JPH0560032A - 燃料噴射カム軸をオフセツトした燃料噴射ポンプ - Google Patents

燃料噴射カム軸をオフセツトした燃料噴射ポンプ

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JPH0560032A
JPH0560032A JP23693991A JP23693991A JPH0560032A JP H0560032 A JPH0560032 A JP H0560032A JP 23693991 A JP23693991 A JP 23693991A JP 23693991 A JP23693991 A JP 23693991A JP H0560032 A JPH0560032 A JP H0560032A
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JP
Japan
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cam
fuel injection
tappet
roller
tuppet
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Withdrawn
Application number
JP23693991A
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English (en)
Inventor
Goichi Kudo
五一 工藤
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M H I SAGAMI HIGHTECH KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
MHI Sagami High Tech Ltd
Original Assignee
M H I SAGAMI HIGHTECH KK
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
MHI Sagami High Tech Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0560032A publication Critical patent/JPH0560032A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の燃料噴射カム軸をオフセットした
燃料噴射ポンプの目的はカム及びローラタペットの組合
せ形態を変更して噴射圧力が最高になったときにタペッ
ト側圧角θ2 が大きくならない燃料噴射カム軸をオフセ
ットした燃料噴射ポンプを提供することである。 【構成】 燃料噴射カムでローラタペットを介してプラ
ンジャを駆動する燃料噴射ポンプにおいて、燃料噴射カ
ム軸心をタペットローラ軸心に対してカム軸の回転方向
側へ適当量オフセットしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主としてディーゼル機関
の燃料噴射ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のジャーキ式燃料噴射ポンプを図4
〜7によって説明する。図4は従来のジャーキ式燃料噴
射ポンプの横断面図である。図において3はプランジ
ャ、4はタペット筒体、5はタペットローラ、O1 はタ
ペットローラ5の軸心、6はカム、Oはカム軸心でタペ
ットローラの軸心O1 とカム軸の軸心Oはともにタペッ
ト筒体4の軸線上にある。図6はカムが接線カムである
場合のカム6とタペットローラ5の詳細図、図7はカム
6の回転角θとタペットリフトH、タペット速度V、噴
射圧力pの関係を示す線図である。ピストンの上死点を
原点とするカム回転角θ1 で噴射始め、θ2 で噴射終り
とする。他の値は下表の通りになる。 図7より明らかにθ1 <θ2 、H1 <H2 、p1 <p
2 になっている。又符号は表に示すとおりである。
【0003】図7でθ=θ2 のとき最高噴射圧力p2
作用しこのときのカム6、タペットローラ5、タペット
筒体4の状態を図5に示す。噴射圧力p2 によるプラン
ジャ軸方向の力をFp とすると、このとき、カム6のカ
ム面に作用する力Fc はFc =Fb /cos θ2 、タペッ
トローラ5の側圧力Fs はFs =Fp tan θ2 となる。
下に記す方法の例について検討する。(符号は図6参
照) R0 =25mm、L=35mm、R2 =5mm、RR =16mm
【0004】図5においてθ=θ1 =26.96°のと
きタペットリフトH1 =5.0mm、θ=θ2 =35.0
1°のときタペットリフトH2 =9.06mm。(θ2
速度Vの線図の変曲点) したがってFc =Fp /cos 35.01°=1.221
p 、Fs =Fp tan35.01°=0.7005Fp
であるからカム面にはプランジャ軸方向力Fpの1.2
2倍、タペット側圧力はFp の0.70倍となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術は前記のと
おりであって次の不具合が発生する。 1)カムとタペットローラとの面圧が高いのでヘルツ応
力が過大になり疲労破壊する。これをさけるため噴射圧
力を下げなければならない。噴射圧力を下げれば燃焼が
悪化し出力、熱効率が低下し排気色も悪化する。 2)タペット側圧等が大きくなるためタペット等の摩擦
損失が大きくなりそのため出力熱効率が低下し摩耗が増
大する。 3)各部に作用する力が大きくなるので各部の強度剛性
を高めなければならずそのため重量増大コスト高とな
る。
