JPS6234931B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、排気ブレーキ弁に関する。

技術的背景 排気ブレーキ弁は、車両エンジンの排気ガス通
路に設定されて、当該通路を閉じることにより、
排気ガス流を抑制し、それにより、エンジンの回
転を抑制して車両ブレーキの代わりをし、また
は、その作用を助成する。

本願発明者が先に出願し特許された米国特許第
4057156号に於いては、内燃機関の排気ガス回路
中に設定されブレーキ弁として作用するゲート弁
を開示している。一般的に、ブレーキ弁として使
用されるゲート弁は、例えば、蝶型弁と比較した
場合、それが全開されたとき、ガス流を乱すこと
がなく、また、ガス通路に沿つた方向での寸法を
長くする必要がない等の利点を有しているが、こ
の特許に係るゲート弁に於いては、当該ゲート弁
の弁本体と、それに係合して同弁本体を動かすア
クチユエータの作動係合部分との間に遊び設け、
該アクチユエータが作動された場合、その係合部
分が弁本体に対して相対的に一定距離だけ動いて
（すなわち、空運動して）加速がついた状態で当
該弁本体と衝突係合し、それを動かすようになつ
ている。このようにすることにより、弁本体が動
き出すときに該弁本体にかかる静摩擦力に容易に
打ち勝ち、当該弁本体を確実に動かせるようにし
ていることを特徴としている。また、この特許に
係るゲート弁に於いては、弁本体を開位置に動か
すために、アクチユエータが作動されて上記係合
部分が当該弁本体にたいして相対的に動く際に、
該弁本体に設けた貫通孔を解放するようにしてあ
り、それにより閉位置にあるときに弁本体の前後
に亙つて加わつていた圧力差を低下させ、それに
より、当該弁本体が開位置に向けて動きやすくし
ている。

しかし、この特許に係るゲート弁に於いては、
次のような問題があつた。

すなわち、上記アクチユエータはピストンシリ
ンダ型のものとされており、弁本体と衝突係合さ
れる上記係合部分は、当該アクチユエータのピス
トンロツドに固定して設定されている。ところ
が、このゲート弁をブレーキ弁として設定する位
置は、エンジン近くの比較的高温で、かつ、エン
ジンからの排気ガス粒子を受けるところなので、
長期間使用していると、その熱や、付着する排気
ガス粒子の影響を受けやすく、例えば、上述した
弁本体に対する上記係合部分の相対的空運動が出
来なくなることなどにより、当該弁の適正な開閉
作用が出来なくなる虞れがあつた。

発明の目的 本発明は、上記の点に鑑み、長期間使用された
後も、適正に開閉作用を行うことが出来るブレー
キ弁を提供することを目的とするものである。

発明の構成 すなわち、本発明に係るブレーキ弁は、排気ガ
ス通路に直列に接続されるハウジングで、内部に
一つのチヤンバを画定し排気ガスを該チヤンバを
通して導くための通路を有するハウジングと、該
ハウジング内で上記通路を囲むようにされたほぼ
平らな弁座と、上記チヤンバ内に配置された主ゲ
ートで、平らな密封面を有し、チヤンバ内で、上
記通路の制限を実質的になくす解放位置と上記弁
座と係合して上記通路を通る排気ガスの流れを制
限する閉塞位置との間を変位可能とされた主ゲー
トと、主ゲートを貫通する逃しゲート孔と、上記
ハウジングと組み合わせられたピストンシリンダ
アクチユエータで、上記弁座に平行に延び、か
つ、主ゲートの開閉運動方向に駆動されるように
なされているピストンロツドを有するピストンシ
リンダアクチユエータと、該アクチユエータがピ
ストンロツドを主ゲートの解放位置及び閉塞位置
間で動かすときに当該ロツドが主ゲートに対して
相対的に一定距離だけ動いた後に主ゲートと衝突
係合して同主ゲートをその解放位置若しくは閉塞
位置に向けて動かす手段と、上記ピストンロツド
の一部に固定された逃しゲートと、該逃しゲート
に接続され、ピストンロツドが主ゲートをその閉
塞位置に動かした状態で上記逃しゲート孔を閉塞
し、また、ピストンロツドが主ゲートをその解放
位置に向けて動かすため当該主ゲートに対して上
記のように相対的に動くことに伴い、該ピストン
ロツドに固定された逃しゲートにより動かされて
逃しゲート孔を解放するようにした逃しゲートシ
ールであつて、当該逃しゲートに対して主ゲート
の開閉運動方向及びそれに直角な方向で該逃しゲ
ートにわずかな遊びを介して接続されている逃し
ゲートシールとを有することを特徴とする。

以下に述べる実施例においては、ピストンロツ
ドの動きに伴い主ゲートに衝突係合して同ゲート
を開閉位置に向けて動かす上記手段は、逃しゲー
ト及び当該ピストンロツドの先端により構成され
る。

