(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の回りを回転可能であると共に、上記回転軸の延在方向の一方の端部に、上記延在方向を法線方向とする平面に対して傾斜する傾斜面を有する回動部と、
上記傾斜面に接触する接触面を有して、上記傾斜面が回転すると、上記接触面の法線方向が変動する直動変換部と、
上記直動変換部からの力に基づいて燃料の噴射量を調整可能な調量具に力を付与することによって、上記調量具の位置を変位させる力伝達部と、
上記直動変換部の上記接触面を、上記回動部の上記傾斜面側に付勢する付勢力を上記直動変換部に付与する付勢部と、
を備えるとともに、
上記直動変換部は、棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記ロッド部の先端部を係止する係止部を有するレバーと、上記調量具に付与する力を変更可能な油圧を調整可能な油圧調整弁を有する油圧機構と、上記油圧調整弁の弁体が係止されると共に、上記レバーに係止されるレバーピンと、を有し、
上記付勢部は、上記レバーピンに固定される固定部と、上記ロッド部に力を付与するロッド力付与部と、上記レバーに力を付与するレバー力付与部と、を有するばねを有することを特徴とするガバナ。
【請求項２】
請求項１に記載のガバナにおいて、
上記付勢部は、ねじりばねを有し、
上記ねじりばねを略面対称とする平面が存在し、
上記レバーは、上記平面に対して略面対称となっていることを特徴とするガバナ。
【請求項３】
請求項１に記載のガバナにおいて、
上記直動変換部は、棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記ロッド部の先端部を係止する係止部を有するレバーを有し、
上記付勢部は、上記レバーから力を受けて上記ロッド部に力を付与する板ばねを有することを特徴とするガバナ。
【請求項４】
回転軸の回りを回転可能であると共に、上記回転軸の延在方向の一方の端部に、上記延在方向を法線方向とする平面に対して傾斜する傾斜面を有する回動部と、
上記傾斜面に接触する接触面を有して、上記傾斜面が回転すると、上記接触面の法線方向が変動する直動変換部と、
上記直動変換部からの力に基づいて燃料の噴射量を調整可能な調量具に力を付与することによって、上記調量具の位置を変位させると共に、協働する複数の部材を有する力伝達部と、
上記力伝達部に係止するための上記直動変換部の係止部を、上記力伝達部側に押圧する付勢力を生成するか、または、上記複数の部材のうちの二つ部材において、一方の部材に係止するための他方の部材の係止部を、上記一方の部材側に押圧する付勢力を生成する付勢部と、
を備えるとともに、
上記直動変換部は、先端部が球状の棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記球状の先端部を収容する収容部を有するレバーを有し、
上記付勢部は、圧縮された状態であると共に、上記収容部に収容された上記球状の先端部の一部に接触している圧縮ばねを有することを特徴とするガバナ。
【請求項５】
請求項４に記載のガバナにおいて、
上記直動変換部は、先端部が球状の棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記球状の先端部を収容する収容部を有するレバーと、上記調量具に付与する力を変更可能な油圧を調整可能な油圧調整弁を有する油圧機構と、上記油圧調整弁の弁体が係止されると共に、上記レバーに係止されるレバーピンとを有し、
上記付勢部は、上記レバーピンの頭部を上記レバーの方に押圧するねじりコイルばねを有し、
上記ねじりコイルばねは、上記レバーピンの軸部に固定されていることを特徴とするガバナ。
【請求項６】
請求項４または５に記載のガバナにおいて、
上記直動変換部は、先端部が球状の棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記球状の先端部を収容する収容部を有するレバーと、上記調量具に付与する力を変更可能な油圧を調整可能な油圧調整弁を有する油圧機構と、上記油圧調整弁の弁体が係止されると共に、上記レバーに係止されるレバーピンとを有し、
上記付勢部は、上記弁体に係止される一端部と、上記レバーに係止される他端部とを有する引張りばねを有することを特徴とするガバナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに搭載するガバナに関する
【背景技術】
【０００２】
従来、ガバナとしては、特許第３８４８４５７号（特許文献１）に記載されているものがある。このガバナは、ディーゼルエンジンに搭載されている。このガバナは、制御手段と、アクチュエータと、互いにリンクした複数の部材と、燃料調量ラックとを備える。このガバナでは、制御手段が、アクチュエータを駆動制御することにより、アクチュエータで生成した力を、互いにリンクした複数の部材を介して、燃料調量ラックに伝達している。
【０００３】
このようにして、燃料調量ラックに力を付与して、燃料調量ラックを適切に移動させることにより、噴射する燃料の量を調整して、上記ディーゼルエンジンの回転数制御を実現している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３８４８４５７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来のガバナは、アクチュエータで生成した力を、互いにリンクした複数の部材を介して、燃料調量ラックに伝達する。しかしながら、互いにリンクしている二部材間には、連結部に隙間が存在するから、ガバナは、アクチュエータが動いても、隙間（ガタ）がなくなるまで作動しない。すなわち、この隙間に起因して、動力の伝達の安定性や応答性が悪くなる。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、互いにリンクする部材間の隙間を小さくできて、安定性や応答性を向上できるガバナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、この発明のガバナは、
