JPH02115564A - 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、ディーゼルエンジンの各気筒に燃料を供給す
る分配型燃料噴射ポンプに関する。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジンにおいては、燃料の主噴射に先だっ
てパイロット噴射を行うと騒音が低下し、かつ排ガスも
減少することは知られている。

このようなパイロット噴射をなすため、従来、実開昭６
１−８６５３９号公報に記載されているように、燃料噴
射ポンプにパイロット噴射装置を設ける手段が開発され
ている。このものは、ポンプ室に連なる燃料逃し室を備
えたドッジボディ内に、上記ポンプ室で加圧された燃料
圧力を受けて作動する弁を設け、この弁で上記ポンプ室
で加圧された燃料を逃すようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来のパイロット噴射装置は、上記
弁が円錐形をなしており、開弁前と開弁後で受圧面積に
差を生じさせるようになっているとともに、この弁をス
プリングで押圧しているものであるため、開弁面積がス
プリング力で設定されることになり、この結果、スプリ
ングのへたり等のために開弁特性、つまりパイロット噴
射特性が変動するといった心配がある。

本発明は、スプリングのへたり等の影響を受けずパイロ
ット噴射特性を安定して持続することが可能になり、構
造も簡単な分配型燃料噴射ポンプを提供しようとするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の１番目は、パイロット噴射装置の構造を、ポン
プ室に連なる燃料逃し室を備えるとともに、この燃料逃
し室に上記ポンプ室で加圧された燃料圧力を受けて摺動
するとともにこの逃し室との間で微少隙間を存したピス
トンを収容し、このピストンは上記ポンプ室で加圧され
た燃料がパイロット噴射される間にこの燃料圧力を受け
て復帰用スプリングの力に抗して移動され、この移動量
が所定量になった場合にスピルポートを開いて燃料逃し
室の燃料をこのスピルポートを通じて低圧側に逃すこと
により上記パイロット噴射を停止し、さらにこのピスト
ンは上記所定の移動量を越えて移動した場合にストッパ
に当接して停止され、これにより再び上記ポンプ室の燃
料の圧力を増大させて主噴射させるようにしたことを特
徴とする。

本発明の２番目は、上記パイロット噴射装置を、インナ
カム式の分配型燃料噴射ポンプに適用したことを特徴と
する。

本発明の３番目は、上記パイロット噴射装置を、上記イ
ンナカム式分配型燃料噴射ポンプにおけるロータ内に設
けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明によると、ポンプ室で燃料が所定圧に加圧される
とパイロット噴射を開始し、この時加圧された燃料の圧
力を受けてピストンが摺動され、このピストンの移動量
が所定に達するとスピルポートを開いて燃料逃し室の燃
料をこのスピルポートを通じて低圧側に逃すようにし、
これによりパイロット噴射を終え、さらにこのピストン
が上記所定の移動量を越えて移動されるとストッパに当
接してそれ以上の移動を阻止し、これにより再びポンプ
室の燃料圧力を増大させて主噴射させるようにすること
ができる。このような構成の場合、開弁前と開弁後で受
圧面積に差を生じることはなく、したかって開弁面積が
スプリング力に影響されることがなくなり、スプリング
のへたり等による影響を受けない。

また、上記パイロット噴射装置を、インナカム式の分配
型燃料噴射ポンプにおけるロータ内に設ければ、燃料逃
し室をロータ内に形成することかでき、格別なハウジン
グが不要となって簡単な構造で実施できる。

〔実施例〕

以下本発明について、第１図ないし第４図に示す一実施
例にもとづき説明する。

第１図において、１はポンプハウジングを示し、このポ
ンプハウジング１には図示しないエンジンのクランク軸
と同期して回転される回転ロータ２が収容されている。

ポンプハウジングｌには分配ヘッド３が取着されており
、この分配ヘッド３内に上記ロータ２が同軸的にかつ回
転自在に内挿されている。

分配ヘッド３には中心方向に向かう燃料フィード通路４
が形成されており、このフィード通路４は燃料フィード
ポンプ５から燃料が供給されるようになっている。なお
、燃料フィードポンプ５から送り出された燃料はレギュ
レートバルブＢにて圧力を所定圧に調整して上記フィー
ド通路４に供給するようになっている。

