JPH02191827A - 燃料噴射装置のプリストローク制御機構 - 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、燃料噴射装置のプリストローク制御機構に関
する。

（従来の技術） 従来の燃料噴射装置のプリストローク制御機構は、プリ
ストローク位置を調整するタイミングスリーブと、この
タイミングスリーブをプランジャに沿って上下動させる
タイミングロッドと、このタイミングロッドを回動させ
る電磁アクチュエータとを備えている。

電磁アクチュエータによりタイミングロッドが回動する
と、タイミングスリーブがプランジャに沿って上下動す
る。その結果、プリストローク位置が変化する。

（発明が解決しようとする課題） ところが、電磁アクチュエータを用いた燃料噴射装置の
場合、構造が複雑であるとともに、コントロールユニッ
トが必要であるから、メカニカルな燃料噴射装置に較べ
て製造コストが高い。また、低温始動時には、摺動抵抗
が大きく、バッテリ電圧が低いために、タイミングスリ
ーブを下げてプリストロークを小さくすることが困難で
あった。

本−１！明は上述のような事情に鑑みてなされたもので
、低温始動時に燃料噴射時期を早くすることができると
ともに、製造コスト軽減を図り得る燃料噴射装置のプリ
ストローク制御機構を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、プリストローク位置
を調整するタイミングスリーブがプランジャに摺動自在
に取り付けてあり、前記タイミングスリーブをプランジ
ャに沿って上下動させるタイミングロッドが回動自在に
前記プランジャに対して直角方向に取り付けてあり、前
記タイミングロッドに固定してあるピンの先端が前記タ
イミングスリーブの溝に摺動自在に嵌合してあり、前記
タイミングロッドを回動させるアクチュエータが備えて
ある燃料噴射装置のプリストローク制御機構において、
前記アクチュエータが形状記憶合金製の巻きばねと通常
の巻きばねとレバーとからなり、前記レバーの一端が前
記タイミングロッドの一端に固定してあり、前記レバー
の他端にはピンが立設してあり、前記両巻きばねの一端
は前記レバーのピンにそれぞれ連結してあり、前記両巻
きばねの他端はポンプハウジングにそれぞれ連結してあ
り、前記両巻きばねを前記プランジャの軸方向に沿って
縦列配置することにより、低温時に前記タイミングスリ
ーブを下げる方向にタイミングロッドを回動させるよう
にした。

また、前記アクチュエータを、温度変化により大幅に体
積変化するワックスと、このワックスに固定してあるシ
ャフトと、前記ワックスに応動して前記プランジャの軸
方向に沿って動く前記シャフトの動きを前記タイミング
ロッドの回動運動に変換するレバーとからＳ成してもよ
い。

（作用） 前記アクチュエータが形状記憶合金製の巻きばねと通常
の巻きばねとレバーとからなり、前記レバーの一端が前
記タイミングロッドの一端に固定してあり、前記レバー
の他端にはピンが立設してあり、前記両巻きばねの一端
は前記レバーのピンにそれぞれ連結してあり、前記両巻
きばねの他端はポンプハウジングにそれぞれ連結してあ
り、前記両巻きばねを前記プランジャの１１１方向に沿
って縦列配置することにより、低温時に前記タイミング
スリーブを下げる方向にタイミングロッドを回動させる
ようにしたので、低温時にプリストロークを小さくする
ことが容易である。また、アクチュエータ自身が温度を
感知して自動的に作動するので、アクチュエータを制御
するコントロールユニットが不要である。

また、前記アクチュエータが、温度変化により大幅に体
積変化するワックスと、このワックスに固定してあるシ
ャフトと、前記ワックスに応動して前記プランジャの軸
方向に沿って動（前記シャフトの動きを前記タイミング
ロッドの回動運動に変換するレバーとからなるので、低
温時にワックスが収縮してシャフトが下がり、シャフト
の下降動作がレバーによりタイミングロッドの回動運動
に変換され、タイミングスリーブが下がり、プリストロ
ークは小さくなる。このようにバッテリ電圧と無関係に
アクチュエータが作動するので、低温時にプリストロー
クを容易に小さくすることができる。また、アクチュエ
ータ自身が温度を感知して自動的に作動するので、アク
チュエータを制御するコントロールユニットが不要であ
る。

（実施例） 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る燃料噴射装置のプリス
トローク制御機構を示す正面図、第２図はそのプリスト
ローク制御機構を備えた燃料噴射装置を示す縦断面図で
ある。

