JP4057775B2 - 燃料噴射ポンプの供給量制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
この発明は、燃料噴射ポンプにおける供給量を制御するための制御装置に関し、この際制御装置は、ポンプシリンダと、斜めのガイドエッジを有するポンプピストンと、調節スリーブとからなり、この調節スリーブはポンプピストンのピストン脚部を軸方向に自由可動となるように包囲し、ピストン脚部は調節スリーブによって回転方向に正確に誘導される。
【０００２】
この種の制御装置は、特にディーゼルエンジン用の燃料噴射ポンプの供給量制御の従来の技術水準において知られている。これは、通常面取り部制御を用いたいつ流原理に従って動作し、ポンプピストンを回転させることによって供給量を制御する。ポンプピストンは縦溝を備えており、これを介してピストン上方の圧力空間が常に面取り部（ガイドエッジ）下方の空間と接続されている。従って、ポンプピストンの有効ストロークは、それを回転させることによって変更することができる。これは、歯車を介して調節スリーブに噛合する制御棒を介して実施される。この際調節スリーブは、そのストローク動作に影響を与えることなく、ポンプピストンと固定的に結合される。ここで、制御棒動作の制御は機械式または電気的に実施される。
【０００３】
従来の技術水準における実施例の一つは図９に示されるものであり、ここで制御棒８０には歯が切られており、これは調整スリーブ８１の外側歯に噛合している。ここで、調整スリーブ８１は、ポンプシリンダ８３内におけるポンプピストン８２の軸方向動作を可能にする必要があるが、周囲方向において回転可能でなければならない。
【０００４】
従来、この種の制御装置は、高コストな製造方式を必要とするとともに、調節スリーブとピストン脚部との間のガイド面がきつく接合しているために稼動時にロックする傾向があり；その結果大きな磨耗がもたらされる。
これに対して、日本特許出願第Ａ−６０１３２０６４号公報には、ロックしにくい制御装置が記載されている。これにおいては、調節スリーブの内径がピストン脚部の大直径より著しく大きいため、ポンプピストンの傾斜遊びは比較的大きなものとなり；下死点の領域においてのみ前記方向における遊びが短い補強輪によって顕著に削減される。他方、その他全ての位置において、許容されるポンプピストンの大きな傾斜の結果大きな磨耗が生じると考えられる。
【０００５】
従って、本発明の目的は、前述の種類の燃料噴射ポンプの供給量制御装置において、低コストに製造し得るとともに、無障害かつ磨耗の少ない動作を達成することができる制御装置を提供することである。
【０００６】
前記の課題は、請求項１に記載された特徴に従って解決される。
ピストン脚部が調節スリーブによって回転方向内で各上下動位置において正確に誘導されるとともに、調節スリーブのポンプ側端部がポンプシリンダのシリンダ断片を軸方向に推動可能かつ回転可能に包囲することによって、ロックしないように制御装置を作動させることが保持される。
本発明の別の構成形態によれば、調節ガイド板が管状外郭部材のポンプシリンダに向いた端部に結合され、この調節ガイド板はポンプシリンダを周囲方向において部分的に円形アーチ状に気密に包囲する。
【０００７】
本発明によれば、前記の種類の制御装置において、調節スリーブは好適には深絞り金属板から形成された縦長の薄板からなる管状外郭と、この管状外郭部材と接続された調節ガイド板と、この調節ガイド板上に形成された調節ガイドとを備える。このことによって、低コストな製造と、磨耗が少なく障害も生じない動作が可能となる。
【０００８】
本発明の好適な追加構成において、調節ガイド板は管状外郭部材のポンプシリンダに向いた端部に接続される。これは、例えば、管状外郭部材が対向する２つの円形部分上において調節ガイド板を貫通し、別の対向する２つの円形部分上においては調節ガイド板を支承することによって実施される。
【０００９】
さらに、調節ガイド板が、周囲方向においてポンプシリンダに対して回転可能であるようにポンプシリンダを包囲することが好適である。これによって、調節スリーブにポンプシリンダが挿入される。例えば、管状外郭部材が挿入されていない調節ガイド板の両側はポンプシリンダに密着する。
【００１０】
本発明の好適な実施形態において、ピストン脚部と調節スリーブとの間には線形接触が形成される。つまり、管状外郭部材またはピストン脚部を適宜に構成することによって平面状の接続面ではなく一本の線に沿って延在する接触部分が形成される。ピストン脚部のみが調節スリーブと接触する。従って、ポンプピストンの軸方向の自由度が最大限に確保され、同時に効率的な回転可能性が達成される。その結果、引っかかりおよび磨耗が防止される。
【００１１】
別の好適な実施形態において、ピストン脚部と調節スリーブとの間には点接触のみを形成することが好適である。このため、ピストン脚部と調節スリーブとの間の摩擦が最小限になり、磨耗が大幅に削減される。加えて、ピストン脚部が調節スリーブ内に引っかかる危険性が最小化される。
【００１２】
