JPH0913998A - 排気ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 口径の大きい大型の排気ブレーキバルブを採
用しても、小型のアクチュエータが使用できる。 【解決手段】 エンジンの排気ガス通路３の一部を形成
するバルブ本体４と、バルブ本体４内に配設される弁体
５と、弁体５が固着される回転軸１６と、回転軸１６を
回動自在に支持する軸受部材１４，１５と、バルブ本体
４の外側に固着される取付板１７と、アクチュエータ２
と、回転軸１６の端１６ｄに固着され、アクチュエータ
２の駆動力を伝達するレバー１０とを備えた排気ブレー
キ装置１１であって、取付板１７の外方に突出された回
転軸１６の外周に、ねじりコイルばね２１を巻装し、そ
れぞれの端を取付板１７およびレバー１０に係止し、そ
の付勢力を、アクチュエータ２の戻しばね２ｄの付勢力
と同一方向に付勢させ、ねじりばね２１の付勢力に応じ
た分だけ、付勢力を低減させた戻しばね２ｄを配設す
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、自動車などに装備
される排気ブレーキ装置に関し、特に、該装置の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】排気ブレーキ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
れた排気ブレーキバルブを閉じ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
うようにしたものである。

【０００３】従来、この種の排気ブレーキ装置として
は、例えば図４に示すものがある。同図において、該排
気ブレーキ装置は、排気ブレーキバルブ１と、流体圧で
駆動されるアクチュエータ２とからなる。

【０００４】排気ブレーキバルブ１としては、エンジン
の排気ガス通路３の一部を形成するバルブ本体４と、こ
のバルブ本体４の内部に配設される円板状の弁体５と備
えるとともに、該弁体５を支持する回転軸６は、筒状の
軸受部材（ブッシュ）７，８およびパッキング（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、
前記バルブ本体４に回動自在に取り付けられている。そ
して、前記アクチュエータ２の駆動軸たるピストンロッ
ド２ｃの軸心位置で、前記回転軸６の一端に固着された
レバー１０に、前記アクチュエータのピストンロッド２
ｃ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３を前記弁体５により開閉するよ
うになっている。なお、図４は開弁状態を示す。また、
前記アクチュエータ２は、シリンダ２ａと、該シリンダ
２ａ内に摺動自在に配設されたピストン２ｂと、該ピス
トン２ｂに固着された駆動軸たるピストンロッド２ｃ
と、前記ピストン２ｂを復動方向に押圧する戻しばね２
ｄとから構成されている。

【０００５】そして、前記排気ブレーキバルブ１は、排
気ブレーキ作動時、すなわち流体圧により前記アクチュ
エータ２が駆動され、前記弁体５の閉弁時、該弁体５に
て前記排気ガス通路３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３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３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５ａをあけたりしている。

【０００６】ところで、トラックやバスなどに搭載され
るエンジンが大型になるにつれて、その排気量が大きく
なる。従って、排気ブレーキ装置の非作動時、すなわち
開弁状態における排気ガス通路３の圧力損失を小さくす
るため、口径の大きい大型の排気ブレーキバルブ１を使
用せざるを得なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、単に口
径の大きい大型の排気ブレーキバルブ１を使用し、アク
チュエータ２の圧力室２ｅに導入する流体圧を高くして
も、該ブレーキバルブ１の弁体５を開閉する回転軸６と
軸受部材７，８間の摺動摩擦抵抗が、口径の小さいもの
より大きくなり、復元性など前記装置の作動特性に悪影
響を及ぼすという問題点があった。

【０００８】また、前記排気ブレーキバルブ１の作動を
良好にするため、前記アクチュエータ２を大型のものに
すると、取付上不具合が発生するとともに、コストが高
くなるという問題点があった。

【０００９】本発明はかかるに鑑みなされたもので、そ
の目的は前記問題点を解消し、口径の大きい大型の排気
ブレーキバルブを採用しても、小型のアクチュエータが
使用できる排気ブレーキ装置を提供することにある。

