JPH08284772A - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車に搭載した場合、坂路走行時の燃料噴
射量をより精密に制御可能な分配型燃料噴射ポンプを提
供する。 【構成】 ガバナレバー４０は、ガイドレバー４１と、
ガイドレバー４１上の支点Ａを軸として回動するテンシ
ョンレバー４２およびコントロールレバー４３とからな
る。コントロールレバー４３の一端に設けられた連結部
材４５は、プランジャ１０の外周に嵌合されたスピルリ
ング２０のジョイント穴２１と係合している。スピルリ
ング２０の外周にはウェイト２２が圧入固定されてい
る。ウェイト２２により、燃料噴射ポンプ１が矢印Ｉ方
向に傾斜したとき支点Ａに対してコントロールレバー４
３の反プランジャ１０側に作用する力のモーメントとプ
ランジャ１０側に作用する力のモーメントとのバランス
が良いため、燃料噴射ポンプ１の傾斜に起因するスピル
リング２０の移動が抑制されるので、坂路走行時にも燃
料噴射量を高精度に制御することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関（以下、「エ
ンジン」という）に燃料を供給する分配型燃料噴射ポン
プに関し、詳しくは遠心式調速機を備えた分配型燃料噴
射ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車用ディーゼルエンジンでは燃料噴
射量によって出力を制御しているので、エンジン回転速
度の上昇に伴い燃料噴射量を減少させる必要がある。こ
のため、ディーゼルエンジンを搭載した自動車に使用さ
れる分配型燃料噴射ポンプにおいては、アクセルレバー
の動きやエンジンの回転速度によってスピルリングの位
置を変えるガバナ機構によりプランジャの外周に設けら
れたスピルリングの位置をプランジャの軸方向に移動さ
せ、これによりプランジャの有効ストロークを変化させ
て燃料噴射量を調節している。ここで、有効ストローク
とは、プランジャ上昇行程において加圧からプランジャ
のスピルポートがポンプ室内へ開放され圧送が終わるま
でをいう。

【０００３】従来の分配型燃料噴射ポンプの断面図を図
５に示す。遠心力式ガバナ１３０は、分配型燃料噴射ポ
ンプ１０１の上部に内蔵されている。エンジンの駆動軸
が回転するとフライウェイトホルダ１３３が回転し、こ
れにより生じる遠心力によりフライウェイト１３５が開
閉する。フライウェイト１３５の開閉は、スラストワッ
シャを介してガバナスリーブ１３７の往復運動に変換さ
れる。

【０００４】ガバナレバー１４０は、ガイドレバー１４
１、テンションレバー１４２、コントロールレバー１４
３から構成され、テンションレバー１４２とコントロー
ルレバー１４３はガイドレバー１４１上の支点Ａを軸と
して回動する。一方、ガイドレバー１４１は支点Ｃを軸
として回動可能にポンプハウジング１０１に取付けられ
ている。また、プランジャ１１０の外周には、スピルリ
ング１２０が取付けられている。スピルリング１２０の
位置が図１の右方向に移動すると有効ストロークが増加
して燃料噴射量が増量され、左方向に移動すると有効ス
トロークが減少して燃料噴射量が減量される。

【０００５】エンジンの始動時、スタートスプリング１
４６によりコントロールレバー１４３が支点Ａを中心に
図１で反時計方向に付勢されているため、スピルリング
１２０はスタート位置に移動している。これにより、有
効ストロークが増加するので始動時の燃料増量が行われ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、自動車が勾配
の急な坂路などを走行するとき、例えば分配型燃料噴射
ポンプが図５の矢印Ｖ方向に傾斜すると、支点Ａに対し
てコントロールレバー１４３の反プランジャ１１０側に
はフライウェイト１３５の自重および支点Ａよりも反プ
ランジャ１１０側のガバナレバー１４０の重量に基づく
力のモーメントが作用する。一方、コントロールレバー
１４３のプランジャ１１０側にはスピルリング１２０の
重量に基づく力のモーメントが作用する。このとき、一
般に支点Ａの反プランジャ１１０側に作用する力のモー
メントの方が大きいので支点Ａの両側でコントロールレ
バー１４３に作用する力のモーメントのアンバランスが
生じ、スピルリング１２０が燃料噴射減量方向に移動す
ることによってエンストを引き起こす場合がある。さら
に、この状態ではスピルリング１２０をスタート位置ま
で戻すことができず、エンジンの始動に必要な燃料噴射
量が得られないためエンジンが再始動できないという問
題がある。

