JPH09209782A - ディーゼルエンジンの燃料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】ガバナ力とトルクバネ力との不釣り合い力
により、トルクピン１１のピン先端部１３を押し出すこ
とにより、ガバナ力入力レバー３のみを揺動させて、調
量ラックを定格負荷領域を越えたトルクアップ領域で調
量移動させるように構成した、ディーゼルエンジンの燃
料調量装置において、トルクバネ１２を一対の前後バネ
１２ａ・１２ｂで構成し、トルクピン１１のピン先端部
１３を押し出して行く際、押し出し初期は各バネ力の合
力でトルクピン１１を押し出し、押し出し途中で、いず
れか一方のバネ１２ｂの伸びが限界に達した後は、他方
のバネ１２ａのバネ力のみでトルクピン１１を押し出す
ようにした。 【効果】低速領域でのエンストの抑制機能を高めると同
時に、中速領域での過剰な燃料増量を回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの燃料供給装置に関し、詳しくは、低速領域でのエン
ストの抑制機能を高めると同時に、中速領域での過剰な
燃料増量を回避できるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料供給装置の従
来技術として図３に示すものがある。これは、本発明と
同様、次のような基本構造を備えている。すなわち、ガ
バナレバー１０１をスプリング力入力レバー１０２とガ
バナ力入力レバー１０３とで構成し、この一対のレバー
１０２・１０３をガバナレバー枢軸１０４に揺動自在に
枢支し、調速アーム１０５にカバナスプリング１０６を
介してスプリング力入力レバー１０２を連動連結し、ガ
バナ力発生手段１０７にガバナ力入力レバー１０３を連
携させ、このガバナ力入力レバー１０３に燃料噴射ポン
プ１０８の調量ラック１０９を連動連結させてある。

【０００３】そして、上記一対のレバー１０２・１０３
のうち、一方のレバー１０２にホルダ１１０を設け、こ
のホルダ１１０にトルクピン１１１をそのピン軸線方向
に沿ってスライド自在に支持し、このトルクピン１１１
をトルクバネ１１２でピン先端方向に付勢して、ピン先
端部１１３をホルダ１１０から押し出すようにし、この
ピン先端部１１３を他方のレバー１０３に接当させてあ
る。

【０００４】そして、トルクピン１１１をトルクバネ力
１１７に抗してそのピン基端部１１４側に押し込んだ状
態で、ガバナスプリング力１１６とガバナ力１１８との
不釣り合い力により、上記一対のレバー１０２・１０３
を一体に揺動させるように構成してある。

【０００５】そして、上記スプリング力入力レバー１０
２に燃料制限具１１５を臨ませ、このスプリング力入力
レバー１０２が燃料制限具１１５に接当した後は、ガバ
ナ力１１８とトルクバネ力１１７との不釣り合い力によ
り、トルクピン１１１のピン先端部１１３を押し出すこ
とにより、ガバナ力入力レバー１０３のみを揺動させ
て、調量ラック１０９を定格負荷位置１２１を越えたト
ルクアップ領域１２２で調量移動させるように構成して
ある。

【０００６】この従来技術では、図３に示すように、ト
ルクバネ１１２にバネ定数が変化しない単一のコイルス
プリングが用いられている。図１（Ｃ）に示すように、
エンジン回転速度を横軸にとり、トルクを縦軸にとり、
エンジン回転速度毎の最大トルクをプロットすると、こ
の従来のトルクバネ１１２を用いた場合には、鎖線のト
ルク特性線図１２３ａのように、低速領域でトルクピー
クを有するトルク特性が得られ、また、鎖線のラック位
置特性線図１２４ａのように、低速領域から高速領域に
向けて徐々に燃料減量側にシフトするラック位置特性が
得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、次
の問題がある（図１（Ｃ）参照）。 低速領域でのトルクライズ量を十分に大きくできず、
低速領域で十分なトルクが得られないため、負荷が大き
くなるとエンストを起こしやすく、いわゆる低速ねばり
強さが十分でない。

