JPH0441229Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案はエンジンの調速を行う燃料噴射装置の
ガバナに関し、特にクレーン車等の作業車両に用
いて有用なるものである。

＜従来の技術＞ 燃料噴射装置に備えたエンジンにはエンジンに
かかる負荷に係らずエンジンの回転速度を一定に
保つガバナが設けられている。すなわち、ガバナ
はエンジンの回転速度変動に対応して燃料噴射弁
からの燃料噴射量を調整するものであり、エンジ
ンの回転速度が増大する方向へ変動するときには
燃料噴射量を減少させる一方、エンジンの回転速
度が減少する方向へ変動するときには燃料噴射量
を増加させる機能を有している。

ここで、エンジンは使用目的によつてその動力
特性が種々設定されるものであり、これに応じて
ガバナの機能特性も種々設定される。すなわち、
クレーン、シヨベル等といつた作業機械の動力源
として用いられるエンジンは作業中にエンストが
生じないようにするため、エンジンの回転速度変
動を迅速に抑制する必要がある。このため、第５
図中点線で示すように、作業用エンジンに用いら
れるガバナは敏感、すなわちエンジンの回転速度
変動に対して噴射燃料の調整量が比較的多いとい
う特性をエンジンの低速域から高速域まで略同一
に有していることが要求される。これに対し、車
両走行の動力源として用いられるエンジンは良好
な運転フイーリングを実現するため、特に低速域
でのエンジンの回転速度変動を緩やかに抑制する
必要がある。このため、第５図中実線で示すよう
に、走行用エンジンに用いられるガバナは低速域
ではエンジンの回転速度変動に対して噴射燃料の
調整量をあまり多くせず、緩やかな特性を有して
いることが要求される。尚、第５図に示すグラフ
の横軸はエンジン回転速度に対応する燃料噴射ポ
ンプのカム軸の回転速度を示してあり、このカム
軸の回転速度とエンジンの回転速度との間には４
サイクルエンジンでは、１：２、２サイクルエン
ジンでは１：１の関係がある。

＜考案が解決しようとする問題点＞ 例えばクレーンを備えた作業車両にあつては１
つのエンジンを走行用動力源としても作業用動力
源としても使用するが、上記のように走行用と作
業用とではガバナに対する要求が相反するためガ
バナ特性の設定が非常に困難であり、エンジンに
走行時及び作業時の両方において十分な動力特性
をもたせることができなかつた。

本考案は上記従来の問題点に鑑みなされたもの
で、車両走行用に適した特性と作業用に適した特
性とに切換えることができる燃料噴射装置のガバ
ナを提供することを目的とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案に係る燃料噴射装置のガバナの構成は、
ガバナボデイーに回動自在に支持されると共にエ
ンジンの回転速度に対応して回動するガイドレバ
ーと、前記ガイドレバーに係合して該ガイドレバ
ーの回動に対抗する弾性部材と、一端が前記ガイ
ドレバーに枢着されると共に他端が燃料噴射弁か
らの燃料噴射量を調整するコントロールラツクに
枢着してエンジンの回転速度が増大するときには
燃料噴射量を減少させ且つエンジンの回転速度が
減少するときには燃料噴射量を増加させるフロー
テイングレバーとを備えた燃料噴射装置のガバナ
において、一端部を前記ガバナボデイーに連結し
中間部に間隔を有して二つのストツパを設け他端
部に油圧吸排口を形成したスプリングホルダと、
前記二つのストツパ間に摺動可能に設けると共に
前記他端部側に前記油圧吸排口に連通する油室を
形成したピストンカツプと、前記スプリングホル
ダ内に設け前記ガイドレバー及び前記ピストンカ
ツプに各々当接させた第１の弾性部材と、前記ス
プリングホルダ内に設け前記ピストンカツプ及び
前記スプリングホルダの他端部に各々当接させた
第２の弾性部材と、前記油圧吸排口をオイルポン
プかオイルタンクかのいずれか一方に連通させる
２位置切換弁とを具備したことを特徴とする。

