JPH0154527B2

JPH0154527B2 -

Info

Publication number: JPH0154527B2
Application number: JP57184178A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Nakao
Original assignee: Yanmar Diesel Engine Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1982-10-19
Publication date: 1989-11-20
Also published as: JPS5974334A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はデイーゼルエンジンの始動時の作動性
能を向上させる始動性能向上装置に関するもので
ある。

従来のデイーゼルエンジンのガバナ装置近傍の
構造を示す縦断側面図である第１図において、ク
ランク軸１０１にはポンプ作動用カム１０２が形
成されると共に、クランク軸心O₁方向（紙面と
直角方向）移動自在にガバナスリーブ１０３が嵌
合している。ポンプハウジング１０４の上壁には
燃料噴射ポンプ１０５が固着され、ポンプ１０５
はポンプ駆動用タベツト１０６と燃料増減用ラツ
クピン１０８とを備えており、タベツト１０６は
カム１０２に当接し、ラツクピン１０８はガバナ
レバー１０９の上端に係合している。ラツクピン
１０８はポンプ１０５のガイド長孔１１０を通つ
て燃料ラツク（図示せず）に連結されており、ラ
ツクピン１０８を矢印Ａ側へ移動させると噴射燃
料が減少するようになつている。ガバナレバー１
０９の下端部はハウジング１０４に軸心O₁と平
行に固定されたレバー軸１０７に回動自在に支持
されており、レバー１０９は第１、第２アーム部
１０９ａ，１０９ｂを有している。第１アーム部
１０９ａの途中部分にはスリーブ外周テーパ部１
０３ａに当接する半球状の受力部１１１が設けら
れており、第２アーム部１０９ｂの先端はガバナ
スプリング１１２により矢印Ｂ方向に付勢されて
いる。

ここでスリーブ１０３はガバナウエイトの拡開
作用により、エンジンの回転数の増加に伴つて第
１図の紙面手前側に移動し、受力部１１１を介し
てガバナレバー１０９をスプリング１１２に抗し
て矢印Ｃ方向に回動させて、ラツクピン１０８を
矢印Ａ方向（燃料減量方向）に移動させ、エンジ
ンの回転数を制御するようになつている。

ところが単にガバナ機構のみによつてラツクピ
ン１０８を制御する上記構成では、低温（−15〜
−25度Ｃ程度）時の始動に際して燃料供給量を強
制的に増加させることができず、スムーズな低温
時の始動を行なうことができない不具合がある。

そこでガバナ機構の他に、強制的に燃料供給量
を増加させるための装置を設けることが考えられ
る。例えば第１図で、第１アーム部１０９ａのラ
ツクピン１０８係合部分近傍を手動操作によつて
ロツド等により矢印Ｄ方向に押すことが考えられ
る。ところが単にロツド等により第１アーム部１
０９ａを押す構成では、ロツドの摺動機構に故障
が生じて、ラツクピン１０８を燃料増量側に移動
させたままロツドが戻らなくなつた場合には、エ
ンジンの急回転が発生し、エンジンが損傷してし
まう危険性がある。

本発明は上記問題点に鑑み、低温時のエンジン
の始動性能向上を図ると共に、エンジンの急回転
の発生を防止することを目的としており、次に図
面に基づいて本発明を説明する。

第２図は本発明による始動性能向上装置を装備
したデイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ近傍の
縦断面部分図であり、第３図は第２図の−断
面図である。第２図において、ギヤケース１（ケ
ース部材）内に紙面と直角方向に突出するクラン
クシヤフト２の端部側にはシヤフト２の接線方向
のピン３を介してガバナウエイト４が支持されて
いる。又スリーブ６は半径方向の２本のピンを介
してガバナ第１レバー５の下端部に支持されてい
る。ガバナ第１レバー５の上端部は軸心O₂と直
角かつ略水平方向のガバナシヤフト７に嵌合固定
されており、シヤフト２の回転により発生する遠
心力によつてガバナウエイト４がガバナスリーブ
６を介して第１レバー５の下端を矢印Ｈ方向に移
動させることによりシヤフト７を回動させるよう
になつている。又第２図に示すように、シヤフト
７はケース１に固定されたサポート８に回動自在
に支持されており、シヤフト７の左端部にはガバ
ナ第２レバー９の下端部が嵌合固定されると共に
燃料制限レバー１０の下端部が回動自在に支持さ
れている。ガバナ第２レバー９の上端部には２叉
部１１が形成されており、燃料噴射ポンプ１２の
ラツクピン１３に係合している。燃料噴射ポンプ
１２の下端に設けられたポンプ駆動用タベツト１
４は軸心O₂と平行なカム軸１５に固定されたカ
ム１６に当接しており、クランクシヤフト２のト
ルクがギヤ１７，１８を介してタベツト１４に伝
達され、ポンプ１２が作動するようになつてい
る。

