図面 (/)

技術 燃料噴射ポンプ

出願人 新潟原動機株式会社
発明者 吉川将史石井基紀川渕洋史岡見知光
出願日 2017年9月22日 (2年9ヶ月経過) 出願番号 2017-182670
公開日 2019年4月11日 (1年2ヶ月経過) 公開番号 2019-056357
状態 特許登録済
技術分野 燃料噴射装置
主要キーワード 高硬度部材 キャビテーション対策 改造用 隠れ線 流動点温度 本体ボデー 燃料出口孔 バレルポート
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2019年4月11日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (17)

課題

キャビテーションエロージョンの問題が起きない燃料噴射ポンプを提供する。

解決手段

燃料噴射ポンプ30は、バレルポート4を有するバレル2と、リード角L(図3)で傾斜するするリード面12を有するプランジャ8と、バレルポートと対向するデフレクタ20を有する。リード面は、周面13と逃げ面14に対して鈍角傾斜角K(図6)で連続する。燃料油圧送の終了時点高圧スピル噴流30が発生する。バレルポートはスピル噴流の方向に沿って逃げ部25を有し、デフレクタはスピル噴流を受容する位置に設けられる。スピル噴流はバレルポート内面に当たらずにデフレクタに受容される。主要部品がスピル噴流でキャビテーションエロージョンの損傷を受けることはなくなる。

概要

背景

ヤシから採取されるパーム油は、大豆油を抜き植物油油脂類)の中で一番の生産量を有する。油ヤシの絞りたての粗油(Crude Palm Oil)の精製(例えば、融点の差を利用した分別)が行われ、精製した液体部分RBD(Refined, Bleached and Deodorized)パームオレイン固体部分のRBDパームステアリンが生み出されている。

ここで言うステアリンオレインは、ステアリン酸オレイン酸を指すものでなく、固体状のものをステアリン、液体状のものをオレインと称する業界固有の用語として定着したものである。JAS規格では、パームステアリンは60℃において清澄なもの、パームオレインは40℃において清澄なものとされている。

かかる植物油のなかでもパームステアリンに代表される高流動点植物油は、一般的に軽油A重油と比較して分子量が3倍以上で蒸発温度が高く、ディーゼル機関燃料に用いる場合、燃焼室温度が低い場合は完全燃焼しにくい燃料である。また、原料植物および産地の違いにより含有する脂肪酸混合比率が異なることで流動点温度が大幅に変化し、高い温度でも急激に凝固するもの等もある。不飽和脂肪酸を多く含む植物油では加熱による酸化劣化進行が速く、また一般的には油温10℃上昇で酸化劣化速度は倍になると言われている。さらに、植物油の熱伝導率は水に比べて約1/4であり、均一に加熱するのも難しい。

ところで、現在多用されている高粘度のディーゼル燃料油としてはC重油やHPPがある。これら高粘度のディーゼル燃料油を対象とした内燃機関用に用いられている燃料噴射ポンプとしては、下記特許文献1〜3に示すようなボッシュ型燃料噴射ポンプが知られている。なお、各特許文献記載の発明に関する以下の説明では、各文献に掲載されている図面及び説明において使用されている符号はそのまま使用するものとする。

特許文献1に記載された燃料噴射ポンプは、燃料噴射ポンプにおいてプランジャ下降時にバレル内キャビテーションエロージョンが発生しないようにしたものである。燃料噴射ポンプのプランジャ28はバレル22内で上下摺動可能である。プランジャ28の上端には切り欠き部12がある。プランジャ28が上昇すると、切り欠き部12の周面部13がバレル22の燃料油流出入口4を塞ぎ、プランジャ28の逃げ部14と油溜室23は遮断され、バレル22内の燃料油の圧力が上昇し、等圧弁5から燃料油が吐出する。バレル22の燃料油流出入口4の下方には油溜室23に連通した燃料油吸い込み口24がある。噴射終了後、プランジャ28が燃料油流出入口4を閉止した状態でバレル22内を下降すると、プランジャの第2の逃げ部29に開口した燃料導入路30が燃料油吸い込み口24に連通し、逆止弁31が作動してバレル内に燃料油が流入する。このため、バレル22内には負圧が発生せず、キャビテーションやエロージョンが発生しないものとされている。

特許文献2に記載された燃料噴射ポンプは、燃料油流出入口4が形成されたバレル2と、バレル2内に上下動可能に設けられ燃料油流出入口4を開閉するプランジャ32と、プランジャ32を従動子として上下動させるカム10を具備している。カム10は、プランジャ32が燃料油流出入口4を閉じてから再び開くまでの下降行程のうち、燃料油流出入口4が開く直前の位置でプランジャ32の上下動を停止させるようなプロフィルを有している。これにより、プランジャ32とバレル2との間隙より燃料がバレル2内に吸引され、プランジャ32の下降行程で負圧となるバレル2内の圧力が回復され、キャビテーションや潰食が発生しないものとされている。
特許文献3に記載された燃料噴射ポンプは、ポンプピストンブッシュ3に斜め方向の円錐状に拡大する吸込み・溢流孔13を備え、キャビテーション侵食を軽減するものである。

概要

キャビテーションエロージョンの問題が起きない燃料噴射ポンプを提供する。燃料噴射ポンプ30は、バレルポート4を有するバレル2と、リード角L()で傾斜するするリード面12を有するプランジャ8と、バレルポートと対向するデフレクタ20を有する。リード面は、周面13と逃げ面14に対して鈍角傾斜角K()で連続する。燃料油圧送の終了時点高圧スピル噴流30が発生する。バレルポートはスピル噴流の方向に沿って逃げ部25を有し、デフレクタはスピル噴流を受容する位置に設けられる。スピル噴流はバレルポート内面に当たらずにデフレクタに受容される。主要部品がスピル噴流でキャビテーションエロージョンの損傷を受けることはなくなる。

目的

特開平10−2265号公報
特開2000−291511号公報
特許第2974710号公報






特許文献1〜3に記載の発明は、前述したようにいずれもキャビテーションエロージョンを防止することを目的とした

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

燃料供給源燃料室を介して接続されたバレルポートを有するバレルと、前記バレルの内周面に接する周面と、前記周面に隣接して形成された逃げ面と、前記バレルの中心軸に対して所定の第1傾斜角度となるように前記周面と前記逃げ面の間に形成された螺旋状のリード面とを有し、前記バレル内での往復動作により前記バレルポートを開閉して前記バレル内に供給された燃料油に圧力を加えるプランジャと、前記燃料供給源に接続され前記バレルポートと対向して前記燃料室に設けられたデフレクタと、を有する燃料噴射ポンプであって、前記リード面は、前記周面及び前記逃げ面に対して鈍角である第2傾斜角度をもって連続しており、前記デフレクタは、前記プランジャが前記バレルポートを開く際に噴射される高圧スピル噴流受容しうる位置に設けられていることを特徴とする燃料噴射ポンプ。

