JP2002155764A - ディーゼルエンジンの遠心式ガバナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガバナスプリングのミスマッチを解消しつ
つ、無負荷回転域におけるガバナレバーのハンチングを
防止できる遠心式ガバナを提供する。 【解決手段】 ガバナレバー１を揺動可能に支持し、ガ
バナレバー１をガバナスプリング５で燃料増量側Ｒに付
勢するとともに、ガバナレバー１の入力部２にガバナス
リーブ７を介してウエイトボール１０のガバナ力ＧＦを
燃料減量側Ｌに作用させて、燃料噴射ポンプ２０の調量
具２１を上記ガバナレバー１の出力部３で調量移動可能
に構成する。上記ガバナスリーブ７のボール接当面８の
うち、無負荷回転域に対応するウエイトボール１０の接
当領域に、ボール収容回転体２４の傾斜案内面２５より
も緩やかな傾斜角度βの傾斜部分８ｂを形成し、ガバナ
力ＧＦによるガバナスリーブ７の燃料減量方向Ｌへの移
動量を、当該傾斜部分８ｂに相当する分だけ小さくす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの遠心式ガバナに関し、特に遠心式ガバナのハンチン
グを防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの遠心式ガバナは、
従来より例えば図４に示すものが知られている。この遠
心式ガバナは、ガバナレバー１を揺動可能に支持し、上
記ガバナレバー１をガバナスプリング５で燃料増量側Ｒ
に付勢するとともに、上記ガバナレバー１の入力部２に
ガバナスリーブ７を介してウエイトボール１０のガバナ
力ＧＦを燃料減量側Ｌに作用させて、燃料噴射ポンプ２
０の調量具２１をラックピン２２を介して上記ガバナレ
バー１の出力部３で調量移動するように構成されてい
る。

【０００３】上記ウエイトボール１０は、上記燃料噴射
ポンプ２０の駆動カム軸２３の一端部に固定されたボー
ル収容回転体（ここでは伝動ギヤ）２４内に組み込まれ
ており、図４に示すように、当該伝動ギヤ２４の回転遠
心力により、傾斜案内面２５に沿って遠心方向へ移動す
る。他方、上記ガバナスリーブ７のボール接当面８は燃
料噴射ポンプ２０の駆動カム軸２３と直交する平面に形
成されている。上記傾斜案内面２５の傾斜各度はα＝４
５°に設定されており、当該ガバナスリーブ７は、上記
ウエイトボール１０のガバナ力ＧＦにより、当該ウエイ
トボール１０の遠心方向への移動量と等量だけ燃料減量
方向Ｌへ移動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、エンジンの負
荷変動に対してガバナ差が小さく、安定した回転が得ら
れるように、エンジンの定格負荷を考慮してガバナスプ
リングが選定される。しかるに、無負荷回転域において
は、僅かの負荷変動でもその変動率は大きくなる。そし
てその変動率に対応して燃料が増量されてエンジンの回
転速度が上昇し、この回転速度の上昇に対して、再びガ
バナスリーブ７がウエイトボール１０のガバナ力ＧＦに
より燃料減量方向Ｌへ移動させられる。つまり、無負荷
回転域において、ガバナレバー１がハンチングを生じ
る。

【０００５】そこで上記不都合を解消するために、図２
に示すガバナスリーブについて検討した。それは、ガバ
ナスリーブ７のボール接当面８の全域を、伝動ギヤ２４
の傾斜案内面２５よりも緩やかな傾斜角度βで一様な傾
斜面に形成し、ガバナスリーブ７がウエイトボール１０
の遠心方向への移動量よりも少なく燃料減量方向Ｌへ移
動するように構成する。この検討例によれば、エンジン
の回転速度の変動に対して、ガバナスリーブ７の移動量
が少なくなった分だけガバナレバー１の揺動量が少なく
なり、無負荷回転域におけるガバナレバーのハンチング
を防止することができる。

