JPH0526271Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、デイーゼルエンジンの調速装置に関
し、ガバナスプリングの係止箇所を変更調節する
ことにより、ガバナスプリングがガバナレバーを
引つ張る引き角を調整し、もつて所望のガバナ差
を選定できるものを提供する。

〈従来技術１〉 本考案の対象となるデイーゼルエンジンの調速
装置の基本構造は、例えば第１，８，９、又は１
１図に示すように、デイーゼルエンジンＥのガバ
ナＧのガバナスプリング２の一端をガバナレバー
１との従動側係合点６に係合するとともに、他端
を調速レバー３との主動側係合点７に係合してガ
バナレバー１を調速レバー３に連動連結してなる
形式のものである。

この形式の従来技術１としては、第９図に示す
ように、ガバナレバー１が無負荷位置に位置する
状態において、調速レバー３の支点４をガバナス
プリング２の長手方向が区切る上・下空間に関し
ガバナレバー１の支点５と同じ側に位置させ、こ
のガバナレバー支点５と上記の従動側係合点６と
を結ぶ仮想線分と、ガバナスプリング２の中心軸
線との夾角に形成される、ガバナスプリング２が
ガバナレバー１を引つ張る引き角θを低速運転位
置Ｂから高速運転位置Ｃにかけて略90度に設定し
たものがある。

〈従来技術１の問題点〉 一般に、ガバナフオースは、横軸に回転数を、
また、縦軸に力を各々とる場合、第１０図に示す
ように、二次曲線的に変化するが、一方のガバナ
スプリングの張力はリニアー的にしか変化しない
ため、ガバナフオース曲線の高速側の変化率に合
致したスプリングを選択して、高速回転側のガバ
ナの応答感度を高めている。

従つて、低速側ではガバナフォース曲線の変化
率とスプリング直線の傾きとの間にずれを生じ、
所定の運転状態から負荷が軽減した場合、ガバナ
フオースに対してガバナスプリングの張力が強く
なりすぎ、速度変動率を大きくしてしまう。

逆に、負荷が増大した場合には、ガバナフオー
スに対してガバナスプリングの張力が弱くなりす
ぎて回転低下が大きく、出力を充分に発揮し得な
くなつてしまう。

〈従来技術２〉 第１１図は、低速側での速度変動率の増大を抑
制できる従来技術２を示す。

即ち、ガバナレバー１が無負荷位置に位置する
状態において、調速レバー３の支点４をガバナス
プリング２を中にしてガバナレバー１の支点５と
は反対側に位置させる。

そして、ガバナスプリング２がガバナレバー１
を引つ張る前記の引き角θを鋭角に設定するとと
もに、調速レバー３が低速運転位置Ｂから高速運
転位置Ｃに近づくにつれて前記引き角θの値が大
きくなるように設定する。

調速レバー３の支点４がガバナスプリング２と
ガバナレバー１との従動側係合点６から離れる離
間距離を、調速レバー３の支点４からガバナス
プリング２と調速レバー３との主動側係合点７ま
での腕長さｒよりも、可成り小さい寸法に設定す
る。

そして、調速レバー支点４と従動側係合点６と
を結ぶ仮想直線Ｐと直交し且つ調速レバー支点４
を通る仮想基準線Ｓを想定し、調速レバーの低速
運転位置Ｂと高速運転位置Ｃとの間の調速揺動領
域Ｔを仮想基準線Ｓよりも高速側の領域に位置さ
せたものである。

この構造によれば、ガバナスプリング２の張力
F₀のうち、揺動運動に作用する分力F₁は、ガバ
ナレバー１とガバナスプリング２とのガバナレバ
ー支点５側の夾角θを用いて表わせば、 F₁＝F₀sinθとなる。

従つて、この揺動分力F₁は調速レバー３の設
定回転数に対し、sin曲線を描いて変化し、ガバ
ナフオースの二次曲線的な変化に近似する。

このため、調速レバー３が高速及び低速運転位
置のいずれに来ても、揺動分力F₁の変化率はガ
バナフオースの変化率に近似するので、当該揺動
分力F₁はガバナフオースに狭い回転領域で釣り
合うことができ、従来技術１の問題点であつた低
速運転時における速度変動率が大きくなる事を抑
制できる。

