JPH03199630A - デイーゼル機関の燃料噴射時期調整装置における進角装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ディーゼル機関用の分配型燃料機構において
、燃料噴射時期を早める（進角させる）進角装置に関す
る。

［従来の技術］ ディーゼル機関用分配型燃料噴射機構における燃料噴射
時期調整装置において、第５図に示すように、ケーシン
グ１にはカム駆動装置２のローラリング３が第５図の面
内に回転自在に支承されており、該ローラリング３には
その半径方向に延在する軸４により回転自在のローラ５
が軸支されていて、プランジャ型ポンプである各燃料ポ
ンプのポンプピストンに接続されたカム板（図示せず）
を駆動するとともに、前記ローラリング３にその半径方
向に突出せしめて形成した調節ピン６を前記ケーシング
ｌに形成したボア７に摺動自在に嵌合したタイマピスト
ン８の切欠き９に円筒形ジヨイント１０を介して連係さ
せ、前記タイマピストン８の摺動方向の一方端に介装し
たタイマスプリング１１の弾力に抗するように、前記タ
イマピストン８の摺動方向の他方端のシリンダ室１２に
機関の回転速度に比例して調整した流体圧力を導くこと
により、第５図の矢印Ｆ方向にローラリング３を回動せ
しめて燃料噴射時期を早める（進角させる）ように構成
したものは公知である。

上記型式の燃料噴射時期調整装置において、前記ケーシ
ングにワックス等の流体の熱膨張またはバイメタル等の
熱変形を利用した熱応動装置を付設して該熱応動装置に
機関温度（冷却水温度、燃料温度等）を伝達し、機関が
冷えている場合には機関の低回転速度時に燃料噴射時期
を前記調整装置により定まる噴射時期より早め（進角さ
せ）るように制御するとともに、機関の回転速度が所定
の回転速度を超えたとき、前記進角を小とするように制
御し、機関が暖機運転状態に達すると前記熱応動装置に
よる進角制御を停止させて燃料噴射時期調整装置の制御
により燃料噴射時期を定めるようにした低温特進角装置
が、実開昭５４−１７３１２３号公報、特公昭６１−１
４３３３号公報等により知られている。

［発明が解決すべき課題］ 従来技術の低温時進角装置はワックスの熱膨張あるいは
バイメタルの熱変形を利用した熱応動装置の伸縮を利用
して前記ローラリング３の回動を制御するものであって
、機関が冷えているときは、冷却水等の温度にまり熱応
動装置の収縮によりローラリング３の回動量が定まる。

例えば第２図に示す低温時進角装置においては、燃料噴
射時期調整装置のケーシング１に回動自在に軸２１によ
り低温時進角用のレバー２２を支承し、前記ケーシング
に固定された筒状ケース２３内にはサーモワックスを密
封内蔵せしめたサーモスタット２４を配設して前記ワッ
クスの熱による収縮、膨張により軸方向に移動する熱応
動作動杆２５を前記レバー２２に向けて配設する。前記
筒状ケース２３内に機関の冷却水を循環せしめるための
水入口２６と水出口２７とが設けられ、筒状ケース２３
内を循環せしめられる機関冷却水の温度によりサーモワ
ックスの体積が変化し、作動杆２５先端のストッパ２８
の位置が変化する。前記低温時進角用のレバー２２には
ケーシング１との間にリターンスプリング２９が配設さ
れ、該スプリング２９のコイル状巻同部は前記軸２１を
中心として位置して、前記レバー２２をサーモスタット
２４の作動杆２５先端のストッパ２８に押圧せしめるよ
うに付勢している。

前記軸２１の先端には第３図および第４図に示すように
ローラ３０，３０が軸２１の回動中心に対して偏心せし
めて回動自在に配設され、ローラリング３の環状外壁に
形成した切欠き３１の一方の周方向端縁部３１ａに前記
リターンスプリング２９の付勢力により係合せしめられ
ている。

