JP6420746B2 - 排気マフラー装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気マフラー内に複数の仕切壁を設けることによって、上流側膨張室と下流側膨張室が設けられ、仕切壁に排気バルブが取付けられた排気マフラー装置に関する。

排気マフラー内に複数の仕切壁を設けることによって、複数の膨張室が設けられた排気マフラー装置がある。これらの複数の仕切壁との間に排気バルブを設け、この排気バルブを迂回する排気ガス通路として、仕切壁により仕切られた空間同士をパイプで連通する技術がある（特許文献１参照）。このような構造では、マフラーの外形が歪みのある形状であって、仕切壁の面積が比較的大きいため、仕切壁に排気バルブを設けながら排気バルブ仕切壁を貫通してバイパス管を取付けることが可能であった。

しかし、排気マフラーの形状によっては、外観性、軽量化の要求から、排気マフラーの断面積を小さくしてコンパクトにしたい要望があり、このような場合には仕切壁の面積が小さくなり、排気バルブを配置したうえでバイパス管路を設けるスペースの確保が難しく、両立させるとなるとマフラーが大型化してしまうという問題があった。

特許第５４８４３７４号公報

本発明に係る排気マフラー装置は、前記難点を克服するために発明されたもので、その目的は、仕切壁に排気バルブおよびバイパス通路を設けつつも、排気マフラーの断面積を小さくして、外観性を良好にするとともに軽量化を図ることのできる排気マフラー装置を提供することである。

本願発明の排気マフラー装置は、排気ガスが流通するマフラーボディと、前記マフラーボディの内部に長手方向に間隔を存して立設され、前記マフラーボディを上流側膨張室と下流側膨張室とに仕切る複数の仕切壁と、を備え、複数の前記仕切壁には、前記マフラーボディ内に上流から下流へと排気ガスが流通するように連通孔が設けられ、複数の前記仕切壁のうちのいずれかに設けられ、前記連通孔を開放、閉塞する排気バルブを備えた排気マフラー装置において、前記仕切壁は、前記複数の仕切壁のいずれかにおいて、その外周の一部が前記マフラーボディの内壁との間で隙間が生じるように切り欠かれた切欠部を有し、前記排気マフラー装置は、複数の前記仕切壁を接続する隔壁を備え、前記隔壁の端部のうち、一方の対となる前記端部は、それぞれ複数の前記仕切壁の前記切欠部側の端部に接続され、他方の対となる前記端部は、前記マフラーボディの内壁に接続され、前記隔壁と、前記隔壁が接続された複数の仕切壁と、前記マフラーボディの前記内壁とで仕切られて、隔離空間が設けられ、前記隔離空間とは独立して、前記隔壁と前記マフラーボディの前記内壁とで形成され、上流側膨張室と下流側膨張室とを連通する連通空間が設けられたことを特徴とするものである。

前記構成によれば、仕切壁に排気バルブが設けられた排気マフラー装置において、仕切壁の外周の一部に切欠部を設けてマフラーボディの内壁との間に隙間を設け、さらに複数の仕切壁とマフラーボディの内壁を隔壁にて接続することで連通空間を形成したので、排気バルブとの干渉のため仕切壁に貫通して接続される連通管を設けることが難しい場合であっても、排気バルブとの干渉を避けた仕切壁の端の空き空間に連通空間を設けることができて、排気バルブの配置とバイパス通路である連通空間の両立を図りながら、排気マフラーの断面積を小さくして排気マフラー装置の大型化を抑制し、軽量化を図り、さらに外観性を良好なものとすることができる。

前記構成において、前記隔壁を離れて複数設け、前記連通空間を独立して複数設けてもよい。

前記構成によれば、前記連通空間が単一では連通するのに必要とする断面積を確保できない場合に、複数の連通空間を設けることで合算した断面積として、必要とする断面積を確保することができるので、排気バルブと干渉しない領域を有効に活用しながら、排気マフラー装置の大型化を抑制することができる。

前記構成において、複数の前記連通空間を、相反する対側に設けてもよい。

前記構成によれば、連通空間を流通する排気ガスを分離して流すことで、各流れる排気ガスの排圧を小さくして、消音効果を高めることができる。

前記構成において、前記マフラーボディの断面を、円形形状に形成し、前記仕切壁に、前記切欠部を半月形状に複数形成し、前記マフラーボディには、前記連通空間を複数形成し、前記排気バルブを、複数の前記連通空間に挟まれる位置に設けてもよい。

前記構成によれば、断面形状が円形形状に形成されたマフラー装置であっても、半月形状に形成された連通空間を複数形成し、これらの間を排気バルブの配置空間としたので、断面形状が円形形状の排気マフラー装置を小型化させたままで、排気バルブおよび連通空間の両方の配置が可能となる。

前記構成において、前記排気バルブは、前記マフラーボディ内における排気ガスが流れる方向に沿って移動して開閉され、前記排気バルブの全開時に、前記排気バルブが設けられていない他の前記仕切壁に当接して、前記排気バルブの開方向への移動が規制される移動規制部を設けてもよい。

