JPH08200037A - 内燃機関の排気装置 - Google Patents

内燃機関の排気装置

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JPH08200037A
JPH08200037A JP7011416A JP1141695A JPH08200037A JP H08200037 A JPH08200037 A JP H08200037A JP 7011416 A JP7011416 A JP 7011416A JP 1141695 A JP1141695 A JP 1141695A JP H08200037 A JPH08200037 A JP H08200037A
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spring
valve housing
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valve
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Hidenori Ozawa
秀徳 小澤
Kazuhiro Tsuda
和宏 津田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】弁ハウジングに回動自在に軸支される回動軸
と、回動軸に固着される弁体と、該回動軸を回動付勢す
るばね力を発揮して回動軸および弁ハウジング間に設け
られる回動付勢ばねとを備える流通量調整弁が、排気流
路の途中に設けられる内燃機関の排気装置において、回
動軸の軸方向に沿うがたつきを回避して異音の発生を防
止する。 【構成】弁ハウジング38および回動軸39間には、回
動軸39を軸方向一側に付勢するばね力を発揮する軸方
向付勢ばね42が回動付勢ばね41とは別に設けられ、
回動軸39には軸方向一側に臨む当接面39bが設けら
れ、弁ハウジング38には前記当接面39bに当接して
回動軸39の軸方向移動を規制する規制部46aが設け
られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、弁ハウジングに回動自
在に軸支される回動軸と、回動軸に固着される弁体と、
該回動軸を回動付勢するばね力を発揮して回動軸および
弁ハウジング間に設けられる回動付勢ばねとを備える流
通量調整弁が、排気流路の途中に設けられる内燃機関の
排気装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、かかる装置は、たとえば特開平6
−221130号公報等で知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような排気装置に
おいて、流通量調整弁の円滑な回動作動を保証するため
には弁体と弁ハウジングの内面との間に微小間隙を設定
せざるを得ず、そのため、上記従来のものでは回動軸が
その軸方向に沿ってがたつき、そのがたつきに伴う異音
の発生が避けられなかった。
【0004】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、流通量調整弁における回動軸の軸方向に沿う
がたつきを回避して異音の発生を防止した内燃機関の排
気装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、弁ハウジングに回動自在に
軸支される回動軸と、回動軸に固着される弁体と、該回
動軸を回動付勢するばね力を発揮して回動軸および弁ハ
ウジング間に設けられる回動付勢ばねとを備える流通量
調整弁が、排気流路の途中に設けられる内燃機関の排気
装置において、弁ハウジングおよび回動軸間には、回動
軸を軸方向一側に付勢するばね力を発揮する軸方向付勢
ばねが回動付勢ばねとは別に設けられ、回動軸には軸方
向一側に臨む当接面が設けられ、弁ハウジングには前記
当接面に当接して回動軸の軸方向移動を規制する規制部
が設けられることを特徴とする。
【0006】また請求項2記載の発明によれば、上記請
求項1記載の発明の構成に加えて、回動軸の軸方向一端
にはばね受け部材が固定され、回動付勢ばねおよび軸方
向付勢ばねは、回動軸の周囲でいずれか一方のばねがい
ずれか他方のばねを囲んで、ばね受け部材および弁ハウ
ジング間に配置される。
【0007】
【作用】上記請求項1記載の発明の構成によれば、流通
量調整弁の回動軸は、軸方向付勢ばねにより軸方向一側
に付勢され、回動軸の当接面が弁ハウジング側の規制部
に押付けられることにより、回動軸がその軸方向に沿っ
