JP3878870B2 - ディーゼル機関用メカニカルガバナ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル機関に用いられるメカニカルガバナの構成に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、ディーゼル機関用のメカニカルガバナは、ガバナウェイトの遠心力をガバナレバー機構に伝達し、該ガバナレバー機構により燃料噴射ポンプのコントロールラック位置を制御するように構成されている。
このようなメカニカルガバナにおいては、トルク制御機構が設けられ、且つ中低速域においてもパーシャル復帰率が良いガバナとして、アングライヒスプリング付きガバナが一般に用いられている。
【０００３】
図８に、従来のアングライヒスプリング付きガバナの一例を示す。
図８において、１０１はコントロールラック、１０２はガバナリンク、１０３はスプリングレバー、１０４はガバナハウジング、１０５はガバナレバー、１０６はトルクスプリング仕組、１０７はストップレバー、１０８はテンションレバー、１０９はアングライヒスプリング仕組、１１０は始動スプリング、１１１はアングライヒシフタ、１１２はスリーブ、１１３はガバナウェイトサポート、１１４はガバナウェイトである。トルクスプリング仕組１０６およびアングライヒスプリング仕組１０９により、トルク制御が可能とされる。
【０００４】
図８において、トルクスプリング仕組１０６はガバナハウジングの外部に設けられており、内蔵されている場合と比べて、該仕組１０６の調整は比較的容易である。一方、アングライヒスプリング仕組１０９は、ガバナハウジングに内蔵されている。そして、該仕組１０９の調整機構の調整を行う際には、ガバナハウジング１０４に設けた調整窓の蓋１１５を取り外し、アングライヒスプリング仕組１０９を微調整の上、ゆるみ防止のロックナット１１６を締め付けるなどの難作業を行う必要があると共に、潤滑油の飛散も発生する。したがって、エンジン運転中に調整することは不可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
益々厳しくなるディーゼルエンジンの排気ガス規制に対応していくためには、エンジンの広い回転域での最大トルク（出力）を精度良く調整して規制値に入れることが必要となる。そのためには、エンジンを運転しながら、トルク特性の調整ができ、且つ中低速域においてパーシャル復帰率の良いガバナを開発する必要がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
請求項１においては、ガバナレバー軸（９）とコントロールレバー軸（２１）とを設けた二軸式のディーゼル機関用メカニカルガバナにおいて、ガバナレバー仕組（５０）をガバナレバー（２）と、テンションレバー（３）と、アングライヒレバー（１）とを備えた構成とし、該テンションレバー（３）にトルク制御用のアングライヒスプリング仕組（４０）を設けて、燃料噴射ポンプの最大噴射量を制御する構成とすると共に、該アングライヒスプリング仕組（４０）の調整機構を内蔵し、該調整機構は、回動操作により調節可能なノッチ式の調整用回動部（１６）を備え、該アングライヒスプリング仕組（４０）は、アングライヒスプリング（６）により、アングライヒレバー（１）側へ付勢されるアングライシフタ（７）により構成し、該アングライヒシフタ（７）には、挿入時において上方から下方に行くに従い肉厚となる傾斜部（７ｅ）を形成し、該傾斜部（７ｅ）に前記ノッチ式調整用回動部（１６）のテーパ部（１６ｂ）を当接させて構成し、該調整機構をガバナハウジング（１９）の外部より調整可能としたものである。
【０００７】
請求項２においては、前記ノッチ式の調整用回動部は、軸の先端にネジを設けると共に、軸の外周面上にテーパ部とノッチ部とを設けたものである。
【０００８】
請求項３においては、前記調整機構に、前記ノッチ式の調整用回動部のノッチ部と係合するノッチプレートを設け、該調整用回動部とノッチプレートとの間に、付勢部材を設けたものである。
【０００９】
請求項４においては、ガバナハウジングに、前記ノッチ式の調整用回動部を外部より調整するための貫通孔を設け、該貫通孔を封止部材により封止可能としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施例であるガバナ３０について、図１、図２を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例であるガバナ３０を示す側面断面図であり、図２は同じく正面断面図である。
【００１１】
ガバナ３０は、図１、図２に示すように、ガバナレバー軸９と、コントロールレバー軸２１とを備えた、二軸式のディーゼル機関用メカニカルガバナに構成されている。ガバナ３０には、ガバナレバー仕組５０と、トルク制御手段としてのアングライヒスプリング仕組４０とが設けられている。以下において、図１の上下方向をガバナ３０の上下方向とし、図１の左右方向は前後方向であって、カム軸２３に対するガバナレバー軸９側、つまり図１の左側を前側とする。
