JPH02153209A - 液圧で動作する往復動弁操作装置 - Google Patents

液圧で動作する往復動弁操作装置

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JPH02153209A
JPH02153209A JP1275127A JP27512789A JPH02153209A JP H02153209 A JPH02153209 A JP H02153209A JP 1275127 A JP1275127 A JP 1275127A JP 27512789 A JP27512789 A JP 27512789A JP H02153209 A JPH02153209 A JP H02153209A
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    • F01L9/10—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、往復動弁の弁棒に結合されかつシリンダ内に
案内されて両側に動作液体の作用を受けるピストンが、
シリンダ内で２つの行程空間を区分し、これらの行程空
間がシリンダ壁にある入口開口及び出口開口を介してポ
ンプのような動作液体用圧力澱又は貯蔵′ｆｇ器にそれ
ぞれ接続白能であり、これらの入口開口及び出口開口が
ピストンによりふさがれる、［ｒに内燃＆関の液圧で動
作する往徨動弁操作装置に関する。
〔従来の技術〕
このような操作装置にドイツ連邦共和−斡１１出願公開
第３３４７５３３号明細静から公知である３、この公知
の操作装置では、往復動弁の連動の際ピストンによりシ
リンダから押出されるｍＩ作Ｗｒｙ体は操作に利用され
ないので、■１作液杯に含まれるエネルギが失われる。
それによりｊＦ　徨１１Ｊ１弁の操作に非常に大きいエ
ネルギか必要となる。
前言［明細外の請求埴５には、エネルギＵｐ１取のため
ピストンの一方の側が９Ｄにポンプとして１０１作する
と述べられているが、とのようにエネルギ供給を行なう
か示されていない。史にこの公知の操作装置では、シ用
のかかる制御装置１ケか存在しているけれども、異なる
行程」ｖ弁の万いに魚関係な制御は白部でない。
〔発明か解決しようとする１１ 本発明の割砕になっている飢−届は、公知のＪ〜、１作
装置より簡単化された操作釦ｕ（−７を著しく少ないエ
ネルギ消しで卯１作させることである。
〔訓題を解決するための手段 この訓脚を解決するため本発明によれば、ピストンの中
間操作範囲において両方の行程空間へそれぞれ開く入口
開口が、接続管路により囮ＰｍＴｑいに接続され、ピス
トン又は弁棒に２つの逆向きに作用するばねが係合して
、平衡状態でピストンを２つの終端位置の間にある中間
位置に保持する。
〔発明の効果〕
本発明により構成される操作ｈａでは、ピストン従って
往復動弁の操作速動は、終端位置で異なる大きさの荷重
をかけられるばねにより開始され、圧力を受ける動作液
体は一方の行程空間から他方の行程空間へ押しやられる
。従ってピストンの終端位置でばねに蓄えられる位置エ
ネルギはピストン及び往復動弁の加速に利用され、減速
の際回収され、更に一方の行程空四からの押出しの際■
…作液係のエネルギは失われないので、外部からのエネ
ルギ供給は特に摩擦損失のような框失エネルキのｗ介、
に限られ、加速に必要なエネルギはエネルギ口取により
生することができる。ピストン及び往復動弁のエネルキ
を回収する減速により、その連動か＠衰され、終端位置
における激しい衝突が回避される。
〔実７１１１１　ｒ＆ｔ−様） 往復動弁の操作運動にとって有利な占有局ｐｔｒの少な
いばねの１置及び予荷重付与か請求項２に示されている
。
請求項３には操作装置用のエネルキを節約する制＠＠論
がかぐされ、これにより往復動弁の個々の操作運動が開
始されるので、これら操作連動の各々を要求に合わせて
変化することができる。
請求項４には、機械的及び液体の摩擦により生するエネ
ルキ損失が、行程運動の終りころに圧力のかかった動作
液体を圧力詠から行程空間へ供給し、同時に同じ石の動
作液体を他力の行程空間から排出することによって、ｆ
ｆｒｌＭに少ない賀用でどのように袖先されるかが示さ
れている。その結果、行程運動毎に行程空間へ又は行程
空ｍ、から送出される動作液体の僅かな一部を圧力泗か
