JPH0230974A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、内燃機関の燃焼室に燃料を噴射して供給する
判型の燃料噴射ポンプに関する。

〔従来の技術〕

例えば、ディーゼルエンジンに燃料を供給するための判
型燃料噴射ポンプは、エンジンの運転状況に応じて燃料
噴射量および燃料噴射時期（タイミング）を制御するよ
うになっている。

すなわち、特開昭６１−２１８７６９号公報にも記載さ
れているように、従来の燃料噴射ポンプは、ハウジング
内にプランジャバレルを取付け、このバレルの内部にポ
ンプ室を形成し、このポンプ室にエンジン側と接続され
る吐出弁を設けるとともに、プランジャの一端を摺動自
在に嵌挿しである。

このプランジャの他端は、エンジンにより駆動されるカ
ムに連結され、このカム・の作動で往復動されるように
なっており、このプランジャには、一端が上記ポンプ室
に連通し他端がこのプランジャの側面に開口された燃料
導入通路を設けである。

また、このプランジャの外周面には、・この燃料導入通
路の連通しプランジャ軸線に対して傾斜した溝を有する
制御溝を設けである。

そして、プランジャの外周には制御スリーブを摺動自在
に嵌挿してあり、この制御スリーブには、この制御スリ
ーブを軸方向に移動させた場合に上記制御溝を上記燃料
室に開放および遮断する制御孔を設けである。

また、ハウジングには、プランジャを軸線の回りに回転
させることにより燃料噴射量を制御するための燃料噴射
量制御部材および上記制御スリーブをプランジャの軸線
に沿って移動させて燃料噴射時期を制御するための燃料
噴射時期制御部材を設けである。

このような燃料噴射ポンプにおいては、カムの作動でプ
ランジャを往復動させると、このプランジャの一端が上
記ポンプ室内の燃料を加圧し、吐出弁を押し開いてエン
ジン側に燃料を供給する。

この際、燃料噴射量制御部材によりプランジャを軸線の
回りに回転させると、制御溝が傾斜した溝を有している
ので制御孔により開閉されるタイミングが変化し、この
ため燃料加圧ストロークが変わるので燃料噴射量が調整
される。

また１、燃料噴射時期制御部材により制御スリーブをプ
ランジャの軸線に沿って移動させると、制御孔による制
御溝の開閉時期が変化し、これによりプレストロークが
変わり、燃料噴射開始時期が調整されるようになってい
る。

（発明が解決しようとする課題〕 ところで、従来の装置においては、バレルまたはハウジ
ングにガイドピンを形成するとともに制御スリーブの外
周面にガイド溝を設け、これらガイドビンとガイド溝の
嵌合摺動により制御スリーブを軸方向に案内するように
なっている。上記従来のガイド溝は軸方向に真直ぐに形
成されており、制御スリーブが軸方向に移動された場合
に回動するのを阻止するようになっていた。

しかしながら、燃料噴射時期を調整するため制御スリー
ブを軸方向に移動させた場合、第４図に示すように、プ
レストロークが変化し、むだ容積が変わり、ポンプ室の
残余有効圧送容積が変化する。断面積が一定のプランジ
ャで同一ストロークの圧縮を行う場合、ポンプ室の残余
有効圧送容積が小さい方が大きい方よりも実噴射量が大
きくなる。

具体的に述べると、制御スリーブを上昇させて燃料噴射
タイミングを遅らせた場合はプレストロークが大きくな
り、ポンプ室の残余有効圧送容積が小さくなり、その結
果、むだ容積が小さくなる。

これに対し、制御スリーブが下降されて燃料噴射タイミ
ングが早められた場合はプレストロークは小さくなり、
ポンプ室の残余有効圧送容積が大きくなってむだ容積が
増大する。したがって、同一断面積のプランジャにより
同一ストロークの圧縮を行った場合、ポンプ室の残余有
効圧送容積の小さい方が圧力上昇具合が大きくなり、残
余有効圧送容積の大きい場合よりも実噴射量が大きくな
る。

