KR101083884B1

KR101083884B1 - 거버너 장치

Info

Publication number: KR101083884B1
Application number: KR1020067008175A
Authority: KR
Inventors: 주니치 사모; 토시오 카미야마; 마사시 사가라
Original assignee: 얀마 가부시키가이샤
Priority date: 2003-10-27
Filing date: 2006-04-27
Publication date: 2011-11-15
Also published as: JP2005127275A; CN1875178A; TW200514912A; US7644697B2; CN1875178B; EP1691058A1; US20070144484A1; EP1691058A4; DE602004027832D1; JP4296075B2; TWI319043B; WO2005040583A1; EP1691058B1; KR20060115373A

Abstract

회전수 감소시에서의 연료 분사량 제한 개시 위치를 외부로부터 용이하게 설정할 수 있도록 한다. 거버너 레버(30)를 회전수 설정 레버(29)와 연동 연결하는 제1 레버(31)와, 제1 레버(31)에 추지되는 제2 레버(32)와, 제2 레버(32)에 추지되어 제2 레버(32)에 의해 회동량이 규제됨과 함께 거버너 웨이트(22)에 연동되는 제3 레버(33)로 구성된 거버너 장치(11)에 있어서, 상기 제1 레버(31)와 제2 레버(32) 사이에 저속 회전시에 회전수를 소정량 감소시키도록 바이어스하는 탄성 부재(38)를 마련하고, 탄성 부재(38)의 세트 하중 변경 수단(50)을 탄성 부재(38) 근방의 제1 레버(31)에 마련하였다.

Description

거버너 장치{GOVERNOR DEVICE}

본 발명은 디젤 엔진 등의 내연 기관에 이용되는 거버너 장치에 관한 것으로, 특히, 엔진의 회전수와 제한 토크의 관계에 있어서, 중저속역의 제한 토크 적정화를 위해 강제적으로 제한 연료 분사량을 감소시키는 기구에서의 제어 개시 회전수의 조정 기구에 관한 것이다.

종래, 디젤 엔진에 원심식 거버너 장치가 마련된 기술은 공지이다. 원심식 거버너 장치는 크랭크 축에 마련된 크랭크 기어로부터 기어 등을 통해 캠축 및 거버너축이 회전 구동되도록 구성되어 있으며, 거버너 축에는 거버너 웨이트가 외측 삽입되고, 거버너 웨이트를 거버너 슬리브를 통해 거버너 레버와 연동시켜, 거버너 레버를 3개의 레버로 구성하여 연료 분사 펌프의 연료 조절용 래크와 연동 연결하고 있었다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

이러한 구성에서, 엔진이 시동되면 설정 회전수로 회전되고, 그 후, 설정 회전수보다 높아지면 거버너 웨이트가 원심력으로 열려 거버너 슬리브가 슬라이드하여 거버너 레버가 회동되고, 연료 조절용 래크를 연료 감소측으로 이동시켜 연료 분사 펌프의 분사량을 감소시키고, 반대로 회전수가 감소하여 거버너 웨이트에 가해지는 원심력이 작아지면, 역방향으로 바이어스하는 스프링에 의해 닫혀 연료 조 절용 래크를 연료 증량측으로 이동시키도록 하고 있었다.

통상, 디젤 엔진의 제한 토크와 회전수의 관계는, 정격점을 기준으로 부하가 증가했을 경우에도 엔진이 정지하지 않도록 부하의 증가에 의해 회전수가 감소하면 제한 토크가 증가하도록 설정된다. 그러나, 회전수의 감소에 의한 제한 토크의 증가가 중저속역에까지 미치면, 폭발 압력이나 배기 가스 온도의 상승에 의한 내구성의 악화, 배기 가스 중의 흑연(黑煙)의 증가 등의 배기 에미션(emission)의 증대를 초래하기 때문에, 이러한 특성을 가진 엔진의 경우에는, 중저속역의 제한 토크가 과대하게 되지 않도록 거버너 장치에 의해 연료 분사량을 강제적으로 감소시킬 필요가 있지만, 반대로 작업기측으로부터 요구되는 토크를 확보하기 위해 그 감소량을 적정하게 제어할 필요가 있다.

그 때문에, 중저속역에서의 연료 분사량을 억제하기 위해 거버너 장치에 레버와 스프링 등의 추가도 행해지고 있다. 이러한 구성으로 했을 경우, 정격 회전수에서 회전수가 감소하면 설정 회전수로부터 연료 분사량의 증가를 억제하도록 하고 있었지만, 엔진에 따라 다소의 격차가 있어, 이 격차를 조정하려면 스프링의 설치 위치를 변경하거나 스프링을 교환할 필요가 있어, 외부로부터 조정하지 못하고 케이스를 분해할 필요가 있어 몹시 번거로운 작업이 되어 있었다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 제2873727호 공보

〈발명이 해결하려고 하는 과제〉

해결하려고 하는 문제는, 회전수 감소시에서의 연료 분사량 제한 개시 위치를 외부로부터 용이하게 설정할 수 있도록 하는 것이다.

〈과제를 해결하기 위한 수단〉

본 발명의 거버너 장치는, 거버너 레버를 회전수 설정 레버와 연동 연결하는 제1 레버와, 제1 레버에 추지되는 제2 레버와, 제2 레버에 추지되어 제2 레버에 의해 회동량이 규제됨과 함께 거버너 웨이트에 연동되는 제3 레버에 의해 구성한 거버너 장치에 있어서, 상기 제1 레버와 제2 레버 사이에 저속 회전시에 연료 분사량을 소정량 감소시키도록 바이어스하는 탄성 부재를 마련하고, 탄성 부재의 세트 하중 변경 수단을 탄성 부재 근방의 제1 레버에 마련한 것이다.

