| 【発明の名称】 |
燃料噴射ポンプのテスト装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山西 学
【氏名】山村 嘉之
【氏名】窪田 奨
【氏名】辻井 久雄
【氏名】池田 健二
【氏名】吉村 武彦
【氏名】村久木 春男
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| 【要約】 |
【課題】エンジンに設けた燃料噴射ポンプとテスト装置の燃料噴射ノズルを連結する作業の省力化と、テスト時の燃料漏れを抑制する燃料噴射ポンプのテスト装置を提供することを目的とする。
【解決手段】燃料噴射ポンプ４の燃料排出口に設けた第１接続具２４Ａと、プラットホーム２に設けたホルダー３に保持されている燃料噴射ノズル２２の燃料受入れ口に設けた第２接続具２４Ｂとを、接続すべく、第２接続具２４Ｂを駆動移動させる受けカム体を油圧ピストンで駆動するように構成してある。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 テスト用のプラットホームに燃料噴射ノズルを取り付けているホルダーを設けるとともに、前記プラットホームにテスト用ディーゼルエンジンを設置位置し、前記ディーゼルエンジンにおけるエンジン燃料噴射ポンプからの燃料を排出する燃料排出口と前記燃料噴射ノズルとを接続する接続具を設け、前記接続具を互いに係合離脱自在な第１接続具と第２接続具とで構成するとともに、前記燃料排出口に前記第１接続具を、前記燃料噴射ノズルの燃料受入口に前記第２接続具を、夫々、取付け、前記第２接続具を前記第１接続具に対して接続方向に押し込み移動させ接続完了状態を維持するクランプ装置を前記ホルダーに設けてある燃料噴射ポンプのテスト装置。
【請求項２】 前記クランプ装置が、前記第２接続具を押し込み移動させるカム機構とそのカム機構を駆動する流体圧シリンダとからなる請求項１記載の燃料噴射ポンプのテスト装置。
【請求項３】 前記クランプ装置が前記第２接続具とともに、前記第１接続具に前記接続方向に沿ったＺ方向のみならずそのＺ方向に直交するＸＹ方向へ自在に動き得る、自由度を与える融通機構を前記ホルダーに設けてある請求項１又は請求項２記載の燃料噴射ポンプのテスト装置。
【請求項４】 前記融通機構をＸＹ方向へ自由度を持たせる第１融通機構とＺ方向へ自由度を持たせる第２融通機構とで構成し、前記第１融通機構を、先端部に前記ホルダーを取り付ける互いに平行な４本の支持ロッドとその支持ロッドの先端部及び基端部を支承する球面軸受とで構成するとともに、第２融通機構を、前記クランプ装置に対する重量バランスを採るバランスシリンダで構成してある請求項３記載の燃料噴射ポンプのテスト装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジンに装備している燃料噴射ポンプの噴射量を測定するオフラインテストに使用される燃料噴射ポンプのテスト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記したオフラインテスト装置においては、テスト用のプラットホームにディーゼルエンジンを載置し、そのディーゼルエンジンからプラットホーム側のテスト装置側に燃料油を導入する為に、エンジンの燃料噴射ポンプからの燃料排出口に第１接続具を装着するとともに、燃料噴射ノズルへ供給する供給パイプの入口部位に設けた第２接続具を接続するに、第２接続具を第１接続具に宛がった状態でスパナ等の適当な手動工具を利用してねじ込み装着する作業形態を採っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記するような作業形態を採る場合には、多気筒エンジン等の接続部位が多くなると作業者の作業負担が大きく、かつ、締込み装着した後もネジ部の緩みによってテスト中の噴射圧により接続部位より燃料油が漏れ出る等の不都合があった。
