JPH03253729A - エンジンブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、トラック等の商用車両に採用されて好適なエ
ンジンブレーキ装置に関するものである。

（従来の技術） トラック等多量の貨物を積載して長距離の走行を行なう
商用車両にかいては、常用ブレーキ装置の負担が極めて
大きく、特に長い坂道の降板走行時に過熱によるフェー
ディングが発生する危険がある。従って、従来から常用
ブレーキ装置を補完するために種々のエンジンブレーキ
装置が提案されかつ実用に供せられて釦り、その一種と
して、エンジンの各シリンダの排気弁を圧縮上死点付近
にかいて強制的に開放し、シリンダ内の圧縮された給気
を外部例えば排気管内に排出することによって有効なエ
ンジンブレーキ効果を生起させるようにした所謂・ぐワ
ータード装置が知られている。

上記パワータート装置の一例として、米国特許第３２２
０３９２号及び特公昭６１−１４３３５号等にヤコブ型
のエンジンブレーキ装置が開示されている。

ヤコブ型エンジンブレーキ装置は、エンジンの各シリン
ダに設けられた少くとも１個の排気弁、各シリンダの排
気弁を通常の排気行程にかいて開放するロッカアーム、
シリンダに配設されエンジンブレーキ運転時に同シリン
ダの排気弁を圧接上死点付近にｐいて強制的に開放する
スレーブピストン、上記スレーブピストンを具えたシリ
ンダに対し特定のクランク角関係にある他のシリンダの
ロッカアームによって駆動され上記スレーブピストンに
作動流体圧力を供給するマスタピストン、エンジンブレ
ーキ運転時には閉回路を形成して上記スレーブピストン
をマスタピストンに連動させエンジンの通常運転時は大
気に開放されて一ヒ記スレーブピストンとマスタピスト
ンとの連動関係を解消する流体回路装置、及び」二記流
体回路装置が大気に開放されているとき上記マスタピス
トンヲ協働するロッカアームに当接しない休止位置に退
去させる板ばね装置を具備して釦り、上記板ばね装置は
従来は一端を固定された片持梁状の単一の板はねによっ
て構成されている。

（発明が解決しようとする課題） 上述したヤコブ型エンジンブレーキ装置において、流体
圧力供給源となる上記マスタピストンを、エンジンの通
常運転時に休止位置に後退させる板ばね装置は、スペー
ス的な制約が厳しいエンジン頭部内において少なからざ
るスペースを占有するという問題があり、また長期間の
使用によって一端固定端付近で折損する懸念があり、万
一折損す１龜 ると、エンジンの運転中常時波動しているロッカアーム
を収容したロッカカバー内に板ばねが落下すると共に、
上記マスタピストンが協働するロッカアームに常時当接
して無用な往復運転を繰返すこととなるので、ロッカア
ームやブツシュロッド等動弁系部品の損傷を招く危険性
が高い。

本発明は、上述した従来のヤコブ型エンジンブレーキ装
置にかける種々の欠点を解消し、上記マスタピスト／復
帰用ばねの耐久性及び信頼性を向上して動弁系部品の損
傷を未然に防止すると共に、同ばねの配置に関するスペ
ース的制約を大巾に軽減することができるようにしたエ
ンジンブレーキ装置を提供することを目的とするもので
ある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係るエンジンブレー
キ装置は、エンジンの各シリンダに設ケられた少くとも
１個の排気弁、各シリンダの排気弁を通常の排気行程に
かいて開放するロッカアーム、１個以上のシリンダに配
設されエンジンブレーキ効果に同シリンダの排気弁を圧
縮上死点付近において強制的に開放するスレーブピスト
ン、スレーブピストンを具えたシリンダに対し特定のク
ランク角関係にある他のシリンダのロツカアー（Ｆｓ） ムによって駆動され上記スレーブピストンに作動流体圧
力を供給するマスタピストン、エンジンブレーキ運転時
には閉回路を形成して上記スレーブピストンをマスタピ
ストンに連動させエンジンの通常運転時は大気に開放さ
れて上記スレーブピストンとマスタピストンとの運動関
係を解消する流体回路装置、及び上記流体回路装置が大
気に開放されているとき上記マスタピストンを協働する
ロッカアームに当接しない休止位置に退去させるばね装
置を具備してなるものにかいて、同ばね装置が、上記マ
スタピストンの内部に形成された空所内に収容されその
一端を同ピストンの上方内壁に当接されたコイルスプリ
ングと、同マスタピストンを収容するハウジ／グに固着
されて上記ピストン内部の空所内に延在し上記コイルス
ゲリングの他端を支持するばね受部材とから構成されて
いることを特徴とするものである。

