JPH10339128A - Exhaust muffler integrating valve for automobile - Google Patents
Exhaust muffler integrating valve for automobileInfo
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- JPH10339128A JPH10339128A JP14621997A JP14621997A JPH10339128A JP H10339128 A JPH10339128 A JP H10339128A JP 14621997 A JP14621997 A JP 14621997A JP 14621997 A JP14621997 A JP 14621997A JP H10339128 A JPH10339128 A JP H10339128A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、静圧と動圧による
排気ガス圧の増減に伴って開閉動作する排気ガス圧感応
バルブがマフラ内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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the technical field of an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile in which an exhaust gas pressure sensitive valve which opens and closes in accordance with an increase and decrease of the exhaust gas pressure due to static pressure and dynamic pressure is provided in the muffler. Belong.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、マフラ内に、高エンジン回転時の
低圧力損失かと低エンジン回転時の消音量向上を目的と
して切り替えバルブが設置される事例が増えている(特
開平2−81911号公報等参照)。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing number of cases in which a switching valve is provided in a muffler for the purpose of improving low pressure loss at a high engine speed and improving noise reduction at a low engine speed (Japanese Patent Laid-Open No. 2-81911). Etc.).
【0003】このバルブは、低エンジン回転時は閉状態
となり、マフラ内を排気ガスが最適に循環し大きな消音
量を得るが、エンジン回転が上昇するに従いバルブ前室
の圧力が上昇し、バルブ開動作となり、低圧力損失とな
る。[0003] This valve is closed when the engine speed is low, and the exhaust gas circulates optimally in the muffler to obtain a large volume. However, as the engine speed increases, the pressure in the valve front chamber increases, and the valve opens. Operation and low pressure loss.
【0004】通常、バルブは、図6に示すように、マフ
ラ内チューブの後端部(排気ガス流れの下流部)に取り
付けられ、バルブ前室の圧力を一定に保つように開動作
している。Normally, as shown in FIG. 6, the valve is attached to the rear end of the inner tube of the muffler (downstream of the exhaust gas flow) and is opened to keep the pressure in the valve front chamber constant. .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のバルブ内蔵排気マフラにあっては、下記の問題を有
する。However, the conventional exhaust muffler with a built-in valve has the following problems.
【0006】(1) バルブ閉状態を作るため、バネを用い
ているが、バネの特性上、温度変化に対してバネ力が変
化してしまう。(1) Although a spring is used to make the valve closed, the spring force changes with temperature due to the characteristics of the spring.
【0007】(2) バルブ前室の圧力を一定に保つように
開動作するものであり、バルブ閉時に大きな消音量が得
られ、その後、バルブ開度が大きくなるに従って圧力損
失が徐々に小さくなっていく制御となる。(2) The opening operation is performed so as to keep the pressure in the valve front chamber constant. A large volume reduction is obtained when the valve is closed, and then the pressure loss gradually decreases as the valve opening increases. Control.
【0008】大きな消音量が得られるバルブ閉状態から
一気にバルブ全開とし高い加速性を得たいという要求に
応えることができない。[0008] It is not possible to respond to the demand to obtain a high acceleration by fully opening the valve from a valve closed state where a large volume can be obtained.
【0009】(3) バネ力や軸受けロスによりバルブが開
き始めるエンジン回転数等に大きなバラツキが出る。(3) A large variation occurs in the engine speed at which the valve starts to open due to spring force or bearing loss.
【0010】本発明の課題とするところは、バルブ開動
作タイミングをバラツキや温度変化に影響されず安定し
て得ると共に高応答のバルブ開閉動作による消音モード
切り替え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。It is an object of the present invention to provide an exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle which can stably obtain a valve opening operation timing without being affected by variations and temperature changes and achieve a silencing mode switching by a high response valve opening / closing operation. To provide.
【0011】[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、静圧と動圧による排気ガス圧の増減に伴って開閉動
作する排気ガス圧感応バルブがマフラ内に設けられた自
動車用バルブ内蔵排気マフラにおいて、前記排気ガス圧
感応バルブを、一端部がマフラ内に開口し他端部が外気
もしくはマフラ内に開口している排気チューブのマフラ
内開口端に配置されたバルブ本体と、前記バルブ本体を
開閉回動可能に支持するバルブ軸とを備え、前記バルブ
本体の重力作用点を、バルブ閉方向モーメントが得られ
るようにバルブ軸よりガス流の流線方向に離れた位置に
設定し、且つ、バルブ本体に作用する排気ガス圧作用中
心点を、排気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが得
られる位置に設定したことを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an automobile valve in which an exhaust gas pressure sensitive valve that opens and closes in accordance with an increase and decrease of an exhaust gas pressure due to static pressure and dynamic pressure is provided in a muffler. In the built-in exhaust muffler, the exhaust gas pressure sensitive valve has a valve body disposed at a muffler opening end of an exhaust tube having one end opened in the muffler and the other end opened in the outside air or the muffler. A valve shaft that supports the valve body so that the valve body can be opened and closed, and the gravitational action point of the valve body is set at a position away from the valve shaft in the streamline direction of the gas flow so as to obtain a valve closing moment. The exhaust gas pressure acting central point acting on the valve body is set at a position where the valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure.
