(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記上部固定ブロックは、前面両側に後方につながるボルト締結孔が設けられ、側面に横につながる通孔が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のガス注入用チェックバルブ駆動装置。
前記下部固定ブロックは、上面両側に下部につながるボルト締結孔が設けられ、側面に横につながる通孔が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のガス注入用チェックバルブ駆動装置。
前記作動片は、後方に下部につながる凹溝が設けられ、側面に横につながる貫通孔が設けられ、前方先端に、内周面が螺旋からなるホールが設けられていることを特徴とする請求項1に記載のガス注入用チェックバルブ駆動装置。
前記押棒は、外面に螺旋が形成され、上端に二重ナットが締結され、下端部が前後左右に遊動可能な形態となることを特徴とする請求項1に記載のガス注入用チェックバルブ駆動装置。
前記押棒は、下端が半球状になっており、半球状の押棒下端に半球状に対応する形状の収容ホールが形成された押圧部材が結合することを特徴とする請求項7に記載のガス注入用チェックバルブ駆動装置。
【背景技術】
【0002】
ガスエンジンのプリチャンバには、ガス注入用チェックバルブが設けられてガス注入用チェックバルブの作動によりプリチャンバ内の燃焼室にガスが注入される。
【0003】
すなわち、ガス注入用チェックバルブのスピンドルが本体上において下降することで本体の通孔が開放されてプリチャンバの燃焼室にガスの注入が行われ、ガス注入用チェックバルブのスピンドルが本体上において昇降することで本体の通孔が閉鎖されて未燃焼ガスが本体内部に逆流することを防止することができる。
【0004】
一方、ガス注入用チェックバルブの駆動、すなわち上昇および下降はプリチャンバ上部に設けられたガス注入用チェックバルブ駆動装置によって行われる。
【0005】
このようなガス注入用チェックバルブ駆動装置には多様な種類があるが、従来のガス注入用チェックバルブ機械式駆動装置は、ガス注入用チェックバルブ駆動タイミングが正確でなく、ガス注入用チェックバルブによるガス噴射タイミング及び噴射量が一定でないという問題があった。
【0006】
また、従来のガス注入用チェックバルブ機械式駆動装置は、ガス噴射タイミング及び噴射量の調節が容易でないという問題があった。
【0007】
また、従来のガス注入用チェックバルブ機械式駆動装置は、その構造及び原理が複雑であったため維持補修が難しく実際適用されないという問題があった。
【0008】
また、従来のガス注入用チェックバルブ機械式駆動装置は、繰り返し作動する過程において特定部品に無理が生じて容易に損傷されたので、長期使用ができないという問題があった。
【0009】
そのような理由から該当分野では、ガス注入用チェックバルブの駆動を正確に行われるようにすると共に、耐久性を向上させて長期使用を可能とするガス注入用チェックバルブ駆動装置を開発したものの、いままで満足する結果を得ることができなかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明の目的は、上記問題に鑑みてなされたものであり、従来のガス注入用チェックバルブ駆動装置がガス注入用チェックバルブを正確に駆動することができなかった問題と、ガス噴射タイミング及び噴射量の調節を容易に行うことができなかった問題と、耐久性の低下により長期使用することができなかった問題を解消するガス注入用チェックバルブ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するための本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置は、
カム駆動により上昇および下降を繰り返すヨーク上に結合されて上下に動作する上部固定ブロックと、
前記上部固定ブロックが結合するヨーク下部のプリチャンバに結合する下部固定ブロックと、
前記上部固定ブロック上に回転可能に結合され、中央部の直径が両側端部の直径に比べて大きいローラと、
前記下部固定ブロック上に回転可能に結合され、一側の屈曲面が上昇しかつ下降するローラと接触することにより回転するガイドと、
前記下部固定ブロック上に回転可能に結合され、ガイ
ドの回転により前方先端が上昇しかつ下降する作動片と、
前記作動片の前方先端に結合され、作動片の前方先端の下降に伴って下降してガス注入用チェックバルブのスピンドル上端を押圧する押棒を含むことを特徴とする。
【0012】
ここで、前記上部固定ブロックは、前面両側に後方につながるボルト締結孔が設けられ、側面に横につながる通孔が設けられていることを特徴とする。
【0013】
そして、前記下部固定ブロックは、上面両側に下部につながるボルト締結孔が設けられ、側面に横につながる通孔が設けられていることを特徴とする。
【0014】
そして、前記ローラは、側面に横につながる貫通孔が設けられていることを特徴とする。
【0015】
そして、前記ガイドは、屈曲面に傾斜部が設けられ、側面に横につながる貫通孔が設けられていることを特徴とする。
【0016】
