JPH0814077A - 火花点火式エンジンの調速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】ガバナスリーブ５の押し出しストローク１１に
基づいてスロットル弁１０の開閉作動範囲１２が規定さ
れるように構成した火花点火式エンジンの調速装置にお
いて、次のようにした。すなわち、ガバナスリーブ５の
最小押し出し姿勢５ａに基づいて規定されるスロットル
弁１０の最大開弁姿勢１０ａが、スロットル弁軸１３の
軸心方向と平行な向きに見て、スロットル弁配置通路１
４の通路軸線１５よりも所定角度θ閉弁側に絞り込まれ
た姿勢になるように構成した。 【効果】スロットル弁１０の開閉作動範囲１２を、絞り
込み角度θだけ小さくできるため、スロットル弁軸１３
の回転連動トルクが大きくなり、スロットル弁１０の姿
勢維持力も強くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火花点火式エンジンの
調速装置に関し、詳しくは、スロットル弁軸の回転連動
トルクを大きくできるものに関する。

【０００２】

【従来技術】火花点火式エンジンの調速装置の従来技術
として図４に示すものがある。これは、本発明と同様、
次のような基本構造を備えている。

【０００３】すなわち、調速レバー１０１にガバナスプ
リング１０２を介して揺動自在のガバナレバー１０３を
連動連結し、スリーブガイド軸１０４にガバナスリーブ
１０５を摺動自在に外嵌し、クランク軸で駆動されるガ
バナウェイト１０６にガバナスリーブ１０５を連携さ
せ、ガバナウェイト１０６によりガバナスリーブ１０５
をその先端方向に押し出すように構成し、ガバナスリー
ブ１０５にガバナレバー１０３を連携させ、ガバナレバ
ー１０３に連動ロッド１０７を介して空燃混合器１０８
のスロットル弁軸入力アーム１０９を連動連結してあ
る。

【０００４】そして、ガバナスリーブ１０５の最小押し
出し姿勢１０５ａに基づいてスロットル弁１１０の最大
開弁姿勢１１０ａが規定され、ガバナスリーブ１０５の
最大押し出し姿勢１０５ｂに基づいてスロットル弁１１
０の全閉姿勢１１０ｂが規定されるように構成すること
により、ガバナスリーブ１０５の押し出しストローク１
１１に基づいてスロットル弁１１０の開閉作動範囲１１
２が規定されるように構成してある。

【０００５】このような基本構造を備えた調速装置によ
れば、ガバナスプリング１０２によるスプリング力１１
６と、ガバナウェイト１０６によって押し出されるガバ
ナスリーブ１０５からのガバナ力１１７との不釣り合い
力でガバナレバー１０３が揺動し、ガバナレバー１０３
から連動ロッド１０７を介してスロットル弁軸１１３が
回転連動され、ガバナスリーブ１０５の押し出しストロ
ーク１１１に基づいて規定された開弁作動範囲１１２内
でスロットル弁１１０の開度が調節され、エンジン負荷
の変動に拘わらず、エンジン回転数が一定に維持され
る。

【０００６】ところで、この従来技術では、ガバナスリ
ーブ１０５の最小押し出し姿勢１０５ａに基づいて規定
されるスロットル弁１１０の最大開弁姿勢１１０ａが、
スロットル弁軸１１３の軸心方向と平行な向きに見て、
スロットル弁配置通路１１４の通路軸線１１５に沿う姿
勢、すなわち全開姿勢になるように構成されているた
め、ガバナスリーブ１０５の押し出しストローク１１１
に対応するスロットル弁１１０の開閉作動範囲１１２が
７５゜程度になり、比較的大きい。このため、スロット
ル弁軸１１３の回転連動トルクが小さく、スロットル弁
１１０の姿勢維持力も弱い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、次
の問題・がある（図４参照）。 空燃混合器は全て、アイドリング時に、スロットル弁
１１０がほぼ全閉姿勢１１０ｂになるため、スロットル
弁１１０が吸気工程で燃焼室側から大きな吸気負圧を受
け、スロットル弁軸１１３の回転作動抵抗が大きくなる
が、この従来技術では、スロットル弁軸１１３の回動連
動トルクが小さいため、スロットル弁１１０の開閉作動
が停滞し、アイドリングの回転調節を正確に行うことが
できない。

【０００８】スロットル弁１１０の姿勢維持力が弱い
ため、スロットル弁１１０のふらつきによりエンジン回
転がハンチングを起こしやすい。

【０００９】本発明の課題は、火花点火式エンジンの調
速装置において、スロットル弁軸の回転連動トルクを大
きくできるものを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、図１に例示す
るように、次の基本構造を備えている。すなわち、調速
レバー１にガバナスプリング２を介して揺動自在のガバ
ナレバー３を連動連結し、スリーブガイド軸４にガバナ
スリーブ５を摺動自在に外嵌し、クランク軸で駆動され
るガバナウェイト６にガバナスリーブ５を連携させ、ガ
バナウェイト６によりガバナスリーブ５をその先端方向
に押し出すように構成し、ガバナスリーブ５にガバナレ
バー３を連携させ、ガバナレバー３に連動ロッド７を介
して空燃混合器８のスロットル弁軸入力アーム９を連動
連結してある。

