JP2001323815A - 排気管開閉弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気管開閉弁装置の弁体を開閉する回転軸の
軸受部から、排気ガスの漏れをほぼ完全に防止する。 【解決手段】 エンジンの排気管中に設けられ、その排
気ガス通路２の一部を形成するバルブ２３のバルブハウ
ジング２４と、排気ガス通路２を開閉する弁体２５と、
ほぼ中央部に弁体２５が固定され、バルブハウジング２
４に回動自在に支承される回動軸２６とを備える排気管
開閉弁装置２１であり、前記バルブハウジング２４の前
記回動軸２６を支承する軸受部より外側に、前記回動軸
２６の端部が貫通する空気室３１を設けるとともに、該
空気室３１を前記弁体２５より下流側の前記排気ガス通
路２に、前記バルブハウジング２４に形成された連通路
２４ｆにより連通させる装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車を含む車両
などのエンジンの排気管中に設けられ、エンジンの排気
管を遮断することにより、排気ブレーキを行う排気ブレ
ーキバルブや暖気を促進させる暖気バルブに用いられる
バタフライ形排気管開閉弁装置に関する。特に、そのバ
タフライ形排気管開閉弁の回転軸部から外部に排気ガス
が漏洩するのを防止する構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】排気管開閉弁装置は、主としてトラック
やバスなどに装備され、エンジンの排気管の途中に配設
された排気バルブを閉弁して排気ガス圧を上昇させ、長
い降坂路などにおいて、車両に効果的な制動を行うよう
にしたものや、暖気を促進させる暖気バルブに用いられ
ているものである。

【０００３】従来、この種の排気管開閉弁装置１として
は、例えば、図１０の該装置の一部を破断した正面図、
図１１の一部を破断した側面図に示すものがある。図１
０および図１１において、該排気管開閉弁装置１は、エ
ンジンの排気ガス通路２の一部を形成するバルブ３のハ
ウジング４と、該バルブハウジング４の内部に配設さ
れ、前記排気ガス通路２を開閉する円板状の弁体５と、
該弁体５を支持する一対の軸６ａ，６ｂからなる回転軸
６とから構成されるとともに、該回転軸６は、ほぼ中央
部に前記弁体５が固定され、筒状の軸受部材（ブッシ
ュ）７，軸受密封部材（ブッシュ）８およびシール部材
（シールリングまたはラビリンスシール）９をそれぞれ
介して、前記バルブハウジング４に回動自在に支承され
ている。

【０００４】そして、負圧形アクチュエータ１０の駆動
軸１０ａの軸心位置で、前記回転軸６の一方の軸６ａの
端部に固定されたレバー１１に、前記アクチュエータ１
０から回転駆動力が伝達されて、前記回転軸６が回動さ
れ、前記排気ガス通路２を前記弁体５により開閉するよ
うになっている。なお、図１０は開弁状態を示す。前記
弁体５の開弁時および閉弁時の前記レバー１１の動き
は、図１１に示す２個のストッパボルト１２，１３の頭
部に係合面１１ａ，１１ｂがそれぞれ当接することで規
制されている。

【０００５】そして、前記バルブ３は、排気ブレーキ作
動時、すなわち、前記弁体５の閉弁時、該弁体５にて前
記排気ガス通路２を完全に閉塞してしまうと、排気ガス
圧が過大な負荷としてエンジンに作用し、そのため、エ
ンジンストップを招来する。従って、前記排気ガス通路
２を完全に閉塞状態にすることなく、前記弁体５と排気
ガス通路２の周面との間に僅かな隙間を設けたり、また
は前記弁体５に穴をあけたりしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
排気管開閉弁装置１においては、下記のような問題点が
あった。すなわち、 １）前記回転軸６のレバー１１側の前記軸６ａの端部
は、該回転軸６の軸受部から外部に排気ガスが洩れるの
を防止するため、該軸６ａを回動自在に保持する軸受部
材７やシール部材９が設けられている。しかしながら、
前記排気管開閉弁装置１は、排気ガスによる高温下で使
用されるため、熱膨張で前記軸６ａと前記軸受部材７や
シール部材９等とが固着するのを防止するため、該軸６
ａの外径と軸受部材７やシール部材９等の内径との間に
クリアランスを設けなければならず、そのようなクリア
ランスを設けるとその隙間からの洩れを完全に防止する
することは難しい。また、シール部材９は、軸６ａの外
周面とのクリアランスが小さくハウジング４の内周面と
のクリアランスが大きい軸用金属リングと、軸６ａの外
周面とのクリアランスが大きくハウジング４の内周面と
のクリアランスが小さい孔用金属リングを単数又は複数
交互に組み合わせて構成しているが、これらの金属リン
グは単に重ね合わされているだけで側面同士が押圧され
る構造ではないことから、シール部材９の側面同士の半
径方向への排気ガスの洩れを防止することができない。
したがって、前記回転軸６の軸受部からの排気ガスの漏
れを完全に防止することができないという問題点があっ
た。

