JPS61502972A - 液体ポンプ - 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】 液体ポンプ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、液体ポンプ、特に内燃機関の燃料噴射システム等に用いられる燃料圧 送のための液体ポンプに関する。

〈発明の概要〉 本発明の一態様においては、第１ポンプ手段と第２ポンプ手段とを具えた液体ポ ンプであって、第１ポンプ手段は、該液体ポンプに導入された液体を加圧下に第 ２ポンプ手段に押し出し、第２ポンプ手段は、そこから加圧液体を前記液体ポン プの液体供給手段に供給する機能を存する液体ポンプが提供される。好ましくは 、前記第１ポンプ手段は、ギヤラリを加圧する機能を有するキアボンプ等の積極 変位ポンプを具え、燃料は前記ギヤラリから前記第２ポンプ手段に導入される。

前記ギヤラリは、該ギヤラリからオーバフローする液体の量を限定するオーバフ ロ一手段を具えていることが望ましい。前記第２ポンプ手段は、複数のピストン とシリンダ並びに液体を該シリンダに導入し、そこからピストンの往復運動の作 用によって押し出す手段を具えていることが好ましい。前記ピストンは、中心軸 の周囲に配置され、且つ該ピストンを往復運動させるための偏心手段をそなえて いることが好ましい。前記偏心手段が、複数の面を有する部材であり、その各面 は前記各ピストンに前記往復運動を与えることが好ましい。前記部材が、使用時 に前記往復運動をもたらす軌道運動を行うことが好ましい。前記部材の偏心度を 、ポンプの使用時に変化させる手段を具えていることが望ましい。

前記部材が、該部材の運動時に圧縮されるように構成された弾性付勢手段によっ て最大偏心位置に付勢され、該部材は低速時に最大偏心位置を占め、高速時に選 択された最小偏心位置を占めることが望ましい。

本発明は、又、液体ポンプの出口部に接続可能な液体計量装置であって、該計量 装置は、内部に空間を有する第１部材と該空間内にある円筒状の第２部材を具え 、前記部材は相互に回転可能に取り付けられ、前記第１部材は液体を前記空間に 導入するための第１ボートと、液体をそこから排出するための第２ボートを具え 、前記第２部材は、各部材の相対回転の際に前記第１ボートと一致した状態の時 、前記第１ボートから液体を受けることのできる第１移送空洞をその内部に有し 、更に、前記相対回転の後に、前記移送空洞と前記第２ボートとが一致した状態 の時、受領した液体の少なくとも一部を前記第１移送空洞から前記第２ボートま で供給する手段が設けられている液体計量装置を提供する。前記部材が共通の軸 を中心に相対回転可能であり、前記移送手段が、前記第２部材に担持されたエレ メントを具え、該エレメントは前記第１．第２部材の軸方向に可動で、前記移送 空洞内に延びており、それによって該空洞から液体を前記第２ボートに押し出す ことが望ましい。液体を前記第２部材に設けられた第２移送空洞内に供給するよ うに前記第１部材に設けられた第３ボートを有し、前記エレメントは前記第２移 送空洞内に延びており、前記第３ボートから前記第２空洞に至る液流の作用によ って、前記エレメントを動かして前記第１移送空洞への液体の変位を起こさせる ことが望ましい。前記第１部材内に第４ボートを具え、該ポートは、第２移送空 洞が前記第４ボートと一致した時に前記第２移送空洞から液体を受領するように 構成され、前記第１．第２．第３．第４ボートは、前記部材の相対回転の際に、 前記第１ボートから前記第１移送空洞へ導入される液体によって、前記第１移送 空洞内にある前記エレメントの部分を液圧で動かして、該エレメントが液体を前 記第２移送空洞から前記第４ボートの方へ移動させるように構成され、これによ り前記第１．第２移送空洞から前記第３．第２、第４ボートのそれぞれへの液体 の移送が、前記第２．第１空洞への液体の導入を許容する状態下での前記エレメ ントの往復運動によって行われることが好ましい。前記往復運動の際、前記エレ メントのストロークを変化させる手段が設けられ、これによって前記空洞から前 記第２．第４ボートへ移送される液量を変化させることが好ましい。前記第１． 第２部材の間の完全相対回転運動の際、前記移送が生じる角位置を変化させる目 的のために、前記第２部材の軸を中心に前記第１部材を種々に変位させる可変変 位手段が設けられ、これによって前記ボートの相対位置を変化させることが好ま しい。前記可変変位手段が、前記液体ポンプによってもたらされる圧力を感知す る手段を具え、その感知した圧力に応じて、前記第２部材の各回転の際に、前記 移送空洞からの液体の移送が行われる時期を相対的に前進させる方向の可変変位 を生じさせることが好ましい。前記圧力は、前記第１ポンプ手段の供給圧力であ っても、第２ポンプ手段のものであっても構わないが、前記第１ポンプ手段の出 口側の圧力であることが好ましく、更に、前記前進が、ポンプからの供給圧力が 上昇した時に生じるように構成されていることが好ましい。

液体の変位を起こさせる相対角位置を前進させるための畝上の機構は、液体ポン プがエンジンによって作動される燃料ポンプである場合に有利である。このポン プが、主として駆動回転速度、即ち使用時にこのギアポンプを駆動する内燃機関 の回転速度に依存する積極変位ポンプの場合、前述の第１ポンプ手段から供給さ れる燃料の圧力は、一部にはエンジンの負荷によって影響される。更に詳しくは 、負荷の大きい場合、このポンプはエンジンが軽い負荷で運転されている場合よ りも多くの燃料を第２ポンプ手段から供給するように構成することができる。

その結果、定速度運転に対しては、第１ポンプ手段からの出力圧力は、エンジン の負荷に応じて加減され、負荷が増加するにつれて減少させられる。かくして、 重い負荷の場合、ポンプからの供給の時期の前述の変化に更に第２の効果が加わ り、第１゜第２部材の相対回転における燃料供給時期の相対角位置の遅れが生じ る。

前記計量装置がポンプと共に内燃機関の燃料ポンプとして使用される場合、前記 燃料供給量変化手段は、エンジンが自動車の駆動を意図している場合には、アク セラレータ等の出力調整装置と結合されることが望ましい。