【0006】本発明の目的は前記不具合を解消しカム及
びローラタペットの組合せ形態を変更して噴射圧力が最
高になったときタペット側圧角θ2 が大きくならないよ
うな燃料噴射カム軸をオフセットした燃料噴射ポンプを
提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】燃料噴射カムでローラタ
ペットを介してプランジャを駆動する燃料噴射ポンプに
おいて燃料噴射カム軸心をタペットローラ軸心に対して
カムが右回転の場合は右側へ、左回転の場合は左側へ適
量オフセットしたことを特徴とする。
【0008】
【作用】図2にカムとタペットローラの詳細図を示す。
図2のカムとタペットローラの寸法は図5のものと全く
同じであるが図でタペットローラの軸心O1に対してカ
ム軸心Oがeだけオフセットしている。図2と図5のタ
ペットローラリフトH2 は等しいがタペット側圧角は図
5ではθ2 で図2ではθH2でありθH2<θ2 である。オ
フセット量eを大きくすればθH2は小さくなる。θH2
小さくなればカムとタペットローラの面圧荷重Fc 及び
タペットローラの側圧荷重Fs は小さくなる。 (∵Fc =Fp /cos θH2、Fs=Fp tan θH2
【0009】註。図5(カム軸心Oとタペットローラ軸
心O1 はオフセットなし)の場合は図6と同様でタペッ
トリフト(H)タペット速度(V)の線図は図7に示す
ように前記寸法のカムではθ1 =26.96°のときタ
ペットリフトH1 =5.00mm、θ2 =35.01°の
ときタペットリフトH2 =9.06mmである(θ2 点は
図において速度(V)の線の変曲点である)。図2(カ
ム軸心Oとタペットローラ軸心O1 とのオフセット量
e)の場合のタペットリフトH2 =9.06mmのときの
(図5の場合のθ=θ2 のときのタペットリフトと等し
い)タペット側圧角θH2とした。(θH2は速度(V)の
線の変曲点ではなくオフセットのない場合の変曲点θ2
のときのタペットリフトH2 に等しいタペットリフトの
ときの角度である。)
【0010】燃料噴射ポンプの作動中にはカムにはタペ
ット等の慣性力、ばね力、噴射圧力による荷重が同時に
作用するが噴射圧力による荷重が極めて大きく他の荷重
は殆ど無視される。従って燃料噴射ポンプに作用する荷
重は近似的に噴射圧力による荷重のみと考えて差支な
い。
【0011】図6に示す系についてのカム回転角に対す
るタペットリフトH、タペット速度V、噴射圧力pの関
係を図7に示す。図7においてθ=θ2 のとき噴射圧力
が最大となることは明瞭である。図5にオフセットなし
(e=0)の場合のカム系についてθ=θ2 のときの各
部に作用する力を示す。噴射圧力がプランジャに作用す
る力をFp とするとカムとタペットローラ間にはFc
p /cos θ2 、タペットローラの側圧力Fs はFs
p tan θ2 である。図2にオフセット量eのカム系に
ついてタペットローラリフトH2 、θ=θH2のときの各
部に作用する力を示すこのとき図より明らかにθ2 >θ
H2であるからカムとタペットローラ間に作用する力Fc
もタペットローラ側圧力Fsも図5(オフセットなし)
のものより小さくなる。
【0012】
【実施例】本発明の第1実施例を図1〜3によって説明
する。図1は本発明の噴射カム軸心をオフセットした燃
料噴射ポンプの第1実施例の断面図、図2は図1に示す
もののカムとタペットローラ部の詳細説明図である。図
において1は噴射ポンプ本体、2はプランジャパレル、
3はプランジャ、4はタペット筒体、5はタペットロー
ラ、9は上部ばね受、10は下部ばね受、11はプラン
ジャばね、7はピニオン、8はラックで何れも噴射ポン
プの公知の要素であるから説明を省く。
【0013】O1 はタペットローラ軸心でタペットロー
ラ5の軸の中心である。6は噴射ポンプカムで右回転
し、その回転の中心はタペットローラ5の中心O1 を通
るタペット筒4の中心線からeだけ右へオフセットして
いる。(噴射ポンプカム6が左回転のときは左へオフセ
ットさせる。)12はボルトでプランジャバレル2を噴
射ポンプ本体1に取付けている。13は吐出弁座、14
は吐出弁、15は吐出弁スナッパ、16は吐出弁ばね、
17は吐出弁取付キットでこれらで吐出弁を構成してい
る。図3に示す従来の噴射ポンプとは前記カム軸の軸心
Oが前記のとおりオフセットしている外は全く同じであ
る。
【0014】第1実施例の作用を説明する。前記のとお
り噴射ポンプカム軸心Oを回転方向にeオフセットする
と前記作用の項で詳述したとおり噴射ポンプカム軸6と
タペットローラ5の間に作用する力Fc 、タペットロー
ラ5の側圧力Fs はオフセットなしのものに比べかなり
低減させることができる。接線カムについて同一カム及
びタペットローラを使用しオフセットeを変化させた場
合のタペット側圧荷重カムとタペットローラの面圧荷重
等の状態を表1と図3に示す。
【0015】
【表1】 表1、図3より明らかなように側圧荷重Fs や面圧荷重
c の低減効果は略オフセット量eに比例している。本
例で好ましいオフセット量はe≒10〜25mmでこれは
カムのペースサークル半径25mmの40〜100%程度
である。
【0016】第2実施例を図8〜9によって説明する。
図8にカムのベースサークル上の接線と先端円R2 との
間に半径R1 の円弧を設けたジエオメトリーカム(以下
Gカムという)を示す。中、高速ディーゼル機関の燃料
噴射ポンプの噴射カムには前記Gカムを使用することが
多いのでこれについて記す。Gカムのカム回転角θとタ
ペットリフトH、速度V噴射圧力pの関係は図9の如く
なる。この場合もカム回転角θ2 において噴射圧力が最
大になるので各部に作用する荷重の傾向は接線カムの場
合と同様である。それ故Gカムの場合もタペットローラ
