JP7296688B2 - マフラー用バルブ及びマフラー - Google Patents

Description

本発明は、自動車の排気系統のマフラーに設置され、エンジンの排気の圧力に応じて排気路を開閉するマフラー用バルブ及びマフラーに関する。

従来、自動車の排気系統のマフラーに設置され、エンジンの排気の圧力に応じて排気路を開閉するマフラー用バルブとして特許文献１に開示されているマフラー用バルブがある。このマフラー用バルブは、弁座に相当する弁体支持部材と、弁体を有し、弁体支持部材には、本体の中央孔の内周縁から後方に延出されたテーパ部及び筒状部が設けられ、テーパ部の内周面にワイヤメッシュが固着されている。筒状部は、マフラーの内部を仕切るセパレータの開口で切り起こされたフランジに嵌合され、弁体支持部材がセパレータに取り付けられている。弁体支持部材の本体の外周縁にはテーパ部と逆方向に起立する起立部が形成され、その上部の左右両側には起立部より更に突出するようにして耳状の一対のステーが形成されている。

弁体には、中央付近に略円錐台状の凸部が設けられ、その外周面はテーパ部に固着されたワイヤメッシュと重合・一致する形状に形成されていると共に、その外周縁には凸部と逆方向に起立する起立部が形成され、その上部の左右両側には起立部より更に突出するようにして耳状の一対のステーが形成されている。弁体の一対のステーは弁体支持部材のステーに重ねるように配置され、支軸に相当するピンを介して弁体が弁体支持部材に揺動可能に取り付けられている。このピンにはコイルスプリングが同軸上に外挿され、コイルスプリングの一方の腕部は弁体支持部材に固着され、他方の腕部は弁体を閉塞するように押さえ付けるようになっている。

特開平９－１９５７４９号公報

ところで、特許文献１のマフラー用バルブのように、弁体開閉の支軸にコイルスプリングを同軸上に外挿する場合、支軸の外径とコイルスプリングのコイル本体の内径に差がある程、組み付け後に設計段階では予測できない軸ズレが生じやすくなる。このような軸ズレが生ずると、弁体を閉じる閉荷重にバラツキが発生してしまい、弁体を適切に開閉制御することが困難となる。また、この軸ズレの発生し易さは、細部の製品仕様変更に適合する改良品を開発する際に、試作回数を増加させ、開発コストの増加と開発期間の長期化を招いてしまう。

また、特許文献１のマフラー用バルブを組み付ける際には、弁座の上部の左右両側で突出する耳状の一対のステーと、弁体の上部の左右両側で突出する耳状の一対のステーを、それぞれの支軸挿通穴を合わせるように位置合わせして重ねた状態で治具で保持し、支軸挿通穴の相互間に支軸挿通穴とコイルスプリングのコイル本体を同心円状に位置決めして治具で保持し、この状態で支軸挿通穴の相互間にコイルスプリングに内挿するように支軸を挿入して架設することになる。そのため、製造時に使用する部品を位置決めして保持する治具が多くなり、製造コストが増加し、製造工程の複雑化によって製造効率が低下する。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであって、弁体開閉の支軸に同軸上に外挿されるコイルスプリングの軸ズレを防止、最大限抑制することが可能であり、弁体を高い安定性で適切に開閉制御することができると共に、細部の製品仕様変更に適合する改良品を開発する際の試作回数を減らし、開発コストの低減と開発期間の短縮化を図ることができるマフラー用バルブ及びマフラーを提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、製造時に使用する部品を位置決めして保持する治具を減らすことができ、製造コストを低減し、製造工程の簡略化によって製造効率を高めることができるマフラー用バルブ及びマフラーを提供することを目的とする。

本発明のマフラー用バルブは、エンジンの排気の圧力に応じて排気路を開閉するマフラー用バルブであって、開口を有する弁座に対して弁体が揺動可能に支軸を介して支持され、前記支軸に外挿されたコイルスプリングで前記弁体が閉じる方向に付勢され、弁座鉤部が前記支軸の両端部を周方向に抱え込むように設けられて前記支軸に固定され、弁体巻込部が前記コイルスプリングを、前記弁座鉤部と逆方向から周方向に抱え込み且つ前記コイルスプリングの全長に亘って周方向に抱え込むように設けられることを特徴とする。
これによれば、弁座の弁座鉤部を支軸の両端部を周方向に抱え込むように設けて支軸に固定し、弁体巻込部を弁座鉤部と逆方向からコイルスプリングを周方向に抱え込み且つコイルスプリングの全長に亘って周方向に抱え込むように設けることにより、弁体開閉の支軸に支軸と同軸上に外挿されるコイルスプリングのコイル本体の軸ズレを防止、最大限抑制することが可能となり、弁体を高い安定性で適切に開閉制御することができる。また、軸ズレを防止、最大限抑制することにより、細部の製品仕様変更に適合するマフラー用バルブの改良品を開発する際の試作回数を減らし、開発コストの低減と開発期間の短縮化を図ることができる。また、弁体巻込部にコイルスプリングと支軸を挿入するようにして組み立てることが可能であるから、製造時に使用する部品を位置決めして保持する治具を減らすことができ、製造コストを低減し、製造工程の簡略化によって製造効率を高めることができる。

