JPH0550583B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は内燃機関の運転状況に応じて燃料噴射
ポンプから噴射される燃料の噴射タイミングを制
御する油圧式の燃料噴射時期調整装置に関する。

［従来の技術］ 一般に燃料噴射式の内燃機関、たとえばデイー
ゼルエンジンなどにあつては、燃料消費率あるい
は排ガス成分改善のため、機関の回転速度、負
荷、冷却水温度、吸気圧などの変化に応じて燃料
の噴射タイミングを調整しており、このためエン
ジンと燃料噴射ポンプとの間に燃料噴射時期調整
装置（以下タイマーと称す）を介挿してある。

タイマーとしては、たとえば「実開昭56−
99026号公報」が知られている。このものは、機
関側の駆動軸の回転を噴射時期調節機構、例えば
タイマーケースに収容した小偏心円板および大偏
心円板からなる偏心対を介してポンプ側の被駆動
軸に伝えるようになつているとともに、機関の運
転状況に応じて制御される油圧を液密化されたシ
リンダに導き、このシリンダに収容したピストン
を上記油圧で作動させ、このピストンの動きを連
結ピンによつて、またはケース内に設けたピスト
ン復帰用スプリングを保持する中間部材を介して
連結させた連結ピンによつて、上記偏心対に伝達
し、この偏心対の作用により、駆動軸と被駆動軸
との間の回転位相を変化させるようにしたもので
ある。

したがつて、このものによれば、ピストンに付
与する油圧を制御すると、燃料噴射ポンプが進角
もしくは遅角制御されるので、燃料噴射タイミン
グを調整することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら上記公報に記載の油圧式タイマー
は、ピストンに付与する油圧の回路内で、例えば
油圧ピストンや配管などが故障してピストンに油
圧力が伝達されなくなると、ピストンが作動しな
くなり、タイマーが作動不能になる不具合があ
る。

このような事態に陥つた場合は、中間部材が遠
心力により外径方向に移動し、この遠心力により
偏心対を作動させるようになる。しかし、このよ
うに遠心力のみで作動する場合は、上記偏心対が
いかなる場合でもピストンと連動する連係されて
いるから、ピストンの抵抗を受ける。つまり、ピ
ストンは液密化されたシリンダ内の作動油の拡張
または縮小の抵抗を受け、また油圧回路の油圧力
の欠除に伴い自由に動き得ないから、偏心対もピ
ストンに拘束されるようになり、この結果タイマ
ー作動の応答性が低下し、機関の運転操作感を悪
化させる不具合がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたの
で、その目的とするところは、ピストンや油圧回
路等の油圧制御機構が故障してピストン等に油圧
が伝えられなくなつても、タイマー作用を正常作
動に近い状態に維持し、応答性の低下ならびに機
関の運転操作感の悪化を低減することができる内
燃機関の燃料噴射時期調整装置を提供しようとす
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、駆動軸と被駆動軸との間に設けら
れ、上記駆動軸の回転を被駆動軸に伝えるととも
に、 内燃機関の運転状況に関連して制御される油圧
により作動し、この作動により上記駆動軸と被駆
動軸との回転位相を変化させる噴射時期調節機構
を作動させる油圧制御機構と、 上記機関の回転に関連して回転遠心力により作
動し、この作動により上記噴射時期調節機構を作
動させる回転制御機構と、 これら油圧制御機構および回転制御機構が共に
作動することにより、復帰用スプリングの付勢力
に抗して上記噴射時期調節機構を作動させ、この
噴射時期調節機構により前記駆動軸と被駆動軸の
回転位相を変化させる内燃機関の燃料噴射時期調
整装置において、 前記油圧制御機構に異常が生じた場合に、前記
噴射時期調節機構の作動を油圧制御機構にて拘束
しないように解放する解放装置を設けたことを特
徴とする。

［作用］ 本発明によれば、油圧制御機構に異常が生じた
場合に、噴射時期調節機構の作動を油圧制御機構
にて拘束しないように解放する解放装置を設けた
ので、回転制御機構のみでピストンの抵抗を受け
ずに噴射時期調節機構を作動させることができ
る。例えば、ピストンに油圧が付与されなくなつ
た場合、タイマー内に設けた遠心重錘が遠心力に
より偏心対などのような噴射時期調節機構を作動
させるようになる。この場合偏心対とピストンの
連係が解放されているから、ピストンにより偏心
対の動きが拘束されることがなく、よつて遠心重
錘だけで駆動軸と被駆動軸との回転位相を制御す
ることができるので、タイマー作動の応答性の低
下や機関の運転操作感の劣化を防止することがで
きる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面にもとづいて説明
する。

