JPH06100107B2 - ガソリンエンジンのガバナ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はガソリンエンジンに使用されるガバナ装置に関
する。

（従来の技術） 従来、一部の汎用ガソリンエンジンでは、例えば特開昭
56−20723号に記載されている如く、ガバナが採用され
ている。ガバナはガバナウエイトに連動するガバナレバ
ーを備えており、ガバナレバーを介してレギュレータレ
バー（アクセルレバー）とスロットルバルブとが連結し
ている。

上記構造では、レギュレータレバーの位置が一定の場
合、エンジン負荷の変動等によりエンジン回転数が減少
すると、ガバナレバーが移動してスロットルの開度を増
加させ、エンジン回転数を元の値まで増加させる。

（発明が解決しようとする問題点） ところが従来のガバナ装置では、ガバナレバーが単一の
構造体で構成されているので、エンジンの運転状態とは
無関係に、レギュレータレバーとガバナレバーが連動す
る。そのために始動時や低速運転時においても、レギュ
レータレバーを高速設定位置へ移動させると、ガバナレ
バーが同方向に移動してスロットルバルブが全開とな
る。ところが始動時や低速運転時では、キャブレータの
ベンチュリー部の流速は極めて低いので、メインジェッ
トからベンチュリーへのガソリン流入量は極めて少な
い。従って、そのような状態でスロットルが急に全開と
なって多量の空気が吸入されると、極めて薄い混合気が
形成され、その結果、エンジンが停止したり、運転状態
が不安定になったりする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、エンジン回転数に対応するガバナ力を発生さ
せるガバナ11と、エンジン回転数を外部から調整操作す
るレギュレータレバー10と、レギュレータレバー10及び
上記ガバナ11の出力を取出すガバナレバー軸12をキャブ
レタ６のスロットルバルブに連結するレバー機構９とを
設け、上記レバー機構９はガバナレバー軸12に固定され
てエンジン回転数増加時に正方向に移動するプッシュレ
バー17と、スロットルバルブに連結するガバナレバー15
と、ガバナレバー軸12上に回転自在に支持されレギュレ
ータスプリング18を介してレギュレータレバー10に連結
されたテンションレバー16と、ガバナレバー15をスロッ
トル開度減少方向に所定の角度範囲だけ回動可能の状態
でテンションレバー16の中間部に連結する連結ピン40
と、プッシュレバー17の先端の折曲げ部45が係合してプ
ッシュレバー17の正方向移動時にガバナレバー15をスロ
ットル開放方向に駆動するガバナレバー15上の折曲げ部
46と、ガバナレバー15のガバナレバー軸12側の端部とテ
ンションレバー16の突出部42の間に張設されてガバナレ
バー15をスロットル開度減少方向に付勢するサブスプリ
ング41とを設け、エンジン回転数が所定値以下の時に上
記ガバナレバー15のガバナレバー軸12側部分がテンショ
ンレバー16の折曲げ部分50に当るまでの所定角度範囲内
においてプッシュレバー17の上記正方向の移動に対応し
てガバナレバー15がスロットル開度増加方向に移動し、
上記角度範囲を越える範囲においてプッシュレバー17の
正方向の移動に対応してプッシュレバー17とテンション
レバー16と一体化したガバナレバー15がスロットル開度
減少方向に移動するように構成し、テンションレバー16
のスロットル開度増加方向の限界位置を決定するストッ
パ38を設けたことを特徴とするガソリンエンジンのガバ
ナ装置である。

（作用） 上記構成によると、始動時や低速運転状態でレギュレー
タレバー10を高速設定位置まで移動させると、レバー機
構９の内の初期制御機構によりスロットルバルブの開度
が増加方向へ移動する。これによりスロットル開度は増
加するが、レギュレータレバー10操作直後は、エンジン
回転数が低く、ガバナフォースが小さいので、初期制御
機構の作用によりスロットルバルブの開度は低く設定さ
れる。従ってキャブレタでの混合気の混合比は適当な値
に設定される。

