JP4935615B2 - Valve unit for silencer - Google Patents

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    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N1/00Silencing apparatus characterised by method of silencing
    • F01N1/16Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
    • F01N1/166Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts for changing gas flow path through the silencer or for adjusting the dimensions of a chamber or a pipe

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Description

本発明は、排気圧が高くなると開弁して排気系から発生する騒音を低減するための消音器用バルブ装置に関する。   The present invention relates to a silencer valve device for reducing noise generated from an exhaust system when the exhaust pressure becomes high.

一般に、車両にあっては、エンジンの高速回転域の出力を充分に確保することが要求される。また、アイドリング時や低速走行時の静粛性を確保するために、エンジンの低速回転域では、排気騒音を低減することが要求される。
ここで、排気騒音は、排気流路の断面積によって大きく影響する。すなわち、流路断面積を増大すれば、排気抵抗の減少によってエンジンの出力を確保し易くなるが、排気抵抗の減少によって排気騒音が増大する。一方、排気流路の断面積を減少すれば、排気抵抗の増大によって排気騒音を低減出来るが、排気抵抗の増大によってエンジン出力の低下に繋がる一因となる。
Generally, in a vehicle, it is required to sufficiently secure an output in a high-speed rotation range of the engine. Further, in order to ensure quietness during idling or low-speed running, it is required to reduce exhaust noise in the low-speed rotation region of the engine.
Here, the exhaust noise is greatly influenced by the cross-sectional area of the exhaust passage. That is, if the cross-sectional area of the flow path is increased, it becomes easier to secure the output of the engine by reducing the exhaust resistance, but the exhaust noise is increased by reducing the exhaust resistance. On the other hand, if the cross-sectional area of the exhaust flow path is reduced, the exhaust noise can be reduced by increasing the exhaust resistance, but this increases the exhaust resistance and leads to a decrease in engine output.

これに対処するために、消音器用バルブ装置を介して、排気系に設けた消音器内の排気流路に対し、バイパス流路を接続することが行われる場合がある。
その消音器用バルブ装置としては、例えば特許文献1に記載の装置がある。この消音器用バルブ装置では、排気流路に形成した弁穴を開閉する板状弁と、その板状弁を閉弁方向に付勢する板バネ部材と、を備える。
そして、排気圧が所定圧以上になると、板バネのバネ力に抗して、板状弁が開弁方向に変位することで、排気流路にバイパス流路が連通して排気流路の断面積が増大する。
特開2006−63937号公報
In order to cope with this, a bypass flow path may be connected to an exhaust flow path in the silencer provided in the exhaust system via a silencer valve device.
As the silencer valve device, for example, there is a device described in Patent Document 1. This silencer valve device includes a plate valve that opens and closes a valve hole formed in the exhaust flow path, and a plate spring member that urges the plate valve in the valve closing direction.
When the exhaust pressure exceeds a predetermined pressure, the plate valve is displaced in the valve opening direction against the spring force of the leaf spring, so that the bypass passage communicates with the exhaust passage and the exhaust passage is disconnected. The area increases.
JP 2006-63937 A

上記構成の消音器用バルブ装置では、排気圧の上昇につれて、板状弁が徐々に開く。このため、排気音が排気圧の上昇に伴い徐々に弁体の開度が大きくなることになる。また、排気圧の上昇につれて板状弁が開いていくが、板状弁が開くほど閉弁方向への付勢力が大きくなる。このため、排気圧が上昇するほど弁体が開方向に変位し難くなる。
ここで、車両への適用を考えた場合に、静粛性とエンジン出力の両立という観点から、排気音の消音と増音とが切り替わるエンジン回転数の幅を小さい設定したい。しかし、上記従来の装置では、当該排気音の消音と増音とが切り替わるエンジン回転数の幅を小さくし難いという課題がある。
本発明は、上記のような点に着目したもので、排気音の消音と増音とが切り替わるエンジン回転数の幅を小さくすることが可能な消音器用バルブ装置を提供することを課題としている。
In the silencer valve device having the above configuration, the plate-like valve gradually opens as the exhaust pressure increases. For this reason, the exhaust noise gradually increases as the exhaust pressure increases. Further, the plate valve opens as the exhaust pressure increases, but the urging force in the valve closing direction increases as the plate valve opens. For this reason, the valve body is less likely to be displaced in the opening direction as the exhaust pressure increases.
Here, when considering application to a vehicle, from the viewpoint of achieving both quietness and engine output, it is desired to set a small range of the engine speed at which the exhaust noise is switched off and the noise is increased. However, the above-described conventional device has a problem that it is difficult to reduce the width of the engine speed at which the exhaust noise is switched between silence and increase.
The present invention pays attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a silencer valve device capable of reducing the width of the engine speed at which the exhaust noise is switched between silence and increase.

上記のような課題を解決するために、本発明の消音器用バルブ装置は、弁穴を開閉する弁体の裏面に設けた摺接面に対し自由端を摺接させて当該弁体を閉弁方向に付勢するバネ力を発生するバネ部材を備える。そして、上記自由端部を所定の基端軸を中心に回動変位することで上記バネ力を増大可能とする。また、上記弁体に設けた摺接面は、弁体が閉状態で摺接する第1摺接面と、その第1摺接面に連続し且つ弁体が開弁方向に変位するときに摺接する第2摺接面と、を有する。かつ、上記第2摺接面を、上記開弁方向の押圧力に直交する面に対する傾斜が、第1摺接面よりも大きく設定する。更に、上記第2摺接面のうち少なくとも上記摺接境界部から一番離れた位置を、弁体回転軸の軸線方向から見て、弁体に掛かる排気圧力の向きに平行で且つ上記摺接境界部を通過する直線上、若しくはその直線よりも上記弁体回転軸側に位置させた。   In order to solve the above-described problems, the silencer valve device of the present invention closes the valve body by sliding the free end against the sliding contact surface provided on the back surface of the valve body that opens and closes the valve hole. A spring member that generates a spring force that biases in the direction is provided. The spring force can be increased by rotationally displacing the free end portion about a predetermined base end axis. Further, the sliding contact surface provided on the valve body includes a first sliding contact surface that is in sliding contact with the valve body in a closed state, and a sliding surface that is continuous with the first sliding contact surface and is displaced in the valve opening direction. And a second slidable contact surface. And the inclination with respect to the surface orthogonal to the pressing force in the valve opening direction of the second sliding contact surface is set larger than that of the first sliding contact surface. Further, at least the position of the second sliding contact surface that is farthest from the sliding contact boundary portion is parallel to the direction of the exhaust pressure applied to the valve body when viewed from the axial direction of the valve body rotation shaft, and the sliding contact is performed. It was located on the straight line passing through the boundary part or on the valve body rotation shaft side from the straight line.

本発明によれば、第2摺接面のうち、少なくとも弁体が最大開口となるときに自由端部が摺接する位置では、バネ部材による閉弁方向へのバネ力を大幅に小さく設定することが可能となる。このように弁体の最大開口時でのバネ力を小さく規制すると、第2摺接面に自由端部が摺接する際における、バネ部材による閉弁方向へのバネ力による付勢を全体的に小さく設定することが可能となる。
すなわち、排気流路中の排気圧が所定値を越えると、バネ部材による閉弁方向へのバネ力が大幅に小さくなって、排気流路中の排気圧を急激に減少することが可能となる。この結果、排気音の消音と増音とが切り替わるエンジン回転数の幅を小さくすることを可能に出来る。
According to the present invention, the spring force in the valve closing direction by the spring member is set to be significantly small at least at the position where the free end portion is in sliding contact when the valve element is at the maximum opening in the second sliding contact surface. Is possible. If the spring force at the time of maximum opening of the valve body is restricted to be small in this way, the urging by the spring force in the valve closing direction by the spring member when the free end is in sliding contact with the second sliding contact surface as a whole. It becomes possible to set small.
That is, when the exhaust pressure in the exhaust passage exceeds a predetermined value, the spring force in the valve closing direction by the spring member is significantly reduced, and the exhaust pressure in the exhaust passage can be rapidly reduced. . As a result, it is possible to reduce the width of the engine speed at which the exhaust noise is switched between silence and increase.

