JPS648177B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は液圧アクチユエータを利用した内燃機
関の燃料噴射時期調整装置に関するものである。

［従来の技術］ 機関に結合した回転体と燃料噴射ポンプに結合
した回転体とを、進角特性または遅角一進角特性
を有する偏心カム機構により連結し、偏心カム機
構を遠心力により作動させる、公知の燃料噴射時
期調整装置では、噴射時期が機関回転数と遠心力
に基づく錘のリフトとの関連により一義的に決ま
り、任意の機関回転数で任意の噴射時期を得るこ
とができない。

特開昭55−5493号公報に開示されるように、偏
心カム機構を駆動する液圧アクチユエータの液圧
を、機関回転数、機関負荷などの入力とする電子
制御装置の出力により制御し、任意の機関回転数
で所定の噴射時期を得る液圧式燃料噴射時期調整
装置では、機関の回転に伴つて液圧アクチユエー
タのピストンに遠心力が作用するので、液圧によ
る制御特性に悪影響をもたらす。

ピストンの遠心力を打ち消すばねを設けたもの
が試作されているが、これは機関の低速域で十分
な出力液圧が得られないと、ばね力が抵抗とな
り、偏心カム機構が作動しないことがある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、液圧アクチ
ユエータのピストンに作用する遠心力の影響を排
除し、液圧アクチユエータの液圧のみにより、低
速域でも十分に噴射時期を制御し得る、燃料噴射
時期調整装置を得ることである。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は機
関と燃料噴射ポンプの内の一方に結合したカツプ
状の回転体の内部に、他方に結合した円板状の回
転体を同心に配置し、円板状の回転体の内部に収
容した液圧アクチユエータにより制御される第１
の偏心カム機構によりカツプ状の回転体を円板状
の回転体と連結したものにおいて、液圧アクチユ
エータと直交する軸に平衡錘を摺動可能に支持
し、円板状の回転体の内部に収容した第２の偏心
カム機構によりカツプ状の回転体を平衡錘と結合
し、第１、第２の偏心カム機構は液圧アクチユエ
ータの中心軸線と45度傾いた直径方向線に関して
対称に構成したものである。

［作用］ 機関回転数が高くなると、ピストン７に作用す
る遠心力が大きくなるが、この遠心力は第２の偏
心カム機構４５により相殺される。つまり、ピス
トン７とほぼ同じ質量をもつ平衡錘３１が、遠心
力により戻しばね３３の力に抗して径外方へ移動
する。

平衡錘３１により第２の偏心カム機構４５のピ
ン４６が径外方へ押され、ピン４６が偏心カム４
３の回りに矢印Ｚ方向へ移動する。

腕dcと腕cbが一体的に中心ｃの回りに回動し、
偏心カム４４が軸心Ｏ側へ接近し、腕cbにより
ピン４８が左方へ押され、軸心Ｏに関する偏心カ
ム４３とピン４８のなす中心角βが小さくなり、
遅角する。

ピストン７の遠心力が第１の偏心カム機構１５
の中心角αを減少させようとする力は、平衡錘３
１の遠心力により打ち消される結果、第１の偏心
カム機構１５は液圧アクチユエータ２０の室３５
へ供給される液圧のみにより制御される。

［発明の実施例］ 第１，２図に示すように、燃料噴射時期調整装
置は、カツプ状の回転体５と、回転体５の内部に
収容される円板状の回転体２と、１対の第１の偏
心カム機構１５と、１対の液圧アクチユエータ２
０と、平衡錘３１と、１対の第２の偏心カム機構
４５とからなる。