【０００７】２）前記排気管開閉弁装置１が作動して排
気管を遮断したとき、該排気管を完全に遮断すると、エ
ンジンに負荷がかかりすぎ、エンジンストップやエンジ
ン排気弁の損傷等のエンジントラブルが生じる恐れがあ
る。そこで、作動時の前記弁体５と前記排気ガス通路２
との隙間を、前記レバー１１のストッパボルト１２，１
３により調整している。しかしながら、そのようにして
も前記ストッパボルト１２，１３の摩耗や弛み等により
排気ガス圧が上がりすぎ、エンジントラブルが生じる恐
れがあるという問題点があった。

【０００８】３）前記回転軸６の前記レバー１１側とは
逆側の他方の軸６ｂの端部は、軸受密封部材８により回
動自在に保持するとともに、排気ガスが外部に洩れない
ように密封している。従って、作動時、上流側(エンジ
ン側)の排気ガス圧が前記軸６ｂの端部と軸受密封部材
８との間の空間に侵入し、その排気ガス圧により該回転
軸６をレバー１１側に押圧するようになる。これは、逆
のレバー１１側の一方の軸６ａの端部が、大気圧になっ
ているためである。これにより、前記回転軸６や弁体５
が、該バルブハウジング４の内壁等に当たり該弁体５の
回動が円滑に行われないという問題点があった。

【０００９】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、弁体を開閉する回転軸
の軸受部から、排気ガスの漏れをほぼ完全に防止する排
気管開閉弁装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、作動時、すなわち、
弁体により排気ガス通路が遮断されるときでも、排気ガ
ス圧が上がり過ぎないような排気管開閉弁装置を提供す
ることにある。

【００１１】本発明のさらに他の目的は、作動時、弁体
が円滑に開閉できる排気管開閉弁装置を提供することに
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、エンジンの排気管中に設けられ、そ
の排気ガス通路の一部を形成するバルブハウジングと、
前記排気ガス通路を開閉する弁体と、ほぼ中央部に前記
弁体が固定され、前記バルブハウジングに回動自在に支
承される回転軸とを備える排気管開閉弁装置において、
次の通りである。

【００１３】前記バルブハウジングの前記回転軸を支承
する軸受部より外側に、前記回転軸の端部が貫通する空
気室を設けるとともに、該空気室を前記弁体より下流側
の前記排気ガス通路に、前記バルブハウジングに形成さ
れた連通穴により連通させる装置である。

【００１４】前記空気室を区画する前記バルブハウジン
グの、前記回転軸が貫通する貫通穴と、前記回転軸との
間に、気密を保持するシール手段を設けられている装置
である。

【００１５】前記排気管開閉弁装置は、さらに前記回転
軸の端部に固定されるレバーを介して、前記弁体を回動
させるアクチュエータと、該アクチュエータを前記バル
ブハウジングに固定するブラケットとを備え、該ブラケ
ットの前記回転軸が貫通する部位に、ほぼ円柱状または
すり鉢状の凹陥部を形成し、該凹陥部と前記バルブハウ
ジングと前記回転軸とで前記空気室が区画されている装
置である。

【００１６】前記空気室を前記弁体より上流側の前記排
気ガス通路に連通する第１の空気室と、前記弁体より下
流側の前記排気ガス通路に連通する第２の空気室とで形
成するとともに、前記第１の空気室と第２の空気室との
間に前記第１の空気室の圧力がある圧力以上で開弁する
リリーフ弁機構が設けられている装置である。

【００１７】前記リリーフ弁機構は、前記回転軸に気密
的に摺動可能な第２の弁体と、該第２の弁体が着座可能
に前記バルブハウジングに設けられる弁座と、前記第２
の弁体を前記弁座に着座する方向に押圧するスプリング
で構成されている装置である。

【００１８】前記弁体の前記回転軸への固定部の両側
に、略半円筒形状の半円筒部を前記回転軸の一部を覆う
ように形成するとともに、前記バルブハウジングに、前
記半円筒部が遊嵌されるような凹陥部を設け、前記弁体
により前記排気ガス通路を遮断した状態で、前記半円筒
部と前記凹陥部との係合により、前記バルブハウジング
の前記回転軸を支承する軸受部が、前記弁体より上流側
の排気ガス通路から遮断されている装置である。

【００１９】前記回転軸の一端部を、前記バルブハウジ
ングに、外部と遮断して回動自在に支承し、前記バルブ
ハウジングの前記一端部より外側の内部空間を、前記弁
体より下流側の前記排気ガス通路に、前記バルブハウジ
ングに形成された連通穴により連通させている装置であ
る。

