JP3003442B2 - Silencer for internal combustion engine - Google Patents
Silencer for internal combustion engineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の消音装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a muffler for an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】内燃機関の排気系に設けられる消音装置
は、たとえば実開平１−１２４３１４号公報に開示され
ている。従来の消音装置では、たとえば図７、図８に示
すように、消音器１００内を隔壁により複数の消音空間
１０１、１０２、１０３、１０４に区切り、該消音空間
を前記隔壁を貫通するインナパイプ１０５、１０６で順
次接続し、排気ガスが排気管１０７から第１の消音空間
１０３に入り、ついでインナパイプ１０５を通って第２
の消音空間１０４に入り、これを繰り返して最後のイン
ナパイプ１０６を通って最後の消音空間１０１に入り、
最後の消音空間１０１から下流側の排気管１０８へと入
り、その間に流路断面積の拡縮があって排気騒音が消音
されるようになっている。2. Description of the Related Art A muffler provided in an exhaust system of an internal combustion engine is disclosed, for example, in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 1-124314. In a conventional silencer, for example, as shown in FIGS. , 106, the exhaust gas enters the first silencing space 103 from the exhaust pipe 107, and then passes through the inner pipe 105 to the second
Into the muffling space 104, and repeat this to enter the last muffling space 101 through the last inner pipe 106,
The exhaust gas enters the exhaust pipe 108 on the downstream side from the last silencing space 101, and there is expansion and contraction of the cross-sectional area of the flow passage therebetween, so that the exhaust noise is silenced.
【０００３】そして、消音器内のインナパイプ１０６内
に、パイプ軸芯より偏心したバタフライバルブ１０９を
設け、排気の動圧を利用してバタフライバルブ１０９を
開閉するようにしてある。アイドル時等エンジン低回転
時には動圧は小さいからバタフライバルブ１０９は閉じ
て消音効果を上げ（この時は排気ガスは消音空間１０
３、１０２、１０１と流れる）、通常回転時およびエン
ジン高回転時にはバタフライバルブ１０９を開側に回転
して、エンジン背圧を小さくし、エンジン出力が向上す
るようにしてある。[0003] A butterfly valve 109 eccentric from the pipe axis is provided in an inner pipe 106 in the muffler, and the butterfly valve 109 is opened and closed by using the dynamic pressure of exhaust gas. When the engine is running at a low speed such as idling, the dynamic pressure is small, so that the butterfly valve 109 is closed to increase the noise reduction effect.
3, 102 and 101), the butterfly valve 109 is rotated to the open side during normal rotation and during high engine rotation to reduce engine back pressure and improve engine output.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、動圧を利用し
てバタフライバルブ１０９を開閉するためには、バルブ
シャフトをバルブ軸芯から偏心させ、かつバルブ外形形
状をバルブハウジング１１０と干渉しないように円形状
からバルブ両側をカットしてほぼ長円形状にする必要が
ある。一方、バタフライバルブ上流側のエルボ１１１
（インナパイプ１０６の一部）は、消音器内部のインナ
パイプ１０６のストレート部に接続されるため、インナ
パイプ１０６と同様の円形断面で構成されており、その
先端にバルブ１０９を装えたハウジング１１０が溶接等
で固定される構造となっている。However, in order to open and close the butterfly valve 109 using dynamic pressure, the valve shaft must be eccentric from the valve shaft center and the external shape of the valve must not interfere with the valve housing 110. It is necessary to cut both sides of the valve from a circular shape to make it almost oval. On the other hand, the elbow 111 on the upstream side of the butterfly valve
The (part of the inner pipe 106) is connected to the straight portion of the inner pipe 106 inside the silencer, and therefore has a circular cross section similar to that of the inner pipe 106. Are fixed by welding or the like.
【０００５】したがって、円形断面のエルボ１１１とほ
ぼ長円形断面のバルブ１０９の接続部では、排気ガスの
流れにおいて、とくにバルブ両側に大きな段差１１２が
生じ、排気ガスの流れに剥離や淀みが生じ、バタフライ
バルブ１０９に排気ガス流れの動圧が十分に働かないと
いう現象が生じていた。バタフライバルブ１０９に動圧
が十分働かないと、とくにエンジンの最高出力回転時に
バタフライバルブ１０９が全開せず、排気抵抗が十分に
さがらなかったり、気流音が発生する等の問題が生じて
いた。Therefore, at the connection between the elbow 111 having a circular cross section and the valve 109 having a substantially elliptical cross section, a large step 112 is generated in the flow of the exhaust gas, especially on both sides of the valve, and the flow of the exhaust gas is separated or stagnation. There has been a phenomenon that the dynamic pressure of the exhaust gas flow does not sufficiently act on the butterfly valve 109. If the dynamic pressure does not sufficiently act on the butterfly valve 109, the butterfly valve 109 will not be fully opened, especially at the time of the maximum output rotation of the engine, causing problems such as insufficient exhaust resistance and generation of airflow noise.