本発明のマフラー用バルブは、前記コイルスプリングの一方の腕が前記弁体巻込部の根元近傍における前記弁体の弁体基板の前面側に導出して配置され、他方の腕が前記弁座鉤部の根元近傍の背面側に導出して配置され、前記コイルスプリングの一方の腕で前記弁体が閉じる方向に付勢されていることを特徴とする。
これによれば、コイルスプリングの一方の腕を弁体巻込部の根元近傍における弁体の弁体基板の前面側に導出して配置し、他方の腕を弁座鉤部の根元近傍の背面側に導出して配置し、一方の腕で弁体が閉じる方向に付勢することにより、弁体巻込部がコイルスプリングを周方向に抱え込むように設けられる弁体を閉じる方向に常時付勢することができる。

本発明のマフラー用バルブは、前記弁体の前記弁体巻込部の立ち上がり部分の近傍における前記弁体基板には前記コイルスプリングの前記他方の腕を前記弁座鉤部の根元近傍の背面側に導出する切欠きが形成されていることを特徴とする。
これによれば、弁体巻込部をコイルスプリングの全長に亘って周方向に抱え込むように設けつつ、切欠きにより、コイルスプリングの他方の腕を弁座鉤部の根元近傍の背面側に容易に導出することができる。また、他方の腕の背面側への導出箇所を穴ではなく切欠きとすることにより、切欠き側からコイルスプリングを支軸に外挿して、マフラー用バルブを簡略な製造工程でスムーズに組み立てることができる。

本発明のマフラー用バルブは、前記弁座の弁座鉤部より内寄りの位置に前記コイルスプリングの前記他方の腕の支軸軸方向への移動を規制する規制凸部が設けられていることを特徴とする。
これによれば、コイルスプリングの支軸軸方向への移動を規制して、マフラー用バルブの弁体の開閉動作の安定性を高めることができる。

本発明のマフラー用バルブは、前記弁座鉤部が前記支軸の両端部を弁体側から周方向に抱え込むように設けられて前記支軸に固定され、前記弁体巻込部が前記コイルスプリングを弁座側から周方向に抱え込むように設けられ且つ前記弁体の弁体基板から前記弁座と逆方向に突出するように設けられることを特徴とする。
これによれば、弁体開閉の支軸に支軸と同軸上に外挿されるコイルスプリングの軸ズレを防止、最大限抑制することができると共に、弁体巻込部の弁座側への嵩張りを無くし、弁体の弁体基板と弁座の厚みを低減し、マフラー用バルブのセパレータ等への取付作業時の取扱性を高めることができる。

本発明のマフラー用バルブは、前記弁座の弁座基板が中央に開口を有する略平板リング形状で形成され、前記弁体の弁体基板が平縁を有する平皿形状で形成されていることを特徴とする。
これによれば、マフラー用バルブの弁座の弁座基板を中央に開口を有する略平板リング形状で形成し、弁体の弁体基板を平縁を有する平皿形状で形成することにより、マフラー用バルブの嵩張りを無くして厚みを最小限に留め、コンパクト化することができる。従って、マフラー用バルブの取付作業時の取扱性を高めることができる。また、製造に使用する材料を減らし、製造コストを低減することができると共に、使用材料の減少に伴って軽量化することができ、自動車の燃費性能の向上にも寄与することができる。また、マフラー用バルブをマフラーの内部を仕切るセパレータに取り付ける場合には、平板リング形状の弁座基板をセパレータの開口の周縁近傍に配置して取り付けることができ、セパレータの開口にフランジを形成する等の追加工を不要にすることができる。かかる観点からも、マフラーの製造コストの低減及び製造効率の向上を図ることができる。更に、セパレータの一部を切り起こしてセパレータの強度を低下させたり、セパレータに繰り返し曲げ応力を負荷すること等も無いことから、マフラーの高耐久性を維持することが可能になる。

