JP3421384B2 - エンジンブレーキ・タイミング制御機構 - Google Patents
エンジンブレーキ・タイミング制御機構Info
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- JP3421384B2 JP3421384B2 JP12820393A JP12820393A JP3421384B2 JP 3421384 B2 JP3421384 B2 JP 3421384B2 JP 12820393 A JP12820393 A JP 12820393A JP 12820393 A JP12820393 A JP 12820393A JP 3421384 B2 JP3421384 B2 JP 3421384B2
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- Japan
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- stop mechanism
- slave
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/06—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
- F01L13/065—Compression release engine retarders of the "Jacobs Manufacturing" type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧縮解放式エンジンブ
レーキ、一層詳しくは、このようなエンジンブレーキに
おいて圧縮解放事象のタイミングを制御する装置に関す
る。
レーキ、一層詳しくは、このようなエンジンブレーキに
おいて圧縮解放事象のタイミングを制御する装置に関す
る。
【０００２】
【従来技術】内燃機関の圧縮解放式ブレーキは、たとえ
ば、Custerの米国特許第4,398,510号に示されるように
周知である。この米国特許第4,398,510 号が指摘してい
るように、このようなブレーキのスレーブ・ピストンの
運動開始点を、スレーブ・ピストンが作動する排気弁表
面から所定距離のところに設定して排気弁の熱膨張を許
すようにするのが普通である。このような間隙がない
と、エンジンが高温となったときに、スレーブ・ピスト
ンが対応した排気弁を常時開いたままに保持し、エンジ
ンから利用する燃料装荷もおどぱわあを低下させ、エン
ジンに損傷を与えるおそれがある。一方、エンジンブレ
ーキ・モード中にこの間隙を排除する（あるいは、負の
間隙にもする）ことによってエンジンブレーキ性能を改
善することができる。したがって、米国特許第4,398,51
0 号は、スレーブ・ピストンの戻り止めスクリューに組
み込んだタイミング機構を示している。このタイミング
機構は、エンジンブレーキがオンにされる毎にエンジン
ブレーキ動作の第１サイクル中に所定量だけ戻り止めス
クリューから自動的に突出する。ひとたび突出すると、
タイミング機構は、エンジンブレーキがオンになってい
るかぎり、その状態に留まる。突出したタイミング機構
は、所望に応じて 当初の間隙のかなりの部分を吸収す
るが、当初の間隙よりもさらに突出して必要に応じて負
の間隙を得ることさえできる。エンジンブレーキがオフ
となったとき、タイミング機構は引っ込み、エンジンの
燃料装荷が再開したときにエンジンブレーキにより排気
弁を開いた状態に保持する危険はない。
ば、Custerの米国特許第4,398,510号に示されるように
周知である。この米国特許第4,398,510 号が指摘してい
るように、このようなブレーキのスレーブ・ピストンの
運動開始点を、スレーブ・ピストンが作動する排気弁表
面から所定距離のところに設定して排気弁の熱膨張を許
すようにするのが普通である。このような間隙がない
と、エンジンが高温となったときに、スレーブ・ピスト
ンが対応した排気弁を常時開いたままに保持し、エンジ
ンから利用する燃料装荷もおどぱわあを低下させ、エン
ジンに損傷を与えるおそれがある。一方、エンジンブレ
ーキ・モード中にこの間隙を排除する（あるいは、負の
間隙にもする）ことによってエンジンブレーキ性能を改
善することができる。したがって、米国特許第4,398,51
0 号は、スレーブ・ピストンの戻り止めスクリューに組
み込んだタイミング機構を示している。このタイミング
機構は、エンジンブレーキがオンにされる毎にエンジン
ブレーキ動作の第１サイクル中に所定量だけ戻り止めス
クリューから自動的に突出する。ひとたび突出すると、
タイミング機構は、エンジンブレーキがオンになってい
るかぎり、その状態に留まる。突出したタイミング機構
は、所望に応じて 当初の間隙のかなりの部分を吸収す
るが、当初の間隙よりもさらに突出して必要に応じて負
の間隙を得ることさえできる。エンジンブレーキがオフ
となったとき、タイミング機構は引っ込み、エンジンの
燃料装荷が再開したときにエンジンブレーキにより排気
弁を開いた状態に保持する危険はない。
【０００３】米国特許第4,398,510 号に示されるタイミ
ング機構は、その中のスプリングによって突出させられ
る。突出量は、ピンが貫通している、タイミング機構の
横方向スロットの寸法で決まる。ひとたびタイミング機
構が突出すると、このタイミング機構は、ボール式逆止
弁によってタイミング機構の背後に捕らえられた作動流
体（普通は、エンジンブレーキの油圧回路で用いられる
エンジンオイル）によって突出位置に保持される。エン
ジンブレーキがオフになると、この捕らえられたオイル
は漏出し、タイミング機構はスレーブ・ピストン戻しス
プリングによってスレーブ・ピストン戻り止めスクリュ
ー内へ押し戻される。
ング機構は、その中のスプリングによって突出させられ
る。突出量は、ピンが貫通している、タイミング機構の
横方向スロットの寸法で決まる。ひとたびタイミング機
構が突出すると、このタイミング機構は、ボール式逆止
弁によってタイミング機構の背後に捕らえられた作動流
体（普通は、エンジンブレーキの油圧回路で用いられる
エンジンオイル）によって突出位置に保持される。エン
ジンブレーキがオフになると、この捕らえられたオイル
は漏出し、タイミング機構はスレーブ・ピストン戻しス
プリングによってスレーブ・ピストン戻り止めスクリュ
ー内へ押し戻される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】米国特許第4,398,510
