エンジン・シリンダの潤滑のための潤滑装置および油圧ピストン
例えば船舶用エンジンにおける、シリンダ潤滑油用の定量供給システムのための油圧潤滑装置および油圧ピストンを説明する。この潤滑装置は、油圧油によって加圧され得る少なくとも１つの油圧ピストン１０６と、複数の定量供給ピストン２１と、一方側が定量供給ピストン２１に接触しており他方側が定量供給ピストンを作動させるように分配板を変位させるために少なくとも１つの油圧ピストン１０６に接触している分配板７とを有する。油圧ピストン１０６は油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアＢを備えており、このボアは、油圧油用の噴出し口Ｈに接触している中空のインサート・ピストンＥが中に設けられているインサート・シリンダＣを含むインサートＣ５Ｅを備えている。それにより、油圧ピストン１０６がより速く移動できるようになり、圧力状態および流れ状態が向上し、その結果、噴霧ノズル内の圧力および流れを大幅に改善することが実現されて結果として潤滑システムの性能が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば船舶用エンジンにおける、少なくとも１つの油圧ピストンを有しており潤滑油を給油するように油圧式で駆動される、シリンダ潤滑油用の定量供給システムのための油圧式潤滑装置に関する。この装置は油圧油によって加圧されてよく、さらに、複数の定量供給ピストンと、一方側が定量供給ピストンに接触しており他方側が定量供給ピストンを作動させるように分配板を変位させるために少なくとも１つの油圧ピストンに接触している分配板とを有している。
【０００２】
また、本発明は、このような潤滑装置のための油圧ピストンに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のシリンダ潤滑装置では、主に大型２サイクル・ディーゼル・エンジンの場合においては、各々が単一または複数のシリンダ内のある箇所で潤滑を行う、すなわち、適当な時間間隔で潤滑される種々の箇所までの個別に接続ラインを介して圧力を受けている部分の油を給油することにより潤滑を行う２つ以上の中央潤滑装置が使用される。例えば、ＥＰ０ ６７８ １５２を参照されたい。この適当な時間間隔は、通常、ピストンが上向きに移動している圧縮ストロークにおいてピストンリングがそれと関連する潤滑箇所と向かい合う位置にあるときであってよい。
【０００４】
潤滑装置は、伝統的に、それぞれのシリンダに近接して取り付けられ、シリンダ壁上の異なった箇所におけるポンピング・ユニットとして設計される潤滑油の給油用容器と、油噴射ノズルの形態の潤滑箇所とに接続される。各ポンプ・ユニットは複数のレジプロ・ポンプを含んでおり、これらのレジプロ・ポンプは、様々な潤滑箇所に油を給油し、カムが設けられている共通の回転制御軸によって駆動される。制御軸が回転すると、押圧ヘッドを備えるカムが、制御軸に向かう方向にばね付勢された軸方向に変位するそれぞれのピストンに作用し、その結果、これらのピストンが、制御軸が回転する時点において往復動作してレジプロ・ポンプのピストンを駆動させる。
【０００５】
長年にわたり、潤滑装置は、ピストンポンプからの吐出圧がそれほど高くない条件下で稼動され続けてきたが、これは、エンジンピストンの上方への戻りストローク中に、すなわち圧縮動作中であるが着火燃焼によるその後のパワーストロークより前に、油がシリンダ内に噴射されることが、定着した基準であったからである。このため、潤滑装置は、１０バール（１ＭＰａ）程度の噴射圧力またはポンプ圧力で作動される必要があった。
【０００６】
近年になって、ピストンの上昇運動中にオイルミスト潤滑を行うために、加圧された噴霧ノズルを介して油を噴射することにより潤滑効率を向上させることが提案された。しかし、この場合、油には、噴霧ノズルを介して微細な噴霧化を行うために例えば最大１００バール（１０ＭＰａ）以上のはるかに高い圧力が加えられる。
【０００７】
さらに、近年、電子ベースのディーゼル・エンジンがより幅広く製造される傾向にあり、このようなエンジンでは、従来より機械式潤滑装置を駆動させるのに使用されていた機械式の駆動が取り除かれる。
【０００８】
このように、潤滑箇所には、本明細書で言及するように、油噴射ノズルおよび／または加圧噴霧ノズルが含まれる。
【０００９】
どちらのシステムにおいても、制御軸は、エンジンのクランクシャフトとの直接的または間接的な機械式継手を介して駆動されることから、ポンプを作動させる動力を供給するのと同時に、エンジンのクランクシャフトと潤滑装置の制御軸との間で同期を達成することが可能となる。
【００１０】
ポンプ・ユニットは、例えば箱形の装置ハウジングを備えており、このハウジングから、関連するエンジン・シリンダの、例えば６〜２４の数の潤滑箇所に接続パイプが延びている。
【００１１】
従来より、ピストンは、エンジンのクランクシャフトと同期して回転する貫通した制御軸上の作動カム／ロッカアームによって駆動される。ピストンは作動カムの方向にばね付勢されている。関連する作動カムの極限位置を定める止めねじが設けられる。この止めねじは、ピストンの個々の作動ストロークを決定してそれにより個々のピストンポンプの関連する吐出量を決定するように作動されてよい。
【００１２】
シリンダ潤滑油は、エンジンが１回転する毎に１回ずつ定量供給されるのが一般的であるため、この定量供給を調整するためにはポンプのストロークを変更するしかない。この目的のためのシステムが、例えばデンマーク特許出願第４９９８／８５号に記載されている。このシステムは、エンジン負荷に基づいてポンプストロークを調節するためのカムディスク機構により作動される。負荷への依存度の変更は、カムディスクを、伝達関数の異なる別のカムディスクに交換することでしか行えない。
【００１３】
また、ポンプストロークを例えばステップモータといった制御可能なモータによって調整することも提案されている。これは、点潤滑に使用されるが、従来型の潤滑装置と接続して実行することが困難である。このようなシステムは、例えば国際特許出願国際公開ＷＯ０２／３５０６８Ａ１に開示されている。
【００１４】
さらに、ＤＥ２８ ２７ ６２６により、シリンダ壁の開口部を通して所定の時間間隔で計量供給される潤滑油に基づく潤滑システムが知られている。ここには、定量供給の無段階制御を個々の潤滑箇所において実行する可能性については一切示されていない。
【００１５】
さらに、ＧＢ８３４５３３Ａ、ＤＫ１７３５１２Ｂ１またはＣＨ６７３５０６Ａ５により、導入部で述べたタイプのシステムが知られており、これらのシステムでは、油圧シリンダが分配板または類似の構造を介して複数の定量供給ピストンに作用する。このような設計では、起動用に１つ油圧シリンダが存在する。そのため、この油圧シリンダが故障すると、すべての定量供給ピストンの動作が中断されてしまう。
【００１６】
従来のシリンダ壁潤滑に関連して、これまで、シリンダ内の内圧に対抗することはできるが若干高い外部噴射圧力には負ける単純なばね付勢式の逆止弁が慣例的に使用されてきた。しかし、加圧噴霧式噴射の場合には、油噴射が、はじめから、加圧噴霧式噴射の特徴を享受できるように、はるかに高い油圧がかかった場合にのみ弁システムが開くようにすることが所望されかつ必要とされる。
【００１７】
これまでに、デンマーク特許出願ＰＡ２００５ ０１６２９において、導入部で言及したタイプの油圧駆動式の潤滑装置およびシリンダ潤滑油を定量供給する方法が提案されている。名前を挙げたこの特許出願で説明されている原理により、潤滑箇所への定量供給の柔軟な電子制御および無段階中央制御が実現されるような形でシリンダ潤滑を行うことが可能となる。さらに、正確かつ単純なタイミング制御を行うこともできる。このシステムでは、分配板の使用も記載されている。
【００１８】
この油圧システムでは、少なくとも１つの油圧ピストンと定量供給ピストンとの断面積の比を使用することが所望される。したがって、ＤＫ１７３５１２Ｂ１では、潤滑油内で必要とされる圧力状態を確立するために、油圧ピストンが定量供給ピストンの断面積の４倍、好適には６倍〜１５倍の断面積を有することが示されている。大きい面積比は余分な空間が必要となるために好ましくない。
【００１９】