図において１はエンジンのクランク軸、つまり
駆動軸に連結される回転駆動部材を示し、この回
転駆動部材はフランジ部２およびケース部３を一
体に有している。４は図示しない燃料ポンプのカ
ム軸を構成する被駆動軸であり、この被駆動軸４
にはハブ５が、キー６およびラウンドナツト７に
よつて一体的に回転するように連結されている。
ハブ５の端面にはキヤツプ８が液密に螺合されて
おり、該ハブ５の内部に圧力室９が形成してい
る。ハブ５には被駆動フランジ１０が一体に形成
されており、この被駆動フランジ１０は上記回転
駆動部材１のフランジ部２に対向されており、こ
のフランジ部２に形成された凹状の収容穴１１内
に回転自在に嵌合されている。被駆動フランジ１
０には、第２図にも開示された偏心ピン１３が回
転自在に嵌挿されている。偏心ピン１３は小偏心
円板１２の偏心位置に連結されており、この小偏
心円板１２は大偏心円板１４に偏心して開設され
た嵌合孔１５内に、回転自在に嵌挿されている。
また大偏心円板１４は調整板１６に形成した保持
孔１７内に回転自在に収容されている。上記小偏
心円板１２および大偏心円板１４は偏心対をなし
ており、本発明の噴射時期調節機構を構成してお
り、後述するタイマー作用を奏する。

上記調整板１６は、上記回転駆動部材１のケー
ス部３に形成した収容段部１８内に精密に嵌合さ
れており、この回転駆動部材１に対してボルト４
５を介して固定され、この回転駆動部材１と一体
的に回転されるようになつている。なお、この調
整板１６はハブ５の被駆動フランジ１０に対して
回転自在に対向されている。

ハブ５の外周には油圧制御機構を構成するシリ
ンダ２０……が配置されており、これらシリンダ
２０は後述する連結ピン２３、遠心重錘２５およ
び偏心ピン２８を介して調整板１６、つまり回転
駆動剤１と一体的に回転される。

シリンダ２０……はその軸線が半径方向に延び
ており、これらシリンダ２０……内には油圧制御
機構の要素としてのピストン２１……が半径方向
へ摺動自在に嵌合されている。シリンダ２０……
の内部はハブ５に形成した通孔２２……を介して
ハブ５内の圧力室９に連通されている。ピストン
２１……には解放機構を兼用する連結ピン２３…
…が突設されており、この連結ピン２３……はシ
リンダ２０……の側壁に形成したガイド溝２４…
…を介して調整板１６側に向つて突出されてい
る。ピストン２１が半径方向に移動すると、連結
ピン２３も一体に半径方向へ移動し、よつて上記
ガイド溝２４はこの連結ピン２３の移動を案内す
るようになつている。連結ピン２３は、回転制御
機構を構成する遠心重錘を兼ねるアーム２５……
の逃がし溝２９……へ嵌合されている。各アーム
２５……間には第２図に示されるように、サポー
トロツド２６……が貫通されており、これらサポ
ートロツド２６……の両端には各々復帰用スプリ
ング２７……が保持されている。これらスプリン
グ２７……はアーム２５……を常に近接する方向
に付勢しており、したがつてピストン２１……は
前記連結ピン２３……を介して中心線側に向けて
付勢されている。そして上記アーム２５には前述
した大偏心円板１４に偏心して突設された偏心ピ
ン２８が回転自在に連結されている。

上記遠心重錘を兼ねるアーム２５……には前記
連結ピン２３との嵌合箇所を通つて半径方向に延
びる逃がし溝２９……が形成されている。これら
逃がし溝２９……は本発明の解放機構を構成する
もので、上記連結ピン２３が摺動自在に挿通され
ている。したがつて、遠心重錘を兼ねるアーム２
５……は、回転による遠心力を受けた場合、復帰
用スプリング２７……の付勢力に抗してピストン
２１……に拘束されることなく自在に半径方向へ
移動できるようになつている。すなわち、ピスト
ン２１……が後述する油圧により、外径方向へ移
動される場合には連結ピン２３を介して遠心重錘
を兼ねたアーム２５はスプリング２７……に抗し
て一体的に外径方向へ移動されるが、ピストン２
１……に油圧が作用しなくなつた場合、遠心重錘
を兼ねたアーム２５……は回転遠心力によつて外
径方向へ移動し、この際逃がし溝２９……が連結
ピン２３に対して摺動するので、アーム２５はピ
ストン２１によつてその移動を阻害されないよう
になつている。

回転駆動部材１のケース部３にはカバー３０が
ボルト３１を介して被着されており、このカバー
３０はオイルシール３２を介して固定フランジ３
３に嵌合されている。固定フランジ３３はボルト
３４によつて燃料噴射ポンプのケーシングなどか
らなる固定部材３５に固着されている。なお、３
６，３７は他のオイルシールを示す。

