CN107208509B - 排气流路用阀装置 - Google Patents

Abstract

一种排气流路用阀装置，具备隔板、下游管、阀芯、壳体、以及施力部件。隔板将供废气流动的排气流路划分成上游侧和下游侧，并形成使上游侧和下游侧相连通的连通部。下游管形成下游流路，从连通部流入的废气被导向该下游流路。阀芯调整向下游流路流动的废气的流量。壳体以覆盖连通部的方式固定于隔板，并具有与下游流路连通且容纳阀芯的容纳空间。施力部件向使得朝下游流路流动的废气的流量为最小的方向对阀芯施力。具体而言，在壳体设置有使废气流入容纳空间的流入孔。阀芯从容纳空间的内侧封闭或开放流入孔。

Description

排气流路用阀装置

相关申请的交叉引用

本国际申请要求2015年1月8日在日本专利局提交的日本发明专利申请第2015-002452号的优先权，所述日本发明专利申请的全部内容通过引用而并入本文。

技术领域

本公开涉及排气流路用阀装置。

背景技术

已知有在内燃机的排气系统中通过开闭排气流路而对流路状态进行切换的排气流路用阀装置。例如专利文献1公开了在内燃机用消声器的内部对与尾管连通的连通流路(在出口管的上游端形成的流路)进行开闭的排气流路用阀装置。具体而言，在该排气流路用阀装置中，在与尾管连通的连通流路的流入部设置有壳体(阀外壳)。在壳体设置有废气的流入孔。在壳体的内部设置有封闭或开放流入孔的阀芯。由施力部件向使阀芯封闭流入孔的方向对阀芯施力。因此，在连通流路的上游侧的废气压力低的状态下，流入孔呈被阀芯封闭的闭阀状态，排气音降低。特别是，在上述结构中，由于与尾管连通的连通流路被封闭，因此降低排气音的低频分量的效果高。另一方面，当连通流路的上游侧的废气压力升高时，通过废气压力而使阀芯产生运动，从而呈使流入孔开放的开阀状态，使废气的压力损失降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4156785号公报

发明内容

发明要解决的问题

不过，由于上述对与尾管连通的连通流路进行开闭的排气流路用阀装置是将阀芯容纳在壳体内部的结构，因此存在零部件数量多的问题。

本公开一个方面在于希望提供一种零部件数量少的排气流路用阀装置。

解决问题的技术方案

本公开的一个方面为排气流路用阀装置，其具备：隔板、下游管、阀芯、壳体、以及施力部件。隔板将供废气流动的排气流路划分成上游侧和下游侧，并形成使上游侧和下游侧相连通的连通部。下游管形成下游流路，从连通部流入的废气被导向该下游流路。阀芯调整向下游流路流动的废气的流量。壳体以覆盖连通部的方式固定于隔板，并具有与下游流路连通且容纳阀芯的容纳空间。施力部件向使得朝下游流路流动的废气的流量为最小的方向对阀芯施力。具体而言，在壳体设置有使废气流入容纳空间的流入孔。阀芯从容纳空间的内侧封闭或开放流入孔。

根据上述结构，以覆盖在隔板形成的连通部的方式而固定于隔板的壳体具有与下游流路连通且容纳阀芯的容纳空间。并且，阀芯从这样的容纳空间的内侧封闭流入孔。即，壳体作为容纳阀芯并且可被阀芯封闭的部件(所谓的支撑件)发挥作用，因此能够减少用于构成排气流路用阀装置的零部件数量。

在上述结构中，壳体可以在其与所述隔板之间具有容纳空间。根据这样的结构，由于用于划分排气流路的隔板作为与壳体一起确保阀芯的容纳空间的壁而发挥作用，因此能够减少用于构成壳体的零部件数量。

在上述结构中，壳体可以以从上游侧覆盖连通部的方式而固定于隔板，并且可以在隔板形成凹部，该凹部确保供阀芯向开放流入孔的方向移动的空间。根据这样的结构，由于将凹部形成为隔板的一部分，因此无需新设用于确保供阀芯移动的空间的部件。所以，能够以更少的零部件数量构成排气流路用阀装置。

