JPS643805Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はガスエンジンにおいて燃料ガスをシリ
ンダ内へ供給するための燃料ガス供給装置に関す
る。

従来、火花点火ガスエンジンおよびデユアルフ
ユーエルエンジンなどのガスエンジンでは、燃料
ガスのシリンダ内への供給は給気をシリンダ内へ
導く吸気弁を介してなされていた。つまり、燃料
ガスを常時吸気ポートまで流しておき吸気弁が開
となつた時に、これを給気とともにシリンダ内に
導くようにしていた。ところが、このような燃料
ガス供給装置の場合、吸気弁と排気弁とが掃気の
ためにオーバーラツプして開いている状態におい
ては、燃料ガスは排気弁を通つて吹抜けてしまい
燃料損失や公害の原因となる。上記の吸排気弁の
オーバーラツプを極端に小さくして燃料ガスの吹
抜けを押えると、今度は排気温度が上昇してエン
ジンの出力の限界が低く押えられてしまうという
不都合があつた。

そこで、燃料ガスの吸入口にガス弁を設け、吸
排気弁用カム軸に取付けたガス弁用カムにより吸
排弁用の動弁機構から独立したガス弁用動弁機を
作動して、吸排気弁のオーバーラツプが解かれて
から上記ガス弁が開くようにすることが考えられ
る。しかし、これは実際にはスペースの点から実
施し難く、また製作コストが高くなるという難点
がある。

また、吸排気用の動弁機構を利用してガス弁を
作動させることも提案されている（実公昭37−
23503号公報、特公昭38−6301号公報）。しかしこ
のものは、吸気弁が開いてから少しタイミングを
ずらしてガス弁を開かせるためにスリツトタイプ
のガス弁を使用するとともに、そのスリツトタイ
プのガス弁を吸排気用の動弁機構により直接的に
開かせる構成とされているので、ガス洩れを生じ
やすい上、周囲に配設される各種部材やスペース
等の制約が大で、設計が難しく実施しにくいとい
う問題点がある。

本考案は、シリンダの吸気口と排気口に、ロツ
カーアームによつて作動せしめられて該吸気口と
排気口をそれぞれ開閉する吸気弁と排気弁が設け
られたガスエンジンの燃料ガス供給装置におい
て、燃料ガスの吸入口にきのこ形ガス弁を開閉自
在に取付け、上記ロツカーアームと上記ガス弁の
弁棒との間に、一端にカムフオロアを他端にボル
トを備え、かつロツカーアームに設けられたカム
面の動きを上記カムフオロアに受けて軸を中心に
回動し上記ボルトで上記弁棒を押して上記吸気弁
が開いた後に上記ガス弁を開かせる従動体を設け
ることにより上記従来不都合を解消したもので、
吸気弁と排気弁がオーバーラツプして開く状態が
解かれてからガス弁が開くようにすることにより
的確に燃料ガスの吹抜けを防止することができ、
したがつて燃料消費率を下げたり公害を生じせし
めたりすることがなく、またスペース上の制約が
ないため、小型エンジンにおいても容易に実施で
きる上、吸気弁と排気弁がオーバーラツプする掃
気の間は、空気のみを吹抜けさせて燃焼室を冷却
することができるため、排気温度の上昇による出
力の限界を高めるガスエンジンの燃料ガス供給装
置を提供することを目的とする。

以下本考案を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図および第２図は本考案の一実施例を示す
もので、図中１は吸気マニホルド、２はガスマニ
ホルドである。この吸気マニホルド１は吸気路３
によりシリンダ４の上部に連絡され、ガスマニホ
ルド２はガス吸入路５により上記吸気路３に下方
から連絡されるとともに、上記吸気路３のシリン
ダ４への入口すなわち吸気口６には吸気弁７が、
また上記ガス吸入路５の吸気路３への入口すなわ
ち燃料ガス吸入口８にはガス弁９がそれぞれ設け
られている。