本発明の更に別の態様によれば、前述の液体ポンプであって、前記第１ポンプ手 段は、第１ポンプ手段の駆動速度に依存した液体流量を吐出するように構成され 、第２ポンプ手段は、高圧条件下で第１ポンプ手段からの供給圧力を低下させる ように構成され；前記液体ポンプは、作動サイクルの前記速度に反比例する所定 時期において、第２ポンプ手段から液体を周期的に供給する供給手段と、第１ポ ンプ手段からの供給圧力に応じて、前記サイクルの期間とサイクルの初期から前 記供給の開始点までの時間間隔との比率を変化させる手段を有するポンプが提供 される。本発明の他の好適態様によれば、前記第２ポンプ手段からの出力圧力を 検出し、圧力が所定のチャンバを越えている場合には、第２ポンプ手段から供給 された液体を第１ポンプ手段の供給管路に戻す手段が設けられている。

く図面の簡単な説明〉 本発明は、添付の図面を参照して更に詳しく説明されよう。

第１図は、本発明によって構成されたポンプを含む燃料供給システムの概略図、 第２図は、Ｘ−Ｘ線上で接続された二つの部分２ｂと２ａとからなる第１図の軸 方向断面図、 第３ａ図と第３ｂ図は、第２図のポンプの二つの協働部品の二つの状態を示す第 ２図の３−３線に沿う部分断面図、第４図は、第２図の４−４線に沿う断面図、 第５図から第１４図までは、第２図のポンプに組み込まれた燃料計量手段の作動 状況を示す概略断面図であり、第５．８゜１１．１４図は第２図の５−５線に沿 う断面図、第６．９゜１２．１５図は第２図の６−６線に沿う断面図、第７．１ ０゜１３．１６図は第２図の７−７線に沿う断面図を示し、更に第５〜７図は計 量手段の二つの部材間のゼロ回転変位の状態を示し、第８〜１０図は９０゛位相 変位の状態を示し、第１１〜１３図は１８０“位相変位の状態を示し、第１４〜 １６図は２７０°位相変位の状態を示しており、第１７図は、第２図のポンプに 組み込まれた高圧ポンプステージの一つのシリンダと関連するバルブの、第４図 の１７−く好適実施例〉 先ず、第１図を見ると、ここに示されている燃料供給システムは、燃料タンク１ ０．補助燃料ポンプ１２及び主燃料ポンプ１４とを具えている。補助燃料ポンプ １２は、管路１５を介してタンク１０に接続され、フィルタ１６を通じて主ポン プ１４に低圧で燃料を供給する作用をなす。フィルタ１６からの管路１８は、ポ ンプ１４の一部をなす入口ギヤラリ２０に接続されている。このようにしてギヤ ラリ２０に供給された燃料は、入口２２を経て、これも燃料ポンプ１４の一部を なすギアポンプ２４に供給される。一方、ギアポンプ２４は、ポンプ１４の本体 内に形成された低圧ギヤラリ２６に燃料を供給する。燃料はギヤラリ２６から、 穿孔ギヤラリ３０を経て、高圧ポンプ２８に供給される。ポンプ２８から吐出さ れた燃料は、分岐した燃料ギヤラリ３６を経て、二つの燃料ディストリビュータ ３２゜３４に供給される。

このポンプ１４は、その軽い性質のために蒸発しやすい傾向を有する石油等の液 体燃料を供給することを意図している。狭窄管路３８がギヤラリ２６から出てお り、これを通してギヤラリ２６内の小量の燃料が連続的にタンク１０に戻されて いる。

この戻りはギヤラリ２６の最上部に設けられ、これは気化した燃料とか捕捉され た空気をギヤラリ２６から除去するのに役立つ。

ギアポンプ２４は、通常形式の積極変位型ポンプであり、その回転速度に比例し た一定量の燃料をギヤラリ２６に供給するように作動する。ギアポンプ２４とポ ンプ２８の両者は、後述するように、内燃機関（図示しない）によって駆動され 、該エンジンはポンプ１４と関連して、使用時にエンジン速度が増加するに従っ て、ポンプ２４の速度も増加し、又ギヤラリ２６に供給される燃料の圧力も増加 するように構成されている。このようにして供給された一定量の燃料は、ポンプ ２８によって運び去られるが、管路３２に接続され且つチョーク４０を具えたリ リーフ管路３４が設けられ、このチョーク４０は、ギヤラリ２６内の燃料圧力を チョーク４０のオリフィスのサイズによって決められた最大値以下に維持するの に不充分な燃料がギャラ＋７２０を経てポンプ２８に運ばれた場合、ギヤラリ２ ６からの燃料をギヤラリ２０の入口に戻す役目を果たす。圧力解放バルブ４６が 、ポンプ２８からディストリビュータ３２．３４に至る管路３６に接続され、管 路３６内の所定の圧力状態の下で開くように設定されており、これによって、管 路３６からの燃料をギヤラリ２０に戻す役目を果たす。かくして、不充分な燃料 がディストリビュータ３２．３４から供給されて、管路３６内の圧力が前記リリ ーフバルブ４６の操作のためのプリセットされた圧力を越えた場合には、この圧 力はバルブ４６と管路４８経て入口ギヤラリ２０に戻る燃料流によって、逃がさ れる。ディストリビュータ３２．３４からの過剰の燃料（これはそれに含まれて いる成分の漏洩によって、その出口には現れないかも知れないが）は、内部ハウ ジングと、分岐管路５０に連通ずるポンプ１４　（第１図には示されていない） のシャフトを経て、ギヤラリ２０に戻される。

