JPS598033Y2 - Plunger oil leak prevention device - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、プランジャの油洩れ防止装置に関するもの
で、プランジャの外周部にリングを装着する必要がなく
、プランジャと、シリンダとの母材のみの組合せで油洩
れを生ぜずに高圧圧送ができるようにしたものである。[Detailed description of the invention] This invention relates to an oil leakage prevention device for a plunger. It is not necessary to attach a ring to the outer circumference of the plunger, and oil leakage can occur only by the combination of the plunger and the base material of the cylinder. This allows for high-pressure pumping without any problems.

近時、自動車等の車輌や、多くの用途に使用される汎用
エンジンにおいては、ベンチュリ型の気化器を使用した
ものに代って、燃料噴射型のエンジンが多く使用される
ようになっている。Recently, fuel injection type engines are increasingly being used instead of venturi type carburetors in general-purpose engines used in vehicles such as automobiles and in many other applications. .

その理由としては、排気ガスの浄化が容易であることや
、燃費が経済的であること等、種々考えられるが、いず
れにしてもこれに使用する燃料が多様化するので、燃料
噴射ポンプにも種々改良すべき点が生じてきた。There are various possible reasons for this, such as the ease of purifying exhaust gas and the economical fuel consumption. Various points have arisen that need improvement.

即ち、ディーゼルエンジンやセミディーゼルエンジン等
に使用される燃料は、比較的粘度の高い重油や軽油であ
ったために、洩れの点ではさほど問題が生ずることがな
かったが、高速ガソリンエンジン等に使用される燃料は
粘度の低いガソリン等であるため、洩れが生じ易いもの
である。In other words, the fuel used in diesel engines, semi-diesel engines, etc. is heavy oil or light oil with relatively high viscosity, so it does not pose much of a problem in terms of leakage, but the fuel used in high-speed gasoline engines, etc. Since the fuel used is gasoline or the like with low viscosity, leakage is likely to occur.

したがって燃料をガソリン等に選定する燃料噴射ポンプ
を設計製作するに当っては、シリンダとプランジャとの
間の間隙は可及的に小さく取られなければならず、当然
に高精度の製作が要求され、製品価格が高騰する欠点が
あった。Therefore, when designing and manufacturing a fuel injection pump that uses gasoline or other fuel, the gap between the cylinder and plunger must be kept as small as possible, and high-precision manufacturing is naturally required. However, the disadvantage was that the price of the product soared.

また、シリンダとプランジャとの間の間隙を極端に小さ
くしたときには、熱膨張や油膜保持の点で製作が難かし
く、実験的にも実現が難解である問題があった。Further, when the gap between the cylinder and the plunger is made extremely small, there are problems in that it is difficult to manufacture in terms of thermal expansion and oil film retention, and it is also difficult to realize experimentally.

また、このような場合、その耐久性についても、わずか
な摩耗により油洩れが生じて使用が不能になるという問
題があった。Furthermore, in such cases, there is a problem in terms of durability, such as oil leakage due to slight wear, making the device unusable.

一般に燃料噴射ポンプのプランジャは小口径高圧であっ
て、ボアが大口径のレシプロ型圧縮機等のようにピスト
ンヘッドにリング等を装着することが機構的に不可能で
ある。Generally, the plunger of a fuel injection pump has a small diameter and high pressure, and it is mechanically impossible to attach a ring or the like to the piston head as in a reciprocating compressor with a large bore.

またボツシュポンプ等のように、プランジャの外周面に
複雑な溝を設けたものも、リングを装着することは当底
不可能である。Furthermore, it is impossible to attach a ring to a plunger, such as a Botsch pump, which has a complicated groove on its outer circumferential surface.

この考案は、これらの問題点及び次点を一挙に解決した
プランジャの油洩れ防止装置を提供しようとするもので
ある。This invention aims to provide a plunger oil leakage prevention device that solves these problems and other problems all at once.

以下この考案に係るプランジャの油洩れ防止装置を、そ
の製造方法から説明すると、第１図における１は被加工
体であるプランジャであり、２はこれを転造する転造ダ
イス、３，４はプランジャ１を押さえ、これに回転力を
与える誘導ローラーである。The oil leak prevention device for a plunger according to this invention will be explained from the manufacturing method thereof. In Fig. 1, 1 is a plunger which is a workpiece, 2 is a rolling die for rolling this, and 3 and 4 are rolling dies. This is a guide roller that holds down the plunger 1 and applies rotational force to it.

転造ダイス２は、図示するように、その上部から溝型ダ
イス部２ａ、テーパーダイス部２ｂ、仕上げ用平滑部２
Ｃとから或っている。As shown in the figure, the rolling die 2 has a grooved die part 2a, a tapered die part 2b, and a finishing smooth part 2 from the top.
It is derived from C.

