JPS6313979A - 電磁切換弁 - Google Patents

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、空気力でディーぜルエンジンを自動的に始動
、停止させる自動発停装置に使用される電磁切換弁に関
するものである。

〈従来技術及びその問題点） 例えば舶用等の大型ディーゼルエンジンに備えられてい
る従来の自動発停装置は、第４図に示すように構成され
ている。すなわち、始動空気人口１００から塞止弁１０
２へ例えば３０　Ｋ９　／　ａｉｔ程度の高圧空気を供
給し、減圧弁１０４で一旦１０に３／Ｃｆｊ稈度の操作
空気に減圧してから小形の電磁切換弁１０６．１０８．
１１０で操作空気の流通を制御し、燃料制限用のエンジ
ン停止用ピストン１１２、潤滑油供給用のブライミング
ピストンポンプ１１４を経て、操縦弁１１６に操作空気
を供給し、塞止弁１０２に繋がる配管１１８から各シリ
ンダへ高圧の始動空気を供給するようにしている。

この従来例では、電磁切換弁１０６〜１１０は比較的低
圧の操作空気を制御するだけでよいので、弁自体が小形
で低電力で作！ｅづるが、減圧弁１０４や複雑な配管系
統が必要になり、装Ｕ仝体が大型化し、設漏費が増大す
るという問題がある。

また、電磁切換弁で直接に高圧の始動空気を制御するよ
うにした従来例もあるが、この場合には弁自体が大型化
し、大電力を要する。

（発明の目的） 本発明は、高圧の始動空気を低電力で直接に制御でき、
かつ弁自体も小形な電磁切換弁を提供することを目的と
している。

（発明の構成） （１）技術的手段 本発明は、空気力でディーゼルエンジンを自動的に始動
、停止させる自動発停装置用の電磁切換弁であって、開
閉切換される５圧空気通路が連通し、該通路をＩｉｌ関
するバルブシートを有する主室と、この主室に隣接して
隔壁で隔てられた副室とを本体に設け、主室の内部にリ
ターンスプリングで閉弁方向に付ｙ５されるピストン型
弁体を設）プ、この弁体の外周面と主室の内周面の間に
所定の微小間隙を形成し、弁体のバルブシート圧接面に
微小間隙から導入される空気力を受１ノで弁体をｒＡ＋
弁方白方向す第１ｇ：圧面を形成し、同様に微小間隙か
ら導入される空気力を受けて弁体を閉弁方向に押す第１
受圧面より広い第２受圧面を弁体に形成し、前記隔壁に
所定の絞り率で雨空を繋ぐオリフィスを形成し、副室内
に電磁ソレノイドで操作されるオリフィス開閉用のゴム
製シート弁を設【ノ、副室の内部を大気に連通ずる解放
通路を設けたことを特徴とする電磁切換弁である。

（２）作用 オリフィスを聞ｍするゴム製シート弁でピストン型弁体
の第２受圧面に働く高圧空気を制御し、ピストン型弁体
の両受圧面に作用する空気力の差で、主室のバルブシー
トをピストン型弁体で開閉制御する。オリフィス覧ま極
く小径であるので、ゴム製シート弁に加わる空気力も小
さく、したがって、ゴム製シート弁を操作するＩｆｌａ
ソレノイドは低電力で駆動される。

（実施例） 本発明による電磁切換弁を採用した舶用ディーゼルエン
ジンの自動発停装置を第１図に示す。第１図において、
第４図と同一符号を付した部分は同一あるいは相当部分
である。

第１図中で、塞止弁１０２とエンジン停止用ピストン１
１２、ブライミングピストンポンプ１１４との問は配管
１０．１２．１４等で接続されており、操縦弁１１６に
ｔま本発明の要旨Ｔ：ある始動用電磁切換弁２０が操縦
弁１１６に直接に所謂パイプレス型で設けられている。

