JP4140622B2 - 排気ブレーキの弁装置 - Google Patents

Description

本発明は排気ブレーキの弁装置に関し、詳しくは筒状のハウジング内で弁体を回転させて排気通路の開閉を行う排気ブレーキの弁装置に関する。

従来、排気通路の途中に排気ブレーキを設けることが行われており、この排気ブレーキの弁装置として、排気通路の途中に設けた筒状のハウジングと、ハウジング内で回転することにより排気通路の開閉を行う弁体とを備えたものが知られている。
このような排気ブレーキの弁装置として、上記ハウジングに貫通孔を形成するとともに、この貫通孔に上記弁体に設けられた回転軸を軸支するすべり軸受を設け、さらに上記貫通孔の端部にリテーナを設けて、当該リテーナとすべり軸受との間にシール手段を設けたものが知られている。（特許文献１）
この特許文献１におけるシール手段は、形状の異なる２種類のシールリングを備えており、一方のシールリングはその外径部が上記貫通孔の内周面に密嵌合すると共に内径部が上記回転軸の外周面に遊嵌合するように製造され、他方のシールリングはその外径部が貫通孔の内周面に遊嵌合すると共に内径部が回転軸の外周面に密嵌合するように製造されている。
そして上記構成を有するシール手段をリテーナとすべり軸受との間に設けることで、貫通孔に排気通路内の排気ガスが流入しても、排気ガスの排気圧力によって上記シールリング同士が密着すると共に、シールリングとリテーナとが密着するので、排気ガスが外部に漏洩するのを防止することができる。
特開平１１−１３４９６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されている排気ブレーキの弁装置の場合、排気ブレーキを長期間使用すると、上記シールリングの外径部と貫通孔の内周面との隙間に排気ガス中に含まれる煤（すす）や錆等が侵入して堆積し、その結果これらが相互に固着してしまう場合がある。
すると、上記排気ガスの排気圧力が各シールリングに作用しても、各シールリング同士が密着しなくなったり、シールリングがリテーナに密着しなくなるので、排気ガスがこれらの間から漏洩して、シール性能が低下してしまう。
またシールリング内径部と回転軸の外周面との摺動による摩耗が増大して、さらにシール性能が低下してしまう。
このような問題に鑑み、本発明は長期間に渡ってシール手段のシール性能を維持することの可能な排気ブレーキの弁装置を提供するものである。

すなわち請求項１に記載の排気ブレーキの弁装置は、排気通路の途中に設けた筒状のハウジングと、ハウジングの内周面と外周面とを連通させる貫通孔に設けたすべり軸受と、当該すべり軸受に軸支される回転軸と、ハウジング内に設けられて上記回転軸の回転により排気通路の開閉を行う弁体と、上記貫通孔におけるハウジングの外周面側に設けられたリテーナと、上記リテーナとすべり軸受との間に設けられ、排気通路内の排気圧力により上記リテーナに密着されて排気ガスが外部に漏洩するのを防止するシール手段とを備えた排気ブレーキの弁装置において、
上記シール手段は、固定シールリングと移動シールリングとを備え、上記固定シールリングは内径部が上記回転軸の外周面に密嵌合するとともに、外径部と貫通孔の内周面との間には間隙が形成され、また上記移動シールリングは内径部が上記回転軸の外周面に遊嵌合して径方向に移動可能となっており、外径部は移動シールリングが径方向に移動しても貫通孔の内周面に接触しない大きさに設定されていることを特徴としている。

上記請求項１の発明によれば、固定リングシールおよび移動リングシールの外径部と上記貫通孔の内周面との間に、常時間隙が形成されることとなるので、貫通孔に流入した排気ガスの煤によってシールリングの外径部と貫通孔の内周面とが固着してしまうのを長期間に渡って防止することができる。
このため、請求項１の発明によれば、排気ガスの排気圧力によってシール手段が上記リテーナに密着する状態を長期間に渡って維持することができ、その間シール性を維持することができる。

