(57)【要約】【課題】機関に対する設置が容易であるとともに注油の制御性に優れるシリンダ注油装置を提供することにある。【解決手段】潤滑油を圧送する潤滑油ポンプ１４の吐出し口に潤滑油を加圧状態に保って蓄える共通送油管（共通送油部）１５を連通し、送油管１５から複数の分岐送油管１６ａ〜１６ｎを分岐する。これらの分岐送油管１６ａ〜１６ｎを、機関のシリンダ１１ａ〜１１ｎに複数取付けられて潤滑油をシリンダ内に噴射して供給するインジェクタ１２ａ〜１２ｎに夫々接続するとともに、各分岐送油管１６ａ〜１６ｎの夫々に常閉形の電磁開閉弁１７ａ〜１７ｎを取付ける。電子式制御装置１９を設けて、これにより電磁開閉弁１７ａ〜１７ｎの開弁時期及び開弁維持時間を個々に制御するようにしたことを特徴としている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関のシリンダに複数取付けられて潤滑油を前記シリンダ内に噴射して供給するインジェクタと、
潤滑油を圧送する潤滑油ポンプと、
このポンプの吐出し口に連通して設けられ前記潤滑油を加圧状態に保って蓄える共通送油部と、
この共通送油部から分岐されて前記各インジェクタに接続する複数の分岐送油管と、
これらの分岐送油管に夫々設けられた常閉形の電磁開閉弁と、
これらの電磁開閉弁の開弁時期及び開弁維持時間を個々に遠隔制御する電子式制御装置と、
を具備したことを特徴とするシリンダ注油装置。
【請求項２】
前記分岐送油管に対して複数の前記電磁開閉弁が並列に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ注油装置。
【請求項３】
前記電磁開閉弁が前記インジェクタに組み込まれていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダ注油装置。
【請求項４】
前記分岐送油管は、前記電磁開閉弁を境に上流側配管部分が１本であって前記共通送油部に接続され、前記電磁開閉弁を境に下流側分岐送油管部分が、複数本に分岐されているとともに、これら下流側分岐送油管部分の夫々に前記インジェクタが個別に接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のシリンダ注油装置。
【請求項５】
前記下流側分岐送油管部分の内の管路長が最も長い下流側分岐送油管部分以外の前記下流側分岐送油管部分に、その管路長さに応じた絞りを設けたことを特徴とする請求項４に記載のシリンダ注油装置。
【請求項６】
前記各分岐送油管の夫々に油量リミッタを設け、この油量リミッタが、油室及びこの油室に連通する油入口と油出口とを有するハウジングと、前記油入口と油出口とを連通する絞り通路を有して、前記油入口から離れた第１位置および前記油入口に着座した第２位置にわたって往復移動可能に前記油室内に収容されたシャトルと、このシャトルを前記第１位置に向けて付勢する付勢体とを備えて形成されていることを特徴とする請求項１から５の内のいずれか１項に記載のシリンダ注油装置。
【請求項７】
前記油量リミッタが前記シャトルの移動を検出するリフトセンサを備えていることを特徴とする請求項６に記載のシリンダ注油装置。
【請求項８】
前記電子式制御装置は、これに入力される前記機関のクランク角検出信号を基準に、前記開弁時期及び開弁維持時間を制御することを特徴とする請求項１から７の内のいずれか１項に記載のシリンダ注油装置。
【請求項９】
前記電子式制御装置は、これに入力されるエンジン負荷信号を基に、前記開弁維持時間を制御することを特徴とする請求項１から８の内のいずれか１項に記載のシリンダ注油装置。
【請求項１０】
前記電子式制御装置は、前記シリンダに周方向に沿って間隔的に取付けられた複数の温度センサが検出するシリンダ温度を基に、前記開弁維持時間を制御することを特徴とする請求項１から９の内のいずれか１項に記載のシリンダ注油装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関、特に大形ディーゼル機関、好適には船舶用ディーゼル機関のシリンダに対する強制注油を行うシリンダ注油装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機関のクランク軸にプランジャポンプを連動させ、このポンプから圧送された潤滑油を逆止弁付きのインジェクタを介して機関のシリンダ内に注油する機械式のシリンダ注油機が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
このシリンダ注油機では、機関の動力を利用して回転されるカム軸のカムでロッカアームを揺動させ、このアームの一端部にプランジャポンプのプランジャを支持させるとともに、プランジャをばねで戻し方向に付勢している。プランジャポンプの油出口には１以上のインジェクタが連通されており、これらのインジェクタは機関のシリンダに取付けられている。これにより、カムの回転に伴ってプランジャが軸方向に往復移動してポンプ作動が営まれると、各インジェクタを通ってシリンダ内に潤滑油が噴射して注油される。
【０００４】
従来のシリンダ注油機での注油調整は、ロッカアームの他端部に当接された油量調整ねじを進退させて、プランジャの有効ストロークを変えることにより行われている。
【０００５】
【特許文献１】
