JPH0410381Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は始動空気を利用して内燃機関を始動す
る内燃機関の始動装置に関する。

（従来技術） 本件出願人は、実願昭60−67633（実開昭61−
183467）において、第３図及びその要部を拡大し
た第４図に示す操縦弁１００を備えた内燃機関の
始動装置を提案している。

第３図、第４図の構造では、操縦弁体８０の前
後に第１、第２空間８１，８２を形成し、両空間
８１，８２に始動空気を流入するための間隙ｄ１
０（第４図）を形成して両空間８１，８２を区画
する操縦弁体８０の受圧面８３，８４（第４図）
の面積の差により機関停止時に操縦弁１００を閉
じ状態に保つている。また運転時にはソレノイド
バルブ９０のロツド９１後端部に圧着しているゴ
ムシート８８が小孔８５を開いて第１空間８１を
大気に連通させて両空間８１，８２の圧力バラン
スを崩すことにより、操縦弁体８０を移動させて
塞止弁８６を開くようにしている。

上記構造によれば、小孔８５の直径をきわめて
小さく（例えば１mm程度に）設定しているので最
大容量が10Kg／cm²程度のソレノイドバルブを使用
しても供給源９２から供給される加圧空気（例え
ば30Kg／cm²）の始動空気を直接利用でき、従来の
始動装置において採用されていた減圧弁を省略す
ることができるという利点がある。

しかしながら、小孔８５を小さく設定すると、
長期間機関を停止している場合には埃等によつて
小孔８５が詰まり、作動不良を起こしやすい時が
ある。

また第３図、第４図の操縦弁１００において
は、操縦弁体８０を制御するための第１、第２空
間８１、８２が常時間隙ｄ１０を介して始動空気
の入口部８７とのみ連通しているで、万一シート
８８が損傷して第１空間８１内の始動空気が大気
に濡れた場合には、操縦弁体８０が前方に移動し
て誤動作が生じる恐れがある。またシート８８は
ゴム製であるため、耐久性にかけるきらいがあつ
た。

（考案の目的） 本考案は上記問題点を解決し、耐久性に富んで
誤動作の発生を防止できる内燃機関の始動装置を
提供することを目的としている。

（考案の構成） 本考案は、始動弁に接続する始動空気管に塞止
弁を設け、塞止弁に自動始動用の操縦弁を接続
し、この操縦弁により塞止弁を開くことにより始
動弁に始動空気を供給する内燃機関の始動装置に
おいて、操縦弁に始動空気の入口部と出口部とを
設け、入口部と出口部の連通路を操縦弁本体に設
け、この連通路を機関停止時に遮断するピストン
状のメインバルブを移動自在に配置し、入口部と
連通する第１空気室をメインバルブの移動方向の
一方側に設け、他方側に運転時においてメインバ
ルブを第１空気室側へ押圧して連通路を開放する
作動ピストンを移動自在に配置し、作動ピストン
のメインバルブと反対側に第２空気室を設け、第
２空気室を制御室と連通する通路を設け、制御室
を第１空気室と連通する第１孔と、制御室を大気
と連通する第２孔とを設け、制御室内に金属製の
パイロツト弁を移動自在に配置し、パイロツト弁
の移動方向両頭部を先細りのテーパ形状に形成
し、この両頭部が第１孔と第２孔を択一的に開閉
するようにパイロツト弁を制御するソレノイドバ
ルブを設けて、機関停止時においてはパイロツト
弁が第１孔を閉じ且つ第２孔を開くことにより第
１空気室の空気圧でメインバルブを閉じ状態に保
持し、始動時においてはパイロツト弁が第１孔を
開き且つ第２孔を閉じることにより、第２空気室
の空気圧で作動ピストンを駆動して連通路を開放
するようにしたことを特徴とする内燃機関の始動
装置である。

（実施例） 本考案を採用した始動装置の全体配管図である
第１図において図の上側を仮に前方という。

始動弁１は各シリンダ２（ただし１個のみ図
示）にそれぞれ設けられており、各始動弁１の入
口部３はそれぞれ始動空気管４を介して始動空気
主管５に接続し、始動弁出口部６はそれぞれ弁体
７を介してシリンダ２内に開閉自在に連通する。
また始動弁体作動用の空気入口部８はそれぞれパ
イロツト管９及び分配器９ａを介して始動空気主
管５に接続している。

始動空気主管５には逆止弁１０を介して塞止弁
１１が接続している。逆止弁１０は、塞止弁１１
から始動管１へ流れる方向（Ａ方向）のみ空気の
流れを許容している。塞止弁１１には例えば30
Kg／cm²の加圧空気を供給する始動空気供給源１２
が始動空気供給管１３を介して接続している。