請求項2

前記バレルポートは、前記バレルの前記内周面に開口し、前記バレルの中心軸に垂直な軸線を有する円筒部と、前記円筒部に同軸で連なって前記バレルの外周面に開口するテーパー部と、前記高圧スピル噴流の方向に沿って前記円筒部と前記テーパー部の一方又は両方に設けられた逃げ部と、を有することを特徴とする請求項1記載の燃料噴射ポンプ。

請求項3

前記デフレクタは、その中心軸が前記バレルポートの軸線と一致するような位置から、前記第1傾斜角度と前記第2傾斜角度に基づいて設定した角度の方向に移動した位置に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の燃料噴射ポンプ。

請求項4

前記デフレクタは、その中心軸の方向に沿って中空部が設けられた本体部と、前記本体部に連結され、前記中空部に連通するとともに前記燃料室に開口した開口部を有する高硬度材料からなる円筒状の受容部と、を有することを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の燃料噴射ポンプ。

請求項5

前記バレルポートに対向する前記受容部の一端部には前記本体部の外径と同等の外径を有する大径部が設けられ、前記大径部に前記開口部がテーパー状に開口していることを特徴とする請求項4に記載の燃料噴射ポンプ。

請求項6

燃料供給源に燃料室を介して接続されたバレルポートを有するバレルと、前記バレルの内周面に接する周面と、前記周面に隣接して形成された逃げ面と、前記バレルの中心軸に対して所定の第1傾斜角度となるように前記周面と前記逃げ面の間に形成された螺旋状のリード面とを有し、前記バレル内での往復動作により前記バレルポートを開閉して前記バレル内に供給された燃料油に圧力を加えるプランジャと、前記燃料供給源に接続され前記バレルポートと対向して前記燃料室に設けられたデフレクタと、を有する燃料噴射ポンプの改造方法であって、前記バレルを、内周面に開口し中心軸に垂直な軸線を有する円筒部と、前記円筒部に同軸で連なって外周面に開口するテーパー部と、前記プランジャが前記バレルポートを開く際に噴射される高圧スピル噴流の方向に沿って前記円筒部と前記テーパー部の一方又は両方に設けられた逃げ部とを有するバレルポートを備えた改造用のバレルに交換し、前記プランジャを、前記リード面が前記周面及び前記逃げ面に対して鈍角である第2傾斜角度をもって連続している改造用のプランジャに交換し、かつ、前記改造用のバレル及びプランジャは、前記第1傾斜角度と第2傾斜角度により方向付けされる高圧スピル噴流が前記デフレクタに受容される配置とされることを特徴とする燃料噴射ポンプの改造方法。

請求項7

請求項6に記載の燃料噴射ポンプの改造方法であって、さらに、前記デフレクタを、中心軸の方向に沿って中空部が設けられた本体部と、前記本体部に連結され、前記中空部に連通するとともに前記燃料室に開口した開口部を有する高硬度材料からなる円筒状の受容部と、を有する改造用のデフレクタに交換する燃料噴射ポンプの改造方法。

技術分野

0001

本発明は、ディーゼル機関等の内燃機関に用いられる燃料噴射ポンプ係り、特に植物油の中でも常温流動性のないものとして知られているパームステアリンの如き高流動点植物油であっても、燃料油として使用することができる内燃機関の燃料噴射ポンプに関するものである。

背景技術

0002

ヤシから採取されるパーム油は、大豆油を抜き植物油(油脂類)の中で一番の生産量を有する。油ヤシの絞りたての粗油(Crude Palm Oil)の精製(例えば、融点の差を利用した分別)が行われ、精製した液体部分RBD(Refined, Bleached and Deodorized)パームオレイン固体部分のRBDパームステアリンが生み出されている。

0003

ここで言うステアリンオレインは、ステアリン酸オレイン酸を指すものでなく、固体状のものをステアリン、液体状のものをオレインと称する業界固有の用語として定着したものである。JAS規格では、パームステアリンは60℃において清澄なもの、パームオレインは40℃において清澄なものとされている。

0004

かかる植物油のなかでもパームステアリンに代表される高流動点植物油は、一般的に軽油A重油と比較して分子量が3倍以上で蒸発温度が高く、ディーゼル機関の燃料に用いる場合、燃焼室温度が低い場合は完全燃焼しにくい燃料である。また、原料植物および産地の違いにより含有する脂肪酸混合比率が異なることで流動点温度が大幅に変化し、高い温度でも急激に凝固するもの等もある。不飽和脂肪酸を多く含む植物油では加熱による酸化劣化進行が速く、また一般的には油温10℃上昇で酸化劣化速度は倍になると言われている。さらに、植物油の熱伝導率は水に比べて約1/4であり、均一に加熱するのも難しい。

0005

ところで、現在多用されている高粘度のディーゼル燃料油としてはC重油やHPPがある。これら高粘度のディーゼル燃料油を対象とした内燃機関用に用いられている燃料噴射ポンプとしては、下記特許文献1〜3に示すようなボッシュ型燃料噴射ポンプが知られている。なお、各特許文献記載の発明に関する以下の説明では、各文献に掲載されている図面及び説明において使用されている符号はそのまま使用するものとする。

0006

特許文献1に記載された燃料噴射ポンプは、燃料噴射ポンプにおいてプランジャ下降時にバレル内キャビテーションエロージョンが発生しないようにしたものである。燃料噴射ポンプのプランジャ28はバレル22内で上下摺動可能である。プランジャ28の上端には切り欠き部12がある。プランジャ28が上昇すると、切り欠き部12の周面部13がバレル22の燃料油流出入口4を塞ぎ、プランジャ28の逃げ部14と油溜室23は遮断され、バレル22内の燃料油の圧力が上昇し、等圧弁5から燃料油が吐出する。バレル22の燃料油流出入口4の下方には油溜室23に連通した燃料油吸い込み口24がある。噴射終了後、プランジャ28が燃料油流出入口4を閉止した状態でバレル22内を下降すると、プランジャの第2の逃げ部29に開口した燃料導入路30が燃料油吸い込み口24に連通し、逆止弁31が作動してバレル内に燃料油が流入する。このため、バレル22内には負圧が発生せず、キャビテーションやエロージョンが発生しないものとされている。

0007

特許文献2に記載された燃料噴射ポンプは、燃料油流出入口4が形成されたバレル2と、バレル2内に上下動可能に設けられ燃料油流出入口4を開閉するプランジャ32と、プランジャ32を従動子として上下動させるカム10を具備している。カム10は、プランジャ32が燃料油流出入口4を閉じてから再び開くまでの下降行程のうち、燃料油流出入口4が開く直前の位置でプランジャ32の上下動を停止させるようなプロフィルを有している。これにより、プランジャ32とバレル2との間隙より燃料がバレル2内に吸引され、プランジャ32の下降行程で負圧となるバレル2内の圧力が回復され、キャビテーションや潰食が発生しないものとされている。
特許文献3に記載された燃料噴射ポンプは、ポンプピストンブッシュ3に斜め方向の円錐状に拡大する吸込み・溢流孔13を備え、キャビテーション侵食を軽減するものである。