一方第３図で明らかなように、燃料制限レバー
１０は略Ｌ字形の部材であり、第１アーム部１９
及び第２アーム部２０を有している。両アーム部
１９，２０の基部はシヤフト７に回動自在に嵌合
しており、第１アーム部１９の先端部２１と上方
のストツプレバー２２との間にレギユレータスプ
リング２３が張設されている。このスプリング２
３によりレバー１０は常時矢印Ｅ方向に付勢され
ており、第２アーム部２０の先端部２４がギヤケ
ース１に設けられたアジヤストピン２５の先端に
当接している。レバー１０の基部にはシヤフト７
と平行なピン２６が固設され、第２図に示すよう
にピン２６の先端はガバナ第２レバー９の下端部
に設けられた段部２７に当接し、レバー９を第３
図の矢印Ｆ方向（燃料増量方向）に付勢するよう
になつている。ストツプレバー２２は第２図で明
らかなようにギヤケース１に回動自在に支持され
たレバーシヤフト２８のケース１内側の端部に固
設され、シヤフト２８のケース１外側の端部に固
設されたレギユレータレバー２９と一体的に連結
されている。

更に第２図において、ギヤケース１にはガバナ
シヤフト７と平行の燃料増量シヤフト３０が回動
自在に支持されており、シヤフト３０のケース１
内側の端部にはコイル状の燃料増量スプリング３
１がわずかながたを有して嵌合している。３０ａ
はＯリングである。スプリング３１は第４図で明
らかなように一端にピン掛止め部３２、他端に肩
部３３及びそれに連続するレバー掛止め部３４を
有している。掛止め部３２及び肩部３３はそれぞ
れ第２図に示すシヤフト３０の円筒面上に固設さ
れたテーパピン３５，３６に掛け止められてお
り、スプリング３１は常時戻り方向にわずかな圧
縮状態に設定されている。又レバー掛止め部３４
はガバナ第２レバー９に当接し得るようになつて
いる。シヤフト３０のケース１外側の端部には始
動時増量レバー３７がナツト３８により固設され
ており、シヤフト３０に嵌合する戻しスプリング
３９の一端がレバー３７に係止されて、第５図の
矢印Ｇ方向にレバー３７を付勢している。そして
レバー３７は例えば運転席よりロツドやワイヤ等
（図示せず）を介して、矢印Ｇ方向或はその逆方
向にシヤフト３０を中心として自在にレバー３７
を回動し得るようになつている。

次に作動を説明する。まず通常の気温時の作動
について説明する。エンジン始動に際して、第３
図のレギユレータスプリング２３の張力により、
レバー１０、ピン２６を介してガバナ第２レバー
９は矢印Ｆ方向に付勢されており、ラツクピン１
３は燃料増量側（図右側）に位置している。エン
ジンを始動すると、クランクシヤフト２が回転し
ガバナウエイト４は遠心力により半径方向外方へ
拡がろうとし、ウエイト４がピン３を中心に回動
することにより、スリーブ６がガバナ第１レバー
５の下端を矢印Ｈ方向に移動させて、シヤフト７
を矢印Ｉ方向に回動しようとする力が発生する。
エンジンが定格回転状態に達すると、スプリング
２３の張力による逆Ｉ方向の力にシヤフト７のＩ
方向の力が勝るようになり、ラツクピン１３を燃
料減量側（逆Ｆ方向）へ移動させる。この時スプ
リング２３の張力を、ストツプレバー２２の回動
によつて、定格回転状態の時のシヤフト７の矢印
Ｉ方向の力とつり合うような強さに設定しておけ
ば、エンジンは定格回転状態を自動的に保持する
ことになる。

