CN1831313A

CN1831313A - 调速器

Info

Publication number: CN1831313A
Application number: CN 200610059781
Authority: CN
Inventors: 渡边延广; 表洪志; 中村明正
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Power Technology Co Ltd
Priority date: 2003-08-19
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2024-07-15
Also published as: CN1721673A; CN1721671A; CN100429388C; CN1721672A; JP2005061357A; CN1721673B; JP4303536B2; CN100422524C; CN100441841C

Abstract

通过减少部件数量，在降低成本的同时，形成简单结构，并易于进行加工。另外，使得发动机的起动容易。在柴油发动机中，构成柴油发动机用调速器，作为调速器杆(15)，配有第一杆(16)和第二杆(17)，具有与第一杆(16)连接的调速器杆轴(18)，在这样的调速器中，在第一杆(16)上经由弹簧(22)连接第二杆(17)，该第二杆(17)具有限制部，该第二杆(17)固定在调速器杆轴(18)上。

Description

调速器

技术领域

本申请涉及用于柴油发动机等内燃机的调速器。

背景技术

以往，在柴油发动机中设置离心式调速器的技术是公知的。离心式调速器采用的结构为：通过设置在曲轴上的曲轴齿轮、经由齿轮等驱动调速器轴转动，在该调速器轴上外嵌有调速器平衡块，通过滑动体使该调速器平衡块与调速器杆相连，使该调速器杆与燃料喷射泵中用于燃料调节的控制器杆联动连接(例如，参见专利文献1)。

在这种结构中，若起动发动机，则使其以设定转速的转动，之后，若高于设定转速，则借助离心力打开调速器平衡块且滑动体滑动，并使调速器杆转动，使控制器杆向减少侧移动，减少燃料喷射泵的燃料喷射量，相反，若降低转速以致施加在调速器平衡块上的离心力减小，则通过沿相反方向加载的弹簧使其闭合，从而使燃料喷射泵的控制杆向增量侧移动，以增加燃料喷射泵的燃料喷射量。

[专利文献1]特开2003-27966号公报

发明内容

在以往的调速器中，调速器杆由与所述控制器杆相连的第一杆，通过限制部以规定范围限制该第一杆转动的第二杆，与限制器接触以可以调节燃料的增量的第三杆构成。但是，由于采用了由三根杆构成调速器杆的结构，因此，存在部件数量多，成本高且加工工时增加的不良情况。

另外，为了在调速器中减少在中低速转动区中的燃料喷射泵的燃料喷射量，在提供喷油量自动调节特性的情况下，由于喷油量自动调节装置的结构复杂，因此，存在部件数量较多，成本很高的不良情况。

本发明所要解决的课题如上所述，下面，对解决所述课题的手段加以说明。

即，在权利要求1中，一种单气缸柴油发动机用调速器，配有：第一杆(16)和与该第一杆(16)连接的调速器杆轴(18)，其特征在于，在第一杆(16)上经由弹簧(22)连接第二杆(17)，所述第二杆(17)具有限制部，所述第二杆(17)固定在调速器杆轴(18)上。

另外，使发动起的起动容易，可以将由调速器产生的中低速转动区中的燃料喷射泵的燃料喷射量降低。

如权利要求2所述，第二杆(17)由上、下的轴承部(17a·17a)、连接上、下的轴承部的部位、以及限制部(17c)构成，将调速器杆轴(18)插入所述轴承部(17a·17a)，同时用螺母紧固，限制部(17c)与侧面相对向地设置，调速器杆轴(18)与第一杆(16)的连接部位于第二杆(17)的轴承部(17a·17a)之间。

