JP2019019692A - エンジン用停止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温になり易い厳しい温度条件下でも良好に作動する停止ソレノイドを、安価に実現できるエンジン用停止装置を提供する点にある。
【解決手段】コントロールラックに連動されたガバナレバーに連動連係されている操作軸がエンジンケースに回動可能に貫通支持され、操作軸の突出部に一体回動状態に設けられた連動部材２に作用して、ガバナレバー３３を停止位置に強制操作可能な停止ソレノイド４が設けられ、停止ソレノイド４のハウジング部４Ａ又は／及びハウジング部４Ａをエンジンケースｋに支持するためのブラケット１３に、冷却フィンｆが形成されているエンジン用停止装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、小型産業用ディーゼルエンジンの停止装置など、エンジン用停止装置に関するものである。

農業機械や産業機械に搭載されるエンジンには、負荷の大小に拘わらずにエンジンを定速回転させるためのガバナが多用されている。ガバナには、エンジン始動時にコントロールラック（調量具）を燃料増量側に操作して、エンジン始動を容易とするためのスタートスプリングや、停止操作でコントロールラックを燃料減量側に操作してエンジンを停止させる停止装置などが設けられている。

一般的な停止装置は、ガバナレバーに連動連係された操作軸をエンジンケースに貫通支承させ、操作軸のエンジンケースから外部に突出している部分にアームなどの連動部材を設け、その連動部材を駆動操作可能な停止ソレノイドをエンジンケースに支持させて構成されている。このような従来例としては、特許文献１において開示されたものが知られている。

特許文献１などで開示される従来の産業用ディーゼルエンジンにおいては、シリンダブロックに対するガバナの配置関係による構造上、停止ソレノイドはエンジンにおける比較的上部に配置されていた。

特開２００１−１１５８６２号公報

停止ソレノイドがエンジンの上部に配置されているので、エンジンルーム内の温度が上昇するに伴って停止ソレノイドの温度も高くなり易い傾向があり、耐熱温度を超えるようなことがあると、停止ソレノイドが焼き付くおそれがある。そこで、耐熱性に優れる停止ソレノイドを用いると、今度はコスト高になるという問題がある。

また、停止ソレノイドの出力部である出退ロッドと連動部材とが連動連係され、停止ソレノイドは板金製のブラケットを用いてエンジンケースにボルト止めされている。板金製ブラケットを用いる取付け構造では、停止ソレノイドの組付け位置精度が出難く、組付け不良による作動不良が生じ易い傾向があった。そこで、良好に作動させるには、組付け時に停止ソレノイドやブラケットを位置調整しながらボルト止めするという煩雑な作業が必要になり、組み付け性が芳しくないという問題が生じる。

本発明の目的は、高温になり易い厳しい温度条件下でも良好に作動する停止ソレノイドを、安価に実現できるエンジン用停止装置を提供する点にある。
また、位置調整を伴う煩雑な組付け作業が不要であり、簡単な組付けにより良好に停止ソレノイドが作動できるものを安価に実現できるエンジン用停止装置を提供する点も目的とする。

本発明は、エンジン用停止装置において、
エンジンの燃料噴射ポンプ６のコントロールラック７を停止位置に強制操作可能な停止ソレノイド４が設けられ、
前記停止ソレノイド４のハウジング部４Ａ又は／及び前記ハウジング部４Ａをエンジンケースｋに支持するためのブラケット１３に、冷却フィンｆが形成されていることを特徴とする。

第２の本発明は、本発明によるエンジン用停止装置において、
前記ハウジング部４Ａが、強度材製のハウジング本体４ａと可撓性を有する材料製であって前記ハウジング本体４ａに被せられるキャップ部２４とを有してなり、前記冷却フィンｆは前記キャップ部２４に一体形成されていることを特徴とする。

第３の本発明は、エンジン用停止装置において、
エンジンの燃料噴射ポンプ６のコントロールラック７を停止位置に強制操作可能な停止ソレノイド４が設けられ、
前記停止ソレノイド４の出力部５は、被操作部材２に係合される先端部１２が出力部本体１０に対して横移動可能に連結されていることを特徴とする。

第４の本発明は、第３の本発明によるエンジン用停止装置において、
前記先端部１２と前記出力部本体１０とがワイヤ１１を介して一体化されていることを特徴とする。

第５の発明は、本発明〜第４の本発明によるエンジン用停止装置において、
前記コントロールラック７に連動されたガバナレバー３３に連動連係されている操作軸１がエンジンケースｋに回動可能に貫通支持され、前記操作軸１の突出部に一体回動状態に設けられた連動部材２に前記停止ソレノイド４が作用して、前記ガバナレバー３３を停止位置に強制操作可能に構成されていることを特徴とする。

