JP2008190415A

JP2008190415A - 内燃機関のガバナ装置

Info

Publication number: JP2008190415A
Application number: JP2007025363A
Authority: JP
Inventors: Chikaya Ito; 千哉也伊藤
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-08-21

Abstract

【課題】ガバナ装置の主要構成部品の位置を容易に調整することが可能なガバナ装置を提供すること。
【解決手段】ガバナスライダの先端に当接するレバーを備えガバナスライダの移動を回転に換えガバナ軸を介してクランクケースの外部に伝えるガバナレバーと、前記ガバナ軸のクランクケース外側の軸端に固接されたリンクレバーと該リンクレバーの先端と気化器のスロットルレバーとを連結するガバナロッドと、前記リンクレバーとクランクケースの適宜な場所の間に付勢して設けられたガバナスプリングとにより構成された内燃機関のガバナ装置において、上記のガバナギヤシャフトの位置を軸方向に調整可能とする手段を設けたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の回転数の制御値の経年変化を修正可能なガバナ装置に関する。

従来の内燃機関のガバナ装置０１０は、図４に示すように、クランクケース０２に固設されたガバナギヤシャフト０３上で回転するガバナギヤ０４が、図示せぬクランクシャフトに装着されたガバナ駆動ギヤ０９に噛み合って回転するとき、ガバナギヤ０４に備えられたガバナアーム０６とガバナウエイト０６aに生じる遠心力による揺動を、ガバナギヤシャフト０３に挿嵌し軸方向に自由に移動可能なガバナスライダ０５の移動距離に変換してクランクケースの外に取り出し、移動動作を内燃機関の気化器０１８のスロットル回転軸０１８aにスロットルレバー０１５、ガバナレバー０１１等を介してリンク連結して、内燃機関の回転数を制御するものであり、ばね０１６は内燃機関の回転数(ガバナの回転数)制御値に見合うガバナウエイト０６aに生じる遠心力にバランスする引張り力が生じるように設定してある。

また、特許文献１で開示された従来のガバナ装置は、長期間の運転により、ガバナレバーに当接するガバナスライダの先端が摩耗し変形してスロットルにリンクの作動が不安定になり制御できなくなることを防止するために提案されたもので、ガバナスライダの先端を尖らせてガバナレバーに、ピンポイントで当接するようにしたものである。

実開平５−６４４３６号公報（図1）

従来のガバナ装置及び特許文献１のガバナ装置は、ガバナウェイトのガバナアームとガバナスライダの受け面、ガバナスライダの頂部とガバナレバーとはガバナウエイトによる遠心力によりかなりの負荷がかけられており、同時にこれらの部品間は相対的に高速回転しているので、長期間運転をすれば、これらの部品間の接触面は摩耗が避けられない。部品間の接触面は摩耗が生じると、ガバナレバーのバランス位置がずれて気化器のスロットル開度が変化する(開く)ので、内燃機関の初期の設定回転数が維持できなくなる（早くなる）という問題がある。

本発明のガバナ装置は、このようなガバナ装置の主要構成部品の摩耗による内燃機関の性能の変化に対して、気化器のスロットル開度が適正になるように、ガバナ装置の主要構成部品の位置を容易に調整することが可能なガバナ装置を提供することを狙いとする。

上記の問題点に対し、本発明は以下の各手段により課題の解決を図る。
（１）第１の手段のガバナ装置は、クランクケースに固設されガバナ回転部を支えるガバナギヤシャフトと、該ガバナギヤシャフトに回転自在に挿通しクランクシャフトから回転が一定比で伝達されて回転するガバナギヤと、該ガバナギヤに半径方向に回転可能に支えられガバナギヤが回転するとき遠心力により外側に広がるように設置された遠心錘と、前記ガバナギヤシャフトに回転方向、軸方向とも自由に挿通し遠心錘が遠心力で外側に回動したとき遠心錘が備えた回転レバーにより軸方向に摺動するように設けられたガバナスライダと、該ガバナスライダの先端に当接するレバーを備えガバナスライダの移動を回転に換えガバナ軸を介してクランクケースの外部に伝えるガバナレバーと、前記ガバナ軸のクランクケース外側の軸端に固接されたリンクレバーと該リンクレバーの先端と気化器のスロットルレバーとを連結するガバナロッドと、前記リンクレバーとクランクケースの適宜な場所の間に付勢して設けられたガバナスプリングとにより構成された内燃機関のガバナ装置において、上記のガバナギヤシャフトの位置を軸方向に調整可能とする手段を設けたことを特徴とする。

