KR910010171B1 - 분사식내연기관용 원심력조속기(調速機) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

분사식내연기관용 원심력조속기(調速機)

제1도는 본 발명에 의한 분사식내연기관용 원심력조속기의 한 실시예를 나타낸 종단측면도.

제2도는 마찬가지로 그 종단배면도.

제3도는 본 발명에 있어서의 각 레버의 관계를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 조속기추(flyweight ) 3 : 텐션레버

5a : 조속스프링(governor spring) 5b : 아이들스프링

6 : 하우징 9 : 핀

10 : 가이드레버 10a : 중간부안내

11 : 유동레버(floating lever) 12 : 스퍼이드레버

12a : 제1레버 12b : 제2레버

13 : 캔슬(cancel)스프링 16 : 컨트롤렉(rack)

24 : 유도판(guide plate) 25 : 토오크캠(torque cam)

34 : 센서레버 38 : 지축(支軸)핀

본 발명은 분사식내연기관용 원심력조속기 특히 소형 분사식내연기관에 적합한 원심력조속기에 관한 것이다. 디이젤엔진으로 대표되는 분사식내연기관에 있어서는 엔진의 크기에 대응한 연료분사펌프와, 그 연료분사펌프의 연료분사량을 부하에 따라 조정하기 위하여 조속기가 필요하게 된다. 이러한 조속기의 대부분은 조속기축의 원심력을 이용한 기계식 조속기이다.

그런데, 전술한 연료분사펌프가 비교적 대형인 경우에는 플런저를 작동시키는 캠축이 펌프하우징을 관통하도록 설치되어 있기 때문에, 분사펌프의 하우징한쪽에 조속기 조립부품을 조립하여 일체화하는 것은 용이하였다. 그러나 소형 승용차와 같이 엔진이 소형임에 따라서 연료분사펌프도 소형 규격인 경우에는 배치스페이스의 제약 등 때문에, 일본국 특개소 54-156925호 공보 등에 나타낸 바와 같이 연료분사펌프와 조속기를 엔진블록의 케이싱에 따로따로 부착하도록 하여 왔다. 즉, 통상 조속기 기구를 케이싱 측에 내장하고 케이싱 개구로부터 캠축 위에 별도로 준비한 연료분사펌프를 케이싱 개구로부터 캠축 위에 끼워 넣도록 하여 왔다.

이 때문에, 배치스페이스의 제약 등 때문에 조속기가, 간단히 조속레버와 조속스프링의 균형으로 분사량을 제어하는 것만의 극히 단순한 구조의 것으로 한정되어, 저속에서 최고회전속도까지의 전체범위 조속이라거나, 전체부하 분사량을 자유로이 설정할 수 있는 성능을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있었다.

상기한 성능을 구비한 조속기에 대하여는 이미 알려져 있으나, 이러한 종류의 조속기는 필요한 성능을 발휘시키기 위한 기구요소가 많기 때문에 부득이 대형으로 되고, 따라서 연료분사펌프가 비교적 대형인 규격의 연료분사펌프로는 대응할 수 있으나, 소형의 연료분사펌프로는 적용할 수 없었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구 창안된 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 저속으로 최고회전속도까지의 전체범위 조속이나, 전체부하 분사량, 시동시 분사량을 자유로이 설정할 수 있는 제어성능을 구비하고 있음에도 불구하고 구조가 대단히 콤팩트하여, 연료분사펌프와 일체화하여 케이싱에 수용하고, 실린더블록에 부착함으로서, 전술한 바 성능을 얻을 수 있는 소형 승용차에 적응하는 분사식내연기관용 원심력조속기를 제공함에 있다.

본 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진회전속도에 관련한 조속기추의 변위가 중간 받침점을 지닌 텐션레버를 개재하여 설치하중을 지니지 않는 조속스프링을 가압하도록 구성하는 한편, 전술한 텐션레버의 하단부에 회전 운동할 수 있는 가이드레버와 유동레버를 설치함과 동시에, 가이드레버의 타단이 캔슬스프링을 개재하여 유동레버와 통상 일체가 되도록 구성하여, 전술한 가이드레버의 중간부 안내에 스피이드레버선단을 또 유동레버의 일단을 컨트롤랙에 각기 맞물리게 하고, 또한 조속기추의 변위가 텐션레버를 개재하여 토오크캠을 회전 운동시키도록 구성하여, 조정할 수 있는 중간측을 지닌 센서레버의 각 단부가 전술한 컨트롤랙과 토오크캠면에 각기 맞닿도록 구성하였다.

다음에 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라서 설명한다.

