JPS62284954A - 燃料噴射ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 九咀ム旦伯 り産業上の利用分野］ 本発明は、ディーゼルエンジン・等の燃料噴射ポンプの
構造に関し、特に燃料圧送用のプランジャを押圧するス
プリングと上記プランジャとの接触部分に関する。

［従来の技術］ 燃料の噴射量を燃料の溢流により調整する溢流タイプの
燃料噴射ポンプは、ローラに乗り上げたカムの押圧力に
よりプランジャが高速でピストン運動し、燃料を各燃料
噴射弁に供給している。

上記１ランジヤは上記カムに対しては、着脱自在な係−
介機構にて係合し、該カムを介してエンジンから回転力
を与えられろ、該プランジャはカム方向へはスプリング
により押圧されてカムとの係合が保持されているので、
カムの１ヤ動に連動して、ピストン運動がなされる。

ところで、各種原因、例えば、上記カムと上記プランジ
ャとが偏心していた堝金、プランジャは、自身が嵌入し
ているシリンダ内壁に押し付けられ、１ランジヤがシリ
ンダに固着するという不都金が発生する賜金があった。

上記カムとプランジャとの偏心の対策については、実開
昭５８−１３６８５７　号に記載されている通りである
。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、プランジャとスプリングシートとの干渉、例え
ば、上記スプリングが閑−）た圧力をプランジャに与え
ていたり、スプリングを受けているスプリングシート又
はプランジャの接触面の平面度や平滑度あるいは裏面と
の平行度が不良であったりした場金、プランジャがスプ
リングシートと干渉することがあった。その結果、スプ
リングシー１−がプランジャを回転方向に押し付けるこ
とになり、結果として、プランジャがシリンダに固着す
るという問題点が依然として存在していた。

ｉ哩ａ狙滅 そこで、本発明は、上記問題点を解決することを目的と
し、次のような構成を採用した。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 即ち、本発明は、 エンジンの回転でカムに対するローラの当接位置を変化
させることにより、該カムに連動するピストンを、カム
方向に付勢するスプリングに抗して移動させ、上記ピス
トンと該ピストンが嵌入するシリンダとの間に存在する
燃料を圧縮してエンジン内へ噴射させる燃料噴射ポンプ
において。

少なくとも一方向に所定の曲率で湾曲した接触面を介し
て上記スプリングが上記ピストンに付勢するよう構成さ
れていることを特徴とする燃料噴射ポンプを要旨とする
ものである。

ここで、［少なくとも一方向に所定の曲率で湾曲した接
触面」の内、［一方向に所定の曲率で湾曲した面」とは
、円筒面を意味し、その接触面とは、凸状の円筒面と該
凸状の円筒面と同じ曲率の凹状の円筒面とが接触した状
態をいう、又、全方向に湾曲している面でもよく、顔面
は球面を意味し、凸状の球面と該凸状の球面と同じ曲率
の凹状の球面とを接触したものを用いることができる。

「作用」 スプリングが、少なくとも一方向に所定の曲率で湾曲し
た接触面を介して、ピストンに付勢している。そのため
、スプリングの押圧力が偏っても、上記接触面にて摺動
が生じて、押圧力の濤りが吸収される。また、接触面や
接触面が存在する部材の他の而の、平面度や平滑度ある
いは裏面との平行度が低くても、接触面が上記のごとく
、全体として少なくとも一方向に所定の曲率で湾曲して
いるので、摺動の発生により、平面度や平滑度あるいは
裏面との平行度の低さを原因とするスプリングの押圧力
の−りが吸収される。このことにより、プランジャがス
プリングシートと干渉することがなくなり、シリンダに
不都金な力がかからない。

次に、本発明の詳細な説明する０本発明はこれらに限ら
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の種々の
態様のものが含まれる。

し実施例］ 第１図に本発明の第１実施例の燃料噴射ポンプ１のｌ！
！を略栖成を示す。

本燃料噴射ポンプ１は、ボッシュタイプの分配型燃料噴
射ポンプをベースとする電磁スピル調量方式燃料噴射ポ
ンプである。該燃料噴射ポンプ１は、駆動軸２により、
図示しないエンジンに連動し、ベーン式フィードポンプ
３を回転させている。

