JPS62253911A

JPS62253911A - 往復動内燃機関用油圧駆動給気弁および排気弁

Info

Publication number: JPS62253911A
Application number: JP61074855A
Authority: JP
Inventors: Tadanori Azuma; 東　忠則; Takuji Ishiyama; 拓二石山
Original assignee: TECH RES ASSOC HIGHLY RELIAB MARINE PROPUL PLANT
Current assignee: TECH RES ASSOC HIGHLY RELIAB MARINE PROPUL PLANT
Priority date: 1986-03-31
Filing date: 1986-03-31
Publication date: 1987-11-05
Also published as: JPH0512522B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は往復動内燃機関に用いられる油圧によって駆動
される弁装置に関する。

背景技術失望的な先行技術は第７図に示される。油圧駆動弁装置
の弁体１は弁座２に着座するようになっており、上方に
延びる弁棒３は弁箱６によって案内され油圧ピストン５
に連結されている。カム７によって駆動される２位置４
ボート切換弁８が図示の位ｒ８ａにあるときには、油圧
シリンダ４内の油圧ピストン５によって区画された上下
の圧力室９，１０に作動油が供給される。油圧ピストン
５は下部圧力室９に臨む受圧面積ｓ１が上部の圧力室１
０に臨む受圧面積Ｓ２よりも火きく形Ｉ＆されているた
め、その差圧により油圧ピストン５は図の上方に押しあ
げられ、弁体１は弁座２に着座し閉弁状態となっている
。

次にカム７が回転して切換弁８を位ｆｉａｂに切換ると
、上部圧力室１０に作動油が作用した状態で下部圧力室
９の作動油がタンクにＩｍ放され、油圧ピストン５が下
方に変位し、弁体１が弁座２がら離れ′ζζ開成状態な
る。

このような油圧駆動弁装置で、開弁時には弁体ｌが：＃
ｆｆ１２に、また開弁時には油圧ピストン５がストツパ
１２に衝撃的に当らないようにするためのグンビング磯
構１３，１４がそれぞれ設けられている。

第８図はこのグンビング磯構１３の断面を示している。

いま、油圧ピストン５が第７図に示す状；となると、上
部圧力室１０に閏込められた作動油は、通路６０．６１
を経て油孔１５からポペット弁１６と、ポペット弁８！
１７との間のすき間を経てさらにポペット弁１６に形成
された油孔１８を経て流れ、これによつ°ζ弁体１が弁
座２にｖＸ着座するのに必要な絞り作用が発揮されるよ
うになっている。また、接続孔１９に作動油が供給され
るときには、その作動油はポペット弁１６をばね１１の
ばね力に抗してｆ５８図の上方に変位させ、油孔１５か
ら通路６１．ＧＯを経て圧力室１０に速やかに供給され
る。

発明が解決しようとｒる間ｉ　、ｆｉ油圧駆動弁装置では、熱効率の向上を図るために弁開閉
の高速化が要望されている。そこで開閉ストロークの終
点における衝撃を緩和するための弁体１の着座時におけ
る速度の時間Ｕ過に伴なう変化パターンを希望するよう
に調整する二と、Ｖなわち自由度を大きくすることが必
要となる。上記先行技術では、弁体１の速度の変化パタ
ーンを調整するには、弁を駆動する油圧シリンダ４の油
圧ピストン５によっ゛ζ区画されＬユ上下の圧力室９゜
１０の容積を変化させなければならず、速度の減衰を各
種に調整Ｃる自由度に欠ける。

本発明の目的は、弁体の時間経過に伴なう速度の変化パ
ターンを希望するように調整して自由度を大きくするよ
うにしｊこ往復動内燃成閃用油圧駆動井装置を提供する
ことである。

問題点を解決するための手段本発明は往復動内燃機関に設けられた油圧駆動弁の弁棒
に油圧ピストンを連結し、この油圧ピストンで区画され
る油圧シリンダの少なくとも一方の圧力室に、作動油を
供給して弁棒を駆動し、前記圧力室には間隔をあけて複
数の逃し孔を形成したことを特憬とする往復動内燃（茂
関用油圧駆動井装置であるゆ作　　用油圧ピストンの移動によって圧力室に作動油が供給され
る。これとともに油圧ピストンの移動にと６なって作動
油の充填された圧力室に臨む複数の逃し孔が順次に開口
し、この開「コした逃し孔がら作動油が排出される。こ
の逃し孔から作動油が排出されるときに絞り作用が発揮
され、油圧ピストンの速度が変化する。