回転軸の回りを回転可能であると共に、上記回転軸の延在方向の一方の端部に、上記延在方向を法線方向とする平面に対して傾斜する傾斜面を有する回動部と、
上記傾斜面に接触する接触面を有して、上記傾斜面が回転すると、上記接触面の法線方向が変動する直動変換部と、
上記直動変換部からの力に基づいて燃料の噴射量を調整可能な調量具に力を付与することによって、上記調量具の位置を変位させる力伝達部と、
上記直動変換部の上記接触面を、上記回動部の上記傾斜面側に付勢する付勢力を上記直動変換部に付与する付勢部と
を備えることを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、上記付勢部によって、直動変換部の接触面を、回動部の傾斜面に押圧することができる。したがって、直動変換部の接触面と、回動部の傾斜面との間に存在する隙間（ギャップ）を小さくできるから、回動部の回転力で直動変換部の姿勢を変える際の応答性を向上できる。したがって、力を調量具に伝達する際の応答性を向上できる。尚、本明細書では、隙間を小さくできることに、隙間をなくすことができることと、隙間を負隙間にできることが含まれる。
【０００９】
また、一実施形態では
上記直動変換部は、棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記ロッド部の先端部を係止する係止部を有するレバーと、上記調量具に付与する力を変更可能な油圧を調整可能な油圧調整弁を有する油圧機構と、上記油圧調整弁の弁体が係止されると共に、上記レバーに係止されるレバーピンとを有し、
上記付勢部は、上記レバーピンに固定される固定部と、上記ロッド部に力を付与するロッド力付与部と、上記レバーに力を付与するレバー力付与部とを有するばねを有する。
【００１０】
上記実施形態によれば、油圧調整弁の弁体をレバーに係止するレバーピンと、直動変換部の姿勢の変化に基づく力をレバーに伝えるロッド部とを有効利用して、直動変換部の周辺にばねを設置しているだけであるので、低コストで応答性を向上できる。また、ばねを使用して、直動変換部の接触面を、回動部の傾斜面側に押圧するから、付勢部の姿勢毎の荷重の付与の変動が小さくて、ガバナの動作を安定させることができる。
【００１１】
また、一実施形態では、
上記付勢部は、ねじりばねを有し、
上記ねじりばねを略面対称とする平面が存在し、
上記レバーは、上記平面に対して略面対称となっている。
【００１２】
上記実施形態によれば、付勢部が、略面対称となる平面が存在するねじりばねを有し、上記レバーは、その平面に対して略面対称となっている。したがって、レバーを略面対処にする平面を境にした対称的な力をねじりばねからレバーに付与できる。したがって、回動部と直動変換部との隙間を小さくできるのは勿論、回動部と直動変換部とを有するスキュー機構から最初に力が伝達される部材であって、ガバナの精密性に大きな影響を与えるレバーの挙動も安定させることができる。
【００１３】
また、一実施形態では、
上記直動変換部は、棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記ロッド部の先端部を係止する係止部を有するレバーを有し、
上記付勢部は、上記レバーから力を受けて上記ロッド部に力を付与する板ばねを有する。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記付勢部が、レバーから力を受けてロッド部に力を付与する板ばねを有するから、小さなスペースで大きな荷重を生成できると共に、付勢部の組付け性も向上できる。
【００１５】
また、本発明のガバナは、
回転軸の回りを回転可能であると共に、上記回転軸の延在方向の一方の端部に、上記延在方向を法線方向とする平面に対して傾斜する傾斜面を有する回動部と、
上記傾斜面に接触する接触面を有して、上記傾斜面が回転すると、上記接触面の法線方向が変動する直動変換部と、
上記直動変換部からの力に基づいて燃料の噴射量を調整可能な調量具に力を付与することによって、上記調量具の位置を変位させると共に、協働する複数の部材を有する力伝達部と、
上記力伝達部に係止するための上記直動変換部の係止部を、上記力伝達部側に押圧する付勢力を生成するか、または、上記複数の部材のうちの二つ部材において、一方の部材に係止するための他方の部材の係止部を、上記一方の部材側に押圧する付勢力を生成する付勢部と
を備えることを特徴としている。
【００１６】
本発明によれば、付勢部によって、力伝達部に係止するための直動変換部の係止部を、上記力伝達部側に押圧できるか、または、上記複数の部材のうちの二つ部材において、一方の部材に係止するための他方の部材の係止部を、上記一方の部材側に押圧できる。したがって、直動変換部と力伝達部との連結部の隙間を小さくできるか、力伝達部における連結部の隙間を小さくできて、それらの連結部での力の応答性を向上できる。また、本発明によれば、選択的に支点のギャップを取り除き、また、連結部の最適な荷重設定ができるため、リンク動作の最適化を図ることができる。尚、この明細書で、二つの部材の連結部といった場合、その連結部には、二つの部材を連結している部分の他、二つの部材の摺動部や、二つの部材の嵌合部が含まれる。
【００１７】
また、一実施形態では、
上記直動変換部は、先端部が球状の棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記球状の先端部を収容する収容部を有するレバーを有し、
上記付勢部は、圧縮された状態であると共に、上記収容部に収容された上記球状の先端部の一部に接触している圧縮ばねを有する。
【００１８】
上記実施形態によれば、圧縮ばねによって、直動変換部の球状の先端部を、レバー側に押圧できて、直動変換部の球状の先端部を、レバーにより密着させることができる。したがって、直動変換部と、力伝達部との連結部の応答性を向上できる。
【００１９】
また、直動変換部および回転部（スキュー機構）と、アクチュエータとには、この圧縮ばねに起因する荷重が殆どかからない。したがって、このガバナを搭載したエンジンが停止状態にある際に、直動変換部および回転部を、所定の位置に位置させるために、アクチュエータに、この圧縮ばねを設置したことに基づく余分な荷重を付与する必要がない。
【００２０】
また、一実施形態では、
