JPS6154944B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、２つのハウジング部分と、該ハウジ
ング部分内で回転可能な円筒状の分配器部材と、
該分配器部材の拡大部分を直径方向に貫通して形
成された内孔と、該内孔内に往復運動可能に配設
された一対のプランジヤと、前記分配器部材が回
転するに連れ前記プランジヤに内向き運動を与え
るところの内周表面に互いに離間して設けられた
複数のカム山部を有する前記ハウジングの一方内
に配設されたカムリングと、組合わされたエンジ
ンの噴射ノズルの夫々と使用時に連通するところ
の前記ハウジング部分の他方に形成された複数個
の吐出ポートと、前記分配器部材の内部に長さ方
向に穿設され、かつプランジヤの連続する内向き
運動時間中順次前記吐出ポートと整合するように
配置されている送出通路と、前記ハウジング部分
の他方に穿設された吸込ポートと、前記送出通路
と前記吐出ポートとが不整合状態の時に前記吸込
ポートと整合するところの前記分配器部材内の内
孔と連通する吸込通路と、低圧にて燃料を送給す
る給油ポンプと、該給油ポンプの出口と連通する
溝を有する角度調節可能な絞り部材と、前記ハウ
ジング部分の他方に穿設された前記絞り部材を囲
繞するシリンダ壁に開口し、前記吸込ポートと連
通し、且つ前記絞り部材の角度位置に依存して前
記内孔内への燃料の給送を前記溝と共に制御する
ところのポートと、前記絞り部材に穿設された他
の溝と、前記シリンダ壁に開口し、前記溝がエン
ジンへの燃料を遮断するべくポートと不整合状態
にあるときに前記他の溝を介して前記ポートと連
通可能となる低圧部に連通する他のポートとから
構成される事を特徴とする内燃機関に燃料を供給
するための燃料ポンプ装置に関する。上記型式の
装置は当業界においてフユエルカツトシステムと
して公知である。実際の場合、絞り部材は組合わ
された機関の速度に応答する調速機と組合わさ
れ、これによつて、機関速度がその許容最大速度
に達すると、燃料流量が減ぜられて機関の速度超
過を防ぐ。燃料源からの燃料流量は機関速度が許
容最大速度以上に上昇した状態では遮断されなけ
ればならない。機関のこのような速度超過は例え
ば、機関によつて駆動される車輛が丘を降りると
きのエンジンブレーキ状態の時などに起る。この
ような状態の下では極めて少量の燃料が噴射ノズ
ル、従つて機関に供給される傾向があることが知
られている。この少量の燃料は適正に燃焼せず、
この結果、炭化水素が機関排気から排出される。
機関へ流れる少量の燃料は例えば絞り部材内の漏
洩などの種々の要因の結果生ずるものである。

本発明の目的は、機関への上記少量の燃料の流
入が防止される型式の装置を提供するにある。本
発明による上記型式の装置は前記燃料源から内孔
への燃料の流入を防ぐように絞り部材が零位置に
設定されたとき内孔を低圧部に連通させるため前
記絞り部材と組合わされて動作できるものであ
る。

以下、本発明を図面を参照しつつ装置の１実施
例について説明する。

第１図において、本装置は２つのハウジング部
分９，１０を含み、ハウジング部分９は開口端を
有しこの中にハウジング部分１０が配設されてい
る。ハウジング部分１０はハウジング部分９に形
成された内孔の壁と密接嵌合関係をもつ。

内孔ハウジング部分１０内に形成され、この中
に回転型円筒状の分配器部材１１が配設されかつ
ハウジング部分９内に配置された入力軸１２に給
合されている。入力軸１２はこの装置が組合わさ
れた機関と調時関係をもつて駆動されるように構
成されている。内孔１４が回転型円筒状の分配器
部材の拡大部分を直径方向に貫通して形成され、
この中に一対の往復運動するプランジヤ１５が取
付けられ、これらプランジヤは環状カムリング１
７の内周表面に互いに離間して形成された複数の
カム山部（図示せず）によつて分配器部材が回転
すると内向きに移動するように配置されている。
適当なシユー内に担持されたところ１６がカムリ
ングの内側表面とプランジヤ１５との間に配置さ
れ、またカムリング１７は燃料の送出の時限を調
節する目的でハウジング内で角度的に可動なよう
に構成されている。

