JPS5828586A - 燃料噴射ポンプ装置 - 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】 この発明紘内燃−関に１、燃料を供給する燃料噴射ポン
プ装置に関し、該装置は本体内（取、り付けちれた回転
式分配部材と、分配部材の内孔内に担持さ５れ九プラン
ジャを、プランジャの内向き運動を実施するため分配部
材が陽転するときこの装置に本シー料を送出畜せゐよう
に動作するカム山部分をもつカムリングと、前記内１ｆ
ｉ、に燃料を供給する低圧ポンプと、前記分配部材はプ
ランジャＯ各送卑行鵬どとに供給され不燃料の量を決宮
す、るよりに軸方向に可動でＴｏシ、および分配部ＳＯ
軸軸方南向０１１定 とを會む種ＩＩＯ装置である９、　　　　、〜、この本
うな装置の１例は英国公告明、細書第２０３７３４５Ａ
に示されている。９１１４部材や軸方−−案位置−を変
化さぜる濠圧装置の上４０明細書に２つＯ実施例が示さ
れている，その１つ０例では、ピストンが分配部材〇一
端に作用し、かつ制−圧力は一方向へのピストンの作用
に抗して分配部材を押動するようにピストンに働き、こ
の装置によって供給される燃料量を増大する。ごＯ装置
社プランジャＯ外向き運動を制限するために傾斜停止具
を用いかっこ、れら停止具、が作用されるとき発生され
九反力Ｏ軸方向成分はこのばねによつｙ抵抗されなけれ
ばならない。ζ０反力に対抗する喪やに、社ね社可成〉
Ｏ強さをもたなければならず、従ってピストンはばねを
圧縮するため一可威シＯ強さ、！も九な１ればならない
。この配置の１つ〇一点は、流体圧力が喪失ｔた場合、
分一部材が最大も１く轄ゼｐ燃．料位置、に移動するこ
とである。

分配部．−〇他Ｏ配置例嬬最大燃料位装置にば、ねに面
．に６用さ熟る。上述０反力社やＦｉシ起〉、分、配部
材の該端面に部７分的．に形成．されーた室から，−料
を排出すると、と、によシ分配部材９設！位置に矛盾を
生ぜ．！Ｘ）矛．　　　　１、　　　、記種−〇装置町
提供するにある。　　　　　。

この発明によれば、上記に規定する装置において前記流
体圧力作動装置は、制御圧力に応答する弾力的に負荷さ
れたサーボパルプと、分配部材と共に可動な表面によっ
て少くとも部分的に形成された可変容積室と、前記サー
ボバルブは前記室へおよび室から燃料を流入させおよび
流出させるように作用し、および前記室内の流体圧力に
よシ前記表面に作用する力に抗する弾性装置とを含む。

第１図において、この装置は一対のポンププランジャ１
３を収容する横方向内孔１２をもつ回転式円筒形分配部
材１１を内部においてジャーナル軸受した本体１０を含
む。プランジャはそれらの外方端においてそれぞれロー
ラ１５を取シ付けたシュー１４と係合し、該ローラは、
既知の方法で分配部材１１０回転軸ｌｉｌまわりに可動
な環状カムリング１６の内周表面上に形成されたカム山
部分と保合可能である。ポンプ作用室がプランジャ間に
形成され、該室は分配部材に形成された縦方向内孔１７
と連通しかつ分配部材の周縁部に設けられた縦方向溝孔
１８に延ひる。溝孔１８は次に複数の流入通路１９と連
通し、該通路は本体１０に形成されかつ燃料源と接続さ
れた円周＄２０と接続する。通路１９に対し交互に配置
されたものは複数の流出ボートでその１つを２１で示し
、かつ溝１８Ｖｉプランジャ１３がカム山部分によって
内向きに移動される間流用ボート２１と整合状態になる
。

プランジャ１５の外向き運動の範囲は、シュー１４に形
成された補助表面と協働される傾斜表面２２によって制
御される。表面２２は駆動軸２４と一体形成のカップ状
部材２５の内側表面によって形成され、前記駆動軸は装
置の外部まで延びて装着する機関の駆動部材と実際の使
用時には結合される。カップ状部材の壁は溝孔を有し、
該溝孔内にシ！−１４が配設され、かつ分配器自身は上
記溝孔内に配置された部分を有する板２５［よって駆動
される。

