(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下摺動するプランジャ（１４）を挿入したプランジャバレル（１２）と、前記プランジャ（１４）に設けた鍔部（２１）と、下部に設けた縦長溝（５３）において係合するとともに前記プランジャバレル（１２）を回転自在に外嵌するピニオンスリーブ（５０）と、前記ピニオンスリーブ（５０）に外嵌した上部バネ受け（４０）とバネ（２５）にて弾性支持されるプランジャガイド（２３）と、を有する燃料噴射ポンプ（１０）において、前記プランジャ（１４）の上下往復運動での最上昇位置において、前記上部バネ受け（４０）と前記プランジャガイド（２３）の上部縁が当接するように構成し、前記鍔部（２１）とブランジャバレル下端との間に隙間（Ｇ）が出来る構成とし、先にプランジャガイド（２３）と上部バネ受け（４０）とを接触させ、該プランジャバレル（１２）と鍔部（２１）とは接触しない構成とし、前記上部バネ受け（４０）の上端面外周に少なくとも１つの切り欠き（４１）を形成したことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項２】
請求項１記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記ピニオンスリーブ（５０）の上下中途部の外周面に少なくとも２以上の取込孔（５５・５６）を設け、該取込孔（５５・５６）は、少なくとも１つの取込孔を、前記ピニオンスリーブ（５０）に設けた縦長溝（５３）よりも上部に設け、最下方位置の取込孔（５５）は前記ピニオンスリーブ（５０）の内周に向けて斜め下方に貫通する傾斜孔としたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【請求項３】
請求項２記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記取込孔（７０）の外周側に面取り加工を施し、取込孔（７０）の面取り加工を、下側の面取り面積より上側の面取り面積を大きくしたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低質油を燃料とするディーゼルエンジンの燃料噴射装置において、燃料噴射ポンプを形成するプランジャ周りの部品の構造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プランジャによって直接燃料を送り出す燃料噴射ポンプは良く知られている。例えば、特許文献１は低質燃料を使用するディーゼルエンジンの燃料噴射装置において、この燃料噴射ポンプを開示している。
【特許文献１】特開２００２−７０６９２号公報
【０００３】
船舶機関等では、Ｃ重油と呼ばれる高粘度の低質油を燃料（低質燃料）として用いるものがある。このような低質燃料を使用した場合、プランジャバレルとプランジャとの摺動面に燃料が漏出し、燃料噴射ポンプの摺動部（例えば、プランジャ鍔部、ピニオンラック噛合部又はプランジャバレルとプランジャとの摺動面等）に付着粘結する場合がある。そこで、このような動作不良を防止するために、潤滑油を注油して燃料噴射ポンプの摺動部を洗浄する構成が実施されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、潤滑油が適切な分量・位置に注油されない場合、プランジャバレルやプランジャ等の摺動部が固着粘結する或いは低質燃料による堆積物の影響を受け、プランジャ鍔部が破損することもありうる。そこで、解決しようとする課題は、低質燃料を用いる燃料噴射ポンプにおいて、摺動部が固着粘結することを防止すること、並びにプランジャ鍔部の破損を防止することで、燃料噴射ポンプの安全性を向上することである。
【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如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
