JPS595836A - 内燃機関用燃料噴射時期調整装置 - 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】 本発明は機関の回転速度に応じて燃料の噴射時期を自動
的Ｃ；調整する装置Ｃ二関する。

一般（ニブイーゼルエンジン等においては。常Ｃ＠高圧
力点で燃料噴射が行われるようＣ二、回転速度が上昇さ
れるＣ二応じて燃料の噴射時期を進角させるようＣ二制
御している。

この樵燃料噴射時期調整装置（オートマチックタイマと
称す）の代表例として、エンジンに連結された駆動７ラ
ンノの回転を一対のタイミングウェイトＣ：伝え、これ
らタイミングウェイトが遠心力Ｃ二より変位されると、
この変位を大偏心カムおよび小偏心カムを介してタイミ
ングへブの従動フランジに伝達し、上記タイミングへブ
が上記駆動フランジＣ二対して相対的Ｃ二角度位される
ことＣ二よって燃料噴射ポンプの駆動軸を進角して回転
させ、燃料噴射タイミングを相対的Ｃ二進角させるよう
にしたものが知られている。

このような遠心力（二より半径方向へ変位するタイミン
グウェイトを使用したものは、一対のタイミングウェイ
ト間に一対の支持ロンドを貫通させて上記タイミングウ
ェイトの移動をこれら支持ロッドＣ二よって案内し、か
つこの支持ロンド（ニスブリングを装置してタイミング
ウェイトの復帰用付勢力を生じるようζ二しである。し
かしながらこのような構成のもの（−おいては、低速回
転領域ではタイミングウェイトの遠心力が小さいととも
Ｃ：、このタイミングウェイトを押圧するスズリングの
張力も小さく、加えてエンジンのトルク変動が不安定で
あるため、タイミングウェイトががたつき易く、両者の
タイミングウェイトの姿勢も互に正規な状態力＝％傾き
易くなる。一方のタイミングウェイトｔ１斜すると、ス
プリングの張力が変化し、よって左右てしまう。

このようなことから、たとえば＄１図に示されたタイマ
のＮｐ−θ特性図（Ｎｐは回転数。

θはタイマ進角）（二おいて、Ｎｐ１以下の低速回転域
Ｃ二おける人のような要求特性（二対し、Ｂのごときば
らつき特性を生じるため、エンシン性能を充分に発揮で
きなかったり、エンジン停止後の再始動性が劣るなどの
不具分がある。

本発明はこのような事惺にもとづきなされたもので、低
回転域（二おいてもタイミングウェイトが均等な姿勢に
保持されてスプリング張力も均等となり、これらタイミ
ングウェイトの移動が均等区−なされるよう【二してタ
イマ特性（二ばらつきを生じさせないよう区ニした内燃
機関用燃料噴射時期調整装置の提供を目的とする。

本発明はタイミングパノもしくはこのタイミングへブと
一体的区二回転される部材Ｃ二、回転中心から等距離蓄
二位置して支持ピンを突設し、この支持ピンＣ二よって
一対のタイミングウェイトの動きを案内する支持ロッド
を回動可能ｆ二支持するよう≦ニし、支持ロンドの位置
を拘束することによりタイミングウェイトの動きを均等
にするようにしたことを特徴とする。

以下本発明の一実施例を第２図および第３図Ｃ二もとづ
き説明する。

図中１は駆動フランジであり、エンジン側のクランク軸
（図示しない）（二対してたとえばオールダムカップリ
ンダ２を介して連結されており、爪Ｊａｌニトルクを受
けて回転される。

駆動フランツＩには、他４ｉ（二閉嶌壁４を一体（二有
する筒状ケース３が被着されており、このケース３は駆
動フランジ１（二対してｘｉレト５゜５（二より固定さ
れ、駆動フランツ１と一体蕃二回転される。

