JP3239783B2 - デュアル排気管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デュアル排気管、
詳しくは排気系のうち一対の排気管同士が相互に連通し
た連通路を有するデュアル排気管に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車で用いられる多気筒エンジンの排
気系においては、通常、燃焼ガスは、シリンダヘッドの
排気ポートを出てエキゾーストマニホールドに入り、そ
こで一つにまとめられて、エキゾーストパイプへ送り出
され、その後触媒コンバータやマフラーを経由して最終
的にテールパイプから排気ガスとして排出される。

【０００３】前記燃焼ガスは、各シリンダの点火順序に
従って、順次、各シリンダの排気ポートから排出された
後、前記のようにエキゾーストマニホールドで一つにま
とめられるが、単にまとめられただけでは相互に他のシ
リンダの燃焼ガスとぶつかりあって、いわゆる排気干渉
を生じてしまう。

【０００４】そこで、各シリンダの排気順序を考慮し
て、排気行程の離れているシリンダを２気筒ずつの群に
分け、燃焼ガス同士がエキゾーストマニホールドでぶつ
からないようにしている。

【０００５】一方、排気効率を高めるための手段とし
て、排気脈動の効果を利用することが周知である。排気
脈動の効果とは、両端が開口した比較的長い管内を大気
圧よりも高い（または低い）圧力の波、すなわち正圧波
（または負圧波）が、管の開口端で反射して大気圧より
も低い（または高い）圧力の波、すなわち負圧波（また
は正圧波）となって戻って来るという性質を利用したも
のである。

【０００６】そして、排気バルブが開き、高圧の排気ガ
スが排気ポートに出たときに生ずる正圧波が、エキゾー
ストパイプの出口（エキゾーストパイプのマフラーへの
入口やエキゾーストパイプ同士の集合部およびその他の
エキゾーストパイプと連続しておりかつ容積が急に大き
くなる部分を含む。以下、エキゾーストパイプの出口と
いう場合には同様に意味する。）で負圧波に反射して排
気ポートに戻ったときに、排気バルブが丁度開いていれ
ば、この負圧波と図示しないシリンダ内の高圧の燃焼ガ
スとの圧力差によって燃焼ガスをシリンダから吸い出す
ため、排気効率を高められる。これが排気脈動の効果で
ある。

【０００７】なお、排気ガスの正圧波と負圧波とが、交
互に入れ替わりながら脈打つように排気管内を移行する
ので排気脈動といい、このときの正圧波の圧力および負
圧波の圧力のことを脈動圧という。

【０００８】しかしながら、エンジンの回転数（以下単
に「回転数」という。）は一定ではなく、排気行程が次
の排気行程になるまでの１サイクルに要する時間は回転
数によって異なるため、また、正圧波や負圧波（以下こ
れらを総称して「圧力波」という。）の伝達速度は、回
転数の高低に拘らず一定（音速）であって、さらに圧力
波が伝わる排気系（エキゾーストパイプ）の長さは一定
であるから、回転数によっては、排気バルブが開いてい
る丁度そのときに、排気ポートに負圧波が戻る場合と、
そうでない場合とがある。

【０００９】ところで、圧力波の伝達速度は、前記のよ
うに一定であるから、圧力波は、これが長い経路を通れ
ば、それだけ伝達に時間を要し、逆に短い経路を通れば
伝達に要する時間は短くて済む。

【００１０】したがって、１サイクルに要する時間が短
い高速回転の場合には圧力波の通るエキゾーストパイプ
の実質長を短くし、１サイクルに要する時間が長い低中
速回転の場合には圧力波の通るエキゾーストパイプの実
質長を長くすることができれば、負圧波を回転数に合わ
せてタイミング良く排気ポートに戻すことができるとい
うことになる。

