JPH074269A - ディーゼルエンジンのメカニカルガバナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの運転形態に応答して速度変動率を
変化させることができるメカニカルガバナを提供する。 【構成】 手動で操作されるスピードレバー３の先端に
フォークレバー４の中間部を枢着し、フライウェイト１
０で摺動制御されるフライウェイトシフタ９と前記フォ
ークレバー４の他端をメインスプリング１３で揺動付勢
された中間リンク８を介して連繋させることにより、中
間リンク８の平衡作用でコントロールラック７の位置を
補正して燃料の供給量を最適制御するようにしたディー
ゼルエンジンのメカニカルガバナにおいて、エンジンの
運転形態に応答して前記メインスプリング１３のセット
圧を切換制御し、または、中間リンク８のレバー比を切
換制御して速度変動率を変更できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンのメ
カニカルガバナに係り、詳しくは、エンジンの運転形態
に応答して速度変動率を可変制御できるようにしたメカ
ニカルガバナに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの回転数に応答した速度で回転
駆動されるフライウェイトに発生する遠心力とメインス
プリングによる付勢力を中間リンクに加えることによ
り、この中間リンクの平衡作用を利用してエンジンに供
給される燃料の量を適正制御するようにした従来のディ
ーゼルエンジンのメカニカルガバナにおいては、運転者
によって操作されるスピードレバーの位置に応答して変
化するフォークレバーの位置（角度）を中間リンクの平
衡作用で補正してコントロールラックの位置を最適制御
することが多い。しかしながら、このような従来のメカ
ニカルガバナにおいてはスピードレバーの位置によりラ
ック移動量とフライウェイトシフタの移動量の比、すな
わちレバー比が決定されるために、低・中速域では速度
変動率が高く、高速域では速度変動率が低くなるのを避
けることができない。

【０００３】よって、例えばクレーンキャリヤのように
車両用エンジンと上物用エンジンを兼用する場合は、車
両用エンジンとしては中速域での速度変動率を大きくし
てアクセルフィーリングの最適化を図りつつ高速域での
速度変動率を小さくして速度制御性を確保することが望
まれるものの、上物用エンジンとしては運転頻度が高い
中低速域での速度変動率を小さくして回転制御性を高く
することが要求される。従って、通常は車両の用途によ
っても相違するが、例えば上物用エンジンとしての機能
が重視される場合は車両用エンジンとしての中低速域で
の制御性を多少犠牲にしても上物用エンジンとしての制
御性を高くすることが多かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、エンジンの運転形態に応答
して速度変動率を変化させることができるメカニカルガ
バナを提供することにより、エンジンの兼用化にともな
う不具合を解消することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、手動で揺動操作されるスピードレバーと、
該スピードレバーの先端に中間部を枢着して一端を燃料
噴射ポンプのコントロールラックに連繋させたフォーク
レバーと、エンジンの回転数に対応する遠心力を発生す
るフライウェイトで摺動制御されるフライウェイトシフ
タと、該フライウェイトシフタと前記フォークレバーの
他端を連繋する中間リンクと、該中間リンクを揺動付勢
するメインスプリングを備え、前記スピードレバーの位
置に応答して変化するフォークレバーの角度をフライウ
ェイトシフタを介して中間リンクに作用するフライウェ
イトの遠心力とメインスプリングによる付勢力の平衡作
用で修正してコントロールラックの位置を補正して燃料
の供給量を最適制御するようにしたディーゼルエンジン
のメカニカルガバナにおいて、エンジンの運転形態に応
答して前記メインスプリングのセット圧を切換制御する
セット圧切換手段を設けたことを特徴としている。

【０００６】また第２番目の発明においては、エンジン
の運転形態に応答して前記中間リンクのレバー比を切換
制御するレバー比切換手段を設けたことを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用】エンジンが運転されると、フライウェイトが回
転駆動されてその時のエンジン回転数に対応した強さの
遠心力を発生する。フライウェイトの遠心力は、フライ
ウェイトシフタを介して中間リンクの一端に加えられ
る。中間リンクは、フライウェイトシフタを介して供給
されたフライウェイトの遠心力とメインスプリングによ
って加えられる付勢力が平衡する位置まで回転し、フォ
ークレバーとの連繋点をスピードレバーの先端位置（フ
ォークレバーの枢着点）に対して移動させる。そして、
スピードレバーの揺動角度に対するエンジンの実際の回
転数に応答してフォークレバーの揺動角度を変化させて
コントロールラックのストローク量を増減補正し、エン
ジンの回転数を所定値に保持させる。

