JP2003269126A - 圧縮圧開放型エンジンブレーキ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スレーブピストンの先端部に装着した揺動チ
ップの破損を確実に回避しつつ、該揺動チップによりロ
ッカーアームの座面に対し常に一定の接触面積を確保し
て両方の排気弁の安定した開作動を実現する。 【解決手段】 スレーブピストン１４でロッカーアーム
８を直接押し下げるように構成した圧縮圧開放型エンジ
ンブレーキに関し、スレーブピストン１４の先端部にネ
ック部分１４ｂを挟んで球状部１４ａを形成すると共
に、該球状部１４ａに対し球面座２４ａを介して揺動自
在に揺動チップ２４を嵌合し、該揺動チップ２４の球面
座２４ａにおける縁部付近に環状の溝部２５を形成し、
該溝部２５と球状部１４ａとの間に前記球面座２４ａの
縁部より先に前記球状部１４ａのネック部分１４ｂに当
接して前記揺動チップ２４の最大傾斜角を規定し得るよ
うリング部材２６を介装する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮圧開放型エン
ジンブレーキに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりトラックやバスなどの大型車輌
では、もともと車輌重量が大きい上に積載荷重が加わる
為、減速時に慣性力が大きく作用することになり、常用
ブレーキ装置にかかる負担が大きくなる。

【０００３】そこで、下り坂などでブレーキをかける頻
度が高い時には、一般的にエンジンブレーキを併用する
ことが行われているが、積載荷重が大きい場合や坂道が
急勾配であるような場合には、十分なエンジンブレーキ
の効果が得られないことがある。

【０００４】この為、エンジンの圧縮上死点付近で排気
弁を強制的に開作動して圧縮圧力を開放することにより
次の膨張行程におけるピストンを押し下げる力の発生を
少なくして圧縮行程で得た制動力を有効に作用させるよ
うにした圧縮圧開放型エンジンブレーキを補助的に装備
することが行われている。

【０００５】図４は前記圧縮圧開放型エンジンブレーキ
の一例を示すもので、図中１はシリンダ、２は燃焼室、
３はピストン、４は排気弁、５は排気流路を夫々示し、
排気行程でカムシャフト６に装備した排気カム７により
基端をローラ８ａを介し押し上げられて傾動するロッカ
ーアーム８の先端によりクロスヘッド９を介し両方の排
気弁４が押し下げられて開作動され、燃焼室２から排気
流路５へと排気ガス１０が掃気されるようになってい
る。

【０００６】そして、前記ロッカーアーム８の先端によ
りクロスヘッド９を介し両方の排気弁４が押し下げられ
て開作動される際には、前記ロッカーアーム８の基端が
上方のハウジング１１に備えられたマスターピストン１
２を押し上げ、前記ハウジング１１内に穿設された油通
路１３に圧力を発生させて別のシリンダ１の上方にある
スレーブピストン１４を従動させて下降せしめ、該スレ
ーブピストン１４によりクロスヘッド９の片側に装備し
たアクチュエータピン１５を介し一方の排気弁４を単独
でも押し下げ得るようにしてある。

【０００７】即ち、排気行程となっている別のシリンダ
１のマスターピストン１２の作動により、圧縮上死点付
近となっているシリンダ１のスレーブピストン１４が従
動されるよう行程タイミングの合うシリンダ１相互のス
レーブピストン１４とマスターピストン１２との間が油
通路１３で接続されており、該油通路１３には、該油通
路１３の油圧の保持・開放を切り替える為の作動油供給
手段であるソレノイドバルブ１６及びコントロールバル
ブ１７を介し作動油１８（エンジンオイル）が供給され
るようになっている。

【０００８】ここで、ソレノイドバルブ１６は、制御装
置１９からの制御信号１６ａにより作動油１８の供給・
遮断を行い、コントロールバルブ１７は、ソレノイドバ
ルブ１６が開いた状態で前記油通路１３の油圧が保持さ
れるよう逆止弁として機能し且つソレノイドバルブ１６
が閉じた状態では前記油通路１３の油圧をリリーフ口２
０へと開放するよう機能するものである。

【０００９】尚、図中２１は吸入空気、２２は吸気流
路、２３は吸気や排気を担うロッカーアーム８を回動自
在に軸支して該ロッカーアーム８の傾動軸を成すロッカ
ーシャフトを示す。

