JPH0240029A - 過給機付ディーゼル機関のガバナ - 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） 本発明は過給機及びブーストコンペンセータを備えたデ
ィーゼル機関のガバナに関する。

（従来技術及びその問題点） 過給機を備えた機関では急加速時、回転速度の上昇に対
して過給機タービンによる圧力上昇が遅れ、即ち過給遅
れになり、燃料用空気か不足することがあり、それによ
り燃料供給過多となり、黒煙発生の原因になる。

ブーストコンペンセーターは上記燃料供給過多に対処す
るために備えられており、急加速時において燃料過多を
防ぎ、黒煙発生を防止している。

ところか機関始動時、特に低温始動時には始動性を確保
するためにブーストコンペンセーターによる燃料制限を
解除する必要がある。従来のブートコンペンセーターで
は、機関停止用のストップレバーとは独立してキャンセ
ルレバーか設ケラれており、従って機関を停止する場合
にはス）・ツブレバーの操作と、次回の始動の為のキャ
ンセルレバーによる始動増量規制解除操作とを行わなけ
ればならない。

またブースト圧は低速回転域ではあまり上からないため
、低速回転域でのブースト圧による制御はあまり期待で
きない。

（発明の目的） 本願の目的は、ブーストコンペンセーターによる燃料噴
射量制限を効果的に利用できるようにすることである。

即ち： 請求項（１）記載の発明では、始動増量規制解除操作を
機関停止操作に連動させることにより、操作の容易化を
図ることを目的としている。　また請求項（２）記載の
発明では、ブーストコンペンセーターと逆アングライヒ
ばねとの併用により低速から中速に亘って加速時の黒煙
発生を一層効果的に防止できるようにすることを目的と
している。

（目的を達成するための技術的手段及び作用）上記目的
を達成するために本願請求項（１）記載の発明は、制限
レバー軸をガバナケースに軸方向移動可能に支持すると
共に該制限レバー軸に、キャンセルレバーを有するカム
筒を嵌合し、レバ軸にはカム筒のカム面に当接するカム
部材を設け、テンションレバーを燃料停止側へと作動さ
せるストップレバーに、上記キャンセルレバーを連動連
結し、ストップレバーの燃料停止操作時にカム筒のカム
動作により制限レバーをスライダーロッドから外して始
動増量を確保できるようにしている。

ストップレバーによる機関停止操作時に、カム筒のカム
作用により制限レバーはスライダーロッドに対して制限
レバー軸方向に外れ、自動的に始動増量規制解除が行な
われる。従って次の使用時には始動増量か確保された状
態で始動できる。

また前記目的を達成するために請求項（２）記載の発明
では、テンションレバー軸にガバナレバの中間部を一定
の遊びを有して嵌合し、テンンョンレバーの一端部に逆
アンクライヒレバー軸を介して逆アングライヒレバーを
揺動可能に枢着し、逆アングライヒレバーの揺動側の端
部に中間軸を介してガバナレバーの中間部を回動自在に
支持し、テンヨンレバーと逆アングライヒレバーの間に
逆アングライヒばねを縮設している。

低速回転域では逆アングライヒばねにより燃料制御され
、続いて中速回転域ではブーストコンペンセーターによ
り燃料制御され、低速域から中速域にわたり広範囲に黒
煙発生を防止する。

（請求項（１）記載の発明の実施例） 第１図は請求項（１）記載の発明を適用した３レバ一式
のガバナの縦断面図を示しており、この第１図において
、ガバナケース１内には後方の燃料噴射ポンプケース側
からカム軸２が延び出し、カム軸２にはガバナウェイト
３が拡開自在に支持されると共に、ガバナスリーブ５が
軸方向移動自在に嵌合している。カム軸２の回転数の増
加によリガバナウェイト３が拡開して、ガバナスリーブ
５を前方に押し出すようになっている。

テンションレバー軸６にはバナレバ−７、テンションレ
バー８及びサブガバナレバー９が回動自在に支持されて
いる。ガフ＜ナレバー７の上端部にはリンク２０を介し
て燃料噴射ポンプの燃料増減用ラック２］か連結されて
いる。

テンションレバー８は逆さｒＬＪ字形に形成され、その
後ろ上端部と前方のスロットルレバー１２の間にはガバ
ナばね１０が張設されており、ガバナばね１０によりテ
ンションレバー８を燃料増側へ付勢している。スロット
ルレバー１２はコントロール軸］５に固着され、コント
ロール軸１５はカバナケース１に回転自在に支持される
と共に、ガバナケース１外に延び出し、その外端部にア
ウタースロットルレバー２３（第２図）を備えている。

