JPH03117667A - 分配型燃料噴射ポンプ - 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〕 本発明は主として、４気筒２サイクルデイーゼルエンジ
ンに適用できる分配型燃料噴射ポンプに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジンの分配型燃料噴射ポンプは従来のも
のは、例えば、実開昭５４−１３７６１５号公報に記載
されているように、ポンプ本体に固着されたシリンダ内
に一つの分配孔を有するプランジャを回転および往復自
在に嵌挿し、該分配孔が前記シリンダに設けられた分配
通路に連通したとき、該分配通路に燃料を送り出し、こ
れを各気筒の燃焼室内に噴射できるようにしたものであ
る。ところが最近は乗用車にもディーゼルエンジンを採
用する傾向があり、そのために高速型ディーゼルエンジ
ンが開発されてきており、この場合エンジンの回転数の
上昇に応じて燃料噴射ポンプの回転数も高くなってくる
。しかしながら、従来の分配型燃料噴射ポンプをそのま
−の構造で高速回転に使用すると、ポンプ各部の摩耗が
激しく、特にプランジャを往復運動させるカムディスク
のカム山の摩耗が激しくなる等の問題が生ずる。この問
題を解消するために、実開昭５９−６５９７５号公報に
於いては、従来のプランジャ式の分配型燃料噴射ポンプ
において、プランジャに分配ボートを２個設け、プラン
ジャを嵌入したシリンダに気筒数と同数の分配通路を設
けることによりポンプの回転数を低くして、従来の燃料
噴射ポンプの構造を大幅に変えることなく高速ディーゼ
ルエンジンにも適用できる分配型燃料噴射ポンプを提供
している。上記提案には、気筒数が２気筒、３気筒、４
気筒のエンジンの場合についてのそれぞれの実施例が開
示されている。第５図に、上記の中の４気筒エンジンの
場合についてのシリンダ１１とこれに嵌入ししたポンプ
プランジャ６と、シリンダ１１に穿設された吸入ポート
１２、分配通路９（エンジンの各気筒Ａ、　Ｂ、　Ｃ，
Ｄ、に対応して９Ａ＋９Ｂ＋９Ｃ＋９、）とプランジャ
に穿設された分配ポート８（８，，８ｂ’）及びポンプ
プランジャ先端部に等間隔に刻設された吸入グループ７
との配置を横断面図により示す。（ポンププランジャ６
の縦断面図については第１図を参照。）図に示すように
、各気筒に順次燃料を圧送する分配通路９は、気筒数と
等しく４本（９Ａ、９＝　、９Ｃ，９ｏ　）設けられ、
それぞれの通路はシリンダ１１の半円周上に４５°の等
間隔で配置されている。ポンププランジャ６が往復運動
をしながら回転すると、例えば吸入グループ７が吸入ボ
ート１２と一致する時にはプランジャ６は後退して吸入
ポート１２よりシリンダ１１内に燃料が吸入され、つい
で、プランジャ６が回転すると、前記吸入ポート１２は
閉じられ、プランジャ６が前進してシリンダ１１内の燃
料は高圧に圧縮された状態で分配ポート８と分配通路９
とが一致し、その時の分配通路例えば９Ａに対応したエ
ンジンの気筒Ａに燃料の噴射が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の従来例の高速ディーゼルエンジンは４サイクルで
エツジ２２回転につき各気筒に１回の燃料噴射が行われ
るが、２サイクルデイーゼルエンジンの場合にはエンジ
ン１回転毎に各気筒に１回の燃料噴射が行われるために
、必要な燃料噴射ポンプの回転数は４サイクルエンジン
の場合の２倍となり高速ディーゼルエンジンの場合と同
様に噴射ポンプに高い回転数が要求される。したがって
、２サイクルデイーゼルエンジンについては、前記の場
合と同様に、プランジャ６に分配孔８を２個設けて、高
速型の燃料噴射ポンプとする必要がある。

