(57)【要約】【課題】  減圧弁の閉鎖機能の低下があっても、ピニオンギヤの飛び出し事故等を確実に防止することができ、しかも、初期の微少な空気漏れの段階で検出することができる空気漏れ検知逃がし弁を提供すること。【解決手段】  漏れた圧縮空気は、空気漏れ検知逃がし弁１０の入口ｂから排出口ａに排出される。この排出口ａから排出された圧縮空気は、検知筒１１に浮揚力として作用して、樹脂製の軽い検知筒１１を浮き上がらせて、検知筒１１の下端ｅと空気配管４０の外面との間から排出される。したがって、圧縮空気の漏れがあっても、エアースタータの駆動が防止されて、ピニオンギヤの飛び出しによるピニオンギヤ等の破損事故が防止される。検知筒１１の圧縮空気の漏れによる浮き上がりにより、微少な圧縮空気の漏れの段階で確実かつ簡単に圧縮空気が漏れていること、および、その程度が明確に分かる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と排出口を有する本体内に進退自在に収容されて、制御口に供給される制御空気によって閉鎖位置に向けて押圧される弁体と、
上記弁体を開放位置に向けて付勢するバネと、
上記本体に移動可能に嵌合されると共に、上記排出口から排出される空気によって移動して空気漏れの度合いを表す検知筒と
を備えることを特徴とする空気漏れ検知逃がし弁。
【請求項２】
請求項１に記載の空気漏れ検知逃がし弁において、上記検知筒は、上記排出口から排出される空気によって上記本体に対してリフトすることを特徴とする空気漏れ検知逃がし弁。
【請求項３】
請求項１または２に記載の空気漏れ検知逃がし弁において、上記検知筒は、上記排出口から排出される空気によって上記本体に対して回転することを特徴とする空気漏れ検知逃がし弁。
【請求項４】
内燃機関のリングギヤを回転させるためにピニオンギヤを出没させると共に、このピニオンギヤを回転させる空気圧駆動のエアースタータと、
減圧弁と、
上記減圧弁とエアースタータとの間の空気配管に上記入口を接続した請求項１乃至３のいずれか１つに記載の空気漏れ検知逃がし弁と
を備えて、
上記エアースタータの駆動時には、上記制御口に供給される制御空気によって上記空気漏れ検知逃がし弁を閉鎖位置に位置させると共に、上記エアースタータの停止時には、上記制御口を開放することによって上記空気漏れ検知逃がし弁を開放位置に位置させることを特徴とする内燃機関のエアースタータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空気漏れ検知逃がし弁およびそれを備えた内燃機関のエアースタータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関の始動装置として、エアースタータシステムが広く使用されている。このエアースタータシステムは、エアースタータと、コンプレッサにより圧縮された圧縮空気を蓄える空気槽と、主弁およびパイロット減圧弁とからなるパイロット操作型の減圧弁とからなり、上記空気槽とエアースタータとの間に減圧弁の主弁が接続されている。上記エアースタータは、よく知られたもので、ピニオンギヤを出没させるピストンと上記ピニオンギヤを回転させるタービンを有して、このピストンに空気圧を作用させてピニオンギヤを突出させて内燃機関のリングギヤとピニオンギヤとを噛合させて、上記タービンを介してピニオンギヤを回転させるようになっている。
【０００３】
そして、内燃機関の始動時には、上記パイロット減圧弁を介して主弁を制御して、主弁の２次圧をエアースタータの作動圧力に制御して、エアースタータを駆動するようにしている。
【０００４】
一方、内燃機関の始動時以外の運転中や停止中は、上記減圧弁の主弁を閉鎖して、圧縮空気をエアースタータに供給しないようにしている。
【０００５】
ところで、上記減圧弁の主弁のシート部へのゴミ噛みやシート部の経時劣化または損傷により、上記主弁に漏れが生じると、空気槽の圧力低下や、運転中においては、エアースタータのピニオンギヤの飛び出しによるピニオンギヤ等の破損事故が発生する。このため、減圧弁の主弁の閉鎖機能の管理は、エアースタータシステムの保全に不可欠である。
【０００６】
