CN108884733B - 内燃机排气装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内燃机排气装置，在该内燃机排气装置中，由排气通路管(40)和膨胀室(45、46、47)的多个层构成排气消声器(22)，排气消声器(22)具备前方组装体(23)和独立于前方组装体(23)作为小组件的后方组装体(30)，前方组装体23包括：前方排气通路管(41)；前方消声器体(24)，其以覆盖前方排气通路管(41)外侧的方式配置，与前方排气通路管(41)成为双层管；以及排气阀(50)，其配置在前方排气通路管(41)内，后方组装体(30)具备后方排气通路管(42)和后方消声器体(31)，该后方消声器体(31)以覆盖后方排气通路管(42)外侧的方式配置，与后方排气通路管(42)形成双层管，该内燃机排气装置的排气阀(50)的组装位置精度高。

Description

内燃机排气装置
技术领域
本发明涉及内燃机排气装置，该内燃机排气装置在配置于排气消声器内的排气通路管上设置排气阀，利用排气阀对排气通路管进行开闭，从而对排气流路进行变更，在利用排气阀闭塞排气通路管时，利用排气阀将排气流路切换为位于上游的通路。
背景技术
以往存在在贯穿排气消声器的排气管中途设置排气阀的内燃机排气装置(参照专利文献1)。在上述内燃机排气装置中，在一体地贯穿排气消声器内而配置的排气通路管的中央附近且在该排气通路管的内部设置有排气阀。在制造这种排气装置时，需要在以小组件方式准备预先装配有排气阀的排气通路管后，以覆盖该排气通路管的方式安装排气消声器，若排气通路管较长，则存在难以提高排气阀在排气通路管上的组装位置精度的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-017124号公报
发明内容
本发明的内燃机排气装置是为了克服上述问题而提出的，其目的在于提供一种内燃机排气装置，该内燃机排气装置在一体地贯穿排气消声器内的排气通路管的内部具备设置有排气阀的排气消声器，在该排气装置中，排气阀的组装位置的精度高。
本发明的内燃机排气装置由排气管和与所述排气管的下游端连接的排气消声器构成，
所述排气消声器从与所述排气管连接的部位朝向搭载有该排气消声器的车辆的后方延伸，
该内燃机排气装置包括：多个膨胀室，其设置在所述排气消声器的内部；排气通路管，其贯穿多个所述膨胀室，使来自所述排气管的排出气体流通；以及排气阀，其设置在所述排气通路管的中途，通过使该排气通路管开闭而切换排出气体的流通路径，
该内燃机排气装置的特征在于，
所述排气消声器由所述排气通路管和设置在该排气通路管的外周的膨胀室的多个层构成，
所述排气消声器包括前方组装体和后方组装体，其中，该前方组装体与所述排气管连接，该后方组装体与所述前方组装体的后方连接，并独立于所述前方组装体成为小组件，
所述排气通路管包括前方排气通路管和后方排气通路管，其中，该前方排气通路管构成所述前方组装体，并在内部配置所述排气阀，该后方排气通路管构成所述后方组装体，
所述前方组装体包括：所述前方排气通路管41；前方消声器体，其以覆盖前方排气通路管外侧的方式配置，与所述前方排气通路管形成双层管；以及所述排气阀，
所述后方组装体包括：所述后方排气通路管；以及后方消声器体，其以覆盖所述后方排气通路管的外侧的方式配置，与所述后方排气通路管形成为双层管。
根据所述构造，排气消声器由排气通路管和排气通路管外周的膨胀室的多个层构成，排气消声器中与排气管连接的前方组装体由前方排气通路管和前方消声器体形成为双层管，构成为在该前方排气管内设置有排气阀的单独的组装体，并且，后方组装体为独立的组装体，因此，能够在将前方组装体和后方组装体各自独立地设为小组件后，将前方组装体与后方组装体一体组装来制造排气装置，获得排气阀的组装位置精度高的排气装置。
在所述构造中，将所述前方消声器体的截面形状设为圆形，将所述后方消声器体的截面形状设为非圆形，
也可以将与所述排气阀结合并使所述排气阀开闭动作的阀驱动部设置在所述前方消声器体的外侧。
根据所述构造，在排气消声器由前方消声器体和后方消声器体使截面形成为不规则形状的情况下，在组装有形成为圆形截面的前方消声器体的前方组装体内配置排气阀，并将使排气阀开闭动作的阀驱动部设置于前方消声器体的外侧，从而能够进一步提高排气消声器周向的排气阀的配置自由度。
在所述构造中，将多个所述膨胀室中的一部分的膨胀室设置在所述前方排气通路管与所述前方消声器体之间，
多个所述膨胀室中的其他膨胀室设置在所述后方排气通路管与所述后方消声器体之间，
将所述前方消声器体设为与所述后方消声器体相比外径缩小的形状，
也可以将所述前方排气通路管与所述后方排气通路管设为大致相同的直径。
根据所述构造，将排气消声器的前方排气通路管设为与后方排气通路管大致直径相同，并将前方排气通路管周围的膨胀室的外径设为比后方排气消声器内的膨胀室的外径小，因此能够缩短将排气阀与阀驱动部连接的排气阀轴的长度，抑制排气阀轴的扭转，抑制排气阀的动作延迟。
