JP3299059B2 - 第３ブレーキ装置 - Google Patents

第３ブレーキ装置

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JP3299059B2 JP28839394A JP28839394A JP3299059B2 JP 3299059 B2 JP3299059 B2 JP 3299059B2 JP 28839394 A JP28839394 A JP 28839394A JP 28839394 A JP28839394 A JP 28839394A JP 3299059 B2 JP3299059 B2 JP 3299059B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は第３ブレーキ装置の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンブレーキ力を高める有効な手段
として排気ブレーキのほか、排気バルブまたは第３バル
ブを開くことで、エンジンの負仕事を増大させる第３ブ
レーキ（デコンプレションブレーキ）が知られている
（特願平５ー５１１９７号など）。図４〜図８で第３ブ
レーキ装置の一例を説明すると、１は排気バルブのロッ
カアームで、偏芯ブッシュ２を介在させてロッカシャフ
ト３に支持される。
【０００３】偏芯ブッシュ２を駆動する油圧アクチュエ
ータ４がシリンダヘッド５のロッカカバー内に配置さ
れ、偏芯ブッシュ２はアクチュエータ４のプランジャ４
ａが油圧の供給を受けて伸びると、ロッカアーム１の回
転中心（支点）を下げて排気バルブを所定リフト量だけ
開くようになっている。各アクチュエータ４は分岐路６
およびその合流路７からなる油圧供給路を介して油圧発
生源８（オイルポンプ）に接続され、これら経路途中に
作動圧の給排弁９（電磁弁）が介装される。
【０００４】給排弁９は図示しないコントローラで制御
され、ブレーキ作動時にオイルポンプ８から各アクチュ
エータ４へ油圧を供給する一方、ブレーキ解除でロッカ
アーム１が偏芯ブッシュ２と共に初期位置へ戻されるよ
うにアクチュエータ４内の油圧をオイルパン側へと開放
する。なお、分岐路６はパイプで形成され、シリンダヘ
ッド５内部の合流路７から外部のパイプ（合流路）に連
結される。
【０００５】図７は油圧アクチュエータ４の詳細を示し
たもので、図示したようにシリンダ１０内に摺動自由に
収装されたプランジャ１１の下方に作動室Ａが画成され
ており、この作動室と油圧供給路（６）との間には、作
動室Ａへの油圧の供給のみを許容するチェック弁１２を
介装した油圧導入路１４と、作動室Ａを低圧側に開放す
る排出弁２０とを設けている。排出弁２０は、図８に示
したように油圧供給路に面して比較的大面積で圧力を受
ける第１受圧面２１ａと作動室Ａに面して比較的小面積
で圧力を受ける第２受圧面２１ｂとを有するフリーピス
トン２１をシリンダ部２２に摺動自由に収装してなり、
作動室Ａと油圧供給路との間の差圧が所定値よりも大と
なったときにフリーピストン２１が油圧供給路側に移動
して前記シリンダ部２２側面に開口した排出口１３を作
動室Ａに連通させて作動室Ａを開放するように構成され
ている。
【０００６】給排弁９を介して油圧供給源８からの作動
圧力が供給されると、この圧力はチェック弁１２を開き
油圧導入路１４を介してアクチュエータ４の作動室Ａに
供給される。このとき、排出弁２０のフリーピストン２
１は作動室Ａに面した部分が油圧供給路側に比較して小
径の圧力導入口１５を介して圧力の作用を受けるので閉
弁状態を維持する。これにより、作動室Ａに圧力が立ち
上がってプランジャ１１が上昇し、排気バルブまたは第
３バルブを開弁させて第３ブレーキとしての作動を行な
わせる。
【０００７】給排弁９が閉じられて油圧供給源８からの
油圧供給が停止されると、油圧供給路側の圧力が低下す
るのに伴い、動弁系の反力が作用するプランジャ１１に
圧縮されて作動室Ａ側の圧力が相対的に上昇するので、
フリーピストン２１が油圧供給路方向に移動して排出口
１３が開かれる。これにより作動室Ａが低圧側に開放さ
れて、プランジャ１１が下降し、排気バルブまたは第３
バルブは閉じられ、第３ブレーキとしての作用を終了す
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
第３ブレーキ装置によると、図８に示したように排出弁
２０のフリーピストン２１が全閉位置にあるとき、その
作動室Ａに面した第２受圧面２１ｂは小径の圧力導入口
１５を介して受圧する構成となっているが、フリーピス
トン２１が少しでも下降すると圧力導入口１５の周囲に
隙間が生じて第２受圧面２１ｂに第１受圧面２１ａと同