請求項１においては、上下摺動するプランジャ（１４）を挿入したプランジャバレル（１２）と、前記プランジャ（１４）に設けた鍔部（２１）と、下部に設けた縦長溝（５３）において係合するとともに前記プランジャバレル（１２）を回転自在に外嵌するピニオンスリーブ（５０）と、前記ピニオンスリーブ（５０）に外嵌した上部バネ受け（４０）とバネ（２５）にて弾性支持されるプランジャガイド（２３）と、を有する燃料噴射ポンプ（１０）において、前記プランジャ（１４）の上下往復運動での最上昇位置において、前記上部バネ受け（４０）と前記プランジャガイド（２３）の上部縁が当接するように構成し、前記鍔部（２１）とブランジャバレル下端との間に隙間（Ｇ）が出来る構成とし、先にプランジャガイド（２３）と上部バネ受け（４０）とを接触させ、該プランジャバレル（１２）と鍔部（２１）とは接触しない構成とし、前記上部バネ受け（４０）の上端面外周に少なくとも１つの切り欠き（４１）を形成したものである。
【０００７】
請求項２においては、請求項１記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記ピニオンスリーブ（５０）の上下中途部の外周面に少なくとも２以上の取込孔（５５・５６）を設け、該取込孔（５５・５６）は、少なくとも１つの取込孔を、前記ピニオンスリーブ（５０）に設けた縦長溝（５３）よりも上部に設け、最下方位置の取込孔（５５）は前記ピニオンスリーブ（５０）の内周に向けて斜め下方に貫通する傾斜孔としたものである。
【０００８】
請求項３においては、請求項２記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記取込孔（７０）の外周側に面取り加工を施し、取込孔（７０）の面取り加工を、下側の面取り面積より上側の面取り面積を大きくしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１０】
請求項１においては、上下摺動するプランジャ（１４）を挿入したプランジャバレル（１２）と、前記プランジャ（１４）に設けた鍔部（２１）と、下部に設けた縦長溝（５３）において係合するとともに前記プランジャバレル（１２）を回転自在に外嵌するピニオンスリーブ（５０）と、前記ピニオンスリーブ（５０）に外嵌した上部バネ受け（４０）とバネ（２５）にて弾性支持されるプランジャガイド（２３）と、を有する燃料噴射ポンプ（１０）において、前記プランジャ（１４）の上下往復運動での最上昇位置において、前記上部バネ受け（４０）と前記プランジャガイド（２３）の上部縁が当接するように構成し、前記鍔部（２１）とブランジャバレル下端との間に隙間（Ｇ）が出来る構成とし、先にプランジャガイド（２３）と上部バネ受け（４０）とを接触させ、該プランジャバレル（１２）と鍔部（２１）とは接触しない構成とし、前記上部バネ受け（４０）の上端面外周に少なくとも１つの切り欠き（４１）を形成したので、プランジャとプランジャバレルとが摺動するときに、プランジャ鍔部とプランジャバレルとが接触することがなく、プランジャ鍔部の破損を確実に防止できる。
【００１１】
また、バネ受けの外周に設けた切り欠きにより、潤滑油はプランジャガイド外周部に導かれ、プランジャガイド外周部に付着した堆積物を洗浄できる。すなわち、プランジャガイドの固着を防止することで燃料噴射ポンプの安全性を向上できる。
【００１２】
請求項２においては、請求項１記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記ピニオンスリーブ（５０）の上下中途部の外周面に少なくとも２以上の取込孔（５５・５６）を設け、該取込孔（５５・５６）は、少なくとも１つの取込孔を、前記ピニオンスリーブ（５０）に設けた縦長溝（５３）よりも上部に設け、最下方位置の取込孔（５５）は前記ピニオンスリーブ（５０）の内周に向けて斜め下方に貫通する傾斜孔としたので、ピニオンの最下方に位置する斜め下方に貫通する傾斜孔により、潤滑油の多くはピニオン内周部に導かれ、ピニオン内周部に付着した堆積物を洗浄できる。すなわち、プランジャの固着を防止することで燃料噴射ポンプの安全性を向上できる。
【００１３】
また、二面幅の縦長溝５３の上部に形成された取込穴より、潤滑油はプランジャ鍔部に導かれ、プランジャ鍔部に付着した堆積物を洗浄できる。すなわち、プランジャ鍔部の堆積物を除去することでプランジャ鍔部の破損を防止できる。
【００１４】
請求項３においては、請求項２記載の燃料噴射ポンプにおいて、前記取込孔（７０）の外周側に面取り加工を施し、取込孔（７０）の面取り加工を、下側の面取り面積より上側の面取り面積を大きくしたのでピニオン外周を滴下する潤滑油は面取り部に導かれ取込孔に入りやすくなるため、さらに潤滑油はピニオン内周部に導かれ易くなる。すなわち、プランジャの固着を防止することで燃料噴射ポンプの安全性を向上できる。
【００１５】