これらの従来技術の潤滑装置の試験に関連して、例えばＥＰ１ １２９ ２７５に記載されているようなタイプの潤滑装置が噴霧ノズル内で使用される場合に十分な速さで潤滑油を送出することができないという問題が観察された。これは、とりわけ、ライナーの内側にある潤滑箇所のところで適切に高速かつ正確な定量提供を行うことができる高速作動シリンダ潤滑システム（ｒａｐｉｄｌｙ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を実現するという解決策を実際に追求していたＤＫ１７３５１２Ｂ１に示されているタイプの潤滑装置に関連して観察された。油圧システム内の圧力を増大させて実験が行われたが、はっきりと分かる効果は見られなかった。その理由は、とりわけ、システム内の電磁弁が十分な能力を有していないことであった。電磁弁は容易に取り替えられないことから、この問題は、単に電磁弁を交換するということでは解決されない。
【００２０】
既存の、および新たに開発されたシリンダ潤滑システム内で効率的な加圧噴霧ノズルを使用するという課題を解決することが所望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】ＥＰ ０６７８１５２
【特許文献２】国際公開ＷＯ０２／３５０６８Ａ
【特許文献３】ＤＥ２８２７６２６
【特許文献４】ＧＢ８３４５３３Ａ
【特許文献５】ＤＫ１７３５１２Ｂ
【特許文献６】ＣＨ６７３５０６Ａ
【特許文献７】ＤＫ１７３５１２Ｂ
【特許文献８】ＥＰ１１２９２７５
【特許文献９】ＥＰ１１２９２７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、上述の欠点を軽減し、非常に信頼性が高く安価なシステムを提供することを可能にする油圧駆動式の潤滑装置を示すことであり、この装置では、動作不良の危険性を排除または軽減するために高い作動圧力において十分に速い速度で潤滑油を給油することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明によると、この目的は、導入部で言及したタイプの油圧式潤滑装置によって達成される。この装置は、油圧ピストンが、油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアを有し、その内部ボアにインサートが備えられていること、当該インサートは、油圧油用の噴出口に接触する中空のインサート・ピストンが中に配設されているインサート・シリンダを備えて構成されること、を特徴とする。
【００２４】
本発明による油圧ピストンは、同様に、油圧ピストンが油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアを有すること、および、このボアが、油圧油用の噴出し口に接触している中空のインサート・ピストンが中に設けられているインサート・シリンダを含むインサートを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明は上述した特許公報で開示されている装置と接続して使用されてよく、この場合、分配板を備える油圧式潤滑装置が使用される。
【００２６】
しかし、本発明は、シリンダ潤滑油用の定量供給ピストンを有する噴射ユニットに作用するために油圧ピストンを用いた油圧式の潤滑が適用されるような別の種類の潤滑装置および別の方法と接続して使用されてもよく、ここでは、１つまたは複数の油圧ピストンが、定量供給ピストンを作動させるのに使用される分配板に作用する。
【００２７】
以上より、インサートの直径が油圧ピストン上において変化していることで、油圧ピストンがより速く移動することができるようになることが分かっており、それにより圧力状態および流れ状態が大幅に向上し、その結果、噴霧ノズル内の圧力および流れの大幅な改善が実現されて潤滑システムの性能が向上する。また、修正された油圧ピストンにより、噴霧ノズルのための最適な圧力および流れを達成するためにシステム内の電磁弁に過度の流量容量が要求されることがなくなる。これは、使用する１つまたは複数の油圧ピストンを修正するだけで既存のシステムに適合され得るような技術的に簡単な手法で実現される。
【００２８】
それにより、定量供給ピストンを作動させるために必要となる油圧油の量が減り、潤滑油を噴霧ノズルへ大量かつ高速に給油することが実現される。
【００２９】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置および油圧ピストンは、油圧油が供給されるときに通過するボア内にインサート・ピストンがねじ込まれていることを特徴とする。その結果、インサート・ピストンの底部内の減少した断面積のところに油圧油が送られることにより、接続がより緊密となる。
【００３０】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置および油圧ピストンは、少なくとも１つの油圧ピストンの断面積と定量供給ピストンの断面積との比が７未満、好適には５未満であることを特徴とする。
【００３１】
具体的な例として、図２および３に示されたタイプの油圧ピストンを以下のように変更することができる：
− 標準的な油圧ピストン：
油圧ピストン：φ３１ｍｍ 定量供給ピストン：５×φ３．５
比＝３１2／（５×３．５2）＝１５．７
− 修正した油圧ピストン：
油圧ピストンインサート：φ１６ｍｍ 定量供給ピストン：５×φ３．５
比＝１６2／（５×３．５2）＝４．２
【００３２】
このように変更することにより、本発明による油圧ピストン用いて、噴霧ノズル用の潤滑油の圧力増大および圧力軽減サイクルの速度を５０％上げることができる。
【００３３】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置および油圧ピストンは、インサート・ピストンの外側と油圧ピストンのボアとの間に油圧油用のドレンが設けられることを特徴とする。漏洩油は油圧ピストンを介して外へ誘導され得ることから、中に油圧ピストンが配置されているチャンバ内部に油圧油が蓄積することはない。油圧油がチャンバ内部に蓄積するようなことがあると、それは、油圧油がチャンバ内部の断面積全体に作用することを意味する。必要となる流量が減少されてその分は存在しないことになるが、これは、本発明の技術的な利点を達成することに基づいている。
【００３４】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置および油圧ピストンは、油圧ピストンのボア、インサート・シリンダ、およびインサート・ピストンの断面が円形であり、これらが中心軸を中心として同心円上に配置されることを特徴とする。これは、製造が容易である非常に簡単な実施形態である。
【００３５】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置は、定量供給システムが、
− 油圧油を供給するために１つまたは複数の弁を介して潤滑装置に接続された供給ラインおよび戻りラインと、
− 各々が油圧ピストンを有している油圧シリンダに供給ラインを介して接続されており油圧油の圧力を受けることができる中央油圧油給油ポンプと、
− エンジン内の複数のシリンダの数に対応しており、定量供給ピストンを備える個々の定量供給シリンダに接続されている多数の噴射ユニットと、
− シリンダ潤滑油用の供給ラインと
を有することを特徴とする。
【００３６】
これにより、必要とされる油圧油および潤滑油が確実に供給されるようになる。潤滑用の油と油圧ピストンを作動させるための油とが同じ種類であることから、同一の供給源からの油を使用することができることに留意されたい。
【００３７】
次に、本発明を添付図面を参照しながらより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による複数の潤滑装置を備えるシステムの概略全体図である。
【図２】本発明による潤滑装置を備えるシステムの第２の実施形態の概略図である。
【図３】本発明による潤滑装置の一部を形成することができるシリンダ潤滑ユニットの一実施形態の縦断面図である。
【図４】図１に示したシステム内で使用される、本発明による潤滑装置の別の実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、ＰＣＴ／ＤＫ２００７／０００３６４に示されている仕様に従って作られたシステムを示している。
【００４０】