본 발명의 거버너 장치는 상기 탄성 부재의 제1 레버측의 받이를 탄성 판재로 구성하며, 탄성 판재에 조정축의 외주면을 맞닿게 하고, 조정축의 외주면이 단계적으로 축심으로부터의 거리가 상이한 구성으로 한 것이다.

본 발명의 거버너 장치는 상기 조정축의 일단에 회동 제한 부재를 돌출시키고, 조정축을 지지하는 플레이트에 상기 회동 제한 부재와 당접(當接) 가능한 돌기를 마련한 것이다.

본 발명의 거버너 장치는 상기 조정축의 일측에 조정 조작구의 계합부를 형성한 것이다.

본 발명의 거버너 장치는 상기 탄성 부재와 조정축을 제1 레버와 제2 레버의 추지부와 반대측에 마련한 것이다.

〈발명의 효과〉

본 발명의 거버너 장치에 있어서는 거버너 레버를 회전수 설정 레버와 연동 연결하는 제1 레버와, 제1 레버에 추지되는 제2 레버와, 제2 레버에 추지되어 제2 레버에 의해 회동량이 규제됨과 함께 거버너 웨이트에 연동되는 제3 레버에 의해 구성된 거버너 장치에 있어서, 상기 제1 레버와 제2 레버의 사이에 저속 회전시에 연료 분사량을 소정량 감소시키도록 바이어스하는 탄성 부재를 마련하고, 탄성 부재의 세트 하중 변경 수단을 탄성 부재 근방의 제1 레버에 마련함으로써 세트 하중 변경 수단을 조정하는 것으로, 저속 회전시의 연료 분사량을 증감할 수 있어, 소위, 연료 분사 보정의 설정치를 변경할 수 있어 거버너 장치마다의 격차를 없애도록 조정할 수 있다. 또한, 연료 분사 보정 설정치가 변경 가능해지기 때문에 저회전역의 토크의 관리가 가능하게 된다.

본 발명의 거버너 장치에 있어서는, 상기 탄성 부재의 제1 레버측의 받이를 탄성 판재로 구성하며, 탄성 판재에 조정축의 외주면을 맞닿게 하고, 조정축의 외주면이 단계적으로 축심으로부터의 거리가 상이한 구성으로 함으로써, 연료 분사 보정 설정치를 조정축의 회전에 의해 단계적으로 변경할 수 있게 된다. 그 때문에, 변경량도 소정량씩 단계적으로 변경되기 때문에 설정 변경이 쉬워지고, 또한, 조정축을 회전했을 때에 단계적으로 멈출 수 있기 때문에, 재설정시의 재현성이 높아진다.

본 발명의 거버너 장치에 있어서는, 상기 조정축의 일단에 회동 제한 부재를 돌출시키고, 조정축을 지지하는 플레이트에 상기 회동 제한 부재와 당접 가능한 돌기를 마련함으로써 간단한 구성으로 조정축의 회전 범위를 설정할 수 있다. 또한, 조정축은 360도 이상 회전할 수 없게 되므로, 조정한 위치를 감각적으로 인식할 수 있어 눈금 등을 마련할 필요가 없어진다.

본 발명의 거버너 장치에 있어서는, 상기 조정축의 일측에 조정 조작구의 계합부를 형성함으로써 엔진의 외측으로부터 조정 조작구에 의해 연료 분사 보정 설정치를 용이하게 변경할 수 있고, 조정시 이외는 조정 조작구가 불필요하기 때문에 거버너의 작동의 방해가 되지 않고 거버너 장치를 컴팩트하게 구성할 수 있다. 또한, 조정 조작구의 계합부는 간단한 구성으로 할 수 있어 조정축을 염가로 구성할 수 있다.

본 발명의 거버너 장치에 있어서는, 상기 탄성 부재와 조정축을 제1 레버와 제2 레버의 추지부와 반대측에 마련함으로써, 탄성 부재와 조정축이 제1 레버와 제2 레버의 회동 지점으로부터 떨어진 위치에 배설되게 되어, 연료 분사 보정 설정치의 변경 조정에 필요한 조작력이 작아도 충분하여 미세 조정이 쉬워진다. 또한, 연료 분사 보정을 위한 작용력도 작게 할 수 있어 탄성 부재의 스프링 상수를 작게 할 수 있어 염가로 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엔진의 전체적인 구성을 도시한 정면 단면도.

도 2는 도 1의 측면도.

도 3은 거버너 장치 부분의 측면 단면도.

도 4는 도 3의 정면 단면도.

도 5는 거버너 레버 부분의 배면도.

도 6은 도 5의 측면도.

도 7은 조정축의 측면도.

도 8은 도 7에서의 A-A선을 따라 취한 단면도.

〈부호의 설명〉

1 엔진

11 거버너 장치

22 거버너 웨이트

24 거버너 슬리브

26 레귤레이터 레버

29 회전수 설정 레버

30 거버너 레버

31 제1 레버

32 제2 레버

33 제3 레버

35 탄성 판재

38 연료 분사 보정 스프링(탄성 부재)

45 조정축

46 회동 제한 부재

47 돌기

50 보정 개시 회전수 설정 장치(세트 하중 변경 수단)

공냉 디젤 엔진을 실시예로서, 도 3의 화살표 F의 방향을 전방으로 하여 설명한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 도 1의 본체는 상부의 실린더 블록(2)과 하부의 크랭크 케이스(3)로 구성되어 있고, 실린더 블록(2)의 중앙에 실린더(2a)가 상하 방향으로 형성되어, 실린더(2a) 내에 피스톤(4)이 수납되어 있다. 상기 크랭크 케이스(3)에는 크랭크축(5)이 전후 방향으로 축지(軸支)되어, 크랭크축(5)과 피스톤(4)이 커넥팅 로드(6)에 의해 연결되어 있다.

