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公開番号2025067255
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177077
出願日2023-10-12
発明の名称排気バルブ及び自動車用マフラー
出願人三恵技研工業株式会社
代理人個人
主分類F01N 13/08 20100101AFI20250417BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】弁体の閉方向への付勢力を適度な範囲に簡単且つ確実に調整、設定することができると共に、高度な耐久性を確保することができる排気バルブを提供する。
【解決手段】排気圧力に応じて排気路を弁体3で開閉する排気バルブ1であり、開口22を有する弁座2に対して弁体3が揺動可能に支軸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で弁体3が閉じる方向に付勢され、弁体開動作で内径が縮小するコイルスプリング5に断面視弧状の弧状内バネ8が内挿され、弁体開動作によるコイルスプリング5の内径の縮小に抗するようにして弧状内バネ8がコイルスプリング5に荷重を付加する。
【選択図】図4

特許請求の範囲【請求項１】
排気圧力に応じて排気路を弁体で開閉する排気バルブであって、
開口を有する弁座に対して前記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、
弁体開動作で内径が縮小する前記コイルスプリングに断面視弧状の弧状内バネが内挿され、
弁体開動作による前記コイルスプリングの内径の縮小に抗するようにして前記弧状内バネが前記コイルスプリングに荷重を付加することを特徴とする排気バルブ。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記弧状内バネの周方向の長さが、半円弧以上の長さで、且つ前記弁体の開状態に対応する前記コイルスプリングの縮小状態で先端相互が当接しない長さに設定されていることを特徴とする請求項１記載の排気バルブ。
【請求項３】
排気圧力に応じて排気路を弁体で開閉する排気バルブであって、
開口を有する弁座に対して前記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、
弁体開動作で外径が拡大する前記コイルスプリングに断面視弧状の弧状外バネが外装され、
弁体開動作による前記コイルスプリングの外径の拡大に抗するようにして前記弧状外バネが前記コイルスプリングに荷重を付加することを特徴とする排気バルブ。
【請求項４】
前記弧状外バネの周方向の長さが、前記弁体の開状態に対応する前記コイルスプリングの拡大状態で半円弧以上の長さに設定されていることを特徴とする請求項３記載の排気バルブ。
【請求項５】
前記弧状外バネが、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弁体巻込部であることを特徴とする請求項３記載のマフラー用バルブ。
【請求項６】
請求項１～５の何れかに記載の排気バルブにおける前記弁座の弁座基板が、排気路に設置される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自動車用マフラー。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の排気が流通する排気路に設置され、排気圧力に応じて弁体が開閉し、排気の流通量を調整する排気バルブ及び排気バルブを備えるマフラーに関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の排気路に設置される排気バルブとして特許文献１に開示されている排気バルブがある。特許文献１の排気バルブでは、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、支軸に外挿されたコイルスプリングで弁体が閉じる方向に付勢され、弁座鉤部が支軸の両端部を周方向に抱え込むように設けられ、弁体巻込部がコイルスプリングを、弁座鉤部と逆方向から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られている。
【０００３】
更に、この排気バルブでは、筒部と鍔部とから構成される筒緩衝材が金属メッシュ材で形成され、支軸とコイルスプリングが弁体巻込部に内挿された状態で弁体巻込部の両端にそれぞれ筒部を内嵌合して筒緩衝材が固定されている。弁体巻込部に嵌合された筒緩衝材には、支軸の両端部が挿通され、一対の筒緩衝材が支軸の軸受けになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１８８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１のようにコイルスプリングで弁体が閉じる方向に付勢し、排気圧力によって弁体を開閉する排気バルブでは、弁体の閉方向への付勢力が強すぎると弁体が開かなくなり、又、弁体の閉方向への付勢力が弱すぎると弁体のバタツキが大きくなり、大きなサージングが発生する。そのため、排気圧力によって弁体が適切に開閉するように、弁体の閉方向への付勢力を適度な範囲に調整する必要がある。
【０００６】
