JP6403331B2 - 逆止弁、ガスエンジン - Google Patents

Description

この発明は、逆止弁、ガスエンジンに関する。

エンジンの一形式として、天然ガス、都市ガス等の気体燃料（燃料ガス）を燃焼させて運転するガスエンジンが知られている。このガスエンジンは、高効率且つ高出力を得られることから、主に常用・非常用の発電用エンジン、建設機械用エンジン、船舶、鉄道等に搭載されるエンジン等に幅広く利用されている。

ガスエンジンとして、シリンダヘッドに点火用の副室を備えたものが知られている。このガスエンジンは、シリンダヘッド内の主燃焼室に、燃料ガスと空気とを混合させた混合気が供給される。また、副室にも、燃料ガスが供給される。主燃焼室内でピストンが圧縮上死点近くになり、主燃焼室内の燃料ガスが圧縮されると、副室内に供給された燃料ガスが、副室に備えた点火プラグのスパークにより点火される。これによって副室から火炎が発生し、副室に設けられた口金から主燃焼室内へと噴出する。すると、この火炎によって主燃焼室内の混合気が点火され、ガスエンジンの燃焼運転が行われる（例えば、特許文献１参照）。

副室に燃料ガスを供給する燃料供給流路には、逆止弁が設けられている。逆止弁が開くと、燃料ガスは、燃料供給流路から副室内に噴射される。燃料ガスの噴出が停止すると、逆止弁が閉じ、主燃焼室、副室側から燃料供給流路内に燃料ガスが逆流するのを防ぐ。

逆止弁は、閉弁状態から開弁状態となるまでの弁体のストロークが、弁体と一体に設けたストローク規制部材によって規制される。ストローク規制部材は、弁体に貫通形成した貫通孔に挿通したピン等により、弁体と一体に設けられる。このストローク規制部材は、弁体が開弁状態となったときに、弁体をストローク方向に移動可能に保持する弁本体に突き当たる。これによって、弁体の開弁方向へのストロークが規制される。

特開２０１０−１５０９８３号公報

しかしながら、弁体とストローク規制部材とを一体に設けるときに、ストローク規制部材自体の寸法誤差、弁体に形成したピンを挿通するための貫通孔の孔径や位置の誤差の影響を受ける。これらの誤差を考慮し、弁体の開弁方向へのストロークは、余裕を持って大きめに設定されている。
しかし、弁体のストロークが大きいと、開弁状態から閉弁状態への移行に時間がかかり、逆止弁の応答性が低下する。

また、弁体は、熱処理が施されているため、弁体、ストローク規制部材等の加工後、ストロークが所望の値となるように貫通孔を加工することが難しく、製作コストが上昇してしまう。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、逆止弁の応答性を高めるとともに、逆止弁の製作を低コストで行うことができる逆止弁、ガスエンジンを提供することを目的とする。

この発明の第一態様によれば、逆止弁は、流体が流通する流体流通孔を有した弁本体と、前記流体の圧力に応じて、前記流体流通孔を開放する開放位置と、前記流体流通孔を閉塞する閉塞位置との間でストロークする弁体と、前記開放位置における前記弁体の開放側へのストロークを規制するストローク規制部材と、前記ストローク規制部材の位置を調整することで、前記弁体のストローク量を調整するストローク調整部と、前記弁体を閉塞位置に向けて付勢する付勢部材と、前記付勢部材を支持する付勢部材受け部と、を備え、前記付勢部材受け部は、前記ストローク規制部材に形成されている。

このように、ストローク規制部材の位置をストローク調整部で調整することによって、弁体のストローク量を調整することができる。これにより、逆止弁を構成する各部品の寸法誤差等の影響を受けることなく、弁体を必要最小限のストローク寸法で作動させることが可能となる。また、熱処理が施された弁体に貫通孔を形成する必要もない。

さらに、ストローク規制部材が、付勢部材受け部を兼ねるため、逆止弁を構成する部品点数を抑えることができる。その結果、組み立て工数を低減することができる。

この発明の第二態様によれば、逆止弁は、第一態様において、前記ストローク調整部が、前記弁体の外周部に設けられた雄ネジ部と、前記ストローク規制部材に形成され、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ孔と、前記雄ネジ部に螺合するナットと、を備えるようにしてもよい。
このように構成することで、弁体の雄ネジ部に螺合した雌ネジ孔を有するストローク規制部材を回転させると、ストローク規制部材の位置が弁体のストローク方向に移動する。これにより、弁体のストローク量を調整することができる。加えて、弁体の雄ネジ部において、ストローク規制部材とナットとを互いに押し付け合うように締め付けることで、ストローク規制部材の位置を強固に固定できる。

この発明の第三態様によれば、逆止弁は、第一態様において、前記ストローク調整部が、前記弁本体に形成された雌ネジ部と、前記ストローク規制部材の外周面に形成され、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジと、前記雄ネジに螺合するナットと、を備えるようにしてもよい。
このように構成することで、弁本体の雌ネジ部に螺合する雄ネジを有したストローク規制部材を回転させると、ストローク規制部材の位置が弁本体に対して移動する。これにより、弁体のストローク寸法を調整することができる。ストローク規制部材の外周面に形成された雄ネジにおいて、弁本体とナットとを互いに押し付け合うように締め付けることで、ストローク規制部材の位置を強固に固定できる。

