JPH04116640U - インジエクシヨンポンプの騒音抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的はカムシャフトの強度を実質的
に向上しかつそのねじり振動を抑制してインジェクショ
ンポンプ及びエンジンの振動を抑制する。 【構成】 本考案に係るインジェクションポンプの騒音
抑制装置は、インジェクションポンプ１のカムシャフト
３にオートマチックタイマ２２のフライウェイトホルダ
２３を接続し、オートマチックタイマ２２のフランジ２
４にカップリング３０を介してエンジン側の駆動軸３９
を接続したインジェクションポンプ１において、上記フ
ランジ２４とカップリング３０とを、円板３４外周にラ
バー３５を介して質量体３６を固着したねじり吸収ダン
パ３１を介して同軸的に接続したものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関へ燃料油を圧送するためのインジェクションポンプに係り、 特にオートマチックタイマとエンジンの出力軸とを接続するカップリングとの間 にカムシャフトのねじり振動やねじり応力を緩衝するためのねじり吸収ダンパを 取付けたインジェクションポンプの騒音抑制装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼルエンジンには、エンジンの各気筒に燃料を噴射するためにインジェ クションポンプの内部に組み込まれたフィードポンプにより燃料を吸い上げイン ジェクションパイプに燃料を圧送する役割を果たすためのインジェクションポン プ１が取り付けられている。図１１に示すように、インジェクションポンプ１は 、エンジン（図示せず）のシリンダと同数のポンプエレメント（プランジャ・ア センブリ）２を有して構成されており、各ポンプエレメント２の駆動（吸入、圧 縮、吐出）は、ポンプエレメント２下部のカムシャフト３の回転によって行われ 、エンジンとカムシャフト３との間の動力の伝達には、通常カップリング又は駆 動ギヤ（いずれも図示せず）が用いられている。カムシャフト３のカムの形状及 び揚程，プランジャ４のリード５は、エンジンの各気筒に対してポンプエレメン ト２の吸入，圧縮，吐出が最適となるように設定されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、ポンプエレメント内の圧力は、高圧の燃料油の圧送直後は、すぐに大 気圧まで戻ってしまうため、この圧力差に起因してカムシャフトに大きなトルク 変動が生じ、カムシャフトに大きなねじり応力が作用し、またカムシャフトの捩 じれ振動によってインジェクションポンプが振動してしてしまうという問題があ る。つまりカムシャフトを折損させてしまうような大きな力が働き、インジェク ションポンプが全体的に加振されてインジェクションポンプとエンジンとの間に 共鳴による定在波が発生したり、インジェクションポンプ自体の振動がブラケッ トを介してシリンダボディに直接伝播されてしまうために大きな振動騒音が発生 してしまうという問題がある。

【０００４】 なお従来、エンジンのクランクシャフトのねじり振動を防止するために、クラ ンクシャフトの動力伝達プーリーにダンパーを一体的に取付けた「クランクシャ フトの捩じり振動防止装置」（実開昭 55-100734号）が提案されている。

【０００５】 本考案の目的はカムシャフトの強度を実質的に向上しかつそのねじり振動を抑 制してインジェクションポンプ及びエンジンの振動を抑制することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案に係るインジェクションポンプの騒音抑制装 置は、インジェクションポンプのカムシャフトにオートマチックタイマのフライ ウェイトホルダを接続し、このオートマチックタイマのフランジにカップリング を介してエンジン側の駆動軸を接続したインジェクションポンプにおいて、上記 フランジとカップリングとを、円板外周にラバーを介して質量体を固着したねじ り吸収ダンパを介して同軸的に接続したものである。

【０００７】

【作用】

円板は、エンジン側の出力軸，オートマチックタイマ及びインジェクションポ ンプのカムシャフトと一体となって回転するため、円板の外周にラバーを介して 取付けられた質量体は、カムシャフトのねじり応力及びねじり振動の方向とは逆 向きに働き、ラバーを弾性的に変形させる。このためカムシャフトのねじり応力 はラバーによって吸収され、ねじり振動はラバーによって抑制される。

【０００８】

【実施例】

以下に本考案の好適実施例を添付図面に基づいて説明する。

【０００９】 図８に示す如くインジェクションポンプ１は、その前部側にエンジンの回転速 度を一定に維持するためのガバナ６を有し、その後部にインジェクションポンプ １の噴射時期を調節するためのオートマチックタイマ２２を有して構成されてい る。

