JPH06248929A - 内燃機関の消音装置 - Google Patents

内燃機関の消音装置

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JPH06248929A
JPH06248929A JP5030469A JP3046993A JPH06248929A JP H06248929 A JPH06248929 A JP H06248929A JP 5030469 A JP5030469 A JP 5030469A JP 3046993 A JP3046993 A JP 3046993A JP H06248929 A JPH06248929 A JP H06248929A
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valve
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guide
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Koji Shimoji
浩二 下地
Minoru Iwata
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バタフライバルブ開閉用コイルスプリングが
バルブハウジングからの伝熱で高温になってバルブ開閉
特性が変わることを軽減する。 【構成】 バルブハウジング13と一体のバルブシャフ
トガイド23と、その外周側にあるバルブ開閉用のコイ
ルスプリング14との間に、カバー部材26を挿入し、
カバー部材26とバルブシャフトガイド23との間に空
間27を形成した。バルブシャフトガイド23からの熱
は空間27で遮断されてコイルスプリング14に伝わり
にくくなり、コイルスプリング14は高温にならない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気系に設け
られる消音装置に関する。
【0002】
【従来の技術】消音器内の複数の室間を連通するパイプ
にバタフライバルブを設け、排気流量が比較的小量の間
はバルブを閉じて消音性を上げ、排気流量が大のときに
はバルブが開いて内燃機関の背圧上昇を防ぐようにし
た、バタフライバルブを備えた内燃機関の消音装置は、
たとえば実開平3−17130号公報などにより知られ
ている。
【0003】図5は、本発明が改良を加えようとする内
燃機関の消音装置のバタフライバルブ近傍の構造を示し
ている。図5の構造では、消音器内には、排気ガスの動
圧で作動するバタフライバルブが設けられており、その
バルブシャフト12およびバルブシャフトを支持するバ
ルブシャフトガイド23は消音器壁から外方に延設され
ている。バルブシャフトガイド23の外周側には、コイ
ルスプリング14が配設されており、その一端がバルブ
シャフト12に他端がバルブシャフトガイド23に連結
されることにより、バルブシャフト12をバルブ閉方向
に回転付勢している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5の構造で
は、コイルスプリング14のうちバルブシャフトガイド
の外周部に位置する部分、とくにバルブシャフトガイド
側に係合される爪の近傍部28はバルブシャフトガイド
23と接触し、バルブシャフト12の外周部に位置する
部分29はバルブシャフト12と接触する。消音器壁内
は高温の排気ガスが流れているので、バタフライバルブ
のバルブハウジングのうち消音器壁内にある部分の熱が
消音器壁外のバルブシャフトガイド、バルブシャフトに
熱伝導により伝わる。このうち、バルブシャフトガイド
は相当に高温になり、それと接触するコイルスプリング
の温度を上げ、ばね定数を下げるので、バルブ開閉特性
が変わり、バルブが所定の回転数より低い回転数から開
き、排気による車室内こもり音を悪化させるという問題
があった。
【0005】本発明の目的は、バルブシャフトガイドか
らコイルスプリングへの伝熱を軽減し、消音装置の消音
特性を良好に維持できる内燃機関の消音装置を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る内燃機関の消音装置は、次の装置から成
る。すなわち、消音器内に設けたバタフライバルブのバ
ルブシャフトおよび該バルブシャフトを支持するバルブ
シャフトガイドを消音器壁から外方に延設し、前記バル
ブシャフトガイドの外周に、一端がバルブシャフトガイ
ド側に他端がバルブシャフト側に連結された、バルブシ