この発明の第四態様によれば、ガスエンジンは、主燃焼室と、前記主燃焼室に供給する火炎を生成する副室と、を備え、前記副室に燃料ガスを供給するガス導入路に、第一から第三態様の何れか一つの態様の逆止弁を備えるようにしてもよい。
このように構成することで、弁体を必要最小限のストローク寸法で作動させることができる逆止弁を備えたガスエンジンを構成することができる。

上記逆止弁、ガスエンジンによれば、逆止弁の応答性を高めるとともに、逆止弁の製作を低コストで行うことができる。

この発明の実施形態に係るガスエンジンのシリンダヘッド周辺の構成を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。 上記ガスエンジンの第一実施形態における副室周りの構成を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。 上記ガスエンジンに備えた逆止弁の構成を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。 上記逆止弁が開弁状態にあるときの構成を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。 上記逆止弁の変形例を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。 上記ガスエンジンの第二実施形態における逆止弁の構成を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。 上記逆止弁が開弁状態にあるときの構成を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。

以下、この発明の実施形態に係る逆止弁、ガスエンジンを図面に基づき説明する。
（第一実施形態）
以下、この発明の一実施形態に係るガスエンジンを図面に基づき説明する。
図１は、この発明の実施形態に係るガスエンジンのシリンダヘッド周辺の構成を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。
図１に示すように、ガスエンジン１０は、シリンダブロック２０と、シリンダヘッド３０と、副室部材４０と、を少なくとも備えている。この実施形態におけるガスエンジン１０は、発電設備などに用いられる定置型の副室式ガスエンジンである。

シリンダブロック２０は、円筒状のシリンダ２１を備えている。このシリンダ２１の内部には、シリンダ２１の中心軸Ｃに沿った方向（以下、これをシリンダ軸方向と称する）に直線往復動可能にピストン２２が収納されている。ピストン２２は、コンロッド２３を介して、クランクケース（図示せず）内に収容されたクランクシャフト２４に連結されている。

コンロッド２３は、ピン２５を介してピストン２２に回動自在に連結されているとともに、ピン２６を介してクランクシャフト２４に回動自在に連結されている。これにより、シリンダ２１内で中心軸Ｃに沿う方向にピストン２２が直線運動すると、このピストン２２の運動がコンロッド２３によってクランクシャフト２４に伝達されてクランクシャフト２４の回転運動に変換される。

シリンダヘッド３０は、シリンダ２１の開口を有するシリンダブロック２０の端面２０ａにボルト等により締結されている。これにより、シリンダヘッド３０は、シリンダ２１の開口を閉塞している。シリンダヘッド３０のシリンダブロック２０側を向く面には、シリンダ２１に対向する領域に、シリンダ２１の中心軸Ｃに直交する平坦状、あるいは半球面状、湾曲面状をなすルーフ面３１が形成されている。
すなわち、上述したシリンダブロック２０とシリンダヘッド３０のルーフ面３１とピストン２２とによって主燃焼室３３が画成される。

シリンダヘッド３０には、吸気ポート３４、および、排気ポート３５が形成されている。吸気ポート３４の端部３４ａ、および、排気ポート３５の端部３５ａは、ルーフ面３１に開口して主燃焼室３３に臨んでいる。この実施形態において、吸気ポート３４、排気ポート３５は、それぞれ２個ずつ形成されている。

吸気ポート３４、および、排気ポート３５は、シリンダ２１の中心軸Ｃを中心として周方向に間隔をあけて配されている。２個の吸気ポート３４は、シリンダ２１の周方向で互いに隣り合うように配置されている。同様に、２個の排気ポート３５も、シリンダ２１の周方向で互いに隣り合うように配されている。

吸気ポート３４は、（図示せず）混合ガス供給源（図示せず）に連通され、この混合ガス供給源から空気と燃焼ガスとの混合ガスが供給される。また、吸気ポート３４には、その主燃焼室３３側の端部３４ａに、吸気弁３６が設けられている。吸気弁３６は、弁駆動機構（図示せず）により閉位置から開位置に変位可能とされている。吸気弁３６を閉位置から開位置に変位させることで、混合ガス供給源から供給された混合ガスが、吸気ポート３４から主燃焼室３３へと供給される。

排気ポート３５は、主燃焼室３３とは反対側の端部（図示せず）が、排気ガス流路（図示せず）に接続されている。排気ポート３５には、その主燃焼室３３側の端部３５ａに、排気弁３７が設けられている。排気弁３７を弁駆動機構（図示せず）により閉位置から開位置に変位させることで、主燃焼室３３で燃焼に供された混合ガスの排気ガスが、主燃焼室３３から排気ポート３５を経て、排気ガス流路を介して外部に排出される。

図２は、この発明の実施形態に係るガスエンジンの副室周りの構成を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。
図１、図２に示すように、シリンダヘッド３０には、副室部材４０が設けられている。この副室部材４０は、副室ガスが供給される副室４１を形成する。副室部材４０は、ルーフ面３１の中心、すなわちシリンダ２１の中心軸Ｃの延長線上に位置するよう設けられている。副室部材４０は、その中心軸が、シリンダ２１の中心軸Ｃの延長線と重なるように配されている。つまり、副室部材４０は、シリンダ２１の中心軸Ｃ周りに周方向に間隔をあけて配された吸気ポート３４、および、排気ポート３５を繋いだ円の中心部に位置するよう設けられている。