【０００８】上記問題を解決するため、トルクバネ
１１２のバネ定数を小さくして、低速領域でのトルクラ
イズ量を増加させる措置をとることも考えられるが、こ
の場合には、破線のトルク特性線図１２３ｂのように、
低速領域でのトルクライズ量は大きくできるものの、鎖
線のラック位置特性線図１２４ｂのように、中速領域で
の過剰な燃料増量を余儀なくされ、熱負荷の増大により
エンジン寿命を低下させる。

【０００９】本発明の課題は、低速領域でのエンストの
抑制機能を高めると同時に、中速領域での過剰な燃料増
量を回避できる、ディーゼルエンジンの燃料供給装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

（第１発明）第１発明は、図２に示すように、次の基本
構造を備えている。すなわち、ガバナレバー１をスプリ
ング力入力レバー２とガバナ力入力レバー３とで構成
し、この一対のレバー２・３をガバナレバー枢軸４に揺
動自在に枢支し、調速アーム５にカバナスプリング６を
介してスプリング力入力レバー２を連動連結し、ガバナ
力発生手段７にガバナ力入力レバー３を連携させ、この
ガバナ力入力レバー３に燃料噴射ポンプ８の調量ラック
９を連動連結させてある。

【００１１】そして、上記一対のレバー２・３のうち、
一方のレバー２にホルダ１０を設け、このホルダ１０に
トルクピン１１をそのピン軸線方向に沿ってスライド自
在に支持し、このトルクピン１１をトルクバネ１２でピ
ン先端方向に付勢して、ピン先端部１３をホルダ１０か
ら押し出すようにし、このピン先端部１３を他方のレバ
ー３に接当させてある。

【００１２】そして、トルクピン１１をトルクバネ力１
７に抗してそのピン基端部１４側に押し込んだ状態で、
ガバナスプリング力１６とガバナ力１８との不釣り合い
力により、上記一対のレバー２・３を一体に揺動させる
ように構成してある。

【００１３】そして、上記スプリング力入力レバー２に
燃料制限具１５を臨ませ、このスプリング力入力レバー
２が燃料制限具１５に接当した後は、ガバナ力１８とト
ルクバネ力１７との不釣り合い力により、トルクピン１
１のピン先端部１３を押し出すことにより、ガバナ力入
力レバー３のみを揺動させて、調量ラック９を定格負荷
位置２１を越えたトルクアップ領域２２で調量移動させ
るように構成してある。

【００１４】本発明は、上記基本構造を備えた、ディー
ゼルエンジンの燃料供給装置において、次のようにした
ことを特徴とする。すなわち、図１（Ａ）に示すよう
に、上記ホルダ１０の前後端壁３２・３３にあけた前後
ピン挿通孔３２ａ・３３ａにトルクピン１１を一連に挿
通し、この前後端壁３２・３３間で、トルクピン１１に
バネ受け面３９を形成するとともに、後端壁３３よりも
後側で、トルクピン１１の先端にバネ受けフランジ４０
を形成してある。

【００１５】そして、上記トルクバネ１２を一対の前後
バネ１２ａ・１２ｂで構成し、前端壁３２とトルクピン
１１のバネ受け面３９との間に前バネ１２ａを介設する
とともに、後端壁３３とトルクピン１１のバネ受けフラ
ンジ４０との間に後バネ１２ｂを介設し、トルクピン１
１のピン先端部１３を押し出して行く際、押し出し初期
は前後バネ１２ａ・１２ｂの各バネ力の合力でトルクピ
ン１１を押し出し、押し出し途中で、前後バネ１２ａ・
１２ｂのうちのいずれか一方のバネ１２ｂの伸びが限界
に達した後は、他方のバネ１２ａのバネ力のみでトルク
ピン１１を押し出すようにしたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】本発明では、図１（Ａ）に示すように、トルク
バネ１２をバネ定数の異なる前後バネ１２ａ・１２ｂで
構成し、トルクピン１１の押し出し初期は前後バネ１２
ａ・１２ｂのバネ力の合力を用い、押し出し途中からは
前バネ１２ａのバネ力のみでトルクピン１１を押し出
す。図１図（Ｃ）に示すように、エンジン回転速度を横
軸にとり、トルクを縦軸にとり、エンジン回転速度毎の
最大トルクをプロットすると、このトルクバネ１２を用
いた場合には、実線のトルク特性線図２３のように、低
速領域で高いトルクピークが得られる一方、実線のラッ
ク位置特性線図２４のように、中速領域での過剰な燃料
増量が抑制される。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。 図１（Ｃ）に示す実線のトルク特性線図２３のよう
に、低速領域でのトルクライズ量を十分に大きくできる
ため、負荷が大きくなってもエンストを起こしにくく、
いわゆる低速ねばり強さを確保できる。

