(57)【要約】【課題】プラグのプランジャーに近い側の雄ネジの端部と、燃料圧室の開口端面との間に、パッキンが配される構成とすると、境界部分においてプランジャバレルに亀裂が生じ易く、破壊がされやすいといった問題があった。【解決手段】プランジャバレル２のシリンダ２ａの開口をプラグ３にて閉じる構成とし、前記プランジャバレル２の開口部端面２ｍと、前記プラグ３のパッキン当着部３ｃとの間にパッキン４０が挟装されるものとしている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャバレルのシリンダの開口をプラグにて閉じる構成とする燃料噴射ポンプにおいて、前記プランジャバレルの開口部端面と、前記プラグのパッキン当着部との間に、パッキンが挟装される、ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
プランジャバレルにおけるプラグとの螺合部において、
プラグに刻設される雄ネジのねじ込み端部が配される箇所には、
雌ネジを刻設しない内盗み部を設ける構成とする、
ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
前記プラグの雄ネジのネジ山形状、及び、
前記プランジャバレルの雌ネジのネジ山形状のいずれか一方、又は両方において、
ネジ山の先端部が省かれた形状とする、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項４】
プラグの雄ネジのネジ山形状、及び、
前記プランジャバレルの雌ネジのネジ山形状のいずれか一方、又は両方において、
パッキンに近くなるほどネジ山の高さが低くなる形状とする、
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項５】
前記プラグは、前記プランジャバレルのシリンダに挿入される挿入部と、
前記挿入部を包囲するプランジャバレルの外周面を包囲し、該外周面に刻設される雄ネジと螺合される雌ネジ部と、を有する構成とし、
前記パッキンは、前記挿入部の外周を包囲する構成とする、
ことを特徴とする、請求項１に記載の燃料噴射ポンプ。
【請求項６】
前記プラグは、前記プランジャバレルの外周面を包囲し、該外周面に刻設される雄ネジと螺合される雌ネジ部を有する構成とし、
前記パッキンは、
前記プランジャバレルの開口端面とプラグとの間で挟装される環状の挟装面と、
該挟装面側からプランジャバレルのシリンダ内へ突出される圧室上面とを有する構成とする、
ことを特徴とする、請求項５に記載の燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャバレルの上開口部をプラグにて閉じる構成の燃料噴射ポンプに関するものであり、より詳しくは、前記プランジャバレル、及びプラグの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プランジャバレル内で摺動するプランジャーにより燃料を圧送する構成の燃料噴射ポンプが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図９に示す従来例では、ハイドロリックヘッド１００に、筒状のプランジャバレル１０２が焼嵌めされ、該プランジャバレル１０２の一側の開口部からプランジャー１０４の一端が突出される一方、他側の開口部はプラグ１０１にて閉じられる構成としている。
また、該プランジャバレル１０２には、焼入れ処理が行なわれるものとしている。
また、前記プラグ１０１には雄ネジ１０９が刻設され、該プラグ１０１はプランジャバレル１０２に螺嵌される構成としている。また、プラグ１０１がねじ込まれる方向にパッキン１０６が配される構成としている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０６２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述したパッキン１０６の配置では、次のような問題がある。
