JPH08100686A - 排気ブレーキのバタフライ弁用滑り軸受および弁軸並びに弁装置 - Google Patents

排気ブレーキのバタフライ弁用滑り軸受および弁軸並びに弁装置

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JPH08100686A
JPH08100686A JP23726494A JP23726494A JPH08100686A JP H08100686 A JPH08100686 A JP H08100686A JP 23726494 A JP23726494 A JP 23726494A JP 23726494 A JP23726494 A JP 23726494A JP H08100686 A JPH08100686 A JP H08100686A
Authority
JP
Japan
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valve
exhaust brake
butterfly valve
polymer
diphenylborosiloxane
Prior art date
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Pending
Application number
JP23726494A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Kiyohara
耕一 清原
Toshiaki Kaneko
敏昭 兼子
Katsumi Nishihara
克己 西原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ブレーキのバタフライ弁支持用滑り軸受
および弁軸を、排気ガスによる高温で腐食しやすい環境
においても耐摩耗性と共に耐食性の両方を充分に発揮
し、長期間安定して低摩擦抵抗を発揮するものとする。 【構成】 3〜40μmの空孔を有するステンレス焼結
合金製の滑り軸受の摺動面を、ジフェニルボロシロキサ
ンポリマーを不活性ガス雰囲気中または減圧下で焼成し
た非晶質膜で被覆した滑り軸受とする。また、ステンレ
ス合金製の弁軸の摺動面を、ジフェニルボロシロキサン
ポリマーを不活性ガス雰囲気中または減圧下で焼成した
非晶質膜で被覆した弁軸とする。または、上記滑り軸受
と、弁軸を取り付けた排気ブレーキのバタフライ弁装置
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車の排気ブレー
キのバタフライ弁用滑り軸受および弁軸並びに弁装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、排気ブレーキのバタフライ弁
(エキゾーストシャッタとも呼ばれる)は、自動車のエ
ンジンから排気されるガスを排気管の途中で閉じ込めて
ピストンの背圧を高めることにより、エンジンブレーキ
の効果を増大させるブレーキ装置に装着されるものであ
る。その構造は、図1に示すように、円形の排気管1を
開閉可能な円板状の弁2を排気管1を横断する弁軸3で
もって回転可能に支持し、弁軸3の両端部分はリング状
の滑り軸受4を介して排気管1に取付け、図外の駆動装
置で弁軸3を回転操作するようになっている。
【0003】このようなバタフライ弁装置では、排気管
1の途中に装着される弁軸3および滑り軸受4は、高腐
食性で高温の排気ガスに曝されることになるので、両部
品には耐腐食性と耐熱性の両方が要求される。
【0004】従来のバタフライ弁装置としては、ステン
レス鋼製の弁体と弁軸の表面に軟窒化処理を施し、高温
の下でも金属同士の焼き付きによる凝着を防止した例が
実開平6−40327号公報に開示されている。
【0005】上記した従来のバタフライ弁装置は、弁体
と弁軸の表面に軟窒化処理を施したことによってステン
レス鋼の硬度を高くしており、金属凝着による軸受の耐
久性をある程度向上させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、通常、エンジ
ンからの排気ガスの温度は、600℃を越える高温であ
り、さらに窒素酸化物や硫化物などの腐食性の成分を含
んでいるので、耐腐食性の改善状態は、未だ充分でな
く、長期間使用すると軸受が腐食することは避けられな
かった。
【0007】また、このような過酷な条件下では、軟窒
化処理によって耐腐食性と共に耐摩耗性を充分に改善す
ることは困難である。
【0008】そこで、この発明の課題は、上記した問題
点を解決し、排気ブレーキのバタフライ弁支持用滑り軸
受および弁軸を、排気ガスによる高温で腐食しやすい環
境においても耐摩耗性と共に耐食性の両方を充分に発揮
し、長期間安定して低摩擦抵抗を発揮するものとするこ
とである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、3〜40μmの空孔を有する
ステンレス焼結合金製の滑り軸受の摺動面を、ジフェニ
ルボロシロキサンポリマーを不活性ガス雰囲気中または
減圧下で焼成した非晶質膜で被覆してなる排気ブレーキ
のバタフライ弁用滑り軸受としたのである。
【0010】また、ステンレス合金製のバタフライ弁の
弁軸摺動面を、ジフェニルボロシロキサンポリマーを不
活性ガス雰囲気中または減圧下で焼成した非晶質膜で被
覆した排気ブレーキのバタフライ弁の弁軸としたのであ
る。
【0011】また、前記ステンレス合金がオーステナイ
