JPH1136901A

JPH1136901A - 排気ガス制御装置

Info

Publication number: JPH1136901A
Application number: JP10098871A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Tawara; 俊弘田原
Original assignee: Fuji Oozx Inc; Fuji Valve Co Ltd
Current assignee: Fuji Oozx Inc
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1998-04-10
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】構造簡単で部品点数が少なく、かつ排気ガス
の漏れを生じにくい構造の排気ガス制御装置を提供す
る。【解決手段】排気ガスを導入する入口管２と、この入
口管２とほぼ直交する出口管３と、出口管３の側方かつ
前記入口管２の延長上に同軸をなして連設された弁体収
容部４とを備え、前記弁体収容部４内に、流体圧をもっ
て前記入口管２側に向かって移動することにより、前記
出口管３を閉鎖しうるピストン弁５を、往復摺動可能と
して設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば排気ブレー
キ用バルブ、排気ガス還流バルブ、ターボチャージャの
ウエイストゲートバルブ等の排気ガスの管路を開閉制御
する排気ガス制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば従来の排気ブレーキ用バルブにお
いては、排気管に接続したボディ内にバタフライバルブ
を回動可能に設け、このバタフライバルブを、その回動
軸に連結した駆動レバーと、これを駆動するアクチュエ
ータとにより開閉させるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の排
気ブレーキ用バルブは、各種の部品よりなり、しかもバ
タフライバルブとアクチュエータとは別体をなしている
ため、全体的に部品点数が多く、製造や組み立てに多く
の工数を要するなど、コスト高となっている。さらに
は、ボディにおける回動軸の貫通部や回動軸を支持して
いる軸受部等のシール性を高めて、排気ガスの漏出量を
抑え、排気ブレーキの効きに影響を及ぼさないようにす
る必要がある。

【０００４】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
ので、構造が簡単で部品点数が少なく、かつ排気ガスの
漏出を最小限に抑えうるようにした、排気ガス制御装置
を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によると、上記課
題は、次のようにして解決される。 (１) 排気ガスを導入する入口管と、この入口管に接続
された出口管と、出口管の側方かつ前記入口管の延長上
に同軸をなして連設された弁体収容部とを備え、前記弁
体収容部内に、流体圧をもって前記入口管側に向かって
移動することにより、前記出口管を閉鎖しうるピストン
弁を、往復摺動可能として設ける。

【０００６】(２) 上記(１)項において、出口管に至る
直前において、入口管の内面に、ピストン弁における排
気ガス導入側の外周端面が当接する肩部を形成し、この
肩部に、硬質材料よりなる弁座を設ける。

【０００７】(３) 上記(１)または(２)項において、入
口管内に、ピストン弁を原位置に向かって押圧するリタ
ーンばねを設ける。

【０００８】(４) 上記(１)〜(３)項のいずれかにおい
て、ピストン弁の内部に、一端が入口管側に、かつ他端
が出口管側にそれぞれ開口する流通路を形成し、この流
通路内に、排気ガスの圧力上昇に応じて開くリリース弁
を設ける。

【０００９】(５) 上記(１)〜(４)項のいずれかにおい
て、ピストン弁をセラミックス製とする。

【００１０】(６) 上記(１)〜(５)項のいずれかにおい
て、弁体収容部の側端に流体圧シリンダを、弁体収容部
と同軸をなすようにして取付け、この流体圧シリンダ内
の作動ピストンと弁体収容部内のピストン弁とを、作動
ロッドをもって連結する。

【００１１】(７) 上記(１)〜(６)項のいずれかにおい
て、出口管を、弁体収容部側に傾斜させる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、請求項１記載の
発明の排気ガス制御装置の実施例を示すもので、図１は
開放状態を、図２は閉鎖状態をそれぞれ示している。

【００１３】この装置の本体(１)は、左方(以下方向は
図面についていう)の円筒形の入口管(２)と、入口管
(２)と連通するようにして、これと直交状に連設された
円筒形の出口管(３)と、出口管(３)の右方かつ入口管
(２)の延長上に同軸をなして連設され、端部が側壁(4a)
をもって閉塞された円筒形の弁体収容部(４)とを有して
いる。

