JPH0227143Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、多気筒エンジンの排気通路切換弁装
置の改良に関し、さらに詳しくは多気筒エンジン
の一部の気筒への燃料の供給を停止して、これを
エアコンプレツサとして使用するようにしたエン
ジンの前記一部の気筒の排気通路に設けた排気通
路切換弁装置の改良に関する。

〔従来の技術〕

最近、車両に搭載された多気筒エンジンの一部
の気筒への燃料の供給を停止し、これらの気筒排
気通路を遮断弁を用いて閉止すると共に、この遮
断弁の上流側の排気通路には排気通路切換弁装置
を設けて、前記燃料供給停止気筒で得られた圧縮
空気をこの排気通路切換弁装置を介して取り出す
ことにより、エンジンをエアコンプレツサとして
使用することができる多気筒エンジンが考えられ
ている。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところで、前記のように構成された多気筒エン
ジンの排気通路切換弁装置は、排気通路の切り換
えを高圧空気を利用した装置によつて行なつてお
り、このピストン装置のピストンとシリンダとの
間にはピストンがスムーズにシリンダ内を摺動す
るように適当な間〓が設けてあり、高圧空気はピ
ストンの裏側に漏れるようになつている。

そして、ピストンは高圧空気の圧力が加わると
これに取り付けられた弁体を押し出して排気通路
を圧縮空気取出管に連通させる。このピストンは
ストツパに当つてストロークを終るが、このスト
ツパはピストンのストロークを決定するだけのも
のであるので、やがて前記高圧空気がピストンと
シリンダとの間の間〓からピストンの裏側にまわ
り込み、その圧力が表側と釣り合うとピストンは
元の位置に戻つて前記圧縮空気取出管を閉じてし
まうという問題がある。

これを防ぐため、ピストンがストツパに当つた
状態でピストンの表裏に圧力差が生じるように、
ピストンの裏側のシリンダに空気抜き穴が設けら
れるが、これは無制限に高圧空気を排出してしま
うのでエアタンク内の高圧空気を浪費し、エアタ
ンク内圧が下がつて他の制御機器に悪影響を及ぼ
すという恐れがある。

本考案は、以上のようなエアコンプレツサ兼用
型多気筒エンジンの排気通路切換弁装置の不具合
を克服するために案出したもので、その目的とす
るところは、多気筒エンジンの一部気筒をエアコ
ンプレツサとして作動させて排気通路切換装置の
ピストン装置から高圧空気が漏れることによる高
圧空気の浪費を著しく低減すると共に、前記ピス
トン装置のピストンの作動不良を防止することが
できる多気筒エンジンの排気通路切換弁装置を提
供することである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成する本考案の多気筒エンジンの
排気通路切換弁装置は、多気筒エンジンの燃料供
給停止可能気筒の排気通路を通路切換弁を介して
圧縮空気取出管に接続することができる排気通路
切換弁装置の前記通路切換弁は、シリンダ内に僅
かな間〓をもつて摺動自在に嵌装されたピストン
の裏面に取り付けられ、前記シリンダのピストン
表側は大気連絡口を有する電磁三方切換弁を介し
て高圧空気源に接続され、かつ前記シリンダのピ
ストン裏側は前記電磁三方切換弁と連動する常閉
型電磁開閉弁を介して吸気通路に接続されると共
に前記通路切換弁をその閉じ方向に付勢するばね
が配設され、かつ前記ピストンがそのストローク
最終位置に来たとき、ピストン端部が係合して前
記シリンダのピストン裏側をシールするシール部
材が設けられていることを特徴とするものであ
る。

〔実施例〕

以下図面を用いて本考案の実施例を説明する。

第１図は８気筒の内の４気筒をコンプレツサと
して使用することができるＶ型８気筒エンジン１
に本考案の一実施例の排気通路切換弁装置１０を
取り付けた状態を示す説明図である。

この例ではエンジン１のC1，C3，C5，C7気筒
が燃料供給停止可能気筒となつており、これらの
気筒の排気管２の途中に管路遮断弁３が設けられ
ている。なお、残りのC2，C4，C6，C8気筒は常
時燃焼気筒となつている。そして、この管路遮断
弁３の上流側に本考案の排気通路切換弁装置１０
が取り付けられていて、排気管２を圧縮空気取出
管４に連通させることができるようになつてい
る。

５はエアフイルタ、６は例えば粉粒体輸送車に
搭載されている粉粒体タンクで、圧縮空気により
内部の粉末セメント、砂糖、小麦粉等の粉粒体を
ダクト７から排出供給することができるようにな
つているものである。

前記排気通路切換弁装置１０の通路切換弁１１
による管路の切換接続はピストン装置２０により
行なわれ、このピストン装置２０の動力源は車両
に搭載されかつ電磁三方切換弁３１を配設した空
気管９により接続されている高圧タンク８内の高
圧空気である。

