JPH1150862A - ディーゼルエンジンの遠心式ガバナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガバナスリーブの軸心方向の移動抵抗やガバ
ナウエイトの作用部の早期摩耗を減少させてガバナコン
トロールの外乱要素を減少する。 【解決手段】 ガバナ軸３と一体回転するガバナウエイ
ト５の作用部５ａをガバナ軸３に摺動自在に外嵌したガ
バナスリーブ６の一側端面６ａに接当させ、当該ガバナ
スリーブ６を介してガバナレバー７を燃料減量側Ｌへ揺
動するように構成する。ガバナ軸３に複数のスプライン
溝４ａを凹設するとともに、ガバナスリーブ６の内面に
複数のボール４ｂを回転自在に設け、上記ボール４ｂを
スプライン溝４ａに係入してガバナ軸３とガバナスリー
ブ６とを一体回転するように構成する。上記スプライン
溝ａはガバナ軸心Ｚに対して所定の傾斜角度θをなし、
エンジンの加速及び減速時にガバナ軸３に外嵌したガバ
ナスリーブ６の移動抵抗が減じるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンの遠心式ガバナに関し、特にガバナ軸に外嵌したガ
バナスリーブの軸心方向の移動抵抗を減少させる技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの遠心式ガバナとしては、従来
より例えば図２に示すものが知られている。この遠心式
ガバナ１は、ガバナ室２内に燃料噴射ポンプ３０とガバ
ナレバー７とガバナ軸３とカム軸３４とを収容し、ガバ
ナ軸３の一端部に筒軸部材８を固定し、この筒軸部材８
に嵌着したボール軸受１１をガバナ室２の一側壁２ａで
回転自在に枢支するとともに、ガバナ軸３の他端部に嵌
着したボール軸受１２をガバナ室２の他側壁２ｂで枢支
し、上記ガバナ軸３にガバナスリーブ６を摺動自在に外
嵌し、上記筒軸部材８の一端部に伝動歯車９を固定し、
上記筒軸部材８の他端面にウエイトホルダ１３を固定
し、上記ウエイトホルダ１３に設けたガバナウエイト５
の作用部５ａをガバナスリーブ６の一側端面６ａに押圧
接当させ、当該ガバナスリーブ６を介してガバナレバー
７を燃料減量側Ｌへ揺動するように構成されている。

【０００３】上記ガバナレバー７は、第１レバー７ａと
第２レバー７ｂとから構成され、このガバナレバー７は
ガバナ室２の側壁に支軸Ｐを介して揺動自在に支持され
ている。上記第１レバー７ａの先端出力部は燃料噴射ポ
ンプ３０のコントロールラックピン３１に連動連結さ
れ、第２レバー７ｂは図示しない調速レバーを介してガ
バナスプリング３３により燃料増量側Ｒに付勢される。
また、上記ガバナレバー７の基端入力部７ｃは第１レバ
ー７ａと一体に形成され、この基端入力部７ｃに転動ロ
ーラ１４を設け、上記転動ローラ１４をガバナスプリン
グ３３の張力でガバナスリーブ６の他端面６ｂに押圧接
当するように構成されている。なお、図２中の符号１０
はギヤケースを、３２はトルクアップ装置を、３５はカ
ムギヤを示す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ガバナスリーブ６
は、潤滑油の侵入を容易にして摩擦抵抗を低減するため
比較的大きなクリアランスでガバナ軸３に外嵌されてい
るが、そのことがガバナ軸３に対するこじれを誘発して
軸心方向への摺動抵抗を大きくしている。また、上記ガ
バナスリーブ６は、ガバナ軸３と一体回転するようには
構成されていないので、ガバナ軸３と一体回転するガバ
ナウエイト５の作用部５ａが、ガバナスリーブ６の一側
端面６ａと円周方向に摺接し、当該作用部５ａの早期摩
耗をもたらす。本発明はこのような事情を考慮してなさ
れたもので、ガバナスリーブ６の軸心方向の移動抵抗や
上記作用部５ａの早期摩耗を減少させてガバナコントロ
ールの外乱要素を減少することを技術課題とする。

【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、本発明は以下のように構成される。請求項１に記載
した発明は、ガバナ軸３と一体回転するガバナウエイト
５の作用部５ａをガバナ軸３に摺動自在に外嵌したガバ
ナスリーブ６の一側端面６ａに接当させ、当該ガバナス
リーブ６を介してガバナレバー７を燃料減量側Ｌへ揺動
するように構成したディーゼルエンジンの遠心式ガバナ
において、上記ガバナ軸３に複数のスプライン溝４ａを
凹設するとともに、上記ガバナスリーブ６の内面に複数
のボール４ｂを回転自在に設け、上記ボール４ｂをスプ
ライン溝４ａに係入してガバナ軸３とガバナスリーブ６
とを一体回転するように構成したことを特徴とするもの
である。

