JP2505556Y2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、燃料噴射時期を機関の回転数と負荷との
両者に応じて自動的に調節するように構成した燃料噴射
装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、ディーゼル機関用の燃料噴射装置において
は、燃料噴射ポンプのプランジャにコントロールスリー
ブを摺動自在に嵌合させ、このコントロールスリーブを
プランジャの軸線方向へ変位させることによって燃料噴
射時期を調節するようにしている。この場合、コントロ
ールスリーブの変位は、機関の運転状態に基づいて行な
われており、変位方式には次の２つのものがある。１つ
の方式は、機関の回転数に基づいてコントロールスリー
ブを変位させるものであり、機関の吸気圧が機関の回転
数に対応して変化する点に着目し、機関の吸気圧によっ
て動作するダイヤフラム型アクチュエータを設置し、こ
のアクチュエータによってコントロールスリーブを変位
させるようにしたものである（特開昭60-145427号公報
参照）。他の方式は、アクセルペダルの踏み込み量、つ
まり機関の負荷に応じてコントロールスリーブを変位さ
せるようにしたものである。

［考案が解決しようとする課題］ 前者の機関の吸気圧によって燃料噴射時期を調節する
ようにした燃料噴射装置においては、機関の吸気圧が機
関の回転数に対応して変化するので、燃料噴射時期を機
関の回転数に応じて調節することができる。しかしその
反面、機関の負荷が変動しても吸気圧がほとんど変化し
ないので、燃料噴射時期を機関の負荷に対応して調節す
ることができない。このため、例えば上記の燃料噴射装
置を備えた車両において、上り坂を平地と同一速度で走
行する場合には、機関に対する負荷が増大する分だけ燃
料噴射量が多くなり、これに応じて燃料噴射時期を早め
る必要がある。ところが、機関の回転数が一定であれ
ば、吸気圧もほぼ一定である。したがって、燃料噴射時
期を早めることができない。このため、燃料噴射時期に
遅れが生じるという問題がある。

逆に、後者のものにあっては、燃料噴射時期を機関の
負荷に応じて調節することができるが、機関の回転数に
対応して調節することができず、これまた燃料噴射時期
に遅早が生じるという問題がある。

この考案は、上記問題を解決するためになされたもの
で、機関の回転数および負荷の両者に対応して燃料噴射
時期を調節することができ、したがって燃料を常に最適
な時期に噴射させることができる燃料噴射装置を提供す
ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考案は、上記の目的を達成するために、燃料噴射
時期調節機構および燃料噴射量調節機構を有する燃料噴
射ポンプと、機関の回転数に応じて前記燃料噴射時期調
節機構を動作させる第１の動作手段と、前記機関の負荷
に応じて前記燃料噴射量調節機構を動作させる第２の動
作手段とを備えた燃料噴射装置において、前記第１の動
作手段と前記第２の動作手段とに互いに異なる箇所が連
結されてそれら第１および第２の動作手段によって揺動
せしめられる揺動部材を設け、この揺動部材の揺動によ
って前記燃料噴射時期調節機構が動作するよう、揺動部
材の前記第１および第２の動作手段との連結箇所と異な
る箇所を前記燃料噴射時期調節機構に連結したことを特
徴とするものである。

［作用］ 揺動部材は、第１の動作手段によって揺動せしめられ
るとともに、第２の動作手段によって揺動せしめられ
る。揺動部材が揺動すると、揺動部材と燃料噴射時期調
節機構との連結箇所が変位し、これによって燃料噴射時
期調節機構が動作せしめられる。

［実施例］ 以下、この考案の一実施例について添付の第１図、第
２図および第３図を参照して説明する。

図中、符号１は燃料噴射ポンプである。この燃料噴射
ポンプ１のポンプハウジング1aの内部には、軸線を上下
方向に向けたプランジャ11が上下方向へ摺動自在に設け
られている。このプランジャ11の下端部は、タペット12
に保持されたローラ12aを介してカム軸Ａのカム部ａに
ばね13によって押圧接触せしめられており、カム軸Ａの
回転に追随して上下動するようになっている。一方、プ
ランジャ11の上端部は、ハウジング1aの内部に固定され
た筒状をなすバレル14に摺動自在に挿入されており、プ
ランジャ11の上動により、バレル14の内部に形成された
燃料加圧室15内の燃料が加圧されるようになっている。