通常、ポンプ２８は、それに導入された燃料の圧力を、インジェクタ５２．５４ が作動するのに充分な圧力まで高める働きを有し、ディストリビュータ３２．３ ４は、そのように加圧された燃料をインジェクタに分配する機能を有する。ここ に述べた特殊ポンプは、本出願人の関連特許出願筒３５８５３　／　７８号に記 載された種類のエンジン、特にエンジンの各シリンダに対して二つの燃料インジ ェクタが設けられているものに用いられるように構成されている。ディストリビ ュータ３４は、インジェクタ５２に燃料を供給する機能を有し、各インジェクタ は各エンジンシリンダに対して一定の個所に燃料を供給する。一方、ディストリ ビュータ３２は、インジェクタ５４に燃料を供給する機能を存し、各インジェク タは各エンジンシリンダに対して別の一定個所に燃料を供給する。本出願人の関 連出願にこ記載されたエンジンの構成によれば、ディストリビュータ３４は、エ ンジンの速度や負荷に関係なしに、一定容量の燃料をインジェクタ５２に供給す るだけでよく、インジェクタ５２は、エンジンの各シリンダ内で燃料の点火が最 初に行われる小さな補助燃焼チャンバ内に燃料を噴射するように配列されている 。又、インジェクタ５４は、その噴射がエンジンの各シリンダの、前述の補助燃 焼チャンバから供給された燃焼している燃料と接触して燃料の点火が行われる主 燃焼チャンバに対してなされるので、エンジンの負荷に依存した量の燃料を噴射 することが必要である。

第２図は、ポンプ１４の詳細を示し、該ポンプは、これを構成するポンプ２４と ２８の両者を駆動する入口シャフト５６を具えている。ポンプ２４は、互いに噛 み合うギア８２と８４を存し、ギア８４はシャフト５６に取り付けられ、ギア８ ２は、シャツ（・５６に平行に設けられたシャフト９０に取り付けられている。

両シャフト９０．５６はポンプのハウジング８０内に自由回転できるように枢支 されている。ギア８２．８４はハウジング８０内の略８字型の空洞９２内を動き 、該空洞の向かい合った面はギア８２．８４の側面と密接に接触している。第２ 図に示されたように、ギヤラリ２０は、二つのギア８２．８４の間の把持部に隣 接する個所で空洞９２と通じているが、この個所はギアの軸に平行に見たときに 把持部の片側のみにある。

ギヤラリ２０に供給される燃料は、この把持部を経てギア８２゜８４の周囲の空 洞９２に達し、ギアがシャフト５６によって回転させられるにつれて、そこから 両ギアの歯の間隙に入る。そのようにギアの周囲に達した燃料はギヤラリ２６に 供給される。

このギヤラリは、ギア８２．８４の間の把持点に隣接する個所において、空洞９ ２と連通しているが、この把持点の該個所の反対側においては、ギヤラリ２０が 空洞９２に連通している。

第４図に示すように、ポンプ２８は、シャフト５６の軸を中心に等分角に配列さ れた４つのピストン９８を具えている。これらのピストンは、ハウジング８０内 に保持された放射状シリンダ１０６内を長さ方向に往復動可能である。該ピスト ンはその最も内側の端部に、外方に拡大したフランジ１１４を有する凸面状の基 部１１５を具え、これらの基部１１５は、力・ノブ型エレメント１１６の基部１ １６ａの内面に接している。該カップ型エレメント１１６は、各ピストン９８と 同心的な孔１１８（第２図）内に滑動自在に取り付けられた中空円筒状の側壁部 １１６ｂを有する。圧縮スプリング１２０が、シリンダ１０６の外面の周囲に配 設され、シリンダ１０６の外側の段付き部１２２とピストン９８のフランジ１１ ４との間に圧力を及ぼし、それによってピストンは、シャフト５６の軸方向に、 放射状に、且つ内向きに弾性的に付勢される。スプリング１２０は、カップ型エ レメント１１６の側壁部１１６ｂの内面とシリンダ１０６の外面の間に形成され る環状空間内に収容されている。

シャフト５６の軸に最も近い、エレメント１１６の基部１１６ａの平坦面は、正 方形エレメント１２６の各平坦面１２４上に載っている。エレメント１２６は円 形断面の貫通孔１２８を有し、円形外周を有する円筒状カム部材１３０が該孔１ ２８内にきちんと収容され、エレメント１２４が部材１３０の周囲を自由に回転 し得るようになっている。部材１３０は、長方形断面を有する貫通間口１３２を 具えている。開口１３２は、シャフト５６の正方形断面部分５６ａと係合し、こ れによって、部材１３０はシャフト５６に対して回転はしないが、開口１３２の 長方形断面の長い方の辺に沿って、半径方向に滑動自在に構成されている。エレ メント１２６と部材１３０の軸方向の両側面には、シャフト５６上に二つの外側 に張り出したフランジ部材１３６．１３８が設けられている。これらのフランジ 部材は、正方形の中央孔を有し、これらの孔は該フランジ部材１３６゜１３８が シャフト５６に対して回転しないように、シャフト５６の前記部分５６ａとぴっ たりと係合している。複数のビン１４０　（図にはその中の一つだけが示されて いるが）が、シャフト５６の軸に平行に且つ部材１３０の開口を貫通して延在し ている。これらのビンは部材１３０の横方向の両側面から、フランジ部材１３６ ．　１３８の内面に設けられた、エレメント１２６の両側面と向かい合うスロッ ト１３６ａ、１３８ａ内に収容されるように延びている。これらのスロット１３ ６ａ。

１３８ａは、部材１３０を貫通する開口１３２の断面の長い方の辺に平行に延在 している。

フランジ部材１３６，１３８は、シャフト５６の外周に張り出した段部１３３と 、シャフト５６にスプライン嵌合された保持エレメント１３５との間に位置し、 シャフトに設けられた溝に係合するクリップ１３７によって、段部１３３から遠 ざかるような軸方向の動きを防止されている。フランジ部材１３６゜１３８は、 部材１３０とエレメント１２６が部材１３０の開口１３２の断面の長い方の辺に 沿う半径方向の動きを許容しながら、部材１３０とエレメント１２６を保持する 機能を有する。

この後者の運動は、スロット１３６ａ、１３８ａ内におけるビン１４０の端部の 運動を伴う。

シャフト５６の軸に対して許容される部材１３０の半径方向の滑り運動によって 、部材１３０は、シャフト５６の軸に対する偏心の可変範囲を越えて位置せしめ られる。第２図と第４図は、開口１３２の長方形断面の短い方の側面１３２ａの 一方がシャフト５６の正方形断面部分５６ａの一つの面に隣接している最大偏心 位置にある部材１３０を示す。この位置から、部材１３０は第４図の矢印Ｂで示 す方向に動くことができ、それによって偏心は減少する。許容される最小偏心は 、開口１３２ｂの他方の短い辺が、シャフト５６の部分５６ａに設けられた半径 方向の孔１５２．１５４内に受け入れられた半径方向に延びるビン１４８．１５ ０　（第２図）の先端に係合する状態において達成される。これらのビンは孔１ ５２，１５４の基部上に載り、そこから先端の方へ延びて、シャフト５６の部分 ５６ａから若干突出している。