第２図に示す低温時進角装置においては、ディーゼル機
関の温度によりサーモスタット２４内に密封されている
サーモワックスの体積が定まり、熱応動作動杆２５の先
端のストッパ２８の位置が定まる。機関の温度が低いと
きには熱応動作動杆２５はサーモスタット２３内に引き
込まれた位置に在り、低温時進角用のレバー２２はリタ
ーンスプリング２９の付勢力によりストッパ２８に圧接
せしめられ、第３図に示す角θだけ燃料噴射時期調整装
置を進角せしめており、ディーゼル機関の温度（冷却水
温度）が上昇するとサーモスタット２３の熱応動作動杆
２５がリターンスプリング２９の弾力に抗してサーモス
タット２３の外方に延び、前記角Ｏを減するようになる
。このように低温特進角装置は、ディーゼル機関の温度
が低いときは熱応動装置の収縮により該熱応動装置と協
同するリターンスプリングの弾力にまりローラリング３
を進角方向に回動せしめるものである。従って第２図に
示す低温時進角装置（実開昭５４−１７３１２３号参照
）においては、タイマピストン８に作用せしめているタ
イマスプリング１１のセット荷重の大なるものにおいて
は、低温特進角装置における熱応動装置側のリターンス
プリングの弾力を大にする必要があるが、サーモワック
ス使用のサーモスタットの気密限界等熱応動装置の設計
条件およびリターンスプリングの設計限界などから、設
計上の問題点が多種多様にわたり、設計が著しく困難で
、場合によっては熱応動装置の設計限界を超えることす
ら存在した。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、従来のディーゼル機関の燃料噴射時期調整装
置において、機関のクランキング時は、前記噴射時期調
整装置により定められる噴射時期よりの進角度を小とす
るように作用し、機関着火後の燃焼不安定時には前記進
角度を大とする低温特進角装置を提供することを目的と
する。

即ち本発明においては、プランジャ型ポンプと、該ポン
プを駆動するローラリングと、該ローラリングに連結さ
れてその軸方向一端に配設されたタイマスプリングの弾
力とその他端に前記タイマスプリングの弾力に抗する方
向に供給される調整圧とにより前記ローラリングを回動
させるタイマピストンを備えたディーゼル機関の燃料噴
射時期調整装置において、ケーシングに回動自在に支承
された軸に進角用のレバーを支承せしめて前記軸の先端
の偏心位置に前記ローラリング回動用のカムを設け、か
つ前記ケーシングに配設した作動装置の作動杆の先端に
設けたストッパ（以下これを第１のストッパという）を
進角用のレバーに前記タイマスプリングの弾力で当接せ
しめるようにした進角装置を改良しようとするものであ
って、前記タイマピストンとタイマスプリングとの間に
タイマピストンの軸方向に摺動自在に筒状のスライドス
トッパを介在させて、該スライドストッパに形成した係
止壁と前記タイマピストンを摺動自在に収納したボアの
端壁との間において前記タイマスプリングを弾支させ、
前記ボアの端壁に固定した第２の作動装置の作動杆を前
記端壁およびスライドストッパの係止壁を緩く貫通せし
めて前記タイマピストンの軸方向に延在させ、その先端
を前記第２のストッパ内の前記係止壁とタイマピストン
の端面内に該タイマピストンの軸方向に所定の長さにわ
たり形成した空間内にあらしめ、かつその先端部に前記
スライドストッパに係止自在の第２のストッパを形成し
たことを特徴とするディーゼル機関の燃料噴射時期調整
装置における進角装置である。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図ないし第３図により説明する
。本実施例においては、ケーシングｌに設けたプランジ
ャ型の燃料ポンプを、カム駆動装置２のローラリング３
で駆動するとともに、該ローラリング３に半径方向に突
出せしめて形成した調節ビン６をケーシング１に形成し
たボア７に摺動自在に嵌合したタイマピストン８の切欠
き９に円筒形ジヨイント１０を介して連係させ、シリン
ダ室１２に導かれた機関の回転速度に比例した流体圧力
とタイマスプリング１１の弾力とによる前記タイマピス
トン８の軸方向摺動を調節ピン６を介してローラリング
３の回動に変換し、ローラリング３に軸４により回転自
在に軸支したローラ５によって燃料ポンプの噴射時期を
変更せしめるようにし、第５図と同様の構成を備える。

