JPH07166896A - エアガバナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 始動時や中速運転時に作動しないエアガバナ
を提供する。 【構成】 吸気通路５の負圧が第３エア通路２１を介し
てコントロールシリンダ２０内に導入されると、リター
ンスプリング２３のばね力に打勝って、コントロールピ
ストン２２が第３エア通路２１側に移動する。すると、
コントロールピストンにより第２エア通路１０が遮断さ
れると共に、連通溝２７と環状溝２４とを介して、第３
エア通路２１とガバナシリンダ１１の第２室１１ｂとが
連通される。その結果、第１エア通路９を介して吸気通
路５の負圧が常時導入されている第１室１１ａと第２室
１１ｂとの差圧が０となり、ガバナシリンダ１１内をス
タビライザピストン１３が自由に摺動し、バルブスプリ
ング１４に付勢されてガバナバルブ７が全開状態とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの最高回転数
を規制するエアガバナに係り、詳しくはその作動域の適
正化を図る技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】構内用フォークリフト等の産業用車両で
は、安全性の見地から、車速の上限値を定めたものが多
い。そのため、これに用いられるガソリンエンジンに
は、スロットル開度に拘わらず、エンジンの最高回転数
を設定値以下に保つべく、エアガバナが取り付けられて
いる。

【０００３】図５に示したように、エアガバナ１は、吸
気系におけるキャブレタ２のスロットルバルブ３の下流
に介装されており、ガバナボデー４内の吸気通路５をバ
キュームアクチュエータ６に駆動されるガバナバルブ７
により開閉する。ガバナバルブ４は、スロットルバルブ
３と同様にバタフライ型であり、バルブシャフト８を介
して吸気通路５に回動自在に取り付けられている。

【０００４】バキュームアクチュエータ６は、その左右
端がそれぞれ第１および第２エア通路９，１０を介して
吸気通路５と図示しないエアクリーナ（大気）とに連通
したガバナシリンダ１１と、このガバナシリンダ１１内
に摺動自在に嵌合して第１エア通路９側の第１室１１ａ
と第２エア通路１０側の第２室１１ｂとに区画すると共
にガバナバルブ７にロッド１２を介して連結されたスタ
ビライザピストン１３とから構成されている。図５中、
１４はガバナバルブ７を開放方向に付勢する引張コイル
形のバルブスプリング、１５はスロットルバルブ３の上
流に設けられたチョークバルブ、１６はアイドルノズル
である。また、１７はエアクリーナに接続されたパイプ
であり、１８はガバナシリンダ１１を画成するカバーで
ある。尚、ガバナシリンダ１１は、第２室１１ｂ側が拡
径されているため、スタビライザピストン１３が図中右
側に移動しても、第２エア通路１０は閉鎖されない。

【０００５】このエアガバナ１では、吸気通路５内の吸
気負圧（以下、単に負圧と記す）と大気圧との差圧およ
びバルブスプリング１４のばね力に応じてスタビライザ
ピストン１３が図５中で左右方向に移動し、ガバナバル
ブ７を開放あるいは閉鎖方向に駆動する。例えば、一定
スロットル開度であっても、重量物の積載時や登坂走行
時等にエンジン負荷が大きくなると、エンジン回転数は
低くなり負圧も小さくなる。この場合、ガバナシリンダ
１１左右での圧力差は小さくなり、スタビライザピスト
ン１３に作用する差圧による付勢力も当然に小さくなっ
て、バルブスプリング１４に付勢されたガバナバルブ７
は開放方向に回動する。この場合、吸気流量はスロット
ルバルブ３の開度のみに依存し、オペレータ（運転者）
がスロットルレバー等を操作すれば、その操作量に応じ
てエンジン回転数および出力が増減する。

