JPH0212281Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はデイーゼルエンジン等の噴射式内燃機
関用の分配型燃料噴射ポンプに係り、特に公知の
形状記憶合金による感温作動部材を利用して低温
始動時における燃料噴射量増と、燃料温度上昇時
における燃料噴射量増の両方の温度補償を行うよ
うにした温度補償式分配型燃料噴射ポンプに関す
る。

デイーゼルエンジン等の分配型燃料噴射ポンプ
では一般に、エンジンの始動時にスタートレバー
とスタートスプリングの作用によりコントロール
スリーブが始動増量の位置に移動され、始動時の
噴射量の増量が得られてエンジンの始動が容易に
なされるようになつている。しかしながらこの機
構では低温時の始動にはなお始動増量が不足し、
エンジンのかかりが悪い。又常温における始動時
には始動増量が過多となりスモークを発生し易い
という問題がある。この問題に対しガバナスリー
ブ部にバイメタルによる感温作動部材を設け（例
えば実開昭56−132366）、又はコントロールスリ
ーブ部にサーモワツクスによる感温作動部材を設
け（例えば実開昭57−22671）、コントロールスリ
ーブを低温始動時には低温増量位置に位置させ、
常温以上の始動時には感温作動部材の作用により
通常の噴射量位置に戻し、低温始動時には十分な
始動増量を得、常温以上の始動時には適正な噴射
量が得られるようにした提案がなされている。

又一般に燃料噴射ポンプでは燃料温度の上昇に
伴い各部の膨張その他の影響により結果的に燃料
噴射量が減少する性質がある。このためエンジン
の高温時に燃料噴射量の減少による馬力低下、さ
らにアイドル回転時の回転落ちやエンストの発生
という不具合が生じる。この不具合に対しフルロ
ードアジヤスチングスクリユ部に温度変化に比例
して膨張、収縮する感温作動部材を設け（例えば
実開昭54−137617）、又はコレクタレバーの固定
支点とフルロードアジヤスチングスクリユとの間
でコレクタレバーを押圧する感温作動部材を設け
（例えば実開昭56−43470）、燃料高温時にコント
ロールスリーブを噴射量増の方向に移動させ噴射
量の温度補償を行うようにした提案がなされてい
る。

しかしながら上記提案は何れもエンジンの低温
始動時の燃料噴射量増か、あるいは燃料温度上昇
時の燃料噴射量増の何れか一方であつて両方の温
度補償の要求を満足することができず、又従来例
の感温作動部材はバイメタルあるいはサーモワツ
クスであるため温度変化に対する応答性が遅いと
いう問題がある。

本考案は上記問題を解決するためになされ、固
定支軸に支持され、サポートスプリングによりフ
ルロードアジヤスチングスクリユに押圧されてい
るコレクタレバーと、該コレクタレバー上の支軸
に支持されるテンシヨンレバー及びスタートレバ
ーより成るガバナレバー機構により制御されるコ
ントロールスリーブがプランジヤの有効ストロー
クを変化させ燃料噴射量を増減する分配型燃料噴
射ポンプにおいて、前記フルロードアジヤスチン
グスクリユ部及びサポートスプリング部に形状記
憶合金による感温作動部材を配設し、燃料の低温
時にはコレクタレバーを噴射量増の方向に回動
し、常温時には噴射量減の方向に戻し、高温時に
は噴射量増の方向に回動するように前記形状記憶
合金による感温作動部材を設定したことにより、
エンジンの低温始動時における燃料噴射量増と、
燃料温度上昇時における燃料噴射量増の両方の温
度補正を行い、かつこの温度補正は感温作動部材
として形状記憶合金を利用することにより所定の
温度において瞬時に応答される温度補償式分配型
燃料噴射ポンプを提供することを目的とする。

