JPS58200047A - 内燃機関用調速装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関の回転速度を設定値に保つように制御
する調速装置に関するものである。

小形の２サイクル機関や汎用４ｔイクル機−を設定回転
速度で回転名せて使用する場合に調速装置が設けられる
が、従来広く用いられてい友一連装型は遠心ガバナとバ
ネの張力とをつり合せる構造のものであったため、回転
速度の設定値を変えるためにはバネの張力を変える必要
があり、簡単に遠隔操作により設定回転速度を変更する
というわけにはいかなかった。ま九小形の２サイクル機
関では、機関の回転軸が１本しかなく、回転軸の一端は
動力を取出すために、また他端はフライホイール磁石発
電機のフライホイールを取付けるために用いられるため
、遠心ガバナを取付けることが容易でなかった。そこで
機関の速度ＹｔＩ＆１１節するための操作部を操作する
駆動手段として電磁グランシャを用ｂ１このシランジャ
を電気的に制御することによ多回転速度を制御するよう
にした調速装置が提案されたが、一般に電磁グフンゾヤ
は急峻な動作をするため、機関の操作部、が過度に操作
される傾向がＴｏ−１）たｍａｌ関の操作部、例えばス
ロ、トルレノ々−が過度に操作されると機関の回転速度
が設定値を行過ぎるため今度は逆方向への制御が行なわ
れることになシ、これが何度も繰９返されて結局機関の
回転速度が定まらないという結果になることが多かった
。し九がって電磁プランジャを用いた調速装置は現実に
は殆んど実用比重れておらず、遠心ガバナによる調速装
置に穣らざるを得なかりた。

本発明の目的は、′＃ｔＩｊＢプランジャを比較的時間
ｔかけてゆりくシと変位させることができるようにして
安定な制御を行ない得るようにした内燃機関用真速装置
を提供することにある。

本発明は、機関の回転速度調節用操作部を操作する電磁
／ランジャのコイルＫｆＬす電ａｔ制御して機関の回転
速度ｔ−制御する調速装置において、電磁グランジャ内
に液体が充填された１ｆＬ嵐を設け、プランジャを１液
室内で液体の抵抗に抗して賀位させるようにし九ことを
特徴とするものである。

以下図面を参照して本発明をその実施例とともＫＷ＝細
に説明する。

第１図は本発明に係る調速装置の電気的な構成を示した
もので、同図におい□てｌは内燃機関、２は内燃機関１
０回転速度を調節する操作Ｓｔ操作する電磁シランジャ
、３は電磁グランツヤ２のコイルに滝す１ｔｆＬｔ−制
御する制御回路、４は電源である。制御回路３は、機関
五の回転速度′ｔ−検出する検出器５から得られる回転
速度検出信号Ｖｆと回転速度設定器６から得られる速度
設定信号Ｖ、とを入力として、速度設定信号Ｖ、と回転
速度検出信号Ｖｆとの偏差を零にするように電源４から
電磁グランツヤ２のコイ少に電ｆｌＬを流し、これにＬ
９機関の回転速度を設定値に保つ。

第２図は第１図の構成を具体化した実施例を示したもの
で、制御回路３は電磁ゾランジ２のコイル２０１にコレ
クタエミ、り回路が直列に接続されたトランジスタ３０
１とトランジスタ３０１のペース電流ｔオンオフする比
較器３０２とを備え、比較器３０２の電流端子は抵ｉ３
ｏ　ａを介して直流型１１４０ｆツス端子に接続されて
いる。直流電源４にはポテンシ冒メータからなる回転速
１度設定器６が並列接続され、この設定器から得られる
速度設定信号Ｖ、が比較器３０２の一方の入力端子に入
力されている０回転速度検出器５は機関により駆動され
る磁石発電機内に設けられた発電コイル５０１を備え、
発電コイル５０１の一端にはダイオード５０２のアノー
ドが接続されている。ダイオード５０２のカンードには
抵抗５０３を通してコンデンサ５０４の一端が接続され
、コンデンサ５０４の他端は発電コイル６０１の他端（
接地）に接続されている。コンデンサ５０４の１ｇ１１
４には可変抵抗器５０５が並列接続され、コンデンサ５
０４と抵抗５０３との４＆絖点には抵抗５０６の一端が
接続されている。抵抗５０６の他端と発電コイル５０１
の他端との関にコンデンサ５０７が接続され、発電コイ
ル５０１乃至コンデンサ５０７の各部により回転速度検
出器５が構成逼れている。

