JPH04137229U - エンジンの絞り弁制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガバナの作動力に対する絞り弁の作動トルク
の割合を低減させることによりエンジンの制御性を改善
してその適用範囲の拡大を図ると共に、冷間時のエンジ
ン始動性を向上する。 【構成】 絞り弁２を閉弁方向へ付勢する第１のばね２
６と、その絞り弁２を開弁方向へ付勢する第２のばね２
８を設ける。両ばね２６，２８の付勢力は絞り弁２の初
期開度位置にてつりあう大きさに設定する。絞り弁２が
初期開度から開くときには第２のばね２６が助勢力とし
て作用し、また閉じるときには第１のばね２６が助勢力
として作用する。またエンジン停止時には絞り弁２がば
ね２６，２８によって初期開度に保持される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、メカガバナあるいは電子ガバナ等をもつエンジンの絞り弁制御装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の絞り弁制御装置では、絞り弁（スロットル弁ともいう）を閉弁 方向へ付勢するばねが設けられており、このばね力に抗して絞り弁が開弁させら れている。なお、このような従来の絞り弁制御装置には、例えば特開昭６３−１ ９５３３９号公報に開示されたものがある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら前記従来装置によると、絞り弁を開弁させるために前記ばね力に 勝る大きな作動トルク（絞り弁の作動トルクという）が必要となる。 従って、ガバナが絞り弁を作動させようとする作動力（ガバナの作動力という ）に対し、絞り弁の作動トルクの割合が大きいので、メカガバナをもつ装置では 絞り弁の動作に遅れが生じエンジンの制御性が悪くなる。 また電子ガバナをもつ装置では、ガバナの作動力を大きくとるためにモーター の大型化による出力の増大、あるいはモーターのギヤ比を大きくとること等が考 えられる。しかし、前者によると重量増加やコスト高を招くことになるし、また 後者によると絞り弁の動作に遅れが生じエンジンの制御性が悪くなるといった不 具合が生じる。 なお前記のように制御性が悪いエンジンでは、例えば発電機に使用するとして も発生する電気の周波数が安定しないため、特に精密機械用発電機のエンジンと しては不適切であるし、また芝刈り機に使用するとしても回転刃の回転速度が安 定しないため刈りむらができやすく、芝刈り機のエンジンとしても不適切となり 、結局、適用できる範囲が制限される。 また前記従来装置では、エンジン停止時において絞り弁がばね力によって閉弁 された位置に保持されるので、寒冷地あるいは冬期等での冷間時にアイシングに よる絞り弁の固着が起こり、このためエンジン始動時に必要な弁開度が得られず 、始動不良を生じることがある。

【０００４】 そこで本考案は、前記した問題点を解決するためになされたものであり、その 目的はガバナの作動力に対する絞り弁の作動トルクの割合を低減させることによ りエンジンの制御性を改善してその適用範囲の拡大を図ると共に、冷間時のエン ジン始動性を向上することのできるエンジンの絞り弁制御装置を提供することに ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決する本考案のエンジンの絞り弁制御装置は、 ガバナをもつエンジンの絞り弁制御装置において、前記エンジンの吸気管内を 開閉する絞り弁を閉弁方向に付勢する第１のばねと、前記絞り弁を開弁方向に付 勢する第２のばねとを備え、かつ前記第１，第２のばねの付勢力が前記絞り弁を 所定の初期開度に開いた位置にてつりあう大きさに設定されている。

【０００６】

【作用】

前記手段によれば、絞り弁が第１，第２のばねの付勢力のつりあいによって初 期開度位置にある状態から第１のばねの付勢力に抗して開くときには第２のばね の付勢力が助勢力として作用し、また前記絞り弁が第２のばねの付勢力に抗して 閉じるときには第１のばねの付勢力が助勢力として作用する。従って、ガバナの 作動力に対する絞り弁の作動トルクの割合が低減される。 また、エンジン停止時において前記両ばねの付勢力のつりあいによって絞り弁 が所定の初期開度に開かれた位置に保持されるので、例え冷間時におけるアイシ ングによる絞り弁の固着が起きた場合でも、前記絞り弁の初期開度の開きによっ てエンジンを始動させることができる。

