JP2545504Y2 - トーショナルダンパ付き燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、カップリング駆動式の
メカニカルタイマを装備しない列型燃料噴射ポンプに関
する。更に詳しくはトーショナルダンパ機能を有する燃
料噴射ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】メカニカルタイマを装備しない列型燃料
噴射ポンプには、ポンプギヤとカップリングの間に噴射
時期を制御するアクチュエータを備えた電子制御式噴射
ポンプや、カムシャフトにより上下動するプランジャに
上下動可能にタイミングスリーブを嵌合して噴射時期を
調整する噴射ポンプ等が知られている。この種の燃料噴
射ポンプのカムシャフトは、エンジンに駆動されるポン
プドライブシャフトにカップリングを介して結合され、
このドライブシャフトは噴射ポンプ単体の噴射一次の駆
動トルクに安全率を上乗せしてそれに見合った強度が得
られるように設計されている。具体的にはこのドライブ
シャフトの許容トルクは噴射ポンプ単体の駆動トルクの
約２倍であり、これは他のエンジン部品の安全率と比べ
て高い。その理由は上記カップリングのフランジ、プレ
ート等の慣性質量により、ドライブシャフトに捩り振動
が発生し、このドライブシャフトのトルク増加に対処す
るためである。一方、近年ディーゼルエンジンの排ガス
規制に伴い、燃料の噴射圧は高圧化の傾向にあり、これ
に伴って燃料噴射ポンプには高い駆動トルクが得られる
ことが要求される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかし、燃料噴射ポン
プを高駆動トルク化して、ポンプドライブシャフトを従
来の基準により高い安全率で設計した場合には、その駆
動系部品が極めて大掛かりになる問題点があった。ま
た、ポンプドライブシャフトの捩り振動を低減するため
に、カムシャフトの駆動系の慣性質量を小さくしようと
すると、噴射毎のカムシャフトの回転変動を吸収できな
い。本考案の目的は、上記問題点を解決するもので、ポ
ンプドライブシャフトの強化を図ることなく燃料の噴射
圧を高圧化し得るトーショナルダンパ付き燃料噴射ポン
プを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本考案の構成を実施例に対応する図１に基づいて説明
する。本考案は、前端がポンプドライブシャフト１４に
カップリング１５を介して結合されポンプケース５１に
回転可能に挿通されたカムシャフト１６と、ポンプケー
ス５１に対しカップリング１５とは反対側の端面に取付
けられ燃料噴射量を制御するガバナ５２とを備えたメカ
ニカルタイマ機構を有しない電子制御式燃料噴射ポンプ
の改良である。その特徴ある構成は、カムシャフト１６
の前端とカップリング１５との間にトーショナルダンパ
２５が介装されたところにある。このトーショナルダン
パ２５は、例えばカムシャフト１６のカップリング側の
端部に固着され、周囲に凹溝２６ａが形成され、かつカ
ップリング側の端面にカップリング結合用のねじ孔２６
ｂを有する環状体２６と、凹溝２６ａに振動減衰体２７
を介して取付けられた慣性リング２８とを備えることが
好ましい。

【０００５】

【作用】カムシャフト１６に固着された環状体２６の質
量を凹溝２６ａの形成により小さくしているため、ポン
プドライブシャフト１４に生じる捩り振動の主成分に影
響を及ぼす環状体２６の慣性質量が低減される。また振
動減衰体２７を介して環状体２６に弾性結合された慣性
リング２８と環状体２６の慣性質量の和がフライホイー
ルの役割を果し、噴射時におけるカムシャフト１６の回
転変動の増加を抑制することができる。環状体２６と慣
性リング２８の相対変位を振動減衰体２７が吸収するこ
とより、ポンプドライブシャフト１４への捩り振動は、
このトーショナルダンパ２５で減衰され、ポンプドライ
ブシャフト１４を強化しなくても噴射ポンプ２１を高圧
化し得る。

【０００６】

【実施例】次に本考案の一実施例を図面に基づいて詳し
く説明する。図１に示すように、ディーゼルエンジン１
０のクランクシャフト（図示せず）により駆動されるア
イドルギヤ１１にはポンプギヤ１２が噛合される。ポン
プギヤ１２は軸受１３に回転可能に支持されたポンプド
ライブシャフト１４の前端に固着され、シャフト１４の
後端にはカップリング１５を介して燃料噴射ポンプ２１
のカムシャフト１６が結合される。またカムシャフト１
６はポンプケース５１に回転可能に挿通され、ポンプケ
ース５１に対しカップリング１５とは反対側の端面には
燃料噴射量を制御するガバナ５２が取付けられる。カッ
プリング１５はポンプドライブシャフト１４に固着され
るカップリングフランジ１７と、このフランジ１７にボ
ルト１８により固着されるカップリングプレート１９ａ
と、このプレート１９ａに固着されるクロスカップリン
グ２０と、このカップリング２０に固着されるカップリ
ングプレート１９ｂにより構成される。

【０００７】本実施例の特徴ある構成は、カムシャフト
１６の前端とカップリング１５との間にトーショナルダ
ンパ２５が介装されたことにある。この例ではトーショ
ナルダンパ２５は環状体２６と防振ラバー等の高分子化
合物の振動減衰体２７と慣性リング２８とを備える。環
状体２６はカムシャフト１６のカップリング側の端部に
ナット２９により固着され、周囲に深い凹溝２６ａが形
成される。また環状体２６のカップリング側の端面には
カップリングプレート１９ｂを結合するためのねじ孔２
６ｂを有する。環状体２６はこのねじ孔２６ｂに螺合す
るボルト３１によりプレート１９ｂを介してカップリン
グ１５に結合される。図２に詳しく示すように、慣性リ
ング２８は分割したリング２８ａ，２８ｂをボルト２８
ｃ，２８ｄを締付けることにより環状体２６の凹溝２６
ａに組込まれ、この状態でラバーを加硫接着して固定さ
れる。加硫接着したラバーは振動減衰体２７を構成す
る。

