(57)【要約】【課題】  排気消音装置の制御弁の開閉に伴う打音の発生を、部品点数を増加させることなく防止する。【解決手段】  排気消音装置の排気ガス案内管３５に設けられた制御弁３６を、排気ガス案内管３５、ばね座３７、弁体３８および弁ばね３９の僅かに４つの部材から構成したので、制御弁３６の小型化、軽量化および低コスト化を図ることができる。しかも閉弁状態にある弁体３８は排気ガスの圧力および重力の和が弁ばね３９の弾発力に釣り合う位置にフローティング支持されているため、つまり弁体３８の閉弁位置をストッパで規制する必要がないため、従来のストッパおよび緩衝部材を廃止して部品点数の更なる削減を図っても、弁体３８の閉弁時に騒音を発生することがない。また弁体３８および弁ばね３９を重力でばね座３７に向けて付勢したので、弁体３８および弁ばね３９を固定部材でばね座３７に固定しなくても、弁体３８および弁ばね３９がばね座３７から脱落するのを防止することができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消音器本体（２６）に設けられ、排気ガスを軸方向一側から軸方向他側に向けて案内する排気ガス案内管（３５）と、排気ガス案内管（３５）の軸方向他側に設けられて排気ガスの流通を制御する制御弁（３６）とを備えた排気消音装置において、
前記制御弁（３６）は、
排気ガス案内管（３５）の軸方向他側に設けられたばね座（３７）と、
排気ガス案内管（３５）に軸方向移動可能に収納された弁体（３８）と、
排気ガス案内管（３５）の軸方向他側の側面に形成された排気ガス排出口（３５ｂ）と、
ばね座（３７）および弁体（３８）間に配置されて該弁体（３８）を排気ガス案内管（３５）の軸方向一側に向けて付勢する弁ばね（３９）と、
を備え、
排気ガスの圧力を受けた弁体（３８）が弁ばね（３９）の付勢力に抗して排気ガス案内管（３５）の軸方向他側に向けて移動したとき、弁体（３８）が排気ガス排出口（３５ｂ）を開放して排気ガス案内管（３５）内の排気ガスを外部に排出可能であることを特徴とする排気消音装置。
【請求項２】
排気ガス案内管（３５）の軸方向他側は鉛直方向下向きであり、弁体（３８）および弁ばね（３９）は重力でばね座（３７）に向けて付勢されることを特徴とする、請求項１に記載の排気消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、消音器本体に設けられ、排気ガスを軸方向一側から軸方向他側に向けて案内する排気ガス案内管と、排気ガス案内管の軸方向他側に設けられて排気ガスの流通を制御する制御弁とを備えた排気消音装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの消音器本体内に設けた連通管の開口端や、消音器本体から外部に延びる排気ガス排出管の開口端に、排気ガスの流量を制御する制御弁を設けた排気消音装置が、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
この排気消音装置の制御弁は、消音器本体内の連通菅（あるいは排気ガス排出管）の開口端に形成した弁座に有底円筒状の弁体を摺動自在に嵌合させ、連通菅の開口端のフランジと弁体の開口端のフランジとの間に配置した圧縮コイルスプリングで、弁体を弁座に着座する方向に付勢している。排気ガスの圧力増加により弁体がコイルスプリングを圧縮しながら移動して弁座から離間すると、連通菅から出た排気ガスが弁体の外周面に形成した連通口を通過して消音器本体内に排出される。
【特許文献１】特許第３３４２４６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記従来のものは、弁体の閉弁位置をストッパ（連通管のフランジ）によって規制しているため、弁体が開弁位置から閉弁位置に移動したときに弁体がストッパに衝突して打音が発生するのを防止べく、弁体およびストッパ間にスチールウール製の緩衝部材を配置する必要があり、その分だけ部品点数が増加する問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、排気消音装置の制御弁の開閉に伴う打音の発生を、部品点数を増加させることなく防