３８は作動油の油路を示し、油圧制御機構を構
成している。この油路３８は第３図に示されたよ
うに、電磁圧力制御弁３９および油圧ポンプ４０
を介して作動油溜４１に連通されている。圧力制
御弁３９はコンピユータ４２などの電子制御装置
によつて作動されるようになつており、コンピユ
ータ４２は内燃機関の回転速度、負荷、冷却水温
度あるいは負圧などの運転状態を検知し、この検
知にもとづいて圧力制御弁３９に指令を発し、該
圧力制御弁３９はこの指示にもとづき油圧ポンプ
４０から圧送された作動油の圧力を制御する。な
お、４３は戻し油路、４４は逃がし油路である。

このように構成した実施例の作用について説明
する。

内燃機関の運転にもとづき回転駆動部材１が回
転されると、この回転駆動部材１の回転は調整板
１６を一体に回転させる。調整板１６が回転され
ると、この調整板１６の保持孔１７内に収容され
ている大偏心円板１４が該調整板１６と一体に公
転されるので、この大偏心円板１４の嵌合孔１５
内に嵌合されている小偏心円板１２も一体に公転
し、この小偏心円板１２に突設した偏心ピン１３
を介して被駆動フランジ１０が回転される。この
被駆動フランジ１０はハブ５を回転させるので、
ハブ５と一体的に連結されている被駆動軸４を回
転させることになる。よつて、駆動軸側１の回転
が被駆動軸４側に伝達される。

内燃機関の回転速度、負荷、冷却水温度もしく
は負圧等の運転状況によりコンピユータ４２から
指令信号が与えられると圧力制御弁３９が油圧ポ
ンプ４０から吐出される作動油の圧力を調整す
る。例えば圧力を高くして油路３８を圧送した場
合には、圧力室９内の油圧が高くなるので、通孔
２２……を介してシリンダ２０……内の油圧が高
くなる。このためピストン２１……は外側に向け
て変位される。該ピストン２１……の変位は連結
ピン２３……を介して遠心重錘兼アーム２５……
をスプリング２７……の付勢力に抗して外径方向
に向けて移動させる。このアーム２５……には大
偏心円板１４の偏心ピン２８が連結されているの
で、上記アーム２５……外方への変位にもとづき
大偏心円板１４は保持孔１７内において第２図に
示された時計方向、つまり矢印Ａ方向へ回転され
る。大偏心円板１４の矢印Ａ方向の回転は小偏心
円板１２を同方向へ回転させようとする。この小
偏心円板１２は大偏心円板１４の偏心位置に形成
した嵌合孔１５内に収容されており、しかも偏心
ピン１３を介して被駆動フランジ１０に連結され
ているから、この小偏心円板１２は嵌合孔１５内
において矢印Ｂ方向に回転される。この結果、被
駆動フランジ１０は調整板１６に対して相対的に
進角されるように回転し、よつてハブ５を介して
被駆動軸４は回転駆動部材１に対して相対的に進
角される。このことから燃料噴射ポンプにおいて
は燃料噴射時期が進められることになる。

なお、燃料噴射時期を遅らせるには圧力制御弁
３９から吐出される作動油の圧力を低くすれば、
ピストン２１……がスプリング２７……によつて
復帰されるので、上記大偏心円板１４および小偏
心円板１２の逆の作動にもとづき被駆動軸４の回
転が回転駆動部材１に対して相対的に遅角される
ものである。

また、駆動側の回転数が増加すると、遠心重錘
軒兼アーム２５……に遠心力が生じ、遠心重錘軒
兼アーム２５……はスプリング２７……の付勢力
に抗して外径方向に向けて移動する。この場合
も、上記したように、被駆動軸４は回転駆動部材
１に対して相対的に進角される。このことから燃
料噴射ポンプにおいては燃料噴射時期が進められ
ることになる。なお、回転数が減少すると、遠心
力が小さくなり、遠心重錘軒兼アーム２５……は
スプリング２７……に押圧されて中心方向に向け
て移動するから、被駆動軸４の回転は回転駆動部
材１に対して相対的に遅角される。

上述のごとき作動を奏する燃料噴射時期調整装
置において、例えば油圧ポンプ４０、コンピユー
タ４２、圧力制御弁３９等が故障したり、通路３
８が異物により詰まつた場合などには、シリンダ
２０内に油圧が送り込まれなくなり、したがつて
ピストン２１……は作動停止してしまう。しかし
ながら、遠心重錘を兼ねるアーム２５……には逃
がした溝２９……を形成したため、アーム２５…
…は遠心力により外径方向へ単独で作動可能とな
る。このアーム２５の移動は、ピストン２１……
の動きとは独立してなされるから、ピストン２１
……に拘束されず、液密化されたシリンダ２０の
拡張または縮小の際の抵抗を伴わず、偏心ピン２
８を介して大偏心円板１４を前記ピストン２１…
…が正常に作動する場合とほぼ同様に回転させる
ので、被駆動軸４の進角もしくは遅角制御が可能
となる。

