JPH0447414Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 考案の目的 ［産業上の利用分野］ 本考案は、燃料噴射ポンプの加圧室と連通して
設けられ、燃料主噴射の前にパイロツト噴射を実
行させる燃料噴射ポンプのパイロツト噴射装置に
関するものである。

［従来の技術］ 従来よりデイーゼル機関のアイドル回転時等、
低速、低負荷運転域での燃料騒音を低下すると共
に燃料の着火性を向上するため、燃料噴射ポンプ
の燃料主噴射の前にパイロツト噴射を実行させ、
パイロツト噴射による燃料がデイーゼル機関の燃
焼室内で着火した時燃料主噴射を実行するよう構
成された、燃料噴射ポンプのパイロツト噴射装置
がある。

この種のパイロツト噴射装置は、例えば特公昭
59−51660号公報に記載のように、燃料噴射ポン
プの加圧室と連通した取り付けられるシリンダ
と、シリンダ内で上記加圧室の燃料圧力により押
圧移動されるアキユムレートピストンと、このア
キユムレートピストンを上記加圧室側に押圧付勢
するスプリングと、アキユムレートピストンの反
加圧室側への移動量を制限するストツパと、を備
え、燃料噴射ポンプの燃料噴射時、即ち加圧室内
の燃料圧力が上昇した時アキユムレートピストン
が移動し、シリンダ内に一旦燃料を蓄え、一時的
に燃料噴射を停止させることにより、パイロツト
噴射を実行するよう構成されている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところが、上記従来のパイロツト噴射装置で
は、加圧室側の加圧上昇時にアキユムレートピス
トンが反加圧室側へ移動すると、アキユムレート
ピストンは、その末端部がストツパに激しく打ち
付けられて、停止するので、これによつて大きな
打音が発生し、アイドル時などには耳ざわりな騒
音となる、といつた問題があつた。またアキユム
レートピストンとストツパとが激しく衝突するの
で、これら各部に磨耗が生じ、耐久性が低下する
といつた問題もある。

そこで本考案は、パイロツト噴射時にアキユム
レートピストンが移動しストツパに当る際の速度
を低下させ、その打音を小さくすることができる
燃料噴射ポンプのパイロツト噴射装置を提供する
ことを目的としてなされたものであつて、以下の
如き構成をとつた。考案の構成 ［問題点を解決するための手段］ 即ち、上記問題点を解決するための手段としての
本考案の構成は、 燃料噴射ポンプの加圧室に連通孔を介して接続
されたシリンダと、 該シリンダ内に嵌挿され、上記加圧室の燃料圧
力により押圧移動可能に設けられ、押圧移動開始
時に該燃料圧力により高速移動して前記加圧室を
減圧させるアキユムレートピストンと、 該アキユムレートピストンを上記加圧室側に押
圧付勢するスプリングと、 上記加圧室内の燃料圧力上昇により移動する上
記アキユムレートピストンと当接して該アキユム
レートピストンの移動を規制する移動規制部と、 を備え、上記燃料噴射ポンプの燃料主噴射の前に
パイロツト噴射を実行させるパイロツト噴射装置
において、 上記スプリングは、そのバネ定数が、前記アキ
ユムレートピストンの移動開始時には小さく、前
記アキユムレートピストンの前記移動規制部への
当接時には大きいことを特徴とする燃料噴射ポン
プのパイロツト噴射装置を要旨としている。

［作用］ 上記の如く構成された本考案の燃料噴射ポンプ
のパイロツト噴射装置においては、まず燃料噴射
ポンプの加圧室内燃料圧力が上昇すると、該燃料
圧力はアキユムレートピストンを反加圧室側に押
圧する。一方、スプリングはその弾性力によりア
キユムレートピストンを加圧室側に押圧する。燃
料圧力が上昇してスプリングの押圧力を超える
と、アキユムレートピストンは反加圧室側に設け
られた移動規制部の方向へ移動を開始する。移動
開始時点では、移動速度は高速である。

スプリングは、そのバネ定数が、アキユムレー
トピストンの移動開始時には小さいが、アキユム
レートピストンの移動規制部への当接時には大き
い。従つて、アキユムレートピストンの移動速度
は移動に従つて小さくなり、移動規制部に当ると
きには、殆ど零または低速となつているので、そ
の際の打音は小さくなる。