【００１４】入口管(２)の開口端に形成されたフランジ
(2a)には、図示しないエンジン側の排気管が接続され
る。出口管(３)の開口端に形成されたフランジ(3a)に
は、図示しない消音器側の排気管が接続される。

【００１５】弁体収容部(４)内には、円柱又は両側端が
閉塞された円筒状をなし、かつ弁体収容部(４)の長さと
ほぼ同等の長さのピストン弁(５)が、軸方向に移動可能
として収容されている。ピストン弁(５)の両側部外周面
に形成された環状凹溝（図示略）には、円周方向の一部
が切断された弾性変形可能なシールリング(６)が嵌合さ
れ、それらは弁体収容部(４)の内壁に摺動可能に密接し
ている。ピストン弁(５)は、耐熱性を有する例えばセラ
ッミックス製とするのがよい。

【００１６】入口管(２)の内面における出口管(３)と近
接した位置には、拡径した肩部(７)が形成されており、
ピストン弁(５)は、この肩部(７)に当接する位置まで移
動して停止する(図２参照)。この停止位置において、ピ
ストン弁(５)は出口管(３)を完全に塞ぐようになる。

【００１７】弁体収容部(４)の側壁(4a)には、図示しな
い空圧源に接続された給気管(８)が連結されており、そ
の途中には電磁弁(９)が設けられている。電磁弁(９)
は、本発明を排気ブレーキ弁として用いる際は、排気ブ
レーキスイッチに連動してオン、オフされる。

【００１８】図１に示す開放状態においては、ピストン
弁(５)は後退位置にあるので、排気ガスは、矢印に示す
ように入口管(２)から出口管(３)に向かって流れる。

【００１９】電磁弁(９)を作動させて、空圧源からの圧
縮空気をピストン弁(５)の右側に導入すると、入口管
(２)に流入する排気ガスの圧力に抗して、ピストン弁
(５)は左方に移動し、肩部(７)に当接して停止する。こ
の停止位置において、ピストン弁(５)により出口管(３)
は完全に閉塞される。すなわち、図２から明らかなよう
に、この際、ピストン弁(５)の左方のシールリング(６)
は、出口管(３)に至る前の入口管(２)の内壁に接してお
り、また右方のシールリング(６)は、弁体収容部(４)の
内壁に接しているので、入口管(２)内の排気ガスが出口
管(３)側に漏れることはなく、かつピストン弁(５)に作
用している圧縮空気が出口管(３)側に漏れることもな
い。

【００２０】電磁弁(９)をオフ側に作動させて、空圧源
からの圧縮空気の供給を断ち、弁体収容部(４)を大気に
連通させると、ピストン弁(５)は、排気ガスの圧力によ
り、元の後退位置（図１の状態）まで戻る。

【００２１】図３は、請求項２記載の発明の実施例の要
部を示している。この実施例では、入口管(２)に形成さ
れた肩部(７)に、耐摩耗性を有する硬質金属製の弁座(1
0)を固着してある。弁座(10)のシート面(10a)は、テー
パ状をなし、ピストン弁(５)の側端部外周縁に形成され
たテーパ状の当接面(5a)と密接するようになっている。

【００２２】図４は、請求項３記載の発明の実施例の要
部を示す。この実施例では、入口管(２)内の肩部(７)よ
りも上流側に小径筒部(2b)を形成し、この小径筒部(2b)
内に圧縮コイルばね(リターンばね)(11)を、右端部が肩
部(７)より突出するようにして収容してある。圧縮コイ
ルばね(11)は、ピストン弁(５)の移動時の衝撃を緩和す
るとともに、圧縮空気遮断時におけるピストン弁(５)の
戻りを助成する作用をなしている。ピストン弁(５)の戻
りを助成するためには、入口管(２)の開口端を上に向け
て、本体(１)を垂直に配置することも効果がある。この
ようにすると、ピストン弁(５)が戻る際に、その自重を
も作用させることができる。