【０００８】この例では、図３に詳しく示すように燃料
噴射ポンプ２１のプランジャブロック４０は燃料噴射
量、噴射時期及び送油率を変化させる機能を持ち、プラ
ンジャ４１、プランジャバレル４２、タイミングスリー
ブ４３、デリバリバルブ４４及びデリバリバルブホルダ
４５により構成される。タイミングスリーブ４３はプラ
ンジャ４１に嵌合した状態で組込まれ、その両面には燃
料油を逃すためのスピルポート４３ａが形成される。圧
送中の燃料油はプランジャ４１の中心部の孔４１ａから
リード４１ｂ及びスピルポート４３ａを通り、燃料油溜
室４７に戻るようになっている。またタイミングスリー
ブ４３の別の側面には溝４３ｂが形成され、この溝４３
ｂにはポンプ本体のコントロールロッド（図示せず）の
上部に回転可能な状態で平行に取付けられたタイミング
ロッド４８のピン４８ａが挿入される。タイミングスリ
ーブ４３はこのタイミングロッド４８の回転により上下
動し、下降したときには噴射時期を早く送油率を低下さ
せ、逆に上昇したときには噴射時期を遅く送油率を増加
させるようになっている。

【０００９】このような構成の燃料噴射ポンプにおける
ポンプドライブシャフトの減衰作用について説明する。
ポンプギヤ１２の回転によりポンプドライブシャフト１
４がカップリング１５及びトーショナルダンパ２５を介
して噴射ポンプ２１のカムシャフト１６を回転駆動す
る。カムシャフト１６に固着された環状体２６の質量を
凹溝２６ａの形成により小さくしているため、Ｎをシリ
ンダ数とするときのＩ節Ｎ／２次や、II節Ｎ次のような
ポンプドライブシャフト１４に生じる捩り振動の主成分
に影響を及ぼす環状体２６の慣性質量を低減する。また
振動減衰体２７を介して環状体２６に弾性結合された慣
性リング２８と環状体２６の慣性質量の和がフライホイ
ールの役割を果し、噴射時におけるカムシャフト１６の
回転変動の増加を抑制することができ、安定した噴射性
能が得られる。この結果、噴射ポンプ２１が高圧化して
もポンプドライブシャフト１４への捩り振動はこのトー
ショナルダンパ２５で減衰され、ポンプドライブシャフ
ト１４のシャフト径を大きくするなどのシャフト１４の
強化を図らなくても済む。

【００１０】なお、上記例では、従来のメカニカルタイ
マが持っていた噴射時期の調整機能をタイミングスリー
ブ等の噴射時期調整手段に持たせた燃料噴射ポンプを挙
げたが、本考案はこれに限らず、例えばポンプギヤとカ
ップリングの間に噴射時期を制御するアクチュエータを
備えた電子制御式燃料噴射ポンプの駆動系にも適用する
ことができる。また、本考案は、産業機械用、建設機械
用の定置のディーゼルエンジン及びディーゼルカー用エ
ンジン等に装備される、メカニカルタイマ機構を有しな
い燃料噴射ポンプにも適用することができる。更に、上
記トーショナルダンパを構成する環状体、慣性リングの
形状等は一例であって、上記例に限定されるものではな
い。

【００１１】

【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、燃
料噴射ポンプのカムシャフトの前端とカップリングとの
間にトーショナルダンパを介装したので、これまでポン
プドライブシャフトに発生していた捩り振動はこのトー
ショナルダンパで吸収され、ポンプドライブシャフトの
シャフト径を大きくするなどのポンプドライブシャフト
の強化を図ることなく、燃料の噴射圧を高圧化すること
ができる。その結果、燃料噴射ポンプの噴射圧をポンプ
の駆動系を大掛かりにすることなく高圧化でき、排ガス
を改善することができる。またメカニカルタイマをカム
シャフト及びトーショナルダンパ間に介装したメカニカ
ルタイマ機構を有する燃料噴射ポンプでは、タイマのウ
エイトの遠心力による半径方向への移動がポンプドライ
ブシャフト及びカムシャフト間で摩擦接触をもった接続
となり、カムシャフトを含めた振動系が非線形共振とな
るため、カムシャフトのねじり振動を効果的に低減でき
ない問題点があるのに対し、本考案では、トーショナル
ダンパがカムシャフトに直接取付けられているので、上
述のようにカムシャフトのねじり振動を効果的に低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例のトーショナルダンパ付き燃
料噴射装置の構成図。

【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図。

【図３】図１のＢ−Ｂ線拡大断面図。

【符号の説明】

１０ ディーゼルエンジン １４ ポンプドライブシャフト １５ カップリング １６ カムシャフト ２１ 燃料噴射ポンプ ２５ トーショナルダンパ ２６ 環状体 ２６ａ 凹溝 ２６ｂ ねじ孔 ２７ 振動減衰体 ２８ 慣性リング５１ ポンプケース ５２ ガバナ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前端がポンプドライブシャフト(14)にカ
   ップリング(15)を介して結合されポンプケース(51)に回
   転可能に挿通されたカムシャフト(16)と、前記ポンプケ
   ース(51)に対し前記カップリング(15)とは反対側の端面
   に取付けられ燃料噴射量を制御するガバナ(52)とを備え
   たメカニカルタイマ機構を有しない電子制御式燃料噴射
   ポンプにおいて、 前記カムシャフト(16)の前端と前記カップリング(15)と
   の間にトーショナルダンパ(25)が介装されたことを特徴
   とするトーショナルダンパ付き燃料噴射ポンプ。