(57)【要約】【課題】排気通路からの伝熱によるハウジングの温度上昇を抑えることができる排気通路開閉装置を提供すること。【解決手段】排気通路開閉装置は、排気ガス通路を開閉する弁体と、前記排気ガス通路を構成する排気通路部材の外側に配置され、前記弁体を作動させる駆動部が内蔵されたハウジングと、前記排気通路部材と前記ハウジングとの間に介装され、前記排気通路部材から前記ハウジングへの伝熱を抑える伝熱抑止部材と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス通路を開閉する弁体と、
前記排気ガス通路を構成する排気通路部材の外側に配置され、前記弁体を作動させる駆動部が内蔵されたハウジングと、
前記排気通路部材と前記ハウジングとの間に介装され、前記排気通路部材から前記ハウジングへの伝熱を抑える伝熱抑止部材と、
を備える、
排気通路開閉装置。
【請求項２】
前記伝熱抑止部材は、前記ハウジングに装着される遮熱部材を有する、
請求項１に記載の排気通路開閉装置。
【請求項３】
前記遮熱部材は、前記ハウジングと、当該ハウジングを前記排気通路部材に支持する支持部材との間に挟まれた状態で装着される、
請求項２に記載の排気通路開閉装置。
【請求項４】
前記伝熱抑止部材は、前記排気通路部材に装着される断熱部材を有する、
請求項１に記載の排気通路開閉装置。
【請求項５】
前記断熱部材は、前記排気通路部材の外壁を覆う、
請求項４に記載の排気通路開閉装置。
【請求項６】
前記駆動部は、前記ハウジング内を負圧室と大気圧室とに区画し、かつ、前記負圧室側から前記大気圧室側に向かう付勢力を受けるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの動作を前記弁体に伝える出力部材とを有し、
前記負圧室に負圧が導入されると、前記ダイヤフラムは、前記付勢力に抗して前記負圧室側に移動し、前記出力部材を介して前記弁体を作動させる、
請求項１から５のいずれか一項に記載の排気通路開閉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、排気通路開閉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の排気通路開閉装置としては、エンジンの排気通路の途中に配置された弁体を閉じて、排気ガスの流れを妨げることにより、エンジンブレーキの作用を高める排気ブレーキ装置が知られている。
【０００３】
排気ブレーキ装置は、弁体を開閉させるアクチュエータを備えている。例えば、特許文献１には、ダイヤフラム式アクチュエータが開示されている。
【０００４】
特許文献１に開示されたアクチュエータは、例えば、ダイヤフラムと、ハウジングと、出力ロッドと、スプリングとを備えている。ダイヤフラムは、ハウジングの内部を負圧室と大気圧室とに区画している。ダイヤフラムは、負圧室に負圧が導入されると、スプリングの付勢力に抗して大気圧室側から負圧室側へ変位して、出力ロッドを移動させる。これにより、弁体が開閉される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３３１６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、排気通路からアクチュエータへの伝熱によりアクチュエータの温度が上昇して、ハウジングの内壁が高温状態になる。高温状態の内壁にダイヤフラムが接触した場合、ラバーであるダイヤフラムが内壁に付着する。この状態で、排気ブレーキ装置を作動させると、ダイヤフラムが破損するおそれがあった。
【０００７】
また、同様な熱害を受ける部材を収容するハウジングを備えた排気通路開閉装置がある。
【０００８】
本開示の目的は、排気通路からの伝熱によるハウジングの温度上昇を抑えることができる排気通路開閉装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の一態様に係る排気通路開閉装置は、
排気ガス通路を開閉する弁体と、
前記排気ガス通路を構成する排気通路部材の外側に配置され、前記弁体を作動させる駆動部が内蔵されたハウジングと、
前記排気通路部材と前記ハウジングとの間に介装され、前記排気通路部材から前記ハウジングへの伝熱を抑える伝熱抑止部材と、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、排気通路からの伝熱によるハウジングの温度上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の一実施の形態に係る排気ブレーキ装置を概略的に示す図である。