操縦弁１１６は、配管１６で配管１０．１２に接続され
ている。また、エンジン停止用ピストン１１２にも始動
用電磁ＦＪＪ４！！！弁２０と略同様の安全システム用
電磁切換弁２２、停止用電磁切換弁２４が設けられてい
る６なお、安全システム用電磁切換弁２２は、停止用電
磁切換弁２４が故障した時の為のバックアップ用である
。ブライミングピストンポンプ１１４には減圧弁２６が
設けられている。

非通電時の始動用電磁切換弁２０の縦断面構造を示す第
２図において、２８は本体である。この本体２８は′路
内筒状をなしており、内部に隔壁３０で区画された主室
３２と副室３４が形成されている。

主室３２にはバルブシート３６が形成されでおり、主室
３２に連通ずる空気人口３２ａ、空気出口３２ｂには前
記配管１６（第１図）が繋がっＣいる。また、主室３２
にはピストン型弁体３８が図中の左右方向に摺動自在に
収容されている。

ピストン型弁体３８には第１受圧面４０．第２受圧面４
２、フランジ部４４、ロッド４６が形成されており、ロ
ッド４６は本体２８の孔４８に摺動自在に嵌合している
。第１受圧面４０は略円錐面状をなし、前記バルブシー
ト３６に密着してハ２管１６から主室３２へ流れる始動
空気を開閉づるようになっている。また、第２ｂ図に示
でように、バルブシート３６、第１受圧而４０は以上の
ような形状に限らず、ゴムシート４１の第１受圧面４０
′を平面状にして、バルブシート３６−を環状突起形に
してもよい。

第２受圧面４２は第１受圧面４０に対して略対向し、第
２受圧面４２の面積は第１受圧面４０より広く設定され
ている。また、第２受圧面４２には凹部４２ａが形成さ
れており、 凹部４２ａと隔壁３０の間にはピストン型弁体３８を閉
弁方向に付勢するリターンスプリング５０が介装されて
いる。なお、図中で４９は大気に連通した通路である。

ピストン型弁体３８の外周面３８ａと主室３２の内周面
３２Ｃの闇には、微小間隙５２が隔てられており、この
微小間隙５２を通って空気人口３２ａからの始動空気を
第１受圧面４０、第２受圧面４２へ供給するようになっ
ている。

前記隔壁３０には所定の絞り率のオリフィス５４が穿孔
されており、オリフィス５４で主室３２内の始動空気を
絞りながら副室３４へ流通づる機能を果している。オリ
フィス５４の副室３４側の間口端部に【ユ凸部５６が形
成されており、この凸部５６にゴム製シート弁５８の密
封端面６０が密着してＡリフイス５４を開閉制御してい
る。なおｕＩ室３４には大気に連続する解放通路３４ａ
が開口している。

ゴム製シート弁５８には、電磁ソレノイド６２のロッド
６４の先端部が嵌合しており、このロッド６４で密封端
面６０を凸部５６へ押付けている。

ゴム製シート弁５８の外周７ランジ６６は本体２８の右
端面とハウジング６８の間に挟まれている。

電磁ソレノイド６２にはコイルスプリング７０が内蔵さ
れており、図示の非通電状態ではコイルスプリング７０
のばね力でロッド６４が図中の左方へ付勢されている。

電磁ソレノイド６２のコイル７２には電源７４からの電
力をｌ＄Ｉｉ＃Ａ自在に供給するようになっている。

次に第３図で前記エンジン停止用ピストン１１２（第１
図）に取付けられている安全システム用電磁切換弁２２
、停止用電磁切換弁２４を説明する。まずエンジン停止
用ピストン１１２は大ピストン７６、第２大ピストン９
つ、小ピストン７８等を内蔵しており、小ピストン７Ｂ
のロンドア８ａを燃料制限位置×１燃料遮断位首Ｙに伸
縮動作させることによって燃料の供給を制御するように
なっている。

