JPS5936671Y2 - 分配型燃料噴射ポンプのオ−バ−フロ−バルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はディーゼル機関用分配型燃料噴射ポンプの高圧
室内の燃料油をポンプ低圧側に浴出させて該高圧室内の
圧力を所定値以下に保つオーバーフローバルブに関し、
特に噴射時期調整装置と連通して弁体の変位により噴射
時期調整装置に設けられている冷寒時始動装置（Ｃ８Ｄ
）のピストンを作動制御するように構成されたオーバー
フローバルブを提供するものである。

分配型燃料噴射ポンプの噴射時期調整装置は一般に機関
の回転数に対応した燃料送油圧によりその構成部材であ
るピストンを変位してポンプハウジング内のローラホル
ダとカムディスクとを介して噴射ポンプのディストリビ
ュータヘッド部のプランジャのリフト始めの時期を変化
して機関回転速度と燃料送油圧に応じた適正な進角を得
るように構成されている。

特にこの噴射時期調整装置を冷寒時に使用する場合その
進角特性としては第１図に示すような特性が望ましく、
同図曲線のように先ず冷寒時にお・ける機関シリンダ内
の着火遅れを防止して機関始動性を向上するために機関
始動時にも必要な進角θ１を得、次いで機関回転数の上
昇過程ではエンジンストールを防止するため前記始動時
の進角θ１をそのまま所定の高速回転域Ｎ４に至るまで
維持する一方、機関回転数の下降過程では進角を矢印の
ように高速回転域にて漸減せしめて待にアイドリング域
Ｎ２を含む低速回転域において略零としてかかる回転域
におけるノック音や黒煙の発生を回避することが必要で
ある。

上述した進角特性を満足させるために、従来例えば、本
願出願人の出願による実開昭５４−１３９１１６号公報
お・よび第２図に示すような構成の噴射時期調整装置が
提案され使用されている。

この装置に依れば、後述するポンププランジャに取付け
られた図示しないカムディスクと係合するローラホルダ
１をレバー２を介して円周方向に変位せしめる第１のピ
ストン３の右端側に該第１ピストンより大きい受圧面積
の第２のピストン４が設けられ、該第２ピストンの右端
側にはポート５を介して大気圧に連通ずる室６が形成さ
れて、該室内には第１ピストン３の左端側のばね７より
大きい設定ばね力（セット荷重）でばね８が装架されて
いる。

第２ピストン４の受圧面にはＯリング９が装着されてい
る。

機開始動時には機関回転数に関連した燃料送油圧が供給
される図示しないポンプ吸入空間から同空間に連通ずる
通路１０．１１を介して両ピストン間に画成される油室
１２に供給される送油圧は略零であるから第２ピストン
４はばね８により左方に押されて第１ピストン３を左方
即ち進角増方向に押圧変位せしめ、円滑な機関の始動に
必要な進角を確保する。

次いで、機関回転数が上昇すると、これに対応した油室
１２内の圧力の上昇により第２ピストン４がばね８に抗
して右方に変位してその最右端位置に抑圧保持される。

このとき第２ピストン４の受圧面に装着されたＯリング
９により第２ピストン４の受圧面積は実質的に減少して
いるため第２ピストンは油室１２内の圧力がかなり上昇
しない限り右方に変位せず、従って所定の回転域に至る
まで始動時の進角が維持されエンジンストップが防止さ
れる。

更に機関回転数が上昇すると今度は第１ピストン３が左
動して通常の高速回転域における進角作用を行う。

一方、機関回転数の下降過程では、油室１２内の圧力が
低下すると、受圧面積の小さい方の第１ピストン３が右
方に戻るため進角が漸減し低速回転域Ｎ３にて零になり
、更に回転数が下って油室１２内の圧力が極く小さくな
ると第２ピストン４がばね８に押されて左動し、従って
進角は始動時と同じ値になるまで上昇する。

以上のように構成される第２図の噴射時期調整装置は上
述のように第２ピストン４の受圧面に０リングを装着し
ているが、このＯリングは通常ゴム製または合成樹脂製
であるため、冷寒時には硬化しシール性が悪くなり、油
室１２内の燃料が０リングから漏れて燃料圧が該ピスト
ンのＯリングの外側の受圧面にも作用し、そのため機開
始動後完爆前にも・いて同ピストンの右動を来たして進
角が減少しエンジンストールを招くと云う欠陥があった
。

更に第２図の如き従来の進角装置は機関の温度に関係な
く機開始動時からある所定の機関回転数に達するまで所
定の進角を維持するように構成されているため暖気時に
は過度の進角となり、待にアイドリング時においてノッ
ク音や黒煙の発生を招いている。