図１は４つのシリンダ２５０を概略的に示しており、各シリンダ上には８つの噴射ノズル２５１が見られる。潤滑装置２５２が、通常はそれぞれの単一の潤滑装置２５２のためのものであるローカル制御ユニット２５４により中央コンピュータ２５３に接続されている。潤滑装置２５２は下で詳細に説明されるような形に適合されている。
【００４１】
中央コンピュータ２５３は、中央コンピュータのバックアップを構成する別の制御ユニット２５５に並列に結合されている。また、ポンプ（油圧ポンプまたは油圧ステーションであってよい）を監視するための監視ユニット２５６、負荷を監視するための監視ユニット２５７、およびクランクシャフトの位置を監視するための監視ユニット２５８が設けられている。
【００４２】
図１の上方部分には、油圧油用タンク２６２内にポンプ２６１を駆動するためのモータ２６０を有する油圧ステーション２５９が示されている。油圧ステーション２５９はクーラ２６３およびフィルタ２６４をさらに有する。システム油は供給ライン２６５を介して圧送され、弁２２０を介して潤滑装置まで到達する。油圧ステーションはまた、弁を介して潤滑装置にやはり接続されている戻りライン２６６に接続されている。
【００４３】
潤滑油は、潤滑油供給タンク（図示せず）からライン２６７を介して潤滑装置２５２へ送られる。潤滑油は、潤滑装置からライン１１０を介して噴射ノズル２５１へ送られる。
【００４４】
図２および３には、デンマーク特許明細書１７３５１２号の説明よりその原理が既知であるタイプのシステムが示されている。
【００４５】
図２は、２つのシリンダ２を図示したシリンダ潤滑システムを示している。各シリンダ２には、噴射ユニット６’を備える４つの潤滑箇所６が設けられている。潤滑ユニット６’の各々は、接続ライン２９を介して、制御弁３１に接続されている中央潤滑装置３０に接続される。制御弁３１は、配線３２を介して電子制御ユニット９に接続されている。さらに、配線３４、３５を介して電子制御ユニット９に接続されており、潤滑油供給ライン３６、３７を介してシリンダ潤滑ユニット３０に接続されている圧力制御ユニット３３が図示されている。
【００４６】
シリンダ潤滑ユニット３０は図３により詳細に示されている。
【００４７】
図３の断面図は、中央シリンダ潤滑ユニット３０が、潤滑油用の供給ゲート３８を備えていることを示している。また、中央シリンダ潤滑ユニット３０は、示した実施形態では潤滑油と同じものである駆動油（ｄｒｉｖｅ ｏｉｌ）のための戻しゲート３９を有する。制御弁３１は、油の供給および吐出を調整する弁４０に接続されている。シリンダ潤滑ユニット３０は、フランジ４２を備える油圧ピストン４１を有する。フランジ４２の各々は、図２に示すようにゲート４４および接続ライン２９を介して潤滑箇所６に潤滑油を給油する定量供給ピストン４３に係合されている。
【００４８】
すなわち、図３には、分配板として機能するフランジ４２を備える油圧ピストン４１が示されており、これは複数の定量供給ピストン４３に作用する。
【００４９】
ユニット３０は、油圧ピストン４１の動作距離を決定する調節可能なストッパ要素４５を有する。ストッパ要素４５は、油圧ピストン４１のストロークを設定し、それにより定量供給ポンプとして機能する定量供給ピストン４３のストロークも設定される。
【００５０】
圧縮ばね４６が、油圧ピストン４１を始動位置の方向に予め荷重を与えている。調節可能なストッパ要素４５は、ユニットの端部分４８のねじ山（ｔｈｒｅａｄ）４７にねじ込まれている。調節可能なストッパ要素４５をねじ込むことにより、油圧ピストン４１のストロークが制限され、それにより定量供給ピストン４３から吐出される潤滑油の量が制限される。したがって、調節可能なストッパ要素４５は、レジプロ・ポンプのストロークを調節する装置として機能する。調節可能なストッパ要素４５は、電子的に制御される調整手段４９に接続されている。調整手段４９は、配線５０を介して中央電子制御ユニット９に接続されている。これにより、レジプロ・ポンプのストロークの電子制御が可能となり、個々の潤滑箇所６での定量供給の無段階の中央制御を柔軟な形で行うことが可能となる。
【００５１】
油圧ピストン４１は、円筒状であり、チャンバＡ内に配置される。このチャンバＡは、従来の潤滑装置では、中でピストンが変位されるシリンダとして機能する。油圧ピストン４１は、中にインサート・シリンダＣが取り付けられている中央ボアＢを有する。インサート・シリンダＣは、中空であり、インサート・ピストンＥが収容されている内部ボアＤを有しており、閉鎖された底部Ｆで終わっている。インサート・ピストンＥは、チャンバＡ内へ油圧油を給油するために、ねじ山（ｓｃｒｅｗ ｔｈｒｅａｄ）Ｇを介して開口部Ｈ内に取り付けられる。インサート・ピストンＥは内部ボアを有しており、油圧油がそこを流れてインサート・シリンダ内の底部Ｆに作用する。それにより、油圧ピストンが変位されてさらにそれによりフランジ４２が変位されて定量供給ピストンが作動される。油圧ピストン４１はドレン開口部（ｄｒａｉｎ ｏｐｅｎｉｎｇ）Ｊを有しており、インサート・シリンダＣの外側とボアＢとの間の空間とドレン開口部Ｊを介した外部との間に漏洩油を拡散させることができる。それにより、油圧ピストン４１の裏側でチャンバＡ内に油が蓄積するのが回避される。
【００５２】
図４に示した潤滑装置は、装置を起動させる電磁弁１１５、１１６が取り付けられた底部１１０上に組み立てられている。底部１１０の側部には、システム油圧供給部のためのねじ継手１４２と、タンクへのシステム油圧戻り部のためのねじ継手１４３とが設けられている。
【００５３】
駆動油は、一方が一次電磁弁１１６でありもう一方が二次電磁弁１１５である２つの電磁弁を介して供給され得る。
【００５４】
初期位置では、一次電磁弁１１６が作動する。これにより、駆動油は、関連する供給用ねじ継手１４２から一次電磁弁１１６へ誘導され、切り換え弁１１７を介して装置内に入り、分配用通路を通って関連する油圧ピストンのグループに到達する。
【００５５】
一次電磁弁１１６が故障している場合には、二次電磁弁１１５を自動的に接続することが可能である。この接続は、二次電磁弁１１５を作動させることによって行われる。
【００５６】
これにより、関連する分配通路が加圧される。この圧力により、切り換え弁１１７が右へ変位されて、一次電磁弁１１６と関連する分配通路との間の接続が中断される。これにより、電磁弁１１６に接続されている油圧ピストンから圧力が除去される。
【００５７】
二次電磁弁１１５を起動することによって、関連する分配通路および関連する油圧ピストンが加圧される。これにより、次に、分配板７が二次電磁弁１１５を介して装置内に誘導された油によって駆動される。
【００５８】
切り換え弁１１７はばね１１９を装備することができる。二次電磁弁を通る供給圧力がない場合には、このばねが切り換え弁１１７を自動的に上述の初期位置へ戻す。
【００５９】
切り換え弁は、切り換え弁の戻りを遅延させるレストリクタを装備することができる。それにより、作動の合間に切り換え弁１１７が前後方向に移動することを回避または制限することができる。図４では、このような制限は、ドレン・ピン１１８と切り換え弁１１７との間に形成された溝によって定められる。
【００６０】
各電磁弁が油圧ピストンの別々のグループに接続されている場合、電磁弁間の独立性が確保される。一次電磁弁１１６と二次電磁弁１１５との間で切り換えを行う場合、切り換え弁１１７により、油圧ピストンの一次グループから圧力が除去され、それにより、一次電磁弁が遮断されている場合でも二次電磁弁１１５を作動させることができる。
【００６１】
符号１２１は塞止ねじ（ｂｌａｎｋｉｎｇ ｓｃｒｅｗ）を示す。
【００６２】
符号１２２は塞止ねじと端部ストッパとの組合せを示す。この組合せは、一部が切り換え弁１１７の爪１２０の端部ストッパとして機能し、一部がパッキン（図示せず）を介した密封機能を有している。
【００６３】
油圧ピストン１０６の上には分配板７が存在する。ここでは、分配板は、上方分配板部材１２５と下方分配板部材１２３との２部品で構成された設計として示されている。定量供給ピストン２１は、上方分配板部材１２５の内部または上に取り付けられる。駆動用および潤滑用に様々な油が使用されるような装置では、上方分配板部材と下方分配板部材との間にピストン・パッキン１２４が存在する。原理的には、１種類の油を駆動油および潤滑油として使用することで十分である場合もある。
【００６４】