さらに分配器部材１１内に縦方向に延びる通路
１８が形成され、該通路はその一端において横方
向に穿設された前記内孔１４，１４と連通し、か
つその他端において半径方向に配置された送出通
路１９と連通する。この送出通路１９は分配器部
材の周辺に延びかつこの分配器部材が回転すると
き複数の吐出ポート２０と整合するように位置づ
けられ、使用時にはこれらポートに組合わされた
機関の燃料噴射ノズルが結合される。

１つの吐出ポートの送出通路１９との整合は内
孔１４内に収容された液体燃料が機関の燃焼室に
排出されるように、プランジヤ１５がカム山部に
よつて内向きに移動可能な間中、実施される。さ
らに、環状カムリングが角度的に可動であるとい
う事実は、送出通路および吐出ポートの寸法を決
定する際に配慮しなければならない。

縦方向通路は、もう１つの点で複数の等角度で
間隔を置いて配置されかつ半径方向に配置された
吸込通路２２と連通され、これら吸込通路は次に
ハウジング部分１０に形成された吸込ポート２３
と整合するように配置されている。吸込ポート２
３はハウジングに形成された供給通路２４と連通
し、さらにポート２３および吸込通路２２は燃料
供給手段を形成する。供給通路２４は、またこの
手段の部分を形成しかつ角度的に可動な絞り部材
２８を収容する内孔の壁部に形成されたポート２
５にその末端を開口する。この絞り部材は溝４１
（第２図、第３図参照）を具備し、該溝は絞り部
材２８の角度位置を変化させて、ポート２５の有
効寸法を変化させ、吸込ポート２３が吸込通路２
２と連通されるとき供給通路を通つて流入し得る
燃料量を制御することができる。吸込ポートと吸
込通路の１つとの整合は、送出通路１９が吐出ポ
ート２０との整合から外れている時間中のみ行な
われる。絞り部材の設定状態を調節することによ
つて、内孔１４に流入し得る燃料量を変化させる
ことができ、従つて機関へ送出される燃料量を変
化し得る。

更に、前記ハウジング部分１０内には給油ポン
プ２７が提供され、その回転部分は分配器部材１
１の末端に取付けられている。給油ポンプは羽根
型でかつ入口２９および出口２６をもつ。出口２
６は絞り部材の溝４１を介して供給通路２４と連
通する。給油ポンプの入口はハウジング部分１０
に取付けられた部分３１に形成された燃料入口３
０に接続されている。部分３１はフイルタ３２お
よび逃し弁を具え、逃し弁はポンプの入口２９と
連通する逃し孔３４を、給油ポンプの出口２６か
ら与えられる圧力によつて大きくあるいは小さく
覆うばね負荷された要素３３を含む。この弁の作
用はポンプの出口圧力を制御するもので、これに
より分配器部材が回動する速度、従つて組合わさ
れた機関の速度に応じて変動する。

上述の如く、カムリング１７は角度的に調節で
き、この調節はシリンダ３６内に配設されたばね
負荷されたピストン３５によつて実施される。こ
のカムリングは栓３７によつてピストンに結合さ
れ、燃料はハウジング部分９および１０ならびに
シリンダ３６を収容している別の部分８を合体結
合するのに用いられる保持ボルト６内に形成され
ることが好適な通路によつて給油ポンプの出口２
６からシリンダの一端に供給される。部分８をハ
ウジング部分９に結合するために別のボルト７が
提供される。さらに、衝撃防止弁３８がシリンダ
３６に出口２６を接続する通路内に配設されてい
る。この装置は給油ポンプの出口圧力に従つてカ
ムリングの位置を変動するように動作する。弁３
８はカム山部とのころの反力によるピストンの移
動を防止するように作用する。