従って本考案は、上述した欠陥に鑑みてなされたもので
、燃料噴射ポンプ内の燃料送油圧を前述の室６に供給し
第２ピストン４の変位を燃料送油圧に関連して且つ必要
に依り機関の温度に応じて制御して適正な進角特性が得
られるように構成されたオーバーフローバルブを提供す
るものである。

以下実施例を第３図乃至第６図を参照して説明する。

尚、これらの図にお゛いて第２図に対応する要素または
部分は同一の符号を付して示す。

第３図において燃料は燃料タンク１３がら図示しない機
関の出力軸により駆動されるフィードポンプ１４により
吸入加圧され、ポンプハウジング１５内の吸入空間１６
に供給される。

そして、圧力制御弁１７により吸入空間１６内の燃料送
油圧が周知の如く機関回転数に関連して制御されるので
、回転数の上昇につれて該油圧が増大する。

ポンプハウジング１５内に穿設されたプランジャバレル
１８内には回路部材たるポンプ兼分配用プランジャ１９
が摺動自在に嵌挿され、後述の如く往復お・よび回転運
動せしめられる。

プランジャバレル１８とプランジャ１９の先端部とは協
働してポンプ室２０を形成し、該ポンプ室２０はプラン
ジャ１９の図において左方への回転移動に伴い容積が増
大し燃料供給通路２１とプランジャ１９の先端外周面の
複数の縦溝２２の１つとの係合により燃料を吸入する。

また、プランジャ１９の右方への回転移動により室２０
内の燃料は圧縮され、室２０に連通ずる中央通路２３に
連通ずるプランジャ１９の外周面の分配用縦溝２４とポ
ンプハウジング１４を貫通する燃料送出通路２５との係
合により該通路２５、デリバリバルブ２６を介して図示
しない噴射ノズルに送られ、該ノズルから図示しない機
関の気筒内に噴射される。

吸入空間１６内に突出してコントロールスリーブ２８が
図示しないガバナに連結したレバー２７により位置調節
可能にプランジャ１９に外嵌され、プランジャ１９の圧
縮行程においてプランジャ１９に形成されたカットオフ
ポート２９が該スリーブ２８の右端から外れたとき燃料
の噴射路りとなるように構成されている。

プランジャ１９の後端には図示しない駆動軸に連結した
カムディスク３０が一体に取付けられ、該カムディスク
３０はそのカム面を準固定部材たるローラホルダ１に担
持されたローラ３２に当接されている。

このローラホルダ１は該駆動軸に制限された角度だけ回
転可能に嵌装されている。

斯くして、駆動軸の回転によりカムディスク３０、従っ
てプランジャ１９は燃料の分配のための回転と同時に吸
入圧送のための往復運動を行うわけである。

ローラホルダ１の下方にはポンプハウジング１５から突
出して噴射時期調整装置ブロックが形成されており、ポ
ンプハウジング１５の底部突出部３３内のシリンダ孔３
４には噴射時期調整装置が配設されているが、この装置
は第２図に示したものと同一の構成であるから第３図で
は図示を省略する。

第３図に示すように、オーバーフローバルブ３５が吸入
空間１６に連通して設けられ、吸入空間１６尚の余剰燃
料を燃料タンク１３に戻すように作用する。

このオーバーフローバルブ３５は第４図に示すような構
造を有し、弁ハウジング３６内に軸方向に穿設された弁
孔３７には弁体３８が摺動自在に嵌装され、弁ハウジン
グ３６の一端側の弁孔３７開ロ部にはプラグ部材３９が
螺着されるとともに、これら両部材３８゜３９間にコイ
ルばね４０が介装されている。

弁体３８の先端部３８ａは直径ｄ１を有する小径部とし
て形成されて弁孔３７の弁座部３７ａに着座するように
され、該先端着座部に隣接する上方部３８ｂは直径ｄ２
を有する大径部として形成され弁孔３７内壁と摺接して
いる。

弁ハウジング３６の先端面から軸方向に孔４１が穿設さ
れまた該孔４１の上端に連通ずるとともに弁孔３７を横
断して別の孔４２が半径方向に穿設され互いに連通して
いる。

一方、弁体３８の周側面には環状溝４３が形成され、弁
体３８着座状態で前記半径方向孔４２と合致するように
されている。

更に、弁体３８の周側面には前記半径方向孔４２の下方
位置に開口して別の半径方向孔４４が且つ弁体３８の中
心部には該半径方向孔４４と交差して軸方向孔４５が穿
設され弁体３８の後端面に開口している。