上記状態からエンジン回転数が次第に上昇すると、初期
制御機構の作用によりスロットルバルブの開度も次第に
増加する。この状態ではベンチュリーでの空気の流速も
増加しているので、ガソリン吸入量も増加している。従
ってキャブレタ６での混合気の混合比は適当な値に設定
される。

エンジン回転数が更に増加すると、通常制御機構が、エ
ンジン回転数の変化に逆に対応させてスロットルバルブ
の開度を変化させる。従ってエンジン負荷の変化等によ
りエンジン回転数が増加した場合には、スロットル開度
が減少し、エンジン回転数が減少した場合には、スロッ
トル開度が増加する。これによりエンジン回転数は一定
値に維持される。

又始動時や低速運転状態でレギュレータレバー10を高速
設定位置まで移動させると、テンションレバー16が折曲
げ部分50により規制されたスロットル開放位置まで移動
し、それに対応してガバナレバー15もスロットル開放方
向へ移動する。これによりスロットル開度は増加する
が、レギュレータレバー10操作直後は、エンジン回転数
が低く、ガバナフォースが小さいので、プッシュレバー
17は正方向に全く（又はほとんど）回動せず、そのため
にサブスプリング41の作用等によりガバナレバー15は低
開度位置に保持され、スロットル開度は低く設定され
る。

上記状態からエンジン回転数が次第に上昇すると、プッ
シュレバー17が正方向に移動するので、プッシュレバー
17に当接するガバナレバー15は連結ピン40を中心にして
開度増加方向に回動し、スロットルの開度が次第に増加
する。又この動作におけるガバナレバー15の移動特性は
サブスプリング41により決定される。

エンジン回転数が更に増加すると、ガバナレバー15はテ
ンションレバー16に対して回動せず、プッシュレバー17
の正方向の移動に対応してガバナレバー15（及びプッシ
ュレバー17）が開度減少方向に移動する。従ってエンジ
ン負荷の変化等によりエンジン回転数が増加した場合に
は、スロットル開度が減少し、エンジン回転数が減少し
た場合には、スロットル開度が増加する。この動作での
ガバナレバー15の移動特性はレギュレータスプリング18
の特性に影響される。

（実施例） 第１図は本発明実施例のガバナ装置の断面を上方から見
た状態で示す断面図、第２図は本発明実施例のガソリン
エンジン全体の側面略図、第３図は第２図のエンジンの
平面部分略図、第４図は第３図のIV−IV矢視略図、第５
図は第１図の一部切欠きＶ−Ｖ矢視図、第６図はガバナ
の制御特性を示すグラフである。

第２図に示すエンジンは直列３気筒のガソリンエンジン
で、クランク軸Ｔが水平に延びており、シリンダ中心線
Ｓは概ね垂直に延びている。エンジンのエンジンブロッ
ク１（シリンダブロックやシリンダヘッド）の一方の端
面にはギヤケース２が取付けてある。ギヤケース２の内
部にはクランク軸Ｔ上のクランクギヤ（図示せず）に連
結するガムギヤや補機駆動ギヤ等が収容されている。

エンジンブロック１の上部（シリンダヘッド）の一方の
側面には吸気マニフォールド３が取付けてある。吸気マ
ニフォールド３は、第３図の如く、各気筒の燃焼室に向
かって延びる３本の分岐管５を備えている。中央の分岐
管５の上側近傍にはキャブレタ６が設けてある。キャブ
レタ６はギヤケース２と反対側の端部にレバー７を備
え、レバー７がスロットルバルブ（図示せず）に連結し
ている。レバー７にはレバー機構９を介してレギュレー
タレバー10やガバナ11のガバナレバー軸12が連結してい
る。

第２図の如く、レギュレータレバー10は、キャブレタ６
及び吸気マニフォールド３の下側近傍に設けてあり、連
結ワイヤー13を介して手動操作機構（図示せず）に連結
している。

