(57)【要約】【課題】リリーフ弁室の組付を短時間でできるとともに、シート部材の腐食を発生しにくい排気圧力制御弁を提供すること。【解決手段】排気圧力制御弁１は、バルブボディ１１と一体的に形成されたリリーフボディ２１を有するリリーフ弁室２０を備えている。リリーフ弁室２０は、排気ガスの主通路に対して直交する方向に配置され、バルブボディ１１側に、ステンレス材等で形成されてリリーフ弁座２２ａを有するシート部材２２を装着している。さらにリリーフ弁室２０内には、圧入して配置するリリーフ弁体摺動ガイド２４と、リリーフ弁体摺動ガイド２４内を摺動可能に配置するリリーフ弁体２３と、リリーフ弁体２３をシート部材２２側に付勢するリリーフばね２５と、プラグ２６とを配置する。そして、リリーフ弁室２０内に配置する各部位を、リリーフ弁室２０の上部開口部より同一方向から挿入する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディ内で絞り弁が配置された主通路と、前記絞り弁を回避して配置されるバイパス通路とを備える排気圧力制御弁であって、
前記バイパス通路には、前記主通路から流入する流体の圧力を調整するリリーフ弁室が前記バルブボディと一体的に形成され、
前記リリーフ弁室には、少なくともリリーフ弁体と、前記バルブボディと別体で形成されるとともに前記リリーフ弁体に当接可能なリリーフ弁座を有して前記バルブボディに配置されるシート部材と、前記リリーフ弁体を摺動可能に案内するリリーフ弁体摺動ガイドと、前記リリーフ弁体を前記リリーフ弁座側に付勢するリリーフばねとが配置されるとともに、少なくとも前記リリーフ弁体、前記シート部材、前記リリーフ弁体摺動ガイド、前記リリーフばねが、前記リリーフ弁室に同一方向から挿入できるように前記リリーフ弁室が構成されていることを特徴とする排気圧力制御弁。
【請求項２】
前記シート部材が、高耐食性を有して形成されることを特徴とする請求項１記載の排気圧力制御弁。
【請求項３】
バルブボディ内で絞り弁が配置された主通路と、前記絞り弁を回避して配置されるバイパス通路とを備える排気圧力制御弁であって、
前記バイパス通路には、前記主通路から流入する流体の圧力を調整するリリーフ弁室が形成され、
前記リリーフ弁室には、前記リリーフ弁室内を摺動可能なリリーフ弁体と、前記リリーフ弁体に当接可能なシート部材とが配置され、
前記シート部材が高耐食性を有して形成されていることを特徴とする排気圧力制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主通路とバイパス通路とを備え、主通路に絞り弁が配置されるとともに、バイパス通路に流入する流体の圧力を調整するリリーフ弁を備えた排気圧力制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リリーフ弁を備えた排気圧力制御弁は、エンジンの排気弁の損傷を防止するために、圧力が高くなりすぎた排気ガスの一部をブレーキ弁の上流側からバイパス通路を通して下流側に逃がすように構成されていた。この際、リリーフ弁体と対向するように配置されたリリーフ弁座はバルブボディの一部として一体的に形成されていた。バルブボディは、通常、球状黒鉛鋳鉄で形成されていることから、リリーフ弁座の耐食性を向上することができず、主通路あるいはバイパス通路を流れる酸性凝縮水によって腐食しやすい。リリーフ弁座が腐食すると、リリーフ弁体とリリーフ弁座とが固着して作動不能を発生してしまう。
【０００３】
このために、特開平９−１４４５６９号に示すように、リリーフ弁座に硬度を付加して耐摩耗性を向上することができるように、リリーフ弁座をバルブボディと別体で構成する排気ブレーキ装置が提供されていた。
【０００４】
この排気ブレーキ装置５０によると、図５に示すように、リリーフ弁６０は、排気ブレーキ弁５１のブレーキボディ５２と別体で構成され、リリーフ弁６０に、排気ブレーキ弁５１のバイパス通路６１を形成するように装着されている。