上記直動変換部は、先端部が球状の棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記球状の先端部を収容する収容部を有するレバーと、上記調量具に付与する力を変更可能な油圧を調整可能な油圧調整弁を有する油圧機構と、上記油圧調整弁の弁体が係止されると共に、上記レバーに係止されるレバーピンとを有し、
上記付勢部は、上記レバーピンの頭部を上記レバーの方に押圧するねじりコイルばねを有し、
上記ねじりコイルばねは、上記レバーピンの軸部に固定されている。
【００２１】
上記実施形態によれば、ねじりコイルばねでレバーピンの頭部をレバーの方に押圧できて、レバーピンの頭部をレバーにより密着させることができる。したがって、レバーとレバーピンとの間の力の伝達の応答性を向上できる。
【００２２】
また、直動変換部および回転部（スキュー機構）と、アクチュエータとには、このねじりコイルばねに起因する荷重が殆どかからない。したがって、このガバナを搭載したエンジンが停止状態にある際に、直動変換部および回転部を、所定の位置に位置させるために、アクチュエータに、このねじりコイルばねを設置したことに基づく余分な荷重を付与する必要がない。
【００２３】
また、一実施形態では、
上記直動変換部は、先端部が球状の棒状のロッド部を有し、
上記力伝達部は、上記球状の先端部を収容する収容部を有するレバーと、上記調量具に付与する力を変更可能な油圧を調整可能な油圧調整弁を有する油圧機構と、上記油圧調整弁の弁体が係止されると共に、上記レバーに係止されるレバーピンとを有し、
上記付勢部は、上記弁体に係止される一端部と、上記レバーに係止される他端部とを有する引張りばねを有する。
【００２４】
上記実施形態によれば、弁体と、レバーとを、引張りばねで結合するから、レバーに対して弁体を傾かせる力を、レバーおよび弁体に与えることができて、この力によって、複数の二部材の間で、各二部材を連結してなる連結部の隙間を低減することができる。したがって、応答性を大きく向上できる。
【００２５】
また、上記実施形態によれば、レバーに対する弁体の相対位置が変位すると、それに伴って引張りばねの長さが変動して、引張りばねが生成する荷重が変わるため、ガバナ特性に応じた荷重付加（特性に応じた荷重マッチング）が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明のガバナによれば、互いにリンクする部材間の隙間を小さくできて、安定性や応答性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態の電子油圧ガバナの概略模式構成図である。
【図２】上記電子油圧ガバナのアクチュエータおよびスキュー機構を示す斜視図である。
【図３】上記油圧電子ガバナにおけるフローティングレバーの周辺部分の一部構成を示す模式図である。
【図４】上記油圧電子ガバナにおけるフローティングレバーの周辺部分の一部構成をアクチュエータ側から見たときの斜視図である。
【図５】上記油圧電子ガバナの動作の大まかな流れを説明するための図である。
【図６】第２実施形態の油圧電子ガバナのフローティングレバーの周辺を示す斜視図である。
【図７】第３実施形態の油圧電子ガバナのフローティングレバーの周辺を示す図であり、ある切断面で、そのフローティングレバーの周辺を切断したときの切断面を示す図である
【図８】第４実施形態の油圧電子ガバナのフローティングレバーの周辺の部位を示す斜視図である。
【図９】第５実施形態の油圧電子ガバナのフローティングレバーの周辺の部位を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態の電子油圧ガバナの概略模式構成図である。
【００３０】
この電子油圧ガバナ（他の実施形態も含めて以下では、単に、ガバナという）は、スキュー機構２と、力伝達部としての動力伝達機構３とを備える。上記スキュー機構２は、アクチュエータ１０で生成された回転動力を、アクチュエータ１０の出力軸を介して受けて、回転動力を直線的な動力に変換する役割を担っている。スキュー機構２の動作については、図２以降で詳述する。
【００３１】
上記動力伝達機構３は、基幹連結機構４と、この基幹連結機構４に接続された油圧機構５とを備える。上記基幹連結機構４は、フローティングレバー１１と、連結リンク１２と、ターミナルアーム１３と、ターミナルシャフト１５とを有する。上記フローティングレバー１１は、スキュー機構２に連結している（連結構造は、後に詳述。）。上記フローティングレバー１１は、スキュー機構２から図１に矢印Ａで示す、アクチュエータ１０の出力軸の略延在方向の力を受けて変位するようになっている。また、上記連結リンク１２の一端部は、フローティングレバー１１の片側の端部に回転可能に連結されている一方、連結リンク１２の他端部は、ターミナルアーム１３の一端側に回転可能に連結されている。上記フローティングレバー１１が変位すると、フローティングレバー１１からの力が連結リンク１２を介してターミナルアーム１３に伝わって、ターミナルアーム１３が変位するようになっている。
【００３２】
上記ターミナルシャフト１５は、ガバナの出力軸であり、ラック２３を移動させる役割を担っている。上記ラック２３は、燃料噴射ポンプが噴射する燃料の噴射量を調整するための部材である。燃料噴射ポンプは、ラック２３の位置に対応する量の燃料を、図示しないシリンダ内の燃焼室に噴射する。
【００３３】
上記ターミナルシャフト１５は、ターミナルアーム１３に固定され、壁部８４に回転可能に支持されている。上記ターミナルシャフト１５は、ラック２３にリンク機構を介して連結されている。上記ラック２３は、ターミナルシャフト１５からの力を受けて、所定の範囲の領域内を変位可能になっている。上記ターミナルシャフト１５の回転角と、ラック２３の位置とは対応している。上記ターミナルシャフト１５が回転すると、ラック２３が変位するようになっている。
【００３４】
上記油圧機構５は、油圧通路画定部３０と、油圧調整弁としてのパイロットバルブ３１と、駆動シャフト３２と、ギヤポンプ（油圧ポンプ）３３と、パワーピストン３４とを有する。上記パイロットバルブ３１は、スリーブ４２と、弁体４３とを有する。上記油圧通路画定部３０は、スリーブ固定凹部を有し、上記スリーブ４２は、そのスリーブ固定凹部に固定されている。上記スリーブ４２は、アクチュエータ１０の出力軸の延在方向に略平行な方向に延在している。上記弁体４３は、スリーブ４２の内周側に、スリーブ４２の延在方向に進退可能に内嵌されている。
