JP2995974B2 - 分配型燃料噴射ポンプの燃料噴射時期調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、分配型ポンプの燃料噴
射時期調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ローラホルダと該ローラホルダが押圧さ
れる固定壁との間に、互いに摺動自在な摺動板を介挿し
て、ローラホルダに作用するスラスト荷重による摺動抵
抗を軽減し、タイマピストンの作動に対するローラホル
ダの追従性を向上した分配型ポンプの燃料噴射時期調整
装置が、実開昭５７−８７１３１号公報に開示されてい
る。また、前記摺動抵抗が生じるフィードポンプと燃料
室とを区割するフィードポンプカバーとローラリングと
の当接部の少なくとも何れか一方の当接部に、油の溜ま
る連続又は不連続の凹部を設け、前記当接部の加工精度
や面粗度等の影響を受けることなく、タイマピストンの
動きに円滑に追従して適正な燃料噴射時期が安定して得
られるようにした分配型ポンプの燃料噴射時期調整装置
が、実開昭６１−３９３３号公報に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来技術のローラホルダ若しくはローラリングには、燃
料の噴射圧に伴なう反力により前記スラスト荷重の他に
ラジアル荷重が作用する。ラジアル荷重による回動力は
前記摺動抵抗により抑制吸収されるが、摺動抵抗が少な
いとローラリングとタイマピストンとを連動するタイマ
スライドピンに、前記回動力が吸収されずにそのまま作
用して前記連動ピンが破損するという問題点がある。本
発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、燃料噴射時には前記摺動抵抗を増加してタイマスラ
イドピンが破損するのを防止し、燃料噴射時以外は前記
摺動抵抗を軽減して適正な燃料噴射時期特性を発揮でき
る分配型ポンプの燃料噴射時期調整装置を提供すること
を目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の具体的手段として、フィードポンプから燃料を圧送供
給されるポンプ室に配設したディストリビュータシリン
ダ内に、プランジャを回転及び往復運動可能に配置し、
該プランジャの一端に形成したフェイスカムに圧接する
カムローラを支持したローラリングを前記ポンプ室内壁
に当接させて配置するとともに、該ローラリングを前記
ポンプ室の燃料圧力に応じて作動するタイマピストンに
より周方向へ回動させることにより、回転駆動される前
記プランジャの往復運動のタイミングを調整して、前記
ディストリビュータシリンダから所定のデリバリーバル
ブに分配する高圧燃料の噴射時期を調整するようにした
分配型の燃料噴射ポンプにおいて、前記ポンプ室内壁と
前記ローラリングとの当接面の少なくとも何れか一方の
当接面の所定箇所に、前記ポンプ内壁及び前記ローラリ
ングの材質よりも弾性変形が大きく、摩擦係数の小さな
材質の緩衝材を配置して、燃料噴射時は前記ローラリン
グに作用するスラスト荷重により、前記緩衝材を変形し
て前記ポンプ室内壁と前記ローラリングが当接するよう
にしたことを特徴とする分配型ポンプの燃料噴射時期調
整装置が提供される。

【０００５】

【作用】上記分配型ポンプの燃料噴射時期調整装置の作
用は以下の通りである。ポンプ室内壁とローラリングと
の当接面の少なくとも何れか一方の当接面の所定箇所に
配置した緩衝材は、前記ポンプ内壁及び前記ローラリン
グの材質よりも弾性変形が大きく摩擦係数の小さな材質
であるので、燃料噴射時の反力に伴うスラスト荷重によ
りローラリングがポンプ室内壁に押圧されると変形し
て、前記ポンプ室内壁とローラリングとが直接当接す
る。そして、該当接面に働く摺動抵抗により前記反力に
伴い発生するラジアル荷重を抑制吸収する。燃料噴射時
以外は、前記緩衝材とローラリング若しくは緩衝材とポ
ンプ室内壁とが当接して、前記ローラリングの回動時の
摺動抵抗が軽減される。

【０００６】

【実施例】本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。図１は、ディーゼルエンジン用の電子制御式の分配
型燃料噴射ポンプの一部切欠側面図である。電子制御式
の分配型燃料噴射ポンプのケーシング１には、燃料をポ
ンプ室２に供給するフィードポンプ３を配設し、該フィ
ードポンプ３を駆動するドライブシャフト４の一端をポ
ンプ室２に突出する。その突出部には円板４ａを固定し
その外周に回転数センサ５により回転数を検出するため
のパルサ５ａを設ける。また、前記ドライブシャフト４
の軸線Ｌの延長上にディストリビュータシリンダ６を配
置する。ディストリビュータシリンダ６内には、プラン
ジャ７を回転及び往復移動自由に挿入し、ポンプ室内２
への突出端部には円盤状のカムプレート８を固定する。
カムプレート８にはディーゼルエンジンの気筒数分のカ
ムを円周上で等角度間隔に設けたフェイスカム９を形成
する。