大ピストン７６は安全システム用、小ピストン７８は通
常の停止用（燃料遮断）に、第２大ピストン９９は始動
時の燃料制限用として使用でる。

参考までに、通常に停止時および安全システム停止時は
、スト臼−りＹ−１２であり、始ｆｆ１時の燃料制限の
時は、Ｘ＝Ｎ　１−　（ｅ１＋ｅ２　）でＹ＞Ｘとなる
。なお、ｅｌは第２大ピストン９９に螺合しているロッ
ド９９ａと大ピストン７６との間の隙間である。

エンジン停止用ピストン１１２の本体８０には所ｆｆＪ
パイプレス構造で安全システム用電磁切換弁２２、停止
用電磁切換弁２４が設けられている。

この安全システム用電Ｉａ切換弁２２、停止用電磁切換
弁２４は前述の始動用電磁切換弁２ｏと略同様の構造で
あるので、始動用電磁切換弁２ｏの部品に相当又は同一
の部分には始動用電磁切換弁２０の部品番号に′記号を
添えて図示する。

第３ａ図は第３図のａ−ａ断面図であり、本体８０の空
気入電磁８２に第１図の配管１０が繋がっている。した
がって安全システム用電磁切換弁２２には同様に第１図
の配管１２が繋がっている。

次に作用を説明する。まず第２図に示す始動用電磁切換
弁２０の閉弁状態では、オリフィス５４はゴム製シート
弁５８の密封端面６０で閉塞されてＪ３す、空気人口３
２ａから供給された始動空気は微小間隙５２を通って第
１受圧而４０、第２受圧面４２に働く。この状態では第
２受圧面４２の方が広い受圧面積に設定されているので
、ピストン型弁体３８は図中の左方へ空気力で押し付け
られで、第１受圧面４０がバルブシート３（３に密着し
、始動用電磁切換弁２０は閉弁する。

この閉弁状態からコイル７２が励磁されると、第２ａ図
に示すにうに、電磁ソレノイド６２の口ラド６４がコ・
イルスプリング７０のばね力に抗して図中の右方へ引張
られてゴム製シート弁５Ｂの密封端面６０が凸部５６か
ら離れる。オリフィス５４が解放されると、主室こ３２
に充満している始動空気がオリフィス５４から副室３４
へ急速に流通し、解放通路３４ａから大気に解放される
。この状態では、第１受圧面４０と第２受圧面４２の間
には微小間隙５２が設けられているので、第２受圧面４
２に働いている始動空気がオリフィス５４から流出し、
ピストン型弁体３８の圧ツノバランスが崩れて、ピスト
ン型弁体３８は開弁方向Ｊなわち図中の右方に摺動する
。したがってピストン型弁体３８の第１受圧面４０がバ
ルブシート３６から離れて、始動用電磁切換弁２０Ｇ、
を開弁１′る。

以上の開弁、閉弁動作では、オリフィス５４で絞られた
比較的小さい空気力が働いている副室３４内のゴム製シ
ート弁５８を操作するだけで主室３２内のピストン型弁
体３８が開弁或は閉弁状態に切換えられる。したがって
、主室３２に配管１６からの高圧の始動空気が流通して
いても、ゴム製シート弁５　’８を操作づ−るための電
磁ソレノイド６２の電磁力は小さくて済み、コイル７２
に通電される電力も少ない。

また第３図の安全システム用電磁切換弁２２、停止用電
磁切換弁２４についても略同様に開弁、Ｉｌ＋弁動作す
る。

（発明の効果） 以上説明したように本発明による電磁切換弁では、開閉
切換される配管１６（高圧空気通路）が連通し、該通路
を開閉するバルブシート３６を有する主室３２と、この
主室３２に隣接して隔壁３０で隔てられたｆＶＪ　’Ｉ
Ｘ　３４とを本体２８に段【プ、主室３２の内部にリタ
ーンスプリング５０で閉弁方向に付勢されるピストン型
弁体３８を設け、この弁体３８の外周面３８ａと主室３
２の内周面３２Ｃの間に所定の微小間隙５２を形成し、
弁体３８のバルブシート圧接面に微小間隙５２から導入
される空気力を受りて弁体３８を開弁方向に押す第１受
圧面４０を形成し、同様に微小間隙５２から導入される
空気力を受けて弁体３８を゛閉弁方向に押す第１受圧而
４０より広い第２受圧面４２を弁体３８に形成し、前記
隔壁３０に所定の絞り率で両室を繋ぐオリフィス５４を
形成し、副室３４内に電磁ソレノイド６２で操作される
オリフィス開開用のゴム製シート弁５８を設け、ａＪ室
３４の内部を大気に連通ずる解放通路３４ａを設けたの
で、次の効果を奏する。

