JP2629824B2 - 内燃機関用遠心力式調速機 - 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用燃料噴射ポンプの燃
料噴射量制御するのに好適する遠心力式調速機（ガバ
ナ）に関する。

〔従来の技術〕

ディーゼルエンジン等のような燃料噴射式内燃機関に
おいては、燃料噴射ポンプから供給される燃料噴射量を
機関の回転数に関連して制御する必要がある。このた
め、燃料噴射ポンプに遠心力式調速機（ガバナ）を付設
し、この遠心力式調速機により燃料噴射量を制御してい
る。

この種の調速機としては、例えば特公昭46−40059号
公報などが知られている。

従来の調速機は、上記公報に記載されたものもそうで
あるが、燃料噴射量を制御する燃料調節部材、すなわち
コントロールラックがオイルポンプから供給された潤滑
油によって潤滑されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような構成の遠心力式調速機にあ
っては、低温状態で使用する場合潤滑油の粘性が著しく
高くなるので、上記コントロールラックの摺動抵抗が大
きくなる。このため、エンジン始動及びアイドリング時
にコントロールラックの位置を規制しているアジャステ
ィングレバーを機関の全負荷側に回動してカムプレート
を回動させようとしても、カムプレート復帰用スプリン
グの付勢力が弱いのでコントロールラックを始動増量位
置まで作動させることができず、始動不良を生じる心配
があった。

本発明においては、低温時であっても始動不良を生じ
ることがない内燃機関用遠心力調速機を提供しようとす
るものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため本発明は、カムプレートに
直接係合して、低温始動時にカムプレートを直接回動さ
せる低温作動部材を設け、この低温作動部材によりカム
プレートを回動させて中間レバーを介してコントロール
ラックを燃料の増加位置に移動させるようにしたことを
特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、低温始動時に低温作動部材が動作さ
れると、この部材が有してカムプレートに直接係合され
るカムプレート駆動部により、カムプレートを直接回動
させ、これにより中間レバーを介してコントロールラッ
クを燃料の増加位置に強制的に移動させるので、燃料を
増加させることができる。

〔実施例〕

以下本発明について、第１図に示す第１の実施例にも
とづき説明する。

図において１はガバナハウジングであり、図示しない
オイルオンプから供給された潤滑油により満たされてい
る。

ガバナハウジング１内には、図示しない機関により回
転される駆動軸２が導入されており、この駆動軸２には
フライウエイト３が設けられている。フライウエイト３
は上記機関の回転数が上昇した場合に遠心力によりウエ
イトスプリング４の付勢力に抗して外方に移動し、これ
によりリンク５を介してコントロールスリーブ６を図示
左方に移動させるようになっている。

上記コントロールスリーブ６には中間レバー７の一端
がピン15を介して回動自在に連結されており、この中間
レバー７は上記コントロールスリーブ６が図示左方に移
動された場合にピン８を支点として図示時計回りに回動
されるようになっている。

中間レバー７の他端にはリンク９を介してコントロー
ルラック10が連結され、中間レバー７が上記時計回りに
回動されると、コントロールラック10を図示右側、すな
わち燃料を減少させる方向に移動させるようになってい
る。

中間レバー７の途中を支持するピン８はスライダー11
に取付けられており、このスライダー11は上記中間レバ
ー７の途中に形成した摺動溝12内を上下方向に移動可能
となっている。

また、このスライダー11はカムプレート13に形成した
カム溝14に沿って上下方向に移動可能となっている。カ
ムプレート13に形成したカム溝14は図示の下側に近づく
につれて図示左側に変位する形状をなしており、したが
ってスライダー11が下降されると、中間レバー７の途中
を支持するピン８も図示左側に変位するので、中間レバ
ー７は下端ピン15を中心として反時計回り方向に回動さ
れる。このため、コントロールラック10は図示左側、つ
まり燃料を増量する方向に移動される。

上記スライダー11はアジャスティングレバー16により
作動される。アジャスティングレバー16はガバナハウジ
ング１の外側面に回動自在に取付けられており、ガバナ
ハウジング１内の端部に連結レバー17を一体的に回動す
るように連結してあり、この連結レバー17にはコントロ
ールレバー18が回動自在に連結さている。このコントロ
ールレバー18には上記スライダー11が回動自在に連結さ
れている。

