JP2850167B2 - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分配型燃料噴射ポンプ
に関し、特に燃料噴射時期を調節するロードタイマの作
動の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭５７ー１１９１３２号公報には分
配型燃料噴射ポンプが開示されている。この燃料噴射ポ
ンプは、内部空間がポンプ室として提供されるハウジン
グ２を備えている。ハウジングには、エンジン回転を伝
達される駆動シャフト６が貫通している。駆動シャフト
のポンプ室に臨む一端には、プランジャ５の一端が、カ
プリングにより回転伝達可能でかつ軸方向の移動を許容
した状態で連結されている。プランジャの他端はハウジ
ングと協働して燃料加圧室１４を形成する。プランジャ
の回転運動は、燃料加圧室の燃料を複数の噴射ノズルへ
順に分配するのに寄与する。上記ポンプ室には、プラン
ジャの回転運動に伴って、プランジャを軸方向に往復移
動させるカム機構７，８が収容されている。プランジャ
は、一方向への移動すなわち吸引行程で燃料加圧室へ燃
料吸入させ、他方向への移動すなわちポンプ行程で燃料
加圧室の燃料を加圧する。

【０００３】上記プランジャの外周にはコントロールス
リーブ１９が軸方向にスライド可能に設けられている。
上記プランジャのカットオフポート３１はポンプ行程に
おいてコントロールスリーブにふさがれており、カット
オフポートがコントロールスリーブから離れた時に、燃
料加圧室の加圧燃料がカットオフポートを経てポンプ室
へ逃げ、これにより燃料噴射が終了する。コントロール
スリーブの位置は燃料噴射量を決定する。ハウジング内
には、レバーアッセンブリが回動可能に支持されてお
り、このレバーアセンブリで上記コントロールスリーブ
の位置を調節し、ひいては燃料噴射量を調節する。ハウ
ジング内には、アクセル操作力を受けるガバナスプリン
グ４１が収容されている。このガバナスプリング４１
は、コントロールスリーブがプランジャのポンプ行程の
方向に移動するように、すなわち燃料噴射量を増やすよ
うに上記レバーアセンブリを回動付勢する。また、ハウ
ジングにはガバナが収容されている。このガバナは、コ
ントロールスリーブがプランジャの吸引行程の方向に移
動するように、すなわち燃料噴射量を減らすように上記
レバーアセンブリを回動付勢する。このガバナは、ハウ
ジングに固定されてポンプ室に突出するガバナシャフト
４５と、このガバナシャフトの外周に軸方向にスライド
可能に設けられたガバナスリーブ３７と、ガバナシャフ
トに支持され上記駆動シャフトの回転を伝達されて回転
する回転部材４６と、回転部材に支持されたフライウエ
イト４７とを備えている。回転部材の回転に伴って生じ
るフライウエイトの遠心力によりガバナスリーブが、レ
バーアセンブリを回動付勢する。

【０００４】上記ハウジングにはメインタイマ３９が設
けられている。このメインタイマは、ポンプ室の圧力に
応じて上記カム機構を調節することにより、燃料噴射時
期を調節する。ポンプ室の圧力が高いほど燃料噴射時期
を早くするように調節する。

【０００５】さらに、上記公報の燃料噴射ポンプは、メ
インタイマと協働することによりエンジン負荷に対応し
て燃料噴射時期を調節するロードタイマを備えている。
このロードタイマは上記ガバナを含んでいる。さらにロ
ードタイマは、ガバナシャフト４５に形成された軸方向
に延びる逃がし孔４９と、ガバナシャフト４５の逃がし
孔を囲む周壁を貫通する第１連絡通路と、ガバナスリー
ブ３７の周壁を貫通する第２連絡通路とを備えている。
第１連絡通路は、ガバナシャフトの外周面に形成された
唯一の環状溝４８と、環状溝を逃がし孔と連通させるポ
ートとを有している。第２連絡通路は、断面積の小さい
唯一の制御孔５０からなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記構成のロードタイ
マは周知の構成である。このロードタイマにおいて、エ
ンジン負荷が低い時には、ガバナスリーブが前方に位置
しているので、制御孔５０は環状溝４８に連なってお
り、ポンプ室の圧力が逃がし孔へと逃げる。制御孔５０
と環状溝４８との間の連通面積は、環状溝４８の全断面
積に等しいので、ポンプ室の圧力が最低となり、メイン
タイマで決定される燃料噴射時期は最も遅くなる。エン
ジン負荷が上昇すると、ガバナスリーブ３７が徐々に後
退するため、制御孔と環状溝との間の連通面積が徐々に
減少し、これに伴いポンプ室の圧力も上昇するので、燃
料噴射時期が早くなってくる。エンジン負荷がさらに高
くなり、ガバナスリーブが後退すると、制御孔がガバナ
シャフトによって閉じられるので、ポンプ室の圧力は高
くなり、燃料噴射時期が最も早くなる。