以下本考案の一実施例を図面を参照して説明す
る。第１図は本考案による温度補償式分配型燃料
噴射ポンプの一実施例を示す垂直縦断面図、第２
図は形状記憶合金による感温作動部材を用いたフ
ルロードアジヤスチングスクリユ部の詳細断面
図、第３図は形状記憶合金による感温作動部材を
用いたサポートスプリング部の詳細断面図を示
し、本温度補償式分配型燃料噴射ポンプは第１図
において、燃料油は燃料タンク（図示せず）から
送油ポンプ１により吸入加圧され、ポンプハウジ
ング２内のポンプ室３へ供給される。そして、ポ
ンプ室３の内部圧力は周知の如く圧力制御弁（図
示せず）により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内部圧力が比例して
増加する。

ポンプハウジング２に取り付けられたプランジ
ヤバレル４には、ポンプ兼分配用のプランジヤ５
が嵌挿され、このプランジヤ５は下記の手段によ
り往復動と同時に回転せしめられる。即ち、駆動
軸６とプランジヤ５の端部に固定したカムデイス
ク７とをドライビングデイスク（図示せず）を介
して回転方向に連結し、機関の気筒数に対応する
カム面を有するカムデイスク７のカム面をローラ
ホルダ８に保持されたローラ９にプランジヤスプ
リング１０により押付けることにより、プランジ
ヤ５に燃料の吸入圧送のための往復動と、分配の
ための回転とを同時に行わせている。

プランジヤ５が吸入行程にある場合は、ポンプ
室３の燃料が供給通路１１を介し吸入ポート１２
からプランジヤ５の先端外周面に設けた複数の吸
入溝１３の一つを経て圧縮室１４に供給される。
プランジヤ５が圧送行程に移動すると、吸入ポー
ト１２と吸入溝１３とが切離され、圧縮室１４内
の燃料は圧縮され、プランジヤ５内の縦孔１５を
経て分配ポート１６から分配通路１７（円周方向
に気筒数が別々に設けられている）の一つへ供給
されて、送出弁１８から図示しない噴射ノズルか
ら気筒内に噴射される。

また、プランジヤ５のポンプ室３側に突出する
部分には、コントロールスリーブ１９が摺動自在
に嵌挿してあり、プランジヤ５の縦孔１５と連な
るカツトオフポート２０がコントロールスリーブ
１９の上縁から外れてポンプ室３に開口すると、
燃料がポンプ室３に流出するので、送出弁１８へ
の送出は停止され、噴射は終了する。

コントロールスリーブ１９は、これに係合する
下記ガバナレバー機構２１を介してプランジヤ５
上の位置が制御され、これによりプランジヤ５の
有効ストロークが変化され噴射量の増減が調整さ
れる。

ガバナレバー機構２１は、スタートレバー２
２、テンシヨンレバー２３及びコレクタレバー２
４より構成されており、コレクタレバー２４はポ
ンプハウジング２に固設された固定支軸２５に軸
支され、スタートレバー２２及びテンシヨンレバ
ー２３は下部で共通の支軸２６によりコレクタレ
バー２４に回動自在に軸支されている。更にテン
シヨンレバー２３の半時計方向回動はポンプハウ
ジング２に固設されたストツパピン２７により規
制されており、通常運転時の全負荷燃料噴射量は
コレクタレバー２４の位置とストツパピン２７に
より決定される。

スタートレバー２２は前面に遠心力調速機４０
のガバナスリーブ４１の先端が当接する当接部
が、また裏面にスタートスプリング２８が設けら
れ、このスタートスプリング２８の先端はテンシ
ヨンレバー２３に当接している。また下端は係合
ボール３０を介してコントロールスリーブ１９に
係合している。

テンシヨンレバー２３は、その上端においてダ
ンパスプリング３１を介在しリテイニングピン３
２及びガバナスプリング３３を介してコントロー
ルレバー３４に連結され、アクセルペダル（図示
せず）により操作されるコントロールレバー３４
によりガバナスプリング３３のスプリング力が調
整される。

コレクタレバー２４はハウジング２に固設され
た固定支軸２５で回動自在に支持され、この固定
支軸２５の位置より上方を後述する感温作動部材
を用いたフルロードアジヤスチングスクリユ部
（以下ロードスクリユ部という）５０に当接され、
その下端は同じく感温作動部材を用いたサポート
スプリング部６０に押圧され、全負荷燃料噴射量
のレベルが可変に設定されている。