実願昭５６−７１００４号（実開昭５９−１７５６１９号）のマイクロフィルム（第１頁−第３頁、第１図及び第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１の機械式のシリンダ注油機は、通常、機関の１つのシリンダについて１台必要であるので、シリンダ数に応じた数のシリンダ注油機を、同期して使用できるように並べて設置することにより、シリンダ注油装置を構成している。複数のシリンダ注油機の設置例を図１１に示す。この図１１中符号１は複数のシリンダ２を有した機関、符号３は前記構成のシリンダ注油機、符号４はカム軸、符号５はカム、符号６は軸継手、符号７はチェーン若しくは歯車伝動機構を夫々示している。カム軸４はシリンダ注油装置３の潤滑油を溜めた箱状の注油機本体３ａを水平方向に貫通しており、軸方向に隣接したカム軸４同士は軸継手６で連結されている。この連結により一つながりとなったカム軸群の一端と機関１の図示しない排気弁のカム軸とがチェーン若しくは歯車伝動機構７で連結されている。
【０００７】
ところで、例えば船舶用の機関の長さは十数メートルにも及ぶものがあるので、前記カム軸群の長さは機関の長さに応じて長尺となる。この場合、各カム軸４の軸心が合っていないと、トルクのアンバランスを生じるとともに注油のタイミングにも悪影響を与える。そこで、こうしたことが起きないように各シリンダ注油機３を設置する際に、軸継手６を用いて数多くの連結作業を行うことを余儀なくされるとともに、各カム軸４の軸心合わせをしなければならないが、これらの作業は手間がかかる。
【０００８】
更に、こうして複数の各シリンダ注油機３を互いに連動するように設置した後には、各インジェクタの注油量を合わせる必要がある。この調整は、各シリンダ注油機３ごとに油量調整ねじを進退させて、プランジャの有効ストロークを変えることで実行されるので、手間がかかる。
【０００９】
しかも、機関の運転中にインジェクタの注油量を変えることは困難であって、機関の負荷に無関係にプランジャのストロークで決定された定量注油がなされるので、機関の運転状態等に適合した注油をすることも困難である。このために、例えば機関の負荷が低い場合には、必要量以上の注油が無駄に行われる傾向がある。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、機関に対する設置が容易であるとともに注油の制御性に優れるシリンダ注油装置を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、機関のシリンダに複数取付けられて潤滑油を前記シリンダ内に噴射して供給するインジェクタと、潤滑油を圧送する潤滑油ポンプと、このポンプの吐出し口に連通して設けられ前記潤滑油を加圧状態に保って蓄える共通送油部と、この共通送油部から分岐されて前記各インジェクタに接続する複数の分岐送油管と、これらの分岐送油管に夫々設けられた常閉形の電磁開閉弁と、これらの電磁開閉弁の開弁時期及び開弁維持時間を個々に遠隔制御する電子式制御装置と、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、前記分岐送油管に対して複数の前記電磁開閉弁を並列に設けることができる。
【００１３】
同様に、本発明の好ましい形態では、前記電磁開閉弁を前記インジェクタに組み込むことができる。
【００１４】
同様に、本発明の好ましい形態では、前記分岐送油管は、前記電磁開閉弁を境に上流側配管部分が１本であって前記共通送油部に接続され、前記電磁開閉弁を境に下流側分岐送油管部分が複数本に分岐されているとともに、これら下流側分岐送油管部分の夫々に前記インジェクタを個別に接続することができる。
【００１５】
同様に、本発明の好ましい形態では、前記下流側分岐送油管部分の内の管路長が最も長い下流側分岐送油管部分以外の前記下流側分岐送油管部分に、その管路長に応じた絞りを設けることができる。
【００１６】
同様に、本発明の好ましい形態では、前記各分岐送油管の夫々に油量リミッタを設け、この油量リミッタを、油室及びこの油室に連通する油入口と油出口とを有するハウジングと、前記油入口と油出口とを連通する絞り通路を有して、前記油入口から離れた第１位置および前記油入口に着座した第２位置にわたって往復移動可能に前記油室内に収容されたシャトルと、このシャトルを前記第１位置に向けて付勢する付勢体とを備えて形成することができる。
【００１７】
同様に、本発明の好ましい形態では、前記油量リミッタが前記シャトルの移動を検出するリフトセンサを備えることができる。
【００１８】
同様に、本発明の好ましい形態では、前記電子式制御装置は、これに入力される前記機関のクランク角検出信号を基準に、前記開弁時期及び開弁維持時間を制御することができる。
【００１９】
同様に、本発明の好ましい形態では、前記電子式制御装置は、これに入力されるエンジン負荷信号を基に、前記開弁維持時間を制御することができる。
【００２０】
同様に、本発明の好ましい形態では、前記電子式制御装置は、前記シリンダに周方向に沿って間隔的に取付けられた複数の温度センサが検出するシリンダ温度を基に、前記開弁維持時間を制御することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００２２】
図１中符号１１ａ〜１１ｎ（図１では並び方向の端側に位置する１１ａ、１１ｎのみを図示し、他は図示を省略している。）は、船舶用の大形ディーゼル機関が備える複数のシリンダを示している。各シリンダ１１ａ〜１１ｎの夫々には、それらの所定注油個所（例えばシリンダライナ高さの１／３以上の高さ位置）に例えば周方向に等配して複数例えば６個のインジェクタ１２ａ〜１２ｆ（図１では３個のインジェクタ１２ａ〜１２ｃのみを示し、他は図示を省略している。）が取付けられている。各インジェクタ１２ａ〜１２ｎには、逆止め弁型のものでも、この逆止め弁型のものより高速噴射が可能な内開き弁型のものでもよく、或いはこれらを混在させて用いることも可能である。