塞止弁１１内は入口室１４と出口室１５とに区
画されると共に弁孔１６により連通している。弁
孔１６の全面側には弁体１７が前後へ移動自在に
配置されている。そして弁孔１６は始動時におい
て弁体１７が前方へ移動することにより開放され
る。弁体１７は機関停止時には入口室１４内に縮
設された弁ばね１８により後方へ付勢されて弁孔
１６を塞いでいる。出口室１５はシリンダ室１９
と連通しており、このシリンダ室１９には弁体１
７よりも直径（受圧面積）の大きいピストン２０
が嵌合している。弁体１７はピストン２０にロツ
ド２１を介して連結している。塞止弁１１の側壁
２２には入口室１４と連通する空気取出し部２３
が設けられ、空気取出し部２３は空気取出し管２
４を介して操縦弁２５の空気入口部２６に接続し
ている。また塞止弁１１にはピストン２０を作動
するための空気入口部２７が設けられ、空気入口
部２７は空気管２８を介して操縦弁２５の空気出
口部２９に接続している。

操縦弁２５はソレノイドバルブ３０を一体に備
えている。ソレノイドバルブ本体３１にはソレノ
イド３２が内蔵され、ソレノイド３２内には移動
鉄芯３３が前後に移動自在に配置されている。移
動鉄芯３３はソレノイド３２内に縮設されたコイ
ルばね３４により後方に付勢されている。図示の
機関停止時において移動鉄芯３３はその後端部に
ロツド３５を一体に備えている。そしてロツド３
５はパイロツト弁３６と同心且つ一体のスピンド
ル３７に当接し、上記コイルばね３４のばね力に
よりパイロツト弁３６を後方へ付勢している。な
おスピンドル３７の先端部は球面状に研磨され
て、ロツド３５の後端面の中心に一点で当接して
いる（第１図右下側）。

パイロツト弁３６はステンレス鋼等で円柱形状
に形成される金属製部材で、その移動方向の両頭
部３８，３９は先細りのテーパ形状に形成され
る。パイロツト弁３６は操縦弁本体４０内の制御
室４１内に前後に摺動自在に配置される。制御室
４１を区画する本体壁部には、パイロツト弁３６
の移動方向の後方側の頭部３８と対向する第１孔
４２と、前方側の頭部３９と対向する第２孔４３
がそれぞれ設けられている。これら第１孔４２、
第２孔４３は、パイロツト弁３６のテーパ形状の
両頭部３８，３９により、それぞれ択一的に開閉
される。すなわち第１図に示す機関停止時におい
て、パイロツト弁３６はソレノイドバルブ３０に
より後方へ付勢されているので、頭部３８で第１
孔４２を塞ぐと共に第２孔４３を開放している。
またソレノイド３２に通電してロツド３５を前方
へ隙間ｄだけ移動させた時は、頭部３９で第１孔
４２を塞ぐと共に第２孔４３を開放する。第１孔
４２は第１空気室４４を介して入口部２６と連通
している。また第２孔４３は排出通路４５を介し
て外部と連通している。なお第１図右下側に示す
ように、第１孔４２の直径ｄ１は第２孔４３の直
径ｄ２よりも小さく設定される。またパイロツト
弁３６の頭部３８がテーパ形状になつているた
め、弁が閉じる時の空気圧による反力が小さいの
で、小型のソレノイドバルブ３０を使用しても30
Kg／cm²の始動空気を直接利用でき、第１孔４２を
極端に小径にする必要はない。

第１空気室４４は横断面が円形に形成され、入
口部２６と連通している。そして入口部２６は第
１空気室４４と同心の連通路４６を介して出口部
２９と連通している。連通路４６の後端部は大径
のシリンダ室４７に開口している。なお４７ａは
シリンダ室４７と大気とを連通する空気孔であ
る。さらに第１空気室４４内の後端部分にはメイ
ンバルブ４８が前後に移動自在に配置されてい
る。第１空気室４４の内周面とメインバルブ４８
の外周面との間には半径方向の隙間ｄ３が形成さ
れる。４８ａは第１空気室４４を区画するメイン
バルブ４８の受圧面である。またメインバルブ４
８は後面にロツド４９を同心に備えており、この
ロツド４９が連通路４６に嵌合している。ロツド
４９の出口部２９と対向する箇所は軸方向に延び
てメインバルブ４８の後面に至り、且つ円周方向
に連続する切欠溝５０を備えている。従つて運転
時にメインバルブ４８が前方へ移動して連通路４
６を開放すると、入口部２６から供給される始動
空気は、第１空気室４４から隙間ｄ３、切欠溝５
０を介して出口部２９へ送られる。また第１空気
室４４内には、弁ばね５１がメインバルブ４８の
移動方向に伸縮自在に縮設されている。

