JP3813290B2 - Exhaust muffler with built-in valve for automobile - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気流量の増減に伴って変動する排気圧により開閉動作する排気圧感応バルブが2つの室を連通するマフラ内のチューブに設けられた自動車用バルブ内蔵排気マフラの技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
従来、排気圧感応バルブを有する自動車用バルブ内蔵排気マフラとしては、例えば、図6に示すマフラが知られている(特開平2−81911号公報の第1図〜第3図,特開平5−202729号公報,特開平5−98930号公報等を参照)。
【0003】
この排気マフラは、図6に示すように、排気圧感応バルブが閉の時には、第1室と第2室が拡張室で、第3室がレゾネータ室となり、バルブが開き始めると次第にレゾネータ室が拡張室に移行するように構成されている。
【0004】
また、排気圧感応バルブは、バルブ軸にバルブ閉方向に付勢するコイル状スプリングが設けられ、スプリング付勢力に打ち勝つだけの排気圧による力が作用することによりバルブが開く。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の自動車用バルブ内蔵排気マフラにあっては、バネ軸を中心とする回転動作でのみバルブ開閉が行なわれるものであるため、バルブ全閉位置からバルブ全開位置までのあらゆるバルブ開度位置をとってもバネ力は一定であり、下記の問題を有する。
【0006】
(1) あらゆるバルブ開度位置でバネ力が一定であるため、例えば、加速走行時で排気圧が上昇する時、排気圧がバルブを開く圧力レベルに達すると、その後、排気圧の上昇に従って徐々にバルブが開くというようにバルブ開閉応答が悪い。
【0007】
この結果、ある排気圧でエンジン出力を向上させようとする場合、その排気圧に達するかなり前の排気圧レベルでバルブの開きが開始するようにバネ力を設定しなければならず、バルブ閉による低排気圧域での消音効果が犠牲となってしまう。逆に、消音効果を重視した設定にするとエンジン出力向上効果が犠牲となってしまう。
【0008】
(2) バルブ全閉状態からバルブが開き始める排気圧レベルで排気圧が変動するような場合、バルブの開閉が繰り返され、バルブ本体と座面とが繰り返し衝突することによるバタツキ音や振動が発生する。
【0009】
これらの問題を解決するために、モータ等をアクチュエータを用い、エンジン回転数や排気圧を検出し、検出値が設定しきい値となった時にアクチュエータ駆動によりバルブを開閉制御する装置も提案されているが(例えば、特開平2−81911号公報の第4図,第5図)、アクチュエータ等の電子制御系を追加しなければならないことでシステムが大変高価となってしまう。
【0010】
本発明の課題とするところは、低コストでありながら、高応答のバルブ開閉動作による消音モード切り替えとバルブ全閉域でのバタツキ音や振動の発生防止を達成する自動車用バルブ内蔵排気マフラを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
(解決手段1)
上記課題を解決する請求項1記載の発明は、排気流量の増減に伴って変動する排気圧により開閉動作する排気圧感応バルブが2つの室を連通するマフラ内のチューブに設けられた自動車用バルブ内蔵排気マフラにおいて、
前記排気圧感応バルブを、
バルブ本体が支持される回転中心から互いに直角な4方向のうち3方向が短径で1方向が長径のカム状あるいは楕円状の断面形状に設定されたバルブ軸と、
バルブ全閉領域は軸の短径より少し広い幅で軸ストロークのみを許容するストローク部とし、バルブ全開領域は軸の長径より少し広い幅で軸回転を全開角度まで許容する回転部とするバルブ軸受けと、
バルブ全閉からのストローク領域ではバルブ軸に強い付勢力を与え、バルブが開き出して全開角度となる回転領域ではバルブ軸に弱い付勢力を与えるバルブスプリングと、
を備えたバルブとしたことを特徴とする。
【0012】
(解決手段2)
上記課題を解決する請求項2記載の発明は、請求項1記載の自動車用バルブ内蔵排気マフラにおいて、
前記排気圧感応バルブをユニットとして構成する構成要素としてバルブ軸受けを固定すると共にバルブスプリングの一端を支持する支持プレートを加え、支持プレートをバルブ座面が形成されたベースプレートに固定したことを特徴とする。
【0013】
(解決手段3)
上記課題を解決する請求項3記載の発明は、請求項2記載の自動車用バルブ内蔵排気マフラにおいて、
前記ベースプレートを、マフラ内を複数の室に仕切るバッフルプレートとしたことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
まず、構成を説明する。
