JP3918767B2 - Fuel injection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料噴射装置に関し、特に燃料噴射装置の燃料噴射時期制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
燃料噴射装置は、例えばディーゼル機関の燃料噴射装置に用いられる分配型燃料噴射ポンプにおいて、燃料噴射時期制御装置に、サーボバルブを備えたものが知られている(特許文献1参照)。特許文献1の開示による技術では、タイマピストン内に形成された挿入孔に摺動可能にサーボバルブが支持されている。このサーボバルブは、フィードポンプから供給される燃料油の圧力変化により挿入孔内を摺動移動する。そして、その供給圧力が上昇したときには、フィードポンプから高圧室に燃料油が供給され、タイマピストンを進角側へ移動する。一方、その供給圧力が低下したときには、サーボバルブが開弁して高圧室と低圧室とを連通させ、タイマピストンを遅角側へ移動するように構成されている。この種の燃料噴射時期制御装置は、サーボバルブを有しないものに比べて制御力が高く、ポンプ駆動反力の影響を受けにくく、サーボタイマ機構として現在広く使用されている。
【0003】
なお、高圧室と低圧室はタイマピストンを挟んで形成され、例えば高圧室はタイマピストンと高圧側タイマカバーとで形成される。
【0004】
近年、建産機等の産業用機械においても、乗用車等の車両と同様にディーゼル機関の排気ガス規制が強化されつつある。これに伴い、低負荷域での排気ガス浄化対策として、逆進角特性が得られるロードタイマ機構(特許文献2参照)を実用化したいという要求がある。特許文献2の開示による技術では、従来の進角特性が負荷の減少に従い遅角したのに対して、逆に負荷の増加に従い遅角する。
【0005】
【特許文献1】
特開昭58−32928号公報
【0006】
【特許文献2】
実開閉4−1644号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報開示の技術では、サーボタイマ機構と逆進角特性のロードタイマ機構とを有する燃料噴射装置を実用化しようとすると、高負荷域にてタイマピストンが最遅角状態にあるため、タイマピストンが高圧側タイマカバーを押圧する。タイマピストンには高駆動反力が作用しているため、高圧側タイマカバーが歪むことにより高圧室内のキャビティ発生により、タイマピストン高圧側端面にキャビテーションエロージョンが発生する可能性がある。
【0008】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、したがってその目的は、サーボタイマ機構と逆進角特性のロードタイマ機構とを有するとともに、エロージョンの発生防止が可能な燃料噴射装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1によれば、ポンプ室内に燃料を供給するフィードポンプと、ポンプ室内に配置されたガバナシャフト、およびガバナシャフトの外周に摺動自在に外嵌され、フライウェイトの開動作に連動して軸方向に前進し、フライウェイトの閉動作に連動して軸方向に後退するガバナスリーブを有するガバナと、ポンプ室内の燃料が高圧であるときには燃料噴射時期を進角させ、低圧であるときには燃料噴射時期を遅角させるタイマ機構とを備えた燃料噴射装置において、ガバナシャフトの内部に形成され、一端がガバナシャフトの外周面に開口し、他端が燃料の低圧側に連通する逃がし通路と、ガバナスリーブに形成され、ガバナシャフトとの嵌合部における内外面を貫通し、ガバナスリーブの前進時には逃がし通路に対して遮断され、後退時には逃がし通路と連通する貫通孔とを有するとともに、
タイマ機構は、燃料噴射時期を調整可能なローラリングに係合されたタイマピストンと、タイマピストンの最遅角位置を規制する係止部を有する高圧側タイマカバーとを備え、タイマピストンを摺動自在に支持する摺動孔が二つの圧力室に分けられ、圧力室の一方をローラリングに作用する駆動トルク反力をタイマピストンを介して受け、高圧側タイマカバーとで区画される高圧室とし、他方を燃料の低圧側に通じる低圧室とし、タイマピストン内に形成され、低圧室に開口するサーボバルブ挿入孔、ポンプ室の燃料が供給される流入通路、および高圧室に連通し、サーボバルブ挿入孔に開口する燃料通路と、サーボバルブ挿入孔に摺動自在なサーボバルブとを備え、
サーボバルブは、その一端で流入通路から導かれるポンプ室の燃料の圧力を受け、その他端でその燃料圧力に対抗してサーボバルブスプリングが付勢され、ポンプ室の燃料の圧力変化に応じて燃料通路と低圧室とを連通、遮断可能にし、
高圧側タイマカバーには、係止部に、タイマピストンから離間する方向に向かって延びる段差部が設けられ、
かつ、係止部は摺動孔内に延出しており、係止部の外周と摺動孔とは遊嵌しているとともに、
高圧側タイマカバーは、摺動孔が形成されているハウジングとは別部材であって、摺動孔を閉塞するためのフランジ部をさらに備えており、
フランジ部と、ハウジングとの間に、シール部材が嵌挿されている。
【0010】
まず、ガバナスリーブの貫通孔は、ガバナスリーブの前進時に逃がし通路に対して遮断され、後退時に逃がし通路と連通するロードタイマ構造を構成するため、ガバナスリーブの後退つまり内燃機関の負荷の増加に従ってポンプ室内の燃料を、逃がし通路を介して低圧側へ流出させる。結果として、このロードタイマ構造により、高負荷状態で、タイマ機構における燃料噴射時期を、低負荷域に比べて遅角させる。
【0011】
さらに、タイマ機構は、タイマピストンに形成されたサーボバルブ挿入孔に摺動自在に支持されるサーボバルブと、前記サーボバルブの一端側に加わるポンプ室の燃料圧力に対抗して他端側を付勢するサーボバルブスプリングを備え、ポンプ室の燃料の圧力変化に応じてサーボバルブの位置を移動させる。その結果、高圧室と連通する燃料通路と低圧室とが連通、遮断を切換えるタイマピストン位置にタイマピストンを制御する。
【0012】
また、高負荷域でタイマピストンが最遅角状態にあるとき、駆動トルク反力によってタイマピストンが高圧側タイマカバーを押圧することで、高圧側タイマカバーが変形して高圧室内の体積が増加する。
【0013】
これに対して、タイマピストンの最遅角位置を規制する係止部を有する高圧側タイマカバーには、係止部に、タイマピストンから離間する方向に向かって延びる段差部が設けられているので、タイマピストンが最遅角状態にあるときであっても、段差部とタイマピストンとで区画される所定容積の燃料空間が形成される。最遅角状態における高圧室の容積が所定容積分増加している。これにより、高圧側タイマカバーの変形が原因で高圧室内の堆積が増加したとしても、容積変化割合を低減できる。したがって、容積変化割合を小さくあるいは僅かにすることが可能であるので、負圧発生を防止または抑制することができる。
【0014】
さらに、高圧側タイマカバーが変形したとき、サーボバルブにより高圧室と低圧室とが燃料通路を介して連通したとしても、高圧室の燃料は少なくとも所定容積を有するので、高圧室内の全燃料が直ちに流出してしまうことを回避可能である。その結果、サーボバルブの連通動作により負圧が誘発されることを防止することができる。
【0015】
その結果、負圧発生により生じるキャビティの形成を防止可能であるので、キャビテーションエロージョンの発生防止が図れる。
【0016】
段差部の形状として、本発明の請求項2および請求項3によれば、切削加工あるいは鍛造加工等により容易に形成することが可能である。キャビテーションエロージョンの発生防止が可能な燃料噴射装置を安価に提供できる。
【0017】
なお、タイマピストンの最遅角状態において所定容積を確保する手段として、請求項1から請求項4のいずれも高圧側タイマカバーに段差部を設けるので、所定容積を大きく確保することが可能である。
【0018】
本発明の請求項4によれば、係止部は、略円環状部を有する。これにより、タイマピストンの高圧室側端面と係止部とが安定して当接可能な当接面の確保が可能である。
【0019】
なお、負圧発生が生じなくとも、燃料噴射ごとに発生する駆動トルク反力がタイマピストンへ作用、作用解除することで、高圧室内の燃料の圧力は急激な変動を生じる。特に、係止部は摺動孔内に延出しており、係止部の外周と摺動孔とは遊嵌していることが好ましい。
【0020】
