JP3122951B2 - 内燃機関の排気装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の属する技術分野］ この発明は、車体に搭載される内燃機関の排気管にサ
ブチャンバーを備える自動二輪車用内燃機関の排気装置
に関する。

［従来の技術］ 自動二輪車に搭載される内燃機関には、例えば、或る
設定回転域の排気行程終期に、排気管の開口端で反射し
てきた燃焼ガスの脈動派の正圧を排気孔部に作用させる
ことによって、燃焼室から混合ガスが排気管内へ流出す
ることを防ぎ、内燃機関の出力向上を図るものがある。

ところで、このような内燃機関の設定回転域は排気管
の形状や寸法等によって定まるが、この設定回転域を外
れた領域においては、前記とは逆に負圧波が排気孔部に
作用し、この結果燃焼室内の混合ガスが排気管内に流出
し、内燃機関の出力低下を招くという不都合が生じるこ
とが知られている。

このため、例えば、排気管の途中にサブチャンバーを
分岐して設け、このサブチャンバーに備えたピストンの
作動で、サブチャンバーの容積を機関回転数に応じて変
化させて、排気行程の終期において、機関回転数とは無
関係に、常に排気孔部に正圧を作用させ、広い回転域に
おいて、出力向上を図るものがある。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、このように排気管の途中にサブチャンバー
を分岐して設け、ピストンの作動で容積を変化させるも
のでは、サブチャンバーの容積の確保が困難であり、し
かもサブチャンバーの容積を変化させるだけであるか
ら、自動二輪車に応じた出力特性を有する内燃機関を得
ることができない。

また、サブチャンバーが排気管から突出して設けられ
るため、特に自動二輪車に搭載される内燃機関では、外
部から見えるため外観上、好ましくない。

さらに、例えば多気筒の内燃機関に備える場合、或い
は排気管の近傍に例えば排気タイミングを変化させる排
気バルブ可変装置やバッテリ等が備えられることがある
場合、サブチャンバーが突出していると、これらと干渉
することがあり、配置スペースの確保にも制限がある。

この発明はこのような実状に鑑みてなされたもので、
コンパクトで、かつ簡単な構造でサブチャンバーの容積
と排気通路長さとが変化可能である自動二輪車用内燃機
関の排気装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために、この発明は、車体に搭載
される内燃機関の排気管にサブチャンバーを備える自動
二輪車用内燃機関の排気装置において、前記排気管を、
内燃機関側に固定接続される上流側排気管と車体側にリ
ンクを介して連結し揺動可能に支持される下流側排気管
とに分割し、前記上流側排気管の排気通路より大径の下
流端部を形成すると共に、前記下流側排気管の排気通路
より大径の上流端部を形成し、前記下流端部に対して前
記上流端部を摺動可能に嵌合して前記上流側排気管の下
流端部と前記下流側排気管の上流端部との間に、それぞ
れの前記排気通路に連通するサブチャンバーを構成し、
前記下流側排気管の上流端部の外周に形成したネジ部に
リング状摺動駆動体の内周に形成したネジ部を噛合し、
このリング状摺動駆動体の回転により前記下流側排気管
を前記上流側排気管に対して摺動させ、前記サブチャン
バーの容積と排気通路長さとを変化可能に構成したこと
を特徴とする。

［作用］ この発明では、上流側排気管の下流端部と下流側排気
管の上流端部との間に、それぞれの排気通路に連通する
サブチャンバーを構成し、リング状摺動駆動体の回転に
より下流側排気管を上流側排気管に対して摺動させるこ
とで、サブチャンバーの容積と排気通路長さとを変化可
能であり、搭載される自動二輪車に応じた出力特性の内
燃機関を得ることができる。

また、特別な部材を用いないで下流側排気管を上流側
排気管に対して摺動させることで、サブチャンバーの容
積と排気通路長さとを同時に変化させることができ、特
別な部材を用いない分、コンパクトで、かつ構造が簡単
である。

さらに、下流側排気管の上流端部の外周に形成したネ
ジ部にリング状摺動駆動体の内周に形成したネジ部を噛
合し、このリング状摺動駆動体の回転により下流側排気
管を上流側排気管に対して摺動させる構造であり、排気
ガスの圧力によって下流側排気管が上流側排気管に対し
て振動することがなく、しかも確実に安定してサブチャ
ンバーの容積と排気通路長さ維持することができる。

