JPH0517135U - 排気ブレーキのガス洩れ防止構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ブレーキのバタフライバルブの弁軸まわ
りからのガス洩れの防止とバルブ作動力の低減を図る。 【構成】 バタフライバルブをボディ側に支承する弁軸
を分割し、適宜のガタのある係止部を介して連結すると
共に、シールリングを弁軸に大きな締め代で圧接係合す
る。 【効果】 ガス洩れ防止が出来ると共に作動力が低減
し、弁軸の固着が防止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、排気ガス通路の排気ガスの流量を調整する排気ブレーキにおける弁 軸まわりのガス洩れ防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

排気ガス通路内には排気ガスの排出流量を調整して排気ブレーキを生じさせる バタフライバルブが配設される。図９はその一例を示すものである。すなわち、 バタフライバルブ７は弁軸１ａに固定され、排気ガス通路８を開閉すべく配置さ れる。弁軸１ａの一端側はメタルブッシュ９を介してボディ５側に支承され、他 端側はメタルブッシュ１０およびシールリング４を介してボディ５側に支承され る。また、弁軸１ａの前記他端側にはバタフライバルブ７を開閉するための操作 レバ６が連結される。なお、操作レバ６は図略のエアシリンダにより操作される 。図示のように、弁軸１ａの前記一端側はボディ５内に収納されるため、そのま わりからのガス洩れは生じない。しかし、弁軸１ａの前記他端側はボディ５から 突出して操作レバ６に連結しているため、ガス洩れが生じ易い。特に弁軸１ａと シールリング４との締め代が小さい場合には、そのまわりからガス洩れが発生し 易い。ガス洩れが生ずると排気ブレーキ性能のコントロールが不十分になるのみ ならず、周辺に排気ガスの臭気を発散させる等の問題点が生ずる。そのため、従 来では、弁軸１ａとシールリング４の締め代管理に特別な注意を払っていた。

【０００３】 一方、バタフライバルブを支承する弁軸まわりのシール性を改良した排気ブレ ーキ装置の公知技術として実開昭５９−１７２１３２号公報に開示するものがあ る。本装置は、バタフライバルブを開閉操作するレバ側の弁軸をバタフライバル ブに固定する第１のシャフトと、該第１のシャフトに係合すると共に段部を有す る第２のシャフトとを有し、該第２のシャフトの段部をボディ側に固定されたカ バの内壁面にスプリング力により押圧し、ガス洩れを防止している。なお、前記 第１のシャフトと第２のシャフトとを分割して連結係合することにより、前記レ バの変則的な動きに対してバタフライバルブを常に所定の回転中心で回動させる ようにしている点にも特徴を有するものである。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

図９に示した従来の排気ブレーキの場合には、前記したように弁軸１ａとシー ルリング４との締め代管理が重要である。図１０に示すように、横軸にバタフラ イバルブ７のバルブ開度（全閉から全開まで）をとり、縦軸にバタフライバルブ ７を開閉操作するための作動力をとると、排気ガスのガス圧に抗してバタフライ バルブ７を回動するために曲線Ａのような作動力が必要となる。一方、シールリ ング４の締め代を大にして弁軸１ａとシールリング４との摩擦力を大にすると、 曲線Ｂのような作動力となる。また、弁軸１ａとシールリング４との間には摩擦 熱が発生し、それに基づいて熱変形が生ずると共に、両者間にカーボンが付着す る。そのため、実際上の作動力は曲線Ｃのようになり、曲線Ｂよりも大きな作動 力が必要となる。前記したように操作レバ６はエアシリンダにより操作されるが バタフライバルブを作動する作動力がエアシリンダの作動限界（２点鎖線の水平 線Ｄで示す）を越えると弁軸１ａが固着する。すなわち、図示のような曲線Ｃの 作動力ではＥ点において弁軸１ａに固着が生ずる。それを防止するため、弁軸１ ａとシールリング４との間の締め代を小にすると、作動力は低減して固着発生は 防止されるが、逆にガス洩れが発生する。そのため、図９に示した排気ブレーキ 構造では弁軸１ａとシールリング４との締め代の設定が難しく、確実にガス洩れ を防止することが難しいという問題点があった。

【０００５】 一方、実開昭５７−１７２１３２号公報に示す公知技術の場合には、前記のシ ールリング４を採用していないため、締め代管理の必要はないが、第２のシャフ トの段部とボディ側のカバとの面接触精度およびその押圧力の如何によってはガ ス洩れが発生する。そのため、特別な部品精度管理および組立管理が必要となり 煩雑であると共に高価なものとなる。また、後に説明する本考案とこの公知技術 とは弁軸を２分割している点において近似する構造を採用しいる。しかし、前記 したように本公知技術の場合は、レバ側の変則的な動きをバタフライバルブ側に 伝達させないために、弁軸を２分割して係止部を介して回転を伝達するようにし たもので、前記係止部の構造，寸法について特に配慮するものでなく、かつ前記 係止部の構造とガス洩れとの関係についても何等留意するものでない。