ベーン式フィードポンプ３は、吸入口４から図示しない
燃料タンク内の燃料をフィルタを介してＡより、導入し
、この燃料を加圧してレギュレートバルブ５の設定する
圧力に調圧したのち、燃料噴射ポンプ１内に形成した燃
料室６へ供給する。

上記駆動軸２はカップリング７を介して１ランジヤ８及
びフェイスカム９を駆動する。このカップリング７は１
ランジヤ８及びフェイスカム９を、回転方向へは一体的
に回転させるが、プランジャ８及びフェイスカム９が軸
方向へ往復運動する場・かにはこの軸方向移動を自由に
許す、上記プランジャ８とフェイスカム９とは係合機構
により一体的に回転するようにされている。この係合機
構は例えば、７ランジヤ８の二つ以上の突起をフェイス
カム９の孔に挿入する等の、通常よく知られた機構を用
いることができる。フェイスカム９はフ。

ランジャ８を介して、スプリング１０によりカムローラ
１１に押し叶けられており、これらフェイスカム９とカ
ムローラ１１との摺接により、これらのフェイスカム９
のカム山がカムローラ１１に乗り上げるとフェイスカム
９に連動するプランジャ８が往復動される。プランジャ
８は１回転中に、図示しないエンジンの気筒数に応じた
回数（ここでは４回）だけ往復動される。

プランジャ８は燃料噴射ポンプ１に取り付けられたシリ
ンダとしてのヘッド１２に摺動自在にかつ精密に嵌置さ
れており、このヘッド１２とプランジャ８の端面とでポ
ンプ室１３を形成している。

１ランジヤ８の端部周面には吸入溝１４が形成されてお
り、プランジャ８の吸入行程中に、即ち、第１図の図示
左方への移動中にこれら吸入溝１４のうち一つが、ヘッ
ド１２に設けた図示しない吸入ボートに連通ずると、前
記燃料室６からポンプ室１３に燃料を吸入する。また１
ランジヤ８の圧縮行程中、つまり第１図の図示右方への
移動中に、ポンプ室１３内で加圧された燃料は、連通路
１９、分配ポート１６を通じて噴射通路１７へ圧送され
、吐出弁１８を介して、Ｂから、図示しない噴射弁によ
りエンジンの燃焼室へ噴射される。

上記ポンプ室１３には電磁弁スピル式の燃料調量機構（
電磁弁式）２０が接続されている。すなわちポンプ室１
３は溢流通路２１．２２により燃料Ｍ６に連通されてお
り、上記溢流通路２１は電磁弁２３により開閉される。

電磁弁２３は、ニードル弁２４江ソレノイド２５によっ
て作動させるもので、このソレノイド２５に通電すると
ニードル弁２４がリフ）・されてポンプ室１３が溢流通
路２１．２２を介して燃料室６に開放される。したがっ
てプランジャ８の圧縮行程中に電磁弁２３を作動させる
とポンプ室】３内で加圧されている燃料が溢流通路２１
．２２を介して低圧側の燃料室６へ逃されるから、Ｏ２
ｒ記噴射通路１７側へは送られなくなり、燃料の噴射が
停止される。このことによりエンジン側に供給すべき燃
料噴射量を制御する。尚、燃料室６へ溢流した燃料の一
部は、Ｃより図示しない燃料タンクへ還流する。

上記電磁弁２３への通電開始タイミングは、マイクロコ
ンピュータ等を備えた図示しない電子制御回路によって
行われる。

前述のカムローラ１１はローラリング２７に保持されて
いる。このローラリング２７は燃料噴射時期調整ｍ楕（
タイマー）３０によって作動される。燃料噴射時期調整
機構３０はタイマピストン３１を備え、このタイマピス
トン３１の一端面には前記燃料室６の燃料圧力が作用す
る。燃料室６の燃料圧力はエンジン回転速度の二部の−
１つまり、フィードポンプ３の回転速度に応じて変化す
る。タイマピストン３１の一端面に上記燃料室６の燃料
圧力が作用すると、このタイマピストン３１は池面に作
用するスプリング３２の力に抗して第１図の左方へ移動
される。このようなタイマピストン３１の往復動はピン
３３を介してローラリング２７に伝えられる。第１１］
ではタイマピストン３１を実際の場合とは直交する姿勢
で示してあり、実際はタイマピストン３１の軸線が紙面
と直交する方向に向いて取り付けられるものである。