(第1実施形態)
次に、本発明の第1実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態の消音器用バルブ装置を設けた消音器(マフラ)の一例を示す断面図である。
(構成)
消音器は、ほぼ楕円形状の断面のケーシング1を備える。そのケーシング1内の空間を、3枚のバッフル板6,7,8によって4つの室に区画する。4つの室は、図1において右側から、第3拡張室4、第2拡張室3、第1拡張室2、及び共鳴室18を構成する。
(First embodiment)
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a silencer (muffler) provided with the silencer valve device of the present embodiment.
(Constitution)
The silencer includes a casing 1 having a substantially elliptical cross section. A space in the casing 1 is divided into four chambers by three baffle plates 6, 7, and 8. The four chambers constitute a third expansion chamber 4, a second expansion chamber 3, a first expansion chamber 2, and a resonance chamber 18 from the right side in FIG.

符号5は、エンジン30からの排気をケーシング1内へ導くインレットチューブである。このインレットチューブ5は、第2拡張室3及び第1拡張室2を順次貫通して、下流側開口端部を第1拡張室2に位置させる。すなわち、インレットチューブ5は、エンジン30からの排気を第1拡張室2へ導く。
また、第1拡張室2と第2拡張室3とは、バッフル板6を貫通したパスチューブ9を介して連通する。同様に第1拡張室2と共鳴室18とは、バッフル板8を貫通した首管16、17を介して連通する。
Reference numeral 5 denotes an inlet tube that guides exhaust from the engine 30 into the casing 1. The inlet tube 5 sequentially passes through the second expansion chamber 3 and the first expansion chamber 2, and positions the downstream opening end in the first expansion chamber 2. That is, the inlet tube 5 guides exhaust from the engine 30 to the first expansion chamber 2.
The first expansion chamber 2 and the second expansion chamber 3 communicate with each other via a pass tube 9 that penetrates the baffle plate 6. Similarly, the first expansion chamber 2 and the resonance chamber 18 communicate with each other via neck tubes 16 and 17 penetrating the baffle plate 8.

さらに、テールチューブ10によって、第2拡張室3と外部とを連通する。すなわち、このテールチューブ10は、第2拡張室3から第1拡張室2、さらに共鳴室18を順次貫通した後にケーシング1の外部に突出している。そのテールチューブ10は、エンジン30の低速回転域における排気騒音の低減を重視した所定の径及び長さを備える。
バッフル板7を介して隣り合う第2拡張室3と第3拡張室4は、エンジン30の高速回転域における排気騒音の低減を重視する所定の容量を備える。この第3拡張室4に、外部と連通するテールチューブ11が開口し、このテールチューブ11は上記テールチューブ10と平行してケーシング1の外部へ突出する。
Further, the tail tube 10 communicates the second expansion chamber 3 with the outside. That is, the tail tube 10 protrudes outside the casing 1 after sequentially passing through the second expansion chamber 3, the first expansion chamber 2, and the resonance chamber 18. The tail tube 10 has a predetermined diameter and length that emphasizes the reduction of exhaust noise in the low-speed rotation region of the engine 30.
The second expansion chamber 3 and the third expansion chamber 4 that are adjacent to each other via the baffle plate 7 have a predetermined capacity that emphasizes reduction of exhaust noise in the high-speed rotation region of the engine 30. A tail tube 11 communicating with the outside opens in the third expansion chamber 4, and the tail tube 11 protrudes outside the casing 1 in parallel with the tail tube 10.

ここで、2本のテールチューブ10、11は、第1拡張室2及び共鳴室18を貫通する区間の位置する部分が吸音部を形成する。この吸音部では、内周に多数の貫通孔からなる多孔部19を形成すると共に、これら多孔部19を形成したテールチューブ10、11の外周に、気流音を減衰するための吸音材20をそれぞれ設ける。さらに、この吸音材20の外周を覆うように外筒21を配置して、テールチューブ10、11から第1拡張室2及び共鳴室18への排気の漏れを防止する。   Here, in the two tail tubes 10 and 11, a portion where a section passing through the first expansion chamber 2 and the resonance chamber 18 is located forms a sound absorbing portion. In this sound absorbing portion, a porous portion 19 composed of a large number of through holes is formed on the inner periphery, and a sound absorbing material 20 for attenuating airflow sound is provided on the outer periphery of the tail tubes 10 and 11 in which these porous portions 19 are formed. Provide. Further, an outer cylinder 21 is disposed so as to cover the outer periphery of the sound absorbing material 20 to prevent leakage of exhaust gas from the tail tubes 10 and 11 to the first expansion chamber 2 and the resonance chamber 18.

一方、バッフル板7には、第2拡張室3と第3拡張室4とを連通する弁穴12を設ける。その弁穴12は、パスチューブ9と軸方向でほぼ対向する位置に形成する。さらに、バッフル板7の第3拡張室4側には弁穴12を開閉する弁体31を配置する。
ここで、インレットチューブ5、首管16、17、パスチューブ9、共鳴室18,第1拡張室2、第2拡張室3、及びテールチューブ10が、排気流路を形成する。また、第3拡張室4及びテールチューブ11がバイパス流路を構成する。
On the other hand, the baffle plate 7 is provided with a valve hole 12 for communicating the second expansion chamber 3 and the third expansion chamber 4. The valve hole 12 is formed at a position substantially opposite to the pass tube 9 in the axial direction. Further, a valve body 31 for opening and closing the valve hole 12 is disposed on the baffle plate 7 on the third expansion chamber 4 side.
Here, the inlet tube 5, the neck tubes 16 and 17, the pass tube 9, the resonance chamber 18, the first expansion chamber 2, the second expansion chamber 3, and the tail tube 10 form an exhaust passage. Further, the third expansion chamber 4 and the tail tube 11 constitute a bypass flow path.

(バルブ装置の構成)
本実施形態のバルブ装置は、図2に示すように、弁穴12を開閉する弁体31、及びその弁体31を閉弁方向に付勢するバネ力を発生するリターンスプリング38を備える。
上記弁体31を、図3のように、上記弁穴12の開口を閉塞可能な大きさの平板状部材から構成する。
また、バッフル板7に対しブラケット40によって固定した弁体回転軸P1を備える。この弁体回転軸P1は、バッフル板7の面に対して平行且つ水平に配置している。そして、上記弁体31の裏面からアーム部材37が斜め下方に突設し、そのアーム部材37の先端部が、上記弁体回転軸P1に回動可能に連結している。これによって、弁体31は、上記弁体回転軸P1を中心に回転可能に当該弁体回転軸P1に支持した状態となる。これによって、弁体31は、弁体回転軸P1を中心に回動することによって、弁座としてのバッフル板7と接離可能となっている。すなわち、弁体31は、弁体回転軸P1を中心に回動して、弁穴12を開閉する。
(Configuration of valve device)
As shown in FIG. 2, the valve device of the present embodiment includes a valve body 31 that opens and closes the valve hole 12, and a return spring 38 that generates a spring force that biases the valve body 31 in the valve closing direction.
The said valve body 31 is comprised from the flat plate-shaped member of the magnitude | size which can obstruct | occlude the opening of the said valve hole 12 like FIG.
Further, a valve body rotation axis P <b> 1 fixed to the baffle plate 7 by a bracket 40 is provided. The valve body rotation axis P <b> 1 is disposed in parallel and horizontally to the surface of the baffle plate 7. And the arm member 37 protrudes diagonally downward from the back surface of the said valve body 31, and the front-end | tip part of the arm member 37 is connected with the said valve body rotating shaft P1 so that rotation is possible. As a result, the valve element 31 is supported by the valve element rotation shaft P1 so as to be rotatable about the valve element rotation axis P1. Thereby, the valve body 31 can be brought into contact with and separated from the baffle plate 7 as a valve seat by rotating around the valve body rotation axis P1. That is, the valve body 31 rotates around the valve body rotation axis P1 to open and close the valve hole 12.