したがって、燃料噴射タイミングを遅らせた場合、プラ
ンジャのストロークが同じであっても実噴射量が相対的
に増加する傾向がある。

このようなことから、制御スリーブを軸方向に移動させ
て燃料噴射タイミングを調整した場合には、噴射量の変
化を修正する補正制御手段が必要となる。

このような補正は、制御スリーブの移動に応じてプラン
ジャを回動補正することによって可能になるが、このよ
うなきめ細かな制御をメカニカルガバナで行うのは不可
能であり、上記公報の場合は電子制御式のガバナを用い
ている。

しかしながら、電子制御式のガバナは高価であり、装置
全体のコスト高を招く。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、制
御スリーブを軸方向に移動させて燃料噴射時期を調整し
た場合に、燃料噴射量の変化をこの制御スリーブで自動
的に補正するようにし、噴射量の補正が簡単な構成で実
現できるとともに、安価なメカニカルガバナの使用が可
能になる燃料噴射ポンプを提供しようとするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明は、バレルと制御スリー
ブのいづれか一方に、ガイドピンを突設するとともに、
他方にはこのガイドピンが摺動するガイド溝を形成し、
このガイド溝はプランジャ軸線に対して傾斜して形成し
、燃料噴射時期制御部材により制御スリーブをプランジ
ャの軸線に沿って移動させる場合にこの制御スリーブを
上記ガイドピンとガイド溝とで案内して回動させるよう
にしたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の構成によれば、燃料噴射時期制御部材により制
御スリーブをプランジャの軸線に沿って移動させる場合
、この制御スリーブを上記ガイドピンとガイド溝とで回
動させるようにしたから、制御溝と制御孔の連通タイミ
ングが変わり、燃料噴射時期が制御されてもこれに伴う
燃料噴射量の変化が自動的に補正されることになり、し
たがって格別な噴射量補正手段は不要となり、簡単な構
成で実現でき、また燃料噴射量の変化が自動的に補正さ
れることから安価なメカニカルガバナの使用が可能にな
る。

〔実施例〕

以下本発明について、第１図ないし第６図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

第１図は列型燃料噴射ポンプの断面図であり、１はポン
プハウジングを示す。

ポンプハウジング１内にはプランジャバレル２が嵌挿さ
れており、このプランジャバレル２にはポンプ室３が形
成されている。

上記プランジャバレル２の上端には吐出口体４が取付け
られており、この吐出口体４はバイブを介してエンジン
の燃料噴射弁５に接続されている。

吐出口体４内には吐出弁６が収容されており、この吐出
弁６は上記ポンプ室３に臨んでいる。ポンプ室３内の燃
料圧力がスプリング７の押圧力にて設定される開弁圧以
上になると弁体８がリフトされ、これによりポンプ室３
で加圧された高圧燃料が吐出口体４から、エンジンの燃
料噴射弁５へ圧送される。

上記プランジャバレル２にはプランジャ１０の一端が摺
動自在に嵌挿されており、このプランジャ１０の一端は
ポンプ室３に臨んでこのポンプ室３の燃料を加圧するよ
うになっている。

プランジャ１０の他端はポンプハウジング１の下部に導
かれ、この下端にはばね座１１が連結されている。この
ばね座１１には復帰用スプリング１２の下端が当接され
ている。復帰用スプリング１２の上端はハウジング１に
設けた他のばね座１３に当接しており、したがってプラ
ンジャ１゜は復帰用スプリング１２の付勢力を受けて下
向きに押されている。

プランジャ１０の下端に連結されたばね座１１はタペッ
ト１４を押しており、このタペット１４はカムローラ１
５を回転自在に支持している。カムローラ１５はカム１
６に当接している。

すなわち、ハウジング１の下端にはカム室１７が形成さ
れており、このカム室１７にはエンジンのクランク軸に
より回転されるカム軸１８が導入されており、このカム
軸１８には上記カム１６が形成されている。

したがって、エンジンの回転に同期してカム軸１８が回
転し、これによりカム１６が一体に回転するから、カム
ローラ１５を介してプランジャ１０が押し上げられ、上
死点を過ぎると復帰用スプリング１２の付勢力を受けて
プランジャ１０は押し下げられ、したがって往復移動さ
れる。

このプランジャ１０には、第２図にも示すように、一端
がプランジャ１０の上端に開口して上記ポンプ室３に連
通し、他端がこのプランジャ１０の側面に開口された燃
料導入通路２０が形成されている。そして、このプラン
ジャ１０の側面には、上記燃料導入通路２０に連通ずる
制御溝２１が開口されている。この制御溝２１は軸方向
に対して傾斜した溝２２を備えている。

