JP4140622B2 - Exhaust brake valve device - Google Patents

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Description

本発明は排気ブレーキの弁装置に関し、詳しくは筒状のハウジング内で弁体を回転させて排気通路の開閉を行う排気ブレーキの弁装置に関する。   The present invention relates to an exhaust brake valve device, and more particularly to an exhaust brake valve device that opens and closes an exhaust passage by rotating a valve body in a cylindrical housing.

従来、排気通路の途中に排気ブレーキを設けることが行われており、この排気ブレーキの弁装置として、排気通路の途中に設けた筒状のハウジングと、ハウジング内で回転することにより排気通路の開閉を行う弁体とを備えたものが知られている。
このような排気ブレーキの弁装置として、上記ハウジングに貫通孔を形成するとともに、この貫通孔に上記弁体に設けられた回転軸を軸支するすべり軸受を設け、さらに上記貫通孔の端部にリテーナを設けて、当該リテーナとすべり軸受との間にシール手段を設けたものが知られている。(特許文献1)
この特許文献1におけるシール手段は、形状の異なる2種類のシールリングを備えており、一方のシールリングはその外径部が上記貫通孔の内周面に密嵌合すると共に内径部が上記回転軸の外周面に遊嵌合するように製造され、他方のシールリングはその外径部が貫通孔の内周面に遊嵌合すると共に内径部が回転軸の外周面に密嵌合するように製造されている。
そして上記構成を有するシール手段をリテーナとすべり軸受との間に設けることで、貫通孔に排気通路内の排気ガスが流入しても、排気ガスの排気圧力によって上記シールリング同士が密着すると共に、シールリングとリテーナとが密着するので、排気ガスが外部に漏洩するのを防止することができる。
特開平11−13496号公報
Conventionally, an exhaust brake is provided in the middle of the exhaust passage. As a valve device for this exhaust brake, a cylindrical housing provided in the middle of the exhaust passage, and opening and closing of the exhaust passage by rotating in the housing The thing provided with the valve body which performs is known.
As a valve device for such an exhaust brake, a through hole is formed in the housing, a slide bearing that pivotally supports a rotating shaft provided in the valve body is provided in the through hole, and further, an end of the through hole is provided. A retainer is provided, and a seal means is provided between the retainer and the slide bearing. (Patent Document 1)
The sealing means in Patent Document 1 includes two types of seal rings having different shapes, and one seal ring has an outer diameter portion closely fitted to an inner peripheral surface of the through hole, and an inner diameter portion is rotated as described above. Manufactured to loosely fit the outer peripheral surface of the shaft, and the other seal ring has an outer diameter portion loosely fitted to the inner peripheral surface of the through hole and an inner diameter portion closely fitted to the outer peripheral surface of the rotating shaft. Is manufactured.
And, by providing the sealing means having the above configuration between the retainer and the slide bearing, even if the exhaust gas in the exhaust passage flows into the through hole, the seal rings are in close contact with each other by the exhaust pressure of the exhaust gas, Since the seal ring and the retainer are in close contact with each other, it is possible to prevent the exhaust gas from leaking to the outside.
JP-A-11-13396

しかしながら、上記特許文献1に記載されている排気ブレーキの弁装置の場合、排気ブレーキを長期間使用すると、上記シールリングの外径部と貫通孔の内周面との隙間に排気ガス中に含まれる煤(すす)や錆等が侵入して堆積し、その結果これらが相互に固着してしまう場合がある。
すると、上記排気ガスの排気圧力が各シールリングに作用しても、各シールリング同士が密着しなくなったり、シールリングがリテーナに密着しなくなるので、排気ガスがこれらの間から漏洩して、シール性能が低下してしまう。
またシールリング内径部と回転軸の外周面との摺動による摩耗が増大して、さらにシール性能が低下してしまう。
このような問題に鑑み、本発明は長期間に渡ってシール手段のシール性能を維持することの可能な排気ブレーキの弁装置を提供するものである。
However, in the case of the exhaust brake valve device described in Patent Document 1, when the exhaust brake is used for a long period of time, it is included in the exhaust gas in the gap between the outer diameter portion of the seal ring and the inner peripheral surface of the through hole. In some cases, soot, rust, and the like enter and accumulate, and as a result, they stick to each other.
Then, even if the exhaust pressure of the exhaust gas acts on each seal ring, the seal rings do not adhere to each other or the seal ring does not adhere to the retainer. Performance will be degraded.
Further, wear due to sliding between the inner diameter portion of the seal ring and the outer peripheral surface of the rotating shaft increases, and the sealing performance is further deteriorated.
In view of such problems, the present invention provides an exhaust brake valve device capable of maintaining the sealing performance of the sealing means for a long period of time.

