JP4401568B2 - 油圧ロックを有するロッカ・ブレーキ・アセンブリ - Google Patents
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Description
(関連出願の相互参照)
本願は、1998年4月1日出願の米国特許仮出願第60/080286号および1998年10月2日出願の米国特許出願第09/165291号に関連し、それらの優先権を主張するものである。
【0002】
(発明の分野)
本発明は、一般にエンジン・ブレーキ・アセンブリのロッカ・アーム上で使用するロッキング・アセンブリに関する。詳細には、本発明は、ブレーキが非活動状態にされているときにロッカ・アームを所定の位置にロックするためにエンジン・ブレーキ・アセンブリのロッカ・アーム上で使用する油圧移動止めロックに関する。
【0003】
(発明の背景)
エンジン・ブレーキのロッカ・ブレーキ・アセンブリが正電力中に非活動状態にされているとき、ロッカ・ブレーキ・アセンブリはロッカ・シャフト上で自由に回転することができる。ロッカ・ブレーキ・アセンブリは自由に回転することができるので、排気弁およびカム・アセンブリと接触することがある。この接触によりロッカ・ブレーキ・アセンブリおよび弁の損傷が起こることがある。
【0004】
この問題を解決する1つの試みがジャコブ車両システムズ(Jacobs Vehicle Systems)によって開発され、図5に示されている。ロッカ・ブレーキ・アセンブリ30は、ロッカ・アーム32とロッカ・シャフト33の間で活動するワイヤ形スプリング・アセンブリ31を含んでいる。スプリング・アセンブリ31は、ロッカ・ブレーキ・アセンブリ30が非活動状態にされているときにロッカ・アーム32を中立位置に駆動する。しかしながら、スプリング・アセンブリ31は早計に摩耗することがあり、それによりブレーキ・ハウジングの過度の摩耗が起こることがある。このことが起こった場合、スプリング・アセンブリ31は、ブレーキ・アセンブリ30を中立位置に維持するというその主要な機能を果たさなくなる。
【0005】
(発明の目的)
本発明の一目的は、ロッカ・アームとその関連するシャフトとの間の確実なロックを提供することである。
【0006】
本発明の別の目的は、改善された摩耗抵抗を有する、ロッカ・アーム用の確実なロックを提供することである。
【0007】
本発明の別の目的は、ロッカ・アーム用の低コストで確実なロックを提供することである。
【0008】
本発明の別の目的は、通常のエンジン動作中のロッカ・ブレーキの振動を防止するロッキング機構を提供することである。
【0009】
本発明の別の目的は、通常のエンジン動作中の偶然の接触によるロッカ・アーム・アセンブリおよび/または少なくとも1つの弁の損傷を防止するためにロッカ・ブレーキの振動を防止するロッキング機構を提供することである。
【0010】
本発明の別の目的は、通常のエンジン動作中の偶然の接触によるロッカ・アーム・アセンブリおよびブレーキ・カム・ローブの損傷を防止するためにロッカ・ブレーキの振動を防止するロッキング機構を提供することである。
【0011】
(発明の概要)
本発明は、エンジン・ブレーキ・アセンブリ用のロッカ・アーム・アセンブリにおいて使用するロッキング・アセンブリを対象とする。ロッカ・アーム・アセンブリはシャフトに回動可能に取り付けられたロッカ・アームを含んでいる。ロッカ・アームは第1の端部および第2の端部を有し、第1の端部はカム・フォロアを含んでおり、第2の端部は、ブレーキ動作中に少なくとも1つの弁を動作させるためのアクチュエータ・アセンブリを含んでいる。改善されたロッカ・アームは、正電力動作中のロッカ・アームの回動を防止するためにロッカ・アームをシャフトに解放可能に固定するロッキング・アセンブリを含んでいる。
【0012】
ロッキング・アセンブリは、ロッカ・アームとシャフトのいずれか一方に配置された解放可能ラッチング・アセンブリを含んでいる。ロッキング・アセンブリはまた、ロッカ・アームとシャフトの他の一方に配置されたラッチ受容凹部を含んでいる。解放可能ラッチング・アセンブリは正電力動作中にラッチ受容凹部に係合する。解放可能ラッチング・アセンブリは、ロッカ・アームがシャフトを中心として正常に回動することができるように、エンジン・ブレーキ動作中にラッチ受容凹部を係合解除すなわち解放する。
【0013】
解放可能ラッチング・アセンブリはロッカ・アーム上に配置されていてもよく、それによってラッチ受容凹部がシャフトに配置される。ロッキング・アセンブリは正電力動作中に解放可能ラッチング・アセンブリをラッチ受容凹部内にバイアスするためのバイアス・アセンブリをさらに含んでいる。
【0014】
以下の図面を参照しながら本発明について説明する。図面中、同じ参照番号は同じ要素を示す。
【0015】
