(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプハウジングとの間にギャラリー室を形成するシリンダ、およびこのシリンダ内に摺動自在に収容されたプランジャを有し、前記プランジャの往復運動によって、前記ギャラリー室から前記シリンダ内に流入した燃料を高圧に圧縮して吐出する燃料噴射ポンプと、
手動操作されて、燃料タンクより汲み上げた燃料を前記ギャラリー室内およびシリンダ室内に供給するプライミングポンプと、
前記ギャラリー室の内圧が開弁圧以上に上昇した際に、前記ギャラリー室内の燃料を通路穴から流出させるオーバーフローバルブと
を備えた内燃機関用燃料噴射装置であって、
前記オーバーフローバルブは、前記ギャラリー室の内圧が開弁圧以上に上昇した際に開弁して前記ギャラリー室から前記通路穴へ燃料を流出させる開弁圧制御弁、および前記プライミングポンプの手動操作時にのみ、前記通路穴からの燃料の流出を遮断する遮断弁を内蔵し、前記開弁圧制御弁と前記遮断弁とを直列的に配置したことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記燃料噴射ポンプは、高圧パイプを介して燃料噴射ノズルへ高圧燃料を吐出する吐出部に、燃料噴射圧を制御するデリバリバルブを備え、
前記オーバーフローバルブは、前記デリバリバルブの開弁圧と比較して、前記開弁圧制御弁の開弁圧の方が低い圧力に設定されていることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記開弁圧制御弁は、内部に弁孔を形成するバルブボディ、およびこのバルブボディ内に収容されて、前記弁孔を開閉するバルブを有することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれかに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記遮断弁は、前記ポンプハウジングに形成された雌ねじ穴に締め付けられるニップル、このニップルの雌ねじ部に締め付けられるホロースクリュー、このホロースクリュー内に組み付けられるパイプ、このパイプの先端部に保持されて、弁孔を開閉するシートバルブ、およびこのシートバルブを前記弁孔を閉塞する方向に付勢するスプリングを有し、
前記ニップルに対する前記ホロースクリューの締め付けを緩めることで前記スプリングに付勢力を発生させて前記シートバルブで前記弁孔を閉じることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射ポンプを備えた内燃機関用燃料噴射装置に関するもので、プライミングポンプの手動操作時にはギャラリー室からの燃料の流出を遮断でき、且つ燃料噴射ポンプの運転時には開弁圧によりギャラリー室内圧を制御できるようにしたオーバーフローバルブを備えた内燃機関用燃料噴射装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、内燃機関の各気筒毎に取り付けられた各燃料噴射ノズル、あるいは高圧燃料を蓄圧する一種のサージタンクとして機能するコモンレールへ高圧燃料を吐出する燃料噴射ポンプ（サプライポンプ）においては、シリンダとポンプハウジングとの間に形成されるギャラリー室内圧を維持するために、内圧制御弁としてオーバーフローバルブをギャラリー室近傍のポンプハウジングに装着している。
【０００３】
このようなオーバーフローバルブ１００は、図４に示したように、スプリングを保持するためのスクリュー１０１がねじ込まれるホロースクリュー１０２と、このホロースクリュー１０２内に形成された弁孔１０３を開閉するボール１０４と、このボール１０４を弁孔１０３を閉弁する方向に付勢するスプリング１０５とから構成されている。
【０００４】
そして、ホロースクリュー１０２の燃料噴射ポンプのギャラリー室側の外周には、内部に燃料通路１０６を形成するニップル１０７が嵌め合わされている。また、ホロースクリュー１０２の燃料配管１０８側の筒壁部には、内部通路１１１とリターン通路１１２とを連通する２つの通路穴１０９が形成されている。
【０００５】
この従来の燃料噴射ポンプのオーバーフローバルブ１００は、図４に示したように、ホロースクリュー１０２にスクリュー１０１を締め付け（締結）固定することによって、ホロースクリュー１０２の内部にボール１０４とスプリング１０５とが組み付けられる。そして、燃料噴射ポンプのポンプハウジングにオーバーフローバルブ１００を組み付ける際には、燃料配管１０８とシールワッシャ１１３、１１４を組み付けニップル１０７に対して締め付け固定する。
【０００６】