【０００６】一方、一定スロットル開度であっても、無
積載時や平坦走行時等にエンジン負荷が小さくなると、
最前とは逆にエンジン回転数は高くなり負圧も大きくな
る。すると、ガバナシリンダ１１では、吸気通路５に連
通する第１室１１ａと大気に連通する第２室１１ｂとの
圧力差が大きくなり、スタビライザピストン１３に作用
する差圧による付勢力も大きくなる。その結果、スタビ
ライザピストン１３は図５中で左方向に移動し、バルブ
スプリング１４の付勢力に打勝ってガバナバルブ７を閉
鎖方向に回動させる。この場合、負圧に伴ってその開度
が増大するガバナバルブ７により吸気流量の上限が規制
されるため、オペレータがスロットルレバー等を開放側
に操作しても、エンジンの回転数は設定値以上にはなら
ない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】周知のように、エンジ
ンの温度が低い冷間時には燃料の気化率が悪いため、通
常より濃い混合気が必要となる。そのため、エンジンを
始動する際には、チョークバルブ１５を二点鎖線で示し
たように閉鎖した後にクランキングし、負圧を大きくす
ることにより、アイドルノズル１６から多量の燃料を吐
出させている。ところが、吸気系にエアガバナ１が設け
られている場合、大きな負圧によりガバナバルブ７が閉
鎖されてしまい、ガバナバルブ７の下流側の負圧は大き
くなるが、アイドルノズル１６が設置された上流側の負
圧は小さくなる。その結果、アイドルノズル１６からの
燃料の吐出量も少なくなり、混合気の濃度が薄くなって
始動が極めて困難になる欠点があった。

【０００８】一方、エアガバナ１は、前述したように、
エンジンの最高回転数を規制するために設けられている
のであるが、中速運転時においてもエアガバナ１が作動
し、アクセルレスポンスを悪化させる不具合があった。
すなわち、中速低負荷運転時においては、スロットルバ
ルブ３の開度に対応するエンジン回転数が高いため、上
昇した負圧によりガバナバルブ７が閉鎖方向に駆動さ
れ、ガバナバルブ７の開度がスロットルバルブ３の開度
より小さくなる。このような場合、オペレータは意図し
た出力を得られず、加速等を行う際には、スロットルバ
ルブ３を更に開放側に操作して負圧を減少させることを
余儀なくされていた。また、スロットルバルブ３を開放
操作しても、差圧が減少してガバナバルブ７が開放する
までのタイムラグがあるため、吸気流量が直ちには増大
せず、スロットルレスポンスを著しく悪化させていた。

【０００９】本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、始動時や中速運転時に作動しないようにしたエアガ
バナを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のエアガバナは、エンジンの吸気ポートに連
通する吸気系に設けられ、キャブレタの下流側における
吸気流量を調整することにより、エンジンの最高回転数
を規制するエアガバナであって、ガバナ本体に形成され
た吸気通路に設けられ、該吸気通路を開放あるいは閉鎖
するガバナバルブと、このガバナバルブを開放方向に付
勢するバルブ付勢手段と、一端が前記吸気通路における
ガバナバルブの上流側に第１エア通路を介して連通し、
他端が第２エア通路を介して大気に開放されたガバナシ
リンダと、このガバナシリンダ内に摺動自在に嵌合し、
該ガバナシリンダを第１エア通路側の第１室と第２エア
通路側の第２室とに区画すると共に、前記ガバナバルブ
に連結部材を介して連結し、該第１エア通路側への移動
時には該ガバナバルブを閉鎖方向に駆動する一方、該第
２エア通路側への移動時には該ガバナバルブを開放方向
に駆動するスタビライザピストンと、一端が前記吸気通
路におけるガバナバルブの上流側に第３エア通路を介し
て連通し、他端が前記第２エア通路の管路と交差するコ
ントロールシリンダと、このコントロールシリンダ内に
摺動自在に嵌合すると共にスプリングにより前記第２エ
ア通路側に付勢され、第２エア通路側への移動時には該
第３エア通路を遮断すると共に該第２エア通路を連通さ
せ、第３エア通路側への移動時には該第２エア通路を遮
断すると共に該第３エア通路と前記第２室とを連通させ
るコントロールピストンとを具えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明のエアガバナでは、チョークバルブが閉
鎖されている始動時やスロットルバルブが小開あるいは
半開されている中速低負荷運転時において、第３エア通
路を介してコントロールシリンダ内に導入された負圧が
所定の値より大きくなると、スプリングのばね力に打勝
ってコントロールピストンが第３エア通路側に移動す
る。すると、コントロールピストンにより第２エア通路
が遮断されると共に、第３エア通路とガバナシリンダの
第２室とが連通され、ガバナシリンダの第１室と第２室
との差圧が０になる。その結果、スタビライザピストン
はガバナシリンダ内を自由に摺動できるようになり、バ
ルブ付勢手段に付勢されたガバナバルブが吸気通路を開
放する。