そして、前記作動片は、後方に下部につながる凹溝が設けられ、側面に横につながる貫通孔が設けられ、前方先端に内周面が螺旋からなるホールが設けられていることを特徴とする。
【0017】
そして、前記押棒は、外面に螺旋が形成され、上端に二重ナットが締結され、下端部が前後左右に遊動可能な形状からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置は、カム駆動により一定周期に上昇および下降を繰り返すヨーク上の上部固定ブロックに結合されたローラが、プリチャンバ上に結合された下部固定ブロック上のガイドと接触してローラ接触によるガイ
ドの回転により作動片上の押棒が上昇しかつ下降することで、ガス注入用チェックバルブのスピンドル上端を押圧するため、チェックバルブの駆動が正確に行われる効果がある。
【0019】
また、本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置は、作動片上の押棒高さ調節によりチェックバルブによるガス噴射量の調節が可能であって、作動片において傾斜部が変更されたガイドの交替を行ってガス噴射タイミング及び噴射量の調節を容易に行われる効果がある。
【0020】
また、本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置は、ローラ中央部の直径が両側端部の直径に比べて大きいためローラとガイドが点接触し、繰り返される作動過程においてローラとガイドとの摩耗を最小化することができるので長期使用を可能とする効果がある。
【発明を実施するための形態】
【0022】
次に、本発明について添付図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
図1及び
図2に示すように、本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置200は、上部固定ブロック210と、下部固定ブロック220と、ローラ230と、ガイド240と、作動片250と、押棒260とを含む。
【0024】
前記上部固定ブロック210は、カム(図示せず)駆動により上昇および下降を繰り返すヨーク400上に結合されて上下に動作するものである。
【0025】
このような上部固定ブロック210の前面両側には、後方につながるボルト締結孔211を設けることが好ましい。
【0026】
上部固定ブロック210の前面両側に後方につながるボルト締結孔211が設けられ、上部固定ブロック210のボルト締結孔211とヨーク400に形成されるボルト締結孔410とが同一線上に位置する状態においてボルト締結孔211を通してボルト212が締結されることでヨーク400上に上部固定ブロック210が結合されることができる。
【0027】
そして、上部固定ブロック210側面には横につながる通孔213を設けることが好ましい。
【0028】
上部固定ブロック210側面に横につながる通孔213を設けることで通孔213を介するピン214の挿入によって上部固定ブロック210上にローラ230が回転可能に結合されることができる。
【0029】
前記下部固定ブロック220は、上部固定ブロック210が結合するヨーク400下部のプリチャンバ300に結合する。
【0030】
このような下部固定ブロック220上面両側には下部につながるボルト締結孔221を設けることが好ましい。
【0031】
下部固定ブロック220上面両側に下部につながるボルト締結孔221を設けることで下部固定ブロック220のボルト締結孔221とプリチャンバ300上面に形成されるボルト締結孔310が同一線上に位置する状態においてボルト締結孔221を通してボルト222が締結されることで、プリチャンバ300上に下部固定ブロック220が結合されることができる。
【0032】
そして、下部固定ブロック220側面には横につながる通孔223を設けることが好ましい。
【0033】
下部固定ブロック220の側面に横につながる通孔223を設けることで、通孔223を介するピン224の挿入により下部固定ブロック220上にガイド240及び作動片250が回転可能に結合されることができる。
【0034】
前記ローラ230は上部固定ブロック210上に回転可能に結合するものであって、中央部の直径が両側端部の直径に比べて大きくなっている。
【0035】
このようなローラ230において中央部の直径を両側端部に比べて大きくすることは、ローラ230とガイド240とが接触する際の接触面を最小化するためのものであって、ローラ230中央部の直径を両側端部に比べて大きくすることによりローラ230とガイド240とが点接触するので、ローラ230とガイド240との摩耗を最小化することができる。
【0036】
一方、ローラ230の側面には横につながる貫通孔231を設けることが好ましい。
【0037】
ローラ230の側面に横につながる貫通孔231を設けることで、貫通孔231を通して上部固定ブロック210に結合するピン214が貫通するので、ローラ230が上部固定ブロック210上で回転することができる。
【0038】
前記ガイド240は下部固定ブロック220上で回転可能に結合されるものであって、一側の屈曲面241が上昇しかつ下降するローラ230と接触することにより回転する。
【0039】
このようなガイド240の屈曲面241には傾斜部241aを設けることが好ましい。