以下図示実施例について説明すると、図１は排気ブレーキの弁装置１を示し、この排気ブレーキの弁装置１は自動車の排気管の途中に配設された筒状のハウジング２と、該ハウジング２内に回転自在に設けられた円板状の弁体３とを備えている。
上記ハウジング２には、その中央に上記排気管と連通する排気通路２ａが形成されており、ハウジング２の軸方向に直交する方向には、同一直線上にハウジング２の内周面から外周面に向けて貫通孔１１，１２が穿設されている。
上記弁体３の両端には同一直線上に回転軸１３，１４が設けられており、この回転軸１３，１４は上記貫通孔１１，１２のそれぞれに嵌着されたすべり軸受１５，１６によって回転可能に軸支され、このうち図示左方の回転軸１３は上記貫通孔１１より外部に突出して図示しないアクチエータの駆動軸に連結されている。
このような構成により、上記アクチエータを作動させると弁体３が回転して上記ハウジング２の排気通路２ａが開閉され、排気ブレーキとして作動させることができるようになっている。

上記ハウジング２における図示右方側の貫通孔１２の端面には、板状の閉鎖部材１７が固定されており、この閉鎖部材１７によって貫通孔１２は閉鎖され、貫通孔１２内に流入した排気ガスが漏洩しないようにされている。
一方、図示左方側の貫通孔１１の端面には、板状のリテーナ１８が固定されており、このリテーナ１８の中央には連通口１８ａが穿設され、上記回転軸１３が貫通するようになっている。そして上記連通口１８ａと回転軸１３の外周面１３ａとの間には、若干のクリアランスが設定されている。
また上記貫通孔１１には、上記すべり軸受１５の嵌着される小径部１１ａと、当該小径部１１ａよりもリテーナ１８側に位置する大径部１１ｂとが形成されており、この大径部１１ｂの位置するリテーナ１８とすべり軸受１５との間には、貫通孔１１から排気ガスが漏洩するのを防止するシール手段１９が設けられている。

図２は上記シール手段１９についての拡大図を示し、このシール手段１９は４枚のステンレス製のリングシールを相互に積層させた構成を有し、本実施例ではリテーナ１８側から数えて１番目および３番目のものを移動シールリング２０と呼び、２番目および４番目のものを固定シールリング２１と呼ぶものとする。
上記移動シールリング２０は、その内径部２０ａが上記回転軸１３の外周面１３ａに遊嵌合して径方向に移動可能となっており、その外径部２０ｂと貫通孔１１の内周面としての大径部１１ｂとの間には、移動シールリング２０が径方向に移動しても上記大径部１１ｂに接触しないような間隙が形成されている。
特に本実施例では、上記移動シールリング２０における内径部２０ａと回転軸１３の外周面１３ａとの間隙を０．５ｍｍとし、外径部２０ｂと大径部１１ｂとの間隙を１ｍｍとしている。
一方、上記固定シールリング２１は、その内径部２１ａが上記回転軸１３の外周面１３ａに密嵌合して径方向にはほとんど移動しないようになっており、その外径部２１ｂと大径部１１ｂとの間には間隙が形成されている。
特に本実施例では、上記固定シールリング２１における内径部２１ａと回転軸１３の外周面１３ａとの間隙を０．１ｍｍとし、上記外径部２１ｂと大径部１１ｂとの間隙を１.５ｍｍとしている。
以上のことから、上記移動シールリング２０および固定シールリング２１は、共に上記回転軸１３に沿って移動可能となっており、排気ガスが貫通孔１１内に流入して回転軸１３とすべり軸受１５との間をハウジング２の外周面１３ａ側に向けて流れると、当該排気ガスの排気圧力によりこれら移動シールリング２０および固定シールリング２１は一体的にリテーナ１８側に押圧される。
このため、各シールリング２０，２１が相互に密着するようになり、さらにリテーナ１８側の移動シールリング２０がリテーナ１８に密着するようになるので、上記リテーナ１８の連通口１８ａから排気ガスが外部に漏洩してしまうのを防止することができる。

