JPH0511327Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、デイーゼルエンジンの調速装置に関
し、調速レバーの支点を偏心回転方向に沿つて調
整することにより、ガバナスプリングがガバナレ
バーを引つ張る引き角並びにガバナスプリング自
体の張力を変化せしめ、もつて、所望のガバナ差
及び安定性を選定できるものを提供する。

＜従来技術 １＞ 本考案の対象となるデイーゼルエンジンの調速
装置の基本構造は、例えば第４，８、又は１０図
に示すように、デイーゼルエンジンＥのガバナＧ
のガバナスプリング２の一端をガバナレバー１の
従動側係合点６に係合するとともに、他端を調速
レバー３の主動側係合点７に係合して、ガバナレ
バー１をガバナスプリング２を介して調速レバー
３に連動連結してなる形式のものである。

この形式の従来技術１としては、第８図に示す
ように、ガバナレバー１が無負荷位置Ａに位置す
る状態において、調速レバー３の支点４をガバナ
スプリング２の長手方向が区切る上・下空間に関
しガバナレバー１の支点５と同じ側に位置させ、
このガバナレバー支点５と上記の従動側係合点６
とを結ぶ仮想線分と、ガバナスプリング２の中心
軸線との夾角で形成される引き角θであつて、ガ
バナスプリング２のガバナレバー１を引つ張る引
き角θを低速運転位置Ｂから高速運転位置Ｃにか
けて略90度に設定したものがある。

＜従来技術１の問題点＞ 一般に、ガバナフオースは、横軸に回転数を、
また、縦軸に力を各々とる場合、第９図に示すよ
うに、二次曲線的に変化するが、一方のガバナス
プリングはリニアー的にしか変化しないため、ガ
バナフオース曲線の高速側の変化率に合致したス
プリングを選択して、高速回転側のガバナの応答
感度を高めている。

従つて、低速側ではガバナフオース曲線の変化
率とスプリング直線の傾きとの間にずれを生じ、
所定の運転状態から負荷が軽減した場合、ガバナ
フオースに対してガバナスプリングの張力が強く
なりすぎ、速度変動率を大きくしてしまう。

逆に、負荷が増大した場合には、ガバナフオー
スに対してガバナスプリングの張力が弱くなりす
ぎて回転低下が大きく、出力を充分に発揮し得な
くなつてしまう。

＜従来技術 ２＞ 第１０図は、低速側での速度変動率の増大を抑
制できる従来技術２を示す。

即ち、ガバナレバー１が無負荷位置Ａに位置す
る状態において、調速レバー３の支点４をガバナ
スプリング２を中心にしてガバナレバー１の支点
５とは反対側に位置させる。

そして、ガバナスプリング２がガバナレバー１
を引つ張る前記の引き角θを鋭角に設定するとと
もに、調速レバー３が低速運転位置Ｂから高速運
転位置Ｃに近づくにつれてこの引き角θの値が大
きくなるように設定する。

調速レバー３の支点がガバナスプリング２とガ
バナレバー１との従動側係合点６から離れる離間
距離ｌを、調速レバー３の支点４からガバナスプ
リング２と調速レバー３との主動側係合点７まで
の腕長さｒよりも、可成り小さい寸法に設定す
る。

そして、調速レバー支点４と従動側係合点６と
を結ぶ仮想直線Ｐと直交し且つ調速レバー支点４
を通る仮想基準線Ｓを想定し、調速レバーの低速
運転位置Ｂと高速運転位置Ｃとの間の調速揺動全
領域Ｔを仮想基準線Ｓよりも高速側の領域に位置
させたものである。

この構造によれば、ガバナスプリング２の張力
F₀のうち、揺動運動に作用する分力F₁は、ガバ
ナレバー１とガバナスプリング２とのガバナレバ
ー支点５側の挟角θを用いて表わせば、 F₁＝F₀sinθ となる。

従つて、この揺動分力F₁は調速レバー３の設
定回転数に対し、sin曲線を描いて変化し、ガバ
ナフオースの二次曲線的な変化に近似する。

このため、調速レバー３が高速及び低速運転位
置のいずれに来ても、揺動分力F₁の変化率はガ
バナフオースの変化率に近似するので、当該揺動
分力F₁はガバナフオースに狭い回転領域で釣り
合うことができ、従来技術１の問題点であつた低
速運転時における速度変動率が大きくなる事を抑
制できる。

