JPH09317589A - ２サイクルディーゼルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全幅を縮小して小型・コンパクト化が図られ
るとともに、ガバナーの作動特性の安定化、燃料噴射ポ
ンプの耐久性向上等を図ることができる２サイクルディ
ーゼルエンジンを提供すること。 【構成】 クランク軸２１の回転をカム軸４４とガバナ
ー軸４３にそれぞれ伝達し、カム軸４４によって燃料噴
射ポンプ４２を駆動するとともに、ガバナー軸４３によ
ってガバナー５０を駆動する２サイクルディーゼルエン
ジン１０において、前記クランク軸２１とカム軸４４及
びガバナー軸４３を別軸とする。本発明によれば、クラ
ンク軸２１とカム軸４４及びガバナー軸４３が別軸とし
て構成されるため、燃料噴射ポンプ４２及びガバナー５
０の幅方向への突出が抑えられ、２サイクルディーゼル
エンジン１０全体の幅寸法が縮小されてその小型・コン
パクト化が図られる。又、クランク軸２１の長尺化が防
がれてコスト及び精度的に有利となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料噴射ポンプと
ガバナーを備える２サイクルディーゼルエンジンに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射ポンプを備える２サイクルディ
ーゼルエンジンにおいては、燃料噴射ポンプはガソリン
エンジンに用いられるインジェクタのような低圧で燃料
を噴射するものに比して大型であり、通常はエンジン本
体の側方に配置されるため、特に当該エンジンを自動二
輪車に搭載した場合には燃料噴射ポンプがブレーキペダ
ル等の足周りの邪魔になるという問題があった。

【０００３】そこで、本出願人は、クランク軸と同軸に
カム軸を設け、該カム軸によって燃料噴射ポンプを駆動
するとともに、燃料噴射ポンプをカム軸の上方に配置し
た自動二輪車用２サイクルディーゼルエンジンを先に提
案した。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記提
案に係る２サイクルディーゼルエンジンにあっては、ク
ランク軸とカム軸及びガバナー軸が一体に同軸で配され
ているため、幅寸法が大きくなってしまうという問題が
あった。

【０００５】又、その一部がカム軸とガバナー軸を兼ね
るクランク軸が長くなり、コスト上及び精度上の不利を
免れなかった。

【０００６】更に、前記提案に係る２サイクルディーゼ
ルエンジンにおいては、ガバナーのウェイト荷重によっ
てカム部材がカム軸上を摺動する構成が採用されている
が、カム部材のカム面には燃料噴射ポンプのプランジャ
からの押圧力が作用しているため、カム面とプランジャ
間に発生する摩擦力によってガバナーのウェイト荷重特
性に変化が生じるとともに、カム部材の摺動によってプ
ランジャに摩擦による横力が発生し、この横力のために
プランジャの摩耗が早められるという問題があった。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、全幅を縮小して小型・コンパ
クト化が図られるとともに、ガバナーの作動特性の安定
化、燃料噴射ポンプの耐久性向上等を図ることができる
２サイクルディーゼルエンジンを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、クランク軸の回転をカム軸
とガバナー軸にそれぞれ伝達し、カム軸によって燃料噴
射ポンプを駆動するとともに、ガバナー軸によってガバ
ナーを駆動する２サイクルディーゼルエンジンにおい
て、前記クランク軸とカム軸及びガバナー軸を別軸とし
たことを特徴とする。

【０００９】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、前記カム軸上に燃料噴射時期を制御す
る進角装置を設けたことを特徴とする。

