JPS5936666Y2 - 燃料噴射ポンプのガバナ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、デイゼルエンジンに用いられる燃料噴射ポン
プのガバナに関し、特に始動域からアイドリング回転域
の噴射量を制御する機構の改良に関するものである。

従来より、燃料噴射ポンプの遠心式ガバナにおいては、
例えば実開昭５４−２１７１７号公報に開示されるよう
に、テンションレバーとスターＩ・レバーとの間にスタ
ーＩ・スプリングを設け、このスタートスプリングの弾
性力とガバナの遠心力との釣合いにより、エンジン始動
回転数では始動性を良好とするために燃料噴射量を多く
する一方、エンジンが完爆した後のアイドリング運転で
は噴射量を減少させて所望のアイドリング回転数となる
ように該ガバナの特性が設定されている。

しかしながら、通常のアイドリング運転状態から負荷が
」二昇した場合、例えば、前照灯、ファン、シガーライ
ター等の使用による電気負荷の上昇によりオルタネータ
の回転抵抗が増大した場合などに、上記従来の噴射特性
では無負荷状態で設定されているために、アイドリング
回転数が大きく抵下し、回転が不安定となってエンジン
が停止してしまうなどの不具合を有している。

本考案はかかる点に鑑み、始動四転域の過給噴射量から
アイドリング回転域のアイドリング噴射量への噴射量の
低減特性を多段とし、電気負荷等が増加してエンジンの
アイドリング回転数が低下した場合には燃料噴射量を増
大して回転数の大きな低下を阻止し、回転数の安定を図
るようにした燃料噴射ポンプのガバナを提供するもので
ある。

本考案の横取は、ポンプハウジングに対し回転自在に支
承されガバナスプリングを介してコントロールレバーに
連結されるテンションレバーと、該テンションレバーに
回動自在に支承され燃料調量を行なうカットオフスリー
ブに連係されるスタ＝ １−レバーと、該スタートレバ
ーとテンションレバーとの間に介装されエンジン始動時
の燃料噴射量を規制するスタートスプリングと、エンジ
ン回転数に応じて移動しスタートレバーをテンションレ
バ一方向に押圧するガバナスリーブを備えた燃料噴射ポ
ンプのガバナにおいて、上記スタートスプリングを複数
の板状スプリング部材で構成し、該複数のスプリング部
材の基端を重ね合わせてスタートレバーもしくなテンシ
ョンレバーに固定し、先端は互いに所定間隔を設けて配
設し、エンジン回転数の上昇にともない上記スプリング
部材の先端が当接する構成とし−１ことを特徴とするも
のである。

以下、本考案の実施例を図面に沿って説明する。

第１図に示す燃料噴射ポンプ１において、２は内部に燃
料が供給されるポンプ室３を形成するハウジング、４は
該ポンプ室３内の燃料を分配圧送するプランジャ、５は
プランジャ４と一体にドライブシャフト（図示せず）に
よってエンジン回転数に応じて回転駆動されるカムディ
スクであって、該カムディスク５にはエンジンの気筒数
と同数のフェイスカム５ａが設けられ、このフェイスカ
ム５ａが固定側のローラ（図示せず）に圧接されてカム
リフト量だけプランジャ４を往復運動せしめる。

上記プランジャ４には、ハウジング２の吸入ポート６と
連通ずる吸入スリット４ａ、中心油路４ｂ、ハウジング
２の吐出路７と連通ずる分配スリット４ｃおよびポンプ
室３内に開口するカットオフポート４ｄがそれぞれ設け
られ、このプランジャ４の外周にスライド可能に嵌装さ
れたカットオフスリーブ８が上記カットオフポー１−４
ｄの開閉を行フ。

上記プランジャ４はその後退時に吸入スリット４ａと吸
入ポート６との合致により、タンクより給送されたポン
プ室３内の燃料が先端チャンバー９内に吸入され、次に
、プランジャ４の回転と前進により吸入ポー１−６が閉
じると同時に圧縮し、分配スリット４ｃと吐出路７とが
合致することにより圧縮された高圧燃料はデリバリバル
ブ１０を介して所定気筒の燃焼室へ噴射される。