【0015】
実施の形態1は請求項1,2,3記載の発明に対応する。
【0016】
図1は実施の形態1の自動車用バルブ内蔵排気マフラの排気圧感応バルブを示す要部断面図、図2は実施の形態1の自動車用バルブ内蔵排気マフラの排気圧感応バルブを示す要部斜視図、図3は実施の形態1の自動車用バルブ内蔵排気マフラを示す全体断面図である。
【0017】
図3において、Aは排気圧感応バルブ、10はマフラ側板、11は前端板、12は後端板、13は第1バッフルプレート、14は第2バッフルプレート、15は排気入力チューブ、16は第1チューブ、17は第2チューブ、18は第3チューブ、19は排気出力チューブ、20は第1室、21は第2室、22は第3室である。
【0018】
前記排気圧感応バルブAは、排気流量の増減に伴って変動する排気圧により開閉動作するバルブで、第1室20と第3室22を連通するマフラ内の第3チューブ18の端部に設けられている。
【0019】
前記排気入力チューブ15は、エンジンからの排気チューブに接続され、排気ガスを第2室21へ導入する。
【0020】
前記第1チューブ16は、第2バッフルプレート14に設けられ、一端が第2室21に開口し、他端が第3室22に開口している。
【0021】
前記第2チューブ17は、第1バッフルプレート13に設けられ、一端が第1室20に開口し、他端が第2室21に開口している。
【0022】
前記第3チューブ18は、第1バッフルプレート13と第2バッフルプレート14に設けられ、一端部には排気圧感応バルブAが設けられ、他端部は第3室22に開口していて、排気圧感応バルブAが開くと第1室20と第3室22とを連通する。
【0023】
前記排気出力チューブ19は、第1バッフルプレート13と第2バッフルプレート14に設けられ、一端部は第1室20に開口し、他端部は外気に開口している。
【0024】
前記排気圧感応バルブAが閉状態の時は、第1室20及び第2室21が拡張室であり、第3室22がレゾネータ室である。そして、排気圧感応バルブAが開き始めると次第に第3室22がレゾネータ室から拡張室へと移行する。
【0025】
図1及び図2において、Aは排気圧感応バルブ、1はバルブ本体、2はバルブ開閉腕、3はバルブ軸、4はバルブ軸受け穴(バルブ軸受け)、5はバルブスプリング、6は支持プレート、7は衝突緩衝材、13は第1バッフルプレート(ベースプレート)、18は第3チューブである。
【0026】
前記バルブ本体1は、皿形状であって、テーパ面によるバルブ座面1aが形成されている。尚、このバルブ座面1aは、バルブ閉状態で第1バッフルプレート13に形成されたバルブ座面13aに設けられた衝突緩衝材7に当接させることで、閉鎖密封性の確保とメタル接触による打音防止を図っている。
【0027】
前記バルブ軸3は、バルブ本体1がバルブ開閉腕2を介して支持される軸で、回転中心Oから互いに直角な4方向のうち3方向が短径で1方向が長径の変形楕円状の断面形状に設定されている。
【0028】
前記バルブ軸受け穴4は、支持プレート6に形成され、バルブ全閉領域はバルブ軸3の短径より少し広い幅で軸ストロークのみを許容するストローク部4aとし、バルブ全開領域はバルブ軸3の長径より少し広い幅で軸回転を全開角度まで許容する回転部4bとする軸受け穴である。
【0029】
前記バルブスプリング5は、一端が支持プレート6に固定され、他端がバルブ軸3の上面に圧接される板バネで、バルブ全閉からのストローク領域ではバルブ軸3に強い付勢力を与え、バルブが開き出して全開角度となる回転領域ではバルブ軸3に弱い付勢力を与える。
【0030】
前記支持プレート6は、排気圧感応バルブAをユニットとして構成する場合に構成要素として加えられたもので、バルブ軸受け穴4を形成すると共にバルブスプリング5の一端を支持する。この支持プレート6は、バルブ座面13aが形成された第1バッフルプレート13に固定される。すなわち、第1バッフルプレート13を支持プレート6を固定するベースプレートとして兼用している。
【0031】
次に、作用を説明する。
【0032】
[バルブ開閉作用]
バルブ全閉時には、図4(イ) に示すように、バルブ軸受け穴4のストローク部4aにバルブ軸3が嵌合している状態でバルブ軸3に対しバルブスプリング5により図面下方向に強い付勢力が与えられるため、ストローク部4aにバルブ軸3が密着嵌合する。
【0033】
よって、バルブ全閉時に第3チューブ18から低圧レベルで変動する排気圧がバルブ本体1に作用しても排気圧の変動に伴ってバルブ本体1がバタツクようなことも小刻みに振動することもない。
【0034】
バルブ全閉状態からのバルブが開いてゆく領域では、図4(ロ) に示すように、バルブ軸3に強い付勢力が与えられているため、この付勢力に抗してバルブ軸3がストローク部4aに沿って図面上方に直線移動するストローク運動となる。
【0035】
よって、排気圧の上昇に伴ってバルブ全閉状態からのバルブが開いてゆく領域では、バルブ本体1の緩やかなストローク移動によりバルブが開き始める。
