JP2002070586A

JP2002070586A - ディーゼルエンジンの遠心式ガバナ

Info

Publication number: JP2002070586A
Application number: JP2000264919A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yoshii; 理吉井; Hidemasa Tsuji; 英将辻; Tomoyoshi Sakano; 倫祥坂野
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-08

Abstract

(57)【要約】【課題】燃料の始動増量を確保しつつ、エンジンの試
運転中にトルクピンの突出量を調節可能とするトルクア
ップ調節手段を簡素な構成で安価に提供する。【解決手段】第１レバー１ａと第２レバー１ｂとの間
にトルクアップ装置３を介在させ、トルクアップ調節手
段１１によりトルクアップの上限を調節するように構成
する。上記トルクアップ調節手段１１は、トルクピン３
ａが接当する接当鍔部１２ａを備える可動軸１２と、第
１レバー１ａに付設され、上記可動軸１２を相対移動可
能に保持するとともに、上記接当鍔部１２ａを受け止め
る軸支スリーブ１３と、ガバナ機壁に設けられ、上記可
動軸１２の他端を位置決め可能に受け止める受止具１４
とから成り、第２レバー１ｂに固設したトルクアップ装
置３のピン突出量を上記可動軸１２を介して受止具１４
で調量規制するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、ディーゼルエンジンの遠
心式ガバナに関し、特にディーゼルエンジンの始動増量
を確保しつつ、エンジン運転中にトルクアップの上限を
調節可能に規制する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のエンジンの遠心式ガバナとして
は、従来より例えば本出願人の提案に係るもので、特開
平９−４９４３９号に開示されたものが知られている。
ここで図５は上記従来例に係るディーゼルエンジンの遠
心式ガバナの概要図である。この遠心式ガバナ１０は、
図５に示すように、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポン
プのラックピン５に第１レバー１ａを介してスタートス
プリング２とガバナ力Ｇとを作用させ、第２レバー１ｂ
にガバナスプリング８を介して図示しない調速レバーを
連結し、第２レバー１ｂを燃料制限具９で全負荷相当位
置（４／４）に受け止め可能に構成する。

【０００３】上記ラックピン５は、第１レバー１ａと第
２レバー１ｂとを順に介してガバナスプリング８とスタ
ートスプリング２とで燃料増量側Ｒへ弾圧するのに対し
て、ガバナ力Ｇで第１レバー１ａを介して燃料減量側Ｌ
へ押圧する。上記第１レバー１ａと上記第２レバー１ｂ
との間にトルクアップ装置３を介在させ、上記第１レバ
ー１ａを介してラックピン５を全負荷相当位置（４／
４）とトルクアップ位置（Ｔｕ）との間のトルクアップ
調量域内に調量するように構成されている。

【０００４】また、上記第１レバー１ａに臨ませてトル
クアップの上限を調節可能に規制するトルクアップ調節
手段３０を設ける。このトルクアップ調節手段３０は、
ガバナ機壁２８に進退調節可能に設けたケース本体３１
と、ケース本体３１内に収容したピン基端部３２ａを介
して出退自在に設けられたレバー制限ピン３２と、レバ
ー制限ピン３２を突出側へ付勢するピン突出バネ３３
と、ピン突出バネ３３に抗してレバー制限ピン３２を後
退させるピン駆動手段３５とを備えている。

【０００５】上記ピン駆動手段３５は、バッテリー３６
とキイスイッチ３７とレバー制限ピン３２をピン突出バ
ネ３３に抗して退入させる電磁ソレノイド３８とを備
え、エンジンの始動時にキイスイッチ３７をスタート位
置Ｓ_Tに操作して、電磁ソレノイド３８をオン作動させ
て、レバー制限ピン３２を実線で示す位置まで退入さ
せ、それ以外の時は、電磁ソレノイド３８をオフ作動さ
せてレバー制限ピン３２を仮想線で示すように突出させ
るように構成されている。そして上記ケース本体３１を
進退調節してレバー制限ピン３２の突出量を調節するこ
とにより、過負荷運転時におけるトルクアップの上限
〔トルクアップ位置（Ｔｕ）と同義〕を調節可能に規制
するように構成されている。