じ荷重が作用することになり、このためプランジャ１１
が上死点付近に達して大きな圧力が作用したときにフリ
ーピストン２１が勝手に開弁作動してしまうことがあ
る。
【０００９】このようにして作動室Ａの油圧が不用意に
抜けてしまうと、排気バルブまたは第３バルブのリフト
量が不足するので、所期の制動効果を発揮させることが
できず、第３ブレーキとしての性能が不安定となる。
【００１０】この発明はこのような問題点の有効な解決
手段の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンシリ
ンダヘッドに設けられる排気バルブまたは第３バルブを
車両のブレーキ作動時に供給される油圧に応動して開弁
させる油圧アクチュエータを備えた第３ブレーキ装置に
おいて、前記油圧アクチュエータの作動室と油圧供給路
との間に、作動室へ油圧を供給する油圧導入路と、作動
室を低圧側に開放する排出弁とを設け、前記排出弁は油
圧供給路に面した比較的大面積の第１受圧面と作動室に
面した比較的小面積の第２受圧面とを有するフリーピス
トンをシリンダ部に摺動自由に収装してなり、作動室と
油圧供給路との間の差圧が所定値よりも大となったとき
にフリーピストンが油圧供給路側に移動して前記シリン
ダ部側面に開口した排出口を作動室に連通させるように
構成し、かつ閉弁状態にてフリーピストンの第２受圧面
の周囲をシールするシール部を設けるものとした。
【００１２】上記排出弁は、フリーピストンを、第１受
圧面を有する比較的大径の第１円筒部と、第２受圧面を
有する比較的小径の第２円筒部とからなる段付円筒状に
形成すると共に、前記各円筒部に対応してシリンダ部を
段付き円筒状に形成し、前記フリーピストンの第２円筒
部とこれが嵌合する小径のシリンダ部との嵌合部にシー
ル部を形成するものとすることができる。
【００１３】あるいは、上記排出弁は、フリーピストン
のアクチュエータの作動室に面した端部をテーパ状に形
成して比較的小径の第２受圧面を形成すると共に、シリ
ンダには前記テーパ部と当接する着座面を形成し、これ
らテーパ部と着座面とでシール部を形成するものとする
ことができる。
【００１４】
【作用】第３ブレーキ作動開始時には油圧供給路から油
圧導入路を介して作動室に油圧源からの圧油が供給され
る。このときの油圧供給路側で立ち上がる圧力が第１受
圧面に作用して作動室側の第２受圧面に作用する荷重よ
りも大きな推力を生じることから、排出弁のフリーピス
トンは作動室側に付勢され、シリンダ部とのあいだのシ
ール部を密着させる。この状態では比較的小面積の第２
受圧面のみに作動室からの圧力が作用するので、この第
２受圧面に比較して大面積の第１受圧面に作用する圧力
による荷重が打ち勝って、フリーピストンは閉弁位置に
確実に保持される。すなわち、アクチュエータのプラン
ジャが上死点に達する高圧下においても排出弁は閉弁保
持し続ける。
【００１５】その後、第３ブレーキの作動を終了させる
ために油圧供給路への作動油の供給が断たれると、動弁
機構からの反力がアクチュエータのプランジャを押し戻
す方向に作用しているので、アクチュエータの作動室に
生じる油圧が油圧供給路側よりも高くなり、すなわち排
出弁のフリーピストンの第２受圧面に作用する荷重が第
１受圧面に作用する荷重よりも大となるので、フリーピ
ストンはシール部を離れて開弁方向に移動し、これによ
り排出口が開かれて作動室の作動油が低圧側に開放さ
れ、アクチュエータは第３ブレーキ解除位置に戻る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づ
いて説明する。なお、図４〜図８と対応する部分には原
則として同一の符号を付して示すことにする。
【００１７】図において、１はロッカーム、２は偏心ブ
ッシュ、３はロッカシャフト、４は油圧アクチュエー
タ、５はシリンダヘッド、２３は排気バルブまたは第３
バルブを示している。
【００１８】油圧アクチュエータ４の基本的構成は従来
のものと共通しており、シリンダ１０とその内側に摺動
自由に収装されたプランジャ１１との間に作動室Ａが画
成され、この作動室Ａと油圧供給路６との間に、チェッ
ク弁１２が介装された油圧導入路１４と、排出弁２０と
が設けられている。
【００１９】図２は排出弁２０の詳細を示したもので、
この場合、フリーピストン２１は、油圧供給路６に面し
た比較的大きな外径Ｄ1の第１受圧面２１ａを有する大
径部２１ｃと、作動室Ａに面した比較的小さな外径Ｄ2
の第２受圧面２１ｂを有する小径部２１ｄとからなる段
付円筒状に形成されると共に、このフリーピストン２１
が嵌合するシリンダ部２２も、前記大径部２１ｃ，小径
部２１ｄがそれぞれ嵌合する第１円筒部２２ａと第２円
