JPH07101009B2 - 内燃機関の機械式ガバナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関のガバナ装置に関する。

（従来技術及びその問題点） ガバナフォースを受けて燃料増減ラックに伝えるガバナ
レバーと、ガバナスプリングにより燃料増側に付勢され
るテンションレバーとは従来より同一軸心に回動自在に
支持されている。

上記のような構造では高速回転時でも低速回転時でもガ
バナレバーのレバー比、即ちラック作用部から回動支点
までの距離とガバナフォース受部から回動支点までの距
離の比は常に一定である。従ってガバナレバー比を例え
ば高速回転用に大きく設定すると低速回転時にその回転
の安定性に問題が残り、一方低速回転用に小さく設定す
ると、高速回転で充分な出力が得られなくなることがあ
る。

（発明の目的） 本発明は低速回転時と高速回転時とでガバナレバーのレ
バー比を自動的に変更できるようにすることにより、低
速回転時の回転の安定化及び高速回転時の高出力の維持
を目的としている。

（目的を達成するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、テンションレバー
をテンションレバー軸に回動自在に設け、テンションレ
バーにガバナスプリングを連結して燃料増側に付勢し、
テンションレバー軸よりも燃料増減コントロールラック
側へ偏心するガバナレバー軸をテンションレバーに備
え、ガバナレバー軸にガバナレバーを回動自在に備え、
ガバナレバーの一方の腕部を燃料増減用コントロールラ
ックに連動連結し他方の腕部をガバナフォース受力部と
し、該ガバナフォース受力部に対向するテンションレバ
ー部分にアイドルスプリング装置を設け、低速時にはテ
ンションレバーに対してガバナレバーがガバナレバー軸
回りに回動してアイドルスプリング装置を圧縮し、高速
時にはテンションレバーとガバナレバーがテンションレ
バー軸回りに一体的に回動するように構成している。

（実施例） 第１図は本発明によるガバナ装置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３内には燃料噴
射ポンプ作動用のカム軸11が延び出し、その先端部にガ
バナスリーブ６を軸方向移動自在に支持すると共に、サ
ポート12に支軸14を介してガバナウエイト５を回動自在
に支持している。ガバナウエイト５はガバナスリーブ６
に当接し、カム軸11の回転数の増加により遠心力でガバ
ナウエイト５が拡開してガバナスリーブ６を前方に押し
出すようになっている。

ガバナケース３内にはカム軸11より少し前上方の位置に
カム軸11に対して概ね直角なテンションレバー軸４が固
着されており、テンションレバー軸４には左右１対の軸
受13を介してテンションレバー８が回動自在に支持され
ている。

テンションレバー軸４より上方位置（コントロールラッ
ク側の位置）のテンションレバー部分にはテンションレ
バー軸４と平行なガバナレバー軸17が固着されており、
ガバナレバー軸17にはガバナレバー７が回動自在に支持
されている。

ガバナレバー７の上端部には伸縮リンク機構19を介して
燃料増減コントロールラック20が枢着連結され、燃料増
減コントロールラック20は燃料噴射ポンプ１側へと延び
て、燃料噴射ポンプ１の燃料増減ピニオンに噛み合って
いる。ガバナレバー７の下端部（受力部）7aにはシフタ
ー26が固着され、シフター26はスラスト軸受6aを介して
ガバナスリーブ６に当接し、ガバナスリーブ６からガバ
ナフォースを受けるようになっている。テンションレバ
ー８は逆さ「Ｌ」字形に形成され、その後ろ上端部と前
方のインナーアクセルコントロールレバー22の先端部の
間にはガバナスプリング10が張設されており、ガバナス
プリング10によりテンションウーレバー８を燃料増側へ
付勢している。コントロールレバー22はコントロール軸
24に固着され、コントロール軸24はガバナケース３に回
転自在に支持されると共に、ガバナケース３外に延び出
している。

テンションレバー８の下端部はガバナレバー17の受力部
7aに対して前方から間隔を隔てて対向すると共に、後端
開口状の凹部27が形成されており、凹部27内には後方突
出状の始動燃料増量兼アイドルスプリング28が配置さ
れ、アイドルスプリング28の後端部はガバナレバー７の
下端部7aに当接している。即ちテンションレバー８の下
端部とガバナレバー７の下端部との間にスタートスプリ
ング28を縮設し、それによりガバナレバー７を燃料増側
に付勢し、始動時燃料増量ストロークを確保している。

またテンションレバー８の下端部で上記スタートスプリ
ング28より上側の部分にはアングライヒスプリング装置
30が螺着されており、該装置30内のアングライヒスプリ
ング42によりピン43を後方に付勢し、ピン43の後端部は
前記シフター26の前端部に対して間隔を隔てて対向して
いる。