実施例以下、第１図により本発明の一実施例を説明する。ディ
ーゼル機関などの往復動内燃機関に設けられる油圧駆動
弁の弁体２１は、弁座２２に着座するゆ弁体２１に連な
る弁棒２３は周囲に冷）」液通路２５を有する弁箱２６
に案内され、その上方に油圧ピストン２４が連結されて
いる。弁箱２Ｇの上端は、その上部に設けられた油圧シ
リンダ２７の下蓋を兼ねており、油圧シリンダ２７の上
端は上蓋２８により閏塞される。こうして油圧シリンダ
２７内には、油圧ピストン２４により上下の圧力室２９
．３０が形成される。油圧ピストン２４には、圧力室２
９．３０に臨んで段差３１．３２を有する小径部６３．
６４が形成されている。

上下の圧力室２９．３０にそれぞれ連通する接続孔３３
．３４は、逆止弁３５，３６から管路３７゜３８を経て
２位置４ボート電磁切換弁３９に接続されている。この
切換弁３９には、ポンプ４ｏから７キユムレータ４２が
接続されている管路４１を経て作動油が供給される。油
圧ピストン２４の小径部６３．６４は、弁体２１の閉弁
時およプ開弁時において、接続孔３３．３４から作動油
が供給されたときに、油圧ピストン２４がその油圧を受
けることを確実にする、油圧シリンダ２７の上部圧力室２９に臨んで油圧ピスト
ン２４の移動方向（第１図の上下方向）に間隔をあけて
複数個（この実施例では２）の逃し孔４３．４４が形成
されている。同様に下部圧力室３（）にら逃し孔４５．
４６が形成されている。これらの逃し孔４３，４４；　
４５．４６には、それぞれ紋り４７．４８；　　４９，
５０が接続されでいる。

」二部圧力室２つに連なる絞１’）４７，４８は、管路
５１を経て管路３７に接続される。下部圧力室３０に連
なる絞り４９．５０は、管路５２を経て管路３８に接続
３Ａる。紋Ｑ　４７，４８：　４９，５０による紋り作
用は、逃し孔４３，４４：　４５，４（３の流路断面積
（こよって辻ｌ＆するよう１こしてもよい。

ｆｊｒＪ２図は弁体２１が弁座２２に着座するときの速
度の時間経過に伴なう変化パターンを示し、第３図はそ
の開弁となる際におけるストロークの時間経過を示す。

第１図において切換弁３９が＄１切換え位置３９ａとな
っているときには、ポンプ４０からの作動油は切換弁３
９から管路３８、逆止弁３Ｇを通り接続孔３４を経て、
下部圧力室３０に供給される１段差３２が下部圧力室３
０１：臨む下蓋の当接面５４に当接している状態で、接
続孔３４から下部圧力室３０に作動油が供給されると、
油圧ピストン２４は第１図の上方に変位する。

こうして油圧ピストン２４は第２図において時刻Ｌ１ま
で時間経過とともに速度を増して移動する。

これにともない弁体２１は、弁座２２に接近していくが
、時刻Ｌ１　　以前においては油圧ピストン２４によっ
て逃し孔４３．４４が塞がれることはなく、上部圧力室
２９に連通している。したがって上部圧力室２９の作動
油は、逃し孔４３．４４から絞り４７．４８を経て管路
５１，３７から切換弁３９に至り、タンクに戻される。

逆止弁３５は、上部圧力室２９から接続孔３３を経て作
動油が管路３７に戻ることを阻止する。

時刻ｔ１〜時刻（２では油圧ピストン２４が逃し孔４３
の位置まで上昇し、この油圧ピストン２４が上昇するに
伴なって逃し孔４３の上部圧力室２９との開口面積が次
第に小さくなる。このため油圧ピストン２４、したがっ
て弁体２１の速度は、ライン！１で示されるように低下
していく。

時刻し２〜時刻Ｌ３では油圧シリンダ２４は逃し孔４３
を塞いでおり、もう１つの逃し孔４４は塞がれていない
、したがって上部圧力室２９内の作動油は、逃し孔４４
のみがら絞り４８を経て管路５１に排出される。このと
き油圧ピストン２４の速度はほぼ一定である。

時刻１３〜時刻Ｌ４では、油圧ピストン２４がさらに上
方に変位するに伴なって逃し孔４４を塞いでいき、逃し
孔４４の圧力室２９に臨む開口面積が次第に小さくなっ
ていく、シたがって油圧ピストン２４の速度がさらに低
下する０時刻Ｌ４　　では、油圧ピストン２４は逃し孔
４４をも塞ぎ、弁体２１は弁座２２に着座し開弁状態と
なる。これによって弁体２１が弁座２２に着座する際に
その速度は小さくなり、？ｆ１撃が生じることな（、ま
た騒音が発生しない。速度がライン！１のように変化す
るときにおけるストロークの時１１′！経過は第３図に
おいて参照符Ｊ！１　ａのように示される。このように
して第１図において絞り４７．４８の紋り量または逃し
孔４３．４４の断面積を変化することによって、弁体２
１の速度の時間経過に伴なう変化のパターンが７１４整
される。