【０００７】前記ドライブシャフト４とプランジャ７と
は、カップリング１０により軸連結する。カップリング
１０の外周に嵌めるローラリング１１は、前記ポンプ室
２に形成した嵌挿孔２ａに嵌挿してリング端面１１ａ
を、前記ポンプ室２とフィードポンプ３とを区画するポ
ンプ室内壁２ｂに対向させる。該ポンプ室内壁２ｂに
は、リング端面１１ａに対応して等角度間隔に緩衝材４
１を埋設し、ポンプ室内壁面よりｓだけ突出させる(図
３)。緩衝材４１は、前記ポンプ室内壁２ｂ及び前記ロ
ーラリング１１の材質よりも弾性変形が大きく、摩擦係
数の小さな材質のもの例えばポリアセタール(ＰＯＭ)樹
脂等を用いる。

【０００８】また、前記ローラリング１１には、前記フ
ェイスカム９のカムのそれぞれに対応するカムローラ１
２を円周上で等角度間隔に配置するとともに、タイマー
スライドピン１３を固定して、ケーシング１の下部に設
置したロードセンシングタイマ機構１４のタイマピスト
ン１５に連結する。ロードセンシングタイマ機構１４
は、エンジン負荷に応じて噴射タイミングを自動的にコ
ントロールする機能を有する。

【０００９】前記プランジャ７には拡径段部７ａを設け
て、遊嵌したスプリングシート１６と、ポンプ室内壁２
ｃ間にプランジャスプリング１７を付装する。また、プ
ランジャ７には、ディストリビュータシリンダ６内にお
いて、前記フェイスカム９のうちの１つのカムの位相に
合致させて、挿入端に開口した通路２１に連通する分配
ポート２２を形成する。また、前記ディストリビュータ
シリンダ６には、通路２５を形成するとともに該通路２
５に前記ケーシング１に設けたデリバリーバルブ２６に
燃料を圧送する分配通路２７を連通させる。前記通路２
５、デリバリーバルブ２６及び分配通路２７は、ディー
ゼルエンジンの気筒数に対応する数だけ設けるととも
に、通路２８を形成してポンプ室２から燃料を供給する
ケーシング１の通路２９と連通させる。さらに、ディス
トリビュータシリンダ６のプレッシャチャンバ室６ａに
開口した通路３０とポンプ室２とを連通する溢流通路３
１を形成し、該溢流通路３１間に電磁スピル弁３２を配
設する。

【００１０】電磁スピル弁３２は、油圧式のメインバル
ブ３３と電磁弁たるパイロットバルブ３４とから構成さ
れる。メインバルブ３３は、前記プレッシャチャンバ室
６ａの高圧燃料をスピルさせ、前記溢流通路３１により
ポンプ室２内に還流させて噴射を終了させる。また、パ
イロットバルブ３４は、メインバルブ３３を作動させる
油圧差を発生させる。その他３５はオーバーフローバル
ブである。

【００１１】本実施例の電子制御式の分配型燃料噴射ポ
ンプは、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御等をコンピ
ュータ制御により行うもので、前記構成の外に図示しな
いエンジン回転数、クランク角度等を検出してコンピー
ュタにフィードバックする各種センサが所定箇所に配設
されている。

【００１２】以下、本実施例の電子制御式の分配型燃料
噴射ポンプの作動について説明する。ドライブシャフト
４が回転駆動されると、フィードポンプ３が駆動され、
ポンプ室２内へ燃料を送給する。同時に、プランジャ７
も回転を開始しカムプレート８に形成したフェイスカム
９が、プランジャスプリング１７のばね弾力によりロー
ラリング１１のカムローラ１２に圧接されているので、
プランジャ７は前記回転に加えてフェイスカム９のカム
リフトのストロークで往復運動を行う。この回転及び往
復運動によりプランジャ７は、通路２８，２９から燃料
をディストリビュータシリンダ６のプレッシャチャンバ
室６ａ内に吸引し、ディストリビュータシリンダ６内へ
の進出とともに燃料を圧縮して通路２１から分配ポート
２２に導き、該分配ポート２２に合致する通路２５に連
通する分配通路２７を介して、所定のデリバリーバルブ
２６へ高圧燃料を圧送し、図示しない噴射ノズルから燃
料を高圧噴射する。

【００１３】燃料噴射量の制御は、前記電磁スピル弁３
２の閉弁時間間隔を制御することにより行う。電磁スピ
ル弁３２の開閉は、エンジン回転数，アクセル開度，吸
気圧力，水温等の検出信号をフィードバックされるコン
ピュータの制御信号により行う。即ち、電磁スピル弁３
２が閉じている間は、燃料噴射が行われ、開くと高圧燃
料は溢流通路３１によりポンプ室２へ還流され噴射され
ない。また、燃料噴射時期の制御は、前記したロードセ
ンシング機構１４により行う。エンジン回転数、クラン
ク角度、着火時期センサ等の各センサからの検出信号が
フィードバックされるコンピュータの制御信号により、
ロードセンシング機構１４のタイマーピストン１５に作
用する油圧を制御して該タイマーピストン１５を移動さ
せ、タイマスライドピン１３を介してローラリング１１
を所定角度回動させ、フェイスカム９のカムに対応する
カムローラ１２の位置をずらして、噴射時期を早めたり
遅らせたりする。