＜作用＞ ２位置切換弁を作動させることによつて油室内
に圧油を導入あるいは排出させると、ピストンカ
ツプすなわち第２の弾性部材の運動が拘束された
り自由になつたりし、エンジンの回転速度変動に
よるガイドレバーの回動に対して抗力となる弾性
部材の合成ばね定数が変化する。その結果、エン
ジンの回転速度変動に対するガイドレバーの回動
量、すなわちコントロールラツクの移動量が変化
することとなり、燃料噴射量の増減度合も変化さ
せることができる。従つて、走行用に使用すると
きには弾性部材のばね定数を大きく設定して低速
域におけるエンジンの回転速度変動量に対する燃
料噴射量の増減度合いを緩やかにし、作業用に使
用するときには弾性部材のばね定数を小さく設定
してエンジンの回転速度変動量に対する燃料噴射
量の増減度合を敏感にすることにより、走行用及
び作業用それぞれに要求される特性を満すことが
できる。

＜実施例＞ 本考案を作業車両に搭載したデイーゼルエンジ
ンの燃料噴射装置に適用した一実施例を図面に基
づいて説明する。

第１図は本実施例に係る燃料噴射装置のガバナ
の概略構成図、第２図は作用を説明するグラフ、
第３図、第４図はそれぞれスプリングホルダの例
を表す断面図である。

第１図に示すように、ガバナボデイーに支点１
で回動自在に枢支されたガイドレバー２の一端は
図中左右方向へ移動自在なシフタ３に係合してい
る。シフタ３は燃料噴射ポンプのカム軸４と共に
回転するフライウエイト５に係合しており、カム
軸４の回転速度が増大すると遠心力でフライウエ
イト５は徐々に開き、シフタ３が図中右方へ徐々
に移動してガイドレバー２が支点１を中心に図中
時計回り方向へ徐々に回動する。燃料噴射ポンプ
のカム軸４の回転速度は前述のようにエンジンの
回転速度と一定の関係をもつて対応しており、従
つて、上記シフタ３の移動量及びガイドレバー２
の回動量はエンジンの回転速度に対応している。

ガイドレバー２の一端のシフタ３とは反対側に
は第１及び第２の弾性部材たるアイドルコイルば
ね６，７が直列に配設されており、コイルばね
６，７はガイドレバー２の抗力として作用してエ
ンジンの回転速度変動量に対するガイドレバー２
の回動量に特性をもたせている。

コイルばね６，７は第３図や第４図に示すよう
なスプリングホルダ８に収容されてガバナボデイ
ー９に取付けられている。コイルばね６，７はピ
ストンカツプ１０を間に介装した状態でスプリン
グホルダ８内に収容され、ピストンカツプ１０は
スプリングホルダ８内を摺動自在であると共にス
プリングホルダ８に形成されたストツパ部８ａ，
８ｂに係合し得る鍔部１０ａを有している。ピス
トンカツプ１０により仕切られてコイルばね７が
収容されている室１１には油圧給排口１２が連通
し、油圧給排口１２には２位置切換弁１３を介し
てオイルポンプ１４、ドレイン１５が連通してい
る。従つて、２位置切換弁１３が第１図に示す状
態にあるときは、オイルポンプ１４から室１１へ
圧油が供給されてピストンカツプ１０が鍔部１０
ａをストツパ部８ａに当接した状態で保持され
る。この結果、コイルばね６の先端に係合してい
るガイドレバー２の回動に対するコイルばね７の
弾性変形はピストンカツプ１０により規制され、
ガイドレバー２の回動に対する抗力としてばね定
数Ｋのコイルばね６のみが作用する。また、２位
置切換弁１３がソレノイドにより切換えられる
と、室１１内の圧油がドレイン１５に排出されて
鍔部１０ａがストツパ部８ａ，８ｂ間で移動する
範囲内でピストンカツプ１０は摺動自在となり、
ガイドレバー２の回動に対する抗力としてコイル
ばね６とばね定数Ｋのコイルばね７とが直列状態
で作用する。すなわち、２位置切換弁１３を切換
えることによりガイドレバー２の抗力となる弾性
部材のばね定数がこのＫより小さい合成ばね定数
１／１／Ｋ＋１／ｋに切換えられる。