［実施例］ 以下に本考案の実施例を図面と共に説明する。
第１図は本考案一実施例のパイロツト噴射装置、
第２図はこのパイロツト噴射装置が取り付けられ
たデイーゼル機関の燃料噴射ポンプを表わす破断
説明図である。

まず、第２図を用いて本実施例のパイロツト噴
射装置が取り付けられた燃料噴射ポンプの構成を
説明する。

図に示す如く燃料噴射ポンプ１は分配型のタイ
プで、ポンプハウジング１１内にはドライブシヤ
フト１２にカツプリングを介して連結されるカム
プレート１３と、カムプレート１３と一体で回転
及び往復運動するポンププランジヤ１４が配設さ
れている。このポンププランジヤ１４はポンプハ
ウジング１１内の燃料を吸入する吸入ポート１５
を有するポンプシリンダ１６内に嵌挿され、吸入
された加圧室１７内の燃料を加圧する。ポンププ
ランジヤ１４にはこの加圧された燃料を所定のタ
イミングで各分配通路１８へ分配し、デリバリバ
ルブ１９を介してデイーゼル機関の各気筒に燃料
を圧送するための分配ポート１４ａと、加圧した
燃料を溢流するスピルポート１４ｂが設けられて
いる。そしてポンプシリンダ１６の加圧室１７と
連通してパイロツト噴射装置２０が設けられてい
る。なおパイロツト噴射装置２０の構成について
は後に詳しく説明する。

またスピルポート１４ｂの付近でポンププラン
ジヤ１４に摺動可能に外嵌されたスピルリング３
１は、ポンププランジヤ１４による燃料の加圧終
了時期を調節し、燃料噴射量を制御する。このス
ピルリング３１はサポーテイングレバー３２によ
つて、フライウエイト３３の動きに応動するガバ
ナスリーブ３４に連結されると共に、テンシヨン
レバー３５及びガバナスプリング３６によつてア
クセルペダルと連動したコントロールレバー３７
に連結され、車速及びアクセルペダルの踏み込み
に応じて移動される。またポンプハウジング１１
の下部にはポンプハウジング１１内の燃料圧に応
じて作動され、燃料噴射時期を制御するタイマ装
置３９が設けられている。

以上の如く構成された燃料噴射ポンプ１に取付
けられるパイロツト噴射装置２０は、上記ポンプ
プランジヤ１４の移動によつて加圧室１７内の燃
料圧力が上昇され、燃料噴射が開始されると動作
し、一旦加圧室内の燃料圧力を低下し、一時的に
燃料噴射を停止させることによつて、パイロツト
噴射を実行しようとするもので第１図に示す如く
構成されている。

即ち、上記パイロツト噴射装置２０は、第１図
に示す如く、上記燃料噴射ポンプ１に取付けられ
るねじ部４１が形成されたハウジング４２内部
に、アキユムレートピストン４３を外嵌するシリ
ンダ４４、アキユムレートピストン４３の移動を
制限するストツパ４５、アキユムレートピストン
４３を加圧室側へ押圧付勢するためのスプリング
４６及びプレツシヤピン４７を備えている。スト
ツパ４５が移動規制部に相当する。なお、上記ス
プリング４６は、コイル径が１巻毎に大きくなる
よう巻きあげたもので、コイル径の小さい側端部
がプレツシヤピン４７側にくるよう設置されてい
る。

また、このハウジング４２の反加圧室側端部に
は、燃料噴射ポンプ１の加圧室１７側よりアキユ
ムレートピストン４３とシリンダ４４との嵌合面
を介して漏れ出た油を燃料タンクに戻すためのリ
ターン通路４８を有し、スプリング４６を固定す
るキヤツプ４９、が嵌め込まれ、ロツクナツト５
０により締付固定されている。なおスプリング４
６とキヤツプ４９との間にはスプリング４６の付
勢力を調節するためのシム５１が嵌め込まれてい
る。

ここで上記アキユムレートピストン４３が嵌挿
されたシリンダ４４は、連通孔５２を介して加圧
室１７と連通される。また、この連通孔５１側端
部内壁面４４ａは連通孔５２より漏斗状に形成さ
れ、その周縁４４ｂはアキユムレートピストン４
３の直径より大きく形成されている。