図中２はディーゼルエンジンの判型の燃料噴射装置のハ
ウジング、４は同ハウジング内に保持された複数個のバ
レルの一つであって、各バレル４の軸線がハウジング２
内の一乎面上に並列に並ぶように位置されている。６は
各バレル４の上部に取り付けられたエンジンの各気筒に
夫々接続される吐出弁ホルダ、７ａは吐出弁、８は各バ
レル４内に摺動自在に嵌装されたプランジャ、１０は同
プランジャを下方へ付勢するスプリング、１２は図示し
ないエンジンの駆動軸に連動されプランジャ８を押し上
げるカム、１４はプランジャ８外周に摺動自在に嵌装さ
れたタイミングスリーブ、１６は各バレル４に固定され
タイミングスリーブ１４の案内溝Ｉ７に係合してその回
動を規制するガイドピン、１８はバレル４に回動自在に
支持されかつプランジャ８に回動不能に係合されたスリ
ーブである。プランジャ８は、その上端面と周側面とを
連通ずる油路８ａと、油路８ａに連通して周側面に形成
した周側面開口８ｂと、プランジャ軸線に沿う縦溝８Ｃ
と、プランジャ軸線に対し傾斜する傾斜溝８ｄとを有し
ており、上記溝８ｃ、８ｄと周側面側聞口８ｂ（以下開
口という）とで制御溝が形成される。他方、タイミング
スリーブ１４には噴射路りを規定する制御孔１４ａが貫
設されている。

符号１５は図示しないフィードポンプから供給される燃
料を貯溜する燃料室を示し、燃料は、プランジャ８がバ
レル４に油密状態を保持したまま嵌合されているため、
カム軸室１３に洩れない。

また２１はカム軸室１３内へ潤滑油を供給するための給
油口、２３はタペット２５に突設したガイドピンであっ
て、ハウジング２に刻設したガイド溝２７に摺動できる
ように係合する。符号２９は後述するタイミングロッド
２６のねじ穴にねじ込まれたプリストローク微調整用の
調整ねじであって、同ねじを弛緩させてピン２８を適宜
回転させることによりプランジャ８のプリストロークを
微調整することができるものである。

また、タイミングロッド２６を回動させるアクチュエー
タは、第１図に示すように、形状記憶合金製の巻きばね
５０と１通常の巻きばね５１と、レバー５２とからなる
。レバー５２の一端はタイミングロッド２６の一端に固
定してあり、レバー５２の他端にはピン５３が立殺して
ある。

巻きばね５０，５１の一端は、レバー５２のピン５３に
それぞれ連結してあり、巻きばね５０゜５１の他端はハ
ウジング２の外壁面上に立設したピン５４．５５にそれ
ぞ連結してある。巻きばね５０．５１はプランジャ８の
軸方向に沿って縦列配置してある。本実施例の場合、上
側に通常の巻きばね５１、下側に形状記憶合金製の巻き
ばね５０がそれぞれ配置してあり、形状記憶合金製の春
きばね５０は低温時に収縮するようにしてある。

すなわち、低温時においては巻きばね５０が収縮しよう
とするので、スプリング力は通常の巻きばね５１よりも
形状記憶合金製の巻きばね５０の方が大きく、レバー５
．２はカム１２（１１に引っ張られタイミングロッド２
６は反時計方向に回動し、タイミングスリーブ１４はプ
リストローク小側に動き、高温時においては巻きばね５
０が伸長しようとするので、スプリング力は形状記憶合
金製の巻きばね５０よりも通常の巻きばね５１の力が大
きく、タイミングロッド２６は時計方向に回動し、タイ
ミングスリーブ１４はプリストローク大側に保持される
。

さらに上記構成ではエンジンの駆動軸より回転力を受け
て連動するカム軸１２ａにより、カムＩ２が１回転する
と、タペット２５のローラ２５ａはカム１２に押圧され
る毎に、プランジャ８を上方に一部リフト量、即ち、１
ストローク上下に往復動するものである。