【００１０】更に、請求項３記載の発明は、請求項１又
は２記載の発明において、前記カム軸の回転を増速機構
を介して前記ガバナー軸に伝達することを特徴とする。

【００１１】従って、請求項１又は２記載の発明によれ
ば、クランク軸とカム軸及びガバナー軸が別軸として構
成されるため、燃料噴射ポンプ及びガバナーの幅方向へ
の突出が抑えられ、２サイクルディーゼルエンジン全体
の幅寸法が縮小されてその小型・コンパクト化が図られ
る。そして、クランク軸の長尺化が防がれてコスト及び
精度的に有利となる。更に、ガバナーの作用力（ウェイ
ト推力）は燃料噴射ポンプのプランジャが当接するカム
軸のカム面には作用しないため、該ガバナーの作動特性
が安定化するとともに、プランジャにカム面との摩擦に
よる横力が発生せず、該プランジャの摩耗が抑えられて
燃料噴射ポンプの耐久性向上が図られる。

【００１２】又、請求項２記載の発明によれば、ガバナ
ー軸の回転が増速されるため、所要の遠心力を確保する
ためのウェイトの大きさを小さく抑えることができ、こ
れによっても２サイクルディーゼルエンジンの小型・コ
ンパクト化を図ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１４】図１は本発明に係る２サイクルディーゼル
エンジンを搭載した自動二輪車の側面図、図２は同２サ
イクルディーゼルエンジンの破断正面図、図３は同２サ
イクルディーゼルエンジンのカバーを取り外した状態を
示す側面図、図４は図２のＡ−Ａ線に沿う破断面図、図
５及び図６はガバナーの作用説明図である。

【００１５】先ず、図１に示す自動二輪車１の概略構成
を説明すると、図中、２は車体前方上部に位置するヘッ
ドパイプであって、該ヘッドパイプ２内に回動自在に挿
通する不図示のステアリング軸の上端にはハンドル３が
結着されている。又、ステアリング軸にはフロントフォ
ーク４の上部が取り付けられており、該フロントフォー
ク４の下端部には前輪５が回転自在に軸支されている。

【００１６】又、上記ヘッドパイプ２の車体後方には燃
料タンク６とシート７が順次配されており、ヘッドパイ
プ２から下方へ延出するダウンチューブ８と燃料タンク
６とで囲まれる空間内には本発明に係る２サイクルディ
ーゼルエンジン１０が配置されている。尚、２サイクル
ディーゼルエンジン１０の排気系から下方へ導出する排
気管１１は車体後方に向かって折り曲げられ、その後端
部には排気マフラー１２が接続されている。又、２サイ
クルディーゼルエンジン１０の前方の前記ダウンチュー
ブ８にはラジエータ１３が取り付けられている。

【００１７】ところで、前記ヘッドパイプ２から車体後
方へ延出する不図示のメインフレームの前記ダウンチュ
ーブ８との接続部近傍には不図示のリヤアームブラケッ
トが結着されており、このリヤアームブラケットにはリ
ヤアーム１４の前端部が上下揺動自在に枢着されてい
る。そして、リヤアーム１４の後端部には後輪１５が回
転自在に軸支されており、該後輪１５とリヤアーム１４
とはリヤクッション１６によって車体側に懸架されてい
る。

【００１８】ここで、本発明に係る２サイクルディーゼ
ルエンジン１０の構成の詳細を図２乃至図４に基づいて
説明する。

【００１９】本実施の形態に係る２サイクルディーゼル
エンジン１０はクランク室圧縮式であって、前傾のシリ
ンダボディ１７には、図２及び図４示すように、シリン
ダ１８が形成されており、該シリンダ１８内にはピスト
ン１９が摺動自在に嵌装されている。そして、このピス
トン１９はコンロッド２０を介してクランク軸２１に連
結されている。

【００２０】上記シリンダボディ１７の上部にはシリン
ダヘッド２２が被着されており、図４に示すように、該
シリンダヘッド２２の頂部にはグロープラグ２３と燃料
噴射ノズル２４が取り付けられている。そして、燃料噴
射ノズル２４の先部はシリンダヘッド２２に形成された
副燃焼室２５に臨んでいる。尚、図４において、２６，
２７は冷却水通路である。

【００２１】又、シリンダボディ１７の下部にはクラン
クケースとミッションケースを一体化して成るエンジン
ケース２８が取り付けられており、図２に示すように、
該エンジンケース２８には前記クランク軸２１がベアリ
ング２９によって回転自在に支承されている。

