JP3074506U - 自動車用マフラーの可変バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 既存の自動車用マフラーに適用することが容
易で、排気抵抗の調整が自由かつ容易かつ安全に行える
こと。 【解決手段】 自動車エンジンの排気経路における消音
マフラーの手前で該排気経路が取り外し可能なジョイン
ト部を有している構造の自動車用マフラーにおいて、バ
ルブユニット３が、前記消音マフラーの手前における前
記ジョイント部の箇所に着脱式に挿入されて取り付けら
れる。バルブユニット３のバルブ開度を可変調整するた
めに操作子６が設けられ、その操作に応じてバルブ開度
が可変され、排気通路の開度が調整される。バルブユニ
ット３はバタフライバルブ３ｂからなる。操作子６は車
内で操作可能である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

この考案は、自動車用マフラーにおいて排気抵抗を調整するために使用される 可変バルブに関し、既存の自動車用マフラーにおいて容易に取り付けることがで きるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】

マフラー内に排気圧調整の可変バルブを設け、エンジン回転状態つまり排気圧 に応じて自動的にバルブ開度調整することで、高エンジン回転時の低圧力損失と 、低エンジン回転時の消音性能向上とを実現するようにしたバルブ内蔵マフラー は、例えば特開平２−８１９１１号公報や特開平１１−２９４１３６号公報その 他において公知である。これらのタイプのものは、マフラー内に可変バルブを設 ける構造となっている本格的なものである。一方、類似の機能を簡便に実現しよ うとするものとして、テールサイレンサーが知られている。これは、マフラーの テールパイプ内に差し込んでねじ等で止める構造からなり、排気抵抗の調整つま り開度の調整は、取り付けと取り外しのいずれかによってしかできない。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前者の本格的なタイプのものは、マフラー内に可変バルブを設ける構造となっ ているため、既存の自動車用マフラーに適用しようとする場合、マフラー全部を 交換しなければならず、面倒であり、かつコストもかかる、という欠点があった 。また、バルブ開度は排気圧に応じて自動的に調整されてしまうため、運転者に よる自由な調節ができず、また、全開時の抵抗をできるだけ小さくすることがで きなかった。すなわち、バルブ開度を上げる場合、必ず排気圧に対する十分な抵 抗が生まれねばならず、小さい抵抗で全開させることはできない。

【０００４】 一方、後者のタイプは、既存の自動車用マフラーに適用することは容易であっ たが、確実な取付け対策を十分に講ずることができないため、取り付けを誤ると 走行中にマフラーテールパイプから脱落してしまうという問題点があった。また 、排気抵抗の調整つまり開度の調整はできないため、不要であると感じた場合は 、車を止めてマフラーテールパイプからテールサイレンサーを取り外さねばなら ず、走行直後にあっては高熱による火傷等の問題があった。また、取り外したテ ールサイレンサーが高熱である場合には、そのまま車内に持ち込むことはできず 、冷めるのを待たねばならない、といったような面倒さがあった。更には、排気 音量の調整が自由に出来ず、排気音質も悪く、取り付けたときの見栄えも悪い、 等々の種々の問題点があった。

【０００５】 この考案は上述の点に鑑みてなされたものであり、既存の自動車用マフラーに 適用することが容易であり、かつ排気抵抗の調整を操作者によって自由にかつ容 易かつ安全に行うことができ、排気音量と音質の制御に優れた、自動車用マフラ ーの可変バルブを提供しようとするものであ。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案は、自動車エンジンの排気経路における消音マフラーの手前で該排気 経路が取り外し可能なジョイント部を有している構造の自動車用マフラーにおい て、排気抵抗を調整するための可変バルブであって、前記消音マフラーの手前に おける前記ジョイント部の箇所に着脱式に挿入されて取り付けられ、排気通路の 開度を調整するバルブユニットと、前記バルブユニットのバルブ開度を可変調整 する操作子とを具備したことを特徴とする。

【０００７】 この考案に係る可変バルブは、既存の自動車用マフラーにおいて、消音マフラ ーの手前の排気経路における取り外し可能なジョイント部の接続を一旦取り外し て、その間に挿入することで、エンジンの排気出口と消音マフラーの入口との間 の該ジョイント部の箇所に挟み込んで取り付けられる。従って、既存の自動車用 マフラーに適用することが極めて容易である。しかも、一旦取り付ければ、取り 外しの必要がないために、容易に離脱しないように確実に固定することができる ので、走行中の脱落といった問題もない。また、マフラーテール部には何も取り 付けられないため、マフラーテールの見栄えが損なわれることもない。更に、排 気通路の開度を調整するバルブユニットと、このバルブユニットのバルブ開度を 可変調整する操作子とを具備していることで、排気抵抗の調整を操作子の操作に よって自由にかつ容易かつ安全に行うことができるので、取り外しの必要性なし に排気抵抗の調整を行うことができ、極めて安全であり、また、排気圧に応じて バルブ開度を自動調整するタイプのものとは異なり、全開時の抵抗をできるだけ 小さく設計することができることから、消音効果を上げつつ、出力効率を確保す ることができる、という優れた効果を奏する。

