JPH041320Y2

JPH041320Y2 -

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Publication number: JPH041320Y2
Application number: JP52185U
Authority: JP
Priority date: 1985-01-09
Filing date: 1985-01-09
Publication date: 1992-01-17
Also published as: JPS61118939U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、エンジン回転数に応じて燃料の噴射
進角量を調整するスピードタイマ機構を有する燃
料噴射ポンプの改良に関するものである。

（従来技術）燃料噴射ポンプは一般に、実開昭57−78740号
公報に示すように、エンジン回転数に応じて燃料
の噴射進角量を調整するためのスピードタイマ機
構が設けられている。このスピードタイマ機構
は、ハウジングに形成されたシリンダ内に摺動自
在に嵌挿されたタイマピストンと、該タイマピス
トンの一端面側において画成されポンプ回転数に
応じて増大する油圧が供給される高圧室と、前記
タイマピストンを前記高圧室側へ付勢するリター
ンスプリングとを備えて、エンジン回転数が増大
すなわちポンプ回転数の増大に伴う高圧室への供
給油圧増大により、タイマピストンがリターンス
プリングに抗して変位し、この変位位置に応じた
噴射進角量が設定されることになる。そして、上
記エンジン回転数に対する噴射進角量の変化の様
子は、リニアに変化されることになる。

ところで、エンジン回転数に対する噴射進角量
の関係は、必らずしもリニアなものが要求される
のではなく、低回転域と高回転域とでは異なるの
が一般である。すなわち、副室式のものにおいて
は、第４図に示すように、NO_X減少のため低回
転域ではエンジン回転数に対する噴射進角量の変
化度合が比較的小さいことが望まれる一方、排気
温度、スモークの関係から高回転域では、上記変
化度合が比較的大きいことが望まれる。また、直
接噴射式のものにおいては、主として、エンジン
回転数に応じて変化するスワールの勢いに対処す
べく、燃費、出力、有害成分等の関係から、前記
変化度合が、第５図に示すように、副室式のもの
とは逆の関係になることが望まれている。

このように、エンジン回転数に対する噴射進角
量の変化度合の要求が、エンジンの低回転域と高
回転域とでは異なるにも拘らず、従来のスピード
タイマ機構ではこの要求に応じることができず、
何等かの対策が望まれるものである。勿論、例え
ば別途電磁式のアクチユエータを用いて、噴射進
角量を電子制御することも考えられるが、この場
合は極めて高価になつてしまう。

（考案の目的）本考案は以上のような事情を勘案してなされた
もので、従来からの機械式のスピードタイマ機構
を工夫して、エンジン回転数に対する噴射進角量
の変化度合を、エンジン回転域に応じて異ならせ
ることができるようにした燃料噴射ポンプを提供
することを目的とする。

（考案の構成）前述の目的を達成するため、本考案にあつて
は、次のような構成としてある。すなわち、ハウジングに形成されたシリンダ内に摺動自在
に嵌挿されたタイマピストンと、該タイマピスト
ンの一端面側において画成されポンプ回転数に応
じて増大する油圧が供給される高圧室と、前記タ
イマピストンを前記高圧室側へ付勢するリターン
スプリングと、を備えたスピードタイマ機構を有
する燃料噴射ポンプにおいて、前記タイマピストンの外周壁と前記シリンダの
内周壁との間に、前記高圧室を低圧側へリリーフ
するためのリリーフ通路が形成され、前記タイマピストンは、前記高圧室を前記リリ
ーフ通路を介して低圧側と連通、遮断するための
弁体として機能するように構成されて、該タイマ
ピストンが所定の移動領域にあるときのみ、該リ
リーフ通路を介して該高圧室が低圧側へ連通され
るようになつている、ような構成としてある。

