(57)【要約】【課題】  副弁を開弁作動させる油圧シリンダの駆動系に異常が発生した場合でも、副弁の下限位置を規制して下端面が弁座に着座することを防止して、副弁の破損を防止できるようにする。【解決手段】  吸気及び／又は排気を行う主弁２１と、吸気及び／又は排気通路を切り替える副弁２５と、主弁の開弁動作を行わせる油圧シリンダ２８と、副弁の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダ４３と、主弁の復旧動作を行わせる主弁空気ピストン２３と、副弁の復旧動作を行わせる副弁空気ピストン２７と、主弁空気ピストン及び副弁空気ピストンを駆動する空気室２９とを備えた内燃機関の弁装置１０において、複数の油圧シリンダ４３が形成された油圧シリンダブロック４０に、副弁空気ピストンの下限位置を規制して副弁の零点規制位置を制御する油圧式の零点位置制御装置５２を設けた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気及び／又は排気を行う主弁（２１）と、シリンダ（３）から前記主弁を介して分岐して延びる複数の吸気及び／又は排気通路（１２，１３）の開閉切り替えを行なう副弁（２５）と、前記主弁（２１）の開弁動作を行わせる油圧シリンダ（２８）と、前記副弁（２５）の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダ（４３）と、前記主弁（２１）の復旧動作を行わせる主弁空気ピストン（２３）と、前記副弁（２５）の復旧動作を行わせる副弁空気ピストン（２７）と、前記主弁空気ピストン及び前記副弁空気ピストンを駆動する空気室（２９）とを備えた内燃機関の弁装置（１０）において、前記複数の油圧シリンダ（４３）が形成された油圧シリンダブロック（４０）に前記副弁空気ピストン（２７）の下限位置を規制して前記副弁（２５）の零点規制位置を制御する油圧式の零点位置制御装置（５２）を設けたことを特徴とする内燃機関の弁装置。
【請求項２】
前記零点位置制御装置（５２）は、前記油圧シリンダブロック（４０）に前記副弁空気ピストン（２７）と対向させて複数の油圧シリンダ（４６）を設けて形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の弁装置。
【請求項３】
前記零点位置制御装置（５２）の複数の油圧シリンダ（４６）は、同一円周上に周方向に沿って等間隔に配置され、かつ油圧通路（６６，６７，６８）が連通して形成されていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の弁装置。
【請求項４】
前記副弁（２５）の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダ（４３）は、同一円周上に周方向に等間隔に配置されており、前記零点位置制御装置（５２）の複数の油圧シリンダ（４６）は、前記副弁（２５）の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダ（４３）と同一円周上にかつ交互に配置されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の内燃機関の弁装置。
【請求項５】
前記弁装置（１０）は、前記零点位置制御装置（５２）に供給する油圧を検出する油圧センサ（５５）と、前記油圧センサが検出した前記油圧が所定圧を超えたときに警告の発生及び／又は前記内燃機関の停止を行なう副弁破損防止装置（７６）とを更に備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の内燃機関の弁装置。
【請求項６】
前記副弁（２５）は、直円筒形状をなして直内円柱形状に形成された前記排気弁箱の内周面と軸方向に摺動可能であると共に下端面（２５ａ）が閉弁位置において主弁（２１）の弁座（２）の上端面（２ａ）と隙間（δ）を存して対向することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の内燃機関の弁装置。
【請求項７】