【００１０】本発明の他の目的は、前記問題点を解消
し、口径の大きい大型の排気ブレーキバルブを採用して
も、該ブレーキバルブの弁体を開閉する回転軸と軸受部
材間の摺動摩擦抵抗を小さくする排気ブレーキ装置を提
供することにある。

【００１１】

【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、（ａ） 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本体
と、（ｂ） 該バルブ本体の内部に配設される弁体と、
（ｃ） 該弁体に固着される大径部を有し、該大径部か
ら両端側に小径部が同心軸状に延出されるとともに、そ
の一方の小径部に回転駆動力が伝達される回転軸と、
（ｄ） 前記排気ガス通路に連通するように前記バルブ
本体に形成された２個の貫通穴内にそれぞれ嵌合され、
前記回転軸のそれぞれの小径部を回動自在に支持する筒
状の軸受部材と、（ｅ） 前記貫通穴の一方の貫通穴を
塞ぐように前記バルブ本体の外側に固着されるととも
に、回転駆動力が伝達される前記回転軸の小径部が貫通
される取付板と、（ｆ） 該取付板に取り付けられ、シ
リンダと、流体圧のよって駆動されるロッド付きピスト
ンと、戻しばねとからなるアクチュエータと、（ｇ）前
記取付板の外方に突出された前記回転軸の小径部の先端
に固着され、前記アクチュエータのピストンロッドから
の回転駆動力を、前記回転軸に伝達するレバーとを備え
た排気ブレーキ装置において、次の通りである。

【００１２】（１） （ｈ） 前記取付板の外方に突出
された前記回転軸の小径部の外周に、ねじりばねを巻装
し、それぞれの端を前記取付板および前記レバーに係止
するとともに、その付勢力を、前記アクチュエータの戻
しばねの付勢力と同一方向に付勢させ、該ねじりばねの
付勢力に応じた分だけ、前記戻しばねの付勢力を低減さ
せることを特徴とする。

【００１３】（２） 前記（１）において、（ｉ） 前
記貫通穴の他方の貫通穴を塞ぐように前記バルブ本体の
外側に固定係止板を固着するとともに、前記回転軸の他
方の小径部を貫通させ、（ｊ） 前記回転軸の他方の小
径部の端部に、回動係止板を固着し、（ｋ） 前記固定
係止板の外方に突出された前記回転軸の他方の小径部の
外周に、ねじりばねを巻装し、それぞれの端を前記固定
係止板および前記回動係止板に係止するとともに、その
付勢力を、前記アクチュエータの戻しばねの付勢力と同
一方向に付勢させ、該ねじりばねの付勢力に応じた分だ
け、前記戻しばねの付勢力を、さらに低減させることを
特徴とする。

【００１４】本発明は以上のように構成されているの
で、その作用は、排気ブレーキバルブの弁体を開閉する
回転軸の端部側の外周に、巻装されたねじりコイルばね
により、該ねじりコイルばねのねじりモーメントによる
付勢力に応じた分だけ、アクチュエータ側の戻しばね
に、その付勢力を低減させた戻しばねを使用でき、また
は該戻しばね自体を省略することができる。このため、
該アクチュエータを小型化することができる。

【００１５】また、前記回転軸に巻装された前記ねじり
コイルばねの曲げモーメントによる付勢力が、前記排気
ブレーキバルブの作動時、前記弁体が受ける排気ガスに
よる押圧力を相殺する方向に作用するので、作動時にお
ける前記回転軸と軸受部材間の摺動摩擦抵抗を小さくす
ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。図１ないし図３
は、本発明の排気ブレーキ装置の一実施例を示す図で、
図１は、その一部断面を含む正面図、図２は、図１の右
側面図、図３は、排気ブレーキバルブの弁体上における
排気ガスとねじりばねとの力関係を示す図で、図３
（ａ）は説明断面図、図３（ｂ）は力関係を示すベクト
ル図であり、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。

【００１７】本実施例の排気ブレーキ装置は、排気ブレ
ーキバルブ１１と流体圧によって駆動されるアクチュエ
ータ２とから構成されており、該排気ブレーキバルブ１
１は、エンジンの排気管中であって消音器よりも前記エ
ンジン側に配設され、流体圧によりアクチュエータ２を
駆動して、前記排気管内の排気ガス通路３を開閉し、排
気ガスの流れを閉塞または開放するように形成されてい
る。