在所述构造中，也可以将所述排气消声器的前端与所述排气管的下游端连接，在所述排气消声器的内部，将所述排气通路管中的与所述排气阀相比位于上游的上游端与所述排气管连接，并且所述排气通路管在从与所述所述排气消声器的所述上游端连接的部位到设置有所述排气阀的部位之间具有与所述膨胀室连通的贯通孔。
根据所述构造，在排气消声器的前端的与排气管的连接位置内，排气通路管的上游端与排气管的下游端连接，在排气阀的上游侧通过贯通孔与膨胀室连通，因此能够由简单的构造实现利用排气阀的闭塞状态使排出气体流出到膨胀室。
在所述构造中，也可以将所述排气消声器的前端与所述排气管的下游端连接，在所述排气消声器的内部，将与所述排气通路管的所述排气阀相比位于上游的上游端与所述排气管隔开间隔配置，使所述排气管通过所述排气管与所述排气通路管的上游端间的间隙与所述膨胀室连通。
根据所述构造，在排气消声器的上游端的与排气管连接的连接位置内，排气通路管的前端与排气管的下游端隔开间隔配置，因此在排气阀的闭塞状态下，能够利用排气管与排气通路管的间隙，使来自排气管的排出气体流出到膨胀室内，能够减少排气管与排气通路管的连接部位，实现更简单的构造。
在所述构造中，也可以将所述前方消声器体及所述前方排气通路管的上游部或下游部中的至少一方以分别由环状板部件闭塞的方式一体地连接，
在所述环状板部件上设置有使排出气体连通的连通孔。
根据所述构造，将配置有排气阀的前方排气通路管的部位由形成为内外双层管的前方消声器体覆盖，将该双层圆管部件的上下游端彼此利用环状板部件连接，因此能够在环状板部件上简单地形成膨胀室的空间，并容易实现多个部件的一体化。
在所述构造中，也可以以放射状隔开间隔地配置多个所述环状板部件的连通孔。
根据所述构造，通过以放射状隔开间隔配置多个环状部件的连通孔，从而能够使流动来的排出气体通过连通孔向外周向分散，实现排气气流的均衡。
在所述构造中，也可以是，所述环状板部件的所述连通孔配置为，使配置在上游侧的上游侧环状板部件的所述连通孔的数量，比配置在下游侧的下游侧环状板部件的所述连通孔的数量多。
根据所述构造，使上游侧的连通孔较多来促进排出气体的分散，并且在下游侧使连通孔较少且使一个连通孔的尺寸较大，从而能够容易将内部的排气排出，抑制排出气体在内部的滞留。
在所述构造中，也可以是，所述排气管的下游端外嵌或内嵌保持于所述排气通路管的前端，将所述环状板部件仅设置在排气阀的下游侧。
根据所述构造，通过将所述排气管的下游端外嵌或内嵌保持在所述排气通路管的前端，能够废止一方侧的环状板部件，最大限度增大流通路径的截面积，抑制流通电阻，并削减零件数量、实现成本降低。
在所述构造中，也可以是，所述环状板部件具备将相邻的所述连通孔隔开而以放射状配置的放射片，
将所述放射片中的一个设置在与所述排气阀的排气阀轴在流路方向上重叠的位置。
根据所述构造，通过使放射片中的一个与排气阀轴重叠对齐，能够不增加阀轴与放射片的闭塞面积而抑制流路电阻增加。
在所述构造中，也可以是，所述排气消声器具备将所述排气装置安装于车辆的排气装置安装部件，
所述排气装置安装部件包括：前方安装部及后方安装部，其分别固定于所述前方消声器体和所述后方消声器体；前方安装片，其从所述前方安装部延伸至前方消声器体上方；以及后方安装片，其从所述后方安装部延伸，将所述后方安装部与所述前方安装片的上端连接，
在所述前方安装片与所述后方安装片连接的部位，设置有用于向所述车辆安装的车辆安装部。
根据所述构造，利用排气装置安装部件的前方安装部及后方安装部、分别从该前方安装部及后方安装部延伸的前方安装片和后方安装片、和设置在前方安装片与所述后方安装片相连的部位的车辆安装部，以三角形状悬挂排气消声器，因此能够提高排气消声器的悬挂刚性。
发明效果
本申请发明的内燃机排气装置具备在一体地贯穿排气消声器内的排气通路管的中央附近内部设置有排气阀的排气消声器，在该排气装置中，排气消声器中的与排气管连接的前方组装体由前方排气通路管和前方消声器体形成为双层管，构成为单独的组装体，并且独立于后方组装体，排气阀设置在前方组装体上，因此能够提高排气阀组装位置的精度。
附图说明
图1是搭载有本发明第1实施方式的内燃机排气装置的两轮摩托车的右侧视图。
图2是排气装置的立体图。
图3是在将排气装置安装部件拆下的状态下将局部切断的排气装置的立体图。
图4是前方组装体的要部横剖视图。
图5是使排气阀为打开状态且使阀驱动部在上，在图4的V-V向视剖面上示出的前方组装体的剖视图。
图6是使阀驱动部在上而示出图4的VI-VI向视剖面的剖视图。
图7是使阀驱动部在上示出图4的VII-VII向视剖面的剖视图。
图8是沿排气阀驱动轴线剖切前方组装体的立体图。
图9是以图12的IX-IX剖面示出后方组装体的剖视图。
图10是后方组装体的俯视图。
图11是图9的XI-XI向视图。
图12是图9的XII-XII向视图。
图13是示出排气阀开放状态下的排气流动的排气消声器装置的示意图。
图14是示出排气阀闭塞状态下的排气流动的排气消声器装置的示意图。
图15是示出本发明第2实施方式的内燃机排气装置的前方组装体周边的剖视图。
图16是本发明第3的实施方式的内燃机排气装置的前方组装体的要部横剖视图。
图17是使阀驱动部在上示出图16的XVII-XVII向视剖面的剖视图。
具体实施方式
以下基于图1至图4对本发明跨骑式车辆使用的内燃机排气装置20的一实施方式进行说明。
