JP7420547B2 - 排気管バルブ - Google Patents
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Description
弁軸は、弁座に配置される。弁体は、弁軸を中心に回動することで排気管の少なくとも一部を開閉する。第1スプリングは、捩じりバネとして機能し、一端が弁体に当接する。第2スプリングは、捩じりバネとして機能し、一端が弁座に当接し、他端が第1スプリングに直列に接続される。
本開示の一態様では、第1スプリングの捩じりバネとしてのバネ定数は、第2スプリングの捩じりバネとしてのバネ定数よりも大きく設定されてもよい。
このような構成によれば、第1スプリングに抵抗荷重が付されているので、弁体が開こうとする力が抵抗荷重以下のときには、弁体が開きにくいように構成することができる。
このような構成によれば、排気管バルブが消音器の内部に配置されるので、排気の圧力が低いときには、弁体を閉じて消音性能を高め、排気の圧力が高いときには、弁体を開いて排気の圧力を低減する構成を実現することができる。
[1.実施形態]
[1-1.構成]
図1及び図2に示す排気管バルブ1Aは、内燃機関の排気管の任意の部位に配置されるバタフライバルブである。排気管バルブ1Aは、弁座11と、弁軸13と、弁体15と、第1スプリング20Aと、第2スプリング30Aと、抑制機構40と、を備える。
弁座11及び弁体15は、第1スプリング20A及び第2スプリング30Aによって弁を閉じようとする力が付勢される。詳細には、第1スプリング20Aは、図2に示すように、本体部21と、直線部22と、接続部23と、を備える。
排気管バルブ1Aは、図7に示すように、例えば、消音器50Aの内部に配置される。消音器50Aは排気が導入される排気管の一部を構成する。消音器50Aは、筐体51と、インレットパイプ52と、アウトレットパイプ53と、を備える。筐体51は、内部に、隔壁56にて仕切られた第1室54及び第2室55を備える。
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)本開示の一態様は、内燃機関の排気管に配置される排気管バルブ1Aである。排気管バルブ1Aは、弁座11と、弁軸13と、弁体15と、第1スプリング20Aと、第2スプリング30Aと、抑制機構40と、を備える。
このような構成によれば、弁体15を開こうとする荷重が初期荷重以下のときには、弁体15を開こうとする力の増加に対して弁体15の開度を小さくすることができ、弁体15を開こうとする荷重が初期荷重を超えてからは、弁体15を開こうとする力の増加に対して弁体15の開度を大きくすることができる。
このような構成によれば、第1スプリング20Aに抵抗荷重が付されているので、弁体15が開こうとする力が抵抗荷重以下のときには、弁体15が開きにくいように構成することができる。
このような構成によれば、排気管バルブ1Aが消音器50Aの内部に配置されるので、排気の圧力が低いときには、弁体15を閉じて消音性能を高め、排気の圧力が高いときには、弁体15を開いて排気の圧力を低減することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。下記の構成であっても、上記実施形態と同様の効果を享受できる。
(2b-1)例えば、図10に示す排気管バルブ1Bでは、抑制機構40における抑制部材41に換えて、抑制部材42が備えられる。抑制部材42には、外周部に、第1スプリング20A及び第2スプリング30Aの軸方向に沿って突出する突出部42Aが備えられる。
このような構成では、第1スプリング20A及び第2スプリング30Bのバネ定数の設定を容易にすることができる。
また、本開示の排気管バルブは、下記のように構成してもよい。すなわち、
内燃機関の排気管に配置される排気管バルブであって、
弁座と、
前記弁座に配置された弁軸と、
前記弁軸を中心に回動することで排気管の少なくとも一部を開閉する弁体と、
捩じりバネとして機能し、一端が前記弁体に当接し、他端が抑制機構に接続される第1スプリングと、
捩じりバネとして機能し、一端が前記弁座に当接し、他端が前記抑制機構に接続され、前記抑制機構を介して、前記第1スプリングにばねの直列接続の関係となるように接続される第2スプリングと、
前記弁体が開こうとする力に抗するように前記第2スプリングに初期荷重が付された状態で、前記第1スプリング及び前記第2スプリングの接続部位が、前記第2スプリングへの荷重が大きくなるように移動することを許容し、かつ前記弁座に係止されることによって、前記第2スプリングへの荷重が小さくなるように移動することを抑制するように構成された前記抑制機構と、
を備える排気管バルブ、
としてもよい。
Claims (4)
- 内燃機関の排気管に配置される排気管バルブであって、
弁座と、
前記弁座に配置された弁軸と、
前記弁軸を中心に回動することで排気管の少なくとも一部を開閉する弁体と、
捩じりバネとして機能し、一端が前記弁体に当接する第1スプリングと、
捩じりバネとして機能し、一端が前記弁座に当接し、他端が前記第1スプリングに直列に接続される第2スプリングと、
前記弁体を開こうとする力に抗するように前記第2スプリングに初期荷重が付された状態で、前記第1スプリング及び前記第2スプリングの接続部位が、前記第2スプリングへの荷重が大きくなるように移動することを許容し、かつ前記第2スプリングへの荷重が小さくなるように移動することを抑制するように構成された抑制機構であって、前記弁体が閉じた状態で、当該抑制機構の一部が前記弁座に接触し、前記弁体が開くと、前記弁体を開こうとする力が初期荷重と一致するまでは、当該抑制機構の一部が弁座に接触した状態が維持され、前記弁体を開こうとする力が、初期荷重を超えると、当該抑制機構の一部が前記弁座から離れるように構成された抑制機構と、
を備え、
前記第1スプリングには、前記弁体が閉じた状態で、前記弁体を開こうとする力に抗するように抵抗荷重が付された排気管バルブ。 - 請求項1に記載の排気管バルブであって、
前記抑制機構として、
前記第1スプリング及び前記第2スプリングの接続部位に配置され、前記第2スプリングへの荷重が大きくなる方向に回転することを許容し、かつ前記弁座に係止されることによって前記第2スプリングへの荷重が小さくなる方向に回転することを抑制するように構成された抑制部材、
をさらに備える排気管バルブ。 - 請求項1又は請求項2に記載の排気管バルブであって、
前記第1スプリングの捩じりバネとしてのバネ定数は、前記第2スプリングの捩じりバネとしてのバネ定数よりも大きく設定される
排気管バルブ。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の排気管バルブであって、
当該排気管バルブは、消音器の内部に配置される
排気管バルブ。
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