JP2023527344A - 船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
30 カムローラ、40 ドライブ軸、
50 ピストン、50a 吸入バルブ排出管、
51a バネ部材収め溝、51b ガイドリング収め溝、
52 ピストンカバー、
60 吸入バルブ、61 開閉部材、
62 液化ガス吸入口、63 バネ部材、
70 吐出バルブ、71 吐出チャンバ、
72 補助チャンバ、73 吐出流入管、
74 吐出チャンバ上端側空間、75 バネ部材、
80 シリンダ、
110 一体型連結部材、111 カットオフボルト挿入溝、
112 カムローラ離隔ガイド溝、120 圧縮バネ、
130 カムローラ・ドライブ軸ケース、131 カットオフボルト挿通口、
132 カットオフピン挿通口、140 カットオフボルト、
210 第1収め部、220 第2収め部、
230 慣性モーメント緩衝部材、240 ストッパ、
250 クランプ、310 液化ガス供給口、
320 液化ガス供給流路、410 バネ部材、
420 ガイドリング、510 ガイドリング、
520 ロッドシール、530 ワイパシール、
610 カットオフピンガイド部材、611 カットオフピンガイド溝、
620 カットオフピン、621 カットオフピンガイドピン、
622 カムローラ離隔突起、710 カップリングケース、
720 ラック部材、730 ピニオン、
740 ピニオンガイド部材。
Claims (21)
- 回転駆動が可能なカムシャフト;
カムシャフトの長手方向に沿って一定の間隔を空けて備えられ、カムシャフトの中心から偏心した形を有する複数のカムノーズ;
それぞれのカムノーズに密着して備えられるカムローラ;
カムローラの一方側に隣り合って備えられるドライブ軸及びピストン;及び
ピストンの直線往復運動に伴い液化ガスを加圧して吐出する液化ガス圧縮装置;を含んでなり、
カムシャフトの回転時に、カムノーズがピストンの圧縮方向に移動するとピストンが圧縮され、カムノーズがピストンの圧縮解除方向に移動するとピストンの圧縮が解除され、
前記カムローラはカムノーズから選択的に離隔可能であり、カムローラとカムノーズとの離隔時にカムノーズの回転駆動力はピストンに伝達されないことを特徴とする船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 1つのカムシャフトに複数のドライブ軸が直交する方向に並んで配列され、カムシャフトのカムノーズとドライブ軸との間にカムローラが備えられることを特徴とする請求項1に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。
- カムノーズの回転中心はカムシャフトの回転中心と同一であり、カムノーズの半径はカムシャフトの半径より小さく、カムノーズの回転半径はカムシャフトの回転半径に対応し、カムシャフトの回転時にカムノーズに密着したカムローラは一定の距離内で直線往復運動することを特徴とする請求項1に記載のシリンダ独立駆動が可能な船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。
- カムシャフトの回転によってカムノーズが垂直方向を基準に90度の角度に位置したときにカムローラはピストンの圧縮方向に移動し、カムシャフトの回転によってカムノーズが270度の角度に位置したときにカムローラはピストンの圧縮解除方向に移動することを特徴とする請求項1に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。
- カムローラ及びドライブ軸を一体型で連結する一体型連結部材がさらに備えられ、
前記一体型連結部材の一端側にカムローラが収められ、他方側にドライブ軸が装着され、ドライブ軸を囲う形で備えられる圧縮バネが一体型連結部材の内側に固定され、
カムシャフトの回転時にカムノーズに密着したカムローラ及びドライブ軸と一体型連結部材が共に直線往復運動することを特徴とする請求項1に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - ドライブ軸とピストンとが結合される部位で、
ドライブ軸の一端側に一定の空間を提供する第1収め部と第2収め部が備えられ、第1収め部はドライブ軸の内側方向に位置し、第2収め部はドライブ軸の外側方向に向けて備えられ、
前記第1収め部に慣性モーメント緩衝部材が備えられ、慣性モーメント緩衝部材の露出した一方の面はピストンと密着することを特徴とする請求項1に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 第2収め部の直径は第1収め部の直径より大きく、第1収め部の直径はピストンの直径に対応し、
第2収め部とピストンとの間の空間にはストッパが嵌め込まれ、前記ストッパはピストン及び第2収め部の内径に密着して備えられてピストンが回転することを防止することを特徴とする請求項6に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - ドライブ軸とピストンとの結合部位に当該結合部位を保護するためのクランプが備えられることを特徴とする請求項6に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。