【０００６】この遠心式ガバナ１０は以下のように作用
する。エンジンの始動操作時には、上記ピン駆動手段３
５によりレバー制限ピン３２を退入させ、上記ラックピ
ン５を第１レバー１ａを介してスタートスプリング２の
張力で始動増量位置（Ｓｔ）に弾圧して始動を容易にす
る。エンジンの定格負荷運転状態では、上記ガバナスプ
リング８及びスタートスプリング２による燃料増量側
（Ｒ）への付勢力と、これに対抗するガバナ力Ｇとの釣
り合いにより、第２レバー１ｂと第１レバー１ａとを介
してラックピン５を無負荷相当位置（０／４）と全負荷
相当位置（４／４）との間の調量域内に調量する。

【０００７】エンジンが過負荷運転に移行すると、エン
ジンの回転速度が下がり、ガバナ力Ｇが低下してガバナ
スプリング８の張力で第１レバー１ａと第２レバー１ｂ
とを燃料増量側Ｒに引く。このとき第２レバー１ｂは燃
料制限具９で全負荷相当位置（４／４）に受け止められ
るが、トルクアップ装置３のトルクスプリング４の弾発
力がガバナ力Ｇに打ち勝ってトルクピン３ａを押し出
す。これにより第１レバー１ａを介してラックピン５を
全負荷相当位置（４／４）とトルクアップ位置（Ｔｕ）
との間のトルクアップ調量域内に調量し、エンジンはト
ルクを上げて粘り強さを発揮する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、エ
ンジン運転中にケース本体３１を進退させてレバー制限
ピン３２の突出量を調節することにより、過負荷運転時
におけるトルクアップの上限を調量規制することができ
る。しかしながら、燃料の始動増量を確保するための構
成として、上記トルクアップ調節手段３０のレバー制限
ピン３２を後退させるピン駆動手段３５を必要とするた
め、その構成が複雑で高価になる。本発明は、このよう
な事情に鑑みてなされたもので、その目的は、燃料の始
動増量を確保しつつ、エンジンの運転中にトルクアップ
の上限を調節可能とするトルクアップ調節手段を、簡素
な構成で安価に提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、以下のように構成される。即ち、請求項
１に記載の発明は、例えば図１及び図２に示すように、
第１レバー１ａと第２レバー１ｂとの間にトルクアップ
装置３を介在させるとともに、トルクアップ調節手段１
１によりトルクアップの上限を調節可能に構成する。上
記トルクアップ調節手段１１は、その一端に上記トルク
アップ装置３のトルクピン３ａが接当する接当鍔部１２
ａを有する可動軸１２と、上記第１レバー１ａに付設さ
れ、上記可動軸１２を相対移動可能に保持するととも
に、上記接当鍔部１２ａをその端面で受け止める軸支ス
リーブ１３と、ガバナ機壁２８に設けられ、上記可動軸
１２の他端を位置決め可能に受け止める受止具１４とか
ら成り、上記第２レバー１ｂに固設したトルクアップ装
置３のピン突出量を上記可動軸１２を介して上記受止具
１４で調量規制するように構成した、ことを特徴とす
る。

【００１０】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、例えば図３に示すように、トルクアップ装置３にト
ルクアップスプリング４の初期弾発力を弱める弾発力変
更手段２６を付設するとともに、上記受止具１４により
過剰なトルクアップを規制するように構成した、ことを
特徴とする。

【００１１】

【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に記載の発明では、トルクアップ調節手
段１１は、可動軸１２と、その可動軸１２を相対移動可
能に保持する軸支スリーブ１３と、上記可動軸１２の他
端を受け止める受止具１４とから構成されており、従来
例のようなピン駆動手段３５を必要としない。また、以
下のようにして燃料の始動増量を確保しつつ、エンジン
運転中にトルクアップの上限を調節することができるの
で、トルクアップ調節手段を簡素な構成で安価に提供す
ることができる。

【００１２】即ち、図１（Ａ）に示すように、エンジン
の始動時において、第１レバー１ａは燃料噴射ポンプの
調量ラツク６ａに作用するスタートスプリング２（図２
参照）によりラックピン５を介して燃料増量側（Ｒ）へ
付勢される。そして第１レバー１ａに付設された軸支ス
リーブ１３は可動軸１２を相対移動可能に保持すること
から、第１レバー１ａを介してラックピン５が始動増量
位置Ｓｔに位置するのを許容する。これにより従来例の
ピン駆動手段３５を必要とせずに、燃料の始動増量を確
保することができる。これにより、トルクアップ調節手
段１１を簡素な構成で安価に実施できる。