（作用） 本発明によれば、エンジンの通常運転時にマスタピスト
ンを休止位置に退去させるばね装置が、（６） 上記マスタピストンの内部に形成された空所内部に収容
されたコイルスプリングと、上記ノ・シリンダに固定さ
れて上記コイルスプリングの端部を支持するばね受部材
とから構成されるので、従来の片持梁状の板ばねに較べ
切損の危険性が著しく小さく、またばねのための特別の
付加スペースを必要としない利点がある。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付図面について具体的に説明す
る。

図中符号ｌＯはトラック等車両用のディーゼルエンジン
のシリンダヘッドであって、同シリンダヘッドｌＯには
、複数個のシリンダの夫々に１個以上適数個、図示の場
合は２個の排気弁１２１に＋１２ｂが設けられている。

これら排気弁１２ａ及び１２ｂはシリンダヘッド１０上
に植設されたガイドピン１４に沿い上下方向に自在に摺
動し得るように装架されたクロスヘツド１６を介してロ
ッカアーム１８により開閉制御される。

製造技術上不可避的に発生する排気弁１２ａ及び１２ｂ
、クロスヘツド１６等の製作誤差及び組立誤差にも拘わ
らず、排気弁１２ａ及び１２ｂを実質的に同時に開閉し
得るようにするために、方の排気弁１２ａの弁ステム２
０に摺動自在に調節ねじ２２が嵌装され、同調節ねじ２
２は上記クロスヘツド１６に螺合され、ロックナツト２
４によって調節された適正位置に固定される。

シリンダヘッド１０の上方に／翫つジング２６が配設さ
れ、同ノ＼ウジング２６内にスレーブピストン２８を摺
動自在に収容したスレーブシリンダ３０及びマスタピス
トン３２を摺動自在に収容したマスクシリンダ３４が設
けられ、マスクシリンダ３４とスレーブシリンダ３０と
は通路３６によって相互に連通されている。スレーブピ
スト／２８から下向きに延設された作動杆３８が上記−
方の排気弁１２ａの弁ステム２０の延長線上に配置すれ
、また同スレーブピストン２８はリターンスプリング４
０によって常時上方に付勢されている。更に、スレーブ
ピストン２８の上方部分に調節ねじ４２が螺合され、同
調節ねじ４２によってスレーブピストン２８の休止位置
即ちスレーブシリンダ３０内に流体圧力（通常は油圧）
が供給されずスレーブピストン２８がリターンスプリン
グ４０により押上げられて調節ねじ４２の下端に当接し
停止する位置が限界され、この休止位置に釦が設定され
るように構成されている。

上記マスタピストン３２の下端面４４は、図示されてい
る排気弁１２＆及び１２ｂを具えたシリンダとは別個の
シリンダの同様な排気弁を開閉制御するロッカアーム１
８′の調節ねじ４６の上方に配置されている。上記ロッ
カアーム１８’を具えた別個のシリンダは、排気弁１２
ａ及び１２ｂを具えたシリンダ内のピストンが丁度圧縮
上死点に達したとき排気行程にあってプッシーロンド４
８によりロッカアーム１８′が押上げられるようなりラ
ンク角関係のシリンダであることが好ましく、その意味
で第１図にふ・いてロッカアームが中間を破断して示さ
れ、かつ異る符号１８　、１８’が用いられている。

