JPH0364708B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には内燃機関に関し、そして更
に詳細にはジーゼル機関燃料噴射装置に使用する
ための燃料噴射ポンプに関する。

ジーゼル機関はそれ等の重量、価格、緩慢な加
速及び騒々しい運転のため過去においては主とし
てトラツク、機関車、船及び定置機関のような商
業用途に利用されており、それ等の運転の信頼
性、耐久性、そして経済性が最も重要である。し
かし乍ら、最近、ジーゼル機関は、自動車及び小
型トラツク、小型トラツクター等のような軽出力
車輛の使用により受け入れられるようになつて来
た。この受入れは、大部分、ガソリン不足及び高
価格と、ジーゼル機関の優れた燃料経済性と、音
の少いジーゼル機関の開発によるものであつた。

軽出力ジーゼル機関設計における共通の試み
は、燃料がその中に噴射される予備燃焼室のいく
つかの型式を利用することであつた。予備燃焼室
型機関の燃料噴射は噴射された燃料を分解及び分
散するよう設計されている撹乱効果により批評の
余地はないが、機関運転の経済性は単室式エンジ
ンの場合よりもいくらか低い。

最高可能な燃料経済性を有するジーゼル機関を
製造する緊急の必要性を考えて、設計者達は、こ
のような機関の最も困難な燃料噴射要件にもかか
わらず、軽出用単室式機関の設計の方へ向つてい
る。特に、単室式機関は、燃焼室内で充分な燃料
の霧化及び分散を与えるためはるかに高い燃料噴
射圧力を必要とする。予備燃焼室型機関では、
2000psi（約136Kg／cm²）から4000psi（約27Kg／cm²）
の燃料噴射圧力が適切であるが、これに対して単
室式機関の設計では、効率的な運転のためには
10000psi（約680Kg／cm²）から12000psi（約816Kg／
cm²）程度の噴射圧力が必要である。

軽出力ジーゼル用の燃料噴射ポンプの公知の形
式は対向したプランジヤー式回転分配型ポンプで
あり、これでは、燃料のポンプ作用は、回転部材
内に配置されている２又はそれ以上の対向するピ
ストンによつて行なわれ、そのピストンは内部リ
ングカムの突出部とピストンタペツト組立体との
係合によつて半径方向、内方へ動かされる。この
型のポンプは比較的簡単な、コンパクトなポンプ
を提供しており、これは低圧用の多く軽出力ジー
ゼル機関に適していた。その普通の形式では、こ
のようなポンプは大部分所謂「入口計量（inlet
metering）」型である燃料計量装置によるため高
圧噴射用には適していない。この装置ではポンプ
作用ピストン（pumping piston）は、ポンプ作
用室内に計量された燃料量を導入するため充分な
量だけそれ等の充填サイクル中に変位される。そ
の結果、ピストン速度カーブの下方側でのみポン
プ作用が行なわれ、従つて流量つまりポンプによ
つて生ずる圧力は比較的低いオーダであり、一般
に4000psi（約272Kg／cm²）以下である。

本発明では、対向したピストン式回転分配型の
ポンプが使用されているが、しかしポンプ作用室
の完全充填、つまり空転のときでもポンプ作用ピ
ストンの全行程を利用しており、且つ比較的単純
な、そしてコンパクトなポンプ構造体の中に新規
なポート閉止、計量及びタイミング進め装置を設
けている。

このポンプは機関の速度に比例する速度で駆動
されるロータを含んでおり、このロータは対向し
ているピストン及び関連するタペツト組立体を支
持しているポンプ本体と、ポンプ作用室の充填、
同様に燃料の計量及び噴射タイミング機能を行な
うため、協働するポート及びスロツトを介して流
体ヘツド及び逃しスリーブと協働する分配軸とを
具備している。ポンプ本体は流体ヘツドの一方側
のハウジング室内に配置され、そして流体ヘツド
内の孔を通り延びている分配軸によつて支持され
ている。分配軸は流体ヘツドを超えて燃料ギヤラ
リー（fuel gallery）内へ延びておりその中で燃
料は供給ポンプにより圧力を維持されている。燃
料ギヤラリー内の分配軸に取付けられている逃し
スリーブは燃料計量を制御するため調速機により
分配軸に沿つて軸線方向へ移動される。分配軸内
の中央孔は一方端をポンプ作用室に連結し、そし
て他端を、ポート及びスロツト装置を介して、逃
しスリーブにより閉じられないとき燃料ギヤラリ
ーに連結している。中央孔と連通している分配軸
内の分配スロツトは流体ヘツド内の分配ポートと
順次整合し、これを通り燃料は流体ヘツド内の通
路を通りポンプの端に取付けられている噴射器出
口取付具へ導かれている。