ら少ないエネルキ消費で袖先しさえすれはよい。
出口開口は請求項５に示すようにして特に簡単に設けら
れかつ制循１される。
請求項６に示す操作装置の拵成によって、開放方向にお
ける往復動弁の行程運動の著しい加速か行なわれるが、
その際エネルキ回収の一部を勘念すれはよい。
内燃機関の始動の際通常運動に必要な初期位置へ行程Ｄ
）弁をもたらす簡単かつ確実な装を汐が、請求項７に示
されている。
〔実施例〕
図面に示されている２つの実２１１１１例に基いて本発
明を以下に説明する。
すべての図に示される往復動弁ｌは、この往復動弁１の
弁頭７用弁ｆ！４！以外を図示してない内ａ機関のハウ
ジンク５にある弁棒案内孔３及び４内に、弁棒２を案内
されている。両方の弁棒案内孔３と４との聞でハウジン
グ５に空所を形成するシリンダ８を弁棒２か負通し、弁
棒２に固定的に結合されてシリンダ内に案内されるピス
トン９により、シリンダ８か弁頭７に近い力の行程空間
ｌＯと弁頭７から遠い力の行程空間１１とに区分されて
いる。ピストン９とシリンダ８の両方の端壁１２及び１
３とのＮＡ１には、予荷重をかけられた２つのコイル圧
縮ばね１４及び１５か打入されて、操作装置の不動作状
態でピストン９を第１図に示す不動作中間位義に保持し
、この中間位置で弁頭７は弁座６から中１１ｈ　値だけ
離れている。端壁１２又は１３に近いビス１−ン９の位
置でこの＠壁から遠い方の圧縮ばね１５又は１４がほは
荷車なしとなるように、ｆｆ：縮ばね１４及び１５の予
荷重か定められている。
シリンダ８の各端１３１２．１３と中り位置にあるピス
トン９の前記端壁に対向する端面１７．１８とのほぼ中
間において、シリンダ壁１６にそれぞれ１つの入口開口
１９．２０か設けられている。
これらの入口開口はハウジング５にあるｉｓ管路３４に
より万いに接続されているので、両方の入口開口１９．
２０のとちらもピストン９によりふさがれていないと、
両方の行程空間１ｏと１】か互いに接続されている。
更に各弁棒案内孔３，４に出口開口２１．２２が設けら
れ、ピストン９の端面１７又は１８か隣接する入口開口
１９又は２ｏを通過するのと同時に、弁棒２にある段部
２３．２４が出口開口２１．２２を通過するので、弁棒
案内孔３，４と弁棒２との間で８！　ｍ　２３．２４と
ピストン９との間にある弁棒２の縮径ｇ１（２７，２８
により２形成される環状空１ハｌ　２５＋　２６　　（
第３図、第５図及び第６図）を介して、それぞれの行程
空間１０．　１１か戻り管路２９及び３０により動作欣
体用貯蔵容器３１に接続される。
史にシリンダの長さの中間においてシリンダ壁１６から
制御管路３２か出て、例えは電磁石で操作される制動弁
３３により制御白部で、戻り９路２９に通じている。ピ
ストン９が端？＋２又は１３の近くにあると、この制御
管路３２により、それぞれ１つの行程空ｉ４１］０．１
１内の圧カ従って往復動弁ｌの位置及び運動例えは開放
開始又は開放終了を任忌に制御することかできる。
液汁で動作する操作装置の作用は次の通りで（ｌＯ） ある。内燃機関が静止していると、ピストン９は両方の
圧縮ばね１４．１５により中間位置に保持され、往復動
弁ｌは一部開かれている。内燃機関の始動の際（第１図
）、動作液体用圧力源としてのポンプ３５は、貯蔵容器
３１から多方弁３６及び管路３７を介して始動弁３９の
圧力空間３８へ送られ、この始動弁３９のスプール４０
かｋｄｍ管路３４を遮断する。始動過程がψにＭ１″行
すると（第２図）、多方弁３６の移動により、ポンプ３
５は絞り４２を持つ圧力管路４Ｉを介して、弁頭７に近
い方の行程空間１０と始動弁３９との間にある管路３４
の部分に＆続されるので、弁頭７が弁を６に接するまで
、行程空間ＩＯ内に確立される圧力か往復動弁１を閉鎖
方向へ動かす。その際弁頭７から遠い方にある行程空間
１１から押出される動作液体は、ます入口開口２０と始
動弁３９との間にある接続管か３４の部分と中空に穴あ
けされた４０を介して、その後は直接出口開口２２を介
して戻り管路３ｏ及び貯蔵容器３１へ流出することがで
きる。往′４１動弁ｌの開鎖位置では、多方弁３６３６
が更に移動することによって、始動弁３９の圧力空間３
８が管路３７を介して貯蔵容器３１に！Ｖ耕される（第
３図）ので、圧縮ばね４３は始動弁３９を挿戻して、接
続管路３４の遮断を解除することかできる。
