JP3751651B2 - Ｖ型ディーゼルエンジン - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はシリンダをＶ型に配置したディーゼルエンジンをコンパクトに構成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、Ｖ型ディーゼルエンジンの構成に関する技術は、公知とされているのである。例えば、特開平６−２７２６１５号公報や、実開平６−８０８２９号公報や、特開平６−２９９８６２号公報に記載の技術の如くである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、燃料フィードポンプや燃料油フィルターの配置が適当ではなくて、Ｖ型ディーゼルエンジンをバーチカルタイプとして使用する場合や、ホリゾンタルタイプとして使用する場合に、その据え付け状態が制限を受けるという欠点があったのである。また、ラジエータＲやラジエータファンＦの位置も、Ｖ型ディーゼルエンジンの取付において、制約を与える要素であったのである。
本発明は、Ｖ型ディーゼルエンジンを、バーチカルタイプとする場合にも、ホリゾンタルタイプとして使用する場合にも、どちらの場合にも使用を可能としたＶ型ディーゼルエンジンを提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明が解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
【０００５】
請求項１においては、シリンダＨＬ，ＨＲを正面視でＶ型に配置し、Ｖ型のシリンダの間に、吸排気用カム３１と燃料噴射ポンプの駆動用カム３０を、同一のカム軸１上に配置し、カム軸１の反クランク軸側に燃料噴射ポンプＰとガバナー装置Ｇを配置し、更にＶ型のシリンダの間に、左右シリンダのプッシュロッド２４・２４と燃料噴射ノズル２６・２７を配置したＶ型ディーゼルエンジンにおいて、フライホイールＷと反対側でシリンダブロック２を開口し、該開口をギアケース３で施蓋し、前記シリンダブロック２の上部で、相対向する一方のシリンダヘッド２８の側部に、燃料フィードポンプＱを配置したものである。
【０００６】
請求項２においては、請求項１記載のＶ型ディーゼルエンジンにおいて、該Ｖ型ディーゼルエンジンのクランク軸Ｓを、バーチカルタイプにもホリゾンタルタイプにも配置可能とし、燃料油フィルター２２をシリンダブロック２のフライホイールＷ側に配置し、前記クランク軸Ｓをバーチカルタイプとした場合には、燃料油フィルター２２はラジエータＲよりも低いが、シリンダブロック２の最高位置に配置され、ホリゾンタルタイプに配置した場合にも、燃料油フィルター２２は燃料噴射ポンプＰやシリンダヘッド２８・２９よりも高くて、前記燃料噴射ポンプＰまでの燃料供給回路の最高位置に配置したものである。
【０００７】
請求項３においては、請求項１記載のＶ型ディーゼルエンジンにおいて、クランク軸Ｓがギアケース３から突出した部分に固定されたプーリー１４と、上部のラジエータファンＦのファン軸４０との間にＶベルト１７を巻回し、ラジエータＲのラジエータファンＦを駆動すべく構成し、該ラジエータファンＦのファン軸４０の部分を軸受台６０により軸受支持し、該軸受台６０はギアケース３の正面にボルトにて固定し、該軸受台６０を、固定部分の下方にファン軸４０が位置した状態と、固定部分の上方にファン軸４０が位置した状態とに装着位置を変更可能とし、ラジエータファンＦの上下位置を調整可能としたものである。
【０００８】
【作用】
次に作用を説明する。