ロータ２の周面には、第２図に示すように、吸入ポート
７が形成されており、この吸入ボート７はロータ２の中
心線上に形成された送油通路８に連なっている。そして
、この吸入ボート７はロータ２の回転に伴い前記フィー
ド通路４と断続的に連通ずるようになっている。

上記ロータ２の周面には、上記吸入ポート７に対し軸方
向に離間した位置に、１個の吐出ボート９が形成されて
おり、この吐出ボート９も送油通路８に連なっている。

この吐出ボート９に対向して、上記分配ヘッド３には気
筒数に等しい数を存して放射方向に伸びる複数の分配通
路１０・・・が形成されている。これら分配通路１０・
・・は、それぞれディーゼルエンジンの各気筒に取着さ
れた燃料噴射ノズル１１・・・に接続されている。そし
て、これら分配通路１０・・・はロータ２の回転に伴い
前記吐出ボート９と断続的に連通ずるようになっている
。

なお、上記吸入ポート７がフィード通路４と連通してい
る時には、分配通路ｌＯは吐出ボート９と連通せず、か
つ分配通路ｌＯが吐出ボート９と連通している場合は、
吸入ボート７はフィード通路４と通じないようになって
いる。

ロータ２の一端は分配ヘッド３の端部から突出されてお
り、この突出部の周囲はカムリング１２によって包囲さ
れている。

カムリング１２は、ポンプハウジングｌに円周方向に回
動自在に取付けられており、このカムリング１２の内面
には周方向に波形をなすカム面１３（第２図参照）が形
成されている。カム面１３におけるカム山はエンジンの
気筒数に等しく、周方向に等間隔を存して形成されてい
る。

このようなカムリング１２に対向して上記ロータ２には
直径方向に摺動孔１４が穿設されており、この透孔１４
には一対のプランジャ１５．１５が径方向に摺動自在に
収容されている。

プランジャ１５１５の外端は、カムローラ１Ｂ、　１Ｂ
を保持したローラシュー１７．１７に接しており、これ
らカムローラ１Ｂ、　１６が前記カムリング１２のカム
面１３に転接するようになっている。

したがって、ロータ２の回転によりプランジャ１５、　
１５がカム面１３のカム山によってロータ２内に押込ま
れ、これにより摺動孔１４内の燃料が加圧される。この
ため摺動孔１４の中央部はポンプ室１８を構成しており
、このポンプ室１８は前記送油通路８に連通されている
。

したがって、上記プランジャ１５．１５のポンプ作用で
加圧さ虫たポンプ室１８内の燃料は送油通路８に圧送さ
れるようになっている。

なお、前記カムリング１２は、タイマスライドピン１９
を介してタイマピストン２０に連結されている。

タイマピストン２０は、タイマシリンダ２１内に摺動自
在に嵌挿されている。このタイマシリンダ２１内には、
エンジンの運転状態に応じて制御される燃料圧力が導入
され、これによりタイマピストン２１が第１図の紙面と
直交する方向に移動され、カムリング１２が円周方向に
回動される。このためカム面１３のカム山が周方向に変
位し、プランジャ１５゜１５の押し込みによるポンプ作
用タイミニグが進角または遅角され、よって燃料噴射時
期を制御することができるようになっている。

ロータ２の他端にはパイロット噴射装置２５が設けられ
ている。これについて説明すると、ロータ２の他端には
燃料逃し室２Ｇが形成されている。この燃料逃し室２６
は、ロータ２の他端に直接空孔を穿ち、この空孔をスト
ッパ兼用閉止栓２７で閉塞することにより形成されてい
る。

この燃料逃し室２６は、導入口２８を通じて送油通路８
に連なっており、したがってこの燃料逃し室２６はポン
プ室１８に通じている。

上記燃料逃し室２６にはピストン３０が軸方向へ摺動自
在に収容されている。このピストン３０は、燃料逃し室
２６の内面との間に、図示を省略するが微少隙間を有し
ており、かつ復帰用スプリング３１の力を受けて上記導
入口２８側に押付けられている。

