JPH10266821A - エンジンブレーキ装置の排気弁操作用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動応答性を高めて、排気弁の開度切り換え
を速やかに行う。 【解決手段】 排気弁２１の開度を操作する前部ピスト
ン３４と、後部ピストン３５をシリンダ３３内に進退自
在に、かつ、互いに離接自在に収容する。後部ピストン
３５の背部の第１作動室３７と、前後のピストン３４，
３５の間の第２作動室３８に対する作動液の給排を制御
して、前部ピストン３４の進出位置を多段に切り換え
る。後部ピストン３５をストッパリング４１方向に付勢
するコイルスプリング４３を設ける。第１，第２作動室
３７，３８内に作動液を供給したときに、後部ピストン
３５はコイルスプリング４３の力によって進出規制位置
に保持される。その後に第２作動室３８内の作動液を排
出するときには、後部ピストン３５が進出変位しないた
め、不必要な作動液の排出は行われない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のガス圧
を調整操作することにより車両に生じる制動力を制御す
るエンジンブレーキ装置に関し、とりわけ、内燃機関の
圧縮、膨張行程時における排気弁の開度を機関回転速度
等に応じて操作するエンジンブレーキ装置の排気弁操作
用アクチュエータに関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、大型車両は常用ブレーキ
や駐車ブレーキの他に、圧縮ブレーキ等のエンジンの制
動能力を利用したエンジンブレーキ装置を備えており、
この従来のエンジンブレーキ装置としては、例えば実開
平４−５４９０７号公報等に記載されたバルブリフト量
可変圧縮ブレーキが知られている。

【０００３】図１３に基づいて概略を説明すれば、この
エンジンブレーキ装置は、エンジンのシリンダヘッドＳ
に支持されて燃焼室を開閉するブレーキ専用の排気弁１
と、シリンダヘッドＳ上に配置されて、排気弁１を開閉
作動させる開閉駆動機構２と、この開閉駆動機構２に設
けられて排気弁１のバルブリフト量（開度）を可変操作
するアクチュエータとしてのエアシリンダ７とを備えて
いる。

【０００４】前記排気弁１は、ブロック３内のバルブス
プリング４によって常時閉方向に付勢されている。

【０００５】前記開閉駆動機構２は、排気弁１の上端に
係合するタペット５に摺接するテーパブロック６と、該
テーパブロック６を長孔３ａ内で前後方向に駆動する前
記エアシリンダ７とを備えている。

【０００６】前記テーパブロック６は、長板状を呈し、
前後方向に延設されていると共に、下面にテーパ面を介
している３段の開度量調整面６ａ〜６ｃが形成されてい
る。一方、エアシリンダ７は、そのシリンダ７ａ内に前
部ピストン９と後部ピストン８が収容配置されると共
に、後部ピストン８の背部の第１作動室７ｂと、前部ピ
ストン９と後部ピストン８の間の第２作動室７ｃとにエ
アを夫々給排するエア回路１０とを備えている。

【０００７】そして、アクセルペダルが踏み込まれた通
常運転時には、エア回路１０が作動せずに各作動室７
ｂ，７ｃ内にエアが供給されず、スプリング１１のばね
力で各ピストン８，９は後退位置に付勢され、テーパブ
ロック６も後退位置に保持されている。したがって、排
気弁１は閉鎖状態になる。

【０００８】アクセルペダルがオフ状態となり、運転者
のマニュアル操作によりコントローラ１２からエンジン
ブレーキの作動信号が出力されると、車速に応じてエア
回路１０から第１作動室７ｂまたは第２作動室７ｃに空
気が供給される。

【０００９】すなわち、低速時には、ポンプ１３を介し
て第１作動室７ｂにエアが供給されて後部ピストン８及
び前部ピストン９が第１の進出位置（第１ストッパ１４
に規制される位置）まで駆動され、テーパブロック６は
第１開度調整面６ａからテーパ面を介して第２開度調整
面６ｂに移行する。これによって、排気弁１は徐々に開
いて小バルブリフト量（小開度）となる。この結果、エ
ンジンの圧縮、膨張行程時に排気弁１を通した僅かなガ
スの漏れが生じ、エンジンの出力がそれによって低下し
て、低速運転に対応したエンジンの制動力が得られるよ
うになる。