弁体の閉方向への付勢力の調整は、コイルスプリングの線径や巻き数を調整して行うことが可能であるが、コイルスプリングの線径や巻き数の調整だけに依拠して適度な範囲の付勢力に調整することには試行錯誤的な多大な労力を要する。また、サージングを抑制するように弁体の閉方向への付勢力を適度に調整するためには、錘を弁体に取り付けることが考えられるが、錘が取り付けられた状態で開閉する弁体の重量増加により、コイルスプリング等の排気バルブの構成部品の耐久性が低下するという別の問題が発生する。そのため、弁体の閉方向への付勢力を適度な範囲に簡単且つ確実に調整、設定することができると共に、高度な耐久性を確保することができる排気バルブが求められている。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、コイルスプリングで弁体が閉じる方向に付勢し、排気圧力に応じて弁体を開閉する排気バルブにおいて、弁体の閉方向への付勢力を適度な範囲に簡単且つ確実に調整、設定することができると共に、高度な耐久性を確保することができる排気バルブ、及びこの排気バルブを備える自動車用マフラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の排気バルブは、排気圧力に応じて排気路を弁体で開閉する排気バルブであって、開口を有する弁座に対して前記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、弁体開動作で内径が縮小する前記コイルスプリングに断面視弧状の弧状内バネが内挿され、弁体開動作による前記コイルスプリングの内径の縮小に抗するようにして前記弧状内バネが前記コイルスプリングに荷重を付加することを特徴とする。
これによれば、弁体の開動作でコイルスプリングの内径が縮小すると弧状内バネの抵抗で弁体の開動作が抑制されるので、コイルスプリングの線径や巻き数の調整だけに依拠して弁体の閉方向への付勢力を試行錯誤的に多大な労力を要して調整する必要が無くなる。例えば弁体が大きくバタつくサージングを抑制するためにコイルスプリングの線径や巻き数を調整してバネレートを上げ、コイルスプリングの巻き線相互の摩擦抵抗を増加させると、弁体の開度不足になることがあるが、本発明の排気バルブではコイルスプリングのバネレートを下げて弁体を開きやすくしても、弧状内バネの抵抗による弁体の開動作の抑制でサージングを抑制することができる。従って、想定される排気圧力に応じて弁体が適切に開閉するように、弁体の閉方向への付勢力を適度な範囲に簡単且つ確実に調整、設定することができる。また、弁体にサージングを抑制する錘を取り付ける必要が無く、開閉する弁体の重量を増加させることもないことから、コイルスプリング等の排気バルブの構成部品或いは排気バルブの高度な耐久性を確保することができる。また、高すぎるバネレートの高価なコイルスプリングや、弁体に取り付ける錘を用いる必要がないことから、排気バルブの製造コスト、部品コストを低減することができる。
【０００９】
本発明の排気バルブは、前記弧状内バネの周方向の長さが、半円弧以上の長さで、且つ前記弁体の開状態に対応する前記コイルスプリングの縮小状態で先端相互が当接しない長さに設定されていることを特徴とする。
これによれば、弧状内バネの周方向の長さを半円弧以上の長さに設定することにより、弧状内バネをコイルスプリングに広範囲に接触させ、弧状内バネの抵抗をより確実にコイルスプリングに伝達することができる。また、弧状内バネの周方向の長さを弁体の開状態で先端相互が当接しない長さに設定することにより、弁体の開状態における弧状内バネのコイルスプリングに対する弾性抵抗の付加を確保することができ、弁体の開状態のサージングの確実な抑制を図ることができる。
【００１０】
本発明の排気バルブは、排気圧力に応じて排気路を弁体で開閉する排気バルブであって、開口を有する弁座に対して前記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、弁体開動作で外径が拡大する前記コイルスプリングに断面視弧状の弧状外バネが外装され、弁体開動作による前記コイルスプリングの外径の拡大に抗するようにして前記弧状外バネが前記コイルスプリングに荷重を付加することを特徴とする。
これによれば、弁体の開動作でコイルスプリングの外径が拡大すると弧状外バネの抵抗で弁体の開動作が抑制されるので、コイルスプリングの線径や巻き数の調整だけに依拠して弁体の閉方向への付勢力を試行錯誤的に多大な労力を要して調整する必要が無くなる。例えば弁体が大きくバタつくサージングを抑制するためにコイルスプリングの線径や巻き数を調整してバネレートを上げ、コイルスプリングの巻き線相互の摩擦抵抗を増加させると、弁体の開度不足になることがあるが、本発明の排気バルブではコイルスプリングのバネレートを下げて弁体を開きやすくしても、弧状外バネの抵抗による弁体の開動作の抑制でサージングを抑制することができる。従って、想定される排気圧力に応じて弁体が適切に開閉するように、弁体の閉方向への付勢力を適度な範囲に簡単且つ確実に調整、設定することができる。また、弁体にサージングを抑制する錘を取り付ける必要が無く、開閉する弁体の重量を増加させることもないことから、コイルスプリング等の排気バルブの構成部品或いは排気バルブの高度な耐久性を確保することができる。また、高すぎるバネレートの高価なコイルスプリングや、弁体に取り付ける錘を用いる必要がないことから、排気バルブの製造コスト、部品コストを低減することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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