ガイドレバー２の他端にはボールジヨイント１
６を介してフローテイングレバー１７の一端が枢
着され、フローテイングレバー１７の他端はボー
ルジヨイント１８を介して図外の燃料噴射弁から
の燃料噴射量を調整するコントロールラツク２０
に枢着されている。フローテイングレバー１７に
はガバナボデイーに支点２１で枢支されたコント
ロールレバー２２が回動自在且つフローテイング
レバー１７に沿つて摺動自在に係合しており、フ
ローテイングレバー１７はコントロールレバー２
２との係合点２３を支点として回動し得ると共
に、図外のアクセルペダルに連動してコントロー
ルレバー２２が支点２１を中心に回動するとフロ
ーテイングレバー１７は略平行な状態で移動す
る。従つて、エンジンの回転速度が変動してガイ
ドレバー２が回動するとフローテイングレバー１
７が支点２３を中心に回動してコントロールラツ
ク２０が移動され、エンジンの回転速度が増大す
るときには燃料噴射量が減少され、エンジンの回
転速度が減小するときには燃料噴射量が増加され
る。また、アクセルペダルを踏み込んでコントロ
ールレバー２２を支点２１を中心に第１図中反時
計回りに回動させると、フローテイングレバー１
７が略平行な状態で第１図中左方へ移動してコン
トロールラツク２０が燃料噴射量を増加する方向
へ移動する。

上記構成のガバナの作用を説明する。まず、エ
ンジンを車両走行の動力源とする場合には、２位
置切換弁１３を第１図に示す位置にしてオイルポ
ンプ１４から室１１内へ油圧を供給し、コイルば
ね６のみがガイドレバー２の回動抗力となるよう
にする。この状態において、エンジンの回転速度
が増大側へ変動してカム軸４の回転速度がNpか
らNp₂へ増大すると、遠心力によりフライウエイ
ト５が作動してガイドレバー２がコイルばね６に
抗して回動し、フローテイングレバー１７を介し
てコントロールラツク２０をR₁からR₂へ燃料噴
射量を減少させる方向へ移動させ、エンジンの回
転速度が一定となるように調整する。このガバナ
による調速はコイルばね６のばね定数Ｋに関係
し、第５図に実線で示すように低速域では緩かな
特性で行なわれ良好な運転フイーリングが実現さ
れる。尚、エンジンの回転速度が減小側へ変動す
るときには上記とは逆にコントロールラツク２０
を燃料噴射量を増加させる方向へ移動させる。ま
た、アクセルペダルを操作してコントロールレバ
ー２２を回動させると、フローテイングレバー１
７と共にコントロールラツク２０が移動し、燃料
噴射量をアクセルペダルの操作に応じて増減させ
てエンジンの回転速度を任意に調整することがで
きる。