【0040】
ガイド240の屈曲面241に傾斜部241aを設けることで、傾斜部241aに沿ってローラ230が進行する過程においてガイド240の回転が漸進的に行われる。
【0041】
一方、ガイド240側面には横につながる貫通孔242を設けることが好ましい。
【0042】
ガイド240側面に横につながる貫通孔242を設けることで、貫通孔242を通して下部固定ブロック220に結合するピン224を貫通するので、ガイド240が下部固定ブロック220上で回転することができる。
【0043】
前記作動片250は下部固定ブロック220上に回転可能にされるものであって、ガイド240の回転により前方先端が昇降する。
【0044】
このような作動片250の後方には、下部につながる凹溝251を設けることが好ましい。
【0045】
作動片250の後方に、下部につながる凹溝251を設けることで、凹溝251を通して作動片250内側にガイド240を挿入することができる。
【0046】
そして、作動片250の側面には、横につながる貫通孔252を設けることが好ましい。
【0047】
作動片250の側面に横につながる貫通孔252を設けることで、貫通孔252を通して下部固定ブロック220に結合するピン224が貫通され、作動片250が下部固定ブロック220上で回転することができる。
【0048】
そして、作動片250の前方先端には、内周面が螺旋からなるホール253を設けることが好ましい。
【0049】
作動片250の前方先端に内周面が螺旋からなるホール253が設けられたことで、ホール253を通して押棒260が螺旋嵌合して作動片250に結合されることができる。
【0050】
前記押棒260は作動片250の前方先端に結合されるものであって、作動片250の前方先端の下降に伴って下降してガス注入用チェックバルブ100のスピンドル120上端を押圧する。
【0051】
このような押棒260の外面には螺旋が形成されることが好ましい。
【0052】
押棒260の外面に螺旋を形成することで、押棒260と作動片250のホール253とが螺旋嵌合することができるので、作動片250上に押棒260が結合されることができる。
【0053】
そして、押棒260の上端には二重ナット261が締結されることが好ましい。
【0054】
押棒260の上端に二重ナット261が締結されることで、作動片250上での押棒260の遊動を防止することができ、二重ナット261の締結高さ調節によって作動片250からの押棒260の突出程度を調節することができる。
【0055】
このとき、押棒260の下端部は前後左右に遊動可能な形態とすることが好ましい。
【0056】
押棒260の下端部を前後左右に遊動可能な形態とすることで、押棒260の下端部がチェックバルブ100のスピンドル120の上端を押圧する際に押棒260の下端部の遊動によって押棒260とスピンドル120とが密接することができるので、押棒260によるスピンドル120の押圧が円滑に行われる。
【0057】
このとき、押棒260の下端部の前後左右の遊動は、押棒260の下端が半球状となっていて、半球状の押棒260の下端に半球状に対応する収容ホー
ル262aが形成された押圧部材262が結合されるようになっている。
【0058】
次にチェックバルブ100について詳細に説明する。
【0059】
図5及び
図6に示すように、チェックバルブ100は、本体110と、スピンドル120と、スプリング130と、スプリングシート140と、結束リング150と、スペーサ160とを含む。
【0060】
前記本体110は、ガス流動ホール112の上部の外面に、他の部位に比べて直径が小さい凹入部113が設けられる。
【0061】
このような本体110は一体型とすることが好ましい。
【0062】
本体110を一体型とすることで、部品数を最小化することができる。
【0063】
そして、本体110においてガス流動ホール112は四方に広がるのが好ましい。
【0064】
本体110のガス流動ホール112が四方に広がることで、ガス流動ホール112を通るガス流入が方向に関係なく均一に行われる。
【0065】
そして、本体110の外面には、上下に間隔を置いてシーリング114が連続的に結合されることが好ましい。
【0066】
本体110外面に上下間隔を置いてシーリング114が連続に結合されることで、本体110の結合部位における気密を保持することができる。
【0067】
そして、本体110の上端部及び下端部に段差部115が形成されることが好ましい。
【0068】
本体110の上端部及び下端部に段差部115を形成することで、結束リング150の下端が本体110上端部の段差部115に接することができて結束リング150がプリチャンバ300に締結されることで結束リング150の下端が本体上端部に形成された段差部115を押してプリチャンバ300内に固定されることができ、本体110の下端部の段差部115がスペーサ160の上端に接することができ、本体110の固定によってスペーサ160が本体110に固定されることができる。
【0069】
一方、本体110の内側中央には、上部から下部につながる通孔111が設けられている。
【0070】
本体110の内側中央に上部から下部につながる通孔111を設けることで、本体110内側にスピンドル120を挿入することができる。
