JPS63109243A - 内燃機関のタイミング管制装置 - 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、内燃機関の燃料噴射ポンプ、給・排気弁等の
作動タイミング管制装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、内燃機関の燃料噴射ポンプ、給・排気弁等の作
動タイミングの管制を行うには、クランク軸から歯車、
チェイン、ベルト等の動力伝達機構を介して、該クラン
ク軸の回転に同期して連動されるカム軸を設置し、該カ
ム軸上に対応するシリンダ毎に燃料噴射ポンプや給・排
気弁を駆動するカムを適当な角度で固定し、該カムによ
って作動タイミングを管制している。

第８図に、上記のようなタイミング管制を行う装置の従
前の１例を示す。

この例は大型ディーゼル機関の燃料噴射ポンプの作動タ
イミング管制装置を示すものである。

図において、クランク軸１１１から歯車列１１６を介し
てカム軸１１７を連動せしめ、該カム軸１１７には各シ
リンダに対応するカム１１２が固定されている。クラン
ク軸１１１の回転によってカム１１２がローラ１１３を
介して燃料噴射ポンプ１１４を駆動し、予め定められた
作動タイミングで燃料をシリンダ１１１０内に噴射する
。

又、舶用ディーゼル機関のように、クランク軸の回転方
向を正転のみならず場合に応じて逆転させて使用する必
要のある機関に於ては、逆転にする場合には正転位置で
カム軸に固定されたカムの位相角を変換してやる必要が
ある。第９図はその１例であり、燃料噴射ポンプの場合
を示している。即ち、第９図に示すように、正転と逆転
とではθだけ位相角を進める必要があるＯ ところが、従来のようにカム軸１１７にカム１１２を固
定した場合には、このようなカム１１２の位相の変換が
容易には出来々いので、第１０図に示すように、正転用
と逆転用の２種類のカム１１２ａ、　１１２ｂを予め併
置しておき、カム軸１１７を軸心方向に移動させて正転
カム１１２ａと逆転カム１１２ｂを各々使い分ける。

給・排気弁等についても、上記と同様の構成で正、逆転
の切換えを行っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来の装置には１次のような問題点
がある。

（１）構成部品の種類及び数が多く、又、カムやローラ
の如く高級な材料や精密な加工を必要とする部品もある
ことから、構造が複雑で製造コストも高くなる。

（２）構成部品数が多く、又１機関の高性能化。

高出力化に伴ってカムやローラ、カム軸駆動歯車、カム
軸等に作用する荷重のレベルも高くなるので２機関の製
造費中に占める装置の割合が増加する傾向となるととも
に、信頼性の確保も困難となる傾向がある。

（３）機関の正・逆転を必要とする場合、正転用及び逆
転用の２種類のカムが各シリンダ毎に必要となり又、カ
ム軸を移動させる等の犬がかりな逆転装置も必要となる
ので、構造複雑かつ製造コストも高くなる。

（４）　　カム軸に固定したカムの場合は、運転中にそ
の作動タイミングを自由に、かつ容易に調整することは
困難である。

本発明は上記に鑑みなされたもので、二重回転式管制弁
を使用することにより、構造簡単。

低コストで、かつ信頼性の向上された作動タイミング管
制装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するだめの手段・作用〕本発明は上記問
題点を解決するため、予め加圧された作動流体により作
動する二重回転式管制弁を設け、これにより燃料噴射ポ
ンプ、給・排気弁等のタイミング管制を行うようにした
ことを特徴とする。とれにより、従来のようなカム及び
これの関連部材を一切必要としない簡単な装置で以って
、運転中に於ても作動タイミンングで運転を行うことが
出来る。

〔実施例〕

以下２図面を使用して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を２サイクル舶用大型デイ一ゼル機関に
適用したもので、燃料噴射ポンプや排気弁の作動タイミ
ングを管制する装置の全体を示した系統図である。この
実施例では１作動流体として潤滑油を使用する。