(好ましい実施形態の詳細な説明)
図1に、ロッカ・シャフト200に回転可能に取り付けられたブレーキ・ロッカ・アーム100を有するブレーキ・ロッカ・アーム・アセンブリ10を示す。ブレーキ・ロッカ・アーム・アセンブリ10はまた、ロッカ・アーム100をシャフト200に解放可能に固定するためのロッキング・アセンブリ300を含んでいる。次にブレーキ・ロッカ・アーム100およびロッカ・シャフト200について説明する。
【0016】
ブレーキ・ロッカ・アーム100はロッカ・シャフト200を中心として回動し、第1の端部110および第2の端部120を含んでいる。ブレーキ・ロッカ・アーム100の第1の端部110はブレーキ・カム・ローブ・フォロア111を含んでいる。ブレーキ・カム・ローブ・フォロア111は、図示されていないブレーキ・カム・ローブに接触するローラ・フォロア112を含むことができる。
【0017】
ブレーキ・ロッカ・アーム100の第2の端部120はアクチュエータ・アセンブリ121を含んでいる。アクチュエータ・アセンブリ121は、図示されてない排気ロッカ・アームのクロスヘッドから離間している。活動状態にされると、ブレーキ・ロッカ・アーム100とアクチュエータ・アセンブリ121が図示されていないクロスヘッド・ピンに接触し、少なくとも1つの排気弁が開いて制動動作を実行する。
【0018】
ブレーキ・ロッカ・アーム100はまた、アクチュエータ・アセンブリ121から延びる流体通路130を含んでいる。シャフト200中の通路210からの油圧流体を流体通路130中に供給してアクチュエータ・アセンブリ121を動作させることができる。油圧流体の供給源は高圧供給源であることが好ましい。油圧通路210内の流体の流れを制御するために図示されていないソレノイド弁をシャフト200に取り付けることができる。あるいは、ソレノイド弁をロッカ・アームに取り付けることができる。ブレーキ・ロッカ・アーム100はまた、フォロア111まで延びる流体通路140、およびシャフト200の周辺部のまわりに延びる流体通路150を含んでいる。シャフト200中の通路210からの油圧流体を流体通路140に供給してフォロア111を潤滑することができる。また、シャフト200中の通路220からの油圧流体を流体通路150に供給して、ブレーキ・ロッカ・アーム100の平滑な動作が得られるようブレーキ・ロッカ・アーム100とシャフト200の間に潤滑を施すことができる。
【0019】
あるいは、シャフト200中の通路220からの油圧流体を流体通路140に供給してフォロア111を潤滑することもできる。また、通路220からの油圧流体を流体通路150に供給して、ブレーキ・ロッカ・アーム100の平滑な動作が得られるようブレーキ・ロッカ・アーム100とシャフト200の間に潤滑を施すことができる。
【0020】
次に本発明の一実施形態によるロッキング・アセンブリ300について図1および図2に関して説明する。ブレーキ・ロッカ・アーム100はボア310を含んでいる。ボア310の一方の端部は、例えば図1に示すように端部キャップ311で閉じられるかまたは覆われる。ボア310の他方の端部はシャフト200中のラッチ受容凹部320中に開く。解放可能ラッチング・アセンブリ330はボア310中に配置される。
【0021】
解放可能ラッチング・アセンブリ330は、ボア310内に移動可能に取り付けられた弁アセンブリ331を含んでいる。例えばスプリングなどのバイアス・アセンブリ332がボア310内の弁アセンブリ331をラッチ受容凹部320の方へバイアスする。
【0022】
弁アセンブリ331は、一方の端部に配置されたラッチング・アセンブリ3311を含んでいる。ラッチング・アセンブリ3311はラッチ受容凹部320と相補形である。ブレーキ・ロッカ・アーム100が動作可能でないとき(すなわち正電力中)、ラッチング・アセンブリ3311はラッチ受容凹部320内に受容されている。好ましい実施形態では、ラッチング・アセンブリ3311は図1および図2に示すように移動止め式(デテント)である。
【0023】
弁アセンブリ331はまた、ラッチング・アセンブリ3311から延びる通路3312を含んでいる。図1および図2に示すように、逆止弁3313が通路3312内に位置している。また、弁アセンブリ331内には放射状通路3313が設けられている。この構成では、油圧流体は通路210からラッチ受容凹部320まで流れることができる。次いで油圧流体は弁アセンブリ331中の通路3312を通って流れ、逆止弁3313を移動させることができる。次いで油圧流体は放射状通路3313を通って流れ、流体通路3130中に入り、制動動作中にアクチュエータ・アセンブリ121を動作させる。
【0024】