発明の作用及び効果 本発明は以上のごとく構成されるものであり、
アクチユエータが主ゲートを閉塞位置から解放位
置に動かすために作動されると、ピストンロツド
の動きに伴い逃しゲートが逃しゲートに係合して
該シールを逃し孔の閉塞位置から動かして同逃し
孔を解放し、主ゲートの前後に亙つて生じていた
圧力差を低減し、その後、主ゲートを解放位置に
向けて動かす。

また、アクチユエータが主ゲートを解放位置か
ら閉塞位置に動かすために作動されると、そのピ
ストンロツドの動きに伴い逃しゲートが逃しゲー
トシールに係合して該シールを動かし逃し孔を閉
塞する位置に動かすとともに、当該逃しゲートが
主ゲートに対して一定距離だけ空運動した後、当
該主ゲートを閉塞位置に向けて動かす。

逃しゲートシールは、それが主ゲートに対して
相対的に動くときには、当該主ゲートに密接して
いなくとも、それが逃しゲート孔を閉塞する位置
とされ、かつ、主ゲートがその閉塞位置とされる
と、該主ゲートの前後にわたつて生じる排気ガス
圧力差により主ゲートに押し付けられ、逃しゲー
ト孔を確実に密閉することができる。

本発明では、以上に述べたように逃しゲートと
逃しゲートシールとの間に遊びを設けたので、長
期間使用して、それらの部品に少々の変形がおき
たり、また、それら部品に排気ガス粒子が付着堆
積しても、当該シールと主ゲートとの間の相対的
動きに支障を来たすことはなく、適正に弁の開閉
作用を行うことが出来る。また、ピストンロツド
に固定された逃しゲートと逃しゲートシールとの
間に遊びがあるため、上述したピストンロツドが
主ゲートをその解放位置若しくは閉塞位置に動か
すために動く際、それが一定距離だけ動いた後に
生じる主ゲートとの衝突による衝撃は、当該逃し
ゲートシールに直接加わることがなく、従つて、
この点でも、本発明に係るゲート弁においては、
それを長期間使用しても、その開閉作用に問題が
生じることが少ない。

以上の説明から判るように、本発明に係るブレ
ーキ弁においては、更に、逃しゲート孔を開閉す
る部材すなわちシールの取り付けが、従来の弁に
おける逃しゲート孔を閉じるための部材の取り付
けよりもはるかに容易となる。

実施例 以下、本発明を添付図面に示した実施例に基づ
き詳細に説明する。

排気ブレーキアセンブリ１０は弁１１とアクチ
ユエータ１２とを備えている。アセンブリ１０の
大体の構成は以下に述べる一定のエレメントを除
き、米国特許第4054156号に開示されたものに従
う。弁１１は内燃機関の排気システムに直列に設
定されるハウジング１４を備え、排気ガスがハウ
ジングの通路１６を流れるようにしてある。ハウ
ジング１４の内部の平らな弁座１７は通路１６を
囲んでいる。細長いロツド１９によつて起動され
る主ゲート１８はハウジング１４によつて囲まれ
たチヤンバ１５内で、第１図に示した開放位置か
ら弁座１７上にあつてハウジングを通る排気ガス
通路を制限しそれにより周知の方法でエンジンの
回転を遅らせる閉位置との間を動く。

第１図を参照すると、排気ガスはその圧力でゲ
ート１８を弁座１７に押し付けるように、図面の
平面に入ることが判る。必要な場合には、調節可
能な停止ボルト２２がハウジング１４の端壁を通
して設けられ、主ゲート１８がシート１７を完全
にカバーするのを制限する。

主ゲート１８は平らな主端壁２６とその周囲の
側壁２７とを有するほぼ平らなさら型構造となつ
ている。端壁２６の平らな面２５（第３図及び第
４図）は弁座１７を密封する。一体の中央のウエ
ブ２８は側壁２７の対向する部分の間に伸び、側
壁２７によつて囲まれているスペースを２つの空
所２９，３０に分けている。空所２９と関連する
端壁２６の部分を通る円形の開口（すなわち排気
口）３３は、停止ボルト２２が完全に手き戻され
また主ゲート１８が完全に弁座１７上にきても、
最小のガス流を許容し、例えば、ターボチヤージ
ヤーインペラーの回転を維持する。

逃しゲートポート３４は空所３０と関連した端
壁２６の一部を通して伸びている。ポート３４は
ロツド１９に対し直角な方向で端壁２６の面内で
伸びている。ポート３４はアクチユエータロツド
１９に関して横方向において中心決めされてい
る。ノツチ３６が側壁２７の一側の中央に設けら
れ、ハウジング１４と関連する端板閉鎖体３８内
の孔を通つて伸びるロツド１９を受け入れる。ノ
ツチ３６は十分な深さ及び幅を有し、ロツド１９
に対し間隙を与え、例えば不整合や熱変形等が存
在しても、それらのエレメントが喰み合うのをさ
ける制限された程度で相互に動けるようにする。