【０００７】上記の坂路におけるエンストおよび再始動
不可の対策としては、分配型燃料噴射ポンプの傾斜によ
るスピルリングの燃料噴射減量方向への移動を防止して
エンストを防止するか、あるいは、分配型燃料噴射ポン
プが傾斜した状態での再始動時にスピルリングを直接ま
たは間接にスタート位置まで移動させる必要がある。こ
のような燃料噴射ポンプとして、実開昭６０−７０７３
９号公報および特開昭５９−１５５５３５号公報に開示
されたものがあるが、いずれも構造が複雑であるため製
造コストが高くなるという問題がある。

【０００８】本発明の目的は、分配型燃料噴射ポンプの
傾斜時におけるスピルリングの燃料噴射減量方向への移
動を簡単な構造により防止した分配型燃料噴射ポンプを
提供することにある。本発明の他の目的は、自動車に搭
載した場合、坂路走行時の燃料噴射量をより精密に制御
可能な分配噴射型燃料噴射ポンプを提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の請求項１記載の分配型燃料噴射ポンプ
は、往復動しかつ同時に回転することにより内燃機関に
燃料を圧送するプランジャと、前記プランジャの外周に
前記プランジャの軸方向に摺動可能に嵌合される燃料調
量部材と、支点を中心に回転可能であり、一端がアクセ
ルペダルと連動しており、他端が前記燃料調量部材と係
合することにより前記燃料調量部材の位置を前記プラン
ジャの軸方向に調整する制御レバーとを備えた分配型燃
料噴射ポンプであって、前記燃料調量部材は、前記分配
型燃料噴射ポンプが傾斜したとき前記支点に対して前記
制御レバーの両側に作用する力のモーメントの不均衡に
より前記燃料調量部材が燃料噴射減量側へ移動すること
を抑制可能な重量を有することを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項２記載の分配型燃料噴射ポ
ンプは、請求項１記載の分配型燃料噴射ポンプであっ
て、前記燃料調量部材は、前記制御レバーと係合する連
結穴が外周に形成されたスピルリングと、前記スピルリ
ングの外周に固定されたウェイトとからなることを特徴
とする。本発明の請求項３記載の分配型燃料噴射ポンプ
は、請求項２記載の分配型燃料噴射ポンプであって、前
記ウェイトは、前記スピルリングの外周の前記連結穴と
対向する位置に取付けられていることを特徴とする。

【００１１】

【作用および発明の効果】請求項１記載の分配型燃料噴
射ポンプによると、制御レバーの両側に作用する力のモ
ーメントの不均衡により燃料調量部材が燃料噴射減量側
へ移動することを抑制可能な重量を燃料調量部材が有す
るので、燃料噴射ポンプが傾斜した場合にも調量部材の
位置を高精度に制御することができる。これにより、こ
の分配型燃料噴射ポンプを自動車に搭載した場合、自動
車が坂道を走行するときにも燃料噴射量をより精密に制
御することができる。

【００１２】請求項２記載の分配型燃料噴射ポンプによ
ると、燃料調量部材はスピルリングとウェイトとの二体
構造であるので、簡単な工程でスピルリングにウェイト
を取付けて燃料調量部材の重量を調節することができ
る。請求項３記載の分配型燃料噴射ポンプによると、ス
ピルリングの外周であって連結穴と対向する位置、すな
わち支点Ａから遠隔側にウェイトが取付けられるので、
小重量のウェイトを用いて制御レバーの両側にかかる力
のモーメントのバランスをとることができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （第１実施例）本発明の第１実施例を図１〜図４に示
す。図１に示すように、燃料噴射ポンプ１のハウジング
２内に駆動軸３が回転可能に支持されており、この駆動
軸３にフェイスカム４が連結され駆動軸３とともに回転
する。フェイスカム４はローラ８と協働する多数のカム
５を有し、カム５がローラ８に乗り上げることにより軸
方向に往復移動する。ベーン式フィードポンプ６は駆動
軸３により駆動され、低圧燃料をポンプ室７に供給す
る。カム５の数つまり一回転あたりの行程数は図示しな
いエンジンのシリンダ数に相当する。