상기 실린더 블록(2) 상에는 실린더 헤드(7)가 배치되고, 실린더 헤드(7) 상에 보닛 커버(8)가 배치되어 로커 아암(rocker arm)실이 구성되어 있다. 그리고, 엔진 상부의 실린더 헤드(7)의 일측(도 1에서 좌측)에 머플러(9)가 배치되고, 타측(도 1에서 우측)에 연료 탱크(10)가 배치되고 있다.

또한, 상기 실린더 블록(2) 하부의 크랭크 케이스(3) 내에는 밸런스 웨이트나 거버너 장치(11) 등이 배치되고, 거버너 장치(11)의 상방에 캠축(13)이나 연료 분사 펌프(12) 등이 배치되어 있다. 연료 분사 펌프(12)는 캠축(13)의 전후 중앙 위에 마련된 펌프 구동캠(14)에 의해 연료 분사 펌프(12)의 플런저를 압인(押引)하여 연료 탱크(10)로부터의 연료를 흡입하고, 고압관을 통해 연료 분사 노즐(15)에 소정의 타이밍으로 소정량의 연료를 공급하도록 구성되어 있다. 연료 분사 노즐(15)에 의한 연료 분사량은 연료 분사 펌프(12)의 컨트롤 레버(16)를 회동하여 플런저의 유효 행정을 변경함으로써 조절 가능하게 되어 있다.

상기 캠축(13)은 크랭크축(5)과 평행으로 크랭크 케이스(3)에 축지되어 있고, 그 일단에 고정 설치된 캠 기어(17)는 크랭크축(5)에 고정 설치된 기어(18)에 치합됨과 동시에, 도 3에 도시하는 바와 같이, 거버너축(19) 상에 고정 설치된 거버너 기어(20)에 치합되어 있다. 이렇게 하여, 크랭크축(5)으로부터 기어(18)와 캠 기어(17)를 통해 캠축(13)에 구동력이 전달되고, 캠축(13)으로부터 캠 기어(17) 및 거버너 기어(20)를 통해 거버너축(19)에 구동력이 전달되어 거버너축(19)이 회전 구동하도록 구성되어 있다.

상기 거버너축(19)은 캠축(13)과 평행으로 캠축(13)의 하방에서 크랭크 케이스(3)에 축지되고, 전후 중앙부에 상기 거버너 기어(20)가 고정 설치되어 있다. 거버너축(19)의 크랭크 케이스(3)측(전측)의 단부에는 윤활유 펌프(21)가 마련되고, 타측(후측) 단부에 거버너 장치(11)가 배치되어 있다.

상기 거버너 장치(11)는 주로 거버너 웨이트(22)와 거버너 레버(30)로 구성되어 있고, 거버너 웨이트(22)는 대략 L자 형상으로 구성되어 그 중간부에서 회동축(23)에 의해 거버너 기어(20)의 측면에 추지되어 있다. 이렇게 하여, 거버너 웨이트(22)의 일단(외측)이 거버너 기어(20)의 회전수의 증가에 수반하여 거버너 축심(軸芯)에 대해 외측 방향으로 열리도록 구성되고, 타단(중심측)이 거버너 슬리브(24)의 일단 엣지와 맞닿아(또는 계합되어) 있다. 거버너 슬리브(24)는 바닥이 있는 통 형상으로 구성되고 개방측의 통단부에는 연부(緣部)를 구성하며, 연부의 전면이 상기 거버너 웨이트(22)의 타단과 맞닿는다. 거버너 슬리브(24)는 거버너축(19)의 단부로부터 외측 삽입되어, 거버너 웨이트(22)와 거버너 레버(30) 사이에서 거버너축(19) 상에서 슬라이드 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 거버너 슬리브(24)의 바닥측의 선단이 거버너 레버(30)에 마련된 시프터(41)와 맞닿아 있다.

도 2 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 거버너 장치(11)의 거버너 레버(30)는 후술하는 회전수 설정 레버(29)와 연동 연결되는 제1 레버(31)와, 제1 레버(31)에 추지되는 제2 레버(32)와, 제2 레버(32)에 추지되어 제2 레버(32)에 의해 회동량이 규제됨과 함께 거버너 웨이트(22)에 연동되는 제3 레버(33)로 구성되어 있다.

제1 레버(31)는 좌우 한쌍의 지지부(31a·31b)와, 지지부(31a·31b)를 후측 하부에서 일체적으로 연결하는 연결부(31c)로 이루어지고, 평면에서 보았을 때 「コ」자 형상으로 형성되어 있다. 상기 연결부(31c)의 외측(후면)에는 판스프링 등으로 이루어지는 탄성 판재(35)가 고정 설치되어 상방으로 돌출되고 있다. 탄성 판재(35)는 후술하는 연료 분사 보정 스프링(38)의 제1 레버(31)측의 받이로서 구성되어 있다.

상기 2개의 지지부(31a·31b)의 한쪽 또는 양쪽 모두의 상하 중간부 내측에는 보스부(31d)가 고정 설치되고, 보스부(31d)가 거버너 레버축(25)의 일단상에 고정되어 있다. 거버너 레버축(25)의 타단(우단)은 크랭크 케이스(3) 밖으로 돌출되고, 그 단부에 레귤레이터 레버(26)가 고정 설치되어 있다. 이렇게 하여, 제1 레버(31)는 레귤레이터 레버(26)와 연결되어 일체적으로 회동하도록 구성되어 있다.

상기 레귤레이터 레버(26)는 제1 아암(26a)과 제2 아암(26b)과 제3 아암(26c)으로 이루어지고, 3개의 아암(26a·26b·26c)이 레귤레이터 레버(26) 중앙부의 거버너 레버축(25)과의 고정부로부터 방사상으로 돌출되어 있다.