また、さらに潤滑油はピニオン内周部に導かれ易くなる。すなわち、プランジャの固着を防止することで燃料噴射ポンプの安全性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る燃料噴射ポンプの全体的な構成を示す側面断面図、図２は本発明の実施例に係るプランジャ下部の詳細構成を示す側面断面図、図３は洗浄が必要な摺動部を示すプランジャ下部の詳細構成を示す側面断面図である。
【００１８】
図４は（ａ）本発明の実施例であるバネ受けを示す平面図（ｂ）（ａ）におけるＡＡ´断面を示す断面図、図５は（ａ）本発明の実施例であるピニオンを示す斜視図、（ｂ）同じく別角度より示す斜視図、（ｃ）（ａ）のＢＢ´断面を示す断面図である。
【００１９】
図６は（ａ）本発明の実施例である取込孔を示す平面図及びＣＣ´断面を示す断面図（ｂ）本発明の別実施例である注油孔を示す平面図及びＤＤ´断面を示す断面図である。
【００２０】
まず、図１を用いて、本発明の燃料噴射ポンプ１０について簡単に説明する。図１に示すように、燃料噴射ポンプ１０は、筒状に形成されるポンプハウジング１１内に、同じく筒状に形成されるプランジャバレル１２が挿入され、プランジャバレル１２のプランジャ挿入孔１３内にプランジャ１４が上下方向に摺動自在に挿入され、ポンプハウジング１１の内周面にプランジャバレル１２の外周面に沿って、環状の燃料室１５が形成され、燃料室１５からプランジャ挿入孔１３内におけるプランジャ１４頂部の加圧室１６に向けて燃料供給口１７が形成され、プランジャ１４の上端部外周に溝状の燃料噴射量調整用のリード１８が形成され、かつ下中途部には鍔部２１が後述するピニオンスリーブ５０の二面幅の縦長溝５３に係合可能に形成される構成としている。一方、プランジャバレル１２のプランジャ摺動面、すなわちプランジャ挿入孔１３内周面には、円周方向に沿って燃料室１５と連通する燃料リーク回収部１９ａが１箇所と、外部へ連通する燃料リーク回収部１９ａ複数形成されている。
【００２１】
このように構成された燃料噴射ポンプ１０は、プランジャ１４が上方に摺動し、プランジャ１４頂部が燃料供給口１７を塞ぎ、加圧室１６内の燃料を加圧し、プランジャ１４上方の等圧弁２６が押し開かれることにより燃料の吐出を可能としている。燃料を吐出した状態から、プランジャ１４が上方へ摺動するとリード１８部分が燃料供給口１７に連通し、燃料噴射が終了する。また、燃料噴射ポンプ１０は、プランジャ１４の回転操作によりリード１８と燃料供給口１７の連通時期を変更することにより、燃料噴射量の調整を可能としている。
【００２２】
ピニオンスリーブ５０は、プランジャバレル１２下端の小径部分に円周方向に回転自在に外嵌され、上部はポンプハウジング１１へ横方向に挿入される燃料コントロールラック２０と噛合するピニオン５１（噛合部）が形成され、下部はプランジャ鍔部２１と係合する二面幅の縦長溝５３が設けられる構成としている（図５参照）。このように構成されたピニオンスリーブ５０は、燃料コントロールラック２０の摺動による調整にて、プランジャ１４を回転し、燃料噴射量コントロール機構を連動するように構成されている。
【００２３】
プランジャバネ室２２内部において、ピニオンスリーブ５０外周に外嵌した上部バネ受け４０とプランジャガイド２３に嵌装される下部バネ受け２４との間に、プランジャ１４を下方へ摺動するように付勢するプランジャバネ２５が介装されている。このように構成されたプランジャバネ室２２内部では、クランクケース内に配置したカム（図示なし）の回転運動により、該カムがタペット（図示なし）に当接することにより、プランジャ１４及びプランジャガイド２３が上下往復運動し、加圧室１６内の燃料を加圧して燃料噴射するように構成されている。
【００２４】
ここで、図２を用いて、本発明の実施例であるプランジャバネ室２２の内部構成を説明する。図２が示すのは、プランジャ１４がポンプ仕組状態で最上部に位置した状態である。このプランジャ１４が最上位置に位置したとき、プランジャバネ室２２内部では、プランジャガイド２３上端部が上部バネ受け４０とＴにて接触しており、プランジャバレル１２下端部とプランジャ鍔部２１上端部との間には隙間Ｇができる構成としている。つまり、プランジャ１４のポンプ仕組状態での最上部において、先にプランジャガイド２３と上部バネ受け４０とを接触させることで、プランジャバレル１２とプランジャ鍔部２１は接触することがない構成としている。
【００２５】
