JPH08291723A - 制御型排気系システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気系に排気圧や排気音を制御するバルブ部
材が設けられた制御型排気系システムにおいて、コスト
低減，小型化，共用化を達成しながら加速操作時に滑ら
かな加速感と心地良い加速排気音を得ると共に、シリン
ダ型アクチュエータと制御バルブとのコンパクトな排気
系設置を達成すること。 【解決手段】 排気系の排気チューブａもしくはマフラ
ｂに一端が開口された圧力導管ｃと、前記圧力導管ｃの
他端がシリンダ室に接続され、シリンダ室の圧力レベル
に応じてバルブ開方向にストロークするピストンを有
し、排気系の排気チューブａもしくはマフラｂの排気系
部材に設置されたシリンダ型アクチュエータｄと、前記
シリンダ型アクチュエータｄが設置されている同じ排気
系部材に隣接して配置され、シリンダ型アクチュエータ
ｄのピストンロッドｅとの連結によりピストンストロー
クの大きさに応じてバルブ開度が無段階に変更される制
御バルブｆとを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンからテー
ルチューブに至る排気系に排気圧や排気音を制御するバ
ルブ部材が設けられた制御型排気系システムの技術分野
に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、排気系に設けられたバルブ部材の
開閉駆動制御を行なうアクチュエータとしては、例え
ば、下記に列挙するようなアクチュエータが知られてい
る。

【０００３】(1) モータアクチュエータ サーボモータの回転駆動をワイヤによりバルブシャフト
に加えて開閉駆動制御するアクチュエータが知られてい
る（特開平３−１８５２０９号公報等）。

【０００４】(2) ダイヤフラム型正圧アクチュエータ マフラの内部圧をダイヤフラム室に導き、マフラの内部
に設けたバルブを排圧の大きさとバネ力のバランスによ
り開閉するアクチュエータが知られている（特開平４−
１２４４１８号公報）。

【０００５】(3) ダイヤフラム型負圧アクチュエータ エンジン吸気圧をタンク及びソレノイド弁を介してダイ
ヤフラム室に導き、マフラの上流位置に設けたバルブを
開閉するアクチュエータが知られている（特開平２−２
５９２１７号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御型排気系システムに用いられるアクチュエータ
にあっては下記に列挙する問題がある。

【０００７】(1) モータアクチュエータにあっては、エ
ンジン回転数等に応じて制御指令を出力する電子コント
ローラを必要とするし、サーボモータ自体が高価である
ため、システムがコスト高となる。また、ダイヤフラム
型アクチュエータにおいても外部から電子制御されるソ
レノイド弁を設けた場合、同様にコスト高となる。

【０００８】(2) ダイヤフラム型正圧アクチュエータや
ダイヤフラム型負圧アクチュエータにあっては、受圧面
積を十分に確保する必要があることからアクチュエータ
径が大径となり、システムが大型化してしまうし、レイ
アウトや設置スペースの異なる様々な車種への共用化が
困難である。

【０００９】さらに、上記特開平２−２５９２１７号公
報に記載されているダイヤフラム型負圧アクチュエータ
にあっては、負圧をエンジン吸気圧から取り出している
ので、車両の後方に設けられているマフラに導くには、
長い配管を必要とする欠点を有する。

【００１０】(3) モータアクチュエータもダイヤフラム
型アクチュエータもバルブ全開またはバルブ全閉のオン
・オフ駆動となり、例えば、加速操作時でバルブ閉から
バルブ開へと切り換わるエンジン回転領域で排気静圧及
び排気音が一時的に低下する特性を示し、滑らかな加速
感が得られないし、違和感のある加速排気音となる。

【００１１】本発明は、上記課題に着目してなされたも
ので、第１の目的とするところは、排気系に排気圧や排
気音を制御するバルブ部材が設けられた制御型排気系シ
ステムにおいて、コスト低減，小型化，共用化を達成し
ながら加速操作時に滑らかな加速感と心地良い加速排気
音を得ると共に、シリンダ型アクチュエータと制御バル
ブとのコンパクトな排気系設置を達成することにある。

【００１２】第２の目的とするところは、スムーズなバ
ルブ開閉の確保と、組み付け時の作業性の向上と、故障
時のコスト低減を図りながら、第１の目的を達成するこ
とにある。

【００１３】第３の目的とするところは、シリンダ型ア
クチュエータの耐久信頼性の向上を図りながら、第１ま
たは第２の目的を達成することにある。

【００１４】第４の目的とするところは、圧力導管の配
管長を短くし、組立性や車両レイアウト性に優れたシス
テムとしながら、第１の目的を達成することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