【0036】
バルブが開き出して全開角度となる領域では、図4(ハ) に示すように、バルブ軸3がストローク部4aから回転部4bへと移行し、バルブ本体1に加わる排気圧による力によって回転中心Oをほぼ軸心位置とする回転運動となる。この時、バルブスプリング5はバルブ軸3の短径に沿ってほとんど変位することなく接触することになるため、バルブ軸3に付与される付勢力(変位量に比例)は弱いものとなる。
【0037】
よって、排気圧の上昇に伴ってストローク運動が終了すると、その後、小さな排気圧の上昇により一気にバルブ全開まで開くことができる。
【0038】
また、全開位置では、バルブ軸3はバルブスプリング5による回転規制を受けるため、全開状態が保持される。
【0039】
一方、バルブ全開からバルブ全閉までの作用は、逆に、排気圧によりバルブ本体1に加わる力が低下すると、回転運動により一気に全閉近くまで閉じ、その後、直線運動をしてバルブ全閉へと戻る。
【0040】
[バルブ開特性]
図5は排気圧の変化に対するバルブ開度の変化を表す本発明のバルブ開特性(実線)と従来のバルブ開特性(点線)との対比特性を示す。
【0041】
本発明の場合、まず、排気圧がP1 に上昇するまではバルブ閉が維持され、排気圧がP1 となるとスローク運動が開始され、排気圧がP2 になるとストローク運動が終了して回転運動が始まる。そして、排気圧がP2 からP3 まで少し上昇するだけでバルブ全開となる。つまり、バルブ全閉から全開までのバルブ開応答時間はT1となる。
【0042】
これに対し、バルブ軸にコイル状スプリングが設けられた従来の場合、まず、排気圧がP0 (<P1 )となった時点でバルブが開き始め、その後、排気圧の上昇に伴って徐々にバルブ開度が大きくなり、排気圧がP4 (>P3 )となった時点でバルブ全開となる。つまり、バルブ全閉から全開までのバルブ開応答時間はT2(>T1)となる。
【0043】
すなわち、本願発明は、従来のバルブに比較してバルブ開応答時間を大幅に短縮することができ、高応答のバルブ開閉動作を得ることができる。
【0044】
この結果、高応答のバルブ開閉動作によるオン・オフ的な消音モード切り替えにより、低排気圧域での消音効果と高排気圧域でのエンジン出力向上効果とを両立する最適設定が可能となる。
【0045】
次に、効果を説明する。
【0046】
(1)排気圧感応バルブAを、バルブ本体1が支持される回転中心Oから互いに直角な4方向のうち3方向が短径で1方向が長径の変形楕円状の断面形状に設定されたバルブ軸3と、バルブ全閉領域はバルブ軸3の短径より少し広い幅で軸ストロークのみを許容するストローク部4aとし、バルブ全開領域はバルブ軸3の長径より少し広い幅で軸回転を全開角度まで許容する回転部4bとするバルブ軸受け穴4と、バルブ全閉からのストローク領域ではバルブ軸3に強い付勢力を与え、バルブが開き出して全開角度となる回転領域ではバルブ軸3に弱い付勢力を与えるバルブスプリング5と、を備えたバルブとしたとしたため、電子制御システムに比べて低コストでありながら、高応答のバルブ開閉動作による消音モード切り替えとバルブ全閉域でのバタツキ音や振動の発生防止を達成する自動車用バルブ内蔵排気マフラを提供することができる。
【0047】
(2)排気圧感応バルブAのユニットとして構成する構成要素としてバルブ軸受け穴4を形成すると共にバルブスプリング5の一端を支持する支持プレート6を加え、支持プレート6をバルブ座面13aが形成された第1バッフルプレート13に固定したため、車種や適用エンジン機種が変わった場合、消音特性チューニング上で敏感に変更する第3チューブ18のチューブ径によらずバルブユニットを広く共用化できる。
【0048】
(3)支持プレート6を固定するベースプレートを、マフラ内を第1室20と第2室21に仕切る第1バッフルプレート13としたことをとしたため、支持プレート6を固定するベースプレートを別体で設ける場合に比べ、排気マフラの重量増を抑えることができる。
【0049】
(他の実施の形態)
実施の形態1では、バルブ軸の断面形状が変形楕円形状のものを示したが、軸受けに対応するカム形状としても良い。
【0050】
実施の形態1では、バルブ軸受けとして支持プレートに形成したバルブ軸受け穴の例を示したが、バルブ軸受け溝等であっても良く、また、支持プレートとは別体に形成し、支持プレートに固定する例としても良い。
【0051】
実施の形態1では、バルブスプリングとして板バネによる例を示したが、バルブ全閉からのストローク領域ではバルブ軸に強い付勢力を与え、バルブが開き出して全開角度となる回転領域ではバルブ軸に弱い付勢力を与えるスプリングであれば板バネに限られることはない。
【0052】
【発明の効果】