運転中、例えばエンジン回転数が定格回転数よ
り高くなると、ウエイト４は遠心力が増すことに
よつて更に半径方向外方へ拡がろうとし、それに
伴つてスリーブ６は矢印Ｈ方向に移動し、スプリ
ング２３を打ち勝つてラツクピン１３を更に燃料
減量側（逆Ｆ方向）に移動させる。一方エンジン
回転数が定格回転数より低くなると、ウエイト４
の遠心力が弱くなるので、ガバナ第２レバー９は
スプリング２３によりレバー１０、ピン２６を介
して矢印Ｆ方向に移動させられ、ラツクピン１３
が燃料増側に移動する。

このようにエンジンは、定格回転を保持するよ
う自動的に制御される。この時燃料ポンプ１２
は、第２図に示すクランクシヤフト２の回転がギ
ヤ１７，１８、カム軸１５及びカム１６を介して
タペツト１４の上下運動として伝達されることに
より作動を続けている。

次に低温始動時の作動を説明する。

(i) エンジン停止状態において、まず第５図で例
えば運転席からの手動操作によつて、強制的に
始動時増量レバー３７を逆Ｇ方向にＹの位置ま
で回動させる。

(ii) 第３図において、燃料増量シヤフト３０は矢
印Ｊ方向に回動し、燃料増量スプリング３１の
レバー掛止め部３４がガバナ第２レバー９を強
制的にＦ方向に回動させ、ラツクピン１３を燃
料増量側に移動させることによつて、ピン１３
は供給燃料最大量の位置（最右位置）に配置さ
れる。

(iii) 更にレバー３７（第５図）を逆Ｇ方向にＺの
位置迄回動させる。

(iv) 第３図においてラツクピン１３はもはやＦ方
向に移動できないので、スプリング３１が捩り
方向に圧縮される。即ちここでレバー９にはス
プリング２３による初期捩りトルクａKg・mmに
加えて、更にスプリング３１の圧縮によつて捩
りトルクｂKg・mmが発生する。従つて始動時増
量レバー３７をＺの位置（第５図）迄回動させ
ると、第３図のＦ方向に（ａ＋ｂ）Kg．mmの捩
りトルクがガバナ第２レバー９に働いているこ
とになる。

(v) エンジンを始動させるとクランクシヤフト２
が回転し、上記通常温度での作動と同様に作動
しようとするが、この場合はスプリング３１に
よつてレバー９にはｂKg．mmだけ余分の捩りト
ルクが働いており、燃料供給量は減少せず、低
温時の始動に際してもエンジンは良好に回転を
続ける。

(vi) 始動時の暖機運転が完了すれば、始動時増量
レバー３７を第５図に示す元の状態に戻す。第
３図のスプリング３１はレバー９より離れ、も
はやレバー９を付勢することがなくなるので、
これ以後は上記通常温度での作動と同様に定格
回転状態が自動的に保持される。

ここで始動時増量レバー３７が第５図のＺの位
置のまま元の状態に戻らなくなるような事故が発
生した場合、或はレバー３７を元の位置に戻す操
作を忘却した場合には、次のように作動する。

レバー３７がＺの位置、即ち第３図のラツクピ
ン１３が最大燃料供給量の位置におかれたままエ
ンジンが作動を続けると、エンジンの回転数は上
昇し続け、過回転状態となり、エンジンが損傷し
てしまう危険が発生する。しかしその様な場合で
も、ガバナ第２レバー９に働いているＦ方向の捩
りトルク（ａ＋ｂ）Kg．mmを超える逆Ｆ方向のモ
ーメントがガバナシヤフト７に働けば、ガバナ第
２レバー９は逆Ｆ方向に回動して燃料供給量を減
少させる。

従つてエンジンが損傷しない範囲で、最大回転
数を設定し、その最大回転数の時シヤフト７に働
くＩ方向のトルクがスプリング２３，３１による
捩りトルクに打ち勝つてレバー９を逆Ｆ方向に回
動させるように燃料増量スプリング３１の強さを
設定しておけば、その所定の最大回転数になつた
時レバー９は燃料減量側にラツクピン１３を移動
させるので、エンジンの急回転が確実に防止され
る。