このアジャスティングレバー16を全負荷側、すなわち
図示反時計回り方向へ回動するとスライダー11が下降さ
れ、したがって中間レバー７は下端のピン15を中心とし
て反時計回り方向に回動され、コントロールラック10が
燃料を増量する側に移動されるものである。

カムプレート13は、カムプレート復帰用スプリング20
によりストッパ21に当るまでピン19を中心として時計回
り方向に回動付勢されている。

なお、中間レバー７の下端とコントロールスリーブ６
を連結したピン15は、ガバナハウジング１に回動自在に
取付けた規制レバー22に回動自在に連結されている。し
たがって、フライウエイト３が遠心力により外方に移動
してコントロールスリーブ６を図示左方に移動させる場
合、ピン15の位置を規制レバー22の回動軌跡に沿って案
内し、円弧運動させる。このため、中間レバー７は反時
計回りに回動しつつ上方に移動するようになっている。

中間レバー７の上端には噴射量制御レバー24が一体的
に設けられており、この噴射量制御レバー24は、機関始
動後に前記アジャスティングレバー16を全負荷側に回動
した場合トルクカム25のカム面26に当接され、これによ
り燃料の過剰供給を防止するようになっている。

上記トルクカム25のカム面26は機関の回転数に応じて
燃料噴射量を制御するものであり、このトルクカム25は
アジャストスクリュ27の下端に回動自在に取付けられて
いる。アジャストスクリュ27は制御スライダー28に形成
した案内孔29に摺動自在に貫通され、上端のねじ部に螺
合したタブルナット30,30にて制御スライダー28に吊持
されている。トルクカム25と制御スライダー28の間に
は、上記アジャストスクリュ27の周囲にスプリング31が
取付けられており、トルクカム25を下向きに押してい
る。トルクカム25に上浮きの力が作用すると、スプリン
グ31の力に抗してアジャストスクリュ27が制御スライダ
ー28の上方に摺動突出し、トルクカム25が上向きに移動
するのを許す。

トルクカム25の他端には、他のアジャストスクリュ32
がねじ込んで貫通されており、このアジャストスクリュ
32の下端に設けたストッパ33によりトルクカム25を上下
移動自在に支承している。アジャストスクリュ32は前記
制御スライダー28に形成したねじ孔34に螺合され、上端
のねじ部に螺合したロックナット35により制御スライダ
ー28に固定されている。トルクカム25と制御スライダー
28の間には、上記アジャストスクリュ32の周囲にスプリ
ング36が取付けられており、トルクカム25を下向きに押
している。

上記アジャストスクリュ27および32は、カバー42を外
してガバナハウジング１の外部から調節することができ
るようになっている。

制御スライダー28は、シャフト37により左右方向へ摺
動自在に嵌合支持されており、このシャフト37の両端は
ガバナハウジング１に形成した支持孔38、38に挿入固定
されている。ガバナハウジング１と制御スライダー28の
間にはスプリング39が上記シャフト37を軸として取付け
られており、制御スライダー28を一方向へ押している。

制御スライダー28の一端は、ガバナハウジング１に螺
合されたアジャストスクリュ40に当接しており、このア
ジャストスクリュ40の進入量を制御することにより制御
スライダー28の左右方向の位置を制御することができ
る。アジャストスクリュ40はロックナット41によりガバ
ナハウジング１に固定されている。

ガバナハウジング１にはストッパレバー45がピン46に
より回動可能に取付けられており、このストッパレバー
45に対向してコントロールラック10には突起47が設けら
れている。

上記ストッパレバー45は、機関の停止時に図示しない
作動装置を介して反時計回りに回動されるようになって
おり、この場合にストッパレバー45はコントロールラッ
ク10の突起47に当り、コントロールラック10を図示右側
に、つまり噴射量減少方向に移動させて噴射停止位置に
移動させるようになっている。

これにより中間レバー７が時計回り方向に回動され、
カムプレート13はピン19を中心として反時計回りに回動
され、スプリング20に抗してストッパ21から離れるよう
になっており、したがってコントロールラック10のキャ
ンセルをなす。

