JPH057471Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はエンジン回転数に応じて燃料の噴射進
角量を調整するスピードタイマ機構を有する燃料
噴射ポンプの改良に関するものである。

（従来技術） 燃料噴射ポンプは一般に、実開昭57−78740号
公報に示すように、エンジン回転数に応じて燃料
の噴射進角量を調整するためのスピードタイマ機
構が設けられている。このスピードタイマ機構
は、ハウジングに形成されたシリンダ内に摺動自
在に嵌挿されたタイマピストンと、該タイマピス
トンの一端面側において画成されポンプ回転数に
応じて増大する油圧が供給される高圧室と、前記
タイマピストンを前記高圧室側へ付勢するリター
ンスプリングとを備えて、エンジン回転数が増大
すなわちポンプ回転数の増大に伴う高圧室への供
給油圧増大により、タイマピストンがリターンス
プリングに抗して変位し、この変位位置に応じた
噴射進角量が設定されることになる。そして、上
記エンジン回転数に対する噴射進角量の変化の様
子は、リニアに変化されることになる。

ところで、デイーゼルエンジンにおいては、ア
イドリング時の騒音低減のため、このアイドリン
グ時に、第３図に示すように、特に噴射進角量を
小さく（リタードさせる）ことが望まれ一方、高
回転域においては、出力確保等のため、十分な噴
射進角量が要求されることになる。

しかしながら、タイマピストンの有効ストロー
クには限度があるため、スピードタイマ機構を、
上述したアイドリング時に合せて設定すると高回
転域での噴射進角量が十分に得られなくなり、逆
に高回転域に合せて設定すると、アイドリング時
の噴射進角量が大き過ぎてしまうことになつてい
た。勿論、このような問題点を解決するため、例
えば電磁式のアクチユエータを用いて噴射進角量
を電子制御することも考えられるが、この場合は
極めて高価なものになつてしまう。

（考案の目的） 本考案は以上のような事情を勘案してなされた
もので、従来からの機械式のスピードタイマ機構
を工夫して、アイドリング時の噴射進角量を極め
て小さく設定できる一方、高回転域での噴射進角
量を十分に確保し得るようにした燃料噴射ポンプ
を提供することを目的とする。

（考案の構成） 前述の目的を達成するため、本考案にあつて
は、次のような構成としてある。すなわち、 ハウジングに形成されたシリンダ内に摺動自在
に嵌挿されたタイマピストンと、該タイマピスト
ンの一端面側において画成されポンプ回転数に応
じて増大する油圧が油圧供給路を介して供給され
る高圧室と、前記タイマピストンを前記高圧室側
へ付勢するリターンスプリングと、を備えたスピ
ードタイマ機構を有する燃料噴射ポンプにおい
て、 前記油圧供給路に、前記ポンプ回転数に応じた
油圧が所定圧以下のときに該油圧供給路を閉とす
るカツトバルブが設けられている、 ような構成としてある。

このような構成とすることにより、アイドリン
グ時においては高圧室へ供給される油圧がカツト
されて、噴射進角量が十分に小さくされる一方、
エンジン回転数の上昇に伴い油圧が上昇すると、
カツトバルブが開いて当該油圧が一気に高圧室へ
供給されて、その後は従来同様、この油圧上昇す
なわちエンジン回転数上昇に応じて噴射進角量が
大きくされることになる。

（実施例） 以下本考案を、４気筒デイーゼルエンジンに適
用した場合の実施例につき、添付した図面に基ず
いて説明する。

第１図においてＡはいわゆるVE型とされた分
配式の燃料噴射ポンプを示し、これについて説明
すると、ハウジング１に一体化されたバレル２内
に、プランジヤ３が回転自在かつ摺動自在として
嵌挿されている。また、ハウジング１には、プラ
ンジヤ３に対して直列にドライブシヤフト４が回
転自在に保持され、このドライブシヤフト４によ
り、上記プランジヤ３の他、ベーン式のポンプ５
および後述するガバナ機構６が回転駆動されるよ
うになつている。勿論、ドライブシヤフト４は、
図示を略すエンジンにより回転駆動されるもので
ある。

前記ハウジング１内には、ポンプ５からの吐出
燃料で充満された燃料貯留室Ｂが形成され、この
燃料貯留室Ｂが吸入通路８を介して。前記バレル
２内に開口されている。このバレル２内には、プ
ランジヤ３により圧力室Ｄが画成される一方、プ
ランジヤ３の先端部外周には、その周回方向に間
隔をあけて、気筒数に応じた４つのインテークス
リツト９が形成され、プランジヤ３の回転および
摺動位置に応じてインテークスリツト９が吸入通
路８と合致されたときに、圧力室Ｄに燃料が供給
されるようになつている。また、プランジヤ３内
には、常時圧力室Ｄに開口する吐出通路１０が形
成されると共に、該吐出通路１０に連なつてプラ
ンジヤ３の側面に開口する１つの吐出口１１が形
成されている。そして、バレル２の周面には、そ
の周回方向に間隔をあけて気筒数に応じた４つの
分配口１２が開口され、プランジヤ３の回転およ
び摺動位置に応じて、吐出口１１が分配口１２に
順次連通されるようになつている。