图1是应用本实施方式的排气装置20的跨骑式车辆的一例的两轮摩托车1的右侧视图。并且，在本说明书中，将两轮摩托车1的前进方向设为前方，以朝向前方的姿态为基准设定前后左右。
两轮摩托车1的车身框架2如下所示。固定在头管部2a上的左右一对主框架部2b以包围两轮摩托车1的内燃机E的缸盖13的方式在车身中心线上向后方延伸后向下方弯曲。在主框架部2b的上部后方安装有座椅导轨部件2c，该座椅导轨部件2c一边向左右打开一边向后方延伸。
在这种车身框架2上，在头管部2a枢轴支撑前叉3，在该前叉3的上端安装左右延伸的手柄4，在下端轴支承前轮5，前端轴支承于在主框架部2b下部设置的摆臂枢轴2d的摆臂6向后方延伸，在该摆臂6的后端轴支承后轮7，在摆臂6与车身框架2的下部之间夹装后减震部8。
在主框架部2b及座椅导轨部件2c上架设有燃料容器9，在燃料容器9的后方，乘车用座椅10支承设置在座椅导轨部件2c上。
搭载在车身框架2上的内燃机E是例如直列四缸的4冲程内燃机，在曲轴箱11上，缸体12和缸盖13依次重叠，利用螺栓(未图示)一体紧固，缸盖13的上方由缸盖罩14覆盖。内燃机E使曲柄轴15相对于车身指向车身宽度方向，其由车身框架2包围，使内燃机E的气缸部16前倾一定量搭载。
在内燃机E的气缸部16依次连结具有燃料喷射阀(未图示)的进气歧管(未图示)、节流阀体17、连接管(未图示)、空气滤清器18。从空气滤清器18吸入的周围空气与从燃料喷射阀喷出的燃料混合而成为混合气体，被向内燃机E的气缸部16输送燃烧。
在燃机E的气缸部16连接有排气歧管9。排气歧管19包括：头管19a，其与各气缸部16连接，在向下方延伸后朝向后方弯曲延伸；以及集合管19b，其使多个头管19a的后端集合。排气歧管19的集合管19b的后端与排气装置20连接。从内燃机E的气缸部16排出的排出气体，被从排气歧管19输送至排气装置20并排出到周围空气。排气装置20具备排气装置安装部件38，利用排气装置安装部件38，排气装置20以位于两轮摩托车1的右侧方的方式朝向斜后上方安装。
排气装置安装部件38如图2所示，包括：前方安装部38a及后方安装部38c，其分别固定于后述的前方消声器体24和后方消声器体31；前方安装片38b，其从前方安装部38a延伸至前方消声器体24的上方；以及后方安装片38d，其从后方安装部38c延伸，将该后方安装部38c与前方安装片38b的上端连接，在前方安装片38b与后方安装片38d连接的部位，设置有作为用于安装于两轮摩托车1的车辆安装部的安装凸台部38e。此外，在排气装置安装部件38上，为了实现轻量化而在前方安装片38b上设置有一个贯通孔38f，在后方安装片38d上设置有三个贯通孔38f。排气装置20如图1所示，在排气装置安装部件38的安装凸台部38e上穿插有安装螺栓39，通过将该安装螺栓39紧固于两轮摩托车1而安装于两轮摩托车1。
排气装置20如图1及图2所示，包括：排气管21，其与排气歧管19的集合管19b的后端连接，从内燃机E输送燃烧了的排出气体；以及排气消声器22，其对从排气管21输送来的排出气体进行消声。如图2至图4所示，在排气管21的下游端部21a连接排气消声器22的前端22a。排气消声器22如图1所示，形成为在搭载有该排气消声器22的两轮摩托车1上朝向斜后上方延伸的形状。
如图3所示，排气消声器22在其内部利用第1分隔壁34及第2分隔壁35，从前方起分隔为第1膨胀室45、第3膨胀室47和第2膨胀室46。在排气管21的下游端部21a连接有供来自排气管21的排出气体流通的排气通路管40。该排气通路管40形成为贯穿排气消声器22内部的膨胀室45、46、47且延伸至排气装置20后端的圆筒形状，直径从前端到后端大致相同。如上所述，排气消声器22由排气通路管40、和设置在该排气通路管40外周的膨胀室45、46、47的多个层构成。此外，在排气通路管40的中途设置有通过使排气通路管40开闭而切换排出气体的流通路径的排气阀50。
排气消声器22如图2所示，包括位于前方且与排气管21连接的前方组装体23、和与前方组装体23的后部连接的后方组装体30。后方组装体30与前方组装体23成为独立小组件，并与该前方组装体23一体地组装。
如图3所示，排气通路管40包括构成组装体23的前方排气通路管41、和构成后方组装体30的后方排气通路管42。此外，前方排气通路管41由位于前方的第1排气通路管41a和位于后方的第2排气通路管41b构成。后方排气通路管42由位于前方的第3排气通路管42a和位于后方的第4排气通路管42b构成。排气阀50设置在前方排气通路管41的第1排气通路管41a内。
前方组装体23如图3及图4所示，包括前方排气通路管41和以覆盖前方排气通路管41外侧的方式配置且与前方排气通路管41形成为双层管的前方消声器体24。前方排气通路管41由第1排气通路管41a和第2排气通路管41b构成。此外，前方组装体23包括：第1环状板部件25，其固定于第1排气通路管41a的上游部41a1和前方消声器体24的上游部24b1，使二者之间闭塞；第2环状板部件26，其固定于第1排气通路管41a的下游部41a2和前方消声器体24的下游部24b2，使二者之间闭塞；以及排气阀50，其配置在第1排气通路管41a内，使第1排气通路管41a开闭。
