JPS6211172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この開示は、燃料システムがユニツト噴射器を
有する内燃機関における噴射時期を調節する装置
に関する。

エンジンの各燃焼室用の噴射器がカム−従動子
−リンク機構により操作されて燃料を噴射する。
この機構はエンジンのピストンの動作と時間的関
係で動作する。上記機構は各々エンジンのピスト
ンと同期して回転するカム、このカム上に乗る軸
支カム従動子およびカム従動子を噴射器に接続す
るリンクを含む。噴射器はキヤツプまたはノズル
上に座つて噴射を終了させるプランジヤーを含
む。噴射時期を調節するため、従動子の軸支点お
よび従動子とカムとの角度上の係合点が移動され
る。このタイミング（時期）が広い範囲内で変え
られる時にリンクの移動がプランジヤーの有効行
程を実質的に変えないように、カム従動子および
リンクの関係が設定される。したがつてタイミン
ダの変化とは無関係にプランジヤーおよび噴射器
ノズル上の圧縮荷重は噴射の終了時に実質的に一
定を保つ。エンジンの燃焼室中に直接に燃料をス
プレーする噴射器を含む内燃エンジンは勿論一般
に使用されている。デイーゼルエンジンは良く知
られた一例である。このようなエンジン用の燃料
供給システムの一型式では、エンジンのカム・シ
ヤフトにより操作されるカム従動子およびリンク
機構により各操作サイクルにおける適当な時期に
燃料を噴射するようにユニツト噴射器が駆動され
る。カムシヤフトは勿論、エンジン・クランク・
シヤフトおよびエンジンの他の操作部分と同期し
て回転する。このようなエンジンでは、エンジン
の作動中ピストンの位置に相対して噴射時期を調
節できることが有利である。燃料噴射システムの
一型式では、エンジンに対し高圧燃料デイストリ
ビユータ（分配器）の位相関係を調整することに
より時期の変更がなされ、また別の型式ではこの
ような調整が噴射器内の機構により行われる。し
かしこのような装置は高価である。ユニツト噴射
器を含むシステムにおいては、大きいエンジンの
全噴射器に対し同一の調整を行うことは困難であ
る。噴射時期を調節する他の装置がU.S.
P.1265799 2484926 3040723および3138038に示さ
れる。U.S.P.2936575に、エンジン弁の操作時期
を調節する関連装置が示される。そのような装置
ではカムと噴射器との間の駆動系列（drive
train）中にカム従動子が設けられ、カムに対す
る従動子の位置を調節することによりタイミング
を変化させる。このような従来の装置の欠点は、
そのような調節の結果カムシヤフトと噴射器との
間のリンクの実効長さを過大に変化させ、その結
果、噴射器に損害を与えうる。高圧噴射器の適正
な操作のためには、0.001インチ以上のリンクの
長さ変化は許されない。さらに、このような装置
のなかには、エンジンの動作中にタイミングの変
更を行うことができないものがある。

したがつて本発明の総括的な目的は、上記欠点
を有しないエンジンの複数の噴射器の噴射タイミ
ングを調整する改良された装置を提供することで
ある。

本発明による装置が用いられるエンジンは、少
なくとも１つの噴射器、この噴射器に係合する揺
れ腕、および少なくとも１つの回転可能なカム・
シヤフトを含む。カム・シヤフト上にローブ
（lobe）を有するカムが形成され、カム上の接点
においてカム従動子がカムに接する。細長いリン
クの一端がカム従動子に係合し、他端が揺れ腕に
係合する。支軸上でピボツト運動可能にカム従動
子を支持する手段が設けられる。接点を変化させ
ることによりタイミングを変えるため支軸を移行
させ、そして中心として上記リンクの他端を有す
るアーク（弧状部）に実質的に沿つて上記リンク
の上記一端を移動させる偏向手段が設けられる。
タイミング調節中に実質的にアーク上にリンクの
上記一端を保持することにより、リンクの実効長
の最（微）少変化が得られる。

本発明の他の目的および長所は添附図面に関連
してなされた下記の詳細により明らかにされる。
本発明は、Ｖ型および並列（列型）往復ピスト
ン・エンジンについて図示および記載されるが、
ロータリーエンジンのような他型式のエンジンに
も使用されうる。

第１図は、２つの噴射器２３および２４を各々
支持する２つのヘツド２１および２２を有するＶ
型エンジンの一部を示す。この技術分野では良く
知られているように、エンジンの各燃焼室に対し
１つの噴射器が設けられ、第１図にはただ２つの
みの噴射器が示されるが、エンジンは通常もつと
多数のシリンダーおよび噴射器を含む。各噴射器
の下端にスプレー穴２６が形成される。この下端
は燃焼室の上端内へ突入している。エンジンのサ
イクル中の最適時に細かいスプレーまたは霧状の
燃料が穴２６を通して噴射され、そして燃焼室内
で燃焼する。噴射器２３はカム操作のリンク機構
２７に接続されて、エンジンの他の部分と所定の
時間（時限）関係において操作される。リンク機
構２７は各噴射器の一部を形成するプランジヤー
３１の上端と揺れ腕２９との間にわたつてのびる
接続リンク２８を含む。揺れ腕２９は固定ロツカ
ー（rocker）シヤフト３２上に旋回可能に軸支さ
れ、腕２９の一端３３がリンク２８に係合し、他
端３４が押しロツドまたはリンク３６に係合す
る。押しロツド３６の上端に球状のソケツトまた
は空洞３７が形成され、揺れ腕２９の端部３４に
固定されたボール３８がソケツト３７内にはめ込
まれる。ボール３８は張力調整機構３９により揺
れ腕２９の端部３４へ接続される。

