公开(公告)号：WO1985004450A1

公开(公告)日：1985-10-10

申请号：PCT/US1984000724

申请日：1984-05-10

Applicant: CATERPILLAR TRACTOR CO.

Inventor： CATERPILLAR TRACTOR CO. ,  GIBSON, Dennis, H. ,  STOCKNER, Alan, R. ,  WALDMAN, Donald, J.

IPC: F02M41/06

CPC classification number: F02M41/06 ,  F02B2075/027

Abstract: In the use of fuel injection pumps, a distributing rotor is often utilized to sequentially deliver fuel from an inlet to a combustion chamber on an engine in combination with one or more reciprocating high pressure pistons. Due to the positioning of the various passages through which the fuel is directed, cavitation of the pump is often experienced which has a very serious effect on the life of the components within the pump. The fluid distribution apparatus (10) of the present invention provides a single delivery passage (58, 60) between the pumping chambers (22, 24) of the reciprocating pistons (26, 28) and the distributing rotor (82). With this arrangement, fluid that is communicated from the bore (54) to the pumping chambers (22, 24) in response to the intake stroke of the pistons (26, 28) is directed back through the same passage (58, 60) during the pressurization stroke of the pistons (26, 28). The positioning of the single delivery passages (58, 60) prevents the fuel injection pump from experiencing the severe cavitation that is common with previous designs and thus the fore-shortened life of the pump components.

公开(公告)号：WO1985004447A1

公开(公告)日：1985-10-10

申请号：PCT/US1984000708

申请日：1984-05-10

Applicant: CATERPILLAR TRACTOR CO.

Inventor： CATERPILLAR TRACTOR CO. ,  BAILEY, John, M. ,  GIBSON, Dennis, H. ,  HACKETT, David, E. ,  STOCKNER, Alan, R. ,  WALDMAN, Donald, J.

IPC: F02M41/06

CPC classification number: F02M59/04 ,  F02B2075/025 ,  F02B2075/027 ,  F02B2275/14 ,  F02M41/06 ,  Y02T10/123

Abstract: Previously disclosed distributor fuel injection pumps for internal combustion engines offer the advantages of reduced size, weight, and cost of a fuel injection system. However, these pumps have not been able to provide relatively high fuel injection pressures which could improve fuel combustion for better fuel economy and lower noxious emissions. In contrast, the subject distributor fuel injection pump (14) generates relatively high fuel injection pressures in a relatively compact arrangement. A semi-spherical nutator member (74) freely rotatably mounted on an oblique journal (66) of a drive shaft (38) imparts high speed harmonic motion to at least one reciprocating pump plunger (310, 314) for pressurizing the fuel. A relatively large semi-spherical bearing interface (82, 86) between the nutator member and a pump housing (34) accomodates very high pumping reaction loads. A distributor rotor (348) for sequentially delivering the pressurized fuel to more than one engine combustion cylinder is rotatively driven by a planetary gear reduction mechanism (392, 396, 424, 428, 432, 436, 440, 444, 448) coupled to the drive shaft. Very little force is required to adjust either the timing or quantity of fuel injection which are adjustable by angular movement of at either a normally stationary planetary ring gear (396) or a fuel metering collar (146), respectively.

公开(公告)号：WO1985004446A1

公开(公告)日：1985-10-10

申请号：PCT/US1984000707

申请日：1984-05-10

Applicant: CATERPILLAR TRACTOR CO.

Inventor： CATERPILLAR TRACTOR CO. ,  GIBSON, Dennis, H. ,  STOCKNER, Alan, R.

IPC: F02M41/06

CPC classification number: F16H1/28 ,  F02B2075/025 ,  F02B2075/027 ,  F02B2275/14 ,  F02M41/06 ,  Y02T10/123

Abstract: Planetary gear mechanisms are useful in distributor fuel injection pumps to couple a distributor rotor with a drive shaft in order to rotate the distributor rotor at a preselected output angular speed which is proportional to and less than a preselected input angular speed of the drive shaft. Previously disclosed planetary gear coupling arrangements are typically rather bulky and merely provide an angular speed reduction function. In contrast, the subject thrust and planetary gear coupling (10) provides a relatively more compact arrangement for angular speed reduction and also includes a stationary dual-thrust plate (352) which controls axial end play of both the drive shaft (38) and the distributor rotor (348). The coupling (10) further includes a relatively inexpensive and easy to assemble planet gear and carrier assembly (424, 428, 432, 436, 440, 444, 448) which during operation rotatively drives the distributor rotor at the same output angular speed and which can also bear against the dual-thrust plate to act as a running thrust member.

