CN106593599A - 用于消音器的排气阀以及包括该排气阀的消音器 - Google Patents

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Abstract

一种用于消音器的排气阀，其被安装在消音器的内部，其包括具有弧形形状的安装托架、可旋转地被连接到安装托架的轴、被固定到轴并且与轴一起旋转的挡板、以及相对于安装托架弹性地支撑挡板的弹性部件。

Description

用于消音器的排气阀以及包括该排气阀的消音器
相关申请的交叉引用
本申请要求了在2015年10月14日提交给韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2015-0143574号的优先权，其全部内容通过引用被包含于此。
技术领域
本发明涉及一种消音器，其被使用于车辆、工业机器等的排气系统中。
背景技术
通常，消音器是用于减少排放气体的噪音的装置，并且被应用于车辆、工业机器等的排气系统。
消音器通常包括：体部，其具有中空的内空间；分隔壁部，其分隔体部的内空间并且具有多个通孔；入口管，其将排放气体引入到体部中；以及出口管，将在体部中的排放气体排出。在该消音器中，排放气体通过入口管被引入，并且穿过分隔壁部的通孔，并且最终通过出口管被排出。然而，通孔的尺寸和位置是固定的，所以排放气体的流量不能根据发动机转速被适当地调整。
为了解决该问题，如图11所示，在韩国专利第0325741号中公开的消音器包括：形成体部的外壳3；多个分隔壁部4a、4b和4c，其分隔外壳3的内空间并且具有多个多孔管5a、5b和5c；入口管1,其将排放气体引入到体部中；多个出口管2a和2b，其将排放气体排出；开/关阀6，其被设置在出口管的出口管2b的前端部；压缩空气源8，其是用于驱动开/管阀6的致动器；以及电子控制单元(ECU)7，其响应发动机转速来操作压缩空气源8，以调节开/关阀。因此，响应于发动机转速地调节排放气体的流量，以便减小排放气体的噪音和背压。
然而，由于在该传统的消音器中，致动器8和电子控制单元(ECU)7被分开设置，并且开/关阀6被强制地操作，由于这些构件消音器很复杂，并且限制了设计自由，并且还增加了制造成本。
发明内容
技术问题
本发明致力于提供用于消音器的排气阀以及包括该排气阀的消音器，其能根据排放气体的压力调节开口量，以便保持发动机的输出，并且在没有致动器和电子控制单元(ECU)的情况下降低排放噪音。
技术解决方案
一种用于消音器的排气阀，其被安装在根据本发明的实施方式的消音器的内部，其包括：安装托架，其具有弧形形状；轴，其被可旋转地连接到安装托架；挡板，其被固定到轴，并且与轴一起旋转；以及弹性部件，其相对于安装托架弹性地支撑挡板。
轴的两个端部分别被可旋转地连接到安装托架的两个端部。
轴可被设置为从挡板的中心偏移。
插入孔可被形成在安装托架的两个端部中，并且轴可被设置为被插入到插入孔中。
排气阀可进一步包括止动单元，其停止挡板的旋转。
止动单元可包括：止动杆，其一个端部被固定于轴的一端，以便与轴一起旋转；以及止动突出部，其被固定到安装托架，以在挡板处于关闭位置时阻挡止动杆。
止动单元可进一步包括减小噪音部件，其被设置于止动杆或止动突出部，以在止动杆与止动突出部碰撞时减少噪音。
排气阀可进一步包括座部，其允许轴的一部分稳定地坐落于挡板。
弹性部件可为扭转弹簧，其缠绕轴，并且座部可被设置到挡板，以从挡板突出，以提供在轴和挡板之间的间隙，以便扭转弹簧在轴和挡板之间的间隙中顺利地操作。
座部可被设置为从轴的中心部偏移。扭转弹簧可包括：第一端部，其被固定于安装托架；第二端部，其由挡板弹性地支撑；以及中心部，其以线圈的形式缠绕轴，并且设置在第一部和第二部之间。
