JPH0412166A - 燃料噴射ポンプの逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃料噴射ポンプの逆止弁に関する。

［従来の技術］ ディーゼル機関の燃料噴射ポンプでは、第６図に示すよ
うに、プランジャにより燃料が圧縮される圧縮室は逆止
弁（以下、デリバリバルブともいう）及び吐出管路を順
次介してノズルに連結されている。このデリバリバルブ
（第６図参照）の吐出孔２００を開閉する吐出孔遮断体
３００には、圧縮室側空間Ｂと吐出管路側空間Ａとを連
通ずる戻り孔４００が貫設されており、この戻り孔４０
０は戻り五速断体５００により開閉される。すなわち、
吐出孔遮断体３００が開いて吐出管路側空間Ａへ燃料が
圧入されると、圧力波かノズル（図示せず）を反射点と
して吐出管路（図示せず）を往復する。この反射圧力波
が吐出孔遮断体３００で反射するのを防止するために、
吐出孔遮断体３００は後動してノズルからの反射圧力波
を減勢し、また、戻り五速断体５００は戻り孔４００を
開口して反射圧力波を一層減勢させる。これらの減勢に
より反射圧力波が消勢されるとともに、吐出管路の残圧
は回転数によらずほぼ一定となる（第５図の点線参照）
ので、この種のデリバリバルブは、逆止弁（戻り弁）付
き等圧弁型式と呼ばれ、例えば、特開昭６０−１１９３
６６．１１９３６７．１４２０５０号公報に開示されて
いる。

特開昭６０−１１９３６６．７号公報は、吐出孔遮断体
としてポール形状のものを採用してあり、戻り五速断体
を受承する弁座と吐出管路とを吐出孔遮断体に設けた絞
り細孔で連通している。また、特開昭６０−１４２０５
０号公報は、吐出孔遮断体として円盤形状ものを採用し
ており、戻り五速断体を受承する弁座と吐出管路とを吐
出孔遮断体に設けた絞り細孔で連通している。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したように、戻り弁付き等圧弁型式のデリバリバル
ブは、第５図に点線で示すように吐出管路残圧を一定に
制御している。

（ブれども、ノズルの孔が近時、−段と縮径されつつあ
り、それとともにノズルからの反射圧力波が上昇する傾
向にある。反射圧力波が上昇すれば吐出孔遮断体のリフ
ト量も増加するが、管内残圧は一定に保たれるため、プ
ランジャの圧送ストロク一定時の燃料噴射量は増加する
（第５図参照）。ガバナにより噴射量を制御する場合で
も、低回転域の上半部で噴１＝ｌＩの山が生じてしまう
（第５図参照）。

この噴射量の増加を防止するために、上記絞り細孔を拡
径したり戻り五速断体の開弁圧力を決定するスプリング
を弱化したりして中回転域の残圧を減少させることも考
えられる。しかし絞り細孔の拡径では全回転域にわたっ
て戻り量（逆流量）か増大してしまうので、特定の中回
転域（ガバナ制御時）における噴射量増加の集中抑制が
できない。すなわち、低回転域における吐出管路残圧が
低下し過ぎ噴射量が不足する。また、スプリングの弱化
は吐出時の燃料リークなど各種不具合を誘発する。

本発明は上記問題に鑑みなされたものであり、その目的
は、回転速度の増加とともに戻り孔の逆流量の著増を可
能として、高回転域にお（ブる噴射量の好ましからざる
増大を抑圧し得る燃料噴射ポンプの逆止弁を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の燃料噴射ポンプの逆止弁は、 燃料噴射ポンプの圧縮室からノズルに至る吐出管路中に
配設され吐出孔を有する基筒部と、該吐出孔に摺動自在
に挿通され、前記圧縮室圧力の上昇により前記圧縮室と
前記吐出管路とを連通して前記圧縮室の燃料を前記吐出
管路へ吐出する吐出孔遮断体と、 該吐出孔遮断体を所定の付勢力で閉弁方向に付勢して前
記圧縮室圧力の降下時に前記吐出孔を遮断させる吐出圧
設定用の第１スプリングと、前記吐出孔遮断体に貫設さ
れ前記圧縮室と前記吐出管路とを連通する戻り孔と、 該戻り孔に摺動自在に挿通され、前記吐出管路圧力の上
昇により前記圧縮室と前記吐出管路とを連通して前記吐
出管路の燃料を前記圧縮室へ戻す戻り五速断体と、 該戻り五速断体を所定の付勢力で閉弁方向に付勢して前
記吐出管路圧力の降下時に前記戻り孔を遮断させる逆流
圧設定用の第２スプリングと、を備える燃料噴射ポンプ
の逆止弁において、前記戻り五速断体は、前記吐出孔遮
断体に形成された弁座面に当接可能な遮断部と、前記遮
断部に対し別設され前記バルブリフト量の増大とともに
戻り孔の流体抵抗を低下させる絞り部とを具備している
ことを特徴としている。

