JPS60159364A - 自動車用内燃機関のプランジヤ式燃料噴射ポンプ - Google Patents

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】 イ、産業上の利用分野 本発明は一般にプランジャ式燃料ポンプにかかわり、さ
らに詳しくは、機関で駆動される一つの共通のカム軸に
よってボンピングプランジャと順次に動かされるシラン
ジャ式燃料分配器をも含むものにかかわる。

口０発明が解決しようとする問題点 本発明の一つのおもな目的は、構造が比較的簡単で経済
的に裏作できる燃料噴射ポンプを得ることである。本発
明は、いくつかのポンピングシランジャと順次に動かさ
れる燃料分配器式シランジャを含む多くの平行のシラン
ジャ式のポンプを得ることによってこれを達成１／、分
配器シランジャの数はポンピングプランジャの数より少
な（、そしてすべては一つの共通のカム軸によって動か
される。燃料分配シランジャの往復運動は、ボンピング
プランジャの選ばれたものに燃料を供給する一方、燃料
加圧の量とタイミングを選択的に決める電磁石で制御さ
れるスピル弁を通して、燃料を他のボンピングプランジ
ャから供給源に戻す。

ハ、従来の技術 グランジャ式燃料噴射ポンプは既知である。例えば、ネ
ーゾその他の米国第４，２４１，７１４号は、シランジ
ャが、燃料をシランジャ胴のおのおのに選択的に分配す
る一つのソレノイドで動かされる制御弁を囲む多シラン
ジャポンプを示している。

しかし制御弁は、ボンピングプランジャの作動と調時間
係に機関のカム軸によって動かされず、またいくつかの
燃料ボンピングプランジャの加圧室への燃料の流れを選
択的に制御するためのいくつかの燃料分配プランジャも
ない。

ネーゾの米国用５，６４８，６７３号は、中心に置かれ
た一つのらせん制御弁を有する周囲に配列された多シラ
ンジャ献ンプを示している。制御弁は機関によって回さ
れるが、本発明のプランジャと同じ程度に軸線方向に往
復運動させられず、そして本発明の制御装置ははるかに
簡単である。

ドライシンの米国特許第５，７１４，９３５号は、各プ
ランジャが、制御機構によって動かされる燃料分配のた
めのそれ自体の一体の制御スリーブを有する、直列多シ
ランジャ式ポンプを示している。

しかし、別個のスリーブが各プランジャに必要である。

二１発明の効果 本発明は、プシンジャ＼の一部がボンビングツランジャ
であり、そして残りが燃料分配シランジャであり、それ
らのすべては機関で駆動されるただ一つのカム軸によっ
て動かされ、燃料分配プランジャの数はボンビングツラ
ンジャの数より少なく、ボンビングツランジャから燃料
噴射器への燃２料の分配は、噴射の証とタイミングの両
方を制御するために選択的に作動することのできる電磁
装置によって運動を制御されるスピル弁装置によって制
御される、多くの平行のプランジャ式のポンプを得るこ
とによって先行技術の欠点を克服する□本発明の他の目
的、特徴、および利点は、次のその詳細な説明と、その
好ましい一実施例を略示する図面を参照することによっ
て、いっそう明らかになるであろう。

ホ、実施例 第１図は、燃料噴射ポンプの一部分の略図である。それ
は、数が機関のシリンダの数に一致する四つの全く同じ
ボンピングシランジャ胴１２と、二つの分配器プランジ
ャ胴１４を備えたハウジング１０゛を含んでいる。ポン
ビングツランジャ胴１２のおのおのは、その中に一つの
ボンビングツランジャ１６を滑動可能に密封して受け、
それらのすべては構造が全く同じである０作動を明確に
するため、１固々のボンビングツランジャはＰｉｅｐｇ
　ｙ　”１１　、およびＰ４で示されている。

分配器シランジャ胴１４のおのおのは、その中に一つの
燃料分配器プランジャ１８を滑動可能に密封して受け、
二つの分配器プランジャは構造が全く同じである。ここ
でも作動を明確にするため、分配器プランジャはＤ１％
およびＤ２で示されている。多くの燃料用くぼみ２１を
つくられたハウジングのカバー２０は、図示のようにす
べてのシランジャ胴の上端を閉ざしている。

