JPS5848770A

JPS5848770A - 燃料ポンプ装置

Info

Publication number: JPS5848770A
Application number: JP57108611A
Authority: JP
Inventors: ボ−ツ・アントニ−・ジヤレツト; ドリアン・フア−ラ−・モ−ブレ−
Original assignee: Lucas Industries Ltd; Joseph Lucas Industries Ltd
Current assignee: ZF International UK Ltd
Priority date: 1981-06-26
Filing date: 1982-06-25
Publication date: 1983-03-22
Also published as: CA1194374A; ES8306833A1; BR8203732A; IT8221995A0; FR2508556B1; US4470760A; FR2508556A1; MX158936A; ES513507A0; IT1152995B; GB2102890B; GB2102890A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は内燃料機関に燃料を供給する燃料ポンプ装置
に関し、該装置は、本体部分内に取り付けられかつ使用
時には装着機関と調時関係を保つて駆動される回転式分
配部材と、分配部材に形成された内孔内に収容されたポ
ンププランジヤと、分配部材が回転するときプランジヤ
に内向き運動を与える内側ポンプ作用カム山部分をもつ
カムリングと、　プランジヤの連続する内向き運動中に
排除された燃料を次に流出ポートに搬送するため分配部
材および本体部分内の協働装置と、本体部分の流入ポー
トと連通する分配部材内の通路装置と、前記ポートと連
通する流出口をもち燃料が前記内孔に供給されてプラン
ジヤの外向き運動を実施させる低圧燃料供給ポンプと、
プランジヤの外向き運動を制限しこれによりプランジヤ
の各内向き行程において送出される燃料量を変化させる
調節式停止装置とを含む種類のものである。

上述の種類の装置の１例は公開英国特許出願第２０３７
３６５Ａ　の明細書に記載されている。

上記明細書に記載の装置は２つのプランジヤを有し、プ
ランジヤの外向き運動を制御するように機能する傾斜止
め具によつてプランジヤの外向き運動が制御されるが、
これは分配部材が本体内で軸方向に可動であるからであ
る。

圧縮点火機関に供給するとき、機関の運転効率を改善し
かつ燃料騒音を減少するために燃料の主容量に先立つて
初度燃料量を送出することが望ましい。この目的を達成
するために種々の装置が知られ、例えば燃料流出口或は
機関の各噴射ノズルに燃料流出口を接続する燃料ライン
に弁を配設することが知られている。これらの弁はこの
装置によつて送出される燃料の総量から或る量の燃料を
貯蓄し或は流出させるように作用する。他の装置形式は
変形されたカム形状を用いる。既知の装置の場合、燃料
の初度送出は機関へ最終的に送出された総燃料量の如何
に拘らず一定量である。さらに、運転速度が増加するに
つれて、既知の装置においては種々の困難が起る。主燃
料量には関係なく初度燃料量を調節できることが望まし
く、この発明の目的は、この要望事項が達成される上記
型式の　装置を提供するにある。

この発明によれば、上記型式の装置はさらに別の内孔内
に取り付けられた別のプランジヤを含み、かつ前記カム
リング上の別の１つは或は複数のカム山部分が当初に述
べたプランジヤに先行して前記別のプランジヤを作動す
るように位置づけられ、前記カム山部分は別のプランジ
ヤの内向き運動を実施する前方側部および分配部材の回
転方向について考察した場合に前記前方側部より先行す
る充填側部をもち、前記充填側部は別のプランジヤの外
向き運動を実施させかつ通路装置が流入ポートとの整合
が外れて移動する間、別のプランジヤの外向き運動を制
御し、さらにこの装置は本体内の前記カムリングの角度
設定位置を調節する装置を含む。

図面を参照しつつこの発明に係る実施例を用してこの発
明を以下に述べる。

第１図乃至第５図において、この装置はその全体を１０
　で示す本体部分を含み、この本体部分は便宣的にカッ
プ形部分１１によって形成され、その開口端は閉塞部分
１２によって閉鎖される。本体部分１０　は孔付き突出
部１３を有し、使用時にはこの孔を用いて装着機関に固
定される。

