JPH08303260A - 排気ブレーキ用バタフライバルブ装置 - Google Patents
排気ブレーキ用バタフライバルブ装置Info
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- JPH08303260A JPH08303260A JP7111716A JP11171695A JPH08303260A JP H08303260 A JPH08303260 A JP H08303260A JP 7111716 A JP7111716 A JP 7111716A JP 11171695 A JP11171695 A JP 11171695A JP H08303260 A JPH08303260 A JP H08303260A
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- JP
- Japan
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- valve
- valve body
- thermal expansion
- coefficient
- exhaust gas
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/04—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
- F02D9/06—Exhaust brakes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
- F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
- F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
- F02D9/1075—Materials, e.g. composites
- F02D9/1085—Non-organic materials, e.g. metals, alloys, ceramics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 管路と弁体との間に予め設けておくクリアラ
ンスを、出来る限り小さくすることにより、排気ガスの
漏出量を最小限に抑える。 【構成】 弁保持体３における排気ガス流通用の管路４
内に収容した楕円板状の弁体６を、管路４と直交する回
転軸７、８をもって回転可能に支持することにより、前
記管路４を開閉するようにしたバタフライバルブ装置に
おいて、前記弁保持体３を、熱膨張係数が９.２×１０
-6〜１１.８×１０-6の範囲にある鋳鉄により成形する
とともに、前記弁体６を、熱膨張係数が９.９×１０-6
〜１１.０×１０-6の範囲にある耐熱鋼により成形す
る。
ンスを、出来る限り小さくすることにより、排気ガスの
漏出量を最小限に抑える。 【構成】 弁保持体３における排気ガス流通用の管路４
内に収容した楕円板状の弁体６を、管路４と直交する回
転軸７、８をもって回転可能に支持することにより、前
記管路４を開閉するようにしたバタフライバルブ装置に
おいて、前記弁保持体３を、熱膨張係数が９.２×１０
-6〜１１.８×１０-6の範囲にある鋳鉄により成形する
とともに、前記弁体６を、熱膨張係数が９.９×１０-6
〜１１.０×１０-6の範囲にある耐熱鋼により成形す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のエンジンの排
気路を開閉して、制動力を制御する排気ブレーキ用のバ
タフライバルブ装置に関する。
気路を開閉して、制動力を制御する排気ブレーキ用のバ
タフライバルブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種のバタフライバルブ装置は、通
常、エンジンにおける排気マニホールドの近くに装着さ
れるため、弁保持体内の管路を通る排気ガスにより、弁
保持体及び管路内に配設される弁体は、かなりの高温
(例えば最高で約７５０℃)となる。
常、エンジンにおける排気マニホールドの近くに装着さ
れるため、弁保持体内の管路を通る排気ガスにより、弁
保持体及び管路内に配設される弁体は、かなりの高温
(例えば最高で約７５０℃)となる。
【０００３】このような高温の下で使用されるバタフラ
イバルブ装置においては、弁保持体と弁体とを異なる材
料によりそれぞれ成形するのが一般的であり、従来は、
例えば弁保持体を、熱膨張係数が１０.０×１０-6の球
状黒鉛鋳鉄により、弁体を、熱膨張係数が１７.３×１
０-6のオーステナイト系ステンレス鋼(ＳＵＳ３０４)に
より、それぞれ成形していた。
イバルブ装置においては、弁保持体と弁体とを異なる材
料によりそれぞれ成形するのが一般的であり、従来は、
例えば弁保持体を、熱膨張係数が１０.０×１０-6の球
状黒鉛鋳鉄により、弁体を、熱膨張係数が１７.３×１
０-6のオーステナイト系ステンレス鋼(ＳＵＳ３０４)に
より、それぞれ成形していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、熱膨張
係数に大きな差がある材料を用いて、弁保持体と弁体と
を形成すると、それらが高温に加熱されて熱膨張を起こ
した際に、熱膨張係数の小さい弁保持体よりも、熱膨張
係数の大きい弁体の方が大きく変位する。
係数に大きな差がある材料を用いて、弁保持体と弁体と
を形成すると、それらが高温に加熱されて熱膨張を起こ
した際に、熱膨張係数の小さい弁保持体よりも、熱膨張
係数の大きい弁体の方が大きく変位する。
【０００５】そのため、このような熱膨張による変位量
の差異を考慮して、予め管路の内径を弁体の短軸方向の
直径よりも大きくして、管路と弁体との間にクリアラン
スを形成し、熱膨張を起こしても、両者が干渉しないよ
うにしている。
の差異を考慮して、予め管路の内径を弁体の短軸方向の
直径よりも大きくして、管路と弁体との間にクリアラン
スを形成し、熱膨張を起こしても、両者が干渉しないよ
うにしている。
【０００６】上述したオーステナイト系ステンレス鋼
(ＳＵＳ３０４)と球状黒鉛鋳鉄の熱膨張係数の差は７.