【０００５】
リリーフ弁６０には、リリーフボディ６２と別体で形成されるとともにリリーフ弁座６３ａを有するシート部材６３と、リリーフ弁座６３ａに向かって接近離隔する方向に移動するリリーフ弁体６４とを備えるリリーフ弁室６５と、リリーフ弁室６５に装着するリリーフばね室６７とを備えて構成されている。リリーフばね室６７には、リリーフ弁体６４をリリーフ弁座６３ａ側に向かって付勢するリリーフばね６８が内蔵されている。
【０００６】
そして、シート部材６３を間にして配置される流入口６１ａと流出口６１ｂとを、ガスケット５５を介してブレーキボディ５２の流入口５３ａと流出口５３ｂとに対向するように配置して、リリーフ弁６０を排気ブレーキ弁５１に装着する。この構成によって、単体で形成されるシート部材６３に硬度を付与して硬度を高めることができ、リリーフ弁座６３ａの摩耗を防止することができるようになった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記に示す公報における従来の排気ブレーキ装置５０では、リリーフ弁６０がブレーキ弁５１と別体で構成されていることから、排気ブレーキ装置５０自体が複雑になるとともに、リリーフ弁６０の取付けスペースを広く取ることとなっていた。また、リリーフ弁６０がリリーフ弁室６５とリリーフばね室６７とに分割され、さらにリリーフ弁室６５はリリーフボディ６２の中央部の突出壁部６２ａを間にして弁室６５ａとシール室６５ｂとに分かれて構成されている。
【０００８】
そして、それぞれの室に配置される各部位が、それぞれの開口部から挿入されて組み付けられていることから、例えば、リリーフ弁室６５にリリーフ弁体６４とシート部材６３を組み付ける際、リリーフ弁体６４とシート部材２２を弁室６５ａの左開口部、つまり、図中、リリーフ弁室６５の左方向から弁室６５ａ内に挿入し、シール部材６６はシール室６５ｂの右開口部、つまり、図中リリーフ弁室６５の右方向からシール室６５ｂ内に挿入していた。
【０００９】
また、リリーフばね室６７にリリーフばね６８を組み付ける際、リリーフばね６８をリリーフばね室６７の左開口部、つまり、図中、左方向からリリーフばね室６７内に挿入することになって、各室に各部位をそれぞれ異なる方向から組み付けることとなっていた。
【００１０】
従って、組付性が悪いことから組付時間に手間が掛かり組付コストを増大させていた。しかも、リリーフ弁室６５にシート部材６３を挿入する際、シート部材６３を弁室６５ａの左開口部から挿入することから、左方向に付勢するリリーフばね６８でリリーフ弁体６４を左方向に押圧することとなって、シート部材６３をリリーフボディ６２から脱落させる方向に組み付けることとなっていた。
【００１１】
本発明は、上述の課題を解決するものであり、リリーフ弁体やシート部材、あるいはリリーフばねを同時に同方向から組み付けて組付時間を短縮するとともにコンパクトに構成し、また、シート部材のボディからの脱落を防止でき、さらに、シート部材の腐食を防止できる排気圧力制御弁を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る排気圧力制御弁は、上記の課題を解決するために、以下のように構成するものである。すなわち、
バルブボディ内で絞り弁が配置された主通路と、前記絞り弁を回避して配置されるバイパス通路とを備える排気圧力制御弁であって、
前記バイパス通路には、前記主通路から流入する流体の圧力を調整するリリーフ弁室が前記バルブボディと一体的に形成され、
前記リリーフ弁室には、少なくともリリーフ弁体と、前記バルブボディと別体で形成されるとともに前記リリーフ弁体に当接可能なリリーフ弁座を有して前記バルブボディに配置されるシート部材と、前記リリーフ弁体を摺動可能に案内するリリーフ弁体摺動ガイドと、前記リリーフ弁体を前記リリーフ弁座側に付勢するリリーフばねとが配置されるとともに、少なくとも前記リリーフ弁体、前記シート部材、前記リリーフ弁体摺動ガイド、前記リリーフばねが、前記リリーフ弁室に同一方向から挿入できるように前記リリーフ弁室が構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