号に示されているタイミング機構は極めて良好な動作を
示すが、いくつかの問題があり、さらに改良する余裕が
ある。米国特許第4,398,510 号のタイミング機構は、比
較的小型の精密部品を比較的多数持っている。たとえ
ば、米国特許第4,398,510 号のタイミング機構は、比較
的小型のプランジャを有し、このプランジャは、スレー
ブ・ピストン戻り止めスクリューの内径孔内で往復動し
なければならず、プランジャまわりのオイルがあまりに
も多く漏出する可能性がある。プランジャは、また、比
較的小型のボール式逆止弁のための弁座を必要とする。
ボール式逆止弁にはスプリングを組み合わせなければな
らない。プランジャに設けた横方向スロットは、精密に
位置決めし、形成してプランジャの適切な突出量を確保
しなければならない。横方向ピンは、抜け出ることがな
いようにしっかりと装着しなければならない。ピンが実
際に固着されているかどうかを調べるために逆方向押圧
テストが必要となるかも知れない。このような要件は、
すべて、米国特許第4,398,510 号のタイミング機構を製
造するのを非常に難しくし、高価にしている。
号に示されているタイミング機構は極めて良好な動作を
示すが、いくつかの問題があり、さらに改良する余裕が
ある。米国特許第4,398,510 号のタイミング機構は、比
較的小型の精密部品を比較的多数持っている。たとえ
ば、米国特許第4,398,510 号のタイミング機構は、比較
的小型のプランジャを有し、このプランジャは、スレー
ブ・ピストン戻り止めスクリューの内径孔内で往復動し
なければならず、プランジャまわりのオイルがあまりに
も多く漏出する可能性がある。プランジャは、また、比
較的小型のボール式逆止弁のための弁座を必要とする。
ボール式逆止弁にはスプリングを組み合わせなければな
らない。プランジャに設けた横方向スロットは、精密に
位置決めし、形成してプランジャの適切な突出量を確保
しなければならない。横方向ピンは、抜け出ることがな
いようにしっかりと装着しなければならない。ピンが実
際に固着されているかどうかを調べるために逆方向押圧
テストが必要となるかも知れない。このような要件は、
すべて、米国特許第4,398,510 号のタイミング機構を製
造するのを非常に難しくし、高価にしている。
【０００５】米国特許第4,398,510 号のタイミング機構
は、また、使用時にいくつかの欠点を持つ可能性があ
る。たとえば、スレーブ・ピストン戻り止めスクリュー
は、エンジンブレーキ・ハウジング内の所定位置にスク
リューを錠止するのに用いられるナット付近で中空であ
る場合がある。したがって、このナットを締めすぎる
と、スクリューを壊してしまう可能性がある。プランジ
ャのサイズが比較的小さいため、或る種の条件下ではス
クリュー内で作動圧力がかなり大きく低下する可能性が
ある。また、これは、上記のナットのすぐ下でスクリュ
ーを壊す可能性もある。
は、また、使用時にいくつかの欠点を持つ可能性があ
る。たとえば、スレーブ・ピストン戻り止めスクリュー
は、エンジンブレーキ・ハウジング内の所定位置にスク
リューを錠止するのに用いられるナット付近で中空であ
る場合がある。したがって、このナットを締めすぎる
と、スクリューを壊してしまう可能性がある。プランジ
ャのサイズが比較的小さいため、或る種の条件下ではス
クリュー内で作動圧力がかなり大きく低下する可能性が
ある。また、これは、上記のナットのすぐ下でスクリュ
ーを壊す可能性もある。
【０００６】上記のことに鑑みて、本発明の目的は、米
国特許第4,398,510 号に示されている一般的なタイプの
エンジンブレーキ・タイミング機構を改良し、簡略化す
ることにある。
国特許第4,398,510 号に示されている一般的なタイプの
エンジンブレーキ・タイミング機構を改良し、簡略化す
ることにある。
【０００７】本発明の別の目的は、米国特許第4,398,51
0 号よりも部品数が少なく、米国特許第4,398,510 号よ
りも容易かつ安価に製造でき、米国特許第4,398,510 号
よりも容易かつより信頼性をもって使用できるエンジン
ブレーキ・タイミング機構を提供することにある。
0 号よりも部品数が少なく、米国特許第4,398,510 号よ
りも容易かつ安価に製造でき、米国特許第4,398,510 号
よりも容易かつより信頼性をもって使用できるエンジン
ブレーキ・タイミング機構を提供することにある。
【０００８】本発明のさらに別の目的は、米国特許第4,
398,510 号で生じる可能性のある高い内部作動圧力を受
けないエンジンブレーキ・タイミング機構を提供するこ
とにある。
398,510 号で生じる可能性のある高い内部作動圧力を受
けないエンジンブレーキ・タイミング機構を提供するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用】本発明のこれ
らおよび他の目的は、発明の原理によれば、プランジャ
とそれに対応したスレーブ・ピストンの接触により、逆
止弁をプランジャの背後に捕らえられた作動流体を保持
するのに効果的に作動させ、別体のボールまたは他の逆
止弁が不要であるエンジンブレーキ・タイミング機構を
提供することによって達成される。本発明の機構は、プ
ランジャ背後の作動圧力が比較的低く、好ましくは、ス
レーブ・ピストンがプランジャに向かって戻るときにプ
ランジャとスレーブ・ピストンの間のギャップ内の圧力
よりもかなり低いように設計してある。たとえば、これ
を達成するには、プランジャを、米国特許第4,398,510
号におけるようにスレーブ・ピストン戻り止めスクリュ
ー内の比較的小さい往復動要素としてではなく、スレー
ブ・ピストン戻り止めスクリューのねじ無し下部の外面
まわりの比較的大きいカップとして形成する。プランジ
ャの、その背後に作動流体を流入させるオリフィスまわ
りの部分は、戻り行程のスレーブ・ピストンの隣接面に
隣接してオリフィスをシールするように形成する。プラ
ンジャのこの部分は、また、好ましくは、それと戻り行
程のスレーブ・ピストンの間の密閉ギャップ内の作動圧
力がプランジャ背後の作動圧力よりもかなり高くなるよ
うに形成、寸法決めする。プランジャ・オリフィスのす
ぐ外側のこの比較的高い圧力は、少なくともスレーブ・
ピストンの行程間の比較的短い時間にわたってプランジ
ャ背後の作動流体が逃げるのを防ぐのに役立つ。プラン
ジャは、好ましくは、プランジャ、スクリューにある環