【０００６】また、図８に示すように、従来の消音装置
では、バタフライバルブ１０９とバルブハウジング１１
０との間に、組付時の寸法ばらつきや経時変化を考慮し
て、バルブ１０９の全周にわたって、クリアランスｂ、
ｃ（ｃはｂと直交方向のクリアランス）を設ける必要が
ある。クリアランスｂ、ｃは通常約０．５〜１ｍｍであ
る。したがって、動圧を利用する場合、バルブ全閉で
も、クリアランスｂ、ｃを通過するガス漏れが発生し、
動圧による作動トルクがバタフライバルブ１０９に十分
に働かないという問題もあった。作動トルクが十分に働
かないと、バタフライバルブ１０９の開度が十分には得
られなかったり、バルブシャフトの固着の原因になった
りする。また、クリアランスｂ、ｃ部の気流音増加の原
因にもなる。As shown in FIG. 8, in a conventional silencer, a butterfly valve 109 and a valve housing 11 are provided.
0, the clearances b,
It is necessary to provide c (c is a clearance in a direction orthogonal to b). The clearances b and c are usually about 0.5 to 1 mm. Therefore, when using the dynamic pressure, even if the valve is fully closed, gas leakage passing through the clearances b and c occurs,
There is also a problem that the operating torque due to the dynamic pressure does not sufficiently act on the butterfly valve 109. If the operating torque does not work sufficiently, the opening of the butterfly valve 109 may not be sufficiently obtained, or the valve shaft may be fixed. It also causes an increase in airflow noise in the clearances b and c.
【０００７】本発明の目的は、上記の消音器内のインナ
パイプに設けたバタフライバルブ部位の段差に伴なう動
圧作動不全、気流音の問題を解消または軽減して、消音
効果を向上させた内燃機関の消音装置を提供することに
ある。An object of the present invention, accompanied dynamic pressure hydraulic failure in the stage difference butterfly valve portion provided in the inner pipe within the muffler, to eliminate or reduce the flow noise problem, improving the silencing effect An object of the present invention is to provide a silencer for an internal combustion engine.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る内燃機関の消音装置は次の装置から成る。すな
わち、（１） 消音器内に配設された複数の消音空間を連通す
るインナパイプ内に、回転中心がバルブ中心より偏心さ
れたほぼ長円形状のバタフライバルブが配設されてお
り、前記インナパイプの前記バタフライバルブの上流側
直近部は、バルブハウジングのバタフライバルブ上流側
部とその上流側に接続するエルボの下流側端部から構成
されており、バルブハウジングのバタフライバルブ上流
側部の通路断面形状がバルブ形状と相似形に形成されて
おりエルボの下流側端部の通路断面形状がバルブハウジ
ングのバタフライバルブ上流側部の通路断面形状と同一
かほぼ同一の形状とされていることを特徴とする内燃機
関の消音装置。 （２） 消音器内に配設された複数の消音空間を連通す
るインナパイプ内に、回転中心がバルブ中心より偏心さ
れたバタフライバルブが配設されており、前記インナパ
イプの前記バタフライバルブの上流側直近部は、通路断
面積がバルブ面面積より小さくかつ通路断面形状がバル
ブ形状と相似形に形成されている内燃機関の消音装置。A silencer for an internal combustion engine according to the present invention which achieves the above object comprises the following devices. That is, (1) communicating a plurality of silencing spaces arranged in the silencer
The rotation center is eccentric from the valve center in the inner pipe
A nearly elliptical butterfly valve
Upstream of the butterfly valve of the inner pipe
The immediate vicinity is upstream of the butterfly valve in the valve housing
And the downstream end of the elbow connected to the upstream side
And the butterfly valve upstream of the valve housing
The cross-sectional shape of the side passage is formed similar to the valve shape
The cross-sectional shape of the passage at the downstream end of the cage elbow is a valve housing.
Of the passage cross-section at the upstream side of the butterfly valve
An internal combustion engine characterized by having substantially the same shape.