【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、前記排気チューブのマフラ内開口端
にバルブ本体を傾斜配置することで、排気ガス圧作用中
心点を排気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが得ら
れる位置に設定したことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile according to the first aspect, wherein a valve body is inclined at an opening end of the exhaust tube inside the muffler. The exhaust gas pressure acting center point is set to a position where a moment in the valve opening direction can be obtained by the exhaust gas pressure.
【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1または請求項2記載の自動車
用バルブ内蔵排気マフラにおいて、前記バルブ軸を重力
作用点より上方位置にオフセットすることで、排気ガス
圧作用中心点を排気ガス圧によりバルブ開方向モーメン
トが得られる位置に設定したことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile according to the first or second aspect, wherein the valve shaft is offset to a position higher than a gravity action point. By doing so, the exhaust gas pressure action center point is set to a position where the valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure.
【0014】[0014]
(実施の形態1)まず、構成を説明する。 Embodiment 1 First, the configuration will be described.
【0015】実施の形態1は請求項1,2記載の発明に
対応する。The first embodiment corresponds to the first and second aspects of the present invention.
【0016】図1は実施の形態1の自動車用バルブ内蔵
排気マフラの排気ガス圧感応バルブを示す分解斜視図、
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
排気ガス圧感応バルブを示す断面図、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。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an exhaust gas pressure sensitive valve of an exhaust muffler with a built-in automotive valve according to a first embodiment.
FIG. 2 is a sectional view showing an exhaust gas pressure sensitive valve of the exhaust muffler with a built-in automotive valve according to the first embodiment. FIG. 3 is an overall sectional view showing the exhaust muffler with a built-in automotive valve of the first embodiment.
【0017】図3において、Aは排気ガス圧感応バル
ブ、10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1排気チューブ、19は
第2排気チューブ、20は第1室、21は第2室、22
は第3室である。In FIG. 3, A is an exhaust gas pressure sensitive valve, 10 is a muffler side plate, 11 is a front end plate, 12 is a rear end plate,
13 is a first baffle plate, 14 is a second baffle plate, 15 is an exhaust input tube, 16 is a first tube,
17 is a second tube, 18 is a first exhaust tube, 19 is a second exhaust tube, 20 is a first chamber, 21 is a second chamber, 22
Is the third room.
【0018】前記排気ガス圧感応バルブAは、静圧と動
圧による排気ガス圧の増減に伴って開閉動作するバルブ
で、第2室21と外気を連通する第2排気チューブ19
のマフラ内開口端に配置されている。The exhaust gas pressure sensitive valve A is a valve that opens and closes in accordance with the increase and decrease of the exhaust gas pressure due to static pressure and dynamic pressure, and is a second exhaust tube 19 that communicates the second chamber 21 with the outside air.
Is arranged at the opening end in the muffler.
【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。The exhaust input tube 15 is connected to an exhaust tube from the engine, and introduces exhaust gas into the second chamber 21.
【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。The first tube 16 is provided on the second baffle plate 14, and has one end open to the second chamber 21 and the other end open to the third chamber 22.
【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。The second tube 17 is provided on the first baffle plate 13, and has one end opened to the first chamber 20 and the other end opened to the second chamber 21.
【0022】前記第1排気チューブ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と後端板1
2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。The first exhaust tube 18 includes a first baffle plate 13, a second baffle plate 14, and a rear end plate 1.
2, one end is open to the first chamber 20, and the other end is open to the outside air.
【0023】前記第2排気チューブ19は、第2バッフ
ルプレート14と後端板12に設けられ、一端部には排
気ガス圧感応バルブAが設けられ、他端部は外気に開口
していて、排気ガス圧感応バルブAが開くと第2室21
が外気に連通する。The second exhaust tube 19 is provided on the second baffle plate 14 and the rear end plate 12, an exhaust gas pressure sensitive valve A is provided at one end, and the other end is open to the outside air. When the exhaust gas pressure sensitive valve A is opened, the second chamber 21 is opened.
Communicates with the outside air.
【0024】前記排気ガス圧感応バルブAが閉状態の時
は、第1室20及び第2室21が拡張室で第3室22が
レゾネータ室で第1排気チューブ18のみから排気ガス
が外部に排出される。また、排気ガス圧感応バルブAが
開状態の時には、第1排気チューブ18と第2排気チュ
ーブ19により排気ガスが外部に排出される。When the exhaust gas pressure sensitive valve A is in the closed state, the first chamber 20 and the second chamber 21 are expansion chambers, the third chamber 22 is a resonator chamber, and exhaust gas is discharged only from the first exhaust tube 18 to the outside. Is discharged. When the exhaust gas pressure sensitive valve A is open, the exhaust gas is discharged to the outside by the first exhaust tube 18 and the second exhaust tube 19.