先行技術

0008

特開平10−2265号公報
特開2000−291511号公報
特許第2974710号公報

発明が解決しようとする課題

0009

特許文献1〜3に記載の発明は、前述したようにいずれもキャビテーションエロージョンを防止することを目的としたものであったが、燃料油中に空気が多量に含まれている前述した高流動点植物油を燃料として使用する場合には、十分にキャビテーションエロージョンを防止することが出来なかった。

0010

また、特許文献1に開示された燃料噴射ポンプによれば、プランジャ28に逆止弁31を設けているために機構が複雑であり、小型の燃料噴射ポンプには採用が困難であるという問題があった。さらに、このようにプランジャ28に逆止弁31を設けたとしても、逆止弁のクラッキング設定圧力を必要な値とするために、逆止弁31に設けられたばねのばね定数を設定すると、質量とばね定数で定まる逆止弁31の固有振動数が小さくなり、これによって高周波数成分の圧力変動に対する逆止弁31の応答性が低下することがあるという問題もあった。

0011

特に、特許文献2に開示された燃料噴射ポンプによれば、前記プランジャ32が前記燃料油流出入口(バレルポート)4を閉じてから再び開くまでの下降行程のうち、燃料油流出入口(バレルポート)4が開く直前の位置で前記プランジャの上下動を停止させる期間が、回転角度で100〜200度の範囲となるようにカムのプロフィールを設定していたが、プランジャ32が燃料油流出入口(バレルポート)4を閉じた状態で下降する速度が速すぎるため、前述した高流動点植物油を用いて運転すると、燃料油流出入口(バレルポート)4付近、プランジャ32の周面部13及びデフレクタ22等に深刻なキャビテーションエロージョンが発生し、例えば、通常16000時間程度使用できるものが、わずか4000時間程度でキャビテーションエロージョンおよびエロージョン部を起点とした割れが発生したり、プランジャ周面部13に発生したキャビテーションエロージョンがリード部14につながる損傷に進展して適正な燃料油量の制御が不能となり、運転不能に陥る事態となることがあった。

0012

特許文献3に開示された燃料噴射ポンプでは、円錐状の吸込み・溢流孔を傾斜方向に加工するためには、特殊な治具や加工技術を要する。また吸込み・溢流孔以外の部分については考慮されていない。

0013

図16(a)、(b)、(c)は、特許文献2において従来の燃料噴射ポンプの作動を説明する図として用いられた同文献2の図5(e)、(f)、(c)に対応する図であり、同文献2の図5と略同様の符号を付してある。以下、図16を参照して上述した燃料噴射ポンプにおけるキャビテーションクラウドの発生の機序を説明する。

0014

図16に示す燃料噴射ポンプにおいて、バレル2とプランジャ8で構成されるポンプ室内にバレルポート4を経由して燃料供給ギャラリ燃料室)3より燃料油を吸込み、プランジャ8の上昇により圧縮して吐出弁6から燃料油を吐出する。その後、図16(a)に示すプランジャ8の下降行程において、プランジャ8の周面部がバレルポート4を塞いだ状態でプランジャ8が下降する際、ポンプ室内が負圧状態となり、キャビテーションクラウドが発生する。さらに図16(b)に示すように、プランジャ8が下降し、プランジャ8の周面部で塞がれていたバレルポート4が開かれるとバレルポート4を経由して燃料供給ギャラリ(燃料室)3より燃料油がポンプ室内に流入するが、これと同時にポンプ室内で発生したキャビテーションクラウドがバレルポート4から燃料供給ギャラリ(燃料室)3内に入り込み、この入り込んだキャビテーションクラウドはバレルポート4内および燃料供給ギャラリ3(燃料室)内に残存する。

0015

図16(c)に示すように、プランジャ8による次の燃料油圧送行程終了時にプランジャ8が上昇し、プランジャ8の周面部で塞がれていたバレルポート4が開かれると、矢印で示すようにバレルポート4の開口部からポンプ室内の高圧燃料油高速でバレルポート4内および燃料供給ギャラリ(燃料室)3内に噴出する。即ち燃料油のジェット高圧スピル噴流30および噴水型高圧スピル噴流31が発生し、バレルポート4内および燃料供給ギャラリ(燃料室)3内に残存するキャビテーションクラウドが、バレルポート4の内面、デフレクタ22、プランシャ8の周面部などの高圧スピル噴流の衝突面圧潰され、キャビテーションエロージョンが発生し、プランジャ8の損傷やバレル2の亀裂等に発展してしまう。

0016

従来の技術では、特許文献1〜3に開示された発明のように、キャビテーションエロージョンを防止することを目的とした燃料噴射ポンプであっても、燃料油中に空気が多量に含まれている高流動点植物油を燃料として使用するような場合には、上述した機序により、依然として燃料噴射ポンプのキャビテーションエロージョンによる損傷が激しく致命的な問題となっており、この問題の解決が重要事項となっていた。

0017

本発明は、以上説明した背景技術における課題に鑑みてなされたものであり、パームステアリンに代表されるような高流動点植物油であっても、キャビテーションエロージョンによる損傷の問題なく使用できる燃料噴射ポンプを提供することを目的としている。
すなわち、高流動点植物油を使用した場合であっても、プランジャ、バレルおよびポンプ本体ボデー等のような燃料噴射ポンプの主要部品がキャビテーションエロージョンによる損傷を受けず、バレルポートに対面する燃料油流出入口としてのデフレクタのみでジェット型高圧スピル噴流を受けることができる燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。また、既納機関の燃料噴射ポンプに対しても、プランジャ、バレルおよびデフレクタを交換する改造でキャビテーションエロージョン対策が可能であり、改造後の通常のメンテナンスでは、デフレクタのみを交換することでキャビテーションエロージョン対策が可能な燃料噴射ポンプを提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0018

請求項1に記載された燃料噴射ポンプは、
燃料供給源に燃料室を介して接続されたバレルポートを有するバレルと、
前記バレルの内周面に接する周面と、前記周面に隣接して形成された逃げ面と、前記バレルの中心軸に対して所定の第1傾斜角度となるように前記周面と前記逃げ面の間に形成された螺旋状のリード面とを有し、前記バレル内での往復動作により前記バレルポートを開閉して前記バレル内に供給された燃料油に圧力を加えるプランジャと、
前記燃料供給源に接続され前記バレルポートと対向して前記燃料室に設けられたデフレクタと、
を有する燃料噴射ポンプであって、
前記リード面は、前記周面及び前記逃げ面に対して鈍角である第2傾斜角度をもって連続しており、
前記デフレクタは、前記プランジャが前記バレルポートを開く際に噴射される高圧スピル噴流を受容しうる位置に設けられていることを特徴としている。

0019

請求項2に記載された燃料噴射ポンプは、請求項1記載の燃料噴射ポンプにおいて、
前記バレルポートは、
前記バレルの前記内周面に開口し、前記バレルの中心軸に垂直な軸線を有する円筒部と、
前記円筒部に同軸で連なって前記バレルの外周面に開口するテーパー部と、
前記高圧スピル噴流の方向に沿って前記円筒部と前記テーパー部の一方又は両方に設けられた逃げ部と、
を有することを特徴としている。

