JP2600922B2

JP2600922B2 - 弁装置

Info

Publication number: JP2600922B2
Application number: JP1247480A
Authority: JP
Inventors: 帥男三好; 弘文土井
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1989-09-21
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPH03107689A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、ハウジング内に設けられた弁体が全閉時
には弁座部に当接して流体通路を遮断し、全開時には上
記弁体が弁座部から離間して上記流体通路を開口する弁
装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、内燃機関用過給圧制御弁装置に設けられる弁装
置の一例として、第４図に示されるものが知られてい
る。図において、（１）は円筒状のハウジング、（２）
はハウジング（１）に突設され、過給機（図示せず）の
上流側に連通した流体通路であるバイパス配管、（３）
はハウジング（１）の上部に取付けられたケース、
（４）はケース（３）に取付けられ、スロットル弁（図
示せず）の下流側と連通したニップルである。

（５）は第１のホルダー（６）と第２のホルダー
（７）との間に挾まれ、周縁部がハウジング（１）とケ
ース（３）とに挾持されたダイヤフラム、（８）は一端
が第１のホルダー（６）に当接されて、ケース（３）内
に設けられたスプリング、（９）は一端が第１及び第２
のホルダー（６）、（７）に固着され、他端が円板状の
弁体（10）に固着されたロッド、（11）はボス（14）の
内部に設けられ、ロッド（９）を案内するブッシュであ
る。

次に、上記のように構成された従来の過給圧制御弁装
置の動作について説明する。自動車の中及び高負荷運転
状態においては、スロットル弁は全開状態に近く、また
過給機の過給効果によって、スロットル弁の上流側及び
下流側は共に高正圧状態にあり、ニップル（４）に通じ
た圧力室（12）の内部には正圧が印加され、ダイアフラ
ム（５）にはスプリング（８）により弁体（10）の閉弁
方向の付勢力が働き、弁体（10）が弁座部（13）に当接
し、弁体（12）は完全閉弁状態にある。

上記中及び高負荷運転状態からスロットル弁が急閉弁
する減速運転に変化すると、スロットル弁の下流側の圧
力は高負圧に変化して圧力室（12）は高負圧となる。す
ると、弁体（10）がスプリング（８）の弾発力に逆らっ
て上動し、開弁するため、スロットル弁の上流側の異常
昇圧は防止される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記のように構成された従来の過給圧
制御弁装置においては、弁体（10）と弁座部（13）との
間が微小開度のときに流通する圧力空気によって気流音
が発生するという問題があった。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、消音性能に優れた弁装置を提供することを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る弁装置は、流体通路間に設けられるハ
ウジング内を変位する弁体、この弁体が上記ハウジング
の上流方向に変位した際に当接することにより上記流体
通路を閉状態とする弁座部、及び上記ハウジング内に設
けられ、隔壁部材により形成された中空部と上記隔壁部
材に形成された穴とを有する共鳴型消音器を備え、上記
流体通路を通る流体は、上記弁体の変位方向から上記ハ
ウジングに流入し、上記弁体の変位方向に略直交する方
向に上記ハウジングから流出すること、及び上記中空部
の内容積と上記穴の個数及び面積とは、上記ハウジング
内に発生するピーク音の周波数に基づいて決定されるも
のである。

また、流体通路間に設けられるハウジング内を変位す
る円板状の弁体、この弁体が当接することにより上記流
体通路を閉状態とする弁座部、一端が上記ハウジングの
外部と接続され、他端が上記弁体に固定されたロッド、
このロッドを摺動可能に保持して上記弁体の変位方向を
規制し、上記ロッドの周辺部分が上記弁体方向に突出し
ている上記ハウジングのボス、このボスの突出している
部分の周囲に上記弁体に当接しないように設けられ、隔
壁部材により形成された中空部と上記隔壁部材に形成さ
れた穴とを有する共鳴型消音器を設けたものである。

〔作用〕

この発明に係る弁装置においては、弁体と弁座部との
間に微小開度が生じたときには気流音が発生するが、こ
の気流音は共鳴型消音器により消音される。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。第１
図はこの発明第１の実施例を示す断面図であり、従来装
置を示した第４図と同一又は相当部分は同一符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

図において、（20）はボス（14）の下面に設けられた
共鳴型消音器であり、弁体（10）と弁座部（13）との間
に微小開度が生じたときに発生する気流音を消音させる
ものである。この共鳴型消音器（20）は筒状の隔壁部材
からなり、上方には開口部（20a）が、下方には嵌合部
（20b）が設けられており、また下面（20c）の周方向に
は複数の穴（20d）が形成されている。そして、この共
鳴型消音器（20）は、ボス（14）に嵌合部（20b）を圧
入して嵌合され、ボス（14）の下面に開口部（20a）の
端縁部を当接させて、固定されている。これにより、共
鳴型消音器（20）はボス（14）側において所定の内容積
を有する中空部（20e）を形成し、この気流音の消音作
用を生じるようになっている。

次に、この中空部（20e）により第１の実施例に係る
弁装置の騒音測定について説明する。騒音測定において
は上記弁装置を使用し、従来例及び本実施例のそれぞれ
について、同一条件で騒音を測定し、さらに周波数分析
を行った。測定に使用した弁装置は、バイパス配管
（２）の内径d₁が25mm、弁孔（1a）の内径d₂が40mm、弁
体（10）の外形d₃が31mm、弁座（13）の内径d₄が25mmの
ものであった。本実施例の共鳴型消音器（20）の周波数
は次の式で表すことができる。

