JPH08109828A - 多気筒エンジンの排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多気筒エンジンに切換弁付き排気装置を採用
したとしても排気管の総重量が軽くて済むとともに製造
コストも低く抑えることができるようにする。 【構成】 気筒毎の排気通路に、上下の分岐通路のうち
一方を選択する弁体付き排気通路切換弁１２をそれぞれ
介装する。各弁体にエンジン運転状態に応じて同方向へ
回して分岐通路を切換える制御装置１０を接続する。各
排気通路切換弁１２の上側分岐通路同士を低回転域用排
気管２０に接続し、下側分岐通路同士を高回転域用排気
管２１に接続した。膨張室は気筒数に係わりなく低回転
域用と高回転域用との２つで済み、軽量で低コストであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多気筒エンジンの各気
筒に排気の圧力波を利用してエンジン出力を高める構造
の排気管を接続した多気筒エンジンの排気装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの出力を高めるために、
排気管中を伝播する排気の圧力波を膨張室で反射させて
負の反射波、あるいは正の反射波としてエンジンの排気
口に戻し、排気口近傍を排気時期初期において負圧とし
たり排気時期終期において正圧としたりすることが行わ
れている。

【０００３】この種の排気の圧力波を利用してエンジン
出力を高める構造の排気管は、その膨張室で反射した反
射波がエンジンの排気口に戻る時期と排気時期とが合致
しなければ、その能力を充分に発揮することができな
い。すなわち、排気管の構造如何によっては高出力が得
られるのが低回転域のみであったり、高回転域のみであ
ったりしてしまう。

【０００４】エンジン回転域の広範囲にわたって排気の
圧力波を利用して高出力が得られる排気装置としては、
例えば実開昭６０−１４３１２５号公報に示されたもの
がある。この公報に開示された排気装置は、単気筒エン
ジンの排気通路に排気の流れ方向を２方向の何れか一方
に切換える切換弁を介装し、この切換弁の２つの出口の
うち一方に低回転域のときに適合する低回転域用排気管
を接続するとともに、他方に高回転域のときに適合する
高回転域用排気管を接続する構造になっていた。

【０００５】この排気装置によれば、エンジン回転域に
応じて切換弁によって排気通路を切換え、エンジン回転
数域が低回転域であるときには低回転域用排気管に排気
を流し、高回転域であるときには高回転域用排気管に排
気を流すことによって、エンジン回転域の広範囲にわた
ってエンジン出力を高めることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、切換弁を用
いて２種類の排気管を切換える構造の従来の切換弁付き
排気装置では、エンジン接続部および膨張室を備えた排
気管が１気筒当たり２本必要になる関係から、この排気
装置を多気筒エンジンに適用するには排気管の本数が多
くなって製造コストおよび重量が嵩んでしまうという問
題があった。

【０００７】また、この従来の切換弁付き排気装置を例
えば自動二輪車用並列多気筒エンジンに装着する場合、
気筒数の２倍の本数となる排気管をどのように配置する
かということが問題であった。すなわち、エンジン前方
で排気管同士が干渉し合うのを防ぐ構成を採らなければ
ならないし、左右のバランスをとり易いようにしなけれ
ばならない。

【０００８】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、多気筒エンジンに切換弁付き排気装
置を採用したとしても排気管の総重量が軽くて済むとと
もに製造コストも低く抑えることができるようにするこ
とを目的とする。また、自動二輪車用並列多気筒エンジ
ンに切換弁付き排気装置を装着するに当たり、排気管同
士がエンジン前方で干渉し合うのを防ぐとともに左右の
バランスをとり易くすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る多気筒
エンジンの排気装置は、多気筒エンジンの気筒毎の排気
通路に、２つの分岐通路のうち何れか一方を選択してこ
れを連通状態とする弁体付き排気通路切換弁をそれぞれ
介装し、これらの排気通路切換弁の各々の弁体にエンジ
ン運転状態に応じて分岐通路を切換える制御装置を接続
するとともに、２つの分岐通路の出口を低回転域用排気
管と高回転域用排気管とに接続し、これらの２種類の排
気管のそれぞれを、気筒毎の排気通路を集合させ共通の
膨張室に連通させる構造としたものである。

【００１０】第２の発明に係る多気筒エンジンの排気装
置は、第１の発明に係る多気筒エンジンの排気装置にお
いて、各排気通路切換弁の２つの出口を上下に位置づ
け、上側の出口を低回転域用排気管と高回転域用排気管
のうち一方に接続するとともに下側の出口を他方に接続
し、各々の気筒で低・高回転域用排気管の上下配置を揃
えたものである。