【００２０】前記排気管開閉弁装置は、車両の排気ブレ
ーキシステムまたは暖気システムに用いられる装置であ
る。

【００２１】また、前記目的を達成するための本発明の
構成は、エンジンの排気管途中に設けられ、その排気ガ
ス通路の一部を形成するバルブハウジングと、前記排気
ガス通路を開閉する弁体と、ほぼ中央部に前記弁体が固
定され、前記バルブハウジングに回動自在に支承される
回転軸と、前記バルブハウジングにブラケットを介して
取り付けられ、前記回転軸を回動させるアクチュエータ
とを備えた排気管開閉弁装置であって、前記バルブハウ
ジングの前記回転軸を支承する軸受部より外側に突出す
る前記回転軸の外周につば付円筒状の金属製シールリン
グを設けるとともに、この金属製シールリングのつば部
と前記ブラケットとの間に、このつば部端面を前記軸受
部の側面に押圧するスプリングを設けた装置である。

【００２２】前記つば付円筒状の金属製シールリングの
前記つば部とは反対側の端部を前記ブラケットを貫通さ
せてブラケット内まで突出させた装置である。

【００２３】本発明は以上のように構成されているの
で、弁体を開閉する回転軸の軸受部からの排気ガスの漏
れを、ほぼ完全に近く防止することができるとともに、
本排気管開閉弁装置の作動時、すなわち、弁体の閉塞に
より、排気ガス通路が遮断されるときでも、排気ガス圧
が上がり過ぎないようにし、エンジンに過度な負荷をか
けないようにししている。このため、エンジンストップ
やエンジン排気弁の損傷等のエンジントラブルの発生が
極めて少なくなる。

【００２４】また、前記バルブハウジングの、前記回転
軸のレバー側とは逆側の一端部より外側の内部空間に侵
入する排気ガス圧により、該回転軸をレバー側への押圧
が作用しないので、前記装置の作動時、弁体が円滑に開
閉できる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な実施の形態を詳しく説明する。 （第１実施形態） 図１ないし図３は、本発明の第１の
実施形態に係る排気管開閉弁装置を示すもので、図１
は、その縦断面図、図２は、図１の要部の拡大断面図、
図３は、図２のなかのリリーフ弁機構の作動状態を示す
断面図で、図１０と同一部材には、同一符号を付してあ
る。

【００２６】図１および図２において、排気管開閉弁装
置２１は、主として、車両のエンジンの排気ガス通路２
の一部を形成するバルブ２３のほぼ円筒形状のバルブハ
ウジング２４と、該バルブハウジング２４のほぼ円形状
の内部通路２４ａを開閉する円板状の弁体２５と、該弁
体２５を回動自在に支持する、同一軸線上に配設される
一対の軸２６ａ，２６ｂからなる回転軸２６とから構成
される。この回転軸２６は、前記一対の軸２６ａ，２６
ｂの間で、ほぼ中央部（前記内部通路２４ａの中央位
置）に前記弁体２５が挟持、固定されるとともに、前記
バルブハウジング２４の内部通路２４ａを横断するよう
に、該バルブハウジング２４の両側に同心軸状に形成さ
れた一対の貫通穴２４ｂ，２４ｃに、筒状の軸受部材
（ブッシュ）２７、軸受密封部材２８および第１のシー
ルリング２９のそれぞれを介して、前記バルブハウジン
グ２４に回動自在に支承されている。

【００２７】他方、前記バルブハウジング２４には、複
数個のボルト１４を介して、ブラケット１５に装着され
た負圧形アクチュエータ１０が取り付けられている。そ
して、該アクチュエータ１０の駆動部材１０ｂの駆動中
心位置で、前記回転軸２６の軸２６ａの端部に固定され
たレバー１１に、該アクチュエータ１０からの回転駆動
力が、前記駆動部材１０ｂを介して伝達されて、前記回
転軸２６が回動され、前記排気ガス通路２を前記弁体２
５により開閉するようになっている。なお、図１および
図２は開弁状態を示し、前記アクチュエータ１０の作動
状態位置で、閉弁状態になる。

【００２８】ところで、前記バルブハウジング２４の前
記一方の貫通穴２４ｂの外側端部に段部２４ｄと、端面
に弁座２４ｋとが設けられるとともに、前記アクチュエ
ータ１０が装着された前記ブラケット１５に、前記回転
軸２６の軸２６ａの端部を貫通させる貫通穴１５ａが設
けられている。同時に、全外周縁に係着部３０ａが形成
された、ほぼ円柱状またはすり鉢状の凹陥部を有する壁
部材３０が、前記ブラケット１５の前記貫通穴１５ａに
係着されている。