本体部分１１は回転式駆動軸１４　を取り付け、該駆動
軸は使用時には装着機関の駆動部材と結合されるから、
機関と同期して回転される。

駆動軸１４　が２つの本体部分によつて形成された一般
に円筒形室１５　内に延びかつこの室内において拡大カ
ップ形部分１４Ａをもつ。この拡大カップ形部分は直径
上で対向する二対の溝孔１６　を具備し、これらの溝孔
は互いに直角に配置される。駆動軸の拡大部分は中空で
あつて、軸の小径部分から遠い方のその末端は正確に円
筒形状をなして本体部分に形成された差込１７　まわり
に装着する。駆動軸の拡大部分の内側表面の残余の部分
は後述する目的のためにテーパが形成される。さらに、
この駆動軸は端ぐり１８をもつ。油シール１９が駆動軸
と係合するために本体部分の外側端に設けられ、かつ駆
動軸はスリーブ軸受２０によつて支持され、駆動軸は差
込１７によつて付加的に支持される。駆動軸はスラスト
表面によつて軸方向運転に抗して配置され、スラスト表
面の１つは駆動軸を囲みかつ低圧燃料供給ポンプ２２用
の端末閉塞部として作用する環状板２１によつて形成さ
れる。燃料供給ポンプのロータ２２Ａは駆動軸１４に担
持され、かつ本体部分１１内に担持されたステータリン
グ２２Ｂ上に偏心的に配置された表面と協働する羽根を
担持する。低圧ポンプは燃料流入口２３および燃料流出
口２４　をもつ。逃し弁２５がポンプの吐出圧力が所望
の範囲内にとどまることを保証するために提供され、こ
の逃し弁はポンプの流出口から流入口へ燃料を流通させ
るように作用する。

円筒形内孔２６が本体部分１２　に形成され、この内孔
はその中にスリーブ２７　を固設する。

スリーブ２７　は回転方向および軸方向に可動な分配部
材２８を収容し、この分配部材は室１５内に突出しかつ
この室内に横わる拡大頭部分をもつ。頭部分には一対の
横方向に延びる内孔２９が形成され、この内孔２９　内
に二対のポンププランジヤ３０　それぞれが配設される
。内孔２９　は分配部材に形成されかつ頭部分内のその
末端において栓によつて密閉された盲通路３１　と連通
する。第２図乃至第４図から明らかなように、通路３１
　は分配部材の周縁に形成されかつ複数の接続通路によ
つて通路３１　と連通する一対の直径上に配置された縦
方向溝孔３２　と連通する。通路３１　はまた分配部材
の周縁に形成された別の縦方向溝孔３３　と連通し、こ
の溝孔はさらにスリーブ２７に形成されかつ本体部分１
２の流出部３５それぞれと連通する複数の流出ポート３
４　と連通する。

各流出部３５は普通型送出弁３６　を備える。

溝孔３２は次にスリーブ２７　に形成されかつスリーブ
の周縁に形成された円周方向の溝３８と連通する直径上
に対向した流出ポート３７と整合する。溝３８は電磁式
作動器４０によつて便宣に制御されるオン・オフ弁３９
によつて低圧ポンプ２２の流出部２４　と連通する。

もし望むならば、単一の溝３２が流出部の数と同数の流
入ポートを具備する。

環状カムリング４１　が分配部材２８の頭部を囲み、カ
ムリングの内周表面上に対になつた直径上に配置された
カム山部分が形成される。特定の実施例においては、こ
の装置が４気筒機関に燃料を供給するためのものである
から二対のカム山部分が設けられている。　カムリング
４１　は、全体を４２で示しかつ半径方向に配設された
突出部４３によつてカムに結合された流体圧力作動装置
によつて分配部材の回転軸線まわりに角運動可動である
。装置４２はシリンダ内に収容された弾性的に負荷され
たピストンを含むことが好適でピストンの一端に圧力液
体が供給されてピストンに作用してピストンをその弾性
負荷作用に抗して押動する。

カム従動子それぞれがプランジヤの外方端に配設され、
各従動子はシュー４５　内に担持されたローラ４４を含
む。これらの従動子は分配部材の頭部分の側面に取り付
けられた一対の側板４６、４７によつて分配部材に対し
て軸方向に保持される。好適には、かつ第５　図に示す
ように、これらの側板は、駆動軸の拡大部分に形成され
た溝孔１６　内に位置する外側に延びる舌状部４８をも
つ環状形態を有する。

第５　図において、側板４６が見られ、これら側板は駆
動軸から分配部材に回転運動を伝達するように作用する
。シュー４５は上述の溝孔１６内に配置されかつ回転運
動が駆動軸によつて直接にシューに伝達される。シュー
の円周方向側面は円周方向に延びる突出部４９　を有し
、その半径方向外側表面は、駆動軸１４の拡大部分のテ
ーパ付き内側表面と協働するためにテーパを有している
。