これにより、係止部の外周と摺動孔の間の隙間は、嵌合するように狭められている。例えば外部への油密を確保するためOリング等のシール部材が高圧側タイマカバーと摺動孔側の間に嵌挿されている場合、その隙間によって、高圧室の燃料の圧力がシール部材へ直接伝播することが防止される。したがって、駆動トルク反力の影響による高圧室内の燃料の急激な圧力変動から、シール部材を保護することが可能である。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の燃料噴射装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【0022】
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の燃料噴射装置に係るタイマ機構を示す横断面図である。図2は、図1中の高圧側タイマカバーを示す図であって、図2(a)は断面図、図2(b)は図2(a)のAからみた平面図である。図3は、本実施形態に係わるロードタイマ機構を示す縦断面図である。図4は、ロードタイマ機構により進角特性を表すグラフであって、図4(a)は負荷の増加に従い遅角する逆進角特性、図4(b)は負荷の減少に従い遅角する比較例の進角特性を示すグラフである。図5は、本実施形態の燃料噴射装置を示す縦断面図である。
【0023】
ディーゼル機関(図示せず)の各気筒ごとに燃料を圧送する燃料噴射装置1には、図5に示すように、ディーゼル機関によって回転駆動されるドライブシャフト2が装着されている。ドライブシャフト2の途中には、ベーン式のフィードポンプ3が設けられ、このフィードポンプ3は、ドライブシャフト2の回転に伴って回転駆動される。
【0024】
ドライブシャフト2の基端側には、ガバナ4を駆動するための駆動ギヤ5が取付けられている。ガバナ4については後述する。駆動ギヤ5とカムプレート6との間には、ローラリング7が配置されている。このローラリング7には、カムプレート6のカム山フェイス6aに対向する複数のカムローラ8が取付けられている。カム山フェイス6aは、ディーゼル機関の気筒数と同数設けられている。また、カムプレート6はスプリング9によってカムローラ8に押付けられている。
【0025】
カムプレート6は、燃料加圧用のプランジャ10が取付けられており、カップリング11を介してドライブシャフト2と一体的に回転する。このカップリング11には、カムプレート6に設けられた爪部6bおよびドライブシャフト2に設けられた爪部5aがそれぞれ挿通されており、カムプレート6はドライブシャフトにより一体回転する。
【0026】
カム山フェイス6aは、カムローラ8に転接している。このカムローラ8がカム山フェイス6aに転接することにより、カムプレート6およびプランジャ10は、ドライブシャフトによる1回転中に複数回、すなわち機関の気筒数に応じて複数回往復移動する。つまり、カム山フェイス6aがローラリング7のカムローラ8に乗り上げる過程で往動(リフトアップ)され、逆にカム山フェイス6aがローラリング7のカムローラ8を乗り下げる過程でプランジャ10が復動(リフトダウン)される。
【0027】
ポンプハウジング12には、プランジャ10が挿入した状態で配置されるシリンダ13が設けられている。そして、プランジャ10の先端とシリンダ13の底面を形成するヘッドプラグ13aとの間がプランジャ高圧室14となっている。プランジャ10の先端側の外周には、気筒数と同数の吸入溝15aが形成されている。この吸入溝15aは、プランジャ10が復動して高圧室14が減圧されるときに、ポンプハウジング12に形成された吸入ポート15を介して後述するポンプ室16に連通して、そのポンプ室16の燃料をプランジャ高圧室14に導くためのものである。また、プランジャ10の先端側の内部には、圧縮された燃料をポンプハウジング12に形成された吐出ポート17に導くための分配ポートが形成されている。吐出ポート17は、ディーゼル機関の気筒数だけ等間隔にシリンダ13内に開口するものである。
【0028】
吐出ポート17の出口部分には、デリバリバルブ20が配置されている。このデリバリバルブ20は、吐出ポート17から燃料圧送配管(図示せず)へ圧送される燃料の逆流を防ぐためのものであり、ある一定の燃料圧力に達した際に開弁して、吐出ポート17に圧送された高圧燃料を燃料圧送配管へ導くものである。
【0029】
また、ポンプハウジング12には、燃料タンク(図示せず)に連通されたインレット(図示せず)が取付けられている。このインレットは、フィードポンプ3の吸入側と導入ポート23(燃料の低圧側に相当)を介して連通する。なお、この導入ポート23は、後述するタイマ機構24の低圧室25(図1参照)にも連通している。
【0030】
ポンプハウジング12の内部には、フィードポンプ3から燃料の供給を受けるポンプ室16が形成されている。このポンプ室16は、プランジャ高圧室14に吸い込まれる燃料を蓄えるとともに、プランジャ10、シリンダ13等の機械的な摺動部に燃料を満たすものである。
【0031】
フィードポンプ3はドライブシャフト2の回転によって駆動されると、燃料を燃料タンクからインレットを経て導入ポート23に導入して、フィードポンプ3へ吸い込む。フィードポンプ3へ吸い込まれた燃料は導出ポート(図示せず)に圧送されてポンプ室16に供給される。
【0032】
ここで、プランジャ10が復動してプランジャ高圧室14が減圧される吸入行程では、プランジャ10の先端外周に形成された吸入溝15aの1つが吸入ポート15を介してポンプ室16に連通して、ポンプ室16の燃料がプランジャ高圧室14に吸入される。逆に、プランジャ10が往動してプランジャ高圧室14が加圧される圧縮行程では、高圧室14で加圧された高圧の燃料が、吐出ポート17、デリバリバルブ20、燃料圧送配管を経て、機関の気筒ごとに取付けられた燃料噴射ノズル(図示せず)の1つに圧送される。この圧送された燃料の圧力がノズル開弁圧に達すると、その燃料噴射ノズルが燃料を気筒内に噴射する。
【0033】
一方、プランジャ10には、一端が分配ポート18に連通して高圧室14で圧縮された高圧燃料をポンプ室に溢流する(以下、スピルするという)スピルポート32が形成されている。このスピルポート32の他端は、ポンプ室16内で開口するものであり、プランジャ10の周囲には、スピルポート32を開閉するリング状のスピルリング33が摺動自在に外嵌されている。プランジャ10の圧送行程においてスピルポート32がスピルリングから露出すると燃料噴射が終了することから、スピルリング33を図5の右側へ移動させると燃料噴射量が増大し、逆に左側へ移動させると燃料噴射量が減少する。
【0034】
このスピルリング33は、レバーアセンブリ35のコントロールレバー34の端部に係合されており、コントロールレバー34の回動位置に応じて位置が設定される。レバーアセンブリ35は、ポンプハウジウング12に対して回転位置が設定されるガイドレバー36と、このガイドレバー36の支持軸37を介して回転自在に取付けられたテンションレバー38およびコントロールレバー34とを主要な構成要素とするものである。
【0035】
コントロールレバー34は、テンションレバー38に対してスタートスプリング39を介して接触している。このコントロールレバー34は、始動時以外はスタートスプリング39が撓んでテンションレバー38とともに支持軸37を中心にして回動する。コントレールレバー34の下端は、スピルリング33に係合しており、図5の左回転方向へ回動すると、スピルリング33が右方へ移動して燃料噴射量が増大する。逆に図示右回転方向へ回転すると、スピルリング33が左方へ移動して燃料噴射量が減少する。
【0036】
ポンプハウジング12には、テンションレバー38に操作力を与えるアジャスティングレバー40が軸41を介して回動自在に回動自在に取付けられている。ポンプ室16内に突出する軸41の一端には、偏心ピン42が取付けられており、この偏心ピン42とテンションレバー38との間には、テンションレバー38を図5の左方向に引きつけるコントロールスプリング43が介在されている。このコントロールスプリング43の張力は、アジャスティングレバー40を燃料噴射量の増量側へ回動させると増大し、減量側へ回動させると減少するものである。
【0037】
また、コントレールレバー34は、遠心力を利用したガバナ4の作用を受ける。このガバナ4は、ポンプ室16内に突出するようにポンプハウジング12に固定されたガバナシャフト45と、このガバナシャフト45の外周に摺動自在に外嵌されているガナバスリーブ46と、フライウェイト47とを主要な構成要素とする。
【0038】
ガバナスリーブ46は、一端がコントロールレバー34に当接し、他端がワッシャ48を介してフライウェイト47に当接するものであり、フライウェイト47の開動作に連動して軸方向に前進(図5の右方向へ移動)し、フライウェイト47の閉動作に連動して軸方向に後退(図5の左方向へ移動)する。
【0039】
