JPH0533708Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はデイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ
に設けられる噴射制御、特に噴射時期制御装置に
関する。

〔従来の技術及び問題点〕

従来、噴射時期制御装置として、全負荷時にお
ける機関出力を低下させることなく、かつ軽負荷
時にNOx排出量を減少させるため軽負荷時にお
ける燃料噴射時期の過進角を防止するロードセン
シングタイマ（以下LSTと呼ぶ）が知られてい
る。一般に上述の如き燃料噴射ポンプにおいては
その噴射時期はポンプ室内の燃料圧力によつて作
動するタイマピストンにより制御される。上記
LSTはこのタイマピストンに作用する燃料圧力
を制御することによりタイマピストンの作動を制
御し、それにより燃料噴射時期を自動的に制御す
るものである。LSTは通常プランジヤのスピル
リングを移動せしめて燃料噴射量を制御する遠心
力式ガバナ内に設けられる。即ちガバナシヤフト
上をスライド自在なガバナスリーブに設けられた
ポンプ室に開口する燃料通過孔（以下オリフイス
と呼ぶ）とガバナシヤフトに設けられた溝がガバ
ナスリーブの移動に応じて一致すると、ポンプ室
内の燃料は上記オリフイス溝を介してガバナシヤ
フト内に形成される軸ボア内に逃げる。この軸ボ
アはフイードポンプの吸入側に連結されているの
でポンプ室の燃料圧力が低下し、その結果タイマ
ピストンは自身のピストンスプリングにより遅れ
側に引き戻される。

一般的にLSTが効き始める時と、効き終わる
時との燃料の噴射量差（即ち、高負荷時における
噴射量と軽負荷時における噴射量の差）は一定量
を必要とし、そのためのLST効き始めとLST効
き終わりとの間のLST作動期間の設定は、ガバ
ナスリーブに設けられるオリフイスの開口面積を
調整したり、又スリーブ長手方向におけるオリフ
イスの形成位置を調整することにより実行されて
きた。ところが従来の構造では、ガバナスリーブ
はその動きをスピルリングに伝えるコントロール
レバーに常時接するため、長期使用に伴いその接
触部が摩耗し、その結果ガバナスリーブのオリフ
イスと、ガバナシヤフトの溝との相対位置が初期
の設定位置からずれてしまい、LST作動期間が
異なつてくる問題が生じる。加えて、ガバナスリ
ーブのコントロールレバーへの接点位置は比較的
コントロールレバーの支点近傍に位置するため、
ガバナスリーブのストローク量（変位量）は少な
くLST作動期間の短かい設定が困難になる等の
問題があつた。

更に、従来のLSTは上述の如く既存のガバナ
（ガバナスリーブ、ガバナシヤフト等）機構を利
用しているためLST特性のみを考慮して設計す
ることができず、LST作動特性の設計自由度が
制限されざるを得なかつた。

本考案はこのような従来技術の問題点に鑑み、
簡易な構成により系時的に作動特性が変化するこ
とがなくかつ作動特性の設計自由度が大きな噴射
制御装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は従来のLSTとは異なりコントロール
レバーの先端部にガバナ機構とは別個にLSTを
設けることによりLST作動特性を自由に設定し
得るようにしたことを特徴とする。

上記目的を達成するために本考案によれば、ポ
ンプ室内に燃料を圧送するフイードポンプと、変
圧室を形成するシリンダボア内に摺動自在に配置
されポンプ室から変圧室内に供給される燃料を燃
料噴射ノズルに吐出するプランジヤと、該プラン
ジヤに取り付けられる燃料噴射制御用スピルリン
グに揺動自在なコントロールレバーを介して連結
され該スピルリングを移動せしめる遠心力式ガバ
ナと、回転駆動軸に連結されその回転をプランジ
ヤに伝えると共にローラ状のカムフオロアに係止
し所定のカムリフトだけプランジヤをその軸線方
向に往復動せしめるカムプレートと、上記ローラ
に連結されポンプ室内の圧力に応じて変位して上
記ローラの固定位置を変化せしめるタイマピスト
ンと、エンジン負荷とエンジン回転速度に応じて
ポンプ室内の燃料圧力を解放し燃料噴射時期を自
動的に制御するロードセンシングタイマとを有
し、プランジヤの往復動により変圧室の容積を拡
大・縮小させ、ポンプ室内から導入された変圧室
内の燃料を燃料噴射ノズルから吐出する燃料噴射
ポンプにおいて、上記ロードセンシングタイマは
コントロールレバーの先端に連結され、コントロ
ールレバーの動きに応じて一方向に往復動する可
動部材と、該可動部材の往復動を案内する固定部
材と、該固定部材内に形成され上記フイードポン
プの吸入側に連結される連通路と、上記可動部材
を固定部材の一方または双方に設けられ上記連通
路を可動部材と固定部材との相対位置に応じて選
択的にポンプ室に連通せしめる開口とから構成さ
れる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の好ましい実施例
につき説明する。