請求項１によれば、シリンダＨＬ，ＨＲを正面視でＶ型に配置したＶ型ディーゼルエンジンにおいて、Ｖ型のシリンダの間に、吸排気用カムと燃料噴射ポンプ駆動用カムを、同一のカム軸１上に配置し、該カム軸の反クランク軸側に燃料噴射ポンプ装置とガバナー装置を配置し、Ｖ型のシリンダの間に左右シリンダのプッシュロッド２４・２４と燃料噴射ノズル２６・２７を配置したので、従来技術においては、燃料噴射用のカム軸と吸排気弁用のカム軸の２本が配置されていたのを、一本のカム軸１に構成することができ、また上下の高さを低く構成することが出来たのである。また、シリンダブロック２をダイカスト鋳物により構成することが可能となり、シリンダブロック２の製造コストを低下させることが出来た。また、燃料フィードポンプＱを、相対向する一方のシリンダヘッド側部のデッドスペースに配置することが可能となり、コンパクト化を達成出来る。
【０００９】
請求項２によれば、バーチカルタイプの場合でも、ホリゾンタルタイプの場合でも、どちらの場合にも、燃料中のエア抜きを確実に行うことができる。
【００１０】
請求項３によれば、搭載する機体の種類により、ラジエータＲやラジエータファンＦの位置を変更する必要がある場合に、軸受台６０の取付位置を変更するだけで簡単に、ラジエータＲとラジエータファンＦの位置を調整することが可能となった。
【００１１】
【実施例】
次に実施例を説明する。
図１は本発明のＶ型ディーゼルエンジンの正面図、図２は同じく本発明のＶ型ディーゼルエンジンの正面断面図、図３は同じくＶ型ディーゼルエンジンの右側面断面図、図４は同じくＶ型ディーゼルエンジンの平面図、図５は同じくＶ型ディーゼルエンジンのギアケース３の部分の右側面断面図、図６はＶ型ディーゼルエンジン上部のシリンダＨＬ，ＨＲの部分の正面断面図、図７は燃料油フィルター２２の配置を示す正面図、図８は本発明のＶ型ディーゼルエンジンのクランク軸を垂直状態で使用するバーチカルタイプの正面図、図９は同じくバーチカルタイプのＶ型ディーゼルエンジンの右側面断面図、図１０は同じくバーチカルタイプの右側面断面図、図１１はラジエータファンＦの軸受台６０の正面図と側面図、図１２はシリンダブロック２とギアケース３の間を固定する際に位置決めを確実にする為のパイプノック５７の断面図である。
【００１２】
本発明のＶ型ディーゼルエンジンは、クランク軸Ｓを水平にした状態で使用するホリゾンタルタイプと、クランク軸を垂直にした状態で使用するバーチカルタイプとの２仕様に構成されている。バーチカルタイプとホリゾンタルタイプとでは、シリンダブロック２等の大部分の部品は共通であるが、動力取出方向が異なることや、オイルパンの位置が相違することから、クランク軸Ｓやギアケース３が相違する。また搭載する機体の種類が異なるので、ラジエータＲの配置が相違する。
【００１３】
図１と図２においては、本発明のＶ型ディーゼルエンジンの正面位置で、ラジエータＲを外した状態が図示されている。Ｖ型ディーゼルエンジンの本体はシリンダブロック２とギアケース３の接合により構成されている。該シリンダブロック２は鋳造により製造するので、正面側が抜き出しを可能とする為に広く開口されている。この開口部が、エンジンの回転と共に開き勝手となるので、シリンダブロック２の前面にボルト孔５９を４本螺穿設し、該ボルト孔５９に、開放阻止補強材５６を螺装している。これにより、シリンダブロック２の前面の開口が開放されるのを阻止している。
【００１４】
また、シリンダブロック２の側にシリンダＨＬ，ＨＲが設けられている。そして該シリンダＨＬ，ＨＲの上部にシリンダヘッド２８・２９が載置固定され、該シリンダヘッド２８・２９の上にシリンダヘッドカバー３６・３７が固定されている。該シリンダヘッド２８・２９には燃料噴射ノズル２６・２７がそれぞれ配置されている。該燃料噴射ノズル２６・２７は、Ｖ字型に配置したシリンダＨＬ，ＨＲ、シリンダヘッド２８・２９、シリンダヘッドカバー３６・３７の間の位置に配置されている。そして、ガバナーケースＡの後部に配置された燃料噴射ポンプＰから、高圧燃料パイプ１０・１１を介して、吐出された高圧燃料が供給されている。
【００１５】
