JPH023033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧縮点火型内燃機関へ液体燃料の計
量されたチヤージを供給するのに使用される型式
のロータリ燃料噴射ポンプに係り、更に詳細には
米国特許第3883270号に記載された型式のポンプ
プランジヤ変位制御機構であつて、燃料ポンプよ
り供給される燃料の計量されたチヤージを制御す
るよう作動し得る新規にして改良されたポンププ
ランジヤ変位制御機構に係る。

本発明の主要な目的は、内燃機関へ順次供給さ
れる燃料の計量されたチヤージがポンププランジ
ヤの変位を制御することにより制御される新規に
して改良された燃料噴射ポンプを供給することで
ある。

本発明の他の一つの目的は、より正確且均等に
燃料チヤージを行なうことができ、全ての運転条
件下に於て多様な燃料制御を行なうことができ、
また製造コストが低減された新規にして改良され
たポンププランジヤ変位制御機構を燃料噴射ポン
プに組込むことである。

本発明の他の目的は以下に行なわれる本発明の
詳細な説明に於て明らかとされるであろう。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明をその好
ましい実施例について詳細に説明する。

添付の各図に於て、圧縮点火型内燃機関へ液体
燃料の計量されたチヤージを供給するのに商業的
に使用されている形式の例示的なロータリ燃料噴
射ポンプ８が、本発明の実施例を組み込んだ形態
にて図示されている。この燃料噴射ポンプはハウ
ジング１０を有し、このハウジングはその内部に
嵌装され燃料デイストリビユータに対する直接の
ハウジングを構成するスリーブ１４を含んでてい
る。スリーブ１４はロータボア１３を有し、その
中にロータ１２が回転可能に装着されている。ス
リーブ１４はハウジング１０内に装着された液圧
デイストリビユータヘツド１５のボア内にシール
装着されている。

供給タンク（図示せず）より燃料を供給される
入口１８を有する低圧ポンプ或いは移送ポンプ１
６が、ロータ１２と共に回転し得るような該ロー
タの一端に装着されている。この移送ポンプ１６
の出口２０は通路２４を経てスリーブ１４に形成
された環状通路２２に接続されている。

ロータ１２は燃料吸入ポート２６と燃料吐出ポ
ート２８とを有している。ロータ１２が回転する
と、ロータ１２の吸入ポート２６は、該吸入ポー
ト２６の回転平面内にてスリーブ１４の周りに均
等に隔置して設けられた複数個の入口通路３０
（その内の二つのみが図示されている）と順次連
通し、これにより環状通路２２と吸入ポート２６
とを周期的に連通してロータ１２へ燃料を供給す
るようになつている。同様に吐出ポート２８は、
該吐出ポート２８の回転平面内にてスリーブ１４
の周りに均等に隔置して設けられた複数個の出口
通路３２（その内の一つのみが破線にて図示され
ている）と順次連通するようになつている。ロー
タ１２が回転すると、吐出ポート２８は順次加圧
された燃料のチヤージをロータ１２より複数個の
燃料コネクタ３４へ吐出し、これにより関連する
内燃機関（図示せず）の各シリンダへ燃料のチヤ
ージを供給するようになつている。ロータ１２の
軸線に沿う内部通路３８内に配置された供給弁３
６が、加圧された燃料が吐出ポート２８より逆流
するのを制御するようになつている。

ロータ１２は、第１図にはよく示されていない
が、第２図及び第３図に示されている如く、後述
のローラ５６とローラシユー５８よりなるローラ
組立体を得る部分にて拡大されたほぼ円筒形の拡
径部３９を有しており、この拡径部はその周縁に
沿つて隔置された複数の位置に前記ローラシユー
５８を受ける切欠き状の溝９６を形成されてお
り、この溝の底部に直径方向のプランジヤボア４
０が開口しており、各プランジヤボア内には半径
方向に往復動し得るよう直径方向に対向して配置
された一対のプランジヤ４２が装着されている。
このプランジヤより内側のプランジヤボアの内端
部間の空間は、軸線方向通路３８により吸入ポー
ト２６及び吐出ポート２８に連通された高圧ポン
プ室４４を構成しており、ロータ１２の回転によ
つて燃料の吸入と吐出を交互に行なうようになつ
ている。

