(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の吸排口が形成されるプランジャバレルに摺動可能且つ回動可能に挿入され、外周面に該吸排口と連通可能な傾斜リードが形成されたプランジャを有し、該プランジャの先端方向におけるプランジャとプランジャバレルとの間に燃料圧室が形成され、該プランジャの往復摺動により、該吸排口から該燃料圧室へ燃料を吸い込んで圧送する燃料噴射ポンプにおいて、プランジャの先端部を切り欠いて、該プランジャの回動に伴う所定範囲に渡って吸排口と連通可能なサブリードを形成し、吸排口と接するプランジャ外周面におけるサブリード形状を、プランジャが高負荷側へ回動するに従って該サブリードと吸排口との連通面積が大となる第一の傾斜辺と、プランジャが高負荷側へ回動するに従って、該サブリードと吸排口との連通面積が小となる第二の傾斜辺とで構成し、第一の傾斜辺を低負荷側に、第二の傾斜辺を高負荷側に配置したことを特徴とする燃料噴射ポンプの噴射時期制御機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プランジャの回動により負荷に応じて燃料噴射時期の制御を可能とする、燃料噴射ポンプの噴射時期制御機構の構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、燃料噴射ポンプにおいては、プランジャの先端部にサブリードを形成して、機関の負荷状態に応じて、燃料噴射時期を調節して、進角特性を変更可能に構成されたものがある。例えば、図１０に示す燃料噴射ポンプのプランジャバレル１０１には、途中部に傾斜リードが形成されるプランジャ１０２が、摺動可能且つ回動可能に挿入されている。該プランジャ１０２の先端部は切り欠かれてサブリード１０４が形成されている。また、プランジャ１０２の上方においては、該プランジャ１０２とプランジャバレル１０１との間に、燃料圧室１０５が形成されている。該燃料圧室１０５はプランジャバレル１０１に形成される燃料の吸排口１０１ａと連通可能とされ、該吸排口１０１ａを通じて、プランジャ１０２の上方にプランジャバレル１０１との間で形成される燃料圧室１０５内に燃料を吸い込んで、圧送するように構成されている。プランジャ１０２の先端部を切り欠いて形成されるサブリード１０４は、吸排口１０１ａと燃料圧室１０５とが連通する際に、プランジャ１０２の回動に伴う所定範囲に渡って該吸排口１０１ａと連通可能となっている。
【０００３】
そして、該サブリード１０４のプランジャ１０２外周面における形状は、プランジャが高負荷側（図１０に示されるプランジャ１０２の外周面が左側へ移動する方向）へ回動するに従って吸排口との連通面積が大となる傾斜辺１０４ａと、該傾斜辺１０４ａの下端から高負荷側へ延設される水平辺１０４ｂとで構成されている。即ち、プランジャ１０２が低負荷側へ回動されて、吸排口１０１ａがサブリード１０４の傾斜辺１０４ａ部分に位置している場合には、プランジャ１０２が高負荷側へ回動されて、水平辺１０４ｂの部分に位置している場合よりも、吸排口１０１ａと燃料圧室１０５との連通面積が小さくなり、傾斜辺１０４ａ部分に位置している中でも、プランジャ１０２が低負荷側へ回動されるほど、該連通面積が小さくなるように構成されている。これにより、図１１に示す如く、プランジャ１０２が低負荷側から高負荷側へ回動されると、吸排口１０１ａがサブリード１０４の傾斜辺１０４ａ部分に位置している間は、燃料噴射時期が進角側から遅角側へ移動し、その後吸排口１０１ａが水平辺１０４ｂの部分に位置するようになると、燃料噴射時期が一定となるように制御されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の図１１に示す如くの所望の噴射時期特性を得るために、プランジャ１０２の先端部を切り欠いて形成されるサブリード１０４を、傾斜辺１０４ａと水平辺１０４ｂとで構成した場合、傾斜辺１０４ａを形成するための斜め加工と、水平辺１０４ｂを形成するための水平加工との２段階に渡る加工を施す必要がある。しかし、このような２段加工を施すのは煩雑であり、また加工作業に多くの時間を要するので、高コスト化を招く原因となっていた。そこで、本発明においては、平易な加工で要求される燃料噴射時期特性を得ることが可能な、燃料噴射ポンプの噴射時期制御機構を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００６】