分配部材は軸方向に可動で、これによりプランジャ１５
の外向き運動の範囲は変動され、第１図に示す実施例に
おいて、分配部材を右方向にかつプランジャの付加的な
外向き運動を許す方向に偏倚するためにばね２６が配設
され、これによってこの装置によって供給される燃料量
を増大する。

室２７が分配部材の端部に形成され、これにより分配部
材は室２７に露出し九表面２８をもつ。

圧力液体が室２７に導入されて分配部材１−［ね２６０
作用に抗して移動する。室２７４Ｃ供給される圧力液体
は実際には燃料てあって室２７への燃料の導入は全体を
２９で示すサーボ弁によって制御される。燃料は駆動軸
から歯車装置或は可撓ベルトによって駆動される全体を
３０で示す低圧ポンプによって供給される。図示しない
種々の制御装置が本体の通路５１および駆動軸に形成さ
れた通路３２によってサーボ弁部材３０ムに供給される
制御圧力を送炭する。通路５２＃ｉ室３３と連通し、こ
れＫよりこの圧力はサーボ弁の一端に作用される。サー
ボ弁の運動Ｆｉはね２６０作用によって抵抗される。さ
らに％サーボ弁は室内に開口するボー）３５ｔｌ制御す
るランド５４をもち、ボート５５は室２７と常時遭遇す
る。ランド３４の一方の側Ｋｔｉ制御圧力がかかり、ラ
ンドの他側には排出圧力の燃料が存在し、この装置によ
ってもし制御圧力が増大すればサーボ弁部材５０ムはば
ね２６の作用に抗して移動し、燃料の冨２７への流入を
許し、これによって分配部材を第１図で示すように左方
に向けて移動する。この運動社サーボ弁部材にばね２６
によって作用される力を増大する効果をもち、ボー）３
５Ｆｉひとたび均衡位置が設定されると再び閉じられる
。ボート３５が閉じられた状態で、燃料社室２７に流出
できないから、シューが表面２２と係合するときに生ず
る反力の軸方向成分は分配部材を運動させることはでき
ない。制御圧力が低下した場合サーボ弁部材３０ムは反
対方向に移動してボート３５をドレンに開口し、燃料は
室２７から流出される。燃料が室から排出されると、ば
ね２６によって作用される力は減少し新規の均衡位置が
定まシ、ランド３４がボー）３５ｔ−閉じる。

ゆえに１第１図について述べた装置は、装置の作動中分
配部材の確動位置を提供するが、制御圧力が故障を起し
たときはサーボ弁が燃料を室２７から流出させて分配部
材がはね２６の作用を受けで移動し機関への供給燃料量
を増大させるという不利点をもつ。そのうえ、ばね２６
によって加わる力を調節することは極めて困難である。

上記の不利点は第２図に示す装置によって克服でき、こ
の図では出来る限シ第１図と同一参照番号が付記されて
いる。全体を３８で示すサーボ弁は第１図に示す装置と
対比して分配部材の反対端に配設されている。このサー
ボ弁はハウジング５９を含み、該ハウジングは分配部材
１１とスクリュねじ保合され、かつ内部をサーボ弁部材
４１が滑動可能な内孔４０をもつ。サーボ弁部材は角運
動できないように抑制されかつ室４４と連通するボート
４３を制御する２ンド４２を具備する。

ハウジング３９はこの装置の本体１０に取り付けられた
ハウジング４６に形成された内孔内に滑動可能に取シ付
秒られた環状部材４５と当接する７ランジを有する＝７
ランジおよび部材４５はシールを提供し、ハウジング４
６の内部はドレンに接続されている。

