JPS6032014B2 - 燃料噴射ポンプ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料を内燃エンジンに供給するための燃料噴射
ポンプ装置に関するものであり、特に燃料をその関連す
るエンジンに対して同期関係を保持して送給するための
噴射ポンプと、燃料を噴射ポンプの充填期間中において
該ポンプに供給するための送給ポンプと、前託送給ポン
プによって前記噴射ポンプに供給される燃料の量を調節
するための絞り装置と、前記噴射ポンプの部品を調節し
て燃料をその関連するエンジンへと送給する時期を変動
させるための流体圧力作動可能装置とを有する燃料噴射
ポンプ装置に関するものである。

本発明の目的は上述の種類のポンプ装置を簡単かつ至便
な形態で提供することであり、又絞り装置の種々のセッ
ト状態に対して噴射の時期を調節可能な形態で提供する
ことある。本発明によれば前述の種類の燃料噴射ポンプ
装置は該装置の作動速度が増大するにつれて増大する流
体圧力を提供するよう作動可能な弁装置と、オリフィス
にしてこれを介して該流体圧力が該流体圧力により作動
可能なる装置に加えられる第１の固定オリフィスと、オ
リフィスにしてこれを介して該第１のの固定オリフィス
の下流側からの流体が排出部材へと流出することが可能
なる第２の固定オリフィスと、該第２のオリフィスと直
列に接続され、前記流体圧力により作動可能な装置を変
動させるよう作動可能な変動オリフィスにして該変動オ
リフィスの寸法は絞り装置のセッティングにより定され
ている変動オリフィスと、圧力応動弁にして該弁は該オ
リフィスの１つと平行な１つの流路を与えるように作動
可能であり、本ポンプ装置内の流体圧力に応動可能なる
圧力応動弁とを有している。

以下付図を参照して本発明のより詳細な説明を行なう。

付図の第１図について言及すると、本ポンプ装置は全体
として符号１０で示される噴射ポンプを有しており、該
ポンプ装置はその図示せぬボデー部分内に収納された回
転分配部村１１を含んでいる。尚この分配部材は関連す
るエンジンと同期関係を保って駆動されるようになって
いる。前記分配部材内には横断方向に延びている孔が形
成されており、該孔は一対のポンププランジャ１２を収
納している。このプランジャー２は分配部村が回転する
につれて、プランジャの外側端部に設けられ環状カムリ
ング１３の内側周辺と噛み合っているローラの協働作用
により内向きに動かされる。前記環状カムリング１３は
その内側周辺部上において数対の内側に延びたカム葉を
備えている。噴射ポンプの噴射ストローク期間中に該ポ
ンプにより変位させられた燃料は関連するエンジンの燃
焼室と連結された噴射ノズル内へと周知の方法で分配さ
れる。前記カムリング１３は角度方向に調節して関連す
るエンジンへの燃料送給のタイミングを決定せしめるこ
とが出来る。

この目的のために前記カムリングには脚部材１４が設け
られており、該部材１４は流体作動ピストン１５内おい
て規定され流体作動可能手段を形成している凹み内に噛
合っている。前記ピストンはばね１６を介してピストン
が装着されているシリンダーの一端に向けて押し付けら
れている。前記ピストン１５がばね１６の作用のもとに
移動すると燃料噴射のタイミングは遅らせられる。本装
置は又送給ポンプ１７を含んでおり、該ポンプは前記分
配部材１１上に装着された回転部材を備えているのが便
利である。

前託送給ポンプは燃料を図示せぬ適当な燃料源から引き
出しており、該送給ポンプの出力圧力は弁装置１８によ
つて関連するエンジンの作動速度が増大すると送給ポン
プの出口圧力も又増大する如く制御されている。噴射ポ
ンプによりその各送給ストロークにおいて供給される燃
料の量は該ポンプの充填ストロークにおいて送給ポンプ
により噴射ポンプに供給される燃料の量により決定され
、又前記噴射ポンプに流れる燃料は絞り装置１９により
制御される。