ャフトをバルブ閉方向に回転付勢するコイルスプリング
を配設した内燃機関の消音装置において、前記バルブシ
ャフトガイドとコイルスプリングとの間に、バルブシャ
フトガイドとの間に空間を有するほぼ円筒状のカバー部
材を設けた内燃機関の消音装置。
【0007】
【作用】本発明の内燃機関の消音装置では、コイルスプ
リングとバルブシャフトガイドとの間にカバー部材が設
けられ、カバー部材とバルブシャフトガイドとの間には
空間が存在するので、バルブシャフトガイドからカバー
部材への熱伝導が空間によって遮断され、該空間を介し
てのバルブシャフトガイドからカバー部材への対流熱伝
達は小であるから、カバー部材は高温にならず、したが
ってコイルスプリングの昇温は軽減される。このため、
コイルスプリングのバルブ開閉特性はほとんど変化せ
ず、消音装置の消音特性も所定の特性に維持される。
【0008】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図1〜図4を参照
して説明する。図1は本発明実施例の内燃機関の消音装
置の全体構成を示している。図1において、1は消音
器、2はインレットパイプ、3は共鳴パイプ、4はアウ
レットパイプ、5は低周波共鳴室、6、7は拡張室、
8、9はインナパイプ、10はバイパスパイプを示して
いる。ここまでは従来装置に準じる。
【0009】バイパスパイプ10の先端には、流れ方向
を曲げるガイドパイプ11がとりつけられており、その
先端部にバタフライバルブ(以下、バルブともいう)2
2を備えたバルブハウジング13がとりつけられてい
る。図2に示すように、バタフライバルブ22のバルブ
シャフト12はバルブ本体の中心から偏心されており、
排気ガスの動圧が所定値以上になるとバルブが自動的に
開くようになっている。
【0010】図2に示すように、バルブシャフト12は
バルブシャフトガイド23によって回転可能に支持され
ており、バルブシャフトガイド23はバルブハウジング
13に一体とされている。バルブシャフトガイド23と
バルブシャフト12は、消音器1の前側エンドプレート
24から外側に延び出ている。バルブシャフト12の先
端部はバルブシャフトガイド23の先端よりさらに外側
に延びている。
【0011】バルブシャフトガイド23とバルブシャフ
ト12の外周には、コイルスプリング14が設けられて
いる。コイルスプリング14の両端部にはスプリング端
部を曲げて形成したツメ25が設けられており、一端の
ツメ25はバルブシャフトガイド側(バルブシャフトガ
イド23またはそれと固定された部材)に連結され、他
端のツメ25はバルブシャフト側(バルブシャフト12
またはそれと固定された部材)に連結されている。図1
に示すように、バルブシャフト12の先端部には、バル
ブを位置決めするためのストッパ15が設けられてお
り、かつストッパの緩衝材19およびストッパ受け16
がボルト18によりエンドプレート24に固定されてい
る。
【0012】バルブ22は、通常、低周波共鳴室5が働
らく回転数(たとえば、6気筒エンジンだと100Hz
に周波数をチューニングすることがあるが、この場合だ
と2000rpmになるため、2000rpm以上の回
転数でバルブ22を開くようにする)以上で開くように
設定されている。すなわち、排気音の爆発1次に起因し
た車内こもり音領域外で開くように設定されている。そ
して、バルブ22が開くと、低周波共鳴室は拡張室に変
わり、爆発2次、3次といった高次成分の音や気流音が
低減できると共に、エンジン背圧も大きく低下し、エン
ジン出力が上昇する。
【0013】バルブハウジング13近傍を拡大して示し
た図2に示すように、コイルスプリング14とバルブシ
ャフトガイド23との間に、ほぼ円筒状のカバー部材
(以下、カバーパイプともいう)26が介装されてい
る。カバーパイプ26の前、後端は、図3、図4に示す
ように、同一方向に内周側に曲げられており、カバーパ
イプ26とバルブシャフトガイド23との間に空間(以
下、空気層ともいう)27が形成されている。
【0014】カバーパイプ26を内周側に曲げる構成で
は、カバーパイプ26とバルブシャフトガイド23とは
ほぼ線接触する。これによって、バルブシャフトガイド
23からの熱がコイルスプリング14に伝わりにくくし
てある。さらに熱が厳しい場合には、カバーパイプ26
から内周側に突出する突起を出し、バルブシャフトガイ
ド23に点接触させてもよい。カバーパイプ26は、コ
イルスプリング14と同材質のステンレス製の薄板材と
し、コイルスプリング14とカバーパイプ26の接触部