【００１８】図１および図２において、前記排気ブレー
キバルブ１１は、排気ガス通路３の一部を形成するほぼ
円筒形状のバルブ本体４と、このバルブ本体４の円形状
の内部通路１２に開閉自在に配設される円板状の弁体５
とを備えている。前記バルブ本体４には、その内部通路
１２に連通、かつ該内部通路１２を横断するように両側
に同心軸状に一対の貫通穴１３ａ，１３ｂが形成され、
これら貫通穴１３ａ，１３ｂの内部には、その外周面に
単数または複数（本実施例では１箇所）の段部を有する
筒状の軸受部材（ブッシュ）１４，１５が、締まりばめ
により、圧入嵌合されている。

【００１９】回転軸１６は、前記弁体５がボルト５ｂに
より固定される大径部１６ａと、該大径部１６ａから両
端側に同心軸状に延出される小径部１６ｂ，１６ｃとか
ら一体的に形成され、一方の小径部１６ｂは、前記軸受
部材１４内に、他方の小径部１６ｃは、回動力が伝達さ
れるように、前記軸受部材１５を貫通しながら該軸受部
材１５内に、それぞれ回動自在に支持されている。これ
により、前記弁体５は、バルブ本体４の内部通路１２内
に開閉および回動自在に支持されている。

【００２０】１７は、前記排気ブレーキバルブ１１と前
記アクチュエータ２とを、ボルトなどにより、取り付け
るための取付板であり、前記軸受部材１５の外端部を塞
ぐように、前記バルブ本体４の外側に固着されている。
そして、該取付板１７からは、その貫通穴１７ａを貫通
して、前記回転軸１６の小径部１６ｃが外方に突出さ
れ、前記アクチュエータ２の出力駆動軸であるピストン
ロッド２ｃの軸心位置で、前記小径部１６ｃの端部１６
ｄに前記レバー１０が固着されている。そして、該レバ
ー１０には、前記アクチュエータ２のピストンロッド２
ｃが連結部材１８を介して連結されており、該アクチュ
エータ２からの回動力が小径部１６ｃを経て、前記回転
軸１６に伝達されるようになっている。また、固定係止
板１９は、前記軸受部材１４の外端部を塞ぐように、前
記バルブ本体４の外側に固着されている。

【００２１】前記アクチュエータ２の圧力室２ｅに、流
体圧、例えば圧縮空気が導入されると、前記ピストン２
ｂが戻しばね２ｄに抗して、図で下方に往動し、前記ピ
ストンロッド２ｃを駆動する。該ピストンロッド２ｃか
らの回動力が前記排気ブレーキバルブ１の回転軸１６に
伝達されると、前記弁体５が回動されて前記内部通路１
２および排気ガス通路３が閉塞されて、排気ブレーキが
作用する。

【００２２】ところで、前記取付板１７の外方に突出さ
れた前記回転軸１６の小径部１６ｃであって、前記取付
板１７と前記レバー１０との間の前記軸１６の小径部１
６ｃの外周に、コイル状のねじりばね２１を巻装し、そ
れぞれの端を前記取付板１７に設けられた係止穴１７ｂ
および前記レバー１０の側端に係止するとともに、その
ねじりモーメントによる付勢力を、前記アクチュエータ
２の戻しばね２ｄの付勢力と同一方向（前記戻しばね２
ｄがピストン２ｂを復動させる方向）に付勢させる。同
時に、該ねじりばね２１の曲げモーメントにより、前記
回転軸１６を前記前記軸受部材１４，１５側に、かつ排
気ガスの上流方向に押圧する。