状の溝を架橋するほぼ環状のスナップリングによってス
レーブ・ピストン戻り止めスクリュー上に保持される。
このリングの厚さおよび溝の幅がプランジャ突出量を制
御する。プランジャがスクリュー内の一部材としてより
もスクリュー外側のカップである場合には（これが好ま
しい）、スクリューのより大きな部分を中実のままとし
てもよい。こうすれば、本発明の機構が米国特許第4,39
8,510 号の機構よりも頑丈となる。
らおよび他の目的は、発明の原理によれば、プランジャ
とそれに対応したスレーブ・ピストンの接触により、逆
止弁をプランジャの背後に捕らえられた作動流体を保持
するのに効果的に作動させ、別体のボールまたは他の逆
止弁が不要であるエンジンブレーキ・タイミング機構を
提供することによって達成される。本発明の機構は、プ
ランジャ背後の作動圧力が比較的低く、好ましくは、ス
レーブ・ピストンがプランジャに向かって戻るときにプ
ランジャとスレーブ・ピストンの間のギャップ内の圧力
よりもかなり低いように設計してある。たとえば、これ
を達成するには、プランジャを、米国特許第4,398,510
号におけるようにスレーブ・ピストン戻り止めスクリュ
ー内の比較的小さい往復動要素としてではなく、スレー
ブ・ピストン戻り止めスクリューのねじ無し下部の外面
まわりの比較的大きいカップとして形成する。プランジ
ャの、その背後に作動流体を流入させるオリフィスまわ
りの部分は、戻り行程のスレーブ・ピストンの隣接面に
隣接してオリフィスをシールするように形成する。プラ
ンジャのこの部分は、また、好ましくは、それと戻り行
程のスレーブ・ピストンの間の密閉ギャップ内の作動圧
力がプランジャ背後の作動圧力よりもかなり高くなるよ
うに形成、寸法決めする。プランジャ・オリフィスのす
ぐ外側のこの比較的高い圧力は、少なくともスレーブ・
ピストンの行程間の比較的短い時間にわたってプランジ
ャ背後の作動流体が逃げるのを防ぐのに役立つ。プラン
ジャは、好ましくは、プランジャ、スクリューにある環
状の溝を架橋するほぼ環状のスナップリングによってス
レーブ・ピストン戻り止めスクリュー上に保持される。
このリングの厚さおよび溝の幅がプランジャ突出量を制
御する。プランジャがスクリュー内の一部材としてより
もスクリュー外側のカップである場合には（これが好ま
しい）、スクリューのより大きな部分を中実のままとし
てもよい。こうすれば、本発明の機構が米国特許第4,39
8,510 号の機構よりも頑丈となる。
【００１０】本発明のさらなる特徴、その性質および種
々の利点は、添付図面および好ましい実施例についての
以下の詳しい説明からより明らかとなろう。
々の利点は、添付図面および好ましい実施例についての
以下の詳しい説明からより明らかとなろう。
【００１１】
【実施例】当業者であれば、本発明の原理が他の構成の
エンジンブレーキにおいても使用できることは明らかで
あろうが、以下、米国特許第4,398,510 号に示されるた
いぷのエンジンブレーキにおいて本発明を使用するもの
として説明することは了承されたい。米国特許第4,398,
510 号をここに参考資料として援用しているため、この
米国特許に図示され、説明されているものを繰り返して
説明する必要はないであろう。この根拠についてなんら
疑いがないならば、米国特許第4,398,510 号に示される
タイプのタイミング機構あるいは本文に示すタイプのタ
イミング機構のどちらを使用しても差異がまったくない
ということは強調したい。本文に示すタイミング機構
は、米国特許第4,398,510 号が提供できるエンジンブレ
ーキ作動特性の任意のものを提供するように設計するこ
とができる。このようなことのほんの一例として、エン
ジンブレーキが米国特許第4,398,510 号に記載されてい
るように作動しているときに、米国特許第4,398,510 号
および本発明のタイミング機構がスレーブ・ピストンと
それに対応した排気弁の間隙を正、ゼロ、負のいずれに
もできる。
エンジンブレーキにおいても使用できることは明らかで
あろうが、以下、米国特許第4,398,510 号に示されるた
いぷのエンジンブレーキにおいて本発明を使用するもの
として説明することは了承されたい。米国特許第4,398,
510 号をここに参考資料として援用しているため、この
米国特許に図示され、説明されているものを繰り返して
説明する必要はないであろう。この根拠についてなんら
疑いがないならば、米国特許第4,398,510 号に示される
タイプのタイミング機構あるいは本文に示すタイプのタ
イミング機構のどちらを使用しても差異がまったくない
ということは強調したい。本文に示すタイミング機構
は、米国特許第4,398,510 号が提供できるエンジンブレ
ーキ作動特性の任意のものを提供するように設計するこ
とができる。このようなことのほんの一例として、エン
ジンブレーキが米国特許第4,398,510 号に記載されてい
るように作動しているときに、米国特許第4,398,510 号
および本発明のタイミング機構がスレーブ・ピストンと
それに対応した排気弁の間隙を正、ゼロ、負のいずれに
もできる。
【００１２】図１を参照して、本発明のタイミング機構
１０の好ましい実施例は、スレーブ・ピストン２０の頂
部上方でエンジンブレーキのハウジング１４を貫いて螺
合させたスレーブ・ピストン戻り止めスクリュー１２を
包含する。ハウジング１４上方でスクリュー１２には普
通ナット（図示せず）が螺合させてあって、スクリュー
１２をハウジング１４内に所望量突出した状態で所定位
置に錠止している。
１０の好ましい実施例は、スレーブ・ピストン２０の頂
部上方でエンジンブレーキのハウジング１４を貫いて螺
合させたスレーブ・ピストン戻り止めスクリュー１２を
包含する。ハウジング１４上方でスクリュー１２には普
通ナット（図示せず）が螺合させてあって、スクリュー
１２をハウジング１４内に所望量突出した状態で所定位
置に錠止している。
【００１３】カップ状のプランジャ３０がスクリュー１
２のねじ無し下部に装着してあり、これはスクリューの
長手軸線１６に平行に往復動できるようになっている。
プランジャ３０は、スクリュー１２のまわりに充分緊密
に嵌合しており、これらの部品間での作動流体（普通
は、エンジンオイル）のすべてが比較的ゆっくりと漏洩
するのを阻止するが、プランジャの上記の往復動を妨げ
るほど密接には嵌合していない。プランジャ３０は、ス
クリュー１２の外面にある環状の溝１８とカップ３０の
内面にある環状の溝３２とを架橋するほぼ環状のスナッ
プリング４０によってスクリュー１２上に保持される。