제1도-제3도는 본 발명에 관한 분사식내연기관용 원심력조속기의 한 실시예를 나타낸 것이며, 제1도와 제2도에서, (6)은 주조로 만든 하우징이며, 중간에 일체로 형성한 분할벽(6a)에 따라 조속기실(6b)과 펌프수납실(6c)이 구획되었으며, 조속기실(6b)의 단부개구는 커버(7)로 닫혀져 있다.

(18)은 캠축이며, 분할벽(6a)과 펌프수납실벽(6d)의 하부부근에 설치한 베어링(19a),(19b)에서 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 이 캠축(18)은 일단이 펌프수납실벽(6d)에서 돌출하여, 도면에 없는 기어를 개재하여 내연기관의 주축과 연통하도록 되어 있으며, 펌프수납실(6c)에는 연료분사펌프(50)가 끼워져서, 캠축(18)에 설치한 여러 개의 캠(18a)에 따라 도면에 없는 플런저가 왕복 운동하도록 되어 있다.

전술한 캠축(18)의 타단측은 조속기실(6b)내에 연장하여, 캠측(18)의 단부에 그 추진력측을 분할벽(6a)으로 향하게 하고, 따라서 추진력이 후퇴측에 발생하도록 조속기추(1)가 부착되어 있으며, 이 조속기추 근방의 캠축부위에는 슬라이더에 따라 밀리게 되는 슬리이브(2)가 배설되어 있다. (3)은 텐션레버이며, 분할판(6a)에 근접한 위치에 배설되었고, 하부에 슬리이브(2)에 맞닿는 분기부(3a)가 형성되는 한편, 중간부는 조속기실(6b)의 폭 방향으로 축 걸침한 중간고정축(4)에 따라 경도할 수 있도록 지지되어 있다. 또, 상부에는 핀(51)에 따라 스프링시이트(8)가 결합되어 있으며, 동 스프링시이트(8)와 대향하는 커버(7)에는 쌍을 이루는 스프링시이트(40)가 배설되어 있다.

동 스프링시이트(40)는 후부에 커버(7)를 관통하는 나사측(40a)을 지녀서, 록너트(41)에 의하여 진퇴할 수 있도록 되어 있다.

전술한 양 스프링시이트(8),(40) 사이에는, 전체 회전범위에서 조속기추(1)의 원심력과 균형하여, 조속기추 리프트에 대한 텐션레버(3)의 위치를 결정하기 때문에, 설정력을 지니지 않은 조속스프링(5a)과 아이들스프링(5b)이 동심상으로 배설되어, 필요에 따라 동작을 거침없이 하기 위하여 보조스프링(5c)이 배설되어있다.

(10)은 가이드레버이며, 측면이 대략 벨크랭크형상을 하고, 상단에는 옆쪽으로 연장하여 나온 돌편(10b)이 설치 되어있으며, 하단은 텐션레버(3)의 하단에 가로걸친 핀(9)에 피벗되어 있다. 이러한 가이드레버(10)의 중간에는 긴 구멍 형상의 중간부안내(10a)가 형성되어 있다.

(11)은 유동레버이며, 전술한 가이드레버(10)와 평행상으로 배설되고, 일단이 핀(9)에 퍼벗되었으며, 핀(9)의 둘레에 배설한 캔슬스프링(13)에 따라 가이드레버와 통상 일체로 되도록 구성됨과 동시에, 중간 부측면에 가이드레버(10)의 돌편(10b)이 맞닿고 있다. 그리고, 유동레버(11)의 타단은 핀(14)을 해제하고 링크(15)와 연결되어 있으며, 링크(15)는 분할벽(6a)에 설치한 개공(60)을 통하여 펌프수납실(6c)로 연장하여, 랙핀(17)을 개재하여 컨트롤랙(16)과 연결되어 있다. 랙핀(17)에는 컨트롤랙(16)을 항상 연료증대의 방향으로 힘을 가하기 위한 스타아트스프링(42)이 부착되어 있다.

(12)는 스피이드레버이며, 각각의 상단이 핀(22)에 피벗이 된 제1레버(12a)와 제2레버(12b)의 2가지 체형으로 되어 있다. 제1레버는 하단이 도면에 없는 스피이드 컨트롤레버와 일체화되어, 축(20)을 지축으로 회전할 수 있도록 되어 있으며, 제2레버(12b)에는 자유단(하단)에 직각형상의 선단핀(120)이 설치되었으며, 동 선단핀(120)의 일단측(120a)이 전술한 가이드레버(10)의 중간부안내(10a)에 맞물려 있다.

