JP2554376B2 - ディーゼルエンジンの調速装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディーゼルエンジンの調速装置に関するも
のである。

従来の技術 従来、ディーゼルエンジンにおいて用いられている調
速装置の一般的構造を第10図乃至第13図に基づいて説明
する。支軸１の軸心回りに回動自在にフローティングレ
バー２とテンションレバー３との一端が支持されてお
り、フローティングレバー２の他端にはリンク４の一端
がピン５により回動自在に連結されている。また、前記
リンク４の他端には、燃料噴射ポンプ６における燃料噴
射量を増減するスライド自在なコントロールラック７が
ピン８を介して連結されている。

つぎに、エンジン（図示せず）の回転数に比例する回
転数で回転するシャフト９が設けられており、このシャ
フト９には支軸10の軸心回りに回動自在に支持されると
ともに前記シャフト９の回転に伴い発生する遠心力（ガ
バナフォース）により支軸10の軸心回りに回動するフラ
イウェイト11が取付けられている。さらに、前記シャフ
ト９の先端部には、前記フライウェイト11の回動に伴っ
て摺動するスライダ12が摺動自在に取付けられており、
このスライダ12の先端部は前記フローティングレバー２
の側面に当接されている。また、前記フローティングレ
バー２には、前記スライダ12による付勢方向と逆方向に
前記フローティングレバー２を付勢するスタートスプリ
ング13の一端が張設されている。

一方、前記テンションレバー３の他端には前記フロー
ティングレバー２の側面に接離する突起14が固定される
とともに前記スライダ12による付勢方向と逆方向に付勢
するメインスプリング15の一端が張設され、メインスプ
リング15の他端は支軸16の軸心回りに回動自在な速度コ
ントロールレバー17の一端に張設されている。支軸16を
挾んだ前記速度コントロールレバー17の他端には前記メ
インスプリング15による付勢方向と逆方向に付勢するス
プリング18が張設されるとともに、前記メインスプリン
グ15の付勢力を調節することによりエンジンの最高回転
数を調節するためのエンジン高速セット用ボルト19の先
端部が当接されている。さらに、前記テンションレバー
３に近接して設けられた筒状のスモークセットスクリュ
ー20内には摺動ピン21がストローク“S1"をもって摺動
自在に組み込まれており、この摺動ピン21はスプリング
22により前記メインスプリング15の付勢方向と逆方向に
付勢されるとともに、摺動ピン21の先端部が前記テンシ
ョンレバー３の側面に当接されている。なお、前記エン
ジン高速セット用ボルト19は任意の出没位置でロックナ
ット23によりロックされ、前記スモークセットスクリュ
ー20は任意の出没位置でロックナット24によりロックさ
れている。

このような構成において、第10図はエンジンの始動直
後における定速回転状態を示すものである。スライダ12
の付勢力はスタートスプリング13の付勢力より小さく、
フローティングレバー２はスタートスプリング13の付勢
力により支軸１を中心として反時計回りに回動し、コン
トロールラック７は燃料噴射量を増大する方向にスライ
ドしている。そして、燃料噴射量は第６図におけるＡで
示す状態となる。

つぎに、第11図はエンジンの回転数が上昇するととも
にスライダ12の付勢力がスタートスプリング13の付勢力
より大きくなった状態を示す。フローティングレバー２
はスライダ12の付勢力により支軸１を中心として時計回
りに回動し、コントロールラック７が燃料噴射量を減少
する方向にスライドするとともに、フローティングレバ
ー２の側面が突起14に当接する。フローティングレバー
２の側面が突起14に当接した後にエンジンの回転数が上
昇してスライダ12の付勢力が増大しても、スライダ12の
付勢力が一定範囲内にある場合は、メインスプリング15
の付勢力によりフローティングレバー２がテンションレ
バー３とともに時計回りに回動することが阻止される。
そして、このときの燃料噴射量は第６図におけるＢで示
す状態に保たれる。