他方、プラグ部材３９にも軸方向、半径方向に夫々孔４
６．４７が穿設され、管継手４８を介してポンプの低圧
側に連通している。

弁ハウジング３６の半径方向孔４２は管継手４９を介し
て例えば第２図に示した噴射時期調整装置の第２ピスト
ン４を押圧するばね８を収納する室６内に連通している
。

弁ハウジング３６の先端部には燃料導入孔５１が穿設さ
れたキャップ５０が冠着されており、該キャップ５０の
先端部５２は螺刻されて、例えばポンプハウジング１５
の周壁に形成された孔５５（第３図参照）に螺着される
ようにされている。

弁孔３７から弁ハウジング３６の先端部およびキャンプ
５０（則壁にかけて燃料逃し路５３が穿設されている。

また、弁体３８はその後端切欠き部３８ｃに先端を挿入
した廻り止めピン５４により回転しないようにされてい
る。

以上の如き構成において、機関の始動直後においては燃
料噴射ポンプの吸入空間１６内の圧力はほとんど無いか
ら弁体３８は第４図に示す如き着座位置にあり、従って
弁体３８の環状溝４３と弁ハウジング４２の半径方向孔
４２との係合により吸入空間１６内の燃料圧力が通路４
１．４２．４３を介して第２図に示す室６内に導入され
る。

一方、かかる状態においては第２ピストン４はばね８に
より第２図において左方に変位し第１ピストン３を進角
増方向に押圧している。

次いで、機関回転数の上昇に伴って吸入空間１６内の圧
力が上昇し、この結果ピストン４はばね８と室６内に導
入される燃料圧とにより前記進角増方向に押圧される。

機関回転数が更に上昇して吸入空間１６内の燃料圧が所
定圧を超えると弁体３８がリフトするから吸入空間１６
内の燃料の一部が逃し路５３から燃料タンク１３に排出
されるとともに、弁体３８の半径方向孔４４と弁ハウジ
ング３６の半径方向孔４２との係合により噴射時期調整
装置の室６内の高圧燃料が通路４２．４４．４５を通り
更にプラグ３９内の通路４６．４７を介して燃料タンク
１３に排出され、室６内の圧力が低下するとともに室１
２の圧力が上昇するため第２ピストン４は右方に後退す
る。

かかる第２ピストンの位置で第１ピストン３が前述のよ
うに燃料送油圧に応じで変位して高速回転域における進
角作用が行われる。

尚、本考案のオーバーフローバルブでは上述した第２ピ
ストンの制御作用を行うために、従来のものに比し開弁
圧即ち弁体３８のリフト始めの圧力を低い値に設定し、
ポンプ高圧室（吸入室間１６）の最大許容圧力より低い
圧力で開弁するようにしている。

これに伴い、燃料逃し路５３の直径を極く小さく設定し
て適正な逃し量を得るとともにリフトした直後の弁体３
８が直ちに着座しないようにされている。

上記開弁圧の設定はプラグ部材３９を廻してばね４０の
設定ばね力を変えることにより行う。

更に、弁体３８の先端部の直径と後方部の直径とを前述
したように後者をより大として弁体リフト時に着座時よ
りも大きい受圧面を得る設計としたことにより機関回転
数の下降過程において弁体３８が直ちに着座して第２ピ
ストン４を進角増方向に変位させると云う現象を防止す
ることができ、前述した第１図の如きヒステリシス特性
が得られる。

第５図は本考案の別の実施例であり、この実施例では弁
ハウジング３６とキャップ５０との間に熱膨張物質であ
るワックスペレット５５を弁体３８の先端面を押圧する
ように配設しており、これにより吸入空間１６内の温度
が上昇するとワックスペレット５５が膨張して弁体３８
をリフトせしめて第２ピストン４にかかる圧力を解除し
暖気時において機関始動時やアイドリング時に進角が得
られないようにし、高速回転域においてのみ進角作用が
行われるようにしたものである。

尚、図示の如く、ワックスペレット５５と弁ハウジング
３６間には間隙５６を設けであるので、弁体３８は運転
中常時吸入空間１６の燃料圧をうけ、従って通常のオー
バーフロー作用と同時に第４図について述べた第２ピス
トン４の制御作用が併せて行われるようにされている。

上述した第４図、第５図の装置により得られる作用を機
関回転数Ｎに対する吸入空間内圧力Ｐ１、弁体３８のリ
フトＬ、および第２ピストン４が面するＣ８Ｄ低圧室６
内の圧力Ｐ２の関係をグラフにて示すと第６図の通りで
あり、同図に示すように、弁体３８に２つの異なる直径
ｄ１．ｄ２の部分を設は弁体リフト時の受圧面積が大と
なるようにしたので、弁体３８は機関回転数の上昇過程
と下降過程とては異なるリフト特性を有し、その結果上
述したように第１図に示すようなヒステリシス特性が得
られる。