また、４気筒のディーゼルエンジン燃料噴射ポンプにつ
いては、従来型としては第５図に示すように、分配通路
９をシリンダ１１０半円周上に配置している。この場合
はポンププランジャ６内に設けられた２個の分配ポート
８に満たされた高圧の燃料はプランジャ６０回転に応じ
て半円周上にある分配通路９に逐次配分されるが、この
とき閉じている分配ボート側、例えば分配ポート８ａと
分配通路９Ａとが通じた場合には分配ポート８．の出口
はシリンダ内壁で閉じられているために油圧がか＼す、
その反力でプランジャ６が分配通路９Ａ側に片当りをす
る。このために、分配通路９が半円周上に偏在する場合
には、シリンダ１１の分配通路が設けられた側に偏摩耗
が発生する。また、分配通路９が半円周上に偏在してい
るために、デリバリバルブ１３　（第１図参照〉までの
分配通路９の加工やデリバリバルブ９の配置の自由度が
少く設計上の制約が生じ、また強度上も不利である。

本発明に於いては上記の問題点に鑑み、主として２サイ
クルデイーゼルエンジンに、また、高速用４サイクルデ
イーゼルエンジン等にも用いられる燃料噴射ポンプに於
いてポンププランジャのシリンダに偏摩耗が発生するこ
とが無く、また、十分な強度があり、設計製作が容易な
分配型燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明に於いては、回転お
よび往復運動をするポンププランジャと、該プランジャ
を収容するシリンダとを備え、前記プランジャ内に形成
された分配ポートとシリンダ内に形成された分配通路と
の連通により分配通路を介して各気筒の噴射ノズルに燃
料を圧送する分配型燃料噴射ポンプにおいて、前記プラ
ンジャの軸心を貫通し、プランジャの周側面に開口した
２個１組の分配ポートをプランジャ内に設け、プランジ
ャの回転に応じて前記分配ポートと連通ずる４個の分配
通路を前記シリンダ内に設け、前記分配通路をシリンダ
の円周方向で４５°　、９０°　、１３５゜９０°の順
に間隔をあけて配置をした構成としたことを特徴とする
４気筒ディーゼルエンジン用分配型燃料噴射ポンプを提
供する。

また、回転および往復運動をするポンププランジャと、
該プランジャを収容するシリンダとを備え、前記プラン
ジャ内に形成された分配ボートとシリンダ内に形成され
た分配通路との連通により分配通路を介して各気筒の噴
射ノズルに燃料を圧送する分配型燃料噴射ポンプにおい
て、前記プランジャの軸心を貫通し、プランジャの周側
面に開口した２個１組の分配ポートを２組プランジャに
設け、該分配ポートの２組は、該プランジャの軸方向で
は相互にずれた一定の間隔を保ち、該プランジャの円周
方向では、相互に４５°傾いた位置に配置されるように
プランジャ内に配設し、該プランジャの回転に応じて前
記分配ポートと連通ずる４個の分配通路を前記シリンダ
内に設け、該分配通路をシリンダの円周方向に等間隔に
配置をした構成としたことを特徴とする４気筒ディーゼ
ルエンジン用分配型燃料噴射ポンプを提供する。

〔作　用〕

シリンダ内壁の円周方向に間隔をあけて配置した４個の
分配通路に、プランジャの回転に伴い分配ポートが交互
に連通し、その都度、高圧の燃料が分配ポートより分配
通路に入り、更に各気筒の噴射ノズルに圧送され各気筒
内で燃料噴射が行われる。このとき、分配通路は円周方
向で特定の方向に偏在せぬように配置されているために
プランジャがシリンダ壁に片当りをすることが無い。

