JPH0791247A

JPH0791247A - デュアルモードマフラのバタフライバルブ

Info

Publication number: JPH0791247A
Application number: JP25891393A
Authority: JP
Inventors: Hirofumi Imai; 弘文今井; Toshio Karasawa; 利夫唐沢; Masao Uesugi; 雅勇上杉; Keigo Ogawa; 啓悟小川; Tatsuro Nakajima; 達朗中島
Original assignee: Mikuni Corp; Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mikuni Corp; Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1995-04-04

Abstract

(57)【要約】【目的】レバー側の軸受とシャフトとの間のクリアラ
ンスから排気ガスが漏洩するのを防止すると共に、レバ
ー側軸受部への異物の侵入も防止する。【構成】シャフト３７にフランジ部３７ａを設け、ス
プリング４０の荷重で軸受３８の側面に積極的に押し付
ける。フランジ部３７ａがクリアランスＣを塞ぎ、排気
ガスの漏洩を防止する。また、可動スプリングガイド４
４及び固定スプリングガイド４５により、レバー３９側
に露出したシャフト３７をバルブ作動に影響しない範囲
で覆い、軸受３８への異物侵入を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デュアルモードマフラ
の排気系統切換えに使用されるバタフライバルブの構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】負圧式アクチュエータ及び切換弁を用い
た多種のデュアルモードマフラが提案されており、その
一例が図３に示されている。

【０００３】この図３において、デュアルモードマフラ
１は、マフラ本体２の内部を隔壁３，４，５によって第
１拡張室６、第２拡張室７、第３拡張室８及び第４拡張
室９に区分されている。入口パイプ１０が第２拡張室７
に連通し、連通パイプ１１が第２拡張室７と第４拡張室
９との間を連通し、共鳴パイプ１２が第１拡張室６と第
３拡張室８との間を連通し隔壁４には複数の連通孔１３
が穿設されており、２本の出口パイプ１４，１５が第１
拡張室６に連通している。マフラ本体２の外部には、第
１拡張室６と第４拡張室９との間を連通するバイパス管
１６が設けられており、このバイパス管１６の途中に
は、エンジンの運転状態に応じて負圧式アクチュエータ
２０によって開閉作動される切換弁１７が配設されてい
る。

【０００４】負圧式アクチュエータ２０は、本体２１に
外周部を密封保持されたダイヤフラム２２によってその
内部に負圧室２３を画成されている。ダイヤフラム２２
の内周部を密封的に挟持する両側のレシーブプレート２
４，２５に固着されたロッド２６上には、略Ｌ形のレバ
ー２７が摺動自在に遊嵌され、ロッド２６に巻装支持さ
れた圧縮スプリング２８によって下側のレシーブプレー
ト２５に当接するように常時付勢されている。このレバ
ー２７の下端はケーブル３０等を介して切換弁１７の弁
作動レバーに連結される。負圧室２３は、通路３１を介
して三方ソレノイド弁のような制御弁３２の出口に連通
され、制御弁３２の一方の入口は負圧通路３３を介して
エンジンの吸気マニホールドに連通されるとともに、他
方の入口は大気開放通路３４を介して大気に連通され
る。制御弁３２は、エンジン回転数やスロットル開度の
ようなエンジンの運転状態を表す情報を入力される電子
制御ユニット３５によって切換作動される。