なお、48はコントロールラック10のスタートスプリン
グである。

ガバナハウジング１の側面には、低温作動部材として
のバキューム式アクチュエータ50が取付けられている。
このアクチュエータ50の内部は、図示しないがダイアフ
ラムを介して大気室と負圧室に区画されており、このダ
イアフラムには大気室側に位置してロッド51が連結され
ている。ロッド51はガバナハウジング１内に突出してお
り、その先端にカムプレート駆動部としてのストッパ52
を有している。このストッパ52はカムプレート13に形成
した突子53に対向しており、アクチュエータ50が作動す
るとロッド51が図示右方向に移動され、これによりスト
ッパ52が突子53に当接してカムプレート13をピン19を中
心として時計回りに直接回動させるようになっている。
この結果中間レバー７が反時計回り方向に回動され、コ
ントロールラック10を左方向（噴射量増方向）へ作動さ
せるようになっている。

アクチュエータ50の負圧室は配管54を介してバキュー
ム室55に連通しており、この配管54の途中には電磁弁56
が設けられている。この電磁弁56は、負圧室とバキュー
ム室55との連通と、大気室とバキューム室55の連通を切
換えるもので、スイッチ57をオンすることにより上記負
圧室とバキューム室55とを連通させる。

なお、コントロールラック10は、ガバナハウジング１
に導入された潤滑油により潤滑される。

このような構成による実施例の調速機について、作用
を説明する。

アジャスティングレバー16を全負荷側（反時計回り）
に回動させると、カムプレート13のカム溝14に沿ってス
ライダー11が下動され、よってスライダー11はカム溝14
に沿って図示左側に移動され、中間レバー７は反時計回
り方向に回動され、コントロールラック10を燃料を増量
側に移動させるから、高速制御回転数が高くなり、いわ
ゆるオールスピードコントロールが行われる。

この際、中間レバー７の上端に設けた噴射量制御レバ
ー24がトルクカム25のカム面26に当接し、これによりコ
ントロールラック10の位置を制御し、燃料の過剰供給を
防止する。

機関の運転中は、フライウエイト３が機関の回転数に
応じて遠心力により径方向に移動し、コントロールスリ
ーブ６を左右に移動させ、中間レバー７を回動させつつ
上下に移動させる。このため噴射量制御レバー24がトル
クカム25のカム面26に沿って摺動し、このカム面により
コントロールラック10の位置を調整して燃料噴射量の制
御をなす。

なお、カバー42を外してアジャストスクリュ27および
32を外部から調節することによりトルクカム25の位置を
調節し、これによりエンジン全負荷時の噴射量特性を変
更することができ、また、アジャストスクリュ40の位置
を制御することによりカム面26の変曲点を変更し噴射量
特性を調節することができる。

機関停止時には、図示しない作動装置を介してストッ
パレバー45が反時計回りに回動され、このストッパレバ
ー45はコントロールラック10の突起47に当り、コントロ
ールラック10を図示右側に、つまり噴射量減少方向に移
動させて噴射停止位置に移動させる。

この場合、上記コントロールラック10により中間レバ
ー７が時計回り方向に回動され、カムプレート13はピン
19を中心として反時計回りに回動され、スプリング20に
抗してストッパ21から離れる。

機関を始動させると、図示しない作動装置を介してス
トッパレバー45が時計回りに回動され、このストッパレ
バー45はコントロールラック10の突起47から離れ、した
がって、コントロールラック10は、ウエイトスプリング
４、カムプレート復帰スプリング20、スタートスプリン
グ48の力を受けて始動時噴射量増の位置に移動される。

この場合、カムプレート13が時計回り方向に回動さ
れ、中間レバー７が反時計回り方向に回動されるのでコ
ントロールラック10は噴射量増量方向に移動する。

ここで低温状態で使用される場合、ガバナハウジング
１内の潤滑油の粘性が著しく上昇し、コントロールラッ
ク10の摺動抵抗が大きくなる。このためアジャスティン
グレバー16を全負荷側に倒しても、ウエイトスプリング
４、カムプレート復帰スプリング20およびスタートスプ
リング48の力だけでは不足して、コントロールラック10
を噴射量増量側に移動させることができない場合があ
る。

