JPS6380059A - 分配型燃料噴射ポンプ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は分配型燃料噴射ポンプに関するものである。

（従来技術） 自動車用ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプとして、
従来より分配型燃料噴射ポンプ（例えば、特開昭６０−
２５９７６２号公報参照）が一般に用いられている。こ
の分配型燃料噴射ポンプの基本構成は公知であるが、本
発明の説明の都合上、その構成並びに作用を概略的に説
明する。

（ａ＋分配型燃料噴射ポンプの一般的構成並びにその作
動） 分配型燃料噴射ポンプＺは、第１図に示すように燃料の
加圧及び分配圧送を行なうポンプ部Ｘと、該ポンプ部Ｘ
における燃料噴射量をエンジン回転速度とエンジン負荷
に対応して制御するためのガバナ部Ｙとを備えている。

ポンプ部Ｘは、バレル２内に摺動且っ相対回動自在に嵌
挿されたプランジャｌと、エンジン（図示省略）により
同期回転せしめられる回転軸３とを、フェイスカム４と
ローラ５とからなるカム機構６を介して同軸状に連結し
、該プランジャｌを回転軸３の回転力により回転させる
と同時に、カム機構６のカム作用とプランジャスプリン
グ７のバネ力との釣り合いに応じてこれを往復動させる
ことにより燃料の加圧と分配圧送とを行なうようになっ
ている。即ち、プランジャｌの加圧行程において加圧さ
れた加圧室８の燃料は、該プランジャ１の回転に伴って
その内部に形成された通油孔９からその周囲に放射状に
形成された複数の分配孔１０．１０・・を経て各デリベ
リバルブ１１．１１・・からエンジンの各気筒に設けら
れたインジェクター（図示省略）に分配圧送される。

また、上記プランジャｌの通油孔９の一端は、該プラン
ツヤｌの外周面に開口する調量孔１２に接続されている
。この調量孔１２の外側にはスリーブ状の調量部材１３
か相対摺動且っ回動自在に嵌挿されており、この８４１
部材１３をプランジャ軸方向に変化させて該調量部材１
３により８量孔１２が閉塞される期間、即ちプランジャ
１の有効ストロークを変化させることにより燃料噴射量
の調整を行なえるようにしている。この実施例では調量
部材１３を矢印Ａ方向に移動させるときプランジャ１の
有効ストロークが増大して燃料噴射層が増量され、逆に
Ｒ置部材１３を矢印Ｂ方向に移動させるときにはプラン
ジャ１の有効ストロークが減少して燃料噴射量が減量さ
れるようにその作動方向が設定されている。

ガバナ部Ｙは、エンジンの回転数に応じて上記ポンプ部
Ｘの上記調量部材１３を適宜に作動させて燃料噴射量を
常時設定量に収束させ、もってエンジン回転数を目標回
転数に設定するものであり、上記回転軸３の回転数変動
を遠心力を受けて傾動変位するウェイト１７．１７・・
を介してスライダー１８の軸方向変位に変換するフライ
ウェイト装置１６と、該フライウェイト装置１６の変位
力に応じて上記調量部材１３を作動させる後述するレバ
ー装置２０とを有している。

レバー装置２０は、最大燃料噴射量を設定するためのフ
ルロードアジャスタ機構３３と、上記調量部材１３と上
記フライウェイト装置１６との間に配置され該調量部材
１３の変位を該フライウェイト装置１６に伝達するため
のコントロールレバー機構３２及び該コントロールレバ
ー機構３２に上記調量部材１３の変位力に対抗する付勢
力を付与するためのガバナスプリング機構３１とを有し
ている。

フルロードアジャスタ機構３３は、ポンプケーシング４
１側に設けた第１の支点Ｍ、に枢支されたコレクタレバ
ー２１と該ポンプケーシング４１に螺着されたネジ部材
よりなるフルロードアジャスタ２９とを有しており、上
記コレクタレバー２１はコレクタスプリング２８のバネ
力によりその一端２１ａが常時上記フルロードアジャス
タ２９の先端面２９ａに当接されている。このコレクタ
レバー２１は、上記フルロードアジャスタ２９によりそ
の矢印Ｃ方向への傾動が規制されており、該フルロード
アジャスタ２９のねじ込み量を調整することにより矢印
Ｃ−Ｄ方向に傾動変位せしめられる。

