JPS63212728A - 排気制御弁の軸受装置 - Google Patents

排気制御弁の軸受装置

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JPS63212728A
JPS63212728A JP62045289A JP4528987A JPS63212728A JP S63212728 A JPS63212728 A JP S63212728A JP 62045289 A JP62045289 A JP 62045289A JP 4528987 A JP4528987 A JP 4528987A JP S63212728 A JPS63212728 A JP S63212728A
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exhaust control
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/04Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits concerning exhaust conduits
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Characterised By The Charging Evacuation (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、エンジンの排気流路面積を変える排気制御弁
の軸受装置に関するものである。
(発明の背景) エンジンの排気系に排気流路面積を変える排気制御弁を
設けたものがある。例えば排気管の膨張室への開口端付
近にこれを設け、排気系の慣性効果や脈動効果などの動
的効果が体積効率を低下させるように作用する回転速i
域で排気流路面積を減少し、動的効果の影響を消して出
力特性の向上を図るものがある(特願昭60−2637
52号)。また多気筒エンジンで気筒間の排気干渉によ
る悪影響が生じる速度域で排気制御弁を閉じることも知
られている(特願昭60−263753号)。
さらに排気管の背圧を制御して燃焼を改善したり、排気
ブレーキとして利用するために排気制御弁を設けたもの
もある。
このように種々の目的で設けられる排気制御弁は、常に
高温の排気にさらされるため、その弁軸の軸受には油脂
系潤滑剤を用いることができず、耐熱性に優れかつ自己
潤滑性に優れた材料を用いる必要が生じる。例えば弁軸
とこの弁軸の支持部材をハイシリコンダクタイル鋳鉄で
作った場合には、これらをニッケルリンメッキして耐腐
食を向トさせる一方、軸受部分にアルミ青銅や鉛青銅製
のブツシュを介在させることが考えられる。
しかしこの場合には、排気中のカーボン微粒子がこの軸
受部分に入って、弁軸の回動時に異音を発生し易いとい
う問題があることが解った。
またこの弁軸の回転範囲は狭い範囲に限定され荷重のか
かる方向もほぼ一定なので、弁軸はブツシュに片当たり
することになる。このため軸受部分に偏摩耗を発生し、
カーボン微粒子が一層噛み込んで動きが円滑でなくなっ
たり異音が出易くなるという問題もあることが解った。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、耐
熱性が高くなると共に、軸受部分にカーボン微粒子が噛
み込みにくくかつブツシュの偏摩耗が発生しにくく、動
きが円滑でかつ異音が発生しにくい排気制御弁の軸受装
置を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、軸方向に隣接して排気側と
排気から遠い側とに配設されたシールおよびブツシュを
介して弁軸を支持部材に回転自在に支持する排気制御弁
の軸受装置において、前記シールは少くとも前記弁軸と
の接触部分をグラファイト製とする一方、前記ブツシュ
を前記弁軸と支持部材との間で遊転自在としたことを特
徴とする排気制御弁の軸受装置により達成される。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例である排気制御弁を一部断面
した平面図、第2図はその要部の拡大断面図、第3図は
プーリのカバーを取外した第1図におけるm矢視図、第
4図はこの排気制御弁を用いた自動二輪車の排気系の平
