JPS6350659A - 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】 （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に関
するもので、特にフェイスカムがカムローラに摺動する
ことによりプランジャを往復動させ、燃料を加圧してエ
ンジン内へ噴射させる燃料噴射ポンプに関するものであ
る。

〔従来の技術〕

フェイスカムがカムローラに摺動することによりプラン
ジャを往復動させる構造の燃料噴射ポンプにおいては、
エンジン回転数が高くなりカム加速度が増加すると、慣
性によってフェイスカムがカムローラから離れる、いわ
ゆるジャンピング現象が発生し、結果として噴射量特性
が不安定になるという問題点があった。

従来より、この対策として、プランジャをフェイスカム
方向に付勢するプランジャスプリングの設定Ｒ重を高く
することにより、フェイスカムがカムローラから離れな
いように押圧する方法が採られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この方法によれば、ジャンピング現象の発生防止は図れ
るものの、フェイスカムとともにカムローラを保持する
ローラリングもプランジャスプリングにより付勢される
ため、ローラリングが摺接するフィードポンプカバーと
ローラリングとの間の摺動抵抗が増加する。

従って、ポンプ室の燃料圧が上昇あるいは下降し、ロー
ラリングを動かして噴射タイミングを制御する場合には
、スムーズな進角特性が得られず、結果としてエンジン
出力不足、エミフシヲン悪化等を招く恐れがあるという
問題点があった。

本発明は以上の様な問題点に鑑みてなされるもので、ロ
ーラリング回転時におけるローラリングとローラリング
が摺動する摺動部材との摺動抵抗を小さくすることによ
り、スムーズな進角特性を得て、エンジンの出力を向上
させ、エミッションを改善することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

前記問題点を解決するために本発明では次のような技術
的手段を講じた。

すなわち、内燃機関により回転駆動される駆動軸の基部
に設けられたフェイスカムが、駆動軸の回転にもとづき
、ローラリングに保持されたカムローラに摺動すること
により、フェイスカムに連動するプランジャを往復動さ
せ、燃料を加圧して内燃機関に加圧燃料を噴射させる燃
料噴射ポンプにおいて、プランジャをフェイスカム側に
付勢する第１弾性部材と、一端がフェイスカムに作用し
、他端がローラリングに作用してフェイスカムとローラ
リングとを近づける方向に弾性力が作用する第２弾性部
材とを設けた。

〔実施例〕

次に、第１図〜第４図を用いて本発明の第１実施例を説
明する。第１図は本実施例の概略を示す構成図、第２図
は本実施例の要部部分拡大図、第３図は本実施例の作用
を説明するための図、第４図はロフト５７がサブプレー
ト５６に固定されている状態を示す図である。

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八より導入し、
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の基部にはフェイスカム９が設けられてお
り、駆動軸２はカンプリング７を介してプランジャ８及
びフェイスカム９を駆動する。このカップリング７はブ
ラフジャ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合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とは保合機構に
より一体的に回転するようにされている。この保合機構
は例えば、プランジャ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。

プランジャ８０基部にはプレート５４が設けられており
、このプレート５４は本実施例の第１弾性部材である２
つのスプリング５０．５１によりフェイスカム９方向に
付勢されている。このスプリング５０．５１は、プラン
ジャ８の両側のハウジングｌａに植設されたロッド４５
．４６に貫装されており、プレート５４を介してプラン
ジャ８、フェイスカム９をカムローラ１１側に付勢して
いる。

また、フェイスカム９の基部にはサブプレート５６が設
けられており、このサブプレート５６にはロッド５７．
５８の一端が固定されている。ロッド５７．５８はロー
ラリング２７に摺動自在になっており、他端側には本実
施例の第２弾性部材であるサブスプリング５９．６０が
貫装されていて係止部６１，６２により係止されている
。サブスプリング５９．６０は、一端がロンド５７．５
８を介してフェイスカム４に作用し、他端がローラリン
グ２７に作用しており、フェイスカム４とローラリング
２７とを近づける方向に弾性力が作用している。

フェイスカム９は、スプリング５０．５１及びサブスプ
リング５９．６０によりカムローラ１１に押し付けられ
ており、フェイスカム９とカムローラ１１との摺動によ
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合され
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。

プランジャ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ポートに連通ずると、前
記燃料室６からポンプ室１３に燃料を吸入する。またプ
ランジャ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、分配ボート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により燃料室６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をソレノイド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がリフトされてポンプ室１３が溢流通路
２１．２２を介して燃料室６に開放される。したかって
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１３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、前記噴
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
おり、このローラリング２７はフィードポンプカバー４
０に摺接している。このローラリング２７は燃料噴射時
期調整機構（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２分の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３
１は他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１図ではタイマ
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とフェイスカム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、分配ボート１６と噴射通路１７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には例えば電磁ビソクアツブ式、
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には図示しないパルサが固定されている。駆動軸２
の回転によりこのバルサに形成した突起の一つが上記タ
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もローラリング２７と
同じ位相だけ回動される。したがって燃料噴射時期力ｑ
周整された場合に、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ずれ分だけ溢流時期も
変化するから噴射量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、フェイスカ
ム９０周辺部分を第２図及び第３図に説明する。