その際ポンプ３５と接続管路３４との接続が軸持される
ので、弁頭７に近い方の行程空間ｌＯ内に存在する圧力
は、予荷重をかけられた圧縮ばね１５の力に枡、して往
復動弁ｌをＩ５１＋−位置に保持し、その際ｗｊ重液体
の送出しがないため、ポンプ３５のエネルギ消費は少な
い。それにより始動過程が終了する。
往復動弁１の開放運動を開始するため、制御弁３３が短
時間開かれる（第３図）ので、動作液体は制ａ管路３２
を介して行程空間１０から流出でき、この行程空間内の
圧力か低下する。圧縮ばね１５は今やピストン９を往復
動弁ｌと共に下方へ加速し、ピストン９の端面１７か制
御管路３２の所を通過した後、この制御管路３２がピス
トン９により又はもつと早く制御弁３３の再閉銅により
遮断される〈第４図）。ピストン９はシリンダ８の中ｍ
１範囲まで圧縮ばね１５の優勢な力により加速され、続
いて圧縮ばね１４の優勢な力により減速される。ピスト
ン９のこの連動中に入口開口１９及び２０かふさがれな
いので、動作液体は弁頭７に近い方の行程空ｌ＆ｌｌ１
Ｏから接＃管路３４を介して弁頭７から速い方の行程空
６４ｔｔへ押出され、それによりこの動作液体のエネル
ギ消費がｂｍされる。この時…・中にポンプ３５は動作
液体を送出さないので、そのエネルキ消−は少ない。
ピストン９が下の終端位−へ達する前に、ピストン９の
端面１７が入口開口１９の所を通過するので、行程空ｈ
ｌｏが接＆管路３４から遮断される（第５図）。今やポ
ンプ３５は弁頭７から遠い方の行程空間１１へのみ動作
液体を送出して、圧縮ばね１４の力に抗してピストン９
を下の終端位置へ押しく第６図）、それにより１ヤ擦損
失及び圧力損失が補償される。ピストン９のこの運動の
際弁頭７に近い力の行程空１１４＋ＩＯがら押出される
動作液体は、ピストン９による入口開口１９の閉鎖と同
時に弁棒２の段部２３により開かれる出口開口２１を介
して流出する。
図面には特別に示してないが、往復動弁ｌの閉鉛連蛎も
開放運動に対してちょうど対称的に行なわれる。この開
放ｉ！！動は制御弁３３の開放により開始されるので、
弁頭７に近い方の圧縮ばね１４が往復動弁１を閉鎖方向
へ加速し、その際動作液体が行程空１′＆Ｉ′Ｉｌｌか
ら接続管路３４を介して行程空間ｌＯへ移行する。弁頭
７が弁座６に接する開鎖位置までの最後の移動は、ピス
トン９により入口開口２０をふさぎ、出口開口２２を開
いた後、ポンプ３５から弁頭７に近い方の行程空６ｊｌ
ｏへ動作液体を供給することによって行なわれる。
その結果、始動過程以外の操作装置の外笥く制御は、た
だ１つの管路即ち制御管路３２の開閉のみによって行な
われ、このために非常に簡単に構成されてエネルキ消−
の非常に少ない制−弁３３シか必要としない。制御が簡
単であるにもかかわらず、袢徨曲Ｉ弁１の行程押動へ非
常に広範な影智を及ぼすことができる。開放連動及び閉
鎖運動の開始は制御弁３３の模作により行なわれるので
、開放開始及び開放終了の時点従って開放期間のほかに
、往復動弁１が完全な開放位置へ達する前に、開放行程
中に制欲１弁３３が既に再び開かれ、それにより閉鎖行
程が開始されると、往復動弁１の行程高さも自由に選ぶ
ことができる。
第７図に示すように、行ｙ運動を加速するため、弁頭７
から遠い方にある弁棒２の端面４４で、往徨動弁ｌへ付
加的に動作液体を作用させることができる。このためハ
ウジング５内に備面４４に続いて設けられる行程空間４
５が、圧力管路４６を介してポンプ３５．に、また戻り
管路４７を介して貯尿容器３１にル・続白部で、二方弁
４８によりこの？＆の制御が行なわれる。この二方弁は
、行程中Ｔｏｉ　１０．　Ｉ＋に接続される２つの制御
管路４９．５０を介して、これらの行程中ｍ１内に存在
する圧力差により制御されて、カー頭７に近い方の行程
中＠ｌＯの圧力の方か高いと、圧力管路４６が行程空間
４５に接続され、弁頭７から速い方の行程菊間１１の仕
方の方か高いと、戻り管路４７か行程中ｍ１４５に接続
される。従って往復動弁１の開放運動は、弁棒２の端面
４４に作用する動作液体の圧力により助長されて加速さ
れ、一方往復動弁１の１２４鎖運動は妨げられない。
４　図１ｍのＷＰ車な説、明 第１図は内燃機１個のハウジング内にある行程ｌｔｌ＋
弁の液圧で動作する挟作装トの始ｉａ過程の始めにおけ
る断面図、第２図は始動過程中における操作装置の断面
図、第３図ないし第６図は異なる行程動弁位置における