各油圧ピストン１０６は、円筒状であり、チャンバＡ内に配置される。このチャンバＡは、従来の潤滑装置では、中でピストンが変位されるシリンダとして機能する。油圧ピストン１０６は、中にインサート・シリンダＣが取り付けられている中央ボアＢを有する。インサート・シリンダＣは、中空であり、インサート・ピストンＥが収容されている内部ボアＤを有しており、閉鎖された底部Ｆで終わっている。インサート・ピストンＥが、チャンバＡ内へ油圧油を給油するために、ねじ山Ｇを介して開口部Ｈ内に取り付けられる。インサート・ピストンＥは内部ボアを有しており、油圧油がそこを流れてインサート・シリンダ内の底部Ｆに作用する。それにより、油圧ピストンが変位されてさらにそれにより分配板７が変位されて定量供給ピストン２１が作動される。油圧ピストン１０６はドレン開口部Ｊを有しており、インサート・シリンダＣの外側とボアＢとの間の空間とドレン開口部Ｊを介した外部との間に漏洩油を拡散させることができる。それにより、油圧ピストン１０６の裏側でチャンバＡ内に油が蓄積するのが回避される。
【００６５】
定量供給ピストン２１の周囲に、油圧ピストン１０６にかかる供給圧力を遮断した後にピストン２１を戻すための共通の戻しばね１０９が存在する。戻しばね１０９の周囲には、ベース・ブロック１１１によって外側の境界が画定される小型の潤滑油容器１４７が存在する。潤滑油は、パッキン１３８および１３９を備える別個のねじ継手を介して供給される。この装置は、任意選択で、パッキンを備える放風ねじを装備することができる。
【００６６】
ベース・ブロック１１１の上にシリンダ・ブロック１１２が位置されており、ここには、往復動作するように定量供給ピストン２１が配置されている。定量供給ピストン２１の上にポンプ室１４８が存在する。このポンプ室には、ばね１４によって付勢された逆止弁ボール（ｎｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ ｖａｌｖｅ ｂａｌｌ）１３を備える出口が存在する。さらに、シリンダ壁内の逆止弁／ＳＩＰ弁に直接に接続されるねじ継手１２８が設けられる。
【００６７】
この実施形態では、ストロークの調整を行うために、ウォーム機構ドライブ１３１に結合されたモータ１３２を備える構成が示されている。ウォーム機構ドライブ１３１は、ウォーム機構ホイール１３０を介して、設定ピンまたは止めねじ６６上での位置を変更することによりストロークの調整を行う。
【００６８】
この実施形態では、ストローク・ストッパ（ｓｔｒｏｋｅ ｓｔｏｐ）の位置を変更することによりストロークを調整することが可能である。これは、固定された原点が使用され、その後にストロークが調整されるというような前述の実施形態とは異なる。
【００６９】
実際のストローク長を制御するために、センサ／ピックアップ・ユニット１１４が、設定ピン／止めねじ６６に連続するように、例えばエンコーダまたは電位差計の形態でストロークを検出するように取り付けられる。
【００７０】
符号１１３は、設定ピン／止めねじ構成のためのハウジングを示す。
【００７１】
符号１２４は、底部の駆動油側と頂部の潤滑油側とにおいてそれぞれ漏洩油が油圧ピストン６を迂回している２つの空間１４９および１４７の間を密閉するピストン・パッキンを示している。
【００７２】
符号１２７は、ベース・ブロック１１１とシリンダ・ブロック１１２との間を密閉するＯリングを示す。
【００７３】
符号１３３は、ウォーム機構ホイール１３０用のベアリングケースを固定するための固定ねじを示す。
【００７４】
符号１３４は、底部板１１０とベース・ブロック１１１との間を密閉するＯリングを示す。
【符号の説明】
【００７５】
７ 分配板； ２１ 定量供給ピストン； １０６ 油圧ピストン；
Ａ チャンバ； Ｂ 中央ボア； Ｃ インサート・シリンダ；
Ｄ 内部ボア； Ｅ インサート・ピストン。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば船舶用エンジンにおける、少なくとも１つの油圧ピストンを有しており潤滑油を給油するように油圧式で駆動される、シリンダ潤滑油用の定量供給システムのための油圧式潤滑装置に関する。この装置は油圧油によって加圧されてよく、さらに、複数の定量供給ピストンと、一方側が定量供給ピストンに接触しており他方側が定量供給ピストンを作動させるように分配板を変位させるために少なくとも１つの油圧ピストンに接触している分配板とを有している。
【０００２】
また、本発明は、このような潤滑装置のための油圧ピストンに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来のシリンダ潤滑装置では、主に大型２サイクル・ディーゼル・エンジンの場合においては、各々が単一または複数のシリンダ内のある箇所で潤滑を行う、すなわち、適当な時間間隔で潤滑される種々の箇所までの個別に接続ラインを介して圧力を受けている部分の油を給油することにより潤滑を行う２つ以上の中央潤滑装置が使用される。例えば、ＥＰ０ ６７８ １５２を参照されたい。この適当な時間間隔は、通常、ピストンが上向きに移動している圧縮ストロークにおいてピストンリングがそれと関連する潤滑箇所と向かい合う位置にあるときであってよい。
【０００４】
潤滑装置は、伝統的に、それぞれのシリンダに近接して取り付けられ、シリンダ壁上の異なった箇所におけるポンピング・ユニットとして設計される潤滑油の給油用容器と、油噴射ノズルの形態の潤滑箇所とに接続される。各ポンプ・ユニットは複数のレジプロ・ポンプを含んでおり、これらのレジプロ・ポンプは、様々な潤滑箇所に油を給油し、カムが設けられている共通の回転制御軸によって駆動される。制御軸が回転すると、押圧ヘッドを備えるカムが、制御軸に向かう方向にばね付勢された軸方向に変位するそれぞれのピストンに作用し、その結果、これらのピストンが、制御軸が回転する時点において往復動作してレジプロ・ポンプのピストンを駆動させる。
【０００５】
長年にわたり、潤滑装置は、ピストンポンプからの吐出圧がそれほど高くない条件下で稼動され続けてきたが、これは、エンジンピストンの上方への戻りストローク中に、すなわち圧縮動作中であるが着火燃焼によるその後のパワーストロークより前に、油がシリンダ内に噴射されることが、定着した基準であったからである。このため、潤滑装置は、１０バール（１ＭＰａ）程度の噴射圧力またはポンプ圧力で作動される必要があった。
【０００６】
近年になって、ピストンの上昇運動中にオイルミスト潤滑を行うために、加圧された噴霧ノズルを介して油を噴射することにより潤滑効率を向上させることが提案された。しかし、この場合、油には、噴霧ノズルを介して微細な噴霧化を行うために例えば最大１００バール（１０ＭＰａ）以上のはるかに高い圧力が加えられる。
【０００７】
さらに、近年、電子ベースのディーゼル・エンジンがより幅広く製造される傾向にあり、このようなエンジンでは、従来より機械式潤滑装置を駆動させるのに使用されていた機械式の駆動が取り除かれる。
【０００８】
このように、潤滑箇所には、本明細書で言及するように、油噴射ノズルおよび／または加圧噴霧ノズルが含まれる。
【０００９】
どちらのシステムにおいても、制御軸は、エンジンのクランクシャフトとの直接的または間接的な機械式継手を介して駆動されることから、ポンプを作動させる動力を供給するのと同時に、エンジンのクランクシャフトと潤滑装置の制御軸との間で同期を達成することが可能となる。
【００１０】
ポンプ・ユニットは、例えば箱形の装置ハウジングを備えており、このハウジングから、関連するエンジン・シリンダの、例えば６〜２４の数の潤滑箇所に接続パイプが延びている。
【００１１】
従来より、ピストンは、エンジンのクランクシャフトと同期して回転する貫通した制御軸上の作動カム／ロッカアームによって駆動される。ピストンは作動カムの方向にばね付勢されている。関連する作動カムの極限位置を定める止めねじが設けられる。この止めねじは、ピストンの個々の作動ストロークを決定してそれにより個々のピストンポンプの関連する吐出量を決定するように作動されてよい。
【００１２】
シリンダ潤滑油は、エンジンが１回転する毎に１回ずつ定量供給されるのが一般的であるため、この定量供給を調整するためにはポンプのストロークを変更するしかない。この目的のためのシステムが、例えばデンマーク特許出願第４９９８／８５号に記載されている。このシステムは、エンジン負荷に基づいてポンプストロークを調節するためのカムディスク機構により作動される。負荷への依存度の変更は、カムディスクを、伝達関数の異なる別のカムディスクに交換することでしか行えない。
【００１３】