座部可被设置为在轴的中心部中。扭转弹簧可包括：第一部，其被固定到安装托架，并且形成端部；第二部，其由挡板弹性地支撑，并且形成中心部；第三部，其被固定到安装托架，并且形成另一端部；第四部，其在在第一部和第二部之间以线圈的形式在中心部的一侧缠绕轴；以及第五部，其在第二部和第三部之间以线圈的形式在中心部的另一侧缠绕轴。
扭转弹簧的第二部被弯曲以具有弯曲的形状，以便充分地支撑挡板。
座部可被一体地形成到挡板，以突出，并且一部分轴可被固定到座部。
座部可为减震器，其被独立地设置到挡板，并且吸收振动，并且减震器的一个表面可被固定到轴，并且减震器的另一表面可被固定到挡板。
根据本发明的实施方式的消音器包括：消音器体部，其具有中空的内部空间；分隔壁部，其将体部的内部空间分隔成多个空间；入口管，其将排放气体引入到消音器体部中；以及出口管，其将在消音器体部中的排放气体排出。第一安装孔沿入口管或出口管的周向方向被形成在入口管或出口管中，并且权利要求1至权利要求14中一个所述的排气阀被安装于第一安装孔。
挡板可被插入到第一安装孔中，并且安装托架可在覆盖第一安装孔的状态下被固定于入口管或出口管的外表面。
消音器可进一步包括辅助管，其穿过分隔壁部，并且第二安装孔可沿辅助管的周向方向被形成在辅助管中，并且排气阀可被安装到第二安装孔。
有益效果
因此，由于安装托架、轴、挡板和弹性部件被如上述地设计，在发动机的静止状态或低转速状态下，通过使得由出口管被引入到消音器的排放气体的压力和弹性部件的弹力一致，弹性部件的弹力能依据排放气体的压力来调节挡板的开口量，从而能减小排放噪音，同时保持发动机的输出，并且在发动机的高转速的状态下，排放气体的压力变得远远高于弹性部件的弹力，因此挡板的开口量能最大化，以便发动机输出可被保持为就像排气阀不存在一样的状态。
附图说明
图1是示意性地示出了用于根据本发明的实施方式的消音器的排气阀的分解立体视图。
图2是图1的消音器的排气阀的立体视图。
图3是图2的消音器的排气阀的正视图。
图4是图2的消音器的排气阀的后视图。
图5是图2的消音器的排气阀的左视图。
图6是示出了止动单元的操作状态的视图。
图7是根据本发明的另一实施方式的消音器的排气阀的正视图。
图8是根据本发明的另一实施方式的消音器的排气阀的立体视图。
图9是示出了用于根据本发明的另一实施方式的消音器的排气阀的视图。
图10是示出了消音器的排气阀被安装到消音器的入口管、出口管或辅助管的状态的视图。
图11是传统的消音器的视图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图详细地描述本发明的实施方式。然而，本发明能以多种方式被实现，并且并不被限制于将要描述的实施方式。
图1是示意性地示出了用于根据本发明的实施方式的消音器的排气阀的分解立体视图，并且图2是图1的消音器的排气阀的立体视图。
图3是图2的消音器的排气阀的正视图。图4是图2的消音器的排气阀的后视图。图5是图2的消音器的排气阀的左视图。图6是示出了止动单元的操作状态的视图。
用于根据本发明的实施方式的消音器的排气阀100被安装在消音器(由图9中的附图标记500表示)内部的管部(由图9中的附图标记530、540和550表示)中，并且如图1至图6所示，包括安装托架110、轴120、挡板130和弹性部件140。
如图1至图4所示，安装托架110具有弧形形状，以便如图10所示，在覆盖被形成在管部530、540或550中的安装孔501或551的状态下被安装于管部530、540或550的外表面上。
进一步，如图1和图2所示，插入孔111可被形成在安装托架110的两个端部中，轴120可被插入到插入孔111中。而且，固定孔112可被形成在安装托架110中，弹性部件140的端部被插入到固定孔112中，以被固定。
如图1至6所示，轴120被可旋转地连接到安装托架110。例如，如图1至图4所示，轴120的两个端部都可相对于安装托架110的两个端部旋转。进一步，如图1所示。轴120可被插入到安装托架110的插入孔111中，以可旋转。