また、弁体31をバッフル板7に向けて付勢するリターンスプリング38を備える。本実施形態のリターンスプリング38は、コイル状の部材を本体として、コイル状部分を、バッフル板7に支持させた基端軸P2に巻き付けている。そして、コイル状のリターンスプリング38の一端部側を固定して固定端する。また、リターンスプリング38の他端部側を、上記弁体31の裏面に向けて延在させて摺接体39とする。その摺接体39の延在方向端部を自由端部39aとして、その自由端部39aを上記弁体31の裏面に設けた摺接部に摺接させている。   In addition, a return spring 38 that biases the valve body 31 toward the baffle plate 7 is provided. The return spring 38 of the present embodiment has a coil-shaped member as a main body, and the coil-shaped portion is wound around a proximal end shaft P2 supported by the baffle plate 7. Then, one end of the coiled return spring 38 is fixed and fixed. Further, the other end side of the return spring 38 is extended toward the back surface of the valve body 31 to form a sliding contact body 39. An end portion in the extending direction of the sliding contact body 39 is used as a free end portion 39 a, and the free end portion 39 a is in sliding contact with a sliding contact portion provided on the back surface of the valve body 31.

これによって、リターンスプリング38は、固定端部に反力を取って、摺接体39が上記基端軸P2回りに回転変位することで、上記自由端部39aから入力する、弁体31を閉弁方向に付勢するバネ力が増大する。
ここで、上記基端軸P2は、上記弁体回転軸P1と平行に配置している。また、基端軸P2は、弁体回転軸P1の軸線方向から見て、摺接境界部36と弁体回転軸P1を通る直線よりも弁体31から離れた位置に配置する。
その弁体31裏面における上記弁穴12と重なる位置に、図2及び図3に示すように、開弁方向に、すなわち第2拡張室3側に窪んだ凹部32を設けてある。そして、その凹部32内の下面及びその下面に連続する弁体31の裏面が、摺接部となっている。ここで、凹部32内の下面と弁体31の裏面との境界部を摺接境界部36と呼ぶ。
As a result, the return spring 38 applies a reaction force to the fixed end portion, and the sliding contact body 39 rotates and displaces around the base end axis P2, thereby closing the valve body 31 input from the free end portion 39a. The spring force biased in the valve direction increases.
Here, the base end axis P2 is arranged in parallel with the valve body rotation axis P1. Further, the base end shaft P2 is disposed at a position farther from the valve body 31 than a straight line passing through the sliding contact boundary portion 36 and the valve body rotation axis P1 when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1.
As shown in FIGS. 2 and 3, a recessed portion 32 that is recessed toward the valve opening direction, that is, the second expansion chamber 3 side, is provided at a position overlapping the valve hole 12 on the back surface of the valve body 31. And the lower surface in the recessed part 32 and the back surface of the valve body 31 continuing to the lower surface serve as a sliding contact portion. Here, a boundary portion between the lower surface in the recess 32 and the back surface of the valve body 31 is referred to as a sliding contact boundary portion 36.

上記凹部32内の下面は、上記弁体回転軸P1と平行な面となっていて、上記摺接境界部36から第2拡張室3側に延在する。この凹部32内の下面が第2摺接面34を構成する。また、上記摺接境界部36に連続して下方に向かう弁体31の裏面部分が第1摺接面35を構成する。そして、上記リターンスプリング38の自由端部39aは、弁体31が閉状態では、上記摺接境界部36よりも、少しだけ下がった位置で上記弁体31の裏面に形成した第1摺接面35に摺接している。この閉弁での自由端部39aが接触する位置から摺接境界部36までの間が第1摺接面35となる。   The lower surface in the recess 32 is a surface parallel to the valve body rotation axis P1 and extends from the sliding contact boundary portion 36 to the second expansion chamber 3 side. The lower surface in the recess 32 constitutes the second sliding contact surface 34. Further, the back surface portion of the valve body 31 continuously downward from the sliding contact boundary portion 36 constitutes the first sliding contact surface 35. The free spring end 39a of the return spring 38 is formed on the back surface of the valve body 31 at a position slightly lower than the sliding contact boundary 36 when the valve body 31 is closed. 35 is in sliding contact. The first sliding contact surface 35 is from the position where the free end 39a in contact with the valve contacts to the sliding contact boundary 36.

本実施形態では、上記凹部32内の下面は、図2に示すように、弁体回転軸P1の軸線方向から見て、摺接境界部36を通過し弁体31の面と直交する直線からなる基準線Lよりも弁体回転軸P1側、つまり下方に位置させている。
ここで、排気圧力は、弁体31の表面に垂直に押圧力を付与するので、弁体31の表面は、その開弁方向の押圧力に直交する面を構成する。したがって、第2摺接面34は、弁体回転軸の軸線方向からみて、開弁方向の押圧力に直交する面に対する傾斜が、第1摺接面35よりも大きくなっている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the lower surface in the recess 32 is a straight line passing through the sliding contact boundary portion 36 and orthogonal to the surface of the valve body 31 when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1. Is located on the valve body rotation axis P1 side, that is, below the reference line L.
Here, since the exhaust pressure gives a pressing force perpendicularly to the surface of the valve body 31, the surface of the valve body 31 constitutes a surface orthogonal to the pressing force in the valve opening direction. Therefore, the second slidable contact surface 34 is inclined more than the first slidable contact surface 35 with respect to the surface orthogonal to the pressing force in the valve opening direction when viewed from the axial direction of the valve body rotation shaft.

ここで、弁体回転軸P1の軸線方向からみて、上記摺接境界部36及び弁体回転軸P1を通過する直線を中心にして、上記基端軸P2と対称な位置にある仮想の軸を仮想軸P3と定義する。
そして、上記第2摺接面34のうち少なくとも一部を、上記弁体回転軸P1を中心として上記摺接境界部36を通過する円の一部である第1仮想円弧S1と、上記仮想軸P3を中心として上記摺接境界部36を通過する円の一部である第3仮想円弧S3との間の部分に位置させる。図2では、第2摺接面34全体が、上記第1仮想円弧S1と第3仮想円弧S2との間に位置する場合を例示している。
Here, as viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1, an imaginary axis that is symmetrical to the base end axis P2 is centered on a straight line passing through the sliding contact boundary portion 36 and the valve body rotation axis P1. It is defined as a virtual axis P3.
Then, at least a part of the second sliding contact surface 34 is a first virtual arc S1 that is a part of a circle that passes through the sliding contact boundary portion 36 about the valve body rotation axis P1, and the virtual axis. It is located at a portion between the third virtual arc S3 which is a part of a circle passing through the sliding contact boundary portion 36 with P3 as the center. FIG. 2 illustrates the case where the entire second sliding contact surface 34 is located between the first virtual arc S1 and the third virtual arc S2.

このように、第2摺接面34の位置を特定することで、当該第2摺接面34の傾斜は、第2摺接面34に摺接した自由端部39aを一気に摺接境界部36から一番離れた最大開度位置34xまで摺動する傾斜となる。すなわち、弁体31に対し、自由端部39aを第1摺接面35から第2摺接面34へ移行させるだけの排気圧力が弁体31表面に負荷される場合を想定する。この排気圧力の大きさによって弁体31表面に負荷される開弁方向の押圧力で、第2摺接面34に摺接した自由端部39aが、最大開度位置34xまで一気に摺動する傾斜に上記第2摺接面34を設定したことになる。
ここで、上記第2摺接面34は、弁体回転軸P1の軸線方向から見た輪郭が、延在方向に向けて曲率が急に変化することがない、曲線若しくは直線状となっている。図2では、第2摺接面34の輪郭が直線状の場合を例示している。
また、リターンスプリング38はバネ部材を構成する。
Thus, by specifying the position of the second slidable contact surface 34, the inclination of the second slidable contact surface 34 causes the free end portion 39 a slidably contacting the second slidable contact surface 34 to slidably contact the boundary portion 36. To the maximum opening position 34x which is farthest from the slope. In other words, a case is assumed in which the exhaust pressure sufficient to move the free end portion 39 a from the first sliding contact surface 35 to the second sliding contact surface 34 is applied to the valve body 31 on the valve body 31 surface. An inclination in which the free end portion 39a slidably contacting the second slidable contact surface 34 slides all the way to the maximum opening position 34x by the pressing force in the valve opening direction applied to the surface of the valve body 31 by the magnitude of the exhaust pressure. Thus, the second sliding contact surface 34 is set.
Here, the second slidable contact surface 34 has a curved or linear shape in which the contour viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1 does not change its curvature suddenly in the extending direction. . In FIG. 2, the case where the outline of the 2nd sliding contact surface 34 is linear is illustrated.
The return spring 38 constitutes a spring member.

