(57)【要約】【課題】冷間時における白煙の発生を低減すること。【解決手段】プランジャバレル３の上部外周に嵌合する可動スリーブ６は、第１のスプリング１７によって上限方向へ付勢され、第２のスプリング１８によって下限方向へ付勢されている。この第２のスプリング１８は、形状記憶合金によって製造され、燃料温度が所定温度以上の領域では、第２のスプリング１８の荷重が第１のスプリング１７の荷重より大きく、且つ可動スリーブ６を下限位置に押し止めることができる。これにより、燃料温度が所定温度より低い冷間時には、第２のスプリング１８が第１のスプリング１７の荷重に打ち負けて押し縮められるため、可動スリーブ６が上限位置まで移動する。その結果、プランジャバレル３に形成されたサブポート８が可動スリーブ６によって閉塞されるため、サブポート８の機能が発揮されることはなく、白煙の発生を低減できる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の吸入及び排出を行う吸排孔として、内径が大きいメインポートと内径が小さいサブポートとを有する筒状のプランジャバレルと、
このプランジャバレルの内部に挿入されるプランジャとを備え、
このプランジャの往復運動によって燃料の吸入及び圧送を行う燃料噴射ポンプであって、
前記プランジャバレルの外周に嵌合する円筒形状を有し、前記プランジャバレルの外周面に開口する前記サブポートを閉じる閉位置と前記サブポートを開く開位置との間でスライド可能に設けられた可動スリーブと、
燃料温度が所定温度より低い時に、前記可動スリーブを前記閉位置に動かし、燃料温度が前記所定温度以上の時に、前記可動スリーブを前記開位置に動かすスリーブ作動手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載した燃料噴射ポンプにおいて、
前記スリーブ作動手段は、前記可動スリーブを前記開位置から前記閉位置に向かって付勢する第１のスプリングと、前記可動スリーブを前記閉位置から前記開位置に向かって付勢する第２のスプリングとを有し、前記第１のスプリングと前記第２のスプリングとの何方か一方が形状記憶合金によって製造されていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プランジャバレルに形成される燃料の吸排孔としてメインポートとサブポートを有する燃料噴射ポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載された燃料噴射ポンプがある。
この燃料噴射ポンプは、プランジャバレルに大径のメインポートと小径のサブポートとが形成され、且つプランジャの頭部にメインリードとサブリードとが形成され、低負荷時及び高負荷時において、メインポートがメインリードの上端縁によって閉鎖されても、サブポートがサブリードと連通可能に設けられている。
これにより、サブポートがサブリードの上端縁によって閉鎖されるまで噴射タイミングを遅らせることができるので、窒素酸化物（ＮＯｘ  ）を低減できる効果がある。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２００８０５  号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、噴射タイミングを遅らせることは、燃焼面から見ると失火による白煙発生に繋がる。特に、機関が冷えている冷間時には、白煙の発生量も多量であり、消失までの時間も掛かるという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、冷間時における白煙の発生を低減できる燃料噴射ポンプを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明の燃料噴射ポンプは、プランジャバレルの外周に嵌合する円筒形状を有し、プランジャバレルの外周面に開口するサブポートを閉じる閉位置とサブポートを開く開位置との間でスライド可能に設けられた可動スリーブと、燃料温度が所定温度より低い時に、可動スリーブを閉位置に動かし、燃料温度が所定温度以上の時に、可動スリーブを開位置に動かすスリーブ作動手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、燃料温度が所定温度より低い時（冷間時）には、可動スリーブが閉位置に移動してサブポートを閉じるので、サブポートの機能が発揮されることはない。つまり、サブポートによる噴射タイミングの遅れが無くなるので、冷間時における白煙の発生を低減できる。
また、燃料温度が所定温度以上の時（常温時）は、可動スリーブが開位置に移動してサブポートを開くので、サブポートの機能が発揮されて噴射タイミングを遅らせることができる。
【０００７】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した燃料噴射ポンプにおいて、