絞り部材２８の角度置位設定は入力軸１２に取
付けられた保持器内に収容された重錘３９を含む
機械的調速機によつて制御される。入力軸１２に
はまた軸方向に可動のフランジ付カラー４０が取
付けられ、該カラーは枢支レバー４２の一端と係
合されている。このカラーは重錘の部分と係合し
かつレバー４２の他端は調速機だね４１に結合さ
れている。速度が増大して重錘が外方へ移動する
と、レバー４２はばね４１を伸長する方向に移動
される。ばね４１の他端は枢軸４３を介して手動
レバーに接続され、これによりばねによつて作用
された力は変化される。さらに、レバー４２の上
記末端はリンク４４によつて絞り部材２８に担持
されたアームに結合される。この装置は手動部材
の所与の設定に対し、組合わされた機関の速度が
増大すると、絞り部材は内孔１４への、従つて装
備機関への燃料流量を減少するように動き、従つ
て調速作用を得ることができる。予め定めた最大
速度において、絞り部材は閉じ位置に移動し、燃
料は給油ポンプから内孔１４にはもはや供給され
ない。

この種の型式の装置において、出口２０に所謂
負荷抜き送出弁を含み、あるいは送出通路１９に
１個のこのような送出弁を設けることは普通のこ
とである。このような弁を設ける目的は、あらか
じめ定めた燃料量を、出口と噴射ノズルを接続す
る配管から内孔１４に向けて戻流させることにあ
る。この燃料の戻流はプランジヤが外向きに移動
する間、換言すればころがカム山部の頂部を通り
越した後に、および送出通路１９が出口と整合状
にある間、実施される。このようにして配管内の
圧力はあらかじめ定めた大きさだけ減ぜられ、こ
の圧力低減は噴射ノズル内の弁の閉じ動作を助長
する。たとえば送出弁を使用しなくても、内孔１
４への配管からの燃料の戻流は存在する。絞り部
材を遮断位置に置いても従つて内孔１４内には燃
料が存在し、いつぽう理論的にはこの燃料量は配
管内を加圧するに必要な量のすべてであつて、プ
ランジヤが次に内方に動かされるとき噴射を生ぜ
しめることはなく、少量の燃料が噴射ノズルから
排出し続けることが判明している。これは、就中
絞り部材を通る燃料の漏洩により、かつプランジ
ヤの内方への運動によつて生じた圧力波によるも
のと考えられる。

この状態において、機関に流れる少量の燃料は
適正に霧化されず、従つて機関排気から炭化水素
の排出を生ぜしめる傾向がある。

第２図には絞り部材２８とハウジング部材１０
が断面図により示され、該部材の周辺部には溝４
５が穿設され、該溝は絞り部材を貫通する通路を
介して、絞り部材の位置がどのようにあつても常
に給油ポンプ２７の出口と連通している入口溝４
６と連通している。ポーート２５が供給通路２４
とともに示されている。第２図に示す位置におい
て、溝４５がポート２５との連通は絶たれている
から、機関がその最大調速速度を越えたとき起こ
るような絞り部材の遮断位置をあらわす。第３図
において、絞り部材は溝４５がポート２５と部分
的に整合した位置に角度的に移動され、これによ
り吸込通路２２と吸込ポート２３との整合が行わ
れると燃料は内孔１４に供給される。絞り部材２
８は第２図に示すような状態においてポート２５
と連通する他の溝４７を具備し、絞り部材は遮断
位置に移動される。他の溝４７は低圧部に連通す
る他のポート４８と連通し、このポートは便宜的
に燃料タンク４９として示されたドレンと連通し
ている。第３図に示すように燃料が内孔１４に供
給されるように設定されると、他の溝４７はポー
ト２５との連通を断たれる。

ハウジング内の各所の空胴は加圧燃料を含み、
この燃料は本装置の種々の構成部分から漏洩した
燃料である。例えば、プランジヤ１５およびピス
トン３５を通る燃料漏洩は加圧状態で燃料が供給
されるシリンダ３６の末端からの漏洩が生ずるよ
うに構成されている。図示されていないが加圧弁
が設けられて空胴内の圧力が大気圧よりは高いが
給油ポンプの出口圧力よりは低くなるるように保
証する。上述のように、他のポート４８はドレン
と連通し、すなわち、他のポート４８内の圧力は
本装置のハウジング内に形成された各空胴内の圧
力よりも低い。

