JPH073191B2 - ベルト調時伝動式デイーゼルエンジンの遠心式ガバナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ベルト伝動により燃料噴射ポンプ等の動作を
所定のタイミングで行わせるディーゼルエンジンにおい
て、ガバナウェイトの遠心力に基づいてエンジンの回転
を一定に制御するガバナに関する。

［基本構造］ 本発明の前提となるベルト調時伝動式ディーゼルエンジ
ンの遠心式ガバナの基本構造は、次のようになってい
る。

例えば、第１図、第６図または第７図に示すように、デ
ィーゼルエンジン１のシリンダブロック２の横側部にポ
ンプハウジング３を固設し、ポンプハウジング３内に燃
料噴射ポンプ４と燃料噴射カム軸５とを設け、シリンダ
ブロック２及びポンプハウジング３の前面に調時ベルト
ケース６を固定し、調時ベルトケース６内でクランク軸
７に調時伝動ベルト45を介して燃料噴射カム軸５を連動
連結し、燃料噴射ポンプ４の燃料調量具９に遠心式ガバ
ナ10のガバナレバー11を介してガバナスプリング12及び
ガバナウェイト13を連携させ、ガバナレバー11を燃料制
限具52で全負荷位置に受け止めるように構成したもので
ある。

ガバナレバー11は１本式、２本式のいずれであってもよ
い。

［従来の技術］ ディーゼルエンジンの調時伝動装置として、従来では特
公昭55-51086号公報に開示されたもの（以下「従来例
１」という）及び実公昭63-14031号公報に開示されたも
の（以下「従来例２」という）がある。

従来例１は第６図に実線で示すように、また従来例２は
第７図に実線で示すように、いずれも燃料噴射カム軸入
力輪16がギヤで構成され、また従来のディーゼルエンジ
ン一般も同様にこれがギヤで構成されている。

［発明が解決しようとする課題］ このため、上記従来技術１では、次の問題がある。

クランク軸と燃料噴射カム軸５の配置に高精度を要
求され、製造が面倒であるとともに製造コストが高い。

上記問題を解決するため燃料噴射カム軸入力輪16をプ
ーリーで構成し、調時伝動装置８をベルト伝動式とする
ことが考えられる。

ベルト伝動式の調時伝動装置８では、調時ベルト45の機
械的強度が小さいため、調時ベルト45と燃料噴射カム軸
入力輪16との接触面積を広げ、調時ベルト45の単位面積
当たりの負荷を軽減させる必要があり、このため燃料噴
射カム軸入力輪16の径を大きくしなければならない。

また、調時ベルト45はオイルの浸透により強度低下を起
こすため、ガバナ10からのオイル飛散を防止せねばなら
ず、このためガバナ10と調時伝動装置８との間は封止し
ておかねばならない。

上記従来例１・２の調時伝動装置８をベルト伝動式に改
良した試案例１・２を第６図・第７図に二点鎖線で示
す。

第６図に示すように、従来例１を改良した試案例１は径
大の燃料噴射カム軸入力輪16とガバナ10との干渉を避
け、調時ベルト45へのガバナ10からのオイル飛散を防止
するため、次のような構造とせざるを得ない。

すなわち、前記基本構造において、クランクケース及び
ポンプハウジング３と調時ベルトケース６との間にガバ
ナケース55を介在させ、ガバナレバー11・ガバナスプリ
ング12及びガバナウェイト13をガバナケース55内に設け
ざるを得ず、この場合、燃料制限具52は調時ベルトケー
ス６に覆われることになる。

このため、試案例１では次の問題〜が生じる。

クランクケース及びポンプハウジング３の前方にガ
バナケース55と調時ベルトケース６が順に配置されるの
で、エンジン１の全長が長くなる。

ポンプハウジング３にガバナケース55と調時ベルト
ケース６を二種類設ける必要があるので、製造コストが
大きくなる。

調時ベルトケース６を取り外さなければ燃料制限具
52の調整ができないので、その調整が面倒である。

一方、第７図に示す従来例２の改良である試案例２も上
記従来例１と同様の理由で次のような構造にせざるを得
ない。

すなわち、試案例２で前記基本構造において、燃料噴射
カム軸入力輪16は調時ベルトケース６に配置された燃料
制限具52との干渉を避けて、その前方に配置しなければ
ならない。

このため、試案例２では次の問題・を生じる。

調時ベルトケース６内で燃料噴射カム軸入力輪16及
び調時ベルト45を燃料制限具52から離して設ける必要が
あり、調時ベルトケース６が厚くなるので、エンジン１
の全長が長くなる。

