JPH0217514A - エンジン調速装置 - Google Patents
エンジン調速装置Info
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- JPH0217514A JPH0217514A JP1121285A JP12128589A JPH0217514A JP H0217514 A JPH0217514 A JP H0217514A JP 1121285 A JP1121285 A JP 1121285A JP 12128589 A JP12128589 A JP 12128589A JP H0217514 A JPH0217514 A JP H0217514A
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- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 241000511976 Hoya Species 0.000 description 1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D1/00—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type
- F02D1/02—Controlling fuel-injection pumps, e.g. of high pressure injection type not restricted to adjustment of injection timing, e.g. varying amount of fuel delivered
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D13/00—Control of linear speed; Control of angular speed; Control of acceleration or deceleration, e.g. of a prime mover
- G05D13/08—Control of linear speed; Control of angular speed; Control of acceleration or deceleration, e.g. of a prime mover without auxiliary power
- G05D13/10—Centrifugal governors with fly-weights
- G05D13/18—Centrifugal governors with fly-weights counterbalanced by spider springs acting immediately upon the fly-weights
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02B75/00—Other engines
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- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は調速装置に関する。
従来の技術
小型の商用又は産業用エンジンにおいて、負荷条件が変
動しても一定のエンジン速度を維持するよう調速機がし
ばしば用いられる。−膜内な種類のシステムとしては、
エンジンのカムシャフトと協働し、カムシャフトに取り
付けられる錘り４゛ヤリヤにより担持される複数の調速
機錘りからなるものがある。調速機錘りは、遠心力によ
りカムシャフトの軸から遠ざかるよう１ヤリヤに軸支さ
れる。各調速機錘りは、カムシャフトと共軸的に取付け
られるスプールの端部に当接する当接部又は突出部を有
する。スプールは、スプールがシャフトとともに回転す
るがシャフトに対し軸方向に摺動するようにシャフトに
繋止される。
動しても一定のエンジン速度を維持するよう調速機がし
ばしば用いられる。−膜内な種類のシステムとしては、