【００１０】而して、斯かる圧縮圧開放型エンジンブレ
ーキにおいては、制御信号１６ａによりソレノイドバル
ブ１６を開けておくと、コントロールバルブ１７が逆止
弁として機能して油通路１３が閉じるので、各シリンダ
１の夫々が異なるタイミングで圧力上死点付近となった
際に、排気行程にある別のシリンダ１の排気弁４を開作
動する為の排気カム７の押し上げによりロッカーアーム
８を介しマスターピストン１２が押し上げられて油通路
１３に圧力が発生し、圧縮上死点付近にあるシリンダ１
のスレーブピストン１４が従動されて一方の排気弁４が
開作動されるので、燃焼室２内から排気流路５へと圧縮
空気が開放されて次の膨張行程におけるピストン３を押
し下げる力の発生が少なくなり、圧縮行程で得た制動力
が有効に活用されることになる。

【００１１】また、制御信号１６ａによりソレノイドバ
ルブ１６を閉じておけば、コントロールバルブ１７によ
り油通路１３の油圧が開放され、油通路１３内には圧力
が発生しないので、スレーブピストン１４が従動されな
くなり、排気弁４は通常の開弁操作により排気行程での
み開作動されて圧縮上死点付近では開作動されなくな
る。

【００１２】ただし、近年においては、更なる制動力の
向上を目的として、スレーブピストン１４でロッカーア
ーム８を直接押し下げるように構造を変更し、これによ
り両方の排気弁４を同時に開弁して圧縮空気の開放量を
増加させることが検討されている。

【００１３】ここで、図示の如きスレーブピストン１４
でアクチュエータピン１５を介して一方の排気弁４を押
し下げる場合には、アクチュエータピン１５とスレーブ
ピストン１４とが共に直線運動を成すのに対し、スレー
ブピストン１４でロッカーアーム８を直接押し下げる場
合には、直線運動で下降するスレーブピストン１４に対
しロッカーアーム８側がロッカーシャフト２３を中心と
した傾動運動となる為、図５に示す如く、スレーブピス
トン１４の先端に揺動チップ２４を揺動自在に装着し、
ロッカーアーム８の座面に対し常に一定の接触面積が確
保されるようにすることが考えられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単純に
スレーブピストン１４の先端部に球状部１４ａを形成し
且つ揺動チップ２４側に球面座２４ａを形成して相互を
摺動自在に嵌合させるだけでは、図５の図示のように、
何らかの事情でスレーブピストン１４に対し揺動チップ
２４が大きく傾いた状態となったままロッカーアーム８
の座面に押し付けられてしまった場合に、該揺動チップ
２４が更に傾くように力を受けて球面座２４ａの縁部が
球状部１４ａのネック部分１４ｂに強く押し付けられる
虞れがあり、この際に、球面座２４ａの開口を無理に押
し拡げるような応力が発生して揺動チップ２４に破損が
生じることが懸念された。

【００１５】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、スレーブピストンの先端部に装着した揺動チップの
破損を確実に回避しつつ、該揺動チップによりロッカー
アームの座面に対し常に一定の接触面積を確保して両方
の排気弁の安定した開作動を実現し得るようにした圧縮
圧開放型エンジンブレーキを提供することを目的として
いる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、第一のロッカ
ーアームにより押し上げられて作動するマスターピスト
ンと、該マスターピストンに対し油通路を介して接続さ
れ且つ該油通路に前記マスターピストンの作動により油
圧が発生した際に第二のロッカーアームを押し下げて排
気弁を開作動せしめるスレーブピストンと、前記油通路
の油圧の保持・開放を切り換える作動油供給手段とを備
えた圧縮圧開放型エンジンブレーキであって、スレーブ
ピストンの先端部に球状部を形成すると共に、該球状部
に対し球面座を介して揺動自在に揺動チップを嵌合し、
該揺動チップの球面座における縁部付近に環状の溝部を
形成し、該溝部と球状部との間に前記球面座の縁部より
先に前記球状部のネック部分に当接して前記揺動チップ
の最大傾斜角を規定し得るようリング部材を介装したこ
とを特徴とするものである。