つぎに、第12図はエンジンの回転数がさらに上昇し、
スライダ12の付勢力とスプリング22の付勢力との和が、
メインスプリング15の付勢力とスタートスプリング13の
付勢力との和に等しくなった状態を示す。摺動ピン21が
所定のストローク“S1"摺動するとともにフローティン
グレバー２とテンションレバー３とが支軸１を中心とし
て時計回りに回動し、コントロールラック７は燃料噴射
量を減少する方向にスライドする。そして、このときの
燃料噴射量は第６図におけるＣで示す状態となる。

つぎに、第13図はエンジンの回転数がひき続き上昇
し、スライダ12の付勢力が、メインスプリング15の付勢
力とスタートスプリング13の付勢力との和よりも大きく
なった状態を示す。フローティングレバー２とテンショ
ンレバー３とが支軸１を中心として時計回りに回動し、
コントロールラック７は燃料噴射量をより一層減少する
方向にスライドする。また、摺動ピン21とテンションレ
バー３との当接状態が解除される。そして、このときの
燃料噴射量は第６図おけるＤで示す状態となる。

発明が解決しようとする課題 A,B,C点における燃料噴射量はエンジンの諸性能を最
適にするように設定されるが、全回転域においてマッチ
ングさせることは困難であるため、定速回転域（1000〜
1400rpm）のスモーク発生性能を無視し、1800rpm付近の
最大トルク性能と、2500rpm付近の定格出力性能とを重
視して燃料噴射量が設定されている。

このため、定速回転域における燃料噴射量が最適噴射
量より多くなり、第７図の実線で示すようにスモーク発
生量が増大している。

課題を解決するための手段 一端が支軸の軸心回りに回動自在に支持されて第一の
付勢体で一方向に付勢されたフローティングレバーを設
け、一定範囲の回動角度を持たせて前記フローティング
レバーにコントロールレバーを取り付け、このコントロ
ールレバーに燃料噴射ポンプの燃料噴射量を増減するコ
ントロールラックを連結し、前記コントロールレバーと
前記フローティングレバーとの間に前記コントロールラ
ックを燃料噴射量が減少する方向に移動するように付勢
するとともに前記第一の付勢体よりも付勢力の弱い第二
の付勢体を連結し、エンジンの回転数増大に伴って増大
する付勢力を与えるスライダを前記第二の付勢体とは逆
向きに作用させるように前記コントロールレバーに当接
させて設けた。

また、一端が支軸の軸心回りに回動自在に支持されて
第一の付勢体で一方向に付勢されたフローティングレバ
ーを設け、一定範囲の回動角度を持たせて前記フローテ
ィングレバーに板ばね部材を備えたコントロールレバー
を取り付け、このコントロールレバーに燃料噴射ポンプ
の燃料噴射量を増減するコントロールラックを連結し、
前記コントロールレバーと前記フローティングレバーと
の間に前記コントロールラックを燃料噴射量が減少する
方向に移動するように付勢するとともに前記第一の付勢
体よりも付勢力の弱い第二の付勢体を連結し、エンジン
の回転数増大に伴って増大する付勢力を与えるスライダ
を前記第二の付勢体とは逆向きに作用させるように前記
コントロールレバーの前記板ばね部材に当接させて設け
た。

作用 エンジンが始動されてエンジン回転数が上昇するとス
ライダの付勢力がコントロールレバーに作用し、スライ
ダは燃料噴射量を増大させる方向にコントロールレバー
を回動させようとするが、付勢体がスライダによる付勢
方向と逆方向にコントロールレバーを付勢しているた
め、コントロールレバーは単独では回動せずにフローテ
ィングレバーと一体的に回動し、コントロールラックが
燃料噴射量を減少する方向に移動して燃料噴射量が減少
する。エンジン回転数がさらに上昇してスライダの付勢
力が付勢体の付勢力より大きくなると、コントロールレ
バーが単独で回動するとともにコントロールラックが燃
料噴射量を増大する方向に移動し、燃料噴射量が増加す
る。引き続きエンジン回転数が上昇してコントロールレ
バーの一定範囲内での回動が終了すると、コントロール
レバーは再びフローティングレバーと一体的に回動して
コントロールラックが燃料噴射量を減少する方向に移動
し、燃料噴射量が減少する。

