JPS6146190Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はデイーゼル機関などの燃料噴射ポンプ
の始動時の噴射時期進角装置に関する。

デイーゼル機関においては燃料噴射時期を機関
回転数に応じて可変的に制御しているが、始動時
にも所定値だけ噴射時期を進角させ、始動時の機
関安定性を高めるようにしている。

このため、従来の燃料噴射ポンプは第１図、第
２図に示すように構成されている。

燃料はポンプ本体の入口１からドライブシヤフ
ト２により駆動されるフイードポンプ３によつて
吸引される。

フイードポンプ３からの吐出燃料は圧力調整弁
４により供給圧を制御された後、ポンプハウジン
グの内部のポンプ室５へと供給される。

ポンプ室５の燃料は作動部分の潤滑を行うと同
時に高圧プランジヤポンプ６に送られる。

プランジヤ７はエキセントリツクデイスク８に
固定されており、継手２Ａを介して前記ドライブ
シヤフト２により駆動される。

エキセントリツクデイスク８は機関シリンダ数
と同数のフエイスカム９をもち、ローラリング１
０に配設されたローラ１１を乗り越えて回転しな
がら所定のカムリフトだけ往復運動する。

したがつてプランジヤ７は回転しながら往復運
動することになり、この往復運動に伴い吸入ポー
ト１２から吸引された燃料が、分配ポート１３よ
りデリバリバルブ１４を通つて図示しない噴射ノ
ズルへと圧送される。

燃料の噴射量はプランジヤ７に形成したスピル
ポート１５を被覆するスピルリング１６の位置に
より決められるのであり、プランジヤ７の右行に
よりスピルポート１５が開くと高圧燃料をポンプ
ハウジング５の内部へ解放して圧送を終了する。

スピルリング１６の位置は、ドライブシヤフト
２の回転で駆動されるガバナ機構１８の動きによ
りリンクレバー１９を介して制御され、機関回転
数に対応して燃料噴射量が増減される。

燃料の噴射時期はローラリング１０を回転させ
ることにより制御される。

エキセントリツクデイスク８のフエイスカム９
がローラ１１に乗り上げたときに燃料が噴射され
るので、例えばデイスク８の回転方向と逆方向に
ローラリング１０を回転させるフエイスカム９の
ローラ１１に乗り上げる時期がそれだけ早くなる
ため、燃料の機関クランク角に対する噴射時期が
早まる。

そのために、ローラリング１０はドライビング
ピン２０を介してプランジヤ２１と連結してい
る。

シリンダ２２のなかで摺動するプランジヤ２１
の端面高圧室２３には、通路２４を経てポンプ室
５の燃圧が導かれ、また反対側の低圧室２５はフ
イードポンプ３の吸込側に連通して負圧に近い状
態になるが、スプリング２６の弾性力でプランジ
ヤ２１を押し戻している。なお、第１図はプラン
ジヤ２１の軸線を90゜回転させた状態を示してお
り、実際には第２図のようにローラリング１０の
回転接線方向に一致する。

同様に説明の便宜上からフイードポンプ３の軸
線も90゜回転させたものが図示してある。

ポンプ室５の燃圧をフイードポンプ３の回転数
に比例して上昇するので、プランジヤ２１は機関
回転数の上昇に伴つて、第２図の左方へと押さ
れ、これによりエキセントリツクデイスク８の回
転（図中矢印方向）と逆方向へローラリング１０
を回動し、噴射時期を次第に早めるように作用す
る。

一方、始動時における燃焼特性を高める目的
で、手動式の進角装置があり、端面が斜めになつ
たプランジヤ２１に接するカム２７を、回転軸２
８に連結したレバー２９を回すことにより回動
し、プランジヤ２１を強制的に左方へ移動して噴
射時期を所定のクランク角だけ早めるようになつ
ている。

ところが従来装置では、このように手動式でレ
バー２９を駆動する構成のなので、要求始動操作
が煩雑となり、また、しばしば操作忘れにより機
関のスムーズな始動が妨げられることもあつた。