【0025】図1及び図2において、Aは排気ガス圧感
応バルブ、1はバルブ本体、2はバルブ軸、19は第2
排気チューブである。1 and 2, A is an exhaust gas pressure sensitive valve, 1 is a valve body, 2 is a valve shaft, and 19 is a second valve.
It is an exhaust tube.
【0026】前記バルブ本体1は、一端部がマフラ内に
開口し他端部が外気に開口している第2排気チューブ1
9のマフラ内開口端に配置される。The valve body 1 has a second exhaust tube 1 having one end opening into the muffler and the other end opening to the outside air.
9 at the opening end in the muffler.
【0027】前記バルブ軸2は、バルブ本体1を開閉回
動可能に支持する軸で、バルブ本体1よりも上流位置で
第2排気チューブ19のほぼ中間位置に水平に設定され
ている。このバルブ軸2は、バルブ本体1に一体に形成
されたピンブラケット部1aに開穴されたピン穴1b
と、第2排気チューブ19に一体に形成されたピンブラ
ケット部19aに開穴されたピン穴19bとを一致さ
せ、ここにピン2aを挿着して抜け止め固定することで
構成される。The valve shaft 2 is a shaft for supporting the valve body 1 so as to be capable of opening and closing, and is set horizontally at an intermediate position of the second exhaust tube 19 at a position upstream of the valve body 1. The valve shaft 2 has a pin hole 1b formed in a pin bracket 1a formed integrally with the valve body 1.
And a pin hole 19b opened in a pin bracket portion 19a formed integrally with the second exhaust tube 19, and the pin 2a is inserted into and fixed to the pin bracket portion 19a to prevent the pin 2a from coming off.
【0028】前記バルブ本体1の重力作用点Gは、図2
に示すように、バルブ軸2をバルブ本体1よりも上流位
置、つまり、バルブ軸2よりガス流の流線方向に離れた
位置に設定され、バルブ本体1の自重によるバルブ閉方
向モーメントと、バルブ本体1の下端縁1cが第2排気
チューブ19の内底面19cに接するバルブ閉ストッパ
構造によりバルブ閉状態が得られる。The gravitational action point G of the valve body 1 is shown in FIG.
As shown in the figure, the valve shaft 2 is set at a position upstream of the valve body 1, that is, at a position distant from the valve shaft 2 in the streamline direction of the gas flow. The valve closing state is obtained by the valve closing stopper structure in which the lower end edge 1c of the main body 1 contacts the inner bottom surface 19c of the second exhaust tube 19.
【0029】前記バルブ本体1に作用する排気ガス圧作
用中心点Pは、図2に示すように、排気チューブ19の
マフラ内開口端にバルブ本体1を傾斜配置(傾斜角θ)
することで、バルブ軸2とバルブ受圧面とを垂直な線で
結ぶ位置より下方向に離れた位置に設定され、排気ガス
圧による力が作用することによるバルブ開方向モーメン
トを得るようにしている。As shown in FIG. 2, the exhaust gas pressure acting central point P acting on the valve main body 1 is inclined at the opening end of the exhaust tube 19 in the muffler (inclination angle θ).
By doing so, the valve shaft 2 and the valve pressure receiving surface are set at a position separated from the position below the vertical line by a vertical line, and a moment in the valve opening direction due to the force of the exhaust gas pressure is obtained. .
【0030】尚、バルブ本体1の上端縁1dを第2排気
チューブ19から突出させた自由端とし、第2排気チュ
ーブ19の上端縁19dを全開ストッパとすることでバ
ルブ開状態が得られる。The upper end 1d of the valve body 1 is a free end protruding from the second exhaust tube 19, and the upper end 19d of the second exhaust tube 19 is a fully open stopper, so that the valve can be opened.
【0031】次に、作用を説明する。Next, the operation will be described.
【0032】[低排気ガス圧時]低排気ガス圧時には、
図4に示すように、バルブ本体1の自重によりバルブ閉
状態となる。すなわち、バルブ軸2と重力作用点Gとを
ガス流の流線方向(水平方向)に離した位置に設定する
ことで、自動的に閉じる力が作用する。[Low exhaust gas pressure] At low exhaust gas pressure,
As shown in FIG. 4, the valve body 1 is brought into a closed state by its own weight. That is, by setting the valve shaft 2 and the gravitational action point G at positions separated in the streamline direction (horizontal direction) of the gas flow, a closing force automatically acts.