第２の手段の内燃機関のガバナ装置は、上記の第１の手段の内燃機関のガバナ装置装において、前記ガバナギヤシャフトの位置を調整する手段は、クランクケースに貫通ねじ孔を明け、該ねじ孔のねじに螺合する雄ねじを有し前記ガバナギヤシャフトを植え込んだフランジ付きのブッシュを前記クランクケースのねじ孔に螺合した構成であって、クランクケースの外で前記フランジによりブッシュを回して前記ガバナギヤシャフトの位置を調整し調整シムを挟んだ後、ロックナット、又は、ばね座金、又は、回り止めねじを用いて回り止めをすることを特徴とする。

第３の手段の内燃機関のガバナ装置は、上記第１の手段の内燃機関のガバナ装置において、前記ガバナギヤシャフトの位置を調整する手段は、クランクケースに貫通円筒孔を明け、該円筒孔に嵌合する外径の円筒部を有し前記ガバナギヤシャフトを植え込んだフランジ付きのブッシュを前記クランクケースの円筒孔に嵌合し外からボルト締めした構成であって、前記ガバナギヤシャフト台の位置を調整した後、前記ブッシュのフランジとクランクケースの外面との間に調整シムを挟みボルトで締め付け固定することを特徴とする。

第４の手段の内燃機関のガバナ装置は、上記第１の手段の内燃機関のガバナ装置において、前記ガバナギヤシャフトの位置を調整する手段は、クランクケースにガバナギヤシャフトと同芯の貫通ねじ孔を明け、該ねじ孔のねじに螺合する雄ねじとガバナ回転部を支えるフランジを有するガバナギヤシャフトを前記クランクケースのねじ孔に螺合した構成であって、クランクケースの外で前記ブッシュを回して前記ガバナギヤシャフトの位置を調整した後、ロックナット、又は、回り止めねじを用いて回り止めをすることを特徴とする。

請求項１に係わる発明は上記第１の手段の内燃機関のガバナ装置であり、長期間運転によりガバナの構成部品間の接触面に摩耗が生じても、ガバナギヤシャフトの位置を軸方向に調整し、初めの位置に戻すことが可能で、内燃機関の初期の設定性能を容易に維持することができる。

請求項２〜請求項４に係わる発明は上記第２〜第４の手段の内燃機関のガバナ装置であり、上記第１の手段の効果を得るための具体的な構造であり、クランクケースの外でガバナギヤシャフトの位置の調整ができるので、調整容易であり、構成が簡単なので低コストである。

（第１の実施の形態）
この実施の形態の構成を図に基づいて説明する。図１は本実施の形態に係わるガバナ装置の側面断面図と該ガバナ装置の制御動作を気化器へ伝えるリンクの模式図である。

図において、ガバナ装置１０は、クランクケース２に取付けられたガバナギヤシャフト３の位置調整部とガバナ回転部とで構成されている。ガバナギヤシャフト３の位置調整部は、クランクケース２の突き通し孔の一部にねじ孔２ａを設け、そのねじ孔２ａの雌ねじに螺合する雄ねじ２１ｃを有するフランジ２１ａを有するブッシュ２１を螺合し、調整シム２２を挟み、ばね座金２４を間挿してクランクケース２に締め付けてある。ブッシュ２１の円筒部２１ｂはクランクケース２の円筒孔２ｂに挿通し、円筒部２１ｂに設けたリング状溝２１ｅにシールリング２３を嵌装してクランクケース２から潤滑油が洩れないようにシールしている。また、ブッシュ２１の中心の穴２１ｄにガバナギヤシャフト３が圧入して植え込まれている。

ガバナ回転部は、ガバナギヤシャフト３に座板８を挟んで、回転自在に挿通し図示しないクランクシャフトのガバナ駆動ギヤ９により回転が一定比でギヤ４ａに伝達されて回転する椀状のガバナギヤ４と、ガバナギヤ４の内側にピン７で半径方向に回転可能に支えられ、ガバナギヤ４が回転するとき遠心力により外側に広がるように対称に複数設置された遠心錘６ａを有するガバナアーム６と、フランジ５ａを有するガバナスライダ５で構成されている。ガバナスライダ５は、ガバナギヤシャフト３に回転方向、軸方向とも自由に挿通し、遠心錘６が遠心力で外側に回動したとき、ガバナアーム６に一体に設けられた回転レバー６ｂにより押されて軸方向に摺動するように設けられている。座板８は高速回転するガバナギヤ４のスラストを受けるので耐摩耗性の材質で作られている。