本の発明のエンジン用停止装置によれば、停止ソレノイドやそのブラケットには冷却フィンが設けられていて放熱性に優れるとともに、冷却風による空冷作用を得ることも可能になる。故に、エンジンやエンジンルームが高温になることがあっても、停止ソレノイドは効率良く冷やされ、耐熱温度を超える高温になることが解消又は抑制される。

その結果、高温になり易い厳しい温度条件下でも良好に作動する停止ソレノイドを、安価に実現できるエンジン用停止装置を提供することができる。

第３の本発明のエンジン用停止装置によれば、停止ソレノイドの出力部は、被操作部材に係合される先端部が出力部本体に対して横移動可能、即ちフレキシブルな構造とされているので、停止ソレノイドの取付位置が多少ずれてしまうことがあっても、停止ソレノイドで連動部材を軽快に駆動移動させて、良好なエンジン停止操作が行える。

その結果、位置調整を伴う煩雑な組付け作業が不要であり、簡単な組付けにより良好に停止ソレノイドが作動できるものを安価に実現できるエンジン用停止装置を提供することができる。

エンジン用停止装置に用いる停止ソレノイドの平面図 図１に示す停止ソレノイドの正面図 停止ソレノイドと操作軸との関係を示す要部の平面図 エンジン停止装置を示すギヤケースの縦断側面図 エンジン停止装置を示す燃料噴射ポンプ周辺の縦断側面図 停止ソレノイドの取付位置を示すエンジンの平面図

以下に、本発明によるエンジン用停止装置の実施の形態を、ローントラクタなどに搭載される産業用ディーゼルエンジンに適用される場合について、図面を参照しながら説明する。なお、エンジンケースｋとは、シリンダブロック４０、ギヤケース１８、ポンプ収容ケース２７、操作軸支持板２０、及びシリンダヘッド４２などを含む概念である。なお、図４〜図６では冷却フィンｆは省いてある。

図４及び図５に示されるように、シリンダブロック４０の横にポンプ収容ケース２７が一体形成され、シリンダブロック４０の前にギヤケース１８が組み付けられている。ポンプ収容ケース２７内には、その上方から燃料噴射ポンプ６が差し込まれている。ポンプ収容ケース２７内には、その上部に燃料噴射ポンプ６が収容され、その下部にフューエルカム軸（燃料噴射カム軸）２８が収容されている。ギヤケース１８内にはタイミングギヤトレイン２９が収容されている。

タイミングギヤトレイン２９の構成要素である燃料噴射カムギヤ３０にガバナウェイト３１が配置され、ガバナウェイト３１にガバナスリーブ３２が当接され、ガバナスリーブ３２にガバナレバー３３が当接されている。ガバナレバー３３はガバナスプリング３４を介して調速レバー３５に連動連結されている。ガバナレバー３３には燃料噴射ポンプ６の燃料調量部７が連動連結されている。燃料調量部７は、燃料調量ラック（コントロールラック）の一部（ラックピン）である。

エンジン用停止装置について説明する。図４及び図５に示されるように、操作軸１に入力レバー（連動部材の一例）２と出力レバー３とが取り付けられ、入力レバー２がリニアアクチュエータである停止ソレノイド４の出力部５に連動連結されている。入力レバー２は、停止ソレノイド４で駆動操作される被操作部材でもある。出力部５の直線運動が、入力レバー２と操作軸１と出力レバー３の各回転運動を経て、燃料噴射ポンプ６の燃料調量部７に伝達され、燃料調量部７が燃料無噴射位置（停止位置）８に連動されるように構成されている。

図４及び図５に示されるように、操作軸１は、円筒の調速レバー軸３６に回動可能に内嵌され、調速レバー軸３６は操作軸支持板２０に回動可能に支持されている。操作軸支持板２０は、ギヤケース１８の周壁１９にあけた開口３７の蓋となるようにボルト止めされている。調速レバー軸３６におけるギヤケース１８の内部側に調速レバー３５が取り付けられ、外部側には受動アーム９が取り付けられている。

操作軸１におけるギヤケース１８の外部側に入力レバー２が取り付けられ、内部側には出力レバー３が取り付けられている。停止ソレノイド４は、これのハウジング部４Ａに固定された板金製のブラケット１３を、ギヤケース１８の取付座３９にボルト止めすることによりギヤケース１８に支持されている。なお、ブラケット１３には、２箇所のボルト用孔１３ｂ，１３ｂが形成されている。