１作用及び効果］ 本発明の燃料噴射ポンプの逆止弁は、戻り五速断体が、
遮断部に対し別設されバルブリフト量の増大とともに戻
り孔の流体抵抗を低下させる絞り部を具備している。

したがって、バルブリフト量が増大する高回転域におい
て戻り孔の流体抵抗が低下するので、吐出管路から圧縮
室側への戻り量（逆流量）が増大し、それにより高回転
域における吐出管路の残圧が低下する。

その結果、高回転域において吐出圧力波が増強されても
吐出管路残圧がもともと低いので、それほど燃料噴射量
が増加することがない。

またそれに伴ってガバナ制御を強化しなくてもよく、ガ
バナ制御が容易となる。

また、回転増加により上記反射圧力波が強大となっても
、それによりバルブリフト量が増加して戻り量が急増す
るので、戻り五速断体で再反射してノズルに達する再反
射圧力波を消勢して、ノズルの後噴射を防止することが
できる。

［実施例］ 本発明の燃料噴射ポンプの逆上弁の一実施例を第１図の
要部拡大断面図に基づいて説明する。

第１図は燃料噴射ポンプの逆止弁（デリバリバルブ）の
縦断面を示す。

このデリバリバルブは燃料噴射ポンプ（図示せず）の圧
縮室（図示せず）と、内燃機関（図示せず）のノズルを
終端末とする吐出管路（図示せず）との間に設【ブられ
ている。

このデリバリバルブは燃料噴射ポンプ（図示せず）のケ
ーシングく図示せず）に螺入される基筒部１を有し、基
筒部１に貫孔された吐出孔１０に円筒形状の吐出孔遮断
体２が摺動自在に挿通されている。吐出孔遮断体２の頂
部（図中上部）２１外周には鍔部２２が設けられ、鍔部
２２の下面２２ａ及び吐出孔１０の上端縁には、吐出孔
遮断体２の下降とともに互いに密接可能な切頭円錐面形
状の斜面（弁面）２２ｂ、斜面（弁座面）１２ｂが形成
されている。鍔部２２を除く吐出孔遮断体２の外周面に
は軸心と平行方向に４本の油溝２３が凹設されており、
油溝２３は所定位置で遮断部２４により遮断されている
。

吐出孔遮断体２の上端面２９は吐出圧設定用の第１スプ
リング６により所定の付勢力で閉弁方向（図中下方）に
付勢されており、第１スプリング６の基端（図示せず）
は燃料ポンプ（図示せず）のケーシング（図示せず）に
担持されている。

吐出孔遮断体２の中央には軸心に沿って戻り孔２５が貫
孔されており、戻り孔２５は吐出管路側空間Ａと圧縮室
側空間Ｂとを連通している。戻り孔２５の上孔部２５ａ
は径小、戻り孔２５の下孔部２５ｂは径大に形成されて
あり、戻り孔２５の内周面は上孔部２５ａと下孔部２５
ｂとの境界部において切頭円錐面形状の傾斜面（弁座面
）２５Ｃとなっている。

戻り孔２５には軸心と直交する横断面が円形の戻り五速
断体３が挿通されてあり、戻り五速断体３は径大な厚肉
円盤形状の基部（本発明でいう遮断部＞３８と、基部３
ａの上端面３１に基部３ａと同心に突設された径小な絞
り部３ｂとからなる。

基部３ａの外周面３２には、それぞれ下孔部２５ｂの内
周面に摺動自在に接する４個のガイド３９が設けられて
いる。基部３ａの上端面３１と外周面３２との間には切
頭円錐面形状の傾斜面（弁面）３３が設けられている。

また、絞り部３ｂは基部３ａから軸心に沿って立設され
る比較的径大な径大絞り部３４と、径大絞り部３４から
軸心に沿って立設される比較的径小な径小絞り部３５と
からなり、径大絞り部３４と径小絞り部３５との間に切
頭円錐面が設けられている。