【００１２】
図１、図２において、燃料噴射ポンプのカム軸２３がポンプハウジング２４下部に支持されており、該カム軸２３の一端部が、該ポンプハウジング２４に取付固定されるガバナ３０のガバナハウジング１９内に突出している。該カム軸２３の一端部にはガバナウェイト５が回動自在に取り付けられ、遠心力によるガバナウェイト５の動きを、スリーブ２５を介してアングライヒレバー１の下端部に伝達するように構成している。
【００１３】
アングライヒレバー１及びガバナレバー２は、上下中間部がテンションレバー３に圧入された第一回動軸８により回動自在に支持されており、連結スプリング１２の付勢力により互いに当接・連結されている。第一回動軸８は、ガバナレバー軸９と同軸上に設けられる。また、第一回動軸８には回動軸受ブッシュ２８が圧入され、該回動軸受ブッシュ２８を介しテンションレバー３が、回動自在に支持されている。そして、ガバナレバー軸９回りに回動自在に設けた三つのレバー、アングライヒレバー１と、ガバナレバー２と、テンションレバー３とから、ガバナレバー仕組５０が構成される。
【００１４】
テンションレバー３の上部には、トルク制御用のアングライヒスプリング仕組４０が設けられている。アングライヒスプリング仕組４０では、テンションレバー３に対して摺動自在に挿入されるアングライヒシフタ７が、該仕組４０に設けるアングライヒスプリング６により、アングライヒレバー１側へ付勢されている。アングライヒシフタ７は、アングライヒレバー１の上部に当接している。アングライヒスプリング仕組４０の構成については、詳しくは後述する。
【００１５】
ガバナレバー２は、その上端部がリンク２０を介して燃料噴射ポンプのコントロールラックに連結されている。そして、該ガバナレバー２によりリンク２０を介してコントロールラックを移動させることにより、燃料噴射ポンプの燃料噴射量が変化するように構成している。図１に示すように、ガバナレバー軸９に対してガバナレバー２が左回りに回動する方向を、増量方向Ａとする。ガバナレバー２が増量方向Ａに回動すると、リンク２０、前記コントロールラックを介して、燃料噴射ポンプの燃料噴射量が増量される。また、ガバナレバー軸９に対してガバナレバー２が右回りに回動する方向を、減量方向Ｂとする。ガバナレバー２が減量方向Ｂに回動すると、燃料噴射量が減量される。
【００１６】
また、テンションレバー３は、ガバナレバー軸９より上方に位置する部分が連結板４４及びガバナスプリング４を介して、スプリングレバー１５の先端部に連結されている。該スプリングレバー１５の基端部は前記ガバナレバー軸９と平行なコントロールレバー軸２１の一端部に固定されている。該コントロールレバー軸２１の他端部にはコントロールレバー１４が連結されている。該コントロールレバー１４には図示しない操作機構が接続され、該操作機構によりコントロールレバー１４を回動操作すると、コントロールレバー軸２１、スプリングレバー１５、ガバナスプリング４、及び連結板４４を介してテンションレバー３が回動される。
【００１７】
テンションレバー３が増量方向Ａへ回動されると、アングライヒスプリング仕組４０を介して、アングライヒレバー１が増量方向Ａへ回動される。アングライヒレバー１の下端部とガバナレバー２の下端部とは連結スプリング１２により連結されているので、アングライヒレバー１と一体的にガバナレバー２が増量方向Ａへ回動して、コントロールラックを燃料増量方向へ移動させる。
【００１８】
テンションレバー３の下端部とアングライヒレバー１の下端部との間には、始動スプリング１１が圧縮状態で介装されている。アングライヒレバー１の下端部をガバナウェイト５側へ付勢して、ガバナレバー２を燃料増量側へ移動可能とし、始動増量を確保するようにしている。このように、始動時における燃料噴射量を増量することで、始動性能の向上を図っている。
【００１９】
また、ガバナハウジング１９には、アングライヒレバー１の上端部に当接する始動時噴射量調整ボルト１７が取り付けられている。該始動時噴射量調整ボルト１７はアングライヒレバー１の増量方向Ａへの回動量を規制して、始動時噴射量の調整を可能としている。該始動時噴射量調整ボルト１７はガバナハウジング１９の外部から操作可能であり、調整後はキャップ１７ａを被装してユーザー側等で不用意な調整が行われることを防止している。このように、始動時噴射量調整ボルト１７により始動時噴射量の調整を可能とすることで、始動時噴射量を適正にして、エンジンの始動立ち上がり時の黒煙排出の抑制を図ることができる。
【００２０】
また、ガバナハウジング１９における始動時噴射量調整ボルト１７の上方には、テンションレバー３の回動動作位置を規制する噴射量制限ボルト１８が取り付けられている。該噴射量制限ボルト１８はテンションレバー３の上端部に当接可能であり、テンションレバー３が噴射量制限ボルト１８に当接すると、該テンションレバー３のそれ以上の増量方向Ａへの回動が規制される。該噴射量制限ボルト１８はガバナハウジング１９の外部から操作可能であり、調整後はキャップ１８ａを被装してユーザー側等で不用意な調整が行われることを防止している。これにより、燃料噴射ポンプの燃料噴射量が制限され、最大出力が規制される。