また、ポンプストロークを例えばステップモータといった制御可能なモータによって調整することも提案されている。これは、点潤滑に使用されるが、従来型の潤滑装置と接続して実行することが困難である。このようなシステムは、例えば国際特許出願国際公開ＷＯ０２／３５０６８Ａ１に開示されている。
【００１４】
さらに、ＤＥ２８ ２７ ６２６により、シリンダ壁の開口部を通して所定の時間間隔で計量供給される潤滑油に基づく潤滑システムが知られている。ここには、定量供給の無段階制御を個々の潤滑箇所において実行する可能性については一切示されていない。
【００１５】
さらに、ＧＢ８３４５３３Ａ、ＤＫ１７３５１２Ｂ１またはＣＨ６７３５０６Ａ５により、導入部で述べたタイプのシステムが知られており、これらのシステムでは、油圧シリンダが分配板または類似の構造を介して複数の定量供給ピストンに作用する。このような設計では、起動用に１つ油圧シリンダが存在する。そのため、この油圧シリンダが故障すると、すべての定量供給ピストンの動作が中断されてしまう。
【００１６】
従来のシリンダ壁潤滑に関連して、これまで、シリンダ内の内圧に対抗することはできるが若干高い外部噴射圧力には負ける単純なばね付勢式の逆止弁が慣例的に使用されてきた。しかし、加圧噴霧式噴射の場合には、油噴射が、はじめから、加圧噴霧式噴射の特徴を享受できるように、はるかに高い油圧がかかった場合にのみ弁システムが開くようにすることが所望されかつ必要とされる。
【００１７】
これまでに、デンマーク特許出願ＰＡ２００５ ０１６２９において、導入部で言及したタイプの油圧駆動式の潤滑装置およびシリンダ潤滑油を定量供給する方法が提案されている。名前を挙げたこの特許出願で説明されている原理により、潤滑箇所への定量供給の柔軟な電子制御および無段階中央制御が実現されるような形でシリンダ潤滑を行うことが可能となる。さらに、正確かつ単純なタイミング制御を行うこともできる。このシステムでは、分配板の使用も記載されている。
【００１８】
この油圧システムでは、少なくとも１つの油圧ピストンと定量供給ピストンとの断面積の比を使用することが所望される。したがって、ＤＫ１７３５１２Ｂ１では、潤滑油内で必要とされる圧力状態を確立するために、油圧ピストンが定量供給ピストンの断面積の４倍、好適には６倍〜１５倍の断面積を有することが示されている。大きい面積比は余分な空間が必要となるために好ましくない。
【００１９】
これらの従来技術の潤滑装置の試験に関連して、例えばＥＰ１ １２９ ２７５に記載されているようなタイプの潤滑装置が噴霧ノズル内で使用される場合に十分な速さで潤滑油を送出することができないという問題が観察された。これは、とりわけ、ライナーの内側にある潤滑箇所のところで適切に高速かつ正確な定量提供を行うことができる高速作動シリンダ潤滑システム（ｒａｐｉｄｌｙ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｙｌｉｎｄｅｒ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）を実現するという解決策を実際に追求していたＤＫ１７３５１２Ｂ１に示されているタイプの潤滑装置に関連して観察された。油圧システム内の圧力を増大させて実験が行われたが、はっきりと分かる効果は見られなかった。その理由は、とりわけ、システム内の電磁弁が十分な能力を有していないことであった。電磁弁は容易に取り替えられないことから、この問題は、単に電磁弁を交換するということでは解決されない。
【００２０】
既存の、および新たに開発されたシリンダ潤滑システム内で効率的な加圧噴霧ノズルを使用するという課題を解決することが所望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】ＥＰ ０６７８１５２
【特許文献２】国際公開ＷＯ０２／３５０６８Ａ
【特許文献３】ＤＥ２８２７６２６
【特許文献４】ＧＢ８３４５３３Ａ
【特許文献５】ＤＫ１７３５１２Ｂ
【特許文献６】ＣＨ６７３５０６Ａ
【特許文献７】ＤＫ１７３５１２Ｂ
【特許文献８】ＥＰ１１２９２７５
【特許文献９】ＥＰ１１２９２７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明の目的は、上述の欠点を軽減し、非常に信頼性が高く安価なシステムを提供することを可能にする油圧駆動式の潤滑装置を示すことであり、この装置では、動作不良の危険性を排除または軽減するために高い作動圧力において十分に速い速度で潤滑油を給油することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明によると、この目的は、導入部で言及したタイプの油圧式潤滑装置によって達成される。この装置は、油圧ピストンが、油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアを有し、その内部ボアにインサートが備えられていること、当該インサートは、油圧油用の噴出口に接触する中空のインサート・ピストンが中に配設されているインサート・シリンダを備えて構成されること、を特徴とする。
【００２４】
本発明による油圧ピストンは、同様に、油圧ピストンが油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアを有すること、および、このボアが、油圧油用の噴出し口に接触している中空のインサート・ピストンが中に設けられているインサート・シリンダを含むインサートを備えることを特徴とする。
【００２５】
本発明は上述した特許公報で開示されている装置と接続して使用されてよく、この場合、分配板を備える油圧式潤滑装置が使用される。
【００２６】
しかし、本発明は、シリンダ潤滑油用の定量供給ピストンを有する噴射ユニットに作用するために油圧ピストンを用いた油圧式の潤滑が適用されるような別の種類の潤滑装置および別の方法と接続して使用されてもよく、ここでは、１つまたは複数の油圧ピストンが、定量供給ピストンを作動させるのに使用される分配板に作用する。
【００２７】
以上より、インサートの直径が油圧ピストン上において変化していることで、油圧ピストンがより速く移動することができるようになることが分かっており、それにより圧力状態および流れ状態が大幅に向上し、その結果、噴霧ノズル内の圧力および流れの大幅な改善が実現されて潤滑システムの性能が向上する。また、修正された油圧ピストンにより、噴霧ノズルのための最適な圧力および流れを達成するためにシステム内の電磁弁に過度の流量容量が要求されることがなくなる。これは、使用する１つまたは複数の油圧ピストンを修正するだけで既存のシステムに適合され得るような技術的に簡単な手法で実現される。
【００２８】
それにより、定量供給ピストンを作動させるために必要となる油圧油の量が減り、潤滑油を噴霧ノズルへ大量かつ高速に給油することが実現される。
【００２９】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置および油圧ピストンは、油圧油が供給されるときに通過するボア内にインサート・ピストンがねじ込まれていることを特徴とする。その結果、インサート・ピストンの底部内の減少した断面積のところに油圧油が送られることにより、接続がより緊密となる。
【００３０】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置および油圧ピストンは、少なくとも１つの油圧ピストンの断面積と定量供給ピストンの断面積との比が７未満、好適には５未満であることを特徴とする。
【００３１】
具体的な例として、図２および３に示されたタイプの油圧ピストンを以下のように変更することができる：
− 標準的な油圧ピストン：
油圧ピストン：φ３１ｍｍ 定量供給ピストン：５×φ３．５
比＝３１2／（５×３．５2）＝１５．７
− 修正した油圧ピストン：
油圧ピストンインサート：φ１６ｍｍ 定量供給ピストン：５×φ３．５
比＝１６2／（５×３．５2）＝４．２
【００３２】
このように変更することにより、本発明による油圧ピストン用いて、噴霧ノズル用の潤滑油の圧力増大および圧力軽減サイクルの速度を５０％上げることができる。