ポンプ１４の不作動位置において、部材１３０は、孔１５２゜１５４内に設置さ れた圧縮スプリング１６０，１６２によって、最大偏心状態となるように付勢さ れている。スプリング１６０゜１６２はピストン１４８，１５０上に形成された 外側に張り出した下部フランジに接し、開口１３２の表面１３２ｂに対してその 先端を押しつけるように、各ビン１４８．１５０の周囲に配設されている。

シャフト５６が回転状態にあるとき、部材１３０の偏心のために、該部材の軸及 びエレメント１２６のこれに一致した軸は、シャフト５６の軸を中心に円形の軌 道運動を行い、部材１３０は、ビン１４０及びフランジ部材１３６，１３８によ り、及びシャフト５６の非円形断面部５６ａが非円形開口１３２と係合すること によってもたらされる該部材とシャフト５６との結合のために、積極的に駆動さ れる。かくして、部材１３０の外周面の最大偏心点も同様にシャフト５６の軸を 中心に円形運動を行う。エレメント１２６は部材１３０と共に周回するが、エレ メント１１６を介してスプリング１２０によってもたらされる４つの半径方向の 弾性力のためと、面１２４が平らで、エレメント１１６の基部１１６ａの最も内 側の平坦面と係合していることのために、シャフト５６の軸を中心とする主回転 に対して抑制を受ける。かくして、エレメント１３０の偏心回転運動によって、 部材１２６はその側面１２４がポンプ２８のピストンとシリンダの軸に対して一 定の向きを維持しながら、シャフト５６の軸を中心とする軌道運動をすることが できる。かくして、シリンダ１０６の共通の垂直軸に沿って分解せしめられると 、エレメント１２６の軌道運動はピストン９８を往復運動させるように動かす成 分を生じる。ピストンの半径方向運動は、エレメント１２６の運動の外向きの成 分によってもたらされ、一方、内向きの運動は、ピストンを内向きに付勢する前 述のスプリング１２０によってもたらされる。ピストンの運動は、ポンプの使用 の際のその往復運動が、シャフト５６の軸を中心に計算して、先行するものに対 して９０°変位した位相になるように配列されている。第２図において、シャフ ト５６の上側にある一つのピストン９８が、最大内向き運動の位置を占めている 。この状Ｂで、残りの二つのピストン９８は、第４図に示すように、往復運動の 中間位置にある。

ギヤラリ２６からの燃料は、ピストン９８の先端とシリンダ１０６の内部の端部 との間の空間に、ボートを経て供給される。

シリンダ１０６の該ボートは、符号１８０で示された、最上部のシリンダ１０６ に関連するものが一つだけ、第２図に現れている。しかし、残りのシリンダに関 連するボート１８０は、第４図に示されたものと同様である。同様に、管路３０ によって提供されるギヤラリ２６からポンプ２８に至る結合は、ハウジング８０ 内に点線で示されているように、管路３０のその部分が最下部のシリンダからギ ヤラリ２６に達していることを除いて、第２図には充分に示されていない。しか し、管路３０は、燃料を４つのシリンダに関連する４つのボート１８０にそれぞ れ供給するように分岐している。ボート１８０は、又、４つのシリンダに対する 出口ボートとしての機能も有し８、該ボートを介しての出入りは、各バルブ１９ ０によって制御される。バルブ１９０は同一であり、第１７図に示すバルブ１９ ０の説明は、各バルブ１９０にも同じように適用可能である。図示のバルブ１９ ０は、端と端とを突き合わせて、ハウジング８０の孔ｉ９６内に密閉的に保持さ れた二つの部分１９２．１９４として形成された細長い円筒状体１８９を具えて いる。該円筒状体１８９は、ボート１８０と連通ずる中央空洞１９８を形成して いる。

入口管路３０は、入口ボート２００を介して、空洞１９８の一方の軸端１９８ａ に連通している。空洞１９８の端部１９８ａのボール２０２は、スプリング２０ ６によって、常時閉のボート２００の方へ付勢されている。しかし、バルブ１９ ０が関連しているシリンダ１０６のピストン９８の内向き半径方向ストロークに 及ぼす管路３０内の燃料による圧力の影響の下で、燃料はボール２０２を押圧し 、スプリング２０６の弾性力に抗して、これをボート２００から内側に離し、燃 料を入口ポート２００を通って空洞１９８の端部１９８ａ内に流し込む。燃料は この端部１９８ａから、これに直接連通するボート１８０を経て、シリンダ１０ ６内に流れることができる。

ボート２００の反対側の円筒状体１８９の端部には、出口２１０が設けられてい る。畝上の空洞部１９８ａを介してのボー）１８０への燃料の導入の際、ボート ２１０を経て空洞部１９８ａから導入される液流は、空洞１９８の他端１９８ｂ 内に保持された第２ボール２１２によって阻止される。このボールはスプリング ２１４によって、空洞部１９８ａ、１９８ｂ間の穿孔された隔壁１９８Ｃに設け られたバルブの座２２０に対して押圧され、これによって液流が隔壁を通って流 れることを阻止する。スプリング２１４は、燃料の圧力、従ってチャンバ１９８ 内の圧力の影響によってボール２１２が座２２０から離されないように、充分に 強力に作られている。前記圧力は、燃料がシリンダに導入される際のピストンの 内向き半径方向の動きの状態の下では比較的に低いことを銘記すべきである。ピ ストン９８の引き続く外向き半径方向ストロークにおいて、ピストンの上方のシ リンダの空間内の燃料は、ボート１８０を通じて空洞部１９８ａに強制的に戻さ れる。この状態において、ボール２０２は燃料圧力の作用を受け、ボート２００ にしっかりと押圧され、管路３０を通じて燃料が戻ることを阻止する。一方、空 洞１９８ａ内の燃料圧力は上昇し、スプリング２１４の弾性付勢力を上回り、ボ ール２１２を座２２０から離して、チャンバ１９８からオーバフローした燃料を 、障壁１９８Ｃ及び空洞部１９８ｂを経て、出口ポート２１０に流すことができ る。