【００１７】而して、このようにすれば、スレーブピス
トンに対し揺動チップが傾いた状態で第二のロッカーア
ームの座面に押し付けられてしまったとしても、揺動チ
ップの球面座の縁部より先にリング部材が球状部のネッ
ク部分に当接し、この当接状態から更に揺動チップを傾
けようとする力が作用した際に、リング部材が球状部に
より押し拡げられて元の径に戻ろうとする復元力が発生
するので、この復元力により揺動チップの更なる傾斜が
阻止されて球面座の縁部が球状部のネック部分に当接し
ないように保持されることになる。

【００１８】しかも、スレーブピストンに対する揺動チ
ップの最大傾斜角をリング部材により予め浅めに設定し
ておけば、揺動チップが多少傾いていたとしても、第二
のロッカーアーム側に押し付けられた際に、傾きのない
状態に自ずから復帰するように誘導させることも可能と
なる。

【００１９】また、本発明においては、マスターピスト
ンの先端部にもスレーブピストン側と同様の揺動チップ
を設けることが可能であり、このようにすれば、ロッカ
ーシャフトを中心とした傾動運動を成す第一のロッカー
アーム側に対しマスターピストンの先端部を常に一定の
接触面積を確保しながら当接させることが可能となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。

【００２１】図１及び図２は本発明を実施する形態の一
例を示すもので、図４及び図５と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしている。

【００２２】本形態例においては、図１及び図２に示す
如く、タイミングの合う別のシリンダのロッカーアーム
８（第一のロッカーアーム）により押し上げられたマス
ターピストン１２の作動により発生した油圧で、圧縮上
死点付近となっているシリンダの排気用のロッカーアー
ム８（第二のロッカーアーム）をスレーブピストン１４
で直接押し下げるように構成した圧縮圧開放型エンジン
ブレーキに関し、スレーブピストン１４の先端部にネッ
ク部分１４ｂを挟んで球状部１４ａを形成すると共に、
該球状部１４ａに対し球面座２４ａを介して揺動自在に
揺動チップ２４を嵌合し、しかも、この揺動チップ２４
の球面座２４ａにおける縁部付近に環状の溝部２５を形
成し、この溝部２５と球状部１４ａとの間に、前記球面
座２４ａの縁部より先に前記球状部１４ａのネック部分
１４ｂに当接して前記揺動チップ２４の最大傾斜角を規
定し得るようリング部材２６を介装した構造としてあ
る。

【００２３】即ち、リング部材２６が介装されている溝
部２５は、球面座２４ａの赤道位置（最大径位置）より
縁部側となる小径位置に形成され、ここに介装されるリ
ング部材２６も当然にして球状部１４ａの赤道位置（最
大径位置）よりネック部分１４ｂ側となる小径位置に外
嵌するようになっており、揺動チップ２４の縁部の内周
側に形成されている絞り部２４ｂがリング部材２６に掛
止することで、前記揺動チップ２４の球状部１４ａから
の抜脱が阻止されるようになっている。

【００２４】而して、このようにすれば、スレーブピス
トン１４に対し揺動チップ２４が傾いた状態でロッカー
アーム８の座面に押し付けられてしまったとしても、揺
動チップ２４の球面座２４ａの縁部より先にリング部材
２６が球状部１４ａのネック部分１４ｂに当接し、この
当接状態から更に揺動チップ２４を傾けようとする力が
作用した際に、リング部材２６が球状部１４ａにより押
し拡げられて元の径に戻ろうとする復元力が発生するの
で、この復元力により揺動チップ２４の更なる傾斜が阻
止されて球面座２４ａの縁部が球状部１４ａのネック部
分１４ｂに当接しないように保持されることになる。

【００２５】しかも、スレーブピストン１４に対する揺
動チップ２４の最大傾斜角をリング部材２６により予め
浅めに設定しておけば、揺動チップ２４が多少傾いてい
たとしても、第二のロッカーアーム８側に押し付けられ
た際に、傾きのない状態に自ずから復帰するように誘導
させることも可能となる。

【００２６】従って、上記形態例によれば、球面座２４
ａの縁部が球状部１４ａのネック部分１４ｂに強く押し
付けられる事態を未然に回避することができるので、ス
レーブピストン１４の先端部に装着した揺動チップ２４
の破損を確実に回避しつつ、該揺動チップ２４によりロ
ッカーアーム８の座面に対し常に一定の接触面積を確保
することができ、これにより両方の排気弁４の安定した
開作動を実現することができる。