【０００７】上記周知のロードタイマでは、高地におい
て始動直後のアイドル運転の際に、エンジン負荷が低い
ために燃料噴射時期が遅く、そのためにエンジンが停止
したり煙が発生する場合がある。この不都合に対処する
ために、上記公報の燃料噴射ポンプは逃がし孔を開閉す
る電磁弁５１と、この電磁弁５１を制御するコントロー
ルユニット５２を備えている。コントロールユニット５
２は、エンジン冷却水温度、気圧、エンジン負荷の情報
を入力して電磁弁５１を制御することにより、低負荷，
低気圧時でも燃料噴射時期を早くすることができるよう
になっている。しかし、電磁弁５１およびその制御回路
を必要とするためコスト高となる。

【０００８】実公平１ー８６７４号公報（第３図，第４
図参照）の分配型燃料噴射ポンプは、大気圧が低い時
に、燃料噴射量を減少させるとともに燃料噴射時期を早
めるようにした大気圧補償機構３０を備えている。この
大気圧補償機構は、大気圧に応じて伸縮するベローズ３
２を有している。ベローズの下端部にはアジャストピン
３５の上端が連結されている。このアジャストピン３５
は、テーパ面３５ａを有するとともにハウジングにより
垂直方向かつ軸方向にスライド可能に支持されており、
ベローズが伸びるにしたがって下方に移動する。さらに
ハウジングには、アジャストピン３５と直交する方向に
延びるセンサピン３６が軸方向にスライド可能に支持さ
れている。センサピン３６の一端はアジャストピンのテ
ーパ面に接し、他端はポンプ室に臨んでいる。ハウジン
グにはリンク２５が回動可能に支持され、このリンク２
５の上端がセンサピンの他端に接している。フルロード
時にレバーアッセンブリの一つであるテンションレバー
２４の上端がリンクの下端に当たることにより、燃料噴
射量を制限する。大気圧が低い時には、ベローズが伸び
てアジャストピンが下方に移動し、これに伴いセンサピ
ンを介してリンク２５が回動し、テンションレバー２４
は小さな傾斜度でリンク２５の下端に係止され、フルロ
ードでの燃料噴射量は減少させられる。また、ハウジン
グには補助タイマ４０が設けられている。この補助タイ
マ４０は、ハウジングに固定されたガイドスリーブ４１
と、このガイドスリーブ４１に軸方向のスライド可能に
収容された弁体４３とを備えている。弁体４３は上記セ
ンサピン３６と同軸をなす。この弁体４３には、軸方向
に延びる逃がし孔４３ａが形成されている。この逃がし
孔４３ａの一端はポンプ室に連なり、他端は、弁体４３
の外周に形成された環状溝４３ｂに貫通孔４３ｃを介し
て連なっている。ガイドスリーブ４１には貫通孔４１ｆ
が形成されており、この貫通孔４１ｆと環状溝４３ｂと
の間の連通面積に応じてポンプ室からの燃料の逃がし量
が決定される。弁体４３はスプリング４４に付勢され、
その先端はリンク２５の上端を介してセンサピン３６に
当たっている。車両が低地にあるため大気圧が高い時に
は、貫通孔４１ｆと環状溝４３ｂとの間の連通面積が大
であり、ポンプ室圧が低いので、メインタイマ１６によ
り燃料噴射時期は遅い時期に設定される。車両が高地に
あり大気圧が低いとベローズが伸び、アジャストピン３
５が下方に移動するので、センサピン３６がリンク２５
を介して弁体４３を後退させ、これにより貫通孔４１ｆ
と環状溝４３ｂの連通面積が減少してポンプ室圧が高く
なる。その結果、燃料噴射時期が早くなる。

【０００９】しかし、上記実公平１ー８６７４号公報の
分配型燃料噴射ポンプでは、ガバナとは別の構成をなす
補助タイマ４０を必要とするため、構造が複雑でコスト
高になる。また、この補助タイマ４０では、負荷に対応
して燃料噴射時期を調節することができない。