また、板バネ部材をコントロールレバーに固定した場
合は、エンジンが始動されてエンジン回転数が上昇する
と、スライダが板バネ部材を付勢し、コントロールレバ
ーがフローティングレバーと一体的に回動し、コントロ
ールラックが燃料噴射量を減少する方向に移動して燃料
噴射量が減少する。エンジン回転数がさらに上昇してス
ライダの付勢力が板バネ部材の弾性力より大きくなる
と、板バネ部材が撓むとともにコントロールレバーが単
独で回動し、コントロールラックが燃料噴射量を増大す
る方向に移動して燃料噴射量が増加する。引き続きエン
ジン回転数が上昇してコントロールレバーが所定量回動
して板バネ部材が最大撓み状態に達すると、コントロー
ルレバーは再びフローティングレバーと一体的に回動し
てコントロールラックが燃料噴射量を減少する方向に移
動し、燃料噴射量が減少する。

実施例 本発明の第一の実施例を第１図乃至第７図に基づいて
説明する。なお、第10図乃至第13図において説明した部
分と同一部分は同一符合で示し、説明も省略する。支軸
１の軸心回りに回動自在に第一の付勢体であるスタート
スプリング13により付勢されたフローティングレバー25
とテンションレバー３との一端が支持されており、フロ
ーティングレバー25の他端側には前記支軸１と平行な軸
心を有する支軸26により回動自在にレバー27が支持され
ている。コントロールレバーとしてのレバー27の一端に
はリンク４の一端がピン５により回動自在に連結され、
リンク４の他端には燃料噴射ポンプ６における燃料噴射
量を増減するスライド自在なコントロールラック７がピ
ン８により連結されている。

つぎに、エンジン（図示せず）の回転数に比例する回
転数で回転するシャフト９にスライド自在に取付けられ
たスライダ12の先端部が前記支軸26を挾んだ前記レバー
27の他端側に当接されている。前記レバー27と前記フロ
ーティングレバー25との間には、前記スライダ12による
付勢方向と逆方向に前記レバー27を付勢する第二の付勢
体であり、第一の付勢体である前記スタートスプリング
13よりも付勢力の弱いスプリング28が張設されている。
さらに、前記フローティングレバー25には、前記スライ
ダ12による付勢方向と逆方向に前記フローティングレバ
ー25を付勢するスタートスプリング13の一端が張設され
ている。また、前記フローティングレバー25には、前記
レバー27の回動範囲を規制するためのストッパ29が形成
されるとともにボルト30が取付けられている。なお、前
記ボルト30を出没調節してロックナット31により固定す
ることにより、前記レバー27の支軸26回りの回動に必要
な間隔“S2"が調節されている。ここで、スプリング28
の付勢力はスタートスプリング13の付勢力より大きく、
メインスプリング15の付勢力はスプリング28の付勢力よ
り大きく設定されている。

このような構成において、第１図はエンジンの始動直
後における低速回転状態を示すものである。まず、スラ
イダ12の付勢力はスプリング28の付勢力より小さいた
め、レバー27はストッパ29に当接する状態に維持されて
いる。また、スライダ12の付勢力はスタートスプリング
13の付勢力よりも小さく、レバー27はスタートスプリン
グ13の付勢力によりフローティングレバー25とともに支
軸１を中心として反時計方向に回動し、コントロールラ
ック７は燃料噴射量を増大する方向にスライドする。そ
して、燃料噴射量は従来例の場合と同様に第６図におけ
るＡで示す状態となる。

つぎに、第２図はエンジンの回転数が上昇するととも
にスライダ12の付勢力がスタートスプリング13の付勢力
より大きく、かつ、スプリング28の付勢力より小さい状
態を示す。従って、レバー27はスプリング28の付勢力に
よりストッパ29に当接された状態を維持しつつフローテ
ィングレバー25とともに支軸１を中心として時計回りに
回動し、コントロールラック７が燃料噴射量を減少する
方向にスライドするとともに、フローティングレバー25
の側面がテンションレバー３に固定された突起14に当接
する。フローティングレバー25の側面が突起14に当接し
た後にエンジンの回転数が上昇してスライダ12の付勢力
が増大しても、スライダ12の付勢力が一定範囲内にある
場合は、メインスプリング15の付勢力によりフローティ
ングレバー25がテンションレバー３とともに時計回りに
回動することが阻止される。そして、このときの燃料噴
射量は第６図におけるＥで示す状態に保たれる。このた
め、低速回転域における燃料噴射量が減少し、第７図の
破線で示すようにスモーク発生量が減少する。