如权利要求3所述，具有：第一杆(16)中的接触部、对应于该接触部的第二杆(17)的接触体。

如权利要求4所述，弹簧(22)位于第一杆(16)的两侧，包含各自的一端插入到第一杆(16)的插入孔中、另一端固定到第二杆(17)的侧面上的两个弹簧。

作为本发明的效果，能够实现以下的效果。

在权利要求1中，调速器杆易于组装，第一杆的固定结构也可以简单地构成。另外，可以容易地进行调速器杆轴上的调速器杆的定位。

在权利要求2中，可以利用第二杆进行第一杆的转动限制和发动机转速的限制，可以减少部件数目以降低成本。另外，可以将第二杆制成コ字形的简单结构，只通过对板进行弯曲，容易地制造。

在权利要求3中，安装结构可以为简单的结构。另外，可以利用使第一杆与销接触而施力的简单结构来实现中低速转动区中的燃料减量结构。由于喷油量自动调节特性由销的行程来确定，所以缩颈部的长度比第二杆的板厚形成得更长，可以由该缩颈部的台阶位置或紧固部件的厚度对行程进行调整。

在权利要求4中，对弹簧进行紧固的部分不会造成障碍，可以紧凑地将弹簧配置在第一杆和第二杆之间。

附图说明

图1为本发明一个实施例的调速器的正面图的局部剖视平面图；

图2为其背面图。

图3为其平面图。

图4为限制器的正面图的局部剖视平面图。

图5为其它实施例的调速器的正面图。

图6为其背面图。

图7为起动时的调速器的局部剖视平面图。

图8为在正常运转时的调速器的局部剖视平面图。

图9为图4中销附近的放大图。

图10为表示减少燃料供给量的状态的销附近的放大图。

具体实施方式

下面，对本发明的实施例进行说明。

图1为涉及本发明一个实施例的调速器的正面图的局部剖视平面图，图2为该调速器的背面图，图3为该调速器的平面图，图4为限制器的正面图的局部剖视平面图，图5为另一实施例的调速器的正面图，图6为该调速器的背面图，图7为起动时调速器的局部剖面图，图8为正常运转时调速器的局部剖面平面图，图9为图4中销附近的放大图，图10为表示减小燃料供给量的状态的销附近的放大图。

利用图1～3对本发明中调速器的结构进行说明。另外，在以下的说明中，为了方便，将图3中箭头A的方向作为前方。

在壳体2内，突出支承燃料喷射泵的凸轮轴3，在该凸轮轴3的突出部上固定齿轮4。另外，在凸轮轴3的侧方平行设置调速器轴5，在该调速器轴5的中途固定有齿轮6，该齿轮6与所述凸轮轴3的齿轮4啮合。并且，在调速器轴5的一侧设有调速器10。

在调速器10中，利用固定在调速器轴5上的保持体12、和在其相反侧可自由滑动地支承在调速器轴5上的滑动体13，保持多个球状调速器平衡块11。并且，滑动体13的顶端与后面所述的调速器杆15的接触部16b·16b接触，由离心力引起的调速器平衡块11的运动通过滑动体13传递至调速器杆15。

所述调速器杆15由第一杆16和第二杆17构成。第一杆16在其纵向(左右)中途部设有轴承部16a，并利用该轴承部16a可自由转动地由枢轴支承在调速器杆轴18的下部。在第一杆16的一侧、即在轴承部16a的左(调速器轴5)侧突出设置上下一对接触部16b·16b，所述滑动体13的顶端部接触该接触部16b·16b的顶端部。另一方面，顶端部以叉状形成的结合部16c在第一杆16的另一侧、即轴承部16a的右(凸轮轴)侧伸出，将用于调节对燃料喷射泵的燃料供给量的控制器杆19结合到该结合部16c上。

因此，通过联动连接前面所述的调速器10和燃料喷射泵，当发动机的转速提高时，与此相伴产生的转动力通过齿轮4、6等传递至调速器轴5，调速器轴5的转速升高，以便在调速器平衡块11上作用离心力，该调速器平衡块11向半径方向的外侧移动，从而由该调速器平衡块11压迫滑动体13并使其向前方滑动。而且，通过滑动体13的滑动，由该滑动体13压迫第一杆16的接触部16b·16b，第一杆16在图3中以调速器杆轴18为转动支点沿顺时针方向转动，以使与该第一杆16的结合部16c结合的控制器杆19向后移动，从而减少燃料喷射泵的燃料喷射量。