0020

請求項3に記載された燃料噴射ポンプは、請求項1又は2記載の燃料噴射ポンプにおいて、
前記デフレクタは、その中心軸が前記バレルポートの軸線と一致するような位置から、前記第1傾斜角度と前記第2傾斜角度に基づいて設定した角度の方向に移動した位置に設けられていることを特徴としている。

0021

請求項4に記載された燃料噴射ポンプは、請求項1〜3の何れかに記載の燃料噴射ポンプにおいて、
前記デフレクタは、
その中心軸の方向に沿って中空部が設けられた本体部と、
前記本体部に連結され、前記中空部に連通するとともに前記燃料室に開口した開口部を有する高硬度材料からなる円筒状の受容部と、
を有することを特徴としている。

0022

請求項5に記載された燃料噴射ポンプは、請求項4に記載の燃料噴射ポンプにおいて、
前記バレルポートに対向する前記受容部の一端部には前記本体部の外径と同等の外径を有する大径部が設けられ、前記大径部に前記開口部がテーパー状に開口していることを特徴としている。

0023

請求項6に記載された燃料噴射ポンプの改造方法は、
燃料供給源に燃料室を介して接続されたバレルポートを有するバレルと、
前記バレルの内周面に接する周面と、前記周面に隣接して形成された逃げ面と、前記バレルの中心軸に対して所定の第1傾斜角度となるように前記周面と前記逃げ面の間に形成された螺旋状のリード面とを有し、前記バレル内での往復動作により前記バレルポートを開閉して前記バレル内に供給された燃料油に圧力を加えるプランジャと、
前記燃料供給源に接続され前記バレルポートと対向して前記燃料室に設けられたデフレクタと、
を有する燃料噴射ポンプの改造方法であって、
前記バレルを、内周面に開口し中心軸に垂直な軸線を有する円筒部と、前記円筒部に同軸で連なって外周面に開口するテーパー部と、前記プランジャが前記バレルポートを開く際に噴射される高圧スピル噴流の方向に沿って前記円筒部と前記テーパー部の一方又は両方に設けられた逃げ部とを有するバレルポートを備えた改造用のバレルに交換し、
前記プランジャを、前記リード面が前記周面及び前記逃げ面に対して鈍角である第2傾斜角度をもって連続している改造用のプランジャに交換し、
かつ、前記改造用のバレル及びプランジャは、前記第1傾斜角度と第2傾斜角度により方向付けされる高圧スピル噴流が前記デフレクタに受容される配置とされることを特徴としている。

0024

請求項7に記載された燃料噴射ポンプの改造方法は、
請求項6に記載の燃料噴射ポンプの改造方法であって、さらに、前記デフレクタを、
中心軸の方向に沿って中空部が設けられた本体部と、
前記本体部に連結され、前記中空部に連通するとともに前記燃料室に開口した開口部を有する高硬度材料からなる円筒状の受容部と、
を有する改造用のデフレクタに交換するものである。

発明の効果

0025

請求項1に記載の燃料噴射ポンプによれば、プランジャの周面と逃げ面の間に形成された螺旋状のリード面は、その長手方向がバレルの中心軸に対して所定の第1傾斜角度で傾斜しており、また、プランジャの周面及び逃げ面に接続するリード面の角度を鈍角の第2傾斜角度としたので、第2傾斜角度の適宜の設定により高圧スピル噴流の方向を適宜にコントロールすることができる。これによって、プランジャによる燃料圧送の終了時に生じる高圧スピル噴流のうち、バレルの中心軸に平行な方向の成分がなくなり、キャビテーションエロージョンによるプランジャの損傷を解消することができた。また、方向がコントロールされた高圧スピル噴流を受容しうるような位置にデフレクタを配置するものとしたので、高圧スピル噴流はバレルポートの内面に当たることなくデフレクタに受容されるため、バレルやポンプ本体(ボデー)が高圧スピル噴流でキャビテーションエロージョンの損傷を受ける不具合も解消された。このように、燃料噴射ポンプの主要部品がキャビテーションエロージョンによる損傷を受けることがなくなった。

0026

上記構成において、螺旋状のリード面がバレルの中心軸に対して傾斜する所定の第1傾斜角度は、プランジャの中心軸に平行な垂直断面において、リード面の長手方向とプランジャの中心軸とが交差する交差角度であり、通常では45〜60度に設定することが望ましい。また、プランジャの周面及び逃げ面に対するリード面の交差角度である第2傾斜角度は、リード面の長手方向に直交する断面において、従来は90度であったが、従来よりも上向きの角度である120〜135度とすることが望ましい。

0027

なお、通常の場合、燃料噴射ポンプはプランジャの圧縮方向が上となるよう配置されるが、燃料噴射ポンプが横向きや倒立状態となる場合には、本出願での「上」、「下」の方向はそれらの場合に即して解釈されるべきものである。

0028

請求項2に記載の燃料噴射ポンプによれば、請求項1に記載されているように、プランジャのリード面は、長手方向がバレルの中心軸に対して前記第1傾斜角度で傾斜しており、また周面及び逃げ面に対して鈍角の前記第2傾斜角度で傾斜しているので、バレルの内周面に接するプランジャの周面部の下端がバレルポートを開く際に、高圧スピル噴流は第1傾斜角度及び第2傾斜角度に応じた所定の方向に方向付けされる。この方向の延長上にバレルポートの壁面が存在すると、高圧スピル噴流の一部がバレルポートの壁面に衝突し、高圧スピル噴流の大部分をデフレクタを用いて受容することができなくなる。そこで、請求項2に記載の燃料噴射ポンプでは、バレルポートを、円筒部と、テーパー部と、逃げ部によって構成した。逃げ部は、高圧スピル噴流の方向に沿って、円筒部とテーパー部の一方又は両方に設けられる。バレルポートをこのような構造とすれば、方向付けされた高圧スピル噴流は、バレルポートの内面と干渉することなくバレルポートを通過し、適当な位置に設けられたデフレクタにその大部分を受容されることとなる。従って、プランジャ、バレルポート、ハウジング等の主要部品に高圧スピル噴流によるキャビテーションエロージョンの損傷が生じにくくなる。

0029

また、バレルポートの全体的な形状を構成する円筒部とテーパー部は、その軸線がバレルの中心軸に垂直であるため、一般的な技術で容易に加工することができるし、高圧スピル噴流の方向に沿って円筒部やテーパー部に逃げ部を加工することも、一般的な研削等の技術で容易にできる。