【００１１】そこで、エキゾーストパイプの実質長を回
転数に合わせて調整できないかという技術的課題が提起
されるに至った。この課題に対応し、例えば特開昭６１
−２１２６２２号公報等で示されているように、回転数
の高低に拘らず、排気バルブが開いているときにタイミ
ングよく負圧波を排気ポートに戻せるようにエキゾース
トパイプの実質長を回転数に合わせて調整できるように
した装置が提案されるようになった。なお、実質長と
は、排気ガスが排気ポートから出たときの圧力波が排気
ポートからエキゾーストパイプの出口に至り、その後反
射して排気ポートに戻るまでの経路長さのこと、すなわ
ち、排気ポートとエキゾーストパイプの出口との間の往
復長さのことをいう。

【００１２】前記公報に示されたエキゾーストパイプの
実質長を回転数に合わせて調整する装置は、図８に示す
ように、例えば４気筒エンジンに適用される。但し、こ
のエンジンはオートバイ用エンジンであるので、シリン
ダーの排気ポートには自動車と違いエキゾーストマニホ
ールドでなくエキゾーストパイプが直接連結されてい
る。

【００１３】そして、エンジン１の各シリンダ３〜６
は、２気筒ずつの群に、すなわち、第一シリンダ３と第
四シリンダ６の群Ａと、第二シリンダ４と第三シリンダ
５の群Ｂの２つの群に分けられている。

【００１４】群Ａのシリンダ３，６のエキゾーストパイ
プ１０，１３の車輛後方側先端、および群Ｂのシリンダ
４，５のエキゾーストパイプ１１，１２の車輛後方側先
端は、それぞれ車体左側の集合排気管１５、および車体
右側の集合排気管１６でまとめられている。

【００１５】これら一対の集合排気管１５，１６は、デ
ュアル排気管（連通管）１７ａで連通されて全体として
まとまった状態にある。デュアル排気管１７ａの中央部
には、弁１９が設けられており、弁１９は回転数に応じ
て作動し、デュアル排気管１７ａを開閉制御する。弁１
９の開閉には、通常、アクチュエータが用いられる。

【００１６】したがって、弁１９が開いているときと閉
じているときとでは、各シリンダからの圧力波の通る経
路が異なるので、実質長を回転数に合わせて変えられる
というものである。

【００１７】すなわち、エンジン１の低中速回転時（以
下、エンジンの低中速回転時のことを単に「低中速回転
時」という。）には、弁１９を閉じることにより、排気
管内に矢印で示す圧力波が、実質長を長く設定された経
路を通るようになっており、エンジン１の高速回転時
（以下、エンジンの高速回転時のことを単に「高速回転
時」という。）には、弁１９を開くことにより、圧力波
が、実質長を短く設定された経路を通るようになってい
る。

【００１８】したがって、圧力波が正圧波から負圧波に
反射して排気ポートに戻るにあたり、前記のように１サ
イクルに要する時間が長い低中速回転であっても、また
それに比して１サイクルに要する時間が短い高速回転で
あっても、エキゾーストパイプの実質長をそれらの回転
数に応じて変更できるので、前記負圧波が排気ポートに
戻るタイミングを排気ポートが開いている丁度よい具合
いに設定することが、低中速回転から高速回転に亘って
可能となる。このため、排気脈動による排気効率、延い
てはトルクの向上効果を全回転域で得られるというもの
である。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記装
置では、次のような問題が考えられる。 弁の一方の面側と他方の面側とにおけるそれぞれの排
気脈動の脈動圧の位相差がある場合、例えば弁の一方の
面側には負圧波（または正圧波）が、脈動し、また、弁
の他方の面側には正圧波（または負圧波）が脈動してい
る場合には、弁の両面における圧力の均衡がとれず、正
圧波側から負圧波側へ弁が開こうとすることに起因し
て、いわゆる弁のばたつきやハンチングが生する。

【００２０】例えば４気筒の場合でいえば、クランクシ
ャフト２回転で４回のブローダウンが発生するので、高
速回転時の場合はもちろん、低中速回転時の場合でも激
しくばたつき、またハンチングの発生率も高まる虞れが
ある。