メインバルブ４８はその後面に、連通路４６の
開口縁５３と対向する環状のゴムシート５２を備
えている。そして連通路４６の開口縁５３は前方
へ張出している。従つて第１空気室４４の空気圧
によりメインバルブ４８が後方へ押圧されると、
その押圧力でゴムシート５２は連通路４６の開口
縁５３に圧着して気密性を保持する。メインバル
ブ４８のロツド４９の後端部は、それて同心の作
動ピストン５４に当接している。

作動ピストン５４は、その後端部から順次小径
部５５とロツド部５６とを同心且つ一体に備えて
いる。ロツド部５６は操縦弁本体４０の挿通孔５
７に前後に摺動自在に嵌合して、作動ピストン５
４がメインバルブ４８に対して同心になるように
配置される。作動ピストン５４の外周側部には０
リング５８が嵌合している。そして作動ピストン
５４は小径部５５周りの第２空気室５９の空気圧
により前方へ移動する。５４ａは、第２空気室５
９を区画する作動ピストン５４の受圧面である。
受圧面５４ａの面積はメインバルブ４８の第１空
気室受圧面４８ａよりも広く設定される。

第２空気室５９は通路６０を介して制御室４１
と連通している。従つて機関停止時において、パ
イロツト弁３６が第１孔４２を塞ぐと共に第２孔
４３を開放している時は、第２空気室５９は通路
６０、制御室４１、第２孔４３、排出通路４５を
介して大気と連通する。また運転時において、パ
イロツト弁３６が第１孔４２を開放すると共に第
２孔４３を塞ぐと、入口部２６から供給された始
動空気は、第１孔４２、制御室４１、通路６０を
介して第２空気室５９に供給される。

（作用） 図示の通り機関停止時においては、ソレノイド
バルブ３０は非通電状態になつているので、ソレ
ノイドバルブ３０のロツド３５は、スピンドル３
７を介してパイロツト弁３６を後方へ付勢してい
る。従つてパイロツト弁３６は第１孔４２を塞い
でいるので、入口部２６から供給された始動空気
はメインバルブ４８を後方へ押圧した状態で第１
空気室４４内に充満する。この時パイロツト弁３
６は第２孔４３を開放して第２空気室５９を大気
と連通しているので、第２空気室５９の空気圧は
第１空気室４４の空気圧よりも低い状態にある。
従つてメインバルブ４８を後方へ押圧する第１空
気室４４の空気圧により、メインバルブ４８のゴ
ムシート５２は連通路４６の開口縁５３に圧着
し、操縦弁２５は閉じ状態になるので、始動空気
が出口部２９から塞止弁１１へ供給されることは
ない。従つて始動弁１にも始動空気は供給されな
い。

ソレノイドバルブ３０を通電状態にすると、移
動鉄芯３３、ロツド３５が前方に引かれ、第１空
気室４４の空気圧によりパイロツト弁３６は前方
へ移動して第１孔４２を開放すると共に第２孔４
３を塞ぐ。そのため入口部２６から供給される始
動空気は、第１孔４２から制御室４１、通路６０
を介して第２空気室５９へ供給される。これによ
り第１空気室４４と第２空気室５９の空気圧は等
しく（30Kg／cm²〜最低始動圧力の間の圧力に）な
るが、メインバルブ４８の受圧面４８ａよりも作
動ピストン５４の受圧面５４ａの方が広いので、
作動ピストン５４がメインバルブ４８を前方へ押
す力の方が大きい。従つてメインバルブ４８が連
通路４６を開放するので、始動空気の一部は入口
部２６から隙間ｄ３、切欠溝５０を介して出口部
２９を通り、空気管２８を介して塞止弁１１のシ
リンダ室１９内に供給される。さらに始動空気は
ピストン２０を介して弁体１７をばねに抗して押
し、塞止弁１１を開く。

塞止弁１１が開くと始動空気主管５、分配器９
ａ及びパイロツト管９を介して始動弁１に始動空
気が供給され、この始動空気が始動弁１を開いて
シリンダ２内に供給される。

なおソレノイドバルブ３０の作動不良が発生し
てパイロツト弁３６が第１孔４２、第２孔４３を
同時に開放した場合や、第１孔４２の開口縁に損
傷が生じた場合でも、第１孔４２の直径ｄ１は第
２孔４３の直径ｄ２よりも小さく設定されている
ので、始動空気は第２孔４３から大気に逃げるた
め第２空気室５９の空気圧が第１空気室４４の空
気圧に近くなる迄上昇することはなく、メインバ
ルブ４８が連通路４６を開放することはない。従
って万一ソレノイドバルド３０が故障しても、誤
動作が生じることはない。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によると、制御室４
１内のテーパ形状の金属製パイロツト弁両頭部３
８，３９が両孔４２，４３を択一的に開閉するよ
うにしている。パイロツト弁３６の頭部３８がテ
ーパ形状であるためパイロツト弁３６が閉じる時
に前方方向に受ける空気圧は低くなる。従つて従
来例の小孔８５（第３図、第４図）に対応する第
１孔４２を小径にしなくても小型ソレノイドバル
ブ３０を採用することができる。またそのことに
よつて始動空気に含まれる埃等の異物が第１孔４
２に詰まりにくくなり、誤動作が生じることを防
止することができる。また第１孔４２の寸法誤差
の許容度が大きくなり、その分コスト引下げに寄
与する。また金属製のパイロツト弁３６を採用し
ているので、耐久性に富み、信頼性の高い装置を
提供することができる。