そして、燃料噴射ポンプの運転時には、ボール１０４がホロースクリュー１０２の座面にシートしていることによってギャラリー室内圧が上昇し、スプリング１０５のばね力によって設定された開弁圧まで上昇したところでボール１０４がスプリング１０５を収縮してホロースクリュー１０２の座面より離れて、弁孔１０３が開放される。これにより、ギャラリー室内の燃料が、通路穴１０９を通って燃料配管１０８側に流れ出るためにギャラリー室内圧を設定圧に保つようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の燃料噴射ポンプにおいては、燃料噴射圧を制御するデリバリバルブの開弁圧に比べて、オーバーフローバルブ１００の開弁圧の方が低く設定してあるのと、多くの場合においてオーバーフローバルブ１００はギャラリー室と同一高さに位置しているため、プライミングポンプの手動操作時に燃料でギャラリー室を満たす前に、オーバーフローバルブが開弁してしまい、燃料は通路穴１０９から流れ出てしまう。
【０００８】
その結果、通路穴１０９よりも高い位置のギャラリー室にはエアが残留し、ギャラリー室には多量のエアが残留することになる。そのため、燃料噴射ポンプの運転時にプランジャ室内にギャラリー室内の残留エアを吸い込み、プランジャ室内ではエアの圧縮を繰り返すのみとなる。したがって、燃料噴射ポンプの吐出不良が起き、ディーゼルエンジン等の内燃機関の始動性が悪化するという問題が生じている。特に冬期等の低温始動時には、燃料の粘性が高くなるために、混入したエアが抜け難く、上記の問題がより顕著となる。
【０００９】
また、燃料噴射ポンプのギャラリー室内の燃料は、シリンダとポンプハウジングとの間に形成されるギャラリー室の上下に配置されているシリンダガイド部の２つのＯリングによってシールされることによって、シリンダとポンプハウジングとの隙間から漏れないように構成されており、且つ燃料圧力が上昇するように構成されている。
【００１０】
しかし、仮に図３に示すように、オーバーフローバルブ１００の開弁圧を従来の開弁圧に比べてより高く設定することによって、ギャラリー室内圧をあまりに高く設定すると、プライミングポンプの手動操作時におけるエア抜きは可能であるが、燃料噴射ポンプの運転時にＯリングは燃料内圧に耐えられなくなり、シリンダとの隙間にはみ出るような形になる。その結果、Ｏリングが切れてしまい、ギャラリー室内の燃料のシールができなくなってしまうといった不都合が生じてしまう。そのため、ギャラリー室内圧をオーバーフローバルブの開弁圧で一定に保つことができるが、燃料噴射ポンプの運転時、ギャラリー室の上下に配置されるＯリングの耐圧性を考慮すると、オーバーフローバルブの開弁圧を高く設定することができないといった問題点がある。
【００１１】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点に鑑み、プライミングポンプの手動操作時にはギャラリー室内のエア抜き性を向上するという点と、燃料噴射ポンプの運転時にはＯリング等のシール材の耐圧性に対して適切な開弁圧を設定するという点を兼ね備えたオーバーフローバルブを備えた内燃機関用燃料噴射装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、オーバーフローバルブ内に開弁圧制御弁および遮断弁を直列的に内蔵している。それによって、プライミングポンプの手動操作時に、ギャラリー室から通路穴への燃料の流出を遮断することで、燃料でギャラリー室が満たされ、ギャラリー室内およびシリンダ内にエアが残留することはない。そのため、燃料噴射ポンプを運転する時にシリンダ内にエアを吸い込むことがなくなるので、燃料噴射ポンプの吐出不良が生起することなく、内燃機関の始動性が良好となる。したがって、開弁圧制御弁の開弁圧を高く設定しなくても、プライミングポンプの手動操作時におけるエア抜きが可能となるので、燃料噴射ポンプの運転時にポンプハウジングとシリンダとの隙間からＯリング等のシール材がはみ出ることはなく、Ｏリング等のシール材が切れることもない。これにより、燃料噴射ポンプのギャラリー室内の燃料のシールを十分に行うことができるので、シリンダ内の燃料圧力を所定の燃料圧力以上に保つことができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、燃料噴射ポンプのシリンダ内の燃料圧力が所定の噴射圧以上に上昇すると開弁して高圧パイプを介して燃料噴射ノズルに高圧燃料を圧送するためのデリバリバルブの開弁圧と比較して、オーバーフローバルブの開弁圧制御弁の開弁圧の方を低い圧力に設定することにより、燃料噴射ポンプの運転時に、ギャラリー室の内圧が開弁圧制御弁の開弁圧以上に上昇した際に開弁圧制御弁が開弁してギャラリー室から通路穴へ燃料が流出する。これにより、ギャラリー室の内圧が開弁圧制御弁の開弁圧未満に制御される。