JPH09256828A - デコンプレッションブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作動不良の発生の虞がなく、コンパクトで、
エンジンの回転数に応じて常に最適なデコンプレッショ
ンブレーキ効果が得られるように制御することのできる
デコンプレッションブレーキ装置の提供。 【解決手段】 ロッカアームとロッカシャフトとの間に
介装され、ロッカアームの揺動中心を変位可能な偏心ブ
ッシュを有するレバー部材と、レバー部材とカム面が接
触を保つカム部材と、レバー部材をカム面に向けて偏倚
させる偏倚アクチュエータと、カム軸とエンジンの回転
数に応じて回動させるように制御されるカム軸駆動アク
チュエータとを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デコンプレッショ
ンブレーキ装置に関し、詳しくは、車両搭載のディーゼ
ルエンジン等においてエンジンブレーキ時に適用され、
エンジン回転数に応じて適切に制御可能なデコンプレッ
ションブレーキ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のデコンプレッションブレーキ装置
としては、例えば実開平４−１９６３７号公報に開示さ
れているものがある。この従来例は、エンジンのシリン
ダヘッドに吸排気弁とは別に排気ポートに連なるパワー
タード弁を具え、このパワータード弁に直結された油圧
シリンダ型アクチュエータの作動室にストッパ部材とス
トッパ部材をストローク方向に変位可能なカム部材とス
トッパ部材をカム部材に向けて偏倚させるばねとを設け
て、エンジンの高速回転時および低速回転時に応じてカ
ム部材の駆動によりストッパ部材のストローク方向の位
置を変位させるようにしたものである。しかして、この
ようなストッパ部材の作動室内でのストローク方向の変
位によりエンジンの高速回転時と低速回転時とでパワー
タード弁のデコンプレッションブレーキ時におけるバル
ブリフト、つまり開弁量がそれぞれ適切な状態に保たれ
るようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ストッパ部材を変位させるためのカム部材が
円環状のストッパ部材とその偏心位置で当接するのでス
トッパ部材をストローク方向に対して傾ける傾向が生じ
易く、作動不良が発生し易い。また、アクチュエータの
作動室にばね、ストッパ部材、カム部材が組込まれ、し
かもアクチュエータのストローク方向とパワータード弁
のストロール方向とが直列の形となるため、アクチュエ
ータ本体の長さが長くなり、装置自体の高さが嵩高とな
る。

【０００４】また、パワータード弁のバルブリフトの制
御としては、高速運転時と低速運転時との２通りにほぼ
限られてしまい、エンジン回転数に応じて多段ないし連
続的に制御するようには構成されていない。

【０００５】本発明の目的は、上記従来の問題に着目
し、その解決を図るべく、作動不良の発生の虞が無く、
コンパクトで、しかもエンジンの回転数に応じて常に最
適なデコンプレッションブレーキ効果が得られるように
制御されるデコンプレッションブレーキ装置を提供する
ことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、排気弁の閉弁状態で開弁量を保つよう
にしたデコンプレッションブレーキ装置において、前記
排気弁のロッカアームとロッカシャフトとの間に介装さ
れ、前記ロッカアームの揺動中心を変位可能な偏心ブッ
シュを有するレバー部材と、カム軸によって回動自在に
保たれると共に前記レバー部材とカム面が接触を保つカ
ム部材と、前記レバー部材を前記カム面に向けて偏倚さ
せる偏倚アクチュエータと、前記カム軸を回動させるカ
ム軸駆動アクチュエータとを具備し、該カム軸駆動アク
チュエータにより前記カム軸を回動させて前記レバー部
材を前記ロッカアームの回りに回動させ、前記偏心ブッ
シュを介して前記ロッカアームの揺動中心を変位させる
ことによりエンジンの回転数に応じて最適の開弁量が得
られるようにしたことを特徴とするものである。

【０００７】さらに本発明は、エンジンの回転数に応じ
た連続制御のために、前記カム軸駆動アクチュエータ
は、油圧によって回動され、前記カム軸を回動させる中
空円筒型の回転ベーン部材と、該回転ベーン部材の中空
部に回動自在に嵌合され、前記油圧の供給にかかわるロ
ータリバルブと、該ロータリバルブを回動させるパルス
モータとを有し、当該パルスモータの駆動を前記エンジ
ンの回転数に応じて制御することにより連続して前記開
弁量を変化可能としたことを特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施例の形態では、偏心
ブッシュを有するレバー部材をカムによりロッカシャフ
トの回りに回動させることで、ロッカアームの揺動中心
を変位させ、ロッカアームによって駆動される排気弁の
閉弁行程の規制量を変化させることでデコンプレッショ
ンブレーキ使用時にエンジンの回転数に応じた連続制御
が容易かつ安定してできるようにする。