ポンプ本体と同心であり且つ重なつている内部
リングカムは機関シリンダー数に等しいいくつか
の内部カム突出部を含んでいる。ピストンタペツ
ト組立体は内方へピストンを駆動するためカム突
出部に係合し、これによりポンプ作用室からの燃
料は分配スロツトを経て、そして噴射器通路を経
て、逃げスリーブが逃げポートを閉じるよう位置
づけされている時噴射ノズルへポンプ作用により
送られる。噴射始めは分配軸のポートクロージン
グスロツト（port closing slot）閉止によつて制
御され、これは本発明の第１実施例では螺旋形で
あり、そして燃料ギヤラリーと連通している流体
ヘツド内のポートと協働している。この実施例で
は、噴射のタイミング進みは、流体ヘツドカムに
対するロータの軸線方向への移動によつて行なわ
れ、その結果分配軸内の逃しスロツト及びポート
クロージングスロツトの螺旋形によりタイミング
の進み又は遅れが行なわれる。軸線方向のロータ
の移動は、機関の速度又は負荷に応答していくつ
かの方法で行うことができるけれども、好ましい
実施例では、この移動はボール保持傾斜（ball
detent ramps）を有する対向するボールプレー
トの使用により行なわれ、この中で複数のボール
はボールプレートの一方の回転がボールプレート
の軸線方向の分離を行なうように配置されてい
る。好ましい実施例では、ボールプレートの一方
は回転運転のためカムに連結されそして機関速度
に従つてカムを回転的に位置づけする手段が設け
られ、これが同時にロータの軸線方向の移動及び
燃料噴射のタイミングの変更を提供している。

本発明の他の実施例では、ロータは軸線方向に
動かないが、しかしタイミングも計量も同じよう
に逃しスリーブによつて制御される。ポートクロ
ージングスロツト及び逃しスロツトは共に逃しス
リーブ上に配置されており、そして分配軸内のポ
ートと協働しており、逃しスリーブの軸線方向の
移動が燃料の計量を制御し、一方逃しスリーブの
ハウジングが噴射のタイミングを制御する。逃し
スリーブの回転は内部リングカム上のカム表面に
連結されている押し棒によつて、又はリングカム
の回転が機関の速度変化によつて逃しスリーブの
回転的な位置変化、つまり噴射タイミングの変化
を生ずるようなリングカムへの軸及びクランクリ
ンク装置によつて行なうことができる。

従つて本発明の主たる目的は、10000psi（約680
Kg／cm²）から12000psi（約816Kg／cm²）の程度の比
較的高噴射圧力を与えることができる回転分配式
対向ピストン型の燃料噴射ポンプを提供すること
である。

本発明の更に他の目的は自動噴射タイミング進
み機構を含んでいる上述の如き燃料噴射ポンプを
提供することである。

本発明の他の目的は、電子調速、電子タイミン
グ制御及び噴射率の電子制御に特に適している上
述の如き燃料噴射ポンプを提供することである。

本発明の更に他の目的は経済的に製造すること
ができる比較的簡単な、コンパクトな設計の上記
の如き燃料噴射ポンプを提供することである。

本発明のその他の目的及び利点は、添付図面を
参照して考察すれば、その実施例の下記の詳細な
る説明から容易に明らかであろう。

図面、特にその第１図を参照して説明すると、
ハウジングによる燃料噴射ポンプ３０が図示され
ており、そしてこれは不規則な形状のハウジング
部材を含んでいるハウジング組立体３２を含んで
いる。ポンプ駆動軸３６はハウジング部材３４の
孔３８内に回転可能に配置されており、この孔は
スリーブ軸受４０及びシールリング４２を含んで
いる。この軸の一端３６ａはハウジング３４を超
えて延びており、且つ歯車装置のようなものによ
つて、エンジン速度に比例する速度で、標準的に
はエンジン速度の1/2で回転するため、機関に直
接連結されるようになつている。ハウジング組立
体はポンプを直接的に機関に取付けるのを容易に
するため取付フランジ４４を含んでいる。

ゲロター（gerotor）ポンプとして知られてい
る従来の型式の供給ポンプ組立体４６は、軸３６
によつて回転駆動される内部ポンプ要素４８と、
内部要素４８の突出部４８ａにより回転駆動され
る外部ポンプ要素５０とを含んでいる。外部要素
５０の円筒状外壁はハウジング部材３４の偏心的
に配置された孔５２内に回転のため配置されてい
る。ポンプ要素４８及び５０は公知の如く協働
し、内部要素４８の突出部４８ａは、これ等の要
素が回転するときその間に導入された燃料に圧縮
を与えるため外部要素５０の輪郭をもつた凹部と
協働する。ハウジング部材３４のより大きな孔５
６内に配置されている締付板５４がポンプ要素４
８及び５０を所定位置に保持し、且つ孔５２によ
つて形成されているポンプ室を囲うのに役立つて
いる。第３図に示されている如き締付板５４の面
の燃料入口溝及び燃料出口溝５８及び６０は供給
ポンプ要素４８及び５０と協働し、且つポンプ要
素の反対側のハウジング部材内の類似形状の溝に
バランスしている。