本発明のマフラーは、本発明のマフラー用バルブの前記弁座の前記弁座基板がマフラーの内部を仕切るセパレータの開口の周縁に固着されていることを特徴とする。
これによれば、本発明のマフラー用バルブの効果を有するマフラーを得ることができる。

本発明のマフラー用バルブの製造方法は、本発明のマフラー用バルブを製造する方法であって、弁体の弁体基板から折り返すように鉤状に湾曲して形成されている弁体巻込部の先端面と前記弁体基板との間の間隙にコイルスプリングの一方の腕を入り込ませるようにして、前記コイルスプリングを前記弁体巻込部に内挿すると共に、前記コイルスプリングのコイル本体内に入り込ませるようにして支軸を前記弁体巻込部に内挿する工程を備えることを特徴とする。
これによれば、製造時に例えばコイルスプリングを位置決め保持する治具など、使用する部品を位置決めして保持する治具を減らすことができ、弁体開閉の支軸に支軸と同軸上に外挿されるコイルスプリングのコイル本体の軸ズレを防止、最大限抑制可能なマフラー用バルブの製造コストを低減し、製造工程の簡略化によって製造効率を高めることができる。

本発明によれば、弁体開閉の支軸に同軸上に外挿されるコイルスプリングの軸ズレを防止、最大限抑制することが可能となり、弁体を高い安定性で適切に開閉制御することができると共に、細部の製品仕様変更に適合する改良品を開発する際の試作回数を減らし、開発コストの低減と開発期間の短縮化を図ることができる。また、製造時に使用する部品を位置決めして保持する治具を減らすことができ、製造コストを低減し、製造工程の簡略化によって製造効率を高めることができる。

本発明による実施形態のマフラー用バルブの閉状態を弁板側から視た斜視図。 実施形態のマフラー用バルブの開状態を弁座側から視た斜視図。 （ａ）は閉状態の実施形態のマフラー用バルブにおける弁板側から視た切欠き周辺の拡大斜視図、（ｂ）は開状態の実施形態のマフラー用バルブにおける弁座側から視た切欠き周辺の拡大斜視図。 実施形態のマフラー用バルブの閉状態の縦断面図。 （ａ）は実施形態のマフラー用バルブの閉状態の正面斜視図、（ｂ）はそのＡ－Ａ断面図。 （ａ）は実施形態のマフラー用バルブの一部の閉状態の正面斜視図、（ｂ）は実施形態のマフラー用バルブの一部の開状態の背面斜視図。 実施形態のマフラー用バルブがセパレータに取り付けられているマフラーの説明図。 実施形態のマフラー用バルブがセパレータに取り付けられた状態の正面図。 実施形態のマフラー用バルブがセパレータに取り付けられた状態の縦断面図。 （ａ）～（ｃ）は実施形態のマフラー用バルブの前半製造工程を説明する説明図。 （ａ）、（ｂ）は実施形態のマフラー用バルブの後半製造工程を説明する説明図。 （ａ）～（ｃ）は実施形態の変形例のマフラー用バルブの後半製造工程を説明する説明図。

〔実施形態のマフラー用バルブ〕
本発明による実施形態のマフラー用バルブ１は、自動車の排気系統のマフラーに設置され、エンジンの排気の圧力に応じて排気路を開閉するものであり、好適にはマフラーの内部を仕切るセパレータに取り付けて用いられるものである。マフラー用バルブ１は、図１～図６に示すように、弁座２と、開閉する弁体３と、支軸４と、コイルスプリング５を備える。弁体３は、弁座２に対して揺動可能に支軸４を介して支持され、支軸４に外挿されたコイルスプリング５で閉じる方向に付勢されている。

弁座２は、例えばセパレータに沿うように配置される略平板リング形状に形成された弁座基板２１を有し、弁座基板２１の中央に開閉される排気路を構成する開口２２が設けられている。弁座２には、弁座基板２１の幅両側に間隔を開けて一対の弁座鉤部２３・２３が設けられており、弁座鉤部２３は弁座基板２１の図示上端部分から斜め上方に向かって立上り、弁体基板２１の背面側に弧状に湾曲して形成され、弁座基板２１と一体的に形成されている。

一対の弁座鉤部２３・２３は、支軸４の両端近傍にそれぞれ設けられている。図示例の弁座鉤部２３は、支軸４の両端部を弁体３側から周方向に抱え込むようにして支軸４に係合され、支軸４の両端部に形成された溶接部４１によって支軸４に固定されている。弁座鉤部２３の先端部の内周面の形状と大きさは、係合される支軸４の外周面の形状と大きさに略倣うように形成されている。