- 前記液化ガス圧縮装置は、
圧縮対象液化ガスを吸入バルブに供給する液化ガス供給流路と、
液化ガス供給流路から液化ガスを吸入し、ピストンの圧力が加えられると吸入された液化ガスを吐出バルブ側に供給する吸入バルブと、
吸入バルブから供給された液化ガスを加圧状態で吐出する吐出バルブを含んで構成されることを特徴とする請求項1に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 液化ガス供給流路の一端はガス供給ポンプの一方側に備えられた液化ガス供給口に連結され、他端は吸入バルブの一方側に備えられた液化ガス吸入口に連結され、
圧縮対象である液化ガスは、液化ガス供給口及び液化ガス供給流路を通って液化ガス吸入口を介して吸入バルブの内部空間に供給されることを特徴とする請求項9に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 吸入バルブの周りに液化ガス吸入口を選択的に開閉する開閉部材が備えられ、開閉部材は、吸入バルブの下端側の周りに備えられたバネ部材に連結されてバネ部材の圧縮・復元に伴い直線往復運動が可能であり、
バネ部材の圧縮によって開閉部材が圧縮方向に移動すると液化ガス吸入口が開放され、バネ部材の復元に伴い開閉部材が復元方向に移動すると液化ガス吸入口が遮断され、
開閉部材が液化ガス吸入口を遮断した状態で、液化ガス供給流路を介して液化ガスが供給されると液化ガスの供給圧力によって開閉部材がバネ部材の圧縮方向に移動して液化ガス吸入口が開放され、液化ガスが吸入バルブの内部空間に供給されることを特徴とする請求項9に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 前記吐出バルブは吐出チャンバ内に位置し、
吐出バルブの下端側にバネ部材が備えられ該バネ部材の圧縮・復元に伴い吐出バルブの直線往復運動が可能になり、
前記吐出チャンバの上端側の周りに一定の空間の補助チャンバが備えられ、補助チャンバと吐出バルブとの間に吐出流入管が備えられ、
吸入バルブから排出された液化ガスは補助チャンバ及び吐出流入管を順次通って吐出バルブに供給されることを特徴とする請求項9に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 一体型連結部材の外側に一体型連結部材を保護するとともに一体型連結部材の移動をガイドするカムローラ・ドライブ軸ケースがさらに備えられ、
カムローラ・ドライブ軸ケースの一方側にカットオフボルトが挿通するカットオフボルト挿通口が備えられ、一体型連結部材の一方側にカットオフボルトが一定の深さだけ挿入され得るカットオフボルト挿入溝が備えられ、
カットオフボルトがカットオフボルト挿通口を挿通した状態でカットオフボルトがカットオフボルト挿入溝に差し込まれる過程によってカムノーズとカムローラとの間の離隔が誘導されることを特徴とする請求項5に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - カットオフボルト挿通口の中心とカットオフボルト挿入溝の中心とは離隔した形をなし、カムシャフトにピストンが垂直方向に配置されることを基準にするとカットオフボルト挿入溝の中心がカットオフボルト挿通口の中心よりも僅か低いところに位置し、
カットオフボルト挿入溝は深さが深くなるほど半径が減るテーパ形状をなし、テーパ形状によってカットオフボルト挿入溝の入口側半径と底面側半径とは「d」だけの半径差をなすことを特徴とする請求項13に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - カットオフボルト挿通口を挿通したカットオフボルトがカットオフボルト挿入溝に差し込まれる過程で、
カットオフボルトはテーパ形状をなすカットオフボルト挿入溝の側面に接触し、カットオフボルト挿入溝の側面に沿ってカットオフボルト挿入溝の内側に移動し、
カットオフボルトのカットオフボルト挿入溝の内側への移動に伴いカットオフボルト挿入溝が備えられた一体型連結部材が上方に移動して、カムローラがカムノーズから離隔されることを特徴とする請求項13に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 一体型連結部材の外側に一体型連結部材を保護するとともに一体型連結部材の移動をガイドするカムローラ・ドライブ軸ケースがさらに備えられ、
カムローラ・ドライブ軸ケースの一方側に内部が空き円筒形状のカットオフピンガイド部材が備えられ、カットオフピンガイド部材内をカットオフピンが昇降可能に挿入されて備えられ、
カットオフピンガイド部材の一方側にカットオフピンガイド溝が備えられ、カットオフピンガイド溝は空間的に互いに連結される垂直ガイド溝と水平ガイド溝とに分けられ、垂直ガイド溝は垂直線上の第1地点から第2地点まで延びた形であり、水平ガイド溝は垂直ガイド溝の第2地点から水平方向の第3地点まで延びた形であり、