上記電磁三方切換弁３１は公知の通路切換用電
極三方切換であり、空気管９の途中に配設される
と共に、大気連絡口３１ａを有しており、非通電
時は、高圧タンク８とピストン装置２０のピスト
ン表側２２ａとの連通を遮断し、そのピストン表
側２２ａを前記大気連絡口３１ａを介して大気に
連通されるようになつており、通電時のみ高圧タ
ンク８と前記ピストン表側２２ａとを連通してピ
ストン２２を押し下げるようになつている。

以上のように構成されている結果、燃料管系
FL中に配設された電磁燃料遮断弁３６が閉じて
C1，C3，C5，C7気筒への燃料の供給が停止さ
れ、電磁管路遮断弁３が排気管２を閉じ、かつ電
磁三方切換弁３１が開いて高圧空気がピストン装
置２０に導入されると、排気通路切換弁装置１０
が前記排気管２と圧縮空気取出管４とを連通させ
るから、C1，C3，C5，C7気筒がコンプレツサの
働きをすることになる。

第２図は本考案の排気通路切換弁装置１０の詳
細を示す拡大断面図である。

前記排気管２の側面には開口部２ａが設けら
れ、その周縁部にはフランジ２ｂが設けられて、
このフランジ２ｂ上に排気通路切換弁装置１０が
配置されている。この排気切換弁装置１０は、圧
縮空気取出管４が側方に接続し内部に通路切換弁
１１を有する本体ケーシング１２と、この本体ケ
ーシングの上方に配置されて前記通路切換弁１１
を駆動することにより前記圧縮空気取出管４を前
記排気管２に連通させるピストン装置２０から構
成されている。１３は通路切換弁１１の弁座、１
４は通路切換弁１１の軸部１１ａをシールするブ
ツシユである。

また、前記ピストン装置２０は、前記通路切換
弁１１の軸部１１ａの延長上に配置されており、
この軸部１１ａの端部１１ｂはピストン装置２０
のシリンダ２１内に僅かな間〓２６をもつて摺動
自在に嵌装されたピストン２２の裏面２２ｂに取
り付けられている。そしてこの通路切換弁１１
は、この実施例ではその軸端部１１ｂ近傍に取り
付けられたばね受２３と前記シリンダ２１の底壁
２１ａとの間に介装されたばね２４により常にピ
ストン２２を前記底壁２１ａから遠ざけるよう
に、即ち通路切換弁１１の閉じ方向に付勢されて
おり、この結果通路切換弁１１の弁体１１ｃと弁
座１３とはピストンの表側２２ａに圧力が加わら
ない限り密着して前記排気管２と圧縮空気取出管
４とを連通させないようにしている。

さらに、前記ピストン装置２０の天井部にはこ
の実施例では蓋２５が取り付けられており、この
蓋２５の高圧空気導入口２５ａには空気管９が接
続され、電磁三方切換弁３１の開放時に送られて
くる高圧空気によりシリンダ２１内のピストンの
表側２２ａに圧力を加えてこれをばね２４に抗し
て底壁２１ａ側に移動させ、通路切換弁１１の弁
体１１ｃを弁座１３から離して排気管２と圧縮空
気取出管４とを連通させることができるようにな
つている。

ところで、前記ピストン装置２０のピストン２
２とシリンダ２１との間には、前述のようにピス
トン２２がシリンダ２１内をスムーズに移動でき
るように僅かな間〓２６が設けられているので、
前記空気管９からシリンダ２１内に流入した高圧
空気は、ピストン表側２２ａに圧力を加えると共
に、ピストン裏側２２ｄにも僅かながらまわり込
んでしまい、このピストン２２の表裏面の圧力差
が減少してばね２４の弾性力で通路切換弁１１が
圧縮空気取出管４を閉止してしまうことになる。

そこで本考案装置では、ピストン２２のスロト
ークを決定するシリンダ２１の段部２１ｂに、ラ
バー等からなるシール部材２７を設け、ピストン
２２のストローク最終位置、即ちピストン２２が
シリンダ２１の段部２１ｂでその移動を止められ
る位置で、ピストン２２の端部２２ｃとピストン
裏側２２ｄとをシールして高圧空気がピストン裏
側２２ｄに流入しないようにしている。

また、段部２１ｂの下方部には連絡孔２１ｃが
開口され、その連絡孔２１ｃは通電時のみ開口す
る常閉型の電磁開閉弁３２を配設した空気管９１
（２点鎖線で示す）によりエンジン１の吸気通路
５０に接続されている。

さらに、前記電磁開閉弁３２の電気回路は第３
図に示すように前記電磁三方切換弁３１と直列に
接続されていて、前記電磁三方切換弁３１が開放
するときに連動して開くようになつている。

なお、第３図で３３は通路切換スイツチで、キ
ースイツチ３４を介してバツテリ３５に接続され
ており、前記電磁弁３１，３２の他に電磁管路遮
断弁３や電磁燃料遮断弁３６にも接続されてい
る。