３×１０-6であり、両者が例えば７５０℃となった際の
熱膨張による変位量の差は０.４１mmとなるので、管路
と弁体とを干渉させないためには、それらの間に少なく
とも０.４１mmのクリアランスを予め設けておく必要が
ある。
(ＳＵＳ３０４)と球状黒鉛鋳鉄の熱膨張係数の差は７.
３×１０-6であり、両者が例えば７５０℃となった際の
熱膨張による変位量の差は０.４１mmとなるので、管路
と弁体とを干渉させないためには、それらの間に少なく
とも０.４１mmのクリアランスを予め設けておく必要が
ある。
【０００７】しかし、このような比較的大きなクリアラ
ンスを設けておくと、例えばエンジンが中低速領域で運
転されている時のように、排気温度が比較的低く、弁保
持体及び弁体の温度も低温の状態にあるときには、両者
の間に比較的大きなクリアランスが形成されたままとな
る。その結果、弁体を閉じても、クリアランスから排気
ガスが漏出してしまい、排気ブレーキによる制動の効果
が減じられることとなる。
ンスを設けておくと、例えばエンジンが中低速領域で運
転されている時のように、排気温度が比較的低く、弁保
持体及び弁体の温度も低温の状態にあるときには、両者
の間に比較的大きなクリアランスが形成されたままとな
る。その結果、弁体を閉じても、クリアランスから排気
ガスが漏出してしまい、排気ブレーキによる制動の効果
が減じられることとなる。
【０００８】本発明は従来の技術が有する上記のような
問題点に鑑みてなされたものであり、管路と弁体との間
に予め設けておくクリアランスを、出来る限り小さくす
ることにより、エンジンの運転状態に関係なく、排気ガ
スの漏出量を最小限に抑え、制動効果を大幅にい向上さ
せうるようにした排気ブレーキ用バタフライバルブ装置
を提供することを目的としている。
問題点に鑑みてなされたものであり、管路と弁体との間
に予め設けておくクリアランスを、出来る限り小さくす
ることにより、エンジンの運転状態に関係なく、排気ガ
スの漏出量を最小限に抑え、制動効果を大幅にい向上さ
せうるようにした排気ブレーキ用バタフライバルブ装置
を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、弁保持体における排気ガス流通用の管路内に収容
した楕円板状の弁体を、管路と直交する回転軸をもって
回転可能に支持することにより、前記管路を開閉するよ
うにしたバタフライバルブ装置において、前記弁保持体
を、熱膨張係数が９.２×１０-6〜１１.８×１０-6の範
囲にある鋳鉄により成形するとともに、前記弁体を、熱
膨張係数が９.９×１０-6〜１１.０×１０-6の範囲にあ
る耐熱鋼により成形することにより解決される。
題は、弁保持体における排気ガス流通用の管路内に収容
した楕円板状の弁体を、管路と直交する回転軸をもって
回転可能に支持することにより、前記管路を開閉するよ
うにしたバタフライバルブ装置において、前記弁保持体
を、熱膨張係数が９.２×１０-6〜１１.８×１０-6の範
囲にある鋳鉄により成形するとともに、前記弁体を、熱
膨張係数が９.９×１０-6〜１１.０×１０-6の範囲にあ
る耐熱鋼により成形することにより解決される。
【００１０】
【作用】弁保持体の材料である鋳鉄と、弁体の材料であ
る耐熱鋼との熱膨張係数の差が小さいので、両者が高温
となったとしても、熱膨張による変位量の差は殆どな
く、従って管路と弁体間のクリアランスを最小限としう
る。
る耐熱鋼との熱膨張係数の差が小さいので、両者が高温
となったとしても、熱膨張による変位量の差は殆どな
く、従って管路と弁体間のクリアランスを最小限としう
る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、添付図面を参照
しながら説明する。図１は、本発明のバタフライバルブ
装置を示すもので、排気マニホールド(１)と排気管(２)
の間には概ね円筒形断面をなす弁保持体(３)が取付けら
れており、その対向する周壁(3a)には、管路(４)と直交
する嵌合孔(５)が同軸をなして穿設されている。管路
(４)内に収容された平面視楕円板状の弁体(６)は、その
両側部に、嵌合孔(５)内に嵌挿した回転軸(７)(８)を圧
入することにより支持され、一方の回転軸(７)を弁保持
