JP2510715Y2 - 油圧調速機のフライウエイト機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は油圧式調速機のフライウエイト機構に関する
ものである。

〔従来の技術及びその技術的課題〕

舶用主機・補機および陸用発電機などのディーゼルエ
ンジンに使用される調速機として、実開昭61-94251号公
報で示されるように、直接エンジンに取り付けられ、ハ
ウジング内の油溜室に蓄えた作動油を内部循環させなが
ら作動する形式の油圧調速機がある。

この油圧式調速機は、第３図のように、ハウジング21
内の上部にスピードコントロールシャフト17とターミナ
ルシャフト11を平行状に配し、それらをフローチングレ
バー19とターミナルアーム13により係合させ、ターミナ
ルアーム13をガイドレバー12を介して燃料増減用のパワ
ーピストン10で回転させ、直線エンジンの噴射量を制御
するようになつている。一方、ハウジング内には、常に
エンジン負荷に追従してターミナルシャフト11をすばや
く回転させるため、ギヤシャフト４と一体のギヤポンプ
５と、このギヤポンプ５と噛み合う従動ギヤ70を有する
スリーブ７と、スリーブ７に上下方向移動自在に内挿さ
れ前記パワーピストン10への作動油をコントロールする
パイロットバルブ６とが配されている。

そして、前記パイロットバルブ６の動きをコントロー
ルするため、前記ハウジング内にはフライウエイトアッ
センブリ８が配される。このフライウエイトアッセンブ
リ８は、ガバナ回転数を取り出す一対のフライウエイト
80,80を有し、このフライウエイト80,80の内側アームが
スラストニードルベアリング81を介してパイロットバル
ブ６の上部に係合され、フライウエイト80,80の遠心力
による拡開に応じてパイロットバルブ６が動き、そのフ
ライウエイト80,80は、パイロットバルブ６の上部とフ
ローチングレバー19との間に介在したスピーダスプリン
グ９により要求される回転数に相応する力で押圧され、
拡開が規制されるようになっている。

前記フライウエイトアッセンブリ８は安定した回転検
出を行うことが必要であり、そのため、エンジンからの
高周波による不必要な回転変動を吸収する手段として、
オイルダンパー方式が採用されている。すなわち具体的
には、第４図と第５図のように被動リング体8aと駆動リ
ング体8bを用い、第４図のように駆動リング体8bに形成
した平行面を持つ穴83にスリーブ７の面取り部71を嵌合
して一体回転させる構成とする一方、フライウエイト8
0,80を支持する被動リング体8aには円形穴をあけてスリ
ーブ７と相対回転可能としている。

そして、駆動リング体8bには上面周縁に一対の台状突
起84,84を突設し、被動リング体8aの下面周縁には前記
台状突起84,84と所定のギャップを持つような関係で台
状突起85,85を突設して相互に噛み合わせると共に、台
状突起84,84の内周側にはベアリング86を組込み、さら
にベアリング86の内側にトーションばね87を装入し、そ
の上端部87aと下端部87bをそれぞれ被動リング体8aと駆
動リング体8bにはめこんでいる。

この構成においては、スリーブ７から伝達されたトル
クが駆動リング体8bからまずトーションばね87に伝えら
れ、トルクが小さい間はスプリング力とオイルで変動を
吸収し、トルクが一定以上になると台状突起84,84と台
状突起85,85がオイルを押し退けながら接近・当接し、
これで被動リング体8aと駆動リング体8bが回転方向で一
体化し、フライウエイトの直結駆動が行われる。

しかしながら、この先行技術では次のような問題があ
る。すなわち、第１に、被動リング体8aと駆動リング体
82に突起が必要であるため形状が複雑となるばかりか、
回転の不釣合を起させないようにするには突起の形状精
度を高くしなければならないため、コストが高くなる。
第２に、直結駆動トルク値の調整や変更を容易に行えな
い。第３に、突起同士の当接によりトルク伝達を行うた
め、急激なトルクが加わったときに衝突音が発生し、騒
音源となる。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は前記のような問題点を解消するために考案さ
れたもので、その目的とするところは、伝達トルクが小
さいときには良好なダンパ効果を発揮し、伝達トルクが
大きくなったときには衝突音を生じさせることなくなめ
らかに直結駆動を実現でき、その直結駆動トルク値の調
整・変更も容易に行える構造簡易な油圧式調速機のフラ
イウエイト機構を提供することにある。

