JPS5974334A - エンジンの始動性能向上装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディーゼルエンジンの始動時の作動性能を向上
させる始動性能向上装置に関するものである。

従来のディーゼルエンジンのガバナ装置近傍の構造を示
す縦断側面図である第１図において、クランク軸１０１
にはポンプ作動用カム１０２が形成さポンプハウシング
１０４の土壁には燃料噴射ポンプ１０５が固着され、ポ
ンプ１０５はポンプ駆動用タペット１０６と燃料増減用
ラックビン１０８とを備えておプ、タペット１０６はカ
ム１０２に当接し、ラックビン１０８はガバナレバー１
０９の上端に係合している。ラックビン１０８はポンプ
１０５のガイド長孔１１０を通って燃料ラック（図示せ
ず）Ｋ連結されており、ラックビン１０８を矢印Ａ側へ
移動させると噴射燃料が減少するよってなっているらガ
バナレバー１０９　の下端部はハウジング１０４　　Ｋ
軸心０１と平行に固定されたレバー軸１０７　に回動自
在に支持されており、レバー１０９　は第１、第２アー
ム部１０９ａ、１０９ｂを有している。第１アーム部１
０９ａの途中部分にはスリーブ外周テーパ部１０８ａに
当接する半球状の受力部１１１　が設けられてお）、第
２アーム部１０９１）の先端はガバナスプリング１１２
　により矢印Ｂ方向に付勢されていエンジンの回転数の
増加に伴って第１図の紙面手前側に移動し、受力部１１
１　を介してガバナレバー１０９　をスプリング１１２
　に抗して矢印Ｃ方向に回動させて、ヲッでピン１ｏ８
　を矢印Ａ方向（燃料減量方向）に移動させ、エンジン
の回転数を制御するよってなっている。

ととろが単にガバナ機構のみによってラックビン１０８
　を制御する上記構成では、低温（−１５〜−２５度Ｃ
程度）時の始動に際して燃料供給量を強制的に増加させ
ることができず、スムーズな低温時の始動を行なうこと
ができない不具合がある。

そこでガバナ機構の他に、強制的に燃料供給量を増加さ
せるだめの装置を設けることが考えられる。例えば第１
図で、第１アーム部１０９ａのラックピン１０８　保合
部分近傍を手動操作によってロッド等により矢印り方向
に押すことが考えられる。

ところが単てロッド等により第１アーム部１．０９　ａ
を押す構成では、ロッドの摺動機構に故障が生じて、ラ
ックビン１０８　を燃料増量側に移動させたままロッド
が戻らなくなった場合には、エンジンの急回転　　　　
　　　　　　　　が発生し、エンジンが損傷してしまう
危険性がある。

本発明は上記問題点に鑑み、低温時のエンジンの始動性
能向上を図ると共に、エンジンの急回転の発生を防止す
ることを目的としており、次だ図面に基づいて本発明を
説明する。

第２図は本発明ＩＣよる始動性能向上装置を装備面図で
ある。第２図だおいて、ギヤ十ケース１内いろ。

てガバナウェイト４が支持されＹｉ幕箭奨暑≠希参〒又
スリーブ６は半径方向の２本のピンを介し方向のガバナ
シャフト７に嵌合固定されており、方向に移動させるこ
とによりシャフト７を回動させるようになっている。又
第２図に示すように、シャフト７はケース１に固定され
たサポート８に回動自在だ支持されており、シャフト７
の左端部にはガバナ第２レバー９の下端部が嵌合固定さ
れると共に燃料制限レバー１０の下端部が回動自在に支
持されている。ガバナ第２レバー９の上端部には２叉部
１１が形成されており、燃料噴射ポンプ１２のラックビ
ン１８に係合している。燃料噴射ポンプ１２の下端に設
けられたポンプ駆動用タペット１４は軸心０２と平行な
カム軸１５に固定されたカム１６に当接しており、クラ
ンクＶヤフト２のトルクがギヤ１７．１８を介してタペ
ット１４に伝達され、ポンプ１２が作動するようになっ
ている。