【０００７】

〔実施例１〕

図１に実施例１のエンジンの絞り弁制御装置が断面図で示されている。 エンジンの吸気管１には、その管内を開閉する絞り弁２が弁軸３を介して回転 可能に支持されている。 前記吸気管１の外側に突出した前記弁軸３の一端（図示左端）には、第３のレ バー５がねじ６によって取り付けられている。この第３のレバー５には、ガバナ ロッド７の一端が連結されている。ガバナロッド７は、図２のメカガバナのシス テム図に示されているようにメカガバナの一構成部品である。図２において、メ カガバナは、周知のとおりエンジンの回転が上がりクランク軸１０の回転が増す と、ガバナウエイト１１が遠心力によって外側に開くことによりカバナアームシ ャフト１２が回動させられ、この回動動作がガバナアーム１３、ガバナロッド７ を介して第３のレバー５に伝えられることにより、絞り弁２が閉弁方向に回動さ せられる（図２中、太線矢印参照）。なおエンジン回転が下がった場合は上記と 逆作動となる。また前記ガバナアーム１３には、スロットルレバー１４がガバナ スプリング１５を介して連繋されている。

【０００８】 図１において、前記吸気管１の外側に突出した前記弁軸３の他端（図示右端） に第２のレバー１７が設けられている。 前記吸気管１の外側には、絞り弁回転角度検出装置１９のボデー２０が取り付 けられている。前記検出装置１９の検出軸２１は前記弁軸３と同一軸線上に設け られており、その先端部に第１のレバー２２が設けられている。なお絞り弁回転 角度検出装置１９は、絞り弁２の開度を電気的に検出するとともにその検出デー タを図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）に出力する。 前記第１のレバー２２と第２のレバー１７は、図３に斜視図で示されているよ うにその中央部が当該軸２１，３にそれぞれ取り付けられたもので、その両端に は他方のレバー方に突出する係合片２３，２４が形成されていている。各レバー ２２，１７の係合片２３，２４は、後述するばね２６，２８の付勢力でもって図 １に示されているように他方のレバーの係合片と回転方向に関して当接し係合す る。

【０００９】 前記検出装置１９のボデー２０と第１のレバー２２との間には、第１のばね２ ６が前記検出軸２１に巻装された状態で介在されている。第１のばね２６は、そ の一端が前記第１のレバー２２に掛装されまたその他端が前記ボデー２０側に突 出するばね止め２７に掛装されており、第１のレバー２２を絞り弁２の閉弁方向 へ付勢している。 また前記吸気管１と第２のレバー１７との間には、第２のばね２８が前記弁軸 ３に巻装された状態で介在されている。第２のばね２８は、その一端が前記第２ のレバー１７に掛装されまたその他端が前記吸気管１側に突出するばね止め２９ に掛装されており、第２のレバー１７を絞り弁２の開弁方向へ付勢している。 さらに、前記第１のばね２６と第２のばね２８の付勢力は、前記絞り弁２が所 定初期開度、例えば冷間時でもエンジン始動にほぼ適する開度に開かれた位置に てつりあう大きさに設定されている。

【００１０】 前記エンジンの絞り弁制御装置において、エンジンのメカガバナにより絞り弁 ２を開かせようとする力が発生した場合、その力はカバナロッド７を介して第３ のレバー５に伝わり弁軸３を介して絞り弁２を開かせようとする。弁軸３が開弁 方向に回動すると、第２のレバー１７も回動させられ、これに伴い第１のばね２ ６により閉弁方向へ付勢されている第１のレバー２２が第２のレバー１７に追従 回転させられる。続いて前記絞り弁２の開弁状態においてエンジンのメカガバナ により絞り弁２が閉弁方向に回動させられると、第２のレバー１７の回動に伴い 第１のばね２６により閉弁方向へ付勢されている第１のレバー２２が第２のレバ ー１７に追従回転させられる。従って前記第１のレバー２２と第２のレバー１７ は絶えず二つのばね２６，２８により係合片２３，２４が係合する方向に付勢力 が加わるため、絞り弁回転角度検出装置１９は第１のレバー２２の回転角度に基 づいて絞り弁２の回転角度を正確に検出することができる。