サーボ弁部材はけね４７によって分配部材に向う方向に
偏倚され、かつ部材４５ははね４８によってこれと同じ
方向に偏倚される。そのうえ、ばね４９は駆動２４と分
配部材との間に位置するがばね４？Ｆｉばね４８よシ、
も弱いから流体圧力か存在しないときは、分配部材は最
小燃料位置に向けて偏倚され、すなわち第２図において
左方に向けて偏倚される。圧力燃料は分配部材に形成さ
れた通路５０によってサーボ弁部材に供給され、前記通
路５０は円周溝２０と接続する。溝２０に供給された燃
料の圧力はプランジャを収容する内孔の充填を確保する
のに適切な制御圧力を形成するように制御される。

動作について述べれば、屯し制御圧力が増大すると、サ
ーボ弁部材はばね４７の作用に抗して右方へ向けて移動
され、ボー）４３ｉｊランド４２の左側部へ開口して制
御圧力の燃料が室４５に流入される。室４４内の燃料圧
力に、一部にはハウジング５９Ｃ）フランジの左＠表面
によって形成場れかつ一部にｄｉｉｉ３Ｂにさらされた
部材４５の端面によって形成された１つの表面に作用す
るから分配部材はげね４８０作用に抗して右方へ向けて
移動する。この運動中、ボート４５は閉じて均衡位置が
定まる。室４４はこの時点で事実上聞じているからシュ
ーが表面２２と係合するとき生ずる反力の軸方向分力に
よって分配部材の運動に抵抗される。もし制御圧力が低
下すると、ランド４２はボート４３をドレン圧力にさら
し、燃料は室４４から流出するからばね４８の作用によ
って分配部材は左方へ移動して新しい均衡位置をとる。

ばね４９０目的は部材４５とノ・ウジング６９の７ラン
ジとの保合表面間の密閉力を提供する。故に第２図につ
いて述べた装置は、もし制御圧力が低い値になると、燃
料は内孔１２に供給し続けられるが５ばね４８が分配部
材を最小成はゼロ燃料位置に移動する。

第２図の装置において、室４４に供給さ牡た燃料は制御
圧力であってこの圧力も内孔１２に供給される。ポンプ
５０の出口から直接に室４４に供給される燃料を得るこ
とは有利である。第３図においてハウジング５９は省略
され、サーボ弁部材４１が分配部材Ｏ内孔内を滑動可能
である。そのうえ、サーボ弁は付加ランドを具備しこの
ランドに制御圧力がばね４７に抗して作用する。ランド
４２と５０との間に形成された環状空所が分配部材の穿
孔および本体部分の円周溝５１によって供給ポンプの出
口と接続される。

第２図において、かつ上述のように、制御圧力が存在し
ないときは、分配部材は最小成はゼロ燃料位置に移動さ
れる。始動のためには、分配部材を機関の始動を容易に
するために最大、或は過剰燃料位置にさえも移動させる
ことが必要で、このことれ機関を始動しようとしたとき
直ちに実施され危ければならない。この目的を達成する
ために部材４５およびサーボ弁部材４１それぞれから遠
い方Ｏばね４７および４８の末端においてこれらｏＨね
とＯ当接部を構成するピストン５２と係合する。正常運
転中のピストン５２の位置は第２図に示すとおシであシ
かつ寛５３Ｑ（供給きれ友圧力燃料によって仁の位置に
維持される。この室への燃料の供給は１つの弁によって
制御され、かつ装着機関を始動する目的には室５３から
燃料が流出される。ピストン５２が引込み位置にあると
きは、ばね４８の作用力はばね４９０作用力よシも小さ
いからばね４９は分配部材を蝦大燃料位置に移動させる
ことができる。室５５内の燃料圧力の制御は、低圧ポン
プの吐出圧力にそれ自身応答する弁によって行なわれる
。この圧力が予め定めた圧力値に達するまで、この弁は
閉じ位置に維持されるから、最大成は過剰燃料が機関に
供給される。吐出圧力が予め定めた値に達すると、この
弁は開き位置に移動し、低圧ポンプの吐出部からの燃料
は室５３に供給されて、ピストン５２を第２図に示す位
置に移動する。

制御圧力は例えば電磁弁などを用いて任意適当に発生さ
れ、この場合電磁弁への電流は機関速度および他の運転
因子ｔあられす信号および分配部材の軸方向位置をあら
れして装着機関に供給される燃料量の指示を提供する信
号を受ける制御システムによって制御される。また、機
械的手段によっても制御圧力の発生が可能で、その例を
第４図に示す。