逃しゲート４１はアクチユエータロツド１９の
自由端４２に固定されている。図示の実施例にお
いてはロツドの端部４２は径が小さくなつてお
り、ねじが切つてある。ゲート４１はロツド端部
４２にフイツトする大きさの孔４３を有してお
り、その後方面４４をロツドの肩部４５に当接し
ながら前方面４７にロツドのねじ部に螺合したナ
ツト４６を当接することにより固定する。ゲート
４１はほぼ棒状であり、孔４３がその長さ方向の
中央に形成されており、従つて、第１図に示すよ
うに、当該ゲートが主ゲート１８の面内でロツド
１９の両側に対称的に伸びるようになつている。
主ゲート１８に面する逃しゲート４１の面には一
対の凹所５３が設けられている。凹所５３はゲー
ト４１の長手方向に細長くなつており、主ゲート
１８の平面に平行な平面内で見ると、ロツド１９
に関して両側に対称的に配置されている。

第３図及び第４図に示される如く、逃しゲート
シール５６が逃しゲート４１と空所３０内の主ゲ
ート１８の端部２６との間に配置され、その密封
面５７は端壁２６の面と滑り係合している。シー
ル５６はほぼ矩形状の平らな本体とこの本体に対
し直角に伸びる一対の突起５９とを有している。
突起５９は逃しゲートシール５６の長手方向に伸
び逃しゲート４１の凹所５３に入るように間隔が
おかれ、それにより逃しゲート４１がこのシール
とともに主ゲート１８に対して動くようにしてあ
る。組立に際しては、各突起５９は対応する凹所
５３内に伸びシール５６をゲート４１に接続して
いる。主ゲートと接触するシール５６の面５７は
その幅及び長さにおいて孔３４より幾分大きく、
孔の上を滑り密封することができるようにしてい
る。主ゲート１８のように、シール５６はハウジ
ング１４内の圧力により面５８に接して保持され
る。

アクチユエータロツド１９の反対側の端部６２
にはアクチユエータ１２のシリンダ６４内に配置
されたピストン６３が取り付けられている。図示
の実施例においては、アクチユエータ１２は単一
作動型のもので、ロツド１９は孔６６を通してチ
ヤンバ６７内に加圧流体が導入されることにより
伸張される。ピストン６３及びロツド１９は孔６
６を通してチヤンバ６７から加圧流体を排出する
ことにより圧縮ばねが作動して第１図の位置に戻
される。

逃しゲート４１と主ゲート１８はロツド１９に
よつて駆動されて選択的に開閉されて通路１６を
通るガス流を通過させ又は抑制する。チヤンバ６
７が加圧されると、第１図の位置からロツド１９
が動き始め、ゲート４１及びシール５６を左方へ
摺動して孔３４を閉じる。ロツド１９の端面６９
が主ゲートウエブ２８に接触すると、主ゲート１
８は第１図で見て左方へ駆動され、ゲート４１及
びシール５６の主ゲートに対する相対的動きが停
止される。ゲート１８と４１との動きは主ゲート
の側壁２７の隣接部分がハウジングの壁２３又は
じ２２に当接するまで続けられ、それにより通路
１６を通る流れは制限される。通路１６がこのよ
うに制限されると、排気ガスの圧力は増大し、主
ゲート１８がシート１７にきつく当接して保持さ
れる。同様にゲートシール５６が面５８に対して
押圧される。