エンジンのカムシャフトと協働し、カムシャフトに取り
付けられる錘り４゛ヤリヤにより担持される複数の調速
機錘りからなるものがある。調速機錘りは、遠心力によ
りカムシャフトの軸から遠ざかるよう１ヤリヤに軸支さ
れる。各調速機錘りは、カムシャフトと共軸的に取付け
られるスプールの端部に当接する当接部又は突出部を有
する。スプールは、スプールがシャフトとともに回転す
るがシャフトに対し軸方向に摺動するようにシャフトに
繋止される。
調速機錘りの働きによるスプールの軸方向運動は、カム
シャフトに跨座しスプールの反対側端部に係合するよう
バネ付勢がかけられているフォークにより妨げられる。
シャフトに跨座しスプールの反対側端部に係合するよう
バネ付勢がかけられているフォークにより妨げられる。
フォークは、エンジンのスロットルと動作的に接続され
る回動ロッド又はシャフトに固定される。この構成によ
り、バネの付勢力が調速機錘りへの遠心力と逆向きに働
くため、エンジンへの負荷にかかわらずエンジン速度が
一定に維持される。
る回動ロッド又はシャフトに固定される。この構成によ
り、バネの付勢力が調速機錘りへの遠心力と逆向きに働
くため、エンジンへの負荷にかかわらずエンジン速度が
一定に維持される。
発明が解決しようとする問題点
上述の調速シス１ムでは、調速機錘りとスプールはとも
にカムシャフトとともに回転するので、部材間の相対運
動はない。しかしエンジン速度が変化すると、遠心力が
付勢バネの力を上まわるので調速ｍ錘りはスプールに対
して半径方向の運動をする。調速機錘りのこの相対的半
径方向運動は、小さいものであるので、摩擦力により妨
げられる。
にカムシャフトとともに回転するので、部材間の相対運
動はない。しかしエンジン速度が変化すると、遠心力が
付勢バネの力を上まわるので調速ｍ錘りはスプールに対
して半径方向の運動をする。調速機錘りのこの相対的半
径方向運動は、小さいものであるので、摩擦力により妨
げられる。
従って遠心力及び付勢バネ力がｆｌＪ擦力を上まわるま
ではスプールは動かない。
ではスプールは動かない。
調速機錘り及びスプールの運動を妨げるＩｎ力は、調速
機錘りが半径方向外方へ運動するか内方へ運動するかに
応じて遠心力に付は加わるか差し引かれるので低減する
のが望ましい。このようなｍｓ力は、調速システムが速
度の上方及び下方へのハンティングをし、また不安定な
速度を保持する原因となる。
機錘りが半径方向外方へ運動するか内方へ運動するかに
応じて遠心力に付は加わるか差し引かれるので低減する
のが望ましい。このようなｍｓ力は、調速システムが速
度の上方及び下方へのハンティングをし、また不安定な
速度を保持する原因となる。
本発明の目的は、システムにおける摩擦の影響を大幅に
低減して、速度υｌｉｌの粘度を上げ、ハンティングを
最小にした調速装置を提供するにある。
低減して、速度υｌｉｌの粘度を上げ、ハンティングを
最小にした調速装置を提供するにある。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、複数の錘りがエンジンのカムシャフト
に取付けられる歯車又は錘りキャリヤに回動可能に接続
され、各錘りはカムシャフトと共軸的に取付けられるス
プール上のフランジの面と係合する当接部又は突出部を
有する。スプールは、スプールがカムシャフトとともに
回転するがカムシャフトの軸方向に摺動自在であるよう
にしてカムシャフトに接続される。エンジン速度が増大
すると、錘りの突出部をしてスプールをシャフトの軸方
向に移動せしめるようにする遠心力により、外方へ回動
する。
に取付けられる歯車又は錘りキャリヤに回動可能に接続
され、各錘りはカムシャフトと共軸的に取付けられるス
プール上のフランジの面と係合する当接部又は突出部を
有する。スプールは、スプールがカムシャフトとともに
回転するがカムシャフトの軸方向に摺動自在であるよう
にしてカムシャフトに接続される。エンジン速度が増大
すると、錘りの突出部をしてスプールをシャフトの軸方
向に移動せしめるようにする遠心力により、外方へ回動
する。
スプールの反対側端には、カムシャフトに跨座するフォ
ークが係合し、そのフＡ−りは、エンジンスロットルに