【０００４】本発明の目的は、作業負担の軽減とテスト中における燃料油の漏れ現象を未然に防止することのできる燃料噴射ポンプのテスト装置を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】（構成） 請求項１に係る発明は、テスト用のプラットホームに燃料噴射ノズルを取り付けているホルダーを設けるとともに、前記プラットホームにテスト用ディーゼルエンジンを設置位置し、前記ディーゼルエンジンにおけるエンジン燃料噴射ポンプからの燃料を排出する燃料排出口と前記燃料噴射ノズルとを接続する接続具を設け、前記接続具を互いに係合離脱自在な第１接続具と第２接続具とで構成するとともに、前記燃料排出口に前記第１接続具を、前記燃料噴射ノズルの燃料受入口に前記第２接続具を、夫々、取付け、前記第２接続具を前記第１接続具に対して接続方向に押し込み移動させ接続完了状態を維持するクランプ装置を前記ホルダーに設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００６】（作用効果） つまり、テストを行うためにプラットホームの所定位置に設置されたディーゼルエンジンの第１接続具に対して、プラットホームに設けてあるホルダーに設けた第２接続具を近接させクランプ装置を作動させると、クランプ装置が第２接続具を押し込んでいき、第１接続具に第２接続具を接続する。クランプ装置は上記のように接続具の接続作業に使用されるが、接続時のみに働くだけでなく、第１接続具に第２接続具を接続した状態を保持しているので、接続後に燃料を流してテストを行う際に、接続部に高圧が作用しても接続部が緩むことがなく、燃料の漏れ出しも抑えられる。更に、エンジンが多気筒式のものであって、各気筒毎に接続具を備えている場合にも、クランプ装置を使用して接続を行うので、複数の接続具を同時に接続することができ、省力化を図ることができる。
【０００７】（構成） 請求項２に係る発明は、請求項１にかかる発明において、前記クランプ装置が、前記第２接続具を押し込み移動させるカム機構とそのカム機構を駆動する流体圧シリンダとからなる点にあり、その作用効果は次の通りである。
【０００８】（作用効果） つまり、カム機構を使用しているので、接続時の第２接続具の移動速度を自由にしかも確実で安定した作動が期待できる緩だやかなものにでき、配管部品として使用されるこの種の接続具においては接続に要するストロークが短くて済むことに対応したクランプ装置とすることができた。
【０００９】（構成） 請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記クランプ装置が前記第２接続具とともに、前記第１接続具に前記接続方向に沿ったＺ方向のみならずそのＺ方向に直交するＸＹ方向へ自在に動き得る、自由度を与える融通機構を前記ホルダーに設けてある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１０】（作用効果） つまり、クランプ装置がＸＹＺ方向に自由に移動できる融通機構を設けているので、クランプ装置で第２接続具を移動させて第１接続具に押し込んで行く際に、第２接続具の第１接続具に対する位置ズレや姿勢の傾きがあっても、融通機構が機能して自動的に修正できるので、接続具に無理な荷重が作用せず、接続具を傷めることなく円滑な接続作業を行うことができる。
【００１１】（構成） 請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記融通機構をＸＹ方向へ自由度を持たせる第１融通機構とＺ方向へ自由度を持たせる第２融通機構とで構成し、前記第１融通機構を、先端部に前記ホルダーを取り付ける互いに平行な４本の支持ロッドとその支持ロッドの先端部及び基端部を支承する球面軸受とで構成するとともに、第２融通機構を、前記クランプ装置に対する重量バランスを採るバランスシリンダで構成してある点にあり、その作用効果は次の通りである。