弁座２の弁座基板２１には、後述する閉状態の弁体３の弁体基板３１の外周縁より外側に突出する溶接用領域２４が支軸４側と支軸４と逆側に設けられている。図示例では、支軸４側の２箇所と支軸４と逆側の２箇所の計４箇所に溶接用領域２４が設けられており、各溶接用領域２４はそれぞれ舌片状で形成されている。溶接用領域２４は例えばマフラー用バルブ１をマフラーのセパレータに溶接で取り付ける際に溶接する場所として用いられる。

弁体３は、弁体基板３１を有し、弁体基板３１は平縁３２を有する平皿形状で形成されている。弁体基板３１の前面には、弁座２側に突出するようにへこむ平面視略円形の凹部３３が設けられ、平縁３２は凹部３３の周囲或いは凹部３３の突出部分の周囲にリング状に形成されている。平縁３２の弁座２側には略平板リング状のリング緩衝材６が溶接等で固着されている。リング緩衝材６には、弾性等で緩衝機能を有し且つ耐熱性を有する適宜の緩衝材を用いることが可能であり、例えば金属メッシュ材とすると良好である。閉状態で弁体基板３１が弁座基板２１に積層される開閉領域の厚さは、弁体３の平縁３２とリング緩衝材６と弁座基板２１の閉状態での積層厚さ以内とすると、開閉領域の嵩張りを抑制できてより好適である。

弁体３には、弁体基板３１の支軸４側から突出し、弁体基板３１から折り返すように鉤状に湾曲して弁体巻込部３４が形成され、弁体巻込部３４は、弁体基板３１から閉状態の弁座２と逆方向に突出するようにして、弁体基板３１と一体的に形成されている。弁体巻込部３４の内周面の形状と大きさは、コイルスプリング５のコイル本体５１の外周面の形状と大きさに略倣うように形成され、弁体巻込部３４の内周面の大きさはコイル本体５１の外周面の大きさよりも僅かに大きくなっている。

弁体巻込部３４は、断面視において、半円を超える弧状、好適には３／４円を超える或いは略３／４円の弧状で湾曲して形成され、支軸４に外挿されたコイルスプリング５を、弁座鉤部２３が支軸４を周方向に抱え込む方向と逆方向から周方向に抱え込みように設けられ、本実施形態では、弁体巻込部３４がコイルスプリング５を弁座側から周方向に抱え込むように設けられている。

また、弁体巻込部３４は、弁体基板３１の幅方向の略中央で幅方向に延びて形成され、弁座２の一対の弁座鉤部２３・２３の間に収まる長さで一連で細長に延びて形成されている。一連で細長に延びる弁体巻込部３４は、支軸４に外挿されたコイルスプリング５を、コイルスプリング５の全長に亘って周方向に抱え込むようにして設けられる。

弁体巻込部３４の両端には、筒部７１と、筒部７１の軸方向の一端部で外側に突出する鍔部７２とから構成される筒緩衝材７がそれぞれ設けられている。筒緩衝材７・７は、支軸４とコイルスプリング５が弁体巻込部３４に内挿された状態で、弁体巻込部３４の両端にそれぞれ筒部７１・７１を内嵌合して固定され、鍔部７２は筒部７１の内嵌合によって弁体巻込部３４の幅方向の端面に当接され、鍔部７２は、それぞれ弁体巻込部３４の幅方向の端面と弁座２の弁座鉤部２３の内端面との間に配置され、弁座鉤部２３の内端面に近接して配置されている。

弁体巻込部３４は、筒緩衝材７・７に挿通される支軸４に筒緩衝材７・７を介して係合されており、換言すれば弁体巻込部３４に嵌合された筒緩衝材７・７は弁体３における支軸４の軸受けとなる。筒緩衝材７には、弾性等で緩衝機能を有し且つ耐熱性を有する適宜の緩衝材を用いることが可能であり、例えば金属メッシュ材とすると良好である。

コイルスプリング５の巻回されたコイル本体５１は、全長に亘って弁体巻込部３４内に配置されて支軸４に外挿されている。コイルスプリング５の一方の腕５２は、弁体巻込部３４の根元近傍における弁体３の弁体基板３１の前面側、図示例では平縁３２の前面側に導出して配置され、コイルスプリング５の他方の腕５３は、弁座鉤部２３の根元近傍における弁座鉤部２３の立ち上がり部分の背面側に導出して配置されており、コイルスプリング５の一方の腕５２で弁体３が閉じる方向に付勢されている。