【００２２】ところで、図４に示すように、シリンダボ
ディ１７には掃気通路３０と排気通路３１が形成されて
おり、排気通路３１には前記排気管１１（図１参照）が
接続されている。

【００２３】又、前記エンジンケース２８の上部には吸
気通路３２が形成されており、該吸気通路３２にはリー
ド弁３３が設けられている。そして、この吸気通路３２
には図１に示す吸気管３４が接続されており、該吸気管
３４は不図示のエアクリーナに接続されている。

【００２４】一方、図２に示すように、前記エンジンケ
ース２８には入力軸３５と出力軸３６がクランク軸２１
と平行に回転自在に配されており、クランク軸２１の回
転はギヤ３７，３８を経て減速され、クラッチ３９を介
して入力軸３５に伝達され、更に不図示の変速ギヤを経
て変速されて出力軸３６に伝達され、出力軸３６の端部
に結着されたスプロケット４０及び不図示のチェーンを
介して図１に示す後輪１５に伝達される。

【００２５】ところで、図２及び図３に示すように、エ
ンジンケース２８の側部にはハウジング４１が取り付け
られており、該ハウジング４１には燃料噴射ポンプ４２
が前傾状態で取り付けられている。そして、エンジンケ
ース２８とハウジング４１のカバー４１ａ間であって、
クランク軸２１の上方にはガバナー軸４３が、同クラン
ク軸２１の前方斜め上方にはカム軸４４がそれぞれ互い
に平行に、且つ、回転自在に配されている。

【００２６】そして、上記カム軸４４には前記ギヤ３７
に噛合する大径のギヤ４５が結着されており、クランク
軸２１の回転はギヤ３７，４５によって１／２に減速さ
れてカム軸４４に伝達される。又、ガバナー軸４３には
小径のギヤ４６が結着されており、該ギヤ４６はカム軸
４４に結着された大径のギヤ４７に噛合しており、カム
軸４４の回転はギヤ４７，４６を介して２倍に増速され
てガバナー軸４３に伝達される。

【００２７】而して、上記カム軸４４には、図３に示す
ようにカム４８が一体に形成されており、該カム４７の
外周面（カム面）には前記燃料噴射ポンプ４２のプラン
ジャ４２ａが当接している。又、図２に示すように、カ
ム軸４４には燃料噴射時期を制御するための進角装置
（タイマー）４９が設けられている。

【００２８】他方、前記ガバナー軸４３上には燃料噴射
量調整用のガバナー５０が設けられているが、このガバ
ナー５０の構成の詳細を図５に基づいて説明する。

【００２９】即ち ガバナー５０においては、ガバナー
軸４３にウェイトホルダー５１が結着されるとともに、
スライディングブロック５２が摺動自在に保持されてお
り、ウェイトホルダー５１には遠心力によって各軸５３
を中心に回動する複数のウェイト５４が設けられてい
る。そして、各ウェイト５４の先端爪部分は図示のよう
に前記スライディングブロック５２の端面に当接してい
る。

【００３０】一方、前記ハウジング４１の下部にはサポ
ーティングレバー５５が軸５６によって回動自在に枢着
されており、該サポーティングレバー５５にはフローテ
ィングレバー５７の下端が軸５８によって連結されてい
る。このフローティングレバー５７の下端は前記スライ
ディングブロック５２の他端面に当接しており、その中
間部には長孔５７ａが形成され、上端には切欠き状の溝
５７ｂが形成されている。

【００３１】そして、フローティングレバー５７の長孔
５７ａには、軸５９を中心に回動するアクセルレバー６
０の他端がピン６１を介して摺動自在に嵌合しており、
同フローティングレバー５７の上端に形成された前記溝
５７ｂには、燃料噴射ポンプ４２に設けられたポンプラ
ック６２に突設されたピン６３が係合している。尚、前
記アクセルレバー６０には、図１に示すハンドル３に設
けられたスロットルグリップ９から導出するスロットル
ワイヤー６４（図３参照）が連結されている。

