(57)【要約】【課題】スムーズな始動性を得ること。【解決手段】油圧ガバナ（１）は、パワーピストン（４）を燃料増量側に移動させる増量回路、前記パワーピストン（４）を燃料減量側に移動させる減量回路、および前記パワーピストン（４）を静止させる中立回路のいずれかに、前記油圧回路を切り替えるパイロットバルブ（３）を備えている。前記パワーピストン（４）は、小受圧面（４ａ）と、前記小受圧面（４ａ）の受圧面積よりも大きな受圧面積を有する大受圧面（４ｂ）と、を有しており、前記増量回路は、前記小受圧面（４ａ）を高圧油路（１５）に接続し、かつ前記大受圧面（４ｂ）を前記低圧油路（１６）に接続している。前記減量回路は、前記小受圧面（４ａ）および前記大受圧面（４ｂ）を前記高圧油路（１５）に接続している。前記中立回路は、前記大受圧面（４ｂ）を前記高圧油路（１５）および前記低圧油路（１６）と遮断している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーピストンと、
油圧ポンプと、
前記油圧ポンプから作動油が供給される高圧油路およびドレンに接続されている低圧油路を有する油圧回路と、
前記パワーピストンを燃料増量側に移動させる増量回路、前記パワーピストンを燃料減量側に移動させる減量回路、および前記パワーピストンを静止させる中立回路のいずれかに、前記油圧回路を切り替えるパイロットバルブと、
出力軸としてのターミナルシャフトと、
前記パワーピストンを前記ターミナルシャフトに連結する連結機構と、を備えており、
前記パワーピストンは、小受圧面と、前記小受圧面の受圧面積よりも大きな受圧面積を有する大受圧面と、を有しており、
前記増量回路は、前記小受圧面を前記高圧油路に接続し、かつ前記大受圧面を前記低圧油路に接続しており、
前記減量回路は、前記小受圧面および前記大受圧面を前記高圧油路に接続しており、
前記中立回路は、前記小受圧面および／または前記大受圧面を前記高圧油路および前記低圧油路と遮断している、油圧ガバナ。
【請求項２】
前記連結機構は、基準連結機構による前記ターミナルシャフトの回転方向を反転させる反転連結機構であり、
前記基準連結機構は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフトに連結する機構であり、
前記反転連結機構は、前記基準連結機構にシャフトを介したリンクを追加することによって構成されている、請求項１に記載の油圧ガバナ。
【請求項３】
前記連結機構は、基準連結機構による前記ターミナルシャフトの回転方向を反転させる反転連結機構であり、
前記基準連結機構は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフトに連結する機構であり、
前記反転連結機構は、前記基準連結機構に、シャフトと、前記シャフトおよび前記ターミナルシャフトにそれぞれ固定された一対の互いに噛み合うギヤとを追加することによって構成されている、請求項１に記載の油圧ガバナ。
【請求項４】
前記連結機構は、基準連結機構による前記ターミナルシャフトの回転方向を反転させる反転連結機構であり、
前記基準連結機構は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフトに連結する機構であり、
前記反転連結機構は、前記複数のリンクの少なくとも１つの長さを変更することによって構成されている、請求項１に記載の油圧ガバナ。
【請求項５】
前記油圧回路は、前記大受圧面を前記ドレンに接続する逃し油路と、前記逃し油路を開閉する逃し弁と、を備えており、
前記逃し弁は、前記逃し油路を通常閉じており、前記パワーピストンが前記燃料減量側の限界位置から前記燃料増量側の所定位置まで移動する間のみ前記逃し油路を開く、請求項１−４のいずれか１つに記載の油圧ガバナ。
【請求項６】
前記逃し弁は、弁体と、前記弁体を前記逃し油路の開方向に付勢するスプリングと、前記高圧油路内の圧力が前記弁体を前記逃し油路の閉方向に付勢するように、前記小受圧面と前記弁体とを連通する作動油路と、を備えている、請求項５に記載の油圧ガバナ。
【請求項７】
前記逃し弁は、電磁弁である、請求項５に記載の油圧ガバナ。
【請求項８】
前記逃し弁は、前記パワーピストンであり、
前記逃し油路は、前記パワーピストンの側面に対向する位置に開口する入口を有している、請求項５に記載の油圧ガバナ。
【請求項９】
前記逃し弁は、前記パワーピストンであり、
前記逃し油路は、前記パワーピストンの内部に形成されており、前記パワーピストンの側面に開口する出口を有している、請求項５に記載の油圧ガバナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ガバナに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、従来の油圧ガバナの一例を示している。この油圧ガバナは、負荷と出力との関係に応じて移動するパイロットバルブと、パイロットバルブによって切り替えられる油圧回路と、油圧回路の切換に応じて移動するパワーピストンと、ポンプとを備えている。パワーピストンは、油圧を受ける大受圧面および小受圧面を有している。大受圧面は油圧を下側から受け、小受圧面は油圧を上側から受ける。大受圧面の面積は小受圧面の面積よりも大きい。
