(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムの回転運動をローラ、押し棒および調整ボルトを介して燃料噴射ポンプのプランジャに伝えて、このプランジャを駆動する燃料噴射ポンプのタペット装置において、
上記調整ボルトは、ピッチが異なる第１雄ねじと第２雄ねじを有し、上記第１雄ねじが上記押し棒の端部に軸方向に設けられた雌ねじに螺合する一方、ロックナットが上記第２雄ねじに螺合していて、上記調整ボルトを押し棒に固定していることを特徴とする燃料噴射ポンプのタペット装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル機関の燃料噴射ポンプのプランジャを駆動するタペット装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関の燃焼室に開口する燃料噴射ノズルに高圧燃料を供給する燃料噴射ポンプのプランジャ２１は、従来、例えば図２に示すようなタペット装置によって駆動されている。このタペット装置は、燃料噴射ポンプケーシング１１の底部開口１１aの周りに下方へ突設した筒状のガイド部材１２内に設けられ、図示しないクランク軸で駆動されるカム軸１３に固定されたカム１４の上面に当接するローラ１５を枢着して上記ガイド部材１２に昇降自在に案内されるタペット１６と、このタペット１６に載って上記ガイド部材１２に昇降自在に案内される押し棒１７と、この押し棒１７の上端に軸方向に設けられた雌ねじ穴１８(図３(Ａ)参照)に進退可能に螺合された調整ボルト１９と、この調整ボルト１９のねじ部(雄ねじ)１９aに螺合するロックナット２０とからなり、上記調整ボルト１９の頭部１９cの上面が、図示しない付勢ばねで下方に付勢されるプランジャ２１の下端２１aに外嵌したガイドスリーブ２２の底面に当接している。
【０００３】
そして、カム１４の回転運動に伴なってローラ１５、タペット１６、押し棒１７を介して上昇する調整ボルト１９は、付勢ばねに抗してガイドスリーブ２２およびプランジャ２１を押し上げて、プランジャ２１が燃料油を圧縮する一方、カム１４の回転運動に伴なってローラ１５のカム当接面が下降するとき、付勢ばねの付勢力でプランジャ２１、ガイドスリーブ２２、押し棒１７、タペット１６、ローラ１５が押し下げられるが、この時期までに高圧燃料油を燃料噴射ノズルに供給し燃料を噴射し終えている。
【０００４】
燃料噴射ポンプは、例えば４気筒のディーゼル機関の場合、共通のカム軸１３に９０°ずつ位相角をずらせて固定した夫々のカム１４で駆動されて、各気筒の燃料噴射時期に合わせて高圧燃料油を吐出するが、気筒間の実際の燃料噴射時期は正確に９０°隔たることは少なく、９０°の前後に多少ずれて不揃いがあるのが普通であり、この不揃を調整するために調整ボルト１９が用いられる。
即ち、図２において、調整ボルト１９のねじ部１９aに螺合するロックナット２０を緩む方向に回して押し棒１７の上面から離した後、調整ボルト１９を押し棒１７の雌ねじ穴１８にねじ込んで、ボルト頭部１９cの上面にガイドスリーブ２２を介して当接するプランジャ２１の下端を所定量下げ、その状態でロックナット２０を押し棒１７の上面に当接するまで締めてロックすることによって、燃料噴射時期を遅らせ、調整ボルト１９を緩む方向、つまり雌ねじ穴１８から抜ける方向に回して、プランジャ２１の下端を所定量上げ、その状態でロックナット２０を押し棒１７の上面に当接するまで締めてロックすることにより、燃料噴射時期を早めることができる。このような燃料噴射時期の微調整を全気筒間で行なって、各気筒内の爆発圧力が揃えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
燃料噴射ポンプから高圧燃料油が吐出されるとき、プランジャ２１には燃料油を圧縮する反力として図３の矢印Ｗで示す下方に向かう大きな荷重がかかり、この荷重Ｗがガイドスリーブ２２を介して調整ボルト１９に加わる。このとき、図３(Ｂ)に示すロックナット２０による締め付け力ＦがＦ＜Ｗと小さい場合、調整ボルト１９は、図３(Ｂ)の矢印Ｓで示すように雄ねじのねじ面１９aが、螺合するロックナット２０のねじ面２０aに沿って滑り、押し棒１７の雌ねじ穴１８にねじ込まれる方向に緩み、また、大きい締付けトルクでＦ＞Ｗになるように締め付けてあっても、ねじ相互の螺合面の歪み量が僅かなため、螺合面１９a,２０aが少し摩耗していたりすると、締め付け力Ｆが荷重Ｗ以下になって、ロックナット２０が利かなくなり、高圧燃料油の吐出のたびに調整ボルト１９が雌ねじ穴１８にねじ込まれ、プランジャ２１の下端が下がることになる。
【０００６】
