JPH037547Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、分配型燃料噴射ポンプに設けられた
油圧式自動進角装置の油圧作動室に接続される油
圧式の始動進角装置に関する。

［技術的背景と問題点］ 一般に、デイーゼルエンジンの冷間時での始動
性を向上させる装置として、分配型燃料噴射ポン
プにはその油圧式自動進角装置の油圧作動室に、
始動進角装置がアツセンブリとして接着されてい
る。この始動進角装置には、上記油圧作動室に作
用する作動油（燃料油）の圧力で作動されると共
にその圧力をエンジンの始動時のみに高めて上記
油圧式自動進角装置を積極的に働かせるように機
能する一種の圧力制御弁によつて構成された油圧
式始動進角装置が知られている。

ところで、この従来の油圧式始動進角装置で
は、第１図のａに示す如く、エンジンの吹き上り
性に最も効果があるエンジンの回転数１，
000rpm付近からの進角立ち上りに対して、その
進角立ち上り回転数が1700〜1800rpmと高いた
め、エンジンの吹き上り性を充分に満足させ得な
かつた。これは油圧式始動進角装置がその圧力制
御弁より上流側の油圧作動室側に作動油（燃料
油）のオーバーフローポートを備えていることに
起因するものであつた。

また、特開昭55−117061号において燃料供給路
の途中にリターン路を設け、このリターン路にこ
れを適宜開閉する開閉弁を設けた発明が公開され
ているが、これは、燃料リターンが不要な場合に
リターン路を閉塞して燃料供給路の燃料流速を減
少させて、タンク内に混入している異物がエンジ
ン内に侵入することを防止しようというものであ
り、エンジンの始動性を向上させるものではな
い。

［考案の目的］ 本考案は、以上の如き問題点に鑑みてこれを可
及的に改善すべく創案されたものである。

本考案の目的は、油圧式始動進角装置のオーバ
ーフローポートに設定圧力で開閉するチエツクバ
ルブを設けることにより、進角立ち上り回転数を
低下させてエンジンの吹き上り性を向上できる油
圧式始動進角装置を提供することにある。

なお関連技術として実開昭54−172122号公報、
特開昭53−54617号公報があるが、前者は空気を
排出しようとするものであり、後者は一体の燃料
噴射ポンプの始動進角装置を構成するものでなか
つた。

［考案が解決しようとする課題］ 本考案は上記目的を達成するために、自動進角
装置の油圧作動室に連通孔を介してハウジングを
連通接続し、このハウジング内に、上記連通孔を
閉成する弁体を設けると共に、この弁体にこれに
作用する燃料圧力が機関中速回転近傍の燃料圧力
の時に弁体を開弁させるばねを設け、上記ハウジ
ングに燃料の流出ポートを形成して始動進角装置
を形成し、上記連通孔にこの連通孔に対し小径の
オーバーフローポートを接続し、このオーバーフ
ローポートに、機関始動時の油圧作動室内圧力よ
り高圧側の燃料圧力で開弁されるチエツクバルブ
を設けたものである。

［作用］ 連通孔とハウジング内との間を開閉する弁体
は、連通孔に作用する燃料圧力が機関中速回転
（約2500rpm）以上となると開弁し、油圧作動室
とハウジング内とを連通させて油圧作動室からハ
ウジング内へ流出する燃料量に応じて（相関し
て）自動進角装置の進角作用を促すようにし、一
方、チエツクバルブを、機関始動直後の燃料圧力
より高圧側で開弁させるよにし、油圧作動室内の
圧力を昇圧させるようにしている。つまり、弁体
及びチエツクバルブを設けることによつて機関始
動時に自動進角装置の進角作動時期を低速回転側
に移行し同時に油圧作動油室内の燃料圧力を短時
間のうちに昇圧させて進角度を迅速に立ち上げ
る。この結果、機関始動時の吹き上がり性が改善
され、エンジンの瞬機時間が短縮される。チエツ
クバルブが開弁されるとオーバーフローポートか
ら少量の燃料が流出されて油圧作動室の燃料圧力
は流出量に応じた圧力勾配で所定値まで昇圧され
るようになる。ここで燃料の粘性について着目す
ると、粘性の低い低温では再始動に比較してより
短時間のうちに進角が行われるようになる。した
がつて本考案にあつては、低温始動時、再始動時
共に良好に進角作動時期を低速回転（1000rpm）
側に移行しエンジンの吹き上がりを良好にする。
また、弁体を開弁させるばねの開弁荷重を中速回
転数近傍に設定すると、中速回転数近傍で進角に
よつて発生する騒音が減少させることができる。
そしてこのように自動進角装置と始動進角装置と
を一体としてユニツト化したことによつて従来例
（特開昭53−54617号公報）に対して圧損の影響を
受け難くなり安定した進角制御がなされるように
なる。