バルブ１９０の出口ボート２１０は、二つの燃料ディストリビュータ３２．３４ に達する管路３６の分岐端に集合して接続されている。

燃料ディス１−リビュータ３４は、略円筒状をなす筒体２３０を有し、該円筒体 はハウジング８０内に収容され、且つ中央孔２３２を具えている。円筒状スピン ドル２３４は、孔２３２内で自由に動き得るように、咳孔内に密接に収容されて いる。スピンドル２３４の外周面は、孔２３２の内面に密閉的に係合している。

スピンドル２３４は、シャフト５６に固定され、ポンプ１４の作動の際、該シャ フトによって駆動される。

スピンドル２３４は、軸方向に貫通する孔２３４ａを有し、該孔内に軸方向に間 隔を置いて３本の中央シャツｌ−２３５゜２３６．２３７が保持されている。こ れらのシャフトは、スピンドルの内部に、相互の間に二つの空洞３００，３０２ を形成している。空洞３００の両端は、部材２３５の端面２３５ａと部材２３６ の端面２３６ａによって区切られている。空洞３０２の両端は、部材２３６の軸 端面２３６ｂと部材２３７の軸端面２３７ａによって区切られている。しかし、 部材２３７は面２３２ａから延在し、軸方向の栓２３７ｂを存する。部材２３５ ゜２３６．２３７の周面は、孔２３４ａの内周面に密閉的に係合している。部材 ２３５，２３６は、スピンドル２３４に対して、軸方向には動くことはできない が、部材２３７は後述する目的のために軸方向に滑動可能である。空洞３００， ３０２は、スピンドル２３４の側壁に設けられたボー）２３８，２４８ｔｉｌて 、スピンドル２３４の外周面に開口している。ボー）−２３８゜２４８は、スピ ンドル２３４の外周面の周りに相互に１８ｏ。

離れている。

円筒状体２３０はポンプの主ハウジング８ｏ内に回転しないように収容され、そ の側壁には多数のボートが設けられている。

これらボートの殆どは第２図には示されていないが、第５図〜第１７図には示さ れている。更に詳しく述べると、円筒状体２３０は、空洞３００の断面に等分角 に設けられたボート２８０゜２８２．２８４．２８６を有し、該ボートはそれの 側壁を貫通してスピンドル２３４の外周面と連通している。同様に、空洞３０２ の断面個所には、ハウジング２３０の側壁を貫通する更に４つのボートが設けら れ、これらのボート２８８，２９０゜２９２．２９４も又、円筒状体２３０の外 周面に等分角に配置されている。

部材２３６は軸方向の中央貫通孔を有し、該孔はその内部にピン３０４を具え、 これによってスピンドル２３４を軸方向に整然と且つ密閉的に運動させる。内部 にピン３０４を具えたこノ孔ハ、空洞３００　、　３０２の両端に開口し、ピン ３０４の自由端３０４ａ、３０４ｂは、面２３６ａ、２３６ｂのそれぞれから、 空洞の内部に突出している。ピン３０４は、スピンドル２３４内の軸方向の両極 位置の間を運動自在になされている。

一方の極の位置において、ピンの端部３０４ａは、空洞３００の端面を形成する 部材２３５の端面２３５ａと係合する。この面に対面してビンの端部３０４ａが 空洞内に延びている。他方の極位置において、ビンの端部３０４ｂは、空洞３０ ２内にビンの端部が延び出している面２３６ｂに対向する部材２３７の面２３７ ａに設けられた栓２３７ｂの端部と係合する。

ボート２８０，２８４，２９０．２９４はそれぞれ高圧ポンプ２８からの管路３ ６に接続されている。ボー１−２８２，２８６゜２８８．２９２はそれぞれポン プ１４からの出口に接続されている。第２図には、出口ボート２８２，２ｆｌ１ ６の−・つに関連する出口３３６だけが示されている。これらの出口は、使用時 に個々のインジェクタ５２に接続される。

第５図〜第７図は、空洞３００がボーＩ〜２３８において入口ボー１−２８０と 一致して液流を受け入れ、又空洞３０２がボー１−２４８を介して出［１ボー１ −２９２と一致して液流を排出する状態にあるディストリビュータ３４を示す。

第５図及び第６図に示す状態に達する直前に、ビン３０４は、先ず空洞３００内 に完全に突出して、ピン端３０４ａが面２３５ａと係合するよ・うに位置させら れているものと仮定する。この状態においてはボート２８０と２３８による空洞 ３００との連通のために、高圧ポンプ２８からの高圧燃料は、管路３６に沿って ボート２８０に達し、次いで空洞３００内に入る。この結果、空洞３００内には 高燃料圧力が存在する。同時に、空洞３０２内にも一定量の燃料が存在している ものと想像される。空洞３００への高圧燃料の導入の結果、燃料はビン３０４の 横方向端面３０４ａを押圧し、その圧力の影響によってビンを第２図の左から右 へ、第７図に示す位置に向かって動かす。この運動は、ビンの端部３０４ａが栓 ２３７ｂの端面２３７ａと係合した時点で終了する。ビンのこの運動によって、 空洞３０２から一定量の燃料が、ボート２４８と一致したボート２９２を通って 押し出される。

スピンドル２３４の９０’回転によって、空洞３００，３０２のボー）２３８， ２４８は、第８図〜第１０図に示すように、部材２３０の各ボートと一致する。

この場合、ボート２９０を通じて導入された燃料は、空洞３０２内に入り、その 高圧力のために、ビン３０４は第７図に示された位置から長手方向に移動し、ビ ンの端部３０４ａは空洞３００内に入り込み、前述のようにボート２８０を経て 空洞３００内に導入され、そこに保持されていた燃料を移動させる。移動させら れた燃料は、ボート２８４を通じて外に出される。第１１図〜第１３図は、スピ ンドルが９０°回転し、ここの燃料がボー１−２８４から空洞３００に取り入れ られ、そしてビン３０４の空洞３０２内への動きによって空洞３０２へ移動せし められ、空洞３０２内の燃料はポート２８日を通じて押し出される状態を示す。