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、内部に弁孔を形成するバルブボディ、およびこのバルブボディ内に収容されて弁孔を開閉するバルブ等により開弁圧制御弁を構成することにより、燃料噴射ポンプの運転時に、ギャラリー室の内圧が開弁圧制御弁の開弁圧以上に上昇した際にバルブが弁孔を開いてギャラリー室から通路穴へ燃料が流出する。また、請求項４に記載の発明によれば、プライミングポンプを手動操作する前に、ニップルに対するホロースクリューの締め付けを緩めることで、スプリングに付勢力を発生させてシートバルブで弁孔を閉じるようにしている。それによって、プライミングポンプの手動操作時に燃料でギャラリー室が満たされ、ギャラリー室内およびシリンダ内にエアが残留することはない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
〔実施例の構成〕
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。ここで、図１は燃料噴射ポンプを備えた内燃機関用燃料噴射装置の概略構造を示した図で、図２はオーバーフローバルブの全体構造を示した図で、図３はポンプ回転速度に対するギャラリー室内圧の変化を示したグラフである。
【００１６】
本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、燃料タンク１内の燃料を汲み上げるフィードポンプ（Ｆ／Ｐ）２と、自動車の組み立て時に燃料配管系内の空気抜きを行うためのプライミングポンプ３と、図示しない高圧パイプを介して高圧燃料を、図示しないディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）の各気筒毎に取り付けられた各燃料噴射ノズルへ吐出するサプライポンプ４とを備えている。
【００１７】
燃料タンク１は、自動車等の車両の後方側部、例えばリヤシート（後部座席）の下方に搭載されている。フィードポンプ２は、トロコイド曲線によって形成されたインナロータとアウタロータによって構成されたトロコイドポンプである。このフィードポンプ２は、エンジンのクランクシャフトに直結されて、エンジンの回転動力が伝達されることにより燃料タンク１内の燃料をサプライポンプ４に圧送する。
【００１８】
プライミングポンプ３は、フィードポンプ２とサプライポンプ４とを連通する燃料配管２０の途中に連通するポンプ室（図示せず）を形成する円筒形状のシリンダ１８と、このシリンダ１８内に摺動自在に組み付けられて、手動操作によってポンプ室を膨張、収縮するピストン（プランジャ）１９とから構成されている。なお、プライミングポンプ３の不使用時には、ピストン１９によりポンプ室を収縮させた状態でシリンダ１８を、燃料配管２０の途中の配管部に捩じ込んでおく。
【００１９】
サプライポンプ４は、各部を保持するポンプハウジング１０と、エンジンによって回転駆動されるカムシャフト１２と、このカムシャフト１２に形成されたカム１３によって往復運動を与えられるプランジャ１４、およびこのプランジャ１４を摺動自在に保持する円筒形状のシリンダ１５よりなる複数のポンプエレメントと、プランジャ１４の下降時の逆流を防ぎ、且つ燃料噴射ノズルの後滴れを防ぐ吸戻し作用を行うデリバリバルブ５と、ギャラリー室１１の内部圧力を制御するオーバーフローバルブ６とを備えている。このサプライポンプ４は、ポンプハウジング１０にガイドされるシリンダ１５内を摺動するプランジャ１４の往復運動によりプランジャ室１６の燃料を加圧して、デリバリバルブ５および図示しない噴射鋼管（高圧パイプ）を経て燃料噴射ノズルに圧送する列型燃料噴射ポンプである。
【００２０】
ポンプハウジング１０の軸線方向の一端側部（図示上部）には、各シリンダ１５の軸線方向の一端側を液密的に保持固定する略円筒形状の第１シリンダガイド部２１と、各シリンダ１５の軸線方向の他端側を液密的に保持固定する略円筒形状の第２シリンダガイド部２２とがギャラリー室１１の上下に位置するように形成されている。また、ポンプハウジング１０の軸線方向の他端側部（図示下部）には、複数のシリンダ１５の列設方向に渡るカム室２３が一体的に形成されている。このカム室２３には、エンジンにより回転駆動されるカムシャフト１２が挿通されている。そして、カムシャフト１２の外周面には、プランジャ１４に往復運動を与えるための所定の形状のカム１３がプランジャ１４と同数形成されている。
【００２１】
ポンプハウジング１０とシリンダ１５との間には、シリンダ１５を挟んで左右にそれぞれギャラリー室（フューエルチャンバ）１１が形成されている。これらのギャラリー室１１は、ポンプハウジング１０の内周面とシリンダ１５の外周面との対応部分に位置するように設けられて、ポンプハウジング１０の内周面に断面半円形状の中空部を形成することで設けられる。これらのギャラリー室１１は、複数のシリンダ１５に跨がるように横方向に延びて連通して形成されて、燃料供給通路（図示せず）および燃料配管２０を介してフィードポンプ２およびプライミングポンプ３に連通しており、フィードポンプ２およびプライミングポンプ３から燃料が供給される。
