WO2016111326A1 - 排気流路用弁装置 - Google Patents

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WO2016111326A1 PCT/JP2016/050334 JP2016050334W WO2016111326A1 WO 2016111326 A1 WO2016111326 A1 WO 2016111326A1 JP 2016050334 W JP2016050334 W JP 2016050334W WO 2016111326 A1 WO2016111326 A1 WO 2016111326A1
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valve body
case
partition plate
exhaust gas
downstream
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正博 梶川
清道 小堀
貝沼　克彦
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フタバ産業株式会社
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    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
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    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/36—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an exhaust flap

Definitions

  • the present disclosure relates to an exhaust passage valve device.
  • Patent Document 1 discloses an exhaust flow path valve device that opens and closes a communication flow path (flow path formed at an upstream end of an outlet pipe) that communicates with a tail pipe inside a muffler for an internal combustion engine.
  • a case valve housing
  • a valve body that closes or opens the inflow hole is provided inside the case. The valve body is biased by a biasing member in a direction to close the inflow hole.
  • the inflow hole is closed by the valve body, and the exhaust noise is reduced.
  • the communication flow path communicating with the tail pipe is closed, so that the effect of reducing the low frequency component of the exhaust sound is high.
  • the valve body is moved by the pressure of the exhaust gas, the valve is opened with the inflow hole opened, and the pressure loss of the exhaust gas is reduced.
  • the exhaust flow path valve device for opening and closing the communication flow path communicating with the tail pipe described above has a configuration in which the valve element is accommodated inside the case, there is a problem that the number of parts increases.
  • One aspect of the present disclosure is an exhaust flow path valve device that includes a partition plate, a downstream pipe, a valve body, a case, and an urging member.
  • the partition plate divides an exhaust passage through which exhaust gas flows into an upstream side and a downstream side, and forms a communication portion that connects the upstream side and the downstream side.
  • the downstream pipe forms a downstream flow path through which the exhaust gas flowing in from the communication portion is guided.
  • a valve body adjusts the flow volume of the waste gas which flows into a downstream flow path.
  • the case is fixed to the partition plate so as to cover the communication portion, and has a housing space that communicates with the downstream flow path and accommodates the valve body.
  • the urging member urges the valve body in the direction in which the flow rate of the exhaust gas flowing to the downstream flow path is minimized.
  • the case is provided with an inflow hole through which exhaust gas flows into the accommodation space.
  • the valve body closes or opens the inflow hole from the inside of the accommodation space.
  • the case fixed to the partition plate so as to cover the communication portion formed in the partition plate has an accommodation space that communicates with the downstream flow path and accommodates the valve element. And a valve body obstruct
  • the case may have a storage space between the case and the partition plate.
  • the partition plate for partitioning the exhaust flow path functions as a wall that secures the accommodating space for the valve body together with the case, the number of parts for configuring the case can be reduced. .
  • the case is fixed to the partition plate so as to cover the communication portion from the upstream side, and the partition plate is formed with a recess that secures a space for moving the valve body in the direction of opening the inflow hole. May be.
  • the recess is formed as a part of the partition plate, it is not necessary to newly provide a part for ensuring a space for the valve body to move. Therefore, it is possible to configure the exhaust flow path valve device with a smaller number of parts.
  • the case may be provided with a bypass hole for allowing the exhaust gas to flow into the accommodation space in a state where the inflow hole is closed by the valve body.
  • a bypass hole for allowing the exhaust gas to flow into the accommodation space in a state where the inflow hole is closed by the valve body.
  • a muffler 100 shown in FIG. 1 constitutes a part of an exhaust passage of exhaust gas discharged from an internal combustion engine (not shown) mounted on a vehicle, and both end openings of a cylindrical shell member 11 are provided.
  • a housing 14 is provided that is closed by a front end plate 12 and a rear end plate 13.
  • the interior of the housing 14 is partitioned into an upstream chamber 14 a and a downstream chamber 14 b by a partition plate 101.
  • the upstream chamber 14 a is formed between the front end plate 12 and the partition plate 101
  • the downstream chamber 14 b is formed between the rear end plate 13 and the partition plate 101.
  • the muffler 100 includes an inlet pipe 15 into which exhaust gas from the internal combustion engine is introduced.
  • the inlet pipe 15 is inserted through a through hole 12 a provided in the front end plate 12 and a through hole 101 a provided in the partition plate 101. That is, the downstream end of the inlet pipe 15 opens to the downstream chamber 14b.
  • a plurality of through holes 15a that communicate the internal space of the inlet pipe 15 and the upstream chamber 14a are provided.
  • the muffler 100 includes an outlet pipe 16 that is connected to a tail pipe (not shown) and discharges exhaust gas.
  • the outlet pipe 16 is inserted into a through hole 13 a provided in the rear end plate 13 and connected to a through hole 101 b provided in the partition plate 101. That is, the upstream end of the outlet pipe 16 opens into the upstream chamber 14a.
