JP2004324647A - 可変音響特性を備えたマフラー - Google Patents

Abstract

【目的】 熱的に高い負荷を受けて作動する排ガスシステムにも適するマフラーを提供する。
【解決手段】 ケース(0)が、管と、膜(10)を有した圧力容器(1)、バネ(2)、ピストン(7)、ピストンロッド(3)、当該ピストンロッド(3)に接する閉鎖要素(5)及び圧力接続導管(4)を備えた排ガス弁と、上記ピストンロッドのための案内ソケットとを内部に一体化し、上記閉鎖要素が、上記管の一つを多少とも閉じ、上記膜)10)が上記ピストンロッド(3)に対し熱的に絶縁され、閉鎖要素(5)と圧力容器(1)の間に熱的に絶縁された層(14)があるようなマフラー。
【選択図】 図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念部分（所謂おいて部分、プレアンブル部分）に係る、脈動ガスのための可変音響特性を備えたマフラーに関するものである。

特許文献１から、脈動するガスのため可変減衰特性を備えたマフラーが公知である。当該マフラーはケース（ハウジング）、当該ケースへのガス導入管、ケースに一体化された管、膜を備えた過圧容器、バネ、ピストンロッド、圧力接続部、ガス圧を膜の過圧側に導く圧力導管、及び上記管の一つを開閉するための閉鎖要素を有する。そして上記膜の低圧側は周囲圧とバネによって作用されている。上記閉鎖要素は、ピストンロッドに固定され停止状態においてガス導入管の端部を閉じる弁ディスクである。公知マフラーの特別な特徴は、圧力導管がピストンロッドに一体化されていることである。そのために、これは、弁ディスクを用いて閉鎖可能な管に突出する延長部を有する。膜を備えた過圧容器によって、最小の差圧で、閉鎖要素の動きのために任意の大きさの力が生じる。構造はごく僅かな可動部品を有し、単純で駆動確実で廉価である。

熱い脈動排ガスが閉鎖要素、ピストンロッド、その案内ソケット及び圧力容器を熱することが自明である。圧力容器がマフラーケースの外側に取り付けられているので、当該圧力容器は普通ならば走行風によって冷却される。しかしながら、熱的に高い負荷を受ける排ガスシステムにおいて、この自然冷却は常に十分なものではない。このため、感熱性構成要素、特にピストンロッド、案内ソケット及び膜は、予定より早く変質し、あるいは腐食する結果となる。これは満足のいくものではない。

ＤＥ１９５０３３２２Ｃ

したがって、本発明の課題は、熱的に高い負荷を受けて作動する排ガスシステムにも適するような冒頭に述べた様式のマフラーを提示することにある。

上記課題は、次の特徴を備えたマフラーによって解決される：即ち、
−ケースが、管と、膜を有した圧力容器、バネ、ピストン、ピストンロッド、当該ピストンロッドに接する閉鎖要素及び圧力接続導管を備えた排ガス弁と、上記ピストンロッドのための案内ソケットとを内部にまとめ（一体化）、
−上記閉鎖要素が、上記管の一つを多少とも閉じ、
−上記膜が上記ピストンロッドに対し熱的に絶縁され、
−閉鎖要素と圧力容器の間に熱的に絶縁された層があること。

適切な絶縁措置によって、排ガス弁の感熱性構成要素が目的に合致して熱的に絶縁される。絶縁は熱伝導に関しても熱放射に関してもなされる。
熱的な絶縁措置はまた、ピストンロッドとその案内ソケットの熱的軽減ももたらす。大きくストレスをかけられた案内システムへの熱移行が著しく減少し、腐食と摩滅を減少する。

総合的に、比較的少ない追加措置によって寿命が著しく延びる。本発明に係るマフラーは、非常に高い温度レベルで作動する排ガスシステムにおいて用いられ得る。

熱条件に応じて、個々の絶縁措置が個々に用いられ、あるいは互いに組み合わせることが可能である。
好ましくは膜が二つの絶縁ディスクを用いてピストンやピストンロッドに対して絶縁されている。この簡単な構成はたやすくその目的を満たす。

絶縁効果の主要部分を絶縁層が保証する。この層は保護ケースに存するのが有利である。これはガス脈動の有害な影響から絶縁を保護する。
圧力接続導管をピストンロッドに一体化するのが有利である。