＜従来技術２の問題点＞ その反面、ガバナスプリング２の張力のうち、
揺動部力F₁に直交する求心分力F₂はF₀cosθの値
でガバナレバーを支点５に押付けるため、ガバナ
レバー１が揺動するのを妨げる摩擦抵抗となる。

上記従来技術２においては、離間距離ｌが小さ
いうえ、調速揺動領域Ｔが仮想基準線Ｓよりも高
速側に偏ることから、ガバナスプリング２は低速
運転位置Ｂと高速運転位置Ｃとの間での長さの変
化幅が小さくなるので、その張力の変化が少な
い。

これにより、低速運転時には、ガバナスプリン
グ２の張力F₀が高速運転時のときに近似した大
きい値になる。

従つて、これに伴い求心分力F₂が大きくなつ
て、ガバナレバー１はその支点５で大きな摩擦抵
抗を受けて揺動しにくくなる。

この結果、回転数のバラ付きが大きくなり、ハ
ンチングも起り易くなる。

＜先行技術＞ そこで、この回転数のバラ付きを小さくすると
ともに、ハンチングを起りにくくする技術を、本
考案に先だつて開発した。

即ち、第４図及び第５図を用いて以下に説明す
ると、ガバナレバー１が無負荷位置Ａに位置する
ときの上記の従動側係合点６と調速レバー支点４
との離間距離ｌを、調速レバー支点４から前記の
主動側係合点７までの腕長さｒと略等しい寸法に
設定し、調速レバー支点４と従動側係合点６とを
結ぶ仮想直線Ｐと直交し、且つ、調速レバー支点
４を通る仮想基準線Ｓを想定し、調速レバー３の
低速運転位置Ｂと高速運転位置Ｃとの間の調速揺
動領域Ｔを仮想基準線Ｓより低速側と高速側との
両方にまたがらせて位置させたものである。

この先行技術では、離間距離ｌを大きくして腕
長さｒと略等しくするうえ、調速揺動領域Ｔを仮
想基準線Ｓより低速側と高速側との両方にまたが
らせて位置させた事から、ガバナスプリング２は
低速運転位置Ｂと高速運転位置Ｃとの間での長さ
の変化幅が大きくなり、その張力の変化が大きく
なる。

また、離間距離ｌを腕長さｒに比べて大きすぎ
る寸法に設定すると、ガバナ装置が大型化する欠
点があるうえ、ガバナスプリング２の全長が長く
なるため、低速運転位置Ｂと高速運転位置Ｃとの
間のガバナスプリングの長さ変化率が小さくな
り、離間距離が小さい場合と同様の張力変化が小
さくなる欠点があるが、この先行技術では離間距
離ｌと腕長さｒとを略等しい寸法に設定している
ので、ガバナ装置をコンパクトに構成しながらも
ガバナスプリング２の長さ変化率が大きくなり、
その張力の変化が大きくなる。

これにより、低速運転時には、ガバナスプリン
グ２の張力F₀が高速運転のときよりも遥かに弱
い小さい値になる。

従つて、これに伴い求心分力F₂が小さくなる
ので、ガバナレバー１と支点５との摩擦抵抗を小
さくして、ガバナレバー１を軽く揺動できるよう
になる。

この結果、回転数のバラ付きが小さくなるう
え、ハンチングも起りにくくなる。

＜考案が解決しようとする問題点＞ しかしながら、実際にエンジンにおいては、例
えば、発動発電機用にはヘルツの変動を小さくす
る必要から速度変動率、即ち、ガバナ差の小さな
ものを使用せねばならないが、逆に、耕耘機等の
農作業機では、些細な負荷変動でガバナが過敏に
作動しないようにするために、安定性を重視して
ガバナ差がある程度大きなものを使用する方が好
ましい。

しかしながら、上記先行技術では、ガバナスプ
リングの張力はsin曲線的に変化するものの、ガ
バナスプリングの張力変化幅及び、ガバナレバー
１を引つ張るガバナスプリング２の引き角θの値
の変化幅は一定なので、ガバナ差も一義的に決定
される。