上記マスタピストン３２の内部に円筒状の空所５０が形
成され、同空所５０はその上端をプラグ５２によって閉
塞され、かつその下半部分は同ピストン３２の外周に穿
設された長孔５４に連通している。上記空所５０内にコ
イルスプリング５６が収容され、同コイルスプリング５
６はその上端を上記プラグ５２に当接されている。また
、同コイルスプリング５６の他端は、・・シリンダ２６
に螺合されてその先端が上記長孔５４を通り空所５０内
に突出しているがルト５８からなるばね受部材によって
支持されている。

またハウジング２６内にスプリング６０によって常時下
方に付勢された制御弁６２が摺動自在に収蔵され、同制
御弁６２ははね負荷されたボール逆止弁６４によって開
閉される内部通路６６を具えている。制御弁６２は、第
１図に示した上昇位置において、上記スレーブシリンダ
３０に連通する通路６８と電磁三方弁７０の出口通路７
２とを上記逆止弁６４を介して連通させ、筐たスグリン
グ６０により押下けられた下降位置にち−いて上記通路
６８を戻り通路７４に連通させるようになってかり、同
戻り通路７４はエンジンのオイルノぐ／のような大気に
開放した作動流体タンク７６に連通している。

上記電磁三方弁７０は、ソレノイド７８及び弁スプール
８０からなり、向弁スｆ−Ｔル８ｏはその上下変位によ
って、上記出口通路７２を流体ポンプ８２の吐出側に連
通している入口通路８４又は作動流体タンク７６に連通
している戻り通路８６の倒れかに選択的に連通させる。

上記ソレノイド７８は、運転者がノ＋ワータード装置の
ブレーキ効果を欲する場合に閉成する手動スイッチ８８
、車両のクラッチが係合している場合に閉成されるクラ
ッチスイッチ９０．及び運転者がアクセルペダルの踏み
込み量を実質的に零にしたときに閉成されるアクセルス
イッチ９２を介して車載電源９４に接続されている。上
記アクセルスイッチ９２は、勿論燃料ポンプの燃料供給
量制御部材例えばタリ型燃料噴射ポンノの制御ラックが
アイドル位置にあるとき閉成される燃料ポンプスイッチ
をもっテ均等的に代替することができる。

上記構成において、エンジンの通常運転時は、運転者が
パワータート装置のブレーキ効果を欲シて手動スイッチ
８８を閉成していても、クラッチスイッチ９０又はアク
セルスイッチ９２の少くとも何れかが開路しているので
、ソレノイド７８は消勢されている。ソレノイド７８の
消勢時は、弁スゾール８０が図示位置にあって、入口通
路８４と出口通路７２とがランドにより遮断されている
ので、流体ポ／７″８２の吐出作動流体は図示しないレ
リーフ弁から作動流体夕／り７６に還流している。一方
、制御弁６２はスプリング６０によって図示位置より下
方の休止位置に押下げられているので、スレーブシリン
ダ３０、通路３６、マスクシリンダ３４が通路６８を介
して戻り通路７４に連通し、更に作動流体夕／り７６に
連通して大気に開放されている。

スレーブシリンダ３０及びマスクシリンダ３４が大気に
連通しているので、スレーブピストン２８はリターンス
ゲリング４０によシ図示の休止位置に押上げられ、また
マスタピストン３２もその内部空所５０内に縮設されて
いるコイルスプリング５６により図示の休止位置に押上
げられている。従って、スレーブピストン２８と一体の
作動杆３８の下端面と排気弁１２ａの弁ステム上端面と
の間には、予め調定された間隙Ｃ１が形成され、一方マ
スタピストン３２の下端面４４とロッカアーム１８′の
調節ねじ４６の上端面との間にも予め設定された間隙Ｃ
２が形成されている。従って、エンジンハ、マスタピス
トン３２及びスレーブピストン２８とは関係なく通常の
運転を行なうことができる。

次に、車両がエンジンブレーキ走行状態になると、クラ
ッチスイッチ９０及びアクセルスイッチ９２が共に閉成
されるので、手動スイッチ８８が閉成さｉｔていると、
ソレノイド７８が付勢される。

