JPH10220253A - 排気ブレーキ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気ブレーキバルブとしてバタフライバルブ
が使用でき、その弁体に、簡単な構成で安価な、上流側
排気ガス圧をリリーフする第２の弁体を備える。 【解決手段】 エンジンの排気管に配設されるバルブ本
体２４と、第１の弁体２５と、該弁体２５を回動する回
転軸２６ａ，２６ｂと、回転軸２６ａ，２６ｂを回動す
るアクチュエータ２２を備えた排気ブレーキ装置２０で
あって、前記第１の弁体２５に設けられた第２の貫通穴
４１と、常時は該貫通穴４１を閉成するように弾性力に
より付勢された板ばね４２とからなる第２の弁体４０
を、前記第１の弁体２５の下流側に配設し、第１の弁体
２５が閉成され排気管の上流側のガス圧が所定以上の圧
力になったとき、第２の弁体４０が開成され、上流側の
排気ガスを下流側に流出させて、上流側のガス圧を低下
させる。

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、該装置が暖気装
置に適用されるものの改良に関する。

【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（以下、
排圧という）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掛けるようにしたものや、暖気装置
に適用して、寒冷時、アイドリング時のみならず車両走
行時においても、暖気運転ができる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６および図７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は、車両の暖気装置
の暖気バルブとして、エンジンの排気管内に配設され、
排気ガス通路３の一部を形成するバルブ本体４と、該バ
ルブ本体４の内部に配設され、前記排気ガス通路３を開
閉する弁体５を備え、該弁体５の回転軸６は、前記排気
ガス通路３の軸心から偏きした位置に配設されている。
前記アクチュエータ２の出力ロッド２ａは、該出力ロ
ッド２ａに取り付けられたクレビス２ｂと、前記排気ブ
レーキバルブ１の回転軸６の一端の固着された図示しな
いレバーとを介して、その回動駆動力を該排気ブレーキ
バルブ１の回転軸６に伝達するようになっている。

【０００５】前記排気ブレーキバルブ１には、前記アク
チュエータ２の出力ロッド２ａに連動し、かつ該排気ブ
レーキバルブ１の回転軸６に対して回動自在にプレート
１１が取り付けられている。また、該回転軸６と一緒に
回動されるように、該回転軸６に回動レバー１２が一体
に結合され、かつ該回動レバー１２の一部分である先端
部１２ａが前記回転軸６から離れた位置に形成されてい
る。そして、前記プレート１１の屈曲片部１１ａと、一
端が、ばね係着部材１３を介して前記プレート１１に係
着された圧縮ばね１４の他端との間に、前記回動レバー
１２の先端部１２ａを挟み込み、これにより、前記圧縮
ばね１４の付勢力にて該回動レバー１２の先端部１２ａ
を挟持して、前記圧縮ばね１４の付勢力が前記回転軸６
にこじり力として作用しないようになっている。

【０００６】このように形成された前記排気ブレーキバ
ルブ１は、暖気運転時、前記アクチュエータ２にて閉弁
方向に駆動されるのに応じて、該排気ブレーキバルブ１
の弁体５は前記圧縮ばね１４のプリセット力にて前記排
気ガス通路３内でほぼ全閉位置に強制的に回動付勢され
ている。このため、前記圧縮ばね１４のプリセット力を
超えるトルクが前記排気ブレーキバルブ１の弁体５に作
用したときにはじめて、該排気ブレーキバルブ１が前記
回転軸６を中心に開弁方向に回動されるようになってい
る。

【０００７】すなわち、前記排気ブレーキバルブ１の弁
体５は、その回転軸６が前記排気ガス通路３の軸心から
偏きした位置に配設されているため、該排気ガス通路３
の上流側の排圧が上昇すると、該弁体５の前記回転軸６
を境に一方側と他方側のそれぞれに作用する圧力に差が
生じ、その圧力差の大きさに応じたトルク（開弁方向へ
の回動力）が前記弁体５に作用する。このトルクが、前
記圧縮ばね１４のプリセット力を超えるときにはじめ
て、該排気ブレーキバルブ１の弁体５が前記回転軸６を
中心に開弁方向に回動され、前記排気ガス通路３の上流
側の排気ガスを下流側に流出させている。（実公平８−
８２６５号公報）

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ように、排気ブレーキバルブ１の弁体５が閉成され、前
記排気ガス通路３の上流側の排圧が異常に上昇したと
き、該排圧をリリーフさせる前記排気ブレーキ装置にあ
っては、排気ブレーキバルブとして、その回転軸６が、
前記排気ガス通路３の軸心から偏きした位置に配設され
ているバルブしか、適用できないという問題点があっ
た。