【００１４】燃料の噴射時以外は、前記ローラリング１
１には前記プランジャスプリング１７のばね弾力のみが
作用し、緩衝材４１の圧縮変形量は図４に示すようにｓ
以下であり、ポンプ室内壁２ｂとローラリング１１のリ
ング端面１１ａとは直接当接しないから、燃料噴射時期
調整の際に所定角度回動するローラリング１１に作用す
る摺動抵抗も小さく、タイマー特性の直線性が損なわれ
たり不安定となることもない。また、燃料の噴射時には
前記ローラリング１１には、前記プランジャスプリング
１７のばね弾力に加えて、噴射圧に伴なう反力によりス
ラスト荷重とラジアル荷重が作用し、ローラリング１１
はポンプ室内壁２ｂへ押圧されるとともに、前記嵌挿孔
２ａ内で回動しようとする。

【００１５】この場合、緩衝材４１が圧縮されて変形
し、緩衝材４１の配置されていない部分ではローラリン
グ１１のリング端面１１ａとポンプ室内壁２ｂとが直接
当接し、摺動抵抗が増大してローラリング１１に作用す
る回動力の大部分を吸収し、燃料噴射毎にタイマスライ
ドピン１３にかかる力が軽減され、該タイマスライドピ
ン１３が破損するような不具合の発生を防止できる。さ
らに、従来装置のように噴射時に作用する摺動抵抗が小
さいため、前記噴射圧に伴う反力によりローラリング１
１が回動してしまい、調整した燃料噴射時期がずれて的
確な燃料噴射制御ができなくなるようなこともない。

【００１６】尚、前記実施例では、緩衝材４１をポンプ
室内壁２ｂに埋設したが、ローラリング１１のリング端
面１１ａに埋設してもよい。前記緩衝材４１は前記実施
例のように不連続なものの他に、環状のものとすること
もできる。また、前記実施例は電子制御式の分配型燃料
噴射ポンプに本発明を適用したものであるが、機械制御
式の分配型燃料噴射ポンプにも本発明が適用でき、電子
制御式の場合と同様に優れた特性を発揮できることはゆ
うまでもない。

【００１７】

【発明の効果】本発明は上記した構成を有し、ポンプ室
内壁とローラリングとの当接面の少なくとも何れか一方
の当接面の所定箇所に配置した緩衝材は、前記ポンプ内
壁及び前記ローラリングの材質よりも弾性変形が大きく
摩擦係数の小さな材質であるので、燃料噴射時の反力に
伴うスラスト荷重によりローラリングがポンプ室内壁に
押圧されると変形して、前記ポンプ室内壁とローラリン
グとが直接当接し、該当接面に働く摺動抵抗により前記
反力に伴い発生するラジアル荷重を抑制吸収して前記タ
イマスライドピンが破損するのを防止できる。また、燃
料噴射時以外は、前記緩衝材とローラリング若しくは緩
衝材とポンプ室内壁とが当接して、前記ローラリングの
回動時の摺動抵抗が軽減されるので、タイマ特性が安定
して適正な燃料噴射時期特性を発揮できる等の効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る分配型燃料噴射ポンプの一部切欠
側面図である。

【図２】ポンプ室内壁部分の正面図である。

【図３】ポンプ室内壁部分の拡大断面図である。

【図４】燃料噴射に伴う反力の影響を示すタイミングチ
ャートである。

【符号の説明】

２...ポンプ室、 ２ｂ...ポンプ室内壁、 ３...フィ
ードポンプ、 ６...ディストリビュータシリンダ、
７...プランジャ、 ９...フェイスカム、 １１...ロ
ーラリング、 １１ａ...リング端面、 １２...カムロ
ーラ、 １５...タイマピストン、 ２６...デリバリー
バルブ、 ４１...緩衝材。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィードポンプから燃料を圧送供給され
   るポンプ室に配設したディストリビュータシリンダ内
   に、プランジャを回転及び往復運動可能に配置し、該プ
   ランジャの一端に形成したフェイスカムに圧接するカム
   ローラを支持したローラリングを前記ポンプ室内壁に当
   接させて配置するとともに、該ローラリングを前記ポン
   プ室の燃料圧力に応じて作動するタイマピストンにより
   周方向へ回動させることにより、回転駆動される前記プ
   ランジャの往復運動のタイミングを調整して、前記ディ
   ストリビュータシリンダから所定のデリバリーバルブに
   分配する高圧燃料の噴射時期を調整するようにした分配
   型の燃料噴射ポンプにおいて、 前記ポンプ室内壁と前記ローラリングとの当接面の少な
   くとも何れか一方の当接面の所定箇所に、前記ポンプ内
   壁及び前記ローラリングの材質よりも弾性変形が大き
   く、摩擦係数の小さな材質の緩衝材を配置して、燃料噴
   射時は前記ローラリングに作用するスラスト荷重によ
   り、前記緩衝材を変形して前記ポンプ室内壁と前記ロー
   ラリングが当接するようにしたことを特徴とする分配型
   ポンプの燃料噴射時期調整装置。