(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒数と同数配列されるプランジャと、
プランジャに嵌装され加圧室につながる燃料通口を開放するスピルポートが形成されたスリーブと、
スリーブの回りに形成された油溜室と、
プランジャの配列方向に沿って油溜室の両側に形成され燃料を導く燃料ギャラリと、
その片側の燃料ギャラリに設けられスリーブを変位可能なタイミングロッドと、
前記タイミングロッドを駆動するプリストロークアクチュエータと、
前記プリストロークアクチュエータのハウジング内に開口された燃料ギャラリの燃料入口とを備え、
スリーブの変位に応じて送油率が可変とされる燃料噴射装置において、
前記タイミングロッドが配設される前記燃料ギャラリの燃料入口の流路面積を絞る流路面積減少手段を設けたことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記流路面積減少手段は、タイミングロッドが設けられた燃料ギャラリに設けられる請求項１に記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記流路面積減少手段は、燃料ギャラリの入口にてタイミングロッドを支持するベアリングに並設される請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記流路面積減少手段は、ベアリングとベアリングを固定するスクリューナットとの間に薄いリングプレートを介装してなる請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記流路面積減少手段は、ベアリングとベアリングを嵌装するギャラリ壁部との間にワッシャーを介装してなる請求項３に記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記流路面積減少手段は、ベアリングを固定するスクリューナットである請求項３に記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置（燃料噴射ポンプ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置では、加圧室内に吸入された燃料をプランジャにより加圧することによって燃料噴射ノズル側へ圧送し、このプランジャの圧送行程の終わりに、プランジャ外周のリードが油溜室につながるスピルポートに連通することによって加圧室内の燃料を逃がし、これによって燃料噴射を終了させるようにしている。
【０００３】
このような燃料噴射装置において、プランジャにスピルポートが形成されたスリーブを嵌装し、プランジャの配列方向に沿ってスリーブの回りの油溜室の両側にそれぞれ燃料ギャラリを形成し、その片側の燃料ギャラリにスリーブを変位可能なタイミングロッドを備え、スリーブをプランジャの軸方向に変位させることによってプランジャによる燃料の圧送開始時期と圧送終了時期とを変え、これによって送油率を可変とするものがある（特開平５ー８７０１２号、実開平６ー４９７６８号、４３２６０号公報等）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような燃料噴射装置にあっては、スリーブのスピルポートの近くにてプランジャ等にキャビテーションエロージョンが発生することがある。
【０００５】
即ち、プランジャの圧送行程の終わりに、プランジャ外周のリードがスリーブのスピルポートに連通してスピルポートから高圧の燃料が噴出するが、その高圧の燃料の噴出によって油溜室内にキャビテーションが発生するようになる。そして、
発生したキャビテーションはスピルポートからの高圧の燃料によって崩壊し、その崩壊したときの衝撃波によってプランジャ等にエロージョンが発生するのである。
【０００６】
近年、燃費、排気性能、出力性能を向上するために、燃料の送油率を可変として、エンジンの運転条件に合った噴射を行わせる燃料噴射装置にあっては、燃料の高圧噴射を行うようになっており、そのためこのようなキャビテーションエロージョンが問題となっている。
【０００７】