〈従来技術２の問題点〉 その反面、ガバナスプリング２の張力F₀のう
ち、揺動分力F₁に直交する求心分力F₂はF₀cosθ
の値でガバナレバーを支点５に押付けるため、ガ
バナレバー１が揺動するのを妨げる摩擦抵抗とな
る。

即ち、上記従来技術２においては、離間距離
が小さいうえ、調速揺動領域Ｔが仮想基準線Ｓよ
りも高速側に偏るので、低速運転位置Ｂと高速運
転位置Ｃとの間におけるガバナスプリング２の長
さの変化幅が小さくなるので、その張力の変化が
少ない。

これにより、低速運転時には、第１０図に示す
ようにガバナフオースが２次曲線的に大幅に低下
するのに対し、ガバナスプリング２の張力F₀が
高速運転時に、近似した大きい値になる。

従つて、大幅に低下したガバナフォースから見
て、ガバナスプリングのガバナレバー支点側への
求心分力F₂が相対的に大きくなつて、ガバナレ
バー１はその支点５で大きな摩擦抵抗を受けるた
め、低速回転時の弱いガバナフオースの変化に対
してガバナレバー１がスムースに揺動されにくく
なる。

この結果、エンジンの低速運転時の回転数のバ
ラ付きが大きくなり、ハンチングも起り易くな
る。

〈先行技術〉 そこで、本考案者はこの回転数のバラ付きを小
さくするとともに、ハンチングを起りにくくする
技術を、本考案に先立つて開発した。

即ち、第８図を用いて以下に説明すると、ガバ
ナレバー１が無負荷位置に位置するときの上記の
従動側係合点６と調速レバー支点４との離間距離
を、調速レバー支点４から前記の主動側係合点
７までの腕長さｒと略等しい寸法に設定し、調速
レバー支点４と従動側係合点６とを結ぶ仮想直線
Ｐと直交し且つ調速レバー支点４を通る仮想基準
線Ｓを想定し、調速レバー３の低速運転位置Ｂと
高速運転位置Ｃとの間の調速揺動領域Ｔを仮想基
準線Ｓより低速側と高速側との両方にまたがらせ
て位置させたものである。

この先行技術では、離間距離を腕長さｒと同
程度に大きくするうえ、調速揺動領域Ｔを仮想基
準線Ｓより低速側と高速側との両方にまたがらせ
て位置させた事から、低速運転位置Ｂと高速運転
位置Ｃとの間におけるガバナスプリング２の長さ
の変化幅が大きくなり、その張力の変化が大きく
なる。

これにより、低速運転時には、ガバナスプリン
グ２の張力F₀が高速運転のときよりも遥かに弱
い小さい値になる。

従つて、これに伴い求心分力F₂が小さくなる
ので、ガバナレバー１と支点５との摩擦抵抗を小
さくでき、ガバナレバー１を軽く揺動できるよう
になる。

この結果、回転数のバラ付きが小さくなるう
え、ハンチングも起りにくくなる。

〈考案が解決しようとする問題点〉 一般に、実際のエンジンにおいては、例えば、
発動発電機用にはヘルツの変動を小さくする必要
から、速度変動率、即ち、ガバナ差の小さなもの
を使用せねばならない。

逆に、耕耘機等の農作業機では、些細な負荷変
動でガバナが過敏に作動しないようにするため、
安定性を重視してガバナ差のある程度大きなもの
を使用する方が好ましい。

しかしながら、上記先行技術では、ガバナスプ
リングの張力はsin曲線的に変化するものの、ガ
バナスプリングの張力変化幅及び、ガバナレバー
１を引つ張るガバナスプリング２の引き角θの値
の変化幅は一定なので、ガバナ差も一義的に決定
される。