前記構成によれば、前記排気バルブの全開移動位置に他方の仕切壁を配置することで、仕切壁を利用して排気バルブの移動規制を行うことができ、排気バルブの移動を規制する規制部材を削減することができる。

前記構成において、前記排気マフラー装置が、マフラーボディの外部から接続される排気管から延長されて前記上流側膨張室内に延出され、上流側に位置する前記仕切壁の連通孔に繋がるように接続される導入管と、下流側に位置する前記仕切壁の前記連通孔に繋がり、下流側に延出する導出管と、が備えられ、前記導入管に、前記導入管が接続された仕切壁側寄りに、前記排気バルブが閉弁状態である場合に排気ガスを前記上流側膨張室に導入する導入管貫通孔を設け、前記導出管に、前記導出管が接続された仕切壁側寄りに、前記排気バルブが閉弁状態である場合に排気ガスを前記下流側膨張室から前記導出管内に排出する導出管貫通孔を設けてもよい。

前記構成によれば、仕切壁に接続するようにして導入管および導出管を設け、これに近寄る側に貫通孔を設けたので、排気バルブの閉弁時に、排気ガスは貫通孔を介して上流側膨張室に流れ、さらに前記連通空間を通過して下流側膨張室に至って、その後導出管の貫通孔から導出管内に流入して流れるようにでき、排気マフラー装置として簡素な構成としながら排気流路を切り替えることができる。

前記構成において、前記導入管の内径を、前記導出管の内径よりも大きくしてもよい。

前記構成によれば、高温の排気ガスの流れを上流側で大きな管路断面とすることで、効率良く流しながら、下流側での管路断面を小さくすることで、消音性能を確保することができる。

前記構成において、前記導入管貫通孔の開口面積を、前記導出管貫通孔の開口面積よりも大きくしてもよい。

前記構成によれば、高温の排気ガスの流れを上流側で大きな貫通孔の開口面積とすることで、排気ガスを効率よく流しながら、下流側での貫通孔の開口面積を小さくすることで消音性能を確保することができる。

本願発明の排気マフラー装置では、排気バルブとの干渉のため仕切壁に貫通して接続される連通管を設けることが難しい場合であっても、排気バルブとの干渉を避けた仕切壁の端の空き空間に連通空間を設けることが可能となり、排気バルブの配置とバイパス通路としての連通空間の両立を図りながら、排気マフラーの断面積を小さくして排気マフラー装置の大型化を抑制し、軽量化を図り、外観性を良好なものとすることができる。

本発明の一実施の形態の排気マフラー装置が搭載された自動二輪車の左側面図である。 マフラーボディを仮想線で示した排気マフラー装置の斜視図である。 マフラーボディを仮想線で示した排気マフラー装置の右側面図である。 マフラーボディを仮想線で示した排気マフラー装置の平面図である。 第１仕切壁単体を後方から視た図である。 第２仕切壁単体を前方から視た図である。 図３のVII矢視図である。 図３の排気バルブ周辺の拡大図である。 排気バルブ周辺の拡大斜視図である。

以下、本発明に係る鞍乗型車両に用いられる排気マフラー装置30の一実施形態について、図１ないし図９を参照しながら説明する。

図１は、本実施の形態に係る排気マフラー装置30が適用された鞍乗型車両の一例である自動二輪車１の右側面図である。なお、本明細書では、自動二輪車１の前進方向を前方とし、前方を向いた姿勢を基準にして前後左右を定めている。

自動二輪車１の車体フレーム２は以下のようになっている。ヘッドパイプ２ａに固着されたメインフレーム部材２ｂが、自動二輪車１の内燃機関Ｅのシリンダヘッド18を囲むように車体中心線上に後方へ延出した後に下方に屈曲されている。さらに、ヘッドパイプ２ａには、左右一対のダウンフレーム部材２ｃ，２ｃが固着されており、該ダウンフレーム部材２ｃは内燃機関Ｅを囲むように、下方へ延出した後、後方に略水平に延びて、さらに上方に向かって延出している。ダウンフレーム部材２ｃの後部には、メインフレーム部材２ｂの後方端部が固着されている。メインフレーム部材２ｂの上部後方からは、左右一対のシートレール２ｄ，２ｄが左右に開きながら後方に延出している。

このような車体フレーム２において、ヘッドパイプ２ａにはフロントフォーク３が枢支され、該フロントフォーク３の上端に左右に延びたハンドル４が取り付けられ、下端に前輪５が軸支され、メインフレーム部材２ｂの下部に設けられたピボットプレート２ｅに前端を軸支されたリヤフォーク６が後方へ延出し、その後端に後輪７が軸支され、リヤフォーク６の後部とシートレール２ｄ，２ｄの中央部との間にリヤクッション８が介装されている。メインフレーム部材２ｂには燃料タンク９が架設され、燃料タンク９の後方に乗車用シート10がシートレール２ｄ，２ｄに支持されて設けられている。

車体フレーム２に搭載される内燃機関Ｅは、例えば直列４気筒の４ストローク内燃機関であり、クランクケース16の上にシリンダブロック17、シリンダヘッド18が順次重ねられて、ボルト(不図示)により一体に締結され、シリンダヘッド18の上方はヘッドカバー19に覆われている。内燃機関Ｅは、車体に対してクランク軸15を車体幅方向に指向させ、車体フレーム２に囲われ、内燃機関Ｅの気筒部20を若干前傾されて搭載されている。