相反，当发动机的转速降低时，作用于调速器平衡块11上的离心力减小，调速器平衡块11向半径方向内侧移动，滑动体13由第一杆16推压并向后滑动。此时，通过后面所述的弹簧22对第一杆16进行加载，并且在图3中，以调速器杆轴18为转动支点向逆时针方向转动，沿与前面所述相反的向前方向移动控制器杆19，从而使燃料喷射泵的燃料喷射量增加。因此，可以通过调速器杆15的第一杆16的转动，控制燃料喷射泵的燃料喷射量，使发动机的转速达到设定的转速。

前面所述的第二杆17是对板进行弯曲而形成的，在其调速器轴5侧上下平行地以规定间隔突出设置舌片状轴承部17a·17a，在所述轴承部17a·17a上开有轴孔以便由调速器杆轴18支承。上下轴承部17a·17a以夹持所述第一杆16的轴承部16a的方式设置在其上下两侧，所述轴承部17a·17a中的至少一个被固定在调速器杆轴18上，以便第二杆17与调速器杆轴18一体转动。第二杆17相对于调速器杆轴18的固定结构并不局限于螺钉紧固或焊接等，在本实施例中，上侧轴承部17a的轴孔为与调速器杆轴18的外形相吻合的圆形，下侧轴承部17a的轴孔以多角形状或半月形形成。调速器杆轴18的下端外形也形成与轴孔相吻合的形状，并通过螺母固定。因此，调速器杆15采用了使第一杆16和第二杆17插入调速器杆轴18并仅由螺母固定的简单组装形式。第一杆16的固定结构也为简单的结构。另外，易于实现调速器杆15在调速器杆轴18上的定位。

另外，经由调速器杆轴18使所述第二杆17与转速设定杆20联动连接。转速设定杆20固定在由壳体2支承的调速器杆轴18的上部并沿半径方向突出，经由安装在其突出部上的弹簧21设定发动机的转速，并与使发动机停止的调节器手柄(图中未示出)相连。因此，通过第二杆17能够限制发动机的转速。

另外，使第二杆17中与轴承部17a·17a相对侧(右侧)的上部弯曲，从而以侧面大致呈『コ』字状形成第二杆17，并且将前后相对设置的部分作为限制部17b·17c。使限制部17b·17c左右偏置设置，以便设置在前侧的限制部17c比后侧的限制部17b位于更右侧。并且，在限制部17b·17c之间，沿左右方向设置并插入所述第一杆16，并使其仅可在限制部17b·17c的前后宽度范围内转动，以便通过限制部17b·17c限制第一杆16的转动。因此，可以通过第二杆17进行发动机转速的限制和第一杆16的转动限制，从而能够减少部件的数量并降低成本。

另外，在将第一杆16插入所述第二杆17的限制部17b·17c之间的状态下，在限制部17b·17c中的限制部17b与第一杆16之间设有由双重扭转螺旋弹簧(双扭转弹簧)形成的弹簧22，通过该弹簧22，沿增加燃料供给量的方向对第一杆16加载。弹簧22的设置方式为：其螺旋部22a·22a以夹持第一杆16的方式设置在其上下两侧，从而紧密地设置在第一杆16和第二杆17之间。

紧固部从所述弹簧22的螺旋部分22a·22a、沿大致切线方向以两个方向伸出。一侧的紧固部作为直线部分22c·22c向第一杆16侧延伸，这些直线部分22c·22c的顶端部分别沿上、下方向弯曲，并紧固在第一杆的中途部。

