JP2603846Y2

JP2603846Y2 - 燃料噴射ポンプの噴射時期調整装置

Info

Publication number: JP2603846Y2
Application number: JP1993023883U
Authority: JP
Inventors: 慎一五十嵐; 貞夫根岸
Original assignee: Bosch Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 2000-03-27
Anticipated expiration: 2008-04-09
Also published as: JPH0676654U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、燃料噴射ポンプの噴
射開始時期を制御する燃料噴射ポンプの噴射時期調整装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】噴射ポンプの噴射時期を調節するタイマ
は、一般的構造として、プランジャの往復回転動をつか
さどるカムディスクと、ローラホルダに支持されたロー
ラとの相対的な当接位置を変更するもので、ローラホル
ダにタイマピストンを連結し、このタイマピストンの位
置を、タイマピストンの一端に形成される高圧室の油圧
と、他端に形成される低圧室に収納されたタイマスプリ
ングのバネ力との釣り合いによって決定するようになっ
ている。

【０００３】従来、この種のタイマ装置として、実開昭
５７─１１７７３４号広報には、低圧室に過給圧に応じ
て伸縮するダイヤフラムと、このダイヤフラムに連動す
る調節スプリングとを配設し、タイマスプリング以外の
付勢力をも加味してタイマピストンの位置を調節するよ
うにしたものが示されている。また、本出願人によって
も、タイマピストンの移動方向に対して直列にバネ定数
の異なる２種類のタイマスプリングを配置し、第１のタ
イマスプリングが所定距離変位すると第２のタイマスプ
リングがタイマピストンを付勢し始めるようにした技術
が提案されている（実願平３─１００３１５号）。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、所望の
タイマ特性を得ようとして低圧室内の構造を複雑にすれ
ば、低圧室を構成する壁面の形状が凹凸を多く有するい
びつな形状となったり、低圧室を区画する部材がともす
れば必要となり、このため、タイマ装置の運転初期（組
み立て後の調整段階）において低圧室内のエアが速やか
に抜けないものであった。この低圧室内のエアの存在
は、タイマ特性が進角側にずれて安定しないばかりか、
このエアが激しく動き回ってタイマの各構成部材を破損
してしまう虞れがある。

【０００５】そこで、この考案においては、タイマ装置
の運転初期におけるエア抜きを短時間でおこない、上記
問題点を解消することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして、この考案の要
旨とするところは、プランジャに接続されたカムディス
クとローラホルダに支持されたローラとの当接位置を相
対的に変えることによって燃料噴射時期を変更するタイ
マ機構を有し、このタイマ機構の前記カムディスクと連
結するタイマピストンの一端側にフィードポンプの高圧
側に連通する高圧室を形成し、他端側に前記タイマピス
トンを前記高圧室側に付勢するスプリングを収納すると
共に前記フィードポンプの低圧側と連通する低圧室を形
成し、さらに前記低圧室と前記フィードポンプの高圧側
とを連通する連通路を前記タイマピストンに形成し、こ
の連通路の低圧室に臨む部分にオリフィスを設け、この
オリフィスの位置を前記タイマピストンの軸心上とした
ことにある。

【０００７】

【作用】したがって、タイマ装置を組み立ててフィード
ポンプを稼動させれば、フィードポンプの高圧側から連
通路を介して低圧室に燃料が徐々に導かれ、低圧室内の
エアがフィードポンプの低圧側に送り出される。この
際、タイマピストンの軸心上に形成されたオリフィスを
介してフィードポンプの高圧側に生じる圧力波が低圧室
の中央に送り出されるので、低圧室に残存するエアはこ
の圧力波で粉砕されると共に自動的にフィードポンプの
低圧側へ圧送される。このため、低圧室内のエアを極短
い時間で取り除くことができ、上記課題を達成すること
ができるものである。

【０００８】

【実施例】以下、この考案の実施例を図面により説明す
る。

【０００９】図１において、燃料噴射ポンプ１は分配型
で、エレクトリックガバナと称するアクチュエータ２を
取り付けたハウジング３を有し、このハウジング３の中
心には駆動軸４が挿入されている。この駆動軸４の一端
はハウジング３の外部に突出し、図示しないエンジンか
らの駆動トルクを受けるようになっている。駆動軸４の
他端は、ハウジング３内のチャンバー５に延びており、
その駆動軸４には、フィードポンプ６が連結され、この
フィードポンプ６により図示しない燃料タンクからの燃
料をチャンバー５へ供給するようになっている。