内燃機関Ｅの気筒部20には、燃料噴射弁（不図示）を備えた吸気マニホールド（不図示）、スロットルボディ22、コネクティングチューブ（不図示）、エアクリーナ23が順次連結されている。エアクリーナ23から吸入された外気は、燃料噴射弁から噴霧される燃料と混合されて混合気となり、内燃機関Ｅの気筒部20へと送られて燃焼される。

内燃機関Ｅの気筒部20のそれぞれには、下方へ延伸したのち後方へ屈曲して延びる複数の排気管24が接続されており、該排気管24の後端は集合管25で集合され、排気マフラー装置30に接続されている。内燃機関Ｅの気筒部20から排出される排気ガスは、排気管24から排気マフラー装置30に送られて外気に排出される。排気マフラー装置30は、マフラー装置取付部材12を介して、自動二輪車１の右側方に位置して斜め後ろ上がりになるように取り付けられている。

図２は、本発明の一の実施形態の排気マフラー装置30を斜視図で示している。この斜視図では、排気マフラー装置30の内部構造が良く見えるように、排気マフラー装置30の外殻となるマフラーボディ31を仮想線で示して表している。図３は図２の右側面図であり、図４は図２の平面図であり、それぞれマフラーボディ31を図２と同様に仮想線で示している。

排気マフラー装置30は、図２に示されるように、その外殻となるマフラーボディ31と、内燃機関Ｅから燃焼された排気ガスが送られる排気管24が集合された集合管25が接続され、マフラーボディ内に排気ガスが送られる導入管50と、導入管50を覆う導入管カバー部39と、マフラーボディ31内部の排気ガスの流れ方向における上流側（以下、上流側という）に位置し、マフラーボディ31内部を仕切る第１仕切壁35と、マフラーボディ31内部の排気ガスの流れ方向における下流側（以下、下流側という）に位置し、マフラーボディ31内部を仕切る第２仕切壁36と、マフラーボディ31内の排気ガスを排出するための導出管51と、導出管51の下流側に接続され排気マフラー装置30から排気ガスを排出するテールパイプ38とを備えている。本実施の形態の排気マフラー装置30では、仕切壁は、第1仕切壁35と第２仕切壁36の２つが設けられているが、２つでなくとも複数設けられていればよい。

マフラーボディ31は、断面形状が円形形状である筒状のマフラーボディ筒体32を備えており、該マフラーボディ筒体32は、図２および図７に示されるように、径の大きいアウタボディ32ａと、径の小さいインナボディ32ｂとから構成されており、それらの中心軸が一致するように配置されている。マフラーボディ筒体32の前後開口を覆うように、フロントカバー33とテールカバー34とが取り付けられている。

マフラーボディ31の内壁31ａ（本実施の形態では、インナボディ32ｂの内壁を示す）には、上流側に位置して第１仕切壁35が、下流側に位置して第２仕切壁36がそれぞれ溶接等により固着されている。

第１仕切壁35は、図２に示されるように、マフラーボディ31の長手方向に対して直角に配置される壁部35ａと、該壁部35ａの周縁から直角に所定の幅をもって立ち上がる枠部35ｃを備えている。

壁部35ａは、図５に示されるように、正面視において、上下方向の一対の端部35ｆがマフラーボディ31の内壁31ａと略同径の円弧上に設けられている。さらに、第１仕切壁35がマフラーボディ31内に配設された際に、壁部35ａの外周の一部がマフラーボディ31の内壁31aとの間で隙間が生じるように、壁部35ａの一部が左右一対の半月形状の切欠部35ｂにより切欠かれた形状となっている。この切欠部35ｂにより、壁部35ａの左右一対の端部35ｅが構成されている。一対の切欠部34ｂは、左右一対の端部35ｅの直線部分が平行になるように、壁部35ａに設けられている。枠部35ｃは、図２に示されるように、これらの端部35ｅ，35ｆから壁部35ａの壁面に対し直角になるように上流側に向かって、所定幅で立ち上がって形成されている。

さらに第１仕切壁35には、壁部35ａの左右方向および上下方向における略中央に位置して、排気ガスがマフラーボディ31内において上流から下流へと流通するための連通孔35ｄが設けられている。また、壁部35ａの上側左寄りおよび下側右寄りには、後述する排気バルブ60の付勢バネ63の両端の腕部63ｂに設けられた掛合部63ｃが挿通されて掛合される縦長の掛合孔35ｇがそれぞれ設けられている。

第１仕切壁35は、マフラーボディ31の内部に配置されると、図７に示されるように、端部35ｆと、枠部35ｃのうち端部35ｆより立ち上がる領域の枠部35ｃ₂が、マフラーボディ31の内壁31ａに当接され、溶接等により内壁31ａ固着される。端部35ｅと、枠部35ｃのうち端部35ｅから立ち上がる領域の枠部35ｃ₁は、マフラーボディ31の内壁31ａには当接せず、内壁31ａとの間に隙間が生じるようになっている。