前記内燃機関は、２サイクルのユニフロー型ディーゼル機関であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の内燃機関の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、例えばディーゼル機関の弁装置、例えば排気弁装置として、図６に示すような排気弁装置１０がある。この排気弁装置１０は、シリンダブロック１の、例えば弁座２に装着されている。
【０００３】
排気弁装置１０は、排気を行う排気弁（以下、主弁という）２１と、排気弁箱１１の高温ガス用の高温排気通路１２と低温ガス用の低温排気通路１３と、この高温排気通路１２と低温排気通路１３への燃焼ガスの流れを切り替える副弁１２５と、ケーシング１５に設けられて主弁２１の開弁動作を行わせる油圧シリンダ２８と、油圧シリンダブロック１７に設けられて副弁１２５の切り替え動作を行わせる複数、例えば３本の油圧シリンダ３０と、主弁２１の弁ステム２２の上部に固定されて当該主弁２１の復旧動作を行わせる主弁空気ピストン２３と、副弁１２５の弁ステム２６の上部に固定されて当該副弁１２５の復旧動作を行わせる副弁空気ピストン２７と、これらの空気ピストン２３，２７を収容して空気圧を付与する空気ばね室２９を形成するケーシング１６とを備えた構成とされている。
【０００４】
尚、一例としての排気弁装置１０は、２サイクルのユニフロー型ディーゼル機関に適用した場合を示している。２サイクルのユニフロー型ディーゼル機関は、例えば、シリンダライナ側壁に吸気口（掃気口）があり、主弁２１は排気のみを行なう。
【０００５】
主弁２１の開弁動作は、高圧の油圧によって動作する油圧シリンダ２８が弁ステム２２を図中下方に押動することにより行われる。また、その閉弁動作（復旧動作）は、弁ステム２２に取り付けられた主弁空気ピストン２３が弁ステム２２を図中上方に引き上げることにより行われる。即ち、主弁空気ピストン２３の下方に形成された空気ばね室２９内の空気圧が、主弁２１の閉弁動作の作動源となっている。
【０００６】
副弁１２５の切り替え動作は、油圧シリンダブロック１７に設けられた複数の油圧シリンダ３０が高圧の油圧によって動作して、主弁２１の弁ステム２２と同心的にかつ軸方向に摺動自在に外嵌された弁ステム２６に取付けられた副弁空気ピストン２７を、図中上方に押動することにより行われる。
【０００７】
また、その復旧動作は、複数の油圧シリンダ３０の油圧を逃がして、弁ステム２６に取り付けられた副弁空気ピストン２７により弁ステム２６を図中下方に押動することにより行われる。即ち、副弁空気ピストン２７の上方に形成された空気ばね室２９内の空気圧が、副弁１２５の復旧動作の作動源となっている。このような副弁を備えた排気弁装置は、例えば特開２００８−２４８７２０号公報に開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
副弁１２５は、排気時に主弁２１が開き始めた排気の初期に図示の位置に保持されて、高温の排気ガスを高温排気通路１２に排出し、排気の中期以降に図示の位置から押し上げられて、低温排気通路１３側に切り替えられて、低温排気通路１３に排出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２４８７２０号公報（３頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述の構造の排気弁装置１０において、副弁１２５は円筒形状をなしており、内周面が複数の板状のリブ１２５ｃにより弁ステム２６に固定されて形成されている。そして、円筒形状をなす副弁１２５の下端部１２５ａは、その先端（下端面）１２５ｂがラッパ状に開いた形状に形成され、この先端１２５ｂは、弁座１０２の上方のアール部１０２ａと僅かな隙間を存して対向している。
【００１１】
副弁１２５は、油圧シリンダ３０の縮退とともに副弁空気ピストン２７により押し下げられて閉弁、即ち復旧動作が行われるが、例えば油圧シリンダ３０の駆動系に異常が発生した場合、副弁空気ピストン２７が下がり過ぎて、副弁１２５の先端１２５ｂが弁座１０２の上方のアール部１０２ａに着座（衝突）する恐れがある。
【００１２】
副弁１２５は、複雑な形状のリブによって形成されているために、先端１２５ｂが弁座１０２の上方のアール部１０２ａに着座した場合、リブに大きな衝撃応力が作用して破損し、これにより副弁１２５全体が破損することもある。