これら吸気弁７とガス弁９は適宜の剛性と耐摩
耗性を有し、しかも流体の流動抵抗が低いきのこ
形の弁で、それぞれ弁バネ１０，１１を備えてお
り、下方に押圧された状態で吸気口６および燃料
ガス吸入口８をそれぞれ開き、押圧が解かれた状
態で吸気口６および燃料ガス吸入口８を閉塞する
ように構成されている。

また、上記吸気弁７とガス弁９の上方にはロツ
カーアーム１２が、さらにロツカーアーム１２と
ガス弁９との間には従動体１３がそれぞれ設けら
れている。このロツカーアーム１２は、ロツカー
アーム軸１４に回動自在に取付けられ、その一側
（第１図における右側）には、吸気カム１５によ
りタペツト１６を介し上下に揺動されるプツシユ
ロツド１７が、またその他側（同図における左
側）には吸気弁７のステム上端に当接するボルト
１８がそれぞれ設けられると同時に、上記一側の
端面にはカム面１９が形成されている。一方、上
記従動体１３はＬ字状に形成され、固定軸２０に
回動自在に取付けられるとともに、一方の端部に
上記ロツカーアーム１２のカム面１９を転動する
カムフオロア１３ａが設けられ、また他方の端部
にはガス弁９のステム（弁棒）に上方から当接さ
れるボルト１３ｂが取付けられて成る。そしてロ
ツカーアーム１２の上記一側が吸気カム１５によ
りプツシユロツド１７を介し押上げられた状態に
おいて、吸気弁７はロツカーアーム１２のボルト
１８により下方に押圧され、かつガス弁９は、カ
ム面１９の移動で第１図における時計回りの方向
に回動せしめられる従動体１３のボルト３ｂによ
り下方に押圧される一方、吸気カム１５によるプ
ツシユロツド１７の押上げが解かれた状態におい
て、弁バネ１０，１１の反力により吸気弁７およ
びガス弁９はそれぞれ上方に押上げられるように
なつている。

なお、図示しないが、シリンダ４の排気口には
排気弁が取付けられており、この排気弁はカム軸
に取付けられた排気カムにより上記吸気弁７と適
宜のタイミングを保つて連係して開閉される。ま
た、上記ロツカーアーム１２は従来通り回転慣性
モーメントが小さく、かつ高い剛性を有する形状
に形成されている。

次に本考案の作用について説明する。

本考案の燃料ガス供給装置においては、従来同
様ピストンが往復運動するとクランク軸が回転
し、このクランク軸の回転がカム軸に伝わつて吸
気カム１５および排気カムが回転する。吸気カム
１５が回転して、その頂部が上方に至ると、タペ
ツト１６、プツシユロツド１７を経てロツカーア
ーム１２の一端が押上げられ他側のボルト１８が
下方に下がり吸気弁７を押圧して吸気口６を開
く。同時にまた、ロツカーアーム１２の一側のカ
ム面１９が上方に移動して、従動体１３が固定軸
２０を支点として第１図における時計回りの方向
に回動し、ボルト１３ｂがガス弁９を下方に押下
げ、燃料ガス吸入口８を開く。そして、吸気カム
１５がさらに回転してその低部が上方に来ると、
弁バネ１０の反力のため吸気弁７が上方に押上げ
られてロツカーアーム１２が第１図における時計
回りの方向に回動し、該ロツカーアーム１２の一
側が押下げられて、従動体１３のカムフオロア１
３ａがカム面１９の低部と接触するに至るので、
従動体１３は第１図で反時計回りに回動し、弁バ
ネ１１の反力によりガス弁９が上方に押上げられ
る。これにより吸気口６と燃料ガス吸入口８がそ
れぞれ閉じる。また上記排気弁は従来通り吸気弁
の開閉に対して所定のタイミングで開閉する。