【００１０】一方、高速時には、エア回路１０により第
２作動室７ｃにもエアが供給されて、前部ピストン９が
後部ピストン８から離れてさらに第２の進出位置（第２
ストッパ１５に記載される位置）まで駆動され、テーパ
ブロック６は第３開度調整面６ｃに移行する。これによ
って、排気弁１は徐々にさらに開いて大バルブリフト量
（大開度）となる。この結果、エンジンの圧縮、膨張行
程時に排気弁１を通して比較的多量のガスの漏れが生
じ、エンジンの出力がそれによってさらに低下して高速
運転に対応した制動力が得られるようになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の装置で用いられるエアシリンダ７（アクチュエー
タ）においては、排気弁１を大開度にする際にエア（作
動流体）を両作動室７ｂ，７ｃに供給すると、後部ピス
トン８の前面と背面とに同圧が作用し、後部ピストン８
の進出側と後退側の推力が釣り合って図１４に示すよう
に後部ピストン８がストローク範囲内の任意の位置で停
止することが考えられる。そして、このとき後部ピスト
ン８がその進出位置規制手段である第１ストッパ１４か
ら離間すると、第２作動室７ｃの容積がその離間距離に
応じて増大し、さらにこの状態から排気弁１を小開度に
切り換える際には、その増大した分のエア（作動流体）
をも第２作動室７ｃから排出しなければならなくなる。
この結果、第２作動室７ｃからのエア（作動流体）の排
出に時間がかかり、排気弁１を大開度から小開度に切り
換える際のエアシリンダ７（アクチュエータ）の作動応
答性が低下するという不具合を招く。

【００１２】そこで本発明は、常に排気弁の開度切り換
えを速やかに行えるようにして作動応答性に優れたエン
ジンブレーキ装置の排気弁操作用アクチュエータを提供
しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するための手段として、シリンダ内に進退自在に収
容されてその進出位置に応じて内燃機関の排気弁の開度
を操作する前部ピストンと、シリンダ内のこの前部ピス
トンの背部側に進退自在に、かつ前部ピストンに対して
離接自在に収容された後部ピストンと、この後部ピスト
ンの進出位置をシリンダ内の所定位置に規制する進出位
置規制手段と、前記後部ピストンの背部に形成された第
１作動室と、前記前部ピストンと後部ピストンの間に形
成された第２作動室とを備え、前記第１、第２作動室に
対する作動流体の給排を制御することにより、前記前部
ピストンの進出位置を多段に切換えるエンジンブレーキ
装置の排気弁操作用アクチュエータにおいて、前記後部
ピストンを前記進出位置規制手段に押し付ける方向に付
勢する弾性体を設けるようにした。

【００１４】排気弁を大開度にする場合に、第１作動室
と第２作動室に作動流体を供給すると、後部ピストンが
進出位置規制手段による規制位置まで進出すると共に、
前部ピストンがその最大進出位置まで進出する。このと
き、後部ピストンの前面と背面には夫々第２作動室と第
１作動室の作動流体の圧力が作用するが、これらの圧力
が同圧で、しかも、後部ピストンの前面と背面の受圧面
積が同じであれば、後部ピストンに作用する作動流体に
よる推力は釣り合うこととなる。しかし、このとき後部
ピストンには弾性体による付勢力がさらに作用するた
め、後部ピストンはこの付勢力を受けて進出位置規制手
段に押し付けられる。また、この状態から排気弁を小開
度に切り換える場合に、第２作動室の作動流体を排出す
ると、前部ピストンが後部ピストンに当接する位置まて
後退する。このとき、後部ピストンは進出規制位置に保
持されているため、後部ピストンの進出動作による第２
作動室からの不必要な作動流体の排出は生じない。

【００１５】尚、後部ピストンの進出規制位置における
前記弾性体の付勢力は、前部、後部両ピストンが離反し
ているときの後部ピストンの自重等によるそのピストン
の後退力よりも大きく設定することが好ましい。このよ
うに設定した場合には、第２作動室に作動流体を供給し
たときに後部ピストンをその後退力に打ち勝って進出位
置規制手段に確実に押し当てることができる。

【００１６】また、後部ピストンの後退規制位置におけ
る前記弾性体の付勢力は、前部、後部両ピストンが当接
重合しているときのこれらの自重等による後部ピストン
の後退力よりも小さく設定することが好ましい。このよ
うに設定した場合には、第２作動室と第１作動室から作
動流体を排出したときに後部ピストンの後退力が弾性体
の付勢力に打ち勝ち、後部ピストンが確実に後退規制位
置まで後退できるようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００１８】図１〜図３は本発明の第１実施例を示し、
図中２１はエンジンのシリンダヘッドＳ内に形成された
排気ポートＥを開閉する排気弁、２２はこの排気弁２１
を開閉駆動させる駆動手段、２３はこの駆動手段２２に
設けられて排気弁２１のリフト量（開度）、とりわけ内
燃機関の圧縮、膨張行程時におけるリフト量を可変に操
作する本発明にかかるアクチュエータである。

【００１９】前記排気弁２１は、ステム２１ａがシリン
ダヘッドＳに固定された図外の筒状ステムガイドに摺動
案内されるようになっている。

【００２０】前記駆動手段２２は、シリンダヘッドＳ上
方に長手方向に沿って延設されたロッカシャフト２４
と、このロッカシャフト２４に揺動自在に支持されたロ
ッカアーム２５と、このロッカアーム２５の揺動中心を
略上下方向に変位させる揺動中心可変機構２６と、この
揺動中心可変機構２６を操作することで排気弁２１のリ
フト量を可変操作する前記アクチュエータ２３と、を備
えた概略構成となっている。