このため、発電機用等のガバナ差の小さいエン
ジンと農機用等のガバナ差の大き目のエンジンと
では、調速装置を個別に設計、製造しなければな
らない。

本考案は、上記問題点を解消することを技術的
課題とする。

＜問題点を解決するための手段＞ 上記課題を解決するための手段を、実施例に対
応する第１図乃至第７図を用いて以下に示す。

即ち、前述の先行技術にさらに改良を加え、調
速レバー３の支点４を偏心回転式位置調節手段７
０により偏心回動方向に沿つて位置変更調節可能
に構成したものである。

＜作用＞ 調速レバー支点４を偏心回転方向に沿つて変化
すると、変化の前・後によつて、スプリングの主
動側係合点７はその従動側係合点６に対して方向
及び距離ともに大きく変移できるので、ガバナス
プリング２がガバナレバー１を引つ張る引き角θ
及びガバナスプリング２の伸び率を変化させるこ
とができる。

例えば、第６図に示すように、調速レバー支点
４を位置調節手段７０に沿つて垂直方向に移動す
ると、変化の前・後によつて引き角θが増・減す
る。

この場合、下方H₁に支点４を設定すると、引
き角θ₁は小さくなり、ガバナスプリングの張力曲
線の勾配が低速運動位置で小さくなり、ガバナフ
オース曲線とのズレが小さくなるので、ガバナ差
は小さくなる。

また、上方位置H₂に支点４を設定すると、引
き角θ₂は大きくなり、ガバナスプリングの張力曲
線の勾配は逆に大きくなつて、ガバナフオースと
ガバナスプリングの張力との差異は拡がるので、
ガバナ差は大きくなり、運転の安定性が良くな
る。

一方、第７図に示すように、調速レバー支点４
を位置調節手段７０に沿つて水平方向に移動する
と、変化の前・後によつて張力F₀が増・減する。

この場合、左方位置H₃に支点４を設定すると、
張力F₀は小さくなり、ガバナフオースGFに対し
てガバナスプリング２は敏感に対応することがで
きるので、回転数のバラ付きは小さくなる。

また、右方位置H₄に支点４を設定すると、張
力F₀が大きくなるので、運転の安定性がよくな
る。

＜考案の効果＞ 本考案は、第１図に揺動分力をsin曲線的に変
化させて、低速運転時での速度変動率を小さく抑
制して従来技術１の問題点を解消することができ
る。

そして、調速レバー支点と従動側係合点との離
間距離を調速レバー支点から主動側係合点までの
腕長さと略等しい寸法に設定し、調速レバーの調
速揺動領域を仮想基準線の低速側と高速側との両
方にまたがらせて位置させたので、低速運転時に
おけるガバナスプリングの長さが高速運転時のそ
れに比べてかなり小さくなり、この結果、ガバナ
装置を大型化することなく、低速運転位置におけ
るガバナスプリングの張力を小さくして揺動抵抗
を抑制し、もつて回転数のバラ付きを小さくして
従来技術２の問題点をも解消することができる。

第２に、偏心回転式位置調節手段により調速レ
バー支点を回転移動調節することにより、ガバナ
差を増・減できるので、ガバナ差の小さいことが
要求される発電機用等と安定性が重視される農作
業機用等とのいずに対しても、調速装置を共通化
することができ、生産性を高めることができる。

第３に、ガバナ差の増減調節は、ガバナスプリ
ングの引き角を調節することによつても、ガバナ
スプリングの張力を調節する事によつても行なえ
る。引き角を調節する場合、スプリング張力の揺
動分力の変化曲線域が、sinカーブの位相の方向
に進退調節されて、その変化率が変わる。スプリ
ング張力を調節する場合には、スプリング張力の
揺動分力の変化曲線の振幅の度合が変わる。これ
により、ガバナ差は、スプリング張力の揺動分力
の変化率の面からもその揺動分力の変化曲線の振
幅の面からも、広範に高精度に増減調節する事が
できる。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。