プランジャ１０の外周には、制御スリーブ２′５が摺動
自在に嵌挿されている。この制御スリーブ２５には上記
制御溝２１と導通および遮断可能な制御孔としてのスピ
ルポート２６．２６が形成されている。

制御スリーブ２５の側面には軸方向と直交する方向に係
止溝２７が形成されている。この係止溝２７にはレバー
２８が係合しており、このレバー２８は燃料噴射時期制
御部材としての操作軸２９に取付けられている。操作軸
２９は図示しない燃料噴射時期制御用ガバナに連結され
ており、エンジンの運転状況に応じてこのガバナが操作
軸２９を第１図の時計回りまたは反時計回りの回動する
。

この回動により制御スリーブ２５はプランジャ１０の軸
方向に移動されるようになっている。

なお、制御スリーブ２５が位置されているプランジャ１
０の回りは、プランジャバレル２内に位置して燃料室３
０が形成され、この燃料室３０には燃料供給口２３より
図示しない燃料供給ポンプから燃料が供給される。

プランジャ１０の下端部には平坦面３１が形成され、こ
の平坦面３１にはプランジャ１０の下部に被嵌したコン
トロールスリ７ブ３２がプランジャ１０の軸回りに一体
的に回動するように係合されている。このコントロール
スリーブ３２はプランジャ１０が軸回りに回動する場合
に一体的に回動するが、プランジャ１０が軸方向に移動
する場合はこのプランジャ１０の動きを許す。

コントロールスリーブ３２の上端はボール３３を介して
コントロールラック３４に係合されており、コントロー
ルラック３４は図示しない燃料噴射量制御用ガバナに連
結されている。エンジンの運転状況に応じて上記燃料噴
射量制御用ガバナが作動するとコントロールラック３４
が第１図の紙面と直交する方向に移動され、これにより
コントロールスリーブ３２が回動される。したがってプ
ランジャ１０が軸回りに回動されるようになっている。

ところで、前記制御スリーブ２５の外面には第２図およ
び第３図にも示すように、ガイド溝３６が形成されてい
る。このガイド溝３６は軸方向に対して傾斜して形成さ
れている。このガイド溝３６に対し、ハウジング１側、
すなわちプランジャバレル２の内面にはガイドピン３７
が突出されており、このガイドピン３７は上記ガイド溝
３６に摺動自在に嵌挿されている。

したがって、制御スリーブ２５が軸方向に移動された場
合、これらガイドピン３７とガイド溝３６の案内作用に
より制御スリーブ２５は自動的に回動されるようになっ
ている。

このような構成の実施例について作用を説明する。

エンジンにより回転されるカム１６のカム面に追従して
プランジャ１０が下降する際、このプランジャ１０に形
成した制御溝２１が制御スリーブ２５の下端縁よりも下
がり、燃料室３０内の燃料が制御溝２１および燃料導入
通路２０を通じてポンプ室３に導入される。

上記カム１６の作用によりプランジャ１０が上昇される
過程で、制御溝２１が制御スリーブ２５にて閉塞された
場合に、ポンプ室３内の燃料は逃げ場が無くなり、した
がってポンプ室３内の燃料はプランジャ１０により加圧
される。

ポンプ室３内の燃料圧力が吐出弁６の開弁圧以上になる
と弁体８がリフトされ、これによりポンブ室３の高圧燃
料が吐出口体４から、エンジンの燃料噴射弁５へ圧送さ
れる。

上記プランジャ１０が上昇を続け、その制御溝２１が制
御スリーブ２５に形成したスピルポート２６．２６に導
通すると、このスピルポート２６．２６を通じて燃料導
入通路２０が燃料室３０に連通ずるから、ポンプ室３内
の燃料は燃料室３０に逃げるようになり、これによりポ
ンプ室３内の燃料圧力が低下するので吐出弁６が閉じ、
燃料の供給を停止する。

プランジャ１０は上死点まで上昇し、上死点を過ぎると
カム１６のカム面に追従して下降し、下死点まで下がる
。この間に、制御溝２１が制御スリーブ２５の下端縁よ
り下がると燃料室３０内の燃料が制御溝２１および燃料
導入通路２０を通じてポンプ室３に導入される。