サブガバナレバー９は下方へ延びると共にテンションレ
バー８の後側に位置する受力部１４を有し、該受力部１
４にはシフター１３か固着され、シフター１３はガバナ
スリーブ５に当接し、ガバナフォースを受けるようにな
っている。サブガバナレバー９の上端前端部とガバナレ
バー７の間にはセットばね１７が張設されており、セッ
トばね１７の張力により、ガバナレバー７とサブガバナ
レバ一部分９とを一体回動可能に連結している。

サブガバナレバー９の受力部］４とテンションレバー８
の間には始動増量ばね］９が縮設されており、これによ
りザブガバナレバー９の受力部］４をテンションレバー
８に対して後方に付勢し、始動増量を確保できるように
なっている。

ガバナレバー７及びテンションレバー８の前側には機関
停止用のストップ軸２２が配置されており、ストップ軸
２２は断面形状半円形に切り欠かれ、ガバナレバー７及
びテンションレバー８の前端縁に対向している。ストッ
プ軸２２はガバナケス１に回動自在に支持されており、
Ｂ２方向に回動操作することによりガバナレバー７及び
テンションレバー８を後方に押し、燃料噴射量を減少さ
せて機関を停止できるようになっている。

ガバナケース１の上端前壁部分にはブーストコンペンセ
ーター３０が設けられている。コンペンセーターケース
３８内はゴムダイヤフラム３１によりブースト圧室３２
とばね室３３に区画され、ブース圧ト室３２は導入管を
介して過給機４０の加圧給気通路に接続し、過給機４０
のタービン回転速度の上昇に対応してブースト圧３２室
内の圧力を増加させるようになっている。

スライダーロッド３７はケース３８に前後方向移動自在
に支持されると共に後方に延び出し、後端部にアジャス
トリング４１か螺着されている。

スライダーロッド３７の前端部は座金等を介してダイヤ
フラム３］に当接し、スライダーロッド３７の前端座金
とケース３８の後端壁の間にはばね４２か縮設され、こ
のばね４２によりスライダロッド３８を前側に付勢して
いる。

燃料制限レバー４５はスライダーロッド３７とガバナレ
バー７の間に配置され、制限レバー軸４６に回動自在に
支持されている。制限レバー４５の下端部４５ａはガバ
ナレバー７の前端縁に当接自在に対向し、上端には先端
部分球状のピン４９が形成され、該ピン４９はアジャス
トリング４１の前端面に係合している。

第３図は制限レバー４５の分解斜視図を示しており、こ
の第３図において、制限レバー軸４６には切溝５７、段
部５５及びカムピン５３が設けられており、制限レバー
４５、ねじりばね５６、ばね座金５８及び戻しばね６０
が順次嵌合している。

ねじりばね５６は一端部が切溝５７に係合し、他端部が
制限レバー４５に係合して、制限レバー４５をレバー軸
４６に対して燃料増側（Ｃ２回り側）に付勢している。

戻しばね６０はガバナケース側壁と座金５８の間に縮設
され、制限レバー４５を段部５５側に押し付けている。

制限レバー軸４６の基端部は回動規制用の切欠き６５が
形成されると共にキャンセルレバー５１のカム筒５０に
軸方向移動可能に嵌合しており、回動規制ピン６５によ
り制限レバー軸４６が軸方向には移動するが回動しない
ように規制されている。

カム筒５０には前記カムピン５３に当接するカム面６７
か形成されている。即ちキャンセルレバ５１によりカム
筒５０を０２方向に回動すると、該カム筒６７に押され
て制限レバー軸４６及び制限１ツバ−４５は共に矢印Ａ
２方向に移動し、係合ピン４９かアジャストリング４］
の前端面から外れるようになっている。また制限レバー
４５の上端部の後側には制限レバー４５の燃料増側への
最大移動量を調整する最大移動量制限ボルト６］が配置
されており、該制限ボルト６１は切欠きを６］ａを有す
ると共にガバナケース］に螺挿され、前述のようにアジ
ャストリング４］の前端縁から外れた場合のピン４つを
アジャストリング４１の外周面に当接した状態に維持す
る役目を果す。