６はケース３と同心状をなしかつ駆動フランツＩおよび
ケース２！一対して相対的覗；回転自在となるように取
り付けられたタイミｙダノ罵ブである。タイミング八プ
ロ　Ｃは燃料噴射Ｉング（図示しない）のカム軸を成す
駆動軸７カ〜ナツト８Ｌ二より一体に回転するようＣ二
連結されている。またタイミングへグ６には、上記ケー
ス３の閉塞壁４内側に位置して従動フランジ９が一体Ｃ
二形成されている。この従動フランジ９と駆動７ランジ
１は軸方向に離間対向されており、これらフランツ９と
１の間区；空間１０を形成している。

上記従動フランジ９Ｃ二は半径方向へ互に対向する位置
弧二円孔１１ａ、Ｉｌｂが開設されており、これら円孔
ｘｌａ、１ｌｂｌ二は円板状の大偏心カム１２ｍ、１２
ｂが転動自在Ｃ二嵌挿されている。大偏心カムｘｘａ、
ｘｘｂｔ二はそれぞれ偏心位置（二円孔Ｉ　Ｊ　ａ　ｐ
　Ｊ　Ｊ　ｂが穿設されており、これら円孔１Ｂｍ、１
：ｌｂには小偏心カム１４ａ、１４ｂが回転自在Ｃ二嵌
挿されている。

小偏心カム１４ｍ、１４ｂ（＝は偏心位置に第２の偏心
ビン１５３，１５ｂが成金して取り付けらｎており、こ
れら第２の偏心ビン１５ａ＄１５ｂは前記ケース３の閉
塞壁４に圧入されている。また上記大偏心カム１２ａ、
１ｌｂｌ二は第１の偏心ビン１６　ｘ　ｐ　Ｉ　６ｂが
嵌合されており、これら偏心ピン１６ａ、１６ｂはタイ
ミングウェイ）１７ｍ、１７ｂに圧入して連結されてい
る。

上記空間１０内Ｃ二は半径方向Ｃ二２分割されたタイミ
ングウェイト１７ｍ、１７ｂが、タイミング八プロを包
囲して設けられている。上記タイミングウェイト１７ｍ
、１７ｂは遠心力にもとづいて外方に変位されるので、
互に拡開される。

上記タイミングウェイト１７８．１７ｂ間には支持ロッ
ドＩｌｌ、１ｇが遊貫されており、これら支持ロンド１
８．１８はタイミングウェイト１７ｍ、ｌｌｂの半径方
向動きを案内するととも（二復帰用スプリング１９・・
・の支持をなす、復帰用スゲリング１９・・・は、各支
持ロッド１８゜１８の端部Ｃ二股けたばね受は座２０・
・・とタイミングウェイト１７＆、１７ｂの間に架は渡
され、タイミングウェイト１１８．１７ｋを互Ｃ二接近
する方向へ押圧付勢している。この場合、復帰用スゲリ
ング１９・・・は、張力の大きな高速用スプリング１９
ｍと、張力の小さな低速用スプリング１９ｂとで構成さ
れており、これら高速用スプリング１９ｇと低速用スプ
リングＩ　Ｑ　ｂ間３二は支持ロンドア８に沿って摺動
する摺動ばね受は板２５が介装されている。エンジンの
低速回転領域では主として低速用スズリング１９ｋｌが
押されるととも【二、高速回転領域ではこの低速用スプ
リング１９ｂは底突きとなってしまうから高速用スプリ
ング１９１が押されるものである。

前記第１の偏心ピン１６１１，１６ｂはタイミングウェ
イトＩ１ｍ、１ｌｂｌ二圧入されており、このタイミン
グウェイトＪ　ｙ　ａ　ｐ　Ｊ　７　ｂの励きを大偏心
カムＩＩｍ、１２ｂに伝えるようｉ二なっている。

しかして、駆動７ランジ１の内側面と、タイミングウェ
イト１７ｍ、Ｉｌｂとの間に＃マ、第２図Ｃ二示される
よう蓋ニスラスト受はグレート２１が設けられている。

スラスト受はグレート２１は、タイミング八ｆＣに形成
した段部２２Ｃ二嵌肴さｎ１タイミング八プロと一体的
に回転されるとともにタイミングウェイト１７１゜１７
ｂ側に移動しないようＣ二位置決めされている。そして
スラスト受はグレート２１とタイミングウェイト１７１
に、１７ｂの間ｃは０．０５１１ｊｌｌ程度の隙間ｌが
確保されている。