軸心O1 に対して噴射カム軸心Oを回転方向にオフセッ
トすれば接線カムの場合と同様に同一タペットリフトH
2 ではθH2<θ2 が成立し接線カムの場合と同様の効果
が得られる。
【0017】其他の実施例について記す。前記実施例で
はローラタペット及びカム軸を噴射ポンプに内蔵した例
を示したが中大形ディーゼル機関ではプランジャ1個の
噴射ポンプでローラタペットのみを内蔵してカム軸は内
蔵しないもの及びローラタペットも内蔵せずに機関の給
排気弁駆動カム軸に並設された燃料噴射カムにより駆動
する場合が多い。この場合もタペットローラ軸心と噴射
カム軸心を前記の如くオフセットすることは当然であ
る。
【0018】
【発明の効果】燃料噴射ポンプにおいてタペットローラ
軸心に対して噴射カム軸心をカム軸の回転方向に適当量
オフセットすることにより側圧荷重Fs 及びカムとタペ
ットローラの面圧荷重Fc を低減することができ下記の
すぐれた効果が得られる。 1)カムとタペットローラの面圧荷重を下げることがで
きるので、面圧荷重による疲労破壊を防止できる。又噴
射圧力を増大できるので燃焼が改善され出力、熱効率排
気色が改善される。 2)タペット側圧、その他荷重を低減できるので摩擦損
失及び摩耗量が減少し出力、熱効率が向上し耐久性が増
大する。 3)カム及びタペット等各部に作用する荷重が減少する
ので強度的に有利になり重量軽減、コスト低減が可能と
なる。よってこの発明はカム及びローラタペットの組合
せ形態を変更して噴射圧力が最高になったときにタペッ
ト側圧角θ2が大きくならない燃料噴射カム軸をオフセ
ットした燃料噴射ポンプを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1実施例の燃料噴射ポンプの横
断面図。
【図2】本発明に係る第1実施例の燃料噴射ポンプのカ
ムとタペットローラの作動説明図。
【図3】表1に示すオフセット量に対するタペット側圧
比、カム面圧比等の線図。
【図4】従来の燃料噴射ポンプの横断面図。
【図5】従来の燃料噴射ポンプのタペットリフトH2
おけるカムとタペットローラの説明図。
【図6】従来の燃料噴射ポンプのカムとタペットローラ
部の詳細説明図。
【図7】図6のカム系のカム回転角に対するタペットリ
フト速度噴射圧力の線図。
【図8】ジエオメトリーカムを使用した従来の燃料噴射
ポンプのカムとタペットローラ部の詳細説明図。
【図9】図8のジエオメトリカムのカム系のカム回転角
に対するリフト、速度、噴射圧力の線図。
【符号の説明】
1…噴射ポンプ本体、3…プランジャ、4…タペット筒
体、5…タペットローラ、6…燃料噴射カム、O1 …タ
ペットローラ軸心、O…カム軸心、e…オフセット量。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料噴射カムでローラタペットを介して
    プランジャを駆動する燃料噴射ポンプにおいて、燃料噴
    射カム軸心(O)をタペットローラ軸心(O1 )に対し
    てカムが右回転の場合は右側へ、左回転の場合は左側へ
    適量オフセットしたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。
JP23693991A 1991-08-26 1991-08-26 燃料噴射カム軸をオフセツトした燃料噴射ポンプ Withdrawn JPH0560032A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23693991A JPH0560032A (ja) 1991-08-26 1991-08-26 燃料噴射カム軸をオフセツトした燃料噴射ポンプ

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JP23693991A JPH0560032A (ja) 1991-08-26 1991-08-26 燃料噴射カム軸をオフセツトした燃料噴射ポンプ

Publications (1)

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JPH0560032A true JPH0560032A (ja) 1993-03-09

Family

ID=17007990

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JP23693991A Withdrawn JPH0560032A (ja) 1991-08-26 1991-08-26 燃料噴射カム軸をオフセツトした燃料噴射ポンプ

Country Status (1)

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JP (1) JPH0560032A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008208713A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Toyota Motor Corp 燃料噴出ポンプ
JP2015137637A (ja) * 2014-01-24 2015-07-30 株式会社デンソー 高圧燃料ポンプ

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JP2008208713A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Toyota Motor Corp 燃料噴出ポンプ
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19981112