【０００６】また、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載したディーゼルエンジンの遠心式ガバナにおい
て、上記スプライン溝４ａは、ガバナ軸心Ｚに対して所
定の傾斜角度θをなし、エンジンの加速及び減速時にガ
バナ軸３に外嵌したガバナスリーブ６の移動抵抗を減じ
るように設けたことを特徴とするものである。

【０００７】また、請求項２に記載した発明は、請求項
１に記載したディーゼルエンジンの遠心式ガバナにおい
て、上記スプライン溝４ａの傾斜角度θを５度乃至１０
度に設定したことを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の作用・効果】本発明によれば、以下の作用・効
果を奏する。 （イ）請求項１に記載した発明では、前記ディーゼルエ
ンジンの遠心式ガバナにおいて、ガバナ軸３に複数のス
プライン溝４ａを凹設するとともに、ガバナスリーブ６
の内面に複数のボール４ｂを回転自在に設け、上記ボー
ル４ｂをスプライン溝４ａに係入したことから、ガバナ
スプリングの張力とガバナ力とのバランスによりガバナ
軸３に外嵌したガバナスリーブ６は軸心方向へ移動す
る。その際に上記ボール４ｂはスプライン溝４ａに沿っ
て軸心方向に転がり、ガバナスリーブ６の軸心方向の移
動抵抗を大幅に減じることとなる。

【０００９】（ロ）また、請求項１に記載した発明で
は、上記ボール４ｂをスプライン溝４ａに係入してガバ
ナ軸３とガバナスリーブ６とを一体回転するように構成
したことから、ガバナスリーブ６とガバナウエイト５と
が一体回転し、ガバナウエイト５の作用部５ａはガバナ
スリーブ６の一側端面６ａと円周方向に摺接しなくな
る。これにより当該作用部５ａの早期摩耗を解消するこ
とができる。

【００１０】（ハ）請求項２に記載した発明では、請求
項１に記載したディーゼルエンジンの遠心式ガバナにお
いて、例えば図１（Ａ）に示すように、上記スプライン
溝４ａをガバナ軸心Ｚに対して所定の傾斜角度θに設定
したことから、以下のようにしてエンジンの加速及び減
速時にガバナ軸３に外嵌したガバナスリーブ６の軸方向
の移動抵抗を低減することができる。ただし、ガバナ軸
３は図１（Ａ）に示すように矢印Ｃ方向（右方向）に回
転しているものとする。

【００１１】即ち、エンジンの定格回転数では、左方向
へ押圧接当するガバナウエイト５のガバナ力とガバナス
プリングの張力で右方向へ押圧接当するフォークレバー
７の基端入力部７ｃとの釣り合いでガバナスリーブ６の
軸方向の位置が定まり、その位置でガバナ軸３とガバナ
スリーブ６とが一体回転している。

【００１２】エンジンの負荷変動により、加速回転時に
はガバナスリーブ６の回転慣性に起因して、ガバナ軸３
のスプライン溝４ａはボール４ｂを介してガバナスリー
ブ６を左方向（燃料減量方向）へ傾斜角度θに対応する
分力で押す。この燃料減量方向はガバナ力がガバナスプ
リングの張力に打ち勝って作用する方向と同じであり、
エンジンの加速時にはガバナスリーブ６にその軸方向の
移動抵抗を減ずる方向の分力が作用する。

【００１３】逆に減速回転時にはガバナスリーブ６の惰
性回転に起因して、ガバナスリーブ６は右方向（燃料増
量方向）へ移動しようとする。この燃料増量方向はガバ
ナスプリングの張力でフォークレバー７の基端入力部７
ｃがガバナ力に打ち勝って作用する方向と同じであり、
エンジンの減速時にはガバナスリーブ６にその軸方向の
移動抵抗を減ずる方向の分力が作用する。つまり、スプ
ライン溝４ａをガバナ軸心Ｚに対して所定の傾斜角度θ
に設定することにより、エンジンの加速・減速時にガバ
ナスリーブ６の移動抵抗を低減することができる。

【００１４】（ニ）スプライン溝４ａの傾斜角度θを０
度に設定した場合には、ガバナスリーブ６とガバナウエ
イト５とは一体回転し、ガバナウエイト５の作用部５ａ
はガバナスリーブ６の一側端面６ａと軸半径方向にのみ
摺接するが、請求項２に記載した発明では、請求項１に
記載したディーゼルエンジンの遠心式ガバナにおいて、
スプライン溝４ａを所定の傾斜角度θに設定することに
より、ガバナウエイト５の作用部５ａはガバナスリーブ
６の一側端面６ａと軸半径方向から僅かにずれた方向に
摺接する。これによりガバナウエイト５の作用部５ａと
ガバナスリーブ６の一側端面６ａとの間に一種の微振動
が与えられ、両者の摺動抵抗を低減することができる。