第２仕切壁36は、図２に示されるように、マフラーボディ31の長手方向に対して直角に配置される壁部36ａと、該壁部36ａの周縁から直角に所定の幅をもって立ち上がる枠部36ｃを備えている。

第２仕切壁36は、図６に示されるように、第１仕切壁35と同様に、壁部36ａの上下方向の一対の端部36ｆは、正面視において、マフラーボディ31の内壁31ａと略同径円弧形状に形成されており、さらに壁部36ａの左右両側が、一対の半月形状の切欠部36ｂによって切り欠かれた形状となっている。この切欠部36ｂにより左右一対の端部36ｅが構成されている。枠部36ｃは、図２に示されるように、これらの端部36ｅ，36ｆから、壁部36ａの壁面に対し直角になるように下流側に向かって、所定幅で立ち上がって形成されている。

さらに第２仕切壁36には、壁部36ａの左右方向において略中央かつ上下方向において上側に位置して、排気ガスがマフラーボディ31内において上流から下流へと流通するための連通孔36ｄが設けられている。

第２仕切壁36は、マフラーボディ31の内部に配置されると、第１仕切壁35と同様に、端部36ｆおよび枠部36ｃのうち端部36ｆより立ち上がる領域の枠部36ｃ_２が、マフラーボディ31の内壁31ａに当接され、溶接等により内壁31ａ固着される。端部36ｅおよび枠部36ｃのうち端部36ｅから立ち上がる領域の枠部36ｃ_１は、マフラーボディ31の内壁31ａには当接せず、内壁31ａとの間に隙間が生じるようになっている。

マフラーボディ31の内部に、長手方向に間隔を存して第１仕切壁35および第２仕切壁36が立設されることにより、マフラーボディ31内は、図３に示されるように、第１仕切壁35よりも上流側に位置した上流側膨張室40と、第2仕切壁よりも下流側に位置した下流側膨張室41とに仕切られる。

図２および図４に示されるように、第１仕切壁35の端部35ｅおよび枠部35ｃ_１と、第２仕切壁36の端部36ｅおよび枠部36ｃ_１とは、板状部材の隔壁37によって連結されている。隔壁37は離れて２つマフラーボディ31内に設けられている。隔壁37は、本実施の形態では２つであるが、離れて設けられていれば２つ以上複数設けてもよい。

隔壁37は、略四角形状の板状部材であって、一対の両端部である第１端部37ａは、排気ガスの流れ方向における上流側の端部および下流側の端部であって、第１仕切壁35および第２仕切壁36に溶接等により固着されている。第１端部37ａのうち上流側の端部は、第１仕切壁35の切欠部35b側の端部35eおよび該端部35ｅから立ち上がる領域の枠部35ｃ₁に接続されている。第１端部37ａのうち下流側の端部は、第２仕切壁36の切欠部36b側の端部36ｅおよび該端部36ｅから立ち上がる領域の枠部36ｃ₁に接続されている。

他の一対の第２端部37ｂは、第１端部37ａと略直角をなした上下方向の両端部であって、マフラーボディ31の内壁31ａに溶接等により固着されている。このようにマフラーボディ31内は、マフラーボディ31の内壁31ａ、第１仕切壁35、第２仕切壁36、および左右一対の隔壁37によって、隔離した空間の隔離室42に仕切られている。

さらに、図４および図７に示されるように、隔壁37の外壁とマフラーボディ31の内壁31ａにより連通空間43がそれぞれ独立して２つ構成されている。第１仕切壁35および第２仕切壁36には、切欠部35ｂ、36ｂが、それぞれ向かい合うように一対設けられているので、連通空間43は相反する対側に位置されている。本実施の形態では、マフラーボディ31内に、連通空間43は２つ設けられているが、それぞれ独立していれば２つ以上複数設けてもよい。この連通空間43により、上流側膨張室40と下流側膨張室41とは、前述した隔離室42とは独立して連通されている。

排気マフラー装置30には、図１および図２に示されるように、マフラーボディ31の外部から接続される排気管24から延長されて、排気ガスを排気マフラー装置30内に導入する導入管50が設けられている。導入管50は、図２に示されるように、マフラーボディ31のフロントカバー33の貫通孔（不図示）を貫通して、上流側膨張室40内に延出し、導入管50の下流側端部50ｂが第１仕切壁35の連通孔35ｄに溶接により固着されている。導入管50のフロントカバー33より外側に位置する部分は、導入管カバー部39で覆われており、導入管50の上流側端部50ａは、図１に示されるように、排気管24が集合された集合管25に連通するように取り付けられている。

図８に示されるように、導入管50の第１仕切壁35寄りの下流側端部50ｂ近傍には、導入管50内と上流側膨張室40とを連通する導入管貫通孔50ｃが複数設けられている。後述する排気バルブ70が閉弁状態である場合に、導入管50内の排気ガスは、導入管貫通孔50ｃから上流側膨張室40に導入される。