また第２図および第３図に示すように前記ケーシング１
に回動自在に低温時進角用のレバー２２を軸支し、前記
ケーシングｌに固定された筒状ケース２３内にサーモス
タット２４を配設し、筒状ケース２３内に水入口２６お
よび水出口２７を介して循環せしめる機関冷却水の温度
によりサーモスタット２４の作動軸２５の先端に形成し
たストッパ２８の位置を変化させる第１の熱応動装置Ａ
を備える。

本実施例においては、第１図に示すように、前記ケーシ
ング１のボア７に摺動自在に嵌合したタイマピストン８
の前記タイマスプリング１１の弾力が作用する軸方向端
面より軸心に沿って円筒状のストッパ孔３３を形成し、
該ストッパ孔３３に円筒形のスライドストッパ３４を軸
方向に摺動自在に、かつ該スライドストッパ３４の開放
先端部をストッパ孔３３の底部３５に当接させる方向に
嵌合させ、前記ボア７を閉塞する端部材３６とスライド
ストッパ３４の他端に形成した係止壁３７との間に螺旋
状のタイマスプリング１１を弾設する。

前記端部材３６には第２の熱応動装置Ｂの筒状ケース３
８が螺着等により固定される。該筒状ケース３８内には
サーモワックス３９を密封内蔵せしめたサーモスタット
４０が配設され、サーモワックス３９の収縮・膨張によ
り移動する熱応動作動杆４１はタイマピストン８の軸心
と一致せしめて配設され、前記作動杆４１は前記端部材
３６の底部に形成した孔４２を緩く貫通し、螺旋状のタ
イマスプリング１１の中心部を通って、さらに前記スラ
イドストッパ３４の底部の係止壁３７の中心に形成した
孔４３を緩く貫通して前記ストッパ３４の内腔部に達し
、その先端に前記孔４３の径より大なる第２のストッパ
４４を備える。前記筒状ケース３８は水入口４５および
水出口４６が設けられて筒状ケース３８内を循環せしめ
られ、機関冷却水の温度が低温であるときはサーモワッ
クス３９が収線状態にあり、作動軸４１はサーモスタッ
ト４０内に配設されているリターンスプリング４７の弾
力の作用も受けてサーモスタット４０に引き込まれ、前
記作動杆４１の先端部の第２のストッパ４４はスライド
ストッパ３４の係止壁３７に係合し、タイマスプリング
１１を圧縮する。

このタイマスプリング１１の圧縮によ）Ｊ、該タイマス
プリング１１のセット荷重がキャンセルされ、前記第１
の熱応動装置Ａが付設されている低温時進角用のレバー
２２を付勢しているリターンスプリング２９の弾力が小
であっても、低温時に第１の熱応動装置Ａを含む低温時
進角装置によって燃料噴射時期を早める（進角させる）
ことができ、シリンダ室１２に流体圧力が作用したとき
、該流体圧力が圧縮されているタイマスプリング１１の
荷重より大になるまではローラリング３を進角方向に回
動させない。従ってディーゼル機関の低温時の始動にあ
たっては、サーモスタット４０が低温であるからタイマ
スプリング１１を圧縮しており、かつ機関回転速度が小
であってシリンダ室１２内の流体圧力は極めて小であっ
て、第４図に示すように機関回転速度がｎ１付近までの
機関が始動電動機で始動されて着火回転を生ずるに至る
クランキング時には、線ａ−ｂに示すように小さい一定
のタイマ進角であるが、機関が着火回転を開始し回転速
度が上昇するとシリンダ室１２内の流体圧力が上昇し、
第２の熱応動装置Ｂのサーモスタット４０の作動杆４１
により圧縮されているタイマスプリング１１の荷重に打
ち勝つと、該タイマスプリング１１をさらに圧縮させて
タイマピストン８が摺動し、低温時進角用のレバー２２
の軸２１に偏心せしめて配設されているローラ３０にロ
ーラリング３の切欠き３１の端縁部３１ａが当接するま
で、ローラリング３を回動させ、燃料噴射時期を線ｂ−
ｃに示すように進角させる。この時点で機関冷却水の温
度は未だ低温であり、第１の熱応動装置Ａのサーモスタ
ット２４の作動杆２５は突出度を小としている状態であ
り、ローラリング３は前記低温時作動用のレバー２２と
前記サーモスタット２４の作動杆２５先端に設けた第１
のストッパ２８との当接で回動を阻止され、第４図の線
ｃ−ｄに示すようにタイマ進角は一定となる。この間の
機関回転速度がｎｌを超えｎ８に達するまでは機関の回
転が不安定状態にあるときであり、この期間に燃料噴射
時期を早めに維持することにより、機関の回転速度上昇
を安定せしめることができる。