【００２１】弁のばたつきやハンチング防止のために
は、弁の開閉に用いるアクチュエータを大型化して弁の
閉じ力を強化する必要がある。

【００２２】弁やその支軸部が被熱され、そのときの
熱膨張に起因して弁の開閉動作が不良となる。特にバタ
フライ弁を用いた場合にその不良が多い。

【００２３】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、弁に脈動圧が作用する少なくとも２つ以上の弁部
を構成要素として備え、これらの弁部に脈動圧が作用し
て弁を動かそうとしても、各弁部の動きが相互に他の弁
部にかかる脈動圧によって打ち消されるように各弁部を
他の弁部に対して形成するとともに、弁の支軸部の配置
を考慮することで、前記問題点〜の解消を図ること
を技術的課題とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のデュアル排気管は、以下の構成とした。す
なわち、一対の排気管を有するとともに各排気管を相互
に連通する連通路を有し、この連通路に弁を備えかつこ
の弁をエンジンの回転数に応じて開閉するアクチュエー
タを備えたデュアル排気管において、前記弁は、これを
回転自在に支持し、前記連通路から外れた位置にある支
軸部と、前記連通路の開閉を担う主弁部と、前記一対の
排気管の一方の排気管内に排気脈動が生じたときにこの
排気脈動の脈動圧を前記主弁部とともに受ける前記主弁
部と一体の副弁部と、を備え、前記連通路の閉弁時に
は、前記脈動圧による前記主弁部の開動作を前記副弁部
にかかる前記脈動圧によって打ち消す方向に前記脈動圧
を受圧するよう前記副弁部を形成したことを特徴とする
デュアル排気管。

【００２５】また、主弁部が脈動圧を受ける受圧面積と
副弁部が脈動圧を受ける受圧面積とが等しければ、弁が
アクチュータによって閉じられている状態において両弁
部に作用する脈動圧は均衡を保つため、すなわち、アク
チュータの弁の閉じ力に坑して弁を開こうとする外力が
生じないため、弁は閉じたままである。

【００２６】本発明では、必ずしも副弁部の受圧面積を
主弁部受圧面積と同一にする必要はないが、主弁部の受
圧面積の方が副弁部の受圧面積よりも大きくなるように
設定すると、アクチュエータの弁の閉じ力、すなわち駆
動力を高めなければならなくなる。このため、主弁部と
副弁部との受圧面積の比率およびアクチュエータの弁の
駆動力の程度を、弁が開かない範囲において設定する必
要がある。

【００２７】さらに、アクチュエータは、負圧制御のダ
イアフラムを用いたものでも、モータ等により弁の駆動
制御が可能なものでもよいが、高速回転時で弁を開き、
低中速回転時で弁を閉じるように作動するものであるこ
とが望ましい。

【００２８】さらにまた、主弁部と副弁部とが、直交す
るように両者を形成することが好ましい。

【００２９】

【００３０】本発明のデュアル排気管では、エンジンの
回転数に応じて弁を開閉するアクチュエータの作動によ
る、連通路の開、および閉によって、それぞれエンジン
の高速回転時に圧力波が通る短い実質長経路、およびエ
ンジンの低中速回転時に圧力波が通る長い実質長経路が
形成される。

【００３１】詳しくは、デュアル排気管の連通路がアク
チュエータによって開かれると、排気通路のうちデュア
ル排気管の連通路を含む部分の容積が増大し、正圧波が
エキゾーストパイプの出口に至ったと同等になる。

【００３２】したがって、アクチュエータが作動して連
通路の弁を開く高速回転時に一対の排気管のうちの一方
の排気管を正圧波が排気ポート側から連通路に伝達して
来ると、この連通路の位置で正圧波が反射して負圧波と
なった状態で前記一方の排気管の排気ポートに向けて戻
る排気脈動を生じることになる。

【００３３】このため、前記正圧波が、連通路に至り、
そこで負圧波に反射して前記排気ポートに戻る実質長経
路は、前記正圧波が、前記連通路が閉じていた場合にお
いてそのまま連通路よりも下流側に位置するエキゾース
トパイプの出口に至り、そこで負圧波に反射して前記排
気ポートに向けて戻る実質長経路と比較して短いといえ
る。このため、前記高速回転時に排気ポートから出た正
圧波は、前記開いている連通路を折り返し地点としてそ
こで負圧波に反射して早いタイミングで排気ポートに戻
るようになる。このように負圧波が排気ポートに早いタ
イミングで戻るため、高速回転時における排気脈動の有
効利用ができる。

