JP2819578B2 - 分配型燃料噴射ポンプ - Google Patents

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に適用される分配型燃
料噴射ポンプに関する。

［従来の技術］ 従来、内燃機関の分配型燃料噴射ポンプにあっては燃
料室の高圧部の圧力により変位するタイマピストンの動
作で進角するローラリングの角度により燃料噴射時期を
調節するものが知られている。

ここで内燃機関はアイドリング時の特性として、内燃
機関の温度が低いときにはローラリングを進角させて燃
料噴射時期を早め、内燃機関の温度が高いときにはロー
ラリングを遅角させて燃料噴射時期を遅くするのが好ま
しいという特性を持つ。

そこで内燃機関の低温時にローラリングを進角させる
装置として第４図、第12図、第13図に示すような一般に
低温時進角装置と称されるものが採用されている。この
低温時進角装置はエンジン冷却水の温度により膨張、収
縮が可能（即ち位置が可変）なサーモワックス10とサー
モワックス10の先端のピストン11にリターンスプリング
21の付勢力によって当接するレバー20とを主な構成要素
とする。このレバー20は一端が軸支され、中腹部がサー
モワックス10のピストン11と当接するため、サーモワッ
クス10の膨張、収縮により揺動する。一方軸支されてい
るレバー20はその軸中心から偏心したカム90をもち、こ
のカム90がローラリング30の外周と係合しローラリング
30を回動させる（第12図、第13図）。従ってローラリン
グ30はレバー20の揺動、即ちサーモワックス10の膨張、
収縮により回動する。よってローラリング30はエンジン
冷却水が低温のとき進角して燃料噴射時期を早めること
ができる。

［発明が解決しようとする課題］ 一方、一般にエンジンのクランキング時においてはロ
ーラリング30を遅角させて燃料噴射時期を遅くするのが
望ましい。ところが従来の低温時進角装置は上記の構成
上、低温にあってはクランキング時においてもローラリ
ング30が進角してしまい、燃料噴射時期を早めてしまう
という欠点があった。

本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、クランキ
ング時においてはエンジンの低温時にローラリング30を
遅角させさらに低温時のアイドリングにはローラリング
30を進角させることのできる分配型燃料噴出ポンプを提
供することを技術課題とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の分配型燃料噴射ポンプは燃焼室の高圧部から
導入される燃料圧により変位するタイマピストンの動作
でローラリングを回動させて燃料噴射時期を調節するタ
イマと、 機関温度に応じて変位する感温駆動体、前記ローラリ
ングに係合することなくポンプハウジングに枢支される
と共に前記感温駆動体に付勢されて回動する軸部、及
び、前記軸部に連動して回動することにより機関温度に
応じてアイドル時の機関回転数を制御するレバーを有す
る感温レバー機構と、 前記ポンプハウジングに一体に形成される基部を有す
るとともに、前記基部は、前記軸部の外周面に面して開
口するバイパス通路を有して前記軸部を回動自在に収容
する進角調整用バイパス弁とを備え、 前記軸部は、前記燃料室の高圧部に面する一端から軸
方向へ穿設されて前記高圧部に連通する通路、及び、前
記軸部の外周面の所定位置を前記通路に連通する分岐路
を有し、 前記分岐路は、前記機関温度の高温時における前記感
温駆動体の付勢による前記軸部の回動により前記バイパ
ス回路に連通して前記燃料室の高圧部の燃料を外部に排
出することを特徴としている。

［作用］ エンジンの停止時においてはタイマピストンの位置に
よりローラリングは遅角している。

エンジンが低温時のクランキング時においては燃料室
の高圧部の圧力が低いためタイマピストンは動作しな
い。このためローラリングは遅角したままの状態であり
始動が容易である。着火してアイドリング時に移ると調
整部がバイパス通路を遮断して燃料を低圧部へ放出しな
いため燃料室の高圧部の圧力が急上昇し、タイマピスト
ンを押してローラリングを進角させる。これにより、エ
ンジンの低温時におけるアイドリング時は燃料噴射時期
が早められる。