第１４図〜第１６図の状態は、２７０°回転の場合を示し、ボート２９４は空洞 ３０２へ燃料を導入する位置にあり、それによってビン３０４は動かされて、ボ ート２８２を通じて燃料を空洞３００から噴射する。

ディストリビュータ３４は、出口ボートから供給される燃料の量を変化させるた めの手段を具えている。かくして、前述のように、部材２３７はシャフト２３６ の内部の孔の中を滑動し、この運動によって空洞３０２の軸方向の巾を変化させ 、このため栓２３７ａの軸方向位置が変化して、ビン３０４の最大許容ストロー クが変化する。セントねじ３４０が、スピンドル２３４と同軸のハウジング８０ のねじ孔３４２内に螺合し、その先端部においてボール２４６を担持し、該ボー ルは部材２３７の先端と係合している。かくして、セットねじ３４０をねじ込む ことによって、部材２３７は第２図の左方向に軸方向に動かされ、ビン３０４の 許容ストロークを減少させ、一方、ねじを緩めることによって、許容ストローク を増加させることができる。セットねじ３４０を緩める時に、部材２３７をこれ と一緒に動かすだめの特別な機構は設けられていないが、使用時に空洞３０２内 にある圧力のために、部材２３７はボール２４６に対して押し付けられる。

ディストリビュータ３２は、ディストリビュータ３４と略同じ形をしており、第 ２図においては、ディストリビュ−タ３４と同じ部品には同様な符号が付されて いる。従って、次に述べるディストリビュータ３２の説明は、両ディストリビュ ータの構造の違いについてのみ記述する。

先ず、ディストリビュータ３２においては、ビン３０４がディストリビュータ３ ４のビン３０４よりも大径に作られ、そのため出口ポートへの燃料の移送量が大 きくなっている。これはディストリビュータ３２が主燃焼チャンバの要求に応じ て燃料を供給する必要があることを考慮してである。第２に、ディストリビュー タ３２においては、セントねじ３４０は、ハウジング８０の孔３５２内に収容さ れた滑動自在な円筒形エレメント３５０に置き換えられていることである。ニレ メンｌ−３５０は、ディストリビュータ３２のスピンドル２３４の軸と一線上に 並び、その端部にボール３５４を担持し、該ボールはディストリビュータ３２の 部材２３７の先端に押圧されている。

制御部材３５８がエレメント３５０の先端に設けられ、ディストリビュータ３２ のスピンドル３０４の軸からずれた軸を中心に回転自在に構成されている。部材 ３５８は、これを軸周りに回転させる放射状のアーム３６０を有している。部材 ３５８は、ハウジング８０のねし孔３６８に螺合する端部閉鎖材３６６と係合す るスラストベアリング３６４によってエレメント３５０の先端から離れる方向の 軸運動を防止されている。部材３５８は部材３５８の軸を周囲に延在する傾斜カ ム面３７０を有し、これはエレメント３５０の最外端に隣接して位置してｌ、） る。ボール３７２が、傾斜面３７０とエレメント３５０の外端との間に保持され ている。アーム３６０が回転して部材３５８がその軸を中心に回転すると、ボー ル３７２と傾斜面３７０との接触点は、カム面の周長に沿って変化する。使用時 には、エレメント３５０はディストリビュータ３２内の液圧力によって軸方向に 付勢され、ボール３７２は面３７０に係合しているので、前述の部材３５８の回 転運動は、ニレメン）３５０の軸方向位置を変化させ、ディストリビュータ３２ の部材２３７の位置の変化を生じさせ、それによってビン３０４のストロークの 変化をもたらし、ディストリビュータ３２によって供給される燃料の量を変化さ せる。

ディスｌ−ＩＪピユータ３２のスピンドル２３４は、前進機構３８２を介して、 シャフト９０から駆動される。機構３８２は、シャフト９０と同軸に取り付けら れた環状ピストン３８４を具え、該ピストンはこれもシャフト９０と同軸に配置 されたハウジング８０の環状空洞３８８の内外面３８８ａ、３８８ｂと滑動自在 に且つ密閉的に係合する内外面を有している。空洞３８８は、一端をピストン３ ８４の内側面によって閉鎖され、他端をハウジングのこれに対向する端面３８８ Ｃによって閉鎖されている。空洞３８８は、貫通孔３９０によってギヤラリ２６ に接続されている。

機構３８２は、更に二つの環状圧いに協働する環状カム部材３９２．３９４を具 えている。部材３９２は、シャフト９０によって駆動され且つ軸方向に可動にシ ャフト９０にスプライン結合されている。部材３９４は、シャフト９０上のベア リング３９６に自由回転可能に担持されている。ディストリビュータ３２のスピ ンドル２３４は、部材３９４と共に回転可能に接続され、この接続はこれらの部 品のスプライン結合によって行われている。スラストベアリング３９８，４００ が、ピストンと部材３９２の間、及び部材３９４とハウジング８０の対向する壁 の間に介在している。螺旋状の圧縮スピンドル４０４が、部材３９２，３９４の 間に介在し、これらの部材が互いに離れて第２図に示すピストン３８４が空洞３ ８８の面３８８ｃと係合する限界位置の方へ向かうように、常に付勢されており 、一方、エレメント３９４はベアリング４００に対して付勢されている。

部材３９２，３９４は、それぞれ等分角で配置された一連の４０８ａを有し、該 カム面４０６ａ、４０８ａは互いに係合している。第３ａ図は、第２図の状態に ある部材３９２，３９４を示す。空洞３８８内へ液圧を加えることによって、ピ ストン３８４は空洞３８８の端面３８８Ｃから離れる方向に動かされ、それによ って部材３９２はスピンドル４０４０弾性力に抗して動かされる。この運動の際 、両部材３９２，３９４間の距離が減少するのに応じて、部材３９２の突起４０ ６のカム面４０６ａは、部材３９４の突起４０８の対応するカム面４０８ａの上 を滑る。第３ｂ図は、空間がそのように減少した状態を示し、これからカム面４ ０６ａと４０８ａとの相互の滑りによって、部材３９２に対する部材３９４の相 対回転運動の成分が与えられることが判るであろう。部材３９２，３９４によっ て与えられる相対回転位置は、空洞３８８内の液圧を変えてピストン３８４の位 置を変えることによって、変化させることができる。このように、カップリング ３８２を介してのシャフト９０によるディストリビュータ３２のスピンドル２３ ４の駆動の際、ディストリビュータ３２から燃料を排出する各回転サイクルにお ける相対回転位置を変化させることが可能である。