【００１８】図１（Ｃ）に示すように、低速領域での
トルクライズ量を大きくしても、実線のラック位置特性
線図２４のように、中速領域での過剰な燃料増量が抑制
され、熱負荷の増大によるエンジン寿命の低下を抑制で
きる。

【００１９】図１（Ａ）に示すように、２本の前後バ
ネ１２ａ・１２ｂが重なり合わないので、これらの相互
接触によるトルクピン１１の作動不良が起こりにくく、
トルクライズの信頼性が高い。

【００２０】図１（Ａ）に示すように、トルクピン１
１とこれを支持するホルダ１０とがそれぞれ単一でよい
ため、レバー３の重量が小さくて済み、ガバナ感度を高
く維持できる。

【００２１】図１（Ａ）に示すように、トルクピン１
１がホルダ１０の前後端壁３２・３３の２個所でガイド
されるため、その直進性が高く、摺動抵抗を小さくでき
るため、片方のバネ１２ａのみの小さなバネ力でもトル
クピン１１の押し出し機能を確保できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１及び図２に示すディーゼルエンジン
の燃料供給装置の構成は次のようになっている。すなわ
ち、図２に示すように、ガバナレバー１をスプリング力
入力レバー２とガバナ力入力レバー３とで構成し、この
一対のレバー２・３をガバナレバー枢軸４に揺動自在に
枢支し、調速アーム５にカバナスプリング６を介してス
プリング力入力レバー２を連動連結し、ガバナ力発生手
段７にガバナ力入力レバー３を連携させ、このガバナ力
入力レバー３に燃料噴射ポンプ８の調量ラック９を連動
連結させてある。

【００２３】そして、スプリング力入力レバー２にホル
ダ１０を設け、このホルダ１０にトルクピン１１をその
ピン軸線方向に沿ってスライド自在に支持し、このトル
クピン１１をトルクバネ１２でピン先端方向に付勢し
て、ピン先端部１３をホルダ１０から押し出すように
し、このピン先端部１３をガバナ力入力レバー３に接当
させてある。

【００２４】そして、トルクピン１１をトルクバネ力１
７に抗してそのピン基端部１４側に押し込んだ状態で、
ガバナスプリング力１６とガバナ力１８との不釣り合い
力により、上記一対のレバー２・３を一体に揺動させる
ように構成してある。

【００２５】そして、スプリング力入力レバー２に燃料
制限具１５を臨ませ、このスプリング力入力レバー２が
燃料制限具１５に接当した後は、ガバナ力１８とトルク
バネ力１７との不釣り合い力により、トルクピン１１の
ピン先端部１３を押し出すことにより、ガバナ力入力レ
バー３のみを揺動させて、調量ラック９を定格負荷位置
２１を越えたトルクアップ領域２２で調量移動させるよ
うに構成してある。

【００２６】図２に示すように、この実施形態では、シ
リンダブロック（図外）の横側に配置したポンプケース
２５内に燃料噴射ポンプ８を収容し、その下方に燃料噴
射カム軸２６を架設し、ポンプケース２５の後部に形成
したガバナケース２７内にガバナを配置してある。スプ
リング力入力レバー２とガバナ力入力レバー３とは、い
ずれも板金の折り曲げ加工品である。ガバナ力発生手段
７は、ガバナケース２７内に突出させた燃料噴射カム軸
２６の突出端部２８にフライウェイト２９とガバナスリ
ーブ３０を取り付けて構成し、フライウェイト２９の遠
心力でガハナスリーブ３０を軸線方向にスライドさせる
ようにしてある。ガバナ力入力レバー３には連動ロッド
３１を介して調量ラック９を連動連結してある。

