JPS631757A - エンジンの燃料噴射装置駆動構造 - 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、往復動するピストンを備えたシリンダケース
を本体ケースに回転自在に支承し、シリンダケースの端
面に形成した吸排気口を、本体ケースにおけるヘッド部
の端面に形成した排気孔、及び吸気孔に循環連通させる
よう構成すると共に、前記ヘッド部内に燃料噴射装置を
内装してあるエンジンの燃料噴射装置駆動構造に関する
。

〔従来の技術〕

前述のような圧縮点火式のエンジンにおける燃料噴射装
置の駆動構造として、第８図に示すように、シリンダケ
ース（３）外周に設けたカム部（６０）、ロッカーアー
ム（６１）、（６２）　、ブツシュロッド（６３）の連
係機構を介して燃料噴射装置のプランジャ（３２）を進
退駆動するように構成したものが本出願人によって実願
昭６０−２０２７２１号として提案されている。

（発明が解決しようとする問題点〕 前述のようにカム部とプランジャとの間に連係機構が介
在すると機械的な誤差及び連係機構の慣性重量によって
、高速回転になるに従いプランジャの追従性が悪くなっ
て燃料噴射のタイミングにズレが生じてくる傾向にある
。

ここで本発明は、前述の点に着目して高速回転にも十分
に追従対応できる燃料噴射装置の駆動構造を得ることを
目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の特徴は冒記したエンジンの燃料噴射装置駆動構
造において、シリンダケース端面における回転軸芯位置
より回転軸をシリンダケースと一体回転自在に、かつ、
ヘッド部に内装された燃料噴射装置近傍にまで突入させ
ると共に、前記回転軸に設けたカム機構によって、燃料
噴射装置のプランジャを進退駆動するように構成してあ
ることにありその作用及び効果は次のとおりである。

〔作　用〕 カム部とプランジャとの間に介在していたロッカーアー
ム等の連係機構を廃し、シリンダケースと一体で回転す
る回転軸に設けたカム機構によってプランジャを直接に
進退駆動するように構成したので、機械的な誤差も少な
く、又、慣性重量も小さくなって、シリンダケースの高
速回転に対するプランジャの追従性が向上することとな
る。

〔発明の効果〕

以上のように、燃料噴射装置のプランジャの追従性が向
上して高速回転域でもシリンダ内に正確なタイミングで
燃料が噴射されるようになり、冒記したエンジンの高回
転化、高出力化を図ることができた。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を例示図に基づいて説明する。

第２図及び第３図にエンジンの全体縦断側面が、第４図
にその縦断正面が示されている。このエンジンの本体ケ
ース（１）は、出力側となる前ケース（１ａ）と、ヘッ
ド側となる後ケース（１ｂ）をボルト接合した二つ割り
構造に構成され、この前後ケース（ｌａ）　、　（ｌｂ
）にベアリング（２）　、　（２）を介してシリンダケ
ース（３）が回動自在に水平支承されている。

前記シリンダケース（３）は、前記ベアリング（２）　
、　（２）に支承される前後の筒軸ケース（４）　、　
（５）と、その中間に挟持連結される中間ケース（６）
とからなり、この中間ケース（６）に、シリンダケース
（３）の回動輪心（ＰＩ）と直交する軸心を有する貫通
形のシリンダ（７）が形成されている。

シリンダ（７）には−対のピストン（８）　、　（８）
が対向して内嵌され、各ピストン（８）のスカート部に
、ローラー（９）がピストンピン（１０）を介して回動
自在ｑ支持されている。

前記本体ケース（１）の前後ケース（ｌａ）　、　（ｌ
ｂ）の間にはカム板（１２）が共締め固定されていて、
このカム板（１２）の中央に形成した長円形内周面（１
３）であるカム孔（１３）に前記両ピストン（８）、（
８）のローラー（９）　、　（９）が内接するよう構成
され、シリンダケース（３）の１回転に対して各ピスト
ン（８）が２回往復運動するようになっている。