まず、プランジャ１を誘導ローラー３，４によって転造
ダイス側に押圧し、溝型ダイス部２ａの形状に変形加工
しながら図中矢印方向に一定時間回転させる。First, the plunger 1 is pressed toward the rolling die side by the guide rollers 3 and 4, and rotated for a certain period of time in the direction of the arrow in the figure while being deformed into the shape of the grooved die portion 2a.

一定深さに溝加工を完了したのち、一旦プランジャ１を
転造ダイス２から引き離し、次いで、テーパーダイス部
２ｂをプランジャ１の金属母材の被加工個所５に押しあ
て、ひきつづき矢印方向に回転させながら、所定速度で
転造ダイス２を上昇させ、テーパーダイス部２ｂ、仕上
げ用平滑部２Ｃによる加工を行なう。After completing the groove machining to a certain depth, the plunger 1 is separated from the rolling die 2, and then the tapered die part 2b is pressed against the workpiece part 5 of the metal base material of the plunger 1, and continues to be rotated in the direction of the arrow. At the same time, the rolling die 2 is raised at a predetermined speed, and processing is performed using the tapered die portion 2b and the smooth finishing portion 2C.

この過程を第２図について説明すると、ａは円柱状のプ
ランジャ１に転造ダイス２の溝型ダイス部２ａを押し付
けるときを示している。This process will be explained with reference to FIG. 2. A shows a state in which the grooved die portion 2a of the rolling die 2 is pressed against the cylindrical plunger 1.

この作業によって、プランジャ１の外周部には、ｂに示
すような鋸歯状細溝１ａが形或される。By this operation, a sawtooth narrow groove 1a as shown in b is formed on the outer circumference of the plunger 1.

次にこの鋸歯状細溝１ａの外側からｂに示すように転造
ダイス２のテーパーダイス部２ｂを押し付けて加工する
と、プランジャ１の外周部の溝はさらに変形し、続く仕
上げ用平滑部２Ｃの作用によって、Ｃに示すように断面
水滴形状の溝１ａ′と、その端より発して溝１ａ′の上
方を一部覆ってプランジャの摺動方向に向けて延びる弾
性壁１ｂとが形威される。Next, when the tapered die part 2b of the rolling die 2 is pressed from the outside of this serrated narrow groove 1a as shown in b, the groove on the outer circumference of the plunger 1 is further deformed, and the subsequent smooth part 2C for finishing is processed. As a result of this action, as shown in C, a groove 1a' having a cross section shaped like a water droplet and an elastic wall 1b starting from the end thereof and extending in the sliding direction of the plunger while partially covering the upper part of the groove 1a' are formed. .

この弾性壁１ｂが、後述のようｊこ適当な圧力でシリン
ダ壁に接して、プランジャの圧力境界部分を形或するの
である。This elastic wall 1b contacts the cylinder wall at a suitable pressure, as will be described later, to form a pressure boundary portion of the plunger.

この弾性壁１ｂの一部に、その先端から基部方向に向け
て１〜２個所に切込み（図示略）を入れる。One or two incisions (not shown) are made in a part of the elastic wall 1b from the tip toward the base.

この切込みによって弾性壁１ｂの外周に生じる円周方向
の引張り応力を吸収させる。This cut absorbs the tensile stress in the circumferential direction generated on the outer periphery of the elastic wall 1b.

しかし、これはその個所よりの油洩れを充分防げるよう
にしなければならない。However, this must be done to sufficiently prevent oil leakage from that location.

切込みを付すことにより弾性壁１ｂの先端は拡径可能と
なる。By making the cut, the diameter of the tip of the elastic wall 1b can be expanded.

なお、この或形過程において、ａの溝型ダイス２ａの圧
接に変って切削加工によって鋸歯状細溝１ａを形或して
もその加工方法は自由であって、その後の加工過程を転
造等の塑性変形により舌状をなす弾性壁１ｂが形或され
る製造法であれば本考案の作用効果は大差ない。In addition, in this certain forming process, the serrated thin groove 1a may be formed by cutting instead of the pressure welding of the grooved die 2a in a, but the processing method is free, and the subsequent processing process may be performed by rolling, etc. If the manufacturing method is such that the tongue-shaped elastic wall 1b is formed by plastic deformation, the effects of the present invention will not be much different.

次に第３図についてこのプランジャ１の作用を説明する
。Next, the operation of this plunger 1 will be explained with reference to FIG.