另一侧的紧固部作为从侧面看为『コ』字状的直线部分22b向第二杆17的限制部17b侧延伸，并挂在与限制部17b一体形成的钩17d上。钩17d采用的结构为：与限制部17b的一部分平行开有切口并形成舌片状部分，以平面所示的『く』字状弯曲该舌片状部分，并且其后侧(与第一杆16相对侧)开放。因此，使所述弹簧22一端的直线部分22b从第二杆17的内侧向外侧突出。以便能够挂在钩17d上。因此，在将弹簧22紧固在第一杆16上的状态下，只要从图3的右侧插入第二杆17，并使一端的直线部分22b紧固在钩17d上，便可实现简单的组装。另外，可以使弹簧22作用的部分尽可能的接近第一杆16，从而能减小弹簧力的损失。

另外，使限制器25的销27的顶端接触所述限制部17c的前(与第一杆16相对)侧。限制器25根据发动机的转速来限制调速器杆15的转动，并可拆装且可进行位置调整地安装在壳体2上。

如图4所示，所述限制器25由螺旋插入壳体2内的主体26，可自由滑动地容纳在该主体26内并且可与所述第二杆17接触的销27，沿从主体26伸出的方向对该销27加载的弹簧28，和接收并固定该弹簧28的一端的插头29等构成。

在所述主体26上穿设大直径的孔26a以及小直径的孔26b，在该大直径孔26a中可自由滑动地容纳销27，同时以与所述销27后端相对的方式容纳固定插头29，利用所述插头29封闭大直径孔26a的一端。在所述销27和插头29之间设有形成设定间隙的宽度L1。另外，使大直径孔26a的另一端与小直径孔26b连通，使销27的顶端部27a贯穿小直径孔26b并且使所述顶端从主体26伸出，与所述第二杆17的限制部17c接触。在所述销27的中央部形成凸缘27b，并通过与形成于所述凸缘27b、大直径孔26a和小直径孔26b之间的台阶部26c接触，限制销27的伸出。并且，在大直径孔26a内，在所述凸缘27b和插头29之间的销27上外嵌弹簧28，并通过弹簧28的加载力推动销27以使其从主体伸出。

因此，在所述限制器25中，利用在销27和插头29之间设定的所述宽度L1来确定销27的行程。由于宽度L1为微小的值，因此，以往确定行程的作业需花费时间，且操作困难。在此，如图4所示，利用在所述凸缘27b附近的主体26侧面，换句话说，在大直径孔26a的底部侧面上开有小直径孔26d的结构，能够在短时间内简单地进行销27的行程设定作业。

即，在限制器25的组装时，从小直径孔26d，将直径L1的钢等硬质线材插入主体26内，在主体26内容纳销27和弹簧28，所述线材位于凸缘27b的顶端部27a侧的表面(图4中的左侧面)和台阶部26c之间，并在两根线材跨过顶端部27a的状态下，通过打入使插头29插入或螺纹固定在大直径孔26a内，在处于插头29未压入状态的状态下，在使插头29容纳固定在主体26内之后，当拔取线材时，通过弹簧28的加载力压迫销27，从而能够在销27的后端和插头29的顶端之间获得具有宽度L1(其宽度与线材直径相等)的间隙。因此，能够容易地设定销27的行程。另外，在将限制器25安装在壳体2上时，由限制器的安装孔的内表面堵塞小直径孔26d。

通过所述结构，在发动机起动时，由于作用于调速器平衡块11上的离心力较小，因此，弹簧22对第一杆16的加载力和弹簧21对第二杆17的加载力的合力大于滑动体13对第一杆16的接触部16b·16b的压出力，第一杆16在接触第二杆17的限制部17c的状态下，在图3中，以调速器杆轴18作为转动支点向逆时针方向转动，从而形成所述第二杆17的限制部17c接触限制器25的销27的状态。即，形成第一杆16通过弹簧22的加载力向燃料增量侧转动的状态，并形成使控制器杆19向燃料供给量的增量侧移动的状态。因此，易于进行发动机的起动。

这样，在起动时，通过由调节器手柄进行的转速设定杆20的转动设定燃料供给量，通过所述转动、由弹簧21设定转速设定杆20的转动，以经由与该转速设定杆20相连的第二杆17、弹簧22使第一杆16向增量侧转动，以便通过限制部17b·17c限制该第一杆16的转动。