上記レバー機構９はキャブレタ６の近傍に設けてあり、
詳細に後述する如く、ガバナレバー15、テンションレバ
ー16、プッシュレバー17等を備えている。ガバナレバー
15は吸気マニフォールド３の下方から２本の分岐管５の
間を通って上方へ延びており、上端がリンク19（第４
図）を介してレバー７に連結している。テンションレバ
ー16はレギュレータスプリング18を介してレギュレータ
レバー10に連結している。プッシュレバー17は基端部が
ガバナレバー軸12に回動不能に固定されている。

ガバナ11はギヤケース２の近傍において吸気マニフォー
ルド３の下側に位置している。ギヤケース２は、第３図
の如く、エンジンブロック１から側方へ張出しており、
その張出し部分８のエンジンブロック１側の端面にガバ
ナ11のガバナケース20が取付けてある。

第１図及び第５図の如く、ガバナ11自体は従来周知の構
造で、クランク軸Ｔ（第２図）によりギヤケース２内の
ギヤ機構21を介して駆動されるシャフト22を備え、ウエ
イトサポート23を介してシャフト22に取付けられたガバ
ナウエイト24が、エンジン回転数に対応する力でガバナ
ヨーク25を押すように構成されている。ガバナヨーク25
はガバナケース20内において垂直な前記ガバナレバー軸
12に固定されており、ガバナケース20から上方へ突出し
たガバナレバー軸12の上端部に前記プッシュレバー17の
筒状ボース26（第５図）が嵌合して固定されている。こ
の構造により、エンジン回転数が増加すると、ウエイト
サポート23からの力を受けてガバナレバー軸12及びプッ
シュレバー17は第１図の矢印Ａ方向（正方向）に回動す
る。

第１図の如く、前記レギュレータレバー10はレバー機構
９の外側（エンジンブロック１と反対側）に位置してお
り、エンジンブロック１側の部分が垂直な軸30を介して
吸気マニフォールド３の下面のボスに回動自在に支持さ
れている。前記ワイヤー13は軸30よりも外側の部分にお
いてレギュレータレバー10に連結している。前記レギュ
レータスプリング18は一端がレギュレータレバー10のガ
バナ11側へ突出した端部に連結している。ワイヤー13の
近傍においてレギュレータレバー10には垂直な折曲げ部
31が設けてある。吸気マニフォールド３の下面にはブラ
ケット32が設けてあり、折曲げ部31に向かって突出する
ストッパボルト33がブラケット32に突出量調整自在に設
けてある。レギュレータレバー10は折曲げ部31がボルト
33に当接することにより、軸30を中心とするスロットル
開度増加方向（矢印Ｂ方向）の限界位置が決定される。

第５図の如く、前記テンションレバー16は上下に間隔を
隔てた１対の水平な帯状部分35を備えており、両帯状部
分35の間にガバナレバー15及びプッシュレバー17が入込
んでいる。第１図の如く、テンションレバー16全体は概
ねエンジンブロック１の側面に沿う方向に延びており、
ガバナ11側の端部が、前記プッシュレバー17のボス26
（第５図）の上側と下側において、ガバナレバー軸12に
回動自在に支持されている。前記レギュレータスプリン
グ18は他端がテンションレバー16のガバナレバー軸12か
ら離れた部分に連結している。

テンションレバー16のレギュレータスプリング18近傍の
部分には垂直な折曲げ部分36が設けてある。折曲げ部分
36の外側（エンジンブロック１と反対側）の面は、該面
に対して概ね直角に延びるボルト状ストッパ38の先端と
対向している。ストッパ38は例えば吸気マニフォールド
３に設けたブラケット39から折曲げ部分36側へ突出して
おり、ブラケット39に対して突出量調整自在に取付けて
ある。

前記ガバナレバー15は中間部が垂直な連結ピン40を介し
てテンションレバー16の中間部に回転自在に連結されて
いる。ガバナレバー15のガバナ11側の端部はサブスプリ
ング41を介してテンションレバー16の突出部42に連結さ
れている。突出部42は上側の帯状部分35のガバナレバー
軸12寄りの部分からプッシュレバー17よりも外側へ突出
している。従ってサブスプリング41によりガバナレバー
15は連結ピン40を中心にしてスロットル開度減少方向
（矢印Ｃ方向と逆の方向）に付勢されている。