【００１０】特開昭５５ー３７５７２号には上記実公平
１ー８６７４号と似た大気圧補償機構が開示されてい
る。この大気圧補償機構は大気圧に応じてコレクタレバ
ー３０を回動調節し、これにより大気圧が低い時に燃料
噴射量を減少させるようにしている。しかし、この大気
圧補償機構は、大気圧に応じて燃料噴射時期を調節する
ものではない。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解消
するためになされたものであり、その要旨は、次の構成
を備えたことを特徴とする分配型燃料噴射ポンプにあ
る。 （ａ）内部空間がポンプ室として提供されるハウジン
グ。 （ｂ）ハウジングを貫通しエンジン回転に伴って回転す
る駆動シャフト。この駆動シャフトの一端はポンプ室に
臨んでいる。 （ｃ）駆動シャフトと同軸をなすプランジャ。プランジ
ャの一端は、カプリングにより駆動シャフトの一端に、
回転伝達を受けることが可能でしかも軸方向の移動を許
容された状態で、連結されている。プランジャの他端は
ハウジングと協働して燃料加圧室を形成する。プランジ
ャには、燃料加圧室と連通するとともにプランジャの外
周面に開口するカットオフポートが形成されている。 （ｄ）プランジャの回転運動に伴って、プランジャに燃
料加圧室への燃料吸入を起こさせる吸引行程と、燃料加
圧室の燃料を加圧するポンプ行程を付与するカム機構。 （ｅ）プランジャの外周にスライド可能に設けられたコ
ントロールスリーブ。上記プランジャのカットオフポー
トはポンプ行程においてコントロールスリーブによりふ
さがれており、カットオフポートがコントロールスリー
ブから離れた時に、燃料加圧室の加圧燃料がポンプ室へ
逃げ、これにより燃料噴射が終了する。コントロールス
リーブの位置は燃料噴射量を決定する。 （ｆ）ハウジング内に収容されて上記コントロールスリ
ーブの位置を調節するレバー機構。このレバー機構は、
ハウジングに対して第１支点を中心に回動可能に支持さ
れた第１レバー手段と、第１レバー手段に対して第２支
点を中心に回動可能に支持された第２レバー手段とを有
している。第２レバー手段の一端部は、上記コントロー
ルスリーブと係合している。 （ｇ）ハウジングに収容されたガバナスプリング手段。
このガバナスプリング手段は、コントロールスリーブが
プランジャのポンプ行程の方向に移動するように、上記
第２レバー手段を回動付勢する。 （ｈ）コントロールスリーブがプランジャの吸引行程の
方向に移動するように、上記第２レバー手段を回動付勢
するガバナ。このガバナは、ハウジングに固定されてポ
ンプ室に突出するガバナシャフトと、このガバナシャフ
トの外周にスライド可能に設けられたガバナスリーブ
と、ガバナシャフトに支持され上記駆動シャフトの回転
を伝達されて回転する回転部材と、回転部材に支持され
たフライウエイトとを備えている。回転部材の回転に伴
って生じるフライウエイトの遠心力によりガバナスリー
ブが、第２レバー手段を回動付勢する。 （ｉ）ハウジングに設けられたメインタイマ。このメイ
ンタイマは、ポンプ室の圧力に応じて上記カム機構を調
節することにより、ポンプ室の圧力が高いほど燃料噴射
時期を早くするように燃料噴射時期を調節する。 （ｊ）上記メインタイマと協働することによりエンジン
負荷に対応して燃料噴射時期を調節するロードタイマ。
このロードタイマは上記ガバナを含んでいる。さらにロ
ードタイマは、ガバナシャフトに形成された軸方向に延
びる逃がし孔と、ガバナシャフトの逃がし孔を囲む周壁
を貫通する第１連絡通路と、ガバナスリーブの周壁を貫
通する第２連絡通路とを備えている。ポンプ室内の圧力
は、この第１，第２連絡通路を経て逃がし孔へと逃げ
る。ガバナスリーブが移動すると、第１，第２連絡通路
の間の連通状態が変化し、これによりポンプ室の圧力を
変化させて、上記メインタイマによる燃料噴射時期調節
を促す。ガバナスリーブが後退するにしたがって、第１
連絡通路と第２連絡通路との間の連通面積が減少する。 （ｋ）大気圧に応じて上記第１レバーの回動位置を変化
させる大気圧補償手段。この大気圧補償手段は、大気圧
が低い時には、第１レバー手段を一方向に回動させるこ
とにより、コントロールスリーブをプランジャの吸引工
程の方向に移動させて燃料噴射量を減少させるととも
に、ガバナスリーブを後退させて燃料噴射時期を早め
る。

【００１２】

【作用】高い負荷の時には、ロードタイマのガバナスリ
ーブが後退することにより、ガバナシャフトの第１連絡
通路とガバナスリーブの第２連絡通路との間の連通面積
が減少し、ポンプ圧が高まる。これに応答して、メイン
タイマが燃料噴射時期を早め、煙の発生を防止すること
ができる。低負荷の場合でも大気圧が低いときには、大
気圧補償手段で第１レバー手段を回動させ、ひいてはガ
バナスリーブを後退させることにより、燃料噴射時期を
早め、煙の発生やエンジン停止の不都合を防止すること
ができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明を図面を参照して説明する。
図１は分配型燃料噴射ポンプの全体構成を示している。
このポンプは、ハウジング１を備えている。ハウジング
１の内部空間はポンプ室２として提供されている。ハウ
ジング１の図１中左側の部位には、エンジンによって回
転駆動される駆動シャフト３が貫通して、回転可能に支
持されている。ハウジング１内には、駆動シャフト３に
よって駆動されるフィードポンプ４が収容されている。
このフィードポンプ４により、燃料タンクＴの燃料がハ
ウジング１に形成された低圧通路５を介して吸引され、
ポンプ室２に吐出される。

【００１４】上記駆動シャフト３のポンプ室２内に突出
する右端部には、プランジャ９の左端部が連結されてい
る。詳述すると、プランジャ９の左端部には後述するカ
ム機構１０のカムディスク１１が固定されている。カム
ディスク１１は、カプラ１５により駆動シャフト３に対
して、回転伝達を受けることが可能でしかも軸方向に往
復動を許容された状態で連結されている。