【００２７】図２に示すように、燃料制限具１５には、
カバナケース２７のケース壁３６に螺動自在に挿通した
ボルトを用いている。また、調量ラック９はスタートス
プリング３７で燃料増量側に付勢され、エンジン始動時
には調量ラック９を始動増量位置３８に位置させ、始動
性が高まるようにしてある。

【００２８】この実施形態では、低速領域でのエンスト
の抑制機能を高めると同時に、中速度領域での過剰な燃
料増量を回避するため、次のような構成を採用した。す
なわち、ホルダ１０の前後端壁３２・３３にあけた前後
ピン挿通孔３２ａ・３３ａにトルクピン１１を一連に挿
通し、この前後端壁３２・３３間で、トルクピン１１に
バネ受け面３９を形成するとともに、後端壁３３よりも
後側で、トルクピン１１の先端にバネ受けフランジ４０
を形成し、上記トルクバネ１２を一対の前後バネ１２ａ
・１２ｂで構成し、前端壁３２とトルクピン１１のバネ
受け面３９との間に前バネ１２ａを介設するとともに、
後端壁３３とトルクピン１１のバネ受けフランジ４０と
の間に後バネ１２ｂを介設し、トルクピン１１のピン先
端部１３を押し出して行く際、押し出し初期は前後バネ
１２ａ・１２ｂの各バネ力の合力でトルクピン１１を押
し出し、押し出し途中で、後バネ１２ｂの伸びが限界に
達した後は、前バネ１２ａのバネ力のみでトルクピン１
１を押し出すようにした。

【００２９】このような前後バネ１２ａ・１２ｂを用い
ると、これらの総合的バネ特性は次のようになる。すな
わち、図１（Ｂ）のバネ特性線図３５に示すように、タ
ワミ量が大きい間、すなわち、トルクピン１１がそのピ
ン基端部１４側に大きく押し込まれている間は、前後バ
ネ１２ａ・１２ｂの合力が作用して、バネ定数が比較的
大きくなるのに対し、タワミ量が小さくなると、すなわ
ち押し込み量が少なくなると、前バネ１２ａのみが作用
して、バネ定数が大きくなる。このため、図１（Ｃ）に
それぞれ実線で示すトルク特性線図２３、ラック位置特
性線図２４、出力特性線図４１のような各特性が得られ
る。

【００３０】前後端壁３２・３３は、スプリング力入力
レバー２の上部を折り曲げ加工して構成してある。ピン
基端部１４には抜け止め部３４を設け、この抜け止め部
３４を前端壁３２にその前側から接当させて、トルクピ
ン１１を抜け止めしている。前バネ１２ａのバネ定数は
後バネ１２ｂのバネ定数よりも小さくしてある。

【００３１】本発明の実施形態の内容は以上の通りであ
るが、ホルダ１０をガバナ力入力レバー３に取り付け
て、ピン先端部１３をスプリング力入力レバー２に接当
させても、上記各実施形態と同様の機能が得られる。ま
た、前バネ１２ａのバネ定数と後バネ１２ｂのバネ定数
とは同じにしてもよいし、前バネ１２ａのバネ定数を後
バネ１２ｂのバネ定数よりも大きくしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の説明図で、図１（Ａ）は要
部縦断面図、図１（Ｂ）はトルクバネのバネ特性線図の
グラフ、図１（Ｃ）はトルク特性等の特性線図のグラフ
である。