しかしながら、従来においては、エアースタータシステムの減圧弁の主弁の漏れ、閉鎖機能の管理は、その減圧弁を分解してテストをして行っているため、減圧弁の閉鎖機能の低下を早期に確実に検出することができなくて、ピニオンギヤの飛び出し事故等を確実に防止することができなく、また、減圧弁のシート部の閉鎖機能の低下を初期の微少な空気漏れの段階で検出できないため、圧縮空気を無駄に消費しているという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明の課題は、減圧弁の閉鎖機能の低下があっても、ピニオンギヤの飛び出し事故等を確実に防止することができ、しかも、減圧弁のシート部の閉鎖機能の低下を初期の微少な空気漏れの段階で検出することができる空気漏れ検知逃がし弁を提供することにある。
【０００８】
また、この発明の課題は、ピニオンギヤの飛び出し事故等を確実に防止することができ、かつ、減圧弁のシート部の閉鎖機能の低下を初期の微少な空気漏れの段階で検出することができる内燃機関のエアースタータシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、この発明の空気漏れ検知逃がし弁は、
入口と排出口を有する本体内に進退自在に収容されて、制御口に供給される制御空気によって閉鎖位置に向けて押圧される弁体と、
上記弁体を開放位置に向けて付勢するバネと、
上記本体に移動可能に嵌合されると共に、上記排出口から排出される空気によって移動して空気漏れの度合いを表す検知筒と
を備えることを特徴としている。
【００１０】
上記構成の空気漏れ検知逃がし弁によれば、例えば、エアースタータの停止時等には、上記制御口に制御空気を供給しないようにすることによって、上記弁体はバネによって開放位置に位置させられる。したがって、減圧弁等からの圧縮空気の漏れがあっても、この圧縮空気は、この空気漏れ検出逃がし弁の入口から排出口を通って、外部に排出される。したがって、減圧弁等の閉鎖機能が低下しても、エアースタータのピニオンギヤの飛び出し事故が起こらないようにすることができる。
【００１１】
しかも、上記空気漏れ検出逃がし弁の入口から排出口へ圧縮空気が排出されると、上記検知筒が、上記排出口から排出される空気によって移動して空気漏れの度合いを表す。したがって、上記減圧弁のシート部の閉鎖機能の低下を初期の微少な空気漏れの段階で簡単、確実に検出できる。
【００１２】
１実施形態の空気漏れ検知逃がし弁では、上記検知筒は、上記排出口から排出される空気によって上記本体に対してリフトする。
【００１３】
上記実施形態によれば、上記検知筒は、上記排出口から排出される空気によって上記本体に対してリフトするから、上記減圧弁のシート部の閉鎖機能の低下による空気漏れを簡単に検出できる。
【００１４】
１実施形態の空気漏れ検知逃がし弁では、上記検知筒は、上記排出口から排出される空気によって上記本体に対して回転する。
【００１５】
上記実施形態によれば、空気漏れがあると、上記検知筒が回転するから、簡単、確実に空気漏れを検出することができる。
【００１６】
また、この発明の内燃機関のエアースタータシステムは、
内燃機関のリングギヤを回転させるためにピニオンギヤを出没させると共に、このピニオンギヤを回転させる空気圧駆動のエアースタータと、
減圧弁と、
上記減圧弁とエアースタータとの間の空気配管に上記入口を接続した上記空気漏れ検知逃がし弁と
を備えて、
上記エアースタータの駆動時には、上記制御口に供給される制御空気によって上記空気漏れ検知逃がし弁を閉鎖位置に位置させると共に、上記エアースタータの停止時には、上記制御口を開放することによって上記空気漏れ検知逃がし弁を開放位置に位置させることを特徴としている。
【００１７】
上記構成の内燃機関のエアースタータシステムによれば、上記減圧弁の閉鎖機能が低下しても、上記空気漏れ検知逃がし弁が漏れた圧縮空気を外部に排出する。したがって、上記ピニオンギヤの飛び出し事故を未然に防止できる。
【００１８】
また、上記減圧弁から圧縮空気の漏れが発生すると、上記空気漏れ検知逃がし弁の検知筒が移動するから、減圧弁のシート部の閉鎖機能の低下を初期の微少な空気漏れの段階で検出することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、ピニオンギヤの飛び出し事故等を確実に防止することができ、かつ、減圧弁のシート部の閉鎖機能の低下を初期の微少な空気漏れの段階で確実かつ簡単に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００２１】
図１に示すように、この空気漏れ検知逃がし弁１０は、筒状の本体１の周囲に複数の排出口ａを設け、下端に入口ｂを設け、内側に段状の弁座５を設けている。この本体１内に、弁体２を進退自在に設けて、上記弁座５に対して弁体２を接離させて、入口ｂと複数の排出口ａとの間を閉鎖または開放できるようになっている。上記複数の排出口ａの全面積は、入口ｂの面積よりも大きくなっている。なお、上記本体１と弁体２との間は、シール部材（Ｏリング）１３でシールしている。