以下上記の作動を繰り返す。

そして、燃料噴射量を制御するには、エンジンの運転状
況に応じて燃料噴射量制御用ガバナを作動させ、これに
よりコントロールラック３４を第１図の紙面と直交する
方向に移動させてコントロールスリーブ３２を回動させ
る。このためプランジャ１０が軸回りに回動される。

このようなプランジャ１０の回動は制御溝２１も一体に
回動させるので、この制御溝２１に形成した傾斜溝２２
も回動変位させる。

このため、プランジャ１０のストローク中で傾斜溝２２
のリード面が制御スリーブ２５に形成したスピルポート
２６．２６と連通するタイミングが変わり、すなわちポ
ンプ室３内の燃料を加圧するストロークが変わるので、
燃料噴射量の増減を制御することができる。

一方、燃料噴射時期を制御するには、エンジンの運転状
況に応じて燃料噴射時期制御用ガバナを作動させ、これ
により操作軸２９を第１図の時計回りまたは反時計回り
の回動する。この回動により制御スリーブ２５がプラン
ジャ１０の軸方向に移動される。

この制御スリーブ２５の移動は下端縁も軸方向に移動さ
せるので、プランジャ１０の上昇過程において制御溝２
１が制御スリーブ２５により閉塞されるタイミングが変
わり、したがってポンプ室３での燃料加圧開始時期、つ
まり燃料噴射開始タイミングを制御することができる。

ところで、先に説明したように、燃料噴射時期を調整す
るため制御スリーブ２５を軸方向に移動させた場合、第
４図に示すように、プレストロークが変化し、むだ容積
が変わり、ポンプ室の残余有効圧送容積が変化する。断
面積が一定のプランジャ１０で同一ストロークの圧縮を
行う場合、ポンプ室３の残余有効圧送容積が小さい方が
大きい方よりも実噴射量が大きくなる。

つまり、制御スリーブ２５を上昇させて燃料噴射タイミ
ングを遅らせた場合はプレストロークが大きくなり、ポ
ンプ室３の残余有効圧送容積が小さくなり、むだ容積が
減少する。これに対し、制御スリーブ２５が下降されて
燃料噴射タイミングが早められた場合はプレストローク
は小さく、ポンプ室３の残余有効圧送容積は大きくなり
、むだ容積が増大する。したがって、同一断面積のプラ
ンジャ１０により同一ストロークの圧縮を行った場合、
ポンプ室３の残余有効圧送容積の小さい方が圧力上昇具
合が大きくなり、残余有効圧送容積の大きい場合よりも
実噴射量が大きくなる。

したがって、燃料噴射タイミングを遅らせた場合、プラ
ンジャ１０のストロークが同じであっても実噴射量が相
対的に増加する傾向がある。

これに対し、本実施例では、制御スリーブ２５の外面に
、第２図および第３図に示すように、軸方向に対して傾
斜したガイド溝３６を形成し、このガイド溝３６をプラ
ンジャバレル２の内面に突設したガイドビン３７に摺動
自在に係合させであるので、制御スリーブ２５が軸方向
に移動された場合、これらガイドピン３７とガイド溝３
６の案内作用により制御スリーブ２５は自動的に回動さ
れる。

制御スリーブ２５の回動により、制御スリーブ２５に形
成したスピルポート２６．２６と制御溝２１とが連通す
るタイミングを変えるので、燃料を加圧するストローク
が変わり、実噴射量を変化させることができる。

すなわち、第５図および第６図に示すように、制御スリ
ーブ２５の軸方向へのに移動に伴い制御スリーブ２５を
回動させて、実質圧送ストロークを変え、実噴射量を同
一となるように自動的に補正することができる。

このため、格別な補正手段は不要であり、構成が簡単に
なる。

また、上記噴射量補正のためにプランジャを回動する必
要がなく、高価な電子制御式のガバナを用いなくても、
安価なメカニカルガバナを使用することができる。

なお、上記実施例の場合、制御スリーブ２５の外面に形
成したガイド溝３６は軸方向に対して直線的に傾斜して
形成したが、本発明は第７図ないし第９図に示すように
、ガイド溝１３６を軸方向に対して曲線的に傾斜して形
成してもよい。