動作的に接続されるロッドまたはシャフトに固定される
。ねじりバネ等の付勢機構が０ツドと協働して、フォー
クがスプールに係合するよう付勢する。
ークが係合し、そのフＡ−りは、エンジンスロットルに
動作的に接続されるロッドまたはシャフトに固定される
。ねじりバネ等の付勢機構が０ツドと協働して、フォー
クがスプールに係合するよう付勢する。
負荷の軽減によりエンジン速度が上昇すると、錘りは遠
心力によりバネ付勢力に打ち勝って外方へ回動し、フォ
ークがロッドの軸を中心にして回動しエンジン速度が低
下するようスプールを移動ゼしめる。逆にエンジン速度
が低下すると、錘りは内方へ回動し、バネ付勢力は、フ
ォークを回動せしめ、スプールが錘りの突出部と係合す
るよう付勢して、気化器のチョウ形成弁を開いてエンジ
ン速度が上昇するようにする。
心力によりバネ付勢力に打ち勝って外方へ回動し、フォ
ークがロッドの軸を中心にして回動しエンジン速度が低
下するようスプールを移動ゼしめる。逆にエンジン速度
が低下すると、錘りは内方へ回動し、バネ付勢力は、フ
ォークを回動せしめ、スプールが錘りの突出部と係合す
るよう付勢して、気化器のチョウ形成弁を開いてエンジ
ン速度が上昇するようにする。
本発明によれば、フォークが載置されるスプールの段端
側端に不規則又は波状面を設けてエンジン動作中スプー
ル及び錘りが連続的に振動又は［踊り］続けるようにす
ることでシステムの摩擦力が低減される。フォークの２
本の脚部の力を釣り合わせるためには、波状面が２つの
周期、つまり２つの高位置部と２つの低位置部を有する
ようにして、カムシャフトの各回転毎にスプール及び錘
りが２回嶽動するようにするのが好ましい。
側端に不規則又は波状面を設けてエンジン動作中スプー
ル及び錘りが連続的に振動又は［踊り］続けるようにす
ることでシステムの摩擦力が低減される。フォークの２
本の脚部の力を釣り合わせるためには、波状面が２つの
周期、つまり２つの高位置部と２つの低位置部を有する
ようにして、カムシャフトの各回転毎にスプール及び錘
りが２回嶽動するようにするのが好ましい。
この連続的な振動又は「踊り」は、遠心力に対しｊ！！
擦が急速に交互に付は加えられ差し引かれるので力を「
平均化」するという効果を有する。速度条件を変更する
と、従来のシステムと比べて錘りははるかにゆっくりと
スプールに対し゛Ｖ径方向に移動するのでより正確な速
度１１１１１１が行なわれノーンティングがなくなる。
擦が急速に交互に付は加えられ差し引かれるので力を「
平均化」するという効果を有する。速度条件を変更する
と、従来のシステムと比べて錘りははるかにゆっくりと
スプールに対し゛Ｖ径方向に移動するのでより正確な速
度１１１１１１が行なわれノーンティングがなくなる。
実庸例
第１図は、発電器、ポンプその他の駆動に用いられるホ
ヤ工業用又は商用内燃エンジンの一部を示す。
ヤ工業用又は商用内燃エンジンの一部を示す。
エンジンは、複数個のカム２を設けられたカムシャフト
１を有するが、第１図中には１つのカムのみが示されて
いる。カムシャフト１の端部３は、エンジンのクランク
ケース端５のブツシュ４内で軸受けされる。
１を有するが、第１図中には１つのカムのみが示されて
いる。カムシャフト１の端部３は、エンジンのクランク
ケース端５のブツシュ４内で軸受けされる。
カム歯車６はカムシャフト１に固定され、クランクシャ
フトに取付けられた図丞しない駆動歯車により駆動され
る。ＩＪ数の錘り７が、ブラケット８を介して歯車６の
面に回動可動に接続される。
フトに取付けられた図丞しない駆動歯車により駆動され
る。ＩＪ数の錘り７が、ブラケット８を介して歯車６の
面に回動可動に接続される。
第５図に示される如く、カムシャフトの周囲に離間して
４つの錘り７があり、各錘りは、ビン９によりそれぞれ
のブラケット８の平行な耳つまり７ランジ１０に接続さ
れる。
４つの錘り７があり、各錘りは、ビン９によりそれぞれ
のブラケット８の平行な耳つまり７ランジ１０に接続さ
れる。
各錘りは、重み付き端１１と、回動軸（ついて端部１１
の反対側にあり、スプール１４の７ランジ付面１３と係
合するよう配設される突出部又は当接部１２とからなる