【００３５】
上記弁体４３のアクチュエータ１０側の端部は、レバーピン５０に固定され、レバーピン５０は、フローティングレバー１１に固定されている。この弁体４３の固定構造については、図２以降で後述する。上記弁体４３は、第１小径部５２と、大径部５３と、第２小径部５４とを有する。上記第１小径部５２は、大径部５３よりもアクチュエータ１０側に位置し、大径部５３は、第２小径部５４よりもアクチュエータ１０側に位置している。上記大径部５３の外径はスリーブ４２の内径に略等しい一方、第１小径部５２の外径と、第２小径部５４の外径とは、スリーブ４２の内径よりも小さくなっている。
【００３６】
図１に示すように、上記スリーブ４２は、第１環状溝５５と、第２環状溝５６と、第３環状溝５７とを有する。上記第１乃至第３環状溝５５〜５７の夫々は、スリーブ４２の周方向に延在し、スリーブ４２の径方向の外方側に開口している。上記第１乃至第３環状溝５５〜５７は、スリーブ４２の軸方向に互いに間隔をおいて位置している。上記第１環状溝５５は、第２環状溝５６よりもアクチュエータ１０側に位置し、第２環状溝５６は、第３環状溝５７よりもアクチュエータ１０側に位置している。
【００３７】
図１に示すように、上記スリーブ４２は、高圧ポート６０と、制御ポート６１と、低圧ポート６２とを有する。上記高圧ポート６０、制御ポート６１および低圧ポート６２の夫々は、スリーブ４２の径方向に延在している。上記高圧ポート６０は、スリーブ４２の内周側の室（スリーブの内周面が画定する室）と、第１環状溝５５とを連通し、制御ポート６１は、スリーブ４２の内周側の室と、第２環状溝５６とを連通し、低圧ポート６２は、スリーブ４２の内周側の室と、第３環状溝５７とを連通している。
【００３８】
上記油圧通路画定部３０は、高圧油路４０と、低圧油路４１と、第１油通路４５と、第２油通路４６とを有する。上記高圧油路４０と、第１油通路４５とは、第１環状溝５５に連通し、高圧油路４０は、第１環状溝５５を介して第１油通路４５に連通している。また、上記低圧油路４１は、第３環状溝５７に連通する一方、第２油通路４６は、第２環状溝５６に連通している。
【００３９】
図１に示すように、上記油圧通路画定部３０は、円筒内周面を有するシリンダ室７０と、円筒内周面を有するピストン支持室７１とを有する。上記シリンダ室７０の中心軸は、ピストン支持室７１の中心軸に略一致し、シリンダ室７０の内径は、ピストン支持室７１の内径よりも大きくなっている。上記シリンダ室７０は、スリーブ４２の延在方向と略平行な方向に延在している。
【００４０】
図１に示すように、上記パワーピストン３４は、小径筒部７３と、ピストン部７４とを有し、小径筒部７３は、ピストン部７４に接続されている。上記小径筒部７３の外径は、ピストン支持室７１の内径と略一致し、小径筒部７３の外周面は、ピストン支持室７１の内周面に摺動可能に内嵌されている。一方、上記ピストン部７４は、シリンダ室７０に収容されている。上記ピストン部７４の外径は、ピストン支持室７１の内径よりも大きくなっている。上記ピストン部７４は、ピストン支持室７１に進入不可能になっている。上記ピストン部７４の外径は、シリンダ室７０の内径と略同じになっている。上記ピストン部７４は、シリンダ室７０内を、シリンダ室７０の軸方向に進退可能になっている。
【００４１】
図１に示すように、上記ピストン部７４は、小圧受面７７と、大圧受面７８とを有する。上記小圧受面７７は、ピストン部７４の軸方向の小径筒部７３側の端面を構成する一方、大圧受面７８は、ピストン部７４の軸方向の小径筒部７３側とは反対側の端面を構成している。上記小圧受面７７の面積は、大圧受面７８の面積よりも小さくなっている。
【００４２】
図１に示すように、上記パワーピストン３４のピストン部７４は、シリンダ室７０を第１室８０と第２室８１とに分断している。上記小圧受面７７は、第１室８０の下面を構成する一方、大圧受面７８は、第２室８１の上面を構成している。
【００４３】
図１に示すように、上記油圧通路画定部３０は、本体部８３と、壁部８４とを有し、壁部８４は、本体部８３のアクチュエータ１０側の端部からアクチュエータ１０側に延在している。上記壁部８４は、基幹連結機構４を取り囲むように位置している。図１に示すように、蓋部８５は、壁部８４のアクチュエータ１０側の端部に固定され、壁部８４のアクチュエータ１０側の開口を部分的に塞いでいる。上記本体部８３のアクチュエータ１０側の端部と、壁部８４と、蓋部８５とは、基幹連結機構収容室８６を画定し、基幹連結機構４は、基幹連結機構収容室８６内に配置されている。
【００４４】
図１に示すように、パワーピストン３４の小径筒部７３のアクチュエータ１０側の端部は、ピストン支持室７１から基幹連結機構収容室８６内に突出している。このガバナは、ガイドレバー８７を有する。上記ガイドレバー８７の一端部は、パワーピストン３４のアクチュエータ１０側の端部に回転可能に連結されている。一方、上記ガイドレバー８７の他端部は、ターミナルアーム１３の他端側に回転可能に連結されている。
【００４５】
上記駆動シャフト３２は、エンジンのクランクシャフト（図示せず）に連動して回転する。また、上記ギヤポンプ３３は、駆動シャフト３２の上端部に形成された駆動ギヤに連動して駆動される。上記ギヤポンプ３３は、作動中、高圧油路４０に作動油を供給するようになっている。また、低圧油路４１はドレンタンク（図示せず）に接続されている。図１に示すように、上記第１油通路４５は、第１室８０に接続される一方、第２油通路４６は、第２室８１に接続されるようになっている。
【００４６】
図２は、上記アクチュエータ１０およびスキュー機構２を示す斜視図である。
【００４７】
上記アクチュエータ１０は、モータで構成されている。一方、上記スキュー機構２は、回動部９０と、直動変換部９１とを有する。上記回動部９０は、アクチュエータ１０の出力軸に連結されている。上記回動部９０は、アクチュエータ１０の出力軸と同期して回転するようになっている。
【００４８】