勿論、上記各分配口１２は、接続口１３より、
それぞれ図示は略すが、配管を介してエンジンの
各気筒に設けた燃料噴射ノズルに接続されてい
る。

上述のような構成により、前記プランジヤ３
は、その回転および摺動に応じて、前記圧力室Ｄ
への燃料供給（圧力室Ｄの膨張、およびインテー
クスリツト９の吸入通路８に対する連通）と、圧
力室Ｄからの燃料圧送（吐出口１１と分配口１２
との連通）とを行なつて、所定順序で燃料噴射ノ
ズルへ燃料を圧送する。このようなプランジヤ３
の回転位置に応じた摺動位置を所定のものとする
ため、プランジヤ３にカムプレート１５が一体化
され、このカムプレート１５に突設された気筒数
に応じた４つのカム面１５ａが、順次ローラ１６
に当接することにより、その回転位置に応じた所
定の摺動位置をとり得るようにされている。この
ローラ１６は、後述するようにポンプ５からの燃
料圧に応じて変位されるスピードタイマ機構１７
のタイマピストン１８により、ロツド１９を介し
てカムプレート１５の周回方向に若干変位される
ようになつており、これにより、エンジン回転数
に応じて燃料噴射タイミングが進角されることと
なる。

なお、このスピードタイマ機構１７とポンプ５
とは、理解を容易にするため、第１図において
は、通常良く行われているようにプランジヤ３に
対して90゜ずれた方向として描かれている。

燃料噴射ノズルへの燃料量の調整は、プランジ
ヤ３に外周に摺動自在に嵌挿されたコントロール
スリーブ２０を、レバー機構２１、スプリング２
２を介して、コントロールレバー２３を操作する
ことによつて行われる。すなわち、プランジヤ３
には、吐出路１０に連なると共に燃料貯留室Ｂに
開口するリリーフポート２４が形成され、このリ
リーフポート２４の開口時期（プランジユ３の有
効ストーク）が、コントロールスリーブ２０をプ
ランジヤ３に対して相対変位させることによつて
調整される。また、コントロールスリーブ２０の
位置は、前述したガバナ機構６によつても調整さ
れるものであり、このため、前記ドライブシヤフ
ト４に一体の歯車２５Ａに噛合する歯車２５Ｂに
対して、フライウエイト２６が一体回転するよう
に設けられ、エンジン回転数すなわちドライブシ
ヤフト４の回転数に応じたフライウエイト２６の
変位量が、前記歯車２５Ｂを保持する軸２７に摺
動自在とされたスリーブ２８を介して、前記レバ
ー機構２１に伝達されるようになつている。な
お、上記レバー機構２１は、吸入通路８への供給
燃料量を調整する絞り板２９に保持されているも
のである。また、吸入通路８は、電磁式のカツト
オフバルブ３０によつて開閉されるようになつて
いる。

以上述べた部分の構成は、既知のものであるの
で、これ以上の詳細な説明は省略し、次に、本考
案の特微部分となるスピードタイマ機構１７の部
分について説明する。

スピードタイマ機構１７は、ハウジング１に形
成されたシリンダ３１を備えて、このシリンダ３
１内に、タイマピストン１８が摺動自在に嵌挿さ
れている。このタイマピストン１８によつて、シ
リンダ３１内は、タイマピストン１８の一端面
（第２図右端側）側において高圧室Ｅが、また他
端面側に低圧室Ｆが画成されている。この高圧室
Ｅは、タイマピストン１８に形成された油圧供給
路３２を介して燃料貯留室Ｂに連通され、この油
圧供給路３２には後述するカツトバルブ４０が配
設されている。また、上記低圧室Ｆは、第１図に
示すように、連通路３３を介して、低圧側すなわ
ちポンプ５の流入口側に常時連通されている。そ
して、タイマピストン１８は、低圧室Ｆ内に配設
したリターンスプリング３４によつて、高圧室Ｅ
側（第２図右方側）へ向けて付勢されている。

上記タイマピストン１８の外周壁とシリンダ３
１の内周壁との間には、該シリンダ３１内周壁に
溝を形成することにより、タイマピストン１８の
軸心方向に伸びるリリーフ通路３５が形成されて
いる。このリリーフ通路３５は、タイマピストン
３５の外周壁全長よりも短くされて、タイマピス
トン１８がその戻り位置すなわち第２図右方スト
ローク端にあるとき、その各左右端３５ａ，３５
ｂは、タイマピストン１８の各端よりも内方側へ
位置した状態となつている。このようなリリーフ
通路３５の一端３５ａ側は、タイマピストン１８
に形成された連通口３６を介して、該タイマピス
トン１８の変位位置にかかわりなく常時高圧室Ｅ
と連通されている。また、リリーフ通路３５の他
端３５ｂ側は、タイマピストン１８に形成された
連通口３７を介して低圧室Ｆへ常時連通される
が、この連通口３７は、小径とされてオリフイス
機能を有するようになつている。

