JP2521709Y2

JP2521709Y2 - ディーゼルエンジンの機械式調速装置

Info

Publication number: JP2521709Y2
Application number: JP1988014946U
Authority: JP
Inventors: 節男山田; 和良森岡; 昭諸石
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1988-02-05
Filing date: 1988-02-05
Publication date: 1997-01-08
Anticipated expiration: 2003-02-05
Also published as: JPH01119839U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉本考案は、ディーゼルエンジンの機械式調速装置に関
し、高速回転時と低速回転時との間におけるガバナ差の
変化を抑制するようにした調速装置のうち、調速レバー
を二つのアームを組み合わせて構成することにより、装
置全体の構造を簡便にするとともに、ガバナ差の設定誤
差を小さくできるものを提供する。

〈考案の背景〉本考案の対象となるディーゼルエンジンの機械式調速
装置の基本構造は、第１図、第７図又は第10図に示すよ
うに、ディーゼルエンジンＥのガバナＧのガバナレバー
１をガバナスプリング２を介して調速レバー３に連動連
結してなる形式のものである。

この形式の一般技術としては、第10図に示すように、
ガバナレバー１が無負荷位置Ａにある状態において、ガ
バナスプリング２の長手方向が区切る上・下空間に関
し、調速レバー３の支点４をガバナレバー１の支点５と
同じ側に位置させて、ガバナスプリング２がガバナレバ
ー１を引っ張る引き角θを低速運転位置Ｂから高速運転
位置Ｃにかけて略90度に設定したものがある。

一般に、横軸に回転数を、また、縦軸に力を各々とる
と、第６図に示すように、ガバナウエイトから発生する
ガバナフォースは二次曲線上を変化するが、一方のガバ
ナスプリング２のバネ力はリニアー的にしか変化しない
ために、ガバナフォース曲線の高速側の変化率に合った
スプリングを選択して、高速回転時にガバナ差が適正値
になるようにしている。

従って、逆に、低速回転時には、ガバナフォース曲線
の変化率がスプリング直線の勾配より小さくズレてくる
ので、（１）調速レバー３を低速回転位置Ｂに設定した場合に
おいて、所定の運転状態から負荷が軽減すると、ガバナ
フォースに対してガバナスプリング２のバネ力が強くな
り過ぎて、両者の力が釣り合うまでに時間を要し、もっ
て負荷の前・後における回転数の変化が増して、ガバナ
差が大きくなってしまう。

（２）逆に、所定の運転状態から負荷が増大すると、ガ
バナフォースに対してガバナスプリング２のバネ力が弱
くなり過ぎて、回転数が大きく低下して、エンジンＥの
出力を充分に発揮し得なくなってしまう。

この結果、低速回転領域において、無負荷時には回転
数が高くなり過ぎ、高負荷時には回転数が低くなり過ぎ
る。

〈従来技術〉そこで、本出願人は、低速回転領域におけるガバナ差
の増大を抑制する従来技術として、実開昭62-88842号公
報に示す考案を提供した（第７図〜第９図参照）。

即ち、この従来技術では、調速レバー３の支点４をガ
バナスプリング２を中にしてガバナレバー１の支点５と
は反対側に位置させ、ガバナスプリング２がガバナレバ
ー１を引っ張る引き角θを鋭角に設定し、調速レバー３
が低速運転位置Ｂから高速運転位置Ｃに近付くにつれて
上記引き角θの値が大きくなるように構成し、ガバナレバー１が無負荷位置Ａにある状態において、
調速レバー３の支点４がガバナレバー１とガバナスプリ
ング２との従動側係合点６から離れる離間距離ｌを、調
速レバー３の支点４からガバナスプリング２と調速レバ
ー３との主動側係合点７までの腕長さｒに近付けて設定
し、上記従動側係合点６と調速レバー支点４とを結ぶ仮想
直線Ｐに直交し、且つ、調速レバー支点４を通る仮想基
準線Ｓを想定し、調速レバー３の低速運転位置Ｂと高速
運転位置Ｃとの間の調速揺動領域Ｔをこの仮想基準線Ｓ
に股がらせて位置させることを基本原理構造としてい
る。

第７図はその基本原理図であって、当該技術によれ
ば、ガバナスプリング２のバネ力F₀のうち、揺動運動に
作用する分力、即ち、ガバナフォースに抗する分力F
₁は、 F₁＝F₀・sinθとなる。

従って、この揺動分力F₁は、調速レバー３の設定回転
数に対してsin曲線を描いて変化し、ガバナフォースの
二次曲線上の変化に近似させることがてきる。

このため、調速レバー３が高速及び低速運転位置のい
ずれに来ても、揺動分力F₁の変化率はガバナフォースの
変化率に近似するので、当該揺動分力F₁はガバナフォー
スに対して狭い回転領域で迅速に釣り合うことができ、
低速運転領域におけるガバナ差の増大を抑制できる。