従来、ポンプ仕組状態でのプランジャ１４の最上部において、プランジャバレル１２の下端がプランジャ鍔部２１とが接触する構成とされていた。このとき、潤滑油が適切な分量・位置に注油されていない場合には、低質油による堆積物の影響でプランジャ鍔部２１が破損することもあった。本実施例のように、ポンプ仕組状態でのプランジャ１４の最上部において、プランジャバレル１２とプランジャ鍔部２１とは接触しない構成とすることで、このようなプランジャ鍔部２１の破損を確実に防止できる。
【００２６】
ここで、燃料噴射ポンプ１０の潤滑油について説明する。高粘度の低質油を燃料として使用する場合、プランジャバレル１２とプランジャ１４との摺動面に燃料が漏出し、燃料噴射ポンプ１０の各摺動部に付着粘結して動作不良が発生する場合がある。そこで、このような低質油の付着粘結を防止するために、潤滑油を注油し、各摺動部を洗浄することが行なわれている。
【００２７】
さらに、図３を用いて、燃料噴射ポンプ１０における潤滑油による洗浄が必要である摺動部（図３において太線で示すＦ１〜Ｆ４）及び潤滑油の経路（図３において太線矢印で示すＲ１及びＲ２）について詳細に説明する。潤滑油の外部よりの注油は、ピニオン注油孔Ｐ（図１〜図３参照）にて行なわれる。ピニオン注油孔Ｐより燃料噴射ポンプ１０内に注入された潤滑油は、ピニオン５１とコントロールラック２０との噛合部（Ｆ１）を洗浄し、ピニオンスリーブ５０の内周に流入（Ｒ１）しプランジャバレル１２とピニオンスリーブ５０との摺動部（Ｆ２）を洗浄し、プランジャ鍔部２１（Ｆ４）を洗浄して滴下する。他方、ピニオンスリーブ５０の外周に流入（Ｒ２）した潤滑油はポンプケーシング１１の内周とプランジャガイド２３との摺動部（Ｆ３）を洗浄し滴下する。プランジャバネ室２２に滴下した潤滑油は排出孔（図示なし）によって燃料噴射ポンプ１０より排出される。以下に、潤滑油が燃料噴射ポンプ１０内の摺動部へ漏れなく流入し、洗浄できるように構成した本発明の実施例について説明する。
【００２８】
まず、図４（ａ）及び（ｂ）を用いて本発明の実施例である上部バネ受け４０の形状について詳細に説明する。上部バネ受け４０は、プランジャバネ室２２内の上部においてポンプケーシング１１に嵌合固定され、バネ２５の上端部を支持する支持部材である（図１〜図３参照）。図４に示すように、上部バネ受け４０はリング状に形成され、外周より下方に突出した縁が形成されている。本実施例では、上部バネ受け４０の外周に角部外側に複数の切り欠き（４１ａ〜４１ｄ）が所定間隔をあけて形成されている。該切り欠き（４１ａ〜４１ｄ）の上面中心側は、その上部のポンプケーシング１１の内面よりも内側に位置するように配置して、潤滑油が流れ込み易くしている。なお、本実施例では円周方向に９０度毎に合計４箇所の略半円形状の切り欠き（４１ａ〜４１ｄ）を形成しているが、切り欠きの位置・個数・形状については、本実施例に限定されるものではない。
【００２９】
このような構成とすることによって、上部バネ受け４０の上面に滴下した潤滑油は切り欠き（４１ａ〜４１ｄ）によってバネ受け外周に導かれ易くなる（図４で示す太線矢印Ｒ２）。そして、上部バネ受け４０外周とポンプケーシング１１内周との隙間（図３で示す太線矢印Ｒ２）を滴下して、ポンプケーシング１１とプランジャガイド２３との摺動部（Ｆ３）を洗浄する。このように上部バネ受け４０の外周に設けた切り欠き４１により、潤滑油はプランジャガイド２３外周に導かれ、プランジャガイド２３外周に付着した堆積物を洗浄できる。すなわち、プランジャガイド２３の固着を防止することで燃料噴射ポンプ１０の安全性を向上できる。
【００３０】
次に、図５（ａ）及び（ｂ）を用いて本発明の実施例であるピニオンスリーブ５０の形状について詳細に説明する。ピニオンスリーブ５０はプランジャ１４の鍔部２１と係合し一体的に回転させることで燃料噴射量を調整する回転部材である。ピニオンスリーブ５０は、円筒状である本体５２及びその上部外周に構成したピニオン５１より構成されている。本体５２の下部には下方を開放する二面幅の縦長溝５３を１８０度位置をずらせて配置し、略中央部から下端までの本体５２は肉厚とされている。本実施例では、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、本体５２の上下中途部の外周面には少なくとも一つの潤滑油の取込孔が貫通して開口されている。つまり、円周方向の対面する２箇所の位置（１８０度毎）において、それぞれの同位相に２つの取込孔５５・５６が上下に開口されている。さらに、下方の取込孔５５は斜め下方中心側に貫通する傾斜孔５６としている。また、本実施例では、本体５２の円周方向において、それぞれの二面幅５３の上方に取込孔５７を形成している。なお、ピニオンに対する取込孔の総数を本実施例では６孔としたが、本実施例に限定されるものではない。また、本実施例では下方に位置する取込孔５５のみを傾斜穴としたが、これも本実施例に限定されるものではなく、他の取込孔（例えば取込孔５６・５７）に適用しても以下に述べる効果を得ることができる。