【００１３】
このため、副弁１２５は、特にリブの強度を得ることが必要なことから、安価な鋳造品で形成することが困難であり、鍛造品を削り出して形成している。したがって、副弁１２５は、その製造コストが極めて高くなる。このような理由から、油圧シリンダ３０の駆動系に異常が発生した場合でも、副弁１２５の先端１２５ｂが弁座１０２の上方のアール部１０２ａに着座（衝突）することを防止することが強く要請されている。
【００１４】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、副弁を開弁作動させる油圧シリンダの駆動系に異常が発生した場合でも、副弁の下限位置を規制し、その下端部が弁座に着座することを防止して、副弁の破損や変形を防止するようにした内燃機関の弁装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、吸気及び／又は排気を行う主弁と、シリンダから主弁を介して分岐して延びる複数の吸気及び／又は排気通路の開閉切り替えを行なう副弁と、主弁の開弁動作を行わせる油圧シリンダと、副弁の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダと、主弁の復旧動作を行わせる主弁空気ピストンと、副弁の復旧動作を行わせる副弁空気ピストンと、主弁空気ピストン及び副弁空気ピストンを駆動する空気室とを備えた内燃機関の弁装置において、複数の油圧シリンダが形成された油圧シリンダブロックに、副弁空気ピストンの下限位置を規制して副弁の零点規制位置を制御する油圧式の零点位置制御装置を設けたことにある。
【００１６】
主弁は、油圧シリンダにより開弁され、主弁空気ピストンにより閉弁される。副弁は、複数の油圧シリンダにより開弁し、副弁空気ピストンにより閉弁される。油圧式の零点位置制御装置は、副弁が副弁空気ピストンの作動により閉弁するとき、即ち復帰動作をしたときにその下限位置、即ち零点位置を規制する。これにより、副弁の下端面と主弁の弁座の上端面との間に隙間を確保して、副弁の下端面が、主弁の弁座の上端面に着座（衝突）することを防止する。これにより、副弁の破損や変形を防止することができる。
【００１７】
また、上記内燃機関の弁装置において、零点位置制御装置は、油圧シリンダブロックに副弁空気ピストンと対向させて複数の油圧シリンダを設けて形成することが望ましい。
【００１８】
零点位置制御装置は、堅牢な構造の副弁空気ピストンに対して堅牢な油圧シリンダを複数設けて形成したことにより、空気圧により強力に閉弁動作（復旧動作）をする副弁空気ピストンを、確実に停止させることが可能となる。これにより副弁を零点位置（下限位置）に、即ち副弁の下端面を、主弁の弁座の上端面との間に隙間を存した位置に停止させることができる。
【００１９】
また、上記内燃機関の弁装置において、零点位置制御装置の複数の油圧シリンダは、同一円周上に周方向に沿って等間隔に配置され、かつ油圧通路が連通して形成されていることが望ましい。
【００２０】
零点位置制御装置を形成する複数の油圧シリンダを、同一円周上に周方向に沿って等間隔に配置することにより、副弁空気ピストンの強力な押圧力を均等に受け止めることができ、また、副弁空気ピストンの変形等の不具合も防止することができる。また、複数の油圧ピストンの油圧通路を連通させることにより、これらの複数の油圧ピストンを均一の油圧で、かつ同時に作動させることが可能となり、副弁空気ピストンを良好に停止させることができる。これにより、副弁の下限位置（零点位置）を精度よく位置決め制御することができる。
【００２１】
また、上記内燃機関の弁装置において、副弁の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダは、同一円周上に周方向に等間隔に配置されており、零点位置制御装置の複数の油圧シリンダは、副弁の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダと同一円周上にかつ交互に配置されていることが望ましい。
【００２２】