【００２３】
逆止め弁型のインジェクタは、ノズルボディの先端部に、油室と、この油室に連通する噴射孔と、油室の内面の一部をなすテーパ状の弁座とを設け、この弁座の中央部に開口する油導入通路をノズルボディの中心部に軸方向に延びるように設けるとともに、油室に、弁座に接離する鋼球などの逆止め弁と、この弁を弁座に向けて押付けるコイルばねとを収容している。このインジェクタは、油導入通路に導かれた潤滑油の圧力がコイルばねの付勢力より大きくなった時点で、逆止め弁が弁座から離れるとともに、油室内に流入する潤滑油が噴射孔から外部に噴射されることによって注油をする。この注油は油導入通路に導かれた潤滑油の圧力が低下することによって停止される。
【００２４】
内開き弁型のインジェクタは、ノズルボディの先端部に、油室と、この油室に連通する噴射孔と、これらの間に弁座とを設け、この弁座に接離するシート面を有したニードルをノズルボディ内にその軸方向に移動可能に収容するとともに、このニードルをコイルばねで弁座に押付けるとともに、ノズルボディにニードルを避けて油室に連通する油導入通路を設けている。このインジェクタは、油導入通路に導かれてシート面にかかる潤滑油の圧力がコイルばねの付勢力より大きくなった時点で、ニードルが弁座から離れるとともに、油室内に流入する潤滑油が噴射孔から外部に噴射されることによって注油をする。この注油は油導入通路に導かれた潤滑油の圧力が低下することによって停止される。
【００２５】
シリンダ１１ａ〜１１ｎのいずれかの内部に臨む各インジェクタ１２ａ〜１２ｎの噴射孔は、シリンダ１１ａ〜１１ｎの半径方向に潤滑油を噴射するのに適する単孔でも、シリンダ１１ａ〜１１ｎの内周面に沿って潤滑油を噴射するのに適する複孔でもよい。
【００２６】
各シリンダ１１ａ〜１１ｎの夫々には、複数好ましくはインジェクタ１２ａ〜１２ｎと同数の温度センサ（以下センサと略称する。）１３ａ〜１３ｎ（図１では１３ａ〜１３ｃのみを示し、他は図示を省略している。）が取付けられている。各センサ１３ａ〜１３ｎは、インジェクタ１２ａ〜１２ｎに対して個別に対応するように各インジェクタ１２ａ〜１２ｎに寄せて配設されている。これらのセンサ１３ａ〜１３ｎは、図示しないピストンが往復移動する各シリンダ１１ａ〜１１ｎの周方向の各計測位置の温度を検出して、それを電気信号として出力する。
【００２７】
前記各インジェクタ１２ａ〜１２ｎ及び各センサ１３ａ〜１３ｎと、図１に示す潤滑油ポンプ（以下ポンプと略称する。）１４と、共通送油部としての共通送油管１５と、複数の分岐送油管１６ａ〜１６ｎと、複数の電磁開閉弁（以下電磁弁と略称する。）１７ａ〜１７ｎと、複数の油量リミッタ１８ａ〜１８ｎと、圧電子式の制御装置１９とを備えて、本発明の電子制御式のシリンダ注油装置２０が形成されている。
【００２８】
電動又は機関の回転部の回転を伝動させて駆動されるポンプ１４には、例えば流れが一方向の定容量型油圧ポンプを好適に使用することができる。潤滑油（シリンダ油ともいう。）が吐出されるポンプ１４の吐出し口には共通送油管１５が連通されている。共通送油管１５は機関の各シリンダ１１ａ〜１１ｎの配置に沿って引き回し配管される。この共通送油管１５はコモンレールとして機能するように所定の内部容積を有していて、その内部にポンプ１４から圧送された潤滑油を所定の圧力に保持した加圧状態に保って蓄えることができる。なお、共通送油管１５は、全てのシリンダ１１ａ〜１１ｎにわたるように配置したが、これに代えて各シリンダ１１ａ〜１１ｎごとに設けても、或いは例えば隣接する複数のシリンダごとに配置することも可能である。
【００２９】
各分岐送油管１６ａ〜１６ｎは、各シリンダ１１ａ〜１１ｎごとに、それに設けられたインジェクタ１２ａ〜１２ｎと同数設けられている。これらの分岐送油管１６ａ〜１６ｎの一端は共通送油管１５に夫々接続され、他端は前記油導入通路に潤滑油を導くようにインジェクタ１２ａ〜１２ｎに個別に接続されている。
【００３０】
電磁弁１７ａ〜１７ｎは各分岐送油管１６ａ〜１６ｎの途中に個別に取付けられている。これらの電磁弁１７ａ〜１７ｎには、常閉形をなす汎用のものであって、図２に例示する２ポート２位置切換弁を好適に用いることができる。この電磁弁１７ａ〜１７ｎを遠隔制御で開弁状態とすることにより、共通送油管１５内の圧油を分岐送油管１７ａ〜１７ｎを通じてインジェクタ１２ａ〜１２ｎに導いて注油を可能とし、又、閉弁状態とすることにより注油を停止させることが可能である。
【００３１】
油量リミッタ１８ａ〜１８ｎは各分岐送油管１６ａ〜１６ｎの途中に個別に取付けられている。各油量リミッタ１８ａ〜１８ｎは、インジェクタ１２ａ〜１２ｎに供給される潤滑油の量を制限するものであり、図４に例示するように構成されている。
【００３２】
詳しくは、各油量リミッタ１８ａ〜１８ｎは、ハウジング３１と、シャトル３２と、付勢体としてのコイルばね３３とを備えている。
【００３３】
円筒状をなすハウジング３１は、第１、第２のハウジング要素３１ａ及び３１ｂ間にリング状の透明窓３１ｃを設けて形成され、透明窓３１ｃを通して視認可能な油室３４を有している。透明窓３１ｃによりハウジング３１内のシャトル３２を視認できるので、必要に応じて目視によりシャトル３２の作動を監視する場合に好適である。