軸線１６に平行な溝１８、３２の合計幅マイナス軸線１
６に平行なリング４０の厚みが、後述するようにエンジ
ンブレーキ作動中にプランジャ３０がスクリュー１２に
対して移動して突出する量である。リング４０および溝
１８、３２は、好ましくは、プランジャ３０が図１に示
すように完全に引っ込んでいるときでも、スクリュー１
２の下端とプランジャ３０の底の内面との間に若干の間
隙を維持する。これにより、スクリュー１２の下端とプ
ランジャ３０の内面との間に形成された室内に作動流体
が流入するのが容易になる。プランジャ３０は、プレス
トレスド圧縮コイル・スプリング４２によってスクリュ
ー１２に対して突出した状態に弾力的に押圧されてい
る。このスプリング４２は、スクリュー１２に設けた比
較的短い長手方向内径孔４４内に配置してある。エンジ
ンブレーキがオフのとき、スプリング４２の力は、普通
のスレーブ・ピストン戻しスプリング（図示せず）の力
に負け、プランジャ３０が図１に示す位置に引っ込むこ
とができる。
２のねじ無し下部に装着してあり、これはスクリューの
長手軸線１６に平行に往復動できるようになっている。
プランジャ３０は、スクリュー１２のまわりに充分緊密
に嵌合しており、これらの部品間での作動流体（普通
は、エンジンオイル）のすべてが比較的ゆっくりと漏洩
するのを阻止するが、プランジャの上記の往復動を妨げ
るほど密接には嵌合していない。プランジャ３０は、ス
クリュー１２の外面にある環状の溝１８とカップ３０の
内面にある環状の溝３２とを架橋するほぼ環状のスナッ
プリング４０によってスクリュー１２上に保持される。
軸線１６に平行な溝１８、３２の合計幅マイナス軸線１
６に平行なリング４０の厚みが、後述するようにエンジ
ンブレーキ作動中にプランジャ３０がスクリュー１２に
対して移動して突出する量である。リング４０および溝
１８、３２は、好ましくは、プランジャ３０が図１に示
すように完全に引っ込んでいるときでも、スクリュー１
２の下端とプランジャ３０の底の内面との間に若干の間
隙を維持する。これにより、スクリュー１２の下端とプ
ランジャ３０の内面との間に形成された室内に作動流体
が流入するのが容易になる。プランジャ３０は、プレス
トレスド圧縮コイル・スプリング４２によってスクリュ
ー１２に対して突出した状態に弾力的に押圧されてい
る。このスプリング４２は、スクリュー１２に設けた比
較的短い長手方向内径孔４４内に配置してある。エンジ
ンブレーキがオフのとき、スプリング４２の力は、普通
のスレーブ・ピストン戻しスプリング（図示せず）の力
に負け、プランジャ３０が図１に示す位置に引っ込むこ
とができる。
【００１４】プランジャ３０およびスプリング４２は、
まず、溝１８内にスナップリング４０を設置することに
よってスクリュー１２上に組みつけられる。次に、スプ
リング４２を内径孔４４内に入れたまま、プランジャ３
０をスクリューの下端に押し付ける。プランジャの上縁
の内面にある円錐形の面３４がスナップリング４０を一
時的に環状に圧縮し、プランジャがリング上を通過する
のを許す。溝３２がリング４０に達すると、リングはこ
の溝にスナップ嵌合し、プランジャをスクリューに対し
て恒久的に固着する。
まず、溝１８内にスナップリング４０を設置することに
よってスクリュー１２上に組みつけられる。次に、スプ
リング４２を内径孔４４内に入れたまま、プランジャ３
０をスクリューの下端に押し付ける。プランジャの上縁
の内面にある円錐形の面３４がスナップリング４０を一
時的に環状に圧縮し、プランジャがリング上を通過する
のを許す。溝３２がリング４０に達すると、リングはこ
の溝にスナップ嵌合し、プランジャをスクリューに対し
て恒久的に固着する。
【００１５】プランジャ３０の底中央には、プランジャ
の内面からその底外面まで延びる長手方向の孔すなわち
内径孔３６が設けてある。スレーブ・ピストン２０がエ
ンジンブレーキ動作中にプランジャ３０から離れるよう
に下降すると、スプリング４２が、最初、プランジャ３
０をスレーブ・ピストンと一緒に下降させる。孔３６
が、スレーブ・ピストン２０が内部で往復動するシリン
ダ２２から作動流体がプランジャ３０の内部に流入する
のを許し、それによって、作動流体の満ちたプランジャ
内に拡大空所を保つ。プランジャ３０は、リング４０の
下面が溝１８の下面と接触し、リング４０の上面が溝３
２の上面と接触したときに移動下限に達する。スレーブ
・ピストン２０は、普通は、プランジャ３０の下降が停
止した後も下降し続ける。
の内面からその底外面まで延びる長手方向の孔すなわち
内径孔３６が設けてある。スレーブ・ピストン２０がエ
ンジンブレーキ動作中にプランジャ３０から離れるよう
に下降すると、スプリング４２が、最初、プランジャ３
０をスレーブ・ピストンと一緒に下降させる。孔３６
が、スレーブ・ピストン２０が内部で往復動するシリン
ダ２２から作動流体がプランジャ３０の内部に流入する
のを許し、それによって、作動流体の満ちたプランジャ
内に拡大空所を保つ。プランジャ３０は、リング４０の
下面が溝１８の下面と接触し、リング４０の上面が溝３
２の上面と接触したときに移動下限に達する。スレーブ
・ピストン２０は、普通は、プランジャ３０の下降が停
止した後も下降し続ける。
【００１６】圧縮解放事象が内燃機関内で生じた後にシ
リンダ２２内の作動圧力が幾分開放されると、スレーブ
・ピストン２０がプランジャ３０に向かって再び上昇し
始める。装置のこの状態が図２、３に示してある。スレ
ーブ・ピストン２０にかかる上向きの力Ｆが、上記のス
レーブ・ピストン戻しスプリング（図示せず）によって
生じる。スレーブ・ピストン２０の上面がプランジャ３
０の下面に接近すると、スレーブ・ピストン２０はプラ
ンジャ３０を押し上げようとする。しかしながら、同時
に、スレーブ・ピストン２０の上面が孔３６を塞ぐよう
に作用するので、プランジャ３０内から作動流体が逃げ
るのを実質的に阻止する。これにより、プランジャ３０
の上昇が阻止され、その結果、スレーブ・ピストン２０
は米国特許第4,398,510 号におけると同様に突出したプ
ランジャを正確に押圧することになる。
リンダ２２内の作動圧力が幾分開放されると、スレーブ
・ピストン２０がプランジャ３０に向かって再び上昇し
始める。装置のこの状態が図２、３に示してある。スレ
ーブ・ピストン２０にかかる上向きの力Ｆが、上記のス
レーブ・ピストン戻しスプリング（図示せず）によって
生じる。スレーブ・ピストン２０の上面がプランジャ３
０の下面に接近すると、スレーブ・ピストン２０はプラ