【００１０】プランジャ７は、プランジャバレル８に摺
動自在に装着されている。このプランジャ７の基部は、
カムディスク９に当接係合し、プランジャスプリング１
０により押し付けられている。カムディスク９は、カッ
プリング１１を介して駆動軸４に軸方向の移動を許すよ
うに係合されていると共に、ローラホルダ１２に支持さ
れたローラ１３に当接しており、このカムディスク９の
回転により、プランジャ７に対して、燃料の吸入圧送の
ための往復動と、燃料を分配するための回転とを同時に
与えるようになっている。

【００１１】プランジャ７が図において右行する吸入工
程時には、フィードポンプ６からチャンバー５に供給さ
れる燃料が、吸入ポート１４からプランジャ７の先端軸
方向に形成された吸入グルーブ１５の一つを介してプラ
ンジャバレル８とプランジャ７とで囲まれたポンプ室１
６に供給され、プランジャ７が図において左行する圧送
工程時には、吸入ポート１４と吸入グルーブ１５とが切
り離され、ポンプ室１６内で圧縮された燃料が、プラン
ジャ７の縦孔１７を経て分配ポートから分配通路１８の
１つに入り、送出弁１９を介して噴射ノズルへ送られ、
エンジンの気筒内へ噴射するようになっている。

【００１２】また、プランジャ７のプランジャバレル８
から突出する部分には、コントロールスリーブ２０が摺
動自在に外嵌され、プランジャ７の縦孔１７と連通する
カットオフポート２１がコントロールスリーブ２０の上
縁から外れてチャンバー５に開口すると、圧縮された燃
料がチャンバー５に流出するので、噴射ノズルへの送出
は停止され、噴射が終了する。このため、コントロール
スリーブ２０の位置調整によって噴射終わり、即ち噴射
量を調節でき、コントロールスリーブ２０を図中右方へ
移動するほど噴射量を減少させ、左方へ移動するほど噴
射量を増加させることができる。

【００１３】コントロールスリーブ２０には、アクチュ
エータ２のロータ２２に取り付けられたシャフト２３の
先端が係合されている。このシャフト２３の先端は、シ
ャフト２３の軸心に対して偏心しており、したがって、
アクチュエータ２は、コントロールスリーブ２０の位置
をロータの回動によって調節できるようになっている。

【００１４】タイマ機構２５は、図２にも示されるよう
に、前述したローラホルダ１２の下方に設けられたシリ
ンダ２６に摺動自在に収納されたタイマピストン２７を
有し、このタイマピストン２７をレバー２８を介してロ
ーラホルダ１２に連結し、タイマピストン２７によりロ
ーラホルダ１２を回動させて噴射開始時期を調節するよ
うになっている。

【００１５】タイマピストン２７の一端には、チャンバ
内の高圧燃料が絞り通路２９を介して導入される高圧室
３０が、また他端には、フィードポンプ６の吸入経路と
戻し通路３１を介して連通している低圧室３２が形成さ
れている。この低圧室３２は、タイマピストン２７と、
シリンダ２６が形成されたハウジング３と、このハウジ
ング３のシリンダ２６に整合するよう組付けられた中間
円筒部材３３と、この中間円筒部材３３の開口端を閉塞
する蓋体３４とにより囲まれて構成されており、低圧室
３２には、第１および第２のタイマスプリング３５，３
６ａ，３６ｂが弾装され、これらタイマスプリング３
５，３６ａ，３６ｂによりタイマピストン２７が常時高
圧室側に付勢されるようになっている。したがって、タ
イマピストン２７は、タイマスプリング３５，３６ａ，
３６ｂのスプリング圧と高圧室内の油圧とが釣り合った
位置で停止し、高圧室圧が高くなると、タイマピストン
２７がタイマスプリング３５，３６ａ，３６ｂに抗して
低圧室側に移動し、ローラホルダ１２が噴射タイミング
を進角する方向に回動され、噴射時期が早くなる。ま
た、高圧室圧が低くなると、タイマピストン２７が高圧
室側に移動し、ローラホルダ１２が噴射タイミングを遅
角する方向に回動され、噴射時期が遅くなる。