(動作)
エンジン30からの排気は、インレットチューブ5を介してまず第1拡張室2へ流入する。第1拡張室2へ流入した排気は、首管16、17を介して連通した共鳴室18で騒音、すなわち、圧力を減衰された後、パスチューブ9を介してさらに騒音を減衰しながら第2拡張室3へ流入する。
ここで、エンジン30の回転数が低速回転域の場合を考える。
エンジン30の回転数が低速回転域においては、排気流路中の排気圧力が低い。このためリターンスプリング38の所定のバネ定数で付勢された弁体31は、排気圧力による押圧力に勝って閉弁状態を保持している。このため、第2拡張室3の排気は、テールチューブ10を介して外部へ排出される。すなわち、第2拡張室3の排気は、テールチューブ11側に流入しないので、排気流路の断面積は増大していない。
(Operation)
Exhaust gas from the engine 30 first flows into the first expansion chamber 2 through the inlet tube 5. The exhaust gas flowing into the first expansion chamber 2 is attenuated in the resonance chamber 18 communicated via the neck pipes 16 and 17, that is, after the pressure is attenuated, the second exhaust gas is further attenuated through the pass tube 9 while being attenuated. It flows into the expansion chamber 3.
Here, the case where the rotation speed of the engine 30 is in a low speed rotation range is considered.
When the engine 30 rotates at a low speed, the exhaust pressure in the exhaust passage is low. For this reason, the valve body 31 urged by a predetermined spring constant of the return spring 38 is superior to the pressing force due to the exhaust pressure and holds the valve closed state. For this reason, the exhaust of the second expansion chamber 3 is discharged to the outside through the tail tube 10. That is, since the exhaust gas in the second expansion chamber 3 does not flow into the tail tube 11, the cross-sectional area of the exhaust channel does not increase.

そして、第1拡張室2、第2拡張室3及び共鳴室18の容量が、エンジン30の低速回転域に応じた所定の排気容量を備えることで、エンジン30の回転数に同期する排気の脈動成分は、第1拡張室2及び第2拡張室3を順次通過する際に減衰する。この結果、エンジン30の回転数が低速回転域において、排気騒音を低減することができる。さらに、テールチューブ10の多孔部19及び吸音材20でも排気騒音の減衰が行われる。   And the pulsation of the exhaust gas synchronized with the rotational speed of the engine 30 by the capacity of the first expansion chamber 2, the second expansion chamber 3 and the resonance chamber 18 having a predetermined exhaust capacity corresponding to the low speed rotation region of the engine 30. The component is attenuated when sequentially passing through the first expansion chamber 2 and the second expansion chamber 3. As a result, exhaust noise can be reduced when the engine 30 rotates at a low speed. Further, the exhaust noise is also attenuated in the porous portion 19 and the sound absorbing material 20 of the tail tube 10.

次に、エンジン30の回転数が低速回転域から高速回転域になる場合を考える。
エンジン30の回転数が高速回転域に移行すると、インレットチューブ5を介して流入する排気圧力が増大する。第2拡張室3の内圧が所定値を越えると、リターンスプリング38のバネ力に抗して弁体31が開弁方向に回動変位する。
弁体31が開くことで、ケーシング1へ流入した排気は、上記低速回転域と同様にして第1拡張室2及び第2拡張室3を介してテールチューブ10から外部へ排出される。これに併せて、第3拡張室4を介しテールチューブ11からも排出される。すなわち、ケーシング1から排出される排気の管路面積は、テールチューブ10の断面積にテールチューブ11の断面積が加わった状態となる。すなわち、排気管路の径を拡大することと等価となる。これによって、排気流量が増大する高速回転域における排気損失を低減してエンジン30出力の低下を抑制するとともに、排気の気流騒音を低減することができる。
Next, consider a case where the rotational speed of the engine 30 changes from a low speed rotation range to a high speed rotation range.
When the rotational speed of the engine 30 shifts to the high speed rotation range, the exhaust pressure flowing through the inlet tube 5 increases. When the internal pressure of the second expansion chamber 3 exceeds a predetermined value, the valve element 31 is rotationally displaced in the valve opening direction against the spring force of the return spring 38.
When the valve body 31 is opened, the exhaust gas flowing into the casing 1 is discharged from the tail tube 10 to the outside through the first expansion chamber 2 and the second expansion chamber 3 in the same manner as in the low-speed rotation region. At the same time, it is also discharged from the tail tube 11 through the third expansion chamber 4. That is, the pipe area of the exhaust discharged from the casing 1 is a state in which the cross-sectional area of the tail tube 11 is added to the cross-sectional area of the tail tube 10. That is, this is equivalent to increasing the diameter of the exhaust pipe. As a result, exhaust loss in a high-speed rotation region where the exhaust flow rate increases can be reduced to suppress a decrease in engine 30 output, and exhaust airflow noise can be reduced.

ここで、本実施形態の第2摺接面34は、第1摺接面35との成す角度が90度以下の鋭角に設定してある。つまり第2摺接面34を、弁体回転軸P1の軸線方向から見て、摺接境界部36を通過する基準線Lよりも弁体回転軸P1側(下側)に位置させている。これによって、第2摺接面34を第1仮想円弧S1に近づけて配置することになる。さらに、第2摺接面34を、第1仮想円弧S1と第3仮想円弧S3との間の部分に位置させることで、より確実に、第2摺接面34を第1仮想円弧S1に近づけて配置することが出来る。   Here, the second slidable contact surface 34 of the present embodiment is set to an acute angle of 90 degrees or less with the first slidable contact surface 35. That is, the second slidable contact surface 34 is positioned closer to the valve body rotation axis P1 (lower side) than the reference line L passing through the slidable contact boundary portion 36 when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1. Accordingly, the second sliding contact surface 34 is disposed close to the first virtual arc S1. Further, by positioning the second sliding contact surface 34 at a portion between the first virtual arc S1 and the third virtual arc S3, the second sliding contact surface 34 can be brought closer to the first virtual arc S1 more reliably. Can be arranged.

このため、第2拡張室3内の排気圧力が所定値を越えて、自由端部39aが第1摺接面35を摺接境界部36まで摺動し、自由端部39aが第2摺接面34に移行するとすぐに、リターンスプリング38による付勢力が急に小さくなる。すなわち、リターンスプリング38の見かけのバネ定数が大幅に低減して、弁体31が最大開度位置34xまで一気に開いて、圧力を急激に低減することが可能となる。   Therefore, the exhaust pressure in the second expansion chamber 3 exceeds a predetermined value, the free end portion 39a slides on the first sliding contact surface 35 to the sliding contact boundary portion 36, and the free end portion 39a is in the second sliding contact. As soon as the surface 34 is shifted, the urging force by the return spring 38 suddenly decreases. That is, the apparent spring constant of the return spring 38 is greatly reduced, and the valve body 31 opens at a stroke to the maximum opening position 34x, so that the pressure can be rapidly reduced.

本実施形態のバルブ装置による排気圧力の変化特性を、図4に示す。図4中、符号Aの位置で自由端部39aが第2摺接面34に移行する。この図4のように、自由端部39aが第2摺接面34に移行した瞬間に、リターンスプリング38によるバネ力が一気かつ大幅に小さくなることで、急激に排気圧力が小さくなった後に、排気圧力が平衡状態となる。このとき、弁体31が最大開度位置34xとなってもリターンスプリング38によるバネ力が大幅に小さいので、排気圧力は大きくならない。   FIG. 4 shows the change characteristic of the exhaust pressure by the valve device of the present embodiment. In FIG. 4, the free end 39 a moves to the second slidable contact surface 34 at the position indicated by the symbol A. As shown in FIG. 4, at the moment when the free end 39 a shifts to the second sliding contact surface 34, the spring force by the return spring 38 is suddenly and greatly reduced, so that the exhaust pressure suddenly decreases, The exhaust pressure is in an equilibrium state. At this time, even if the valve body 31 reaches the maximum opening position 34x, the spring force by the return spring 38 is significantly small, so that the exhaust pressure does not increase.