【００１２】（作用効果） つまり、球面軸受を採用しているので、ＸＹ方向への自由度がより円滑なものになり、バネを融通機構として利用している場合に見られるようにバネ付勢力が移動に対する抵抗として作用することがなく、融通移動するクランプ装置の自由度をより高いものにできる。しかも、Ｚ方向においては、シリンダを利用してクランプ装置の重量バランスを採っているので、クランプ装置の上げ下げを人為的に軽快に行うことができ、クランプ装置で押し込み操作を行う前に第２接続具を第１接続具に対する接続開始位置まで人為的な操作を行うこともでき、ホルダーを移動させて機械の動きだけで全自動的な接続方法も考えられるが、上記したような接続開始までは人為的操作を行う簡易な接続構造を採ることによって、接続に係る装置の構造の簡素化を図ることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１に示すように、ディーゼルエンジン１をテスト用のプラットホーム２に載置するとともに、プラットホーム２の後端部にテスト用の噴射ノズル２２を支持する燃料テスト装置３を設けてある。ディーゼルエンジン１にはテスト対象となる燃料噴射ポンプ４が組み込まれているとともに、図８に示すように、エンジン１を駆動すべくクランク軸と電動モータ５とをスプライン結合し、電動モータ５でクランク軸からカム軸を駆動して、燃料噴射ポンプ４を駆動するようにしてある。電動モータ５とエンジン１との間にはトルク計６を介装してある。尚、図８の状態は、エンジン１のクランク軸と電動モータ５の出力軸が離間している状態を示しており、テスト時はエンジン１を載置した搭載台を電動シリンダ４３でスライド移動させて、クランク軸に電動モータ５の出力軸を挿入して、クランク軸と出力軸とをスプライン結合して、電動モータ５でエンジン１を駆動するように構成してある。
【００１４】次に、燃料テスト装置３の構造について説明する。図１及び図３に示すように、プラットホーム２より支柱８を立設するとともに、支柱８の先端よりブラケット９を斜め上向きに立上げ、ブラケット９の上端より丸棒状フレーム１０をエンジン１の上方に位置するように前向きに延出してある。丸棒状フレーム１０の先端にはボルトで締めつけ固定されたガイドフレーム１１が取り付けてあり、ガイドフレーム１１に燃料噴射ノズル２２を取り付けるホルダー１２がスライド移動自在に支持してある。
【００１５】ホルダー１２について説明する。図４に示すように、ホルダー１２は、ガイドフレーム１１に対して、前記丸棒状フレーム１０の軸心と直交する左右方向にスライド移動自在に前後一対のスライドロッド１３，１３を内嵌支持するとともに、スライドロッド１３，１３の左右両端にブロック状の上側サイドフレーム１４，１４を取り付け固定してある。図２及び図４に示すように、左右の上側サイドフレーム１４，１４には、夫々、前後一対の支持ロッド１５，１５，１５，１５が立ち下げ支持してあり、支持ロッド１５，１５，１５，１５の下端部には下側サイドフレーム１６，１６が取り付けてある。左右の上側サイドフレーム１４，１４と支持ロッド１５，１５、１５，１５の上端部との間、及び、下側サイドフレーム１６、１６と支持ロッド１５，１５の下端部との間における、合計８箇所には夫々球面軸受１７を介在させて、下側サイドフレーム１６，１６を左右方向（Ｘ方向）及び前後方向（Ｙ方向）に自由度を持たせる構成を採っている。この上下サイドフレーム１４，１６と支持ロッド１５とを第１融通機構Ｂと称する。
【００１６】図２及び図４に示すように、左右の下側サイドフレーム１６，１６に亘って連結ロッド１８を架設するとともに、左右の下側サイドフレーム１６，１６の内側に位置して、この連結ロッド１８に対して連結ロッド１８の軸心周りで揺動自在にボルトで締め付け固定される支持フレーム１９，１９を設けている。この支持フレーム１９，１９には、夫々、エアー式のバランスシリンダ２０，２０が取り付けてあり、バランスシリンダ２０のシリンダロッド２０Ａを下向きに延出し、左右バランスシリンダ２０，２０のシリンダロッド２０Ａの下向き先端同士に亘って取付フレーム２１を架設してある。
【００１７】図２及び図４に示すように、取付フレーム２１の左右端に左右受けフレーム２３，２３を設けるとともに、この左右受けフレーム２３，２３に燃料噴射ノズル２２に接続される燃料配管２９を取り付け、受けフレーム２３，２３の下方に後記する接続具２４，２４，２４のクランプ装置２５，２５，２５を設けてある。