プランジヤ４２はそれらの往復動平面内にてほ
ぼ円形のカムリング４６により囲繞されている。
このカムリング４６は限られた角方向運動（回
動）をし得るようポンプハウジング１０のボア４
８内に装着されており、その角方向位置は、カム
リング４６の半径方向ボア５４内に延在するコネ
クタ５２によりカムリング４６に作動的に接続さ
れたタイミングピストン５０により、制御される
ようになつている。

またカムリング４６は複数個の内方へ突出した
カムローブ（図示せず）を有する環状のカム内面
５５を有しており、各カムローブは一対の直径方
向に対向して配置されたプランジヤ４２を同時に
内方へ駆動するように配置されている。かかる目
的で、ローラ５６とローラシユー５８とを含むロ
ーラ組立体が溝９６内を半径方向に摺動可能に受
けられた状態にて各プランジヤ４２とカムリング
４６との間に配置されており、これによりローラ
５６がカムフオロアとして機能して、カムの外形
をプランジヤ４２の往復運動に変換するようにな
つている。

作動に於ては、ロータ１２が駆動軸６０を介し
てエンジンにより駆動されると、移速ポンプ１６
からの低圧の燃料が入口通路３０を経てロータの
吸入ポート２６へ供給され、更に高圧ポンプ室４
４へ供給される。この場合、一対のローラ５６は
カムリング４６のカムローブ（図示せず）に対し
ある角度をなして配置されており、これによりプ
ランジヤ４２は、燃料が高圧ポンプ室４４内へ流
入し得るよう吸入ポート２６が各入口通路３０と
連通するのに同期して半径方向外方へ運動し得る
ようになつている。ロータ１２がその回転を続け
ると、吸入ポート２６は入口通路３０との連通状
態より外れ、プランジヤ４２を駆動するローラ５
６はカムローブ（図示せず）のリーデイング面
（図示せず）に乗上げて、プランジヤ４２を半径
方向内方へ駆動して、高圧ポンプ室４４内の燃料
のチヤージを高圧に加圧する。この時点で、吐出
ポート２８は回転して、エンジンの各シリンダの
一つに接続された出口通路３２と連通し、そのシ
リンダに燃料のチヤージを加圧下にて噴射する。

かくしてロータ１２が回転を続けることによ
り、その回転と時間的に関連して内燃機関の各シ
リンダへ燃料のチヤージを順次供給する行程が繰
返される。

ポンプの吸入時間中には、移送ポンプ１６より
高圧ポンプ室４４へ至る燃料の流れには殆ど絞り
が与えられないので、高圧ポンプ室４４には正圧
下にて燃料がチヤージされ、これによりもし高圧
ポンプ室４４が負圧下にて充填されたならば生じ
るであろう燃料蒸発の問題が排除される。

本発明によれば、高圧ポンプ室４４内にて加圧
された燃料の圧力を低下することなく、各ポンプ
ストローク中噴射される燃料の量を制御するポン
ププランジヤストローク制御手段が設けられてい
る。かかる制御手段は、プランジヤ４２の変位を
制御し、これにより各ポンプストローク中噴射さ
れる燃料の量を制御する新規にして改良された機
械的制御機構である。

第１図、第４図、及び第５図に示されている、
制御リング６８が、ロータ１２の拡径部３９と液
圧デイストリビユータヘツド１５の軸線方向に互
いに向い合つた端面部の間にてスリーブ１４の周
りに回転可能に装着されている。デイストリビユ
ータヘツド１５の制御リング６８に向い合つた端
面には、該端面に対して傾斜した面７４を有する
三つのリセス７２が該端面に沿つて等角度にて隔
置されて切込まれている。第１図にはその一つの
みが示されており、また第５図にはリセス７２の
切込み状態が断面にて示されている。そしてこれ
ら三つのリセス７２の各傾斜面７４には制御リン
グ６８に同じく周方向に等角度に隔置されて取付
けられたフオロアボタン７６が係合している。