なお、閉弁時における自由端部39aの摺接位置を、できるだけ第1摺接面35における摺接境界部36に接近させて配置すると良い。このようにすると、排気圧力が所定圧力以上となると、弁体31がすぐに最大開度位置34xまで一気に開く。
ここで、第1仮想円弧S1と第3仮想円弧S3との間に第2摺接面34を配置すると言うことは、開弁時において、第2摺接面34と自由端部39aとの摺接位置が、第1仮想円弧S1と第2仮想円弧S2との間に位置することを意味する。第2仮想円弧S2とは、基端軸P2を中心として摺接境界部36を通過する円の一部を構成する仮想円弧である。
The sliding contact position of the free end 39a when the valve is closed may be arranged as close as possible to the sliding contact boundary portion 36 on the first sliding contact surface 35. In this way, when the exhaust pressure becomes equal to or higher than the predetermined pressure, the valve body 31 immediately opens to the maximum opening position 34x.
Here, the arrangement of the second sliding contact surface 34 between the first virtual arc S1 and the third virtual arc S3 means that the sliding between the second sliding contact surface 34 and the free end 39a when the valve is opened. It means that the contact position is located between the first virtual arc S1 and the second virtual arc S2. The second virtual arc S2 is a virtual arc that constitutes a part of a circle that passes through the sliding contact boundary portion 36 with the base end axis P2 as the center.

(本実施形態の効果)
(1)エンジン30の回転数が高速回転域になると弁体31が開くことで、排気流量が増大する高速回転域における排気損失を低減してエンジン30出力の低下を抑制するとともに、排気の気流騒音を低減することができる。
(2)このとき、第2摺接面34を、弁体回転軸P1の軸線方向から見て、摺接境界部36を通過する基準線Lよりも弁体回転軸P1側に位置させる。これによって、排気圧力が所定圧力値を越えると、一気にリターンスプリング38のバネ力が小さくなり、一気に弁体31が開いて圧力を急激に低減することが出来る。この結果、エンジン30の回転数の低速回転数域から高速回転域に変化するときにおける、排気音の消音と増音が切り替わるエンジン30の回転数の幅を小さく設定することが出来る。
(Effect of this embodiment)
(1) When the rotational speed of the engine 30 is in a high-speed rotation range, the valve element 31 is opened, thereby reducing exhaust loss in the high-speed rotation range where the exhaust flow rate is increased to suppress a decrease in the output of the engine 30 and Noise can be reduced.
(2) At this time, the second slidable contact surface 34 is positioned closer to the valve body rotation axis P1 than the reference line L passing through the slidable contact boundary 36 when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1. As a result, when the exhaust pressure exceeds a predetermined pressure value, the spring force of the return spring 38 is reduced at a stretch, and the valve body 31 is opened at a stretch, whereby the pressure can be rapidly reduced. As a result, when the engine speed changes from the low-speed engine speed range to the high-speed engine speed range, the range of the engine 30 speed at which the exhaust noise is switched off and the noise increase can be set small.

(3)特に、第2摺接面34を、第1仮想円弧S1と第3仮想円との間の部分に位置させることで、より確実に、第2摺接面34を第1仮想円弧S1に近づけて配置することが出来る。すなわち、より確実に、排気圧力が所定圧力値を越えると、一気に弁体31が開いて圧力を急激に低減することが出来る。すなわち、より確実に、排気音の消音と増音が切り替わるエンジン30の回転数の幅を小さく設定することが出来る。
(4)また第2摺接面34を第1仮想円弧S1よりも外径側に配置することで、開弁した弁体を閉弁位置まで戻す復元力をリターンスプリング38が確実に持つことが出来る。
(3) In particular, by positioning the second sliding contact surface 34 at a portion between the first virtual arc S1 and the third virtual circle, the second sliding contact surface 34 can be more reliably set to the first virtual arc S1. It can be placed close to. That is, when the exhaust pressure exceeds a predetermined pressure value, the valve body 31 is opened at once and the pressure can be rapidly reduced. That is, the range of the number of revolutions of the engine 30 at which the exhaust sound is silenced and increased can be set more reliably.
(4) Further, by arranging the second sliding contact surface 34 on the outer diameter side of the first virtual arc S1, the return spring 38 can surely have a restoring force to return the opened valve body to the closed position. I can do it.

(変形例)
(1)上記実施形態では、弁体回転軸P1を弁体31から離れた位置に配置している。これに代えて、弁体回転軸P1を弁体31と同じ平面位置に配置しても構わない。弁体回転軸P1の軸線方向からみて、当該弁体回転軸P1と摺接境界部36とを通過する線よりも弁体31から離れる位置に基端軸P2を位置すれば良い。
(2)上記実施形態では、バネ部材として、コイルバネでバネ力を発生するリターンスプリング38を例示している。これに代えて、固定端部を基端部に固定し、自由端部39aを上記摺接面に摺接させた板バネでバネ部材を構成しても良い。
(3)また上記実施形態では、弁体31の裏面そのもの、若しくはその裏面と平行に第1摺接面35を配置している。これに代えて、弁体31の面、すなわち、排気圧力の方向と直交する面に対して傾斜した面に第1摺接面35を配置しても良い。排気圧力による押圧方向と直交する面に対する傾きが、第2摺接面34の方が第1摺接面35よりも大きければ良い。
(Modification)
(1) In the above embodiment, the valve body rotation shaft P <b> 1 is disposed at a position away from the valve body 31. Instead of this, the valve body rotation axis P <b> 1 may be arranged at the same plane position as the valve body 31. The base end shaft P2 may be positioned at a position farther from the valve body 31 than a line passing through the valve body rotation axis P1 and the sliding contact boundary portion 36 when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1.
(2) In the above embodiment, the return spring 38 that generates a spring force with a coil spring is illustrated as the spring member. Instead of this, the spring member may be constituted by a leaf spring in which the fixed end portion is fixed to the base end portion and the free end portion 39a is slidably contacted with the sliding contact surface.
(3) Moreover, in the said embodiment, the 1st sliding contact surface 35 is arrange | positioned in parallel with the back surface itself of the valve body 31 or its back surface. Instead of this, the first sliding contact surface 35 may be arranged on the surface of the valve body 31, that is, the surface inclined with respect to the surface orthogonal to the direction of the exhaust pressure. The inclination with respect to the surface orthogonal to the pressing direction due to the exhaust pressure is sufficient if the second sliding contact surface 34 is larger than the first sliding contact surface 35.

