JP4037571B2

JP4037571B2 - 圧力開閉バルブ装置

Info

Publication number: JP4037571B2
Application number: JP24266399A
Authority: JP
Inventors: 八州治波多野
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1999-08-30
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: JP2001065342A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気圧力に応動して開閉する圧力開閉バルブ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−２２７２０８号公報，ＷＯ９５／１３４６０号公報または図５に示すように、昨今、排気圧力に応動して排ガス流路を変更させる圧力開閉バルブ装置１をインレットパイプ３や連通管等のマフラパイプに装着して、排気圧力損失を増大させることなく、エンジンの低回転域から高回転域に亘って排気騒音の低減を図った車両用マフラ５が知られている。
【０００３】
図６は従来の圧力開閉バルブ装置１の正面図、図７は図６のVII−VII線断面図を示し、図中、７はインレットパイプ３の挿入側先端（排ガス流下流側開口端）３ａの外周に固着された筒状の弁座で、図６に示すように弁座７の一端側には、開閉バルブ８の一端側に設けた一対のフランジ９に沿って同様に一対のフランジ１１が対向配置されており、各フランジ９，１１を貫通する軸１３に開閉バルブ８が揺動可能に取り付けられている。
【０００４】
そして、上記軸１３には、ラッパ状に拡径した弁座７に開閉バルブ８を押圧付勢するコイルばね１５が挿着されており、コイルばね１５はその一端１５ａが開閉バルブ８に当接し、その他端１５ｂが弁座７に設けた切欠き１７に係止されている。そして、開閉バルブ８は、エンジンの低回転域にコイルばね１５のばね力で弁座７に押圧されて、インレットパイプ３の挿入側先端３ａを閉塞するようになっている。
【０００５】
また、図５に示すようにインレットパイプ３の周璧には、２枚のバッフルプレート１９，２１によってシェル２３内に区画された拡張室２５に開口する複数の小孔２７が穿設されており、小孔２７の開口率は、エンジン回転の上昇に伴いインレットパイプ３の圧力が第一容積室２９より上昇するように設定されている。そして、エンジンが高回転域に移行して、拡張室２５と第一容積室２９の圧力差が所定値を超えて上昇すると、開閉バルブ８がコイルばね１５のバネ力に抗してインレットパイプ３の挿入側先端３ａを開放するようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の圧力開閉バルブ装置１は、マフラ５の内圧が低いエンジンの低回転域に、コイルばね１５のばね力で開閉バルブ８がインレットパイプ３の挿入側先端３ａを閉塞し、そして、エンジンが高回転域に移行してマフラ５の内圧が上昇すると、開閉バルブ８がコイルばね１５のバネ力に抗してインレットパイプ３の挿入側先端３ａを開放するように構成されているが、図８に示すようにコイルばね１５の反力（復元力）は、ひずみの増加に伴い直線的に上昇していく性質を有している。
【０００７】
このため、マフラ５の内圧とコイルばね１５の反力とが開閉バルブ８の開閉点でバランスされているときに、内圧が上昇すると開閉バルブ８が開き、開くと同時に内圧が低下して開閉バルブ８が閉じ、そして、開閉バルブ８が閉じればまた内圧が上昇して開閉バルブ８が開くといった具合に開閉バルブ８が開閉を繰り返す所謂チャタリングを起こすことがあり、これが異音の発生原因となる虞が指摘されていた。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、上述の如き圧力開閉バルブ装置に改良を加え、チャタリングの発生を防止した圧力開閉バルブ装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、車両用マフラのマフラパイプに揺動可能に取り付き、排気圧力に応動して当該マフラパイプを開閉する開閉バルブを備えた圧力開閉バルブ装置に於て、上記開閉バルブを、コイルばねと断面円弧状の板ばねのばね力でマフラパイプを閉塞させ、当該コイルばねと板ばねのばね力に抗してマフラパイプを開放させると共に、開閉バルブの開放時に上記板ばねを折曲させて、その反力を低下させたことを特徴とする。