后方组装体30如图3所示，包括：后方排气通路管42；后方消声器体31，其以覆盖后方排气通路管42外侧的方式配置，与后方排气通路管42形成双层管；第1分隔壁34及第2分隔壁35，其对后方消声器体31内进行分隔；以及连通管37，其使第1膨胀室45与第2膨胀室46连通。
前方组装体23的截面形状如图3及图5所示是构成大致圆形截面的形状，后方组装体30的截面形状如图11及图12所示，成为上下方向较长且左右方向宽度较小的呈非圆形截面的形状。此外，如图3所示，前方组装体23的外径形成为与后方组装体30的外径相比减小的形状。前方组装体23和后方组装体30利用从前向后截面积增大的连接部28连接。前方组装体23的第1膨胀室45的外径比后方组装体30的第2膨胀室46、第3膨胀室47的外径小。
前方消声器体24包括：与排气管21连接的前罩部24a；与前罩部24a的后端连接的第1圆管部件24b；以及前端与第1圆管部件24b的后端连接而后端与连接部28连接的第2圆管部件24c。第1圆管部件24b和第2圆管部件24c形成为直径大致相同，且第1圆管部件24b呈直线状延伸，第2圆管部件24c形成为平缓弯曲的形状。
在前方消声器体24的内部设置有前方排气通路管41。第1排气通路管41a如图4所示，其上游端与排气管21的下游端部21a连接。第1排气通路管41a在前罩部24a及第1圆管部件24b内以与第1圆管部件24b呈同心状且形成为内外双层的方式配置。第2排气通路管41b形成为与第1排气通路管41a的外径大致相同，且与第1排气通路管41a的下游端连接。第2排气通路管41b如图3所示，弯曲形成为沿着第2圆管部件24c的弯曲的形状，在第2圆管部件24c内配置为与第2圆管部件24c呈大致同心状。
如图4所示，在与第1圆管部件24b内部的前方排气通路管41之间，第1环状板部件25和第2环状板部件26分别以其表面相对于第1圆管部件24b的长度方向正交的方式安装。第1环状板部件25配置在第1圆管部件24b的前端附近，第2环状板部件26配置在第1圆管部件24b的后端附近。
第1环状板部件25如图6所示，具备形成为圆环状的环状板部25a，该环状板部25a的外径形成为与第1圆管部件24b的内径相同，环状板部25a的内径与穿插在该环状板部25a上的第1排气通路管41a的外径相同。在本实施方式中，在环状板部25a上，设置有四个使后述的第1膨胀室45的第1室45a与第2室45b连通的连通孔25b。连通孔25b形成为沿环状板部25a的周向的形状的长孔，彼此为同一形状且等间隔地以放射状设置。如图4所示，在环状板部25a的外周，以规定宽度设置与环状板部25a正交且朝向后方延伸的固定部25c，在内周以规定宽度设置正交且朝向前方延伸的固定部25d。
第2环状板部件26也如图4及图7所示，具备以与第1环状板部件25同样地形成为圆环状的环状板部26a，在该环状板部26a的外周及内周分别以与环状板部26a正交的方式形成有以规定宽度沿前后方向延伸的固定部26c、26d。环状板部26a的外径形成为与第1圆管部件24b的内径相同，其内径分别与穿插的第1排气通路管41a的外径相同。如图7所示，在本实施方式中，在环状板部26a形成有四个使后述的第1膨胀室45的第2室45b与第3室45c连通的连通孔26b。连通孔26b形成为沿着环状板部26a的周向的形状的长孔，彼此为同一形状且以放射状等间隔设置。连通孔26b形成为，相对于在第1环状板部件25上形成的连通孔25b，在第1排气通路管41a的轴中心旋转45度的相位。
如图4所示，第1环状板部件25的固定部25c抵接固定于第1圆管部件24b的上游部24b1的内周面，固定部25d抵接于第1排气通路管41a的上游部41a1的外周面，第1环状板部件25被固定。配置为内外双层的第1圆管部件24b的上游部24b1与第1排气通路管41a的上游部41a1，以利用第1环状板部件25闭塞的方式一体地连接。
此外，第2环状板部件26的固定部26c抵接固定于第1圆管部件24b的下游部24b2的内周面，固定部25d抵接固定于第1排气通路管41a的下游部41a2的外周面。配置为内外双层的第1圆管部件24b的下游部24b2和第1排气通路管41a的下游部41a2以由第2环状板部件26闭塞的方式一体地连接。如上所述，第1膨胀室45由第1环状板部件25及第2环状板部件26从前方起分隔为第1室45a、第2室45b和第3室45c这三个室。
如图4及图5所示，在前方排气通路管41中的位于上游侧的第1排气通路管41a内设置有使排气通路管40开闭的排气阀50。该排气阀50对应于内燃机E的输出进行开闭控制，用于对排出气体的流通路径进行切换来实现基于排出气体膨胀的消声，并且通过对排出气体施加背压来调整内燃机E的特性。排气阀50配置在排气消声器22中的由第1圆管部件24b和第1排气通路管41a形成为内外双层的部位内，在排出气体的流动方向上位于第1环状板部件25与第2环状板部件26之间。排气阀50形成为沿着第1排气通路管41a的内周的形状的圆盘状。并且，如图4所示，排气阀50的外径d2设为比第1排气通路管41a的内径d1小，能够使极少量排出气体通过该间隙。