すなわち請求項1に記載の排気ブレーキの弁装置は、排気通路の途中に設けた筒状のハウジングと、ハウジングの内周面と外周面とを連通させる貫通孔に設けたすべり軸受と、当該すべり軸受に軸支される回転軸と、ハウジング内に設けられて上記回転軸の回転により排気通路の開閉を行う弁体と、上記貫通孔におけるハウジングの外周面側に設けられたリテーナと、上記リテーナとすべり軸受との間に設けられ、排気通路内の排気圧力により上記リテーナに密着されて排気ガスが外部に漏洩するのを防止するシール手段とを備えた排気ブレーキの弁装置において、
上記シール手段は、固定シールリングと移動シールリングとを備え、上記固定シールリングは内径部が上記回転軸の外周面に密嵌合するとともに、外径部と貫通孔の内周面との間には間隙が形成され、また上記移動シールリングは内径部が上記回転軸の外周面に遊嵌合して径方向に移動可能となっており、外径部は移動シールリングが径方向に移動しても貫通孔の内周面に接触しない大きさに設定されていることを特徴としている。
In other words, the valve device for an exhaust brake according to claim 1 includes a cylindrical housing provided in the middle of the exhaust passage, a slide bearing provided in a through hole that communicates an inner peripheral surface and an outer peripheral surface of the housing, and the slide A rotary shaft supported by a bearing; a valve body provided in the housing for opening and closing an exhaust passage by rotation of the rotary shaft; a retainer provided on the outer peripheral surface side of the housing in the through hole; and the retainer And an exhaust brake valve device provided with a sealing means provided between the bearing and the slide bearing, which is in close contact with the retainer by the exhaust pressure in the exhaust passage and prevents the exhaust gas from leaking outside.
The sealing means includes a fixed seal ring and a movable seal ring. The fixed seal ring has an inner diameter portion closely fitted to the outer peripheral surface of the rotating shaft, and between the outer diameter portion and the inner peripheral surface of the through hole. A gap is formed in the movable seal ring, and the inner diameter portion of the movable seal ring is loosely fitted to the outer peripheral surface of the rotary shaft so that the movable seal ring can move in the radial direction. Even so, the size is set so as not to contact the inner peripheral surface of the through hole.

上記請求項1の発明によれば、固定リングシールおよび移動リングシールの外径部と上記貫通孔の内周面との間に、常時間隙が形成されることとなるので、貫通孔に流入した排気ガスの煤によってシールリングの外径部と貫通孔の内周面とが固着してしまうのを長期間に渡って防止することができる。
このため、請求項1の発明によれば、排気ガスの排気圧力によってシール手段が上記リテーナに密着する状態を長期間に渡って維持することができ、その間シール性を維持することができる。
According to the first aspect of the present invention, since a gap is always formed between the outer diameter portion of the fixed ring seal and the moving ring seal and the inner peripheral surface of the through hole, it flows into the through hole. It is possible to prevent the outer diameter portion of the seal ring and the inner peripheral surface of the through-hole from sticking due to exhaust gas traps over a long period of time.
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the state in which the sealing means is in close contact with the retainer by the exhaust pressure of the exhaust gas can be maintained for a long period of time, and the sealing performance can be maintained during that period.