プランジャバレル１０２において、雌ネジ１２０に対するプラグ１０１の雄ネジ１１０の係り終わり（ねじ込み端部）の箇所を境界部分１０７とすると、該境界部分１０７の雌ネジ１２０の谷底には、雌ネジ１２と雄ネジ１１が係り合うことによって生じる、上方向の引っ張り荷重が作用する。さらに、該境界部分１０７の雌ネジ１２０の谷底には、パッキン１０６がプランジャバレル１０５の開口端面１０５ａを押圧することによって生じる、下方向の引張荷重が作用することになる。このため、境界部分１０７に対応する雌ネジ１２０の箇所には応力集中が発生することになる。
この応力集中によって、焼入れ処理されたプランジャバレル１０２には、当該境界部分１０７にて亀裂が発生しやすく、破壊されやすいといった問題があった。
そこで、本発明においては、前記パッキン１０６の配置につき検討し、上記問題を解決するための技術を提案するものである。
また、当該パッキン１０６の配置に関連し、数々の新たなプランジャバレル及びプラグの構成を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
即ち、請求項１に記載のごとく、プランジャバレルのシリンダの開口をプラグにて閉じる構成とする燃料噴射ポンプにおいて、前記プランジャバレルの開口部端面と、前記プラグのパッキン当着部との間に、パッキンが挟装されることとする。
【０００７】
また、請求項２に記載のごとく、プランジャバレルにおけるプラグとの螺合部において、プラグに刻設される雄ネジのねじ込み端部が配される箇所には、雌ネジを刻設しない内盗み部を設ける構成とする。
【０００８】
また、請求項３に記載のごとく、前記プラグの雄ネジのネジ山形状、及び、前記プランジャバレルの雌ネジのネジ山形状のいずれか一方、又は両方において、ネジ山の先端部が省かれた形状とすることとする。
【０００９】
また、請求項４に記載のごとく、プラグの雄ネジのネジ山形状、及び、前記プランジャバレルの雌ネジのネジ山形状のいずれか一方、又は両方において、プランジャーに近くなるほどネジ山の高さが低くなる形状とすることとする。
【００１０】
また、請求項５に記載のごとく、前記プラグは、前記プランジャバレルのシリンダに挿入される挿入部と、前記挿入部を包囲するプランジャバレルの外周面を包囲し、該外周面に刻設される雄ネジと螺合される雌ネジ部と、を有する構成とし、前記パッキンは、前記挿入部の外周を包囲する構成とすることとする。
【００１１】
また、請求項６に記載のごとく、前記プラグは、前記プランジャバレルの外周面を包囲し、該外周面に刻設される雄ネジと螺合される雌ネジ部を有する構成とし、前記パッキンは、前記プランジャバレルの開口端面とプラグとの間で挟装される環状の挟装面と、該挟装面側からプランジャバレルのシリンダ内へ突出される圧室上面とを有する構成とすることとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
即ち、請求項１に記載の発明では、プランジャーに近い側の雄ネジの端部と、燃料圧室の開口端面との間に、パッキンが配される従来構成と比較して、プランジャバレルの亀裂、破壊が発生しにくい構成とすることができる。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明では、雄ネジのねじ込み端部が雌ネジに対して係合されることがなく、雄ネジのねじ込み端部の形状の不具合等により、雌ネジ側に応力集中が発生することを防止でき、雌ネジのネジ山の欠損を防止することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明では、ネジ山の先端部が破損、欠落するといった問題を回避することができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明では、プラグの雄ネジと、プランジャバレルの雌ネジとの係合面積が、プランジャーに近くなる程小さくなり、プランジャーに近い側に作用する圧縮荷重を削減することができる。これにより、螺嵌部の全範囲において、荷重の均等化が図られ、各ネジの破損、欠落を防止することができるようになる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明では、プラグの締結時に、ネジ部に付着したコンタミや、ネジ山の一部が欠落してしまったことにより発生した破片が、シリンダ内へ進入することを防止でき、当該破片が燃料に混入し、噴射不良等を発生させてしまうといった不具合を防止できる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明では、前記挿入部を省いた構成とすることができ、プラグの形状の簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下では、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
