JPS6090930A - 内燃機関用タイマ−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、軸方向の両側に受圧面を有するとともにその
筒部の円周面及び外周面に少なくともその一方側が適度
の捩り角度を有するヘリカルスプラインとなるように適
宜の第１スプラインと第２スプラインをそれぞれ形成し
たピストンを、燃料噴射ポンプを駆動するためのカム軸
と、該カム軸と同軸状に配置された筒部を有する簡駄の
入力軸の前記筒部との間に介設して該ピストンの両スブ
ラインを前記入力軸側に形成した第３スプラインと前記
カム軸側に形成した第３スプラインとに同時に係合せし
める一方、機関の回転数の変化に応じて前記ピストンの
前記両受圧面側への油圧供給を制御して該ピストンを軸
方向に進退せしめることにより前記ヘリカルスプライン
をして前記入力軸とカム軸の回転方向における位相を適
宜に変化させもってｆＦ５料の噴射時期の進角・遅角操
作を行なうようにした内燃機関用タイマー装置に関する
ものである。

（従来技術） この種の内燃機関用タイマー装置の従来例としては例え
ば、本出願人の出願に係る実開昭５ｇ−６３３３１号公
報に示される如きものが知られている。

ところで、一般に内燃機関においては、機関の始動性並
びに低速性能等の運転性能を良好に維持するという点か
ら機関始動前にはカム軸が進角度０の位Ｈ（初期位置）
に設定されていることが望まれる。

このため、この種の内燃機関用タイマー装置においては
、機関を運転状態から停止させる場合、機関回転数の低
下とともにピストンが次第に進角位置から遅角側に移動
して運転停止時点においては初期位置に確実に位置決め
されるように該ピストンの作動を制御するようにしてい
る。

ところが、上記公知例の内燃機関用タイマー装置におい
ては、ピストンの軸方向変位を、該ピストンの軸方向の
ｒＷＪ側に形成した受圧面に負荷される油圧力のみによ
って制御するようにしていたため、例えば、機関運転中
にピストン制御用の油圧系統に何らかの不具合が発生し
てその油圧が所定のピストン駆動圧以下に低下したよう
な場合には、機関の運転を停止させてもピストンが初期
位置まで完全に戻らずに変位途中即ち、ある程度進角し
た位置において停止し、その結果、機関の始動性並びに
低速性能等の運転特性が悪化するというおそれがあった
。

Ｃ発明の目的） 本発明は、上記の如き従来の内燃機関用タイマー装置の
問題に鑑み、タイマー制御用油圧系統の作動不良時にお
いても機関の始動性及び低速性能等の運転性能を良好に
ｍ持し得るようにした内燃機関用タイマー装置を提供す
ることを目的としてなされたものである。

Ｃ発明の構成） 本発明の内ｒ５機関用タイマー装置は、頭書の如き基本
Ｒ成を有する内ｔＡ８％関用タイマー装置において、ピ
ストンをスプリング等の適宜の付勢装置によって常時遅
角方向に付勢せしめることにより、ピストン駆動用油圧
系統の作動不良時においても機関停止時には確実にピス
トンが初期位置に自動的に設定されるようにし、もって
機関の始動性及び低速性能等の運転特性を良好に維持す
るようにしたことを特徴とするものである。

Ｃ実施例） 第１図には本発明の実施例に係る内燃機関用タイマー装
置Ｚが示されており、図中符号ｌはａ料績射ポンプＣ図
示省略）のカム軸である。

タイマー装置２は、８１ｉｉ本体Ｃ図示省略）側に固定
される筒状の第１ピース３と、該第７ビース３の一側面
３φ側をＮ蓋するｎｎ状の第２ビースゲにより略有底筒
状に形成されたケーシング２を有している。このケーシ
ング２内には、第１ピース３の軸心部を内外方向に貫通
してケーシング２の外方から回転自在に取りつけられた
カム軸ｌの一端／Φが突出せしめられている。このケー
シング２内に突出したカム軸ｌの一端／ａには、その外
周面３１１Ｇにスパースプライン１７を形成した筒状の
中間軸部材３ＩＩがナツト部材ｌざによって締着固定さ
れている。この中間軸部材３ｔのスパースプライン／７
は、前記［実用新案登録請求の範ＢＪの項でいうところ
のｇ＋スプラインに相当するものであり、以下の説明に
おいてはこのスパースプライン／７を第３スプライン／
フという。