戻り五速断体３の下端面３７は、戻り孔２５中に装入さ
れた逆流圧設定用の第２スプリング４により図中上方に
付勢され、第２スプリング４の下端は、戻り孔２５の下
側開口部に圧入された貫通孔５１付の圧入体５により担
持されている。

上記第２スプリング４の付勢により戻り五速断体３の傾
斜面（弁面）３３と吐出孔遮断体２の傾斜面（弁座面）
２５Ｃとは密接し、戻り孔２５の上孔部２５ａと下孔部
２５ｂとを液通不能に遮断している。

戻り五速断体３の基部３ａの外周面３２と、この基部３
ａに対向する戻り孔２５の下孔部２５ｂの内周面との間
の間隙は充分広く（この実施例ではＱ、５ｍｍ程度に）
設定されている。

戻り五速断体３の径大絞り部３４の外周面と、この径大
絞り部３４に対向する戻り孔２５の上孔部２５ａの内周
面との間の間隙部ｄ１はこの戻り孔２５の戻り量（逆流
＠）を調節する第１のオリフィスとなっており、微小（
この実施例では２０〜３０μ程度）に設定されている。

戻り五速断体３の径小絞り部３５の外周面と、この径小
絞り部３５に対向する戻り孔２５の上孔部２５ａの内周
面との間の間隙部ｄ２はこの戻り孔２５の戻り量（逆流
量）を調節する第２のオリフィスとなっており、間隙ｄ
１より所定量だけ拡大（この実施例では８０〜１００μ
ｍ程度）されている。

以下、このデリバリバルブの動作を説明する。

プランジャ（図示せず）の押動により圧縮室く図示せず
）が加圧されると、この圧縮室に連通する戻り孔１０の
圧縮室側空間Ｂの圧力が上昇し、第１スプリング６に抗
して吐出孔遮断体２を上方に付勢し、その結果、遮断部
２４の下端が斜面（弁座面）１２ｂの下縁より上昇し、
油溝２３を経由して上記両者の間隙から吐出管路側空間
Ａに燃料か吐出される。

プランジャ（図示せず）による圧縮室（図示せず）の加
圧が終了すると、戻り孔１０の圧縮室側空間Ｂの圧力が
低下し、第１スプリング６が吐出孔遮断体２を下方に付
勢し、その結果、遮断部２４の下端が斜面（弁座面）１
２ｂの下縁より下降し、吐出管路側空間Ａが圧縮室側空
間Ｂから遮断される。その後も続く吐出孔遮断体２の不
動により吐出管路側空間Ａの容積が拡大され、ノズル（
図示せず）からの反射圧力波が吐出孔遮断体２の上端面
２９で反射する際の再反射が減殺され、また吐出管路残
圧が減衰される。

また、上記反射圧力波は戻り孔２５の上孔部２５ａに侵
入し、第２スプリング４に抗して戻り五速断体３を下方
に押動させる。この下動により、戻り五速断体３の傾斜
面（弁面）３３は傾斜面（弁座面）２５Ｃから離れ、吐
出管路側空間Ａの燃料が圧縮室側空間Ｂへ戻る（逆流す
る）。

この逆流量は戻り五速断体３の絞り部３ｂのバルブリフ
ト量の変動に応じて著しく変化する。すなわち、戻り五
速断体３の径大絞り部３４の外周面と戻り孔２５の上孔
部２５ａの内周面との間の間隙部ｄ１が存在する内は、
戻り孔２５の戻り量（逆流量）はほぼこの間隙部ｄ１に
より決定され、バルブリフト量の増大にしたがって間隙
部ｄ１の軸心と平行な方向への平均長が短縮する分だけ
戻り量が増加する。

更にバルブリフト量が増大して戻り五速断体３の径大絞
り部３４が戻り孔２５の上孔部２５ａから離脱し、上記
間隙部ｄ１が消滅すると、戻り五速断体３の径小絞り部
３５の外周面と戻り孔２５の上孔部２５ａの内周面との
間の間隙部ｄ２か、戻り孔２５の戻り量を決定するよう
になる。そして、この間隙部ｄ２が間隙部ｄ１より拡径
されているために戻り量は急増する。

したがってこの実施例のデリバリバルブを用いた場合、
第５図に示すように、回転速度の上昇によりバルブリフ
ト量（戻り弁を構成する戻り孔遮断体３の下動量）が増
加すると、間隙部ｄ２が戻り聞を決定するようになるた
めに戻り量が急増し、それにより吐出管路残圧が回転増
加とともに急減する。そのために、圧送ストローク一定
の場合における噴射量の急増を抑制することができ、ま
た、カバナ付きの噴射ポンプの場合には低速度域の上半
部における噴射量の増加を防止することができ、結局、
燃料噴射量の制御性を向上することができる。