タンクからの燃料はいくつかの過段階を通過
後、燃料入口取付具６２を通りポンプ入り、そし
て通路６４（部分的にのみ示されている）を通り
供給ポンプ組立体へ送られる。供給ポンプからの
加圧された燃料は、ハウジング部材３４内の出口
溝６６から通路６８を経て圧力調節弁組立体４７
へ送られ、その一方側または取付具６２を経て入
つてくる（通路は図示せず）燃料の入口に連結さ
れている。圧力調節弁組立体４７はエンジン速度
に対応する圧力に、給ポンプ出口６６からの燃料
の圧力を維持する。出口６６からの加圧された燃
料はまた通路７０を経てハウジング３４の下方部
分のピストンシリンダー組立体のシリンダー７２
内へ送られる。この目的については下記に詳述す
る。付加的な通路（図示せず）が、供給ポンプ出
口６６をポンプの対向端の燃料ギヤラリー
（gallery）７４に連結し、これは常に加圧された
状態に保たれ且つそこから燃料はエンジン噴射ノ
ズルへポンプで送り込むためのポンプ作用室
（pumping chamber）内へ流入する。

駆動軸３６の内部端は孔５６により形成されて
いる室内に延び、そしてその上にピツクアツプ
（Pick up）歯車７６を含み、その回転速度はハ
ウジングを介して延びている磁気検知器７８によ
り検知される。検知器７８は、エンジン及びポン
プの速度変化を監視するため、電気的信号を電気
的な調速機（図示せず）へ伝える。

流体ヘツド８０はハウジング部材３４の孔８２
内に配置されており、そしてそれにボルト８４
（第１５図）によつて固定されている。流体ヘツ
ドはハウジング部材の肩部８６上に置かれてお
り、そしてシールリング８８によつてそれに対し
て流体気密関係にシールされている。流体ヘツド
は同心的にそこを通過し、且つポンプ軸線及び駆
動軸３６の軸線と整合している孔９０を含んでい
る。孔９０内に配置されているヘツドスリーブ９
２は、ポンプロータ９４のための軸受面を内方に
備えており、このポンプロータ９４は一体のユニ
ツトとしてポンプ本体９６及び比較的小さい直径
の分配軸９８を含んでいる。軸３６により回転駆
動されるロータ９４はまた下記に詳述する如く、
噴射タイミングを変更するため軸線方向に動く。

第１図、第５図及び第６図に示されている如
く、軸３６とロータ９４との間の駆動連結は、90
度の間隔でその中にスロツト１０２を有している
カツプリング部材１００を含んでいる。180度の
位置で対向している駆動軸３６の突起１０４は直
径的に対向している一方のスロツト１０２内へ滑
動可能に延びており、一方ロータから延びている
同じような突起１０６はカツプリング部材１００
の残りのスロツト１０２内に延びている。軸３６
の軸線方向の孔１１０内に置かれている圧縮スプ
リングがカツプリング部材１００を押し且つロー
タに対してカツプリング部材を保持している。こ
のスプリングはまた、緊付板５４に係合している
スラストワツシヤー（thrust washer）１１２を
押しているそのフランジで駆動軸３６をロータか
ら離そうとするのに役立つている。従つて、駆動
軸の突起１０４がカツプリング部材１００のスロ
ツト内を滑るので軸３６の方へ及び軸３６から離
れるロータの軸線方向への移動を行なうことがで
きる。従つてカツプリング部材は駆動軸とロータ
とのいかなる僅かな不整合をも修正するための一
形式の自在継手として役立つばかりでなく軸の方
へそして軸から離れるロータの軸線方向の移動を
も可能にしている。

ポンプ本体９６はロータの片持で支えられた部
分を具備しており、この中に、ヘツドの半径方向
の孔１１４内に配置されている複数の対向してい
る燃料ポンプ作用ピストン（fuel pumping
piston）１１２が配置されている。孔１１４はそ
れ等の内側端で交差しており、孔の隣接する部分
と共にその交差部分は燃料ポンプ作用室１１６を
具備している。図示のポンプでは、４つのピスト
ンが示されているが、しかしピストンの数は機関
のシリンダー数及びポンプの出力要件によつて変
化することが出来る。ピストンの数は標準的には
偶数のシリンダーを有する機関に対しては２又は
４であり、又は奇数のシリンダー、例えば５シリ
ンダーを有する機関に対しては３である。