以上説明したように本発明によると、ラツクピ
ン１３を始動時増量レバー３７により弾性部材
（燃料増量スプリング３１）を介して燃料増量方
向（Ｆ方向）に付勢可能とすると共に、その付勢
力をエンジンが所定回転数以上となつた場合にガ
バナ装置（ガバナウエイト４、ガバナスリーブ６
等）がラツクピン１３を燃料減少側に移動させ得
る程度に設定したので、始動時増量レバー３７の
操作によつて低温時に燃料供給量を増加させ、始
動性能を向上させることができると共に、エンジ
ンが所定回転数以上となつた場合には自動的に燃
料供給量が減少して急回転が防止できることか
ら、レバー３７が戻らなくなる等の事故が発生し
た場合でもエンジンの急回転は発生せず、急回転
によるエンジンの損傷は確実に防止される。

更に本発明は、クランク軸２と直交する向きに
ガバナシヤフト７をギヤケース１に対して回動自
在に設け、このガバナシヤフト７の一端部に前記
ガバナスリーブ６に連動してガバナシヤフト７を
回動させるガバナ第１レバー５を固定し、ガバナ
シヤフト７の他端部にその基端部を固定し、その
先端部を前記ラツクピン１３に連動したガバナ第
２レバー９を設け、ガバナシヤフト７の他端部に
燃料制限レバー１０をガバナシヤフト７に対して
回動自在且つガバナ第２レバー９の段部２７に嵌
合するピン２６により燃料増量方向にだけガバナ
第２レバー９と連動して設け、燃料制限レバー１
０をガバナシヤフト７の燃料増方向へ付勢するレ
ギユレータスプリング２３を設け、ガバナシヤフ
ト７と平行で且つガバナ第２レバー９の中間部に
相当する位置に燃料増量軸３０をギヤケース１を
貫通して回動自在に設け、燃料増量軸３０のケー
ス１から突出した外方端部に始動時増量レバー２
９を固定し、燃料増量軸３０のケース１に始動時
増量レバー２９の増量操作によつてばね力が増え
るような燃料増量スプリング３１を設けたので、
始動時増量レバー３７を引張るだけでガバナ第２
レバー９にレギユレータスプリング２３のばね力
に燃料増量スプリング３１のばね力を付加した付
勢力でガバナ第２レバー９を燃料増量方向へ押す
ことができ、エンジン着火直後の不安定なエンジ
ンの回転状態に追随して燃料を増量することがで
き、両スプリング２３，３１からガバナ第２レバ
ー９へ至るまでの摺動抵抗も少なく、動作が滑ら
かになる。

また、始動時増量レバー３７を引張り操作して
ある状態では、一旦エンジンが着火して回転し始
めた後に、燃焼が安定せず、再び停止してしまつ
た際には、再度エンジンを始動操作するだけで燃
料を増量することができ、エンジンが停止する度
に始動時増量操作を行う必要がなく、操作性がよ
い。

更に、両スプリング２３，３１のばね力を合わ
せた大きな付勢力でガバナ第２レバー９を増量方
向へ押すので、増量時の燃料増加幅が大きく、エ
ンジンの始動が容易になる。

なお本発明を具体化するにあたり、第６図のよ
うな構成も採用することができる。第６図におい
て上記実施例と同一箇所には同一符号が付されて
いる。ギヤケース１にガバナシヤフト７と平行な
姿勢で回動自在に燃料増量シヤフト４１が支持さ
れており、シヤフト４１の外側部分には戻しスプ
リング４２が嵌合され、先端部に始動時増量レバ
ー４３が溶着されている。シヤフト４１の内側部
分には増量レバー４４の基部が溶着された円筒部
材４５が回動自在に嵌合しており、シヤフト４１
の外周面と円筒部材の外周面にはそれぞれテーパ
ピン４６，４７が固設され、両ピン間の円筒部材
４５の外周面に燃料増量スプリング４８がわずか
ながたを有して嵌合し、スプリング４８の両端が
両ピン４６，４７にそれぞれ係止されて、シヤフ
ト４１とレバー４４とが弾性的に連結されてい
る。レバー４４の先端には係止部４９が形成さ
れ、ガバナ第２レバー９に当接している。

第６図の構成では第２〜第５図の実施例に比し
て増量レバー４４の強度を高く設定できる利点が
ある。

更に別の実施例として第７図、第８図のような
構成を採用してもよい。第７図において、燃料増
量シヤフト５０の一端には板ばね５１の基端がリ
ベツト５２により固定されており、第８図に示す
ように板ばね５１の先端部は湾曲して、その先端
がガバナ第２レバー９に当接している。この様に
構成すれば、組立て工程を簡略化できる利点があ
る。