噴射器２４は同様のリンク機構２７′により操
作され、その部品は機構２７の部品と同じ参照番
号が与えられるがダツシユ符号がつけられる。各
噴射器２３，２４は噴射ストロークにおいてプラ
ンジヤーを動かすことにより操作されて、エンジ
ンの各サイクルにおいて所定時間に燃料を各燃焼
室内へ噴入する。第１図に示される両プランジヤ
ー３１の位置においてプランジヤーは噴射ストロ
ークを終了しており、スプレー穴２６を閉じる最
下位置にある。エンジン・サイクルが続行される
と噴射器２３のプランジヤー３１は、たとえば上
昇して燃料供給システムから燃料がエンジン・ブ
ロツク２１内に形成された通路４１を通り、噴射
器２３内に形成された環状溝４２内へ流入し、噴
射器２３の本体に形成された流入通路４３を通つ
て、噴射器２３内の燃料噴射室（図示されない）
に流入する。或る量の燃料が噴射器２３中へ計量
（meter）された後、関連するピストンが頂部の
死点に近づくにしたがつて、噴射器が操作されて
燃料がエンジン・シリンダー内に噴射される。こ
れは第１図に示すように揺れ腕２９の反時計方向
ピボツト運動によつて達成され、リンク２８およ
びプランジヤー３１が下方および右方へ押され
る。プランジヤー３１がカツプすなわちノズル３
０に係合してノズル３０内に形成されたスプレー
穴２６への流路を閉じる時に噴射が終る。ここに
開示されたユニツト噴射器の特性はUSP.3351288
に記述される。ピストンの動力すなわち燃焼スト
ロークによりプランジヤー３１は通常ノズル３０
と緊密に係合して最下位置に残る。その後、揺れ
腕２９が時計方向に回転することにより、噴射器
２３の復帰スプリング４４がプランジヤー３１お
よびリンク２８を上昇させる。噴射器２４および
エンジンの他の噴射器は同様に作動するが、勿
論、エンジンの各サイクルにおいて異る時期に燃
料を噴射する。デイーゼルエンジンのような圧縮
点火エンジンの操作においては、ピストン運動サ
イクル中の最適時に燃焼室への燃料の噴射を開始
することが重要であり、最適時に噴射器を終了す
ることが更に重要である。噴射の開始および終了
が起こる最適時はエンジンの操作条件により異
る。たとえば、エンジンの空転時と経済速度すな
わち高速度での運転時とでは、噴射開始の最適時
が異りうる。したがつてエンジンの運転中に噴射
の開始および終了の時期を調整しうることが有利
である。さらに、そのような時期の調整が行われ
る場合、噴射力が消滅する時の噴射ストロークの
長さおよびプランジヤー３１の位置を0.001イン
チ以下に保つことが重要である。プランジヤーの
下端が噴射器のノズルすなわちカツプに達した時
に、もしその力が消滅しなければ、噴射器が損傷
を受けうる。プランジヤーが下降し噴射器ノズル
３０に係合して噴射が終了する時、リンク２８お
よび押しロツド３６を含む全駆動系列は圧縮下に
ある。また、少量の燃料が噴射器内のプランジヤ
ーとノズルとの間に閉じ込められ、この閉じ込め
られた量も圧縮下にある、もしこの圧縮が大きす
ぎれば、ノズル３０はすぐに損なわれうるが、も
し圧縮が充分でなければプランジヤーがはね返り
そして閉じ込められた量の一部を穴２６から漏出
させうる。後者の場合、燃料消費および汚染が増
加する。したがつてタイミングの変化にかかわら
ず圧縮荷重を実質的に一定に保つことは非常に重
要であり、これは本発明の構造により達成され
る。エンジンのクランク・シヤフト（図示されな
い）と時間的関係で駆動されるように接続された
カム・シヤフト５２（第１図）が機構５１に含ま
れる。カムシヤフト５２の構成およびクランクシ
ヤフトとの接続は良く知られた理論による。カム
シヤフト５２上に複数のカム５３が形成され（カ
ム５３の１つのみが第１図に示される）エンジン
の各噴射器に対し１つのカム５３が提供される。
カム５３は全て同じ輪郭を有するがシヤフト５２
上で相互に軸方向におよび角度が変位している。
各カム５３の輪郭は登り勾配５４、勾配５４の頂
上におけるハンプ（hump）５６、突出部すなわ
ち弧状膨出部５７、下り勾配５５および下方部５
８を含む。第１図に示すように突出部５７はハン
プ５６よりわずかに小さい半径を有する。