（第１の解決手段）上記第１の目的を達成するため請求
項１記載の発明では、図１のクレーム対応図に示すよう
に、エンジンからテールチューブに至る排気系に排気圧
や排気音を制御するバルブ部材が設けられた制御型排気
系システムにおいて、排気系の排気チューブａもしくは
マフラｂに一端が開口され、正圧もしくは負圧による排
気圧を導く圧力導管ｃと、前記圧力導管ｃの他端がシリ
ンダ室に接続され、シリンダ室の圧力レベルに応じてバ
ルブ開方向にストロークするピストンを有し、排気系の
排気チューブａもしくはマフラｂの排気系部材に設置さ
れたシリンダ型アクチュエータｄと、前記シリンダ型ア
クチュエータｄが設置されている同じ排気系部材に隣接
して配置され、シリンダ型アクチュエータｄのピストン
ロッドｅとの連結によりピストンストロークの大きさに
応じてバルブ開度が無段階に変更される制御バルブｆ
と、を備えていることを特徴とする。

【００１６】作用を説明する。

【００１７】走行時、エンジンからの排気ガスにより排
気系の排気チューブａもしくはマフラｂから排気圧に応
じた正圧もしくは負圧による圧力が圧力導管ｃを介して
シリンダ型アクチュエータｄのシリンダ室に導かれる。
そして、シリンダ室ではこの圧力レベルに応じてピスト
ンがストロークするため、シリンダ型アクチュエータｄ
のピストンロッドｅに連結されている制御バルブｆは、
このピストンストロークの大きさに応じてバルブ開度が
無段階に変更される。

【００１８】したがって、例えば、加速操作時でエンジ
ン回転数の上昇に伴い排気圧の圧力レベルが高まる時に
は、制御バルブｆがバルブ閉から徐々にバルブ開度が増
してバルブ開へと無段階に変更されるため、所定のエン
ジン回転数にてバルブ閉からバルブ開に一気に切り換わ
る場合のように排気静圧や排気音の一時的な低下がな
く、排気静圧特性や排気音特性がリニアに増加する特性
を示す。

【００１９】この結果、バルブ閉からバルブ開へと移行
するエンジン回転領域で行なわれる加速操作時に、滑ら
かな加速感と心地良い加速排気音が得られる。

【００２０】この制御型排気系システムを車両に適用す
るにあたって、排気系に設けられたバルブ部材の開閉駆
動制御を行なうアクチュエータとして、排気圧により駆
動されるアクチュエータを用いているため、モータアク
チュエータやソレノイドを用いて電子制御するシステム
に比べて大幅にシステムのコスト低減が図れる。

【００２１】加えて、アクチュエータとしてダイヤフラ
ム型アクチュエータに比べて外径が小さいシリンダ型ア
クチュエータｄを用いているため、システムの小型化が
図られるし、この小型化に伴ってレイアウトや設置スペ
ースの異なる様々な車種へのシステムの共用化が達成で
きる。

【００２２】さらに、システム小型化に関しては、シリ
ンダ型アクチュエータｄが設置されている同じ排気系部
材に隣接して制御バルブｆを配置する構成であるため、
シリンダ型アクチュエータｄと制御バルブｆとのコンパ
クトな排気系設置を達成することができる。

【００２３】（第２の解決手段）上記第２の目的を達成
するため請求項２記載の発明では、図１のクレーム対応
図に示すように、請求項１記載の制御型排気系システム
において、前記シリンダ型アクチュエータｄのピストン
ロッドｅと前記制御バルブｆのバルブ開閉レバーロッド
ｇとが、工具を用いることなく着脱可能なピン結合部材
ｈを介して連結されていることを特徴とする。

【００２４】作用を説明する。

【００２５】バルブ開閉駆動制御において、シリンダ型
アクチュエータｄのピストンロッドｅと制御バルブｆの
バルブ開閉レバーが直接連結されているのではなく、バ
ルブ開閉レバーロッドｇを介した連結となっているた
め、レバー回転時のロッド揺動がバルブ開閉レバーロッ
ドｇにより吸収され、多少の振動入力があってもスムー
ズなバルブ開閉作動が確保される。

【００２６】シリンダ型アクチュエータｄと制御バルブ
ｆとの組み付け時、ピストンロッドｅとバルブ開閉レバ
ーロッドｇとの連結作業を、工具を用いることなく着脱
可能なピン結合部材ｈにより行なうことができるため、
組み付け作業性の向上が図られる。

【００２７】シリンダ型アクチュエータｄと制御バルブ
ｆとは、ピン結合部材ｈを外すことで分離可能であるた
め、シリンダ型アクチュエータｄが故障した場合、シリ
ンダ型アクチュエータｄのみを分離して交換や修理を行
なうことができ、アクチュエータとバルブとが一体型の
システムに比べて故障時のコスト低減を図ることができ
る。