またケース３の閉塞壁４と、従動フランジ９との間に二
も他のスラスト受はプレート２３が設けられている。こ
のスラスト受はグＶ−）ＪＪもタイミングへプＣに形成
した段部２４に嵌着され、閉塞壁４と従動フランジ６と
の間Ｃ２微小間隙Ｓを確保し、これらが互Ｃ：接触しな
いよう（二規制している。

このようなスラスト受はグレー）ＪＪ、７３（二より、
空間１０の軸方同寸法りが一定に保たれるよう（二なっ
ている。

上記スラスト受はグレート２１１二は、タイミング八ｆ
６の中心軸から等距離の位置に支持ピン７　ｇ　、　Ｊ
　６カ突設されている。これら支持ピン２６．２６は空
間１０内Ｃ二向って延び、前記支持ロッド１ｇ、１ｇの
中央部と連結されている。

支持ピン２６．２６は支持ロンド１ｇ、Ｉｇの中央部を
貫通しており、支持ロンド１８．１８は中央部の位置が
支持ピン２６．２６に裏って規制されるが支持ピンｓｒ
；、ｘｉに対しては回動できるようＣ二なっている。

このような構成にもとづ〈実施例の作用Ｃ二ついて説明
する。

エンジンの回転がオールダムカップリング２を介して駆
動７ランノＩＣ二伝見られると、ケース３および閉塞壁
４が駆動７ランジ１と一体（一回転される。閉塞壁４は
第２の偏心ビン１５ａ。

１１ｂを介して小偏心カム１４１ａ、１４ｂおよび大偏
心カムｌ１ｍ、１１ｂを駆動軸７の回り【一回転させる
ので、従動フランＳｙ９を介してタイミング八ｆ６が回
転″８れる。よってエンシン側の回転が駆動軸７区−伝
えられ燃料噴射ポンプを駆動する。

駆動７ランゾ１．ケース３およびタイミングハ２Ｃの回
転はタイミングウェイト１７２゜１７ｂを回転させる。

セして駆動フランツ側の回転速度が上昇されると、タイ
ミングウェイト１７ａ　、１７ｂも回転速度が上昇され
、よって遠心力（−もとづき復帰スズリング１９・・・
に抗してタイミングウェイ）　Ｊ　ｒ　ａ　＃　Ｊ　ｒ
　ｂが拡開変位する。タイミングウェイト１７ｍ、１７
ｂの外方への移動は、第１の偏心ビンＪｉｍ、１６ｂを
＠３図中矢印り方向へ押すので、大偏心カム１２ｍ、１
１ｂは円孔１１ｓ、Ｉｌｂ内で矢印Ｅ方向へ回動される
。大偏心カム１２ｍ、１２ｂの矢印１方回への回動は小
偏心カム１４ｍ、１４ｂを一体的に矢印］ｉ！方向へ移
動させる。この際、小偏心カム１４ｍ、１４ｂは第１の
偏心ピｙ１５ｍ、１５ｂｆ二よって閉塞壁４Ｃ二連結さ
れるため、小偏心カム１４ｍ、１４ｂは矢印Ｅ方向へ公
転しつつ矢印Ｆ方向へ自転しようとする。したがって大
偏心男ムｊｌａ、１１ｂおよび小偏心カム１４１゜Ｊ４
ｂは互に位相差を生じ、この位相差分は従動フランジ９
を進角させること６二よって吸収する。従動フランツ９
はタイミング八２６を介して駆動軸１を進角させる。

この結果、エンジンの回転数Ｎｐｌ二対して燃料噴射ポ
ンプの噴射時期θを進角させることができる。

基本的ｇ二は上述のごときタイマ特性を得ることができ
るものであるが、たとえば第３図（二示す第１の偏心ビ
ンＪｓａ、ｉｓｂを、大偏心カム１２ｇ、１２ｂの中心
点とタイミングハシ６の中心線を結ぶ線よりも予め矢印
Ｆ方向に偏位して設定しておくと、第１の偏心ピン１６
ｍ。