在上述结构中，在壳体可以设置有旁路孔，该旁路孔在阀芯封闭流入孔的状态下使废气流入容纳空间。根据这样的结构，与例如用管形成使在隔板另行设置的通孔与比阀芯位于更下游侧的流路相连通的旁通流路的情形相比，能够以更少的零部件数量构成排气流路用阀装置。

附图说明

图1是实施方式的消声器的剖视图。

图2是实施方式的排气流路用阀装置的立体图。

图3是示出实施方式的排气流路用阀装置的构成部件的分解图。

图4是实施方式的排气流路用阀装置的剖视图。

图5是比较例的消声器的剖视图。

图6是示出比较例的排气流路用阀装置的构成部件的分解图。

图7是变形例的排气流路用阀装置的立体图。

附图标记的说明

10、20、30…排气流路用阀装置；11…外壳部件；12、209…前端板；

12a…通孔；13…后端板；13a…通孔；14、24…外壳；

14a、24a…上游室；14b、24b…下游室；15、25…入口管；

15a、25a…通孔；16、26…出口管；27…旁通管；

100、200…消声器；101、201…隔板；

101a、101b、201a、201b、201c…通孔；101c…凹部；102…壳体；

102a…容纳空间；102b…流入孔；102c…阀座部；102d…轴孔；

102e、302e…旁路孔；102f…平面；103、203…阀芯；

103a、203a…凸部；103b…轴插入部；103c…轴孔；

104、204…阀芯网状部件；105、205…轴；106、206…弹簧；

107、207…轴网状部件；208…阀壳体；208a…容纳空间；

209a…流入孔；210…支撑件；210a…通孔；210b…阀座部；

210c…平面；210d…轴孔

具体实施方式

以下参照附图对本公开例示的实施方式进行说明。

[1.构成]

图1所示的消声器100构成从装载于车辆的内燃机(未图示)排出的废气的排气流路的一部分，消声器100具备通过由前端板12和后端板13将筒形的外壳部件11的两端开口部封闭而形成的外壳14。外壳14的内部由隔板101划分成上游室14a以及下游室14b。上游室14a形成在前端板12与隔板101之间，下游室14b形成在后端板13与隔板101之间。

此外，消声器100具备入口管15，来自内燃机的废气被导入该入口管15。入口管15插通在前端板12设置的通孔12a以及在隔板101设置的通孔101a。即，入口管15的下游侧端部在下游室14b开口。此外，在入口管15于上游室14a中的外周面上设置有使入口管15的内部空间与上游室14a相连通的多个通孔15a。

此外，消声器100具备与未图示的尾管连接并排出废气的出口管16。出口管16插通在后端板13设置的通孔13a，并与在隔板101设置的通孔101b连接。即，出口管16的上游侧端部在上游室14a开口。此外，出口管16形成下游流路，从上游室14a流入的废气被导向下游流路。此外，在上游室14a安装有用于对由出口管16形成的下游流路进行开闭的排气流路用阀装置(以下仅称为“阀装置”。)10。此外，在本实施方式中，隔板101为阀装置10的构成元素。

如图2、图3以及图4所示，阀装置10具备隔板101、壳体102、阀芯103、阀芯网状部件104、轴105、弹簧106、以及轴网状部件107。此外，图4用侧视图而非剖视图示出阀芯103。

如上所述，隔板101在外壳14的内部将供废气流动的排气流路划分成上游侧(上游室14a)和下游侧(下游室14b)。此外，如上所述，在隔板101设置有供入口管15贯穿的通孔101a、以及与出口管16的上游侧端部连接的通孔101b。通孔101b作为使上游室14a与出口管16相连通的连通部发挥作用。隔板101中具有通孔101b的部分沿着出口管16的中心轴方向朝下游侧突出，并且该部分形成有从上游侧观察时为凹陷形状的凹部101c。凹部101c形成为朝向上游侧扩宽。