体(３)の周面(3a)を貫通して外部に突出させ、その端部
に係合したハンドル(９)を操作することにより、弁体
(６)は、図に示す開弁位置と、図示を省略した閉止位置
とに回転させられるようになっている。
しながら説明する。図１は、本発明のバタフライバルブ
装置を示すもので、排気マニホールド(１)と排気管(２)
の間には概ね円筒形断面をなす弁保持体(３)が取付けら
れており、その対向する周壁(3a)には、管路(４)と直交
する嵌合孔(５)が同軸をなして穿設されている。管路
(４)内に収容された平面視楕円板状の弁体(６)は、その
両側部に、嵌合孔(５)内に嵌挿した回転軸(７)(８)を圧
入することにより支持され、一方の回転軸(７)を弁保持
体(３)の周面(3a)を貫通して外部に突出させ、その端部
に係合したハンドル(９)を操作することにより、弁体
(６)は、図に示す開弁位置と、図示を省略した閉止位置
とに回転させられるようになっている。
【００１２】弁保持体(３)は、従来と同様、熱膨張係数
が１０.０×１０-6の球状黒鉛鋳鉄により成形されてお
り、また、弁体(６)は、熱膨張係数が１０.８×１０-6
のフェライト系ステンレス鋼(ＳＵＳ４０５)により成形
されている。
が１０.０×１０-6の球状黒鉛鋳鉄により成形されてお
り、また、弁体(６)は、熱膨張係数が１０.８×１０-6
のフェライト系ステンレス鋼(ＳＵＳ４０５)により成形
されている。
【００１３】嵌合孔(５)内に位置する両回転軸(７)(８)
の管路(４)側の端部は、円筒形の軸受(11)により回転自
在に支持され、軸受(11)より突出する外方の回転軸(７)
(８)には、平板リング状をなす大径及び小径の複数のシ
ールリング(12)(13)が交互に外嵌あるいは遊嵌されてい
る。左方の嵌合孔(５)の外端面には、通孔(14a)を有す
る蓋板(14)が装着され、シールリング(12)(13)及び軸受
(11)を定位置に保持している。右方の嵌合孔(５)の外端
面は、閉塞板(15)により密閉されている。
の管路(４)側の端部は、円筒形の軸受(11)により回転自
在に支持され、軸受(11)より突出する外方の回転軸(７)
(８)には、平板リング状をなす大径及び小径の複数のシ
ールリング(12)(13)が交互に外嵌あるいは遊嵌されてい
る。左方の嵌合孔(５)の外端面には、通孔(14a)を有す
る蓋板(14)が装着され、シールリング(12)(13)及び軸受
(11)を定位置に保持している。右方の嵌合孔(５)の外端
面は、閉塞板(15)により密閉されている。
【００１４】大径のシールリング(12)は、嵌合孔(５)の
内面に当接して、回転軸(７)との間には間隙が形成さ
れ、一方、小径のシールリング(13)は、回転軸(７)の外
周面に当接して、嵌合孔(５)の内面との間には間隙が設
けてある。大小２種類のシールリング(12)(13)を交互に
配設することにより、両者の間にはラビリンスが形成さ
れ、管路(４)内を流れる排気ガスが外部へ漏出するのを
防止している。
内面に当接して、回転軸(７)との間には間隙が形成さ
れ、一方、小径のシールリング(13)は、回転軸(７)の外
周面に当接して、嵌合孔(５)の内面との間には間隙が設
けてある。大小２種類のシールリング(12)(13)を交互に
配設することにより、両者の間にはラビリンスが形成さ
れ、管路(４)内を流れる排気ガスが外部へ漏出するのを
防止している。
【００１５】弁保持体(３)及び弁体(６)は、排気ガスに
さらされることにより、高温となって熱膨張する。その
ため、管路(４)と弁体(６)の短軸方向の両側面との間
に、予めクリアランス(Ａ)(Ｂ)を設けて、両者が熱膨張
しても互いに干渉しないようにしてある。
さらされることにより、高温となって熱膨張する。その
ため、管路(４)と弁体(６)の短軸方向の両側面との間
に、予めクリアランス(Ａ)(Ｂ)を設けて、両者が熱膨張
しても互いに干渉しないようにしてある。
【００１６】本発明によると、そのクリアランス(Ａ)
(Ｂ)を極めて小さくすることができる。すなわち、本実
施例において、弁保持体(３)と弁体(６)を構成している
球状黒鉛鋳鉄とフェライト系ステンレス鋼との熱膨張係
数差はわずか０.８×１０-6であり、仮に弁保持体(３)
と弁体(６)とが７５０℃に加熱されたとしても、両者の