第４図に最も明らかに示されている如く、タペ
ツト組立体１１８は各々のピストン１１２に設け
られ、そしてタペツトシエル（tappet shell）１
２０と、、ピポツトピン１２２と、ローラ１２４
を含んでいる。タペツト組立体ローラは、ハウジ
ング部材３４の孔１３０内に回転可能に配置され
ている内部リングのリングカム１２８の内部カム
表面１２６に係合している。第４図に示す如く、
リングカム１２８の突出部１３２とタペツトロー
ラとの係合がピストンの内方への運動を生じ、そ
してポンプ作用室１１６内で燃料のポンプ作用
（pumping）を行なう。

第６図に示されている如くタペツト組立体はネ
ジ１３６によりポンプヘツドに固定されている保
持リング１３４によつて所定の位置に保持されて
いる。ワツシヤー１３８はポンプヘツドの対向す
る側で同じような機能に使われている。

第１図及び第４図に最も明らかに示されている
如く、機関のタイミングに対してピストンポンプ
作用運動のタイミングを変更するようにリングカ
ム１２８を回転するための手段が設けられてい
る。図示されている実施例では、この機能は、ピ
ストン１４２が滑動可能に配置されているハウジ
ング部材３４内のシリンダー状孔を具備している
ピストンシリンダー組立体１４０によつて行われ
る。圧縮スプリング１４４は第４図に示されてい
る如く、ピストンを左方へ動かすためピストン１
４２を押し、且つスプリングハウジング部材１４
６を押している。通路７０からの加圧された燃料
は孔７２に入り、そしてスプリングの力に逆つて
ピストンに対して力を与える。従つてピストン
は、機関速度と燃料圧力の変化から見て機関速度
の関数として位置づけされる。抽出通路（図示せ
ず）が孔７２の加圧された部分をハウジング孔５
６に連結し、これは更にハウジング部材３４の頂
部のドレイン導管取付具１４８により流出するた
め通気される。

ピストン１４２は、ピポツトピン１５０により
カム１２８に連結され、このピポツトピン１５０
はハウジング部材３４内の開口１５２を通つて延
びそしてリングカムにネジにより連結されてい
る。ピポツトピン１５０は、ピストンが移動する
ときピストンを横切つている孔１５６内で回転す
るローラ１５４内の孔の中へ延びている。ピン１
５０はピストン内のテーパーのついたスロツト１
５８を通過し、このテーパーのついたスロツト１
５８は、エンジン運転状態により必要なだけリン
グカムを進めるため充分なピストン行程を可能に
している。

分配軸内の中央孔１６０はポンプ作用室と連通
しており、そして燃料ギヤラリー（gallery）７
４からポンプ作用室へ燃料を供給するのに役立つ
ている。孔１６０はまたポンプにより押出された
燃料のための導管として役立ち、ポンプで押出さ
れた燃料は分配スロツト１６２により、ヘツド内
の通路１６６及び噴射器出口取付具１６８に連結
している。ヘツドスリーブ９２内の分配ポート１
６４へ順次に分配される。第１５図の出口取付具
の数、同様にリングカム１２８上の突出部の数か
ら得られる如く、図示されているポンプは４シリ
ンダー機関に適合している。

上記の回転分配機能に加えて、分配軸孔１６０
はまた噴射開始を決定するポートクロージングポ
ート（port closing ports）並びに噴射時間、つ
まり燃料の計量を制御する逃しポート（spill
ports）と連通している。分配軸内のポートクロ
ージングスロツト１７０はヘツドスリーブ９２内
のポートクロージングポート１７２と協働し、後
者のポートはスリーブ９２の端部の環
（annulus）１７４により燃料ギヤラリー７４と
連通している。スロツト１７０とポート１７２と
の連通期間中、分配孔１６０は燃料ギヤラリー７
４と導通しており、そしてポンピング室はポンピ
ング室の充填中そこから燃料を受取るため、又は
噴射始めの前にその中にポンプで送入するためギ
ヤラリーに対して開放している。スロツト１７０
及びポート１７２の主たる目的は噴射開始を決定
するのみならず、ポンプ作用間隔（pumping
interval）の間にポンピング室に燃料を再供給す
るためポートを充すのに役立つている。

逃しスリーブ即ち計量スリーブ１７６が燃料ギ
ヤラリー７４内の分配軸９８の延長端部上に滑動
可能に配置されており、これは分配軸上に軸線方
向に滑動するように配置され、しかもギヤラリー
ケーシング１８０から上方へ延び且つ逃しスリー
ブの底部の溝と協働している案内１７８によつて
回転運動を抑止されている。分配軸内の逃しスロ
ツト１８２は孔１６０と燃料ギヤラリ７４との間
の連通を与えるため逃しスリーブの逃しポート１
８４と協働しており、従つて噴射を終らせる。