另外，由燃料供给量增加的状态，伴随发动机转速的增加，作用于调速器平衡块11上的离心力增大，当达到设定转速时，第一杆16克服弹簧22的加载力向减少侧转动，并被保持在所述滑动体13的压出力与所述弹簧21的加载力平衡的位置处，从而发动机实现正常运转状态。

在正常运转时，在因负荷增大等原因而使发动机的转速大大减小时，首先，通过转速的减小使调速器平衡块11移动，滑动体13也移动，以便第一杆16向燃料增大侧转动，从而形成第二杆17的限制部17c与限制器25接触的状态。此时，在负荷增大、进而转速减小的情况下，限制部17c向前方推动限制器25。因此，所述销27克服弹簧28的加载力而滑动，第一杆16和第二杆17向前方转动宽度L1。通过所述第一杆16的转动，控制器杆19进一步向增量侧移动，以致燃料的供给量比通常情况下多，在不产生黑烟的限度内提高转速，在高负荷等时的低转速状态下的粘性增加，在不产生熄火的情况下维持转速并提升至设定转速。

如上所述，调速器10采用了调速器杆15以及限制器25，在发动机起动等时的转速较低的状态下，与正常时相比，向燃料喷射泵的燃料供给量增多以致易于起动，伴随转速的增加，以规定量减少燃料喷射量，以到达正常的燃料供给量，若因负荷等使转速降低，则通过调速器平衡块11的移动增加燃料供给以增加至设定的转速，在负荷进一步增大的情况下，使限制器的销27滑动，进而增加燃料以便使转速上升。

另外，柴油机的空气吸入效率和机械效率具有因转速的上升而降低的特性，在燃料喷射量一定的情况下，在高速时会因燃料过多而产生黑烟。因此，图5～图8所示的结构具有喷油量自动调节特性，以便在调速器10中，从低速至高速区域沿喷射量减少的方向连续控制燃料喷射量特性。

即，在第一杆16和第二杆17之间设置弹簧23，该弹簧作为具有两个弹簧特性的弹性部件。该弹簧23由双重螺旋弹簧(双扭转弹簧)形成，其螺旋部分23a·23a以夹持第一杆16的方式设置在其上下两侧。

紧固部沿两个方向，在大致切线方向从所述弹簧23的螺旋部分23a·23a伸出。一侧的紧固部作为直线部分23c·23c向第一杆16侧延伸，这些直线部分23c·23c的顶端部分别沿上、下方向弯曲，并从上下两侧插入设置在第一杆16中途部的插入孔16d·16d中。因此，使弹簧的一侧紧固在第一杆16上。

另外，另一侧的紧固部作为『コ』字状的直线部分23b·23b向第二杆17的限制部17b侧延伸，所述直线部分23b·23b的中途部以平面所示的『く』字状弯曲并形成弯曲部23d。弯曲部22d的凸起侧接触限制部17b的内侧，且顶端部被紧固在销35上。

因此，本实施例采用的结构为：通过弯曲弹簧23的直线部分23b的一部分，在一个弹簧23上设置弹簧特性不同的两个加载部分，以便能够紧凑地形成弹性部件。对这些加载部分进行不同的加载设定，具有第一弹簧特性的加载部分由所述螺旋部分23a·23a和直线部分23c、直线部分23b构成，从而能够在起动时增加燃料供给量。另一方面，具有第二弹簧特性的加载部分由所述弯曲部分23d构成，从而能够实现中低速转动域中的燃料供给量的减少。

如图9和图10所示，可滑动地使所述销35穿过开设在第二杆17的限制部17b上的插入孔，并通过由E环等构成的紧固件36防止其脱出。所述销35的基部35以半球面状形成，并且设置在第一杆16的侧面，以便可以与形成在第一杆16中途侧面的接触部16e对接。