【００１５】プランジャ９は、回転運動する際に上記カ
ム機構１０によって往復運動を付与される。このカム機
構１０は、上述のカムディスク１１と、リング形状をな
しハウジング１に回動可能に支持されたローラホルダ１
２と、このローラホルダ１２に回転可能に支持された複
数のローラ１３(図中１個のみ示す)と、カムディスク１
１をローラ１３へ付勢するスプリング１４とを備えてい
る。カムディスク１１がローラ１３に対して回転した
時、カムディスク１１が軸方向に往復動し、これに伴な
いプランジャ９が軸方向に往復動する。

【００１６】ハウジング１の図１中右側の部位には、上
記駆動シャフト３と同軸をなしてバレル２０が貫通固定
されている。バレル２０はハウジング１の一部として提
供される。バレル２０には上記プランジャ９の右端部が
挿入されている。上記プランジャ９の右端部とバレル２
０とにより燃料加圧室２１が形成されている。上記プラ
ンジャ９の左方向の移動行程、すなわち吸引行程におい
て、ポンプ室２の燃料が、ハウジング１に形成された燃
料供給通路２２、バレル２０に形成されたポート２３，
プランジャ９の右端部周面に形成された複数のインレッ
トスリット２４の一つを経て、燃料加圧室２１に吸引さ
れる。

【００１７】プランジャ９の右方向への移動行程、すな
わちポンプ行程において、燃料加圧室２１の加圧燃料
は、プランジャ９の軸方向に延びる軸孔２５、この軸孔
２５の中途部からプランジャ９の径方向に延びるポート
２６、プランジャ９の周面に形成されたアウトレットス
リット２７、バレル２０に形成された径方向に延びる複
数のポート２８のうちの一つ、ハウジングに形成された
複数の燃料吐出通路２９のうちの一つを経て、ハウジン
グ１に装着された複数のデリバリバルブ３０の一つに送
られ、さらに、このデリバリバルブ３０から、パイプ
(図示しない)を介してエンジンに装着された複数の噴射
ノズルの一つに至り、ここで噴射される。プランジャ９
の回転は、燃料加圧室２１の燃料を複数の噴射ノズルに
順に供給するのに寄与する。

【００１８】プランジャ９には、上記軸孔２５の左端部
から径方向に延びてプランジャ９の外周面に開口するカ
ットオフポート３１が形成されている。プランジャ９の
外周には、コントロールスリーブ３５が軸方向にスライ
ド可能にはめられている。このコントロールスリーブ３
５はプランジャ９のポンプ行程においてカットオフポー
ト３１を塞ぐ。カットオフポート３１がコントロールス
リーブ３５から離れた時に、燃料加圧室２１の加圧され
た燃料が、軸孔２５およびカットオフポート３１を経て
ポンプ室２へスピルし、燃料噴射が終了する。したがっ
て、コントロールスリーブ３５を右方向へ変位させる
と、燃料加圧開始から燃料噴射が終了するまでのプラン
ジャ９の移動ストロークが長くなり、ひいては燃料噴射
量が増大する。これとは逆に、コントロールスリーブ３
５を左方向へ変位させると燃料噴射量が減少する。

【００１９】次に、上記コントロールスリーブ３５の位
置を調節して、燃料噴射量を調節するメカニズムについ
て詳述する。ハウジング１内には、レバーアッセンブリ
４０が収容されている。このレバーアッセンブリ４０
は、コレクタレバー４１（第１レバー手段）と、テンシ
ョンレバー４２と、スタートレバー４３とを備えてい
る。テンションレバー４２とスタートレバー４３は、第
２レバー手段を構成している。コレクタレバー４１は、
ピン４４（第１支点）を中心にして回動可能に支持され
ている。コレクタレバー４１は、下端部を強いスプリン
グ４５により付勢され、上端が後述する大気圧補償機構
９０のリンク９８の端部に当たっている。テンションレ
バー４２とスタートレバー４３の下部は、ピン４７（第
２支点）を介してコレクタレバー４１の下部に回動可能
に支持されている。テンションレバー４２とスタートレ
バー４３の上部間には、これらを互いに離す方向に付勢
する弱いスタートスプリング４８が介在されている。ス
タートレバー４３の下端には係合部材４９が取り付けら
れており、この係合部材４９が、コントロールスリーブ
３５に形成された凹部３５ａに入り込んでいる。

【００２０】上記レバーアッセンブリ４０は、ハウジン
グ１に収容されたガバナ５０およびガバナスプリング６
０から互いに反対方向の回動モーメントを受ける。ガバ
ナ５０は、ハウジング１に貫通固定されるとともに駆動
シャフト３と平行に延びるガバナシャフト５１を備えて
いる。このガバナシャフト５１には歯車５２が回転自在
に支持されており、駆動シャフト３に固定された歯車５
３と噛み合っている。歯車５２にはガバナケース５４
（回転部材）が固定されており、このガバナケース５４
には、フライウエイト５５が周方向に等間隔をなして収
容されている。ガバナシャフト５１のポンプ室２に臨む
部分の外周には、ガバナスリーブ５６が軸方向にスライ
ド可能にはめらている。ガバナスリーブ５６の先端部は
レバーアセンブリ４０のスタートレバー４３に常に当た
っている。ガバナスリーブ５６の基端部外周にはフラン
ジ５６ａが形成されており、このフランジ５６ａにフラ
イウエイト５５の基端部が係合されている。駆動シャフ
ト３の回転に伴いガバナケース５４が回転すると、フラ
イウエイト５５が遠心力により開き、これにより、ガバ
ナスリーブ５６をレバーアッセンブリ４０に向かって前
進させる方向に付勢し、スタートレバー４３に時計回り
方向の回動モーメントを付与する。