てがたつくことが回避される。
【0008】また上記請求項2記載の発明の構成によれ
ば、回動付勢ばねおよび軸方向付勢ばねが、それらの一
方が他方を囲むようにしてばね受け部材および弁ハウジ
ング間に配置されることにより、2つのばねを用いてい
るにもかかわらず両ばねの配置スペースを最小限とする
ことができる。
【0009】
【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。
【0010】図1ないし図8は本発明の一実施例を示す
ものであり、図1は消音器の平面図、図2は図1の2−
2線拡大断面図、図3は図2の3−3線に沿う消音器の
縦断面図、図4は図2の4−4線に沿う消音器の縦断面
図、図5は図4の5−5線拡大断面図、図6は図2の6
−6線断面図、図7は図6の7−7線断面図、図8は図
2の8−8線断面図である。
【0011】先ず図1ないし図4において、内燃機関の
排気系の途中に介設される消音器11のシェル12は筒
状に形成されており、該シェル12の一端壁12aには
機関本体(図示せず)からの排気を導く単一の排気導入
管13が接続され、またシェル12の他端壁12bには
一対の排気導出管141 ,142 が相互に並列にして接
続される。
【0012】シェル12内には、その一端壁12a側か
ら他端壁12b側にかけて順に間隔をあけた位置に、第
1、第2、第3および第4隔壁15,16,17,18
が、それら15〜18の外縁をシェル12の内周面に溶
接するようにして固定的に配設される。これにより一端
壁12aおよび第1隔壁15間の第1消音室19と、第
1および第2隔壁15,16間の第2消音室20と、第
2および第3隔壁16,17間の第3消音室21と、第
3および第4隔壁17,18間の第3消音室22と、第
4隔壁18および他端壁12b間の第5消音室23と
が、シェル12内に形成される。而して第1隔壁15
は、シェル12の一端壁12aに比較的近接して配置さ
れるものであり、この第1隔壁15には、そのほぼ全面
にわたって均等に多数の小孔(図示せず)が設けられて
いる。
【0013】排気導入管13には第1、第2および第3
隔壁15,16,17を貫通する第1インナーパイプ2
4の一端が接続されており、この第1インナーパイプ2
4の他端は第4消音室22に開口される。しかも第1イ
ンナーパイプ24の第3消音室21に対応する部分の周
壁には多数の透孔25,25…が穿設される。第4およ
び第5消音室22,23間にわたっては、第4消音室2
2内で第1インナーパイプ24の他端開口部に間隔をあ
けて一端を対向させた第2インナーパイプ26が第4隔
壁18を貫通するようにして配設される。
【0014】また第4消音室22と第2消音室20との
間にわたっては、比較的小径である第3インナーパイプ
27と、比較的大径である第4インナーパイプ28とが
並列に設けられており、第2消音室20内で第4インナ
ーパイプ28の端部には、第4インナーパイプ28から
第2消音室20に至る排気流路の排気流通量を調整する
流通量調整弁30が取付けられる。この流通量調整弁3
0は、排気圧に応じて流通抵抗を可変とするものであ
り、内燃機関が低速回転状態で排気圧が比較的低いとき
には流通抵抗を大きくして排気流通量を絞ることにより
排気騒音を低減し、内燃機関が高速回転状態で排気圧が
比較的高くなったときには流通抵抗を小さくして排気流
通量を増大し、排気抵抗の低減による出力増大を図るよ
うにするものである。
【0015】さらに第2消音室20に一端を開口させる
一対の第5インナーパイプ311 ,312 が第2、第3
および第4隔壁16,17,18を貫通して並列に配設
されており、これらのインナーパイプ311 ,312
他端は、シェル12の他端壁12bに固着され、両排気
導出管141 ,142 は第5インナーパイプ311 ,3
2 の他端に個別に接続される。
【0016】しかも第5インナーパイプ311 ,312
の一端部には、図5で示すように、多数の透孔32,3
2…を有する内管部33と、該内管部33を同軸に囲撓
する外管部34との間に吸音材35が充填されて成る吸
音部36,36が設けられている。
【0017】図6、図7および図8を併せて参照して、
流通量調整弁30は、弁ハウジング38と、該弁ハウジ
ング38に回動可能に支承される回動軸39と、弁ハウ
ジング38内に収納されて回動軸39に固着される弁体
40と、回動軸39をその軸線まわりの一方側に付勢す
る回動付勢ばね41と、回動軸39をその軸方向一側に
付勢する軸方向付勢ばね42とを備え、消音器11のシ
ェル12で固定的に支持される。