【００２９】そこで、前記回転軸２６の前記レバー１１
が固定される該軸２６ａ側の、前記軸受部材２７より外
側に、空気室３１を形成させるため、前記バルブハウジ
ング２４の前記一方の貫通穴２４ｂを、前記ブラケット
１５の壁部材３０で塞ぐように、前記ブラケット１５
が、前記軸２６ａの端部を貫通させながら、前記バルブ
ハウジング２４に、前記ボルト１４により取り付けられ
ている。このため、前記空気室３１は、該バルブハウジ
ング２４と、前記軸２６ａと、前記壁部材３０とにより
形成され、該軸２６ａと該壁部材３０との間を気密的に
シールする第２のシールリング３２が、該軸２６ａに摺
動自在に配設されている。

【００３０】また、前記空気室３１内において、前記第
１のシールリング２９は、前記軸２６ａと前記軸受部材
２７との間を気密的にシールするとともに、前記バルブ
ハウジング２４の段部２４ｄを塞ぐように、該軸２６ａ
に摺動自在に配設されており、該第１のシールリング２
９により、該空気室３１を２つの空気室３１ａ，３１ｂ
に区画し、前記段部２４ｄ側の第１の空気室３１ａと、
前記壁部材３０側の第２の空気室３１ｂとを形成する。
そして、前記バルブハウジング２４に、前記弁体２５の
排気ガス通路２の上流側と前記第１の空気室３１ａとを
連通する連通穴２４ｅと、該弁体２５の下流側と前記第
２の空気室３１ｂとを連通する連通路２４ｆとを、それ
ぞれ形成している。

【００３１】前記第１の空気室３１ａと前記第２の空気
室３１ｂとを区画し、前記バルブハウジング２４の前記
弁座２４ｋに着座する前記第１のシールリング２９と、
該第１のシールリング２９と前記第２のシールリング３
２との間に、該第１のシールリング２９を第１の空気室
３１ａ側に押圧するスプリング３３とによりリリーフ弁
機構３４を形成する。そして、該リリーフ弁機構３４
は、前記第１の空気室３１ａのガス圧が、前記第２の空
気室３１ｂのガス圧より、ある設定圧より大きいときの
み、前記第１のシールリング２９が前記軸２６ａ上を摺
動して、前記第１，第２の空気室３１ａ，３１ｂを連通
させる。この場合、前記第２の空気室３１ｂと、前記バ
ルブ２３の下流側とを連通する連通穴２４ｆの通路面積
を、前記第１のシールリング２９と前記軸２６ａとの間
の隙間の面積より大きくしている。これは、連通穴２４
ｆの通気抵抗より、前記第１のシールリング２９と前記
軸２６ａとの隙間の通気抵抗を大きくするためである。

【００３２】次に、前記排気管開閉弁装置２１の作動に
ついて、説明する。前記バルブ２３の作動（前記弁体２
５が閉弁）時、排気ガス圧が正常の場合、前記バルブ２
３の上流側との連通穴２４ｅを通って、前記軸受部材２
７側の前記第１の空気室３１ａに入ってくる排気ガス
は、第１のシールリング２９が前記スプリング３３によ
りバルブハウジング２４の前記弁座２４ｋに着座してい
るので、その部分からは、下流側に連通している第２の
空気室３１ｂには侵入しない。また、前記回転軸２６
（軸２６ａ）と前記軸受部材２７との隙間、または該軸
受部材２７と前記バルブハウジング２４との隙間を通っ
て前記第１空気室３１ａに侵入した排気ガスは、前記第
１のシールリング２９と回転軸２６との隙間から侵入す
るが、その侵入量は排気ブレーキ等(排気ガス圧)に影響
する程の量ではない。

【００３３】前記連通穴２４ｅを通って入る、前記第１
の空気室３１ａの排気ガスの圧力が上昇して、ある一定
圧以上になると、図３に示すように、前記リリーフ弁機
構３４の第１のシールリング２９が、前記スプリング３
３の押圧力に抗して摺動して開弁し、該第１の空気室３
１ａの排気ガスは、前記バルブハウジング２４の端面と
の隙間を通って第２の空気室３１ｂに入り、前記連通穴
２４ｆを介して前記バルブ２３の下流側に排出される。
これにより、前記装置２１の作動時、排気ガス圧が異常
に上昇することを防止することができる。

【００３４】他方、前記回転軸２６の他方の軸２６ｂの
端部を、回動自在に支持する軸受密封部材２８は、前記
バルブハウジング２４の貫通穴２４ｃを塞ぐように、前
記バルブハウジング２４の外側から該貫通穴２４ｃに挿
入、固着されている。該軸２６ｂの端面と、前記軸受密
封部材２８との間の空間３６は、該軸受密封部材２８に
設けられた連通穴２８ａと、該バルブハウジング２４に
設けられた連通穴２４ｇを介して、前記バルブ２３の排
気ガス通路２の下流側に連通されている。