始めに第４図を参照して従来技術について簡単
に説明する。第４図において、フイードポンプ１
１は回転駆動軸１２により回転駆動され、矢印Ａ
方向から流入する液体燃料をポンプ室１３内に圧
送する。プランジヤ１４は、ケーシング１００に
取り付けられるシリンダ１５に形成されたシリン
ダボア１６内に摺動自在に支持され、軸心周りに
回転自在であるとともに軸心方向に進退動する。
プランジヤ１４とシリンダボア１６により形成さ
れた変圧室１７はプランジヤ１４の進退動により
拡大縮小し、これにより吸入通路１８を介してポ
ンプ室１３から燃料を吸込み、分配通路１９およ
びデリバリ弁２０を介して噴射ノズル（図示せ
ず）へと圧送する。

プランジヤ１４は駆動軸１２により回転駆動さ
れ、また基部に設けられたフエイスカム（カムプ
レート）２１がカムフオロアたるローラ２２に係
合することにより軸心方向に進退動する。フエイ
スカム２１は、これとケーシング１００の内壁と
の間に設けられたばね２３により常時図の左方に
付勢されてローラ２２に係合しており、これによ
りプランジヤ１４は軸心周りに回転するとともに
フエイスカム２１のカム面の形状に従つて進退動
する。このプランジヤ１４の進退動による燃料噴
射の量は次に述べるスピルリング２５の位置によ
り定まり、また燃料噴射時期は後述するタイマピ
ストン６１により制御される。

プランジヤ１４の基部側すなわちポンプ室への
突出部分には変圧室１７とポンプ室１３とを連通
可能にするスピルポート２４が形成される。短い
円筒形のスピルリング２５は、プランジヤ１４に
摺動自在に嵌合してスピルポート２４を開閉可能
である。すなわち、プランジヤ１４が進退動する
と、スピルポート２４はスピルリング２５によつ
て開閉される。

しかしてプランジヤ１４が進退動して燃料を外
部へ吐出する際、この燃料の吐出はプランジヤ１
４が右行して変圧室１７を圧縮し始めた時に始ま
り、さらにプランジヤ１４が右行してスピルポー
ト２４がスピルリング２５の右端部からポンプ室
１３内へ開放された時に終わる。すなわち、スピ
ルリング２５の位置により、変圧室１７からポン
プ室１３への燃料の還流量が定まり、即ち、燃料
噴射量が定まる。

スピルリング２５は、コントロールレバー２６
の下部に固定される突起２７に係合し、このコン
トロールレバー２６がピン２８の周りに回転変位
することにより変位する。コントロールレバー２
６は後述するガハナスリーブ４１に押圧されて回
動し、またテンシヨンレバー３０が回転変位した
とき板ばね２９を介して押圧されて回動する。す
なわちコントロールレバー２６は、ガバナスリー
ブ４１およびテンシヨンレバー３０から受ける力
がつり合う位置において静止する。テンシヨンレ
バー３０はコントロールスプリング３１を介して
アジヤステイングレバー３２に連結され、このア
ジヤステイングレバー３２の回転位置に応じて回
転変位する。ガバナスリーブ４１はガバナシヤフ
ト４２に案内されて進退動する。ガバナシヤフト
４２は、ケーシング１５により軸心周りに回転自
在に支持され、このシヤフト４２に固定されたギ
ヤ４３が駆動軸１２に固定されたギヤ４４に噛合
して回転することにより回転駆動される。ガバナ
シヤフト４２に設けられたホルダ４５内にはこの
シヤフト４２の回転により生じる遠心力により外
方へ広がるフライウエイト４６が収容され、この
フライウエイト４６にガバナスリーブ４１が係合
する。しかしてガバナシヤフト４２が回転してフ
ライウエイト４６が広がると、これとともにガバ
ナスリーブ４１が変位し、コントロールレバー２
６を押圧するようになつている。

このようにしてスピルリング２５の位置が調整
されて燃料噴射量が制御される一方、ポンプ室１
３内の圧力に応じてタイマピストン６１が変位し
て燃料噴射時期が制御される。タイマピストン６
１はケーシング１５の下方に形成されたボア６２
内に摺動自在に収容される。タイマピストン６１
の右端面とボア６２の端壁との間に形成された受
圧室６３は、通路６４を介して常時ポンプ室１３
と連通し、タイマピストン６１の左端面とボア６
２の他端壁との間にはタイマスプリング６５が設
けられる。タイマピストン６１はレバー６６を介
してローラ２２に連結し、受圧室６３内の圧力と
タイマスプリング６５の弾発力とがつり合つた位
置で静止してローラ２２の位置を定める。すなわ
ち、タイマピストン６１はポンプ室１３内の圧力
に応じて変位し、例えばポンプ室１３内が低圧に
なるとタイマピストン６５に付勢されて受圧室６
３側へ変位し、これによりローラ２２は燃料噴射
時期を遅らせる方向に変位する。