【００２１】
アングライヒスプリング仕組４０について、図１から図４を用いて説明する。図３はアングライヒシフタ７を示す斜視図であり、図４はアングライヒ調整ボルト１６を示す斜視図である。テンションレバー３には、図１、図２に示すように、トルク制御用のアングライヒスプリング仕組４０が設けられている。ガバナ３０には、アングライヒスプリング仕組４０の調整機構６０が内蔵されており、該調整機構６０は前記仕組４０に付設されている。アングライヒスプリング仕組４０および調整機構６０は、両者共テンションレバー３の上部に設けられている。
【００２２】
テンションレバ―３には、図１に示すように、カム軸２３と平行な方向に挿入孔３ａが形成されており、該挿入孔３ａに、アングライヒシフタ７が挿入されている。挿入孔３ａの後端部には、ネジ４２が螺合固定されている。
【００２３】
アングライヒシフタ７は、図３に示すように、挿入側の先端より後端にかけて、軸部７ａ・７ｂ、円盤部７ｃ、一対となる当接部７ｄ・７ｄが設けられている。円盤部７ｃの後端には、前記当接部７ｄ・７ｄが設けられると共に、該当接部７ｄ・７ｄ間には間隙が形成されると共に、該シフタ７の挿入時において、上方から下方に行くに従い肉厚となる傾斜部７ｅが形成されている。本実施例では傾斜部７ｅを平面で形成しているが、凸曲面で形成しても良い。当接部７ｄ・７ｄの後端面は、アングライヒレバー１との当接部位である。また、傾斜部７ｅは、ノッチ式の調整用回動部であるアングライヒ調整ボルト１６との当接部位である。これらについては後述する。
【００２４】
前記挿入孔３ａの内径は、アングライヒシフタ７の円盤部７ｃの外径と同径である。また、前記ネジ４２には、前記軸部７ａを摺動自在とする挿通孔が設けられている。つまり、アングライヒシフタ７は挿入孔３ａ内を摺動可能である。また、ネジ４２の挿入側（前側）端面と、アングライヒシフタ７の円盤部７ｃの挿入側（後側）端面との間には、アングライヒスプリング６が設けられている。そして、アングライヒスプリング６は、アングライヒシフタ７を前側に付勢している。
【００２５】
アングライヒスプリング仕組４０の調整機構６０には、工具等により調整可能なノッチ式の調整用回動部であるアングライヒ調整ボルト１６が設けられている。テンションレバ―３には、図１に示すように、上下方向に挿入孔３ｂが形成されており、該挿入孔３ｂに、前記アングライヒ調整ボルト１６が挿入される。挿入孔３ｂの下端部には雌ねじ３ｃが形成されており、アングライヒ調整ボルト１６の先端に形成されるネジ部１６ａと螺合する。
【００２６】
アングライヒ調整ボルト１６は、図４に示すように、挿入側の先端より後端にかけて、ネジ部１６ａ、軸の外周面がテーパ状であるテーパ部１６ｂと、同じく軸の外周面にノッチが形成されるノッチ部１６ｃが設けられ、ノッチ部１６ｃの後方には、ボルト頭１６ｄが設けられている。テーパ部１６ｂは、前記アングライヒシフタ７の傾斜部７ｅとの当接部位である。また、ノッチ部１６ｃは本実施例では、断面形状が正六角形となるように、ノッチ（刻み目）が形成されている。ボルト頭１６ｄの後端面には、外周の直径上に溝１５ｅが形成されており、該溝１５ｅにマイナスドライバー等の工具の先端を挿入して、該工具によりアングライヒ調整ボルト１６を回動可能としている。
【００２７】
以上構成により、テンションレバー３よりアングライヒレバー１側へ付勢されるアングライヒシフタ７の突出量が、アングライヒ調整ボルト１６により規制される。具体的には、アングライヒ調整ボルト１６を工具により回動させると、該調整ボルト１６がアングライヒシフタ７に対して直角方向に上下動し、アングライヒシフタ７の軸方向への前記テーパ部１６ｂの突出量が変化する。そして、テーパ部１６ｂに前記傾斜部７ｅで当接するアングライヒシフタ７が、テーパ部１６ｂの突出量に応じて前後位置（自らの軸方向での位置）を変化させる。
【００２８】
アングライヒスプリング仕組４０を設けたガバナ３０におけるトルク制御について、図１、図２、図５、図６を用いて説明する。図５はアングライヒレバー１のストロークの様子を示す図であり、図６はカム軸２３の回転数とコントロールラック２７の位置との対応関係を示す図である。
【００２９】
アングライヒレバー１には、次のような力が作用している。アングライヒレバー１とテンションレバー３との間に設けた始動スプリング１１は、アングライヒレバー１に増量方向Ａへ付勢する力を加えている。この力はエンジンの始動時にのみ必要な力であり大きさは小さく、負荷発生時のトルク制御による燃料増量には影響しないため、以下では無視する。エンジンが回転している状態においては、スリーブ２５は、カム軸２３の回転より生じる遠心力により、アングライヒレバー１に減量方向Ｂへ押圧する力Ｎを加える。また、テンションレバー３に設けたアングライヒスプリング仕組４０において、アングライヒスプリング６は、アングライヒシフタ７に増量方向Ａへ付勢する力Ｆを加えている。アングライヒシフタ７は前記付勢力Ｆで、アングライヒレバー１を増量方向Ａに押圧する。