第３図は、スプリング５０．５１のみでプランジャ８を
フェイスカム９側に付勢する従来タイプの構造を示す図
である。

第３図において、プランジャ８はスプリング５０．５１
によりプレートを介してフェイスカム９側に押圧されて
いる。ここで、スプリング５０゜５１がプランジャ８を
押圧する力をＦとすると、この押圧力Ｆはプランジャ８
、フェイスカム９、カムローラ１１、ローラリング２７
を順次介してフィードポンプカバー４０に作用する。す
なわち、スプリング５０．’５１により、フェイスカム
４９はＦの力でカムローラ１１に押圧され、ローラリン
グ２７はＦの力でフィードポンプカバー４０に押圧され
る。なお、押圧力Ｆは、エンジン回転数が高くなっても
フェイスカム９がカムローラ１１から離れないように高
く設定されている。

一方、第２図に示される本実施例では、プランジャ８は
スプリング５０．５１によりフェイスカム９側に押圧さ
れており、フェイスカム９及びローラリング２７にはサ
ブスプリング５９．６０により両者を近づける方向の弾
性力が作用している。

ここで、スプリング５０．５１がプランジャ８を押圧す
る力をＦｌとすると、この押圧力Ｆ１はプランジャ８、
フェイスカム９、カムローラ１１、ローラリング２７を
順次介してフィードポンプカバー４０に作用する。即ち
、スプリング５０．５１により、フェイスカム９はＦ、
の力でカムローラ１１に押圧され、ローラリング２７は
Ｆ、の力でフィードポンプカバー４０に押圧される。

また、サブスプリング５９．６０がフェイスカム９及び
ローラリング２７に作用する弾性力をＦ２とすると、こ
の弾性力Ｆ２はカムローラ１１を間に介してフェイスカ
ム９とローラリング２７とを近づける方向に作用する。

すなわち、サブスプリング５９．６０により、フェイス
カム９はＦ２の力でカムローラ１１に押圧される。

従って、スプリング５０．５１及びサブスプリング５９
．６０により、フェイスカム９はＦ、＋Ｆ２の力でカム
ローラ１１に押圧され、ローラリング２７はＦ、の力で
フィードポンプカバー４０に押圧される。

よづて、Ｆ　Ｉ＋　Ｆ　２　＝　ＦとなるようにＦ、及
びＦ２を設定すれば、フェイスカム９をカムローラ１１
に押圧する力の大きさを変えることなく、ローラリング
２７をフィードポンプカバー４０に押圧する力の大きさ
をＦ２の分だけ小さくすることが可能となる。

すなわち、フェイスカム９のジャンピング現象を防止す
るとともにローラリング２７とフィードポンプカバー４
０との摺動抵抗を小さくすることが可能となる。

従って、ポンプ室１３の燃料圧が上昇あるいは下降し、
ローラリング２７を動がして噴射量・イミングをｔｆｉ
ｌＨ卸しても、ローシリング２７とフィードポンプカバ
ー４０との摺動抵抗が小さいため、スムーズな進角特性
が得られ、結果としてエンジンの出力を向上させ、エミ
ッションを改善することができる。

なお、本実施例は電磁スピル調量方式の分配型燃料噴射
ポンプであったが、電磁スピル調量機構を有しない分配
型゛燃料噴射ポンプであっても構わない。

さらに、本発明は上記実施例に限定されず、第４図ある
いは第５図に示されるように変形しても前記実施例と同
様の効果が得られる。

第４図に示される実施例では、ロッド５７，５８の一端
をローラリング２７に固定し、他端をサブプレート５６
に摺動自在として、他端側にサブスプリング５９．６０
を貫装して係上部６１．６２により係止したものである
。

第５図に示される実施例では、ロッド５７．５８の一端
を第６図に示されるようにプレート５４に円周方向に回
動自在に固定することにより、プレート５４がサブプレ
ート５６を兼ねるようにしたものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、フェイスカムが
カムローラから離れるジャンピング現象を防止すること
ができるとともに、ローシリングとこのローラリングが
摺動する摺動部材との摺動抵抗を小さくすることができ
る。従って、スムーズな進角特性が得られ、結果として
エンジンの出力を向上させ、エミッションを改善するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の第１実施例に関するもので、
第１図は本実施例の概要を示す構成図、第２図は本実施
例の要部を示す部分拡大図、第３図は本実施例の作用を
説明するために用いる従来構造を示す部分拡大図、第４
図は本発明の他の実施例を示す要部拡大図、第５図及び
第６図は本発明の更に他の実施例に関するもので、第５
図は本実施例を示す要部拡大図、第６図はロッド５７が
サブプレート５６に固定されている状態を示す図である
。 ２・・・駆動軸、８・・・プランジャ、９・・・フェイ
スカム、１１・・・カムローラ、２７・・・ローラリン
グ、５０．５１・・・スプリング（第１弾性部材）、５
９゜６０・・・サブスプリング（第２弾性部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　内燃機関により回転駆動される駆動軸の基部に設けら
   れたフェイスカムが、駆動軸の回転にもとづき、ローラ
   リングに保持されたカムローラに摺動することにより、
   前記フェイスカムに連動するプランジャを往復動させ、
   燃料を加圧して内燃機関に加圧燃料を噴射させる燃料噴
   射ポンプにおいて、 前記プランジャを前記フェイスカム側に付勢する第１弾
   性部材と、一端が前記フェイスカムに作用し、他端が前
   記ローラリングに作用して前記フェイスカムと前記ロー
   ラリングとを近づける方向に弾性力が作用する第２弾性
   部材とを設けたことを特徴とする燃料噴射ポンプ。