(4)なお、上記第2摺接面34の全部が、上記基準線Lよりも弁体回転軸P1側に位置する必要はない、その延在方向端部が上記基準線Lよりも弁体回転軸P1側に位置すればよい。若しくは、第2摺接面34の一部が、第1仮想円弧S1と第3仮想円弧S3との間に位置していればよい。
ここで、第2摺接面34の輪郭形状は、摺動抵抗に抗して、開弁した弁体31が閉方向に向けて復元可能なだけの曲率で滑らかに変化させるように設計する。このため、第2摺接面34の一部が、上述の条件を満足させるように設定すれば、排気圧力が増大して弁体31が開弁する際に、つまりエンジン30の回転数の低速回転数域から高速回転域圧に変化する際に、排気圧力を大幅に低減させることが可能である。
(4) It is not necessary for the entire second sliding contact surface 34 to be located on the valve body rotation axis P1 side with respect to the reference line L, and its extending direction end is valve body with respect to the reference line L. What is necessary is just to be located in the rotating shaft P1 side. Or a part of 2nd sliding contact surface 34 should just be located between 1st virtual circular arc S1 and 3rd virtual circular arc S3.
Here, the contour shape of the second slidable contact surface 34 is designed so as to smoothly change with a curvature sufficient to restore the valve body 31 opened in the closing direction against the sliding resistance. For this reason, if a part of the second sliding contact surface 34 is set so as to satisfy the above-mentioned conditions, when the exhaust pressure increases and the valve body 31 opens, that is, the engine 30 rotates at a low speed. When changing from the rotational speed range to the high speed rotational pressure range, the exhaust pressure can be greatly reduced.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様な部品などについては同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は上記第1実施形態と同様である。ただし、図5に示すように、弁体回転軸P1の軸線方向から見た、第2摺接面34の輪郭形状が異なる。その他の構成は上記第1実施形態と同様である。
本実施形態の第2摺接面34における、弁体回転軸P1の軸線方向からみた輪郭線について、摺接境界部36寄りの位置に対し上側に(自由端部39aが摺接する側に)凸の湾曲部34aを設けたものである。その湾曲部34aの曲率は、上記第1仮想円弧S1の曲率よりも大きく設定する。
この場合、上記凸の湾曲部34aの一部が、弁体回転軸P1の軸線方向からみて、摺接境界部36を通過する基準線Lよりも上方に位置するが、第2摺接面34の延在方向端部は、上記基準線Lよりも弁体回転軸P1側に位置する。
なお、第2摺接面34における弁体回転軸P1の軸線方向からみた輪郭線は、曲率が滑らかに変化する形状とする。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, about the components similar to said each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated.
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment. However, as shown in FIG. 5, the contour shape of the second sliding contact surface 34 is different from the axial direction of the valve body rotation axis P1. Other configurations are the same as those in the first embodiment.
The contour of the second slidable contact surface 34 of the present embodiment seen from the axial direction of the valve body rotation axis P1 is convex upward (to the side where the free end 39a is slidably contacted) with respect to the position near the slidable boundary 36. The curved portion 34a is provided. The curvature of the curved portion 34a is set larger than the curvature of the first virtual arc S1.
In this case, a part of the convex curved portion 34a is located above the reference line L passing through the sliding contact boundary portion 36 when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1, but the second sliding contact surface 34 is provided. The extending direction end is positioned on the valve body rotation axis P1 side with respect to the reference line L.
The contour line of the second sliding contact surface 34 viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1 has a shape in which the curvature changes smoothly.

(動作)
第1実施形態と同様に、自由端部39aが第2摺接面34に摺接時のバネ力を大幅に低下することで、弁体31が開くことで排気圧力を急激に低下させることが出来る。
このとき、第2摺接面34の摺接境界部36側に凸の湾曲部34aを設けることで、第2摺接面34は、より第1仮想円弧S1に沿った曲率で変化する面となると共に、一部に第1仮想円弧S1の曲率よりも大きな部分を有する。
このため、第2拡張室3内の排気圧力が所定値を越えて、自由端部39aが第1摺接面35を摺接境界部36まで摺動し、自由端部39aが第2摺接面34に移行したときに発生する、バネ力による付勢力が第1実施形態に比べて徐々に小さくなる。すなわち、排気圧力が上昇して自由端部39aが第2摺接面34に移行した際に、一気に弁体31が開いて圧力を急激に低減することで一時的な圧力低下状態が無く、弁体31は、圧力一定に近い状態を保ちつつ最大開度位置34xまで開弁方向に変位することが可能となる。
(Operation)
As in the first embodiment, the free end 39a significantly reduces the spring force when slidingly contacting the second sliding contact surface 34, so that the exhaust pressure can be rapidly decreased by opening the valve body 31. I can do it.
At this time, by providing the convex curved portion 34a on the sliding contact boundary portion 36 side of the second sliding contact surface 34, the second sliding contact surface 34 is a surface that changes with a curvature along the first virtual arc S1. And a part larger than the curvature of the first virtual arc S1.
Therefore, the exhaust pressure in the second expansion chamber 3 exceeds a predetermined value, the free end portion 39a slides on the first sliding contact surface 35 to the sliding contact boundary portion 36, and the free end portion 39a is in the second sliding contact. The biasing force generated by the spring force generated when the surface 34 is shifted is gradually reduced as compared with the first embodiment. That is, when the exhaust pressure rises and the free end portion 39a shifts to the second sliding contact surface 34, the valve body 31 opens at once and the pressure is rapidly reduced, so that there is no temporary pressure drop state, and the valve The body 31 can be displaced in the valve opening direction up to the maximum opening position 34x while maintaining a state where the pressure is almost constant.

その特性を図6に示す。
すなわち、排気圧力が増大し、自由端部39aが第2摺接面34に移行した際に、リターンスプリング38によるバネ力が大幅に小さくなる。しかし、摺接境界部36側に凸の湾曲部34aを形成することで、図4のように、一気に弁体31が開いて圧力を急激に低減ことが無く、図6に示すように、若干圧力の増加はあるものの、最大開度位置34xまで開いた際の圧力に保持されつつ弁体31が最大開度位置34xまで開く。
The characteristics are shown in FIG.
That is, when the exhaust pressure increases and the free end 39a moves to the second sliding contact surface 34, the spring force by the return spring 38 is significantly reduced. However, by forming the convex curved portion 34a on the sliding contact boundary 36 side, the valve body 31 does not open at a stretch as shown in FIG. 4 and the pressure is not rapidly reduced. As shown in FIG. Although there is an increase in pressure, the valve element 31 is opened to the maximum opening position 34x while being maintained at the pressure at the time of opening to the maximum opening position 34x.

図6中、符号Bは上記第2摺接面34を第1摺接面35と同じ平面にした場合、つまり、開弁につれてバネ力が徐々に増大する場合の特性を示している。この場合には、最大開度位置34xに近づくほどリターンスプリング38による付勢力が大きくなるので、本実施形態のような小さな圧力の状態に移行することは無い。
本実施形態は、弁体の開度変位に応じたバネ力の増分量を小さくするものではなく、第2摺動面34の傾きを特定することで、弁体が最大開度まで開くだけの小さなバネ力にするものである。
In FIG. 6, reference symbol B indicates characteristics when the second sliding contact surface 34 is the same plane as the first sliding contact surface 35, that is, when the spring force gradually increases as the valve is opened. In this case, the urging force by the return spring 38 increases as it approaches the maximum opening position 34x, so that the state does not shift to a small pressure state as in the present embodiment.
In the present embodiment, the incremental amount of the spring force according to the opening degree displacement of the valve body is not reduced, but by specifying the inclination of the second sliding surface 34, the valve body only opens to the maximum opening degree. A small spring force.

(実施形態の効果)
(1)第2摺接面34に対し摺接境界部36側に凸の湾曲部34aを形成する。これによって、第1摺接面35と第2摺接面34との間の傾きを大きく変化させて大幅にリターンスプリング38によるバネ力を低下させて大幅に圧力を低減可能にしても、自由端部39aが第1摺接面35から第2摺接面34へ移行時に、弁体31が一気に開くことによる圧力の急激な低下を抑えることが出来る。
このため、増圧した排気圧力が減少して、つまり減圧時のバルブ装置の圧力特性は、上記増圧時の軌跡に近づいて、ヒステリシスな特性を回避できる。すなわち、減圧時における一時的な圧力低下の発生を抑えることが出来る。
この結果、エンジン30の高速回転域から低速回転域への切り替わりにおいても、エンジン回転の幅が小さい範囲で排気音の増音から消音に切り替えることが可能となる。
(2)その他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
(Effect of embodiment)
(1) A convex curved portion 34 a is formed on the sliding contact boundary portion 36 side with respect to the second sliding contact surface 34. As a result, the inclination between the first slidable contact surface 35 and the second slidable contact surface 34 can be greatly changed to greatly reduce the spring force by the return spring 38 and reduce the pressure significantly. When the portion 39a moves from the first slidable contact surface 35 to the second slidable contact surface 34, it is possible to suppress a rapid decrease in pressure due to the valve body 31 opening at a stroke.
For this reason, the increased exhaust pressure decreases, that is, the pressure characteristic of the valve device at the time of pressure reduction approaches the locus at the time of pressure increase, and a hysteresis characteristic can be avoided. That is, it is possible to suppress the occurrence of a temporary pressure drop during decompression.
As a result, even when the engine 30 is switched from the high-speed rotation region to the low-speed rotation region, it is possible to switch from exhaust sound increase to mute within a range where the engine rotation width is small.
(2) Other effects are the same as those of the first embodiment.