  • the outlet pipe 16 forms a downstream flow path through which the exhaust gas flowing from the upstream chamber 14a is guided.
  • an exhaust passage valve device hereinafter simply referred to as “valve device” 10 for opening and closing a downstream passage formed by the outlet pipe 16 is attached to the upstream chamber 14a.
  • the partition plate 101 is a component of the valve device 10.
  • the valve device 10 includes a partition plate 101, a case 102, a valve body 103, a valve body mesh 104, a shaft 105, a spring 106, and a shaft mesh 107.
  • the valve body 103 is shown in a side view instead of a sectional view.
  • the partition plate 101 divides the exhaust passage through which the exhaust gas flows into the upstream side (upstream chamber 14a) and the downstream side (downstream chamber 14b) inside the housing 14. Further, as described above, the partition plate 101 is provided with the through hole 101a through which the inlet pipe 15 passes and the through hole 101b to which the upstream end of the outlet pipe 16 is connected.
  • the through hole 101b functions as a communication portion that communicates the upstream chamber 14a and the outlet pipe 16.
  • the portion having the through hole 101b in the partition plate 101 protrudes downstream along the central axis direction of the outlet pipe 16, and a recessed portion 101c that is recessed from the upstream side is formed.
  • the recess 101c is formed so as to widen upstream.
  • the case 102 has a substantially cylindrical side surface, and is fixed to the partition plate 101 so as to cover the through hole 101b from the upstream side.
  • An accommodation space 102 a that communicates with the downstream flow path and accommodates the valve body 103 is provided between the partition plate 101 and the case 102.
  • the upstream end face of the case 102 is provided with an inflow hole 102b through which exhaust gas flows into the accommodation space 102a.
  • the valve seat portion 102c which is a portion having the inflow hole 102b in the case 102, protrudes to the upstream side, and is formed so that the diameter gradually decreases toward the upstream side.
  • a pair of planes 102 f parallel to each other are formed on the side surface of the case 102.
  • the plane 102f has a shaft hole 102d for inserting the shaft 105 therein. Further, the case 102 is provided with a bypass hole 102e through which exhaust gas flows from the upstream chamber 14a into the accommodation space 102a even when the inflow hole 102b is closed by the valve body 103.
  • the valve body 103 is accommodated in the accommodating space 102a, and is supported by the case 102 via the shaft 105 in the accommodating space 102a so as to be rotatable.
  • the valve body 103 closes or opens the inflow hole 102b from the inside of the accommodation space 102a, and adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing to the downstream flow path.
  • the valve body 103 includes a convex portion 103a that closes the inflow hole 102b and a shaft insertion portion 103b in which a shaft hole 103c for inserting the shaft 105 is provided.
  • the convex portion 103 a closes the inflow hole 102 b by contacting the downstream surface of the valve seat portion 102 c via the valve body mesh 104 as the valve body 103 rotates.
  • the valve body mesh 104 is a member in which a metal (for example, stainless steel) mesh member (wire mesh) is formed in a ring shape.
  • the recess 101c of the partition plate 101 functions to expand the accommodation space 102a to the downstream side. That is, the recess 101c secures a space for the valve body 103 to move in the direction of opening the inflow hole 102b.
  • the spring (biasing member) 106 is provided around the shaft 105 (in a state where the shaft 105 is inserted), one end is in contact with the case 102, the other end is in contact with the valve body 103, and the inflow hole 102b.
  • the valve body 103 is urged in a direction to close the valve.
  • the shaft mesh 107 is a member in which a metal (for example, stainless steel) mesh member (wire mesh) is formed into a cylindrical shape.
  • the shaft mesh 107 is disposed so as to be sandwiched between the inner surface of the case 102 and the outer surface of the valve body 103.
  • the case 102 fixed to the partition plate 101 so as to cover the through hole 101b has an accommodation space 102a that communicates with the downstream flow path and accommodates the valve body 103. Yes. And the valve body 103 obstruct
  • the case 102 has an accommodation space 102 a between the partition plate 101 and the case 102.
  • the partition plate 101 for partitioning the exhaust flow path functions as a wall having a housing space for the valve body 103 together with the case 102. For this reason, the number of parts for constituting the case 102 can be reduced.
  • the partition plate 101 is formed with a recess 101c that secures a space for the valve body 103 to move in the direction of opening the inflow hole 102b.
  • the recessed part 101c is formed as a part of the partition plate 101, it is not necessary to newly provide a part for ensuring a space for the valve body 103 to move. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to configure the exhaust flow path valve device 10 with a small number of parts compared to a configuration in which parts for securing a space for the valve body 103 to move are provided. Become.
  • the case 102 has a bypass hole 102e through which exhaust gas flows into the accommodation space in a state where the inflow hole 102b is closed by the valve body 103.