【０００３】
負荷と出力が均衡している場合、パイロットバルブは中立位置にあり、油圧回路の切換により大受圧面に至る油路は遮断される。油の流出がないので、パワーピストンは静止する。この場合、燃料噴射装置のコントロールラックの位置は油圧ガバナによって調整されず、速度を指定するコントロールレバーのみによって決定される。
【０００４】
負荷の減少によって回転数が増加した場合、パイロットバルブは上昇し、油圧回路の切換により小受圧面はポンプの吐出経路に接続され、大受圧面はドレンに接続される。小受圧面に加わる力が大受圧面に加わる力よりも大きくなるので、パワーピストンは下降する。この場合、コントロールラックの位置は、パワーピストンの下降に応じて燃料減量方向に調整される。
【０００５】
負荷の増大によって回転数が減少した場合、パイロットバルブは下降し、油圧回路の切換により小受圧面および大受圧面はポンプの吐出経路に接続される。受圧面積の関係により、大受圧面に加わる力が小受圧面に加わる力よりも大きくなるので、パワーピストンは上昇する。この場合、コントロールラックの位置は、パワーピストンの上昇に応じて燃料増量方向に調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１９６３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
始動時は、負荷の増大によって回転数が減少する場合に該当する。特許文献１に記載の油圧ガバナでは、始動時に、油圧回路の切換により、小受圧面および大受圧面はポンプの吐出経路に接続される。ところが、ポンプの吐出圧力がパワーピストンの小受圧面および大受圧面の双方に伝搬するまでに、一定の時間を要する。油圧回路の切換からパワーピストンが上昇を開始するまでに遅れが発生するので、この応答性が良好ではない。このため、始動性に限界があった。
【０００８】
本発明の目的は、スムーズな始動性を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る油圧ガバナは、パワーピストンと、油圧ポンプと、前記油圧ポンプから作動油が供給される高圧油路およびドレンに接続されている低圧油路を有する油圧回路と、前記パワーピストンを燃料増量側に移動させる増量回路、前記パワーピストンを燃料減量側に移動させる減量回路、および前記パワーピストンを静止させる中立回路のいずれかに、前記油圧回路を切り替えるパイロットバルブと、出力軸としてのターミナルシャフトと、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフトに連結する連結機構と、を備えており、前記パワーピストンは、小受圧面と、前記小受圧面の受圧面積よりも大きな受圧面積を有する大受圧面と、を有しており、前記増量回路は、前記小受圧面を前記高圧油路に接続し、かつ前記大受圧面を前記低圧油路に接続しており、前記減量回路は、前記小受圧面および前記大受圧面を前記高圧油路に接続しており、前記中立回路は、前記小受圧面および／または前記大受圧面を前記高圧油路および前記低圧油路と遮断している。
【００１０】
前記連結機構は、基準連結機構による前記ターミナルシャフトの回転方向を反転させる反転連結機構であり、前記基準連結機構は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフトに連結する機構であり、前記反転連結機構は、前記基準連結機構にシャフトを介したリンクを追加することによって構成されている。
【００１１】
前記連結機構は、基準連結機構による前記ターミナルシャフトの回転方向を反転させる反転連結機構であり、前記基準連結機構は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフトに連結する機構であり、前記反転連結機構は、前記基準連結機構に、シャフトと、前記シャフトおよび前記ターミナルシャフトにそれぞれ固定された一対の互いに噛み合うギヤとを追加することによって構成されている。
【００１２】
前記連結機構は、基準連結機構による前記ターミナルシャフトの回転方向を反転させる反転連結機構であり、前記基準連結機構は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフトに連結する機構であり、前記反転連結機構は、前記複数のリンクの少なくとも１つの長さを変更することによって構成されている。
【００１３】
前記油圧回路は、前記大受圧面を前記ドレンに接続する逃し油路と、前記逃し油路を開閉する逃し弁と、を備えており、前記逃し弁は、前記逃し油路を通常閉じており、前記パワーピストンが前記燃料減量側の限界位置から前記燃料増量側の所定位置まで移動する間のみ前記逃し油路を開く。
【００１４】
前記逃し弁は、弁体と、前記弁体を前記逃し油路の開方向に付勢するスプリングと、前記高圧油路内の圧力が前記弁体を前記逃し油路の閉方向に付勢するように、前記小受圧面と前記弁体とを連通する作動油路と、を備えている。