機構５１はさらに、噴射器２３用のカム従動子
６１および噴射器２４用のカム従動子６２をふく
む。カム従動子６１および６２は同一であり、ロ
ツカー（rocker）シヤフト６３（第１〜５図）上
で軸方向に離間させて旋回可能に取りつけられ、
各カム従動子６１または６２は異るカム５３と係
合する。第１図では、２つのカム従動子６１およ
び６２が同じカム５３と係合しているように見え
るが、実際はカム従動子６２はカム従動子６１か
ら図面中で手前の方向に離間しており、これら２
つのカム従動子は異るカム５３と係合している。
第２図を参照すると、シヤフト６３の長さに沿つ
て適当な距離に離間されたベアリング６４により
ロツカーシヤフト６３が支持される。ベアリング
６４はネジ６６によりエンジンに固定されて、２
バンク（bank）のシリンダーの間のスペースに
シヤフト６３を支持し、カバー６７（第１図）が
シヤフト６３の上に設けられることが望ましい。
第２図を参照するとシヤフト６３はベアリング６
４中でその軸６８のまわりを回転することができ
る。シヤフト６３の中心の下方に通路６９を形成
してエンジンの潤滑システムの一部を形成しう
る。カム従動子６１および６２はシヤフト６３の
偏心部上に旋回可能に取りつけられ、その軸は軸
６８から偏つている。カム従動子６１のピボツト
軸および関連する偏心部７３の軸が番号７１で示
され、そしてカム従動子６２のピボツト軸および
関連する偏心部７４の軸が７２で示され、第１，
２図に示されるように、軸７１および７２は軸６
８の相反する側に偏つている。第３図から第５図
は、シヤフト６３、偏心部７３および７４および
上記の種々の軸を概略的に示す。偏心部７３およ
び７４から２つのカム従動子６１および６２が或
る角度で下方および横方に広がり、それらの下端
近くにカム従動ローラー７８および７９が取りつ
けられる。ローラー７８および７９はピン８４お
よび８５により（第１図）カム従動子６１および
６２の下側に取りつけられ、カム従動子の上側に
形成されたソケツト８０内に押しロツド３６およ
び３６′の下端が受けられる。２つのカム従動子
６１および６２および偏心部７３および７４のピ
ボツト運動の軸７１および７２がシヤフト６３の
軸６８に対し偏心しているので、２つのカム従動
子６１および６２のカム５３に対する位置は第
３，４および５図に示すようにシヤフト６３を回
転することにより調整または変更しうる。これら
３図面は関連するピストンの位置に対する噴射の
開始および終了の時期が２つのカム従動子の位置
を移行させることにより調整しうる事実を示す。
第３図を参照すると、カムシヤフト５２の軸およ
びロツカーシヤフト６３の軸６８を通る垂直線の
相反する側に実質的に等距離に軸７１および７２
は離間される。第３図に示される各部の位置はタ
イミングの中間設定を示す。カムシヤフト５２お
よび５３は第１，３，４図および第５図において
時計方向に回転し、カム５３の勾配５４が従動ロ
ーラー７８に出会うとローラー７８は第１および
３図に示すように時計方向に軸７１のまわりを上
方に揺れるように勾配５４に押される。ローラー
７８のこのような揺動すなわちピボツト運動によ
りカム従動子６１および押しロツド３６の下端が
第１図において上方および左方に揺れる結果、揺
れ腕２９が反時計方向にピボツトして噴射器２３
のプランジヤー３１が噴射ストローク中の下降を
行う。カム５３のハンプ５６の頂上がローラー７
８の下を通り、噴射器２３のプランジヤーがその
最下位置にくるまで、噴射は続く。ハンプ５６が
通過後、カム５３の突出部５７がローラー７８の
下へ移動してプランジヤーをその最下位置に保
つ。カム５２の回転を続けるとカム５３の勾配５
５がローラー７８の下を通りそれにより噴射器２
４の復帰スプリング４４の各部分を時計方向に運
動させローラー７８をカム５３の下部５８へ戻
す。噴射のタイミングを進めるためには、カム従
動子６１およびローラー７８を第１，３，４およ
び５図において反時計方向すなわちカム５３の回
転と逆方向に移動させる。これはロツカーシヤフ
ト６３をその軸６８上で回転させることにより達
成され、それによりカム従動子６１の軸７１が第
３図に示す位置から第４図に示す位置へ弧状に下
方および左方に揺動する。この揺動の結果、ロー
ラー７８がカム５３に対し角度上移行し、その結
果、各部が第３図に示される位置にある場合より
もエンジンのサイクル中の早い時期にカム５３の
勾配５４がローラー７８に係合する。カム従動子
６２も、軸６８の反対側ではあるが、ロツカーシ
ヤフト６３上に偏心的に取りつけられているの
で、従動子６２のピボツト運動の軸７２は上方お
よび左方に第３図に示す位置から第４図に示す位
置へ揺動する。このように、カム従動子６２およ
びローラー７９もカム５３に対し角度的に反時計
方向に移行される。さらに、２つの軸７１および
７２は軸６８の相反する側に対称に位置している
のでカム５３に対するローラー７９および７８の
角度移行の量は等しい。したがつて噴射器２３お
よび２４は両方、同時期にそして等量だけ進んだ
噴射の開始そしてまた終了のタイミングを有する
ことになる。噴射の開始および終了のタイミング
を遅らせるためには、ロツカーシヤフト６３を時
計方向に回転して軸７１および７２を軸６８のま
わりを時計方向に揺動させる。カム従動子６１お
よび６２およびそれらに取りつけられたローラー
７８および７９の両方もカム５３に対し時計方向
に第５図に示す位置へ動く。さらにカム５３上の
角度変位の量は同一であり、２つの噴射器２３お
よび２４の噴射の開始およびタイミングは等量だ
け遅らされる。タイミングが自動的に調節できる
ようにアクチユエータ（actuator）８１（第１
図）がロツカーシヤフト６３を回転させるように
接続される。このアクチユエータ８１のような適
当な機構の構造と動作は第７ないし１５図に示さ
れる発明の実施例に関連して述べられる。シヤフ
ト６３（第１および２図）に固定されてそこから
概して上方へのびる腕８３にアクチユエータ８１
はリンク８２により接続される。アクチユエータ
８１の動作中、リンク８２が第１図において右ま
たは左へ動かされることにより、腕８３がシヤフ
ト６３を回転させる。後に述べるようにエンジン
の１またはそれ以上の作動パラメーターに応答す
ることによりエンジンの作動中のタイミングを自
動的に調節するように、アクチユエータ８１を接
続しうる。すでに述べたように本発明による装置
はカム５３から揺れ腕２９および２９′までの距
離である押しロツドの有効長さを実質的に変える
ことなく上記のタイミング調節を達成するように
設計され、そしてこの特徴を以下に詳述する。