フライウェイト47は、ドライブシャフト2と一体に回転する駆動ギヤ5によって駆動される従動ギヤ49によって回転するものであり、その回転の遠心力によって開閉する。
【0040】
コントロールレバー34およびテンションレバー38の回転位置は、コントロールスプリング43と、フライウェイト47によるガバナスリーブ46の押圧力との釣合いによって決定されることになる。その結果、スピルリング33のプランジャ10上の軸方向位置が決定されて燃料噴射量の調整がなされる。
【0041】
例えばコントロールスプリング43の張力を一定に維持した状態の場合では、ドライブシャフト2の回転速度が高まると、フライウェイト47が遠心力によって開いてガバナスリーブ46を前進させ、コントロールレバー34をコントロールスプリング43に抗して図5の右回転方向へ回動させる。その結果、スピルリング33が図示左方向へ移動し、燃料噴射量が減少する。逆に、
ドライブシャフト2の回転速度が低下すると、フライウェイト47に作用する遠心力が弱まり、コントロールスプリング43がコントロールレバー34を図5の左回転方向へ回動させる。その結果、スピルリング33が図示右方向へ移動し、燃料噴射量が増加する。
【0042】
一方、ドライブシャフト2の回転速度を一定にした状態の場合では、アジャスティングレバー40を燃料噴射量の増量側へ回動させると、コントロールスプリング43の張力が増加するため、コントロールレバー34が図5の左回転方向へ回動してスピルリング33が図示右方向へ移動し、燃料噴射量が増加する。このとき、ガバナスリーブ46は、コントロールレバー34の回動に伴って後退し、その分だけフライウェイト47が閉じる。逆に、アジャスティングレバー40を燃料噴射量の減量側へ回動させると、コントロールスプリング43の張力が減少するため、コントロールレバー34に対するガバナスリーブ46の押圧力が相対的に大きくなる。その結果、コントロールレバー34が図5の右回転方向へ回動してスピルリング33が図示左方向へ移動し、燃料噴射量が減少する。
【0043】
ポンプハウジング12の下側には、燃料噴射時期をポンプ室16内の圧力によって進角側あるいは遅角側へ調整するためのタイマ機構24が設けられている。このタイマ機構24は、ドライブシャフト2の回転方向に対するローラリング7の回転位置を変更することにより、カム山フェイス6aがカムローラ8に乗り上げる時期および乗り下げる時期、すなわちプランジャ10が往復動される時期を変更するものである。
【0044】
このタイマ機構24は、図1に示すように、タイマピストン51を備え、ポンプハウジング12内にドライブシャフト2と略直交する方向に形成された摺動孔12aに摺動自在に挿入されて支持されている。このタイマピストン51は、スライドピン52を介してローラリング7に連結されている。このタイマピストン51により摺動孔12a内が高圧室(以下、タイマ高圧室)54と低圧室(以下、タイマ低圧室)25とに分けられている。タイマ圧力室54は、タイマピストン51、摺動孔12a、および高圧側タイマカバー56とで区画されている。タイマ低圧室25は、タイマピストン51、摺動孔12a、および低圧側タイマカバー57とで区画されている。
【0045】
タイマピストン51内には、図1に示すように、高圧側オリフィス53、サーボバルブ60、流入通路63、および燃料通路62とが設けられている。高圧側オリフィス53は、ポンプ室16の燃料をタイマ高圧室54へ導く。サーボバルブ60は、タイマピストン51内に軸方向に配置されたサーボバルブ挿入孔61aに摺動自在に支持されている。サーボバルブ挿入孔61aは燃料通路62が連通しており、燃料通路62がサーボバルブ挿入孔61aに開口している。なお、サーボバルブ挿入孔61aは、タイマピストン51内に形成さていても、サーボバルブ60とタイマピストン51の間に挿嵌したブッシュ61内に形成されるものであってもよい。
【0046】
以下、本実施例では、図1および図2に示すように、ブッシュ61内にサーボバルブ挿入孔61aが形成されているものとする。ブッシュ61はタイマピストン51の一部を構成している。図2に示すように、ブッシュ61内の外周には周方向に延びる略環状溝61bが形成され、内外面を貫通する連絡孔61cが設けられている。なお、略環状溝61bおよび連絡孔61cは、燃料通路62の一部を構成し、連絡孔61は、燃料通路62がサーボバルブ挿入孔61aの内周面に開口する開口部を形成している。さらになお、この連絡孔61cは複数設けられ、複数の連絡孔61cからサーボバルブ挿入孔61aに流入する燃料によるサーボバルブ60への作用力が打ち消し合う方向に連通孔61cが配置されていることが好ましい。サーボバルブ挿入孔61aに支持されるサーボバルブ60の摺動性を向上させ、サーボバルブ60とサーボバルブ挿入孔61aとの摺動による局部的磨耗を防止する等の波及効果を得る。
【0047】
流入通路63は、サーボバルブ60の一端60aにポンプ室16の燃料を導くように構成されている。他端60bには一端60aに作用するポンプ室16の燃料圧力に対抗してサーボバルブスプリング64が付勢されている。サーボバルブ60は、一端がサーボバルブ挿入孔61aに対向するサーボバルブ60の外周面に開口し、他端がタイマ低圧室25に開口する排出通路65を備えている。この排出通路65は、サーボバルブ60の軸方向移動に応じて、燃料通路62の連絡孔61cと連通、遮断可能である。この様な構成により、サーボバルブ60は、その一端60aで流入通路63を経て導かれるポンプ室16の燃料圧力を受け、その他端60bでその燃料圧力に対向するサーボバルブスプリング64が付勢されるので、ポンプ室16の燃料の圧力変化に応じて、サーボバルブ挿入孔61a上のサーボバルブ60の位置を移動させる。その結果、排出通路65と連絡孔61cとの連通、遮断、つまり高圧室54に連通する燃料通路65と低圧室25に導く排出通路との連通、遮断を切換えるタイマピストン51の位置にタイマピストン51を制御する。
【0048】
高圧側タイマカバー56はタイマピストン51の最遅角位置を規定している。図1に示すように、高圧側タイマカバー56は、係止部56aと段差部とフランジ部56cとを備えている。なお、フランジ部56cは、摺動孔12aの端部側との間に、外部への油密を確保するためOリング等のシール部材(以下、Oリングと呼ぶ)59を嵌挿している(図1参照)。
【0049】
係止部56aは、図1に示すように、タイマピストン51の高圧室側端面51aに当接可能に配置されており、タイマピストン51の最遅角位置を規制している。なお、係止部56aは摺動孔12a内に延出している。これにより、高圧側タイマカバー56の肉厚を増加させている。係止部56aは少なくともフランジ部56cに比べて肉厚が厚い。
【0050】
段差部56bは、図1に示すように、係止部56aの内側にある。段差部56bは、タイマピストン51(詳しくは高圧室側端面51a)から離間する方向に向かって延びるように、係止部56aの内側に形成されている。段差部56bの形状は、図2に示すように有底孔に形成されている。係止部56aの形状は略円環状である。つまり、係止部56aは所定当接幅W1を有する略円環状部を備える(図2参照)。
【0051】
高圧室側端面51aと段差部56とで区画される所定容積の燃料空間は、タイマ高圧室54内の燃料空間の一部を構成している。タイマピストン51が最遅角状態にあるときであっても、高圧室54の燃料空間として、所定容積の燃料空間を得られる。したがって、タイマピストン51が最遅角状態にあるときであっても、所定容積の燃料を高圧室54に確保しておくことができる。
【0052】
なお、タイマ低圧室内には、図1に示すように、タイマピストン51を高圧側カバー56側へ付勢するアウタスプリング55が設けられている。
【0053】
燃料噴射装置1には、上記タイマ機構24を利用し、内燃機関の負荷が大きい場合には遅角させ、負荷が小さい場合には進角させる逆進角特性を有するロードタイマ機構を備えている。
【0054】
ロードタイマ機構は、図3に示すように、ガバナシャフト45の内部に形成され、一端がガバナシャフト45の外周面に開口し、他端が燃料の低圧側に連通する逃がし通路76と、ガバナスリーブ46に形成され、ガバナシャフト45の嵌合部における内外面を貫通する貫通孔77とを備えている。逃がし通路76は、ガバナシャフト45の略中心に形成された横孔78と、この横孔78に交差してガバナシャフト45の径方向に延びる縦孔79と、この縦孔79の開口部が底面に開口する環状溝80とから構成されている。横孔78の図3の右先端は栓(図示せず)によって封止されている。また、横孔78の基端側は、ポンプハフジング12に形成された低圧ポート82(図5参照)を介して導入ポート23に接続されている。貫通孔77は、ガバナシャフト45との嵌合部に形成されており、ガバナスリーブ46を貫通するポート83と、ガバナスリーブ46の内周面に形成されてポート83が底面に開口する環状溝84とから構成されている。