つぎに、第３図はエンジンの回転数がさらに上昇し、
スライダ12の付勢力がスプリング28の付勢力より大きく
なった状態を示す。レバー27はスライダ12の付勢力によ
りボルト30の先端部に当接する位置まで支軸26を中心と
して反時計回りに回動する。この回動により、コントロ
ールラック７は燃料噴射量を増加する方向にスライドす
る。そして、このときの燃料噴射量は第６図におけるＢ
で示す状態となる。このため、1800rpm付近の最大トル
ク性能は従来例と同様に維持される。

つぎに、第４図はエンジンの回転数がひき続き上昇
し、スライダ12の付勢力とスプリング22の付勢力との和
が、メインスプリング15の付勢力とスタートスプリング
13の付勢力とスプリング28の付勢力との和に等しくなっ
た状態を示す。摺動ピン21が寸法“S1"摺動するととも
にフローティングレバー25とテンションレバー３とが支
軸１を中心として時計回りに回動し、コントロールラッ
ク７は燃料噴射量を減少する方向にスライドする。そし
て、このときの燃料噴射量は第６図におけるＣで示す状
態となる。このため、2500rpm付近の定格出力性能は従
来例と同様に維持される。

つぎに、第５図はエンジンの回転数がさらに上昇し、
スライダ12の付勢力が、メインスプリング15の付勢力と
スタートスプリング13の付勢力とスプリング28の付勢力
との和よりも大きくなった状態を示す。フローティング
レバー25とテンションレバー３とが支軸１を中心として
時計回りに回動し、コントロールラック７は燃料噴射量
をより一層減少する方向にスライドする。また、摺動ピ
ン21とテンションレバー３との当接状態が解除される。
そして、このときの燃料噴射量は第６図におけるＤで示
す状態となる。

ついで、本発明の第二の実施例を第８図及び第９図に
基づいて説明する。なお、第１図乃至第７図において説
明した部分と同一部分は同一符号で示し、説明も省略す
る。支軸１の軸心回りに回動自在にフローティングレバ
ー32とテンションレバー３との一端が支持されており、
フローティングレバー32の他端側には支軸26の軸心回り
に回動自在にレバー33が支持されている。レバー33の一
端には燃料噴射量を増減するコントロールラック７がリ
ンク４を介して連結されている。

支軸26を挾んだ前記レバー33の他端側には板バネ部材
34の一端が固定されており、板バネ部材34の他端側は前
記フローティングレバー32に取付けられたボルト35の先
端部に当接されている。なお、前記ボルト35を出没調節
してロックナット31により固定することにより、前記レ
バー33の支軸26回りの回動に必要な間隔“S2"が設定さ
れている。また、スライダ12の先端部が前記板バネ部材
34の中央部に当接されている。

このような構成において、第８図はエンジンの始動後
にエンジン回転数が上昇し、板バネ部材34に当接するス
ライダ12の付勢力によりレバー33とフローティングレバ
ー32とが支軸１を中心として時計回りに回動し、コント
ロールラック７が燃料噴射量を減少する方向にスライド
するとともに、フローティングレバー32の側面がテンシ
ョンレバー３に固定された突起14に当接した状態を示
す。この状態からスライダ12の付勢力が増大すると、板
バネ部材34が次第に撓むとともにレバー33が支軸26を中
心として時計回りに回動し、コントロールラック７は次
第に燃料噴射量を増加する方向にスライドする。そし
て、このときの燃料噴射量は第６図におけるＦで示す状
態となる。このため、低速回転域における燃料噴射量が
減少し、第７図の一点鎖線で示すようにスモーク発生量
が減少する。