ボア310はその中に配置された溝3101を含んでいる。溝3101は、油圧流体を通路1130から弁アセンブリ331を通ってボア310まで排出させることができる。その場合、油圧流体は端部キャップ311の少なくとも1つの開口3111を介して排出することができる。
【0025】
次にロッキング・アセンブリを含んでいるブレーキ・ロッカ・アセンブリ10の動作について説明する。
【0026】
(正電力中のブレーキ・ロッカ・アーム・アセンブリの動作)
次に正電力動作中のブレーキ・ロッカ・アーム300の動作について説明する。正電力中、油圧通路210に関連するソレノイド弁は閉じたままである。したがって、油圧流体は通路210を通ってラッチ受容凹部320まで流れない。バイアス・アセンブリ332のバイアスは弁アセンブリ331のラッチング・アセンブリ3311をラッチ受容凹部320中に押し込む。この位置において、ロッカ・アーム100は正電力中振動しない。さらに、ロッカ・アーム100が図1に示すようにロック位置にあるとき、アクチュエータ・アセンブリ121は少なくとも1つの排気弁と接触せず、これにより、意図しない衝撃によるクロスヘッドの起こりうる損傷を最小限に抑えられる。さらに、ブレーキ・カム・ローブ・フォロア111は図示されていないブレーキ・アーム・ローブに接触せず、これにより、ローブとの意図しない接触による起こりうる損傷を最小限に抑えられる。
【0027】
(制動中のブレーキ・ロッカ・アーム・アセンブリの動作)
次にエンジン制動が動作中のブレーキ・ロッカ・アーム300の動作について説明する。エンジン制動の間、シャフト200に関連するソレノイド弁が動作する。油圧流体は通路210からラッチ受容凹部320まで流れることができるようになる。ラッチ受容凹部320内の油圧流体はまた、ボア310内の弁アセンブリ331を図1に示される位置まで移動させる。高圧流体は、バイアス・アセンブリ332のバイアス力を克服するのに十分な量の力を弁アセンブリ331に及ぼす。その結果、ラッチング・アセンブリ3311はラッチ受容凹部320内から引っ込められる。次いでブレーキ・ロッカ・アーム100はシャフト200を中心として回動することができるようになる。次いで高圧油圧流体はラッチ受容凹部320から通路3312を通って弁アセンブリ331内に流れる。油圧流体は逆止弁3313をバイアスし、流体が放射状通路3313を通って流体通路130まで流れることができるようになる。
【0028】
弁アセンブリ331の動きでボア310内の開口312が開き、油圧流体が流体通路140を通って流れることができるようになり、上述のようにフォロア111を潤滑する。弁アセンブリ331が引っ込み位置にあるとき、油圧流体は直接ボア310から流体通路130まで流れることができるようにされていてもよい。次いでアクチュエータ・アセンブリ121は、クロスヘッド上のピンに接触して少なくとも1つの排気弁を作動させるように、図2に示すように十分に延びた位置まで延びる。通路130が油圧流体で充填され、かつ圧力が均一にされているとき、油圧ロックが形成され、それによりアクチュエータ・アセンブリ121が延長位置に保持される。次に排気弁の動作はブレーキ・カム・ローブによる作動に応答してブレーキ・ロッカ・アーム300によって制御される。排気弁の動作はブレーキ・カム・ローブのプロファイルに応答して起こる。
【0029】
エンジン制動動作が完了したとき、シャフト200内の通路210に関連するソレノイド弁は閉じられる。高圧油圧流体はもはやラッチ受容凹部320まで流れることはできない。ボア310およびラッチ受容凹部320内の油圧流体の圧力はバイアス・アセンブリ332のバイアスを克服するのに不十分である。したがって、弁アセンブリ331は図1に示される位置に戻る。ラッチング・アセンブリ3311は移動して凹部320と接触し、凹部320は、正電力中に振動しないようにブレーキ・ロッカ・アーム100を固定の位置にロックする。通路130内の油圧流体はボア310まで端部キャップ311内の開口3111を通って排出することができるようになる。
【0030】
ラッチング・アセンブリ3311の先細端部設計は凹部320内の弁開口331の適切な整合を保証する。相手アセンブリ3311の先細端部は、バイアス・アセンブリ332のバイアスの下で凹部320の斜め端部に接触したとき、ロッカ・アーム100はシャフト200を中心として回動し、それによりラッチング・アセンブリ3311は凹部320内で適切に整合して、上述のように正電力中のロッカ・アーム100の損傷を防止する。
【0031】
(代替実施形態)
図3および図4に本発明によるロッキング機構の別の実施形態を示す。ブレーキ・ロッカ・アーム・アセンブリ20は、ロッカ・シャフト2000に回転可能に取り付けられたブレーキ・ロッカ・アーム1000を含んでいる。ロッカ・アーム1000は上述のロッカ・アーム100と同様の構成を有する。アクチュエータ・アセンブリ、フォロアおよび通路は図3および図4には示されていない。しかしながら、それらの構造および構成はブレーキ・ロッカ・アーム100と同様である。ブレーキ・ロッカ・アーム・アセンブリ20はロッキング・アセンブリ3000を含んでいる。