一方エンジンの高温時のクランキング時においても燃
料室の高圧部の圧力が低いためタイマピストンは動作し
ない。このためローラリングは遅角したままの状態であ
り始動が容易である。しかも着火してアイドリング時に
移っても調整部によりバイパス通路を通って高圧部の燃
料が低圧部へ放出されるため燃料室の高圧部の圧力は急
上昇せず、タイマピストンが移動せず、ローラリングは
遅角したままである。これによりエンジンの高温時にお
けるアイドリング時は燃料噴射時期が遅くなる。

更に、本発明では、機関温度に応じてアイドル時の機
関回転数を制御する感温レバー機構のレバーを枢支する
軸部を、いわゆる進角調整のためのバイパス弁の回動弁
体として機能させる。

詳しく説明すると、軸部は、燃料室の高圧部に面する
一端から軸方向へ穿設されて高圧部に連通する通路、及
び、軸部の外周面の所定位置を通路に連通する分岐路を
有し、分岐路は、機関温度の高温時における感温駆動体
の付勢による軸部の回動によりバイパス通路に連通して
燃料室の高圧部の燃料を外部に排出する。

すなわち、上記軸部が進角調整のためのバイパス弁の
回動弁体を兼ねるので、上述した感温レバー機構と進角
調整用バイパス弁とは簡素な構成で一体化される。

［実施例］ まず本実施例で採用される分配型燃料噴射ポンプを第
１図に基づいて説明する。

フィードポンプ60は一回転当り一定量の燃料を吸い上
げる。このフィードポンプ60の燃料送油圧はプレッシャ
ーレギュレーティングバルプ61の働きによって制御さ
れ、燃料はフィードポンプ60吐出側よりフィードポンプ
60のカバー上部の孔を通って高圧部62（ポンプ室）へ送
られる。

ポンププランジャ63は、ドライブシャフト64にカップ
リングで接続されたカムプレート65によって駆動され、
プランジャスプリング66によりカムプレート65に押しつ
けられる。このカムプレート65はエンジンシリンダと同
じ数のフェイスカム67を持っていて、ドライシャフト64
によって回転させられてローラ68上を現在のカムリフト
だけ往復動する。したがって、カムプレート65に接続さ
れたポンププランジャ63は回転運動するとともに往復運
動して、燃料を吸入した後、分配圧送を行なう。

分配型燃料噴射ポンプの下部に内蔵されたタイマ40は
高圧部62（ポンプ室）の燃料圧によって作動し、タイマ
ピストン41がローラリング30を動かすことによってロー
ラリング30を通じて最終的にポンププランジャ63を変位
させて燃料噴射のタイミングを制御する。

第２図、第３図に示すようにタイマ40はプレッシャー
レギュレーティングバルブ61（第１図）により制御され
た高圧部62（ポンプ室）の燃料圧により作動する油圧式
である。タイマピストン41はポンプハウジング100内に
ドライブシャフト64と直角になるよう組み込まれ、送油
圧の変化とタイマスプリング42のバネ力のバランスによ
りタイマハウジング43内を摺動する。タイマピストン41
の動きはスライドピン44を介して円筒状のローラリング
30を回転させる動きに換えられる。タイマスプリング42
はタイマピストン41を噴射遅れの方向に押しており、エ
ンジン回転数が上昇すると高圧部62（ポンプ室）の燃料
圧が上昇し、タイマピストン41はタイマスプリング42の
バネ力に打ち勝って押される。このタイマピストン41の
動きによりローラリング30はドライブシャフト64の回転
方向と反対方向に回転され燃料噴射時期が早められる。

調整部（本発明でいう感温レバー機構および進角調整
用バイパス弁）１は、第４図に略示するように、従来と
同様のサーモワックス10及びレバー20とで構成されてい
る。しかし、本実施例の調整部１では、第12図、第13図
で示される従来構造のように、レバー20はカム90をもた
ず、ローラリング30と係合していない。

ここで調整部１について図４を参照して詳説する。

調整部１を構成するサーモワックス10は円柱形状を有
し、円筒状のカバー12内に軸方向に膨張、収縮可能に支
承される。カバー12の一端側にはエンジン冷却水を吸
入、排出する吸入口13及び排出口14が設けられており、
エンジン冷却水がサーモワックス10に接触することによ
り、サーモワックス10が膨張収縮する構成となってい
る。またサーモワックス10は吸入口13、排出口14と反対
側の端部にピストン11をもつ。

