(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと燃料噴射ポンプとの間の回転軸系に介装され、ポンプ軸に締結された従動フランジと、ハウジング側に嵌挿されたハウジングピンが偏心カムを介して接続しており、該偏心カムにフライウエイトピンが挿入され、該フライウエイトピンの反対側がフライウエイトと嵌挿されることにより、前記燃料噴射ポンプの運転回転数に従うフライウエイトの遠心力と該遠心力に抗するように付勢されたスプリングの弾力との釣り合いにより該燃料噴射ポンプの噴射時期を変化させる噴射時期調整タイマー装置において、
前記スプリングの中心を、タイマー装置の回転軸方向においてフライウェイトの中心から前記フライウェイトピンとは反対方向にオフセットし、前記フライウェイトの重心を、フライウェイトの中心位置より前記フライウェイトピン側にずれて配置させたことを特徴とする噴射時期調整タイマー装置。
【請求項２】
エンジンと燃料噴射ポンプとの間の回転軸系に介装され、ポンプ軸に締結された従動フランジと、ハウジング側に嵌挿されたハウジングピンが偏心カムを介して接続しており、該偏心カムにフライウエイトピンが挿入され、該フライウエイトピンの反対側がフライウエイトと嵌挿されることにより、前記燃料噴射ポンプの運転回転数に従うフライウエイトの遠心力と該遠心力に抗するように付勢されたスプリングの弾力との釣り合いにより該燃料噴射ポンプの噴射時期を変化させる噴射時期調整タイマー装置において、
タイマー装置の回転軸方向において前記フライウェイトの重心位置と前記スプリングの中心位置とを一致させ、前記フライウェイトピンを、前記フライウェイトからタイマー装置の回転軸方向における両側に突出させ、該フライウェイトピンの両端部を前記ハウジング側に設けた支持部材にて支持したことを特徴とする噴射時期調整タイマー装置。
【請求項３】
前記フライウェイトの重心を前記フライウェイトピンの中心に近づけるように該フライウェイトの回転軸方向に直角方向において両側部が前記重心と回転軸中心とを結ぶ線と平行に削成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の噴射時期調整タイマー装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンと燃料噴射ポンプとの間の回転軸系に介装され、前記燃料噴射ポンプの運転回転数に従い該燃料噴射ポンプの噴射時期を変化させる噴射時期調整タイマー装置におけるフライウェイトの重心位置調整手段及び調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
主として列型燃料噴射ポンプを装備したエンジンにおいては、燃料噴射ポンプとエンジンの各シリンダに装着された燃料噴射弁とを接続する燃料噴射管の長さによる噴射時期の遅れを補正するため、エンジンと燃料噴射ポンプとの間の回転軸系に噴射時期調整タイマー装置を設けている。
かかる噴射時期調整タイマー装置（以下タイマーという）１００は、図７に示されるように、エンジンのクランク軸に連動される駆動歯車１０３と燃料噴射ポンプ１０１との間の回転軸系に装備されている。１１は前記タイマー１００の外周面と隙間２３を存して設けられたタイマカバー、１０２はガバナである。
【０００３】
図５ないし図６はかかるタイマー１００のうち偏心カム式タイマーの詳細を示し、図５は該タイマー１００の回転軸心に沿う断面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図である。また、図８は従来のフライウェイトの取り付け構造を示す図６のＣ−Ｃ線断面図である。
図５ないし図６において、１はエンジンの駆動歯車１０３（図７参照）に連結されるハウジング、９は該ハウジング１に連結されるプラグ、３は該ハウジング１に固定されたカバー、１０は燃料噴射ポンプ１０１のポンプ軸、６は該ポンプ軸１０に連結された従動フランジである。
【０００４】
２は前記ハウジング１の内部に対をなして設けられたフライウェイトで、後述する偏心カム５に取り付けられたフライウェイトピン４に回動自在に支持されている。５は大（５−１）、小（５−２）２つのカムを組み合わせてなる偏心カムで、前記ハウジング１に固定されたハウジングピン０１１に偏心して回動自在に支持されている。７は前記フライウェイト２の戻し用のスプリングで、前記フライウェイト２の夫々に対をなして設けられ、フライウェイト２の遠心力に抗するように付勢されている。８は前記スプリング７を支持するパイロットピンである。
