(57)【要約】【課題】全速度範囲での運転性能の特性を維持するガバナーシステムを得たい。【解決手段】ガバナーシステムは、駆動車軸の回転速度の関数としてスロットルのスロットル行程の度合いを制限し、駆動車軸によって回転可能に支持されまたフィードバックトルクを変更するために駆動車軸の内部構成要素に操作可能に相互接続されたガバナーシャフトと、ガバナーシャフトとともに回転するために固定されたガバナーアームと、ガバナーアームが回転されるようにスロットルに第１の引っ張り力を適用するためにガバナーアームと相互接続されたスロットルケーブルと、ガバナーシャフトにトルクを適用してガバナーアームの回転を起こさせるための第２の引っ張り力をガバナーアームに適用するためにガバナーアームと弾性的に相互接続されたアクセルケーブルとを有する。第２の引っ張り力は、ガバナーシャフトにトルクを適用するガバナーアームの回転を引き起こす。【選択図】　　図１
2004044587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動車軸の回転速度の関数としてスロットルのスロットル行程の度合いを制限するためのガバナーシステムであって：
駆動車軸によって回転可能に支持されまた駆動車軸に操作可能に相互接続されたガバナーシャフトを備え、このガバナーシャフトは、駆動車軸の回転速度に従って前記ガバナーシャフトのフィードバックトルクを変更するためのものであり；
前記ガバナーシャフトとともに回転するために固定されたガバナーアームを備え；
前記ガバナーアームが回転されるように、スロットルに第１の引っ張り力を適用するためにガバナーアームと相互接続されたスロットルケーブルを備え、
前記ガバナーシャフトにトルクを適用して前記ガバナーアームの回転を起こさせるための第２の引っ張り力を前記ガバナーアームに適用するために、前記ガバナーアームと弾性的に相互接続されたアクセルケーブルを備え、前記トルクは、駆動車軸の回転速度の関数として前記第１の引っ張り力を制限するために、前記ガバナーシャフトの前記フィードバックトルクとバランスされているガバナーシステム。
【請求項２】
前記アクセルケーブルと前記ガバナーシャフトとを弾性的に相互接続するための圧縮スプリングをさらに備えていて、前記圧縮スプリングは、前記トルクを前記フィードバックトルクとバランスできるようにするために選択的に圧縮されるようになっている請求項１記載のガバナーシステム。
【請求項３】
ガバナーシステムの構成要素を覆うためのカバーをさらに備えた請求項１記載のガバナーシステム。
【請求項４】
エンジンと、エンジンからの駆動トルクを受ける駆動車軸とを有する車両であって：
ペダルアセンブリと；
エンジンの駆動トルク出力を変更するためにエンジンに操作的に相互接続されたスロットルと；
駆動車軸の回転速度の関数としてスロットル行程を制限するために、前記ペダルアセンブリと前記スロットルとの中間に操作的に設けられたガバナーシステムとを備えていて、前記ガバナーシステムは：
駆動車軸によって回転可能に支持されまた駆動車軸に操作可能に相互接続されたガバナーシャフトを備え、このガバナーシャフトは、駆動車軸の回転速度に従って前記ガバナーシャフトのフィードバックトルクを変更するためのものであり；
前記ガバナーシャフトとともに回転するため固定されたガバナーアームを備え；
前記ガバナーアームが回転されるようにスロットルに第１の引っ張り力を適用するためにスロットルと前記ガバナーアームとを相互接続するスロットルケーブルを備え、
前記ガバナーシャフトにトルクを適用して前記ガバナーアームの回転を起こさせるための第２の引っ張り力を前記ガバナーアームに適用するために、前記ペダルアセンブリと前記ガバナーアームとを弾性的に相互接続するアクセルケーブルを備え、前記トルクは、駆動車軸の回転速度の関数として前記第１の引っ張り力を制限するために、前記ガバナーシャフトの前記フィードバックトルクとバランスされている；
車両。
【請求項５】