また、弁体３の弁体巻込部３４の立ち上がり部分の近傍における弁体基板３１の幅方向の一方側には切欠き３５が形成されており、切欠き３５からコイルスプリング５の他方の腕５３が弁体基板３１の背面側に導出され、コイルスプリング５の他方の腕５３は、切欠き３５と弁座鉤部２３・２３の間の空間を介して、弁座鉤部２３の根元近傍の背面側に導出されている。コイルスプリング５の他方の腕５３は、弁座鉤部２３の立ち上がり部分を背面側から押圧して付勢するように配設される。

弁座２の弁座鉤部２３・２３間には、弁座鉤部２３の立ち上がり部分よりも低い高さで立ち上がり部分と同一角度で立ち上がる起立部２５が形成されており、更に、切欠き３５が設けられる側の弁座鉤部２３より内寄りの位置には起立部２５から局所的に突出するようにして規制凸部２６が設けられている。コイルスプリング５の他方の腕５３は、切欠き３５、起立部２５の先端面、規制凸部２６で囲まれる空間を通って弁座鉤部２３の根元近傍の背面側に導出されており、規制凸部２６の内端面と切欠き３５の端面とで挟まれて、支軸４の軸方向への移動が規制されている。

本実施形態のマフラー用バルブ１は、例えば図７～図９に示すマフラー１００のセパレータ１０２に取り付けて用いると好適である。マフラー１００は、筐体１０１の内部がそれぞれ平板状の第１のセパレータ１０２と第２のセパレータ１０３で仕切られて、膨張室１０４、共鳴室１０５、膨張室１０６が設けられている。膨張室１０４と共鳴室１０５を仕切る第２のセパレータ１０３には図示省略する多数の小孔が全面に亘って形成されている。

マフラー１００は、エンジンの排気管と連通して筐体１０１に排気を導入する排気導入管１０７と、筐体１０１から排気を導出する排気導出管１０８を備える。排気導入管１０７は、膨張室１０６側の外壁から膨張室１０６を横切るようにして第１のセパレータ１０２を貫通するように設けられ、膨張室１０４が排気導入管１０７の排出口になっている。排気導出管１０８は、共鳴室１０５側の外壁を排出口とし、共鳴室１０５、膨張室１０４を横切るようにして第２のセパレータ１０３、第１のセパレータ１０２を貫通するように設けられ、膨張室１０６が排気導出管１０８の取入口になっている。

筐体１０１内には、略σ字状に屈曲する排気流通管１０９が設けられており、排気流通管１０９は、排気導入管１０７、排気導出管１０８よりも小径で形成されている。排気流通管１０９は取入口を膨張室１０４で開口し、第２のセパレータ１０３を導入側と導出側の２カ所で貫通して共鳴室１０５を略弧状に横切るように配置され、更に、膨張室１０４を横切って第１のセパレータ１０２を貫通して配置され、膨張室１０６内で折り返すように湾曲して排出口が排気導出管１０８の入口近傍に配置されている。

マフラー用バルブ１は、第１のセパレータ１０２の膨張室１０６側に設けられ、第１のセパレータ１０２の排気路となる開口１０２１に対応する位置に開口１０２１を閉塞するようにして配置されている。マフラー用バルブ１は、略平板リング形状の弁座基板２１を第１のセパレータ１０２の開口１０２１の周縁に対応させて配置され、弁座基板２１の溶接用領域２４においてスポット溶接等の溶接部１１０で溶接され、弁座基板２１が第１のセパレータ１０２の開口１０２１の周縁に固着されている。

マフラー１００では、エンジンの排気の圧力が所定圧未満である場合には、図７の太線実線矢印で示すように排気が流れ、排気導入管１０７から膨張室１０４、膨張室１０４内の排気流通管１０９、共鳴室１０５内の排気流通管１０９、膨張室１０４内の排気流通管１０９、膨張室１０６内の排気流通管１０９、排気導出管１０８の順に排気が流れる。この際、マフラー用バルブ１の弁体３は、コイルスプリング５で閉じる方向に持続的に付勢され、弁体３が閉じた状態が維持され、高い消音効果を発揮する。

マフラー１００でエンジンの排気の圧力が所定圧以上になった場合には、マフラー用バルブ１の弁体３は、コイルスプリング５の閉じる方向への付勢に抗して排気の圧力で開放され、図７の太線実線矢印の排気の流れに加えて太線二点鎖線矢印の排気の流れが生ずる。即ち、排気導入管１０７から膨張室１０４、開状態のマフラー用バルブ１の排気路、膨張室１０６、排気流通管１０９と排気導出管１０８の間の間隙、排気導出管１０８の順に流れる排気の流れが付加され、エンジンの排気の背圧が低減される。その後、エンジンの排気の圧力が所定圧未満に下降した際には、弁体３がリング緩衝材６で緩衝されながら閉じ、弁体基板３１がリング緩衝材６を介して弁座基板２１に当接する。