またカム筒５０には前記規制ピン６５を通過させるため
の円弧状切欠き７０か形成されている。

該切欠き７０は円周方向に一定長さを有し、それにより
カム筒５０に対してカム作用が可能な回動を許している
。

第１図の■−■断面を示す第２図において、キャンセル
レバー５］はガバナケース外の外部ねじりばね６８によ
り矢印Ｃ１側（カムを引込める側）に付勢され、キャン
セルレバー５１の先端部にはピン５２が形成され、該ピ
ン５２はス］・ツブ輔２２に設けられたストップレバー
７３の当板部７３ａしている。ストップレバー７３はね
しりばね７４により矢印Ｂ１方向に（＝１勢され、ピン
７５により解除位置に係止されている。即ちストップレ
バ７３を機関停止側（矢印Ｂ２方向側）に回動すること
により、キャンセルレバー５１か当板部７３ａに押され
て矢印Ｃ２側に回動して、カム面６７により制限レバー
軸４６を矢印Ａ２方向に押出すようになっている。

作動を説明する。第１図において機関運転中はストップ
輔２２はガバナレバー７及びテンションレバー８から離
れており、制限レバー４５の上端ピン４９はアジャスト
リング４］に係合している。

従って例えば低回転域では第４図の回転数Ｎ４までの実
線で示すようにラック位置がＲ４に制限され、回転数Ｎ
４からは回転数の上昇によりブースト圧か増加してゆく
とそれに比例して第１図のブスト圧室３２の圧力が増加
し、スライダーロッド３７はばね４２の弾性力に抗して
後方に移動してゆき、制限レバー４５を制限レバー軸４
６回りに燃料増側（矢印Ｃ２側）に回動させ、第４図の
区間Ｎ４〜Ｎ６で示すように燃料を増加させる。

なお低速アイドル回転から急加速した場合には、その途
中においていわゆる過給遅れか生じ、給気が不足し、燃
料過多になろうとするか、ブースト圧の上昇が遅れてい
ることにより、燃料増側への移動は規制され、燃料供給
過剰が阻止され、黒煙の発生は防止される。

機関を停止卜する場合には、第２図のストップレバー７
３をＢ２方向に回動することによりガバナレバー７及び
テンションレバー８を大きく燃料減側に移動する。これ
により機関が停止すると共に、当板部７３ａ及びピン５
２を介してキャンセルレバー５１は第３図のＣ２方向に
回動し、カム筒５０によりカムピン５３を介して制限軸
４６及び制限レバー４５は矢印Ａ２方向に移動し、ピン
４９がアジャストリンク４１から外れる。そうすると制
限レバー４５はねしりばね５６により燃料増側へと大き
く回動し、制限ピン６］に当接して始動増量を確保でき
る状態となる。

従って再使用時には、第４図に破線で示すようにラック
位置Ｒ１の始動増量が確保され、良好な始動性能を発揮
できる。

始動後はブースト圧の上昇によりスライダーロッド３７
か後方に延び、アジャストリング４］がピン４９の位置
を通り過ぎる時に、第３図の戻しばね６０によりピン４
９は矢印Ａ］方向に押し戻され、アジャストリング４１
の前端面に自動的に係合する。従って始動後の運転中は
前述の第４図のＮ４〜Ｎ６ようにブースト圧に比例した
噴射量制御が行われる。

（請求項（２）記載の発明の実施例） 第５図は請求項（２）記載の発明を適用したカバナの縦
断面図であり、ブーストコンペンセータ３０と逆アング
ライヒばね９］を組み合わせた構造である。第１図と同
部品には同じ番号を付している。ガバナレバー７は前述
の第１図のものと違ってサブガバナレバーが分離されて
おらす、従ってレバー軸６の上方に延びる部分と下方に
延びる受力部］４とは一体に形成されている。ブースト
コンペンセーター３０は前述の第１図と略同様な構造で
あるが、アジャストリング４］は環状溝を有し、該環状
溝に制限レバー４５の上端ピン５９が挾まれ、ピン４９
とスライダーロッド３７は常に一緒に前後方向に動くよ
うになっている。また制限レバー４５の下端部４５ａは
、燃料増減用ラック２１の前端部に設けられた当接金具
７９に前側から当接し、制限レバー軸４６には例えば制
限レバー４５を大きく燃料増側に回動させることかでき
る燃料制限解除レバー（図示せず）が連結されている。

テンションレバー８の下端部には逆アングライヒレバー
軸８５を介して逆アングライヒレバー８６が揺動可能に
支持されている。逆アングライヒレバー８６は上方に延
び、テンションレバー軸６よりも上の部分に中間軸８７
を備えている。該中間軸８７にはガバナレバー７の中間
部が揺動可能に支持されている。中間軸８７はテンショ
ンレバ８の孔９０に、一定幅の揺動ができるようにがた
を有して挿入されている。ガバナレバー７及び逆アング
ライヒレバー８６のテンションレバー軸６に対応する部
分には、テンションレバー軸６よりも大きな径の係合孔
３５（３６）が形成され、ガバナレバー７及び逆アング
ライヒレバー８６が一定幅揺動できるように一定のがた
を有してテンションレバー軸６に係合している。