【００２２】
各プランジャ１４は、その軸線方向の上端面（先端面）が平坦面を成す円柱形状に形成されている。各プランジャ１４には、その上面で開放された縦孔（図示せず）が形成されている。そして、各プランジャ１４の外周面には、縦孔に連通された噴射終わり規定用の螺旋形状コントロールグルーブ２４が形成されている。各プランジャ１４の図示下端には、円環板状の下部ばね座金２５が連結されており、この下部ばね座金２５に対向してシリンダ１５の図示下端部には円環板状の上部ばね座金２６が設置されている。これらの下部ばね座金２５と上部ばね座金２６との間には、プランジャスプリング２７が掛け渡されている。このプランジャスプリング２７は、プランジャ１４を常に後退（復運動＝下降）させる方向に付勢している。
【００２３】
そして、下部ばね座金２５は、タペット２８に係合しており、このタペット２８は、ポンプハウジング１０に対して摺動自在に嵌挿されている。このタペット２８は、カムローラ２９を回転自在に支持しており、このカムローラ２９はカム１３に摺接している。したがって、カムシャフト１２の回転によりカム１３が回転されると、カムローラ２９を介してタペット２８が図１において図示上下方向に往復運動され、この運動は下部ばね座金２５を介してプランジャ１４に伝えられる。このため、プランジャ１４がシリンダ内で往復運動する。
【００２４】
なお、プランジャ１４は、シリンダ１５の軸線方向の他端側部（図示下端部）の外周に回動自在に嵌合されたピニオンギヤ３０と係合している。このピニオンギヤ３０は燃料噴射量または燃料噴射時期を変えるためのコントロールラック３１に噛み合っている。このコントロールラック３１は、図示しないガバナ装置に連結されており、このガバナ装置の作動により駆動される。このため、ガバナ装置の作動によりプランジャ１４が回動され、このプランジャ１４の外周面に形成されたコントロールグルーブ２４とフィードホール３２とが連結するタイミングが変わり、よって燃料の噴射終了タイミングが抑制されるように構成されている。
【００２５】
そして、シリンダ１５の管状側壁には、ポンプハウジング１０のギャラリー室１１と各シリンダ１５内のプランジャ室１６とを連通するフィードホール３２が形成されている。ここで、本実施例のシリンダ１５は、その軸線方向の一端部側に設けられた円環形状のフランジ部、およびこのフランジ部の中心寄りから軸線方向の他端側（図示下方）に向けて延長された円筒形状の摺動部を有している。そのフランジ部は、ポンプハウジング１０の軸線方向の一端面に、ボルト、ナットやワッシャ等の締結具３３を複数組み用いて締め付け（締結）固定されている。また、摺動部の内周には、プランジャ１４が軸線方向および回動方向に摺動自在に嵌め込まれている。
【００２６】
そして、シリンダ１５の摺動部の軸線方向の一端側（図示上端側）の外周面には、ギャラリー室１１よりも図示上端側の第１シリンダガイド部２１と摺動部の外周との間を封止してギャラリー室１１からの燃料の漏洩を防止する第１のシール材としてのＯリング３４を収容する円環状のリング溝が形成されている。また、摺動部の軸線方向の他端側（図示下端側）の外周面には、ギャラリー室１１よりも図示下端側の第２シリンダガイド部２２と摺動部の外周との間を封止してギャラリー室１１からの燃料の漏洩を防止する第２のシール材としてのＯリング３５を収容する円環状のリング溝が形成されている。
【００２７】
各デリバリバルブ５は、弁孔４０を有する弁座筒（バルブシート）４１と、弁孔４０を開閉する弁体（リリーフバルブ）４２と、この弁体４２を弁座筒４１の図示上端に押圧付勢するスプリング４３と、シリンダ１５の図示上端部に締め付け固定されたバルブホルダ４４とで構成されている。デリバリバルブ５の弁座筒４１の図示下端面とシリンダ１５の内周面とプランジャ１４の図示上端面とで囲まれた内部空間（中空部）は、ギャラリー室１１から導入された燃料を加圧するプランジャ室（ポンプ室）１６を形成している。なお、プランジャ室１６内に導入された燃料は、プランジャ１４が上昇する時、すなわち、往動（前進）されるときに高圧に圧縮される。
【００２８】
弁体４２は、スプリング４３の押圧力を受けて弁座筒４１の図示上端面に接離自在に当接しており、この当接（着座）により弁座筒４１の弁孔４０を閉じている。スプリング４３は、弁体４２を弁孔４０を閉じる方向（図示下方）に所定の押圧力（開弁圧、噴射圧、スプリング荷重）で付勢している。バルブホルダ４４内に形成されるスプリング室４５には、スプリング４３、およびこのスプリング４３の図示上端を保持する栓体４６が収容されている。