また好ましくは、前記シート部材が、高耐食性を有して形成されていればよい。
【００１４】
さらに、この発明にかかわる排気圧力制御弁は、バルブボディ内で絞り弁が配置された主通路と、前記絞り弁を回避して配置されるバイパス通路とを備えるものであって、
前記バイパス通路には、前記主通路から流入する流体の圧力を調整するリリーフ弁室が形成され、前記リリーフ弁室には、前記リリーフ弁室内を摺動可能なリリーフ弁体と、前記リリーフ弁体に当接可能なシート部材とが配置され、前記シート部材が高耐食性を有して形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の排気圧力制御弁によれば、バルブボディに一体的に形成されたリリーフ弁室に、少なくともシート部材、リリーフ弁体、リリーフ弁体ガイド、リリーフばねが順次あるいはセットで挿入することができることから、組付時間を大幅に短縮することができる。
【００１６】
しかも、シート部材が、バルブボディと別体で形成してバルブボディに装着することができることから、シート部材を高耐食性からなる材料、あるいは、リリーフ弁座に高耐食性を有して形成する材料で構成することができる。これによって、リリーフ弁座が腐食することを防止できるとともに、シート部材を別体で形成することによって、高耐食性を有する材料でバルブボディ全体でなくシート部材だけを形成できることから低コストで製作することが可能となる。
【００１７】
さらに、排気圧力制御弁は、バイパス通路に、摺動可能なリリーフ弁体とリリーフ弁体に当接可能なシート部材とが配置されリリーフ弁室が設けられているものであれば、シート部材を高耐食性を有して形成することによって、シート部材が腐食するのを防止でき、耐久性を向上した排気圧力制御弁を提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
実施形態の排気圧力制御弁（以下、制御弁という）１は、図１に示すように、エンジン２から排出側に配管される排気管３の中間経路中に配置され、排気ガスの通る主通路５を開閉するように絞り弁６を備えている。絞り弁６は、電磁弁７及びアクチュエータ８によって軸を中心に回動され、管３内径との隙間の量によって上流側５ａから下流側５ｂに流れる排気ガスの排気量を制御している。
【００２０】
排気管３に配置される実施形態の制御弁１を詳細に説明すると、制御弁１は、図２に示すように、主通路５と、主通路５を内蔵するバルブボディ１１と、電磁弁７の駆動で主通路５を開閉可能に配置する絞り弁６と、絞り弁６を間にして主通路の上流側（図１中、左側）５ａに形成する流入口１３と下流側５ｂに形成する流出口１４及び流入口１３・流出口１４に連接するバイパス路１５とで形成されるバイパス通路１２と、バイパス通路１２の流入口１３を開閉可能に配置するリリーフ弁室２０と、を備えて構成されている。
【００２１】
リリーフ弁室２０は、リリーフボディ２１がバルブボディ１１と一体的に形成されるとともに、リリーフボディ２１が、主通路５に対して直交する方向に突出して形成されている。
【００２２】
リリーフ弁室２０には、バイパス通路１２の流入口１３に対向して、バルブボディ１１の外周面側に装着するシート部材２２と、シート部材２２に接近離隔する方向に摺動するリリーフ弁体２３と、リリーフ弁体２３の摺動を案内支持するリリーフ弁体摺動ガイド２４と、リリーフ弁体２３をシート部材２２側に付勢するリリーフばね２５と、リリーフばね２５の一端側を支持してリリーフ弁室２０に螺合するプラグ２６とが配置されている。
【００２３】
バルブボディ１１は、外径略矩形状に形成されるとともに鋳鋼等で形成され、主通路５は丸孔に形成され、リリーフボディ２１は円筒状に形成されてリリーフ弁室２０を構成することとなる。
