JPH09100765A - 内燃機関の起動用空気分配装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で回転計用の出力を得ることがで
き、メンテナンスが殆ど不要で安価な内燃機関の起動用
空気分配装置を提供する。 【解決手段】 ハウジング１の軸受穴１a内に回転自在
に支持され、カム軸３に一端が連結された軸部２aと、
その軸部２aの一端に形成された円板部２bとを有する回
転弁体２を備える。上記ハウジング１に回転弁体２の円
板部２bを覆うカバー５を固定する。上記カバー５の貫
通穴５b内に一端が固定された円筒部材６の内周に、回
転弁体２の軸部２aの他端に中間継手１１を介して連結
されたつば付中間連結軸１２を軸方向に移動可能に配置
する。そして、起動用空気槽から空間４０に導かれた圧
縮空気により、つば付中間連結軸１２を軸方向に回転弁
体２側と反対の側に付勢することによって、つば付ブッ
シュ１３のつば１３aを円筒部材６の段部とつば付中間
連結軸１２のつば１２aとの間に密に挟んでシールす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気圧源からデ
ィーゼルエンジン等の内燃機関のシリンダヘッド毎に設
けられた始動バルブに圧縮空気を順次分配する内燃機関
の起動用空気分配装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関の起動用空気分配装置と
しては、図３に示すものがある。この起動用空気分配装
置は、軸受穴１０１aを有するハウジング１０１と、上
記ハウジング１０１の軸受穴１０１aにブッシュ１１０
を介して回転自在に支持された軸部１０２aとその軸部
１０２aの一端に形成された円板部１０２bとを有する回
転弁体１０２と、上記ハウジング１０１に固定され、回
転弁体１０２の円板部１０２bを覆うカバー１０５とを
備えている。上記回転弁体１０２の円板部１０２aとカ
バー１０５により空間１４０を形成している。そして、
上記空間１４０は、カバー１０５に形成された空気入口
１０５aと空気管１２０とを介して起動用空気槽に連通
している。また、上記カム軸１０３,中間継手１０４お
よび回転弁体１０２の軸部１０２aで形成されたオルダ
ム継手によって、カム軸１０３と回転弁体１０２の軸部
１０２aを連結している。上記回転弁体１０２の円板部
１０２bに導入穴１２３を形成すると共に、ハウジング
１０１に、回転弁体１０２の軸を中心に周方向に所定の
間隔をあけてシリンダ数の空気通路１２１(図３では１
つのみを示す)を形成している。

【０００３】上記起動用空気分配装置において、カム軸
１０３の回転に伴って、回転弁体１０２が回転し、その
回転弁体１０２の円板部１０２bの導入穴１２３が、ハ
ウジング１０１のシリンダ数の空気通路１２１のうちの
１つと対向すると、その空気通路１２１と空間１４０が
連通する。そして、上記カバー１０５の空気入口１０５
a,空間１４０,回転弁体１０２の導入穴１２３およびハ
ウジング１０１の空気通路１２１を経て、内燃機関のシ
リンダヘッド毎に設けられた始動バルブに起動用空気槽
からの圧縮空気を供給する。こうして、上記回転弁体１
０２の回転に伴って、起動用空気槽から導かれた圧縮空
気を各始動バルブにサイクリックに供給して、始動バル
ブを順次開閉し、上記起動用空気槽からの圧縮空気を始
動バルブを介してシリンダ内に順次供給して、内燃機関
を着火速度に回転させる。

【０００４】ところで、上記内燃機関では機関回転測定
が義務付けられており、回転数を計測するのに、信頼性
が高く低価格であることから、一般に機械式回転計が用
いられている。この場合、上記カム軸１０３に駆動ギヤ
１３０(図３に示す)を取り付け、その駆動ギヤ１３０を
用いて、駆動装置により回転計出力軸を回転駆動する。