第４図において、低圧供給ポンプを５０で示し、該ポン
プは図示しない逃し弁を有し、駄弁は速度に従って変化
するようにその吐出圧力を制御する。

ポンプ５０の出口は、全体を５４で示す弁によって室５
５と連通する。この弁はラッチ弁で、シリンダ内を滑動
する弁部材５５を含む。この弁部材は圧縮コイルばね５
６によってシリンダの一端に向けて負荷されている。シ
リンダの他端には栓５７が配設され、骸栓は弁部材に形
成された内孔内を滑動可能で、該内孔はばねとのそのＩ
ＨＩ端において閉じられている。しかし、シリンダの他
端にＩｌ接するこの弁部材の末端部分は縮径されている
。

この弁部材の内孔はｔＩＡ１円周溝５８と連通し、該円
周溝はシリンダの壁に形成されたボート５９゜６０と連
通する。ボート５９ｉ１ｔドレンと連通し、ボート６０
は供給ポンプ３０Ｏ出口と連通ずる。

第２円周溝６１が弁部材ｒｃ影形成れ、この溝は供給ポ
ンプＳＯの出口と常時連通する。シリンダの壁のボート
６２は、弁部材がはね５６の作用に抗して動かされると
き溝６１に開口するように位置づゆられる。ボート６２
は室５Ｓと連通し、かつ逆止め弁およびこれと並列配置
の絞υ部によってピストン６４を収容するシリンダと連
通する。ピストン６４はカムリング１６と結合されてば
ね６５の作用に抗してカムリングを角移動させる。

このピストンはカム形態６６をもち、この形態とげね５
６に設けたばね当接部６７が当接する。

弁部材の内孔は栓と隣接するその末端において一対のボ
ート６８によって内孔の隣接端と連通されかつシリンダ
の仁の末端から通路６９が延びこの通路内に逆止め弁７
０が配設されている。シリンダのボート７１は弁７０の
下流にある通路６９と連通する。この弁は制御された燃
料圧力を提供するのに用いられこれ１１＠ｓ８によって
達成され、かつ運転中はボート５９および６０間のＩｉ
Ｒシ連通を行なう。こＯ内孔内の圧力はばね５６の作用
に抗して弁部材に作用し、かつもしこの圧力が増大傾向
をとると弁部材は移動して溝５８とボート６０との連通
を制限し、これによって燃料の圧力を低下する。

燃料は通路６９を通って内孔７２に形成された環状溝７
１に搬送され、内孔７２内には回転式弁部材７５が取り
付けられている。この弁部材はオン・オフ弁７５によっ
て導管７６と連通する円周溝７４を具備する。溝７１お
よび７４は可変オリフィスを形成する。機関を始動する
九めには、弁部材５５は溝６１がボート７１と連通する
位置に移動し、弁はこの状態で圧力に関しては例郷制御
を実施せずかつ空所５５への圧力燃料の供給を妨ける。

弁部材７Ｓの軸方向の位置決めは全体１７７で示す遠心
重錘機構によって決めらｊＬ、該機構は調速ばね７８に
よって加えられる力と反対方向に弁部材７５に作用する
。はね７８によって作用する力はカム７９によって調節
され、該カムはこの装置を装着し九車＠Ｏスロットル１
ｍ１ｌＩｉｌＩ部に結合逼れる。一般に見られるように
、アイドリングばね８０が機関のアイドリンク速度を制
御するために用いられ、もし望むならば、ばね７８が予
備負荷ばね（図示のように）としてもよく、この場合２
つの速度一連作用が得られ、戒は自由ばねとしてもよく
、この場合全速度調速作用が得られる。ばね７８によっ
て作用する力が増大すると、カバナ７４は＃１７１と整
合位置に移動し、導管７６内の圧力は増大するから、分
配部材は移動して装着機関への燃料の供給を増大する。