さて、第６図において、この図にはカムリング４１　の
内周表面の部分の展開線図が示されている。カムリング
は二対のカム山部分をもつ。一対は５５で示されかつ燃
料の主量を装着機関に送出させるカム山部分を構成する
。

他方のカム山部分対は５６で示され、かつ初度燃料量を
機関に送出するのに用いられる。カム山部分５５につい
て、これらのカム山部分は前方側部５７をもちこの側部
にローラ４４が係合して燃料主量を送出させる。カム山
部分５５はまた、頂部分５８および短い後方側部５９を
もち、前記後方側部は部分６０　に連続し、この間はロ
ーラ、従つて組み合わされたプランジヤの外向き運動は
起らない。　カムリング４１に対するローラの運動方向
は矢印Ａで示す。

次にカム山部分５６について述べる。これらのカム山部
分はその形状が複雑でかつその頂部６１　は平坦である
から、ローラがこの頂部に沿って運動する間は組み合わ
されたプランジヤの内向き運動は行われない。６２で示
す破線は主カム山部分５５の外部を示しかつカム山部分
５６の前方側部６３は、分配部材の回転方向について考
察するとき、カム山部分５５の前方側部５７より先行位
置をとる。カム山部分５６はカム山部分５５の部分５９
に対応する部分６４　をもちかつこれらが同時に起るよ
うに位置づけられる。そのうえ、カム山部分５６は少く
とも部分６０　に対応する平坦部分６５をもつが、カム
山部分５６の場合、部分６５はそれに後方側部６６が続
きこの側部はカムリングの基礎円まで下降連続し、この
基礎円は６７で示す。

カム山部分５６の前方側部６３の直前方に側部６３とは
反対傾斜をもつ充填側部６８が設けられる。この充填側
部６８は傾斜部分７０によつて先行カム山部分５５の部
分６０に接続される低頂部分６９から延びる。カム山部
分５６の頂部分６１はカム山部分５５の頂部５８よりも
分配部材の回転軸線に近く位置することが判るであろう
。

第６　図には、また位置ＣおよびＤが示されているが、
位置Ｃは溝孔３３　が流出口３４との閉鎖と、溝孔３２
の流入ポート　３７への開口に対応する。位置Ｄは溝孔
３２のポート３７との閉鎖および溝孔３３の流出口３４
　への開口に対応する。位置ＣおよびＤ　は４５°の角
度だけ間隔を置き、これは４気筒機関へ燃料を供給する
ポンプに対し適切である。

この装置の作動様態およびカム山部分５５の機能につい
てまず考察する。燃料が溝３２と流入通路３７の整合に
よつて内孔２９に供給されるとき、プランジヤはカム山
部分５６の部分６６　によつて与えられる燃料圧力によ
り外向きに移動される。内向き運動中は各シュー４５お
よびロータ４４に外向き運動が与えられる。外向き運動
の量はシューのテーパ付き表面と軸の拡大部分の内側表
面との当接によつて限定される。分配部材を軸方向に移
動することによつて、外向き運動の大きさが変えられる
。よつて内孔に供給される燃料量は制御でき、これはプ
ランジヤがカム山部分５５の前方側部５７の作用によつ
て内向きに移動されるとき流出口を通つて送出される燃
料量を決定する。ローラ５７　がカム山部分５５　の頂
部に達すると、燃料の送出はやみ、カム山部分の部分５
９はプランジヤの制限された外向き運動を許しこの時間
中、燃料は丁度燃料を受けた流出口３４を各噴射ノズル
と接続する配管から引かれる。これによつて噴射ノズル
内の弁を急速に閉じさせ、この時間中送出弁３６は閉じ
る。燃料の主量を丁度送出したプランジヤは次に上述の
ように燃料の初度量を提供する機能を行い、初度燃料量
を丁度提供したこれらのプランジヤは次に燃料主量を供
給する。さてカム山部分５６の作用について考える。燃
料の引入れに続いて、丁度燃料を送出したプランジヤは
運動しないように保持されるが次いでカム山部分５６の
側部７０の作用によつて内向きに移動される。これらの
プランジヤによつて排除された燃料は実際には他のプラ
ンジヤを収容する内孔に供給され、これらの内孔も低圧
供給ポンプから燃料を受けている。低頂部分６９　に達
すると、カムリングの位置に応じてプランジヤは外向き
運動にあずかり或はあずからない。もしカムリングが低
頂部分６９が点Ｄと合致するように位置されると、プラ
ンジヤの外向き運動は行われず、従つてプランジヤは運
動に対して保持される。