Seki's silencer. (2) A butterfly valve whose rotation center is eccentric from the center of the valve is provided in an inner pipe communicating with a plurality of muffling spaces provided in the muffler, and the butterfly valve of the inner pipe is located upstream of the butterfly valve. A silencer for an internal combustion engine in which a passage cross-sectional area is smaller than a valve surface area and a passage cross-sectional shape is formed to be similar to the valve shape.
【０００９】[0009]
【作用】上記（１）の本発明の装置では、インナパイプ
のバタフライバルブの上流側直近部が、バルブハウジン
グのバタフライバルブ上流側部とその上流側に接続する
エルボの下流側端部から構成されており、バルブハウジ
ングのバタフライバルブ上流側部の通路断面形状がバル
ブ形状と相似形に形成されておりエルボの下流側端部の
通路断面形状がバルブハウジングのバタフライバルブ上
流側部の通路断面形状と同一かほぼ同一の形状とされて
いるため、従来の円形断面通路と長円形断面通路との突
き合わせ部位において生じていたような段差部が生じな
い。このため、バタフライバルブ開時に段差部で生じて
いたような流れの剥離や淀みが生じず、動圧によるバタ
フライバルブの開閉不全、排気騒音が解消または低減さ
れ、結果的に消音効果が向上する。上記（２）の本発明
の装置では、インナパイプの、バタフライバルブ上流側
直近部の通路断面が、バタフライバルブと相似形でかつ
バルブ面面積より小に形成されているため、従来の円形
断面通路と長円形断面通路との突き合わせ部位において
生じていたような段差部が生じず、かつバタフライバル
ブとバルブハウジング間のクリアランスがインナパイプ
のバタフライバルブ上流側直近部で上流側から覆われ
る。このため、バタフライバルブ開時に段差部で生じて
いたような流れの剥離や淀みが生じず、かつバルブクリ
アランスを通してのガス漏れも低減され、動圧によるバ
タフライバルブの開閉不全、排気騒音が解消または低減
され、結果的に消音効果が向上する。In the apparatus of the present invention (1), the inner pipe
Is located just upstream of the butterfly valve.
To the upstream side of the butterfly valve and its upstream side
Consists of the downstream end of the elbow,
The cross-sectional shape of the passage upstream of the butterfly valve
Shape similar to the shape of the elbow
Passage cross section above the butterfly valve in the valve housing
The shape is the same or almost the same as the cross-sectional shape of the passage on the flow side
Of the conventional circular cross-section passage and the oval cross-section passage.
There is no step like that at the joint
No. Therefore, when the butterfly valve is opened,
There is no flow separation or stagnation,
Insufficient opening and closing of the fly valve, eliminating or reducing exhaust noise
As a result, the silencing effect is improved. In the device of the present invention (2), since the cross section of the inner pipe near the upstream of the butterfly valve is similar to the butterfly valve and smaller than the valve surface area, the conventional circular cross section passage is used. There is no step formed at the abutting portion of the inner pipe and the oval cross section, and the clearance between the butterfly valve and the valve housing is covered from the upstream side by the inner pipe in the immediate vicinity of the upstream side of the butterfly valve. This eliminates flow separation and stagnation that occurred at the step when the butterfly valve is opened, reduces gas leakage through the valve clearance, and eliminates or reduces butterfly valve opening and closing failure due to dynamic pressure and exhaust noise. As a result, the silencing effect is improved.
【００１０】[0010]
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照して説
明する。図中、図１は本発明の全ての実施例に適用さ
れ、図２〜図４は本発明の第１実施例を示し、図５およ
び図６は本発明の第２実施例を示している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is applied to all embodiments of the present invention, FIGS. 2 to 4 show a first embodiment of the present invention, and FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention. .
【００１１】はじめに、全ての実施例に対して共通な構
成を説明する。図１において、内燃機関の排気系に設け
られた消音装置は、内部が隔壁により複数の消音空間１
１、１２、１３、１４に区切られた消音器１０と、消音
器１０の隔壁を貫通して消音空間を順次接続する複数の
インナパイプ１５、１６および、１９、２０とバルブ開
時に排気ガスが流れる複数のインナパイプ１５、１６の
うちの一つのインナパイプ１６内に設けられた、軸芯が
インナパイプのパイプ軸芯より偏心され排気ガスの流れ
の動圧で開かれるバタフライバルブ３とから成る。First, a configuration common to all the embodiments will be described. In FIG. 1, a silencer provided in an exhaust system of an internal combustion engine has a plurality of silencer spaces 1 formed by partition walls.