【００２３】前記ねじりばね２１のねじりモーメントに
よる付勢力は、前記排気ブレーキバルブ１１の前記摺動
摩擦に抗して該弁体５を復動させるとともに、前記アク
チュエータ２のピストン２ｂをも復動させる。従って、
前記ねじりばね２１により、前記アクチュエータ２のピ
ストン２ｂを復動させる付勢力の分だけ、前記戻しばね
２ｄとして、その付勢力を低減させた弱い戻しばね２ｄ
を配設すればよくなる。また、前記ねじりばね２１のね
じりモーメントによる付勢力を大きく設定すれば、前記
戻しばね２ｄを省略することもできる。

【００２４】図３（ａ）および図３（ｂ）によれば、前
記ねじりばね２１の曲げモーメントによる、前記係止穴
１７ｂを介して取付板１７への付勢力Ｓは、前記回転軸
１６を前記前記軸受部材１４，１５側に、かつ排気ガス
の上流方向に押圧する付勢力Ｒとなり、前記排気ブレー
キバルブ１１の作動時、前記弁体５が受ける排気ガスに
よる押圧力Ｆを相殺する方向に作用するので、該バルブ
１１の作動時における前記回転軸１６と軸受部材１４，
１５間の摺動摩擦抵抗を小さくする。

【００２５】さらに、前記バルブ本体４の外側に固着さ
れている前記固定係止板１９からは、その貫通穴１９ａ
を貫通して、前記回転軸１６の一方の小径部１６ｂが外
方に突出され、該小径部１６ｂの端部に回動係止板２０
が締結部材２３により固着されている。

【００２６】該固定係止板１９の外方に突出された前記
回転軸１６の小径部１６ｂであって、前記固定係止板１
９と前記回動係止板２０との間の前記小径部１６ｂの外
周に、コイル状のねじりばね２２を巻装し、それぞれの
端を前記固定係止板１９に設けられた係止穴１９ｂおよ
び前記回動係止板２０の側端に係止するとともに、その
ねじりモーメントによる付勢力を、前記ねじりばね２１
と同様、前記アクチュエータ２の戻しばね２ｄの付勢力
と同一方向に付勢させる。と同時に、該ねじりばね２２
の曲げモーメントにより、前記回転軸１６を前記前記軸
受部材１４，１５側に、かつ排気ガスの上流方向に押圧
する。

【００２７】前記ねじりばね２２のねじりモーメントに
よる付勢力は、前記ねじりばね２１と協動して、前記排
気ブレーキバルブ１１の前記摺動摩擦に抗して該弁体５
を復動させるとともに、前記アクチュエータ２のピスト
ン２ｂをも復動させる。従って、前記ねじりばね２１，
２２により、前記アクチュエータ２のピストン２ｂを復
動させる付勢力の分だけ、前記戻しばね２ｄとして、さ
らにその付勢力を低減させた弱い戻しばね２ｄを配設す
ればよくなる。また、前記ねじりばね２１，２２のねじ
りモーメントによる付勢力を、ともに大きく設定すれ
ば、前記戻しばね２ｄを省略することもできる。

【００２８】前記ねじりばね２２の曲げモーメントによ
る、前記係止穴１９ｂを介し固定係止板１９への付勢力
は、前記ねじりばね２１と同様、前記回転軸１６を前記
軸受部材１４，１５側に、かつ排気ガスの上流方向に押
圧する付勢力となり、前記排気ブレーキバルブ１１の作
動時、前記弁体５が受ける排気ガスによる押圧力を相殺
する方向に作用するので、前記ねじりばね２１と協動し
て、該バルブ１１の作動時における前記回転軸１６と軸
受部材１４，１５間の摺動摩擦抵抗を、さらに小さくす
ることができる。なお、２４はカバーである。。

【００２９】なお、本発明の技術は前記実施例における
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。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
排気ブレーキ装置ブによれば、前記取付板の外方に突出
された前記回転軸の小径部の外周に、ねじりばねを巻装
し、それぞれの端を前記取付板および前記レバーに係止
するとともに、その付勢力を、前記アクチュエータの戻
しばねの付勢力と同一方向に付勢させ、該ねじりばねの
付勢力に応じた分だけ、前記戻しばねの付勢力を低減さ
せるので、それ分だけ弱い戻しばねを配設すればよく、
口径の大きい大型の排気ブレーキバルブを採用しても、
小型のアクチュエータが使用できるとともに、該ブレー
キバルブの作動時、弁体を開閉する回転軸と軸受部材間
の摺動摩擦抵抗を小さくすることができる。従って、小
型のアクチュエータが使用できるので、取付上、問題が
なくなり、コストが安価になる。