副室部材４０は、副室ホルダ４２と、副室口金４３と、を備えている。
副室ホルダ４２は、シリンダヘッド３０内に設けられている。副室ホルダ４２の中心軸は、シリンダ２１の中心軸Ｃの延長線上に設けられている。この副室ホルダ４２には、ガス導入路４４と、プラグ保持孔４６と、口金保持部４７と、が形成されている。ガス導入路４４は、外部から副室４１に副室ガスを導入するための流路を形成している。プラグ保持孔４６は、シリンダ２１の中心軸Ｃに対して側方にオフセットして設けられている。このプラグ保持孔４６は、点火プラグ４５を保持する。口金保持部４７は、副室口金４３を保持する。

副室口金４３は、シリンダヘッド３０のルーフ面３１の中心から主燃焼室３３内に突出するよう設けられている。副室口金４３は、中空に形成され、その内部空間が副室４１になっている。また、副室口金４３には、副室４１で生成された火炎を主燃焼室３３内に噴出させるための噴出孔４３ａが複数形成されている。上記火炎は、副室４１内の副室ガスを点火プラグ４５により点火することで生成される。

点火プラグ４５は、火花放電により、副室４１内の副室ガスに点火して火炎を生成する。この点火プラグ４５の先端部４５ａは、副室４１内に突出している。点火プラグ４５は、先端部４５ａで火花放電することで、ガス導入路４４から副室４１内に供給された燃料ガスを着火燃焼させ、火炎を発生させる。この点火によって発生する火炎は、副室口金４３の噴出孔４３ａから主燃焼室３３に噴出される。この火炎により、主燃焼室３３内に吸気ポート３４（図１参照）を通して供給された混合ガスが着火して燃焼する。すると、シリンダ２１内でピストン２２がシリンダ軸方向に直線往復運動し、ガスエンジン１０が駆動される。

ガス導入路４４は、逆止弁収容部４４ａと、ノズル部４４ｂと、を備える。
逆止弁収容部４４ａは、シリンダ２１の中心軸Ｃに対してプラグ保持孔４６とは反対側にオフセットして設けられている。逆止弁収容部４４ａは、断面円形で、シリンダヘッド３０の上面３０ｆに開口した有底穴である。

ノズル部４４ｂは、逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄと、口金保持部４７の端面４７ｆとにそれぞれ開口し、逆止弁収容部４４ａ内と副室口金４３に形成された副室４１内とを連通する。

図３は、上記ガスエンジンに設けられた逆止弁のシリンダ中心軸に沿う断面図である。図４は、上記逆止弁が開弁状態のときのシリンダ中心軸に沿う断面図である。
図３、図４に示すように、逆止弁５０は、弁本体５１と、弁体５４と、ストローク規制部材５５と、ナット５６と、バネ（付勢部材）５７と、を備えている。

弁本体５１は、円柱状に形成されている。弁本体５１は、ガス導入路４４の逆止弁収容部４４ａ内に挿入配置される。弁本体５１は、その中央にシリンダ軸方向に貫通する貫通孔５２を備えている。貫通孔５２は、弁支持部５２ａと、シート部（流体流通孔）５２ｃと、バネ収容部５２ｂと、流路形成部５２ｄと、を備えている。

弁支持部５２ａは、貫通孔５２において、シリンダ軸方向の中間部に形成されている。弁支持部５２ａは、後述する弁体５４の弁棒部５４ｃの外径よりもわずかに大きい内径を有している。弁支持部５２ａは、弁体５４の弁棒部５４ｃをシリンダ軸方向に移動可能に支持する。

シート部５２ｃは、弁本体５１において逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄに対向する側の端部５１ａに形成されている。シート部５２ｃは、弁支持部５２ａから連続し、その内径が端部５１ａ側に向かうに従って漸次拡大するテーパ状にて形成されている。

バネ収容部５２ｂは、弁本体５１において、逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄとは反対側の端部５１ｂに形成されている。バネ収容部５２ｂは、貫通孔５２よりも大きな内径を有した円筒状に形成されている。バネ収容部５２ｂと弁支持部５２ａとの間には、シリンダ軸方向に直交する円環状のバネ座面５２ｆが形成されている。

流路形成部５２ｄは、弁支持部５２ａの下端部において、弁体５４の弁棒部５４ｃとの間に、シリンダ軸と直交する方向の断面形状が円環状の流路空間Ｓ３を形成する。

一方で、弁本体５１の外周面には、弁本体５１の端部５１ｂから端部５１ａに向かってシリンダ軸方向に連続し、さらに弁体５４の弁棒部５４ｃに向かって斜め内方に向かって延び、流路空間Ｓ３に臨む連通孔５３が形成されている。

弁体５４は、弁棒部５４ｃと、弁部５４ｖと、を一体に備えている。
弁棒部５４ｃは、円柱状に形成され、弁本体５１の貫通孔５２に挿入されている。この弁棒部５４ｃは、弁支持部５２ａによってシリンダ軸方向に移動可能に支持されている。弁棒部５４ｃは、その端部５４ｕが、弁本体５１の端部５１ｂから突出している。弁棒部５４ｃの端部５４ｕの外周面には、雄ネジ部（ストローク調整部）５４ｎが形成されている。

弁部５４ｖは、弁棒部５４ｃから逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄ側に向かってその外径が漸次拡大する傘状部５４ｓを有している。図３に示すように、弁体５４は、傘状部５４ｓとシート部５２ｃとが密着する閉塞位置で、閉弁される。また、図４に示すように、弁体５４は、弁部５４ｖが下方に移動し、傘状部５４ｓとシート部５２ｃとの間に隙間が形成される開放位置で開弁される。