【００３０】
アングライヒレバー１は、後述の構成（当て金２６およびアングライヒ調整ボルト１０）により、テンションレバ―３に当接可能である。スリーブ２５に押圧されてアングライヒレバー１がテンションレバ―３に当接すると、テンションレバ―３に作用するガバナスプリング４の付勢力（以下ガバナスプリング力）が、アングライヒレバー１に作用する。つまり、アングライヒレバー１は、減量方向Ｂへ作用するスリーブ２５による押圧力Ｎと、増量方向Ａへ作用するアングライヒスプリング６の付勢力Ｆおよびガバナスプリング力との大小により、自らの回転方向が決定される。特に、スリーブ２５側からの押圧力Ｎが減少し、テンションレバ―３が噴射量制限ボルト１８に当接して回転が制止された状態では、減量方向Ｂへの押圧力Ｎと、増量方向Ａへの付勢力Ｆとの大小により、アングライヒレバー１の回転方向が決定される。この状態において、アングライヒレバー１による噴射量増量が行われる。
【００３１】
前記アングライヒシフタ７の摺動範囲について説明する。アングライヒシフタ７は、アングライヒレバー１側への摺動は、前述したように、前記アングライヒ調整ボルト１６により規制されている。ガバナレバー７の下方で、テンションレバー３には、第二アングライヒ調整ボルト１０が設けられている。該調整ボルト１０には雄ネジが形成されると共に、テンションレバー３には雌ねじが形成されており、相互が螺合可能である。また、ロックナット２９により、第二アングライヒ調整ボルト１０がテンションレバー３に締結固定される。第二アングライヒ調整ボルト１０は、アングライヒレバー１と当接可能である。該調整ボルト１０のスリーブ２５側端と、アングライヒレバー１に設けた当て金２６とが当接する。そして、第二アングライヒ調整ボルト１０のテンションレバー３に対する螺合位置を調節することにより、アングライヒレバー１とテンションレバ―３との当接時におけるアングライヒシフタ７の押し込み量（摺動量）が変化し、アングライヒスプリング６の押圧力（付勢力Ｆ）の調整となる。前述したアングライヒレバー１による噴射量増量状態では、スリーブ２５による押圧力Ｎと、アングライヒスプリング６による付勢力Ｆとの大小で、噴射量の増量が決定される。したがって付勢力Ｆの調整により、噴射量増量を開始する回転速度の調整が行われる。図６に示すアングライヒスプリング６の増量開始回転速度位置の調整が、第二アングライヒ調整ボルト１０の螺合位置の調節により可能である。
【００３２】
当て金２６と前記調整ボルト１０とが当接した状態が、アングライヒレバー１が最大限テンションレバー３側へ回動できる限界である。したがって、この回動位置が、前記アングライヒシフタ７の反アングライヒレバー１側への摺動の限界位置である。
一方、アングライヒシフタ７は、アングライヒレバー１側への摺動は、前述したように、前記アングライヒ調整ボルト１６により規制されている。この摺動範囲を、アングライヒシフタ７のストローク幅とする。該ストローク幅は、エンジンが回転して、スリーブ２５がアングライヒレバー１を押圧している状態においては、アングライヒレバー１のストローク幅ｄに等しい。該ストローク幅ｄを図５（ｃ）に図示する。
【００３３】
前述した燃料噴射量の制御（トルク制御）を、エンジンが無負荷・最高回転速度の状態から過負荷状態に移行する際を例にとって説明する。まず、図６の無負荷最高回転速度の位置Ｈｉ点では、ガバナウェイト５の遠心力により発生するスリーブ２５の押圧力Ｎと、ガバナスプリング４の張力とが釣り合い、ガバナ３０の制御状態にある。次に、徐々に負荷を掛けると、エンジン回転速度の低下と共に、スリーブ２５の押圧力Ｎが低下し、テンションレバ―３はガバナスプリング４の付勢力によって反時計回りに回動し、噴射量が増加される。更に、負荷が増加して回転速度が落ち、図６の定格位置になると、テンションレバ―３は噴射量制限ボルト１８に当接して回動が停止する。すなわち、定格出力位置に噴射量が制限されたこととなる。
【００３４】
テンションレバ―３が噴射量制限ボルト１８に当接した状態では、減量方向Ｂへの押圧力Ｎと、増量方向Ａへの付勢力Ｆとの大小により、アングライヒレバー１の回転方向が決定される。この状態において、押圧力Ｎが付勢力Ｆよりも大きい間は、図５（ａ）に示すように、アングライヒシフタ７が反アングライヒレバー側の摺動限界位置に押し込まれたままである。更に、エンジンが過負荷状態に移行すると、カム軸２３の回転速度が落ちて、スリーブ２５の押圧力Ｎが小さくなっていく。押圧力Ｎが小さくなると、図５（ｂ）に示すように、スリーブ２５の押圧力Ｎによる減量方向Ｂへの力が、アングライヒスプリング６の増量方向Ａへの付勢力Ｆよりも小さくなる。このとき、アングライヒレバー１は、アングライヒシフタ７に押されて増量方向Ａへ回動する。アングライヒレバー１が増量方向Ａに回動すると、ガバナレバー２、リンク２０等を介して、コントロールラックが燃料増量位置に移動し、エンジンのトルク出力が向上する。図６において、カム回転速度が高側から低側に移行すると、押圧力Ｎが付勢力Ｆよりも大きい間は、コントロールラックは定格位置にある。図６中でラック位置が定格位置から変動せず、横軸と平行となる部分である。そして、押圧力Ｎが付勢力Ｆよりも小さくなると、アングライヒレバー１が増量方向Ａに回動して、コントロールラックが燃料増量側に移動する。図６中で傾斜している部分である。
