JPH0742520A - 圧縮解放形エンジンリターダにおける副ピストンシリンダ内副ピストンのストローク制限装置 - Google Patents

圧縮解放形エンジンリターダにおける副ピストンシリンダ内副ピストンのストローク制限装置

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JPH0742520A
JPH0742520A JP5014395A JP1439593A JPH0742520A JP H0742520 A JPH0742520 A JP H0742520A JP 5014395 A JP5014395 A JP 5014395A JP 1439593 A JP1439593 A JP 1439593A JP H0742520 A JPH0742520 A JP H0742520A
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JP
Japan
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piston
sub
cylinder
valve member
opening
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JP5014395A
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Haoran Hu
ハオラン・ヒュー
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JACOBS BRAKE TECHNOL CORP
JIYAKOBUSU BRAKE TECHNOL CORP
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JACOBS BRAKE TECHNOL CORP
JIYAKOBUSU BRAKE TECHNOL CORP
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/06Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for braking
    • F01L13/065Compression release engine retarders of the "Jacobs Manufacturing" type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00Valve arrangements comprising rollers

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  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮解放形エンジンリターダに使用される改
良副ピストンが開示されている。 【構成】 副ピストンは,適切なときに副ピストンを駆
動する高圧流体の流出が可能とする。該機構は,自動ク
リップ機構を組み込んでおり,副ピストンの一端におい
てシリンダ内の流体圧力と連絡している第1の内孔と;
第1の内孔の壁内の第1の開口を介して第1の内孔と連
絡している第2の内孔と;第1の内孔内に配置され,
(a)弁部材が第1の開口を閉じて油圧流体が第1の内
孔から第2の内孔へ流入するのを実質的に防止するとこ
ろの閉位置と,及び(b)弁部材が第1の開口を少なく
とも一部分開いて油圧流体が第1の内孔から第2の内孔
へ流出することを可能にする開位置と,の間で副ピスト
ンに対して相対的に往復運動をする弁部材と;及び弁部
材を縦軸に沿ってシリンダに対し相対的にほぼ所定位置
に保持するための手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は圧縮解放形エンジンリタ
ーダに関し,さらに詳細には副ピストン(従属ピスト
ン,slave piston)の最大変位を制限するためのクリッ
プ機構を組み込んだこれらの装置内における該副ピスト
ンに関するものである。
【0002】
【従来の技術】圧縮解放形のエンジンリターダは当業者
には周知である。一般にこのようなリターダは,運転モ
ードにおいてエンジンにより発生される運転馬力の実質
的な部分を占めることとなる減速馬力を発生するよう
に,内燃機関を一時的に圧縮機に変換するように設計さ
れたものである。
【0003】ここに記載のタイプのエンジン減速装置の
ための基本設計がカミンス(Cummins )の米国特許第
3,220,392号に開示されている。この設計にお
いては油圧装置(付属エンジンからのオイルを使用)が
使用され,ここで適切な吸気弁,排気弁または燃料噴射
弁の押し管またはロッカアームにより作動される主ピス
トンの運動が副ピストンの運動を制御している。圧縮ス
トロークの終端付近で副ピストンが内燃機関のシリンダ
の排気弁を開き,これにより該シリンダ内において空気
を圧縮するのに行われた仕事は次の膨張ストロークすな
わち「動力」ストロークの間に回収されないでエンジン
の排気及び冷却装置内で消費される。