図２に示すように、上記回動部９０は、その回転の中心軸の延在方向の一方の端部に、上記延在方向を法線とする平面に対して傾斜する傾斜面９２を有する。一方、上記直動変換部９１は、傾斜面９２に接触する接触面９３を有する。回動部９０が回転すると、回動部９０において最もアクチュエータ１０側とは反対側に位置する箇所９５も回転する。すると、上記箇所９５の回転に基づいて、接触面９３が傾斜面９２から力を受けて直動変換部９１の姿勢（接触面９３の法線方向）が変動するようになっている。
【００４９】
図２において、参照番号９７は、回動部９０を一方の回転方向に付勢するばね部材である。上記ばね部材９７の一端部は、静止部に固定される一方、ばね部材９７の他端部は、回動部９０に固定されている。このばね部材９７の働きについては、後述する。
【００５０】
図３は、ガバナにおけるフローティングレバー１１の周辺部分の一部構成を示す模式図であり、図４は、ガバナにおけるフローティングレバー１１の周辺部分の一部構成をアクチュエータ１０側から見たときの斜視図である。
【００５１】
図３に示すように、上記直動変換部９１は、一方向に延在するロッド部３５を有し、ロッド部３５の先端部は、球体の形状をしている。また、図４に示すように、フローティングレバー１１は、枠状の本体部３７を有し、その枠状の本体部３７は、断面略矩形（長方形）のスペースを取り囲んでいる。図３に示すように、フローティングレバー１１は、本体部３７の長手方向の一端部に内周円筒面３８を有する収容部３９を有し、直動変換部９１のロッド部３５の球体部（スキューボール）３６が、収容部３９の円筒状の凹部に収容されている。上記内周円筒面３８の内径は、球体部３６の直径と略一致している。上記収容部３９の内周円筒面３８は、ロッド部３５の先端部を係止する係止部を構成している（以下の他の実施形態でも同様）。
【００５２】
図２および図３を参照して、回動部９０が回転して、回動部９０において最もアクチュエータ１０側とは反対側に位置する箇所９５の位相が変動すると、接触面９３が傾斜面９２から力を受けて、直動変換部９１の姿勢（接触面９３の法線方向）が変動し、ロッド部３５の延在方向が変動する。すると、上記フローティングレバー１１の収容部３９が、ロッド部３５の球体部３６から直動変換部９１の姿勢の変化に基づく力を受けて、図３に矢印Ａで示す方向に移動する。このようにして、モータからなるアクチュエータ１０の回転動力を、直線的な動力（進退運動）に変換する。
【００５３】
図２に示すばね部材９７は、エンジンの停止時（ガバナの停止時）に、回動部９０を所定の位置に位置させ、直動変換部９１のロッド部３５が所定の方向を向くようにするためのものである。このようにして、エンジンの停止時に、ラック２３（図１参照）を所望の停止位置に位置させて、エンジンの始動時に、所望の噴射量の燃料を噴射するようにしている。
【００５４】
図４に示すように、上記フローティングレバー１１は、二つのピン係止部４７,４８を有し、一方のピン係止部４７は、他方のピン係止部４８に間隔をおいた状態で本体部３７の幅方向（短手方向）に対向している。上記各ピン係止部４７,４８は、上記幅方向に延在する円筒穴を有する。一方のピン係止部４７の円筒穴の中心軸と、他方のピン係止部４８の円筒穴の中心軸とは、略同じ直線上に位置している。
【００５５】
図４に示すように、パイロットバルブ３１の弁体４３は、アクチュエータ１０側の端部に貫通穴５９を有する。また、上記レバーピン５０は、一端部のみに頭部を有している。上記レバーピン５０の軸部を、一方のピン係止部４７の円筒穴に他方のピン係止部４８側とは反対側から挿通した後、その軸部を、弁体４３の貫通穴５９を貫通させ、続いて、他方のピン係止部４８の貫通穴を挿通させる。その後、ナット５１を、他方のピン係止部４８の一方のピン係止部４７側とは反対側からレバーピン５０の軸部に、他方のピン係止部４８側に締め込むことによって、パイロットバルブ３１の弁体４３を、フローティングレバー１１に固定している。
【００５６】
図４に示すように、このガバナは、付勢部としてのねじりばね５８を有する。上記ねじりばね５８は、第１巻き付け部６３と、第２巻き付け部６４とを有する。上記第１巻き付け部６３は、レバーピン５０の軸部における弁体４３と一方のピン係止部４７との間に巻き付けられる一方、第２巻き付け部６４は、レバーピン５０の軸部における弁体４３と他方のピン係止部４８との間に巻き付けられている。上記第１巻き付け部６３と、第２巻き付け部６４とは、レバーピン５０に固定される固定部を構成している。
【００５７】
上記ねじりばね５８の一端部および他端部は、フローティングレバー１１の枠状の本体部３７の長手方向の連結リンク１２側の端部に、パイロットバルブ３１のスリーブ４２側から引っかけられて、係止されている。上記ねじりばね５８の一端部および他端部は、レバー力付与部を構成している。また、上記ねじりばね５８において第１巻き付け部６３と第２巻き付け部６４とを連結する一体の部分は、レバーピン５０における第１巻き付け部６３側かつアクチュエータ１０側からロッド部３５側に延在する部分と、枠状の本体部３７の略幅方向に延在してロッド部３５のスリーブ４２側を通過する部分と、ロッド部３５側からレバーピン５０における第２巻き付け部６４側かつアクチュエータ１０側に延在する部分とを有する。
【００５８】
図４に示すように、レバーピン５０のアクチュエータ１０側の部分は、ロッド部３５のアクチュエータ１０側とは反対側の部分よりも、アクチュエータ１０側に位置している。図４に示すように、ねじりばね５８においてロッド部３５に接触している部分は、ロッド部３５のアクチュエータ１０側とは反対側の部分に沿うように変形し、ロッド部３５をアクチュエータ１０側に付勢している。図３を参照して、上記ねじりばね５８は、ロッド部３５に矢印Ｂに示す方向の力を付与し、直動変換部９１の接触面９３を、回動部９０の傾斜面９２側に付勢する付勢力を直動変換部９１に付与している。上記ねじりばね５８は、回動部９０が、ばね部材９７（図２参照）が回動部９１を回転させようとする回転方向と逆方向に回転しようとする力を、回動部９０に付与している。上記ねじりばね５８においてロッド部３５に接触している部分は、ロッド力付与部を構成している。図４に示すように、上記ねじりばね５８を略面対称とする平面が存在し、フローティングレバー１１は、その平面に対して略面対称となっている。