次に、エンジンをクレーン等の作業機械の動力
源とする場合には、２位置切換弁１３を切換えて
室１１内の圧油をドレイン１５に排出し、直列に
配されたコイルばね６，７がガイドレバー２の回
動抗力となるようにする。このとき、コイルばね
６，７の合成ばね定数はコイルばね６単体のばね
定数より小さくなりガイドレバー２の回動抗力が
小さくなるため、コントロールラツク２０の位置
がR₁からR₂へ燃料噴射量を減少させる方向へ移
動してエンジンの回転速度すなわちカム軸４の回
転速度がNp₁からNp₂へと減小し、燃料噴射ポン
プの回転速度とコントロールラツク２０の位置と
の関係が第２図中実線で示す状態から点線で示す
状態に変化するが、コントロールレバー２２をコ
ントロールラツク２０がR₂からR₁へ戻るように
回動させれば良く、この結果、燃料噴射ポンプの
回転速度とコントロールラツク２０の位置との関
係が第２図中点線で示す状態から一点鎖線で示す
状態に移行して、上記実線で示した状態に較べて
コントロールラツク２０の移動範囲がRifからR_T
へと燃料噴射量を増加する側に拡大する。このよ
うにして、ガバナが車両走行用から作業用に切換
えられると、車両走行用の場合に較べてカム軸４
の回転速度変動に対するガイドレバー２の回動量
が大きくなるため、その分コントロールラツク２
０の移動による燃料噴射の調整量が多くなり、第
５図に点線で示すように低速域から高速域まで燃
料噴射ポンプのカム軸４の回転速度変動に敏感に
対応する略同一な特性が得られ、エンスト等を生
ずることなく良好な状態で作業を行うことができ
る。尚、本考案に係るガバナはガソリンエンジン
の燃料噴射装置にも応用することが可能である。
また、上記実施例はフライトウエイトでエンジン
の回転速度を検出するメカニカル式のオールスピ
ードガバナを示したが、ニユーマチツクガバナ、
ハイドロリツクガバナ等他の形式のものに応用す
ることも可能である。

＜考案の効果＞ 本考案によれば、２個の弾性部材を用いると共
に、油圧を用いてそれらの合成ばね定数を変化さ
せるという極めて簡単な手段で、エンジンの動力
特性を車両走行用と作業用とに切換えることがで
き、エンジンの使用範囲を拡大することができ
る。従つて、特に１つのエンジンを車両走行用に
も作業用にも用いる作業車両にあつては、良好な
運転フイーリングと良好な作業とを両立させるこ
とができるという極めて有用なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る燃料噴射装置
のガバナを表す概略構成図、第２図はコントロー
ルラツク位置と燃料噴射ポンプ回転速度との関係
を表すグラフ、第３図、第４図はそれぞれスプリ
ングホルダの例を表す断面図、第５図は燃料噴射
ポンプ回転速度と燃料噴射量との関係を表すグラ
フである。 図面中、２はガイドレバー、６，７はコイルば
ね、８はスプリングホルダ、１１はピストンカツ
プ、１３は２位置切換弁、１４はオイルポンプ、
１７はフローテイングレバー、２０はコントロー
ルラツク、２２はコントロールレバーである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ガバナボデイーに回動自在に支持されると共に
   エンジンの回転速度に対応して回動するガイドレ
   バーと、前記ガイドレバーに係合して該ガイドレ
   バーの回動に対抗する弾性部材と、一端が前記ガ
   イドレバーに枢着されると共に他端が燃料噴射弁
   からの燃料噴射量を調整するコントロールラツク
   に枢着してエンジンの回転速度が増大するときに
   は燃料噴射量を減少させ且つエンジンの回転速度
   が減少するときには燃料噴射量を増加させるフロ
   ーテイングレバーとを備えた燃料噴射装置のガバ
   ナにおいて、一端部を前記ガバナボデイーに連結
   し中間部に間隔を有して二つのストツパを設け他
   端部に油圧吸排口を形成したスプリングホルダ
   と、前記二つのストツパ間に摺動可能に設けると
   共に前記他端部側に前記油圧吸排口に連通する油
   室を形成したピストンカツプと、前記スプリング
   ホルダ内に設け前記ガイドレバー及び前記ピスト
   ンカツプに各々当接させた第１の弾性部材と、前
   記スプリングホルダ内に設け前記ピストンカツプ
   及び前記スプリングホルダの他端部に各々当接さ
   せた第２の弾性部材と、前記油圧吸排口をオイル
   ポンプかオイルタンクかのいずれか一方に連通さ
   せる２位置切換弁とを具備したことを特徴とする
   燃料噴射装置のガバナ。