停止ソレノイド４の出力部５は、通電時に引っ張り方向に作動する。入力レバー２は、戻しスプリング３８で連動待機位置に付勢されている。キースイッチ（図示省略）をエンジン停止位置に操作すると、タイマによって所定時間だけ停止ソレノイド４に通電され、出力部５が引っ張り方向に作動し、戻しスプリング３８の付勢力に抗して、入力レバー２と操作軸１と出力レバー３が回動し、ガバナレバー３３の揺動を介して燃料噴射ポンプ６の燃料調量部７が燃料無噴射位置８まで連動される。

停止ソレノイド４や操作軸１との連動構造について説明する。
図１〜図３に示されるように、停止ソレノイド４の出力部５は、入力レバー２に係合される先端部１２が出力部本体１０に対して相対横移動可能に連結されている。具体的には、ハウジング部４Ａに対して往復スライド動可能な棒状の出力部本体１０と、入力レバー２のフック部１６に引っ掛かり係合される円環状の先端部１２と、これら出力部本体１０と先端部１２とを繋ぐワイヤ１１とにより出力部５が構成されている。なお、１７は、出力部５の大部分を根元側から覆うゴム製の蛇腹ブーツである。

可撓性を有する金属製のワイヤ１１が出力部５に設けられているので、ブラケット１３を介してギヤケース１８にボルト止めされる停止ソレノイド４の取付位置が位置ズレして、出力部本体１０の移動方向の延長線とフック部２Ａとの位置が合わなくても、ワイヤ１１の撓みによりその位置ズレが吸収されるようになる。従って、停止ソレノイド４の取付不良があったとしても、停止ソレノイド４に通電しての出力部５の引張り駆動によるエンジン停止操作が良好に機能できるようになっている。

図３に示されるように、入力レバー２は、操作軸１に取付けられる本体レバー部１４と、本体レバー部１４の根元から操作軸１の軸長手方向に沿って立ち上がる起立レバー部１５と、起立レバー部１５の先端を折り曲げ加工してなるフック部１６とを有している。図３は、入力レバー２が操作されておらず本体レバー部１４が待機位置Ｔにある連動待機状態にあることを示している。停止ソレノイド４に通電されて出力部５が退入移動してフック部１６が引張られると、操作軸１が左方向に回動し、本体レバー部１４が無噴射位置Ｍに揺動移動される（エンジンが停止される）。

図３において、操作軸支持板２０に固定されて立上る角ブロック２１が設けられ、その角ブロック２１の下部に第１ストッパボルト２２が、そして上部に第２ストッパボルト２３がそれぞれ螺着されている。第１ストッパボルト２２は、その先端が受動アーム９の側縁に当接されてその戻り位置を規定するものである。第２ストッパボルト２３は、その先端が起立レバー部１５に当接して入力レバー２の復帰位置を規定するものである。

図１〜図３に示されるように、停止ソレノイド４のハウジング部４Ａ、及びハウジング部４Ａをエンジンケースｋに支持するためのブラケット１３に、それぞれ冷却フィンｆが形成されている。ブラケット１３は、両端それぞれに補強用の折り曲げ縁１３ａ，１３ａが形成された板金製のブラケットであり、ハウジング本体４ａに被さる円弧部１３Ａの外周側に、複数のリブ条フィン２５が冷却フィンｆとして一体形成されている。折り曲げ縁１３ａもその形状から冷却フィンｆとして機能可能である。各リブ条フィン２５は、折り曲げ縁１３ａと略同じ形状及び略大きさのものとして設けられているが、より大きなものでもよい。

図１、図２に示されるように、ハウジング部４Ａは、強度材製のハウジング本体４ａと可撓性を有する材料製であってハウジング本体４ａに被せられるキャップ部２４とを有してなり、冷却フィンｆはキャップ部２４に一体形成されている。鋼板などでなるハウジング本体４ａの基端部に、ゴム製のキャップ部２４が装着されており、キャップ部２４からはリード線４１が取り出されている。なお、キャップ部２４から径方向に飛び出したチューブ状のものは、結露水の凝縮を防止するための水抜き孔用チューブ２４Ａである。

図１、図２に示されるように、キャップ部２４の冷却フィンｆは、ハウジング部４Ａの径方向に立上るヒレ状フィン（ヒートシンク状ゴム突起）２６でなり、ヒレ状フィン２６の多数が周方向及び軸心方向に整列させてキャップ部２４に一体形成されている。つまり、多数のヒレ状フィン２６はゴム製のものである。これらヒレ状フィン２６やリブ条フィン２５は、エンジンケースｋへの装着状態においてハウジング部４Ａの上部に相当する箇所に形成されているが、全周に形成されるなど、種々の設け方が可能である。