。
の反対側にあり、スプール１４の７ランジ付面１３と係
合するよう配設される突出部又は当接部１２とからなる
。
スプール１４は、スプールがカムとともに回転するがカ
ムシャ°ノド１に対して軸方向に廖動自在であるようカ
ムシャフト１に共軸に取付けられている。これに関連し
てビン１５は歯ＦＩ６に固定され、スプール周囲の１対
の７ランジ１７により画成される切欠１６内を延在する
。ビンと切欠の配置によりスプールはカムシャフトとと
もに回転するが、スプールのシャフトに対する軸方向運
動は可能である。
ムシャ°ノド１に対して軸方向に廖動自在であるようカ
ムシャフト１に共軸に取付けられている。これに関連し
てビン１５は歯ＦＩ６に固定され、スプール周囲の１対
の７ランジ１７により画成される切欠１６内を延在する
。ビンと切欠の配置によりスプールはカムシャフトとと
もに回転するが、スプールのシャフトに対する軸方向運
動は可能である。
スプール１４の反対側端１８にはフォーク１９が係合す
る。第５図に最も良く示される如く、フォーク１９はカ
ムシャ゛ノド１に跨座し、カムシャフトとともに回転す
ることはない。
る。第５図に最も良く示される如く、フォーク１９はカ
ムシャ゛ノド１に跨座し、カムシャフトとともに回転す
ることはない。
フォーク１９の反対側端つまり外端は、０ツド２０に固
定され、ロッド２０はクランクケース５の壁に回動可能
に軸受される１、゛フォーク１９をスブール１４の端１
８に係合せしめるよう付勢するのに付勢機構が用いられ
る。図示の如く付勢機構は、ロッド２０を囲むねじりバ
ネ２１の形式としつる。ねじりバネの一端は、ロッドの
孔内に配置される・一方、ねじりバネの他端は、クラン
クケース５の図示しない当接部と係合する。この構成に
よりねじりバネの力は、フォーク１９を端１８に係合す
るよう付勢する。
定され、ロッド２０はクランクケース５の壁に回動可能
に軸受される１、゛フォーク１９をスブール１４の端１
８に係合せしめるよう付勢するのに付勢機構が用いられ
る。図示の如く付勢機構は、ロッド２０を囲むねじりバ
ネ２１の形式としつる。ねじりバネの一端は、ロッドの
孔内に配置される・一方、ねじりバネの他端は、クラン
クケース５の図示しない当接部と係合する。この構成に
よりねじりバネの力は、フォーク１９を端１８に係合す
るよう付勢する。
この構成により錘り７及びスプール１４とはカムシャフ
ト１とともに回転するが、それらの間では相対的回転は
しない。しかし速度条件を変えると、錘りは半径り向内
向き又は外向きに回動するので、錘りの突出部１２はス
プール端１３に対して運動し、錘り、その回動軸及び７
ランジ１０間に相対運動が生じる。
ト１とともに回転するが、それらの間では相対的回転は
しない。しかし速度条件を変えると、錘りは半径り向内
向き又は外向きに回動するので、錘りの突出部１２はス
プール端１３に対して運動し、錘り、その回動軸及び７
ランジ１０間に相対運動が生じる。
この相対的半径方向運動の間に発生する摩擦力を最小限
にするため、カムシャフトの回転中スプール１４と錘り
７が「踊り」続ける、つまり振動し続けるようにするｔ
！ｓ！Ｒが用いられる。これに関連してスプール１４の
ｔＩｇ１８には、シャフト１を包囲する環状カム面２２
が設けられる。フォーク１９の２木の脚への力を釣り合
わせるため、カム面は２つの周期、つまり２つの峰つま
り高位置部２３及び２つの谷つまり低位置部２４を有す
るのが好ましい。峰２３の頂から谷２４の底までのカム
の軸方向深さ及び高さは、２周期分のコサイン関数であ
る。実用上カムの軸方向深さは約０．００２乃至０．０
０フインチ（０，０５０８乃至０．１７７８履）程度で
あり、好ましくは約０．００４インチ（０，１０１６厘
）である。
にするため、カムシャフトの回転中スプール１４と錘り
７が「踊り」続ける、つまり振動し続けるようにするｔ
！ｓ！Ｒが用いられる。これに関連してスプール１４の
ｔＩｇ１８には、シャフト１を包囲する環状カム面２２
が設けられる。フォーク１９の２木の脚への力を釣り合
わせるため、カム面は２つの周期、つまり２つの峰つま
り高位置部２３及び２つの谷つまり低位置部２４を有す