A muffler 10 divided into 1, 12, 13 and 14 and a plurality of inner pipes 15, 16 and 19 and 20 which sequentially pass through a partition wall of the muffler 10 and connect the muffler space, and exhaust gas when the valve is opened. A butterfly valve 3 provided in one inner pipe 16 of the plurality of flowing inner pipes 15 and 16, the axis of which is eccentric from the pipe axis of the inner pipe and which is opened by the dynamic pressure of the flow of exhaust gas. .
【００１２】内燃機関からの排気管１７は消音空間１３
に接続し、消音空間１３はインナパイプ１５により消音
空間１４に連通している。消音空間１４はインナパイプ
１６を介して消音空間１１に接続し、消音空間１１は排
気管１８を介して大気に連通している。消音空間１３と
消音空間１１との間には消音空間１２が設けられてお
り、消音空間１３はインナパイプ２０により消音空間１
２に連通しており、消音空間１２はインナパイプ１９に
より消音空間１１に連通している。バタフライバルブ３
が閉じたときには、排気ガスは小断面積のインナパイプ
２０、１９を介して消音空間１３から消音空間１１へと
流れる。排気ガス流路のインナパイプ１５、１６または
１９、２０と消音空間１３、１４または１２、１１によ
る流路断面積の拡縮により排気騒音が低減される。The exhaust pipe 17 from the internal combustion engine is
, And the silencing space 13 communicates with the silencing space 14 via an inner pipe 15. The silencing space 14 is connected to the silencing space 11 via the inner pipe 16, and the silencing space 11 communicates with the atmosphere via an exhaust pipe 18. A silencing space 12 is provided between the silencing space 13 and the silencing space 11, and the silencing space 13 is separated by the inner pipe 20 from the silencing space 1.
The silencing space 12 communicates with the silencing space 11 through an inner pipe 19. Butterfly valve 3
Is closed, the exhaust gas flows from the sound deadening space 13 to the sound deadening space 11 via the inner pipes 20 and 19 having a small sectional area. Exhaust noise is reduced by the expansion and contraction of the cross-sectional area of the exhaust gas passage by the inner pipes 15, 16 or 19, 20 and the silencing spaces 13, 14, 12, or 11.
【００１３】インナパイプ１６は、図１、図２、図３に
示すように、排気ガス流れ方向に上流側から順に、スト
レート部と、エルボ２と、バルブハウジング５を有して
おり、バタフライバルブ３はバルブハウジング５に設け
られている。バタフライバルブ３は、アイドル時等エン
ジン低回転時等、排気流れの動圧が小のときには閉じて
排気騒音を低減し、動圧が大のときには開いて抵抗とな
らずに出力が出せるようになっている。As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the inner pipe 16 has a straight portion, an elbow 2, and a valve housing 5 in order from the upstream side in the exhaust gas flow direction. 3 is provided on the valve housing 5. The butterfly valve 3 can be closed to reduce exhaust noise when the dynamic pressure of the exhaust gas flow is small, such as when the engine is running at a low speed such as when idling, and can be opened when the dynamic pressure is large, and output without resistance. ing.
【００１４】より詳しくは、図３に示すように、流れの
動圧がバルブ３にかかったときにバルブ３に回転モーメ
ントが作用するように、バルブシャフト４はバタフライ
バルブ３のバルブ軸芯よりオフセット（オフセット量
ａ）されている。バルブ３はバルブシャフト４を介して
スプリング６により常に閉じ側に付勢されており、流れ
の動圧がバルブ３にかかったときに、スプリング６の付
勢に抗して、動圧の大きさに比例して開くようになって
いる。７はバルブ閉時の位置決めストッパである。８は
バルブアッセンブリを支持するフランジで、消音器１０
のエンドプレートに溶接されて、バルブアッセンブリと
消音器１０とが一体化される。More specifically, as shown in FIG. 3, the valve shaft 4 is offset from the valve shaft center of the butterfly valve 3 so that a rotational moment acts on the valve 3 when a dynamic pressure of the flow is applied to the valve 3. (Offset amount a). The valve 3 is constantly urged to the closing side by a spring 6 via a valve shaft 4, and when a dynamic pressure of the flow is applied to the valve 3, the magnitude of the dynamic pressure is reduced against the urging of the spring 6. It opens in proportion to. Reference numeral 7 denotes a positioning stopper when the valve is closed. Reference numeral 8 denotes a flange for supporting the valve assembly.
