JPH0320488Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、内燃機関の排気管内に設けたパテ
イキユレイトフイルタに捕集されたパテイキユレ
イトをシリンダ内の燃焼熱の一部を利用して燃焼
させるべく排気弁を開閉する内燃機関の排気弁開
閉装置に係り、さらに具体的には所定の排気行程
において排気弁開閉を行なうロツカアームに、膨
張行程において瞬間的に排気弁を開放する運動を
ロツカアームに生じさせることができる内燃機関
の排気弁開閉装置に関する。

従来、排気管中に設けたパテイキユレイトフイ
ルタが捕集したパテイキユレイトを燃焼除去する
には付設した専用のバーナを使用せざるを得なか
つたため、装置が大形化し、コスト高となること
をまぬかれない点に問題があつた。この問題を解
決すべく研究を行つた本願考案者は、シリンダ内
の燃焼熱の一部を使用することにより排気管中の
パテイキユレイトフイルタが捕集したパテイキユ
レイトを燃焼し除去できるとの知見を得た。しか
し、排気管内へシリンダ内の燃焼熱の一部を取出
すには排気弁を開かなければならないが、排気弁
は、ロツカアーム、プツシユロツド、カム等の同
期駆動系により開閉されるため、パテイキユレイ
トを燃焼することを目的として正規の排気行程以
外の時期に排気弁を開くことは至難と考えられて
いた。

本考案の目的は上記排気行程外のパテイキユレ
イト燃焼のための排気弁開放を内燃機関運転中に
付加できる内燃機関の排気弁開閉装置を提供する
にある。

以下、本考案の一実施例について図面を参照し
つつ説明する。第１図には本考案装置の要部のう
ち排気弁開閉機構を側面図で、第２図にはカムと
プツシユロツドの接触部を正面図で示してある排
気弁１を開閉するロツカアーム２はカム軸１８に
固着したカム１１に追従してプツシユロツド１２
が上昇されると軸３を中心に回動し、排気弁１の
頂部を押下げる。

一方、サブロツカアーム８は第１図中に実線で
示す上昇位置にあるとき、カム軸１８に固着して
あるカム１３がプツシユロツド１４を押上げても
プツシユロツド１４の上端はサブロツカアーム８
の後端部下面に接触しないから排気弁１は押下げ
られることがない。サブロツカアーム８の上限と
下限の位置はロツカアーム支持高変更手段９とし
てのエアシリンダ１９の上室１９Ｂに圧力空気が
供給されるか又は上室１９Ｂが大気に開放される
かによつて保たれる。

エアシリンダ１９のピストンロツド２０の下端
にはリンク２１Ａと２１Ｂが連結されている。リ
ンク２１Ａは下端を円形カム５の偏心位置に、ま
た、リンク２１Ｂは下端を円形カム７の偏心位置
にそれぞれ連結してある。

ロツカアーム２の軸３は円形カム５の偏心位置
に設けてある軸孔４に挿通してあり、円形カム５
は円形カム７の偏心位置に設けてある軸孔６に挿
通してある。さらに、円形カム７はサブロツカア
ーム８の軸孔３１に挿通してあるので、リンク２
１Ａと２１Ｂが上昇すればサブロツカアーム８の
支持高が高くなり、反対にリンク２１Ａと２１Ｂ
が下降すれば軸３を中心に円形カム５が第１図上
時計方向に回動し、また、円形カム５を中心に円
形カム７が反時計方向に回動してサブロツカアー
ム８の支持高が低くなる。すなわちエアシリンダ
１９の上室１９Ｂ内の圧力空気が大気へ放出され
るとピストン３０は上限位置となるためリンク２
１Ａが反時計方向に円形カム５を回動し、同時に
リンク２１Ｂが円形カム７を時計方向に回動し
て、軸３を中心に回動するロツカアーム２に対
し、サブロツカアーム８を上昇する（第１図参
照）。反対に、エアシリンダ１９の上室１９Ｂに
圧力空気が供給されるとサブロツカアーム８は下
降して下限（第１図中に仮想線で示す）に達し、
カム１３に従動するプツシユロツド１４の上端に
後端部下面が接触するに至る。

カム１３に従動するプツシユロツド１４は、第
１図中に示したストロークｍだけ上昇または下降
するので、円形カム５と７の回動によつて上昇ま
たは下降する際のサブロツカアーム８の上下移動
量ｈを前記ストロークｍよりも大きくしておけ
ば、カム１３が回動し、プツシユロツド１４がい
かに激しく上下動しようともサブロツカアーム８
は全く回動しない。

一方、ロツカアーム連結手段１０は、この実施
例ではロツカアーム２の前部側面に突設した軸線
水平のピンとしてあり、下限に達しているサブロ
ツカアーム８の前部下面が接触し、ロツカアーム
２が単独で排気弁１を押下げることを可能にする
一方、サブロツカアーム８と一体に、ロツカアー
ム２が排気弁１を押下げることができるようにし
てある。