【０００８】 すなわち、一般に、消音マフラーに抵抗を介在させる場合、抵抗の配置がフロ ントに近づくほど消音効果が増す反面、出力が低下するといった傾向にある。こ の考案では、消音マフラーの手前の箇所、つまりエンジン寄りの箇所に排気抵抗 調整用の可変バルブを配置することで、消音効果を増すことができ、排気音質を 保ちながら音量を下げることができる、という優れた効果を奏する。また、その 反面、出力効率が低下することは、バルブ全開時の抵抗ができるだけ小さくなる ように設計することで、防ぐことができる。なぜならば、排気圧に応じてバルブ 開度を自動調整する場合には、エンジン回転が上がってバルブ全開近くなるほど 抵抗が増してしまうので、全開時の抵抗を極力小さくするような設計は不可能で あったところ、この考案ではそのような制約がないのである。この考案では、実 施の一態様として、抵抗の少ないバタフライバルブをバルブユニットで採用する ことができる。

【０００９】 この考案の実施の一態様として、前記操作子は、自動車内で操作可能な位置に 配置され、操作者による該操作子の操作に応じて前記バルブの開度が可変調整さ れるようにするとよい。車内からバルブ開度調整ができることにより、朝の出掛 けの暖気運転時あるは深夜の帰宅時等、車両から降りることなく、任意のバルブ 開度調整を行うことができる、という優れた効果を奏する。また、前記ジョイン ト部はフランジ部を含み、該フランジ部同士を結合する構造からなっており、前 記バルブユニットも前記フランジ部に適合するフランジを有していて、該バルブ ユニットのフランジを前記フランジ部間に挟み込んで結合するようにしてよい。

【００１０】

【考案の実施の形態】

以下、添付図面を参照してこの考案の実施の形態を詳細に説明しよう。 図１は、この考案の一実施形態を示す分解斜視図である。排気パイプ１は図示 しない自動車エンジンの排気口につながっており、該排気パイプ１の出口の周縁 がフランジ１ａとなっていて、図示しない消音マフラーの入口につながるパイプ ４の周縁のフランジ４ａに結合するのに適している。図示の例では。排気パイプ １の出口フランジ１ａと消音マフラーの入口につながるパイプ４の入口フランジ ４ａとの間に、触媒ユニット２が設けられている。この考案に係るバルブユニッ ト３は、この触媒ユニット２の出口側に着脱式に設けられる。すなわち、公知の 触媒ユニット２の入口が排気パイプ１の出口フランジ１ａに接続され、この触媒 ユニット２の出口フランジ２ａが消音マフラー入口へのパイプ４の周縁のフラン ジ４ａに結合するのに適している。すなわち、各フランジ１ａ，２ａ，４ａと図 示しないフランジ止め具（例えばボルトとナット又はビスなど適宜の止め具でよ い）とによって、着脱式のジョイント部がそれぞれ構成されている。

【００１１】 バルブユニット３は、エンジン寄りの排気パイプ１の出口フランジ１ａと、図 示しない消音マフラーの入口寄りのパイプ４の入口のフランジ４ａとの間に挟み 込まれるように配置される。図示の例では、触媒ユニット２がエンジン寄りに設 けられているために、バルブユニット３は、触媒ユニット２の出口フランジ２ａ と、消音マフラーの入口寄りのパイプ４の入口のフランジ４ａとの間に挟み込ま れるように配置される。このバルブユニット３は、フランジ３ａ、該フランジ３ ａに取り付けられたバタフライバルブ３ｂとを含んで構成されており、排気パイ プ１の出口フランジ１ａの側、すなわち触媒ユニット２の出口フランジ２ａと、 消音マフラーの入口につながるパイプ４の入口フランジ４ａとの間にバルブユニ ット３のフランジ３ａが挟み込まれ、前記図示しないフランジ止め具でこれらが きつく締め付けられて、脱落しないようになっている。勿論、消音マフラーや触 媒ユニット２等の構造はどのようなタイプであってもよい。また、触媒ユニット ２は別の箇所に設けられていてもよいし、なくてもよい。要は、バルブユニット ３が消音マフラーの手前において、エンジンからの排気管路の途中で、着脱式に 取り付けられるようになっていればよい。