The valve assembly and the muffler 10 are integrated with each other.
【００１５】つぎに、各実施例に特有の構成について説
明する。第１実施例においては、図２〜図４に示すよう
に、バタフライバルブ３の回転中心がバルブ中心からオ
フセットしていてもバタフライバルブ３がバルブハウジ
ング５と干渉しないように、バタフライバルブ３の両側
が直線状にカットされてほぼ長円形（トラック形状）と
されている。これは、バルブを円形のままで回転中心だ
けをバルブ中心からオフセットさせると、当然、バルブ
開閉時にバルブ両側面とバルブハウジングが干渉してし
まうので、それを避けるためである。Next, a configuration specific to each embodiment will be described. In the first embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, both sides of the butterfly valve 3 are arranged so that the butterfly valve 3 does not interfere with the valve housing 5 even if the rotation center of the butterfly valve 3 is offset from the valve center. Are cut into a straight line to form a substantially oval (track shape). This is to avoid offsetting only the center of rotation from the center of the valve while keeping the valve circular, because the valve housing and the valve housing interfere with each other when the valve is opened and closed.
【００１６】バルブハウジング５はインナパイプ１６の
一部を構成し、バルブハウジング５の通路断面形状は、
バルブハウジング５内に設けられたバタフライバルブ３
の形状と相似形とされ、ほぼ長円形とされている。すな
わち、バルブハウジング５のバルブシャフト５が挿通す
る部分５−１、５−２は断面形状が直線状にされてい
る。これは、バルブハウジングの通路が円形のままでバ
ルブがほぼ長円形の場合はバルブ両側の隙間が大きくな
って漏れが過大になるので、それを防止するためであ
る。The valve housing 5 constitutes a part of the inner pipe 16, and the cross-sectional shape of the passage of the valve housing 5 is as follows.
Butterfly valve 3 provided in valve housing 5
The shape is similar to the shape of, and is substantially oval. That is, the sections 5-1 and 5-2 of the valve housing 5 through which the valve shaft 5 is inserted have a linear cross section. This is to prevent the leakage when the valve housing is circular and the valve is substantially oblong with the passage on both sides of the valve being large, resulting in excessive leakage.
【００１７】バルブハウジング５はエルボ２に接続され
る。エルボ２はインナパイプ１６の一部を構成し、イン
ナパイプ１６のストレート部とバルブハウジング５間に
配設される。エルボ２の上流側端部２−１の断面形状は
円形で、断面形状円形のインナパイプストレート部にな
めらかに接続している。また、エルボ２の下流側端部２
−２の断面形状は、図４に示すように平行直線部２−
３、２−４を有する、ほぼ長円形で、かつバルブハウジ
ング５内通路断面形状と同一かほぼ同一の形状とされて
おり、バルブハウジング５になめらかに接続している。The valve housing 5 is connected to the elbow 2. The elbow 2 forms a part of the inner pipe 16 and is provided between the straight portion of the inner pipe 16 and the valve housing 5. The upstream end 2-1 of the elbow 2 has a circular cross section and is smoothly connected to the inner pipe straight portion having a circular cross section. Also, the downstream end 2 of the elbow 2
The cross-sectional shape of -2, as shown in FIG.
3 and 2-4, which are substantially oval and have the same or substantially the same shape as the cross-sectional shape of the passage in the valve housing 5, and are smoothly connected to the valve housing 5.
【００１８】したがって、インナパイプ１６のうち、バ
タフライバルブ３の上流側直近部（バルブハウジング５
のバタフライバルブ上流側部分およびエルボ２の下流側
端部）の通路断面形状は、バタフライバルブ３の形状と
相似形である。これによって、バタフライバルブ３の上
流側直近部に段差（図８の段差１１２）が生じないよう
にし、段差による流れの通路壁面からの剥離や、淀みを
生じないようにしてある。このようなエルボ２の形状
は、エルボ２を半割り構造にするとともに、半割りエル
ボを、鋼板のプレス成形で図４のようにＵ字状に作製
し、それを組合わせることにより、容易にかつ能率よく
製造することができる。Therefore, in the inner pipe 16, the portion immediately upstream of the butterfly valve 3 (the valve housing 5).
