JPH0114758Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔技術分野〕 この考案は燃料噴射ポンプ、詳しくは、ロータ
に相対変位可能に係合し該変位により気筒への燃
料噴射量を制御するコントロールスリーブを、ロ
ータの回転軸の略直角方向に配設されたアクチユ
エータによりカム機構を介して駆動し、その小型
化を図つた燃料噴射ポンプに関する。

〔従来技術〕

従来の燃料噴射ポンプとしては、例えば、特開
昭57−16256号公報で提案されたようなものが知
られている。この燃料噴射ポンプは、第１図に示
すように、ケーシング１に嵌入してポンプ作業室
２を画成するポンプピストン３が、その図中左端
部に係合する伝動装置（図示せず）により駆動さ
れ往復運動とともに回転運動を行い、吸込室４内
の燃料を内燃機関の各気筒へ分配し、図外の燃料
噴射ノズルから気筒内へ噴射する。また、この燃
料噴射ポンプは、ポンプピストン３の図中右端部
に軸方向変位可能かつケーシング１との相対回動
変位を禁止されて配置されたリングスライダ５
が、電磁石から構成された行程磁石６により駆動
されて、ポンプピストン３に対して軸方向に相対
移動することで燃料噴射量が変更される。

この燃料噴射ポンプは、吸込行程において、ポ
ンプピストン３が図中左動してポンプ作業室２容
積を拡大するとともに、ポンプピストン３の外周
部に形成された吸込縦溝７がケーシング１に形成
された吸込孔８に連通して、吸込室４内の燃料を
ポンプ作業室２に導入する。また、吸込行程に続
く噴射行程においては、ポンプピストン３が図中
右動し、ポンプ作業室２容量を縮少してポンプ作
業室２内燃料を加圧するとともに、ポンプ作業室
２が、ポンプピストン３に形成された分配縦溝９
を介してケーシング１に形成された圧力導管１０
（内燃機関の気筒数と同数）に連通し、加圧され
た燃料を内燃機関の各気筒へ分配して燃料噴射ノ
ズルから噴射する。さらに、この噴射行程の終了
に際しては、分配縦溝９へ放圧孔１１を介して連
通した環状溝１２が、リングスライダ５に形成さ
れた軸方向孔１３へ開口し、該孔１３およびケー
シング１に形成された孔１４を介して吸込室４へ
連通する。したがつて、分配縦溝９すなわちポン
プ作業室２内の燃料は、前記孔１３，１４を経て
吸込室４へ還流して圧力が低下し、燃料の噴射ノ
ズルへの圧送が終了する。この噴射終了の時期、
すなわち環状溝１２の軸方向孔１３への開口時期
は、リングスライダ５のポンプピストン３に対す
る軸方向の相対位置により決定され、該相対位置
に対応して燃料噴射期間の終期が変更する、すな
わち噴射量が増減する。

行程磁石６は、ポンプピストン３の軸方向でリ
ングスライダ５の図中右方に配設されている。行
程磁石６は、ポンプピストン３に対して同軸的な
略環状を成し、その図中右方に配設された行程信
号発生器１５へ接続されている。行程信号発生器
１５は、リングスライダ５の軸方向位置を検出す
るとともに、該軸方向位置に基づいて行程磁石６
を通電励磁しリングスライダ５を移動せしめる。
したがつて、リングスライダ５はポンプピストン
３に対する軸方向相対位置を変更して、前述のよ
うに、その燃料噴射量が変化する。

しかしながら、このような従来の燃料噴射ポン
プにあつては、リングスライダ５を駆動する行程
磁石６が、リングスライダ５に対してポンプピス
トン３の軸方向に配設されているため、ポンプピ
ストン３の軸方向における燃料噴射ポンプの寸法
が大きくなり、内燃機関へ装着する際の配設位置
決定の自由度が小さいという問題点があつた。

〔考案の目的〕

この考案は、上述の問題点を鑑みてなされたも
ので、コントロールスリーブ（リングスライダ）
を駆動するアクチユエータ（行程磁石）等を、回
転体（ポンプピストン）の回転軸に対して直角方
向に配設し、アクチユエータがカム機構を介して
コントロールスリーブを駆動するよう構成し、そ
の軸方向における燃料噴射ポンプの寸法を小さく
し、燃料噴射ポンプの小型化を図ることを目的と
している。