コントロールレバー機構３２は、テンションレバー２２
とスタートレバー２３とを有している。

テンションレバー２２は、その一端２２ａが上記コレク
タレバー２１に設けた第２の支点Ｍ、に枢支され、該第
２の支点Ｍ、を中心として矢印Ｅ−Ｆ方向に傾動自在と
されている。また、このテンションレバー２２の他端２
２ｂには、後述するガバナスプリング機構３１が連結さ
れており、該テンションレバー２２はその中段部がスト
ッパー２６に当接することによりその矢印Ｆ方向への傾
動が規制され且つその状態で上記ガバナスプリング機構
３１のバネ力により該矢印Ｆ方向に傾動付勢されている
。

スタートレバー２３は、上記テンションレバー２２と同
様に上記第２の支点Ｍ、に枢支されている。このスター
トレバー２３の一端２３ａには、上記調量部材１３の調
量孔１２に係入する係合ピン２７が取付けられている。

またこのスタートレバー２３の他端２３ｂ側には、板ノ
°（ネで構成されるスタートスプリング２４と、コイル
バネで構成されるアイドルスプリング２５とがそれぞれ
設けられており、該スタートレバー２３は常時スタート
スプリング２４のバネ力により上記テンションレバー２
２と離間する方向、即ち矢印Ｆ方向に傾動付勢されてい
る。またこのスタートレバー２３の中段部２３ｃには、
上記フライウェイト装置１６のスライダー１８の先端１
８ａが当接されている。

ガバナスプリング機構３１は、アクセルペダルに連動す
るコントロールレバー３９に固定したコントロール軸４
０と上記テンションレバー２２との間に設けられて該コ
ントロールレバー３９の回動量、即ちアクセルペダルの
踏込量に対応したバネ力を上記テンションレバー２２に
与えるものであり、ヨーク３８を介して取付けられたガ
バナスプリング３５とパーシャルロードスプリング３６
及びテンションレバー２２との間に直接取付けられたダ
ンパースプリング３７とを有している。

このように構成されたガバナ部Ｙは、ガバナスプリング
機構３１のバネ力とフライウェイト装置１６のスライダ
ー１８の変位力との釣合い状態に応じてテンションレバ
ー２２及びスタートレバー２３が単独であるいは一体的
に傾動変位することにより、該スタートレバー２３に設
けた係合ピン２７をして上記調量部材１３を矢印Ａ−Ｂ
方向に移動させ、これによりエンジン回転数に対応した
燃料噴射量を設定する如く作用する。即ち、例えば通常
運転状態においてエンジン回転数がガバナスプリング機
構３１により設定される目標回転数より上昇した場合に
はフライウェイト装置１６のウェイト１７が開き、スラ
イダー１８によりスタートレバー２３とテンションレバ
ー２２が一体的に矢印Ｅ方向に傾動し上記調量部材１３
を矢印Ｂ方向に移動させて燃料噴射量を減少させ、エン
ジン回転数を目標回転数にに収束せしめる。これに対し
て逆にエンジン回転数が目標回転数より低下した場合に
は、フライウェイト装置１６のウェイト１７が閉じてテ
ンションレバー２２とスタートレバー２３は一体的に矢
印Ｆ方向に傾動し上記調量部材１３を矢印Ａ方向に移動
させて燃料噴射量を増大させ、エンジン回転数を目標回
転数に収束せしめる。

一方、フルロードアジャスタ機構３３は次の如／　ＪＡ
Ｉ：　ＦＲ−Ｊ−Ｘ　　Ｂｎ　＊　　−ｒｒｓ　−ｙ　
＋＋、Ｍ　　Ｖ　？　：３　、、　？　）ｙ　ｍ構３３
のフルロードアジャスタ２９をねじ・込むと、コレクタ
レバー２１は該フルロードアジャスタ２９に押されて上
記第１の支点Ｍ、を支点として矢印り方向に傾動する。

このためこのコレクタレバー２１の一端に設けた第２の
支点Ｍ、に枢支されたスタートレバー２３は該第２の支
点Ｍ、に中心として矢印Ｆ方向に傾動し、その係合ピン
２７をして上記調量部材１３を燃料増量方向（矢印入方
向）に移動させる。従って、分配型燃料噴射ポンプＺの
最大燃料噴射量が増加することになる。

これに対して、このフルロードアジャスタ２９をねじ戻
すことにより、コレクタレバー２１が第１の支点Ｍ、を
中心として矢印Ｃ方向に傾動し、これに伴って上記スタ
ートレバー２３が第２の支点Ｍ！を中心として矢印Ｅ方
向に傾動し、調量部材１３は燃料減量方向（矢印Ｂ方向
）に移動せしめられる。

（ｂ＝従来の分配型燃料噴射ポンプにおける問題点） ところで、分配型燃料噴射ポンプは上述の如き構成を有
することに起因して下記の如き理由により、長期の運転
中、次第にその最大燃料噴射量が当初設定量（製品出荷
時に設定した適正噴射量）より次第に増加し、結果的に
、使用期間が長くなるにつれて次第に排気中のスモーク
発生量が増えるという問題があった。