【００１０】
そして、請求項２に係る発明は、請求項１記載の圧力開閉バルブ装置に於て、圧力開閉バルブ装置。
開閉バルブは、マフラパイプの排ガス流下流側開口端に装着した弁座に軸を介して揺動可能に取り付き、当該軸に、一端が開閉バルブに当接し、他端が弁座に当接または係止されたコイルばねが挿着されると共に、当該弁座と開閉バルブとの間に、開閉バルブの所定量の開放動作に伴い、板ばねが折曲可能に架設されていることを特徴としている。
【００１１】
（作用）
各請求項に係る発明によれば、排気圧力に応動して開閉バルブがマフラパイプを開閉するが、コイルばねと断面円弧状の板ばねによって開閉バルブがマフラパイプを閉塞し、そして、コイルばねと板ばねのばね力に抗して開閉バルブがマフラパイプを開放させるが、開閉バルブの開放時に板ばねが折曲してその反力が低下するため、開放した開閉バルブは、従来に比しゆっくりとマフラパイプを閉塞することとなる。
【００１２】
そして、再び、コイルばねと板ばねによって開閉バルブがマフラパイプを閉塞し、以後、開閉バルブは同様な動作を繰り返すこととなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１４】
尚、発明部分を除く構成は図５以下に示す従来例と同様であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は省略する。
図１乃至図４は請求項１及び請求項２に係る圧力開閉バルブ装置の一実施形態を示し、図中、７-1はインレットパイプ３の挿入側先端３ａの外周に固着された筒状の弁座で、図１に示すように弁座７-1の一端側には、開閉バルブ８の一端側に設けた一対のフランジ９に沿って同じく一対のフランジ１１が対向配置されており、各フランジ９，１１を貫通する軸１３を介して開閉バルブ８が揺動可能に取り付けられている。
【００１５】
そして、上記軸１３に、ラッパ状に拡径した弁座７-1に開閉バルブ８を押圧付勢するコイルばね１５-1が挿着されており、上記コイルばね１５と同様、コイルばね１５-1はその一端１５ａ-1が開閉バルブ８に当接し、その他端１５ｂ-1が弁座７-1に設けた切欠き１７に係止されている。
また、図１及び図２に示すようにフランジ１１が設けられた弁座７-1の一端側の中央部には、短冊状の板ばね当接片３１が一体に突設されている。そして、当該板ばね当接片３１と開閉バルブ８との間に、一端側を開閉バルブ８に溶接した図３の如き断面円弧状の板ばね３３が、弧状部３３ａを板ばね当接片３１側に配置して架設されており、板ばね３３は他端側が自由端として板ばね当接片３１に当接している。
【００１６】
そして、板ばね３３は、エンジンの低回転域にコイルばね１５-1と共に開閉バルブ８を弁座７-1に押圧して、インレットパイプ３の挿入側先端３ａを閉塞させるようになっている。
尚、板ばね３３とコイルばね１５-1は、両ばね力の総和が上記コイルばね１５のばね力と等しくなるように設定されている。
【００１７】
そして、エンジンが高回転域に移行して、拡張室２５と第一容積室２９の圧力差が所定値を超えて上昇すると、開閉バルブ８がコイルばね１５-1と板ばね３３のバネ力に抗してインレットパイプ３の挿入側先端３ａを開放するようになっているが、板ばね３３は、開閉バルブ８がインレットパイプ３の挿入側先端３ａを開放すると同時に図４の如く長手方向と直交する方向に折れ曲がるようになっている。
【００１８】
而して、図８に示すように断面円弧状の板ばねは、上述の如く折れ曲がるまでは小さなひずみで大きな反力を有するが、ひずみが大きくなって一旦折れ曲がってしまうと極端に反力が小さくなる性質を有している。
そこで、本実施形態は、斯かる板ばねの性質を利用して上述したように開閉バルブ８が開放すると同時に、板ばね３３を図４の如く折曲させて開閉バルブ８の反力が小さくなるように構成したものである。
【００１９】