【００３４】反対にアクチュエータが作動して連通路の
弁を閉じる低中速回転時に一対の排気管のうちの一方の
排気管を正圧波が排気ポート側から連通路に向けて伝達
して来ると、連通路はアクチュエータによって閉じられ
ているので、正圧波は、連通路を通れず、したがって、
デュアル排気管よりも下流側に位置するエキゾーストパ
イプに向けて流れ、既述したと同様にこの下流側に位置
するエキゾーストパイプの出口で反射して負圧波となっ
た状態で前記排気ポートに向けて戻る排気脈動を生じる
ことになる。

【００３５】そして、この場合は実質長経路が長いの
で、既述した下流側に位置するエキゾーストパイプの出
口で反射して正圧波から反射した負圧波は、遅いタイミ
ングで、前記一方の排気管の排気ポートに向けて戻るよ
うになる。このように負圧波が排気ポートに遅いタイミ
ングで戻るため、低中速回転時における排気脈動の有効
利用ができる。

【００３６】同様のことが前記一対の排気管のうちの他
方の排気管についてもいえる。さらに、主弁部と一体の
副弁部は、前記一方の排気管内に正圧の排気脈動が生じ
たときに、その脈動圧（正圧）を前記主弁部とともに受
け、かつ前記脈動圧による前記主弁部の開動作を前記副
弁部にかかる前記脈動圧によって打ち消す方向に前記脈
動圧を受圧するよう形成されているので、エンジンの低
中速回転時に連通路が閉じられている際において、前記
一方の排気管内における排気脈動が正圧の状態で排気ポ
ートから連通路に伝達されて来ると、主弁部と副弁部と
には一様に正圧が掛かる。そして、副弁部は、そこに掛
かる脈動圧によって主弁部の開動作を打ち消すように作
用するので、主弁部は開かずに閉じた状態を維持する。

【００３７】このため、弁はばたつかず、また弁のハン
チングや不快な異音の発生等の弊害を防止できる。

【００３８】なお、エンジンの低中速回転時において前
記一方の排気管内における排気脈動が前記下流側のエキ
ゾーストパイプの出口で正圧波から反射して負圧波とな
った排気脈動が前記連通路を経由する場合でも、負圧は
大気圧よりも低い圧力であるからアクチュエータの坑力
に打ち勝つことはない。したがって、この場合にあって
も、弁にばたつき等が生じることはない。

【００３９】そして、エンジンの高速回転時に連通路が
開いている場合において、前記一方の排気管内における
排気脈動が正圧の状態で排気ポートから連通路に伝達さ
れて来る場合でも、主弁部と副弁部とには一様に正圧が
掛かる。なお、副弁部は、そこに掛かる脈動圧によって
主弁部の開動作を打ち消すように作用するが、弁は既に
開いているので、この場合は、主弁部の開いた状態をそ
のまま維持する。

【００４０】また、主弁部と副弁部とを、直交するよう
に形成すれば、主弁部と副弁部とは、一方の排気管内で
排気脈動の脈動圧を共に受けるように形成されているの
で、主弁部が連通路を閉じた状態にあると、副弁部は一
方の排気管内に収納されるようになる。このため、一方
の排気管内に排気脈動が生じると、主弁部と副弁部と
は、単位面積当りに均等に脈動圧が作用し、副弁部によ
る、主弁部の開動作打ち消し効率が高まる。

【００４１】さらに、支軸部は前記連通路から外れた位
置にあるので、高温の排気ガスにより被熱されることが
ない。このため支軸部の熱膨張に起因して、弁の開閉動
作の不良防止も可能である。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
した図面に基づいて説明する。 〈装置構成の説明〉デュアル排気管１は、図示しない多
気筒エンジンの排気系に適用されるものであって、排気
系のエンジン寄り部分であるフロント側に配置されてい
る。