【００５９】
尚、図１、３、４において、参照番号８８は、回転数検出センサであり、参照番号８９は、ギヤである。エンジンが始動して、駆動シャフト３２が回動して、ギヤポンプ３３が駆動すると、ギヤポンプ３３の動力が歯車機構によりギヤ８９に伝達されて、ギヤ８９が回転する。上記回転数センサ８８は、所定時間に検出したギヤ８９の歯数に基づいてクランク軸（図示せず）の回転数（回転速度）を検出している。
【００６０】
上記構成において、このガバナは、次のように動作する。
【００６１】
図１を参照して、ＥＣＵ（Engine Control Unit）２２は、回転数センサ８８からの信号を受けてクランク軸の回転速度を算出し、アクチュエータ１０に制御信号を出力する。
【００６２】
すると、その信号に基づいて、アクチュエータ１０の出力軸および回動部９０が、所定角度回転し、それに基づいて、直動変換部９１の姿勢が変化する。すると、直動変換部９１の球体部３６からの力を受けたフローティングレバー１１の収容部３９が図３に矢印Ａで示す方向に移動する。すると、上記フローティングレバー１１の変位に基づく力をレバーピン５０を介して受けた弁体４３が、スリーブ４２に対してスリーブ４２の延在方向に所定距離、相対移動する。ＥＣＵ２２は、このようにして、スリーブ４２に対する弁体４３の相対位置を制御している。
【００６３】
負荷と出力が均衡して、燃料量を補正しない場合、ＥＣＵ２２は、図１に示すように、弁体４３の大径部５３で制御ポート６１を塞ぐように、弁体４３をスリーブ４２に対して相対移動させる。この場合、高圧油路４０は高圧ポート６０を介して第１油路４５に連通し、パワーピストン３４の小圧受面７７に高圧がかかる。しかしながら、第２油通路４６が大径部５３で塞がれているので、第２室８１内の作動油は流出できず、パワーピストン３４は静止したままとなる。この結果、ラック２３が静止したままとなり、燃料の噴射量は、変動しない。
【００６４】
一方、負荷が増大して回転数が減少する場合、ＥＣＵ２２は、燃料の噴射量を増加するように補正する。この場合、ＥＣＵ２２は、弁体４３の大径部５３が制御ポート６１よりも紙面の上方かつ高圧ポート６０よりも紙面の下方に位置するように、弁体４３をスリーブ４２に対して相対移動させる。この場合、上記高圧油路４０は高圧ポート６０を介して第１油路４５に連通し、低圧油路４１は制御ポート６０および低圧ポート６２を介して第２油路４６に連通する。すると、パワーピストン７１の小圧受面７７に高圧が加わると共に、第２室８１が、ドレンタンクに連通しているので、第２室８１内の作動油がドレンタンク側に流出する。このため、パワーピストン３４は下降する（図１において紙面の下側に移動する。）。すると、パワーピストン３４の下降に連動して、ターミナルシャフト１５が図１において右回転し、ラック２３が図１において右方向に移動する。この結果、燃料の噴射量が、増大する。
【００６５】
また、負荷が減少して回転数が増大する場合、ＥＣＵ２２は、燃料の噴射量を減少するように補正する。この場合、ＥＣＵ２２は、弁体４３の大径部５３が制御ポート６１よりも紙面の下方かつ低圧ポート６２よりも紙面の上方に位置するように、弁体４３をスリーブ４２に対して相対移動させる。この場合、高圧油路４０は、高圧ポート６０および制御ポート６１を介して、第１油路４５と第２油路４６に連通し、高圧がパワーピストン３４の小圧受面７７と大圧受面７８とに加わる。すると、上記小圧受面７７の面積が、大圧受面７８の面積よりも小さいから、パワーピストン３４を下方に押す力よりもパワーピストン３４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７１は上昇する。パワーピストン７１の上昇に連動して、ターミナルシャフト１５が左回転し、ラック２３が左方向に移動する。この結果、燃料の噴射量が、減少する。
【００６６】
図５は、このガバナの動作の大まかな流れを説明するための図である。
【００６７】
図５を参照して、このガバナは、アクチュエータ１０によって、フローティングレバー１１が図５に矢印Ａで示す方向に移動すると、それに伴って、弁体４３が図５に矢印Ｂで示す方向に移動する。すると、油圧機構によって、パワーピストン３４が図５に矢印Ｃに示す方向に移動する。すると、ターミナルシャフト１５が、図５に矢印Ｄで示す方向かまたは図５に矢印Ｅに示す方向に回転して、これにともなって、ラック２３（図１参照）が変位する。このようにして、燃料の噴射量を調整している。
【００６８】
上記第１実施形態のガバナによれば、上記ねじりばね５８によって、直動変換部９１の接触面９３を、回動部９０の傾斜面９２に押圧することができる。したがって、直動変換部９１の接触面９３と、回動部９０の傾斜面９２との間に存在する隙間（ギャップ）を小さくできるから、回動部９０の回転力で直動変換部９１の姿勢を変える際の応答性を向上できる。したがって、力をラック２３に伝達する際の応答性を向上できる。
【００６９】
また、上記第１実施形態のガバナによれば、パイロットバルブ３１の弁体４３をフローティングレバー１１に係止するレバーピン５０と、直動変換部９１からの力をフローティングレバー１１に伝えるロッド部３５とを有効利用して、直動変換部９１の周辺にねじりばね５８を設置しているだけであるので、低コストで応答性を向上できる。また、上記直動変換部９１の接触面９３を、回動部９０の傾斜面９２側に押圧するのがねじりばね５８であるから、荷重の付与の変動が小さくて、ガバナの動作を安定させることができる。
【００７０】
また、上記第１実施形態のガバナによれば、付勢部が、略面対称となる平面が存在するねじりばね５８であり、フローティングレバー１１は、その平面に対して略面対称となっている。したがって、フローティングレバー１１を略面対処にする平面を境にした対称的な力をねじりばね５８からフローティングレバー１１に付与できる。したがって、回動部９０と直動変換部９１との隙間を小さくできるのは勿論、スキュー機構（回動部９０、直動変換部９１）から最初に力が伝達される部材であって、ガバナの精密性に大きな影響を与えるフローティングレバー１１の挙動も安定させることができる。
【００７１】