このようにロックナット２０が利かなくなって調整ボルトが雌ねじ穴へねじ込まれ、その結果、プランジャ２１が下降すると、プランジャ２１の有効リフト量が減少して、吐出圧力の低下と吐出時期の遅れにより、燃料噴射圧力が下がり、燃料噴射時期が遅れて、シリンダ内の爆発圧力が下がって機関性能が低下するという問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、調整ボルトの雄ねじとこれに螺合する押し棒およびロックナットの雌ねじを工夫することによって、プランジャからの荷重Ｗが加わっても、ロックナットが緩んで調整ボルトが下降することがなく、シリンダ内の爆発圧力や機関性能を低下させることのない燃料噴射ポンプのタペット装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、カムの回転運動をローラ、押し棒および調整ボルトを介して燃料噴射ポンプのプランジャに伝えて、このプランジャを駆動する燃料噴射ポンプのタペット装置において、上記調整ボルトは、ピッチが異なる第１雄ねじと第２雄ねじを有し、上記第１雄ねじが上記押し棒の端部に軸方向に設けられた雌ねじに螺合する一方、ロックナットが上記第２雄ねじに螺合していて、上記調整ボルトを押し棒に固定していることを特徴とする。
【０００９】
請求項１のタペット装置において、調整ボルトの第１雄ねじと第２雄ねじのピッチが異なる例として、第１雄ねじのピッチが第２雄ねじのピッチよりも大きい場合を考えると、高圧燃料吐出時にプランジャからの大きい押圧力によって調整ボルトが一定角度回転しようとすると、調整ボルトのねじ部のうち、押し棒の雌ねじに螺合しているピッチの大きい第１雄ねじの部分は、ロックナットに螺合しているピッチの小さい第２雄ねじの部分よりも先行して軸方向に螺進しようとするので、第１雄ねじと第２雄ねじが一体になった調整ボルトはロックナットが緩まず螺進できない。つまり、先行して螺進しようとする第１雄ねじと一体になった第２雄ねじは螺合するロックナットのねじ面との相対滑りがなく、ロックナットのねじ面を介してロックナットを締め付け方向に作用させるため、プランジャから大きい押圧力が加わってもロックナットの緩みを防止する。
逆に、第１雄ねじのピッチが第２雄ねじのピッチよりも小さい場合、ロックナットに螺合する第２雄ねじの部分は、押し棒の雌ねじに螺合する第１雄ねじの部分よりも先行して螺進しようとするので、調整ボルトを固定しているロックナットを直に締め付け方向に作用させ、プランジャから大きい押付力が加わってもロックナットの緩みを防止する。
従って、高圧燃料油吐出時にプランジャから大きな荷重がかかっても、ロックナットが緩んで調整ボルトが雌ねじ穴へねじ込まれて下降することがないから、プランジャの有効リフト量の減少、吐出圧力の低下、吐出時期の遅れによって、シリンダ内の爆発圧力および機関性能が低下することがない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図１は、本発明による燃料噴射ポンプのタペット装置の一実施形態を示す縦断面図である。このタペット装置は、調整ボルト１とこれに螺合する押し棒２およびロックナット４を除いて、図２,３で述べた従来例と同じ構成であり、同じ部材には同一番号を付して説明を省略する。
【００１１】
上記調整ボルト１は、図３で述べた単一ピッチの雄ねじをもつ従来の調整ボルト１９と異なり、図１に示すように、ピッチが異なる第１雄ねじ１aと第２雄ねじ１bを有し、ねじ部の下半をなすピッチP1の第１雄ねじ１aが、押し棒２の上端に設けられた雌ねじ３に螺合する一方、ねじ部の上半をなすピッチP2の第２雄ねじ１bに、ロックナット４の雌ねじ５が螺合していて、調整ボルト１を押し棒２に固定しており、調整ボルト１の頭部１cの上端面でガイドスリーブ２２を介してプランジャ２１を押し上げ、つまり駆動するようになっている。
この実施形態では、第１雄ねじ１aのピッチP1が第２雄ねじ１bのピッチP2よりも大きく(P1＞P2)、第１雄ねじ１aの外径が第２雄ねじ１bの外径よりも小さくなっている。具体的には、押し棒２の雌ねじ穴３に螺合する第１雄ねじ１aは、Ｍ２０×２(P1)、ロックナット４の雌ねじ５に螺合する第２雄ねじ１bは、Ｍ２２×1.5(P2)であり、ロックナット４の雌ねじ穴の内径が第１雄ねじ１aの外径よりも大きくて、ロックナット４を調整ボルト１のねじ部先端(下端)側から挿通して第２雄ねじ１bに螺合できる。
【００１２】
上記構成の調整ボルト１をもつタペット装置は、次のように作用する。
カム軸１３(図２参照)で駆動されるカム１４の回転運動に伴なってローラ１５のカム当接面が上昇すると、この上昇運動は、タペット１６、押し棒１７、調整ボルト１９を介して図示しない付勢ばねに抗してガイドスリーブ２２およびプランジャ２１を押し上げ、燃料噴射ポンプのケーシング１１内のプランジャ２１が燃料油を圧縮する。所定高圧に圧縮された燃料油は、燃料噴射ポンプから吐出されるが、プランジャ２１に圧縮される燃料油から反力として図１の下方矢印Ｗで示す大きな荷重がかかり、この荷重Ｗがガイドスリーブ２２を介して調整ボルト１に加わり、調整ボルト１の第２雄ねじ１bがロックナット４の雌ねじ５に沿って滑って調整ボルト１が押し棒２の雌ねじ穴３にねじ込む方向に一定角度回転しようとする。