前記アクセルケーブルと前記ガバナーシャフトとを弾性的に相互接続するための圧縮スプリングをさらに備えていて、前記圧縮スプリングは、前記トルクを前記フィードバックトルクとバランスできるようにするために選択的に圧縮されるようになっている請求項４記載の車両。
【請求項６】
ガバナーシステムの構成要素を覆うためのカバーをさらに備えている請求項４記載の車両。
【請求項７】
前記ペダルアセンブリは、前記第２の引っ張り力を選択的に適用するために前記アクセルケーブルと相互接続され回転可能に支持されたペダルを備えている請求項４記載の車両。
【請求項８】
前記ペダルアセンブリは、前記ペダルの回転に応答してエンジンの操作を開始するために、前記ペダルに操作可能に相互接続されたスイッチアセンブリをさらに備えている請求項７記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガソリン動力車両に関し、特にガソリン動力車両用のガバナーシステム（ｇｏｖｅｒｎｏｒ　ｓｙｓｔｅｍ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ゴルフカートのような多くの車両は、車両が走行する速度に対応して制限するために、スロットルの度合い（ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｔｈｒｏｔｔｌｅ）を制限するためのガバナーシステムを備えている。代表的には、車両は、エンジンと、変速機と、変速機を通してエンジンからの駆動トルクを受ける駆動車軸とを備えている。一般的に、ガバナーシステムは、駆動車軸の入力シャフトの周りに複数の重り（ｗｅｉｇｈｔ）を備えていて、これは、入力シャフトの角速度によって発生された遠心力の結果、入力シャフトから離れて軸回転するために構成されている。重りは、摺動スペーサのセットに対して外に軸回転し、ついで、駆動車軸の内側に延びているガバナーシャフトを作動する。入力シャフトの角速度が増加すると、遠心力もそのようになり、ガバナーシャフトによって作り出されたトルクの結果となる。このように、ガバナーシャフトによって作り出されたトルクは、線形であって、入力シャフトの角速度に直接比例する。
【０００３】
接地速度（ｇｒｏｕｎｄ　ｓｐｅｅｄ）制御メカニズムすなわちガバナーシステムは、最大車両速度を制限するために備えられている。従来のガバナーシステムは、軸回転するボックススプリングアセンブリと、アクセルペダルを相互接続するアクセルケーブル入力部と、スロットルを相互接続するスロットル出力部とを備えている。ボックススプリングアセンブリは、ネジがきられたロッドと、軸回転ブラケットと、圧縮スプリングと、スプリング保持具と、調整ナットとを備えている。調速された速度は、調整ナットとともに圧縮スプリングの圧縮を調整することによって予めセットされる。次に、ワイヤが、ネジが切られたロッドの端部の孔と調整ナットを通る孔を通して通され、それらの端部は、ガバナーのセッティングを維持するための手段として一体に半田付けされている。
【０００４】
アクセルペダルが作動された場合、アクセルケーブルはボックススプリングに引かれ、ついで制御アームに力を適用する。制御アームは、次に回転し、そしてスロットルを開成するためにスロットルリンケージ（ｌｉｎｋａｇｅ）を作動する。アクセルが押圧されて車両が加速すると、ガバナーシャフトによって制御アームにおよぼされたトルクは、対応して増加する。このトルクがボックススプリングアセンブリによって生成されたトルクよりも大きくなった場合、制御アームは回転し、ボックススプリングをさらに圧縮し、それによってスロットルを閉成することを可能にするためにスロットルリンケージを和らげる（ｒｅｌｉｅｖｅ）。車両が遅くなると、ガバナーシャフトによって制御アームにおよぼされたトルクは相応して減少し、制御アームを回転可能にし、それによってスロットルを再び開成するためにスロットルリンケージを作動する。その結果、負荷に無関係の比較的一定の車両速度となる。
【０００５】