【００２８】（第３の解決手段）上記第３の目的を達成
するため請求項３記載の発明では、図１のクレーム対応
図に示すように、請求項１または請求項２記載の制御型
排気系システムにおいて、前記シリンダ型アクチュエー
タｄのピストンロッドｅと前記制御バルブｆのバルブ開
閉レバーロッドｇとの間に断熱材が介装されていること
を特徴とする。

【００２９】作用を説明する。

【００３０】長時間の走行時等では、排気ガスの熱影響
を受けて制御バルブｆが高温状態となる。これに対し、
シリンダ型アクチュエータｄのピストンロッドｅと制御
バルブｆのバルブ開閉レバーロッドｇとの間には断熱材
が介装されているため、制御バルブｆからシリンダ型ア
クチュエータｄへ伝達される熱が断熱材により遮断さ
れ、シリンダ型アクチュエータｄが制御バルブｆと共に
高温となるのが防止され、シリンダ型アクチュエータｄ
の耐久信頼性の向上が図られる。

【００３１】（第４の解決手段）上記第４の目的を達成
するため請求項４記載の発明では、図１のクレーム対応
図に示すように、請求項１記載の制御型排気系システム
において、前記マフラｂを、マフラ本体ｂ１と前端板ｂ
２と後端板ｂ３とで囲まれる空間が両端板に平行配置の
バッフルプレートｉにより複数の室に仕切られたマフラ
とし、前記圧力導管ｃを、マフラｂ内の一室にその一端
を開口し、バッフルプレートｉを貫通するマフラ内配管
とし、前端板ｂ２もしくは後端板ｂ３から外部に取り出
した他端をシリンダ型アクチュエータｄに接続したこと
を特徴とする。

【００３２】作用を説明する。

【００３３】マフラ製造時、圧力導管ｃはバッフルプレ
ートｉにより仕切られた複数の室の一室にその一端が開
口され、バッフルプレートｉを貫通するマフラ内配管に
より圧力導管ｃの途中が支持され、圧力導管ｃの他端側
を前端板ｂ２もしくは後端板ｂ３から外部に取り出した
状態で製造される。そして、シリンダ型アクチュエータ
ｄを取り付けた後、外部に出ている圧力導管ｃの他端を
シリンダ型アクチュエータｄに接続することで組み付け
られる。

【００３４】したがって、圧力導管ｃをマフラ外部配管
とする場合のように干渉を避けるための圧力導管ｃの曲
げ作業や管のふらつきを防ぐための管支持作業等を要さ
ず、組立性に優れる。

【００３５】また、マフラ内部配管であることにより、
圧力導管ｃの配管長を短くすることができるし、さら
に、マフラ外部配管のようにマフラ本体ｂ１の外周部に
圧力導管ｃが突出することがなく、本発明の制御型排気
系システムを車載する場合にレイアウト性に優れる。

【００３６】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００３７】（第１実施の形態）まず、構成を説明す
る。

【００３８】図２は本発明第１実施の形態の制御型排気
系システムを示す図、図３は本発明第１実施の形態の制
御型排気系システムの要部拡大図、図４は本発明第１実
施の形態のシリンダ型アクチュエータの一部断面図、図
５は第１実施の形態の制御型排気系システムの要部を示
す斜視図、図６は図５Ａ部のロッド結合部を示す分解斜
視図、図７は図５Ａ部のロッド結合部を示す縦断面図で
ある。

【００３９】図２〜図７において、１は排気マフラ（マ
フラｂに相当）、４はマフラインレットチューブ、５は
第１マフラアウトレットチューブ、６は第２マフラアウ
トレットチューブ（４，５，６は排気チューブａに相
当）、１０は圧力導管、１１はシリンダ型アクチュエー
タ、１２は制御バルブ、１３は動圧ガイド部材、１４は
アクチュエータ取付ブラケット、１５はバルブシャフ
ト、１６はバルブ開閉レバー、１７はバルブ開閉レバー
ロッド、１８はピン結合部材、１９は断熱材である。

【００４０】前記排気マフラ１は、前端板１ａと後端板
１ｂとを有し、前端板１ａには図外のエンジンからの排
気ガスが進入してくるマフラインレットチューブ４とマ
フラ内部を経過して排気ガスを排出する第１マフラアウ
トレットチューブ５が接続され、後端板１ｂには制御バ
ルブ１２の開閉制御により排気ガスの排出を調整する第
２マフラアウトレットチューブ６が接続されている。

【００４１】前記圧力導管１０は、排気マフラ１内に一
端が開口され、その開口端にはマフラインレットチュー
ブ４からの排気ガス流の流れに対向して排気動圧を取り
込むテーパ状の動圧ガイド部材１３が設けられている。
そして、圧力導管１０の他端は、シリンダ型アクチュエ
ータ１１（シリンダ室１１ａ）に接続されている。これ
により、圧力導管１０は排気静圧と排気動圧に応じた正
圧をシリンダ型アクチュエータ１１に導く管として構成
されている。

