JPH112131A - 内燃機関の排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立時の位置合わせが簡単にできる内燃機関
の排気装置を提供する。 【解決手段】 内燃機関に接続されるエキゾーストパイ
プ２は、多気筒内燃機関の気筒数と同じ本数設けられて
各気筒に接続される分岐部２ａと、各分岐部２ａが一本
に集合された集合部２ｂとを有し、このエキゾーストパ
イプ２に接続される切換弁３は、集合部２ｂに接続され
た弁本体７と、弁本体７に回動自在に配設された回転体
８とを有し、弁本体７には、低回転域用排気管４又は高
回転域用排気管に接続される２つの出口７ｂを有する二
股状の排気通路７ｄが形成される一方、回転体８は、連
通路８ａが形成された円柱形状を呈し、弁本体７の二股
状の排気通路７ｄの分岐部分に回転自在に配設され、円
柱状の中心軸Ｏを中心に回転されることにより、集合部
２ｂと、弁本体７の二股状の一方の排気通路７ｄとが連
通路８ａを介して連続されるように設定され、回転体連
通路８ａの出口８ｃに接続される、二股状の排気通路７
ｄの一方の開口７ｆを、他方の開口７ｅより大きく形成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関と低回
転域用排気管及び高回転域用排気管とが切換弁を介して
接続され、この切換弁により、内燃機関からの排気を低
回転域用又は高回転域用排気管に切り換えることができ
る排気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、内燃機関の回転域の広範囲に
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ー１４３１２５号公報
に記載されたようなものがある。これは、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
切り換える切換弁を設け、この切換弁の２つの出口のう
ち一方に低回転域の時に適合する低回転域用排気管を接
続すると共に、他方に高回転域の時に適合する高回転域
用排気管を接続する構造となっている。

【０００３】この切換弁は、入口が共通な２つの分岐通
路を二股状に形成してなる排気通路が弁本体に形成さ
れ、この排気通路の分岐部分に、湾曲された連通路を有
する回転体が中心軸を中心に回転自在に嵌合されてい
る。この一方の排気通路に低回転域用排気管が、他方の
排気通路に高回転域用排気管が接続されている。

【０００４】そして、かかる回転体を中心軸を中心に回
転させることにより、湾曲された連通路を可動させて一
方の排気通路を選択するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のものにあっては、２本の分岐通路の径が同じ
で、且つ、これらの分岐通路の径と、回転体連通路の出
口の径とが同じであるため、回転体を回転させることに
より、両分岐通路を切り換える際に、回転体連通路の出
口が、両方の分岐通路に一致するように組み付けるの
は、部品精度や組立時の精度に大きく影響するため難し
いものであった。

【０００６】そこで、この発明は、組立時の位置合わせ
が簡単にできる内燃機関の排気装置を提供することを課
題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、内燃機関に切換弁を介
して低回転域用排気管及び高回転域用排気管が接続さ
れ、該切換弁にて前記内燃機関からの排気を低回転域用
又は高回転域用排気管に切換え可能とされた排気装置で
あって、前記切換弁は、前記集合部に接続された弁本体
と、該弁本体に回動自在に配設された回転体とを有し、
前記弁本体には、前記低回転域用又は高回転域用排気管
に接続される２つの出口を有する二股状の排気通路が形
成される一方、前記回転体は、連通路が形成された円柱
形状を呈し、前記弁本体の二股状の排気通路の分岐部分
に回転自在に配設され、円柱状の中心軸を中心に回転さ
れることにより、前記内燃機関と、前記弁本体の二股状
の一方の排気通路とが前記連通路を介して連続されるよ
うに設定され、更に、前記回転体連通路の出口に接続さ
れる、前記二股状の排気通路の一方の開口を、他方の開
口より大きく形成した内燃機関の排気装置としたことを
特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて説明する。

【０００９】図１乃至図８には、この発明の実施の形態
を示す。

【００１０】まず構成について説明すると、図１，２中
符号１は、自動二輪車の「内燃機関」としての２気筒エ
ンジンで、この２気筒エンジン１に、エキゾーストパイ
プ２が接続され、このエキゾーストパイプ２に切換弁３
を介して、低回転域の時に適合する低回転域用排気管４
及び、高回転域の時に適合する高回転域用排気管５が接
続されている。