【００１５】
前記逃し弁は、電磁弁である。
【００１６】
前記逃し弁は、前記パワーピストンであり、前記逃し油路は、前記パワーピストンの側面に対向する位置に開口する入口を有している。
【００１７】
前記逃し弁は、前記パワーピストンであり、前記逃し油路は、前記パワーピストンの内部に形成されており、前記パワーピストンの側面に開口する出口を有している。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る油圧ガバナでは、スムーズな始動性が得られている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係る油圧ガバナの概略縦断面図である。
【図２】従来および本実施形態に係る油圧ガバナに関する一覧表である。
【図３】第２実施形態に係る反転連結機構の斜視図である。
【図４】第３実施形態に係る反転連結機構の要部の正面図である。
【図５】第４実施形態に係る反転連結機構の斜視図である。
【図６】第５実施形態に係るパワーピストンの正面断面図である。
【図７】第６実施形態に係る逃し油路および逃し弁を示す油圧回路の正面断面図である。
【図８】第７実施形態に係る逃し油路および逃し弁を示す油圧回路の正面断面図である。
【図９】第８実施形態に係る逃し油路およびパワーピストンを示す油圧回路の正面断面図である。
【図１０】第９実施形態に係る逃し油路およびパワーピストンを示す油圧回路の正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、第１実施形態に係る油圧ガバナ１の概略縦断面図である。図１において、油圧ガバナ１は、ケーシング２、パイロットバルブ３、パワーピストン４、ガイドレバー５、ターミナルアーム６、ターミナルシャフト７、連結リンク８、およびフローティングレバー９を備えている。
【００２１】
油圧ガバナ１は、油圧回路１０を備えている。油圧回路１０は、スリーブ１１、シリンダ室１２、駆動シャフト１３、ギヤポンプ（油圧ポンプ）１４、高圧油路１５、低圧油路１６、小油路１７、および大油路１８を備えている。また、油圧ガバナ１は、油圧回路１０の上方にドレンタンク１９を備えている。パイロットバルブ３は、スリーブ１１内に挿入されている。パワーピストン４は、シリンダ室１２内に配置されており、パワーピストン４の上部は、油圧回路１０よりも上方に突出している。
【００２２】
パワーピストン４は、小受圧面４ａおよび大受圧面４ｂを有している。小受圧面４ａは大受圧面４ｂよりも上側に位置しており、大受圧面４ｂは油圧を下側から受け、小受圧面４ａは油圧を上側から受ける。大受圧面４ｂの面積（受圧面積）は小受圧面４ａの面積（受圧面積）よりも大きい。第１実施形態では、大受圧面４ｂの面積は小受圧面４ａの面積の２倍である。シリンダ室１２は、パワーピストン４によって小室１２ａおよび大室１２ｂに分離されている。小受圧面４ａは小室１２ａの下面を形成しており、大受圧面４ｂは大室１２ｂの上面を形成している。
【００２３】
駆動シャフト１３は、エンジンのクランクシャフトに連動して回転する。ギヤポンプ１４は、駆動シャフト１３の上端部に形成された駆動ギヤ１３ａに連動して駆動される。ギヤポンプ１４は、作動中、高圧油路１５に作動油を供給する。低圧油路１６はドレンタンク１９に接続されている。小油路１７は、小室１２ａに接続されている。大油路１８は、大室１２ｂに接続されている。
【００２４】
油圧ガバナ１は、パワーピストン４をターミナルシャフト７に連結する連結機構として、基準連結機構３０を備えている。ターミナルシャフト７は、油圧ガバナ１の出力軸であり、燃料供給装置のコントロールラック２３に連結されている。図１において、コントロールラック２３は油圧ガバナ１の左に位置している。ガバナ搭載向き、つまりエンジンに搭載される油圧ガバナ１の燃料供給装置に対する向きは、右である。
【００２５】
基準連結機構３０は、ガイドレバー５、ターミナルアーム６、連結リンク８、およびフローティングレバー９を備えている。ガイドレバー５、ターミナルアーム６、連結リンク８、およびフローティングレバー９のいずれもリンクであり、基準連結機構３０は複数のリンクを備えている。ガイドレバー５の一端部は、パワーピストン４の上端部に回転可能に連結されている。ガイドレバー５の他端部は、ターミナルアーム６の一端部に回転可能に連結されている。ターミナルシャフト７は、ターミナルアーム６の他端部に固定されている。連結リンク８の一端部は、ターミナルアーム６に回転可能に連結されている。連結リンク８の他端部は、フローティングレバー９の一端部に回転可能に連結されている。フローティングレバー９の中央部は、パイロットバルブ３の上端部に回転可能に連結されている。
【００２６】
ターミナルシャフト７は、油圧ガバナ１の出力軸であり、コントロールラック２３を移動させる部材である。ターミナルシャフト７は、ケーシング２に回転可能に支持されている。ターミナルシャフト７は、コントロールラック２３にリンク機構を介して連結されており、ターミナルシャフト７の回転角に応じてコントロールラック２３の変位量が決定される。
【００２７】