【００４３】図１に示すように、デュアル排気管１は、
その矢印３で示す側が、排気系を流れる排気ガスの上流
側であって、矢印５で示す側が下流側である。そして、
デュアル排気管の上流側端および下流側端は、それぞれ
図示しない４into２型のデュアル型エキゾーストマニホ
ールドおよび２本の下流側エキゾーストパイプ７，９と
連結されるようになっている。

【００４４】また、デュアル排気管１は、全体として、
一対の短めの排気管である排気管部１１，１２と、これ
らの排気管部１１，１２を相互に連通する連通路１４
と、連通路１４に配置された弁１６と、弁１６を前記図
示しないとしたエンジンの回転数に応じて開閉するよう
になっているとともに、デュアル排気管１の外部に位置
するアクチュエータ１８とを備えている。また、排気管
部１１は下流側エキゾーストパイプ７と、排気管部１２
は下流側エキゾーストパイプ９と連通している。なお、
下流側エキゾーストパイプ７，９は、図示しないマフラ
ーへの入口やエキゾーストパイプ７，９同士の図示しな
い集合部およびその他の下流側エキゾーストパイプ７，
９と連続しかつ容積が急に大きくなる部分とも連通して
いる（以下、下流側エキゾーストパイプ７，９と連続し
ている前記部分を総称して、「エキゾーストパイプ７，
９の出口」という。）。

【００４５】エキゾーストパイプ７，９の出口に排気脈
動の圧力波が図示しない排気ポートから伝達されて来る
と、その圧力波が、正圧波であれば負圧波へ、負圧波で
あれば正圧波へと反射して、前記排気ポートへ戻る。

【００４６】排気管部１１，１２は、図１および図２か
らわかるように、一部分が半円筒形を成すように切り欠
かれた筒体であって、その切欠部分の開口１１ａおよび
１２ａ（以下、これらの開口１１ａ，１２ａを「切欠部
開口１１ａ，１２ａ」という。）が、それぞれ図２にお
ける右斜め上方をおよび左斜め上方を向くようにかつ離
された状態で、上面カバー２０と下面カバー２２とで連
結されている。

【００４７】前記排気管部１１，排気管部１２（一方の
排気管），上面カバー２０，下面カバー２２で囲われて
なる空間部の上流側端および下流側端にも、図示しない
壁板が設けられており、これら各部材によって外気との
接触が絶たれた閉空間部としての連通路１４が形成され
る。したがって、排気管部１１および排気管部１２の切
欠部開口１１ａおよび１２ａは、連通路１４に向けて開
口するようになる。

【００４８】上面カバー２０は、図２に示すようにその
横断面が一端側で上方に大きく湾曲した湾曲部２０ａと
されている。そして、この湾曲部２０ａ内に、すなわ
ち、連通路１４から外れた位置に、弁１６を連通路１４
内で回転自在に支持するとともに、デュアル排気管１の
長手方向に延びる支軸部１６ａが配置されている。

【００４９】また、弁１６は、排気管部１２の切欠部開
口１２ａを連通路１４側から覆うように矩形の板金の一
側縁を、中心に支軸部１６ａが入るように中空にして折
り曲げてなるとともに、連通路１４の開閉を担い、排気
管部１１と排気管部１２とをそれらの切欠部開口１１
ａ，１２ａで連通させる主弁部１６ｂと、主弁部１６ｂ
の排気管部１２側の面１６ｂ₁に一体に設けられた副弁
部１６ｃとからなる。

【００５０】副弁部１６ｃは、排気管部１２内に排気脈
動が生じたときに、その脈動圧を主弁部１６ｂとともに
受け、かつ前記脈動圧による主弁部１６ｂの開動作を副
弁部１６ｃにかかる前記脈動圧によって打ち消す方向に
前記脈動圧を受圧するように形成されている。この実施
の形態では、主弁部１６ｂの排気管部１２側の面１６ｂ
₁に対して直交した状態で形成されている。したがっ
て、副弁部１６ｃは、弁１６が閉じたときに、排気管部
１２内に位置するようになる。