전술한 핀(22)의 둘레에는 제1레버(12a)와 제2레버(12b)에 작용하는 캔슬스프링(23)이 배설되었으며, 이에 따라 전술한 선단핀(120)의 타단측(120b)이 하우징(6)의 폭방향 벽에 보울트로 고정된 유도판(24)에 탄력 접착되도록 되어 있다.

(25)는 전체 부하분사량 설정용의 캠면(25a)을 지닌 토오크캠이며, 전술한 조속스프링조립(5)의 옆쪽으로 배설되었으며, 하우징 폭방향으로 축 걸침한 고정축(28)을 받침축으로 하여 회전할 수 있도록 부착되어있다. 한편 전술한 텐션레버(3)의 상부에는 핀(26)을 개재하여 토오크캠로드(27)가 연결되어 있으며, 동 토오크캠로드(27)는 조속스프링조립(5)과 평행상으로 연장하고 있다.

토오크캠로드(27)에는 슬라이드블록(29)이 미끄러져 움직이기 자유롭도록 부착되었으며, 동 슬라이드블록(29)에 토오크캠과 일체인 작동용 레버부(25b)가 핀(30)을 개재하여 연결되어 있다. 그리고, 토오크캠로드(27)의 선단에는 핀(26),(30) 사이의 간격을 조정하기 위한 조절너트(32)를 나사 맞춤하여, 록스크루우(lock screw)(33)으로 고정되어 있다. 슬라이드블록(29)은 조절너트(32)와 토오크캠로드(27)의 헤드 사이에 개재 장착한 캔슬스프링(31)에 따라 항시 조절 너트측에 가압되어 있다.

(34)는 전술한 토오크캠(25)과 공동하는 센서레버이며, 상단에 토오크캠(25)의 캠면(25a)과 대향하는 꼭지(pawl)(34a)를 지녔으며, 하단에는 분기(branch)상의 안내홈(34b)이 설치되고, 그 안내홈(34b)에 전술한 링(15)의 일단을 피벗한 핀(14)이 걸어 맞춤하고 있다.

(35)는 전부하레버(full load lever)이며, 하우징(6)의 폭방향 벽에 관통 삽입한 축(39)으로 중간부를 지니고 연결되었고, 또한 축(39)에 일체가 되어 회전하도록 설치된 전부하 세트레버(36)와 통상 일체가 되도록 캔슬스프링(37)이 작용하고 있다. 전부하레버(35)의 하단에는 지지핀(38)이 설치되었으며, 동 지지핀(38)에 따라 센서레버(34)가 회전각을 변화할 수 있도록 부착되어 있다.

(43)은 스톱레버이며, 펌프수납실(6b)의 측벽으로부터 안으로 삽입한 축(44)을 받침점으로 하여 회전운동이 가능하도록 부착되었으며, 일단이 엔진정지에 전술한 랙핀(17)에 맞닿도록 되어 있다.

더욱이 상기한 실시예는 간단한 한 예로서, 연료분사펌프(50)가 별도로 구성되어 하우징(6)에 끼워 맞춰짐으로서 일체화되도록 되어 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

엔진정지상태에서는 조속기추(1)는 닫혀지고, 조속스프링(5a) 및 아이들스프링(5b)은 초기의 설정력을 지니지 않아서 자유길이의 상태에 있다. 이러한 상태에서 가속페달을 세게 밟으면, 속도조절레버와 일체의 제1레버(12a)가 축(20)을 받침점으로 하여 회전하고, 제2레버(12b)가 핀(120)을 개재하여 가이드레버(10)와 걸어 맞추어져 있기 때문에, 가이드레버(10)는 핀(9)을 받침점으로 회전하고, 이것과 캔슬스프링(13)으로 일체화하고 있는 유동레버(11)도 회전한다. 이 때문에 링(15)을 개재하여 컨트롤랙(16)은 연료증가방향으로 움직여지며, 이때, 토오크캠(25)의 선단에 센서레버(34)의 꼭지(34a)가 들어가고, 컨트롤랙(16)은 온하중랙위치를 지나서, 시동중량위치에 도달한다.

엔진이 시동하면, 캠축(18)의 회전으로 조속기추(1)에 원심력이 발생하여, 그 원심력이 스타아트스프링(42)의 힘에 극복되면, 추진력에 따라 슬리이브(2)가 밀리게 된다. 이에 따라 텐션레버(3)는 중간고정축(4)을 중심으로 하여 반시계방향으로 회전 운동한다.

이에 따라, 텐션레버(3)에 지지되어 있는 스프링시이트(8)가 축방향으로 이동하고, 안쪽의 아이들스프링(5b)이 먼저 압축되어서 설정력이 발생하여, 다시금 조속기추(1)의 추진력이 커지면 조속스프링(5a)이 압축되어 조속이 개시된다.