ストローク規制部材５５は、弁体５４の弁棒部５４ｃにおいて弁本体５１の端部５１ｂよりも突出した部分に配置されている。ストローク規制部材５５は、シリンダ軸方向に貫通する貫通孔５５ｈを有している。貫通孔５５ｈの上部には、弁体５４の弁棒部５４ｃの雄ネジ部５４ｎに螺合する雌ネジ孔５５ｍが形成されている。ストローク規制部材５５は、その下部に、弁体５４の弁棒部５４ｃの外径よりも大きな内径を有した筒状のバネ収容部５５ｓを備えている。バネ収容部５５ｓと雌ネジ孔５５ｍとの間には、シリンダ軸に直交する方向に延びる円環状のバネ座面（付勢部材受け部）５５ｆが形成されている。
このストローク規制部材５５は、雌ネジ孔（ストローク調整部）５５ｍが弁棒部５４ｃの雄ネジ部５４ｎに螺合していることで、ストローク規制部材５５を弁棒部５４ｃの中心軸周りに回転させた場合に、弁棒部５４ｃの軸線方向に移動する。

ナット５６は、弁体５４の弁棒部５４ｃにおいて、ストローク規制部材５５を挟んで弁本体５１とは反対側に配置されている。ナット５６は、シリンダ軸方向に貫通して弁体５４の弁棒部５４ｃの雄ネジ部５４ｎに螺合する雌ネジ部（ストローク調整部）５６ｍを備えている。
このナット５６は、弁体５４の弁棒部５４ｃに対するストローク規制部材５５の位置を固定する。すなわち、弁体５４の弁棒部５４ｃに対し、ストローク規制部材５５が回転しないように固定しつつ、ナット５６をストローク規制部材５５側に移動する方向に回転させて締め付ける。これにより、ストローク規制部材５５に対してナット５６が、いわゆるダブルナットとして作用し、ストローク規制部材５５が弁体５４の弁棒部５４ｃに強固に固定される。

バネ５７は、圧縮コイルバネである。バネ５７は、その内側に弁体５４の弁棒部５４ｃが挿通される。バネ５７は、その一端側が弁本体５１のバネ収容凹部５１ｓ内に収容され、他端側がストローク規制部材５５のバネ収容部５５ｓに収容される。バネ５７は、バネ収容部５２ｂのバネ座面５２ｆとストローク規制部材５５のバネ座面５５ｆとの間に、圧縮状態で取り付けられている。
このバネ５７の押圧力により、ガス導入路４４に燃料ガスが導入されない状態では、図３に示すように、弁体５４は、弁本体５１の端部５１ｂから離間する側に位置し、弁体５４の傘状部５４ｓがシート部５２ｃに密着した状態となる。このとき、ストローク規制部材５５は、先端部５５ｔが弁本体５１の端部５１ｂに対して、所定の寸法Ｚ１だけ離間する。

上記逆止弁５０は、ガス導入路４４の逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄに、スペーサ５８を介して設けられている。このスペーサ５８は、弁本体５１と一体に形成しても良い。スペーサ５８は、は、逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄに沿う円盤状で、その中央部に、ガス導入路４４のノズル部４４ｂに連通する連通孔５８ｈが形成されている。支持部５８ｂは、プレート部５８ａの外周部から弁本体５１の端部５１ａに向けて延び、弁本体５１の端部５１ａとプレート部５８ａとの間に、空間Ｓを形成する。弁体５４の弁部５４ｖは、この空間Ｓ内でシリンダ軸方向に開閉動作する。

図２に示すように、上記逆止弁５０は、ガス導入路４４の逆止弁収容部４４ａ内で、逆止弁押さえ部材６０によって、逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄに向けて押圧された状態で固定されている。逆止弁押さえ部材６０は、その先端部６０ａに、弁本体５１の端部５１ｂから上方に突出した逆止弁５０の弁体５４の弁棒部５４ｃの上端部、ストローク規制部材５５、および、ナット５６をそれぞれ収容する収容凹部６１を備えている。逆止弁押さえ部材６０は、収容凹部６１に、弁棒部５４ｃの上端部、ストローク規制部材５５、および、ナット５６を収容した状態で、その先端部６０ａが逆止弁５０の弁本体５１の上端部に突き当たる。

逆止弁押さえ部材６０の基端部６０ｂの外周面には、雄ネジ部６２が形成されている。逆止弁収容部４４ａの上端部の内周面には、雄ネジ部６２が螺合する雌ネジ部４４ｍが形成されている。また、逆止弁押さえ部材６０の基端部６０ｂには、シリンダヘッド３０の上面３０ｆから突出する工具係合部６３が形成されている。工具係合部６３は、例えば断面六角形の柱状で、レンチやスパナ等の工具を係合させ、逆止弁押さえ部材６０を回転させることで、逆止弁押さえ部材６０の雄ネジ部６２を逆止弁収容部４４ａにねじ込むことができる。
このような逆止弁押さえ部材６０は、雄ネジ部６２を逆止弁収容部４４ａの雌ネジ部４４ｍにねじ込むことで、逆止弁５０を逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄに向けて押圧した状態で固定することができる。

また、逆止弁押さえ部材６０の先端部６０ａと基端部６０ｂとの間には、燃料ガス供給路３９が形成されている。

逆止弁押さえ部材６０には、燃料ガス供給路３９に臨む位置の外周面から中心に向けてガス導入路６４ａが形成されている。逆止弁押さえ部材６０には、ガス導入路６４ａから収容凹部６１に向かって、逆止弁押さえ部材６０の中心軸方向に沿うガス流路６４ｂが形成されている。ガス流路６４ｂは、収容凹部６１に開口している。