上述のように構成された排気通路切換装置にお
いて、通路切換スイツチ３３を閉じると、電磁三
方切換弁３１と共に開閉弁３２を開放するので、
シリンダ２１内においてピストン表側２２ａに高
圧空気が導入されると共に、ピストン裏側２２ｄ
が吸気通路５０に連通され、吸気負圧が作用する
ので、シリンダ２１とピストン２２との間に形成
される間〓２６の摩擦減少効果とあいまつて、ピ
ストン２２と共に通路切換弁１１はスムーズに第
２図で下方へ摺動して排気管２を圧縮空気取出管
４と連通させる。

ピストン２２がそのストローク最終位置に来た
時は、その端部２２ｃがシール部材２７に当接し
てシールするので高圧空気がピストン表側２２ａ
から裏側２２ｄに漏れることがなく、よつて高圧
空気の無駄な消費も著しく低減される。

また、このとき、シリンダ２１のピストン裏側
２２ｄは吸気通路５０に連通して吸気負圧ないし
はほぼ大気圧状態にあるので、通路切換弁１１の
開き作動も安定する。

ここで、通路切換スイツチ３３を開けば、電磁
三方切換弁３１がシリンダ２１のピストン表側２
２ａを大気連絡口３１ａを介して大気に開放する
と同時に開閉弁３２が空気管９１を閉じて吸気通
路５０との連通を遮断する。すると、ばね２４の
作用や前記間〓２６の摩擦減少作用と共に、ピス
トン表側２２ａ側に作用する圧力が全くなくなつ
たばね２４による復元力が充分に発揮されてピス
トン２２及び通路切換弁１１はスムーズに摺動
（第２図で上方へ）し、排気管２と圧縮空気取出
管４との連通を停止する。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案の多気筒エンジン
の排気通路切換弁装置１０は、通路切換弁１１が
全開して排気管２と圧縮空気取出管４とが連通し
ている状態ではピストン２２の端部２２ｃがシー
ル部材２７によつてシリンダ２１とシールされる
ので、ピストン２２を駆動する高圧空気がピスト
ン２２とシリンダ２１間の間〓２６を流れてピス
トン表側２２ａから裏側２２ｄに流入することが
ない。

更に電磁開閉弁３２の開放によりピストン裏側
２２ｄに吸気負圧が作用しているので、ピストン
２２の表裏の圧力差の減少によるピストン２２の
戻り、及び高圧空気漏れ等の欠点が回避されてピ
ストン２２の作動不良や高圧空気の浪費が著しく
低減され、かつ通路切換弁の開き状態を安定させ
る。また、シリンダのピストン裏側に漏れた高圧
空気が吸気通路５０内に排出するため、高圧空気
の外気に排出されるのが防止され安全性が向上す
るという効果がある。

更に通路切換弁１１が圧縮空気取出管４を遮断
している状態では、ピストン表側２２ａは電磁三
方切換弁３１の大気連絡口３１ａを介して大気開
放状態となるので、ばね２４の力に逆行する力が
なくなり、通路切換弁１１が排気管２を確実に閉
止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は気筒数可変エンジンに取り付けた本考
案の排気通路切換弁装置の取付位置を示す説明
図、第２図は本考案の排気通路切換弁装置の詳細
な構造を示す拡大図、第３図は本考案の排気通路
切換弁装置の制御回路図である。 ２……排気管、３……電磁管路遮断弁、４……
圧縮空気取出管、１０……排気通路切換装置、１
１……通路切換弁、２０……ピストン装置、２１
……シリンダ、２１ｃ……連絡孔、２２……ピス
トン、２２ａ……ピストン表側、２２ｃ……ピス
トンの端部、２２ｄ……ピストン裏側、２４……
ばね、２６……間〓、２７……シール部材、３１
……電磁三方切換弁、３２……電磁開閉弁、３３
……通路切換スイツチ、５０……吸気通路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 多気筒エンジンの燃料供給停止可能気筒の排気
   通路を通路切換弁を介して圧縮空気取出管に接続
   することができる排気通路切換弁装置の前記通路
   切換弁は、シリンダ内に僅かな間〓をもつて摺動
   自在に嵌装されたピストンの裏面に取り付けら
   れ、前記シリンダのピストン表側は大気連絡口を
   有する電磁三方切換弁を介して高圧空気源に接続
   され、かつ前記シリンダのピストン裏側は前記電
   磁三方切換弁と連動する常閉型電磁開閉弁を介し
   て吸気通路に接続されると共に前記通路切換弁を
   その閉じ方向に付勢するばねが配設され、かつ前
   記ピストンがそのストローク最終位置に来たと
   き、ピストン端部が係合して前記シリンダのピス
   トン裏側をシールするシール部材が設けられてな
   る多気筒エンジンの排気通路切換弁装置。