【００２２】
上記空気漏れ検知逃がし弁１０は、弁体２がバネ３によって弁座５から離間するように付勢される常開の構造になっている。上記本体１の上端には、制御口７を有するキャップ６のネジを螺合している。この制御口７に圧縮空気を供給して、弁体２を弁座５に密着させて、入口ｂと複数の排出口ａとの間を閉鎖できるようにしている。
【００２３】
一方、上記本体１０の外周部かつ排出口ａの周りには、検知筒１１を昇降および回転自在に嵌合している。この検知筒１１は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、大径内周部１２と小径内周部１４とを有する。図１に示すように、この小径内周部１４を上側に、大径内周部１２を下側に配置して、この大径内周部１２に、本体１との間に隙間をもって、排出口ａに対向させている。
【００２４】
上記検知筒１１は、比重の小さな樹脂、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ（例えば、商品名：テフロン））から形成している。
【００２５】
上記空気漏れ検知逃がし弁１０の本体１は、空気配管４０に螺合して固定している。
【００２６】
上記空気配管４０に機器を作動させるための圧縮空気を流がす場合は、上記空気漏れ検知逃がし弁１０の制御口７に制御ライン４１から制御空気を導いて、弁体２をバネ３のバネ力に抗して弁座５に密着させて、入口ｂと排出口ａとの間を閉鎖する。
【００２７】
一方、上記空気配管４０に機器を作動させるための圧縮空気が流れていない場合は、制御ライン４１を大気に開放して、制御口７を大気に開放し、弁体２をバネ３のバネ力によって弁座５から離間させて、入口ｂと排出口ａとの間を開放する。
【００２８】
この状態で、空気配管４０に漏れによる圧縮空気があると、この圧縮空気は、上記空気漏れ検知逃がし弁１０の入口ｂから排出口ａに排出される。この排出口ａからの圧縮空気は、検知筒１１の大径内周部１２の上端の段部ｄに浮揚力として作用して、樹脂製の軽い検知筒１１を浮き上がらせて、検知筒１１の下端ｅと空気配管４０の外面との間から排出される。
【００２９】
この検知筒１１の浮き上がりにより、微少な圧縮空気の漏れの段階で確実かつ簡単に圧縮空気が漏れていることが明確に分かる。さらに、この検知筒１１のリフト量により、圧縮空気の漏れの程度が明確に分かる。
【００３０】
上記空気漏れ検出逃がし弁１０の複数の排出口ａの全面積は、入口ｂの面積よりも大きいから、この空気漏れ検出逃がし弁１０は、安全弁としても、確実に機能する。
【００３１】
図３（Ａ）、（Ｂ）は、検知筒の変形例を示している。この検知筒２１は、比重の小さな樹脂から形成されていて、中央の大径内周部２５の両側に小径内周部２３，２４を設け、さらに、上記小径内周部２４に等間隔に複数の傾斜溝２６を設けている。この検知筒２１は、図示しないが、図２の検知筒１１と同様に、図１の本体１に嵌合されて、大径内周部２５を複数の排出口ａに対向させ、複数の傾斜溝２６を有する小径内周部２４を下側に位置させ、小径内周部２３を上側に位置させる。
【００３２】
上記検知筒２１は、排出口ａから複数の傾斜溝２６を通って外部に排出される空気流によって、回転させられると共に、リフトさせられる。このように、上記検知筒２１は、圧縮空気の漏れがあると、回転とリフトをするから、目視確認がよりし易くなる。
【００３３】
さらに、上記検知筒２１の回転がより分かり易いように、この検知筒２１の外面に螺旋模様などのパターンを設けてもよい。
【００３４】
図２は、この発明の１実施形態の内燃機関のエアースタータシステムを示している。
【００３５】
空気槽２９に蓄えられた圧縮空気は、所謂リレー弁である主弁３０で減圧されて、空気配管４０を通って、エアースタータ５０に供給される。
【００３６】
上記エアースタータ５０は、図示しない周知の構造を有し、ピニオンギヤ５１を出没させるピストンと上記ピニオンギヤ５１を回転させるタービンを有する。そして、上記ピストンに圧縮空気を作用させてピニオンギヤ５１を突出させて内燃機関のフライホイールのリングギヤ６１とピニオンギヤ５１とを噛合させた後、上記タービンを介してピニオンギヤ５１を回転させる一方、上記ピストンへ圧縮空気が供給されないと、上記ピストンはバネによって没入してピニオンギヤ５１を没入させて上記リングギヤ６１とピニオンギヤ５１とを噛合を解除させた後、タービンへの圧縮空気の供給を停止して、ピニオンギヤ５１の回転を停止するようになっている。