【０００８】ところで、このようにコントロールラック
とフライウェイトを中間リンクおよびフォークレバーな
どを用いて連繋させたメカニカルガバナにおいては、ガ
バナのレバー比（エンジンの回転数に応答するフライウ
ェイトの遠心力とコントロールラックのストローク位置
の関係をいう。以下同じ）が変化してしまうために、ス
ピードレバーの操作角度が小さい中低速域では速度変動
率（負荷変動に対するエンジン回転数の変動量をいう。
以下同じ）が大きくなってしまう傾向がある。

【０００９】しかしながら本発明によれば、速度変動率
に大きな影響を与えるメインスプリングのセット圧をセ
ット圧切換手段の切換操作で外部から容易に切換変更で
きるために、例えば車両用エンジンとして運転する場合
はメインスプリングのセット圧を高くして速度変動率を
大きくし、上物用エンジンとして使用する場合はメイン
スプリングのセット圧を低くして速度変動率を小さくす
ることができる。

【００１０】また、第２番目の発明による場合は、レバ
ー比切換手段で中間リンクのレバー比を直接的に変化さ
せるようにしているために、この場合にもエンジンの運
転形態に適合した速度変動率を得ることができる。な
お、このレバー比の変更は、例えば中間リンクの支点の
位置を変更してフォークレバーおよびフライウェイトシ
フタとの連繋点までの実質長さを変化させることなどで
容易に実施可能である。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明に係るディーゼルエンジンのメ
カニカルガバナの一実施例を示す概略構成図、図２は同
じくセット圧切換手段の具体構成を示す断面図である。
これらの図において、アクセルペダル１にコントロール
ケーブル２を介して連繋されたスピードレバー３の先端
にフォークレバー４の中間部を揺動並びに回動自在に取
り付けている。５はスピードレバー３の揺動支点、６は
フォークレバー４の揺動支点である。

【００１２】フォークレバー４の上端には図示しない燃
料噴射ポンプのコントロールラック７を摺動並びに回動
自在に結合している。なお、燃料噴射ポンプはフォーク
レバー４の上端が図中左側に移動してコントロールラッ
ク７が左側に押圧移動されると、図示しないエンジンへ
の燃料供給量を増加させるようになっている。

【００１３】前記フォークレバー４の下端に中間リンク
８を介して連繋されたフライウェイトシフタ９にはエン
ジンの回転数に同期して回転駆動されるフライウェイト
１０を結合している。そして、エンジンの回転数が上昇
してフライウェイト１０の遠心力が増大すると、中間リ
ンク８を図中反時計廻りの方向に揺動させる推力が増大
するようにしている。１１はフライウェイトシフタ９を
図中左側に押圧付勢するアイドルスプリング、１２は中
間リンク８の揺動支点である。なお、前記中間リンク８
の上端および下端はフォークレバー４の下端およびフラ
イウェイトシフタ９にそれぞれ摺動並びに回動自在に係
合されている。

【００１４】また、前記中間リンク８を時計廻りの方向
に揺動付勢するメインスプリング１３を設けている。そ
して、メインスプリング１３による付勢力が前記フライ
ウェイトシフタ９を介して伝えられるフライウェイト１
０の遠心力と均衡する位置まで中間リンク８を回動させ
ることにより、スピードレバー３の先端におけるフォー
クレバー４の揺動角度を補正してコントロールラック７
のストローク量を変化させて燃料の供給量を増減補正し
てエンジンの回転数をスピードレバー３の揺動角度に応
答した値に保持させるメカニカルガバナを構成してい
る。

【００１５】また、上記のようにフライウェイト１０の
遠心力に抗する付勢力を中間リンク８に与えて均衡作用
を行わせるメインスプリング１３のセット圧を高くすれ
ば速度変動率が大きくなり、メインスプリング１３のセ
ット圧を低くすれば速度変動率が小さくなる。