また、ポンプハウジング1aの内部でバレル14の下側に
は、燃料送油ポンプ（図示せず）から燃料供給通路16を
介して燃料が供給される燃料溜まり17がプランジャ11の
中間部を囲うようにして形成されている。この燃料溜ま
り17に臨むプランジャ11の外周面には、プランジャ11の
軸線に対して傾斜したリード溝11aが形成されている。
このリード溝11aは、プランジャ11の内部に形成された
通路11bを介して燃料加圧室15に連通せしめられてい
る。なお、プランジャ11の外周面には、燃料の無噴射状
態を確保するための孔11c,11dがリード溝11aの上端部と
下端部とにそれぞれ連通した状態で形成されている。ま
た、燃料溜まり17内には、プランジャ11の外周に摺動自
在に嵌合したコントロールスリーブ18が上下方向移動自
在に、かつ回転不能に配置されている。このコントロー
ルスリーブ18には、その内周面から外周面まで貫通する
吸排孔18aが形成されている。

上記構成において、プランジャ11の上動初期には、リ
ード溝11aの一部および孔11dがコントロールスリーブ18
より下側に位置しており、それらが燃料溜まり17に露出
している。したがって、燃料加圧室15内の燃料は、通路
11dおよびリード溝11aを介して燃料溜まり17内に逆流す
るだけであり、加圧されることはない。プランジャ11の
上動により、リード溝11aおよび孔11dがコントロールス
リーブ18によって遮蔽されると、プランジャ11による燃
料の加圧が開始される。燃料が加圧されると、デイバリ
バルブ19が開弁し、加圧された燃料がデリバリバルブ19
および噴射パイプＰを介して燃料噴射ノズルＮに圧送さ
れ、燃料噴射ノズルＮから機関Ｅの燃焼室（図示せず）
に噴射される。

ここで、燃料の噴射開始時期、換言すれば燃料の加圧
開始時期は、コントロールスリーブ18の位置によって変
わるものであり、コントロールスリーブ18を上方へ変位
させれると、リード溝11aがコントロールスリーブ18に
よって遮蔽される時期が遅くなり、これに対応して燃料
噴射時期が遅くなる。逆に、コントロールスリーブ18を
下方へ変位させれると、燃料噴射時期が早くなる。この
点から明らかなように、コントロールスリーブ18、プラ
ンジャ11のリード溝11aによって燃料噴射時期調節機構
が構成されている。

なお、プランジャ11がさらに上動し、リード溝11aが
コントロールスリーブ18の吸排孔18aに対向すると、燃
料の加圧が終了し、燃料噴射が終了する。

また、燃料噴射ポンプ１には、燃料噴射量を調節する
ための燃料噴射量調節機構が設けられている。すなわ
ち、ポンプハウジング1a内には、筒状をなす燃料噴射量
調節部材20が回動自在に、かつ上下方向移動不能に設け
られている。この燃料噴射量調節部材20には、ボール21
が固定されており、ボール21はコントロールロッド22の
溝22aに嵌まり込んでいる。コントロールロッド22は、
周知構造のガバナ（図示せず）に接続され、ガバナによ
って移動せしめられるようになっている。また、燃料噴
射量調節部材20には、プランジャ11が上下方向へ移動自
在に、かつ一体に回動するように挿入されている。した
がって、コントロールロッド22を第２図の左右方向へ移
動させると、燃料噴射量調節部材20を介してプランジャ
12が正逆方向へ回動せしめられる。プランジャ11が回動
すると、吸排孔18aとのリード溝11aの対向箇所が変わ
り、これによって燃料噴射量が調節されるようになって
いる。

なお、プランジャ11を回動させて、その孔11cと吸排
孔18aとを周方向において同一位置に位置させると、プ
ランジャ11の上動時に孔11dがコントロールスリーブ18
によって遮蔽される以前に孔11cが吸排孔18aと対向する
ようになっている。したがって、この状態では燃料が全
く加圧されず、無噴射状態になる。