第６図に示される装置は、第１から５図に示さ
れる構成と概して同様に動作し、主な違いは２つ
のカム従動子が同一シヤフト上ではなく別々のロ
ツカーシヤフト上に取りつけられていることであ
る。第６図に示される装置は、２つのカム従動子
８６および８７を含み、各従動子は従動ローラー
８８を含む。ローラー８８は別々の２つのカムの
外面に係合し、１つのカム８９のみが第６図に示
される。カム８９はカムシヤフト９１上に形成さ
れ、シヤフト９１およびカム８９は第１から５図
に示されるカムシヤフト５２およびカム５３と類
似する。軸９３上で回転可能な別々のロツカーシ
ヤフト９２上にピボツト式にカム従動子８６およ
び８７が取りつけられる。腕８３およびリンク８
２に対応する腕９４およびリンク９６が、各シヤ
フト９２を回転させるように接続される。２つの
ロツカーシヤフト９２の軸９３に対し偏心してい
る部分９８および９９上にピボツト式に２つの従
動子８６および８７が取りつけられる。従動子８
６のピボツト運動の軸９０はシヤフト９２の軸９
３から右方および上方に偏つており、軸９０が軸
９３のまわりを揺動する時に従動子８６はカム８
９に対して角度変位する。同様に偏心部９９の軸
９０は軸９３から上方および左方へ偏心してい
る。タイミングを調節するためには、２つのロツ
カーシヤフト９２に固定された腕９４を同時に回
転させることにより従動子８６および８７をカム
８９に対して角変位させる。