ポンピングプランジャＰ４−　ｐ４のおのおのは、燃料
環帯３２と３４を形成する小さくなった直径の首の部分
２８と３０によって相互に接続されたランドの部分２２
，２４，２６を有している。プランジャＰｍ　−Ｐ４の
上端３６は、おのおの中心孔すなわち中心通路４２によ
って環帯３４に接続される燃料加圧室４０を形成するた
めに、カバー２０から間隔を置いている。

燃料分配器シランジャＤｌとＤ２も、ボンビングツラン
ジャＰｌ−Ｐ４と同様に、おのおの燃料環帯５４と５６
を形成するために小さくなった直径の首の部分５０と５
２によって相互に接続されたいくつかのシン−４４，４
６，および４８を有している。ここでも、各分配器プラ
ンシャＤＩ　ｔ　Ｄｌｌの上端５８は胴の端から間隔を
置き、その空所の中にそれは、中心孔すなわち中心通路
６４によって燃料環帯５４に接続される燃料室６２をカ
バー２０とともに形成するために滑る。

ポンプのハウジングはさらに、分配器プランジャとボン
ビングツジンジャの室と環帯の間の燃料の流れを制御し
てポンプの連続作動を制御するために、隣接するプラン
ジャ胴を相互に接続するいくつかの燃料運搬通路６６．
６８°、ＴＯ９および１２を含んでいる。

さらに明確に述べると、通路６６はプランシャｐｌとＰ
、のボンビングツ２ンジヤ加圧室４０を、隣接する分配
器シランジャＤＩとＤ２の胴に接続する。分配器シラン
ジャの垂直の位置により、プランジャＰｌとＰｒ１の塞
４０からの燃料流出は、第１　図のプランジャＤ２の位
置によって示されるように止められるか、または第１図
にノジンジャＤｌの位置によって示されるように環帯５
６を通してあとで述べる燃料スピル制御弁に接続される
。同様に、通路６８は、ここでも第１図のプシンジャＤ
ｌの位置によって示されるようにふさがれるか、または
シランジャＤ２０位置によって示されるように環帯５６
を通して接続されるように、ボンビングツランジャＰ２
とＰ４の加圧室４０を分配器シランジャＤＩとＤ２のそ
れぞれの胴に接続している。

通路ＴＯは、プランジャの室４０の中の燃料の加圧を許
すように分配器プランジャの垂直のボンピング行程で通
路をふさぐため、またはあとで述べるように、プランジ
ャの吸込み行程でボンピング室４０の中の燃料を再び満
たすように燃料供給源に接続するために、ボンピングシ
ランジャＰｌとＰ３の燃料環帯３４を常に分配器プラン
ジャＤｌとＤ２の胴に接続している。

他方、通路７２は、プランジャＤ２の位置によって示さ
れるようにふさがれるか、またはプランジャＤ１の位置
によって示されるように内部通路６４を通って燃料供給
源に接続されるように、常に一端でボンビングツランジ
ャＰ２とＰ４の燃料環帯３４に、そして他端で分配器シ
ランジャＤｌとＤＩｉ＋の胴に接続されている。

次に第１Ａ図と第１Ｂ図にもついて述べると、分配器シ
ランジャの燃料室６２は、常にカバーのくぼみ２１と通
路Ｔ４を通って供給ギヤ２リーフ６の中の加圧された燃
料の供給源に接続されている。各分配器プランジャＤｉ
　＊　Ｄ２の燃料環帯５６も同様に、通常開いているが
ソレノイドで閉ざされる燃料スピル制御弁８０によって
ふさがれることができる燃料通路Ｔ８に接続されている
。

燃料スピル制御弁８０は、ソレノイｒが生かされまたは
死なされると弁素子８００円筒形延長部８７を往復運動
させるためにそれに固く取り付けられた円板式電機子８
６を有する、ソレノイド８４から成る電磁組立体８２の
一部である。ばね８８は通常、ｍＩＢ図に示すように弁
８０を開いた位置に偏倚させて、通路７８の中の燃料を
開いた弁８０を通して、ギヤラリ−７６の中の燃料供給
源に接続された連絡通路９０に流させる。