また、上記実施例では、上記プランジャの外周面に制御
溝を形成するとともに上記制御スリーブに制御孔として
のスピルポートを形成したが、逆に、制御溝は制御スリ
ーブに形成するとともに制御孔はプランジャの外周面に
形成してもよい。

さらに、上記実施例では、制御スリーブの外面に傾斜し
たガイド溝を形成し、プランジャバレル側つまりハウジ
ング側にガイドピンを突設したが、これらは逆に、傾斜
したガイド溝をハウジング側に形成し、ガイドピンを制
御スリーブの外面に突設してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、燃料噴射時期制御
部材により制御スリーブをプランジャの軸線に沿って移
動させる場合、この制御スリーブをガイドピンとガイド
溝とで回動させるようにしたから、制御溝と制御孔の連
通タイミングが変わり、燃料噴射時期が制御されてもこ
れに伴う燃料噴射量の変化が自動的に補正されることに
なる。

したがって、格別な噴射量補正手段は不要となり、簡単
な構成で実現でき、また燃料噴射量の変化が自動的に補
正されることから安価なメカニカルガバナの使用が可能
になる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図は燃料噴射ポンプの断面図、第２図はプランジャと
制御スリーブの分解した斜視図、第３図（Ａ）は制御ス
リーブの正面図、第３図（Ｂ）はその側面図、第４図な
いし第６図はそれぞれ特性図、第７図ないし第９図は本
発明の第２の実施例を示し、第７図は制御スリーブの斜
視図、第８図（Ａ）は制御スリーブの正面図、第８図（
Ｂ）はその側面図、第９図は特性図である。 １・・・ハウジング、２・・・プランジャバレル、３・
・・ポンプ室、６・・・吐出弁、１０・・・プランジャ
、１６・・・カム、２０・・・燃料導入通路、２１・・
・制御溝、２２・・・傾斜溝、２５・・・制御スリーブ
、２６・・・スピルポート、２９・・・燃料噴射時期制
御用操作軸、３０・・・燃料室、３４・・・噴射両制御
用コントロールラック、３６，１３６・・・ガイド溝、
３７　＝・ガイドピン。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 大□大噴射量 部ｑ卸スリ＝７＆３！　　ヱ 第 図 第 図 第 図 隼■スリーフ゛イｉｔ−，，。 （Ａ） （Ｂ） 第 図 第 図 第 図 第 図 （Ａ） 第

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内部にポンプ室を形成したバレルと、 　このポンプ室に設けられエンジン側に接続される吐出
   弁と、 　上記バレルに収容され、一端が上記ポンプ室に摺動自
   在に嵌挿されるとともに他端がエンジンにより駆動され
   るカムに連結されてこのカムの作動で往復動されるプラ
   ンジャと、 　このプランジャに形成され一端が上記ポンプ室に連通
   し他端がこのプランジャの側面に開口されてプランジャ
   の周囲に形成された燃料室と導通された燃料導入通路と
   、 　上記燃料室においてプランジャの外周に摺動自在に嵌
   挿された制御スリーブと、 　上記プランジャの外周面または上記制御スリーブのい
   づれか一方に形成されプランジャ軸線に対して傾斜した
   溝を有し、上記プランジャの側面に開口された燃料導入
   通路に連通する制御溝と、 　上記プランジャの外周面または上記制御スリ−ブのい
   づれか他方に形成され上記制御溝と燃料室を連通および
   遮断する制御孔と、 　上記プランジャをプランジャ軸線の回りに回転させて
   燃料噴射量を制御するための燃料噴射量制御部材と、 　上記制御スリーブをプランジャの軸線に沿って移動さ
   せて燃料噴射時期を制御するための燃料噴射時期制御部
   材とを具備した燃料噴射ポンプにおいて、 　上記バレルと上記制御スリーブのいづれか一方に、ガ
   イドピンを突設するとともに他方にはこのガイドピンが
   摺動するガイド溝を形成し、このガイド溝はプランジャ
   軸線に対して傾斜して形成し、上記燃料噴射時期制御部
   材により制御スリーブをプランジャの軸線に沿って移動
   させる場合にこの制御スリーブを上記ガイドピンとガイ
   ド溝とで案内して回動させるようにしたことを特徴とす
   る燃料噴射ポンプ。