排气阀50如图5至图8所示，具备借助垫圈57利用一对螺钉52紧固的排气阀轴51，该排气阀轴51与使排气阀50开闭动作的阀驱动部60结合。排气阀轴51如图3所示，贯穿排气消声器22的前方组装体23的第1排气通路管41a及第1圆管部件24b的外表面，阀驱动部60设置在排气消声器22的外侧的面。如图5所示，排气阀轴51借助轴承53转动自如地支承于安装在第1排气通路管41a上部的上部支承部件54和安装在下部的下部支承部件55。在下部支承部件55的下表面安装有防止排气阀轴51脱落的盖部56。
排气阀轴51的上部61 a如图5及图8所示，贯穿第1排气通路管41a及前方消声器体24的第1圆管部件24b的上部并朝向上方延伸。在排气阀轴51的上部61a以与滑轮62一体转动的方式安装，驱动带63卷绕在该滑轮62上。驱动带63利用未图示的驱动装置拉伸，从而排气阀轴51转动，将排气通路管40的排气阀50驱动为开闭状态。滑轮62的周围由利用一对螺栓66一体紧固的上半壳体65a和下半壳体65b构成的壳体65覆盖。该壳体65支承于焊接在第1圆管部件24b的外表面的基座部件64。
如图4所示，在排气通路管40的前方排气通路管41的第1排气通路管41a上，在从与排气消声器22的前端22a连接的部位到设置有排气阀50的部位之间，设置有多个使排气通路管40内与第1膨胀室45连通的贯通孔40b。在排气通路管40内的排气阀50闭塞的情况下，从排气管21流入到排气通路管40的排出气体，通过该贯通孔40b流入第1膨胀室45的第1室45a。
如图3所示，后方组装体30借助连接部28连接在前方组装体23的下游侧。后方组装体30包括后方消声器体31、将后方消声器体31的内部分隔开的第1分隔壁34及第2分隔壁35、闭塞后方消声器体31的下游端的下游端壁36、后方排气通路管42和连通管37。后方排气通路管42与前方排气通路管41的下游端连接，且贯穿第1分隔壁34、第2分隔壁35及下游端壁36与周围空气连通。连通管37贯穿第1分隔壁34及第2分隔壁35，使第1膨胀室45与第2膨胀室46连通。
后方消声器体31如图9及图10所示，包括筒状的外体部31a和隔着规定间隔配置在外体部31a内部的内体部31b，在外体部31a与内体部31b之间，填充有出于绝热、吸音目的的玻璃棉等填充材料32。在外体部31a的下游端安装有尾盖部31c，在尾盖部31c形成有排气通路管穿插孔31d。如图11及图12所示，后方消声器体31为非圆形截面，其与排气流动正交的截面形状为纵长，与中央相比靠近上方宽度最宽，且随着趋向下方而变窄。
如图9所示，后方排气通路管42包括与前方排气通路管41的第2排气通路管41b的下游端连接的第3排气通路管42a、和与第3排气通路管42a的下游端连接的第4排气通路管42b。第4排气通路管42b的下游端穿插在尾盖部31c的排气通路管穿插孔31d中，排气通路管40的下游端40c与周围空气连通。在后方排气通路管42的第3排气通路管42a上设置有多个使后方排气通路管42内与第3膨胀室47连通的贯通孔42c。该贯通孔42c设置为，使依次经过第1膨胀室45、第2膨胀室46和第3膨胀室47的排出气体通过该贯通孔42c流入后方排气通路管42，从排气通路管40的下游端40c排出。
排气消声器22的内部如图3、图9及图13所示，利用第1分隔壁34和第2分隔壁35从前方起分隔为第1膨胀室45、第3膨胀室47和第2膨胀室46。在第1分隔壁34上，如图11所示，在其壁部34a的上部形成有供第3排气通路管42a穿插的排气通路管穿插孔34b，在下部形成有供连通管37穿插的连通管穿插孔34c。在第2分隔壁35上，如图12所示，在其壁部35a的上部形成有供第3排气通路管42a穿插的排气通路管穿插孔35b，在下部形成有供连通管37穿插的连通管穿插孔35c，在排气通路管穿插孔35b与连通管穿插孔35c的上下方向之间，使第2膨胀室46与第3膨胀室47连通的一对连通孔35d位于左右。第1分隔壁34及第2分隔壁35如图9所示，分别固定于后方消声器体31的内部。
后方排气通路管42穿插在第1分隔壁34、第2分隔壁35及下游端壁36的排气通路管穿插孔34b、35b、36b中，且支承于第1分隔壁34、第2分隔壁35及下游端壁36。连通管37穿插在第1分隔壁34及第2分隔壁35的连通管穿插孔34c、35c中，且支承于第1分隔壁34、第2分隔壁35。
在本实施方式中，第1环状板部件25的连通孔25b与第2环状板部件26的连通孔26b分别设置为数量相同的四个，但也可以将第1环状板部件25的连通孔25b的数量设为多于第2环状板部件26的连通孔26b的数量。通过按照这种方式将上游侧的连通孔25b设置得较多，能够促进排出气体的分散，在下游侧使连通孔26b的数量较少且将一个连通孔26b的尺寸设得较大，能够使内部的排气排出容易，能够抑制内部的滞留。
基于图13及图14对本实施方式的排气装置20的排气流动进行说明。图13示意性地示出排气阀50的开放状态下的排气流动。在阀驱动部60动作使排气阀50成为开放状态的情况下，从内燃机E排出的排出气体经过排气管21，从排气管21的下游端部21a经由排气通路管40的上游端流入排气通路管40，从排气通路管40的下游端40c排出到周围空气。排气通路管40内的排出气体也穿过贯通孔40b流入第1膨胀室45的第1室45a，但大部分排出气体从排气通路管40的下游端40c排出。如上所述，在排气阀50的开放状态下，由于排出气体从排气通路管40直接排出到周围空气，因此成为内燃机E的输出妨碍较少的状态。