上記目的を達成するため本考案は、油圧調速機のハウ
ジング内に配され、ギヤポンプの従動側ギヤと一体のス
リーブと連結し、パワーピストンへの作動油をコントロ
ールするパイロットバルブを上下動するためのフライウ
エイト機構において、フライウエイト機構が、スリーブ
に一体回転可能に取り付けられた駆動側リングと、パイ
ロットバルブに接するフライウエイトの支持部を上部に
有しそれ以降が環状壁によって下向きカップ状に構成さ
れ、前記環状壁の下部がベアリングを介して前記駆動側
リングと相対回転可能に連結された被動側リングと、前
記被動側リングと駆動側リングで画成される空室に配さ
れ上下端部が被動側リングと駆動側リングに止められた
トーションコイルスプリングとを備え、前記トーション
コイルスプリングが、常態において被動側リングの環状
壁と適度な隙間を持ち、スリーブからの伝達トルクが大
きくなったときに前記環状壁と接触可能な外径を有して
いる構成としたものである。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図は本考案によるフライウエイト機構を備えた油
圧式調速機の一実施例を示し、第1a図と第1b図および第
２図はフライウエイト機構を拡大して示している。

第１図において、21はハウジングであり、内部に油溜
め室Ａが画成され、ここに油圧ポンプから給油を受ける
給油孔2eとオーバフロー孔2fが通じている。４は機関の
回転が増速されて伝達されるギヤシャフト、５はギヤポ
ンプ、６はパイロットバルブ、７はパイロットバルブ６
を上下動自在に内嵌したスリーブであり、後記する駆動
側リングと連結し、下部にはギヤポンプ５と噛み合う従
動ギヤ70を有している。９はパイロットバルブ６の頂面
に作用するスピーダスプリング、10はパワーピストンで
あり、ターミナルシャフト11とターミナルアーム13およ
びガイドレバー12を介して枢着されている。17は図示し
ないコントロールレバーに固着されたスピードコントロ
ールシャフトで、フォーク18、フローチングレバー19お
よびスピードアジャスタ190を介して前記ターミナルシ
ャフト11に係合される。

２はフライウエイト機構である。該フライウエイト機
構２は、被動側リング3aと、駆動側リング3bと、トーシ
ョンコイルスプリング3cおよび被動側リング3aに支点部
31により支持されたフライウエイト3d,3dを備えている
ことは慣用の機構と同様である。

そして、駆動側リング3bが中央に平行面を有する孔30
を有し、ここにスリーブ７の面取り部71が嵌合すること
で連結され、被動側リング3aはスリーブ７と相対回転が
許されるようになつていること、フライウエイト3d,3d
は回転中心に対称に配置され、アーム32,32がパイロッ
トバルブ６のヘッド60にワッシャ81とニードルスラスト
ベアリング82を介して接するようになっていることも慣
用の機構と同様である。

しかし本考案においては、まず、被動側リング3aが盤
状でなく、環状壁33を有する下向きカツプ状をなし、そ
の環状壁33の下部内周と駆動側リング3bの外周近傍との
間にベアリング3eが設けられている。

そして、トーションコイルスプリング3cは耐摩耗性の
高い材質からなり、被動側リング3aと駆動側リング3bと
で画成される空室Ｅに装入されており、慣用のものにお
けるようなベアリングの内側にはめられる径小なものと
異なり径大であり、第1a図と第２図に示すようにスリー
ブの回転停止時や回転数が少ない状態で、環状壁33とわ
ずかな隙間Ｗが形成されるような外径Ｄとなっている。
トーションコイルスプリング3cは上下に垂直状に立ち上
がる端部34,35を有し、それらは被動側リング3aと駆動
側リング3bにおのおの設けた孔に嵌挿されている。

〔実施例の作用〕

本考案による油圧式調速機においては、油圧ポンプか
らの作動油はハウジング内の油溜め室Ａに供給され、常
に油溜め室Ａに充満する。その作動油はフライウエイト
機構のケーシング3fを満たし、また被動側リング3aの上
部開孔等から空室Ｅに流入しこれを満たす。

機関の回転が増速されてギヤシャフト４に伝達される
と、この回転がギヤポンプ５に伝達され、油溜め室Ａか
らレギュレーチングバルブの低圧側を通して作動油を吸
入する。吸入された作動油はギヤポンプ５で高圧化さ
れ、スリーブ７に設けられているポートからパイロット
バルブ６に送り込まれる。

前記ギヤポンプ５と噛み合う従動ギヤ70はスリーブ７
と一体になっているためスリーブ７は回転し、この回転
が駆動側リング3bに伝達され、該駆動側リング3bはベア
リング3eを介して被動側リング3aと相対回転する。スリ
ーブ７からの伝達トルクが小さい時には、トーションコ
イルスプリング3cに作用するねじりモーメントは小さ
く、したがってトーションコイルスプリング3cは第1a図
のように環状壁33と微小な隙間Ｗを保ち、エンジンの回
転変動は駆動側リング3bのイナーシャ、トーションコイ
ルスプリング3cのばね力、および作動油のクッション作
用により吸収され、良好なダンパ効果を得ることができ
る。

そして、スリーブ７からの駆動トルクが制御用領域に
達するまで大きくなると、それが端部34,35を介してト
ーションコイルスプリング3cに伝わり強力なねじりモー
メントが働く。これによりトーションコイルスプリング
3cは次第にコイル径が広がり、第1b図のように環状壁33
と全周で接触するようになる。その摩擦力でトーション
コイルスプリング3cと駆動側リング3bおよび被動側リン
グ3aは直結されることになり、被動側リング3aは回転
し、それによりフライウエイト3d,3dは遠心力により拡
開し、アーム32,32によりパイロットバルブ６をスピー
ダスプリング９の押圧力に抗して上昇させる。