【００１２】一方、高速運転時においては、スロットル
バルブの開度が比較的大きいため、負圧はそれほど上昇
しない。したがって、その負圧が第３エア通路を介して
コントロールシリンダ内に導入されても、コントロール
ピストンはスプリングに付勢されて第２エア通路側に留
まり、第３エア通路が遮断されると共に第２エア通路が
連通される。そのため、ガバナシリンダの第２室には第
２エア通路を介して大気が導入されることになり、第１
エア通路を介して第１室に導入される負圧との差圧に応
じてスタビライザピストンが第１エア通路側に付勢され
る。その結果、従来装置と同様に、エンジン回転数の上
昇に応じて、ガバナバルブが吸気通路を閉鎖することに
なり、最高回転数が規制される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係るエアガバナの一実施例を
図面に基づいて説明する。尚、実施例の説明にあたって
は、前述した従来装置と同一の部材に同一の符号を付
し、重複する説明を省略する。図１に示したように、本
実施例のエアガバナ１も、従来装置と同様にキャブレタ
２の下流に介装されており、ガバナボデー４内の吸気通
路５をバキュームアクチュエータ６に駆動されるバタフ
ライ型のガバナバルブ７により開閉する構造となってい
る。ガバナバルブ４は、バルブシャフト８を介して吸気
通路５に回動自在に取り付けられており、バルブ付勢手
段であるバルブスプリング１４により開放方向に付勢さ
れている。

【００１４】バキュームアクチュエータ６は、ガバナシ
リンダ１１とスタビライザピストン１３とからなり、ガ
バナシリンダ１１の左端は第１エア通路９を介して吸気
通路５に連通し、右端は下向きに穿孔された第２エア通
路１０を介して図示しないエアクリーナに連通してい
る。また、スタビライザピストン１３はガバナシリンダ
１１内に摺動自在に嵌合しており、ガバナシリンダ１１
を第１エア通路９側の第１室１１ａと第２エア通路１０
側の第２室１１ｂとに区画すると共に、ガバナバルブ７
にロッド１２を介して連結されている。

【００１５】一方、図２（図１中のＡ部拡大図）に示し
たように、ガバナボデー４の下部には、ガバナシリンダ
１１と平行にコントロールシリンダ２０が形成されてい
る。コントロールシリンダ２０は、その左端が第３エア
通路２１を介してバルブボデー４の上端部近傍で吸気通
路５に連通しており、右側部分が第２エア通路１０と交
差している。コントロールシリンダ２０内には円柱状の
コントロールピストン２２が嵌合しており、図中で左右
方向に自由に摺動すると共に、リターンスプリング２３
により第２エア通路１０側に付勢されている。

【００１６】コントロールピストン２２には、軸方向の
略中央部に環状溝２４が形成されている。そして、コン
トロールピストン２２がカバー１８に当接すると、図２
中に実線で示したように、環状溝２４と第２エア通路１
０とが軸方向で同位相となり、第２エア通路１０が連通
される。また、第２室とコントロールシリンダ２０との
間には、第２エア通路１０側から第３エア通路２１側に
向けて、小径のオリフィス２５と大径の連通孔２６とが
順に穿孔され、更に、コントロールシリンダ２０の下部
には、オリフィス２５の開口位置から第３エア通路２１
側に向けて、連通溝２７が軸方向に延設されている。そ
のため、コントロールピストン２２が、図２中に破線で
示したように第３エア通路２１側に移動すると、第２エ
ア通路１０がコントロールピストン２２により遮断され
る一方、環状溝２４と連通孔２５および連通溝２７とが
軸方向で同位相となり、第３エア通路２１とガバナシリ
ンダ１１の第２室１１ｂとが連通される。尚、ガバナシ
リンダ１１は、従来装置と同様に、第２室１１ｂ側が拡
径されている。したがって、図２に二点鎖線で示したよ
うに、スタビライザピストン１３が図中右側に移動した
場合でも、第２エア通路１０のみならず、オリフィス２
５や連通孔２６も閉鎖されない。

