JP4037571B2 - Pressure switching valve device - Google Patents
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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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure switching valve device that opens and closes in response to exhaust pressure.
[0002]
[Prior art]
As shown in JP-A-10-227208, WO95 / 13460, or FIG. 5, a muffler pipe such as an
[0003]
6 is a front view of a conventional pressure
[0004]
A
[0005]
Further, as shown in FIG. 5, the peripheral wall of the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, in the conventional pressure
[0007]
For this reason, when the internal pressure of the
[0008]
The present invention has been devised in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a pressure switching valve device that improves the pressure switching valve device as described above and prevents chattering.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, an invention according to
[0010]
The invention according to claim 2 is the pressure switching valve device according to
The on-off valve is swingably attached to a valve seat attached to the exhaust gas downstream side opening end of the muffler pipe via a shaft, one end of which contacts the on-off valve and the other end contacts or engages the valve seat. A stopped coil spring is inserted, and a leaf spring is installed between the valve seat and the open / close valve so as to be bent in accordance with the opening operation of the open / close valve by a predetermined amount. .
[0011]
(Function)
According to the invention according to each claim, the open / close valve opens and closes the muffler pipe in response to the exhaust pressure, and the open / close valve closes the muffler pipe by the coil spring and the plate spring having an arcuate section, and the coil spring and the plate spring The open / close valve opens the muffler pipe against the spring force of the valve, but when the open / close valve is opened, the leaf spring bends and the reaction force decreases, so the open open / close valve opens the muffler pipe more slowly than before. It will be blocked.
[0012]
Then, the opening / closing valve again closes the muffler pipe by the coil spring and the leaf spring, and thereafter, the opening / closing valve repeats the same operation.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
Since the configuration excluding the invention portion is the same as that of the conventional example shown in FIG. 5 and the subsequent figures, the same components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
FIGS. 1 to 4 show an embodiment of a pressure switching valve device according to
[0015]
A coil spring 15-1 that presses and urges the opening /
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a strip-shaped leaf
[0016]
The
The
[0017]
Then, when the engine shifts to a high rotation range and the pressure difference between the
[0018]
Thus, as shown in FIG. 8, the leaf spring having a circular arc cross section has a large reaction force with a small strain until it is bent as described above, but the reaction force becomes extremely small once the strain is increased and the tube is bent once. It has the property.
Therefore, in the present embodiment, the opening /
[0019]
Since the pressure switching
[0020]
When the engine shifts to a high rotation range and the pressure difference between the
However, as described above, in the present embodiment, the
[0021]
After the opening /
Therefore, according to the present embodiment, chattering in which the opening /
[0022]
In addition, the attachment position of a leaf | plate spring is not limited to the said embodiment, Of course, the attachment position which can achieve the objective of this invention can be selected suitably.
Further, the attachment position of the pressure opening /
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the pressure open / close valve device according to each claim, chattering that the open / close valve repeats opening and closing instantaneously as in the past is not generated, and as a result, generation of abnormal noise due to chattering is prevented. I was able to do it.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a pressure switching valve device according to an embodiment of
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a perspective view of a leaf spring.
FIG. 4 is a perspective view of a bent leaf spring.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a vehicle muffler equipped with a conventional pressure switching valve device.
FIG. 6 is a front view of a conventional pressure switching valve device.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the strain and reaction force of a coil spring and a leaf spring.
[Explanation of symbols]
3 Inlet pipe 7-1
Claims (2)
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。In a pressure on-off valve device provided with an on-off valve (8) that swingably attaches to a muffler pipe (3) of a vehicle muffler and opens and closes the muffler pipe in response to exhaust pressure.
The open / close valve (8) is closed by the spring force of the coil spring (15-1) and the leaf spring (33) having an arcuate cross section, and the muffler pipe (3) is closed. ), The muffler pipe (3) is opened against the spring force, and the leaf spring (33) is bent when the on-off valve (8) is opened to reduce the reaction force. Open / close valve device.
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KR102373158B1 (en) * | 2016-06-17 | 2022-03-11 | 현대자동차주식회사 | Variable valve |
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