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、消音器本体に設けられ、排気ガスを軸方向一側から軸方向他側に向けて案内する排気ガス案内管と、排気ガス案内管の軸方向他側に設けられて排気ガスの流通を制御する制御弁とを備えた排気消音装置において、前記制御弁は、排気ガス案内管の軸方向他側に設けられたばね座と、排気ガス案内管に軸方向移動可能に収納された弁体と、排気ガス案内管の軸方向他側の側面に形成された排気ガス排出口と、ばね座および弁体間に配置されて該弁体を排気ガス案内管の軸方向一側に向けて付勢する弁ばねとを備え、排気ガスの圧力を受けた弁体が弁ばねの付勢力に抗して排気ガス案内管の軸方向他側に向けて移動したとき、弁体が排気ガス排出口を開放して排気ガス案内管内の排気ガスを外部に排出可能であることを特徴とする排気消音装置が提案される。
【０００７】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、排気ガス案内管の軸方向他側は鉛直方向下向きであり、弁体および弁ばねは重力でばね座に向けて付勢されることを特徴とする排気消音装置が提案される。
【０００８】
尚、実施の形態の第２連通管３５は本発明の排気ガス案内管に対応する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の構成によれば、消音器本体の排気ガス案内管に設けられた制御弁の弁体が、排気ガスの圧力を受けて排気ガス案内管の軸方向一側から軸方向他側に向けて弁ばねの付勢力に抗して移動すると、弁体が排気ガス排出口を開放して排気ガス案内管内の排気ガスを外部に排出するので、排気消音装置にエンジンの負荷変化に応じた最適の性能を発揮させることができる。また制御弁を排気ガス案内管、ばね座、弁体および弁ばねの僅かに４つの部材から構成したので、制御弁の小型化、軽量化および低コスト化を図ることができる。しかも弁体をストッパで閉弁位置に規制する必要がないため、従来のストッパおよび緩衝部材を廃止して部品点数の更なる削減を図っても、弁体の閉弁時に騒音を発生することがない。
【００１０】
また請求項２の構成によれば、排気ガス案内管の軸方向他側を鉛直方向下向きとし、弁体および弁ばねを重力でばね座に向けて付勢したので、弁体および弁ばねをばね座に連結しなくても、弁体および弁ばねがばね座から脱落するのを防止することができ、連結部材を廃止して部品点数を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図５は本発明の第１の実施の形態を示すもので、図１は排気消音装置の鉛直断面図（図２の１−１線断面図）、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３部拡大図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３に対応する作用説明図である。
【００１３】
図１および図２に示すように、自動車の排気消音装置Ｍは、その軸線Ｌが前下りに傾斜するように車体後部下面に吊下支持される。排気消音装置Ｍから前方に向けて延びる前部排気管１１は図示せぬ排気ガス浄化装置を介してエンジンに接続され、排気消音装置Ｍから後方に向けて延びる後部排気管１２は大気に連通する。
【００１４】
排気消音装置Ｍは、断面が概略楕円状のシェル２１と、このシェル２１の左右両端の開口部を閉塞すべく外周のカシメ部２２，２３により固定された一対のエンドプレート２４，２５とから構成された消音器本体２６を備える。消音器本体２６の内部は、外周部を折り曲げたフランジ２７ａ，２８ａをシェル２１の内面に圧入により固定した第１隔壁板２７および第２隔壁板２８により、第１消音室２９、第２消音室３０および第３消音室３１に区画される。
【００１５】
消音器本体２６の内部に挿入された前部排気管１１の下流端部は排気ガス導入管３２を構成し、その排気ガス導入管３２は第２隔壁板２８および第１隔壁板２７を貫通して第１消音室２９に開口する。第２消音室３０に臨む排気ガス導入管３２には、その内外を連通する多数のパンチング孔３２ａ…が形成される。また消音器本体２６の内部に挿入された後部排気管１２の上流端部は排気ガス排出管３３を構成し、その排気ガス排出管３３は第１隔壁板２７および第２隔壁板２８を貫通して第３消音室３１に開口する。第２隔壁板２８を貫通する第１連通管３４は、その両端が第２消音室３０および第３消音室３１にそれぞれ開口する。