また、前記フライウェイト２は、図８に示されるように、そのタイマー回転軸方向中心線０７と前記スプリング７の中心線とは一致するように構成されている。
【０００５】
かかるタイマー１００において、エンジンからの回転力はハウジング１に伝達され、さらにハウジングピン０１１及び偏心カム５を介してフライウェイト２に伝達される。この回転力により、前記フライウェイト２はスプリング７の弾力に抗して外側に拡がる（移動する）。これにより、フライウェイトピン４を介して偏心カム５−１が前記ハウジングピン０１１廻りに、前記エンジンの回転方向と同方向に移動せしめられ、従って該偏心カム５が嵌合されている従動フランジ６及び該従動フランジ６が固定されているポンプ軸１０が前記エンジンの回転方向に位相を生じて噴射角度が進角又は遅角し、燃料噴射ポンプ１０の噴射時期が早められる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
かかるタイマー１００においては、前記フライウェイト２の作動性能を高く保持するため、ハウジング１内に油を充填させている。
一方、図８に示されるように、前記フライウェイト２のタイマー回転軸方向中心線と前記スプリング７の中心線０７とが一致するように構成されているため、該フライウェイト２の重心０２はスプリング７の中心線０７上にあり、タイマー１００の作動時において、該重心０２に働くフライウェイト２の遠心力Ｕとスプリング７の弾力Ｒとの作用線が一致する。
【０００７】
加えて、前記フライウェイト２は、一端が偏心カム５側に支持されたフライウェイトピン４に片持ち状態にて嵌挿されているため、前記フライウェイトピン４の支持部である偏心カム５側には前記遠心力Ｕ及びスプリング７の弾力Ｒの反力Ｆが作用し、フライウェイト２には該反力Ｆによる図８の右回りのモーメントＭ＝Ｆ・ｃ（ｃは重心０２からフライウェイトピン４までの距離）が発生する。
このため、該フライウェイト２は該モーメントＭによって傾斜せしめられ、その内周端即ち図８のＺ部において、カバー３の内面と強い当たりが発生し、この当たりに伴う摩擦によって油の温度が上昇する。かかる油温の上昇により油の劣化が進み、潤滑性能の低下が早まり、オイル交換の頻度が増大してメインテナンス性が低下するとともに、タイマー１００の耐久性の低下も引き起こし易い。
また、前記フライウェイト２とカバー３の内面と強い当たりにより、該当たりの発生部（図８のＺ部）においてフライウェイト２あるいはカバー３の摩耗または焼損の発生をみる。
【０００８】
さらに、図８に示される従来技術においては、前記フライウェイト２の重心０２がフライウェイトピン４の中心０４から離れた内周側にあるため、タイマー１００の駆動トルクによるモーメントＭ１＝Ｆ０・ｅ（ｅは重心０２からフライウェイトピン中心０４までの距離）がフライウェイト２に作用し、前記摩擦による油温上昇やフライウェイト２あるいはカバー３の摩耗または焼損の発生をみる。
【０００９】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、フライウェイトの重心位置を調整することにより、タイマー装置作動中のフライウェイトによるモーメントを低減し、該モーメントに起因する油温の上昇及びタイマー装置構成部材の摩耗、焼損の発生を防止した噴射時期調整タイマー装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するため、請求項１記載の発明として、エンジンと燃料噴射ポンプとの間の回転軸系に介装され、ポンプ軸に締結された従動フランジと、ハウジング側に嵌挿されたハウジングピンが偏心カムを介して接続しており、該偏心カムにフライウエイトピンが挿入され、該フライウエイトピンの反対側がフライウエイトと嵌挿されることにより、前記燃料噴射ポンプの運転回転数に従うフライウエイトの遠心力と該遠心力に抗するように付勢されたスプリングの弾力との釣り合いにより該燃料噴射ポンプの噴射時期を変化させる噴射時期調整タイマー装置において、前記スプリングの中心を、タイマー装置の回転軸方向においてフライウェイトの中心から前記フライウェイトピンとは反対方向にオフセットし、前記フライウェイトの重心を、フライウェイトの中心位置より前記フライウェイトピン側にずれて配置させたことを特徴とする噴射時期調整タイマー装置を提案する。
【００１１】
【００１２】
かかる発明によれば、前記スプリングの中心を、タイマー装置の回転軸方向においてフライウェイトの中心から前記フライウェイトピンとは反対方向にオフセットし、前記フライウェイトの重心を、フライウェイトの中心位置より前記フライウェイトピン側にずれて配置させたため、前記フライウェイトの重心廻りには、フライウェイトの遠心力とスプリングの弾力との反力による右廻りのモーメントと、前記スプリングの弾力による左廻りのモーメントとが作用することとなる。