【０００６】しかしながら、この検討例では、ガバナス
リーブ７のボール接当面８を、低速回転域から高速回転
域の全域にわたり一様な傾斜面にしているため、図３に
示す無負荷（０／４）から全負荷（４／４）までの負荷
領域（Ｌ１）に対応する、それぞれ低速域（δsL）、中
速域（δsM）、及び高速域（δsH）でのガバナスプリン
グ力ＧＳに対抗するガバナスリーブ７の必要な移動量が
不足する。その結果、燃料噴射ポンプ２０の調量具２１
の調量移動が不足する。換言すれば、ガバナスプリング
のミスマッチが生じる。

【０００７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、エンジンの負荷領域における
ガバナスプリングのミスマッチを解消しつつ、無負荷回
転域におけるガバナレバーのハンチングを解消できる遠
心式ガバナを提供することにある。

【０００８】

【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。即ち、ガバナレ
バー１を揺動可能に支持し、上記ガバナレバー１をガバ
ナスプリング５で燃料増量側Ｒに付勢するとともに、上
記ガバナレバー１の入力部２にガバナスリーブ７を介し
てウエイトボール１０のガバナ力ＧＦを燃料減量側Ｌに
作用させて、燃料噴射ポンプ２０の調量具２１を上記ガ
バナレバー１の出力部３で調量移動可能に構成（以下、
これを本発明の「基本構成」という）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（Ｂ）に示
すように、上記ガバナスリーブ７のボール接当面８のう
ち、無負荷回転域に対応するウエイトボール１０の接当
領域に、ボール収容回転体２４の傾斜案内面２５よりも
緩やかな傾斜角度βの傾斜部分８ｂを形成し、ガバナ力
ＧＦによるガバナスリーブ７の燃料減量方向Ｌへの移動
量を、当該傾斜部分８ｂに相当する分だけ小さくするよ
うに構成した、ことを特徴とする。

【０００９】

【発明の作用・効果】請求項１の発明では、前記基本構
成を備えるディーゼルエンジンの遠心式ガバナにおい
て、ガバナスリーブ７のボール接当面８のうち、無負荷
回転域に対応するウエイトボール１０の接当領域に、ボ
ール収容回転体２４の傾斜案内面２５よりも緩やかな傾
斜角度βの傾斜部分８ｂを形成し、ガバナ力ＧＦによる
ガバナスリーブ７の燃料減量方向Ｌへの移動量を、当該
傾斜部分８ｂに相当する分だけ小さくするように構成し
たことから、負荷領域におけるガバナスプリングのミス
マッチを解消しつつ、無負荷回転域におけるガバナレバ
ーのハンチングを防止することができる。

【００１０】即ち、本発明では、無負荷回転域に至るま
では、ガバナスリーブ７はウエイトボール１０の遠心方
向への移動量に対応する量だけ燃料減量方向Ｌへ移動す
る。そして無負荷回転域に至ると、ウエイトボール１０
はこれに対応するガバナスリーブ７のボール接当領域に
接当する。このボール接当領域には、ボール収容回転体
２４の傾斜案内面２５よりも緩やかな傾斜解消βの傾斜
部分８ｂが形成されており、上記ガバナスリーブ７は、
ウエイトボール１０のガバナ力ＧＦにより、当該ウエイ
トボール１０の遠心方向への移動量よりも少なく燃料減
量方向Ｌへ移動する。つまり、無負荷回転域では、エン
ジンの回転速度の変動に対してガバナスリーブ７の移動
量が少なくなった分だけガバナレバー１の揺動量が少な
くなり、ガバナレバーのハンチングを防止することがで
きる。