【００３１】さらに、前記ブレーキバルブの弁体を開閉
する回転軸とその軸受部材との摺動部分の摩擦抵抗が低
減されるので、作動上、バルブ開閉特性が悪化すること
なく、正常な作動が保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排気ブレーキ装置の一実施例を示す図
で、その一部断面を含む正面図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】排気ブレーキバルブの弁体上における排気ガス
とねじりばねとの力関係を示す図で、図３（ａ）は説明
断面図、図３（ｂ）は力関係を示すベクトル図である。

【図４】従来の排気ブレーキ装置を示す一部断面図であ
る。

【符号の説明】

１，１１ 排気ブレーキ装置 ２ アクチュエータ ２ａ シリンダ ２ｂ ピストン ２ｃ ピストンロッド ２ｄ 戻しばね ３ 排気ガス通路 ４ バルブ本体 ５ 弁体 １０ レバー １２ 内部通路 １３ａ，１３ｂ，１７ａ，１９ａ 貫通穴 １４，１５ 軸受部材 １６ 回転軸 １６ａ 大径部 １６ｂ，６ｃ 小径部 １６ｄ 端部 １７ 取付板 １７ｂ，１９ｂ 係止穴 １９ 固定係止板 ２０ 回動係止板 ２１，２２ ねじりばね

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ） 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本体と、 （ｂ） 該バルブ本体の内部に配設される弁体と、 （ｃ） 該弁体に固着される大径部を有し、該大径部か
   ら両端側に小径部が同心軸状に延出されるとともに、そ
   の一方の小径部に回転駆動力が伝達される回転軸と、 （ｄ） 前記排気ガス通路に連通するように前記バルブ
   本体に形成された２個の貫通穴内にそれぞれ嵌合され、
   前記回転軸のそれぞれの小径部を回動自在に支持する筒
   状の軸受部材と、 （ｅ） 前記貫通穴の一方の貫通穴を塞ぐように前記バ
   ルブ本体の外側に固着されるとともに、回転駆動力が伝
   達される前記回転軸の小径部が貫通される取付板と、 （ｆ） 該取付板に取り付けられ、シリンダと、流体圧
   のよって駆動されるロッド付きピストンと、戻しばねと
   からなるアクチュエータと、 （ｇ）前記取付板の外方に突出された前記回転軸の小径
   部の先端に固着され、前記アクチュエータのピストンロ
   ッドからの回転駆動力を、前記回転軸に伝達するレバー
   とを備えた排気ブレーキ装置において、 （ｈ） 前記取付板の外方に突出された前記回転軸の小
   径部の外周に、ねじりばねを巻装し、それぞれの端を前
   記取付板および前記レバーに係止するとともに、その付
   勢力を、前記アクチュエータの戻しばねの付勢力と同一
   方向に付勢させ、該ねじりばねの付勢力に応じた分だ
   け、前記戻しばねの付勢力を低減させることを特徴とす
   る排気ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の排気ブレーキ装置にお
   いて、 （ｉ） 前記貫通穴の他方の貫通穴を塞ぐように前記バ
   ルブ本体の外側に固定係止板を固着するとともに、前記
   回転軸の他方の小径部を貫通させ、 （ｊ） 前記回転軸の他方の小径部の端部に、回動係止
   板を固着し、 （ｋ） 前記固定係止板の外方に突出された前記回転軸
   の他方の小径部の外周に、ねじりばねを巻装し、それぞ
   れの端を前記固定係止板および前記回動係止板に係止す
   るとともに、その付勢力を、前記アクチュエータの戻し
   ばねの付勢力と同一方向に付勢させ、該ねじりばねの付
   勢力に応じた分だけ、前記戻しばねの付勢力を、さらに
   低減させることを特徴とする排気ブレーキ装置。