ピストン３０の外周にはスピル環状溝３２が形成されて
おり、このスピル環状溝３２はスピル逃しポート３３を
介してピストン３０の内部、すなわち燃料逃し室２６内
に通じている。

そしてロータ２には第１の逃し通路３４が形成されてお
り、この第１の逃し通路３４はロータ２の外周に形成し
た環状溝３５を介して燃料フィードポンプ５の吸入（低
圧）側に連通されている。

また、ロータ２には上記第１の逃し通路３４よりも軸方
向に離間して第２の逃し通路３Ｂが形成されており、こ
の第２の逃し通路３６は、ロータ２の回転に伴うフィー
ド通路４が吸入ポート７と連通している時に、燃料フィ
ードポンプ５の吸入（低圧）側と連通されるようになっ
ている。

なお、上記第１の逃し通路３４および第２の逃し通路３
６は、燃料フィードポンプ５の吸入（低圧）側と連通さ
れることには限らず、燃料タンクや燃料フィードポンプ
５の吐出（高圧）側と連通されてもよく、要するにポン
プ室１８で加圧される燃料圧力よりも低い圧力部分に接
続されておればよい。

このような構成による実施例について、その作用を説明
する。

駆動軸の回転力を受けてロータ２が回転し、プランジャ
１５．　１５がカムリング１２のカム面１３における谷
部に対向する外径方向に移動する吸入工程では、吸入ボ
ート７がフィード通路４と連通し、この時にフィード通
路４から燃料が吸入ボート７および送油通路８を通じて
ポンプ室１８に吸入される。

ロータ２がさらに回転し、プランジャ１５．　１５がカ
ムリング１２のカム面１３における山部に接触する位置
に移動されるとプランジャ１５．１５はポンプ室１８内
の燃料を加圧する。この加圧工程で、吐出ホト９が分配
通路１０の１つと連通ずると、上記ポンプ室１８で加圧
された燃料が送油通路８および吐出ポート９を通じて上
記分配通路１０に圧送され、この分配通路１０に連なる
燃料噴射ノズル１１の噴射圧以上になると、この噴射ノ
ズル１１から気筒に噴射される。

このような燃料噴射をなす場合、送油通路８に連なって
いる導入口２８を通じてポンプ室１８の燃料圧力が燃料
逃し室２６に伝えられ、この燃料逃し室２６では復帰用
スプリング３１の力に抗してピストン３０が軸方向へ摺
動される。

すなわち、ポンプ室１８の燃料圧力が上昇する加圧初期
の段階では、ポンプ室１８の燃料圧力が上昇することに
より第４図のａで示すように、噴射ノズル１１ではパイ
ロット噴射が始まる。この時は第３図（Ａ）の状態であ
り、ポンプ室１８の燃料圧力は導入口２８を通じて燃料
逃し室２６に伝達され、ピストン３０は復帰用スプリン
グ３１の力に抗して図示右側に押される。ピストン３０
が右側に移動しようとする゛と、燃料逃し室２６内の燃
料が加圧されるが、この燃料はピストン３０に形成した
スピルポート３３よりスピル環状溝３２および燃料逃し
室２Ｂとピストン３０との間の微少隙間を通って第１の
逃し通路３４から低圧側に排除され、したがってピスト
ン３０の右側への移動が許される。

但し、この移動は燃料逃し室２６とピストン３０との間
の微少隙間を流れる燃料量により制約され、ピストン３
０の移動速度が規制される。

このようなピストン３０のゆっくりした移動により、第
３図（Ｂ）に示すように、このピストン３０に形成した
スピル環状溝３２が第１の逃し通路３４と連通ずると、
燃料逃し室２Ｇ内の燃料がスピルポート３３、スピル環
状溝３２および第１の逃し通路３４より外部に逃される
ので、ピストン３０は燃料逃し室２Ｂ内の燃料圧力の抵
抗を受けることなく、スプリング３１の力に抗して速や
かに右側に移動する。