〔実施例〕

第１図に本発明の第１実施例による分配型燃料噴射ポン
プ２０の概要断面図を示す。図中１はドライブシャフト
でディーゼルエンジンのクランクシャフト（図示せず）
と連動して４サイクルエンジンの場合にはエンジンの１
７４回転速度で、２サイクルエンジンの場合にはエンジ
ンの１／２回転速度で回転するようになっている。ドラ
イブシャフト１にはこれと同軸のカムディスク５が往復
動可能に連結され、該カムディスク５の右端面にはこれ
と同軸で円柱状のポンププランジャ６が一体形成され、
また、カムディスク５の図の左側周端面にはカムディス
ク５の軸心の回りに８個のカム山４が等間隔に形成され
ている。また、カムディスク５の軸心と直交する軸心を
有する円盤状のローラ３が第１図に示すカムディスク５
の左下に、その軸心を中心として回転自在にローラリン
グ２に取付けられており、該ローラ３の右側側面はカム
ディスク５の第１図左側面の周端と当接している。

また、ポンププランジャ６にはその中心部に先端面から
内方に向かって横孔６．が穿設され、該横孔６ｂの第１
図左端は、プランジャ６の軸心と直交しこれを貫通して
設けられた縦孔（スピルボート）６ｃに開口している。

プランジャ６には燃料の噴射量を調整するために設けら
れたコントロ−ルスリーブ１４が嵌装されており、該コ
ントロールスリーブ１４により前記縦孔６ｃを開閉する
ようにしている。また、上記プランジャ６０頂面６ａと
上記縦孔６ｃとのはゾ中央には横孔６．の軸心と直交し
てプランジャ６を貫通する分配ポート８が穿設され、第
２図（第１図の■−■断面図）に示すように、分配ポー
ト８は１組２個の分配ポー）８−　．８ｂより成り、例
えば該分配ポートの横孔６．の第１図中左側部分を第１
の分配ポート８６とすると、下側部分は第２の分配ポー
ト８．となり、各分配ポートの開口端は前記分配ポート
８．。

８、の孔径よりも少し広く形成さされている。プランジ
ャ６の頂端部の周壁には、図示の通り吸入グループ？　
（７，、７，、７ｃ、　７．　、７゜？、、７．．？ｈ
）が前記分配ポート８．　、８゜０軸心から左右対照に
振り分けられた形で４５°角度間隔毎に８ケ凹設され、
該吸入グループ７６〜７、はプランジャ６の軸心方向に
伸びて、はソ°直方体状に形成されている。

また、プランジャ６のカムディスク５の右方にはばね受
板１５が嵌装され、これとポンプ本体２１との間にはば
ね１６が介設され、これによりカムディスク５およびプ
ランジャ６は常に第１図左方に付勢されている。これに
より、カムディスク５が回転するとカム山４がローラ３
に乗り上げるたびにプランジャ６は回転しながら第１図
右方に移動し、高圧チャンバ２２内の燃料は分配ポート
８とこれに連通ずる分配通路９を通って各気筒向４のデ
リバリバルブ１３に送り出される。