【００１１】また、本発明では、ガバナ力ＧＦによるガ
バナスリーブ７の燃料減量方向Ｌへの移動量が、当該傾
斜部分８ｂに相当する分だけ小さくなることから、ガバ
ナスリーブ７のボール接当領域の全域を傾斜面にした図
２の検討例と異なり、無負荷回転域でのガバナスリーブ
７の移動量が若干不足するものの、負荷領域におけるガ
バナスプリングのミスマッチが生じるまでには至らな
い。これにより、ガバナスプリングのミスマッチを実質
的に防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る遠心式ガバナ
の実施形態を示し、図１（Ａ）はその遠心式ガバナの要
部を破断した正面図、図１（Ｂ）はその要部の部分縦断
面図である。以下、この遠心式ガバナを図１（Ａ）
（Ｂ）に基づいて説明する。

【００１３】この遠心式ガバナＧは、前記従来例（図
４）と同様の基本構成を備える。即ち、ガバナレバー１
を揺動支軸１２で揺動可能に支持し、上記ガバナレバー
１をガバナスプリング５で燃料増量側Ｒに付勢するとと
もに、上記ガバナレバー１の入力部２にガバナスリーブ
７を介してガバナウエイトであるウエイトボール１０の
ガバナ力ＧＦを燃料減量側Ｌに作用させ、燃料噴射ポン
プ２０の調量具２１を上記ガバナレバー１の出力部３で
調量移動するように構成されている。

【００１４】上記ガバナレバー１は、２本レバー式の第
１レバー１ａと第２レバー１ｂとから成り、第１レバー
１ａの入力部２に上記ガバナ力ＧＦを作用させるととも
に、第２レバー１ｂの出力部３に上記調量具２１に固設
したラックピン２２を係合し、第１レバー１ａの先端部
に上記ガバナスプリング５を介して調速レバー１３を連
結してガバナスプリング５の張力を調速レバー１３で調
節操作可能に構成し、上記ガバナスプリング５の張力と
ガバナ力ＧＦとによりガバナレバー１を揺動させて燃料
噴射ポンプ２０の調量具２１を調量移動させるように構
成されている。

【００１５】上記第１レバー１ａと第２レバー１ｂとの
間には、トルクアップ装置１４が介装され、無負荷（０
／４）と全負荷（４／４）の間では、トルクピン１５が
退入した状態で、上記第１レバー１ａと第２レバー１ｂ
とが一体に揺動し、上記燃料噴射ポンプ２０の調量具２
１を調量移動させる。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低下し、ガバナスプリング５で
引かれた第２レバー１ｂは、図４中の符号１７に相当す
る燃料制限ピンで全負荷相当位置に受け止められ、トル
クスプリング１６がトルクピン１５を押し出して、第１
レバー１ａを燃料増量側Ｒへ揺動する。これによりエン
ジンは粘り強さを発揮する。なお、図１（Ａ）中の符号
４はスタートスプリングを示す。

【００１６】以下、本発明の特徴構成について説明す
る。図１（Ｂ）に示すように、ボール収容回転体である
上記伝動ギヤ２４の傾斜案内面２５の傾斜各度はα＝４
５°に設定されており、上記ガバナスリーブ７のボール
接当面８のうち、無負荷回転域に至るまでは、前記カム
軸２３と直交する平面に形成されている。また、無負荷
回転域に対応するウエイトボール１０の接当領域には、
上記傾斜案内面２５よりも緩やかな傾斜角度βの傾斜部
分８ｂが形成されており、ウエイトボール１０のガバナ
力ＧＦによるガバナスリーブ７の燃料減量方向Ｌへの移
動量を、当該傾斜部分８ｂに相当する分だけ小さくする
ように構成されている。これは、負荷領域におけるガバ
ナスプリングのミスマッチを解消しつつ、無負荷回転域
におけるガバナレバーのハンチングを防止することを意
図したものである。