【００３４】
第１ハウジング要素３１ａは油室３４に連通されるとともにこの油室３４の径よりかなり小径な油入口３５を有している。この油入口３５は共通送油管１５に連通されている。第２ハウジング要素３１ｂは油室３４に連通されるとともにこの油室３４の径よりかなり小径な油出口３６を有している。この油出口３６はインジェクタ１２ａ〜１２ｎのいずれかに対応する電磁弁１７ａ〜１７ｎのいずれかを介して連通されている。油出口３６の油室３４に臨んだ部分はテーパ状をなす弁座３６ａをなしている。
【００３５】
シャトル３２は油室３４の内周面に沿ってハウジング３１の軸方向に摺動自在に収容されている。このシャトル３２は、鉄材料により段付き円筒状に作られていて、内部に軸方向に貫通する絞り通路３７を有している。絞り通路３７は、油入口３５及び油出口３６の径と同径の第１孔部分３７ａと、これより小径となった第２孔部分３７ｂとで作られている。油出口３６に寄っているシャトル３２の小径側の先端部３２ａは、テーパ状をなしているとともに、弁座３６ａに接離されるようになっている。
【００３６】
コイルばね３３は、シャトル３２の段部３２ｂと第２ハウジング要素３１ｂとの間に圧縮状態に挟まれて油室３４に収容されている。このばね３３の力によって、シャトル３２はその小径側先端部３２ａが弁座３６ａから離れる方向に付勢されている。
【００３７】
更に、好ましい例として各油量リミッタ１８ａ〜１８ｎの夫々には、シャトル３２の移動を検出するリフトセンサ３８が取付けられている。このセンサ３８には近接形の磁気センサ等を好適に使用できる。リフトセンサ３８は、例えばシャトル３２の肩部３２ｃを検出するものである。この肩部３２ｃは、シャトル３２が、コイルばね３３の力で油入口３５側に押圧保持された第１位置（図４の状態参照）から、シャトル３２の小径側先端部３２ａが弁座３６ａに着座した第２位置に油圧で移動された時に、リフトセンサ３８で検出される。各リフトセンサ３８の検出信号は制御装置１９に入力される。
【００３８】
制御装置１９は、マイクロコンピュータ等で作られており、各種の入力を基にポンプ１４の運転および各電磁弁１７ａ〜１７ｎの開弁時期及び開弁維持時間を、個々に同期させて又は非同期に制御するものである。制御装置１９に対する入力は、各リフトセンサ３８の検出信号の他に、図１に示すように各センサ１３ａ〜１３ｎの検出温度（シリンダ温度信号）、機関のクランク角度信号、及びエンジン負荷信号などを挙げることができる。
【００３９】
クランク角度信号はクランク角度検出手段３９により検出される。この検出手段３９は、機関のクランク軸に設けた突起や磁石等の被検出部と、これを検出する近接スイッチとで作られ、例えばクランク軸の１回転について１回若しくは複数回の検出パルス（図３参照）を発生し、これが制御装置１９に供給される。エンジン負荷信号は、クランク角度信号からクランクの回転数を得て、この回転数から機関の負荷が高負荷であるのか低負荷であるのかを算出するエンジン負荷演算部４０を用いて作られる。この演算部４０の出力（エンジン負荷信号）は制御装置１９に供給される。
【００４０】
次に、シリンダ１１ａ〜１１ｎに対する注油動作を説明する。機関が駆動されることによりクランク角度検出手段３９が検出するクランク角度信号が制御装置１９に与えられる。これに伴い、制御装置１９は、クランク角度信号の立ちあがり時点から適当時間ｔ１（図３参照）を置いて各電磁弁１７ａ〜１７ｎを励磁し、これらの電磁弁１７ａ〜１７ｎを開弁状態とし、この時点から適当時間にわたって開弁状態を維持した後に、電磁弁１７ａ〜１７ｎの励磁を断って閉弁状態とする。
【００４１】
こうした遠隔制御で電磁弁１７ａ〜１７ｎが開弁状態となることにより、既に共通送油管１５内に所定の圧力状態に蓄えられている潤滑油が、各分岐給油管１６ａ〜１６ｎを通って、これら給油管１６ａ〜１６ｎに個別に接続されたインジェクタ１２ａ〜１２ｎに導かれる。これにより、各インジェクタ１２ａ〜１２ｎの先端からシリンダ１１ａ〜１１ｎ内に潤滑油が噴射されて、注油が行われる。この注油は電磁弁１７ａ〜１７ｎが閉弁状態となることにより停止される。そして、制御装置１９において、電磁弁１７ａ〜１７ｎの開弁開始から閉弁終了までの時間、つまり、開弁維持時間ｔ２（図３参照）を変えることによって、注油量を調整できる。
【００４２】
以上のように電子式の制御装置１９が、これに入力されるクランク角検出信号を基準に、電磁弁１７ａ〜１７ｎの開弁時期及び開弁維持時間を遠隔制御するので、機関のクランクで作動されるピストンの動きにタイミングを合わせて、電磁弁１７ａ〜１７ｎの開閉動作を行わせることができ、適当な時期に適当な量の潤滑油をシリンダ１１ａ〜１１ｎに注油することが可能である。
【００４３】
この場合、各分岐送油管１６ａ〜１６ｎには夫々油量リミッタ１８ａ〜１８ｎが介装されている。これにより、油量リミッタ１８ａ〜１８ｎの油入口３５を介してシャトル３２の絞り通路３７に波及した油圧によって、シャトル３２は油出口３６方向に移動し、やがてシャトル３２の小径側先端部３２ａが油出口３６の弁座３６ａに着座して、この時点から油量が制限される。
【００４４】
しかし、シリンダ１１ａ〜１１ｎに注油される潤滑油は、以上のシャトル３２の移動に伴って、このシャトル３２で圧縮される油室３４内に既に充満されていた潤滑油であり、油量の制限が開始される以前に注油が完了するように制御装置１９が、前記時間ｔ１、ｔ２を制御している。このため、油量リミッタ１８ａ〜１８ｎが注油の妨げとなることはない。なお、電磁弁１７ａ〜１７ｎが閉じて潤滑油が流れなくなると、シャトル３２はコイルばね３３で押し戻されるが、この場合、油室３４の潤滑油の通過量は絞り通路３７に対する少量であるので、シャトル３２はゆっくりと押戻される。