一方、ケーシング２の第１ピース３の内周面部分には、
該第１ピース３の他端３ｂ側から後述する入力軸３１が
取付けられている。

入力軸３１は、有底筒状の筒体３２と該筒体３２のフラ
ンジ３５形成側の一端３２Ｇ側に螺善されるキャップ３
３とで長尺有底筒状に形成されている。又、この入力軸
３ノの筒体３２の内周面３２ｂには適度の捩り角度を有
するヘリカルスプライン／乙が形成されている。このヘ
リカルスプライン１６は、前記「実用新案登録請求の範
囲」の項でいうところの第３スプラインに相当するもの
であり、以下においてはこのヘリカルスプライン／乙を
第３スプラインｌ乙という。

この入力軸３／は、反キャップ３３取付側の端面３１α
側から前記ケーシング−内に嵌装され、しかも該ケーシ
ング２との間に配置された玉軸受乙と＃ＩＭブツシュ７
とによって該ケーシング３に回転自在に支承されている
。

この入力軸３／のｔ！！装状親状態いては、該入力軸３
／の先端部３１ｂ内に前記中間軸部材３ｑの基端部３１
Ａｂが相対回動自在に嵌入せしめられており、しかもこ
の入力軸３１の先端部３　／、の内局面と中間軸部材３
ｔ／−の外周面３≠Ｃの間は、両者間に嵌装された第１
シールリング弘ｌによって軸封されている。又、この入
力軸３１の嵌装状態においては、該入力４’！ｌｌｊ／
の内周面３／ｃ　（即ち、筒体３．２の内周面３２α）
と中間軸部材３ｔの外周面３１１Ｇの間に、後述するピ
ストンｉｏｆＭ装用の環状隙間３にが形成されている。

ピストン１０は、その内周面１０６に前記中間軸部８３
１Ｉ側に形成した第１スプライン１フと噛合するスパー
スプライン１５をまた外周面１０ｈに前記入力軸３１側
の第３スプライン／乙と噛合するヘリカルスプライン／
ｌを形成した筒体ＩＯと、該筒体１０の一端を閉塞する
キャップ／／とで有匠筒状に形成されている。このピス
トン１０の各スプライン／ψ、１５のうち、ヘリカルス
プライン／ｌは前記［実用新案登録請求の範囲」の項で
いうところの第１スプラインに相当するものであり、以
下の説明においてはこのヘリカルスプライン１ｑｐｅ第
ｉスプライン／グという。またスパースプラインｌ！；
は、前記「実用新案登録請求の範囲」の項でいうところ
の第２スプラインに相当するものであり、以下の説明に
おいてはこのスパースプライン１５を第２スプライン１
５という。

このピストンヲは、そのキャップ／／を外力に向けた状
態で前記中間軸部材３ｔと入力軸３１の間に形成された
環状隙間３１内に嵌挿されている。

このピストンヲの嵌挿状態においては、該ピストン９の
第１スプライン／４Ｚと入力軸３／の第３スプラインｌ
乙が、またピストンタの第２スプライン１５と中間軸部
材３弘の第１スプライン１フとがそれぞれ軸方向（矢印
Ａ−Ｂ方向）に相対摺動可能に噛合せしめられている。

尚、この実施例においては、ピストン９が矢印へ方向に
移動したときに入力軸３／とカム軸／が進角方向に相対
回動し、またピストン９が矢印Ｂ方向に移動したときに
は入力軸３１とカム軸／が遅角方向に相対回動するよう
に第１スプラインｌｔと第３スプラインｌ乙の捩り方向
が設定されている。

又、入力軸３１と中間軸部材３１１．即ちカム軸ｌとの
回転方向における相対取付位置は、第７図に示す如くピ
ストン９の開口端？　”　、即ち筒体ＩＯの開口端／Ｑ
Ｃが中間軸部材３１Ｉの肩部３（Ａｄに衝合した位［（
この位置を初期位置という）において入力軸３／に対す
るカム軸ｌの進角度が０となるように設定されている。

