JPH0668248B2 - 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） 上記問題を解決するために、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と、エンジン回
転数を調整操作するレギュレータレバー部と、レギュレ
ータレバー部及び上記ガバナの出力取出部をガバナレバ
ー部に連結するレバー機構とを設け、ガバナーレバー部
をキャブレタのスロットルバルブに連結し、上記レバー
機構をガバナのケースの内部に位置させ、上記レバー機
構に初期制御手段と通常制御手段とを設け、上記初期制
御手段を、レギュレータレバー部が高速設定位置にある
状態で、エンジン回転数が所定値以下の時に、エンジン
回転数の増加に対応させてスロットルバルブの開度を開
く方向にガバナレバー部が駆動されるとともに、エンジ
ン回転数の減少に対応させてスロットルバルブの開度を
閉じる方向にガバナレバー部が駆動させるように構成
し、上記通常制御手段を、エンジン回転数が所定値以上
の時に、エンジン回転数の増加に対応させてスロットル
バルブの開度を閉じる方向にガバナレバー部が駆動され
るとともに、エンジン回転数の減少に対応させてスロッ
トルバルブの開度を開く方向にガバナレバー部が駆動さ
せるように構成したことを特徴としている。

又実施例では、上記レギュレータレバー部に入力側レギ
ュレータレバーと出力側レギュレータレバーと両者を連
結するレギュレータレバー軸とを設け、上記ガバナレバ
ー部に入力側ガバナーレバーと出力側ガバナーレバーと
両者を連結するガバナーレバー軸とを設け、上記レギュ
レータレバー軸及びガバナレバー軸をそれぞれガバナケ
ースで支持し、上記出力側レギュレータレバーと入力側
ガバナレバーとをガバナケースの内部に位置させ構成と
なっている。

更に実施例では、上記レバー機構に、ガバナの出力取出
部に連結してエンジン回転数増加時に正方向に移動する
出力レバーと、出力側レギュレータレバーにレギュレー
タスプリングを介して連結する制御レバーと、入力側ガ
バナレバーを所定の角度範囲において回転可能の状態で
制御レバーに連結する連結機構とを設け、出力レバーを
入力側ガバナレバーに係合させ、上記角度範囲内におい
て出力レバーの上記正方向の移動に対応して入力側ガバ
ナレバー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出力レバーの正方向の移動に
対応して入力側ガバナレバーがスロットル開度減少方向
に移動するように構成されている。

又、上記レバー機構に、上記角度範囲において入力側ガ
バナレバーをスロットル閉鎖方向に付勢するサブスプリ
ングを設けることもできる。

上記連結機構が、ガバナレバー部と制御レバーとを相対
回転自在に連結する連結軸と、入力側ガバナレバーと制
御レバーとに設けられた係合部とを備え、これらの係合
部が上記角度範囲のスロットル開度増加方向の限界位置
において互いに係合するように構成することもできる。

上記レバー機構に、制御レバー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を設けることもでき
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
タレバーを高速設定位置まで移動させると、初期制御手
段によるスロットルバルブの開度調整範囲がスロットル
開度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
手段の作用によりスロットルバルブの開度が低く設定さ
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
制御手段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、通常制御手段が、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。

又実施例の構造によると、始動時や低速運転状態でレギ
ュレータレバーを高速設定位置まで移動させると、制御
レバーがストッパ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、出力レバーは
正方向に全く（又はほとんど）回動せず、そのためにサ
ブスプリングの作用等によりガバナレバーは低開度位置
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、出力
レバーが正方向に移動するので、出力レバーに当接する
ガバナレバーは連結軸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の移動特性はサブスプリングにより
決定される。