特定の例において、前記絞り装置は本装置のボデー部分
内に装着された角度方向調節可能絞り部材２０（すなわ
ち、絞り部材２０はその鶴線のまわりに回動可能となっ
ている）を有しており、その角度方向のセット状態は一
方において本ポンプ装置の駆動される速度に反応する機
械的ガバナによって決定されており、他方において作業
者により調節可能な部材のセット状態により決定される
。前記絞り都材は前記ボデー部分内に形成された孔内に
収納され、該孔から延びて停止部村２１と接触している
のが便利である。前記絞り部材の他方の端部は前託送給
ポンプの出口圧力にさらされており、該絞り部村内には
これが装着されているシリンダの壁内に形成されたボー
ト２３と変動的に符合する鞠線方向割溝２２が設けられ
ている。

前記ボート２３は前記ボデー及び分配部材内の更に別の
ボート及び通路を経て、噴射ポンプの充填時期の間該噴
射ポンプと導通させられる。従って前記絞り部材の角度
方向セット状態は噴射ポンプの充填ストローク期間中に
おいて送給ポンプにより噴射ポンプに供給される燃料の
量を決定する。燃料の送給のタイミングを調節するため
に前記ピストン１５は変動する流体圧力にさらされてい
る。

前記流体圧力は前託送給ポンプの取出口において得られ
るが、前記絞り部材２０のセッティングに応じて修整さ
れる。前記送給ポンプの取出口は第１の固定オリフィス
２４を経てピストン１５を含むシリンダと導通しており
、このオリフィスの下流側は弁２５を経て前記ピストン
を含むシリンダに接続されている。尚前記弁２５の目的
は前記カム葉とロ−ラとの相互作用による前記ピストン
の移動を出来るだけ小さくすることにある。前記ピスト
ンが前記ばね１６により動かされるに従い燃料が前記シ
リンダから逃れるようにするため前記弁２５と平行して
小さな吹き出しオリフイスが設けられている。前記オリ
フィス２４の下流側は又第２の固定オリフィス２６を経
て排出部材と導通している。

前記固定オリフィス２６は前記絞り部材が装着されてい
るシリンダの壁内に設けられたボート２７ａと、前記絞
り部材の周辺内に形成された煩斜割溝２８とによって構
成された変動オリフィス２７と直列接続されている。尚
前記絞り部材２０が角度方向に移動させられてエンジン
に供給される燃料の量が増大すると、前記変動オリフィ
ス２７によって与えられる拘束（すなわち、絞り）の程
度は減少するようにされており、かくて固定オリフイス
２４及び２６中を流れる燃料の量は増大し、前記ピスト
ン１５に加えられる圧力は減少する結果となる。第１図
には又加圧弁２９が示されており、その作用は前託送給
ポンプの取出口圧力が予め定められた値に到達する迄オ
リフイス２４中を燃料が流れるのを防止する如く行なわ
れる。

第２図はこれ迄説明されたポンプ装置の特性を示してい
る。前記噴射ポンプへの燃料の流れが最大になるよう前
記絞り装置１９がセットされた状態において、前記オリ
フィス２７は最小の拘束作用を行ない従ってオリフィス
２４における圧力低下は顕著なものとなる。しかしなが
ら、ピストン１５に加えられた圧力は速度とともに増大
するので、該ピストン１５は速度が増大するに従い移動
することになる。第２図を参照するとエンジン速度Ｎと
燃料噴射の進角度Ａｏとの関係が示されている。造角の
程度は第２図の線Ａ，Ｂ，Ｃによって示されている。も
し前記絞り部材が最少の燃料量を与えるようにセットさ
れているならば、即ちエンジンが軽負荷のもとに作動し
ているならば、前記オリフィス２７の拘束は最大となり
、従って前記ピストンに加えられる圧力はより高いもの
になり再び速度とともに増大することになる。得られる
進角の程度は線Ｄ，Ｅ，Ｆにつて指示されている。エン
ジンの用途によっては軽負荷時において進角特性が線Ｄ
，Ｅ，Ｂ，Ｃ，に従うのが望ましい場合もあろう。