0030

請求項3に記載の燃料噴射ポンプによれば、請求項1に記載されているように、プランジャのリード面は、長手方向がバレルの中心軸に対して前記第1傾斜角度で傾斜しており、また周面及び逃げ面に対しては鈍角の前記第2傾斜角度で傾斜しているので、プランジャの周面部の下端がバレルポートを開く際に発生する高圧スピル噴流は、第1傾斜角度及び第2傾斜角度に応じた所定の方向に方向付けされる。従って、高圧スピル噴流のデフレクタに対する到達位置は、バレルポートに対して同軸で正対する位置からは、ずれた位置となる。そこで、請求項3に記載の燃料噴射ポンプでは、デフレクタを設置する位置を、バレルポートに同軸で正対する位置を原点とし、前記第1傾斜角度と前記第2傾斜角度に基づいて設定した角度の方向にずらした位置とした。これにより、デフレクタは高圧スピル噴流の大部分を受容することができる。

0031

請求項4に記載の燃料噴射ポンプによれば、高圧スピル噴流を受ける開口部が形成されたデフレクタの受容部を高硬度部材としたので、キャビテーションエロージョンに対するデフレクタの高度な耐性を確保することができる。高硬度部材としては、例えばSUJなどの軸受鋼が使用できる。

0032

請求項5に記載の燃料噴射ポンプによれば、バレルポートに対向するデフレクタの受容部の一端部を、本体部の外径と同等の外径を有する大径部として構成し、この大径部に開口部がテーパー状に開口するようにした。すなわち、一定の外径のデフレクタにおいて開口部の径をできるだけ大きくとるために、受容部の一端を本体部とほぼ同一外径の大径部とし、この大径部の端部にテーパー状の開口部を設けた。このテーパー状の開口部の最大内径は、本体部に対してねじ込み等によって取り付けた受容部の他端の小径部の外径と同程度とするか、これより大きくすることが望ましい。デフレクタの開口部の中心位置を高圧スピル噴流が到達する位置により近くすることに加え、開口部の径をできるだけ大きくすることにより、デフレクタは、開口部において高圧スピル噴流の大部分を受容することができる。

0033

請求項6に記載の燃料噴射ポンプの改造方法は、既存の燃料噴射ポンプにおいてキャビテーションエロージョンに対する耐性を高める改修方法である。特に、通常の石油燃料を使用することを念頭に設計された燃料噴射ポンプにおいて、植物由来の燃料を使用する場合に有効な方法である。種々の事情により、既に稼働中または既存設計の燃料噴射ポンプにおいて、デフレクタの位置を変更できない場合が考えられる。このような場合、この改造方法のように、バレル及びプランジャを、それぞれ本発明の改造用のバレル及びプランジャに交換すればよい。すなわち、稼働中または既存設計の燃料噴射ポンプにおいて、デフレクタの位置に合せた改造用のプランジャを採用することで、高圧スピル噴流の方向付けを適切に設定し、高圧スピル噴流の方向に対応したバレルポートを有する改造用のバレルを採用することで、既存のデフレクタが高圧スピル噴流の大部分を受容できるようにすることができ、これによってキャビテーションエロージョンを緩和する燃料噴射ポンプの改造を行うことができる。
また、燃料噴射ポンプを新たに製造する場合においても、既存設計の燃料噴射ポンプのバレル、プランジャに替えて、本発明の改造用のバレル、プランジャを採用すれば、改造と製造について設計の共通化を図りつつキャビテーションエロージョンへの耐性を高めることができる。

0034

請求項7に記載の燃料噴射ポンプの改造方法は、請求項6に記載の燃料噴射ポンプの改造方法において、さらに、デフレクタにも本発明の改造用のデフレクタを採用するものである。

図面の簡単な説明

0035

本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプの縦断面である。
本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプに接続された燃料供給系統及びドレン配管系を模式的に示す構成図である。
本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプを正面側から見た図であって、バレルポートの奥にあるプランジャの一部を隠れ線で表した透視図である。
図3のB−B切断線における断面図である。
本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプにおいてバレルポートとプランジャの頂部を示した縦断面図である。
図5のA−A切断線における断面図である。
本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプにおいて、プランジャがバレルポートを開く際に噴射されるジェット型高圧スピル噴流を模式的に示す図である。
従来の燃料噴射ポンプにおいてプランジャがバレルポートを開く際に噴射される高圧スピル噴流を模式的に示す図であって、分図(a)は噴水型高圧スピル噴流を示す図であり、分図(b)はジェット型高圧スピル噴流を示す図である。
本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプを正面側から見た図であって、バレルポートの奥にあるプランジャの一部を隠れ線で表し、ジェット型高圧スピル噴流を矢印で示した透視図である。
本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプにおいて、ジェット型高圧スピル噴流を矢印で示した縦断面図である。
本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプにおいて、ジェット型高圧スピル噴流を矢印で示した横断面図である。
従来の燃料噴射ポンプを正面側から見た図であって、バレルポートの奥にあるプランジャの一部を隠れ線で表し、ジェット型高圧スピル噴流を矢印で示した透視図である。
従来の燃料噴射ポンプにおいて、ジェット型高圧スピル噴流を矢印で示した縦断面図である。
従来の燃料噴射ポンプにおいて、ジェット型高圧スピル噴流を矢印で示し横断面図である。
本発明の実施形態に係る燃料噴射ポンプに設けられるデフレクタの断面図である。
従来の燃料噴射ポンプにおけるキャビテーションクラウドの発生を説明するための一部切欠き正面図である。

実施例

0036

本実施形態は、ディーゼル機関等の内燃機関に用いられる燃料噴射ポンプ30に係り、特に植物油の中でも常温で流動性のないものとして知られているパームステアリンの如き高流動点植物油であっても燃料油として使用できる内燃機関の燃料噴射ポンプ30に関するものである。

0037

図1に示すように、本実施形態の燃料噴射ポンプ30は、円筒形のハウジング(本体ボデー)1内に固定されたバレル2を有する。バレル2も略円筒形である。このバレル2とハウジング1の間には、後述する供給源から送られた燃料油が溜まる燃料室3が設けられている。ハウジング1には、燃料入口孔であるデフレクタ22aと、燃料出口孔であるデフレクタ22bが取りつけられ、それぞれ燃料室3に連通している。デフレクタ22a,22bは後述する燃料供給系に接続されている。

0038

図1に示すように、バレル2には燃料供給口であるバレルポート4が貫通して設けられており、このバレルポート4を介して燃料室3とバレル2の内部が連通している。バレル2の上端には等圧弁5が設けられている。等圧弁5は、加圧された燃料油の圧力で作動して燃料油をバレル2外に吐出させる吐出側チェックバルブ6と、戻り側チェックバルブ7を有している。
なお、バレルポート4の形状については図3図5を参照して後に詳述する。

0039

図1に示すように、バレル2の内部には、プランジャ8が上下摺動可能に設けられている。開口したバレル2の下端から突出したプランジャ8の下端にはプランジャガイド9が設けられている。プランジャガイド9はハウジング1内にあり、ハウジング1の下端の開口部に配置されている。ハウジング1の下端の開口部から覗いているプランジャガイド9の下面には、機関に同期して作動するカム10が接している。ハウジング1とプランジャガイド9の上面との間には、プランジャガイド9を下方に付勢する復帰手段としてのばね11が設けられている。
なお、プランジャ8の形状については図3図6を参照して後に詳述する。