エンジン回転数が更に増加すると、ガバナレバーは制御
レバーに対して回動せず、出力レバーの正方向の移動に
対応してガバナレバー（及び出力レバー）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の移動特性は
レギュレータスプリング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
た状態で示す断面略図、第２図は第１図のII−II断面略
図である。これらの図において、ガバナ１はそのガバナ
軸２（中心線のみ図示）が水平かつエンジンのクランク
軸（図示せず）と平行に延びる姿勢でエンジンブロック
３の側方に設けてある。ガバナ１のガバナケース４はそ
の前端部（開口端部）がエンジンブロック３から側方へ
張り出したギヤケース５に固定されており、ガバナ軸２
の前端部はギヤケース５内のギヤ（図示せず）を介して
エンジンのクランク軸に連結している。

上記ガバナ１の他に、図示のガバナ装置には、レギュレ
ータレバー部10とガバナレバー部11ならびにそれらを連
結するレバー機構12とが設けてある。レギュレータレバ
ー部10は入力側のレギュレータレバー15と出力側のレギ
ュレータレバー16と両者を剛直に連結するレギュレータ
レバー軸17とを備えている。レギュレータレバー15はガ
バナケース４の外側に位置しており、図示されてない連
結ワイヤーを介して手動操作機構に連結している。レギ
ュレータレバー16はガバナケース４の内部かつ上部に位
置している。レギュレータレバー軸17はガバナケース４
に設けた孔により回動自在に支持されている。

ガバナレバー部11は入力側のガバナレバー20と出力側の
ガバナレバー21と両者を剛直に連結するガバナレバー軸
22とを備えている。ガバナレバー21はガバナケース４の
外側かつ上方に位置しており、キャブレター６（第３
図）のスロットルバルブに連結している。ガバナレバー
軸22はガバナケース４の内部を上下に延びて両端部がガ
バナケース４で回動可能に支持されており、ガバナケー
ス４を貫通して上方へ突出した端部にガバナレバー21が
固定されている。ガバナレバー20はガバナケース４の内
部においてガバナレバー軸22に固定されている。

上述の各部の配置構造は、エンジン全体の側面図である
第３図にも明瞭に示してある。なお、第３図において、
クランク軸（図示せず）は第３図の左右方向に延びてい
る。又、第３図の如く、前記キャブレター６は、エンジ
ンブロック３の側部に設けた吸気マニフォールド７の上
側近傍に設け得てある。

第１図において、上記レバー機構12は、ガバナケース４
の内部に配置されており、テンションレバー25がプッシ
ュレバー26等を備えている。テンションレバー25は一端
部がレギュレータスプリング27を介して出力側レギュレ
ータレバー16に連結しており、他端部がガバナレバー軸
22に回転自在に支持されている。プッシュレバー26は中
間部が、ガバナ軸22と平行な連結ピン28を介して、テン
ションレバー25の中間部に回動自在に連結されており、
一端部がガバナスリーブ31に係合している。ガバナスリ
ーブ31はガバナ軸２の端部に装着されており、ガバナウ
エイト32が、エンジン回転数に対応する力でガバナスリ
ーブ31を介してプッシュレバー26を押すように構成され
ている。上記プッシュレバー26の他端部は入力側ガバナ
レバー20の先端部に係合している。

第２図の如く、前記テンションレバー25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20及びプッシュレバー26が入込
んでいる。又、両帯状部分35のガバナレバー20近傍の部
分は、上下に延びる板状の折曲げ部分36により一体に連
結されている。この折曲げ部分36はガバナレバー20に対
してプッシュレバー26と反対側に位置しており、折曲げ
部分36とガバナレバー20の間にサブスプリング37が介装
されている。サブスプリング37は例えば圧縮コイルばね
で形成されている。

上記各部の位置関係を説明すると次の通りである。

第１図の如く、ガバナレバー軸22はガバナケース４の左
後端部（エンジンブロック３側の側部の後端部）に取り
付けてあり、連結ピン28はガバナレバー軸22とガバナス
リーブ31の先端部（後端部）の間に位置している。ガバ
ナレバー20やテンションレバー25、プッシュレバー26
は、概ね、ガバナケース４の後端壁40に沿って水平に延
びている。プッシュレバー26とガバナレバー20との係合
部ならびにサブスプリング37はガバナレバー軸22と連結
ピン28との間に位置している。テンションレバー25の上
側の帯状部分35はガバナケース４の右端近傍まで延びて
おり、その右端部に前記レギュレータスプリング27が連
結している。レギュレータレバー16はガバナケース４の
前端近傍に設けてあり、その右端にレギュレータスプリ
ング27が連結している。前記レギュレータレバー軸17は
ガバナケース４の右前端部に取り付けてある。

