JPS6054502B2 - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用の分配型燃料噴射ポンプに係り、
殊に送油率可変形の分配型燃料噴射ポンプに関する。

ディーゼルエンジンなどの噴射式内燃機関においては
始動性を高めるため、始動時に噴射量を増。

量する必要があり、遠心調速機のストロークのうち一部
を始動用にあてて噴射量制御用のコントロールスリーブ
を動かしたり、プランジャのストロークのうち一部を始
動用にあてたりしているが、ポンプの仕様によつてはこ
れらのストロークそのものが小さく、始動用に十分のス
トロークを確保できないので、始動増量が少なく、始動
性の悪化をきたしていた。又、排気ガス対策、燃費向上
、ポンプ耐久性向上のために、低速低負荷での送油率上
昇による燃料の霧化の向上、高速高負荷ての送油率上昇
の抑制によるポンプ耐久性向上ということが要求されて
いるが、送油率はカムによつて決められており要求によ
り変えることは困難であつた。 本発明はこのような実
情に鑑み、機開始動時の十分な噴射量の増量と、送油率
の変更を行ない得るようにした分配型燃料噴射ポンプを
提供するものであつて、プランジャの径を２段にして第
２のポンピング室を形成し、第２のポンピング室をプラ
ンジャ頭部側のポンピング室の燃料圧送経路又は低油圧
源に選択的に連通させる制御機構を設け、始動時等必要
な時に該第２のポンピング室による圧送燃料を加えて噴
射量を増量するようにしたことを特徴とする。

これにより、カムの同じ回転角での噴射量すなわち送油
率の制御が可能になる。 以下、図面に従つて本発明を
始動増量に使用した状態の実施例で説明する。

第１図において、ポンプハウジング（分配へツド部）
１に取付けられたプランジヤバレル２内にはポンプ兼分
配用プランジャ３が摺動自由に装置され、このプランジ
ャ３は図示しない手段により往復並びに回転運動せしめ
られる。

プランジャ３が図で左行する吸入行程にある場合は、図
示しないフィードポンプにより供給されているチャンバ
室４の燃料が、吸入通路５からプランジャ３の頭部外周
面に等配形成した機関の気筒数に対応する数の吸入溝６
の１つを経て、プランジャ３の頭部側のポンピング室７
に吸入される。

プランジャ３の圧送行程（図で右行）に移ると、吸入通
路５と吸入溝６とが切離され、ポンピング室７内の燃料
は圧縮されると共に、プランジャ３の軸方向に穿設した
燃料圧送経路としての通路８から分配溝９を経て各気筒
への圧送通路１０（円周方向に気筒数に対応する数だけ
等配されている）の１つへ供給され、逆止弁１１を経て
図示しない噴射ノズルに送出されて気筒内に噴射される
。

こうして、プランジャ３の往復・回転運動に伴つて所定
の順序で各気筒内に燃料が噴射される。プランジャ３の
チャンバ室４側に存する基部にはコントロールスリーブ
１２が摺動自由に嵌挿してあり、該基部に前記通路８と
連通させて開設したカットオフボート１３（第２図参照
）がコントロールスリーブ１２の内周面から外れてチャ
ンバ室４に開口すると、燃料が低油圧源であるチャンバ
室４に流出するのて、圧送通路１０側への送出は停止さ
れ、噴射終りとなる。

従つて、コントロールスリーブ１２の位置調整によつて
噴射終りが変わり、即ち噴射量を制御できるわけで、こ
のコントロールスリーブ１２にはガバナ機構（図示省略
）の作用端部であるレバー１４が係合し、このレバー１
４により、コントロールスリーブ１２が図で右方に移動
すれば噴射量が増大し、左方に移動すれば噴射量が減少
する。尚、図はプランジャ３が下死点（最左行位置）に
ある状態を示し、またコントロールスリーブ１２が始動
位置Ｓ（最右行位置）にある状態を示している。

本発明に係る構成として、プランジャ３は中間部から基
部にかけて外径を大きくして段付としてあり、これに対
応して内径を大きくしたプランジヤバレル２とにより、
第２のポンピング室１５を形成してある。

第２のポンピング室１５はチャンバ室４に逆止弁１６を
備えた吸入通路１７を介して連通され、また該ポンピン
グ室１５に逆止弁１８及び１９を介して連通する連通路
２０をプランジヤバレル２の内周面に開口させると共に
、該開口端と常時連通するようにプランジャ３の外周面
に環状溝２１を形成し、この環状溝２１とポンピング室
７の燃料圧送経路をなす前記通路８とを連″通路２２に
より連通させる。そして、連通路２０における逆止弁１
８と逆止弁１９との間から分岐した逃し通路２３をプラ
ンジヤバレル２の内周面に開口させると共に、該開口端
と常時連通するようにプランジャ３の外周面に環状溝２
４を形成し、この環状溝２４に一端を開口させた通路２
５の他端に形成したポー小２６（第２図参照）を前記カ
ットオフボート１３と略同様にプランジャ３の基部外周
面に開口させる。