請求項1記載の発明にあっては、排気流量の増減に伴って変動する排気圧により開閉動作する排気圧感応バルブが2つの室を連通するマフラ内のチューブに設けられた自動車用バルブ内蔵排気マフラにおいて、排気圧感応バルブを、バルブ本体が支持される回転中心から互いに直角な4方向のうち3方向が短径で1方向が長径のカム状あるいは楕円状の断面形状に設定されたバルブ軸と、バルブ全閉領域は軸の短径より少し広い幅で軸ストロークのみを許容するストローク部とし、バルブ全開領域は軸の長径より少し広い幅で軸回転を全開角度まで許容する回転部とするバルブ軸受けと、バルブ全閉からのストローク領域ではバルブ軸に強い付勢力を与え、バルブが開き出して全開角度となる回転領域ではバルブ軸に弱い付勢力を与えるバルブスプリングと、を備えたバルブとしたため、低コストでありながら、高応答のバルブ開閉動作による消音モード切り替えとバルブ全閉域でのバタツキ音や振動の発生防止を達成する自動車用バルブ内蔵排気マフラを提供することことができる。
【0053】
請求項2記載の発明にあっては、請求項1記載の自動車用バルブ内蔵排気マフラにおいて、排気圧感応バルブをユニットとして構成する構成要素としてバルブ軸受けを固定すると共にバルブスプリングの一端を支持する支持プレートを加え、支持プレートをバルブ座面が形成されたベースプレートに固定したため、請求項1記載の発明の効果に加え、車種や適用エンジン機種が変わった場合、消音特性チューニング上で敏感に変更するチューブ径によらずバルブユニットを広く共用化できる。
【0054】
請求項3記載の発明にあっては、請求項2記載の自動車用バルブ内蔵排気マフラにおいて、ベースプレートを、マフラ内を複数の室に仕切るバッフルプレートとしたため、請求項2記載の発明の効果に加え、支持プレートを固定するベースプレートを別体で設ける場合に比べ、排気マフラの重量増を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1の自動車用バルブ内蔵排気マフラの排気圧感応バルブを示す要部断面図である。
【図2】実施の形態1の自動車用バルブ内蔵排気マフラの排気圧感応バルブを示す要部斜視図である。
【図3】実施の形態1の自動車用バルブ内蔵排気マフラを示す全体断面図である。
【図4】実施の形態1の排気圧感応バルブによるバルブ開閉作用説明図である。
【図5】排気圧の変化に対するバルブ開度の変化を表す本発明のバルブ開特性(実線)と従来のバルブ開特性(点線)との対比特性を示す図である。
【図6】従来の自動車用バルブ内蔵排気マフラを示す全体断面図である。
【符号の説明】
A 排気圧感応バルブ
1 バルブ本体
2 バルブ開閉腕
3 バルブ軸
4 バルブ軸受け穴(バルブ軸受け)
5 バルブスプリング
6 支持プレート
7 衝突緩衝材
13 第1バッフルプレート(ベースプレート)
18 第3チューブ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of an automotive exhaust built-in exhaust muffler in which an exhaust pressure sensitive valve that opens and closes according to an exhaust pressure that fluctuates with an increase or decrease in the exhaust flow rate is provided in a tube in a muffler that communicates two chambers.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile having an exhaust pressure sensitive valve, for example, the muffler shown in FIG. 6 is known (FIGS. 1 to 3 and JP-A-5-81911 of JP-A-2-81911). No. 202729, Japanese Patent Laid-Open No. 5-98930, etc.).
[0003]
As shown in FIG. 6, when the exhaust pressure sensitive valve is closed, the exhaust muffler has an expansion chamber in the first chamber and a second chamber, a resonator chamber in the third chamber, and the resonator chamber is gradually opened when the valve starts to open. It is configured to move to an expansion room.
[0004]
