JPH0913996A - 排気ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気弁を開弁させることなく、排気ブレーキ
作動直後に大きな制動効果が得られるようにする。 【構成】 排気管６の適所に接続した弁箱１９内に、管
軸中心より側方に偏倚した位置に回転中心を有し、かつ
単動式の流体圧シリンダ２４により駆動される回転軸２
２に支持されるとともに、排気ブレーキ作動時において
排気上流側に向かって回動することにより、流路を閉塞
する閉弁位置と、排気ブレーキ非作動時に排気下流側に
回動することにより、流路を開放する開弁位置との間を
回動しうる弁体２０を収容するとともに、弁体２０の適
所に圧力調整孔２８を穿設し、この圧力調整孔２８をリ
ード弁２９に開閉させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行中の自動車を制動
する際に使用される排気ブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】排気ブレーキは、いわゆるエンジンブレ
ーキ使用時の制動効果を高めるためのもので、排気管に
設けた排気シャッタを作動させて排気路を閉塞し、排気
マニホールドの内圧を高めることにより、エンジンをコ
ンプレッサとして作用させ、制動効果を得るものであ
る。

【０００３】図４は、従来の排気ブレーキ装置を略示す
るもので、(１)はエンジンのシリンダ、(２)はピスト
ン、(３)は排気弁、(４)は吸気弁、(５)は排気マニホー
ルド、(６)は排気管、(７)は吸気マニホールド、(８)は
吸気管である。

【０００４】排気管(６)と吸気管(８)には、それぞれ、
第１エアシリンダ(９)と第２エアシリンダ(10)により開
閉させられるバタフライ弁式の排気シャッタ(11)と吸気
シャッタ(12)とが設けられ、両エアシリンダ(９)(10)に
は、エアタンク(13)内の圧縮空気が、電磁弁(15)とエア
パイプ(14)を介して同時に供給される。(16)は、電磁弁
(15)を作動させるためのアクセルスイッチである。

【０００５】上述の装置において、図示を省略した排気
ブレーキスイッチを作動させた状態で、アクセルペダル
(17)より足を離すと、アクセルスイッチ(16)が閉じて電
磁弁(15)は開弁し、エアタンク(13)より両エアシリンダ
(９)(10)に圧縮空気が供給されて、排気シャッタ(11)と
吸気シャッタ(12)とは同時に閉じられる。

【０００６】その結果、排気マニホールド(５)の内圧は
急速に上昇し、ピストン(２)の往復運動が拘束されて、
大きな制動効果が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このような排気ブレー
キ装置において、その制動効果を高めるためには、排気
シャッタ(11)を急速に閉じて、排気マニホールド(５)の
内圧を瞬時に上昇させることが望ましい。しかし高速運
転時において排気シャッタ(11)を急速に閉じると、排気
マニホールド(５)の内圧は、排気弁(３)の弁ばね(図示
省略)のセット荷重よりも上昇し、閉弁時の排気弁(３)
を強制的に開弁して、圧縮された空気が吸気マニホール
ド(７)側に逆流して、大きな騒音を発したり、排気弁
(３)がピストン(２)の頭部と当接して、それらを損傷し
たりすることがある。

【０００８】上述のような問題点の生じるのを防止する
ためには、排気シャッタ(11)の開度を細かく制御して、
排気マニホールド内の圧力が、排気弁の開弁圧を超えな
いようにする必要がある。

【０００９】しかし、このようにすると、排気マニホー
ルド内の圧力を検知するセンサや排気シャッタ作動用の
アクチュエータを制御する制御手段等を設けなければな
らず、制御系が複雑化するとともに、部品点数が増加す
るのでコスト高となる。

【００１０】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、排気シャッタの形状及び駆動形態を変更することに
より、排気弁を開弁させることなく、排気ブレーキ作動
直後に大きな制動効果が得られるようにした排気ブレー
キ装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (１) 排気管の適所に接続した弁箱内に、管軸中心より
側方に偏倚した位置に回転中心を有し、かつ単動式の流
体圧シリンダにより駆動される回転軸に支持されるとと
もに、排気ブレーキ作動時において排気上流側に向かっ
て回動することにより、流路を閉塞する閉弁位置と、排
気ブレーキ非作動時に排気下流側に回動することによ
り、流路を開放する開弁位置との間を回動しうる弁体を
収容するとともに、該弁体の適所に圧力調整孔を穿設
し、この圧力調整孔を開閉する調圧弁を、排気マニホー
ルド内の圧力が予め定めた上限圧に達しうるように、弁
体に設ける。