【００２１】他方、ハウジング１の上部には、シャフト
６１が回動可能に貫通しており、シャフト６１の下端に
は、中心軸から偏心して突起６１ａが設けられている。
この突起６１ａには、係合部材６２を介してガバナスプ
リング６０の一端が引っかけられている。このシャフト
６２の上端にはコントロールレバー６３が取り付けられ
ている。ガバナスプリング６０の他端には係合部材６４
が取り付けられている。この係合部材６４は、テンショ
ンレバー４２の上端部を貫通しており、両者の間には弱
いアイドルスプリング６５が介在されている。

【００２２】上記コントロールレバー６３はアクセルペ
ダル（図示しない）の踏み込みに応じて回る。これによ
り、ガバナスプリング６０が引っ張られてテンションレ
バー４２に反時計回りの回動モーメントを付与する。

【００２３】エンジン始動時には、ガバナスプリング６
０の力によりテンションレバー４２が反時計方向に回動
し、ストッパ６６に当たる。この状態では、スタートス
プリング４８の力で、スタートレバー４３が反時計回り
に回動してガバナスリーブ５６は最も後退した位置にあ
る。したがって、コントロールスリーブ３５は最も右よ
りに位置し、燃料噴射量は大となる。

【００２４】始動時からエンジンの回転速度が上昇する
と、フライウエイト５５の遠心力でガバナスリーブ５６
が前進し、これにより、弱いスタートスプリング４８に
抗してスタートレバー４３を時計回りに回動させ、コン
トロールスリーブ３５を左方向に移動させ、その上部を
テンションレバー４２に当接させる。これ以後、スター
トレバー４３とテンションレバー４２とは上部を当接さ
せたまま、一緒に回動する。

【００２５】アイドリング時には、アイドルスプリング
６５の力によるテンションレバー４２の反時計回りの回
動モーメントと、ガバナスリーブ５６の前進力によるス
タートレバー４３の時計回りの回動モーメントが釣り合
うようにして、両レバー４２，４３の回動位置が決定さ
れ、ひいてはコントロールスリーブ３５の位置が決定さ
れる。アイドルスプリング６５の力が弱いので、コント
ロールスリーブ３５は、最も左よりに位置し、燃料噴射
量が小となる。

【００２６】通常のエンジン運転状態にあっては、ガバ
ナスプリング６０の力によるテンションレバー４２の反
時計回りの回動モーメントと、ガバナスリーブ５６の前
進力によるスタートレバー４３の時計回りの回動モーメ
ントが釣り合うようにして、両レバー４２，４３の回動
位置が決定され、ひいてはコントロールスリーブ３５の
位置が決定される。アクセルペダルの踏み込み量が大き
い程、すなわちコントロールレバー６３の回動量が大き
く、ガバナスプリング６０の引っ張り力が強い程、コン
トロールスリーブ３５は右方向（プランジャ９のポンプ
行程の方向）に移動され、燃料噴射量を増大させる。ま
た、エンジンの回転速度が上昇する程、すなわちガバナ
スリーブ５６の前進力が増す程、コントロールスリーブ
３５が左方向（プランジャ９の吸引行程の方向）に移動
され、燃料噴射量が減少する。

【００２７】上記の作用は、次のように論じることもで
きる。エンジン負荷が増大すると、燃料噴射量が増大
し、エンジン負荷が減少すると燃料噴射量が減少する。
上記ガバナスリーブ５６の位置は、燃料噴射量に対応し
ており、ひいてはエンジン負荷に対応している。

【００２８】次に、燃料噴射時期を調節するメカニズム
について説明する。図１に示すように、ハウジング１の
下部にはメインタイマ７０が設置されている。なお、こ
のメインタイマ７０は実際には図１において紙面と直交
するように配置されているが、構成を容易に理解できる
ように紙面と平行にして示した。このメインタイマ７０
は、ハウジング１の下部に形成されたシリンダ部７１
と、シリンダ部７１にスライド可能に収容されたピスト
ン７２とを備えている。シリンダ部７１は、ピストン７
２に仕切られた高圧室７３と低圧室７４とを有してい
る。高圧室７３はピストン７２に形成された通路７５を
介してポンプ室２に連なっている。ピストン７２は、こ
の高圧室７３の圧力すなわちポンプ室２の圧力により、
低圧室７４方向へ付勢されている。一方、低圧室７４内
には、ピストン７２を高圧室７３方向へ付勢するばね７
６が収容されている。このばね７６の付勢力と高圧室７
３の圧力による力とが釣り合うように、ピストン７２が
位置している。ピストン７２の中央部には駒７７が回転
可能にはめ込まれている。駒７７と前述したローラホル
ダ１２とはロッド７８により連結されている。