第２図を用いて、燃料の分配作用の説明をすると、図に
示すのは分配ポート８６が分配通路９Ａに通じ気筒Ａに
燃料が送られた状態でこのときはカムディスク５のカム
山４−１　（カム山８個を４−１〜４−８と呼ぶ）がロ
ーラ３に押されてプランジャ６は第１図右側に動き、高
圧チャンバ２２内の燃料が分配ポート８．より圧送され
る。つぎに、プランジャ６がカムディスク５と共に第２
図矢印の方向に４５°回転すると次のカム山４−２が働
きこのときは分配ポート８．と分配通路９ｃ　とが連通
し、気筒Ｃに燃料が圧送される。更にプランジャ６が回
転すると次は分配ポート８２が分配通路９、と連通し、
カム４−３働き、その次には分配ポート８．が分配通路
９Ｄに通じ、カム４−４が働き、これでプランジャ６の
１７２回転で４つの気筒Ａ−Ｄ内に１回づつの燃料噴射
が行われ、以下、同様にしてプランジャ６０１回転で各
気筒に２回づつの燃料噴射が行われる。プランジャ６０
回転中、例えばカム山４−１とカム山４−２との間は谷
となりここではばね１６の付勢力でプランジャ６は第１
図中左側に後退し、吸入グループ７が吸入ポート１２と
通じ、高圧チャンバ２２内に燃料が満たされる。例えば
第２図の状態からプランジャ６が矢印の方向に２２．５
°回転すると吸入グループ７゜が吸入ポート１２の位置
に合致し、両者が連通して高圧チャンバ２２内に燃料が
入る。このときは分配ポー）８．．８ｂ共にシリンダ１
１の壁面により閉鎖された状態にある。更にプランジャ
６が２２．５゜回転をすると分配ポート８．が分配通路
９ｃに連通し、噴射が行われる。更に２２．５°回転す
ると吸入クループ７、が吸入ポート１２と連通し、燃料
のチャンバ２２への補給が行われ、以下同様の動作が繰
返される。図示の通り分配通路９Ａ〜９Ｄの間隔は円周
を４等分した位置にせずに４５゜、９０゜１３５°　、
９０°としであるがその理由は、この場合に、もし、分
配通路９を円周を４等分に即ち等間隔の９０°に配置す
るとこの分配ポート２個１組の型式では分配ポート８．
と８．が同時に２つの分配通路に通ずることとなり、２
つの気筒で同時に燃料噴射と爆発が起こる不都合が起こ
るのを避けるためである。上記の間隙にすることで４気
筒に対して常に等間隔の燃料噴射がなされ、エンジンの
円滑な回転を行うことができる。

第３〜４図に本発明の第２実施例を示す。第３図はプラ
ンジャ６０部分を示し、第３図（ａ）はその縦断面図、
第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示し、第
４図は前記Ｂ−Ｂ部分に於けるプランジャ６とシリンダ
１１との部分拡大横断面図を示す。第１実施例と異ると
ころは、プランジャ６の分配ポート８とシリンダ１１の
分配通路９の配置で、他の部分は第１実施例と同一であ
るのでその説明は省略する。

プランジャ６には、−組２個の分配ポート８．。

８、と、この分配ポート８．．８．とプランジャの円周
方向で４５°の角度を成し、軸線方向で分配ポート８ａ
、８１１とずらして一定の間隔をあけた他の１組２個の
分配ポー）８＝Ｌとがプランジャ６の軸心に直交して貫
通して形成されており、これに対して、シリンダー１に
各分配ポート８６゜８、　、８ｃ、　８．に対応する４
個の分配通路９Ａ＋９、．９Ｃ，９゜が円周方向に９０
°の間隔をあけて配置されている（第４図）。

以上の構成により、−組２個の分配ポート８６゜８、は
プランジャ６の１回転の間に９０°毎に分配通路９Ａ→
９．→９Ａ→９Ｂの順で連通し、他の１組２個の分配ポ
ート８゜、８．はプランジャ６０１回転の間に９０°毎
に９゜→９．→９ｃ→９Ｄと連通ずる。従って、プラン
ジャ６が１回転をする間に、分配ポート８は、分配通路
９と４５°おきに ９Ａ→９Ｃ→９Ｂ→９ｎ→９Ａ→９ｏ→９．→９゜と連
通ずる。この間に於ける吸入ボート１２より吸入グルー
プ７　（７ａ〜７ｈ）を経由しての高圧チャンバ２２に
対しての燃料供給は第１実施例と同様であるので説明を
省略する。かくして、本実施例に於いても、各気筒に対
して常に等間隔の燃料噴射が行われる。

以上述べた実施例によれば、従来例の様に半円周上に分
配通路が偏在することが無いので、シリンダにプランジ
ャが片寄りをして偏摩耗が起こることがない。

また、分配通路始端が偏在しないのでデリバリバルブ１
３までの分配通路の加工、デリバリバルブ１３の配置が
容易であり、強度上も有利である。

また、この型式の分配型燃料噴射ポンプを２サイクルエ
ンジンに搭載し、噴射ポンプの回転数をエンジン回転数
の１７２に設定した場合には、その噴射ポンプとエンジ
ンとの回転数の比率は従来の４サイクルエンジンに於い
て、従来型のポンププランジャ内に１個の分配ポートを
有する燃料噴射ポンプを搭載した場合のポンプとエンジ
ンとの回転数の比率と同じとなる。したがって、タイミ
ングブーり等の駆動部品は、従来型の４ストロークエン
ジン用の燃料噴射ポンプと共通化が可能である。また燃
料噴射ポンプへのフィードポンプ等も変更する必要が無
く、その耐久性等の低下の恐れもない。