0040

図1に示すように、バレル2の下端には、ピニオン16が回動可能に装着されている。ピニオン16は筒体17と一体であり、筒体17の下端には二面取り部18がある。プランジャ8の下端には二面を有するつば部19が設けられており、筒体17の二面取り部18に係合している。ハウジング1の内部にはピニオン16に係合するラック20が設けられている。プランジャ8が実際に燃料油を圧送する移動範囲の長さを有効ストロークと呼ぶ。プランジャ8の有効ストロークは噴射量に比例する。ラック20を移動させてピニオン16を回転させ、これによってプランジャ8を回転させて螺旋状のリードまたはリード面12とバレルポート4との位置関係を変えれば、有効ストロークを変更することができる。

0041

図2は、本実施形態の燃料噴射ポンプ30と、この燃料噴射ポンプ30から燃料油の供給を受けて噴射する燃料噴射弁40等を含む燃料供給系と、燃料のドレン系とを示している。
図2には示さない機関の燃料タンクに接続された燃料供給管28には、ポンプ27が接続されている。このポンプ27から所定の圧力で吐出された燃料油は、燃料入口主管28aを経て、ハウジング1に取り付けられた燃料入口孔であるデフレクタ22aに入り、前記燃料室3及び前記バレルポート4を経由してポンプ室29内に供給される。図1及び図2に示す等圧弁5の出口側は、燃料噴射弁40に接続されており、所定の圧力にまで加圧された燃料油は燃料噴射弁40に送られて噴射される。また、図1及び図2に示すようにハウジング1に取り付けられた燃料出口孔である他方のデフレクタ22bから出た燃料油は、燃料出口主管28bを経て、ポンプ27の上流側において前記燃料供給管28に還流する。

0042

前記燃料噴射弁40のドレンとは、燃料噴射弁40の針弁と本体との摺動面からリークした燃料油または噴射管等のねじ込み部から漏れた燃料油であり、図2に示すように、針弁と本体の摺動面からリークした燃料を導く燃料戻り油路41にドレン支管42が接続されており、このドレン支管42はドレン主管43に接続されている。ドレン主管43はドレンタンク44に接続されており、各シリンダから出たドレンはドレンタンク44に集められる。

0043

図1及び図3図6に示すように、プランジャ8の上端の周面には、バレルポート4を適当なストロークで開閉するための構造が作り込まれている。この構造は、バレル2の内周面に接する周面13と、周面13の下方に隣接して形成された逃げ面14と、バレル2の中心軸Xに対して所定の傾斜角度をもち、周面13と逃げ面14の間を繋ぐように形成された螺旋状のリード面12と、プランジャ8の上端面と逃げ面14を連通する縦溝15を含む。リード面12と周面13の境界である螺旋状の凸縁を特にリードと称する場合もある。また、図3中にLで示すように、リードまたはリード面12と、バレル2の中心軸Xとの間の傾斜角度を、第1傾斜角度であるリード角Lと称する。なお、図3中、Sで示した角度は、後の説明の便宜上図示したもので、リード角Lの補角Sである。
なお、プランジャ8のリード面12の構造については図3図6を参照してさらに後述する。

0044

本実施形態の燃料噴射ポンプ30では、機関の負荷変化に対応して燃料噴射量を制御するために、図示しないガバナおよびリンク機構でラック20を移動させ、プランジャ8を回転することで有効ストロークを変化させる。このため、プランジャ8の軸方向に対するリード角L(図3参照)が小さすぎるとプランジャ8の回転角度に対する有効ストロークの変化量が大きくなり、調整が困難となってしまう。このため、リード角Lは適切な値に設定する必要がある。プランジャ8のリード角Lは、一般的には図3に示す如くバレルの中心軸Xまたはプランジャ8の軸方向に対して40〜60度とされており、この燃料噴射ポンプでは50度としている。

0045

本実施形態の燃料噴射ポンプ30では、先に図16を参照して説明した噴水型高圧スピル噴流31の問題を解消するため、図5及び図6に示すように、前記リード面12と、前記周面13及び前記逃げ面14との間の角度を、第2傾斜角度である傾斜角Kと称し、これを鈍角とした。図示の例では120〜135度としている。図中には、リード面12と、前記周面13に垂直な線との間の角度(30〜45度)、すなわち傾斜角Kから90度を減じた角度も示している。

0046

図7に示すように、プランジャ8の上昇による燃料油圧送が終了する時点、すなわちプランジャのリード面12がバレルポート4を開く瞬間には、ジェット型高圧スピル噴流30が発生するが、その噴出方向は、プランジャ8のリード面12に設けられた鈍角の傾斜角Kによって、プランジャ8またはバレル2の中心軸Xに対して傾斜した所定の方向に決定付けられる。すなわち、プランジャ8が上昇していく過程において、ジェット型高圧スピル噴流30の噴出方向は、図7に示すような所定の方向で一定し、図8を参照して次に説明するような噴水型高圧スピル噴流31は発生しない。

0047

図8は、従来の燃料噴射ポンプにおいてプランジャ8がバレルポート4を開く際に噴射される高圧スピル噴流を模式的に示す図である。従来の燃料噴射ポンプでは、プランジャ8のリード面12の傾斜角Kが90度であったため、図8(a)に示すように、プランジャ8がバレルポート4を開く直前には噴水型高圧スピル噴流31が発生し、図8(b)に示すように、プランジャ8がバレルポート4を開いた直後にはジェット型高圧スピル噴流30が発生していた。

0048

図5及び図7に示すように、本実施形態の燃料噴射ポンプ30では、ジェット型高圧スピル噴流30の噴出方向が所定の方向に向けられるので、バレル2の中心軸X方向に噴出する噴水型高圧スピル噴流31(図16(c)、図8(a)参照)が緩和され、プランジャ8の外周面に残存しているキャビテーションクラウドが噴水型高圧スピル噴流31で圧潰されることによるキャビテーションエロージョンの発生は抑止される。

0049

図3図6に示すように、本実施形態の燃料噴射ポンプ30では、プランジャ8のリード面12に設けられた鈍角の傾斜角Kによって、ジェット型高圧スピル噴流30の噴出方向が所定の方向に向けられる。ここで、図8(a)、(b)に示すように、バレルポート4が、バレル2の中心軸Xに直交する軸線を有する円筒状の孔であるとすると、これは従来の燃料噴射ポンプと同様であるから、ジェット型高圧スピル噴流30は図8(b)に示す方向に進んでバレルポート4の内周面に衝突し、キャビテーションエロージョンが発生してしまう。さらに、バレルポート4の内周面で反射したジェット型高圧スピル噴流30はバレル2の外周面やハウジング1の内面に到達し、キャビテーションエロージョンを発生させてしまう。

0050

本実施形態の燃料噴射ポンプ30では、リード面12に設けられた鈍角の傾斜角Kによって方向付けられたジェット型高圧スピル噴流30が、バレルポート4の内周面に衝突する問題を解消するために、バレルポート4を以下に説明するような構造とした。