【００２４】
絞り弁６は、円板状に形成され、軸心部が主通路を横断するシャフト６ａで支持されている。シャフト６ａは電磁弁７によって駆動されるアクチュエータ８に接続されている。そして、アクチュエータ８の作動により、絞り弁６がシャフト６ａを中心にして回動され、排気管３の内径との間に所定量の隙間を形成可能とする。
【００２５】
リリーフ弁室２０は、内部を段つき丸孔状に形成して下部の小径部２０ａと上部の大径部２０ｂとに形成している。小径部２０ａには、リリーフ弁体２３の弁部２３ｂが収納され、大径部２０ｂにはリリーフ弁体摺動ガイド２４が圧入状態で下端部を小径部２０ａとの段差面に当接して配置されている。さらに、大径部２０ｂの上部には、雌ねじ２０ｃが形成され、プラグ２６を螺合している。
【００２６】
シート部材２２はリング状に形成され、耐食性を向上するために、実施形態では、ステンレス材（ＳＵＳ４３０等）で形成している。なお、シート部材２２は、耐食性が高いものであれば、ステンレス材に限定するものではなく、また、例えば、炭素鋼で形成したもので表面を耐食性の薄膜材料でコーティングしたものであってもよい。
【００２７】
そして、図３に示すように、シート部材２２の一端面には、内径部の周縁部にテーパ状のリリーフ弁座２２ａが形成されている。リリーフ弁座２２ａは、リリーフ弁体２３に対向して配置され、リリーフ弁体２３先端部が当接可能に形成される。そして、リリーフ弁体２３の先端部がリリーフ弁座２２ａに当接することによって流入口１３を閉鎖し、リリーフ弁体２３が離れることによって、排気ガスの一部がバイパス通路１２に流入できるように構成される。
【００２８】
リリーフ弁体２３は、図２に示すように、リリーフ弁体摺動ガイドに摺動案内される摺動部２３ａと摺動部２３ａから突出して形成される弁部２３ｂとを有し、摺動部２３ａと弁部２３ｂとの間には小径状の連結部２３ｃで接続されている。連結部２３ｃの周りはバイパス路１５と連通され、弁部２３ｂの先端には、シート部材２２のリリーフ弁座２２ａに係合可能なテーパ部２３ｄ（図３参照）を備えている。また、摺動部の後端部には、リリーフばね２５の一端を挿入可能な凹部２３ｅが形成されている。
【００２９】
次に、上記のように構成されたリリーフ弁室２０の組付方法について説明する。リリーフ弁室２０内に各部位を挿入する前は、リリーフ弁室２０内は中空状に形成されて上部が開口されている。図４に示すように、まず、シート部材２２を、リリーフ弁座２２ａを上方に向けた状態で、リリーフ弁室２０の上部開口部２０ｄからリリーフ弁室２０内に挿入し、バルブボディ１１のバイパス路５端面側に形成されたシート部材挿入凹部１１ａに圧入状態で嵌合させる。シート部材２２は、流体の圧力でバルブボディ１１から脱落しないように、シート部材２２の内周面は、流入口１３の内径と略同一の寸法に形成されていることが望ましい。
【００３０】
次に、リリーフ弁体摺動ガイド２４にリリーフ弁体２３を嵌め込み、プラグ２６に一端を挿入したリリーフばね２５の他端をリリーフ弁体２３の凹部２３ｅに嵌入させて１セットとした状態で、リリーフ弁室２０内に上部開口部２０ｄから挿入する。この際、リリーフ弁体摺動ガイド２４をリリーフ弁室２０の大径部２０ｂに圧入して挿入するとともに、リリーフ弁摺動ガイド２４の先端面をリリーフ弁室２０の小径部２０ａとの段差面に当接して固定する。
【００３１】
そして、プラグ２６をリリーフ弁室２０の雌ねじ２０ｃに螺合してリリーフ弁室２０の上部を閉口する。この際、バイパス通路１２を通る流体の設定圧力に対向して、リリーフばね２５のリリーフ弁体２３に付与する付勢力を設定する。これは、プラグ２６の締め込み具合によって設定される。
【００３２】
なお、リリーフ弁室２０内に各部位を挿入する際、シート部材２２以外の各部位を１部品ごと挿入するようにしてもよい。いずれも、リリーフ弁室２０の上部開口部２０ｄより挿入することとなる。
【００３３】
次に、上記のように組み付けられた制御弁１の作用について図１〜３に基づいて説明する。