スリーブ作動手段は、可動スリーブを開位置から閉位置に向かって付勢する第１のスプリングと、可動スリーブを閉位置から開位置に向かって付勢する第２のスプリングとを有し、第１のスプリングと第２のスプリングとの何方か一方が形状記憶合金によって製造されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、形状記憶合金で製造されたスプリング（第１のスプリングまたは第２のスプリング）を使用することにより、燃料温度が所定温度（変態点）を超えるとスプリングの状態が元に（縮んだ状態から伸びた状態へ）戻るため、そのスプリングの状態変化を利用して、つまり燃料温度に応じて可動スリーブを動かすことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は燃料噴射ポンプ１の断面図である。
本実施例の燃料噴射ポンプ１は、ポンプハウジング２に嵌挿された筒状のプランジャバレル３と、このプランジャバレル３の内部に往復動可能及び回動可能に挿入されるプランジャ４、プランジャバレル３の上部に配置されるデリバリバルブ５、プランジャバレル３の上部外周に嵌合する円筒形状の可動スリーブ６、及び燃料温度に応じて可動スリーブ６をプランジャ４の軸方向に動かすスリーブ作動手段（後述する）等より構成される。
【００１０】
プランジャバレル３には、燃料の吸入及び排出を行う吸排孔として、内径が大きいメインポート７と内径が小さいサブポート８とが形成される。このメインポート７とサブポート８は、プランジャバレル３の上部外周に形成される燃料室９と、プランジャバレル３の内側でプランジャ４の上端面とデリバリバルブ５との間に形成される圧力室２０とを連通している。
【００１１】
プランジャ４は、図示しないカム軸の回転により、タペット１０を介してプランジャバレル３の内部を往復運動（上下運動）することにより、燃料の吸入及び圧送を行う。つまり、プランジャ４がプランジャバレル３の内部を下降することにより、燃料室９からメインポート７あるいはサブポート８を介して圧力室２０に燃料が吸入される。一方、プランジャ４がプランジャバレル３の内部を上昇することにより、圧力室２０に吸入された燃料が圧縮されてデリバリバルブ５を開き、図示しない燃料噴射ノズルへ圧送される。
【００１２】
このプランジャ４には、燃料の圧送終了に係わる傾斜リード４ａが形成されると共に、プランジャ４の上端面にサブリード４ｂが形成されている。このサブリード４ｂは、プランジャ４がメインポート７を閉じた状態でも、サブポート８に通じて燃料室９と圧力室２０とを連通することができる。なお、傾斜リード４ａは、プランジャ４の中央部に穿設された縦孔（図示せず）に連通している。
【００１３】
上記のプランジャ４は、自身の下部にドライビングフェイス１１が設けられ、このドライビングフェイス１１に嵌合するコントロールスリーブ１２を介して回動操作され、その回動位置に応じて有効ストロークが得られる。
コントロールスリーブ１２は、ピニオン１３が一体に組み付けられ、このピニオン１３に噛み合うラック１４の前後操作によって回動する。
デリバリバルブ５は、バルブシート５Ａとバルブ５Ｂとで構成され、バルブホルダ１５に保持されて、ポンプハウジング２に組み込まれている。
【００１４】
可動スリーブ６は、可動スリーブ６の上部に配置されるスライダ１６と共に、図示上下方向に所定の可動範囲Ｌだけスライド可能に設けられている。具体的には、スライダ１６の上端がバルブホルダ１５の端面１５ａに当接する上限位置（本発明の閉位置）と、可動スリーブ６の下端がポンプハウジング２の端面２ａに当接する下限位置（本発明の開位置）との間でスライド可能である。
スライダ１６は、バルブホルダ１５に設けられる円筒部１５ｂの外周に嵌合し、その円筒部１５ｂの外径面にガイドされて上下動する。
【００１５】
上記の可動スリーブ６は、プランジャバレル３に設けられたサブポート８と周方向の同位置に開口部６ａが形成され、可動スリーブ６の上下移動に伴って開口部６ａとサブポート８との相対位置が変化することによりサブポート８を開閉することができる。つまり、可動スリーブ６が上限位置に移動すると、図２に示す様に、開口部６ａより下側の壁面がサブポート８に対向することでサブポート８を閉塞する。その結果、サブポート８による燃料室９と圧力室２０との連通が遮断される。
【００１６】
また、可動スリーブ６が下限位置に移動すると、図３に示す様に、開口部６ａがサブポート８と対向することにより、サブポート８を開くことができ、そのサブポート８により燃料室９と圧力室２０とが連通する。
なお、メインポート７は、可動スリーブ６の位置に関係なく、常時開いている。即ち、メインポート７は、可動スリーブ６に閉じられて燃料室９と圧力室２０との連通を遮断することはない。
【００１７】
スリーブ作動手段は、可動スリーブ６の外周に嵌合して組み付けられる第１のスプリング１７と、スライダ１６の外周に嵌合して組み付けられる第２のスプリング１８とで構成される。