In addition, the exhaust pressure sensitive valve is provided with a coiled spring that urges the valve shaft in the valve closing direction, and the valve is opened by the force of the exhaust pressure that overcomes the spring urging force.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional exhaust muffler with built-in valve for a vehicle, since the valve is opened and closed only by the rotation operation around the spring shaft, any valve opening degree from the valve fully closed position to the valve fully opened position is determined. Even if the position is taken, the spring force is constant and has the following problems.
[0006]
(1) Since the spring force is constant at all valve opening positions, for example, when the exhaust pressure increases during acceleration travel, when the exhaust pressure reaches the pressure level that opens the valve, then gradually increase as the exhaust pressure increases. The valve opening / closing response is poor, such as when the valve opens.
[0007]
As a result, when trying to improve engine output at a certain exhaust pressure, the spring force must be set so that the valve starts to open at an exhaust pressure level long before that exhaust pressure is reached. The noise reduction effect in the low exhaust pressure range is sacrificed. On the other hand, if the setting is focused on the muffling effect, the engine output improvement effect is sacrificed.
[0008]
(2) When the exhaust pressure fluctuates at the exhaust pressure level where the valve begins to open after the valve is fully closed, the valve opens and closes repeatedly, causing flapping noise and vibration due to repeated collisions between the valve body and the seating surface. To do.
[0009]
In order to solve these problems, a device that uses an actuator as a motor, detects the engine speed and exhaust pressure, and controls the opening and closing of the valve by driving the actuator when the detected value reaches a set threshold value has been proposed. However (for example, FIGS. 4 and 5 of JP-A-2-81911), the addition of an electronic control system such as an actuator makes the system very expensive.