したがつて、ロツカアーム連結手段１０はロツ
カアーム２の単独の回動を可能とする反面、サブ
ロツカアーム８と一体のロツカアーム２の回動を
許す構造であれば第１図中に示したピンに限定さ
れるものではない。

第３図には本考案装置を使用している内燃機関
の外観を側面図で示してある。内燃機関２２はエ
キゾーストマニホールド２３に続く排気管１５内
にパテイキユレイトフイルタ１６を設けてあり、
エアシリンダ１９の上室１９Ｂに圧力空気を供給
するエアタンク２４からの配管２５中にはコント
ローラ１７からの信号で作動する電磁切換弁２６
を設けてあり、コントローラ１７へはパテイキユ
レイトフイルタ１６近傍における圧力を検出する
圧力センサ２７からの検出信号を入力するように
してある。

上述の構成からなる本考案装置はパテイキユレ
イトフイルタ１６が予め定められた量のパテイキ
ユレイトを捕集するまではパテイキユレイトフイ
ルタ１６近傍における圧力がある一定圧力以下で
あるため、コントローラ１７からの信号により電
磁切換弁２６が第４図ａ及び第１図に示すように
エアシリンダ１９の上室１９Ｂは大気に開放して
いるのでリンク２１Ａ，２１Ｂが上昇し、円形カ
ム５と７がサブロツカアーム８を上限位置に保持
している。この状態ではカム１１と１３の回転に
よりロツカアーム２のみが動作させられ、所定の
排気行程においてのみ排気弁１が開かれる。

つぎに、パテイキユレイトフイルタ１６が予め
定められた量のパテイキユレイトを捕集するとパ
テイキユレイトフイルタ１６近傍における圧力が
ある一定圧力以上となるので、これを検出した信
号を入力したコントローラ１７からの指示によ
り、電磁切換弁２６が切換えられて、第４図ｂに
示すように、エアシリンダ１９の上室１９Ｂにエ
アタンク２４からの圧力空気が供給されるので、
リンク２１Ａと２１Ｂが下降し、円形カム５と７
がサブロツカアーム８を下限位置に保持する。こ
の状態ではカム１１と１３の回転により、正規の
排気行程での排気弁１の開放のほかに、膨張行程
等、シリンダ内の燃焼熱取出可能の行程時に瞬間
的に排気弁１が開かれてパテイキユレイトが燃焼
除去される。

パテイキユレイトが燃焼されたのちはパテイキ
ユレイトフイルタ１６近傍の圧力がある一定圧力
以下となるため、再び電磁切換弁２６が切換えら
れて圧力空気がエアシリンダ１９の上室１９Ｂ内
の圧力空気が大気に放出されるから、カム１３に
よりプツシユロツド１４が押上げられてもプツシ
ユロツド１４がサブロツカアーム８を動作させ
ず、ロツカアーム２によつてのみ排気弁１が開閉
される状態に戻る。

以上の説明から明らかなように、本考案装置
は、内燃機関を運転したまま、排気管内のパテイ
キユレイトフイルタが捕集したパテイキユレイト
を全自動的に燃焼除去でき、パテイキユレイト除
去に専用のバーナ等を設ける必要のない内燃機関
とすることができる優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の実施例の要部の一部を示
した側面図、第２図はカムとプツシユロツド部分
を示した正面図、第３図は本考案装置を使用した
内燃機関の略示外観図、第４図ａはサブロツカア
ーム上限位置保持状態を一部のみで示した側面
図、第４図ｂはサブロツカアーム下限位置保持状
態を一部のみで示した側面図である。 １……排気弁、２……ロツカアーム、３……
軸、５，７……円形カム、８……サブロツカアー
ム、９……サブロツカアーム支持高変更手段、１
０……ロツカアーム連結手段、１１，１３……カ
ム、１２，１４……プツシユロツド、１５……排
気管、１６……パテイキユレイトフイルタ、１７
……コントローラ、１８……カム軸、１９……エ
アシリンダ、１９Ｂ……上室、２６……電磁切換
弁、２７……圧力センサ、２８……温度センサ、
２９……スプリング、３０……ピストン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気弁１の開閉を自在としたロツカアーム２の
   軸３を偏心位置に設けた軸孔４に嵌合して回転自
   在とした円形カム５と、その円形カム５を偏心位
   置に設けた軸孔６に嵌合して回転自在とした円形
   カム７と、その円形カム７を中心とする回動を自
   在としたサブロツカアーム８と、前記の円形カム
   ５，７を回動しサブロツカアーム８の支持高を可
   変とするサブロツカアーム支持高変更手段９と、
   下限位置に支持したサブロツカアーム８に膨張行
   程時において瞬間的排気弁開放方向回動を与える
   ことができるカム１３とプツシユロツド１４およ
   びサブロツカアーム８の上記排気弁開放方向回動
   をロツカアーム２に伝達するロツカアーム２に一
   体に設けられたロツカアームの連結手段とを具備
   して成る内燃機関の排気弁開閉装置。