尚、以下の説明において、図１の紙面上側を上とし、紙面下側を下として説明するものとする。
【実施例１】
【００２０】
図１はプランジャバレルにプラグを螺嵌した状態を示す断面図、図２は実施例１に関するプラグ部分の拡大断面図である。
【００２１】
また、図１に示すごとく、ハイドロリックヘッド１にプランジャバレル２が焼嵌めされ、該プランジャバレル２のシリンダ２ａ内にてプランジャー２０が上下摺動されて、燃料圧送が行われるものとなっている。
また、プランジャバレル２には、ハイドロリックヘッド１に焼嵌めされる前段階において、焼入れ処理が施されるものである。
また、プランジャバレル２の上側の開口部２ｒよりプラグ３が挿入され、シリンダ２ａの開口がプラグ３により閉じられる。該プラグ３には、雄ネジが刻設され、該プラグ３はプランジャバレル２の開口部に螺嵌される。
また、プランジャバレル２の下側の開口部２ｓからは、プランジャー２０の下部が突出されており、図示せぬカムの回転により、プランジャー２０が上下摺動されることとしている。
【００２２】
また、図２に示すごとく、前記プラグ３は、プランジャバレル２に対し螺嵌される螺嵌部３ａと、該螺嵌部３ａよりも大径であって、プランジャバレル２の開口部端面２ｍよりも上方に配されるプラグ頭部３ｂとから構成される。
前記螺嵌部３ａにおいては、その外周に雄ネジ１１が刻設されており、プランジャバレル２の内周に刻設された雌ネジ１２に螺嵌される。尚、螺嵌部３ａの雄ネジ１１よりも下の部分は、例えば、図２に示すごとく、大径部３３ａ、小径部３３ｂの二段に構成され、小径部３３ｂが、プランジャバレル２のシリンダ２ａに挿入される構成とする。
また、図２に示す構成例では、前記プラグ頭部３ｂは、プランジャバレル２の外径と略同一径に構成されて、プランジャバレル２の外部に配されこととしている。また、プラグ頭部３ｂは、ハイドロリックヘッド１に挿入された状態とされるものであり、上下中途部に設けられたＯリング３４により、ハイドロリックヘッド１の挿入穴１Ａとの間の隙間が閉じられるものとしている。
【００２３】
また、前記螺嵌部３ａとプラグ頭部３ｂの間には、パッキン当着部３ｃが構成され、該パッキン当着部３ｃと、プランジャバレル２の開口部端面２ｍの間には、リング状のパッキン４０が挟装される。該パッキン４０は、プランジャバレル２の開口部端面２ｍを一段低くして構成した環状の座部２ｂに収められるものとし、パッキン当着部３ｃと座部２ｂの間にて挟まれる。
また、螺嵌部３ａにおいて、パッキン当着部３ｃと雄ネジ１１が刻設される箇所との間の径は、パッキン４０の内径よりも小さく構成されて、小径部３ｄが形成される。
【００２４】
以上のように、プランジャバレル２のシリンダ２ａの開口をプラグ３にて閉じる構成とし、前記プランジャバレル２の開口部端面２ｍと、前記プラグ３のパッキン当着部３ｃとの間にパッキン４０が挟装されるものとしている。
また、前記パッキン４０は、例えば、プランジャバレル２のプランジャバレル２の開口部端面２ｍに配設される、つまりは、プラグ３の雄ネジ１１を挟んでプランジャー２０の反対側（プランジャバレル２の雌ネジ１２を挟んでプランジャー２０の反対側）に配設されるものである。
【００２５】
そして、以上のプランジャバレル２において、雌ネジ１２に対する雄ネジ１１の係り終わり（ねじ込み端部）の箇所を境界部分１７とすると、該境界部分１７には、圧縮荷重が与えられることになる。この圧縮荷重は、プラグ３がプランジャバレル２の開口部端面２ｍを押圧することに起因するものである。
これにより、前記境界部分１７とプラグ頭部３ｂ（パッキン当着部３ｃ）との間の区間１８（雄ネジ１１と雌ネジ１２が係り合う区間）には圧縮荷重が作用することになる。そして、境界部分１７に対応する雌ネジ１２の谷底には圧縮荷重が作用することになる。
以上であるから、プラグがねじ込まれる方向にパッキンが配され、境界部分に上下方向の引っ張り荷重によって応力集中が発生する従来構成と比較して、プランジャバレル２の亀裂、破壊の発生しにくい構成とすることができる。