【００１１】 前記エンジンの絞り弁制御装置によると、絞り弁２が第１，第２のばね２６， ２８の付勢力のつりあいによって初期開度位置にある状態から、前記絞り弁２が 第１のばね２６の付勢力に抗して開くときには第２のばね２６の付勢力が助勢力 として作用し、また前記絞り弁２が第２のばね２８の付勢力に抗して閉じるとき には第１のばね２６の付勢力が助勢力として作用する。従って、メカガバナの作 動力に対する絞り弁２の作動トルクの割合が低減される。なお絞り弁２の開度と 作動トルクとの関係が図４に示されており、実施例１のものが実線で示され、従 来例のものが点線で示されている。図示のように本実施例によると従来に比し作 動トルクが小さいことがわかる。 従って、絞り弁２の動作遅れが防止されることによりエンジンの制御性が改善 され、エンジンの適用用範囲の拡大が図れる。例えば、発電機に使用しても発生 する電気の周波数が安定するので、精密機械用発電機のエンジンとして適用可能 であるし、また芝刈り機に使用しても回転刃の回転速度が安定し刈りむらができ にくく、芝刈り機のエンジンとしても適用可能である。

【００１２】 また、エンジン停止時において前記両ばね２６，２８の付勢力のつりあいによ って絞り弁２が所定の初期開度に開かれた位置に保持されるので、例え冷間時に おけるアイシングによる絞り弁の固着が起きた場合でも、前記絞り弁２の初期開 度の開きによってエンジンを始動させることができる。

【００１３】 〔実施例２〕 本実施例は、前記実施例１の一部を変更したものであるから、同一部位につい ては同一符号を付すことによってその説明を省略し、異なる構成についてのみ詳 述する。 図５に実施例２のエンジンの絞り弁制御装置が断面図で示されている。本例は 、実施例１におけるメカガバナを電子ガバナ３０に変更したものである。前記吸 気管１の外側に突出した前記弁軸３の一端（図示左端）には、前記実施例１の第 ３のレバー５に代えて従動ギヤ３１が固定されている。前記吸気管１の外側には 、ステップモーター３２が取り付けられている。ステップモーター３２の出力軸 ３３には、前記従動ギヤ３１と噛み合う駆動ギヤ３４が固定されている。ステッ プモーター３２は、図示しないエンジン制御装置（ＥＣＵ）からの出力信号によ って制御される。

【００１４】 前記エンジンの絞り弁制御装置において、エンジン制御装置（ＥＣＵ）からの 出力信号によってステップモーター３２が作動すると、駆動ギヤ３４、従動ギヤ ３１を介して弁軸３が開閉回転させられる他は、実施例１の作動と同一である。 本例によっても、実施例１と同等の作用効果が得られる。また本例によると、 作動トルクを大きくとることあるいはモーター３２のギヤ比を大きくとることに よる各種の不具合が解消される。

【００１５】 なお本考案は前記実施例１，２に限定されるものではなく、本考案の要旨を逸 脱しない範囲における変更が可能である。例えば、第１のばね２６を第２のレバ ー１７側に設け、第２のばね２８を第１のレバー２２側に配置することもできる 。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば、ガバナの作動力に対する絞り弁の作動トルクの割合が低減さ れるのでエンジンの制御性が改善され、これによりエンジンの適用範囲の拡大が 図れるとともに、エンジン停止時において絞り弁が初期開度に開かれた位置に保 持されるため冷間時におけるエンジンの始動性が向上される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の絞り弁制御装置の断面図である。

【図２】メカガバナのシステム図である。

【図３】第１、第２のレバーの斜視図である。

【図４】絞り弁の開度と作動トルクとの関係を示す特性
線図である。

【図５】実施例２の絞り弁制御装置の断面図である。

【符号の説明】

１ 吸気管 ２ 絞り弁 ２６ 第１のばね ２８ 第２のばね

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガバナをもつエンジンの絞り弁制御装置
   において、前記エンジンの吸気管内を開閉する絞り弁を
   閉弁方向に付勢する第１のばねと、前記絞り弁を開弁方
   向に付勢する第２のばねとを備え、かつ前記第１，第２
   のばねの付勢力が前記絞り弁を所定の初期開度に開いた
   位置にてつりあう大きさに設定されているエンジンの絞
   り弁制御装置。