【００１８】次にクランプ装置２５について説明する。図５及び図６に示すように、受けフレーム２３の下方にシリンダブロック２６を配置してそのシリンダブロック２６を受けフレーム２３より吊り下げ支持するとともに、シリンダブロック２６内に前後方向にスライド移動するピストン２７を収納してある。ピストン２７の下向き面にはカム面２７Ａが形成してあり、このカム面２７Ａで押圧されるカム面２８Ａを有し下向きに移動駆動される受けカム体２８をシリンダブロック２６内に収納してある。ピストン２７と受けカム体２８とには、上下に貫通する孔部２７Ｂ及び孔部２８Ｂが連通する状態で形成してあり、この孔部２７Ｂ及び孔部２８Ｂ内に、燃料噴射ポンプ４からの燃料油を噴射ノズル２２に誘導する燃料配管２９を挿入してある。燃料配管２９における受けカム体２８の下端より下向きに突出する突出端は、後記する噴射ポンプ４の排出口４Ａに設けられた第１接続具２４Ａの皿状接当面に密接可能なお椀状面に形成されている。ピストン２７と受けカム体２８とでカム機構を構成している。ピストン２７とシリンダブロック２６とで油圧シリンダを構成する。
【００１９】図５及び図６に示すように、受けカム体２８の下端にはバネ３０を介して筒状係合体３１を連結するとともに、筒状係合体３１の中間位置における円周方向複数箇所に貫通孔３１Ａが設けてあり、この貫通孔３１Ａに対応する位置に係合固定用のボール体３２を設けてある。受けカム体２８を収納するシリンダブロック２６の下方には筒状ケース２４ｃが配置され、筒状ケース２４ｃがシリンダブロック２６の下板２６Ｂにフランジ固定されている。筒状ケース２４ｃ内にはボール体３２を保持する内部空間を形成してあり、内部空間に出口側の内径より大きな径の環状溝２４ｄを形成してあり、環状溝２４ｄ以外の小径内周面２６Ｂの内径は筒状係合体３１の外周面と略密接する状態となる内径に形成してある。筒状ケース２４ｃ及び受けカム体２８、筒状係合体３１、ボール体３２、バネ３０により、シリンダブロック２６の下端に第２接続具２４Ｂを形成してある。図５及び図６に示すように、噴射ポンプ４からの燃料を排出する排出口４Ａに設けてある第１接続具２４Ａは、テストの為にのみ使用されるリング体２４ａがねじ込み固定されており、リング体２４ａの上端部外周面に凹入環状溝２４ｂが形成されている。
【００２０】一方、図２及び図５に示すように、シリンダブロック２６の上板２６Ａは受けフレーム２３より垂下された左右の連結具３３，３３によって連結固定されており、シリンダブロック２６にピストン２７を駆動する作動油を供給する為に、左右の連結具３３，３３にピストン２７を駆動する作動油を供給する油路３３Ａを形成し、この油路３３Ａを通して行っている。したがって、図５に示すように、左側の連結具３３より作動油を投入すると、ピストン２７が右に移動して受けカム体２８が押し下げられることはなく、接続具２４が接続されることはない。図６に示すように、右側の連結具３３より作動油を投入すると、ピストン２７は左に移動してカム面２７Ａ、２８Ａにより受けカム体２８が押し下げられ、受けカム体２８の先端が突出して、第１接続具２４Ａのリング体２４ａに連結結合される。この場合にボール体３２がリング体２４ａの凹入環状溝２４ｂに入り込み、係合状態がバネ３０によって維持されている。
【００２１】ピストン２７への給油経路について説明する。図２に示すように、受けフレーム２３の後端部に支持フレームに兼用されている供給パイプ３４を連結するとともに、供給パイプ３４を立上げて上端部に油路ブロック３５を取り付けている。油路ブロック３５には、燃料噴射ノズル２２と燃料噴射ノズル２２からのテスト用の燃料油を排出側に導く排出用配管( 又はホース) ３６とピストン２７を駆動する作動油を供給パイプ３４に供給する供給管（又はホース）３７を連結してある。燃料噴射ノズル２２に対しては前記したように燃料配管２９が連結してあり、燃料配管２９の燃料噴射ノズル取付側とは反対側の端部は、受けフレーム２３及びシリンダブロック２６を貫通し、受けカム体２８の先端まで延出して、前記したようにその先端を相手側の第１接続具２４Ａの先端面に密着するお椀状面に形成してある。