更に、図示の実施例では、ガバナケース４の右側部にス
トッパボルト41が取り付けてある。ボルト41はテンショ
ンレバー25の上側の帯状部分35の右端部前方に位置して
いる。

上記各部の具体的な位置や寸法は、各部が次のように作
動するように設定してある。

始動時や低速運動状態でレギュレータレバー16をスロッ
トル開度増加方向Ａへ回動させると、レギュレータスプ
リング27を介してテンションレバー25が引張られ、スト
ッパボルト41に当接する位置までテンションレバー25が
ガバナレバー軸22を中心にして矢印Ｂ方向に移動する。
それに対応して連結ピン28及びプッシュレバー26も同方
向に移動し、プッシュレバー26がガバナレバー20を矢印
Ｃ方向に多少回動させる。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部10を操作した直後
は、エンジン回転数が低く、ガバナーフォースが小さい
ので、ガバナスリーブ31がプッシュレバー26を連結ピン
28を中心として矢印Ｄ方向に回動させることは全くない
（又はほとんどない）。そのためにサブスプリング37は
圧縮量の小さい状態を維持し、その結果、ガバナレバー
20の第１図の矢印Ｃ方向の回動量は僅かとなり、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４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
シュレバー26にガバナスリーブ31から加わるガバナフォ
ースが増加し、プッシュレバー26は連結ピン28を中心に
して矢印Ｄ方向に回動する。そのために、プッシュレバ
ー26に当接するガバナレバー20は、サブスプリング37を
圧縮しながら、開度増加方向（矢印Ｃ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。

エンジン回転数が更に増加すると、サブスプリング37が
完全に圧縮されてガバナレバー20が折曲げ部分36に一体
的に係合する（又は、スプリング37以外の部分におい
て、ガバナレバー20が折曲げ部分36に直接係合する）。
これにより、ガバナレバー20、テンションレバー25、プ
ッシュレバー26が一体化される。従ってプッシュレバー
26と連動してガバナレバー20が回動し、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20の移動特性はレギュレータスプリング27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
ー機構に初期制御手段と通常制御手段とを設け、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動時に稀薄な混
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。

更にレバー機構12がガバナケース４の内部に配置されて
いるので、それらにごみが噛み込むことや錆が発生する
ことを効果的に防止できる。

又実施例では、ガバナレバー20、テンションレバー25
（制御レバー）、プッシュレバー26（出力レバー）を連
結機構（連結ピン28等）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手段や通常制御手段
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。

ちなみに従来のごとく、レバー機構12を１本のレバーで
構成すると、第４図に特製曲線Ｍで示すごとく、始動時
など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、始動性が悪くなる。

又、図示の如く、ガバナスリーブ31がプッシュレバー26
だけ介してガバナレバー20に連結する構造を採用するこ
とにより、ガバナスリーブ31からガバナレバー20までの
各部の相対的な位置決め精度を高め、制御動作の精度を
向上させることができる。

（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１として、図示の機械式ガバナ１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。

テンションレバー25の支軸としてガバナレバー軸22（連
結軸）とは別の軸を設けることもできる。

【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
た状態で示す断面略図、第２図は第１図のII−II断面略
図、第３図は本発明実施例を採用したエンジン全体の側
部正面図、第４図はガバナの制御特性を示すグラフであ
る。１……ガバナ、４……ガバナケース、10……レギュ
レータレバー部、11……ガバナレバー部、12……レバー
機構、15、16……レギュレータレバー、17……レギュレ
ータレバー軸、20、21……ガバナレバー、22……ガバナ
レバー軸（連結軸）、25……テンションレバー（制御レ
バー）、26……プッシュレバー（出力レバー）、27……
レギュレータスプリング、28……連結ピン（連結機
構）、31……ガバナスリーブ（ガバナの出力取出部）、
36……折曲げ部分（係合部）、37……サブスプリング、
41……ストッパボルト