【００２９】上記メインタイマ７０の高圧室７３の圧
力、すなわちポンプ室２の圧力は、フィードポンプ４の
回転速度すなわちエンジンの回転速度が高い程高くな
る。高圧室７３の圧力上昇に伴ってピストン７２が低圧
室７４方向へ移動すると、ローラホルダ１２がカムディ
スク１１の回転方向と逆方向へ回動変位せしめられる。
したがって、燃料噴射時期が早まる。逆に、高圧室７３
の圧力低下に伴ってタイマピストン７２が高圧室７３側
へ移動すると、ローラホルダ１２がカムディスク１１の
回転方向と同方向へ回動変位する。したがって、燃料噴
射時期が遅くなる。

【００３０】上記メインタイマ７０だけでは、エンジン
回転速度に対応した燃料噴射時期の調節しかできない。
このメインタイマ７０と協働するロードタイマ８０を設
けることにより、エンジン負荷に対応した燃料噴射時期
の調節を行うことができる。このロードタイマ８０は、
ガバナ５０を含んでおり、さらに、図２(Ａ)〜(Ｃ)に最
もよく示されているように、ガバナシャフト５１に形成
された軸方向に延びる逃がし孔８１と、ガバナシャフト
５１の周壁に形成された第１連絡通路８２と、ガバナス
リーブ５６の周壁に形成された第２連絡通路８４とを備
えている。第１連絡通路８２は、ガバナシャフト５１の
外周面に形成された環状溝８２ａと、径方向に延びてこ
の環状溝８２ａと逃がし孔８１とを連通させる孔８２ｂ
とを有している。第２連絡通路８４は、径方向に延びて
ガバナスリーブ５６を貫通する孔からなる。逃がし孔８
１の基端部はタンクＴに連なっている。

【００３１】また、ハウジング１の上部には、大気圧に
応じて燃料噴射量および燃料噴射時期を調節できる大気
圧補償機構９０が設けられている。以下、この大気圧補
償機構９０について詳述する。

【００３２】ハウジング１の上面には、ケーシング９１
が固定されている。このケーシング９１は円筒形状の周
壁と平坦な上壁を有し、その周壁には、ケーシング９１
内に大気圧を導入するための孔９１ａが形成されてい
る。ケーシング９１内には、軸芯をケーシング９１の軸
芯と一致させたベローズ９２が配置されている。このベ
ローズ９２は、大気圧が低下すると伸び、大気圧が上昇
すると縮む。ベローズ９２の下端部には、ベローズ９２
と同軸をなすアジャストピン９３の上端部が固定されて
いる。アジャストピン９３は、ガイドスリーブ９４に軸
方向すなわち垂直方向にスライド可能に支持されてい
る。このガイドスリーブ９４は、ハウジング１に形成さ
れた円筒形状のガイド部９５内に固定されている。アジ
ャストピン９３は、下端部に形成された円筒面９３ａ
と、この円筒面９３ａから上に向かって径が漸次減少す
るテーパ面９３ｂとを有している。上記ガイド部９４に
はセンサピン９６が貫通し、上記アジャストピン９３の
スライド方向と直交する方向にスライド可能に支持され
ている。センサピン９６の図中左端は、アジャストピン
９３のテーパ面９３ａ，円筒面９３ｂのいずれかに接し
ている。センサピン９６の右端はハウジング１のポンプ
室２に臨んでいる。ハウジング１には、リンク９８がピ
ン９７を介して回動可能に支持されている。リンク９８
は、その上端部において上記センサピン９６の右端に当
接する第１当接部９８ａを有している。また、リンク９
８の下端部左側には、上記コレクタレバー４１の上端部
に当接する当接部９８ｂが形成されている。コレクタレ
バー４１の下端に配置されたスプリング４５の弾性力に
より、コレクタレバー４１の上端とリンク９８の第２当
接部９８ｂとの当接、リンク９８の第１当接部９８ａと
センサピン９６の右端との当接、およびセンサピン９６
の左端とアジャストピン９３の外周面との当接が、それ
ぞれ維持される。上記アジャストピン９３はスプリング
９９によって常時上方へ付勢されている。これにより、
ベローズ９２の上端はケーシング９１の上壁に当たって
いる。なお、スプリング９９の弾性力は、ベローズ９２
の長さに影響を及ぼさない。

【００３３】次に、ロードタイマ８０および大気圧補償
機構９０の作用を、図２(Ａ)〜(Ｃ)および図３，図４を
参照して説明する。まず、燃料噴射量の大気圧補償につ
いて概略的に説明すると、大気圧補償機構９０が大気圧
に応じてコレクタレバー４１の回動位置を調節し、この
コレクタレバー４１の下端部に設けられたピン４７の位
置を調節する。この結果、コントロールスリーブ３５の
位置が調節されて燃料噴射量が調節される。