また調整部１を構成するレバー20は一体的に回動する
軸部22を一端にもつ。この軸部22は分配型燃料噴射ポン
プのケーシングに枢支されている。レバー20は軸部22に
設けられたコイル状のリターンスプリング21により第４
図において時計方向、即ちレバー20の中腹部がサーモワ
ックス10のピストン11に当接する方向に付勢され、ピス
トン11の動作に呼応して回動する。尚レバー22の先端は
アイドリング回転数を制御するためのアジャスティング
レバー28と当接するアイドルアップレバー29を回動させ
るよう、このアイドルアップレバー29の一端と当接して
いる。

レバー20の更なる詳細を図５を参照して説明する。

レバー20の軸部22は高圧部62（ポンプ室）と連通する
袋小路状の通路22aを持ち、さらに通路22aの中腹から軸
部22の外周へ伸びる分岐路22bをもつ。一方、軸部22を
囲む分配型燃料噴射ポンプのポンプハウジング100と一
体の基部23は軸部22の外周まで伸びるバイパス通路23a
をもつ。そしてレバー20の回動により軸部22が回動して
分岐路22bとバイパス通路23aとが連通したとき高圧部62
（ポンプ室）の燃料はバイパス通路23aを通って燃料の
低圧部（図示せず）へ放出される。

次に調整部１の作用を中心に本実施例の分配型燃料噴
射ポンプの作用について説明する。

エンジンの停止時においてはタイマピストン41はタイ
マスプリング42の付勢力により第２図において右方にあ
りスライドピン44を介してローラリング30を遅角させて
いる。

エンジンが低温時のクランキング時においては高圧部
62（ポンプ室）の圧力が低いためタイマピストン41は動
作せず、ローラリング30は遅角したままの状態であり始
動が容易である。着火してアイドリング時に移るとき、
レバー20の分岐路22bと基部23のバイパス通路23aとの位
置関係はサーモワックス10の収縮によりレバー20が回動
しているため、第６図のように連通していない。このた
め高圧部62（ポンプ室）の燃料はバイパス通路23aを通
って放出されない。従ってアイドリング時に移ると高圧
部62（ポンプ室）の圧力は急上昇し、タイマピストン41
を押してローラリング30を進角させる（第３図）。これ
によりエンジンの低温時におけるアイドリング時は燃料
噴射時期が早められる。この状態をグラフに示すと第８
図のようにＩからII、さらにIIIで示す線図で表わされ
る。尚、横軸がドライブシャフト64の回転数、縦軸がロ
ーラリング30の進角度である。またＩで示す線図がクラ
ンキング時を表わす。

尚VIからＶで示す線図は従来の低温時進角度装置の特
性である。

一方エンジンの高温時のクランキング時においても高
圧部62（ポンプ室）の圧力が低いためタイマピストン41
は動作せず、ローラリング30は遅角したままの状態であ
り、始動が容易である。着火してアイドリングに移ると
き、レバー20の分岐路22bと基部23のバイパス通路23aと
の位置関係はサーモワックスの膨張によりレバー20が回
動しているため、第７図のように連通している。このた
め高圧部62（ポンプ室）の燃料はバイパス通路23aを通
って放出される。従ってアイドリング時に移っても高圧
部62（ポンプ室）の圧力は急上昇せず、タイマピストン
41は移動しない（第８図でIVの状態）。これによりエン
ジンの高温時におけるアイドリング時は低温時に比して
燃料噴射時期が遅くなる。この状態をグラフに示すと第
８図のようにＩからIVさらにＶで示す線図で表わされ
る。

尚ローラリング30のタイマ進角度と高圧部62（ポンプ
室）の内圧との関係を第９図に示す。横軸はドライブシ
ャフト64の回転数である。

また第２実施例として第10図に示すように調整部１の
サーモワックス10の代わりに温度センサによって作動す
るソレノイド10Aを採用してピストン11を動作させるも
の、あるいは第３実施例として第11図に示すように調整
部１のサーモワックス10の代わりに温度センサによって
作動するアクチュエータ10Bを採用してピストン11を動
作させるものも採用できる。