このため、発電機用等のガバナ差の小さいエン
ジンと農機用等のガバナ差の大き目のエンジンと
では、調速装置を個別に設計・製造しなければな
らない。

本考案は、ガバナ差の異なる各種エンジンの調
速装置を共通化することにより、生産性を高める
ことを技術的課題とする。

〈問題点を解決するための手段〉 上記課題を解決するための手段を、実施例に対
応する第１図乃至第７図を用いて以下に示す。

即ち、本考案は、前述の先行技術にさらに改良
を加え、調速レバー３とガバナレバー１との少な
くとも一方において、そのレバー支点４，５から
ガバナスプリング２の係止箇所Ｈまでの腕長さＲ
を腕長さ調節手段８により引き角θが変る方向に
変更調節可能に構成した事を特徴とするものであ
る。

〈作用〉 腕長さ調節手段８でガバナスプリング２の主動
側係合点７或いは従動側係合点６の係止箇所Ｈを
変位させることにより、変位させた側のレバー支
点４，５から当該係止箇所Ｈまでの腕長さＲを
増・減できるので、これに合わせてガバナスプリ
ング２の引き角θを自在に変更できる。

例えば、第３図に示すように、腕長さ調節手段
８を調速レバー３の側に設け、ガバナスプリング
２の主動側係合点７を調速レバー３の遊端部の係
止箇所Ｈに位置付けると、調速レバー支点４から
当該係止箇所Ｈまでの腕長さＲを大きくし、ガバ
ナスプリング２の引き角θ₁を小さくできる。

このため、ガバナスプリング２の張力曲線の勾
配は低速運転位置で小さくなり、当該スプリング
の張力曲線とガバナフオース曲線とのズレが小さ
くなるので、ガバナ差は小さくなる。

また、一方、ガバナスプリング２の主動側係合
点７を調速レバー３の支点４に寄つた中途部の係
止箇所Ｈに位置付けると（第３図の破線を参照）、
調速レバー支点４から係止箇所Ｈまでの腕長さＲ
を小さくし、引き角θ₂を逆に大きくできる。

このため、ガバナスプリング２の張力曲線の勾
配は低速運転時で逆に大きくなり、当該ガバナス
プリングの張力曲線とガバナフオース曲線とのズ
レが大きくなるので、ガバナ差は大きくなる。

〈考案の効果〉 (1) 本考案は、第１に揺動分力をsin曲線的に変
化させ、低速運転時での速度変動率を小さく抑
制して、従来技術１の問題点を解消することが
できる。

(2) 調速レバーの調速揺動領域Ｔを仮想基準線Ｓ
の低速側と高速側との両方にまたがらせて位置
させたので、調速レバーを低速運転位置に設定
した場合におけるガバナスプリングの張力が高
速運転位置に設定した場合の張力から大幅に小
さくなつて、このガバナスプリングのガバナレ
バー支点側への求心分力が大幅に低下し、ガバ
ナレバーの支点での摩擦抵抗が充分に低下し
て、低速回転時の弱いガバナフオースの変化に
対してもガバナレバーが高感度でスムースに揺
動するので、エンジンの低速運転時の回転数の
バラ付きが小さくなり、ハンチングも起りにく
くなり、従来技術２の問題点をも解消すること
ができる。

(3) 腕長さ調節手段によつてガバナスプリングの
係止箇所を変更調節することにより、当該スプ
リングの引き角を簡便に変化させることができ
るので、スプリング張力の揺動分力の変化曲線
とガバナフオース曲線とのズレを調節して、ガ
バナ差を増減できる。

従つて、このガバナ差の増減により、ガバナ
差の小さいことが要求される発電機用等と、安
定性が重視される農作業機用等とのいずれに対
しても、調速装置を共通化することができ、生
産性を高める事ができる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は第１実施例を示すガバナの概略正面
図、第２図はデイーゼルエンジンのガバナ周辺の
縦断正面図、第３図はその作動原理図であつて、
デイーゼルエンジンＥの燃料噴射ポンプ収容室１
０に燃料噴射カム軸１１及びガバナ軸１２を上・
下並列状に軸架し、各々ギヤを介してクランク軸
に連動する。