燃料の吸排口が形成されるプランジャバレルに摺動可能且つ回動可能に挿入され、外周面に該吸排口と連通可能な傾斜リードが形成されたプランジャを有し、該プランジャの先端方向におけるプランジャとプランジャバレルとの間に燃料圧室が形成され、該プランジャの往復摺動により、該吸排口から該燃料圧室へ燃料を吸い込んで圧送する燃料噴射ポンプにおいて、プランジャの先端部を切り欠いて、該プランジャの回動に伴う所定範囲に渡って吸排口と連通可能なサブリードを形成し、吸排口と接するプランジャ外周面におけるサブリード形状を、プランジャが高負荷側へ回動するに従って該サブリードと吸排口との連通面積が大となる第一の傾斜辺と、プランジャが高負荷側へ回動するに従って該サブリードと吸排口との連通面積が小となる第二の傾斜辺とで構成し、第一の傾斜辺を低負荷側に、第二の傾斜辺を高負荷側に配置したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の噴射時期制御機構が構成される燃料噴射ポンプを示す側面断面図、図２は同じく正面断面図、図３はプランジャの先端部に形成されるサブリードを示す側面図、図４は同じく平面図、図５は図３、図４に示すサブリードにより制御される燃料噴射時期と負荷の大小との関係を示す図、図６は図３、図４に示すサブリードを形成する際の様子を示す図、図７はプランジャの先端部に形成されるサブリードの別参考例を示す側面図、図８は同じく平面図、図９は図７、図８に示すサブリードにより制御される燃料噴射時期と負荷の大小との関係を示す図、図１０は従来のサブリードが形成されたプランジャを示す側面図、図１１は従来のサブリードにより制御される燃料噴射時期と負荷の大小との関係を示す図である。
【０００８】
まず、本発明の噴射時期制御機構が構成される燃料噴射ポンプの概略構成について説明する。図１、図２に示す燃料噴射ポンプ１の下部には、カム５が固設されるカム軸４が横設され、該カム軸４の一端部は、カム軸受１２を介してハウジングＨに回転自在に軸支されている。カム５の上方には、プランジャバレル８に上下摺動自在且つ回動自在に嵌挿されたプランジャ７が配設され、該プランジャ７の下端にはタペット１１が付設されている。プランジャ７及びタペット１１はスプリング１６等の付勢手段により下方へ付勢され、該タペット１１がカム５に当接しており、該カム５の回転によりプランジャ７が上下往復動するように構成している。
【０００９】
また、プランジャ７の側方には、分配軸９が該プランジャ７と、軸心を平行に配設されており、該分配軸９は分配軸スリーブ１０に回転自在に嵌挿されるとともに、該分配軸９の下端部に連結した分配駆動軸３９により回転駆動される。該分配駆動軸３９及び分配軸９はカム軸４と直交する方向に配置されている。
【００１０】
前記プランジャ７の外周面には、燃料噴射量を調節するための傾斜リードが形成されている。また、該プランジャ７の上方においては、該プランジャ７とプランジャバレル８との間に燃料圧室３７が形成されており、プランジャバレル８には、プランジャ７の下降時に燃料圧室３７と燃料ギャラリ４３とを連通可能とする吸排口であるバレルポート３６が形成されている。
【００１１】
そして、燃料ギャラリ４３内へ圧送された燃料は、前記プランジャ７の下降時にバレルポート３６を通じて燃料圧室３７内に吸い込まれ、その後のプランジャ７の上昇によって、燃料圧送通路２１を通じて分配軸９へ圧送される。分配軸９へ圧送された燃料は、該分配軸９に形成される環状溝２２及び分配用溝２３を通過し、該分配用溝２３とデリベリバルブ１８とを接続する燃料分配通路２４を通じて、該デリベリバルブ１８へ供給される。デリベリバルブ１８に供給された燃料は、噴射ノズルへ圧送されて噴射される。
【００１２】
次に、燃料噴射ポンプ１における噴射時期制御機構について説明する。図３、図４に示すように、前記プランジャ７の先端部は切り欠かれて、サブリード５１が形成されている。該サブリード５１は、プランジャ７が下降して吸排口３６と燃料圧室３７とが連通する際に、プランジャ７の回動に伴う所定範囲に渡って該吸排口３６と連通可能となっている。プランジャ７は、図４における反時計回り方向（図３においてプランジャ７の外周面が右側へ移動する方向）に回動すると低負荷側へ回動されることとなり、図４における時計回り方向（図３においてプランジャ７の外周面が左側へ移動する方向）に回動すると高負荷側へ回動されることとなる。
【００１３】
また、該サブリード５１は、図３、図４において、左方から右方へいくにつれて深く切り欠かれていく第一傾斜面５２と、右方から左方へいくにつれて深く切り欠かれていく第二傾斜面５３とで構成され、第一傾斜面５２が左方に、第二傾斜面５３が右方に配置されている。該第一傾斜面５２と第二傾斜面５３とが成す角は、略直角となるように形成されている。該第一・第二傾斜面５２・５３の一側端はプランジャ７の外周まで達しており、第一傾斜面５２はプランジャ７の外周面においては、図３に示す側面視にて、左方から右方へいくにつれて下方へ傾斜する第一傾斜辺５２ａとなり、第二傾斜面５３はプランジャ７の外周面においては、同じく、右方から左方へいくにつれて下方へ傾斜する第二傾斜辺５３ａとなっている。これにより、該サブリード５１は、プランジャ７の外周面においては、第一傾斜辺５２ａと第二傾斜辺５３ａとで、側面視「Ｖ」字状に形成されている。