【００１１】第３の発明に係る多気筒エンジンの排気装
置は、第２の発明に係る多気筒エンジンの排気装置にお
いて、多気筒エンジンとして排気出口が車体前方へ向け
られた自動二輪車用並列多気筒エンジンを採用し、排気
通路切換弁をシリンダ前部に接続するとともに、この排
気通路切換弁に接続される２種類の排気管の各々の膨張
室を自動二輪車の右側と左側に配置したものである。

【００１２】

【作用】第１の発明によれば、気筒毎の排気通路切換弁
の各々の２つの分岐通路の出口のうち一方の出口が低回
転域用排気管にそれぞれ接続され、他方の出口が高回転
域用排気管にそれぞれ連通されるから、膨張室は気筒数
に係わりなく低回転域用と高回転域用との２つで済むよ
うになる。

【００１３】第２の発明によれば、低回転域用排気管と
高回転域用排気管における排気通路切換弁に接続される
部分が上下に分かれるから、排気管同士の干渉を防ぐこ
とができる。

【００１４】第３の発明によれば、低回転域用排気管と
高回転域用排気管における排気通路切換弁に接続される
部分が上下に分かれることになるとともに、比較的大径
で重量が嵩む膨張室形成部分が左右に配置されて左右の
重量配分が略均等になる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図９に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る多気筒エン
ジンの排気装置の側面図、図２は図１における排気通路
切換弁およびエンジンのＡ矢視図、図３は図２における
III−III線断面図、図４は図３における排気通路切換弁
のIV−IV線断面図、図５は排気通路切換弁の弁体部分を
示す分解斜視図で、同図は通路形成部材を破断して描い
てある。図６は排気通路切換弁用駆動装置の概略構成を
示す正面図、図７は排気通路切換弁用ガスケットの正面
図、図８は図７におけるVIII−VIII線断面図、図９は本
発明に係る排気装置を装着したエンジンのエンジン回転
数と出力の関係を示すグラフである。

【００１６】これらの図において、１は自動二輪車用水
冷式２サイクル並列２気筒エンジンである。２はこのエ
ンジン１のクランクケース、３はシリンダボディ、４は
シリンダヘッド、５はクランク軸、６はコンロッド、７
はピストン、８は点火プラグである。前記クランク軸５
の近傍に設けられた符号９で示すものはクランク角セン
サで、制御装置１０にクランク角信号を送出する構造に
なっている。

【００１７】制御装置１０は後述する排気制御弁装置１
１や排気通路切換弁１２を制御するものであり、前記ク
ランク角センサ９から送出されたクランク角信号に基づ
いてエンジン回転数を求め、排気制御弁装置用サーボモ
ータ１３および排気通路切換弁用サーボモータ１４をエ
ンジン回転数に応じて制御するように構成されている。

【００１８】排気制御弁装置１１は、図３に示すよう
に、シリンダボディ３の排気ポート１５の実質的な上縁
を上下させて排気時期を変える従来周知のもので、排気
通路１６の上壁に、略円柱形で排気通路壁面と対応する
形状の切欠き面１１ａが形成された弁体１１ｂを回動自
在に装着させて構成されている。また、この弁体１１ｂ
は、一方の軸方向端部がシリンダボディ３から側方に突
出され、図１および図２に示すよう突出端部１１ｃに固
着されたプーリ１１ｄと、このプーリ１１ｄに接続され
た２本の駆動ワイヤ１１ｅを介して前記排気制御弁用サ
ーボモータ１３に連結されている。前記制御装置１０
は、エンジン回転数が予め定めた排気制御弁駆動開始回
転数より低いときには弁体１１ｂが図３に示す閉状態と
なるようにサーボモータ１３を駆動し、エンジン回転数
が前記排気制御弁駆動開始回転数を上回ったときに弁体
１１ｂをその切欠き面１１ａが排気通路１６の内壁面と
面一になるように図３において左回りに回すように構成
されている。すなわち、エンジン回転数が排気制御弁駆
動開始回転数より低いときには排気時期が遅くなり、排
気制御弁駆動開始回転数を上回ると排気時期が早くなる
ことになる。

【００１９】排気通路切換弁１２はエンジン１の気筒毎
に設けられ、図２〜図４に示すように、シリンダボディ
３に４本の取付けボルト１７によって固定されたバルブ
ボディ１８と、このバルブボディ１８に回動自在に取付
けられた弁体１９等から構成されている。そして、エン
ジン１にはこの排気通路切換弁１２を介して後述する排
気管２０，２１が接続されている。

【００２０】前記バルブボディ１８は、１つの入口に２
つの出口を連通させてなる二股状の通路が形成され、こ
の二股状通路の分岐部分に弁体１９が装着されており、
前記２つの出口を上下に並べた状態で入口をシリンダボ
ディ３における前記排気ポート１５の下流側近傍に位置
する排気口に対向させてシリンダボディ３に取付けられ
ている。また、バルブボディ１８におけるシリンダボデ
ィ３に取付けられる部分は、排気口の周縁を形成する凹
部２２に嵌合して密着する構造になっている。なお、こ
の凹部２２の近傍には、エンジン冷却水を流すための冷
却水通路２３が延在されている。