での摩耗を防止し、かつ耐食性(耐電食性)を考慮して
ある。
【0015】バルブシャフトガイド23は、バルブハウ
ジング13からの伝熱により径方向の熱膨張があるが、
カバーパイプ26の剛性を、コイルスプリングを外へ押
し拡げるよりも先にカバーパイプ26が座掘して変位を
吸収できる程度に設定することにより、カバーパイプ2
6がバルブシャフトガイド23の熱膨張を吸収し、コイ
ルスプリング14に無理な荷重がかからないようにして
ある。
【0016】つぎに、作用を説明する。バルブハウジン
グ13は、バルブ22の開閉にかかわらず、常に排気ガ
ス流れに曝されているため、エンジン運転中は高温にな
る。バルブシャフトガイド23はバルブハウジング23
に一体のため、バルブハウジング23の熱が主に熱伝導
によってバルブシャフトガイド23に伝わり、バルブシ
ャフトガイド23の温度も高くなる。
【0017】しかし、コイルスプリング14とバルブシ
ャフトガイド23との間には、カバーパイプ26が挿入
されており、カバーパイプ26とバルブシャフトガイド
23との間には空気層27が存在するため、バルブシャ
フトカイド23からコイルスプリング14への熱伝達は
大幅に抑制される。バルブシャフトガイド23とカバー
パイプ26とはほぼ線接触または点接触であるから、接
触部を通しての熱伝導は(面積小によって)少ない。バ
ルブシャフトガイド23からカバーパイプ26への対流
熱伝達も、空気層27の厚さが小で空気が粘性により対
流しにくいので、小である。バルブシャフトガイド23
からカバーパイプ26への放射熱伝達も、放射が問題に
なる程の高温域にないので、無視できる。したがって、
カバーパイプ26の挿入により、バルブシャフトガイド
23からコイルスプリング14への熱伝達量は小とな
る。
【0018】また、カバーパイプ26をフローティング
させてとりつけてあるため、コイルスプリング14とバ
ルブガイド接触部でのコイルスプリング作動時に生じる
摩耗も低減することができる。なお、バルブシャフト先
端部でのバルブシャフト12とコイルスプリング14と
の接触による、バルブシャフト12からコイルスプリン
グ14への熱伝導に関しては、伝熱の距離減衰が大きい
ため、問題にならない。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、内燃機関の消音装置に
おいて、バルブシャフトガイドとコイルスプリングとの
間に、バルブシャフトガイドとの間に空間(空気層)を
有するほぼ円筒状のカバー部材(カバーパイプ)を設け
たので、エンジン運転中に高温になるバルブシャフトガ
イドから、コイルスプリングへの熱伝導を軽減でき、コ
イルスプリングが高温になることを阻止できる。これに
よって、バタフライバルブの開閉特性が変化することを
防止でき、設定通りの消音特性を維持することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る内燃機関の消音装置の
概略全体断面図である。
【図2】図1の装置のうちバタフライバルブとその近傍
の拡大断面図である。
【図3】図2のうちカバー部材(カバーパイプ)の正面
図である。
【図4】図3の4−4線に沿う断面を含む、カバー部材
の側面図である。
【図5】本発明を適用する対象となる消音装置のバタフ
ライバルブとその近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 消音器 10 バイパスパイプ 11 ガイドパイプ 12 バルブシャフト 13 バルブハウジング 14 コイルスプリング 22 バタフライバルブ(バルブ) 23 バルブシャフトガイド 26 カバー部材(カバーパイプ) 27 空間(空気層)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 消音器内に設けたバタフライバルブのバ
    ルブシャフトおよび該バルブシャフトを支持するバルブ
    シャフトガイドを消音器壁から外方に延設し、前記バル
    ブシャフトガイドの外周に、一端がバルブシャフトガイ
    ド側に他端がバルブシャフト側に連結された、バルブシ
    ャフトをバルブ閉方向に回転付勢するコイルスプリング
    を配設した内燃機関の消音装置において、前記バルブシ
    ャフトガイドとコイルスプリングとの間に、バルブシャ
    フトガイドとの間に空間を有するほぼ円筒状のカバー部
    材を設けたことを特徴とする内燃機関の消音装置。
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