遠心力調速機４０のガバナシヤフト４２の基部
にフライウエイトホルダ４３が回転自在に取り付
けられ、該ホルダ４３は機関回転に関連して回転
せしめられる。フライウエイトホルダ４３内には
フライウエイト４４が備えられ、これが遠心力に
よつて拡開する際ガバナシヤフト４２の先端部に
嵌挿されたガバナスリーブ４１を図の右方へ動か
すようになつており、ガバナスリーブ４１の先端
部は前記ガバナ機構２１のスタートレバー２２に
当接している。

かくして、コントロールレバー３４により制御
されるガバナスプリング３３のスプリング力と、
機関回転に応じてフライウエイト４４に作用する
遠心力との力関係において、スタートレバー２２
及びテンシヨンレバー２３を介してコントロール
スリーブ１９の位置が制御されるものである。

前記ロードスクリユ部５０は、従来のロードス
クリユの位置にねじ調整可能に螺入された調整ね
じ５０ａにスプリングケース５０ｂが進退可能に
嵌設され、この中に一般のばね材で成る普通スプ
リングS₁を外側に、感温作動部材としての可逆性
形状記憶合金で成る形状記憶スプリングM₁を内
側にした二重スプリングが弾設され、スプリング
ケース５０ｂの先端部でコレクタレバー２４の上
端部を押圧している。

又前記サポートスプリング部６０は、従来のサ
ポートスプリングの位置にスプリングケース６０
ａが進退可能に嵌設され、この中に前記ロードス
クリユ部５０と同様の一般のばね材で成る普通ス
プリングS₂を外側に、感温作動部材としての可逆
性形状記憶合金で成る形状記憶スプリングM₂を
内側にした二重スプリングが弾設され、スプリン
グケース６０ａの先端部でコレクタレバー２４の
下端部を押圧している。尚上記形状記憶スプリン
グM₁，M₂と普通スプリングS₁，S₂による二重ス
プリングは、外側を形状記憶スプリングに、内側
を普通スプリングに置替えても機能上は同じであ
る。

ここで上記ロードスクリユ部５０及びサポート
スプリング部６０に設けられるスプリングM₁，
S₁及びM₂，S₂の関係は次に述べるように設定さ
れる。即ち、ロードスクリユ部５０に設けられる
形状記憶スプリングM₁は、所定温度（変態温度）
以下の低温ではスプリング長が伸長し、この変態
温度より高い常温乃至高温の範囲ではスプリング
長が短縮するように形状が可逆的に記憶されてい
る。一方サポートスプリング部６０に設けられる
形状記憶スプリングM₂は低温乃至常温の範囲で
はスプリング長が伸長し、所定温度（変態温度）
以上の高温ではスプリング長が短縮するように形
状が可逆的に記憶されている。又普通スプリング
S₁，S₂の強さはS₁＞S₂に設定され、かつ低温にお
いて伸長した形状にある形状記憶スプリングM₁
又はM₂と、普通スプリングS₁又はS₂とのそれぞ
れの合力はM₁＋S₁＞M₂＋S₂設定される。

以上の構成において、燃料が所温度以下の低温
時にはロードスクリユ部５０の形状記憶スプリン
グM₁は伸長し、サポートスプリング部６０の形
状記憶スプリングM₂は既に伸長していて、ロー
ドスクリユー部５０、サポートスプリング部６０
共形状記憶スプリングM₁，M₂と普通スプリング
S₁，S₂との合力が作用し、この合力はM₁＋S₁＞
M₂＋S₂に設定されているためコレクタレバー２
４は固定支軸２５を支点として図上反時計方向に
回動されて全負荷燃料噴射量のレベルを上げ、コ
ントロールスリーブ１９はスタートレバー２２、
係合ボール３０を介して低温始動増量位置に移動
されている。従つて噴射量は増量されて低温時の
エンジンの始動は良好に行われる。