在所述销35的上下中途部的外周形成缩颈部35b，使缩颈部35b的长度比限制部17的板厚长以使它们的差L2作为销35的行程。因此，利用缩颈部35b的台阶位置或紧固部件36的厚度可以调节行程，该缩颈部35b形成了销35的滑动行程设定部。

另外，在所述销35上形成从其顶端向基部35a侧延伸的直径方向的狭缝35c，使该狭缝35c的宽度比所述弹簧23的直线部分23b的直径大一些，以便使所述弯曲部23d(直线部分23b)的顶端可在狭缝内自由移动地插入该狭缝35c中。并且，在预先将所述弯曲部22d的顶端插入所述狭缝35c中的状态下，从第二杆17的内侧将销35的缩颈部35b插入限制部17b内，并使紧固部件36固定于在第二杆17外侧伸出的销35的顶端侧，从而使销35紧固在限制部17b上，并使弹簧22的另一侧紧固在该销35上。

这样，通过使弹簧23位于第二杆17和第一杆16之间，从而通过该弹簧23的第一特性，推动第一杆16，以使其在图7中以调速器轴18作为转动支点作逆时针方向的转动，通过所述弹簧23的第二特性，向第一杆16侧推动销35。

安装在第一杆16和第二杆17之间的弹性部件并不局限于由扭转螺旋弹簧形成的所述弹簧23，也可以采用具有弹簧特性不同的两个加载部分的弹簧，例如，可以将在第一杆16和第二杆17之间的一个弹性部件作为没有所述弹簧23的弯曲部的弹簧，而另一个弹性部件作为压缩弹簧，从而由两个部件构成。

通过以上方式，调速器10采用了调速器杆15以及限制器25，在发动机起动时等转速较低的状态下，与前面的实施例相同，通过具有弹簧22的第一特性的加载部分向燃料泵供给比正常时多的燃料供给量，在正常运转时，若转速速提高，则通过弹簧22的具有第二特性的加载部分减少向燃料泵的燃料供给量。即，在正常运转时，通过弹簧22的弯曲部22d的加载力，使销35从限制部17b向第一杆16侧伸出，以与接触部16e接触而达到平衡，但是在因负荷减少等原因而转速增加时，在使第二杆17保持在设定位置的状态下，通过所述滑动体13的压出力，第一杆16克服弹簧22的弯曲部23d的加载力，向减少侧转动宽度L2，以使控制器杆向减少侧移动。

因此，在负荷较大的情况下，可以提高粘滞性，在转速上升的情况下，不会降低空气吸入效率和机械效率，并能够防止黑烟的产生。另外，可以以紧凑简单的结构形成具有喷油量自动调节特性的调速器，从而能够降低成本。

工业实用性

由于本发明的调速器在减少部件数量以降低成本的同时，采用了简单的结构且易于加工，因此，具有工业实用性。

Claims

1.一种单气缸柴油发动机用调速器，配有：第一杆(16)和与该第一杆(16)连接的调速器杆轴(18)，其特征在于，在第一杆(16)上经由弹簧(22)连接第二杆(17)，所述第二杆(17)具有限制部，所述第二杆(17)固定在调速器杆轴(18)上。

2.一种柴油发动机用调速器，其特征在于，第二杆(17)由上、下的轴承部(17a·17a)、连接上、下的轴承部的部位、以及限制部(17c)构成，将调速器杆轴(18)插入所述轴承部(17a·17a)，同时用螺母紧固，限制部(17c)与侧面相对向地设置，调速器杆轴(18)与第一杆(16)的连接部位于第二杆(17)的轴承部(17a·17a)之间。

3.如权利要求1或2所述的柴油发动机用调速器，其特征在于，包括：第一杆(16)中的接触部，对应于该接触部的第二杆(17)的接触体。

4.一种柴油发动机用调速器，其特征在于，弹簧(22)位于第一杆(16)的两侧，包含各自的一端插入到第一杆(16)的插入孔中、另一端固定到第二杆(17)的侧面上的两个弹簧。