さらに、この燃料噴射装置においては、第１の動作手
段としてダイヤフラム型アクチュエータ３が設置され、
第２の動作手段として伝達機構５が設置されている。

第１の動作手段としてのダイヤフラム型アクチュエー
タ３は、コントロールスリーブ18を上下方向に変位させ
て、燃料噴射時期を調節するためのものであり、機関Ｅ
に固定された本体部31を備えている。この本体部31の上
端部には、カバー部材32が固定されており、これら本体
部31とカバー部材32とによってダイヤフラム33の周縁部
が挾持固定されている。このダイヤフラム33と本体部31
との間には、大気に開放された大気圧室34が形成され、
ダイヤフラム33とカバー部材32との間には、吸気マニホ
ールドＭに連通せしめられた吸気圧室35が形成されてい
る。吸気圧室35には、ダイヤフラム33を下方へ付勢する
ばね36が配設されており、このばね36によってダイヤフ
ラム33が補強板37を介して本体部31に突き当てられてい
る。また、ダイヤフラム33の中央部には、ダイヤフラム
33の変位に伴って上下に移動するロッド38が固定されて
いる。

上記構成において、吸気圧室35内が所定の負圧に達す
ると、ダイヤフラム33がばね37の付勢力に抗して上方へ
変位し、ダイヤフラム33の変位に追随してロッド38が上
方へ移動する。そして、大気圧室34と吸気圧室35との間
の差圧によるダイヤフラム33に対する押圧力とばねの付
勢力とが釣り合うと停止する。ダイヤフラム33の上方へ
の移動は、カバー部材32に螺合された調節ねじ39に突き
当たることによって規制されている。

なお、後述するように、ロッド38の移動は、揺動レバ
ー７、中間ロッド72および回動レバー73を介してコント
ロールスリーブ18に伝達され、これによって燃料噴射時
期が変更されるようになっている。

第２の動作手段としての伝達機構５は、機関に対する
負荷に応じて操作されるアクセルペダル（図示せず）の
操作量を上記コントロールロッド22に伝達するためのも
のであり、アクセルレバー51を主要構成部材としてい
る。アクセルレバー51は、その中央部に軸52が固定され
ており、この軸52を介して機関Ｅに回動自在に取り付け
られている。アクセルレバー51の一端部は、連結部材53
介してアクセルペダル（図示せず）に連結されている。
したがって、アクセルペダルを操作すると、例えばアク
セルペダルを踏み込むと、それに対応した量だけアクセ
ルレバー51が第１図において時計回り方向へ回動する。
アクセルレバー51の回動は、軸52を介してガバナに伝達
される。そして、ガバナによりコントロールロッド22が
移動せしめられ、これによって燃料噴射量が調節される
ようになっている。また、アクセルレバー51の他端部に
は、軸線を上下方向に向けたを連結ロッド54の下端部が
回動自在に設けられている。

ここで、この考案の燃料噴射装置においては、上記ア
クチュエータ３によってコントロールスリーブ18を変位
移動させるのみならず、伝達機構５によってもコントロ
ールスリーブ18を移動させるために、揺動レバー７が配
置されている。すなわち、揺動レバー７は、長手方向を
ほぼ水平方向に向けて配置されており、その一端部がロ
ッド38の下端部に回動自在に連結され、他端部が連結ロ
ッド53の上端部に回動自在に連結されている。また、揺
動レバー７の中間部には、その長手方向に延びる長孔7a
が形成されている。この長孔7aには、軸71が回動自在に
挿入されている。この軸71には、軸線を上下方向に向け
た中間ロッド72の上端部が回動自在に設けられている。
この中間ロッド72の下端部には、ポンプハウジング1aに
回動自在に設けられた回動レバー73の一端部が回動自在
に連結されており、この回動レバー73の他端部に固定さ
れた軸部材74がコントロールスリーブ18に上下方向移動
不能に係合せしめられている。

したがって、揺動レバー７が揺動もしくは上下方向に
変位すると、それに追随して中間ロッド72が上下方向に
移動し、回動レバー73が回動する。回動レバー73の回動
に伴ってコントロールスリーブ18が上下方向に移動し、
これによって燃料噴射時期が調節される。

さらに、この燃料噴射装置においては、機関Ｅの始動
時における燃料噴射時期を早めるために、つまり始動時
進角を得るために、ソレノイド装置９が設けられてい
る。ソレノイド装置９は、軸線を水平方向に向けた状態
で機関Ｅに固定された筒状をなすケーシング91と、この
ケーシング91の内部に配置されたソレノイド（図示せ
ず）と、このソレノイドによって移動せしめられるアー
マチュア92とを備えており、機関Ｅを始動させるための
イグニッションキー（図示せず）をON操作すると、その
操作中、ソレノイドに通電されるようになっている。上
記アーマチュア92の一端部は、ケーシング91から突出し
ており、そこにはアクチュエータ３の本体部31に回動自
在に設けられたベルクランク93の一端部が回動自在に連
結されている。このベルクランク93の他端部は、ロッド
38の下端面と対向しており、そこには調節ねじ94が螺合
固定されている。そして、ソレノイドに通電して励磁す
ると、アーマチュア92が第１図の右方へ移動してベルク
ランク93を回動させる。すると、調節ねじ94がロッド38
に突き当たり、ロッド38を調節ねじ39に突き当たるまで
押し上げるようになっている。