このため、ポンプ室１８で加圧された燃料が導入口２８
を通じてピストン３０の前面側にに流れ込み、噴射ノズ
ル１１に送られる燃料の圧力が低下するので、第４図の
ｂで示すようにパイロット噴射か停止する。

さらに、ポンプ室１８で燃料加圧が続くと、上記ピスト
ン３０は、第３図（Ｃ）に示すように、ストッパ兼用閉
止栓２７に当接し、それ以上の移動が阻止される。この
ため導入口２８を通じてピストン３０の前面側にそれ以
上燃料が流れ込むことが防止されるので、ポンプ室１８
の燃料圧力が再び上昇し、噴射ノズル１１から第４図の
Ｃで示すように、主噴射が始まる。

このようにしてパイロット噴射および主噴射がなされ、
ロータ２の回転に伴って再び吸入工程に移る。

この際、ポンプ室１８が低圧になる吸入工程、つまりフ
ィード通路４が吸入ボート７と連通している時に、ロー
タ２に形成した第２の逃し通路３６が燃料逃し室２６に
接続されるから、ピストン３ｏは復帰用スプリング３１
の力を受けて図示左側に復帰する。

以下、ロータ２の回転に伴って上記の作動を繰返し、パ
イロット噴射および主噴射をなすことができる。

このような実施例の場合、ピストン３ｏの移動のみでパ
イロット噴射を制御するから、従来の円錐弁を使用する
場合のように、開弁前と開弁後で受圧面積に差を生じる
ことがなく、したがってこの弁を抑圧するスプリングの
力で開弁面積が影響されることがなくなる。

よって、スプリングのへたり等の影響を受けて開弁特性
、つまりパイロット噴射特性が変動するといった心配は
ない。

また、上記実施例の場合、パイロット噴射装置２５をイ
ンナカム式の分配型燃料噴射ポンプにおけるロータ２内
に設けたので、燃料逃し室２６をロータ２内に直接空孔
を形成することにより構成することができ、格別なハウ
ジングが不要となって構造が簡単になる。

さらに、このような構成によると、ポンプ室１８に導入
口２８を介して直接的に燃料逃し室２Ｂを連通しである
から、燃料噴射ポンプの噴射量調量手段の形式に影響を
受けることもない。

すなわち、この種の燃料噴射ポンプでは噴射量調量のた
め、フィード通路４側に可変絞り装置を設けて噴射量を
調節したり（入口絞り形式）、ポンプ室１８で加圧され
た燃料を圧送行程の途中で溢流させて燃料噴射量を調節
する（溢流調量形式）などが採用されているが、本実施
例のパイロット噴射装置２５はポンプ室１８で加圧され
る燃料を直接的に圧力制御するから、これらいづれの噴
射ロ調ロ手段であっても、調量に影響を受けることな〈
実施可能である。

なお、本発明は上記実施例に制約されるものではない。

すなわち、パイロット噴射の際燃料逃し室２６内の燃料
を、この燃料逃し室２６とピストン３０との間の微少隙
間を通じて逃し通路３４側に逃す場合、このリークを安
定しておこなわせるため、第５図および第６図に示す他
の実施例のように、ピストン３０に平坦なカット面４０
を１面または多面形成し、これらカット面４０により微
少間隙４１を確保するようにしてもよい。

そして、この場合ピストン３０の回転を規制しないもの
ではカット面４０に通じる環状溝４２を設けて、逃し通
路３４に導通させるようにしてもよい。

また、逃し通路３４．３６は１個であってもよい。

さらに本発明のパイロット噴射装置２５は、ロータ２に
形成することには限らず、スペース的に許されるならば
、第７図に示すように、例えば分配ヘッド３やポンプハ
ウジングｌに形成してもよい。