즉, 유동레버(11)는 공동축의 핀(9)과 캔슬스프링(13)으로 가이드레버(10)와 일체화하고 있기 때문에, 가이드레버(10)의 중간부안내(10a)에 맞물려 있는 선단핀(120)을 받침절으로 반시계방향으로 회전 운동한다.

그 결과, 유동레버(11)의 핀(14)을 개재하여 연결하고 있는 링크(15)를 개재하여 컨트롤랙(16)은 연료감소방향으로 끌리게 된다.

한편 엔진회전이 저하하면, 조속기추(1)의 원심력이 아이들스프링(5b)의 힘으로 감겨서 닫혀지게 되고, 이에 따라 텐션레버(3)가 시계방향으로 회전운동하기 때문에, 전술한 것과 반대의 동작에 따라 컨트롤랙(16)은 연료 증가방향으로 밀려서 엔진정지를 방지한다.

부하가 걸린 상태에서 스피이드레버(12)의 제1레버(12a)를 시계방향으로 회전 운동시키면, 제1레버(12a)와 핀(22)으로 연결되어 있는 제2레버(12b)가 굴절하고, 선단핀타단측(120b)이 유도관(24)의 형상을 선을 따라 투사하여 제1도 오른쪽방향으로 이동한다.

이러한 움직임이 중간부안내(10a)를 개재하여 가이드레버(10)에 전달되어, 이것과 핀(9)에 따라 일체화하고 있는 유동레버(11)는 레버 비의 변화에 따라 핀(9)을 중심으로 하여 시계방향으로 회전한다. 이에 따라 링크(15)를 개재하여 컨트롤랙(16)은 연료증가방향으로 이동하게 된다.

상기한 유동레버(11)의 움직임은, 안내홈(34b)에 따라 유동레버(11)의 상단핀(14)에 맞물려 있는 센서레버(34)에 전달되어, 지지축핀(38)을 중심으로 하여 반시계방향으로 경동한다. 그리고 온부하랙위치로 되면, 센서레버(34)의 선단의 꼭지(34a)가 토오크캠(25)에 맞닿기 때문에 이 이상 랙위치는 이동하지 않는다.

이때, 제2레버(12b)의 선단핀(120)은 캔슬스프링(23)의 작용에 따라 유도관(24) 면상으로부터 떨어지고, 따라서 유동레버(11)는 시계방향(연료증가방향)으로 회전하지 않는다.

이런 상태에서 엔진회전이 멈추면, 조속기추(1)의 추진력을 받는 텐션레버(3)가 반시계방향으로 회전하고, 동 회전에 따라 상단의 핀(26)을 개재하여 토오크캠로드(27)가 캔슬스프링(31)의 가압에 저항하여 이동하기 때문에, 토오크캠(25)은 고정축(28)을 받침점으로 하여 회전한다.

그 결과, 센서레버(34)의 꼭지부 선단은 토오크캠(25)의 캠면(25a)의 형상을 투사하여, 그에 따라 센서레버(34)는 지지축핀(38)을 개재하여 회전 운동하며, 이러한 움직임이 안내홈(34b)을 개재하여 링크(15)에 전하여지기 때문에 컨트롤랙(16)이 이동된다. 그리고, 센서레버(34)의 중간 받침점의 지지핀(38)은 전부하레버(35)에 결합되어 있어, 동 전부하레버(35)가 캔슬스프링(36)으로 전부하세트레버(36)와 일체화되어 있기 때문에, 전부하세트레버(36)의 조작에 따라 센서레버(34)의 기울기 즉, 컨트롤랙(16)의 위치를 조정할 수 있고, 이것들에 따라 전부하랙위치의 자유로운 제어를 할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 전술한 조속동작을 얻을 수 있는 기구가 연료분사펌프(50)와 함께 하우징(6)에 장비되어, 연료분사펌프(50)의 컨트롤랙(16)이 링크(15)에 따라 유동레버(11)와 연결한 상태에서 단일한 조립체로 되어 있다.

기존의 온속도조속기게 있어서는, 캠축선단부에 텐션레버가 부착되었고, 조속기추는 캠 가까이의 중간위치에 부착되었으며, 텐션레버의 뒷쪽에 아이들스프링 어셈블리가 설치되어 있다. 그 때문에 캠축 축선방향으로 커다란 스페이스를 필요로 하였다. 그러나 본 발명에서는, 조속기추(1)가 캠축(18)의 선단에 있고, 이보다 앞쪽으로 텐션레버(3)가 배치되어, 아이들스프링(5b)을 조속스프링(5a)과 다중스프링으로, 하여 상방에 하나로 통합하여 배치하고 있다. 이 때문에 축선방향의 치수를 작게 할 수 있었다.