  • the exhaust passage valve device 10 can be configured with a small number of parts.
  • the above effects will be described in comparison with the muffler 200 of the comparative example shown in FIG.
  • the muffler 200 of the comparative example includes a housing 24, an inlet pipe 25 provided with a plurality of through holes 25a, an outlet pipe 26, a valve device 20, and a bypass pipe 27.
  • the housing 24, the inlet pipe 25, the outlet pipe 26, and the valve device 20 have the same functions as the housing 14, the inlet pipe 15, the outlet pipe 16, and the valve device 10 of the embodiment.
  • the valve device 20 includes a partition plate 201, a valve body 203, a valve body mesh 204, a shaft 205, a spring 206, a shaft mesh 207, a valve case 208, a front end plate 209, , And stay 210.
  • the partition plate 201, the valve body 203, the valve body mesh 204, the shaft 205, the spring 206, and the shaft mesh 207 are the same as the partition plate 101, the valve body 103, the valve body mesh 104, the shaft 105, the spring 106, and the shaft mesh 107 of the embodiment. It has the same function. That is, the valve device 20 of the comparative example is different from the valve device 10 of the embodiment in that a valve case 208, a front end plate 209, and a stay 210 are provided instead of the case 102.
  • the valve case 208 is a substantially cylindrical member that narrows downstream.
  • the valve case 208 is fixed to the partition plate 201 so as to cover the through hole 201b from the upstream side.
  • the front end plate 209 is fixed to the valve case 208 so as to close the upstream opening of the valve case 208.
  • the front end plate 209 has an accommodating space 208 a that accommodates the valve body 203 and the stay 210 together with the valve case 208.
  • the front end plate 209 has an inflow hole 209a through which exhaust gas flows into the accommodation space 208a.
  • the stay 210 is fixed to the front end plate 209.
  • the stay 210 is provided with a communication hole 210 a that communicates with the inflow hole 209 a of the front end plate 209.
  • a portion of the stay 210 having the communication hole 210a protrudes to the upstream side, and a valve seat portion 210b whose diameter gradually decreases toward the upstream side is formed.
  • the stay 210 is formed with a pair of flat surfaces 210c parallel to each other, and the flat surface 210c has a shaft hole 210d into which the shaft 205 is inserted. That is, in the valve device 20 of the comparative example, the valve body 203 is supported by the stay 210 via the shaft 205 so as to be rotatable.
  • valve body 203 is brought into contact with the downstream surface of the valve seat portion 210b via the valve body mesh 204 as the valve body 203 rotates, so that the communication hole 210a (and thus the inflow hole 209a). ).
  • a space for moving the valve body 203 in the direction to open the communication hole 210a is secured by the valve case 208.
  • the inside of the housing 24 is partitioned into an upstream chamber 24a and a downstream chamber 24b by a partition plate 201.
  • the partition plate 201 has a through hole 201c through which the bypass pipe 27 passes in addition to a through hole 201a through which the inlet pipe 25 passes and a through hole 201b to which the upstream end of the outlet pipe 26 is connected.
  • An upstream end of the bypass pipe 27 is inserted into the through hole 201c of the partition plate 201 and opens to the upstream chamber 24a.
  • the downstream end of the bypass pipe 27 is connected to the outlet pipe 26.
  • the bypass pipe 27 functions as a communication flow path that connects the upstream chamber 24 a and the outlet pipe 26 in a state where the inflow hole 209 a of the front end plate 209 is closed by the valve body 203.
  • the valve device 20 of the comparative example includes the partition plate 201, the valve body 203, the valve body mesh 204, the shaft 205, the spring 206, the shaft mesh 207, the valve case 208, and the front end plate 209. , And stay 210.
  • the case 102 has the functions of the front end plate 209 and the stay 210
  • the partition plate 101 has the function of the valve case 208. Therefore, according to the valve device 10 of the embodiment, the number of parts can be reduced.
  • the bypass hole 102 e functions as the bypass pipe 27. Therefore, according to the muffler 100 of the embodiment, the number of parts can be reduced by eliminating the need for the bypass pipe 27.
  • the case 102 has the functions of the front end plate 209 and the stay 210 of the valve device 20 of the comparative example
  • the partition plate 101 has the function of the valve case 208 of the valve device 20 of the comparative example.
  • the configuration is illustrated.
  • the configuration of the case and the partition plate is not limited to this.
  • the valve case 208 and the front end plate 209 may be provided instead of the case 102, and at least one of the valve case 208 and the front end plate 209 may have the function of the stay 210. That is, it is good also as a structure which does not form a recessed part in a partition plate.
  • valve device 10 that opens and closes the inflow hole 102b at the upstream end of the outlet pipe 16 inside the muffler 100 is illustrated, but the mounting position of the valve device 10 is not limited to this. Absent.