【００１４】
即ち、サブリード５１は、プランジャ７の外周面が第一傾斜辺５２ａの範囲でプランジャバレル８のバレルポート３６と接する場合は、プランジャ７が高負荷側へ回動するに従ってサブリード５１とバレルポート３６との連通面積が大となり、プランジャ７の外周面が第二傾斜辺５３ａの範囲でプランジャバレル８のバレルポート３６と接する場合は、プランジャ７が高負荷側へ回動するに従ってサブリード５１とバレルポート３６との連通面積が小となるように形成されている。
【００１５】
以上の如く形成されたサブリード５１により噴射時期を調節することが可能であり、サブリード５１によって制御される噴射時期とプランジャ７の回動位置（負荷の大きさ）との関係を図５に示す。まず、プランジャ７が低負荷側へ回動されて、サブリード５１がバレルポート３６と連通していない状態では、該バレルポート３６はプランジャ７の上端部により閉じられ、進角状態となっている。
【００１６】
この状態からプランジャ７を高負荷側へ回動して、サブリード５１の第一傾斜辺５２ａの部分がバレルポート３６と連通し始めると（図５の（ａ）に示す状態）、該プランジャ７が高負荷側へ回動するに従って、バレルポート３６と燃料圧室３７との連通面積が大きくなり、噴射時期が遅角方向へ移動していく。プランジャ７がさらに高負荷側へ回動すると、バレルポート３６は第一傾斜辺５２ａの部分に加えて第二傾斜辺５３ａの部分とも連通するようになる。この状態からプランジャ７が高負荷側へ回動されると、第一傾斜辺５２ａの部分の範囲ではバレルポート３６とサブリード５１との連通面積は増加するが、第二傾斜辺５３ａの部分の範囲ではバレルポート３６とサブリード５１との連通面積は減少し、トータル的にはバレルポート３６と燃料圧室３７との連通面積は変化せず、噴射時期は略一定に保持される（図５の（ｂ）、（ｃ）に示す状態）。
【００１７】
このように、バレルポート３６と接するプランジャ７外周面における形状を、前記第一傾斜辺５２ａと第二傾斜辺５３ａとで「Ｖ」字状に形成したサブリード５１によって、プランジャ７を低負荷側から高負荷側へ回動した場合、燃料噴射時期が進角側から遅角側へ移動した後、略一定となるように制御することができ、前記傾斜辺１０４ａと水平辺１０４ｂとで構成した従来のサブリード１０４をプランジャ７に形成した場合と同等の所望の噴射時期特性を得ることが可能となっている。
【００１８】
ここで、サブリード５１は、前述の如く、第一傾斜辺５２ａを有する第一傾斜面５２と、第二傾斜辺５３ａを有する第二傾斜面５３とで構成されており、該第一傾斜面５２と第二傾斜面５３とが成す角は略直角となっている。従って、プランジャ７にサブリード５１を形成する際には、図６に示す如く形成することができる。即ち、回転軸５５ａを中心に回転可能な円筒形状に形成され、その外周面５５ｂ、又は外周面５５ｂ及び両側面５５ｃにより被加工物を研削可能な砥石５５を用いてプランジャ７を研削加工し、サブリード５１を形成することが可能である。この場合、回転軸５５ａを水平から角度θだけ傾けた状態で、砥石５５によりプランジャ７の先端面を研削加工することで、第一傾斜面５２（第一傾斜辺５２ａ）及び第二傾斜面５３（第二傾斜辺５３ａ）を同時に形成することができ、一度の加工作業でサブリード５１を形成することができる。
【００１９】
このように、サブリード５１は、一度の加工作業で形成することができて、加工時間を減少することが可能となるとともに、砥石５５による研削加工といった容易な加工作業で形成することができるので、従来のサブリードと同等の噴射時期特性を有するサブリード５１を、低コストで形成することが可能となる。
【００２０】
次に、サブリード５１の別参考例について説明する。図７、図８に示すプランジャ７の先端部においては、該先端部を切り欠いてサブリード６１が形成されている。該サブリード６１は、プランジャ７が下降してバレルポート３６と燃料圧室３７とが連通する際に、プランジャ７の回動に伴う所定範囲に渡って該バレルポート３６と連通可能となっている。
【００２１】
また、該サブリード６１は、低負荷側（図７、図８における左側）に配置される垂直面６２と、該垂直面６２の下端から高負荷側（図７、図８における右側）へ向かって略水平に延出される水平面６３とで構成され、該垂直面６２と水平面６３とが成す角は、略直角となるように形成されている。該垂直面６２及び水平面６３の一側端はプランジャ７の外周まで達しており、垂直面６２はプランジャ７の外周面においては垂直辺６２ａとなり、水平面６３はプランジャ７の外周面においては水平辺６３ａとなっている。
【００２２】