ここで、このボート２６はコントロールスリーブ１２が
始動位置Ｓにあるときはプランジャ３が往復動しても低
油圧源であるチャンバ室４に開口せず、コントロールス
リーブ１２が通常運転位置（図示Ｆ〜０間）にあるとき
はプランジャ３が下死点にあつてもチャンバ室４に開口
するような位置に設定する。ここで、逆止弁１８，１９
、連通路２０、環状溝２１、連通路２２、逃し通路２３
、環状溝２４、通路２５、ボート２６及びコントロール
スリーブ１２が、第２のポンピング室１５をプランジャ
３頭部のポンピング室７の燃料圧送経路（通路８）又は
低油圧源（チャンバ室４）に選択的に連通させる制御機
構を構成している。

かかる構成によれば、始動時（コントロールスリーブ１
２は図示Ｓ位置にあつてボート２６を閉塞している）に
は、プランジャ３の吸入行程において、第２のポンピン
グ室１５の容積が増大しチャンバ室４から逆止弁１６を
経て吸入通路１７により燃料が吸入される。

そして、プランジャ３の圧送行程において、このポンピ
ング室１５内の燃料は加圧され、逆止弁１８及び１９を
介して連通路２０、環状溝２１、連通路２２の順で流れ
、通路８内でプランジャ３頭部側のポンピング室７から
の燃料と合流し、共に分配溝９により圧送通路１０側へ
送出される。従つて、始動時には第２のポンピング室１
５から供給される分噴射量が増量し、十分な始動増量が
得られる。

これに対し、始動後の通常運転時には、コントロールス
リーブ１２は負荷に対応して図示Ｆ〜０間に位置するの
で、ボート２６がコントロールスリーブ１２の内周面か
ら外れてチャンバ室４に開口する。

このため、プランジャ３の圧送行程において第２のポン
ピング室１５内の燃料が加圧されても、逆止弁１８から
逃し通路２３、環状溝２牡通路２５の順に流れ、ボート
２６からチャンバ室４に流出するので、逆止弁１９は閉
じたままであり、第２のポンピング室１５から圧送通路
１０側へ燃料が供給されることはなく、従つてプランジ
ャ３頭部側のポンピング室７のみで各気筒への燃料噴射
が行なわれる。第３図は本発明の第２の実施例を示し、
第１図及ひ第２図に示した第１の実施例の２３〜２６の
逃し機構を削除し、２７〜３５の逃し機構を設けたもの
である。

尚、この第２の実施例（及び後述する第３の実施例）に
おいて、第１の実施例と同一部分には同一符号を付して
説明を省略する。即ち、ポンプハウジング１にチャンバ
室４側に開口端を有する摺動孔２７を穿ち、この摺動孔
２７にスプリング２８を介装したうえでピストン状の弁
体２９を摺動自由に挿入し、摺動孔２７の閉塞端側は通
路３０によりフィードポンプの低圧側などに接続する。
ここで、弁体２９は機関回転に関連して変化するチャン
バ室４内の油圧に応動し、始動時の如く低油圧ではスプ
リング２８により図で左方に移動してスナップリング３
１により規制され、始動後油圧が上昇するとスプリング
２８を撓ませて図で右方に移動してストッパ３２により
規制されるようになつている。弁体２９の外周面には環
状溝３３を形成し、該環状溝３３に一端か開口する通路
３４の他端を弁体２９の摺動孔２７開口端側の端面に開
口させる。

そして、連通路２０における逆止弁１８と１９との間か
ら分岐した逃し通路３５を摺動孔２７の内周面に開口さ
せ、該開口端を弁体２９の左行位置ではその外周面によ
つて閉塞し、弁体２９の右行位置では環状溝３３と合致
させるようにしてある。従つて、始動時にはチャンバ室
４内の油圧が極めて低いため弁体２９が左行して逃し通
路３５の開口端を閉塞しており、プランジャ３の圧送行
程において第２のポンピング室１５内の燃料は逆止弁１
８及び１９を介して連通路２０、環状溝２１、連通路２
２の順で流れて通路８内に流入するので、十分な始動増
量が得られる。

これに対し、始動後の通常運転時には、チャンバ室４内
の油圧が上昇して弁体２９が右行し、逃し通路３５の開
口端と環状溝３３とが合致する。

このため、プランジャ３の圧送行程において第２のポン
ピング室１５内の燃料が加圧されても、逆止弁１８から
逃し通路３５、環状溝３３、通路３４の順でチャンバ室
４に流出するので、逆止弁１９は閉じたままであり、第
２のポンピング室１５からの燃料供給は行なわれない。
第４図は本発明の第３の実施例を示し、４３〜４６の逃
し機構を設けたものである。