さらに、図２に示されるように、排気マフラー装置30に、排気ガスを排気マフラー装置30外に導出する導出管51が設けられている。該導出管51は、上流側端部51ａが第２仕切壁36の連通孔36ｄに溶接により固着されており、該上流側端部51ａより、下流側膨張室41内へ延出して、マフラーボディ31のテールカバー34の貫通孔（不図示）を貫通しており、下流側端部51ｂは、図１に示されるように、テールカバー34に取り付けられ排気ガスを排気マフラー装置30の外に排出するテールパイプ38に接続されている。

図８に示されるように、導出管51の第２仕切壁36寄りの上流側端部51ａ近傍には、導出管51内と、下流側膨張室41とを連通する導出管貫通孔51ｃが複数設けられている。後述する排気バルブ70が閉弁状態である場合に、排気ガスは、下流側膨張室41から該導出管貫通孔51ｃを通り導出管51内に排出される。

図４に示されるように、導入管50の内径ｄ₁は、導出管51の内径ｄ₂よりも大きく設定され、この内径ｄ₁で決まる導入管貫通孔50ｃの開口面積Ａ₁は、内径ｄ₂で決まる導出管51の導出管貫通孔51ｃの開口面積Ａ₂よりも大きくなるように設定されている。高温の排気ガスの流れを上流側の導入管50の管路断面を大きくし、導入管貫通孔50ｃの開口面積Ａ₁を大きくすることで効率よく流しながら、下流側の導出管51での管路断面を小さくし、導出管51の導出管貫通孔51ｃの開口面積Ａ₂を小さくすることで、消音性能を確保させるためである。

排気マフラー装置30には、図３に示されるように、複数の仕切壁35,36のうち、第１仕切壁35の下流側であって、第１仕切壁35、第２仕切壁36および一対の隔壁37で構成された隔離室42内に、第１仕切壁35の連通孔35ｄを開放、閉塞する排気バルブ60が設けられている。該排気バルブ60は、図７に示されるように、一対の連通空間43に挟まれる位置に設けられている。

排気バルブ60は、図７ないし図９に示されるように、第１仕切壁35の連通孔35ｄを開放、閉塞する開閉プレート61と、開閉プレート61を閉方向に付勢する付勢バネ63と、開閉プレート61に固着され付勢バネ63を保持するバネ保持部材62と、開閉プレート61の開閉方向への移動をガイドするガイドストッパー64と、付勢バネ63の両端部を保護する付勢バネ保護部材67を備えている。

開閉プレート61は、図５および図７に示されるように、第１仕切壁35の連通孔35ｄを覆うように形成された板状部材であって、第１仕切壁35の下流側から壁部35ａに当接され、壁部35ａの連通孔35ｄの周辺は、開閉プレート61が着座される弁座部35ｈとなっている。

図７ないし図９に示されるように、開閉プレート61の第１仕切壁35への当接面と反対側の面には、開閉プレート61を第１隔壁に押し付けるための付勢バネ63を支持するバネ保持部材62が固着されている。バネ保持部材62は、開閉プレート61に固着される板状の基部62ａと、開閉プレート61の排気ガスの流れ方向に沿っての移動をガイドするガイド軸部62ｂ、付勢バネ63を保持するバネ保持部62ｃ、排気バルブ60が全開状態になったとき開閉プレート61の開方向への移動を規制する移動規制部としてのストッパー片62ｄを備えている。

バネ保持部材62のガイド軸部62ｂは、基部62ａの上下方向における中央であって左右方向の両端に位置して、円筒形状に形成されている。ガイド軸部62ｂは後述するガイドストッパー64内に配置され、ガイド軸部62ｂがガイドストッパー64のガイド孔66ｃにより案内されて、バネ保持部材62および開閉プレート61が排気ガスの流れ方向に移動するようにガイドされる。

付勢バネ63のコイル部63ａを保持するためのバネ保持部62ｃは、バネ保持部材62の基部62ａの一対のガイド軸部62ｂにより挟まれた左右方向中央位置に設けられている。バネ保持部62ｃは、コイル部63ａの外周面に沿うように略半円筒状に形成されており、付勢バネ63を保持するとともに、付勢バネ63からの付勢力を受けるようになっている。

ストッパー片62ｄは、バネ保持部62ｃと左右それぞれのガイド軸部62ｂとの間に位置して、基部62ａから下流方向に延出して一対設けられている。ストッパー片62ｄは、下流方向に延出した所定幅の板状に形成されており、開閉プレート61が開方向に移動して、排気バルブ60が全開状態になった際に、排気バルブ60が設けられていない下流側の第２仕切壁36の壁部36ａにその先端が当接して、開閉プレート61の開方向へのさらなる移動が規制される。一対のストッパー片62ｄのうち、右側のものは基部62ａの上側から延出し、左側のものは基部62ａの下側から延出し、排気バルブ60の移動がバランス良く規制されるようになっている。なお、ストッパー片62ｄは、第２仕切壁36に当接される構造に限らず、例えば導出管51の上流側端部51ａに当接させることにより移動規制を行っても良い。

バネ保持部材62のバネ保持部62ｃに保持される付勢バネ63は、バネ保持部62ｃに保持されるコイル状のコイル部63ａと、コイル部63ａの両端から直線状に延びる一対の腕部63ｂとを備えている。腕部63ｂの先端はそれぞれ左右方向外側に直角に折り曲げられて掛合部63ｃとなっている。