【００３５】このため、前記バルブ２３の作動（閉弁）
時、該バルブ２３の上流側の排気ガスが前記軸受密封部
材２８の隙間を通って、前記空間３６内に侵入しても、
前記連通穴２８ａ，２６ｇを通って、前記バルブ２３の
下流側(下流側は概略大気圧に近い)に排出され、前記空
間３６内の圧力は上昇しない。従って、前記回転軸２６
は前記レバー１１側に押圧されないため、前記回転軸２
６は、円滑に開閉作動することができるようになってい
る。

【００３６】（第２実施形態） 図４は、本発明の第２
の実施形態に係る排気管開閉弁装置を示すもので、図４
は、その縦断面図で、図２と同一部材には、同一符号を
付して、その説明を省略する。

【００３７】図４において、排気管開閉弁装置４１は、
回転軸２６が、一体的に形成されており、ほぼ中央部
（前記内部通路２４ａの中央位置）に前記弁体２５が固
定され、筒状の前記軸受部材（ブッシュ）２７と軸受密
封部材４２をそれぞれ介して、前記バルブハウジング２
４に回動自在に支承されている。前記第１のシールリン
グ２９は削除されている。なお、図４は開弁状態を示
す。

【００３８】前記アクチュエータ１０が装着された前記
ブラケット１５の、前記回転軸２６の端部を貫通させる
部分周辺に、凹陥部１５ｂが一体的に形成されている。
そこで、前記回転軸２６の前記レバー１１が固定された
端部側の前記軸受部材２７より外側に、空気室３１を形
成させるため、前記バルブハウジング３の前記一方の貫
通穴２４ｂを、前記ブラケット１５の凹陥部１５ｂで塞
ぐように、前記ブラケット１５が、前記回転軸２６の端
部を貫通させながら、前記バルブハウジング２４に取り
付けられている。

【００３９】このため、前記空気室３１は、該バルブハ
ウジング２４と、前記回転軸２６と、前記ブラケット１
５の凹陥部１５ｂとにより形成され、該回転軸２６と該
凹陥部１５ｂとの間を気密的にシールする第２のシール
リング３２が、該回転軸２６に摺動自在に配設され、前
記軸受部材２７側から前記スプリング３３により、前記
凹陥部１５ｂ側に押圧されている。そして、前記空気室
３１は、下流側に連通する前記連通路２４ｅはなく、前
記連通路２４ｆを介して、前記バルブ２３の下流側に連
通されているのみである。

【００４０】この場合、前記空気室３１と、前記バルブ
２３の下流側とを連通する連通穴２４ｆの通路面積を、
前記第２のシールリング３２と前記回転軸２６との間の
隙間の面積より大きくしている。これは、連通穴２４ｆ
の通気抵抗より、前記第２のシールリング３２と前記回
転軸２６ａとの隙間の通気抵抗を大きくするためであ
る。

【００４１】次に、前記排気管開閉弁装置４１の作動に
ついて、説明する。前記バルブ２３の作動（閉弁）時、
前記回転軸２６と前記軸受部材２７との隙間、または該
軸受部材２７と前記バルブハウジング２４との隙間を通
って前記空気室３１に侵入した排気ガスは、前記第２の
シールリング３２と前記回転軸２６との間の隙間の通気
抵抗が大きいので、通気抵抗の小さい前記連通穴２４ｆ
を通って、該バルブ２３の下流側に排出される。従っ
て、前記バルブ２３の外部への排気ガスの漏れ量は、従
来に比較して大幅に減少される。

【００４２】前記第２のシールリング３２は、前記空気
室３１の前記凹陥部１５ｂ側にスプリング３３により押
圧、当接しているので、該空気室３１内の排気ガスは、
その当接面からは外部に洩れず、前記回転軸２６との隙
間から外部に洩れようとするが、その量は、極めて少な
い。

【００４３】（第３実施形態） 図５は、本発明の第３
の実施形態に係る排気管開閉弁装置を示すもので、図５
は、その縦断面図で、図２および図４と同一部材には、
同一符号を付して、その説明を省略する。

【００４４】図５において、排気管開閉弁装置４６は、
図４の前記空気室３１内に配設される前記第２のシール
リング３２と前記スプリング３３のほかに、前記軸受部
材２７側にも前記第１のシールリング２９を追加する
と、それにより前記空気室３１への排気ガスの侵入量を
減少できるので、さらに外部への排気ガスの漏れを減少
することができる。

【００４５】（第４実施形態） 図６および図７は、本
発明の第４の実施形態に係る排気管開閉弁装置を示すも
ので、図６は、その縦断面図、図７は、図６のＡ−Ａ線
による断面図で、図４と同一部材には、同一符号を付し
て、その説明を省略する。

【００４６】図６および図７において、排気管開閉弁装
置５１は、回転軸２６が、一体的に形成されており、ほ
ぼ中央部（前記内部通路２４ａの中央位置）に前記弁体
５２が固定され、筒状の前記軸受部材（ブッシュ）５３
と軸受密封部材５４をそれぞれ介して、前記バルブハウ
ジング２４に回動自在に支承されている。なお、図６は
開弁状態を示す。