公开(公告)号：WO1985004449A1

公开(公告)日：1985-10-10

申请号：PCT/US1984000720

申请日：1984-05-09

Applicant: CATERPILLAR TRACTOR CO.

Inventor： CATERPILLAR TRACTOR CO. ,  GIBSON, Dennis, H. ,  SHINOGLE, Ronald, D. ,  STOCKNER, Alan, R.

IPC: F02M41/06

CPC classification number: F02M41/06 ,  F02M41/063

Abstract: A rotor balancing arrangement for use in a distribution valve (14) to ensure hydrostatic balancing of a rotor (42) located in the distribution valve (14). Some balancing arrangements provide areas equally spaced around the peripheral surface, each being exposed to the same pressure, however, they are limited to valves which rotate only through a limited arc of rotation. Other valves which rotate provide balancing grooves around portions of the peripheral surface but do not provide any control for the pressure that migrates axially in both directions along the peripheral surface of the rotor. In the subject arrangement, pressure fields (56, 57) of a predetermined size are located on a peripheral surface (52) of a rotor (42) circumscribing first and second outlet ports (45, 46) which open to opposite sides of the rotor (42). The size of the pressure fields (56, 57) is determined by the relationship of the diametrical clearance between the rotor (42) and a bore (31) with respect to the operating pressure of the system. This arrangement ensures that the differential forces acting on opposite sides of the rotor are minimized thus eliminating rotor sticking.

公开(公告)号：EP0177501A1

公开(公告)日：1986-04-16

申请号：EP84902162.0

申请日：1984-05-10

Applicant: CATERPILLAR TRACTOR CO.

Inventor： BAILEY, John, M. ,  GIBSON, Dennis, H. ,  HACKETT, David, E. ,  STOCKNER, Alan, R. ,  WALDMAN, Donald, J.

IPC: F02M41 ,  F02M59 ,  F02B75

CPC classification number: F02M59/04 ,  F02B2075/025 ,  F02B2075/027 ,  F02B2275/14 ,  F02M41/06 ,  Y02T10/123

Abstract: Les pompes d'injection de distributeur précédemment décrites pour des moteurs à combustion interne présentent les avantages d'une réduction des dimensions, du poids et du coût d'un système d'injection de carburant. Toutefois, ces pompes ne se sont pas avérées capables de permettre des pressions d'injection de carburant relativement élevées qui pourraient améliorer la combustion du carburant en vue d'économiser du carburant et de diminuer les émissions de substances nocives. Quant à la présente pompe d'injection de distributeur (14), elle produit des pressions d'injection de carburant relativement élevées dans un montage relativement compact. Un élément de nutation hémisphérique (74) monté de manière librement rotative sur un tourillon oblique (66) d'un arbre d'entraînement (38) confère un mouvement harmonique à vitesse élevée à au moins un plongeur de pompe effectuant un mouvement de va-et-vient (310, 314) afin de mettre le carburant sous pression. Une interface de support hémisphérique relativement grande (82, 86) entre l'élément de nutation et un boîtier de pompe (34) reçoit des charges de réaction de pompage très élevées. Un rotor de distribution (348) pour délivrer séquentiellement le carburant sous pression à plus d'un cylindre de combustion de moteur est entraîné de manière rotative par un mécanisme de réduction à engrenage planétaire (392, 396, 424, 428, 432, 436, 440, 444, 448) couplé à l'arbre d'entraînement. Une force très faible est nécessaire pour régler soit la synchronisation, soit la quantité d'injection de carburant qui sont ajustables respectivement par mouvement angulaire, soit par une couronne dentée planétaire normalement stationnaire (396), soit par un collier de mesure de carburant (146).

公开(公告)号：EP0175692A1

公开(公告)日：1986-04-02

申请号：EP84902169.0

申请日：1984-05-09

Applicant: CATERPILLAR TRACTOR CO.

Inventor： GIBSON, Dennis, H. ,  SHINOGLE, Ronald, D. ,  STOCKNER, Alan, R.