【００１６】従って、図１および図２に示した実施例に
おいては中間リンク８とスプリングシャフト１４の間に
メインスプリング１３を張設保持させている。そして、
スプリングシャフト１４をセット圧切換レバー１５に形
成したカム１６にスプリング１７で追従保持させること
により、セット圧切換レバー１５を回動させてメインス
プリング１３の調圧間隔を増減させて中間リンク８に作
用する付勢力を変化させるようにしている。なお、メイ
ンスプリング１３はアウタスプリング１３ａと、このア
ウタスプリング１３ａの内側に位置するインナスプリン
グ１３ｂによる二重スプリングで構成されており、スプ
リングシャフト４の移動にともなってアウタスプリング
１３ａおよびインナスプリング１３ｂのセット圧を同時
に変化させるようにしている。

【００１７】すなわち、この実施例においてはセット圧
切換レバー１５を図１および図２に実線で示したように
倒伏させているときは、スプリングシャフト１４がスプ
リング１７で図中右側に押圧移動されてメインスプリン
グ１３の調圧間隔が狭くなり、中間リンク８に加えられ
る付勢力が大きくなる。逆に、セット圧切換レバー１５
を図１および図２に一点鎖線で示したように起立回動さ
せると、カム１６がスプリング１７に抗してスプリング
シャフト１４を図中左側に移動させてメインスプリング
１３の調圧間隔を広くするために、中間リンク８に加わ
る付勢力が小さくなる。１８はスプリングシャフト１４
にねじ込み固定したカムフォロア、１９はストッパ、２
０はピン２１およびブラケット２２を介して中間リンク
８に取り付けたスプリング受けであり、このスプリング
受け２０とスプリングシャフト１４の端部に設けたフラ
ンジ２３の間にメインスプリング１３を張設保持させて
いる。

【００１８】このように、セット圧切換レバー１５を起
伏回動操作してスプリングシャフト１４を移動させれば
アウタスプリング１３ａおよびインナスプリング１３ｂ
のセット圧がともに変化してメインスプリング１３のセ
ット圧が変化する。そして、メインスプリング１３のセ
ット圧が変化すると、特に中低速域における付勢力が増
減して速度変動率が変化する。

【００１９】従って、ディーゼルエンジンを例えば車両
用エンジンとして運転する場合はセット圧切換レバー１
５を倒伏させてメインスプリング１３のセット圧を高く
して中低速域の速度変動率を大きくしてエンジンの立上
り性を高くすればよく、上物用エンジンとして使用する
場合はセット圧切換レバー１５を起立操作してメインス
プリング１３のセット圧を低くして上物用エンジンの運
転頻度が高い中低速域での速度変動率を小さくしてスピ
ードレバー３によるエンジン回転数の制御性を改善する
ことができる。

【００２０】図３はセット圧切換手段の変形例を示す断
面図である。この変形例においては、エンジンの全回転
域で作用するインナスプリング１３ｂのみをスプリング
シャフト１４に保持させてエンジンの高速域のみで作用
するアウタスプリング１３ａをガバナボディ２４に保持
させている。そして、スプリングシャフト１４を摺動制
御するアクチュエータ２５を図示しないコントローラに
接続するとともに、アウタスプリング１３ａとスプリン
グ受け２０の間にクリアランス２６を形成している。

【００２１】従って、この変形例による場合は、アウタ
スプリング１３ａが作用しない中低速域においては、イ
ンナスプリング１３ｂのセット圧の変化にともなう付勢
力の変化度合いが大きくなるために、スプリングシャフ
ト１４を移動させることで中低速域の速度変動率を大き
く変化させることができる。ところが、アウタスプリン
グ１３ａが作用する高速域においては、メインスプリン
グ１３全体の付勢力に対するインナスプリング１３ｂの
セット圧の変化度合いが小さくなるために、スプリング
シャフト１４を移動させたとしても速度変動率はさほど
変化しない。

【００２２】図４は本発明に係るディーゼルエンジンの
メカニカルガバナの他の実施例を示す概略構成図であ
る。この実施例においてはソレノイドで図中上下方向に
揺動制御されるアーム２７を設け、このアーム２７の先
端に中間リンク８を軸着している。そして、エンジンの
運転形態に応答してアーム２７を図中上下方向に揺動制
御するアクチュエータ２８を設けることにより、アーム
２７の揺動にともなって中間リンク８の揺動支点１２を
昇降移動させて該リンク８のレバー比を変更するように
している。

【００２３】このように中間リンク８のレバー比が変化
すると、フライウェイト１０の遠心力の作用点が揺動支
点１２に対して移動してメインスプリング１３の付勢力
に対する平衡力が変化するために、エンジンの全域に亙
って速度変動率が変化する。