燃料噴射カム軸１１に燃料噴射ポンプ１４を連
動し、当該ポンプ１４を燃焼室に臨ませた燃料噴
射ノズルに接続する。

上記ガバナ軸１２にウエイト基盤１５を固定
し、ウエイト基盤１５にフライウエイト１６を揺
動自在に枢支し、フライウエイトの出力端１７を
ガバナ軸１２に摺動自在に挿嵌したガバナスリー
ブ１８の左端面１９に接当する。

燃料噴射ポンプ室１０に支点５を介して揺動自
在に枢支したガバナレバー１を主レバー１ａと副
レバー１ｂから構成し、主レバー１ａの下方を逆
Ｕ字状に分岐してガバナ軸１２に股がらせ、当該
Ｕ字部２１の先端に転動自在にローラ２２を枢支
して、前記ガバナスリーブ１８の右端面２３に当
該ローラ２２を接当可能に構成する。

上記主レバー１ａの上端に係合溝２４を切欠
き、燃料噴射ポンプ１４の燃料噴射ラツクのラツ
クピン２５をこの係合溝２４に嵌合し、当該上端
部２６の右端に始動スプリング２７を懸架し、そ
の左端に被接当部２８を設けて、副レバー１ｂの
接当部２９を当該被接当部２８に接当せしめる。

副レバー１ｂはその基端部３０を支点５に枢支
し、その上端部３１に係合孔３２を空けて、ガバ
ナスプリング２の一端を当該係合孔３２に懸架し
（この懸架部を従動側係合点６とする）、その他端
を燃料噴射ポンプ室１０に枢支した調速レバー３
の先端に懸架する（この懸架部を主動側係合点７
とする）。

この場合、調速レバー３の支点４を、ガバナス
プリング２を中にしてガバナレバー１の支点５と
は反対側に位置させ、ガバナスプリング２がガバ
ナレバー１を引つ張る引き角（即ち、ガバナレバ
ー支点５と上記の従動側係合点６とを結ぶ仮想線
分と、ガバナスプリング２の中心軸線とで形成さ
れる夾角）θを鋭角に設定し、調速レバー３が低
速運転位置Ｂから高速運転位置Ｃに近づくにつれ
て前記引き角θの値が大きくなるように設定す
る。

また、調速レバー３の支点４が従動側係合点６
から離れる離間距離を大きくし、調速レバー支
点４と従動側係合点６とを結ぶ仮想直線Ｐと直交
し、且つ、調速レバー支点４を通る仮想基準線Ｓ
に対して、調速レバー３の低速運転位置Ｂと高速
運転位置Ｃとの間の調速揺動領域Ｔをまたがらせ
る。

調速レバー３の遊端部３ａからその中央部３ｂ
までの調速レバーの長さ方向に亘つて６個の係止
孔１００を空け、これらの係止孔１００を腕長さ
調節手段８とする。

ガバナスプリング２の一端２ａをガバナレバー
１ｂの上端部に空けた開口１０１、即ち前記係合
孔３２に係止して従動側係合点６と成し、ガバナ
スプリング２の他端２ｂを調速レバー３の係止孔
１００に係止して主動側係合点７とする。

この場合、スプリング他端２ｂを、調速レバー
３の遊端部から中央部にかけての係止孔１００に
掛け変えると、調速レバーの支点４から当該係止
箇所Ｈまでの腕長さＲを任意に変化させて、ガバ
ナスプリング２の引き角θを増減できる。

第４図は、本考案の第２実施例を示し、調速レ
バー３の先端に、別途独立の腕長さ調節部材８を
ボルト１０２で着脱自在に固定したもので、調速
レバー３に空けた係止孔１００に対するボルト２
の締結箇所を変更することで、上記腕長さＲを増
減させることができる。

第５図は、本考案の第３実施例を示し、調速レ
バー３の横幅方向に２列に亘つて計12個の係止孔
１００を空けて、腕長さＲ（ひいては引き角θ）
の変化幅を細かくできるように設定したものであ
る。