ガバナレバー15は連結ピン40の近傍かつガバナ11側の部
分に折曲げ部46を備えている。プッシュレバー17は先端
部に折曲げ部45を備えている。折曲げ部45は折曲げ部46
に対して外側に位置しており、両者は互いに当接するよ
うになっている。この構成によると、プッシュレバー17
が矢印Ａ方向に回動すると、連結ピン40を中心にしてガ
バナレバー15は開度増加方向（矢印Ｃ方向）に回動す
る。

前記１対の帯状部分35はプッシュレバー17近傍の部分に
おいて垂直な折曲げ部分50により一体に連結されてい
る。折曲げ部分50はガバナレバー15に対して内側に位置
している。ガバナレバー15が、上述の如く連結ピン40を
中心にして矢印Ｃ方向に回動する場合、その回動範囲の
矢印Ｃ方向の限界位置まで移動すると、ガバナレバー15
は折曲げ部分50に当接し、それ以上の回動は阻止され
る。従ってその当接状態においてプッシュレバー17が更
に矢印Ａ方向に回動すると、ガバナレバー15、テンショ
ンレバー16、プッシュレバー17は一体のレバーユニット
となって同方向Ａに回動し、ガバナレバー15の先端はス
ロットル開度減少方向（逆矢印Ｄ方向）に移動する。

上述のレバー機構は、分解斜視図である第７図にも明瞭
に示されている。

次に作用を説明する。

始動時や低速運転状態でレギュレータレバー10をスロッ
トル開度増加方向Ｂへ移動させると、レギュレータスプ
リング18を介してテンションレバー16が外側に引張ら
れ、折曲げ部分36がストッパ38に当接する位置までテン
ションレバー16がガバナレバー軸12を中心にしてスロッ
トル開放位置まで移動する。それに対応してガバナレバ
ー15もスロットル開放方向（矢印Ｄ方向）へ移動する。
これによりスロットル開度は増加するが、レギュレータ
レバー10を操作した直後は、エンジン回転数が低く、ガ
バナ−フォースが小さいので、プッシュレバー17は矢印
Ａ方向に全く（又はほとんど）回動しない。そのために
サブスプリング41の作用によりガバナレバー15は、第１
図の矢印Ｄ方向とは逆方向に移動し、低開度位置に保持
され、スロットル開度は比較的低く設定される。この時
の運転状態は第６図に例えば点p1で示されている。

上記状態からエンジン回転数が次第に上昇すると、プッ
スレバー17がガバナフォースを受けて矢印Ａ方向に移動
するので、プッシュレバー17に当接するガバナレバー15
は、サブスプリング41を伸長させながら、連結ピン40を
中心にして開度増加方向（矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向）
に回動し、スロットルバルブの開度が次第に増加する。
この動作状態が第６図の曲線Ｐの区間p1−p2で示されて
いる。又この区間p1−p2の特性（ガバナレバー15の移動
特性）はサブスプリング41の特性等により決定される。

エンジン回転数が更に増加すると、ガバナレバー15がテ
ンションレバー16の折曲げ部分50に当接し、ガバナレバ
ー15、テンションレバー16、プッシュレバー17が一体化
される。従ってプッシュレバー17と連動してガバナレバ
ー15がガバナ−レバー軸12を中心にして移動し、エンジ
ン負荷の変化等によりエンジン回転数が増加した場合に
は、スロットル開度が減少し、エンジン回転数が減少し
た場合には、スロットル開度が増加する。この動作での
ガバナレバー15の移動特性はレギュレータスプリング18
の特性等により決定される。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によると、ガバナ装置のレバ
ー機構に初期制御機構と通常制御機構とを設け、始動時
等の初期にはエンジン回転数の増加に対応してスロット
ル開度が増加し、通常の運転状態になると、エンジン回
転数の変化に逆に対応してスロットルの開度が変化する
ようにしている。従って始動時や低速運転時に稀薄な混
合気が形成されることを防止し、常に最適のエンジン運
転状態を維持できる。