ポンプ室１３内の圧力はガバナスリーブ４１に
設けたLST機構によつて制御される。有底筒状
のガバナスリーブ４１の側壁部の略中央にはポン
プ室１３に開口する燃料通過孔５１が穿設され、
一方、ガバナシヤフト４２には軸心部に沿つて燃
料還流通路５３が穿設され、この通路５３は圧力
調整弁５４の近傍まで延び、フイードポンプ１１
の吸入側に連通する。燃料還流通路５３には、燃
料通過孔５１に対応して、連通孔５５が形成され
る。

しかして、エンジン負荷を小さくするアジヤス
テイングレバー３２を回転させると、それまでコ
ントロールレバー２６に作用していたコントロー
ルスプリング３１および板ばね２９の反時計方向
の付勢力が小さくなるので、ガバナスリーブ４１
がフライウエイト４６により押され、コントロー
ルレバー２６を押圧して図の右方へ変位する。こ
の変位量が所定値以上になると、燃料通過孔５１
が連通孔５５を介して燃料還流通路５３に連通す
るようになり、ポンプ室１３内の燃料は燃料還流
通路５３を通つてフイードポンプ１１の吸入側に
還流し、ポンプ室１３内の圧力が低下する。この
結果タイマピストン６１に作用する受圧室６３の
圧力も低下しタイマピストン６１がタイマスプリ
ング６５に押圧されて右方に移動し、ローラ２２
が変位して燃料噴射時期の進角量が少なくなる。

以上が従来のLSTを有する燃料噴射ポンプの
作動および構成である。この場合にはLSTがガ
バナシヤフト及びガバナスリーブに設けられるた
め冒頭に述べた如き種々の問題を呈していた。

そこで本考案ではLSTはガバナ機構とは別個
に設けられる。第１図に本考案によるLST機構
を示す。

本考案によれば、ガバナシヤフト４２は中実で
よく、あるいは仮りに図の如き中空の場合であつ
てもフイードポンプ１１の吸入側には連通しな
い。即ち、本考案ではガバナシヤフト４２並びに
ガバナスリーブ４１はLST機構には何ら関与し
ない。従つてガバナスリーブやガバナシヤフトは
孔５１や５５を設けることは一切不要である。

本考案によれば、ガバナ機構より上方のケーシ
ング１５内にはLSTを構成する中空の固定シヤ
フト（固定部材）１が嵌合され、該シヤフト１の
中空ボアには長手方向に伸びる連通路（油路）５
が形成されケーシング１５に形成した燃料還流通
路５３′と連通する。通路５３′はフイードポンプ
１１の吸入側に連結される。又、シヤフト１の端
縁部近傍には燃料通過孔７が設けられるがこの孔
の数は任意である。コントロールレバー２６の先
端（上端）部には支点８１を介して回転自在に中
空の案内スリーブ（可動部材）３が枢着され、該
スリーブ３には上記シヤフト１の燃料通過孔の数
に相当する第２の燃料通過孔（開口）９が形成さ
れる。これら孔９はポンプ室１３に開口する。
又、スリーブ３の内径には前述したシヤフト１の
端部が相対摺動可能な様にぴつたりと嵌合され
る。このスリーブ３はコントロールレバー２６の
先端部に連結されることにより、コントロールレ
バー２６の同一の角度変位に対し第４図の場合に
比し、即ちガバナスリーブ４１のストローク（変
位）量よりも常に大きなストローク量を有するこ
とになる。案内スリーブ３は固定シヤフト１に対
し、コントロールレバー２６の揺動に応じて一方
向に往復動する。

第２図は本考案による第２の実施例を示すもの
で、本実施例によればコントロールレバー２６の
先端部にはピストン（可動部材）４が枢軸８１に
より回転自在に枢着され、一方、ケーシング１５
に一体的に設けた中空の案内スリーブ（固定部
材）２の開口８をピストン４により開閉せしめる
様に構成されている。スリーブ２の中空ボアは第
１図の場合と同様にフイードポンプ１１の吸入側
に連結される燃料還流通路５３′が形成される。

又、第３図は本考案による第３の実施例を示す
もので、第２図同様、コントロールレバー２６の
先端部にはピストン４ａが枢軸８１により回転自
在に枢着されるが、第２の実施例と異なり、ケー
シング１５に一体的に設けられた固定の案内スリ
ーブ２ａには開口がなく、その代わりにピストン
４ａには開口８ａ及びこれに連通する燃料還流通
路５３ａが設けられる。