また、この実施例では間隙部ｄ１、ｄ２がともに円筒形
状に形成されているので、戻り五速断体３の下動により
間隙部ｄｉ、ｄ２の軸心と直交する断面積が変化しにく
く、戻り量変化を所望レベルに安定化することができる
。

以下に、本発明の他の変形態様を説明する。

第１図の実施例において、更にバルブリフト量が増加す
ると間隙ｄ２も消滅して更に戻り量を増加することがで
きる。

第２図のデリバリバルブは第１図の戻り孔２５の入口に
固定のオリフィス１００を設けたものであり、戻り量の
特性をこのオリフィス１００と間隙部ｄ１、ｄ２との総
合流体抵抗により決定することができる。

第３図のデリバリバルブは第１図の戻り五速断体３の絞
り部３ｂの径小絞り部３５を切頭円錐面形状としたもの
であり、このようにすれば、バルブリフト量の増大とと
もに急激に戻り量を増加することができる。

第４図のデリバリバルブは第１図の戻り五速断体３の絞
り部３ｂの径小絞り部３５を省略したものであり、この
ようにすれば、バルブリフト量の増大により間隙部ｄ１
が消滅すると同時に更に急激に戻り量を増加することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の燃料噴射ポンプの逆止弁の一実施例を
示すもので、特にデリバリバルブ部分の拡大断面図、第
２図〜第４図はそれぞれ変形態様を示す拡大断面図、第
５図は第１図のデリバリバルブの特性図、第６図は従来
のデリバリバルブの断面図である。 １・・・基筒部 ２・・・吐出孔遮断体 ３・・・戻り五速断体 ３ａ・・・基部（遮断部） ３ｂ・・・絞り部 ４−・・第２スプリング ６・・・第１スプリング １０・・・吐出孔 ２５・・・戻り孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料噴射ポンプの圧縮室からノズルに至る吐出管
   路中に配設され吐出孔を有する基筒部と、該吐出孔に摺
   動自在に挿通され、前記圧縮室圧力の上昇により前記圧
   縮室と前記吐出管路とを連通して前記圧縮室の燃料を前
   記吐出管路へ吐出する吐出孔遮断体と、 該吐出孔遮断体を所定の付勢力で閉弁方向に付勢して前
   記圧縮室圧力の降下時に前記吐出孔を遮断させる吐出圧
   設定用の第１スプリングと、前記吐出孔遮断体に貫設さ
   れ前記圧縮室と前記吐出管路とを連通する戻り孔と、 該戻り孔に摺動自在に挿通され、前記吐出管路圧力の上
   昇により前記圧縮室と前記吐出管路とを連通して前記吐
   出管路の燃料を前記圧縮室へ戻す戻り孔遮断体と、 該戻り孔遮断体を所定の付勢力で閉弁方向に付勢して前
   記吐出管路圧力の降下時に前記戻り孔を遮断させる逆流
   圧設定用の第２スプリングと、を備える燃料噴射ポンプ
   の逆止弁において、前記戻り孔遮断体は、前記吐出孔遮
   断体に形成された弁座面に当接可能な遮断部と、前記遮
   断部に対し別設され前記戻り孔遮断体のバルブリフト量
   の増大とともに戻り孔の流体抵抗を低下させる絞り部と
   を具備していることを特徴とする燃料噴射ポンプの逆止
   弁。
2. （２）前記戻り孔の内周面と前記絞り部の前記外周面と
   の間に形成される絞り間隙部の平均断面積は、前記戻り
   孔遮断体のバルブリフト量の増加により増大するもので
   ある請求項１記載の燃料噴射ポンプの逆止弁。
3. （３）前記戻り孔の内周面と前記絞り部の前記外周面と
   の間に形成される絞り間隙部の平均通路長は、前記戻り
   孔遮断体のバルブリフト量の増加により減少するもので
   ある請求項１記載の燃料噴射ポンプの逆止弁。
4. （４）前記絞り部は、円筒面形状あるいは円錐形状ある
   いは切頭円錐面形状あるいはこれらを組合せた形状の外
   周面を有する請求項１記載の燃料噴射ポンプの逆止弁。
5. （５）前記絞り部は、前記吐出管路側に位置するより径
   小な径小絞り部と、前記圧縮室側に位置する径大な径大
   絞り部とを備える請求項３記載の燃料噴射ポンプの逆止
   弁。