0051

図3図5に示すように、バレルポート4は、バレル2の内周面に開口し、バレル2の中心軸Xに垂直な軸線を有する円筒部23と、円筒部23に同軸で連なってバレル2の外周面に開口するテーパー部24と、円筒部23とテーパー部24の両方にわたって設けられた溝状の逃げ部25とを有している。逃げ部25は、ジェット型高圧スピル噴流30の方向に平行で、かつジェット型高圧スピル噴流30の拡散も考慮に入れたサイズで形成されている。なお、逃げ部25は、ジェット型高圧スピル噴流30の方向に沿って円筒部23とテーパー部24の何れか一方のみに設けられた構造でもかまわない。

0052

図4に示すように、前記逃げ部25の方向は、図3のB−B切断面である図4の面内において、バレル2の中心軸Xに直交する円筒部23の軸線に対して、傾斜角Kから90度を減じた角度だけ傾いた方向であり、ここでは30〜45度となっている。また、図5に示すように、前記逃げ部25の方向は、縦断面を示す図5の面内において、バレル2の中心軸Xに直交する円筒部23の軸線に対して所定角度Cだけ上方に傾いた方向であり、ここでは20〜40度となっている。逃げ部25の方向、すなわちジェット型高圧スピル噴流30の方向は、図3図4の2つの図に矢印で示すような方向に向いているが、これを縦断面に投射して見ると前記所定角度C(実施形態の数値例では20〜40度)となる。

0053

図9図11に示すように、矢印で示す方向に向かうジェット型高圧スピル噴流30は、拡散する範囲を考慮したとしても、バレルポート4の内面と何ら干渉することなくバレルポート4を通過し、図10及び図11に示すようにデフレクタ22aの開口部31に受容されることになる。従って、バレルポート4の内面に残存するキャビテーションクラウドがジェット型高圧スピル噴流30で圧潰されることによるキャビテーションエロージョンは発生しない。また、ジェット型高圧スピル噴流30は、バレルポート4の内面で反射してバレル2の外面やハウジング1に到達することもなく、そこにキャビテーションエロージョンを発生させることもない。このように、燃料噴射ポンプ30の主要部品に高圧スピル噴流によるキャビテーションエロージョンの損傷が生じにくくなる。
なお、詳細は後述するが、バレルポート4を通過したジェット型高圧スピル噴流30の大部分を受容できるように、デフレクタ22は後述するような適当な位置を選択して配置する必要がある。

0054

これに対し、図12図14に示す従来の燃料噴射ポンプでは、バレルポート4はバレル2の中心軸Xに直交する軸線を有する円筒部23と、円筒部23に同軸で連なってバレル2の外周面に開口するテーパー部24から構成されていた。従って、図8(b)及び図16にも示したように、プランジャ8がバレルポート4を開く際に噴射されるジェット型高圧スピル噴流30は、図12図14中に矢印で示すように、その延長上に存在するバレルポート4の壁面に衝突してキャビテーションエロージョンを発生させ、またバレルポート4の壁面で反射した後にバレル2の外面やハウジング1に到達してキャビテーションエロージョンを発生させる。従って、高圧スピル噴流の大部分はデフレクタ22を用いて受容することができない。

0055

本実施形態の燃料噴射ポンプ30では、バレルポート4の全体的な形状を構成する円筒部23とテーパー部24は、その軸線がバレル2の中心軸Xに垂直であるため、一般的な技術で容易に加工することができる。また、ジェット型高圧スピル噴流30の方向に沿って円筒部23やテーパー部24に逃げ部25を加工することも、一般的な研削等の技術で容易に行える。
また、逃げ部25は、図4図5図10図11破線で示すような、中心軸Xに対して垂直方向切削面をもつ切欠き形状とすることもできる。この場合には、加工方向垂直面となり斜め方向の研削等を要さないため、さらに加工が容易となる。

0056

なお、バレルポート4の内面とジェット型高圧スピル噴流30の干渉を防止するために、バレルポート4のほぼ全体を傾斜した円錐形状とすることも考えられるが、円筒状のバレル2の周壁に、円錐形状のバレルポートをバレル2の中心軸Xに対して傾斜した方向に加工するには、特殊な治具や高度な加工技術を要するので現実的ではない。

0057

本実施形態の燃料噴射ポンプ30によれば、リード角Lおよび傾斜角Kは、後述するデフレクタ22の取付け位置との関係も考慮して決定し、その状態で得られるジェット型高圧スピル噴流30の噴射方向および拡散をも考慮して、バレルポート4の形状・寸法を決定する。すなわち、バレルポート4の内面へのジェット型高圧スピル噴流30の干渉を検討して、図3図5に示すような逃げ部25の加工位置およびサイズを決定する。このような手法によれば、新規の燃料噴射ポンプを製造する場合はもちろん、既納機関の燃料噴射ポンプに対しても、本実施形態の燃料噴射ポンプ30におけるプランジャ8、バレル2および後述するデフレクタ22に交換することでキャビテーション対策の改造が実施可能となる。

0058

図15は、実施形態の燃料噴射ポンプに設けられるデフレクタ22の断面図である。このデフレクタ22は、ジェット型高圧スピル噴流30の大部分を受容するために、その構造と配置に特徴を有している。

0059

図15に示すように、デフレクタ22は、中空ボルト状の本体部32と、本体部32の先端に取りつけられた受容部33から構成される。燃料入口孔の機能を果たす一方のデフレクタ22aでは、外部の燃料供給系から本体部32の中空部に燃料が導入され、燃料出口孔の機能を果たす他方のデフレクタ22bでは、本体部32の中空部から外部の燃料供給系に燃料が排出される。これら両デフレクタ22a,22bは、以下に説明するように、前述したジェット型高圧スピル噴流30を受け止めるための部材としても機能する。

0060

図15に示すように、本体部32の先端部の端面には中空部が開口しており、先端部の外周面にはハウジング1にねじ込んで固定するためのねじ部34が形成されている。デフレクタ22の受容部33は、本体部32よりも軸方向の寸法が短い筒状の部品である。受容部33の後方部分は相対的に外径の小さい小径部35であり、この小径部35が、本体部32の先端部に開口した中空部に挿入・固定される。また、受容部33の先端部分は相対的に外径の大きい大径部36であり、この大径部36の端面にテーパー状の開口部31が形成されている。このテーパー状の開口部31の最大内径は、本体部32に取り付けた受容部33の小径部35の外径と同程度とするか、これより大きくすることが望ましい。例えば、受容部33の大径部36の外径を、本体部32の先端部の外周面に形成したねじ部34の谷径より若干小さい程度の寸法とすれば、上述したような大径の開口部31を形成することができる。このように開口部31の径をできるだけ大きくしたデフレクタ22によれば、開口部31においてジェット型高圧スピル噴流30の大部分を受容できる効果が得られる。

0061

受容部33は、ジェット型高圧スピル噴流30を受ける部品であり、キャビテーションエロージョンに対するデフレクタの高度な耐性を確保するために高硬度材料から構成されている。高硬度材料としては、例えばSUJなどの軸受鋼が使用できる。