【0055】
これら逃がし通路76と貫通孔77の位置関係は、図3に示すように、ガバナスリーブ46の前進時には逃がし通路76と貫通孔77とが遮断され、後退時には逃がし通路76と貫通孔77とが連通するように配置されている。
【0056】
なお、ここで、タイマ機構24およびロードタイマ機構は、燃料噴射装置1の燃料噴射時期を調整する燃料噴射時期制御装置を構成している。
【0057】
上述の構成を有する燃料噴射装置1の作動について説明する。ここでは、本発明に係るタイマ機構およびロードタイマ機構の作動を中心に説明する。内燃機関を駆動すると、内燃機関の回転に同期してドライブシャフト2およびフィードポンプ3が回転する。すると、例えばローラリング7に配置されたカムローラ8を介してカムプレート6が図5の左方向にリフトダウンする。そして、再びカムローラ8を介してカムプレート6がカム山フェイス6aに沿って上昇すると、プランジャ10の回転を伴いながら、図5の右方向にリフトアップし、プランジャ高圧室14内の燃料を加圧する。その結果、フィードポンプ3の回転により燃料タンクから汲み上げた燃料は、ポンプ室16、プランジャ高圧室14、吐出ポート、デリバリバルブ20を介して、各気筒の燃料噴射ノズルに圧送される。
【0058】
この様にカムプレート6のリフトダウンおよびリフトアップは、カム山フェイス6aに対するカムローラ8の乗り上げ、乗り下げ動作を繰り返し、内燃機関への高圧燃料噴射終了時の駆動反力Fが、図1に示すように、カムプレート6からカムローラ8、ローラリング7、スライドピン52を介してタイマピストン51に作用する。その結果、タイマ高圧室54はタイマピストン51の高圧室側端面51aによって駆動反力Fによる押圧を受ける。なお、駆動反力Fは、ローラリング7に作用する駆動トルク反力を、ローラリング7からタイマピストン51の中心距離で除したものである。
【0059】
ロードタイマ機構において、逃がし通路76と貫通孔77の位置関係は、図3に示すように、ガバナスリーブ46の前進時には逃がし通路76と貫通孔77とが遮断され、後退時には逃がし通路76と貫通孔77とが連通するように配置されているため、内燃機関の負荷の増加に従いタイマピストン51を遅角させる(図4(a)参照)。
【0060】
ここで、高負荷時に、上記ロードタイマ機構の動作によりポンプ室16内の燃料圧力が低くなる。ポンプ室16の燃料は高圧側オリフィス53を通じてタイマ高圧室54に導かれている。一方、タイマ高圧室54の燃料は、サーボバルブ60の連通、遮断動作によって、燃料通路62を経て排出通路65を通じて、タイマ低圧室25へ排出される。このため、タイマ高圧室54内の燃料圧力は上がらず、タイマピストン51は、アウタスプリング55の付勢力により高圧側タイマカバー56に当接する場合がある。
【0061】
駆動反力Fがタイマピストン51に加わると、タイマピストン51(詳しくは、高圧室側端面51a)は、係止部56aを介して高圧側タイマカバー56を押圧し、高圧側タイマカバー56に駆動反力Fが作用する。その結果、高圧燃料噴射に伴い発生する駆動反力Fによって、高圧側タイマカバー56が歪んで変形し、タイマ高圧室54の体積が増加する。この体積の増加に伴い、タイマ高圧室54内の燃料の圧力が低下しようとする。
【0062】
この様なタイマピストン51が最遅角状態にある場合であっても、高圧側タイマカバー56に形成された段差部56bによって、高圧室内には、所定容積の燃料が確保されている。従来のタイマピストン51の最遅角状態における高圧室の容積に比べて所定容積分増加している。
【0063】
これにより、高圧側タイマカバー56の変形が原因で高圧室54内の堆積が増加したとしても、容積変化割合を低減できる。段差部56bによる所定容積をある程度大きく形成することで、容積変化割合は小さくあるいは僅かとなる。したがって、容積変化割合を小さくあるいは僅かにすることが可能であるので、負圧発生を防止または抑制することができる。
【0064】
さらに、高圧側タイマカバー56が変形したとき、サーボバルブ60により高圧室54と低圧室25とが燃料通路62を介して連通したとしても、高圧室54の燃料は少なくとも所定容積を有するので、高圧室54内の全燃料が直ちに流出してしまうことを回避可能である。その結果、サーボバルブ60の連通動作により負圧が誘発されることを防止することができる。
【0065】
その結果、負圧発生により生じるキャビティの形成を防止可能であるので、タイマピストン51の高圧室側端面51a等におけるキャビテーションエロージョンの発生防止が図れる。
【0066】
なお、以上説明した本実施形態において、係止部56bは略円環状部を有するので、タイマピストン51の高圧室側端面51aと係止部56bとが当接する際、安定した当接面の確保が可能である。係止部56aにどのような形状の段差部56bが形成されようとも、係止部56aは、安定して当接可能な当接面であることを損なわれない。
【0067】
なお、以上説明した本実施形態において、係止部56aの外周と摺動孔12aとは遊嵌することが好ましい。これにより、係止部56aの外周と摺動孔12aの間の隙間は、嵌合するように狭められている。その結果、この狭められた隙間によって、摺動孔12aの端部側とフランジ部56cとの間に嵌挿されたOリング59へ、高圧室の燃料の圧力が直接伝播されることが防止される。したがって、駆動トルク反力の影響による高圧室54内の燃料の急激な圧力変動から、Oリング59を保護することが可能である。なお、高圧室54内の燃料の急激な圧力変動は、負圧(キャビティ)発生が生じなくとも、燃料噴射ごとに発生する駆動トルク反力がタイマピストン51へ作用、作用解除することで、生じるからである。なお、この高圧室54内の燃料の急激な圧力変動は、キャビティの崩壊時に生じる衝撃エネルギから比べれば小さく、Oリング等のゴムあるいは樹脂部材以外には影響を及ぼさない。
【0068】
(第2および第3の実施形態)
第2の実施形態を、図6に従って説明する。なお、以下の説明では、第1の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。図6は、本実施形態に係る高圧側タイマカバーを示す図であって、図6(a)は断面図、図6(b)は図6(a)のAからみた平面図である。
【0069】
第2の実施形態では、高圧側タイマカバー156において、第1の実施形態で説明した係止部56aの内側に、形成される段差部156bは、略円環状の溝である。図6(b)に示すように、係止部56aは、係止部56aの中央側つまり段差部156bの内側に第2の係止部156aを有する。この様にしても、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0070】
さらに、係止部56aは第2の係止部156aを有するので、高圧室側端面51aとの当接面積を拡大することが可能である。このため、例えば燃料通路62の高圧室側端面51a側の開口部周りの燃料流れの流れ損失を低減したい場合、係止部56と高圧室側端面51aとの当接面積が同じであるという条件の基で、係止部56aの略円環状部における当接幅をW1からW2に小さくすることが可能である(W2<W1)。この場合、高圧室54内での燃料の流れ易さの差異がほとんどなくなる。流れの損失が原因による局部的な負圧発生を防止する効果も得られる。例えば高圧側タイマカバー56が変形したとき、サーボバルブ60により高圧室54と低圧室25とが燃料通路62を介して連通したとしても、流れの損失が原因で局部的な負圧が発生することはない。
【0071】
第3の実施形態を、図7に従って説明する。図7は、本実施形態に係る高圧側タイマカバーを示す図であって、図7(a)は断面図、図7(b)は図7(a)のAからみた平面図である。
【0072】
第3の実施形態では、図7(b)に示すように、高圧側タイマカバー256の段差部256bにおいて、第1の実施形態で説明した有底孔の開口部の形状を、略半円形にしてもよい。絞りの小さい高圧側オリフィス53には、係止部56aを構成する第2の係止部256aが対向し、比較的開口面積が大きい燃料通路62には、段差部256bの底面が対向する。これにより、高圧室54内での燃料の流れ易さが略均一となる。この様にしても、第2の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【0073】
以上説明した本実施形態において、第1、第2、および第3の実施形態の段差部56a、156b、256bの形状を採用することで、切削加工あるいは鍛造加工等の製造方法によって、高圧側タイマカバー56、156、256が容易に形成することが可能である。したがって、キャビテーションエロージョンの発生防止が可能な燃料噴射装置1を安価に提供できる。