前記で述べたガバナーシステムは、機能的であるけれども、幾つかの欠点を保有している。スロットルリンケージとそれを構成する構成要素とは車両の最高速度を増加するために容易に干渉される。これは一般に、スロットルが十分に閉成しない結果となり、エンジンのバックファイヤーおよび貧弱な低速運転性能の結果となる。他の構成要素はそのうち磨耗し、スロットルの広い開成を阻止するスロットル行程（ｔｈｒｏｔｔｌｅ　ｔｒａｖｅｌ）における大きな損失に導き、それによって登坂および他の出力集中作動を制限する。さらに、ガバナーシステムの全体的な複雑さは、多くの範囲の調節を必要とする公差の積み上げを招く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、産業において、車両の最大速度を制限するためにガバナーシステムを改良することが望まれる。改良されたガバナーシステムは、構成が簡単でなければならず、従来のガバナーシステムが関連する欠点を軽減するためにそれよりも少ない数の構成要素を有している。さらに、改良されたガバナーシステムは、エンジンを保護し、また、全ての速度範囲にわたる運転性能の特性を維持するために、干渉の機会を減少しなければならない。
本発明は、詳細な説明と添付した図面からより完全に理解されるであろう。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、駆動車軸の回転速度の関数としてスロットルのスロットル行程の度合いを制限するためのガバナーシステムを提供する。ガバナーシステムは、駆動車軸によって回転可能に支持されまたフィードバックトルクを変更するために駆動車軸の内部構成要素に操作可能に相互接続されたガバナーシャフトと、ガバナーシャフトとともに回転するために固定されたガバナーアームと、ガバナーアームが回転されるようにスロットルに第１の引っ張り力を適用するためにガバナーアームと相互接続されたスロットルケーブルと、ガバナーシャフトにトルクを適用してガバナーアームの回転を起こさせるための第２の引っ張り力をガバナーアームに適用するために、ガバナーアームと弾性的に相互接続されたアクセルケーブルとを備えている。第２の引っ張り力は、ガバナーシャフトにトルクを適用するためにガバナーアームの回転を引き起こす。トルクは、駆動車軸の回転速度の関数として前記第２の引っ張り力を制限するために、前記ガバナーシャフトの前記フィードバックトルクとバランスされている。
【０００８】
本発明のさらなる範囲と応用可能性とは、以下に述べる詳細な記述から明らかになる。詳細な記述と特定の例は、本発明の好ましい実施例を示しているけれども、例証の目的のためのみに企図されていて、また、本発明の目的を限定するために企図されたものではないことを理解しなければならない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
好ましい実施例の以下の記述は、事実上単に例示であって、本発明、その応用、またはその使用を限定するためのものでは全くない。
図１を参照すると、車両駆動ライン（ｖｅｈｉｃｌｅ　ｄｒｉｖｅｌｉｎｅ）１０は、フレーム１２によって支持されて示されている。車両駆動ライン１０は、好ましくはゴルフカートである。しかしながら、本発明の教示はこの分野で知られているどのようなタイプの駆動ラインにも応用可能であることを理解してほしい。車両駆動ライン１０は、駆動トルクを与えるための駆動車軸１６に操作可能に相互結合されたエンジン１４を備えている。駆動車軸１６は、１対の車輪（図示せず）を駆動するために延びた車軸シャフト１８を備えている。ペダルアセンブリ２０は、エンジン１４の所望のトルク出力に対応するスロットルの度合いを提供するように、エンジン１４のスロットル２２を操作するために備えられている。ガバナーシステム２４は、スロットルの度合いを制限し、それによってエンジン１４のトルク出力を制限するために、スロットル２２とペダルアセンブリ２０との中間に操作可能に設けられているが、その詳細は以下に述べる。アクセルケーブル２６は、ペダルアセンブリ２０とガバナーシステム２４とを相互接続し、また、スロットルケーブル２８は、ガバナーシステム２４とスロットル２２とを相互接続する。