したがってタイマピストン３１の往復動はローラリング
２７を、駆動軸２を中心として回動変位させる。このた
め、カムローラ１１と７エイスカム９とが相対的に周方
向へ変位するので、フェイスカム９のカム山がカムロー
ラ１１に乗り上げるタイミングがずれ、駆動軸２に対す
るプランジャ８の往復運動の位相が変化する。この結果
、分配ポー１−１（Ｊと噴射量２８１７との連通タイミ
ングが変わるので、燃料噴射時期が自動的に調整される
。

上記ローラリング２７には例えば電磁ピックアップ式、
ホール素子式あるいは光学的角度検出式等のタイミング
検出器３５が取り付けられており、これに対して駆動軸
２にはバルサ３６が固定されている。駆動軸２の回転に
よりパルサ３６に形成した突起３７の一つが上記タイミ
ング検出器３５を横切ると、このタイミング検出器３５
が信号を発生する。この信号は前記電子制御装置へ送ら
れる。電子制御装置ではこのタイミング検出器３５から
の出力信号を受けると、この信号を基準信号として所定
時間後に、電磁弁２３へその作動を指令する電力信号を
出す。

上記タイマー３０の作動によりローラリング２７が回動
されると、タイミング検出器３５もロ−ラリング２７と
同じ位相だけ回動される。したが−）で燃料噴射時期が
調整された場合に、電子制御装置へ送る基準信号も同じ
位相だけずれるので、電磁弁２３の作動時期が変わり、
プランジャ８の往復タイミングのすれ分だけ溢流時期も
変化するから噴射旦に変化を及ぼさないようになってい
る。

次に本実施例の主要部であるプランジャ８及びフェイス
カム９の周辺部分を第２図及び第３図を参照しつつ詳細
に説明する。

スプリング１０は、１ランジヤ８をフェイスカム９方向
へ押圧するのに、スプリングシート４０とプレート４２
とを介してプランジャ８の係合部８ａをフェイスカム９
に対して押圧することにより、なしている。

このことにより、単に挿入しであるのみの係合部８ａが
離れることなく、プランジャ８は、フェイスカム９と連
動できる。

上記スプリングシーｌ〜４０の断面図を第３図（イ）に
、その斜視図を（ロ）に、プレート４２の断面図を第３
図（ハ）に、その斜視図を（ニ）に示す、スプリングシ
ート４０は円板状をなし、その周縁部は、突条４０ａが
全周に渡って軸方向に立設され、中心部は上記プランジ
ャ８が貫通する孔部４０ｂが穿設されている。該孔部４
０ｂはプランジャ８の外径よりも大きな内径であり、ス
プリングシート４０がプランジャ８に貫通されている状
態のままで、ある程度の角度までスプリングシート４０
の軸とプランジャ８との軸同士が交差できるようにされ
ている。即ち、スプリングシート４０の板面が１ランジ
ヤ８の軸に対して、直角以外の角度がとれるようにされ
ている。

上記突条４０ａの突出方向とは反対側の孔部４０ｂの周
縁部は盛り上がり、凸状の球面部４０ｃを形成している
。該球面部４０ｃの中心はスプリングシート４０の軸上
に存在する。

一方、プレート４２は円板状をなし、その中心部は上記
プランジャ８が貫通する孔部４２ａが穿設されている。

該孔部４２ａはプランジャ８の外径とほぼ同じ内径であ
り、プレート４２はプランジャ８に対して密嵌状態とな
る。

上記孔部４２ａの周縁部は陥没し、凹状の球面部４２ｂ
を形成している。該球面部４２ｂの中心はプレート４２
の軸上に存在する。該球面部４２ｂは、上記スプリング
シート４０の凸状の球面部４０Ｃと同一半径の球面であ
り、両者４０Ｃ，４２ｂを重ね−きわピると、第２図の
ごとく密着する。