【００１３】
しかし、調整ボルト１のねじ部のうち、押し棒２の雌ねじ穴３に螺合している大ピッチP1の第１雄ねじ１aの部分は、ロックナット４の雌ねじ５に螺合している小ピッチP2の第２雄ねじ１bよりも先行して軸方向に螺進しようとするので、第１雄ねじ１aと第２雄ねじ１bが一体になった調整ボルト１は、ロックナットが緩まず螺進できない。つまり、螺進しようとする第１雄ねじ１aと一体になった第２雄ねじ１ｂは、螺合するロックナット４の雌ねじ５との相対滑りがなく、ロックナット４の雌ねじ５を介してロックナット４を締め付け方向に作用させるため、プランジャ２１から大きい押付力Ｗが加わっても、ロックナット４の緩みを防止する。
【００１４】
従って、高圧燃料油吐出時にプランジャ２１から大きな荷重Ｗがかかっても、ロックナット４が緩んで調整ボルト１が押し棒２の雌ねじ穴３にねじ込まれて下降することがなく、プランジャ２１の有効リフト量の減少、吐出圧力の低下、吐出時期の遅れによって、シリンダ内の爆発力が下がって機関出力が低下することもない。
換言すれば、ディーゼル機関の各気筒に設けられた燃料噴射ポンプの吐出時期を調整ボルト１の進退によって微調整し、この微調整位置が、ピッチの異なる第１,第２雄ねじ１a,１bをもつ調整ボルト１とロックナット４で確実に維持されるので、全気筒間で最適に調整した燃料噴射時期を確実に維持して、各気筒内の爆発力を確実に揃えることができる。
【００１５】
上記実施形態では、第１雄ねじ１aのピッチP1が第２雄ねじ１bのピッチP2よりも大きい場合について述べたが、第１雄ねじ１aのピッチP1が第２雄ねじ１bのピッチP2より小さい場合(P1＜P2)も、ロックナット４は緩まない。なぜなら、ロックナット４に螺合するピッチの大きい第２雄ねじ１bは、押し棒２の雌ねじ穴３に螺合する第１雄ねじ１aよりも先行して螺進しようとするので、調整ボルト１を固定しているロックナット４を直に締め付け方向に作用させるからである。
【００１６】
なお、上記実施形態のロックナット４に代えて、Ｕナットを用いれば、プランジャからの押圧力作用時の調整ボルトの滑りをより効果的に防止し、緩み止めが確実になる。また、上記実施形態では、押し棒２の雌ねじ穴３に螺合する第１雄ねじ１aの外径を、調整ボルト１の頭部１ｃが六角頭であるためロックナット４に螺合する第２雄ねじ１bの内径より小さくしたが、第１雄ねじ１aの外径を第２雄ねじ１bの内径と同じあるいは大きくすることもできる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１のカムの回転運動を伝えて燃料噴射ポンプのプランジャを駆動するタペット装置は、調整ボルトが、ピッチが異なる第１雄ねじと第２雄ねじを有し、第１雄ねじが押し棒の端部に軸方向に設けられた雌ねじに螺合する一方、第２雄ねじに螺合したロックナットで調整ボルトを押し棒に固定しているので、高圧燃料吐出時にプランジャから調整ボルトに大きな荷重がかかって調整ボルトが押し棒の雌ねじ穴にねじ込む方向に一定角度回転しようとしても、第１,第２雄ねじのうちピッチの大きい方が先行して螺進しようとする結果、第１,第２雄ねじが一体になった調整ボルトはロックナットを締め付け方向に作用させ、ロックナットが緩んで調整ボルトが雌ねじ穴へねじ込まれて下降することがないから、調整ボルトの下降に起因するプランジャの有効リフト量の減少、吐出圧力の低下、吐出時期の遅れがなく、これによるシリンダ内の爆発圧力および機関性能の低下がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による燃料噴射ポンプのタペット装置の一実施形態を示す要部縦断面図である。
【図２】  従来のタペット装置を示す縦断面図である。
【図３】  図２の要部詳細図およびその部分詳細図である。
【符号の説明】
１  調整ボルト
１a  第１雄ねじ
１b  第２雄ねじ
１c  頭部
２  押し棒
３  雌ねじ穴
４  ロックナット
５  雌ねじ
１１  燃料噴射ポンプのケーシング
１２  ガイド部材
１３  カム軸
１４  カム
１５  ローラ
１６  タペット
２１  プランジャ
２１a  下端
２２  ガイドスリーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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