【００２１】ロッカアーム２５は、その略中央部が揺動
中心可変機構２６の後述するカムリング２７を介してロ
ッカシャフト２４に支持されると共に、一方の延出端が
プッシュロッド２８とバルブリフタ２９を介して動弁カ
ム３０に係合し、他方の延出端が前記ステム２１ａの上
端部に直接係合している。動弁カム３０はクランクシャ
フト（図示せず。）と同期回転するもので、ロッカアー
ム２５をクランクシャフト回転と同期させて揺動させる
ようになっている。

【００２２】揺動中心可変機構２６は、ロッカシャフト
２４に回動自在に支持される一方でその偏心した外周面
にロッカアーム２５を回動自在に嵌合支持する前記カム
リング２７と、このカムリング２７の側部に一体に延設
された屈曲レバー３１とを備えている。カムリング２７
の外周面の成す円の中心はロッカアーム２５の揺動中心
となるが、その揺動中心はロッカシャフト２４の軸芯に
対して略水平方向に所定量偏心している。このためカム
リング２７がロッカシャフト２４の軸芯を中心に僅かに
回動すると、その回動に伴ってロッカアーム２５の揺動
中心が略上下方向に変位する。このカムリング２７の回
動は屈曲レバー３１の操作によって行われ、この屈曲レ
バー３１はアクチュエータ２３によって操作されるよう
になっている。

【００２３】ここで、ロッカアーム２５の揺動中心位置
は、バルブリフタ２９が動弁カム３０のベースサークル
に当接した状態（以下、ベースサークル当接状態と言
う。）における排気弁２１のリフト量（開度）を規定す
るもので、アクチュエータ２３の作動しない初期位置に
おいては、ベースサークル当接状態での排気弁２１のリ
フト量が０になり、アクチュエータ２３が作動して揺動
中心が変位したときに、ベースサークル当接状態での排
気弁２１のリフト量がその揺動中心の変位に応じて変更
されるようになっている。

【００２４】一方、アクチュエータ２３は、図１〜図３
に示すようにシリンダヘッドＳの上端部にボルト固定さ
れたボディ３２の上部にシリンダ３３が設けられ、この
シリンダ３３内に前部ピストン３４及び後部ピストン３
５が摺動自在に、かつ、互いに離接自在に収容されてい
る。

【００２５】シリンダ３３は、ボディ３２に凹設された
円形穴の上端に蓋部材３６が嵌着固定されて構成されて
いる。また、前記両ピストン３４，３５は、シリンダ３
３内に直列に配置され、シリンダ３３の底壁３３ａと後
部ピストン３５の間、前部ピストン３４と後部ピストン
３５の間に夫々第１作動室３７と第２作動室３８を隔成
している。尚、前部ピストン３４とシリンダ３３の上壁
（蓋部材３６）との間に形成された空間部はドレーンポ
ート３９を介して排出通路に連通している。

【００２６】そして、後部ピストン３５は、そのピスト
ン本体の上面中央に、前部ピストン３４の背面に対して
離接可能な小径の円柱部３５ａが一体に突設されてい
る。一方、前部ピストン３４は、そのピストン本体の上
面中央に前記蓋部材３６を摺動自在に貫通するピストン
ロッド４０が突設されており、そのピストンロッド４０
の先端が前記揺動中心可変機構２６の屈曲レバー３１の
先端部に係合されている。したがって、屈曲レバー３１
は前部ピストン３４の進出位置に応じて回動操作され
る。また、シリンダ３３の内周面の軸方向略中央部には
ストッパリング４１が嵌着固定されており、後部ピスト
ン３５がシリンダ３３内で設定量進出したときに、この
ストッパリング４１に対し後部ピストン３５の上面側外
周縁部が当接するようになっている。このストッパリン
グ４１は本発明における進出位置規制手段を構成する。

【００２７】また、後部ピストン３５の背面には凹部４
２が形成され、この凹部４２の底壁とシリンダ３３の底
壁３３ａの間に設定ばね力のコイルスプリング４３が介
装されている。このコイルスプリング４３は本発明にお
ける弾性体を構成するもので、後部ピストン３５をスト
ッパリング４１に押し付ける方向に付勢するようになっ
ている。そして、このコイルスプリング４３による付勢
力は、後部ピストン３５が進出規制位置にある状態で
は、前部、後部両ピストン３４，３５が離反していると
きの後部ピストン３５のそれ単体の自重等による後退力
よりも大きく、しかも、後部ピストン３５が後退規制位
置にある状態では、前部、後部両ピストン３４，３５が
当接重合しているときの両者の自重等による後部ピスト
ン３５の後退力よりも小さくなるように設定されてい
る。

【００２８】ところで、前記第１作動室３７はシリンダ
３３の底壁３３ａに形成された第１給排ポート４４を介
して作動液の給排が行われ、第２作動室３８はシリンダ
３３の側壁のストッパリング４１の若干上方位置に形成
された第２給排ポート４５を介して作動液の給排が行わ
れるようになっている。