【００２１】２４および２５は前記二股状通路を構成す
る上側分岐通路と下側分岐通路で、これらの通路は、軸
線が図３中に一点鎖線で示すように鋭角となる角度αを
もって交差するように形成されている。

【００２２】前記弁体１９は、鋳造によって形成された
通路形成部材２６に駆動軸２７を取付けて形成されてい
る。詳述すると、通路形成部材２６は図５に示すよう
に、円柱体に前記上下両分岐通路２４，２５の方向変更
部分となる湾曲通路２６ａを形成するとともに、後述す
る支持プレート固定用段部２６ｂ、ねじ孔２６ｃおよび
ピン孔２６ｄ等を形成して構成されている。なお、通路
形成部材２６は、図５中にハッチングを施した中心面に
対して対称に形成されている。

【００２３】そして、この弁体１９は、バルブボディ１
８における前記上下両分岐通路２４，２５の分岐部分に
形成された断面円形状の弁穴１８ａに通路形成部材２６
を嵌合させるとともに、駆動軸２７をバルブボディ１８
の軸穴１８ｂに嵌合させてバルブボディ１８に回動自在
に取付けられている。なお、これらの弁穴１８ａおよび
軸穴１８ｂの軸線は、この排気通路切換弁１２を上方か
ら見たときに上下両分岐通路２４，２５の軸線と重なる
ように形成されている。

【００２４】また、弁体１９は、図３に示したようにバ
ルブボディ１８に取付けた状態で排気通路１６側となる
軸方向端部がバルブボディ１８から突出するように形成
されている。そして、この突出部はシリンダボディ３の
排気口に嵌合している。なお、弁体１９の前記突出端面
とシリンダボディ３との間には、排気ガスが排気通路切
換弁取付け部から漏れるのを阻止するためのメタルガス
ケット２８が介装されている。

【００２５】このメタルガスケット２８は、図５、図７
および図８に示すように、円環状の金属製板材を、その
内周部２８ａを外周部２８ｂに対して軸方向（厚み方
向）に偏在させて形成されている。そして、このメタル
ガスケット２８は、軸方向両端面のうち内周部２８ａに
よって形成される一方の端面を弁体１９の前記突出端面
に当接させるとともに、外周部２８ｂによって形成され
る他方の端面をシリンダボディ３に当接させてこれら両
部材の間に介装されている。なお、このメタルガスケッ
ト２８を介装するに当たっては、弁体１９とシリンダボ
ディ３とによって挟圧するようにして行う。

【００２６】このようにメタルガスケット２８を弁体１
９とシリンダボディ３との間に介装すると、排気ガスが
漏れるのを防ぐことができるとともに、メタルガスケッ
ト２８の弾発力によって弁体１９がシリンダボディ３か
ら離間する方向へ付勢されて弁体１９がバルブボディ１
８内でがたつくのをも防ぐことができる。

【００２７】なお、駆動軸２７の貫通部は、円環状のカ
ーボンガスケット２９（図３）を軸穴１８ｂに嵌合させ
るとともに駆動軸２７をこのカーボンガスケット２９に
嵌入させることによって排気ガスが漏れるのを防いでい
る。

【００２８】前記湾曲通路２６ａは、上流端が通路形成
部材２６の一方の軸端部にシリンダボディ３の排気通路
１６と略同径の開口径をもって開口し、この開口部から
通路形成部材２６の他方の軸端部へ向かうにしたがって
次第に径方向外側へ偏在するように湾曲形成されてお
り、下流端が通路形成部部材２６の他方の軸端面から外
周面わたって開口されている。しかも、この湾曲通路２
６ａの内壁面は、図３に示したように弁体１９をバルブ
ボディ１８に嵌合させて湾曲通路２６ａの下流端を上下
何れの方向へ向けたときに、上下何れかの分岐通路２
４，２５の内壁面と面一になるように形成されている。

【００２９】すなわち、図３および図４に示した状態で
は湾曲通路２６ａが下側分岐通路２５の一部となってこ
れをシリンダボディ３の排気通路１６に連通させている
が、この状態から弁体１９を１８０度回すことによっ
て、湾曲通路２６ａは上側分岐通路２４の一部となって
これを排気通路１６に連通するようになる。言い換えれ
ば、弁体１９は上下２つの分岐通路２４，２５のうち何
れか一方を選択してこれを連通状態とするように構成さ
れている。