結局、サーモワックス10、ピストン11、レバー20、軸
部22は、本発明でいう感温レバー機構の要部を構成し
て、更に、通路22aおよび分岐路22bをもつ軸部22はバイ
パス通路23aをもつ基部23とともに進角調整用バイパス
弁を構成している。

［効果］ 本発明の分配型燃料噴射ポンプは内燃機関の温度に応
じて開閉して、燃料室の高圧部から燃料を放出する進角
調整用バイパス弁によりタイマピストンに加わる該高圧
部の圧力を調整する調整部をもつことにより、エンジン
のクランキング時においてはエンジンが低温であっても
高温であってもローラリングを遅角させることができ
る。さらに低温時のアイドリング時においてはローラリ
ングを進角させることができ、また高温時のアイドリン
グ時においてはローラリングを遅角した状態を維持させ
ることができる。

また、本発明では、油圧で噴射時期を制御しているの
で、ローラリングを機械的に回転駆動するのに比して、
駆動力が小さくて良い。

結局、本発明の分配型燃料噴射ポンプによれば、進角
調整用バイパス弁が感温レバー機構と一体化された構成
となっており、しかもこの一体化構造が具体的に、機関
温度によってアイドル回転数を制御する感温レバー機構
の軸部に単に弁孔を設けるだけという極めて簡潔な構造
となっているので、部品点数の増加もほとんどなく、製
造が容易である。

また、この進角調整用バイパス弁兼感温レバー機構
は、ローラリングやそれを駆動するためのタイマに機械
的に結合される必要がないので、ローラリング及びそれ
を駆動するタイマから離れて、好適な位置、特に、感温
レバー機構に設置に有利な場所に設けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の分配型燃料噴射ポンプの説明図であ
る。第２図、第３図はタイマ部分の説明図であり、第２
図は遅角した状態、第３図は進角した状態を表わす。第
４図は調整部の説明図である。第５図は調整部の断面図
である。第６図、第７図は調整部の軸部を表わす断面図
であり第６図は低温時、第７図は高温時を表わす。第８
図はドライブシャフトの回転数とタイマ進角度の関係を
あらわすグラフである。第９図はドライブシャフトの回
転数を横軸にとった高圧部（ポンプ室）の内圧とタイマ
進角度との関係を表わすグラフである。第10図は第２実
施例の調整部を示す断面図であり、第11図は第３実施例
の調整部を示す断面図である。第12図、第13図は従来の
低温時進角装置を表わす説明図であり、第12図は側面
図、第13図は正面図である。 １……調整部、10……サーモワックス 11……ピストン、12……カバー 13……吸入口、14……排出口 20……レバー 21……リターンスプリング 22……軸部、22a……通路 22b……分岐路、23……基部 23a……バイパス通路、30……ローラリング 40……タイマ、41……タイマピストン 42……タイマスプリング 43……タイマハウジング 44……スライドピン、 60……フィードポンプ 61……プレッシャーレギュレーティングバルブ 62……高圧部、63……ポンププランジャ 64……ドライブシャフト 65……カムプレート 66……プランジャスプリング 67……フェイスカム、68……ローラ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料室の高圧部から導入される燃料圧によ
   り変位するタイマピストンの動作でローラリングを回動
   させて燃料噴射時期を調節するタイマと、 機関温度に応じて変位する感温駆動体、前記ローラリン
   グに係合することなくポンプハウジングに枢支されると
   共に前記感温駆動体に付勢されて回動する軸部、及び、
   前記軸部に連動して回動することにより機関温度に応じ
   てアイドル時の機関回転数を制御するレバーを有する感
   温レバー機構と、 前記ポンプハウジングに一体に形成される基部を有する
   とともに、前記基部は、前記軸部の外周面に面して開口
   するバイパス通路を有して前記軸部を回動自在に収容す
   る進角調整用バイパス弁とを備え、 前記軸部は、前記燃料室の高圧部に面する一端から軸方
   向へ穿設されて前記高圧部に連通する通路、及び、前記
   軸部の外周面の所定位置を前記通路に連通する分岐路を
   有し、 前記分岐路は、前記機関温度の高温時における前記感温
   駆動体の付勢による前記軸部の回動により前記バイパス
   通路に連通して前記燃料室の高圧部の燃料を外部に排出
   することを特徴とする分配型燃料ポンプ。