【００４２】前記シリンダ型アクチュエータ１１は、第
２マフラアウトレットチューブ６にアクチュエータ取付
ブラケット１４を介して取り付けられ、そのピストンロ
ッド１１ｄは同じ第２マフラアウトレットチューブ６に
隣接して配置されている制御バルブ１２のバルブシャフ
ト１５を回動させるバルブ開閉レバー１６に対し、バル
ブ開閉レバーロッド１７及びピン結合部材１８を介して
連結されている。

【００４３】前記シリンダ型アクチュエータ１１の具体
的構造を図４により説明すると、シリンダ型アクチュエ
ータ１１は、圧力導管１０が連結されるシリンダ室１１
ａと、このシリンダ室１１ａの正圧の圧力レベルに応じ
てストロークするカップシール型のピストン１１ｂと、
ピストン１１ｂをバルブ全閉方向に付勢するスプリング
１１ｃと、制御バルブ１２に連結されるピストンロッド
１１ｄと、ピストンロッド１１ｄの先端部に形成された
ピン結合部１１ｅと、ピストン１１ｂが内面を往復摺動
するシリンダチューブ１１ｆと、シリンダチューブ１１
ｆに一体に形成されたマウントストッパ部１１ｇと、シ
リンダチューブ１１ｆに外周に形成されたネジ部１１ｈ
と、ネジ部１１ｈに螺合するマウントナット１１ｉと、
ピストン１１ｂのストロークを規制するストッパ１１ｊ
とを有して構成されている。

【００４４】なお、スプリング１１ｃは、エンジン回転
数約１５００ｒｐｍ以上の排気圧がシリンダ室１１ａに
作用した時に移動を開始するようにそのバネ力が設定さ
れている。

【００４５】ロッド結合部を図５〜図７により説明する
と、シリンダ型アクチュエータ１１のピストンロッド１
１ｄと制御バルブ１２のバルブ開閉レバーロッド１７と
の結合は、両者のピン結合部１１ｅ，１７ａに開けられ
ているピン穴に対し、図６に示すように、ピン結合部材
１８のピン部１８ａを差し込み、その後、ピン結合部材
１８の係合部１８ｂをピストンロッド１１ｄに係合させ
ることで行なわれる。つまり、工具を用いることなく着
脱可能なピン結合部材１８を介して連結されることにな
る。

【００４６】そして、バルブ開閉レバーロッド１７のピ
ン結合部１７ａには、図７に示すように、ピストンロッ
ド１１ｄとバルブ開閉レバーロッド１７との間の熱伝達
を抑える断熱材１９が結合接触部に設けられている。

【００４７】次に、作用を説明する。

【００４８】［バルブ開閉作動］走行時、エンジンから
排気ガスが流れてくると、マフラインレットチューブ４
から排気圧に応じた正圧の圧力が圧力導管１０を介して
シリンダ型アクチュエータ１１のシリンダ室１１ａに導
かれる。そして、シリンダ室１１ａではこの圧力レベル
に応じてピストン１１ｂがストロークするため、シリン
ダ型アクチュエータ１１のピストンロッド１１ｄに連結
されている制御バルブ１２は、このピストンストローク
の大きさに応じてバルブ開度が無段階に変更される。

【００４９】ここで、シリンダ室１１ａの圧力とピスト
ンストロークの関係は、図８に示すように、シリンダ型
アクチュエータ１１の内部摩擦等により、シリンダ室１
１ａ内の圧力が上昇しピストン１１ｂが進む時と、シリ
ンダ室１１ａ内の圧力が下降しピストン１１ｂが戻る時
とでヒステリシスを持つ特性を示す。

【００５０】したがって、シリンダ室１１ａの圧力が小
さい幅で変動するような場合、ヒステリシス圧力幅が不
感帯となり、ピストンストロークが保持され、制御バル
ブ１２の開閉ハンチングが防止される。

【００５１】また、圧力導管１０により排気圧を導くに
あたって、マフラインレットチューブ側開口端に排気ガ
ス流の流れに対向して排気動圧を取り込む動圧ガイド部
材１３が設けられているため、シリンダ型アクチュエー
タ１１を駆動する圧力が（排気静圧＋排気動圧）とな
り、排気静圧のみを駆動圧力とする場合に比べて圧力レ
ベルが高まり、小型で低圧タイプのシリンダ型アクチュ
エータ１１を用いたとしてもピストンストローク駆動が
確実で安定したものとなる。