また、図２において図示する如く、シリンダブロック２の内部のカム軸１と、シリンダヘッドカバー３６・３７の内部のロッカーアーム４７・４７との間にプッシュロッド２４・２４が介装されており、該プッシュロッド２４は、シリンダＨＬ，ＨＲが構成するＶ字型のシリンダの間に配置されている。更に、該プッシュロッド２４・２４の内側には、シリンダブロック２とギアケース３の上面に載置したガバナーケースＡが固定されている。該ガバナーケースＡの内部にガバナー装置Ｇが構成されている。
【００１６】
シリンダＨＬ，ＨＲの内部には、左右のピストン６・７が摺動可能に嵌装されており、該ピストン６・７とクランク軸Ｓの間を、コンロッド５・４により連結している。該シリンダＨＬ，ＨＲの間の位置にカム軸１が配置されており、該カム軸１の上に吸排気用カム３１と燃料噴射ポンプ駆動用カム３０が構成されている。図１に示す如く、クランク軸Ｓの前端がギアケース３から突出した部分にプーリー１４・１５が固定されており、該プーリー１５と作業機作動油ポンプ１２のプーリー１３の間に、ベルト１８が巻回されている。
【００１７】
また、クランク軸Ｓがギアケース３から突出した部分に固定されたプーリー１４と、上部のラジエータファンＦのファン軸４０との間に、Ｖベルト１７が巻回されて、ラジエータＲのラジエータファンＦを駆動している。該ラジエータファンＦはファン軸４０の部分を軸受台６０により支持しており、該軸受台６０はギアケース３の正面に固定されている。該軸受台６０は図１の如く、下方にファン軸４０が位置した状態と、図１１の如く、上方にファン軸４０が位置した状態とに装着位置を変更することが可能としている。これによりラジエータファンＦの位置を変更し、更にラジエータＲの位置も変更することが可能である。
【００１８】
シリンダブロック２とギアケース３が構成する本体が、左右のシリンダＨＬ，ＨＲの下側に作る凹部の、右側にはスタータＫを配置し、左側には作業機作動油ポンプ１２を配置している。またギアケース３の前面の左側の上部には、冷却水ポンプ８が固設されており、左側のシリンダＨＬ外周のジャケットには冷却水孔３９から冷却水を供給し、右側のシリンダＨＲの外周のジャケットには、冷却水パイプ３８を介して、冷却水を供給している。
【００１９】
また、シリンダヘッド２８・２９の前面には、排気パイプ３４・３５が連結されている。該排気パイプ３４・３５が図２の排気マフラーＭに連結されている。該排気マフラーＭはホリゾンタルタイプの場合には、Ｖ型ディーゼルエンジンの上部に配置されており、ラジエータＲはエンジンの前部に配置されている。またＶ字型に構成したシリンダヘッド２８・２９の間に配置したガバナー装置Ｇよりレギュレータレバー４１が上方へ向けて突出されている。また、燃料噴射ノズル２６・２７がシリンダヘッド２８・２９に螺装された部分の側方で、燃料噴射ノズル２６・２７の先端が挿入された予燃焼室４４に向けて、グロープラグ４２が挿入固定されている。
【００２０】
図２においては、クランク軸Ｓの円周上にバランスウェイト４６が付設されており、またガバナーケースＡの後方の位置に配置されている燃料噴射ポンプＰが図示されている。吸排気用カム３１からプッシュロッド２４を介してシリンダヘッドカバー３６の内部のロッカーアーム４７を押し上げて、該ロッカーアーム４７の他端により、吸排気弁４８を押圧して開閉を行っている。
【００２１】
図３においては、クランク軸Ｓの前端で、シリンダブロック２の内部に駆動ギア２１が固設されており、該駆動ギア２１が正面視で左側の位置で、ギアケース３の内側に支持配置された潤滑油ポンプの駆動ギア４３と噛合している。５５は潤滑油ポンプ軸である。また駆動ギア２１は上方でカム軸１上に固定されたカム軸駆動ギア２０と噛合している。該カム軸駆動ギア２０は、上方に配置されたガバナー装置Ｇのガバナー軸９上のガバナー軸ギア１９と噛合している。該ガバナー軸９がガバナーケースＡの内部配置された部分にガバナーウエイト２５が配置されており、該ガバナー軸９の回転にガバナーウエイト２５が開閉して、Ｌ字型ガバナーレバー４５を回動し、燃料噴射ポンプＰの調整ラックを摺動させる。またガバナーケースＡから突出してレギュレータレバー４１が設けられており、オペレータが操作することにより、回転数を変速可能としている。