【００１３】エンジン始動後は、図１（Ｂ）に示すよう
に、ガバナスプリング８及び前記スタートスプリング２
による燃料増量側（Ｒ）への付勢力と、これに対抗する
ガバナ力Ｇとの釣り合いにより、第２レバー１ｂと第１
レバー１ａとを介してラックピン５を無負荷相当位置
（０／４）と全負荷相当位置（４／４）との間の調量域
内に調量する。このとき、トルクアップ装置３のトルク
ピン３ａは、可動軸１２の接当鍔部１２ａに接当してケ
ース本体３ｂ内に退入しており、上記接当鍔部１２ａは
軸支スリーブ１３の端面に接当して、第１レバー１ａと
第２レバー１ｂとが一体に揺動する。

【００１４】エンジンが過負荷運転に移行するとエンジ
ンの回転速度が下がり、ガバナ力Ｇが低下してガバナス
プリング８の張力で第２レバー１ｂを燃料増量側Ｒに引
く。このとき、図１（Ｃ）に示すように、第２レバー１
ｂは燃料制限具９で全負荷相当位置（４／４）に受け止
められ、トルクアップ装置３のトルクスプリング４の弾
発力がガバナ力Ｇに打ち勝ってトルクピン３ａを燃料増
量側Ｒへ押し出す。これにより第１レバー１ａを介して
上記ラックピン５を全負荷相当位置（４／４）とトルク
アップ位置Ｔｕとの間のトルクアップ調量域内に調量す
る。このとき、エンジン運転中に前記受止具１４を進退
させてトルクアップ装置３のピン突出量を調節すること
により、過負荷運転時におけるトルクアップの上限を調
量規制することができる。

【００１５】（ロ）請求項２に記載の発明では、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３に示すように、トルクアップ装置３にト
ルクアップスプリング４の初期弾発力を弱める弾発力変
更手段２６を付設するとともに、受止具１４により過剰
なトルクアップを規制するように構成したことから、ト
ルクアップ調量域（過負荷運転域と同義）における黒煙
の発生を防止してＨＣやＨＯの減少により、排気ガスを
改善することができる。即ち、上記弾発力変更手段２６
でトルクアップスプリング４の弾発力を弱めた場合、図
４に示すように、定格点（Ｎ₁）からエンジンの回転速
度が低下したとき、しばらくの間はトルクピン３ａが突
出せず、過剰な燃料供給を抑制する。

【００１６】また、上記構成により、高地での黒煙の発
生を防止してＨＣやＨＯの減少により排気ガスを改善す
ることもできる。即ち、平地で運転されるエンジンの場
合、上記弾発力変更手段２６を所定量ｄだけ前進させて
トルクスプリング４の初期弾発力を強め、逆に、高地で
運転されるエンジンの場合、上記弾発力変更手段２６を
後部閉止栓３ｃに接当するまで後退させて、トルクスプ
リング４の初期弾発力を小さくするとともに、前記受止
具１４により過剰なトルクアップを規制する。つまり、
平地用のエンジンでは、ラックピン５が増量側のトルク
アップ位置Ｔu₂に調量規制され、高地用のエンジンで
は、ラックピン５が減量側のトルクアップ位置Ｔu₁に調
量規制される。これにより、高地では空気が薄くなる分
だけトルクアップ時の燃料供給量が相対的に少なくなる
ことから、過負荷運転域において、高地での黒煙の発生
を防止してＨＣやＨＯの減少により排気ガスを改善する
こともできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係
る遠心式ガバナの要部取出図で、図１（Ａ）はその遠心
式ガバナの始動時の動作説明図、図１（Ｂ）はその遠心
式ガバナの定格負荷運転時の動作説明図、図１（Ｃ）は
その遠心式ガバナの過負荷運転時の動作説明図、図２は
その遠心式ガバナの縦断正面図である。

【００１８】この遠心式ガバナ１０は、図５の従来例と
同様の基本構造を備える。即ち、図１及び図２に示すよ
うに、燃料噴射ポンプ６の調量ラック６ａと一体に連動
するラックピン５に第１レバー１ａを介してガバナ力Ｇ
を作用させるとともに、上記調量ラック６ａの左端にス
タートスプリング２を作用させる。また、第２レバー１
ｂにガバナスプリング８を介して調速レバー７を連結
し、ガバナスプリング８の張力を調速レバー７で調節操
作可能に構成する。ここで図２中の符号１７は上記第１
レバー１ａと第２レバー１ｂの揺動支軸、１８はエンジ
ン停止ソレノイド２０の出力ロッド２１に装着された衝
撃吸収スリーブであり、停止ソレノイド２０で衝撃吸収
スリーブ１８を押し込んで燃料噴射ポンプ６の調量ラッ
ク６ａを停止位置（Ｓｐ）に移動させるように構成され
ている。