また、調速揺動領域Ｔを仮想基準線Ｓより低速側と高
速側との両方に股がらせて位置させるので、ガバナスプ
リング２の長さの変化率が、低速運転位置Ｂと高速運転
位置Ｃとの間で大きくなり、そのバネ力の変化が増大す
る。

この結果、低速運動時には、ガバナスプリング２のバ
ネ力F₀が高速運転のときよりも遥かに弱い小さな値にな
る。

従って、これに伴いガバナレバー１の支点５に働く求
心分力F₂が小さくなるので、ガバナレバー１と支点５と
の摩擦抵抗を小さくでき、ガバナレバー１を軽く揺動で
きる。

さらに、一方、実際のエンジンにおいては、例えば、
発動発電機用にはヘルツの変動を小さくするためにガバ
ナ差の小さなものが、また、耕耘機等の農作業機では細
かい負荷変動でガバナが過敏に作動しないように安定性
を重視してガバナ差のある程度大きなものが各々好まし
い。

このため、上記従来技術では、前記基本原理構造に加
えて、調速レバー３の支点４を、位置調節手段８により
引き角θが変わる方向に進退調節可能に構成することに
より、ガバナスプリング２のバネ力及び引き角θの値を
所定の幅で各々変化させて、ガバナ差の小さなことが要
求される発電機用等と、安定性が重視される農作業機用
等とのいずれのエンジンに対しても、調速装置を共通化
して生産性を高めるようにしてある。

すなわち、上記従来技術では、第８図及び第９図に示
すように、調速レバー３を取り付けた調整板102の上下
に上下方向長手状の長孔をあけ、この長孔に挿通させた
ボルトで調整板102をポンプ収容室100に取り付け、調整
板102をスライド昇降自在にしてある。図中の符号101は
調整窓である。ガバナスプリング２のバネ力及び引き角
θの調節は、次のようにして行う。すなわち、第12図に
示すように、調整板102をスライド昇降操作すると、こ
れと一体に調速レバー３もスライド昇降し、主動側係合
点７の昇降により、主動側係合点７と従動側係合点６の
相対位置が変化し、ガバナスプリング２のバネ力及び引
き角が調節される。

〈考案が解決しようとする課題〉上記従来技術では、次の問題がある。すなわち、第12
図に示すように、主動側係合点７の昇降調節を、調整板
102のスライド昇降操作によって行う。このため、例え
ば、破線で示す調整板102を所定寸法L₀だけスライド上
昇操作すると、破線で示す主動側係合点７も同じ寸法L₀
だけ上昇する。このように、調節板102の操作寸法L₀が
そのまま主動側係合点７の移動寸法になるため、主動側
係合点７の微小移動操作は困難なものとなり、ガバナス
プリング２のバネ力や引き角の微妙な調節が行えない。
また、調整板102の操作寸法L₀に狂いがあると、その狂
いがそのまま主動側係合点７の移動誤差となるため、主
動側係合点７の移動調節に狂いが生じやすく、ガバナス
プリング２のバネ力や引き角の正確な調節が行えない。

本考案の課題は、上記問題を解決できるものを提供す
ることにある。

〈課題を解決するための手段〉本考案は、第１図に例示するように、ディーゼルエン
ジンＥのガバナＧのガバナレバー１をガバナスプリング
２を介して調速レバー３に連動連結してなるディーゼル
エンジンの調速装置において、次のようにしたことを特
徴とする。

すなわち、調速レバー３の支点４をガバナスプリング
２を中にしてガバナレバー１の支点５とは反対側に位置
させ、ガバナスプリング２がガバナレバー１を引っ張る
引き角θを鋭角に設定し、調速レバー３が低速運転位置
Ｂから高速運転位置Ｃに近付くにつれて上記引き角θの
値が大きくなるように構成してある。

そして、ガバナレバー１が無負荷位置にある状態にお
いて、調速レバー３の支点４がガバナレバー１とガバナ
スプリング２との従動側係合点６から離れる離間距離ｌ
を、調速レバー３の支点４からガバナスプリング２と調
速レバー３との主動側係合点７までの腕長さｒに近づけ
て設定してある。

そして、上記従動側係合点６と調速レバー支点４とを
結ぶ仮想直線Ｐに直交し、且つ、調速レバー支点４を通
る仮想基準線Ｓを想定し、調速レバー３の低速運転位置
Ｂと高速運転位置Ｃとの間の調速揺動領域Ｔをこの仮想
基準線Ｓに股がらせて位置させてある。