【００３０】また、前記段部２６ｂは、図５に示すよう
に通路形成部材２６における湾曲通路２６ａの下流側と
なる軸方向端面の一部を段差Ｄをもって軸方向中心側へ
偏在させて形成されている。さらに、この段部２６ｄの
形成位置は、通路形成部材２６の軸方向端面における湾
曲通路２６ａの下流側端部が開口していない部位に略半
円状に形成されている。前記ねじ孔２６ｃおよびピン孔
２６ｄは前記段部２６ｂに開口するように形成されてい
る。すなわち、これらの孔２６ｃ，２６ｄは、通路形成
部材２６における湾曲通路２６ａを避けた部位であって
肉厚が比較的厚い部分に形成されている。

【００３１】前記駆動軸２７は、一端部に略半円状を呈
する支持プレート３１が溶接されるともに、他端部に雄
ねじ２７ａが刻設されて後述する従動ギヤ３２や連動プ
ーリ３３が取付けられている。なお、従動ギヤ３２は、
エンジン１の左右２つの気筒のうち車体左側に位置する
気筒に接続される排気通路切換弁１２のみに取付けられ
ている。駆動軸２７および支持プレート３１は、前記通
路形成部材２６とは異なり鋼材によって形成されてい
る。支持プレート３１は、通路形成部材２６の段部２６
ｂと対応する形状に前記段差Ｄと略同じ厚みをもって形
成され、丸穴３１ａに駆動軸２７の軸端突部２７ｂを嵌
合させた状態で駆動軸２７に溶接されている。そして、
駆動軸２７に支持プレート３１を溶接してなる組立体
は、支持プレート３１を段部２６ｂに合わせた状態で取
付けねじ３４により通路形成部材２６に固定されてい
る。

【００３２】３１ｂは支持プレート３１に取付けねじ３
４を挿通させるための透孔で、この透孔３１ｂは、十字
穴付き皿ねじからなる取付けねじ３４の頭部３４ａが支
持プレート３１の外面に突出することがないように形成
されている。３１ｃは支持プレート３１に対して通路形
成部材２６が相対的に回動するのを規制するノックピン
３５を通すためのピン孔である。このノックピン３５は
支持プレート３１を貫通して通路形成部材２６のピン孔
２６ｄに圧入されるように構成されている。

【００３３】駆動軸２７を通路形成部材２６に取付ける
に当たり支持プレート３１を使用して本実施例で示した
ように行うと、支持プレート３１が段部２６ｂに入るこ
とにより通路形成部材２６の駆動軸側の軸方向端面とな
る突出面２６ｅ（図５）と、支持プレート３１の主面３
１ｄ（図５）とが略面一になる。このため、この弁体１
９は通路形成部材２６の実質的な駆動軸側端面が略平坦
になるので、これを図３に示したようにバルブボディ１
８に装着したときに、弁穴１８ａの軸方向端面が通路形
成部材２６の前記略平坦な駆動軸側軸端面に全面にわた
って面接触するようになる。

【００３４】すなわち、弁体１９はエンジン運転中には
排気ガスの圧力によってエンジン１から離間する方向へ
押圧されるが、本実施例の構成を採ることによって、こ
の軸線方向に作用する力を軸線とは直交する広い面によ
って受けることができるようになる。言い換えれば、駆
動軸２７を通路形成部材２６に回り止めしつつ固定する
に当たり、固定部材によって前記軸線方向の力を受ける
面の面積が狭められることがない。

【００３５】左側気筒用排気通路切換弁１２の駆動軸２
７における支持プレート３１とは反対側の端部に取付け
られる従動ギヤ３２は、図２および図６に示すように駆
動ギヤ３６に噛合し、この駆動ギヤ３６および駆動ギヤ
３６に接続された２本の駆動ワイヤ３７を介して図１に
示すように排気通路切換弁用サーボモータ１４に連結さ
れている。なお、前記駆動ギヤ３６は、車体左側に位置
する排気通路切換弁１２のバルブボディ１８に枢支機構
３６ａを介して回転自在に支持されている。また、駆動
軸２７の先端部に取付けられた連動プーリ３３は、図２
および図６に示すように、他方の気筒に接続された排気
通路切換弁１２の連動プーリ３３に２本の連結ワイヤ３
８を介して連結されている。

【００３６】すなわち、前記排気通路切換弁用サーボモ
ータ１４の回転を駆動ワイヤ３７を介して駆動ギヤ３６
に伝えてこれを回動させることにより、駆動ギヤ３６に
噛合する従動ギヤ３２とともに左右の連動プーリ３２が
互いに同方向に回動するようになる。このため、従動プ
ーリ３２を１８０度の回動角度をもって回動させること
により、左右の排気通路切換弁１２のそれぞれの弁体１
９により上側分岐通路２４と下側分岐通路２５のうち何
れか一方が選択されて連通することになる。