【００２９】第１給排ポート４４は、ボディ３２のシリ
ンダ３３部分の下方に配設された第１流路切換弁４６に
連通し、この第１流路切換弁４６の作動に応じて作動液
の供給通路４７と排出通路４８のいずれかに選択的に連
通するようになっている。

【００３０】第１流路切換弁４６は、弁孔４９の一端が
供給通路４７に、他端が排出通路４８に夫々連通すると
共に、その弁孔４９の軸方向略中間位置に前記第１給排
ポート４４が開口形成されている。そして、弁孔４９内
には、供給通路４７の圧力を受けて進退動作するスプー
ル５０が摺動自在に収容されると共に、このスプール５
０を供給通路４７方向に付勢するスプリング５１が収容
されている。スプール５０は、外周に環状溝５２が形成
されると共に、周壁にこの環状溝５２と内部を連通する
連通孔５３が径方向に沿って形成され、さらに供給通路
４７に臨む側の端面には供給通路４７と内部を連通する
通路孔５４が軸方向に沿って形成されている。そして、
このスプール５０の内部には、軸方向に沿う通路孔５４
から径方向に沿う連通孔５３方向の流れのみを許容する
チェック弁５５が組み込まれている。また、弁孔４９内
には、スプール５０の進出方向の変位を規制するストッ
パ５６が取り付けられており、図２，図３に示すように
スプール５０が最大に変位してストッパ５６に当接した
ときに、スプール５０の環状溝５２が前記第１給排ポー
ト４４と連通するようになっている。尚、スプール５０
は供給通路４７側に最大に後退した初期位置において第
１給排ポート４４を排出通路４８側に開き、両者を互い
に連通させるようになっている。

【００３１】したがって、この第１流路切換弁４６は、
供給通路４７に高圧の作動液が導入されると、その圧に
よってスプール５０が最大位置まで進出し、そこで供給
通路４７の作動液をチェック弁５５、連通孔５３、環状
溝５２、及び、第１給排ポート４４を順次介して第１作
動室３７内に導入する。そして、また供給通路４７内の
圧力が低下したときには、その圧力の低下によってスプ
ール５０が後退し、第１作動室３７内の作動液を第１給
排ポート４４及び弁孔４９を通して排出通路４８に流出
させる。

【００３２】一方、第２給排ポート４５は、ボディ３２
のシリンダ３３部分の側方に配設された第２流路切換弁
５７に連通し、この第２流路切換弁５７の作動に応じて
第１作動室３７と排出通路４８のいずれかに選択的に連
通するようになっている。

【００３３】第２流路切換弁５７は、弁孔６３が前記シ
リンダ３３に沿って平行に形成され、この弁孔６３の一
端部（図中下端部）が信号圧導入通路５８に連通すると
共に、他端部（図中上端部）の近傍が排出通路４８に連
通している。また、弁孔６３の側壁には、前記第２給排
ポート４５が開口形成されると共に、第１作動室３７の
底壁３３ａ近傍部に連通する接続ポート５９が開口形成
されている。そして、弁孔６３内には、信号圧導入通路
５８の圧力を受けて進退動作するスプール６０が摺動自
在に収容されると共に、このスプール６０を信号圧導入
通路５８方向に付勢するスプリング６１が収容されてい
る。スプール６０は、その軸方向略中央部の外周に設定
幅の環状溝６２が形成されており、その環状溝６２の幅
は前記第２給排ポート４５と接続ポート５９の距離にほ
ぼ等しく設定されている。また、弁孔６３内の他端部
（上端部）にはスプリングリテーナを兼ねるストッパ６
４が取り付けられており、図３に示すようにスプール６
０が最大に変位してストッパ６４に当接したときに、第
２給排ポート４５と接続ポート５９がスプール６０の環
状溝６２を通して互いに連通するようになっている。さ
らにまた、スプール６０は、信号圧導入通路５８方向に
最大に後退した初期位置において第２給排ポート４５を
ドレーンポート６５側に開き、それによって接続ポート
５９と第２給排ポート４５の連通を遮断すると共に、第
２給排ポートを排出通路４８側に連通させる。

【００３４】尚、図中６６は、作動液を供給通路４７と
信号圧導入通路５８に圧送するためのオイルポンプであ
り、６７，６８は、供給通路４７と信号圧導入通路５８
の各途中に介装されて、各通路の下流側をオイルポンプ
６６側またはドレンポート６７ａ，６８ａ側に選択的に
連通させる３方型の第１，第２電磁弁、６９は、運転者
のエンジンブレーキ操作によるブレーキ信号やクランク
角センサからの機関回転信号等を基に前記電磁弁６７，
６８を切換制御するコントローラである。