油圧ガバナ１には、指定された速度に応じてコントロールラック２３の変位量を基本的に決定するための電磁弁２０が取り付けられている。電磁弁２０はプランジャ２１を備えており、プランジャ２１は、フローティングレバー９に取り付けられている。ターミナルシャフト７の回転角は、基本的にプランジャ２１の突出量に応じて決定されるが、パワーピストン４の突出量に応じて調整される。
【００２８】
油圧ガバナ１は、電磁弁２０を制御するための制御装置を備えている。第１実施形態では、エンジンを制御するＥＣＵ２２が、電磁弁２０の制御装置を兼用している。ＥＣＵ２２からの指令に基づいて、プランジャ２１の突出量が制御される。
【００２９】
パイロットバルブ３は、上端部から下方に向けて、小径部３ａ、大径部３ｂ、小径部３ｃを有している。大径部３ｂの外径はスリーブ１１の内径に略等しく、小径部３ａの外径は大径部３ｂの外径よりも小さい。スリーブ１１の外面は、上端部から下方に向けて、環状溝１１ａ、１１ｂ、および１１ｃを有している。環状溝１１ａ、１１ｂ、および１１ｃの内側には、それぞれ、スリーブ１１を径方向に貫通する高圧ポートＰ１５、制御ポートＰ０、および低圧ポートＰ１６が形成されている。高圧油路１５および小油路１７は環状溝１１ａに接続されており、高圧油路１５は環状溝１１ａを介して小油路１７に連通している。大油路１８は環状溝１１ｂに接続されている。低圧油路１６は、環状溝１１ｃに接続されている。
【００３０】
パイロットバルブ３は、油圧回路１０を、増量回路、減量回路、および中立回路のいずれかに切り替える装置である。増量回路は、パワーピストン４を燃料増量側に移動させる回路である。減量回路は、パワーピストン４を燃料減量側に移動させる回路である。中立回路は、パワーピストン４を静止させる回路である。第１実施形態では、パワーピストン４における燃料増量側および燃料減量側はそれぞれ、下側および上側である。
【００３１】
油圧ガバナ１の作動を説明する。
【００３２】
ＥＣＵ２２は、アクセルまたはコントロールレバーなどの速度入力レバーによって指定された速度が出力されるように、基本値としての燃料量を作成する。ＥＣＵ２２は、作成された燃料量にプランジャ２１の突出量が対応するように、電磁弁２０を制御する。さらに、ＥＣＵ２２は、負荷と出力との関係に基づいて、指定された速度が一定に保たれるように、燃料量を補正する。このため、ＥＣＵ２２は、負荷と出力との関係が変化する度に、補正された燃料量にプランジャ２１の突出量が対応するように、電磁弁２０を制御する。ここで、ＥＣＵ２２は、エンジンのクランクシャフトの回転数を検出する回転数検出装置２４に接続されている。ＥＣＵ２２は、自らが作成した基本値と現在の回転数とに基づいて、負荷と出力の関係を把握できる。
【００３３】
負荷と出力が均衡している場合、燃料量は補正されない。この場合、ＥＣＵ２２は、油圧回路１０を中立回路に切り替えるように、パイロットバルブ３の位置を制御する。図１は中立回路を示している。中立回路では、制御ポートＰ０がパイロットバルブ３の大径部３ｂによって塞がれている。高圧油路１５は高圧ポートＰ１５を介して小油路１７に連通している。この場合、パワーピストン４の小受圧面４ａに高圧が加わっているが、大油路１８が塞がれているので、大室１２ｂ内の作動油は流出できない。このため、パワーピストン４は静止する。この結果、燃料量は基本値に保たれる。
【００３４】
負荷が増大して回転数が減少する場合、燃料量は増加するように補正される。この場合、ＥＣＵ２２は、油圧回路１０を増量回路に切り替えるように、パイロットバルブ３の位置を制御する。この結果、パイロットバルブ３の大径部３ｂが制御ポートＰ０よりも上方かつ高圧ポートＰ１５よりも下方に位置するように、パイロットバルブ３が中立回路における位置（図１）よりも上昇する。増量回路では、高圧油路１５は高圧ポートＰ１５を介して小油路１７に連通し、低圧油路１６は制御ポートＰ０および低圧ポートＰ１６を介して大油路１８に連通している。この場合、パワーピストン４の小受圧面４ａに高圧が加わっており、大室１２ｂはドレンタンク１９に連通しているので、大室１２ｂ内の作動油が流出する。このため、パワーピストン４は下降する。パワーピストン４の下降に連動して、ターミナルシャフト７が右回転し、コントロールラック２３が右方向に移動する。この結果、燃料量は基本値よりも増加するように調整される。
【００３５】
負荷が減少して回転数が増大する場合、燃料量は減少するように補正される。この場合、ＥＣＵ２２は、油圧回路１０を減量回路に切り替えるように、パイロットバルブ３の位置を制御する。この結果、パイロットバルブ３の大径部３ｂが制御ポートＰ０よりも下方かつ低圧ポートＰ１６よりも上方に位置するように、パイロットバルブ３が中立回路における位置（図１）よりも下降する。減量回路では、高圧油路１５は、高圧ポートＰ１５および制御ポートＰ０を介して、小油路１７および大油路１８に連通している。この場合、高圧がパワーピストン４の小受圧面４ａおよび大受圧面４ｂの双方に加わっている。大受圧面４ｂの面積が小受圧面４ａの面積よりも大きいため、パワーピストン４を下方に押す力よりもパワーピストン４を上方に押す力の方が大きくなる。このため、パワーピストン４は上昇する。パワーピストン４の上昇に連動して、ターミナルシャフト７が左回転し、コントロールラック２３が左方向に移動する。この結果、燃料量は基本値よりも減少するように調整される。