このようなキャビテーションエロージョンは、スリーブのスピルポートの近くの油溜室の燃料が澱むことに起因している。
【０００８】
なお、実開平６ー４９７６８号、４３２６０号公報には、油溜室下部のハウジング部分のキャビテーションエロージョンを防止するものが開示されているが、複数の燃料ギャラリの他にさらに燃料給油路を設けたり、フィードポンプを複数設けるのでは、大幅なコストアップが避けられず、またこの場合プランジャ等のエロージョンは防止しにくい。また、スピルポートからの燃料の噴出エネルギーを減衰させて、キャビテーションエロージョンを発生しにくくするものもあるが（特開平７ー５４７３５号、２９３３９５号、５ー８７０１２号、実開平６ー２５５５号公報等）、これらは構造が複雑化して信頼性に欠ける。また、スピルポートを傾斜させただけでは（実開平６ー２５５５号公報等）、部分的な効果しかない。
【０００９】
この発明は、コストアップを招くことなく、構造が複雑化することなく、キャビテーションエロージョンを抑えることができる燃料噴射装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、エンジンの気筒数と同数配列されるプランジャと、プランジャに嵌装され加圧室につながる燃料通口を開放するスピルポートが形成されたスリーブと、スリーブの回りに形成された油溜室と、プランジャの配列方向に沿って油溜室の両側に形成され燃料を導く燃料ギャラリと、その片側の燃料ギャラリに設けられスリーブを変位可能なタイミングロッドと、前記タイミングロッドを駆動するプリストロークアクチュエータと、
前記プリストロークアクチュエータのハウジング内に開口された燃料ギャラリの燃料入口とを備え、スリーブの変位に応じて送油率が可変とされる燃料噴射装置において、前記タイミングロッドが配設される前記燃料ギャラリの燃料入口の流路面積を絞る流路面積減少手段を設ける。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記流路面積減少手段は、タイミングロッ
ドが設けられた燃料ギャラリに設けられる。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明において、前記流路面積減少手段は、燃料ギャラリの入口にてタイミングロッドを支持するベアリングに並設される。
【００１３】
第４の発明は、第３の発明において、前記流路面積減少手段は、ベアリングとベアリングを固定するスクリューナットとの間に薄いリングプレートを介装してなる。
【００１４】
第５の発明は、第３の発明において、前記流路面積減少手段は、ベアリングとベアリングを嵌装するギャラリ壁部との間にワッシャーを介装してなる。
【００１５】
第６の発明は、第３の発明において、前記流路面積減少手段は、ベアリングを固定するスクリューナットである。
【００１６】
【発明の効果】
第１、第２の発明によれば、燃料はほぼ一方の燃料ギャラリに送られ、他方の燃料ギャラリに送られる燃料流量が少なくなることから、一方の燃料ギャラリ側から燃料がスリーブの回りの油溜室を通って他方の燃料ギャラリ側へ流れるようになり、これによってスリーブのスピルポートから高圧の燃料が噴出することに起因するプランジャ等のキャビテーションエロージョンの発生を十分に抑制することができ、したがって送油率を可変とする燃料噴射装置の信頼性が向上する。
【００１７】
第３〜第６の発明によれば、燃料ギャラリの流路面積を簡単な構造によって絞ることができ、コストアップを招くことなく、キャビテーションエロージョンの発生を十分に抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、ディーゼルエンジンの列型の燃料噴射装置（燃料噴射ポンプ）を示し、
１０はエンジン回転に同期して駆動されるカムシャフト、１１はエンジンの気筒数と同数配列され、カムシャフト１０によりプランジャバレル１２内を往復動するプランジャである。
【００２０】
プランジャ１１には、プランジャバレル１２の下方に、図２のようにスピルポート１３が形成されたスリーブ１４が嵌装される。プランジャ１１の外周には、図２のようにプランジャ１１の内部を通して加圧室１５につながるリード（燃料通口）１６および縦溝１７が形成される。