一方、アキユムレートピストン４３の頭部４３
ａは上記シリンダ４４の漏斗状に形成された端部
内壁面４４ａより小さい角度でテーパ状に形成さ
れ、またその端面は上記シリンダ４４の連通孔５
２直径より大きく形成されている。

従つて、シリンダ４４の漏斗状に形成された端
部内壁面４４ａは加圧室１７内部の燃料圧力低下
時にアキユムレートピストン頭部４３ａ端縁が当
接されるシート部となる。

更には、同図に示すように、当該パイロツト噴
射装置２０を加圧室１７内に油密状に連続するた
めのガスケツト５３及びハウジング４２にキヤツ
プ４９を油密状に取り付けるためのガスケツト５
４が設けられている。

次に上記パイロツト噴射装置２０の動作を説明
する。

燃料噴射ポンプ１のポンププランジヤ１４がカ
ムプレート１３により第２図右方向に移動される
と、加圧室１７内の燃料が加圧され、ポンププラ
ンジヤ１４内の分配ポート１４ａを通つて分配通
路１８に入り、デリバリバルブ１９を介してデイ
ーゼル機関の燃料噴射ノズルに圧送される。この
ように燃料の圧送が開始された初期の段階では燃
料噴射ノズルから燃料噴射（パイロツト噴射）が
行なわれるが、この時、ポンプ加圧室１７内の燃
料圧力がパイロツト噴射装置２０のスプリング４
６の付勢力を超えると、アキユムレートピストン
４３は第１図右方向に移動し、その頭部４３ａが
シリンダ４４の端部内壁面４４ａから離れる。す
ると、アキユムレートピストン４３の受圧面積
は、頭部４３ａ端面からテーパ面全体へと増大す
るため、アキユムレートピストン４３は急速に右
方向に移動する。

この時、スプリング４６は、アキユムレートピ
ストン４３の移動に従いバネ定数の小さいキヤツ
プ４９側のコイルから縮み始め、次第にバネ定数
の大きいプレツシヤピン４７側のコイルが縮む。
この為、スプリング４６のバネ定数は、第３図の
グラフに示すようにスプリング４６の縮み量が大
きくなるに従い大きくなる。これにより、第４図
のグラフに示すようにアキユムレートピストン４
３の移動速度は次第に減速され、アキユムレート
ピストン４３はその速度がほとんど零又は低速と
なつてストツパ４５に当り停止する。よつて、ア
キユムレートピストン４３がストツパ４５に当る
際の打音は低減され、このパイロツト噴射装置に
よる騒音は改善される。

一方アキユムレートピストン４３が移動する
と、ポンプ加圧室１７内の燃料圧力は一旦下が
り、燃料の圧送は一時停止される。そして、アキ
ユムレートピストン４３がストツパ４５に当つて
停止した後は、噴射ポンプ１のポンププランジヤ
１４の移動により再度燃料が圧送され、燃料主噴
射が実行されることになる。

燃料噴射ポンプ１の燃料噴射行程が終了する
と、加圧室１７は燃料の低圧室に開放されて圧力
が低下するため、アキユムレートピストン４３は
スプリング４６により頭部４３ａ先端周縁がシー
ト部４４ａと当接する位置まで戻される。この時
漏斗状に形成されたシート部４４ａの角度がアキ
ユムレートピストン頭部４３ａのテーパ面より大
きく、しかもシート部周縁はアキユムレートピス
トン４３の直径より大きいことから、この部分は
油留りとなつてアキユムレートピストン４３の移
動速度が低下し、着座音は低減される。

なお、上記実施例は、上記騒音防止の効果を得
たにもかかわらず、アキユムレートピストン４３
の開弁圧の初期設定に大きなバラツキを生じさせ
ることもない。というのは、アキユムレートピス
トン４３とストツパ４５との打音を防止するため
に単にバネ定数を一様に大きくしたのでは、その
スプリングのセツト長に対するアキユムレートピ
ストン４３の開弁圧の変動が大きすぎ該開弁圧の
初期設定に大きなバラツキが生じるという問題が
あり、本実施例のスプリング４６にあつては、従
来のバネ定数を一様に小さくした場合と同様に上
記開弁圧の初期設定のバラツキを抑えることがで
きる。