31は燃料リミッターであり、トルクスプリング31bを内
蔵しており、トルクスプリング31bにより後方に付勢さ
れるピン部31aがテンションレバー８の前端縁に対向
し、テンションレバー８の燃料増方向の最大回動量を制
限する。

第２図において、ガバナレバー７は左右１対のレバー部
分が前記下端部7aにより一体に連結されており、ガバナ
レバー７の左右の部分には、テンションレバー軸４が挿
通する孔15が形成されており、該孔15とテンションレバ
ー軸４との間には一定の隙間（遊び）ｄを有している。
即ちテンションレバー軸４に対してガバナレバー７が軸
方向と直角方向に最大2dの範囲で移動できるように構成
されている。

コントロール軸24のケース外の端部にはアウターコント
ロールレバー25が固着されている。

ガバナレバー７とコントロールラック20とを連結するリ
ンク機構19を示す第３図において、リンク機構19は前側
の筒部材33、後側のロッド部材34及び引張りばね40から
構成されている。筒部材33はガバナレバー７の上端部に
ピン35を介して枢着連結され、ロッド部材34はコントロ
ールラック20にピン38を介して枢着連結されると共に、
筒部材33内にロッド長さ方向移動自在に嵌合している。
引張りばね40の前端部は筒部材33の前部空気抜き孔33a
に係合し、引張りばね40の後端部はロッド部材後端部の
ストップレバーピン41に係合し、それにより筒部材33と
ロッド部材34とを縮んだ状態に維持している。37はがた
取り用スプリングであり、ばね力は極めて小さく、コン
トロールラック20を前方に付勢している。

前記ストップレバーピン41はコントロールラック20に固
着されており、前方側からストップレバー50が当接して
いる。ストップレバー50は第２図に示すようにストップ
レバー軸51に固着され、ストップレバー軸51はガバナケ
ース３に回動自在に支持されると共に上方に延び出し、
ストップハンドル52を備えている。即ちストップレバー
50を後方に回動することにより、第３図の引張りばね40
に抗してコントロールラック20のみを燃料減側に回動さ
せることができる。

次に作動について説明する。機関始動前、ガバナフォー
スがシフター26にかかっていない状態において、コント
ロールレバー22によりガバナスプリング10を介してテン
ションレバー８を引くと、テンションレバー８は燃料リ
ミッター31に当接するが、ガバナレバー７の下端部7aは
始動燃料増量兼アイドルスプリング28により後方に押さ
れており、それにより始動時の燃料増量が確保され、始
動が容易になる。

機関始動直後ではアイドルスプリング28のセット荷重に
より、まだ始動時の燃料増量が確保されている。第４図
の区間X1である。

ガバナフォースがアイドルスプリング28の弾性力に打ち
勝ち始めると、ガバナレバー７は小さなガバナフォース
を受けてアイドルスプリング28に抗しかつテンションレ
バー８に対して相対的に回動するが、この時ガバナレバ
ー７はガバナレバー軸17の軸心Ｏ′を中心として回動す
る。従ってガバナレバー比は小さく第１図のL2′/L1′
となる。第４図の区間X2である。

またアイドル回転時においても、ガバナレバー７は小さ
なガバナフォースを受けてアイドルスプリング28に抗し
かつテンションレバー８に相対的に回動するが、この時
ガバナレバー７はガバナレバー軸17の軸心Ｏ′を中心と
して回動する。従ってガバナレバー比は小さく第１図の
L2′/L1′となる。第４図のA1のグラフである。

機関始動後に回転が上昇し、ガバナフォースが大きくな
ると、シフター26の前端部がアングライヒスプリング装
置30のロッド43に当接し、アングライヒスプリング42の
セット荷重によりガバナレバー７の回動は阻止され、燃
料は一定量に保たれる。第４図の区間X3である。

次にアングライヒスプリング42が圧縮される。第４図の
区間X4である。この時ガバナレバー７はガバナレバー軸
17の軸心Ｏ′を回動中心として回動するので、ガバナレ
バー比は小さく、従ってアングライヒスプリング42によ
る制限トルク特性の作り込み（設定）の際の微調整を容
易に行なうことができる。

ガバナレバー下端部7aがテンションレバー４の後端部に
当接すると、ガバナスプリング10のセット荷重によりガ
バナレバー７の燃料減方向への回動は一旦阻止される。
第４図の区間X5である。

さらに高速回転になりガバナフォースが大きくなると、
ガバナスプリング10に抗してガバナレバー７とテンショ
ンレバー８はテンションレバー軸４の軸心０を回動中心
として燃料減側に一体的に回動する。第４図の区間X6で
ある。従ってこの時のレバー比はL2/L1となって前述の
低速回転時のレバー比L2′/L1′よりも大きくなってい
る。