【０００６】 本考案は、以上の事情に鑑みて創案されたものであり、弁軸まわりからのガス 洩れを確実に防止すると共に、バタフライバルブの作動力がエアシリンダの作動 限界を越えて弁軸が固着することのない簡便構造の排気ブレーキのガス洩れ防止 構造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の目的を達成するために、バタフライバルブをシールリングを 介してボディ側に支持する弁軸をバタフライバルブ側の第１の弁軸とシールリン グ側の第２の弁軸とに分割し、前記第１の弁軸と第２の弁軸とを回転方向に適宜 のガタのある係止部を介して連結すると共に、前記シールリングを前記第２の弁 軸に比較的大きな締め代で圧接係合するようにした排気ブレーキのガス洩れ防止 構造を構成するものである。

【０００８】

【作用】

バタフライバルブの作動力は、排気ガス通路内のガス圧に抗してバタフライバ ルブを開くための作動力と、シールリングの摩擦抵抗に抗して弁軸を回動する作 動力との２つの合成力からなる。また、シールリングの摩擦抵抗に対する作動力 は静止状態から動き始める瞬間が最も大きい。そこで弁軸を２分割し適宜のガタ のある係止部を介して弁軸を回動する構造を採用することにより、当初は前記ガ タの分だけシールリングに圧接している弁軸側のみを回転し、シールリングによ る摩擦抵抗が低くなった状態でバタフライバルブの操作を開始するようにした。 それにより、シールリングの締め代を大きくしても全体の作動力を低減させるこ とが出来る。以上により、ガス洩れの防止が行われ、かつ作動力をエアシリンダ の作動限界以下に抑えることが出来る。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明する。図１に示すように、排気ガ ス通路８内に配置されるバタフライバルブ７は弁軸１に固定される。弁軸１の一 端側はメタルブッシュ９を介しボディ５側に支承され、他端側は第１の弁軸２と 第２の弁軸３に２分割される。第１の弁軸２はメタルブッシュ１０を介してボデ ィ５側に支承され、第２の弁軸３はシールリング４を介してボディ５側に支承さ れる。なお、第２の弁軸３の端部には操作レバ６が連結される。図２にも示すよ うに、第１の弁軸２と第２の弁軸３とは係止部１１，１２により連結される。係 止部１１は第１の弁軸２の端部に突出形成される凸部からなり、第１の弁軸２の 中心部を直径方向に沿って突出させたものから形成される。一方、係止部１２は 、第２の弁軸３の端部に形成される凹溝からなり、係止部１１が係合する形状の ものから形成される。係止部１１の巾を寸法ａとすると係止部１２の溝巾は寸法 ａよりも広い寸法ｂのものから形成される。なお、寸法ｂと寸法ａとの差（すな わちガタ）は適宜の値でよいが、例えば弁軸１の回動角で１０°乃至２０°程度 の遊びがあるように形成される。

【００１０】 一方、第２の弁軸３とシールリング４とは、第２の弁軸３まわりから排気ガス が洩れない比較的大きい締め代で圧接係合する。前記したように、従来の技術で は締め代が大きいと作動力がエアシリンダ作動限界を越える恐れがあり、締め代 の設定に特別の注意を必要としたが、本実施例の場合には、それを全く考慮する ことなく、ガス洩れの生じない程度の大きな締め代でシールリング４を第２の弁 軸３に圧接係合させる。

【００１１】 次に、本実施例の作用を図３乃至図５により説明する。なお、図３乃至図５は シールリング４側から見たものである。図３に示すように、バタフライバルブ７ が全閉状態にある場合には、寸法ａの係止部１１に対し、寸法ａより広巾の寸法 ｂの第２の弁軸３の係止部１２はガタの分だけ左まわり方向に回動した状態で係 止部１１に係止している。次に、操作レバ６を操作し、図４に示すように第２の 弁軸３を全開方向（右まわり方向）に回動すると、係止部１２のみがガタの分だ け回動し、係止部１１は不動状態に保持される。従って、図４の状態では第１の 弁軸２は回動しない。すなわち、タイムラグが生ずる。次に、第２の弁軸３を右 まわりに更に回動すると、係止部１２が係止部１１に係止しているため係止部１ １が回動して第１の弁軸２が回動し、図５に示すように第１の弁軸２が全開位置 に回動し、バタフライバルブ７が全開される。