[0010]
An object of the present invention is to provide an exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle that achieves a low-cost, yet silent switching with a highly responsive valve opening / closing operation and prevention of flapping noise and vibration in the valve fully closed region. There is.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
(Solution 1)
According to a first aspect of the present invention for solving the above-described problem, an automotive valve in which an exhaust pressure sensitive valve that opens and closes by an exhaust pressure that fluctuates with an increase or decrease in the exhaust flow rate is provided in a tube in a muffler that communicates two chambers. In the built-in exhaust muffler,
The exhaust pressure sensitive valve,
A valve shaft set in a cam-like or elliptical cross-sectional shape in which three of the four directions perpendicular to the rotation center at which the valve body is supported are short in diameter and long in one direction;
The valve fully closed area is a stroke part that allows only a shaft stroke with a width that is slightly wider than the short axis of the shaft, and the valve fully open area that has a width that is slightly wider than the long diameter of the shaft and allows the shaft to rotate to a fully open angle. When,
A valve spring that applies a strong urging force to the valve shaft in the stroke region from the fully closed valve, and a weak urging force to the valve shaft in the rotation region where the valve opens and reaches a fully open angle;
It is set as the valve | bulb provided with.
[0012]
(Solution 2)
The invention according to
A valve bearing is fixed as a component constituting the exhaust pressure sensitive valve as a unit, a support plate for supporting one end of a valve spring is added, and the support plate is fixed to a base plate on which a valve seat surface is formed. .
[0013]
(Solution 3)
The invention according to
The base plate is a baffle plate that partitions the inside of the muffler into a plurality of chambers.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
First, the configuration will be described.
[0015]
The first embodiment corresponds to the first, second, and third aspects of the invention.
[0016]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an exhaust pressure sensitive valve of an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile according to a first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view of the main part showing an exhaust pressure sensitive valve of an exhaust muffler with a built-in automotive valve of a first embodiment. FIG. 3 is an overall cross-sectional view showing the exhaust muffler with built-in valve for automobile according to the first embodiment.
[0017]
3, A is an exhaust pressure sensitive valve, 10 is a muffler side plate, 11 is a front end plate, 12 is a rear end plate, 13 is a first baffle plate, 14 is a second baffle plate, 15 is an exhaust input tube, and 16 is a first end plate. 1 tube, 17 is a second tube, 18 is a third tube, 19 is an exhaust output tube, 20 is a first chamber, 21 is a second chamber, and 22 is a third chamber.
[0018]
The exhaust pressure sensitive valve A is a valve that opens and closes by an exhaust pressure that fluctuates as the exhaust flow rate increases and decreases, and is provided at the end of the
[0019]
The exhaust input tube 15 is connected to an exhaust tube from the engine, and introduces exhaust gas into the
[0020]
The first tube 16 is provided on the
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
When the exhaust pressure sensitive valve A is closed, the
[0025]
1 and 2, A is an exhaust pressure sensitive valve, 1 is a valve body, 2 is a valve opening / closing arm, 3 is a valve shaft, 4 is a valve bearing hole (valve bearing), 5 is a valve spring, 6 is a support plate, 7 is a collision buffer, 13 is a first baffle plate (base plate), and 18 is a third tube.
[0026]
The
[0027]
The
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
Next, the operation will be described.
[0032]
[Valve opening and closing action]
When the valve is fully closed, as shown in FIG. 4 (a), the
[0033]
Therefore, even if the exhaust pressure that fluctuates at a low pressure level from the
[0034]
In the region where the valve opens from the fully closed state, as shown in FIG. 4 (b), a strong urging force is applied to the
[0035]
Therefore, in the region where the valve opens from the fully closed state as the exhaust pressure increases, the valve starts to open due to the gentle stroke movement of the
[0036]
In the region where the valve is opened and has a full opening angle, the
[0037]
Therefore, when the stroke motion ends with the increase of the exhaust pressure, the valve can be opened to the full open at once by a small increase of the exhaust pressure.