【００４５】
更に、制御装置１９には、クランク角度信号からエンジン負荷演算部４０を経て作られたエンジン負荷信号が入力されるので、このエンジン負荷信号を基に制御装置１９は各電磁弁１７ａ〜１７ｎの開弁維持時間ｔ２を遠隔制御して、各インジェクタ１２ａ〜１２ｎから噴射される注油量を変えることができる。つまり、エンジン負荷信号は機関の負荷の状態を示しているので、例えばクランク軸の回転が上がってエンジン負荷が高くなっている場合には、それに応じた演算結果であるエンジン負荷信号が制御装置１９に入力される。
【００４６】
このため、入力されたエンジン負荷信号の信号レベルに応じて、制御装置１９の記憶部に予め設定されているエンジン負荷と注油量との関係を定めた負荷テーブルから最適な注油量の値が読み出されて、この注油量となるように開弁維持時間ｔ２を変えることができる。これにより、機関の負荷が大きいほど、シリンダ１１ａ〜１１ｎへの注油量を増やすことができる等、エンジン負荷に応じた適正な注油が可能である。
【００４７】
しかも、制御装置１９には、シリンダ１１ａ〜１１ｎに夫々複数取付けられた温度センサ１３ａ〜１３ｎが検出するシリンダ温度信号が入力されるので、この温度信号を基に制御装置１９は各電磁弁１７ａ〜１７ｎごとの開弁維持時間ｔ２を個別に遠隔制御して、各インジェクタ１２ａ〜１２ｎから噴射される注油量を個別に変えることができる。
【００４８】
つまり、シリンダ温度信号はシリンダの各部の温度がどうであるかということを示しているので、他の部分よりも高い温度が検出された部分には、制御装置１９に入力されたシリンダ温度信号の信号レベルに応じて、制御装置１９の記憶部に予め設定されているシリンダ温度と注油量との関係を定めた温度テーブルから最適な注油量の値が読み出されて、この注油量となるように開弁維持時間ｔ２を変えることができる。
【００４９】
これにより、シリンダ温度が高い部分に位置するインジェクタに対しては他のインジェクタよりも多めに潤滑油を供給して、シリンダに注油できる。一般に、潤滑不足となっている部分は摩擦熱を発生して温度が上がり過ぎて、焼き付きを生じる恐れが考えられる。これに対して、既述のようにシリンダの各部の温度に基づき、対応する電磁弁についての開弁維持時間ｔ２を制御装置１９で遠隔制御することで、シリンダの高温部分に対応して位置するインジェクタほど注油量を増やして、シリンダの各部の温度に応じた適正な注油が可能である。
【００５０】
又、既述のように各分岐送油管１６ａ〜１６ｎの夫々に油量リミッタ１８ａ〜１８ｎが個別に設けられているので、電磁弁１７ａ〜１７ｎのいずれかが故障して開弁状態で止まった場合、その電磁弁に直列に設けられている油量リミッタについては、共通送油官５から波及する油圧により、シャトル３２が、第２位置、つまり、ハウジング３１の油出口３６を塞ぐように移動される。これにより、共通送油管１５内に溜められている高圧の潤滑油が故障した電磁弁を通って無闇に注油されることが抑制され、注油動作の信頼性に優れる。なお、第２位置にシャトル３２が配置された場合、その絞り通路３７を通る潤滑油は通るが、この流出量は少量であるので、実質的に問題とはならない。
【００５１】
しかも、各油量リミッタ１８ａ〜１８ｎはシャトル３２の移動を検出するリフトセンサ３８を備えていて、このリフトセンサ３８から出力される検出信号は制御装置１９に入力される。このため、制御装置１９においては、そのシャトル判定部で例えばシャトル３２が適正に動作しているかどうかを判定することができ、それにより、電磁弁１７ａ〜１７ｎが正常に機能しているかどうかを自動的に監視することが可能である。この他に、制御装置１９は、そのシャトル移動量算出部でシャトル３２の移動量を算出できる。これにより、この算出結果を、電磁弁１７ａ〜１７ｎを閉じるタイミングを得るための注油量制御のフィードバック信号として用いることも可能である。このように制御装置１９は、シャトル判定部やシャトル移動量算出部等の各種処理部を備えることによって、注油状況の監視や注油の制御に有用な信号を得るためなど様々に目的に、リフトセンサ３８の信号を利用することが可能である。
【００５２】
以上のようにシリンダ注油装置２０は、機関の動作中でも、電磁弁１７ａ〜１７ｎの開弁時期を遠隔制御で変えることで、シリンダ１１ａ〜１１ｎ内に対して適正なタイミングで注油が可能であるとともに、電磁弁１７ａ〜１７ｎの開弁維持時間ｔ２を遠隔制御で変えることで、インジェクタ１２ａ〜１２ｎからシリンダ１１ａ〜１１ｎ内への注油量調整が可能である等、注油の制御性に優れている。
【００５３】
しかも、前記構成のシリンダ注油装置２０は、共通送油管１５及び各分岐送油管１６ａ〜１６ｎを含む送油系統を、ポンプ１４と機関の各シリンダ１１ａ〜１１ｎに取付けられたインジェクタ１２ａ〜１２ｎとにわたって引き回して配設している。このため、従来の機械式のシリンダ注油機を用いる場合のように、軸継手を用いた煩雑な接続の手間も、軸心を合わせる手間も要することなく、配管系の引き回しにより、シリンダ注油装置２０を機関に対して容易かつ低コストで設置できる。
【００５４】
次に、本発明の第２〜第４の各実施形態を説明する。これらの実施形態は基本的には第１実施形態と同じ構成であるので、同じ構成部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【００５５】