0062

図15に示すように、開口部31のテーパー形状は、30〜45度とし、ここに当たったジェット型高圧スピル噴流30の反射波を、バレル2の外周面側に反射させることなく、デフレクタ22の本体部32の中空部の側に反射させて減衰させている。

0063

図10及び図11に示すように、デフレクタ22aは、その中心軸Yが、バレルポート4の円筒部23とテーパー部24の軸線と一致する従来位置(図13及び図14参照)から外れ特定位置に配置されている。この特定位置は、デフレクタ22aの中心軸Yを、従来位置から、リード角L(第1傾斜角度)と傾斜角K(第2傾斜角度)に基づいて設定した角度の方向に移動した位置である。より具体的には、図3に示すように、バレル2の中心軸Xに対してリード角Lの補角S(30〜45度)だけ傾いた方向と、図4に示すように、バレル2の中心軸Xに直交する方向に対して傾斜角Kから90度を減じた角度(30〜45度)だけ傾いた方向とを合成したジェット型高圧スピル噴流30の方向である。

0064

従って、この燃料噴射ポンプ30によれば、プランジャ8のリードがバレルポート4を開く際に発生するジェット型高圧スピル噴流30に所定の方向付けを与えて噴水型高圧スピル噴流31を解消するとともに、さらに方向付けられたジェット型高圧スピル噴流30を受けるデフレクタ22の位置を、そのジェット型高圧スピル噴流30の方向に適合するように調整しているので、ジェット型高圧スピル噴流30はデフレクタ22の開口部31に直接当たり、ジェット型高圧スピル噴流30の大部分は開口部31で受容される。これにより、ハウジング1の内面やバレル2の外面に対するジェット型高圧スピル噴流30の干渉を回避し、キャビテーションエロージョンの発生を抑止することができる。

0065

なお、この燃料噴射ポンプ30によれば、バレル2、プランジャ8、ハウジング1等の主要部品をキャビテーションエロージョンから守ることができ、デフレクタ22についても受容部33を高硬度材料で構成しているためキャビテーションエロージョンに対する耐性は強い。しかし、デフレクタ22は高圧スピル噴流を受容するための部品である以上、長期間の使用においてキャビテーションエロージョンによる損傷は避けられないが、適当な間隔での点検で損傷を検出した場合にはデフレクタ22のみの交換で対応することができる。

0066

なお、本発明の実施形態については図9図11を参照し、これに対応する従来の技術については図12図14を参照して、それぞれジェット型高圧スピル噴流30の噴射方向とデフレクタ22の位置の関係を説明した。これらの図のうち、図10図11図13及び図14では、一方のバレルポート4に対応する一方のデフレクタ22aのみを図示したが、他方のバレルポートに対応する他方のデフレクタ22bは図示を省略しているが、他方のバレルポートにおいてもジェット型高圧スピル噴流が生じている。

0067

以上説明した燃料噴射ポンプ30は、新品の燃料噴射ポンプとして製造してもよいし、既存の燃料噴射ポンプにおいてキャビテーションエロージョンに対する耐性を高める改造、改良、改修に応用してもよい。この改造は、特に、通常の石油燃料を使用することを念頭に設計された燃料噴射ポンプにおいて、植物由来の燃料を使用する場合に有効な方法となる。すなわち、既に稼働中の燃料噴射ポンプのバレル、プランジャ、及びデフレクタを、それぞれ本発明の改造用のバレル2、プランジャ8、及びデフレクタ22に交換すればよい。これらの部品は、通常メンテナンス時の交換部品であるため、メンテナンスを兼ねて改造を行うことができる。既存の燃料噴射ポンプをこのように改造すれば、改造用のプランジャ8によってジェット型高圧スピル噴流30を所定方向に方向付けし、方向付けされたジェット型高圧スピル噴流30は改造用のバレル2のバレルポート4を内面と干渉することなく通過することができ、バレルポート4を通過したジェット型高圧スピル噴流30は所定の位置に設定された改造用のデフレクタ22によって大部分が受容されるため、キャビテーションエロージョンの発生が緩和される。

0068

また、燃料噴射ポンプを新たに製造する場合において、既存設計の燃料噴射ポンプのバレル、プランジャ、及びデフレクタに替えて、本発明の改造用のバレル2、プランジャ8、及びデフレクタ22を採用すれば、改造と製造について設計の共通化を図りつつキャビテーションエロージョンへの耐性を高めることができる。

0069

既存の燃料噴射ポンプにおいてキャビテーションエロージョンに対する耐性を高める上述した改造を行おうとする場合において、種々の事情から、デフレクタの位置を変更できない場合も考えられる。このような場合には、既存のバレル及びプランジャを、それぞれ本発明の改造用のバレル2及びプランジャ22に交換することで対応できる。すなわち、既存の燃料噴射ポンプにおいて、既存のデフレクタの位置にジェット型高圧スピル噴流30が方向付けられるような改造用のプランジャ8を採用し、ジェット型高圧スピル噴流30の方向に対応した構造のバレルポート4を有する改造用のバレル2を採用し、既設のデフレクタがジェット型高圧スピル噴流30の大部分を受容できるようにすることも可能である。また、これに加えて、開口部31が大きく高硬度部材の受容部33をもつ改造用のデフレクタ22を採用することで、より高い効果を得ることも可能である。

0070

1…ハウジング
2…バレル
3…燃料室
4…バレルポート
8…プランジャ
12…プランジャのリード面
13…プランジャの周面
14…プランジャの逃げ面
22(a,b)…デフレクタ
23…バレルポートの円筒部
24…バレルポートのテーパー部
25…バレルポートの逃げ部
30…燃料噴射ポンプ
31…デフレクタの開口部
32…デフレクタの本体部
33…デフレクタの受容部
36…デフレクタの受容部の大径部
L…リード面の第1傾斜角度であるリード角
K…リード面の第2傾斜角度である傾斜角
X…バレルの中心軸
Y…デフレクタの中心軸

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社IHIの「 エンジン」が 公開されました。( 2020/04/09)

    【課題】簡易な構造で燃料の噴射方向を可変とする。【解決手段】エンジンは、シリンダ110と、シリンダ110の一端に設けられたシリンダヘッドと、シリンダまたはシリンダヘッドに回転可能に設けられ、シリンダ1... 詳細

  • 株式会社デンソーの「 ガスエンジンシステム」が 公開されました。( 2020/04/09)

    【課題】エンジン停止時の燃料供給管中に高圧のガスが維持されないようにする。【解決手段】ガスエンジンシステム100は、エンジン10と、燃料ガスを貯蔵する燃料タンク51と、前記燃料タンクに接続されたガス供... 詳細

  • 株式会社ジャパンエンジンコーポレーションの「 バネ装置」が 公開されました。( 2020/04/09)

    【課題】皿バネのヘタリを的確に判定する。【解決手段】バネ装置4は、燃料噴射弁2およびボルト頭部31の間に配置され、かつ両端を開口させた筒体41と、筒体41に収容され、かつボルト3の軸方向に並んで配置さ... 詳細

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