プランジャ４がさらに前進すると、カットオフポー１−
４ ｄがカットオフスリーブ８の側方へ移動して開口す
ることにより、プランジャ４内部の高圧燃料はポンプ室
３へ放出された圧力が低下し噴射を終了する。

このプランジャ４の往復動は、プランジャ４の■回転中
に気筒数だけ行われ、プランジャ４の外周に等間隔に設
けられた吐出路７ （１つしか図示していない）により
各気筒に順次噴射されるものである。

噴射燃料の増減すなわち燃料の調量は、カットオフスリ
ーブ８をスライドさせ、プランジャ４の有効ストローク
量を変更させることにより、すなわちカットオフポート ことにより行われ、上記カットオフスリーブ８を図の左
方に移動すると噴射量が減少し、逆に右方へ移動すると
噴射量が増加するものである。

次に、１１はポンプ室３内上部に内蔵されているガバナ
であって、該ガバナ１１の作動により前記カットオフス
リーブ８の移動調整をエンジン回転数に応じて行い、燃
料噴射量を調整するものである。

上記ガバナ１１において、１２はドライブシャフト（図
示せず）によりエンジン回転数に対応した回転数で駆動
されるガバナシャフト、１３は該ガバナシャフト１２に
取り付けられたフライウェイＩ・ホルダ１４に組込まれ
たフライウェイト、１５はガバナシャフト１２に沿って
スライド可能に取り付けられたガバナスリーブであって
、エンジン回転数に応じて、遠心力によるフライウェイ
ト１３の拡張動作によってガバナスリーブ１５がスライ
ドする。

又、１６および１７はテンションレバーおよびスタート
レバーであって、このテンションレバー１６はポンプハ
ウジング２に対し回転自在に支承され、スタートレバー
１７は、コレクタレバー１８に固定された第１ピン１９
を支点としてテンションレバー１６に回動自在に支承さ
れている。

背面にガバナスリーブ１５の先端が当接しエンジン回転
数に応じた該ガバナスリーブ１５の移動によりテンショ
ンレバー１６の方向に押圧されるスタートレバー１７の
下端にはボールヘッドピン２０が立設され、該ボールへ
ラドピン２０は前記カットオフスリーブ８のピン孔８ａ
に係合し、スタートレバー１７の回動に応じてカットオ
フスリーブ８が移動するように構成されている。

２１は、上記スタートレバー１７とテンションレバー１
６との間に介装された第１スプリング２１ａと第２スプ
リング２１ｂとの２個の板状スプリング部材より構成さ
れエンジン始動時の燃料噴射量を規制するスタートスプ
リングであって、第１スプリング２１ａと第２スプリン
グ２１ｂは先端には互いに所定間隔が形成されるように
基端を重ね合せてスタートレバー１７に固定され、第１
スプリング２１ａの先端がテンションレバー１６に当接
するように取り付けられ、第１スプリング２１ａの先端
がエンジン回転数の上昇にともない、第２スプリング２
１ｂの先端に当接して重なった後は両スプリング２１ａ
。

２１ｂの変形によりばね定数が大きくなるように構成さ
れている。

一方、２２はハウジング２に支承されたシャフト２３に
固定されたコントロールレバーであって、該シャフト２
３の内端にシャックル２４を介してガバナスプリング２
５の一端が取り付けられ、ガバナスプリング２５の他端
には、前記テンションレバー１６の」二端部に挿通され
たアイドルピン２６が連結され、このアイドルピン２６
にテンションレバー１６との間にアイドルスプリング２
７が設けられている。

上記コントロールレバー２２はスロット操作に連動して
回動し、ガバナスプリング２５の張力を変更するもので
ある。

前記コレクタレバー１８は第２ピン２８によりハウジン
グ２に固定され、下部のサポートスプリング２９により
付勢され、その回動位置はフルロード調整ねじ３０によ
り調整される。