第７図はカム５３のレイアウト（設計）を示
す。第１から５図に使われた同じ参照番号が第７
図にも使われる。第１から６図に示された本発明
の実施例はＶタイプのエンジンに用いられるもの
であるが、第８から１５図に示す構造は本発明の
望ましい実施例であり、インライン（inline）エ
ンジンへ応用した場合の本発明を示す。特に第
８，１２および１４図を参照するとブロツク１０
６、ヘツド１０７、シリンダーライナー１０８お
よびシリンダーライナー１０８に往復可能に取り
つけられたピストン１０９がエンジンに含まれ
る。コネクテイングロツド１１１がピストン１０
９およびロツド１１１の下端にあるクランクシヤ
フト（図示されない）に接続される。シリンダー
ライナー１０８の上端におけるヘツド１０７内に
噴射器１１２が取りつけられ、コネクテイングリ
ンク１１３が揺れ腕１１４から噴射器１１２のプ
ランジヤーへのびる。噴射器１１２、リンク１１
３および揺れ腕１１４の構成は、第１図に示す構
造と概して同じでありうる。揺れ腕１１４はロツ
カーシヤフト１１６上にピボツト式に取りつけら
れて、その外端がボール１１７に接続される。押
しロツドすなわちリンク１１９の上端に固定され
たソケツト１１８内にボール１１７が受けられ、
カム従動子１２２の上側に形成されたソケツト１
２１内に押しロツド１１９の下端が座る。第８図
に最良に示すようにエンジンブロツク１０６内に
形成された通路１２０を通つて押しロツド１１９
は概し垂直にのびる。エンジンブロツク１０６
（第１２および１４図）上に支持されたロツカー
シヤフト１２３上にピボツト式にカム従動子１２
２が取りつけられる。第８，９および１０図を参
照すると、ロツカーシヤフト１２３の軸が番号１
２６で示され、カム従動子１２２が取りつけられ
るシヤフト１２３の偏心部１３２の軸が番号１２
７で示される。軸１２７はシヤフト１２３の軸１
２６に対して偏心しており、したがつて、ロツカ
ーシヤフト１２３が軸１２６上で回転すると、偏
心部１３２およびカム従動子の軸１２７が軸１２
６のまわりを揺動する。第８図に示される軸１２
７の位置において、カム従動子１２２は最大遅延
位置にあり、第９図に示す軸１２７の位置におい
てカム従動子１２２は最大進行位置にある。軸１
２７のこれら２位置は第１０図にも示され、実線
が最大遅延位置を表し、点線が最大進行位置を表
す。カム従動子１２２の外端近くにピン１３４に
より回転可能に取りつけられた従動ローラー１３
３が従動子１２２に含まれ、ローラー１３３はカ
ム１３１の外面上に載る。カム１３１はエンジン
のカムシヤフト１３６上に形成され、エンジンの
作動中カムシヤフト１３６が反時計方向に回転す
ると、カム１３１によりローラー１３３が上方へ
動き、噴射用の適時に第８図において時計方向に
カム従動子１２２が揺動する。カム１３１の上り
勾配１３８がローラー１３３の下へ移動してそれ
を上昇させる間のみに噴射が起る。カム１３１の
下向勾配１４１がカム従動子１３３の下へ移動す
ることにより復帰スプリング（第８図に示されな
い）が従動子を下降させるまで、カム１３１の上
昇部すなわち突出部１３９は従動子を上方に保持
する。プランジヤーを駆動するためのカム作動機
構およびリンク機構に加えてシヤフト１２３はさ
らにシリンダー１０８の吸入弁および排出弁（図
示されない）を作動するためのカム従動子を支持
する。これらカム従動子の２つが第１２図におい
て番号１４６および１４７で示される。従動子１
４６および１４７の軸はロツカーシヤフト１２３
の軸１２６と一致する。したがつてロツカーシヤ
フト１２３のいかなる回転運動も従動子１４６お
よび１４７のピボツト運動の軸を変えることはな
く、弁の開閉タイミングを変えることなく噴射の
タイミングを調節するようにシヤフト１２３を回
転させうる。特に第１２図を参照すると、エンジ
ンの各シリンダーはそれに関連する噴射器用の１
つのカム従動子１２２および吸入弁および排気弁
のための２つのカム従動子１４６および１４７を
有する。ロツカーシヤフトにエンジンシリンダー
と同数の組のカム従動子１２２，１４６および１
４７が取りつけられる。シヤフト１２３に似た第
２のロツカーシヤフト１５６（第１２および１４
図）がシヤフト１２３とイン−ライン（in−
line）の端部結合関係に取りつけられて隣接する
両端１５７および１５８がスプライン
（splined）部材１５９に固定され、ネジを有する
部材１６１によりスプライン部材１５９がシヤフ
ト１２３および１５６の端部に固定される。内側
にスプライン（spline）された継手１６２が２つ
の部材１５９を接続する。継手１６２は、２つの
シヤフト１２３および１５６を回転させるための
タイミング調節機構の一部でもある。作動腕１６
３（第１１，１２および１４図）が継手１６２の
一側に形成されてエンジンブロツク１０６から外
方へのびる。ヨーク１６４の下端がピン１６６に
より腕１６３の外端に接続され、ヨーク１６４は
アクチユエータ１６８のロツド１６７および腕１
６３の間に接続される。ロツド１６７は、シリン
ダー１７１中に可動的に取りつけられたピストン
１６９に固定される。ロツド１６７用の開口のま
わりに封止部材１７２が設置される。ピストン１
６９の下側のシリンダー１７１の内部にチユーブ
１７３が結合され、チユーブ１７３が、たとえば
エンジンの空気吸入マニフオルド（manifold）に
接続されうる結果、シリンダー１７１の下部内に
おけるピストン１６９の下側にかかる空気圧は吸
入マニフオルド圧力に対応する。圧縮スプリング
１７６を内蔵するボンネツト１７４がシリンダー
１７１の上側に取りつけられる。スプリング１７
６は、ピストン１６９の上側とボンネツト１７４
の頂壁との間にのびて、シリンダー１７１内の空
気圧の力に抗してピストン１６９を下方へ押す。
柔軟なダイアフラム１７７が板１７８およびロツ
ド１６７のネジ付上端によりピストン１６９の下
側へ取りつけられ、このダイアフラムの外縁がボ
ンネツト１７４とシリンダー１７１との間の結合
部で固定される。第１４および１５図に示すよう
にボンネツト１７４およびシリンダー１７１はそ
れらの隣接面において半径方向に突出するフラン
ジ１８７を有し、両フランジ１８７はネジ１８８
により固定される。０−リング・シール１８９
（第１１図）により両フランジ１８７の接続を封
止する。

第１４および第１５図を参照すると、エンジ
ン・ブロツクの側部へのアクチユエータ１６８の
支持は適当なアングル（angle）１８１、アング
ル１８１をブロツクへ固定するボルト１８２およ
びアングル１８１をアクチユエータ・ボンネツト
１７４の側部に固定するネジ１８３による。尚
種々のロツカーシヤフト、カムシヤフト、カム従
動子および他の機構に潤滑媒体用の多くの通路が
形成される。これらの潤滑通路の構造および構成
は本発明を理解するために重要でなく性質は公知
であるので詳細を省く。エンジン作動中の第８か
ら１５図に示された構成の動作を考慮して、もし
ピストン１６９の下のシリンダー１７１の部分の
内部で圧力が低いと、スプリング１７６はピスト
ン１６９を第１１図に示された点線位置へ下降さ
せうる。この下降運動により、腕１６３が第１１
図に点線で示す遅延位置および第８図に示す位置
へ揺動する。各部間の接続は腕１６３がピボツト
する時にピン１６６が弧状に揺動できるように充
分緩くなければならない。