そして、前記カム孔（１３）の内周部には保合案内部（
１３ａ）であるガイドレール（１３ａ）が設けられてお
り、両ピストン（８）　、　（８）のスカート部から延
出された部分にガイド部（１１）を前記ガイドレール（
１３ａ）に係合させて、エンジン運転中にピストン（８
）のローラー（９）がカム孔（１３）の内周面から離れ
ないように構成している。

前記シリンダ（７）の後端面は後ケース（１ｂ）の中央
に形成したヘッド部（１４）にシリンダケース（３）の
軸心方向に摺接するよう構成され、このシリンダ後端面
にシリンダケース（３）の回動軸心（Ｐυと偏心した１
個の吸排気口（１５）が形成されている。又、前記ヘッ
ド部（１４）の摺接面には、前記吸排気口（１５）の移
動方向に沿って所定角度位相をもって、排気孔（１６）
、吸気孔（１７）及び燃料噴射孔（１８）が設けられ、
シリンダケース（３）の回転に伴って前記吸排気口（１
５）が前記排気孔（１６）、吸気孔（１７）及び噴射孔
（１８）に順次適当タイミングで位置して、排気−吸気
一圧縮一爆発膨張の４サイクルを行って、シリンダケー
ス（３）が−定方向（Ａ）に連続回転駆動されるように
なっている。

そして、このシリンダケース（３）の回転出力が、前記
前部筒軸ケース（４）の外端に取付けたプーリ（１９）
、もしくは軸端スプライン孔（２０）に嵌入止着したＰ
ＴＯ軸（図示せず）から取出されるようになっている。

又、前部筒軸ケース（４）の軸端には前記出力プーリ（
１９）と共線めでファン（２１）が取付けられ、後部筒
軸ケース（５）の後部中央に形成した開口（２２）から
取入れた外気を、シリンダ（７）の周囲のリブ（２３）
部間に形成した冷却風通路（２４）を通したのち、前部
筒軸ケース（４）の前端周部に設けた排出口（２５）か
ら吸引排出して、前記ヘッド部（１４）及びシリンダ（
７）の冷却を行うよう構成されている。

前記ヘッド部（１４）の外側部には、第５図に示すよう
に、前記排気孔（１６）に連通ずるマフラー（２６）、
吸気孔（１７）に連通ずるエヤークリーナ（２７）が夫
々接続されるとともに、図外燃料タンクに配管接続され
る燃料流入口（２８）が設けられ、燃料流入口（２８）
が以下に説明する燃料噴射装置に接続されている。

燃料噴射装置の詳細が第１図に示されている。

つまり、ヘッド部（１４）の内部にはプランジャ式のポ
ンプケーシング（２９）が埋設固定され、その先端に前
記燃料噴射孔（１８）が形成されている。

このポンプケーシング（２９）内には、シリンダケース
（７）の回転力によって直接に前後に進退駆動されるプ
ランジャ（３２）が内嵌されている。そのプランジャ（
３２）の駆動構造について詳述すると、シリンダケース
（３）の回転軸心（Ｐ＋）の位置に回転軸（３０）であ
り後述するガバナ機構を内装するガバナケース（３０）
が取付けられ、ヘッド部（１４）内に挿通されて、シリ
ンダケース（３）の回転に伴いガバナケース（３０）も
ヘッド部（１４）内で回転するように構成されている。

そして断面が半円状のカム溝（３１ａ）を外周面に設け
た円筒カム（３１）をスプライン構造にて前記ガバナケ
ース（３０）に取付け、この円筒カム（３１）を前記プ
ランジャ（３２）に側面に摺接し、円筒カム（３１）の
カム溝（３１ａ）とプランジャ（３２）との間に鋼製ボ
ール（５４）を介在させてカム機構を構成することによ
って、シリンダケース（３）の１回転に対してプランジ
ャ（３２）が１往復駆動されるように構成している。