【００３７】排気通路切換弁用サーボモータ１４に接続
された制御装置１０は、エンジン回転数が予め定めた排
気通路切換回転数より低いときには上側分岐通路２４が
連通状態となり、前記排気通路切換回転数を高いときに
は下側分岐通路２５が連通状態となるようサーボモータ
１４を制御するように構成されている。なお、この排気
通路切換回転数は、前記排気制御弁装置１１を駆動させ
るときの排気制御弁駆動開始回転数より高い回転数に設
定してある。

【００３８】また、この排気通路切換回転数は、上側分
岐通路２４から下側分岐通路２５へ切換える場合とその
逆の場合とでヒステリシスをもたせてある。すなわち、
上下分岐通路を切換える回転数の近傍でエンジン回転数
が増減しても排気通路切換弁１２が頻繁に切換えられる
のを防ぐ構成になっている。詳述すると、上側分岐通路
２４から下側分岐通路２５へ切換える場合の回転数は、
下側分岐通路２５から上側分岐通路２４へ切換えるとき
の回転数に較べて高い回転数に設定されている。

【００３９】次に、排気通路切換弁１２に接続された排
気管２０，２１の構造について説明する。これらの排気
管２０，２１は、排気通路切換弁１２のバルブボディ１
８に接続された上流部２０ａ，２１ａと、他の部分に較
べて大径に形成されて内部に膨張室が設けられた膨張部
２０ｂ，２１ｂと、消音器２０ｃ，２１ｃとから形成さ
れており、エンジン１から排気通路切換弁１２を通って
排出される排気ガスの圧力波を利用してエンジン出力を
高める構造になっている。また、排気管２０の膨張部２
０ｂは不図示の自動二輪車の車体の右側に配置され、排
気管２１の膨張部２１ｂは左側に配置されている。

【００４０】前記上流部２０ａ，２１ａは、それぞれ上
流側端部が図２および図６に示すように枝管２０ｄ，２
１ｄによって左右に延在する略二股状に形成されてお
り、左右の排気通路切換弁１２のそれぞれの上側分岐通
路２４に排気管２０の枝管２０ｄが接続され、下側分岐
通路２５に排気管２１の枝管２１ｄが接続されている。
すなわち、排気管２０の２本の枝管２０ｄと排気管２１
の２本の枝管２１ｄとは上下に分かれて配設されてい
る。

【００４１】排気通路切換弁１２の上側分岐通路２４は
図３に示すように下側分岐通路２５より前向きに開口し
ている関係から、上側分岐通路２４に連通される排気管
２０の上流部２０ａは図１に示すように排気通路切換弁
１２から一旦前方へ延在された後に後方へ向けて屈曲さ
れている。

【００４２】一方、排気管２１の上流部２１ａは、下側
分岐通路２５が略下方へ向けて開口している関係から、
排気通路切換弁１２から下方へ延在されて後方へ向けて
屈曲されている。すなわち、両排気管２０，２１は膨張
部２０ｂ，２１ｂが前後方向に対して略同じ位置に位置
づけられているにも係わらず、上流部においては排気管
２０の方が排気管２１よりも長く形成されている。この
ような構成を採ることによって、排気管２０はエンジン
回転域が低回転域のときに適合するようになり、排気管
２１はエンジン回転域が高回転域のときに適合するよう
になる。すなわち、排気管２０が本発明に係る低回転域
用排気管を構成し、排気管２１が本発明に係る高回転域
用排気管を構成している。

【００４３】このように構成された排気管２０，２１を
排気通路切換弁１２に接続することによって、左右の排
気通路切換弁１２の上側分岐通路２４同士が排気管２０
内のの各気筒共通の膨張室に連通され、下側分岐通路２
５同士が排気管２１内の各気筒共通の膨張室に連通され
ることになる。

【００４４】低回転域用排気管２０を使用した場合のエ
ンジン１の出力特性を図９中に破線で示し、高回転域用
排気管２１を使用した場合のエンジン１の出力特性を図
９中に実線で示す。なお、図９において符号ａは排気制
御弁駆動開始回転数を示し、ｂは排気制御弁装置１１が
全開状態となるときのエンジン回転数を示し、ｃは排気
通路切換弁１２が排気通路を下側分岐通路２５から上側
分岐通路２４へ切換えるときのエンジン回転数を示し、
ｄは排気通路切換弁１２が排気通路を上側分岐通路２４
から下側分岐通路２５へ切換えるときのエンジン回転数
を示す。

【００４５】図９に示したように、排気通路切換弁１２
で排気通路を切換えるときの排気通路切換回転数は、両
排気管２０，２１の出力特性線が交差するときの回転数
にヒステリシスをもたせて設定されている。

