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
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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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Publication date
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    • 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
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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
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

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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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