【００１１】そして、ガバナスリーブ５の最小押し出し
姿勢５ａに基づいてスロットル弁１０の最大開弁姿勢１
０ａが規定され、ガバナスリーブ５の最大押し出し姿勢
５ｂに基づいてスロットル弁１０の全閉姿勢１０ｂが規
定されるように構成することにより、ガバナスリーブ５
の押し出しストローク１１に基づいてスロットル弁１０
の開閉作動範囲１２が規定されるように構成してある。

【００１２】本発明は、上記基本構造を備えた火花点火
式エンジンの調速装置において、次のようにしたことを
特徴とする。すなわち、ガバナスリーブ５の最小押し出
し姿勢５ａに基づいて規定されるスロットル弁１０の最
大開弁姿勢１０ａが、スロットル弁軸１３の軸心方向と
平行な向きに見て、スロットル弁配置通路１４の通路軸
線１５よりも所定角度θ閉弁側に絞り込まれた姿勢にな
るように構成したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明によれば、図１に例示するように、ガバ
ナスリーブ５の最小押し出し姿勢５ａに基づいて規定さ
れるスロットル弁１０の最大開弁姿勢１０ａが、全開姿
勢よりも所定角度θ閉弁側に絞り込まれた姿勢になるの
で、ガバナスリーブ５の押し出しストローク１１に基づ
いて規定されるスロットル弁１０の開閉作動範囲１２
を、絞り込み角度θだけ小さくできる。このため、スロ
ットル弁軸１３の回転連動トルクが大きくなり、スロッ
トル弁１０の姿勢維持力も強くなる。

【００１４】また、空燃混合器は全て、スロットル弁１
０の全開姿勢付近で、スロットル弁配置通路１４の開口
断面積が十分に大きくなるため、本発明のように、スロ
ットル弁１０が全開姿勢からある程度閉弁側に絞り込ま
れても、スロットル弁開度の吸気流量への影響は小さ
く、吸気流量は全開姿勢の場合と同程度か僅かに低下す
る程度であり、最大出力には実質的影響はない。

【００１５】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果〜を奏す
る（図１参照）。 空燃混合器は全て、アイドリング時に、スロットル弁
１０がほぼ全閉姿勢１０ｂになるため、スロットル弁１
０が吸気工程で燃焼室側から大きな吸気負圧を受け、ス
ロットル弁軸１３の回転作動抵抗が大きくなるが、本発
明では、スロットル弁軸１３の回転連動トルクが大きい
ため、スロットル弁１０の開閉がスムーズに行われ、ア
イドリング回転の調節を正確に行える。

【００１６】スロットル弁１０の姿勢維持力が強いた
め、スロットル弁１０のふらつきに起因するエンジン回
転のハンチングが起こりにくい。

【００１７】スロットル弁１０の全開姿勢付近では、
スロットル弁１０がある程度閉弁側に絞り込まれても、
吸気流量は全開姿勢の場合と同程度か僅かに低下する程
度であり、最大出力には実質的影響はない。このため、
最大出力を実質的に低下させることなく、上記効果・
を得ることができる。

【００１８】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図３は本発明の実施例を説明する図である。この
実施例は、頭上弁ガソリンエンジンの調速装置に関し、
次のように構成されている。すなわち、図２に示すよう
に、クランクケース（図外）の横壁に調速レバー１が揺
動自在に取り付けられている。調速レバー１は、ストッ
パー金具１８のアイドリング調節部１９と高速調節ネジ
２０の調節により、アイドリング姿勢と高速回転姿勢が
それぞれ設定されるようになっている。また、クランク
ケースの横壁には、ガバナ軸２１が貫通され、このガバ
ナ軸２１の基端部にガバナレバー３の下端部が固着さ
れ、これによりガバナレバー３が揺動自在とされてい
る。ガバナレバー３は、ガバナスプリング２を介して調
速レバー１に連動連結されている。

【００１９】クランクケース内には、その前壁２２にス
リーブガイド軸４が後ろ向きにして取り付けられ、スリ
ーブガイド軸４にキャップ形のガバナスリーブ５が摺動
自在に外嵌されている。また、スリーブガイド軸４には
ガバナギヤ２３を備えた椀形のウェイトホルダ２４が回
転自在に外嵌され、クランク軸（図外）から駆動される
ようになっている。ウェイトホルダ２４にはガバナウェ
イト６が揺動自在に取り付けられ、回転によって発生す
る遠心力で、ウェイト部２５を拡開状に揺動させ、出力
部２６でガバナスリーブ５をその先端方向に押し出すよ
うに構成してある。