【００３６】
図２は、従来および本実施形態に係る油圧ガバナに関する一覧表である。従来の油圧ガバナの一例は、特許文献１に記載の油圧ガバナである。第１実施形態に係る油圧ガバナ１では、負荷変動に応じたパイロットバルブ３の移動方向が従来と比べて逆転している。この結果、パワーピストン４の移動方向も逆転し、コントロールラック２３の移動方向も逆転している。コントロールラック２３の移動方向の逆転に対応するため、ガバナ搭載向きも、従来の左から右に変更されている。
【００３７】
第２実施形態に係る油圧ガバナを説明する。第２実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る基準連結機構３０の代わりに、反転連結機構４０を備えている。他の構成において、第２実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１と同一である。
【００３８】
図３は、第２実施形態に係る反転連結機構４０の斜視図である。反転連結機構４０は、第１実施形態に係る基準連結機構３０に、シャフト４１を介したリンク４２を追加することによって構成されている。より詳しくは、基準連結機構３０におけるパワーピストン４とガイドレバー５との間に、シャフト４１およびリンク４２が追加されている。シャフト４１は、ケーシング２に回転可能に支持されている。リンク４２の一端部はパワーピストン４の上端部に連結されており、リンク４２の他端部はガイドレバー５の一端部に連結されている。
【００３９】
反転連結機構４０は、シャフト４１を介したリンク４２の追加により、基準連結機構３０によるターミナルシャフト７の回転方向を反転させる。図１において、パワーピストン４が上昇するとき、ターミナルシャフト７は左回転する。図３において、パワーピストン４が上昇するとき、ターミナルシャフト７は左回転する。ただし、図３は、図１に対して反対側より見た図であり、図３の左回転は、図１の右回転に相当する。このように、反転連結機構４０は、基準連結機構３０によるターミナルシャフト７の回転方向を反転させる。
【００４０】
第３実施形態に係る油圧ガバナを説明する。第３実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る基準連結機構３０の代わりに、反転連結機構５０を備えている。他の構成において、第２実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１と同一である。
【００４１】
図４は、第３実施形態に係る反転連結機構５０の要部の正面図である。反転連結機構５０は、第１実施形態に係る基準連結機構３０に、シャフト５１と、シャフト５１およびターミナルシャフト７にそれぞれ固定された一対の互いに噛み合うギヤ５２、５３とを追加することによって構成されている。より詳しくは、ターミナルシャフト７とターミナルアーム６との間に、シャフト５１、ギヤ５２、５３が追加されている。つまり、ターミナルシャフト７はターミナルアーム６から分離されており、シャフト５１がターミナルアーム６に固定されている。シャフト５１はケーシング２に回転可能に支持されている。
【００４２】
反転連結機構５０は、シャフト５１、ギヤ５２、５３の追加により、基準連結機構３０によるターミナルシャフト７の回転方向を反転させる。図１において、パワーピストン４が上昇するとき、ターミナルシャフト７は左回転する。図４において、パワーピストン４が上昇するとき、シャフト５１が左回転し、ターミナルシャフト７は右回転する。このように、反転連結機構５０は、基準連結機構３０によるターミナルシャフト７の回転方向を反転させる。
【００４３】
第４実施形態に係る油圧ガバナを説明する。第４実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る基準連結機構３０の代わりに、反転連結機構６０を備えている。他の構成において、第４実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１と同一である。
【００４４】
図５は、第４実施形態に係る反転連結機構６０の斜視図である。反転連結機構６０は、第１実施形態に係る基準連結機構３０に含まれるガイドレバー５の長さを変更することによって構成されている。反転連結機構６０は、ガイドレバー５に代えて、ガイドレバー５よりも長さが増大されたガイドレバー６１を備えている。
【００４５】
反転連結機構６０は、ガイドレバー５からガイドレバー６１への変更により、基準連結機構３０によるターミナルシャフト７の回転方向を反転させる。つまり、この変更により、支点越えが発生する。図１において、パワーピストン４が上昇するとき、ターミナルシャフト７は左回転する。図５において、パワーピストン４が上昇するとき、ターミナルシャフト７は左回転する。ただし、図５は、図１に対して反対側より見た図であり、図５の左回転は、図１の右回転に相当する。このように、反転連結機構６０は、基準連結機構３０によるターミナルシャフト７の回転方向を反転させる。