さらにまた、本発明はインナカム式分配型燃料噴射ポン
プに制約されるものではなく、フェイスカム式やアウタ
カム式の分配型燃料噴射ポンプにも実施可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、ポンプ室で燃料が
所定圧に加圧されるとパイロット噴射を開始し、この時
加圧された燃料の圧力を受けてピストンがＩｎ動され、
このピストンの移動量が所定に達するとスピルポートを
開いて燃料逃し室の燃料をこのスピルポートを通じて低
圧側に逃すようにし、これによりパイロット噴射を終え
、さらにこのピストンが上記所定の移動量を越えて移動
されるとストッパに当接してそれ以上の移動を阻止し、
これにより再びポンプ室の燃料圧力を増大させて主噴射
させるようにすることができる。したがって、このよう
な構成の場合、開弁前と開弁後で受圧面積に差を生じる
ことはなく、開弁面積がスプリング力に影響されること
がなくなるからスプリングのへたり等による影響を受け
ない。

また、上記パイロット噴射装置を、インナカム式の分配
型燃料噴射ポンプにおけるロータ内に設ければ、燃料逃
し室をロータ内に形成することができ、格別なハウジン
グが不要となって簡単な構造で実施できるなどの利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示し、第１図
はインナカム式分配型燃料噴射ポンプの構成を示す断面
図、第２図は各通路の関係を示す説明図、第３図（Ａ）
、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれパイロット噴射装置の
異なる作動状態を示す断面図、第４図は燃料噴射特性を
示す図、第５図および第６図は本発明の他の実施例を示
し、第５図はパイロット噴射装置の断面図、第６図は第
５図中ｖｔ−ｖｔ線の断面図、第７図は本発明のさらに
他の実施例を示すインナカム式分配型燃料噴射ポンプの
断面図である。 ｌ・・・ポンプハウジ・ング、２・・・回転ロータ、３
・・・分配ヘッド、４・・・フィード通路、７・・・吸
入ポート、８・・・送油通路、９・・・吐出ポート、１
０・・・分配通路、１１・・・噴射ノズル、１２・・・
カムリング、１５・・・プランジャ、１８・・・ポンプ
室、 ２５・・・パイロット噴射装置、２Ｂ・・・燃料逃し室
、２７・・・ストッパ　２８・・・導入口、３０・・・
ピストン、３１・・・スプリング、３２・・・スピル環
状溝、３３・・・スピルポート、３４．３８・・・逃し
通路。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第４図 第５図 第６図 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）プランジャの往復移動によりポンプ室内の燃料を
   加圧し、この加圧された燃料を噴射するようにし、かつ
   上記ポンプ室で加圧された燃料を主噴射に先だってパイ
   ロット噴射させるパイロット噴射装置を設けた分配型燃
   料噴射ポンプにおいて、 　上記パイロット噴射装置は、ポンプ室に連なる燃料逃
   し室を備えるとともに、この燃料逃し室に上記ポンプ室
   で加圧された燃料圧力を受けて摺動するとともにこの逃
   し室との間で微少隙間を存したピストンを収容し、この
   ピストンは上記ポンプ室で加圧された燃料がパイロット
   噴射される間にこの燃料圧力を受けて復帰用スプリング
   の力に抗して移動され、この移動量が所定量になった場
   合にスピルポートを開いて燃料逃し室の燃料をこのスピ
   ルポートを通じて低圧側に逃すことにより上記パイロッ
   ト噴射を停止し、さらにこのピストンは上記所定の移動
   量を越えて移動した場合にストッパに当接して停止され
   、これにより再び上記ポンプ室の燃料の圧力を増大させ
   て主噴射させるようにしたことを特徴とする分配型燃料
   噴射ポンプ（２）上記ポンプは、回転駆動されるロータ
   に上記プランジャを径方向に配置しかつこのロータの周
   囲にカムリングを設け、該ロータの回転に伴って上記プ
   ランジャがカムリングの内面に摺接されることにより往
   復動されるインナカム式の分配型燃料噴射ポンプである
   ことを特徴とする第１の請求項記載の分配型燃料噴射ポ
   ンプ。 （３）上記パイロット噴射装置は、上記インナカム式分
   配型燃料噴射ポンプにおけるロータ内に設けられたこと
   を特徴とする第２の請求項記載の分配型燃料噴射ポンプ
   。