ソレノイド７８の付勢により弁スグール８０がリターン
スゲリングを圧縮して下降するので、電磁三方弁７０の
入口通路８４と出口通路７２とが連通し、作動流体圧が
制御弁６２の下側面に作用して同制御弁はスプリング６
０を圧縮して上昇する。。

作動流体圧力によっては−ル逆止弁６４が開放されるの
で、作動流体が内部通路６６から通路６８を経てスレー
ブシリンダ３０に供給され、更に通路３６からマスクシ
リンダ３４内に供給される。

マスクシリンダ３４内に流体圧が供給されるど、コイル
スプリング５６が克服され圧縮されてマスタｌビストン
３２が押下けられ、その下端面４４がロッカアーム１８
′の調節ねじ４６に当接し、一方ス１／−プピストン２
８もリターンスジリンダ４０を圧縮して下降し、作動杆
３８の下端面が排気弁１２ａの弁ステム頂面に当接する
。しかし、このとき作動杆３８から弁ステム２０に加え
られる押下刃は排気弁１２ａの弁ばねの閉弁力より小さ
いので、排気弁１２ａが通常の排気行程以外でスレーブ
ピストン２８によって強制的に開かれることはなく、排
気行程においてロッカアーム１８の揺動によりクロスへ
ノド１６を介して排気弁１２ｂと一緒に開放される。排
気弁１２ａ及び１２ｂを具えたシリンダが圧縮上死点付
近に達したとき、丁度排気行程に達した他のシリンダの
１１１　ツカアムｌ　８’がシソシュロッド１９により
強制的に押上げられ、同ロンカアーム１８′の調節ねじ
４６を介してマスタピストン３２が押上げられる。マス
タピストン３２の上昇時にが−ル逆止弁６４が閉止する
ので、マスタンリンダ３４、スレーブシリンダ３０、通
路３６及び６８からなる流体回路が閉回路を形成し、上
記マスタピスト／３２の上昇によってスレーブピストン
２８が下降スる。スレブピストン２８と共に作動杆３８
が下降して弁ステム２０を弁ばねに抗し強制的に押下げ
排気弁１２＆が開かれる。従って、シリアダ内の圧縮さ
れた給気が同排気弁１２ａを通って排気管内に排出され
、続く膨張行程で正の仕事をしないので、エンジンが一
時的に恰も空気圧縮機として作動し、その動力消費によ
って有効なエンジンブレーキ効果が生起される。

上記エンジンブレーキ作動中、マスタピストン３２はロ
ッカアーム１８′により繰返し往復運動を行ない、つれ
て同ピストン内に収容されたコイルスプリング５６が繰
り返し伸縮することとなるが、一端を・・シリンダ２６
に固定されその固定端を中心にしてマスタピストンの往
復運動に応動し揺動運動を行なう従来の片持梁状の板は
ねと較べて、折損の危険性が極めて小さく、長期間にわ
たり安全に使用することができ、耐久性及び信頼性を改
善することができる。従って、マスタピストン復帰用ば
ねの折損によりマスタピストン３２が下降して、エンジ
ンの通常作動中にロッカアーム１８’の調節ねじ４６に
常時当接して無用な往復運動を行ない動弁系各部材の負
荷が増大して破損することが、確実に回避される利点が
ある。また、コイルスプリング５６がマスタピストン３
２の内部ニ収容されているので、従来の板ばねを用いた
場合より、所要スペースを低減することができ、更に最
悪の場合、コイルスプリング５６が折損しても、折損し
たスプリングが下方に落下することがないので、ロッカ
アーム１８′やプツシ−ロッド４８等を傷つける惧れか
ない利点がある。

なふ・、上記実施例では、−シリンダに二個排気弁１２
ａ及び１２ｂが設けられているが、−シリンダに一個の
排気弁を具えたエンジンにも本発明を適用することがで
き、更にスレーブピストン２８によってクロスヘツド１
６を強制駆動し、二個の排気弁１２ａ及び１２ｂを圧縮
上死点付近で同時に開くように変更することもできる。