【００３２】次に、本実施の形態に係る２サイクルディ
ーゼルエンジン１０の作用を説明する。

【００３３】当該２サイクルディーゼルエンジン１０が
駆動されると、そのクランク軸２１の回転は前述のよう
にギヤ３７，４５を経て１／２に減速されてカム軸４４
に伝達され、該カム軸４４の回転はギヤ４７，４６を経
て２倍に増速されてガバナー軸４３に伝達され、カム軸
４４とガバナー軸４３がそれぞれ所定の速度で回転駆動
される。

【００３４】而して、カム軸４４が回転すると、該カム
軸４４に一体に形成されたカム４８によって燃料噴射ポ
ンプ４２のプランジャ４２ａが駆動されて所定量の高圧
燃料が不図示の燃料配管を経て前記燃料噴射ノズル２４
に供給され、該燃料噴射ノズル２４から所定量の燃料が
適当なタイミングで副燃焼室２５に噴射されて燃焼に供
される。

【００３５】又、前述のようにガバナー軸４４が回転す
ると、該ガバナー軸４４に結着された前記ウェイトホル
ダー５１とこれに保持されたウェイト５４が一体的に回
転し、ウェイト５４に作用する遠心力によって該ウェイ
ト５４が軸５３を中心として径方向外方（図５の矢印方
向）に回動し、その先端爪部でスライディングブロック
５２を押してこれを図５の矢印方向に摺動せしめる。す
ると、スライディングブロック５２はフローティングレ
バー５７の下端を同方向に押すため、フローティングレ
バー５７はピン６３を介して燃焼噴射ポンプ４２のポン
プラック６２を図５の矢印方向に移動せしめ、これによ
って燃料噴射ポンプ４２による燃料噴射量が絞られ、ク
ランク軸２１の回転速度が下がる。

【００３６】上述のようにクランク軸２１の回転速度が
下がると、ガバナー軸４３の回転も同様に下がるために
ウェイト５４に作用する遠心力が小さくなって該ウェイ
ト５４が逆方向に回動し、スライディングブロック５２
は不図示の付勢手段によってガバナー軸４３上を逆方向
に摺動するために燃料噴射ポンプ４２のポンプラック６
２がフローティングレバー５７によって逆方向に移動
し、これによって燃料噴射ポンプ４２による燃料噴射量
が増量されてクランク軸２１の回転速度が高められる。

【００３７】而して、クランク軸２１の回転と燃料噴射
量との関係がバランスするまで以上の動作が繰り返さ
れ、燃料噴射量がクランク軸２１の回転速度に応じて自
動的に調整される。尚、図１に示すハンドル３に設けら
れたスロットルグリップ９を用いてスロットル操作がな
されると、スロットルワイヤー６４を介してアクセルレ
バー６０が軸５９を中心として回転せしめられてポンプ
ラックが駆動され、これによって燃料噴射量が増減され
る。

【００３８】ところで、クランク軸２１の回転速度が低
いアイドリング時においては、図５に示すようにフロー
ティングレバー５７のレバー比Ｌ₁ ：Ｌ₂ が約１：１に
設定されるため、小さい力（ウェイト推力）でポンプラ
ック６２を作動させることができる。又、クランク軸２
１の回転速度が高い高速時においては、図６に示すよう
にフローティングレバー５７のレバー比Ｌ₁ ：Ｌ₂ が約
２：１に設定されるため、ポンプラック６２を小さなス
トロークで作動させることができる。

【００３９】以上において、本実施の形態においては、
クランク軸２１とカム軸４４及びガバナー軸４３が別軸
として構成されるため、燃料噴射ポンプ４２及びガバナ
ー５０の幅方向への突出が抑えられ、２サイクルディー
ゼルエンジン１０全体の幅寸法が縮小されて該エンジン
１０の小型・コンパクト化が図られ、自動二輪車１にお
いて燃料噴射ポンプ４２が図１に示すブレーキペダル６
５等の足周りの邪魔になることがない。