【0018】弁ハウジング38は、それぞれ皿状に形成
された第1および第2ハウジング半体381 ,382
それらの開口端を相互に溶接、結合して構成されるもの
であり、中空の函状に形成される。しかも両ハウジング
半体381 ,382 の相互に対応する位置には、支持孔
43,44が同軸上に設けられる。而して第1ハウジン
グ半体381 の外面には、シェル12側に開口した皿状
に形成されたケース部材45が溶接により固着されてお
り、このケース部材45と第1ハウジング半体381
の間には支持孔43に臨むメタル軸受46が挟持され
る。一方、第2ハウジング半体382 の外面には、第2
ハウジング半体382 側に開口した皿状の支持部材47
が溶接されており、この支持部材47と第2ハウジング
半体382との間には支持孔44に臨むメタル軸受48
が挟持される。
【0019】回動軸39は、両メタル軸受46,48で
回動自在に支承されるものであり、弁ハウジング38内
に収納される大径軸部39aと、軸方向一側に向かうに
つれて小径となるテーパ状に形成される当接面39bを
介して大径軸部39aの一端に同軸に連なる小径軸部3
9cと、大径軸部39aの他端に同軸に連なる小径軸部
39dとから成り、軸方向一側の小径軸部39cが軸線
まわりの滑動を可能として軸受メタル46に貫通され、
また軸方向他側の小径軸部39dが軸線まわりの滑動を
可能として軸受メタル48に貫通される。しかも軸受メ
タル46には、回動軸39の当接面39bに当接して回
動軸39の軸方向一側への移動を規制するためのテーパ
状の規制部46aが設けられる。
【0020】回動軸39における大径軸部39aには、
弁ハウジング38の内面に外縁を近接対向させて弁ハウ
ジング38内に収納される弁体40が、弁ハウジング3
8の内面との間に流入室49を形成するようにして固着
される。一方、弁ハウジング38には、内端開口部を流
入室49に突入して弁体40に対向させるとともに外端
を外部に突出させた入口管50が固設されており、入口
管50の外端部には、金属製メッシュをリング状に形成
して成るスペーサ51を相互間に介在させて第4インナ
ーパイプ28の出口側端部が嵌合される。
【0021】而して弁体40は、図8の実線で示すよう
に、流入室49の容積が最小となる流量最小位置P
1 と、図8の鎖線で示すように流入室49の容積が最大
となる流量最大位置P2 との間での回動作動が可能なも
のであり、流量最小位置P1 は、弁体40が入口管50
の内端開口部に当接して該入口管50の内端開口部を閉
鎖することにより定まり、また流量最大位置P2 は、弁
体40に連設されたストッパ40aが入口管50の内端
部側壁に当接することにより定まる。
【0022】ところで、弁体40には入口管50の内端
開口部からの排気圧が、流入室49の容積を増大させる
側に弁体40を作動せしめる方向に作用するものであ
り、弁体40の入口管50側の面の中央部には、前記排
気圧を受けるべく凹部40bが設けられており、該凹部
40bの背面と回動軸39の大径軸部39aとの間には
補強部材52が設けられる。
【0023】また弁ハウジング38には、流量最小位置
1 から流量最大位置P2 までの弁体40の作動範囲内
に設定された連通開始点PC (図8参照)を流量最大位
置P 2 側に弁体40が通過したときに流入室49に直接
連通する出口窓53が、連通開始点PC から流量最大位
置P2 側に弁体40が作動するのに応じて流入室49に
臨む面積を次第に大きくするようにして設けられる。
【0024】而して弁体40の流量最小位置P1 から流
量最大位置P2 までの作動過程において、流量最小位置
1 から連通開始点PC までは入口管50から流入室4
9に流入した排気が弁体40の外縁および弁ハウジング
38の内面間の間隙を経て出口窓53に流通するのに対
し、連通開始点PC から流量最大位置P2 までは、流入
室49から出口窓53に排気が直接流れることになる。
【0025】シェル12側に開口した皿状に形成されて
弁ハウジング38のハウジング半体381 に連設されて
いるケース部材45の開口端には四角形状のフランジ4
5aが一体に設けられる。一方、シェル12には、ケー
ス部材45に対応した孔54が設けられており、前記フ
ランジ45aは孔54の周囲でシェル12の内面に当接
される。しかもフランジ45aには複数たとえば4個の
挿通孔55…が設けられ、それらの挿通孔55…にそれ
ぞれ連なるナット56…がシェル12との当接面とは反
対側の面でフランジ45aに固着される。
【0026】シェル12には、前記孔54を覆うカバー
57がシェル12の外面との間にガスケット58を介在