【００４６】次に、上述したように構成された排気装置
の動作を図９によって説明する。エンジン１が始動され
ると制御装置１０がエンジン回転数を検出し、エンジン
回転数が排気制御弁駆動開始回転数ａに達するまでは排
気制御弁１１を閉状態とする。エンジン回転数が排気制
御弁駆動開始回転数ａまで上昇すると、制御装置１０が
排気制御弁装置１１を駆動させて排気時期が早められ
る。なお、制御装置１０は、エンジン回転数が図９中ｂ
で示す回転数に達するまで排気制御弁装置１１の開度を
エンジン回転数に応じて変化させる。

【００４７】エンジン回転数が回転数ｃに達するまで
は、排気通路切換弁１２は上側分岐通路２４が連通状態
となり、各気筒で生じる排気ガスは低回転域用排気管２
０を通って大気中に排出される。このときには、エンジ
ン１から排気管２０中に排気の圧力波が伝播されること
になり、膨張部２０ｂで反射した反射波のエンジン１に
戻る時期が低回転域でのエンジン１の排気時期に合致し
て高出力が得られる。すなわち、低回転域用排気管２０
で有効な低速側特性を生かした高出力運転が可能にな
る。

【００４８】エンジン回転数が図９中の回転数ｄに達す
ると、制御装置１０が排気通路切換弁１２を駆動して下
側分岐通路２５を連通状態とする。このため、エンジン
１の各気筒で生じる排気ガスは高回転域用排気管２１を
通って大気中に排出されるようになる。このときには、
エンジン１から排気管２１中に排気の圧力波が伝播され
ることになり、膨張部２１ｂで反射した反射波のエンジ
ン１に戻る時期が高回転域でのエンジン１の排気時期に
合致して高出力が得られる。すなわち、高回転域用排気
管２１で有効な高速側特性を生かした高出力運転が可能
になる。

【００４９】また、エンジン回転数が高回転域から低回
転域へ下降する場合、エンジン回転数が図９中の回転数
ｄに達した後も下側分岐通路２５が連通状態に維持さ
れ、回転数ｃまで下降したときに下側分岐通路２５から
上側分岐通路２４へ切換えられる。

【００５０】したがって、上述したように構成された排
気装置によれば、気筒毎の排気通路切換弁１２の各々の
上側分岐通路２４が低回転域用排気管２０に接続され、
各々の下側分岐通路２５が高回転域用排気管２１に連通
されるから、膨張室は気筒数に係わりなく低回転域用と
高回転域用との２つで済むようになる。このため、気筒
毎に２本の排気管を設ける場合に較べて膨張室の数量が
少なくなるから、製造コストを低減させることができる
ともに、軽量化を図ることができる。

【００５１】また、排気通路切換弁１２は上側分岐通路
２４と下側分岐通路２５の出口を上下に位置づけて配置
されているから、低回転域用排気管２０と高回転域用排
気管２１における排気通路切換弁１２毎の枝管２０ｄ，
２１ｄを上下に分けて配設することができる。このた
め、枝管２０ｄ，２１ｄをエンジン１の前方で上下２列
に並べて枝管同士が干渉し合うのを防ぐことができる。
しかも、比較的大径で重量が嵩む膨張部２０ｂ，２１ｂ
が左右に配置されて左右の重量配分が略均等になるの
で、左右のバランスをとり易い。

【００５２】さらに、排気通路切換弁１２を本実施例で
示したように、バルブボディ１８をシリンダボディ３に
直接取付ける構成にすると、排気通路切換弁１２を排気
通路中に介装する当たり排気通路切換弁１２の重量に起
因する曲げモーメントが可及的に小さくて済むから、シ
リンダボディ３の排気口近傍の剛性を確保するのが容易
である。その上、連結部材や支持ブラケット類を使用す
ることなく排気通路切換弁１２をシリンダボディ３に固
定できるので、部品点数が少なくて済む。

【００５３】さらにまた、排気通路切換弁１２の排気入
口を、排気ガス温度および背圧が共に高くなる排気ポー
ト１５直後に配設したから、排気ガス中に含まれるカー
ボン等の異物が高圧の排気ガスによって吹き飛ばされる
ことになり、排気通路切換弁１２の内部に堆積し難い。
しかも、排気通路切換弁１２を通過するときに排気ガス
の温度が低下し難い。

【００５４】その上、排気通路切換弁１２のシリンダボ
ディ３側端部をシリンダボディ３の排気口近傍に密接さ
せたから、排気通路切換弁１２の最も高温になる部分を
水冷されたシリンダボディ３によって冷却することがで
きる。このため、熱歪み等に起因して弁体１９が作動不
良を起こすのを防ぐことができる。しかも、排気通路切
換弁１２を、弁体１９とシリンダボディ３との間にメタ
ルガスケット２８を介装するとともに、バルブボディ１
８を凹部２２に密着させてシリンダボディ３に取付けた
から、排気通路切換弁取付け部が確実にシールされ、こ
こから排気ガスやタール等が漏れ出ることがない。