【実施例２】
【００２６】
図３は実施例２に関するプラグ部分の拡大断面図である。
雄ネジ１１のねじ込み端部（螺旋の終端部）のネジ山の形状は、他の部分のネジ山の形状と異なるものであり、特に、ネジの切り終わりの形状が悪い場合において、当該ねじ込み端部が雌ネジ１２に対して係合されることとなると、当該係合箇所において応力集中が発生し、焼入れ処理が成された雌ネジ１２のネジ山が欠損する恐れがある。
このため、本実施例２では、プランジャバレル２におけるプラグ３の螺合部において、プラグ３に刻設される雄ネジ１１のねじ込み端部が配される箇所には、雌ネジ１２を刻設しない内盗み部２ｕを設ける構成としている。
以上によれば、雄ネジ１１のねじ込み端部が雌ネジ１２に対して係合されることがなく、上記応力集中による雌ネジ１２のネジ山の欠損を防止することができる。
【実施例３】
【００２７】
図４は雌ネジ１２に作用する圧縮荷重の分布について示す図、図５は実施例３・４に関するプラグの雄ネジ１１部分の拡大断面図である。
図２の構成では、プラグ３がプランジャバレル２の開口部端面２ｍを押圧することになるため、プランジャバレル２の雌ネジ１２に作用する荷重の分布は、図４の特性線Ｌ１に示されるごとくのものとなる。つまり、開口部端面２ｍに配されるパッキン４０に近いほど大きくなる傾向を示すものである。尚、図３の構成においては、プランジャバレル２の雌ネジ１２に作用する荷重は、プラグ３のねじ込み端部に近くなるほど大きくなり、特性線Ｌ１の分布とは逆となる（下になる程大きな荷重がかかる）ことになるが、この場合でもパッキン４０に近いほど大きくなるものである。つまり、図２・図３のいずれのパッキン４０の配置によっても、パッキン４０に近くなるほど雌ネジ１２に作用する荷重の分布は大きくなるものである。
そして、この圧縮荷重が大きがゆえに、雄ネジ１１・雌ネジ１２が破損するといった問題があり、特に、ネジ山の断面積が小さくなるネジ山の先端の破損・欠落の可能性が高いものとなる。
【００２８】
そこで、図５に示すごとく、プラグ３の雄ネジ１１のネジ山形状、及び、プランジャバレル２の雌ネジ１２のネジ山形状のいずれか一方、又は両方において、ネジ山の突出端部に平坦部分１３・１３・・・が構成されるものとし、ネジ山の先端部が省かれた形状として、ネジ山の先端部が破損、欠落するといった問題を回避することとするものである。
図５の例では、プラグ３の雄ネジ１１のネジ山の形状において、ネジ山の頂部となるべき位置から、全体の山の高さの略３０％の箇所を省いた構成とし、略台形状の断面とする構成としている。
尚、ネジ山の形状については、特に限定されるものではないが、ネジ山の頂部となるべき位置から、全体の山の高さの略２０％〜５０％の箇所を省いた構成が好適であるといえる。また、プラグ３の雄ネジ１１と、プランジャバレル２の雌ネジ１２の両方において、ネジ山の頂部を省いた構成としてもよい。また、平坦部分１３・１３・・・に構成することに限定されるものではなく、勾配の少ない緩やかな曲面とする等であってもよい。
【実施例４】
【００２９】
図６は実施例４の構成によりネジ山の高さにテーパー角度がつけられることを示す図である。
図４の特性線Ｌ１に示すごとく、プランジャバレル２の雌ネジ１２には、圧縮荷重が作用するものである。そして、当該圧縮荷重は、パッキン４０に近いほど大きくなる傾向を示すものであり、嵌合部の全範囲において均一にならないものであった。尚、図３に示す構成においても、パッキン４０に近いほど圧縮荷重が大きくなる傾向がある。
このため、パッキン４０に近い箇所ほど、雌ネジ１２ネジ山の破損、欠落といった問題が生じやすいものである。
【００３０】
そこで、図６に示すごとく、プラグ３の雄ネジ１１のネジ山形状、及び、プランジャバレル２の雌ネジ１２のネジ山形状のいずれか一方、又は両方において、パッキン４０に近くなるほどネジ山の高さが低くなる形状とすることとした。図６は、プラグ３の雄ネジ１１について適用した例を示すものであり、これにより図６に示すごとく、雄ネジ１１についてテーパー角度Ｒがつけられるようになっている。
以上のようにして、プラグ３の雄ネジ１１と、プランジャバレル２の雌ネジ１２との係合面積が、パッキン４０に近くなる程小さくなり、パッキン４０に近い側に作用する圧縮荷重を減少させることができる。そして、これにより、図４の特性線Ｌ２に示すごとく、螺嵌部の全範囲において、荷重の均等化が図られ、各ネジ１１・１２の破損、欠落を防止することができるようになる。