图14是示意性地表示排气阀50闭塞状态下的排气流动的图。在内燃机E的输出极小的情况下，当阀驱动部60动作而将排气阀50控制为闭塞状态时，从排气管21排出的排出气体由于第1排气通路管41a被排气阀50闭塞而被阻塞。在该状态下，由于从内燃机E排出的气体是少量的，因此，该气体的大半通过排气阀50的外周与第1排气通路管41a的内周之间的间隙，而作为排气音的产生原因的与排出气体相伴的压力波通过排气阀50上游的前方排气通路管41的贯通孔40b，流入第1膨胀室45的第1室45a。
然后，从第1室45a经过第1环状板部件25的连通孔25b流入第2室45b，从第2室45b经过第2环状板部件26的连通孔26b流入第3室45c内。进而，通过在第3室开口的连通管37，流入第2膨胀室46内。然后，从第2膨胀室46内通过第2分隔壁35的连通孔35d流入第3膨胀室47内，从第3膨胀室47经过后方排气通路管42的贯通孔42c流入排气通路管40内，从排气通路管40的下游端40c向周围空气排出。如上所述，在排气阀50的闭塞状态下，从内燃机E排出的排出气体能够在排出气体的流通中经过排气通路管40，另一方面，排出气体的压力波能够经过各膨胀室45、46、47从而降低排气音。
此外，该排气阀50按照与内燃机E的输出成比例打开的方式进行控制，以使排出气体的流通符合内燃机E的特性的方式进行开度调整，从而对排出气体的通过流量进行调整，关于压力波，通过在排气阀50的上游侧流入膨胀室侧(第1膨胀室45)，从而能够有效地消除与输出成比例增大的排出气体的噪音。即，通过采用这种排气消声器构造，能够使输出路径与声音路径分离来满足消声性能，并由简单的构造实现输出调整。并且，由于排气阀50是蝶形阀，因此能够通过变更排气阀50的开度有效地设定为期望的内燃机E的输出状态及排气音的消声效果。
本发明一实施方式的内燃机排气装置20由于按照上述方式构成，因此能够实现以下效果。
根据本实施方式的排气装置20，排气消声器22由排气通路管40和排气通路管40外周的膨胀室的多个层构成，排气消声器22中的与排气管21连接的前方组装体23构成为单一的组装体，前方排气通路管41和前方消声器体24形成为双层管，在该前方排气通路管41内设置有排气阀50，并且，后方组装体30形成为独立的组装体，因此，在将前方组装体23和后方组装体30设为独立的小组件后，能够将前方组装体23与后方组装体30一体地组装制成排气装置20，能够提高排气阀50的组装位置的精度。
此外，排气消声器22在由前方消声器体24和后方消声器体31使截面形成为不规则形状的情况下，在组装有形成为圆形截面的前方消声器体24的前方组装体23内配置排气阀50，将使排气阀50开闭动作的阀驱动部60设置在前方消声器体24的外侧，从而能够进一步提高排气消声器22的周向上的排气阀50的配置自由度。
另外，将多个所述膨胀室45、46、47中的一部分的第1膨胀室45设置在前方排气通路管41与前方消声器体24之间，将排气消声器的前方排气通路管41设为与后方排气通路管42直径大致相同，且将前方排气通路管41周围的第1膨胀室45的外径设为小于后方消声器体31内的第2膨胀室46、第3膨胀室47的外径，因此能够缩短连接排气阀50与阀驱动部60的排气阀轴51的长度，抑制排气阀轴51的扭转，抑制排气阀50的动作延迟。
此外，将排气消声器22的前端22a与排气管21的下游端部21a连接，在排气消声器22的内部，将与排气通路管40中的排气阀50相比位于上游的上游端40a与排气管21连接，并且排气通路管40在从与排气消声器22的前端22a连接的部位到设置有排气阀50的部位之间，具备与第1膨胀室45连通的贯通孔40b，因此，能够由简单的构造实现根据排气阀50的闭塞状态使排出气体向第1膨胀室45流出。
在排气消声器22中的配置有排气阀50的部位，作为多个圆管部件的前方消声器体24的第1圆管部件24b和第1排气通路管41a配置为内外双层，该第1圆管部件24b和第1排气通路管41a的上游部24b1、41a1及下游部24b2、41a2彼此分别由第1环状板部件25和第2环状板部件26闭塞而一体连接，在第1环状板部件25和第2环状板部件26上分别设置有使排出气体连通的连通孔25b、26b，因此能够使用第1环状板部件25及第2环状板部件26简单地形成第1膨胀室45的空间，并且能够容易实现多个部件的一体化。
将第1环状板部件25及第2环状板部件26的连通孔25b、26b以放射状隔开间隔配置有多个，因此能够使流动来的排出气体经由连通孔25b、26b向外周方向分散，实现排气气流均衡。
另外，第1环状板部件25及第2环状板部件26具备将相邻的连通孔25b、26b隔开并以放射状配置的放射片25e、26e，使放射片25e、26e中的一个设置于在流路方向上与排气阀50的排气阀轴51重叠的位置，因此不会使排气阀轴51与放射片25e、26e的闭合面积增大，能够抑制流路电阻的增加。