【００３５】
過負荷状態が継続して、カム軸２３の回転速度が低下して、スリーブ２５の押圧力Ｎが小さくなり続けても、アングライヒシフタ７のアングライヒレバー１側への突出は、アングライヒ調整ボルト１６により規制される。図５（ｃ）に示すように、アングライヒシフタ７がアングライヒ調整ボルト１６に当接すると、アングライヒシフタ７のアングライヒレバー１側への摺動は停止する。そして、アングライヒレバー１もアングライヒシフタ７に当接した状態で停止する。この状態は、アングライヒスプリング仕組４０によって、燃料噴射が最大限増量された状態であり、最大トルクが発揮される状態である。図６において、アングライヒシフタ７の制止によりアングライヒレバー１の回動も制止されて、カム軸の回転速度がさらに低側に移行しても、コントロールラックの位置は変動しない。図６中で、定格位置のラック位置よりも増量側で、ラック位置が一定となる部分である。最大トルク時のラック位置は、アングライヒレバー１のストローク幅ｄに対応（比例）したストローク幅Ｄだけ、定格位置より増量側に変動した位置である。なおストローク幅Ｄは、ガバナレバー２、リンク２０等を介して、ストローク幅ｄの変位に応じて変位する量である。
【００３６】
以上において、アングライヒ調整ボルト１６の回動操作により、次のような効果がある。アングライヒ調整ボルト１６を下側へ移動させて、アングライヒシフタ７の軸上において、テーパ部１６ｂの突出量を増大させると、アングライヒシフタ７のアングライヒレバー１側への突出量が小さくなる。つまり、前記ストローク幅ｄが小さくなり、アングライヒレバー１の増量方向Ａ側への限界回動位置が、減量方向Ｂ側へ変位する。したがって、図６に示すように、アングライヒレバー１のストローク幅ｄに対応するラック位置のストローク幅Ｄも小さくなり、最大トルク時のラック位置が、図中二点鎖線で示す位置まで下降する。一方、アングライヒ調整ボルト１６を上側へ移動させて、アングライヒシフタ７の軸上において、テーパ部１６ｂの突出量を減少させると、アングライヒシフタ７のアングライヒレバー１側への突出量が大きくなる。つまり、前記ストローク幅ｄが大きくなり、アングライヒレバー１の増量方向Ａ側への限界回動位置が、さらに増量方向Ａ側へ変位する。したがって、図６に示すように、アングライヒレバー１のストローク幅ｄに対応するラック位置のストローク幅Ｄも大きくなり、最大トルク時のラック位置が、図中破線で示す位置まで上昇する。
【００３７】
つまり、調整機構６０に設けた調整用回動部であるアングライヒ調整ボルト１６の回動操作により、エンジンの最大トルクが調整可能とされる。
【００３８】
前記調整機構６０に備える調整用回動部（アングライヒ調整ボルト１６）をノッチ式とした構成について、図１、図２、図７を用いて説明する。図７はノッチプレート６２とアングライヒ調整ボルト１６との係合構成を示す平面図である。
【００３９】
テンションレバー３の前端面の上部には、図１、図２、図７に示すように、ノッチプレート６２が固設されている。ノッチプレート６２は側面視Ｌ字状の部材であり、互いに垂直となる基部６２ａと係合部６２ｂとの二つの面部より構成される。基部６２ａがテンションレバ―３の前側に位置し、係合部６２ｂが前記アングライヒ調整ボルト１６を挿入する挿入孔３ｂの上方に位置する。係合部６２ｂには、係合溝６２ｃが形成されており、係合部６２ｂは平面視で二股に分岐した形状である。係合溝６２ｃは端側（後側）より奥側（前側）にかけて左右幅が均一で左右が平行に形成されると共に、奥部で前記均一部よりも幅広に形成されている。また、アングライヒ調整ボルト１６のノッチ部１６ｃは、ノッチによる面が、調整ボルト１６の軸心に対して平行に形成されている。したがって、係合部６２ｂにアングライヒ調整ボルト１６のノッチ部１６ｃを係合可能である。また、係合部６２ｂは薄板状に形成されている。このため、該係合部６２ｂの弾性を利用して、アングライヒ調整ボルト１６を係合溝６２ｃに係合させた状態で、アングライヒ調整ボルト１６の回動が可能である。つまり、ノッチ部１６ｃのノッチ面が係合溝６２ｃの左右に対して平行な状態で、アングライヒ調整ボルト１６は係合部６２ｂに安定的に保持されて、位置決めされる。また、この状態で、係合部６２ｂの弾性に抗してアングライヒ調整ボルト１６を回動させると、再びノッチ部１６ｃのノッチ面が係合溝６２ｃの左右に対して平行となる位置で、安定的に保持される。本実施例では、ノッチ部１６ｃは断面が六角形状であり、６０度毎に安定的な保持位置となる。つまり、アングライヒ調整ボルト１６における一回転当りのノッチ回数は、六である。