組立体８２はこの場合、供給ヤヤ９’）−７６と燃料環
帯５６の間に燃料を通すために入ロスビルロ９６と出ロ
スビル通路９８を有する燃料室９４を形成するハウジン
グ９２を含んでいる。ソレノイド装置１１８４の構造と
作動の詳細は既知であり、そして本発明の理解に不必要
と思われるので、それらは説明しない。組立体はコイル
１００を備え、それらは生かされるとき、平らな板状の
電機子８６を動かして弁８０を閉ざすために１を機子８
６を引きつけると言えば十分である。

ただ一つのソレノイドによって制御されることのできる
プランジャの数は、スピル口の最大閉鎖時間と噴射タイ
ミングの最大前進によって決められる、ただ一つのプラ
ンジャの作動タイミングの範囲による。例えば、もし作
動範囲がボンダの１８０°までならば、すなわちもし二
つのボンビングツランジャが１８０°離れたカム軸によ
って動かされるならば、ただ二つのシランジャがただ一
つのソレノイドによって制御されることができる。もし
作動範囲が、例えばそれぞれ１２０°、９０°またはそ
れ以下に減らされるならば、三つ、四つ、またはそれ以
上のプランジャが同じソレノイドによって制御されるこ
とができる。この特殊の場合、作＃範囲は１８０°であ
り、そして二つのボンビングツランジャの間の燃料の流
れを制御するため一つのソレノイドと一つの分配器プラ
ンジャが備えられる。シランジャ”ｌ　ｐ　Ｄｌ　ｐ　
”２は一つの組すなわちサブシステムを構成し、シラン
ジャＰ５　ｅ　Ｄ２およびＰ４はタイミングを除き、す
べての点で第一のサブシステムと全く同じ第二のサブシ
ステムを構成している。第一のサブシステムＰｌ　ｅ　
Ｄｌ　？　Ｐ２は、第二のサシシステムＰＩ５ｐＤ２ｐ
Ｐ４の作動より９０°のクランク角だけ遅れたカム軸に
よって動かされるようにされている。さらに、各サシシ
ステム自体は、例えば分配器シランジャＤｌがボンノブ
２ンジヤＰｌより９０°のクランク角だけ遅れて動き、
そしてボンノブ２ンジヤＰ２が分配器シランジャＤ１の
作動より９０°遅れて動くように作動する。

幾何学的配列は、例えば分配器プランジャＤｌの環帯５
６が通路６６に合っているときいつでも、それはプラン
ジャＰ２の室４０に接続された通路６８に合っておらず
、そして同時に燃料環帯５４が通路Ｔ２に合っていると
き、それは通路７０に合っておらず、そしてその逆にな
るよ５になっている。

そのような配列と、種々な燃料環帯の適当な長さと位置
によって、ボンピングシランジャｐｉ−ｐ４のおのおの
の上方の加圧室４０は、ボンピングシランジャの上方す
なわち押出し行程中通路Ｔ８に接続されて供給ギヤ９’
）−７６から遮断され、そしてボンピングプランジャの
下方すなわち吸込み行程中供給ギヤラリ−７６に接続さ
れ【通路７８から遮断される。ソレノイド弁８０が動か
されずそしてスピル口９６が開いているかぎり、グラン
ジャｐｉ　−ｐ４の上方運動によって移動される燃料ハ
、出ロスビル通路９８を通って供給ギヤラリ−７６に逃
げる。ソレノイド弁８０を動かすと、スピル口９６を閉
ざしてシランシャの室４０の内側の燃料を閉じ込め、そ
してソレノイド弁が閉じているあいだ問題の特定のプラ
ンジャは、愼射圧力を受げている燃料を、カバーのくぼ
み２１に接続されそして機関の個々のシリンダに導く噴
射通路１０２（第１図）の中に移動させる。これは、ボ
ンピンググランジャの上方行程中いつでも起こり５る。

スピル口閉鎖の時間とタイミングは、噴射される燃料の
量と噴射のタイミングを決める。この場合電磁組立体８
２は、弁の開閉のタイミングとその時間の両方でソレノ
イド弁８０を選択的に制御しそして作動させるために、
機関の作動の変化を感知するマイクロゾ四セッサーまた
は同様のタイプの制御装置に接続されるようにされてい
る。

