JP2924048B2 - 燃料噴射時期調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、燃料の噴射時期を、エンジンの回転速度や
負荷の大小によって適正なクランク角度に調整する燃料
噴射時期調整装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、一般に列型噴射ポンプ等に使用されている
機械式の燃料噴射時期調整装置（以下タイマと言う）が
ある（例えば、特公昭60-22177号公報参照）。

このタイマは、いわゆる偏心カム式タイマで、第４図
に示すように、内燃機関の駆動力が伝達されるフランジ
100と、噴射ポンプのカム軸101の先端部に結合されるハ
ブ102とを備え、そのハブ102の径大部102aに偏心カム10
3が回動自在に嵌め合わされている。

カム軸101の先端に嵌め合わされたハブ102は、ハブ10
2のボス部102bに挿入されたラウンドナット104によって
締め付け固定されている。

［発明が解決しようとする課題］ 近年、排気ガス規制の強化、燃費向上の面などから、
燃焼噴射時期の調整が重要になってきており、エンジン
とのマッチング上、タイマの進角特性範囲（進角自由
度）を拡大する必要がある。

ところが、上記した従来のタイマでは、ボス部102b内
にラウンドナット104を挿入する構成上、ボス部102bの
内径寸法をラウンドナット104の外径寸法以上とする必
要があった。従って、ボス部102bの内径が大きくなり、
ボス部102b外周の径大部102aに嵌め合わされる偏心カム
103のスペースが制約される。このため、偏心カム103の
設計自由度が小さくなり、ひいては、タイマの進角特性
範囲が狭くなる課題を有していた。

本発明は上記事情に基づいてなされたもので、その目
的は、偏心カムの設計自由度を大きくすることで、進角
特性範囲を拡大し、最適は噴射タイミング制御を可能と
する燃料噴射時期調整装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、請求項１では以下の技術
的手段を採用する。

カップリングを介して内燃機関の駆動力が伝達される
フランジと、噴射ポンプのカム軸の先端部に嵌め合わさ
れる円筒状のボス部、及びこのボス部の外周に形成され
た円盤状の径大部を有するハブと、前記径大部に回動自
在に嵌め合わされた偏心カムとを備え、前記フランジと
前記ハブとの間に所定の位相差を持たせて前記噴射ポン
プの噴射時期を調整する燃料噴射時期調整装置におい
て、 前記カム軸は、前記先端部が前記ボス部の内周を通っ
て前記ボス部の軸方向端面より突出して設けられ、 前記ハブは、前記ボス部の軸方向端面より突出する前
記カム軸の先端螺子部に螺着したナットを前記ボス部の
軸方向端面を座面として締め付けることにより前記カム
軸に固定されることを特徴とする。

また、請求項２では以下の技術的手段を採用する。

カップリングを介して内燃機関の駆動力が伝達される
フランジと、噴射ポンプのカム軸の先端部に嵌め合わさ
れる円筒状のボス部、及びこのボス部の外周に形成され
た円盤状の径大部を有するハブと、前記径大部に回動自
在に嵌め合わされた偏心カムとを備え、前記フランジと
前記ハブとの間に所定の位相差を持たせて前記噴射ポン
プの噴射時期を調整する燃料噴射時期調整装置におい
て、 長手方向の一端部に雌ねじ部が形成され、他端部に雄
ねじ部が形成された棒状部材を備え、 この棒状部材は、前記ボス部の内周で前記雌ねじ部が
前記カム軸の先端螺子部に螺子結合され、前記他端部が
前記ボス部の内周を通って前記ボス部の軸方向端面より
突出して設けられ、 前記ハブは、前記ボス部の軸方向端面より突出する前
記棒状部材の雄ねじ部に螺着したナットを前記ボス部の
軸方向端面を座面として締め付けることにより前記カム
軸に固定されることを特徴とする。

［作用］ （請求項１に係る発明） カム軸は、先端部がボス部の内周を通ってボス部の軸
方向端面より突出して設けられ、ハブは、ボス部の軸方
向端面より突出するカム軸の先端螺子部にナットを螺着
して、そのナットをボス部の軸方向端面を座面として締
め付けることによりカム軸に固定される。この構成によ
れば、径大部が形成されたボス部の内周にナットを挿入
する必要がないため、従来（ボス部の内周にナットを挿
入して固定するタイプ）よりボス部の内径を小さくでき
る。その結果、径大部での偏心カムのスペースを拡大す
ることができる。

（請求項２に係る発明） カム軸に螺子結合された棒状部材の他端部をボス部の
軸方向端面より突出させ、その他端部に形成された雄ね
じ部にナットを螺着して、そのナットをボス部の軸方向
端面を座面として締め付けることによりカム軸にハブを
固定している。この構成においても、請求項１と同様
に、径大部が形成されたボス部の内周にナットを挿入す
る必要がないため、従来よりボス部の内径を小さくでき
る。その結果、径大部での偏心カムのスペースを拡大す
ることができる。