【００４０】
アングライヒ調整ボルト１６は、以上構成により、調整機構６０のケーシングでもあるテンションレバ―３より部分的に突出させた配置となる。該調整ボルト１６のボルト頭１６ｄは、上方を向いている。一方、ガバナハウジング１９において、ボルト頭１６ｄに対向する壁には、アングライヒ調整ボルト１６を工具等により調整するための貫通孔３２が、設けられている。このため、アングライヒ調整ボルト１６を、ガバナハウジング１９の外部より調整可能である。本実施例では、ガバナハウジング１９に貫通孔３２を設け、該貫通孔３２を、後述の皿型プラグ２２により封止する構成としているが、この構成に限定されるものではない。アングライヒ調整ボルト１６を外部より調整可能とする構成としては、例えば、ガバナハウジング１９の一角が、ボルト締結等により着脱可能として、内部を開放可能に構成したものでもよい。特に、アングライヒ調整ボルト１６を、テンションレバ―３より部分的に突出させた配置とすることで、ガバナハウジング１９の一部を開放するだけで、ドライバー等の工具により、アングライヒ調整ボルト１６の調整が可能である。ガバナハウジング１９の開放後に、アングライヒ調整ボルト１６の調整のために、ガバナハウジング１９内の部材を分解して、調整用のスペースを確保する必要がない。
【００４１】
アングライヒスプリング仕組４０に設けるアングライヒシフタ７と、調整機構６０に設けるアングライヒ調整ボルト１６の構成により、次の作用がある。アングライヒ調整ボルト１６のネジ部１６ａのネジピッチと、テーパ部１６ｂのテーパ角度θとにより、該調整ボルト１６の一回転当りのアングライヒシフタ７の摺動量が決定される。特に、テーパ角度θを０度に近づけるにつれ、調整ボルト１６の一回転当りのシフタ７の摺動量が小さくなる。なお、テーパ部１６ｂのテーパ角度θと、シフタ７の傾斜部７ｅの傾斜角度とは、同一とされる。また、調整ボルト１６は、ノッチ部１６ｃと係合部６２ｂとの構成により、一回転毎に複数のノッチ回数がある。
【００４２】
したがって、以上の効果として、アングライヒ調整ボルト１６の回動操作により、ノッチ式（目盛り的）に、回動位置が調節可能であると共に、ネジピッチとテーパ角度θとの選択により、アングライヒシフタ７の摺動量を極微調整可能である。詳しくは後述するが、シフタ７によりアングライヒレバー１の回動範囲が制限され、アングライヒレバー１とガバナレバー２との係合により、ガバナレバー２の回動位置により、燃料噴射量が変化される。つまり、シフタ７の摺動量を極微調整可能とすることで、燃料噴射量の極微調整が可能である。加えて、ノッチ部１６ｃのノッチ回数、ネジ部１６ａのネジピッチ、テーパ部１６ｂのテーパ角度θの選択により、異なる調整量のアングライヒ調整ボルト１６を構成することができる。異なる調整量のアングライヒ調整ボルト１６により、異なるパターンで、燃料噴射量の極微調整が可能である。そして、燃料噴射量の極微調整化により、エンジンの最大トルク（出力）の微調整による厳しい排気ガス規制のクリアーと、かつ、ドライバー等の工具でのワンタッチ操作による作業性の改善が図られる。
【００４３】
以上をまとめると、本実施例のガバナ３０は、まず、ガバナレバー軸９と、コントロールレバー軸２１とを備えた、二軸式のディーゼル機関用メカニカルガバナに構成されている。また、ガバナ３０には、ガバナレバー仕組５０と、トルク制御手段としてのアングライヒスプリング仕組４０とが設けられている。ガバナレバー仕組５０には、アングライヒレバー１、ガバナレバー２、テンションレバー３が設けられている。テンションレバー３に、アングライヒスプリング仕組４０が設けられて、ガバナレバー仕組５０を構成する各レバーやリンク２０等を介して、燃料噴射量ポンプの最大噴射量が制御される。加えて、アングライヒスプリング仕組４０の調整機構６０が、ガバナ３０には内蔵される。調整機構６０には、工具等により調整可能な、ノッチ式の調整用回動部であるアングライヒ調整ボルト１６を備えている。アングライヒ調整ボルト１６は、調整機構６０のテンションレバ―３より部分的に突出させた配置としており、ガバナハウジング１９に貫通孔３２を設ける等により、外部から、ドライバー等の工具による調整が可能である。調整機構６０の調整時に、ガバナ３０に内蔵する他の部材を分解するなどの必要も無い。
【００４４】
このため、パーシャル（軽負荷域）でのトルク復帰率の良いアングライヒスプリング付きガバナにおいて、エンジンを運転しながら、最大トルク（出力）の調整が可能である。したがって、厳しい排気ガス規制に対応し、クリーンなエンジンで、且つ、良好なパーシャル復帰率によってエンストが発生しないようなトルク調整を、作業者が能率良く快適に行うことができる。加えて、ドライバー等の工具によるワンタッチ調整で、調整が可能であるので、作業性の改善が実現され、エンジン生産の低コスト化が図られる。