［考案の実施例］ 以下に本考案の好適一実施例を添付図面に基き
詳述する。

第２図に示す如く、本考案に係る油圧式始動進
角装置１は、燃料噴射ポンプに設けられてその作
動油として燃料油の圧力で作動される自動進角装
置２の油圧作動室３にアツセンブリとして設けら
れる。この油圧作動室３には始動進角装置１のハ
ウジング４が、これに一体的に形成されたコネク
タ部５によつて螺合されて取付けられている。こ
のハウジング４は、上記油圧作動室３に連通され
る中空な円筒状の副室６を区画形成しており、そ
して上記コネクタ部５には上記副室６と油圧作動
室３とを結ぶ連通孔７がノズル状に形成されてい
る。また、ハウジング４の上記連通孔７に相対向
する一側壁は、蓋体８によつて形成され、この蓋
体８は副室６を形成するハウジング４の内周壁面
９に螺合されて取付けられている。

上記副室６内には、その連通孔７部に臨んで、
これを開閉させる弁体１０が設けられている。本
図示例では、この弁体１０には球形状のものが使
用され、ハウジング４の内周壁面９との間には若
干のクリアランスＳが設けられている。そして、
この弁体１０は、ばね１１によつて常時閉成方向
に付勢されている。図示例では、このばね１１に
は一端が上記ハウジング４の蓋体８に係止され、
他端がその伸張力によつて上記弁体１０を連通孔
７部に押圧するコイルスプリングが使用されてい
る。

即ち、油圧式の始動進角装置１は主に、ハウジ
ング４と弁体１０とばね１１とから構成された一
種の圧力制御弁を形成していることになる。

また、上記弁体１０より下流側の副室６部を形
成するハウジング部１２には、上記クリアランス
Ｓを通して流入してくる燃料油を外部に流出させ
てその排圧が上昇することを防止すると共に、燃
料油を回収するための流出ポート１３が形成され
ている。また更に、上記連通孔７部には、燃料油
のオーバーフローポート１４が形成されている。
このオーバーフローポート１４は、その流入側が
オリフイス１５として形成されており、油圧作動
室３内に作動油として供給されると共に、潤滑油
及び冷却油としても機能される燃料油を微量づつ
流出させて循環させることにより、主として燃料
油の温度を均一に保つために設けられている。

ところで、本考案の特長とするところは、この
オーバーフローポート１４部に、第３図に示す如
く、上記連通孔７部の燃料圧力で開閉するチエツ
クバルブ１６を設けたことにある。図示する如
く、オーバーフローポート１４はその流入側がオ
リフイス１５として形成されると共に流出側が拡
径されて形成され、ここにチエツクバルブ１６が
一体的に埋め込まれて設けられている。チエツク
バルブ１６はオリフイス１５部を開閉する球状の
弁体１７と、この弁体１７を閉成させるべく付勢
するスプリング１８と、これら弁体１７とスプリ
ング１８とを支持して弁室１９を区画形成するホ
ルダ２０とから構成され、ホルダ２０にはオーバ
フローポート１４の流出口２１が形成されてい
る。

上記流出口２１の径は、0.55mm程度に、そして
オリフイス１５部の径は0.1〜0.3mmに形成し、ま
たチエツクバルブ１６の開閉圧力は５〜６Kg／cm²
に設定することが望ましい。つまり、このオーバ
ーフローポート１４から吐出される燃料流量が連
通孔７部（即ち油圧作動室３部）の燃料圧力に影
響を及ぼすため、それらの設定値は始動進角装置
１の進角特性を決定づける一要素となつている。