エンジンが回転され燃料温度がロードスクリユ
部５０の形状記憶スプリングM₁の変態温度を超
え常温に達すると、この形状記憶スプリングM₁
は短縮しロードスクリユ部５０には一般スプリン
グS₁のみのスプリング力が作用する。一方サポー
トスプリング部６０の形状記憶スプリングM₂は、
常温ではまた変態温度以下であるために長さは伸
長したままであり、サポートスプリング部６０に
はM₂＋S₂のスプリング力が作用する。従つてス
プリング力はS₁＜M₂＋S₂であるからコレクタレ
バー２４は図上時計方向に回動されて全負荷燃料
噴射量は減少されて正規のレベルに戻されコント
ロールレバー３４及びガバナ機構２１による通常
の噴射量制御がなされる。燃料温度が常温にある
時のエンジン始動は、上記と同様正規のレベルに
おいてなされるから始動時の噴射量過多による黒
煙の排出が防止される。

又燃料温度がエンジンの使用条件や外部の影響
によつて常温より高くなつた場合、ロードスクリ
ユ部５０の形状記憶スプリングM₁は既に変態温
度以上であるため長さは短縮しておりロードスク
リユ部５０には一般スプリングS₁のみのスプリン
グ力が作用する。一方サポートスプリング部６０
の形状記憶スプリングM₂は高温の変態温度に達
して短縮することにより、一般スプリングS₂のス
プリング力のみがサポートスプリング部６０に作
用する。一般スプリングS₁，S₂のスプリング力は
S₁＞S₂に設定されているから、コレクタレバー２
４は、正規のレベルから図上反時計方向に回動さ
れて全負荷燃料噴射量のレベルを上げ、コントロ
ールスリーブ１９を噴射量増の位置に移動させ
る。このため高温燃料による噴射量の減少は適正
量に補償され、エンジンの馬力低下、アイドル回
転時の回転落ち、ひいてはエンストの発生等の不
具合が解消される。

以上述べた噴射量の温度補償は、ロードスクリ
ユ部５０で低温時の始動増量を、サポートスプリ
ング部６０で高温時の噴射量減少に対する補償を
行うようにしたものであるが、この逆にロードス
クリユ部５０で高温時の噴射量減少に対する補償
を、サポートスプリング部６０で低温時の始動増
量を行わせることもできる。

この場合、ロードスクリユ部５０の形状記憶ス
プリングM₁は、所定温度（変態温度）以上の高
温では伸長し、この変態温度以下の常温乃至低温
の範囲では短縮し、サポートスプリング部６０の
形状記憶スプリングM₂は所定温度（変態温度）
以下の低温で短縮し、この変態温度以上の常温乃
至高温の範囲では伸長するように形状が可逆的に
記憶された形状記憶スプリングを用いる。又一般
スプリングS₁，S₂のスプリング力は前記と同様S₁
＞S₂に設定し、かつ高温において伸長した形状に
ある形状記憶スプリングM₁又はM₂と、普通スプ
リングS₁又はS₂とのそれぞれの合力をM₁＋S₁＞
M₂＋S₂に設定する。

従つて低温時ロードスクリユ部５０では形状記
憶スプリングM₁が短縮していて普通スプリング
S₁のみが作用し、サポートスプリング部６０では
形状記憶スプリングM₂が短縮することにより普
通スプリングS₂のみが作用し、スプリング力きS₁
＞S₂であるからコレクタレバー２４は図上反時計
方向に回動し、コントロールスリーブ１９を低温
始動増量位置に移動させ、噴射量は低温始動増量
される。

常温時にはロードスクリユ部５０では形状記憶
スプリングM₂は短縮したままで普通スプリング
S₁のみが作用し、サポートスプリング部６０では
形状記憶スプリングM₂が伸長して形状記憶スプ
リングM₂と普通スプリングS₂との合力M₂＋S₂が
作用し、S₁＜M₂＋S₂であるからコレクタレバー
２４は図上時計方向に回動し、コントロールスリ
ーブ１９を正規の噴射量を与える位置に移動させ
る。