とくにプランジヤ２１には、通常運転時に燃圧
に対抗してバランスさせるスプリング２６が常時
作用し、しかもかなり強いスプリング力であるた
め、自動的に始動時にプランジヤ２１を移動させ
ようとしても、その操作力が大きくなつて、大型
のアクチユエータ等が必要となるという問題があ
つた。

本考案はこのような問題を解決するため、始動
時はプランジヤに作用するスプリングの荷重を受
けずに進角操作できるような構造として、小容量
のアクチユエータで自動的に進角させられる噴射
時期進角装置を提供するものである。

以下、本考案をいくつかの実施例をもとに説明
する。

第３図、第４図に示す実施例において、プラン
ジヤ２１を収めたシリンダ２２を、ケーシング３
１の内部に摺動自由に収装して、シリンダ２２の
右端に油室３２、同じく左端に油室３３を区画形
成する。

油室３２は通路３５によつて他方の油室３３、
及びフイードポンプ３の吸込側と連通している。

油室３２にはシリンダ２２の端部に当接して始
動後所定時間シリンダ２２を左方に移動させる駆
動手段としてのカム５５が介在される一方、反対
側の油室３３はシリンダ２２の低圧室２５と通口
３８によつて連通する。

なお、３９はシールリング、４０はドライビン
グピン２０の移動を許容する長孔である。

これらを収めたケーシリング３１はポンプハウ
ジングに対して、第２図と同様な関係が成立する
ように固定されている。カム５５はレバー５６の
回転軸５４に固定され、レバー５６は油圧シリン
ダ５７のピストン５８に当接する一方、その回動
先端にはリターンスプリング５９が連結され、油
圧シリンダ５７に圧油が供給されないときはリタ
ーンスプリング５９により第４図の状態にレバー
５６を回わして始動進角を行う。３６は油圧シリ
ンダ５７に対する圧油の供給を制御する電磁弁で
ある。

機関を停止したときは、ドライビングピン２０
は中立状態で外力が作用せず、しかも燃圧が等し
く低下するので、シリンダ２２に対してプランジ
ヤ２１はスプリング２６により、またシリンダ２
２はケーシング３１に対してリターンスプリング
５９により、それぞれ第３図に示す位置へと移動
させられる。

つまり、プランジヤ２１はシリンダ２２に対し
て初期位置に戻されるのであるが、シリンダ２２
はリターンスプリング５９により回動されるカム
５５を介して始動進角位置に保持される。この場
合、カム５５を始動進角位置まで回動するために
必要なスプリング力は、プランジヤ２１を燃圧に
対抗して押し戻す必要からその作用力が非常に強
いスプリング２６がシリンダ２２の内部で相殺さ
れ、しかもシリンダ２２にはドライビングピン２
０を介しての外力の作用もなくなるため、非常に
軽微なものでよく、このようにして機関停止状態
ではカム５５の進角位置への移動はきわめて軽く
行なわれる。

この状態から機関を始動すると、カム５５を駆
動する油圧シリンダ５７には後述のように暖機が
進むまでは電磁弁３６が閉じて圧油が供給されな
いため、リターンスプリング５９の作用力でシリ
ンダ２２が左方に押圧されたままとなる。

ドライビングピン２０はエキセントリツクデイ
スク８の回転で右方への反力を受けるが、シリン
ダ２２は右方に移動できないため、結局距離ｌに
相当する進角状態が得られ、このようにして始動
時の噴射時期を適正に進角させられる。

この場合カム５５には上記のとおりドライビン
グピン２０を介して反力が作用するが、カム５５
は図示するように進角位置と進角解除位置の２位
置で安定する形状のため、進角位置での荷重をカ
ム５５自体が安定して支えることができ、リター
ンスプリング５９のスプリング力が軽微であつて
も、進角位置に安定して保持れさる。もちろんス
プリング２６の反力はシリンダ２２で受けるの
で、カム５５には直接作用せず、その分だけリタ
ーンスプリング５９にかかるカム５５の要求保持
力（操作力）は小さくなる。