【0071】
前記スピンドル120は、本体110に垂直に貫通するものであって、本体110のガス流動ホール112の下部に位置する外面に、他の部位に比べて直径が小さい凹入部121が設けられている。
【0072】
このようなスピンドル120は一体型とすることが好ましい。
【0073】
スピンドル120を一体型とすることで、部品数を最小化することができる。
【0074】
一方、スピンドル120の上端部には、本体110の通孔111内面に接するOリング122を設けることが好ましい。
【0075】
スピンドル120の上端部に本体110の内面に接するOリング122を設けることで、スピンドル120の外面と本体110の通孔111の内面との間に気密保持を可能とする。
【0076】
前記スプリング130はスピンドル120の上端部を貫通するものである。
【0077】
このようなスプリング130は収縮や伸張が可能な通常のものであって、スプリング130の構造及び作動に関する詳細な説明は省略する。
【0078】
前記スプリングシート140は、スピンドル120の上端を貫通するスプリング130をスピンドル120上に固定することで、スピンドル120を垂直状態にガイドする。
【0079】
このようなスプリングシート140は、スプリットリング141の締結によりスピンドル120と結合されているが好ましい。
【0080】
スプリングシート140は、スプリットリング141の締結によりスピンドル120と結合されるものであって、スプリングシート140の結合が簡便に行われる。
【0081】
前記結束リング150は本体110の上端に結合するものであって、本体110をプリチャンバ300に固定させる。
【0082】
このような結束リング150の外面には螺旋151が形成されることが好ましい。
【0083】
結束リング150の外面に螺旋151を形成することで、結束リング150が嵌合を介してプリチャンバ300と結合することができる。
【0084】
一方、結束リング150の上端部はナット状とすることが好ましい。
【0085】
結束リング150の上端部をナット状とすることで、結束リング150の回転が容易に行われる。
【0086】
前記スペーサ160は、本体110の下端に結合するものであって、スピンドル120の周りを覆う本体110下端をプリチャンバ300に固定することができる。
【0087】
このようなスペーサ160は本体110とプリチャンバ300との間に位置する。
【0088】
次に、本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置200によるチェックバルブ100駆動について詳細に説明する。
【0089】
まず、ヨーク400の下降と共に上部固定ブロック210が下降される。
【0090】
本発明によるローラ230が結合された上部固定ブロック210は、
図3に示すように、カム駆動により上昇および下降を繰り返すヨーク400上に結合されているので、カム駆動によりヨーク400が下降されると、ヨーク400に結合された上部固定ブロック210が下降される。
【0091】
次に、上部固定ブロック210の下降によってガイド240が回転される。
【0092】
本発明によるガイド240が結合された下部固定ブロック220は、ヨーク400の下部のプリチャンバ300に結合されているので、上部固定ブロック210が下降すると、上部固定ブロック210に結合されたローラ230が下部固定ブロック220に結合されたガイド240の屈曲面241と接触することができる。
【0093】
このとき、ガイド240は下部固定ブロック220上に回転可能に結合されたものであって、ガイド240の屈曲面241には傾斜部241aが設けられているので、傾斜部241aと接してローラ230が下降するとローラ230先端がガイド240を一側に押すことになるので、ガイド240は下部固定ブロック220上で回転することができる。
【0094】
ここで、本発明のローラ230は、中央部の直径が両側端部の直径に比べて大きいので、ローラ230とガイド240の屈曲面241は点接触することになり、ローラ230とガイド240との接触が繰り返されてもローラ230とガイド240の摩耗が最小化され、ローラ230とガイド240との摩耗による寿命低下を防止することができる。
【0095】
次に、ガイド240回転により作動片250が回転される。
【0096】
本発明によるガイド240は、凹溝251が形成された作動片250の内側に位置し、作動片250は下部固定ブロック220上に回転可能に結合されたものであって、ガイド240が回転されるとガイド240の前方先端が作動片250を一側に押すことになるので、作動片250は下部固定ブロック220上で回転することができる。
【0097】
次に、作動片250の回転により押棒260がチェックバルブ100のスピンドル120上端を押圧することができる。
【0098】
本発明による作動片250の前方先端には、下端がチェックバルブ100のスピンドル120の上端に接する押棒260が設けられているので、
図4に示すように作動片250が回転すると作動片250の前方先端が下降するので、作動片250の前方先端の押棒260がチェックバルブ100のスピンドル120の上端を押圧することができる。
【0099】