この検出器においては、発電コイル５０１の出力がダイ
オード５０２によυ半波１１眞された後、抵抗５０３，
５０５，５０６及び：１ンｆ７す５０４゜５０７からな
る平滑回路によシ平滑され、コンデンサ５０７０両端に
回転速度に略比例した回転速度検出電圧ｖｆが得られる
。尚回転速に検出器としては、このように発４機の出力
電圧により速度を検出するものの代９に、発電機の出力
周波ａｔ電圧に変換して検出する回路を有する４のを用
いることもで亀る０回転速度検出信号Ｖｆは、比較器３
０２の他方の入力端子に入力され、比較器３０２は速度
設定信号Ｖ、と回転速度検出信号Ｖｆとｔ比較してＶｆ
　）　Ｖ、　（１）ときにのみトランジスタ３０１にペ
ース電流を流す、電磁ｆ−）ンジャ２のグランジャ（図
示せず、）は内燃機関の速度調節用の操作ｓＫ機械的に
連結されていて、コイル２０１が励磁されていない状態
では速度調節用操作部を機関を最高速で回転させる位置
に位置決めしており、コイル２０１に通電されると一方
向に変ゝ位して上記操作部ｔ−機関の回転速ｆ＋を低下
させる側に操作するようＫなりている。尚機関が通常の
ガソリンエンジンである場合には、キ毒ルターの／４タ
フライパルプを開閉することにより速度が調節されるの
で、上記操作部はバタフライパルｆを操作するスロット
ルレバで番る。を九ディーゼル二／ノンの場合には、燃
料噴射４７グの噴射量調節部が上記操作部となる。

第２図の構成において、機関の回転速度が設定値より高
＜　Ｖｔ　＞ｖｓの場合には、比較器３０２側からトラ
ンジスタ３０１にペース電流が供給され、これによシト
ランジスタ３０１が導適状組になってコイル２′０１に
’ＩＫｍが流れる。シ九がって図ボしないプランジャが
変位し、ｖｆ＝ｖｓとなるまで機関の操作部が低速側に
操作される。

本発明は、上記のような調速装置において電磁シランジ
ャ２ｔ−改良したもので６９、本発明で用いる電磁グラ
ンジャ２の構造の一例會第３図を参照して説明する。第
３図において電磁グランジャ２は、鉄の如き強磁性材料
からなる有底円筒状のケーシング２００を備え、このケ
ーシング２００の開口端にはフランツ部２０２が設けら
れている。

ケーシング２００の底部中央には孔２０３が設けられ、
この孔２０３０周辺部には外側に突出する円筒状の突出
部２０４が形成されている。突出部２０４の外周にはネ
ジが刻設さ些、このネジにキＩ ヤ、ｆ２０ｓが螺着されている。キヤ、グ２０５と突出
部２０４の端面との関には０リング２０６が配設され、
孔２０３がキヤ、ｆ２０ｓにより液密に閉じられている
。ケーシング２００の底部内面の中央には、軸心部に上
記孔２０３と整合する孔２０７ｔ−有する略円筒状の磁
極部材２０８が配置され、この磁極部材２０８はその下
端面が溶接等の適宜手段によ）ケーシング２０Ｇの底部
内面に接合されている。磁極部材２０８の軸心部の孔２
０７０ケーシング底部と反対側の略半部には、ケｉシン
ダの底部から離れるに従って次第に径が大造くなる向き
のチーΔが付されてテーノ昔孔２０７ｍが形成されてい
る。磁極部材２０８の外周には非磁性材からなる案内筒
２０９がきっ（嵌着され、この案内筒２０９０外周に絶
縁材からなるがビン２０１＆に巻りされたコイル２０１
が嵌装されている。案内筒２０９はケーシング２００の
開口端よｐ僅かに外方に突出する長さを有し、コイル２
０１はケーシング２００ｏ深名よシ僅かに短い軸線方向
長さを有している。案内筒２０９の内周には強磁性材料
からなるプランジャ２１０が摺動自在に嵌合されている
。プランジャ２１０は第４図に示すように案内筒２０９
の内周に摺動自在に嵌合する円柱部２１１とこの円柱部
２１１の端部に連続して形成された截頭円錐部２１２と
からなり、截頭円錐部２１２は前記磁極部材２０８のテ
ーノ譬孔２０７ｍに丁度嵌合する形状を有している。グ
ランジャ２１Ｇはその軸心部に縦孔２１３を有し、この
縦孔２１３は、その一端がグランジャ２１０の截頭円錐
１ｉｓ２１２側の端面に関口するように設けられている
。縦孔２１３の他端は円柱部２１１の端面２１１ｍに近
接した位置まで延びて円柱１１ｓ２１１の端面２１１ｍ
に設けられた溝２１４．２１４に連通している。またプ
ランジャ２１Ｇの截頭円錐部２１２を軸線と直角な方向
に貫通する横孔２１５が設けられ、この横孔２１５も縦
孔２１３に連通している。縦孔２１３の截頭円錐部２１
２内に位置する部分の内周には雌ネノ２１６が刻設され
、この雌ネジに円柱状の栓体２１７が蝶合されている。