回転体２と一体の中空の主軸１０が、燃料噴射
ポンプの軸３２と連結される。回転体５は主軸１
０に回転可能に支持され、かつ図示してない機関
と結合される。

主軸１０（軸心Ｏ）に関して対称な第１の偏心
カム機構１５は次のように構成される。第１図に
示すように、回転体２には主軸１０（軸心Ｏ）に
関して対称に１対の穴３ａが設けられ、各穴３ａ
に偏心カム３が回転可能に嵌合される。一方、偏
心カム３に形成した偏心穴４ａに、偏心カム４が
回転可能に嵌合される。偏心カム３は偏心位置
を、液圧アクチユエータ２０のピストン７に偏心
ピン６により結合され、偏心カム４は偏心位置を
回転体５に偏心ピン８により結合される。したが
つて、回転体５の駆動力はピン８と偏心カム４，
３を経て回転体２へ伝達される。

第１，２図に示すように、主軸１０に関して対
称な１対の液圧アクチユエータ２０は主軸１０に
回動可能に外挿支持される。各シリンダ９に嵌合
したピストン７により、室３５，３６が区画さ
れ、室３６にばね１２が収容される。室３５が通
路５２を経て主軸１０の内空部に連なり、さらに
通路５３（第２図）から電磁弁３８を経て液槽４
０に接続されるとともに、絞り３９を経て液圧ポ
ンプ３７に接続される。

電磁弁３８は図示してない電子制御装置により
間歇的に駆動される。室３５を液圧ポンプ３７と
液槽４０に交互に接続する時間の割合（デユーテ
イ比）を加減することにより、液圧アクチユエー
タ２０のピストン７の位置が制御される。

本発明の構成は回転体２に、主軸１０（軸心
Ｏ）に関して対称な１対の第２の偏心カム機構４
５を収容し、各第２を偏心カム機構を平衡錘３１
の遠心力により作動させるものである。詳しく
は、液圧アクチユエータ２０のピストン７が主軸
１０へ接近している第１図に示す状態で、１対の
第１の偏心カム機構１５のピン６とピン６を結ぶ
径方向の線と、１対の第２の偏心カム機構４５の
ピン４６とピン４６を結ぶ径方向の線とが直交状
態とされる。

回転体２に主軸１０（軸心Ｏ）に関して対称に
１対の穴４３ａが設けられ、各穴４３ａに偏心カ
ム４３が回転可能に嵌合される。一方、偏心カム
４３に形成した偏心穴４４ａに、偏心カム４４が
回転可能に嵌合される。偏心カム４３は偏心位置
を平衡錘３１にピン４６により連結され、偏心カ
ム４４は偏心位置を回転体５にピン４８により連
結される。

平衡錘３１は液圧アクチユエータ２０のシリン
ダ９から直角に径外方へ延びる軸３４に摺動可能
に支持される。平衡錘３１と軸３４の先端部との
間に戻しばね３３が介装される。

次に、本発明装置の作用について説明する。電
磁弁３８は機関回転数、機関負荷などに関連して
開閉時間の割合（デユーテイ比）を加減され、液
圧アクチユエータ２０を制御する。液圧ポンプ３
７からの液圧アクチユエータ２０の室３５へ圧液
が供給さされると、ピストン７により１対のピン
６の相互間隔が拡開される。第３図において、回
転体５の矢印ｘ方向の回転に対して、ピン６の中
心Ｄが偏心カム３の中心Ｃの回りに矢印ｙ方向へ
移動すると、腕DCと腕CBが一体的に中心Ｃの回
りに回動し、偏心カム４の中心Ｂが軸心Ｏ側へ接
近し、腕CBによりピン８が右方へ押され、軸心
Ｏに関する偏心カム３の中心Ｃとピン８の中心Ａ
とのなす中心角αが次第に小さくなり、第５図に
線４２で示すように、機関の噴射時期が進角す
る。

機関回転数が増大すると、ピストン７に作用す
る遠心力が大きくなるが、この遠心力は第２の偏
心カム機構４５により相殺される。すなわち、機
関回転数が増大すると、ピストン７とほぼ同じ質
量をもつ平衡錘３１にも遠心力が働き、平衡錘３
１が戻しばね３３の力に抗して径外方へ移動す
る。平衡錘３１により第２の偏心カム機構４５の
ピン４６が径外方へ押されると、第４図において
ピン４６が偏心カム４３の中心ｃの回りに矢印ｚ
方向へ移動し、腕dcと腕dbが一体的に中心ｃの
回りに回動し、偏心カム４４の中心ｂが軸心Ｏ側
へ接近し、腕cbによりピン４８が左方へ押され、
軸心Ｏに関する偏心カム４３の中心ｃとピン４８
の中心ａとのなす中心角βが小さくなる（遅角す
る）ように作用する。