ンジャ３０を押し上げようとする。しかしながら、同時
に、スレーブ・ピストン２０の上面が孔３６を塞ぐよう
に作用するので、プランジャ３０内から作動流体が逃げ
るのを実質的に阻止する。これにより、プランジャ３０
の上昇が阻止され、その結果、スレーブ・ピストン２０
は米国特許第4,398,510 号におけると同様に突出したプ
ランジャを正確に押圧することになる。
【００１７】次の圧縮解放事象がスレーブ・ピストン２
０によって生じたとき、スレーブ・ピストンは、突出し
たプランジャ３０によって定められる変位位置からその
前進行程を開始し、この次の圧縮解放事象を進める。プ
ランジャ３０の孔３６まわりの下面とスレーブ・ピスト
ン２０の上面の間のシールは、スレーブ・ピストン行程
間の比較的短い時間間隔中にプランジャの内部に流入し
た作動流体のほぼすべてを捕らえ続けるに充分に良好で
ある。たとえば、２１００ＲＰＭで作動しているエンジ
ンブレーキにおけるスレーブ・ピストン行程間の時間間
隔は、ほんのほぼ３０ミリ秒である。プランジャ３０内
に捕らえられた作動流体を維持するのに米国特許第4,39
8,510 号で用いられるボール式逆止弁のような別個の逆
止弁は不要である。
０によって生じたとき、スレーブ・ピストンは、突出し
たプランジャ３０によって定められる変位位置からその
前進行程を開始し、この次の圧縮解放事象を進める。プ
ランジャ３０の孔３６まわりの下面とスレーブ・ピスト
ン２０の上面の間のシールは、スレーブ・ピストン行程
間の比較的短い時間間隔中にプランジャの内部に流入し
た作動流体のほぼすべてを捕らえ続けるに充分に良好で
ある。たとえば、２１００ＲＰＭで作動しているエンジ
ンブレーキにおけるスレーブ・ピストン行程間の時間間
隔は、ほんのほぼ３０ミリ秒である。プランジャ３０内
に捕らえられた作動流体を維持するのに米国特許第4,39
8,510 号で用いられるボール式逆止弁のような別個の逆
止弁は不要である。
【００１８】図示した好ましい実施例において孔３６内
のスレーブ・ピストン２０の弁作動を幾分詳しく考える
と、スレーブ・ピストン２０の上面と接触できるプラン
ジャ３０の下面部分３８は、プランジャの対向した内面
よりもかなり小さい面積「ａ」を有する。戻り行程のス
レーブ・ピストンがこの面に接近するにつれて、プラン
ジャ表面部分３８とスレーブ・ピストンの上面の間のギ
ャップ内の作動流体膜の平均圧力Ｐは、式Ｐ＝Ｆ／ａで
与えられる。一方、プランジャ３０内の作動圧力は、式
Ｐ＝Ｆ／Ａで与えられる。ここで、Ａはプランジャ３０
の底内面の面積である。Ａが「ａ」よりもかなり大きい
ため、面３８とスレーブ・ピストン２０の間のシールを
発展させることは、プランジャ３０から孔３６を通して
作動流体が逃げるのを防ぐには非常に有効である。実
際、少量の作動流体が構成要素２０、３８の間の膜から
孔３６内へ流れる傾向がある。これが図３に示してあ
り、ここには、構成要素２０、３８間の代表的な作動流
体膜圧力勾配２４が示してあり、また、この膜から孔３
６内へ若干の作動流体が流れる傾向が線２６で示してあ
る。
のスレーブ・ピストン２０の弁作動を幾分詳しく考える
と、スレーブ・ピストン２０の上面と接触できるプラン
ジャ３０の下面部分３８は、プランジャの対向した内面
よりもかなり小さい面積「ａ」を有する。戻り行程のス
レーブ・ピストンがこの面に接近するにつれて、プラン
ジャ表面部分３８とスレーブ・ピストンの上面の間のギ
ャップ内の作動流体膜の平均圧力Ｐは、式Ｐ＝Ｆ／ａで
与えられる。一方、プランジャ３０内の作動圧力は、式
Ｐ＝Ｆ／Ａで与えられる。ここで、Ａはプランジャ３０
の底内面の面積である。Ａが「ａ」よりもかなり大きい
ため、面３８とスレーブ・ピストン２０の間のシールを
発展させることは、プランジャ３０から孔３６を通して
作動流体が逃げるのを防ぐには非常に有効である。実
際、少量の作動流体が構成要素２０、３８の間の膜から
孔３６内へ流れる傾向がある。これが図３に示してあ
り、ここには、構成要素２０、３８間の代表的な作動流
体膜圧力勾配２４が示してあり、また、この膜から孔３
６内へ若干の作動流体が流れる傾向が線２６で示してあ
る。
【００１９】
【発明の効果】本発明のタイミング機構の上記の動作
は、面積Ａが米国特許第4,398,510 号に示されるタイプ
のタイミング機構の対応する面積よりも大きいために、
プランジャ３０内の作動圧力がが米国特許第4,398,510
号のプランジャ背後の作動圧力よりもかなり低くなる傾
向があるという事実によって助けられる。このことは、
スレーブ・ピストン２０が孔３６をシールするのを助け
ることのみならず、スレーブ・ピストン戻り止めスクリ
ュー１２への損傷のリスクを減らすという点で望まし
い。このスクリューへの損傷のリスクは、米国特許第4,
398,510 号のスクリューよりもかなり浅い穿孔を行うと
いう事実によってもかなり低下する。実際、図１に示す
ように、スクリュー１２は、ハウジング１４と、このハ
ウジング上方でスクリュー１２に螺合させてスクリュー
を所定位置に錠止するナットの境界面付近で容易に完全
な中実状態のままにしておくことができる。したがっ
て、たとえこのナットを米国特許第4,398,510 号のスク
リューよりも締め付けすぎても、スクリュー１２が壊れ
る可能性がかなり少なくなる。
は、面積Ａが米国特許第4,398,510 号に示されるタイプ
のタイミング機構の対応する面積よりも大きいために、
プランジャ３０内の作動圧力がが米国特許第4,398,510
号のプランジャ背後の作動圧力よりもかなり低くなる傾
向があるという事実によって助けられる。このことは、
スレーブ・ピストン２０が孔３６をシールするのを助け
ることのみならず、スレーブ・ピストン戻り止めスクリ
ュー１２への損傷のリスクを減らすという点で望まし
い。このスクリューへの損傷のリスクは、米国特許第4,
398,510 号のスクリューよりもかなり浅い穿孔を行うと
いう事実によってもかなり低下する。実際、図１に示す
ように、スクリュー１２は、ハウジング１４と、このハ
ウジング上方でスクリュー１２に螺合させてスクリュー
を所定位置に錠止するナットの境界面付近で容易に完全
な中実状態のままにしておくことができる。したがっ
て、たとえこのナットを米国特許第4,398,510 号のスク
リューよりも締め付けすぎても、スクリュー１２が壊れ
る可能性がかなり少なくなる。
【００２０】本発明の機構は、また、他に米国特許第4,
398,510 号よりも有利な点を有する。たとえば、米国特