이들 아암(26a·26b·26c) 가운데, 제1 아암(26a)과 제2 아암(26b)은 각각 스프링(27a·27b)을 통해 엔진(1)의 본체 측면에 배치된 회전수 설정 레버(29)와 연결되어 있다. 회전수 설정 레버(29)는 레버 가이드(28)에 따라 회동되어 임의의 회동 위치에 유지 가능하게 마련되어 있다. 따라서, 회전수 설정 레버(29)가 회동되면 스프링(27a·27b)을 통해 레귤레이터 레버(26)가 회동되고, 레귤레이터 레버(26)의 회동에 의해 거버너 레버축(25)을 통해 제1 레버(31)가 회동되어 후술하는 연료 분사량을 조절하는 컨트롤 레버(16)가 회동되게 된다. 이렇게 하여, 회전수 설정 레버(29)의 회동 위치를 변경함으로써 연료 분사량이 변경되어 엔진(1)의 회전수를 변경하거나 엔진(1)을 정지시키는 것이 가능하게 되어 있다.

제3 아암(26c)은 하방으로 돌출되어 엔진(1)의 본체 측면에 착탈 가능하면서 위치 조정 가능하게 장착된 리미터(36)에 당접 가능하게 배치되어 있다. 그 때문에, 상기 회전수 설정 레버(29)가 운전측으로 회동되면, 레귤레이터 레버(26)도 상기 스프링(27a·27b)의 바이어스력에 의해 연료 분사량 증량측이 되는 도 2에서의 우측 회전으로 회동됨으로써 제3 아암(26c)이 리미터(36)에 맞닿아 제1 레버(31)의 연료 증량측으로의 회동이 규제되게 되어 연료 분사 펌프(12)의 연료 분사량이 제한되어 최대 출력이 규제되게 된다.

또한, 상기 거버너 레버(30)의 제2 레버(32)는 좌우 한쌍의 지지부(32a·32b)와 이들 지지부(32a·32b)를 후측에서 일체적으로 연결하는 연결부(32c)로 이루어지고 평면에서 보았을 때 「コ」자 형상으로 형성되어 있다. 제2 레버(32)와 상기 제1 레버(31)는 그 개방측이 동일 방향을 향하도록 하여, 제1 레버(31)(지지부(31a·31b)와 연결부(31c))의 내측에 제2 레버(32)(지지부(32a·32b)와 연결 부(32c))가, 지지부(31a·31b)와 지지부(32a·32b), 및 연결부(32c)와 연결부(31c)가 각각 대략 평행이 되도록 배치되어 있다. 그리고, 양쪽의 지지부(31a·31b·32a·32b)는 하방으로 연장 설치되어 측면에서 보았을 때 겹치도록 배치되어 있고, 지지부(31a·31b·32a·32b) 하단부에 각각 개구된 추지홀에 지축(37)이 끼워 넣어져, 지축(37)에 의해 제2 레버(32)가 제1 레버(31)에 회동 가능하게 추지되어 있다.

상기 제2 레버(32)의 일측의 지지부(32b)는 타측의 지지부(32a)보다 상방으로 연장되어 있고(도 5 참조), 그 선단부가 후술하는 제3 레버(33)의 연결부(33e)보다 상방에 위치할 때까지 연장 설치되어 있다. 그리고, 지지부(32b)의 선단부에 설편상(舌片狀)의 지지부(32d)가 연결부(32c)와 대략 평행이 되도록 절곡되어 형성되어 있다. 지지부(32d)는 타측의 지지부(32a)측으로 연장되어, 상기 제1 레버(31)의 연결부(31d)에 돌출 설치된 탄성 판재(35)의 선단부(35a)와 대치(對峙)하도록 배치되어 있다. 지지부(32d)와 상기 탄성 판재(35)의 선단부(35a)의 사이에는 탄성 부재로서 연료 분사 보정 스프링(38)이 개재되어, 연료 분사 보정 스프링(38)에 의해 제2 레버(32)가 제1 레버(31)에 대해 거버너 웨이트(22)측으로 바이어스되고 있다.

또한, 제2 레버(32) 상부에는 후술하는 제3 레버(33)와 회전 가능하게 연결하기 위한 지축(39)이 배설되어 있고, 지축(39)의 양단부는 제1 레버(31)에 마련된 내경이 지축(39)의 외형보다 전후 방향으로 큰 축홀(43)에 삽입되어 있다.

상기 제2 레버(32)는 지축(37)을 지점으로 하여 요동 가능하게 배설되어 있 어, 즉 지축(37)을 지점으로 하여 제2 레버(32)를 연료 분사량 감량측(도 3에서의 좌측 회전)으로 최대 회동하면, 제2 레버(32)와 제3 레버(33)를 연결하는 지축(39)의 전면이 제1 레버(31)의 축홀(43)의 일측에 맞닿고, 역방향으로 회동하면, 타측에 맞닿아 제2 레버(32)의 회동이 제1 레버(31)에 대해 규제되도록 구성되어 있다.

제3 레버(33)는 좌우 한쌍의 지지부(33a·33b)와, 이들 지지부(33a·33b)를 전부에서 일체적으로 연결하는 연결부(33e)와, 연결부(33e)로부터 하방으로 연장되는 당접(當接)부(33c)와, 좌우 일측의 지지부(33a)로부터 상방으로 돌출되는 계합부(33d)로 형성되어 있다. 제3 레버(33)의 연결부(33e)와 지지부(33a·33b)는 평면에서 보았을 때 「コ」자 형상으로서, 개방측이 제2 레버(32)의 개방측과 대향하도록 배치되고, 지지부(33a·33b)가 제2 레버(32)의 지지부(32a·32b)의 외측에서 제1 레버(31)의 지지부(31a·31b)보다 내측에 배치되어 있다. 그리고, 제1 레버(31)의 지지부(33a·33b)와 제2 레버(32)의 지지부(32a·32b)와 제3 레버(33)의 지지부(33a·33b)에 각각 축홀이 일치하도록 개구되어, 이 축홀에 지축(39)이 끼워 넣어져 있다. 이렇게 하여, 지축(39)에 의해 레버(32·33)가 추지되고 있다.