なおここで、排気弁と吸気弁７および上記ガス
弁９の開閉のタイミングは第３図に示す通りで、
吸気弁７と排気弁が掃気のためオーバーラツプし
て開放せしめられている時はガス弁９は開かず、
オーバーラツプが解かれた時に初めて開く。ガス
弁９の開作動のタイミングはボルト１３ｂを操作
して調整する。

ところで、上記の実施例において、ロツカーア
ーム１２の一側の端面にカム面１９を形成した
が、第４図に示すように、ロツカーアーム１２の
一側の揺動端をロツカーアーム軸１４の軸方向に
折り曲げて形成し、この折曲部２１の内側（第４
図における左側）にカム面１９を設けてもかまわ
ない。また、５図に示すように、ロツカーアーム
１２の吸気弁７側の端面に上記カム面１９とは上
下が逆のカム面１９ａを形成し、かつシリンダ４
の吸気口６の近傍に燃料ガス吸入口８とガス弁９
を設けて燃料ガスを直接シリンダ４内へ導くよう
にしてもよい。さらに、排気弁を作動させるロツ
カーアーム１２にカム面１９を形成して構成する
ことも可能である。

以上のように、本考案によれば、吸気弁と排気
弁がオーバーラツプして開となる状態が解かれて
からガス弁が開くようになつているため、燃料ガ
スがシリンダ内を吹抜けるという従来の欠点はな
く、燃料消費率を向上させ、かつ排ガスの清浄化
を達成することができるとともに、吸気弁と排気
弁がオーバーラツプして開いている間は空気のみ
を吹抜けさせて燃焼室を冷却することが可能なた
め排気温度上昇による出力の限界を高めうる一
方、ロツカーアームにカム面が形成されているた
め、カム軸に新たにガス弁用カムを設けたり、ガ
ス弁用の動弁機構を付加する必要がなく、したが
つてスペース上の制約も生じることがないことか
ら容易に小型エンジンにおいても実施ができ、し
かもシリンダヘツドを改造することなくデイーゼ
ルエンジンからガスエンジンへの改造もできる。
また、従動体は、一端にカムフオロアを他端にボ
ルトを備え、軸を中心に回動して上記ボルトでガ
ス弁の弁棒を押す構成とされているので、ボルト
の操作によつてガス弁の開作動のタイミングを最
適に微調整することができる。さらにまた、固定
軸とカムフオロア間の距離と、固定軸とボルト間
の距離の比を適当に選定してロツカーアームのカ
ム面の回動移動量を拡大あるいは縮小することが
できるので、周囲に密に配設される各種部材やス
ペース上の制約を排除してボルトによる弁棒の押
圧を最適にすることができ、設計がしやすく実施
が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の一実施例を示す
もので、第１図は燃料ガス供給装置の縦断面図、
第２図は第１図の−線矢視断面図、第３図は
ガス弁の作動状態を説明する図である。また、第
４図および第５図はそれぞれ第２および第３の実
施例を示す縦断面図である。 １……吸気マニホルド、２……ガスマニホル
ド、７……吸気弁、９……ガス弁、１２……ロツ
カーアーム、１３……従動体、１５……吸気カ
ム、１９……カム面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. シリンダ４の吸気口６と排気口に、ロツカーア
   ーム１２によつて作動せしめられて該吸気口６と
   排気口をそれぞれ開閉する吸気弁７と排気弁が設
   けられたガスエンジンの燃料ガス供給装置におい
   て、燃料ガスの吸入口８にきのこ形ガス弁９が開
   閉自在に取付けられ、上記ロツカーアーム１２と
   上記ガス弁９の弁棒との間に、一端にカムフオロ
   ア１３ａを他端にボルト１３ｂを備え、かつロツ
   カーアーム１２に設けられたカム面１９の動きを
   上記カムフオロア１３ａに受けて軸２０を中心に
   回動し上記ボルト１３ｂで上記弁棒を押して上記
   吸気弁７が開いた後に上記ガス弁９を開かせる従
   動体１３が設けられて成ることを特徴とするガス
   エンジンの燃料ガス供給装置。