【００１２】 図３の状態から図４の位置まで操作レバ６により第２の弁軸３を回動させる際 に操作レバ６に作用する作動力は、第２の弁軸３とシールリング４との摩擦抵抗 のみであり、その値は静止状態から動き始める瞬間が最も高く、第２の弁軸３が 回動し始めると次第に低減する。図４の状態から第２の弁軸３を回動させるとバ タフライバルブ７が回動し始めるためシールリング４による摩擦抵抗に加えて排 気ガス通路８内のガス圧に打ち勝つための作動力が必要となる。しかしながら、 前記したように、シールリング４による摩擦抵抗が低減しているため、全体の作 動力は小さいものとなる。図６は以上の説明をよりわかり易くするための線図で ある。図６において横軸はバタフライバルブのバルブ開度を示し（イ）は図３の 状態、（ロ）は図４の状態、（ハ）は図５の状態をそれぞれ示す。また、縦軸は 操作レバ６に加わる作動力を表わす。図において、曲線Ａはガス圧に抗してバタ フライバルブ７を開閉するに必要な作動力を示し、一点鎖線で示す曲線Ｂはシー ルリング４による摩擦抵抗とガス圧に打ち勝ってバタフライバルブ７を回動する に必要な作動力を示し、点線で示す曲線Ｃはカーボン付着時における全作動力を 示すものである。一方、曲線Ｂ′はシールリング４の締め代に打ち勝って第２の 弁軸３を回動するに必要な作動力を示し、（イ）の位置が最も高い値を示す。ま た、曲線Ｃ′はカーボン付着時における第２の弁軸３を回動するに必要な作動力 を示す。前記したように、シールリング４の締め代に打ち勝って第２の弁軸３を 回動する作動力は静止状態から動き始める瞬間が最も大きく、次第に低減する。 そのため、図の（ロ）の位置では締め代に打ち勝つ作動力は（イ）の最初の値よ りもはるかに小さい。そのため、曲線Ｂにおける（ロ）の位置の全作動力の値は 全体として低い値となり、曲線Ｃに示すようにカーボンが付着してもその値はエ アシリンダの作動限界（図の２点鎖線の直線Ｄで示す）を越えることはない。以 上のように、シールリング４の締め代を大にしてガス洩れの発生を防止してもバ タフライバルブ７の作動力がエアシリンダの作動限界を越えることがなく、弁軸 １の固着が発生しない。

【００１３】 図７および図８は本考案の他の実施例を示すものである。図７の場合、第１の 弁軸２の係止部１１′は１対の突出ピンからなり、第２の弁軸３の係止部１２′ は係止部１１′が緩嵌する凹孔から形成される。また、図８の場合、第１の弁軸 ２の係止部１１″は軸端を半片面だけそいだような段付部から形成され、第２の 弁軸３の係止部１２″は第２の弁軸３の端面を同じく半片面だけそいだものから 形成され、両者間に回動方向にガタが生ずるようにしたものからそれぞれ形成さ れる。図７および図８に示す実施例によっても前記の実施例と同様な効果を上げ ることが出来る。

【００１４】 本考案は、バタフライバルブを全閉状態から全開方向に回動するに先立ってま ず、シールリングの摩擦抵抗に打ち勝つだけの作動力で弁軸を回動し、作動力が 低下した状態でバタフライバルブを回動すべくタイムラグを設けた点に特徴を有 するものであり、第１および第２の弁軸２，３内の係止部１１，１２等の形状は 前記の実施例に限定するものでない。

【００１５】

【考案の効果】

本考案によれば、次のような顕著な効果を奏する。 （１）弁軸を分割し、適宜のガタのある係止部を介して弁軸を連結する構造にし たため、シールリングの締め代が大きくても、バタフライバルブを開閉する作動 力を低減することが出来る。そのため、作動力が操作レバを駆動するエアシリン ダの作動限界を越えることなく弁軸の固着等が生じない。 （２）弁軸とシールリングとの締め代を大きくすることが出来るため、ガス洩れ が発生しない。 （３）従来技術のように、締め代の管理や、部品の精度管理を必要としないため 、容易に、かつ安価に実施することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の軸断面図である。

【図２】同実施例の２分割された弁軸の係止部の形状を
示す斜視図である。

【図３】同実施例の作用を説明するための弁軸の横断面
図である（図６の（イ）の状態）。

【図４】同実施例の作用を説明するための弁軸の横断面
図である（図６の（ロ）の状態）。

【図５】同実施例の作用を説明するための弁軸の横断面
図である（図６の（ハ）の状態）。

【図６】同実施例の作動力とバルブ開度との関係を示す
線図である。

【図７】本考案の他の実施例の係止部の斜視図である。

【図８】本考案の更に他の実施例の係止部の斜視図であ
る。

【図９】従来の排気ブレーキの概要構造を示す軸断面図
である。

【図１０】従来の排気ブレーキにおける作動力とバルブ
開度との関係を示す線図である。

【符号の説明】

１ 弁軸 ２ 第１の弁軸 ３ 第２の弁軸 ４ シールリング ５ ボディ ６ 操作レバ ７ バタフライバルブ ８ 排気ガス通路 ９ メタルブッシュ １０ メタルブッシュ １１ 係止部 １１′ 係止部 １１″ 係止部 １２ 係止部 １２′ 係止部 １２″ 係止部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 バタフライバルブをシールリングを介し
   てボディ側に支持する弁軸をバタフライバルブ側の第１
   の弁軸とシールリング側の第２の弁軸とに分割し、前記
   第１の弁軸と第２の弁軸とを回転方向に適宜のガタのあ
   る係止部を介して連結すると共に、前記シールリングを
   前記第２の弁軸に比較的大きな締め代で圧接係合するこ
   とを特徴とする排気ブレーキのガス洩れ防止構造。