以下図示実施例について説明すると、図1は排気ブレーキの弁装置1を示し、この排気ブレーキの弁装置1は自動車の排気管の途中に配設された筒状のハウジング2と、該ハウジング2内に回転自在に設けられた円板状の弁体3とを備えている。
上記ハウジング2には、その中央に上記排気管と連通する排気通路2aが形成されており、ハウジング2の軸方向に直交する方向には、同一直線上にハウジング2の内周面から外周面に向けて貫通孔11,12が穿設されている。
上記弁体3の両端には同一直線上に回転軸13,14が設けられており、この回転軸13,14は上記貫通孔11,12のそれぞれに嵌着されたすべり軸受15,16によって回転可能に軸支され、このうち図示左方の回転軸13は上記貫通孔11より外部に突出して図示しないアクチエータの駆動軸に連結されている。
このような構成により、上記アクチエータを作動させると弁体3が回転して上記ハウジング2の排気通路2aが開閉され、排気ブレーキとして作動させることができるようになっている。
FIG. 1 shows an exhaust brake valve device 1. The exhaust brake valve device 1 includes a cylindrical housing 2 disposed in the middle of an exhaust pipe of an automobile, and an inside of the housing 2. And a disc-like valve body 3 provided rotatably.
An exhaust passage 2 a communicating with the exhaust pipe is formed at the center of the housing 2, and the direction perpendicular to the axial direction of the housing 2 is on the same straight line from the inner peripheral surface of the housing 2 to the outer peripheral surface. Through-holes 11 and 12 are bored toward it.
Rotating shafts 13 and 14 are provided on the same straight line at both ends of the valve body 3, and the rotating shafts 13 and 14 are rotated by sliding bearings 15 and 16 fitted in the through holes 11 and 12, respectively. Of these, the left rotation shaft 13 shown in the figure protrudes outside through the through hole 11 and is connected to a drive shaft of an actuator (not shown).
With such a configuration, when the actuator is operated, the valve body 3 rotates to open and close the exhaust passage 2a of the housing 2 so that it can be operated as an exhaust brake.

上記ハウジング2における図示右方側の貫通孔12の端面には、板状の閉鎖部材17が固定されており、この閉鎖部材17によって貫通孔12は閉鎖され、貫通孔12内に流入した排気ガスが漏洩しないようにされている。
一方、図示左方側の貫通孔11の端面には、板状のリテーナ18が固定されており、このリテーナ18の中央には連通口18aが穿設され、上記回転軸13が貫通するようになっている。そして上記連通口18aと回転軸13の外周面13aとの間には、若干のクリアランスが設定されている。
また上記貫通孔11には、上記すべり軸受15の嵌着される小径部11aと、当該小径部11aよりもリテーナ18側に位置する大径部11bとが形成されており、この大径部11bの位置するリテーナ18とすべり軸受15との間には、貫通孔11から排気ガスが漏洩するのを防止するシール手段19が設けられている。
A plate-like closing member 17 is fixed to the end face of the through hole 12 on the right side of the housing 2 in the figure, and the through hole 12 is closed by the closing member 17, and the exhaust gas flowing into the through hole 12. Is not leaked.
On the other hand, a plate-like retainer 18 is fixed to the end face of the through hole 11 on the left side of the figure, and a communication port 18a is formed in the center of the retainer 18 so that the rotary shaft 13 penetrates. It has become. A slight clearance is set between the communication port 18 a and the outer peripheral surface 13 a of the rotary shaft 13.
The through-hole 11 is formed with a small-diameter portion 11a to which the slide bearing 15 is fitted and a large-diameter portion 11b located on the retainer 18 side of the small-diameter portion 11a. Between the retainer 18 and the slide bearing 15, a sealing means 19 for preventing the exhaust gas from leaking from the through hole 11 is provided.