【００３４】
通常時において、エンジンから排気された排気ガスは、主通路５の上流側５ａから、絞り弁６と排気管３の内周面との隙間から下流側５ｂに流れて外部に排出される。この状態では、リリーフ弁体２３は、リリーフばね２５の付勢力により、リリーフ弁座２２ａを押圧し、流入口１３を塞いでいる。
【００３５】
そして、絞り弁６が排気管３の内周面を塞いだ状態、あるいは絞り弁６と排気管３の内周面との設定された隙間量で絞り弁６が傾斜している状態で設定以上の高圧が上流側に掛けられたとき、例えば、排気ブレーキ作用や暖機運転中において、エンジンの高速回転により、上流側５ａの圧力が上昇すると、上流側５ａの排気ガスが、リリーフ弁体２３を押圧する。この押圧力が、リリーフばね２５のリリーフ弁体２３に付与する付勢力に打ち勝つと、リリーフ弁体２３は、リリーフ弁座２２ａに当接している状態から離れて流入口１３を開口する。圧力の上昇した排気ガスは流入口１３からバイパス路１５を通って流出口１４から下流側５ｂに流れることとなる。これによって、排気ガスは、エンジンが高回転になったとしても、適宜、バイパス通路１２を通って外部に排出されることから、排気管内において高圧状態を回避できることから、エンジン２の排気弁２ａを損傷させない。
【００３６】
上述のように、実施形態の制御弁１では、リリーフ弁室２０内にリリーフ弁体２３等の部品を組み付ける際に、リリーフ弁室２０の上部開口部２０ｄより、シート部材２２、リリーフ弁体２３、リリーフ弁体摺動ガイド２４、リリーフばね２５、プラグ２６を、順次あるいは同時に挿入して組み付けることができることから、組付性を向上することができ、極めて短時間で組み付けすることができる。従って、組付コストを低減して、コスト低減された制御弁１を提供することが可能となる。
【００３７】
しかも、シート部材２２はバルブボディ１１と別体で形成することから、シート部材２２を高耐食性に形成することができる。つまり、シート部材２２をステンレス材で形成したり、また、シート部材２２に薄膜コーティングを施したりすることを容易に行なうことができる。シート部材２２を高耐食性に形成することによって、シート部材２２の腐食を防止して耐久性のある制御弁１を提供することができる。このことは、シート部材２２を高耐食性に形成するだけでよいことから、バルブボディ１１全体を高耐食性に形成する必要はなく、低コストで製作することができる。
【００３８】
なお、シート部材を高耐食性に形成することに関しては、リリーフ弁体とシート部材とを含めてリリーフ弁室を構成するものであれば、上記の形態の制御弁１に限定するものではない。
【００３９】
また、シート部材２２は、リリーフばね２５の付勢力が作用する方向に、バルブボディ１１に位置規制されて装着していることから、リリーフばね２５の付勢力によって、バルブボディ１１から脱落することがなく安定した作用を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンと排気圧力制御弁との配置関係を示す概略構成図である。
【図２】本発明の一形態の排気圧力制御弁を示す断面図である。
【図３】図２におけるリリーフ弁体とリリーフ弁座を示す要部拡大図である。
【図４】リリーフ弁室に各部位を挿入する状態を示す分解図である。
【図５】従来の排気ブレーキ装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１　排気圧力制御弁
２　エンジン
３　排気管
５　主通路
５ａ　上流側
５ｂ　下流側
１１　バルブボディ
１２　バイパス通路
１３　流入口
２０　リリーフ弁室
２２　シート部材
２２ａ　リリーフ弁座
２３　リリーフ弁体
２４　リリーフ弁体摺動ガイド
２５　リリーフばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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