バネ保持部材62に保持された付勢バネ63は、両方の腕部63ｂを近づける方向に負荷がかけられ、掛合部63ｃが第１仕切壁35に設けられた縦長の掛合孔35ｇ（図５参照）に挿通され、図９に示されるように第１仕切壁35に掛合される。このように付勢バネ63は、両方の腕部63ｂを近づけるようにして第１仕切壁35に取り付けられるので、付勢バネ63の両方の腕部63ｂを広げるように付勢バネ63に力が働き、付勢バネ63を保持するバネ保持部材62は付勢バネ63から第１仕切壁35に向かう力を受け、開閉プレート61は第１仕切壁35の壁部35ａの弁座部35ｈに押圧される。

開閉プレート61が上流側から受ける排気圧が所定値（開弁設定圧）以下の状態では、図８の実線で示されるように、開閉プレート61は、第１仕切壁35の壁部35ａに密着されて、排気バルブ60は閉弁状態となっている。そして開閉プレート61は、上流側の排気圧が付勢バネ63のる開弁設定圧になると、図８の仮想線で示されるように、付勢バネ63の付勢力に抗して下流側へ移動して、排気バルブ60は開弁される。この際、付勢バネ63の対となる掛合部63ｃは、第１仕切壁の掛合孔35ｇ内をコイル部63ａ寄りの腕部63ｂが近づく方向に移動して、開閉プレート61が下流側に移動され、排気バルブは開弁状態となる。導入管50内の排気圧が低下して、開弁設定圧以下になると、付勢バネ63の付勢力により、開閉プレート61は上流側に移動されて、第１仕切壁35の弁座部35ｈに押圧され、排気バルブ60は閉弁状態となる。

第１仕切壁35の壁部35ａの下流側の面には、図７に示されるように、バネ保持部材62の基部62ａの左右両側に位置して、それぞれバネ保持部材62のガイド軸部62ｂをガイドするガイドストッパー64が溶接等により固着されている。

ガイドストッパー64は、図９に示されるように、固定部材65とガイド部材66を備えている。固定部材65は、棒状部材が折り曲げられてＵ字状に形成されたＵ字状部65ａと、Ｕ字状部65ａの両端から延長され第１仕切壁35に溶接等により固着される固定部65ｂを有している。ガイド部材66は、固定部材65のＵ字状部65ａに沿った形状に形成されＵ字状部65ａに取り付けらるＵ字状部66ａと、第１仕切壁35の壁部35ａに溶接等により固定される固定部66ｂとを有している。ガイド部材66のＵ字状部66ａと固定部66ｂで構成されるガイド孔66ｃには、バネ保持部材62のガイド軸部62ｂが挿通され、排気バルブ60の開閉プレート61が上流方向および下流方向へ移動する際に、ガイド軸部62ｂがガイド孔66ｃによりガイドされて、開閉プレート61の開閉方向への動きが案内される。このガイドストッパー64は、ストッパー片62ｄが設けられていない場合には、排気バルブ60の移動規制として機能することができる。

さらに、図７に示されるように、第１仕切壁35の壁部35ａの下流側の面には、ガイドする付勢バネ保護部材67が一対取り付けられている。付勢バネ保護部材67は、図４、図７および図９に示されるように、棒状部材がＵ字形状に折り曲げられＵ字状部67ａと、このＵ字状部67ａの両端は略直角に折り曲げられ固定部67ｂとなっている。付勢バネ保護部材67は、正面視において、第１仕切壁35に設けられた掛合孔35ｇを跨ぎ、かつ該係合孔35ｇの上下方向において第１仕切壁35の中央寄りに位置して配設され、固定部67ｂが掛合孔35ｇの左右両側に位置して溶接等により固着されている。このように付勢バネ保護部材67が設けられることにより、付勢バネ63の両方の腕部63ｂが保護される。

本実施の形態の排気マフラー装置30は、前記したように構成されているので、以下のように作用する。

内燃機関Ｅの燃焼に伴い、内燃機関Ｅから排出される排気ガスが、排気管24、集合管25、を通過して導入管50より、排気マフラー装置30に送られる。導入管50の下流側端部50ｂは、第１仕切壁35の連通孔35ｄに接続されており、連通孔35ｄは排気バルブ60により開閉される。導入管50内の排気圧が、排気バルブ60の開弁設定圧力よりも低いときには、排気バルブ60は閉弁状態である。このような閉弁状態では、導入管50内を通過してきた排ガスは、導入管50から導入管50の導入管貫通孔50ｃを通過して、上流側膨張室40に流入して膨張する。上流側膨張室40に流入した排気ガスは、上流側膨張室40と下流側膨張室41を連通する一対の連通路43を通り下流側膨張室41内に流入し膨張する。さらに、下流側膨張室41から導出管51の導出管貫通孔51ｃを通過して導出管51内に流れ込み、導出管51からテールパイプ38を通り排気マフラー装置30から大気に放出される。