尚、図６に示す例の他、プラグ３の雄ネジ１１と、プランジャバレル２の雌ネジ１２の両方において、テーパー角度をつける構成としてもよい。
【実施例５】
【００３１】
図７は実施例５に関するプラグ３の構成について示す図である。
図７に示すごとく、プラグ３は、プランジャバレル２のシリンダ２ａに挿入される挿入部３ｍと、前記挿入部３ｍを包囲するプランジャバレル２の外周面を包囲し、該外周面に刻設される雄ネジ２ｇと螺合される雌ネジ部３ｎとを有する構成とし、前記パッキン４０は、前記挿入部３ｍの外周を包囲する構成としている。
前記挿入部３ｍは、シリンダ２ａ内に挿入されることにより、シリンダ２ａ内の容積を縮小させるものであり、これにより、燃料圧室２ｆの容積が所望の値に設定されることとしている。
また、前記雌ネジ部３ｎは、その内周部に刻設された雌ネジ３ｇにてプランジャバレル２の雄ネジ２ｇに係合し、プラグ３がプランジャバレル２に対して螺嵌されることとしている。
そして、以上の構成によれば、プラグ３の雌ネジ部３ｎと、プランジャバレル２の雄ネジ２ｇとの係合箇所が、プランジャバレル２のシリンダ２ａの外部に配されることになるため、プラグ３を締結する際に、ネジ山の一部が欠落するようなことがあっても、その破片がシリンダ２ａ内に進入してしまうこともない。
このように、本実施例５によれば、プラグ３の締結時に、ネジ山の一部が欠落するようなことがあっても、その破片のシリンダ２ａ内への進入を防止することができ、当該破片が燃料に混入し、噴射不良等を発生させてしまうといった不具合を防止できる。
【実施例６】
【００３２】
図８は実施例６に関するプラグ３の構成について示す図である。
図８に示すごとく、プラグ３は、前記プランジャバレル２の外周面を包囲し、該外周面に刻設される雄ネジ２ｇと螺合される雌ネジ部３ｎを有する構成とし、前記パッキン４０は、前記プランジャバレル２の開口端面２ｍとプラグ３との間で挟装される環状の挟装面４０ａと、該挟装面４０ａ側からプランジャバレル２のシリンダ２ａ内へ突出される圧室上面４０ｂと、を有する構成としている。
前記パッキン４０において、挟装面４０ａと、圧室上面４０ｂとは、円筒面４０ｃを介して連続して構成されるものであり、例えば、円盤状の部材の中心部を窪ませる等のプレス加工により、形成されるものである。
また、圧室上面４０ｂについては、シリンダ２ａ内へ突出されることにより、シリンダ２ａ内の容積を縮小させるものであり、これにより、燃料圧室２ｆの容積が所望の値に設定されることとしている。
このように、本実施例６によれば、実施例５において、挿入部３ｍ（図７参照）を省いた構成とすることができ、プラグ３の形状の簡素化を図ることができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、プランジャバレルの開口部を閉じるためのプラグとして、あらゆる燃料噴射ポンプに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】プランジャバレルにプラグを螺嵌した状態を示す断面図である。
【図２】実施例１に関するプラグ部分の拡大断面図である。
【図３】実施例２に関するプラグ部分の拡大断面図である。
【図４】雌ネジ部分に作用する圧縮荷重の分布について示す図である。
【図５】実施例３・４に関するプラグの雄ネジ部分の拡大断面図である。
【図６】実施例４の構成によりネジ山の高さにテーパー角度がつけられることを示す図である。
【図７】実施例５に関するプラグの構成について示す図である。
【図８】実施例６に関するプラグの構成について示す図である。
【図９】従来のプラグの構成について示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    ハイドロリックヘッド
２    プランジャバレル
２ｍ  開口部端面
３    プラグ
３ｃ  パッキン当着部
４０  パッキン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005325778.tif 000009
【図８】
2005325778.tif 000010
【図９】
2005325778.tif 000011