させて着脱可能に固着される。すなわちカバー57は、
該カバー57、ガスケット58、シェル12を貫通して
前記挿通孔55…からナット56…にそれぞれ螺合され
る複数のボルト59…により、シェル12に着脱可能に
固着される。しかもカバー57は、外方側に膨らんだ断
面形状を有してキャップ状に形成されている。
【0027】カバー57およびケース部材45間には、
シェル12内および弁ハウジング38内とは隔絶される
とともにシェル12の外部とも遮断されたばね室60が
形成されることになり、このばね室60内に、回動付勢
ばね41および軸方向付勢ばね42がともに収納され
る。
【0028】すなわち回動軸39の一端側である小径軸
部39cはばね室60内に突入されており、この小径軸
部39cの端部に固着されたばね受け部材61と、ばね
室60内でケース部材45の内端側に溶接された皿状の
係止部材62との間に、回動付勢ばね41および軸方向
付勢ばね42が配置される。而して回動付勢ばね42は
小径軸部39cの周囲で螺旋状に巻かれたねじりばねで
あり、弁体40を流量最小位置P1 側に向けて回動付勢
するばね力を発揮すべく回動付勢ばね41の両端がばね
受け部材61および係止部材62にそれぞれ係合され
る。また軸方向付勢ばね42は、小径軸部39cを囲撓
するコイルばねであり、回動軸39を軸方向一側に付勢
するばね力を発揮すべくばね受け部材61および係止部
材62間に縮設される。しかも回動付勢ばね41は、軸
方向付勢ばね42を囲撓するようにして配置される。
【0029】次にこの実施例の作用について説明する
と、消音器11内に配設された流通量調整弁30の弁ハ
ウジング38には、弁体40の作動範囲内に設定された
連通開始点PC から流量最大位置P2 側への弁体40の
作動に応じて流入室49に臨む面積を次第に大とする出
口窓53が設けられている。このため、流量最小位置P
1 から連通開始点PC までの弁体40の作動時には、流
入室49および出口窓53間で弁体40の外縁および弁
ハウジング38の内面間に形成される間隙によって流通
抵抗が定まり、連通開始点PC から流量最大位置P2
での弁体40の作動時には流入室49が出口窓53に直
接通じることになり、流量最大位置P2 に近づくにつれ
て出口窓53の流入室49に臨む面積が大きくなる。し
たがって弁体40が流量最小位置P1 から流量最大位置
2 まで作動する間に、第4インナーパイプ28と第2
消音室20間の排気流路の流通抵抗が小さくなることに
なる。
【0030】而して回動軸39の回動位置すなわち弁体
40の作動位置に応じた流通抵抗は、出口窓53が流入
室49に直接連通し始める連通開始点PC の位置、なら
びに出口窓53が流入室49に直接連通している状態で
の出口窓53の流入室49に臨む面積により定まること
になるが、連通開始点PC を弁体40の作動範囲のいず
れの位置に定めるか、また出口窓53の流入室49に臨
む面積すなわち出口窓53の形状をどのように定めるか
は任意に設定可能であり、回動軸39の回動位置すなわ
ち弁体40の作動位置に応じた流通抵抗すなわち流通量
を任意に設定することが可能となる。
【0031】このような流通量調整弁30において、回
動軸39は、回動付勢ばね41により流通抵抗を大きく
する側に付勢されているが、軸方向付勢ばね42により
軸方向一側にも付勢されている。このため、回動軸39
に設けられた当接面39bが弁ハウジング38側に設け
られている規制部46aに押付けられることになり、回
動軸39がその軸方向に沿ってがたつくことが回避さ
れ、がたつきによる異音の発生が防止される。
【0032】しかもばね室60内の回動軸39の周囲
で、回動付勢ばね41は軸方向付勢ばね42を囲むよう
に配置されるものであり、2つのばね41,42を用い
ているにもかかわらず両ばね41,42の配置スペース
を最小限とすることができる。またばね室60は、シェ
ル12内および弁ハウジング38内とは隔絶されるとと
もにシェル12の外部とも遮断されるものであり、この
ばね室60内に両ばね41,42が収納されることによ
り、両ばね41,42がシェル12の外部に剥き出しと
なることがないので、両ばね41,42に錆が発生する
ことや、撥ね飛ばされた小石等で両ばね41,42が損
傷することもない。しかも回動軸39の当接面39bが
メタル軸受46の規制部46aに押付けられていること
により、弁ハウジング38内からばね室60内にガスが
リークすることは極力避けられるが、ばね室60内への
ガスリークがたとえあったとしても、ばね室60が外部
と遮断されていることによりシェル12の外部にガスが