図2は上記シール手段19についての拡大図を示し、このシール手段19は4枚のステンレス製のリングシールを相互に積層させた構成を有し、本実施例ではリテーナ18側から数えて1番目および3番目のものを移動シールリング20と呼び、2番目および4番目のものを固定シールリング21と呼ぶものとする。
上記移動シールリング20は、その内径部20aが上記回転軸13の外周面13aに遊嵌合して径方向に移動可能となっており、その外径部20bと貫通孔11の内周面としての大径部11bとの間には、移動シールリング20が径方向に移動しても上記大径部11bに接触しないような間隙が形成されている。
特に本実施例では、上記移動シールリング20における内径部20aと回転軸13の外周面13aとの間隙を0.5mmとし、外径部20bと大径部11bとの間隙を1mmとしている。
一方、上記固定シールリング21は、その内径部21aが上記回転軸13の外周面13aに密嵌合して径方向にはほとんど移動しないようになっており、その外径部21bと大径部11bとの間には間隙が形成されている。
特に本実施例では、上記固定シールリング21における内径部21aと回転軸13の外周面13aとの間隙を0.1mmとし、上記外径部21bと大径部11bとの間隙を1.5mmとしている。
以上のことから、上記移動シールリング20および固定シールリング21は、共に上記回転軸13に沿って移動可能となっており、排気ガスが貫通孔11内に流入して回転軸13とすべり軸受15との間をハウジング2の外周面13a側に向けて流れると、当該排気ガスの排気圧力によりこれら移動シールリング20および固定シールリング21は一体的にリテーナ18側に押圧される。
このため、各シールリング20,21が相互に密着するようになり、さらにリテーナ18側の移動シールリング20がリテーナ18に密着するようになるので、上記リテーナ18の連通口18aから排気ガスが外部に漏洩してしまうのを防止することができる。
FIG. 2 shows an enlarged view of the sealing means 19. The sealing means 19 has a structure in which four stainless steel ring seals are laminated to each other. In this embodiment, the sealing means 19 is the first counted from the retainer 18 side. The third one is called a moving seal ring 20, and the second and fourth ones are called fixed seal rings 21.
The moving seal ring 20 has an inner diameter portion 20 a that is loosely fitted to the outer peripheral surface 13 a of the rotary shaft 13 and is movable in the radial direction. As the inner peripheral surface of the outer diameter portion 20 b and the through hole 11. A gap is formed between the large-diameter portion 11b and the large-diameter portion 11b so that it does not come into contact with the large-diameter portion 11b even when the movable seal ring 20 moves in the radial direction.
In particular, in this embodiment, the gap between the inner diameter portion 20a and the outer peripheral surface 13a of the rotary shaft 13 in the moving seal ring 20 is 0.5 mm, and the gap between the outer diameter portion 20b and the large diameter portion 11b is 1 mm.
On the other hand, the fixed seal ring 21 has an inner diameter portion 21a closely fitted to the outer peripheral surface 13a of the rotary shaft 13 so that it hardly moves in the radial direction. A gap is formed between 11b and 11b.
Particularly in this embodiment, the gap between the inner diameter portion 21a and the outer peripheral surface 13a of the rotary shaft 13 in the fixed seal ring 21 is 0.1 mm, and the gap between the outer diameter portion 21b and the large diameter portion 11b is 1.5 mm. Yes.
From the above, both the moving seal ring 20 and the fixed seal ring 21 are movable along the rotating shaft 13, and exhaust gas flows into the through hole 11 to rotate the rotating shaft 13 and the slide bearing 15. Between the movable seal ring 20 and the fixed seal ring 21 are integrally pressed toward the retainer 18 by the exhaust pressure of the exhaust gas.
Therefore, the seal rings 20 and 21 come into close contact with each other, and the movable seal ring 20 on the retainer 18 side comes into close contact with the retainer 18, so that the exhaust gas is externally communicated from the communication port 18 a of the retainer 18. It is possible to prevent leakage.