主ゲート１８を確実に開けるため、逃しゲート
４１及びシール５６が主ゲート１８にわたる差圧
を減少し主ゲート上に適正な衝撃開放力を生ぜし
める作用を行う。差圧の減少はシール５６が孔３
４をカバーする位置から右向に動き始めると行わ
れる。孔３４の開放のすぐ後、ゲート４１は主ゲ
ートの側壁２７の隣接部分を打撃する。ゲート４
１とアクチユエータ１２が主ゲートの側壁２７に
当るときには、それらがウエブ２８の対向する面
との係合位置から当該主ゲートの側壁に係合する
までの空動きの間に、十分な運動量と衝撃エネル
ギが生じ、主ゲート及びシート１７間の静摩擦力
に十分に打ち克つ。シールの突起５９は逃しゲー
トの凹所５３に関し遊嵌されるような寸法とされ
ており、ある範囲において逃しゲートに対するシ
ールの完全に自由な運動が行えるようにしてあ
る。この自由運動は、アクチユエータロツド１９
とゲート４１に対する主ゲートの平面内または外
における主ゲート１８のどのような相対的運動に
もかかわらず、シールが主ゲート面５８上に確実
に一貫して係合するのを許容する。シールと本体
４１との間のそのような間隙は第３図及び第４図
に参照番号７１によつて示されている。第３図及
び第４図は孔３４上でのシール５６の閉鎖及び開
放状態をそれぞれ示している。シール５６の面か
ら伸びる突起５９の高さ及びロツド１９を横切る
方向での突起の長さ並びに突起を受け入れる凹所
５３の面は、突起の前方面７２若しくは後方面７
３のいずれかとの仮の係合面が少なくともアクチ
ユエータロツドの直径の大きさとなるようにされ
ている。これはシール５６及びゲート４１の開
放、閉鎖運動の結果としてのそれらの部材間の衝
撃にもかかわらず、それらの使用寿命を長くす
る。主ゲート１８を開放及び閉鎖する際の衝撃力
は、ロツド若しくはロツドに固定されるゲート４
１によつて受けられる。従つて、それらの力はシ
ール５６から絶縁されている。ナツト４６によつ
てロツド１９の肩部４５に対向してゲート４１上
にかけられる抑制力及びゲート孔４３とロツド端
部４２との間の締着により弁が作動されるとき、
過度のひずみ及び衝撃力がこれらのエレメントに
加わることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて構成されたブレーキバ
ルブの断面図；第２図は排気ブレーキバルブの内
部々品を示す分解斜視図；第３図は主ゲート上で
閉位置にある逃しゲートとシールの縦断面図；第
４図は開位置にあるゲートとシールの縦断面図；
である。 １２…アクチユエータ；１４…ハウジング；１
７…弁座；１８…主ゲート；３４…逃しゲート
孔；４１…逃しゲート；５６…逃しゲートシー
ル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エンジンの回転を減速するために内燃機関の
   排気ガス通路に直列に接続されるハウジングで、
   内部に一つのチヤンバを画定し排気ガスを該チヤ
   ンバを通して導くための通路を有するハウジング
   と、 該ハウジング内で上記通路を囲むようにされた
   ほぼ平らな弁座と、 上記チヤンバ内に配置された主ゲートで、平ら
   な密封面を有し、チヤンバ内で、上記通路の制限
   を実質的になくす解放位置と上記弁座と係合して
   上記通路を通る排気ガスの流れを制限する閉塞位
   置との間を変位可能とされた主ゲートと、 主ゲートを貫通する逃しゲート孔と、 上記ハウジングと組み合わせられたピストンシ
   リンダアクチユエータで、上記弁座に平行に延
   び、かつ、主ゲートの開閉運動方向に駆動される
   ようになされているピストンロツドを有するピス
   トンシリンダアクチユエータと、 該アクチユエータが、ピストンロツドを主ゲー
   トの解放位置及び閉塞位置間で動かすときに、当
   該ロツドが主ゲートに対して相対的に一定距離だ
   け動いた後に主ゲートと衝突係合して同主ゲート
   をその解放位置若しくは閉塞位置に向けて動かす
   手段と、 上記ピストンロツドの一部に固定された逃しゲ
   ートと、 該逃しゲートに接続され、ピストンロツドが主
   ゲートをその閉塞位置に動かした状態で上記逃し
   ゲート孔を閉塞し、また、ピストンロツドが主ゲ
   ートをその解放位置に向けて動かすため当該主ゲ
   ートに対して上記のように相対的に動くことに伴
   い、該ピストンロツドに固定された逃しゲートに
   より動かされて逃しゲート孔を解放するようにし
   た逃しゲートシールであつて、当該逃しゲートに
   対して主ゲートの開閉運動方向及びそれに直角な
   方向でのわずかな遊びを介して該逃しゲートに接
   続されている逃しゲートシールとを有することを
   特徴とするブレーキ弁。 ２ 上記逃しゲートが、上記逃し孔の設けられて
   いる主ゲートの壁に面した凹所を有し、上記シー
   ルが逃し孔の設けられている上記壁と逃しゲート
   との間に設定されており、上記凹所内に緩く嵌合
   して当該シールと逃しゲートとを接続する突起を
   有している特許請求の範囲第１項に記載のブレー
   キ弁。 ３ 上記主ゲートが上記弁座と係合する上記密封
   面を有する端壁と、該端壁から起立している壁と
   を有する皿形とされており、上記逃しゲートが当
   該皿形の主ゲートの凹所内に延びているピストン
   ロツドに固定されており、主ゲートをその閉塞位
   置から解放位置に動かすときは、逃しゲートが主
   ゲートの上記起立壁に衝突係合して動かし、ま
   た、解放位置から閉塞位置に動かすときは、ピス
   トンロツドの先端部分が主ゲートの上記起立壁に
   衝突係合して動かすようになされている特許請求
   の範囲第１項に記載のブレーキ弁。