機関速度が増大すると、調速器重錘によって増大された
力が作用されて弁部材７３は導管７６内の制御圧力を低
下するように移動される。導管７６内の圧力は常に、内
孔１２が燃料で満たされるのを保証するように十分な大
きさである。

導管７６内の燃料の圧力はばねパック６５用の当接部と
して作用するピストン８１に加えられる。

ピストン６４は弁５４の制御を受けてポンプ３００吐出
圧力を受け、さらにカム形態６６か作用して弁部材５５
にばね５６によって作用する力を変化させる。この効果
は、弁７２４Ｃよって提供された調整された圧力がポン
プ３ｏの吐出圧力に従って変化され、かつこれは速度に
従って変化するように配置されるから、導管７６内の圧
力も速度に従って変化して当業界で公知の１トルク制御
」を提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるポンプ装置の部分の部分切断側
面図、第２図はこの発明に係る装置の一変形実施例を示
す第１図と類似の図、第５図は第２図の装置の部分の別
の配置、第４図は制御圧力を発生する機械的配置を示す
装置の系統図である。 図中の符号、　　　　　１０・・・本体、１１・・・分
配部材、　　　１２・・・内孔。 １５・・・プランジャ、　　１４・・・シュー、１５・
・・ｏ−−）、　　　　１６・・・カムリング、１７・
・・内孔、　　　　１８・・・溝孔、１９・・・流入通
路、　　２０・・・円Ｍｌ＃１．２１・・・流出ポート
、　　２２・・・傾斜表面、２５・・・カップ状部材、
２４・ｅ−躯動軸、２５・・、板、　　　　　２６−−
−ばね２７・・・室、　　　　　　２８・・・露出表面
、２９・０サーボ弁、　　　３０・・・低圧ポンプ、５
０ム・・魯サーボ弁部ｌ’、　　Ｓ　１−・・通路、３
２・・・通路、　　　　　６５・−・室、３４＠−・２
ンド、　　　　　５５＠・瞼ポート、５８φ・・サーボ
弁、　　　ｓ９・・・４・ウジング、４０・・・内孔、
　　　　　４１０・サーボ弁部材、４２・働−ランド　
　　　４５・・・ボート、４４・・・室、　　　　　　
４５・・・環状部材、４６・０ハウジング、　　４７・
・・ばね、４８−・・ばね、　　　　　４９・・・ばね
、５０・・・通路、　　　　　５１・・・円周溝、５２
・・・ピストン、　　　５５・・・室、５４・・・弁、
　　　　　５５・・・弁部＊４％５６・・・ばね、　　
　　　５７＠・・橙、５８・■円周溝、　　　５９・・
・ボート、６ｏ・０．ボート、　　　　６１・・・円８
溝、６２０・ボート、　　　　６３・・・逆止め弁、６
４−−−ピストン、　　　４Ｓ・ｏｔｆね、６６・・・
カム形態、　　　６７拳・・当接部、６８−・・ボート
、　　　　６９・・・通路、７０・・・逆止め弁、　　
　７１・・・環状溝、７２・・・内孔、　　　　７３・
・・弁部材、７４・・・円ＭＨ１１，７５・・・オン・
オフ弁。 ７６・・−導管、　　　　　７７・・・遠心重錘機構、
７８−−−ばね、　　　　　７９−−−カム、８０・・
・アイドリングはね、 ８１・・・ピストン、　　　　　　　　　を示す。１（
ほか３名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）内燃機１１に燃料を供給する燃料噴射ポンプ装置に
   おいて、本体に取シ付けられ九１転式分配部材と、分配
   部材Ｏ内孔内に担持されたプランジャと、分配部材が回
   転するときプランジャに内向き運動を実施させこれによ
   って燃料を送出させるように動作するカム山部分をもつ
   カムリングと、前記内孔に燃料を供給する低圧ポンプを
   、前記分配部材がプランジャＯ各送出゛行１１ＫＴｈい
   て供給される燃料量を決定するように軸方向に可動であ
   ル、分配部材の軸方向設定位置を変化させる流体圧力作