第８図を参照すると、腕１６３が遅延位置へピ
ボツトする時に、ロツカーシヤフト１２３および
１５６を時計方向に回転させて、揺れ腕１２２の
ピボツト運動の軸１２７が上方および左方へ揺動
する。軸１２７のこの運動により、カム従動子１
２２がカム１３１に対し、その遅延すなわち最大
反時計方向位置に移行する。カム１３１が第８図
において反時計方向に回転するので勾配１３８は
関連するシリンダーのサイクル中で比較的遅く従
動ローラー１３３に係合し、それにより噴射の開
始そしてまた終了のタイミングを遅らせる。もし
空気圧が上昇してピストン１６９を最大進行位置
に上昇させると、その結果として生ずる腕１６３
の運動によりロツカーシヤフト１２３が回転し、
それにより軸１２７が下方および右方（第９図）
に揺動する。従動子１２２は勿論カム１３１上を
時計方向に動き、タイミングが進められる。腕１
６３の上方運動の最大範囲はストツプネジおよび
ナツト機構１８６（第１１図）により制限され
る。また同様のストツプネジおよびナツト機構１
８７により腕１６３の遅延位置へのピボツト運動
の範囲が制限される。エンジンの作動状態が変わ
ると、ピストン１６９が自動的に動いてタイミン
グを調整する。勿論、シヤフト１２３および１５
６上の全ての燃料噴射器のタイミングが同時にそ
して等量の調整が行われる。以下の所見は本発明
の全実施例に関する。前記のように、エンジンの
作動中にタイミングを調整できることが重要であ
り、これは本発明による装置を使用して容易に達
成される。さらに、本発明のエンジン作動パラメ
ーターに応答してエンジンの作動中にタイミング
が自動的に調整され得、そして全噴射器のタイミ
ングが同時に等量調整される。より重要なことと
しては、タイミング調整がなされる時、その結果
として、ノズル上の噴射器プランジヤの圧縮荷重
が実質的に変わらない。すでに述べたように荷重
の増加はノズルを損い減少は燃料の漏れおよびま
たは二次噴射を生じるおそれがある。本発明によ
ればエンジンの組立中に荷重の量が最初に調整さ
れた後、エンジン作動中の自動的タイミング変更
にかかわらず荷重の量は実質的に変わらない。

第８および１３図を参照すると、カム従動子１
３３をカム１３１に対して角変位させることによ
り燃料噴射タイミングを調整する時、ロツドすな
わちリンク１１９の下端がカム従動子と共に動
き、それによりロツド１１９がボール１１７の中
心を軸にして傾斜すなわちピボツトする。この
時、ロツド１１９の傾斜量が増加するにつれて、
ボール１１７がわずかに降下し、ロツドの有効長
さが短縮されるように予測されるであろうが本発
明を具象化する装置ではこれが起こらない。特に
第１３図を参照すると、最大遅延位置が実線で示
され、最大進行位置が点線で示される。遅延およ
び進行位置間の調整中、ボール１１７の中心にそ
の中心を有する弧２０１上を押しロツド１１９の
下端が移動する。第１３図は突出部１３９上のカ
ム従動子すなわち従動ローラー１３３を示すがカ
ム１３１の下部上にローラー１３３がある時と結
果は同じである。従動ローラー１３３が突出部１
３９上にある時、タイミングの設定にかかわらず
ロツド１１９の下端の中心が弧２０１上にあるの
で、タイミング設定にかかわらず、揺れ腕１１４
および噴射器１１２のプランジヤーは常に噴射ス
トロークの終りにおいて同位置にある。同様にタ
イミングの設定にかかわらず、噴射器の各部は噴
射ストロークの開始時において常に同位置にあ
る。その結果、タイミングの変化にかかわらず噴
射器の作動特性は一定となる。上記のことを達成
するには、従動ローラ１３３の作動の中心点とし
てのピボツト軸１２７、従動ローラ１３３とカム
１３１との間の接触点２０２、カム１３１の軸２
０３およびリンクまたはロツド１１９の中心点２
０４を相互に適当に位置決めする。尚、この点２
０４は従動ローラーとロツド１１９との間の係合
点と考えられる。ロツド１１９はかなりの長さを
要するので、この長さも重要である。

第１３図を参照すると、すでに説明したように
従動ローラー１３３は実線の最大遅延位置、点線
の最大進行位置および中間位置に移動することが
できる。カム従動子が両最大位置の一方（第１３
図において最大進行位置）にある時、カムとロー
ラーとの接点２０２はカム１３６とボール１１７
の両中心間に引かれた線２０６上にほぼ位置す
る。従動ローラーが他方の最大位置（第１３図に
おいて最大遅延位置）へ移動すると、点２０２は
線２０６から離れ、そしてそれはロツド１１９の
一端としてのボール１１７から遠ざかる。点線か
ら実線の位置へのこのような運動中に点２０４も
降下すると予測されるであろうがピボツト軸１２
７の位置およびその点線から実線位置への運動に
よりそれが阻止される。すなわち、接触点２０２
がボール１１７に近づく方向へ移動（上昇）する
と同時にピボツト軸１２７がボール１１７から遠
ざかる方向へ移動（下降）し、ピボツト軸１２７
のこの移動（下降）がピボツト係合中心点２０４
を下降させようとする。