【００２７】また、図３は本発明の別の形態例を示すも
ので、マスターピストン１２の先端部にもスレーブピス
トン１４側と同様の揺動チップ２７を設けた例を示して
いる。

【００２８】即ち、マスターピストン１２の先端部にネ
ック部分１２ｂを挟んで球状部１２ａを形成すると共
に、該球状部１２ａに対し球面座２７ａを介して揺動自
在に揺動チップ２７を嵌合し、しかも、この揺動チップ
２７の球面座２７ａにおける縁部付近に環状の溝部２８
を形成し、この溝部２８と球状部１２ａとの間に、前記
球面座２７ａの縁部より先に前記球状部１２ａのネック
部分１２ｂに当接して前記揺動チップ２７の最大傾斜角
を規定し得るようリング部材２９を介装した構造として
ある。

【００２９】このようにすれば、ロッカーシャフト２３
を中心とした傾動運動を成すロッカーアーム８側に対し
マスターピストン１２の先端部を常に一定の接触面積を
確保しながら当接させることが可能となる。

【００３０】尚、本発明の圧縮圧開放型エンジンブレー
キは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、マ
スターピストンを押し上げて作動せしめる第一のロッカ
ーアームは、通常の開弁操作を行わないブレーキ専用の
ロッカーアームであっても良いこと、また、吸気行程で
排気弁を開弁させて排気ガスをシリンダ内に呼び戻すよ
うにした内部ＥＧＲ装置等の別の目的の開弁機構にも同
様の構造を流用することが可能であること、その他、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え
得ることは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】上記した本発明の圧縮圧開放型エンジン
ブレーキによれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し
得る。

【００３２】（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によ
れば、球面座の縁部が球状部のネック部分に強く押し付
けられる事態を未然に回避することができるので、スレ
ーブピストンの先端部に装着した揺動チップの破損を確
実に回避しつつ、該揺動チップにより第二のロッカーア
ームの座面に対し常に一定の接触面積を確保することが
でき、これにより両方の排気弁の安定した開作動を実現
することができる。

【００３３】（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明に
よれば、ロッカーシャフトを中心とした傾動運動を成す
第一のロッカーアーム側に対しマスターピストンの先端
部を常に一定の接触面積を確保しながら当接させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例を示す一部を破断
した側面図である。

【図２】図１の揺動チップの詳細な構造を示す断面図で
ある。

【図３】本発明の別の形態例を示す側面図である。

【図４】従来例を示す概略図である。

【図５】更に別の従来例を示す一部を破断した側面図で
ある。

【符号の説明】

４ 排気弁 ８ ロッカーアーム １２ マスターピストン １２ａ 球状部 １２ｂ ネック部分 １３ 油通路 １４ スレーブピストン １４ａ 球状部 １４ｂ ネック部分 １６ ソレノイドバルブ（作動油供給手段） １７ コントロールバルブ（作動油供給手段） ２４ 揺動チップ ２４ａ 球面座 ２５ 溝部 ２６ リング部材 ２７ 揺動チップ ２７ａ 球面座 ２８ 溝部 ２９ リング部材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第一のロッカーアームにより押し上げら
   れて作動するマスターピストンと、該マスターピストン
   に対し油通路を介して接続され且つ該油通路に前記マス
   ターピストンの作動により油圧が発生した際に第二のロ
   ッカーアームを押し下げて排気弁を開作動せしめるスレ
   ーブピストンと、前記油通路の油圧の保持・開放を切り
   換える作動油供給手段とを備えた圧縮圧開放型エンジン
   ブレーキであって、スレーブピストンの先端部に球状部
   を形成すると共に、該球状部に対し球面座を介して揺動
   自在に揺動チップを嵌合し、該揺動チップの球面座にお
   ける縁部付近に環状の溝部を形成し、該溝部と球状部と
   の間に前記球面座の縁部より先に前記球状部のネック部
   分に当接して前記揺動チップの最大傾斜角を規定し得る
   ようリング部材を介装したことを特徴とする圧縮圧開放
   型エンジンブレーキ。
2. 【請求項２】 マスターピストンの先端部にもスレーブ
   ピストン側と同様の揺動チップを設けたことを特徴とす
   る請求項１に記載の圧縮圧開放型エンジンブレーキ。