【0033】このバルブ閉方向のモーメントM1は、バ
ルブ軸2と重力作用点Gとの距離をL1 とし、バルブ本
体1の重力作用点Gに加わる自重によるバルブ閉方向の
力をF1 とした時、 M1=F1 ・L1 となる。The moment M1 in the valve closing direction is defined by a distance L1 between the valve shaft 2 and the point of gravity G and a force F1 in the valve closing direction due to its own weight applied to the point of gravity G of the valve body 1. M1 = F1 · L1
【0034】一方、バルブ開方向のモーメントM2は、
バルブ軸2と排気ガス圧作用中心点Pとの距離をL2と
し、バルブ本体1の排気ガス圧作用中心点Pに加えるバ
ルブ開方向の力をF2 とした時、 M2=F2 ・L2 となる。On the other hand, the moment M2 in the valve opening direction is
When the distance between the valve shaft 2 and the exhaust gas pressure action center point P is L2, and the force in the valve opening direction applied to the exhaust gas pressure action center point P of the valve body 1 is F2, then M2 = F2 · L2.
【0035】この力F2 は、排気ガス圧作用中心点Pに
加わるガス流の流線方向の風圧力をFP とした時、 F2 =FP ・tanθ となる。This force F2 is given by F2 = FP · tan θ, where FP is the wind pressure in the streamline direction of the gas flow applied to the central point P of the exhaust gas pressure action.
【0036】低排気ガス圧時には、風圧力FP が小さ
く、よって、バルブ開方向の力F2 も小さく、M1>M
2の関係になる。When the exhaust gas pressure is low, the wind pressure FP is small, so that the force F2 in the valve opening direction is small, and M1> M
2.
【0037】[排気ガス圧増大時]排気ガスの静圧や動
圧が増大した場合、排気ガス圧は流れと平行に生じる
が、バルブ本体1が傾斜配置されていることで、図4に
示すように、バルブ本体1の面に沿う排気ガス流とな
り、バルブ本体1に作用する圧力分布は、第2排気チュ
ーブ19のガス通路の下側部分に圧力のピークが現われ
る。[Exhaust Gas Pressure Increase] When the static pressure or the dynamic pressure of the exhaust gas increases, the exhaust gas pressure is generated in parallel with the flow, but as shown in FIG. As described above, the exhaust gas flows along the surface of the valve body 1, and the pressure distribution acting on the valve body 1 has a pressure peak at the lower portion of the gas passage of the second exhaust tube 19.
【0038】すなわち、バルブ本体1に作用する排気ガ
ス圧作用中心点Pは、重力作用点Gより下方向に離れた
位置に設定されることになり、排気ガス圧が増大するほ
どバルブ開方向のモーメントM2が大きく作用する。That is, the center point P of the exhaust gas pressure acting on the valve body 1 is set at a position separated from the gravity action point G in a downward direction, and the valve opening direction increases as the exhaust gas pressure increases. The moment M2 acts greatly.
【0039】従って、排気ガス圧力の上昇によってこの
バルブ開方向のモーメントM2がバルブ閉方向のモーメ
ントM1を上回ると、バルブ軸2を中心としてバルブ本
体1が図4の左方向に回動を開始し、バルブ本体1の下
端縁1cが第2排気チューブ19の内底面19cから離
れて排気ガス圧感応バルブAが開き始める。Accordingly, when the moment M2 in the valve opening direction exceeds the moment M1 in the valve closing direction due to a rise in the exhaust gas pressure, the valve body 1 starts to rotate leftward in FIG. Then, the lower end edge 1c of the valve body 1 separates from the inner bottom surface 19c of the second exhaust tube 19, and the exhaust gas pressure sensitive valve A starts to open.
【0040】排気ガス圧感応バルブAが開き始めると、
バルブ本体1の傾斜角が大きくなることで、排気ガス圧
作用中心点Pがバルブ本体1の下端縁1c側に移動しな
がらバルブ本体1が左方向に回動して、図4の実線位置
から2点鎖線位置まで一気にバルブ全開状態となる。When the exhaust gas pressure sensitive valve A starts to open,
As the inclination angle of the valve body 1 increases, the valve body 1 pivots leftward while the exhaust gas pressure action center point P moves toward the lower end edge 1c of the valve body 1 and moves from the solid line position in FIG. The valve is fully opened at a stretch up to the two-dot chain line.
【0041】よって、バルブが開き始めると排気ガス圧
が少し高まるだけで一気にバルブ全開となり、エンジン
回転数やエンジン負荷等があるレベルになった時にバル
ブ全開を得たい場合、その設定が容易となる。Therefore, when the valve starts to open, the exhaust gas pressure slightly increases and the valve is fully opened at a stretch. When it is desired to obtain the fully opened valve when the engine speed, the engine load, and the like reach a certain level, the setting is facilitated. .
【0042】[排気ガス圧減少時]バルブ全開状態で排
気ガス圧が減少し、排気ガス圧感応バルブAに作用する
バルブ閉方向のモーメントM1がバルブ開方向のモーメ
ントM2を上回ると、バルブ本体1がバルブ軸2を中心
に右方向に回動して排気ガス圧感応バルブAが閉じ始め
る。[Exhaust Gas Pressure Decrease] When the exhaust gas pressure decreases with the valve fully opened and the moment M1 in the valve closing direction acting on the exhaust gas pressure sensitive valve A exceeds the moment M2 in the valve opening direction, the valve body 1 Turns right around the valve shaft 2 and the exhaust gas pressure sensitive valve A starts to close.