図５及び図６に示した本発明の第２実施形態では、各分岐送油管１６ａ〜１６ｎに個別に取付けられた電磁弁１７ａ〜１７ｎを、１台ではなく複数台たとえば２台並列に設けている。
【００５６】
この点以外の構成は、図５及び図６に示されない部分を含めて第１実施形態と同じである。そのため、第２実施形態でも第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。それに加えて、以上のように分岐送油管１６ａ〜１６ｎの各系統に対して２台の電磁弁１７（電磁弁１７ａ〜１７ｎの代表番号）を夫々並列に設けているので、図６中一方電磁弁１７が故障しても、他方の正常な電磁弁１７を通して注油を確保できる。これにより、注油動作の信頼性に確保できる。
【００５７】
図７及び図８に示した本発明の第３実施形態では、電磁弁１７ａ〜１７ｎを夫々対応するインジェクタ１２ａ〜１２ｎに個別に組込んで、電磁弁１７ａ〜１７ｎを分岐送油管１６ａ〜１６ｎの端部に設けている。図８（Ａ）（Ｂ）は電磁弁が内蔵されたインジェクタ１２（インジェクタ１２ａ〜１２ｎの代表番号）の構成を示している。
【００５８】
図８（Ａ）に示したパイロット型インジェクタ１２では、ノズルボディ４１の先端部に、油室４２と、この油室４２に連通する噴射孔４３と、これらの間に弁座４４とを設け、この弁座４４に接離する円錐状シート面４５ａを有したニードル４５をノズルボディ４１のガイド穴４１ａにその軸方向に移動可能に収容している。油室４２に連通してノズルボディ４１に設けたパイロット通路４６の入口側は、絞り４６ａを介してガイド穴４１ａに連通して、ニードル４５に背圧をかけるように設けられている。ノズルボディ４１には、励磁コイル４７とアーマチュア４８とを備えた電磁弁１７（電磁弁１７ａ〜１７ｎの代表番号）が、ニードル４５の軸線延長上に直列的に内蔵されている。アーマチュア４８は、ノズルボディ４１の油導入通路４９に内蔵されたコイルばね５０により、ニードル４５方向に付勢されている。アーマチュア４８は励磁コイル４７の励磁に伴ってギャップＧの範囲でコイルばね５０に抗して移動可能である。このアーマチュア４８のニードル側先端部が挿入された油室５２は小孔５１を通してガイド穴４１ａに連通されている。アーマチュア４８は油導入通路４７と油室５０とを連通する連通孔４８ａを有しているとともに、電磁弁１７の非励磁状態ではアーマチュア４８の先端部が小孔５１を閉じるようになっている。
【００５９】
このような電磁弁１７が組込まれたパイロット型インジェクタ１２は、電磁弁１７を励磁してアーマチュア４８をギャップＧ分だけ移動させることにより、ニードル４５をリフトさせて噴射孔４３から噴射によるシリンダ１１ａ〜１１ｎ内への注油ができるとともに、励磁の停止により噴射孔４３からの噴射を止めて注油を止めることができる。このインジェクタ１２は、パイロット通路４６から油室４２にパイロット圧を及ぼすことができるので、高速応答が可能である。このため、短い注油期間が必要な場合の注油に好適である。
【００６０】
又、図８（Ｂ）に示した直動型インジェクタ１２では、ノズルボディ４１の先端部に、油室４２と、この油室４２に連通する噴射孔４３と、これらの間に弁座４４とを設け、この弁座４４に接離する円錐状シート面を有したニードル形のアーマチュア５５をノズルボディ４１のガイド穴４１ａにその軸方向に移動可能に収容している。ノズルボディ４１には、アーマチュア５５とともに電磁弁１７（電磁弁１７ａ〜１７ｎの代表番号）を構成する励磁コイル４７が内蔵されている。アーマチュア５５は、ノズルボディ４１の油導入通路４９に内蔵されたコイルばね５０により、弁座４４に押付けられるように付勢されている。アーマチュア５５は油導入通路４９と油室４２とを連通する連通孔５５ａを有しているとともに、このアーマチュア５５は励磁コイル４７の励磁に伴ってギャップＧの範囲でコイルばね４９に抗して移動可能である。
【００６１】
このような電磁弁１７が組込まれた直動型インジェクタ１２は、電磁弁１７を励磁してアーマチュア５５をギャップＧ分だけリフトさせて噴射孔４３から噴射による注油ができるとともに、励磁の停止により噴射孔４３からの噴射を止めて注油を止めることができる。このインジェクタ１２は、図８（Ａ）に示したパイロット型インジェクタ１２より構造が簡単で低コストである点で好ましい。
【００６２】
以上説明した点以外の構成は、図７及び図８に示されない部分を含めて第１実施形態と同じである。そのため、第３実施形態でも第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。それに加えて、電磁弁１７ａ〜１７ｎをインジェクタ１２ａ〜１２ｎに組み込んだことにより、電磁弁１７とインジェクタ１２とが接近するので、流路抵抗や潤滑油の粘性抵抗などを小さくできる。これにより、電磁弁１７とインジェクタ１２とが配管を介して遠く隔たっている構成に比較して、制御の応答性に優れる。したがって、例えばピストン作動中のピストンリング部に注油する場合のように、短時間で所定の注油を行う場合に好適である。
【００６３】