【0074】
さらになお、タイマピストン51の最遅角状態において高圧室54内の燃料空間に所定容積を確保する手段として、第1、第2、および第3の実施形態のいずれも高圧側タイマカバー56、156、256に段差部56a、156b、256bを設けるので、所定容積を大きく確保することが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の燃料噴射装置に係るタイマ機構を示す横断面図である。
【図2】図1中の高圧側タイマカバーを示す図であって、図2(a)は断面図、図2(b)は図2(a)のAからみた平面図である。
【図3】第1の実施形態に係わるロードタイマ機構を示す縦断面図である。
【図4】ロードタイマ機構により進角特性を表すグラフであって、図4(a)は負荷の増加に従い遅角する逆進角特性、図4(b)は負荷の減少に従い遅角する比較例の進角特性を示すグラフである。
【図5】本発明の第1の実施形態の燃料噴射装置を示す縦断面図である。
【図6】第2の実施形態に係る高圧側タイマカバーを示す図であって、図6(a)は断面図、図6(b)は図6(a)のAからみた平面図である。
【図7】第3の実施形態に係る高圧側タイマカバーを示す図であって、図7(a)は断面図、図7(b)は図7(a)のAからみた平面図である。
【符号の説明】
1 燃料噴射装置
2 ドライブシャフト
3 フィードポンプ
4 ガバナ
6 カムプレート
7 ローラリング
8 カムローラ
10 プランジャ
12 ハウジング
12a 摺動孔
14 プランジャ高圧室
24 タイマ機構
25 タイマ低圧室(低圧室)
45 ガバナシャフト
46 ガバナスリーブ
47 フライウェイト
51 タイマピストン
53 高圧側オリフィス
54 タイマ高圧室(高圧室)
55 アウタスプリング
56 高圧側タイマカバー
56a 係止部
56b 段差部
56c フランジ部
59 Oリング(シール部材)
60 サーボバルブ
61a サーボバルブ挿入孔
61b 略環状溝(燃料通路の一部)
61c 連絡孔(燃料通路の一部)
62 燃料通路
63 流入通路
64 サーボバルブスプリング
65 排出通路
76 逃がし通路(ロードタイマ機構の一部)
77 貫通孔(ロードタイマ機構の一部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection device, and more particularly to a fuel injection timing control device for a fuel injection device.
[0002]
[Prior art]
As a fuel injection device, for example, in a distributed fuel injection pump used in a fuel injection device of a diesel engine, a fuel injection timing control device provided with a servo valve is known (see Patent Document 1). In the technique according to the disclosure of Patent Document 1, a servo valve is slidably supported in an insertion hole formed in a timer piston. This servo valve slides in the insertion hole due to a change in the pressure of the fuel oil supplied from the feed pump. When the supply pressure rises, fuel oil is supplied from the feed pump to the high-pressure chamber, and the timer piston moves to the advance side. On the other hand, when the supply pressure decreases, the servo valve is opened to connect the high pressure chamber and the low pressure chamber, and the timer piston is moved to the retard side. This type of fuel injection timing control device has a higher control force than a device without a servo valve and is not easily affected by the pump drive reaction force, and is currently widely used as a servo timer mechanism.
[0003]
Note that the high pressure chamber and the low pressure chamber are formed with a timer piston interposed therebetween, and for example, the high pressure chamber is formed of a timer piston and a high pressure side timer cover.
[0004]
In recent years, in industrial machines such as construction machinery, exhaust gas regulations for diesel engines are being strengthened in the same manner as vehicles such as passenger cars. Along with this, there is a demand for practical use of a load timer mechanism (see Patent Document 2) capable of obtaining a reverse advance angle characteristic as an exhaust gas purification measure in a low load region. In the technique according to the disclosure of
[0005]
[Patent Document 1]
JP 58-32928 A
[0006]
[Patent Document 2]
Actual opening and closing 4-1644
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the technique disclosed in the above publication, if a fuel injection device having a servo timer mechanism and a load timer mechanism having a reverse advance angle characteristic is to be put into practical use, the timer piston is in the most retarded state in a high load range. Press the high-pressure timer cover. Since a high driving reaction force acts on the timer piston, cavitation erosion may occur on the end surface of the timer piston on the high pressure side due to the generation of a cavity in the high pressure chamber due to distortion of the high pressure side timer cover.