排气消声器22具备将排气装置20安装于车辆的排气装置安装部件38，排气装置安装部件38包括：前方安装部38a及后方安装部38c；从前方安装部38a朝向前方消声器体24的上方延伸的前方安装片38b；以及从后方安装部38c延伸且与前方安装片38b的上端连接的后方安装片38d，在前方安装片38b与后方安装片38d连接的部位，设置有用于安装于两轮摩托车1的安装凸台部38e，从而能够利用前方安装部28a及后方安装部、后方安装片和车辆安装部，以三角形状悬挂排气消声器，因此能够提高排气消声器的悬挂刚性。
可以将位于上游侧的第1环状板部件25的连通孔25b的数量，配置得多于在下游侧配置的第2环状板部件26的连通孔26b的数量，因此通过使上游侧的连通孔25b的数量多来促进排出气体的分散，且在下游侧使连通孔26b的数量少并使一个连通孔26b的尺寸较大，从而能够容易排出内部的排气，抑制内部的排出气体的滞留。
参照图15说明本发明第2实施方式的内燃机排气装置120。与第1实施方式相同的构造使用第1实施方式的附图标记进行说明。在第1实施方式的排气装置20中，排气管21的下游端部21a与排气通路管40的上游端40a连接，但对于第2实施方式的排气装置120来说，作为从排气管21输送排出气体的排气通路的排气通路管140的上游端140a不与排气管21的下游端部21a连接，而是从排气管21的下游端部21a隔开规定间隔配置。排气管21和第1膨胀室45通过排气管21的下游端部21a与排气通路管140的上游端140a之间的间隙143连通。在排气阀50为闭塞状态时，从排气管21流动来的排出气体从该间隙143流入第1膨胀室45，另外，在排气阀50为开放状态时，排出气体从排气管21流入排气通路管140而从排气通路管140的下游端140c释放到周围空气中。
如上所述，在第2实施方式中，不使排气管21与排气通路管140连接，而能够利用排气管21与排气通路管140之间的间隙143，使来自排气管21的排出气体流出到第1膨胀室45内，因此不需要使排气管21与排气通路管140连接，且不需要在排气通路管140上设置与第1膨胀室连通的连通孔，因此能够实现更简单的构造。
本发明第3的实施方式的内燃机排气装置220参照图16及图17进行以下说明。与第1实施方式相同的构造使用第1实施方式的附图标记说明。在第3实施方式的排气装置220中，排气管221的下游端221a内嵌保持在排气通路管241的前方排气通路管241a的前端241c，不设置第1环状板部件25，而仅设置在排气阀50的下游侧设置的第2环状板部件226。在本实施方式中，排气管221的下游端221a内嵌保持在排气通路管241的前方排气通路管241a的前端241c，但也可以外嵌保持。在本实施方式中，由于没有设置第1实施方式的第1环状板部件25，因此第1膨胀室45利用第2环状板部件226分隔为位于前侧的第1室45a和位于后侧的第2室45b这两个室。此外，在本实施方式中，第2环状板部件226的连通孔226b如图17所示，径向的宽度形成为与作为排出气体的流通路径宽度的环状板部226a的最大宽度一致，容易将内部的排气排出，能够抑制排出气体的滞留。
第3的实施方式的排气装置220将排气管221的下游端221a外嵌或内嵌保持在前方排气通路管241a的前端241c，因此能够废止第1环状板部件25，且使第2环状板部件226的连通孔226b的径向的宽度增大为最大，从而能够使排出气体的流通路径的截面积最大限度增大，抑制流通电阻，并且能够削减零件数量、实现成本降低。
以上对本发明的实施方式进行了详细说明，但本发明不限定于所述实施方式，能够进行其他多种变更。另外，本发明的排气装置20不限定于两轮摩托车1，能够广泛应用于其他种类的跨骑式车辆。
附图标记说明
E...内燃机、
1...两轮摩托车、20...排气装置、21...排气管、21a...下游端部、22...排气消声器、22a...前端、23...前方组装体、24...前方消声器体、24b...第1圆管部件、24c...第2圆管部件、25...第1环状板部件、25b...连通孔、26...第2环状板部件、26b...连通孔、
30...后方组装体、31...后方消声器体、34...第1分隔壁、35...第2分隔壁、
40...排气通路管、40a...上游端、41...前方排气通路管、41a...第1排气通路管、41b...第2排气通路管、42...后方排气通路管、42a...第3排气通路管、42b...第4排气通路管、45...第1膨胀室、46...第2膨胀室、47...第3膨胀室、
50...排气阀、
60...阀驱动部、
120...排气装置、140...排气通路管、141...前方排气通路管、141a...第1排气通路管、143...间隙、
220...排气装置、221...排气管、226...第2环状板部件。

Claims (9)

1.一种内燃机排气装置，其由排气管(21)和与所述排气管(21)的下游端(21a)连接的排气消声器(22)构成，
所述排气消声器(22)从与所述排气管(21)连接的部位朝向搭载该排气消声器(22)的车辆的后方延伸，