さらに第１空気室４４と制御室４１を連通する
第１孔４２と、第２空気室５９と大気とを制御室
４１を介して連通する第２孔４３とを設けている
ので、第１孔４２を第２孔４３よりも小さく設定
した場合には、万一ソレノイドバルブ３０に故障
が生じて両孔４２，４３が同時に開放されても、
第１空気室４４の始動空気は制御室４１から大気
に逃げるため、第２空気室５９の空気圧が上昇す
ることはなく、メインバルブ４８が連通路４６を
開放することはない。従つて誤動作が生じること
はなく、装置の安全性を高めることができる。

（別の実施例） 第２図において、７０は有底筒状に成形された
金属製のシリンダ部で、このシリンダ部７０内に
制御室７１が形成される。シリンダ部７０の前端
部には環状突起７２が一体に形成され、この環状
突起７２の側壁に穿設された孔７３が排出通路４
５と連通している。７４はゴム製のダイヤフラム
で、中央のボス部７５がソレノイドバルブ３０の
ロツド３５に気密性を保持した状態で嵌合してい
る。ダイヤフラム７４はその外周縁に後方へ延び
る環状脚部７６を備えており、環状脚部７６はシ
リンダ部７０の環状突起後端面に着座している。
７８は金属製弁蓋である。

上記構造によると、制御室７１の始動空気が排
出通路４５を介して大気に排出される際に始動空
気がソレノイド３２内部に進入することを防止す
ることができる。従つてソレノイドバルブ３０内
に水分や埃等の異物が侵入することを有効に防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を採用した内燃機関の始動装置
の全体配管図、第２図は本考案に採用することの
できる操縦弁の別の実施例を示す縦断面図、第３
図は従来の始動装置に採用されていた操縦弁の縦
断面図、第４図は第３図の一部拡大図である。 １……始動弁、４……始動空気管、１１……塞
止弁、２５……操縦弁、２６……入口部、２９…
…出口部、３０……ソレノイドバルブ、３６……
パイロツト弁、３８，３９……頭部、４０……操
縦弁本体、４１，７１……制御室、４２……第１
孔、４３……第２孔、４４……第１空気室、４６
……連通路、４８……メインバルブ、５４……作
動ピストン、５９……第２空気室、６０……通
路、ｄ１……第１孔の直径、d2……第２孔の直
径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 始動弁に接続する始動空気管に塞止弁を設
   け、塞止弁に自動始動用の操縦弁を接続し、こ
   の操縦弁により塞止弁を開くことにより始動弁
   に始動空気を供給する内燃機関の始動装置にお
   いて、操縦弁に始動空気の入口部と出口部とを
   設け、入口部と出口部の連通路を操縦弁本体に
   設け、この連通路を機関停止時に遮断するピス
   トン状のメインバルブを移動自在に配置し、入
   口部と連通する第１空気室をメインバルブの移
   動方向の一方側に設け、他方側に運転時におい
   てメインバルブを第１空気室側へ押圧して連通
   路を開放する作動ピストンを移動自在に配置
   し、作動ピストンのメインバルブと反対側に第
   ２空気室を設け、第２空気室を制御室と連通す
   る通路を設け、制御室を第１空気室と連通する
   第１孔と、制御室を大気と連通する第２孔とを
   設け、制御室内に金属製のパイロツト弁を移動
   自在に配置し、パイロツト弁の移動方向両頭部
   を先細りのテーパ形状に形成し、この両頭部が
   第１孔と第２孔を択一的に開閉するようにパイ
   ロツト弁を制御するソレノイドバルブを設け
   て、機関停止時においてはパイロツト弁が第１
   孔を閉じ且つ第２孔を開くことにより第１空気
   室の空気圧でメインバルブを閉じ状態に保持
   し、運転時においてはパイロツト弁が第１孔を
   開き且つ第２孔を閉じることにより、第２空気
   室の空気圧で作動ピストンを駆動して連通路を
   開放するようにしたことを特徴とする内燃機関
   の始動装置。 (2) 上記第１孔の直径を第２孔の直径よりも小さ
   く設定した請求項１記載の内燃機関の始動装
   置。