即ち、燃料噴射量は、プランジャｌの外側に嵌挿した１
ｌｆｆｉ部材１３を軸方向に変位させて該プランジャｌ
の有効ストロークを調整することにより増減制御される
ものであるが、その場合、この分配型燃料噴射ポンプに
おいてはプランジャ軸方向にカム面を有するフェイスカ
ム４が次第に摩耗すると、この摩耗量が直接プランジャ
ｌの矢印Ｂ方向への最大移動量の増加、即ちプランジャ
ｌの有効ストロークの増大として反映され、これにより
次第に最大燃料噴射量が増加するものである（燃料噴射
量の経年増量）。

（発明の目的） 本発明は上記従来技術の項で指摘した問題点に鑑み、フ
ェイスカムを用いた分配型燃料噴射ポンプにおいて、該
フェイスカムの摩耗に伴う最大燃料噴射量の経年増量を
可及的に抑制しもって排気中のスモーク発生を効果的に
防止することを目的としてなされたものである。

（発明の技術的背景） 本願発明者らは、上述の如き分配型燃料噴射ポンプを備
えたエンジンに特有の問題、即ち、フェイスカムの摩耗
の進行とともに最大燃料噴射量が当初設定量よりも増大
変化しこれが原因となって排気中のスモーク発生量が増
大することを解決するための手段を研究する過程におい
て、フルロードアジャスタ機構３３の作動に着目した。

即ち、上述のようにこのフルロードアジャスタ機構３３
はフルロードアジャスタ２９のねじ込み量を調整するこ
とによりコレクタレバー２１をその第１の支点Ｍ１を中
心として傾動変位させ、それにより最大燃料噴射量を規
制するものであり、しかもその場合、このフルロードア
ジャスタ２９のねじ込み量を減少させることによって最
大燃料噴射量は減少する。従って、上記フェイスカム４
の摩耗による最大燃料噴射量の増加を抑えるためには、
このフルロードアジャスタ２９のねじ込み量を少なくし
てフルロードアジャスタ機構３３により規制される最大
燃料噴射量を減少させ、上記フェイスカム４の摩耗によ
る燃料増量分とフルロードアジャスタ２９のねじ込み全
減少による燃料減量分とを相殺させればよく、シかもこ
のフルロードアジャスタ２９のねじ込み量を何らの操作
を伴うことなく自動的に行なうためにはこのフルロード
アジャスタ２９自体を上記フェイスカム４の摩耗に対応
して積極的に摩耗させればよいということに想到したも
のである。

（目的を達成するための手段） 本発明は上記の目的を達成するための手段として、フル
ロードアジャスタの材質を、フェイスカムの摩耗による
プランジャの有効ストロークの増大変化量を上記フルロ
ードアジャスタの有効ストロークの減少変化虫により補
填し得ろ如く上記フェイスカムの材質に対応して設定し
たものである。

本発明では上記の手段により、フェイスカムの摩耗に伴
ってプランジャがその有効ストロークを増大させる方向
に移動しても、フルロードアジャスタの摩耗に伴って調
量部材がプランジャの有効ストロークを減少させる方向
に移動し、プランジャの有効ストロークの実質的な変化
が可及的に抑制される。

（発明の効果） このように、本発明によれば長期の使用によりフェイス
カムが摩耗してもそれに対応して係合ピンが摩耗し、フ
ェイスカムの摩耗に起因する最大燃料噴射量の増量分と
フルロードアジャスタの摩耗に起因する最大燃料噴射量
の減量分とが可及的に相殺され、プランジャの有効スト
ロークは長期の使用中においてもほとんど変化しないた
め、最大燃料噴射量はほぼ当初設定値に推持され、最大
燃料噴射ｍの増量変化に起因するスモーク発生が効果的
に防止できるという効果が得られる。

（実施例） Ｖｌ下、ト↑Ｓの塩１図を恰昭１．っつ本発明の好適な
実施例を説明する。

本願発明者らはフェイスカムの摩耗に起因する最大燃料
噴射量の増量変化を相殺するに十分な摩耗量が得られる
フルロードアジャスタ２９の材質を選定するに当り市場
から回収した自動車（走行距離約７万Ｋｍ）のエンジン
に備えられた分配型燃料噴射ポンプを使用し、フェイス
カムの摩耗量とそれによる最大燃料噴射量の増加量及び
フルロードアジャスタの摩耗量とそれによる最大燃料噴
射量の減少量とをそれぞれ調べ、これを表１に示した。