なお、本発明は、４気筒２サイクルデイーゼルエンジン
に限らず、４気筒４サイクルデイーゼルエンジン又はデ
ィーゼル化したロータリエンジンにも適用出来るもので
特に、燃料ポンプの回転数を高くすることによるポンプ
の耐久性の低下を防止することが出来るので今後の高速
化するエンジンに利用するには好適なものである。

〔発明の効果〕

本発明を実施することにより次の効果を奏する。

（１）分配通路を円周方向に間隔をあけて配置したこと
により、油圧反力によるプランジャの片当りが無くなり
、シリンダの偏摩耗が防止される。

（２）分配通路始端が偏在しないので、デリバリバルブ
までの分配通路の加工、デリバリバルブの配置が容易で
あり、強度上も有利である。

（３）エンジン回転数に対して燃料噴射ポンプの回転数
を低くすることが出来、ポンプの耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１実施例による分配型燃料噴射ポンプの概要
断面図、第２図は第１図■−■断面図、第３図（ａ）は
第２実施例の燃料噴射ポンプのポンププランジャの縦断
面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＢ−Ｂ断面図、第
４図は前記Ｂ−Ｂ部分に於けるポンププランジャとシリ
ンダとの部分拡大横断面図、第５図は従来技術の４気筒
エンジンのポンププランジャとシリンダとの分配ポート
部分に於ける部分拡大横断面図を示す。 ６・・・ポンププランジャ、 ８・・・分配ポート、　　　９・・・分配通路、１１・
・・シリンダ、 ２０・・・分配型燃料噴射ポンプ。 口 塚 第２回 （ａ） （ｂ） 第３回 第４回 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転および往復運動をするポンププランジャと、該
   プランジャを収容するシリンダとを備え、前記プランジ
   ャ内に形成された分配ポートとシリンダ内に形成された
   分配通路との連通により分配通路を介して各気筒の噴射
   ノズルに燃料を圧送する分配型燃料噴射ポンプにおいて
   、前記プランジャの軸心を貫通し、プランジャの周側面
   に開口した２個１組の分配ポートをプランジャ内に設け
   、プランジャの回転に応じて前記分配ポートと連通する
   ４個の分配通路を前記シリンダ内に設け、前記分配通路
   をシリンダの円周方向で４５゜、９０°、１３５゜、９
   ０゜の順に間隔をあけて配置をした構成としたことを特
   徴とする４気筒ディーゼルエンジン用分配型燃料噴射ポ
   ンプ。 ２、回転および往復運動をするポンププランジャと、該
   プランジャを収容するシリンダとを備え、前記プランジ
   ャ内に形成された分配ポートとシリンダ内に形成された
   分配通路との連通により分配通路を介して各気筒の噴射
   ノズルに燃料を圧送する分配型燃料噴射ポンプにおいて
   、前記プランジャの軸心を貫通し、プランジャの周側面
   に開口した２個１組の分配ポートを２組プランジャ内に
   設け、該分配ポートの２組は、該プランジャの軸方向で
   は相互にずれた一定の間隔を保ち、該プランジャの円周
   方向では、相互に４５゜傾いた位置に配置されるように
   プランジャ内に配設し、該プランジャの回転に応じて前
   記分配ポートと連通する４個の分配通路を前記シリンダ
   内に設け、該分配通路をシリンダの円周方向に等間隔に
   配置をした構成としたことを特徴とする４気筒ディーゼ
   ルエンジン用分配型燃料噴射ポンプ。