【００１３】
従って、前記フライウェイト重心廻りのモーメントは反対方向に作用する前記２つのモーメントの差となり、即ち重心廻りのモーメントが相殺することとなり、前記各モーメントのアームとなる距離を適当に選べばほぼゼロ（０）とすることができ、従来技術に比べて大幅に小さくなる。これにより、前記フライウェイトがモーメントによって傾斜せしめられてその内周端とカバーの内面との間に強い当たりが発生するのが防止される。
【００１４】
請求項２記載の発明は、エンジンと燃料噴射ポンプとの間の回転軸系に介装され、ポンプ軸に締結された従動フランジと、ハウジング側に嵌挿されたハウジングピンが偏心カムを介して接続しており、該偏心カムにフライウエイトピンが挿入され、該フライウエイトピンの反対側がフライウエイトと嵌挿されることにより、前記燃料噴射ポンプの運転回転数に従うフライウエイトの遠心力と該遠心力に抗するように付勢されたスプリングの弾力との釣り合いにより該燃料噴射ポンプの噴射時期を変化させる噴射時期調整タイマー装置において、タイマー装置の回転軸方向において前記フライウェイトの重心位置と前記スプリングの中心位置とを一致させ、前記フライウェイトピンを、前記フライウェイトからタイマー装置の回転軸方向における両側に突出させ、該フライウェイトピンの両端部を前記ハウジング側に設けた支持部材にて支持したことを特徴とする。
【００１５】
かかる発明によれば、タイマーの作動時には、フライウェイトの重心には遠心力が外向きに作用し、該重心と同心のスプリング中心にはスプリングの弾力が内向きに作用し、前記フライウェイトピンの両側支持部即ち対をなす偏心カムの夫々にはこれら２つの力の反力が内向きに作用することとなり、前記重心に作用する反力のモーメントは、互いに反対方向で等しい値となって相殺される。これにより、前記フライウェイトが傾斜せしめられるモーメントはゼロ（０）となり、請求項１の発明よりもさらに確実にフライウェイトを傾斜させるモーメントを無くすことができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の発明において、前記フライウェイトの重心を前記フライウェイトピンの中心に近づけるように該フライウェイトの一部を削除することを特徴とする。
【００１７】
かかる発明によれば、フライウェイトの重心位置がフライウェイトピンの中心に一致するかあるいは該中心に近づいて配置されるため、タイマーの駆動トルクによるモーメントのアームとなる重心からフライウェイトピン中心までの距離が小さくなり、前記駆動トルクによるモーメントがゼロ（０）となるかあるいは低減される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１９】
図１は本発明に係る噴射時期調整タイマー装置の第１実施例を示すフライウェイト及びスプリングの回転軸心に沿う要部断面図、図２は第２実施例を示すタイマー装置の回転軸心に沿う断面図、図３は第２実施例におけるフライウェイト及びスプリングを示す図１対応図、図４は第３実施例を示すフライウェイトの正面図である。図５は本発明が適用される噴射時期調整タイマー装置の回転軸心に沿う断面図、図６は図５におけるＡ−Ａ線断面図である。図７は本発明に係る噴射時期調整タイマー装置の配置態様を示す構成図である。
【００２０】
本発明に係る噴射時期調整タイマー装置（以下タイマーという）１００は、図７に示されるように、エンジンのクランク軸に連動される駆動歯車１０３と燃料噴射ポンプ１０１との間の回転軸系に装備されている。１１は前記タイマー１００の外周面と隙間２３を存して設けられたタイマカバー、１０２はガバナである。
【００２１】
本発明が適用される偏心カム式タイマー詳細を示す図５ないし図６において、１はエンジンの駆動歯車１０３（図７参照）に連結されるハウジング、９は該ハウジング１に連結されるプラグ、３は該ハウジング１に固定されたカバー、１０は燃料噴射ポンプ１０１のポンプ軸、６は該ポンプ軸１０に連結された従動フランジである。
２は前記ハウジング１の内部に対をなして設けられたフライウェイトで、後述する偏心カム５に取り付けられたフライウェイトピン４に回動自在に支持されている。５は大、小２つのカムを組み合わせてなる偏心カムで、前記ハウジング１に固定されたボルト０１１に偏心して回動自在に支持されている。７は前記フライウェイト２用のスプリングで、前記フライウェイト２の夫々に対をなして設けられ、フライウェイト２の遠心力に抗するように付勢されている。８は前記スプリング７を支持するパイロットピンである。