또, 기존의 조속기에서는 가이드레버가 텐션레버의 상방으로 크게 돌아 올라서, 그 가이드레버의 상단에 수평형상의 유동레버가 조인트보올을 개재하여 연결되었으며, 유동레버의 중간에 컨트롤레버 어셈블리가 부착되어 있다. 이 때문에 높이방향에서도 커다란 스페이스를 잡고 있었으나, 본 발명에서는, 가이드레버(10)와 유동레버(11)가 평행형상을 이루어, 텐션레버(3)의 하단에 핀(9)으로 피벗되어 있으며, 스피이드레버(12)가 제1과 제2레버의 2가지 체형으로 되어 있어서, 조속스프링 어셈블리(5)보다도 하방에서 벨크랭크형상으로 설정되어 있다. 그 때문에 높이방향의 치수가 적어도 된다. 따라서, 최고, 최저 및 전체범위에 걸친 양호한 조곡을 함에도 불구하고 대단히 소형이고, 이것을 수납하는 하우징(6)도 작은 용적으로 충분하여, 소형 승용차의 작은 실린더블록 스페이스에 훌륭히 조립하여 넣을 수 있다.

이상으로 설명한 본 발명에 의할 경우, 조작반력이 작아서, 저속에서 최고 회전속도까지의 전체범위 조속이라거나, 전체부하분사량, 시동시 분사량을 자유로이 설정할 수 있는 성능을 구비하였고, 또한 구조가 대단히 콤팩트하여, 연료분사펌프와 일체로 하우징에 수납할 수 있는 분사식내연기관용 원심력조속기를 제공할 수 있다고 하는 뛰어난 효과를 얻을 수 있었다.

Claims (4)

1. 엔진회전속도에 관련한 조속기추(1)의 변위가 중간받침점을 지닌 텐션레버(3)를 개재하여 부착하중을 지니지 않은 조속스프링(5a)을 가압하도록 구성하는 한편, 텐션레버(3)의 하단부에 회전운동할 수 있는 가이드레버(10)와 유동레버(11)를 설치함과 동시에 가이드레버(10)의 타단부가 캔슬스프링(13)을 개재하여 유동레버(11)와 통상 일체로 되도록 구성하여, 가이드레버(10)의 중간부안내에 스피이드레버(12) 선단을, 또 유동레버(11)의 일단을 컨트롤랙(16)에 각기 맞물리게 하며, 또한, 조속기추(1)의 변위가 텐션레버(3)를 개재하여 토오크캠(25)을 회전 운동시키도록 구성하여, 조정할 수 있는 중간축을 지닌 센서레버(34)의 각 단부가 컨트롤랙(16)과 토오크캠면에 각기 맞닿도록 구성한 것을 특징으로 하는 분사식내연기관용 원심력조속기.
2. 제1항에 있어서, 조속기추(1)가 추진력을 축선방향 후방으로 향하도록 캠축의 선단에 부착되었으며, 초기 설정력이 없는 아이들스프링(5b)이 조속스프링(5a)과 동심형상으로 텐션레버(3) 상부부위에 배치되어있음을 특징으로 하는 분사식내연기관용 원심력조속기.
3. 제1항에 있어서, 스피이드레버(12)가 지축을 받침점으로 하여 회전 운동할 수 있는 제1레버(12a)와, 상단을 제1레버(12a)와 핀(9)으로 연결된 제2레버(12b)로 되어 있으며, 제2레버(12b)의 자유단에는, 1단축이 가이드레버(10)의 중간안내(10a)와 맞무는 선단핀을 구비하여, 그 선단핀의 타단측이 핀(9)에 부착한 캔슬스프링(13)으로 하우징(6)에 고정한 유도판(24)에 맞닿도록 구성되어 있음을 특징으로 하는 분사식내연기관용 원심력조속기.
4. 제1항에 있어서, 조속기추(1)를 포함한 전체기구가 중간에 칸막이벽을 지닌 하우징(6)의 한편의 스페이스에 배설되고, 다른 편의 스페이스에 연료분사펌프가 수납되었으며, 캠축이 칸막이벽 및 하우징(6)의 한편의 벽을 관통 연장하여, 컨트롤랙(16)과 유동레버(11)를 연결하는 링크가 칸막이벽을 관통하여 다른 편의 스페이스에 연장하여 나와 있음을 특징으로 하는 분사식내연기관용 원심력조속기.

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