ここで、上記排気ガス中には煤や錆等が含まれており、排気ブレーキを長期間使用すると、この煤がすべり軸受１５と回転軸１３との間や、各シールリング２０，２１の間に侵入して堆積してゆく。
特に、各シールリング２０，２１の外径部２０ａ,２１ａと貫通孔１１の内周面１１ａとの間には煤が堆積しやすく、長期間に渡ってこの煤が堆積すると、この煤によって各シールリング２０，２１の外径部２０ａ,２１ａと貫通孔１１の内周面１１ａとが相互に固着されてしまう場合がある。
すると、シールリングが回転軸１３に沿って移動しなくなってしまうので、各シールリング２０，２１同士が密着しなくなり、移動シールリング２０がリテーナ１８に密着しなくなるので、シール手段１９によるシール性能が低下してしまうといった問題が発生してしまう。
これに対し、本実施例のシール手段１９の場合、移動シールリング２０、固定シールリング２１ともに貫通孔１１の内周面１１ａに接触しないように製造されているので、各シールリング２０、２１の外径部２０ｂ、２１ｂと貫通孔１１の内周面１１ａとが堆積した煤によって相互に固着しにくくなっている。
つまり、本実施例では移動シールリング２０と貫通孔１１の内周面１１ａとが最大で０．５ｍｍまで接近することとなるが、この間隙を形成しておくことにより、移動シールリング２０と貫通孔１１の内周面１１ａとが堆積した煤によって固着しない状態を長期間に渡って維持することができる。
このため、排気ブレーキを長期間使用しても、堆積した煤によってシールリングと貫通孔とが固着することによる、排気ガスの漏洩を防止することができ、シール性能を長期間に渡って維持することができる。

図３は本発明における第２の実施例について、シール手段１９に関する拡大図を示したものである。
本実施例では、上記貫通孔１１における小径部１１ａおよび大径部１１ｂは形成されておらず、貫通孔１１の内周縁はすべり軸受１５，１６の外径と同径に形成されている。
そして本実施例では、上記シール手段１９における移動シールリング２０および固定シールリング２１の内径部２０ａ，２１ａの径は上記第１の実施例と同じであり、外径部２０ｂ、２１ｂの径は貫通孔１１の内周面に対して共に１ｍｍの間隙が形成されるよう、同一の径で製造され、移動シールリング２０の外径部２０ｂは貫通孔１１の内周面に接触しないようになっている。
このような構成であっても、貫通孔１１に流入した排気ガスの排気圧力によって各リングシール２０，２１が相互に密着し、また移動リングシール２０はリテーナ１８に密着するようになるので、上記第１の実施例と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施例のシール手段１９は２枚ずつ移動シールリング２０と固定シールリング２１とを備えているが、その枚数に制限されることは無く、また固定シールリング２１をリテーナ１８側に位置させ、２番目に移動シールリング２０が位置するようにしてもよい。

本実施例に係る排気ブレーキの弁装置についての断面図。 シール手段についての拡大断面図。 第２の実施例に関するシール手段についての拡大断面図。

符号の説明

１ 排気ブレーキの弁装置 ２ ハウジング
３ 弁体 １１ 貫通孔
１１ｂ 大径部 １３ 回転軸
１３ａ 外周面 １５ すべり軸受
１８ リテーナ １９ シール手段
２０ 移動シールリング ２１ 固定シールリング
２０ａ，２１ａ 内径部 ２０ｂ、２１ｂ 外径部

Claims (2)

1. 排気通路の途中に設けた筒状のハウジングと、ハウジングの内周面と外周面とを連通させる貫通孔に設けたすべり軸受と、当該すべり軸受に軸支される回転軸と、ハウジング内に設けられて上記回転軸の回転により排気通路の開閉を行う弁体と、上記貫通孔におけるハウジングの外周面側に設けられたリテーナと、上記リテーナとすべり軸受との間に設けられ、排気通路内の排気圧力により上記リテーナに密着されて排気ガスが外部に漏洩するのを防止するシール手段とを備えた排気ブレーキの弁装置において、
   上記シール手段は、固定シールリングと移動シールリングとを備え、上記固定シールリングは内径部が上記回転軸の外周面に密嵌合するとともに、外径部と貫通孔の内周面との間には間隙が形成され、また上記移動シールリングは内径部が上記回転軸の外周面に遊嵌合して径方向に移動可能となっており、外径部は移動シールリングが径方向に移動しても貫通孔の内周面に接触しない大きさに設定されていることを特徴とする排気ブレーキの弁装置。
2. 上記固定シールリングと移動シールリングとは、それぞれ１枚以上積層させていることを特徴とする請求項１に記載の排気ブレーキの弁装置。

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