１６ｂが矢印り方向へ移動させられた場合Ｃ二第２の偏
心ビン１５ａ、１５ｂが矢印Ｆ方向とは逆向きに回転さ
れる。すなわち、タイミング八プロが遅角側へ回動され
る。このような設定冨二より、エンジンの始動時および
低回転時（二は予め燃料噴射時期を相対的（二進角させ
ておいて燃料の燃焼効率を高め、もって排ガス対策の同
上を図ることができる。

このような設定Ｃ二よると、＠１図ｇ−示されたタイマ
特性図において、エンジンの始動時および低回転時には
燃料噴射時期θを進角側にセットシ、回転数がＮ１から
Ｎｐ２　の領域Ｃ−おいて一旦遅角側５二戻し、さらに
Ｎｐｔ以上の回転数になると進角させるような特性人が
実現できる。

上記のような要求特性＾を得ようとする場合、低速回転
域においてはタイミングウェイト１７ｍ、１７ｂｌ；発
生する遠心力が小さく、復帰用スズリング１１１ｍ、１
９ｂの張力も小さく、加えてエンシンのトルク変動が大
きいから、タイミングウェイト１７ｍ、１７ｂががたつ
くことが多い、一方のタイミングウェイ）１７ｍまたは
１７ｂが他方のタイミングウェイトに対して不均衡１：
傾斜すると、特に低速用スプリング１９ｂの張力がアン
バランスとなって低回転域（ニタイミングウェイト１７
ａ、１７ｂが高精度Ｃ二矢印Ｄ７＠Ｊへ均等ｌ二作動さ
れず、特性Ｂのごととばらつきを生じ易いことになる。

しかるＣ二本実施例（二おいては、スラスト受はグレー
ト２１に突設した支持ビン２６．２６Ｌ二よって支持ロ
ンドＩＳ、Ｉｇを、回転中心から等距離Ｃ二保持したの
で、支持ロンド１８．１８はその中心部が等距離に位置
される。一方のタイミングウェイト１７ｍもしくは１７
ｂが傾斜しようとしても支持ロンドＩＩＩ、１８（二拘
束されて必ずや他方のタイミングウェイ）Ｊ７ｂもしく
は１７ｍを支持ロッドＩｌｌ、Ｉｌｌを介して均等Ｃ二
傾斜させる。よって復帰用スプリング１９ｂ・・・の張
力を均等Ｃ；保ち、このことが左右のタイミングウェイ
トｘ７ａ、Ｉｒｂの動きを強制的Ｃ；均等にさせること
（二もなるので、第１図の要求特性ムを満足させること
ができる。

この結果エンジンの始動時および低速回転域１二おいて
燃料噴射時期０が進角されているので、始動性がよく、
かつ排ガス中の特６二Ｎ　ｏ　ｘを軽減させることがで
きる。

なお本発明は上記９１１１２図および第３図の実施例に
制約されるものではない。

たとえば第４図および第５図に示す本発明の他の実施例
においては、ギア部４ｏを有するタイマへウジング４１
がＩシト４２を介して駆動７ランジ１と連結されており
、この駆動フランジ１はタイミｙグへプロｃ二形成した
従動７ランジタの内側Ｃ：位置されている。上記駆動７
ランゾＩと、スナツグリング４３によってタイミングへ
プＩ！ｓ二支持さｎたスラスト受はグレート４４との間
に、タイミングウェイト１１ｍ。

１７ｂが配置されており、このスラスト受はプレー）　
４４　に支持ピン２６．２６が取り付けられている。

低速用復帰スズリング１９ｂは、タイミングウェイトｉ
ｒａ、ｚｒｂの中央部に形成された凹部４５Ｉ−収容さ
れ、この復帰用スプリング１９ｂ≦−よってばね受け４
６をタイマへウジング４１の内面Ｃ二摺接させである。