このような構成とすることにより、リリーフ通
路を介して高圧室が低圧側へ連通されていない状
態では、エンジン回転数に対する噴射進角量の変
化度合が比較的大きなものとなり、また、上記リ
リーフ通路を介して高圧室が低圧側へ連通された
状態では、エンジン回転数に対する噴射進角量の
変化度合が比較的小さなものとなる。そして、上
記リリーフ通路を介して高圧室が低圧側へ連通さ
れるタイミングは、エンジン回転数に応じて変化
されるタイマピストンの変位位置を勘案して、適
宜のエンジン回転領域に設定することが可能とさ
れ、直接噴射式用としてあるいは副室式用として
適宜対処し得るものが得られる。

（実施例）以下本考案を、４気筒デイーゼルエンジンに適
用した場合の実施例につき、添付した図面に基ず
いて説明する。

第１図においてＡはいわゆるVE型とされた分
配式の燃料噴射ポンプを示し、これについて説明
すると、ハウジング１に一体化されたバレル２内
に、プランジヤ３が回転自在かつ摺動自在として
嵌挿されている。また、ハウジング１には、プラ
ンジヤ３に対して直列にドライブシヤフト４が回
転自在に保持され、このドライブシヤフト４によ
り、上記プランジヤ３の他、ベーン式のポンプ５
および後述するガバナ機構６が回転駆動されるよ
うになつている。勿論、ドライブシヤフト４は、
図示を略すエンジンにより回転駆動されるもので
ある。

前記ハウジング１内には、ポンプ５からの吐出
燃料で充満された燃料貯留室Ｂが形成され、この
燃料貯留室Ｂが、吸入通路８を介して前記バレル
２内に開口されている。このバレル２内には、プ
ランジヤ３により圧力室Ｄが画成される一方、プ
ランジヤ３の先端部外周には、その周回方向に間
隔をあけて、気筒数に応じた４つのインテークス
リツト９が形成され、プランジヤ３の回転および
摺動位置に応じてインテークスリツト９が吸気通
路８と合致されたときに、圧力室Ｄに燃料が供給
されるようになつている。また、プランジヤ３内
には、常時圧力室Ｄに開口する吐出通路１０が形
成されると共に、該吐出通路１０に連なつてプラ
ンジヤ３の側面に開口する１つの吐出口１１が形
成されている。そして、バレル２の周面には、そ
の周回り方向に間隔をあけて気筒数に応じた４つ
の分配口１２が開口され、プランジヤ３の回転お
よび摺動位置に応じて、吐出口１１が分配口１２
に順次連通されるようになつている。勿論、この
各分配口１２は、接続口１３より、それぞれ図示
は略すが、配管を介してエンジンの各気筒に設け
た燃料噴射ノズルに接続されている。

上述のような構成により、前記プランジヤ３
は、その回転および摺動に応じて、前記圧力室Ｄ
への燃料供給（圧力室Ｄの膨張、およびインテー
クスリツト９の吸入通路８に対する連通）と、圧
力室Ｄ内の燃料圧送（吐出口１１と分配口１２と
の連通）とを行なつて、所定順序で燃料噴射ノズ
ルへ燃料を圧送する。このようなプランジヤ３の
回転位置に応じた摺動位置を所定のものとするた
め、プランジヤ３にカムプレート１５が一体化さ
れ、このカムプレート１５に突設された気筒数に
応じた４つのカム面１５ａが、順次ローラ１６に
当接することにより、その回転位置に応じた所定
の摺動位置をとり得るようにされている。このロ
ーラ１６は、後述するようにポンプ５からの燃料
圧に応じて変位されるスピードタイマ機構１７の
タイマピストン１８により、ロツド１９を介して
カムプレート１５の周回方向に若干変位されるよ
うになつており、これにより、エンジン回転数に
応じて燃料噴射タイミングが進角されることとな
る。

なお、前記スピードタイマ機構１７とポンプ５
とは、理解を容易にするため、第１図において
は、通常良く行われているようにプランジヤ３に
対して90°ずれた方向として描かれている。