【００１０】
特に図２と３を参照すると、ペダルアセンブリ２０がさらに詳細に示されている。ペダルアセンブリ２０は、アクセルペダル３４に操作可能に相互接続されたペダルボックス３２を支持するペダルブラケット３０を備えている。アクセルペダル３４は、ブラケット３０によって軸支的（ｐｉｖｏｔａｌｌｙ）に支持されていて、平坦なペダル部３６と、下方へ延在するアーム３８と、貫通する穴４２を有するピボット（ｐｉｖｏｔ）チューブ４０とを備えている。アクセルペダル３４は、ブラケット３０の上方へ延在する支持部４４の間に軸支的に支持されている。特に、１対のブッシング４６が、ピボットピン４８を受けるために、ピボットチューブ４０の各端部で穴４２内に受けられている。ピボットピン４８はまた、支持部４４の開口部５０を通って受けられていて、ピボットピン４８を適切な位置に保持するために取着されたロックナット５２を備えている。このようにして、アクセルペダル３４は、ブラケット３０内においてアーチ状の経路の周りで延在アーム３８を駆動するために軸線Ａの周りで軸回転可能である。
【００１１】
アクセルロッドアセンブリ６０は、アクセルペダル３４とペダルボックス３２の内部構成要素とを相互接続する。アクセルロッドアセンブリ６０は、アクセルロッド６２と、Ｕ字型金具６４と、圧縮スプリング６６と、ブッシング６８と、１対のスプリング保持具７０とを備えている。Ｕ字型金具６４は、アクセルロッド６２の端部にねじ込まれていて、アクセルペダル３４の延在するアーム３８の開口部７２に軸支的に接続する。アクセルロッド６２は、スプリング保持具７０と、圧縮スプリング６６およびブッシング６８とを通って受けられていて、圧縮スプリング６６はスプリング保持具７０間に設置されている。アクセルロッド６２は、アクセルペダル３４の作動の際にペダルボックス３２内に弾性的に延びるが、ここでさらに詳細に述べる。
【００１２】
ペダルボックス３２は、下方のボックス部８０と、固定具８４によってそれに選択的に取着されたカバー８２を備えている。下方のボックス部８０は開口部８６を備えていて、そこを通ってアクセルロッド６２が延びている。マイクロスイッチカム８８が設けられていて、これは、１対のロックナット９２間にセットスクリュー９０によってアクセルロッド６２の端部に取着されている。マイクロスイッチ９４は、固定具９８によって下方のボックス部８０内で指示構造部９６に取着されている。マイクロスイッチ９４は、アクセルロッド６２がペダルボックス３２内に弾性的に延びるようにするように、マイクロスイッチカム８８によって選択的に係合されている。マイクロスイッチカム８８は、アクセルケーブル２６の端部がそこを通って取着される開口部１０２を有する延在部１００を備えている。ワイヤリングハーネス１０４は、マイクロスイッチ９４からエンジン制御装置（図示せず）への電気信号の伝達を可能にするためにマイクロスイッチ９４に相互接続されている。
【００１３】
ガバナーシステム２４は、ペダルアセンブリ２０とスロットル２２との間に中間的に配置された駆動車軸１６に操作可能に支持されている。図１を参照すると、ガバナーシステム２４は、駆動車軸１６から延びたガバナーシャフト１１０と、ガバナーアーム１１２およびガバナーロッド１１４と、圧縮スプリング１１６とを備えている。ガバナーシャフト１１０は、駆動車軸１６の内部構成要素に相互接続されていて、軸線Ｂの周りで回転可能である。ガバナーシャフト１１０を回転するために必要とされるトルクの大きさは、駆動車軸１６の内部構成要素によって制御され、それは、それらの回転速度（すなわち車両速度）の関数である。ガバナーアーム１１２は、ガバナーシャフト１１０とともに回転するために固定されていて、軸線Ｂにほぼ垂直に延びている。
【００１４】