【００１７】即ち、上記ガバナスリーブ７は、ウエイト
ボール１０のガバナ力ＧＦにより、無負荷回転域に至る
までは、ウエイトボール１０の遠心方向への移動量と等
量だけ燃料減量方向Ｌへ移動する。そして無負荷回転域
に至ると、ウエイトボール１０がガバナスリーブ７のボ
ール接当領域である上記傾斜部分８ｂに接当し、ガバナ
スリーブ７はウエイトボール１０の遠心方向への移動量
よりも少なく燃料減量方向Ｌへ移動する。つまり、無負
荷回転域では、エンジンの回転速度の変動に対してガバ
ナスリーブ７の移動量が少なくなった分だけガバナレバ
ー１の揺動量が少なくなり、これに伴って燃料の増減量
が少なくなる。これにより実質的にガバナレバーのハン
チングを防止することができる。

【００１８】上記ガバナスリーブ７によれば、ウエイト
ボール１０のガバナ力ＧＦによるガバナスリーブ７の燃
料減量方向Ｌへの移動量が、当該傾斜部分８ｂに相当す
る分だけ小さくなる。この点は、ガバナスリーブ７のボ
ール接当領域の全域を傾斜面にした図２の検討例と異な
り、無負荷回転域での必要なガバナスリーブ７の移動量
が若干不足するものの、負荷領域におけるガバナスプリ
ングのミスマッチが生じるには至らない。これにより、
ガバナスプリングのミスマッチを実質的に解消すること
ができる。

【００１９】なお、本発明は上記の実施形態に限定され
るものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲内に
おいて種々の設計変更を施すことが可能である。例え
ば、ガバナレバー１は２本式のものに限らないし、上記
ボール収容回転体２４は、伝動ギヤに限らない。また、
上記ボール収容回転体２４の傾斜案内面２５の傾斜各度
αは４５°に限らない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る遠心式ガバナの実施形態を示し、
図１（Ａ）はその遠心式ガバナの要部を破断した正面
図、図１（Ｂ）はその要部の部分縦断面図である。

【図２】検討例に係るガバナスリーブの図１（Ｂ）相当
図である。

【図３】エンジンの回転速度（Ｎrpm）に対する燃料噴
射ポンプの調量具の位置の変化特性曲線図である。

【図４】従来例に係る遠心式ガバナの正面図である。

【符号の説明】

１…ガバナレバー、２…ガバナレバーの入力部、３…ガ
バナレバーの出力部、５…ガバナスプリング、７…ガバ
ナスリーブ、８…ガバナスリーブのボール接当面、８ｂ
…ガバナスリーブ接当面の傾斜部分、１０…ウエイトボ
ール、２０…燃料噴射ポンプ、２１…調量具、２４…ボ
ール収容回転体（伝動ギヤ）、２５…傾斜案内面、ＧＦ
…ガバナ力、Ｌ…燃料減量側、Ｒ…燃料増量側、β…傾
斜部分の傾斜角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガバナレバー（１）を揺動可能に支持
   し、上記ガバナレバー（１）をガバナスプリング（５）
   で燃料増量側（Ｒ）に付勢するとともに、上記ガバナレ
   バー（１）の入力部（２）にガバナスリーブ（７）を介
   してウエイトボール（１０）のガバナ力（ＧＦ）を燃料
   減量側（Ｌ）に作用させて、燃料噴射ポンプ（２０）の
   調量具（２１）を上記ガバナレバー（１）の出力部
   （３）で調量移動可能に構成した、ディーゼルエンジン
   の遠心式ガバナにおいて、 上記ガバナスリーブ（７）のボール接当面（８）のう
   ち、無負荷回転域に対応するウエイトボール（１０）の
   接当領域に、ボール収容回転体（２４）の傾斜案内面
   （２５）よりも緩やかな傾斜角度（β）の傾斜部分（８
   ｂ）を形成し、ガバナ力（ＧＦ）によるガバナスリーブ
   （７）の燃料減量方向（Ｌ）への移動量を、当該傾斜部
   分（８ｂ）に相当する分だけ小さくするように構成し
   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。