【０００９】さらに、前記排気ガス通路３の上流側の排
圧をリリーフさせるため、前記プレート１１、回動レバ
ー１２および圧縮ばね１４からなるリリーフ機構が必要
であるばかりでなく、該機構とその組立が極めて複雑
で、部品費とともに組立工数が多くかかり、製造コスト
が高くなるという問題点があった。

【００１０】他方、前記排気ブレーキバルブ１を暖気作
動させたとき、排圧が上がり過ぎないように、前記排気
ガス通路３と弁体５との隙間を大きく採っている場合、
エンジンのアイドリング時に排圧が上がらないという問
題点があった。同時に、暖気作動させたとき、排圧が上
がり過ぎないように、エンジンの回転数を基にしたコン
トローラにより、前記弁体５を全開にするため、加速が
滑らかでないという問題点もあった。

【００１１】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的は前記問題点を解消し、前記排気ブレーキバル
ブがバタフライバルブに使用できるとともに、その弁体
に、極めて簡単な構成で安価な、上流側排気ガス圧をリ
リーフする第２の弁体を有する排気ブレーキ装置を提供
することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、前記問題点を解消
し、前記排気ブレーキバルブの弁体と排気ガス通路の周
面との間に隙間を設けなくても、暖気作動させることが
できる排気ブレーキ装置を提供することにある。

【００１３】

【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、前記排気
ガス通路を開閉する第１の弁体と、（ｃ） 該弁体に固
着され、その両端側に延出されるとともに、その一方に
回動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
個の第１の貫通穴内にそれぞれ嵌合され、前記回転軸を
回動自在に支持する筒状の軸受部材と、（ｅ） 前記第
１の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、回動駆動力が伝達される
前記回転軸の一方が貫通される取付板と、（ｆ） 該取
付板に取り付けられ、流体圧の給排によって前記第１の
弁体を駆動す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一方の先端に固着され、
前記アクチュエータの回動駆動力を、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。

【００１４】（１） （ｈ） 前記第１の弁体に、圧力
リリーフ機構を有する第２の弁体を配設し、（ｉ） 前
記ブレーキ装置の第１の弁体が閉成され前記排気ガス通
路の上流側のガス圧が所定以上の圧力になったとき、前
記第２の弁体が開成され、該上流側の排気ガスを下流側
に流出させて、前記上流側のガス圧を低下させることを
特徴とする。

【００１５】（２） 前記（１）において、前記第２の
弁体が、前記第１の弁体に設けられた第２の貫通穴と、
常時は該貫通穴を閉成するように弾性力により付勢さ
れ、かつ第１の弁体の下流側に配設された板ばねとから
なることを特徴とする。

【００１６】（３） 前記（１）において、前記第１の
弁体に設けられる第２の貫通穴の形状が、ほぼ長方形ま
たは正方形で、前記第１の弁体の回転軸に対して対称的
に、複数個形成されることを特徴とする。

【００１７】本発明は以上のように構成されているの
で、排気ブレーキバルブの第１の弁体に圧力リリーフ機
構を有する第２の弁体を形成して、前記ブレーキバルブ
の第１の弁体が閉成され前記排気ガス通路の上流側の排
圧が上昇して、所定以上の圧力になったとき、前記第２
の弁体の板ばねが撓んで、該弁体が開成され、該上流側
の排気ガスを下流側に流出させて、前記上流側の排圧を
低下させている。

【００１８】前記第１の弁体に設けられた第２の貫通穴
形状を、ほぼ長方形または正方形に形成して、前記板ば
ねの先端部に等分布荷重が発生するようにし、該板ばね
を、その側面からみて、前記回転軸に対して上、下側に
２箇所、それぞれ「く」の字状に形成し、その曲げ角の
大きさおよび板厚により、リリーフ開始圧を設定できる
ようにしている。

【００１９】このため、前記排気ブレーキバルブの排気
ガス通路が、前記第１の弁体により、閉塞または閉塞に
近い状態でも、該排気ブレーキ装置を暖気作動させるこ
とができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。本発明の排
気ブレーキ装置は、バタフライバルブ形の排気ブレーキ
バルブの第１の弁体に、該弁体に形成された複数個の貫
通穴と、板ばねとからなる圧力リリーフ機構を有する第
２の弁体を形成して、前記ブレーキバルブの第１の弁体
が閉成され前記排気ガス通路の上流側の排圧が上昇し
て、所定以上の圧力になったとき、前記第２の弁体の板
ばねが撓んで、該弁体が開成され、該上流側の排気ガス
を下流側に流出させて、前記上流側の排圧を低下させる
装置である。