进一步，轴120可被设置为从挡板130的中心(由图3中的附图标记CL表示)偏移。例如，如图3所示，轴120可被设置为从挡板130的中心CL朝向安装托架110偏移。因此，挡板130的开口角度能通过轴120的偏移量以及响应由于排出气体的压力而作用于挡板130上的力的弹性部件140的弹力被调节，因此，挡板130的开口角度和开口时间能被精确地调节。
图1中的附图标记B1和B2表示衬套，其将轴120和安装托架110的插入孔111之间密封。
如图1至3所示，挡板130被固定到轴120，以便与轴120一起旋转。例如，挡板130可通过焊接被固定到轴120。
排出气体的压力直接作用于挡板130，并且为了最大限度地使用排出气体，如图1至3所示，挡板130可具有圆板的形状，以便阻挡管部530、540或550的内部空间的一部分。
弹性部件140相对于安装托架110弹性地支撑挡板130。例如，如图1至3所示，一部分弹性部件140被固定到托架110，并且一部分弹性部件140弹性地支撑挡板130。例如，如图1至3所示，扭转弹簧(下文中由附图标记140表示)可被使用作为弹性部件140，其一部分以线圈的形式缠绕轴120。
详细地，扭转弹簧140可包括第一部141、第二部142、第三部143、第四部144及第五部145，第一部141形成被固定于安装托架110的端部，第二部142由挡板130弹性地支撑且形成中心部，第三部143形成被固定于安装托架110的另一端部，第四部144以线圈的形式在第一部141和第二部142之间缠绕轴120，第五部145以线圈的形式在第二部142和第三部143之间缠绕轴120。因此，以线圈的形式分别缠绕的第四部144和第五部145被设置在轴120的中心部的两侧，因此通过扭转弹簧140作用于挡板130上的力被平衡，以便挡板130能稳定地操作，而不扭曲。
进一步，如图3所示，扭转弹簧140的第二部被弯曲以具有“U”型形状，以便充分地支撑挡板130。
因此，由于安装托架110、轴120、挡板130和弹性部件140被如上述地设计，在发动机的静止状态或低转速状态下，通过使得由出口管被引入到消音器500的排放气体的压力和弹性部件140的弹力一致，弹性部件140的弹力能依据排放气体的压力调节挡板130的开口量，从而减小排放噪音，同时保持发动机的输出，并且在发动机的高转速的状态下，排放气体的压力变得远远高于弹性部件140的弹力，因此挡板130的开口量能最大化，以便发动机输出可被保持为就像排气阀不存在一样的状态。
另外，如图1至6所示，排气阀100可进一步包括止动单元150，其在挡板130处于预定的位置中时停止挡板130的旋转。
例如，如图1至6所示，驱动单元150可包括止动杆151和止动突出部152。止动杆151可被固定地连接到轴120的端部，以便与轴120一起旋转，并且止动突出部152可被固定地连接到安装托架110，以便止动杆151在挡板130处于关闭位置时被阻挡于此。此时，如图6所示，止动突出部152沿排放气体流动的方向位于止动杆151的前面，以允许挡板130通过排放气体流动被旋转。
进一步，止动单元150可进一步包括减小噪音部件153，其被设置于止动杆151或止动突出部152，以在当止动杆151与止动突出部152碰撞时减少噪音。例如，减小噪音部件153被设置在止动突出部152的示例在图1至6中被示出。减小噪音部件153可为由编织线网形成的垫件。
另外，用于消音器的排气阀100可进一步包括座部160，其允许轴120的一部分被稳定地坐落于挡板130。
在弹性部件140是扭转弹簧的情况下，其如附图所示地缠绕轴120，如图1至3所示，座部160被设置于挡板130，以从挡板130突出，以提供在轴120和挡板130之间的间隙，以便扭转弹簧140在部分轴120和挡板130之间的间隙中顺利地操作。