【００２２】
また、カム軸１の上には、シリンダブロック２の側に４個の吸排気用カム３１を突設し、フライホイールＷの側には、２個の燃料噴射ポンプ駆動用カム３０を突設している。ガバナー装置Ｇを内部に配置するガバナーケースＡは、シリンダブロック２とギアケース３が接合された部分の上面に配置されており、該ガバナーケースＡの延長部に燃料噴射ポンプ用のブラケット５０が一体的に構成され、該ブラケット５０の上に燃料噴射ポンプＰが固定されている。またシリンダブロック２から上方にブラケット４９を突設して、該ブラケット４９にエアクリーナＣを支持している。またクランク軸Ｓには、フライホイールＷが付設されている。また、クランク軸Ｓのバランスウエイト４６・４６の間の位置にコンロッド４・５が枢支されている。シリンダブロック２の下部には、オイルフィルタ５２を固定しており、ギアケース３の内部のオイルパンの部分に突設している。
【００２３】
図４においては、Ｖ型ディーゼルエンジンの平面図が図示されている。潤滑油フィルタＬが、シリンダＨＬのフライホイールＷ側に配置されており、図１に示す作業機作動油ポンプ１２の後方に並べて配置されている。燃料噴射ポンプＰの側方には燃料油フィルター２２が吊り下げられており、シリンダブロック２またはガバナーケースＡからブラケットを突出して支持している。またシリンダＨＬの前面に、斜めに燃料フィードポンプＱが配置されており、該燃料フィードポンプＱの駆動用ロッドがシリンダブロック２の内部に突出されて、前述のカム軸１の上の燃料フィードポンプ駆動カム５８に接当している。該燃料フィードポンプＱの位置は図６の正面図において図示されている。燃料フィードポンプＱは、図４に示すように、シリンダＨＲに対向するシリンダＨＬ側のデッドスペースに配置されている。そして燃料噴射ノズル２６・２７と燃料噴射ポンプＰの部分からの燃料戻り油パイプ１００・１００・１００が、燃料油フィルター２２に延設されている。
【００２４】
図５においては、ホリゾンタルタイプのラジエータＲとギアケース３の部分の拡大図を示している。該図面において、特に図示したい部分は、ガバナーケースＡがシリンダブロック２とギアケース３の上部に載置されており、該ガバナーケースＡを延長して燃料噴射ポンプＰの載置台である間座ブラケット５０を構成した部分である。また図６においては、シリンダＨＬ，ＨＲの部分の拡大部分が図示されている。該図６においては、シリンダＨＬの下方で、作業機作動油ポンプ１２と同じ側に、潤滑油外部フィルタＬを配置している点である。またプッシュロッド２４・２４の間に燃料噴射ノズル２６・２７が配置されており、更に、ガバナー装置Ｇと燃料噴射ポンプＰが、プッシュロッド２４・２４の間の位置に配置されている点である。
【００２５】
図７においては、ガバナーケースＡの左側方に燃料油フィルター２２を配置した位置を図示している。また該燃料油フィルター２２の下方の位置で、シリンダブロック２の側方には潤滑油フィルタＬが配置されている。該潤滑油フィルタＬは正面から見た場合に、作業機作動油ポンプ１２の後方に隠れる位置となっている。該潤滑油フィルタＬと作業機作動油ポンプ１２の如き補機類Ｎの位置とは、逆の位置でシリンダブロック２の右側の位置にはスタータＫが配置されている。
【００２６】
該燃料油フィルター２２は図４に示す如く、シリンダブロック２のフライホイールＷ側に配置されており、バーチカルタイプとした場合には、ラジエータＲよりも低いが、シリンダブロック２の最高位置に配置されており、図７の如く、ホリゾンタルタイプに配置した場合にも、燃料噴射ポンプＰ、シリンダヘッド２８・２９やシリンダヘッドカバー３６・３７よりも高い、燃料噴射ポンプＰまでの燃料供給回路の最高位置に配置しているのである。これにより、この燃料油フィルター２２を通過した燃料のエア抜きが出来る。該燃料油フィルター２２までは、前述の燃料フィードポンプ駆動カム５８により駆動される燃料フィードポンプＱにより供給されている。