筒部２２ｂが形成されている。
【００２０】フリーピストン２１の大径部２１ｃと小径
部２１ｄはそれぞれ精密にシリンダ第１円筒部２２ａと
第２円筒部２２ｂとに嵌合しており、この場合小径部２
１ｄと第２円筒部２２ａとの嵌合部分にシール部２４が
形成される。また、排出口１３はこのシール部２４に面
して開口するように形成されている。
【００２１】図３は排出弁２０の他の実施例を示したも
ので、この場合、フリーピストン２１のアクチュエータ
作動室Ａに面した端部にテーパ部２１ｅを形成して比較
的小径の第２受圧面２１ｂを形成すると共に、シリンダ
２２には前記テーパ部２１ｅと当接する着座面２２ｃを
形成し、これらテーパ部２１ｅと着座面２２ｃとでシー
ル部２４を形成してある。
【００２２】このような排出弁２０を設けたことによ
り、次のように第３ブレーキの作動中においてアクチュ
エータ作動室Ａからの作動油の漏洩を確実に防止して安
定した第３ブレーキ効果を発揮させることができる。
【００２３】すなわち、第３ブレーキ作動中は既述した
ように油圧源からの作動油が油圧供給路６及び導入路１
４を介して作動室Ａに供給され、このとき排出弁２０の
フリーピストン２１は作動室Ａ側に押し付けられてシー
ル部２４を密着させた状態となる。したがって、その後
の圧力上昇にかかわらず、フリーピストン２１の作動室
Ａに面した端部には小さい第２受圧面２１ｂのみに油圧
が作用する。同程度の油圧はフリーピストン２１の第１
受圧面２１ａにも作用するが、第１受圧面２１ａは第２
受圧面２１ｂに比較して大面積であるので、フリーピス
トン２１は作動室Ａ方向、つまり閉弁方向に付勢され
る。すなわち、第１受圧面２１ａの面積をＡ1，第２受
圧面ｂの面積をＡ2，それぞれに作用する油圧をＰ1，Ｐ
2とすると、作動室Ａに油圧導入中はほぼＰ1＝Ｐ2であ
り、したがってＰ1・Ａ1＞Ｐ2・Ａ2となるので、フリー
ピストン２１は確実に閉弁保持される。
【００２４】さらに、第３ブレーキ作動中は、アクチュ
エータ作動室Ａの油圧は上昇するが、Ａ1，Ａ2の面積比
を適切に設定しているので、フリーピストン２１は確実
に閉弁保持される。
【００２５】その後、第３ブレーキの作動終了操作とし
て油圧供給路６への油圧の供給が断たれると、第１受圧
面２１ａ側の圧力Ｐ1に対して第２受圧面２１ｂ側の圧
力Ｐ2が相対的に大となるので、この第２受圧面２１ｂ
に作用する油圧によりフリーピストン２１が下降し、排
出口１３が開かれる。これにより、作動室Ａの油圧は速
やかに低圧側へとドレンされ、アクチュエータ４のプラ
ンジャ１１が下降して第３ブレーキ作動が終了する。
【００２６】このように、排出弁２０は油圧供給路６及
びアクチュエータ作動室Ａに作動油圧が供給されている
あいだは確実に閉弁状態を維持し、すなわち第３ブレー
キ作動中のフリーピストンの移動に原因する圧力リーク
が確実に防止されるので、安定した第３ブレーキの機能
を期待することができる。
【００２７】なお、図２において排出口１３を大径のシ
リンダ円筒部２２ａに開口させて、フリーピストン２１
が下降してその小径部２１ｄが小径のシリンダ円筒部２
２ｂから脱してから排出口１３が開口するようにしても
よい。また、この図２に示した排出弁２０の構成によれ
ば、シール部２４がフリーピストン小径部２１ｄと円筒
部２２ｂとによる直円筒面状の嵌合構造となるので、シ
ール性を高めてより確実な閉弁保持機能が得られる。こ
れに対して、図３に示した排出弁２０によると、シール
部２４がテーパ面で構成されるので、その加工が比較的
容易であるという利点がある。
【００２８】また、図示しないが、排気バルブまたは第
３バルブを偏芯ブッシュなどを介さずに油圧アクチュエ
ータで直接駆動するような第３ブレーキ方式にも本発明
を適用することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】本発明は、第３ブレーキ作動用の排気バ
ルブまたは最３バルブを駆動する油圧アクチュエータの
作動室と油圧供給路との間に、作動室へ油圧を供給する
油圧導入路と、作動室を低圧側に開放する排出弁とを設
け、前記排出弁は油圧供給路に面した比較的大面積の第
１受圧面と作動室に面した比較的小面積の第２受圧面と
を有するフリーピストンをシリンダ部に摺動自由に収装
してなり、作動室と油圧供給路との間の差圧が所定値よ
りも大となったときにフリーピストンが油圧供給路側に
移動して前記シリンダ部側面に開口した排出口を作動室
に連通させるように構成し、かつ閉弁状態にてフリーピ
ストンの第２受圧面の周囲をシールするシール部を設け
るものとしたので、第３ブレーキ作動中に不用意に排出
弁が開いてしまうような不具合を起こすことがなく、第
３ブレーキの機能を確実に発揮させられるという効果が