壳体102具有大致圆筒形的侧面，并且壳体102以从上游侧覆盖通孔101b的方式固定于隔板101。在隔板101与壳体102之间设置有与下游流路连通且容纳阀芯103的容纳空间102a。在壳体102的上游侧端面设置有使废气流入容纳空间102a的流入孔102b。作为壳体102中具有流入孔102b的部分的阀座部102c向上游侧突出，并形成为直径朝向上游侧而逐渐变小。此外，在壳体102的侧面形成有相互平行的一对平面102f。平面102f具有用于插入轴105的轴孔102d。此外，在壳体102设置有旁路孔102e，旁路孔102e在流入孔102b被阀芯103封闭的状态下，也会使废气从上游室14a流入容纳空间102a。

阀芯103容纳在容纳空间102a，并在容纳空间102a经由轴105而被壳体102支撑为能够旋转移动。阀芯103从容纳空间102a的内侧封闭或开放流入孔102b，从而调整向下游流路流动的废气的流量。阀芯103具备封闭流入孔102b的凸部103a、以及轴插入部103b，在轴插入部103b设置有用于插入轴105的轴孔103c。凸部103a伴随阀芯103的旋转移动而经由阀芯网状部件104抵接阀座部102c中的下游侧的表面，由此封闭流入孔102b。阀芯网状部件104是通过将金属制成(例如不锈钢制)的网状部件(丝网部件)成形为环状而形成的部件。隔板101的凹部101c发挥使容纳空间102a向下游侧扩张的作用。即，通过凹部101c确保供阀芯103向开放流入孔102b的方向移动的空间。

弹簧(施力部件)106设置在轴105的周围(在插入有轴105的状态下)，弹簧106的一端抵接壳体102，另一端抵接阀芯103，向封闭流入孔102b的方向对阀芯103施力。

轴网状部件107是通过将金属制成(例如不锈钢制)的网状部件(丝网部件)成形为圆筒形而形成的部件。轴网状部件107配置成夹在壳体102的内表面与阀芯103的外表面之间。

[2.作用]

接下来，对阀装置10的作用进行说明。在图1中如箭头所指示，从内燃机流入外壳14的废气经由多个通孔15a而导入上游室14a。然后，被导入上游室14a的废气经由安装在隔板101的阀装置10而流入出口管16，并经由未图示的尾管向消声器100的外部排出。

在内燃机转速低的状态下，废气压力低。该状态下上游室14a的废气的压力作用于阀芯103的力小于由弹簧106产生的载荷在闭阀时作用于阀芯103的力。因此，出口管16的流入孔102b被阀芯103封闭。具体而言，在阀芯103设置的凸部103a以及在壳体102设置的阀座部102c经由阀芯网状部件104而相抵接。并且使流入孔102b被封闭。因此，上游室14a的废气经由在壳体102设置的旁路孔102e而流入出口管16，并向消声器100的外部排出。

另一方面，当内燃机的转速提高而使废气压力变高时，上游室14a的废气的压力作用于阀芯103的力变得大于由弹簧106产生的载荷在闭阀时作用于阀芯103的力。其结果为，阀芯103以轴105为中心而旋转移动从而开放流入孔102b。并且，上游室14a与出口管16经由流入孔102b而相连通。

[3.效果]

根据以上详细说明的本实施方式，可获得以下效果。

(1a)在本实施方式的阀装置10中，以覆盖通孔101b的方式固定于隔板101的壳体102具有与下游流路连通且容纳阀芯103的容纳空间102a。并且，阀芯103从以如上方式设置的容纳空间102a的内侧封闭流入孔102b。即，壳体102容纳阀芯103，并形成阀芯103的阀座部102c。因此，根据本实施方式，能够减少用于构成阀装置10的零部件数量。

(1b)壳体102在其与隔板101之间具有容纳空间102a。根据这样的结构，使用于划分排气流路的隔板101作为与壳体102共同形成容纳阀芯103的容纳空间的壁部而发挥作用。因此，能够减少用于构成壳体102的零部件数量。

(1c)在隔板101形成有凹部101c，该凹部101c确保供阀芯103向开放流入孔102b的方向移动的空间。根据这样的结构，由于将凹部101c形成为隔板101的一部分，所以无需新设用于确保供阀芯103移动的空间的部件。因此，根据本实施方式，与设置用于确保供阀芯103移动的空间的部件的结构相比，能够以较少的零部件数量构成排气流路用阀装置10。