本実施形態のマフラー用バルブ１を製造する際には、例えば図１０（ａ）に示すように、弁体巻込部３４、切欠き３５を有する所定形状に形成された弁体３の平縁３２に略平板リング状のリング緩衝材６がスポット溶接等で固着すると共に、弁体３の弁体巻込部３４に、幅方向の切欠き３５と逆側から一方の筒緩衝材７の筒部７１を内嵌合し且つその鍔部７２を弁体巻込部３４の端面に当接或いは近接するように配置する。

また、幅方向の切欠き３５側から、弁体巻込部３４の先端面と弁体基板３１との間の間隙８にコイルスプリング５の一方の腕５２を入り込ませるようにして、コイルスプリング５或いはコイル本体５１を弁体巻込部３４に内挿すると共に、コイルスプリング５のコイル本体５１内に入り込ませるようにして支軸４を弁体巻込部３４に内挿し、支軸４を一方の筒緩衝材７に挿通する（図４、図９、図１０（ａ）、（ｂ）参照）。コイルスプリング５或いはコイル本体５１は、他方の腕５３が切欠き３５の端面に当接或いは近接し、一方の筒緩衝材７の筒部７１の先端近傍の所定位置に達するまで弁体巻込部３４に内挿する。この時、切欠き３５はコイルスプリング５の挿入位置の位置決め部として機能する。

その後、弁体３の弁体巻込部３４に、幅方向の切欠き３５側から他方の筒緩衝材７の筒部７１を内嵌合し且つその鍔部７２を弁体巻込部３４の端面に当接或いは近接するように配置する（図１０（ｃ）参照）。他方の筒緩衝材７を配置した時には、支軸４は両方の筒緩衝材７からそれぞれ端部を突出した状態とする。

その後、一対の弁座鉤部２３・２３を有する所定形状に形成された弁座２を弁体３の背面側に配置するようにして、弁座鉤部２３・２３をそれぞれ支軸４の端部に係合し、支軸４の両端部をそれぞれ弁座鉤部２３・２３に溶接して溶接部４１を形成し、本実施形態のマフラー用バルブ１を得る（図１１（ａ）、（ｂ）参照）。この際、弁座２の規制凸部２６は、コイルスプリング５の他方の腕５３を規制凸部２６の内端面と切欠き３５の端面とで挟むように配置される。

本実施形態のマフラー用バルブ１によれば、弁座２の弁座鉤部２３を支軸４の両端部を周方向に抱え込むように設けて支軸４に固定し、弁体巻込部３４を弁座鉤部２３と逆方向からコイルスプリング５を周方向に抱え込み且つコイルスプリング５の全長に亘って周方向に抱え込むように設けることにより、弁体開閉の支軸４に支軸４と同軸上に外挿されるコイルスプリング５のコイル本体５１の軸ズレを防止、最大限抑制することが可能となり、弁体３を高い安定性で適切に開閉制御することができる。また、軸ズレを防止、最大限抑制することにより、細部の製品仕様変更に適合するマフラー用バルブ１の改良品を開発する際の試作回数を減らし、開発コストの低減と開発期間の短縮化を図ることができる。また、弁体巻込部３４にコイルスプリング５と支軸４を挿入するようにして組み立てることが可能であるから、製造時に使用する部品を位置決めして保持する治具を減らすことができ、製造コストを低減し、製造工程の簡略化によって製造効率を高めることができる。

また、コイルスプリング５の一方の腕５２を弁体巻込部３４の根元近傍における弁体３の弁体基板３１の前面側に導出して配置し、他方の腕５３を弁座鉤部２３の根元近傍の背面側に導出して配置し、一方の腕５２で弁体３が閉じる方向に付勢することにより、弁体巻込部３４がコイルスプリング５を周方向に抱え込むように設けられる弁体３を閉じる方向に常時付勢することができる。

また、弁体巻込部３４をコイルスプリング５の全長に亘って周方向に抱え込むように設けつつ、切欠き３５により、コイルスプリング５の他方の腕５３を弁座鉤部２３の根元近傍の背面側に容易に導出することができる。また、他方の腕５３の背面側への導出箇所を穴ではなく切欠き３５とすることにより、切欠き３５側からコイルスプリング５を支軸４に外挿して、マフラー用バルブ１を簡略な製造工程でスムーズに組み立てることができる。