一方第３図で明らかなように、燃料制限レバー１０は略
り字形の部材であり、第１アーム部１９及び第２アーム
部２０を有している。両アーム部１９．２００基部はシ
ャフト７に回動自在に嵌合しており、第１アーム部１９
の先端部２１と上方のストップレバー２２との間にレギ
ュレータスプリング２８が張設されている。このスプリ
ング２３によりレバー１０は常時矢印Ｅ方向に付勢され
ており、第２アーム部２ｏの先端部２４がギヤケース１
！／ｃ設けられたアジャストピン２５の先端に当接して
いる。レバー１０の基部にはシャフト７と平行なピン２
６が固設され、第２図に示すようだピン２６の先端はガ
バナ第２レバー９の下端部に設けられた段部２７に当接
し、レバー９を第８図の矢印Ｆ方向（燃料増量方向）Ｋ
付勢するようになっている。ストップレバー２２は第２
図で明らかなようにギヤケース１に回動自在に支持され
たレバーシャフト２８のケース１内側の端部に固設され
、シャフト２８のケース１外側の端部１’ｌｌｊ役され
たレギュレータレバー２９と一体的に連結されている。

更に第２図において、ギヤケース１にはガバナシャフト
７と平行の燃料増量シャフト８０が回動自在だ支持され
ており、シャフト３００ケース１内側の端部にはコイμ
状の燃料増量スプリング８１がわずかながたを有して嵌
合している。３０ａは０リングである。スプリング３１
は第４図で明らかなよって一端てビン掛止め部３２、他
端に肩部６＋ ８８及びそれて連続するレバー掛止め皆等有している。

掛止め部３２及び肩部８３はそれぞれ第２図に示すシャ
フト８０の円筒面上に固設されたテーバビン３５．８６
に掛は止められており、スプリング８１は常時捩り方向
にわずかな圧縮状態にＶギフト８０のケース１外側の端
部には始動時増量レバー８７がナツト８８により固設さ
れておりシャフト８０に嵌合する戻しスプリング３９の
一端がＶｔ＜−８７に係止されて、第５図の矢印Ｇ方向
にレバー８７を付勢している。そしてレバー３７は例え
ば運転席よりロッドやワイヤ等（図示せず）を介して、
矢印Ｇ方向或はその逆方向にシャフト８０を中心として
自在にレバー３７を回動し得るよってなっている。

次に作動を説明する。まず通常の気温時の作動について
説明する。エンジン始動に際して、第８図のレギュレー
タスプリング２８の張力により、レバー１０、ビン２６
　ヲ介シテ／’Ｉ”　ハナ’？Ｉ’ｒ　２　ｖ　ｔ＜　
−９は矢印Ｆ方向て付勢されており、ラックビン１８は
燃料増量側（同右側）に位置している。エンジンを始動
すると、クランクシャフト２が回転しガバナウェイト４
は遠心力により半径方向外方へ拡がろうとし、ウェイト
４がピン３を中心に回動することＫよりスリーブ６がガ
バナ第ルバー５の下端を矢印Ｈ方向て移動１せて、シャ
フト７を矢印Ｔ方向て回動しようとする力が発生する。

エンジンが定格回転状態に達すると、スプリング２３の
張力による逆Ｔ方向の力にシャフト７の工方向の力が勝
るようになり、ラックビン１３を燃料減量側（逆Ｆ方向
）へ移動させる。この時スプリング２８の張力を、スト
ップレバー２２の回動によって、定格回転状態の診ヤフ
ト７の矢印工方向の力とつり合うような強さに設定して
おけば、エンジンは定格回転状態を自動的に保持すると
とになる。

運転中、例えばエンジン回転数が定格回転数より高くな
ると、ウェイト４は遠心力が増すことによって更に半径
方向外方へ拡がろうとし、それに伴ってスリーブ６は矢
印Ｈ方向に移動し、スプリング２８に打ち勝ってラック
ビン１８を更に燃料減量側（逆Ｆ方向）に移動させる。

一方エンジン回転数が定格回転数よ如低くなると、ウェ
イト４の遠心力が弱くなるので、ガバナ第２レバー９は
スプリング２３によシレバー１０、ピン２６を介して矢
印Ｆ方向に移動させられ、ラックビン１３が燃料増量側
に移動する。