【００３３】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置および油圧ピストンは、インサート・ピストンの外側と油圧ピストンのボアとの間に油圧油用のドレンが設けられることを特徴とする。漏洩油は油圧ピストンを介して外へ誘導され得ることから、中に油圧ピストンが配置されているチャンバ内部に油圧油が蓄積することはない。油圧油がチャンバ内部に蓄積するようなことがあると、それは、油圧油がチャンバ内部の断面積全体に作用することを意味する。必要となる流量が減少されてその分は存在しないことになるが、これは、本発明の技術的な利点を達成することに基づいている。
【００３４】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置および油圧ピストンは、油圧ピストンのボア、インサート・シリンダ、およびインサート・ピストンの断面が円形であり、これらが中心軸を中心として同心円上に配置されることを特徴とする。これは、製造が容易である非常に簡単な実施形態である。
【００３５】
別の実施形態によると、本発明による潤滑装置は、定量供給システムが、
− 油圧油を供給するために１つまたは複数の弁を介して潤滑装置に接続された供給ラインおよび戻りラインと、
− 各々が油圧ピストンを有している油圧シリンダに供給ラインを介して接続されており油圧油の圧力を受けることができる中央油圧油給油ポンプと、
− エンジン内の複数のシリンダの数に対応しており、定量供給ピストンを備える個々の定量供給シリンダに接続されている多数の噴射ユニットと、
− シリンダ潤滑油用の供給ラインと
を有することを特徴とする。
【００３６】
これにより、必要とされる油圧油および潤滑油が確実に供給されるようになる。潤滑用の油と油圧ピストンを作動させるための油とが同じ種類であることから、同一の供給源からの油を使用することができることに留意されたい。
【００３７】
次に、本発明を添付図面を参照しながらより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による複数の潤滑装置を備えるシステムの概略全体図である。
【図２】本発明による潤滑装置を備えるシステムの第２の実施形態の概略図である。
【図３】本発明による潤滑装置の一部を形成することができるシリンダ潤滑ユニットの一実施形態の縦断面図である。
【図４】図１に示したシステム内で使用される、本発明による潤滑装置の別の実施形態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１は、ＰＣＴ／ＤＫ２００７／０００３６４に示されている仕様に従って作られたシステムを示している。
【００４０】
図１は４つのシリンダ２５０を概略的に示しており、各シリンダ上には８つの噴射ノズル２５１が見られる。潤滑装置２５２が、通常はそれぞれの単一の潤滑装置２５２のためのものであるローカル制御ユニット２５４により中央コンピュータ２５３に接続されている。潤滑装置２５２は下で詳細に説明されるような形に適合されている。
【００４１】
中央コンピュータ２５３は、中央コンピュータのバックアップを構成する別の制御ユニット２５５に並列に結合されている。また、ポンプ（油圧ポンプまたは油圧ステーションであってよい）を監視するための監視ユニット２５６、負荷を監視するための監視ユニット２５７、およびクランクシャフトの位置を監視するための監視ユニット２５８が設けられている。
【００４２】
図１の上方部分には、油圧油用タンク２６２内にポンプ２６１を駆動するためのモータ２６０を有する油圧ステーション２５９が示されている。油圧ステーション２５９はクーラ２６３およびフィルタ２６４をさらに有する。システム油は供給ライン２６５を介して圧送され、弁２２０を介して潤滑装置まで到達する。油圧ステーションはまた、弁を介して潤滑装置にやはり接続されている戻りライン２６６に接続されている。
【００４３】
潤滑油は、潤滑油供給タンク（図示せず）からライン２６７を介して潤滑装置２５２へ送られる。潤滑油は、潤滑装置からライン１１０を介して噴射ノズル２５１へ送られる。
【００４４】
図２および３には、デンマーク特許明細書１７３５１２号の説明よりその原理が既知であるタイプのシステムが示されている。
【００４５】
図２は、２つのシリンダ２を図示したシリンダ潤滑システムを示している。各シリンダ２には、噴射ユニット６’を備える４つの潤滑箇所６が設けられている。潤滑ユニット６’の各々は、接続ライン２９を介して、制御弁３１に接続されている中央潤滑装置３０に接続される。制御弁３１は、配線３２を介して電子制御ユニット９に接続されている。さらに、配線３４、３５を介して電子制御ユニット９に接続されており、潤滑油供給ライン３６、３７を介してシリンダ潤滑ユニット３０に接続されている圧力制御ユニット３３が図示されている。
【００４６】
シリンダ潤滑ユニット３０は図３により詳細に示されている。
【００４７】
図３の断面図は、中央シリンダ潤滑ユニット３０が、潤滑油用の供給ゲート３８を備えていることを示している。また、中央シリンダ潤滑ユニット３０は、示した実施形態では潤滑油と同じものである駆動油（ｄｒｉｖｅ ｏｉｌ）のための戻しゲート３９を有する。制御弁３１は、油の供給および吐出を調整する弁４０に接続されている。シリンダ潤滑ユニット３０は、フランジ４２を備える油圧ピストン４１を有する。フランジ４２の各々は、図２に示すようにゲート４４および接続ライン２９を介して潤滑箇所６に潤滑油を給油する定量供給ピストン４３に係合されている。
【００４８】
すなわち、図３には、分配板として機能するフランジ４２を備える油圧ピストン４１が示されており、これは複数の定量供給ピストン４３に作用する。
【００４９】
ユニット３０は、油圧ピストン４１の動作距離を決定する調節可能なストッパ要素４５を有する。ストッパ要素４５は、油圧ピストン４１のストロークを設定し、それにより定量供給ポンプとして機能する定量供給ピストン４３のストロークも設定される。
【００５０】
圧縮ばね４６が、油圧ピストン４１を始動位置の方向に予め荷重を与えている。調節可能なストッパ要素４５は、ユニットの端部分４８のねじ山（ｔｈｒｅａｄ）４７にねじ込まれている。調節可能なストッパ要素４５をねじ込むことにより、油圧ピストン４１のストロークが制限され、それにより定量供給ピストン４３から吐出される潤滑油の量が制限される。したがって、調節可能なストッパ要素４５は、レジプロ・ポンプのストロークを調節する装置として機能する。調節可能なストッパ要素４５は、電子的に制御される調整手段４９に接続されている。調整手段４９は、配線５０を介して中央電子制御ユニット９に接続されている。これにより、レジプロ・ポンプのストロークの電子制御が可能となり、個々の潤滑箇所６での定量供給の無段階の中央制御を柔軟な形で行うことが可能となる。
【００５１】
油圧ピストン４１は、円筒状であり、チャンバＡ内に配置される。このチャンバＡは、従来の潤滑装置では、中でピストンが変位されるシリンダとして機能する。油圧ピストン４１は、中にインサート・シリンダＣが取り付けられている中央ボアＢを有する。インサート・シリンダＣは、中空であり、インサート・ピストンＥが収容されている内部ボアＤを有しており、閉鎖された底部Ｆで終わっている。インサート・ピストンＥは、チャンバＡ内へ油圧油を給油するために、ねじ山（ｓｃｒｅｗ ｔｈｒｅａｄ）Ｇを介して開口部Ｈ内に取り付けられる。インサート・ピストンＥは内部ボアを有しており、油圧油がそこを流れてインサート・シリンダ内の底部Ｆに作用する。それにより、油圧ピストンが変位されてさらにそれによりフランジ４２が変位されて定量供給ピストンが作動される。油圧ピストン４１はドレン開口部（ｄｒａｉｎ ｏｐｅｎｉｎｇ）Ｊを有しており、インサート・シリンダＣの外側とボアＢとの間の空間とドレン開口部Ｊを介した外部との間に漏洩油を拡散させることができる。それにより、油圧ピストン４１の裏側でチャンバＡ内に油が蓄積するのが回避される。
【００５２】
図４に示した潤滑装置は、装置を起動させる電磁弁１１５、１１６が取り付けられた底部１１０上に組み立てられている。底部１１０の側部には、システム油圧供給部のためのねじ継手１４２と、タンクへのシステム油圧戻り部のためのねじ継手１４３とが設けられている。
【００５３】
駆動油は、一方が一次電磁弁１１６でありもう一方が二次電磁弁１１５である２つの電磁弁を介して供給され得る。
【００５４】
初期位置では、一次電磁弁１１６が作動する。これにより、駆動油は、関連する供給用ねじ継手１４２から一次電磁弁１１６へ誘導され、切り換え弁１１７を介して装置内に入り、分配用通路を通って関連する油圧ピストンのグループに到達する。
【００５５】