【００１６】
第１隔壁板２７および第２隔壁板２８を貫通する第２連通管３５は、その上流側が排気ガス導入口３５ａを介して第１消音室２９に連通し、その下流側が制御弁３６を介して第３消音室３１に連通可能である。第２連通管３５は基本的に消音器本体２６の軸線Ｌ方向に延びているが、制御弁３６が設けられた下流側が鉛直方向下向きに湾曲している。
【００１７】
前部排気管１１から消音器本体２６の内部の排気ガス導入管３２に導入された排気ガスの一部は、排気ガス導入管３２に形成したパンチング孔３２ａ…から第２消音室３０および第１連通管３４を経て第３消音室３１に流入し、また前部排気管１１から排気ガス導入管３２に導入された排気ガスの残部は、第１消音室２９から第２連通管３５および制御弁３６を経て第３消音室３１に流入する。そして第３消音室３１の排気ガスは、排気ガス排出管３３を通って消音器本体２６の外部の後部排気管１２に排出される。
【００１８】
次に、図３および図４に基づいて制御弁３６の構造を説明する。
【００１９】
制御弁３６は、下向きに湾曲する第２連通管３５の端部と、その端部を閉塞するように溶接された円形のばね座３７と、このばね座３７に近接する第２連通管３５の内部に摺動自在に嵌合する弁体３８と、この弁体３８をばね座３７から離反する方向（上向き）に付勢する弁ばね３９とで構成される。弁体３８は円板状の受圧部３８ａと円筒状のガイド部３８ｂとを備えており、ガイド部３８ｂが第２連通管３５の内周面を摺動し、受圧部３８ａの下面外周部に一端を支持された弁ばね３９の他端がばね座３７の中央に隆起する座部３７ａの上面外周部に支持される。第２連通管３５の端部の側面には、円周方向に所定間隔で配置された複数（実施の形態では１２個）の排気ガス排出口３５ｂ…が形成される。      
【００２０】
次に、上記構成を備えた本発明の第１の実施の形態の作用について説明する。
【００２１】
図１および図２において、排気ガスの圧力が低いエンジンの低負荷運転時には、第１消音室２９から第２連通管３５を介して制御弁３６の弁体３８の受圧部３８ａに加わる圧力が小さいため、弁体３８は弁ばね３９の付勢力で図３に示す閉弁位置に保持され、排気ガス排出口３５ｂ…が弁体３８で閉塞されることで第２連通管３５による第１消音室２９および第３消音室３１間の連通が阻止される。その結果、前部排気管１１からの排気ガスは排気ガス導入管３２のパンチング孔３２ａ…、第２消音室３０、第１連通管３４、第３消音室３１および排気ガス排出管３３を経て後部排気管１２に排出される。このようにエンジンの低負荷運転時に弁体３８が閉弁位置に保持されるので、排気消音装置Ｍ内の排気ガスの流通抵抗が増加することにより、排気消音効果が高められてエンジンの排気騒音が低減する。
【００２２】
エンジンの運転状態が低負荷運転から高負荷運転に移行すると、制御弁３６の弁体３８の受圧部３８ａに加わる排気ガスの圧力が増加するため、図５に示すように弁体３８は弁ばね３９の弾発力に抗して下向きに移動し、排気ガス排出口３５ｂ…が開放されることで第１消音室２９および第３消音室３１が第２連通管３５を介して相互に連通する。そして弁体３８の移動量、つまり、制御弁３６の開口面積は排気ガスの圧力の増加に応じて増加するため、エンジンの高負荷運転時には排気消音装置Ｍの内の排気ガスの流通抵抗を低減してエンジン出力の低減量を最小限に抑えることができる。
【００２３】
第２連通管３５内の排気ガスの圧力で弁体３８が弁ばね３９を圧縮しながら下降するとき、排気ガス排出口３５ｂ…が開放されると第２連通管３５内の排気ガスの圧力が急激に低下するため、弁体３８はそれ以上下方に移動することはない。よって、弁体３８のガイド部３８ｂの下端がばね座３７に衝突して騒音を発する虞はない。
【００２４】
また閉弁状態にある弁体３８は排気ガスの圧力および重力の和が弁ばね３９の弾発力に釣り合う位置にフローティング支持されているため、つまり弁体３８の閉弁位置をストッパで規制する必要がないため、排気ガスの圧力が低下して弁体３８が開弁位置から閉弁位置へと上昇するときに、弁体３８がストッパに衝突して騒音を発する虞はない。よって、従来のストッパおよび緩衝部材を廃止して部品点数を更に削減しながら、弁体３８の閉弁に伴う打音の発生を防止することが可能になる。