尚、第２図において２２は、ハウジング４と油
圧作動室３との接続部から漏洩する燃料油と、オ
ーバーフローポート１４と流出ポート１３とから
流出される燃料油とを回収すると共に、この回収
した燃料油を燃料タンクに戻すためのリターン流
路を接続させるために設けられたスリーブであ
る。

また２３はシールパツキンであり、２４は自動
進角装置のピストン、２５は燃料噴射ポンプのハ
ウジング内に加圧されて充満された作動油として
の燃料油を油圧作動室３内に導入するための供給
路である。

次に、本考案の作用について説明する。

先ず、エンジンが停止状態にあるときは、第２
図に示す如く、自動進角装置２のピストン２４は
図示する右方即ち進角値が０の状態に押し戻され
ている。そして始動進角装置１の圧力制御弁とし
て機能する弁体１０の副室６内で図示する左方に
押し戻されて連通孔７を閉塞している。そして第
３図に示す如く、オーバーフローポート１４のチ
エツクバルブ１６もこれを閉塞している。

この状態でエンジンを始動すべくスタータモー
タを駆動させると、これに伴つて燃料噴射ポンプ
が駆動され、これに内蔵されたフイードポンプが
燃料油を噴射ポンプのハウジング内に圧送してい
き、このハウジング内に充満されている燃料油を
加圧していく。

この圧力は第２図に示す如く燃料油の供給路２
５を通じて油圧作動室３部に伝達されることにな
る。

ところで、オーバーフローポート１４にチエツ
クバルブ１６を備えていない従来の始動進角装置
にあつては、このときにオーバーフローポート１
４から燃料油の流出が始まることになる。このた
め油圧作動室３部の圧力上昇に時間的遅れが生じ
ると共にその圧力に損失が生じていた。従つて、
従来装置で自動進角装置２を働かせて所望の進角
値を得るためには、フイードポンプを更に高回転
で駆動させる必要があつたわけである。

しかるに、本考案に係る始動進角装置１に依れ
ば、上述の如く、オーバーフローポート１４のチ
エツクバルブ１６は、圧力制御弁として機能する
弁体１０と共に閉塞されているために油圧作動室
３部に作用する燃料油が外部に流出することがな
く、その圧力は燃料噴射ポンプのハウジング内に
充満されている燃料油の圧力と略等しく上昇され
て、その圧力にも損失が生じないことになる。こ
のため、比較的に短時間で油圧作動室３部の圧力
を高圧に至らしめ、自動進角装置２の作動時期を
早めると共にその進角開始回転数を低下させるこ
とになる。従つて、これに伴ない、エンジン始動
時の吹き上り性が可及的に改善されることにな
る。

これらのことを意味する進貝特性及び吹き上り
特性とを示すグラフを、従来装置の場合と対比さ
せて、第１図及び第４図とに示す。第１図に明ら
かなように、進角立ち上り特性における進角開始
回転数は従来装置例ａに比して本考案例ｂでは約
700rpm程度低下されて、エンジンの吹き上り性
にもつとも効果がある１，000rpm付近となつて
いる。又第４図に明らかなように、その吹き上り
特性も従来例ａに比して本考案例ｂは約５秒程度
短縮されていることがわかる。

一方、油圧作動室３に作用する燃料油圧力は、
フイードポンプの回転数（即ちエンジンの回転
数）の上昇に伴つて上昇していくものである。従
つて第４図に示す如く、エンジンが吹き上がつて
その回転数が急激に高まり、これがある一定値を
超えると、第２図に示す油圧作動室３部の燃料油
の押圧力が、一種の圧力制御弁として構成された
始動進角装置１のセツト力よりも過大となり、瞬
間的に連通孔７を開放することになる。すると、
それと同時に燃料油圧の作用面積が増大するため
にばね（コイルスプリング）１１は一気に押し縮
められて始動進角装置１の働きが解除されること
になる。

そして、解除後には、燃料油は弁体１０とハウ
ジング４の内周壁面９とのクリアランスＳから流
出していき、その流出量と油圧作動室３部の圧力
との相関関係に基く自動進角装置２の進角特性に
従つて、これが作動されることになる。