一次電磁弁１１６が故障している場合には、二次電磁弁１１５を自動的に接続することが可能である。この接続は、二次電磁弁１１５を作動させることによって行われる。
【００５６】
これにより、関連する分配通路が加圧される。この圧力により、切り換え弁１１７が右へ変位されて、一次電磁弁１１６と関連する分配通路との間の接続が中断される。これにより、電磁弁１１６に接続されている油圧ピストンから圧力が除去される。
【００５７】
二次電磁弁１１５を起動することによって、関連する分配通路および関連する油圧ピストンが加圧される。これにより、次に、分配板７が二次電磁弁１１５を介して装置内に誘導された油によって駆動される。
【００５８】
切り換え弁１１７はばね１１９を装備することができる。二次電磁弁を通る供給圧力がない場合には、このばねが切り換え弁１１７を自動的に上述の初期位置へ戻す。
【００５９】
切り換え弁は、切り換え弁の戻りを遅延させるレストリクタを装備することができる。それにより、作動の合間に切り換え弁１１７が前後方向に移動することを回避または制限することができる。図４では、このような制限は、ドレン・ピン１１８と切り換え弁１１７との間に形成された溝によって定められる。
【００６０】
各電磁弁が油圧ピストンの別々のグループに接続されている場合、電磁弁間の独立性が確保される。一次電磁弁１１６と二次電磁弁１１５との間で切り換えを行う場合、切り換え弁１１７により、油圧ピストンの一次グループから圧力が除去され、それにより、一次電磁弁が遮断されている場合でも二次電磁弁１１５を作動させることができる。
【００６１】
符号１２１は塞止ねじ（ｂｌａｎｋｉｎｇ ｓｃｒｅｗ）を示す。
【００６２】
符号１２２は塞止ねじと端部ストッパとの組合せを示す。この組合せは、一部が切り換え弁１１７の爪１２０の端部ストッパとして機能し、一部がパッキン（図示せず）を介した密封機能を有している。
【００６３】
油圧ピストン１０６の上には分配板７が存在する。ここでは、分配板は、上方分配板部材１２５と下方分配板部材１２３との２部品で構成された設計として示されている。定量供給ピストン２１は、上方分配板部材１２５の内部または上に取り付けられる。駆動用および潤滑用に様々な油が使用されるような装置では、上方分配板部材と下方分配板部材との間にピストン・パッキン１２４が存在する。原理的には、１種類の油を駆動油および潤滑油として使用することで十分である場合もある。
【００６４】
各油圧ピストン１０６は、円筒状であり、チャンバＡ内に配置される。このチャンバＡは、従来の潤滑装置では、中でピストンが変位されるシリンダとして機能する。油圧ピストン１０６は、中にインサート・シリンダＣが取り付けられている中央ボアＢを有する。インサート・シリンダＣは、中空であり、インサート・ピストンＥが収容されている内部ボアＤを有しており、閉鎖された底部Ｆで終わっている。インサート・ピストンＥが、チャンバＡ内へ油圧油を給油するために、ねじ山Ｇを介して開口部Ｈ内に取り付けられる。インサート・ピストンＥは内部ボアを有しており、油圧油がそこを流れてインサート・シリンダ内の底部Ｆに作用する。それにより、油圧ピストンが変位されてさらにそれにより分配板７が変位されて定量供給ピストン２１が作動される。油圧ピストン１０６はドレン開口部Ｊを有しており、インサート・シリンダＣの外側とボアＢとの間の空間とドレン開口部Ｊを介した外部との間に漏洩油を拡散させることができる。それにより、油圧ピストン１０６の裏側でチャンバＡ内に油が蓄積するのが回避される。
【００６５】
定量供給ピストン２１の周囲に、油圧ピストン１０６にかかる供給圧力を遮断した後にピストン２１を戻すための共通の戻しばね１０９が存在する。戻しばね１０９の周囲には、ベース・ブロック１１１によって外側の境界が画定される小型の潤滑油容器１４７が存在する。潤滑油は、パッキン１３８および１３９を備える別個のねじ継手を介して供給される。この装置は、任意選択で、パッキンを備える放風ねじを装備することができる。
【００６６】
ベース・ブロック１１１の上にシリンダ・ブロック１１２が位置されており、ここには、往復動作するように定量供給ピストン２１が配置されている。定量供給ピストン２１の上にポンプ室１４８が存在する。このポンプ室には、ばね１４によって付勢された逆止弁ボール（ｎｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ ｖａｌｖｅ ｂａｌｌ）１３を備える出口が存在する。さらに、シリンダ壁内の逆止弁／ＳＩＰ弁に直接に接続されるねじ継手１２８が設けられる。
【００６７】
この実施形態では、ストロークの調整を行うために、ウォーム機構ドライブ１３１に結合されたモータ１３２を備える構成が示されている。ウォーム機構ドライブ１３１は、ウォーム機構ホイール１３０を介して、設定ピンまたは止めねじ６６上での位置を変更することによりストロークの調整を行う。
【００６８】
この実施形態では、ストローク・ストッパ（ｓｔｒｏｋｅ ｓｔｏｐ）の位置を変更することによりストロークを調整することが可能である。これは、固定された原点が使用され、その後にストロークが調整されるというような前述の実施形態とは異なる。
【００６９】
実際のストローク長を制御するために、センサ／ピックアップ・ユニット１１４が、設定ピン／止めねじ６６に連続するように、例えばエンコーダまたは電位差計の形態でストロークを検出するように取り付けられる。
【００７０】
符号１１３は、設定ピン／止めねじ構成のためのハウジングを示す。
【００７１】
符号１２４は、底部の駆動油側と頂部の潤滑油側とにおいてそれぞれ漏洩油が油圧ピストン６を迂回している２つの空間１４９および１４７の間を密閉するピストン・パッキンを示している。
【００７２】
符号１２７は、ベース・ブロック１１１とシリンダ・ブロック１１２との間を密閉するＯリングを示す。
【００７３】
符号１３３は、ウォーム機構ホイール１３０用のベアリングケースを固定するための固定ねじを示す。
【００７４】
符号１３４は、底部板１１０とベース・ブロック１１１との間を密閉するＯリングを示す。
【符号の説明】
【００７５】
７ 分配板； ２１ 定量供給ピストン； １０６ 油圧ピストン；
Ａ チャンバ； Ｂ 中央ボア； Ｃ インサート・シリンダ；
Ｄ 内部ボア； Ｅ インサート・ピストン。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば船舶用エンジンにおける、少なくとも１つの油圧ピストンを有しており潤滑油を給油するように油圧式で駆動される、シリンダ潤滑油用の定量供給システムのための油圧式潤滑装置において、前記油圧式潤滑装置が、油圧油による圧力を受けることができ、さらに、複数の定量供給ピストンと、一方側が前記定量供給ピストンに接触しており他方側が前記定量供給ピストンを作動させることを目的として分配板を変位させるために前記少なくとも１つの油圧ピストンに接触している分配板とを有する油圧式潤滑装置であって、前記油圧ピストンが前記油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアを有すること、および、前記内部ボアはインサートを備え、そのインサートには、前記油圧油用の噴出し口に接触している中空のインサート・ピストンを収容するインサート・シリンダが含まれている、ことを特徴とする油圧式潤滑装置。
【請求項２】
前記インサート・ピストンが、前記油圧油が供給されるときに通過するボア内にねじ込まれていることを特徴とする、請求項１に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの油圧ピストンの断面積と前記定量供給ピストンの断面積との比が７未満、好適には５未満であることを特徴とする、請求項１または２に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項４】
前記油圧油用のドレンが、前記インサート・ピストンの外側と前記油圧ピストンの前記ボアとの間に設けられることを特徴とする、前記いずれかの請求項に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項５】
前記油圧ピストンの前記ボア、前記インサート・シリンダ、および前記インサート・ピストンが、円形断面を有し、中心軸を中心として同心円上に配置されることを特徴とする、前記いずれかの請求項に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項６】