【００３１】
このような構成とすることで、図５（ｃ）に示すように、本体５２の外周を滴下する潤滑油は、取込孔５６にて本体５２内周に流入できなかった場合であっても、取込孔５５にて本体５２内周に流入（図５（ｃ）で示す太線矢印Ｒ３）することができる。取込孔５５は斜め下方に貫通しているため、潤滑油がスムーズに流入できる。また、本体５２の外周を滴下する潤滑油は、取込孔５７にて二面幅上部を経由してプランジャ鍔部２１にスムーズに流入できる。
【００３２】
このように傾斜取込孔５５によりピニオンスリーブ５０外周を滴下する潤滑油は、そのほとんどがピニオンスリーブ５０の内周部に導かれ、ピニオンスリーブ５０内周部に付着した堆積物を洗浄できる。すなわちプランジャ１４の固着を防止することで燃料噴射ポンプ１０の安全性を向上できる。また、取込孔５７より、潤滑油はプランジャ鍔部２１に導かれ、プランジャ鍔部２１に付着した堆積物を洗浄できる。すなわち、プランジャ鍔部２１の堆積物を除去することでプランジ鍔部２１の破損を防止できる。
【００３３】
さらに、図６（ａ）及び（ｂ）を用いて本発明の実施例である取込孔６０・７０の形状について詳細に説明する。前記取込孔５５・５６・５７の外側開口部縁の断面は斜めの断面とすることができる。つまり、図６（ａ）に示すように、取込孔６０は外周部（潤滑油が流入する側）の縁を面取り加工して面取り部６１を形成している。一方、図６（ｂ）に示すように、取込孔７０は外周部（潤滑油が流入する側）の縁において、上部の面取り面積を大きく加工して面取り部７１を形成している。なお、面取り部６１・７１の面積や角度については本実施例では特に限定していない。単に端面を平坦に加工するのみでも以下に述べる効果を得ることができる。
【００３４】
このような構成とすることで、滴下する潤滑油は面取り部６１・７１を伝って（図６（ａ）及び（ｂ）で示す太破線矢印Ｒ４）取込孔６０・７０にスムーズに導かれ、取込孔６０・７０に流入しやすくなる。ピニオンスリーブ５０に形成される取込孔５５・５６・５７に面取り加工を施した取込孔６０・７０を適用することで、さらに潤滑油はピニオンスリーブ５０の内周部に流入しやすくなり、ピニオンスリーブ５０内周部に付着した堆積物を洗浄できる。すなわち、プランジャ１４の固着を防止することで燃料噴射ポンプ１０の安全性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る燃料噴射ポンプの全体的な構成を示す側面断面図。
【図２】本発明の実施例に係るプランジャ下部の詳細構成を示す側面断面図。
【図３】洗浄が必要な摺動部を示すプランジャ下部の詳細構成を示す側面断面図。
【図４】（ａ）本発明の実施例であるバネ受けを示す平面図（ｂ）（ａ）におけるＡＡ´断面を示す断面図。
【図５】（ａ）本発明の実施例であるピニオンを示す斜視図（ｂ）同じく別角度より示す斜視図（ｃ）（ａ）のＢＢ´断面を示す断面図。
【図６】（ａ）本発明の実施例である取込孔を示す平面図及びＣＣ´断面を示す断面図（ｂ）本発明の別実施例である注油孔を示す平面図及びＤＤ´断面を示す断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１０    燃料噴射ポンプ
１２    ブランジャバレル
１４    ブランジャ
２１    鍔部
２３    ブランジャガイド
２５    バネ
４０    上部バネ受け
５０    ピニオンスリーブ
【図２】
0004473839.tif 000002
【図３】
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【図４】
0004473839.tif 000004
【図５】
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【図１】
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【図６】
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