JPH08312794A - 排気ブレーキ用バタフライバルブ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受が高温の排気ガスにさらされて、嵌合孔
及び回転軸との間に焼き付き等を生じることを防止する
とともに、シールリングのシール性を向上させる。 【構成】 排気ガスが流通する管路４と連通し、かつ該
管路４と直交するようにして弁保持体３に設けられた嵌
合孔５に、軸受９を遊嵌し、管路４内に収容した弁体６
の回転軸７を、前記軸受９により回動可能に支持するよ
うにした排気ブレーキ用バタフライバルブ装置におい
て、前記回転軸７における前記軸受９よりも内方に、平
板リング状のシール部材１６を、その外周面を嵌合孔５
の内周面に密接させるとともに、軸受９の側面と接触し
うるようにして外嵌する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車のエンジンの排
気路を開閉して、制動力を制御するようにした排気ブレ
ーキ用のバタフライバルブ装置に係り、特に、弁体を回
動させる回転軸の支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４及び図５は、従来のバタフライバル
ブ装置を示すもので、排気マニホールド(１)と排気管
(２)との間に設けられている。バタフライバルブ装置に
おける概ね円筒形断面をなす弁保持体(３)の対向する管
壁(3a)には、管路(４)と直交する嵌合孔(５)が同軸をな
して設けられている。管路(４)内に収容された楕円板状
をなす弁体(６)は、その両側部に圧入された左右１対の
回転軸(７)(８)を、両嵌合孔(５)内に遊嵌した軸受(９)
をもって支承することにより、弁保持体(３)に回動自在
として支持されている。

【０００３】弁体(６)は、弁保持体(３)を貫通して左方
に突出している一方の回転軸(７)を、その軸端に係合し
たハンドル(10)を操作することにより、図５に実線で示
す開弁位置と、２点鎖線で示す閉弁位置とに回転させう
るようになっている。

【０００４】上記軸受(９)は、嵌合孔(５)内に位置する
回転軸(７)(８)における管路(４)と近接した部分に遊嵌
されている。軸受(９)よりも外方の回転軸(７)(８)に
は、平板リング状をなす大小２個ずつのステンレス系の
シールリング(12)(13)が交互に外嵌され、大径のシール
リング(12)は、嵌合孔(５)の内面に、また小径のシール
リング(13)は、回転軸(７)の外周面に、それぞれ接触し
ている(図６参照)。嵌合孔(５)の開口端面には、通孔(1
4a)を有する蓋板(14)と、閉塞板(15)とが固着され、シ
ールリング(12)(13)及び軸受(９)の抜け止めを図ってい
る。各シールリング(12)(13)は、図７に示すように、そ
の円周方向の一部が切除された形状を呈している。

【０００５】上記バタフライバルブ装置において、大小
のシールリング(12)(13)を交互に配設することにより、
両者の間にラビリンスを形成して、管路(４)内を流れる
排気ガスが、弁保持体(３)における回転軸(７)の貫通部
を通って外部へ漏出するのを防止している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のバタフ
ライバルブ装置においては、軸受(９)が、各シールリン
グ(12)(13)よりも弁体(６)側、すなわち管路(４)に面し
て配設されているため、管路(４)を流れる高温の排気ガ
スにさらされて加熱されたり、嵌合孔(５)内に流入して
きた排気ガスの影響を受け易い。その結果、軸受(９)の
表面に酸化皮膜が形成されたり、カーボンやすす等が付
着したり、大きく熱膨張を起こしたりすることとなり、
嵌合孔(５)の内面や回転軸(７)(８)との間に焼き付き等
を発生させたり、摩擦抵抗が増大するなどして、回転軸
(７)(８)の回転が不円滑になるという問題がある。

【０００７】また、シールリング(12)(13)は、円周方向
の一部が切除されているため、その部分より排気ガスが
漏出しやすく、かつ、嵌合孔(５)内に侵入してきた高温
の排気ガスにさらされた際に、へたりが生じて弾性力が
失なわれ、シール性を低下させる恐れもある。さらに、
各シールリング(12)(13)が同系材質により形成されてい
ると、それらが回転軸(７)(８)と共に回動する際に、互
いの摺接面が凝着摩耗を起こし、シール性が損なわれる
という問題もある。