【００３４】また、燃料噴射時期の大気圧補償について
説明する。上記コレクタレバー４１のピン４７の位置調
節に伴い、ガバナスリーブ５６の位置が調節され、これ
により、ガバナシャフト５１の環状溝８２ａとガバナス
リーブ５６の貫通孔８４との連通状態が調節される。こ
れにより、ポンプ室２の燃料の逃がし量が変化し、ポン
プ室２の圧力が変化する。このポンプ室２の圧力変化に
応じて、メインタイマ７０がカム機構１０のローラホル
ダ１２を調節することにより、燃料噴射時期が調節され
る。

【００３５】まずエンジンのアイドリング状態での大気
圧補償の作用について説明する。車両が低地にあるため
大気圧が高い時には、ベローズ９２は縮んでおり、アジ
ャストピン９３は上方に位置している。センサピン９６
の左端はアジャストピン９３の円筒面９３ａに当接して
おり、センサピン９６の右端は最も右に位置している。
コレクタレバー４１の下端部に設けられたピン４７は最
も右に位置し、コントロールスリーブ３５も右に位置し
ている。したがって、燃料噴射量はアイドリング状態の
燃料噴射量としては最も多い。また、図２（Ａ）に示す
ようにガバナスリーブ５６はアイドルスプリング６５と
釣り合う位置まで前進しており、貫通孔８４は全開状態
でガバナシャフト５１の環状溝８２ａと連通している。
このように貫通孔８４と環状溝８２ａとの連通面積が最
大であるので、ポンプ室圧は、アイドリング状態でのポ
ンプ室圧としては最も低い。その結果、メインタイマ７
０で設定される燃料噴射時期は、アイドリング状態での
燃料噴射時期としては、最も遅い。

【００３６】大気圧が低いほど、ベローズ９２が伸びア
ジャストピン９３が下方に移動する。センサピン９６の
左端はテーパ面９３ｂに当接し、大気圧の低下に伴って
左方向に移動する。これに伴い、リンク９８は反時計方
向に回り、リンク９８の第２当接部９８ｂが右方向に後
退する。これに伴い、コレクタレバー４１が時計方向に
回り、ピン４７が左方向に移動するため、コントロール
スリーブ３５も左方向に移動する。その結果、図３に示
すように大気圧が低くなるほど燃料噴射量は減少する。

【００３７】また、大気圧の低下に伴いコレクタレバー
４１が時計方向に回動してピン４７が左方向に移動する
と、ガバナスリーブ５６が後退する。その結果、図２
(Ｂ)に示すように、ガバナスリーブ５６の貫通孔８４の
一部がガバナシャフト５１の外周面によって閉塞され、
貫通孔８４と環状溝８２ａとの間の連通面積が減少し、
ポンプ室２の圧力が上昇する。そして、大気圧があるレ
ベル以上にさがると、図２（Ｃ）に示すように、貫通孔
８４はガバナシャフト５１の外周面によってふさがれ、
貫通孔８４と環状溝８２ａとの連通は遮断され、ポンプ
室２の圧力はアイドリング状態での圧力としては最高と
なる。その結果、図４に示すように、大気圧が低くなる
程、燃料噴射時期が早くなる。上述した燃料噴射量およ
び燃料噴射時期の大気圧補償については、アイドリング
を除く通常のエンジン運転状態でも実行される。

【００３８】次に、エンジンの負荷に対応する燃料噴射
時期の調節について説明する。以下の議論では、理解を
容易にするためにエンジンの回転速度を一定として説明
する。前述したように、エンジン負荷に応じてガバナス
リーブ５６が移動する。エンジンの負荷が小さいと、ガ
バナスリーブ５６は前進位置にあり、エンジン負荷が増
大するにしたがってガバナスリーブ５６が後退する。そ
の結果、負荷の増大に応じて燃料噴射時期を早くするこ
とができる。

【００３９】上述したようにして、大気圧が低い状態で
は、燃料噴射量を少なくして煙の発生を防止することが
できる。また、大気圧が低い状態でのアイドル運転の際
には、燃料噴射時期を早めることによりエンジン停止を
防止することができる。また大気圧が低い状態での通常
運転でも、燃料噴射時期を早めて燃焼時間を長くするこ
とにより、煙の発生を防止することができる。さらに、
大気圧が高い状態でも高負荷であれば燃料噴射時期を早
めて燃焼時間を長くすることができ、煙の発生を防止す
ることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の分配型燃
料噴射ポンプでは、高い負荷の時に燃料噴射時期を早く
することができることは勿論のこと、低負荷でも大気圧
が低いときには燃料噴射時期を早くすることができ、煙
の発生やエンジン停止の不都合を防止することができ
る。また、大気圧補償のために特別な電磁弁や制御回路
を必要とせず、またロードタイマが負荷のみならず大気
圧に対する燃料噴射時期の調節に係わるため、構成の簡
略化と低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる分配型燃料噴射ポンプの断面図
である。

【図２】アイドリング状態でのロードタイマの断面図で
ある。（Ａ）は大気圧が高い時、（Ｃ）は大気圧が低い
時、（Ｂ）は大気圧が中間レベルにある時の状態をそれ
ぞれ示す。