〔考案の構成〕

燃料を加圧するポンプ機構と、該ポンプ機構に
連通した高圧燃料通路を形成され内燃機関のクラ
ンクシヤフトに同期して回転する回転体が前記ポ
ンプ機構の吐出する燃料を内燃機関の各気筒へ分
配する分配機構と、前記ポンプ機構の上流側に連
通した低圧燃料通路を形成されたコントロールス
リーブが前記回転体との相対変位により前記低圧
燃料通路を前記高圧燃料通路へ連通可能に係合し
て、前記気筒への燃料量を制御する噴射量制御機
構と、前記コントロールスリーブを駆動して前記
回転体との相対変位を生じさせるアクチユエータ
と、を備えた分配型燃料噴射ポンプにおいて、前
記アクチユエータを前記回転体の回転軸に対して
略直角方向に設定された位置に設けるとともに、
前記アクチユエータと前記コントロールスリーブ
との間にカム機構を介装し、前記アクチユエータ
がカム機構を介して前記コントロールスリーブを
駆動するようにするものである。

〔実施例〕

以下、この考案を図面に基づいて説明する。

第２図から第４図は、この考案の一実施例を示
す図である。

まず、構成を説明すると、第２図において、２
１は内部にポンプ室２２を画成するハウジング、
２３はプーリ２４が設けられたドライブシヤフト
を示し、ポンプ室２２はハウジング２１内に収納
されたフユーエルフイードポンプ２５の吐出ポー
トに接続し、プーリ２４は図示しない内燃機関の
クランクシヤフトとの間にタイミングベルト等を
張架して駆動される。ドライブシヤフト２３は、
ハウジング２１を回転自在に挿通し、フユーエル
フイードポンプ２５および該フユーエルフイード
ポンプ２５と同軸上に配設されたロータ（回転
体）２６を連結して、これらフユーエルフイード
ポンプ２５とロータ２６を駆動する。

フユーエルフイードポンプ２５は、周知のベー
ンタイプポンプが用いられ、図外のリザーバから
燃料を吸い上げ図示しないレギユレーテイングバ
ルブを介してポンプ室２２へ吐出する。レギユレ
ーテイングバルブは、フユーエルフイードポンプ
２５の吐出する燃料圧力を調圧する。

ロータ２６は、ハウジング２１に嵌挿した略筒
上のハイドロリツクヘツド２７へドライブシヤフ
ト２３と同軸的な回転可能に挿通して、ドライブ
シヤフト２３へ一体回転するよう結合している。
ロータ２６には、略中心部で軸方向に延在する高
圧通路（高圧燃料通路）２８が形成されるととも
に、該高圧通路２８に連通して外周面に開口する
２つのシリンダ孔２９，２９′、分配孔３０、吸
入孔３１および制御孔３２が略半径方向に形成さ
れている。また、ハイドロリツクヘツド２７に
は、内周面と外周面とを貫通する送出孔３３およ
び流入孔３４が形成されている。流入孔３４は、
軸方向で吸入孔３１と対応した位置に形成され
て、一端がロータ３１の回転にともない吸入孔３
１へ連通可能で、また、他端がハウジング２１に
形成されてポンプ室２２に開口した供給孔３５と
連通している。

ロータ２６のシリンダ孔２９，２９′には、そ
れぞれ一対のプランジヤ３６ａ，３６ｂ，３６
a′，３６b′が往復動自在に嵌挿して２つのプラン
ジヤポンプ（ポンプ機構）３７，３７′を構成し
ている。なお、以下の説明においては、これらプ
ランジヤポンプ３７，３７′は同一構成であるた
め一方のみを説明して他方の説明は省略し、ま
た、必要な場合および図面においては、他方の構
成要素を示す符号には同一符号に′記号を付して
区別する。プランジヤポンプ３７は、シリンダ孔
２９内にプランジヤ３６ａ，３６ｂがその往復動
にともない拡縮するシリンダ室３８を画成してい
る。これらのプランジヤ３６ａ，３６ｂはそれぞ
れその径方向の外方端にローラ３９ａ，３９ｂを
設けられたローラシユー４０ａ，４０ｂが係合
し、各ローラ３９ａ，３９ｂが断面略環状のカム
リング４１の内周面に形成されたカムフエースへ
転動可能に係合している。このカムリング４１の
カムフエースは、内燃機関の気筒数と同数のカム
（突起）を有している。このようなプランジヤポ
ンプ３７は、ロータ２６の回転にともない各プラ
ンジヤ３６ａ，３６ｂに設けられたローラ３９
ａ，３９ｂがカムリング４１のカムフエース上を
転動して、プランジヤ３６ａ，３６ｂがシリンダ
孔２９内を往復動してシリンダ室３８内容積を増
減し、ポンプ室２２から供給孔３５、吸入孔３１
および高圧通路２８を経てシリンダ室３８へ燃料
を吸入し、これを加圧して吐出する。