【０００５】図４は上記起動用空気分配装置と駆動装置
１４０とを組み合わせた状態を示す模式図である。上記
駆動装置１４０は、カム軸１０３に取り付けられた駆動
ギヤ１３０に噛合する速度ギヤ１３１を介して、カム軸
１０３の回転を回転計出力軸１３２に伝達する。なお、
上記回転計出力軸１３２を、ケース１００に一端が固定
されたスリーブ１３４により軸受１３５を介して回転自
在に支持している。そして、上記駆動装置１４０の回転
計出力軸１３２を連結部１４１,フレキシブルケーブル
１４２を介して機械式回転計１４３に接続し、機械式回
転計１４３により回転数を計測する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記内燃機
関では、駆動ギヤ１３０および駆動装置１４０等を用い
て回転計用の出力を得るので、構造が複雑となり、部品
点数が増えてコスト高となる。また、メンテナンスを必
要とするという欠点がある。

【０００７】そこで、この発明の目的は、簡単な構造で
回転計用の出力を得ることができると共に、メンテナン
スが殆ど不要で安価な内燃機関の起動用空気分配装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の内燃機関の起動用空気分配装置は、空気
圧源からの圧縮空気をシリンダヘッド毎に設けられた始
動バルブに分配する内燃機関の起動用空気分配装置にお
いて、上記内燃機関のカム軸に一端が連結された回転弁
体を有し、上記回転弁体により上記空気圧源からの圧縮
空気を分配する空気分配弁と、上記空気分配弁の上記回
転弁体の他端に連結された回転計出力軸と、上記回転計
出力軸とその回転計出力軸の軸受部分との間から上記圧
縮空気が外部に漏れないようにするシール装置とを備え
たことを特徴としている。

【０００９】上記請求項１の内燃機関の起動用空気分配
装置によれば、上記内燃機関の起動時に、上記内燃機関
のカム軸の回転に伴って空気分配弁の回転弁体が回転
し、空気圧源からの圧縮空気を各シリンダヘッドの始動
バルブに空気分配弁を介してサイクリックに供給する。
そして、上記各始動バルブを順次開閉して、空気圧源か
らの圧縮空気をその開いた始動バルブを介してシリンダ
内に供給し、ピストンを上下させて、内燃機関を起動の
ために着火速度に回転させる。上記空気分配弁の回転弁
体の他端に連結された回転計出力軸に回転計を接続する
ことによって、内燃機関の回転数を計測する。このと
き、上記シール装置により、空気圧源から回転弁体を経
て始動バルブのピストンに供給される圧縮空気が、回転
計出力軸とその回転計出力軸の軸受部分との間から外部
に漏れることがない。したがって、簡単な構造で回転計
用の出力を得ることができると共に、メンテナンスが殆
ど不要となり、安価な内燃機関の起動用空気分配装置を
実現できる。

【００１０】また、請求項２の内燃機関の起動用空気分
配装置は、請求項１の内燃機関の起動用空気分配装置に
おいて、上記シール装置は、上記回転弁体と上記回転計
出力軸との間に、上記回転弁体と上記回転計出力軸とを
連結するように、かつ、軸方向に移動可能に配置され、
上記回転弁体側につばを有するつば付中間連結軸と、上
記つば付中間連結軸に軸方向に移動可能に外嵌すると共
に、上記回転弁体側の一端につばを有するつば付ブッシ
ュとを備え、上記つば付ブッシュのつばが上記軸受部分
の内側端面と上記つば付中間連結軸のつばとの間に密に
挟まれてシールするようにしたことを特徴としている。

【００１１】上記請求項２の内燃機関の起動用空気分配
装置によれば、上記内燃機関の起動時に、上記空気圧源
から空気分配弁に供給された圧縮空気によって、上記シ
ール装置のつば付中間連結軸を軸方向に回転弁体側と反
対の側に付勢して移動させ、上記つば付ブッシュのつば
を上記軸受部分の内側端面とつば付中間連結軸のつばと
の間に密に挟むので、圧縮空気が外部に漏れないように
シールできる。また、起動運転が終了した後の通常運転
では、空気圧源からの圧縮空気を空気分配弁に供給しな
いので、上記つば付ブッシュは、つば付中間連結軸のつ
ばと軸受部分の内側端面との間に挟まれず、すべり軸受
の機能を十分に果たすことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の内燃機関の起動
用空気分配装置を図示の実施の形態により詳細に説明す
る。