[0038]
Further, in the fully open position, the
[0039]
On the other hand, when the force applied to the
[0040]
[Valve opening characteristics]
FIG. 5 shows a contrast characteristic between the valve opening characteristic (solid line) of the present invention and the conventional valve opening characteristic (dotted line) representing the change of the valve opening degree with respect to the change of the exhaust pressure.
[0041]
In the case of the present invention, the valve closing is first maintained until the exhaust pressure rises to P1, and when the exhaust pressure reaches P1, the slow motion starts, and when the exhaust pressure reaches P2, the stroke motion ends and the rotational motion starts. . Then, the exhaust pressure is slightly increased from P2 to P3, and the valve is fully opened. That is, the valve opening response time from the valve fully closed to the fully opened is T1.
[0042]
On the other hand, in the conventional case in which a coiled spring is provided on the valve shaft, the valve starts to open when the exhaust pressure reaches P0 (<P1), and then gradually increases as the exhaust pressure increases. When the opening degree increases and the exhaust pressure reaches P4 (> P3), the valve is fully opened. That is, the valve opening response time from the valve fully closed to the fully opened is T2 (> T1).
[0043]
That is, according to the present invention, the valve opening response time can be greatly shortened as compared with the conventional valve, and a highly responsive valve opening / closing operation can be obtained.
[0044]
As a result, it is possible to perform an optimum setting that achieves both a silencing effect in the low exhaust pressure range and an engine output improvement effect in the high exhaust pressure range by switching the silencing mode on and off by a highly responsive valve opening / closing operation.
[0045]
Next, the effect will be described.
[0046]
(1) A valve in which the exhaust pressure sensitive valve A is set to have a deformed elliptical cross-sectional shape in which three of the four directions perpendicular to the rotation center O on which the
[0047]
(2) A
[0048]
(3) Since the base plate for fixing the
[0049]
(Other embodiments)
In the first embodiment, the valve shaft has a deformed elliptical cross-sectional shape. However, the valve shaft may have a cam shape corresponding to the bearing.
[0050]
In the first embodiment, an example of a valve bearing hole formed in the support plate as the valve bearing is shown, but it may be a valve bearing groove or the like, and is formed separately from the support plate and fixed to the support plate. It may be an example to do.
[0051]
In the first embodiment, a leaf spring is used as an example of the valve spring. However, a strong biasing force is applied to the valve shaft in the stroke region from the fully closed valve, and the valve shaft is applied to the valve shaft in the rotational region where the valve opens and has a fully opened angle. The spring is not limited to a leaf spring as long as it provides a weak biasing force.
[0052]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the exhaust valve built-in exhaust for automobiles is provided with an exhaust pressure sensitive valve that opens and closes by an exhaust pressure that fluctuates with an increase or decrease in the exhaust flow rate, provided in a tube in a muffler that communicates two chambers In the muffler, the exhaust pressure sensitive valve is a valve shaft having a cam-shaped or elliptical cross-sectional shape in which three of the four directions perpendicular to the rotation center at which the valve body is supported are short in diameter and one is long. The valve fully closed region is a stroke part that allows only a shaft stroke with a width slightly wider than the short axis of the shaft, and the valve fully open region is a rotating part that allows a shaft rotation to a fully open angle with a width slightly wider than the long axis of the shaft. A valve bearing and a valve that applies a strong urging force to the valve shaft in the stroke region from the fully closed valve, and a weak urging force to the valve shaft in the rotating region where the valve opens to a fully open angle. A valve equipped with a spring provides an exhaust muffler with a built-in valve for automobiles that achieves low-cost, but is able to switch the mute mode with a highly responsive valve opening and closing operation and prevent the generation of flapping noise and vibration in the valve fully closed area Can be
[0053]
According to a second aspect of the present invention, in the exhaust muffler with a built-in valve for an automobile according to the first aspect, a support for fixing a valve bearing and supporting one end of a valve spring as a component constituting the exhaust pressure sensitive valve as a unit. Since the plate is added and the support plate is fixed to the base plate on which the valve seat surface is formed, in addition to the effect of the invention of
[0054]
In the invention according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an exhaust pressure sensitive valve of an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile according to
FIG. 2 is a perspective view of a main part showing an exhaust pressure sensitive valve of the exhaust muffler with a built-in valve for an automobile according to the first embodiment.