［発明の効果］ 請求項１および請求項２による本発明によれば、偏心
カムのスペースが拡大されることで、偏心カムの設計自
由度を大きく（リンク効率の良い設計が可能）すること
ができる。その結果、タイマの進角特性範囲を拡大する
ことが可能となり、最適な噴射タイミング制御を行うこ
とができる。

［実施例］ 次に、本発明の燃料噴射時期調整装置を図面に示す一
実施例に基づき説明する。

第１図は燃料噴射時期調整装置の断面図である。

本実施例の燃料噴射時期調整装置（以下タイマと言
う）１は、ラミネートカップリング（図示しない）を介
して内燃機関の駆動力が伝達されるフランジ２と、噴射
ポンプのカム軸３に結合されるハブ４とを備え、フラン
ジ２とハブ４との間に所定の位相差を持たせて噴射時期
を調整するものである。

フランジ２は、一方（第１図左側）が開放された有底
の円筒形を呈し、その開放端にねじ結合されるサイドカ
バー５とともにタイマ１の外郭を成す。

ハブ４は、一方の端部に、カム軸３のテーパ面3aが嵌
め合わされるテーパ穴が形成された円筒状のボス部4aを
有し、このボス部4aの他方の端部寄り外周に、フランジ
２の内周面と摺接する円盤状の径大部4bが形成されてい
る。そして、上記したフランジ２は、オイルシール６を
介してボス部4aの他方の端部に回動自在に嵌め合わさ
れ、サイドカバー５が、オイルシール７を介してボス部
4aの一方の端部に回動自在に嵌め合わされている。

ハブ４の径大部4bとサイドカバー５との間に形成され
る空間部には、それぞれ半ドーナツ形状を呈する一対の
タイマウエイト８が配設されている。このタイマウエイ
ト８は、ボス部4aの外周に向かい合うように配置され、
各タイマウエイト８の両端部で、図示しないスプリング
により、互いのタイマウエイト８が向き合う方向に付勢
されている。

ハブ４の径大部4bには、径方向の対称位置に、円形を
呈する２個の大偏心カム９が、径大部4bに対して回動自
在に嵌め合わされている。この大偏心カム９は、大偏心
カム９の中心より偏心した位置で、タイマウエイト８に
圧入固定されたウエイトピン10に、摺動自在に支持され
ている。

各大偏心カム９には、大偏心カム９の中心より偏心し
た位置で、円形を呈する小偏心カム11が、大偏心カム９
に対してそれぞれ回動自在に嵌め合わされている。この
小偏心カム11は、小偏心カム11の中心より偏心した位置
で、フランジ２に圧入固定されたフランジピン12に、摺
動自在に支持されている。

噴射ポンプのカム軸３は、第１図に示すように、従来
のカム軸よりテーパ面3aが延長されるとともに、そのテ
ーパ面3aの終端部より更に軸部3bが形成され、軸部3bの
先端部（第１図右側）に雄ねじ3cが形成されている。テ
ーパ面3aの終端部より連なる軸部3bの直径（φD1）は、
従来のカム軸先端部に形成された雄ねじの外径と同一寸
法に形成されている。

カム軸３の軸長を長く形成したことにより、軸部3b
は、径大部4bが形成されたボス部4aの内周部を通って、
ボス部4aの他方の端面4cより突出されている。従って、
軸部3bが通るボス部4aの内径（φD2）は、軸部3bの直径
より若干大きい寸法に設けられている。

ボス部4aの他方の端面4cより突出した軸部3bの先端部
には、カム軸３にハブ４を締め付け固定するために、ボ
ス部4aの他方の端面4cを座面としてナット13が螺着され
ている。

上述のように、径大部4bが形成されたボス部4aの内周
部にカム軸３の軸部3bを通し、その軸部3bの先端部をボ
ス部4aの他方の端面4cより突出させて、ボス部4aの他方
の端面4cを座面として軸部3bの先端部にナット13を螺着
する構造としたことにより、従来のように、ボス部4aの
内周部にラウンドナットを挿入する必要がない。従っ
て、径大部4bが形成されたボス部4aの内径（φD2）を、
従来より小さく設計することができ、その分、径大部4b
の面積を増大させて、径大部4bに嵌め合わされる大偏心
カム９のスペースを拡大させることができる。

その結果、大偏心カム９および小偏心カム11の設計自
由度を大きく（リンク効率の良い設計が可能）すること
ができ、タイマの進角特性範囲（始動時進角量、最大進
角量）を拡大することが可能となるため、最適な噴射タ
イミング制御を行うことができる。