【００４５】
次に、調整機構６０の耐久性を向上させる構造について、図１を用いて説明する。図１に示すように、ノッチプレート６２とアングライヒ調整ボルト１６との間には、付勢部材であるスプリング６３が設けられている。スプリング６３の配設位置は、より具体的には、ノッチプレート６２の係合部６２ｂ上面と、前記アングライヒ調整ボルト１６のボルト頭１６ｄとの間である。そして、ノッチプレート６２とアングライヒ調整ボルト１６との間に、スプリング６３の付勢力が作用するようにしている。
【００４６】
このため、ノッチプレート６２と、ノッチ式の調整用回動部であるアングライヒ調整ボルト１６との間の付勢力により、テンションレバ―３とアングライヒ調整ボルト１６との当接部のガタが除去されて、エンジンの振動に起因するアングライヒ調整ボルト１６のネジ部１６ａの摩耗が防止される。
【００４７】
次に、前記貫通孔３２の封止手段について、図１、図２を用いて説明する。前述したように、ガバナハウジング１９において、ボルト頭１６ｄに対向する壁には、アングライヒ調整ボルト１６を工具等により調整するための貫通孔３２が、設けられている。貫通孔３２は円形状であり、ガバナ３０内部側の第一開口部３２ａと、第一開口部３２ａと連通し、ガバナ３０の外部側に設けられる第二開口部３２ｂとを備えている。第二開口部３２ｂは第一開口部３２ａよりも大径に形成されている。第二開口部３２ｂには、封止部材である皿形プラグ２２が嵌め込まれて、貫通孔３２を封止可能としている。皿型プラグ２２は、球面の一部を切り取ったような形状であり、自らの有する弾性に抗して、自らの外周よりもやや狭い孔に嵌め込むことが可能である。そして、一旦嵌め込むと、自らの有する弾性により前記孔に突っ張るため、脱落することがない。また、封止部材としては、皿型プラグ２２に限定されるものではなく、一旦嵌め込むと容易に脱落することのない部材であれば、他の部材であってもよい。
【００４８】
皿型プラグ２２の貫通孔３２への嵌め込みは、ガバナ３０を備えるエンジンの製造時等において、前記調整機構６０の調整の終了後に行われる。また、皿型プラグ２２の弾性に抗しての嵌め込みを行うため、人力ではなく機械的に、嵌め込み作業が行われる。
【００４９】
このため、調整機構６０の調整の終了後は、皿型プラグ２２等の封止部材により貫通孔３２が、人力では開放が不可能な程度に封印され、解除が容易にできない。加えて、安価な部品で容易に装着できる。米国のＥＰＡ規制においては、排気ガスの規制を守るためエンジンの性能に及ぼす部位、特に燃料噴射量に関係するものは封印し、市場で容易に短時間で解除変更できないことが法制化されているが、本発明の構成はこの規制に準拠している。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１記載の如く、ガバナレバー軸（９）とコントロールレバー軸（２１）とを設けた二軸式のディーゼル機関用メカニカルガバナにおいて、ガバナレバー仕組（５０）をガバナレバー（２）と、テンションレバー（３）と、アングライヒレバー（１）とを備えた構成とし、該テンションレバー（３）にトルク制御用のアングライヒスプリング仕組（４０）を設けて、燃料噴射ポンプの最大噴射量を制御する構成とすると共に、該アングライヒスプリング仕組（４０）の調整機構を内蔵し、該調整機構は、回動操作により調節可能なノッチ式の調整用回動部（１６）を備え、該アングライヒスプリング仕組（４０）は、アングライヒスプリング（６）により、アングライヒレバー（１）側へ付勢されるアングライシフタ（７）により構成し、該アングライヒシフタ（７）には、挿入時において上方から下方に行くに従い肉厚となる傾斜部（７ｅ）を形成し、該傾斜部（７ｅ）に前記ノッチ式調整用回動部（１６）のテーパ部（１６ｂ）を当接させて構成し、該調整機構をガバナハウジング（１９）の外部より調整可能としたので、パーシャル復帰率の良いアングライヒスプリング付きガバナにおいて、エンジンを運転しながら、最大トルク（出力）の調整が可能である。したがって、厳しい排気ガス規制に対応し、クリーンなエンジンで、且つ、良好なパーシャル復帰率によってエンストが発生しないようなトルク調整を、作業者が能率良く快適に行うことができる。
加えて、ドライバー等の工具によるワンタッチ調整で、調整が可能であるので、作業性の改善が実現され、エンジン生産の低コスト化が図られる。
【００５１】
請求項２記載の如く、前記ノッチ式の調整用回動部は、軸の先端にネジを設けると共に、軸の外周面上にテーパ部とノッチ部とを設けたので、 調整用回動部の回動操作により、ノッチ式（目盛り的）に、調整用回動部の回動位置が調節可能であると共に、ネジピッチとテーパ角度との選択により、アングライヒスプリング仕組に設けるアングライヒシフタの摺動量を極微調整可能である。アングライヒシフタの摺動量を極微調整可能とすることで、燃料噴射量の極微調整が可能である。