【０００９】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を
詳細かつ具体的に説明する。

【００１０】図１は本発明による実施例の構成を示す。
なお、本例はシリンダごとに２つの排気弁を具えた内燃
機関への適用例であって、図１の（Ａ）において、１は
（Ｂ）に示すシリンダヘッド１０にロッカシャフト２を
支持する支持ブラケット、３および４はロッカシャフト
２の周りに揺動するロッカアーム、３Ａおよび４Ａはバ
ルブロッドの頂部にそれぞれ当接して不図示の排気弁の
開閉に携わるアーム部、３Ｂおよび４Ｂはバルブクリア
ランスの調整にかかわるアジャストスクリューである。
ロッカアーム３，４のうち、４が本発明のデコンプレッ
ションブレーキ装置にかかわるロッカアームであり、こ
のロッカアーム４にはロッカシャフト２との間に図１の
（Ｂ）に示すようにロッカシャフト２に対して偏心させ
その周りに回動自在な偏心ブッシュ５を有するレバー部
材６が介装されている。

【００１１】６Ａはそのレバー部、また、７はレバー部
６Ａの上面に接触を保つ偏心カム、８はレバー部６Ａの
下面にプランジャ部８Ａが当接し、レバー部６Ａを偏心
カム７に向けて変位させた状態に保つアクチュエータで
ある。９は偏心カム７を回動させるための偏心カム軸で
あり、偏心カム軸９は支持ブラケット１の軸支部１Ａに
回動自在に支承される。

【００１２】このような構成になるデコンプレッション
ブレーキ装置においては、レバー部材６をロッカシャフ
ト２の周りに回動させることで、レバー部材６に同心に
嵌合され、揺動自在に保たれるロッカアーム４による閉
弁動作時の開弁量を異ならせることができる。ところ
で、閉弁動作の最終行程近傍において、排気弁を完全な
閉弁状態とはせず、開弁量を保つことによりエンジンの
減速に貢献させるようにするデコンプレッションブレー
キ作用については公知であり、かかる場合の最適の開弁
量とエンジンの回転数との間には図２に示すような関係
があることが知られている。そこで、本実施例ではカム
軸駆動アクチュエータ（不図示）によりエンジンの回転
数に応じて偏心カム軸９を回動させ、図１の（Ｂ）に示
すような状態で最小の開弁量が保たれ、また、この状態
から偏心カム軸９をほぼ１８０°回動させた状態で偏心
カム７によるレバー部材６の揺動位置を最大に保つこと
でロッカアーム４による排気弁の開弁量が最大に保たれ
るように制御することができる。

【００１３】続いて、図３および図４により偏心カム７
を駆動するカム軸駆動アクチュエータの構成例について
説明する。

【００１４】以下に述べるカム軸駆動アクチュエータは
ロータリバルブ型電磁アクチュエータであり、詳しくは
エンジンの回転速度に応じてパルスモータの回転駆動を
制御することで、モータに直結のロータリバルブの回転
に従ってカム軸を自在な回動角度まで回動させるように
するものである。図３において、２１はステップモー
タ、２２はステップモータ２１に直結し、モータ２１に
より回動させられる中空のロータリバルブ、２３はロー
タリバルブ２２の外周面に嵌合されると共に、回動自在
に保たれ、それ自体の外周部に半径方向に形成された２
枚のベーン２３Ａを有する回転ベーン部材、２４はバル
ブハウジングである。

【００１５】なお、バルブハウジング２４の両端部はカ
バー２５Ａおよび２５Ｂによって閉成されると共にバル
ブハウジング２４の内面にはハウジング２４の内周壁に
固定される間仕切り部材２４Ａ，２４Ａが取付けられて
おり、これらの間仕切り部材２４Ａ，２４Ａによって画
成されたバルブハウジング２４内の対向空間はさらにロ
ータリバルブ２３の周囲部がシールされるベーン２３
Ａ，２３Ａの位置によって図４に示すように互いに容積
が変化する２つの油室ＤおよびＥに分離される。また、
ロータリバルブ２２には図４に示すように第１オイル通
路２２Ａおよび第２オイル通路２２Ｂが設けられる一
方、回転ベーン部材２３にはベーン２３Ａの両側円筒部
に第１オイル孔２６Ａおよび第２オイル孔２６Ｂが設け
られている。さらにまた、図１において、２７は上記の
構成になるロータリバルブ型電磁アクチュエータをバル
ブハウジング２４およびカバー２５Ａ，２５Ｂと共にエ
ンジン本体側に固定支持する支持部材、２８は偏心カム
軸１１のアクチュエータ側を支承する軸受部材である。