許第4,398,510 号の機構のクロスピンを、より信頼性が
あり、より容易かつ安価に組み込める保持リング４０と
交換できる。本発明の機構での有効作動面積は、内部プ
ランジャよりもむしろ外部カップ３０を用いることによ
ってかなり増大させることができる。たとえば、本発明
の機構の面積Ａは、容易に、米国特許第4,398,510 号の
対応する面積の４倍となり得る。これは、所与の負荷に
対して、４分の１内部圧力を低下させる。また、これ
は、構成要素１２、３０間のラップ嵌め漏れを約２分の
１に減らす。本発明の機構における円筒形の部品では横
孔がまったく不要である。これはクロスピンおよびそれ
に関連した組み込み固定具が不要であることを意味す
る。内部構成要素数および組み立て移動量が減る（すな
わち、ボール、ボールスプリングあるいはアイレットが
ない）。カップ３０の精密な内径孔は、米国特許第4,39
8,510 号のスクリューよりも直径が大きく、短い。した
がって、その表面を研削するのが容易である。スクリュ
ー１２の精密な外径は、急速でばらつきのない製作を行
えるようにねじ付き部分を直角に横切って通り抜け送り
心なし研削で成形できる。ボール座を形成する必要がな
い。プランジャ３０の突出量についての公差は、溝１
８、３２についての公差および保持リングの厚みの積み
重ねによって制御される。これら個々の公差は、すべ
て、比較的保持し易い。
398,510 号よりも有利な点を有する。たとえば、米国特
許第4,398,510 号の機構のクロスピンを、より信頼性が
あり、より容易かつ安価に組み込める保持リング４０と
交換できる。本発明の機構での有効作動面積は、内部プ
ランジャよりもむしろ外部カップ３０を用いることによ
ってかなり増大させることができる。たとえば、本発明
の機構の面積Ａは、容易に、米国特許第4,398,510 号の
対応する面積の４倍となり得る。これは、所与の負荷に
対して、４分の１内部圧力を低下させる。また、これ
は、構成要素１２、３０間のラップ嵌め漏れを約２分の
１に減らす。本発明の機構における円筒形の部品では横
孔がまったく不要である。これはクロスピンおよびそれ
に関連した組み込み固定具が不要であることを意味す
る。内部構成要素数および組み立て移動量が減る（すな
わち、ボール、ボールスプリングあるいはアイレットが
ない）。カップ３０の精密な内径孔は、米国特許第4,39
8,510 号のスクリューよりも直径が大きく、短い。した
がって、その表面を研削するのが容易である。スクリュ
ー１２の精密な外径は、急速でばらつきのない製作を行
えるようにねじ付き部分を直角に横切って通り抜け送り
心なし研削で成形できる。ボール座を形成する必要がな
い。プランジャ３０の突出量についての公差は、溝１
８、３２についての公差および保持リングの厚みの積み
重ねによって制御される。これら個々の公差は、すべ
て、比較的保持し易い。
【００２１】上記の説明が本発明の原理の例示にすぎ
ず、発明の範囲および精神から逸脱することなく種々の
変更を当業者が実施し得ることは了解されたい。たとえ
ば、上記の面積「ａ」は、図１に示すようにプランジャ
３０の下面を適切に整形することによって、または、ス
レーブ・ピストン２０の上面を整形することによって、
さらにまた、これらの面の両方を適切に整形することに
よっても、面積Ａに対して制御できる。
ず、発明の範囲および精神から逸脱することなく種々の
変更を当業者が実施し得ることは了解されたい。たとえ
ば、上記の面積「ａ」は、図１に示すようにプランジャ
３０の下面を適切に整形することによって、または、ス
レーブ・ピストン２０の上面を整形することによって、
さらにまた、これらの面の両方を適切に整形することに
よっても、面積Ａに対して制御できる。
【図１】本発明のタイミング機構の好ましい実施例の概
略断面図であり、それのエンジンブレーキがオフの状態
で示す図である。
略断面図であり、それのエンジンブレーキがオフの状態
で示す図である。
【図２】図１の一部と同様の図であり、本装置の別の作
動状態を示す図である。
動状態を示す図である。
【図３】図２の一部の拡大図であり、装置の動作を説明
するのに役立つ作動圧力勾配と作動流体流線を示す図で
ある。
するのに役立つ作動圧力勾配と作動流体流線を示す図で
ある。
１０ タイミング機構
１２ スレーブ・ピストン戻り止めスクリュー
１４ ハウジング
１６ 長手軸線
１８ 環状溝
２０ スレーブ・ピストン
２２ シリンダ
３０ プランジャ
３２ 環状溝
３６ 孔
４０ スナップリング
４２ プレストレスド圧縮コイル・スプリング
４４ 長手方向内径孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭55−72619（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−69735（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−233116（ＪＰ，Ａ)
実開 平６−4341（ＪＰ，Ｕ)
米国特許4398510（ＵＳ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01L 13/06
F02D 13/04
Claims (11)
- 【請求項１】 圧縮解放式エンジンブレーキで用い、エ
ンジンブレーキをオンにしたときにブレーキのスレーブ
・ピストンの戻り行程が停止する位置を自動的に調節す
るスレーブ・ピストン戻り停止機構であって、前記スレ
ーブ・ピストンの表面と接触できる表面を有し、前記ス
レーブ・ピストンの往復動に平行に限られた往復運動を
行えるように装着した第１部材と、前記スレーブ・ピス
トンの往復動に対して静止しており、前記第１部材と協
働してこれら第１、第２の部材間で作動流体を収容する
室を形成する第２部材と、前記第１部材を弾力的に押圧
して前記スレーブ・ピストンの前記表面に向かって移動
させる手段と、前記第１部材を貫いて前記室まで設けた
孔であり、前記第１部材の前記表面が前記スレーブ・ピ
ストンの前記表面と接触しているときに前記孔が閉じて
前記室内に作動流体を閉じ込めるように前記第１部材の
前記表面を貫いて延びており、前記第１部材の前記表面
と前記スレーブ・ピストンの前記表面が前記孔を閉じる
唯一の手段となる孔とを包含することを特徴とするスレ
ーブ・ピストン戻り停止機構。 - 【請求項２】 請求項１記載のスレーブ・ピストン戻り
停止機構において、前記第２部材が前記スレーブ・ピス