本実施例は上記のごとく構成されているので、スフ”リ
ング１０がスプリングシート４０に１目った押圧力を与
えた場合にも、上記球面部４０Ｃ，４２ｂ同士が慴動し
会い、押圧力が均一の、バランスのとれた状態になるよ
うな配置となる。即ち、第・１図に示すごとく、スプリ
ング１０の押圧力が図の上方にて高いものとすると、ス
プリングシート４０は角度θ分、プランジャ８の軸から
回転することにより、スプリング１０の押圧力のバラン
スをとる。このようにして、プレート４２には全体とし
て均一な押圧力をスプリングシート４０から受けること
となる。この点は、上記球面部４０ｃ、４２’ｂが平滑
度が低く、そのなめに、スプリングシート＝１０からプ
レート４２への押圧力が偏った場合にも、その偏りを球
面部４０ｃ、４２ｂの摺動で吸収し、プレート４２には
全体として均一な押圧力をスプリングシー１−４０から
受けることとなる。更に、スプリングシーＴ−４０又は
プレー１−４２の他の而の平滑度が低い場合、あるいは
球面部４０ｃ、４２ｂ又は池の面の平面度、裏面との平
行度が低い場合にも同様な効果を生ずる。

こうして、プランジャ８はヘッド１２の内壁に押しけけ
られることがなく、プランジャ８の同名等の平部・きが
生じない。

次に第２実施例の主要部分を第５図及び第６図を参照し
つつｆＦ細に説明する。他の構成は第１実施例と同様で
ある。

本実施例が第１実施例と異なるところは、二つのスプリ
ング５０．５１が設けられたことと、スプリングシート
５２とプレート５４との形状である。両スブリン′グ５
０．５１は、プランジャ８の両側のハウジング１ａに植
設されたロッド４５゜ｉＩ６に貫装され、スズリングシ
ート５２を１ランジヤ８の両側で押圧する。該スブリ〉
′グシート５２は、プレート５４を介して、プランジャ
８の係合部８ａで、プランジャ８をフェイスカム９に押
圧する。

上記スプリングシート５２の断面図を第６図（イ）に、
その斜視図を（ロ）に、プレート５４の断面図を第６図
（ハ）に、その斜視図を（ニ）に示す、スプリングシー
ト５２は楕円板状ひなし、その長袖方向の縁部近傍に、
貫通孔５２ａ、５２ｂが穿設され、該貫通孔５２ａ、５
２ｂの周縁には、突条５２ｃ、５２ｄが各全周に渡って
軸方向に立設され、各貫通孔５２ａ、５２ｂは上記ロッ
ド４５　＋　４６が貫通するためのものである。中心部
には、上記プランジャ８が貫通する孔部５２ｅが穿設さ
れている。該孔部５２ｅは、上記貫通孔５２ａ、５２ｂ
方向に、プランジャ８の外径よりも大きな内径の楕円形
である。このため、スプリングシート５２がプランジャ
８に貫通されている状態のままで、上記貫通孔５２ａ、
５２ｂとプランジャ８の軸とを通る平面で回転すること
ができ、ある程度の角度までスプリングシート５２の軸
とプランジャ８との軸同士が交差できるようにされてい
る。即ち、第１実施例のスプリングシー）・４０と同じ
く、スプリングシート５２の板面がプランジャ８の軸に
対して、直角以外の角度がとれるようにされている。

上記突条５２ｃ、５２ｄの突出方向とは反対側の孔部５
２ｃの周縁部は盛り上がり、凸状の円筒面部５２ｆを形
成している。該円筒面部５２ｆの軸はスプリングシート
５２の軸に直交している。

一方、プレート５４は円板状をなし、その中心部は上記
１ランジヤ８が貫通する孔部５４ａが穿設されている。

該孔部５４　ａはプランジャ８の外径とほぼ同じ内径で
あり、プレート５４はプランジャ８に対して密嵌状態と
なる。

上記孔部５４ａの周縁部は陥没し、凹状の円筒面部５４
ｂを形成している。該円筒面部５４ｂの軸はプレート５
４の軸に直交している。該円筒面部５４ｂは、上記スプ
リングシート５２の凸状の円筒面部５２ｒと同一半径の
円筒面であり、両者５２ｆ、５４ｂを重ね合わせると、
密着する。