【００２７】
図８・図９・図１０においては、バーチカルタイプのＶ型ディーゼルエンジンが図示されている。この場合には、シリンダブロック２を上にして、ギアケース３の部分が下になった状態で作業機に固定されるのであるから、ギアケース３の部分が主たるオイルパンの部分を構成する。これに対応するように、ギアケース３が下側に深く突出した構成となっている。また、下方に作業機がある場合が多いので、クランク軸Ｓは下方に動力取出部を突設した形状としている。
【００２８】
また、ホリゾンタルタイプの場合に、ギアケース３の側に配置されていたラジエータＲが、下方となるので配置不可能となり、逆の側の上方に配置される。そして、クランク軸ＳにフライホイールＷが付設され、フライホイールＷにファン間座５１を介し、ラジエータファンＦが固定されている。そして、図８と図１２において図示する如く、本構成においては、開放阻止補強材５６の周囲において、シリンダブロック２とギアケース３を連結するボルトの周囲を、パイプノック５７により位置決めしている。そして該パイプノック５７のパイプの内部を螺装ボルト６３が螺装されて、シリンダブロック２とギアケース３を固定している。このように、該パイプノック５７を設けることにより、シリンダブロック２の下部が拡がるのを阻止して、シリンダブロック２により位置決めすることが出来るのである。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。
請求項１の如く、シリンダＨＬ，ＨＲを正面視でＶ型に配置したＶ型ディーゼルエンジンにおいて、Ｖ型のシリンダの間に、吸排気用カムと燃料噴射ポンプ駆動用カムを、同一のカム軸１上に配置し、該カム軸の反クランク軸側に燃料噴射ポンプ装置とガバナー装置を配置し、Ｖ型のシリンダの間に左右シリンダのプッシュロッド２４・２４と燃料噴射ノズル２６・２７を配置したので、従来技術においては、燃料噴射用のカム軸と吸排気弁用のカム軸の２本が配置されていたのを、一本のカム軸１に構成することができ、また上下の高さを低く構成することが出来たのである。また、フライホイールＷと反対側でシリンダブロック２を開口し、該開口をギアケース３で施蓋したので、シリンダブロック２をダイカスト鋳物により構成することが可能となり、シリンダブロック２の製造コストを低下させることが出来たのである。
【００３０】
また、シリンダブロック２の上部で、相対向する一方のシリンダヘッド２８の側部に、燃料フィードポンプＱを配置したので、一方のシリンダヘッド側のデッドスペースを有効に利用出来、コンパクト化が可能になるのである。
【００３１】
請求項２の如く、該Ｖ型ディーゼルエンジンのクランク軸Ｓを、バーチカルタイプにもホリゾンタルタイプにも配置可能とし、燃料油フィルター２２をシリンダブロック２のフライホイールＷ側に配置し、前記クランク軸Ｓをバーチカルタイプとした場合には、燃料油フィルター２２はラジエータＲよりも低いが、シリンダブロック２の最高位置に配置され、ホリゾンタルタイプに配置した場合にも、燃料油フィルター２２は燃料噴射ポンプＰやシリンダヘッド２８・２９よりも高くて、前記燃料噴射ポンプＰまでの燃料供給回路の最高位置に配置したので、燃料フィードポンプＱにより強制的に供給する燃料油を、一旦この燃料油フィルター２２まで上昇し、該燃料油フィルター２２から、燃料噴射ポンプＰまで下降させるので、バーチカルタイプの場合でも、ホリゾンタルタイプの場合でも、どちらの場合にも、大きく変更することの無い、燃料油の供給システムとすることが出来るのである。
【００３２】