【００３５】以下、本実施例の作用について説明する。

【００３６】まず、アクセルペダルが踏み込まれた通常
の運転中には、コントローラ６９の信号に基づいて第
１，第２電磁弁６７，６８が夫々のドレンポート６７
ａ，６８ａを開成している。このため、図１に示すよう
にオイルポンプ６６から圧送された作動液は各ドレンポ
ート６７ａ，６８ａから排出さて、供給通路４７と信号
圧導入通路５８の各下流側には作動液が供給されず、第
１作動室３７と第２作動室３８に共に作動液が供給され
ない状態となっている。したがって、前部ピストン３４
は最大に後退した初期位置となっており、揺動中心可変
機構２６はロッカアーム２５の揺動中心を最大上昇位置
にして、ベースサークル当接状態での排気弁２１のリフ
ト量を０にしている。このときにはエンジンブレーキ装
置による制動力は発生しない。

【００３７】次に、エンジンの低中回転域においてアク
セルペダルの踏み込みが解除され、運転者によるエンジ
ンブレーキの操作が行われると、コントローラ６９から
第１電磁弁６７にのみ切り換え信号が出力される。これ
により、供給通路４７の下流側には、オイルポンプ６６
からの高圧の作動液が供給されることとなり、その結
果、図２に示すように、第１流路切換弁４６のスプール
５０がストッパ５６に当接するまで進出して、そこで高
圧の作動液がチェック弁５５、連通孔５３、環状溝５
２、及び、第１給排ポート４４を順次介して第１作動室
３７内に導入される。これにより、後部ピストン３５は
前部ピストン３４と重合一体化した状態で進出変位し、
ストッパリング４１に突き当たったところでその変位を
停止する。

【００３８】したがって、前部ピストン３４は後部ピス
トン３５と重合した状態で中間進出位置に保持されるよ
うになり、揺動中心可変機構２６はロッカアーム２５の
揺動中心を僅かに下降させて、ベースサークル当接状態
での排気弁２１のリフト量を設定小リフト量Ｘに変更す
る。この結果、発生するエンジンブレーキ力は低中速回
転域のエンジン回転速度に適したものとなる。

【００３９】尚、このときの第１作動室３７から供給通
路４７側への作動液の逆流は、第１流路切換弁４６のス
プール５０に内装したチェック弁５５によって阻止さ
れ、第１作動室３７内の圧力はスプール５０が移動しな
い限りこのチェック弁５５によって確実に保持される。

【００４０】一方、エンジンの高回転域において、運転
者によるエンジンブレーキ操作が行われると、コントロ
ーラ６９から今度はさらに第２電磁弁６８にも切り換え
信号が出力される。すると、信号圧導入通路５８の下流
側に高圧の作動液が供給されることとなり、その結果、
図３に示すように、第２流路切換弁５７のスプール６０
がストッパ６４に当接するまで進出変位するようにな
る。そして、こうしてスプール６０が進出すると、今ま
でドレーポート６５に連通していた第２給排ポート４５
がスプール６０の環状溝６２を介して接続ポート５９に
連通し、それによって第１作動室３７と第２作動室３８
が互いに連通する。これにより、供給通路４７の高圧の
作動液が第１作動室３７を経由して第２作動室３８内に
導入され、前部ピストン３４がその作動液の作用によっ
てさらに進出変位し、蓋部材３６に突き当たった最大進
出位置においてその変位を停止する。

【００４１】この結果、揺動中心可変機構２６はロッカ
アーム２５の揺動中心をさらに下降させて、ベースサー
クル当接状態での排気弁２１のリフト量を小リフト量Ｘ
よりもさらに大きい設定リフト量Ｙに変更する。これに
より、発生するエンジンブレーキ力は高回転域のエンジ
ン回転速度に適したものになる。

【００４２】ここで、第１作動室３７から第２作動室３
８内に作動液が導入される際には、後部ピストン３５の
前面と背面とに同圧が作用するため、作動液による後部
ピストン３５の進出方向の推力と後退方向の推力とが釣
り合うことがあるが、このとき、後部ピストン３５には
コイルスプリング４３のばね力がストッパリング４１に
押し付ける方向に作用しているため、後部ピストン３５
は後退方向には変位することがない。とりわけ、コイル
スプリング４３の付勢力は、後部ピストン３５が進出規
制位置にある状態において後部ピストン３５の後退力よ
りも大きくなるように設定してあるため、このとき、後
部ピストン３５はストッパリング４１に当接したままそ
の状態を確実に維持される。したがって、後部ピストン
３５が自重等によって後退して、その底部側周壁で接続
ポート５９を閉塞してしまうような不具合も生じない。

【００４３】また、さらにエンジン回転速度が高回転域
から再び低中回転域に移行すると、第２電磁弁６８のみ
に切り換え信号が出力されて、そのドレーポート６８ａ
が開成され、信号圧導入通路５８の下流側の圧が低下す
る。これにより、第２流路切換弁５７のスプール６０
は、図２に示すようにスプリング６１のばね力で後退し
て、第２給排ポート４５をドレーポート６５に連通させ
るようになる。したがって、第２作動室３８内の作動液
は第２給排ポート４５とドレーポート６５を介して排出
通路４８に流出し、前部ピストン３４は後部ピストン３
５の円柱部３５ａに突き当たるまで後退して中間進出位
置に保持される。この結果、揺動中心可変機構２６がロ
ッカアーム２５の揺動中心を上昇させて排気弁２１のリ
フト量を小リフト量Ｘに再び変更し、それによって低中
回転域のエンジン回転速度に適したエンジンブレーキ力
が得られるようになる。