【００４７】前記回転軸２６に固定される前記弁体５２
は、該回転軸２６の軸方向における両端に、半円筒部５
２ａ，５２ａが、それぞれ形成されるとともに、前記軸
受部材５３と軸受密封部材５４の内側、すなわち、前記
ガス通路２４ａ側に、前記半円筒部５２ａが遊嵌される
ような凹陥部５３ａ，５４ａがそれぞれ設けられてい
る。同様に、前記バルブハウジング２４側にも、前記ガ
ス通路２４ａ側に、前記半円筒部５２ａが遊嵌されるよ
うな凹陥部２４ｈ，２４ｈがそれぞれ設けられている。
この場合、該凹陥部２４ｈ，２４ｈの内径と前記半円筒
状部５２ａ，５２ａの外径との隙間を極力小さくするこ
とが好ましい。

【００４８】前記凹陥部２４ｈ，２４ｈ，５３ａ，５４
ａの形状は、前記バルブハウジング２４の中心軸方向
(排気ガスの流れ方向)に対し、該バルブ２３の上流側
に、前記弁体５２の半円筒部５２ａの外周面が対向させ
るように、半円形状に形成するとともに、その下流側
は、前記バルブハウジング２４の下流側開口部から、前
記弁体５２が挿入できるように、該バルブハウジング２
４に、流れの軸方向に溝２４ｍを形成させている。ま
た、前記回転軸２６は、前記弁体２５を固定するための
位置決め用の鍔部（リング状の突部）を必要とせずに、
ストレート形状にすることができる。

【００４９】次に、前記排気管開閉弁装置５１の作動に
ついて、説明する。前記バルブ２３の作動（閉弁）時、
前記弁体５２に形成された前記半円筒部５２ａ，５２ａ
が、前記回転軸２６の軸受部分（前記軸受部材５３と軸
受密封部材５４）の、前記バルブ２３の上流側を覆うの
で、該回転軸２６の該軸受部は、該バルブ２３の下流側
に面することになる。前記弁体５２の前記半円筒部５２
ａ，５２ａの外周面と、前記バルブハウジング２４側の
凹陥部２４ｈ，２４ｈの内周面との隙間を小さくしたの
で、その隙間より下流側に排気ガスが逃げるのを抑制す
ることができる。

【００５０】従って、前記回転軸２６の該軸受部材５３
と軸受密封部材５４には、排気ガス圧は作用しなくなる
ので、その部分から外部に排気ガスが洩れるのを防止
(抑制)できるようになっている。また、前記回転軸２６
の端面に排気ガス圧が作用しなくなるので、該回転軸２
６がレバー１１方向に押圧されることがなくなり、円滑
な作動ができるようになる。さらに、前記回転軸２６
に、従来の、前記弁体２５を固定するための位置決め用
の鍔部を設けなくてもよく、従来のものに比べて、コス
トダウンを図ることができる。

【００５１】（第５実施形態） 図８ないし図９は、本
発明の第５の実施形態に係る排気管開閉弁装置を示すも
ので、図８は、その縦断面図、図９は、図８のＢ−Ｂ線
による断面図で、図４と同一部材には、同一符号を付し
て、その説明を省略する。

【００５２】図８および図９において、排気管開閉弁装
置６１は、回転軸２６が、一体的に形成されており、ほ
ぼ中央部（前記内部通路２４ａの中央位置）に前記弁体
５２が固定され、筒状の前記軸受部材２７と前記軸受密
封部材４２をそれぞれ介して、バルブハウジング６２に
回動自在に支承されている。バルブハウジング６２に
は、前述の第１ないし第４の実施形態における連通穴２
４ｆを設けていない。なお、図８は開弁状態を示す。

【００５３】シールリング６３は金属製で、つば付き円
筒形状に形成されている。このシールリング６３は、軸
２６の外側の外周面につば部６３ａが軸受部材２７側に
配置されるように設けており、軸２６と軸受部材２７と
の間を気密的にシールする。シールリング６３は、ブラ
ケット１５の凹陥部１５ｂを貫通してブラケット１５内
まで突出している。このシールリングの内径と軸２６の
外径とのクリアランスは、シール部材９の場合と同程度
にする。

【００５４】スプリング６４は、ブラケット１５の凹陥
部１５ｂとシールリング６３のつば部６３ａとの間に介
挿して配置しており、これによりシールリング６３のつ
ば部６３ａの端面を軸受部材２７の端面に押圧すること
ができる。