【００１９】上記スタートスプリング２とガバナスプリ
ング８は、ラックピン５を燃料増量側Ｒへ弾圧するのに
対して、上記ガバナ力Ｇは第１レバー１ａを介してラッ
クピン５を燃料減量側Ｌへ押圧する。そして第２レバー
１ｂに一体形成した接当片１５を燃料制限具９で全負荷
相当位置（４／４）に受け止めるように構成し、トルク
アップ装置３を第１レバー１ａと第２レバー１ｂとの間
に介在させ、トルクアップ調節手段１１によりトルクア
ップの上限を調節可能に構成する。

【００２０】以下、本発明の特徴構成について説明す
る。図１及び図２に示すように、上記トルクアップ調節
手段１１は、上記トルクアップ装置３のトルクピン３ａ
が接当する接当鍔部１２ａを備える可動軸１２と、上記
第１レバー１ａに付設され、上記可動軸１２を相対移動
可能に保持するとともに、上記接当鍔部１２ａをその端
面で受け止める軸支スリーブ１３と、ガバナ機壁２８に
設けられ、上記可動軸１２の他端を位置決め可能に受け
止める受止具１４とから成り、上記第２レバー１ｂに固
設したトルクアップ装置３のピン突出量を上記可動軸１
２を介して上記受止具１４で調量規制するように構成さ
れている。なお、上記可動軸１２の脱落を防止するた
め、当該可動軸１２の後部には止め輪２５が装着されて
いる。上記構成によれば、従来例のようなピン駆動手段
３５を必要とせずに、燃料の始動増量を確保しつつ、エ
ンジン運転中にトルクアップの上限（トルクアップ位置
Ｔｕ）を調節することができる。

【００２１】即ち、エンジンの始動時には、図１（Ａ）
に示すように、第１レバー１ａは燃料噴射ポンプ６の調
量ラツク６ａに作用する前記スタートスプリング２によ
りラックピン５を介して燃料増量側（Ｒ）へ付勢され
る。そして第１レバー１ａに付設された軸支スリーブ１
３は可動軸１２を相対移動可能に保持することから、ス
タートスプリング２で付勢されたラックピン５は、フリ
ーに動く第１レバー１ａを押圧して始動増量位置（Ｓ
ｔ）へ移動する。これにより従来例のようなピン駆動手
段３５を必要とせずに、燃料の始動増量を確保すること
ができる。

【００２２】エンジンの定格運転時には、図１（Ｂ）に
示すように、上記ガバナスプリング８及びスタートスプ
リング２による燃料増量側（Ｒ）への付勢力と、これに
対抗するガバナ力Ｇとの釣り合いにより、第２レバー１
ｂと第１レバー１ａとを介してラックピン５を無負荷相
当位置（０／４）と全負荷相当位置（４／４）との間の
調量域内に調量する。このとき上記トルクアップ装置３
のトルクピン３ａは、可動軸１２の接当鍔部１２ａに接
当してケース本体３ｂ内に退入しており、上記接当鍔部
１２ａは軸支スリーブ１３の端面に接当して、第１レバ
ー１ａと第２レバー１ｂとが一体に揺動する。

【００２３】エンジンが過３荷運転に移行すると、エン
ジンの回転速度が下がりガバナ力Ｇが低下する。次いで
ガバナスプリング８の張力で第２レバー１ｂを燃料増量
側Ｒに引く。そして図１（Ｃ）に示すように、第２レバ
ー１ｂは燃料制限具９で全負荷相当位置（４／４）に受
け止められ、トルクアップ装置３のトルクスプリング４
の弾発力がガバナ力Ｇに打ち勝ってトルクピン３ａを燃
料増量側Ｒへ押し出す。これにより第１レバー１ａが燃
料増量側（Ｒ）へ揺動して上記ラックピン５を全負荷相
当位置（４／４）とトルクアップ位置（Ｔｕ）との間の
トルクアップ調量域内に調量して粘り強さを発揮する。
このとき、エンジン運転中に前記受止具１４を進退させ
てトルクアップ装置３のピン突出量を調節することによ
り、過負荷運転時におけるトルクアップの上限を調量規
制することができる。