【００２３】図５は、請求項４記載の発明の実施例の要
部を示す。この実施例では、ピストン弁(５)内に、一端
を入口管(２)側に、かつ他端を出口管(３)側にそれぞれ
開口する流通路(12)を形成し、この流通路(12)における
入口管(２)側に、例えばリード弁のようなリリース弁(1
3)を設けてある。このようにすると、万一ピストン弁
(５)が閉鎖位置で焼き付くなどして戻らなくなり、排気
上流側の圧力が上昇した際に、仮想線で示すように、リ
リース弁(13)が自動的に開いて排気ガスを出口管(３)側
に逃がすことができるので、この実施例の装置を排気ブ
レーキ弁として車両に取付けた際でも走行不能となるこ
とはない。

【００２４】図６及び図７は、請求項６、７に記載の発
明の実施例を示すもので、本体(１)における入口管(２)
は、上述した実施例のものよりも若干短寸とされ、かつ
出口管(３)は、弁体収容部(４)側に向かって、ほぼ４５
°に傾斜させてある。

【００２５】弁体収容部(４)の右端に形成されたフラン
ジ(4b)には、単動式のエアシリンダ(14)における左端の
フランジ(14a)が、断熱性のパッキン(15)を介して、弁
体収容部(４)と同心的にボルト(16)止めされている。

【００２６】エアシリンダ(14)内に収容された作動ピス
トン(17)は、これとエアシリンダ(14)における左端の側
壁(14b)の内面との間に縮設された圧縮コイルばね(18)
により、常時右方に向かって付勢されている。

【００２７】エアシリンダ(14)における右端開口部に
は、作動ピストン(17)のストッパを兼ねる閉塞板(19)
が、ボルト(16)をもって固着されている。閉塞板(19)に
は、上記実施例と同様の給気管(８)が接続され、その途
中には電磁弁(９)が取付けられている。

【００２８】作動ピストン(17)に接続された作動ロッド
(20)は、側壁(14b)を摺動可能に貫通して、弁体収容部
(４)内に突出し、その先端にはピストン弁(５)の右端が
固着されている。(21)は、側壁(14b)における作動ロッ
ド(20)の貫通部に設けられたシール部材である。

【００２９】この実施例において、エアシリンダ(14)の
非作動時には、作動ピストン(17)は閉塞板(19)と当接し
て右限に位置しており、また、作動ピストン(17)に作動
ロッド(20)をもって連結されているピストン弁(５)は、
弁体収容部(４)内に位置して出口管(３)を開放してい
る。従って、入口管(２)に流入した排気ガスは、出口管
(３)側に向かって自由に流れる。

【００３０】電磁弁(９)が作動して、シリンダ内に圧縮
空気が供給されると、図７に示すように、作動ピストン
(17)及びこれに作動ロッド(20)をもって連結されている
ピストン弁(５)が一体的に左方へ移動し、ピストン弁
(５)の左端外周縁が入口管(２)内のテーパ状のシート部
(22)に当接して停止する。

【００３１】これにより、出口管(３)の開口部はピスト
ン弁(５)により完全に閉塞され、排気ガスの流出が停止
される。

【００３２】この実施例では、ピストン弁(５)をエアシ
リンダ(14)により強制的に作動させているため、ピスト
ン弁(５)の作動が確実となり、ピストン弁(５)が焼き付
くなどして作動不良を起こす恐れはなく、信頼性が高ま
る。

【００３３】また、出口管(３)を傾斜させてあるため、
入口管(２)と直交状に設けられている上述の実施例に比
して、排気ガスの流通抵抗は小さく、出口管(３)側に円
滑に流出する。

【００３４】なお、この実施例においても、図３に示す
ような硬質の弁座(10)や図４に示すような圧縮コイルば
ね(11)又は図５に示すようなリリース弁(13)を設けても
よいことは勿論である。

【００３５】また、上記単動式のエアシリンダ(14)に代
えて、復動式のエアシリンダを用いてもよい。

【００３６】上記各実施例において、出口管(３)を複
数、例えば180°対向する位置に２個設けてもよい。こ
のようにすると、排気ガスの流通抵抗はより小さくな
る。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、管内にピ
ストン弁を往復摺動可能として収容しただけの簡単な構
成であるので、部品点数が少なく、安価に製作すること
ができる。また、動く部材はピストン弁だけであるの
で、故障が少なく、しかも構造的に排気ガスが外部に漏
れ出すおそれは殆どない。