平衡錘３１の遠心力が第２の偏心カム機構４５
の中心角βを減少させようとする（遅角する）力
はピストン７の遠心力が第１の偏心カム機構１５
の中心角αを減少させようとする（進角する）力
と釣り合う。

こうして、ピストン７の遠心力が平衡錘３１の
遠心力により打ち消される結果、第１の偏心カム
機構１５は液圧アクチユエータ２０の室３５へ供
給される液圧のみにより制御され、第２の偏心カ
ム機構４５は第１の偏心カム機構１５に従動す
る。

なお、上述の実施例において、円板状の回転体
２を機関に、カツプ状の回転体５を燃料噴射ポン
プにそれぞれ連結しても、回転方向を逆にすれば
同様の作用効果が得られる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、機関と燃料噴射ポンプ
の内の一方に結合したカツプ状の回転体の内部
に、他方に結合した円板状の回転体を同心に配置
し、円板状の回転体の内部に収容した液圧アクチ
ユエータにより制御される第１の偏心カム機構に
よりカツプ状の回転体を円板状の回転体と連結し
たものにおいて、液圧アクチユエータと直交する
軸に平衡錘を摺動可能に支持し、円板状の回転体
の内部に収容した第２の偏心カム機構によりカツ
プ状の回転体を平衡錘と連結し、第１、第２の偏
心カム機構は液圧アクチユエータの中心軸線と45
度傾いた直径方向線に関して対称に構成したか
ら、機関の高速域で、液圧アクチユエータのピス
トンに発生する遠心力が、第１の偏心カム機構に
進角させる力を及ぼすのに対し、平衡錘に発生す
る遠心力が、第２の偏心カム機構に遅角させる力
を及ぼす。結局、液圧アクチユエータのピストン
の遠心力が打ち消されることになり、燃料噴射時
期は液圧アクチユエータに加えられる液圧のみに
より制御され、電子制御装置による制御特性が大
幅に向上される。

本発明によれば、上述の構成により、ピストン
を押し戻すばね荷重を小さくできるので、抗力が
小さく、液圧ポンプの液圧が十分に高くならない
機関の低速域でも、液圧アクチユエータが作動
し、噴射時期が普通に制御される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る燃料噴射時期調整装置の
側面断面図、第２図は同装置の正面断面図、第
３，４図は同装置の作動を説明する正面図、第５
図は同装置の作動特性を説明する線図である。 ２：円板状の回転体、５：カツプ状の回転体、
３，４：偏心カム、６，８：ピン、７：ピスト
ン、９：シリンダ、１０：主軸、１５，４５：第
１、第２の偏心カム機構、２０：液圧アクチユエ
ータ、３１：平衡錘、３４：軸、４３，４４：偏
心カム、４６，４８：ピン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機関と燃料噴射ポンプの内の一方に結合した
   カツプ状の回転体の内部に、他方に結合した円板
   状の回転体を同心に配置し、円板状の回転体の内
   部に収容した液圧アクチユエータにより制御され
   る第１の偏心カム機構によりカツプ状の回転体を
   円板状の回転体と連結したものにおいて、液圧ア
   クチユエータと直交する軸に平衡錘を摺動可能に
   支持し、円板状の回転体の内部に収容した第２の
   偏心カム機構によりカツプ状の回転体を平衡錘と
   連結し、第１、第２の偏心カム機構は液圧アクチ
   ユエータの中心軸線と45度傾いた直径方向線に関
   して対称に構成したことを特徴とする燃料噴射時
   期調整装置。