【図２】本開示の一実施の形態に係る排気ブレーキ装置を概略的に示す断面図である。
【図３】遮熱部材の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は一例であり、本開示は実施の形態により限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本開示の一実施の形態に係る排気ブレーキ装置を概略的に示す図である。図２は、車両の排気ブレーキ装置を概略的に示す断面図である。なお、図１および図２には、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸が描かれている。以下の説明では、図１における左右方向をＸ方向といい、左方向を「＋Ｘ方向」又は「左側」、右方向を「−Ｘ方向」又は「右側」という。また、図１における上下方向をＹ方向といい、上方向を「＋Ｙ方向」又は「上側」、下方向を「−Ｙ方向」又は「下側」という。また、図１において紙面に垂直な方向をＺ方向又は「管軸方向」といい、手前方向を「＋Ｚ方向」又は「手前側」、奥方向を「−Ｚ方向」又は「奥側」という。
【００１４】
該排気ブレーキ装置１００は、図１および図２に示すように、バタフライバルブ形の排気ブレーキバルブ１０と、支持部材２０と、アクチュエータ３０と、を備えている。
【００１５】
排気ブレーキバルブ１０は、バルブ本体１２と、回転軸１４と、レバー１６と、弁体１８とを有している。
【００１６】
バルブ本体１２は、排気管１（本発明の「排気通路部材」に対応する実施形態）に接続されている。バルブ本体１２および排気管１により、エンジン（図示略）の排気通路１Ａが形成されている。
【００１７】
回転軸１４は、バルブ本体１２の円形断面形状の内部１２Ａを横切るようにＸ方向に延在している。回転軸１４の左側端部１４ａおよび右側端部１４ｂは、バルブ本体１２に回転可能に支持されている。右側端部１４ｂは、バルブ本体１２を貫通して、−Ｘ方向に延在している。
【００１８】
レバー１６は、右側端部１４ｂに固着されている。回転軸１４がレバー１６の回動中心となる。
【００１９】
弁体１８は、円板形状を有する。弁体１８は、バルブ本体１２の内部１２Ａに配設されている。弁体１８は、回転軸１４の左右方向中間部１４ｃに固定されて、回転軸１４とともに回動する。弁体１８は、回動することにより、排気通路１Ａを開閉する。
【００２０】
支持部材２０は、筐体形状を有している。支持部材２０は、筐体の上側面、左側面、右側面、手前側面、奥側面、および、下側面をそれぞれ構成する天板部２１、左側板部２２、右側板部２３、手前側板部２４、奥側板部２５、および底板部２６を有する。
【００２１】
手前側板部２４には、上側ストッパー部材２７ａおよび下側ストッパー部材２７ｂが設けられている。上側ストッパー部材２７ａは、弁体１８が全閉状態になったときにレバー１６に当接するように配置されている。下側ストッパー部材２７ｂは、弁体１８が全開状態（図２に示す状態）になったときにレバー１６に当接するように配置されている。
【００２２】
左側板部２２は、バルブ本体１２の右側側面に締結されている。天板部２１には貫通孔２１ａが設けられている。貫通孔２１ａには、出力ロッド３５（後述する）が挿通している。
【００２３】
アクチュエータ３０は、図２に示すように、ハウジング３１、ダイヤフラム３２、リテーナ３３、圧縮ばね３４（本発明の「コイルスプリング」に対応）、および、出力ロッド３５（本発明の「出力部材」に対応）を有している。
【００２４】
ハウジング３１は、ダイヤフラム３２、リテーナ３３、圧縮ばね３４、および、出力ロッド３５を収容している。
【００２５】
ハウジング３１は、天井部３１ａ、底部３１ｂおよび円周壁部３１ｃを有している。天井部３１ａには連通孔（図示略）が設けられている。底部３１ｂは、支持部材２０の天板部２１に取り付けられている。また、底部３１ｂには通気孔（図示略）が設けられている。円周壁部３１ｃは、所定の外径および高さを有する。
【００２６】
ダイヤフラム３２は、例えば、天然ゴム、ニトリルゴムなどにより成形されている。ダイヤフラム３２は、ハウジング３１内を負圧室３１ｅと大気圧室３１ｆとに区画する。負圧室３１ｅは、連通孔を介して負圧源に連通されている。大気圧室３１ｆは、通気孔を介して大気に連通されている。ダイヤフラム３２の中央部３２ａにはリテーナ３３が設けられている。ダイヤフラム３２の中央部３２ａから周縁部に至るまでの領域は撓み部３２ｂになっている。撓み部３２ｂは、ハウジング３１の内壁に沿って上方向に凸状に撓んでいる。