燃料ガス供給路３９には、外部から燃料ガスが供給される。燃料ガスは、ガス導入路６４ａを通り、ガス流路６４ｂを経て、収容凹部６１内に流れ込む。
図４に示すように、収容凹部６１内において、燃料ガスは、弁本体５１に形成された連通孔５３内を通り、貫通孔５２の流路形成部５２ｄの内側の流路空間Ｓ３に流れ込む。

図３に示すように、上記逆止弁５０は、ガス導入路４４に燃料ガスが導入されない状態、または流路空間Ｓ３側の燃料ガスの圧力Ｆｐが、副室４１内の圧力Ｆｒと、バネ５７による弁体５４をシート部５２ｃに押し付ける付勢力Ｆｓとの和（Ｆｒ＋Ｆｓ）を上回らない状態では、弁体５４は、バネ５７の押圧力によって弁本体５１の端部５１ｂから離間する側に位置し、弁体５４の傘状部５４ｓがシート部５２ｃに密着した状態となる。このとき、ストローク規制部材５５は、先端部５５ｔが弁本体５１の端部５１ｂに対して、所定の寸法Ｚ１だけ離間している。

一方で、逆止弁５０においては、流路空間Ｓ３側の燃料ガスの圧力Ｆｐが、副室４１内の圧力Ｆｒと、バネ５７による弁体５４をシート部５２ｃに押し付ける付勢力Ｆｓとの和（Ｆｒ＋Ｆｓ）を上回ると、流路空間Ｓ３側の燃料ガスによって、弁体５４の弁部５４ｖが押圧される。すると、図４に示すように、弁体５４が逆止弁収容部４４ａの底部４４ｄに向かって移動する。これにより、傘状部５４ｓとシート部５２ｃとの間に隙間が形成されて開弁状態となる。すると、傘状部５４ｓとシート部５２ｃとの隙間を通り、燃料ガスが弁本体５１の端部５１ａとプレート部５８ａとの間の空間Ｓに流れ込む。燃料ガスは、空間Ｓ内から、プレート部５８ａの連通孔５８ｈ、ガス導入路４４のノズル部４４ｂを通り、副室４１内に供給される。

ここで、逆止弁５０は、ストローク規制部材５５の先端部５５ｔが弁本体５１の端部５１ｂに突き当たることで、弁体５４の傘状部５４ｓとシート部５２ｃとの間の隙間が最大となり、全開状態となる。逆止弁５０における、閉弁状態から全開状態までの弁体５４のストローク寸法は、閉弁状態におけるストローク規制部材５５の先端部５５ｔと弁本体５１の端部５１ｂとが離間した寸法Ｚ１である。

また、逆止弁５０が開弁状態にあるときに、流路空間Ｓ３側の燃料ガスの圧力Ｆｐが、副室４１内の圧力Ｆｒと、バネ５７による弁体５４をシート部５２ｃに押し付ける付勢力Ｆｓとの和（Ｆｒ＋Ｆｓ）を下回ると、弁体５４の弁部５４ｖがシート部５２ｃ側に移動する。これにより、図３に示すように、傘状部５４ｓとシート部５２ｃとの間に隙間が閉塞され、閉弁状態となる。すると、燃料ガスの副室４１内への供給が遮断される。

上記逆止弁５０において、弁体５４を開閉するストロークは、上述したように、閉弁状態におけるストローク規制部材５５の先端部５５ｔと弁本体５１の端部５１ｂとが離間した寸法Ｚ１となる。この寸法Ｚ１は、ナット５６を、ストローク規制部材５５から離間する側に回転させて緩めた状態で、ストローク規制部材５５を弁体５４の弁棒部５４ｃ周りに回転させることで変更することができる。この寸法Ｚ１は、ストローク規制部材５５の先端部５５ｔと、弁本体５１の端部５１ｂとの間に、所定厚さのシムやシックネスゲージを挟み込むことで、所望の値に調整することができる。

ストローク規制部材５５の調整後は、ストローク規制部材５５が弁棒部５４ｃ周りに回転しないように固定した状態で、ナット５６をストローク規制部材５５側に移動する方向に回転させて締め付ける。これにより、ストローク規制部材５５とナット５６との位置が、弁体５４の弁棒部５４ｃに対して固定される。

このような逆止弁５０におけるストローク規制部材５５の位置調整、すなわち弁体５４のストローク調整は、逆止弁５０をシリンダヘッド３０に組み付ける前に行う。
また、ガスエンジン１０の運転を継続していくと、弁体５４の傘状部５４ｓやシート部５２ｃが摩耗することがある。そこで、ガスエンジン１０の点検等を行う際に、逆止弁５０の弁体５４のストローク点検および調整を必要に応じて行ってもよい。その場合、まず、逆止弁押さえ部材６０を、ガス導入路４４の逆止弁収容部４４ａから取り外す。その後、逆止弁５０を逆止弁収容部４４ａから取り出せば、上記と同様にして弁体５４のストロークの点検および調整を行うことができる。

したがって、上述した第一実施形態の逆止弁、ガスエンジンによれば、ストローク規制部材５５の位置を調整することによって、弁体５４のストローク寸法を調整することができる。これにより、逆止弁５０を構成する各部品の寸法誤差等の影響を受けることなく、弁体５４を必要最小限のストローク寸法で作動させることが可能となる。その結果、逆止弁５０の応答性を高めることができる。また、熱処理が施された弁体５４に貫通孔を形成する必要がないので、逆止弁５０の製作を低コストで行うことが可能となる。