したがつて、実線（最大遅延位置）から点線
（最大進行位置）へ運動する時、接触点２０２が
ボール１１７に近づく方向へ移動することにより
生じるピボツト係合中心点２０４の位置への影響
は、ピボツト軸１２７がボール１１７から遠ざか
ることによる影響により相殺される。そして、接
触点２０２、ピボツト軸１２７およびピボツト係
合中心点２０４で構成される三角形の第１および
第２の頂点２０２，１２７との相対運動により、
第３の頂点２０４はロツド１１９のボール１１７
を中心として描かれる円弧２０１に沿つて移動
し、この結果、ロツド１１９のボール１１７すな
わち一端は、実質的に動かず常に定位置に保持さ
れることになる。勿論、各部が実線から点線位置
へ運動すると、動作は反転するが正味の結果は同
じである。第１から５図に示す構造においても、
作動は同様である。なお、第１３図中の符号１１
９ａは、前記ボール１１７の中心点とピボツト係
合中心点２０４とを通るロツド１１９の中心軸線
である。一方の最大位置から他方の最大位置へ調
整する時、カム５３と従動ローラー７９との接点
は、たとえばボール３８の中心へわずかに近づく
か又は離れるように動く。このような運動はピボ
ツト軸７１の運動により相殺されて、その中心と
してボール３８を有する円弧上にロツド３６の下
端の中心が保持される。

第８から１３図に示した本発明の望ましい実施
態様の特定な一例として、ロツカーシヤフトの軸
１２６からカムシヤフト１３６の軸までの水平距
離は2.44インチ、そして両軸間の垂直距離は
0.845インチ、カム１３６の小直径は2.50イン
チ、軸１２６から軸１２７までの距離は0.206イ
ンチ、軸１２７からローラー１３３の中心までの
距離は2.82インチ、ローラー１３３は1.25インチ
の直径を有する。各部が最大遅延位置にある時、
軸１２６から下にのびる垂直線と軸１２６および
１２７を通る線との間の偏心角は78.87゜、およ
びカムシヤフト１３６の中心を通る垂線とシヤフ
ト１３６およびローラー１３３の両中心を結ぶ線
との間のタイミング角は12.0゜である。各部が最
大進行位置にある時、偏心角およびタイミング角
は、0.262゜および3.0゜である。最大進行および
遅延位置間の運動中、ロツド１１９の実効長は
0.006インチ以上変わらない。座る（seating）力
すなわち荷重を実質的に変えるに充分大きい変化
は許されない。点２０４からボール１１７の中心
への実長は約11インチである。