尚、上記第１実施形態のガバナでは、付勢部が、略面対称となる平面が存在するねじりばね５８であったが、この発明では、付勢部は、略面対称となる平面が存在しないねじりばねであっても良い。また、フローティングヘッドの変位を、噴射燃料の調量具に伝える動力機構は、例えば、リンクを適宜追加したり、ギヤを適宜追加することによって、出力軸であるターミナルシャフトの回転方向を変換させることができる。
【００７２】
図６は、第２実施形態のガバナのフローティングレバー１１１の周辺を示す斜視図である。第２実施形態では、第１実施形態の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略する。また、第２実施形態では、第１実施形態と共通の作用効果および変形例については説明を省略し、第１実施形態と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行う。
【００７３】
第２実施形態では、付勢部を、ねじりばね５８の替わりに板ばね１５８で構成した点が、第１実施形態と異なる。図６に示すように、第２実施形態のガバナは、板ばね１５８を備え、板ばね１５８の第１部分１７０は、フローティングレバー１１の枠状の本体部３７のアクチュエータ側の面に、ボルトや接着材等からなる固定手段（図示せず）で固定されている。また、上記板ばね１５８の第２部分１７１は、直動変換部９１のロッド部３５のアクチュエータ側とは反対側に接触している。上記板ばね１５８の第２部分１７１は、直動変換部９１の接触面を、回動部９０の傾斜面側に付勢する付勢力をロッド部３５に付与している。
【００７４】
第２実施形態のガバナによれば、付勢部が、フローティングレバー１１から力を受けてロッド部３５に力を付与する板ばね１５８であるから、小さなスペースで大きな荷重を生成できると共に、付勢部の組付け性も向上できる。
【００７５】
図７は、第３実施形態のガバナのフローティングレバー２１１の周辺を表す図であり、ある切断面で、そのフローティングレバー２１１の周辺を切断したときの切断面を示す図である。第３実施形態では、第１実施形態の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略する。また、第３実施形態では、第１実施形態と共通の作用効果および変形例については説明を省略し、第１実施形態と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行う。
【００７６】
図７に示すように、このガバナのフローティングレバー２１１の収容部２３９は、フローティングレバー２１１の枠状の本体部２３７の長手方向に延在する第１穴２５０と、その第１穴２５０の延在方向に略直交する方向に延在する第２穴２５１とを有する。
【００７７】
上記第２穴２５１は、フローティングレバー２１１の外部と、第１穴２５０とを連通している。図７の切断面に示すように、第２穴２５１は、段部２６０を有する。そして、上記第２穴２５１において段部２６０よりも第１穴２５０側の第１部分２７０の断面積は、第２穴２５１において段部２６０よりも第１穴２５０側とは反対側の第２部分２７１の断面積よりも小さくなっている。
【００７８】
このガバナは、付勢部としての圧縮ばね２８０を備える。図７に示すように、上記圧縮ばね２８０は、第２穴２５１の一部に対応する形状を有し、詳しくは、第１部分２７０、段部２６０および第２部分２７１の段部２６０側の一部に対応する形状を有している。
【００７９】
上記圧縮ばね２８０は、小径部２４０と、大径部２４１と、段部２３０とを有し、段部２３０は、小径部２４０と大径部２４１とを接続している。圧縮ばね２８０は、外部側から第２穴２５１に段部２３０が第２穴２５１の段部２６０に当接するまで圧入されている。上記圧縮ばね２８０の段部２３０が第２穴２５１の段部２６０に当接している状態で、圧縮ばね２８０の小径部２４０の先端は、第２穴２５１の第１穴２５０側の開口２９０よりも第１穴２５０側に僅かに突出している。
【００８０】
図７に示すように、直動変換部９１のロッド部３５の球体部３６は、第１穴２５０内に収容され、球体部３６の一部は、圧縮ばね２８０によって図７に矢印Ａで示す方向に付勢されている。これにより、球体部３６は、第１穴２５０において圧縮ばね２８０に対向する内壁部分２９４に押圧され、球体部３６と、第１穴２５０穴の内壁部分２９４との隙間が負隙間となり、球体部３６と、第１穴２５０穴の内面とが密着している。尚、図７において、参照番号２７７は、キャップ部材である。このキャップ部材２７７は、円筒内周面を有し、その円筒内周面は、第２穴２５１を画定する壁部の円筒外周面に圧入により外嵌されている。このキャップ部材２７７は、第２穴２５１の第１穴２５０側とは反対側の開口を塞いでいる。
【００８１】
上記第３実施形態のガバナによれば、圧縮ばね２８０によって、直動変換部９１の球体部３６を、フローティングレバー２１１側に押圧できて、直動変換部９１の球体部３６を、フローティングレバー２１１に密着させることができる。したがって、直動変換部９１と、直動変換部９１からの力に基づいてラック２３の位置を変位させる力伝達部との連結部の応答性を向上できる。
【００８２】
また、上記第３実施形態のガバナによれば、直動変換部９０および回転部９１（スキュー機構）と、アクチュエータとには、この圧縮ばね２８０に起因する荷重が殆どかからない。したがって、このガバナを搭載したエンジンが停止状態にある際に、直動変換部９１および回転部９０を、所定の位置に位置させるために、アクチュエータに、この圧縮ばね２８０を設置したことに基づく余分な荷重を付与する必要がない。
【００８３】
図８は、第４実施形態のガバナのフローティングカバー３１１の周辺の部位を示す斜視図である。第４実施形態では、第１実施形態の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略する。また、第４実施形態では、第１実施形態と共通の作用効果および変形例については説明を省略し、第１実施形態と異なる構成、作用効果および変形例についてのみ説明を行う。
【００８４】
第４実施形態では、フローティングカバー３１１の枠状の本体部３７の連結リンク１２側の端部が、ばね係止用の穴３３０を有し、パイロットバルブ３３１の弁体３４３も、ばね係止用の穴３３１を有する。そして、付勢部としての引張りばね３８０の一端部を、ばね係止用の穴３３０に係止すると共に、引張りばね３８０の他端部を、ばね係止用の穴３３１に係止している。図８に示すように、上記引張りばね３８０は、フローティングカバー３１１の枠状の本体部３７を面対称とする平面で、略面対称となっている。