カットオフピンの一方側にはカットオフピンガイドピンが備えられ、カットオフピンガイドピンはカットオフピンガイド溝内に位置し、
カットオフピンガイドピンがカットオフピンガイド溝の第1地点から第2地点に垂直移動するとカットオフピンは該当距離だけ下降し、カットオフピンガイドピンがカットオフピンガイド溝の第2地点から第3地点に水平移動するとカットオフピンは第2地点から第3地点の間の角度だけ回転し、
カットオフピンの底面にはカットオフピンより小さい半径を有する円筒形状のカムローラ離隔突起が備えられ、カムローラ離隔突起の中心はカットオフピンの円中心から偏心した形をなし、
カットオフピンガイドピンがカットオフピンガイド溝の第2地点から第3地点に水平移動すると、カットオフピンの底面に備えられたカムローラ離隔突起が一定の角度回転することを特徴とする請求項5に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - カムローラ・ドライブ軸ケースの一方側にカットオフピンが挿通するカットオフピン挿通口が備えられ、カットオフピン挿通口に対応する一体型連結部材にはカムローラ離隔ガイド溝が備えられ、
カットオフピンガイドピンが第2地点に位置したとき、カットオフピン下端のカムローラ離隔突起が一体型連結部材のカムローラ離隔ガイド溝内に位置し、カムローラ離隔ガイド溝内でカムローラ離隔突起は一体型連結部材と当接しない状態をなし、
カットオフピン突起をカットオフピンガイド溝の第2地点から第3地点に移動させると、カットオフピンの水平回転に伴いカムローラ離隔突起が水平回転して一体型連結部材を物理的に押し出して移動させ、
カムローラ離隔突起による一体型連結部材の移動によってカムローラとカムノーズとが離隔されることを特徴とする請求項16に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - ドライブ軸とピストンとの結合部位に備えられるカップリングケース;
カップリングケースの内側空間にドライブ軸に連結されて固定される、又はドライブ軸及びピストンの両方に連結されて固定されるラック部材;
ラック部材の外側面に備えられた歯形状のラックに噛み合って備えられるピニオン;及び
ピニオンの他方側に備えられてピニオンに駆動力を伝達するピニオンガイド部材;をさらに含んでなり、
ピニオンガイド部材を下向き移動させるとピニオンは反時計回りに回転され、ピニオンの反時計回りの回転によってドライブ軸に連結されたラック部材は上向き移動し、ラック部材の上向き移動によってカムノーズとカムローラとが離隔されることを特徴とする請求項1に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 前記ピニオンガイド部材は油圧シリンダによって往復運動することを特徴とする請求項18に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。
- ドライブ軸とピストンとの間に備えられてドライブ軸の駆動力をピストンに選択的に印加する圧力チャンバ;をさらに含んでなり、
前記圧力チャンバの潤滑油の量を調節することで液化ガス圧縮装置から吐出される液化ガス吐出量を制御することができ、
圧力チャンバの第1面はドライブ軸と当接し、圧力チャンバの第2面はピストンと当接し、
圧力チャンバの第1面はドライブ軸の駆動力によって移動可能であり、第1面の移動に伴い圧力チャンバの体積が変化され得ることを特徴とする請求項1に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。 - 圧力チャンバに潤滑油が満たされた状態で、
ドライブ軸の駆動力が圧力チャンバの第1面に印加されるとドライブ軸の駆動力は圧力チャンバに満たされた潤滑油を介してピストンに印加され、ピストンの圧力が液化ガス圧縮装置に伝達されて液化ガスの吐出が行われ、
圧力チャンバに潤滑油が存在しないとき、
ドライブ軸の駆動力が圧力チャンバの第1面に印加されると圧力チャンバが空き空間であるため圧力チャンバの第1面は第2面側に移動し、カムシャフトの駆動に伴うドライブ軸のスクロク長が圧力チャンバの第1面と第2面間の長さより小さいと、ドライブ軸の駆動力は圧力チャンバの第2面に伝達されないため液化ガス圧縮装置による液化ガスの吐出が行われず、
圧力チャンバに潤滑油が満たされるとともに圧力チャンバの潤滑油が潤滑油供給流路を介して排出可能な状態で、
ドライブ軸の駆動力が圧力チャンバの第1面に印加されると圧力チャンバの潤滑油が排出されるとともに排出された潤滑油の量分第1面が移動し、ドライブ軸の全ストローク長Dsのうち圧力チャンバの潤滑油排出量分の長さがピストンに駆動力として印加されなくなって、ピストンは全ストローク長Dsのうち圧力チャンバの潤滑油排出量分の長さを差し引いたスクロク長だけ移動するようになることを特徴とする請求項20に記載の船舶デュアル燃料エンジンのガス供給ポンプ。
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