KR0169050B1 - 배기 브레이크 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는, 엔진의 배기관 내에 설치되고, 그 배기가스통로(12)의 일부를 형성하는 밸브본체(3)와, 밸브본체(3)의 내부에 설치된 밸브체(4)와 밸브체(4)가 고정된 회전축(15)과, 회전축(15)을 회동이 자유롭게 지지하는 원통모양의 축수부재(16, 17)와, 밸브본체(3)의 외측에 고착된 취부판(20)과, 회전축(15)의 선단(15d)에 고착되어 회전구동력을 전달하는 레버(9)를 구비한 배기 브레이크 밸브(11)에 있어서, 한쪽 축수부재(17)의 일단을, 회전축(15)를 따라 취부판(20)을 관통하며, 레버(9) 근처까지 연설되게 구성함으로써, 밸브체의 회전축과 그 축수부재의 일단외주연이 접촉하는 부분을, 도시되지 않는 액추에이터로부터의 회전 구동력이 가해지는 레버의 역점에 가까이까지 이동시켜, 상기 회전축과 상기 축수부재와의 접동 부분의 마모를 저감시키도록 하고 있다.

Description

배기 브레이크 밸브

제1도는 본 발명의 배기 브레이크 밸브의 일 실시예를 나타내는 일부단면도이고,

제2도는 본 발명의 배기 브레이크 밸브의 다른 실시예를 나타내는 일부 단면도.

제3도는 종래의 배기 브레이크 밸브를 나타내는 일부 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,11,31 : 배기 브레이크 밸브 2 : 배기가스통로

3 : 밸브본체 4 : 밸브체

9 : 레버 13a,13b : 관통구멍

15 : 회전축 15a : 대경부(大徑部)

15b,15c : 소경부(小徑部) 15d : 단부(端部)

16,17,27 : 축수부재 18 : 패킹실(packing seal)

20 : 취부판(取付板) 28 : 실링 링(seal ring)

A : 액추에이터 구동축의 축심 B : 역점

C : 일단내주연(一端內周緣)

본 발명은 자동차 등에 장착된 배기 브레이크 장치에 사용되며, 적당한 배기 브레이크 밸브의 개량에 관한 것이다.

배기 브레이크 장치는 주로 트럭이나 버스 등에 장착된 것으로서 엔진 배기관의 도중에 설치된 배기 브레이크 밸브를 막아서 배기가스압을 상승시켜 긴 강판로(降坂路) 등에 있어, 차량을 효과적으로 제동하기 위한 것이다

종래 이런 종류의 배기 브레이크 밸브로서는 예를 들어 제3도에 표시된 것이 있다.

제3도에 있어서, 상기 배기 브레이크 밸브(1)는 엔진 배기가스통로(2)의 일부를 형성하는 밸브본체(3)와, 이 밸브본체(3)의 내부에 설치된 원판형의 밸브체(4)를 갖추고 있다.

밸브체(4)를 지지하는 회전축(5)은 원통형의 축수부재(bush, 6, 7) 및 패킹(실링 링)을 각각 매개로 하여 밸브본체(3)에 회동이 자유롭게 부착되어 있다. 그리고, 도시되지 않은 엑츄에이터 구동축의 축심(A)의 위치에서 회전축(5) 한쪽 끌에 레버(9)가 고착되어 있다.

회전축(5)에는 레버(9)를 매개로 하여 상기 엑츄에이터로부터 회전구동력이 전달된다. 엑츄 에이터에서의 회전구동력에 의해 회전축(5)을 회동시키면 배기가스 통로(2)가 밸브체(4)에 의해 개폐된다. 더욱이 제3도는 밸브가 열린 상태를 나타낸다.

그리고, 배기 브레이크 밸브(1)는, 배기 브레이크 작동시, 즉 밸브체(4)가 닫힐 때 상기 밸브체(4)에서 배기가스통로(2)를 완전히 폐색시켜 버리면 배기가스압이 과대한 부하로 엔진에 작용하고, 그 때문에 엔진이 멈추게 된다. 따라서, 배기 브레이크 밸브(1)에서는 배기가스통로(2)를 완전히 폐색한 상태로 하지 않고, 밸브체(4)와 배기가스통로(2)의 주면(周面)과의 사이에 약간의 간격을 두게 하거나, 또는 밸브체(4)에 구멍을 내게 하고 있다.