【図２】本発明の実施形態のメカニカルガバナ周辺の縦
断面図である。

【図３】従来技術の模式図である。

【符号の説明】

１…ガバナレバー、２…スプリング力入力レバー、３…
ガバナ力入力レバー、４…ガバナレバー枢軸、５…調速
アーム、６…ガバナスプリング、７…ガバナ力発生手
段、８…燃料噴射ポンプ、９…調量ラック、１０…ホル
ダ、１１…トルクピン、１２…トルクバネ、１２ａ…前
バネ、１２ｂ…後バネ、１３…ピン先端部、１４…ピン
基端部、１５…燃料制限具、１６…ガバナスプリング
力、１７…トルクバネ力、１８…ガバナ力、２１…定格
負荷位置、２２…トルクアップ領域、３２…前端壁、３
２ａ…前ピン挿通孔、３３…後端壁、３３ａ…後ピン挿
通孔、３９…バネ受け面、４０…バネ受けフランジ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガバナレバー(１)をスプリング力入力レ
   バー(２)とガバナ力入力レバー(３)とで構成し、この一
   対のレバー(２)・(３)をガバナレバー枢軸(４)に揺動自
   在に枢支し、調速アーム(５)にカバナスプリング(６)を
   介してスプリング力入力レバー(２)を連動連結し、ガバ
   ナ力発生手段(７)にガバナ力入力レバー(３)を連携さ
   せ、このガバナ力入力レバー(３)に燃料噴射ポンプ(８)
   の調量ラック(９)を連動連結させ、 上記一対のレバー(２)・(３)のうち、一方のレバー(２)
   にホルダ(１０)を設け、このホルダ(１０)にトルクピン
   (１１)をそのピン軸線方向に沿ってスライド自在に支持
   し、このトルクピン(１１)をトルクバネ(１２)でピン先
   端方向に付勢して、ピン先端部(１３)をホルダ(１０)か
   ら押し出すようにし、このピン先端部(１３)を他方のレ
   バー(３)に接当させ、 トルクピン(１１)をトルクバネ力(１７)に抗してそのピ
   ン基端部(１４)側に押し込んだ状態で、ガバナスプリン
   グ力(１６)とガバナ力(１８)との不釣り合い力により、
   上記一対のレバー(２)・(３)を一体に揺動させるように
   構成し、 上記スプリング力入力レバー(２)に燃料制限具(１５)を
   臨ませ、このスプリング力入力レバー(２)が燃料制限具
   (１５)に接当した後は、ガバナ力(１８)とトルクバネ力
   (１７)との不釣り合い力により、トルクピン(１１)のピ
   ン先端部(１３)を押し出すことにより、ガバナ力入力レ
   バー(３)のみを揺動させて、調量ラック(９)を定格負荷
   位置(２１)を越えたトルクアップ領域(２２)で調量移動
   させるように構成した、ディーゼルエンジンの燃料供給
   装置において、 上記ホルダ(１０)の前後端壁(３２)・(３３)にあけた前
   後ピン挿通孔(３２ａ)・(３３ａ)にトルクピン(１１)を
   一連に挿通し、この前後端壁(３２)・(３３)間で、トル
   クピン(１１)にバネ受け面(３９)を形成するとともに、
   後端壁(３３)よりも後側で、トルクピン(１１)の先端に
   バネ受けフランジ(４０)を形成し、上記トルクバネ(１
   ２)を一対の前後バネ(１２ａ)・(１２ｂ)で構成し、前
   端壁(３２)とトルクピン(１１)のバネ受け面(３９)との
   間に前バネ(１２ａ)を介設するとともに、後端壁(３３)
   とトルクピン(１１)のバネ受けフランジ(４０)との間に
   後バネ(１２ｂ)を介設し、トルクピン(１１)のピン先端
   部(１３)を押し出して行く際、押し出し初期は前後バネ
   (１２ａ)・(１２ｂ)の各バネ力の合力でトルクピン(１
   １)を押し出し、押し出し途中で、前後バネ(１２ａ)・
   (１２ｂ)のうちのいずれか一方のバネ(１２ｂ)の伸びが
   限界に達した後は、他方のバネ(１２ａ)のバネ力のみで
   トルクピン(１１)を押し出すようにした、ことを特徴と
   するディーゼルエンジンの燃料供給装置。