この場合、すべてのボンピングシランジャｐ１−Ｐ４な
らびに二つの分配器グランジャＤｌ　ｒ　Ｄ２は、明確
にするため図示しない、機関で駆動される在来の多ロー
プカム軸によって駆動されるようにされている。作動の
説明に進む前に、カム軸のカムは、個々のボンピングシ
ランジャＰｘ　−Ｐ、と分配器プランジャＤｌとＤ２が
、プランジャＰ３、Ｄｌｌ、およびＰ４から成るサブシ
ステムが最初に動かされ、それから９０°のクランク角
の回転だけ遅れてグランジャＰｌ、ＤｌｓおよびＰ２か
ら成るサブシステムが作動するという順序で動かされる
ように、回転可能に置かれていることを記憶されたい。

また各サブシステムのシランジャは、例えば分配器シラ
ンジャＤＩがボンぎングゾランジャＰｌの作動より９０
°遅れて動かされ、そしてボンピングシランジャＰ２は
分配器プランジャＤｌの作動よりさらに９０°遅れて動
かされることも記憶されたい。

したがってこの配列は、プランジャとソレノイド組立体
８２を一つの完全な６６０°のカム軸の回転中、第１図
から第４図までに示すよ５に次のように置かれるように
する。四つの図面（第１図から第４図まで）（および第
１Ａ図から第４Ｂ図まで）は、ただ１回転中の９０°離
れた四つの異なるカム軸の位置におけるすべてのグラン
ジャとソレノイド弁の異なるセツティングを示す。各ソ
レノイド弁８０は各回転中２回作動し、そして各作動中
一つの異なるグランジャが燃料を噴射するＯ第１図につ
いて述べると、例えば０°から９０゜までのカム軸の回
転のあいだ、プランジャＰ１は上方へ動いておりそして
燃料通路７０は分配器グランジャＤｌの位置によってふ
さがれている一方、通路６６は第１Ａ図に示すふさがれ
た通路７８に接続されている。したがってプランジャＰ
ｌのボンピング塞４０は、燃料を（層間のシリンダの中
に噴射するために、噴射管１０２と協働する在来の燃料
送出し弁を開（に十分な水準に加圧される。

同時に、ボンピングシランジャＰ２は、図示のように下
方すなわち燃料吸込み行程にある。通路γ２と燃料環帯
３４は、分配器グランジャＤｌの燃料環帯５４に接続さ
れており、それは中心通路６４を通って室６２の中の供
給燃料に、そしてそこから第１Ａ図に示す燃料ギヤラリ
−７６に接続されている。このときボンピングシランジ
ャＰ３も図示のように燃料吸込みすなわち下方行程の始
めにあり、そして燃料室６２を通って第１Ｂ図に示す燃
料ギヤラリ−７６に接続されるために分配器プシンジャ
Ｄ２の燃料環帯５４に接続されている。ボンピングシラ
ンジャＰｉはいま、いつでも押出し行程に変わるその燃
料昧込み行程の最低の位置に向かって動き終え、通路６
８は室４０を満たすために、開いているスピル制御弁８
０を通って燃料＊ｆ５６を経て第１Ｂ図の燃料ギヤラリ
−７６に接続されている一方、通路７２は分配器シラン
ジャＤ２のランド４６によってふさがれている。

第２図、第２Ａ図、および第２Ｂ図は、カム軸が第１図
に示す部品の位置から９０°回されたのちの部品の位置
を示す。この場合、シランジャＰ４はいま、その押出し
行程を動き終え、そしてその吸込み行程の初めの段階に
ある。プシンジャＰ２はその吸込み行程を動き終え、そ
してその押出し行程の初めの段階にある。シランジャＤ
１はその位置を変えてしまっており、そしてプランジャ
ＰＲの室４０に燃料を流入させ、そしてシランジャＰ２
の室４０から燃料を流出させるために正しく燃料を接続
する。プランジャＰ３はなおその吸込み行程にある一方
、プランジャＰ４はなおその押出し行程にある。プラン
ジャＤ２の位置はなおシランジャＰ３とＰ４に正しく燃
料を接続し、そして通路７９が弁８００作用によってふ
さがれるとき、プランジャＰ４の室４０の中の燃料は加
圧されて、対応する機関のシリンダの中に噴射される。