  • valve body 103 is supported by the case 102 via the shaft 105 so as to be able to rotate and move through the shaft 105
  • the configuration of the valve body and the case is not limited to this.
  • the configuration in which the circular bypass hole 102e is provided on the side surface of the case 102 is exemplified, but the number, position, and shape of the bypass hole 102e are not limited thereto.
  • a bypass hole 102 e may be provided on the front surface of the case 102.
  • a square bypass hole 302e may be provided in place of the circular bypass hole 102e as in the exhaust passage valve device 30 of the modification shown in FIG.

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Abstract

排気流路用弁装置は、仕切板と、下流管と、弁体と、ケースと、付勢部材と、を備える。仕切板は、排ガスが流れる排気流路を上流側と下流側とに区画し、上流側と下流側とを連通する連通部を形成する。下流管は、連通部から流入した排ガスが案内される下流流路を形成する。弁体は、下流流路へ流れる排ガスの流量を調整する。ケースは、連通部を覆うように仕切板に固定され、下流流路と連通しかつ弁体を収容する収容空間を有している。付勢部材は、下流流路へ流れる排ガスの流量が最小になる方向へ弁体を付勢する。具体的には、ケースには、収容空間へ排ガスを流入させる流入孔が設けられている。弁体は、収容空間の内側から流入孔を閉塞又は開放する。

Description

排気流路用弁装置 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０１５年１月８日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１５－００２４５２号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１５－００２４５２号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は、排気流路用弁装置に関する。
　内燃機関の排気系において、排気流路を開閉することにより流路形態を切り替える排気流路用弁装置が知られている。例えば特許文献１には、内燃機関用マフラの内部でテールパイプに連通する連通流路（アウトレットパイプの上流端に形成された流路）を開閉する排気流路用弁装置が開示されている。具体的には、この排気流路用弁装置では、テールパイプに連通する連通流路の流入部にケース（バルブハウジング）が設けられている。ケースには排ガスの流入孔が設けられている。ケースの内部には、流入孔を閉塞又は開放する弁体が設けられている。弁体は、流入孔を閉塞する方向へ付勢部材により付勢されている。このため、連通流路における上流側の排ガスの圧力が低い状態では、流入孔が弁体により閉塞された閉弁状態となり、排気音が低減される。特に、上述した構成では、テールパイプに連通する連通流路が閉塞されるため、排気音の低周波成分を低減する効果が高い。一方、連通流路における上流側の排ガスの圧力が高くなると、弁体が排ガスの圧力で動かされ、流入孔が開放された開弁状態となり、排ガスの圧力損失が低減される。
特許第４１５６７８５号公報
　ところで、前述したテールパイプに連通する連通流路を開閉する排気流路用弁装置は、ケースの内部に弁体を収容する構成であるため、部品点数が多くなってしまうという問題があった。
　本開示の一側面においては、部品点数の少ない排気流路用弁装置を提供することが望ましい。
　本開示の一側面は、排気流路用弁装置であって、仕切板と、下流管と、弁体と、ケースと、付勢部材と、を備える。仕切板は、排ガスが流れる排気流路を上流側と下流側とに区画し、上流側と下流側とを連通する連通部を形成する。下流管は、連通部から流入した排ガスが案内される下流流路を形成する。弁体は、下流流路へ流れる排ガスの流量を調整する。ケースは、連通部を覆うように仕切板に固定されており、下流流路と連通しかつ弁体を収容する収容空間を有している。付勢部材は、下流流路へ流れる排ガスの流量が最小になる方向へ弁体を付勢する。具体的には、ケースには、収容空間へ排ガスを流入させる流入孔が設けられている。弁体は、収容空間の内側から流入孔を閉塞又は開放する。