また、弁座２の弁座鉤部２３より内寄りの位置にコイルスプリング５の他方の腕５３の支軸軸方向への移動を規制する規制凸部２６を設けることにより、コイルスプリング５の支軸軸方向への移動を規制して、マフラー用バルブ１の弁体３の開閉動作の安定性を高めることができる。

また、弁座鉤部２３を支軸４の両端部を弁体３側から周方向に抱え込むように設けて支軸４に固定し、弁体巻込部３４をコイルスプリング５を弁座２側から周方向に抱え込むように設け且つ弁体３の弁体基板３１から弁座２と逆方向に突出するように設けることにより、弁体開閉の支軸４に支軸４と同軸上に外挿されるコイルスプリング５の軸ズレを防止、最大限抑制することができると同時に、弁体巻込部３４の弁座２側への嵩張りを無くし、弁体３の弁体基板３１と弁座２の厚みを低減し、マフラー用バルブ１のセパレータ１０２等への取付作業時の取扱性を高めることができる。

また、マフラー用バルブ１の弁座２の弁座基板２１を中央に開口２２を有する略平板リング形状で形成し、弁体３の弁体基板３１を平縁３２を有する平皿形状で形成することにより、マフラー用バルブ１の嵩張りを無くして厚みを最小限に留め、コンパクト化することができる。従って、マフラー用バルブ１の取付作業時の取扱性を高めることができる。また、製造に使用する材料を減らし、製造コストを低減することができると共に、使用材料の減少に伴って軽量化することができ、自動車の燃費性能の向上にも寄与することができる。また、マフラー用バルブ１を例えばマフラー１００の内部を仕切るセパレータ１０２に取り付ける場合には、平板リング形状の弁座基板２１をセパレータ１０２の開口１０２１の周縁近傍に配置して取り付けることができ、セパレータ１０２の開口１０２１にフランジを形成する等の追加工を不要にすることができる。かかる観点からも、マフラー１００の製造コストの低減及び製造効率の向上を図ることができる。更に、セパレータの一部を切り起こしてセパレータの強度を低下させたり、セパレータに繰り返し曲げ応力を負荷すること等も無いことから、マフラー１００の高耐久性を維持することが可能になる。

また、マフラー用バルブ１を製造する際に、弁体巻込部３４の先端面と弁体基板３１との間の間隙８にコイルスプリング５の一方の腕５２を入り込ませるようにして、コイルスプリング５を弁体巻込部３４に内挿すると共に、コイルスプリング５のコイル本体５１内に入り込ませるようにして支軸４を弁体巻込部３４に内挿することにより、製造時に例えばコイルスプリングを位置決め保持する治具など、使用する部品を位置決めして保持する治具を減らすことができ、弁体開閉の支軸４に支軸４と同軸上に外挿されるコイルスプリング５のコイル本体５１の軸ズレを防止、最大限抑制可能なマフラー用バルブ１の製造コストを低減し、製造工程の簡略化によって製造効率を高めることができる。

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。

例えば上記実施形態のマフラー用バルブ１の製造工程例では、好適な例として、一対の弁座鉤部２３・２３を有する所定形状に形成された弁座２を弁体３の背面側に配置するようにして、弁座鉤部２３・２３をそれぞれ支軸４の端部に係合し、支軸４の両端部をそれぞれ弁座鉤部２３・２３に溶接して溶接部４１を形成する工程について説明したが、別な工程例として、図１２（ａ）～（ｃ）に示すように、一対の弁座鉤部２３・２３となる部位が斜め上方に延びる起立片２３ｍ・２３ｍになっており、その他の部位は弁座２の所定形状に形成されている弁座中間体２ｍを用い、弁座中間体２ｍを弁体３の背面側に配置しながら、切込み３５側に位置する起立片２３ｍでコイルスプリング５の他方の腕５３を押すようにして起立片２３ｍ・２３ｍを支軸４の両端部にそれぞれ押し当て、支軸４の両端部に起立片２３ｍ・２３ｍをそれぞれ湾曲して係合するように変形し、カシメ固定により、弁座鉤部２３・２３を支軸４の両端部を弁体３側から周方向に抱え込むように設けて支軸４に固定し、マフラー用バルブ１ａを得てもよい。カシメ固定するマフラー用バルブ１ａとする場合には、溶接部４１を形成せずに製造工程を効率化するようにしても良好であるが、カシメ固定に加えて溶接部４１で固定し、支軸４と弁座鉤部２３の固定強度を一層高めても良好である。