【００２９】
この栓体４６内には、軸方向孔４７が形成されている。バルブホルダ４４の図示上端には、高圧燃料を吐出するための吐出口４８が形成されている。この吐出口４８は、高圧パイプを介してエンジン側の燃料噴射ノズルに接続されている。ここで、デリバリバルブ５は、プランジャ室１６の燃料圧力がスプリング４３の付勢力を越える所定の燃料圧力以上になると、この燃料圧力で弁体４２をスプリング４３の付勢力に抗して上昇させ、これにより、弁座筒４１内の弁孔４０を開く。
【００３０】
オーバーフローバルブ６は、ポンプハウジング１０のギャラリー室１１を形成した側壁部に締め付け固定されて、燃料を流出させるための２つの通路穴７が形成されていると共に、ギャラリー室１１の内圧が開弁圧以上に上昇した際に開弁してギャラリー室１１から通路穴７へ燃料を流出させるボール弁式開弁圧設定弁８、およびギャラリー室１１から通路穴７への燃料の流出を遮断する遮断弁９を内蔵している。
【００３１】
ここで、本実施例の２つの通路穴７は、オーバーフローバルブ６は、ギャラリー室１１と略同じ高さに設置されている。なお、本実施例では、ホロースクリュー６１の２つの通路穴７を囲むように、燃料を燃料タンク１内へ戻すためのリターン通路５０を形成する燃料配管５１がシールワッシャ５２、５３を介してホロースクリュー６１の外周に組み付けられている。
【００３２】
開弁圧設定弁８は、本発明の開弁圧制御弁に相当するもので、内部に弁孔６０を形成するホロースクリュー（本発明のバルブボディに相当する）６１と、このホロースクリュー６１内に収容されて、弁孔６０を開閉するボール（ボール弁：本発明のバルブに相当する）６２と、スプリング６５、及び開弁圧を調整するシム７８と、それらを保持するためのスクリュー６３と、スクリュー６３の締付部からの燃料のリークをシールするためのガスケット６４とから構成されている。
【００３３】
なお、ホロースクリュー６１の側壁部には、上記の通路穴７が水平方向に２箇所設けられている。その通路穴７は、ホロースクリュー６１の側壁部内の燃料通路６６と外部のリターン通路５０とを連通する連通孔である。そして、ホロースクリュー６１の一端部（図２において図示上端部）の内周には、スクリュー６３に形成された雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成され、その外周には、六角形状の係合部（ボルト頭部）６７が形成されている。また、ホロースクリュー６１の他端部（ボルト脚部：図２において図示下端部）の内周には、後記する遮断弁９に形成された雌ねじ部と螺合する雄ねじ部が形成されている。
【００３４】
遮断弁９は、ポンプハウジング１０の側壁部に形成された雌ねじ穴３６に締め付け固定される円筒形状のニップル７１と、このニップル７１の雌ねじ部に締め付けられるホロースクリュー６１内に組み付けられる円筒形状のバルブパイプ７２と、このバルブパイプ７２の先端部に保持されて、弁孔７０を開閉する円環板形状のシートバルブ７３と、このシートバルブ７３を弁孔７０を閉塞する方向に付勢するスプリング７４と、このスプリング７４の押圧力を設定するための円環板形状のストッパー７５とから構成されている。
【００３５】
ニップル７１の内部には、遮断弁９の弁孔７０が形成されている。そして、ニップル７１は、一端部（図示上端部）に六角形状の大径部７６を有し、他端部（図示下端部）に雌ねじ穴３６に締め付け固定される小径部７７を有している。なお、大径部７６の内周には、ホロースクリュー６１の雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が形成され、小径部７７の先端外周には、ポンプハウジング１０の側壁部に形成された雌ねじ穴３５と螺合する雄ねじ部が形成されている。
【００３６】
バルブパイプ７２の内部には、通路穴７９を介してホロースクリュー６１に形成された弁孔６０と弁孔７０（ニップル７１の内部に形成された雌ねじ穴５４）とを連通する燃料通路５５が形成されている。そして、バルブパイプ７２の一端部（図２において図示上端部）は、ホロースクリュー６１の他端部側に設けられた嵌合穴内に圧入により固定され、その他端部の先端には、スプリング７４の押圧力によってシートバルブ７３が押し付けられている。
【００３７】
シートバルブ７３は、シート部５６の座面に着座して弁孔７０を閉じることで、通路穴７からの燃料の流出を遮断する。また、スプリング７４は、一端がシートバルブ７３の他端面に形成された凹状部に保持され、他端がストッパー７５の一端面に形成された円環部に保持されている。そして、ストッパー７５は、ニップル７１の小径部７７の他端部（図２において図示下端部）に圧入により嵌め込まれて固定されている。このストッパー７５には、ニップル７１の小径部７７内に形成された燃料通路５８とポンプハウジング１０の側壁部に形成された雌ねじ穴３５とを連通する複数の連通孔５９が形成されている。