【００５２】［整圧作用］排気ガスはエンジン気筒数や
回転数に応じた周期でガス圧が変動しながらマフライン
レットチューブ４を流れてくる。したがって、そのまま
シリンダ型アクチュエータ１１のシリンダ室１１ａに導
いた場合、脈動圧によりピストンストローク変動し、制
御バルブ１２の開閉動作にふらつきが生じる。特に、小
型で低圧タイプのシリンダ型アクチュエータ１１を用い
た場合、多少の圧力変動があってもこれに応答してしま
うため、制御バルブ１２の開閉動作がふらつき制御が困
難となる。

【００５３】これに対し、圧力導管１０を排気マフラ１
の内部室から排気圧を導く管としているため、マフライ
ンレットチューブ４から排気マフラ１へ導入される排気
ガスは排気マフラ１への導入と同時に膨張し、サージタ
ンクを設けているのと同様の作用により排気マフラ１に
おいて整圧作用が発揮される。この整圧作用により、制
御バルブ１２の開閉動作にふらつきが抑えられ、特に、
脈動が激しいエンジン低回転域でのバルブ制御が可能に
なる。尚、圧力導管１０の内径を小さく設定した場合、
内径より大きな振幅を持つ脈動が縮流により整圧され、
膨張と縮流によるダブル整圧作用にて脈動圧が平滑化さ
れる。

【００５４】［加速操作時の制御バルブ作用］アクセル
を踏み込んでの加速操作時でエンジン回転数の上昇に伴
い排気圧の圧力レベルが高まる時には、上記のように制
御バルブ１２がバルブ閉から徐々にバルブ開度が増して
バルブ開へと無段階に変更されるため、滑らかな加速感
と心地良い加速排気音が得られる。

【００５５】すなわち、図９の排気静圧特性に示すよう
に、従来のバルブ全開またはバルブ全閉のオン・オフ制
御（実線）では、加速操作時でバルブ閉からバルブ開へ
と切り換わるエンジン回転領域で排気静圧が一時的に低
下する特性を示し、滑らかな加速感が得られないが、本
第１実施の形態（破線）では、制御バルブ１２はピスト
ンストロークの大きさに応じてバルブ開度が無段階に変
更されるため、エンジン回転数の上昇に応じて排気静圧
がリニアに増加して、排気抵抗が徐々に小さくなって滑
らかな加速感が得られる。なお、バルブ完全閉（一点斜
線）のままでは、エンジン高回転域での排気抵抗が高く
なり、加速感が不足する。

【００５６】同様に、図１０の排気音特性に示すよう
に、従来のバルブ全開またはバルブ全閉のオン・オフ制
御（破線）では、加速操作時でバルブ閉からバルブ開へ
と切り換わるエンジン回転領域で排気音が一時的に低下
する特性を示し、違和感のある加速排気音となるが、本
第１実施の形態（実線）では、制御バルブ１２はピスト
ンストロークの大きさに応じてバルブ開度が無段階に変
更されるため、エンジン回転数に応じて排気音がリニア
に増加し、心地良い加速排気音が得られる。なお、バル
ブ完全閉（一点斜線）のままではエンジン高回転域での
音圧が高くなり、加速排気音が高くなり過ぎる。

【００５７】［システムの車両適用時］この制御型排気
系システムを車両に適用するにあたって、排気系に設け
られたバルブ開閉駆動制御を行なうアクチュエータとし
て、排気圧により駆動されるシリンダ型アクチュエータ
１１を用いているため、モータアクチュエータやソレノ
イドを用いて電子制御するシステムに比べて大幅にシス
テムのコスト低減が図れる。

【００５８】加えて、アクチュエータとしてダイヤフラ
ム型アクチュエータに比べて外径が小さいシリンダ型ア
クチュエータ１１を用いているため、システムの小型化
が図られるし、この小型化に伴ってレイアウトや設置ス
ペースの異なる様々な車種へのシステムの共用化が達成
できる。

【００５９】さらに、シリンダ型アクチュエータ１１
は、排気圧を排気マフラ１から導入するようにしている
ため、圧力導管１０の配管長が短くなる。また、シリン
ダ型アクチュエータ１１と制御バルブ１２とは同じ排気
系部材である第２マフラアウトレットチューブ６に隣接
して配置されている。よって、図２及び図３からも明ら
かなように、制御バルブシステムが排気マフラ１の後部
位置にコンパクトに収まり、よりシステムの小型化が図
られる。

【００６０】［ロッド結合構造による作用］バルブ開閉
駆動制御において、シリンダ型アクチュエータ１１のピ
ストンロッド１１ｄと制御バルブ１２のバルブ開閉レバ
ー１６が直接連結されているのではなく、バルブ開閉レ
バーロッド１７を介した連結となっているため、バルブ
開閉レバー１６が回転する時のロッド揺動がバルブ開閉
レバーロッド１７により吸収され、多少の振動入力があ
ってもスムーズなバルブ開閉作動が確保される。