図９に示す本発明の第４実施形態では、分岐送油管１６が、これに取付けられた電磁弁１７を境とする１本の上流側配管部分１６Ｇと、電磁弁１７を境として複数本に分岐された下流側分岐送油管部分１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃとで作られている。上流側配管部分１６Ｇは共通送油部１５に接続されているとともに、この配管部分１６Ｇには油量リミッタ１８が取付けられている。下流側分岐送油管部分１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃの夫々はインジェクタに個別に接続されている。具体的には、３本の下流側分岐送油管部分１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、シリンダ１１ａ〜１１ｎの半周部分に取付けられた３個のインジェクタ１２ａ〜１２ｃに個別に接続され、これらと対をなす他の３本の下流側分岐送油管部分１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃは、シリンダ１１ａ〜１１ｎの他の半周部分に取付けられた３個のインジェクタ１２ｄ〜１２ｆに個別に接続されている。また、インジェクタ１２ａ〜１２ｃ、１２ｄ〜１２ｆは半周づつではなく、交互に取付けても良い。なお、電磁弁１７及び油量リミッタ１８の構成は、第１実施形態で説明した電磁弁１７ａ〜１７ｃ及び油量リミッタ１８ａ〜１８ｎの構成と同じである。
【００６４】
以上説明した点以外の構成は、図９に示されない部分を含めて第１実施形態と同じである。そのため、第４実施形態でも第１実施形態と同じ作用効果を得ることができる。それに加えて、電磁弁１７を通して複数のインジェクタに潤滑油を分配して供給し、複数個所へ注油ができるので、電磁弁１７の使用数が少なくなり、低コストで実施できる点で優れている。
【００６５】
次に、本発明の第５実施形態を説明する。この実施形態は基本的には第４実施形態と同じ構成であるので、同じ構成部分には第４実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【００６６】
第５実施形態では、下流側分岐送油管部分１６Ａ〜１６Ｃの内の長さが最も長い下流側分岐送油管部分１６Ａ以外の下流側分岐送油管部分１６Ｂ、１６Ｃに、その電磁弁１７からの長さに応じた絞り６１又は６２が個別に取付けられている。管路長が最も短い下流側分岐送油管部分１６Ｃに設けた固定の絞り６２の流路断面積は、次に管路長が長い下流側分岐送油管部分１６Ｂに設けた固定の絞り６１の流路断面積より小さい。
【００６７】
以上説明した点以外の構成は、図１０に示されない部分を含めて第４実施形態と同じである。そのため、第５実施形態でも第１、４実施形態と同じ作用効果を得ることができる。それに加えて、固定絞り６１、６２に設置によって、電磁弁１７からこれに接続された複数のインジェクタ１２ａ〜１２ｃ又は１２ｄ〜１２ｆまでの夫々の管路長の違いにかかわらず、各下流側分岐送油管部分１６Ａ〜１６Ｃの管路での圧力損失を揃えることができる。このため、下流側分岐送油管部分１６Ａ〜１６Ｃを介して一つの電磁弁１７に接続されたインジェクタ１２ａ〜１２ｃ又は１２ｄ〜１２ｆからの注油量を均一にすることが可能である点で優れている。
【００６８】
なお、本発明は前記各実施形態には制約されない。例えば前記各実施形態において油量リミッタを省略して実施できるとともに、このリミッタを用いる場合には電磁開閉弁の上流側に限らず下流側に油量リミッタを配置することも可能である。しかも、油量リミッタを省略した場合には、インジェクタにニードルリフトセンサを設けて、このセンサでニードルのリフト量を検出することによって、注油状況の監視や注油の制御に有用な信号を得るためなど様々に目的に、ニードルリフトセンサの信号を利用することが可能である。
【００６９】
【発明の効果】
本発明は、潤滑油を圧送する潤滑油ポンプのポンプの吐出し口に前記潤滑油を加圧状態に保って蓄える共通送油部を連通し、この共通送油部から分岐された複数の分岐送油管を、機関のシリンダに複数取付けられて潤滑油を前記シリンダ内に噴射して供給するインジェクタに夫々接続し、かつこれらの分岐送油管の夫々に常閉形の電磁開閉弁を取付け、これらの電磁開閉弁の開弁時期及び開弁維持時間を電子式制御装置で個々に遠隔制御するようにしている。
【００７０】
このため、本発明によれば、機関の動作中でも、電磁開閉弁の開弁時期を遠隔制御で変えることで、シリンダ内に対して適正なタイミングで注油が可能であるとともに、電磁開閉弁の開弁維持時間を遠隔制御で変えることで、インジェクタからシリンダ内への注油量調整が可能である等、注油の制御性に優れている。更に、共通送油部及び各分岐送油管の送油系統を、潤滑油ポンプと機関の各シリンダに取付けられたインジェクタとにわたって配設することで、本発明装置の設置を行うことが可能であり、その際に軸継手を用いた煩雑な接続の手間も、軸心を合わせる作業の手間も要しないので、機関に対して容易に設置できる。
【００７１】
更に、好ましい形態として、前記分岐送油管に対して複数の前記電磁開閉弁を並列に設けた発明によれば、複数の電磁開閉弁の内のいずれかが故障しても、他の正常な電磁開閉弁を通して注油を確保できるので、注油動作の信頼性に優れる。
【００７２】
同様に、好ましい形態として、前記電磁開閉弁を前記インジェクタに組み込んだ発明によれば、電磁開閉弁とインジェクタとが遠く離れている場合に比較して、短時間で所定の注油を行う場合に好適である。
【００７３】
同様に、好ましい形態として、前記分岐送油管は、前記電磁開閉弁を境に上流側配管部分が１本であって前記共通送油部に接続され、前記電磁開閉弁を境に下流側分岐送油管部分が複数本に分岐されているとともに、これら下流側分岐送油管部分の夫々に前記インジェクタを個別に接続した発明によれば、各電磁開閉弁がインジェクタを介して夫々複数個所へ注油できるので、電磁開閉弁の使用数が少なく低コストで実施できる。