ここで、プランジャ８がカム１２により押圧されて燃料
を圧送する過程を第４図（ａ）〜（ｄ）（タイミングス
リーブ１４は定位置にあるものとする）について説明す
ると、プランジャ８とタイミングスリーブ１４との関係
位置が（ａ）図に示す状態、すなわち、開口８ｂがタイ
ミングスリーブ１４によって未だ完全に閉塞されていな
いときは加圧室２０と燃料室１５とは連通しているため
、燃料は圧送されない。次いで開口８ｂが（ｂ）の状態
を経由して（Ｃ）図に示すようにタイミングスリーブ１
４により閉塞されると、加圧室２０は燃料室１５から遮
断され、プランジャ８により加圧される。この（ａ）〜
（Ｃ）の間をプランジャ８がストロークすることをプリ
ストロークという。

（Ｃ）図のようにプランジャ８が上昇すると、加圧室２
０内の吐出圧が吐出弁ホルダ６のスプリング７ｂのばね
力に打勝って吐出弁７ａが開き、高圧燃料は噴射管７ａ
を介して図示しない噴射ノズルへ供給される。そしてプ
ランジャの傾斜溝８ｄが（ｄ）図のように制御孔１４ａ
に連通ずるまで燃料は圧送されるが、（ｄ）図に示すよ
うに傾斜溝８ｄが制御孔１４ａに臨むようになると、加
圧室２０は油路８ａ、開口８ｂ、溝８ｃを介して燃料室
１５と連通して圧送が終了する。また傾斜溝８ｄはプラ
ンジャ８の外周においてその軸線に対し傾斜して延びて
いるので、プランジャ８をスリーブ１８によって回動変
位させることにより、プランジャ８のストロークにおい
て傾斜溝８ｄと制御スリーブ１４の開口１４ａとの対応
時期を変えることができ、これによりプランジャ８の１
ストローク当りの噴射量を調節できる。なお、スリーブ
１８の回動方向の変位は、同スリーブ１８上に固着され
たボール２２に係合するラック２４をその長手方向に変
位させることによって行なわれる。

噴射時期の制御は、タイミングスリーブ１４をプランジ
ャ８に沿って摺動変位させることにより行なわれる。こ
の摺動変位は、ハウジング２に支持されタイミングスリ
ーブ１４の側方にあって上述したバレル４が並列に並ぶ
一平面と平行なかつプランジャ８の軸線に直角な一直線
上に軸線を有するタイミングロッド２６と、同タイミン
グロッド２６に固定されタイミングロッドからプランジ
ャ８に向って延びたピン２８と、タイミングスリーブ１
４の外周面に形成されピン２８の先端部に係合して同ピ
ンのタイミングロッド２６を中心とする回動変位とタイ
ミングスリーブ１４の摺動変位とを連動せしめるｌ］４
ｂとにより行なわれる。

なお、ピン２８の先端部の外周面はガタが生じないよう
に溝１４ｂの内周面と常に接触する曲率を有している。

本実施例の上記構成によると、プランジャ８をその軸線
の周りに回動させ制御溝の一部を形成する傾斜溝８ｄに
対する制御孔１４ａの相対関係位置を変化させることに
よりプランジャの有効ストロークが変化し、このため燃
料噴射量を調整することができる。

またレバー２８を有するタイミングロッド２６が回動変
位することにより、タイミングスリーブ１４はプランジ
ャの軸線方向に変位する。このためプランジャのブリス
ロークが変化することになって、噴射時期を調整できる
。

第５図は本発明の他の実施例に係る燃料噴射装置のプリ
ストローク制御機構を示し、同図（ａ）はその正面図、
同図（ｂ）は側面図である。

第１図の実施例においては、形状記憶合金製の巻きばね
５０と通常の巻きばね５１とレバー５２とからなるアク
チュエータを用いた場合について述べたが、これに代え
、第５図（ａ）及び（ｂ）に示すように、低温時に収縮
して高温時に膨張するワックス６０と、このワックス６
０に固定してあるシャフト６１と、ワックス６０に応動
してブランジャ８の軸方向に沿って動くシャフト６１の
動きをタイミングロッド２６の回動運動に変換するレバ
ー６２とからなるアクチュエータを用い、しかもこのア
クチュエータを燃料を溜めておくカバー６３内に収納し
、その燃料の温度に応じてアクチュエータを作動させる
ようにしても、第１図の実施例の場合と同様の効果を得
ることができる。