第９図は更に別の実施例を示しており、ギヤケ
ース１内の燃料増量シヤフト５３に戻しスプリン
グ５４が嵌合し、ケース１外に燃料増量スプリン
グ５５が嵌合している。始動時増量レバー５６は
シヤフト５３に間座５７を介して回動自在に支持
されており、スプリング５５はシヤフト５３の外
周面に固設されたテーパピン５８とレバー５６間
を弾性的に連結している。この場合はスプリング
５５がギヤケース１の外に配置されているので、
スプリング５５の強度調整を容易に行なうことが
できる利点がある。例えばシヤフト５３の外周面
上にピン５８用の穴を複数個設けておき、適宜ピ
ン５８の固定位置を変更するのも一案である。

なお第２〜第５図の実施例、第６図の実施例、
第７図、第８図の実施例では、それぞれスプリン
グ３１，４８、板ばね５１はギヤケース１内にあ
つて、シヤフト３０，４１，５０のギヤケース１
に対する捩りトルク抵抗の温度変化の影響を受け
ないので、安定した作動を得ることができる利点
もある。又本発明の電気式のガバナ機構を有する
デイーゼルエンジンにも採用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデイーゼルエンジンのガバナ装
置近傍の構造を示す縦断面図、第２図は本発明に
よる始動性能向上装置を装備したデイーゼルエン
ジンの燃料噴射ポンプ近傍の縦断面図、第３図は
第２図の−断面図、第４図は燃料増量スプリ
ングの平面図、第５図は第２図の−矢視図、
第６図は別の実施例を示す縦断面部分図、第７
図、第８図は更に別の実施例を示す平面略図及び
側面略図、第９図は更に別の実施例を示す縦断面
部分図である。４……ガバナウエイト（ガバナ装
置の一部）、５……ガバナ第１レバー（ガバナ装
置の一部）、１２……燃料ポンプ、１３……ラツ
クピン、３１，４８，５５……燃料増量スプリン
グ（弾性部材）、５１……板ばね（弾性部材）、３
７，４３，５６……始動時増量レバー。

Claims

【特許請求の範囲】

１クランク軸と連動して燃料噴射ポンプ駆動用
のカム軸をクランク軸と平行に設け、カム軸と直
交するように燃料噴射ポンプを設け、クランク軸
長手方向に遠心力で移動するガバナスリーブの動
きを、ガバナレバーで燃料噴射ポンプのラツクピ
ンに伝達し、エンジン回転数増加に応じて燃料噴
射ポンプの燃料増量用ラツクピンを燃料減少方向
に移動させるガバナ装置を有するデイーゼルエン
ジンにおいて、クランク軸と直交する向きにガバ
ナシヤフトをケース部材に対して回動自在に設
け、このガバナシヤフトの一端部に前記ガバナス
リーブに連動してガバナシヤフトを回動させるガ
バナ第１レバーを固定し、ガバナシヤフトの他端
部にその基端部を固定し、その先端部を前記ラツ
クピンに連動したガバナ第２レバーを設け、ガバ
ナシヤフトの他端部に燃料制限レバーをガバナシ
ヤフトに対して回動自在且つガバナ第２レバーの
段部に嵌合するピンにより燃料増量方向にだけガ
バナ第２レバーと連動して設け、燃料制限レバー
をガバナシヤフトの燃料増方向へ付勢するレギユ
レータスプリングを設け、ガバナシヤフトと平行
で且つガバナ第２レバーの中間部に相当する位置
に燃料増量軸をケース部材を貫通して回動自在に
設け、燃料増量軸のケース部材から突出した外方
端部に始動時増量レバーを固定し、燃料増量軸の
ケース部材に始動時増量レバーの増量操作によつ
てばね力が増えるような燃料増量スプリングを設
け、ラツクピンを始動時増量レバーの回動操作に
よりばね力が増加する燃料増量スプリングのばね
力及びレギユレータスプリングのばね力を介して
燃料増方向に付勢可能とすると共に、その付勢力
をエンジンが所定回転数以上になつた場合にガバ
ナ装置のガバナスリーブに働く遠心力で前記両ス
プリングのばね力に抗して前記ラツクピンを燃料
減少側に移動させ得る程度に設定したことを特徴
とするエンジンの始動性能向上装置。