なお、本実施例では、ボス部4aの他方の端面4cを座面
として、軸部3bの先端部にナット13を螺着する構造とし
たが、第２図に示すように、軸部3bの長さを若干短く形
成し、ナット13の代わりにラウンドナット14で締め付け
固定するようにしても良い。また、この場合、フランジ
２は、オイルシール６を介してラウンドナット14の外周
部に回動自在に嵌め合わされている。

第３図に請求項２に係る本発明の第２実施例を示す。

本実施例では、従来品と同一形状の標準カム軸３を使
用し、カム軸３の軸長を長くする代わりに、標準カム軸
３と連結される棒状部材15を用いる。

棒状部材15は、一端部（第３図左側）に、カム軸３の
先端に形成された雄ねじ3cと螺着する雌ねじ部15aが形
成されるとともに、他端部にナット13が螺着される雄ね
じ部15bが形成されている。なお、雌ねじ部15aには右ね
じが形成され、雄ねじ部15bには左ねじが形成されてい
る。

雌ねじ部15aと雄ねじ部15bとの間は、上記した第１実
施例の軸部3bと同径の軸部15cとされている。

これにより、棒状部材15の軸部15cが通るボス部4aの
内径（φD2）を、従来より小さく形成することができる
ため、上記第１実施例と同様の効果を得ることができ
る。

また、本実施例では、標準カム軸３を使用することが
できるため、第１実施例と比較してコストダウンを図る
ことも可能である。

上記した第１実施例および第２実施例では、カム軸３
の軸長を長くしたり、棒状部材15を使用したことによ
り、ナット13（またはラウンドナット14）や軸部3bおよ
び軸部15cの先端がボス部4aの他方の端面4cより突出す
るが、その突出部分は、ラミネートカップリングの中空
部分に収納されるため、突出部分による影響はなく、従
来装置と同一の使用が可能である。

また、ラミネートカップリングを使用した例を示した
が、フランジ２に２か所の爪を設けて、オルダムカップ
リングを使用しても良い。この場合、上記した突出部分
を収納する中空部をオルダムカップリングの中央部に形
成すれば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１に係る本発明の第１実施例を示す燃料
噴射時期調整装置の断面図、第２図は第１実施例の変形
例を示す燃料噴射時期調整装置の断面図、第３図は請求
項２に係る本発明の第２実施例を示す燃料噴射時期調整
装置の断面図、第４図は従来技術による燃料噴射時期調
整装置の断面図である。 図中 １…タイマ（燃料噴射時期調整装置） ２…フランジ、３…カム軸 ４…ハブ、4a…ボス部 4b…径大部、９…大偏心カム 13…ナット、15…棒状部材 15a…雌ねじ部、15b…雄ねじ部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カップリングを介して内燃機関の駆動力が
   伝達されるフランジと、 噴射ポンプのカム軸の先端部に嵌め合わされる円筒状の
   ボス部、及びこのボス部の外周に形成された円盤状の径
   大部を有するハブと、 前記径大部に回動自在に嵌め合わされた偏心カムとを備
   え、 前記フランジと前記ハブとの間に所定の位相差を持たせ
   て前記噴射ポンプの噴射時期を調整する燃料噴射時期調
   整装置において、 前記カム軸は、前記先端部が前記ボス部の内周を通って
   前記ボス部の軸方向端面より突出して設けられ、 前記ハブは、前記ボス部の軸方向端面より突出する前記
   カム軸の先端螺子部に螺着したナットを前記ボス部の軸
   方向端面を座面として締め付けることにより前記カム軸
   に固定されることを特徴とする燃料噴射時期調整装置。
2. 【請求項２】カップリングを介して内燃機関の駆動力が
   伝達されるフランジと、 噴射ポンプのカム軸の先端部に嵌め合わされる円筒状の
   ボス部、及びこのボス部の外周に形成された円盤状の径
   大部を有するハブと、 前記径大部に回動自在に嵌め合わされた偏心カムとを備
   え、 前記フランジと前記ハブとの間に所定の位相差を持たせ
   て前記噴射ポンプの噴射時期を調整する燃料噴射時期調
   整装置において、 長手方向の一端部に雌ねじ部が形成され、他端部に雄ね
   じ部が形成された棒状部材を備え、 この棒状部材は、前記ボス部の内周で前記雌ねじ部が前
   記カム軸の先端螺子部に螺子結合され、前記他端部が前
   記ボス部の内周を通って前記ボス部の軸方向端面より突
   出して設けられ、 前記ハブは、前記ボス部の軸方向端面より突出する前記
   棒状部材の雄ねじ部に螺着したナットを前記ボス部の軸
   方向端面を座面として締め付けることにより前記カム軸
   に固定されることを特徴とする燃料噴射時期調整装置。