(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムにより駆動されプランジャバレル内を往復動するプランジャにより、給油孔からプランジャ室内に供給された油を加圧して噴射弁に送給するように構成されたプランジャ式送油装置において、
前記プランジャ室に臨んで丸孔状に凹設され、該プランジャ室内の油が侵入可能にされるとともに、プランジャ室に臨む部分にのみ開口している凹陥部と、
前記プランジャの頂面に円柱状に突設され、該プランジャがその最大リフト位置よりも過度にリフトされたとき前記凹陥部に油密状態に近い微小間隙をなして嵌合する凸部と、前記凹陥部近傍の前記プランジャ室に臨む端面から前記加圧された油を噴射弁に送給する燃料通路とを備え、
前記プランジャが前記過度にリフトされた位置で前記プランジャの凸部が前記凹陥部に僅かに嵌入し、該凹陥部内からの油の排出が妨げられて前記凸部によって前記油密状態に近い微小隙間をなす嵌合状態が生成されるように、前記円柱凸部と丸孔状凹陥部の径及び長さが設定されていることを特徴とするプランジャ式送油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃料噴射装置等、プランジャの往復動によりプランジャ室内の油を高圧に加圧して使用先に圧送するプランジャ式送油装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、一般的なディーゼル機関用ユニットインジェクタ及びその駆動機構の１例を示す。
このユニットインジェクタは、燃料噴射ポンプ部と燃料噴射弁部とを一体化してシリンダヘッドに組み付け、高圧噴射を可能としたもので、高速高過給ディーゼル機関に多く使用されている。
【０００３】
図４において、１はクランク軸（図示省略）により回転駆動されるカム軸１ａに形成された燃料カム、２は該燃料カム１に当接されるタペットローラ、３はプッシュロッド、４はロッカアーム、２７は該ロッカアーム４を枢支するロッカシャフト、１００はユニットインジェクタであり、カム軸１ａの回転によって燃料カム１がリフトすると、タペットローラ２を介して、プッシュロッド３が押し上げられ、ロッカシャフト２７の軸心廻りにロッカアーム４が回動されて、ユニットインジェクタ１００のタペット５をプランジャスプリング６の弾力に抗して押し下げるように構成されている。
【０００４】
また、前記ユニットインジェクタ１００において、８は本体、９は該本体８に固定されたプランジャバレル、７は該プランジャバレル９内に往復摺動自在に嵌合されたプランジャ、２４は前記プランジャバレル９に穿設された給排油孔、１０はスプリングケージ、２１は先端に燃料噴孔（図示省略）を有するノズル、２２は該ノズル２１内に摺動自在に嵌合された針弁、２３は前記スプリングケージ１０内に収納された針弁スプリング、２５はプランジャ室、２８は燃料通路、２６は燃料調量用のラック、２９は該ラック２６に噛合されるピニオンである。
【０００５】
かかるユニットインジェクタ１００の作動時において、燃料カム１のリフトによってタぺットローラ２及びプッシュロッド３が押し上げられ、ロッカアーム４を介してタペット５がプランジャスプリング６の弾力に抗して押し下げられると、プランジャ７が押し下げられ、これの頂面７ａが給排油孔２４を閉じるとプランジャ室２５内の燃料が高圧に加圧される。
この高圧燃料は、燃料通路２８を通って針弁２２に作用し、該針弁２２を針弁スプリング２３の弾力に抗して押し開き、噴孔から機関の燃焼室内に噴射される。
【０００６】
かかるユニットインジェクタ１００においては、タペットローラ２、プッシュロッド３、ロッカアーム４等の運動部品の質量と、燃料カム１の加減速度により生ずる慣性力によって、プランジャ７が規定された最大リフトを超えないように要目が設定された前記プランジャスプリング６が設けられ、該プランジャスプリング６の弾力によって前記慣性力に対処している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
かかるユニットインジェクタにおいては、タペットローラ２、ロッカアーム４等の運動部分の質量及び燃料カム１の加減速度による慣性力がプランジャスプリング６の弾力よりも大きくなると、燃料カム１によってプランジャ７がリフトする際に前記慣性力により、該プランジャ７が規定のリフト８よりも瞬時的に大きくリフトして、図５に示すように燃料カム１とタペットローラ２との間に隙間Ｓが形成される現象、つまりオーバーシュートが発生する。
かかるプランジャ７のオーバーシュートが発生すると、該プランジャ７の頂面７ａがスプリングケージ１０の上面１０ａに衝突し、かかる衝突によりプランジャ７の先端部に歪が生じ、プランジャバレル９との間に偏摩耗が発生して、プランジャ７の焼付きや破損が誘発される。
【０００８】