フオロワボタン７６がリセス７２の傾斜面７４
によつて第５図で見て下方へ押しやられると、制
御リング６８は間〓８０を増大する方向即ちロー
タ１２の拡径部３９へ近付く方向へ移動される。
従つて制御リング６８の回転によりリセス７２が
第５図で見てフオロワボタン７６に対し相対的に
左右へ移動すると、フオロワボタンの接触点が傾
斜面７４に沿つて変位され、これにより制御リン
グ６８が軸線方向に変位されるようになつてい
る。

制御リング６８の角方向位置は、その切欠き部
８４内に受けられたコネクタ８２を経て制御され
るようになつている。コネクタ８２は横方向ボア
８８内に装着されたプランジヤ８６により駆動さ
れるようになつている。ボア８８内のプランジヤ
８６の角方向位置は、燃料噴射ポンプの作動を制
御する一つ或いはそれ以上の制御機構（図示せ
ず）により制御されて良い。後に明らかとなる如
く、プランジヤ８６は、制御リング６８の角方向
位置を制御することによりポンププランジヤ４２
の半径方向外方への運動の限界を確定し、従つて
ポンプストローク中燃料ポンプにより供給される
燃料のチヤージを確定する。

第２図乃至第４図に於て、各ローラシユー５８
は、該ローラシユー５８の一方の側に設けられた
固定ガイド部９０と、ローラシユーの反対側に設
けられた調整可能なストツパ部材９２（これもガ
イドとして機能する）との間に摺動係合し得るよ
う装着されている。また他の一つの固定ガイド部
材９４がストツパ部材９２を支持し且案内すべく
設けられている。これらの互に対向して設けられ
た二つの固定ガイド部材９０及び９４は、ロータ
拡径部３９の溝９６内に装着されており、固定ガ
イド部材９０，９４を明確に位置決めすべくロー
タ拡径部３９の対向した側壁に整合してあけられ
た横方向ボア１００内に受けられた一体的なスタ
ブ軸９９を有している。ストツパ部材９２に対向
する固定ガイド部材９０は、その軸線方向一端部
に周縁方向に突出するフランジ部１０２を有して
おり、これによりローラシユー５８及びローラ５
６をそれらが制御リング６８へ向けて軸線方向に
所定位置を越えて変位しないよう保持するように
なつている。またすべてのローラシユー５８及び
ローラ５６は保持リング１０４（第１図及び第４
図参照）により反対方向へ所定位置を越えて軸線
方向に変位しないよう保持されており、これによ
りローラシユー５８及びローラ５６はポンププラ
ンジヤ４２と適正に整合した状態に維持されるよ
うになつている。

ストツパ部材９２及び隣接する固定ガイド部材
９４は、該ストツパ部材９２を隣接するローラシ
ユー５８に対し軸線方向及び半径方向に調整し得
るよう、摺動係合部を有している。図示の実施例
に於ては、この摺動係合部は、固定ガイド部材９
４に形成されたスロツト１１０と、それに受けら
れたストツパ部材９２上の細長いリツプ部１０８
とを含んでおり、リツプ部１０８は例えば26度の
如くロータ１２の軸線に対し傾斜しており、これ
によりそれを軸線方向に調整することによりスト
ツパ部材９２を半径方向に調整し得るようになつ
ている。ストツパ部材９２は周縁方向へ突出し軸
線方向に延在する細長い当接リツプ部１１２を有
しており、該当接リツプ部はローラシユー５８の
対応する面取りされた軸線方向エツジ１１６に対
向し且これに係合可能な傾斜したインナエツジ１
１４（第３図参照）を有している。従つてストツ
パ部材９２の各軸線方向位置に於て、その当接リ
ツプ部１１２はローラシユー５８に当接し且これ
によりローラシユー５８及び対応するポンププラ
ンジヤ４２の半径方向外方への変位を制御するよ
うになつている。或いは図示の実施例に対する代
替構成として、ストツパ部材９２はロータ１２の
軸線に対し平行に往復動し得るよう装着され、ま
たロータ１２の軸線に対し傾斜しローラシユー５
８の対応する傾斜した当接エツジ１１６により係
合可能な細長い当接リツプ部１１２を有し、これ
によりストツパ部材９２の軸線方向位置を調整す
ることにより対応するポンププランジヤ４２の半
径方向外方への運動の限界を調整するようになつ
ても良い。