次にスプリング４６の他の形状を図面と共に説
明する。

本実施例におけるスプリング４６は、コイル径
を１巻毎に大きくなるよう構成することにより、
スプリング４６の縮みの量が大きくなるに従いバ
ネ定数が次第に大きくなるようなされているが、
例えば、第５図に示すように２種のコイル径を持
つよう構成することにより、ステツプ的にバネ定
数を大きくするようにしてもよく、より簡単な構
成で上記実施例と同様の効果を得ることができ
る。

また、上記のようにコイル径を変えるのではな
く、巻きピツチを変えることによりバネ定数を変
更することも可能で、第６図に示すように巻きピ
ツチを１巻毎に大きくなるよう構成してもよく、
また第７図に示すように２種の巻きピツチを持つ
よう構成してもよい。

更に、スプリングの線材の太さを変えることに
よりバネ定数を変更することも可能で、第８図に
示すように線材の太さを１巻毎に大きくなるよう
構成してもよい。また既述したコイル径、巻きピ
ツチ及び線材の径のうち２種以上を組み合わせて
変えることによりバネ定数を変更することも可能
で、たとえば第９図に示すように、１巻毎に、コ
イル径を小さく線材の太さを大きくなるよう構成
してもよい。

また、既述してきた各例は１本のスプリングを
用いてきたが、コイル径、巻きピツチ、線材の太
さ等の異なる２本のスプリングを用いるようにし
てもよい。例えば、第１０図に示すように、第１
のスプリング６１と線材の太さの異なる第２のス
プリング６２とを部材６３を介して固着したもの
であつてもよい。

以上、本考案の実施例を詳述してきたが、本考
案は、上記実施例に何等限定されるものではな
く、本考案の要旨を逸脱しない範囲で種々なる態
様となり得る。

考案の効果 以上詳述した如く、本考案の燃料噴射ポンプの
パイロツト噴射装置は、アキユムレートピストン
を燃料噴射ポンプの加圧室側に押圧付勢するスプ
リングが、アキユムレートピストンの移動開始時
には小さいバネ定数を有し、アキユムレートピス
トンの移動規制部への当接時には大きいバネ定数
を有するよう構成されている。この結果、アキユ
ムレートピストンが移動規制部に当たる際には、
アキユムレートピストンの移動速度が殆ど零また
は低速となつているので、その当たる際の打音は
低減され、騒音を防止することができる。

また、アキユムレートピストンと移動規制部の
摩耗も減少し、耐久性を向上することができる。

更に、該スプリングとして、アキユムレートピ
ストンの移動開始時にはバネ定数が小さいものを
用いて、アキユムレートピストンが小さい燃料圧
力で移動開始するようにしているので、アキユム
レートピストンの開弁圧の初期設定のバラツキを
抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の一実施例を示
し、第１図は本実施例のパイロツト噴射装置の構
成を表す破断説明図、第２図はこのパイロツト噴
射装置が用いられる燃料噴射ポンプの構成を表わ
す破断説明図、第３図はスプリングの弾性変形量
とバネ定数との関係を示すグラフ、第４図はバネ
定数とアキユムレートピストンの移動速度との関
係を示すグラフ、 第５図ないし第１０図は本考案のスプリングの
様々なる形状を表す断面図、である。 １……燃料噴射ポンプ、１７……加圧室、２０
……パイロツト噴射装置、４３……アキユムレー
トピストン、４４……シリンダ、４５……ストツ
パ、４６……スプリング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 燃料噴射ポンプの加圧室に連通孔を介して接続
   されたシリンダと、 該シリンダ内に嵌挿され、上記加圧室の燃料圧
   力により押圧移動可能に設けられ、押圧移動開始
   時に該燃料圧力により高速移動して前記加圧室を
   減圧させるアキユムレートピストンと、 該アキユムレートピストンを上記加圧室側に押
   圧付勢するスプリングと、 上記加圧室内の燃料圧力上昇により移動する上
   記アキユムレートピストンと当接して該アキユム
   レートピストンの移動を規制する移動規制部と、 を備え、上記燃料噴射ポンプの燃料主噴射の前に
   パイロツト噴射を実行させるパイロツト噴射装置
   において、 上記スプリングは、そのバネ定数が、前記アキ
   ユムレートピストンの移動開始時には小さく、前
   記アキユムレートピストンの前記移動規制部への
   当接時には大きいことを特徴とする燃料噴射ポン
   プのパイロツト噴射装置。