加えて、テーパ部のノッチ回数、ネジ部のネジピッチ、テーパ部のテーパ角度の選択により、異なる調整量のアングライヒ調整ボルトを構成することができる。異なる調整量のアングライヒ調整ボルトにより、異なるパターンで、燃料噴射量の極微調整が可能である。
そして、燃料噴射量の極微調整化により、エンジンの最大トルク（出力）の微調整による厳しい排気ガス規制のクリアーと、かつ、ドライバー等の工具でのワンタッチ操作による作業性の改善が図られる。
【００５２】
請求項３記載の如く、前記調整機構に、前記ノッチ式の調整用回動部のノッチ部と係合するノッチプレートを設け、該調整用回動部とノッチプレートとの間に、付勢部材を設けたので、ノッチプレートと、ノッチ式の調整用回動部との間に、ダンパーが構成される。該ダンパーにより、アングライヒスプリング仕組に設けるアングライヒシフタとアングライヒ調整ボルト１６との当接部のガタが除去されて、前記調整用回動部に形成したネジ部の摩耗が防止される。
【００５３】
請求項４記載の如く、ガバナハウジングに、前記ノッチ式の調整用回動部を外部より調整するための貫通孔を設け、該貫通孔を封止部材により封止可能としたので、調整機構の調整の終了後は、皿型プラグ等の封止部材により貫通孔が、人力では開放が不可能な程度に封印され、解除が容易にできない。加えて、安価な部品で容易に装着できる。
米国のＥＰＡ規制においては、排気ガスの規制を守るためエンジンの性能に及ぼす部位、特に燃料噴射量に関係するものは封印し、市場で容易に短時間で解除変更できないことが法制化されているが、本発明の構成はこの規制に準拠している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるガバナ３０を示す側面断面図である。
【図２】 同じく正面断面図である。
【図３】 アングライヒシフタ７を示す斜視図である。
【図４】 アングライヒ調整ボルト１６を示す斜視図である。
【図５】 アングライヒレバー１のストロークの様子を示す図である。
【図６】 カム軸２３の回転数とコントロールラック２７の位置との対応関係を示す図である。
【図７】 ノッチプレート６２とアングライヒ調整ボルト１６との係合構成を示す平面図である。
【図８】 従来のアングライヒスプリング付きガバナの一例を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１ アングライヒレバー
２ ガバナレバー
３ テンションレバー
９ ガバナレバー軸
１６ アングライヒ調整ボルト（ノッチ式調整用回動部）
１６ａ ネジ部
１６ｂ テーパ部
１６ｃ ノッチ部
１９ ガバナハウジング
２１ コントロールレバー軸
２２ 皿型プラグ
３０ ガバナ
３２ 貫通孔
４０ アングライヒスプリング仕組
５０ ガバナレバー仕組
６０ 調整機構
６２ ノッチプレート
６３ スプリング（付勢部材）

Claims (4)

1. ガバナレバー軸（９）とコントロールレバー軸（２１）とを設けた二軸式のディーゼル機関用メカニカルガバナにおいて、ガバナレバー仕組（５０）をガバナレバー（２）と、テンションレバー（３）と、アングライヒレバー（１）とを備えた構成とし、該テンションレバー（３）にトルク制御用のアングライヒスプリング仕組（４０）を設けて、燃料噴射ポンプの最大噴射量を制御する構成とすると共に、該アングライヒスプリング仕組（４０）の調整機構を内蔵し、該調整機構は、回動操作により調節可能なノッチ式の調整用回動部（１６）を備え、該アングライヒスプリング仕組（４０）は、アングライヒスプリング（６）により、アングライヒレバー（１）側へ付勢されるアングライシフタ（７）により構成し、該アングライヒシフタ（７）には、挿入時において上方から下方に行くに従い肉厚となる傾斜部（７ｅ）を形成し、該傾斜部（７ｅ）に前記ノッチ式調整用回動部（１６）のテーパ部（１６ｂ）を当接させて構成し、該調整機構をガバナハウジング（１９）の外部より調整可能とした、ことを特徴とするディーゼル機関用メカニカルガバナ。
2. 前記ノッチ式調整用回動部（１６）は、軸の先端にネジを設けると共に、軸の外周面上にテーパ部（１６ｂ）とノッチ部（１６ｃ）とを設けた、ことを特徴とする請求項１に記載のディーゼル機関用メカニカルガバナ。
3. 前記調整機構に、前記ノッチ式調整用回動部（１６）のノッチ部（１６ｃ）と係合するノッチプレート（６２）を設け、該調整用回動部（１６）とノッチプレート（６２）との間に、付勢部材（６３）を設けた、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディーゼル機関用メカニカルガバナ。
4. ガバナハウジング（１９）に、前記ノッチ式調整用回動部（１６）を外部より調整するための貫通孔（３２）を設け、該貫通孔（３２）を封止部材（２２）により封止可能とした、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のディーゼル機関用メカニカルガバナ。

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