(変形例)
上記実施形態では、第2摺接面34のうち摺接境界部36側に凸の湾曲部34aを設けている。これに代えて、第2摺接面34全体の輪郭の形状を、第1仮想円弧S1の曲率よりも若干大きな曲率の湾曲形状となるように設定しても良い。
この場合であっても、第1摺接面35から第2摺接面34への移行の際の急激な圧力低下を抑制することが可能である。
(Modification)
In the above embodiment, the convex curved portion 34 a is provided on the second sliding contact surface 34 on the sliding contact boundary 36 side. Instead, the shape of the contour of the entire second sliding contact surface 34 may be set to be a curved shape having a slightly larger curvature than the curvature of the first virtual arc S1.
Even in this case, it is possible to suppress a sudden pressure drop during the transition from the first sliding contact surface 35 to the second sliding contact surface 34.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態について図面を参照して説明する。なお、上記各実施形態と同様の部品などについては同一の符号を付して説明する。
(構成)
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様である。ただし、図7に示すように、摺接面を弁体31裏面から張り出すように設けたものである。
すなわち、弁体31の裏面に対して、摺接面を形成するための略長方形形状の箱体40を固定する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to the drawings. In addition, about the components similar to said each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated.
(Constitution)
The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment. However, as shown in FIG. 7, the sliding contact surface is provided so as to protrude from the back surface of the valve body 31.
That is, the substantially rectangular box 40 for forming the sliding contact surface is fixed to the back surface of the valve body 31.

その箱体40の表面のうち、上面を第2摺接面34とすると共に、弁体31裏面と平行若しくは略平行の正面を第1摺接面35とする。この場合、上面と正面とで構成する角部が摺接境界部36となる。
上記上面からなる第2摺接面34は、弁体回転軸P1の軸線方向からみて、弁体31が受ける排気圧力の方向と平行な方向であって且つ摺接境界部36を通過する直線である基準線L上に位置する。
また、弁体回転軸P1の軸線方向からみて、第2摺接面34の少なくとも一部が、第1仮想円弧S1と第3仮想円弧S3との間に位置するように設定する。
その他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
Of the surface of the box body 40, the upper surface is the second sliding contact surface 34, and the front surface parallel or substantially parallel to the rear surface of the valve body 31 is the first sliding contact surface 35. In this case, the corner portion formed by the upper surface and the front surface becomes the sliding contact boundary portion 36.
The second slidable contact surface 34 formed from the upper surface is a straight line that is parallel to the direction of the exhaust pressure received by the valve body 31 and passes through the slidable contact boundary 36 when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1. It is located on a certain reference line L.
Further, it is set so that at least a part of the second sliding contact surface 34 is located between the first virtual arc S1 and the third virtual arc S3 when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

(実施形態の効果)
(1)第1実施形態と同様な効果を奏する。
すなわち、エンジン30の回転数が高速回転域になると弁体31が開くことで、排気流量の増大する高速回転域における排気損失を低減してエンジン30出力の低下を抑制するとともに、排気の気流騒音を低減することができる。
このとき、第2摺接面34を、弁体回転軸P1の軸線方向からみて、摺接境界部36を通過し排気圧力と平行な直線上に位置させている。これによって、排気圧力が所定圧力値を越えると、一気に弁体31が開いて圧力を急激に低減することが出来る。この結果、排気音の消音と増音が切り替わるエンジン30の回転数の幅を小さく設定することが出来る。
(Effect of embodiment)
(1) The same effects as those of the first embodiment are obtained.
That is, when the rotational speed of the engine 30 is in the high speed rotation range, the valve body 31 opens, thereby reducing exhaust loss in the high speed rotation range where the exhaust flow rate is increased and suppressing a decrease in the output of the engine 30, and exhaust airflow noise. Can be reduced.
At this time, the second slidable contact surface 34 is positioned on a straight line passing through the slidable contact boundary portion 36 and parallel to the exhaust pressure when viewed from the axial direction of the valve body rotation axis P1. As a result, when the exhaust pressure exceeds a predetermined pressure value, the valve body 31 opens at a stretch, and the pressure can be rapidly reduced. As a result, it is possible to set the range of the rotational speed of the engine 30 at which the exhaust sound is silenced and increased.

特に、第2摺接面34を、第1仮想円弧S1と第3仮想円弧S3との間の部分に位置させることで、より確実に、第2摺接面34を第1仮想円弧S1に近づけて配置することが出来る。すなわち、より確実に、排気圧力が所定圧力値を越えると、一気に弁体31が開いて圧力を急激に低減することが出来る。すなわち、より確実に、排気音の消音と増音が切り替わるエンジン30の回転数の幅を小さく設定することが出来る。   In particular, by positioning the second sliding contact surface 34 at a portion between the first virtual arc S1 and the third virtual arc S3, the second sliding contact surface 34 can be brought closer to the first virtual arc S1 more reliably. Can be arranged. That is, when the exhaust pressure exceeds a predetermined pressure value, the valve body 31 is opened at once and the pressure can be rapidly reduced. That is, the range of the number of revolutions of the engine 30 at which the exhaust sound is silenced and increased can be set more reliably.

(2)摺接面を、弁体31裏面から裏面側に張り出させた。これによって、摺接面を形成する際に、弁体31の表側に突出する凹部32を形成する必要が無くなる。すなわち、排気圧力を受ける弁体31表面を平面とすることが可能となる。
(3)また、摺接面を形成する場合に、弁体31の裏面に箱体40を固定することで摺接面を形成することが可能である。すなわち、弁体31の一部に開口を開けて凹部32形状の部材を固定するような加工が不要となる分、生産が容易となる。
(2) The sliding contact surface was projected from the back surface of the valve body 31 to the back surface side. This eliminates the need to form the recess 32 that protrudes to the front side of the valve body 31 when forming the sliding contact surface. That is, the surface of the valve body 31 that receives the exhaust pressure can be made flat.
(3) Moreover, when forming a sliding contact surface, it is possible to form a sliding contact surface by fixing the box 40 to the back surface of the valve body 31. That is, production is facilitated by eliminating the need to open a part of the valve body 31 and fix the member having the shape of the recess 32.

(応用例)
第3実施形態の構成に第2実施形態の構成を併用した場合を、図8に示す。
すなわち、箱体40の上面からなる第2摺接面34に対して、第1仮想円弧S1よりも曲率が大きな、上側に凸の円弧部分からなる湾曲部34aを形成する。
この場合でも、第2摺接面34の少なくとも一部が、第1仮想円弧S1と第3仮想円弧S3の間に位置するように設定する。
その効果は、上記第2実施形態と同様である。
(Application examples)
FIG. 8 shows a case where the configuration of the second embodiment is used in combination with the configuration of the third embodiment.
That is, a curved portion 34a having an upward convex arc portion having a larger curvature than the first virtual arc S1 is formed on the second sliding contact surface 34 formed from the upper surface of the box 40.
Even in this case, it is set so that at least a part of the second sliding contact surface 34 is located between the first virtual arc S1 and the third virtual arc S3.
The effect is the same as that of the second embodiment.

本発明に基づく実施形態に係る消音器を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the silencer which concerns on embodiment based on this invention. 本発明に基づく第1実施形態に係るバルブ装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the valve apparatus which concerns on 1st Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第1実施形態に係る弁体を示す正面図である。It is a front view which shows the valve body which concerns on 1st Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第1実施形態に係るバルブ装置による圧力特性を示す図である。It is a figure which shows the pressure characteristic by the valve apparatus which concerns on 1st Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第2実施形態に係るバルブ装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the valve apparatus which concerns on 2nd Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第2実施形態に係るバルブ装置による圧力特性を示す図である。It is a figure which shows the pressure characteristic by the valve apparatus which concerns on 2nd Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第3実施形態に係るバルブ装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the valve apparatus which concerns on 3rd Embodiment based on this invention. 本発明に基づく第3実施形態に係る別例のバルブ装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the valve apparatus of another example which concerns on 3rd Embodiment based on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