【００４０】又、上述のようにクランク軸２１とカム軸
４４及びガバナー軸４３とを別軸としたため、クランク
軸２１の長尺化が防がれ、コスト及び精度的に有利とな
る。

【００４１】更に、ガバナー軸４３とカム軸４４とを別
軸としたため、ガバナー５０の作用力（ウェイト推力）
は燃料噴射ポンプ４２のプランジャ４２ａが当接するカ
ム４８の外周面（カム面）には作用せず、この結果、ガ
バナー５０の作動特性が安定化するとともに、プランジ
ャ４２ａにカム４８のカム面との摩擦力による横力が発
生せず、該プランジャ４２ａの摩耗が抑えられて燃料噴
射ポンプ４２の耐久性向上が図られる。

【００４２】その他、本実施の形態においては、ガバナ
ー軸４３にはカム軸４４の回転がギヤ４７，４６によっ
て増速されて伝達されるため、所要の遠心力を確保する
ためのウェイト５４の大きさを小さく抑えることがで
き、これによっても２サイクルディーゼルエンジン１０
の小型・コンパクト化を図ることができる。

【００４３】尚、以上は本発明を特に自動二輪車用２サ
イクルディーゼルエンジンに対して適用した場合につい
て述べたが、本発明はその他任意の２サイクルディーゼ
ルエンジンに対して同様に適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
又は２記載の発明によれば、クランク軸とカム軸及びガ
バナー軸が別軸として構成されるため、燃料噴射ポンプ
及びガバナーの幅方向への突出が抑えられ、２サイクル
ディーゼルエンジン全体の幅寸法が縮小されてその小型
・コンパクト化が図られる。そして、クランク軸の長尺
化が防がれてコスト及び精度的に有利となる。更に、ガ
バナーの作用力（ウェイト推力）は燃料噴射ポンプのプ
ランジャが当接するカム軸のカム面には作用しないた
め、該ガバナーの作動特性が安定化するとともに、プラ
ンジャにカム面との摩擦による横力が発生せず、該プラ
ンジャの摩耗が抑えられて燃料噴射ポンプの耐久性向上
が図られるという効果が得られる。

【００４５】又、請求項２記載の発明によれば、ガバナ
ー軸の回転が増速されるため、所要の遠心力を確保する
ためのウェイトの大きさを小さく抑えることができ、２
サイクルディーゼルエンジンの小型・コンパクト化を図
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る２サイクルディーゼルエンジンを
搭載した自動二輪車の側面図である。

【図２】本発明に係る２サイクルディーゼルエンジンの
破断正面図である。

【図３】本発明に係る２サイクルディーゼルエンジンの
カバーを取り外した状態を示す側面図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線に沿う破断面図である。

【図５】アイドリング時のガバナーの作用説明図であ
る。

【図６】高速回転時のガバナーの作用説明図である。

【符号の説明】

１０ ２サイクルディーゼルエンジン ２１ クランク軸 ４２ 燃料噴射ポンプ ４３ ガバナー軸 ４４ カム軸 ４６，４７ ギヤ（増速機構） ４８ カム ４９ 進角装置（タイマー） ５０ ガバナー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸の回転をカム軸とガバナー軸
   にそれぞれ伝達し、カム軸によって燃料噴射ポンプを駆
   動するとともに、ガバナー軸によってガバナーを駆動す
   る２サイクルディーゼルエンジンにおいて、 前記クランク軸とカム軸及びガバナー軸を別軸としたこ
   とを特徴とする２サイクルディーゼルエンジン。
2. 【請求項２】 前記カム軸上に燃料噴射時期を制御する
   進角装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の２サ
   イクルディーゼルエンジン。
3. 【請求項３】 前記カム軸の回転を増速機構を介して前
   記ガバナー軸に伝達することを特徴とする請求項１又は
   ２記載の２サイクルディーゼルエンジン。