内燃機関Ｅからの排気ガスの量が増加し、導入管50内の排気圧が高まり開弁設定圧力以上になると、開閉プレート61が付勢バネの付勢力に抗して下流方向に移動されて、排気バルブ60は開弁状態となる。導入管内50の排気ガスの一部は導入管貫通孔50ｃより上流側膨張室40内へ流入するが、大部分の排気ガスは第１仕切壁35の連通孔35ｄより隔離室42に流入し、第２仕切壁36の連通孔36ｄより導出管51内へ流れ込んで、テールパイプ38を通って排気マフラー装置30の外に排出される。

導入管50内の排気圧が非常に高まって、開閉プレート61が排気バルブ60の開方向の下流側へ大きく移動すると、開閉プレート61の下流側に固着されているバネ保持部材62も下流側は移動され、バネ保持部材62の下流側に延出して設けられたストッパー片62ｄの下流側の端部が、第２仕切壁36に当接して、開閉プレート61のこれ以上の移動が規制される。

本実施の形態は、前記したように構成されているので、以下のような効果を奏する。本実施の形態の排気マフラー装置30では、第１仕切壁の下流側に排気バルブ60を設けて、第１仕切壁35および第２仕切壁36の外周の一部に切欠部35ｂ、36ｂを設けてマフラーボディ31の内壁31ａとの間に隙間を設け、第１仕切壁35と第２仕切壁36とマフラーボディ31の内壁31ａを隔壁37にて接続することで連通空間43を形成したので、排気バルブ60との干渉のため第１仕切壁35に貫通して接続される連通管を設けることが難しい場合であっても、排気バルブ60との干渉を避けた第１仕切壁35および第２仕切壁36の左右両方の端部35ｅ、36ｅとマフラーボディ31の内壁31ａとの空き空間に連通空間43を設けることができて、排気バルブ60の配置とバイパス通路としての連通空間43との両立を図りながら、マフラーボディ31の断面積を小さくして排気マフラー装置30の大型化を抑制して軽量化を図り、さらに外観性を良好なものとすることができる。

さらに隔壁37が離れて複数（本実施の形態では２つ）設けられ、複数（本実施の形態では２つ）の連通空間43が独立して設けられているので、連通空間43が単一では連通するのに必要とする断面積を確保できない場合に、複数の連通空間43を設けることで合算した断面積となり、必要とする断面積を確保することができるので、排気バルブ60と干渉しない領域を有効に活用しながら、排気マフラー装置30の大型化を抑制することができる。

また、２つの連通空間43を左右両側の相反する対側に設けているので、連通空間43を流通する排気ガスを分離して流すことで、各流れる排気ガスの排圧を小さくして、消音効果を高めることができる。

本実施の形態では、マフラーボディ31の断面は円形形状に形成され、第１仕切壁35および第２仕切壁36には切欠部35ｂ、36ｂが半月形状に２つ形成され、マフラーボディ31には連通空間43が２つ設けられ、排気バルブ60は２つの連通空間43に挟まれる位置に設けられているので、断面形状が円形形状に形成された排気マフラー装置30であっても、半月形状に形成された連通空間43が複数設けられ、これらの間を排気バルブ60の配置空間としたので、断面形状が円形形状の排気マフラー装置30を小型化させたままで、排気バルブ60および連通空間43の両方の配置が可能となる。

さらに、排気バルブ60は、マフラーボディ31内における排気ガスが流れる方向に沿って移動して開閉され、排気バルブ60の全開時に排気バルブ60が設けられていない他の第２仕切壁36の壁部36ａに当接して排気バルブ60の開方向への移動が規制される移動規制部としてのストッパー片32ｄが設けられているので、排気バルブ60の全開移動位置に第２仕切壁36を配置することで、第２仕切壁36を利用して排気バルブ60の移動規制を行うことができ、排気バルブ60の移動を規制する規制部材を削減することができる。

本実施の形態の排気マフラー装置30では、第１仕切壁35の連通孔35ｄに接続するようにして導入管50を設け、第２仕切壁36の連通孔36ｄに接続するようにして導出管51を設け、導入管50の第１仕切壁35寄りに導入管貫通孔50ｃを設け、導出管51の第２仕切壁36寄りに導出管貫通孔51ｃを設けたので、排気バルブ60が閉弁されている際には、排気ガスは導入管50より導入管貫通孔50ｃを介して上流側膨張室40に流れ、その後、連通空間43を通過して下流側膨張室41に至って、その後、導出管貫通孔51ｃから導出管51内に流入して流れることが可能となり、排気マフラー装置30を簡素な構成としながら排気流路を切り替えることができる。

また、導入管50の内径ｄ_１を、導出管51の内径ｄ_２よりも大きくしているので、高温の排気ガスの流れを上流側で大きな管路断面とすることで、効率良く流しながら、下流側での管路断面を小さくすることで、消音性能を確保することができる。

さらに、導入管貫通孔50ｃの開口面積Ａ_１を、導出管貫通孔51ｃの開口面積Ａ_２よりも大きくしているので、高温の排気ガスの流れを上流側の導入管貫通孔50ｃを大きな開口面積とすることで排気ガスを効率よく流しながら、下流側の導出管貫通孔51ｃを小さな開口面積とすることで消音性能を確保することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変更が可能である。また、本発明の排気マフラー装置30は、自動二輪車１に限定されず他種の鞍乗型車両にも幅広く適用することができる。