【0004】このタイプのリターダにおいては,排気弁
開度の正確なタイミング及びよく制御された開き速度及
び開度を提供することが望まれる。この目的のために,
これらの装置において,副ピストンが排気弁を急速に開
くように該副ピストンに鋭い油圧パルスを提供すること
が有利である。副ピストンの運動を停止したりまた付属
排気弁の過大な開度を防止したりするためにリセット機
構または「クリップ」機構が必要とされ,この機構が,
油圧流体圧力が所定の最大値に到達するかまたは副ピス
トンがそれらの希望のストロークの終端に到達したとき
に油圧流体圧力を減少させる。
【0005】このようなリセット機構を組み込んだ典型
的な副ピストン設計は往復動プランジャを含む中空の隙
間調節ねじを用い,該プランジャは副ピストン表面内の
穴と面接合をなす。この設計の場合往復動プランジャの
ストロークは,プランジャ本体内のスロットに係合して
いる圧入ピンとの接触により拘束される。しかしながら
この装置は,その種々の部品の複雑な形状及びピンが抜
け出さないことを確認するテストの必要性などのため
に,製作費用が比較的高くなる。中空の隙間調節ねじは
強く締めすぎると破損することもあるので,この隙間調
節ねじもまた1つの問題点である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって改良型副ピ
ストンクリップ装置を提供することが本発明の目的であ
る。さらにとくに,より丈夫であり,製作がより容易で
ありかつ迅速なクリップ速度を示す副ピストン(従属ピ
ストン)を提供することが本発明の目的である。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらの種々の
目的は,本発明の原理により,副ピストン壁と滑りばめ
をなす内部の往復動弁を備えた自動クリップ副ピストン
を提供することにより達成される。この装置により中実
な隙間調節ねじを用いることが可能となり,これにより
この部品の破損の危険性を低減することができる。従来
使用されてきたような往復動ピンと副ピストンとの間の
面接合を含まないので,本発明により改良された性能を
示す副ピストンを設計することが可能となり,またほぼ
完全な端面すり合わせを必要とすることはない。本発明
はまた圧入ピンを必要としないので,従来の設計よりも
改善されている。
【0008】本発明のその他の特徴,その特性及び種々
の利点は,以下の本発明の詳細説明及び添付図面から明
らかになろう。
【0009】
【実施例】図1及び図2に示す通常の装置においては,
副ピストン10(従属ピストン)はハウジング30内の
縦軸60に沿って副ピストンシリンダ32内を往復運動
する。副ピストン10の最初の位置はねじ70の調節に
より決定され,該ねじ70はナット40によりハウジン
グ30に当接して所定位置に保持されている。本発明を
使用する一般タイプの圧縮解放形エンジンリターダ(co
mpression relief engine retarder)の運転の全体が図
3にさらに示されている。
【0010】運転中,エンジン噴射カム340の回転に
より一般的に2000−4000psiの範囲の高圧パ
ルスが発生され,該カム340はアーム335を押し上
げて部材330を介してロッカアーム325を移動さ
せ,油圧回路の高圧通路302内の油圧流体に抵抗して
主ピストン320を押し上げる。このパルスは油圧回路
内を伝達されて開口34から副ピストンシリンダ32に
到達する。
【0011】副ピストン10の頂端面14にかかる加圧
された液圧流体すなわち油圧流体の力は副ピストン10
を縦軸60に沿って下方方向に移動させ,これにより副
ピストン10は部材350を下方方向に押し下げて排気
弁312を開位置に保持する。ねじ70の中空部分内を
往復運動するプランジャ20はスロット28を有し,該
スロット28内にピン22が挿入されている。ピン22
はねじ70内に圧入されている。プランジャ20の動き
はスロット28の頂部24及び底部26の間におけるピ
ン22の位置により規定される。
【0012】副ピストン10の下向きストロークの間
に,プランジャ20はばね50により副ピストン10の
開口12に当接するように保持され,これによりスロッ
ト28の頂部24が図1及び図2に示すようにピン22
と接触するに至るまで油圧流体の流出を遮断している。
ばね50はプランジャ20の平らな下端面を副ピストン
10の平らな上面14に当接させて保持するのに十分な
強度を有し,これにより2つの端面の間の「面接合」を
形成している。
【0013】スロット28の頂部24がピン22と接触
したとき,副ピストン10はプランジャ20から離れ
る。これにより液圧流体すなわち油圧流体は,副ピスト
ンシリンダ32から,副ピストン10内の開口12を通
過しかつ低圧通路304を介して回収領域360内に流
出することが可能となり,したがって副ピストン10の
下方方向ストローク及び付属の排気弁が開かれる開度を
自動的に制限している。主ピストンがもはや高圧パルス
を提供しなくなると,副ピストン10はばね352によ
り部材350を介してその最初の位置まで戻される。
【0014】上記のような副ピストンの変位をクリップ
する機構を備えた通常の副ピストン装置はこのような方
法を用いない装置より優れてはいるが,この設計にも改