第１図において、１はピストン、２はシリンダカバー、
３はシリンダライナ２４は燃焼室。

５は燃料噴射弁、６は燃料噴射管、７は燃料噴射ポンプ
、８は噴射量管制ラック、９は燃料噴射ポンプ駆動ピス
トン、１０は燃料噴射ポンプ駆動油室、１１は作動油戻
しバネ、１２は作動油供給管、１３は排気弁、１４は排
気弁駆動ピストン、１５は排気弁駆動油室、１６は戻し
バネ、１７は作動油供給管、１８は機関本体、１９は蓄
圧器、２０は逃出弁、２１は戻シ管、２２は加圧ポンプ
、２３は作動油タンク、２４は排出油戻り管、２５は圧
力検出器、２６は加圧ポンプコントローラー、０１は二
重回転式管制弁。

０２は駆動軸である。

第２図ないし第４図は本発明に係る二重回転式管制弁０
１の詳細を示し２図において、０３は回転分配弁、０４
は作動油供給孔、０５は作動油排出孔、０６は回転管制
体、０７は管制溝。

０８は外環体、０９は供給溝、０１０は蓋、０１１は作
動油入口孔、０１２は作動油出口孔、０１３はタイミン
グ管制ランク、０１４はタイミング管制ピニオンである
。

第１図ないし第４図において１作動油は予め加圧ポンプ
２２によって必要な圧力まで昇圧され適当な容量の蓄圧
器１９内に溜めておく。

一方２機関のクランク軸又は該クランク軸の回転に同期
して連動された別軸によって駆動される二重回転式管制
弁０１によシ、適当なタイミングで蓄圧器１９内に溜め
ていた加圧油を作動油供給管１７によって燃料噴射ポン
プ駆動油室１０又は排気弁駆動油室１５に導き駆動ピス
トン９又は１４を駆動し、これにより燃料噴射ポンプ７
又は排気弁１３を作動させる。

尚、第１図において、−点鎖線で囲んだ部分は従来から
使用されている公知の燃料噴射ポンプ及び排気弁に関連
した部分を示す。

燃料噴射ポンプ７及び排気弁１３を駆動ピストン９及び
１４が夫々突き上げて作動させた後は、適当なタイミン
グに設定した二重回転式管制弁０１の中に設けた排出孔
が開弁じ、戻しバネ１１．’１６によって経路中の作動
油が排出され、燃料噴射ポンプ７及び排気弁１３は作動
前の位置に戻り１回のサイクルを完結する上記燃料噴射
ポンプ７は、この実施例では公知のジャーク式燃料噴射
ポンプを用いている。

この燃料系統において、燃料噴射弁５を経て燃焼室４内
へ噴射される燃料の量は燃料噴射ポンプ７に設置されて
いる管制ラック８によって定量される。

上記蓄圧器２９には圧力検出器２５を設け。

コントローラ２６を介して加圧ポンプ２２を制御する。

これにより蓄圧器°１９内の作動油は常に予め定められ
た圧力に保持することが出来る。

又、非常用の逃出し弁２０も併設されている。

以上の実施例は燃料噴射ポンプ７と排気弁１３とを制御
するものであるがこの他、始動弁その他のタイミング管
制と必要とする機器にも上記制御装置を適用することが
出来る。

次に第２図ないし第４図を参照して二重回転式管制弁０
１及びこれに関連する機器の作用につき説明する。

図の実施例は、６シリンダ機関の燃料ポンプの作動タイ
ミングを管制する例を示している。

回転分配弁０３は、クランク軸又はクランク軸の回転に
同期して連動される別軸によって回転分配弁駆動軸０２
を経て駆動される。

上記回転分配弁０３は蓋０１０に設置された作動油入口
孔０１１を経由して蓄圧器１９から供給される高圧作動
油の供給孔０４を有している。

上記供給孔０４から分配される高圧作動油は。

該分配弁０３に同心状に隣接して設置された回転管制体
０６の管制溝０７によって、供給されるシリンダと供給
タイミング並びに期間が特定され外環体０８に設けられ
た出口孔０１２を経て各シリンダの燃料ポンプ駆動装置
の駆動油室１０に導かれる。ここに１回転管制体０６は
回転分配弁０３と相対的に回転が可能なように構成され
ており、外環体０８に設置された供給溝０９の角度βの
範囲内で、各シリンダへ送出される加圧作動油のタイミ
ングを、運転中に自由に変化させることが出来る。