ここで、上記排気ガス中には煤や錆等が含まれており、排気ブレーキを長期間使用すると、この煤がすべり軸受15と回転軸13との間や、各シールリング20,21の間に侵入して堆積してゆく。
特に、各シールリング20,21の外径部20a,21aと貫通孔11の内周面11aとの間には煤が堆積しやすく、長期間に渡ってこの煤が堆積すると、この煤によって各シールリング20,21の外径部20a,21aと貫通孔11の内周面11aとが相互に固着されてしまう場合がある。
すると、シールリングが回転軸13に沿って移動しなくなってしまうので、各シールリング20,21同士が密着しなくなり、移動シールリング20がリテーナ18に密着しなくなるので、シール手段19によるシール性能が低下してしまうといった問題が発生してしまう。
これに対し、本実施例のシール手段19の場合、移動シールリング20、固定シールリング21ともに貫通孔11の内周面11aに接触しないように製造されているので、各シールリング20、21の外径部20b、21bと貫通孔11の内周面11aとが堆積した煤によって相互に固着しにくくなっている。
つまり、本実施例では移動シールリング20と貫通孔11の内周面11aとが最大で0.5mmまで接近することとなるが、この間隙を形成しておくことにより、移動シールリング20と貫通孔11の内周面11aとが堆積した煤によって固着しない状態を長期間に渡って維持することができる。
このため、排気ブレーキを長期間使用しても、堆積した煤によってシールリングと貫通孔とが固着することによる、排気ガスの漏洩を防止することができ、シール性能を長期間に渡って維持することができる。
Here, the exhaust gas contains soot and rust. If the exhaust brake is used for a long period of time, this soot will be between the slide bearing 15 and the rotary shaft 13 or between the seal rings 20 and 21. Invades and accumulates.
In particular, soot easily accumulates between the outer diameter portions 20a and 21a of the seal rings 20 and 21 and the inner peripheral surface 11a of the through-hole 11, and when this soot accumulates over a long period of time, In some cases, the outer diameter portions 20a and 21a of the seal rings 20 and 21 and the inner peripheral surface 11a of the through hole 11 are fixed to each other.
Then, since the seal ring does not move along the rotation shaft 13, the seal rings 20, 21 are not in close contact with each other, and the movable seal ring 20 is not in close contact with the retainer 18. The problem of deteriorating will occur.
On the other hand, in the case of the sealing means 19 of the present embodiment, both the moving seal ring 20 and the fixed seal ring 21 are manufactured so as not to contact the inner peripheral surface 11a of the through hole 11. The outer diameter portions 20b and 21b and the inner peripheral surface 11a of the through hole 11 are difficult to stick to each other due to the accumulated ridges.
That is, in this embodiment, the moving seal ring 20 and the inner peripheral surface 11a of the through hole 11 approach each other to a maximum of 0.5 mm. A state where the inner peripheral surface 11a of the hole 11 is not fixed by the accumulated soot can be maintained for a long period of time.
For this reason, even if the exhaust brake is used for a long time, it is possible to prevent the exhaust gas from leaking due to the seal ring and the through hole being fixed by the accumulated soot, and the sealing performance is maintained for a long time. be able to.

図3は本発明における第2の実施例について、シール手段19に関する拡大図を示したものである。
本実施例では、上記貫通孔11における小径部11aおよび大径部11bは形成されておらず、貫通孔11の内周縁はすべり軸受15,16の外径と同径に形成されている。
そして本実施例では、上記シール手段19における移動シールリング20および固定シールリング21の内径部20a,21aの径は上記第1の実施例と同じであり、外径部20b、21bの径は貫通孔11の内周面に対して共に1mmの間隙が形成されるよう、同一の径で製造され、移動シールリング20の外径部20bは貫通孔11の内周面に接触しないようになっている。
このような構成であっても、貫通孔11に流入した排気ガスの排気圧力によって各リングシール20,21が相互に密着し、また移動リングシール20はリテーナ18に密着するようになるので、上記第1の実施例と同様の効果を得ることができる。
FIG. 3 shows an enlarged view of the sealing means 19 in the second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the small diameter portion 11 a and the large diameter portion 11 b in the through hole 11 are not formed, and the inner peripheral edge of the through hole 11 is formed to have the same diameter as the outer diameter of the slide bearings 15 and 16.
In this embodiment, the diameters of the inner diameter portions 20a and 21a of the moving seal ring 20 and the fixed seal ring 21 in the sealing means 19 are the same as those in the first embodiment, and the outer diameter portions 20b and 21b are equal in diameter. It is manufactured with the same diameter so that a gap of 1 mm is formed with respect to the inner peripheral surface of the hole 11, and the outer diameter portion 20 b of the moving seal ring 20 does not contact the inner peripheral surface of the through hole 11. Yes.
Even in such a configuration, the ring seals 20 and 21 are brought into close contact with each other by the exhaust pressure of the exhaust gas flowing into the through hole 11, and the moving ring seal 20 is brought into close contact with the retainer 18. The same effect as in the first embodiment can be obtained.