ト系ステンレス鋼である排気ブレーキのバタフライ弁の
弁軸としたのである。
【0012】または、前記滑り軸受でもって前記軸を支
持した排気ブレーキのバタフライ弁装置としたのであ
る。
【0013】以下に、その詳細を述べる。この発明に用
いるジフェニルボロシロキサンポリマーは、ジフェニル
ジクロロシランとホウ酸とを混合し、脱塩酸反応(たと
えば、窒素雰囲気中100℃、18時間)、加水分解反
応脱水縮合反応(たとえば、窒素雰囲気中400℃、4
〜6時間)等の諸反応を順次経て得られるポリマーであ
り、その物性は、ジフェニルシクロシロキサンを基準と
するGPCによる平均分子量が約1200程度であり、
融点はケイ素とホウ素との比によって多少変化するが7
0℃前後であり、室温では淡黄色透明な固体であるが、
融点以上では粘稠な液体となり、このままでは保形性は
全くなく成形は不可能なものである。
【0014】このようなポリマーは、アルコール系また
は塩素系の溶媒には難溶であるが、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン等の芳香族系溶媒、またはアセトン、テト
ラヒドロフラン(THF)、ジメチルホルムアミド(D
MF)等の極性溶媒には可溶である。したがって、これ
ら溶媒を用いて比較的低い粘度のポリマー溶液を調製す
ることができる。
【0015】所要粘度に調製したジフェニルボロシロキ
サンポリマー溶液は、ステンレス焼結合金製の滑り軸受
の摺動面、またはステンレス合金製のバタフライ弁の弁
軸摺動面に塗布または含浸し、その後、例えば190℃
前後に加熱した熱板上に載せて加熱するなどの方法で前
記溶媒を除去する。このようにして、溶媒を除去する
と、ステンレス鋼基材上にジフェニルボロシロキサンポ
リマーの薄膜が形成される。
【0016】ついで、このジフェニルボロシロキサンポ
リマーの薄膜を、たとえば窒素ガスなどの不活性ガス雰
囲気中か、または減圧条件下で焼成し、酸化反応が起こ
らないようにする。焼成は、以下のように、一時焼成、
二次焼成に温度条件をそれぞれ設定して行なうとよい。
【0017】すなわち、一時焼成は、不活性ガス雰囲気
中または減圧下で400〜600℃で行なう。このとき
ポリマーの重合度は上昇し、褐色透明で昇温しても自然
流動性は失われ、前記溶媒にも難溶となる。焼成温度を
限定する理由は、400℃未満の低温では重合反応が起
こり難く、たとえ重合しても完了までに長時間を要し、
逆に700℃を越える高温条件では急激な発泡現象が起
こり、焼成前の形状を留めなくなって好ましくないから
である。
【0018】このような一時焼成温度を約30分程度保
持した後、1〜2時間程度をかけて800〜1450℃
に昇温し、最終温度を約30分保持するといった条件を
基準にし、実験的手法により、最も好ましい条件を適宜
に選択すればよい。
【0019】ここで、二次焼成温度を800〜1450
℃とする理由は、下記の表1に示すように、二次焼成温
度が800度未満の低温または、1450℃を越える高
温では、焼成品の摩擦係数が大きくなって好ましくない
からである。この原因については、焼成温度別に粉末法
によるX線回折図形を調べた結果、1450℃、170
0℃の焼成条件のものにβ−SiC(1,1,1)面か
らの回折ピークに相当するピークの明確化、増大が見ら
れたことから、結晶化と対応して摩擦係数が増大する傾
向がみられ、結晶化との関連が伺える。
【0020】なお、表1に示す値は、サバン型摩擦摩耗
試験機を用い、荷重2kgf、滑り速度毎分120mの
条件下で、軸受鋼(SUJ−2、HR C60〜62、表
面#2000ラップ)を相手材としたときの測定値であ
る。
【0021】
【表1】
【0022】このようなジフェニルボロシロキサンポリ
マーの焼成被膜を形成する基材となる滑り軸受は、直径
3〜40μmの空孔を有するステンレス焼結合金を採用
する。空孔の径は、周知の粉末冶金法により調整でき
る。焼結合金の空孔の直径が3μm未満の小径では、ジ
フェニルボロシロキサンポリマーを塗布した際にこのも
のが空孔内に充分に進入せず、または40μmを越える
大径では、焼結体の強度が弱くなり、また空孔内に進入
したジフェニルボロシロキサンポリマーが剥離し易くな
って、それぞれ被膜の密着性を所要の程度に満足するこ
とができないからである。このような傾向からみて、よ
り好ましい空孔径は、4〜20μmである。
【0023】また、ジフェニルボロシロキサンポリマー
の焼成被膜を形成する基材となる弁軸は、ステンレス鋼
であればよく、特に限定されるものではない。たとえば
SUS300台のオーステナイト系ステンレス鋼は、化
学的腐食環境に比較的強い抵抗性を示すので好ましいも
のである。
【0024】
【作用】この発明の排気ブレーキのバタフライ弁用滑り
軸受は、ステンレス焼結合金の表面をジフェニルボロシ
ロキサンポリマーが覆う状態で焼成されたものであるか
ら、ジフェニルボロシロキサン由来の非晶質炭化ケイ素
で覆われたものとなる。この被膜は、耐腐食性および摺
動性に優れており、また空孔内に入り込んで広い面積で
確実に固定されているので、剥がれ難く、摩耗が進行し
ても空孔内の非晶質炭化ケイ素が順次表面に現れて、長
期間にわたって低摩擦係数および耐腐食性を発揮する。
【0025】また、バタフライ弁の弁軸の素材は、焼結
合金でないステンレス合金であってもよく、この場合は
前記滑り軸受に比べて被膜の耐剥離性は劣るが、従来に
ない耐腐食性を具備したものとなる。
【0026】この弁軸を前記滑り軸受と組み合わせて用