【００２４】すなわち、アクチュエータ２８の制御スイ
ッチ２９を例えば上物作業スイッチなどに連動させるこ
とにより、上物作業時にアーム２７を上昇回動作動させ
て中間リンク８の揺動支点１２を上昇させるようにした
場合は、アーム２７の作動にともなって揺動支点１２か
らフライウェイトシフタ９との連繋点までの距離が増加
するものの、メインスプリング１３との連繋点までの距
離は変化しない。このために、メインスプリング１３に
よる付勢力に対してフライウェイト１０による遠心力が
相対的に増大するために、速度変動率が小さくなってエ
ンジンの回転制御性が改善されることになる。

【００２５】なお、実施例では中間リンク８を昇降させ
てレバー比を可変制御するようにしているが、中間リン
ク８を移動させることなくその揺動支点１２のみを移動
させてーレバー比を変化させることもできる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかように本発明に係
るディーゼルエンジンのメカニカルガバナによれば、エ
ンジンの運転形態に応答して速度変動率を的確に変化さ
せることができるために、例えばクレーンキャリヤある
いはポンプ車のように車両用エンジンを上物用エンジン
と兼用した場合においても、エンジンの兼用化にともな
う不具合が解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディーゼルエンジンのメカニカル
ガバナの一実施例を示す概略構成図である。

【図２】図１のセット圧切換手段の具体構成を示す断面
図である。

【図３】セット圧切換手段の変形例を示す断面図であ
る。

【図４】本発明に係るディーゼルエンジンのメカニカル
ガバナの他の実施例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ アクセルペダル ２ コントロールケーブル ３ スピードレバー ４ フォークレバー ５ 揺動支点 ６ 揺動支点 ７ コントロールラック ８ 中間リンク ９ フライウェイトシフタ １０ フライウェイト １１ アイドルスプリング １２ 揺動支点 １３ メインスプリング １３ａ アウタスプリング １３ｂ インナスプリング １４ スプリングシャフト １５ セット圧切換レバー １６ カム １７ スプリング １８ カムフォロア １９ ストッパ ２０ スプリング受け ２１ ピン ２２ ブラケット ２３ フランジ ２４ ガバナボディ ２５ アクチュエータ ２６ クリアランス ２７ アーム ２８ アクチュエータ ２９ 制御スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手動で揺動操作されるスピードレバー
   と、該スピードレバーの先端に中間部を枢着して一端を
   燃料噴射ポンプのコントロールラックに連繋させたフォ
   ークレバーと、エンジンの回転数に対応する遠心力を発
   生するフライウェイトで摺動制御されるフライウェイト
   シフタと、該フライウェイトシフタと前記フォークレバ
   ーの他端を連繋する中間リンクと、該中間リンクを揺動
   付勢するメインスプリングを備え、前記スピードレバー
   の位置に応答して変化するフォークレバーの角度をフラ
   イウェイトシフタを介して中間リンクに作用するフライ
   ウェイトの遠心力とメインスプリングによる付勢力の平
   衡作用で修正してコントロールラックの位置を補正して
   燃料の供給量を最適制御するようにしたディーゼルエン
   ジンのメカニカルガバナにおいて、エンジンの運転形態
   に応答して前記メインスプリングのセット圧を切換制御
   するセット圧切換手段を設けたことを特徴とするディー
   ゼルエンジンのメカニカルガバナ。
2. 【請求項２】 手動で揺動操作されるスピードレバー
   と、該スピードレバーの先端に中間部を枢着して一端を
   燃料噴射ポンプのコントロールラックに連繋させたフォ
   ークレバーと、エンジンの回転数に対応する遠心力を発
   生するフライウェイトで摺動制御されるフライウェイト
   シフタと、該フライウェイトシフタと前記フォークレバ
   ーの他端を連繋する中間リンクと、該中間リンクを揺動
   付勢するメインスプリングを備え、前記スピードレバー
   の位置に応答して変化するフォークレバーの角度をフラ
   イウェイトシフタを介して中間リンクに作用するフライ
   ウェイトの遠心力とメインスプリングによる付勢力の平
   衡作用で修正してコントロールラックの位置を補正して
   燃料の供給量を最適制御するようにしたディーゼルエン
   ジンのメカニカルガバナにおいて、エンジンの運転形態
   に応答して前記中間リンクのレバー比を切換制御するレ
   バー比切換手段を設けたことを特徴とするディーゼルエ
   ンジンのメカニカルガバナ。