本発明の好適な追加構成形態において、調節スリーブは縦軸に対して平行な補強輪を有する管状外郭部材を備えている。このことにより、ピストン脚部を単純に構成するとともに、ピストン脚部が調節スリーブと一線上で接触することが可能となる。さらに、この補強輪によって管状外郭部材を比較的簡単に製造することができるとともに、管状外郭部材を追加的に補強することが可能となる。この実施形態に代えて、調節スリーブが平滑な管状外郭部材を備えることができる。つまり、断面が十字型もしくはクローバー型の調節スリーブが、補強輪付外郭形状と異なって平滑な壁部を有し、点または線上接触はピストン脚部の形状によって達成される。
【００１３】
さらに、本発明の好適な実施形態によれば、ピストン脚部は接触点に向かって突出する湾曲部を有する。この湾曲部は、ピストン脚部に接合された半球に近いものとなる。この種のピストン形状は、例えば受食方式によって製造することができる。この種の形状で平滑な管状外郭部材と組み合わせることによって、点接触が実現し、従って最小の磨耗および確実な動作が達成される。
【００１４】
本発明の別の追加構成形態によれば、管状外郭部材および調節ガイド板が互いに溶接される。このため、小さな熱変形を有する溶接方法が重要となる。この際、少数の溶接点を形成すれば充分である。
【００１５】
本発明のさらに別の実施形態においては、管状外郭部材および調節ガイド板は互いにリベット結合される。これは、少ない製造個数において有利であるとともに、熱変形の無い力学ロック式の結合を可能とする。
【００１６】
本発明の別の提案によれば、管状外郭部材は滑動性被覆層を備えることが好適である。これは、例えば、管状外郭部材金属板上に配設された低摩擦金属またはプラスチック被覆層（例えばテフロン）をとすることができる。
【００１９】
次に、本発明の実施例につき、添付図面を参照しながら説明する。
【００２０】
図１には、本発明に係る燃料噴射ポンプの制御装置の一実施例が示されており、これはポンプシリンダ２を備えており、その内部において図示されていない溝およびガイドエッジを有するピストン３が上下動作し、さらにピストン棒３０を介してポンプピストン３と結合されたピストン脚部４を備え、これは調節スリーブ５内において軸方向に自由可動であるとともに周囲方向については拘束して収容されている。調節スリーブ５は管状外郭部材６を備えており、この内部においてピストン棒３０が軸方向に自由に上下動することができ、さらに調節ガイド板７を備え、これは管状外郭部材６と力学ロック式に結合される。調節ガイド板７上にはフック形状の調節ガイド８が形成され、その自由端部には突起部を備えている。調節ガイド板８には図示されていない制御棒が噛合している。さらに、調節スリーブ５の管状外郭部材６内に補強輪９が示されている。点線で示されたピストン脚部４′に示されるように、この補強輪９によってピストン脚部４がその軸方向の縦動作に際して誘導される。ポンプピストン３の適宜な上下動作は、ポンプタペット１０上に作用する振動圧力によって達成される。
【００２１】
稼動中において、ポンプピストン３はポンプシリンダ２内を上下動作し、これによって適宜な燃料量が推進される。同時にピストン脚部４，４′が調節スリーブ内を上下に滑動し、この際補強輪９上において線接触が形成される。図示されていない制御棒を適宜に調節することによって調節ガイド８を回転させ、これによって調節スリーブ５がポンプシリンダ２に対して回転する。この回転に際して、ピストン脚部４，４′が連動し、これによってポンプピストン３がポンプシリンダ２内において回転し、その結果図示されていないガイドエッジまたは縦溝の燃料開口部に対する位置が変更される。従って、ポンプシリンダ２と調節スリーブ５との間において周囲方向の回転のみが実施され、これに対して調節スリーブ５とピストン脚部４との間には軸方向の相対動作が実施される。
【００２２】
図２には、図１の線II−IIに沿った断面が示されており、ポンプシリンダ２と、管状外郭部材６と、調節ガイド板７と、調節ガイド８とが示されている。調節ガイド８は、調節ガイド板７上においてフック状に垂直に突出し、この調節ガイド板は調節ガイド８に向かって先細となったブラケットを形成している。ポンプシリンダ２の高さにおいて調節ガイド板が平らにされている。ポンプシリンダ２の末端には円形アーチ形状の調節ガイド板湾曲部が接続している。管状外郭部材６の、ポンプシリンダの制御ガイド８に向かった側およびこれに対向する側には、調節ガイド板７が貫通している。調節ガイド板７は、平らにされた側の領域において、周囲方向における回転が可能となるように、ポンプシリンダ２上に接合される。全体的に、調節スリーブ５は、周囲方向において充分な遊びをもって確実な誘導が保持されるように、ポンプシリンダ２を包囲する。さらに、ピストン脚部４が管状外郭部材６の補強輪９に接触する部分が示されている。管状外郭部材６は、リベット２０を介して調節ガイド板７と接続されている。
【００２３】
図３には、図１の線III−IIIに沿った断面が示されている。調節スリーブ５の管状外郭部材６の輪郭は、クローバー型または十字型に似た形状に形成されている。管状外郭部材６の傾斜した内側面はポンプシリンダ２に接合しており、この内部においてポンプピストン３が周期的に上下動作するとともに、調節ガイドの位置に従って周囲方向に回転する。管状外郭部材６は、周囲方向においてポンプシリンダ２の周りを回転することができ、ここでピストン脚部４は、管状外郭部材６の補強輪９と角部３１の両方において管状外郭部材６と略線形に接触するとともに、周囲方向において拘束されており、すなわち調節スリーブの回転動作に連動する。
【００２４】