【００３８】
本実施例のオーバーフローバルブ６は、ホロースクリュー６１内部にボール６２とスプリング６５が、スクリュー６３をホロースクリュー６１に締め付け固定することによって組み付けられている。さらに、ホロースクリュー６１に係合部（ボルト頭部）６７と燃料配管５１との間、およびニップル７１の大径部７６との間をシールするシールワッシャ５２、５３を通し、ポンプハウジング１０に締め付け固定されたニップル７１にホロースクリュー６１を締め付け固定する。
【００３９】
そして、ホロースクリュー６１内にバルブパイプ７２を圧入固定し、ニップル７１とこのニップル７１の内側に固定されたストッパー７５との間でシートバルブ７３がバルブパイプ７２とが接触しており、シートバルブ７３とストッパー７５との間にスプリング７４を組み付けている。それによって、ホロースクリュー６１をニップル７１に組み付けた状態で、バルブパイプ７２とシートバルブ７３とが内部でバラバラにならないように組み付けられている。
【００４０】
〔実施例のプライミングポンプの手動操作〕
次に、本実施例の内燃機関用燃料噴射装置の燃料配管系内のエア抜き作業を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
【００４１】
内燃機関用燃料噴射装置の燃料配管系の各部品の接続、組み立てが終了した後に、燃料タンク１内に燃料を給油する。そして、プライミングポンプ３により燃料タンク１側より燃料を吸い上げる時には、先ず、作業者がサプライポンプ４に組み付けられたオーバーフローバルブ６の締め付けを緩めることで、遮断弁９を機能させる。
【００４２】
すなわち、図２の右半分で示したように、ポンプハウジング９に締め付け固定されたニップル７１に対してホロースクリュー６１の締め付けを緩めることによって、ホロースクリュー６１と一体的に後退（図２において図示上方に移動）するバルブパイプ７２の先端面（図示下端面）の弁孔７０から図示下方への突出量が小さくなることによって、収縮していたスプリング７４が伸びる。それによって、シートバルブ７３が、シート部５６の座面に着座することで、弁孔７０が閉じられる。これにより、オーバーフローバルブ６の雌ねじ穴５４、燃料通路５５および弁孔６０が閉塞されるため、通路穴７が遮断される。
【００４３】
この状態で、プライミングポンプ３の手動操作を行う。具体的には、作業者がプライミングポンプ３のピストン１９を引き上げることにより、燃料タンク１内の燃料がフィードポンプ２を経てプライミングポンプ３のシリンダ１８内に吸い上げられる。次に、プライミングポンプ３によりサプライポンプ４側へ燃料を吐出する時には、作業者がピストン１９を押し下げることにより、シリンダ１８内の燃料が燃料配管２０を通ってサプライポンプ４内に供給される。以降、燃料噴射ノズルから燃料が流出するまで、プライミングポンプ３の手動操作、すなわち、ピストン１９の引き上げと押し下げを繰り返す。
【００４４】
そして、サプライポンプ４のポンプハウジング１０に形成されるギャラリー室１１内に燃料が供給されて、ギャラリー室１１内が燃料で満たされる。このとき、上述したように、オーバーフローバルブ６の遮断弁９を機能させているので、通路穴７より燃料が流出することはなく、燃料配管２０から流入した燃料でギャラリー室１１内全体が満たされて、ギャラリー室１１の内圧が上昇する。
【００４５】
このため、その圧力も作用して、シートバルブ７３がシート部５６の座面に完全にシールされて、通路穴７からの燃料の流出が遮断されるため、ギャラリー室１１の内圧は更に上昇する。その結果、ギャラリー室１１の油面位置が上昇しようとするため、エアはギャラリー室１１からフィードホール３２を経てプランジャ室１６内に押し出され、更に、デリバリバルブ５を通ってサプライポンプ４の外へ押し出され、エア抜きが成される。そして、エアは、高圧パイプを経て燃料噴射ノズルへ押し出されることにより、燃料タンク１から燃料噴射ノズルまでの燃料配管系内のエア抜きが成される。
【００４６】
〔実施例の作動〕
次に、本実施例のサプライポンプ４の運転時の作動を図１および図２に基づいて簡単に説明する。
【００４７】
次に、サプライポンプ４の運転時には作業者がサプライポンプ４にオーバーフローバルブ６を締め付ける。具体的には、図２の左半分に示したように、ニップル７１に対してホロースクリュー６１を締め付けることによって、バルブパイプ７２の先端面がスプリング７４を収縮させることで、シートバルブ７３とシート部５６の座面との隙間が確保される。
【００４８】