そして、調速レバー３を基端側アーム10と先端側アー
ム12とから構成し、基端側アーム10の基端部を上記調速
レバー支点４に取り付け、この基端側アーム10の先端部
に先端側アーム12の基端部を角度調節操作部材14を介し
て取り付け、先端側アーム12の先端部に上記主動側係合
点７を設け、角度調節操作部材14により先端側アーム12
と基端側アーム10との挟角αを調節可能にし、調節され
た挟角αを維持したまま先端側アーム12を基端側アーム
10に固定できるように構成したことを特徴とする。

〈考案の作用及び効果〉本考案では、第11図に例示するように、主動側係合点
７の昇降調節を先端側アーム12と基端側アーム10との挟
角αの調節操作によって行う。

例えば、破線で示す主動側係合点７を寸法L₀だけ上昇
させる場合、破線で示す調節レバー３全体を高速運転側
に所定角度ａだけ揺動させた後、角度調節操作部材14に
よる先端側アーム12の固定を解除し、先端側アーム12を
所定角度ｂだけ低速運転側に揺動操作することにより、
基端側アーム10と基端側アーム12との挟角αを調節す
る。この場合、先端側アーム12の揺動操作寸法L₁は、主
動側係合点７の上昇寸法L₀よりも十分に大きな寸法にな
る。

このように、先端側アーム12の操作寸法L₁が主動側係
合点７の移動寸法L₀よりも十分大きな寸法になるため、
主動側係合点７の微小移動操作が容易になり、ガバナス
プリング２のバネ力や引き角の微妙な調節が可能にな
る。また、先端側アーム12の操作寸法L₁に狂いがあって
も、この狂いによる主動側係合点７の移動誤差は十分に
小さくなるため、主動側係合点７の移動調節が正確に行
われ、ガバナスプリング２のバネ力や引き角の正確な調
節が可能となる。

〈実施例〉以下、本考案の実施例を図面に基づいて述べる。

第１図は調速装置の基本原理図、第２図は第１実施例
を示す調速レバーの要部分解斜視図、第３図はディーゼ
ルエンジンの調速装置周辺の縦断正面図であって、ディ
ーゼルエンジンＥのポンプ収容室40に燃料噴射カム軸11
及びガバナ軸41を上下並列状に支持し、各々ギヤを介し
てクランク軸に連動する。

上記燃料噴射カム軸11に燃料噴射ポンプＰを連動し、
当該ポンプＰを燃焼室に臨む噴射ノズルに接続する。

上記ガバナ軸41にウエイトベース15を固定し、このベ
ース15にフライウエイト16を揺動自在に枢支し、フライ
ウエイト16の出力端17をガバナ軸41に摺動自在に外嵌し
たガバナスリーブ18の左端面19に接当する。

ポンプ収容室40に支点５を介してガバナレバー１を揺
動自在に枢支し、当該ガバナレバー１をフォークレバー
1aとスプリングレバー1bとから構成する。

上記フォークレバー1aの二股状下部21をガバナ軸41に
股がらせ、二股状下部21に回転自在に支持したローラ22
をガバナスリーブ18の右端面23に接当可能に構成する。

上記フォークレバー1aの上部フォーク部24に噴射ポン
プＰの燃料噴射ラックピン25を嵌合し、その途中部に設
けた受圧部28を前記スプリングレバー1bの接当部29に接
当可能に構成する。

スプリングレバー1bの上部係合孔32にガバナスプリン
グ２の一端を懸架し（この懸架部を従動側係合点６とす
る）、ガバナスプリング２の他端を調速レバー３の先端
に懸架する（この懸架部を主動側係合点７とする）。

上記調速レバー３は、第２図に示すように、基端側ア
ーム10と先端側アーム12とから構成され、基端側アーム
10を支点４を介してポンプ収容室40に回動自在に枢支す
る。

また、基端側アーム10の先端部に先端側アーム12の基
端部を角度調節操作部材14を介して取り付け、先端側ア
ーム12の先端部に主動側係合点７となる先端係合孔12a
をあけ、この先端係合孔12aにガバナスプリング２の一
端を係合させてある。そして、角度調節操作部材14によ
り先端側アーム12と基端側アーム10との挟角αを調節可
能にし、調節された挟角αを維持したまま先端側アーム
12を基端側アーム10に固定できるように構成してある。
角度調節操作部材14にはセレーションが用いられてい
る。

このとき、調速レバー支点４は、ガバナスプリング２
を中にしてガバナレバー１の支点５とは反対側に位置さ
せ、ガバナスプリング２がガバナレバー１を引っ張る引
き角θを鋭角に設定し、調速レバー３が低速運転位置Ｂ
から高速運転位置Ｃに近づくにつれて前記引き角θの値
が大きくなるように設定する。