또한 배기 브레이크 밸브(1)에서는, 배기가스에 의한 엔진 주변의 오염을 방지하기 위해, 축수부재(7)에서의 배기가스의 누설을 방지하고, 상기 배기가스는 하류측의 머플러를 통과시 킨 후 대기에 방출할 필요가 있었다.

그래서 배기 브레이크 밸브(1)에서는, 패킹(8)을 사용하는 것 등에 의해 배기가스의 축수 부분에서의 누설을 방지하도록 하고 있었다.

그러나 상기 배기 브레이크 밸브(1)에 있어서는 뒤에 설명하는 이유에 의해 상기 배기 브 레이크 밸브에서 직접 대기로 배기가스가 누설된다는 문제점이 있었다. 즉, 배기 브레이크 밸브(1)에서는, 상기 엑츄에이터에서의 회전구동력이 레버(9)를 매개로 하여 회전축(5)에 가해지도록 되어 있다. 그리고, 그 회전축(5)을 지지하는 축수부재(7)는, 도시되지 않은 엑츄 에이터로부터 회전축(5)에 회전구동력을 전하는 레버(9)의 역점(力点, B)에서 멀리 떨어진 위치에 배설되어 있다(제3도 참조).

이 때문에, 상기 엑츄에이터에서의 회전구동력이 회전축(5)에 가해지고 상기 회전측에 휨모멘트가 작용하는 경우, 그 휨모멘트의 작용에 의해 축수부재(7)의 일단내주연(C)과 회전축 (5)이 접촉하여 서로 뒤틀린다. 이것에 의해 축수부재(7) 및 패킹(8)이 마모되고, 이 마모가 진행하는 부분에서 배기가스가 대기에 누설된다는 문제점이 있었다.

동시에 회전축(5)과 축수부재(7) 사이의 마모에 의해 그들 사이의 접동(摺動) 마찰 저항이 크게 됨과 동시에 회동 마찰 토크가 증가하고 회전축(5)이 복귀 특성이 나빠질 염려가 있 었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로써, 회전축의 복귀 특성이 악화되는 것을 방지함과 동시에 상기 축수부재를 통해서 배기가스가 외부에 누설되는 것을 방지할 수 있는 배기 브레이크 밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 (a) 엔진의 배기관 중에 설치되어 그 배기가스통로의 일부를 형성하는 밸브본체와, (b) 상기 밸브본체의 내부에 설치되는 밸브체와, (c) 상기 밸브체에 고착된 대경부와 상기 대경부에서 동심축(同心軸) 형태로 연출(延出)됨과 동시에, 회전구동력이 전달되는 소경부를 포함하는 회전축과, (d) 상기 배기가스통로에 연통되도록 상기 밸브본체에 형성된 관통구멍 내로 감합시켜, 상기 회전축의 소경부를 회동이 자유롭도록 지지하는 원통형의 축수부재와, (e) 상기 관통구멍을 막도록 상기 밸브본체의 바깥쪽에 고착됨과 동시에 상기 회전축의 소경부가 관통되는 취부판과, (f) 상기 취부판의 바깥쪽으로 돌출된 상기 회전축의 소경부의 선단에 고착되어 회전구동력을 전달하는 레버를 갖춘 배기 브레이크 밸브에 있어서, 다음과 같다.

(1) 상기 축수부재의 일단이, 상기 회전축의 소경부에 부착되어 상기 취부판을 관통하고, 상기 레버 근처까지 연설(延設)된 것을 특징으로 한다.

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 축수부재의 내주면에 패킹실(packing seal)이 고착됨과 동시에, 상기 축수부재의 외주면에 복수개의 단부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

(3) 상기 (1)에 있어서, 상기 축수부재의 상기 밸브체 근처에 실링 링을 배치한 것을 특징으로 한다.

(4) 상기 (2) 또는 (3)에 있어서, 상기 축수부재의 외주면에 방수(防水) 커버를 압입(壓入) 고정한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 구성에 의해 밸브체의 회전축과 그 축수부재의 일단내주연이 접촉한 부분을, 도시되지 않은 엑츄에이터로부터의 회전구동력이 가해지는 레버의 역점 가까이까지 이동시켜, 상기 회전축과 상기 축수부재와의 접동 부분의 마모를 감소시키도록 하고 있다.