ガバナーアーム１１２は、スロットルケーブル２８の端部との相互接続用の中間開口部１１８と、アクセルケーブル２６との相互接続用の端部ブラケット１２０とを備えている。特に、ガバナーロッド１１４は、アクセルケーブル２６の端部に固定的に相互接続されていて、その近くに形成された停止部１２２を備えている。ガバナーロッド１１４は、ブラケット１２０の開口部１２４を通って摺動可能に受けられている。圧縮スプリング１１６は、ガバナーロッド１１４の周りに設けられていて、ガバナーロッド１１４をガバナーアーム１１２に弾性的に相互接続するために、ブラケット１２０を当接するブッシング（図示せず）とロックナット（図示せず）によってそれらに固定されたワッシャー（図示せず）との間に配置されている。
【００１５】
ガバナーロッド１１４がガバナーアーム１１２を引こうとすると、それによってガバナーシャフト１１０を回転し、圧縮スプリング１１６が、ガバナーシャフト１１０を回転するために必要な量のトルクの関数として圧縮される。換言すれば、ガバナーシャフト１１０を回転するために必要な量のトルクは、それは駆動車軸１６の内部構成要素の回転速度に関数であるが、ガバナーロッド１１４の引っ張り力に対して偏倚するフィードバック力を備えている。このようにして、圧縮スプリング１１６は圧縮されようとし、それによって、ガバナーロッド１１４の引っ張り力は、最大車両速度を維持するために、ガバナーシャフト１１０のフィードバック力に対して釣り合う。
【００１６】
カバー１３２が、ガバナーシステム２４を覆うために更に設けられている。このカバー１３２は、スロットルケーブル２８が固定的に取着されたスロットルケーブルブラケット１３４と、アクセルケーブルが固定的に取着されたアクセルケーブルブラケット１３６とにリベット止めされている。カバー１３２は、ガバナーシステム２４の変更を阻止するために、ガバナーシャフト１１０およびガバナーアーム１１２と、ガバナーロッド１１４と、圧縮スプリング１１６とを覆っている。さらに、カバー１３２がブラケット１３４、１３６にリベット止めされているので、カバー１３２の除去は、それに重大な損傷を加えることによってのみ可能である。
【００１７】
図１と２とを参照すると、ガバナーシステム２４の操作のより詳細な記述が提供される。エンジン１４から駆動出力トルクを引き起こさせるために、操作者は、スロットル２２の作動を引き起こすためにアクセルペダル３４を押圧しなければならない。アクセルペダル３４を押し下げると、アクセルペダルは軸線Ａの周りで回転し、それにより、圧縮スプリング６６によって与えられる戻し偏倚力に対してアクセルロッド６２をペダルボックス３２内に駆動するために、アクセルロッド６２に対して延在するアーム３８を揺り動かす。アクセルロッド６２がペダルボックス３２内へ軸線的に移動するので、マイクロスイッチカム８８は、それらとともに軸線的に移動するようになり、それによって二重の機能を達成する。それは、１）マイクロスイッチ９４を接触すること、２）アクセルケーブル２６を通して引っ張り力を適用すること、である。マイクロスイッチカム８８がマイクロスイッチ９４を接触するので、電気信号が、エンジン１４の操作を開始するためにエンジン制御装置に送られる。ゴルフカートのような多くの車両応用において、エンジン１４は使用されていない間はオフであり、その操作はアクセルペダル３４の押圧に際して開始されることが特筆されなければならない。
【００１８】
同時に、マイクロスイッチカム８８は、引っ張り力を引き起こすためにアクセルケーブル２６を引く。引っ張り力は、軸線Ｂの周りの回転を引き起こすために最後までガバナーアーム１１２を引くことによって、ガバナーロッド１１４によって、また、圧縮スプリング１１６によって変えられる。最初、車両は休止状態から開始するので、ガバナーアーム１１２を通してガバナーシャフト１１０から変えられたフィードバック力は全くない。このように、ガバナーロッド１１４が、圧縮スプリング１１６を通して引っ張り力をガバナーアーム１１２に適用するので、ガバナーアーム１１２は、圧縮スプリング１１６の最小圧縮で軸線Ｂの回りに回転するようにする。軸線Ｂの周りのガバナーアーム１１２の回転は、車両を加速するためのスロットル２２の操作のために、スロットルケーブル２８によって引っ張り力を起こす。