【0043】排気ガス圧感応バルブAが閉じ始めると、
バルブ閉方向のモーメントM1がバルブ本体1の傾斜角
が小さくなるのに伴って加速度的に増大するのに伴いバ
ルブ本体1が右方向に回動して一気にバルブ全閉とな
る。When the exhaust gas pressure sensitive valve A starts to close,
As the moment M1 in the valve closing direction increases at an accelerated rate as the inclination angle of the valve body 1 decreases, the valve body 1 turns rightward and the valve is completely closed at a stretch.
【0044】よって、バルブが閉じ始めると排気ガス圧
が少し減るだけで一気にバルブ全閉となる。Therefore, when the valve starts to close, the valve is fully closed at once with a slight decrease in the exhaust gas pressure.
【0045】上記のように、流量増大時と流量減少時と
で高応答によるバルブ開閉動作を得ることができ、この
結果、オン・オフ的に消音モードが切り替えられること
により、低排気ガス圧域での高い消音効果と高排気ガス
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。As described above, the valve opening / closing operation with a high response can be obtained when the flow rate is increased and when the flow rate is decreased. As a result, the mute mode can be switched on / off so that the low exhaust gas pressure range can be obtained. Therefore, it is possible to make an optimum setting that achieves both a high noise reduction effect in the engine and an effect of improving the engine output in a high exhaust gas pressure range.
【0046】次に、効果を説明する。Next, the effects will be described.
【0047】(1)排気ガス圧感応バルブAを、一端部
がマフラ内に開口し他端部が外気に開口している第2排
気チューブ19のマフラ内開口端に配置されたバルブ本
体1と、バルブ本体1を開閉回動可能に支持するバルブ
軸2とを備え、バルブ本体1の重力作用点Gを、バルブ
閉方向モーメントが得られるようにバルブ軸2よりガス
流の流線方向に離れた位置に設定し、且つ、バルブ本体
1に作用する排気ガス圧作用中心点Pを、排気ガス圧に
よりバルブ開方向モーメントが得られる位置に設定する
ことで、バネレスによるマフラ内蔵バルブを構成したた
め、バルブ閉方向の力をバネ力により得る従来のマフラ
内蔵バルブに比べ、バルブ開動作タイミングをバラツキ
や温度変化に影響されず安定して得ると共に高応答のバ
ルブ開閉動作による消音モード切り替えを達成する自動
車用バルブ内蔵排気マフラを提供することができる。(1) The exhaust gas pressure sensitive valve A is provided with a valve main body 1 disposed at the open end inside the muffler of the second exhaust tube 19 having one end opened into the muffler and the other end open to the outside air. A valve shaft 2 that supports the valve body 1 so that the valve body 1 can be opened and closed. The gravitational action point G of the valve body 1 is separated from the valve shaft 2 in the streamline direction of the gas flow so as to obtain a valve closing moment. And the center point P of the exhaust gas pressure acting on the valve body 1 is set at a position where the valve opening direction moment is obtained by the exhaust gas pressure. Compared to the conventional muffler built-in valve that obtains the force in the valve closing direction by spring force, the valve opening operation timing can be obtained stably without being affected by variations and temperature changes, and the valve opening and closing operation with high response It is possible to provide a motor vehicle built-in valve exhaust muffler to achieve mute mode switching.
【0048】ちなみに、本発明者は、バルブ本体1の傾
斜角θを約33度に設定し、排気ガス流量を徐々に上昇
させて実験を行なった。Incidentally, the present inventor conducted an experiment by setting the inclination angle θ of the valve body 1 to about 33 degrees and gradually increasing the exhaust gas flow rate.
【0049】図5に実験結果によるバルブ前室圧力特性
を示し、図6にバルブ本体傾斜角特性を示す。FIG. 5 shows the pressure characteristics of the valve front chamber based on the experimental results, and FIG. 6 shows the characteristics of the valve body inclination angle.
【0050】この特性で明らかなように、排気ガス流量
が0〜A0 まではバルブ全閉が維持され、排気ガス流量
がA0 からA1 まで上昇(約1.5m3/min)する間にバ
ルブ全閉からバルブ全開になっていて、実際の走行で、
アクセルの急踏み操作を行なった場合には排気ガス流量
がA0 からA1 になるのは瞬時のことであるため、排気
ガス流量がA0 を超えると一気にバルブ全閉からバルブ
全開まで動作することが解る。As is apparent from this characteristic, the valve is kept fully closed when the exhaust gas flow rate is 0 to A0, and the valve is fully closed while the exhaust gas flow rate increases from A0 to A1 (about 1.5 m 3 / min). The valve is fully open from closed, and in actual running,
When the accelerator is suddenly depressed, the flow rate of the exhaust gas changes from A0 to A1 instantaneously, so that when the flow rate of the exhaust gas exceeds A0, it is understood that the operation from the fully closed valve to the fully opened valve is performed at once. .