また、調速レバー３の支点４が従動側係合点６から離
れる離間距離ｌを、調速レバー支点４から主動側係合点
７までの腕長さｒに近づけるとともに、調速レバー支点
４と従動側係合点６とを結ぶ仮想直線Ｐと直交し、且
つ、調速レバー支点４を通る仮想基準線Ｓを想定し、調
速レバー３の低速運転位置Ｂ〜高速運転位置Ｃの調速揺
動領域Ｔをこの仮想基準線Ｓに股がらせて位置させる。

尚、符号27は、ポンプ収容室40とフォークレバー1aの
上部26とを連結する始動スプリングである。

上記実施例においては、調速レバー３を二部材で構成
し、先端側アーム12及び基端側アーム10がともに回動自
在になっているので、調速レバー３自体の腕長さとガバ
ナスプリング２の引き角θとの自由度が大きく、ガバナ
差の設定誤差を小さくできる。

一方、第４図は本考案の第２実施例を示し、基端側ア
ーム10にスプライン軸を、先端側アーム12にスプライン
穴を各々形成し、両アーム10・12間の挟角αを変化させ
る角度調節操作部材14をスプラインで構成したものであ
る。

また、第５図は本考案の第３実施例を示し、先端側ア
ーム12にメモリー50を記入して、挟角αの度合いを容易
に確認できるようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本考案の実施例を示し、第１図は調速
装置の基本原理図、第２図は第１実施例を示す調速レバ
ーの要部分解斜視図、第３図はディーゼルエンジンの調
速装置周辺の縦断正面図、第４図は第２実施例を示す第
２図相当図、第５図は第３実施例を示す調速レバーの要
部平面図、第６図はガバナフォース曲線図、第７図は従
来技術の基本原理を示す第１図相当図、第８図は同従来
技術を示す調速レバーの位置調節手段の要部正面図、第
９図は同位置調節手段を示す要部分解斜視図、第10図は
一般技術の基本原理を示す第１図相当図である。また、
第11図は本考案の実施例による主動側係合点の移動調節
操作の説明図であり、第12図は従来技術による主動側係
合点の移動調節操作の説明図である。１……ガバナレバー、２……ガバナスプリング、３……
調速レバー、４……３の支点、５……１の支点、６……
従動側係合点、７……主動側係合点、10……基端側アー
ム、12……先端側アーム、14……角度調節操作部材、Ａ
……無負荷運転位置、Ｂ……低速運転位置、Ｃ……高速
運転位置、Ｅ……ディーゼルエンジン、Ｇ……ガバナ、
ｌ……４と６との離間距離、ｒ……４から７までの腕長
さ、Ｐ……４と６を結ぶ仮想直線、Ｓ……Ｐに直交し且
つ４を通る仮想基準線、θ……２が１を引っ張る引き
角、α……10と12との挟角。Ｅ……ディーゼルエンジ
ン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭50−15928（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−82345（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−88842（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ディーゼルエンジンＥのガバナＧのガバナ
レバー１をガバナスプリング２を介して調速レバー３に
連動連結してなるディーゼルエンジンの調速装置におい
て、調速レバー３の支点４をガバナスプリング２を中にして
ガバナレバー１の支点５とは反対側に位置させ、ガバナ
スプリング２がガバナレバー１を引っ張る引き角θを鋭
角に設定し、調速レバー３が低速運転位置Ｂから高速運
転位置Ｃに近付くにつれて上記引き角θの値が大きくな
るように構成し、ガバナレバー１が無負荷位置にある状態において、調速
レバー３の支点４がガバナレバー１とガバナスプリング
２との従動側係合点６から離れる離間距離ｌを、調速レ
バー３の支点４からガバナスプリング２と調速レバー３
との主動側係合点７までの腕長さｒに近づけて設定し、上記従動側係合点６と調速レバー支点４とを結ぶ仮想直
線Ｐに直交し、且つ、調速レバー支点４を通る仮想基準
線Ｓを想定し、調速レバー３の低速運転位置Ｂと高速運
転位置Ｃとの間の調速揺動領域Ｔをこの仮想基準線Ｓに
股がらせて位置させるとともに、調速レバー３を基端側アーム10と先端側アーム12とから
構成し、基端側アーム10の基端部を上記調速レバー支点
４に取り付け、この基端側アーム10の先端部に先端側ア
ーム12の基端部を角度調節操作部材14を介して取り付
け、先端側アーム12の先端部に上記主動側係合点７を設
け、角度調節操作部材14により先端側アーム12と基端側
アーム10との挟角αを調節可能にし、調節された挟角α
を維持したまま先端側アーム12を基端側アーム10に固定
できるように構成した、ことを特徴とするディーゼルエ
ンジンの機械式調速装置。