栓体２１７の先端には横孔２１５に臨む円錐部２１７ｍ
が設けられ、後端部にはドライバのビ。

トを係入するための溝２１７ｂが設けられている。プラ
ンシャ２１Ｇとキャッグ２０５との間にはコイルスグリ
フグ２２０が配設され、このスプリングにより／ランジ
ャ２１Ｇが常時磁極部材２０８から離反する方向に付勢
されている。！ランジャ２１００円柱部２１１の端面２
１１ａの中央部には出力軸２２１が取付けられ、この出
力軸２２１の先端には後記する連結機構のレバーが結合
されるビン２２２が植設された平板部２２１ａが形成さ
れている。そしてこｔ）ｆランジャ２１０は、コイル２
０１に通電しない状態ではスゲリンダ２２０によｐ１ｍ
１部材２０１１１から所定の距離を隔て九位置に保持さ
れ、この状態ではグランジャ２１０の円柱部２１１０端
面２１１ｍが案内筒２０Ｇの湖面よ）僅かに外方に位置
するようになりている。

ケーシング２００の゛開口部を閉じるように、強磁性材
からなる中蓋２２３が配置され、この中蓋はノ母、キン
２２４會介してケーシングのフランジ５２０２に轟接さ
れている。中蓋２２３の中央部に拡管状部２２Ｓが一体
に設けられ、この管状部が案内筒２０９の；イル２０１
よシ突出し先部分の外周にきつく嵌合されている。中蓋
２２３の上には非磁性材からなる上蓋２２６が配置され
、ケ−ランノ２００の７ランノ部２０２とノ臂、キン２
２４と中蓋２２３とを貫通して上蓋２２６に螺入された
ネジ２２７により上蓋２２６及び中蓋２２３がケーシン
グ２００に固定されている。上蓋２２６紘中空部２２８
を有し、この中空部２２８と案内筒２０９の内側空間と
によｐ液体が充填される液室２３０が構成されている。

この液＊　２３０の液密を保つため、上ｆｉ２２６と中
蓋２２３との間にはＱＩＪングの如き液密保持手段２３
１が配設され、また゛中蓋の管状部２２５と案内筒２０
９との嵌合部及び案内筒２０９と磁極部材２０８との嵌
合部にも液密を保持する手段が配設されている。

本実施例では上記液室２３０内に適度の粘性七壱する油
２３２が充填されている。上ｆＥ２２＠の中央部には軸
受部２３３が設けられ、前記／フンツヤの出力軸２２１
がこの軸′：受部２３３を液密且つ摺動自在に貫通して
外部に□突出している。出力軸２２１の軸受部２３３よ
シ外方に突出した部分を榎うように蛇腹状の伸縮自在な
プ五プ、　ｙ　、　２３４が設けられ、このゴムプッ７
１はその一端が軸受蓋２２６にはまた支柱２３５が突ｅ
され、この支柱２３５の端部に５字形のレバー２３８の
角部が枢支されている。しΔ−２３６の一端にはＵ字状
の切欠亀２３６ａが形成され、この切欠亀２３６＆内に
プランジャの出力軸２２１の先端のビン２２２が係入さ
れている。ｖＡ示してないが、コイル２０１０両端につ
ながるリード線がケーシング２００を貫通しく外部に導
出され、コイル２０１に所定の極性ＯＩＩ流電ｆＬ′ｆ
ｃ流すと、シランシャ２１０がコイル２０１内に吸引さ
れて磁極部材２０８に吸着されるようになっている。