第１のスプリング１７は、一端が燃料室９の一壁面を形成するポンプハウジング２の端面２ａに支持され、他端が可動スリーブ６に設けられた座面６ｂに支持されて、可動スリーブ６に対し上限方向へ付勢力を付与している。
【００１８】
第２のスプリング１８は、一端がバルブホルダ１５の端面１５ａに支持され、他端がスライダ１６に設けられた座面１６ａに支持されて、スライダ１６に対し下限方向へ付勢力を付与している。但し、この第２のスプリング１８は、形状記憶合金によって製造され、燃料温度が所定温度（形状記憶合金の変態点）以上の領域では、第２のスプリング１８の荷重が第１のスプリング１７の荷重より大きく、且つ可動スリーブ６を下限位置に押し止めることができるだけのスプリング荷重を有している。
【００１９】
次に、本実施例の作動及び効果を説明する。
ａ）冷間時の作動
燃料温度が所定温度より低い冷間時には、形状記憶合金によって製造されている第２のスプリング１８が第１のスプリング１７の荷重に打ち負けて押し縮められるため、図２に示す様に、可動スリーブ６がスライダ１６と共に上限位置まで移動する。
【００２０】
これにより、プランジャバレル３の外周面に開口するサブポート８が可動スリーブ６の壁面によって閉塞されるため、サブポート８の機能が発揮されることはない。従って、燃料の圧送は、プランジャ４に形成された傾斜リード４ａがメインポート７に通じた時点で終了する。
この結果、冷間時には、サブポート８による噴射タイミングの遅れが無くなるので、白煙の発生を低減できる。
【００２１】
ｂ）常温時の作動
燃料温度が所定温度以上になる常温時には、第２のスプリング１８が第１のスプリング１７の荷重に打ち勝って元の形状を回復する（伸びる）ため、図３に示す様に、可動スリーブ６がスライダ１６と共に下限位置まで移動する。
これにより、プランジャバレル３の外周面に開口するサブポート８が可動スリーブ６の開口部６ａによって開放されるため、メインポート７がプランジャ４の上端縁によって閉鎖されても、サブポート８がサブリード４ｂの上端縁によって閉鎖されるまで噴射タイミングを遅らせることができる。
【００２２】
（第２実施例）
図４は燃料噴射ポンプ１の要部断面図である。
本実施例は、第１実施例で説明した可動スリーブ６とスライダ１６とを一体的に形成したスライダ付可動スリーブ１９を用いた場合の一例である。この場合も、第１実施例と同様の効果を得ることができ、冷間時における白煙の発生を低減できる。
【００２３】
（第３実施例）
図５及び図６は燃料噴射ポンプ１の作動説明図である。
第１実施例では、第２のスプリング１８を形状記憶合金により製造した例を記載したが、その逆に第１のスプリング１７を形状記憶合金にて製造しても良い。
但し、可動スリーブ６に形成される開口部６ａの位置が第１実施例とは異なり、図５及び図６に示す様に、可動スリーブ６の下側に形成される。
【００２４】
この構成では、燃料温度が所定温度より低い冷間時には、形状記憶合金によって製造されている第１のスプリング１７が第２のスプリング１８の荷重に打ち負けて押し縮められるため、図５に示す様に、可動スリーブ６がスライダ１６と共に下限位置まで移動する。その結果、プランジャバレル３の外周面に開口するサブポート８が可動スリーブ６の壁面によって閉塞される。
【００２５】
一方、燃料温度が所定温度以上になる常温時には、第１のスプリング１７が第２のスプリング１８の荷重に打ち勝って元の形状を回復する（伸びる）ため、図６に示す様に、可動スリーブ６がスライダ１６と共に上限位置まで移動する。その結果、プランジャバレル３の外周面に開口するサブポート８が可動スリーブ６の開口部６ａによって開放される。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射ポンプの断面図である（第１実施例）。
【図２】燃料噴射ポンプの作動説明図（冷間時）である（第１実施例）。
【図３】燃料噴射ポンプの作動説明図（常温時）である（第１実施例）。
【図４】燃料噴射ポンプの要部断面図である（第２実施例）。
【図５】燃料噴射ポンプの作動説明図（冷間時）である（第３実施例）。
【図６】燃料噴射ポンプの作動説明図（常温時）である（第３実施例）。
【符号の説明】
１  燃料噴射ポンプ
３  プランジャバレル
７  メインポート
８  サブポート
４  プランジャ
６  可動スリーブ
１７  第１のスプリング（スリーブ作動手段）
１８  第２のスプリング（スリーブ作動手段）
１９  スライダ付可動スリーブ（第２実施例）
【図１】
2004218563.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004218563.tif 000005
【図４】
2004218563.tif 000006
【図５】
2004218563.tif 000007
【図６】
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