次に、ガバナ装置１０のガバナスライダ５の制御動作を内燃機関の気化器１８へ伝えるリンク手段について説明する。ガバナスライダ５の先端に当接するガバナレバー１１はガバナスライダ５の移動を回転に換えてガバナ軸１２に伝え、ガバナ軸１２は図示しないクランクケース２の外部においてリンクレバー１３にその回転を伝え、リンクレバー１３の先端と気化器１８のスロットルレバー１５の先端はガバナロッド１４で連結されている。リンクレバー１３とクランクケース２の取付け部１７の間に付勢してガバナスプリング１６が設けられている。リンクレバー１３に設けられた複数の孔１３ａはガバナスプリング１６によるリンクレバー１３のトルクを調整するためである。

内燃機関が始動し、ガバナ装置１０のガバナギヤ４が高速回転すると、遠心錘６ａによる遠心力により回転レバー６ｂとガバナスライダ５の受け面、ガバナスライダ５の頂部とガバナレバー１１、座板８等はかなりの負荷がかかる。同時にこれらの部品間は相対的に高速回転しているので、長期間運転したとき、これらの部品間の接触面は摩耗が避けられない。部品間の接触面に摩耗が生じると、ガバナレバー１１のバランス位置がずれて気化器１８のスロットル開度が開く方向に変化するので、内燃機関の初期の設定回転数が維持できなくなる(早くなる)。

このような部品間の接触面の摩耗を修正し、内燃機関の制御回転数に戻すため、ガバナギヤシャフト３の位置を軸方向に調整する必要がある。その方法は、ブッシュ２１をフランジ２１ａの多角形、又は、等分に備えられた溝を用いて回して雄ねじ２１ｃを弛め、挟んである調整シム２２の厚さ又は枚数を変えてガバナギヤシャフト３の軸方向位置を調整し、ブッシュ２１を回して締め、ばね座金２４を用いて回り止めをする。
（第２の実施の形態）

第２の実施の形態を図に基づいて説明する。図２は本実施の形態に係わるガバナ装置の側面断面図である。このガバナ装置２０は、クランクケース３２に円筒孔３２ａを明け、円筒孔３２ａと同径の円筒部３１ｂを有するブッシュ３１をクランクケース３２の円筒孔３２ａに嵌め合せ、フランジ３１ａにおいて複数のボルト３３で取付けた構成である。ブッシュ３１にはガバナギヤシャフト３が圧入して植え込まれている。ブッシュ３１の円筒部３１ｂにリング状溝３１ｃが設けられ、リング状溝３１ｃにシールリング２３を嵌装してクランクケース３２から潤滑油が洩れないようにシールしている。

ブッシュ３１の中心の穴３１ｄに圧入して植込まれたガバナギヤシャフト３には、第１の実施の形態のガバナ装置１０と同じ構成の、座板８、ガバナギヤ４、ガバナギヤ４にピン７で支えられた複数の遠心錘６ａと軸方向に摺動するガバナスライダ５が嵌装している。このガバナ回転部と、ガバナ装置２０から制御動作を気化器１８へ伝えるリンク手段は、第１の実施の形態のガバナ装置１０と同じであるので説明は省略する。

内燃機関が始動し、ガバナ装置２０のガバナギヤ４が高速回転し、部品間の接触面が摩耗したとき、制御速度のずれを修正し、内燃機関の制御回転数に戻すため、ガバナギヤシャフト３の位置を軸方向に調整するには、ボルト３３を抜き取り、ブッシュ３１のフランジ３１aとクランクケース３２の外面との間に挟んだ調整シム２２の厚さ、又は、枚数を変えてブッシュ３１の軸方向位置を調整した後、ボルト３３で締め付け固定する。
（第３の実施の形態）

第３の実施の形態を図に基づいて説明する。図３は本実施の形態に係わるガバナ装置の側面断面図である。このガバナ装置３０のガバナギヤシャフト３６の位置を調整する手段は、クランクケース３５を貫通して円筒孔３５ｃとねじ孔３５ｄを明け、この円筒孔３５ｃに嵌合する円筒部３６ｃと、ねじ孔３５ｄのねじに螺合する雄ねじ３６ｅとガバナ回転部を支えるフランジ３６ｂを有するガバナギヤシャフト３６を、クランクケース３５のねじ孔３５ｄに螺合し、ロックナット３７で止めた構成である。ガバナギヤシャフト３６の円筒部３６ｃにリング状溝３６ｄが設けられ、リング状溝３６ｄにシールリング３８を嵌装してクランクケース３５から潤滑油が洩れることを防止している。