カムリング４１は、ポンプ室２２内に収納され
てハウジング２１と相対回動変位可能に係合する
とともに、ハウジング２１に設けられた制御器４
２へ係合して、該制御器４２により駆動されて回
動する。これらのプランジヤポンプ３７，３７′
のカムリング４１，４１′は、それぞれが制御器
４２，４２′に係合している。これら制御器４２，
４２′は、ロータ２６の回転軸を中心にして回転
方向に180゜〔deg〕離隔して配設されている。制御
器４２は、例えば、ポンプ室２２内の燃料圧力あ
るいは内燃機関のクランクシヤフト回転数に基づ
いてカムリング４１を回動する。

ハイドロリツクヘツド２７の送出孔３３は、内
燃機関の気筒数と同数が形成されている。この送
出孔３３は、ロータ２６の分配孔３０と軸方向で
対応した位置に形成され、その一端がロータ２６
の回転にともない分配孔３０へ連通可能で、ま
た、他端がハウジング２１に形成された燃料通路
４３を介してデリバリバルブ４４へ接続してい
る。デリバリバルブ４４は、各気筒に設けられた
噴射ノズル（図示せず）へ接続している。このハ
イドロリツクヘツド２７の送出孔３３は、ロータ
２６の回転にともないロータ２６の分配孔３０と
連通して、プランジヤポンプ３７，３７′の加圧
した燃料を各気筒へ分配する分配機構４５を構成
する。

また、ロータ２６の図中右端には、コントロー
ルスリーブ４６が外挿して噴射量制御機構４７を
構成している。すなわち、噴射量制御機構４７
は、第３図ａ，ｂおよび第４図ａ，ｂに示すよう
に、ロータ２６を外挿して該ロータ２６に対する
軸線方向の相対変位が可能なコントロールスリー
ブ４６と、ハウジング２１に固着したプラグ５３
とコントロールスリーブ４６との間に縮設された
スプリング４８と、を有している。コントロール
スリーブ４６は、コントロールスリーブ４６に軸
方向に挿通したピン４９が挿通されてハイドロリ
ツクヘツド２７との相対回動を禁止されるととも
に、その外周部にカム機構５０を介して噴射量制
御用アクチユエータ５１に係合する段差部５２が
形成されている。また、コントロールスリーブ４
６には、ロータ２６の制御孔３２に連通可能な放
出孔（燃料放出孔）５４が半径方向に形成されて
いる。この放出孔５４は、コントロールスリーブ
４６が軸方向に移動することにより制御孔３２と
連通可能である。

噴射量制御用アクチユエータ５１は、回転中心
がロータ２６の回転中心に略直交する回転軸５６
を有して、該回転軸５６にカム機構５０が設けら
れている。この噴射量制御用アクチユエータ５１
は、例えば、内燃機関のクランクシヤフト回転
数、アクセルペダルの踏み込み量あるいは内燃機
関の負荷状態等に対応して回転軸５６を回動す
る。

カム機構５０は、第３図ａ，ｂに示すように、
噴射量制御用アクチユエータ５１の回転軸５６に
偏心して固着された円板５７から成り、該円板５
７の周面がコントロールスリーブ４６の段差部５
２に摺接可能に当接している。

次に作用を説明する。

このような燃料噴射ポンプは、フユーエルフイ
ードポンプ２５がリザーバ内の燃料をポンプ室２
２へ吐出し、内燃機関のクランクシヤフトに同期
して駆動されるプランジヤポンプ３７，３７′が
ポンプ室２２内の燃料を加圧して各気筒へ噴射す
る。