図中３６はガバナ機構の遠心調速機であつて、機関回転
数が上昇すれはこれと関連して回転するフライウェイト
ホルダ３７内のフライウェイト３８が拡関し、摺動軸３
９上のスリーブ４０を図で右方に移動させてレバー１４
を動かし、コントロールスリーブ１２によつて噴射量を
制御する。

尚、４１はテンションレバー、４２はスタートスプリン
グである。ここで、摺動軸３９の内部に、一端が該摺動
軸３９の外周面に形成した環状溝４３と連通し、他端が
連通路２０における逆止弁１８と１９との間から分岐し
た逃し通路４４と連通する通路４５をｈ形成する。

そして、スリーブ４０にその内周面から外周面へ貫通す
る貫通孔４６を穿設し、該貫通孔４６と環状溝４３とが
機開始動状態では連通せず、始動後の回転上昇によつて
スリーブ４０が右行すると両者が連通するようにしてあ
る。従つて、始動時にはスリーブ４０は図示の状態にあ
つて貫通孔４６と環状溝４３とは連通せす、第２のポン
ピング室１５からの燃料がチャンバ室４に流出すること
がないのて第１及び第２の実施例と同様十分な始動増量
が得られる。

１ これに対し、始動後の通常運転時には、回転の土昇
によつてスリーブ４０が図で右行し、貫通孔４６と環状
溝４３とが連通する。

このため、第２のポンピング室１５からの燃料は逆止弁
１８から逃し通路４牡通路４５、環状溝４３、貫通孔４
６を経てチャンバ室４に流出するので、逆止弁１９は閉
じたままであり、第２のポンピング室１５からの燃料供
給は行なわれない。以上説明したように本発明を始動増
量装置に使用すれは、機開始動時に噴射量を十分に増量
することが可能となり、始動性の向上に大きく貢献する
。

本発明を送油率を可変とする方式に利用するには、ボー
ト２６、通路２５を削除し、逃し通路２３を直接チャン
バ室４に連通させ、逃し通路２３中に逃し通路の開閉を
制御する弁（例えば電磁弁）を設ければよい。かかる弁
の制御によりポンピング室７のみが噴射に関連する状態
と、ポンピング室７と第２ポンピング室１５とが噴射に
関連する状態に切換える土とができ、同一カム回転角度
において送油率を変更することが可能になる。又、本発
明では第２のポンピング室１５への燃料の吸入を逆止弁
１６を介して行なつているが、逆止弁を削除しポンピン
グ室７同様、吸入溝（ポンピング室７では吸入溝６）を
介して行なつてもよい。更にこのようにすることで吸入
溝の位相を変えパイツト噴射、ビゴム噴射に対応するこ
とも可能となる。図面の簡単な説明第１図は本発明の第
１の実施例を示す縦断面図、第２図は第１図の■−■断
面図、第３図は本発明の第２の実施例を示す縦断面図、
第４図は本発明の第３の実施例を示す縦断面図である。

３・・・・・・プランジャ、４・・・・・・チャンバ室
、７・・・ポンピング室、８・・・・・・通路、９・・
・・・・分配溝、１０・・・・圧送通路、１２・・・・
・・コントロールスリーブ、１３・・・・・・カットオ
フボート、１５・・・・・・第２のポンピング室、１６
，１８，１９・・・・・逆止弁、１７・・・・・吸入通
路、２０・・・・・・連通路、２３・・・・・・逃し通
路、２６・・・・・・ボート、２９・・・・・・弁体、
３５・・・・・・逃し通路、３６・・・・・・遠心調速
機、３９・・・・摺動軸、４０・・・・スリーブ、４４
・・・・・逃し通路、４６・・貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プランジヤバレル内を往復並びに回転運動して燃料
   の吸入圧送と分配とを行なうプランジャを備え、このプ
   ランジャには、プランジャ頭部のポンピング室とプラン
   ジャ外周面に開口しプランジヤバレル側の各気筒への圧
   送通路と連通する分配溝とを連通する燃料圧送経路とし
   ての通路が形成されていて、燃料圧送経路はプランジヤ
   バレル外のプランジャ外周面にもカットオフポートとし
   て開口し、プランジャに外嵌されるコントロールスリー
   ブによりカットオフポートと低油圧源であるチャンバ室
   との連通が制御される分配型燃料噴射ポンプにおいて、
   前記プランジヤバレル及びプランジャの径を２段にして
   、前記プランジヤバレル及びプランジャの中間の段部間
   に第２のポンピング室を形成し、該第２のポンピング室
   を前記燃料圧送経路又は低油圧源に選択的に連通させる
   制御機構を設けたことを特徴とする分配型燃料噴射ポン
   プ。