１…自動二輪車、27…排気管、
30…排気マフラー装置、31…マフラーボディ、31ａ…内壁、35…第１仕切壁、35ｂ…切欠部、35ｄ…連通孔、35ｅ…端部、35ｆ…端部、36…第２仕切壁、36ｂ…切欠部、36ｄ…連通孔、36ｅ…端部、36ｆ…端部、37…隔壁、37ｂ…仕切壁連結端部、37ｃ…内壁接続端部、
40…上流側膨張室、41…下流側膨張室、43…連通空間、
50…導入管、50ｃ…導入管貫通孔、51…導出管、51ｃ…導出管貫通孔、
60…排気バルブ、62ｄ…移動規制部、
Ｅ…内燃機関、Ａ_１…開口面積、Ａ_２…開口面積、ｄ_１…内径、ｄ_２…内径。

Claims (8)

1. 排気ガスが流通するマフラーボディ(31)と、
   前記マフラーボディ(31)の内部に長手方向に間隔を存して立設され、前記マフラーボディ(31)を上流側膨張室(40)と下流側膨張室(41)とに仕切る複数の仕切壁(35,36)と、を備え、
   複数の前記仕切壁(35,36)には、前記マフラーボディ(31)内に上流から下流へと排気ガスが流通するように連通孔(35ｄ,36d)が設けられ、
   複数の前記仕切壁(35,36)のうちのいずれかに設けられ、前記連通孔(35d)を開放、閉塞する排気バルブ(60)を備えた排気マフラー装置において、
   前記仕切壁(35,36)は、前記複数の仕切壁(35,36)のいずれかにおいて、その外周の一部が前記マフラーボディ(31)の内壁(31a)との間で隙間が生じるように切り欠かれた切欠部(35b,36b)を有し、
   前記排気マフラー装置は、複数の前記仕切壁(35,36)を接続する隔壁(37)を備え、
   前記隔壁(37)の端部(37a,37b)のうち、一方の対となる前記端部(37a)は、それぞれ複数の前記仕切壁(35,36)の前記切欠部(35b,36b)側の端部(35e,36e)に接続され、他方の対となる前記端部(37b)は、前記マフラーボディ(31)の内壁(31a)に接続され、
   前記隔壁(37)と、前記隔壁(37)が接続された複数の仕切壁(35,36)と、前記マフラーボディ(31)の前記内壁(31a)とで仕切られて、隔離空間(42)が設けられ、
   前記隔離空間(42)とは独立して、前記隔壁(37)と前記マフラーボディ(31)の前記内壁(31a)とで形成され、上流側膨張室(40)と下流側膨張室(41)とを連通する連通空間(43)が設けられたことを特徴とする排気マフラー装置。
2. 前記隔壁(37)は、離れて複数設けられ、
   前記連通空間(43)は、独立して複数設けられることを特徴とする請求項１に記載の排気マフラー装置。
3. 複数の前記連通空間(43)は、相反する対側に設けられたことを特徴とする請求項２に記載の排気マフラー装置。
4. 前記マフラーボディ(31)の断面は、円形形状に形成され、
   前記仕切壁(35,36)には、前記切欠部(35b,36b)が半月形状に複数形成され、
   前記マフラーボディ(31)には、前記連通空間(43)が複数形成され、
   前記排気バルブ(60)は、複数の前記連通空間(43)に挟まれる位置に設けられることを特徴とする請求項３に記載の排気マフラー装置。
5. 前記排気バルブ(60)は、前記マフラーボディ(31)内における排気ガスが流れる方向に沿って移動して開閉され、
   前記排気バルブ(60)の全開時に、前記排気バルブ(60)が設けられていない他の前記仕切壁(36)に当接して、前記排気バルブの開方向への移動が規制される移動規制部(62d)が設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の排気マフラー装置。
6. 前記排気マフラー装置は、マフラーボディ(31)の外部から接続される排気管(24)から延長されて前記上流側膨張室(40)内に延出され、上流側に位置する前記仕切壁(35)の連通孔(35d)に繋がるように接続される導入管(50)と、
   下流側に位置する前記仕切壁(36)の前記連通孔(36d)に繋がり、下流側に延出する導出管(51)が設けられ、
   前記導入管(50)には、前記導入管(50)が接続された仕切壁(35)側寄りに、前記排気バルブ(70)が閉塞状態である場合に排気ガスを前記上流側膨張室(40)に導入する導入管貫通孔(50c)と、を備え、
   前記導出管(51)には、前記導出管(51)が接続された仕切壁(36)側寄りに、前記排気バルブ(70)が閉塞状態である場合に排気ガスを前記下流側膨張室(41)から前記導出管(51)内に排出する導出管貫通孔(51c)が設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の排気マフラー装置。
7. 前記導入管(50)の内径(d₁)は、前記導出管(51)の内径(d₂)よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の排気マフラー装置。
8. 前記導入管貫通孔(50c)の開口面積(A₁)は、前記導出管貫通孔(51c)の開口面積(A₂)よりも大きいことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の排気マフラー装置。

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