【０００５】このデュアルモードマフラ１の作動におい
て、エンジンの低回転速度域では、電子制御ユニット３
５が負圧式アクチュエータ２０の負圧室２３を負圧通路
３３に連通させるように制御弁３２を切換作動させる。
負圧室２３内のマニホールド負圧と大気との差圧により
ダイヤフラム２２及びロッド２６が図示の下方位置から
上方に押動され、そして圧縮スプリング２８を介してレ
バー２７も上方に移動される。このレバー２７の動きが
ケーブル３０を介して切換弁１７の弁作動レバーに伝え
られ、切換弁１７が閉弁作動されてバイパス管１６を閉
じる。この結果、エンジンの排気マニホールドからの排
気ガスは、図３に黒矢印で示すように、入口パイプ１
０、第２拡張室７、隔壁４の連通孔１３、第３拡張室
８、共鳴パイプ１２及び第１拡張室６を経て出口パイプ
１４，１５から大気中へ排出される。これら入口パイプ
１０、第２拡張室７、第３拡張室８、共鳴パイプ１２、
第１拡張室６及び出口パイプ１４，１５で構成される第
１の排気通路は、排気ガスの吐出音を小さくして室内こ
もり音を最小限とするような消音特性を有する。

【０００６】また、エンジンの中高回転速度域では、電
子制御ユニット３５が負圧式アクチュエータ２０の負圧
室２３を大気開放通路３４に連通させるように制御弁３
２を切換作動させる。負圧室２３に大気が連通すること
により、ダイヤフラム２２を横切る差圧が消失し、ダイ
ヤフラム２２及びレバー２７を図示上方位置へとどめる
力がなくなりスプリング４０の力によって切換弁１７が
開弁作動されてバイパス管１６を開く。この結果、排気
ガスは、図３に白抜き矢印で示すように、入口パイプ１
０、第２拡張室７、連通パイプ１１、第４拡張室９、開
いたバイパス管１６及び第１拡張室６を経て出口パイプ
１４，１５から大気中へ排出される。これら入口パイプ
１０、第２拡張室７、連通パイプ１１、第４拡張室９、
バイパス管１６、第１拡張室６及び出口パイプ１４，１
５で構成される第２の排気通路は、排気抵抗を低減しエ
ンジンの性能の向上をはかると共に排気ガスの流量増加
に伴って増大する気流騒音を最小限とするような消音特
性を有する。

【０００７】さて、上述したデュアルモードマフラの切
換弁１７には、たとえば図４に示したような構造のバタ
フライバルブが使用されている。このバタフライバルブ
は、バイパス管１６の排気ガス通路を開閉する略円板状
の弁体３６と、バイパス管１６の外部に延びるシャフト
３７と、シャフト３７をバイパス管１６の外側で回動可
能に支持する軸受３８と、バイパス管１６の外部でシャ
フト３７に固定されたレバー３９と、上記弁体３６を開
方向へ付勢するスプリング４０とを主な構成部材として
おり、レバー３９に連結されたケーブル３０の作動に応
じて開閉操作がなされる。なお、図中４１はレバー３９
に取付けられた可動側のスプリングガイド、４２はバイ
パス管１６側に取付けられた固定のスプリングガイドで
あり、軸受３８の材質にはＳＵＳ３０４ワイヤメッシュ
＋球状黒鉛が採用されていた。

【０００８】また、このような切換弁の先行技術には実
願昭６３−１４９４８３号公報があり、軸受部材の弁軸
支持部の外側をカバー部材で覆い、該カバー部材に軸受
部材の回動規制をさせたものが開示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来のデュア
ルモードマフラのバタフライバルブによれば、レバー側
のシャフトと軸受との間に存在するクリアランスから、
図４に実線で示した矢印の如く、排気管内を流れる排気
ガスの一部が漏れる恐れがあった。そして、作動回数の
増加に伴い、軸受の摩耗が進んでクリアランスが大きく
なるので、排気ガスの漏洩が発生しやすくなるという不
都合もあった。

【００１０】また、可動側のスプリングガイドと固定側
のスプリングガイドとの間には比較的大きな間隙が形成
されているため、図４に破線で示した矢印の如く、走行
中に跳ね上げた泥水等の異物が軸受部に侵入する恐れが
ある。これによってスムーズな作動が妨げられることも
考えられ、信頼性を向上させるための改善が望まれてい
た。