该内燃机排气装置包括：多个膨胀室(45、46、47)，其设置在所述排气消声器(22)的内部；排气通路管(40)，其贯穿多个所述膨胀室(45、46、47)，使来自所述排气管(21)的排出气体流通；以及排气阀(50)，其设置在所述排气通路管(40)的中途，通过使该排气通路管(40)开闭而切换排出气体的流通路径，该内燃机排气装置的特征在于，
所述排气消声器(22)由所述排气通路管(40)和设置在该排气通路管(40)外周的膨胀室(45、46、47)的多个层构成，
所述排气消声器(22)包括：前方组装体(23)，其与所述排气管(21)连接；以及后方组装体(30)，其经由连接部(28)与所述前方组装体(23)的后方连接，且独立于所述前方组装体(23)成为小组件，
所述排气通路管(40)包括：前方排气通路管(41)，其构成所述前方组装体(23)，并在内部配置所述排气阀(50)；以及后方排气通路管(42)，其构成所述后方组装体(30)，
所述前方组装体(23)包括：所述前方排气通路管(41)；前方消声器体(24)，其以覆盖所述前方排气通路管(41)的外侧的方式配置，与所述前方排气通路管(41)形成为双层管；以及所述排气阀(50)，
所述后方组装体(30)包括：所述后方排气通路管(42)；后方消声器体(31)，其以覆盖所述后方排气通路管(42)的外侧的方式配置，与所述后方排气通路管(42)形成为双层管；以及所述前方排气通路管(41)，其与所述排气管(21)的下游端(21a)连接，
所述排气消声器(22)具备将所述排气装置(20)安装于车辆(1)的排气装置安装部件(38)，
所述排气装置安装部件(38)包括：前方安装部(38a)及后方安装部(38c)，其分别固定于所述前方消声器体(24)和所述后方消声器体(31)；前方安装片(38b)，其从所述前方安装部(38a)延伸至前方消声器体(24)的上方；以及后方安装片(38d)，其从所述后方安装部(38c)延伸，将该所述后方安装部(38c)与所述前方安装片(38b)的上端连接，
在所述前方安装片(38b)与所述后方安装片(38d)连接的部位，设置有用于向所述车辆(1)安装的车辆安装部(38e)。
2.根据权利要求1所述的内燃机排气装置，其特征在于，
所述前方消声器体(24)的截面形状为圆形，所述后方消声器体(31)的截面形状为非圆形，
与所述排气阀(50)结合并使所述排气阀(50)开闭动作的阀驱动部(60)，设置在所述前方消声器体(24)的外侧。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机排气装置，其特征在于，
多个所述膨胀室(45、46、47)中的一部分的膨胀室(45)设置在所述前方排气通路管(41)与所述前方消声器体(24)之间，
多个所述膨胀室(45、46、47)中的其他膨胀室(46、47)设置在所述后方排气通路管(42)与所述后方消声器体(31)之间，
所述前方消声器体(24)为外径比所述后方消声器体(31)缩小的形状，
所述前方排气通路管(41)与所述后方排气通路管(42)形成为直径大致相同。
4.根据权利要求1所述的内燃机排气装置，其特征在于，
所述排气消声器(22)的前端(22a)与所述排气管(21)的下游端(21a)连接，
在所述排气消声器(22)的内部，所述排气通路管(40)中的与所述排气阀(50)相比位于上游的上游端(40a)，与所述排气管(21) 连接，并且，
在所述排气通路管(40)上，在从与所述排气消声器(22)的所述前端(22a)连接的部位到设置有所述排气阀(50)的部位之间，具备与所述膨胀室(45)连通的贯通孔(40b)。
5.根据权利要求2所述的内燃机排气装置，其特征在于，
所述前方消声器体(24)及所述前方排气通路管(41)的上游部(24b1、41a1)或下游部(24b2、41a2)中的至少一方，以分别由环状板部件(25、26)闭塞的方式一体地连接，
在所述环状板部件(25、26)上设置有使排出气体连通的连通孔(25b、26b)。
6.根据权利要求5所述的内燃机排气装置，其特征在于，
所述环状板部件(25、26)的连通孔(25b、26b)以放射状隔开间隔配置有多个。
7.根据权利要求6所述的内燃机排气装置，其特征在于，
所述环状板部件(25、26)的连通孔(25b、26b)配置为，配置在上游侧的上游侧环状板部件(25)的连通孔(25b)的数量，比配置在下游侧的下游侧环状板部件(26)的连通孔(26b)的数量多。
8.根据权利要求5所述的内燃机排气装置，其特征在于，
所述排气管(21)的下游端(21a)外嵌或内嵌保持在所述排气通路管(40)的上游端(40a)，多个所述环状板部件(25、26)中仅一个所述环状板部件(26)设置在排气阀(50)的下游侧。
9.根据权利要求8所述的内燃机排气装置，其特征在于，
多个所述环状板部件(25、26)中的一个所述环状板部件(26)具备将相邻的所述连通孔(26b)隔开而以放射状配置的放射片(26e)，
所述放射片(26e)中的一个设置于在流路方向上与所述排气阀(50)的排气阀轴(61)重叠的位置。
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