分配部材が回転し続けると、これらのプランジヤと組み
合わされたローラはカム山部分５６の前方側部６３　と
係合し、内向き運動がプランジヤに与えられる。カム山
部分５５の前方側部によつて内向きに動こうとするプラ
ンジヤは停止具の作用によつて外向き運動に対して保持
される。ゆえに初度燃料量が装着機関に供給され、この
状態はローラが頂部６１に達するとやむ。燃料の主量は
他の対のプランジヤのローラが側部５７と係合するとき
供給され、回転の形態で考えた間隔は供給される燃料量
によつて定まる。もし燃料量が小さければ、可成りの遅
れが生じ、こり遅れは燃料量が増大するにつれて減少す
る。

いま、もしカムリングが、点ＤがＤ１で示す位置にあれ
ば、カム山部分５６と組み合わされたプランジヤは、溝
３２が流入ポート３７トノ整合から外れ動く前に、充填
側部６８によつて定められるような少量だけ外向きに移
動できる。この状態の実際上の効果は、機関に最初に送
出された燃料量は、ローラがカム山部分５６の前方側部
６３とその以前に係合するから増大する。カムリングの
位置は低圧ポンプの吐出圧力に従って変化し、かつこれ
は速度とともに増大するように配置される。ゆえに実際
上の効果は、速度が増大するにつれて機関に初度送出さ
れた燃料量は、カム山部分５５によつて動作されるプラ
ンジヤによつて送出される燃料量が速度範囲を通じて同
一に維持されても増大する。

第６図は、また分配部材の種々の軸方向位置に対しロー
ラによつて達せられる位置を示す。Ｅで示す線は最大燃
料位置、線Ｆ　は最小燃料或はアイドリング位置、線Ｇ
　は機関への燃料の供給を防止する位置をあらわす。

分配部材がアイドリング運転を目的として最小燃料に設
定されると、カム山部分５５　は燃料を機関に供給させ
ることはせず、これはカム山部分５６　のみを用いて達
成されることが判る。

さらに、すべてのプランジヤは機関への燃料の供給を防
止するために停止具によつて制御される。

付加線Ｈは始動目的としての過剰燃料に対応するもので
ある。

この実施例における分配部材の軸方向位置は、液圧式に
変更され、これは内孔２６の末端と本体部分１２　とに
よつて形成される室５０内の圧力を変化させることによ
つて達成される。

この内孔は閉塞部材によつて閉鎖されかつ圧力燃料はス
リーブ２７に担持された制限オリフイス５１によつて室
５０に供給される。オリフイス５１　はポンプ２２の流
出口と連通し、燃料は室から流出され得るから、室内の
圧力は電磁式制御弁５２によつて制御できる。分配部材
は駆動軸に形成された盲内孔１８内に収容された圧縮コ
イルばね５３によつて偏倚されている。このばねは駆動
軸と分配部材との間に作用して分配部材を室５０　内の
圧力燃料の作用に抗して押動する。　弁５２を用いて室
内の圧力を変化することによつて、分配部材の軸方向位
置を制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る装置の一実施例の切断側面図、
第２図は第１図に示す装置の一部分の別の半径方向平面
に沿つてとられた断面図、第３　図は第１図および第２
図に示す装置の各部分を通る断面図、第５　図は第１　
図に示す装置の部分を通る断面図、第６図はカムリング
のカム山の展開図を示す。図中の符号、　１０・・・本体部分、１１・・・カップ形部分、　　　　１２・・・閉塞部分
、１３・・・孔付き突出部、　　　　１４・・・駆動軸
、１４Ａ・・拡大カップ形部分、　１５・・・円筒形室
、１６・・・溝孔、　　　　　　　　　１７・・・差込
部分、１８・・・座ぐり内孔、　　　　　　１９・・・
油シール、２０・・・スリーブ軸受、　　　　２１・・
・環状板、２２・・・燃料供給ポンプ、　　２２Ａ・・
ロータ、２２Ｂ・・ステータリング、　　　２３・・・
燃料流入口、２４・・・燃料流出口、　　　　　２５・
・・逃し弁、２６・・・円筒形内孔、　　　　　２７・
・・スリーブ、２８・・・分配部材、　　　　　　２９
・・・内孔、３０・・・ポンププランジヤ、　　３１・
・・盲通路、３２・・・溝孔、　　　　　　　　　　３
３・・・溝孔、３４・・・流出ポート、　　　　　　３
５・・・流出部、３６・・・送出弁、　　　　　　　　
３７・・・流入ポート、３８・・・溝、　　　　　　　
　　　　３９・・・オン・オフ弁、４０・・・電磁式作
動器、　　　　４１・・・カムリング、４２・・・流体
圧力作動装置、　４３・・・突出部、４４・・・ローラ
、　　　　　　　　４５・・・シュー、４６，４７・・
・側板、　　　　　　４８・・・舌状部、４９・・・突
出部、　　　　　　　　５５・・・カム山部分、５６・
・・カム山部分、　　　　　５７・・・前方側部、５８
・・・頂部分、　　　　　　　　５９・・・後方側部、
６０・・・部分、　　　　　　　　　６１・・・頂部分
、６２・・・カム山部分、　　　　　６３・・・前方側
部、６４・・・後方側部、　　　　　　６５・・・平坦
部分、６６・・・後方側部、　　　　　　６７・・・基
礎円、６８・・・充填側部、　　　　　　６９・・・低
頂部分７０・・・傾斜部分、　を示す■