さらに詳述すると、ポンプケーシング（２９）内に形成
されたプランジャ室（３３）の周部には、プランジャ（
３２）が後退したときに開口される小孔（３４）群が形
成され、この小孔（３４）群が環状溝（３５）、ガバナ
ケース（３０）に設けられた通路（３６）、及びエヤー
クリーナ（２７）から分岐し可変絞り弁（３９）を有す
る通路（３８）に連通接続されている。

又、ガバナケース（３０）とは連通せずにプランジャ室
（３３）とエヤークリーナ（２７）とを直接に連通させ
る空気取入れ通路（４１）も設けられ、この空気取入れ
通路（４１）には開閉弁（４２）が設けられている。尚
、通常の運転中は開閉弁（４２）は閉じられている。

そして、前記ガバナケース（３０）内に、回転軸心（ｐ
＋）方向に摺動自在に円筒状の燃料制御弁（３７）が内
装されており、この燃料制御弁（３７）はガバナスプリ
ング（４３）を介してガバナロッド（４５）によって摺
動操作する。燃料はヘッド部（１４）端部付近に設けら
れた燃料流入口（２８）に連通ずる流路（４０）からガ
バナケース（３０）内にはいり、燃料制御弁（３７）に
設けた小孔（３７ａ）から通路（３６）内にはいる。そ
して燃料量の調節は図外の調速レバーとレリーズワイヤ
（４７）を介して連結された調速アーム（４６）によっ
て前述のように燃料制御弁（３７）を摺動操作し、燃料
制御弁（３７）の小孔（３７ａ）に連通ずる環状溝（３
７ｂ）と通路（３６）との連通関度によって行い、速度
設定を行う。

前記燃料制御弁（３７）は機械式ガバナによって進退制
御されるように構成されており、このガバナは前記燃料
制御弁（３７）の開度を大きくする方向に押圧するガバ
ナスプリング（４３）と、開度を小さくする方向に押圧
するガバナフォースを発生させるガバナウェイト（４４
）とから構成される装置 前記ガバナウェイト（４４）は、シリンダケース（３）
の後端部に回動軸心（Ｐｌ）と偏心して形成された凹部
（４８）内に収容され、シリンダケース（３）に固定し
たブラケット（４９）に対して揺動自在に枢支されてい
る。そして、このガバナウェイト（４４）から連設した
アーム（４４ａ）が、前記燃料制御弁（３７）から連設
のブツシュロッド（３７ｃ）の先端に接当され、ガバナ
ウェイト（４４）の遠心力（ガバナフォース）が燃料制
御弁（３７）に伝えられるようになっている。

エンジン全体は以上のように構成されており、次にその
作動について詳述する。

前記シリンダケース（３）は第４図において時計回りに
回動されるものであり、吸排気口（１５）が排気孔（１
６）と重複するとともに両ピストン（８）。

（８）が接近移動して排気が行われたのち、吸排気口（
１５）が吸気孔（１７）と重複しつつ両ピストン（８）
　、　（８）が遠心力で互いに離間移動することによっ
てシリンダ（７）内に空気が取入れられ、引続き吸気の
圧縮行程に入る。

この吸気圧縮行程が終了するまでにプランジャ（３２）
が１回後退前進駆動され、プランジャ（３２）の後退に
よりプランジャ室（３３）に空気が急速に吸入されると
ともに、このとき通路（３６）に発生する負圧によって
燃料制御弁（３７）から燃料が吸引されて空気に霧化し
ながら混合される。

そして、エンジン始動時においては通路（３８）の可変
絞り弁（３９）を絞ってやれば前記負圧によって多量の
燃料が吸引されるので非常に燃料分の濃い混合気が形成
される。このようにして形成された混合気は小孔（３４
）群を介してプランジャ室（３３）に流入し、このとき
更に燃料の霧化が促進される。そして、プランジャ（３
２）の強制進出によってプランジャ室（３３）内の一定
量の混合気は圧縮され、高圧高温の混合気となる。