操作装置の断面図、第７図は開放行程に弁移動エネルキ
を供給される操作装置１−１の断面図である。
ｌ・・・往復動弁、２・・・弁棒、３，４・・・弁棒案
内孔、８・・・シリンダ、９・・・ピストン、１０、１
１・・・行程空間、１４．１５・・・ばね、１６・・・
シリンダ檗、１９．２０・・・入口開口、２１，２２・
・・出口開口、３Ｉ・・・貯尿容器、３４・・ｌＦ　＆
ｌｊ管路、３５・・・ポンプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　往復動弁の弁棒に結合されかつシリンダ内に案内さ
    れて両側に動作液体の作用を受けるピストンが、シリン
    ダ内で２つの行程空間を区分し、これらの行程空間がシ
    リンダ壁にある入口開口及び出口開口を介してポンプの
    ような動作液体用圧力源又は貯蔵容器にそれぞれ接続可
    能であり、これらの入口開口及び出口開口がピストンに
    よりふさがれるものにおいて、ピストン（９）の中間操
    作範囲において両方の行程空間（１０，１１）へそれぞ
    れ開く入口開口（１９，２０）が、接続管路（３４）に
    より直接互いに接続され、ピストン（９）又は弁棒（２
    ）に２つの逆向きに作用するばね（１４，１５）が係合
    して、平衡状態でピストン（９）を２つの終端位置の間
    にある中間位置に保持することを特徴とする、液圧で動
    作する往復動弁操作装置。 ２　両方のばねが圧縮ばね（１４，１５）として構成さ
    れ、これら圧縮ばねのそれぞれ１つが各行程空間（１０
    ，１１）内でピストン（９）とシリンダ端壁（１２，１
    ３）との間に挟まれ、これらの圧縮ばね（１４，１５）
    が、ピストン（９）の終端位置でこの終端位置から遠い
    方の圧縮ばねがほぼ荷重なしになるように、予荷重を定
    められていることを特徴とする、請求項１に記載の操作
    装置。 ３　出口開口がシリンダの中間操作範囲に設けられて、
    ピストン（９）の終端位置範囲においてのみそれぞれ１
    つの行程空間（１０，１１）に接続され、この出口開口
    を貯蔵容器（３１）に接続する管路（３２）が制御弁（
    ３３）により遮断可能であることを特徴とする、請求項
    １又は２に記載の操作装置。 ４　それぞれ１つの入口開口（１９，２０）がシリンダ
    端壁（１２，１３）から離れて設けられ、ピストン（９
    ）の終端位置範囲でピストンによりふさがれ、入口開口
    （１９，２０）がふさがれるのと同時に、同じ行程空間
    （１０，１１）に属して貯蔵容器（３１）に接続される
    出口開口（２１，２２）が開かれることを特徴とする、
    請求項１ないし３の１つに記載の操作装置。 ５　出口開口（２１，２２）が弁棒案内孔（３，４）に
    設けられて、閉じられた状態で弁棒（２）によりふさが
    れ、開かれた状態で弁棒（２）の縮径部（２７，２８）
    を介してそれぞれ１つの行程空間（１０，１１）に接続
    されていることを特徴とする、請求項４に記載の操作装
    置。 ６　往復動弁（１）の弁頭（７）から遠い方にある弁棒
    （２）の端面（４４）が動作液体の作用を受け、この端
    面の存在する行程空間 （４５）と圧力源（３５）又は貯蔵容器（３１）との接
    続が、ピストン（９）の存在する両方の行程空間（１０
    ，１１）の圧力差に関係する位置をとる二方弁（４８）
    により制御されることを特徴とする、請求項１ないし５
    の１つに記載の操作装置。 ７　始動過程において両方の入口開口（１９，２０）を
    接続する接続管路（３４）が遮断され、弁頭に近い方の
    行程空間（１０）のみが圧力源（３５）に接続され、弁
    頭から遠い方の行程空間（１１）が貯蔵容器（３１）に
    接続されていることを特徴とする、請求項１ないし６の
    １つに記載の操作装置。
JP1275127A 1988-10-28 1989-10-24 液圧で動作する往復動弁操作装置 Expired - Fee Related JPH086567B2 (ja)

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