【００８５】
上記第４実施形態のガバナによれば、３４３弁体と、フローティングレバー３１１とを、引張りばね３８０で結合するから、フローティングレバー３１１に対して弁体３４３を図８に矢印Ａで示す方向に球体部３６側に相対回転させる力を、フローティングレバー３１１および弁体３４３に与えることができる。したがって、この力により、レバーピン５０の軸部の外周面とフローティングレバー３１１の一方のピン係止部３４７の貫通穴の内周面との隙間（図８にＢで示す）を低減でき、レバーピン５０の軸部の外周面とフローティングレバー３１１の他方のピン係止部３４８の貫通穴の内周面との隙間（図８にＣで示す）を低減できる。また、この力により、直動変換部９１の球体部３６とフローティングレバー３１１の収容部３３９の円筒状の凹部との隙間（図８にＤで示す）も低減できる。したがって、応答性を大きく向上できる。
【００８６】
また、上記第４実施形態のガバナによれば、フローティングレバー３１１に対する弁体３４３の相対位置が変位すると、それに伴って引張りばね３８０の長さが変動して、引張りばね３８０が生成する荷重が変わるため、ガバナ特性に応じた荷重付加（特性に応じた荷重マッチング）が可能となる。
【００８７】
図９は、第５実施形態のガバナのフローティングカバー３１１の周辺の部位を示す斜視図である。
【００８８】
第５実施形態では、第１実施形態の構成部と同一構成部には同一参照番号を付して説明を省略し、第４実施形態の構成部と同一構成部にも同一参照番号を付して説明を省略する。また、第５実施形態では、第１実施形態と共通の作用効果および変形例については説明を省略し、第４実施形態と共通の作用効果についても説明を省略する。
【００８９】
第５実施形態のガバナは、第４実施形態のガバナとの比較において、レバーピン５０の頭部８２をフローティングレバー３１１の枠状の本体部３３７の方に押圧するねじりコイルばね４８０を備える点が異なる。
【００９０】
図９に示すように、上記ねじりコイルばね４８０は、レバーピン５０の軸部に固定されている。また、上記ねじりコイルばね４８０の一端部４８１と他端部４８２とは、本体部３３７のアクチュエータ側とは反対側を通過した後、本体部の外側面に重なるように屈曲している。このようにして、上記ねじりコイルばね４８０の一端部４８１と他端部４８２とを本体部３３７に係止している。
【００９１】
また、図９に示すように、上記ねじりコイルばね４８０のコイル状の部分の一端は、パイロットバルブの弁体３４３に接触する一方、ねじりコイルばね４８０のコイル状の部分の他端は、本体部３３７の内側面に接触している。
【００９２】
また、このガバナは、もう一つのねじりコイルばね（図示せず）を有し、そのもう一つのねじりコイルばねのコイル状の部分は、レバーピン５０の軸部に巻き付けられると共に、弁体３４３と、本体部３３７の他方のピン係止部との間に配置されている。
【００９３】
上記ねじりコイルばね４８０と、上記もう一つのねじりコイルばねとは、本体部３３７を面対称とする平面によって略面対称に配置されている。各ねじりコイルばね４８０は、本体部３３７の内側面に、弁体３４３から離れる方向の力を付与している。このようにして、レバーピン５０の頭部８２をフローティングレバー３１１の枠状の本体部３３７の方に押圧している。第５実施形態では、上記ねじりコイルばね４８０と、上記もう一つのねじりコイルばねと、引張りばね３８０とで、付勢部を構成している。
【００９４】
上記第５実施形態のガバナによれば、ねじりコイルばね４８０でレバーピン５０の頭部をフローティングレバー３１１の方に押圧できて、レバーピン５０の頭部をフローティングレバー３１１に密着させることができる。したがって、フローティングレバー３１１と、レバーピン５０との間の力の伝達の応答性を向上できる。
【００９５】
また、直動変換部９０および回転部９１（スキュー機構）と、アクチュエータとには、このねじりコイルばね４８０に起因する荷重が殆どかからない。したがって、このガバナを搭載したエンジンが停止状態にある際に、直動変換部９１および回転部９０を、所定の位置に位置させるために、アクチュエータに、このねじりコイルばね４８０を設置したことに基づく余分な荷重を付与する必要がない。
【００９６】
尚、この発明のガバナは、いかなるエンジンに搭載しても良い。また、この発明のガバナを搭載したエンジンを、舶用や車両等、如何なる乗り物に搭載しても良い。また、例えば、上記第１〜第５実施形態およびそれらの変形例で説明した複数のばねのうちの二以上のばねを備えた新たな実施形態を構築しても良い。このように、上記実施形態および変形例で説明した全ての構成のうちの二以上の構成を自由に組み合わせて新たな実施形態を自在に構築することができる。
【符号の説明】
【００９７】
２  スキュー機構
３  動力伝達機構
４  基幹連結機構
５  油圧機構
１０  アクチュエータ
１１,１１１,２１１,３１１  フローティングレバー
１２  連結リンク
１３  ターミナルアーム
１５  ターミナルシャフト
２３  ラック
３０  油圧通路画定部
３１  パイロットバルブ
３２  駆動シャフト
３３  ギヤポンプ
３４  パワーピストン
３５  直動変換部のロッド部
３６  ロッド部の球体部
３７,２３７  フローティングレバーの枠状の本体部
３９,２３９  フローティングレバーの収容部
４０  高圧油路
４１  低圧油路
４２  スリーブ
４３,３４３  弁体
４５  第１油通路
４６  第２油通路
５０  レバーピン
５８  ねじりばね
８２  レバーピンの頭部
８６  基幹連結機構収容室
８７  ガイドレバー
９０  回動部
９１  直動変換部
９２  回動部の傾斜面
９３  直動変換部の接触面
１５８  板ばね
２８０  圧縮ばね
３８０  引張りばね
４８０  ねじりコイルばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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