燃料制限具52に接当させるガバナレバー11の先端部
が調時ベルトケース６内に侵入してくるので、ここから
調時ベルト45へのオイル飛散をさけるため、調時ベルト
ケース６内にガバナレバー11の先端部の運動領域を覆う
オイル封止壁56を形成せねばならず、エンジン１の構造
が複雑で、製造コストが高くなるうえ、メンテナンスが
面倒である。

本発明は、エンジンの製造コストを低減化すること、エ
ンジンを小型化すること、燃料制限具の調整操作を容易
に行えるようにすること、エンジンのメンテナンスを容
易に行えるようにすること、をその課題とする。

［課題を解決するための手段］ （第１発明） 本第１発明は、前記基本構造において、ガバナの配置を
次のようにすることを特徴とする。

例えば、第１図（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ガバナレ
バー11・ガバナスプリング12及びガバナウェイト13をポ
ンプハウジング３内に設け、燃料制限具52を調時ベルト
ケース６外でポンプハウジング３に貫通させて進退調節
可能に支持させたものである。

（第２発明） 本第２発明は、例えば第５図に示すように、上記第１発
明において、ディーゼルエンジン１のポンプハウジング
３の下側部にオイルレベルゲージ53及びオイルドレン孔
54を配置したものである。

［効果］ （第１発明） 本第１発明は、次の効果〜を奏する。

調時伝動装置として調時ベルト伝動装置を用いるの
で、調時ギヤ伝動装置に比べ、クランク軸と燃料噴射カ
ム軸の配置に高精度を必要とせず、製造が簡単で製造コ
ストの低減を図ることができる。

クランクケース及びポンプハウジングの前面に調時
ベルトケースが配置されるのみで、別に第６図に示すガ
バナケース55を設ける必要がないので、エンジンの全長
を短くできる。

第６図に示すガバナケース55が不要であるため、製
造コストの低減を図ることができる。

調時ベルトケースを取り外すことく燃料制限具を調
時ベルトケース外からそのまま調整できるので、その調
整操作が容易に行える。

燃料噴射カム軸入力輪及び調時ベルトを燃料制限具
及びガバナに干渉させることなく、ポンプハウジングの
前壁に近接して設けることができるので、調時ベルトケ
ースの厚さを薄くすることができ、エンジンの全長を短
くすることができる。

燃料制限具がポンプハウジングに配置され、これに
接当させるガバナレバーをポンプハウジング内に配置で
きるので、ポンプハウジングの前壁をそのままオイル封
止壁として利用でき、エンジンの構造が簡単でその製造
コストが低くなり、メンテナンスも容易となる。

（第２発明） 本第２発明は上記第１発明の効果〜に加え、次の効
果をも奏する。

燃料噴射ポンプのメンテナンス、オイル量の確認、
オイルの交換がエンジンの一側から一括して行える。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図乃至第５図は本発明の実施例に係るディーゼルエ
ンジンの遠心式ガバナを説明する図で、第１図（Ａ）は
ガバナの平面図、第１図（Ｂ）はガバナの正面図、第１
図（Ｃ）はガバナの側面図、第２図（Ａ）乃至（Ｆ）は
ガバナの作動説明図、第３図はエンジンの縦断面正面
図、第４図はエンジンの縦断面側面図、第５図はエンジ
ンの斜視図である。

符号１はエンジンを示している。

このエンジン１は副燃焼室式ディーゼルエンジンで、第
３図に示すように、エアをエアクリーナ20（第５図参
照）からサージタンク21、吸気慣性管22、吸気ポート23
の順に通過させて、シリンダ24内に供給し、燃料を燃料
噴射ポンプ４の圧送力により燃料噴射管25、燃料噴射弁
26の順に通過せて副燃焼室27に供給するようになってい
る。

燃料噴射ポンプ４からの燃料噴射量は遠心式ガバナ10に
より制御され、エンジン１に掛かる負荷変動に拘わら
ず、調速レバー28で設定された設定値でエンジン１の回
転を一定に維持できるようになっている。

ガバナ10は、第２図（Ａ）に示すように、始動時には、
スタートスプリング30の張力30aでラックピン29を始動
増量位置に位置させ、始動が容易に行えるようになって
いる。

第２図（Ｂ）示すように、低回転運転時には調速レバー
28を低回転位置に設定することにより、低回転用ガバナ
スプリング31の張力31a（低回転時には高回転用ガバナ
スプリング35は遊びの状態になっている）とガバナフォ
ース10aとの釣り合いにより、ラックピン29を0/4負荷位
置から4/4負荷位置間の燃料制御領域内で適宜に調節
し、エンジン１に掛かる負荷変動に拘わらず、エンジン
１の回転を調速レバー28で設定された値通り一定に維持
するようになっている。