また、下流側排気管の上流端部の外周に形成したネジ
部にリング状摺動駆動体の内周に形成したネジ部を噛合
しているため、特別なシール部材を用いることなく、排
気ガスがネジ部の噛合している部分から漏れることが防
止される。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。

第１図は自動二輪車の内燃機関の排気装置の側面図、
第２図は内燃機関の排気装置の断面図である。

図面において、符号１は自動二輪車に搭載する単気筒
の内燃機関で、この内燃機関１のシリンダ本体２には接
続体３が嵌合され、この接続体３にハウジング４が嵌合
されている。この接続体３及びハウジング４等により上
流側排気管と、その下流端部が構成される。

ハウジング４には支持体５が嵌合され、この支持体５
には軸受６を介してリング状摺動駆動体７が回動可能に
支持されている。リング状摺動駆動体７の内周には台形
ネジ7aが形成され、外周端部には歯車7bが形成されてい
る。

リング状摺動駆動体７の台形ネジ7aには摺動部材８の
台形ネジ8aが噛合しており、この摺動部材８の端部には
外周に突出するフランジ部8cが形成されている。フラン
ジ部8cの外周はハウジング４の内周に摺動可能になって
おり、フランジ部8cの外周に設けられたＯリング９で、
両者がシールされている。

摺動部材８の他端部にはスプライン8d及びネジ8eが形
成されている。摺動部材８のスプライン8dには支持体５
の支持部10が係合され、摺動部材８のネジ8eにはロック
ナット11が螺着され、さらに摺動部材８のネジ8eには取
付フランジ12が螺着されている。取付フランジ12には排
気管13が接続体14を介して取付けられている。この排気
管13、取付フランジ12及び摺動部材８等により下流側排
気管と、その上流端部が構成される。

排気管13の後部はリンク15を介して車体フレーム16に
揺動可能に支持され、排気管13の軸方向の移動を許容す
るようになっている。

摺動部材８に設けた支持体５の支持部10には駆動歯車
17の軸部18が軸受19を介して回動可能に支持され、軸部
18に設けたプーリ20にはモータ21がベルト22を介して連
結され、モータ21の駆動によって駆動歯車17が回転す
る。この駆動歯車17はリング状摺動駆動体７の歯車7bに
噛合しており、このリング状摺動駆動体７の回転で摺動
部材８が排気管軸方向へ摺動するようになっている。こ
のモータ21、ベルト22、軸部18、駆動歯車17及びリング
状摺動駆動体７等で下流側排気管を移動させる駆動手段
を構成している。

摺動部材８は排気管13に接続されることで、シリンダ
本体２に接続される排気管の内径を形成している。摺動
部材８が排気管軸方向に摺動することで、摺動部材８の
フランジ部8c、連結体３及びハウジング４でサブチャン
バーＡの容積が変化可能になっており、これでサブチャ
ンバーＡは排気管の外周に同芯状に設けられる。

従って、第５図の機関特性曲線を示すように、摺動部
材８を作動させない状態のサブチャンバーＡの容積がな
い状態では、基本性能曲線X1を得ることができる。とこ
ろで、サブチャンバーＡの容積を変化させると共に、排
気管の長さを変化させ、サブチャンバーＡの容積を最大
にし、かつ排気管の長さを最長にすると、性能曲線X2を
得ることができ、例えばサブチャンバーＡの容積のみを
最大にした場合の性能曲線X3に比較して広い回転域にお
いて出力向上を図ることができる。

このように、サブチャンバーＡは排気管と同芯状に設
けられ、かつ摺動部材８を排気管の軸方向に摺動するこ
とによって、サブチャンバーＡの容積が変化するととも
に、排気管長さとを変化可能である。従って、サブチャ
ンバーＡが排気管の外周と軸方向とで確保されており、
サブチャンバーＡの容積の確保が容易である。また、従
来のように排気管の途中にサブチャンバーを分岐して突
出することがなく、排気管と略同形状になっており、特
に自動二輪車に搭載される内燃機関では外観上好まし
い。

さらに、排気管の近傍に例えば排気タイミングを変化
させる排気バルブ可変装置やバッテリ等が備えられるこ
とがあっても、サブチャンバーＡが排気管の外部に突出
することがないから、これらと干渉することがなく、コ
ンパクトで、かつ大きな容量変化が可能になっている。

さらに、摺動部材８の外周に形成したネジ部にリング
状摺動駆動体７の内周に形成したネジ部を噛合し、この
リング状摺動駆動体７の回転により摺動部材８を介して
排気管13を摺動させる構造であり、排気ガスの圧力によ
って排気管13が振動することがなく、しかも確実に安定
してサブチャンバーＡの容積と排気通路長さ維持するこ
とができる。また、特別なシール部材を用いることな
く、排気ガスがネジ部の噛合している部分から漏れるこ
とが防止される。