面図、第5図はこの排気系を用いた自動二輪車の側面図
である。
第5図において符号10は4サイクル4気筒エンジンで
あり、車体中央付近に搭載されている。
このエンジン10はクランクケース12から斜め上前力
へのびるシリンダ14を有する。排気系は、シリンダ1
4の前面からクランクケース12の下方にのびる4本の
排気管16(16a−16d)と、排気管16の後端に
接続され各排気管16の排気を集合して消音器18に導
く排気制御弁20とを備える。
排気制御弁20のポデー22は第1図に示すように、4
木の各排気管16に接続され排気管16と共に排気管を
形成する分岐管部24(24a〜24d)と、この分岐
管部24の下流側開口端16A−16Dが開口する膨張
室26と、1本の集合管部27とを備え、これらはステ
ンレス鋳鋼により一体に鋳造されている。分岐管部24
はその上流側の各分岐端が各排気管16に接続されてい
る。また分岐管24の下流側開口端16A〜16Dは縦
長の四角形の開口形状とされ、膨張室26に並列して開
口している。前記集合管部27には連結管27aが一体
に結合され、前記消音器18はこの連結管27aに締着
具27bによって着脱可能に接続され、消音器18.の
みの交換が可能となっている。
28はハイシリコンダクタイル鋳鉄で作られたクランク
状の弁体であり(第1図)、この弁体゛28は両端が開
口端16AN16Dの後方で膨張室26の左右壁に回動
自在に軸支され、その中間部分30は断面弧状に形成さ
れている。膨張室26の左右壁には円形の開口が形成さ
れ、これら開口は弁軸28a、28bの支持部材として
の軸受板32.34で閉じられている。弁体28の両端
の弁軸28a、28bはそれぞれ軸受板32.34に軸
支され、一方の弁軸28aは軸受板32を貫通して外へ
突出し、この突出端にプーリ36が固定されている。弁
体28の中間部分30は前記分岐部24の下流側開口す
なわち排気管16の下流側開口端16A−160に対向
している。なおこの中間部分30の外周面と排気管16
の下流側開口端16A〜160とは、第2.3図に示す
ように弁体28の回動中心を中心とする内張状に形成さ
れ、互いに近接している。プーリ36はワイヤを介して
サーボモータ(共に図示せず)によってエンジンlOの
回転速度に対応して回動され、排気制御弁20は例えば
エンジン10の低中遠域で閉じ、高速域で開くように制
御される。
排気制御弁20のポデー22には第1.4図に示すよう
にブラケット38が固着され、このブラケット38が車
体フレーム40にゴムブツシュ42を介して取付けられ
ている。すなわち車体フレーム40はエンジンlOの後
部に沿って下方にのびる左右一対の垂下部42(一方の
み図示)を備え、雨垂下部42をつなぐクロスメンバに
はブラケット44(第4図)が固着されている。このブ
ラケット44にはリンク46と垂下板48とが共線めさ
れ、この垂F板48の下端には前記ポデー22に固着さ
れたブラケット38がゴムブツシュ42を介して弾性的
に取付けられている。
第5図で50はリヤアームであり、その前端は車体フレ
ーム40の垂下部42に軸支され、後端に後輪52が取
付けられている。前記リンク48の回動端は左右一対の
リンク54.54によってリヤアーム50に連結されて
いる。なおリンク46の回動端には緩衝器(図示せず)
の下端が軸支される支持アーム56が突設されている。
次に排気制御弁20の弁軸28a、28bの軸受装置を
第1.2図に基づき説明する。左の弁軸28aの軸受部
は、2つのシール58と、これら両シール58.58間
にあって遊転可能なブツシュ60とを備える。シール5
8はステンレス製のカップ58aと、これに一体重に圧
入された円柱状のグラファイト58bとを備え、カップ
58aの外周が軸受板32側に嵌合されグラファイト5
8b内周面が弁軸28aの外周に摺接する。
ブツシュ60はグラファイト入り銅系焼結合金で作られ
、その内、外周面は弁軸28aおよび軸受板32との間
に僅かな間隙を有する。
右側の弁軸28bの軸受部は、膨張室26側にあって排
気に接触する側のシール58と排気から遠い側のブツシ
ュ60とを備える。これらシール58、ブツシュ60と
は前記左側の軸受部に用いたものと同じものである。
なお第5図において、62は前輪、64は操向ハンドル
、66は燃料タンク、68は運転シートである。
従って排気管16の径および長さなどを、エンジンlO
が高速域で体積効率が高くなるように設定した場合には