【００１５】（ホ）また、上記スプライン溝４ａの傾斜
角度θが１０度を大きく超える場合には、エンジンの加
速・減速時にガバナスリーブ６を左・右方向（燃料減・
増量方向）へ大きく移動させ、ガバナコントロールの外
乱要素となる。しかし、請求項３に記載した発明では、
請求項２に記載したディーゼルエンジンの遠心式ガバナ
において、上記スプライン溝４ａの傾斜角度θを５度乃
至１０度に設定したことから、エンジンの加速・減速時
にガバナスリーブ６の移動抵抗を低減しつつも、ガバナ
コントロールに狂いを生じさせるには至らない。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る遠
心式ガバナを示し、図１（Ａ）はその遠心式ガバナの要
部縦断面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のＢ−Ｂ線矢視
縦断面図である。ここで図１（Ａ）中の符号１は遠心式
ガバナ全体を示し、この遠心式ガバナ１は図２の従来例
と同様の基本構成を備える。

【００１７】この遠心式ガバナ１は、図１（Ａ）に示す
ように、ガバナ室２内に燃料噴射ポンプとガバナレバー
７とガバナ軸３等を収容し、上記ガバナ軸３にガバナス
リーブ６を移動自在に外嵌し、上記ガバナ軸３の前部に
固定した筒軸部材８に伝動歯車９を固定し、上記筒軸部
材８の後側端面にウエイトホルダ１３をボルト２０で固
定し、上記ウエイトホルダ１３に支軸５ｂを介して設け
たガバナウエイト５の作用部５ａをガバナスリーブ６の
一端面６ａに押圧接当させてガバナレバー７を燃料減量
側Ｌへ揺動するように構成されている。

【００１８】上記ガバナレバー７は、第１レバー７ａと
第２レバー７ｂとから構成され、このガバナレバー７は
ガバナ室２の側壁に支軸Ｐを介して揺動自在に支持され
ている。上記第１レバー７ａの先端出力部は図外の燃料
噴射ポンプのコントロールラックに連動連結され、第２
レバー７ｂは図示しない調速レバーを介してガバナスプ
リングにより燃料増量側Ｒに付勢される。

【００１９】また、上記ガバナレバー７の基端入力部７
ｃは、図１（Ａ）に示すように、第１レバー７ａと一体
に、かつ、ガバナ軸３を跨ぐ状態で形成され、この基端
入力部７ｃにそれぞれ転動ローラ１４・１４を設け、上
記転動ローラ１４・１４をガバナスプリングの張力でガ
バナスリーブ６の他端面６ｂに押圧接当するように構成
されている。以下、本発明の特徴構成について説明す
る。

【００２０】図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、本発明で
は、上記ガバナ軸３に４本のスプライン溝４ａを凹設す
るとともに、上記ガバナスリーブ６の内面に複数のボー
ル４ｂを回転自在に設け、上記ボール４ｂをスプライン
溝４ａに係入してガバナ軸３とガバナスリーブ６とが一
体回転するように構成されている。上記構成により、ガ
バナスプリングの張力とガバナ力とのバランスによりガ
バナ軸３に外嵌したガバナスリーブ６は軸心方向へ移動
する。その際にボール４ｂはスプライン溝４ａに沿って
転がり、ガバナスリーブ６の軸方向の移動抵抗は大幅に
減じる。また、ガバナスリーブ６とガバナウエイト５と
が一体回転し、ガバナウエイト５の作用部５ａはガバナ
スリーブ６の一側端面６ａと円周方向に摺接しなくな
る。これにより当該作用部５ａの早期摩耗を解消するこ
とができる。

【００２１】また、上記スプライン溝ａはガバナ軸心Ｚ
に対して所定の傾斜角度θに設定されており、この傾斜
角度θはエンジンの加速及び減速時にガバナ軸３に外嵌
したガバナスリーブ６の移動抵抗が減じる方向に設定さ
れている。具体的にはガバナ軸３が図１（Ａ）に示す矢
印Ｃ方向に回転しているものとして、傾斜角度θは右上
がりの勾配が５度乃至１０度になるよう設定されてい
る。