トンの往復動軸線に対してほぼ平行な長手方向軸線を有
する長手方向部材を包含し、前記第１部材が前記第２部
材の軸線方向端上に装着したカップ状部材であり、カッ
プ形状の底が前記スレーブ・ピストンの往復動軸線に対
して横方向でありかつ前記スレーブ・ピストンの前記表
面に隣接していることを特徴とするスレーブ・ピストン
戻り停止機構。 - 【請求項３】 請求項２記載のスレーブ・ピストン戻り
停止機構において、前記孔が前記カップ形状の底を貫い
ており、前記第１部材の前記表面および前記スレーブ・
ピストンの前記表面が共に前記スレーブ・ピストンの往
復動軸線に対して横方向となっていることを特徴とする
スレーブ・ピストン戻り停止機構。 - 【請求項４】 請求項３記載のスレーブ・ピストン戻り
停止機構において、前記第１部材の前記表面の面積が前
記カップ形状の底の前記室内の面積よりもかなり小さい
ことを特徴とするスレーブ・ピストン戻り停止機構。 - 【請求項５】 請求項１記載のスレーブ・ピストン戻り
停止機構において、前記弾力的に押圧する手段が前記第
１、第２の部材間に配置したプレストレスド圧縮スプリ
ングを包含することを特徴とするスレーブ・ピストン戻
り停止機構。 - 【請求項６】 請求項５記載のスレーブ・ピストン戻り
停止機構において、前記スプリングが前記室内に配置し
てあることを特徴とするスレーブ・ピストン戻り停止機
構。 - 【請求項７】 請求項１記載のスレーブ・ピストン戻り
停止機構において、前記第１部材が前記スレーブ・ピス
トンの往復動軸線に対してほぼ平行な所定の幅を有する
第１の溝を有し、前記第２部材が前記スレーブ・ピスト
ンの往復動軸線に対してほぼ平行な所定の幅を有する第
２の溝を有し、前記第１、第２の溝が互いに連通してお
り、また、さらに、前記第１、第２の溝内に配置された
第３部材を包含し、この第３部材が、前記スレーブ・ピ
ストンの往復動軸線に対してほぼ平行な所定の厚さを有
し、この厚さが前記第１、第２の溝のうちの少なくとも
１つの溝の幅よりもかなり小さく、前記第１部材の前記
往復動を制限することを特徴とするスレーブ・ピストン
戻り停止機構。 - 【請求項８】 請求項７記載のスレーブ・ピストン戻り
停止機構において、前記第２部材は、前記スレーブ・ピ
ストンの往復動軸線に対してほぼ平行な長手方向軸線を
有する長手方向部材であり、前記第１部材が前記第２部
材の軸線方向端上に装着したカップ状部材であり、この
カップ形状の底が前記スレーブ・ピストンの往復動軸線
に対して横方向でありかつ前記スレーブ・ピストンの前
記表面に隣接しており、前記第１溝がカップ形状の側部
の内面まわりの環状の溝であり、第２溝が前記第２部材
の外面まわりの環状の溝であり、前記第３部材がほぼ環
状の部材であることを特徴とするスレーブ・ピストン戻
り停止機構。 - 【請求項９】 請求項８記載のスレーブ・ピストン戻り
停止機構において、前記第３部材が環状に弾力的であり
かつ一時的に環状に圧縮可能であり、前記第１部材を前
記第２部材上に装着するのが容易になっていることを特
徴とするスレーブ・ピストン戻り停止機構。 - 【請求項１０】 請求項２記載のスレーブ・ピストン戻
り停止機構において、前記弾力的に押圧する手段が、前
記長手方向部材の前記端にある軸線方向の内径孔内に一
部配置してあり、カップ状部材の底の内面にも作用する
プレストレスド圧縮スプリングを包含することを特徴と
するスレーブ・ピストン戻り停止機構。 - 【請求項１１】 請求項２記載のスレーブ・ピストン戻
り停止機構において、前記スレーブ・ピストンがハウジ
ング内に形成したスレーブ・ピストン・シリンダ内で往
復動し、前記長手方向部材が前記長手方向軸線に対して
平行に調節できるように前記ハウジング内に装着してあ
ることを特徴とするスレーブ・ピストン戻り停止機構。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/880,369 | 1992-05-04 | ||
| US07/880,369 US5186141A (en) | 1992-05-04 | 1992-05-04 | Engine brake timing control mechanism |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06137121A JPH06137121A (ja) | 1994-05-17 |
| JP3421384B2 true JP3421384B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=25376103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12820393A Expired - Fee Related JP3421384B2 (ja) | 1992-05-04 | 1993-04-30 | エンジンブレーキ・タイミング制御機構 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5186141A (ja) |
| EP (1) | EP0568867B1 (ja) |
| JP (1) | JP3421384B2 (ja) |
| CA (1) | CA2095186A1 (ja) |
| DE (1) | DE69303225T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5357926A (en) * | 1993-08-26 | 1994-10-25 | Jacobs Brake Technology Corporation | Compression release engine brake with selectively reduced engine exhaust noise |
| US5647318A (en) | 1994-07-29 | 1997-07-15 | Caterpillar Inc. | Engine compression braking apparatus and method |
| US5540201A (en) | 1994-07-29 | 1996-07-30 | Caterpillar Inc. | Engine compression braking apparatus and method |
| US5619963A (en) * | 1994-07-29 | 1997-04-15 | Caterpillar Inc. | Dual force actuator for use in engine retarding systems |