第６図は、本考案の第４実施例を示し、ガバナ
レバー１ｂの長さ方向に亘つて５個の係止孔１０
３を空け、これらを腕長さ調節手段８としたもの
である。

即ち、本実施例においては、ガバナスプリング
２の従動側の係止箇所Ｈをガバナレバー１ｂの側
で変更調節すれば、ガバナレバー支点５から当該
係止箇所Ｈまでの腕長さＲを自在に変化できる。

第７図は、本考案の第５実施例を示し、ガバナ
レバー１ｂの横幅方向に２列に亘つて計12個の係
止孔１０３を空けたもので、上記第３実施例と同
じく、ガバナスプリング２の従動側係止箇所Ｈを
掛け変えることにより、腕長さＲ（ひいては引き
角θ）を細かく変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本考案の実施例を示し、第
１図は第１実施例を示すガバナの概略正面図、第
２図はデイーゼルエンジンのガバナ周辺の縦断正
面図、第３図は変位調節を行なつた場合の調速レ
バー周辺の作動原理図、第４図は第２実施例を示
す調速レバー周辺の概略正面図、第５図は第３実
施例を示す第４図相当図、第６図は第４実施例を
示す第４図相当図、第７図は第５実施例を示す第
４図相当図、第８図は先行技術を示す第３図相当
図、第９図は従来技術１を示す第３図相当図、第
１０図はガバナフオース及びガバナスプリングの
張力曲線図、第１１図は従来技術２を示す第３図
相当図である。 １……ガバナレバー、２……ガバナスプリン
グ、３……調速レバー、４……調速レバー支点、
５……ガバナレバー支点、６……ガバナスプリン
グの従動側係合点、７……ガバナスプリングの主
動側係合点、８……腕長さ変更手段、Ｂ……調速
レバーの低速運転位置、Ｃ……調速レバーの高速
運転位置、Ｈ……ガバナスプリングの係止箇所、
Ｅ……デイーゼルエンジン、Ｇ……ガバナ、Ｐ…
…調速レバー支点と従動側係合点を結ぶ仮想直
線、Ｓ……仮想基準線、Ｔ……調速揺動領域、θ
……ガバナスプリングのガバナレバーを引つ張る
引き角。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 デイーゼルエンジンＥのガバナＧのガバナスプ
   リング２の一端をガバナレバー１との従動側係合
   点６に係合するとともに、他端を調速レバー３と
   の主動側係合点７に係合してガバナレバー１を調
   速レバー３に連動連結してなるデイーゼルエンジ
   ンの調速装置において、 調速レバー３の支点４をガバナスプリング２を
   中にしてガバナレバー１の支点５とは反対側に位
   置させ、 このガバナレバー支点５と上記の従動側係合点
   ６とを結ぶ仮想線分と、ガバナスプリング２の中
   心軸線との夾角に形成される、ガバナスプリング
   ２がガバナレバー１を引つ張る引き角θを鋭角に
   設定するとともに、調速レバー３が低速運転位置
   Ｂから高速運転位置Ｃに近づくにつれて前記引き
   角θの値が大きくなるように設定し、 調速レバー支点４と従動側係合点６とを結ぶ仮
   想直線Ｐと直交し且つ調速レバー支点４を通る仮
   想基準線Ｓを想定し、調速レバー３の低速運転位
   置Ｂと高速運転位置Ｃとの間の調速揺動領域Ｔを
   仮想基準線Ｓより低速側と高速側との両方にまた
   がらせて位置させ、 調速レバー３とガバナレバー１との少なくとも
   いずれか一方に腕長さ調節手段８を設けて、この
   レバー１，３のレバー支点４，５からガバナスプ
   リング２の係止箇所Ｈまでの腕長さＲを、上記腕
   長さ調節手段８により前記引き角θが変る方向に
   変更調節可能に構成した事を特徴とするデイーゼ
   ルエンジンの調速装置。