ギアポンプの場合には、ギヤラリ２６への供給流量は駆動速度に比例するので、 ギヤラリ２６内の圧力は主としてポンプ２４の操作速度によって決まる。シャフ ト５６は、使用時には、燃料供給のためにポンプが取り付けられている内燃機関 によって駆動されるので、ギヤラリ２６内の圧力はエンジンの回転速度に依存す る。同様に、部材３９２，３９４間の相対位相変位及びシャフト９０とディスト リビュータ３２のスピンドル２３４の間の相対位相変位も、エンジン速度に比例 する。速度の増加によって生じるシャフト９０とスピンドル２３４との間の相対 位相変位の方向は、燃料排出時のスピンドル２３４の各回転サイクルにおける角 位置が、低速時に比して前進位置になるようにされている。この手段によって、 エンジン速度の増加に従って、インジェクタ５４への燃料噴射は、燃料噴射型エ ンジンの通常動作の際に必要なように、エンジンの各作動サイクルにおいて早め られる。

前述のように、ギヤラリ２６内の燃料圧力に及ぼす主たる影響は、ポンプ１４が 取り付けられたエンジンの回転速度にあり、第２の影響は、ポンプ２８によって ギヤラリから単位時間毎に取り出される燃料の量に依存して生じる。ポンプ２８ によるギヤラリからの燃料の除去流量は、エンジンの負荷の関数であり、エンジ ンの負荷が増加すれば、ディストリビュータ３２がら取り出される量は大きくな る。かくして、ポンプ１４は、通常、エンジン速度に応じて、燃料供給の際の各 作動サイクルの角位置を前進させるように作動するが、エンジンが重い負荷の下 で作動する際には若干遅延させる場合もある。ディストリビュータ３２のスピン ドル２３４の燃料供給の角位置は、一定負荷の場合には、エンジンの速度に応じ て前進させられるが、エンジンが一定速度で回転している場合には、燃料供給の 角位置は、負荷の増加と共に遅延させられる。重い負荷状態の下では、燃料導入 の若干の遅延が効果をもたらすので、好ましいことが判った。

前述のように、セントねじ３４０は、通常、ディストリビュータ３４から所定量 の燃料が供給されるように予め固定されているが、セントねじをバイメタルの螺 旋エレメント等によって相互に連結し、低温作動状態の下でエンジンの補助燃焼 チャンバに沢山の量の燃料を供給する経路内の温度に応じて、該セントねじを回 転させ、リッチな混合気を付与するようになすことも可能である。

上述のディストリビュータは、それぞれ４個のインジェクタに燃料を供給するよ うに構成されている。かくして、シャフト５６は、各４ストロークに一回、各イ ンジェクタに燃料供給を行うように、エンジンのクランクシャフト速度の半分の 速度で駆動されるか、又は２ストロークエンジンの場合には、クランク速度に等 しい速度で駆動される。

部材１３０の偏心度を変化させる前述の方法は、シリンダ１０６内の液圧が殆ど ない始動条件の下で最大偏心度となり、従ってピストンの最大ストロークとなる 。この方法により、始動時の初期クランク回転の際、比較的大量の燃料がシリン ダから供給される。しかし、正常作動状態に近づくにつれて、シリンダ内の液圧 のために部材１０３の偏心度は、カップ型エンジン１１６を介して部材１３０に 加えられる大きな力のために、その最小状態まで減少させられ、それによってス プリング１６ｏ。

１６２によってもたらされる付勢力に打ち勝つ。

前述のポンプは、本出願人の関連特許出願第３５８５３　／　７８号に記載され たタイプの特殊構造の内燃機関に好適なポンプを対象にしている。しかし、この ポンプは他のタイプの内燃機関の燃料インジェクタに燃料を供給するように、容 易に改変することができることを認識すべきである。特に、前述の補助燃焼チャ ンバを持たないエンジンは、ディストリビュータ３２だけから燃料供給されれば よく、この場合にはディストリビュータ３４は省略可能である。

上述の機構は単なる例示に過ぎず、請求の範囲に記載された本発明の精神と範囲 から逸脱しない限り、多くの変形をなすことが可能である。

ｔ、１７ 国際調査報告 ＋−＋−ｍｅ−−＋　ａｅｅｕｃｍ＋＋−１１＝ＰＣＴ／Ａｌｌ　８５１００１ ４７１１１ｃ１１１１．６＋ｌｌ＾、、、、、、、−、、ＰＣＩ’／ＡＵ８５１ ００１４７