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances. Accordingly, the object of the present invention is to provide a fuel injection device that has a servo timer mechanism and a load timer mechanism having a reverse advance angle characteristic and can prevent the occurrence of erosion. It is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the feed pump for supplying fuel into the pump chamber, the governor shaft disposed in the pump chamber, and the outer periphery of the governor shaft are slidably fitted on the outer periphery of the governor shaft so as to open the flyweight. The governor has a governor sleeve that moves forward in the axial direction in conjunction and moves back in the axial direction in conjunction with the closing operation of the flyweight, and when the fuel in the pump chamber is at high pressure, the fuel injection timing is advanced and the pressure is low. In a fuel injection device having a timer mechanism that sometimes retards fuel injection timing, an escape passage formed inside the governor shaft, having one end opened on the outer peripheral surface of the governor shaft and the other end communicating with the low pressure side of the fuel And is formed in the governor sleeve, penetrates the inner and outer surfaces of the fitting portion with the governor shaft, and is blocked from the escape passage when the governor sleeve advances. And having a through hole communicating with the passage relief during retraction,
The timer mechanism includes a timer piston engaged with a roller ring capable of adjusting the fuel injection timing, and a high-pressure timer cover having a locking portion that regulates the most retarded position of the timer piston, and slides the timer piston. The sliding hole that is supported freely is divided into two pressure chambers. One of the pressure chambers receives the driving torque reaction force acting on the roller ring through the timer piston, and is a high pressure chamber partitioned by the high pressure side timer cover. The other is a low-pressure chamber that communicates with the low-pressure side of the fuel, the servo valve insertion hole that is formed in the timer piston and opens to the low-pressure chamber, the inflow passage to which fuel is supplied to the pump chamber, and the high-pressure chamber communicates with the servo valve It has a fuel passage that opens in the insertion hole and a servo valve that can slide in the servo valve insertion hole.
The servo valve receives the pressure of the fuel in the pump chamber guided from the inflow passage at one end, the servo valve spring is biased against the fuel pressure at the other end, and the fuel is changed according to the pressure change of the fuel in the pump chamber. The passage and the low-pressure chamber can be communicated and blocked.
The high pressure side timer cover is provided with a stepped portion extending in a direction away from the timer piston in the locking portion,
And the locking part extends into the sliding hole, and the outer periphery of the locking part and the sliding hole are loosely fitted,
The high-pressure timer cover is a separate member from the housing in which the sliding hole is formed, and further includes a flange portion for closing the sliding hole,
A seal member is inserted between the flange portion and the housing.
[0010]
First, the through hole of the governor sleeve is cut off from the escape passage when the governor sleeve moves forward, and constitutes a load timer structure that communicates with the escape passage when the governor sleeve moves backward. The fuel in the room flows out to the low pressure side through the escape passage. As a result, this load timer structure retards the fuel injection timing in the timer mechanism in a high load state as compared with the low load region.