(1d)壳体102具有旁路孔102e，该旁路孔102e在流入孔102b被阀芯103封闭的状态下，使废气流入容纳空间。根据这样的结构，与例如用管来形成使在隔板101另行设置的通孔与比阀芯103位于更下游侧的流路相连通的旁通流路的情形相比，能够以更少的零部件数量构成排气流路用阀装置10。

[4.与比较例的对比]

对比图5示出的比较例的消声器200并对以上所述的效果进行说明。比较例的消声器200具备外壳24、设置有多个通孔25a的入口管25、出口管26、阀装置20、以及旁通管27。外壳24、入口管25、出口管26以及阀装置20具有与实施方式的外壳14、入口管15、出口管16以及阀装置10相同的功能。

如图6所示，阀装置20具备隔板201、阀芯203、阀芯网状部件204、轴205、弹簧206、轴网状部件207、阀壳体208、前端板209、以及支撑件210。隔板201、阀芯203、阀芯网状部件204、轴205、弹簧206以及轴网状部件207具有与实施方式的隔板101、阀芯103、阀芯网状部件104、轴105、弹簧106以及轴网状部件107相同的功能。即，比较例的阀装置20具备阀壳体208、前端板209以及支撑件210以取代壳体102，这一点不同于实施方式的阀装置10。

阀壳体208是朝向下游侧而缩窄的大致筒形的部件。阀壳体208以从上游侧覆盖通孔201b的方式固定于隔板201。

前端板209以封堵阀壳体208的上游侧开口的方式固定于阀壳体208。前端板209与阀壳体208共同形成容纳阀芯203以及支撑件210的容纳空间208a。前端板209具有使废气流入容纳空间208a的流入孔209a。

支撑件210固定于前端板209。在支撑件210设置有与前端板209的流入孔209a相连通的通孔210a。支撑件210中具有通孔210a的部分向上游侧突出，并且形成有直径朝向上游侧逐渐缩小的阀座部210b。此外，在支撑件210形成有相互平行的一对平面210c，平面210c具有用于插入轴205的轴孔210d。即，在比较例的阀装置20中，阀芯203经由轴205而被支撑件210支撑为能够旋转移动。并且，阀芯203的凸部203a伴随阀芯203的旋转移动，而经由阀芯网状部件204抵接阀座部210b的下游侧表面，由此封闭通孔210a(进而封闭流入孔209a)。其中，在比较例的阀装置20中，由阀壳体208确保用于使阀芯203向开放通孔210a的方向移动的空间。

在比较例的消声器200中，由隔板201将外壳24的内部划分成上游室24a以及下游室24b。此外，隔板201不仅具有供入口管25贯穿的通孔201a以及与出口管26的上游侧端部连接的通孔201b，还具有供旁通管27贯穿的通孔201c。旁通管27的上游侧端部插通隔板201的通孔201c，并且旁通管27在上游室24a开口。旁通管27的下游侧端部连通地连接出口管26。旁通管27在由阀芯203封闭前端板209的流入孔209a的状态下，作为使上游室24a与出口管26相连通的连通流路而发挥作用。

这样，比较例的阀装置20具备隔板201、阀芯203、阀芯网状部件204、轴205、弹簧206、轴网状部件207、阀壳体208、前端板209、以及支撑件210。与此相对，在实施方式的阀装置10中，壳体102具备前端板209以及支撑件210的功能，隔板101具备阀壳体208的功能。因此，根据实施方式的阀装置10，能够减少零部件数量。此外，在阀装置10中，旁路孔102e作为旁通管27而发挥作用。因此，根据实施方式的消声器100，通过不使用旁通管27而能够减少零部件数量。

[5.其他实施方式]

以上对本公开的实施方式进行了说明，而本公开并非限于上述实施方式，可以以各种方式进行实施。

(2a)在上述实施方式中，例示了以下结构，即，壳体102具备比较例的阀装置20的前端板209以及支撑件210的功能，隔板101具备比较例的阀装置20的阀壳体208的功能。但是壳体以及隔板的结构不限于此。例如，可以与比较例的阀装置20相同，具有阀壳体208以及前端板209以取代壳体102，并使阀壳体208以及前端板209中的至少一者具备支撑件210的功能。即，可以是在隔板不形成凹部的结构。