高温時にはロードスクリユ部５０では形状記憶
スプリングM₁が伸長することにより形状記憶ス
プリングM₁と普通スプリングS₁との合力にM₁＋
S₁が作用し、サポートスプリング部６０では形状
記憶スプリングM₂が伸長していて普通スプリン
グS₂との合力M₂＋S₂が作用し、スプリング力は
M₁＋S₁＞M₂＋S₂であるからコレクタレバー２４
は図上反時計方向に回動しコントロールスリーブ
１９を噴射量増の位置に移動させ噴射量の高温補
償がなされる。

以上説明したように本考案では、固定支軸に支
持され、サポートスプリングによりフルロードア
ジヤスチングスクリユに押圧されているコレクタ
レバーと、該コレクタレバー上の支軸に支持され
るテンシヨンレバー及びスタートレバーより成る
ガバナレバー機構により制御されるコントロール
スリーブがプランジヤの有効ストロークを変化さ
せ燃料噴射量を増減する分配型燃料噴射ポンプに
おいて、前記フルロードアジヤスチングスクリユ
部及びサポートスプリング部に形状記憶合金によ
り感温作動部材を配設し、燃料の低温時にはコレ
クタレバーを噴射量増の方向に回動し、常温時に
は噴射量減の方向に戻し、高温時には噴射量増の
方向に回動するように前記形状記憶合金による感
温作動部材を設定したことにより、エンジンの低
温始動時には噴射量は低温始動増量されて良好な
始動性が得られ、常温時には噴射量は正規のレベ
ルに戻されて始動時の噴射量過多による黒煙の排
出が防止され、さらに高温時には噴射量の減少は
適正量に補償されてエンジンの馬力低下、アイド
ル回転時の回転落ち、ひいてはエンストの発生等
の不具合が解消される。そして上記の噴射量の温
度補償は感温作動部材として形状記憶合金を利用
したことにより、従来のサーモワツクスやバイメ
タルを用いたものに較べ所定温度において瞬時に
かつ確実に作用される。

また、コレクタレバー回動用としてステツプモ
ータなどの外部アクチユエータを用いたものに較
べ、ポンプハウジングまわりにアクチユエータ、
ECU及びセンサ等を取り付ける必要がないので、
省スペース化及びコスト低減の要請に応えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示し、第１図は垂直縦
断面図、第２図は形状記憶合金による感温作動部
材を用いたフルロードアジヤスチングスクリユ部
の詳細断面図、第３図は形状記憶合金による感温
作動部材を用いたサポートスプリング部の詳細断
面図である。 ３……ポンプ室、５……プランジヤ、１９……
コントロールスリーブ、２１……ガバナレバー機
構、２２……スタートレバー、２３……テンシヨ
ンレバー、２４……コレクタレバー、２５……固
定支軸、５０……フルロードアジヤスチングスク
リユ部、６０……サポートスプリング部、M₁，
M₂……形状記憶スプリング、S₁，S₂……普通ス
プリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 固定支軸に支持され、サポートスプリングによ
   りフルロードアジヤスチングスクリユに押圧され
   ているコレクタレバーと、該コレクタレバー上の
   支軸に支持されるテンシヨンレバー及びスタート
   レバーより成るガバナレバー機構により制御され
   るコントロールスリーブがプランジヤの有効スト
   ロークを変化させ燃料噴射量を増減する分配型燃
   料噴射ポンプにおいて、前記フルロードアジヤス
   チングスクリユ部及びサポートスプリング部に形
   状記憶合金による感温作動部材をそれぞれ配設
   し、燃料の低温時には一方の前記感温作動部材に
   より前記コレクタレバーを噴射量増の方向に回動
   し、常温時には噴射量減の方向に戻し、更に高温
   時には他方の前記感温作動部材により前記コレク
   タレバーを噴射量増の方向に回動するように前記
   形状記憶合金による感温作動部材を設定したこと
   を特徴とする温度補償式分配型燃料噴射ポンプ。