前述した方法により製作したプランジャ１をシノンダ６
に摺動自在に嵌挿した場合には、図中左方の高圧流体は
、まずプランジャ１のヘッド部１Ｃに当接し、プランジ
ャ１を図中右方に押圧するが、このとき高圧流体の一部
はシリンダ６とプランジャ１の間の隙間７を通って、水
滴形状の溝１ａ′内に入る。The plunger 1 manufactured by the method described above is used as Shinonda 6.
When the high-pressure fluid on the left side in the figure first contacts the head portion 1C of the plunger 1 and presses the plunger 1 to the right side in the figure, at this time, the high-pressure fluid on the left side in the figure The portion passes through the gap 7 between the cylinder 6 and the plunger 1 and enters the waterdrop-shaped groove 1a'.

溝１ａ’内に入った高圧流体は、弾性壁１ｂを内方から
シリンダ６側に向けて押すことになるから、弾性壁１ｂ
はそれ自体が有する弾性と、この押圧力とによってシリ
ンダ６側に変形して開くことになり、適当な圧力で゛シ
リンダ６の内壁に接することになる。The high-pressure fluid that entered the groove 1a' pushes the elastic wall 1b from inside toward the cylinder 6, so the elastic wall 1b
is deformed and opened toward the cylinder 6 by its own elasticity and this pressing force, and comes into contact with the inner wall of the cylinder 6 with an appropriate pressure.

したがって流体圧力が高圧になるほどシール効果は向上
するのである。Therefore, the sealing effect improves as the fluid pressure becomes higher.

プランジャ１の溝１ａ′の弾性壁１ｂがシリンダ６の内
壁に接することによって、プランジャ１のヘッド部１Ｃ
とプランジャ１の弾性壁１ｂより右側の部分（溝１ａ′
が複数個あるため弾性壁１ｂが複数個あるときには、そ
の最も右側のもの）とは隔離されることになるから、シ
ール効果が生じ、油洩れが防止されることになる。When the elastic wall 1b of the groove 1a' of the plunger 1 comes into contact with the inner wall of the cylinder 6, the head portion 1C of the plunger 1
and the portion of plunger 1 on the right side of elastic wall 1b (groove 1a'
Since there are a plurality of elastic walls 1b, when there are a plurality of elastic walls 1b, they are isolated from the rightmost one), so a sealing effect is produced and oil leakage is prevented.

第４図に示すものは、第２図Ｃおよび第３図に示したも
のを加工方法を変えて製作したものである。The one shown in FIG. 4 is manufactured by changing the processing method from those shown in FIGS. 2C and 3.

すなわち、この場合には、プランジャ１′にその端部か
ら一定深さの段状の切欠き１ｄを設け、この切欠き１ｄ
に、別に製作した環状の溝部材８を嵌挿したものである
。That is, in this case, the plunger 1' is provided with a stepped notch 1d having a constant depth from its end, and this notch 1d
A separately manufactured annular groove member 8 is inserted into the groove.

溝部材８の金属母材に形或された水滴形状の溝１ａ′や
弾性壁１ｂについては、前述のものとなんら変るところ
がない。The waterdrop-shaped grooves 1a' and the elastic walls 1b formed in the metal base material of the groove member 8 are no different from those described above.

この場合には、溝部材８を転造に適する材質、または溝
１ａ’および弾性壁１ｂを製作しやすい材質で製作する
ことにより、加工が容易となる利点がある。In this case, the groove member 8 is made of a material suitable for rolling, or the groove 1a' and the elastic wall 1b are made of a material that is easy to manufacture, which has the advantage of facilitating processing.

第５図は、第１図ないし第３図について説明した方法に
より、水滴形状の溝１ａ′と弾性壁１ｂとを圧力境界線
として、プランジャ側に設けた例を示すもので、ａは一
般の円柱型プランジャであり、この場合はプランジャの
高圧側の上端に１列ないし２列の溝１ａ′が設けられ、
完全に油洩れを防止できるようになっている。FIG. 5 shows an example in which a water droplet-shaped groove 1a' and an elastic wall 1b are provided on the plunger side as a pressure boundary line by the method explained in FIGS. It is a cylindrical plunger, in which case one or two rows of grooves 1a' are provided at the upper end of the high pressure side of the plunger,
Completely prevents oil leaks.

またｂに示すものは、たとえば、ボツシュ型プランジャ
のように、外周面に斜溝その他の複雑な形状を形或する
段部９を有するプランジャ１′に断面が水滴形状の溝１
ａ′を設けたものである。In addition, the plunger 1' shown in b has a groove 1 having a waterdrop-shaped cross section in a plunger 1' having a stepped portion 9 having an oblique groove or other complicated shape on the outer peripheral surface, such as a Botsch type plunger.
a' is provided.