【0051】(2)排気チューブ19のマフラ内開口端
にバルブ本体1を傾斜配置することで、排気ガス圧作用
中心点Pを排気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが
得られる位置に設定したため、バルブ本体1の傾斜角θ
の設定によりバルブ開動作タイミングを容易にチューニ
ングすることができる。(2) Since the valve body 1 is inclined at the opening end of the exhaust tube 19 inside the muffler, the exhaust gas pressure acting central point P is set at a position where the valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure. Inclination angle θ of main body 1
By setting the above, the valve opening operation timing can be easily tuned.
【0052】例えば、バルブ軸2の軸穴をバルブ本体1
の傾斜角θを変更が可能なように長穴にしておいて、バ
ルブ軸2の設定調整ができるようにしておけば、同じバ
ルブ本体1でバルブ開動作タイミングを異ならせた設定
とすることもできる。For example, the shaft hole of the valve shaft 2 is
If the inclination angle θ of the valve body is made long so that it can be changed, and the setting of the valve shaft 2 can be adjusted, the valve opening operation timing can be made different in the same valve body 1. it can.
【0053】(実施の形態2)まず、構成を説明する。(Embodiment 2) First, the configuration will be described.
【0054】実施の形態2は請求項1,3記載の発明に
対応する。Embodiment 2 corresponds to the first and third aspects of the present invention.
【0055】図7は実施の形態2の自動車用バルブ内蔵
排気マフラの排気ガス圧感応バルブを示す断面図であ
る。FIG. 7 is a sectional view showing an exhaust gas pressure sensitive valve of an exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle according to the second embodiment.
【0056】この実施の形態2は、バルブ本体1は排気
チューブ19に対し垂直に配置し、バルブ軸2を重力作
用点Gより上方位置にズラすオフセットにより設定によ
り、排気ガス圧作用中心点Pを排気ガス圧によりバルブ
開方向モーメントが得られる位置に設定した点で、バル
ブ本体1の傾斜配置による実施の形態1と構成が異な
る。In the second embodiment, the valve main body 1 is arranged perpendicular to the exhaust tube 19, and the valve shaft 2 is shifted to a position higher than the gravitational action point G by an offset to set the exhaust gas pressure action center point P Is set at a position where a moment in the valve opening direction is obtained by the exhaust gas pressure.
【0057】尚、他の構成は実施の形態1と同様である
ので説明を省略する。The other configuration is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【0058】また、作用についても実施の形態1と同様
であるので説明を省略する。The operation is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
【0059】次に、効果を説明する。Next, the effects will be described.
【0060】実施の形態2では、実施の形態1での
(1)の効果に加え、下記の効果が得られる。In the second embodiment, the following effect is obtained in addition to the effect (1) of the first embodiment.
【0061】(3)バルブ軸2を重力作用点Gより上方
位置にズラすオフセットにより設定により、排気ガス圧
作用中心点Pをバルブ軸2より下方向に離れた位置に設
定したため、バルブ軸2と重力作用点Gとのオフセット
量の調整によりバルブ開動作タイミングを容易にチュー
ニングすることができるし、バルブ本体1の形状設定が
容易である。(3) The center point P of the exhaust gas pressure action is set at a position separated from the valve shaft 2 in a downward direction by setting the offset by shifting the valve shaft 2 to a position above the gravity action point G. By adjusting the offset amount between the pressure and the gravity action point G, the valve opening operation timing can be easily tuned, and the shape of the valve body 1 can be easily set.
【0062】例えば、排気チューブ19が円筒形である
場合、実施の形態1ではバルブ本体1を楕円形状とする
必要があるが、実施の形態2ではバルブ本体1を円形と
することでバルブ全閉時にチューブ内面に沿わせること
ができる。For example, when the exhaust tube 19 is cylindrical, the valve body 1 needs to be elliptical in the first embodiment, but in the second embodiment, the valve body 1 is made circular so that the valve is fully closed. Sometimes it can be along the inner surface of the tube.
【0063】(他の実施の形態)実施の形態1では、バ
ルブ本体1を傾斜配置することで、排気ガス圧作用中心
点Pを排気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが得ら
れる位置に設定し、また、実施の形態2では、バルブ軸
2を重力作用点Gより上方位置にズラすオフセット設定
により、排気ガス圧作用中心点Pを排気ガス圧によりバ
ルブ開方向モーメントが得られる位置に設定する例を示
したが、バルブ本体1の傾斜配置とバルブ軸2のオフセ
ット設定とを併用することにより、排気ガス圧作用中心
点Pを排気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが得ら
れる位置に設定するようにしても良い。(Other Embodiments) In the first embodiment, by arranging the valve body 1 at an angle, the exhaust gas pressure acting center point P is set at a position where a valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure. Further, in the second embodiment, an example is set in which the exhaust gas pressure acting center point P is set to a position where a valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure by offset setting in which the valve shaft 2 is shifted to a position above the gravity action point G. However, by using the tilted arrangement of the valve body 1 and the offset setting of the valve shaft 2 together, the exhaust gas pressure acting center point P is set to a position where the valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure. May be.