絞り４７の絞り量を大きく設定し、あるいは逃し孔４４
の断面積を大きく設定したときには、油圧ピストン２４
は大きな速疲で上昇することが可能になるが、第２図の
参照符１２で示すように、弁体２１が弁座２２に着座す
る近傍において上部圧力室２９内の作動油の圧力が高く
なりすぎて、油圧ピストン２４、したがって弁体２１が
振動してしまうおそれがある。このような振動が生じな
いように絞り４７．４８の絞り量または逃し孔４３．４
４の断面積を設定する必要がある。

また、逃し孔４３の位置を変更して弁体２１の速度の変
化パターンを調整するようにしてもよい。

逃し孔４３を第１図の上方にずらしたときには、第３図
の参照符〕３で示されるストロークの時間変化が得られ
る。このようにしてもまた、弁体２１の速度の変化パタ
ーンをｉ１１整することが可能である。

逃し孔４３．４４を３以上設けることによって、弁体２
１の速度の変化をさらに滑らかにすることができる。

第１図において切換弁３９を位ｒ１１３９ｂとしたとき
には、作動油は管路３７、逆止弁３５を通り接続孔３３
から上部圧力室２９に供給され、油圧ピストン２４が下
降し、弁体２１が弁座２２から離間して開か状態となる
。この開弁状態において、油圧ピストン２４の段差３２
が下蓋の当り面５４に大きな衝撃力で当たることを防ぐ
ために、絞り４９．５０の絞り量または逃し孔４５，４
ｆ３の断面積を重連と同様に調整する。

第１図に示された実施例が往復動内燃機関の給気弁とし
て用いられるときには、第３図で示される。！！１ａに
関して、斜線で示される面積ＳＡが大きいことが望まし
く、これによって燃焼室に供給される吸気量が大きくな
る。このために１土、油圧ピストン２４が上昇する速度
が大きいことが望ましい。絞ワ４７の紋り１を小さくり
、！！たは逃し孔４３の断面積を大きくし、かつ紋り４
８の絞り通を大きくしまたは逃し孔４４の断面積を小さ
く設定してラインＪＥ’　１　ａで示される１、？性を
得ることが望ましいことが判る。

ｔｐＪ１図で示される構成が排気弁として用いられると
きには、第３図の面積ＳΔが大熱い程燃焼室からの排ガ
スを速やかに排出することが可能となる。

さらにまたこの構成が排気弁として用いられるとさ、油
圧ピストン２４の上部圧力室２９における受圧面ｌｓ３
を下部圧力室３０における受圧面積Ｓ４よりも大きくす
ることが望ま１５い。これによって高圧力の燃焼室内で
、弁体２１を弁座２２から離間して開弁状態とするため
に、油圧ビス）ン２４に大きなノＪを作用させらＩ′し
る。なお、第１図の構成が給気弁とし′Ｃ用いられると
きには、油圧ピストン２４の上下の圧力室２９．３０に
お（Ｊる受圧面積はほぼ等し、く選んｃもよい。

第４図は本発明の他の実施例の断面図を：示し、Ｏｑ述
の実施例に対応する部分には同・−の参照符を付してい
る。この実施例では、油圧シリンダ２７の下部圧力室３
０は、接続孔３４がら逆止弁３６を経て管路７１に接続
されており、管路７１はＦめ定ゾ）た高圧力Ｐ１になっ
ている。これに月して上部１エカ室２９に連通ｒる接続
）し３３は逆止弁３５および管路３７を経て切換弁７２
に接続されている。ポンプ４０は管路４１を管路７１の
圧力Ｐ１よりら大きい圧力Ｐ２で乍勤油を供給する　（
Ｐ２≧Ｐ１）。この上うな構成によれば上部圧力室２９
が何等かの故障によって大気圧となったときにおいても
、下部圧力室３０は高圧力】〕１に保持されており、弁
体２１１土、弁座２２に″ＸＪ座し辷状“態が保たれる
。したが−）て弁体２１が＠焼室に自重によって突出す
ることはない、なお、この実、上剥では、弁体２１の開
弁を確実にするために、上部圧力室２９に臨む油圧ピス
トン２４の受圧面積Ｓ３は、下部圧力室３０に臨む受圧
面積Ｓ４以上に選ばれている。