【００６１】シリンダ型アクチュエータ１１と制御バル
ブ１２との組み付け時、ピストンロッド１１ｄとバルブ
開閉レバーロッド１７との連結作業を、工具を用いるこ
となく着脱可能なピン結合部材１８により行なうことが
できるため、組み付け作業性の向上が図られる。

【００６２】シリンダ型アクチュエータ１１と制御バル
ブ１２とは、ピン結合部材１８を外すことで分離可能で
あるため、シリンダ型アクチュエータ１１が故障した場
合、シリンダ型アクチュエータ１１のみを分離して交換
や修理を行なうことができ、アクチュエータとバルブと
が一体型のシステムに比べて故障時のコスト低減を図る
ことができる。

【００６３】［断熱作用］長時間の走行時等では、排気
ガスの熱影響を受けて制御バルブ１２が高温状態とな
る。これに対し、シリンダ型アクチュエータ１１のピス
トンロッド１１ｄと制御バルブ１２のバルブ開閉レバー
ロッド１７との間には断熱材１９が介装されているた
め、制御バルブ１２からシリンダ型アクチュエータ１１
へ伝達される熱が断熱材１９により遮断され、シリンダ
型アクチュエータ１１が制御バルブ１２と共に高温とな
るのが防止され、シリンダ型アクチュエータ１１の耐久
信頼性の向上が図られる。

【００６４】次に、効果を説明する。

【００６５】（１）排気系の排気マフラ１に一端が開口
され、排気圧を導く圧力導管１０と、前記圧力導管１０
の他端がシリンダ室１１ａに接続され、シリンダ室１１
ａの圧力レベルに応じてバルブ開方向にストロークする
ピストン１１ｂを有するシリンダ型アクチュエータ１１
と、前記シリンダ型アクチュエータ１１のピストンロッ
ド１１ｄに連結され、ピストンストロークの大きさに応
じてバルブ開度が無段階に変更される制御バルブ１２と
を設けた装置としたため、コスト低減，小型化，共用化
を達成しながら加速操作時に滑らかな加速感と心地良い
加速排気音を得ることができる。

【００６６】（２）圧力導管１０を、排気マフラ１の内
部室に一端を開口して排気圧を導く管としたため、サー
ジタンクを必要とせず、排気マフラ１において整圧作用
が発揮されるので、制御バルブ１２の開閉動作のふらつ
きが抑えられ、エンジン回転が低回転の領域でもバルブ
制御が可能となる。

【００６７】（３）シリンダ型アクチュエータ１１と制
御バルブ１２とは同じ排気系部材である第２マフラアウ
トレットチューブ６に隣接して配置される構成としたた
め、シリンダ型アクチュエータ１１と制御バルブ１２と
のコンパクトな排気系設置を達成することができる。

【００６８】尚、シリンダ型アクチュエータ１１は、近
い位置の排気マフラ１から排気圧が導入されるため、よ
りシステムの小型化を図ることができる。

【００６９】（４）圧力導管１０の排気マフラ側開口端
に、マフラインレットチューブ４からの排気ガス流の流
れに対向して排気動圧を取り込むテーパ状の動圧ガイド
部材１３を設けたため、排気動圧の導入効率が高まり、
小型で低圧タイプのシリンダ型アクチュエータ１１を用
いたとしてもピストンストローク駆動が確実で安定した
ものとすることができる。

【００７０】（５）シリンダ型アクチュエータ１１のピ
ストンロッド１１ｄと制御バルブ１２のバルブ開閉レバ
ーロッド１７とが、工具を用いることなく着脱可能なピ
ン結合部材１８を介して連結されている構成としたた
め、スムーズなバルブ開閉の確保と、組み付け時の作業
性の向上と、故障時のコスト低減を図ることができる。

【００７１】（６）シリンダ型アクチュエータ１１のピ
ストンロッド１１ｄと制御バルブ１２のバルブ開閉レバ
ーロッド１７との間に断熱材１９が介装されている構成
としたため、シリンダ型アクチュエータ１１の耐久信頼
性の向上を図ることができる。

【００７２】（第２実施の形態）請求項４記載の発明に
対応する第２実施の形態の制御型排気系システムについ
て説明する。

【００７３】まず、構成を説明する。

【００７４】図１１において、２１は排気マフラ、２４
はマフラインレットチューブ、２５は第１マフラアウト
レットチューブ、２６は第２マフラアウトレットチュー
ブ、３０は圧力導管、３１はシリンダ型アクチュエー
タ、３２は制御バルブ、３４はアクチュエータ取付ブラ
ケット、３５はバルブシャフト、３６はバルブ開閉レバ
ーである。

【００７５】前記排気マフラ２１は、マフラ本体２１ａ
と前端板２１ｂと後端板２１ｃとで囲まれる空間が両端
板２１ｂ，２１ｃに平行配置のバッフルプレート２１
ｄ，２１ｅ，２１ｆにより第１室２１ｇ，第２室２１
ｈ，第３室２１ｉ，第４室２１ｊに仕切られて構成され
ている。