이하, 도면에 기초한 본 발명의 적당한 실시예를 예시적으로 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 배기 브레이크 밸브의 제1실시예를 나타내는 일부단면도로서 제3도와 동일부재에는 동일부호를 붙이고 설명을 생략한다

본 실시예의 배기 브레이크 밸브는 엔진의 배기관 중에서, 소음기보다도 상기 엔진 쪽에 설치되고, 상기 배기관 내의 배기가스 통로를 개폐하여 배기가스의 흐름을 폐색 또는 개방하도록 구성되어 있다.

제1도에 있어서, 배기 브레이크 밸브(11)는, 배기가스통로(2)의 일부를 형성하는 거의 원통형인 밸브본체(3)와 그 밸브본체(3)의 내부통로(12)에 개폐가 자유롭게 설치된 원판모양의 밸브체(4)를 갖추고 있다. 상기 밸브 본체(3)에는 그 내부통로(12)에 연통되며, 또한 상기 내부통로(12)를 횡단하도록 양쪽에 동심축 형태로 형성된 한 쌍의 관통구멍(13a, 13b)이 천공되어 있다. 이들 관통구멍(13a, 13b)의 내부에는 그 외주면에 복수(본 실시예에서는 2 또는 3)의 단부를 가지는 축수부재(16, 17)가 단단히 고정되도록 압입감합에 의해 설치되어 있다.

회전축(15)의 대경부(15a)에는 밸브체(4)가 볼트(4a)에 의해 고정되어 있다. 회전축(15)에는 그 대경부(15a)로부터 양단에 동심축 형태로 연출된 소경부(15b, 15c)가 형성되어 있다. 그 한쪽 소경부(15b)는 축수부재 16에 회전이 자유로이 지지되어 있다. 또한 다른쪽 소경부(15c)는 축수부재 17에 의해서 회전이 자유로이 지지되어 있다. 더욱이 다른 쪽 소경부(15c)는 레버(9)를 매개로 하여 도시되지 않은 엑츄에이터로부터의 회전구동력이 회전축(15)에 전달되도록 길게 형성되어, 축수부재(17)를 관통하고 있다. 이에 의해 밸브체(4)는 밸브본체(3)의 내부통로(12) 내에 개폐 및 회동이 자유롭게 지지되어 있다

취부판(20)은 배기 브레이크 밸브(11)를 부착하기 위한 것으로써 축수부재(17)의 외단부(外端部)를 막도록 밸브본체(3)의 바깥쪽에 고착되어 있다. 또한 밀폐판(21)은 축수부재(16)의 외단부를 막도록 밸브본체(3)의 바깥쪽에 고착되어 있다.

취부판(20)으로부터는, 그 관통구멍(20a)을 매개로 하여 회전축(15)의 소경부(15c)가 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 회전축(15)의 단부(15d)에는 도시되지 않은 엑츄에이터의 구동력의 축심(A) 위치에 레버(9)가 고착되어 있다. 그리고 상기 레버(9)에는, 상기 엑츄에이터의 구동력이 연결되어 있고, 그것에 의해 상기 엑츄에이터로부터의 회동력이 회전축(15)에 전달된다.

상기 엑츄에이터로부터의 회동력이 회전축(15)에 전달되면 밸브체(4)가 회동되어 배기가스통로(2)가 개폐되고 그 폐색 동작시에 배기 브레이크가 작용한다. 그런데 축수부재(16, 17)는 약 810℃의 배기가스에 접촉하기 위해 내열, 내식 강재(예를 들면 재질이 SUH 3)로 이루어진다. 회전축(15)의 소경부(15c)가 회동이 자유로이 지지되는 구동측(레버(9)측) 축수 부재(17)는 그 일단이 상기 회전축(15)의 소경부(15c)에 더해져 상기 도시되지 않은 엑츄에이터로부터의 구동축의 축심(A) 위치, 즉 레버(9)의 근접 위치까지 연설되어 있다. 그리고 상기 축수부재(17)의 밸브체(4) 근처의 내주 부분에는, 예를 들면 흑연 또는 버이클라이트 (질석)로 된 패킹실(18)이 끼워 부착되어 있다.