【００１６】上記電磁アクチュエータによる偏心カム軸
１１の回動動作を図４の（Ａ），（Ｂ）を参照しつつ説
明する。

【００１７】なお、ここで、図４の（Ａ）を例えばエン
ジンの低回転時における開弁量制御のための動作中とす
ると、図４の（Ｂ）はエンジンの高回転時における開弁
量制御のための動作中を示すことになる。また、互いに
対向位置となる油室Ｄ，ＤおよびＥ，Ｅ同士は連通し合
うと共にロータリバルブ２２においては吸入側の室と排
出側の室とが紙面と直交する方向の壁によって分離され
ていて吸入側となる室および排出側となる室にはそれぞ
れ不図示の油圧供給系および排出系を介してオイルの供
給および排出がなされるように構成されている。

【００１８】いま、図３に示したステップモータ２１に
よりロータリバルブ２２を図４の（Ａ）に破線の矢印で
示す方向に回転させると、ロータリバルブ２２の回転に
よってその第１オイル通路２２Ａが回転ベーン部材２３
の第１オイル孔２６Ａに一致し始めの状態からロータリ
バルブ２２内に導かれてきた油圧が油室Ｄに導かれ、白
矢印で示すようにその油圧でベーン２３Ａを介して回転
ベーン部材２３を反時計回りの方向に回動させる。ま
た、このように油室Ｄに油圧が供給される状態では回転
ベーン部材２３の第２オイル孔２６Ｂがロータリバルブ
２２の第２オイル通路２２Ｂと一致することにより油室
Ｅからロータリバルブ２２内の排出側の室にオイルが排
出され、さらにアクチュエータ外に排出される。そし
て、回転ベーン部材２３の回動によってこれに直結され
た偏心カム軸９を回動させる。

【００１９】また、ロータリバルブ２２を例えば図４の
（Ａ）に示す位置にとどめたとすると油圧による回転ベ
ーン部材２３の回動により第１オイル通路２２Ａ、第２
オイル通路２２Ｂの位置と第１オイル孔２６Ａ、第２オ
イル孔２６Ｂの位置とが例えばベーン２３Ａが破線で示
す位置で互いに遮断されることにより回転ベーン部材２
３の回動動作が停止され、これにより偏心カム軸９の回
動状態をそのままの状態に維持させることができる。

【００２０】さらにまた、偏心カム軸９を反対方向に回
動させたい時は、図４の（Ｂ）で破線の矢印によって示
すようにロータリバルブ２２をステップモータ２１（図
３参照）により時計回り方向に回動させればよい。この
ような回動動作によりロータリバルブ２２の第１オイル
通路２２Ａおよび第２オイル通路２２Ｂが回転ベーン部
材２３の第１オイル孔２６Ａおよび第２オイル孔２６Ｂ
に一致し始める時点から油室Ｅに油圧を供給し、回転ベ
ーン部材２３を白矢印で示すように回動させることがで
きる。また、ロータリバルブ２２を例えば図４の（Ｂ）
に示す位置にとどめた場合、回動する回転ベーン部材２
３をそのベーン２３Ａが破線で示す位置となったところ
で回動動作を停止させることができる。

【００２１】以上述べたように、ステップモータ２１の
回転をエンジンの回転数に応じて制御することでデコン
プレッションブレーキにかかわる排気弁での開弁量を自
在に制御することができ、また、デコンプレッションブ
レーキが要求されない時には開弁量を例にするよう制御
することも可能である。

【００２２】また、上記のようなロータリバルブ型電磁
アクチュエータと偏心カム軸とは必ずしも直結の必要は
なく、例えばその間にギアやクラッチを介装させるよう
に構成してもよいことはいうまでもない。さらにまた、
ロータリバルブ２２および回転ベーン部材２３に設ける
オイル通路やオイル孔の位置や大きさを適切に設定する
ことで、ブレーキ作動時の応答性や速度等を自在に選定
することが可能である。

【００２３】また、本実施例によればカム軸９を介して
回転ベーン部材２３ならびにステップモータ２１の駆動
軸に伝達されるトルク変動が双方の油室Ｄ，Ｅに供給さ
れる油圧によって受け止められ、常にカム軸９を安定し
た状態に保つことができる。