図４には、図１の線IV−IVに沿った断面が示されており、これにおいてピストン脚部４は補強輪９を有する管状外郭部材６内に示されている。ピストン脚部４のみが管状外郭部材６に対して見かけ上線形に接触している。ピストン棒３０は調節スリーブ３０内において遊びなく上下動作する。ピストン脚部４は実質的に四角形に構成され、ここで短い辺がシリンダ断面のように湾曲している。管状外郭部材６の角部３１においても、広範囲の線形接触が形成される。
【００２５】
図５には、図１の線Ｖ−Ｖに沿った断面が示されている。これには、ポンプシリンダ２と、ポンプピストン３と、ピストン脚部４と、調節スリーブ５と、管状外郭部材６と、調節ガイド板７とが示されている。これによって、調節ガイド板がポンプピストン３を両側からきつく包囲していることが示されている。さらに、点線によって管状外郭部材６のクローバー型形状が示されており、これはガイドとしてピストン脚部４に接合しており、ここでピストン棒３０は調節スリーブ５内において遊びなく延在している。
【００２６】
図６には、本発明の別の実施例が示されており、この図は原則的に図４のものに対応するものである。クローバー型の管状外郭部材６０は、平滑な壁部を有し、すなわち、壁部は補強輪を備えておらず、適宜な点接触は、ピストン脚部６７上で突出している半円形の突起部６１，６２，６３，６４，６５，６６によって形成される。
【００２７】
図７には、図６の線VII−VIIに沿った断面が示されている。これには、ピストン脚部６７の突起部６２，６５、ならびに管状外郭部材６０の平滑、すなわち補強輪の無い壁部が示されている。
【００２８】
図８には、以上の図面に示された制御装置をエンジンブロックに取り付けた状態が示されている。ここで参照符号９０はエンジンブロックの第一のリブを示しており、参照符号９２は第二のリブを示している。参照符号９１は、両方のリブ９０，９２によって形成されるガイド溝を示している。調節スリーブ５は、調節ガイド板７の円形突起部がエンジンブロックの鋳造ガイド溝９１内に嵌合することによって軸方向の移動が防止されている。ここで、溝９１は、調節スリーブが周囲方向に回転するために充分な遊びを備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る制御装置の断面図である。
【図２】 図１の線II−IIに沿った断面図である。
【図３】 図１の線III−IIIに沿った断面図である。
【図４】 図１の線IV−IVに沿った断面図である。
【図５】 図１の線Ｖ−Ｖに沿った断面図である。
【図６】 別の実施例の図４と同じ高さにおける断面図である。
【図７】 図６の線VII−VIIに沿った断面図である。
【図８】 本発明の制御装置の組み立てられた状態を示す構成図である。
【図９】 従来の制御装置を示す構成図である。

Claims (9)

1. 燃料噴射ポンプの供給量を制御するための制御装置であり、制御装置（１）はポンプシリンダ（２）と、傾斜したガイドエッジを有するポンプピストン（３）と、調節スリーブ（５）とからなり、この調節スリーブはポンプピストン（３）のピストン脚部（４；６７）を軸方向に自由可動となるように収容し、ピストン脚部（４；６７）は調節スリーブ（５）によって回転方向に正確に誘導され、
   調節スリーブ（５）は総延長にわたって等しい断面を有するよう形成された管状外郭部材（６；６０）からなるとともに、そのポンプ側端部においてポンプシリンダ（２）のシリンダ断片を軸方向に可動かつ回転動作可能に包囲することを特徴とする制御装置。
2. 調節ガイド板（７）が管状外郭部材（６；６０）のポンプシリンダ（２）に向いた端部に結合され、ポンプシリンダ（２）を周囲方向において部分的に円形アーチ状に気密に包囲することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
3. ピストン脚部（４；６７）と調節スリーブ（５）との間に線形接触が形成されることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
4. ピストン脚部（４；６７）と調節スリーブ（５）との間に点接触が形成されることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
5. 調節スリーブ（５）は補強輪付の管状外郭部材（６）を備えることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
6. ピストン脚部（６７）は接触点上に突出する湾曲部（６１，６２，６３，６４，６５，６６）を備えることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
7. 管状外郭部材（６；６０）と調節ガイド板（７）とが互いに溶接されることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
8. 管状外郭部材（６；６０）と調節ガイド板（７）とが互いにリベット結合されることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
9. 管状外郭部材（６；６０）は滑動被覆層を備えることを特徴とする請求項１記載の制御装置。

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