他方、始動進角装置１は一旦解除されると、そ
の弁体１０に作用する圧力が、その開放設定圧力
に対して弁体１０の閉成時と開放時との面積比の
逆数倍に低下するまで再び機能されることはな
い。

また、第３図において連通孔７部の圧力が５〜
６Kg／cm²以上になつて、オーバーフローポート１
４部のチエツクバルブ１６の開放設定圧力に達す
ると、チエツクバルブ１６は適宜これを開放し、
燃料油を少量づつ流出させて循環させ、燃料油の
温度を均一に保つように機能することになる。

また、更に、変形実施例として、上述のチエツ
クバルブ１６の弁体１７に、ニードル弁等を使用
して、オーバーフローポート１４のオリフイス１
５部の流路断面積を連通孔７部の圧力に応じて連
続可変的に開放させてやれば、第５図のＣに示す
如く、オーバーフローポート１４の流路断面積が
固定されて開閉される上述の考案例ｂの場合より
も、更に効果的な始動時の進角特性を得ることが
可能となる。

尚、上述した油圧式の始動進角装置１にはその
圧力制御弁としての弁体１０にボール型のものを
使用しているが、第６図に示す如きバルブ型のも
のを使用しても良いことは勿論である。図におい
て２６はバルブ１０に設けられた貫通孔としての
オリフイスである。

［考案の効果］ 以上要するに本考案に依れば、次の如き優れた
効果を発揮する。

(1) 自動進角装置の油圧作動室に連通孔を介して
ハウジングを連通接続し、このハウジング内
に、上記連通孔を閉成する弁体を設けると共
に、この弁体にこれに作用する燃料圧力が機関
中速回転近傍の燃料圧力の時に弁体を開弁させ
るばねを設け、上記ハウジングに燃料の流出ポ
ートを形成して始動進角装置を形成し、上記連
通孔にこの連通孔に対し小径のオーバーフロー
ポートを接続し、このポートに、機関始動時の
油圧作動室内圧力より高圧側の燃料圧力で開弁
されるチエツクバルブを設けたのでエンジンの
始動時において、自動進角装置の油圧作動室に
作用する作動油としての燃料油の圧力を比較的
短時間で高圧に至らしむことができる。

(2) また、このことにより自動進角装置の作動時
期を早めることができ、進角の立ち上がり回転
数を低下できる。

(3) 従つて、始動時の吹き上がり性に最も効果の
あるエンジン回転数１，000rpm付近で進角が
開始されることになり、エンジンの吹き上がり
性を可及的に向上できる。

(4) 構造が簡単であり、廉価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の始動進角装置と本考案にかか
る始動進角装置との進角立ち上がり特性を示すグ
ラフ図、第２図は本考案に係る始動進角装置を示
す断面図、第３図は第２図のＡ部拡大図、第４図
は従来装置と本考案に係る装置との吹き上がり特
性を示すグラフ図、第５図は本実施例と変形実施
例との進角立ち上り特性を示す実験値のグラフ
図、第６図は圧力制御弁として機能する弁体の変
形例を示す断面図である。 図中、１は始動進角装置、２は自動進角装置、
３は油圧作動室、４は始動進角装置のハウジン
グ、６は副室、７は連通孔、１０や弁体、１１は
ばね、１３は流出ポート、１４はオーバーフロー
ポート、１６はチエツクバルブである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自動進角装置の油圧作動室に連通孔を介してハ
   ウジングを連通接続し、該ハウジング内に、上記
   連通孔を閉成する弁体を設けると共に、該弁体に
   これに作用する燃料圧力が機関中速回転近傍の燃
   料圧力の時に弁体を開弁させるばねを設け、上記
   ハウジングに燃料の流出ポートを形成して始動進
   角装置を形成し、上記連通孔にこの連通孔に対し
   小径のオーバーフローポートを接続し、該ポート
   に、機関始動時の油圧作動室内圧力より高圧側の
   燃料圧力で開弁されるチエツクバルブを設けたこ
   とを特徴とする燃料噴射ポンプの始動進角装置。