【００１４】プランジャ１０は、プランジャスプリング
９によりフェイスカム４に押しつけられている。これに
より、駆動軸３とともにフェイスカム４が回転すると、
プランジャ１０は回転運動するとともに往復運動して、
燃料を吸入したのちエンジン側へ分配圧送する。燃料の
圧送は、プランジャ１０が図１の矢印ａ方向に上昇し始
めたときに始まる。このとき、圧力室１１に吸入された
燃料は、分配通路１２およびデリバリバルブ１３を通っ
て図示しない噴射ノズルへと圧送されてエンジン内に高
圧噴射される。プランジャ１０がさらに上昇すると、プ
ランジャ１０の外周に嵌合されたスピルリング２０の右
端面からスピルポート１４がポンプ室７内へ開放され
る。これにより、圧力室１１の高圧燃料がポンプ室７に
溢流するので燃料の圧送が終了する。

【００１５】エンジン内に実際に噴射される燃料量は、
燃料の圧送始めから圧送終わりまでのプランジャ１０の
ストローク、すなわち有効ストロークにより決まる。こ
の有効ストロークは、遠心力式オールスピードガバナ３
０の作動によりスピルリング２０の位置を軸方向に移動
させて調節する。スピルリング２０が図１の矢印ａ方向
に移動すると、有効ストロークが大きくなり燃料噴射量
が増える。逆に、スピルリング２０が図１の矢印ｂ方向
に移動すると、有効ストロークが小さくなり燃料噴射量
が減少する。

【００１６】以下、遠心力式オールスピードガバナ３０
の構造について説明する。遠心力式オールスピードガバ
ナ３０は、燃料噴射ポンプ１の上部に内蔵されている。
ガバナシャフト３１はハウジング２に回転可能に支持さ
れており、このガバナシャフト３１上にギア３２と一体
になったフライウェイトホルダ３３が取付けられてい
る。駆動軸３によって駆動されるギア３４とギア３２と
が噛み合うことにより、駆動軸３の回転が増速されてフ
ライウェイトホルダ３３を回転させる。

【００１７】フライウェイトホルダ３３の中には、ガバ
ナシャフト３１とともに回転する４個のフライウェイト
３５が配置されている。フライウェイト３５は、フライ
ウェイトホルダ３３の回転速度が高くなると遠心力によ
り外側に拡がり、このときスラストワッシャ３６を介し
てガバナスリーブ３７が図１の右方向に動かされる。ガ
バナレバー４０は、ガイドレバー４１、テンションレバ
ー４２、コントロールレバー４３から構成され、テンシ
ョンレバー４２とコントロールレバー４３はガイドレバ
ー４１上の支点Ａを軸として回動する。一方、ガイドレ
バー４１は支点Ｃによりハウジング２に回動可能に取付
けられており、フルロードストッパ４４をねじ込むとガ
イドレバー４１は支点Ｃを中心として反時計方向に回転
する。ガバナレバー４１の下端には連結部材４５が取付
けられている。

【００１８】スピルリング２０のガバナレバー４０側外
周にはジョイント穴２１が設けられており、このジョイ
ント穴２１内に連結部材４５の先端が係合されている。
そして、図２に示すように、ジョイント穴２１に対向す
る位置のスピルリング２０の外周には取付穴２３が形成
されており、この取付穴２３内にウェイト２２が圧入固
定されている。

【００１９】図１に示すように、スタートスプリング４
６は弱い板バネであり、一端はコントロールレバー４３
に固定されており他端はテンションレバー４２に押圧さ
れている。スタート時、スタートスプリング４６により
コントロールレバー４３がガバナスリーブ３７に押しつ
けられ、これによりコントロールレバー４３が反時計方
向に回転してスピルリング２０を右方向にスタート位置
まで移動させる。

【００２０】強い張力のコントロールスプリング４７
は、テンションレバー４２の上部にあるスプリングシー
ト４８とアジャスティングレバー６０との間に掛けられ
ている。スプリングシート４８とテンションレバー４２
との間にはダンパスプリング４９が取付けられている。
次に、遠心力式オールスピードガバナ３０の作動につい
て説明する。

【００２１】(1) エンジン停止時、アクセルペダルを踏
み込んでアジャスティングレバー６０をフル方向へ動か
すとコントロールスプリング４７が引っ張られ、コント
ロールスプリング４７の張力によりテンションレバー４
２がストッパ５０に当接するまで引っ張られる。また、
フライウェイト３５は停止しており、スタートスプリン
グ４６がコントロールレバー４３をガバナスリーブ３７
に押しつけることによりフライウェイト３５は完全に閉
じた状態になっている。