상기 제3 레버(33)의 연결부(33e)로부터 하방으로 돌출 설치된 당접부(33c)의 좌우 중앙에는 시프터(41)가 관통하여 설치되고, 시프터(41)의 전면이 상기 거버너 슬리브(24)의 선단부에 맞닿도록 배치되어 있다. 이에 따라, 제3 레버(33)는 거버너 슬리브(24)를 통해 거버너 웨이트(22)에 연동하여 요동된다.

또한, 상기 당접부(33c)에 마련된 시프터(41)의 후측(당접부(33c) 내측)과 상기 제2 레버의 연결부(32c)의 하부 전면의 사이에는 시동 스프링(42)이 개재되 어, 시동 스프링(42)에 의해 당접부(33c)가 거버너 웨이트(22)측으로 바이어스되고 있다. 이에 따라, 엔진 시동시에, 제3 레버(33)가 연료 증량측으로 회동되어, 연료 분사 펌프(12)의 컨트롤 레버(16)가 시동 증량 위치에 위치하게 된다. 따라서, 시동시에 있어서 연료 분사량을 증량할 수 있어 시동하기 쉬워진다.

한편, 당접부(33c)의 좌우폭은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 지지부(32a)와 지지부(32b) 사이의 거리보다 길게 구성되어 있다. 그 때문에, 엔진(1)의 회전수가 증가하여 거버너 슬리브(24)가 당접부(33c)를 눌러 시동 스프링(42)이 축소되면, 당접부(33c)가 지지부(32a·32b)에 맞닿아 제3 레버(33)가 제2 레버(32)와 제1 레버(31)와 함께 거버너 레버축(25)을 중심으로 회동하게 된다. 이때, 제3 레버(33)는 지축(39)를 지점으로 하여 회동되지만, 연료 분사량 감량측으로 최대 회동했을 경우에는 당접부(33c)가 지지부(32a·32b)의 전면에 맞닿아 회동이 규제된다. 또한, 역방향으로 회동했을 경우에 있어서는, 연결부(33e)의 상단이 지지부(32a·32b) 상부의 전면에 맞닿아 회동이 규제되도록 구성되어 있다.

한편, 제3 레버(33)로부터 상방으로 돌출된 계합부(33d)는, 그 선단부가 대략 「コ」자형의 양 갈래 형상으로 형성되고, 연료 분사 펌프(12)의 연료 분사량을 조절하기 위한 상기 컨트롤 레버(16)의 일단과 계합되어 있다. 이에 따라, 상기 거버너 장치(11)의 작동이나 회전수 설정 레버(29)의 회동에 의해 제3 레버(33)가 회동되면, 컨트롤 레버(16)도 회동되어 연료 분사 펌프(12)의 연료 분사량이 조절되게 된다.

또한, 전술한 바와 같이 제3 레버(33)는 제1 레버(31)의 내측에 배치되고, 제2 레버(32)와 함께 상기 지축(39)에 의해 제1 레버(31)의 지지부(31a·31b)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 지축(39)은 제1 레버(31)의 2개의 지지부(31a·31b)의 상단부에 개구된 축홀(43·43)에서 축지되어 있다. 즉, 상기 축홀(43·43)은 전후 방향으로 크게 여유를 갖게 한 장공 또는 축 지름보다 큰 환공으로 구성되어 있어, 축홀(43·43)에 지축(39)의 좌우 양단부가 슬라이드 가능하게 삽통되어 있다. 단, 제2 레버(32)와 제3 레버(33)의 축홀의 지름은 지축(39)의 지름과 대략 동일하여 여유가 없이 추지되어 있다. 따라서, 제2 레버(32)와 제3 레버(33)는 제2 레버(32)와 제1 레버(31)를 추지하는 지축(37)을 회동 중심으로 하여, 제1 레버(31)에 대해 축홀(43·43)의 여유만큼 연료 분사 보정 스프링(38)에 저항하여 이동 가능하게 지지되어 있다.

이렇게 하여, 엔진(1)의 회전수가 상승하면, 회전수의 상승과 함께 원심력에 의해 거버너 웨이트(22)가 회동축(23)을 중심으로 회동하여 열려 거버너 슬리브(24)가 후방으로 슬라이드되고, 거버너 슬리브(24)의 압출력에 의해 제3 레버(33)가 제1 레버(31) 및 제2 레버(32)와 함께 거버너 레버축(25)을 중심으로 회동되어, 상기 컨트롤 레버(16)가 연료 분사 펌프(12)의 연료 분사량을 감소시키는 방향으로 회동되어 설정 회전수로 되도록 회전수가 제어된다. 반대로, 회전수가 감소되면, 거버너 웨이트(22)가 닫혀 제3 레버(33)가 상기 레귤레이터 레버(26)를 바이어스하는 스프링(27a·27b)의 바이어스력에 의해 제1 레버(31) 및 제2 레버(32)와 함께 역방향으로 회동되어, 컨트롤 레버(16)가 연료 분사량을 증가시키는 방향으로 회동되어 설정 회전수로 되도록 회전수가 제어된다.

이러한 구성에 있어서, 회전수 설정 레버(29)에서 설정한 정격 회전수 부근에서 운전하고 있는 상태에서는, 거버너 웨이트(22)에 작용하는 원심력에 의한 거버너 슬리브(24)의 압출력에 의해 시동 스프링(42) 및 연료 분사 보정 스프링(38)은 압축되어, 제3 레버(33)와 제2 레버(32)가 맞닿고 동시에 상기 지축(39)이 제1 레버(31)의 축홀(43)의 반거버너 웨이트측 내경면과 맞닿아, 3개의 레버(31·32·33)가 강체적(剛體的)으로 일체가 된 상태로 되어 있다. 이 상태로부터 부하가 커져 회전수가 감소하면, 거버너 웨이트(22)에 작용하는 원심력이 작아짐으로써 거버너 슬리브(24)의 압출력이 작아져, 상기 스프링(27a·27b)의 바이어스력에 의해 3개의 레버(31·32·33)가 강체적으로 일체가 된 상태인 채로 레귤레이터 레버(26)의 제3 아암(26c)이 리미터(36)에 당접할 때까지 연료 분사량 증량측으로 회동된다. 이 포인트를 엔진의 출력 제한점이라 하며, 레귤레이터 레버(26)와 일체화되어 있는 제1 레버(31)는 이 상태보다 분사량 증량측으로는 회전하지 못하고, 또한 고부하에 의해 회전수가 감소하고 있는 상태에서는 이 자세가 유지된다.