上記実施例における噴射量制御作用を説明する。

まず、第１図に示すエンジンの停止状態においては、ス
タートレバー１７はスタートスプリング２１の第１スプ
リング２１ａによりガバナスリーブ１５に押圧され、該
ガバナスリーブ１５は最後退位置にあることにより、カ
ットオフスリーブ８は右方すなわち噴射量の最大側に移
動されている。

このカットオフスリーブ８の移動量はスタートスプリン
グ２１によって規制される。

よって、エンジン始動時には回転数も低くガバナスリー
ブ１５の移動が殆どなく多量の噴射燃料によって始動が
容易に行われる。

エンジンが始動すると、回転数も上昇してフライウェイ
ト１３に遠心力が発生し、このフライウェイト１３は夕
Ｈ則に開いてガバナスリーブ１５を移動させ、スタート
レバー１７をスタートスプリング２１の第１スプリング
２１ａのスプリング力に抗して右方のテンションレバー
１６側に回動させる。

その結果、カットオフスリーブ８を左方へ移動させてプ
ランジャ４の有効ストロークを短くし噴射量を低減させ
る。

その際、第１スプリング２１ａのスプリング力は弱く（
ばね定数が小さい）、エンジン回転数の上昇により急激
に噴射量が低減するものであるが、第２スプリング２１
ｂが第１スプリング２１ａと重なった後ばばね定数が大
きくなってスプリング力も強く、エンジン回転数の上昇
に対する噴射量の低減はやや緩やかとなる。

上記の如くエンジンが始動し、回転数が上昇するに従っ
てスタートスプリング２１が変形し燃料噴射量が低減し
、アイドリング状態となると、スタートレバー１７はテ
ンションレバー１６に接するようになるものであって、
ガバナスリーブ１５はスタートスプリング２１およびア
イドルスプリング２７を押し締めながら、スタートレバ
ー１７お゛よびテンションレバー１６を回動させて、カ
ットオフスリーブ８を移動し、アイドリング回転の得ら
れる状態に調整するものである。

つまり、フライウェイト１３の遠心力とスタートスプリ
ング２１およびアイドリングスプリング２７の張力が釣
り合った状態で円滑なアイドリング回転が得られる。

すなわち、エンジン始動時およびアイドリング時のエン
ジン回転数に対する燃料噴射特性は、第２図に示すよう
に、エンジン始動域Ｆ１の増量状態から回転数が上昇す
るに従って、アイドリング域Ｆ４の少量噴射状態に至る
低減域が、スタートスプリング２１の第１スプリング２
１ａにより設定される急激な第１域Ｆ２と、第１スプリ
ング２１ａと第２スプリング２１ｂの和により設定され
るやや緩やかな第２域Ｆ３との２段階に形成されており
、スタートスプリング２１とアイドルスプリング２７と
により設定されるアイドリング域Ｆ４はさらに緩やかな
低減特性となっている。

この実線で示す噴射特性に対し、無負荷時のエンジンの
アイドリング回転要求噴射量は一点鎖線Ａで示す如く回
転数の上昇と共に増加するものであり、両者Ｆ４．Ａの
交点のエンジン回転数Ｎ１において安定したアイドリン
グ回転を行うように設定されている。

上記無負荷のアイドリング状態からエンジンの負荷が上
昇し、例えば一点鎖線Ｂで示す如き負荷時のアイドリン
グ回転要求噴射量となった場合には、噴射特性Ｆ３と要
求量Ｂとの一致する交点のエンジン回転数Ｎ２に低下す
るものであるが、その低下 、スタートスプリング２１
がエンジン回転数が上昇したときばね定数が大きくなる
ように形成されていることによって噴射量が増加し、小
幅に制御される。

すなわち、スタートスプリング２１を例えば第１スプリ
ング２１ａのみによって横取した場合には、その噴射特
性は破線で示すようになり、その際、無負荷のアイドリ
ング回転数Ｎ１から要求量Ｂに負荷が上昇すると、両者
の交点のエンジン回転数Ｎ３に大幅に回転数が低下し、
回転が不安定となる。