【００１９】
車両の速度が増加すると、駆動車軸１６の内部構成要素の回転速度は相応して増加し、それによって、ガバナーシャフト１１０によるフィードバック力の増加を引き起こす。フィードバック力が増加すると、ガバナーシャフト１１０は、軸線Ｂの回りに戻り回転をするようにされ、それによって、ガバナーアーム１１２を圧縮スプリング１１６に対して回転する。圧縮スプリング１１６は、引っ張り力とフィードバック力との間のバランスが達成されるまで圧縮される。しかしながら、このバランスが達成されるまで、ガバナーアーム１１２が軸線Ｂの周りに戻り回転するので、スロットルケーブル２８による引っ張り力は、スロットルの程度を減少するためにある程度和らげられ、それによって最大車両速度を制限する。
【００２０】
本発明の記述は、事実上単なる例示であり、それゆえ、本発明の骨子から離脱しない変更は本発明の範疇内であるように意図されている。そのような変更は、本発明の精神および目的から逸脱するようなものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理によるガバナーシステムを装着した車両駆動ラインの斜視図。
【図２】図１の車両駆動ラインのアクセルペダルアセンブリの一部分解図。
【図３】図２のアクセルペダルアセンブリの分解図。
【符号の説明】
１０……車両駆動ライン；　１４……エンジン；　１６……駆動車軸；　２０……ペダルアセンブリ；　２２……スロットル；　２４……ガバナーシステム；２６……アクセルケーブル；　２８……スロットルケーブル；　６０……アクセルロッドアセンブリ；　６６、１１６……圧縮スプリング；　７０……スプリング保持具；　７２、８６、１０２、１１８、１２４……開口部；　８２……カバー；　８８……マイクロスイッチカム；　５２、９２……ロックナット；　９４……マイクロスイッチ；　１１０……ガバナーシャフト；　１１２……ガバナーアーム；　１１４……ガバナーロッド；　１２０、１３４、１３６……ブラケット
【図１】
2004044587.tif 000003
【図２】
2004044587.tif 000004
【図３】
2004044587.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月21日(2003.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
前記で述べたガバナーシステムは、機能的であるけれども、幾つかの欠点を保有している。スロットルリンケージとそれを構成する構成要素とは車両の最高速度を増加するために容易に干渉される。これは一般に、スロットルが十分に閉成しない結果となり、エンジンのバックファイヤーおよび貧弱な低速運転性能の結果となる。他の構成要素はそのうち磨耗し、スロットルの広い開成を阻止するスロットル行程（ｔｈｒｏｔｔｌｅ　ｔｒａｖｅｌ）における大きな損失に導き、それによって登坂および他の出力集中作動を制限する。さらに、ガバナーシステムの全体的な複雑さは、多くの範囲の調節を必要とする公差の積み上げを招く。
本発明に関連する従来の技術を記載した文献として、特許文献１ないし１１がある。　
【文献１】
米国特許第３、９８１、２０７号明細書
【文献２】
米国特許第３、９５４、１５２号明細書
【文献３】
米国特許第３、９１８、３２０号明細書
【文献４】
米国特許第３、８８８、２１９号明細書
【文献５】
米国特許第３、７２１、３０９号明細書
【文献６】
米国特許第３、６７５、７３１号明細書
【文献７】
米国特許第３、５４３、６０１号明細書
【文献８】
米国特許第４、０１６、８４２号明細書
【文献９】
米国特許第４、０７５、９０６号明細書
【文献１０】
米国特許第４、５４３、９３２号明細書
【文献１１】
米国特許第４、９９３、３８５号明細書