【００５５】このように構成された前記排気管開閉弁装
置６１は以下の効果を有する。 (1)従来のシール部材９（図１０参照）は、例えば厚さ
が１ｍｍの軸用シールリング２枚と孔用シールリング２
枚の計４枚で構成されており、軸６ａの外周面またはハ
ウジング４の孔内周面とのシール長さが十分確保できな
いが、本願のシールリング３５ではシール長さ（軸方向
における長さ）を十分確保できるので、シールリング３
５と軸２６の外周面との隙間からの排気ガスを従来より
も大幅に削減することができる。 (2)シールリングのつば部６３ａの端面をスプリング６
４で軸受部材２７の端面に押圧しているので、シールリ
ング６３の半径方向の排気ガスの洩れは確実に防止でき
る。 (3)このように軸受部材２７内周と軸２６外周との隙間
から洩れてくる排気ガスは、つば付き円筒状の金属製シ
ールリング６３により外部への洩れを防止できる。 (4)また、ブラケット１５とバルブハウジング６２との
隙間から排気ガスが洩れると、ブラケット１５やバルブ
ハウジング６２の外面に排気ガスのすすが付着し、外観
が悪くなり、洩れ自体が視認可能であるが、シールリン
グ６３をブラケット１５内まで延長したので、たとえシ
ールリング６３内周と軸２６外周との隙間から排気ガス
が多少洩れたとしても、それはブラケット内に入り、バ
ルブハウジング６２とブラケット１５との隙間から直接
外部に洩れることはない。 (5)ブラケット１５とバルブハウジング６２との隙間か
ら泥水が侵入しても軸２６に直接かからないので、軸２
６に錆が発生し難く、錆や泥等により作動不良を生じる
ことがない。 (6)排気ガス温度によりブラケット１５の表面処理（黒
色塗装、亜鉛メッキ等）が焼けて、ブラケット１５とバ
ルブハウジング６２との間に隙間ができ、これによりブ
ラケット取付けボルト１４がゆるむおそれがあるが、ス
プリング６４でブラケット１５を押圧しているので、前
記のようなボルト１４のゆるみを防止できる。

【００５６】なお、本発明の技術は前記実施の形態にお
ける技術に限定されるものではなく、同様な機能を果た
す他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は
前記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能であ
る。

【００５７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
排気管開閉弁装置によれば、バルブハウジングの回転軸
を支承する軸受部より外側に、前記回転軸の端部が貫通
する空気室を設けるとともに、該空気室を弁体より下流
側の排気ガス通路に、前記バルブハウジングに形成され
た連通穴により連通させるので、弁体を開閉する回転軸
の支承部から、排気ガスの漏れをほぼ完全に防止すると
ともに、作動時、すなわち、弁体により排気ガス通路が
遮断されるときでも、排気ガス圧が上がり過ぎないよう
にすることができるという効果を奏する。

【００５８】また本発明の排気管開閉弁装置作動時、弁
体が円滑に開閉できるとともに、回転軸に、従来の、弁
体２５を固定するための位置決め用の鍔部を設けなくて
もよいため、従来のものに比べて、コストダウンを図か
ることができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る排気管開閉弁装
置を示す縦断面図である。

【図２】図１の要部の拡大断面図である。

【図３】図２のなかのリリーフ弁機構の作動状態を示す
断面図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る排気管開閉弁装
置を示す縦断面図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る排気管開閉弁装
置を示す縦断面図である。

【図６】本発明の第４の実施形態に係る排気管開閉弁装
置を示す縦断面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ線による断面図である。