Claims (6)

【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
   させるガバナと、エンジン回転数を調整操作するレギュ
   レータレバー部と、レギュレータレバー部及び上記ガバ
   ナの出力取出部をガバナレバー部に連結するレバー機構
   とを設け、ガバナーレバー部をキャブレタのスロットル
   バルブに連結し、上記レバー機構をガバナのケースの内
   部に位置させ、上記レバー機構に初期制御手段と通常制
   御手段とを設け、上記初期制御手段を、レギュレータレ
   バー部が高速設定位置にある状態で、エンジン回転数が
   所定値以下の時に、エンジン回転数の増加に対応させて
   スロットルバルブの開度を開く方向にガバナレバー部が
   駆動されるとともに、エンジン回転数の減少に対応させ
   てスロットルバルブの開度を閉じる方向にガバナレバー
   部が駆動させるように構成し、上記通常制御手段を、エ
   ンジン回転数が所定値以上の時に、エンジン回転数の増
   加に対応させてスロットルバルブの開度を閉じる方向に
   ガバナレバー部が駆動されるとともに、エンジン回転数
   の減少に対応させてスロットルバルブの開度を開く方向
   にガバナレバー部が駆動させるように構成したことを特
   徴とするガソリンエンジンのガバナ装置。
2. 【請求項２】上記レギュレータレバー部に入力側レギュ
   レータレバーと出力側レギュレータレバーと両者を連結
   するレギュレータレバー軸とを設け、上記ガバナレバー
   部に入力側ガバナーレバーと出力側ガバナーレバーと両
   者を連結するガバナーレバー軸とを設け、上記レギュレ
   ータレバー軸及びガバナレバー軸をそれぞれガバナケー
   スで支持し、上記出力側レギュレータレバーと入力側ガ
   バナレバーとをガバナケースの内部に位置させ特許請求
   の範囲第１項に記載のガソリンエンジンのガバナ装置。
3. 【請求項３】上記レバー機構に、ガバナの出力取出部に
   連結してエンジン回転数増加時に正方向に移動する出力
   レバーと、出力側レギュレータレバーにレギュレータス
   プリングを介して連結する制御レバーと、入力側ガバナ
   レバーを所定の角度範囲において回転可能の状態で制御
   レバーに連結する連結機構とを設け、出力レバーを入力
   側ガバナレバーに係合させ、上記角度範囲内において出
   力レバーの上記正方向の移動に対応して入力側ガバナレ
   バー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出力レバーの正方向の移動に対応
   して入力側ガバナレバーがスロットル開度減少方向に移
   動するように構成した特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載のガソリンエンジンのガバナ装置。
4. 【請求項４】上記レバー機構に、上記角度範囲において
   ガバナレバー部をスロットル閉鎖方向に付勢するサブス
   プリングを設けた特許請求の範囲第１項ないし第３項の
   いずれかに記載のガソリンエンジンのガバナ装置。
5. 【請求項５】上記連結機構が、入力側ガバナレバーと制
   御レバーとを相対回転自在に連結する連結軸と、入力側
   ガバナレバーと制御レバーとに設けられた係合部とを備
   え、これらの係合部が上記角度範囲のスロットル開度増
   加方向の限界位置において互いに係合するようにした特
   許請求の範囲第３項又は第４項に記載のガソリンエンジ
   ンのガバナ装置。
6. 【請求項６】上記レバー機構に、制御レバーのスロット
   ル開度増加方向の限界位置を決定するストッパを設けた
   特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の
   ガソリンエンジンのガバナ装置。