【００７４】
同様に、好ましい形態として、前記下流側分岐送油管部分の内の管路長が最も長い下流側分岐送油管部分以外の前記下流側分岐送油管部分に、その管路長に応じた絞りを設けた発明によれば、電磁開閉弁からこれに接続された複数のインジェクタまでの夫々の管路長の違いにかかわらず、各管路での圧力損失を揃えることができるので、前記電磁開閉弁に接続された各インジェクタからの注油量を均一にすることが可能である。
【００７５】
同様に、好ましい形態として、前記各分岐送油管の夫々に油量リミッタを設け、この油量リミッタを、油室及びこの油室に連通する油入口と油出口とを有するハウジングと、前記油入口と油出口とを連通する絞り通路を有して、前記油入口から離れた第１位置および前記油入口に着座した第２位置にわたって往復移動可能に前記油室内に収容されたシャトルと、このシャトルを前記第１位置に向けて付勢する付勢体とを備えて形成した発明によれば、電磁開閉弁が故障して開弁状態で止まった場合、油圧によりシャトルがハウジングの油出口を塞ぐように移動されるので、潤滑油が無闇に注油されることを防止できる。
【００７６】
同様に、好ましい形態として、前記油量リミッタが前記シャトルの移動を検出するリフトセンサを備えた発明によれば、リフトセンサから出力される検出信号を用いて、例えばシャトルが適正に動作しているかどうかやシャトルの移動位置等を知ることが可能となるので、注油状況の監視や注油の制御に有用な信号を得ることができる。
【００７７】
同様に、好ましい形態として、前記電子式制御装置が、これに入力される前記機関のクランク角検出信号を基準に、前記開弁時期及び開弁維持時間を制御するようにした発明によれば、機関のクランクで作動されるピストンの動きにタイミングを合わせて、電磁開閉弁の開閉動作が行われるので、適当な時期に適当な量の潤滑油をシリンダに注油することが可能である。
【００７８】
同様に、好ましい形態として、前記電子式制御装置が、これに入力されるエンジン負荷信号を基に、前記開弁維持時間を制御するようにした発明によれば、開弁維持時間の制御によって注油量を変えるので、例えばエンジン負荷が高負荷になるほど開弁維持時間を長くしてシリンダへの注油量を増やすことができる等、エンジン負荷に応じた適正な注油をすることが可能である。
【００７９】
同様に、好ましい形態として、前記電子式制御装置が、前記シリンダに周方向に沿って間隔的に取付けられた複数の温度センサが検出するシリンダ温度を基に、前記開弁維持時間を制御するようにした発明によれば、動作中に温度センサにより検出される機関のシリンダの温度に基づいて、電磁開閉弁の開弁維持時間を制御して注油量を変えることができるので、例えばシリンダの温度が高い部分に対応して配置されているインジェクタほど注油量を増やすことができる等、シリンダの各部の温度に応じた適正な注油をすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のシリンダ注油装置を示す図。
【図２】図１のシリンダ注油装置が備える電磁開閉弁を油圧記号で示す図。
【図３】図２の電磁開閉弁の動作とクランク角度信号との関係を示すタイムチャート。
【図４】図１のシリンダ注油装置が備える油量リミッタの構成を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態のシリンダ注油装置を示す図。
【図６】図２のシリンダ注油装置が備える電磁開閉弁群を油圧記号で示す図。
【図７】本発明の第３実施形態のシリンダ注油装置を示す図。
【図８】（Ａ）は図７のシリンダ注油装置が備える電磁開閉弁組込み形のインジェクタの一例を示す断面図。
（Ｂ）は図７のシリンダ注油装置が備える電磁開閉弁組込み形のインジェクタの他の例を示す断面図。
【図９】本発明の第４実施形態のシリンダ注油装置を示す図。
【図１０】本発明の第５実施形態のシリンダ注油装置を示す図。
【図１１】従来例に係るシリンダ注油装置の構成を概略的に示す図。
【符号の説明】
１１ａ〜１１ｎ…シリンダ
１２、１２ａ〜１２ｎ…インジェクタ
１３ａ〜１３ｎ…温度センサ
１４…潤滑油ポンプ
１５…共通送油管（共通送油部）
１６、１６ａ〜１６ｎ…分岐送油管
１７、１７ａ〜１７ｎ…電磁開閉弁
１８、１８ａ〜１８ｎ…油量リミッタ
１９…電子式制御装置
２０…シリンダ注油装置
３１…ハウジング
３２…シャトル
３３…コイルばね
３４…油室
３５…油入口
３６…油出口
３６ａ…油出口の弁座
３７…絞り通路
３８…リフトセンサ
１６Ｇ…分岐送油管の上流側分岐送油管部分
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ…分岐送油管の下流側分岐送油管部分
６１、６２…絞り
【図１】
2004176660.tif 000003
【図２】
2004176660.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004176660.tif 000009
【図８】
2004176660.tif 000010
【図９】
2004176660.tif 000011
【図１０】
2004176660.tif 000012
【図１１】
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