【００１０】 ガバナ６は、図９に示す如く、カムシャフト３に取付けられたフライウェイト アッセンブリ７によってカムシャフト３の回転速度を機械的に取り出してこれを シフタ８を介してテンションレバ９に伝達してコントロールラック１０の位置を 燃料の増減方向に調節するように構成されている。テンションレバ９は、フライ ウェイト１１の遠心力と釣り合うように設けられたガバナスプリング１２とアイ ドリングスプリング１３との付勢力によってその位置が決定されるようになって いる。フライウェイトアッセンブリ７は、カムシャフト３に一体的に取付けられ たフライウェイトホルダ１４と、そのフライウェイトホルダ１４のピン１５に回 動自在に枢支されカムシャフト３の回転速度の増減に応じて遠心力によって半径 方向へ開閉運動を行う上記フライウェイト１１と、上記ピン１５を包囲するよう にフライウェイト１１に一体的に形成されたスライダ１６とから成り、フライウ ェイト１１は、その遠心力によってピン１５を回転中心として開いたときにスラ イダ１６を介してスリーブ１７の位置を軸方向に変化させるように構成されてい る。このスライダ１６の移動量は、フライウェイト１１の開き具合に応じて増大 する。シフタ８は、スリーブ１７と同様に軸方向のみに移動可能に設けられ、シ フタ８はまたスリーブ１７とベアリングを介して一体的に接続されていて、上記 テンションレバ９に対してはその下端に取付けられたピン１８に直結されている 。テンションレバ９の上部には、コントロールラック１０をセンサレバ１９を介 して燃料の増減方向へ作動するためのトルクカム２０が取付けられている。この トルクカム２０は、ピン２１によってガバナハウジング（図示せず）に回動可能 に取付けられている。

【００１１】 周知のオートマチックタイマ２２は図１０に示す如く、上記カムシャフト３の 前端にキー（図示せず）によって一体的に連結されたフライウェイトホルダ２３ と、エンジンＥから出力を伝達されて回転するフランジ２４と、フライウェイト ホルダ２３に設けられた２つのベアリングピン２５をそれぞれ支点として遠心力 によって半径方向外側へ移動するフライウェイト２６と、ベアリングピン２５に 弾発力を付勢するタイマースプリング２７と、上記フランジ２４，フライウェイ ト２６及びタイマースプリング２７等を組立て状態で収容し、上記フライウェイ トホルダ２３の外周に螺合するタイマケーシング２８とから主に構成され、フラ イウェイト２６の遠心力によってフライウェイトホルダ２３を進角側に回転させ るように構成されている。

【００１２】 さて本考案の目的は、カムシャフト３に作用するねじり応力の吸収とカムシャ フト３のねじり振動を緩衝してインジェクションポンプ１の制振を図ることにあ る。

【００１３】 図１はインジェクションポンプ１、ガバナ６及びオートマチックタイマ２２の 各独立して振動する振動系を模式的に示すもので、カムシャフト３のねじり応力 の吸収，ねじり振動の緩衝のために、カップリング３０とオートマチックタイマ ２２のフランジ２４との間にねじり吸収ダンパ３１が設けられている。

【００１４】 具体的にねじり吸収ダンパ３１は、図２に示す如くカップリング３０のボルト 孔３２と符合する位置に締結ボルトを挿入するためのボルト挿入孔３３を持ちフ ランジ２４よりも大きな直径を持つ円板３４と、その円板３４の軸心に対して円 板３４の最外周に円周方向に沿わせて取り付けられてバネとして機能するリング 状のラバー３５と、このラバー３５の外面に沿うように形成されて固着され、マ スとして機能するリング状の質量体３６とから構成されている。ラバー３５は、 適当な厚さを持ち、質量体３６は、例えば鋳鉄，炭素鋼、鉛などから形成されて いる。ラバー３５の硬度及び質量体３６の質量は、カムシャフト３の剛性及びオ ートマチックタイマ２２のマスの大きさ、燃料を送油する圧力などによって異な るため、インジェクションポンプ１ごとに調節を必要とするが、これらは基本的 に、インジェクションポンプ１の共振周波数に合わせて設定され、振動のピーク を下げ、カムシャフト３のねじれ角が極力小さくなるように設定されている。な お円板３４の直径は、ねじり吸収ダンパ３１の緩衝機能に大きな影響を与えるた めできるだけ大きく形成されている。

【００１５】 次に本考案に係るインジェクションポンプ１の騒音抑制装置の作用を説明する 。 図１，図２に示されているように、駆動軸２９が駆動力を受けて回転すると 、この回転力はカップリング３０に伝達され、オートマチックタイマ２２，カム シャフト３，円板３４及びフライウェイトホルダ２３は、一体となって回転する 。質量体３６は、カムシャフト３のねじり応力及びねじり振動の方向とは逆向き に働いてラバー３５を弾性的に変形させ、カムシャフト３に作用するねじり応力 （ねじりトルク）を吸収し、かつねじり振動を緩衝する。つまりカムシャフト３ を中心とする振動系の共振点は、実質的に高周波数側へ移動される。このためカ ムシャフト３のねじり角は微小となり、寸法的，材料的な変更を行うことなくカ ムシャフト３の強度は増し、インジェクションポンプ１の振動（カムシャフト３ を中心とした首振り振動）が抑制される。したがってカムシャフト３の軸径を従 来より細くしてカムシャフト３の軽量化を可能にし、共鳴による定在波や機械的 な振動伝播によるエンジンＥの振動は抑制される。なお円板３４の取付けは図３ に示す如く反対向きとしても良く、図４に示すように上記ラバー３５を円板３４ とほぼ同一内径の筒状に成形してこれを円板３４に同軸的にかつ一体的に固着し 、その筒状のラバー３５a の内周又は外周面に質量体３６ａを固着しても構わな い。また図５に示すようにカムシャフト３とフライウェイトホルダ２３との間に 設けることも当然可能である。