良の余地がある。たとえばねじ70内に圧入されたピン
22の作動を確実に行うことはむずかしく,ピンが固定
されているかをチェックするための「逆押しテスト」を
必要とする。通常設計の他の不利な点は,副ピストン1
0の面14とプランジャ20の下端面との間の面接合へ
の依存,すなわち2つの端面がきわめて平らであること
を要求する方法をとることにある。
【0015】図4〜図7に示すような本発明のクリップ
機構においては,副ピストン100はハウジング210
内に収容された副ピストンシリンダ114内を縦軸18
0に沿って往復運動をする。副ピストン100内には内
孔106及び108が設けられており,これらの内孔は
開口112を介して結合されている。ばね140により
ねじ130の下端面134に当接して所定位置に保持さ
れている弁部材120は,縦軸180に沿って内孔10
8内を往復運動する。弁部材120は内孔108の壁1
10に沿って副ピストン100と「滑りばめ」をなして
いる。副ピストン装置はまた止め輪170を含み,該止
め輪170は組立て中に弁部材120及びばね140を
内孔108内に保持するのに使用される。
【0016】副ピストン100によって作用を受ける排
気弁(図示なし)に対する副ピストン100の下端面1
16の最初の位置は隙間調節ねじ130の調節により決
定され,かつ締付ナット200により固定される。副ピ
ストンシリンダ114の上部領域115内の油圧流体は
内孔108内に流入し,弁部材120の上側と及びねじ
130内のスロット123を介し及び弁部材120内の
開口124を介して弁部材120の下側との両方に流入
する。
【0017】自動クリップ副ピストンは次のように作動
する:ソース220が比較的低圧の油圧流体を供給して
いるとき,サイクルのはじめにおける要素の位置は図6
に示すとおりである。副ピストン100はばね192に
より上方に押し上げられてねじ130の下部部分132
に当接し,該ばね192は支持部材190に当接して作
用している。可変圧力源220により高圧の油圧流体パ
ルスが発生される。典型的には,このパルスは図3に示
したように発生される。パルスは通路150を介して副
ピストンシリンダ114の上部領域115内に伝達さ
れ,副ピストンシリンダ114において副ピストン10
0の頂端面102にかかる結果として得られた圧力は該
副ピストン100を下方方向に押し下げる。
【0018】ここで図7を参照すると,副ピストン10
0が下方に移動したときに弁部材120はねじ130の
下面134と接触したままである。したがって,この結
果として弁部材120の下端縁126は,内孔108を
内孔106に接続している開口112を開く。副ピスト
ン100内の周縁溝104及びハウジング210内の開
口162があらかじめ設けられており,これにより周縁
溝104及び開口162は,弁部材120により開口1
12が開かれるのと同時にまたは開かれる前に芯が一致
することになる。図7に示すように,このように副ピス
トン100が副ピストンシリンダ114内で開口112
を開く位置に到達したときに,高圧の油圧流体は,内孔
108から,通路160と芯が一致した内孔106の1
つを介して,周縁溝104及び通路160内に流出する
ことができる。通路160は(図3に示す回収領域36
0に類似の)低圧油圧流体回収領域に結合されている。
副ピストン100の頂面102上の圧力が低下したと
き,ばね192は副ピストン100を縦軸180に沿っ
てサイクル内のその最初の位置の方向へ上方方向に急速
に押し上げる。
【0019】前記のような従来技術による副ピストン装
置と比較して,本発明はより良好な滑りばめシールをさ
らに提供しながら,ピン22の必要性をなくしている。
さらに,従来技術による中空の隙間調節ねじ70は,本
発明においては中実ねじ130により置き換えられてい
る。
【0020】ここで使用された用語及び表現は説明の手
段として用いられたものであり決して限定的なものでは
なく,またこのような用語及び表現を使用することが図
示ないし説明された特徴に同等なものまたはそれらの一
部を排除することを意図するものではなく,したがって
本発明の特許請求の範囲内で種々の修正態様が可能であ
ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図1】通常の副ピストン装置の略断面図である。
【図2】図1の線2−2による略断面図である。
【図3】圧縮解放形エンジンリターダ装置の略断面図で
ある。
【図4】本発明の自動クリップ副ピストンの例示実施態
様の略断面図である。
【図5】図4の線5−5による略断面図である。
【図6】閉位置にある,本発明の自動クリップ副ピスト
ンの例示実施態様の略断面図である。
【図7】開位置にある,図6の自動クリップ副ピストン
を示す図6に類似の図である。
【符号の説明】
100 副ピストン 104 第2の開口 106 第2の内孔 108 第1の内孔 110 第1の内孔の側壁 112 第1の開口 114 副ピストンシリンダ 120 弁部材 130 調節ねじ 140 第1のばね 150 第1の通路 160 第2の通路 170 止め輪 180 縦軸 192 第2のばね 200 ナット 210 ハウジング 220 可変圧力源