第３図及び第４図は２気筒の内燃機関の排気装置の摺
動部材駆動機構を示す実施例の概略図である。

内燃機関の排気装置は前記実施例と同様に構成され、
モータ40のプーリ41と、駆動歯車42の軸部に設けたプー
リ43との間にベルト或はワイヤー等の巻掛け部材44が掛
け渡され、モータ40の駆動で駆動歯車42が回転する。こ
の駆動歯車42の回転で、一方の排気管13のリング状摺動
駆動体７を回転させると共に、この駆動歯車42に噛合し
た駆動歯車45を回転させる。この駆動歯車45の回転で、
他方の排気管13のリング状摺動駆動体７を回転させる。

第５図はモータ50の駆動で、歯車51を介して駆動歯車
52を回転させ、この駆動歯車52の回転で、一方の排気管
13のリング状摺動駆動体７を回転させると共に、この駆
動歯車52に噛合した駆動歯車53を回転させる。この駆動
歯車53の回転で、他方の排気管13のリング状摺動駆動体
７を回転させるようになっている。

このように、第３図及び第４図では、一対の排気管13
の間に、摺動部材駆動機構が配置されるが、排気管13の
外方へサブチャンバーが突出していないから、摺動部材
駆動機構の配置スペースの確保が容易である。

［発明の効果］ 前記のように、この発明は、上流側排気管の下流端部
と下流側排気管の上流端部との間に、それぞれの排気通
路に連通するサブチャンバーを構成し、リング状摺動駆
動体の回転により下流側排気管を上流側排気管に対して
摺動させることで、サブチャンバーの容積と排気通路長
さとを変化可能であり、搭載される自動二輪車に応じた
出力特性の内燃機関を得ることができる。

また、特別な部材を用いないで下流側排気管を上流側
排気管に対して摺動させることで、サブチャンバーの容
積と排気通路長さとを同時に変化させることができ、特
別な部材を用いない分、コンパクトで、かつ構造が簡単
である。

さらに、下流側排気管の上流端部の外周に形成したネ
ジ部にリング状摺動駆動体の内周に形成したネジ部を噛
合し、このリング状摺動駆動体の回転により下流側排気
管を上流側排気管に対して摺動させる構造であり、排気
ガスの圧力によって下流側排気管が上流側排気管に対し
て振動することがなく、しかも確実に安定してサブチャ
ンバーの容積と排気通路長さ維持することができる。

また、下流側排気管の上流端部の外周に形成したネジ
部にリング状摺動駆動体の内周に形成したネジ部を噛合
しているため、特別なシール部材を用いることなく、排
気ガスがネジ部の噛合している部分から漏れることが防
止される。

【図面の簡単な説明】 第１図は自動二輪車の内燃機関の排気装置の側面図、第
２図は内燃機関の排気装置の断面図、第３図及び第４図
は２気筒の内燃機関の排気装置の摺動部材駆動機構を示
す実施例の概略図、第５図はこの発明の作動による出力
特性を示す図である。 図面において、符号１は内燃機関、２はシリンダ本体、
４はハウジング、７はリング状摺動駆動体、８は摺動部
材、13は排気管、Ａはサブチャンバーである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体に搭載される内燃機関の排気管にサブ
   チャンバーを備える自動二輪車用内燃機関の排気装置に
   おいて、前記排気管を、内燃機関側に固定接続される上
   流側排気管と車体側にリンクを介して連結し揺動可能に
   支持される下流側排気管とに分割し、前記上流側排気管
   の排気通路より大径の下流端部を形成すると共に、前記
   下流側排気管の排気通路より大径の上流端部を形成し、
   前記下流端部に対して前記上流端部を摺動可能に嵌合し
   て前記上流側排気管の下流端部と前記下流側排気管の上
   流端部との間に、それぞれの前記排気通路に連通するサ
   ブチャンバーを構成し、前記下流側排気管の上流端部の
   外周に形成したネジ部にリング状摺動駆動体の内周に形
   成したネジ部を噛合し、このリング状摺動駆動体の回転
   により前記下流側排気管を前記上流側排気管に対して摺
   動させ、前記サブチャンバーの容積と排気通路長さとを
   変化可能に構成したことを特徴とする自動二輪車用内燃
   機関の排気装置。