このようにエンジンは、定格回転を保持するよう自動的
に制御される。この時燃料ポンプ１２は、第２図に示す
クランクシャフト２の回転がギヤ１７．１８、カム軸１
５及びカム１６を介してタペット１４の上下運動として
伝達されるととにより作動を続けている。

次に低温始動時の作動を説明する。

ｌ）エンジン停止状態において、まず第５図で例えば運
転席からの手動操作によって、強制的に始動時増量レバ
ー３７を逆Ｇ方向にＹの位置まで回動させる。

１１）第８図において、燃料増量シャフト８０は矢印Ｊ
方向に回動し、燃料増量スプリング３１のレバー掛止め
部３４がガバナ第２レバー９を強制的にＦ方向に回動さ
せ、ラックビン１８を燃料増量側圧移動させることによ
って、ビン１３は供給燃料最大量の位置（最古位置）Ｋ
配置される。

１１１）更にレバー３７（第５図）を逆Ｇ方向にＺの位
置迄回動させる。

ｌｖ）第８図においてラックビン１３はもはやＦ方向に
移動できないので、スプリング８１が捩り方向に圧縮さ
れる。即ちここでレバー９にはスプリング２８による初
期捩りトルクａｋｇ−１ｔｉ’ｆｆｌ’　　Ｋ加えて、
更にスプリング３１の圧縮によって捩りトルクｂｋｇ−
ｍｍが発生する。従って始動時増量レバー３７をＺの位
置（第５図）迄回動させると、第８図のＦ方向に（ａ　
＋　ｂ）　ｋｇ、　ｍ、ｍの捩りトμりがガバナ第２レ
バー９に働いていることになる。

■）エンジンを始動させるとクランクシャフト２が回転
し、上記通常温度での作動と同様に作動しようとするが
、この場合はスプリング３１によってレバー９にはｂｋ
ｇ、ｍｍだけ余分の捩りトルりが働いており、燃料供給
量は減少せず、低温時の始動に際してもエンジンは良好
に回転を続ける。

ｖｌ）始動時のならし運転が完了すれば、始動時増量レ
バー３７を第５図１で示す元の状態に戻す。第８図のス
プリング８１はレバー９より離れ、もはやレバー９を付
勢するととがなくなるので、これ以後は上記通常温度で
の作動と同様に定格回転状態が自動的だ保持される。

ここで始動時増量レバー３７が第５図のＺの位置のまま
元の伏！志に戻らなくなるような事故が発生した場合、
戎はレバー３７を元の位置に戻す操作を忘却した場きて
は、次のように作動する。

レバー３７がＺの位置、即ち第３図のラックピン１３が
最大燃料供給量の位置におかれたままエンジンが作動を
続けると、エンジンの回転数は−Ｆ外し続け、過［０１
転状態となり、エンジンが損傷してＬｔう危険が発生す
る。１〜かしその様な場合でも、ガバナ第２レバー９に
働いているＦ方向の捩りトルり（ａ　＋　ｂ）　ｋｇ、
　ｍｍを超える逆Ｆ方向のモーメントがガバナシャフト
７に働けば、ガバナ第２レバー９は逆Ｆ方向に回動して
燃料供給量を減少させる。

従ってエンジンが損傷しない範囲で、最大回転数を設定
し、その最大回転数の時シャフト７に働く工方向のトル
クがスプリング２３．３１による捩りトμりに打ち勝っ
てレバー９を逆Ｆ方向に回動させるように燃料増量スプ
リング３１の強さを設定しておけば、その所定の最大回
転数になっだ時レバー９は燃料減量側にラックビン１３
を移動させるので、エンジンの急回転が確実に防１ニさ
れる。

以上税明したように本発明によると、ラックビン１３を
始動時増量レバー８７により弾性部材（燃料増量スプリ
ング８１）を介して燃料増量方向（Ｆ方向）に付勢可能
とすると共だ、その付勢力をエンジンが所定回転数以上
となった場合にガバナ装置（ガバナウェイト４、ガバナ
スリーブ６等）がラックビン１３を燃料減少側に移動さ
せ得為程度に設定ｌ−たので、始動時増量レバー３７の
操作によって低温時に燃料供給量を増加させ、始動性能
を向上させることができると共に、エンジンが所定回転
数以上となった場合には自動的に燃料供給量が減少して
急回転が防止できることから、レバー３７が戻らなくな
る等の事故が発生した場合でもエンジンの急回転は発生
せず、急回転によるエンジンの損傷は確実に防止される
。