【図３】大気圧に対する燃料噴射量の変化を示す図であ
る。

【図４】大気圧に対する燃料噴射時期の変化を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ … ハウジング ２ … ポンプ室 ３ … 駆動シャフト ９ … プランジャ １０ … カム機構 １５ … カプリング ２１ … 燃料加圧室 ３１ … カットオフポート ３５ … コントロールスリーブ ４０ … レバー機構 ４１ … 第１レバー手段 ４２，４３ … 第２レバー手段 ４５ … スプリング ５０ … ガバナ ５１ … ガバナシャフト ５４ … 回転部材 ５５ … フライウエイト ５６ … ガバナスリーブ ６０，６５ … ガバナスプリング手段 ７０ … メインタイマ ８０ … ロードタイマ ８１ … 逃がし孔 ８２ … 第１連絡通路 ８４ … 第２連絡通路 ９０ … 大気圧補償手段

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】次の構成を備えたことを特徴とする分配型
   燃料噴射ポンプ。 （ａ）内部空間がポンプ室として提供されるハウジン
   グ。 （ｂ）ハウジングを貫通しエンジン回転に伴って回転す
   る駆動シャフト。この駆動シャフトの一端はポンプ室に
   臨んでいる。 （ｃ）駆動シャフトと同軸をなすプランジャ。プランジ
   ャの一端は、カプリングにより駆動シャフトの一端に、
   回転伝達を受けることが可能でしかも軸方向の移動を許
   容された状態で、連結されている。プランジャの他端は
   ハウジングと協働して燃料加圧室を形成する。プランジ
   ャには、燃料加圧室と連通するとともにプランジャの外
   周面に開口するカットオフポートが形成されている。 （ｄ）プランジャの回転運動に伴って、プランジャに燃
   料加圧室への燃料吸入を起こさせる吸引行程と、燃料加
   圧室の燃料を加圧するポンプ行程を付与するカム機構。 （ｅ）プランジャの外周にスライド可能に設けられたコ
   ントロールスリーブ。上記プランジャのカットオフポー
   トはポンプ行程においてコントロールスリーブによりふ
   さがれており、カットオフポートがコントロールスリー
   ブから離れた時に、燃料加圧室の加圧燃料がポンプ室へ
   逃げ、これにより燃料噴射が終了する。コントロールス
   リーブの位置は燃料噴射量を決定する。 （ｆ）ハウジング内に収容されて上記コントロールスリ
   ーブの位置を調節するレバー機構。このレバー機構は、
   ハウジングに対して第１支点を中心に回動可能に支持さ
   れた第１レバー手段と、第１レバー手段に対して第２支
   点を中心に回動可能に支持された第２レバー手段とを有
   している。第２レバー手段の一端部は、上記コントロー
   ルスリーブと係合している。 （ｇ）ハウジングに収容されたガバナスプリング手段。
   このガバナスプリング手段は、コントロールスリーブが
   プランジャのポンプ行程の方向に移動するように、上記
   第２レバー手段を回動付勢する。 （ｈ）コントロールスリーブがプランジャの吸引行程の
   方向に移動するように、上記第２レバー手段を回動付勢
   するガバナ。このガバナは、ハウジングに固定されてポ
   ンプ室に突出するガバナシャフトと、このガバナシャフ
   トの外周にスライド可能に設けられたガバナスリーブ
   と、ガバナシャフトに支持され上記駆動シャフトの回転
   を伝達されて回転する回転部材と、回転部材に支持され
   たフライウエイトとを備えている。回転部材の回転に伴
   って生じるフライウエイトの遠心力によりガバナスリー
   ブが、第２レバー手段を回動付勢する。 （ｉ）ハウジングに設けられたメインタイマ。このメイ
   ンタイマは、ポンプ室の圧力に応じて上記カム機構を調
   節することにより、ポンプ室の圧力が高いほど燃料噴射
   時期を早くするように燃料噴射時期を調節する。 （ｊ）上記メインタイマと協働することによりエンジン
   負荷に対応して燃料噴射時期を調節するロードタイマ。
   このロードタイマは上記ガバナを含んでいる。さらにロ
   ードタイマは、ガバナシャフトに形成された軸方向に延
   びる逃がし孔と、ガバナシャフトの逃がし孔を囲む周壁
   を貫通する第１連絡通路と、ガバナスリーブの周壁を貫
   通する第２連絡通路とを備えている。ポンプ室内の圧力
   は、この第１，第２連絡通路を経て逃がし孔へと逃げ
   る。ガバナスリーブが移動すると、第１，第２連絡通路
   の間の連通状態が変化し、これによりポンプ室の圧力を
   変化させて、上記メインタイマによる燃料噴射時期調節
   を促す。ガバナスリーブが後退するにしたがって、第１
   連絡通路と第２連絡通路との間の連通面積が減少する。 （ｋ）大気圧に応じて上記第１レバーの回動位置を変化
   させる大気圧補償手段。この大気圧補償手段は、大気圧
   が低い時には、第１レバー手段を一方向に回動させるこ
   とにより、コントロールスリーブをプランジャの吸引工
   程の方向に移動させて燃料噴射量を減少させるととも
   に、ガバナスリーブを後退させて燃料噴射時期を早め
   る。