ちなみに、第５図（ａ）及び（ｂ）のアクチュエータに
よれば、第６図に示すように、燃料の温度が上昇するに
従ってプリストロークが大きくなる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の燃料噴射装置のプリストロ
ーク制御機構によれば、前記アクチュエータが形状記憶
合金製の巻きばねと通常の巻きばねとレバーとからなり
、前記レバーの一端が前記タイミングロッドの一端に固
定してあり、前記レバーの他端にはピンが立設してあり
、前記両巻きばねの一端は前記レバーのピンにそれぞれ
連結してあり、前記両巻きばねの他端はポンプハウジン
グにそれぞれ連結してあり、前記両巻きばねを前記プラ
ンジャの軸方向に沿って縦列配置することにより、低温
時に前記タイミングスリーブを下げる方向にタイミング
ロッドを回動させるようにしたので、低温時にプリスト
ロークを小さくすることが容易であり、また、アクチュ
エータ自身が温度を感知して自動的に作動するので、ア
クチュエータを制御するコントロールユニットが不要で
あり、コスト低減を図ることができる。

また、前記アクチュエータが、温度変化により大幅に体
積変化するワックスと、このワックスに固定してあるシ
ャフトと、前３Ｃワツクスに応動して前記プランジャの
軸方向に沿って動く前記シャフトの動きを前記タイミン
グロッドの回動運動に変換するレバーとからなるので、
低温時にワックスが収縮してシャフトが下がり、シャフ
トの下降動作がレバーによりタイミングロッドの回動運
動に変換され、タイミングスリーブが下がり、プリスト
ロークは小さくなる。このようにバッテリ電圧と無関係
にアクチュエータが作動するので、低温時にプリストロ
ークを容易に小さくすることができ、また、アクチュエ
ータ自身が温度を感知して自動的に作動するので、アク
チュエータを制御するコントロールユニットが不要であ
り、コスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るプリストローク制御装
置を示す正面図、第２図はそのプリストローク制御装置
を備えた燃料噴射装置を示す縦断面図、第３図は第１図
のプリストローク制御装置の動作を説明する図であり、
同図（ａ）は低温時の状態を示す図、同図（ｂ）は高温
時の状態を示す図、第４図（ａ）〜（ｄ）はプランジャ
とタイミングスリーブとの関係を説明するための図、第
５図は本発明の他の実施例に係るプリストローク制御装
置を示し、同図（ａ）はその正面図、同図（ｂ）は側面
図、第６図は第４図のプリストローク制御装置の温度特
性を示すグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．　プリストローク位置を調整するタイミングスリー
   ブがプランジャに摺動自在に取り付けてあり、前記タイ
   ミングスリーブをプランジャに沿って上下動させるタイ
   ミングロッドが回動自在に前記プランジャに対して直角
   方向に取り付けてあり、前記タイミングロッドに固定し
   てあるピンの先端が前記タイミングスリーブの溝に摺動
   自在に嵌合してあり、前記タイミングロッドを回動させ
   るアクチュエータが備えてある燃料噴射装置のプリスト
   ローク制御機構において、前記アクチュエータが形状記
   憶合金製の巻きばねと通常の巻きばねとレバーとからな
   り、前記レバーの一端が前記タイミングロッドの一端に
   固定してあり、前記レバーの他端にはピンが立設してあ
   り、前記両巻きばねの一端は前記レバーのピンにそれぞ
   れ連結してあり、前記両巻きばねの他端はポンプハウジ
   ングにそれぞれ連結してあり、前記両巻きばねを前記プ
   ランジャの軸方向に沿って縦列配置することにより、低
   温時に前記タイミングスリーブを下げる方向にタイミン
   グロッドを回動させるようにしたことを特徴とする燃料
   噴射装置のプリストローク制御機構。
2. ２．　プリストローク位置を調整するタイミングスリー
   ブがプランジャに摺動自在に取り付けてあり、前記タイ
   ミングスリーブをプランジャに沿って上下動させるタイ
   ミングロッドが回動自在に前記プランジャに対して直角
   方向に取り付けてあり、前記タイミングロッドに固定し
   てあるピンの先端が前記タイミングスリーブの溝に摺動
   自在に嵌合してあり、前記タイミングロッドを回動させ
   るアクチュエータが備えてある燃料噴射装置のプリスト
   ローク制御機構において、前記アクチュエータが、温度
   変化により大幅に体積変化するワックスと、このワック
   スに固定してあるシャフトと、前記ワックスに応動して
   前記プランジャの軸方向に沿って動く前記シャフトの動
   きを前記タイミングロッドの回動運動に変換するレバー
   とからなることを特徴とする燃料噴射装置のプリストロ
   ーク制御機構。