第３図及び第４図に於て、引張りコイルばね１
２０がストツパ部材９２のインナエツジの下方に
装着されており、この引張りコイルばね１２０
は、ストツパ部材９２に作用する遠心力に助けら
れて、ストツパ部材９２を制御リング６８と係合
した状態に維持するようになつている。また引張
りコイルばね１２０は、これを引張り状態にて配
置すべく、ロータ拡径部３９及びストツパ部材９
２内に形成された対応する孔内に受けられる端部
１２２，１２３を有している。引張りコイルばね
１２０はストツパ部材９２が摺動係合部１０８，
１１０により与えられる傾斜軸線に沿つて容易に
摺動し得るよう十分な可撓性を有しており、これ
によりストツパ部材９２は制御リング６８によつ
て自由に軸線方向に調整されるようになつてい
る。かくして制御リング６８を角方向に調整し、
リセス７２の傾斜面７４とフオロワボタン７６の
係合によりこれに対応して制御リング６８を軸線
方向へ移動し、これに対応してストツパ部材９２
を軸線方向に調整することにより、プランジヤ４
２の外方へのストロークが調整され、各ポンプス
トロークにより供給される燃料のチヤージが制御
される。

全てのプランジヤ４２に対するストツパ部材９
２が制御リング６８によつて同時に調整され、従
つて制御リング６８の任意の角方向設定に応じ
て、複数対の対向するプランジヤ４２により、関
連する内燃機関の各シリンダへ燃料の均等なチヤ
ージが噴射供給される。

ローラシユー５８の半径方向外方への運動はロ
ーラシユー５８がストツパ部材９２と係合するこ
とにより停止され、各ローラシユー５８によつて
対応するストツパ部材９２に与えられる衝撃力は
それらの半径方向外方への運動の速度の２乗に比
例するので、ローラシユー５８の半径方向外方へ
の運動の速度を低減して、各ローラシユー５８に
よりその対応するストツパ部材９２に与えられる
高速度の衝撃力により発生する応力が最小限に抑
えられるよう、カムローブの傾斜は、前述の米国
特許第3883270号に示されている如く、穏やかな
ものであるのが好ましい。

以上の説明より、本発明によれば、燃料ポンプ
により加圧された燃料の一部を低圧供給またはポ
ンプ送りすることに頼らずに、各ポンプストロー
クにより供給される燃料の計量されたチヤージを
正確且確実に機械的に制御することができる。更
に、本発明によれば、一つの制御リング６８を回
動することによつてその制御リングの軸線方向の
位置を制御することにより、多様な制御を非常に
単純且効率良く行なうことができる。