始動用電磁切換弁２０の開弁、閉弁動作時には、オリフ
ィス５４で絞られた小さい空気力が働いている副室３４
内のゴム製シート弁５８を操作するだりで主室３２内の
ピストン型弁体３８が開弁或は閉弁状態に切換えること
ができる。したがって、主室３２に配管１６からの高圧
の始動空気が流通していても、ゴム製シート弁５８を操
作するための電磁ソレノイド６２の電磁力は小さくて済
み、コイル７２に通電される電力を大幅に低減できる。

しかも、本発明による電磁切換弁を採用したディーゼル
エンジンの自動発停装置は、第１図に示すように第４図
の場合と比較して、配管系統の構造が簡単になり、狭隘
な船内の機関室に装備しゃすくなる。

特に、ゴム製シート弁５８で副室３４とハウジング６８
の間を密封した場合には、主室３２、副室３４を流通す
る空気がハウジング６８内に流入せず、空気とともに運
ばれて来る塵芥で゛心弁ソレノイド６２が作動不良を起
こす恐れがなくなり、開閉動作の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電磁切換弁を採用したディーゼル
エンジンの自動発停装置の構造略図、第２図は本発明に
よる始動用電磁切換弁の縦断面図、第２ａ図は開弁状態
を示す始動用電磁切換弁の縦断面図、第２ｂ図はバルブ
シートおよび第１受圧面の別の実施例を示す構造略図、
第３図は安全システム用電磁切換弁Ｊ３よび停止用電磁
切換弁の一部破断縦断面図、第３ａ図は第３図のａ−ａ
Ｉｇｉ面部分破断図、第４図は従来の自動発停装置の構
造略図である。１０．１２．１４・・・配管、２０・・
・始動用電磁切換弁、２２・・・安全システム用電磁切
換弁、２４・・・停止用電磁切換弁、２８・・・本体、
３２・・・主室、３４・・・副室、３８・・・ピストン
型弁体、４０・・・第１受圧面、４２・・・第２受圧而
、５４・・・オリ′　　フィス、５８・・・ゴム製シー
ト弁、６２・・・電磁ソレノイド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）空気力でディーゼルエンジンを自動的に始動、停
   止させる自動発停装置用の電磁切換弁であって、開閉切
   換される高圧空気通路が連通し、該通路を開閉するバル
   ブシートを有する主室と、この主室に隣接して隔壁で隔
   てられた副室とを本体に設け、主室の内部にリターンス
   プリングで閉弁方向に付勢されるピストン型弁体を設け
   、この弁体の外周面と主室の内周面の間に所定の微小間
   隙を形成し、弁体のバルブシート圧接面に微小間隙から
   導入される空気力を受けて弁体を開弁方向に押す第１受
   圧面を形成し、同様に微小間隙から導入される空気力を
   受けて弁体を閉弁方向に押す第１受圧面より広い第２受
   圧面を弁体に形成し、前記隔壁に所定の絞り率で両室を
   繋ぐオリフィスを形成し、副室内に電磁ソレノイドで操
   作されるオリフィス開閉用のゴム製シート弁を設け、副
   室の内部を大気に連通する解放通路を設けたことを特徴
   とする電磁切換弁。
2. （２）ゴム製シート弁は、副室内の高圧空気が電磁ソレ
   ノイドに流通しないように本体と電磁ソレノイドとの間
   を密封している特許請求の範囲第１項記載の電磁切換弁
   。