なお、第２図中３８，３９は、シリンダ３１の
両端開口部を閉塞して実質的にハウジング１の一
部を構成するカバー部材である。

ここで、前記カツトバルブ４０は、油圧供給路
３２内壁面に形成された弁座４１と、リターンス
プリング４２によつて該弁座４１へ着座すべく付
勢されて弁体４３と、を有する。これにより、燃
料貯留室Ｂ内の圧力が、上記リターンスプリング
４２によつて設定されて開弁圧以上となつたとき
に、上記弁体４３が弁座４１から離間して油圧供
給路３２が開とされ、逆に燃料貯留室Ｂ内の圧力
が上記開弁圧以下のときは、油圧供給路３２が閉
とされる。そして、この開弁圧は、エンジンのア
イドリング時における燃料貯留室Ｂの圧力（燃料
圧）より若干大きいものとして設定されている。

以上のような構成において、エンジン回転数が
アイドリング回転数以下のときは燃料貯留室Ｂ内
の油圧が小さくてカツトバルブ４０が閉とされる
ため、高圧室Ｅへの油圧供給がカツトされる一
方、当該高圧室Ｅはリリーフ通路３５を介して低
圧側へ連通されているので、タイマピストン１８
はその戻り位置にあつて、噴射進角量は、第３図
ID（アイドリング）より左側部分で示す極めて小
さい値に維持される。

エンジン回転数の上昇に伴つて、燃料貯留室Ｂ
の油圧が増大し、やがてカツトバルブ４０の開弁
圧にまで高まると、当該カツトバルブ４０が開い
て、燃料貯留室Ｂの油圧が一気に高圧室Ｅに導入
される。そして、この高圧室Ｅへの油圧導入後、
タイマピストン１８は、従来同様、エンジン回転
数に応じて、第２図左方ヘストローク変位し、第
５図IDより右側部分で示すような噴射進角量が
得られる。すなわち、アイドリング以上にエンジ
ン回転数が高まつたときは、第３図α分に相当す
る噴射進角量が階段状に一気に高まり（ジヤンプ
アツプ特性）、エンジン高回転域での十分な出力
が確保される。勿論、上記第３図におけるジヤン
プアツプ分αは、カツトバルブ４０の開弁圧に対
応したものとされる。

ここで、比較のため、カツトバルブ４０を有し
ないスピードタイマ機構についての噴射進角量
を、アイドリング時に合せて設定した場合につい
て第３図破線で示してある。この第３図破線から
も容易に理解されるように、エンジン回転数がア
イドリング以上の回転数となつたときに、従来の
ものでは十分な噴射進角量を確保できないものと
なつている。

以上実施例について説明したが、カツトバルブ
４０としては、燃料貯留室Ｂの油圧を受けて変位
するピストンのような可動隔壁を有するものとし
て、この室Ｂの油圧が所定以上となつた後に開弁
されるような形式のものとしてもよく、この場合
は、当該カツトバルブをハウジング１の油圧供給
路に設けるようにすればよい。

（考案の効果） 本考案は以上述べたことから明らかなように、
エンジン高回転域における噴射進角量を十分に確
保しつつ、エンジン低回転特にアイドリング４２
の噴射進角量を騒音低減のため十分に小さくする
ことが可能になり、この騒音低減と出力確保との
両方を同時に満足させることができる。勿論、従
来からあるスピードタイマ機構にカツトバルブを
付加すればよいので、構造も簡単であり、安価に
かつ容易に実施化し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用された燃料噴射ポンプの
一例を示す全体断面図。第２図は第１図の要部拡
大断面図。第３図は本考案により得られる特性を
従来のものと比較して示す特性線図。 Ａ……燃料噴射ポンプ、Ｂ……燃料貯留室、１
……ハウジング、１７……スピードタイマ機構、
１８……タイマピストン、３１……シリンダ、３
２……油圧供給路、４０……カツトバルブ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ハウジングに形成されたシリンダ内に摺動自在
   に嵌挿されたタイマピストンと、該タイマピスト
   ンの一端面側において画成されポンプ回転数に応
   じて増大する油圧が油圧供給路を介して供給され
   る高圧室と、前記タイマピストンを前記高圧室側
   へ付勢するリターンスプリングと、を備えたスピ
   ードタイマ機構を有する燃料噴射ポンプにおい
   て、 前記油圧供給路に、前記ポンプ回転数に応じた
   油圧が所定圧以下のときに該油圧供給路を閉とす
   るカツトバルブが設けられている、 ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。