以上のような制御をスムーズにかつ正確に行うため２回
転管制体０６にピニオン０１４を形成し、管制ラック０
１３にて回転管制弁０６を回転させる機構を設けている
。即ち、舶用機関の如く運転中にクランク軸の正確と逆
転の切換えを必要とするものでは２例えば、正転から逆
転に切替える場合には、上記ラック旧３とピニオン０１
４との機構で、第３図に示すように２回転管割体０６を
回転分配弁０３と相対的にβだけ逆転方向へ回転させて
やればよい。

又、燃料噴射ポンプ駆動の場合には、上記ラック０１３
．ピニオン０１４の機構で運転中に回転管制体０６を回
転させ、角度βの範囲内で噴射のタイミングを自由に調
整出来るので、刻々の機関の使用条件に応じた最適制御
を行うことが出来る。本発明の二重回転式管制弁を使用
すれば、上述の燃料噴射ポンプの他、給気弁や排気弁、
始動弁等のタイミング管制装置としても容易に構成出来
るのは言う迄もない。

第５図には２本発明に係る二重回転式管制弁の第２実施
例を示す。例えば排気弁駆動の場合等において、第３図
に示す管制期間αが大きくなった場合には、上記第１実
施例のものでは多シリンダの制御に対応することが出来
なくなるので、この実施例では供給孔０４．管制溝０７
．供給溝０９．出ロ孔０１２等を軸方向に２列に配置し
ている。勿論これらを３列以上に配置してもよい。

第６図は、二重回転式管制弁ｏ１の第３実施例を示す。

本例は第１実施例の外環体ｏ８の供給溝０９を省略した
ケースで２回転管制体ｏ６から各シリンダへ加圧作動媒
体を送出するための経路をフレキシブルな高圧用伝送管
０１５で置き換えたものである。

尚１以上の実施例では、何れも回転分配弁ｏ３の外側に
回転管制体０６を配置した構造を示したが、これとは逆
に２回転管制体ｏ６を回転分配弁０３の内側に配置する
ことも可能である。

又、第７図に示す第４実施例のように１回転分配弁０３
と回転管制体とを同心状で、かつ回転軸心と直角な面１
００で隣接するように配置することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように構成されておシ２本発明によれば
、従来のもののようなカムやローラを必要としないので
、カム軸、駆動歯車等を大幅に簡略化することができる
。これにより製造コストが低減されるとともに信頼性が
高ま見また。運転中の最適制御も容易な内燃機関のタイ
ミング管制装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示し、第１
図はその系統図、第２図は二重回転式管制弁の断面図、
第３図は第２図の■−■断面図、第４図は第２図の■−
■断面図である。 第５図ないし第７図は本発明の他の実施例を示す第２図
応当図である。第８図ないし第１０図は従来例を示す外
観図ないし要部断面図である。 ７・・・燃料噴射ポンプ、１３・・・排気弁、ｏｉ・・
・二重回転式管制弁、０３・・・回転分配弁、０６・・
・回転管制体、０８・・・外環体 躬５囚 単す囚 舊７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 燃料噴射ポンプ、給・排気弁等のタイミング管制を必要
   とする機器を具えた内燃機関において、クランク軸に連
   動されタイミング管制用の加圧作動流体の供給孔を有す
   る回転分配弁と、該回転分配弁と同心状に隣接して該回
   転分配弁と相対回転可能に配設されタイミング管制溝を
   有する回転管制体とを具えた二重回転式管制弁を、該二
   重回転式管制弁から送出される作動流体が流過する作動
   流体路を介して上記タイミング管制を必要とする機器に
   接続したことを特徴とする内燃機関のタイミング管制装
   置。