【００４６】
第５実施形態に係る油圧ガバナを説明する。第５実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係るパワーピストン４およびシリンダ室１２の代わりに、パワーピストン７０およびシリンダ室７１を備えている。他の構成において、第４実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１と同一である。
【００４７】
図６は、第５実施形態に係るパワーピストン７０の正面断面図である。パワーピストン７０は、小受圧面７０ａおよび大受圧面７０ｂを有している。第５実施形態では、小受圧面７０ａおよび大受圧面７０ｂの位置関係は、第１実施形態における小受圧面４ａおよび大受圧面４ｂの位置関係と逆転している。小受圧面７０ａは大受圧面７０ｂよりも下側に位置しており、大受圧面７０ｂは油圧を上側から受け、小受圧面７０ａは油圧を下側から受ける。大受圧面７０ｂの面積は小受圧面７０ａの面積よりも大きい。シリンダ室７１は、パワーピストン７０によって小室７１ａおよび大室７１ｂに分離されている。小受圧面７０ａは小室７１ａの下面を形成しており、大受圧面７０ｂは大室７１ｂの上面を形成している。
【００４８】
小室７１ａおよび大室７１ｂの位置が上下方向で反転するのに伴って、小油路１７および大油路１８の形成位置も変更されている。ただし、小油路１７および大油路１８の接続先は実質的に変更されていない。小油路１７は、環状溝１１ａから小室７１ａまで形成されている。大油路１８は、環状溝１１ｂから大室７１ｂまで形成されている。
【００４９】
図２に示されるように、第５実施形態では、小室７１ａおよび大室７１ｂの位置が上下方向で反転しているため、パワーピストン４の移動方向も逆転している。負荷が増大して回転数が減少する場合、第１−４実施形態とは反対にパワーピストン４は上昇し、コントロールラック２３が左方向に移動する。負荷が減少して回転数が増大する場合、第１−４実施形態とは反対にパワーピストン４は下降し、コントロールラック２３が右方向に移動する。このため、第５実施形態では、反転連結機構を設けることなく、ガバナ搭載向きを第２−４実施形態におけるガバナ搭載向きと同一にできる。
【００５０】
第６実施形態に係る油圧ガバナを説明する。第６実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１の構成に加えて、逃し油路８０および逃し弁９０を備えている。
【００５１】
図７は、第６実施形態に係る逃し油路８０および逃し弁９０を示す油圧回路１０の正面断面図である。逃し油路８０は、大受圧面４ｂをドレンタンク１９に接続している。逃し弁９０は、逃し油路８０を開閉する。
【００５２】
逃し弁９０は、弁体９１、スプリング９２、および作動油路９３を備えている。スプリング９２は、弁体９１を逃し油路８０の開方向（左方向）に付勢する。作動油路９３は、高圧油路１５内の圧力が弁体９１を逃し油路８０の閉方向（右方向）に付勢するように、小受圧面４ａと弁体９１とを連通している。ここで、小受圧面４ａには、環状溝１１ａおよび小油路１７を介して、常に高圧油路１５内の圧力が加わっている。
【００５３】
高圧油路１５内の圧力による力は、スプリング９２の付勢力よりも大きいため、逃し弁９０は、通常閉じている。始動前に、パワーピストン４は燃料増量側の限界位置（最上位置）にある。始動時にパワーピストン４が燃料増量側（下側）に移動を開始すると、小室１２ａの容積が増大するので、小室１２ａおよび作動油路９３内の圧力が一時的に低下する。この結果、逃し弁９０を閉方向（右方向）に押す力が弱まり、逃し弁９０が開く。逃し弁９０は、パワーピストン４が最上位置から、最上位置よりも下方の所定位置まで移動する間のみ開く。
【００５４】
なお、逃し油路８０の入口８０ａは、大受圧面４ｂに対向する位置に形成されている。このため、パワーピストン４が燃料減量側の限界位置（最下位置）に到達するまで、パワーピストン４が逃し油路８０を塞ぐことはない。
【００５５】
第７実施形態に係る油圧ガバナを説明する。第７実施形態に係る油圧ガバナは、第６実施形態に係る逃し弁９０の代わりに、逃し弁１００を備えている。他の構成において、第７実施形態に係る油圧ガバナは、第６実施形態に係る油圧ガバナ１と同一である。
【００５６】
図８は、第７実施形態に係る逃し油路８０および逃し弁１００を示す油圧回路１０の正面断面図である。逃し弁１００は、電磁弁であり、逃し油路８０を開閉する。逃し弁１００は、逃し油路８０を通常閉じている。逃し弁１００は、パワーピストン４が最上位置から所定位置まで移動する間のみ、逃し油路８０を開く。
【００５７】
第８実施形態に係る油圧ガバナを説明する。第８実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１の構成に加えて、逃し油路１１０を備えている。他の構成において、第８実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１と同一である。