逆アングライヒレバー８６の下半部の後壁には有底筒状
のばね受け８９が固定されており、該ばね受け８９とガ
バナレバー７の下端受力部］４の間に始動増量ばね］９
が縮設されている。

テンションレバー８の下半部には逆アングライヒレバー
８６のばね受け８９との間に逆アングライヒばね９１が
配置されている。逆アングライヒばね９］は、テンショ
ンレバー８内に螺着されたばねケース９２内に配置され
、該ケース９２と逆アングライヒロッド９３の間に縮設
されている。

逆アングライヒロッド９３は軸方向移動自在にケス９２
に嵌合すると共に係止リングにより所定位置に抜は止め
されており、逆アングライヒばね９１に抗して前方に移
動できるようになっている。

また逆アングライヒロッド９３の後端部は逆アングライ
ヒレバー８６のばね受け８９に対向している。

第６図のグラフはブーストコンペンセーターと逆アング
ライヒばねとをそれぞれ単独で装備した場合の噴射量特
性線図を示しており、実線はブストコンペンセーターの
みを装備した場合、破線は逆アングライヒばねのみを装
備した場合である。

そしてこれらを組み合イっせ、第７図に実線で示すよう
に低速域Ｎ２〜Ｎ３ては逆アングライヒばねが圧縮し、
中速域Ｎ４〜Ｎ５てブーストコンペンセーターが作動す
るように、第５図のアジャストリング４］の位置及び逆
アングライヒばね９］のセット位置等が調整されている
。

作動を簡単に説明する。機関始動時は解除レバ等により
制限レバー４５を燃料増側（Ｃ２側）に解除しておくこ
とにより、第７図に破線で示すように区間０〜ＮＯで始
動増量のラック位置Ｒ１が確保される。

始動後ガバナフォースの増加によりガバナフォスか第５
図の始動増量ばね１９に打ち勝つと始動増量ばね］９が
圧縮され、ガバナレバー７はテンションレバー軸６回り
に第５図の時計回りに回動し、それにより燃料を減少す
る。第５図の区間ＮＯ〜Ｎ１である。

第５図のガバナレバー７が逆アングライヒレバ８６のば
ね受け８９に当接すると、逆アングライヒばね９０のセ
ット荷重によりラック位置は一定に保たれる。第５図の
区間Ｎ１〜Ｎ２である。

回転数が上昇してガバナフォースが第５図の逆アングラ
イヒばね９１のセット荷重に打ち勝つと、逆アングライ
ヒレバー８６及びガバナレバー７は一体的に下端の逆ア
ングライヒレバー軸８５を回動中心として反時計回りに
回動し、逆アングライヒ作用が行われる。即ち第５図の
区間Ｎ２〜Ｎ３で示すように燃料噴射量を一時増加させ
る。

逆アングライヒレバー８６のばね受け８９か逆アングラ
イヒケース９２に当接すると略同時に当］８ 接金具７つか制限レバー４５に当接し、−時的にラック
位置は第７図の区間Ｎ３〜Ｎ４のように一定に保たれる
。

さらに回転数か増加した中速域ては、ブースト圧に比例
して制限レバー４５が燃料増側（Ｃ２側）に回動し、燃
料を増量させる。第７図の区間Ｎ４〜Ｎ５である。

それ以後はガバナスばね］０のセット荷重により一定量
に規制さると共にガバナばね１０とガバナウェイト３の
遠心力との釣合いにより調速され、例えば回転数が増加
するに従いガバナばね１０が伸長し、燃料噴射量は減少
する。

（別の実施例） 第５図のブーストコンペンセーター３０の制限レバー４
５を第３図のようなストップレバー機構に連結する構造
とすることもできる。

またいずれの請求項においても、制限レバー４５をガバ
ナレバーあるいは燃料増減用ラックのいずれにかに選択
的に対向させることができる。

（発明の効果） （以上説明したように本願請求項（１）、（２）記載の
発明によると、いずれもブーストコンペンセーター３０
を備えているので、急加速時において過給遅れによる燃
料過多を防ぎ、黒煙発生を防止できる。

請求項（１）記載の発明では、ブーストコンペンセータ
ー３０に連結する制限レバー４５を、スライダーロッド
３７のアジャストリンク４１に対してカム筒５０等によ
り係合離脱自在とし、かつカム筒５０に形成されたキャ
ンセルレバー５１を機関のストップレバー７３に連動連
結しているので、機関を停止する時には自動的に制限レ
バー４５かスライダーロッド３７から外れて始動増量可
能な状態となる。