7 バッフル板(弁座)
12 弁穴
31 弁体
34 第2摺接面
34a 湾曲部
34x 最大開度位置
35 第1摺接面
36 摺接境界部
38 リターンスプリング
39 摺接体
39a 自由端部
40 箱体
L 基準線
P1 弁体回転軸
P2 基端軸
P3 仮想軸
S1 第1仮想円弧
S2 第2仮想円弧
S3 第3仮想円弧
7 Baffle plate (valve seat)
12 valve hole 31 valve body 34 second sliding contact surface 34a curved portion 34x maximum opening position 35 first sliding contact surface 36 sliding contact boundary 38 return spring 39 sliding contact 39a free end 40 box L reference line P1 valve Body rotation axis P2 Base end axis P3 Virtual axis S1 First virtual arc S2 Second virtual arc S3 Third virtual arc

Claims (5)

所定の弁体回転軸を中心に回動可能に支持され且つ消音器内の排気流路に形成された弁穴を開閉する弁体と、その弁体を閉弁方向に付勢するバネ力を発生するバネ部材と、を備え、上記弁体は、上記排気流路内の排気圧力によって開弁方向の押圧力を受ける消音器用バルブ装置であって、
上記バネ部材は、上記弁体における排気圧力を受ける面とは反対側の弁体裏面に設けた摺接面に摺接する自由端部を持った摺接体を備え、その摺接体の上記自由端部が、所定の基端軸を中心に開弁方向に回動変位することで上記バネ力を増大可能となっており、
上記弁体に設けた摺接面は、弁体が閉状態で摺接する第1摺接面と、その第1摺接面に連続し且つ弁体が所定以上開弁方向に変位したときに摺接する第2摺接面と、を有し、且つ、上記第1摺接面と第2摺接面との境界部を摺接境界部と定義し、
上記第2摺接面は、弁体回転軸の軸線方向からみて、上記開弁方向の押圧力に直交する面に対する傾斜が、第1摺接面よりも大きく設定され、
上記第2摺接面のうち少なくとも上記摺接境界部から一番離れた位置を、弁体回転軸の軸線方向からみて、上記開弁方向の押圧力の向きに平行で且つ上記摺接境界部を通過する直線上、若しくはその直線よりも上記弁体回転軸側に位置させたことを特徴とする消音器用バルブ装置。
A valve body that is supported rotatably about a predetermined valve body rotation shaft and opens and closes a valve hole formed in an exhaust passage in the silencer, and a spring force that urges the valve body in a valve closing direction. A valve member for a silencer that receives a pressing force in a valve opening direction due to an exhaust pressure in the exhaust flow path.
The spring member includes a sliding contact body having a free end portion that is in sliding contact with a sliding contact surface provided on a back surface of the valve body opposite to a surface receiving the exhaust pressure in the valve body, and the free contact of the sliding contact body The above-mentioned spring force can be increased by rotating and displacing the end portion in the valve opening direction around a predetermined base end axis,
The slidable contact surface provided on the valve body is slid when the valve body is displaced in the valve opening direction more than a predetermined distance from the first slidable contact surface that is slidably contacted in the closed state. And a boundary portion between the first sliding contact surface and the second sliding contact surface is defined as a sliding contact boundary portion.
The second slidable contact surface is set to have a larger inclination than the first slidable contact surface with respect to the surface orthogonal to the pressing force in the valve opening direction when viewed from the axial direction of the valve body rotation shaft.
Of the second sliding contact surface, at least the position farthest from the sliding contact boundary portion is parallel to the direction of the pressing force in the valve opening direction when viewed from the axial direction of the valve body rotation shaft, and the sliding contact boundary portion A valve device for a silencer, wherein the valve device is positioned on a straight line passing through the valve body or on the valve body rotation shaft side of the straight line.
上記基端を、弁体回転軸の軸線方向からみて、上記摺接境界部と弁体回転軸とを通過する直線よりも、弁体から離れた側に配置すると共に、上記弁体回転軸を中心として上記摺接境界部を通過する円の仮想円弧よりも外径側に、上記第2摺接面を配置することを特徴とする請求項1に記載した消音器用バルブ装置。 The base end shaft is disposed on a side farther from the valve body than a straight line passing through the sliding contact boundary portion and the valve body rotation shaft when viewed from the axial direction of the valve body rotation shaft, and the valve body rotation shaft 2. The silencer valve device according to claim 1, wherein the second slidable contact surface is arranged on the outer diameter side of a virtual arc of a circle passing through the slidable contact boundary portion with respect to the center. 所定の弁体回転軸を中心に回動可能に支持され且つ消音器内の排気流路に形成された弁穴を開閉する弁体と、その弁体を閉弁方向に付勢するバネ力を発生するバネ部材と、を備え、上記弁体は、排気流路内の排気圧力によって開弁方向の押圧力を受ける消音器用バルブ装置であって、
上記バネ部材は、上記弁体における排気圧力を受ける面とは反対側の弁体裏面に設けた摺接面に摺接する自由端部を持った摺接体を備え、その摺接体の上記自由端部が、所定の基端軸を中心に回動変位することで上記バネ力を増大可能となっており、
上記弁体に設けた摺接面は、弁体が閉状態で摺接する第1摺接面と、その第1摺接面に連続し且つ弁体が開弁方向に変位するときに摺接する第2摺接面と、を有し、且つ、上記第1摺接面と第2摺接面との境界部を摺接境界部と定義し、
上記第2摺接面は、弁体回転軸の軸線方向からみて、上記開弁方向の押圧力に直交する面に対する傾斜が、第1摺接面よりも大きく設定され、
上記摺接境界部及び弁体回転軸を通過する線を中心にして、上記基端軸と対称な位置にある仮想の軸を仮想軸と定義したときに、
上記第2摺接面のうち少なくとも一部を、弁体回転軸の軸線方向からみて、上記弁体回転軸を中心として上記摺接境界部を通過する円の一部を構成する第1仮想円弧と、上記仮想軸を中心として上記摺接境界部を通過する円の一部を構成する第3仮想円弧との間の部分に位置させることを特徴とする消音器用バルブ装置。
A valve body that is supported rotatably about a predetermined valve body rotation shaft and opens and closes a valve hole formed in an exhaust passage in the silencer, and a spring force that urges the valve body in a valve closing direction. A valve member for a silencer that receives a pressing force in a valve opening direction due to an exhaust pressure in an exhaust flow path.
The spring member includes a sliding contact body having a free end portion that is in sliding contact with a sliding contact surface provided on a back surface of the valve body opposite to a surface receiving the exhaust pressure in the valve body, and the free contact of the sliding contact body The above-mentioned spring force can be increased by rotating and displacing the end portion around a predetermined base end axis,
The slidable contact surface provided on the valve body is in contact with the first slidable contact surface that is slidably contacted with the valve body in a closed state, and when the valve body is displaced in the valve opening direction. Two sliding contact surfaces, and defining a boundary portion between the first sliding contact surface and the second sliding contact surface as a sliding contact boundary portion,
The second slidable contact surface is set to have a larger inclination than the first slidable contact surface with respect to the surface orthogonal to the pressing force in the valve opening direction when viewed from the axial direction of the valve body rotation shaft.
When a virtual axis that is symmetrical to the base end axis is defined as a virtual axis around a line passing through the sliding contact boundary and the valve body rotation axis,
A first virtual arc constituting a part of a circle passing through the sliding contact boundary centering on the valve body rotation axis when at least a part of the second sliding contact surface is viewed from the axial direction of the valve body rotation shaft. And a third virtual arc constituting a part of a circle passing through the sliding contact boundary with the virtual axis as a center.
上記第2摺接面における弁体回転軸の軸線方向からみた輪郭の少なくとも一部を、上記自由端部が摺接する側に凸に湾曲した湾曲部とし、その湾曲部の曲率を、上記弁体回転軸を中心として上記摺接境界部を通過する円の一部を構成する第1仮想円弧の曲率よりも大きく設定したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載した消音器用バルブ装置。   At least a part of the contour of the second sliding contact surface viewed from the axial direction of the valve body rotation shaft is a curved portion that is convexly curved toward the side where the free end slides, and the curvature of the curved portion is defined as the valve body. The curvature of the 1st virtual arc which comprises a part of circle | round | yen which passes the said sliding contact boundary part centering on a rotating shaft was set larger, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The silencer valve device. 上記第2摺接面は、弁体裏面側に張り出して形成されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載した消音器用バルブ装置。   The silencer valve device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second slidable contact surface is formed so as to protrude to a valve body rear surface side.
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