【００１１】そこで、本発明の目的は、レバー側の軸受
とシャフトとの間に存在するクリアランスからの排気ガ
スの漏洩を防止すると共に、レバー側の軸受部に異物が
侵入するのを防止してバルブ作動の信頼性を向上させる
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するためになされたもので、複数の消音特性の異な
る排気管内に設けられ、開閉操作によって排気系統の切
換えをするデュアルモードマフラのバタフライバルブに
おいて、上記排気管の開閉を行う弁体と、同弁体の軸部
を上記排気管に回動可能に支持する軸受部と、上記軸部
に設けられて上記軸受部の側面と接触するフランジ部
と、上記軸部の上記排気管外部に延びた部分に固定され
上記軸部の軸方向に荷重を与えるスプリングと、を有す
ることを特徴とするデュアルモードマフラのバタフライ
バルブである。

【００１３】また、本発明は、上記スプリングが、上記
軸部の上記排気管外部に延びた部分の全体を覆うスプリ
ングガイドを介して固定されていることを特徴としてい
る。

【００１４】なお、上記軸受部は、焼結ステンレススチ
ールで形成するのが好ましい。

【００１５】

【作用】前述の手段によれば、軸部に設けたフランジ部
がスプリングによる軸方向の荷重を受けて軸受部の側面
に接触するので、シャフトと軸受との間にあるクリアラ
ンスは、フランジ部と軸受側面との接触によって排気ガ
スの侵入が阻止される。

【００１６】また、上記スプリングのスプリングガイド
が軸部の排気管外部に延びた部分の全体を覆うようにし
たので、レバー側に位置する軸受もこのスプリングガイ
ドにほぼ覆われることになり、軸受への異物の侵入を防
ぐことができる。

【００１７】なお、軸受部を焼結ステンレススチールで
形成したので、素材の特性により軸受部の耐摩耗性が向
上する。

【００１８】

【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２に基いて説
明する。なお、従来構造と同一の部分には同じ符号を付
し、その詳細な説明は省略する。

【００１９】図１の切換弁１７は、消音特性の異なる排
気管のひとつとして従来例と同様のバイパス管１６内に
設けられ、その開閉操作によって排気系統を切換え、マ
フラの特性を変化させる機能を有している。この切換弁
１７には、弁体３６、シャフト３７、軸受３８等より構
成されるバタフライバルブ型が採用され、シャフト３７
の一端には開閉操作用のレバー３９と、弁体３６を常時
開の位置に保持する方向の付勢を与えるスプリング４０
が設けられている。そして、本発明では、レバー３９側
にある軸受３８の側面と接触するように、シャフト３７
にフランジ部３７ａを形成してある。このフランジ部３
７ａは、スプリング４０が矢印４３で示す方向の初期圧
縮荷重を受けて組付けられることにより、軸受３８の端
面（側面）に積極的に押圧されている。

【００２０】また、本発明のバタフライバルブでは軸受
３８の材質を変更し、焼結ステンレススチール（たとえ
ばＳＵＳ３１６）を採用している。この材料は、従来の
ＳＵＳ３０４ワイヤメッシュ＋球状黒鉛と比較して、硬
度が高くコストも安い。

【００２１】次に、上述したスプリング４０の両端が各
々固定されているスプリングガイドについて説明する。
このスプリングガイドは、レバー３９に取付けられた可
動スプリングガイド４４と、バイパス管１６側に取付け
られた固定スプリングガイド４５とよりなり、両者によ
ってバイパス管１６の外部に延びたシャフト３７の全体
を覆うように構成されている。可動スプリングガイド４
４は、従来のスプリングガイド４１の軸受３８側の端部
を延長してシャフト３７の軸中心方向へ折り曲げ、固定
スプリングガイド４５は、従来のスプリングガイド４２
のレバー３９側の端部を延長して同じくシャフト３７の
軸中心方向へ折り曲げている。そして、固定スプリング
ガイド４５の延長端部は、図２に示す如く、シャフト３
７の外周面との間にクリアランスＡを形成し、可動スプ
リングガイド４４の延長端部は、固定スプリングガイド
４５の壁面との間にクリアランスＢを形成している。な
お、両クリアランスＡ，Ｂは、いずれもバルブ作動に支
障のない範囲で極力小さくするのが好ましい。