そして、エンジンを始動することでサプライポンプ４の運転が開始されると、エンジンに直結したカムシャフト１２が回転する。そして、カムシャフト１２の回転によりカム１３が回転されると、カム１３の上面に転接しているカムローラ２９がカムプロフィルに伴って往復運動し、この運動はタペット２８を介してプランジャ１４に伝えられる。
【００４９】
したがって、ポンプハウジング１０の第１、第２シリンダガイド部２１、２２内に保持固定されたシリンダ１５の摺動部内に摺動自在に配設されたプランジャ１４は、シリンダ１５の摺動部の内周面に摺接しつつ往復運動される。プランジャ１４が上昇（往動＝前進）する過程で、プランジャ１４の上端縁（先端縁）がフィードホール３２を閉じると、プランジャ室１６に導入した燃料がプランジャ室１６に閉じ込められるため、プランジャ１４にて加圧される。
【００５０】
そして、プランジャ室１６の燃料圧力がデリバリバルブ５の開弁圧以上になると、この燃料圧力で弁体４２がスプリング４３の付勢力に抗して上昇される。これにより、弁孔４０が開かれる。したがって、プランジャ室１６の高圧燃料は、弁座筒４１の弁孔４０からバルブホルダ４４のスプリング室４５、栓体４６の軸方向孔４７を通じて吐出口４８へ送り出され、高圧パイプを経て燃料噴射ノズルへ圧送され始める。
【００５１】
プランジャ１４が上昇し続けて高圧燃料の圧送が続く過程で、プランジャ１４の側面に形成した螺旋形状のコントロールグルーブ２４がフィードホール３２に対向すると、プランジャ室１６の燃料がプランジャ１４の上面に開放された縦孔からコントロールグルーブ２４を介してフィードホール３２を経てギャラリー室１１に戻される。これにより、プランジャ室１６の燃料圧力が低下し、デリバリバルブ５の開弁圧以下になると、弁体４２がスプリング４３の押圧力を受けて弁座筒４１に着座し、弁孔４０を閉じる。したがって、高圧燃料の圧送動作が終了して燃料噴射ノズルへの燃料供給が停止する。
【００５２】
さらに、プランジャ１４は上昇し、この間にプランジャ室１６の燃料は縦孔からコントロールグルーブ２４を通じてフィードホール３２を経てギャラリー室１１に戻される。このとき、ギャラリー室１１内に戻された燃料は、オーバーフローバルブ６（開弁圧設定弁８）内にも流れ込む。すなわち、ギャラリー室１１から雌ねじ穴３６、連通孔５９、燃料通路５８、雌ねじ穴５４および燃料通路５５を通って弁孔６０に至る。
【００５３】
そして、開弁圧設定弁８の開弁圧以上に上昇したところで、ボール６２がスプリング６５を収縮させ、ホロースクリュー６１の座面とボール６２との間に隙間が形成されると、燃料はその隙間からホロースクリュー６１の側壁部内の燃料通路６６を経て通路穴７からオーバーフローバルブ６の外のリターン通路５０へ流れ出るため、ギャラリー室１１の内圧は一定に保たれる。
【００５４】
プランジャ１４が上死点に達して下降（往動＝後退）に移ると、プランジャ室１６の容積が増加するように変わり、コントロールグルーブ２４がフィードホール３２に通じているときは、ギャラリー室１１の燃料がフィードホール３２、コントロールグルーブ２４および縦孔を経てプランジャ室１６に吸入される。さらに、プランジャ１４が下降して、コントロールグルーブ２４がフィードホール３２と連通しなくなるとギャラリー室１１の燃料がフィードホール３２から直接プランジャ室１６に吸引される。この状態はプランジャ１４が下死点に達するまで続く。
【００５５】
そして、再びプランジャ１４が上昇に移ると、プランジャ室１６の容積が減少するからプランジャ室１６に吸引された燃料が押される。しかし、プランジャ１４の上端縁がフィードホール３２を開いている間は、プランジャ室１６の燃料がフィードホール３２よりギャラリー室１１に溢流する。プランジャ１４の上端縁がフィードホール３２を閉じると、前記したようなプランジャ室１６内の燃料が加圧され、燃料圧力がデリバリバルブ５の開弁圧以上になると、高圧パイプを介して再び燃料噴射ノズルへの燃料の圧送を開始する。
【００５６】
〔実施例の効果〕
以上のように、本実施例の内燃機関用燃料噴射装置、特にディーゼルエンジン用サプライポンプ４において、ポンプハウジング１０内に形成されるギャラリー室１１の内圧を適正に保つために、ポンプハウジング１０の側壁部に締め付け固定されるオーバーフローバルブ６に対して、開弁圧設定弁８と通路穴７からの燃料の流出を遮断する遮断弁９とを直列に設け、それらの開弁圧設定弁８と遮断弁９を手動操作によって使い分けることができるように構成している。
【００５７】
それによって、内燃機関用燃料噴射装置の燃料配管系内のエア抜きを行うためのプライミングポンプ３の手動操作時には遮断弁９のシートバルブ７３をシート部５６の座面に着座させることで弁孔７０を閉じることにより、ギャラリー室１１からの燃料の流出を遮断することができ、且つサプライポンプ４の運転時には、ギャラリー室１１の内圧が開弁圧以上に上昇した時にホロースクリュー６１の座面より上昇するボール６２を有する開弁圧設定弁８によりギャラリー室１１の内圧を制御できるようにして適正なギャラリー室１１の内圧を実現することができる。