第２図（Ｃ）に示すように、高回転運転時には調速レバ
ー28を高回転位置に設定することにより、低回転用ガバ
ナスプリング31の張力31aと高回転用ガバナスプリング3
5の張力35aとの合力と、ガバナフォース10aとの釣り合
いにより、ラックピン29を前記の燃料制御領域内で適宜
に調節し、前記同様エンジン１の回転を一定に維持する
ようになっている。

第２図（Ｄ）に示すように、エンジン１に部分負荷が掛
かっている場合には、ガバナフォース10aと前記張力31a
または31aと35aの合力との釣り合いによりラックピン29
は前記燃料制御領域で制御されるようになっている。

第２図（Ｅ）に示すように、全負荷を越えて過負荷が掛
かった場合には、ガバナフォース10aの大幅な減少によ
りスプリングレバー32は前記張力31aまたは31aと35aの
合力により大きく引かれるが、スプリングレバー32はラ
ックピン29の全負荷位置で燃料制限具52に接当してこれ
に係止されるので、それ以降は張力31aまたは35aはラッ
クレバー48へは伝達されず、ラックレバー48はトルクス
プリング36の弾発力により押される。

トルクスプリング36のバネ定数は前記両ガバナスプリン
グ31・35の各バネ定数よりも小さく設定されており、ラ
ックピン29が全負荷位置を越える前よりも越えた後の方
が、ガバナフォース10aの変化量に対するラックピン29
の移動速度、すなわち燃料増量速度が遅くなるようにし
て、エンジンの回転数を速やかに低下させて、エンスト
に至るまでの過渡期間を長く維持し、エンスト回避操作
の時間的余裕を確保できるようになっている。

第２図（Ｆ）に示すように、エンジン停止時にはストッ
プレバー37を停止回動操作すれば、ラックピン29を長孔
39に沿って停止位置まで移動させることができるように
なっている。

ラックピン29はガバナレバー11と関連なく長孔39に沿っ
て移動できるため、ストップレバー37の操作力37aは量
ガバナスプリング31・35の張力31a・35aの抵抗を受ける
ことなく、スタートスプリング30の張力30aに抗するだ
けの小さな力でエンジン１の停止が行えるようになって
いる。

第３図に示すように、エンジン１はシリンダ40の下側に
クランクケースを一体に形成させたシリンダブロック２
の上部にシリンダヘッド41、ヘッドカバー42を順に組み
付け、シリンダブロック２の右側部にポンプハウジング
３を形成して構成されている。

ポンプハウジング３内には燃料噴射ポンプ４と燃料噴射
カム軸５とを設け、第５図に示すようにクランクケース
２及びポンプハウジング３の前部に調時ベルトケース６
を固定し、調時ベルトケース６内に調時伝動装置８を配
置してある。調時伝動装置８はクランク軸出力輪43と、
動弁カム輪入力輪44と、燃料噴射カム軸入力輪16とに調
時ベルト45を巻き掛け、第４図に示すように、クランク
軸７の動力を動弁カム軸46に、また燃料噴射カム軸５
（第３図参照）にそれぞれ伝達し、これらを所定のタイ
ミングで連動するようになっている。

第１図（Ａ）乃至（Ｃ）に示すように、遠心式ガバナ10
は枢軸47にガバナレバー11を構成するスプリングレバー
32とラックレバー48とを枢支して構成されている。

スプリングレバー32と調速レバー28との間にはガバナス
プリング12を構成する高回転用スプリング35と低回転用
スプリング31を介設し、他方、ラックレバー48の下端部
にはガバナウェイト13の遠心力により燃料噴射カム軸５
に沿って摺動移動するガバナスリーブ14を接当させてあ
る。

ラックレバー48の上端部には燃料噴射ポンプ４の燃料調
量具９のラックピン29と長孔39で係合するガバナリンク
49の前端部を枢着し、スプリングレバー32の上部後面と
ラックレバー48の上部前面とを接当させ、ガバナスプリ
ング12の張力とガバナフォースとの釣り合いにより、ラ
ックピン29を燃料制御領域内で適宜に調節し、エンジン
１に掛かる負荷変動に拘わらず、調速レバー28で設定さ
れた設定値でエンジン１の回転を一定に維持するように
してある。

スプリングレバー32の上部後面にはトルクスプリング36
により付勢された押し出しピン51の先端を突出させてい
る。

ガバナレバー11のラックレバー48は燃料制限具52で、ラ
ックピン29が4/4負荷位置となる全負荷位置に受け止め
られるようになっている。

ガバナウェイト13とガバナスリーブ14とはポンプハウジ
ング３内で燃料噴射カム軸５に支持させ、燃料噴射カム
軸５をウェイト駆動軸としても兼用するとともに、ポン
プカム軸入力輪16をウェイト駆動入力輪としても兼用
し、ウェイト駆動軸やウェイト駆動入力輪及びウェイト
駆動軸の軸受けといった部品を削減して、エンジン１の
構造の簡易化を図っている。