次に暖機終了に伴い電磁弁３６が開き油圧シリ
ンダ５７に圧油が供給されると、ピストン５８に
押されてレバー５６が反時計方向に回動し、カム
５５のリフトをなくす。

このとき、シリンダ２２の左右の油室３２と３
３は通路３５を介して同圧に保持されているが、
ドライビングピン２０が受ける図中右方向への駆
動反力をプランジヤ２１を介して受けていたシリ
ンダ２２は、カム５５による支えがなくなること
により、ケーシリング３１のストツパ４１に当接
するまで右方へと移動する。

このため、始動進角が解除され、通常の進角位
置に戻る。

この後は、機関回転の上昇に伴つて油圧室２３
の燃圧が高まるのに比例してプランジヤ２１が変
位し、従来と同様に回転数に応じて最適な噴射進
角が得られる。

第５図に電磁弁３６を駆動するための回路例を
あらわす。

４３はエンジンキースイツチ、４４はスタータ
スイツチ、４５は自己保持用のリレー、４６は機
関油圧を検出して所定値以上（所定回転以上）で
オフとなる油圧スイツチ、４７は暖機が済んで機
関冷却水温が所定値以上になるとオフとなる水温
スイツチである。

したがつて機関の始動時には両スイツチ４６、
４７が共にオンとなつているため、キースイツチ
４３及びスタータスイツチ４４をオンにすること
により、電磁弁３６が励磁されて閉弁する。な
お、スタータスイツチ４４はオフになつても、自
己保持リレー４５の働きで電磁弁３６は通電状態
に保持される。

この電磁弁３６は油圧スイツチ４６と水温スイ
ツチ４７が共にオフとなるまで閉弁保持される。

このため、機関が充分に暖まらないうちに発進
したようなときの、噴射時期の進角量としては、
始動進角量を上乗せした状態となる。

なお、電磁弁３６を設ける代りに機関油圧を直
接油圧シリンダ５７に導くようにして、始動後暖
機が進んで油圧が所定値以上に高まつたときにピ
ストン５８を移動させて始動進角を終了させるこ
ともできる。

第６図の実施例は、油圧シリンダ５７の代りに
ダイヤフラム装置６０、Ｌ型レバー６１を用いて
レバー５６を駆動するもので、同等の作用効果を
もたらす。

以上のように本考案によれば、燃料噴射時期を
進角させるプランジヤと、これを遅角方向に付勢
するスプリングとはシリンダに収装し、このシリ
ンダ自体をケーシングの中に摺動自由に収装し
て、カム等の駆動手段によりシリンダそのものを
移動させるようにしたので、この駆動手段にはプ
ランジヤと対抗するスプリングの作用力が直接的
に作用することがなく、したがつて始動時等に進
角させるのに必要な操作力は軽微なものでよく、
駆動手段の小型化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の断面図、第２図は第１図の
ローラリングとプランジヤの関係を示す部分断面
説明図、第３図は本考案の第１実施例の要部断面
図、第４図はその側面図、第５図は電磁弁の駆動
回路図、第６図は本考案の他の実施例を示す概略
構成図である。 ８……エキセントリツクデイスク、１０……ロ
ーラリング、２０……ドライビングピン、２１…
…プランジヤ、２２……シリンダ、２３……高圧
室、２５……低圧室、２６……スプリング、３１
……ケーシング、３２，３３……油室、３５……
通路、３６……電磁弁、５５……カム、５６……
レバー、５７……油圧シリンダ、５９……リター
ンスプリング、６０……ダイヤフラム装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃料噴射時期を進角させる手段と連動しかつ機
   関回転数に略比例して上昇する燃料圧力に応動す
   るプランジヤと、該プランジヤを摺動可能に収装
   したシリンダと、該シリンダとプランジヤとの間
   に介装されて該プランジヤを遅角方向に付勢する
   スプリングと、上記シリンダをシリンダ軸方向に
   摺動自由に収装すると共にポンプハウジングに固
   定されたケーシングと、上記シリンダの端部に当
   接してシリンダ位置をケーシングに対して相対的
   に移動させるべくケーシングに取付けた駆動手段
   とを有することを特徴とするデイーゼル機関の燃
   料噴射時期制御装置。