熱膨張による変位量の差は０.０４５mmと極めて小さく
なる。従って、管路(４)と弁体(６)との間のクリアラン
ス(Ａ)(Ｂ)の和を、上記変位量よりも僅かに大(例えば
０.０５mm)としておけば十分である。このようにクリア
ランスを小さくすれば、エンジンの排気温度が低く、弁
保持体(３)及び弁体(６)が殆ど熱膨張を起こしていない
状態であっても、クリアランス(Ａ)(Ｂ)よりの排気ガス
の漏出は極めて少なく、排気ブレーキの制動効果が減じ
られることはない。
(Ｂ)を極めて小さくすることができる。すなわち、本実
施例において、弁保持体(３)と弁体(６)を構成している
球状黒鉛鋳鉄とフェライト系ステンレス鋼との熱膨張係
数差はわずか０.８×１０-6であり、仮に弁保持体(３)
と弁体(６)とが７５０℃に加熱されたとしても、両者の
熱膨張による変位量の差は０.０４５mmと極めて小さく
なる。従って、管路(４)と弁体(６)との間のクリアラン
ス(Ａ)(Ｂ)の和を、上記変位量よりも僅かに大(例えば
０.０５mm)としておけば十分である。このようにクリア
ランスを小さくすれば、エンジンの排気温度が低く、弁
保持体(３)及び弁体(６)が殆ど熱膨張を起こしていない
状態であっても、クリアランス(Ａ)(Ｂ)よりの排気ガス
の漏出は極めて少なく、排気ブレーキの制動効果が減じ
られることはない。
【００１７】本発明は、上記実施例に限られるものでな
く、弁保持体(３)の材料として、例えばねずみ鋳鉄(熱
膨張係数９.２×１０-6〜１１.８×１０-6)や黒心可鍛
鋳鉄(熱膨張係数１１.６×１０-6)等を用い、一方弁体
(６)の材料として、マルテンサイト系ステンレス鋼(Ｓ
ＵＳ４１０)(熱膨張係数９.９×１０-6)や析出硬化形ス
テンレス鋼(ＳＵＳ６３１)(熱膨張係数１１.０×１
０-6)等を用いてもよく、このような材料を用いても、
弁保持体(３)と弁体(６)との熱膨張係数の差は小さいの
で、管路(４)と弁体(６)との間のクリアランス(Ａ)(Ｂ)
を小さくすることができる。
く、弁保持体(３)の材料として、例えばねずみ鋳鉄(熱
膨張係数９.２×１０-6〜１１.８×１０-6)や黒心可鍛
鋳鉄(熱膨張係数１１.６×１０-6)等を用い、一方弁体
(６)の材料として、マルテンサイト系ステンレス鋼(Ｓ
ＵＳ４１０)(熱膨張係数９.９×１０-6)や析出硬化形ス
テンレス鋼(ＳＵＳ６３１)(熱膨張係数１１.０×１
０-6)等を用いてもよく、このような材料を用いても、
弁保持体(３)と弁体(６)との熱膨張係数の差は小さいの
で、管路(４)と弁体(６)との間のクリアランス(Ａ)(Ｂ)
を小さくすることができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、管路と弁体との間のク
リアランスを小さくすることができるので、エンジンの
作動開始から間もない時のように、弁保持体及びバタフ
ライバルブが熱膨張を殆ど起こしていない状態であって
も、クリアランスから排気ガスが漏出することはなく、
排気ブレーキの効果が減じることはない。
リアランスを小さくすることができるので、エンジンの
作動開始から間もない時のように、弁保持体及びバタフ
ライバルブが熱膨張を殆ど起こしていない状態であって
も、クリアランスから排気ガスが漏出することはなく、
排気ブレーキの効果が減じることはない。
【図１】本発明のバタフライバルブ装置の拡大横断平面
図である。
図である。
(１)排気マニホールド (２)排気管 (３)弁保持体 (４)管路 (５)嵌合孔 (６)弁体 (７)(８)回転軸 (９)ハンドル (10)軸受部 (11)軸受 (12)大径のシールリング (13)小径のシールリング (13a)周壁 (14)蓋板 (14a)通孔 (15)閉塞板 (Ａ)(Ｂ)クリアランス
Claims (1)
- 【請求項１】 弁保持体における排気ガス流通用の管路
内に収容した楕円板状の弁体を、管路と直交する回転軸
をもって回転可能に支持することにより、前記管路を開
閉するようにしたバタフライバルブ装置において、 前記弁保持体を、熱膨張係数が９.２×１０-6〜１１.８
×１０-6の範囲にある鋳鉄により成形するとともに、前
記弁体を、熱膨張係数が９.９×１０-6〜１１.０×１０
-6の範囲にある耐熱鋼により成形したことを特徴とする