これに対し本実施例の場合は、スイッチ57をオンさせ
ることによりバキューム室55とアクチュエータ50の負圧
室とを連通させ、アクチュエータ50のロッド51を図示右
方向に移動させる。これによりストッパ52が突子53に当
接してカムプレート13をピン19を中心として時計回りに
強制的に直接回動させる。

この結果、中間レバー７が反時計回り方向に回動さ
れ、コントロールラック10を始動時噴射量増量方向へ始
動させることができる。

以上のように本実施例によれば、ガバナハウジング１
に取付けたバキューム式アクチュエータ50の作動により
カムプレート13を強制的に直接回動させてコントロール
ラック10を始動時噴射量増量へ移動させるから、低温時
であっても始動不良の発生を防止することができる。

第２図は本発明の第２の実施例を示す。

この実施例の場合、バキューム式アクチュエータ50に
カムプレート駆動部としてのリンクレバー60を連結し、
このリンクレバー60によりカムプレート13を強制的に直
接回動させるようにしたものであり、作動特性は前記第
１の実施例と同様である。

この実施例においては、リンクレバー60の途中部分を
ピン61で回動自在に支持しているから、アクチュエータ
50をどこにでも取付けることができ、設置場所の自由度
が増す。

第３図は本発明の第３の実施例を示す。

この実施例の場合、低温作動部材として、カムプレー
ト復帰用スプリング20とは反対の方向へ付勢力を発生す
る形状記憶合金などのような感温部材でできたスプリン
グ100を使用し、そのカムプレート駆動部としての一端1
00aをカムプレート13に直接連結するとともに、他端100
bを固定部に連結して設けている。そして、所定温度以
下の低温になった場合にはこのスプリング100の張力が
弱くなり、カムプレート13を反時計回りに直接回動させ
る力を増強させるようにしたものである。

このようにしても、コントロールラック10を始動時噴
射量増量側へ移動させることができ、低温時の始動不良
を防止することができる。

なお、第１図および第２図に示すように、アクチュエ
ータ50を用いてカムプレート13を回動させるものでは、
このアクチュエータ50はバキューム式に制約されるもの
ではなく、モータ、ソレノイド、シリンダなどの種々の
駆動装置であってもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によると、カムプレートに
直接係合して低温始動時にカムプレートを直接回動させ
る低温作動部材を設けたので、この低温作動部材により
カムプレートを強制的に直接回動させてコントロールラ
ックを燃料の増加位置に移動させることができ、しか
も、低温作動部材がカムプレートを直接回動させる簡単
な構造の直動式であるので、低温始動時にコントロール
ラックを燃料の増加位置に移動させる動作を確実に得る
ことができ、したがって低温時であっても始動不良を生
じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す断面図、第
２図は本発明の第２の実施例の構成を示す断面図、第３
図は本発明の第３の実施例の構成を示す断面図である。 １……ガバナハウジング、３……フライウエイト、６…
…コントロールスリーブ、７……中間レバー、10……コ
ントロールラック、11……スライダー、13……カムプレ
ート、16……アジャスティングレバー、25……トルクカ
ム、45……ストッパレバー、50……アクチュエータ（低
温作動部材）、51……アクチュエータのロッド、52……
アクチュエータのストッパ（カムプレート駆動部）、60
……アクチュエータのリンクレバー（カムプレート駆動
部）、100……スプリング（低温動作部材）、100a……
スプリングの一端（カムプレート駆動部）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フライウエイトの動作にて発生された推力
   により移動されるコントロールスリーブの動きを揺動可
   能な中間レバーを介してコントロールラックに伝え、こ
   のコントロールラックの移動位置により燃料の増減を制
   御するようにし、上記中間レバーはその支点位置がカム
   プレートにより制御されるようにした内燃機関用遠心力
   式調速機において、 上記カムプレートに直接係合して、低温始動時に上記カ
   ムプレートを直接回動させる低温作動部材を設け、この
   低温作動部材により上記カムプレートを回動させて上記
   中間レバーを介して上記コントロールラックを燃料の増
   加位置に移動させるようにしたことを特徴とする内燃機
   関用遠心力式調速機。