【００４４】ところで、第２作動室３８の作動液が排出
される際には、後部ピストン３５はストッパリング４１
に当接した状態のままとなっているため、このとき、後
部ピストン３５が進出変位することによる不必要な作動
液の排出は行われない。このため、前部ピストン３４の
最大進出位置から中間進出位置への変位は速やかに行わ
れる。

【００４５】さらに、この状態からエンジンブレーキが
解除操作されると、第１電磁弁６７にも切り換え信号が
出力されて、そのドレーポート６７ａが開成され、供給
通路４７の下流側の圧力が低下する。これにより、第１
流路切換弁４６のスプール５０は、図１に示すようにス
プリング５１のばね力でもって後退して、第１給排ポー
ト４４を排出通路４８側に連通させる。このとき、第１
作動室３７内の作動液は第１給排ポート４４を通って排
出通路４８に流出し、後部ピストン３５は前部ピストン
３４と共に後退規制位置に達するまで後退変位する。こ
の結果、前部ピストン３４が初期位置に戻され、揺動中
心可変機構２６がロッカアーム２５の揺動中心を初期位
置まで上昇させ、排気弁２１のリフト量を０にする。し
たがって、エンジンブレーキ装置による制動力は発生し
なくなる。

【００４６】尚、作動液が第１作動室３７から第１給排
ポート４４を通って排出される際には、後部ピストン３
５がコイルスプリング４３の力に抗して後退するが、コ
イルスプリング４３の付勢力は、後部ピストン３５が後
退規制位置にある状態において両ピストン３４，３５の
自重等による後退力よりも小さく設定してあるため、こ
のとき、後部ピストン３５は確実に後退規制位置まで後
退する。

【００４７】つづいて、本発明の第２実施例を図４〜図
６を基づいて説明する。尚、以下においては、図１〜図
３に示した第１実施例と同一部分に図面上に同一符号を
付し、第１実施例と重複する部分の説明は省略するもの
とする。

【００４８】この実施例のエンジンブレーキ装置は、排
気弁２１や揺動中心可変機構２６等の構成は第１実施例
と同様の構成となっているが、揺動中心可変機構２６を
操作するアクチュエータ７３の構成、とりわけ、その第
１流路切換弁７４部分の構成について第１実施例のもの
と大きく異なっている。

【００４９】即ち、この実施例におけるアクチュエータ
７３の場合、第１作動室３７の底壁３３ａに供給ポート
７５とドレーンポート７６が並列に設けられ、供給ポー
ト７５側がチェック弁７７を介して供給通路４７に連通
し、ドレーンポート７６側が圧力操作弁７８を介して排
出通路４８に連通しており、第１流路切換弁７４はこの
チェック弁７７と圧力操作弁７８とによって構成されて
いる。そして、チェック弁７７は、供給通路４７から第
１作動室３７方向の作動液の流れを許容する構造となっ
ており、圧力操作弁７８は、供給通路４７の圧力に応動
するフリーピストン７９がドレーンポート７６を開閉す
る構造となっている。

【００５０】さらに詳しく説明すると、圧力操作弁７８
の弁孔８０は、一端（上端）がドレーンポート７６に、
他端（下端）が供給通路４７に夫々連通し、さらに、そ
の周壁の一端側近傍に排出通路４８が連通接続された構
造となっており、弁孔８０に収容されるフリーピストン
７９は、その頭部がドレーンポート７６を閉塞し得るテ
ーパ形状に形成されると共に、その底面に供給通路４７
の圧力が作用するようになっている。

【００５１】この圧力操作弁７８は、供給通路４７に高
圧の作動液が供給されると、フリーピストン７９がその
圧力を受けて上方に進出変位して、ドレーンポート７６
を閉塞し、さらに、その状態から第１電磁弁６７の切り
換えによって供給通路４７の圧力が低下すると、フリー
ピストン７９が第１作動室３７の作動液の圧力と自重と
により後退し、ドレーンポート７６を排出通路４８に連
通させる。また、フリーピストン７９は、ドレーンポー
ト７６を閉塞した状態での上部側の受圧面がドレーンポ
ート７６に臨むテーパ頂部のみとなるため、一旦ドレー
ンポート７６を閉塞した後には上下の受圧面積の差によ
りドレーンポート７６を強固に閉塞することができる。
したがって、この圧力操作弁７８においては、極めて簡
単な構造でありながら第１作動室３７内の圧力を確実に
保持することができる。

【００５２】この実施例におけるアクチュエータ７３
は、他の部分の構成は第１実施例のものと同様となって
おり、シリンダ３３の底壁３３ａと後部ピストン３５の
間には、後部ピストン３５をストッパリング４１方向に
付勢する弾性体としてのコイルスプリング４３が介装さ
れている。