な１亦、上記マスタピストン３２及びスレーブピストン
２８を含む流体的排気弁開弁装置は、必ずしもエンジン
のすべてのシリンダに設ける必要はなく、一部のシリン
ダに設けて、も、それなりのエンジンブレーキ効果を生
起し得ることは自明である。

（発明の効果） 叙上のように、本発明に係るエンジンブレーキ装置は、
エンジンの各シリンダに設けられた少くとも１個の排気
弁、各シリンダの排気弁を通常の排気行程にお・いて開
放するロッカアーム、１個以上のシリンダに配設されエ
ンジンブレーキ運転時に同シリンダの排気弁を圧縮上死
点付近において強制的に開放するスレーブピストン、ス
レーブピストンを具えたシリンダに対し特定のクランク
角関係にある他のシリンダのロッカアームによって駆動
され上記スレーブピストンに作動流体圧力を時には閉回
路を形成して上記スレーブピストンをマスク ゲｖνピストンに連動させエンジンの通常運転時メ ジピスト／との連動関係を解消する流体回路装置、及び
上記流体回路装置が大気に開放されているとマスク き上記メー′ＩＩ−ｙピストンを協働するロッカアーム
に当接しない休止位置に退去させるばね装置を具備して
なるものにおいて、同ばね装置が、上記マスタピストン
の内部に形成された空所内に収容されその一端を同ピス
トンの上方内壁に当接されたコイルスプリングと、同マ
スタピストンを収容するハウジングに固着されて上記ピ
ストン内部の空所内に延在し上記コイルスプリングの他
端を支持するばね受部材とから構成されていることを特
徴とし、ばねの折損及びこれに基づいて発生する動弁系
各部材の破損を効果的に防止して耐久性及び信頼性が優
れたエンジンブレーキ装置を安価に提供することができ
るので、産業上有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図は
第１図の鎖線で囲んだ部分■の拡大側断面図、第３図は
第２図に鮫けるマスタピストン３２の正面図、第４図は
第１図の鎖線で囲んだ部分■の拡大側断面図である。 １０・・・シリンダヘッド、１２ａ及び１２ｂ・・・排
気弁、１６・・・クロスヘツド、１８及び１８’・・・
ロッカアーム、　　　　　　　　　　　　２６・・・ノ
１ウジング、２８・・・スレーブピストン、３０・・・
スレーブシリンダ、３２・・・マスタピストン、３４・
・・マスクシリンダ、５６・・・コイルスプリング、５
８・・・ばね受部材。 （１９）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンの各シリンダに設けられた少くとも１個の排気
   弁、各シリンダの排気弁を通常の排気行程において開放
   するロッカアーム、１個以上のシリンダに配設されエン
   ジンブレーキ運転時に同シリンダの排気弁を圧縮上死点
   付近において強制的に開放するスレーブピストン、スレ
   ーブピストンを具えたシリンダに対し特定のクランク角
   関係にある他のシリンダのロッカアームによって駆動さ
   れ上記スレーブピストンに作動流体圧力を供給するマス
   タピストン、エンジンブレーキ運転時には閉回路を形成
   して上記スレーブピストンをマスタピストンに連動させ
   エンジンの通常運転時は大気に開放されて上記スレーブ
   ピストンとマスタピストンとの連動関係を解消する流体
   回路装置、及び上記流体回路装置が大気に開放されてい
   るとき上記マスタピストンを協働するロッカアームに当
   接しない休止位置に退去させるばね装置を具備してなる
   ものにおいて、同ばね装置が、上記マスタピストンの内
   部に形成された空所内に収容されその一端を同ピストン
   の上方内壁に当接されたコイルスプリングと、同マスタ
   ピストンを収容するハウジングに固着されて上記ピスト
   ン内部の空所内に延在し上記コイルスプリングの他端を
   支持するばね受部材とから構成されていることを特徴と
   するエンジンブレーキ装置