副弁の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダを、同一円周上に周方向に沿って等間隔に配置することにより、副弁空気ピストンをその強力な空気圧に抗して均等に押動させることができ、また、副弁空気ピストンの変形等の不具合も防止することができる。そして、零点位置制御装置を形成する複数の油圧シリンダを、副弁の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダと同一円周上に、かつこれらの油圧シリンダと交互に配置することにより、副弁の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダと同様に、副弁空気ピストンの強力な押圧力を均等に受け止めることができ、また、副弁空気ピストンの変形等の不具合も防止することができる。これにより、副弁空気ピストンを良好に停止させることができ、副弁の零点位置（下限位置）を精度よく位置決め制御することができる。
【００２３】
また、上記内燃機関の弁装置において、弁装置は、零点位置制御装置に供給する油圧を検出する油圧センサと、油圧センサが検出した油圧が所定圧を超えたときに警告の発生及び／又は内燃機関の停止を行なう副弁破損防止装置とを更に備えることが望ましい。
【００２４】
零点位置制御装置の油圧シリンダに供給する油圧を油圧センサで検出し、この油圧が所定圧を超えたときに、副弁の下端面が主弁の弁座の上端面に着座（衝突）していると判断して、警告の発生や内燃機関の停止を行なうものである。これにより、副弁の破損や変形をより確実に防止することができる。
【００２５】
また、上記内燃機関の弁装置において、副弁は、直円筒形状をなして直内円柱形状に形成された排気弁箱の内周面と軸方向に摺動可能であると共に、その下端面が閉弁位置において主弁の弁座の上端面と隙間を存して対向することが望ましい。
【００２６】
このようにすることにより、副弁は、真直ぐな下端部が排気弁箱の内周面を摺動しながら円滑に切り替え動作を行う。また、副弁は、主弁の弁座の上端面との隙間によりその下端面が主弁の弁座の上端面に着座（衝突）することが防止されることで、副弁が破損したり変形したりすることが、より確実に防止される。
【００２７】
例えば、上記内燃機関の弁装置において、内燃機関は、２サイクルのユニフロー型ディーゼル機関である。２サイクルのユニフロー型ディーゼル機関は、副弁機構を実使用している内燃機関であり、本発明の効果を最もよく奏することができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明の内燃機関の弁装置は、吸気及び／又は排気を行う主弁と、シリンダから主弁を介して分岐して延びる複数の吸気及び／又は排気通路の開閉切り替えを行なう副弁と、主弁の開弁動作を行わせる油圧シリンダと、副弁の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダと、主弁の復旧動作を行わせる主弁空気ピストンと、副弁の復旧動作を行わせる副弁空気ピストンと、主弁空気ピストン及び副弁空気ピストンを駆動する空気室とを備えた内燃機関の弁装置において、複数の油圧シリンダが形成された油圧シリンダブロックに副弁空気ピストンの下限位置を規制して副弁の零点規制位置を制御する、油圧式の零点位置制御装置を設ける。
【００２９】
このように、副弁を切り替え動作させる油圧シリンダが形成された油圧シリンダブロックに、副弁空気ピストンの下限位置を規制して副弁の零点規制位置を制御する油圧式の零点位置制御装置を設けたことにより、副弁が復帰動作をしたときにその下限位置、即ち零点位置を規制することができ、副弁の下端面と主弁の弁座の上端面との間の隙間を精密に調整しかつ確保することができ、副弁の下端面が主弁の弁座の上端面に着座（衝突）することを防止することができる。これにより、副弁の破損や変形を確実に防止することが可能になると共に、副弁を精密鋳造によって安価に形成することが可能となり、大幅なコストの低減を図ることができる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関の弁装置を適用したディーゼル機関の排気弁装置の断面図である。
【図２】図１に示した排気弁装置の矢線II−IIに沿う断面図である。