上記のように構成された燃料噴射装置においては、ア
クチュエータ３の吸気圧室35に導入される吸気圧が変動
すると、それに伴ってロッド38が上下方向に移動するこ
れによって、揺動レバー７が連結ロッド54との連結箇所
を中心として揺動せしめられる。一方、アクセルペダル
の踏み込み量の変動に伴ってアクセルレバー51が回動す
ると、連結ロッド54が上下方向に移動する。これによっ
て、揺動レバー７がロッド38との連結箇所を中心として
揺動せしめられる。勿論、アクチュエータ３による揺動
レバー７の揺動と、アクセルレバー51による揺動レバー
７の揺動とは、それぞれ単独に行なわれるのみならず、
同時に行なわれる。したがって、揺動レバー７は揺動す
ることもあり、平行移動することもある。いずれにして
も、揺動レバー７が揺動または移動すると、つまり揺動
レバー７が変位すると、それに伴って中間ロッド72が上
下方向に移動し、回動レバー73が回動する。これによっ
て、コントロールスリーブ18が上下方向に移動せしめら
れ、燃料噴射時期が調節される。

このように、この燃料噴射装置においては、機関の吸
気圧によって動作するアクチュエータ３と、アクセルペ
ダルに連動するアクセルレバー51とによって１つの揺動
レバー７を変位させ、これによって燃料噴射時期を調節
するようにしているから、燃料噴射時期を機関Ｅの回転
数と負荷との両者に対応して調節することができ、常に
最適な時期に燃料を噴射させることができる。

また、この実施例においては、機関Ｅを始動するイグ
ニッションキーのON操作に連動して動作するソレノイド
装置９を設置し、このソレノイド装置９によって揺動レ
バー７を回動させるようにしているから、始動時進角が
得られる。したがって、機関Ｅの始動を容易に行うこと
ができる。

なお、上記の実施例においては、第１の動作手段とし
て変位量が吸気圧に比例してダイヤフラム型アクチュエ
ータ３を用いているが、動作量が機関Ｅの回転数に対応
するものであれば、他のものを用いてもよい。この点
は、第２の動作手段たる伝達機構５についても同様であ
る。

［考案の効果］ 以上説明したように、この考案の燃料噴射装置によれ
ば、機関の回転数に応じて燃料噴射時期調節機構を動作
させる第１の動作手段と、機関の負荷に応じて燃料噴射
量調節機構を動作させる第２の動作手段とによって揺動
レバーを変位させ、この揺動レバーの変位によって燃料
噴射時期調節機構を動作させるようにしているから、燃
料噴射時期を機関の回転数と負荷との両者に対応して調
節することができ、常に最適な時期に燃料を噴射させる
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

添付の第１図ないし第３図はこの考案の一実施例を示す
もので、第１図は要部の切欠断面図、第２図は全体の正
面図、第３図は第２図のIII-III矢視断面図である。 １……燃料噴射ポンプ、３……アクチュエータ（第１の
動作手段）、５……伝達機構（第２の動作手段）、７…
…揺動レバー、11……プランジャ、11a……リード溝、1
8……コントロールスリーブ、18a……吸排孔、20……燃
料噴射量調節部材、22……コントロールロッド。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料噴射時期調節機構および燃料噴射量調
   節機構を有する燃料噴射ポンプと、機関の回転数に応じ
   て前記燃料噴射時期調節機構を動作させる第１の動作手
   段と、前記機関の負荷に応じて前記燃料噴射量調節機構
   を動作させる第２の動作手段とを備えた燃料噴射装置に
   おいて、前記第１の動作手段と前記第２の動作手段とに
   互いに異なる箇所が回動自在に連結されてそれら第１お
   よび第２の動作手段によって揺動せしめられる揺動部材
   を設け、この揺動部材の揺動によって前記燃料噴射時期
   調節機構が動作するよう、揺動部材の前記第１および第
   ２の動作手段との連結箇所と異なる箇所を前記燃料噴射
   時期調節機構に回動自在に連結したことを特徴とする燃
   料噴射装置。