그리고, 부하가 더욱 증대하여 회전수가 감소하고 거버너 웨이트(22)에 작용하는 원심력이 더욱 작아져, 거버너 슬리브(24)의 압출력이 연료 분사 보정 스프링(38)의 바이어스력보다 작아지면, 제1 레버(31)를 상기 상태로 남긴 채로 제2 레버(32)와 제3 레버(33)가 맞닿아 일체로 된 상태에서, 연료 분사 보정 스프링(38)의 바이어스력에 의해 지축(37)을 지점으로 하여 분사량 감소 방향으로 회동되기 시작하여(이때의 회전수를 보정 개시 회전수라고 함), 상기 지축(39)이 제1 레버(31)의 축홀(43)의 거버너 웨이트측 내경면과 맞닿을 때까지 연료 분사량이 감소 된다. 따라서, 연료 분사 장치의 동적 특성이나 엔진의 연료 소비율의 특성에 의해, 설정한 회전수로 운전중에 있어서 부하에 의해 회전수가 저하되었을 때에 토크가 과대하게 되는 엔진에 있어서도 연료 분사량을 억제하여, 과대한 토크 증대를 억제할 수 있으므로, 배기 가스 규제치 이상의 부유성 입자상 물질이 배출되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 회전수가 감소하여 거버너 웨이트(22)에 작용하는 원심력이 작아져, 거버너 슬리브(24)의 압출력이 시동 스프링(42)의 바이어스력보다 작아지면, 시동 스프링(42)의 바이어스력에 의해 제2 레버(32)와 제3 레버(33)의 맞닿음이 지축(39)을 지점으로 해제되어, 제3 레버(33)만이 지축(39)을 지점으로 하여 분사량 증량 방향으로 회동되고 시동 분사량의 증량이 행해진다. 한편, 시동 스프링(42)은 시동시의 극저 회전시에만 작용하도록 바이어스력이 작게 설정되어 있어, 엔진의 통상의 사용 회전수의 범위 내에서는 제2 레버(32)와 제3 레버(33)는 일체적으로 된 채 분리되는 일은 없다.

그리고, 본 발명에 있어서는, 상기 보정 개시 회전수를 설정 변경하기 위한 기구가 거버너 레버(30)에 마련되어 있다. 즉, 보정 개시 회전수 설정 장치(50)는 상기 제1 레버(31)와 제2 레버(32) 사이에 설치된 연료 분사 보정 스프링(38)의 바이어스력의 세트 하중을 변경하는 세트 하중 변경 수단으로서, 보정 개시 회전수 설정 장치(50)는 연료 분사 보정 스프링(38)의 근방, 즉, 연료 분사 보정 스프링(38)을 받는 고정측의 선단부(35a)의 후부에 배치되어 있다.

보다 자세하게 설명하면, 연료 분사 보정 스프링(38)은 제1 레버(31)와 제2 레버(32) 사이에 개재되어 있고, 기준(고정)측이 되는 제1 레버(31)에 보정 개시 회전수 설정 장치(50)가 설치되어 있다. 제1 레버(31)의 연결부(31c)의 후면에는 탄성 판재(35)가 고정 설치되어 상방으로 연장 설치되어 있다. 탄성 판재(35)는 판스프링 등으로 구성되어 있으며, 측면에서 보았을 때 크랭크 형상으로 형성되고, 탄성 판재(35)의 선단부(35a)와 상기 제2 레버(32)의 지지부(32d) 사이에 연료 분사 보정 스프링(38)이 개재되어 있다. 그리고, 탄성 판재(35)의 상부 후면에 조정축(45)이 맞닿아 배치되어 있다. 조정축(45)의 양측은 제1 레버(31)의 지지부(31a·31b)에 형성된 축지부(31e·31f)에 지지되어 있고, 축지부(31e·31f)는 지지부(31a·31b)의 상측 후부에 플레이트 형상이며 반원 형상으로 탄성 판재(35)보다 후방으로 팽출하여 형성되어 있다. 축지부(31e·31f)에는 삽입홀(44·44)이 개구되고, 삽입홀(44·44)에 조정축(45)이 삽입되어 축지되고 있다. 즉, 조정축(45)은 상기 지축(39)과 평행이면서 연료 분사 보정 스프링(38)의 신축 방향과 직교하는 좌우 수평 방향으로 배치되어, 회전 가능하게 제1 레버(31)에 지지되고 있다.

상기 조정축(45)은 탄성 판재(35)에 대해 연료 분사 보정 스프링(38)과 반대측에 배치되고, 도 7 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 축심 방향 중앙, 즉, 양측에서 지지부(31a·31b)에 의해 지지되는 중간 위치의 외주 부분에 평면상의 절삭면을 형성하여 탄성 판재(35)와의 당접면(45a·45b·45c)이 형성되고 있다. 당접면(45a·45b·45c)은 축심(O)으로부터의 거리 L1·L2·L3이 단계적으로 길어지도록(L1＜L2＜L3), 단면에서 보았을 때 90도마다 구성되어 있다. 본 실시예에서는, 제1면(45a), 제2면(45b), 제3면(45c)으로 이루어지는 3평면을 외주에 형성하여 3단계 로 구성되어 있지만, 이것은 특별히 한정되는 것이 아니라, 단면 형상을 5각형이나 6각형 등으로 형성하여 복수면을 형성하고, 4단계 이상으로 축심(O)으로부터의 거리가 상이하도록 구성하여도 된다.