【００１３】図１はこの発明の実施の形態の内燃機関と
してのディーゼルエンジンの起動用空気分配装置の断面
を示している。この起動用空気分配装置は、軸受穴１a
を有するハウジング１と、ハウジング１の軸受穴１a内
にブッシュ１０を介して回転自在に支持された軸部２a
とその軸部２aの一端側に形成された円板部２bとを有す
る回転弁体２と、上記ハウジング１に複数のボルト３１
(図１では１つのみを示す)により固定され、回転弁体２
の円板部２bを覆うカバー５とを備えている。上記回転
弁体２の軸部２aと中間継手４およびカム軸３でオルダ
ム継手を構成して、回転弁体２の軸部２aとカム軸３を
連結している。また、上記回転弁体２の円板部２bとカ
バー５により空間４０を形成している。上記カバー５に
設けられた空気入口５aに接続金具３０を介して空気管
２０の一端を接続している。上記空気管２０の他端に空
気圧源としての起動用空気槽(図示せず)を接続して、そ
の起動用空気槽を上記空間４０に連通している。上記カ
バー５に回転弁体２の軸方向に貫通する貫通穴５bを形
成し、その貫通穴５bに円筒部材６の一端を螺合して固
定している。なお、上記ハウジング１,回転弁体２,カバ
ー５およびブッシュ１０で空気分配弁を構成している。

【００１４】また、上記回転弁体２の円板部２bの周辺
部に、軸方向に貫通する導入穴２４を形成すると共に、
その回転弁体２が回転したときの導入穴２４の円形軌跡
に対応するように、上記ハウジング１に周方向に所定の
間隔をあけてシリンダ数の空気通路２１(図１では１つ
のみを示す)を形成している。上記回転弁体２の回転に
伴って、ハウジング１のシリンダ数の空気通路２１のう
ちの１つと回転弁体の円板部２bの導入穴２４とが対向
すると、その空気通路２１と空間４０とが連通する。

【００１５】図２は図１の要部拡大図を示しており、円
筒部材６は、内周にカバー５側から大径部６aと小径部
６bを有している。上記円筒部材６の内周に、回転弁体
２側につば１２aを有するつば付中間連結軸１２を軸方
向に移動可能に配置し、そのつば付中間連結軸１２を、
回転弁体２側の一端につば１３aを有するつば付ブッシ
ュ１３を介して円筒部材６により回転自在に支持してい
る。上記つば付ブッシュ１３には、オイルを含浸してい
る。また、上記円筒部材６の内周の大径部６a側に環状
ストッパー１８を固定し、つば付中間連結軸１２が軸方
向に回転弁体２側に移動するとき、つば付中間連結軸１
２のつば１２aが当接して、それよりつば付中間連結軸
１２が回転弁体２側に移動しないようにしている。な
お、上記回転弁体２の円板部２bと中間継手１１および
つば付中間連結軸１２でオルダム継手を構成して、回転
弁体２の軸部２aとつば付中間連結軸１２を連結してい
る。また、上記つば付中間連結軸１２とつば付ブッシュ
１３でシール装置を構成している。

【００１６】また、図１において、上記つば付中間連結
軸１２の回転弁体２側と反対の側の一端に回転計出力軸
１４を接続している。そして、上記回転計出力軸１４
に、円筒部材６にナット１６により固定された連結部１
５を介してフレキシブルケーブル１７の一端を接続し、
そのフレキシブルケーブル１７の他端に機械式回転計
(図示せず)を接続している。