【００２１】
スリーブ１４の回りには油溜室１８が形成され、油溜室１８の両側には図３のように燃料を導く第１、第２の燃料ギャラリ１９，２０がプランジャ１１の配列方向に沿って形成される。
【００２２】
スリーブ１４の第１の燃料ギャラリ１９側にはスリーブ１４の回動を規制するガイド部２１が形成され、第２の燃料ギャラリ２０側には後述するピン２２との掛合部２３が形成される
第２の燃料ギャラリ２０には、スリーブ１４をピン２２を介してプランジャ１１の軸方向に変位可能なタイミングロッド２４が配設される。タイミングロッド２４は第２の燃料ギャラリ２０の端部に嵌装されたベアリング２５により回動自由に支持され、ポンプハウジング２６の端部にはタイミングロッド２４を駆動するプリストロークアクチュエータ（図示しない）が取付けられる。
【００２３】
プリストロークアクチュエータのハウジング２７に燃料の入口２８が形成され、
そのハウジング２７内に第１、第２の燃料ギャラリ１９，２０の燃料入口２９，３０が開口される。
【００２４】
そして、この第２の燃料ギャラリ２０の流路面積を絞る流路面積減少手段が設けられる。
【００２５】
この場合、流路面積減少手段として、図４のように第２の燃料ギャラリ２０の端部（燃料入口３０）にて、タイミングロッド２４を支持するベアリング２５と、
ベアリング２５を固定するスクリューナット３１との間に、シム状の薄いリングプレート３２が介装される。
【００２６】
リングプレート３２は、スクリューナット３１とベアリング２５のアウターレース３３との間に挟持され、内径がベアリング２５のインナーレース３４よりもわずかに大きく形成される。
【００２７】
なお、燃料ギャラリのオーバーフロー通路は第２の燃料ギャラリの下流側に設けられる。
【００２８】
このような構成のため、図５のように燃料の吸入を終了した後、図６、図７のようにカムシャフト１０のリフトに伴いプランジャ１１が上昇し、スリーブ１４の下端によりプランジャ１１の縦溝１７が閉じられると、油溜室１８との連通が遮断されて加圧室１５の圧力が高まり、燃料の圧送が行われる。
【００２９】
さらに、図８のようにプランジャ１１が上昇し、リード１６がスリーブ１４のスピルポート１３に連通すると、加圧室１５の加圧燃料がスピルポート１３から油溜室１８に噴出して解放され、燃料の圧送が終了される。
【００３０】
この場合、プリストロークアクチュエータによりタイミングロッド２４を駆動し、スリーブ１４をプランジャ１１の軸方向に変位させると、燃料の圧送開始時期と圧送終了時期とが変わる、つまりスリーブ１４の変位に応じてカムシャフト１０のリフトに対する圧送区間を変えることで、送油率が可変となっている。
【００３１】
一方、プリストロークアクチュエータのハウジング２７内の燃料は、第１の燃料ギャラリ１９側では、所定径の燃料入口２９から第１の燃料ギャラリ１９内に送られるが、第２の燃料ギャラリ２０側では、スクリューナット３１とタイミングロッド２４の間からリングプレート３２とベアリング２５のインナーレース３４との間隙３５を通り、ベアリング２５のボールの間を通って第２の燃料ギャラリ２０内に送られる。
【００３２】
即ち、燃料はほぼ第１の燃料ギャラリ１９に送られ、燃料入口３０から第２の燃料ギャラリ２０に送られる燃料流量が少なくなることから、第１の燃料ギャラリ１９側から燃料がスリーブ１４の回りの油溜室１８を通って第２の燃料ギャラリ２０側へ流れるようになり、この燃料の流れによってスリーブ１４の回りの油溜室１８およびスリーブ１４のスピルポート１３の近くの油溜室１８に燃料が澱むことが解消される。
【００３３】
そのため、プランジャ１１の圧送行程の終わりに、プランジャ１１外周のリード１６がスリーブ１４のスピルポート１３に連通してスピルポート１３から高圧の燃料が噴出するが、油溜室１８内の燃料の流れによって油溜室１８内にキャビテーションが発生することが抑えられ、これにより、プランジャ１１等のキャビテーションエロージョンの発生が抑制される。
【００３４】