【００１２】上記(１)項において、弁体の回転軸を、弁
箱における流路より完全に外れた位置に枢支する。

【００１３】

【作用】本発明の装置によると、排気ブレーキを作動さ
せると、流体圧シリンダにより、弁体が排気管の流路を
閉塞して、排気マニホールドの内圧を高めるので、従来
と同様、大きな制動効果が得られる。

【００１４】排気マニホールド内の圧力が急上昇する
と、弁体の回転軸を管軸中心より側方に偏倚させてある
ため、弁体は、流体圧シリンダの押圧力に抗して強制的
に若干開かれるとともに、調圧弁が開弁して圧力調整孔
を開放する。その結果、排気マニホールド内の圧力が急
激に減圧され、排気弁が強制的に開かれるのが防止され
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面に基づいて
説明する。なお、上述の従来例と同様の各部材には、同
一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。

【００１６】図１及び図２に示すように、排気管(６)の
基端近くに連結された調圧装置(18)におけるほぼ円筒形
をなす弁箱(19)内には、上記従来の排気シャッタに代え
て、円板上の弁体(20)が、その背面中央の突片(20a)に
枢着したリンク片(21)の端部を、弁箱(19)の筒壁(19a)
に枢支された、管路と直交する方向を向く回転軸(22)に
固着することにより、回動可能として収容されている。

【００１７】弁体(20)は、図２に示すように、その前面
に形成されたテーパ状のシート面(20b)が、弁箱(19)内
の排気上流側の開口部と当接する閉弁位置(図示実線位
置)と、リンク片(21)と弁体(20)とが回転軸(22)を中心
としてほぼ90゜回動して、弁体(20)が流路を大きく開放
する開弁位置(図示想像線位置)との間を回動しうるよう
になっている。開弁時において、リンク片(21)は、筒壁
(19a)の内面に形成された凹部(19b)内に収容され、弁体
(20)は流路より完全に退避する。

【００１８】回転軸(22)における弁箱(19)よりの突出端
には、駆動アーム(23)が固着され、その先端部には、長
手方向を向く長孔(23a)が穿設されている。

【００１９】長孔(23)には、排気管(６)に添って不動体
(図示省略)に固着された単動式のエアシリンダ(24)にお
けるピストンロッド(25)の先端が連結具(26)を介してピ
ン枢着されている。

【００２０】エアシリンダ(24)は、エアパイプ(14)と電
磁弁(15)を経て、常時所定圧に保たれた定圧エアタンク
(27)に接続されている。

【００２１】弁体(20)の下部中央には、圧力調整孔(28)
が板厚方向を向いて貫設され、この圧力調整孔(28)は、
弁体(20)の背面、すなわち排気下流側の面の凹部内に取
付けたリード弁(調圧弁)(29)により、常時は閉塞されて
いる。

【００２２】なお、リード弁(29)は、排気マニホールド
(５)内の圧力が、排気弁(３)の弁ばねのセット荷重より
も若干低い圧力に達したとき開いて、圧力調整孔(28)を
開放するように、そのばね力を設定してある。

【００２３】上記実施例の装置において、排気ブレーキ
の非作動時は、電磁弁(15)がオフとなっているため、エ
アシリンダ(24)は作動せず、そのピストンロッド(25)が
後退することにより、弁体(20)は、図２の想像線の位置
まで回動し、排気ガスの流路は大きく開放される。

【００２４】排気ブレーキを作動させるべく、アクセル
ペダル(17)より足を離すと、アクセルスイッチ(16)によ
り電磁弁(15)が作動して、定圧エアタンク(27)より、第
２エアシリンダ(10)とエアシリンダ(24)とに圧縮空気が
同時に供給され、吸気シャッタ(12)が所定の開度まで閉
じられるとともに、ピストンロッド(25)が伸長して弁体
(20)は図２の実線示の位置まで閉じられる。これによ
り、排気マニホールド(５)の内圧が上昇して、制動効果
が得られる。

【００２５】車両の高速運転時等に弁体(20)が急速に閉
じられ、排気マニホールド(５)の内圧が、排気弁(３)の
弁ばね(図示略)のセット荷重を超えて急上昇すると、図
３に示すように、弁体(20)は、その回転軸(22)を大きく
偏倚させてあるため、エアシリンダ(24)のピストンロッ
ド(25)の押圧力に抗して若干開かれるとともに、リード
弁(29)も開弁して圧力調整孔(28)を開放させる。その結
果、排気マニホールド(５)内の圧力は急激に減圧され、
排気弁(３)が強制的に開弁されるのが防止される。