第１図は調速レバー支点の偏心回転式位置調節
手段の分解斜視図、第２図は同位置調節手段の縦
断右側面図、第３図は調速レバー周辺の要部正面
図、第４図はガバナの概略説明図、第５図はデイ
ーゼルエンジンのガバナ周辺の縦断正面図であつ
て、デイーゼルエンジンＥの燃料噴射ポンプ室１
０に燃料噴射カム軸１１及びガバナ軸１２を上・
下並列状に軸架し、両軸１１，１２をギヤを介し
てクランク軸に連動する。

燃料噴射カム軸１１に燃料噴射ポンプ１４を連
動し、当該ポンプ１４を燃焼室に臨ませた燃料噴
射ノズルに接続する。

上記ガバナ軸１２にウエイト基盤１５を嵌挿固
定し、ウエイト基盤１５にフライウエイト１６を
揺動自在に枢支し、フライウエイトの出力端１７
をガバナ軸１２に摺動自在に挿嵌したガバナスリ
ーブ１８の左端面１９に接当する。

燃料噴射ポンプ室１０に支点５を介して揺動自
在に枢支したガバナレバー１を主レバー１ａと副
レバー１ｂから構成し、主レバー１ａの下方を逆
Ｕ字状に分岐してガバナ軸１２に股がらせ、当該
Ｕ字部２１の先端に転動自在にローラ２２を枢支
して、前記ガバナスリーブ１８の右端面２３に当
該ローラ２２を接当可能に構成する。

上記主レバー１ａの上端に係合溝２４を切欠
き、燃料噴射ポンプ１４の燃料噴射ラツクのラツ
クピン２５をこの係合溝２４に嵌合し、当該上端
部２６の右端に始動スプリング２７を懸架し、そ
の左端に被接当部２８を設けて、副レバー１ｂの
接当部２９を当該被接当部２８に接当せしめる。

副レバー１ｂはその基端部３０を支点５に枢支
し、その上端部３１に係合孔３２を空けて、ガバ
ナスプリング２の一端を当該係合孔３２に懸架し
（この懸架部を従動側係合点６とする）、その他端
を燃料噴射ポンプ室１０に枢支した調速レバー３
の先端に懸架する（この懸架部を主動側係合点７
とする）。

この場合、調速レバー３の支点４をガバナスプ
リング２を中にしてガバナレバー１の支点５とは
反対側に位置させ、ガバナスプリング２がガバナ
レバー１を引つ張る引き角（即ち、ガバナレバー
支点５と上記の従動側係合点６とを結ぶ仮想線分
と、ガバナスプリング２の中心軸線とで形成され
る夾角）θを鋭角に設定し、調速レバー３が低速
運転位置Ｂから高速運転位置Ｃに近づくにつれて
前記引き角θの値が大きくなるように設定する。

また、調速レバー３の支点４が従動側係合点６
から離れる離間距離ｌを、調速レバー３の支点４
から主動側係合点７までの腕長さｒと略等しく
し、調速レバー支点４と従動側係合点６とを結ぶ
仮想直線Ｐと直交し、且つ、調速レバー支点４を
通る仮想基準線Ｓに対して、調速レバー３の低速
運転位置Ｂと高速運転位置Ｃとの間の調速揺動領
域Ｔをまたがらせる。

上記調速レバー３の一端から円柱状の支点４を
突出し、これを燃料噴射ポンプ室１０に空けた調
整窓５０からエンジン外方に臨ませる。

一方、円盤状の調整基盤５１の中心から偏心し
た外端縁５２の近傍に嵌挿孔５３を空け、調速レ
バーの支点４をこの嵌挿孔５３に回動自在に挿通
するとともに、当該嵌挿孔５３から外方に突き出
た支点４の先端に外部操作レバー５５を固定す
る。

上記調整基盤５１の嵌挿孔５３を挟むようにし
て、外端縁５２に沿つて円弧状の長溝５６を二本
形成し、これらの長溝５６を調整窓５０の左・右
に空けたネジ孔５７に臨ませ、固定ボルト５８を
介して調整基盤５１を燃料噴射ポンプ室１０の側
壁６０に固定し、調整窓５０を覆う。