【００２７】
圧縮ばね３４は、ハウジング３１とリテーナ３３との間に圧縮された状態で介装されている。圧縮ばね３４は、ダイヤフラム３２を大気圧室３１ｆ側へ常時付勢する。
【００２８】
出力ロッド３５の上端部は、リテーナ３３に固着されている。これにより、ダイヤフラム３２、リテーナ３３および出力ロッド３５は、一体に連動する。出力ロッド３５は、−Ｙ方向かつ−Ｚ方向に延在している。出力ロッド３５は、負圧室３１ｅに負圧が導入されると、ダイヤフラム３２が圧縮ばね３４の付勢力に抗して移動するのに応じて斜め上方向に変位する。また、出力ロッド３５は、負圧室３１ｅに大気圧が導入されると、ダイヤフラム３２が圧縮ばね３４の付勢力により移動するのに応じて斜め下方向に変位する。つまり、出力ロッド３５は、圧縮ばね３４の付勢力により、および、負圧室３１ｅの圧力と大気圧室３１ｆの圧力との差により駆動される。
【００２９】
接続部材３６は、出力ロッド３５の下端部に固定されている。接続部材３６は、レバー１６の回動中心（回転軸１４の位置）から離間した位置にピン部材３７により連結されている。出力ロッド３５の動きは、接続部材３６およびレバー１６を介して回転軸１４に伝達される。その結果、弁体１８が回転軸１４とともに回動して、排気通路１Ａを開閉する。
【００３０】
ところで、支持部材２０の天板部２１に取り付けられるハウジング３１は、排気管１の右側であって、かつ、排気管１より上側に位置している。そのため、排気管１の熱が、ハウジング３１の円周壁部３１ｃにおける左側の半周壁、および、底部３１ｂの左側領域に伝わる。これにより、ハウジング３１の内壁が高温状態になる。
【００３１】
また、ハウジング３１の内壁にダイヤフラム３２が接触する場合がある。ハウジング３１の内壁にダイヤフラム３２が接触する原因の一つとしては、出力ロッド３５が接続部材３６を介してレバー１６の回動中心から離間した位置に連結されていることにある。このため、出力ロッド３５が駆動された場合、出力ロッド３５の下端部がレバー１６の回動中心の円弧に沿って移動する。これに応じて、出力ロッド３５の上端部が、ロッド軸方向に移動しながらＹＺ平面上で振れる。その結果、例えば、ダイヤフラム３２の撓み部３２ｂがハウジング３１の内壁に接触する。
【００３２】
高温状態の内壁にダイヤフラム３２が接触すると、ダイヤフラム３２が内壁に付着する。この状態で、排気ブレーキ装置１００を作動させると、ダイヤフラム３２が破損するおそれがある。
【００３３】
そこで、本実施の形態における排気ブレーキ装置１００は、遮熱部材４０を備えている。
【００３４】
遮熱部材４０は、図１および図２に示すように、排気管１とアクチュエータ３０との間に介装されている。
【００３５】
図３は、遮熱部材４０の一例を示す斜視図である。遮熱部材４０は、図３に示すように、半円形状底部４１と半円筒部４２とを有している。遮熱部材４０は、熱伝導率の低い材料、例えば、ステンレスにより成形される。
【００３６】
半円形状底部４１の径は、図１および図２に示すように、ハウジング３１の円周壁部３１ｃの外径より大きい。図３に示すように、半円形状底部４１には、取付用の下孔４１ａ，４１ａが設けられている。半円形状底部４１の周縁４１ｂの両端を結ぶ直線状縁４１ｃには、出力ロッド３５を挿通させるための凹入部４１ｄが設けられている。
【００３７】
半円形状底部４１は、図２に示すように、支持部材２０の天板部２１と、ハウジング３１の底部３１ｂとの間に挟まれた状態で装着される。具体的には、底部３１ｂにはスタッドボルトＢＬが固定されている。スタッドボルトＢＬは、下孔４１ａ，４１ａ（図３参照）に通される。スタッドボルトＢＬは、さらに、支持部材２０の天板部２１に設けられた挿通孔に通される。スタッドボルトＢＬにはナットＮＴが螺合される。半円形状底部４１は、スタッドボルトＢＬにより、天板部２１および底部３１ｂと共締めされている。半円形状底部４１は、図１に示すように、底部３１ｂの左側領域を斜め下方向（排気管１側）から覆う。
【００３８】
半円筒部４２は、図３に示すように、半円形状底部４１の周縁４１ｂから、半円形状底部４１に対して直交する方向に延在する立壁４２ａを有する。
【００３９】
半円筒部４２の内径は、図１および図２に示すように、円周壁部３１ｃの外径より大きい。立壁４２ａの高さは、円周壁部３１ｃの高さとほぼ同じである。
【００４０】