【００２６】排気マニホールド(５)内の圧力が所定圧ま
で減圧されると、再度弁体(20)は全閉され、その後、排
気マニホールド(５)内の圧力が排気弁(３)の開弁圧付近
に達すると、図４に示すように、リード弁(29)のみが開
弁動作を繰り返すことにより、排気マニホールド(５)内
の圧力は、排気弁(３)の開弁圧よりも若干低い、ほぼ一
定圧に保たれるように微調整される。

【００２７】この際の弁体(20)の開く量及び時期は、そ
の受圧面積、リンク片(21)や駆動アーム(23)の長さ、及
び定圧エアタンク(27)内の圧力等を適宜に設定すること
により、任意に調節しうる。

【００２８】このように、弁体(20)にリード弁(29)を設
けて開口面積の比較的小さい圧力調整孔(28)を開閉させ
ると、弁体(20)自身が若干開かれて排気マニホールド
(５)内の圧力を減圧するよりも、上限圧付近の圧力変動
幅を小としうるので、排気ブレーキの利きが良くなる。
また、排気マニホールド(５)内の圧力が比較的緩やかに
上昇する低速運転時は、リード弁(29)のみの開閉で充分
減圧されるので、弁体(20)を開いて大きく減圧する必要
はない。

【００２９】なお、圧力調整孔(28)を開閉する手段とし
て、上記リード弁(29)の代わりに、ボールと圧縮ばねと
からなる逆止弁を圧力調整孔(28)内に設けてもよい。

【００３０】上記実施例のように、弁体(20)の回転中心
が、排気管(６)の流路より側方に外れた位置にあると、
弁体(20)が全開した際、流路より完全に退避して排気ガ
スの流通抵抗を大幅に低減させることができ、また閉弁
時において排気マニホールド(５)内の圧力により、無理
なく開かれる。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、弁体が急閉して排気マ
ニホールド内の圧力が急激に上昇しても、所定圧となる
と、弁体及び調圧弁が自動的に開いて圧力を調節するの
で、排気弁の開弁圧を超えることはなく、かつ排気ブレ
ーキ作動直後において大きな制動効果が得られる。

【００３２】また、調整弁が圧力調整孔を開閉すること
により、排気マニホールド内の圧力を微調整しうるの
で、圧力変動幅が小となって排気ブレーキの利きが良く
なる。

【００３３】請求項２のようにすると、弁体が全開して
いるとき、流路を大きく開放するので、排気抵抗が大幅
に低減するとともに、弁体の閉弁時において排気マニホ
ールド内の圧力により無理なく開かれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概略正面図である。

【図２】同じく弁体収容部の詳細を示す縦断正面図であ
る。

【図３】同じく排気ブレーキ作動時において弁体及びリ
ード弁が開かれた状態を示す縦断正面図である。

【図４】同じくリード弁のみが開いた状態を示す縦断正
面図である。

【図５】従来の排気ブレーキ装置を示す概略正面図であ
る。

【符号の説明】

(１)シリンダ (２)ピストン (３)排気弁 (４)吸気弁 (５)排気マニホールド (６)排気管 (７)吸気マニホールド (８)吸気管 (９)第１エアシリンダ (10)第２エアシリンダ (11)排気シャッタ (12)吸気シャッタ (13)エアタンク (14)エアパイプ (15)電磁弁 (16)アクセルスイッチ (17)アクセルペダル (18)調圧装置 (19)弁箱 (19a)筒壁 (19b)凹部 (20)弁体 (20a)突片 (20b)シート面 (21)リンク片 (22)回転軸 (23)駆動アーム (23a)長孔 (24)エアシリンダ (25)ピストンロッド (26)連結具 (27)定圧エアタンク (28)圧力調整孔 (29)リード弁(調圧弁）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気管の適所に接続した弁箱内に、管軸
   中心より側方に偏倚した位置に回転中心を有し、かつ単
   動式の流体圧シリンダにより駆動される回転軸に支持さ
   れるとともに、排気ブレーキ作動時において排気上流側
   に向かって回動することにより、流路を閉塞する閉弁位
   置と、排気ブレーキ非作動時に排気下流側に回動するこ
   とにより、流路を開放する開弁位置との間を回動しうる
   弁体を収容するとともに、該弁体の適所に圧力調整孔を
   穿設し、この圧力調整孔を開閉する調圧弁を、排気マニ
   ホールド内の圧力が予め定めた上限圧に達したときに開
   弁しうるように、弁体に設けたことを特徴とする排気ブ
   レーキ装置。
2. 【請求項２】 弁体の回転軸を、弁箱における流路より
   完全に外れた位置に枢支したことを特徴とする請求項１
   記載の排気ブレーキ装置。