【００５８】
図９は、第８実施形態に係る逃し油路１１０およびパワーピストン４を示す油圧回路１０の正面断面図である。第８実施形態に係る油圧ガバナでは、パワーピストン４が逃し油路１１０を開閉する逃し弁を兼用している。逃し油路１１０は、パワーピストン４の側面に対向する位置に開口する入口１１０ａを有している。入口１１０ａは、パワーピストン４の移動に伴って、パワーピストン４の側面によって開閉される。
【００５９】
パワーピストン４は、逃し油路１１０を通常閉じている。パワーピストン４は、パワーピストン４が最上位置から所定位置までの間にあるときのみ、逃し油路１１０を開く。
【００６０】
第９実施形態に係る油圧ガバナを説明する。第９実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１の構成に加えて、逃し油路１２０を備えており、第１実施形態に係るパワーピストン４に代えてパワーピストン１３０を備えている。他の構成において、第９実施形態に係る油圧ガバナは、第１実施形態に係る油圧ガバナ１と同一である。
【００６１】
図１０は、第９実施形態に係る逃し油路１２０およびパワーピストン１３０を示す油圧回路１０の正面断面図である。第９実施形態に係る油圧ガバナでは、パワーピストン１３０が逃し油路１２０を開閉する逃し弁を兼用している。逃し油路１２０は、パワーピストン１３０の内部に形成されている。パワーピストン１３０は、逃し油路１２０を除いて、パワーピストン４と同一の構造を有している。逃し油路１２０は、パワーピストン４の下面に開口する入口１２０ａと、パワーピストン４の上部の側面に開口する出口１２０ｂとを有している。出口１２０ｂは、パワーピストン４の移動に伴って、パワーピストン４の側面に対向する油圧回路１０の壁面によって開閉される。
【００６２】
パワーピストン１３０は、逃し油路１２０を通常閉じている。パワーピストン１３０は、パワーピストン１３０が最上位置から所定位置までの間にあるときのみ、逃し油路１２０を開く。
【００６３】
第１−９実施形態に係る油圧ガバナは、上述の構成により、以下の効果を有している。
【００６４】
第１−９実施形態に係る油圧ガバナ１のそれぞれは、パワーピストン（４、７０、１３０）と、油圧ポンプ（ギヤポンプ１４）と、前記油圧ポンプから作動油が供給される高圧油路１５およびドレン（ドレンタンク１９）に接続されている低圧油路１６を有する油圧回路１０と、前記パワーピストンを燃料増量側に移動させる増量回路、前記パワーピストンを燃料減量側に移動させる減量回路、および前記パワーピストンを静止させる中立回路のいずれかに、前記油圧回路１０を切り替えるパイロットバルブ３と、出力軸としてのターミナルシャフト７と、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフト７に連結する連結機構（３０、４０、５０、６０）と、を備えている。前記パワーピストンは、小受圧面（４ａ、７０ａ）と、前記小受圧面の受圧面積よりも大きな受圧面積を有する大受圧面（４ｂ、７０ｂ）と、を有している。前記増量回路は、前記小受圧面を前記高圧油路１５に接続し、かつ前記大受圧面を前記低圧油路１６に接続している。前記減量回路は、前記小受圧面および前記大受圧面を前記高圧油路１５に接続している。前記中立回路は、前記小受圧面および／または前記大受圧面を前記高圧油路１５および前記低圧油路１６と遮断している。
【００６５】
燃料減量時には、小受圧面および大受圧面における昇圧が完了するまで、パワーピストンの移動が開始されない。一方、増量時には、小受圧面における昇圧が完了すれば、パワーピストンの移動が開始される。つまり、燃料増量時における応答性が高い。ここで、エンジンの始動時は、負荷の増加に対応するように燃料が増加される燃料増量時である。
【００６６】
このため、第１−９実施形態に係る油圧ガバナ１のそれぞれでは、スムーズな始動性が得られている。
【００６７】
第２実施形態に係る油圧ガバナは、次の構成を有している。前記連結機構は、基準連結機構３０による前記ターミナルシャフト７の回転方向を反転させる反転連結機構４０である。前記基準連結機構３０は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストン（４、７０、１３０）を前記ターミナルシャフト７に連結する機構である。前記反転連結機構４０は、前記基準連結機構３０にシャフト４１を介したリンク４２を追加することによって構成されている。
【００６８】
第２実施形態に係る油圧ガバナでは、パワーピストンの移動が逆転する場合に、部品の追加のみによって、連結機構を全体的に設計し直すことなく、この逆転に対応できる。
【００６９】
第３実施形態に係る油圧ガバナは、次の構成を有している。前記連結機構は、基準連結機構３０による前記ターミナルシャフト７の回転方向を反転させる反転連結機構５０である。前記基準連結機構３０は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフト７に連結する機構である。前記反転連結機構５０は、前記基準連結機構３０に、シャフト５１と、前記シャフト５１および前記ターミナルシャフト７にそれぞれ固定された一対の互いに噛み合うギヤ５２、５３とを追加することによって構成されている。