【００１２】 図２（ａ）はバルブユニット３の拡大斜視図であり、（ｂ）はバルブユニット ３におけるバタフライバルブ３ｂの開閉動作例を示す横断面略図である。バルブ ユニット３において、バタフライバルブ３ｂは、ワイヤ５が矢印Ｃ方向に引かれ ると閉じる方向に動かされ、（ｂ）の３ｂ’に示す位置で全閉となる。一方、ワ イヤ５が矢印Ｃとは反対方向に戻されると、バタフライバルブ３ｂは、開く方向 に動かされ、（ｂ）の３ｂ''に示す位置で全開となる。なお、ワイヤ５の戻りを 助けるために、バタフライバルブ３ｂの回転軸につる巻バネ３ｃが設けられてお り、所望の開度だけバタフライバルブ３ｂを円滑に開くことができるようになっ ている。ワイヤ５は、自動車の車内にまで延ばされており、車内の適宜位置、好 ましくは運転席のパネル下側など、に配置された操作子６につながっている。図 中６’で示すように運転者が操作子６を手前に引くと、ワイヤ５が矢印Ｃ方向に 引かれて、バタフライバルブ３ｂが排気通路を閉じる方向に動かされる。運転者 が操作子６を押し戻すと、ワイヤ５が矢印Ｃとは反対方向に戻されて、バタフラ イバルブ３ｂが排気通路を開く方向に動かされる。なお、バタフライバルブ３ｂ の開閉動作は、上記のような完全手動に限らず、操作子６の操作量に応じて電磁 弁又はエアシリンダ等の適宜のアクチュエータを介して自動で行われるようして もよい。

【００１３】 一例として、バルブユニット３の外枠を構成しているフランジ３ａは鋳物製で あり、厚みは約１４乃至１６mm程度である。また、一例として、バタフライバル ブ３ｂの全閉時において、排気通路の開口度は約１０％程度となるように設計さ れている。すなわち、全閉であっても、バタフライバルブ３ｂの外周縁の周囲に 隙間ができ、排気通路の適度の（例えば約１０％程度の）開口が確保される。反 対に全開では、バタフライバルブ３ｂの厚み分だけが排気抵抗となるので、十分 な開口が得られ、排気抵抗を十分に小さくすることができる。従って、バタフラ イバルブ３ｂの適切な設計により、全開時の排気抵抗を極力小さくするように設 計することが容易であり、全開時での出力低下が起きないようにすることができ る。また、バタフライバルブ３ｂの適切な設計により、全閉時での音質にこだわ りを持たせることができ、例えば音量を抑えながらも音質は開放時に比べてあま り変化しないようにすることができる。勿論、バルブユニット３で採用するバル ブの構造はバタフライバルブに限らず、他のものでもよい。また、着脱式のジョ イント部の構造も、上記実施例に示したものに限らず、如何なるものでもよい。

【００１４】

【考案の効果】

以上の通り、この考案によれば、既存の自動車用マフラーに適用することが極 めて容易であり、しかも、一旦取り付ければ、取り外しの必要がないために、容 易に離脱しないように確実に固定することができるので、走行中の脱落といった 問題もなく、また、マフラーテール部には何も取り付けられないため、マフラー テールの見栄えが損なわれることもなく、更に、排気通路の開度を調整するバル ブユニットと、このバルブユニットのバルブ開度を可変調整する操作子とを具備 していることで、排気抵抗の調整を操作子の操作によって自由にかつ容易かつ安 全に行うことができるので、取り外しの必要性なしに排気抵抗の調整を行うこと ができ、極めて安全であり、また、排気圧に応じてバルブ開度を自動調整するタ イプのものとは異なり、全開時の抵抗をできるだけ小さく設計することができる ことから、消音効果を上げつつ、出力効率を確保することができる、という優れ た効果を奏する。また、操作子を、自動車内で操作可能な位置に配置することに より、車内からバルブ開度調整ができ、朝の出掛けの暖気運転時あるは深夜の帰 宅時等、車両から降りることなく、任意のバルブ開度調整を行うことができる、 という優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の一実施形態を示す分解斜視図。

【図２】 （ａ）はバルブユニットの拡大斜視図、
（ｂ）はバルブユニットにおけるバタフライバルブの開
閉動作例を示す横断面略図。

【符号の説明】

１ 排気パイプ ２ 触媒ユニット ３ バルブユニット １ａ，２ａ，３ａ，４ａ フランジ ３ｂ バタフライバルブ ３ｃ つる巻バネ ４ パイプ ５ ワイヤ ６ 操作子

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車エンジンの排気経路における消音
   マフラーの手前で該排気経路が取り外し可能なジョイン
   ト部を有している構造の自動車用マフラーにおいて、排
   気抵抗を調整するための可変バルブであって、 前記消音マフラーの手前における前記ジョイント部の箇
   所に着脱式に挿入されて取り付けられ、排気通路の開度
   を調整するバルブユニットと、 前記バルブユニットのバルブ開度を可変調整する操作子
   とを具備したことを特徴とする自動車用マフラーの可変
   バルブ。
2. 【請求項２】 前記バルブユニットのバルブはバタフラ
   イバルブからなることを特徴とする請求項１に記載の自
   動車用マフラーの可変バルブ。
3. 【請求項３】 前記操作子は、自動車内で操作可能な位
   置に配置され、操作者による該操作子の操作に応じて前
   記バルブの開度が可変調整されることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の自動車用マフラーの可変バルブ。