いると、軸受の空孔内に非晶質炭化ケイ素が進入し、耐
摩耗性のある被膜が形成されるので、耐摩耗性に優れた
摩擦特性を発揮する弁装置となる。
【0027】
【実施例】
〔実施例1〜3、比較例1〜4〕ジフェニルボロシロキ
サンポリマー3gをアセトン10ml中に溶解し、その
溶液を表2に示す材質のリング状の回転片(軸)試験
片、四角柱状の固定片(スリーブ)試験片の表面にハケ
塗りした後、190℃のホットプレート上で加熱し、ア
セトンを除去した。このようにして、ジフェニルボロシ
ロキサンポリマーの薄膜を形成したそれぞれの試験片を
500℃の窒素雰囲気中で30分保持した後、真空炉に
移し、900℃で約30分焼成し、炉中で約200℃ま
で冷却した後、取り出した。
【0028】得られた回転片5、固定片6および上記処
理を施す前の各試験片を表2に示すように組み合わせて
サバン型摩耗試験機(図3参照)に取付け、滑り速度毎
分30m、荷重7.15Nの条件の下で、摩擦係数μを
求めた。その評価は、試験時間30分以上で凝着がなく
μ=0.1未満の場合を◎印、試験時間30分以上で凝
着がなくμ=0.1〜0.2の場合を○印、試験時間3
0分以内に凝着した場合を△印、試験開始直後に凝着し
た場合を×印として表2中に示した。なお、図3中の番
号7はエアースライド、番号8はロードセルを示してい
る。
【0029】
【表2】
【0030】表2の結果からも明らかなように、ステン
レス合金に非晶質SiC被覆処理しない回転片(軸)を
用いた比較例1、2、3、4では、試験直後に両試験片
が凝着を起こした。
【0031】しかし、回転片(軸)に非晶質SiC被覆
処理した実施例1、2では、表面被覆のない固定片(滑
り軸受)を相手としても優れた摩擦特性を示した。
【0032】また、回転片(軸)および固定片(滑り軸
受)共に非晶質SiC被覆処理した実施例3では、いっ
そう優れた摩擦特性であった。
【0033】次に、実施例1に用いた非晶質SiC被覆
処理した回転片、比較例1に用いた未処理の回転片、お
よび未処理のSUS440Cからなる回転片試験片につ
いて、排気ガスの高温、かつ腐食ガス(硝酸または硫
酸)の存在する雰囲気内に200℃、7時間静置し、試
験前の重量を100としたときの試験後の重量を調べ、
表3中に示した。
【0034】
【表3】
【0035】表3の結果からも明らかなように、非晶質
SiC被覆処理のない比較例1、6に比べて、実施例1
の耐腐食性が顕著であることがわかる。
【0036】
【効果】この発明は、以上説明したように、排気ブレー
キのバタフライ弁用滑り軸受および弁軸を、所定のステ
ンレス合金を素材としてジフェニルボロシロキサンポリ
マーを所定条件で焼成した非晶質膜で被覆したものとし
たから、排気ガスにより高温で腐食しやすい環境であっ
ても、耐摩耗性と共に耐食性の両方を充分に発揮し、長
期間安定して低摩擦抵抗を発揮する利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】バタフライ弁装置の滑り軸受および弁軸を示す
正面図
【図2】図1の一部断面平面図
【図3】サバン型摩擦摩耗試験機の説明図
【符号の説明】
1 排気管 2 弁 3 弁軸 4 滑り軸受 5 回転片 6 固定片 7 エアースライド 8 ロードセル

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3〜40μmの空孔を有するステンレス
    焼結合金製の滑り軸受の摺動面を、ジフェニルボロシロ
    キサンポリマーを不活性ガス雰囲気中または減圧下で焼
    成した非晶質膜で被覆してなる排気ブレーキのバタフラ
    イ弁用滑り軸受。
  2. 【請求項2】 ステンレス合金製のバタフライ弁の弁軸
    の摺動面を、ジフェニルボロシロキサンポリマーを不活
    性ガス雰囲気中または減圧下で焼成した非晶質膜で被覆
    してなる排気ブレーキのバタフライ弁の弁軸。
  3. 【請求項3】 前記ステンレス合金がオーステナイト系
    ステンレス鋼である請求項2記載の排気ブレーキのバタ
    フライ弁の弁軸。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の滑り軸受で請求項2記載
    の弁軸を支持してなる排気ブレーキのバタフライ弁装
    置。
JP23726494A 1994-09-30 1994-09-30 排気ブレーキのバタフライ弁用滑り軸受および弁軸並びに弁装置 Pending JPH08100686A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011202596A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toyota Central R&D Labs Inc 排気ガス制御装置
CN103835815A (zh) * 2014-03-11 2014-06-04 东风(十堰)汽车管业有限公司 一种新型排气制动阀

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JP2011202596A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toyota Central R&D Labs Inc 排気ガス制御装置
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