このように形成されたサブリード６１により噴射時期を調節することが可能であり、サブリード６１によって制御される噴射時期とプランジャ７の回動位置（負荷の大きさ）との関係を図９に示す。まず、プランジャ７が低負荷側へ回動されて、サブリード６１がバレルポート３６と連通していない状態では、該バレルポート３６はプランジャ７の上端部により閉じられ、進角状態となっている。
【００２３】
この状態からプランジャ７を高負荷側へ回動して、サブリード６１の垂直辺６２ａがバレルポート３６の部分まで達し、該バレルポート３６とサブリード６１とが連通し始めると（図９の（ａ）に示す状態）、該プランジャ７が高負荷側へ回動するに従って、バレルポート３６と燃料圧室３７との連通面積が大きくなり、噴射時期が遅角方向へ移動していく。この場合、垂直辺６２ａの右方に開口するサブリード６１とバレルポート３６との連通面積は、プランジャ７の高負荷側への回動に伴って除々に増加していくので、噴射時期は徐々に変化する。プランジャ７がさらに高負荷側へ回動して、バレルポート３６の下部が全てサブリード６１と重なると、バレルポート３６と燃料圧室３７との連通面積は変化しなくなり、噴射時期は一定に保持される（図９の（ｂ）に示す状態）。
【００２４】
このように、バレルポート３６と接するプランジャ７外周面における形状を、前記垂直辺６２ａと水平辺６３ａとで形成したサブリード５１によって、プランジャ７を低負荷側から高負荷側へ回動した場合、燃料噴射時期が進角側から遅角側へ移動した後、一定となるように制御することができ、前記傾斜辺１０４ａと水平辺１０４ｂとで構成した従来のサブリード１０４をプランジャ７に形成した場合と同等の所望の噴射時期特性を得ることが可能となっている。
【００２５】
ここで、サブリード６１は、前述の如く、垂直面６２と水平面６３とで構成されており、該垂直面６２と水平面６３とが成す角は略直角となっている。従って、サブリード６１は、プランジャ７の先端面を水平に切削・研削していくだけの簡単な一連の作業で形成することができ、加工時間を減少することが可能となる。これにより、従来のサブリードと同等の噴射時期特性を有するサブリード６１を、低コストで形成することが可能となる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
プランジャの先端部を切り欠いて、該プランジャの回動に伴う所定範囲に渡って吸排口と連通可能なサブリードを形成し、吸排口と接するプランジャ外周面におけるサブリード形状を、プランジャが高負荷側へ回動するに従って該サブリードと吸排口との連通面積が大となる第一の傾斜辺と、プランジャが高負荷側へ回動するに従って該サブリードと吸排口との連通面積が小となる第二の傾斜辺とで構成し、第一の傾斜辺を低負荷側に、第二の傾斜辺を高負荷側に配置したので、サブリードを、一度の加工作業で形成することができて、加工時間を減少することが可能となるとともに、砥石による研削加工等といった容易な加工作業で形成することができるので、従来のサブリードと同等の所望の噴射時期特性を有するサブリードを、低コストで形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の噴射時期制御機構が構成される燃料噴射ポンプを示す側面断面図である。
【図２】  同じく正面断面図である。
【図３】  プランジャの先端部に形成されるサブリードを示す側面図である。
【図４】  同じく平面図である。
【図５】  図３、図４に示すサブリードにより制御される燃料噴射時期と負荷の大小との関係を示す図である。
【図６】  図３、図４に示すサブリードを形成する際の様子を示す図である。
【図７】  プランジャの先端部に形成されるサブリードの別参考例を示す側面図である。
【図８】  同じく平面図である。
【図９】  図７、図８に示すサブリードにより制御される燃料噴射時期と負荷の大小との関係を示す図である。
【図１０】  従来のサブリードが形成されたプランジャを示す側面図である。
【図１１】  従来のサブリードにより制御される燃料噴射時期と負荷の大小との関係を示す図である。
【符号の説明】
Ｈ  ハウジング
１  燃料噴射ポンプ
７  プランジャ
８  プランジャバレル
３５  傾斜リード
３６  バレルポート
３７  燃料圧室
５１  サブリード
５２ａ  第一傾斜辺
５３ａ  第二傾斜辺
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004189116.tif 000009
【図９】
0004189116.tif 000010
【図１０】
0004189116.tif 000011
【図１１】
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