また、ストローク規制部材５５が、バネ座面５５ｆを兼ねるため、逆止弁５０を構成する部品点数を抑えることができる。

弁体５４の雄ネジ部５４ｎに螺合した雌ネジ孔５５ｍを有するストローク規制部材５５を回転させると、ストローク規制部材５５部の位置が弁体５４の軸方向に移動する。これにより、弁体５４のストローク寸法を容易に調整することができる。さらに、弁体５４の雄ネジ部５４ｎにおいて、ストローク規制部材５５とナット５６とを互いに押し付け合うように締め付けることで、ストローク規制部材５５の位置を強固に固定できる。

（第一実施形態の変形例）
図５は、上記逆止弁の変形例を示すシリンダ中心軸に沿う断面図である。
ここで、第一実施形態では、逆止弁５０にバネ５７を設けるようにしたが、これに限るものではない。
図５に示すように、バネ５７を省略して逆止弁５０を構成することもできる。
このような逆止弁５０においては、通常は、傘状部５４ｓとシート部５２ｃとの間に隙間が形成された開弁状態とされる。燃料ガスが供給されれば、傘状部５４ｓとシート部５２ｃとの隙間を通り、燃料ガスが副室４１内に供給される。

逆止弁５０が開弁状態にあるときに、流路空間Ｓ３側の燃料ガスの圧力Ｆｐが、副室４１内の圧力Ｆｒを下回ると、その差圧による力によって、弁体５４の弁部５４ｖがシート部５２ｃ側に移動する。これにより、傘状部５４ｓとシート部５２ｃとの間の隙間が閉塞され、閉弁状態となる。すると、燃料ガスの副室４１内への供給が遮断される。

このようなバネ５７を省略した逆止弁５０においても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第二実施形態）
次に、この発明にかかる逆止弁、ガスエンジン第二実施形態について説明する。以下に説明する第二実施形態においては、第一実施形態と逆止弁の構成のみが異なるため、第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複説明を省略する。

図６は、この発明の第二実施形態における逆止弁のシリンダ中心軸に沿う断面図である。図７は、この発明の第二実施形態における逆止弁が開弁状態にあるときのシリンダ中心軸に沿う断面図である。
図６、図７に示すように、この実施形態におけるガスエンジン１０の逆止弁８０は、弁本体８１と、シート部材８２と、弁体８４と、ストローク規制部材８５と、ナット８６と、バネ８７と、を備えている。

弁本体８１は、円筒状をなしている。弁本体８１は、図１に示したガス導入路４４の逆止弁収容部４４ａ内に挿入配置される。弁本体８１は、中央にシリンダ軸方向に貫通する弁支持孔８１ｈを備えている。
弁本体８１は、その第一端部８１ａに、シリンダ軸方向に直交するプレート部８１ｐを備えている。プレート部８１ｐは、その中心部にシリンダ軸方向に貫通する雌ネジ部（ストローク調整部）８１ｍを備えている。

シート部材８２は、弁本体８１の第二端部８１ｂの開口を塞ぐように設けられている。シート部材８２は、その中央部にシート軸方向に連続する貫通孔８２ｈが形成されている。貫通孔８２ｈにおいて、弁本体８１の内方に向かう側の端部には、シート部８２ｓが形成されている。シート部８２ｓは、その内径が弁本体８１の内方に向かうに従って漸次拡大するテーパ状に形成されている。

弁体８４は、弁本体８１の弁支持孔８１ｈ内に配置されている。弁体８４は、その外周面８４ｆから外周部に突出するリング状のガイド部８４ｇを複数備えている。これらのガイド部８４ｇが弁支持孔８１ｈの内周面に沿って摺動することで、弁体８４は、弁支持孔８１ｈ内で、シリンダ軸方向に移動可能となっている。

弁体８４は、シート部材８２に対向する側に、傘状部８４ｓを備えている。傘状部８４ｓは、シート部材８２側に向かうに従ってその外径が漸次縮小するテーパ状に形成されている。
弁体８４は、弁本体８１のプレート部８１ｐに対向する側にバネ収容部８４ｂを備えている。バネ収容部８４ｂは、弁体８４においてプレート部８１ｐに対向する側の端部８４ａから反対側の端部８４ｃに向かって形成された断面円形の凹部である。
弁体８４は、その外周面８４ｆと、バネ収容部８４ｂとを連通する流路孔８４ｒを備えている。

ストローク規制部材８５は、弁本体８１の雌ネジ部８１ｍにねじ込まれて設けられている。ストローク規制部材８５は、その外周面に雄ネジ部（雄ネジ、ストローク調整部）８５ｎを備えている。ストローク規制部材８５は、シリンダ軸方向の長さが、弁本体８１のプレート部８１ｐの板厚よりも大きく形成されている。ストローク規制部材８５は、その端部８５ａが、弁本体８１のプレート部８１ｐに対し、弁体８４と反対側に突出している。また、ストローク規制部材８５は、端部８５ａに、工具を係合させる工具係合部８５ｋを備えている。工具係合部８５ｋは、例えば断面六角形の穴で、六角レンチ等の工具を係合させて、ストローク規制部材８５をシリンダ軸周りに回転できるようになっている。

このストローク規制部材８５は、雄ネジ部８５ｎが、弁本体８１の雌ネジ部８１ｍに螺合していることから、ストローク規制部材８５をシリンダ軸周りに回転させると、弁本体８１に対してシリンダ軸方向に進退する。
また、ストローク規制部材８５は、その中心部に、シリンダ軸方向に貫通する流路孔８５ｈを備えている。