【００１６】 図６は、質量が大きくかつ回転モーメントが大きいオートマチックタイマ２２ を上記円板３４として兼用した例を示すものである。すなわちオートマチックタ イマ２２のタイマケーシング２８に、そのケーシング２８の外周面に、円周方向 に沿わせて薄いラバー層３５b を形成し、このラバー層３５b の外面に筒状の質 量体３６ｂを一体的に固着したものである。

【００１７】 またカムシャフト３を有効な制振を図るためには、カップリング３０を中心と してオートマチックタイマ２２の反対側の駆動軸２９に上記ねじり吸収ダンパ３ １を取付けることも当然可能である。しかし、駆動軸２９がエンジンＥからの動 力の伝達のために入力ギヤ３９を有している場合は、ねじり吸収ダンパ３１の制 振作用がその入力ギヤ３９の噛み合い部に回転速度差を発生させるように作用し て、ギヤ歯面にピッチングなどの不具合が起ってしまう虞が高く、このためこの ような場合には、入力ギヤ３９と噛み合う出力側ギヤ軸（図示せず）に新たにね じり吸収ダンパを取付ける設ける必要が生じる。従って本考案のように、入力ギ ヤ３９側から遠いオートマチックタイマ２２側にねじり吸収ダンパ３１を取付け ることは、極めて有効となる。

【００１８】 図７は、入力ギヤ３９から振動，ねじりトルク吸収に遊離な質量の大きい部位 でかつ入力ギヤ３９からより遠い部位にねじり吸収ダンパ３１を取付けた例を示 している。

【００１９】 ねじり吸収ダンパ３１は、上記タイマケーシング２８に対するものと同様に、 カムシャフト３の外周面に沿わせてラバー層３５ｃを形成し、そのラバー層３５ ｃ外周面に、筒状の質量体３６ｃを一体的に固着して構成されている。なお、ね じり吸収ダンパ３１の取付け位置は、カムシャフト３の外周面であればよいが、 好ましくは、図７に示す如くガバナ６のフライホイール１１に最も近いカムシャ フト３の外周面が良い。

【００２０】 なお上述の実施例の説明では振動系の質量や，回転半径の相違に基づいてねじ りダンパを個々に設ける説明したが、各振動系にねじり振動ダンパをそれぞれ設 けて連成的な制振を図るように構成することも勿論可能である。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したことから明らかなように本考案によれば次の如き優れた効果を発 揮する。

【００２２】 (1) カムシャフトのねじり応力を有効に吸収してカムシャフトのねじれ破断を防 止でき、かつねじり振動を有効に抑制してインジエクションポンプ及びエンジン の低振動、低騒音化を達成できる。

【００２３】 (2) インジェクションポンプ，オートマチックタイマ及びカップリングの構造を 変更することなく容易に製作することができる。

【００２４】 (3) 安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るインジェクションポンプの騒音抑
制装置を示す概略構成図である。

【図２】本考案に係るインジェクションポンプの騒音抑
制装置の要部詳細図である。

【図３】同じく本考案に係るインジェクションポンプの
騒音抑制装置の要部詳細図である。

【図４】同じく本考案に係るインジェクションポンプの
騒音抑制装置の要部詳細図である。

【図５】同じく本考案に係るインジェクションポンプの
騒音抑制装置の要部詳細図である。

【図６】同じく本考案に係るインジェクションポンプの
騒音抑制装置の要部詳細図である。

【図７】同じく本考案に係るインジェクションポンプの
騒音抑制装置の要部詳細図である。

【図８】本考案に係るインジェクションポンプを示す斜
視図である。

【図９】ガバナを示す要部詳細図である。

【図１０】オートマチックタイマの分解斜視図である。

【図１１】本考案に係るインジェクションポンプを部分
詳細断面である。

【符号の説明】

１ インジェクションポンプ ３ カムシャフト ２２ オートマチックタイマ ２３ フライウェイトホルダ ２４ フランジ ２９ エンジン側の駆動軸 ３０ カップリング ３４ 円板 ３５ ラバー ３６ 質量体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インジェクションポンプのカムシャフト
   にオートマチックタイマのフライウェイトホルダを接続
   し、該タイマのフランジにカップリングを介してエンジ
   ン側の駆動軸を接続したインジェクションポンプにおい
   て、上記フランジとカップリングとを、円板外周にラバ
   ーを介して質量体を固着したねじり吸収ダンパを介して
   同軸的に接続したことを特徴とするインジェクションポ
   ンプの騒音抑制装置。