【０００８】本発明は、従来の技術が有する上記のよう
な問題点に鑑みてなされたもので、軸受が高温の排気ガ
スにさらされて、嵌合孔や回転軸との間に焼き付き等を
発生させたりするのを防止するとともに、シール部材に
よるシール性を向上させうるようにした排気ブレーキ用
バタフライバルブ装置を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【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) 排気ガスが流通する管路と連通し、かつ該管路と
直交するようにして弁保持体に設けられた嵌合孔に、軸
受を遊嵌し、管路内に収容した弁体の回転軸を、前記軸
受により回動可能に支持するようにした排気ブレーキ用
バタフライバルブ装置において、前記回転軸における前
記軸受よりも内方に、平板リング状のシール部材を、そ
の外周面を嵌合孔の内周面に密接させるとともに、軸受
の側面と接触しうるようにして外嵌する。

【００１０】(２) 上記(１)項において、軸受とシール
部材との間の回転軸に、回転軸の外周面と密接する平板
リング状の第２のシール部材を、両シール部材の対向面
同士が互いに接触しうるようにして外嵌する。

【００１１】(３) 上記(１)または(２)項において、各
シール部材の少なくともいずれか一方の表面に、塩浴窒
化処理を施す。

【００１２】

【作用】嵌合孔の内周面に密接する平板リング状のシー
ル部材を、軸受よりも内方の回転軸に外嵌したことによ
り、嵌合孔内に流入しようとする排気ガスがシール部材
により阻止されるので、軸受まで到達する量は少なく、
また軸受が高温の排気ガスに直接さらされるのが防止さ
れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、添付図面を参照し
ながら説明する。なお、従来例と同様の部材には同じ符
号を付すにとどめて、その詳細な説明は省略する。

【００１４】図１は、本発明の第１実施例を示すもの
で、弁保持体(３)を貫通している回転軸(７)側の軸受部
を拡大して示してある。他方の軸受部については、回転
軸が弁保持体(３)を貫通していない点を除いて全く同一
構成であるため、図示は省略する。

【００１５】耐熱鋼(例えばSUH36)により形成された回
転軸(７)の外周面における嵌合孔(５)内に位置する部分
には、弁体(６)側から順に、大径のシールリング(16)、
軸受(９)、大径のシールリング(18)、小径のシールリン
グ(19)、及びシールキャップ(20)が外嵌されている。

【００１６】各シールリング(16)(18)(19)は、ステンレ
ス鋼(例えばSUS304)により、図２に示す平板リング状に
形成されている。大径のシールリング(16)(18)は、嵌合
孔(５)に対し僅かの隙間(例えば0.01mm)を形成して外嵌
されており、また小径のシールリング(19)も、回転軸
(７)に対し僅かの隙間(例えば0.01mm)を形成して外嵌さ
れている。

【００１７】軸受(９)はその熱膨張を考慮して、回転軸
(７)と嵌合孔(５)に対し若干の隙間を設けて嵌合されて
いる。

【００１８】互いに接触している大小のシールリング(1
8)(19)のいずれか一方、又は両方の表面には、塩浴窒化
(タフトライド)が施され、接触面の耐摩耗性を高めてい
る。

【００１９】シールキャップ(20)は、回転軸(７)との間
に若干の隙間を形成して嵌合孔(５)内に圧入され、各シ
ールリング(16)(18)(19)や軸受(９)が定位置に保持され
るようになっている。

【００２０】弁体(６)が閉じられて排気管内の排気ガス
の圧力が高まると、そのガス圧により、各シールリング
(16)(18)(19)及び軸受(９)は、蓋板(14)側へ押圧される
ため、それら各部材の側面同士、及び最外方の小径のシ
ールリング(19)とシールキャップ(20)の側面同士は互い
に密接するようになる。

【００２１】一方、大径のシールリング(16)(18)の外周
面は、嵌合孔(５)の内周面に、また小径のシールリング
(19)の内周面は、回転軸(７)の外周面に、それぞれほぼ
密接しているため、嵌合孔(５)内に流入してきた排気ガ
スの外部への漏出量を最小限に抑えうる。軸受(９)をシ
ールリング(16)の外方に配置して、排気ガスに直接さら
されるのを防止しているため、その外周面が酸化した
り、カーボン等が付着したり、大きく熱膨張を起こした
りすることはない。その結果、軸受(９)が嵌合孔(５)や
回転軸(７)に焼き付いたり、摩擦抵抗が増大したりする
ことはなく、回転軸(７)を常に円滑に回転させることが
できる。