るのが好ましい。峰２３の頂から谷２４の底までのカム
の軸方向深さ及び高さは、２周期分のコサイン関数であ
る。実用上カムの軸方向深さは約０．００２乃至０．０
０フインチ（０，０５０８乃至０．１７７８履）程度で
あり、好ましくは約０．００４インチ（０，１０１６厘
）である。
エンジンが動作し、カムシャフト１が回転している間、
フォーク１９はカム面２２上に載り、スプールを軸方向
に振動させ続け、スプール端１３と当接している錘り７
はスプールに対し半径方向に振動し続けるので、まだ残
っている摩擦力は短い時同サイクルで平均化される。半
径方向振動の大きさは、摩擦をかろうじて逆転するに足
るだけにｎ持される。実用上は、スプールの基部は振動
中合わせて約０．００４インチ（０，１０１６ａｍ）移
動する。摩擦が平均化されるので、より正確な速度制御
がなされ、ハンティングは略なくなる。
フォーク１９はカム面２２上に載り、スプールを軸方向
に振動させ続け、スプール端１３と当接している錘り７
はスプールに対し半径方向に振動し続けるので、まだ残
っている摩擦力は短い時同サイクルで平均化される。半
径方向振動の大きさは、摩擦をかろうじて逆転するに足
るだけにｎ持される。実用上は、スプールの基部は振動
中合わせて約０．００４インチ（０，１０１６ａｍ）移
動する。摩擦が平均化されるので、より正確な速度制御
がなされ、ハンティングは略なくなる。
以上を要約するに、本明細書に開示されているのは内燃
機関用調速装はである。複数の錘りが、エンジンのカム
シャフトに取付けられた錘り１ヤリヤに軸査され、各錘
りの面は、カムシャフトとともに回転するがカムシャフ
トの軸方向に運動しうるスプールの端と係合する。バネ
装架非回転フォークはカムシャフトに跨座し、スプール
の反対側端と係合する。フォークは、エンジンのスロッ
トルに動作的に接続されるロッドに固定される。
機関用調速装はである。複数の錘りが、エンジンのカム
シャフトに取付けられた錘り１ヤリヤに軸査され、各錘
りの面は、カムシャフトとともに回転するがカムシャフ
トの軸方向に運動しうるスプールの端と係合する。バネ
装架非回転フォークはカムシャフトに跨座し、スプール
の反対側端と係合する。フォークは、エンジンのスロッ
トルに動作的に接続されるロッドに固定される。
フォークが載るスプールの端は、波状カム面であるので
、エンジンの動作中スプールは連続的に軸方向振動をし
、対応して錘りはスプールに苅し連続的に半径方向振動
する。錘りのスプールに対する半径方向振動により１１
！擦力が低減するので、負荷条件を変える際にスプール
は錘りの回動動作によりより容易に移ＩＪｔ！Ｌ、めら
れ、より正確な速度ＭｗＪが得られる。
、エンジンの動作中スプールは連続的に軸方向振動をし
、対応して錘りはスプールに苅し連続的に半径方向振動
する。錘りのスプールに対する半径方向振動により１１
！擦力が低減するので、負荷条件を変える際にスプール
は錘りの回動動作によりより容易に移ＩＪｔ！Ｌ、めら
れ、より正確な速度ＭｗＪが得られる。
第１図はエンジンのカムシャフトと協働する本発明の調
速システムを錘りが停止位置にある状態で示す縦断面図
、第２図は負荷位置にある錘り及びスプールを示す第１
図と同様な図、第３図は第１図の３−３線に沿う断面図
、第４図はカムＩ！４車のスプールへの接続を示す拡大
部分断面図、第５図は第１図の５−５線に沿う断面図で
ある。 １・・・カムシャフト、２・・・カム、３・・・カムシ
ャフトのｆｉ部、４・・・ブツシュ、５・・・クランク
ケース端、６・・・カム歯車、７・・・錘り、８・・・
ブラケット、９・・・ビン、１０・・・７ランジ、１１
・・・重み材端、１２・・・突出部、１３・・・７ラン
ジ付面、１４・・・スプール、１５・・・ビン、１６・
・・切欠、１７・・・７ランジ、１８・・・スプールの
反対側端、１９・・・フォーク、２０・・・０ツド、２
１・・・ねじりバネ、２２・・・カム面、２３・・・峰
、２４・・・谷。 ＦＩＧ。
速システムを錘りが停止位置にある状態で示す縦断面図
、第２図は負荷位置にある錘り及びスプールを示す第１
図と同様な図、第３図は第１図の３−３線に沿う断面図