【００５８】
また、サプライポンプ４の運転時に、ギャラリー室１１の図示上下に位置する第１、第２シリンダガイド部２１、２２のＯリング３４、３５の耐圧性に対して、開弁圧設定弁８の開弁圧を適当な開弁圧に変更した場合でも、プライミングポンプ３の手動操作時に燃料でギャラリー室１１内全体が満たされるのでギャラリー室１１内にエアが残留することはない。
【００５９】
その結果、ギャラリー室１１内にエアが残留することはないので、サプライポンプ４の運転時にプランジャ室１６内でエアの圧縮を繰り返すことはない。したがって、プランジャ室１６がエアを吸い込まなくなるので、サプライポンプ４の吐出不良を抑えることができ、エンジンの始動性を向上することができる。特に冬期等の低温始動時に燃料の粘性が高くなっても、燃料配管系内からのエア抜きを完全に実施することができるので、低温始動性も向上することができる。
【００６０】
なお、開弁圧設定弁８の開弁圧を、Ｏリング３４、３５の耐圧性を考慮した適切な開弁圧に設定することができるので、サプライポンプ４の運転時にＯリング３４、３５が燃料圧力に耐えられなくなり、ポンプハウジング１０の第１、第２シリンダガイド部２１、２２とシリンダ１５との隙間からはみ出ることを防止できる。その結果、Ｏリング３４、３５が切れることはなく、ギャラリー室１１内の燃料のシールを行うことができる。
【００６１】
ここで、サプライポンプ４のプランジャ室１６内の燃料圧力が所定の噴射圧以上に上昇すると開弁して高圧パイプを介して燃料噴射ノズルに高圧燃料を圧送するためのデリバリバルブ５の開弁圧と比較して、オーバーフローバルブ６の開弁圧設定弁８の開弁圧の方を低い圧力に設定することにより、サプライポンプ４の運転時に、ギャラリー室１１の内圧が開弁圧設定弁８が開弁圧以上に上昇した際に開弁圧設定弁８が開弁することで、ギャラリー室１１から燃料が流出する。これにより、ギャラリー室１１の内圧が一定のギャラリー室内圧に保たれる。
【００６２】
なお、従来のオーバーフローバルブの代わりに、サプライポンプ４のポンプハウジング１０のギャラリー室１１に連通する雌ねじ穴３５に、プラグ（栓）を締め付け固定してプライミングポンプ３の手動操作をしても、ギャラリー室１１からの燃料の流出を防止でき、完全なエア抜きができるが、サプライポンプ４を運転するまでにプラグをオーバーフローバルブに取り替える必要があり、部品点数の増加による部品管理が複雑となる。さらに、この場合には、プラグからオーバーフローバルブに取り替えた際に、再度エアがサプライポンプ４内に入り込むため、結局、燃料配管系内のエア抜きを再度行わなければならず、上述のような従来の技術と同様な不具合が発生する。
【００６３】
〔変形例〕
本実施例では、列型燃料噴射ポンプ（サプライポンプ）４を備えた内燃機関用燃料噴射装置に本発明を適用した例を説明したが、高圧燃料を蓄圧する一種のサージタンクとして機能するコモンレール（蓄圧配管）に高圧燃料を吐出する燃料噴射ポンプ（可変吐出量型高圧ポンプ、サプライポンプ）を備えた内燃機関用コモンレール（蓄圧）式燃料噴射装置に本発明を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】サプライポンプを備えた内燃機関用燃料噴射装置の概略構造を示した断面図である（実施例）。
【図２】オーバーフローバルブの全体構造を示した断面図である（実施例）。
【図３】ポンプ回転速度に対するギャラリー室内圧の変化を示したグラフである（実施例）。
【図４】オーバーフローバルブの全体構造を示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１  燃料タンク
２  フィードポンプ
３  プライミングポンプ
４  サプライポンプ（燃料噴射ポンプ）
５  デリバリバルブ
６  オーバーフローバルブ
７  通路穴
８  開弁圧設定弁（開弁圧制御弁）
９  遮断弁
１０  ポンプハウジング
１１  ギャラリー室
１４  プランジャ
１５  シリンダ
１６  プランジャ室（シリンダ内）
２１  第１シリンダガイド部
２２  第２シリンダガイド部
３６  雌ねじ穴
３４  Ｏリング（シール材）
３５  Ｏリング（シール材）
６０  弁孔
６１  ホロースクリュー（バルブボディ）
６２  ボール（バルブ）
６３  スクリュー
６５  スプリング
７１  ニップル
７２  バルブパイプ
７３  シートバルブ
７４  スプリング
７５  ストッパー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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