ガバナレバー11、ガバナスプリング12及びガバナウェイ
ト13はポンプハウジング３内に設け、ガバナ10を収容す
るガバナケースを不要として、エンジン１の全長を短く
できるようにするとともに、製造コストの低減化を図れ
るようにしてある。

燃料制限具52は調時ベルトケース６外でポンプハウジン
グ３の上壁に縦向きに貫通させて進退調節可能とし、調
時ベルトケース６を取り外すことなく燃料制限具52の調
整を可能として、その調整操作の簡易化が図れるように
してある。

また、燃料制限具52を調時ベルトケース６外に設け、こ
れに接当させるスプリングレバー32の先端部を調時ベル
トケース６内へ侵入させずに済むようにし、燃料噴射カ
ム軸入力輪16及び調時ベルト45を燃料制限具53及びガバ
ナ10と干渉させることなくポンプハウジング３前壁に近
接して設け、調時ベルトケース６の厚さを薄くできるよ
うにしてあるとともに、ポンプハウジング３の前壁をそ
のままオイル封止壁として利用できるようにしてある。

スタートスプリング30はラックピン29に直接に係止して
ある。

第５図に示すように、エンジン１のポンプハウジング３
の下側部にオイルレベルゲージ53及びオイルドレン孔5
4、オイルフィルタ57、オイル補給孔58、水抜孔59を配
置し、燃料噴射ポンプ４のメンテナンス、オイル量の確
認、オイルの交換、オイルフィルタ57の交換、水抜き等
をエンジン１の右側から一括して行えるようにしてあ
る。

尚、第１図（Ｃ）の符号19は燃料噴射カム軸５の軸受け
である。尚、この実施例では、第５図に示すように、燃
料噴射ポンプ４をシリンダブロック２の前後方向ほぼ中
央に位置させ、一対の燃料噴射管25・25を短い配管で対
称に配管できるようにしてある。このため、これらの先
端に設けられた一対の燃料噴射ノズル26・26からの燃料
噴射圧が高められるとともに、これらの噴射遅れが防止
され、エンジンの出力性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第５図は本発明の実施例に係るディーゼルエ
ンジンの遠心式ガバナを説明する図で、第１図（Ａ）は
ガバナの平面図、第１図（Ｂ）はガバナの正面図、第１
図（Ｃ）はガバナの側面図、第２図（Ａ）乃至（Ｆ）は
ガバナの作動説明図、第３図はエンジンの縦断面正面
図、第４図はエンジンの縦断面側面図、第５図はエンジ
ンの斜視図であり、第６図は従来技術１及び試案例１の
説明図、第７図は従来技術２及び試案例２の説明図であ
る。 １……ディーゼルエンジン、２……シリンダブロック、
３……ポンプハウジング、４……燃料噴射ポンプ、５…
…燃料噴射カム軸、６……調時ベルトケース、７……ク
ランク軸、、９……燃料調量具、10……遠心式ガバナ、
11……ガバナレバー、12……ガバナスプリング、13……
ガバナウェイト、45……調時ベルト、52……燃料制限
具、53……オイルレベルゲージ、54……オイルドレン
孔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼルエンジン１のシリンダブロック
   ２の横側部にポンプハウジング３を固設し、ポンプハウ
   ジング３内に燃料噴射ポンプ４と燃料噴射カム軸５とを
   設け、 シリンダブロック２及びポンプハウジング３の前面に調
   時ベルトケース６を固定し、調時ベルトケース６内でク
   ランク軸７に調時ベルト45を介して燃料噴射カム軸５を
   連動連結し、 燃料噴射ポンプ４の燃料調量具９に遠心式ガバナ10のガ
   バナレバー11を介してガバナスプリング12及びガバナウ
   ェイト13を連携させ、ガバナレバー11を燃料制限具52で
   全負荷位置に受け止めるように構成したベルト調時伝動
   式ディーゼルエンジンの遠心式ガバナにおいて、 ガバナレバー11・ガバナスプリング12及びガバナウェイ
   ト13をポンプハウジング３内に設け、 燃料制限具52を調時ベルトケース６外でポンプハウジン
   グ３に貫通させて進退調節可能に支持させた ことを特徴とするベルト調時伝動式ディーゼルエンジン
   の遠心式ガバナ。
2. 【請求項２】ディーゼルエンジン１のポンプハウジング
   ３の下側部にオイルレベルゲージ53及びオイルドレン孔
   54を配置した ことを特徴とする請求項１に記載のベルト調時伝動式デ
   ィーゼルエンジンの遠心式ガバナ。