このとき、押棒260により押圧されたスピンドル120の下端はチェックバルブ100の本体110の下部に突出してチェックバルブ100の本体110に形成された通孔111の開放が行われるので、通孔111から流出されるガスがプリチャンバ300の燃焼室320内に注入されることができる。
【0100】
このようなチェックバルブ100の駆動過程において本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置200は、カムで駆動されるヨーク400の周期的な上下運動を利用するので、チェックバルブ100の駆動を正確に行うことができる。
【0101】
次に、本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置200を介してチェックバルブ100のガス噴射時期及び噴射量の調節について詳細に説明する。
【0102】
本発明による押棒260の上端は、二重ナット261の締結により作動片250に結合されているので、ナット261の締結高さを調節することで作動片250からの押棒260の突出程度を調節することができる。
【0103】
よって、チェックバルブ100の噴射量を以前よりも増やそうとする場合には二重ナット261を以前よりもさらに低く締結して作動片250から押棒260の突出程度をさらに小さくすると押棒260の下端とスピンドル120の上端との間の間隔が広くなるにつれてチェックバルブ100の揚程が長くなるので、噴射量を増やすことができる。
【0104】
逆に、チェックバルブ100の噴射時期を以前に比べて早めようとする場合には二重ナット261を以前に比べてさらに高く締結して作動片250から押棒260の突出程度をさらに大きくすると押棒260の下端とスピンドル120の上端との間の間隔が狭くなるにつれてチェックバルブ100の揚程が小さくなるので、噴射量を少なくすることができる。
【0105】
本発明によるガイド240は、作動片250から交換することができるので、ガイド240の屈曲面241に傾斜部241a形状を変えてガス噴射タイミング及び噴射量の調節を変更することができる。
【0106】
よって、チェックバルブ100の噴射時期を早めて噴射量を増やす場合、ガイド240の傾斜部241aの位置を上部にあげて製作して入れ替えることで、以前に比べてローラ230が傾斜部241aと早く接触するので、噴射時期を早めることができる。
【0107】
逆に、チェックバルブ100の噴射時期を遅らせて噴射量を減少させようとする場合、ガイド240の傾斜部241aの位置を下部に下げて製作して入れ替えることで、以前に比べてローラ230が傾斜部241aに遅く接触するので、噴射時期を遅延させることができる。
【0108】
一方、下降状態のヨーク400はカム駆動により昇降することができる。
【0109】
カム駆動によりヨーク400の昇降が行われるようになると、ヨーク400に結合された上部固定ブロック210が上昇してローラ230はガイド240と接した状態で解除されるので、ガイド240は回転以前の状態に復帰することができる。
【0110】
このようにガイド240が回転以前の状態に復帰すると、ガイド240によって回転した作動片250が回転以前の状態に復帰して、作動片250が回転以前の状態に復帰することで、作動片250の前方先端に結合された押棒260も下降以前の状態に復帰することができる。
【0111】
よって、押棒260の下端により押されていたスピンドル120はチェックバルブ100内に装着されたスプリング130の弾性によって下降以前の状態に復帰されることができてチェックバルブ100の本体110に設けられた通孔111の閉鎖が行われるので、チェックバルブ100内部に未燃焼ガスが逆流されることを防止することができる。
【0112】
上述のように本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置200はカム駆動により一定周期に上昇および下降を繰り返すヨーク400上の上部固定ブロック210に結合したローラ230がプリチャンバ300上に結合した下部固定ブロック220上のガイド240と接触してローラ230との接触によるガイド240の回転により作動片250上の押棒260が上下に昇降することで、ガス注入用チェックバルブ100のスピンドル120の上端を押圧するので、チェックバルブ100の駆動を正確に行うことができる。
【0113】
また、本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置200は、作動片250上の押棒260の高さ調節によってチェックバルブ100によるガス噴射量の調節が可能であり、作動片250から傾斜部241aが変更されたガイド240を交替することでガス噴射タイミング及び噴射量の調節が容易に行われる。
【0114】
また、本発明によるガス注入用チェックバルブ駆動装置200は、ローラ230の中央部の直径が、両側端部の直径に比べて大きいため、ローラ230とガイド240とが点接触するので、繰り返される作動過程においてローラ230及びガイド240の摩耗を最小化することができるので長期使用が可能である。
【0115】
以上説明した本発明は、上述の実施例に限定されず、請求範囲において請求する本発明の要旨を脱しない範囲内で変更可能なものであって、そのような変更は、記載された請求範囲内にあるものとする。