이와 같은 배기 브레이크 밸브(11)에서는, 제1도에 도시된 것 같이, 상기 도시되지 않은 엑츄에이터로부터의 회전구동력이 회전축(15)의 단부(15d)에 고착된 레버(9)에 가해지면, 회전축(15)과 축수부재(17)의 일단내주연(c)이 접촉한다.

회전축(15)과 축수부재(17)의 일단내주연(13)이 접촉하는 부분은 그 회전구동력인 레버(9)의 역점(B)에 가까이 위치하고, 종래 것에 비하여 역점(B)에 극히 가깝게 된다.

이 때문에, 회전축(15)의 회동에 의해, 회전축(15)과 구동측 축수부재(17)의 일단내주연(c)이 접촉하는 부분에 걸린 힘이 종래 것에 비하여 작게 되어, 상기 접촉부분에 대한 마모가 감소된다

제2도는 본 발명의 배기 브레이크 밸브의 또 다른 실시예를 나타내는 일부 단면도로서 상기 배기 브레이크 밸브(31)는, 제1도 중의 축수부재(17)를 대신하여 외주연(外周緣)에 복수(본 실시예에서는 2)의 단부를 가지는 원통형 축수부재 (bush, 27)가 단단히 고정되도록 밸브본체(3)의 관통구멍(13c)에 압입감합된 것이다. 여기에서 제1도와 동일부분에는 동일부호를 붙이며 설명을 생략한다.

이 경우 축수부재(27)는 약 810℃의 배기가스에 접촉하기 위해 내열, 내마모성이 있는 철, 크롬, 몰리브덴 계의 소결재로 되고, 그 일단이 상기 회전축(15)의 소경부(15c)에 더해져, 상기 도시되지 않은 엑츄에이터에서의 구동축의 축심위치 즉, 레버(9) 근처까지 연설되어 있다. 그리고 상기 축수부재(17)의 상기 밸브체(4) 근처에는 예를 들면 내열성이 있는 스테인레스강(예를 들면 SUS 304)으로 된 실링 링(래버린스실(labyrinth seal) 28)이 삽입, 설치되어 있다. 이 실링 링(28)의 래버린스 효과에 의해 회전축(15)의 소경부(15c)를 따라서의 배기가스의 누설은 저감된다.

더욱이 본 실시 예에서는 축수부재(27)의 취부판(20)으로부터 돌출된 부분이 방수 커버(29)에 의해 덮여 있다. 회전축(15)의 소경부(15c) 선단부는 방수 커버(29)의 축삽통(軸揷通)구멍(29a)을 매개로 하여 외부에 돌출되며, 레버(9)가 설치되어 있다.

방수 커버(29)를 부착함으로써 축수부재(27)와 회전축(15) 소경부(15c) 사이를 통과하여, 이수(泥水)가 밸브 본체(3) 내로 침입하는 것을 방지한다.

또한 회전축(15)의 소경부(15c)를 따라 배기가스의 누설이 있는 경우에도, 그 누설량은 실링 링(28)의 래버린스 효과에 의해 사소하며, 그 배기가스에 의해 생긴 약간의 가스는 방수 커버(29)의 내측면 또는 레버(9)의 내측면에 부착된다. 따라서, 매연이 외부로 비산되어 외부의 다른 기기가 오염되는 것을 저감할 수 있다

이와 같은 배기 브레이크 밸브(31)는 제1도에 도시한 실시예의 경우와 마찬가지로, 회전축(15)과 축수부재(27)의 일단내주연(c)이 접촉하는 부분은, 종래에 비해 역점(B)에 매우 가깝게 된다. 이 때문에, 회전축(15)의 회동에 의해, 회전축(15)과 구동측의 상기 축수부재(27)의 접촉부분에 걸리는 힘이, 종래에 비해 작게 되어, 상기 접촉 부분의 마모가 감소된다.

또, 본 발명의 기술은 상기 실시예에 대한 기술에 한정된 것은 아니며, 같은 기능을 달성하는 다른 형태의 수단에 의하여도 되며, 또한 본 발명의 기술은 상기 구성의 범위 내에서 여러 가지 변경 부가가 가능하다.