【００２０】ガバナ軸２１の先端部２７は、クランクケ
ースの横壁に貫通させた中間部から折り曲げられ、ガバ
ナスリーブ５の先端部に接当させ、これによりガバナレ
バー３がガバナスリーブ５に連携される。ガバナレバー
３の上端部と空燃混合器８のスロットル弁軸入力アーム
９の先端部には、それぞれ枢支部２８を介して連動ロッ
ド７の両端部が連結されている。

【００２１】空燃混合器８は、ミキシングボディ２９の
下部にフロート室３０を装着して構成され、図３（Ｂ）
に示すように、ミキシングボディ２９には、ベンチュリ
３１の流路上手側にチョーク弁配置通路３２が、流路下
手側にスロットル弁配置通路１４がそれぞれ配置され、
これら通路にチョーク弁３３とスロットル弁１０がそれ
ぞれ配置され、図３（Ａ）に示すように、スロットル弁
軸１３の上端部にスロットル弁軸入力アーム９が固着さ
れている。図３中の矢印３４は吸気の方向を示してい
る。

【００２２】図１に示すように、スロットル弁１０の開
閉作動範囲１２は、次のようにして規定される。すなわ
ち、ガバナウェイト６の出力部２６或いはガバナスリー
ブ５がウェイトホルダ２４の内底部３５に接当すること
に基づいてガバナスリーブ５の最小押し出し姿勢５ａが
規定され、ガバナウェイト６のウェイト部２５がウェイ
トホルダ２４の周壁部３６に接当することに基づいてガ
バナスリーブ５の最大押し出し姿勢５ｂが規定される。
そして、ガバナスリーブ５の最小押し出し姿勢５ａに基
づいてスロットル弁１０の最大開弁姿勢１０ａが規定さ
れ、ガバナスリーブ５の最大押し出し姿勢５ｂに基づい
てスロットル弁１０の全閉姿勢１０ｂが規定される。こ
れにより、ガバナスリーブ５の押し出しストローク１１
に基づいてスロットル弁１０の開閉作動範囲１２が規定
されることになる。

【００２３】以上のような構成によれば、ガバナスプリ
ング２によるスプリング力１６と、ガバナウェイト６に
よって押し出されるガバナスリーブ５からのガバナ力１
７との不釣り合い力でガバナレバー３が揺動し、ガバナ
レバー３から連動ロッド７を介してスロットル弁軸１３
が回転連動され、ガバナスリーブ５の押し出しストロー
ク１１に基づいて規定された開弁作動範囲１２内でスロ
ットル弁１０の開度が調節され、エンジン負荷の変動に
拘わらず、エンジン回転数が一定に維持される。

【００２４】この実施例では、図１に示すように、スロ
ットル弁軸１３の回転連動トルクを大きくするため、次
のような構成が採用されている。すなわち、ガバナスリ
ーブ５の最小押し出し姿勢５ａに基づいて規定されるス
ロットル弁１０の最大開弁姿勢１０ａが、スロットル弁
軸１３の軸心方向と平行な向きに見て、スロットル弁配
置通路１４の通路軸線１５よりも所定角度θ閉弁側に絞
り込まれた姿勢になるように構成している。具体的に
は、スロットル弁１０の最大開弁姿勢１０ａが全開姿勢
をとるものよりも、スロットル弁軸１３からスロットル
弁軸入力アーム９先端の枢支部２８までのうで長さ３７
を長くしてある。

【００２５】このような構成によれば、ガバナスリーブ
５の押し出しストローク１１に基づいて規定されるスロ
ットル弁１０の開閉作動範囲１２を、絞り込み角度θだ
け小さくできる。このため、スロットル弁軸１３の回転
連動トルクが大きくなり、スロットル弁１０の姿勢維持
力も強くなる。また、空燃混合器は全て、スロットル弁
１０の全開姿勢付近で、スロットル弁配置通路１４の開
口断面積が十分に大きくなるため、スロットル弁１０が
全開姿勢からある程度閉弁側に絞り込まれても、スロッ
トル弁開度の吸気流量への影響は小さく、吸気流量は全
開姿勢の場合と同程度か僅かに低下する程度であり、最
大出力には実質的影響はない。

【００２６】絞り込み角度θは５゜〜２０゜の範囲で設定
するのが望ましい。５゜未満であると、スロットル弁１
０の回動連動トルクを十分に高められない場合があり、
２０゜を越えると最大開弁姿勢１０ａでの吸気流量が大
幅に低下し、最大出力が低下する場合があるからであ
る。より望ましい絞り込み角度θの設定範囲は、１０゜
〜１５゜であり、この設定範囲では、スロットル弁１０
の回動連動トルクを確実に増加させながら、最大出力の
低下を確実に回避できる。