前記定量供給システムが、油圧油を供給するために１つまたは複数の弁の各々を介して前記潤滑装置に接続されている供給ラインおよび戻りラインと、各々が油圧ピストンを有しており油圧油による圧力を受けることができる油圧シリンダに前記供給ラインを介して接続される中央油圧油給油ポンプと、前記エンジン内の複数の前記シリンダの数に対応しており、定量供給ピストンを備える定量供給シリンダの各々に接続されている複数の噴射ユニットと、シリンダ潤滑油用の供給ラインとを有することを特徴とする、前記いずれかの請求項に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項７】
例えば船舶用エンジンにおける、少なくとも１つの油圧ピストンを有しており潤滑油を給油するように油圧式で駆動される、シリンダ潤滑油用の定量供給システムのための油圧式潤滑装置で使用するための油圧ピストンにおいて、前記油圧式潤滑装置が、油圧油による圧力を受けることができ、さらに、複数の定量供給ピストンと、一方側が前記定量供給ピストンに接触しており他方側が前記定量供給ピストンを作動させることを目的として分配板を変位させるために前記少なくとも１つの油圧ピストンに接触している分配板とを有する、油圧ピストンであって、前記油圧ピストンが前記油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアを有すること、および、前記ボアが、前記油圧油用の噴出し口に接触している中空のインサート・ピストンが中に設けられているインサート・シリンダを含むインサートを備えることを特徴とする油圧ピストン。
【請求項８】
前記インサート・ピストンが、前記油圧油が供給されるときに通過するボア内にねじ込まれていることを特徴とする、請求項７に記載の油圧ピストン。
【請求項９】
前記少なくとも１つの油圧ピストンの断面積と前記定量供給ピストンの断面積との比が７未満、好適には５未満であることを特徴とする、請求項７または８に記載の油圧ピストン。
【請求項１０】
前記油圧油用のドレンが、前記インサート・ピストンの外側と前記油圧ピストンの前記ボアとの間に設けられることを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の油圧ピストン。
【請求項１１】
前記油圧ピストンの前記ボア、前記インサート・シリンダ、および前記インサート・ピストンが、円形断面を有し、中心軸を中心として同心円上に配置されることを特徴とする、請求項７から１０のいずれか一項に記載の油圧ピストン。
【請求項１】
例えば船舶用エンジンにおける、少なくとも１つの油圧ピストンを有しており潤滑油を給油するように油圧式で駆動される、シリンダ潤滑油用の定量供給システムのための油圧式潤滑装置において、前記油圧式潤滑装置が、油圧油による圧力を受けることができ、さらに、複数の定量供給ピストンと、一方側が前記定量供給ピストンに接触しており他方側が前記定量供給ピストンを作動させることを目的として分配板を変位させるために前記少なくとも１つの油圧ピストンに接触している分配板とを有する油圧式潤滑装置であって、前記油圧ピストンが前記油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアを有すること、および、前記内部ボアはインサートを備え、そのインサートには、前記油圧油用の噴出し口に接触している中空のインサート・ピストンを収容するインサート・シリンダが含まれている、ことを特徴とする油圧式潤滑装置。
【請求項２】
前記インサート・ピストンが、前記油圧油が供給されるときに通過するボア内にねじ込まれていることを特徴とする、請求項１に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの油圧ピストンの断面積と前記定量供給ピストンの断面積との比が７未満、好適には５未満であることを特徴とする、請求項１または２に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項４】
前記油圧油用のドレンが、前記インサート・ピストンの外側と前記油圧ピストンの前記ボアとの間に設けられることを特徴とする、前記いずれかの請求項に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項５】
前記油圧ピストンの前記ボア、前記インサート・シリンダ、および前記インサート・ピストンが、円形断面を有し、中心軸を中心として同心円上に配置されることを特徴とする、前記いずれかの請求項に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項６】
前記定量供給システムが、油圧油を供給するために１つまたは複数の弁の各々を介して前記潤滑装置に接続されている供給ラインおよび戻りラインと、各々が油圧ピストンを有しており油圧油による圧力を受けることができる油圧シリンダに前記供給ラインを介して接続される中央油圧油給油ポンプと、前記エンジン内の複数の前記シリンダの数に対応しており、定量供給ピストンを備える定量供給シリンダの各々に接続されている複数の噴射ユニットと、シリンダ潤滑油用の供給ラインとを有することを特徴とする、前記いずれかの請求項に記載の油圧式潤滑装置。
【請求項７】
例えば船舶用エンジンにおける、少なくとも１つの油圧ピストンを有しており潤滑油を給油するように油圧式で駆動される、シリンダ潤滑油用の定量供給システムのための油圧式潤滑装置で使用するための油圧ピストンにおいて、前記油圧式潤滑装置が、油圧油による圧力を受けることができ、さらに、複数の定量供給ピストンと、一方側が前記定量供給ピストンに接触しており他方側が前記定量供給ピストンを作動させることを目的として分配板を変位させるために前記少なくとも１つの油圧ピストンに接触している分配板とを有する、油圧ピストンであって、前記油圧ピストンが前記油圧ピストンの変位方向に延在する内部ボアを有すること、および、前記ボアが、前記油圧油用の噴出し口に接触している中空のインサート・ピストンが中に設けられているインサート・シリンダを含むインサートを備えることを特徴とする油圧ピストン。
【請求項８】
前記インサート・ピストンが、前記油圧油が供給されるときに通過するボア内にねじ込まれていることを特徴とする、請求項７に記載の油圧ピストン。
【請求項９】
前記少なくとも１つの油圧ピストンの断面積と前記定量供給ピストンの断面積との比が７未満、好適には５未満であることを特徴とする、請求項７または８に記載の油圧ピストン。
【請求項１０】
前記油圧油用のドレンが、前記インサート・ピストンの外側と前記油圧ピストンの前記ボアとの間に設けられることを特徴とする、請求項７から９のいずれか一項に記載の油圧ピストン。
【請求項１１】
前記油圧ピストンの前記ボア、前記インサート・シリンダ、および前記インサート・ピストンが、円形断面を有し、中心軸を中心として同心円上に配置されることを特徴とする、請求項７から１０のいずれか一項に記載の油圧ピストン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１０−５３４７８８（Ｐ２０１０−５３４７８８Ａ）
【公表日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１８４９７（Ｐ２０１０−５１８４９７）
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＫ２００８／０００２８１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１５６６６
【国際公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（５０１１７３７０４）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＤＫ２００８／０００２８１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１５６６６
【国際公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（５０１１７３７０４）
【Ｆターム（参考）】
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