今、吸込行程においては、ロータ２６が流入行
程所定の位置に回転すると吸入孔３１が流入孔３
４に連通するため、ポンプ室２２内の燃料が供給
孔３５、流入孔３４、吸入孔３１および高圧通路
２８を経てシリンダ室３８に流入する。このた
め、プランジヤ３６ａ，３６ｂは燃料圧力により
シリンダ孔２９内を外方へ摺動してシリンダ室３
８容積を増大し、該シリンダ室３８にポンプ室２
２からの燃料が充填される。

続いてロータ２６が回転し噴射行程に移行する
と、吸入孔３１と流入孔３４とが遮断され、この
後、ローラ３９ａ，３９ｂがカムリング４１のカ
ムに係合するとともに分配孔３０が送出孔３３に
連通する。そして、プランジヤ３６ａ，３６ｂ
は、ローラ３９ａ，３９ｂがカムリング４１のカ
ム上を転動するのにともない内方に移動し、シリ
ンダ室３８容積を減少させてシリンダ室３８内の
燃料を加圧し高圧通路２８へ圧送する。したがつ
て、加圧された燃料は、分配孔３０、送出孔３３
およびデリバリバルブ４４を経て噴射ノズルから
気筒へ噴射される。

次に、コントロールスリーブ４６がアクセルペ
ダル踏み込み量等に基づいてアクチユエータ５１
によりカム機構５０を介して軸方向に駆動され、
制御孔３２が放出孔５４に連通すると、上記噴射
行程は終了する。すなわち、制御孔３２と放出孔
５４とが連通すると、高圧通路２８すなわちシリ
ンダ室３８が制御孔３２および放出孔５４を経て
ポンプ室２２に連通するため、上記加圧された燃
料はポンプ室２２に還流して燃料噴射は終了す
る。したがつて、この制御孔３２と放出孔５４と
の連通時期により、気筒へ供給される燃料量が変
化する。続いて、ロータ２６の回転にともない分
配孔３０と送出孔３３とが遮断される。

ここで、コントロールスリーブ４６の軸方向運
動は、アクチユエータ５１の回転軸５６の回転運
動をカム機構５０により変換して得ている。すな
わち、アクチユエータ５１の回転軸５６が回転す
ることにより円板５７が回転し、該円板５７によ
りコントロールスリーブ４６はロータ２６の軸方
向に押圧されて移動する。このため、アクチユエ
ータ５１はコントロールスリーブ４６の移動方向
に対して直角方向に配設され、この燃料噴射ポン
プのロータ２６の軸方向寸法を小さくすることが
可能となり、燃料噴射ポンプが小型化可能であ
る。

一方、本実施例に例示した燃料噴射ポンプは、
２つのプランジヤポンプ３７，３７′を有してい
る。これら各プランジヤポンプ３７，３７′は、
それぞれが上述のように、ポンプ室２２内燃料を
吸い込んで加圧するとともに、各カムリング４
１，４１′が制御器４２，４２′により独立して回
動される。このため、各プランジヤポンプ３７，
３７′は、ドライブシヤフト２３すなわちクラン
クシヤフトの回転に対し独立して制御された位相
で燃料を加圧し、これらプランジヤポンプ３７，
３７′が吐出する高圧通路２８内の燃料圧力すな
わち気筒への燃料噴射圧力は、各プランジヤポン
プ３７，３７′の吐出する燃料圧力を合成した位
相で変動する。したがつて、例えば、各プランジ
ヤポンプ３７，３７′のカムリング４１，４１′を
内燃機関のクランクシヤフト回転数に対応して駆
動すれば、その回転数にかかわり無く燃料噴射圧
力を適正な値に保持して噴射期間を所定の値に維
持することが可能で、機関を良好な状態で運転す
ることができる。

また、本実施例においては、各プランジヤポン
プ３７，３７′を駆動する制御器４２，４２′がロ
ータ２６の回転中心に対して互いに180゜〔deg〕離
隔した位置に配設されているため、各プランジヤ
ポンプ３７，３７′間寸法すなわちロータ２６の
軸方向寸法を小さくすることが可能で、燃料噴射
ポンプの小型化が図れる。