この場合には第１図〜第３図の方法とは別個の方法を用
いて段部９に沿って溝１ａ′を形或する。In this case, the groove 1a' is formed along the step 9 using a method different from the method shown in FIGS. 1-3.

次に第６図に示すものは、プランジャへの溝及び弾性壁
の製作を、第１図のものとは異なった方法により製作す
る場合を表わしている。Next, what is shown in FIG. 6 represents the case where the groove and the elastic wall for the plunger are manufactured by a method different from that shown in FIG. 1.

すなわち、まずプランジャ１″に突起状の溝型１０ａを
有する転造ダイス１０を押し当てて、プランジャ１″に
溝１ａ″を形威しａ、次に連続した二つの溝型１１ ａ
， １ｌ ｂを有する転造ダイス１１によって、ｂに示
すように形或し、溝１ａ″とその対向端縁よりそれぞれ
端を発して溝１ａ″の上方にのびる所望の弾性壁１ｂ’
を得るのである。That is, first, a rolling die 10 having a protruding groove 10a is pressed against the plunger 1'' to form a groove 1a'' on the plunger 1'', and then two consecutive grooves 11a are formed.
.
This is what we get.

この考案は以上実施例で説明したように、プランジャの
外周部壁面に、シリンダ面に圧接される一部に切込みが
付された弾性壁と高圧流体を受入れる環状溝を形或し、
該環状溝内に受入れられる流体の圧力を利用して弾性壁
を変形させてこれを摺動面に圧接させることにより、該
プランジャとシリンダ壁面間の油洩れ防止作用をするよ
う構或したものであるから、弾性壁がたえず圧力境界を
造るため摩耗が少なく、耐用年数の永い油洩れの少ない
プランジャを得ることができる。As explained in the embodiments above, this invention has an elastic wall with a notch formed on the outer peripheral wall surface of the plunger that presses against the cylinder surface, and an annular groove that receives high-pressure fluid.
It is designed to prevent oil leakage between the plunger and the cylinder wall by deforming the elastic wall and bringing it into pressure contact with the sliding surface using the pressure of the fluid received in the annular groove. Since the elastic wall constantly creates a pressure boundary, it is possible to obtain a plunger with less wear, a long service life, and less oil leakage.

特に本考案はシリンダどプランジャとの間に侵入した流
体を環状溝内に受け入れ、とじこめられた環状溝内の流
体圧を弾性壁に作用させるため、弾性壁の変位が大きく
、確実にシールでき、また、環状溝内の流体圧をもシー
ル機能に利用できる。In particular, this invention receives the fluid that has entered between the cylinder and the plunger into the annular groove, and applies the fluid pressure in the confined annular groove to the elastic wall, so the elastic wall has a large displacement and can be sealed securely. Furthermore, the fluid pressure within the annular groove can also be used for the sealing function.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの考案に係るプランジャを得るための製作設
備を示す斜視図、第２図は第１図の設備による製作過程
を示す説明図、第３図はこの考案の一実施例のプランジ
ャの作動説明図、第４図はこの考案の他の実施例の要部
縦断面図、第５図はこの考案の更に他の実施例の要部斜
視図、第６図はこの考案のプランジャを得るための第１
図および第２図とは異った方法を説明する説明図である
。 １ ， １／， １／／， １／／／・・・・・・プ
ランジャ、ｌａ，ｌａ’，１ａ”，１ａ“′・・・・・
・溝。FIG. 1 is a perspective view showing manufacturing equipment for obtaining a plunger according to this invention, FIG. 4 is a vertical sectional view of a main part of another embodiment of this invention, FIG. 5 is a perspective view of a main part of still another embodiment of this invention, and FIG. 6 is a plunger of this invention. 1st for
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method different from that shown in FIGS. 1, 1/, 1//, 1///...Plunger, la, la', 1a", 1a"'...
·groove.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] プランジャの表面に、プランジャの金属母材の一部を直
接加工してその胴部外周面に、プランジャとシリンダと
の間に侵入した流体を受入れる断面略水滴状の環状溝と
、該環状溝の少くとも一縁より環状溝の上部一部を覆っ
てプランジャの摺動方向に向けて延設され、且つその先
端より基部に向けて切込みが付された舌状弾性壁とを形
或してなるプランジャの油洩れ防止装置。On the surface of the plunger, a part of the metal base material of the plunger is directly machined, and on the outer peripheral surface of the body thereof, there is an annular groove with an approximately water droplet-shaped cross section that receives the fluid that has entered between the plunger and the cylinder. A tongue-shaped elastic wall extends from at least one edge in the sliding direction of the plunger to cover a portion of the upper part of the annular groove, and is cut from the tip toward the base. Plunger oil leak prevention device.