【００１７】上記構造の起動用空気分配装置において、
図２に示すように、図示しない起動用空気槽からの圧縮
空気が空気入口５aを介して空間４０に導かれ、空間４
０内が高圧となって、外気と空間４０との間に圧力差が
生じる。その圧力差によって、つば付中間連結軸１２を
矢印Ｒの方向に押すことによって、つば付ブッシュ１３
のつば１３aを円筒部材６の段部６cとつば付中間連結軸
１２のつば１２aとの間に密に挟む。したがって、上記
つば付中間連結軸１２とつば付ブッシュ１３で構成され
るシール装置によって、空間４０内の圧縮空気が外部に
漏れないようにシールする。なお、上記シール装置のシ
ール機能を高めるため、回転弁体２の軸部２a,中間継手
１１およびつば付中間連結軸１２で構成されるオルダム
継手によって、軸心振れを吸収している。

【００１８】そして、図１において、上記回転弁体２の
回転に伴って、回転弁体２の円板部２bの導入穴２４が
ハウジング１のシリンダ数の空気通路２１の１つに対向
すると、図示しない起動用空気槽からの圧縮空気が、空
気管２０,カバー５の空気入口５a,空間４０,回転弁体２
の導入穴２４およびハウジング１の空気通路２１を経
て、シリンダヘッド(図示せず)毎に設けられた始動バル
ブ(図示せず)のうちの１つに導かれる。こうして、上記
回転弁体２の回転に伴って、各始動バルブがサイクリッ
クに開閉し、その開いた始動バルブを介して起動用空気
槽からの圧縮空気をシリンダ内に送り込み、順次ピスト
ンを上下させて、ディーゼルエンジンを着火速度に回転
させる。

【００１９】また、上記カム軸３の回転に伴って、中間
継手４,回転弁体２および中間継手１１を介してつば付
中間連結軸１２が回転する。そして、上記つば付中間連
結軸１２の回転に伴って、回転計出力軸１４,連結部１
５を介してフレキシブルケーブル１７が回転し、そのフ
レキシブルケーブル１７に接続された機械式回転計(図
示せず)はエンジンの回転数を計測する。

【００２０】このように、駆動ギヤおよび駆動装置等を
別に用いることなく、簡単な構造で起動用空気分配装置
に回転計用出力軸を備えて、起動用空気分配装置と回転
計用出力軸の駆動装置とを一体化できると共に、メンテ
ナンスが殆ど不要で安価な内燃機関の起動用空気分配装
置を提供することができる。

【００２１】また、起動時に、起動用空気槽から供給さ
れた圧縮空気によって、つば付中間連結軸１２を軸方向
に回転弁体２側と反対の側に付勢して移動させ、つば付
ブッシュ１３のつば１３aを円筒部材６の内側端面とし
ての段部６cとつば付中間連結軸１２のつば１２aとの間
に密に挟むので、圧縮空気が空間４０から外部に漏れな
いようにシールすることができる。また、起動運転が終
了した後の通常運転では、起動用空気槽からの圧縮空気
をこの起動用空気分配装置に供給しないので、つば付中
間連結軸１２が軸方向に回転弁体２側と反対の側に付勢
されず、つば付ブッシュ１３は、すべり軸受としての機
能を十分に果たすことができる。

【００２２】上記実施の形態では、内燃機関としてのデ
ィーゼルエンジンにこの発明の起動用空気分配装置を適
用したが、内燃機関はこれに限らないのは勿論である。

【００２３】また、上記ハウジング１,回転弁体２,カバ
ー５およびブッシュ１０で空気分配弁を構成したが、空
気分配弁はこれに限らず、内燃機関のカム軸に一端が連
結された回転弁体を有し、その回転弁体により空気圧源
から圧縮空気を分配するものであればよい。

【００２４】

【発明の効果】以上より明らかなように、請求項１の発
明の内燃機関の起動用空気分配装置は、空気圧源からの
圧縮空気をシリンダヘッド毎に設けられた始動バルブに
分配する内燃機関の起動用空気分配装置において、上記
内燃機関のカム軸に一端が連結された回転弁体を有し、
上記回転弁体により上記空気圧源からの圧縮空気を分配
する空気分配弁と、上記空気分配弁の上記回転弁体の他
端に連結された回転計出力軸と、上記回転計出力軸とそ
の回転計出力軸の軸受部分との間から上記圧縮空気が外
部に漏れないようにするシール装置とを備えたものであ
る。