The cross-sectional shape of the butterfly valve upstream part and the downstream end of the elbow 2) is similar to the shape of the butterfly valve 3. As a result, a step (step 112 in FIG. 8) is not generated immediately near the upstream side of the butterfly valve 3, so that separation of the flow from the wall of the passage due to the step and stagnation do not occur. Such a shape of the elbow 2 can be easily achieved by making the elbow 2 into a half-split structure, forming the half-split elbow into a U-shape as shown in FIG. And it can be manufactured efficiently.
【００１９】つぎに、第２実施例に特有の構成を図５お
よび図６を参照して説明する。第２実施例で第１実施例
の構成に準じる部分には第１実施例と同一の符号を付し
てその説明を省略し、以下に、第２実施例が第１実施例
と異なる部分についてのみ説明する。Next, a configuration specific to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same reference numerals as in the first embodiment denote the same parts as in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted. In the following, parts different from the first embodiment will be described. I will explain only.
【００２０】第２実施例においては、インナパイプ１６
のうち、バタフライバルブ３の上流側直近部（バルブハ
ウジング５のバルブ上流側部分５−３およびエルボ２の
下流側端部２−２）の通路断面が、バタフライバルブ３
のバルブ面面積より小とされ、通路断面が第１実施例に
比べて若干絞られている。In the second embodiment, the inner pipe 16
Of these, the cross section of the passage at the upstream-side immediate portion of the butterfly valve 3 (the valve upstream-side portion 5-3 of the valve housing 5 and the downstream end 2-2 of the elbow 2) is the butterfly valve 3
, And the cross section of the passage is slightly narrowed as compared with the first embodiment.
【００２１】バタフライバルブ３とバルブハウジング５
との間には、図６に示すように、クリアランスｂ、ｃ
（０．５〜１ｍｍ）が存在し、バルブ閉時にクリアラン
スｂ、ｃを通るガスの漏れが大きいと、動圧のかかりが
不全になって、バルブ開閉に不具合が生じたり、クリア
ランス部で気流音が発生するおそれがある。それを防止
するために、第２実施例では、バルブハウジング５のバ
ルブ上流部５−３がクリアランスｂ、ｃを上流側から覆
っており（覆い量ｄ、ｄ＞ｂ、ｃ）、排気ガスがクリア
ランスｂ、ｃを吹き抜けにくくしてある。したがって、
第２実施例は第１実施例に比べて、バルブ上流側直近部
が半径にしてｄだけ絞られており、通路断面積がバルブ
面面積より小とされている。Butterfly valve 3 and valve housing 5
Between the clearances b and c, as shown in FIG.
(0.5 to 1 mm), and if the leakage of gas through the clearances b and c is large when the valve is closed, the application of dynamic pressure becomes inadequate, causing a problem in opening and closing the valve, and air flow noise in the clearance. May occur. In order to prevent this, in the second embodiment, the valve upstream portion 5-3 of the valve housing 5 covers the clearances b and c from the upstream side (covering amount d, d> b, c), and the exhaust gas is reduced. The clearances b and c are hard to blow through. Therefore,
In the second embodiment, as compared with the first embodiment, the portion immediately upstream of the valve is narrowed by a radius d, and the cross-sectional area of the passage is smaller than the valve surface area.
【００２２】つぎに、作用を説明する。図１において、
気流騒音の影響の大きい機関高回転時にはバタフライバ
ルブ３が開とされ、内燃機関からの排気ガスは、主に排
気管１７、消音空間１３、インナパイプ１５、消音空間
１４、インナパイプ１６、エルボ２、バタフライバルブ
３およびバルブハウジング５、消音空間１１、排気管１
８を通って流れ、これによって、エンジン背圧が低下
し、出力が向上する。一方、排気こもり音の影響が大き
い機関低回転時にはバタフライバルブ３が閉じられて、
排気ガスは消音空間１３、インナパイプ２０、消音空間
１２、インナパイプ１９、消音空間１１と流れインナパ
イプ１９、２０の小断面によって消音効果が向上され
る。上記において、流路断面積の拡縮、消音空間におけ
る音波の山と谷の打ち消し合い等により、排気騒音が低
減される。Next, the operation will be described. In FIG.