【００５５】加えて、排気通路切換弁１２の上側分岐通
路２４と下側分岐通路２５とを両者の軸線が鋭角な角度
αをもって交差するように構成したから、排気ガスが排
気通路切換弁１２を通るときにその流れ方向が大きく変
わらずに済むから、排気通路切換弁１２が排気抵抗にな
り難い。

【００５６】なお、本実施例ではエンジン１として並列
２気筒エンジンを採用した例を示したが、本発明に係る
排気装置はエンジンの気筒数に限定されるものではな
い。また、左右の排気通路切換弁１２同士を連動させる
連動機構として本実施例では２本の連結ワイヤ３８を使
用する構造のものを示したが、左右の連動プーリ３３，
３３を連動連結するに当たっては、１本のリンクを両連
動プーリ３３間に介装したり、両連動プーリ３３を歯車
として両歯車間に連動用中間歯車を介在させる構成を採
ることもできる。

【００５７】また、エンジン１としては４サイクルエン
ジンであってもよい。４サイクルエンジンに本発明に係
る排気装置を適用した実施例を図１０に示す。図１０は
４サイクルエンジンの排気通路中に排気通路切換弁を介
装した他の実施例を示す側面図で、同図において前記図
１ないし図９で説明したものと同一もしくは同等部材に
ついては、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

【００５８】図１０において、符号４１は自動二輪車、
４２は車体フレーム、４３は前記車体フレーム４２にフ
ロントフォーク４４を介して操舵自在に懸架された前
輪、４５は車体フレーム４２にリヤアーム４６を介して
上下揺動自在に支持された後輪、４６は操向ハンドル、
４７は燃料タンク、４８はシート、４９はエンジンであ
る。

【００５９】このエンジン４９は空冷式４サイクル並列
４気筒エンジンで、シリンダヘッド５０の前面に開口す
る排気口（図示せず）に本発明に係る排気装置が接続さ
れている。５１はクランクケース、５２はシリンダヘッ
ド５０の後面に開口する吸気口（図示せず）に接続され
た気化器である。シリンダヘッド５０の不図示の４つの
排気口には、排気の流れ向きを下方へ変えるように屈曲
された排気出口管５３がそれぞれ接続されており、この
排気出口管５３の下端に接続された排気通路切換弁１２
を介して低回転域用排気管２０および高回転域用排気管
２１が接続されている。

【００６０】すなわち、この排気通路切換弁１２は、排
気通路における略下方へ向けて延びる部位に介装されて
いる。このように構成すると、排気通路切換弁１２の前
面に走行風が当たり易くなって、これを空冷により冷却
することができるようになる。なお、排気管２０，２１
は比較的大径な膨張部２０ｂ，２０ｃが本実施例では車
体右側に配置されている。

【００６１】また、排気通路切換弁１２としては図１０
中に二点鎖線で示すようにエンジン４９の下方に配置す
ることもできる。この構成を採ると、弁体１９の径方向
に弁体重量が作用しバルブボディ１８の弁穴１８ａの内
周面で弁体重量を受けることになる。すなわち、排気ガ
スの圧力と弁体１９の重量の作用する方向が略直交する
ことになるから、バルブボディ１８内の広範囲に力を分
散させることができ、弁体１９が排気ガス圧力や自らの
重量により回動し難くなるのを可及的に抑えることがで
きる。

【００６２】さらに、排気通路切換弁としては、弁体が
回転する構造とする以外に、板状弁体が揺動して排気通
路を切換える構造のものであってもよい。なお、回転式
弁体を採用する場合、気筒毎の排気通路切換弁で弁体の
回転方向を正逆に反転させることもできる。このように
構成するに当たっては、例えば、各弁体に従動歯車を結
合させるとともに、従動歯車同士を２個の中間歯車を介
して歯車結合させることによって行う。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係る多
気筒エンジンの排気装置は、気筒毎の排気通路に、２つ
の分岐通路のうち何れか一方を選択してこれを連通状態
とする弁体付き排気通路切換弁をそれぞれ介装し、これ
らの排気通路切換弁の各々の弁体にエンジン運転状態に
応じて分岐通路を切換える制御装置を接続するととも
に、２つの分岐通路の出口を低回転域用排気管と高回転
域用排気管とに接続し、これらの２種類の排気管のそれ
ぞれを、気筒毎の排気通路を集合させ共通の膨張室に連
通させる構造としたため、気筒毎の排気通路切換弁の各
々の２つの分岐通路の出口のうち一方の出口が低回転域
用排気管にそれぞれ接続され、他方の出口が高回転域用
排気管にそれぞれ連通されるから、膨張室は気筒数に係
わりなく低回転域用と高回転域用との２つで済むように
なる。