　このような構成によれば、仕切板に形成された連通部を覆うように仕切板に固定されたケースが、下流流路と連通しかつ弁体を収容する収容空間を有することとなる。そして、弁体は、このような収容空間の内側から流入孔を閉塞する。つまり、ケースが弁体を収容するとともに弁体により閉塞される部材（いわゆるステー）として機能するため、排気流路用弁装置を構成するための部品点数を少なくすることが可能となる。
　上記構成において、ケースは、前記仕切板との間に収容空間を有していてもよい。このような構成によれば、排気流路を区画するための仕切板が、ケースとともに弁体の収容空間を確保する壁として機能するため、ケースを構成するための部品点数を少なくすることができる。
　上記構成において、ケースは、連通部を上流側から覆うように仕切板に固定されており、仕切板には、流入孔を開放する方向に弁体が移動するための空間を確保する凹部が形成されていてもよい。このような構成によれば、凹部が仕切板の一部として形成されているため、弁体が移動するための空間を確保するための部品を新たに設ける必要がない。したがって、より少ない部品点数で排気流路用弁装置を構成することが可能となる。
　上記構成において、ケースには、流入孔が弁体により閉塞されている状態において、収容空間へ排ガスを流入させるバイパス孔が設けられていてもよい。このような構成によれば、例えば、仕切板に別途設けられた貫通孔と弁体よりも下流側の流路とを連通するバイパス流路をパイプで形成する場合と比較して、より少ない部品点数で排気流路用弁装置を構成することが可能となる。
実施形態のマフラの断面図である。 実施形態の排気流路用弁装置の斜視図である。 実施形態の排気流路用弁装置の構成部品を示す分解図である。 実施形態の排気流路用弁装置の断面図である。 比較例のマフラの断面図である。 比較例の排気流路用弁装置の構成部品を示す分解図である。 変形例の排気流路用弁装置の斜視図である。
　１０，２０，３０…排気流路用弁装置、１１…シェル部材、１２，２０９…前端板、１２ａ…貫通孔、１３…後端板、１３ａ…貫通孔、１４，２４…筐体、１４ａ，２４ａ…上流室、１４ｂ，２４ｂ…下流室、１５，２５…インレットパイプ、１５ａ，２５ａ…貫通孔、１６，２６…アウトレットパイプ、２７…バイパス用パイプ、１００，２００…マフラ、１０１，２０１…仕切板、１０１ａ，１０１ｂ，２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ…貫通孔、１０１ｃ…凹部、１０２…ケース、１０２ａ…収容空間、１０２ｂ…流入孔、１０２ｃ…弁座部、１０２ｄ…シャフト孔、１０２ｅ，３０２ｅ…バイパス孔、１０２ｆ…平面、１０３，２０３…弁体、１０３ａ，２０３ａ…凸部、１０３ｂ…軸挿入部、１０３ｃ…シャフト孔、１０４，２０４…弁体メッシュ、１０５，２０５…シャフト、１０６，２０６…スプリング、１０７，２０７…シャフトメッシュ、２０８…バルブケース、２０８ａ…収容空間、２０９ａ…流入孔、２１０…ステー、２１０ａ…連通孔、２１０ｂ…弁座部、２１０ｃ…平面、２１０ｄ…シャフト孔。
　以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
　［１．構成］
　図１に示すマフラ１００は、車両に搭載された内燃機関（図示せず）から排出される排ガスの排気流路の一部を構成するものであり、筒状のシェル部材１１の両端開口部が前端板１２と後端板１３とにより閉塞された筐体１４を備える。筐体１４の内部は、仕切板１０１により上流室１４ａ及び下流室１４ｂに区画されている。上流室１４ａは、前端板１２と仕切板１０１との間に形成され、下流室１４ｂは、後端板１３と仕切板１０１との間に形成されている。
　また、マフラ１００は、内燃機関からの排ガスが導入されるインレットパイプ１５を備える。インレットパイプ１５は、前端板１２に設けられた貫通孔１２ａ及び仕切板１０１に設けられた貫通孔１０１ａに挿通されている。つまり、インレットパイプ１５の下流側端部は、下流室１４ｂに開口している。ただし、上流室１４ａにおけるインレットパイプ１５の外周面には、インレットパイプ１５の内部空間と上流室１４ａとを連通する複数の貫通孔１５ａが設けられている。
　また、マフラ１００は、図示しないテールパイプに接続されて排ガスを排出するアウトレットパイプ１６を備える。アウトレットパイプ１６は、後端板１３に設けられた貫通孔１３ａに挿通され、仕切板１０１に設けられた貫通孔１０１ｂに接続されている。つまり、アウトレットパイプ１６の上流側端部は、上流室１４ａに開口している。また、アウトレットパイプ１６は、上流室１４ａから流入した排ガスが案内される下流流路を形成する。ただし、上流室１４ａには、アウトレットパイプ１６により形成される下流流路を開閉するための排気流路用弁装置（以下、単に「弁装置」という。）１０が取り付けられている。なお、本実施形態では、仕切板１０１は、弁装置１０の構成要素である。