以上に於ては本発明をその特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限
定されたものではなく、本発明の範囲内にて種々
の修正ならびに省略が可能であることは当業者に
とつて明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるロータリ燃料噴射ポンプ
の実施例を一部破断して示す解図的正面図であ
る。第２図は第１図に示された燃料噴射ポンプの
ロータの一部を示す解図的拡大分解斜視図であ
る。第３図はロータの一部を拡大して示す解図的
縦断面図である。第４図は第３図の線４−４によ
る解図的拡大部分縦断面図である。第５図は本発
明によるロータリ燃料噴射ポンプのカム及びフオ
ロア調節装置を示す解図的拡大部分縦断面図であ
る。 ８〜ロータリ燃料噴射ポンプ、１０〜ポンプハ
ウジング、１２〜ロータ、１３〜ロータボア、１
４〜スリーブ（ハウジング）、１５〜液圧デイス
トリビユータヘツド、１６〜移送ポンプ、１８〜
入口、２０〜出口、２２〜環状通路、２４〜通
路、２６〜吸入ポート、２８〜吐出ポート、３０
〜入口通路、３２〜出口通路、３４〜燃料コネク
タ、３６〜供給弁、３８〜軸線方向通路、３９〜
ロータ拡径部、４０〜プランジヤボア、４２〜プ
ランジヤ、４４〜高圧ポンプ室、４６〜カムリン
グ、４８〜ボア、５０〜タイミングピストン、５
２〜コネクタ、５４〜半径方向ボア、５５〜カム
内面、５６〜ローラ、５８〜ローラシユー、６０
〜駆動軸、６８〜制御リング、７２〜リセス、７
４〜傾斜面、７６〜フオロワボタン、８０〜間
〓、８２〜コネクタ、８４〜切欠き部、８６〜プ
ランジヤ、８８〜横方向ボア、９０〜固定ガイド
部材、９２〜ストツパ部材、９４〜固定ガイド部
材、９９〜スタブ軸、１００〜横方向ボア、１０
２〜リツプ部、１０４〜保持リング、１０８〜リ
ツプ部、１１０〜スロツト、１１２〜当接リツプ
部、１１４〜インナエツジ、１１６〜軸線方向エ
ツジ、１２０〜引張りコイルばね、１２２，１２
３〜端部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 内燃機関のためのロータリ燃料噴射ポンプに
   して、円筒状のロータボア１３と該ボアに開口す
   る入口通路３０及び出口通路３２を有するハウジ
   ング１４と、該ハウジングのロータボア内に中心
   軸線の周りに回転可能に支持され角方向に隔置さ
   れて半径方向に延在する複数個のプランジヤボア
   ４０と一端にて前記プランジヤボアの内端部に通
   じ他端にて吸入ポート２６及び吐出ポート２８に
   終わる内部通路３８とを備えたロータ１２とを有
   し、前記吸入ポート及び前記吐出ポートは前記ロ
   ータボア内にて前記ロータが回転するにつれて交
   互に前記入口通路３０及び前記出口通路３２と連
   通するようになつており、更に前記プランジヤボ
   ア内にそれに沿つて往復動可能に装着された複数
   個のポンププランジヤ４２と、前記ロータの一部
   に前記プランジヤボアの半径方向外端に隣接して
   形成された溝９６内に装着されたローラ５６とロ
   ーラシユー５８の複数個の組立体と、前記ロータ
   を囲み前記ローラと前記ローラシユーの組立体を
   介して前記ポンププランジヤを半径方向内向きに
   駆動する内側を向いたカム輪郭面を有するカムリ
   ング４６と、燃料吐出量を制御すべく前記ポンプ
   プランジヤの半径方向外向きのスロークを調節可
   能に制限するポンププランジヤストローク制御手
   段とを有し、前記ポンププランジヤストローク制
   御手段は前記ロータより斜面滑り係合によつて該
   ロータに対して半径方向及び軸線方向に移動可能
   に支持され前記ロータに対し軸線方向に移動され
   ることによりそれに対応して前記ロータに対し半
   径方向に移動されるストツパ部材９２を含み、前
   記ストツパ部材は前記ローラシユー５８にその半
   径方向外向きのストロークを制限すべく係合可能
   であり、更に前記ストツパ部材を前記ロータに対
   し軸線方向に調節可能に変位せしめる手段６８，
   ７４，７６を含んでいることを特徴とするロータ
   リ燃料噴射ポンプ。