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧縮解放形エンジンリターダにおける副
    ピストンシリンダ内副ピストンのストローク制限装置で
    あって,前記シリンダが油圧回路に接続され,したがっ
    て前記副ピストンの一端において前記シリンダ内に油圧
    流体が供給されたときに前記副ピストンが前記シリンダ
    の縦軸に沿って移動するところの該副ピストンのストロ
    ーク制限装置において,前記装置が:前記副ピストン内
    に配置された第1の内孔であって,前記縦軸に実質的に
    平行な側壁を有しかつ前記副ピストンの前記一端におい
    て前記シリンダ内の前記流体圧力と連絡している前記第
    1の内孔と;前記副ピストン内に配置された第2の内孔
    であって,前記第1の内孔の壁内の第1の開口を介して
    前記第1の内孔と連絡している前記第2の内孔と;前記
    第1の内孔内に配置された弁部材であって,(a)前記
    弁部材が前記第1の開口を閉じて油圧流体が前記第1の
    内孔から前記第2の内孔へ流入するのを実質的に防止す
    るところの閉位置と,及び(b)前記弁部材が前記第1
    の開口を少なくとも一部分開いて油圧流体が前記第1の
    内孔から前記第2の内孔へ流出することを可能にする開
    位置と,の間で前記縦軸に実質的に平行に前記副ピスト
    ンに対して相対的に往復運動をする前記弁部材と;及び
    前記弁部材を前記縦軸に沿って前記シリンダに対し相対
    的にほぼ所定位置に保持するための手段であって,これ
    により前記弁部材は最初は前記閉位置にあり,前記シリ
    ンダ内への油圧流体の供給に応答して前記副ピストンが
    所定量だけ移動した後に前記閉位置をとるところの前記
    弁部材の前記保持手段と;を含む圧縮解放形エンジンリ
    ターダにおける副ピストンシリンダ内副ピストンのスト
    ローク制限装置。
  2. 【請求項2】 前記副ピストンの前記第2の内孔が,前
    記副ピストンから第2の開口を介して前記副ピストンの
    外壁内への油圧流体の流出を可能にする請求項1の装
    置。
  3. 【請求項3】 前記第1の内孔が,前記第1の内孔の前
    記側壁に隣接して配置された止め輪を保持するための凹
    部をさらに含む請求項1の装置。
  4. 【請求項4】 前記シリンダがハウジング内に配置され
    ており;及び前記装置が第1の通路を含み,前記第1の
    通路が前記副ピストンの前記一端において前記シリンダ
    と連絡しまた油圧流体の可変圧力源ともさらに連絡して
    いる;請求項1の装置。
  5. 【請求項5】 前記シリンダがハウジング内に配置され
    ており;及び前記弁部材を前記縦軸に沿って前記所定位
    置に保持するための手段が,前記副ピストンに隣接して
    配置された調節ねじを含む;請求項1の装置。
  6. 【請求項6】 前記弁部材を前記所定位置に保持するた
    めの前記手段が,前記弁部材に隣接して配置されて前記
    弁部材を前記調節ねじに実質的に当接させて保持するた
    めの第1のばねをさらに含む請求項5の装置。
  7. 【請求項7】 前記調節ねじが実質的に中実である請求
    項5の装置。
  8. 【請求項8】 前記弁部材が前記閉位置にあるときに前
    記副ピストンは前記縦軸に沿って前記シリンダに対し相
    対的に第1の位置をとりまた前記弁部材が前記開位置に
    あるときに前記副ピストンは前記縦軸に沿って前記シリ
    ンダに対し相対的に第2の位置をとり,前記第1の位置
    が前記縦軸に沿った前記調節ねじの相対的位置により決
    定されるように前記ねじが前記副ピストンに隣接して配
    置されている請求項5の装置。
  9. 【請求項9】前記副ピストンが第2のばねにより前記縦
    軸に沿って前記第1の位置の方向に押し付けられ,前記
    第2のばねが前記副ピストンに隣接して配置されかつ前
    記ハウジングに装着されている請求項8の装置。
  10. 【請求項10】 前記ねじが前記ハウジング内に配置さ
    れ及びナットが前記ハウジングに隣接して前記ねじ上に
    配置されており,前記第1の位置が実質的に固定される
    ように前記ナットが前記調節ねじを保持している請求項
    8の装置。
  11. 【請求項11】 前記ハウジング内に第2の通路をさら
    に含み,前記第2の通路が前記第3の開口を介して前記
    シリンダと連絡し,ここで前記弁部材が前記開位置にあ
    るとき,前記第1の内孔から前記第2の内孔を介して流
    出してきた油圧流体が,前記第2の開口及び前記第3の
    開口を介して前記第2の通路内に流入するところの請求
    項8の装置。
JP5014395A 1992-01-03 1993-01-04 圧縮解放形エンジンリターダにおける副ピストンシリンダ内副ピストンのストローク制限装置 Pending JPH0742520A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/816665 1992-01-03
US07/816,665 US5161501A (en) 1992-01-03 1992-01-03 Self-clippping slave piston

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0742520A true JPH0742520A (ja) 1995-02-10

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ID=25221307

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JP5014395A Pending JPH0742520A (ja) 1992-01-03 1993-01-04 圧縮解放形エンジンリターダにおける副ピストンシリンダ内副ピストンのストローク制限装置

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US (1) US5161501A (ja)
EP (1) EP0549997B1 (ja)
JP (1) JPH0742520A (ja)
CA (1) CA2085934A1 (ja)
DE (1) DE69210194T2 (ja)
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