【００５３】このアクチュエータ７３は、第１流路切換
弁７４部分の構成こそ第１実施例のものと異なるが、排
気弁２１のリフト量操作にあたっての第１、第２作動室
３７，３８への作動液の給排は全く同様に行われる。こ
の実施例における排気弁２１のリフト量操作についての
詳細な説明は省略するが、この実施例の場合にも、第１
実施例と同様に後部ピストン３５をストッパリング４１
方向に付勢するコイルスプリング４３が設けられている
ため、第２作動室３８に作動液を供給した状態において
は、後部ピストン３５は後退方向に変位することなく進
出側規制位置に確実に保持される。

【００５４】さらに、つづいて本発明の第３実施例を図
７〜図９に基づいて説明する。

【００５５】この実施例のエンジンブレーキ装置は、排
気弁や揺動中心可変機構等の構成は第１実施例と同様で
あり、揺動中心可変機構を操作するアクチュエータ８３
の構成が第１実施例のものと異なっている。

【００５６】この実施例のアクチュエータ８３の場合、
前部、後部両ピストン３４，３５の構成や第１流路切換
弁４６の構成等は第１実施例のものと全く同様の構成と
なっているが、第２流路切換弁８４とそれに接続される
作動液の通路の構成が異なっている。

【００５７】即ち、第１実施例の場合、第１作動室３７
と第２作動室３８を連通する通路を信号圧に基づく第２
流路切換弁５７の作動によって切り換える構成となって
いたが、この実施例の場合、供給通路４７ａ及び排出通
路４８ａを有する第２の作動液の給排回路を第１流路切
換弁４６側の回路に対して並列に設け、さらに第２流路
切換弁８４を第１流路切換弁４６とほぼ同様の構成とし
て、第２作動室３８に連通する第２給排ポート４５を第
２流路切換弁８４の作動に応じて作動液の供給通路４７
ａと排出通路４８ａのいずれかに選択的に連通させるよ
うにしている。

【００５８】これについてさらに具体的に説明すると、
第２流路切換弁８４は、弁孔８５の一端が供給通路４７
ａに、他端の側壁が排出通路４８ａに夫々連通すると共
に、その弁孔８５の軸方向略中間位置に前記第２給排ポ
ート４５が開口形成されており、弁孔８５内には、供給
通路４７ａの圧力を受けて進退動作するスプール８６
と、このスプール８６を供給通路４７ａ方向に付勢する
スプリング８７が収容されている。スプール８６は、供
給通路４７ａに臨む側の端面に軸方向に沿う通路孔８８
が、外周面に環状溝８９が夫々形成されると共に、この
環状溝８９と通路孔８８が径方向に沿う連通孔９０によ
って連通しており、この連通孔９０と通路孔８８の交差
部分に通路孔８８から連通孔９０方向の作動液の流れを
許容するチェック弁９１が組み込まれている。そして、
スプール８６は排出通路４８ａ側の端面にスプール本体
よりも径の小さいストッパロッド９２が突設されてお
り、図９に示すように、スプール８６が排出通路４８ａ
方向に設定量進出変位したときにストッパロッド９２が
弁孔８５の底壁に当接し、そのときにスプール８６の環
状溝８９が第２給排ポート４５に連通するようになって
いる。また、スプール８６は最大に後退した初期位置に
おいて第２給排ポート４５を排出通路４８ａに連通させ
るようになっている。

【００５９】この第２流路切換弁８４は、供給通路４７
ａ途中に介装された第２電磁弁９３の切換作動によって
供給通路４７ａに高圧の作動液が導入されると、その圧
によってスプール８６が最大位置まで進出し、そこで供
給通路４７ａの作動液を通路孔８８、チェック弁９１、
連通孔９０、環状溝８９、及び、第２給排ポート４５を
順次介して第２作動室３８内に導入する。そして、この
状態から第２電磁弁９３の切換作動によって供給通路４
７ａ内の圧力が低下すると、その圧力の低下によってス
プール８６が後退し、第２作動室３８内の作動液を第２
給排ポート４５及び弁孔８５を通して排出通路４８ａに
流出させる。

【００６０】尚、この第２流路切換弁８４は、第１流路
切換弁４６の作動によって後部ピストン３５を進出作動
させた状態で、前部ピストン３４を進出または後退させ
る場合に作動させるが、両流路切換弁４６，８４の作動
によって得られる排気弁のリフト量操作は第１実施例の
場合と全く同様となる。そして、この実施例の場合に
も、シリンダ３３の底壁３３ａと後部ピストン３５の間
には、後部ピストン３５をストッパリング４１方向に付
勢する弾性体としてのコイルスプリング４３が介装され
ており、第２作動室３８に作動液を供給した状態におい
ては、このコイルスプリング４３の作用によって後部ピ
ストン３５は進出側規制位置に確実に保持される。