【００２２】図４に示すように、３組の接続具２４が設けられており、各接続具２４が、夫々、クランプ装置２５、燃料配管２９、油路ブロック３５、供給パイプ３４、排出用配管３６を装備しており、これらが一体となって受けフレーム２３と取付フレーム２１に取り付けられている。左右受けフレーム２３，２３には夫々人為操作用のハンドル部３８が突設されており、接続具２４の接続を行う場合には、図１及び図８に示す左右のハンドル部３８を握って軽く左右方向、又は、上下方向に移動させることができ、軽く押し下げると、図３に示すように、クランプ装置２５、燃料配管２９、油路ブロック３５、供給パイプ３７、排出用配管３６が、一体的に下降し、第１接続具２４Ａに対して第２接続具２４Ｂを嵌合させることができる。尚、ハンドル部３８への操作によってクランプ装置２５等を一体で上下動させることができるが、これらはバランスシリンダ２０の空気圧によりバランスを採る状態に設定されていることによるものであり、ハンドル部３８を持って移動させる際には軽く移動させることができ、移動させた後にハンドル部３８より手を離しても、クランプ装置２５等はその位置で停止するように、重量バランスが採られている。このように、バランスシリンダ２０がクランプ装置２５の上下方向（Ｚ方向）での移動を許容する自由度を確保する第２融通機構Ｃと称する。
【００２３】上記した構成において、図７に示すように、クランプ装置２５に圧油を供給するための操作スイッチを備えており、このスイッチを連結スイッチ３９と称し、制御装置４０を介して制御弁４１によりクランプ装置２５を駆動する。クランプ装置２５で接続を終えると、次に起動スイッチ４２を操作して電動モータ５を起動させ、燃料噴射ノズル２２から噴射される噴射量を測定する。
【００２４】テストの手順は次の通りである。
■ 燃料噴射ポンプ４の排出口４Ａにリング体２４ａをねじ込み装着して、エンジン１をプラットホーム２の所定位置に設置する。
■ 左右のハンドル部３８、３８を握ってクランプ装置２５等を下降させ、シリンダブロック２６の下端部に設けた筒状ケース２４ｃをリング体２４ａに被せる。被せる際に、左右に大きく位置ずれを生じている場合には、ハンドル部３８，３８を操作して左右に移動させ大まかな位置合わせを行うことができる。その大まかな位置あわせが終了すると、クランプ装置２５がホルダー１２に対して第１融通機構Ｂ及び第２融通機構Ｃによって前後左右上下（いわゆるＸＹＺ方向）に変位することができるので、筒状ケース２４ｃとリング体２４ａとの位置合わせが容易であり押し込んでいく際にも筒状ケース２４ｃがリング体２４ａに沿った状態となるので、容易にクランプ装置２５側の第２接続具２４Ｂをリング体２４ａに装着することができる。
■ 次に連結用スイッチ３９を操作すると、シリンダブロック２６内に圧油が供給されてクランプ装置２５が作動し、ピストン２７によって受けカム体２８が押し下げられてリング体２４ａに係合するとともにボール体３２が凹入環状溝２４ｂ内に入り込んで係合状態が完了し、その状態が油圧によって維持される。
■ 接続が完了すると、起動スイッチ４２を操作して、電動モータ５により燃料噴射ポンプ４を駆動して噴射量を測定する。
【００２５】〔別実施形態〕本発明は以下のような形態で実施することもできる。上記実施例においては、クランプ装置２５のピストン２７を駆動するに、油圧を使用しているが、空気等他の作動媒体を使用してもよい。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１０５２
【氏名又は名称】株式会社クボタ
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| 【出願日】 |
平成１２年６月１２日（２０００．６．１２） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０７３０８
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 修一郎
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３５５５４６（Ｐ２００１−３５５５４６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月２６日（２００１．１２．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１７４９９９（Ｐ２０００−１７４９９９） |
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