本実施例は上記のごとく構成されているので、スプリン
グ５０．５１がスプリングシート５２に各々異な−）た
押圧力を与えた場合にも、上記円筒面部５２ｒ、５４ｂ
同士が摺動し会い、押圧力が均一のバランスのとれた状
態になるような配置となる。即ち、第２実施例において
も、第４図に示すと同様に、スプリング５０の押圧力が
スプリング５１の押圧力より高いものとすると、スプリ
”ングシート５２は適当な角度分、プランジャ８の軸か
ら回転することにより、両スプリング５０．５１間の押
圧力のバランスをとる。このようにして、プレート５４
には全体として均一な押圧力をスプリングシート５２か
ら受けることとなる。この点は、」−足口筒面部５２ｆ
’、、５＝１ｂが平滑度が低くく、そのために、スプリ
ングシート５２からプレート５・１への押圧力が隔った
場合にも、その１■りを円筒面部５２ｆ、５４ｂの摺動
で吸収し、プレー　１−５４には全体として均一な押圧
力をスプリングシート５２から受けることとなる。更に
、スプリングシート５２又はプレート５４の池の面の平
滑度が低い場金、あるいは円筒面部５２ｆ、５４ｂ又は
池の面の平面度、裏面との平行度が低い場金にも同様な
効果を生ずる。

こうして、本実施例においても、第１実施例と同様な効
果を生ずる。本実施例の構成は、２本のスプリング５０
．５１を使用しているので、本実施例のように電磁弁２
３による溢流でなく、スピルリングにより溢流するタイ
プの燃料噴射ポンプでも実施できる。

第１実施例では、１本のスプリングと球面状接触面との
組み合わせであり、第２実施例では、２本のスプリング
と円筒状接触面との組み合わせであったが、２本のスプ
リングと球面状接触面との組み合わピでも同様に効果的
である。

九肌座勉ユ 本発明の燃料噴射ポンプは、少なくとも一方向に所定の
曲率で湾曲した接触面を介してスプリングが上記ピスト
ンに付勢するよう構成されているため、上記スプリング
が偏った圧力をプランジャに与えていたり、スプリング
を受けているスブリングシートとプランジャとの接°触
面の平面度や平滑度あるいは裏面との平行度が不良であ
ったりしても、１ランジヤがスプリングシーＩ・と干渉
することがなく、その結果、プランジャがシリンダに固
着することなく、円滑な回転を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の燃料噴射ポンプの概略構
成説明図、第２図はその部分拡大説明図、第３図（イ）
は第１実施例のスプリングシートの縦断面図、第３図（
ロ）はその斜視図、第３図（ハ）は第１実施例のプレー
トの縦断面図、第３図（ニ）はその斜視図、第４図は第
１実施例の作用の説明図、第５図は第２実施例の部分拡
大説明図、第６図（イ）は第２実施例のスプリングシー
トの縦断面図、第６図（ロ）はその斜視図、第６図（ハ
）は第２実施例のプレートの縦断面図、第６図（ニ）は
その斜視図を表す。 １・・・・・・燃料噴射ポンプ ８・・・・・・プランジャ ９・・・・・・フェイスカム １０・・・・・スプリング ４０．５２・・・スプリングシート ４２．５４・・・プレート ４０ｃ・・・・・凸状球面部 ４２ｂ・・・・・凹状球面部 ５２ｆ・・・・・凸状円筒面部 ５４ｂ・・・・・凹状円筒面部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エンジンの回転でカムに対するローラの当接位置を
   変化させることにより、該カムに連動するピストンを、
   カム方向に付勢するスプリングに抗して移動させ、上記
   ピストンと該ピストンが嵌入するシリンダとの間に存在
   する燃料を圧縮してエンジン内へ噴射させる燃料噴射ポ
   ンプにおいて、少なくとも一方向に所定の曲率で湾曲し
   た接触面を介して上記スプリングが上記ピストンに付勢
   するよう構成されていることを特徴とする燃料噴射ポン
   プ。 ２　接触面が、球面である特許請求の範囲第１項記載の
   燃料噴射ポンプ。