又、ガバナレバー15、テンションレバー16（制御レバ
ー）、プッシュレバー17（出力レバー）を連結機構（連
結ピン40等）や折曲げ部45、46（係合機構）等を利用し
て適当に組合せ、その組合せ構造体により上記初期制御
機構や通常制御機構を構成したので、複雑な電子制御装
置を使用する場合に比べ、構造の簡単化及び低コスト化
を図ることができる。

ちなみに従来の如くレバー機構９を１本のレバーで構成
すると、第６図の特性線Ｍで示す如く、始動時等にレギ
ュレータレバーを全開位置まで移動させた場合、区間ｍ
−ｎの如くスロットル開度も全開となるので、始動性等
が悪くなる。

（別の実施例） 各部の具体的な構造は様々に代えることができ、例えば
ガバナ11として、図示の機械式ガバナ11に代えて、電子
式ガバナ（電子制御手段によりガバナ力を発生させるガ
バナ）を採用することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のガバナ装置の断面を上方から見
た状態で示す断面図、第２図は本発明実施例のガソリン
エンジン全体の側面略図、第３図は第２図のエンジンの
平面部分略図、第４図は第３図のIV−IV矢視略図、第５
図は第１図の一部切欠きＶ−Ｖ矢視図、第６図はガバナ
の制御特性を示すグラフ、第７図はレバー機構の分解斜
視図である。６……キャブレタ、９……レバー機構、10
……レギュレータレバー、11……ガバナ、12……ガバナ
レバー軸（ガバナの出力取出部）、15……ガバナレバ
ー、16……テンションレバー（制御レバー）、17……プ
ッシュレバー（出力レバー）、18……レギュレータスプ
リング、38……ストッパ、40……連結ピン（連結機
構）、41……サブスプリング、45、46……折曲げ部（係
合機構）、50……折曲げ部分（係合部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン回転数に対応するガバナ力を発生
   させるガバナ11と、エンジン回転数を外部から調整操作
   するレギュレータレバー10と、レギュレータレバー10及
   び上記ガバナ11の出力を取出すガバナレバー軸12をキャ
   ブレタ６のスロットルバルブに連結するレバー機構９と
   を設け、上記レバー機構９はガバナレバー軸12に固定さ
   れてエンジン回転数増加時に正方向に移動するプッシュ
   レバー17と、スロットルバルブに連結するガバナレバー
   15と、ガバナレバー軸12上に回転自在に支持されレギュ
   レータスプリング18を介してレギュレータレバー10に連
   結されたテンションレバー16と、ガバナレバー15をスロ
   ットル開度減少方向に所定の角度範囲だけ回動可能の状
   態でテンションレバー16の中間部に連結する連結ピン40
   と、プッシュレバー17の先端の折曲げ部45が係合してプ
   ッシュレバー17の正方向移動時にガバナレバー15をスロ
   ットル開放方向に駆動するガバナレバー15上の折曲げ部
   46と、ガバナレバー15のガバナレバー軸12側の端部とテ
   ンションレバー16の突出部42の間に張設されてガバナレ
   バー15をスロットル開度減少方向に付勢するサブスプリ
   ング41とを設け、エンジン回転数が所定値以下の時に上
   記ガバナレバー15のガバナレバー軸12側部分がテンショ
   ンレバー16の折曲げ部分50に当るまでの所定角度範囲内
   においてプッシュレバー17の上記正方向の移動に対応し
   てガバナレバー15がスロットル開度増加方向に移動し、
   上記角度範囲を越える範囲においてプッシュレバー17の
   正方向の移動に対応してプッシュレバー17とテンション
   レバー16と一体化したガバナレバー15がスロットル開度
   減少方向に移動するように構成し、テンションレバー16
   のスロットル開度増加方向の限界位置を決定するストッ
   パ38を設けたことを特徴とするガソリンエンジンのガバ
   ナ装置。