FIG. 3 is an overall cross-sectional view showing an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile according to
4 is a valve opening / closing action explanatory view of an exhaust pressure sensitive valve according to
FIG. 5 is a diagram showing a contrast characteristic between a valve opening characteristic (solid line) of the present invention and a conventional valve opening characteristic (dotted line), which represents a change in valve opening degree with respect to a change in exhaust pressure.
FIG. 6 is an overall sectional view showing a conventional exhaust muffler with a built-in valve for an automobile.
[Explanation of symbols]
A Exhaust pressure
5
18 Third tube
Claims (3)
前記排気圧感応バルブ(A)を、
バルブ本体(1)が支持される回転中心から互いに直角な4方向のうち3方向が短径で1方向が長径のカム状あるいは楕円状の断面形状に設定されたバルブ軸(3)と、
バルブ全閉領域は軸の短径より少し広い幅で軸ストロークのみを許容するストローク部(4a)とし、バルブ全開領域は軸の長径より少し広い幅で軸回転を全開角度まで許容する回転部(4b)とするバルブ軸受け(4)と、
バルブ全閉からのストローク領域ではバルブ軸(3)に強い付勢力を与え、バルブが開き出して全開角度となる回転領域ではバルブ軸(3)に弱い付勢力を与えるバルブスプリング(5)と、
を備えたバルブとしたことを特徴とする自動車用バルブ内蔵排気マフラ。In an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile, an exhaust pressure sensitive valve (A) that opens and closes by an exhaust pressure that fluctuates with an increase or decrease in the exhaust flow rate is provided in a tube (18) in a muffler that communicates two chambers.
The exhaust pressure sensitive valve (A),
A valve shaft (3) set in a cam-like or elliptical cross-sectional shape in which three of the four directions perpendicular to the rotation center at which the valve body (1) is supported are short in diameter and long in one direction;
The valve fully closed area is a stroke part (4a) that allows only a shaft stroke with a width slightly wider than the short axis of the shaft, and the valve fully open area is a rotating part that allows a shaft rotation to a fully open angle with a width slightly wider than the long diameter of the shaft ( 4b) a valve bearing (4),
A valve spring (5) that applies a strong urging force to the valve shaft (3) in the stroke region from the fully closed valve, and a weak urging force to the valve shaft (3) in the rotation region where the valve opens and has a full opening angle;
An exhaust muffler with a built-in valve for automobiles, characterized in that the valve has a valve.
前記排気圧感応バルブ(A)をユニットとして構成する構成要素としてバルブ軸受け(4)を固定すると共にバルブスプリング(5)の一端を支持する支持プレート(6)を加え、支持プレート(6)をバルブ座面が形成されたベースプレートに固定したことを特徴とする自動車用バルブ内蔵排気マフラ。The exhaust muffler with a built-in valve for automobiles according to claim 1,
As a component constituting the exhaust pressure sensitive valve (A) as a unit, a valve bearing (4) is fixed and a support plate (6) supporting one end of a valve spring (5) is added, and the support plate (6) is connected to the valve. An exhaust muffler with a built-in valve for automobiles, wherein the exhaust muffler is fixed to a base plate on which a seat surface is formed.
前記ベースプレートを、マフラ(A)内を複数の室(20),(21)に仕切るバッフルプレート(13)としたことを特徴とする自動車用バルブ内蔵排気マフラ。The exhaust muffler with built-in valve for automobiles according to claim 2,
An exhaust muffler with a built-in valve for an automobile, wherein the base plate is a baffle plate (13) dividing the inside of the muffler (A) into a plurality of chambers (20), (21).
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Cited By (3)
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