ナット８６は、弁本体８１のプレート部８１ｐに対し、弁体８４と反対側に配置されている。ナット８６は、シリンダ軸方向に貫通する雌ネジ孔（ストローク調整部）８６ｍを備えている。ナット８６は、弁本体８１のプレート部８１ｐを挟んで弁体８４と反対側に突出したストローク規制部材８５の端部８５ａの雄ネジ部８５ｎに螺合している。

このナット８６は、弁本体８１に対するストローク規制部材８５の位置を固定する。すなわち、工具係合部８５ｋに工具を係合させてストローク規制部材８５が回転しないように固定しながら、ナット８６を弁本体８１のプレート部８１ｐ側に移動する方向に回転させて締め付ける。これにより、弁本体８１のプレート部８１ｐとナット８６とが、いわゆるダブルナット作用して、ストローク規制部材８５の位置が強固に固定される。

バネ８７は、圧縮コイルバネである。バネ８７は、一端側を弁体８４のバネ収容部８４ｂ内に収容し、他端側をストローク規制部材８５に突き当てて設けられている。バネ８７は、弁体８４のバネ収容部８４ｂとストローク規制部材８５との間に、圧縮状態で介装されている。

上記逆止弁８０は、バネ８７の押圧力により、ガス導入路４４に燃料ガスが導入されない状態では、弁体８４がシート部材８２側に位置し、弁体８４の傘状部８４ｓがシート部８２ｓに密着した状態となる。このとき、弁体８４の端部８４ａと、ストローク規制部材８５とが、所定の寸法Ｚ２だけ離間する。

逆止弁８０においては、ガス導入路４４の逆止弁収容部４４ａ側の燃料ガスの圧力Ｆｐが、副室４１内の圧力Ｆｒと、バネ８７による弁体８４をシート部８２ｓに押し付ける付勢力Ｆｓとの和（Ｆｒ＋Ｆｓ）を上回ると、弁体８４は、逆止弁収容部４４ａ側の燃料ガスによって押圧され、ストローク規制部材８５に向かって移動する。これにより、傘状部８４ｓとシート部８２ｓとの間に隙間が形成されて開弁状態となる。すると、傘状部８４ｓとシート部８２ｓとの隙間を通った燃料ガスは、流路孔８４ｒを通り、バネ収容部８４ｂに流れ込む。さらに、燃料ガスは、ストローク規制部材８５の流路孔８５ｈを通り、図１に示したガス導入路４４のノズル部４４ｂを経て副室４１内に供給される。

ここで、図７に示すように、逆止弁８０は、弁体８４の端部８４ａがストローク規制部材８５に突き当たることで、弁体８４の傘状部８４ｓとシート部８２ｓとの間の隙間が最大となり、全開状態となる。逆止弁８０における、閉弁状態から全開状態までの弁体８４のストローク量は、閉弁状態における弁体８４の端部８４ａとストローク規制部材８５とが離間した寸法Ｚ２である。

また、逆止弁８０が開弁状態にあるときに、流路空間Ｓ３側の燃料ガスの圧力Ｆｐが、副室４１内の圧力Ｆｒと、バネ８７による弁体８４をシート部８２ｓに押し付ける付勢力Ｆｓとの和（Ｆｒ＋Ｆｓ）を下回ると、弁体８４がシート部８２ｓ側に移動する。これにより、図６に示すように、傘状部８４ｓとシート部８２ｓとの間に隙間が閉塞され、閉弁状態となる。すると、燃料ガスの副室４１内への供給が遮断される。

上記逆止弁８０において、弁体８４を開閉するストロークは、前記したように、閉弁状態において弁体８４の端部８４ａとストローク規制部材８５とが離間した寸法Ｚ２となる。この寸法Ｚ２は、ナット８６を緩めた状態で、ストローク規制部材８５を回転させることで容易に変更することができる。この寸法Ｚ２は、例えば、弁本体８１のプレート部８１ｐに対するストローク規制部材８５の突出寸法を計測することで、所望の値に調整することができる。

ストローク規制部材８５の調整後は、工具係合部８５ｋに工具を係合させてストローク規制部材８５を固定した状態で、ナット８６を締め付ける。これにより、弁体８４の端部８４ａとストローク規制部材８５との位置が、弁体８４の弁棒部５４ｃに対して固定される。

このような逆止弁８０におけるストローク規制部材８５の位置調整、すなわち弁体８４のストローク調整は、逆止弁８０をシリンダヘッド３０に組み付ける前に行う。
また、第一実施形態と同様に、ガスエンジン１０の運転を継続していくと、弁体８４の傘状部８４ｓやシート部８２ｓが摩耗することがある。そこで、ガスエンジン１０の点検等を行う際に、逆止弁８０の弁体８４のストローク点検および調整を必要に応じて行ってもよい。その場合、まず、逆止弁押さえ部材６０を、ガス導入路４４の逆止弁収容部４４ａから取り外す。その後、逆止弁８０を逆止弁収容部４４ａから取り出せば、上記と同様にして弁体８４のストロークの点検および調整を行うことができる。

したがって、上述した第二実施形態の逆止弁、ガスエンジンによれば、上記第一実施形態と同様、ストローク規制部材８５の位置を調整することによって、弁体８４のストローク寸法を調整することができる。これにより、逆止弁８０を構成する各部品の寸法誤差等の影響を受けることなく、弁体８４を必要最小限のストローク寸法で作動させることが可能となる。その結果、逆止弁５０の応答性を高めることができる。また、熱処理が施された弁体８４に貫通孔を形成する必要もないので、逆止弁８０の製作を低コストで行うことが可能となる。