このように、第２の燃料ギャラリ２０の燃料入口３０の流路面積を絞る簡単な構造によって、キャビテーションエロージョンの発生が十分に抑制されるのである。したがって、コストアップを招くことなく、噴射終了領域の噴射波形を改善できると共に、送油率を可変とする燃料噴射装置の信頼性が向上する。
【００３５】
なお、キャビテーションに対しては燃料入口３０から第２の燃料ギャラリ２０に送られる燃料流量が少ないほど良いが、その流路を遮断したのではベアリング２５付近で燃料が澱み、冷却性が悪くなる。
【００３６】
図９は別の実施の形態を示す。これは、流路面積減少手段として、第２の燃料ギャラリ２０の端部（燃料入口３０）にて、タイミングロッド２４を支持するベアリング２５と、ベアリング２５を嵌装するギャラリ壁４０との間に、ワッシャー４１を介装したものである。
【００３７】
ワッシャー４１は、内径側が燃料ギャラリ２０の内方に幾らか湾曲した形状に形成され、したがって、燃料はスクリューナット３１とタイミングロッド２４の間からベアリング２５のボールの間を通り、ベアリング２５のインナーレース３４とワッシャー４１の湾曲部との間隙４３を通って第２の燃料ギャラリ２０内に送られる。
【００３８】
図１０は別の実施の形態を示す。これは、流路面積減少手段として、第２の燃料ギャラリ２０の端部（燃料入口３０）にて、タイミングロッド２４のベアリング２５を固定するスクリューナット３１の底面５０を大きくしたものである。
【００３９】
したがって、燃料はスクリューナット３１とタイミングロッド２４の間からスクリューナット３１の底面５０とベアリング２５のインナーレース３４との間隙５１を通り、ベアリング２５のボールの間を通って第２の燃料ギャラリ２０内に送られる。
【００４０】
図１１は別の実施の形態を示す。これは、第１の燃料ギャラリ１９の流路面積を絞るようにしたもので、第１の燃料ギャラリ１９の燃料入口２９に、流路面積減少手段として、小孔６０（小孔６０の径φｄ＜第１の燃料ギャラリ１９の径φＤ）を有するプラグ６１を締着している。この場合、第２の燃料ギャラリ２０の燃料入口３０の流路面積は、そのプラグ６１の小孔６０の面積よりも十分大きくする。
【００４１】
このようにすれば、燃料はほぼ第２の燃料ギャラリ２０の燃料入口３０より入り、第２の燃料ギャラリ２０側からスリーブ１４の回りの油溜室１８を通って第１の燃料ギャラリ１９側へ流れるようになる。したがって、タイミングロッド２４の冷却性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射装置の断面図である。
【図２】プランジャ、スリーブの斜視図である。
【図３】プランジャ配列方向の部分断面図である。
【図４】燃料ギャラリの入口部分の断面図である。
【図５】プランジャの動作説明図である。
【図６】プランジャの動作説明図である。
【図７】プランジャの動作説明図である。
【図８】プランジャの動作説明図である。
【図９】別の実施の形態の燃料ギャラリの入口部分の断面図である。
【図１０】別の実施の形態の燃料ギャラリの入口部分の断面図である。
【図１１】別の実施の形態の燃料ギャラリの入口部分の断面図である。
【符号の説明】
１１  プランジャ
１３  スピルポート
１４  スリーブ
１５  加圧室
１６  リード
１７  縦溝
１８  油溜室
１９  第１の燃料ギャラリ
２０  第２の燃料ギャラリ
２４  タイミングロッド
２５  ベアリング
２９，３０  燃料入口
３１  スクリューナット
３２  リングプレート
３５  間隙
４１  ワッシャー
４３，５１  間隙
６０  小孔
６１  プラグ
【図１】
0003754828.tif 000002
【図２】
0003754828.tif 000003
【図３】
0003754828.tif 000004
【図４】
0003754828.tif 000005
【図５】
0003754828.tif 000006
【図６】
0003754828.tif 000007
【図７】
0003754828.tif 000008
【図８】
0003754828.tif 000009
【図９】
0003754828.tif 000010
【図１０】
0003754828.tif 000011
【図１１】
0003754828.tif 000012