(57)【要約】【課題】本発明は、自動車用マフラーに使用されるバルブの構造に関し、排気圧力によってバルブが開く時期と開度を制御して、そのバルブが開くと瞬時に全開になり、排気音量の変化が大きく、低回転時の消音性能と低回転域から加速する時の出力性能を向上させることが課題である。【解決手段】 自動車用マフラーのサイレンサー部１４に内装されるもので、そのサイレンサー部１４の排気ガスの圧力に応じて排気口の面積を変化させ、排気音量を変化させるバルブの構造であって、そのバルブが開く時期を調整するバネ５と、バルブの開度を調整するバネ６を使用し、バルブが開き始めるとバネ５の付勢力からバネ６の付勢力に切り替わり瞬時にバルブを全開にさせることができることを特徴とする可変バルブサイレンサー。【選択図】 図１
2006132338.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用マフラーのサイレンサー部に内装され、そのサイレンサー部内の排気圧に応じて排気口の面積を調整して消音機能を変化させるバルブの構造であって、前記サイレンサー部の排気管に装着させるための手段を有し、前記排気口の面積を増大させる貫通孔が各々設けられている蓋部材と該蓋部材の貫通孔を開閉させるバルブが装着されていて、そのバルブが開き始めると開く時期を調整するバネ定数の大きいバネから開度を調整するバネ定数の小さいバネの付勢力に切り換わり瞬時にバルブを全開にさせることができることを特徴とする可変バルブサイレンサー。 
【請求項２】
前記蓋部材と前記バルブの中心に装着される前記排気用主管には、外周面に複数の溝が設けられており、その溝に沿って前期バルブが移動することで排気用主管を回転させ、バネの付勢力を切り換えることを特徴とする請求項１記載の可変バルブサイレンサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自動車エンジン用マフラーの排気ガスの内部圧力に応じて排気口の面積を変化させることで、排気音量を変化させる自動車エンジン用マフラーのバルブ構造に関するものであり、既存の自動車用マフラーにおいて容易に取り付けることができる。
【背景技術】
【０００２】
従来は、マフラー内に排気圧調整の可変バルブを設け、エンジンの回転状態つまり排気圧に応じて自動的にバルブ開度調整することで、高回転時の出力性能向上と、低回転時の消音性能向上とを実現するようにしたバルブ内蔵マフラーがある。一方、類似の機能を簡便に実現しようとするものとして、インナーサイレンサーが知られている。これは、マフラーのサイレンサー内に差し込んでネジ等で止める構造からなり、排気抵抗の調整つまり開度の調整は、取り付けと取り外しのいずれかによってしかできない。
【０００３】
【特許文献１】実開平６−７３３０９号広報
【非特許文献１】インターネットアドレス「http://www.apexi.co.jp/products/exhaust/ps_revmuffler1.html」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前者のバルブ内蔵マフラーは、一つのバネ定数のバネでバルブを制御しており、排気ガスの圧力が高まるとバネは押し縮められバルブが開く仕組みであり、バルブの開き始める時期はバネの初期荷重によって決められ、バルブの開く量はバネのたわみ量によって決まる。このため、バネの初期荷重が小さいと、バルブの開き始める時期が早くなり、低回転時での消音は不充分になる。逆にバネの初期荷重を大きくすると、バルブの開き始める時期は遅くなり、低回転時の消音性能を向上することができるが、バネの特性として、初期荷重が大きくなるとバルブが全開になる時の荷重も大きくなるので、高回転域にならないとバルブを全開にすることができなくなる。そのため、低回転域からアクセルを踏んで加速する時にバルブが開いても十分なバルブ開度が得られないため、出力性能向上と音量の変化が少ないという問題点があった。
【０００５】
一方、後者のインナーサイレンサーは、排気抵抗の調整つまり開度の調整はできないため、不要であると感じた場合は、車を止めてマフラーのサイレンサー内からインナーサイレンサーを取り外さねばならず、走行直後にあっては高熱による火傷等の問題があった。また、取り外したインナーサイレンサーが高熱である場合には、そのまま車内に持ち込むことはできず、冷めるのを待たねばならない、といったような面倒さがあった。更には、排気音量の調整が自由に出来ず、排気音質も悪い問題点があった。
【０００６】
本発明の目的は、既存の自動車用マフラーに適用することが容易であり、排気の圧力によってバルブが開く時期と開度を制御して、そのバルブが開くと瞬時に全開になり、排気音量の変化が大きく、低回転時の消音性能と低回転域から加速する時の出力性能を向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本考案に係る可変バルブサイレンサーは、自動車用マフラーのサイレンサー部に内装され、マフラー内の排気ガスの圧力に応じて排気口の面積を変化させ、排気音量を変化させるバルブの構造であって、そのバルブが開く時期を調整するバネ５と、バルブの開度を調整するバネ６を使用し、バルブが開き始めるとバネ５の付勢力からバネ６の付勢力に切り替わる構造になっている。この構造により、バネ５はバネ定数を大きくしてバルブの開き始める時期を遅らせて消音性能を向上させることができる。また、バネ６はバネ定数を小さく設定することによりバルブが開いてバネ５からバネ６の付勢力に切り替わると、排気圧力により瞬時にバルブを全開にすることができる。これによりバルブが開くと排気口の面積が増大するので、出力性能が向上し排気音の変化が体感できる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように本発明によれば、自動車用マフラーのサイレンサー部に内装させ、エンジンの排気圧力によって、バルブが開く時期と開度を制御して、そのバルブが開くと瞬時に全開にさせることができるので、低回転時の消音性能と低回転域からアクセルを踏んで加速する時の出力性能を向上させることができる。また、バルブが開くと排気音が急激に大きくなるので変化を体感することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明に係る可変バルブサイレンサーについて図面を参照して説明する。