第５図ａ，ｂには、この考案の他の実施例を示
す。なお、前述した実施例と同一の部分には同一
の番号を付して、その説明は省略する。

この実施例は、カム機構５０が、アクチユエー
タ５１の回転軸５６に同軸的に固着された円板５
７と、該円板５７に偏心して固着された軸５８
と、該軸５８に同軸的かつ回転自在に設けられコ
ントロールスリーブ４６の段差部５２に当接した
ローラ５９と、を備えている。

この実施例における燃料噴射ポンプは、アクチ
ユエータ５１の回転軸５６が回転すると軸５８に
支持されたローラ５９がコントロールスリーブ４
６の段差部５２を転動する。したがつて、コント
ロールスリーブ４６は、ローラ５９に押圧されス
プリング４８に抗して軸方向に移動し、制御孔３
２と放出孔５４とが開閉する。

このカム機構５０によれば、軸５８に回転自在
に支持されたローラ５９が段差部５２を転動する
ため、コントロールスリーブ４６の駆動に要する
動力の損失が減少し、アクチユエータ５１の小型
化が可能である。

〔効果〕

以上説明してきたように、この考案の燃料噴射
ポンプによれば、コントロールスリーブを駆動す
るアクチユエータを、コントロールスリーブの移
動方向に対して略直角方向に配設し、アクチユエ
ータがカム機構を介してコントロールスリーブを
駆動するため、コントロールスリーブの駆動に要
する動力の損失が減少し、アクチユエータの小型
化を可能とすることができるとともに、その軸方
向寸法を小さくすることが可能で、その小型化と
ともにフユーエルフイードポンプを大型化して容
量を増大することができる。

また、例示した燃料噴射ポンプにおいては、プ
ランジヤポンプを２組備えているため、燃料圧力
の変動を内燃機関の運転状態等に対応して制御す
ることが可能である。

さらに、これらのプランジヤポンプのカムリン
グを駆動する各制御器が、ロータに対して回転方
向に180゜〔deg〕離隔して配設されているため、軸
方向の寸法を低減して小型化することが可能であ
る。

さらに、第５図ａ，ｂに示した実施例では、カ
ム機構がコントロールスリーブ上を転動するロー
ラを備えているため、摩擦による動力損失が低減
されてアクチユエータを小型化することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の燃料噴射ポンプを示す断面図で
ある。第２図から第４図はこの考案の一実施例に
かかる燃料噴射ポンプを示す図であり、第２図は
全体断面図、第３図ａは要部断面図、第３図ｂは
第３図ａの−線断面図、第４図ａは要部を分
解して示す図、第４図ｂは第４図ａの−線断
面図である。第５図ａ，ｂはこの考案の他の実施
例に係る燃料噴射ポンプを示す図であり、第５図
ａは要部断面図、第５図ｂは第５図ａのＡ矢視図
である。 ２６……ロータ（回転体）、２８……高圧通路
（高圧燃料通路）、３７，３７′……プランジヤポ
ンプ（ポンプ機構）、４５……分配機構、４６…
…コントロールスリーブ、４７……噴射量制御機
構、５０……カム機構、５１……噴射量制御用ア
クチユエータ、５４……放出孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料を加圧するポンプ機構と、該ポンプ機構に
   連通した高圧燃料通路を形成され内燃機関のクラ
   ンクシヤフトに同期して回転する回転体が前記ポ
   ンプ機構の吐出する燃料を内燃機関の各気筒へ分
   配する分配機構と、前記ポンプ機構の上流側に連
   通した燃料放出通路を形成されたコントロールス
   リーブが前記回転体との相対変位により前記燃料
   放出通路を前記高圧燃料通路へ連通可能に係合し
   て、前記気筒へ供給される燃料量を制御する噴射
   量制御機構と、前記コントロールスリーブを駆動
   して前記回転体との相対変位を生じさせるアクチ
   ユエータと、を備えた分配型燃料噴射ポンプにお
   いて、前記アクチユエータを前記回転体の回転軸
   に対して略直角方向に設定された位置に設けると
   ともに、前記アクチユエータと前記コントロール
   スリーブとの間にカム機構を介装し、前記アクチ
   ユエータがカム機構を介して前記コントロールス
   リーブを駆動することを特徴とする分配型燃料噴
   射ポンプ。