ピストンの低圧側が自由雰囲気（外部雰囲気）につながっているならば、可能な最大圧差がピストンの動きにとって有効である。
本発明の態様によれば、ピストンロッド、ピストン、バネ及び膜から成るユニットがワイヤクッションに可動支持されている。これは、減衰支持をもたらし、その結果、脈動するガスによって引き起こされた振動あるいは動く車両の振動が弾性的に吸収され得る。

本発明の他の特徴及び利点は図面に関連した以下の記載から明らかとなろう。

図面に基づいて、本発明を実施例の形で詳細に説明する。
図面は、ケース壁０の一片のみを描く、脈動する高温ガスのためのマフラーを通る横断面を部分的に示すものである。ケース壁０の開口に、取り付けソケット１５を用いて排ガス弁が取り付けられている。この弁は、膜１０を備えた圧力容器１、バネ２、ピストン７及びピストンロッド３を備えて成り、ロッド内には圧力接続導管４が一体化されている。ピストンロッド３の自由端に、弁ディスクの形状をした閉鎖要素５が取り付けられている。閉鎖要素５は、マフラーに一体化されたガス案内管９の横断面を開閉する。

排ガスが管９内に流入するや否や、その中で対応する過圧（正圧）が、ピストンロッド３に一体化された圧力導管４を通って膜乃至ピストン７の押圧側（高圧側）に伝えられる。上記膜はバネ２に抗して、且つ圧力容器１の開口６を通ってピストン７の低圧側に作用する外部雰囲気の圧に抗して開く。圧差が十分に大きいと、ピストン７、ピストンロッド３及び閉鎖要素５が右側に動き、それによって管９が開けられ、排ガスが排出され得る。

閉鎖要素５からピストンロッド４を介してピストン７や膜１０への熱伝導を減らすために、膜１０は前側と後側をそれぞれ絶縁ディスク１１，１２で覆われる。
更に取り付けソケット１５に、保護ケース１３で取り囲まれた絶縁層１４が存する。この絶縁層１４は圧力容器１へ熱が伝わることを阻止する。同時に、絶縁層はまたピストンロッド３とその案内ソケットを保護する。保護ケース１３は脈動ガスによって絶縁層１４が破壊されるのを阻止する。

バネ２、膜１０、絶縁ディスク１１，１２、ピストン７及びピストンロッド３から成るユニットがワイヤクッション８に支承されている。それによって振動が弾性的に吸収される。

本発明に係るマフラーの横断面図である。

符号の説明

０ ケース
１ 圧力容器
２ バネ
３ ピストンロッド
４ 圧力接続導管
５ 閉鎖要素
７ ピストン
８ ワイヤクッション
９ 管
１０ 膜
１１，１２ 絶縁ディスク
１３ 保護ケース
１４ 断熱層
１６ 案内ソケット

Claims (6)

1. 管（９）を内部にまとめ、膜（１０）を備えた圧力容器（１）、バネ（２）、ピストン（７）、ピストンロッド（３）、当該ピストンロッド（３）に接した閉鎖要素（５）及び圧力接続導管（４）を有する排ガス弁を内部にまとめ、且つ上記ピストンロッド（３）のための案内ソケット（１６）を内部にまとめたケース（０）を少なくとも有する、脈動するガスのための可変音響特性を備えたマフラーにして、上記閉鎖要素（５）が上記管（９）の一つを或る程度閉じるようなマフラーにおいて、
   上記膜（１０）がピストンロッド（３）に対し熱的に絶縁されており、上位閉鎖要素（５）と圧力容器（１）の間に熱的に絶縁された層（１４）が存することを特徴とするマフラー。
2. 上記膜（１０）が２つの絶縁ディスク（１１，１２）を用いてピストン（７）とピストンロッド（３）に対し絶縁されていることを特徴とする請求項１に記載のマフラー。
3. 熱的に絶縁された層（１４）が保護ケース（１３）内に存することを特徴とする請求項１に記載のマフラー。
4. 圧力接続導管（４）がピストンロッド（３）に一体化されていることを特徴とする請求項１に記載のマフラー。
5. ピストン（７）の低圧側が自由雰囲気につながっていることを特徴とする請求項１に記載のマフラー。
6. ピストンロッド（３）、膜（１０）、膜ピストン（７）、絶縁ディスク（１１，１２）及びバネ（２）から成るユニットが、ワイヤクッション（８）に軸方向可動に支承されていることを特徴とする請求項１に記載のマフラー。

Images