かかる不具合の発生を防止するためには、前記慣性力の増大に見合う量以上にプランジャスプリング６のばね力（弾力）を大きくすることを要するが、このようなばね力の増大はプランジャスプリング６の大型化及びユニットインジェクタ１００の全高の増大をもたらし、ユニットインジェクタ１００のコンパクトな設計が阻害される。
【０００９】
本発明は係る従来技術の課題に鑑み、プランジャスプリングのばね力を増大し大型化することなく、プランジャのオーバーシュートの発生を阻止して、プランジャの焼付きや破損の発生が無く、かつ小型コンパクトな設計が可能なプランジャ式送油装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、カムにより駆動されプランジャバレル内を往復動するプランジャにより、給油孔からプランジャ室内に供給された油を加圧して噴射弁に送給するように構成されたプランジャ式送油装置において、前記プランジャ室に臨んで丸孔状に凹設され、該プランジャ室内の油が侵入可能にされるとともに、プランジャ室に臨む部分にのみ開口している凹陥部と、前記プランジャの頂面に円柱状に突設され、該プランジャがその最大リフト位置よりも過度にリフトされたとき前記凹陥部に油密状態に近い微小間隙をなして嵌合する凸部と、前記凹陥部近傍の前記プランジャ室に臨む端面から前記加圧された油を噴射弁に送給する燃料通路とを備え、前記プランジャが前記過度にリフトされた位置で前記プランジャの凸部が前記凹陥部に僅かに嵌入し、該凹陥部内からの油の排出が妨げられて前記凸部によって前記油密状態に近い嵌合状態が生成されるように、前記円柱状凸部と丸孔状凹陥部の径及び長さが設定されていることを特徴とするプランジャ式送油装置を提案する。
【００１１】
かかる発明によれば、給油孔が開孔されプランジャ室に油が供給されると凹陥部内にも油が収容されており、カムの加減速度の増大あるいは運動部分の慣性力によりカムによりリフトされたプランジャがオーバーシュートせしめられると、プランジャの端部に突設された凸部が前記凹陥部に僅かに嵌入され、該凹陥部内の給油は、該凹陥部内からの排出が妨げられて前記凸部によって加圧される。
これによって、凹陥部内において、凸部に対しプランジャを押し戻そうとする力、つまりクッション力がプランジャに作用し、上記凸部と凹陥部とがダンパの機能をなし、プランジャのオーバーシュート量が抑制される。
【００１２】
従ってプランジャにオーバーシュートが発生しても、上記プランジャ室に臨んで設けられ油が収容された凹陥部にプランジャ端部の凸部が嵌合されることによるダンパ作用によってプランジャのオーバーシュートが抑制され、プランジャの端部とスプリングケージ等の相手部材との衝突の発生が防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１４】
図１は本発明の第１実施形態に係るディーゼル機関用ユニットのインジェクタの縦断面図、図２は該ユニットインジェクタ及びその駆動機構の構造図（一部断面図）である。
図１及び図２において、１はクランク軸（図示省略）により回転駆動されるカム軸１ａに形成された燃料カム、２は該燃料カム１に当接されるタペットローラ、３はプッシュロッド、４はロッカアーム、２７は該ロッカアーム４を枢支するロッカシャフト、１００はユニットインジェクタであり、カム軸１ａの回転によって燃料カム１がリフトすると、タペットローラ２を介してプッシュロッド３が押し上げられ、ロッカシャフト２７の軸心廻りにロッカアーム４が回動されて、ユニットインジェクタ１００のタペット５をプランジャスプリング６の弾力に抗して押し下げるように構成されている。
【００１５】
また前記ユニットインジェクタ１００において、８は本体、９は該本体に固定されたプランジャバレル、７は該プランジャバレル９内に往復摺動自在に嵌合されたプランジャ、２４は前記プランジャバレル９に穿設された給排油孔、１０はスプリングケージ、２１は先端に燃料噴孔（図示省略）を有するノズル、２２は該ノズル２１内に摺動自在に嵌合された針弁、２３は前記スプリングケージ１０内に収納された針弁スプリング、２５はプランジャ室、２８は燃料通路、２６は燃料調量用のラック、２９は該ラック２６に嵌合されるピニオンである。
【００１６】
かかるユニットインジェクタ１００においては、タペットローラ２、プッシュロッド３、ロッカアーム４等の運動部品の質量と、燃料カム１の加減速度により生ずる慣性力とによって、プランジャ７が規定された最大リフトを超えないように要目が設定された前記プランジャスプリング６が設けられ、該プランジャスプリング６の弾力によって前記慣性力に対処している。
以上に述べた基本的構成は図４及び図５に示す従来技術と同様である。
【００１７】
本発明においては、前記のような課題を解決するため、プランジャ７とプランジャ室２５及びその構成部材とを改良している。
即ち図１において、前記プランジャ７の頂面７ａには円柱状の突起部（凸部）３０がプランジャ室２５に臨んで突設されている。