이와 같이 구성함으로써, 조정축(45)을 회전하여 탄성 판재(35)의 위치를 변경하는 것으로, 연료 분사 보정 스프링(38)에 의한 제2 레버(32)에 대한 작용 하중(소위 세트 하중)이 변경되어, 연료 분사 보정 스프링(38)의 작용 개시 시기, 즉, 작용 개시 회전수가 변경된다. 따라서, 설정 회전수로 운전하고 있을 때, 회전수가 감소하여 조정축(45)에서 조정한 회전수까지 감소하면, 연료 분사 보정 스프링(38)에 의한 스프링 바이어스력에 의해 제3 레버(33)가 증량측으로 회동하는 것을 억제하게 되어 연료 분사량을 소정량 감소시켜, 종래보다 부유 입자상 물질의 배출을 억제할 수 있다.

그리고, 조정축(45)의 당접면(45a·45b·45c)과 탄성 판재(35)가 맞닿아 있는 상태에서는 탄성 판재(35)의 바이어스력에 의해 조정축(45)이 탄성 판재(35)에 압박되어 있기 때문에, 조정을 위해 조정축(45)을 회동하면, 디텐트(detent) 작용을 받듯이 90도마다 조작력이 바뀌어 눈금 등이 없어도 조작 감각으로 어느 위치로 조절하고 있는지를 알 수 있다. 그리고 조작 위치는 수(數) 단계이기 때문에, 연료 분사 보정 설정치의 변경도 행하기 쉬워 재설정시의 재현성도 높아진다. 한편, 탄성 판재(35)와 맞닿는 조정축(45)의 외주면의 단면 형상은 반경이 서서히 커지도록 구성하는 것도 가능하며, 이 경우는 디텐트 기구를 다른 위치에 마련할 필요가 있다.

또한, 상기 조정축(45)과 연료 분사 보정 스프링(38)은 제1 레버(31)와 제2 레버(32)의 추지부(지축(37))와 상하 반대측에 설치되어 있기 때문에, 즉, 제1 레버(31)와 제2 레버(32)의 회동 지점으로부터 떨어진 위치에 조정축(45)과 연료 분사 보정 스프링(38)이 배치되어 있기 때문에, 스프링의 작동 하중이 작아도 충분하여 연료 분사 보정 설정치의 변경 조정시에 미조정을 행하기 쉬워진다. 또한, 연료 분사 보정 스프링(38)의 스프링 상수를 작게 할 수 있기 때문에 설정 하중의 격차가 저감된다.

또한, 상기 조정축(45)의 일측 단부에는 조정 조작구와 계합시키는 계합부(45d)가 형성되어 있다. 본 실시예에서는, 단면에서 보았을 때 육각형으로 형성하여 박스 렌치 등을 끼워 맞춰 조정축(45)을 회동할 수 있도록 하고 있지만, 이 형상은 한정되는 것이 아니라, 계합부(45d)는 단면에 직경 방향으로 홈을 형성하여 마이너스 드라이버에 의해 회동할 수 있도록 하거나, 십자의 홈을 형성하여 플러스 드라이버에 의해 회동할 수 있도록 구성하거나, 육각홈을 형성하여 육각 렌치로 회동할 수 있도록 구성할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 계합부(45d)는 거버너 장치(11)의 작동의 방해가 되지 않고, 간단하게 성형할 수 있게 되어 있다.

그리고, 조정축(45)의 연장 방향의 크랭크 케이스(3)의 측면에, 조정축(45)을 회동 가능하게 하는 조정 조작구를 삽입할 수 있는 크기의 조작홀이 개구되어 있다. 이 조작홀은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 조정 작업시 이외에는 볼트 등의 덮개재(51)에 의해 닫히도록 되어 있다. 이와 같이 구성해 둠으로써, 거버너 장치(11)는 엔진(1)의 케이스 내에 배치되는 것이지만, 덮개재(51)를 제거하고 조작 홀로부터 조정 조작구를 삽입하여 조정축(45)을 회동시킴으로써 엔진(1)의 외측으로부터 연료 분사 보정 설정치를 용이하게 변경할 수 있다.

또한, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 조정축(45)의 일단(계합부(45d)와 동일측이라도 반대측이라도 무방함)에 회동 제한 기구가 배설되어 있다. 회동 제한 기구는 회동 제한 부재(46)와 회동 제한 부재(46)가 맞닿는 돌기(47)로 이루어지고, 본 실시예에서는, 회동 제한 부재(46)는 핀이나 스프링 핀 등에 의해 구성되며, 상기 조정축(45)의 일단에 직경 방향으로 삽입홀(45e)을 개구하고, 삽입홀(45e)에 회동 제한 부재(46)를 삽입하여 고정하여 회동 제한 부재(46)가 조정축(45)과 일체적으로 회동하도록 구성되어 있다. 단, 회동 제한 부재(46)는 조정축(45)에 용접 등에 의해 고정 설치되어 반경 방향으로 돌출되는 구성으로 하거나, 돌기를 갖는 보스체를 외측 삽입 고정하거나, 조정축(45)의 선단을 가늘게 하여 직각으로 절곡하여 구성하는 것도 가능하고, 조정축(45) 일단의 외주로부터 반경 방향으로 돌출하여 일체적으로 회동하는 구성이면 되며 한정되는 것은 아니다.