プランジャの出力軸２２１に結合されたレノ童−２３４
！の他端はワイヤまたは連結杆７を介してスロ、トルレ
／４−８０ｍ部に連結されている。スロットルレバー８
はスロットルバルブ９を回動させる軸１００端一に固定
され、軸１０はスプリング１１により常時スロットルバ
ルブを全開位置まで開く方向に付勢されている。

第３図に示した例では、コイル２０１に通電されてかな
い状態でグランジャ２１１が図示のように磁極部２０８
から離反し九最端位置にあり、このときスロットルパル
／９は全開位置にある。この状態からコイル２０１に所
定の極性の直流を訛を流すと、グランジャ２１１が磁極
８２０　ｇｌｌｌに変位し、最終的にはスロットルバル
ブ９を閉位置まで回動させる。シランシャ２１１が変位
する過程では、横孔２１５、縦孔２１３及び＄１２１４
からなる液体流路全通して！ランジャ内を油が流れ、シ
ランシャは油による抵抗に抗して比較的ゆっくりと変位
する。このようにプランシャを液体による抵抗力に抗し
て変位させると、シランジャの移動は比較的ゆっくりと
したものとなカ、コイル２０１に通電する時間の長短に
より／フンツヤの変位量が略定まるようになる。したが
ってコイル２０１の励磁によシブランジャが急に大急く
変位することがなくなり、安定な制御が可能になる。

上記実施例では栓体２１７の螺入量をａ１４節すること
によルプランノヤに作用する抵抗力を調節することがで
きる。

上記実施例では液体流路を溝２１４，２１４に連通させ
て上蓋２２６の内側の液室に開口させるようにしたが、
第５図に示すようにグランジャの円柱部２１１の側面に
開口する横孔２４Ｇを設けてこの横孔２４０を縦孔２１
３に連通させるようにしてもよい、この場合シランシャ
２１０が変位する過程で横孔２４Ｇが案内筒２０９によ
シ塞がれないようにしておく。

また第６図に示すようにグランジャの内部には孔を設け
ることなく、シランシャ２１０の外周部に縦＄２４１を
設けて、この縦害を液体の流路としてもよい、東にシラ
ンシャ２１０と案内筒２０９との間に環状のギャップを
設けて、このギャップを液体流路とすることもできる。

要するに本発明においては、液室内でシランシャの変位
を可能にする構造にすればよく、グランジャに対して相
対的な液流を生じさせるための流路の設は方は任意であ
る。

第２図に示し九実施例では、電源４として・９ツテリを
用いているが、バッテリの代９に機関に装着された磁石
発電機内の発電コイルを電源として屯よい。

第３図に示した電磁プランジャにおいては、コイル２０
１に液体ｔ−液接触せないように液′ｊｉを設けたが、
液体として絶縁油を用いる場合には、コイルを該絶縁油
中に＆漬するようにＩＦＩＬ室ｔ＃＆けることもできる
。

以上のように、本発明によれば、１磁グランツヤ内に液
室を設けて、この液室内でグランシャを変位させるよう
にしたので、ｆランツヤを比較的ゆりく９と時間をかけ
て変位させることができ、電磁プランジャを用いて安定
な回転速産制−を行なわせることかで睡る利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電気的構成を示す！口、り図
、第２図は第１図の構成を具体化した実施例を示す接続
図、第３図は本発明の一実施例の機械的構造を要部を断
面して示した構成図、第４図乃至第６図はそれぞれ本発
明で用いるプランジャの異なる構成例を示した斜視図で
ある。 ｌ・・・内燃機関、２・・・電磁グランシャ、３・・・
制御回路、８・・・スロ、トルレパニ、２ｏｏ・・・ケ
ーシング、２０１・・・コイル、２０８・・・磁極部材
、２１０・°°グランジャ、２３０・・・液室、２３２
・・・液体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の回転速度ｔ−調節するための操作部に機械的
   に連結されたシラ／シャと該ノランジャ會駆動するコイ
   ルとを有する電磁プランジャと、前記機関の回転速度ｔ
   −設定値に保つように前記１１に磁グラ／シャのコイル
   に電流を流す制御回路とｔ備えた内燃機関用調速装置に
   おいて、前記電磁グランジャは液体が充填され九Ｗ１室
   を備え、前記グランジャは前記液室内ｔ　ＩｉＨ記液体
   液体抗に抗して変位するように設けられていることを特
   徴とする内燃機関用調速装置。