When the engine is running at a high speed where the influence of the airflow noise is large, the butterfly valve 3 is opened, and the exhaust gas from the internal combustion engine mainly emits the exhaust pipe 17, the silencing space 13, the inner pipe 15, the silencing space 14, the inner pipe 16, the elbow 2 , Butterfly valve 3 and valve housing 5, silencing space 11, exhaust pipe 1
8, which reduces engine back pressure and increases power. On the other hand, when the engine is running at a low speed where the influence of the exhaust noise is large, the butterfly valve 3 is closed,
Exhaust gas flows through the silencing space 13, the inner pipe 20, the silencing space 12, the inner pipe 19, the silencing space 11, and the small cross section of the inner pipes 19, 20, thereby improving the silencing effect. In the above, the exhaust noise is reduced by expansion and contraction of the cross-sectional area of the flow path, cancellation of peaks and valleys of sound waves in the sound deadening space, and the like.
【００２３】本発明の第１、第２実施例では、バタフラ
イバルブ３は排気ガスの動圧で開かれるように回転中心
がバルブ中心よりオフセットしてあるので、バルブ３と
バルブハウジング５とがバルブ開閉時に干渉しないよう
にバタフライバルブ３およびバルブハウジング５の通路
断面はほぼ長円形状（トラック状）としてある。このた
め、バタフライバルブ３の上流側のエルボ２の下流側端
部２−２が断面円形だとエルボ２とバルブハウジング５
との接続部に段差が生じるが、本発明の第１、第２実施
例では、インナパイプ１６のうちバタフライバルブ上流
側直近部の通路断面形状がバタフライバルブ３と相似形
に形成してあるので、段差は生じない。その結果、段差
があったら生じるような流れの段差部下流側壁面からの
剥離、段差部における流れの淀みが生じず、十分な動圧
がバタフライバルブ３に均一に作用し、機関高回転時に
バルブ３が全開して排気抵抗が十分さがり、エンジン出
力性能が向上し、かつ気流音も発生しない。In the first and second embodiments of the present invention, since the butterfly valve 3 has its rotation center offset from the valve center so as to be opened by the dynamic pressure of the exhaust gas, the valve 3 and the valve housing 5 are connected to each other. The passage section of the butterfly valve 3 and the valve housing 5 has a substantially elliptical shape (track shape) so as not to interfere with opening and closing. For this reason, if the downstream end 2-2 of the elbow 2 on the upstream side of the butterfly valve 3 has a circular cross section, the elbow 2 and the valve housing 5
In the first and second embodiments of the present invention, since the passage cross-sectional shape of the inner pipe 16 at the portion immediately upstream of the butterfly valve is similar to the butterfly valve 3, There is no step. As a result, there is no separation of the flow from the downstream side wall surface of the step portion, which would occur if there is a step, and no stagnation of the flow at the step portion. 3, the exhaust resistance is reduced sufficiently, the engine output performance is improved, and no airflow noise is generated.
【００２４】また、本発明の第２実施例では、インナパ
イプ１６のうちバタフライバルブ上流側直近部がバルブ
面積より小さい通路断面積とされて、バタフライバルブ
３とバルブハウジング５とのクリアランスｂ、ｃが、上
流側から覆ってあるので、バルブ閉時にクリアランス
ｂ、ｃを通って吹き抜ける排気ガス量が低減され、ガス
漏れによる動圧の作動トルクがバルブ３に十分に働かな
いという問題が無くなる他、クリアランスｂ、ｃの気流
音も低減される。Further, in the second embodiment of the present invention, a portion of the inner pipe 16 immediately upstream of the butterfly valve has a passage cross-sectional area smaller than the valve area, and clearances b and c between the butterfly valve 3 and the valve housing 5 are formed. However, since it is covered from the upstream side, the amount of exhaust gas that blows through the clearances b and c when the valve is closed is reduced, and the problem that the operating torque of the dynamic pressure due to gas leakage does not sufficiently work on the valve 3 is eliminated. The airflow noise of the clearances b and c is also reduced.
【００２５】[0025]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、インナパイプ
のバタフライバルブの上流側直近部が、バルブハウジン
グのバタフライバルブ上流側部とその上流側に接続する
エルボの下流側端部から構成されており、バルブハウジ
ングのバタフライバルブ上流側部の通路断面形状がバル
ブ形状と相似形に形成されておりエルボの下流側端部の
通路断面形状がバルブハウジングのバタフライバルブ上
流側部の通路断面形状と同一かほぼ同一の形状とされて
いるので、通路に段差部が生じにくく、バタフライバル
ブの開閉作動と消音効果を改善できる。 請求項２の発明
によれば、インナパイプのバタフライバルブ上流側直近
部は、通路断面積がバルブ面面積より小さくかつバタフ
ライバルブと相似形であるので、通路に段差部が生じ
ず、かつバルブとバルブハウジング間のクリアランスを
通るガスの吹き抜けを小にでき、バタフライバルブの開
閉作動と消音効果を改善できる。 According to the first aspect of the present invention, the inner pipe is provided.