この結果、他の溝４７がポート２５と連通し、
同時に吸込ポート２３が吸込通路２２と連通する
ときは、プランジヤの外側端に作用する燃料圧力
はプランジヤを内向きに移動させ、排除された燃
料を他のポート４８からドレンに流出させる。ゆ
えに燃料は内孔１４から流出するからプランジヤ
はもはやカム山部と係合しない。従つて上述の圧
力波は生ずることなくまたこれ以上の燃料が噴射
ノズルから流出することもない。もし望むなら
ば、第３図に示すように、他のポート４８は不還
弁５０を具備し、これによつて、プランジヤ１５
の外側端に作用する圧力が低下した場合、プラン
ジヤ１５に作用する遠心力によつて内孔１４内へ
燃料が引入れられるのを防ぐことができる。

第４図において環状カムリング１７の内周表面
上のカム山部５１の形態が示されている。第４図
にはまたカム山部の前縁部５１Ａと係合するころ
１６が示され、このころ１６が矢印Ａの方向に移
動すると、ころは上向きに移動してこれと組合わ
されたプランジヤ１５を内向きに押動しこれによ
つて燃料を排除する。もしころ１６がＢで示す位
置において動き始めるとすれば、プランジヤの内
向きの運動は距離Ｃであらわされる。カム山部は
ころの最初の外向きの運動が起り次いでころが外
方への運動に抗して保持される或る滞留状態期間
を介在するようにその後縁部５１Ｂが形造られて
いる。ころがカム山頂部を越えて移動しその制限
された外方への運動を開始すると、限定された量
の燃料が、この時間中送通路１９が出口と連通す
るから配管から戻流する。ゆえに引込中のころの
運動は距離Ｄであらわされる。ころは外向きの運
動に抗して保持され、その間、送出通路１９は吐
出ポート２０との連通は絶たれかつ直ちに吸込通
路２２が吸込ポート２３と整合するように配置さ
れる。この状態は６気筒機関に燃料を供給するポ
ンプを用いる場合には起り得るが、４気気筒へ燃
料を供給するポンプに対しては一般に生じない。
しかし後者のポンプの送油は適切に変更できる。
位置Ｅは吸込通路２２が吸込ポート２３と整合状
態にもたらされた位置をあらわす。この状態にな
ると、内孔１４内の燃料圧力は、少量の燃料がポ
ート２５を通つて内孔１４から他のポート４８を
通つて流出するという事実によつて消滅される。
この僅かな燃料の流れは毎回生じ、この結果或る
量の内孔内の燃料が次第に減少する。この場合、
他のポート４８は第２図に示すようにタンクに接
続される代りに本装置のハウジング部分９内の上
記の加圧された空胴に接続される。第３図に示す
装置は他のポート４８と外部ドレンとの間の接続
の必要をなくす。これによつて内孔１４内の燃料
を本装置のハウジング内に排除させ従つて付加す
べきドレン接続が不必要となる。この実施例に関
して重要なことはころが外向きの運動に抗して保
持されている間は吸込ポートが吸込通路に開口し
ていることで、従つてカムはその角度的位置の如
何に拘らず上記の状態が実現されなければならな
い。上記した構成により、本発明の燃料ポンプ装
置は絞り部材を閉鎖した後に分配弁部材の内孔の
内部に残留した加圧燃料がドレンにより外部に排
出或いはハウジング部分内へ排出されるためプラ
ンジヤは運動しても何ら燃料の給送は行なわない
という状態を生ずる。従つて、噴射ノズルに向け
ての燃料の給送は完全に停止されるため炭火水素
等の不完全燃焼物の排出は完全に防止され、即わ
ち、大気中への有害物質の飛散が防止され、環境
衛生上極めて好ましい結果が得られるという効果
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の切断側面図、第２図およ
び第３図は第１図に示す装置の絞り部材部分の断
面図、および第４図は第１図の装置のカム山部の
展開図である。 図中の符号、６……ボルト、７……ボルト、８
……部分、９，１０……ハウジング部分、１１…
…分配器部材、１２……軸、１４……内孔、１５
……プランジヤ、１６……ころ、１７……カムリ
ング、１８……縦方向通路、１９……送出通路、
２０……吐出ポート、２２……吸込通路、２３…