ばね受け４６は先端面が球面４６鵠をなしており、タイ
マへウジング４１の内面に対して摩擦抵抗を小さくしで
ある。その他の構成は第２図および＠３図の実施例と同
一であるから同一番号を付してそこのような構成であっ
ても８２図および第３図の実施例と同様の作用を奏する
ものであり、特にこのものは低速用復帰スプリング１９
ｂをタイミングウェイトｌ　７　ａ　ｐ　１７　ｂの凹
部４５ζ二収容したから、タイマへウジング４０の外径
を小さくすることができ、小形のエンジンや設置スペー
ス（二制約を受ける場合など番−好適する。

さらＣ二また第６図１−示された変形例のものは、大偏
心カムｌｊａ、１２ｂをタイミング八ゾロ１７）従動フ
ランジ９Ｃ二収容したものであり、このような構成のも
のも前記各実施例と同様の作用を奏する。特６二第６図
のものは軸方向の寸法を小さくできる利点がある。

また各実施例口おい工は支持ビン２６をスラスト受はグ
レート２１に二取り付けた例を示したが、支持ビン２６
はタイミング八プロと一体【一回転する部材であれば、
たとえば従動フラｙ−／ｊ！（−固足してもよし１゜ 以上詳述した通り本発明Ｃ二よると、タイミングウェイ
トの遠心力（二よる移動を案内するとともに復帰用スズ
リングを保持する支持ロンドを、その中央部（二おいて
支持ビンで位置規制したので、これら一対の支持ロンド
が回転中心から定位置に保持され、よってタイミングウ
ェイトの傾きおよびスプリング張力を均等に保つ、この
ため、タイミングウェイトの動きが左右対称となり、特
（二低回転領域（二おけるタイミングウェイトの作動が
均等ｇ二なる。このためタイマ特性（二ばらつきを生じ
させず、要求特性を高精度に満足することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイマのＮｐ−θ特性を示す図、第２図および
第３図は本発明の一実施例を示し、第２図は′Ｍ３図中
Ｎ−ｊｌ＃ｌ＝沿う断面図、第３図は第２図中１−１純
≦二沿う断面図、＠４図および第５図は本発明の他の実
施例を示すそれぞれ断面図、＄６図は本発明の変形例を
示す断面図である。 １・・・駆動７ランノ、６°°・タイミングへゾ、７・
・・駆動軸、９・・・従動フランツ、１２ａ、１２ｂ・
・・大偏心カム、１４ｍ、１４ｂ・・・小偏心カム、１
６　ｍ　、　１６　ｂ−−−第１の偏心ビン、１５ｍ。 １５ｂ・・・第２の偏心ビン、１７ｓ、Ｉｌｂ・・・タ
イミングウェイト、１８．１８・・・支持ロッド、１９
・・・復帰用スプリング、１９ｍ・・・高速用復帰スゲ
リング、１ｓｂ・・・低速用復帰スプリング、２１・・
・スラスト受はグレート、２６・・・支持ピン。 出願人代理人　弁理士　鈴　圧式　彦 第２図 ｆＭ４図 ０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンにより駆動される駆動７ランジの回転を一対の
   タイミングウェイト（二伝え、これらタイミングウェイ
   トを遠心力Ｃ二より、これらタイミングウェイト間に架
   は渡された一対の支持ロッドζ二より案内しかつこれら
   支持ロッド（二装看されたスゲリングの付勢力（二抗し
   て半径方向へ拡開変位させるよう（二し、こオｔらタイ
   ミングウェイトの拡開変位を第１の偏心ピンを介して大
   偏心ピン（＝伝えるとともＣ二この大偏心ピン（二偏心
   して回転自在に支持された小偏心カムＣ二伝達し、この
   小偏心カムの回動を第２の偏心ビンにより燃料噴射ポン
   プの駆動軸と連結されるタイミングへプに伝え、上記駆
   動フランジとタイミングへブを回転速度に応じて相対的
   Ｃ二角変位させる燃料噴射時期ｍ整装置（二おいて、上
   記タイミングへプもしくは該タイミングハラと一体的に
   回転する部材（二、このタイミングへプの中心軸から等
   距離位置Ｃニ一対の支持ピンを設け、これら支持ピンｉ
   二そｎぞれ上記支持ロンドの中央部を回動自在に連結し
   たことを特徴とする内燃機関用燃料噴射時期調整装置。