、第４図はカムＩ！４車のスプールへの接続を示す拡大
部分断面図、第５図は第１図の５−５線に沿う断面図で
ある。 １・・・カムシャフト、２・・・カム、３・・・カムシ
ャフトのｆｉ部、４・・・ブツシュ、５・・・クランク
ケース端、６・・・カム歯車、７・・・錘り、８・・・
ブラケット、９・・・ビン、１０・・・７ランジ、１１
・・・重み材端、１２・・・突出部、１３・・・７ラン
ジ付面、１４・・・スプール、１５・・・ビン、１６・
・・切欠、１７・・・７ランジ、１８・・・スプールの
反対側端、１９・・・フォーク、２０・・・０ツド、２
１・・・ねじりバネ、２２・・・カム面、２３・・・峰
、２４・・・谷。 ＦＩＧ。
Claims (11)
- （１）回転可能なシャフト手段と、該シャフト手段に取
付けられてともに回転し、該シャフト手段に対し軸方向
に可動な環状部材と、該シャフト手段に接続され、遠心
力により第１の内側位置と第２の外側位置との間を移動
する錘り手段であつて、該環状部材の第１の面と係合し
、錘り手段が該第１の位置から該第２の位置へ移動する
際該環状部材を軸方向第１の方向へ移動せしめるよう構
成配置されてなる区画を有する錘り手段と、該環状部材
の第２の面と係合し、エンジンの即座制御機構に動作的
に接続され、該環状部材の該錘り手段による軸方向移動
により該エンジンの速度を変化せしめるよう移動するよ
うに構成配置されてなる非回転手段と、該錘り手段を該
環状部材に対し半径方向に連続的に振動せしめる手段と
からなるエンジン調速装置。 - （２）該非回転手段を、該環状部材の該第２の面に係合
するよう付勢し、該環状部材を、該第１の方向とは逆の
軸方向第２の方向へ付勢する付勢手段からなることを特
徴とする請求項１記載のエンジン調速装置。 - （３）該錘り手段を振動せしめる該手段は、該第２の面
上の波形からなることを特徴とする請求項２記載のエン
ジン調速装置。 - （４）該波形は、少なくとも１つの半径方向延在する峰
及び谷からなることを特徴とする請求項３記載のエンジ
ン調速装置。 - （５）回転可能なシャフト手段と、該シャフト手段に取
付けられてともに回転し、該シャフト手段に対し軸方向
に可動な環状部材と、該シャフト手段に接続され、遠心
力により第１の内側位置と第２の外側位置との間を移動
する錘り手段であつて、該環状部材の第１の面と係合し
、錘り手段が該第１の位置から該第２の位置へ移動する
際該環状部材を軸方向第１の方向へ移動せしめるよう構
成配置されてなる区画を有する錘り手段と、該環状部材
の第２の面と係合し、エンジンの速度制御機構に動作的
に接続され、該環状部材の該錘り手段による軸方向移動
により該エンジンの速度を変化せしめるよう移動するよ
うに構成配置されてなる非回転手段と、該非回転手段を
、該環状部材の該第２の面に係合するよう付勢し、該環
状部材を、該第１の方向とは逆の軸方向第２の方向へ移
動せしめるよう働く付勢手段と、該環状部材を軸方向に
連続的に振動せしめ、対応して該鍾り手段を該環状部材
に対し半径方向に振動せしめてその間の摩擦の履歴効果
を低減する手段とからなるエンジン調速装置。 - （６）該第２の面は、該環状部材の軸を横断して延在す
ることを特徴とする請求項５記載のエンジン調速装置。 - （７）該非回転手段は、該シャフト手段に跨座し該第２
の面と係合するフォークからなることを特徴とする請求
項５記載のエンジン調整装置。 - （８）該連続的に振動せしめる手段は、該環状部材の第
２の面の面変形からなることを特徴とする請求項５記載
のエンジン調速装置。 - （９）該第２の面は、該環状部材の軸と同心的に配置さ
れ、該面変形は、１対の峰と１対の谷からなることを特
徴とする請求項８記載のエンジン調速装置。 - （１０）該面変形は、軸方向深さが０．００２乃至０．
００７インチである交番する峰と谷とからなることを特
徴とする請求項８記載のエンジン調速装置。 - （１１）該峰は互いに直径方向対向して配置され、該谷
は互いに直径方向対向して配置されることを特徴とする
請求項１０記載のエンジン調速装置。
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