逃しスリーブ１７６は、ハウジング組立体の頂
部に取付けられている軸線方向のステツピングモ
ータ（stepping motor）１８６により燃料の計
量を行なうため分配軸上に軸線方向に位置づけさ
れている。第１１図に示されている機械的リンク
装置がモータと逃しスリーブとを連結している。
このリンク装置はケーシング１８０に回転可能に
取付けられている垂直軸１８８を含み、且つその
上方端に連結されているクランクアーム１９０を
有しており、このクランクアーム１９０は更にス
テツピングモータ１８６に連結されている二叉ア
ーム１９２に連結されている。第２クランク１９
４は、軸１８８の下方端に連結されており、この
軸１８８は逃しスリーブ１７６内の円周方向の溝
に係合している下方に延びている作動フインガー
１９６を支持している。第１図に示されている如
く、ステツピングモータ１８６のアーム１９２の
左方への運動は従つて逃しスリーブ１７６の右方
向への運動を生ずる。ステツピングモータ１８６
は電気的調速機回路に接続され、従つて燃料計量
の電的制御を可能にしている。

第１２図より第１４図を参照して説明すると、
逃しスロツト１８２、ポートクロージングスロツ
ト１７０及び分配スロツト１６２は分配軸の軸線
に対して螺旋形に傾斜されている。従つて逃しス
リーブ機能が燃料を計量する方法は、特に第１４
図を参照して明らかであり、これでは実線の燃料
零から破線の燃料位置100％までの逃しスリーブ
の移動許容範囲が図示されている。

第１３図及び第１４図は展開図でありそして分
配軸スロツトと逃しスリーブ１７６及びヘツドス
リーブ９２との協働の方法を示している。第１３
図を参照すると、ポートクロージングスロツト１
７０は丁度ポート閉じポート１７２を通過して、
噴射始めを合図している。分配ポート１６２は分
配ポート１６４の１つと整合しており、逃しスロ
ツトが逃しポート１８４の一つと整合するまで特
定の分配ポートに連結されている噴射ノズル内へ
燃料をポンプ送入することができる。このとき、
分配軸孔１６０は燃料ギヤラリー７４に連通し、
そしてポンプ作用室はギヤラリー圧力まで低下さ
れ噴射ノズルを閉止させる。

燃料噴射のタイミングの進みは、機関速度の増
加の関数として軸線方向にロータ９４を動かすこ
とにより行なわれる。第１４図において、ロータ
は増加されたエンジン速度に応答して右へ移動さ
れたときが図示されており、従つて分配スロツト
１６２、ポートクロージングスロツト１７０及び
逃げスロツト１８２のねじれ角度によりこれ等の
スロツトとこれ等に関連するポートとの早期の係
合を生ずる。スロツトのねじれ角度は同一である
から燃料の計量は、噴射の早期終りが噴射の等し
い早期開始により相殺されるので、ロータのこの
ような軸線方向への移動により影響されない。

エンジン速度に従つてロータを軸線方向に移動
するために種々の装置が使用されるけれども、図
示されている実施例では、一対のボールプレート
２００及び２０２が、プレート上のボール傾斜部
２０６内に配置されている複数のボール２０４と
共に並置の関係に配置されている。従つてプレー
トの相対的回転は、ボールがボール傾斜部上で異
なる位置をとるときプレートの軸線方向の間隔を
変化するのに役立つている。

ボールプレート２０２は、その上方端で延びて
いる舌片２０８を含み、これはカム１２８内のス
ロツト２１０に係合している。従つてボールプレ
ート２０２はエンジン速度の関数としてカム１２
８と共に回転する。エンジン速度が増加すると、
第４図に示されている如くカム１２８が反時計の
針の方向に回転し、ロータはボールプレート及び
ボールの作用によつて第１図に示されている如く
右方へ動き、従つて燃料噴射のタイミングを進ま
せる。第１０図において、第１図に示されている
如くポンプは、進んだタイミング位置に動かされ
たロータで図示されている。スプリング１０８の
許容圧縮力及びロータを駆動軸３６に連結してい
る滑りカツプリング１００から見て、このような
ロータの移動が許される。更に、タペツトローラ
１２４はカム１２８内で軸方向に滑ることがで
き、このカム１２８は第１図に示されている如く
このような移動に適合するのに充分な幅をもつて
いる。同じように、ボールプレート２０２の舌片
２０８は、第１図に示されている如くカム１２８
のスロツト２１０内で軸線方向に滑動するのに充
分な空間を有している。スプリング１０８は遅れ
たタイミング位置の方へロータを戻し、且つボー
ルプレートを連続してボールとの係合を維持する
のに役立つている。