(2b)在上述实施方式中，例示了在消声器100的内部对出口管16的上游侧端部的流入孔102b进行开闭的阀装置10，不过阀装置10的安装位置不限于此。

(2c)在上述实施方式中，例示了经由轴105而使阀芯103被壳体102支撑为能够旋转移动的结构。但是，阀芯以及壳体的结构不限于此。例如也可以是由壳体直接将阀芯支撑为能够旋转移动的结构。

(2d)在上述实施方式中，例示了在壳体102的侧面设置有圆形的旁路孔102e的结构，不过旁路孔102e的数量、位置以及形状不限于此。例如，也可以在壳体102的正面设置旁路孔102e。此外，例如，也可以如图7所示的变形例的排气流路用阀装置30那样，构成为设置四角形的旁路孔302e，以取代圆形的旁路孔102e。

(2e)在上述实施方式中，示出了流入孔102b在上游室14a直接开口的结构，不过消声器100的构造不限于此。例如，可以以从上游侧覆盖流入孔102b的方式而设置将上游室14a内的废气导向流入孔102b的上游管。

(2f)上述实施方式中，可将1个构成元素所具有的功能分散为多个构成元素，或将多个构成元素所具有的功能统合于1个构成元素中。此外，可将上述实施方式的构成的至少一部分置换成具有相同功能的公知构成。此外，在能够解决课题的范围内可省略上述实施方式的构成的一部分。此外，可以将上述实施方式的构成的至少一部分添加到上述其他实施方式的构成中，或对上述实施方式的构成的至少一部分和上述其他实施方式的构成进行置换等。此外，由在专利权利要求书中记述的语句所确定的技术思想所包含的各种方式皆为本公开的实施方式。

Claims (8)

1.一种排气流路用阀装置，其特征在于，具备：

隔板，所述隔板将供废气流动的排气流路划分成上游侧和下游侧，并形成使所述上游侧与所述下游侧相连通的连通部；

下游管，所述下游管形成下游流路，从所述连通部流入的废气被导向所述下游流路；

阀芯，所述阀芯用于调整向所述下游流路流动的废气的流量；

壳体，所述壳体以覆盖所述连通部的方式固定于所述隔板，并具有与所述下游流路连通且容纳所述阀芯的容纳空间；以及

施力部件，所述施力部件向使得朝所述下游流路流动的废气的流量为最小的方向对所述阀芯施力，并且

在所述壳体设置有使废气流入所述容纳空间的流入孔，

所述阀芯从所述容纳空间的内侧封闭或开放所述流入孔,

在所述壳体设置有旁路孔，所述旁路孔在所述流入孔被所述阀芯封闭的状态下使废气流入所述容纳空间。

2.根据权利要求1所述的排气流路用阀装置，其特征在于，

所述壳体在其与所述隔板之间具有容纳空间。

3.根据权利要求1所述的排气流路用阀装置，其特征在于，

所述连通部为与所述下游管的在所述上游侧的端部连接的通孔，

所述隔板中具有所述连通部的部分沿着所述下游管的中心轴方向朝所述下游侧突出，并且在该部分形成有从所述上游侧进行观察时为凹陷形状的凹部。

4.根据权利要求1所述的排气流路用阀装置，其特征在于，

所述壳体以从所述上游侧覆盖所述连通部的方式固定于所述隔板。

5.根据权利要求3所述的排气流路用阀装置，其特征在于，

所述凹部形成为朝向所述上游侧而扩宽。

6.根据权利要求3所述的排气流路用阀装置，其特征在于，

所述凹部形成为确保供所述阀芯向开放所述流入孔的方向移动的空间的形状。

7.根据权利要求1所述的排气流路用阀装置，其特征在于，

所述壳体是不同于所述隔板的部件。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的排气流路用阀装置，其特征在于，

在所述壳体形成有向所述上游侧突出、并且直径朝向所述上游侧而逐渐缩小的阀座部。