又、このピストン９の筒体ｌＯの外周面ｌＯｂと入力軸
３１の筒体３２の内周面３２ｂの間は、両者間に設けた
第一シールリングＩ１２によって軸封されており、前記
環状隙間３ｇ及び該環状隙間３１ｒに連続する如く入力
軸３／のキャップ３３のシ〉 内側に形成され円筒状空間３９は、この第２シールリン
グｌＩ２を境としてピストン９よりカム軸ｌ寄りに位置
するＭ／油笈２／とピストンタより反カム軸ｌ側に位置
する第２油室２２の２室に区画されている。尚、ピスト
ンタの側面のうち第１油Ｍ２／に対向する面を第１受圧
面２３、第１油空２１に対向する面を第２受圧面２≠と
いう。さらにこの第１、第２油室、２／、、、２２の内
、第１油空２１は入力軸３１に形成した第１連通路２７
を介してケーシング３の第１油導入０．２Ｓに、また第
２油室２２は入力軸３１に形成した第２連通路λｇを介
してケーシング３の第２油導入口２乙にそれぞれ連通せ
しめられている。尚、この第１、第−油辱入口２３．２
６は、電磁切換弁−〇を介して択一的に図示しない給油
装置に連通せしめられる。従って、機関の運転状態に応
じて電磁切換弁２０を適宜に切換えることによりｒＩｓ
／油室２／と第２油室２２側に択一的にピストン駆動用
の作動油が導入され、ピストンタが矢ＥＤＡ−Ｂ方向に
移動せしめられる。

一方、ピストン９の頂面９　’　ｓ即ち筒体／ｌの外端
面／ｌΦと前記入力軸３１のキャップ３３との間には、
該ピストン９を常時矢印Ｂ方向部ち、遅角方向に付勢す
る如く作用するスプリングｌｑが嵌装されている。この
スプリング／ｑは、作動油の非作動時において適度の進
角位置にあるピストン９をそのバネ力によって強制的に
初期位置に位置設定し且つ適度の押圧力でもって押しつ
けることができるようなバネ力及びバネ長さを有してい
る。

続いて、図ボ実旋回のタイマー装置２の作用を説明する
と、このタイマー装置ｚは、機関の運転状ａ　（Ｂ関口
転数）に応じて第１油室２／とｒＳ２油室２ノ内に択一
的に供給される作動油によって進角・遅角作用を行なう
。罠Ｉち、機関回転数が上昇したため燃料の噴射時期を
早めるＣ進角操作）必要が生じた場合には、電磁切換弁
２ｏが作動し、第１油導入口２Ｓを介して第１油室２１
側に高圧の作動油が導入される一方、第２油室２２が第
λ油棹入口２乙を介してタンク側に接続され、ピストン
９はスプリング／ｑのバネ力に仇してその第１受圧面２
３に作用する油圧力によって矢印Ａ方向に変位せしめら
れる。この際、第１スプライン／ｌと第３スプライン／
乙のねじれ角に応じて入力軸３／に対して中間軸部材３
１即ち、カム軸／が進角方向に所定角度だけ４ｔｌ対回
動せしめられる（進角操作）。

一方、機関回転数が低下したため燃料の噴射時期を巡ら
せる（遅角操作）必要が生じた居合には、前記進角操作
時とは逆に第２油導入口２乙を介して第２油室２２内に
高圧の作動油が導入される一方、第１油室２／が第１油
導入口２５を介して外方側に接続され、ピストンヮは−
その第２受圧面２グに作用する油圧力とスプリング／ワ
のバネ力との合力によって矢印Ｂ方向に変位せしめられ
る。

この際、第１スプライン／≠と第３スプラインｌ乙のね
じれ角に応じて人力軸３１に対して中ｎ４ＪＨ１部材３
ｔ１即ちカム軸ｌが遅角方向に所定角度だけ相対回動せ
しめられる（遅角操作）。