本実施形態に係る圧力開閉バルブ装置３５はこのように構成されているから、図５の圧力開閉バルブ装置１に代えて上記圧力開閉バルブ装置３５をマフラ５に装着すると、開閉バルブ８は、エンジンの低回転域にコイルばね１５-1と板ばね３３のばね力で弁座７-1に押圧されて、インレットパイプ３の挿入側先端３ａを閉塞することとなる。
【００２０】
そして、エンジンが高回転域に移行して拡張室２５と第一容積室２９の圧力差が所定値を超えて上昇すると、開閉バルブ８がコイルばね１５-1と板ばね３３のバネ力に抗してインレットパイプ３の挿入側先端３ａを開放するため、マフラ５の内圧は低下する。
しかし、上述したように本実施形態は、開閉バルブ８が開放すると同時に板ばね３３が図４の如く折曲して、開閉バルブ８の反力が従来に比し大幅に小さくなるように構成しているため、開閉バルブ８は直ちにインレットパイプ３の挿入側先端３ａを閉塞せず、従来に比しゆっくりとした閉塞動作で挿入側先端３ａを閉塞することとなる。
【００２１】
そして、開閉バルブ８が当該挿入側先端３ａを閉塞した後、再び拡張室２５と第一容積室２９の圧力差が所定値を超えて上昇すると、開閉バルブ８がコイルばね１５-1と板ばね３３のバネ力に抗してインレットパイプ３の挿入側先端３ａを開放し、以後、開閉バルブ８は同様な動作を繰り返すこととなる。
従って、本実施形態によれば、従来の如く開閉バルブ８が開閉を瞬時に繰り返すといったチャタリングが発生することがなくなり、この結果、チャタリングによる異音の発生が防止できることとなった。
【００２２】
尚、板ばねの取付位置は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成し得る取付位置を適宜選択できることは勿論である。
また、圧力開閉バルブ装置３５の取付位置もインレットパイプ３に限定されるものではなく、マフラの内部構造に応じてその他のマフラパイプに取り付けてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、各請求項に係る圧力開閉バルブ装置によれば、従来の如く開閉バルブが開閉を瞬時に繰り返すといったチャタリングが発生することがなくなり、この結果、チャタリングによる異音の発生が防止できることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１及び請求項２の一実施形態に係る圧力開閉バルブ装置の正面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】板ばねの斜視図である。
【図４】折曲した板ばねの斜視図である。
【図５】従来の圧力開閉バルブ装置を装着した車両用マフラの断面図である。
【図６】従来の圧力開閉バルブ装置の正面図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】コイルばねと板ばねのひずみと反力の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
３インレットパイプ
７-1 弁座
８開閉バルブ
１３軸
１５-1 コイルばね
３１板ばね当接片
３３板ばね
３５圧力開閉バルブ装置

Claims

車両用マフラのマフラパイプ（３）に揺動可能に取り付き、排気圧力に応動して当該マフラパイプを開閉する開閉バルブ（８）を備えた圧力開閉バルブ装置に於て、
上記開閉バルブ（８）を、コイルばね（１５-1）と断面円弧状の板ばね（３３）のばね力でマフラパイプ（３）を閉塞させ、当該コイルばね（１５-1）と板ばね（３３）のばね力に抗してマフラパイプ（３）を開放させると共に、開閉バルブ（８）の開放時に上記板ばね（３３）を折曲させて、その反力を低下させたことを特徴とする圧力開閉バルブ装置。
開閉バルブ（８）は、マフラパイプ（３）の排ガス流下流側開口端（３ａ）に装着した弁座（７-1）に軸（１３）を介して揺動可能に取り付き、当該軸（１３）に、一端（１５ａ-1）が開閉バルブ（８）に当接し、他端（１５ｂ-1）が弁座（７-1）に当接または係止されたコイルばね（１５-1）が挿着されると共に、当該弁座（７-1）と開閉バルブ（８）との間に、開閉バルブ（８）の開放動作に伴い、板ばね（３３）が折曲可能に架設されていることを特徴とする請求項１記載の圧力開閉バルブ装置。