この混合気圧縮終了の後に、吸気圧縮行程を終えたシリ
ンダケース（３）の吸排気口（１５）が噴射孔（１８）
に重複しかかり、プランジャ室（３３）の高圧高温の混
合気が、シリンダ（７）内の高温圧縮空気中に噴出され
、爆発膨張行程に移る。この爆発膨張行程の間は、プラ
ンジャ（３２）は進出（圧縮）終端位置に保持され、燃
焼ガスのプランジャ室（３３）内への流入が阻止された
状態に維持される。

そして、爆発膨張行程に引続いて前記排気行程に移り、
以下このサイクルを繰返す。

前記シリンダ（７）が吸気の圧縮行程、及び爆発膨張行
程にあるときの、吸排気口（１５）とヘッド部（１４）
との摺接部位での気密性を高めるために、前記吸排気口
（１５）の口縁段部にシールリング（５０）付きのスラ
ストリング（５１）を嵌入し、シリンダ（７）内圧をス
ラストリング（５１）の前部間隙（５２）に作用させる
ことでスラストリング（５１）をヘッド部（１４）に密
着させるよう構成されている。又、ヘッド部（１４）の
端面には、前記吸排気口（１５）からもれ出たガスを回
収する環状溝（５３）が形成されるとともに、この環状
溝（５３）の−部が通路（図示せず）を介して前記吸気
孔（１７）に連通され、もって、環状溝（５３）に回収
したガスを吸気とともにシリンダ（７）に戻すように構
成されている。

そして、エンジン停止時に空気取入れ通路（４１）の開
閉弁（４２）を開けると、プランジャ室（３３）に多量
の空気が流入し、プランジャ室（３３）に点火不能なほ
どの燃料分の非常に薄い混合気が形成されることになり
、エンジンの急停止が行えるのである。

〔別実施例〕

第６図に示すようにガバナケース（３０）をヘッド部（
１４）から延長突出させて、その端部に円筒カム（３１
）を設け、カム溝（３１ａ）にプランジャ（３２）後端
に設けたローラー（３２ａ）を係入してカム機構を構成
してもよい。

又、第７図に示すようにガバナケース（３０）後端に円
盤状のカム板（３１）によってプランジャ（３２）後端
を進出側に操作し、もどしバネ（５５）によってプラン
ジャ（３２）を後退側に戻すような構造としてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るエンジンの燃料噴射装置駆動構造の
実施例を示し、第１図はエンジンのヘッド部付近の断面
図、第２図及び第３図はシリンダの回転位相が異なった
状態での断面図、第４図はエンジン断面正面図、第５図
はエンジンの正面図である。第６図及び第７図は別実施
例を示すエンジンのヘッド部付近の断面図、第８図は従
来の構造を示す断面図である。 （１）・・・・・・本体ケース、（３）・・・・・・シ
リンダケース、（８）・・・・・・ピストン、（１４）
・・・・・・ヘッド部、（１５）・・・・・・吸排気孔
、（１６）・・・・・・排気孔、（１７）・・・・・・
吸気孔、（３０）・・・・・・回転軸、（３２）・・・
・・・プランジャ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 往復動するピストン（８）を備えたシリンダケース（３
   ）を本体ケース（１）に回転自在に支承し、シリンダケ
   ース（３）の端面に形成した吸排気口（１５）を、本体
   ケース（１）におけるヘッド部（１４）の端面に形成し
   た排気孔（１６）、及び吸気孔（１７）に循環連通させ
   るよう構成すると共に、前記ヘッド部（１４）内に燃料
   噴射装置を内装してあるエンジンの燃料噴射装置駆動構
   造であって、前記シリンダケース（３）端面における回
   転軸芯位置より回転軸（３０）をシリンダケース（３）
   と一体回転自在に、かつ、ヘッド部（１４）に内装され
   た燃料噴射装置近傍にまで突入させると共に、前記回転
   軸（３０）に設けたカム機構によって、燃料噴射装置の
   プランジャ（３２）を進退駆動するように構成してある
   エンジンの燃料噴射装置駆動構造