【００２５】
以上のように、第２連通管３５、ばね座３７、弁体３８および弁ばね３９の４つの部材から制御弁３６を構成することができ、しかも本来は第１消音室２９および第３消音室３１を連通させるための第２連通管３５を制御弁３６の一部として利用したので、制御弁３６の小型化、軽量化および低コスト化を図ることができる。またエンジンの負荷が増加すると制御弁３６を通過する排気ガスの流量も増加するため、エンジンの負荷変化に応じて排気音の消音効果の向上およびエンジン出力低下の抑制効果の目的割合を自動的に変更することができ、排気消音装置Ｍにエンジンの負荷変化に応じた最適の性能を発揮させることができる。
【００２６】
本実施の形態では、弁体３８および弁ばね３９は第２連通管３５あるいはばね座３７に結合されておらずに分離可能であるが、制御弁３６が設けられる第２連通管３５の端部は概ね鉛直方向に配置されているため、弁体３８および弁ばね３９は重力でばね座３７に向けて付勢されることになり、特別の固定部材を設けなくても、通常の使用状態で弁体３８や弁ばね３９がばね座３７から分離する虞はない。
【００２７】
次に、図６および図７に基づいて本発明の第２の実施の形態を説明する。
【００２８】
第１の実施の形態では第２連通管３５の端部が鉛直方向下向きに湾曲しているが、第２の実施の形態は第２連通管３５が直線状に形成されている。従って、第２連通管３５の傾斜角は排気消音装置Ｍの軸線Ｌの傾斜角に等しい小さなものとなり、弁体３８および弁ばね３９を重力でばね座３７の方向に付勢することが難しくなるため、弁体３８や弁ばね３９がばね座３７から分離して後方に移動してしまう可能性がある。
【００２９】
そこで第２の実施の形態では、ばね座３７の内面に溶接した弁ばね固定部材４０…で弁ばね３９の一端部を固定し、かつ弁体３８の受圧部３８ａの内面に溶接した弁ばね固定部材４１…で弁ばね３９の他端部を固定することで、弁体３８および弁ばね３９の脱落を防止している。
【００３０】
第２の実施の形態のその他の構造および作用効果は、前述した第１の実施の形態と同じである。
【００３１】
以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３２】
例えば、実施の形態では排気消音装置Ｍの第２連通管３５に制御弁３６を設けているが、制御弁３６は排気ガスの流通経路の任意の位置に設けることができる。即ち、制御弁３６は必ずしも消音器本体２６の内部に設ける必要はなく、消音器本体２６から外部に突出する後部排気管１２の下流端に設けることができる。この場合、制御弁３６を排気フィニッシャーで覆えば外観が低下することもない。
【００３３】
また実施の形態ではばね座３７が第２連通管３５の端部を閉塞しているが、ばね座３７は必ずしも第２連通管３５の端部を閉塞する必要はなく、弁ばね３９を支持する機能があれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施の形態に係る排気消音装置の鉛直断面図（図２の１−１線断面図）
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２の３部拡大図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】図３に対応する作用説明図
【図６】第２の実施の形態に係る排気消音装置の鉛直断面図
【図７】図６の７部拡大図
【符号の説明】
【００３５】
２６        消音器本体
３５        第２連通管（排気ガス案内管）
３５ｂ      排気ガス排出口
３６        制御弁
３７        ばね座
３８        弁体
３９        弁ばね
【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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【図７】
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