本考案によるLST機構の作用を第１図を参照
して下記に述べる。

エンジン負荷の高い状態において、コントロー
ルレバー２６は支点２８を中心に反時計方向に回
転する。その結果、シヤフト１の孔７と、スリー
ブ３の開口９は一致せず、ポンプ室１３内の燃料
は燃料還流通路５３に還流せず従つてタイマピス
トン６１は進角した状態、即ちタイマピストン６
１は左方向（第１図）に移動し噴射時期が進めら
れる。一方、エンジン負荷の低い状態では、コン
トロールレバー２６がガバナスリーブ４１に押さ
れ、支点２８を中心に時計方向に回転する。その
結果、コントロールレバー２６に連結されたスリ
ーブ３（またはピストン４，４ａ）は右方向に変
位し、この変位量が所定値以上になると、スリー
ブ３の開口９と、シヤフト１の孔７は一致し、そ
の結果、この開口９、孔７を通してポンプ室１３
内の燃料は燃料還流通路５３′を介しフイードポ
ンプ１１の吸入側に解放される。その結果、ポン
プ室１３内の圧力が低下し、それに応じて受圧室
６３の圧力も低下するからタイマピストン６１は
右方向に移動し噴射時期が遅れる方向になる。第
２図、第３図に示す実施例も作用的には上述した
作用と同一であり、第１図におけるスリーブ３の
開口９が第２図ではピストン４の先端部に、また
シヤフト１の孔７が第３図ではシヤフト４ａの孔
８ａに変わつただけである。

〔考案の効果〕

以上の如く、本考案によればガバナ機構とは別
個にポンプハウジング上部にLST機構を設ける
ことにより、ガバナスリーブ先端部とコントロー
ルレバーとの接点部の摩耗によるLST作動期間
の経時変化という問題は完全に解消され、従つて
安定したLST作動特性が確保できる又、従来の
ガバナスリーブのストローク量（変位量）と比較
して、本考案の可動部材のストローク量（変位
量）は大きいため、LST作動期間の範囲を厳密
に設定可能であり、かつポンプ室に開放する開口
の通路面積はガバナスリーブの大きさからくる制
限とは全く無関係に自由に設定可能である。従つ
てLSTの作動特性の設計の自由度が大幅に増す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による燃料噴射制御装置
（LST）の機構を示す要部の断面図；第２図は本
考案の第２実施例を示すLSTの要部の断面図；
第３図は本考案の第３の実施例を示す第２図と同
様の図；第４図は従来のLSTを有する燃料噴射
ポンプの断面図。 １……シヤフト、２，２ａ，３……スリーブ、
１１……フイードポンプ、１３……ポンプ室、２
５……スピルリング、２６……コントロールレバ
ー、４１……ガバナスリーブ、６１……タイマピ
ストン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポンプ室内に燃料を圧送するフイードポンプ
   と、変圧室を形成するシリンダボア内に摺動自在
   に配置されポンプ室から変圧室内に供給される燃
   料を燃料噴射ノズルに吐出するプランジヤと、該
   プランジヤに取り付けられる燃料噴射制御用スピ
   ルリングに揺動自在なコントロールレバーを介し
   て連結され該スピルリングを移動せしめる遠心力
   式ガバナと、回転駆動軸に連結されその回転をプ
   ランジヤに伝えると共にローラ状のカムフオロア
   に係止し所定のカムリフトだけプランジヤをその
   軸線方向に往復動せしめるカムプレートと、上記
   ローラに連結されポンプ室内の圧力に応じて変位
   して上記ローラの固定位置を変化せしめるタイマ
   ピストンと、エンジン負荷とエンジン回転速度に
   応じてポンプ室内の燃料圧力を解放し燃料噴射時
   期を自動的に制御するロードセンシングタイマと
   を有し、プランジヤの往復動により変圧室の容積
   を拡大・縮小させ、ポンプ室内から導入された変
   圧室内の燃料を燃料噴射ノズルから吐出する燃料
   噴射ポンプにおいて、上記ロードセンシングタイ
   マはコントロールレバーの先端に連結され、コン
   トロールレバーの動きに応じて一方向に往復動す
   る可動部材と、該可動部材の往復動を案内する固
   定部材と、該固定部材内に形成され上記フイード
   ポンプの吸入側に連結される連通路と、上記可動
   部材を固定部材の一方または双方に設けられ上記
   連通路を可動部材と固定部材との相対位置に応じ
   て選択的にポンプ室に連通せしめる開口とから構
   成されることを特徴とする燃料噴射ポンプの噴射
   制御装置。