部品をそれぞれ第６図と第４図に示すように置くために
、完全な１サイクルが完了するまでカム軸をも５９０°
回し、次いでさらに９０°回すと、同様のでき事の順序
が起こる。各９０°の回転中、ただ一つのボンピングシ
ランジャが、燃料を機関の特定のシリンダの中に噴射す
るために動かされる０ 前記から、シランジャの内部通路と燃料環帯の適当な配
置により、ただ一つのソレノイドがカム軸の各回転中、
二つ、三つ、四つ、またはさらに多くのボンピングシラ
ンジャに接続されることができ、とうして多プツンジャ
ポンプを制御するに必要なソレノイド弁の数をさらに減
らすことは明らかであろう。また、ボンピングプランジ
ャの全く同じ構造、分配プランジャの同様に全く同じ構
造、およびスピル弁のソレノイド制御により、多プラン
ジャポンプの簡単化された構造を作ることができ、そし
てすべてのボンピングプランジャと燃料分配プランジャ
を動かすためにただ一つのカム軸を備えるだけでよく、
こうして経済的構造にすることもわかるであろう。

本発明をその好ましい一実施例について図示して説明し
たが、本発明の範囲から逸脱することなくそれに多くの
変更と修正が加えられることは当業者に明らかであろう
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施した燃料噴射ポンプの一部分の
略図、 第１Ａ図と第１Ｂ図は、第１図のそれぞれ矢ＩＡ−ＩＡ
、およびＩＢ−ＩＢの方向に見た横断面図、 ｇ２図、第６図、および第４図は、機関のカム軸の異な
る回転位置における部品を示す、第１図のものに対応す
る図、そして 第２Ａ図、第２Ｂ図、および第３Ａ図、第６Ｂ図、およ
び第４Ａ図、第４Ｂ図は、それぞれ第２図、第６図、お
よび第４図の部品の位置に対応する機関のカム軸の異な
る回転位置における部品を示す、それぞれ第１Ａ図と第
１Ｂ図に相当する図である。 図面の符号１０．９２は「ハウジング」、１２は「ポン
ピングプランジャ胴」、１４は「分配シランジャ胴」、
１６、Ｐｌ、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は「ボンピングシランジ
ャＪ、１８、ＤＸ％　Ｄ２は「分配プランジャ」、２０
は「カバー」、２１は「カバーのくぼみ」、２２．２４
．２６゜、４４．４６．４８は「ランド」、２８．３０
．５０．５２は「首」、３２．３４．５４．５６は「燃
料環帯」、３６．５８は「シランジャの上端」、４０．
６２．９４は「燃料室」、４２．６４は「中心通路」、
６６．６８．１０．７２は「燃料運搬通路」、７４．７
８．７９は「通路」、１６は「燃料イヤラ！Ｊ−Ｊ、８
０は「燃料スピル制御弁」または「ソレノイド弁」、８
２は「ｌｆ、磁装置」、８４は「ソレノイド」、８６は
「円板式電機子」、８１は「円筒形延長部」、８８は「
弁ばね」、９ｏは「連絡通路」、９６は「入口スピル口
」、９８は「出ロスビル通路」、１００は「コイルＪ、
１０２は「燃料吐出し通路」を示す。 代理人浅村　晧