、排気制御弁20は低中速域で閉じ、高速域で開くよう
にサーボモータで駆動される。
エンジンlOの排気弁の開弁による正の圧力波は音速で
排気管16内を伝播し、その開口端16A−16Dにお
ける急激な膨張により発生する負の圧力波が排気管16
を音速で逆方向に伝播してエンジンlOの排気弁、に引
き返す。この開口端16A〜160付近に位置する排気
制御弁20を閉じておけば、排気弁の開弁による正の圧
力波はこの排気制御弁20で反射され正の圧力波として
音速で排気弁に引き返す。従って動的効果が逆に作用し
て体積効率を低下させる中速域で排気流路面積をl/2
とするように排気制御弁20を制御すれば、排気管の開
口端により発生して引き返す負の圧力波と、排気制御弁
20により反射される正の圧力波との和は零となる。こ
の時には脈動効果が打ち消され、中速域での体積効率の
低下(トルク谷の発生)を抑制できる。
またこの排気制御弁20を気筒間の排気干渉によるトル
ク低下を防止する目的で用いる場合には、排気干渉によ
るトルク低下の著しい回転領域でこの排気制御弁20を
閉じればよい。
排気制御弁20の軸受部は、排気に接触する側にシール
58が装着されているので、グラファイト58bの固体
潤滑剤としての機能を生かしつつ耐熱性の高いシール機
能を得ることができる。このため排気中のカーボン微粒
子がブツシュ60側に浸入するおそれが少なく、異音が
発生しにくくなる。
またブツシュ60は遊転可能なので、万一カーボン微粒
子がこのブツシュ60と弁軸28aまたは28bとの間
の一方に浸入して噛み込んでも、ブツシュ60の外周と
軸受板32または34との間に間隙があるのでブツシュ
60自身が回動する。このため弁体28の回動が常に円
滑である。
さらにブツシュ60自身が回動するので弁軸28a、2
8bの荷重がブツシュ60の一部の場所に偏って当って
偏摩耗することがない。このため動きが円滑で異音も発
生しにくくなる。
この実施例ではブツシュ60にグラファイト入りの銅系
焼結合金を用いたが、無定形炭素とグラファイトとの混
合物を固形化したブツシュを用いることができる。また
弁体28はハイシリコンダクタイル鋳鉄に代えてN1−
Cr−CuPI鉄にレジスト)を用いたり、その表面に
N1−Pメッキを施したものを用いることができる。
さらに本実施例ではシール58はステンレスのカップ5
8aとグラファイト58bとを一体化して形成したので
、柔かいグラファイト58bに傷をつけず取扱いを容易
にできる。
(発明の効果) 本発明は以上のように、排気側にグラファイト製のシー
ルを設けたものであるから、耐熱性が高くなり、排気の
カーボン微粒子がブツシュに噛み込みにくく、異音が発
生しにくくなる。またブツシュは遊転するので、ブツシ
ュの偏摩耗も防止でき、万一カーボンがブツシュの内外
周の一方に噛み込んでも回転が円滑に保たれ異音の発生
も防げる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例である排気制御弁を一部断面
した平面図、第2図はその要部の拡大断面図、第3図は
プーリのカバーを取外した第1図における■矢視図、第
4図はこの排気制御弁を用いた自動二輪車の排気系の平
面図、第5図はこの排気系を用いた自動二輪車の側面図
である。 lO・・・エンジン、 16・・・排気管、 20・・・排気制御弁、 26・・・膨張室、 28a、28b・−・弁軸、 32.34・・・支持部材としての軸受板、58・・・
シール、 60・・・ブツシュ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)軸方向に隣接して排気側と排気から遠い側とに配
    設されたシールおよびブッシュを介し弁軸を支持部材に
    回転自在に支持する排気制御弁の軸受装置において、 前記シールは少くとも前記弁軸との接触部分をグラファ
    イト製とする一方、前記ブッシュを前記弁軸と支持部材
    との間で遊転自在としたことを特徴とする排気制御弁の
    軸受装置。
  2. (2)前記ブッシュをグラファイト入り銅系焼結合金と
    したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の排気
    制御弁の軸受装置。
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