燃料噴射ノズルへの燃料量の調整は、プランジ
ヤ３に外周に摺動自在に嵌挿されたコントロール
スリーブ２０を、レバー機構２１、スプリング２
２を介して、コントロールレバー２３を操作する
ことによつて行われる。すなわち、プランジヤ３
には、吐出路１０に連なると共に燃料貯留室Ｂに
開口するリリーフポート２４が形成され、このリ
リーフポート２４の開口時期（プランジヤ３の有
効ストーク）が、コントロールスリーブ２０をプ
ランジヤ３に対して相対変位させることによつて
調整される。また、このコントロールスリーブ２
０の位置は、前述したガバナ機構６によつても調
整されるものであり、このため、前記ドライブシ
ヤフト４に一体の歯車２５Ａに噛合する歯車２５
Ｂに対して、フライウエイト２６が一体回転する
ように設けられ、エンジン回転数すなわちドライ
ブシヤフト４の回転数に応じたフライウエイト２
６の変位量が、前記歯車２５Ｂを保持する軸２７
に摺動自在とされたスリーブ２８を介して、前記
レバー機構２１に伝達されるようになつている。
なお、上記レバー機構２１は、吸入通路８への供
給燃料量を調整する絞り板２９に保持されている
ものである。また、吸入通路８は、電磁式のカツ
トオフバルブ３０によつて開閉されるようになつ
ている。

以上述べた部分の構成は、既知のものであるの
でこれ以上の詳細な説明は省略し、次に、本考案
の特徴部分となるスピードタイマ機構１７の部分
について説明する。

先ず、第２図は、第４図に示すような特性を有
する副室式用のものとして使用される場合の実施
例を示す。このスピードタイマ機構１７は、ハウ
ジング１に形成されたシリンダ３１を備えて、こ
のシリンダ３１内に、タイマピストン１８が摺動
自在に嵌挿されている。このタイマピストン１８
によつて、シリンダ３１内は、タイマピストン１
８の一端面（第２図右端側）側において高圧室Ｅ
が、また多端面側に低圧室Ｆが画成されている。
この高圧室Ｅには、タイマピストン１８に形成さ
れた流入路３２を介して、常時燃料貯留室Ｂの高
圧の油圧が導入されるようになつている。また、
上記低圧室Ｆは、第１図に示すように、連通路３
３を介して、低圧側すなわちポンプ５の流入口側
に常時連通されている。そして、タイマピストン
１８は、低圧室Ｆ内に配設したリターンスプリン
グ３４によつて、高圧室Ｅ側（第２図右方側）へ
向けて付勢されている。

上記タイマピストン１８の外周壁とシリンダ３
１の内周壁との間には、該シリンダ３１内周壁に
溝を形成することにより、タイマピストン１８の
軸心方向に伸びるリリーフ通路３５が形成されて
いる。このリリーフ通路３５は、タイマピストン
３５の外周壁全長よりも短くされて、タイマピス
トン１８が第２図右方ストローク端すなわち戻り
位置にあるとき、その各左右端３５ａ，３５ｂ
は、タイマピストン１８の各端よりも内方側へ位
置した状態となつている。このようなリリーフ通
路３５の一端３５ａ側は、タイマピストン１８に
形成された連通口３６を介して、該タイマピスト
ン１８の変位位置にかかわりなく常時高圧室Ｅと
連通されている。また、リリーフ通路３５の他端
３５ｂ側は、タイマピストン１８に形成された連
通口３７を介して低圧室Ｆへ連通されるが、この
連通口３７は、タイマピストン１８がその戻り位
置より所定長さl₁だけ左方へストロークした際に
ハウジング１に閉塞されて、リリーフ通路３５の
低圧室Ｆに対する連通が遮断されるようになつて
いる。

なお、第２図中３８，３９は、シリンダ３１の
両端開口部を閉塞して実質的にハウジング１の一
部を構成するカバー部材である。

以上のような構成において、ポンプ５はエンジ
ンにより回転駆動されて、その回転数すなわちエ
ンジン回転数に応じた圧力の燃料が高圧室Ｅに供
給される。したがつて、タイマピストン１８は、
この燃料圧（エンジン回転数）に応じた位置にま
でリターンスプリング３４に抗して第２図左方へ
変位し、この変位位置に応じた噴射進角量が設定
されることになる。