【００２２】このとき、コントロールレバー４３は支点
Ａを中心に反時計方向に回転し、スピルリング２０を右
方向にスタート時増量位置まで動かす。この状態でエン
ジンを回すとスタート時増量が得られる。 (2) エンジンの始動後、アジャスティングレバー６０が
アイドル位置に戻った状態では、コントロールスプリン
グ４７の張力はほぼ零である。したがって、フライウェ
イト３５は低速回転でも外側へ拡がり、ガバナスリーブ
３７を図１の右方向へ動かす。このため、コントロール
レバー４３は支点Ａを中心に時計方向に回転し、スピル
リング２０を図１の左方向にアイドル位置まで動かす。
フライウェイト３５の遠心力がスタートスプリング４６
およびダンパスプリング４９のバネ力と釣り合ったとこ
ろで円滑なアイドル回転が得られる。 (3) アジャスティングレバー６０をフル位置に動かす
と、コントロールスプリング４７の張力が大きくなるた
め、ダンパスプリング４９は完全に押し縮められて無作
動状態となり、テンションレバー４２はストッパ５０に
当たった位置で固定される。また、コントロールレバー
４３も支点Ｂでテンションレバー４２と接するのでスピ
ルリング２０は全負荷位置に保たれる。

【００２３】フルロードストッパ４４をねじ込むと、ガ
イドレバー４１は支点Ｃを軸にして反時計方向に回転す
るため、支点Ａで連結されているコントロールレバー４
３は支点Ｃを中心として回転し、スピルリング２０を燃
料増の方向に動かす。つまり、フルロードストッパ４４
をねじ込むと全負荷時の燃料噴射量は増加する。 (4) ポンプ回転速度が上昇しフライウェイト３５の遠心
力がコントロールスプリング４７の張力に打ち勝つと、
コントロールレバー４３とテンションレバー４２は支点
Ａを中心として時計方向に回転する。このとき、スピル
リング２０は燃料減の方向に移動し、これによりエンジ
ンのオーバランが防止される。

【００２４】上記(1) 〜(4) のように、遠心力式オール
スピードガバナ３０の作動によりスピルリング２０の位
置をプランジャ１０の軸方向に調節することにより、図
３に示すようにエンジンの回転数に応じて燃料噴射量の
制御を行う。ここで、上記(2) の状態を例として、燃料
噴射ポンプ１が図１の矢印Ｉ方向に傾斜した場合につい
て説明する。これは、例えば自動車が急勾配の坂路で停
止した状態に相当する。

【００２５】支点Ａに対して、コントロールレバー４３
の反プランジャ１０側には、フライウェイト３５の自重
および支点Ａよりも反プランジャ１０側のガバナレバー
４０の重量に基づく力のモーメントが作用する。一方、
コントロールレバー４３のプランジャ１０側には、スピ
ルリング２０およびスピルリング２０に圧入固定された
ウェイト２２の重量に基づく力のモーメントが作用す
る。ウェイト２２により支点Ａの両側でコントロールレ
バー４３に作用する力のモーメントのバランスが良いた
め、坂路などで燃料噴射ポンプ１が傾斜した場合にも平
坦路におけるアイドル位置とほぼ同じ位置にスピルリン
グ２０の位置が保たれる。

【００２６】また、上記(1) 、(3) および(4) の状態で
燃料噴射ポンプ１が傾斜した場合にも同様に、スピルリ
ング２０にウェイト２２が固定されていることにより支
点Ａの両側で力のモーメントのバランスが良いため、ス
ピルリング２０の位置は平坦路における場合とほぼ同じ
位置に保たれる。これにより、図３に示すように、平坦
路を走行する場合と坂路を走行する場合とでほぼ等しい
燃料噴射特性が得られる。

【００２７】なお、図３で点線で示したのは、スピルリ
ングにウェイトが取付けられていない従来の燃料噴射ポ
ンプの坂路における燃料噴射特性である。特に回転数が
低いときには、支点Ａの両側でコントロールレバーに作
用する力のモーメントがアンバランスになるため必要な
燃料噴射量が得られないことが判る。以上説明したよう
に、第１実施例によると、スピルリング２０にウェイト
２２が固定されているので支点Ａの両側での力のモーメ
ントのバランスが良い。このため、燃料噴射ポンプ１の
傾斜に起因するスピルリング２０の意図しない移動を抑
制することができる。したがって、急勾配の坂路などを
走行する場合にもスピルリング２０の位置により有効ス
トロークを高精度に制御可能なので、燃料噴射量をより
精密に制御することができる。