また、弁本体８１の雌ネジ部８１ｍに螺合する雄ネジ部８５ｎを有したストローク規制部材８５を回転させると、ストローク規制部材８５の位置が弁本体８１に対して移動する。これにより、弁体８４のストローク寸法を容易に調整することができる。また、ストローク規制部材８５の外周面に形成された雄ネジ部８５ｎにおいて、弁本体８１とナット８６とを互いに押し付け合うように締め付けることで、ストローク規制部材８５の位置を強固に固定できる。

（その他の変形例）
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な形状や構成等は一例にすぎず、適宜変更が可能である。
例えば、逆止弁を備えるガスエンジンの構成は、いかなるものであってもよい。
さらに、上述した実施形態のガスエンジンは、発電設備などに用いられる定置型のガスエンジンを一例に説明したが、定置型のガスエンジンに限られない。
また、第一実施形態の変形例と同様に、第二実施形態の圧縮コイルばねであるバネ８７を省略するようにしても良い。

１０ ガスエンジン
２０ シリンダブロック
２０ａ 端面
２１ シリンダ
２２ ピストン
２３ コンロッド
２４ クランクシャフト
２５，２６ ピン
３０ シリンダヘッド
３０ｆ 上面
３１ ルーフ面
３３ 主燃焼室
３４ 吸気ポート
３４ａ 端部
３５ 排気ポート
３５ａ 端部
３６ 吸気弁
３７ 排気弁
３９ 燃料ガス供給路
４０ 副室部材
４１ 副室
４２ 副室ホルダ
４３ 副室口金
４３ａ 噴出孔
４４ ガス導入路
４４ａ 逆止弁収容部
４４ｂ ノズル部
４４ｄ 底部
４４ｍ 雌ネジ部
４５ 点火プラグ
４５ａ 先端部
４６ プラグ保持孔
４７ 口金保持部
４７ｆ 端面
５０、８０ 逆止弁
５１、８１ 弁本体
５１ａ 端部
５１ｂ 端部
５１ｓ バネ収容凹部
５２ 貫通孔
５２ａ 弁支持部
５２ｂ バネ収容部
５２ｃ シート部（流体流通孔）
５２ｄ 流路形成部
５２ｆ バネ座面
５３ 連通孔
５４ 弁体
５４ｎ 雄ネジ部（ストローク調整部）
５４ｃ 弁棒部
５４ｓ 傘状部
５４ｕ 端部
５４ｖ 弁部
５５ ストローク規制部材
５５ｆ バネ座面（付勢部材受け部）
５５ｈ 貫通孔
５５ｍ 雌ネジ孔（ストローク調整部）
５５ｓ バネ収容部
５５ｔ 先端部
５６ ナット
５６ｈ 貫通孔
５６ｍ 雌ネジ部（ストローク調整部）
５７ バネ（付勢部材）
５８ スペーサ
５８ｈ 連通孔
６０ 逆止弁押さえ部材
６０ａ 先端部
６０ｂ 基端部
６１ 収容凹部
６２ 雄ネジ部
６３ 工具係合部
６４ａ ガス導入路
６４ｂ ガス流路
８１ａ 第一端部
８１ｂ 第二端部
８１ｈ 弁支持孔
８１ｍ 雌ネジ部（ストローク調整部）
８１ｐ プレート部
８２ シート部材
８２ｈ 貫通孔
８２ｓ シート部（流体流通孔）
８４ 弁体
８４ａ 端部
８４ｂ バネ収容部
８４ｃ 端部
８４ｆ 外周面
８４ｇ ガイド部
８４ｒ 流路孔
８４ｓ 傘状部
８５ ストローク規制部材
８５ａ 端部
８５ｈ 流路孔
８５ｋ 工具係合部
８５ｎ 雄ネジ部（雄ネジ、ストローク調整部）
８６ ナット
８６ｍ 雌ネジ孔（ストローク調整部）
８７ バネ
Ｓ 空間
Ｓ３ 流路空間
Ｚ１ 寸法
Ｚ２ 寸法

Claims (4)

1. 流体が流通する流体流通孔を有した弁本体と、
   前記流体の圧力に応じて、前記流体流通孔を開放する開放位置と、前記流体流通孔を閉塞する閉塞位置との間でストロークする弁体と、
   前記開放位置における前記弁体の開放側へのストロークを規制するストローク規制部材と、
   前記ストローク規制部材の位置を調整することで、前記弁体のストローク量を調整するストローク調整部と、
   前記弁体を閉塞位置に向けて付勢する付勢部材と、
   前記付勢部材を支持する付勢部材受け部と、を備え、
   前記付勢部材受け部は、前記ストローク規制部材に形成されている逆止弁。
2. 前記ストローク調整部は、
   前記弁体の外周部に設けられた雄ネジ部と、
   前記ストローク規制部材に形成され、前記雄ネジ部に螺合する雌ネジ孔と、
   前記雄ネジ部に螺合するナットと、を備える請求項１に記載の逆止弁。
3. 前記ストローク調整部は、
   前記弁本体に形成された雌ネジ部と、
   前記ストローク規制部材の外周面に形成され、前記雌ネジ部に螺合する雄ネジと、
   前記雄ネジに螺合するナットと、を備える請求項１に記載の逆止弁。
4. 主燃焼室と、
   前記主燃焼室に供給する火炎を生成する副室と、を備え、
   前記副室に燃料ガスを供給するガス導入路に、請求項１から３の何れか一項に記載の逆止弁を備えるガスエンジン。

Images