【図３】図１に示した排気弁装置の図２と異なる位置における断面図である。
【図４】図１に示した排気弁装置の矢線IV−IVに沿う断面図である。
【図５】図２に示した零点位置制御装置の油圧シリンダの一部拡大図である。
【図６】従来のディーゼル機関の排気弁装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の内燃機関の弁装置の発明を実施するための形態を、図１ないし図５を参照して詳細に説明する。
【００３２】
図１は、本発明に係る内燃機関の弁装置を、図６に示した排気弁装置１０に適用した場合の要部断面図である。尚、図１ないし図５において、図６に示した排気弁装置１０の部材と同一部材には、同一の符号を付して説明を省略する。
【００３３】
この内燃機関は、一例としての２サイクルのユニフロー型ディーゼル機関であり、このディーゼル機関は、シリンダブロック１の弁座２に装着されて排気を行う主弁２１と、シリンダ３から主弁２１を介して主弁２１の後流側で分岐して延びる、高温ガス用の高温排気通路１２及び低温ガス用の低温排気通路１３の２つ（複数）の排気通路と、排気弁箱１１内に配設されて、この高温排気通路１２と低温排気通路１３への燃焼ガスの流れを切り替える副弁２５を有する。すなわち、このディーゼル機関では、主弁２１から排気のみが行われる。
【００３４】
図１に示すように、副弁２５の切り替え動作を行うための油圧シリンダブロック４０は円柱形状をなし、外側油圧シリンダブロック４１と内側油圧シリンダブロック４２により形成されている。外側油圧シリンダブロック４１は有底円筒形状をなし、内側油圧シリンダブロック４２は円柱形状をなしている。外側油圧シリンダブロック４１の底部中央及び内側油圧シリンダブロック４２の中心には、主弁２１の弁ステム２２、副弁２５の弁ステム２６を挿通する孔４１ａ、４２ａが貫設されている。
【００３５】
外側油圧シリンダブロック４１は、上端面４１ｄから軸方向に沿って油圧通路６１が垂直に穿設されており、側面（外周面）４１ｂの上部に半径方向に油圧通路６２が穿設されている。油圧通路６２は、一端（先端）が油圧通路６１の上部に連通し、他端が外周面４１ｂに開口して油圧の供給及び排出口とされる。また、油圧通路６１は、開口端（図中上端）が閉塞されている。
【００３６】
また、外周面４１ｂの底部近傍に半径方向に油圧通路６３が穿設されており、その途中において垂直方向の油圧通路６１の下端が開口して連通し、一端（先端）が当該外側油圧シリンダブロック４１の内周面４１ｃに開口している。これらの油圧通路６１，６２，６３は、キリ孔加工（機械加工）により形成されている。そして、油圧通路６３の外周面４１ｂの開口端は閉塞されている。
【００３７】
内側油圧シリンダブロック４２は、図２及び図４に示すように、上端面に中心の孔４２ａの外側に同心的に、かつ同一円周上に周方向に沿って等間隔で、油圧シリンダ４３が複数、例えば３本形成されている。
【００３８】
これらの油圧シリンダ４３は有底とされており、底部近傍に油圧通路６５（図２に１本のみ図示）が形成されている。この油圧通路６５は、一端が油圧シリンダ４３の底部近傍の内周面に開口し、他端が当該内側油圧シリンダブロック４２の外周面４２ｂ（図１参照）に開口し、半径方向に沿って放射状をなして形成される。この油圧通路６５もキリ孔加工（機械加工）により形成される。
【００３９】
内側油圧シリンダブロック４２の外周面４２ｂの下端には、全周に亘り環状の凹部４５が形成される。そして、上記油圧通路６５の他端が、当該環状の凹部４５の底面に開口している。これにより、各油圧シリンダ４３の下部が凹部４５に連通される。
【００４０】
内側油圧シリンダブロック４２は、図２及び図４に示すように、上端面に油圧シリンダ４３と同一円周上に、かつ周方向に沿って等間隔で、油圧シリンダ４６が複数、例えば３本形成されている。これらの３本の油圧シリンダ４６は、３本の油圧シリンダ３０の間に交互に配置されており、油圧シリンダ４３よりも浅く（例えば、１／３程度の深さ）形成されている（図２参照）。油圧シリンダ４６は、図５に示すように、シリンダライナがボルト４８により内側油圧シリンダブロック４２の上端面に固定されている。
【００４１】