いま、スピードコントロールシャフト17に固着された
コントロールレバー（図示せず）を増速方向に操作する
と、スピードコントロールシャフト17は反時計方向に回
転し、フォーク18に係合されているフローチングレバー
19を介してスピーダスプリング９を圧縮する。この圧縮
力がフライウエイト3d,3dの遠心力を上回ると、フライ
ウエイト3d,3dは閉じられ、パイロットバルブ６が下方
に移動し、この結果、高圧作動油通路2aとパワーピスト
ン10の上下の通路2c,2dが連通し、作動油圧力によりパ
ワーピストン10が受圧面積差により上昇し、ガイドレバ
ー12,ターミナルアーム13を介してターミナルシャフト1
1を燃料増方向に回動させる。これにより機関回転数が
増加する。

回転数の上昇に伴い、フライウエイト3d,3dの遠心力
が増加すると、パイロットバルブ６は引き上げられ、ス
ピーダスプリング９の押圧力と釣り合った位置で高圧作
動油通路2aとパワーピストン下部への通路2cが閉鎖さ
れ、パワーピストン10は当該位置に保持され、機関回転
数が前記コントロールレバーにより設定された回転数に
落ち着く。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によれば、油圧調速機のフライウ
エイト機構おいて、被動側リング3aが環状壁33によって
下向きカップ状に構成され、前記環状壁33の下部がベア
リング3eを介して前記駆動側リング3bと相対回転可能に
連結され、トーションコイルスプリング3cが前記被動側
リング3aと駆動側リング3bで画成される空室に配される
とともに上下端部が被動側リング3aと駆動側リング3bに
止められ、しかも前記トーションコイルスプリング3c
が、常態において被動側リング3aの環状壁33と適度な隙
間Ｗを持ち、スリーブ７からの伝達トルクが大きくなっ
たときに前記環状壁33と接触可能な外径Ｄを有している
ため、トーションコイルスプリング自体の径の変化でダ
ンパ機能と直結駆動機能を実現することができ、すなわ
ち、スリーブ７からの伝達トルクが小さいときには、ト
ーションコイルスプリング3cの径の変化が少ないためト
ルク変動を円滑に吸収することができ、伝達トルクが大
きくなったときにはトーションコイルスプリング3cのコ
イル径が拡大して環状壁33と全周で摩擦接触し、被動側
リング3aと駆動側リング3bとを直結させることができ
る。このため、構造が極めて簡単で、安価に実施するこ
とができ、しかもコイル径の漸増漸減的な接触摩擦力に
よるトルク伝達方式でであるため、急激なトルクがかか
っても衝突音が生じず、静粛性を向上することができ
る。さらに、直結駆動トルク値の調整や変更もトーショ
ンコイルスプリングを変えるだけで簡単に行えるなどの
すぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案によるフライウエイト機構を適用した油
圧式調速機の一実施例を示す部分切欠側面図、第1a図は
同じくその部分的拡大図、第1b図は同じく直結駆動時の
状態を示す部分的拡大図、第２図は第1a図II-II線に沿
う断面図、第３図は従来の油圧式調速機の断面図、第４
図は従来のフライウエイトアッセンブリの横断面図、第
５図は従来のフライウエイトアッセンブリの分解斜視図
である。 ２……フライウエイト機構、3a……被動側リング、3b…
…駆動側リング、3c……トーションコイルスプリング、
3d,3d……フライウエイト、3e……ベアリング、５……
ギヤポンプ、６……パイロットバルブ、７……スリー
ブ、９……スピーダスプリング、33……環状壁

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧調速機のハウジング内に配され、ギヤ
   ポンプの従動側ギヤと一体のスリーブと連結し、パワー
   ピストンへの作動油をコントロールするパイロットバル
   ブを上下動するためのフライウエイト機構において、フ
   ライウエイト機構が、スリーブ７に一体回転可能に取り
   付けられた駆動側リング3bと、パイロットバルブ６に接
   するフライウエイト3d,3dの支持部を上部に有しそれ以
   降が環状壁33によって下向きカップ状に構成され、前記
   環状壁33の下部がベアリング3eを介して前記駆動側リン
   グ3bと相対回転可能に連結された被動側リング3aと、前
   記被動側リング3aと駆動側リング3bで画成される空室に
   配され上下端部が被動側リング3aと駆動側リング3bに止
   められたトーションコイルスプリング3cとを備え、前記
   トーションコイルスプリング3cが、常態において被動側
   リング3aの環状壁33と適度な隙間Ｗを持ち、スリーブ７
   からの伝達トルクが大きくなったときに前記環状壁33と
   接触可能な外径Ｄを有していることを特徴とする油圧調
   速機のフライウエイト機構。