【００２２】また、各シールリング(16)(18)(19)はリン
グ状をなして閉じているので、従来のように、高温の排
気ガスにさらされてへたりが生じたり、排気ガスが漏出
したりすることもない。さらに、大小のシールリング(1
8)(19)のいずれか一方、又は両方の表面に塩浴窒化処理
を施してあるので、それらが同系材質により形成されて
いても凝着摩耗を起こす恐れはない。

【００２３】次に、本発明の第２実施例を、図３を参照
しながら説明する。なお、第１実施例と同様の部材に
は、同じ符号を付すにとどめて、その詳細な説明は省略
する。

【００２４】第２実施例では、上述した第１実施例と同
様の大径のシールリング(16)と軸受(９)との間に、回転
軸(７)と密接する小径のシールリング(21)を付加して設
け、軸受(９)の外方には、小径のシールリング(19)のみ
を設けたものである。この際も、大小のシールリング(1
6)(21)のいずれか一方、又は両方の表面に、塩浴窒化処
理を施すのがよい。なお、大径のシールリング(16)と小
径のシールリング(21)の位置を逆にすることもある。

【００２５】第２実施例のようにすれば、軸受(９)は、
大小２枚のシールリング(16)(21)の外方に位置している
ので、熱的影響等を受けにくく、しかも両シールリング
(16)(21)によるシール性が向上するので、軸受(９)側に
流入する排気ガスの量は極めて少なくなる。その結果、
回転軸(７)及び嵌合孔(５)との間の焼き付き防止効果が
高まり、回転軸をより円滑に回転させることができる。

【００２６】なお、上記各実施例において、回転軸(７)
の表面にも塩浴窒化処理を施してもよく、このようにす
ると、各シールリングや軸受との接触面の耐摩耗性を向
上させることができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、次のような効果を奏す
ることができる。 (ａ) 軸受と回転軸及び嵌合孔との間の接触面に酸化皮
膜が形成されたり、カーボン等が付着したりするのを防
止しうるので、回転軸に焼付き等が発生する恐れはな
く、常に円滑に回転させることができる。また、シール
部材はリング状をなして閉じているので、高温の排気ガ
スにさらされてへたりが生じたり、排気ガスが漏出した
りするのが防止される。

【００２８】(ｂ) 請求項２記載の発明によれば、軸受
の熱的影響は小さく、かつシール性が向上するので、軸
受と回転軸及び嵌合孔との間の焼き付き生防止効果が高
まり、回転軸をより円滑に回転させることができる。

【００２９】(ｃ) 請求項３記載の発明によれば、両シ
ール部材を同系材質により形成しても、互いの接触面に
凝着摩耗が発生することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のバタフライバルブ装置の
軸受部の拡大横断平面図である。

【図２】同じくシールリングの拡大斜視図である。

【図３】同じく第２実施例の軸受部の拡大横断平面図で
ある。

【図４】従来のバタフライバルブ装置の横断平面図であ
る。

【図５】同じく縦断側面図である。

【図６】同じく軸受部の拡大横断平面図である。

【図７】同じくシールリングの拡大斜視図である。

【符号の説明】

(１)排気マニホールド (２)排気管 (３)弁保持体 (４)管路 (５)嵌合孔 (６)弁体 (７)(８)回転軸 (９)軸受 (10)ハンドル (14a)通孔 (15)閉塞板 (16)大径のシールリング(シール部材) (18)大径のシールリング (19)小径のシールリング (21)シールキャップ (22)小径のシールリング(第２のシール部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気ガスが流通する管路と連通し、かつ
   該管路と直交するようにして弁保持体に設けられた嵌合
   孔に、軸受を遊嵌し、管路内に収容した弁体の回転軸
   を、前記軸受により回動可能に支持するようにした排気
   ブレーキ用バタフライバルブ装置において、 前記回転軸における前記軸受よりも内方に、平板リング
   状のシール部材を、その外周面を嵌合孔の内周面に密接
   させるとともに、軸受の側面と接触しうるようにして外
   嵌したことを特徴とする排気ブレーキ用バタフライバル
   ブ装置。
2. 【請求項２】 軸受とシール部材との間の回転軸に、回
   転軸の外周面と密接する平板リング状の第２のシール部
   材を、両シール部材の対向面同士が互いに接触しうるよ
   うにして外嵌したことを特徴とする請求項１記載の排気
   ブレーキ用バタフライバルブ装置。
3. 【請求項３】 各シール部材の少なくともいずれか一方
   の表面に、塩浴窒化処理を施したことを特徴とする請求
   項１または２記載の排気ブレーキ用バタフライバルブ装
   置。