【００５１】このような弁１６は、その主弁部１６ｂ
が、次に述べる弁座２６₁および２６₂の各一側縁側と当
接するようになっている。

【００５２】排気管部１２の切欠部開口１２ａには、そ
の上下両側縁、すなわち、図２における上側に位置する
上縁１２ａ₁およ下側に位置する下縁１２ａ₂に、それぞ
れ横断面Ｌ字形をした弁座２６₁および２６₂が取付けら
れてある。詳しくは、弁座２６₁および２６₂は、長四角
状の板金を加工してなるものであって、一方の板金の一
側縁を上方に、他方の板金の一側縁を下方に曲げること
でそれぞれ形成したものである。そして、これら曲げら
れた一側縁側が、連通路１４に向くように弁座２６₁お
よび２６₂を排気管部１２に取付けてある。

【００５３】また、弁座２６₁の下面には、弁１６が閉
じたときに副弁部１６ｃの上面が当接するようになって
いる（図２に実線で示す弁１６参照）。また、弁１６が
開いたときには主弁部１６ｂの面１６ｂ₁と反対側の面
１６ｂ₂が、上面カバー２０の内面と当接するようにな
っている（図２に二点鎖線で示す弁１６参照）。

【００５４】支軸部１６ａは、図１に示すように、その
上流側端で、いわゆる接線カム形状をしたレバー２７
（図２参照）の基礎円側端２７ａと連結されており、レ
バー２７の先端円側端２７ｂにアクチュエータ１８のリ
ンク２８が接続されることによって、アクチュエータ１
８の駆動力をリンク２８とレバー２７とを介して受ける
ようになっている。

【００５５】アクチュエータ１８は、負圧制御のダイア
フラムを用いたものでも、モータ等により弁の駆動制御
が可能なものでもよいが、高速回転時で弁を開き、低中
速回転時で弁を閉じるように作動できるものとする。

【００５６】なお、アクチュエータ１８は支持板２９で
支持されている。 〈実施形態の作用効果〉次にこのような作用効果につい
て説明する。

【００５７】デュアル排気管１では、エンジンの回転数
に応じて弁１６を開閉するアクチュエータ１８の作動に
よる、連通路１４の開、および閉によって、それぞれエ
ンジンの高速回転時に圧力波が通る短い実質長経路、お
よびエンジンの低中速回転時に圧力波が通る長い実質長
経路が形成される。

【００５８】詳しくは、デュアル排気管１の連通路１４
がアクチュエータ１８によって開かれると、排気通路の
うちデュアル排気管１の連通路１４を含む部分の容積が
増大する。したがって、アクチュエータ１８が作動して
連通路１４の弁１６を開く高速回転時に排気管部１１，
１２（一対の排気管）のうちの排気管部１２(一方の排
気管)を、正圧波が、エンジンの図示しない排気ポート
側から連通路１４に伝達して来ると、連通路１４の位置
で正圧波が反射して負圧波となった状態で排気管部１２
と通じる排気ポートに向けて戻る排気脈動を生じること
になる。

【００５９】このため、前記正圧波が、連通路１４に至
り、そこで負圧波に反射して前記排気ポートに戻る実質
長経路は、前記正圧波が、連通路１４が閉じていた場合
においてそのまま連通路１４よりも下流側に位置するエ
キゾーストパイプ９の出口に至り、そこで負圧波に反射
して前記排気ポートに向けて戻る実質長経路と比較して
短いといえる。

【００６０】したがって、前記高速回転時に排気ポート
から出た正圧波は、前記開いている連通路１４を折り返
し地点としてそこで負圧波に反射して早いタイミングで
排気ポートに戻るようになる。このように負圧波が排気
ポートに早いタイミングで戻るため、高速回転時におけ
る排気脈動の有効利用ができる。