【0032】
図3および図4に示される実施形態では、ロッキング機構はアクチュエータ・アセンブリに油圧流体を供給する制御弁とは異なる。シャフト2000はラッチ受容凹部3200を含んでいる。凹部3200は凹部320に関連して上述したものと同様である。凹部3200には、凹部320に関連して上述した形で高圧油圧流体が供給される。
【0033】
ラッチ受容凹部3200の他に、ロッキング機構3000は、ブレーキ・ロッカ・アーム1000内に形成されたボア3100を含んでいる。ボア3100内にはラッチング機構3310が配置されている。ラッチング機構3310は上述したラッチング・アセンブリ3311と同様の構造を有する。図3および図4の実施形態は、制御弁およびラッチング機構3310が別々の構造物として形成されている点でブレーキ・ロッカ・アーム・アセンブリ10とは異なる。ラッチング機構3310はボア3100内に滑動可能に受容される。バイアス・アセンブリと同様の構造の図示されていないバイアス・アセンブリ332がボア3100内のラッチング機構3310をバイアスして、ラッチ受容凹部3200と係合させる。
【0034】
上述のように、ソレノイド弁がラッチ受容凹部3200への高圧の油圧流体の供給を可能にする。油圧流体は、ラッチング機構3310がもはや凹部3200内に受容されないようにバイアス・アセンブリのバイアスに対してラッチング機構3310を移動させるのに十分な力を供給する。その場合、ブレーキ・ロッカ・アーム1000はシャフト2000を中心として回転することができる。通路3101がボア3100から制御弁アセンブリ400まで延びる。油圧流体がボア3100を介して通路3101まで供給され、制御弁アセンブリ400を介してエンジン制動イベント中にアクチュエータ・アセンブリを動作させる。
【0035】
以上、本発明についてその特定の実施形態に関して説明したが、当業者なら多数の代替、改変および変更が明らかであろう。したがって、本明細書に記載した本発明の好ましい実施形態は例示的なものであり、限定的なものではない。首記の請求の範囲に記載した本発明の主旨および範囲から逸脱することなく様々な変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態によるロック位置におけるロッキング機構を有するエンジン・ブレーキ用のロッカ・アームの側面図である。
【図2】 引込み位置におけるロッキング機構を有する図1のロッカ・アームの側面図である。
【図3】 本発明の別の実施形態によるロック位置におけるロッキング機構を有するエンジン・ブレーキ用のロッカ・アームの側面図である。
【図4】 断面線IV−IVに沿った図3のロッカ・アームおよびロッキング機構の断面図である。
【図5】 正電力中のロッカ・ブレーキ・アームの回転を制御するためのワイヤ形スプリング・アセンブリの概略図である。
Claims (5)
- エンジン・ブレーキ・アセンブリ用のロッカ・アーム・アセンブリであって、シャフトに回動可能に取り付けられたロッカ・アームを含み、該ロッカ・アームが第1の端部および第2の端部を有し、前記第1の端部がカム・フォロアを含み、前記第2の端部が、ブレーキ動作中に少なくとも1つの弁を動作させるためのアクチュエータ・アセンブリを含むロッカ・アーム・アセンブリにおいて、
正電力動作中に前記ロッカ・アームの回動を防止するために、前記ロッカ・アームを前記シャフトに固定するためのロッキング手段を含む改善されたロッカ・アーム・アセンブリ。 - 前記ロッキング手段が、
前記ロッカ・アームと前記シャフトのうちのいずれか一方に配置された解放可能なラッチング・アセンブリと、
前記ロッカ・アームと前記シャフトの他の一方に配置されたラッチ受容凹部であって、正電力動作中に前記解放可能ラッチング・アセンブリが前記ラッチ受容凹部に係合し、エンジン・ブレーキ動作中に前記解放可能ラッチング・アセンブリが前記ラッチ受容凹部を係合解除するラッチ受容凹部とを含む請求項1に記載のロッカ・アーム・アセンブリ。 - 前記解放可能ラッチング・アセンブリが前記ロッカ・アーム上に配置され、前記ラッチ受容凹部が前記シャフト上に配置されている請求項2に記載のロッカ・アーム・アセンブリ。
- 前記ロッキング手段が、正電力動作中に前記解放可能ラッチング・アセンブリを前記ラッチ受容凹部内にバイアスするためのバイアス手段をさらに含む請求項2に記載のロッカ・アーム・アセンブリ。
- 前記解放可能ラッチング・アセンブリが油圧式に動作される請求項2に記載のロッカ・アーム・アセンブリ。
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