| US5526784A (en) | 1994-08-04 | 1996-06-18 | Caterpillar Inc. | Simultaneous exhaust valve opening braking system |
| US5462025A (en) * | 1994-09-28 | 1995-10-31 | Diesel Engine Retarders, Inc. | Hydraulic circuits for compression release engine brakes |
| US5460131A (en) * | 1994-09-28 | 1995-10-24 | Diesel Engine Retarders, Inc. | Compact combined lash adjuster and reset mechanism for compression release engine brakes |
| US5809964A (en) | 1997-02-03 | 1998-09-22 | Diesel Engine Retarders, Inc. | Method and apparatus to accomplish exhaust air recirculation during engine braking and/or exhaust gas recirculation during positive power operation of an internal combustion engine |
| US8820276B2 (en) * | 1997-12-11 | 2014-09-02 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Variable lost motion valve actuator and method |
| JP2002502004A (ja) * | 1998-02-02 | 2002-01-22 | ディーゼル エンジン リターダーズ，インコーポレイテッド | 圧縮解放エンジン制動機のための、ガタ調整装置を備えた自己制動スレーブ・ピストン装置 |
| WO2000011336A1 (en) | 1998-08-19 | 2000-03-02 | Diesel Engine Retarders, Inc. | Hydraulically-actuated fail-safe stroke-limiting piston |
| WO2000012895A2 (en) * | 1998-08-26 | 2000-03-09 | Diesel Engine Retarders, Inc. | Valve seating control device with variable area orifice |
| DE60043659D1 (de) | 1999-09-16 | 2010-02-25 | Diesel Engine Retarders Inc | Verfahren und vorrichtung zur kontrolle der ventilschliessgeschwindigkeit |
| US6971366B2 (en) | 2001-11-30 | 2005-12-06 | Caterpillar Inc. | Integral lash adjustor for hydraulic compression engine brake |
| US6957634B2 (en) * | 2002-10-04 | 2005-10-25 | Caterpillar Inc. | Engine valve actuator |
| BR112012002700B1 (pt) * | 2009-08-07 | 2020-06-02 | Jacobs Vehicle Systems, Inc. | Sistema hidráulico de movimento perdido para o acionamento de uma válvula de motor de combustão interna |
| US10393626B2 (en) * | 2017-03-30 | 2019-08-27 | Paccar Inc | Engine brake test tool |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3405699A (en) * | 1966-06-17 | 1968-10-15 | Jacobs Mfg Co | Engine braking system with trip valve controlled piston |
| US4398510A (en) * | 1978-11-06 | 1983-08-16 | The Jacobs Manufacturing Company | Timing mechanism for engine brake |
| US4706625A (en) * | 1986-08-15 | 1987-11-17 | The Jacobs Manufacturing Company | Engine retarder with reset auto-lash mechanism |
| US5105782A (en) * | 1991-02-27 | 1992-04-21 | Jenara Enterprises Ltd. | Compression release brake with variable ratio master and slave cylinder combination |
-
1992
- 1992-05-04 US US07/880,369 patent/US5186141A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-04-22 EP EP93106526A patent/EP0568867B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-22 DE DE69303225T patent/DE69303225T2/de not_active Expired - Fee Related
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