【００６１】反対にアクチュエータ１８が作動して連通
路１４の弁１６を閉じる低中速回転時に排気管部１１，
１２のうちの排気管部１２を正圧波が排気ポート側から
連通路１４に向けて伝達して来ると、連通路１４はアク
チュエータ１８によって閉じられているので、正圧波
は、連通路１４を通れず、したがって、デュアル排気管
１よりも下流側に位置するエキゾーストパイプ９に向け
て流れ、既述したと同様にこの下流側に位置するエキゾ
ーストパイプ９の出口で反射して負圧波となった状態で
前記排気ポートに向けて戻る排気脈動を生じることにな
る。

【００６２】そして、この場合は実質長経路が長いの
で、既述した下流側に位置するエキゾーストパイプ９の
出口で反射して正圧波から反射した負圧波は、遅いタイ
ミングで、排気管部１２と連通するエンジンの排気ポー
トに向けて戻るようになる。このように負圧波が排気ポ
ートに遅いタイミングで戻るため、低中速回転時におけ
る排気脈動の有効利用ができる。

【００６３】同様のことが排気管部１１，１２のうちの
排気管部１１（他方の排気管）についてもいえる。

【００６４】さらに、図３に示すように、主弁部１６ｂ
と一体の副弁部１６ｃは、排気管部１２内に正圧の排気
脈動が生じたときに、その正圧の脈動圧（図３中に矢印
で示す。）を主弁部１６ｂとともに受け、かつ前記脈動
圧による主弁部１６ｂの開動作を副弁部１６ｃにかかる
前記脈動圧によって打ち消す方向に前記脈動圧を受圧す
るよう形成されているので、エンジンの低中速回転時に
連通路１４が閉じられている際において、排気管部１２
内における排気脈動が正圧の状態で排気ポートから連通
路１４に伝達されて来ると、主弁部１６ｂと副弁部１６
ｃとには一様に正圧が掛かる。そして、副弁部１６ｃ
は、そこに掛かる脈動圧によって主弁部１６ｂの開動作
を打ち消すように作用するので、主弁部１６ｂは開かず
に閉じた状態を維持する。

【００６５】このため、弁１６はばたつかず、また弁１
６のハンチングや不快な異音の発生等の弊害を防止でき
る。

【００６６】なお、エンジンの低中速回転時において排
気管部１２内における排気脈動が前記下流側のエキゾー
ストパイプの出口で正圧波から反射して負圧波となった
排気脈動が連通路１４を経由する場合でも、負圧は大気
圧よりも低い圧力であるからアクチュエータ１８の坑力
に打ち勝つことはない。したがって、この場合にあって
も、図３に示すように弁１６にばたつき等が生じること
はない。

【００６７】そして、図４に示すように、エンジンの高
速回転時に連通路１４が開いている場合において、排気
管部１２内における排気脈動が正圧（図３中に矢印で示
す。）の状態で排気ポートから連通路１４に伝達されて
来る場合でも、主弁部１６ｂと副弁部１６ｃとには一様
に正圧が掛かる。なお、副弁部１６ｃは、そこに掛かる
脈動圧によって主弁部１６ｂの開動作を打ち消すように
作用するが、弁１６は既に開いているので、この場合
は、主弁部１６ｂの開いた状態をそのまま維持する。

【００６８】また、主弁部１６ｂと副弁部１６ｃとは、
直交するように形成されているので、また、主弁部１６
ｂと副弁部１６ｃとは、排気管部１２内で排気脈動の脈
動圧を共に受けるように形成されているので、主弁部１
６ｂが連通路１４を閉じた状態にあると、副弁部１６ｃ
は一方の排気管内に常に収納されるようになる。このた
め、一方の排気管内に排気脈動が生じると、主弁部１６
ｂと副弁部１６ｃとは、単位面積当りに均等に脈動圧が
作用し、副弁部１６ｃによる、主弁部１６ｂの開動作打
ち消し効率が高まる。

【００６９】さらに、支軸部は連通路１４から外れた位
置にあるので、高温の排気ガスにより被熱されることが
ない。このため支軸部の熱膨張に起因して、弁１６の開
閉動作の不良防止も可能である。 〈変形例〉また、上記した実施形態では、支軸部１６ａ
は、デュアル排気管１の連通路１４から外れた位置であ
る湾曲部２０ａ内に設けたが、図５に示すように連通路
１４に排気管部１２側からの脈動圧を受けないように凹
部３０を形成し、そこに支軸部１６ａを設けるようにし
てもよい。なお、図５中に示す矢印は脈動圧である。こ
の場合にあっても前記と同様の作用効果を奏することが
できる。