【００１７】以下、本実施例の作用を述べる。チョーク
バルブ１５が閉鎖されている始動時には、クランキング
すなわちピストンの下降に伴う負圧吸引により、エアガ
バナ１の吸気通路５における負圧は非常に大きくなる。
この負圧は第３エア通路２１を介してコントロールシリ
ンダ２０内に導入されるため、図３に示したように、リ
ターンスプリング２３のばね力に打勝って、コントロー
ルピストン２２が第３エア通路２１側に移動する。

【００１８】すると、コントロールピストンにより第２
エア通路１０が遮断されると共に、連通溝２７と環状溝
２４とを介して、第３エア通路２１とガバナシリンダ１
１の第２室１１ｂとが連通される。すると、第１エア通
路９を介して吸気通路５の負圧が常時導入されている第
１室１１ａと第２室１１ｂとの差圧が０となり、ガバナ
シリンダ１１内をスタビライザピストン１３が自由に摺
動し、バルブスプリング１４に付勢されてガバナバルブ
７が全開状態となる。その結果、大きな負圧がそのまま
作用するアイドルノズル１６からは多量の燃料が吐出さ
れ、濃い混合気による良好な始動が可能となるのであ
る。

【００１９】また、スロットルバルブが小開あるいは半
開状態の中速低負荷運転時にも、エンジン回転数の上昇
に伴い、エアガバナ１の吸気通路５における負圧は大き
くなる。そして、第３エア通路２１を介してコントロー
ルシリンダ２０内に導入された負圧の値が所定値より大
きくなると、リターンスプリング２３のばね力に打勝っ
て、コントロールピストン２２が第３エア通路２１側に
移動する。この場合も、始動時と同様の手順で、第１室
１１ａと第２室１１ｂとの差圧が０となり、バルブスプ
リング１４に付勢されたガバナバルブ７が全開状態とな
る。したがって、吸気流量はスロットルバルブ３の開度
のみに依存するようになり、オペレータの意思通りの出
力が得られると共に、スロットルレスポンスが向上す
る。

【００２０】尚、中速低負荷運転時においては、吸気通
路５の負圧に応じてコントロールピストン２２が移動す
るため、所定のエンジン回転数を境にしてガバナバルブ
７が開放あるいは閉鎖方向に作動する。したがって、所
定速度でエンジンが運転される場合には、スロットルバ
ルブ３の駆動系等のがた等により、ガバナバルブ７が開
放動と閉鎖動とを繰り返すいわゆるハンチング現象が起
こる可能性がある。ところが、本実施例では第２エア通
路１０と連通孔２６との間にオリフィス２５が形成され
ているため、エンジン回転の変動に伴うスタビライザピ
ストン１３の急速な移動が防止され、ハンチング現象は
殆ど無視できる範囲に収めることができた。

【００２１】一方、スロットルバルブ３が全開されてい
る高速運転時には、吸気抵抗が小さいため、エアガバナ
１の吸気通路５における負圧は比較的小さくなる。その
ため、この負圧がコントロールシリンダ２０内に導入さ
れても、図４に示したように、コントロールピストン２
２はリターンスプリング２３に付勢されてカバー１８に
当接したままとなる。