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　自動車用内燃機関のプランジャ式燃料噴射ポン
   プにして、前記ポンプは、数が機関のシリンダの数に一
   致し、そしておのおのが一つの方向の燃料押出し行程と
   反対方向の燃料吸込み行程でシランジャ胴の中に往復運
   動するように取り付けられた複数個の燃料ボンピングプ
   ランジャ、加圧された燃料の供給源を接続されたいくつ
   かの燃料分配プランジャを有し、後者の数はボンピング
   シランジャの数より少なく、前記分配プランジャも、そ
   の位置によって、それぞれのボンピングシランジャの前
   記吸込み行程中前記ボンピングシランジャのあるものに
   別個に燃料を交互に供給する一方、それぞれのボンピン
   グシランジャの前記押出し行程中細のボンピングプラン
   ジャから燃料の痺れ戻ることを止め、およびそれと反対
   に働く、燃料供給位置の間に動くためにシランジャ胴の
   中に往復運動するように取り付けられ、前記ボンピング
   および分配シランジャはすべて、機関で駆動される一つ
   の共通のカム軸によって互いに調時間係に往復運動させ
   られるようにされ、前記シランジャ胴のおのおのは、前
   記プランジャの押出し行程中前記ボンピングシランジャ
   の室の中の燃料を加圧するためと、前記シランジャの前
   記戻りの吸込み行程中それに燃料を吸込むために、一端
   に燃料室を形成し、また、前記分配プランジャと協働し
   そしてそれと同数のいくつかの開かれ／閉ざされた燃料
   スピル制御弁装置、前記分配プランジャの燃料室からの
   燃料を前記スピル弁装置を通して前記ボンピングシラン
   ジャの室のおのおのに接続し、そして前記燃料分配シラ
   ンジャを通して前記供給源に戻す通路装置、および前記
   スピル弁装置を開閉して前記供給源へ燃料の戻ることお
   よび前記ポンビングツランジャの室の中の燃料の加圧を
   制御するために前記シランジャの往復運動と調時間係に
   選択的に作動することのできる電磁装置を有する、こと
   を特徴とする自−車用内燃機関のプランジャ式燃料噴射
   ポンプ。 （２）　特許請求の範囲第１項記載のボンダにおいて、
   前記燃料分配プシンジャは、燃料が接続された前記ボン
   ピングプランジャの一つの作動ののち、そして燃料の接
   続された第二のボンピングプランジャの前記カム軸によ
   る作動より前に前記カム軸によって動かされる、ことを
   特徴とする自動車用内燃機関のシランジャ式燃料ポンプ
   。 （３）特許請求の範囲第２項記載のポンプにおいて、い
   くつかの燃料ボンピングプランジャと一つの燃料分配シ
   ランジャは一つのサブセットを構成し、プランジャの各
   サシセットは、最後の前に動かされたサブセットよりあ
   らかじめ決められたり２ンク角の度数だけ遅れて、順次
   に前記カム軸によって動かされる、ことを特徴とする自
   動車用内燃機関のグランジャ式燃料噴射ポンプ。 （４）特許請求の範８第６項記載のボンダにおいて、各
   サブセットの前記燃料分配シランジャとボンピングプラ
   ンジャは、他のすべてのサブセットと同様に、互につい
   て同じ順序でカム軸で動かされる、ことを特徴とする自
   動車用内燃機関のプランジャ式燃料噴射ポンプ。 （５）特許請求の範囲第１項記載のポンプにおいて、前
   記シランジャのすべては、前記共通のカム軸によって動
   かされるように放射状に配列され、そしてすべてのシラ
   ンジャの縦の軸線は平行である、ことを特徴とする自動
   車用内燃機関のシランジャ式燃料ポンプ。 （６）特許請求の範囲第１項記載のポンプにおいて、前
   記電磁装置はソレノイドを含み、前記スピル弁装置は、
   開いた位置に偏倚される滑動可能の弁ばねを含み、そし
   て前記ボンピングプランジャの室の加圧を許すために前
   記供給源に燃料の流れ戻ることを止める閉じた位置に動
   かされる、ことを特徴とす東向動車用内燃機関のシラン
   ジャ式燃料ポンプ。 （７ン　特許請求の範８第（ＳＪＪ記載のボンダにおい
   て、前記ソレノイドは、前記スピル弁を通して前記供給
   源に戻される燃料の量とタイミングを選択的に制御する
   ために選択的に生かされることができる、ことを４Ｉ徴
   とする自動車用内燃機関のグランジャ式燃料噴射ポンプ
   。 （８）特許請求の範囲第７項記載のポンプにおいて、前
   記ボンピング室のおのおのは、機関のシリンダに燃料を
   送出すために前記室の中のあらρ）じめ決められた圧力
   より以上で開くことのできる圧力逃がし弁によって閉ざ
   されるよ５にされた燃料吐出し通路に接続されている、
   ことを特徴とする自動車用内燃機関のグランジャ式燃料
   噴射ポンプ。