なお本発明を具体化するにあたり、第６図のような構成
も採用することができる。第６図において上記実施例と
同一箇所には同一符号が付されている。ギヤケース１に
ガバナシャフト７と平行な姿勢で回動自在に燃料増量シ
ャフト４１が支持されており、シャフト４１の外側部分
には戻しスプリング４２が嵌合され、先端部に始動時増
量レバー４３が溶着されている。シャフト４１の内側部
分には増量レバー４４の基部が溶着され、た円筒部設さ
れ、両ビン間の円筒部材４５の外周面ＫＱ料増量スプリ
ング４８がわずかながたを有１〜て嵌合し、スプリング
４８の両端が両ピン４６，４７にそれぞれ係止されて、
シャフト４１とレバー４４とが弾性的に連結されている
。レバー４４の先端には係止部４９が形成され、ガバナ
第２レバー９に当接ｌ−ている。

第６図の構成では第２図〜第５図の実施例に比して増量
レバー４４の強度を高く設定できる利点がある。

更に別の実施例として第７図、第８図のような構成を採
用してもよい。第７図において、燃料増量シャフト５０
の一端には板ばね５１の基端がリベット５２により固定
されており、第８図に示すように板ばね５１の先端部は
湾曲して、その先端がガバナ第２レバー９！／Ｃ当接し
ている。この様に構成すれば、組立て工程を簡略化でき
る利点がある。

第９図は更に別の実施例を示しており、ギヤケース１内
の燃料増量シャフト５８に戻しスプリング５４が嵌合し
、ケース１外に燃料増量スプリング５５が嵌合している
。始動時増量レバー５６はシャフト５３に間座５７を介
して回動自在に支持されており、スプリング５５はシャ
フト５８の外周面に固設されたテ２−パピン５８とレバ
ー５６間を弾性的に連結している。この場合はスプリン
グ５５がギヤケース１の外に配置されているので、スプ
リング５５の強度調整を容易に行なうことができる利点
がある。例えばシャフト５３の外周面上にピン５８用の
穴を複数個設けておき、適宜ピン５８の固定位置を変更
するのも一部である。

なお第２図〜第５図の実施例、第６図の実施例、第７図
、第８図の実施例では、それぞれスプリング３１．４８
、板ばね５１はギヤケース１内にあって、Ｖギフト３０
．４１．５０のギヤケース１に対する捩りトルク抵抗の
温度変化の影響を受けないので、安定した作動を得るこ
とができる利点もある。又本発明は電気式のガバナ機構
を有するディーゼルエンジンにも採用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のディーゼルエンジンのガバナ装置近傍の
構造を示す縦断面図、第２図は本発明による始動性能向
上装置を装備したディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプ
近傍の縦断面図、第３図は第２図のＩ−１断面図、第４
図は燃料増電スプリングの平面図、第５図は第２図のＶ
−Ｖ矢視図、第６図は別の実施例を示す縦断面部分図、
第７図。 第８図は更に別の実施例を示す平面略図及び側面略図、
第９図は更に別の実施例を示す縦断面部分図である。４
・・・ガバナウェイト（ガバナ装置の一部）、５・・・
ガバナ第ルバー（ガバナ装置の一部）、１２・・・燃料
ポンプ、１８・・・ラックピン、８１．４８．５５・・
・燃料増量スプリング（弾性部材）、５１・・・板ばね
（弾性部材）、３７．４８．５６・・・始動時増量レバ
ー 特許出願人　　ヤンマーディーゼル株式会社Ｕ−＞）：
、、ｊ１１５ｊ 第１　図 ｕ７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン回転数増加ｊ／ｃ応じて燃料ポンプの燃料増減
   用ラックピンを燃料減少方向に移動させるガバナ装置を
   有するディーゼルエンジンにおいて、ラックビンを始動
   時増量レバーにより弾性部材をと 介して燃料増方向に付努可能篤すると共に、その付勢力
   をエンジンが所定回転数以上になった場合にガバナ装置
   がラックビンを燃料減少側に移動させ得る程度に設定し
   たことを特徴とするエンジンの始動性能向上装置。