【0064】実施の形態1,2では、一端がマフラ内に
他端が外気に開口される排気チューブへの適用例を示し
たが、両端共にマフラ内の室に開口するマフラ内チュー
ブにも適用することもできる。In the first and second embodiments, an example of application to an exhaust tube having one end inside the muffler and the other end opening to the outside air has been described. You can also.
【0065】さらに、断面形状が円形の排気チューブへ
の適用例を示したが、断面形状が楕円形や方形や多角形
等の排気チューブに適用することもできる。Further, an example in which the present invention is applied to an exhaust tube having a circular cross section has been described. However, the present invention can also be applied to an exhaust tube having an elliptical, square, or polygonal cross section.
【0066】[0066]
【発明の効果】請求項1記載の発明にあっては、静圧と
動圧による排気ガス圧の増減に伴って開閉動作する排気
ガス圧感応バルブがマフラ内チューブの端部位置に設け
られた自動車用バルブ内蔵排気マフラにおいて、排気ガ
ス圧感応バルブを、一端部がマフラ内に開口し他端部が
外気もしくはマフラ内に開口している排気チューブのマ
フラ内開口端に配置されたバルブ本体と、バルブ本体を
開閉回動可能に支持するバルブ軸とを備え、バルブ本体
の重力作用点を、バルブ閉方向モーメントが得られるよ
うにバルブ軸よりガス流の流線方向に離れた位置に設定
し、且つ、バルブ本体に作用する排気ガス圧作用中心点
を、排気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが得られ
る位置に設定したため、バルブ開動作タイミングをバラ
ツキや温度変化に影響されず安定して得ると共に高応答
のバルブ開閉動作による消音モード切り替えを達成する
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。According to the first aspect of the present invention, an exhaust gas pressure sensitive valve that opens and closes in accordance with an increase and decrease in exhaust gas pressure due to static pressure and dynamic pressure is provided at an end of the inner tube of the muffler. In an exhaust muffler with a built-in valve for an automobile, an exhaust gas pressure sensitive valve is provided with a valve body disposed at an opening end in a muffler of an exhaust tube having one end opening into the muffler and the other end opening into the outside air or the muffler. A valve shaft that supports the valve body so that the valve body can be opened and closed, and the gravity action point of the valve body is set at a position away from the valve shaft in the streamline direction of the gas flow so as to obtain a moment in the valve closing direction. In addition, since the center point of the exhaust gas pressure acting on the valve body is set at a position where a moment in the valve opening direction can be obtained by the exhaust gas pressure, the valve opening operation timing varies and the temperature changes. It can be provided an automotive valve internal exhaust muffler to achieve mute mode switching by the valve opening and closing operation of the high-response with not sound obtained stably.
【0067】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、排気チ
ューブのマフラ内開口端にバルブ本体を傾斜配置するこ
とで、排気ガス圧作用中心点を排気ガス圧によりバルブ
開方向モーメントが得られる位置に設定したため、請求
項1記載の発明の効果に加え、バルブ本体の傾斜角の設
定によりバルブ開動作タイミングを容易にチューニング
することができる。In the invention according to claim 2, claim 1 is
In the described exhaust valve muffler with a built-in valve for the vehicle, the valve body is inclined at the opening end of the exhaust tube inside the muffler, so that the exhaust gas pressure acting center point is set to a position where the valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure. In addition to the effects of the first aspect, the valve opening operation timing can be easily tuned by setting the inclination angle of the valve body.
【0068】請求項3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、バルブ
軸を重力作用点より上方位置にオフセットすることで、
排気ガス圧作用中心点を排気ガス圧によりバルブ開方向
モーメントが得られる位置に設定したため、請求項1記
載の発明の効果に加え、バルブ軸と重力作用点とのオフ
セット量の調整によりバルブ開動作タイミングを容易に
チューニングすることができるし、バルブ本体の形状設
定が容易である。According to the third aspect of the present invention, there is provided the first aspect.
In the exhaust muffler with a built-in valve for the vehicle described, by offsetting the valve shaft to a position above the gravity action point,
Since the center point of the exhaust gas pressure action is set at a position where the valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure, the valve opening operation is achieved by adjusting the offset amount between the valve shaft and the gravitational action point in addition to the effect of the invention described in claim 1. The timing can be easily tuned, and the shape of the valve body can be easily set.
【図1】実施の形態1の自動車用バルブ内蔵排気マフラ
の排気ガス圧感応バルブを示す分解斜視図である。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an exhaust gas pressure sensitive valve of an exhaust muffler with a built-in automotive valve according to a first embodiment.