【００２２】即ち、エンジンの定格回転数では、ガバナ
力とガバナスプリングとの釣り合いでガバナスリーブ６
の軸方向の位置が定まり、その位置でガバナ軸３とガバ
ナスリーブ６とが一体回転しているが、エンジンの負荷
変動により、加速回転時にはガバナ軸３のスプライン溝
４ａはボール４ｂを介してガバナスリーブ６を左方向
（燃料減量方向）へ押す。この燃料減量方向はガバナ力
がガバナスプリングの張力に打ち勝って作用する方向と
同じであり、エンジンの加速にガバナスリーブ６にはそ
の移動抵抗を減ずる方向の分力が作用する。逆に減速回
転時には、ガバナスリーブ６はその惰性回転で右方向
（燃料増量方向）へ移動しようとする。この燃料増量方
向はガバナスプリングの張力がガバナ力に打ち勝って作
用する方向と同じであり、エンジンの減速時にガバナス
リーブ６にはその移動抵抗を減ずる方向の分力が作用す
る。

【００２３】上記スプライン溝４ａの傾斜角度θが１０
度を大きく超える場合には、エンジンの加速・減速時に
ガバナスリーブ６を左・右方向（燃料減・増量方向）へ
大きく移動させ、ガバナコントロールの外乱要素とな
る。しかし、スプライン溝４ａの傾斜角度θを５度乃至
１０度に設定した場合には、ガバナコントロールに狂い
を生じさせるには至らない。

【００２４】なお、スプライン溝４ａの傾斜角度θを０
度に設定した場合には、ガバナスリーブ６とガバナウエ
イト５とは一体回転し、ガバナウエイト５の作用部５ａ
はガバナスリーブ６の一側端面６ａと軸半径方向にのみ
摺接するが、スプライン溝４ａの傾斜角度θを５度乃至
１０度に設定することにより、ガバナウエイト５の作用
部５ａはガバナスリーブ６の一側端面６ａと軸半径方向
から僅かにずれた方向に摺接する。これによりガバナウ
エイト５の作用部５ａとガバナスリーブ６の一側端面６
ａとの間に一種の微振動が与えられ、両者の摺動抵抗を
低減するという特有の作用・効果を奏する。

【００２５】なお、上記実施形態では、４本のスプライ
ン溝４ａをガバナ軸心Ｚに対して所定の傾斜角度θ（５
度乃至１０度）に設定したものについて例示したが、本
発明はこれに限るものではなく、スプライン溝４ａの数
を変更したり、スプライン溝４ａをガバナ軸心Ｚに対し
て０度乃至５度に設定する等、適宜変更を加えて実施す
ることができる。また、上記実施形態では、ガハナレバ
ーが２本式のものについて例示したが、これには限らな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る遠心式ガバナを
示し、図１（Ａ）はその遠心式ガバナの要部縦断面図、
図１（Ｂ）は図１（Ａ）中のＢ−Ｂ線矢視縦断面図であ
る。

【図２】従来例に係る遠心式ガバナの縦断面図である。

【符号の説明】

１…遠心式ガバナ、３…ガバナ軸、４ａ…スプライン
溝、４ｂ…ボール、５…ガバナウエイト、５ａ…ガバナ
ウエイトの作用部、６…ガバナスリーブ、６ａ…ガバナ
スリーブの一側端面、７…ガバナレバー、Ｌ…燃料減量
側、Ｚ…ガバナ軸心、θ…スプライン溝の傾斜角度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 裕三 大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺 製造所内 (72)発明者 内藤 慶太 大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺 製造所内 (72)発明者 辻 英将 大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺 製造所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガバナ軸（３）と一体回転するガバナウ
   エイト（５）の作用部（５ａ）を上記ガバナ軸（３）に
   移動自在に外嵌したガバナスリーブ（６）の一側端面
   （６ａ）に接当させ、当該ガバナスリーブ（６）を介し
   てガバナレバー（７）を燃料減量側（Ｌ）へ揺動するよ
   うに構成したディーゼルエンジンの遠心式ガバナにおい
   て、 上記ガバナ軸（３）に複数のスプライン溝（４ａ）を凹
   設するとともに、上記ガバナスリーブ（６）の内面に複
   数のボール（４ｂ）を回転自在に設け、上記ボール（４
   ｂ）をスプライン溝（４ａ）に係入してガバナ軸（３）
   とガバナスリーブ（６）とを一体回転するように構成し
   た、ことを特徴とするディーゼルエンジンの遠心式ガバ
   ナ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したディーゼルエンジン
   の遠心式ガバナにおいて、上記スプライン溝（４ａ）
   は、ガバナ軸心（Ｚ）に対して所定の傾斜角度（θ）を
   なし、エンジンの加速及び減速時にガバナ軸（３）に外
   嵌したガバナスリーブ（６）の軸心方向の移動抵抗を減
   じるように設けた、ことを特徴とするディーゼルエンジ
   ンの遠心式ガバナ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載したディーゼルエンジン
   の遠心式ガバナにおいて、上記スプライン溝（４ｂ）の
   傾斜角度（θ）を５度乃至１０度に設定した、ことを特
   徴とするディーゼルエンジンの遠心式ガバナ。