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. １．第１ポンプうゅだんと第２ポンプ手段とを具えた液体ポンプであって、第１ ポンプ手段は、該液体ポンプに導入された液体を加圧下に第２ポンプ手段に押し 出し、第２ポンプ手段は、そこから加圧液体を前記液体ポンプの液体供給手段に 供給する機能を有する液体ポンプ。
2. ２．前記第１ポンプ手段が、ギャラリを加圧する機能を有するキアポンプ等の積 極変位ポンプを具え、燃料は前記ギャラリから前記第２ポンプ手段に導入される 請求の範囲第１項に記載されたポンプ。
3. ３．前記ギャラリが、該ギャラリからオーバフローする液体の量を限定するオー バフロー手段を具えている請求の範囲第２項に記載されたポンプ。
4. ４．前記第２ポンプ手段が、複数のピストンとシリンダ並びに液体を該シリンダ に導入し、そこからピストンの往復運動の作用によって押し出す手段を具えてい る請求の範囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載されたポンプ。
5. ５．前記ピストンが、中心軸の周囲に配置され、且つ該ピストンを往復運動させ るための偏心手段をそなえている請求の範囲第４項に記載されたポンプ。
6. ６．前記偏心手段が、複数の面を有する部材であり、その各面は前記各ピストン に前記往復運動を与える請求の範囲第５項に記載されたポンプ。
7. ７．前記部材が、使用時に前記往復運動をもたらす軌道運動を行う請求の範囲第 ６項に記載されたポンプ。
8. ８．前記部材の偏心度を、ポンプの使用時に変化させる手段を具えている請求の 範囲第７項に記載されたポンプ。
9. ９．前記部材が、該部材の運動時に圧縮されるように構成された弾性付勢手段に よって最大偏心位置に付勢され、該部材は低速時に最大偏心位置を占め、高速時 に選択された最小偏心位置を占める請求の範囲第８項に記載されたポンプ。
10. １０．液体ポンプの出口部に接続可能な液体計量装置であって、該計量装置は、 内部に空間を有する第１部材と該空間内にある円筒状の第２部材を具え、前記部 材は相互に回転可能に取り付けられ、前記第１部材は液体を前記空間に導入する ための第１ポートと、液体をそこから排出するための第２ポートを具え、前記第 ２部材は、各部材の相対回転の際に前記第１ポートと一致した状態の時、前記第 １ポートから液体を受けることのできる第１移送空洞をその内部に有し、更に、 前記相対回転の後に、前記移送空洞と前記第２ポートとが一致した状態の時、受 領した液体の少なくとも一部を前記第１移送空洞から前記第２ポートまで供給す る手段が設けられている液体計量装置。
11. １１．前記部材が共通の軸を中心に相対回転可能であり、前記移送手段が、前記 第２部材に担持されたエレメントを具え、該エレメントは前記第１．第２部材の 軸方向に可動で、前記移送空洞内に延びており、それによって該空洞から液体を 前記第２ポートに押し出す請求の範囲第１０項に記載された装置。
12. １２．液体を前記第２部材に設けられた第２移送空洞内に供給するように前記第 １部材に設けられた第３ポートを有し、前記エレメントは前記第２移送空洞内に 延びており、前記第３ポートから前記第２空洞に至る液流の作用によって、前記 エレメントを動かして前記第１移送空洞への液体の変位を起こさせる請求の範囲 第１１項に記載された装置。
13. １３．前記第１部材内に第４ポートを具え、該ポートは、第２移送空洞が前記第 ４ポートと一致した時に前記第２移送空洞から液体を受領するように構成され、 前記第１，第２，第３，第４ポートは、前記部材の相対回転の際に、前記第１ポ ートから前記第１移送空洞へ導入される液体によって、前記第１移送空洞内にあ る前記エレメントの部分を液圧で動かして、該エレメントが液体を前記第２移送 空洞から前記第４ポートの方へ移動させるように構成され、これにより前記第１ ，第２移送空洞から前記第３，第２，第４ポートのそれぞれへの液体の移送が、 前記第２，第１空洞への液体の導入を許容する状態下での前記エレメントの往復 運動によって行われる請求の範囲第１２項に記載された装置。
14. １４．前記往復運動の際、前記エレメントのストロークを変化させる手段が設け られ、これによって前記空洞から前記第２，第４ポートへ移送される液量を変化 させる請求の範囲第１３項に記載された装置。
15. １５．前記第１，第２部材の間の完全相対回転運動の際、前記移送が生じる角位 置を変化させる目的のために、前記第２部材の軸を中心に前記第１部材を種々に 変位させる可変変位手段が設けられ、これによって前記ポートの相対位置を変化 させる請求の範囲第１４項に記載された装置。
16. １６．前記可変変位手段が、前記液体ポンプによってもたらされる圧力を感知す る手段を具え、その感知した圧力に応じて、前記第２部材の各回転の際に、前記 移送空洞からの液体の移送が行われる時期を相対的に前進させる方向の可変変位 を生じさせる請求の範囲第１５項に記載された装置。
17. １７．前記前進が、ポンプからの供給圧力が上昇した時に生じるように構成され ている請求の範囲第１６項に記載された装置。
18. １８．請求の範囲第１６項又は第１７項に記載された液体計量装置と請求の範囲 第１項から第９項までのいずれか１項に記載された液体ポンプとの組み合わせに おいて、前記液体計量装置が前記液体ポンプの出口側に接続され、前記圧力感知 手段が、前記第１ポンプ手段又は前記第２ポンプ手段の供給圧力を検出するよう に構成されている組み合わせ。
19. １９．前記圧力感知手段が、前記第１ポンプ手段の出口側における液圧を検出す る請求の範囲第１８項に記載された組み合わせ。
20. ２０．前記第１，第２部材間の相対回転を生じさせる駆動手段が、前記第１又は 第２部材の一つに回転を与えるためのカップリングを含み、該カップリングは相 互に係合する二つの傾斜部材を有し、これによって、両部材間の軸方向変位が変 化すると、両部材間の相対角変位が変化させられ、又前記圧力感知手段が前記カ ップリングとピストン・シリンダ手段を具え、前記供給圧力の影響によってピス トンとシリンダとの間の相対変位を起こさせ、この相対変位の変化の影響によっ て前記傾斜部材間の前記軸方向変位の変化を生じさせるように構成され、これに よって前記傾斜部材の角変位を起こさせ、前記第１傾斜部材は前記一方の部材を 回転駆動し、前記第２傾斜部材は前記第１傾斜部材を回転駆動するように結合さ れている請求の範囲第１９項に記載された組み合わせ。
21. ２１．前記第１ポンプ手段は、第１ポンプ手段の駆動速度に依存した液体流量を 吐出するように構成され、第２ポンプ手段は、高圧条件下で第１ポンプ手段から の供給圧力を低下させるように構成され；前記液体ポンプは、作動サイクルの前 記速度に反比例する所定時期において、第２ポンプ手段から液体を周期的に供給 する供給手段と、第１ポンプ手段からの供給圧力に応じて、前記サイクルの期間 とサイクルの初期から前記供給の開始点までの時間間隔との比率を変化させる手 段を有する請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項に記載されたポンプ 。
22. ２２．前記第２ポンプ手段からの出力圧力を検出し、圧力が所定のチャンバを越 えている場合には、第２ポンプ手段から供給された液体を第１ポンプ手段の供給 管路に戻す手段を具えている請求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項又 は第２１項に記載されたポンプ。