緩衝器組立体２１２は、流体ヘツド８０の孔２
１６内に滑動可能に配置されているピストン２１
４を含んでいる。圧縮スプリング２１８はストツ
プリング２２０の方へピストン２１４を押すため
設けられている。孔２１６は燃料ギヤラリー７４
内へ開放され、そして噴射終りに燃料逃げの際生
ずるギヤラリー７４内の圧力の脈動は、この燃料
の脈動を吸収するため瞬間的に燃料ギヤラリーの
容積を効果的に膨脹して、スプリング１２８に対
する緩衝ピストンの弾性力により吸収される。ス
プリング２１８によつて占められている孔２１６
の部分はハウジング孔５６内の室内へ通気されて
おり、従つて緩衝ピストンの右側は実質的に低い
大気圧にある。

第１６図において、カーブＡはロータの回転角
に対してプロツトされたポンプピストン１１２の
ピストン速度を表わしている。カーブＢはロータ
回転に対してプロツトされたカムリフトを表わし
ている。最高ポンピング圧力を得るためには、ポ
ンプ作用間隔（pumping interval）は高ピスト
ン速度の期間中、そして好ましくはピストン速度
の増加中に行なわれなければならない。従つて、
噴射開始のための好ましい時は、速度カーブ上の
Ｃ点によつて示され、典型的な終りがＤ点によつ
て表わされている。この例の場合の角噴射時間
（angular duration of injection）は距離Ｅによ
つて表わされている。大きな燃料送出し量の例で
は、角度長さ（angular length）E′の噴射時間と
なるF′点まで噴射は終らない。

ポンプのタイミングを進めるため、リングカム
１２８自身が上述の如く回転され、その結果生じ
たラインB′へのカムリフトカーブの移動が破線
で示されている。これはまたピストン速度カーブ
を一点鎖線で示されている新しい位置A′に移す
効果を有している。噴射の開始及び終りはまたカ
ムの進みと共に進められるので、噴射は新しい点
C′で開始され、そして噴射の終りは同じように線
図上のD′点及びF′点によつて示される如く移され
る。

本発明の実施例の前述の説明、並びに第１６図
の線図の論述から、ボールプレート組立体によつ
て行なわれる如きロータの移動と共にリングカム
の移動が、ピストン速度カーブの好ましい部分上
に噴射間隔を維持することが判る。しかしなが
ら、いくつかの機関運転状態の下で、噴射間隔
を、異なる噴射率を与えるため速度カーブに沿つ
て一方向又は他の方向に移すことが望ましいこと
がある。これは、標準的に、流体ヘツド８０に対
して所定の位置に固定されているボールプレート
２００を回転するための手段を設けることにより
単にこのポンプを用いて極めて容易に達成するこ
とができる。第１ａ図の分解斜視図では、ボール
プレート２００は延長しているアーム２２２と共
に示されており、この延長しているアーム２２２
は作動装置２２４に連結するためポンプハウジン
グを通つて延びている。従つてボールプレート２
００の回転は、ピストン速度カーブ上の噴射間隔
を移動するため機関の運転状態に従つて制御さ
れ、そしてこれにより所望の噴射率を得ることが
できる。作動装置２２４は任意の所望の形式をと
ることができるけれども、好ましい形式はモータ
１８６に類似のステツピングモータのような電気
的な作動装置であり、これは機関全体の運転を監
視するマイクロプロセツサーのような中央電気制
御装置から制御することができる。

図示されそして説明された実施例は、機関速度
の関数としてポンプのタイミングを調整するのに
役立つタイミングの進み装置を示したけれども、
タイミングはまた機関負荷のような他の機関状態
の関数でもあり得ることは明らかであり、そして
本発明はそのような運動にも容易に適合すること
ができる。例えば、ピストン１４２に加えられる
圧力は機関の状態に従つて変えられ且つ電子工学
的に細かく調和させることができる。他の実施例
では、カムの回転は図示されている流体力学的作
動装置の代りに電気的作動装置によつて直接制御
することができる。

同じように、直接機械的リンク装置が、カムの
回転に従つて噴射タイミングを変化するために示
されたけれども、電気的な又は流体的な手段のよ
うな独立の手段を、機関の状態の関数として噴射
タイミングを変化するために設けることができ
る。