【００２２】
かかるタイマー１００において、エンジンからの回転力はハウジング１に伝達され、さらにハウジングピン０１１及び偏心カム５を介してフライウェイト２に伝達される。この回転力により、前記フライウェイト２はスプリング７の弾力に抗して外側に拡がる（移動する）。
これにより、フライウェイトピン４を介して偏心カム５−１が前記ハウジングピン０１１廻りに、前記エンジンの回転方向と同方向に移動せしめられ、従って該偏心カム５が嵌合されている従動フランジ６及び該従動フランジ６が固定されているポンプ軸１０が前記エンジンの回転方向に位相を生じて噴射角度が進角し、燃料噴射ポンプ１０の噴射時期が早められる。
【００２３】
以上の構成、作用は従来技術と同様である。本発明は、かかるタイマー１００におけるフライウェイト２の重心位置調整手段の改良に関するものである。
【００２４】
本発明の第１実施例を示す図１において、２はフライウェイト、４は該フライウェイト２を支持するフライウェイトピンで、反フライウェイト２側を前記偏心カム５に片持ち状態にて支持されている。７は前記フライウェイト２用のスプリングで、上下の前記フライウェイト２の夫々に対をなしてパイロットピン８に支持され、前記フライウェイト２の遠心力に抗するように付勢されている。
この第１実施例においては、前記パイロットピン８に支持されたスプリング７の中心０７を前記フライウェイト２のタイマー回転軸方向の中心２ａに対し、反フライウェイトピン４側にａだけオフセットさせている。これにより、フライウェイト２の重心位置は前記フライウェイト中心２ａよりもフライウェイトピン４側にずれて配置されることとなる。
【００２５】
かかる構成からなる噴射時期調整タイマー装置において、タイマー１００の作動時には図１に示されるように、フライウェイト２の重心０２には遠心力Ｕが外向きに作用し、前記スプリング中心０７にはスプリング７の弾力Ｒが内向きに作用し、前記フライウェイトピン４の支持部にはこれら２つの力の反力Ｆが内向きに作用する。
【００２６】
然るに、かかる実施例においては、前記スプリング７の中心０７を前記フライウェイト２のタイマー回転軸方向の中心２ａに対し、反フライウェイトピン４側にａだけオフセットさせて、フライウェイト２の重心位置をフライウェイト中心２ａよりもフライウェイトピン４側にずれて配置しているため、前記フライウェイト２の重心０２廻りには、前記反力Ｆによる右廻りのモーメントＭ１＝Ｆ・ｃと、前記スプリング７の弾力Ｒによる左廻りのモーメントＭ２＝Ｒ・ｂが作用することとなる。
【００２７】
従って、前記フライウェイト重心０２廻りのモーメントは反対方向に作用する前記２つのモーメントの差（Ｍ１―Ｍ２）となり、即ち重心０２廻りのモーメントが相殺することとなり、前記距離ｃあるいはｂを適当に選べばほぼゼロ（０）とすることができ、従来技術に比べて大幅に小さくなる。これにより、前記フライウェイト２が前記モーメントによって傾斜せしめられてその内周端とカバー３の内面との間に強い当たりが発生するのが防止される。
【００２８】
本発明の第２実施例を示す図２ないし図３において、４はフライウェイトピンで、前記フライウェイト２からタイマー回転軸方向における両側に突出せしめられている。４ａ、４ｂは突出部である。そして、前記フライウェイト２のタイマー回転軸方向両側には、図５ないし図６に示される通常の偏心カム５ａ及び５ｂが設けられ、これら前後の偏心カム５ａ及び５ｂは前記ハウジング１及びカバー３に固定されたハウジングピン０１１ａ及び０１１ｂに支持されるとともに、前記フライウェイトピン４の両端突出部４ａ、４ｂを支持している。
その他の構成は、図５ないし図６に示すタイマー１００と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
【００２９】
かかる実施例によれば、図３に示すように、タイマー１００の作動時には、フライウェイト２の重心０２には遠心力Ｕが外向きに作用し、該重心０２と同心の前記スプリング中心０７にはスプリング７の弾力Ｒが内向きに作用し、前記フライウェイトピン４の両側支持部即ち前記偏心カム５ａ及び５ｂの夫々にはこれら２つの力の反力Ｆ、Ｆが内向きに作用する。
前記のように、重心０２に作用する反力Ｆ、Ｆのモーメントは、互いに反対方向で等しい値となって相殺される。これにより、前記フライウェイト２が傾斜せしめられるモーメントはゼロ（０）となり、前記第１実施例よりもさらに確実にフライウェイト２を傾斜させるモーメントを無くすことができる。
【００３０】