（：共振周波数、c:音速、N:穴の個数、l:穴の実質長
さ、V:消音器の内容積、A:穴面積）ここで、上記_０は、バルブ微小開度時の気流音発生
周波数に設定することにより効果的にバルブ気流音を消
音できる共振周波数である。このバルブ気流音の共振周
波数が、従来装置では4600Hz（１次）、9200Hz（２次）
であったことから、下面（20c）の周方向に設けた穴（2
0d）の個数Ｎを13個、各穴（20d）の大きさを直径3mm、
中空部（20e）の内容積Ｖを4cm³、穴（20d）の実質長さ
ｌを5.8mm（ただし、板厚1mmで穴径による補正を行った
もの）としている。そして、気流音の発生条件として
は、弁体（10）の下部圧力を＋20mmHgとし、弁体（10）
の開弁量を2.5mmとしたものであり、この時のバルブ気
流音を測定した。なお、測定場所はバイパス配管（２）
の出口直近とし、騒音計は環境測定用の計器を使用し、
Ａレンジにセットした。また、周波数分析器としては高
速フーリェ変換器を使用した。第５図に本実施例の弁装
置の測定結果、第６図に従来装置の測定結果を示す。第
５図及び第６図から明らかなように、共鳴型消音器（2
0）が設けられていない従来の弁装置から発生した気流
音の周波数は、そのピークが4600Hz（１次）、9200Hz
（２次）であったのに対し、本実施例では、そのピーク
が従来装置の場合の約20dB程度に低減し、気流音が大幅
に低下することが明らかとなった。

以上のように、上記第１実施例では、ボス（14）の下
部に共鳴型消音器（20）を設けたことにより、バルブ気
流音の発生を有効に低減させることができた。また、こ
の共鳴型消音器（20）は上記のように、ハウジング
（１）内に内蔵することができるので、外部に特別の消
音装置を設ける必要がない。

第２図はこの発明の第２実施例を示し、弁対（10）の
上面に共鳴型消音器（21）を設けたものである。この共
鳴型消音器（21）は、隔壁部材からなり下方の開口を嵌
合部（21a）とし、上方に開口部（21b）を設け、また上
面（21c）の周方向に複数の穴（21d）を形成している。
そして、この共鳴型消音器（21）は、弁対（10）の外周
縁（10a）に嵌合部（21a）の端縁を圧入により嵌合し
て、弁体（10）に固定している。これにより、弁体（1
0）の上部側において、所定の内容積を有する中空部（2
1e）が形成され、気流音の消音作用を奏することができ
る。

第３図はこの発明の第３実施例を示し、バイパス配管
（２）の内周壁（2a）に共鳴型消音器（22）を設けたも
のである。この共鳴型消音器（22）は、円筒状の隔壁部
材からなり、その一端に鍔部（22a）を設け、外周面（2
2c）には複数の穴（22d）を形成している。一方、バイ
パス配管（２）の内周壁（2a）には、異径部（2b）と嵌
合部（2c）とを設けており、この嵌合部（2c）に共鳴型
消音器（22）の他端を圧入により嵌合し、バイパス配管
（２）の端縁に鍔部（22a）を当接して、共鳴型消音器
（22）をバイパス配管（２）内に固定している。これに
より、共鳴型消音器（22）と異径部（2b）との間に、所
定の内容積を有し、消音作用を奏する中空部（22e）が
形成されものである。

なお、上記各実施例では、消音作用を１系統の音のみ
に対して対応させているが、各共鳴型消音器（20），
（21），（22）の中空部（20e），（21e），（22e）を
いくつかの室に分割し、それぞれの目的に応じた穴を設
けることにより、数種の系統の音を同時に消音すること
もできる。

また、上記各実施例では、弁装置として過給圧制御弁
装置について説明したが、この発明は、弁体が全閉時に
は弁座部に当接して流体通路を遮断し、全開時には弁体
が弁座部から離間して上記流体通路を開口する弁装置に
適用することができることは勿論である。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように構成されているので、弁体と
弁座部との間に微小開度が生じたときに発生する気流音
が共鳴型消音器により消音される効果、優れた消音性能
を有するという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す断面図、第２図
はこの発明の第２の実施例を示す断面図、第３図はこの
発明の第３の実施例を示す断面図、第４図は従来の過給
圧制御弁装置の一例を示す断面図、第５図は第１の実施
例のバルブ気流音の周波数分析データ、第６図は従来の
過給圧制御弁装置のバルブ気流音の周波数分析データで
ある。図において、（１）はハウジング、（２）はバイパス配
管、（10）は弁体、（13）は弁座部、（20），（21），
（22）は共鳴型消音器である。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流体通路間に設けられるハウジング内を変
位する弁体、この弁体が上記ハウジングの上流方向に変
位した際に当接することにより上記流体通路を閉状態と
する弁座部、及び上記ハウジング内に設けられ、隔壁部
材により形成された中空部と上記隔壁部材に形成された
穴とを有する共鳴型消音器を備え、上記流体通路を通る
流体は、上記弁体の変位方向から上記ハウジングに流入
し、上記弁体の変位方向に略直交する方向に上記ハウジ
ングから流出すること、及び上記中空部の内容積と上記
穴の個数及び面積とは、上記ハウジング内に発生するピ
ーク音の周波数に基づいて決定されることを特徴とする
弁装置。
【請求項２】流体通路間に設けられるハウジング内を変
位する円板状の弁体、この弁体が当接することにより上
記流体通路を閉状態とする弁座部、一端が上記ハウジン
グの外部と接続され、他端が上記弁体に固定されたロッ
ド、このロッドを摺動可能に保持して上記弁体の変位方
向を規制し、上記ロッドの周辺部分が上記弁体方向に突
出している上記ハウジングのボス、このボスの突出して
いる部分の周囲に上記弁体に当接しないように設けら
れ、隔壁部材により形成された中空部と上記隔壁部材に
形成された穴とを有する共鳴型消音器を備えたことを特
徴とする弁装置。