【図８】本発明の第５の実施形態に係る排気管開閉弁装
置を示す縦断面図である。

【図９】図８のＢ−Ｂ線による縦断面図である。

【図１０】従来の排気管開閉弁装置の一部を破断した正
面図である。

【図１１】図１０の一部を破断した側面図である。

【符号の説明】

２ 排気ガス通路 １０ アクチュエータ １１ レバー １５ ブラケット １５ｂ，２４ｈ，５３ａ，５４ａ 凹陥部 ２１，４１，４６，５１，６１ 排気管開閉弁装置 ２３ バルブ ２４，６２ バルブハウジング ２４ｂ、２４ｃ，２４ｅ，２４ｆ 貫通穴 ２４ｋ 弁座 ２５，５２ 弁体 ２６ 回転軸 ２６ａ，２６ｂ 軸 ２７，５３ 軸受部材 ２８，５４ 軸受密封部材 ２９ 第１のシールリング ３０ 壁部材 ３１ 空気室 ３１ａ 第１の空気室 ３１ｂ 第１の空気室 ３２ 第２のシールリング ３３，６４ スプリング ３４ リリーフ弁機構 ３６ 空間 ５２ａ 半円筒部 ６３ シールリング ６３ａ つば部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気管中に設けられ、その排
   気ガス通路の一部を形成するバルブハウジングと、前記
   排気ガス通路を開閉する弁体と、ほぼ中央部に前記弁体
   が固定され、前記バルブハウジングに回動自在に支承さ
   れる回転軸とを備える排気管開閉弁装置において、 前記バルブハウジングの前記回転軸を支承する軸受部よ
   り外側に、前記回転軸の端部が貫通する空気室を設ける
   とともに、該空気室を前記弁体より下流側の前記排気ガ
   ス通路に、前記バルブハウジングに形成された連通穴に
   より連通させることを特徴とする排気管開閉弁装置。
2. 【請求項２】 前記空気室を区画する前記バルブハウジ
   ングの、前記回転軸が貫通する貫通穴と、前記回転軸と
   の間に、気密を保持するシール手段を設けることを特徴
   とする請求項１に記載の排気管開閉弁装置。
3. 【請求項３】 前記排気管開閉弁装置は、さらに前記回
   転軸の端部に固定されるレバーを介して、前記弁体を回
   動させるアクチュエータと、該アクチュエータを前記バ
   ルブハウジングに固定するブラケットとを備え、該ブラ
   ケットの前記回転軸が貫通する部位に、ほぼ円柱状また
   はすり鉢状の凹陥部を形成し、該凹陥部と前記バルブハ
   ウジングと前記回転軸とで前記空気室を区画することを
   特徴とする請求項２に記載の排気管開閉弁装置。
4. 【請求項４】 前記空気室を前記弁体より上流側の前記
   排気ガス通路に連通する第１の空気室と、前記弁体より
   下流側の前記排気ガス通路に連通する第２の空気室とで
   形成するとともに、前記第１の空気室と第２の空気室と
   の間に前記第１の空気室の圧力がある圧力以上で開弁す
   るリリーフ弁機構を設けることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の排気管開閉弁装置。
5. 【請求項５】 前記リリーフ弁機構は、前記回転軸に気
   密的に摺動可能な第２の弁体と、該第２の弁体が着座可
   能に前記バルブハウジングに設けられる弁座と、前記第
   ２の弁体を前記弁座に着座する方向に押圧するスプリン
   グで構成されることを特徴とする請求項４に記載の排気
   管開閉弁装置。
6. 【請求項６】 エンジンの排気管中に設けられ、その排
   気ガス通路の一部を形成するバルブハウジングと、前記
   排気ガス通路を開閉する弁体と、ほぼ中央部に前記弁体
   が固定され、前記バルブハウジングに回動自在に支承さ
   れる回転軸とを備える排気管開閉弁装置において、 前記弁体の前記回転軸への固定部の両側に、略半円筒形
   状の半円筒部を前記回転軸の一部を覆うように形成する
   とともに、前記バルブハウジングに、前記半円筒部が遊
   嵌されるような凹陥部を設け、前記弁体により前記排気
   ガス通路を遮断した状態で、前記半円筒部と前記凹陥部
   との係合により、前記バルブハウジングの前記回転軸を
   支承する軸受部を、前記弁体より上流側の排気ガス通路
   から遮断することを特徴とする排気管開閉弁装置。
7. 【請求項７】 エンジンの排気管中に設けられ、その排
   気ガス通路の一部を形成するバルブハウジングと、前記
   排気ガス通路を開閉する弁体と、ほぼ中央部に前記弁体
   が固定され、前記バルブハウジングに回動自在に支承さ
   れる回動軸とを備える排気管開閉弁装置において、 前記回転軸の一端部を、前記パルプハウジングに、外部
   と遮断して回動自在に支承し、前記バルブハウジングの
   前記一端部より外側の内部空間を、前記弁体より下流側
   の前記排気ガス通路に、前記バルブハウジングに形成さ
   れた連通穴により連通させることを特徴とする排気管開
   閉弁装置。
8. 【請求項８】 前記排気管開閉弁装置は、車両の排気ブ
   レーキシステムまたは暖気システムに用いられることを
   特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の
   排気管開閉弁装置。
9. 【請求項９】 エンジンの排気管途中に設けられ、その
   排気ガス通路の一部を形成するバルブハウジングと、前
   記排気ガス通路を開閉する弁体と、ほぼ中央部に前記弁
   体が固定され、前記バルブハウジングに回動自在に支承
   される回転軸と、前記バルブハウジングにブラケットを
   介して取り付けられ、前記回転軸を回動させるアクチュ
   エータとを備えた排気管開閉弁装置であって、 前記バルブハウジングの前記回転軸を支承する軸受部よ
   り外側に突出する前記回転軸の外周につば付円筒状のシ
   ールリングを設けるとともに、このシールリングのつば
   部と前記ブラケットとの間に、このつば部端面を前記軸
   受部の側面に押圧するスプリングを設けたことを特徴と
   する排気管開閉弁装置。
10. 【請求項１０】 前記つば付円筒状のシールリングの前
    記つば部とは反対側の端部を前記ブラケットを貫通させ
    て前記ブラケット内まで突出させたことを特徴とする請
    求項９に記載の排気管開閉弁装置。