【００２４】なお、上記実施例ではカム軸９を回動させ
るアクチュエータの好適例としてロータリバルブ型電磁
アクチュエータによる場合について説明したが、アクチ
ュエータとしてはこれに限られるものでないことは勿論
であり、カム軸から受ける反作用を十分に受けとめるこ
とのできるように構成される限り、ロータリソレノイド
やステップモータを直接に使用するように構成してもよ
い。

【００２５】また、カム軸駆動用およびレバー部材保持
用に使用される油圧は、エンジン潤滑油循環のために生
成される油圧を使用すればよく、アクチュエータ自体の
ために格別に油圧発生手段を設けなくて済む。

【００２６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、排気弁のロッカアームとロッカシャフトとの間に介
装され、前記ロッカアームの揺動中心を変位可能な偏心
ブッシュを有するレバー部材と、カム軸によって回動自
在に保たれると共に前記レバー部材とカム面が接触を保
つカム部材と、前記レバー部材を前記カム面に向けて偏
倚させる偏倚アクチュエータと、前記カム軸を回動させ
るカム軸駆動アクチュエータとを具備し、該カム軸駆動
アクチュエータにより前記カム軸を回動させて前記レバ
ー部材を前記ロッカアームの回りに回動させ、前記偏心
ブッシュを介して前記ロッカアームの揺動中心を変位さ
せることによりエンジンの回転数に応じて最適の開弁量
が得られるようにしたので、デコンプレッションブレー
キ時の開弁量をエンジンの回転数に応じて最適に制御す
ることが可能となりエンジンの回転域全般にわたって高
いエンジンブレーキ制動力を得ることができる。また、
装置全体をコンパクトでしかも作動不良の発生の虞が少
なく安定したブレーキ動作が保証される。

【００２７】さらにまた、カム軸駆動用のアクチュエー
タとしてロータリバルブ型電磁アクチュエータを用いる
ことで、さらに装置の安定した制御が保証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による構成の一例を上面図（Ａ）および
側面図（Ｂ）によって示す説明図である。

【図２】エンジンの回転数とデコンプレッションブレー
キにかかわる排気弁の最適開弁量との関係を表わす特性
曲線図である。

【図３】本発明によるデコンプレッションブレーキ装置
用アクチュエータの構成例を分解して示す斜視図であ
る。

【図４】図３に示すアクチュエータによる２方向の回動
動作を（Ａ）および（Ｂ）の断面図によって示す説明図
である。

【符号の説明】

２ ロッカシャフト ３，４ ロッカアーム ３Ａ，４Ａ アーム部 ５ 偏心ブッシュ ６ レバー部材 ６Ａ レバー部 ７ 偏心カム ８ アクチュエータ ８Ａ プランジャ部 ９ （偏心）カム軸 １０ シリンダヘッド ２１ ステップモータ ２２ ロータリバルブ ２２Ａ，２２Ｂ オイル通路 ２３ 回転ベーン部材 ２３Ａ ベーン ２４ バルブハウジング ２４Ａ 間仕切り部材 ２６Ａ，２６Ｂ オイル孔 Ｄ，Ｅ 油室

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気弁の閉弁状態で開弁量を保つように
   したデコンプレッションブレーキ装置において、 前記排気弁のロッカアームとロッカシャフトとの間に介
   装され、前記ロッカアームの揺動中心を変位可能な偏心
   ブッシュを有するレバー部材と、 カム軸によって回動自在に保たれると共に前記レバー部
   材とカム面が接触を保つカム部材と、 前記レバー部材を前記カム面に向けて偏倚させる偏倚ア
   クチュエータと、 前記カム軸を回動させるカム軸駆動アクチュエータとを
   具備し、該カム軸駆動アクチュエータにより前記カム軸
   を回動させて前記レバー部材を前記ロッカアームの回り
   に回動させ、前記偏心ブッシュを介して前記ロッカアー
   ムの揺動中心を変位させることによりエンジンの回転数
   に応じて最適の開弁量が得られるようにしたことを特徴
   とするデコンプレッションブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記カム部材は、偏心カムであることを
   特徴とする請求項１に記載のデコンプレッションブレー
   キ装置。
3. 【請求項３】 前記カム軸駆動アクチュエータは、油圧
   によって回動され、前記カム軸を回動させる中空円筒型
   の回転ベーン部材と、該回転ベーン部材の中空部に回動
   自在に嵌合され、前記油圧の供給にかかわるロータリバ
   ルブと、該ロータリバルブを回動させるパルスモータと
   を有し、当該パルスモータの駆動を前記エンジンの回転
   数に応じて制御することにより連続して前記開弁量を変
   化可能としたことを特徴とする請求項１または２に記載
   のデコンプレッションブレーキ装置。