漏れることはなく、カバー57が外気で冷やされること
によりばね室60内が過熱されることを極力回避し、両
ばね41,42が熱害を被ることも極力防止される。特
にカバー57が外方に膨らんだ断面形状を有することに
より、外気による冷却面積を比較的大きくして冷却効果
をより向上することが可能である。
【0033】さらにカバー57は、シェル12に設けら
れた孔54を塞ぐようにしてシェル12に着脱可能に固
着されるものであり、カバー57をシェル12から取り
外してばね41,42の保守、点検を行うことが可能で
ある。
【0034】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。
【0035】たとえば回動軸39に電気式アクチュエー
タが連結され、該アクチュエータにより弁体40によっ
て流通抵抗を小とする側に回動軸39が回動せしめられ
るようにした流通量調整弁が、排気流路の途中に設けら
れた排気装置に本発明を適用することも可能である。
【0036】
【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、弁ハウジングおよび回動軸間には、回動軸を軸方向
一側に付勢するばね力を発揮する軸方向付勢ばねが回動
付勢ばねとは別に設けられ、回動軸には軸方向一側に臨
む当接面が設けられ、弁ハウジングには前記当接面に当
接して回動軸の軸方向移動を規制する規制部が設けられ
るので、回動軸の当接面が弁ハウジングの規制部に押付
けられることにより、回動軸がその軸方向に沿ってがた
つくことが回避され、回動軸のがたつきに伴う異音の発
生が防止される。
【0037】また請求項2記載の発明によれば、上記請
求項1記載の発明の構成に加えて、回動軸の軸方向一端
にはばね受け部材が固定され、回動付勢ばねおよび軸方
向付勢ばねは、回動軸の周囲でいずれか一方のばねがい
ずれか他方のばねを囲んで、ばね受け部材および弁ハウ
ジング間に配置されるので、2つのばねを用いているに
もかかわらず両ばねの配置スペースを最小限とし、流通
量調整弁の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】消音器の平面図である。
【図2】図1の2−2線拡大断面図である。
【図3】図2の3−3線に沿う消音器の縦断面図であ
る。
【図4】図2の4−4線に沿う消音器の縦断面図であ
る。
【図5】図4の5−5線拡大断面図である。
【図6】図2の6−6線断面図である。
【図7】図6の7−7線断面図である。
【図8】図2の8−8線断面図である。
【符号の説明】
30・・・流通量調整弁 38・・・弁ハウジング 39・・・回動軸 39b・・・当接面 40・・・弁体 41・・・回動付勢ばね 42・・・軸方向付勢ばね 46a・・・規制部 61・・・ばね受け部材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁ハウジング(38)に回動自在に軸支
    される回動軸(39)と、回動軸(39)に固着される
    弁体(40)と、該回動軸(39)を回動付勢するばね
    力を発揮して回動軸(39)および弁ハウジング(3
    8)間に設けられる回動付勢ばね(41)とを備える流
    通量調整弁(30)が、排気流路の途中に設けられる内
    燃機関の排気装置において、弁ハウジング(38)およ
    び回動軸(39)間には、回動軸(39)を軸方向一側
    に付勢するばね力を発揮する軸方向付勢ばね(42)が
    回動付勢ばね(41)とは別に設けられ、回動軸(3
    9)には軸方向一側に臨む当接面(39b)が設けら
    れ、弁ハウジング(38)には前記当接面(39b)に
    当接して回動軸(39)の軸方向移動を規制する規制部
    (46a)が設けられることを特徴とする内燃機関の排
    気装置。
  2. 【請求項2】 回動軸(39)の軸方向一端にはばね受
    け部材(61)が固定され、回動付勢ばね(41)およ
    び軸方向付勢ばね(42)は、回動軸(39)の周囲で
    いずれか一方のばね(41)がいずれか他方のばね(4
    2)を囲んで、ばね受け部材(61)および弁ハウジン
    グ(38)間に配置されることを特徴とする請求項1記
    載の内燃機関の排気装置。
JP01141695A 1995-01-27 1995-01-27 内燃機関の排気装置 Expired - Fee Related JP3432930B2 (ja)

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