…吸込ポート、２４……供給通路、２５……ポー
ト、２６……出口、２７……給油ポンプ、２８…
…絞り部材、２９……入口、３０……燃料入口、
３１……部分、３２……フイルタ、３３……ばね
負荷要素、３４……逃げ孔、３５……ばね負荷ピ
ストン、３６……シリング、３７……栓、３８…
…衝撃防止弁、３９……重錘、４０……カラー、
４１……ばね、４２……レバー、４３……枢軸、
４４……リンク、４５……溝、４６……入口溝、
４７……他の溝、４８……他のポート、４９……
燃料タンク、５０……不還弁、５１……カム山部
をあらわす。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つのハウジング部分９，１０と、該ハウジ
   ング部分内で回転可能な円筒状の分配器部材１１
   と、該分配器部材の拡大部分を直径方向に貫通し
   て形成された内孔１４と、該内孔内に往復運動可
   能な配設された一対のプランジヤ１５，１５と、
   前記分配器部材が回転するに連れ前記プランジヤ
   に内向き運動を与えるところの内周表面に互いに
   離間して設けられた複数のカム山部を有する前記
   ハウジングの一方９内に配設されたカムリング１
   ７と、組合わされたエンジンの噴射ノズルの夫々
   と使用時に連通するところの前記ハウジング部分
   の他方１０に形成された複数個の吐出ポート２０
   と、前記分配器部材の内部に長さ方向に穿設さ
   れ、かつプランジヤの連続する内向き運動時間中
   順次前記吐出ポートと整合するように配置されて
   いる送出通路１９と、前記ハウジング部分の他方
   １０に穿設された吸込ポート２３と、前記送出通
   路と前記吐出ポート２０とが不整合状態の時に前
   記吸込ポート２３と整合するところの前記分配器
   部材内の内孔と連通する吸込通路２２と、低圧に
   て燃料を送給する給油ポンプ２７と、該給油ポン
   ンプ２７の出口２６と連通する溝４５を有する角
   度調節可能な絞り部材２８と、前記ハウジング部
   分の他方１０に穿設された前記絞り部材を囲繞す
   るシリンダ壁に開口し、前記吸込ポート２３と連
   通し、且つ前記絞り部材の角度位置に依存して前
   記内孔１４内への燃料の給送を前記溝４５と共に
   制御するところのポート２５と、前記絞り部材に
   穿設された他の溝４７と、前記シリンダ壁に開口
   し、前記溝４５がエンジンへの燃料を遮断するべ
   くポート２５と不整合状態にあるときに前記他の
   溝４７を介して前記ポート２５と連通可能となる
   低圧部と連通する他のポート４８とから構成され
   る事を特徴とする内燃機関に燃料を供給するため
   の燃料ポンプ装置。 ２ 前記他のポート４８が前記ハウジング部分の
   外部に設けられたドレンと連通し、前記プランジ
   ヤ１５，１５がそれらの外側端において前記供給
   燃料圧力よりも低い圧力の燃料にさらされる前記
   特許請求の範囲第１項に記載の燃料ポンプ装置。 ３ 前記他のポート４８と前記ドレンとの間に不
   還弁５０を配設した前記特許請求の範囲第２項に
   記載の燃料ポンプ装置。 ４ 前記他のポート４８がハウジング部分の内部
   と連通し、かつ前記カム山部５１がプランジヤ１
   ５，１５の内向きの運動を行うための前縁部５１
   Ａと制限された外方への運動を途中で滞留状態を
   介して行なうための後縁部５１Ｂとを有し、前記
   送出通路１９が前記プランジヤが前記滞留状態に
   保持されている間は吐出ポート２０との連通を絶
   たれると同時に前記ポート２５が前記内孔１４と
   連通状態に置かれ、この配置によつて前記内孔内
   の加圧燃料が前記ポート２５および他のポート４
   ８を通つてハウジング部分内部へ流入されるよう
   に構成されている前記特許請求の範囲第１項に記
   載の燃料ポンプ装置。 ５ 前記他のポート４８とハウジング部分内部と
   の間に接続された不還弁５０を含む前記特許請求
   の範囲第４項に記載の燃料ポンプ装置。