つぎに、第９図はエンジンの回転数上昇に伴うスライ
ダ12の付勢力増大により、板バネ部材34が最大撓み状態
になるとともに撓んだ板バネ部材34がフローティングレ
バー32の側面に当接した状態を示す。そして、このとき
の燃料噴射量は第６図におけるＢで示す状態となる。こ
のため、1800rpm付近の最大トルク性能は従来例と同様
に維持される。

発明の効果 本発明は、上述のように構成したので、エンジンが始
動されてエンジン回転数が上昇すると、スライダの付勢
力によりコントロールレバーとフローティングレバーと
が一体的に回動してコントロールラックが燃料噴射量を
減少する方向に移動し、また、スライダの付勢力が付勢
体の付勢力、又は、板バネ部材の弾性力より大きくなる
と、スライダの付勢力によりコントロールレバーが単独
で回動してコントロールラックが燃料噴射量を増加する
方向に移動して燃料噴射量が増加され、コントロールレ
バーが一定範囲内で回動した後はコントロールレバーは
再びフローティングレバーと一体的に回動してコントロ
ールラックが燃料噴射量を減少する方向に移動し、従っ
て、低速回転域における燃料噴射量を大幅に減少させる
ことによってスモーク発生量を減少させることができ、
しかも、その低速回転域からエンジン回転数が上昇した
範囲では燃料噴射量を増加させることによって最大トル
ク性能や定格出力性能を維持することができる等の効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明の第一の実施例を示すもの
で、第１図乃至第５図はガバナ装置の構造と動作状態と
を示す正面図、第６図はエンジン回転数と燃料噴射量と
の関係を従来例と比較して示すグラフ、第７図はエンジ
ン回転数とスモーク発生量との関係を従来例と比較して
示すグラフ、第８図及び第９図は本発明の第二の実施例
におけるガバナ装置の構造と動作状態を示す正面図、第
10図乃至第13図は従来例のガバナ装置の構造と動作状態
を示す正面図である。 １…支軸、６…燃料噴射ポンプ、７…コントロールラッ
ク、12…スライダ、13…第一の付勢体、25…フローティ
ングレバー、27…コントロールレバー、28…第二の付勢
体、34…板バネ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−69723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−7939（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−97122（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−47924（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端が支軸の軸心回りに回動自在に支持さ
   れて第一の付勢体で一方向に付勢されたフローティング
   レバーを設け、一定範囲の回動角度を持たせて前記フロ
   ーティングレバーにコントロールレバーを取り付け、こ
   のコントロールレバーに燃料噴射ポンプの燃料噴射量を
   増減するコントロールラックを連結し、前記コントロー
   ルレバーと前記フローティングレバーとの間に前記コン
   トロールラックを燃料噴射量が減少する方向に移動する
   ように付勢するとともに前記第一の付勢体よりも付勢力
   の弱い第二の付勢体を連結し、エンジンの回転数増大に
   伴って増大する付勢力を与えるスライダを前記第二の付
   勢体とは逆向きに作用させるように前記コントロールレ
   バーに当接させて設けたことを特徴とするディーゼルエ
   ンジンの調速装置。
2. 【請求項２】一端が支軸の軸心回りに回動自在に支持さ
   れて第一の付勢体で一方向に付勢されたフローティング
   レバーを設け、一定範囲の回動角度を持たせて前記フロ
   ーティングレバーに板ばね部材を備えたコントロールレ
   バーを取り付け、このコントロールレバーに燃料噴射ポ
   ンプの燃料噴射量を増減するコントロールラックを連結
   し、前記コントロールレバーと前記フローティングレバ
   ーとの間に前記コントロールラックを燃料噴射量が減少
   する方向に移動するように付勢するとともに前記第一の
   付勢体よりも付勢力の弱い第二の付勢体を連結し、エン
   ジンの回転数増大に伴って増大する付勢力を与えるスラ
   イダを前記第二の付勢体とは逆向きに作用させるように
   前記コントロールレバーの前記板ばね部材に当接させて
   設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの調速装
   置。