このような特性は第１図に示される補助弁（すなわち、
圧力応動弁）３０を設けることにより得られる。前記弁
３０はばね負荷されたピストン３１を含んでおり、該ピ
ストンはその‘まねの作用にごからつてオリフィス２４
の下流側圧力により動かされる。更には、前記ピストン
を含むシリンダの壁内にはオリフィス２６の下流側の一
地点に接続されたボート３２が設けられており、該ボー
トは前記ピストン内に設けられ排出部材３４と導通する
溝３３と符号することが出釆る。尚前記ボート及び溝は
一つの流路を規定しており、該流路によって提供される
拘束の程度は前記オリフィス２４の下流側にある圧力が
増大するにつれて減少する。作動時において、前記オリ
フィス２４の下流地点における圧力が増大するとボート
３２と溝３３とによって規定される流路が開□する、第
２図の地点Ｅに対応する圧力が得られる。

速度が増大するにつれて前記ピストン３１は前記オリフ
ィスの下流地点における圧力を実質的に一定に保持する
よう移動し、その結果特性曲線の部分Ｅ，Ｂが得られる
ことになる。前記流路によって与えられる拘束の程度が
もはやオリフィス２４下流地点での圧力を減少させられ
なくなると、特性曲線は部分Ｂ，Ｃの如く変化する。前
記補助弁によって規定される流路は前記変動オリフィス
２７と並列状態になっていることに注意されたい。次に
第３図について言及する。

この図においては前記加圧弁２９は省略されているが、
代りに同等の弁を前記変動オリフィス２７の上流側に挿
入することが出来る。この場合前記補助弁３５はオリフ
ィス２６と並列接続された流路を備えている。前記弁の
構成は弁３０１こ類似しているがこの場合には前記ピス
トンは給送ポンプ１７の出口圧力にさらされている。。
第４図について言及すると、部分Ｇ，日は第２図の部分
Ｄ，Ｅ，Ｆ‘こ、部分１，Ｊは第２図の部分Ａ，Ｂ，Ｃ
に対応している。前記補助弁のピ，ストンは前記送給ポ
ンプの出口側圧力にさらされており、該ピストンの効果
は前記変動オリフィス２７が完全に開○した時、即ち前
記絞り都材が最大の燃料を与えるようにセットされた時
に最大となる。エンジン速度が増大すると、前記送給ポ
ンプの出口圧力は増大し、点Ｋに相当する予め設定され
た圧力において前記補助弁のピストンは移動を開始する
。従って補助弁３５の流路を通って燃料が流れ、オリフ
ィス２４の下流側圧力は減少してピストン１５には減少
した圧力が加えられる。第４図の曲線の部分Ｋ，Ｌは得
られた効果を示しており、エンジン速度が増大し続ける
にもかかわらずピストン１５に加えられる圧力は少なく
ともエンジンの最大調遼遠度が得られるまで低下し続け
る。場合によっては前記補助弁の作動が温度に対応して
変化するのが好ましいこともある。

このような効果を得る一つの方法は温度変動とともに発
生する燃料の粘度の変動を利用することである。これ迄
説明した固定オリフィスは鋭利なかどを有するオリフィ
スであったが、該オリフィスは小断面の通路を備えてこ
れらオリフィスが粘度に敏感なる如くすることも可能で
ある。第１図の例において、もしオリフィス２４又は２
６が粘度に敏感なるよう作られているならば、第２図の
曲線の部分Ｅ，Ｂは燃料の温度に依存することになる。