【００７６】前記圧力導管３０は、排気マフラ２１内の
第１室２１ｇにその一端を開口し、バッフルプレート２
１ｄ，２１ｅ，２１ｆを貫通するマフラ内配管とし、後
端板２１ｃから外部に取り出した他端をシリンダ型アク
チュエータ３１に接続している。この排気圧力を取り出
す第１室２１ｇは、エンジン駆動時に安定して高い排気
圧（静圧）となる室である。

【００７７】即ち、第１実施の形態では圧力導管１０の
一端からは静圧＋動圧を導入し、他端側を後端板１ｂか
ら出すだけの構成であったが、この第２の実施の形態で
は、圧力導管３０の一端からは排気静圧のみを導入し、
バップフプレート支持によるマフラ内配管としている。

【００７８】尚、他の構成は第１実施の形態と同様であ
るので説明を省略する。

【００７９】次に、作用を説明する。

【００８０】排気マフラ製造時、圧力導管３０は第１室
２１ｇにその一端が開口され、バッフルプレート２１
ｄ，２１ｅ，２１ｆを貫通するマフラ内配管により圧力
導管３０の途中が支持され、圧力導管３０の他端側を後
端板２１ｃから外部に取り出した状態で製造される。そ
して、シリンダ型アクチュエータ３１を取り付けた後、
外部に出ている圧力導管３０の他端をシリンダ型アクチ
ュエータ３１に接続することで組み付けられる。

【００８１】したがって、圧力導管３０をマフラ外部配
管とする場合のように干渉を避けるための圧力導管３０
の曲げ作業や管のふらつきを防ぐための管支持作業等を
要さず、組立性に優れる。

【００８２】また、マフラ内部配管であることにより、
圧力導管３０の配管長を短くすることができるし、さら
に、マフラ外部配管のようにマフラ本体２１ａの外周部
に圧力導管３０が突出することがなく、制御型排気系シ
ステムを車載する場合にレイアウト性に優れる。

【００８３】尚、他の作用効果は第１実施の形態と同様
であるので説明を省略する。

【００８４】（その他の実施の形態）例えば、実施の形
態では、排気正圧により作動するシリンダ型アクチュエ
ータ１１の例を示したが、排気負圧により作動するシリ
ンダ型アクチュエータを用いたシステムにも適用でき
る。

【００８５】実施の形態では、圧力導管の一端を排気マ
フラ内に開口した例を示したが、排気チューブに開口し
ても良い。

【００８６】実施の形態では、制御バルブとしてバタフ
ライバルブタイプのものを示したが、バルブ開度が無段
階に変更できるものであればシャッター型バルブ等を用
いても良い。

【００８７】実施の形態では、シリンダ型アクチュエー
タ及び制御バルブを第２マフラアウトレットチューブに
取り付けた例を示したが、バルブ設置の目的や用途に応
じて、排気マフラやマフラインレットチューブ等の他の
排気系部材に取り付けるようにしても良い。

【００８８】

【発明の効果】請求項１記載の第１の発明にあっては、
排気系に排気圧や排気音を制御するバルブ部材が設けら
れた制御型排気系システムにおいて、排気系の排気チュ
ーブもしくはマフラに一端が開口され、正圧もしくは負
圧による排気圧を導く圧力導管と、前記圧力導管の他端
がシリンダ室に接続され、シリンダ室の圧力レベルに応
じてバルブ開方向にストロークするピストンを有し、排
気系の排気チューブもしくはマフラの排気系部材に設置
されたシリンダ型アクチュエータと、前記シリンダ型ア
クチュエータが設置されている同じ排気系部材に隣接し
て配置され、シリンダ型アクチュエータのピストンロッ
ドとの連結によりピストンストロークの大きさに応じて
バルブ開度が無段階に変更される制御バルブ、を設けた
装置としたため、コスト低減，小型化，共用化を達成し
ながら加速操作時に滑らかな加速感と心地良い加速排気
音を得ると共に、シリンダ型アクチュエータと制御バル
ブとのコンパクトな排気系設置を達成することができる
という効果が得られる。

【００８９】請求項２記載の第２の発明にあっては、請
求項１記載の制御型排気系システムにおいて、前記シリ
ンダ型アクチュエータのピストンロッドと前記制御バル
ブのバルブ開閉レバーロッドとが、工具を用いることな
く着脱可能なピン結合部材を介して連結されている構成
としたため、スムーズなバルブ開閉の確保と、組み付け
時の作業性の向上と、故障時のコスト低減を図りなが
ら、上記効果を得ることができる。