表１ この表１に示した実測結果によれば、通常の使用状態で
約７万Ｋｍ（廃車時の平均的な走行距離）走行した場合
、フェイスカム４はフルロードアジャスタ２９よりも約
６倍その摩耗が激しいことがわかる。

また一方、最大燃料噴射量の変化量についてみれば、フ
ェイスカム４の摩耗による増量変化量はフルロードアジ
ャスタ２９の摩耗による減量変化量の約１３．６倍であ
ることがわかる。

従って、フェイスカム４の材質を現行通り（例えば、ク
ロム鋼）とし、且っコレクタレバー２１のレバー比を現
行のままとする場合（即ち、コレクタし・バー２１のレ
バー比が変わればフルロードアジャスタ２９の摩耗変化
量に対する調量部材１３の移動量、換言すれば減量変化
量が変化するため）には、該フルロードアジャスタ２９
の摩耗量を現行品よりも約１３．６倍大きい値（約１．
３６＋ｎｍ）に設定する必要がある（即ち、現行品より
も１３．６倍摩耗し易い材質を選定する必要がある）。

このことから、この実施例においてはフルロードアジャ
スタ２９の材質として現行の材質（例えば、機械構造用
炭素鋼に熱処理を施したもの）にかえて黄銅を採用した
。

このように、フルロードアジャスタ２９の材質を、フェ
イスカム４の材質に対応させて選定することにより、該
フェイスカム４の摩耗による最大燃料噴射量の増量をフ
ルロードアジャスタ２９の摩耗による最大燃料噴射量の
減債により相役し、最大燃料噴射量の経年増量を実質的
に防止し、排気中のスモーク発生を確実に防止すること
ができる。

また、この実施例のようにフルロ−ドアジャ　　４スタ
２９を軟質材で構成しこれを積極的に摩耗させるように
した場合には、例えば予定の使用期間を越えて使用した
ために逆に最大燃料噴射量の減量変化ということが起こ
ったとしても、その場合には安価で且つ取外しの容易な
フルロードアジャスタ２９のみを交換すればよく、交換
作業の容易さ及びコストの安さという点において好都合
である。

また、この実施例の如くフルロードアジャスタ２９全体
を黄銅等の軟質材で形成する外に、例えばフルロードア
ジャスタ２９自体はこれを安価な鋼材で構成し、その先
端のコレクタレバー２１との当接部分だけに軟質材を締
着して使用するようにしてもよい。

また、このフルロードアジャスタ２９を構成する軟質材
としては上記の如き摩耗に対する条件を備え且つ耐油性
、耐熱性を有するものであれば何でも良く、例えば合成
樹脂材の使用も可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図は分配型燃料噴射ポンプの一般構造例を示す要部
縦断面図である。 １・・・・・プランジャ ２・・・・・バレル ３・・・・・回転軸 ４・ψ・・・フェイスカム ５・・・・・ローラ ６・・・・・カム機構 １３・・・・調量部材 １６・・・・フライウェイト装置 ２０・・・・レバー装置 ２！・・・・コレクタレバー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．同軸状に配置された回転軸とプランジヤとの間にフ
   ェイスカムを備えたカム機構を介設し該カム機構をして
   上記プランジヤを上記回転軸の回転に連動して往復動且
   つ回転させることにより燃料を加圧し且つこれを該プラ
   ンジヤの周囲に配置した分配孔を介して分配圧送し得る
   如くするとともに該プランジヤに設けた調量部材でもっ
   て該プランジヤの有効ストロークを調整することにより
   燃料噴射量を制御するようにしたポンプ部と、上記回転
   軸の回転速度に応じて傾動変位するフライウエイト装置
   と、該フライウエイト装置と上記ポンプ部の上記調量部
   材との間に配置され該フライウエイト装置の変位力とこ
   れに対抗するガバナスプリング機構の付勢力との釣合い
   状態に応じて傾動変位して上記調量部材を燃料増減方向
   に変位させるコントロールレバー機構とその一端が上記
   コントロールレバー機構に連結され他端がフルロードア
   ジャスタに当接してその変位が規制され該フルロードア
   ジャスタの軸方向変位量に応じて適宜に傾動変位して上
   記コントロールレバーの燃料増量側への最大変位量を規
   制するコレクタレバーを有するフルロードアジャスタ機
   構とからなるレバー装置とを備えた分配型燃料噴射ポン
   プであって、上記フルロードアジャスタの材質が、上記
   フェイスカムの摩耗による上記プランジヤの有効ストロ
   ークの増大変化量を当該フルロードアジャスタの摩耗に
   もとずく有効ストロークの減少変化量により補填し得る
   如く上記フェイスカムの材質に対応して設定されている
   ことを特徴とする分配型燃料噴射ポンプ。