【００６４】このため、多気筒エンジンに切換弁付き排
気装置を採用したとしても排気管の総重量が軽くて済む
とともに、製造コストも低く抑えることができるように
なる。

【００６５】第２の発明に係る多気筒エンジンの排気装
置は、第１の発明に係る多気筒エンジンの排気装置にお
いて、各排気通路切換弁の２つの出口を上下に位置づ
け、上側の出口を低回転域用排気管と高回転域用排気管
のうち一方に接続するとともに下側の出口を他方に接続
し、各々の気筒で低・高回転域用排気管の上下配置を揃
えたため、低回転域用排気管と高回転域用排気管におけ
る排気通路切換弁に接続される部分が上下に分かれるか
ら、排気管同士の干渉を防ぐことができる。

【００６６】第３の発明に係る多気筒エンジンの排気装
置は、第２の発明に係る多気筒エンジンの排気装置にお
いて、多気筒エンジンとして排気出口が車体前方へ向け
られた自動二輪車用並列多気筒エンジンを採用し、排気
通路切換弁をシリンダ前部に接続するとともに、この排
気通路切換弁に接続される２種類の排気管の各々の膨張
室を自動二輪車の右側と左側に配置したため、低回転域
用排気管と高回転域用排気管における排気通路切換弁に
接続される部分が上下に分かれることになるとともに、
比較的大径で重量が嵩む膨張室形成部分が左右に配置さ
れて左右の重量配分が略均等になる。

【００６７】このため、自動二輪車用並列多気筒エンジ
ンに切換弁付き排気装置を装着するに当たり、排気管同
士がエンジン前方で干渉し合うのを防ぐことができると
ともに、左右のバランスをとり易くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る多気筒エンジンの排気装置の側
面図である。

【図２】 図１における排気通路切換弁およびエンジン
のＡ矢視図である。

【図３】 図２におけるIII−III線断面図である。

【図４】 図３における排気通路切換弁のIV−IV線断面
図である。

【図５】 排気通路切換弁の弁体部分を示す分解斜視図
で、同図は通路形成部材を破断して描いてある。

【図６】 排気通路切換弁用駆動装置の概略構成を示す
正面図である。

【図７】 排気通路切換弁用ガスケットの正面図であ
る。

【図８】 図７におけるVIII−VIII線断面図である。

【図９】 本発明に係る排気装置を装着したエンジンの
エンジン回転数と出力の関係を示すグラフである。

【図１０】 ４サイクルエンジンの排気通路中に排気通
路切換弁を介装した他の実施例を示す側面図である。

【符号の説明】

１…水冷式２サイクル並列２気筒エンジン、３…シリン
ダボディ、１０…制御装置、１２…排気通路切換弁、１
５…排気ポート、１６…排気通路、１８…バルブボデ
ィ、１９…弁体、２０，２１…排気管、２０ｂ，２１ｂ
…膨張部、２４…上側分岐通路、２５…下側分岐通路、
４９…空冷式４サイクル並列４気筒エンジン、５３…排
気出口管。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多気筒エンジンの気筒毎の排気通路に、
   １つの入口に２つの出口を連通させてなる二股状の通路
   がバルブボディ内に形成されかつこの通路の分岐部分に
   前記入口から２つの出口に至る２つの分岐通路のうち何
   れか一方を選択してこれを連通状態とする弁体を備えた
   排気通路切換弁を、前記入口を上流側としてそれぞれ介
   装し、これらの排気通路切換弁の各々の弁体にエンジン
   運転状態に応じて分岐通路を切換える制御装置を接続す
   るとともに、２つの出口のうち一方と他方を、排気の圧
   力波を利用してエンジン出力を高める構造の排気管であ
   ってエンジン回転域が低回転域のときに適合する低回転
   域用排気管と、エンジン回転域が高回転域のときに適合
   する高回転域用排気管とに接続してなり、これらの２種
   類の排気管のそれぞれを、気筒毎の排気通路を集合させ
   共通の膨張室に連通させる構造としたことを特徴とする
   多気筒エンジンの排気装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の多気筒エンジンの排気装
   置において、各排気通路切換弁の２つの出口を上下に位
   置づけ、上側の出口を低回転域用排気管と高回転域用排
   気管のうち一方に接続するとともに下側の出口を他方に
   接続し、各々の気筒で低・高回転域用排気管の上下配置
   を揃えたことを特徴とする多気筒エンジンの排気装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の多気筒エンジンの排気装
   置において、多気筒エンジンとして排気出口が車体前方
   へ向けられた自動二輪車用並列多気筒エンジンを採用
   し、排気通路切換弁をシリンダ前部に接続するととも
   に、この排気通路切換弁に接続される２種類の排気管の
   各々の膨張室を自動二輪車の右側と左側となる位置に配
   置したことを特徴とする多気筒エンジンの排気装置。