이상의 설명으로부터 명확한 것과 같이 본 발명의 배기 브레이크 밸브에 의하면, 회전축의 구동측(레버측) 축수부재의 일단이, 상기 회전축의 소경부에 더해져 취부판을 관통하고 상기 레버의 근처까지 연설된 것이므로, 구조상 밸브체를 회동하는 상기 회전축과 그 축수부재의 일단내주연이 접촉하는 부분을, 도시되지 않은 엑츄에이터로부터의 회전구동력이 전달되는 레버의 역점 가까이까지 이동시킬 수 있다. 이 때문에, 상기 회전축과 상기 축수부재의 일단내주연이 접촉하는 부분은 종래의 것에 비해서 상기 역점에 극히 가깝게 되기 때문에 상기 회전축과 구동측의 상기 축수부재의 접촉 부분에서의 마찰을 저감시킬 수 있다.

또한, 상기 회전축과 상기 축수부재의 접촉 부분에서의 마찰이 저감되기 때문에, 상기 접촉 부분의 마찰 및 회동마찰 토크가 저감되고, 회전축의 복귀 특성이 악화되지 않고 정상으로 유지됨과 동시에, 상기 축수부재로부터 외부 대기로 배기가스가 누설되는 것을 방지할 수 있다. 더구나 상기 축수부재의 일부가 취부판의 바깥방향으로 돌출 방향으로 돌출되어 냉각되어, 배기 브레이크 밸브로서의 내구성이 증가하고, 수명이 길게 된다.

Claims (4)

1. (a) 엔진의 배기관 내에 설치되어, 그 배기가스 통로의 일부를 형성하는 밸브본체와, (b) 상기 밸브본체의 내부에 배설되는 밸브체와, (c) 상기 밸브체에 고착되는 대경부(大徑部)와, 상기 대경부에서 동심축 상으로 연장되어 나옴과 동시에 회전 구동력이 전달되는 소경부(小徑部)를 가지는 회전축과, (d) 상기 배기가스 통로에 연통되도록 상기 밸브본체에 형성된 관통구멍 내에 감합되어, 상기 회전축의 소경부를 회동이 자유롭게 지지하는 통 모양의 축수부재(軸受部材)와, (e) 상기 관통구멍을 막도록 상기 밸브본체의 외측에 고착됨과 동시에 상기 회전축의 소경부가 관통되는 취부판(取付板)과, (f) 상기 취부판의 외측으로 돌출된 상기 회전축의 소경부 선단에 고착되어, 회전 구동력을 전달하는 레버를 구비한 배기 브레이크 밸브에 있어서, (g) 상기 축수부재의 일단을, 상기 회전축의 소경부에 부합하여 상기 취부판을 관통하고, 상기 레버 근처까지 연장 설치함과 동시에 (h) 상기 축수부재의 내주면과 패킹 씰을 고착하여, 상기 축수부재의 외주면에 복수개의 단부(段部)를 형성한 것을 특징으로 하는 배기 브레이크 밸브.
2. (a) 엔진 배기관의 중간에 설치되어, 그 배기가스 통로의 일부를 형성하는 밸브본체와, (b) 상기 밸브본체의 내부에 배설된 밸브체와, (c) 상기 밸브본체가 고착된 취부판과, (d) 상기 밸브본체 및 상기 취부판에 각각 형성된 관통구멍과, (e) 상기 밸브본체의 관통구멍 내에 감합된 통 모양의 축수부재와, (f) 상기 밸브체가 고착된 대경부와, 상기 대경부에서 동심축 상으로 연장되어 나오고 또한 상기 밸브본체의 축수부재 및 상기 취부판의 관통구멍에 삽통되어 상기 취부판에서 외측으로 돌출된 소경부를 가지는 회전축과, (g) 상기 취부판에서 소정 간격을 두고서 상기 회전축의 단부에 고착되고 또한 회전 구동력을 상기 회전축에 전달하는 레버를 구비한 배기 브레이크 밸브에 있어서, (h) 상기 축수부재의 일단을, 상기 취부판의 관통구멍을 관통시키고, 또한 상기 회전축의 소경부에 부합하여 상기 레버 근처까지 연장 설치하고, (i) 상기 축수부재의 상기 밸브체 가까이에 실링을 배치한 것을 특징으로 하는 배기 브레이크 밸브.
3. 제1항에 있어서, 상기 축수부재의 외주면에 방수커버를 압입 고정한 것을 특징으로 하는 배기 브레이크 밸브.
4. 제2항에 있어서, 상기 축수부재의 외주면에 방수커버를 암입 고정한 것을 특징으로 하는 배기 브레이크 밸브.