また、上記実施形態では、弁体基板３１の平縁３２の弁座２側に略平板リング状のリング緩衝材６を固着する構成としたが、リング緩衝材６を弁座基板２１に固着し、弁体基板３１の平縁３２の弁座２側にはリング緩衝材６を固着しない構成としても良好である。また、本発明のマフラー用バルブの弁座基板をマフラーのセパレータの開口の周縁に固着する固着の構成は、上記溶接用領域２４の溶接部１１０での溶接以外にも、本発明の趣旨の範囲内で適宜の固着構成を用いることが可能である。また、本発明のマフラー用バルブは、マフラーの内部を仕切るセパレータに取り付けられるマフラー用バルブとすると好適であるが、マフラーに設置される排気管の端部に取り付けることも可能であり、適用可能な範囲で排気経路の適宜箇所に設置することが可能である。

本発明は、例えば自動車の排気系統のマフラーの内部を仕切るセパレータに取り付けられるマフラー用バルブとして利用することができる。

１、１ａ…マフラー用バルブ ２…弁座 ２１…弁座基板 ２２…開口 ２３…弁座鉤部 ２４…溶接用領域 ２５…起立部 ２６…規制凸部 ３…弁体 ３１…弁体基板 ３２…平縁 ３３…凹部 ３４…弁体巻込部 ３５…切欠き ４…支軸 ４１…溶接部 ５…コイルスプリング ５１…コイル本体 ５２…一方の腕 ５３…他方の腕 ６…リング緩衝材 ７…筒緩衝材 ７１…筒部 ７２…鍔部 ８…間隙 ２ｍ…弁座中間体 ２３ｍ…起立片 １００…マフラー １０１…筐体 １０２…第１のセパレータ １０２１…開口 １０３…第２のセパレータ １０４…膨張室 １０５…共鳴室 １０６…膨張室 １０７…排気導入管 １０８…排気導出管 １０９…排気流通管 １１０…溶接部

Claims (8)

1. エンジンの排気の圧力に応じて排気路を開閉するマフラー用バルブであって、
   開口を有する弁座に対して弁体が揺動可能に支軸を介して支持され、
   前記支軸に外挿されたコイルスプリングで前記弁体が閉じる方向に付勢され、
   弁座鉤部が前記支軸の両端部を周方向に抱え込むように設けられて前記支軸に固定され、
   弁体巻込部が前記コイルスプリングを、前記弁座鉤部と逆方向から周方向に抱え込み且つ前記コイルスプリングの全長に亘って周方向に抱え込むように設けられることを特徴とするマフラー用バルブ。
2. 前記コイルスプリングの一方の腕が前記弁体巻込部の根元近傍における前記弁体の弁体基板の前面側に導出して配置され、他方の腕が前記弁座鉤部の根元近傍の背面側に導出して配置され、
   前記コイルスプリングの一方の腕で前記弁体が閉じる方向に付勢されていることを特徴とする請求項１記載のマフラー用バルブ。
3. 前記弁体の前記弁体巻込部の立ち上がり部分の近傍における前記弁体基板には前記コイルスプリングの前記他方の腕を前記弁座鉤部の根元近傍の背面側に導出する切欠きが形成されていることを特徴とする請求項２記載のマフラー用バルブ。
4. 前記弁座の弁座鉤部より内寄りの位置に前記コイルスプリングの前記他方の腕の支軸軸方向への移動を規制する規制凸部が設けられていることを特徴とする請求項３記載のマフラー用バルブ。
5. 前記弁座鉤部が前記支軸の両端部を弁体側から周方向に抱え込むように設けられて前記支軸に固定され、
   前記弁体巻込部が前記コイルスプリングを弁座側から周方向に抱え込むように設けられ且つ前記弁体の弁体基板から前記弁座と逆方向に突出するように設けられることを特徴とする請求項１～４の何れかに記載のマフラー用バルブ。
6. 前記弁座の弁座基板が中央に開口を有する略平板リング形状で形成され、
   前記弁体の弁体基板が平縁を有する平皿形状で形成されていることを特徴とする請求項１～５の何れかに記載のマフラー用バルブ。
7. 請求項１～６の何れかに記載のマフラー用バルブの前記弁座の弁座基板がマフラーの内部を仕切るセパレータの開口の周縁に固着されていることを特徴とするマフラー。
8. 請求項１～６の何れかに記載のマフラー用バルブの製造方法であって、
   弁体の弁体基板から折り返すように鉤状に湾曲して形成されている弁体巻込部の先端面と前記弁体基板との間の間隙にコイルスプリングの一方の腕を入り込ませるようにして、前記コイルスプリングを前記弁体巻込部に内挿すると共に、前記コイルスプリングのコイル本体内に入り込ませるようにして支軸を前記弁体巻込部に内挿する工程を備えることを特徴とするマフラー用バルブの製造方法。
   

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