　図２、図３及び図４に示すように、弁装置１０は、仕切板１０１と、ケース１０２と、弁体１０３と、弁体メッシュ１０４と、シャフト１０５と、スプリング１０６と、シャフトメッシュ１０７と、を備える。なお、図４では、弁体１０３を断面図ではなく側面図で示している。
　仕切板１０１は、前述したように、筐体１４の内部において、排ガスが流れる排気流路を上流側（上流室１４ａ）と下流側（下流室１４ｂ）とに区画している。また、仕切板１０１には、前述したように、インレットパイプ１５が貫通する貫通孔１０１ａと、アウトレットパイプ１６の上流側端部が接続される貫通孔１０１ｂと、が設けられている。貫通孔１０１ｂは、上流室１４ａとアウトレットパイプ１６とを連通する連通部として機能する。仕切板１０１における貫通孔１０１ｂを有する部分は、アウトレットパイプ１６の中心軸方向に沿って下流側へ突出しており、上流側から見てくぼんだ凹部１０１ｃが形成されている。凹部１０１ｃは、上流側へ広くなるように形成されている。
　ケース１０２は、概略円筒状の側面を有し、貫通孔１０１ｂを上流側から覆うように仕切板１０１に固定されている。仕切板１０１とケース１０２との間には、下流流路と連通しかつ弁体１０３を収容する収容空間１０２ａが設けられている。ケース１０２の上流側端面には、収容空間１０２ａへ排ガスを流入させる流入孔１０２ｂが設けられている。ケース１０２における流入孔１０２ｂを有する部分である弁座部１０２ｃは、上流側へ突出しており、上流側へ徐々に径が小さくなるように形成されている。また、ケース１０２の側面には、互いに平行な一対の平面１０２ｆが形成されている。平面１０２ｆは、シャフト１０５を挿入するためのシャフト孔１０２ｄを有している。また、ケース１０２には、流入孔１０２ｂが弁体１０３により閉塞されている状態においても、上流室１４ａから収容空間１０２ａへ排ガスを流入させるバイパス孔１０２ｅが設けられている。
　弁体１０３は、収容空間１０２ａに収容され、収容空間１０２ａにおいてケース１０２によりシャフト１０５を介して回転移動可能に支持されている。弁体１０３は、収容空間１０２ａの内側から流入孔１０２ｂを閉塞又は開放し、下流流路へ流れる排ガスの流量を調整する。弁体１０３は、流入孔１０２ｂを閉塞する凸部１０３ａと、シャフト１０５を挿入するためのシャフト孔１０３ｃが設けられた軸挿入部１０３ｂと、を備える。凸部１０３ａは、弁体１０３の回転移動に伴い、弁体メッシュ１０４を介して弁座部１０２ｃの下流側の面に当接することにより、流入孔１０２ｂを閉塞する。弁体メッシュ１０４は、金属製（例えばステンレス製）のメッシュ部材（ワイヤメッシュ）がリング状に成形された部材である。仕切板１０１の凹部１０１ｃは、収容空間１０２ａを下流側へ拡張するように機能する。つまり、凹部１０１ｃにより、流入孔１０２ｂを開放する方向に弁体１０３が移動するための空間が確保される。
　スプリング（付勢部材）１０６は、シャフト１０５の周囲に（シャフト１０５が挿入された状態で）設けられ、一端がケース１０２に当接し、他端が弁体１０３に当接しており、流入孔１０２ｂを閉塞する方向へ弁体１０３を付勢する。
　シャフトメッシュ１０７は、金属製（例えばステンレス製）のメッシュ部材（ワイヤメッシュ）が円筒状に成形された部材である。シャフトメッシュ１０７は、ケース１０２の内面と弁体１０３の外面との間に挟まれるように配置されている。
　［２．作用］
　次に、弁装置１０の作用について説明する。内燃機関から筐体１４に流入した排ガスは、図１において矢印で示すように、複数の貫通孔１５ａを介して上流室１４ａに導入される。そして、上流室１４ａに導入された排ガスは、仕切板１０１に取り付けられている弁装置１０を介してアウトレットパイプ１６に流入し、図示しないテールパイプを介してマフラ１００の外部に排出される。
　内燃機関の回転数が低い状態においては、排ガスの圧力が低い。この状態で上流室１４ａの排ガスの圧力が弁体１０３に及ぼす力は、スプリング１０６による荷重が閉弁時の弁体１０３に及ぼす力よりも小さい。したがって、アウトレットパイプ１６の流入孔１０２ｂが弁体１０３により閉塞される。具体的には、弁体１０３に設けられた凸部１０３ａ及びケース１０２に設けられた弁座部１０２ｃが、弁体メッシュ１０４を介して当接する。そして、流入孔１０２ｂが閉塞される。このため、上流室１４ａの排ガスは、ケース１０２に設けられたバイパス孔１０２ｅを介してアウトレットパイプ１６へ流入し、マフラ１００の外部へ排出される。
　一方、内燃機関の回転数が上昇して排ガスの圧力が高くなると、上流室１４ａの排ガスの圧力が弁体１０３に及ぼす力は、スプリング１０６による荷重が閉弁時の弁体１０３に及ぼす力よりも大きくなる。この結果、弁体１０３がシャフト１０５を中心に回転移動して流入孔１０２ｂが開放される。そして、上流室１４ａとアウトレットパイプ１６とが流入孔１０２ｂを介して連通される。
　［３．効果］
　以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
