JPH0622131Y2 - 排気ブレ−キバルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、主として内燃機関に使用する排気ブレーキバ
ルブの改良に関し、更に詳細には、バルブケーシングを
弁軸が貫通する部分のシール性能を改善した排気ブレー
キバルブに関するものである。

〔従来技術〕

大型車が急坂を下るときなどでは大きな制動力を必要と
し、これをフートブレーキに頼ると該ブレーキの温度上
昇による効きの低下を来すので、併用するエンジンブレ
ーキの効率を上げるために排気ブレーキが使用されてい
ることはよく知られている。

この排気ブレーキは、通常、内燃機関の排気ガス通路に
バタフライバルブを取付け、該バルブを閉じることによ
り機関側の背圧を高めることによりエンジンブレーキの
効果を増加させるものである。かかるバタフライバルブ
による従来の排気ブレーキは第４図に示すように、バタ
フライバルブ１を弁軸２によって回動自在にバルブケー
シング３に取付けたものであって、ケーシング３を貫通
して外部に伸び出した弁軸２の腕２′には、バタフライ
バルブ１を回動させる図示されていないアクチュエータ
に連結する駆動レバー４を取付けている。

このバタフライバルブ１の前記貫通部のガスシールは、
シールリング５によって行うものである。即ち、シール
リング５は、弁軸２′に密接して同弁軸２′の外側面と
のシールを確保し、又、該シールリング５を、スプリン
グ７でカバー６に圧接してケーシング３とのシールを確
保している。なお、弁軸２と弁軸２′とは、例えば弁軸
２′側に設けた係合突起８を、弁軸２側に設けた凹部に
契合させて駆動力を伝達するようにしている。

ところで、弁軸２とシールリング５と間のシール性は、
両部材２及び６が相対的に回動するので摩耗により締め
代が無くなりシール性能が低下するという問題がある。

前記シールを、例えば軸方向型のラビリンスシールによ
って行う場合には、シール性能を発揮するためにケーシ
ング側のシール部材に、軸側のシール部材を軸方向に押
し付けて行う。ところで、前記弁軸側、ケーシング側そ
れぞれに取付けるシール部材は、通常焼嵌め等の押圧嵌
めにより取付けてるので、シール部材と弁軸との間で前
記押し付け力による摩耗を生じてシール性能を低下させ
るという問題がある。

なお、排気ブレーキには、排気ガスの高熱による膨張が
生じるので図の矢印方向に適当な遊びを設けているため
に、エンジン本体の振動及び前記シール性能の低下で生
じるガス洩れで弁軸が振動し騒音を発生するという問題
が生じる。

〔考案の目的〕

本考案は、前記問題に鑑みて成されたものであり、排気
ブレーキに使用するバタフライバルブを開閉操作する弁
軸とケーシングとの間に介装するシールリングの取付け
手段を改善することにより、ガスシール性が低下しない
排気ブレーキを提供することを目的としている。

〔考案の構成〕

以上の目的を達成するための本考案の排気ブレーキの構
成は、バタフライバルブの弁軸のケーシングを貫通する
部分にテーパ部を設け、該テーパ部にリング状のシール
部材を押圧嵌めすると共に、前記先細り方向に弁軸を付
勢する付勢手段を設けたことを特徴とするものである。

本考案を実施するに際し、弁軸に前記テーバを付ける方
向は、２方向にいずれの軸方向に設けてもよい。

本考案に使用する前記シール手段は、通常のスラストベ
アリング構造、ラビリンス構造など適宜選定して使用す
ることができる。又、該部材の前記押圧嵌め手段は、い
わゆる焼嵌め手段、高圧により弁軸にリング状シール部
材を押込みないし衝撃的手段を用いるなど、適宜の手段
で実施することができる。なお、ラビリンス構造とする
場合には、ケーシング側にもテーパを設け、ケーシング
内面とケーシング側シール部材との間に発生する摩耗に
よるシール性能の低下も同時に防止することが望まし
い。

本考案の前記付勢手段としては、弁軸を回動させるアク
チュエータの力を利用する手段が優れているが、スプリ
ングによる手段、排気ガス圧によって弁軸を軸方向に付
勢する力を発生させる手段などなど適宜の手段を使用す
ることができる。

バタフライバルブの弁軸に設けた本考案のテーパ部は、
これに嵌め込んだリング状シール部材と該テーパ部との
間が摩耗した場合、その摩耗分だけ、軸方向に作用する
前記付勢力によって弁軸がリング状シール部材内に入り
込むので、両部材の間を常に密着させるように作用して
高いシール性能の維持を可能にする。

〔実施例〕

以下添付の図面を対照して、一実施例により本考案を具
体的に説明する。

第１図は、ラビリンスシールによって実施した一実施例
の要部断面図である。図において、軸受９によってケー
シング３に支持した弁軸２は、図の上方に向かって軸受
９を先細りとしたテーパ部１０を設け、これと対応する
ケーシング３側にも同じ傾斜角としたテーパ部１１を設
け、その間にラビリンス構造の複数のシール部材１２及
び１３を押圧嵌めにより介装している。

該シール部材１２及び１３は、いずれもリング状をして
おり、互いに相対する面の間隙を狭く保つように矢印の
軸方向に付勢して気密を保つようにしている。そして、
２枚のシール部材１２は弁軸２側に、又、２枚のシール
部材１３はケーシング３側に押圧嵌め手段によってそれ
ぞれ取り付けたものである。