【００３７】
上記主弁３０とパイロット減圧弁３６とは、パイロット操作型の減圧弁を構成している。上記パイロット減圧弁３６の減圧制御された制御圧（２次圧）は、切換弁３８の第１の切換位置Ｓ１の通路、制御ライン４１を経由して、主弁３０のピストン３３の片側に作用する一方、このピストン３３の他方の側には、主弁３０の２次圧が作用する。したがって、この主弁３０は、この主弁３０の２次圧と、上記制御圧との圧力差が、バネ３４のバネ力に相当するように、弁座３５に対して弁体３２を接離させて、上記２次圧を制御圧に応じた所望の圧力に制御する。
【００３８】
一方、空気漏れ検出逃がし弁１０は、図１の空気漏れ検出逃がし弁１０と同じ構造を有し、空気配管４０に入口ｂを接続している。
【００３９】
上記構成において、上記エアースタータ５０を駆動するために、切換弁３８を第１の切換位置Ｓ１に位置させると、パイロット減圧弁３６、主弁３０が動作して、パイロット減圧弁３６の制御圧に応じた圧力の圧縮空気が主弁３０からエアースタータ５０に供給されて、ピニオンギヤ５１を介してリングギヤ６１を回転駆動する。
【００４０】
このとき、図１に示す空気漏れ検知逃がし弁１０の制御口７に制御ライン４１を介してパイロット減圧弁３６からの制御空気が導かれて、弁体２はバネ３のバネ力に抗して弁座５に密着させられて、入口ｂと排出口ａとの間が閉鎖されている。
【００４１】
一方、内燃機関の始動時以外の運転中や停止中は、上記切換弁３８を第２の切換位置Ｓ２に位置させて、パイロット減圧弁３６の出口側を閉鎖すると共に、主弁３１のピストン３３の片側を、制御ライン４１および切換弁３８の第２の切換位置Ｓ２の通路を介して大気に開放して、主弁３０を閉鎖して、エアースタータ５０を駆動しないようにする。これと同時に、空気漏れ検出逃がし弁１０の制御口７は、制御ライン４１および切換弁３８の第２の切換位置Ｓ２の通路を介して大気に開放される。
【００４２】
そのため、上記空気漏れ検出逃がし弁１０の弁体２は、バネ３のバネ力によって弁座５から離間させられて、入口ｂと排出口ａとの間が開放される。
【００４３】
この状態で、主弁３０の弁体３２と弁座３５との間へのゴミ噛みや弁体３２，弁座３５の経時劣化または損傷により、上記主弁３０に圧縮空気の漏れが生じたとすると、この漏れた圧縮空気は、上記空気漏れ検知逃がし弁１０の入口ｂから排出口ａに排出される。この排出口ａから排出された圧縮空気は、検知筒１１の大径内周部１２の上端の段部ｄに浮揚力として作用して、樹脂製の軽い検知筒１１を浮き上がらせて、検知筒１１の下端ｅと空気配管４０の外面との間から排出される。したがって、圧縮空気の漏れがあっても、エアースタータ３０の駆動が防止されて、ピニオンギヤ５１の飛び出しによるピニオンギヤ５１等の破損事故が防止される。
【００４４】
さらに、上記検知筒１１の圧縮空気の漏れによる浮き上がりにより、微少な圧縮空気の漏れの段階で確実かつ簡単に圧縮空気が漏れていることが明確に分かる。さらに、この検知筒１１のリフト量により、圧縮空気の漏れの程度が明確に分かる。したがって、迅速かつ適切に保全作業を行うことができる。
【００４５】
上記実施形態では、減圧弁として、主弁３０とパイロット減圧弁３６とからなるパイロット操作型の減圧弁を用いたが、直動型の減圧弁を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１はこの発明の１実施形態の空気漏れ検出逃がし弁の断面図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）は、検知筒の断面図と側面図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、検知筒の変形例の断面図と側面図である。
【図４】図４は、この発明の１実施形態の内燃機関のエアースタータシステムの模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１    本体
２    弁体
３    バネ
４    弁座
７    制御口
１０  空気漏れ検出逃がし弁
１１，２１  検知筒
２６  傾斜溝
３０  主弁
３６  パイロット減圧弁
３８  切換弁
５０  エアースタータ
５１  ピニオンギヤ
６１  リングギヤ
ａ    排出口
ｂ    入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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