例如，座部160可被设置在轴120的中心部。因此，在座部160被设置在轴120的中心部的情况下，扭转弹簧140的以线圈的形式缠绕的第四部144和第五部145被设置于轴120的中心部的两侧，以便挡板130能稳定地操作，而不会由于力的平衡而扭曲。
座部160可通过冲压成形等被形成为与挡板130为一体。另一方面，座部160可通过焊接等被连接到轴120。
下文中，参考图7，将描述根据本发明的另一个实施方式的消音器的排气阀。
图7是根据本发明的另一实施方式的消音器的排气阀的正视图。
根据本发明的另一实施方式的用于消音器的排气阀200与上述实施方式除了座部260和扭转弹簧240的位置之外相同，因此将主要描述座部260和扭转弹簧240。
如图7所示，座部260被设置为从轴120的中心部偏移。此时，如图7所示，对于扭转弹簧240，其第一端部241被固定于安装托架110，其第二端部242由挡板130弹性地支撑，并且其中心部243以线圈的形式缠绕轴120，并且形成在第一部241和第二部242之间的部分。
通过这些构造，排气阀的尺寸减小。
下文中，参考图8，将描述根据本发明的另一实施方式的用于消音器的排气阀。
图8是根据本发明的另一实施方式的用于消音器的排气阀的立体视图。
除了座部260和挡板330的位置之外，根据本发明的另一实施方式的用于消音器的排气阀300与上述实施方式相同，因此将主要描述座部360。
如图8所示，座部360可为减震器(下文中由附图标记360表示)，其被分开地设置于挡板330，并且吸收振动。因此，在轴120和挡板330之间的间隙能被保持，并且同时，归因于挡板330的共振的噪音能被抵消。例如，减震器360的一个表面可通过焊接等被固定到轴120，并且减震器360的另一表面可通过焊接等被固定到挡板330。
下文中，参考图9和图10，将描述根据本发明的另一实施方式的消音器。
图9是示出了根据本发明的另一实施方式的消音器的排气阀的视图，并且图10是示出了用于消音器的排气阀被安装到消音器的入口管、出口管或辅助管的状态的视图。
如图9所示，根据本发明的实施方式的消音器500包括：消音器体部510，其具有中空的内部空间；分隔壁部520，其将消音器体部510的内部空间分隔成多个空间；入口管530，其将排放系统的排放气体引入到消音器体部510中；以及出口管540，其将在消音器体部510的内部空间中的排放气体排出。
进一步，如图10所示，第一安装孔501沿周向方向被形成在入口管530或出口管540上，并且上述的排气阀100、200或300被安装在第一安装孔501中。因此，通过简单地将第一安装孔501形成于现有的入口管530或现有的出口管540中，排气阀100、200或300能被安装，因此，根据本发明的实施方式的排气阀100、200或300能被使用于传统的消音器。
例如，如图9和图10所示，挡板130可被插入到第一安装孔501中，并且安装托架110可在覆盖第一安装孔501的状态下通过焊接等被固定于出口管540的外表面。
另外，根据本发明的另一实施方式的消音器500可进一步包括：辅助管550，其穿过分隔壁部520；以及第二安装孔51，其可沿辅助管550的周向方向被形成于辅助管550中，并且根据本发明的实施方式的排气阀100、200或300可被安装于第二安装孔551中。
如上述，根据本发明的实施方式的排气阀100、200或300以及根据本发明的另一实施方式的消音器500具有下列益处。
因此，由于安装托架110、轴120、挡板130或330以及弹性部件140或240被如上述地设计，在发动机的停止状态或低转速状态下，通过使得由出口管被引入到消音器500的排放气体的压力和弹性部件140或240的弹力一致，弹性部件140或240的弹力能依据排放气体的压力调节挡板130或330的开口量，从而能减小排放噪音，同时保持发动机的输出，并且在发动机的高转速的状态下，排放气体的压力变得远远高于弹性部件140或240的弹力，因此挡板130或330的开口量能最大化，以便发动机输出可被保持为就像排气阀不存在一样的状态。