排気ブレーキ用バタフライバルブ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7111716A JPH08303260A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 排気ブレーキ用バタフライバルブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7111716A JPH08303260A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 排気ブレーキ用バタフライバルブ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08303260A true JPH08303260A (ja) | 1996-11-19 |
Family
ID=14568358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7111716A Pending JPH08303260A (ja) | 1995-05-10 | 1995-05-10 | 排気ブレーキ用バタフライバルブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08303260A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006039827A1 (de) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Mahle International Gmbh | Schaltvorrichtung zum Steuern einer Gasströmung |
| DE112010005713T5 (de) | 2010-06-29 | 2013-04-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Ventil vom Stufentyp |
| WO2020239267A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | Caterpillar Energy Solutions Gmbh | Wastegate with reduced leakage current |
-
1995
- 1995-05-10 JP JP7111716A patent/JPH08303260A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006039827A1 (de) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Mahle International Gmbh | Schaltvorrichtung zum Steuern einer Gasströmung |
| DE112010005713T5 (de) | 2010-06-29 | 2013-04-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Ventil vom Stufentyp |
| DE112010005713B4 (de) | 2010-06-29 | 2023-05-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Ventil vom Stufentyp |
| WO2020239267A1 (en) * | 2019-05-31 | 2020-12-03 | Caterpillar Energy Solutions Gmbh | Wastegate with reduced leakage current |
| US11773768B2 (en) | 2019-05-31 | 2023-10-03 | Caterpillar Energy Solutions Gmbh | Wastegate with reduced leakage current |
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