【００２１】図１および図２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、その主要部断面を
含む正面図、図２は、図１の主要部断面を含む右側面図
である。 図１および図２において、該排気ブレーキ装
置２０は、バタフライバルブ形の排気ブレーキバルブ２
１と、流体圧で駆動されるアクチュエータ２２とからな
る。

【００２２】該排気ブレーキバルブ２１としては、エン
ジンの排気管内に配設され、その排気ガス通路２３の一
部を形成するバルブ本体２４と、このバルブ本体２４の
内部に配設され、前記排気ガス通路２３を開閉する円板
状の第１の弁体２５と備えるとともに、該弁体２５を両
側から支持する回転軸２６ａ，２６ｂは、前記バルブ本
体２４に形成された２個の第１の貫通穴２４ａ，２４ｂ
内にそれぞれ筒状の軸受部材（ブッシュ）２７，２８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）２９を介して、前記バルブ本体２４に回動自在に取
り付けられている。そして、前記バルブ本体２４の外側
に固着されるとともに、回動駆動力が伝達される一方の
前記回転軸２６ｂが貫通される取付板３０に、前記アク
チュエータ２２が取り付けられている。

【００２３】該アクチュエータ２２の駆動軸たる出力ロ
ッド２２ａの軸心位置で、該出力ロッド２２ａに取り付
けられた連結部材２２ｂと、前記回転軸２６ｂの一端に
固着されたレバー３１とを介して、前記アクチュエータ
２２の出力ロッド２２ａからの回動駆動力が伝達され
て、前記回転軸２６ａ，２６ｂが回動され、前記排気ガ
ス通路２３を前記第１の弁体２５により開閉するように
なっている。なお、図１は全開状態を示す。なお、前記
出力ロッド２２ａによる前記回転軸２６ａ，２６ｂの回
動範囲は、前記レバー３１と、ストッパ部材３２ａまた
は３２ｂとの当接によって決まり、該ストッパ部材３２
ａの位置が前記第１の弁体２５の全開状態、前記ストッ
パ部材３２ｂの位置が前記第１の弁体２５の全閉状態で
ある。

【００２４】また、前記アクチュエータ２２について、
そのハウジング２２ｃ内は、ダイヤフラム２２ｄにより
負圧室２２ｅと大気圧室２２ｆとに画成されており、該
負圧室２２ｅは負圧源に連通され、大気圧室２２ｆは図
示しない通気穴を介して大気に連通されている。前記ダ
イヤフラム２２ｄのリテーナ２２ｇとハウジング２２ｃ
との間に圧縮ばね２２ｈが介装されており、ダイヤフラ
ム２２ｄ、リテーナ２２ｇと一体に連動する出力ロッド
２２ａが前記圧縮ばね２２ｈにより、図１において下方
へ常時付勢されている。

【００２５】そして、前記排気ブレーキバルブ２１の前
記第１の弁体２５には、図３（ａ）、図３（ｂ）および
図４に示すように、圧力リリーフ機構を有する第２の弁
体４０として、第２の貫通穴４１と該貫通穴４１を開閉
する板ばね４２とが設けられている。すなわち、前記第
１の弁体２５には、ほぼ長方形または正方形状の複数の
第２の貫通穴（本実施例では、長方形状の２個の貫通
穴）４１が該第１の弁体２５の回転軸心４３に対して対
称的に形成されている。

【００２６】同時に、この貫通穴４１を常時閉成するよ
うに、ばね材からなる前記板ばね４２が、側面からみ
て、前記回転軸心４３に対して上、下側に２箇所、該回
転軸心４３に平行に形成された折曲突部４２ａ，４２ａ
を中心に、それぞれ「く」の字の形状の曲げられて、か
つ耐熱性のあるリベット４４を介して前記第１の弁体２
５に、弾性力により付勢されながら該第１の弁体２５の
下流側から、かしめにより取り付けられている。

【００２７】このため、図５に示すように、前記ブレー
キバルブ２１の第１の弁体２５が閉成され、前記排気ガ
ス通路２３の上流側の排気ガス圧が所定以上の圧力にな
ったとき、前記第２の弁体４０の板ばね４２が、図中の
一点鎖線のように撓んで、該弁体４０が開成され、該上
流側の排気ガスを下流側に流出させて、前記上流側のガ
ス圧を低下させる。

【００２８】前記第１の弁体２５に設けられた第２の貫
通穴４１の形状を、ほぼ長方形または正方形に形成して
いるのは、前記板ばね４２の先端部４２ｂに等分布荷重
が発生するようにしているためである。なお、該貫通穴
４２の形状については、前記のほか、平行四辺形、三角
形および円形などを形成させてもよい。