【００７０】
第３実施形態に係る油圧ガバナでは、パワーピストンの移動が逆転する場合に、部品の追加のみによって、連結機構を全体的に設計し直すことなく、この逆転に対応できる。
【００７１】
第４実施形態に係る油圧ガバナは、次の構成を有している。前記連結機構は、基準連結機構３０による前記ターミナルシャフト７の回転方向を反転させる反転連結機構６０である。前記基準連結機構３０は、複数のリンクを有しており、前記パワーピストンを前記ターミナルシャフト７に連結する機構である。前記反転連結機構６０は、前記複数のリンクの少なくとも１つ（ガイドレバー５）の長さを変更することによって構成されている。
【００７２】
第４実施形態に係る油圧ガバナでは、パワーピストンの移動が逆転する場合に、部品を追加したり連結機構を全体的に設計し直すことなく、この逆転に対応できる。
【００７３】
第６−９実施形態に係る油圧ガバナのそれぞれは、次の構成を有している。前記油圧回路１０は、前記大受圧面（４ａ、７０ａ）を前記ドレン（ドレンタンク１９）に接続する逃し油路（８０、１１０、１２０）と、前記逃し油路を開閉する逃し弁（４、９０、１００、１３０）と、を備えている。前記逃し弁は、前記逃し油路を通常閉じており、前記パワーピストン（４、７０、１３０）が前記燃料減量側の限界位置から前記燃料増量側の所定位置まで移動する間のみ前記逃し油路を開く。
【００７４】
燃料増量時に、大受圧面が低圧油路を介して間接的にドレンに連通するだけでなく、直接的にドレンに連通する。大受圧面側の圧力が低下しやすいので、燃料増量時における応答性が高い。
【００７５】
このため、第６−９実施形態に係る油圧ガバナのそれぞれでは、更に、スムーズな始動性が得られている。
【００７６】
第６実施形態に係る油圧ガバナは、次の構成を有している。前記逃し弁９０は、弁体９１と、前記弁体９１を前記逃し油路８０の開方向に付勢するスプリング９２と、前記高圧油路１５内の圧力が前記弁体９１を前記逃し油路８０の閉方向に付勢するように、前記小受圧面４ａと前記弁体９１とを連通する作動油路９３と、を備えている。
【００７７】
第６実施形態に係る油圧ガバナでは、簡易な構成により、始動性の向上を実現できる。
【００７８】
第７実施形態に係る油圧ガバナでは、前記逃し弁は、電磁弁１００である。
【００７９】
第７実施形態に係る油圧ガバナでは、簡易な構成により、始動性の向上を実現できる。
【００８０】
第８実施形態に係る油圧ガバナは、次の構成を有している。前記逃し弁は、前記パワーピストン４である。前記逃し油路１１０は、前記パワーピストン４の側面に対向する位置に開口する入口１１０ａを有している。
【００８１】
第８実施形態に係る油圧ガバナでは、部品点数を増大させることなく、始動性の向上を実現できる。
【００８２】
第９実施形態に係る油圧ガバナは、次の構成を有している。前記逃し弁は、前記パワーピストン１３０である。前記逃し油路１２０は、前記パワーピストン１３０の内部に形成されており、前記パワーピストン１３０の側面に開口する出口１２０ｂを有している。
【００８３】
第９実施形態に係る油圧ガバナでは、部品点数を増大させることなく、始動性の向上を実現できる。
【００８４】
本実施形態に係る油圧ガバナは、次の変形構成を採用できる。第２−４実施形態に係る反転連結機構は、第１実施形態だけでなく第５実施形態に適用してもよい。第６−９実施形態に係る逃し通路および逃し弁は、第１実施形態だけでなく第２−５実施形態のいずれに適用してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１  油圧ガバナ
３  パイロットバルブ
４、７０、１３０  パワーピストン
４ａ、７０ａ  小受圧面
４ｂ、７０ｂ  大受圧面
７  ターミナルシャフト
１０  油圧回路
１４  ギヤポンプ（油圧ポンプ）
１５  高圧油路
１６  低圧油路
１９  ドレンタンク（ドレン）
３０  基準連結機構
４０、５０、６０  反転連結機構
４１  シャフト
４２  リンク
５１  シャフト
５２、５３  ギヤ
６１  ガイドレバー
８０、１１０、１２０  逃し油路
９０  逃し弁
１００  電磁弁（逃し弁）
１１０ａ  入口
１２０ｂ  出口
【図１】
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【図２】
2015190361.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015190361.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2015190361.tif 000009
【図８】
2015190361.tif 000010
【図９】
2015190361.tif 000011
【図１０】
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