図２に示すように、内側油圧シリンダブロック４２の外周面４２ｂには、油圧シリンダ４６の底部と対応する位置に、全周に亘り環状溝６６が形成されている。そして、これらの油圧シリンダ４６の底部近傍に、油圧通路６７（図２に１本のみ図示）が形成されている。この油圧通路６７は、半径方向に放射状をなして形成され、一端が油圧シリンダ４６の底部近傍の内周面に開口し、他端が環状溝６６の底面に開口している。これにより、各油圧シリンダ４６の下部が環状溝６６に連通される。この油圧通路６７も、キリ孔加工（機械加工）により形成される。
【００４２】
図２に示すように、外側油圧シリンダブロック４１には、内側油圧シリンダブロック４２の環状溝６６と対応する位置に油圧通路６８が穿設され、当該環状溝６６と連通している。
【００４３】
そして、内側油圧シリンダブロック４２は、シール部材を介して外側油圧シリンダブロック４１に液密に内嵌されて、図３に示すように、ボルト７５により排気弁箱１１に共締め固定される。そして、内側油圧シリンダブロック４２の下端部の環状の凹部４５と、外側油圧シリンダブロック４１の対向する内周面との間に、環状の油圧通路６９が形成される。このようにして、油圧シリンダブロック４０が形成されている。
【００４４】
図２に示すように、各油圧シリンダ４３のピストン４４の各先端面（図中上端面）が、副弁空気ピストン２７の下面に当接している。これら３本の油圧シリンダ４３により、副弁２５を切り替え動作させる副弁切替装置５１が形成される。副弁切替装置５１は、副弁２５の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダ４３を、同一円周上に周方向に沿って等間隔に配置することにより、堅牢な副弁空気ピストン２７を強力な空気圧に抗して均等に押動させることができる。また、周方向に沿って等間隔に配置されることから、副弁空気ピストン２７の変形等の不具合を防止することもできる。
【００４５】
図２に示すように、各油圧シリンダ４６のピストン４７の各先端面（図中上面）が、副弁空気ピストン２７の下面に当接している。これらの３本の油圧シリンダ４６により、副弁２５が復旧動作して下降したときの下限位置（零点位置）を規制する零点位置制御装置５２が形成される。
【００４６】
零点位置制御装置５２は、堅牢な構造の副弁空気ピストン２７に対して堅牢な油圧シリンダ４６を複数設けて形成したことにより、空気圧により強力に閉弁動作（復旧動作）をする副弁空気ピストン２７を確実に停止させることが可能となる。
【００４７】
そして、零点位置制御装置５２の複数の油圧シリンダ４６を、副弁２５の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダ４３と同一円周上に、かつこれらの油圧シリンダ４３と交互に配置することにより、副弁２５の切り替え動作を行わせる複数の油圧シリンダ４３と同様に、副弁空気ピストン２７の強力な押圧力を均等に受け止めることができ、また、副弁空気ピストン２７の変形等の不具合も防止することができる。
【００４８】
これにより、副弁空気ピストン２７を良好に停止させることができ、副弁２５の零点位置（下限位置）を精度よく位置決め制御することが可能となる。従って、副弁２５を零点位置（下限位置）、即ち副弁２５の下端部２５ｄの下端面２５ａを主弁２１の弁座２の上端面２ａとの間に、隙間（クリアランス）δを存した位置に確実に停止させることが可能となる。
【００４９】
副弁２５は、その下端部２５ｄが直円筒形状をなしており、直内円柱形状に形成された排気弁箱１１の下端部１１ａの内周面１１ｂと軸方向に摺動可能である。したがって、副弁２５は、真直ぐな下端部２５ｄが排気弁箱１１の内周面１１ｂを摺動しながら円滑に切り替え動作を行う。これにより、副弁２５は、その下端部２５ｄの下端面２５ａが主弁２１の弁座２の上端面２ａに着座（衝突）することが防止され、副弁２５が破損したり変形したりすることが防止される。
【００５０】
図１に示す外側油圧シリンダブロック４１の油圧通路６２の外周面４１ｂに開口している開口部は、油圧の供給及び排出口とされ、図示しない油圧源に接続されて、高圧の油圧が供給されて副弁切替装置５１を駆動する。また、図２に示す外側油圧シリンダブロック４１の油圧通路６８は、外周面４１ｂに開口している開口部が油圧の供給及び排出口とされ、油圧通路７０を介して図示しない油圧源に接続される。