【００２９】また、前記所定圧、すなわちリリーフ開始
圧の設定については、前記板ばね４２の側面からみた
「く」の字の形状の、前記折曲突部４２ａを中心とする
曲げ角の大きさおよび板厚により行っている。なお、前
記板ばね４２に形成されている前記折曲突部４２ａは、
前記リリーフ開始圧の設定を、より設定し易くしている
ためで、前記回転軸心４３に平行に、単に折り曲げただ
けでもよい。

【００３０】なお、本発明の技術は前記実施の形態にお
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。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
排気ブレーキ装置によれば、請求項１ないし請求項３に
ついては、前記第１の弁体に、圧力リリーフ機構を有す
る第２の弁体を配設し、前記ブレーキ装置の第１の弁体
が閉成され前記排気ガス通路の上流側のガス圧が所定以
上の圧力になったとき、前記第２の弁体が開成され、該
上流側の排気ガスを下流側に流出させて、前記上流側の
ガス圧を低下させるので、排気ブレーキバルブがバタフ
ライバルブに使用できるとともに、その弁体に、上流側
排気ガス圧をリリーフする第２の弁体を、極めて簡単な
構成で配設することができる。このため、その組立が簡
単で、組立工数が少なくてすみ、製造コストを低減させ
ることができる。

【００３２】さらに、本発明の排気ブレーキ装置によれ
ば、排気ブレーキバルブの排気ガス通路が、弁体により
閉塞に近い状態でも、排気ブレーキ装置として暖気作動
させることができる。このため、前記排気ブレーキバル
ブの弁体と排気ガス通路の周面との間に隙間を設けなく
ても、排気ブレーキ装置として暖気作動させることがで
きる。

【００３３】このため、排気ブレーキバルブを暖気作動
させ、かつエンジンのアイドリング時でも、排圧を上昇
させることができる。また同時に、暖気作動させたと
き、排圧が上がり過ぎないように、エンジンの回転数を
基にしたコントローラにより、前記弁体を全開にするこ
とがなくなるので、加速を滑らかにすることができる。

【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、その主要部断面を含む正面図である。

【図２】図１の主要部断面を含む右側断面図である。

【図３】排気ブレーキバルブの第１の弁体を示す図で、
図３（ａ）は下流側からみた正面図、図３（ｂ）は図３
（ａ）の断面図である。

【図４】第２の弁体の組立手順を示す断面図である。

【図５】第２の弁体の開成状態を示す断面図である。

【図６】従来の排気ブレーキ装置を示し、その主要部断
面を含む正面図である。

【図７】図６の主要部断面を含む右側断面図である。

【符号の説明】

２０ 排気ブレーキ装置 １，２１ 排気ブレーキバルブ ２，２２ アクチュエータ ３，２３ 排気ガス通路 ４，２４ バルブ本体 ５ 弁体 ６，２６ａ，２６ｂ 回転軸 ２４ａ，２４ｂ 第１の貫通穴 ２５ 第１の弁体 ２７，２８ 軸受部材 ３０ 取付板 ４０ 第２の弁体 ４１ 第２の貫通穴 ４２ 板ばね ４４ リベット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｋ 1/22 Ｆ１６Ｋ 1/22 Ｌ

Claims (3)

【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、前記排気ガス
   通路を開閉する第１の弁体と、 （ｃ） 該弁体に固着され、その両端側に延出されると
   ともに、その一方に回動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個の第１の貫通穴内にそれぞれ嵌合
   され、前記回転軸を回動自在に支持する筒状の軸受部材
   と、 （ｅ） 前記第１の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、回動駆動
   力が伝達される前記回転軸の一方が貫通される取付板
   と、 （ｆ） 該取付板に取り付けられ、流体圧の給排によっ
   て前記第１の弁体を駆動す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一方
   の先端に固着され、前記アクチュエータの回動駆動力
   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） 前記第１の弁体に、圧力リリーフ機構を有する
   第２の弁体を配設し、 （ｉ） 前記ブレーキ装置の第１の弁体が閉成され前記
   排気ガス通路の上流側のガス圧が所定以上の圧力になっ
   たとき、前記第２の弁体が開成され、該上流側の排気ガ
   スを下流側に流出させて、前記上流側のガス圧を低下さ
   せることを特徴とする排気ブレーキ装置。
2. 【請求項２】 前記第２の弁体が、前記第１の弁体に設
   けられた第２の貫通穴と、常時は該貫通穴を閉成するよ
   うに弾性力により付勢され、かつ第１の弁体の下流側に
   配設された板ばねとからなることを特徴とする請求項１
   に記載の排気ブレーキ装置。
3. 【請求項３】 前記第１の弁体に設けられる第２の貫通
   穴の形状が、ほぼ長方形または正方形で、前記第１の弁
   体の回転軸に対して対称的に、複数個形成されることを
   特徴とする請求項１に記載の排気ブレーキ装置。