第２図は、本実施例の排気ブレーキの弁軸２を軸方向に
付勢する手段を説明するための要部平面図であり、第３
図は、第２図の側面図を示している。

図において、弁軸２を回動させるレバー７は、空気圧作
動のアクチュエータ１５のシリンダ１６に嵌入するピス
トン１７にリンクするリンク腕１８が取付けてある。該
レバー４の自由端側は２股に分けてストッパアーム１８
及び１９を設けており、レバーの回動幅を規定するスト
ッパ２０及び２１にそれぞれ当接するようにしている。
即ち、シリンダ１６内にピストン１７が引き込まれたと
き（本実施例ではバタフライバルブ１が開弁する）は、
ストッパアーム１８がストッパ２０に当接してアーム７
の回動を停止させ、又、ピストン１７がシリンダ１６か
ら伸び出されたとき（バタフライバルブ１が閉弁する）
は、ストッパアーム１９がストッパ２１に当接してレバ
ー７の回動を停止するまでアームは反時計方向に回動す
る。

さて、本実施例の弁軸３を軸方向に付勢する力は、前記
ストッパアーム１８（又は１９）がストッパ２０（又は
２１）に当接する際に、レバー７を図面上方に押し上げ
る力が発生するように、レバー７の回動面に対し所定の
傾斜角θを持たせるようにしたものである。

次に、本実施例の排気ブレーキの動作を説明する。排気
ブレーキが作動しない状態ではバタフライバルブ１は開
弁状態にあり、本実施例のピストン１７はシリンダ１６
内に嵌入しており、したがって、ストッパアーム１８は
ストッパ２０に当接している。

したがって、第３図に示すようにストッパアーム１８
は、ピストンによって力Ｆでストッパ２０を押すため
に、傾斜角θの傾斜面に沿った力Ｗが生じるために弁軸
２を図面上方に付勢する力Ｓが発生する。次いで、シリ
ンダ１６がピストン１７を押し出すと、レバー４は回動
して、第４図の２点鎖線で示すようにストッパ２１にス
トッパアーム１９が当接し、前記と同様に弁軸３を図面
上方に付勢する力Ｓが発生する。したっがって、バタフ
ライバルブ１の開弁時、閉弁時のいずれの場合にも、弁
軸３を図面上方に付勢されることになるので、シールリ
ング１２_１と１３_１、１２_２と１３_２との間隔を狭める
ように作用しラビリンスシール効果を発生するものであ
る。

ところで、弁軸３が図面上方に付勢されると、シールリ
ング１２と１３とが当接し、その摩耗によりシールリン
グ１２と弁軸３及びシールリング１３とケーシング３と
の間に摩擦が生じるが、テーパ面１０及び１１が設け手
あるので押圧嵌めによる接触部分（第１図のジグザグ線
で示した部分）の摩擦抵抗が増大しており、摩耗が防止
される。

又、摩耗が発生すると、弁軸２が図面上方に進み、より
太い軸径の部分がシールリング１２の内部に嵌入するの
で密着状態を悪化させることがない。同様に本実施例の
ケーシング３の傾斜部１１においても、該傾斜部１１と
シールリング１３の外周部との摩擦抵抗が増大して摩耗
が防止されるが、摩耗が発生したとしても、弁軸２を図
面上方に付勢する力Ｓにより前記傾斜部１１のより細い
内径の部分に、太いリング径の部分が当接するようにな
るので両者の密着状態を悪化させることがなく、ラビリ
ンス構造によるシール効果を持続して十分に発揮させる
ことができる。

本実施例を大型トラック等の排気ブレーキに適用したと
ころ、摩耗による弁軸２の変位は２mm以下で、これによ
るレバー７の開閉ズレは１°以下となり、排気ブレーキ
性能上全く問題がなかった。又、従来の手段ではガス洩
れによるバタフライバルブ１の振動や、それに伴う騒音
等を本実施例の排気ブレーキでは防止することができ
た。

なお、第２図〜第４図に示したストッパアーム１８（又
は１９）及びストッパ２０（又は２１）の一方又は両方
を傾斜させずに傾斜面を有する耐摩耗性の部材を取付け
てもよく、又前記傾斜は、弁軸３を付勢する力の方向に
よって、傾斜角θは、図のように鋭角とすることも、又
鈍角とすることもできる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案の排気ブレーキは、バタフラ
イバルブの弁軸のケーシングを貫通する部分にテーパ部
を設け、該テーパ部にリング状のシール部材を押圧嵌め
すると共に、前記先細り方向に弁軸を付勢する付勢手段
を設ける構成としたので、前記シールリングと弁軸との
接触部が摩耗により密着が低下することがないので、該
シール部からのガス洩れによるブレーキ性能の低下、振
動・騒音の発生等を防止し、耐久性の高いブレーキを発
揮するという効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例による本考案の排気ブレーキの要部断
面図、第２図は本実施例の弁軸を軸方向に付勢する手段
を示す要部斜視図、第３図は第２図の要部平面図、第４
図は第２図の要部側面図である。 １…バタフライバルブ、２…弁軸、３…ケーシング、４
…レバー、１０、１１…テーパ面、１２（１２_１，１２
_２）、１３（１３_１，１３_２）…シール部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バタフライバルブの弁軸のケーシングを貫
   通する部分にテーパ部を設け、該テーパ部にリング状の
   シール部材を押圧嵌めすると共に、前記先細り方向に弁
   軸を付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする排気ブ
   レーキバルブ。