尚、スロットル操作に応じてコントロールレバー２２が
回動すると、ガバナスプリング２５の張力が増し、テン
ションレバー１６を企してガバナスリーブ１５を押し戻
すように作動することにより、カットオフスリーブ８は
右方の増量側に移動して噴射量が増加するものである。

又、コントロールレバー２２が最大に回転された場合に
は、テンションレバー１６は図示しないストッパに当接
して固定されるものであって、その際のカットオフスリ
ーブ８の位置は、フルロード調整ねじ３０によるコレク
タレバー１８の回動調整によって行われ、この調整ねじ
３０を締め込むとカットオフスリーブ８は右方の増量側
に移動する。

上記実施例においては、スタートレバー１７にスタート
スプリング２１を取り付けるようにしているが、このス
タートスプリング２１をテンションレバー１６に取り付
けるとともにボールヘッドピン２０を該テンションレバ
ー１６先端に固定し、スタートレバー１７を除去してガ
バナスリーブ１５をスタートスプリング２１に圧接させ
るように横取してもよい。

又、スタートスプリング２１も所望の特性に応じてさら
に多数のばね部材によって横取するようにしてもよい。

従って、以上の如き本考案によれば、エンジン回転数に
応じて移動するガバナスリーブと、ガバナスリーブの移
動に追随して回動し燃料噴射量を制御するテンションレ
バーと、ガバナスリーブとテンションレバーの間に弾装
されエンジン始動時の燃料噴射量を規制するスタートス
プリングを備えた燃料噴射ポンプのガバナにおいて、上
記スタートスプリングの特性をエンジン回転数が上昇し
たときばね定数が大きくなるように複数のばね部材から
横取していることにより、エンジン始動域からアイドリ
ング域にかけての燃料噴射特性が多段となり、通常のア
イドリング運転状態から例えば電気負荷の上昇により負
荷が上昇した場合にも、アイドリング回転数が大幅に低
下することなく、安定したアイドリング運転状態を維持
することができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は燃料噴射ポン
プの要部断面図、第２図はエンジン始動域からアイドリ
ング域にかけての燃料噴射特性を示すグラフである。 １・・・・・・燃料噴射ポンプ、２・・・・・・ハウジ
ング、３・・・・・・ポンプ室、４・・・・・・プラン
ジャ、８・・・・・・カットオフスリーブ、１１・・・
・・・ガバナ、１２・・・・・・ガバナシャフト、１３
・・・・・・フライウェイト、１４・・・・・・フライ
ウェイトホルダ、１５・・・・・・ガバナスリーブ、１
６・・・・・・テンションレバー、１７・・・・・・ス
タートレバー、１８・・・・・・コレクタレバー、１９
・・・・・・第１ピン、２０・・・・・・ボールヘッド
ピン、２１・・・・・・スタートスプリング、２１ａ・
・・・・・第１スプリング、２１ｂ・・・・・・第２ス
プリング、２２・・・・・・コントロールレバー、２５
・・・・・・ガバナスプリング、２６・・・・・・アイ
ドルピン、２７・・・・・・アイドルスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ポンプハウジングに対し回転自在に支承されガバナスプ
   リングを介してコントロールレバーに連結されるテンシ
   ョンレバーと、該テンションレバーに同動自在に支承さ
   れ燃料調量を行なうカットオフスリーブに連係されるス
   タートレバーと、該スタートレバーとテンションレバー
   との間に介装され、エンジン始動時の燃料噴射量を規制
   するスタートスプリングと、エンジン回転数に応じて移
   動しスタートＬ・バーをテンションレバ一方向に押圧す
   るガバナスリーブを備えた燃料噴射ポンプのガバナにお
   いて、上記スタートスプリングを複数の板状スプリング
   部材で横取し、該複数のスプリング部材の基端を重ね合
   わせてスタートレバーもしくはテンションレバーに固定
   し、先端は互いに所定間隔を設けて配設し、エンジン回
   転数の上昇にともない上記スプリング部材の先端が当接
   する横取としたことを特徴とする燃料噴射ポンプのガバ
   ナ。