【００２２】この状態では、前述したようにコントロー
ルピストン２２の環状溝２４を介して第２エア通路１０
が連通され、同時にオリフィス２５と連通孔２６とは共
にコントロールピストン２２により遮断される。したが
って、ガバナシリンダ１１の第１室１１ａには第１エア
通路９を介して吸気通路５の負圧が導入され、第２室１
１ｂには第２エア通路を介して大気が導入される。その
結果、吸気通路５の負圧に応じて、スタビライザピスト
ン１３が第１エア通路側に移動してガバナバルブ７が閉
鎖方向に駆動され、従来装置と同様に、エンジンの最高
回転数が規制されるのである。

【００２３】以上で具体的実施例の説明を終えるが、本
発明の態様はこの実施例に限られるものではない。例え
ば、上記実施例ではガバナバルブを回動式のバタフライ
型としたが、摺動式のフラット型としてもよい。また、
バルブ付勢手段として、圧縮コイルばねや蔓巻ばね等を
用いてもよいし、エアスプリング等を用いてもよい。更
に、設計上あるいは製作上の都合等により、本発明の要
旨を逸脱しない範囲で各エア通路やコントロールピスト
ン等の形状を適宜変更してもよい。更に、上記実施例で
は、ガバナシリンダの第２室側を拡径して、第２エア通
路や連通孔等がスタビライザピストンにより閉鎖されな
いようにしたが、スタビライザピストンの下部に溝を形
成すること等により、同様の作用を得るようにしてもよ
い。

【００２４】

【発明の効果】本発明のエアガバナによれば、吸気通路
の負圧が高くなる始動時や中速低負荷運転時にガバナバ
ルブを作動させないようにしたため、エンジンの最高回
転数を規制しながら、始動性やスロットルレスポンスを
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエアガバナが取付けられた吸気系
を示した要部縦断面図。

【図２】図１中のＡ部拡大図。

【図３】本発明に係るエアガバナの作動を示した説明
図。

【図４】本発明に係るエアガバナの作動を示した説明
図。

【図５】従来のエアガバナが取付けられた吸気系を示し
た要部縦断面図。

【符号の説明】

１ エアガバナ ２ キャブレタ ３ スロットルバルブ ４ バルブボデー ５ 吸気通路 ６ バキュームアクチュエータ ７ ガバナバルブ ９ 第１エア通路 １０ 第２エア通路 １１ ガバナシリンダ １２ ロッド １４ ガバナスプリング １５ チョークバルブ １６ アイドルノズル ２０ コントロールシリンダ ２１ 第３エア通路 ２２ コントロールピストン ２３ リターンスプリング ２４ 環状溝 ２５ オリフィス ２６ 連通孔 ２７ 連通溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの吸気ポートに連通する吸気系
   に設けられ、キャブレタの下流側における吸気流量を調
   整することにより、エンジンの最高回転数を規制するエ
   アガバナであって、 ガバナ本体に形成された吸気通路に設けられ、該吸気通
   路を開放あるいは閉鎖するガバナバルブと、 このガバナバルブを開放方向に付勢するバルブ付勢手段
   と、 一端が前記吸気通路におけるガバナバルブの上流側に第
   １エア通路を介して連通し、他端が第２エア通路を介し
   て大気に開放されたガバナシリンダと、 このガバナシリンダ内に摺動自在に嵌合し、該ガバナシ
   リンダを第１エア通路側の第１室と第２エア通路側の第
   ２室とに区画すると共に、前記ガバナバルブに連結部材
   を介して連結し、該第１エア通路側への移動時には該ガ
   バナバルブを閉鎖方向に駆動する一方、該第２エア通路
   側への移動時には該ガバナバルブを開放方向に駆動する
   スタビライザピストンと、 一端が前記吸気通路におけるガバナバルブの上流側に第
   ３エア通路を介して連通し、他端が前記第２エア通路の
   管路と交差するコントロールシリンダと、 このコントロールシリンダ内に摺動自在に嵌合すると共
   にスプリングにより前記第２エア通路側に付勢され、第
   ２エア通路側への移動時には該第３エア通路を遮断する
   と共に該第２エア通路を連通させ、第３エア通路側への
   移動時には該第２エア通路を遮断すると共に該第３エア
   通路と前記第２室とを連通させるコントロールピストン
   とを具えたことを特徴とするエアガバナ。