以上の説明により、噴射タイミング調整用の新
規で有用な装置が提供されたことが明らかであろ
う。エンジンの作動中、タイミングは自動的に調
整されうる。この装置は偏心手段を用いて進行お
よび遅延位置間の無限段階のタイミング調整を行
い、このような偏心手段は比較的構造および動作
が単純である。さらにカム従動子および揺れ腕を
結ぶロツドの有効長はタイミング調整中に実質的
に変化せず。その結果、プランジヤーおよびノズ
ルにかかる圧縮荷重は実際上変化しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化する装置を含むＶ−タ
イプ・エンジンの一部断面図、第２図は第１図に
示された装置の一部の部分平面図、第３乃至５図
は本装置の作動を示す概略説明図、第６図は第１
図と同様に、しかし本発明の他の実施例を示す部
分断面図存第７図は、本装置のカム輪かくを示す
曲線、第８図は本発明を具体化する装置を含むイ
ン−ライン型エンジンの第１４図の線８−８上の
部分断面図、第９図は第８図に示される装置の部
分断面図であるが、いくつかの部分の異る位置を
示す。第１０図は第１２図の線１０−１０上の部
分的拡大断面図、第１１図は第１４図の線１１−
１１上の部分断面図、第１２図は第１４図の線１
２−１２上の部分断面図、第１３図は本装置の作
動を示す概略説明図、第１４図は第１１図に示さ
れた装置の一部の部分断面図、第１５図は第１４
図に示された構造の平面図である。 ２１，２２……ヘツド、２３，２４……噴射
器、２６……スプレー穴、２７……リンク機構、
２８……接続リンク、２９……揺れ腕、３１……
プランジヤー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 噴射ストロークで作動するプランジヤ３１お
   よび該噴射ストロークの終了時にプランジヤ３１
   と係合する部分を有する噴射器２３と、前記噴射
   ストロークにおいて前記プランジヤ３１を作動す
   るように接続した揺れ腕２９と、該揺れ腕２９に
   一端１１７が接続され他端がカム１３１に向かつ
   て延び、該一端１１７を中心にして傾斜自在な比
   較的長いロツド１１９と、前記カム１３１との接
   触点２０２およびロツド１１９他端とのピボツト
   係合中心点２０４を有するカム従動子１３３と、
   該カム従動子１３３をピボツト自在に装着し、カ
   ム従動子１３３を前記カム１３１に対し角変位さ
   せて前記ロツド１１９とのピボツト係合中心点２
   ０４を変更する可動偏心手段７３，１３２とを具
   備し、 前記偏心手段７３，１３２上に作動の中心点１
   ２７を有する前記カム従動子１３３の角変位が、
   この角変位量に応じて前記カム１３１との接触点
   ２０２を遅延位置から進行位置へ角変位させ、こ
   れにより噴射ストロークの時期が変更され、 そして、前記偏心手段７３，１３２が遅延位置
   から進行位置へ前記カム従動子１３３を角変位さ
   せる間、前記接触点２０２は前記ロツド１１９の
   一端１１７に近づく方向へ移動し、且つ前記中心
   点１２７は該一端１１７から離れる方向へ移動
   し、また前記接触点２０２、中心点１２７および
   ピボツト係合中心点２０４で構成される三角形の
   第１および第２の頂点２０２，１２７との相対運
   動により、第３の頂点２０４は前記ロツド１１９
   の一端１１７を中心として描かれる円弧２０１に
   沿つて移動し、該ロツド１１９の前記一端１１７
   は前記カム従動子１３３の角変位にかかわらず実
   質的に定位置に保持されることを特徴とする内燃
   機関における燃料噴射時期調整装置。 ２ 前記偏心手段７３，１３２が回転可能であ
   り、内燃機関の作動中に該偏心手段７３，１３２
   を回転させるため、内燃機関の作動パラメータに
   応答する手段８１，８２，８３を備えている特許
   請求の範囲第１項に記載の内燃機関における燃料
   噴射時期調整装置。 ３ 前記偏心手段７３，１３２が、ロツカーシヤ
   フト６３，１２３の一部をなし、該ロツカーシヤ
   フト６３，１２３を回転させるため、ロツカーシ
   ヤフト６３，１２３にアクチユエータ手段８１，
   ８２，８３が接続され、該アクチユエータ手段８
   １，８２，８３は内燃機関の空気吸入マニフオル
   ドに接続でき、それにより前記ロツカーシヤフト
   ６３，１２３の角度位置が空気吸入マニフオルド
   圧力に応答する特許請求の範囲第１項に記載の内
   燃機関における燃料噴射時期調整装置。 ４ 前記内燃機関が複数のシリンダー１０８、噴
   射器２３、揺れ腕２９、ロツド１１９、カム１３
   １、カム従動子１３３並びに各シリンダー１０８
   毎に設けられた偏心手段７３，１３２を含み、各
   偏心手段７３，１３２が連動するように一連に接
   続されている特許請求の範囲第１項に記載の内燃
   機関における燃料噴射時期調整装置。 ５ 前記内燃機関が複数のシリンダー１０８、噴
   射器２３、揺れ腕２９、ロツド１１９、カム１３
   １、カム従動子１３３並びに各シリンダー１０８
   毎に設けられた偏心手段７３，１３２を含み、各
   偏心手段７３，１３２が連動するように一連に接
   続され、更に、前記各シリンダー１０８が一直線
   上に配置され、前記偏心手段７３，１３２がロツ
   カーシヤフト６３，１２３およびそれに形成され
   た複数の偏心部を有し、各偏心部が前記カム従動
   子１３３の１つを支持する特許請求の範囲第１項
   に記載の内燃機関における燃料噴射時期調整装
   置。 ６ 前記内燃機関が複数のシリンダー１０８、噴
   射器２３、揺れ腕２９、ロツド１１９、カム１３
   １、カム従動子１３３並びに各シリンダー１０８
   毎に設けられた偏心手段７３，１３２を含み、各
   偏心手段７３，１３２が連動するように一連に接
   続され、更に、前記内燃機関がＶ−タイプであ
   り、前記シリンダー１０８が２バンク内に形成さ
   れ、両バンク間の空間に可動的に取りつけられた
   ロツカーシヤフト６３，１２３が前記偏心手段７
   ３，１３２に含まれ、該ロツカーシヤフト６３，
   １２３に複数の偏心部が形成され、各偏心部が前
   記カム従動子１３３の１つを支持する特許請求の
   範囲第１項に記載の内燃機関における燃料噴射時
   期調整装置。 ７ 前記内燃機関が複数のシリンダー１０８、噴
   射器２３、揺れ腕２９、ロツド１１９、カム１３
   １、カム従動子１３３並びに各シリンダー１０８
   毎に設けられた偏心手段７３，１３２を含み、各
   偏心手段７３，１３２が連動するように一連に接
   続され、更に、前記内燃機関がＶ−タイプであ
   り、前記シリンダー１０８が２バンク内に形成さ
   れ、両バンク間の空間に可動的に支持された２つ
   のロツカーシヤフト９２が前記偏心手段７３，１
   ３２に含まれ、各ロツカーシヤフト９２に複数の
   偏心部９８，９９が形成され、同時運動を行なう
   ための手段９４，９６がロツカーシヤフト９２に
   一連に接続され、各ロツカーシヤフト９２がシリ
   ンダー１０８の前記バンクの１つと関連している
   特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関における
   燃料噴射時期調整装置。 ８ 前記偏心手段７３，１３２上に形成された偏
   心部を有する回転可能なロツカーシヤフト６３，
   １２３が、前記偏心手段７３，１３２に含まれ、
   前記カム従動子１３３は前記偏心部上にピボツト
   自在に装着され、偏心部は前記カム１３１に対し
   カム従動子１３３の位置を調整するため、前記ロ
   ツカーシヤフト６３，１２３の軸のまわりを円弧
   状に運動する特許請求の範囲第１項に記載の内燃
   機関における燃料噴射時期調整装置。