図４に示す第３実施例においては、前記フライウェイト２の両側端部を削除して、該フライウェイト２の重心０２の位置を前記フライウェイトピン４の中心０４に近づけるようにしている。即ち、従来のフライウェイト２においては、重心０２ａの位置はフライウェイトピン４の中心０４よりも内側（内周側）にあったが、かかる実施例におおては、前記のように両側端部を削除することにより、重心０２の位置はこれよりも外周側に寄り、フライウェイトピン４の中心０４に一致するかあるいは該中心０４に近づく。
【００３１】
従って、かかる実施例によれば、フライウェイト２の重心０２位置がフライウェイトピン４の中心０４に一致するかあるいは該中心０４に近づいて配置されるため、図７に示すタイマー１００の駆動トルクによるモーメントのアームとなる重心０２からフライウェイトピン中心０４までの距離ｅが小さくなり、前記駆動トルクによるモーメント（Ｍ１＝Ｆ０・ｅ）が低減される。
【００３２】
【発明の効果】
以上記載の如く請求項１の発明によれば、フライウェイト重心廻りのモーメントは反対方向に作用する２つのモーメントの差となって該重心廻りのモーメントが相殺されることとなり、前記各モーメントのアームとなる距離を適当に選べばほぼゼロ（０）とすることができ、従来技術に比べて大幅に低減される。これにより、前記フライウェイトがモーメントによって傾斜せしめられてその内周端とカバーの内面との間に強い当たりが発生するのが防止され、この当たりに伴う摩擦による油温の上昇が回避される。
これにより、油の劣化が進んで潤滑性能の低下が早まるのが回避されることとなり、オイル交換時期が延長されてメインテナンス性が向上する。
また、前記フライウェイトとカバーの内面との強い当たりが回避されることにより、フライウェイトあるいはカバーの摩耗または焼損の発生を防止できる。
以上により、タイマーの耐久性が向上する。
【００３３】
また、請求項２のように構成すれば、フライウェイトピンの両側支持部即ち対をなす偏心カムの夫々にはこれら２つの力の反力が内向きに作用することとなり、フライウェイトの重心に作用する反力のモーメントは、互いに反対方向で等しい値となって相殺される。これにより、前記フライウェイトが傾斜せしめられるモーメントはゼロ（０）となり、請求項１の発明よりもさらに確実にフライウェイトを傾斜させるモーメントを無くすことができる。
【００３４】
また、請求項３の発明によれば、フライウェイトの重心位置がフライウェイトピンの中心に一致するかあるいは該中心に近づいて配置されるため、タイマーの駆動トルクによるモーメントのアームとなる重心からフライウェイトピン中心までの距離が小さくなり、前記駆動トルクによるモーメントがほぼゼロ（０）となるかあるいは低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る噴射時期調整タイマー装置の第１実施例を示すフライウェイト及びスプリングの回転軸心に沿う要部断面図である。
【図２】  第２実施例を示すタイマー装置の回転軸心に沿う断面図である。
【図３】  第２実施例におけるフライウェイト及びスプリングを示す図１対応図である。
【図４】  第３実施例を示すフライウェイトの正面図である。
【図５】  本発明が適用される噴射時期調整タイマー装置の回転軸心に沿う断面図である。
【図６】  図５におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図７】  本発明に係る噴射時期調整タイマー装置の配置態様を示す構成図である。
【図８】  従来技術を示す図１対応図である。
【符号の説明】
１      ハウジング
２      フライウェイト
０２    重心
２ａ    フライウェイト中心
３      カバー
４      フライウェイトピン
０４    フライウェイトピン中心
５、５ａ、５ｂ  偏心カム
６      従動フランジ
７      スプリング
０７    スプリング中心
８      パイロットピン
９      プラグ
１０    ポンプ軸
１１    タイマカバー
０１１、０１１ａ、０１１ｂ  ハウジングピン
１００  タイマー
１０１  燃料噴射ポンプ
１０３  駆動歯車
【図１】
0003820083.tif 000002
【図２】
0003820083.tif 000003
【図３】
0003820083.tif 000004
【図４】
0003820083.tif 000005
【図５】
0003820083.tif 000006
【図６】
0003820083.tif 000007
【図７】
0003820083.tif 000008
【図８】
0003820083.tif 000009