ガバナギヤシャフト３６には、第１の実施の形態のガバナ装置１０と同じ構成の、座板８と、ガバナギヤ４と、ガバナギヤ４にピン７で支えられた複数の遠心錘６ａと軸方向に摺動するガバナスライダ５が嵌装している。このガバナ回転部と、ガバナ装置３０から制御動作を気化器１８へ伝えるリンク手段は、第１の実施の形態のガバナ装置１０と同じであるので説明は省略する。

内燃機関が始動し、ガバナ装置３０のガバナギヤ４が高速回転し、部品間の接触面が摩耗したとき、内燃機関の制御回転数に戻すため、ガバナギヤシャフト３６の位置を軸方向に調整するには、ロックナット３７を回してガバナギヤシャフト３６の回り止めを外し、ガバナギヤシャフト３６を回して、ガバナギヤシャフト３６の位置を調整した後、ロックナット３７を用いて回り止めをする。

本発明の第１の実施の形態に係わるガバナ装置の側面断面図と該ガバナ装置の制御動作を気化器へ伝えるリンクの模式図である。本発明の第２の実施の形態に係わるガバナ装置の側面断面図である。本発明の第３の実施の形態に係わるガバナ装置の側面断面図である。従来のガバナ装置の側面断面図である。

符号の説明

２、３２、３５クランクケース
３、３６ガバナギヤシャフト
４ガバナギア
５ガバナスライダ
６a 遠心錘
１０、２０、３０ガバナ装置
１１ガバナレバー
１５スロットルレバー
１６ガバナスプリング
２２調整シム
２１、３１ブッシュ

Claims

クランクケースに固設されガバナ回転部を支えるガバナギヤシャフトと、該ガバナギヤシャフトに回転自在に挿通しクランクシャフトから回転が一定比で伝達されて回転するガバナギヤと、該ガバナギヤに半径方向に回転可能に支えられガバナギヤが回転するとき遠心力により外側に広がるように設置された遠心錘と、前記ガバナギヤシャフトに回転方向、軸方向とも自由に挿通し遠心錘が遠心力で外側に回動したとき遠心錘が備えた回転レバーにより軸方向に摺動するように設けられたガバナスライダと、該ガバナスライダの先端に当接するレバーを備えガバナスライダの移動を回転に換えガバナ軸を介してクランクケースの外部に伝えるガバナレバーと、前記ガバナ軸のクランクケース外側の軸端に固接されたリンクレバーと該リンクレバーの先端と気化器のスロットルレバーとを連結するガバナロッドと、前記リンクレバーとクランクケースの適宜な場所の間に付勢して設けられたガバナスプリングとにより構成された内燃機関のガバナ装置において、上記のガバナギヤシャフトの位置を軸方向に調整可能とする手段を設けたことを特徴とする内燃機関のガバナ装置。
請求項１に記載する内燃機関のガバナ装置において、前記ガバナギヤシャフトの位置を調整する手段は、クランクケースに貫通ねじ孔を明け、該ねじ孔のねじに螺合する雄ねじを有し前記ガバナギヤシャフトを植え込んだフランジ付きのブッシュを前記クランクケースのねじ孔に螺合した構成であって、クランクケースの外で前記フランジによりブッシュを回して前記ガバナギヤシャフトの位置を調整し調整シムを挟んだ後、ロックナット、又は、ばね座金、又は、回り止めねじを用いて回り止めをすることを特徴とする内燃機関のガバナ装置。
請求項１に記載する内燃機関のガバナ装置において、前記ガバナギヤシャフトの位置を調整する手段は、クランクケースに貫通円筒孔を明け、該円筒孔に嵌合する外径の円筒部を有し前記ガバナーギヤシャフトを植え込んだフランジ付きのブッシュを前記クランクケースの円筒孔に嵌合し外からボルト締めした構成であって、前記ガバナギヤシャフト台の位置を調整した後、前記ブッシュのフランジとクランクケースの外面との間に調整シムを挟みボルトで締め付け固定することを特徴とする内燃機関のガバナ装置。
請求項１に記載する内燃機関のガバナ装置において、前記ガバナギヤシャフトの位置を調整する手段は、クランクケースにガバナギヤシャフトと同芯の貫通ねじ孔を明け、該ねじ孔のねじに螺合する雄ねじとガバナ回転部を支えるフランジを有するガバナギヤシャフトを前記クランクケースのねじ孔に螺合した構成であって、クランクケースの外で前記ブッシュを回して前記ガバナギヤシャフトの位置を調整した後、ロックナット、又は、回り止めねじを用いて回り止めをすることを特徴とする内燃機関のガバナ装置。