【００２４】図３は本発明の第２の実施形態に係る図１
（Ｃ）相当図であり、図４はこの実施形態の作用説明図
である。この実施形態では、トルクアップ装置３にトル
クアップスプリング４の初期弾発力を弱める弾発力変更
手段２６を付設するとともに、上記受止具１４により過
剰なトルクアップを規制するように構成されている。上
記弾発力変更手段２６は、トルクスプリング４の後端を
受け止めるバネ受具２６ａと、ケース本体３ｂの後部閉
止栓３ｃに螺着され、上記バネ受具２６ａを進退させる
ネジ部２６ｂとから構成されている。なお、トルクピン
３ａのピン突出量を可動軸１２を介して受止具１４で調
量規制する点は第１の実施形態と同様である。

【００２５】この実施形態は、例えば図４に示すよう
に、トルクスプリング４の初期荷重を小さくして、定格
点（Ｎ₁）からエンジンの回転速度が低下したときに、
しばらくの間はトルクピン３ａを突出させず、過剰な燃
料供給を抑制することを意図したものである。また、こ
の実施形態では、高地でエンジンを運転する場合、空気
が薄くなる分だけトルクアップ時の燃料供給量が相対的
に少なくなることから、上記受止具１４により過剰なト
ルクアップを規制することにより、高地での黒煙の発生
を防止してＨＣやＨＯの減少により、排気ガスを改善す
ることもできる。

【００２６】即ち、平地で運転されるエンジンの場合、
上記バネ受具２６ａを所定量ｄだけ前進させてトルクス
プリング４の弾発力を強め、逆に、高地で運転されるエ
ンジンの場合、上記バネ受具２６ａを後部閉止栓３ｃに
接当するまで後退させて、トルクスプリング４の初期荷
重を小さくするとともに、トルクピン３ａのピン突出量
を可動軸１２を介して受止具１４で規制する。つまり、
平地用のエンジンでは、ラックピン５が増量側のトルク
アップ位置Ｔu₂に調量規制され、高地用のエンジンで
は、ラックピン５が減量側のトルクアップ位置Ｔu₁に調
量規制される。これにより高地用のエンジンでは、トル
クアップ調量域において過剰な燃料供給を抑制する。従
って高地での黒煙の発生を防止してＨＣやＨＯの減少に
より排気ガスを改善することができる。

【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の
要部取出図で、図１（Ａ）はその遠心式ガバナの始動時
の動作説明図、図１（Ｂ）はその遠心式ガバナの定格負
荷運転時の動作説明図、図１（Ｃ）はその遠心式ガバナ
の過負荷運転時の動作説明図である。

【図２】上記遠心式ガバナの縦断正面図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る図１（Ｃ）相当
図である。

【図４】第２の実施形態の作用説明図である。

【図５】従来例に係る遠心式ガバナの概要図である。

【符号の説明】

１ａ…第１レバー、１ｂ…第２レバー、３…トルクアッ
プ装置、３ａ…トルクピン、１１…トルクアップ調節手
段、１２…可動軸、１２ａ…接当鍔部、１３…支軸スリ
ーブ、１４…受止具、２６…弾発力変更手段、２８…ガ
バナ機壁、Ｔｕ…トルクアップ位置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂野倫祥大阪府堺市築港新町３丁８番株式会社クボタ堺臨海工場内Ｆターム(参考） 3G060 AC01 BA06 CA01 CB01 CB06 CC01 CC08 DA00 3G066 AA07 AB02 BA00 BA23 DA01 DB01 DB09 DB15 DC09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１レバー（１ａ）と第２レバー（１
ｂ）との間にトルクアップ装置（３）を介在させ、トル
クアップ調節手段（１１）によりトルクアップの上限を
調節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、上記トルクアップ調節手段（１１）は、上記トルクアッ
プ装置（３）のトルクピン（３ａ）が接当する接当鍔部
（１２ａ）を備える可動軸（１２）と、上記第１レバー
（１ａ）に付設され、上記可動軸（１２）を相対移動可
能に保持するとともに、上記接当鍔部（１２ａ）をその
端面で受け止める軸支スリーブ（１３）と、ガバナ機壁
（２８）に設けられ、上記可動軸（１２）の他端を位置
決め可能に受け止める受止具（１４）とから成り、上記
第２レバー（１ｂ）に固設したトルクアップ装置（３）
のピン突出量を上記可動軸（１２）を介して上記受止具
（１４）で調量規制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。
【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、前記トルクアップ装置（３）
にトルクアップスプリング（４）の初期弾発力を弱める
弾発力変更手段（２６）を付設するとともに、上記受止
具（１４）で過剰なトルクアップを規制するように構成
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。