また、前記スプリングケージ１０の上面１０ａのプランジャ室２５に臨む部分には丸孔からなる凹陥部３１が形成されている。
そして前記突起部３０と凹陥部３１とは、プランジャ７が下方にリフトされて最大リフト近傍になったとき、該突起部３０が凹陥部３１内に油密状態に近い微小間隙をなして摺動可能に嵌合するように、双方の径及び長さが設定されている。
【００１８】
かかるユニットインジェクタ１００の作動時において、燃料カム１のリフトによってタペットローラ２及びプッシュロッド３が押し上げられ、ロッカアーム４を介してタペット５がプランジャスプリング６の弾力に抗して押し下げられると、プランジャ７が押し下げられ、これの頂面７ａが給排油孔２４を閉じるとプランジャ室２５内の燃料が高圧に加圧される。
この高圧燃料は、燃料通路２８を通って針弁２２に作用し、該針弁２２を針弁スプリング２３の弾力に抗して押し開き、噴孔から機関の燃焼室内に噴射される。
【００１９】
前記プランジャ７の頂面７ａが給排油孔２４よりも上方にあって（図１参照）該給排油孔２４の開孔中、プランジャ室２５内とともに凹陥部３１にも燃料が収容されている。
そして、プランジャ７のリフト中、燃料カム１の加減速度の増大あるいは運動部分の慣性力によってタペットローラ２、プッシュロッド３、ロッカアーム４等の運動部分がジャンプし、プランジャ７がオーバーシュートすると、
図２に示すように、前記突起部３０が前記凹陥部３１内に僅かに嵌入され、前記凹陥部３１内の燃料は該凹陥部３１からの排出が妨げられて前記突起部３０によって圧縮される。
【００２０】
これによって、凹陥部３１内において、前記突起部３０に対し、プランジャを押し戻そうとする力つまりクッション力がプランジャ７に作用し、上記突起部３０と凹陥部３１とがダンパの機能をなし、プランジャ７のオーバーシュート量が抑制され、プランジャ７とスプリングケージ１０との衝突が回避される。
【００２１】
図３は本発明の第２実施形態を示す。
この実施形態においては、プランジャバレル９を有底形状とし、その底面９ａに凹陥部３１を形成している。
この凹陥部３１と前記プランジャ７の頂面に設けた突起部３０との配置態様及び寸法関係は図１及び図２に示される第１実施形態と同様である。
【００２２】
尚、前記実施形態はユニットインジェクタについて示してあるが、本発明はこれに限定されることなく、削形燃料噴射ポンプ、プランジャポンプ等、プランジャをリフトさせることによって油を圧送するプランジャ式送油装置全てに適用できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、プランジャにオーバーシュートが発生しても、上記プランジャ室に臨んで設けられた油が収容された凹陥部にプランジャ端部の突起部が嵌合されることによるダンパ作用によってプランジャのオーバーシュートが抑制され、プランジャの端部とスプリングケージ等の相手部材との衝突の発生が防止される。
これにより、プランジャ先端部の歪みの発生によるプランジャの焼付きや偏摩耗の発生を防止することができる。
【００２４】
また、プランジャスプリングのスプリング荷重を増すことなく、前記オーバーシュートの発生を防止できるので、プランジャスプリングの小型化及びこれに伴なう装置の小型化が実現できる。
【００２５】
さらに、プランジャのオーバーシュートを考慮してプランジャ頂面とスプリングケージ等の相手部材との間の距離を大きく搾ることを要しないので、プランジャ室のデッドボリュームを小さくすることができ、高圧噴射が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るディーゼル機関用ユニットインジェクタの縦断面図である。
【図２】上記第１実施形態におけるユニットインジェクタ及びその駆動機構の構造図である。
【図３】本発明の第２実施形態を示す図２に対応する図である。
【図４】従来のユニットインジェクタ及びその駆動装置を示す構造図である。
【図５】図４に示すユニットインジェクタの作用説明図である。
【符号の説明】
１      燃料カム
１ａ    カム軸
２      タペットローラ
３      プッシュロッド
４      ロッカアーム
５      タペット
６      プランジャスプリング
７      プランジャ
７ａ    頂面
８      本体
９      プランジャバレル
９ａ    底面
１０    スプリングケージ
１０ａ  上面
２１    ノズル
２２    針弁
２３    針弁スプリング
２４    給排油孔
２５    プランジャ室
３０    突起部
３１    凹陥部
１００  ユニットインジェクタ
【図１】
0003810519.tif 000002
【図２】
0003810519.tif 000003
【図３】
0003810519.tif 000004
【図４】
0003810519.tif 000005
【図５】
0003810519.tif 000006