Claims

【特許請求の範囲】

１．本体部分（１１）内に取り付けられかつ使用時に装
着機関と調時関係をもつて駆動される回転式分配部材と
、　分配部材に形成された内孔（２９）内に収容された
ポンププランジヤ（３０）と、分配部材が回転するとき
プランジヤに内向き運動を与える内側ポンプ作用カム山
部分（５５）をもつカムリング（４１）と、プランジヤ
の連続する内向き運動中に排除された燃料を次に流出ポ
ート（２５）に搬送するため分配部材および本体部分に
配設された協働装置（３３、３４）と、本体部分の流入
ポート（３７）と連通する分配部材に設けられた通路装
置（３２）と、前記流入ポートと連通する流出口を有し
燃料が前記内孔に供給されてプランジヤの外向き運動を
実施する低圧燃料供給ポンプ（２２）と、プランジヤの
外向き運動を制限する調節可能な停止装置（１４、４９
）とを含み、これによつてプランジヤの各行程ごとに送
出される燃料量が変化される内燃機関に燃料を供給する
燃料ポンプ装置において、前記内孔と連通する別の内孔
内に取り付けられた別のプランジヤ（３０）と、前記カ
ムリング（４１）上の別のカム山部分（５６）とを含み
、前記別のカム山部分が前記別のプランジヤを内向きに
運動させる最初に述べる側部（６３）より先行して前記
別のプランジヤを作動し、さらに分配部材の回転方向を
用いて考察したとき前記前方側部（６３）より先行する
充填側部　６■　を含み、通路装置（３２）が流入ポー
ト（３７）との整合から離れ動く間前記充填側部（６８
）が別のプランジヤを外向きに運動させかつ該プランジ
ヤの外向き運動を制御し、および、本体部分内は前記カ
ムリングの角度設定位置を調節する装置（４２）　を含
むことを特徴とする燃料ポンプ装置。
２．前記最初に述べるプランジヤ（３０）および前記別
のプランジヤ（３０）が同一半径方向平面内に位置し、
かつ前記ポンプ作用カム山部分（５５）が前記カムリン
グの内周面まわりに前記別のカム山部（５６）と交互に
配置され、前記プランジヤが前記ポンプ作用カム山部分
および前記別のカム山部分によつてそれぞれ順次に作動
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃
料ポンプ装置。
３．前記別のカム山部分（５６）の前方側部、（６３）
の項部が前記別のプランジヤの外向き運動を防止するよ
うに形づけられ、かつ前記最初に述べるプランジヤがポ
ンプ作用カム山部分（５５）の前方側部（５７）の制御
の下にあることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
の燃料ポンプ装置。
４．カムの基礎円（６７）からの別のカム山部分（６３
）の頂部（６１）の距離がカムの基礎円からのポンプ作
用カム山部分（５５）の頂部（５８）の距離よりも大き
いことを特徴とする特許請求の範囲第３　項記載の燃料
ポンプ装置。
５．各カム山部分（５５，５６）が頂部に続く引込み部
分（５９，６４）を形成するように形状づけられ、この
部分の間各プランジヤに制御された外向き運動を許し、
前記引込み部分に引続いて休止部分（６０，６５）が形
成され、ポンプ作用カム山部分の引込み部分に続く休止
部分が前記別カム山部分の充填側部６８に先行して傾斜
部分（７０）に続き、前記別のカム山部分（５６）の休
止部分（６５）に続いて基礎円（６７）に延びる後方側
部（６６）が形成される特許請求の範囲第４項記載の燃
料ポンプ装置。