【００７０】なお、図６に示すように、連通路１４内
に、弁１６を設けるようにしてもよい。このような構成
でも基本的には副弁部１６ｃは、脈動圧による主弁部１
６ｂの開動作を副弁部１６ｃにかかる脈動圧によって打
ち消す方向に脈動圧を受圧するよう形成されているの
で、弁１６のばたつきやハンチングの防止ができる。

【００７１】また、上記した実施の形態では、デュアル
排気管１を排気形のフロント側に配置したものとして示
したが、特にこの位置に限定されるものでないことはあ
きらかである。要は、排気系においてデュアル排気管を
配置する必要のあるところであればよい。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
デュアル排気管は、その連通路に設けられる弁に脈動圧
が作用する主弁部と副弁部を備え、これらの弁部に脈動
圧が作用して弁を動かそうとしても、主弁部の開動作が
副弁部にかかる脈動圧によって打ち消されるように，主
弁部と副弁部とを形成したので、弁のばたつきやハンチ
ングの防止という優れた効果が奏される。また、支軸部
の配置をデュアル排気管の連通路から外れた位置に設定
したので、弁やその支軸部への被熱の影響による問題も
解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】・・・本発明に係るデュアル排気管の平面図

【図２】・・・図１のＩＩ−ＩＩ線を含む仮想切断面で
切断し矢印方向に見た断面図

【図３】・・・本発明に係るデュアル排気管の作用を説
明するための要部断面図

【図４】・・・本発明に係るデュアル排気管の別の作用
を説明するための要部断面図

【図５】・・・変形例を示す図

【図６】・・・別の変形例を示す図

【図７】・・・従来技術を説明するための図

【符号の説明】

１…デュアル排気管 ３…矢印 ５…矢印 ７，９…下流側エキゾーストパイプ １１…排気管部 １１ａ…切欠部開口（排気管部１１の） １２…排気管部（一方の排気管） １２ａ…切欠部開口（排気管部１２の） １２ａ₁…上縁（排気管部１２の） １２ａ₂…下縁（排気管部１２の） １１，１２…排気管部（一対の排気管） １４…連通路 １６…弁 １６ａ…支軸部（弁１６の） １６ｂ…主弁部（弁１６の） １６ｂ₁…面（主弁部１６ｂの排気管部１２側の） １６ｃ…副弁部（弁１６の） １８…アクチュエータ ２０…上面カバー ２０ａ…湾曲部（上面カバー２２の） ２２…下面カバー ２６₁…弁座 ２６₂…弁座 ２７…レバー ２７ａ…基礎円側端（レバー２７の） ２７ｂ…先端円側端（レバー２７の） ２８…リンク ３０…凹部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 7/08 F01N 3/24 F01N 7/04 F02D 9/04

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の排気管を有するとともに各排気管
   を相互に連通する連通路を有し、この連通路に弁を備え
   かつこの弁をエンジンの回転数に応じて開閉するアクチ
   ュエータを備えたデュアル排気管において、 前記弁は、 これを回転自在に支持し、前記連通路から外れた位置に
   ある支軸部と、 前記連通路の開閉を担う主弁部と、 前記一対の排気管の一方の排気管内に排気脈動が生じた
   ときにこの排気脈動の脈動圧を前記主弁部とともに受け
   る前記主弁部と一体の副弁部と、 を備え、前記連通路の閉弁時に 前記脈動圧による前記主弁部の開
   動作を前記副弁部にかかる前記脈動圧によって打ち消す
   方向に前記脈動圧を受圧するよう前記副弁部を形成した
   ことを特徴とするデュアル排気管。
2. 【請求項２】 前記主弁部と前記副弁部とは直交してい
   ることを特徴とする請求項１に記載のデュアル排気管。