【００２５】したがって、請求項１の発明の内燃機関の
起動用空気分配装置によれば、上記空気圧源から回転弁
体を経て始動バルブのピストンに供給される圧縮空気
は、シール装置により回転計出力軸とその回転計出力軸
の軸受部分との間から外部に漏れることがない。したが
って、駆動ギヤや駆動装置等を別に用いることなく、簡
単な構造で回転計用の出力を得ることができるので、メ
ンテナンスが殆ど不要で安価な内燃機関の起動用空気分
配装置を実現することができる。

【００２６】また、請求項２の発明の内燃機関の起動用
空気分配装置は、請求項１の内燃機関の起動用空気分配
装置において、上記シール装置は、上記回転弁体と上記
回転計出力軸との間に、上記回転弁体と上記回転計出力
軸とを連結するように、かつ、軸方向に移動可能に配置
され、上記回転弁体側につばを有するつば付中間連結軸
と、上記つば付中間連結軸に軸方向に移動可能に外嵌す
ると共に、上記回転弁体側の一端につばを有するつば付
ブッシュとを備え、上記つば付ブッシュのつばが上記軸
受部分の内側端面と上記つば付中間連結軸のつばとの間
に密に挟まれてシールするようにしたものである。

【００２７】したがって、請求項２の発明の内燃機関の
起動用空気分配装置によれば、上記内燃機関の起動時
に、上記空気圧源から空気分配弁に供給された圧縮空気
によって、上記シール装置のつば付中間連結軸を軸方向
に回転弁体側と反対の側に付勢して移動させ、上記つば
付ブッシュのつばを上記軸受部分の内側端面とつば付中
間連結軸のつばとの間に密に挟むので、圧縮空気が外部
に漏れないようにシールすることができる。また、起動
運転が終了した後の通常運転では、空気圧源からの圧縮
空気を空気分配弁に供給しないので、上記つば付ブッシ
ュはすべり軸受としての機能を十分に果たすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１はこの発明の実施の形態の内燃機関の起
動用空気分配装置の断面図である。

【図２】 図２は図１の要部の拡大断面図である。

【図３】 図３は従来の内燃機関の起動用空気分配装置
の断面図である。

【図４】 図４は上記起動用空気分配装置と回転計出力
軸用の駆動装置の模式図である。

【符号の説明】

１…ハウジング、２…回転弁体、２a…軸部、２b…円板
部、３…カム軸、４,１１…中間継手、５…カバー、５a
…空気入口、５b…貫通穴、６…円筒部材、１２…つば
付中間連結軸、１３…つば付ブッシュ、１４…回転計出
力軸、１５連結部、１６…ナット、１７…フレキシブル
ケーブル、２１…空気通路、２２…排出通路、２３…排
出穴、２４…導入穴。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧源からの圧縮空気をシリンダヘッ
   ド毎に設けられた始動バルブに分配する内燃機関の起動
   用空気分配装置において、 上記内燃機関のカム軸に一端が連結された回転弁体を有
   し、上記回転弁体により上記空気圧源からの圧縮空気を
   分配する空気分配弁と、 上記空気分配弁の上記回転弁体の他端に連結された回転
   計出力軸と、 上記回転計出力軸とその回転計出力軸の軸受部分との間
   から上記圧縮空気が外部に漏れないようにするシール装
   置とを備えたことを特徴とする内燃機関の起動用空気分
   配装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の内燃機関の起動用空気
   分配装置において、上記シール装置は、上記回転弁体と
   上記回転計出力軸との間に、上記回転弁体と上記回転計
   出力軸とを連結するように、かつ、軸方向に移動可能に
   配置され、上記回転弁体側につばを有するつば付中間連
   結軸と、上記つば付中間連結軸に軸方向に移動可能に外
   嵌すると共に、上記回転弁体側の一端につばを有するつ
   ば付ブッシュとを備え、上記つば付ブッシュのつばが上
   記軸受部分の内側端面と上記つば付中間連結軸のつばと
   の間に密に挟まれてシールするようにしたことを特徴と
   する内燃機関の起動用空気分配装置。