　（１ａ）本実施形態の弁装置１０では、貫通孔１０１ｂを覆うように仕切板１０１に固定されたケース１０２が、下流流路と連通しかつ弁体１０３を収容する収容空間１０２ａを有している。そして、弁体１０３は、このように設けられた収容空間１０２ａの内側から流入孔１０２ｂを閉塞する。つまり、ケース１０２は、弁体１０３を収容するとともに、弁体１０３の弁座部１０２ｃを形成している。したがって、本実施形態によれば、弁装置１０を構成するための部品点数を少なくすることが可能となる。
　（１ｂ）ケース１０２は、仕切板１０１との間に収容空間１０２ａを有している。このような構成によれば、排気流路を区画するための仕切板１０１が、ケース１０２とともに弁体１０３の収容空間を有する壁として機能する。このため、ケース１０２を構成するための部品点数を少なくすることができる。
　（１ｃ）仕切板１０１には、流入孔１０２ｂを開放する方向に弁体１０３が移動するための空間を確保する凹部１０１ｃが形成されている。このような構成によれば、凹部１０１ｃが仕切板１０１の一部として形成されているため、弁体１０３が移動するための空間を確保するための部品を新たに設ける必要がない。したがって、本実施形態によれば、弁体１０３が移動するための空間を確保するための部品を設ける構成と比較して、少ない部品点数で排気流路用弁装置１０を構成することが可能となる。
　（１ｄ）ケース１０２は、流入孔１０２ｂが弁体１０３により閉塞されている状態において、収容空間へ排ガスを流入させるバイパス孔１０２ｅを有している。このような構成によれば、例えば、仕切板１０１に別途設けられた貫通孔と弁体１０３よりも下流側の流路とを連通するバイパス流路をパイプで形成する場合と比較して、より少ない部品点数で排気流路用弁装置１０を構成することが可能となる。
　［４．比較例との対比］
　以上のような効果について、図５に示す比較例のマフラ２００と対比しつつ説明する。比較例のマフラ２００は、筐体２４と、複数の貫通孔２５ａが設けられたインレットパイプ２５と、アウトレットパイプ２６と、弁装置２０と、バイパス用パイプ２７と、を備える。筐体２４、インレットパイプ２５、アウトレットパイプ２６及び弁装置２０は、実施形態の筐体１４、インレットパイプ１５、アウトレットパイプ１６及び弁装置１０と同様の機能を有する。
　弁装置２０は、図６に示すように、仕切板２０１と、弁体２０３と、弁体メッシュ２０４と、シャフト２０５と、スプリング２０６と、シャフトメッシュ２０７と、バルブケース２０８と、前端板２０９と、ステー２１０と、を備える。仕切板２０１、弁体２０３、弁体メッシュ２０４、シャフト２０５、スプリング２０６及びシャフトメッシュ２０７は、実施形態の仕切板１０１、弁体１０３、弁体メッシュ１０４、シャフト１０５、スプリング１０６及びシャフトメッシュ１０７と同様の機能を有する。つまり、比較例の弁装置２０は、ケース１０２の代わりにバルブケース２０８、前端板２０９及びステー２１０を備える点で、実施形態の弁装置１０と相違する。
　バルブケース２０８は、下流側へ狭くなる概略筒状の部材である。バルブケース２０８は、貫通孔２０１ｂを上流側から覆うように仕切板２０１に固定されている。
　前端板２０９は、バルブケース２０８の上流側開口を塞ぐようにバルブケース２０８に固定されている。前端板２０９は、バルブケース２０８とともに、弁体２０３及びステー２１０を収容する収容空間２０８ａを有している。前端板２０９は、収容空間２０８ａへ排ガスを流入させる流入孔２０９ａを有している。
　ステー２１０は、前端板２０９に固定されている。ステー２１０には、前端板２０９の流入孔２０９ａと連通する連通孔２１０ａが設けられている。ステー２１０における連通孔２１０ａを有する部分は上流側へ突出しており、上流側へ徐々に径が小さくなる弁座部２１０ｂが形成されている。また、ステー２１０には、互いに平行な一対の平面２１０ｃが形成され、平面２１０ｃは、シャフト２０５を挿入するためのシャフト孔２１０ｄを有している。つまり、比較例の弁装置２０では、弁体２０３はステー２１０によりシャフト２０５を介して回転移動可能に支持されている。そして、弁体２０３の凸部２０３ａは、弁体２０３の回転移動に伴い、弁体メッシュ２０４を介して弁座部２１０ｂの下流側の面に当接することにより、連通孔２１０ａ（ひいては流入孔２０９ａ）を閉塞する。なお、比較例の弁装置２０では、連通孔２１０ａを開放する方向に弁体２０３を移動させるための空間が、バルブケース２０８により確保される。
　比較例のマフラ２００において筐体２４の内部は、仕切板２０１により上流室２４ａ及び下流室２４ｂに区画されている。また、仕切板２０１は、インレットパイプ２５が貫通する貫通孔２０１ａ及びアウトレットパイプ２６の上流側端部が接続される貫通孔２０１ｂに加え、バイパス用パイプ２７が貫通する貫通孔２０１ｃを有している。バイパス用パイプ２７は、上流側端部が仕切板２０１の貫通孔２０１ｃに挿通され、上流室２４ａに開口している。バイパス用パイプ２７の下流側端部は、アウトレットパイプ２６に連通接続されている。バイパス用パイプ２７は、前端板２０９の流入孔２０９ａが弁体２０３によって閉塞された状態にて、上流室２４ａとアウトレットパイプ２６とを連通する連通流路として機能する。