この場合、調整基盤５１と固定ボルト５８との
組み合わせは、調速レバー支点４の偏心回動式位
置調節手段７０になり、第３図に示すように、嵌
挿孔５３が左上方位置に来るように長溝５６をネ
ジ孔５７に沿つて回動して固定ボルト５８で調整
基盤５１を調節固定する場合と、固定ボルト５８
を緩めて長溝５６に沿つて矢印Ｑ方向に調整基盤
５１を回動固定する場合とでは、ガバナレバー１
（第３図では副レバー１ｂ）に対するガバナスプ
リングの主動側係合点７の位置がその従動側係合
点６との関係で、方向及び距離ともに大きく変化
する。

従つてガバナレバー１を引つ張るガバナスプリ
ング２の引き角θが変動するとともに、ガバナス
プリング２が伸びて張力F₀も大きくなるので、
ガバナスプリングの揺動分力F₁＝F₀sinθのうち、
張力F0と引き角θに二つの変数を変化させるこ
とができ、ガバナ差並びに回転数のバラ付きを調
整して一つの調速装置を種々の作業機用エンジン
に共通化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本考案の実施例を示すもの
で、第１図は調速レバー支点の偏心回転式位置調
節手段の分解斜視図、第２図は同位置調節手段の
縦断右側面図、第３図は調速レバー周辺の要部正
面図、第４図はガバナの概略説明図、第５図はデ
イーゼルエンジンのガバナ周辺の縦断正面図、第
６図及び第７図は各々偏心回転位置調節を行なつ
た場合の調速レバー周辺の概略説明図、第８図は
従来技術１を示す第４図相当図、第９図はガバナ
フオース曲線図、第１０図は従来技術２を示す第
４図相当図である。 １……ガバナレバー、２……ガバナスプリン
グ、３……調速レバー、４……調速レバー支点、
５……ガバナレバー支点、６……ガバナスプリン
グの従動側係合点、７……ガバナスプリングの主
動側係合点、７０……偏心回転式位置調節手段、
Ａ……ガバナレバーの無負荷位置、Ｂ……調速レ
バーの低速運転位置、Ｃ……調速レバーの高速運
転位置、Ｅ……デイーゼルエンジン、Ｇ……ガバ
ナ、Ｐ……調速レバー支点と従動側係合点を結ぶ
仮想直線、Ｓ……仮想基準線、Ｔ……調速揺動領
域、ｌ……調速レバー支点と従動側係合点との離
間距離、ｒ……調速レバー支点から主動側係合点
までの腕長さ、θ……ガバナスプリングのガバナ
レバーを引つ張る引き角。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 デイーゼルエンジンＥのガバナＧのガバナスプ
   リング２の一端をガバナレバー１の従動側係合点
   ６に係合するとともに、他端を調速レバー３との
   主動側係合点７に係合して、ガバナレバー１をガ
   バナスプリング２を介して調速レバー３に連動連
   結してなるデイーゼルエンジンの調速装置におい
   て、 調速レバー３の支点４をガバナスプリング２を
   中にしてガバナレバー１の支点５とは反対側に位
   置させ、 このガバナレバー支点５と上記の従動側係合点
   ６とを結ぶ仮想線分と、ガバナスプリング２の中
   心軸線との夾角で形成される引き角θであつて、
   ガバナスプリング２のガバナレバー１を引つ張る
   引き角θを鋭角に設定するとともに、調速レバー
   ３が低速運転位置Ｂから高速運転位置Ｃに近づく
   につれて前記引き角θの値が大きくなるように設
   定し、 ガバナレバー１が無負荷位置Ａに位置するとき
   の上記の従動側係合点６と調速レバー支点４との
   離間距離ｌを、調速レバー支点４から前記の主動
   側係合点７までの腕長さｒと略等しい寸法に設定
   し、 調速レバー支点４と従動側係合点６とを結ぶ仮
   想直線Ｐと直交し、且つ、調速レバー支点４を通
   る仮想基準線Ｓを想定し、調速レバー３の低速運
   転位置Ｂと高速運転位置Ｃとの間の調速揺動領域
   Ｔを仮想基準線Ｓより低速側と高速側との両方に
   またがらせて位置させ、 調速レバー３の支点４を偏心回転式位置調節手
   段７０により偏心回転方向に沿つて位置変更調節
   可能に構成した 事を特徴とするデイーゼルエンジンの調速装置。