[0011]
Further, the timer mechanism has a servo valve that is slidably supported in a servo valve insertion hole formed in the timer piston, and a second end that opposes the fuel pressure in the pump chamber applied to one end of the servo valve. A servo valve spring is provided to move the position of the servo valve in accordance with a change in fuel pressure in the pump chamber. As a result, the fuel piston communicating with the high pressure chamber and the low pressure chamber communicate with each other, and the timer piston is controlled to a timer piston position at which switching is performed.
[0012]
Further, when the timer piston is in the most retarded state in the high load region, the high pressure side timer cover is deformed and the volume in the high pressure chamber is increased by the timer piston pressing the high pressure side timer cover by the driving torque reaction force. .
[0013]
On the other hand, the high pressure side timer cover having a locking portion that regulates the most retarded angle position of the timer piston is provided with a stepped portion that extends in a direction away from the timer piston in the locking portion. Even when the timer piston is in the most retarded angle state, a predetermined volume of fuel space defined by the stepped portion and the timer piston is formed. The volume of the high pressure chamber in the most retarded state is increased by a predetermined volume. Thereby, even if deposition in the high-pressure chamber increases due to deformation of the high-pressure timer cover, the volume change rate can be reduced. Therefore, since the volume change rate can be reduced or made small, the generation of negative pressure can be prevented or suppressed.
[0014]
Further, when the high-pressure timer cover is deformed, even if the high-pressure chamber and the low-pressure chamber are communicated via the fuel passage by the servo valve, the fuel in the high-pressure chamber has at least a predetermined volume, so that all the fuel in the high-pressure chamber immediately It is possible to avoid leakage. As a result, it is possible to prevent the negative pressure from being induced by the communication operation of the servo valve.
[0015]
As a result, it is possible to prevent the formation of cavities caused by the generation of negative pressure, thereby preventing the occurrence of cavitation erosion.
[0016]
According to the second and third aspects of the present invention, the stepped portion can be easily formed by cutting or forging. A fuel injection device capable of preventing the occurrence of cavitation erosion can be provided at a low cost.
[0017]
Note that, as means for securing a predetermined volume in the most retarded state of the timer piston, from claim 1Claim 4In either case, since the step portion is provided in the high-pressure timer cover, a large predetermined volume can be secured.
[0018]
According to
[0019]
Even if negative pressure does not occur, the driving torque reaction force generated at each fuel injection acts on the timer piston and cancels the action, so that the fuel pressure in the high-pressure chamber fluctuates rapidly.In particularThe locking part extends into the sliding hole, and the outer periphery of the locking part and the sliding hole are preferably loosely fitted.
[0020]
Thereby, the clearance gap between the outer periphery of a latching | locking part and a sliding hole is narrowed so that it may fit. For example, when a sealing member such as an O-ring is inserted between the high-pressure timer cover and the sliding hole side to ensure oil tightness to the outside, the pressure of the fuel in the high-pressure chamber is applied to the sealing member by the clearance. Direct propagation is prevented. Therefore, it is possible to protect the seal member from a sudden pressure fluctuation of the fuel in the high pressure chamber due to the influence of the driving torque reaction force.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A specific embodiment of a fuel injection device of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a timer mechanism according to the fuel injection device of the present embodiment. 2A and 2B are diagrams showing the high-pressure side timer cover in FIG. 1, in which FIG. 2A is a cross-sectional view, and FIG. 2B is a plan view as seen from A in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the load timer mechanism according to the present embodiment. 4A and 4B are graphs showing an advance angle characteristic by a load timer mechanism. FIG. 4A is a reverse advance characteristic that is retarded as the load increases, and FIG. 4B is a comparison that is retarded as the load is decreased. It is a graph which shows the advance angle characteristic of an example. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the fuel injection device of the present embodiment.
[0023]
As shown in FIG. 5, a
[0024]
A drive gear 5 for driving the
[0025]
The
[0026]
The cam nose face 6 a is in rolling contact with the
[0027]
The
[0028]
A
[0029]
In addition, an inlet (not shown) connected to a fuel tank (not shown) is attached to the
[0030]
A
[0031]
When the
[0032]
Here, in the suction stroke in which the plunger 10 moves backward and the plunger high-
[0033]
On the other hand, the plunger 10 is formed with a
[0034]
The spill ring 33 is engaged with the end of the
[0035]
The
[0036]
An adjusting
[0037]
Moreover, the
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
The rotational positions of the
[0041]
For example, in a state in which the tension of the
When the rotational speed of the
[0042]
On the other hand, in the case where the rotational speed of the
[0043]
A
[0044]
As shown in FIG. 1, the
[0045]
In the
[0046]
Hereinafter, in this embodiment, it is assumed that a servo
[0047]
The
[0048]
The high pressure
[0049]
As shown in FIG. 1, the locking
[0050]
As shown in FIG. 1, the stepped
[0051]
The fuel space having a predetermined volume defined by the high pressure chamber side end face 51 a and the stepped
[0052]
As shown in FIG. 1, an
[0053]
The fuel injection device 1 is provided with a load timer mechanism using the
[0054]
As shown in FIG. 3, the load timer mechanism is formed inside the
[0055]
As shown in FIG. 3, the positional relationship between the
[0056]
Here, the
[0057]
The operation of the fuel injection device 1 having the above-described configuration will be described. Here, the operation of the timer mechanism and the load timer mechanism according to the present invention will be mainly described. When the internal combustion engine is driven, the
[0058]
In this way, the lift-down and lift-up of the
[0059]
In the load timer mechanism, as shown in FIG. 3, the positional relationship between the
[0060]
Here, when the load is high, the fuel pressure in the
[0061]
When the driving reaction force F is applied to the
[0062]
Even when the
[0063]
Thereby, even if deposition in the high-
[0064]
Further, when the high-
[0065]
As a result, it is possible to prevent the formation of a cavity caused by the generation of negative pressure, so that the occurrence of cavitation erosion on the high pressure chamber
[0066]
In the present embodiment described above, since the locking
[0067]
In the present embodiment described above, it is preferable that the outer periphery of the locking
[0068]
(Second and third embodiments)
A second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description, the same or equivalent components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated. 6A and 6B are views showing the high-pressure side timer cover according to the present embodiment, in which FIG. 6A is a cross-sectional view, and FIG. 6B is a plan view as viewed from A of FIG.
[0069]
In the second embodiment, in the high-
[0070]
Furthermore, since the locking
[0071]
A third embodiment will be described with reference to FIG. 7A and 7B are views showing the high-pressure side timer cover according to the present embodiment, in which FIG. 7A is a cross-sectional view, and FIG. 7B is a plan view as viewed from A of FIG.