　このように、比較例の弁装置２０は、仕切板２０１と、弁体２０３と、弁体メッシュ２０４と、シャフト２０５と、スプリング２０６と、シャフトメッシュ２０７と、バルブケース２０８と、前端板２０９と、ステー２１０と、を備える。これに対し、実施形態の弁装置１０では、ケース１０２が、前端板２０９及びステー２１０の機能を有し、仕切板１０１が、バルブケース２０８の機能を有する。したがって、実施形態の弁装置１０によれば、部品点数を少なくすることが可能となる。加えて、弁装置１０では、バイパス孔１０２ｅが、バイパス用パイプ２７として機能する。したがって、実施形態のマフラ１００によれば、バイパス用パイプ２７を不要とすることで部品点数を低減することができる。
　［５．他の実施形態］
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
　（２ａ）上記実施形態では、ケース１０２が、比較例の弁装置２０の前端板２０９及びステー２１０の機能を有し、仕切板１０１が、比較例の弁装置２０のバルブケース２０８の機能を有する構成を例示した。しかし、ケース及び仕切板の構成はこれに限定されるものではない。例えば、比較例の弁装置２０と同様、ケース１０２に代えてバルブケース２０８及び前端板２０９を有し、バルブケース２０８及び前端板２０９のうち少なくとも一方にステー２１０の機能を持たせてもよい。つまり、仕切板に凹部を形成しない構成としてもよい。
　（２ｂ）上記実施形態では、マフラ１００の内部においてアウトレットパイプ１６の上流側端部の流入孔１０２ｂを開閉する弁装置１０を例示したが、弁装置１０の取付位置はこれに限定されるものではない。
　（２ｃ）上記実施形態では、シャフト１０５を介して、弁体１０３がケース１０２によりシャフト１０５を介して回転移動可能に支持された構成を例示した。しかし、弁体及びケースの構成はこれに限定されるものではない。例えば、弁体がケースに直接回転移動可能に支持された構成としてもよい。
　（２ｄ）上記実施形態では、円形状のバイパス孔１０２ｅが、ケース１０２の側面に設けられている構成を例示したが、バイパス孔１０２ｅの数、位置及び形状についてはこれに限定されるものではない。例えば、ケース１０２の正面にバイパス孔１０２ｅが設けられていてもよい。また例えば、図７に示す変形例の排気流路用弁装置３０のように、円状のバイパス孔１０２ｅに代えて、四角状のバイパス孔３０２ｅが設けられる構成としてもよい。
　（２ｅ）上記実施形態では、流入孔１０２ｂが上流室１４ａに直接開口している構成を例示したが、マフラ１００の構成はこれに限定されるものではない。例えば、上流室１４ａ内の排ガスを流入孔１０２ｂへ導く上流管が、流入孔１０２ｂを上流側から覆うように設けられていてもよい。
　（２ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

Claims (4)

  1. 　排ガスが流れる排気流路を上流側と下流側とに区画し、前記上流側と前記下流側とを連通する連通部が形成された仕切板と、
    　前記連通部から流入した排ガスが案内される下流流路を形成する下流管と、
    　前記下流流路へ流れる排ガスの流量を調整するための弁体と、
    　前記連通部を覆うように前記仕切板に固定されており、前記下流流路と連通しかつ前記弁体を収容する収容空間を有しているケースと、
    　前記下流流路へ流れる排ガスの流量が最小になる方向へ前記弁体を付勢する付勢部材と、
    　を備え、
    　前記ケースには、前記収容空間へ排ガスを流入させる流入孔が設けられており、
    　前記弁体は、前記収容空間の内側から前記流入孔を閉塞又は開放する、排気流路用弁装置。
  2. 　請求項１に記載の排気流路用弁装置であって、
    　前記ケースは、前記仕切板との間に収容空間を有している、排気流路用弁装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の排気流路用弁装置であって、
    　前記ケースは、前記連通部を前記上流側から覆うように前記仕切板に固定されており、
    　前記仕切板には、前記流入孔を開放する方向に前記弁体が移動するための空間を確保する凹部が形成されている、排気流路用弁装置。
  4. 　請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の排気流路用弁装置であって、
    　前記ケースには、前記流入孔が前記弁体により閉塞されている状態において、前記収容空間へ排ガスを流入させるバイパス孔が設けられている、排気流路用弁装置。
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