그리고, 상기 조정축(45)을 회동 가능하게 지지하는 상기 제1 레버(31)의 일측의 축지부(31e)의 측부에 상기 회동 제한 부재(46)가 배치되고, 회동 제한 부재(46)와 당접 가능한 돌기(47·47)가 축지부(31e)의 외주로부터 돌출하여 마련되어 있다. 본 실시예에서는, 축지부(31e)에 개구한 삽입홀(44)을 중심으로 반경 방향으로 돌기(47·47)가 소정 각도 벌려 돌출 설치되고, 이 돌기(47·47)가 회동 제한 부재(46)가 배치되는 측으로 절곡되어 조정축(45)을 회전했을 때에 회동 제한 부재(46)가 돌기(47)에 맞닿도록 배설되어 있다. 한편, 돌기(47·47)의 돌출 위치 는 조정축(45)에 형성하는 당접면(45a·45b·45c)의 위치와 탄성 판재(35)의 위치에 따라 설정된다. 즉, 당접면(45a)이 탄성 판재(35)와 맞닿는 위치 및 당접면(45c)이 탄성 판재(35)와 맞닿는 위치에서 회동 제한 부재(46)와 돌기(47·47)가 맞닿도록 배치된다.

이와 같이 구성함으로써, 조정축(45)을 회전하면 회동 제한 부재(46)가 돌기(47)에 맞닿아 정지하게 된다. 따라서, 조정축(45)이 360도 이상 회전할 수 없게 되므로, 예를 들면 전술한 바와 같이 엔진(1) 외측으로부터 조정 조작구를 이용하여 조정을 행할 때에도 돌기(47·47)에 맞닿는 위치와 양자 사이의 위치에서 3단계로 용이하게 조절할 수 있고, 조정한 위치는 감각적으로 용이하게 인식할 수 있어 눈금 등을 마련할 필요가 없어진다. 또한, 조정축(45)을 회전하여 세트 하중을 변경할 때에 간단한 구성으로 조정축(45)의 회전 범위를 조정할 수 있다.

단, 본 실시예에서는, 돌기(47)를 2개소 형성하고 있지만, 1개소라도 무방하다. 또한, 돌기(47)는 절곡하여 형성하고 있지만, 축지부(31e)의 측면으로부터 펀치 등을 찍어 함몰을 형성하여 회동 제한 부재(46)측에서 볼록부가 형성되도록 하여 돌기(47)를 형성하여도 된다. 또한, 축지부(31e)의 측면으로부터 핀 등을 세워 설치하여 돌기(47)를 구성하여도 되며, 돌기의 구조는 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이, 거버너 레버(30)를 회전수 설정 레버(29)와 연동 연결하는 제1 레버(31)와, 제1 레버(31)에 추지되는 제2 레버(32)와, 제2 레버(32)에 추지되어 제2 레버(32)에 의해 회동량이 규제됨과 함께 거버너 웨이트(22)에 연동되는 제3 레버(33)로 구성한 거버너 장치(11)에 있어서, 상기 제1 레버(31)와 제2 레버(32) 사이에 저속 회전시에 회전수를 소정량 감소시키도록 바이어스하는 연료 분사 보정 스프링(38)을 마련하고, 연료 분사 보정 스프링(38)의 세트 하중 변경 수단인 보정 개시 회전수 설정 장치(50)를 연료 분사 보정 스프링(38) 근방의 제1 레버(31)에 마련하였으므로, 연료 분사 보정 스프링(38)의 조정축을 조정함으로써 연료 분사 보정의 설정치를 변경할 수 있어, 거버너 장치(11)마다의 격차를 없애도록 조정할 수 있다.

또한, 연료 분사 보정 스프링(38)의 세트 하중을 조정하여 연료 분사 보정 설정치를 변경할 수 있으므로, 연료 분사 보정 스프링(38)이 작용하기 시작하는 회전수의 미조정을 행할 수 있어, 저회전역의 토크의 관리가 가능해진다.

본 발명의 거버너 장치는 회전수 감소시에서의 연료 분사량 제한 개시 위치를 외부로부터 용이하게 설정할 수 있으므로 산업상 유용하다.

Claims

회전수 설정 레버(29)와 연동 연결하는 제1 레버(31)와, 상기 제1 레버(31)에 추지되는 제2 레버(32)와, 상기 제2 레버(32)에 추지되어 상기 제2 레버(32)에 의해 회동량이 규제됨과 함께 거버너 웨이트(22)에 연동되는 제3 레버(32)와, 상기 제1 레버(31)와 제2 레버(32) 사이에 개재되어, 저속 회전시에 연료 분사량을 소정량 감소시키도록 바이어스하는 탄성 부재(38)를 마련한 거버너 장치에 있어서,

상기 탄성 부재(38)의 세트 하중을 변경하는 세트 하중 변경 수단(50)을 마련하고,

상기 세트 하중 변경 수단(50)은,

상기 탄성 부재(38)의 상기 제1 레버측으로의 바이어스력을 받도록 상기 제1 레버에 마련된 탄성 판재(35)와,

상기 탄성 판재(35)와 당접하는 당접면(45a, 45b, 45c)을 외주 부분에 갖는 회동 가능한 조정축(45)으로 이루어지고,

상기 조정축(45)의 축심으로부터의 거리가 상이한 복수의 상기 당접면(45a, 45, 45c) 중 하나에 상기 탄성 판재(35)를 당접시킴으로써 상기 세트 하중을 변경하는 것을 특징으로 하는 거버너 장치.
제1항에 있어서,

상기 조정축(45)의 일단에 회동 제한 부재(46)를 돌출시키고, 상기 조정축(45)을 지지하는 플레이트에 상기 회동 제한 부재(46)와 당접 가능한 돌기(47)를 마련한 것을 특징으로 하는 거버너 장치.
제1항에 있어서,

상기 조정축(45)의 일단에 조정 조작구의 계합부(45d)를 형성한 것을 특징으로 하는 거버너 장치.
제1항에 있어서,

상기 탄성 부재(38)와 상기 조정축(45)을 제1 레버(31)와 제2 레버(32)의 회동 지점으로부터 떨어진 위치에 마련한 것을 특징으로 하는 거버너 장치.
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