請求項３の如く、クランク軸Ｓがギアケース３から突出した部分に固定されたプーリー１４と、上部のラジエータファンＦのファン軸４０との間にＶベルト１７を巻回し、ラジエータＲのラジエータファンＦを駆動すべく構成し、該ラジエータファンＦのファン軸４０の部分を軸受台６０により軸受支持し、該軸受台６０はギアケース３の正面にボルトにて固定し、該軸受台６０を、固定部分の下方にファン軸４０が位置した状態と、固定部分の上方にファン軸４０が位置した状態とに装着位置を変更可能とし、ラジエータファンＦの上下位置を調整可能としたので、搭載する機体の種類により、ラジエータＲやラジエータファンＦの位置を変更する必要がある場合に、軸受台６０の取付位置を変更するだけで簡単に、ラジエータＲとラジエータファンＦの位置を調整することが可能となったのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のＶ型ディーゼルエンジンの正面図。
【図２】 同じく本発明のＶ型ディーゼルエンジンの正面断面図。
【図３】 同じくＶ型ディーゼルエンジンの右側面断面図。
【図４】 同じくＶ型ディーゼルエンジンの平面図。
【図５】 同じくＶ型ディーゼルエンジンのギアケース３の部分の右側面断面図。
【図６】 Ｖ型ディーゼルエンジン上部のシリンダＨＬ，ＨＲの部分の正面断面図。
【図７】 燃料油フィルター２２の配置を示す正面図。
【図８】 本発明のＶ型ディーゼルエンジンのクランク軸を垂直状態で使用するバーチカルタイプの正面図。
【図９】 同じくバーチカルタイプのＶ型ディーゼルエンジンの右側面断面図。
【図１０】 同じくバーチカルタイプの右側面断面図。
【図１１】 ラジエータファンＦの軸受台６０の正面図と側面図。
【図１２】 シリンダブロック２とギアケース３の間を固定する際に位置決めを確実にする為のパイプノック５７の断面図。
【符号の説明】
Ａ ガバナーケース
Ｃ エアクリーナ
Ｇ ガバナー装置
ＨＬ，ＨＲ シリンダ
Ｍ 排気マフラー
Ｋ スタータ
Ｌ 潤滑油フィルタ
Ｎ 補機類
Ｑ 燃料フィードポンプ
１ カム軸
２ シリンダブロック
３ ギアケース
４，５ コンロッド
２２ 燃料油フィルター

Claims (3)

1. シリンダＨＬ，ＨＲを正面視でＶ型に配置し、Ｖ型のシリンダの間に、吸排気用カム３１と燃料噴射ポンプの駆動用カム３０を、同一のカム軸１上に配置し、カム軸１の反クランク軸側に燃料噴射ポンプＰとガバナー装置Ｇを配置し、更にＶ型のシリンダの間に、左右シリンダのプッシュロッド２４・２４と燃料噴射ノズル２６・２７を配置したＶ型ディーゼルエンジンにおいて、フライホイールＷと反対側でシリンダブロック２を開口し、該開口をギアケース３で施蓋し、前記シリンダブロック２の上部で、相対向する一方のシリンダヘッド２８の側部に、燃料フィードポンプＱを配置したことを特徴とするＶ型ディーゼルエンジン。
2. 請求項１記載のＶ型ディーゼルエンジンにおいて、該Ｖ型ディーゼルエンジンのクランク軸Ｓを、バーチカルタイプにもホリゾンタルタイプにも配置可能とし、燃料油フィルター２２をシリンダブロック２のフライホイールＷ側に配置し、前記クランク軸Ｓをバーチカルタイプとした場合には、燃料油フィルター２２はラジエータＲよりも低いが、シリンダブロック２の最高位置に配置され、ホリゾンタルタイプに配置した場合にも、燃料油フィルター２２は燃料噴射ポンプＰやシリンダヘッド２８・２９よりも高くて、前記燃料噴射ポンプＰまでの燃料供給回路の最高位置に配置したことを特徴とするＶ型ディーゼルエンジン。
3. 請求項１記載のＶ型ディーゼルエンジンにおいて、クランク軸Ｓがギアケース３から突出した部分に固定されたプーリー１４と、上部のラジエータファンＦのファン軸４０との間にＶベルト１７を巻回し、ラジエータＲのラジエータファンＦを駆動すべく構成し、該ラジエータファンＦのファン軸４０の部分を軸受台６０により軸受支持し、該軸受台６０はギアケース３の正面にボルトにて固定し、該軸受台６０を、固定部分の下方にファン軸４０が位置した状態と、固定部分の上方にファン軸４０が位置した状態とに装着位置を変更可能とし、ラジエータファンＦの上下位置を調整可能としたことを特徴とするＶ型ディーゼルエンジン。

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