   動装置とを含み、前記流体圧力作動装置が制御圧力に応
   答する弾性的に負荷され九ナーポ弁、分配部材とともに
   可動な表面によって少くとも部分的に形成場れた可変容
   積室、前記サーボ弁が前記−へａｒＩＬ体Ｏ導入および
   鋏室からの流体の流出を制御するように作用し、および
   前記室内０ｆＩＬ体圧力によって前記表面に作用する力
   に抗する弾性装置を含む燃料噴射ポンプ装置。 ２）本体内において軸方向に固定され九駆動軸と。 分配部材に駆動軸を結合する装置と、前記サーボ弁が駆
   動軸内に形成され大別の室内に滑動可能であシ、制御圧
   力Ｏ流体が通流して前記別の室に供給されて前記サーボ
   弁に作用する通路装置とを含み、前記弾性装置がサーボ
   弁と分配部材との間で作用する圧縮コイルばねを含む特
   許請求の範囲第１項記載の燃料噴射ポンプ装置。 Ｓ）分配部材或はこれと共Ｋ１１転可能な部分に形成さ
   れた内孔を含み、前記デーが弁が前記内孔内を滑動可能
   であ如、さらに前記内孔の内方端に供給されて前記サー
   ボ弁に作用する圧力流体が通流する通路装置と、前記デ
   ーぎ弁に作用してその弾性負荷を提供する第１ばねと、
   前記弾性装置を形成する第２＃ｉねとを含み、前記第２
   ばねが本体に取り付叶られたへウジング内を滑動可能な
   褒状部分と係合し、前記褒状部分が分配部材に担持され
   先部分と協働してシールを提供する特許請求の範１！鯖
   １項記載Ｏ燃料噴射ポンプ装置。 り分配部材に作用する第３ばねを含み、前記第５ばねが
   前記第２ばねの作用と反する方向に作用し、第３ばねに
   よって作用される力が第２ばねによって作用される力よ
   シも小さい特許請求の範囲第３項記載Ｏ燃料噴射ポンプ
   装置。 ５）前記制御圧力を発生する装置を含み、前記装置が低
   圧ポンプの吐出圧力から前記制御圧力を得る特許請求の
   範囲第４項記載の燃料噴射ポンプ装量。 ４）前記制御圧力をもつ燃料が前記プランジャを収容す
   ゐ内孔に供給される特許請求の範囲第５項記載の燃料噴
   射ポンプ装置。 ７）前記制御圧力を発生する装置が、可変オリフィスと
   、前記オリフィスのサイズを低減するため増大速度とと
   もに作動する速度応答装置と、前記速度応答装置に抵抗
   するように作用する弾性装置と、前記可変オリアイスの
   上流に配置されてそＯ上＃ＩＯ燃料圧力を制御する弁装
   置とを含む特許請求の範１！Ｉ＠４項記載の燃料噴射ポ
   ンプ装置。 ８）前記弾性装置が直列に接続された主調速ばねおよび
   アイドルばね、シよび前記ばね用０ＩＩＩ節可能な轟接
   部を含み、前記ばねが内孔内を滑動可能な弁部材に作用
   し、弁部材と内孔とが前記可変オリアイスを形成する特
   許請求の範囲第７項記載の燃料噴射ポンプ装置。 り前記弁装置がシリンダ内を滑動可能表弁部材と、前記
   シリンダの一端に向けて弁部材を偏倚する弾性装置と、
   シリンダの前記一端と前記可変オリフィスと協働ボート
   とシリンダ内Ｏ溝装置と連通する通路装置と、シリンダ
   の前記一端内の圧力を制御する弁装置とを含む特許請求
   の範囲第７項記載Ｏ燃料噴射ポンプ装置。 １６）前記弾性装置によって前記弁部材に作用される力
   を制御するため供給ポンプの吐出圧力に応答すゐ装置を
   含む特許請求の範囲第９項記載Ｏ燃料噴射ポンプ装置。 １１）第１および第２ばね用Ｏ当接手段を含み、前記？
   Ｓ接手段が流体圧力作動ピストンを含み、前記ピストン
   へＯ流体圧力の適用が前記弁装置によって制御される特
   許請求の範囲第１０項記載の燃料噴射ポンプ装置、　　
   　　　　　　　　　　、