第１の熱応動装置による低温時進角作用が解除されると
、タイマピストン８は前記流体圧とタイマスプリング１
１の弾力とにより定められる位置をとり、ローラリング
３の位置を定め、燃料噴射時期を調整する。第２の熱応
動装置Ｂにおいては、シリンダ室１２に流体圧力が導か
れてタイマピストン８がボア内を摺動し始めると、サー
モスタット４０の作動杆４１は第２のストッパ３３の底
部３７に形成した孔４３を介して前記ストッパ３３に対
し滑動自在であるから、タイマピストン８の摺動および
サーモワックス３９の体積膨張の際に、タイマピストン
８の摺動を妨げない。

なお図中符号４９はアイドルアップ・レバーである。

［発明の作用および効果］ 本発明によれば、ディーゼル機関の所定の条件ときには
第２の作動装置の作動杆の突出度が小である状態にあり
、スライドストッパはその係止壁が前記作動装置の作動
杆の先端に形成した第２のストッパに係止されてタイマ
スプリングを若干圧縮せしめた状態とする。このためロ
ーラリングは進角用のレバーに作用するリターンスプリ
ングの弾力により前記タイマスプリングの圧縮分だけ進
角位置にあり、ディーゼル機関のクランキング時におい
てはタイマピストンに作用する流体圧が小であるから、
前記流体圧が前記圧縮せしめられているタイマスプリン
グの弾力に打ち勝つ大きさとなる機関回転速度に達する
まで、燃料噴射時期のタイマ進角を一定値に維持する。

機関回転速度がさらに上昇し、前記タイマピストンに作
用する流体圧が上昇してタイマスプリングの弾力に打ち
勝つと、タイマピストンはタイマピストンの弾力に抗し
てボア内を摺動し、ローラリングを回動せしめてタイマ
進角を犬とする。このとき第２の作動装置の作動杆は第
２のストッパがスライドストッパの係止壁から離れる方
向にスライドストッパと相対移動し、タイマピストンの
摺動を妨げない。

機関回転速度がさらに上昇し、前記第１の作動装置の作
動杆の先端に設けた第１のストッパと進角用レバーとの
当接で定まるローラリングの所定位置にローラリングが
達すると、ローラリングは回動を阻止され、第１の所定
の進角量を維持する。

そして、この進角作用が解除されると、タイマピストン
は該ピストンに作用する機関回転速度に比例して調整し
た流体圧とタイマスプリングの弾力とにより定められる
位置をとり、ローラリングの位置を定めて燃料噴射時期
を調整する。第２の作動装置の作動杆の突出度が増大し
ても、第２のストッパはスライドストッパの係止壁とタ
イマピストンの端面間にタイマピストンの軸方向に所定
の長さにわたり形成した空間内にあるため、タイマピス
トンの摺動を妨げることはない。