得られる。
【００３０】また、上記排出弁のフリーピストンを、第
１受圧面を有する比較的大径の第１円筒部と、第２受圧
面を有する比較的小径の第２円筒部とからなる段付円筒
状に形成すると共に、前記各円筒部に対応してシリンダ
部を段付き円筒状に形成し、前記フリーピストンの第２
円筒部とこれが嵌合する小径のシリンダ部との嵌合部に
シール部を形成するものとすることにより、排出弁閉弁
時のシール部のシール性をより高めて、さらに確実な閉
弁保持機能を付与することができる。
【００３１】また、上記排出弁のフリーピストンのアク
チュエータの作動室に面した端部をテーパ状に形成して
比較的小径の第２受圧面を形成すると共に、シリンダに
は前記テーパ部と当接する着座面を形成し、これらテー
パ部と着座面とでシール部を形成するものとすることに
より、排出弁の加工性を向上させることができるという
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例の概略断面図。
【図２】図１の排出弁の詳細図。
【図３】排出弁に関する他の実施例の詳細図。
【図４】従来技術を説明するシリンダヘッド内の平面
図。
【図５】同じくロッカアームの組付状態図。
【図６】同じくシリンダの油圧配管図。
【図７】同じくアクチュエータの概略断面図。
【図８】図７の排出弁の詳細図。
【符号の説明】
１ ロッカアーム ２ 偏芯ブッシュ ３ ロッカシャフト ５ シリンダヘッド ６ 分岐路（油圧供給路） ８ 油圧供給源 ９ 給排弁 １０ 油圧シリンダ １３ 排出口 １５ チェック弁 ２０ 排出弁 ２１ フリーピストン ２１ａ 第１受圧面 ２１ｂ 第２受圧面 ２２ シリンダ部 ２３ 排気バルブ（第３バルブ） ２４ シール部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 信裕 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (72)発明者 岡部 文則 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (72)発明者 今井 良成 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−185648（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−104081（ＪＰ，Ｕ) 国際公開94／25740（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 13/06 F02D 13/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンシリンダヘッドに設けられる排
    気バルブまたは第３バルブを車両のブレーキ作動時に供
    給される油圧に応動して開弁させる油圧アクチュエータ
    を備えた第３ブレーキ装置において、前記油圧アクチュ
    エータの作動室と油圧供給路との間に、作動室へと油圧
    を供給する油圧導入路と、作動室を低圧側に開放する排
    出弁とを設け、前記排出弁は油圧供給路に面した比較的
    大面積の第１受圧面と作動室に面した比較的小面積の第
    ２受圧面とを有するフリーピストンをシリンダ部に摺動
    自由に収装してなり、作動室と油圧供給路との間の差圧
    が所定値よりも大となったときにフリーピストンが油圧
    供給路側に移動して前記シリンダ部側面に開口した排出
    口を作動室に連通させるように構成し、かつ閉弁状態に
    てフリーピストンの第２受圧面の周囲をシールするシー
    ル部を設けたことを特徴とする第３ブレーキ装置。
  2. 【請求項２】 フリーピストンを、第１受圧面を有する
    比較的大径の第１円筒部と、第２受圧面を有する比較的
    小径の第２円筒部とからなる段付円筒状に形成すると共
    に、前記各円筒部に対応してシリンダ部を段付き円筒状
    に形成し、前記フリーピストンの第２円筒部とこれが嵌
    合する小径のシリンダ部との嵌合部をシール部としたこ
    とを特徴とする請求項１に記載の第３ブレーキ装置。
  3. 【請求項３】 フリーピストンを、その作動室に面した
    端部をテーパ状に形成して比較的小径の第２受圧面を形
    成すると共に、シリンダには前記テーパ部と当接する着
    座面を形成し、これらテーパ部と着座面とでシール部を
    形成したことを特徴とする第３ブレーキ装置。
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