【００２２】以下、上述したバタフライバルブの作用に
ついて説明する。シャフト３７に設けられたフランジ３
７ａは、これがスプリング４０の付勢によってレバー３
９側の軸受３８側面に積極的に押し付けられているた
め、該部分のシール性が著しく向上する。このため、レ
バー３９側の軸受３８とシャフト３７との間に存在する
クリアランスＣ（図１（Ｂ）参照）から漏洩する排気ガ
ス量を大幅に低減することができ、切換弁１７の開閉操
作はより一層確実で応答性に優れたものとなる。

【００２３】また、軸受３８を硬度の高い材料に変えた
ため、軸受３８の耐摩耗性が向上し、切換バルブ１７の
作動回数が増加してもクリアランスＣの変化は小さい。
従って、作動回数の増加に伴う排気ガスの漏洩量に大き
な変化はなく、安定した性能を長期間にわたって維持で
きる。

【００２４】最後に可動スプリングガイド４４及び固定
スプリングガイド４５の作用を説明する。両スプリング
ガイド４４，４５は、小さなクリアランスＡ，Ｂを残し
てレバー３９側のシャフト３７をほぼ完全に覆っている
ため、走行中に跳ね上げた泥水等の異物が軸受３８まで
侵入してトラブルの原因となるのを防止でき、バルブ作
動の信頼性を増すことができる。

【００２５】

【発明の効果】前述した本発明によれば、レバー側の軸
受とシャフトとの間から漏洩する排気ガス量を大幅に低
減させることができ、デュアルモードマフラの応答性向
上に効果がある。

【００２６】また、作動回数を重ねることに伴う排気ガ
スの漏洩量増加が抑制され、さらに、軸受部への異物の
侵入による作動不良も防止できるので、バタフライバル
ブの耐久性や信頼性の向上に大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るデュアルモードマフラのバタフラ
イバルブの一実施例を示す図で、（Ａ）は縦断面図、
（Ｂ）は軸受とフランジ部の関係を示す（Ａ）の要部拡
大図である。

【図２】可動及び固定のスプリングガイドの形状例を示
す図１（Ａ）の要部拡大図である。

【図３】デュアルモードマフラの一例を示す系統図であ
る。

【図４】従来の切換弁（バタフライバルブ）の構造例を
示す断面図である。

【符号の説明】

１デュアルモードマフラ１６バイパス管（排気管）１７切換弁（バタフライバルブ）３６弁体３７シャフト（軸部）３７ａフランジ部３８軸受３９レバー４０スプリング４４可動スプリングガイド４５固定スプリングガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上杉雅勇東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者小川啓悟東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内 (72)発明者中島達朗東京都港区芝五丁目33番８号三菱自動車工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の消音特性の異なる排気管内に設けら
れ、開閉操作によって排気系統の切換えをするデュアル
モードマフラのバタフライバルブにおいて、上記排気管
の開閉を行う弁体と、同弁体の軸部を上記排気管に回動
可能に支持する軸受部と、上記軸部に設けられて上記軸
受部の側面と接触するフランジ部と、上記軸部の上記排
気管外部に延びた部分に固定され上記軸部の軸方向に荷
重を与えるスプリングと、を有することを特徴とするデ
ュアルモードマフラのバタフライバルブ。
【請求項２】上記スプリングが、上記軸部の上記排気管
外部に延びた部分の全体を覆うスプリングガイドを介し
て固定されていることを特徴とする請求項１記載のデュ
アルモードマフラのバタフライバルブ。
【請求項３】上記軸受部が焼結ステンレススチールで形
成されていることを特徴とする請求項１または２記載の
デュアルモードマフラのバタフライバルブ。