第５図は本発明の第３の実施例の断面図を示し、前述の
実施例に対応−’ｒ７Ｉ品分には同一の参照符を付して
いる。下部圧力室３０は大気に開放されており、油圧シ
リンダの上蓋２８を挿通する弁棒２３ａにはばね受８１
が固着されており、ばね受８１と上蓋２８との間にはば
第２８２が介在されている。このぼね８２によってｆｒ
体２１は弁座２２に着座するように上方に付フさｊｔて
いる。２位置２）ボート切換ｆｔ−３３が切換え位置８
３ａ′？？あるとき、作動油は管路３７、逆止弁３５を
経て接続孔３３から上部圧力室２９に供給される。これ
によって油圧ピストン２４が下方に変位し、弁体２１は
弁座２２から離間して開弁状態となる。このときばね８
２は圧縮され、油圧ピストン２４が下方に変位するにつ
れて、ぼね８２が弁体２３ｕ　を上方に付努するばｈ力
が火さくなっていく。し辷がって油圧ピストン２４の段
差３２が下部の当り而５・１に当るときの′ｇＩｉ撃力
が小さくなる８切換′＃８３を切換え位ｉ？！　８３　
ｂにすると、上部圧力室２９内の作動油は、逃し孔４３
．４４から絞り４７．４８を経て管路５コがら排出され
る。

同時にば１２８２のぼｔ１力によって油圧ピストン２４
、したがって弁・体２１が上方に動き、弁、！！２２１
二着座ｒる。この実施例では、ぼね８２の特性を変更す
ることによって弁体２１の速度の変化パターンが、希望
するように′ｌ！４整される。

第６図は本発明の第４の実施例の断面図を示し６、前述
の′２￥施例に対応する部分には同一の参照符を付して
いる。この実施例では、第７）図の実施例１こおけるぼ
ね８２に代えて空気室９（）が設けられる。

この空気室９０は、管路９１を介して空気源９２に接続
されている。弁棒２３ａに固定された′セ気ピストン９
３が下方に変位するとき、空気室９゜を縮小し、ばね乍
用が発揮される。

効　　果以上のように本発明１ユ上れば、ハを圧シリンダの圧力
室に作動油を供給することによって、弁体を［動する油
圧ピストンが変位し、この油圧ピストンの変位にともな
って圧力室に臨む複数の逃し孔が圧力室に関して、圧力
室の作動油が逃し孔から排出されることとなる。したが
って逃し孔の位こや逃し孔の絞り度合などを適切な値に
選ぶことによって、油圧ピストンの速度変化パターンを
希望するように選択することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は第１図の
実施例の速度の時間経過に伴なう変化パターンを示すグ
ラフ、第３図は第１図の実施例のストロークの時間経過
を示すグラフ、第４図は本発明の第２の実施例の断面図
、第５図は本発明の第３の実施例の断面図、第６図は本
発明の第４の実施例の断面図、第７図は光灯技術の溝成
を示す断面図、第８図はグンビング磯構１３の断面図で
ある。２１・・・弁体、２２・・・弁座、２３・・・弁棒、２
４・・・油圧ピストン、２６・・・弁箱、２７・・・油
圧シリンダ、２９．３０・・・圧力室、３５．３６・・
・逆上弁、３９゜７２．８３・・・切換弁、４０・・・
どンブ、４３，４４；４５．４［３・・・逃し孔、４７
，４８：　４９．５０・・・絞り、８２・・・ばね、９
０・・・空気室代理人　　弁理士　回教　圭一部第２図第３図閂第８図手続補正台（方式）１、事件の表示特願昭６１　７４８５５２、発明の名称往復動内燃は開用油圧駆動弁装置３、補正をする者事件との関係　　出願人住所国装置ＥＸ　０５２５−５９８５　　ＩＮＴＡＰＴ　　
Ｊ国際ＦＡＸ　Ｇ１［１＆Ｇｎ　（０６）５３８−０２
４７電語（０６）５３　Ｂ−０２６３（代表）昭和６１
年　６月２４日（発送日）６、補正の対象図面７、補正の内容図面の浄書（内容に変更なし）。以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

往復動内燃機関に設けられた油圧駆動弁の弁棒に油圧ピ
ストンを連結し、この油圧ピストンで区画される油圧シ
リンダの少なくとも一方の圧力室に、作動油を供給して
弁棒を駆動し、前記圧力室には間隔をあけて複数の逃し
孔を形成したことを特徴とする往復動内燃機関用油圧駆
動弁装置。