第１の作動装置のみによりローラリングの回動位置を所
定位置に定めてタイマ進角量を一定とする進角装置では
、ディーゼル機関の着火後の回転時において第４図の線
ｃ−ｄで示す機関の不安定時の大なるタイマ進角量に定
められるが、本発明によれば、第２の作動装置によりタ
イマスプリングが低温時に若干量圧縮され、第１の作動
装置と関連するリターンスプリングの弾力により前記タ
イマスプリングの圧縮量だけ一定量の小さいタイマ進角
が行われ、ディーゼル機関のクランキング時の進角を小
とし、着火後に大きく進角させて着火後手安定時の機関
の回転を安定させることができる。

しかもこのクランキング時のタイマ進角は、第１の作動
装置と連係せしめたリターンスプリングの弾力により行
われるが、前記タイマスプリングのセット荷重が大なる
場合であっても、第２の作動杆により低温時にはタイマ
スプリングが若干量圧縮されているから、リターンスプ
リングの弾力が小であっても容易に進角させることがで
き、かつ低温時進角用のレバーをケーシングに支承させ
る軸とローラリングとの間の応力も小さくてすむから、
低温時進角用のレバーと偏心ローラによるローラリング
の回動機構の信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイマピストンと第２の熱応動装置との関係を
示す本発明の一実施例の断面図、第２図はローラリング
と第１の熱応動装置との関係を示す前記実施例の断面図
、第３図は第２図ｌ１１−１線に沿うローラリングとタ
イマピストンおよびレバー軸との関係を示す概念図、第
４図は本発明による機関回転速度とタイマ進角との関係
を示す線図、第５図は従来の噴射時期調整装置の一例を
示す断面図である。 なお図中、次の符号は次の部分を示す。 １・・・ケーシング、　　　　　３・・・ローラリング
、７・・・ボア、　　　　　　　　８・・・タイマピス
トン、１１・・・タイマスプリング、 ２１・・・軸、　　　　　　　　２２・・・レバーＡ・
・・第１の熱応動装置、 Ｂ・・・第２の熱応動装置、 ２４．４０・・・サーモスタット、 ２５．４１・・・熱応動作動杆、 ２８・・・第１のストッパ、 ３４・・・スライドストッパ、 ３７・・・係止壁、 ３９・・・サーモワックス、 ４４・・・第２のストッパ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 プランジャ型ポンプと、該ポンプを駆動するローラリン
   グと、該ローラリングに連結されてその軸方向一端に配
   設されたタイマスプリングの弾力とその他端に前記スプ
   リングの弾力に抗する方向に供給される流体圧とにより
   前記ローラリングを回動させるタイマピストンとを備え
   るとともに、ケーシングに回動自在に支承された軸に低
   温時進角用のレバーを支承せしめて前記軸の先端の偏心
   位置に前記ローラリング回動用のカムを設け、前記ケー
   シングに配設した作動装置の作動杆の先端に設けたスト
   ッパを前記進角用のレバーにリターンスプリングの弾力
   で当接せしめるようにしたディーゼル機関の噴射時期調
   整装置における進角装置において、 前記タイマピストンとタイマスプリングとの間に前記タ
   イマピストンの軸方向に摺動自在に筒状のスライドスト
   ッパを介在せしめて、該スライドストッパに形成した係
   止壁と前記タイマピストンを摺動自在に収納したボアの
   端壁との間において前記タイマスプリングを弾支せしめ
   、前記ボアの端壁に固定した第２の作動装置の作動杆を
   前記端壁およびスライドストッパの係止壁を緩く貫通せ
   しめて前記タイマピストンの軸方向に延在させ、前記作
   動装置の作動杆の先端を前記スライドストッパ内の前記
   係止壁とタイマピストンの端面間に該タイマピストンの
   軸方向に所定の長さにわたり形成した空間内にあらしめ
   、かつ前記作動装置の作動杆の先端に前記スライドスト
   ッパの係止壁に係止されるストッパを形成せしめたこと
   を特徴とするディーゼル機関の燃料噴射時期調整装置に
   おける進角装置。