【００６１】また、この実施例のアクチュエータ８３
は、基本的に上述した第１，第２実施例と同様の作用効
果を得ることができるが、第２作動室３８への作動液の
給排を、第１作動室３７への作動液の給排と完全に独立
した別の通路４７ａ，４８ａから行うようにしているた
め、前部ピストン３４の作動等に伴う第１作動室３７側
の液圧の変動等を無くして、動作を安定化させることが
できる、というさらなる効果を得ることができる。

【００６２】最後に、本発明の第４実施例を図１０〜図
１２に基づいて説明する。

【００６３】この実施例のエンジンブレーキ装置は、排
気弁や揺動中心可変機構等の構成は第１〜第３実施例の
ものと全く同様となっており、アクチュエータ１０３は
第３実施例のものを一部改良した構成となっている。

【００６４】即ち、この実施例のアクチュエータ１０３
の場合、シリンダ３３や前，後部ピストン３４，３５、
第２流路切換弁８４等の構成は第３実施例のものと同様
となっているが、第１流路切換弁７４は第２実施例のも
のと同様、つまり、チェック弁７７と、フリーピストン
７９を備えた圧力操作弁７８とから成る構成となってい
る。

【００６５】このアクチュエータ１０３の動作について
は、第２，第３実施例の説明と重複するために詳細な説
明は省略するが、第１流路切換弁７４は第２実施例のも
のと同様に動作し、第２流路切換弁８４は第３実施例の
ものと同様に動作する。

【００６６】尚、本発明の実施例は以上で説明したもの
に限るものではなく、例えば、内燃機関の吸入行程時に
開く通常の排気弁とは別にエンジンブレーキ制御専用の
排気弁を設け、その排気弁を本発明にかかるアクチュエ
ータによって操作するようにしても良い。

【００６７】

【発明の効果】以上のように本発明は、後部ピストンを
進出位置規制手段に押し付ける方向に付勢する弾性体を
設け、後部ピストンの前後の作動室に作動流体を供給し
た状態であっても後部ピストンが弾性体の付勢力によっ
て確実に進出規制位置に保持されるようにしたため、第
２作動室から作動流体を排出して排気弁の開度を切り換
える場合にも後部ピストンが進出動作することによる不
必要な作動流体の排出がなくなり、その分排気弁の開度
切り換えのためのロス時間を少なくすることができる。
したがって、本発明によれば、アクチュエータの作動応
答性が高まり、排気弁の速やかな開度切り換えが可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図。

【図２】同実施例を示す縦断面図。

【図３】同実施例を示す縦断面図。

【図４】本発明の第２実施例を示す縦断面図。

【図５】同実施例を示す縦断面図。

【図６】同実施例を示す縦断面図。

【図７】本発明の第３実施例を示す縦断面図。

【図８】同実施例を示す縦断面図。

【図９】同実施例を示す縦断面図。

【図１０】本発明の第４実施例を示す縦断面図。

【図１１】同実施例を示す縦断面図。

【図１２】同実施例を示す縦断面図。

【図１３】従来の技術を示す縦断面図。

【図１４】同技術を示す縦断面図。

【符号の説明】

２１…排気弁、 ２３，７３，８３，１０３…アクチュエータ、 ３３…シリンダ、 ３４…前部ピストン、 ３５…後部ピストン、 ３７…第１作動室、 ３８…第２作動室、 ４１…ストッパリング、 ４３…コイルスプリング（弾性体）。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ内に進退自在に収容されてその
   進出位置に応じて内燃機関の排気弁の開度を操作する前
   部ピストンと、シリンダ内のこの前部ピストンの背部側
   に進退自在に、かつ前部ピストンに対して離接自在に収
   容された後部ピストンと、この後部ピストンの進出位置
   をシリンダ内の所定位置に規制する進出位置規制手段
   と、前記後部ピストンの背部に形成された第１作動室
   と、前記前部ピストンと後部ピストンの間に形成された
   第２作動室とを備え、前記第１、第２作動室に対する作
   動流体の給排を制御することにより、前記前部ピストン
   の進出位置を多段に切換えるエンジンブレーキ装置の排
   気弁操作用アクチュエータにおいて、 前記後部ピストンを前記進出位置規制手段に押し付ける
   方向に付勢する弾性体を設けたことを特徴とするエンジ
   ンブレーキ装置の排気弁操作用アクチュエータ。
2. 【請求項２】 後部ピストンの進出規制位置における前
   記弾性体の付勢力を、前部、後部両ピストンが離反して
   いるときの後部ピストンの後退力よりも大きく設定した
   ことを特徴とする請求項１記載のエンジンブレーキ装置
   の排気弁操作用アクチュエータ。
3. 【請求項３】 後部ピストンの後退規制位置における前
   記弾性体の付勢力を、前部、後部両ピストンが当接重合
   しているときの後部ピストンの後退力よりも小さく設定
   したことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジ
   ンブレーキ装置の排気弁操作用アクチュエータ。