ここで、エンジンの低回転域においては、高圧
室Ｅへ供給される燃料圧が小さいため、タイマピ
ストン１８はその戻り位置より左方へl₁以下しか
ストローク変位せず、高圧室Ｅは、リリーフ通路
３５を介して低圧側へ連通されることになる。し
たがつて、エンジン回転数に対する噴射進角量の
変化度合は、第４図NE₁より左側部分で示すよう
に比較的小さいものとなる。この状態から、エン
ジン回転数がNE₁より大きくなると、タイマピス
トン１８がその戻り位置より左方へl₁以上ストロ
ーク変位するため、リリーフ通路３５を介してた
高圧室Ｅの低圧室Ｆに対する連通が遮断される。
この結果、第４図NE₁より右側部分で示すよう
に、エンジン回転数に対する噴射進角量の変化度
合が大きくなる。このようにして、エンジン回転
数の低回転域と高回転域とでは、エンジン回転数
に対する噴射進角量の変化度合が、NE₁を境とし
て、副室式用のものに適したものとして変化され
る。

第３図は、第５図に示すような特性を有する示
す直接噴射式のものとして使用される場合の例を
示してあり、第２図のものと同一構成要素につい
ては同一符号とを付してその説明は省略する。本
実施例では、低圧室Ｆとリリーフ通路３５とを、
連通口３７により、タイマピストン１８の変位位
置にかかわりなく常時連通させるようにしてあ
る。また、高圧室Ｅとリリーフ通路３５とを連通
させるための連通路３６を、タイマピストン１８
がl₂以上リターンスプリング３４に抗してストロ
ーク変位した場合にのみ、当該リリーフ通路３５
と高圧室Ｅとが連通されるように形成してある。
このような構成により、前述した第２図での説明
から既に明らかなように、エンジン回転数が第５
図NE₂以下（タイマピストン１８のストローク変
位がl₂以下）では、エンジン回転数に対する噴射
進角量の変化度合が比較的大きいものとされ、ま
たNE₂以上（タイマピストン１８のストローク変
位がl₂以上）では、この変化度合が比較的小さい
ものとされる。

以上実施例では、リリーフ通路３５を、シリン
ダ３１内周壁に溝形式で形成した場合を説明した
が、タイマピストン１８外周壁に形成するように
してもよい。

（考案の効果）本考案は以上述べたことから明らかなように、
従来からある機械式のスピードタイマ機構をその
まま有効に利用して、エンジン回転数に対する噴
射進角量の変化度合を当該エンジン回転数に応じ
て最適設定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用された燃料噴射ポンプの
一例を示す全体断面図。第２図は副室式用として
使用される場合の実施例を示す第１図の要部拡大
断面図。第３図は直接噴射式用として使用される
場合の実施例を示す第２図に対応した要部拡大断
面図。第４図は副室式のものにおける要求特性を
示す図。第５図は直接噴射式のものにおける要求
特性を示す図。Ａ……燃料噴射ポンプ、Ｂ……燃料貯留室、１
……ハウジング、１７……スピードタイマ機構、
１８……タイマピストン、３１……シリンダ、３
２……流入路、３３……連通路、３４……リター
ンスプリング、３５……リリーフ通路、３６，３
７……連通口。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】ハウジングに形成されたシリンダ内に摺動自在
に嵌挿されたタイマピストンと、該タイマピスト
ンの一端面側において画成されポンプ回転数に応
じて増大する油圧が供給される高圧室と、前記タ
イマピストンを前記高圧室側へ付勢するリターン
スプリングと、を備えたスピードタイマ機構を有
する燃料噴射ポンプにおいて、前記タイマピストンの外周壁と前記シリンダの
内周壁との間に、前記高圧室を低圧側へリリーフ
するためのリリーフ通路が形成され、前記タイマピストンは、前記高圧室を前記リリ
ーフ通路を介して低圧側と連通、遮断するための
弁体として機能するように構成されて、該タイマ
ピストンが所定の移動領域にあるときにのみ、該
リリーフ通路を介して該高圧室が低圧側へ連通さ
れるようになつている、ことを特徴とする燃料噴射ポンプ。