即ち機関停止操作と次回使用時のための始動増量確保と
が１つの操作で行え、操作性か向上する。

またストップレバー用のケーブルのみを備えてストップ
レバーのみを操作できるようにするため、操作用の部品
連数か節約でき、コスト的にも有利である。

請求項（２）記載の発明では、ブーストコンペンセータ
ー３０と逆アングライヒばね９１とを備え、低速回転域
では逆アングライヒばね９１により、回転数の増加に対
応して噴射量を増加させるようにし、続いて中速回転域
ではブーストコンペンセーター３０によりブースト圧の
上昇に比例して燃料を増加させるようにしているので、
低速域から中速域にわたり各回転域範囲毎に細く噴射量
制御でき、各機関性能に応じて、黒煙発生を一層的確に
防止すると共に機関の立ち上り性能も各機関性能毎に一
層向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願請求項（１）記載の発明を適用した機械式
ガバナの縦断面図、第２図は第１図の■■断面図、第３
図は第１図の制限レバーの分解斜視図、第４図は請求項
（１）記載の発明に対応する燃料噴射量特性線図、第５
図は請求項（２）記載の発明を適用した機械式ガバナの
縦断面図、第６図はブーストコンペンセーターと逆アン
グライヒばねを夫々独立に備えた場合の燃料噴射量時線
図、第７図は請求項（２）記載の発明を適用した場合の
燃料噴射量特性線図である。６・・テンションレバー軸
、７・・・ガバナレバー、８・テンションレバー、１４
・・・受力部、１９・・・始動増量ばね、２２・・・ス
トップ軸、３０・・・ブーストコンペンセター、３７・
・・スライダーロッド、４１・・・アジャストリング、
４５・・・燃料制限レバー、４６・・・制限レバー軸、
５０・・・カム筒、５１・・・キャンセルレバ５６・・
・ねじりばね、７３・・・ストップレバー、８５・・・
逆アングライヒレバー軸、８６・・・逆アングライヒレ
バー、９１・・逆アングライヒばね、特許出願人　ヤン
マーディーゼル株式会社ｒ’ｉら惺ト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガバナばねに連結されるテンションレバーと、燃
   料増減用ラックに連結されるガバナレバーと、始動増量
   ストロークを確保する始動増量ばねを備え、ガバナレバ
   ーあるいは燃料増減用ラックに対して、燃料増側から対
   向する制限レバーを制限レバー軸に回動自在に支持し、
   制限レバーの端部のピンを、ブーストコンペンセーター
   のスライダーロッドのアジャストリングに係合し、ブー
   スト圧の上昇に応じて制限レバーを燃料増側へ回動する
   過給機付ディーゼル機関のガバナにおいて、制限レバー
   軸をガバナケースに軸方向移動可能に支持すると共に該
   制限レバー軸に、キャンセルレバーを有するカム筒を嵌
   合し、レバー軸にはカム筒のカム面に当接するカム部材
   を設け、テンションレバーを燃料停止側へと作動させる
   ストップレバーに、上記キャンセルレバーを連動連結し
   、ストップレバーの燃料停止操作時にカム筒のカム動作
   により制限レバーをスライダーロッドから外して始動増
   量を確保できるようにした過給機付ディーゼル機関のガ
   バナ。
2. （２）ガバナばねに連結されるテンションレバーと、燃
   料増減用ラックに連結されるガバナレバーと、始動増量
   ストロークを確保する始動増量ばねを備え、ガバナレバ
   ーあるいは燃料増減用ラックに対し、燃料増側から対向
   する制限レバーを制限レバー軸に回動自在に支持し、制
   限レバーの端部のピンを、ブーストコンペンセーターの
   スライダーロッドのアジャストリングに係合し、ブース
   ト圧の上昇に応じて制限レバーを燃料増側へ回動する過
   給機付ディーゼル機関のガバナにおいて、テンションレ
   バー軸にガバナレバーの中間部を一定の遊びを有して嵌
   合し、テンションレバーの一端部に逆アングライヒレバ
   ー軸を介して逆アングライヒレバーを揺動可能に枢着し
   、逆アングライヒレバーの揺動側の端部に中間軸を介し
   てガバナレバーの中間部を回動自在に支持し、テンショ
   ンレバーと逆アングライヒレバーの間に逆アングライヒ
   ばねを縮設した過給機付ディーゼル機関のガバナ。