【００２７】実際に、既存のガバナ機構と空燃混合器を
用い、スロットル弁軸１３からスロットル弁軸入力アー
ム９先端の枢支部２８までのうで長さ３７が１３ｍｍで
あったのを、１６ｍｍに延長して、絞り込み角度θを１
５゜とし、スロットル弁１０の開閉作動範囲１２を７５゜
から６０゜に絞り込んだ結果、スロットル弁１０の回動
連動トルクは１５％〜２５％増加し、そのうえ実質的な
最大出力の低下も見られなかった。

【００２８】本発明の実施例の内容は以上の通りである
が、本発明は上記実施例の内容に限定されるものではな
い。例えば、スロットル弁１０の最大開弁姿勢１０ａを
絞り込むため、既存のガバナ機構と空燃混合器を用い、
スロットル弁軸１３からスロットル弁軸入力アーム９先
端の枢支部２８までのうで長さ３７を長くしたが、これ
に代えて、ガバナレバー３の揺動支点から上端枢支部２
８までのうで長さ３８を短くし、或いは、ガバナレバー
３の揺動支点からガバナスリーブ５の接当箇所までのう
で長さ３９を長くしてもよい。要は、これらのうで長さ
の比率を変更することにより、スロットル弁１０の最大
開弁姿勢１０ａを絞り込むことができる。また、この発
明は、ガソリンエンジンに限らず、ガスエンジンその他
の火花点火式エンジンに適用することができる。

【００２９】また、この発明は頭上弁エンジンに限ら
ず、頭上カムや側弁エンジンにも適用することができる
が、頭上弁や頭上カムエンジンに用いるとより効果的で
ある。これらのエンジンでは、側弁エンジンに比べ、ス
ロットル弁１０が吸気工程で燃焼室側からより大きな吸
気負圧を受け、スロットル弁軸１３の回転作動抵抗がよ
り大きくなる傾向があるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る調速装置の模式図である。

【図２】実施例に係る調速装置の側面図である。

【図３】実施例で用いる空燃混合器を説明する図で、図
３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は横断平面図である。

【図４】従来技術に係る調速装置の模式図である。

【符号の説明】

１…調速レバー、２…ガバナスプリング、３…ガバナレ
バー、４…スリーブガイド軸、５…ガバナスリーブ、５
ａ…最小押し出し姿勢、５ｂ…最大押し出し姿勢、６…
ガバナウェイト、７…連動ロッド、８…空燃混合器、９
…スロットル弁軸入力アーム、１０…スロットル弁、１
０ａ…最大開弁姿勢、１０ｂ…全閉姿勢、１１…押し出
しストローク、１２…開閉作動範囲、１３…スロットル
弁軸、１４…スロットル弁配置通路、１５…通路軸線、
θ…所定角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 調速レバー(１)にガバナスプリング(２)
   を介して揺動自在のガバナレバー(３)を連動連結し、ス
   リーブガイド軸(４)にガバナスリーブ(５)を摺動自在に
   外嵌し、クランク軸で駆動されるガバナウェイト(６)に
   ガバナスリーブ(５)を連携させ、ガバナウェイト(６)に
   よりガバナスリーブ(５)をその先端方向に押し出すよう
   に構成し、ガバナスリーブ(５)にガバナレバー(３)を連
   携させ、ガバナレバー(３)に連動ロッド(７)を介して空
   燃混合器(８)のスロットル弁軸入力アーム(９)を連動連
   結し、 ガバナスリーブ(５)の最小押し出し姿勢(５ａ)に基づい
   てスロットル弁(１０)の最大開弁姿勢(１０ａ)が規定さ
   れ、ガバナスリーブ(５)の最大押し出し姿勢(５ｂ)に基
   づいてスロットル弁(１０)の全閉姿勢(１０ｂ)が規定さ
   れるように構成することにより、ガバナスリーブ(５)の
   押し出しストローク(１１)に基づいてスロットル弁(１
   ０)の開閉作動範囲(１２)が規定されるように構成し
   た、火花点火式エンジンの調速装置において、 ガバナスリーブ(５)の最小押し出し姿勢(５ａ)に基づい
   て規定されるスロットル弁(１０)の最大開弁姿勢(１０
   ａ)が、スロットル弁軸(１３)の軸心方向と平行な向き
   に見て、スロットル弁配置通路(１４)の通路軸線(１５)
   よりも所定角度(θ)閉弁側に絞り込まれた姿勢になるよ
   うに構成した、ことを特徴とする火花点火式エンジンの
   調速装置。