第１図の実施例にて示したリングカムと独立し
たロータの軸線方向の移動は、それが噴射率の制
御を可能にするので、燃料噴射ポンプを自動車に
使用するとき特に価値がある。直噴式でない
（indirect）エンジンと直噴式エンジンとでは、
燃料噴射のタイミングと噴射率に対する要求が反
対となる。排気ガスの煙りを少なくしたい場合に
は、直噴式でないエンジンにおいては噴射のタイ
ミングを遅らせなければならないが、直噴式エン
ジンにおいては噴射のタイミングを早めなければ
ならない。アイドリング時の騒音を低下させるた
めには、直噴式でないエンジンにおいては噴射率
を低下させなければならない。しかるに、直噴式
エンジンにおいてはむしろ高い噴射率としなけれ
ばならないが、騒音を最低に保つためには燃料噴
射のタイミングを遅らせなければならない。

貨物を満載したトラツクを中程度の速度で走行
させる場合、高い噴射率を必要とするが、高速で
走行しようとする場合、特に軽負荷用のエンジン
においては噴射率をしばしば低下させる必要があ
る。

以上のとおり、燃料噴射ポンプが燃料噴射のタ
イミングと噴射率を独立して調整できることは重
要であり、これは、燃料噴射タイミング制御手段
と独立してロータを軸線方向に動かすことができ
る噴射率制御手段を有する本発明の燃料噴射ポン
プによつて達成することができる。

第１図の図示されている実施例では、逃げスロ
ツト及びポートロージングスロツトのねじれ角は
同じであるが、所望により、これ等のねじれ角は
異なつてもよく、従つてエンジンタイミングの関
数として計量される燃料量を変化する。

本発明の有利な特徴は、ロータ及び逃しスリー
ブを分配軸の両端に設置したこと、分配軸の径の
減少により軸の漏れを最少にできたことと、一方
ロータ支持のため適切な強度が与えられているこ
とである。