なお、上記実施例のシール手段19は2枚ずつ移動シールリング20と固定シールリング21とを備えているが、その枚数に制限されることは無く、また固定シールリング21をリテーナ18側に位置させ、2番目に移動シールリング20が位置するようにしてもよい。   The sealing means 19 of the above embodiment includes the moving seal ring 20 and the fixed seal ring 21 two by two, but the number is not limited, and the fixed seal ring 21 is positioned on the retainer 18 side. The moving seal ring 20 may be positioned second.

本実施例に係る排気ブレーキの弁装置についての断面図。Sectional drawing about the valve apparatus of the exhaust brake which concerns on a present Example. シール手段についての拡大断面図。The expanded sectional view about a sealing means. 第2の実施例に関するシール手段についての拡大断面図。The expanded sectional view about the sealing means regarding a 2nd Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 排気ブレーキの弁装置 2 ハウジング
3 弁体 11 貫通孔
11b 大径部 13 回転軸
13a 外周面 15 すべり軸受
18 リテーナ 19 シール手段
20 移動シールリング 21 固定シールリング
20a,21a 内径部 20b、21b 外径部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve apparatus of exhaust brake 2 Housing 3 Valve body 11 Through-hole 11b Large diameter part 13 Rotating shaft 13a Outer peripheral surface 15 Slide bearing 18 Retainer 19 Sealing means 20 Moving seal ring 21 Fixed seal ring 20a, 21a Inner diameter part 20b, 21b Outer diameter Part

Claims (2)

排気通路の途中に設けた筒状のハウジングと、ハウジングの内周面と外周面とを連通させる貫通孔に設けたすべり軸受と、当該すべり軸受に軸支される回転軸と、ハウジング内に設けられて上記回転軸の回転により排気通路の開閉を行う弁体と、上記貫通孔におけるハウジングの外周面側に設けられたリテーナと、上記リテーナとすべり軸受との間に設けられ、排気通路内の排気圧力により上記リテーナに密着されて排気ガスが外部に漏洩するのを防止するシール手段とを備えた排気ブレーキの弁装置において、
上記シール手段は、固定シールリングと移動シールリングとを備え、上記固定シールリングは内径部が上記回転軸の外周面に密嵌合するとともに、外径部と貫通孔の内周面との間には間隙が形成され、また上記移動シールリングは内径部が上記回転軸の外周面に遊嵌合して径方向に移動可能となっており、外径部は移動シールリングが径方向に移動しても貫通孔の内周面に接触しない大きさに設定されていることを特徴とする排気ブレーキの弁装置。
A cylindrical housing provided in the middle of the exhaust passage, a slide bearing provided in a through hole that communicates the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the housing, a rotating shaft that is pivotally supported by the slide bearing, and provided in the housing And a valve body that opens and closes the exhaust passage by rotation of the rotating shaft, a retainer provided on the outer peripheral surface side of the housing in the through hole, and provided between the retainer and the slide bearing. In an exhaust brake valve device comprising sealing means that is in close contact with the retainer by exhaust pressure and prevents exhaust gas from leaking to the outside,
The sealing means includes a fixed seal ring and a movable seal ring. The fixed seal ring has an inner diameter portion closely fitted to the outer peripheral surface of the rotating shaft, and between the outer diameter portion and the inner peripheral surface of the through hole. A gap is formed in the movable seal ring, and the inner diameter portion of the movable seal ring is loosely fitted to the outer peripheral surface of the rotary shaft so that the movable seal ring can move in the radial direction. A valve device for an exhaust brake, wherein the valve device is set to a size that does not contact the inner peripheral surface of the through-hole.
上記固定シールリングと移動シールリングとは、それぞれ1枚以上積層させていることを特徴とする請求項1に記載の排気ブレーキの弁装置。  The exhaust brake valve device according to claim 1, wherein at least one of the fixed seal ring and the movable seal ring is laminated.
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