半円筒部４２は、図１に示すように、ハウジング３１の円周壁部３１ｃの少なくとも左側（排気管１側）の半周分の壁を覆う。半円筒部４２とハウジング３１の円周壁部３１ｃとの間には、図２に示すように、空気層が形成されている。
【００４１】
以上の説明から明らかなように本実施の形態における排気ブレーキ装置１００によれば、排気管１とハウジング３１との間に遮熱部材４０が介装される。これにより、排気管１からの熱がアクチュエータ３０に伝わる途中で遮熱部材４０により遮られる。その結果、アクチュエータ３０の温度上昇を抑えることができる。
【００４２】
上記実施の形態では、遮熱部材４０の半円筒部４２とハウジング３１の円周壁部３１ｃとの間に空気層を設けたが、本発明はこれに限らず、例えば、空気層に断熱材を介装してもよい。また、断熱材を円周壁部３１ｃに巻き付けるように装着してもよい。
【００４３】
また、本実施の形態における排気ブレーキ装置１００によれば、遮熱部材４０がハウジング３１の底部３１ｂと支持部材２０の天板部２１との間に挟まれた状態で装着されるため、遮熱部材４０を取り付けるための特別な部材が不必要になり、製造コストを低減することがきる。
【００４４】
次に、本実施の形態の変形例について説明する。
【００４５】
上記実施の形態では、排気管１とアクチュエータ３０との間に介装される伝熱抑止部材として、遮熱部材４０が設けられる。遮熱部材４０がアクチュエータ３０に装着されている。
【００４６】
これに対して、変形例では、伝熱抑止部材として、断熱部材が設けられる。断熱部材は、排気管１の外壁に巻き付けられるように装着される。断熱部材には、グラスウールなどの断熱材が用いられる。なお、断熱部材は、排気管１の外壁の少なくともアクチュエータ３０側に装着すればよい。変形例における排気ブレーキ装置１００によれば、取付スペースなどの関係で、遮熱部材４０がアクチュエータ３０に装着することができない場合に、有効な手段となる。
【００４７】
また、伝熱抑止部材としての遮熱部材を排気管１に設けてもよい。この遮熱部材は、排気管１とハウジング３１との間に介装され、排気管１からハウジング３１への伝熱を抑える。
【００４８】
また、上記実施の形態では、本発明に係る排気通路開閉装置を、排気ブレーキ装置１００に適用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、排気ガス通路を開閉する弁体と、その弁体を作動させる駆動部を有する排気バルブなどに広く適用される。
【００４９】
また、上記実施の形態では、熱害を受ける対象として、ダイヤフラム３２を一例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、アクチュエータが電子回路を内蔵するモーターである場合、熱害を受ける対象としては、モーターのハウジング内に収容される電子回路用電線などがある。
【００５０】
なお、本発明の技術は上記実施の形態における技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は上記構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本開示の排気通路開閉装置は、排気通路からハウジングへの伝熱を抑えることが要求される内燃機関を搭載する車両に有用である。
【符号の説明】
【００５２】
１  排気管
１Ａ  排気通路
１０  排気ブレーキバルブ
１２  バルブ本体
１２Ａ  内部
１４  回転軸
１４ａ  左側端部
１４ｂ  右側端部
１４ｃ  左右方向中間部
１６  レバー
１８  弁体
２０  支持部材
２１  天板部
２１ａ  貫通孔
２２  左側板部
２３  右側板部
２４  手前側板部
２５  奥側板部
２６  底板部
２７ａ  上側ストッパー部材
２７ｂ  下側ストッパー部材
３０  アクチュエータ
３１  ハウジング
３１ａ  天井部
３１ｂ  底部
３１ｃ  円周壁部
３１ｅ  負圧室
３１ｆ  大気圧室
３２  ダイヤフラム
３２ａ  中央部
３２ｂ  撓み部
３３  リテーナ
３４  圧縮ばね
３５  出力ロッド
３６  接続部材
３７  ピン部材
４０  遮熱部材
４１  半円形状底部
４１ａ  下孔
４１ｂ  周縁
４１ｃ  直線状縁
４１ｄ  凹入部
４２  半円筒部
４２ａ  立壁
１００  排気ブレーキ装置
【図１】
2019210871.tif 000003
【図２】
2019210871.tif 000004
【図３】
2019210871.tif 000005