【００３８】請求項２記載の発明によると、ピストン弁
の作動時の衝撃による肩部の摩耗を抑えうるとともに、
肩部とピストン弁との焼き付きを軽減させることができ
る。

【００３９】請求項３記載の発明によると、ピストン弁
の作動時の衝撃を緩和しうるとともに、ピストン弁の戻
りを助成して、ピストン弁の焼き付き等を防止すること
ができる。

【００４０】請求項４記載の発明によると、万一ピスト
ン弁が閉鎖状態で焼き付いた場合でも、リリース弁を開
弁して排気ガスを出口管側に流出させうるので、排気ブ
レーキ弁として用いる際に、車両が走行不能となること
はない。

【００４１】請求項５記載の発明によると、耐熱性を有
するので、熱膨脹等により焼き付くおそれはなく、かつ
ピストン弁の軽量化が図れる。

【００４２】請求項６記載の発明によると、ピストン弁
はエアシリンダにより強制的に作動させられるので、そ
の作動が確実となり、信頼性を高めうる。

【００４３】請求項７記載の発明によると、排気ガスが
出口側に流出する際の抵抗を小さくしうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の実施例における弁開放状
態を示す中央縦断正面図である。

【図２】同じく、弁閉鎖状態を示す中央縦断正面図であ
る。

【図３】請求項２記載の発明の実施例を示す要部の縦断
面図である。

【図４】請求項３記載の発明の実施例を示す要部の縦断
面図である。

【図５】請求項４記載の発明の実施例を示す要部の縦断
面図である。

【図６】請求項６及び７記載の発明における弁解放状態
を示す中央縦断正面図である。

【図７】同じく、弁閉鎖状態を示す中央縦断正面図であ
る。

【符号の説明】

(１)本体 (２)入口管 (2a)フランジ (2b)小径筒部 (３)出口管 (3a)フランジ (４)弁体収容部 (4a)側壁 (５)ピストン弁 (5a)当接面 (６)シールリング (７)肩部 (８)給気管 (９)電磁弁 (10)弁座 (11)圧縮コイルばね(リターンばね) (12)流通路 (13)リード弁 (14)エアシリンダ (14a)フランジ (14b)側壁 (15)パッキン (16)ボルト (17)作動ピストン (18)圧縮コイルばね (19)閉塞板 (20)作動ロッド (21)シール部材 (22)シート部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガスを導入する入口管と、この入口
管に接続された出口管と、出口管の側方かつ前記入口管
の延長上に同軸をなして連設された弁体収容部とを備
え、前記弁体収容部内に、流体圧をもって前記入口管側
に向かって移動することにより、前記出口管を閉鎖しう
るピストン弁を、往復摺動可能として設けたことを特徴
とする排気ガス制御装置。
【請求項２】出口管に至る直前において、入口管の内
面に、ピストン弁における排気ガス導入側の外周端面が
当接する肩部を形成し、この肩部に、硬質材料よりなる
弁座を設けた請求項１記載の排気ガス制御装置。
【請求項３】入口管内に、ピストン弁を原位置に向か
って押圧するリターンばねを設けた請求項１または２記
載の排気ガス制御装置。
【請求項４】ピストン弁の内部に、一端が入口管側
に、かつ他端が出口管側にそれぞれ開口する流通路を形
成し、この流通路内に、排気ガスの圧力上昇に応じて開
くリリース弁を設けた請求項１〜３のいずれかに記載の
排気ガス制御装置。
【請求項５】ピストン弁をセラミックス製とした請求
項１〜４のいずれかに記載の排気ガス制御装置。
【請求項６】弁体収容部の側端に流体圧シリンダを、
弁体収容部と同軸をなすようにして取付け、この流体圧
シリンダ内の作動ピストンと弁体収容部内のピストン弁
とを、作動ロッドをもって連結した請求項１〜５のいず
れかに記載の排気ガス制御装置。
【請求項７】出口管を、弁体収容部側に傾斜させた請
求項１〜６のいずれかに記載の排気ガス制御装置。