したがつて本実施例においては、万が一ピスト
ン２１……が作動不能状態に陥つても、正常時に
近いタイマー作動が可能になる。

なお、上記実施例では解放装置として遠心重錘
を兼ねるアーム２５に逃がし溝２９を形成し、こ
の逃がし溝２９が連結ピン２３に対して遊動可能
とし、これによりアーム２５が遠心力で半径方向
へ自由に移動できるようにしたが、本発明はこれ
に制約されるものではない。

例えば、第３図の想像線で示す通り、油路３８
と戻し油路４３をバイパス通路５０によつて結ぶ
とともに、このバイパス通路５０に、電磁開閉弁
５１を設ける。電磁開閉弁５１は油圧回路が正常
な場合にバイパス通路５０に遮断しており、油圧
回路に異常が生じた場合にたとえばコンピユータ
４２からの指令にもとづきバイパス通路５０を開
放する。

このような構成の場合は、万が一油圧回路が故
障した場合にはバイパス通路５０……をコンピユ
ータ４２からの指令にもとづき電磁開閉弁５１に
より解放する。すると、シリンダ２０……におけ
るピストン２１……の前面と後面に作用する圧力
差がなくなり、ピストン２１……をシリンダ２０
の膨縮抵抗から開放する。よつて、ピストン２１
……は自由に動けるようになり、遠心重錘の作動
に伴つて作動可能になり、この場合も遠心重錘の
作動の抵抗とならず、遠心重錘またはピストン２
１……の動きを偏心対に作用させることによつて
前記実施例と同様の機能を奏する。

［発明の効果］ 以上述べた通り本発明によれば、万が一油圧制
御機構に異常が生じた場合、噴射時期調節機構の
作動を油圧制御機構にて拘束しないように解放す
る解放装置を設けたので、遠心力により作動する
回転制御機構の作用によりピストンの抵抗を受け
ずに噴射時期調節機構を作動させることができ
る。よつて回転制御機構および噴射時期調節機構
により駆動軸と被駆動軸との回転位相を制御する
ことができるので、タイマー作動の応答性の低下
や機関の運転操作感の劣化を防止することがで
き、正常時に近いタイマー作動が可能になる。

【図面の簡単な説明】

図中は本発明の一実施例を示し、第１図は第２
図中−線に沿う断面図、第２図は第１図中
−線に沿う断面図、第３図は第２図中−線
に沿う断面図である。 １……駆動回転部材、３……ケース部、４……
被駆動軸、５……ハブ、１２……小偏心円板、１
４……大偏心円板、１６……調整板、２０……シ
リンダ、２１……ピストン、２３……連結ピン、
２５……遠心重錘兼用アーム、２６……ロツド、
２７……復帰用スプリング、２９……逃がし溝、
３８……油路、３９……圧力制御弁、４０……圧
力ポンプ、４２……コンピユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動軸と被駆動軸との間に設けられ、上記駆
   動軸の回転を被駆動軸に伝えるとともに、 内燃機関の運転状況に関連して制御される油圧
   により作動し、この作動により上記駆動軸と被駆
   動軸との回転位相を変化させる噴射時期調節機構
   を作動させる油圧制御機構と、 上記機関の回転に関連して回転遠心力により作
   動し、この作動により上記噴射時期調節機構を作
   動させる回転制御機構と、 これら油圧制御機構および回転制御機構が共に
   作動することにより、復帰用スプリングの付勢力
   に抗して上記噴射時期調節機構を作動させ、この
   噴射時期調節機構により前記駆動軸と被駆動軸の
   回転位相を変化させる内燃機関の燃料噴射時期調
   整装置において、 前記油圧制御機構に異常が生じた場合に、前記
   噴射時期調節機構の作動を油圧制御機構にて拘束
   しないように解放する解放装置を設けたことを特
   徴とする内燃機関の燃料噴射時期調整装置。 ２ 上記回転制御機構は、遠心力により作動して
   前記噴射時期調節機構を作動させる遠心重錘から
   なり、 前記油圧制御機構は、油圧により作動して上記
   前記回転制御機構の遠心重錘を作動させるピスト
   ンを有し、 前記解放装置は、前記ピストンと遠心重錘との
   間に設けられるとともに、これらピストンおよび
   遠心重錘の一方に対して固定されるとともに他方
   に対して遊〓を有し、上記ピストンの動きを前記
   遠心重錘に対してのみ伝達する連結ピンからなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の内
   燃機関の燃料噴射時期調整装置。 ３ 前記油圧制御機構の解放装置は、前記油圧制
   御機構に異常が生じた場合に、上記油圧回路を開
   放する開放手段からなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の内燃機関の燃料噴射時期調
   整装置。