以上説明したように、本考案に依ると、前述したタイプ
の分配型燃料噴射ポンプにおいて、弁ハウジング内に一
部弁座部として形成されるとともに機関回転数に関連し
た油圧が供給されるポンプの高圧室とポンプの低圧側と
に連通ずる弁孔を設け、該弁孔内にポンプ高圧室内の圧
力および必要により該ポンプ高圧室内の温度に応動して
摺動可能に弁体を配設し、ポンプ高圧室から弁ハウジン
グと弁体を通って第２ピストンの反第１ピストン側に油
圧を導びく油圧供給路を弁体の着座位置にて開くように
形成し、該第２ピストンの反第１ピストン側から弁ハウ
ジングと弁体を通ってポンプ低圧側に油圧を逃す通路を
弁体の所定リフト位置にて開くように形成するとともに
、ポンプ高圧室からポンプ低圧室に油圧を逃す通路を弁
体の所定リフＩ・位置にて開くように形成して成ること
を特徴とするオーバーフローバルブを設けたことにより
、寒冷時には従来の噴射時期調整装置に使用されている
Ｏリングのもたらす欠陥を回避できて確実に所定の進角
を得ることができるとともに、暖気時には過度の進角を
避は得て機関にノック音や黒煙の発生を防止することが
可能となった。

また、弁体を異なる直径の形状としたことによりヒステ
ノシスを有する進角特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は噴射時期調整装置の進角特性を示すグラフ、第
２図は本考案が適用される噴射時期調整装置の断面図、
第３図は本考案のオーバーフローバルブを取付けた燃料
噴射ポンプの断面図、第４図は本考案の一実施例を示す
断面図、第５図は本考案の別の実施例の部分断面図、第
６図は本考案のオーバーフローバルブにより得られる特
性を示すグラフである。 ４・・・・・・第２ピストン、６・・・・・・Ｃ３Ｄ低
圧室、１３・・・・・・′Ｐ８．料タンク、１６・・・
・・・吸入空間、３５・・・・・・オーバーフローバル
ブ、３６・・・・・・弁ハウジング、３７・・・・・・
弁孔、３８・・・・・・弁体、３８ａ・・・・・・小径
先端着座部、３８ｂ・・・・・・大径部、４１．４２．
４３・・・・・・油圧供給路、４４．４５゜４６、４７
・・・・・・燃料逃し通路、５３・・・・・・通常の燃
料逃し通路、５５−−−−−−ワックスペレット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関回転数に関連して回転する回転部材と、該回転部材
   と端面カム係合し制限された角度の回転により該回転部
   材を円周方向と同時に軸方向に変位する準固定部材と、
   該準固定部材に連結され機関回転数に関連した油圧に応
   動する第１のピストンと、該第１ピストンを進角増方向
   に押圧変位可能に配設され前記第１のピストンよりも大
   径の受圧面を有する第２ピストンと、前記第１のピスト
   ンを反逆角方向に押圧する第１のばねと該第１のばねよ
   りも大きい設定荷重を有し前記第２のピストンを前記進
   角方向に押圧する第２のばねとを備え、もって回転部材
   が準固定部材を介して第１ピストンにより決定されるそ
   の軸方向位置に対応する進角にてポンプ用プランジャの
   噴射作用を行わしめると共に、前記機関回転数の上昇過
   程と下降過程とでは異なる進角特性を与える分配型燃料
   噴射ポンプにおいて、弁ハウジング内に、一部弁座部と
   して形成されるとともに機関回転数に関連した油圧が供
   給されるポンプの高圧室とポンプの低圧側とに連通ずる
   弁孔を設け、該弁孔内にポンプ高圧室内の圧力および必
   要により該ポンプ高圧室内の温度に応動してリフト可能
   に弁体を配設し、前記弁体の先端着座部近傍部分を該先
   端着座部より大きい直径に設定して弁体のリフト時に該
   近傍部分が該先端着座部より大きい面積に亘って油圧を
   受けるように形成しポンプ高圧室から弁ハウジングと弁
   体を通って第２ピストンの反第１ピストン側に油圧を導
   びく油圧供給路を弁体の着座位置にて開くように形成し
   、該第２ピストンの反第１ピストン側から弁ハウジング
   と弁体を通ってポンプ低圧側に油圧を逃す通路を弁体の
   所定リフト位置にて開くように形成するとともに、ポン
   プ高圧室からポンプ低圧側に油圧を逃す通路を弁体の所
   定リフト位置にて開くように形成して成ることを特徴と
   する分配型燃料噴射ポンプのオーバーフローバルブ。