【００２８】また、ウェイト２２のスピルリング２０へ
の固定は圧入により行うため、スピルリング２０の複雑
な加工を行うことなく、簡単な工程でスピルリング２０
にウェイト２２を取付けることができる。ウェイト２２
は、ジョイント穴２１と対向する位置のスピルリング２
０の外周すなわち支点Ａから遠隔側に圧入固定されるた
め、小重量のウェイト２２を用いて支点Ａの両側での力
のモーメントのバランスをとることができる。

【００２９】（第２実施例）本発明の第２実施例を図４
に示す。この第２実施例は、スピルリングへのウェイト
の取付方法が第１実施例とは異なる例である。スピルリ
ング７０の外周には、ガバナレバーの連結部材を係合す
るジョイント穴７１が設けられている。ジョイント穴７
１に対向する位置のスピルリング７０の外周には切欠部
７２が形成されている。ウェイト８０の上端に設けられ
た取付穴８１および切欠部７２に設けられた取付穴７３
にピン７４を通してかしめることにより、スピルリング
７０にウェイト８０が固定されている。

【００３０】第２実施例によると、簡単な工程でスピル
リング７０の外周にウェイト８０を取付けることによ
り、第１実施例と同様に支点Ａの両側でコントロールレ
バーに作用する力のモーメントのバランスをとって燃料
噴射ポンプの傾斜に起因するスピルリング７０の意図し
ない移動を抑制することができる。これにより、急勾配
の坂路などを走行する場合にも有効ストロークを高精度
に制御可能なので、燃料噴射量をより精密に制御するこ
とができる。

【００３１】なお、スピルリングへのウェイトの取付け
は、第１および第２実施例に示した方法の他に、ボルト
による取付け、Ｅリングによる取付け、接着剤による取
付けなどの方法も使用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による分配型燃料噴射ポン
プを示す断面図である。

【図２】本発明の第１実施例による分配型燃料噴射ポン
プにおいて、スピルリングへのウェイトの取付構造を示
す断面図である。

【図３】本発明の第１実施例による分配型燃料噴射ポン
プのエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図
である。

【図４】本発明の第２実施例による分配型燃料噴射ポン
プにおいて、スピルリングへのウェイトの取付構造を示
す断面図である。

【図５】従来の分配型燃料噴射ポンプを示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ポンプ（分配型燃料噴射ポンプ） ３ 駆動軸 ４ フェイスカム ７ ポンプ室 １０ プランジャ １４ スピルポート ２０ スピルリング（燃料調量部材） ２１ ジョイント穴（連結穴） ２２ ウェイト（燃料調量部材） ２３ 取付穴 ３０ 遠心力式オールスピードガバナ ３１ ガバナシャフト ３３ フライウェイトホルダ ３５ フライウェイト ３７ ガバナスリーブ ４０ ガバナレバー（制御レバー） ４１ ガイドレバー ４２ テンションレバー ４３ コントロールレバー ４５ 連結部材 ４６ スタートスプリング ４７ コントロールスプリング ６０ アジャスティングレバー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復動しかつ同時に回転することにより
   内燃機関に燃料を圧送するプランジャと、 前記プランジャの外周に前記プランジャの軸方向に摺動
   可能に嵌合される燃料調量部材と、 支点を中心に回転可能であり、一端がアクセルペダルと
   連動しており、他端が前記燃料調量部材と係合すること
   により前記燃料調量部材の位置を前記プランジャの軸方
   向に調整する制御レバーとを備えた分配型燃料噴射ポン
   プであって、 前記燃料調量部材は、前記分配型燃料噴射ポンプが傾斜
   したとき前記支点に対して前記制御レバーの両側に作用
   する力のモーメントの不均衡により前記燃料調量部材が
   燃料噴射減量側へ移動することを抑制可能な重量を有す
   ることを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。
2. 【請求項２】 前記燃料調量部材は、前記制御レバーと
   係合する連結穴が外周に形成されたスピルリングと、前
   記スピルリングの外周に固定されたウェイトとからなる
   ことを特徴とする請求項１記載の分配型燃料噴射ポン
   プ。
3. 【請求項３】 前記ウェイトは、前記スピルリングの外
   周の前記連結穴と対向する位置に取付けられていること
   を特徴とする請求項２記載の分配型燃料噴射ポンプ。