JPH10266837A - 自動車用バルブ内蔵排気マフラ - Google Patents
自動車用バルブ内蔵排気マフラInfo
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- JPH10266837A JPH10266837A JP9072890A JP7289097A JPH10266837A JP H10266837 A JPH10266837 A JP H10266837A JP 9072890 A JP9072890 A JP 9072890A JP 7289097 A JP7289097 A JP 7289097A JP H10266837 A JPH10266837 A JP H10266837A
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- exhaust
- muffler
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N1/00—Silencing apparatus characterised by method of silencing
- F01N1/16—Silencing apparatus characterised by method of silencing by using movable parts
- F01N1/166—Silencing 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Silencers (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Check Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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。 【解決手段】 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。
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。 【解決手段】 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。
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。
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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】
（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。
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。
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。
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】
（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。
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。
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、１
０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。
０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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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４
ａ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。
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４
ａ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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 （＜Ｐ
1 ）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Ｔ
２（＞Ｔ１）となる。
グが設けられた従来の場合、まず、排気圧がＰ0 （＜Ｐ
1 ）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Ｔ
２（＞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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
体断面図である。
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
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｋ 5/02 Ｆ１６Ｋ 5/02 Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 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（Ａ）が２つの室
を連通するマフラ内のチューブ（１８）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（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。 - 【請求項２】 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（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。 - 【請求項３】 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（Ａ）内を複数の室（２
０），（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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07289097A JP3813290B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 自動車用バルブ内蔵排気マフラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07289097A JP3813290B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 自動車用バルブ内蔵排気マフラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10266837A true JPH10266837A (ja) | 1998-10-06 |
| JP3813290B2 JP3813290B2 (ja) | 2006-08-23 |
Family
ID=13502404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07289097A Expired - Fee Related JP3813290B2 (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 自動車用バルブ内蔵排気マフラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3813290B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101441010B1 (ko) * | 2013-02-28 | 2014-09-17 | 우신공업 주식회사 | 배기밸브 장치 |
| JP2016037873A (ja) * | 2014-08-06 | 2016-03-22 | カルソニックカンセイ株式会社 | 開閉バルブ |
| JP2016125473A (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | フタバ産業株式会社 | 排気流路用弁装置 |
| US9482186B2 (en) | 2014-07-28 | 2016-11-01 | Hyundai Motor Company | Leaf spring type variable valve |
| CN106121833A (zh) * | 2015-05-06 | 2016-11-16 | 现代自动车株式会社 | 可变气门 |
| CN114517722A (zh) * | 2020-11-20 | 2022-05-20 | 双叶产业株式会社 | 阀的安装结构 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101585486B1 (ko) | 2015-02-10 | 2016-01-14 | 현대자동차주식회사 | 판스프링 가변밸브의 가변토크구조 |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP07289097A patent/JP3813290B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101441010B1 (ko) * | 2013-02-28 | 2014-09-17 | 우신공업 주식회사 | 배기밸브 장치 |
| US9482186B2 (en) | 2014-07-28 | 2016-11-01 | Hyundai Motor Company | Leaf spring type variable valve |
| JP2016037873A (ja) * | 2014-08-06 | 2016-03-22 | カルソニックカンセイ株式会社 | 開閉バルブ |
| JP2016125473A (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-11 | フタバ産業株式会社 | 排気流路用弁装置 |
| WO2016111326A1 (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-14 | フタバ産業株式会社 | 排気流路用弁装置 |
| CN107208509A (zh) * | 2015-01-08 | 2017-09-26 | 双叶产业株式会社 | 排气流路用阀装置 |
| CN107208509B (zh) * | 2015-01-08 | 2019-06-28 | 双叶产业株式会社 | 排气流路用阀装置 |
| CZ309684B6 (cs) * | 2015-01-08 | 2023-07-26 | Futaba Industrial Co., Ltd | Ventilové zařízení pro průtokový kanál výfuku |
| CN106121833A (zh) * | 2015-05-06 | 2016-11-16 | 现代自动车株式会社 | 可变气门 |
| KR20160132162A (ko) * | 2015-05-06 | 2016-11-17 | 현대자동차주식회사 | 가변밸브 |
| US9784154B2 (en) | 2015-05-06 | 2017-10-10 | Hyundai Motor Company | Variable valve |
| CN114517722A (zh) * | 2020-11-20 | 2022-05-20 | 双叶产业株式会社 | 阀的安装结构 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3813290B2 (ja) | 2006-08-23 |
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|---|---|---|---|
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