【００１６】より詳しく説明すると、タイマピストン２
７とレバー２８とは、図３にも示されるように、タイマ
ピストン２７の略中央に径方向に延びる係合溝３７を形
成し、この係合溝３７内にスライダ３８を回転自在に係
合し、レバー２８の先端をこのスライダ３８に形成され
た孔３９に挿嵌することにより連結されている。

【００１７】また、低圧室３２には、この低圧室３２を
タイマピストン２７の移動方向に２分するよう第１スプ
リング受け４０が設けられている。この第１スプリング
受け４０は、タイマピストン２７に向かって突き出るよ
うに形成された筒状のもので、径の大きい大径部４０ａ
と、この大径部４０ａに続いて形成され、該大径部４０
ａより径の小さい小径部４０ｂとを有し、大径部４０ａ
から小径部４０ｂに移行する段部４０ｃの外側に第１の
タイマスプリング３５を載置する座面部材４１が外嵌さ
れ、段部４０ｃの内側に第２のタイマスプリング３６
ａ，３６ｂを載置する座面部材４２が取り付けられてい
る。また、第１スプリング受け４０のタイマピストン２
７から最も遠ざかった部分にはフランジ部４０ｄが形成
され、このフランジ部４０ｄが低圧室３２の周壁に設け
られた段部４３に係止できるようになっている。

【００１８】タイマピストン２７には、前記小径部４０
ｂを受け入れるように第１スプリング受け４０と対向す
る部位に凹部４５が形成され、この凹部４５の底部４５
ａには、環状の座面部材４６が設けられて、この座面部
材４６と第１スプリング受け４０に外嵌された座面部材
４１との間に第１のスプリング３５が弾装されている。

【００１９】また、蓋体３４にはタイマピストン２７の
移動方向に外部から変位させることができる第２スプリ
ング受け４７が設けられ、この第２スプリング受け４７
と前記第１スプリング受け４０の内側に設けられた座面
部材４２との間に第２のスプリング３６ａ，３６ｂが弾
装されている。この第２のスプリング３６ａ，３６ｂ
は、例えば同軸芯上に配置された径の異なる外スプリン
グ３６ａと内スプリング３６ｂとの２種類のスプリング
からなり、タイマピストン２７が第１のタイマスプリン
グ３５を低圧室側に所定距離変位したところからこのタ
イマピストン２７を高圧側に付勢し始めるようになって
いる。

【００２０】また、第１スプリング受け４０の先端と、
第１スプリング受け４０の内側に設けられた座面部材４
２とに通孔４８，４９が形成され、さらに、図３にも示
されるように、タイマピストン２７の底部４５ａには、
一端がスライダ３８に臨み、他端が前記低圧室３２に開
口するオリフィス５０が形成され、前記スライダ３８に
は、オリフィス５０とチャンバー５とを連通する連通溝
５１が形成され、これらオリフィス５０と連通溝５１と
でチャンバー５と低圧室３２とを連通する連通路が構成
されている。このオリフィスは、図２から明らかなよう
に、タイマピストン２７の軸心上に位置するように設け
られ、低圧室３２の中央に向かって、高圧側からの燃料
が送り出されるようになっている。

【００２１】上記構成において、低圧室３２が燃料で充
満されている定常時においては、ポンプの回転数が増加
するとチャンバ５内の燃料圧力が増加し、この燃料が絞
り通路２９を介して高圧室３０に導入されると共に、オ
リフィス５０と連通溝５１とを介して低圧室３２に導入
される。低圧室３２はフィードポンプ６の低圧側に連通
しているので、低圧室３２内の圧力はさほど高くなら
ず、高圧室３０に導かれた高圧燃料でタイマピストン２
７は図において右方、即ち、進角方向に移動してくる。
この移動初期においては、第１のスプリング３５のバネ
定数によって決まる移動量でタイマの進角量が決定され
るが、タイマピストン２７は所定距離変位したところで
第２のスプリング３６ａ，３６ｂからも付勢力を受ける
ので、この所定距離変位した時点において高圧室圧が第
１および第２のスプリング圧の合計以上となるまでタイ
マの進角量が一定となる。そして、ポンプ回転数が増加
して高圧室圧が第１および第２のスプリング圧の合計以
上になると、第１のスプリング３５と第２のスプリング
３６ａ，３６ｂとのバネ定数によって決まるタイマピス
トン２７の移動量でタイマの進角量が決定され、全体と
して、図４に示すような２段進角特性が得られる。