高速運転時等に緊急に機関を停止するときには、ストッ
プハンドル52によりストップレバー50を後方に回動す
る。そうするとリンク機構19の引張りばね40の弾性力に
抗してコントロールラック20は燃料減側に回動し、燃料
停止位置まで至り機関を停止する。この時ガバナレバー
７は動かない。

前述の低速回転時と高速回転とを比較した場合に、機関
始動直後の低速回転時あるいはアイドル回転時には、ガ
バナレバー７は小さなレバー比L2′/L1′で作用するこ
とになるため、ガバナウエイト５の遠心力に対するコン
トロールラック20の制動モーメントが大きくなり、ガバ
ナウエイト５の遠心力を有効に利用でき、安定した低速
回転性能を得ることができる。

一方高速回転時にはガバナレバー比はL2/L1となって低
速時よりも大きい状態になり、ガバナフォースに対する
コントロールラック20の応答が敏感になり、高速時での
良好な制御機能を維持できる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると： （１）低速回転時あるいはアイドル回転時にはガバナレ
バー７はガバナレバー軸17の軸心Ｏ′を回動中心として
回動するので、ガバナレバー比が小さくなり、ガバナウ
エイト５の遠心力に対するラック制動モーメントが大き
くなることにより、ガバナウエイト５の遠心力を有効に
利用でき、低速回転時の回転の安定性が向上する。この
ような機関は規格回転速度が低速の舶用機関に最適であ
る。

（２）高速時にはガバナレバー７はテンションレバー８
と一体的にテンションレバー軸心Ｏ回りに回動するの
で、ガバナレバー比は低速時よりも大きくなり、燃料増
減コントロールラック20の応答性が敏感になり、高速時
の高出力を良好に維持できる。

（３）アイドルスプリング28をテンションレバー８に備
え、テンションレバー８とガバナレバー７の間で圧縮す
るように構成しているので、高速回転時でテンションレ
バー８とガバナレバー７とがガバナスプリング10に抗し
て一体的に回動する時には、アイドルスプリング28は作
動しない。

従ってガバナスプリング10による回転数の設定を正確に
行なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による機械式ガバナの縦断面図、第２図
は第１図のII−II断面図、第３図は第２図のIII矢視部
分図、第４図は燃料噴射量特性線図である。３……ガバ
ナケース、４……テンションレバー軸、７……ガバナレ
バー、7a、26……下端部、シフター（ガバナフォース受
力部）、８……テンションレバー、10……ガバナスプリ
ング、17……ガバナレバー軸、20……燃料増減コントロ
ールラック、28……アイドルスプリング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】テンションレバーをテンションレバー軸に
   回動自在に設け、テンションレバーにガバナスプリング
   を連結して燃料増側に付勢し、テンションレバー軸より
   も燃料増減コントロールラック側へ偏心するガバナレバ
   ー軸をテンションレバーに備え、ガバナレバー軸にガバ
   ナレバーを回動自在に備え、ガバナレバーの一方の腕部
   を燃料増減用コントロールラックに連動連結し他方の腕
   部をガバナフォース受力部とし、ガバナフォース受力部
   に対向するテンションレバー部分にアイドルスプリング
   装置を設け、低速時にはテンションレバーに対してガバ
   ナレバーがガバナレバー軸回りに回動してアイドルスプ
   リング装置を圧縮し、高速時にはテンションレバーとガ
   バナレバーがテンションレバー軸回りに一体的に回動す
   るように構成していることを特徴とする内燃機関のガバ
   ナ装置。
2. 【請求項２】ガバナフォース受力部に対向するテンショ
   ンレバー部分にアングライヒスプリング装置を備え、ア
   イドルスプリング装置が一定量圧縮された後アングライ
   ヒスプリング装置が圧縮されるように、アングライヒス
   プリング装置のロッドをガバナフォース受力部に対して
   間隔を隔てて対向させている特許請求の範囲第１項に記
   載の内燃機関のガバナ装置。
3. 【請求項３】ガバナレバーと燃料増減コントロールラッ
   クの間を伸縮自在なリンク機構を介して連結し、該リン
   ク機構をストッパー用スプリングにより短縮状態に保持
   し、燃料増減コントロールラックにストプレバーを係合
   して、ストップレバーにより上記ストッパー用スプリン
   グに抗して燃料増減コントロールラックのみを燃料減側
   に移動するように構成している特許請求の範囲第１項あ
   るいは第２項に記載の内燃機関のガバナ装置。