Is located just upstream of the butterfly valve.
To the upstream side of the butterfly valve and its upstream side
Consists of the downstream end of the elbow,
The cross-sectional shape of the passage upstream of the butterfly valve
Shape similar to the shape of the elbow
Passage cross section above the butterfly valve in the valve housing
The shape is the same or almost the same as the cross-sectional shape of the passage on the flow side
So that steps are less likely to occur in the passage and the butterfly valve
The opening / closing operation of the valve and the silencing effect can be improved. According to the second aspect of the invention, since the passage cross-sectional area is smaller than the valve surface area and is similar to the butterfly valve, the step near the upstream portion of the inner pipe upstream of the butterfly valve has no stepped portion in the passage, and Gas blow-through through the clearance between the valve housings can be reduced, and the opening / closing operation of the butterfly valve and the silencing effect can be improved.
【図１】本発明に係る内燃機関の消音装置の全体概略構
成図である。FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a silencing device for an internal combustion engine according to the present invention.
【図２】本発明の第１実施例に係る消音装置で、図１の
円Ａで囲んだ部分に対応する拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view corresponding to a portion surrounded by a circle A in FIG. 1 in the noise reduction device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】図２の３−３線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2;
【図４】図２の４−４線に沿う概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view taken along line 4-4 in FIG. 2;
【図５】本発明の第２実施例に係る消音装置で、図１の
円Ａで囲んだ部分に対応する拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged sectional view corresponding to a portion surrounded by a circle A in FIG. 1 in the noise reduction device according to the second embodiment of the present invention.
【図６】図５の６−６線に沿う断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG. 5;
【図７】従来の消音装置の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional silencer.
【図８】図７の円Ｂで囲んだ部分の断面図である。8 is a sectional view of a portion surrounded by a circle B in FIG.
１ 消音装置 ２ エルボ ３ バタフライバルブ ４ バルブ軸 ５ バルブハウジング １０ 消音器 １６ インナパイプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Silencer 2 Elbow 3 Butterfly valve 4 Valve shaft 5 Valve housing 10 Silencer 16 Inner pipe
Claims (2)
連通するインナパイプ内に、回転中心がバルブ中心より
偏心されたほぼ長円形状のバタフライバルブが配設され
ており、前記インナパイプの前記バタフライバルブの上
流側直近部は、バルブハウジングのバタフライバルブ上
流側部とその上流側に接続するエルボの下流側端部から
構成されており、バルブハウジングのバタフライバルブ
上流側部の通路断面形状がバルブ形状と相似形に形成さ
れておりエルボの下流側端部の通路断面形状がバルブハ
ウジングのバタフライバルブ上流側部の通路断面形状と
同一かほぼ同一の形状とされていることを特徴とする内
燃機関の消音装置。 1. A plurality of silencing spaces provided in a silencer.
The center of rotation is within the communicating inner pipe from the center of the valve.
An eccentric, almost oval-shaped butterfly valve is provided.
Above the butterfly valve of the inner pipe
Near the flow side is on the butterfly valve of the valve housing
From the downstream end of the elbow connected to the flow side and its upstream side
Consisting of a butterfly valve in the valve housing
The cross-sectional shape of the passage on the upstream side is similar to the valve shape.
The cross-sectional shape of the passage at the downstream end of the elbow is
The cross-sectional shape of the passage on the upstream side of the butterfly valve of the housing
Characterized by having the same or almost the same shape
Silencer for fuel engine.
連通するインナパイプ内に、回転中心がバルブ中心より
偏心されたバタフライバルブが配設されており、前記イ
ンナパイプの前記バタフライバルブの上流側直近部は、
通路断面積がバルブ面面積より小さくかつ通路断面形状
がバルブ形状と相似形に形成されていることを特徴とす
る内燃機関の消音装置。2. A butterfly valve having a rotation center eccentric from a valve center is disposed in an inner pipe communicating with a plurality of muffling spaces disposed in the muffler, and the butterfly valve of the inner pipe is provided. The immediate upstream part of
A muffler for an internal combustion engine, wherein a passage cross-sectional area is smaller than a valve surface area, and a passage cross-sectional shape is formed similar to a valve shape.
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