【００２２】このようなタイマ機構において、運転初期
には、低圧室３２にエアが残留するが、チャンバ５と低
圧室３２とは連通路を介して連通しているので、チャン
バ５内の圧力波がタイマピストン２７の軸心上に形成さ
れたオリフィス５０を介して低圧室３２全体に偏ること
なく伝達され、低圧室内に残留するエアを細かく粉砕し
て、戻し通路３１からフィードポンプ６の低圧側に自動
的に送出する。実際、チャンバー５と低圧室３２とを連
通する連通路を持たないタイマ機構においては、ポンプ
回転数が１７００ｒ／ｍｉｎ、プレフィード圧が０．２
Ｋｇ／ｃｍ^２の条件下で、低圧室３２が燃料で充満され
る定常時に至まで（エアが抜けてタイマの進角側へのず
れが無くなるまで）に２４〜２５分要したのに対し（図
５（ａ）参照）、連通溝５１と径が０．８ｍｍのオリフ
ィス５０とを形成したタイマ装置においては、同じ条件
下において、エアが抜けるまでにおよそ４分程度しかか
からないことが実験により確認された（図５（ｂ）参
照）。

【００２３】尚、本考案においては、２段進角特性を有
するタイマ機構を用いた場合を示したが、従来の多段特
性を有しないタイマ装置を用いても、低圧室のエア抜き
を促進することができるものである。また、極低温時に
ワックシングした燃料が燃料フィルタを詰まらせた場
合、フィードポンプの入口部分が極度の負圧となるため
に燃料に溶融していたエアが析出し、高圧室においてキ
ャビテーションを生じさせたり、タイマーピストンが高
圧側カバーと激しく衝突し、破損することが知られてい
る。しかし、上述の構成によれば、チャンバー内の圧力
をタイマ装置の低圧室を介してフィードポンプの入口側
に導くことができるので、耐負圧性を向上させることが
できる２次的効果も備えている。

【００２４】

【考案の効果】以上述べたように、この考案によれば、
タイマ機構の低圧室とフィードポンプの高圧側とを連通
する連通路をタイマピストンに形成し、この連通路の低
圧室に臨む部分にタイマピストンの軸心上に位置するオ
リフィスを設け、フィードポンプの高圧側に生じる圧力
波を低圧室の中央に向けて導くようにしたので、タイマ
装置の運転初期において低圧室内のエアを短時間で取り
除くことができ、タイマ特性の早期安定を図ることがで
きると共に、エアの激しい動きに伴うタイマ構成部材の
破損を防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る分配型燃料噴射ポンプの概略構
成を示す断面図である。

【図２】この考案に係る分配型燃料噴射ポンプのタイマ
機構を示す拡大断面図である。

【図３】図２におけるタイマピストンとスライダとを上
方からみた断面図である。

【図４】ポンプ回転数に対するタイマの進角量特性を示
す線図である。

【図５】運転初期の所定条件下（ポンプ回転数１７００
ｒ／ｍｉｎ、プレフィード圧０．２Ｋｇ／ｃｍ²）にお
ける従来のタイマ機構と本願タイマ機構との進角特性を
示す実験データである。

【符号の説明】

７プランジャ９カムディスク１２ローラホルダ１３ローラ２７タイマピストン３０高圧室３１戻し通路３２低圧室３５第１のタイマスプリング３６ａ，３６ｂ第２のタイマスプリング５０オリフィス５１連通溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02M 41/12 320 F02M 41/12 350 F02M 41/12 370 F02M 41/14 340 F02M 41/14 360 F02M 37/20 F02D 1/18

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】プランジャに接続されたカムディスクと
ローラホルダに支持されたローラとの当接位置を相対的
に変えることによって燃料噴射時期を変更するタイマ機
構を有し、このタイマ機構の前記カムディスクと連結す
るタイマピストンの一端側にフィードポンプの高圧側に
連通する高圧室を形成し、他端側に前記タイマピストン
を前記高圧室側に付勢するスプリングを収納すると共に
前記フィードポンプの低圧側と連通する低圧室を形成
し、さらに前記低圧室と前記フィードポンプの高圧側と
を連通する連通路を前記タイマピストンに形成し、この
連通路の低圧室に臨む部分にオリフィスを設け、このオ
リフィスの位置を前記タイマピストンの軸心上としたこ
とを特徴とする燃料噴射ポンプの噴射時期調整装置。