【図2】実施の形態1の自動車用バルブ内蔵排気マフラ
の排気ガス圧感応バルブを示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an exhaust gas pressure sensitive valve of the exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle according to the first embodiment;
【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。FIG. 3 is an overall sectional view showing an exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle according to the first embodiment;
【図4】実施の形態1の排気ガス圧感応バルブのバルブ
開閉状態を示す作用説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory view showing a valve opening / closing state of the exhaust gas pressure sensitive valve according to the first embodiment.
【図5】実施の形態1の排気ガス圧感応バルブで排気ガ
ス流量を徐々に上昇させて実験を行なった実験結果によ
るバルブ前室圧力特性図である。FIG. 5 is a pressure characteristic diagram of a valve front chamber based on an experimental result obtained by performing an experiment by gradually increasing an exhaust gas flow rate using the exhaust gas pressure sensitive valve of the first embodiment.
【図6】実施の形態1の排気ガス圧感応バルブで排気ガ
ス流量を徐々に上昇させて実験を行なった実験結果によ
るバルブ本体傾斜角特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a valve body inclination angle according to an experimental result obtained by performing an experiment by gradually increasing an exhaust gas flow rate using the exhaust gas pressure sensitive valve of the first embodiment.
【図7】実施の形態2の自動車用バルブ内蔵排気マフラ
の排気ガス圧感応バルブを示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an exhaust gas pressure sensitive valve of an exhaust muffler with a built-in automotive valve according to a second embodiment.
【図8】従来の自動車用バルブ内蔵排気マフラを示す全
体概略図である。FIG. 8 is an overall schematic diagram showing a conventional exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle.
A 排気ガス圧感応バルブ 1 バルブ本体 2 バルブ軸 19 第2排気チューブ G 重力作用点 P 排気ガス圧作用中心点 A Exhaust gas pressure sensitive valve 1 Valve body 2 Valve shaft 19 Second exhaust tube G Gravity action point P Exhaust gas pressure action center point
Claims (3)
って開閉動作する排気ガス圧感応バルブ(A)がマフラ
内に設けられた自動車用バルブ内蔵排気マフラにおい
て、 前記排気ガス圧感応バルブ(A)を、 一端部がマフラ内に開口し他端部が外気もしくはマフラ
内に開口している排気チューブ(19)のマフラ内開口
端に配置されたバルブ本体(1)と、 前記バルブ本体(1)を開閉回動可能に支持するバルブ
軸(2)とを備え、 前記バルブ本体(1)の重力作用点(G)を、バルブ閉
方向モーメントが得られるようにバルブ軸(2)よりガ
ス流の流線方向に離れた位置に設定し、且つ、バルブ本
体(1)に作用する排気ガス圧作用中心点(P)を、排
気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが得られる位置
に設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。An exhaust muffler with a built-in valve for an automobile, wherein an exhaust gas pressure sensitive valve (A) that opens and closes in accordance with an increase and decrease in exhaust gas pressure due to static pressure and dynamic pressure is provided in the muffler. A valve body (1) disposed at an opening end in a muffler of an exhaust tube (19) having one end opened in the muffler and the other end opened in the outside air or the muffler; A valve shaft (2) for supporting the main body (1) so as to be able to open and close; and a gravitational action point (G) of the valve main body (1). The exhaust gas pressure acting center point (P) acting on the valve body (1) is set at a position where the valve opening direction moment can be obtained by the exhaust gas pressure. Characterized by Dynamic vehicles valve built-in exhaust muffler.
マフラにおいて、 前記排気チューブ(19)のマフラ内開口端にバルブ本
体(1)を傾斜配置することで、排気ガス圧作用中心点
(P)を排気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが得
られる位置に設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。2. An exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle according to claim 1, wherein a valve body (1) is inclined at an opening end of the exhaust tube (19) inside the muffler, so that an exhaust gas pressure action center point (P). ) Is set at a position where a valve opening moment can be obtained by exhaust gas pressure.
マフラにおいて、 前記バルブ軸(2)を重力作用点(G)より上方位置に
オフセットすることで、排気ガス圧作用中心点(P)を
排気ガス圧によりバルブ開方向モーメントが得られる位
置に設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。3. The exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle according to claim 1, wherein the valve shaft (2) is offset to a position higher than a gravity action point (G) so that an exhaust gas pressure action center point (P) is set. An exhaust muffler with a built-in valve for a vehicle, wherein the valve is set at a position where a moment in the valve opening direction can be obtained by exhaust gas pressure.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14621997A JP3819533B2 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | Exhaust muffler with built-in valve for automobile |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10339128A true JPH10339128A (en) | 1998-12-22 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101055063B1 (en) | 2008-10-21 | 2011-08-05 | 현대자동차주식회사 | Variable valve for silencer |
JP2017172510A (en) * | 2016-03-24 | 2017-09-28 | 株式会社三五 | Butterfly valve structure |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14621997A patent/JP3819533B2/en not_active Expired - Fee Related
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KR101055063B1 (en) | 2008-10-21 | 2011-08-05 | 현대자동차주식회사 | Variable valve for silencer |
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