[0072]
In the third embodiment, as shown in FIG. 7B, in the stepped
[0073]
In the present embodiment described above, by adopting the shape of the stepped
[0074]
Furthermore, as means for securing a predetermined volume in the fuel space in the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a timer mechanism according to a fuel injection device of a first embodiment of the present invention.
2A and 2B are diagrams showing a high-pressure timer cover in FIG. 1, in which FIG. 2A is a cross-sectional view, and FIG. 2B is a plan view as viewed from A of FIG.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a load timer mechanism according to the first embodiment.
4A and 4B are graphs showing an advance angle characteristic by a load timer mechanism, in which FIG. 4A is a reverse advance angle characteristic that retards as the load increases, and FIG. 4B is a comparison that retards as the load decreases. It is a graph which shows the advance angle characteristic of an example.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
6A and 6B are views showing a high-pressure side timer cover according to a second embodiment, in which FIG. 6A is a cross-sectional view, and FIG. 6B is a plan view seen from A in FIG. .
7A and 7B are views showing a high-pressure side timer cover according to a third embodiment, in which FIG. 7A is a cross-sectional view, and FIG. 7B is a plan view seen from A in FIG. 7A. .
[Explanation of symbols]
1 Fuel injector
2 Drive shaft
3 Feed pump
4 Governor
6 Cam plate
7 Roller ring
8 Cam rollers
10 Plunger
12 Housing
12a Sliding hole
14 Plunger high pressure chamber
24 Timer mechanism
25 Timer Low Pressure Chamber (Low Pressure Chamber)
45 Governor shaft
46 Governor Sleeve
47 Flyweight
51 Timer piston
53 High-pressure side orifice
54 Timer High Pressure Chamber (High Pressure Chamber)
55 Outer Spring
56 High-pressure timer cover
56a Locking part
56b Stepped part
56c Flange
59 O-ring (seal member)
60 servo valves
61a Servo valve insertion hole
61b substantially annular groove (part of fuel passage)
61c Communication hole (part of fuel passage)
62 Fuel passage
63 Inflow passage
64 Servo valve spring
65 discharge passage
76 Relief passage (part of load timer mechanism)
77 Through hole (part of load timer mechanism)
Claims (4)
前記ポンプ室内に配置されたガバナシャフト、および前記ガバナシャフトの外周に摺動自在に外嵌され、フライウェイトの開動作に連動して軸方向に前進し、前記フライウェイトの閉動作に連動して軸方向に後退するガバナスリーブを有するガバナと、
前記ポンプ室内の燃料が高圧であるときには燃料噴射時期を進角させ、低圧であるときには燃料噴射時期を遅角させるタイマ機構とを備えた燃料噴射装置において、
前記ガバナシャフトの内部に形成され、一端が前記ガバナシャフトの外周面に開口し、他端が燃料の低圧側に連通する逃がし通路と、前記ガバナスリーブに形成され、前記ガバナシャフトとの嵌合部における内外面を貫通し、前記ガバナスリーブの前進時には前記逃がし通路に対して遮断され、後退時には前記逃がし通路と連通する貫通孔とを有するとともに、
前記タイマ機構は、燃料噴射時期を調整可能なローラリングに係合されたタイマピストンと、前記タイマピストンを摺動自在に支持する摺動孔が二つの圧力室に分けられ、前記圧力室の一方を前記ローラリングに作用する駆動トルク反力を前記タイマピストンを介して受ける高圧室とし、他方を燃料の低圧側に通じる低圧室とし、前記高圧室側に配置され、前記タイマピストンの最遅角位置を規制する係止部を有する高圧側タイマカバーと、前記タイマピストン内に形成され、前記低圧室に開口するサーボバルブ挿入孔、前記ポンプ室の燃料が供給される流入通路、および前記高圧室に連通し、前記サーボバルブ挿入孔に開口する燃料通路と、前記サーボバルブ挿入孔に摺動自在なサーボバルブとを備え、
前記サーボバルブは、その一端で前記流入通路から導かれる前記ポンプ室の燃料の圧力を受け、その他端で該燃料圧力に対抗してサーボバルブスプリングが付勢され、前記ポンプ室の燃料の圧力変化に応じて前記燃料通路と前記低圧室とを連通、遮断可能にし、
前記高圧側タイマカバーには、前記係止部に、前記タイマピストンから離間する方向に向かって延びる段差部が設けられ、
かつ、前記係止部は前記摺動孔内に延出しており、前記係止部の外周と前記摺動孔とは遊嵌しているとともに、
前記高圧側タイマカバーは、前記摺動孔が形成されているハウジングとは別部材であって、前記摺動孔を閉塞するためのフランジ部をさらに備えており、
前記フランジ部と、前記ハウジングとの間に、シール部材が嵌挿されていることを特徴とする燃料噴射装置。A feed pump for supplying fuel into the pump chamber;
A governor shaft disposed in the pump chamber and a slidably fitted outer periphery of the governor shaft, advance in the axial direction in conjunction with the opening operation of the flyweight, and in conjunction with the closing operation of the flyweight. A governor having a governor sleeve retracting axially;
A fuel injection device comprising a timer mechanism for advancing the fuel injection timing when the fuel in the pump chamber is at a high pressure and for retarding the fuel injection timing when the fuel is at a low pressure;
An escape passage formed in the governor shaft, having one end opened in the outer peripheral surface of the governor shaft and the other end communicating with the low pressure side of the fuel, and a fitting portion formed in the governor sleeve and the governor shaft And has a through hole that is cut off from the escape passage when the governor sleeve advances, and communicates with the escape passage when retreating,
In the timer mechanism, a timer piston engaged with a roller ring capable of adjusting fuel injection timing and a sliding hole for slidably supporting the timer piston are divided into two pressure chambers. Is a high pressure chamber that receives the driving torque reaction force acting on the roller ring via the timer piston, and the other is a low pressure chamber that communicates with the low pressure side of the fuel. A high-pressure timer cover having a locking portion for regulating the position; a servo valve insertion hole formed in the timer piston and opening into the low-pressure chamber; an inflow passage through which fuel in the pump chamber is supplied; and the high-pressure chamber A fuel passage that opens into the servo valve insertion hole, and a servo valve that is slidable in the servo valve insertion hole,
The servo valve receives the pressure of the fuel in the pump chamber guided from the inflow passage at one end thereof, and the servo valve spring is biased against the fuel pressure at the other end to change the pressure of the fuel in the pump chamber. In accordance with the communication between the fuel passage and the low-pressure chamber,
The high pressure side timer cover is provided with a stepped portion extending in a direction away from the timer piston at the locking portion,
And the locking part extends into the sliding hole, and the outer periphery of the locking part and the sliding hole are loosely fitted,
The high-pressure side timer cover is a separate member from the housing in which the sliding hole is formed, and further includes a flange portion for closing the sliding hole,
A fuel injection device , wherein a seal member is inserted between the flange portion and the housing .
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