即ち点Ｅ及びＢは燃料の温度が低くなる程高いエンジン
速度で発生することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本ポンプ装置の第１の実施例の図式的概略図、
第２図はエンジン速度Ｎと進み角Ａ。 との関係を第１図の装置についてプロットした図、第３
図は本ポンプ装置の別の実施例の第１図と類似の図、第
４図は第３図の装置の進角特性を示す図をそれぞれ示す
。１７・…・・送給ポンプ、１８・・・・・・弁装置、
１９・・・・・・絞り装置、１５・・・・・・ピストン
、２４・・・・・・第１の固定オリフィス、２６・・…
・第２の固定オリフィス、２７・・・・・・変動オリフ
ィス、３０・・・・・・圧力応動弁。 ＦＩＧ．「． ＦＩＧ２． ＦＩＧ．３． ○Ｇ．４．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燃料を関連するエンジンに対して同期関係を保持し
   て送給するための噴射ポンプ１０と、該噴射ポンプ１０
   の充填期間中において燃料を該噴射ポンプ１０に供給す
   るための送給ポンプ１７と、該送給ポンプ１７によつて
   該噴射ポンプ１０に供給される燃料の量を調節するため
   の絞り装置１９と、該噴射ポンプの部品１３を調節して
   燃料を関連するエンジンへ送給する時期を変動させる流
   体圧力作動可能装置１４，１５とを有する燃料噴射ポン
   プ装置であつて、該装置の作動速度が増大するに従つて
   増大する流体圧力を提供するように作動可能な弁装置１
   ８と、該流体圧力がそれを通つて該流体圧力作動可能装
   置１４，１５に供給される第１の固定オリフイス２４と
   、該第１の固定オリフイス２４の下流側からの流体がそ
   れを通つて排出されるようにされた第２の固定オリフイ
   ス２６と、該第２の固定オリフイス２６と直列に接続さ
   れていて且つ前記流体圧力作動可能装置１４，１５を変
   動させるよう作動可能な変動オリフイス２７とを備え、
   該変動オリフイス２７の寸法は該絞り装置１９を設定す
   ることによつて決定されるようになつており、また、前
   記オリフイスの１つ２６と並列に接続される流路を提供
   するように作動可能な圧力応動弁３０を備え、該圧力応
   動弁３０は燃料噴射ポンプ装置内の流体圧力に応動する
   ようになつていることを特徴とする燃料噴射ポンプ装置
   。 ２ 特許請求の範囲前記第１項において、該圧力応動弁
   ３０が可撓性負荷弁要素３１を有しており、前記流路は
   前記弁要素が内部で滑動可能なるシリンダの壁内のポー
   ト３２及び該ポート３２と符合するよう前記弁要素内に
   形成された溝３３によつて規定されていることを特徴と
   する燃料噴射ポンプ装置。 ３ 特許請求の範囲前記第２項に記載のポンプ装置にお
   いて、該圧力応動弁により規定された流路が該変動オリ
   フイスと並列接続されており、前記弁要素は該第１の固
   定オリフイスの下流側における圧力にさらされているこ
   とを特徴とする燃料噴射ポンプ装置。 ４ 特許請求の範囲前記第３項に記載のポンプ装置にお
   いて、該変動オリフイス中を流れる燃料は排出部材へと
   流れることを特徴とする燃料噴射ポンプ装置。 ５ 特許請求の範囲前記第２項に記載のポンプ装置にお
   いて、該圧力応動弁により規定された流路は該第２の固
   定オリフイスと並列接続されており、前記圧力応動弁の
   弁要素３１は前記弁装置１８によつて決定される流体圧
   力にさらされていることを特徴とする燃料噴射ポンプ装
   置６ 特許請求の範囲前記第５項に記載のポンプ装置に
   おいて、該変動オリフイス中を流れる燃料が排出部材へ
   と流れることを特徴とする燃料噴射ポンプ装置。 ７ 特許請求の範囲前記第１項〜第６項のいずれか１つ
   に記載のポンプ装置において、前記弁装置１８は送給ポ
   ンプ１７の出口圧力を制御しており、更に本ポンプ装置
   は前記送給ポンプの出口圧力が予め定められた値に到達
   する迄流体が前記オリフイス中を流れるのを防止するよ
   う作動可能な加圧弁２９を含んでいることを特徴とする
   燃料噴射ポンプ装置８ 特許請求の範囲前記第１項〜第
   ７項のいずれか１つに記載のポンプ装置において、該固
   定オリフイスは先端が鋭利なオリフイスであることを特
   徴とする燃料噴射ポンプ装置。 ９ 特許請求の範囲前記第１項〜第７項のいずれか１つ
   に記載のポンプ装置において、該固定オリフイスの少な
   くとも１つは前記流体の粘度に感応することを特徴とす
   る燃料噴射ポンプ装置。