又、ピストンヲがその初期位置より矢印Ａ方向にいくら
か変位した状ＭＪｔｍち進角状態）で機関が運転されて
いる場合において、例えばピストン９制御用の油圧系統
の作動が不良となり作動油の圧力がピストン制御圧以下
に低下したような場合にはスプリング／９のバネ力によ
りピストン９は機関の運転状態の如何に拘わりなく進角
度Ｏの初期位置に強制的に位置決めされる。従って、低
速運転時に不必要な進角が行なわれないため、燃焼特性
等の機関の低速性能が良好に１＆持せしめられる。

又、このように油圧系＆６の作動不良により作動油の圧
力が下がりピストン９が正常に作動しなくなった状態で
あっても、機関の停止時にはピストンタはその変位途中
において停止することなくスプリング１９のバネ力によ
り確実に初期位置に位置決めされるため、機関の始動時
に不必要な進角操作が行なわれるというようなことがな
く、油圧系統の作動不良時における機関の始動性を正常
時と同様水準に維持することができる。

（発明の効果） 本発明の内燃機関用タイマー装置は、ヘリカルスプライ
ンを形成したピストンを、機関の運転状態に応じて制御
される作動油の油圧によって軸方向に変位させることに
より該ヘリカルスプラインの捩れ角に応じて機関軸に同
期回転する入力軸と燃料噴射ポンプ駆動用のカム軸との
位相を変化させ、もって進角・遅角操作を行なうように
した内燃機関用タイマー装置において、ＩＩＴｊ記ピス
トンをスプリング等の適宜の付勢装置により常時遅角方
向に付勢せしめるようにしているため、ピストン制御用
の油圧系統に何らかの不具合が生じて作動油の圧力がピ
ストン駆動圧以下に低下したような筋合には機関の運転
状態の如何に拘わらずピストンを速やかに進角度０の初
期位置に強制的に位置決めすることができ、その結果、
油圧系統の作動不良時における機関の始動性及び低速性
能等の運転性能を、８１門＠転数の低下とごもにピスト
ンが自動的に油圧力により初期位置側に位置設定される
油圧系統正常作動時における運転性能と同水準に継持す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る内燃機関用タイマー装置
の縦断面図である。 ｌ・・・・・カム創ｆ ワ・・・・・ピストン １０・・・・ピストンの筒部 ／ｌ・・・・第７スプライン １５・・・・第２スプライン ／乙・・・・第３スプライン １７・・・・ｇ＜ｚスプライン ／り・・・・スプリング ３／・・・・入力軸 ３２・・・・入力軸の筒部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ／・　軸方向の両側に受圧面（２３＞　、（２１ｔ）を
   育するとともにその筒部（１０）の内周面１１０ｎ＞及
   び外周面（１０ｂ）　に少なくともその一方側が適度の
   捩り角度を有するヘリカルスプラインとなるように適宜
   の第１スプライン（／ｌｌ）と第２スプラ・ｒン（／Ｓ
   ）をそれぞれ形成したピストン（ｑ）を、燃料噴射ポン
   プを駆動するためのカム軸ｔｉ＞と、該カム軸（１）と
   同軸状に配置された筒部（３２）を有する面状の入力軸
   （３／）の前「ｄ筒部（３２）との間に介設して該ピス
   トン（ワ）の両スプライン（／’ｌ）、（／３）を前記
   入力軸（３／）側に形成した第３スプライン（／乙）と
   前記カム軸（１）側に形成した第１スプライン（／７）
   とり同時に係合せしめる一方、機関の回転数の変化に応
   じて前記ピストン（ワ）の前記両受圧面（２３）、（２
   １１）側への油圧供給を制御して該ピストン（ｑ）を軸
   方向に進退せしめることにより前記ヘリカルスプライン
   をして前記入力ＨＩＭ（３／）とカムＭ　（１）の回転
   方向における位相を適宜に変化させもって＠料の噴射時
   期の進角・遅角操作を行なうようにした内燃機関用タイ
   マー装置であって、前記ピストン（り）がスプリング（
   ／９）等の適宜の付勢装置により常時遅角方向に付勢せ
   しめられていることを特徴とする内燃機関用タイマー装
   置。