【００１０】
図１、図２に示すように、この可変バルブサイレンサーは自動車用マフラーのサイレンサー部１４に内装されるもので、排気用主管３と該排気用主管３の外周部に固定され、前記サイレンサー部１４の排気口を閉蓋するバルブユニットであって、サイレンサー部１４の排気管１４ａに装着させるための装着手段を有し、排気口の面積を増大させる貫通孔１ａが各々設けられている蓋部材１と、該蓋部材１に装着され排気口面積を可変させるバルブ２とから主に構成されている。
【００１１】
図３に示すように、排気用主管３の外周部にはガイド溝３ａとガイド溝３ｂとボール溝３ｃが設けられており、ガイド溝３ａには支点ピン１０が入り、その支点ピン１０を溝１ｃにはめ込んでボルト１２によって貫通穴１０ａを通し、ネジ穴１ｂに差し込んで固定する。ボール溝３ｃにはボール９を溝の周りに数個入れ、段付穴４ａにはめ込む。溝３ｂにはストッパーピン１１が貫通穴２ａに差し込んで入れられ、バネ６を段付穴４ｂに入れておき、ボルト8を座繰り穴４ｃから入れ、段付穴４ｂとバネ６を通し、ネジ穴２ｂから貫通穴１１ａに通して再びネジ穴２ｂに差し込んで固定する。そして、段付穴４ｄにバネ５を入れ、ボルト７をバネ５と段付穴４ｄと貫通穴２ｃに通して、ネジ穴１ｄに差し込んで固定する。このような構成により可変バルブサイレンサーは組み立てられる。
【００１２】
図４に示すように、自動車用マフラーのサイレンサー部１４の排気管１４ａに可変バルブサイレンサーを内装して、ボルト１３によって貫通穴１４ｂを通しネジ穴１ｄに差し込んで固定する。
【００１３】
図４に示すように、エンジンの回転数が低くサイレンサー部１４の排気圧が低い場合には、バネ５の反発力によりバネ受け部材を矢印ａ方向に付勢させ、段付穴４ａの段差の部分でボール９を押し、そのボール９が排気用主管３を矢印ａ方向に付勢させる。そうすることにより排気用主管３が支点ピン１０を支点とし、矢印d方向の回転力が発生する。すると支点ピン１０とストッパーピン１１はガイド溝３ａ、ガイド溝３ｂのA点の位置に収まることによりバルブ２を矢印ｂの方向に付勢し、蓋部材１の貫通孔を閉蓋させ、エンジンからの排気ガスを排気用主管３のみから排出される。これにより消音効率を向上させることができる。
【００１４】
図５に示すように、エンジンの回転数が高い時や、アクセルを踏んで加速する時には、サイレンサー部１４の排気圧が高くなり、バルブ２は矢印ａ方向の付勢力（バネ５の付勢力）に抗して矢印ｂ方向に移動し、ストッパーピン１１も矢印ｂ方向に動く。すると支点ピン１０とストッパーピン１１の間隔が広がり排気用主管３が矢印ｄ方向に回転し、支点ピン１０とストッパーピン１１はB点の位置になり、バルブ２は矢印ａ方向の付勢力（バネ５の付勢力）から開放され、バネ５の不勢力からバネ６の不勢力に切り替わる。
【００１５】
そして図６に示すように、バルブ２がバネ５の不勢力からバネ６の不勢力に切り替わると、排気圧によってバルブ２が瞬時に全開になり、前記貫通孔からも排気ガスを排出させることで排気口の面積が増大し、排気音量が大きくなり出力性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る可変バルブサイレンサーを排気管に内装させ、バルブが全開になった状態の断面図である。
【図２】同本発明に係る可変バルブサイレンサーを排気管に内装させた状態の正面図である。
【図３】同本発明に係る可変バルブサイレンサーの断面図である。
【図４】同本発明に係る可変バルブサイレンサーを排気管に内装させ、バルブが閉じた状態の断面図である。
【図５】同本発明に係る可変バルブサイレンサーを排気管に内装させ、バネの不勢力が切り替わった状態の断面図である。
【図６】同本発明に係る可変バルブサイレンサーを排気管に内装させ、バルブが全開になった状態の断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１                                  蓋部材
１ａ                                貫通孔
１ｂ、２ｂ、１ｄ                    ネジ穴
１ｃ                                溝
２                                  バルブ
２ａ、２ｃ、１０ａ、１１ａ、１４ｂ  貫通穴
３                                  排気用主管
３ａ、３ｂ                          ガイド溝
３ｃ                                ボール溝
４                                  バネ受け部材
４ａ、４ｂ、４ｄ                    段付穴
４ｃ                                座繰り穴
５、６                              バネ
７、８、１２、１３                  ボルト
９                                  ボール
１０                                支点ピン
１１                                ストッパーピン
１４                                サイレンサー部
１４ａ                              排気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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