停止ソレノイド４のエンジンＥへの装着例について簡単に説明する。
図６に示されるように、産業用ディーゼルエンジンＥは、シリンダヘッド４２、ヘッドカバー４３、エンジン冷却ファン４４、吸気マニホルド４５、排気マニホルド４６、フライホイールハウジング４７などを有し構成されている。ギヤケース１８の上側に取付けられる停止ソレノイド４は、エンジン前部の上部に配置されており、エンジン冷却ファン４４による冷却風Ｗが当り易い位置にある。

停止ソレノイド４には、リブ条フィン２５やヒレ状フィン２６による冷却フィンｆが多数設けられているので、放熱性に優れるとともに、冷却風による強力な空冷作用も得られる。故に、たとえエンジンＥやエンジンルーム（図外）が高温になることがあっても、停止ソレノイド４（ブラケット１３も）は効率良く冷やされ、耐熱温度を超える高温になることが解消又は抑制される。

従って、ブラケット１３やハウジング部４Ａ、或いはキャップ部２４に冷却フィンｆを一体に設けるだけの安価な改造でありながら、停止ソレノイド４は従来のような高温になることがなくなり、耐熱性に優れる高価な停止ソレノイドは不要になる。その結果、高温になり易い厳しい温度条件下でも良好に作動する停止ソレノイドを、安価に実現できるエンジン用停止装置を提供することができる。

また、引張り駆動型の停止ソレノイド４の出力部５にワイヤ１１を存在させるという、出力部５の簡単でコスト増も殆どない経済的な手段でありながら、入力レバー２に係合される先端部１２と出力部本体１０とが多少左右上下に相対移動することがあっても、良好なエンジン停止操作が行える。その結果、位置調整を伴う煩雑な組付け作業が不要であり、簡単な組付けにより良好に停止ソレノイド４が作動できるものを安価に実現できるエンジン用停止装置を提供することができる。

本発明によれば次の１．〜３．の作用効果もある。
１．安価に、高耐久性の停止ソレノイド４を提供できるので、エンジンとしての低コスト化にも繋がる。
２．停止ソレノイド４の出力部５はフレキシブルなリンク機構に構成されているので、停止ソレノイド４の取付位置の設計自由度を高めることができる。
３．停止ソレノイド４の剛性を高めることができるので、振動が低減され、リンク部（出力部５と入力レバー２との連動連係部分）の異音（カチャカチャという音）を抑制又は解消させることができる。

〔別実施形態〕
冷却フィンｆは、冷却風Ｗに沿うように、ハウジング部４Ａに対して傾けて設けるとか、放熱性のよい材料（アルミ合金など）によるものなど、種々の変更設定が可能である。
また、出力部５の構成は、出力部本体１０と先端部１２とが腰折れリンクを介して連結されるものや、ワイヤ１１に代えて、板バネ材やコイルバネ状のもの採用することが可能である。

１ 操作軸
２ 連動部材（入力レバー）、被操作部材
４ 停止ソレノイド
４Ａ ハウジング部
４ａ ハウジング本体
５ 出力部
６ 燃料噴射ポンプ
７ コントロールラック
１０ 出力部本体
１１ ワイヤ
１２ 先端部
１３ ブラケット
２４ キャップ部
３３ ガバナレバー
ｆ 冷却フィン
ｋ エンジンケース

Claims (5)

1. エンジンの燃料噴射ポンプのコントロールラックを停止位置に強制操作可能な停止ソレノイドが設けられ、
   前記停止ソレノイドのハウジング部又は／及び前記ハウジング部をエンジンケースに支持するためのブラケットに、冷却フィンが形成されているエンジン用停止装置。
2. 前記ハウジング部が、強度材製のハウジング本体と可撓性を有する材料製であって前記ハウジング本体に被せられるキャップ部とを有してなり、前記冷却フィンは前記キャップ部に一体形成されている請求項１に記載のエンジン用停止装置。
3. エンジンの燃料噴射ポンプのコントロールラックを停止位置に強制操作可能な停止ソレノイドが設けられ、
   前記停止ソレノイドの出力部は、被操作部材に係合される先端部が出力部本体に対して横移動可能に連結されているエンジン用停止装置。
4. 前記先端部と前記出力部本体とがワイヤを介して一体化されている請求項３に記載のエンジン用停止装置。
5. 前記コントロールラックに連動されたガバナレバーに連動連係されている操作軸がエンジンケースに回動可能に貫通支持され、前記操作軸の突出部に一体回動状態に設けられた連動部材に前記停止ソレノイドが作用して、前記ガバナレバーを停止位置に強制操作可能に構成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のエンジン用停止装置。

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