【００５１】
この零点位置制御装置５２は、油圧通路６８配設された油圧センサ５５により油圧シリンダ４６の油圧Ｐを検出し、油圧センサ５５に接続される副弁破損防止装置７６が、油圧センサが検出した油圧が所定圧を超えたときに、副弁２５の下端面２５ａが主弁２１の弁座２の上端面２ａに着座（衝突）していると判断して、そのときの検出値のレベルに応じて、警告灯の点灯（警告の発生）や内燃機関の停止を行なう。これにより、副弁２５の破損や変形を、より確実に防止することができる。
【００５２】
図１及び図２に示すように、主弁２１が閉弁しているときには副弁切替装置５１の油圧シリンダ４３が退縮しており、当該油圧シリンダ４３と零点位置制御装置５２により、副弁２５が零点位置（下限位置）に保持されている。そして、主弁２１が僅かに開弁した排気初期において、副弁２５は未だ零点位置（下限位置）に保持されており、高温の排気ガスを各リブ２５ｃの間から、図１に矢印で示すように、高温排気通路１２に排出する。
【００５３】
図３に示すように、主弁２１の開弁が進行して排気初期を過ぎると、副弁切替装置５１の油圧シリンダ４３が伸長して副弁空気ピストン２７を図中上方に押上げて、副弁２５を低温排気通路１３側へ切り換え、残余の排気ガスを、矢印で示すように当該低温排気通路１３側へ排出する。
【００５４】
排気が終了すると、副弁切替装置５１の油圧シリンダ４３が退縮すると共に、副弁空気ピストン２７により副弁２５が図中下方に押動される。そして、図１及び図２に示すように、副弁空気ピストン２７が零点位置制御装置５２の油圧シリンダ４６のピストン４７に当接してその下降が規制され、副弁２５が零点位置（下限位置）に確実に保持される。
【００５５】
なお、上述の排気弁装置１０は、一例として、副弁を有する２サイクルのユニフロー型ディーゼル機関に適用した場合を示したが、本発明の内燃機関の弁装置は、副弁を有する他の内燃機関、例えば４サイクルのディーゼル機関等にも適用できる。この４サイクルディーゼル機関では、例えば、主弁が吸気及び排気の双方に使用され、副弁はシリンダから主弁を介して分岐して延びる吸気通路と排気通路との開閉切り替えに使用される。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、上述した一実施の形態に係る２サイクルのディーゼル機関の排気弁装置に限定されるものではなく、副弁を有する４サイクルのディーゼル機関の吸気弁装置や排気弁装置、及びその他様々な内燃機関の弁装置に対して実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１  シリンダブロック
２  弁座
２ａ  上端面
３  シリンダ
１０  排気弁装置
１１  排気弁箱
１１ａ  下端部
１１ｂ  下端部内周面
１２  高温排気通路
１３  低温排気通路
１５  ケーシング
１６  ケーシング
１７  油圧シリンダブロック
２１  主弁
２２  弁ステム
２３  主弁空気ピストン
２５  副弁
２５ａ  下端面
２５ｃ  リブ
２５ｄ  下端部
２６  弁ステム
２７  副弁空気ピストン
２８  油圧シリンダ
２９  空気ばね室
３０  油圧シリンダ
４０  油圧シリンダブロック
４１  外側油圧シリンダブロック
４１ａ  孔
４１ｂ  外周面
４１ｃ  内周面
４１ｄ  上端面
４２  内側油圧シリンダブロック
４２ａ  孔
４２ｂ  外周面
４３  油圧シリンダ
４４  ピストン
４５  環状の凹部
４６  油圧シリンダ
４７  ピストン
４８  ボルト
５１  副弁切替装置
５２  零点位置制御装置
５５  油圧センサ
６１，６２，６３，６５  油圧通路
６６  環状溝
６７，６８，７０  油圧通路
６９  環状の油圧通路
７５  ボルト
７６  副弁破損防止装置
１０２  弁座
１０２ａ  アール部
１２５  副弁
１２５ａ  下端部
１２５ｂ  先端（下端面）
１２５ｃ  リブ
δ  隙間（クリアランス）
Ｐ  油圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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