【００９０】請求項３記載の第３の発明にあっては、請
求項１または請求項２記載の制御型排気系システムにお
いて、前記シリンダ型アクチュエータのピストンロッド
と前記制御バルブのバルブ開閉レバーロッドとの間に断
熱材が介装されている構成としたため、シリンダ型アク
チュエータの耐久信頼性の向上を図りながら、第１また
は第２の発明の効果を達成することができる。

【００９１】請求項４記載の第４の発明にあっては、請
求項１記載の制御型排気系システムにおいて、前記マフ
ラを、マフラ本体と前端板と後端板とで囲まれる空間が
両端板に平行配置のバッフルプレートにより複数の室に
仕切られたマフラとし、前記圧力導管を、マフラ内の一
室にその一端を開口し、バッフルプレートを貫通するマ
フラ内配管とし、前端板もしくは後端板から外部に取り
出した他端をシリンダ型アクチュエータに接続したた
め、圧力導管の配管長を短くし、組立性や車両レイアウ
ト性に優れたシステムとしながら、第１の発明の効果を
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御型排気系システムを示すクレーム
対応図である。

【図２】第１実施の形態の制御型排気系システムを示す
平面図である。

【図３】第１実施の形態の制御型排気系システムの要部
拡大図である。

【図４】第１実施の形態システムのシリンダ型アクチュ
エータを示す一部断面図である。

【図５】第１実施の形態の制御型排気系システムの要部
を示す斜視図である。

【図６】図５Ａ部のロッド結合部を示す分解斜視図であ
る。

【図７】図５Ａ部のロッド結合部を示す縦断面図であ
る。

【図８】実施の形態の制御型排気系システムのシリンダ
室内の圧力とピストンストロークの関係を示すストロー
ク特性図である。

【図９】実施の形態の制御型排気系システムのエンジン
回転数と排気静圧の関係を示す排気静圧特性図である。

【図１０】実施の形態の制御型排気系システムのエンジ
ン回転数と排気音の関係を示す排気音特性図である。

【図１１】第２実施の形態の制御型排気系システムを示
す斜視図である。

【符号の説明】

ａ 排気チューブ ｂ マフラ ｂ１ マフラ本体 ｂ２ 前端板 ｂ３ 後端板 ｃ 圧力導管 ｄ シリンダ型アクチュエータ ｅ ピストンロッド ｆ 制御バルブ ｇ バルブ開閉レバーロッド ｈ ピン結合部材 ｉ バッフルプレート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンからテールチューブに至る排気
   系に排気圧や排気音を制御するバルブ部材が設けられた
   制御型排気系システムにおいて、 排気系の排気チューブ（ａ）もしくはマフラ（ｂ）に一
   端が開口され、正圧もしくは負圧による排気圧を導く圧
   力導管（ｃ）と、 前記圧力導管（ｃ）の他端がシリンダ室に接続され、シ
   リンダ室の圧力レベルに応じてバルブ開方向にストロー
   クするピストンを有し、排気系の排気チューブ（ａ）も
   しくはマフラ（ｂ）の排気系部材に設置されたシリンダ
   型アクチュエータ（ｄ）と、 前記シリンダ型アクチュエータ（ｄ）が設置されている
   同じ排気系部材に隣接して配置され、シリンダ型アクチ
   ュエータ（ｄ）のピストンロッド（ｅ）との連結により
   ピストンストロークの大きさに応じてバルブ開度が無段
   階に変更される制御バルブ（ｆ）と、 を備えていることを特徴とする制御型排気系システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の制御型排気系システムに
   おいて、 前記シリンダ型アクチュエータ（ｄ）のピストンロッド
   （ｅ）と前記制御バルブ（ｆ）のバルブ開閉レバーロッ
   ド（ｇ）とが、工具を用いることなく着脱可能なピン結
   合部材（ｈ）を介して連結されていることを特徴とする
   制御型排気系システム。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の制御型排
   気系システムにおいて、 前記シリンダ型アクチュエータ（ｄ）のピストンロッド
   （ｅ）と前記制御バルブ（ｆ）のバルブ開閉レバーロッ
   ド（ｇ）との間に断熱材が介装されていることを特徴と
   する制御型排気系システム。
4. 【請求項４】 請求項１記載の制御型排気系システムに
   おいて、 前記マフラ（ｂ）を、マフラ本体（ｂ１）と前端板（ｂ
   ２）と後端板（ｂ３）とで囲まれる空間が両端板に平行
   配置のバッフルプレート（ｉ）により複数の室に仕切ら
   れたマフラとし、 前記圧力導管（ｃ）を、マフラ（ｂ）内の一室にその一
   端を開口し、バッフルプレート（ｉ）を貫通するマフラ
   内配管とし、前端板（ｂ２）もしくは後端板（ｂ３）か
   ら外部に取り出した他端をシリンダ型アクチュエータ
   （ｄ）に接続したことを特徴とする制御型排気系システ
   ム。