ゲロータ（gerotor）型供給ポンプが図示され
ているが、他の型式の確実な容積式ポンプ、例え
ば歯車ポンプ、ベーン型ポンプ等を使用すること
もできる。

同じように、他の型式の緩衝器、例えば金属ダ
イアフラム型緩衝器を図示のピストン型緩衝器の
代りに使用することができる。

本発明の精神及び範囲から逸脱することなく当
業者により構造の細部の変更を行うことができる
ことは明かである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料噴射ポンプを長手方
向に切断したときの断面図である；第１ａ図は第
１図のポンプのボールプレート組立体を示してい
る分解斜視図である；第２図は供給ポンプの詳細
を示している第１図の２−２線に沿つて切断した
ときの断面図である；第３図は付加的な供給ポン
プの詳細を示している第１図の３−３線に沿つて
切断したときの断面図である；第４図はポンプ本
体、リングカム及び機関速度によりカムを回転す
るための手段を示している第１図の４−４線に沿
つて切断したときの断面図である；第５図は第１
図の５−５線に沿つて切断したときの部分的な断
面図である；第６図は第１図の６−６線に沿つて
切断したときの断面図である；第７図はボールプ
レートの一方の詳細を示している第１図の７−７
線に沿つて切断したときの断面図である；第８図
は第７図に示されているボールプレートの一部分
の拡大部分図である；第９図は第８図の９−９線
に沿つて切断したときの断面図である；第１０図
は第１図に示されているようなポンプの部分図で
あるがポンプロータは進みタイミング位置へ移動
されている；第１１図は調速機制御リンク装置の
詳細を示している第１図の１１−１１線に沿つて
切断したときの部分断面図である；第１２図はヘ
ツドスリーブ及び逃しスリーブが破線で示されて
いるロータの拡大平面図である；第１３図は分配
器、分配器に対するポート閉止及び逃しスロツ
ト、ポート閉止及び逃しポートの関係を示してい
る展開図である；第１４図は機関の速度進みに応
答して右へ軸線方向に動かされた分配軸を示して
いる第１３図に類似の図である；第１５図は第１
図のポンプの左端立面図である。第１６図はポン
プの２つの異なるタイミング位置に対するカムリ
フトカーブと共にピストン速度カーブを示してい
るグラフである； ３０……燃料噴射ポンプ、３６……ポンプ駆動
軸、４６……供給ポンプ組立体、４８……内部ポ
ンプ要素、５０……外部ポンプ要素、７４……燃
料ギヤラリー、８０…流体ヘツド、９２……ヘツ
ドスリーブ、９４……ポンプロータ、９６……ポ
ンプ本体、９８……分配軸、１１２……燃料ポン
プ作用ピストン、１４４……圧縮スプリング、１
５０……ピポツトピン、１６２……分配スロツ
ト、１６０……分配軸孔、１７０……ポートクロ
ージングポート、１７６……逃しスリーブ、１８
６……ステツピングモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ジーゼル機関のための燃料噴射ポンプであつ
   て、 ハウジング３２，８０，１８０と、 該ハウジング内に配置されているロータ９４
   と、 機関速度に対応する速度で該ロータを回転駆動
   する駆動軸３６と、 ここで、前記ロータは、ポンプ本体９６及び駆
   動軸の向かい合つた側にある分配軸９８を具備
   し、 該ロータの分配軸９８を回転可能に支持するた
   めの前記ハウジング８０内に設けられた孔９０
   と、 前記ポンプ本体９６の半径方向の孔１１４内に
   配置されている対向したピストン１１２と、 ここで、該半径方向の孔１１４は交叉してポン
   プ作用室を形成し、 前記ロータ９４の回転により前記ピストン１１
   ２のポンプ作用運動を与えるために該ロータ９４
   と同心的に前記ハウジング８０内に配置されてい
   る内部リングカム１２８と、 機関の運転状態の変化に対応して該リングカム
   １２８の回転的な位置を変化させる手段１４０を
   具備する、機関の運転状態に基づき燃料噴射のタ
   イミングを調節するタイミング制御手段１４０，
   １５０，１２８と、 前記ポンプ作用室１１６と連通している、前記
   分配軸９８内の軸線方向の孔１６０と、 前記分配軸９８内の分配スロツト１６２と、 前記ハウジング８０内の間隔をあけられた複数
   の分配ポート１６４と、 ここで、前記分配スロツト１６２は前記ロータ
   ９４の回転により該分配ポート１６４と順次に整
   合し、 機関噴射ノズルに前記分配ポート１６４を連結
   するために、該分配ポート１６４と連通してい
   る、前記ハウジング８０内の通路手段１６６と、 前記ハウジング１８０内の燃料ギヤラリー７４
   と、 該燃料ギヤラリー７４へ燃料を加圧して供給す
   るポンプ手段４６と、 前記燃料ギヤラリー７４内の前記ロータ９４上
   の逃しスリーブ１７６と、 前記ロータ９４上のスロツト及びポート１８
   ２，１８４と、 ここで、前記逃しスリーブ１７６は、燃料噴射
   の終了をもたらすために、前記分配軸の孔１６０
   と燃料ギヤラリー７４との連通を与え、 スロツトは、分配軸９８の軸線に対して螺旋状
   に配置され、 機関の運転状態及び燃料要求度により前記ロー
   タ９４に対して前記逃しスリーブ１７６の位置を
   変更するための燃料計量制御手段１８６と、 を具備して成り、 前記逃しスリーブ１７６は、前記ロータ９４の
   分配軸９８上に位置し、 分配軸９８とハウジングにおけるポート閉鎖手
   段１７０，１７２は、前記ピストン１１２のポン
   プ行程が初期の位置にある間前記分配軸の孔１６
   ０と前記加圧された燃料ギヤラリー７４との間の
   流体連通を与え、そして燃料噴射の開始のために
   かかる流体連通を中断し、 ここで、該ポート閉鎖手段は、前記分配軸９８
   の軸線に対して螺旋状に配置されたポートクロー
   ジングスロツト１７０と、ポートクロージングポ
   ート１７２から成り、 前記タイミング制御手段は、逃しスロツト１７
   ６及びハウジング８０に対して前記ロータ９４を
   軸線方向に動かす手段２０２，２０６，２０８を
   更に具備し、これによつて前記ポート閉鎖手段１
   ７０，１７２の閉鎖のタイミング及び逃しスリー
   ブと分配軸の前記スロツト及びポート手段１８
   ２，１８４の開放のタイミングを同時に変化さ
   せ、 予め設定された機関運転条件及び独立した他の
   機関変動因子に従つて噴射率を選択的に変化させ
   る噴射率制御手段２００，２２２，２２４を備
   え、該噴射率制御手段２００，２２２，２２４
   は、前記タイミング制御手段２０２，２０６，２
   ０８と独立して前記ロータ９４を軸線方向に動か
   すためにそしてタイミングの制御と実質的に独立
   して噴射率を調節するために、働くことを特徴と
   する燃料噴射ポンプ。 ２ 前記ロータ９４を軸線方向に動かす前記手段
   は、一対の並置されたボールプレート２００，２
   ０２と、該ボールプレートの各々の上の複数のボ
   ール傾斜部２０６と、該プレートの間の該ボール
   傾斜部内に配置されている複数のボール２０４
   と、ボールプレートの間の軸線方向の間隔を変化
   させるために該ボールプレートの相対的な回転を
   与える手段１２８，２２４とを具備していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料噴
   射ポンプ。 ３ 前記ボールプレートの一方２０２は、噴射の
   タイミングを変化させるために前記リングカム１
   ２８と共に回転するように該リングカム１２８に
   連結され、前記ボールプレートの他方２００は、
   噴射率を変化させるため別個の手段２２２，２２
   ４によつて回転可能であることを特徴とする特許
   請求の範囲第２項記載の燃料噴射ポンプ。