虽然本发明结合目前被认为是实际的示例实施方式来被描述，应理解的是，本发明并不限制于公开的实施方式，但相反地，其旨在覆盖被包括在所附的权利要求的主旨和范围中的多种修改和等同布置。

Claims (17)

1.一种用于消音器的排气阀，其被安装在消音器内部，其包括：
安装托架，其具有弧形形状；
轴，其被可旋转地连接到安装托架；
挡板，其被固定于轴且与轴一起旋转；以及
弹性部件，其相对于安装托架弹性地支撑挡板。
2.根据权利要求1所述的排气阀，其中，所述轴的两个端部分别被可旋转地连接到安装托架的两个端部。
3.根据权利要求2所述的排气阀，其中，所述轴被设置为从挡板的中心偏移。
4.根据权利要求2所述的排气阀，其中，插入孔可被形成在安装托架的两个端部中，并且轴可被设置为被插入到插入孔中。
5.根据权利要求4所述的排气阀，其进一步包括止动单元，其停止挡板的旋转。
6.根据权利要求5所述的排气阀，其中，所述止动单元包括：
止动杆，止动杆的一端被固定到轴的一端，以便与轴一起旋转；以及
止动突出部，其被固定到安装托架，以在挡板处于关闭位置中时阻挡止动杆。
7.根据权利要求6所述的排气阀，其中，所述止动单元进一步包括减小噪音部件，减小噪音部件被设置于止动杆或止动突出部，以在止动杆与止动突出部碰撞时减少噪音。
8.根据权利要求2所述的排气阀，其进一步包括座部，座部允许轴的一部分稳定地坐落于挡板。
9.根据权利要求8所述的排气阀，其中，弹性部件为扭转弹簧，其缠绕轴，并且座部被设置到挡板，以从挡板突出，从而提供在轴和挡板之间的间隙，以便扭转弹簧在轴和挡板之间的间隙中顺利地操作。
10.根据权利要求9所述的排气阀，其中，所述座部被设置为从轴的中心部偏移，并且
其中，扭转弹簧包括：
第一端部，其被固定到安装托架；
第二端部，其由挡板弹性地支撑；以及
中心部，其以线圈的形式缠绕轴，并且被设置在第一端部和第二端部之间。
11.根据权利要求9所述的排气阀，其中，所述座部被设置在所述轴的中心部中，并且
其中，扭转弹簧包括：
第一部，其被固定到安装托架并且形成端部；
第二部，其由挡板弹性地支撑，并且形成中心部；
第三部，其被固定到安装托架并且形成另一端部；
第四部，其在第一部和第二部之间以线圈的形式在中心部的一侧缠绕轴；以及
第五部，其在第二部和第三部之间以线圈的形式在中心部的另一侧缠绕轴。
12.根据权利要求11所述的排气阀，其中，所述扭转弹簧的第二部具有弯曲的形状，以便充分地支撑挡板。
13.根据权利要求8所述的排气阀，其中，所述座部被一体地形成于挡板以被突出，并且其中，轴的一部分被固定到座部。
14.根据权利要求8所述的排气阀，其中，所述座部为减震器，其被单独地设置到挡板，并且吸收振动，并且其中，减震器的一个表面被固定到轴，并且减震器的另一表面被固定到挡板。
15.一种消音器，其包括：
消音器体部，其具有中空的内部空间；
分隔壁部，其将消音器体部的内部空间分隔成多个空间；
入口管，其将排放气体引入到消音器体部中；以及
出口管，其将在消音器体部中的排放气体排出，
其中，第一安装孔沿入口管或出口管的周向方向被形成在入口管或出口管中，并且
其中，根据权利要求1至14中任一项所述的排气阀被安装到第一安装孔。
16.根据权利要求15所述的消音器，其中，挡板被插入到第一安装孔中，并且其中，安装托架在覆盖第一安装孔的状态下被固定于入口管或出口管的外表面。
17.根据权利要求15所述的消音器，其进一步包括辅助管，其穿过分隔壁部，并且其中，第二安装孔沿辅助管的周向方向被形成在辅助管中，并且排气阀被安装到第二安装孔。
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