IPC: F02M41

CPC classification number: F02M41/06 ,  F02M41/063

Abstract: Un montage d'équilibrage de rotor est prévu pour être utilisé dans une soupape de distribution (14) afin de garantir l'équilibrage hydrostatique d'un rotor (42) situé dans la soupape de distribution (14). Certains montages d'équilibrage prévoient des zones espacées à distance égale autour de la surface périphérique exposées chacune à la même pression; toutefois, ils sont limités aux soupapes dont la rotation ne s'effectue que selon un arc limité. D'autres soupapes rotatives prévoient des gorges d'équilibrage autour de certaines parties de la surface périphérique mais ne prévoient pas de régulation de la pression qui se déplace axialement dans les deux directions le long de la surface périphérique du rotor. Dans le présent montage, des champs de pression (56, 57) d'une dimension prédéterminée sont situés sur une surface périphérique (52) d'un rotor (42), circonscrivant un premier et un second orifices de sortie (45, 46) qui s'ouvrent sur les côtés opposés du rotor (42). La dimension des champs de pression (56, 57) est déterminée par la relation du jeu diamétral entre le rotor (42) et un trou (31) par rapport à la pression de fonctionnement du système. Ce montage permet de réduire au minimum les forces différentielles agissant sur les côtés opposés du rotor, ce qui élimine tout coincement du rotor.

公开(公告)号：EP0177503A1

公开(公告)日：1986-04-16

申请号：EP84902247.0

申请日：1984-05-10

Applicant: CATERPILLAR TRACTOR CO.

Inventor： GIBSON, Dennis, H. ,  STOCKNER, Alan, R.

IPC: F02M41 ,  F16H1 ,  F02B75

CPC classification number: F16H1/28 ,  F02B2075/025 ,  F02B2075/027 ,  F02B2275/14 ,  F02M41/06 ,  Y02T10/123

Abstract: Des mécanismes à engrenages planétaires sont utiles dans les pompes d'injection de carburant de distributeurs pour relier le rotor d'un distributeur à une vitesse angulaire de sortie présélectionnée qui est proportionnelle et inférieure à une vitesse angulaire d'entrée présélectionnée de l'arbre d'entraînement. Les couplages à engrenages planétaires de l'art antérieure sont généralement assez encombrants et n'ont qu'une fonction de réduction de la vitesse angulaire. Le couplage de poussée à engrenages planétaires ci-décrit (10) permet par contre d'obtenir un agencement plus compact de réduction de vitesse et comprend également une plaque stationnaire de poussée double (352) régulant le jeu à l'extrémité axiale aussi bien de l'arbre d'entraînement (38) que du rotor du distributeur (348). Le couplage (10) comprend en outre un ensemble d'engrenages planétaires et de support relativement économique et facile à assembler (424, 428, 432, 436, 440, 444, 448) qui entraîne pendant le fonctionnement le rotor du distributeur à la même vitesse angulaire de sortie et qui peut s'appuyer également contre la plaque de poussée double pour servir d'organe de poussée en mouvement.

公开(公告)号：EP0175693A1

公开(公告)日：1986-04-02

申请号：EP84902173.0

申请日：1984-05-10

Applicant: CATERPILLAR TRACTOR CO.

Inventor： GIBSON, Dennis, H. ,  STOCKNER, Alan, R. ,  WALDMAN, Donald, J.

IPC: F02M41 ,  F02B75

CPC classification number: F02M41/06 ,  F02B2075/027

Abstract: Avec des pompes d'injection de carburant, on utilise souvent un rotor de distribution pour délivrer séquentiellement le carburant d'une entrée à une chambre de combustion sur un moteur en combinaison avec un ou plusieurs pistons à pression élevée effectuant un mouvement de va-et-vient. En raison du positionnement des divers passages à travers lesquels est dirigé le carburant, on rencontre fréquemment une cavitation de la pompe qui a un effet très grave sur la durée de vie des composants de la pompe. L'appareil de distribution de fluide (10) de la présente invention prévoit un passage d'alimentation unique (58, 60) entre les chambres de pompage (22, 24) des pistons à mouvement de va-et-vient (26, 28) et le rotor de distribution (82). Avec ce montage, le fluide passant du trou (54) aux chambres de pompage (22, 24) en réponse à la course d'admission du piston (26, 28) est ramené à travers le même passage (58, 60) durant la course de pressurisation du piston (26, 28). Le positionnement des passages d'alimentation uniques (58, 60) empêche la pompe d'injection de subir la grave cavitation qui est habituelle avec les montages antérieurs, ainsi que le raccourcissement de la durée de vie des composants de la pompe.