【００１１】具体的には、そのエキゾーストパイプ２
は、複数、ここでは２本の分岐部２ａと、これら分岐部
２ａが集合された集合部２ｂとを有しており、その２本
の分岐部２ａが、２気筒エンジン１の各気筒に接続され
ると共に、その集合部２ａに切換弁３が接続されてい
る。

【００１２】この切換弁３は、図３，図４等に示すよう
に、集合部２ｂに固定された弁本体７と、この弁本体７
に回転自在に配設された回転体８とを有している。

【００１３】この弁本体７は、ここではアルミニウムに
より形成され、１つの入口７ａに、２つの出口７ｂ，７
ｃを連通させてなる二股状の排気通路７ｄが形成され、
その入口７ａが前記集合部２ｂに接続され、又、この弁
本体７に前記低，高回転域用排気管４，５がボルト止め
されて、この弁本体排気通路７ｄの一方の出口７ｂに低
回転域用排気管４が、又、他方の出口７ｃに高回転域用
排気管５がそれぞれ接続されている（図３，図４等参
照）。

【００１４】また、前記回転体８は、図３等に示すよう
に、湾曲した連通路８ａが形成された円柱形状を呈し、
中心軸Ｏを中心に回転自在に弁本体７の排気通路７ｄの
分岐部分に嵌合されている。この連通路８ａの入口８ｂ
が集合部２ｂの排気口に接続され、又、この連通路８ａ
の出口８ｃが、回転体８の回転により、弁本体７の二股
状の排気通路７ｄの開口７ｅ，又は７ｆに接続されるよ
うになっている。これらの開口７ｅ，７ｆは、一方の開
口７ｅが、連通路８ａの出口８ｃと同じ大きさに形成さ
れ、他方の開口７ｆがその一方の開口７ｅより大きく形
成されている。この開口７ｆと出口７ｃとの間の壁面は
テーパ形状に形成され、両出口７ｂ，７ｃは同じ大きさ
に形成されている。

【００１５】さらに、この回転体８と、弁本体７との間
には、弁本体７の内周面部に、図６及び図７に示すよう
に、略Ｌ字状のオイル溜り溝７ｇが形成され、このオイ
ル溜り溝７ｇは、回転体８の中心軸Ｏと直交して連通路
８ａに臨む流入溝７ｈと、この流入溝７ｈに連続して前
記中心軸Ｏ方向に沿う延長溝７ｉとを有している。

【００１６】そして、その回転体８は、駆動装置９によ
り回転駆動されるように設定されている。詳しくは、こ
の駆動装置９は、図３に示すように、回転体８から回転
軸１０が突設され、この回転軸８に、図３，図４等に示
すように、小径の第１歯車１１が固定され、この第１歯
車１１に大径の第２歯車１２が噛合されている。そし
て、この第２歯車１２がモータ１３にて回転されること
により、回転体８が中心軸Ｏを中心に回転されるように
なっている。この駆動装置１７が図示省略の制御装置に
接続されている。

【００１７】この制御装置には、２気筒エンジン１のク
ランク軸配設部に設けられたセンサが接続され、このセ
ンサにて２気筒エンジン１の回転数が検出され、このセ
ンサからの信号が入力され、この回転数に応じて、切換
弁３のモータ１３を駆動するようになっている。

【００１８】また、前記低回転域用排気管４と前記高回
転域用排気管５とは、前記切換弁３から左右に分岐され
て車両後方に延長され、図２に示すように、低回転域用
排気管４は、途中で高回転域用排気管５側に向けて折り
曲げれら、低回転域用排気管４の後端部４ａが高回転域
用排気管５の近傍に沿って配設されている。

【００１９】そして、前記切換弁３の配設位置は、排気
系前端である前記２気筒エンジン１から、排気系後端で
ある低回転域用排気管４及び高回転域用排気管５の後端
までの排気系全長の内、前記排気系前端から８０％の位
置より前側に設定されている。この実施の形態のように
２サイクルエンジンの場合には、両排気管４，５のチャ
ンバより前に設定されている。

【００２０】さらに、この切換弁３は、２気筒エンジン
１の下側で、エキゾーストパイプ２及び／又は前記低回
転域用排気管４・高回転域用排気管５の最低点Ｐより上
方に位置していると共に、車幅方向の中心部分（図２中
斜線部分）に配置されている。

【００２１】また、切換弁３の回転体８を回転させる駆
動装置９は、回転体８の後ろ側で、低回転域用排気管４
と高回転域用排気管５との間に配置されている。

【００２２】さらに、図４等に示すように、前記エキゾ
ーストパイプ２の集合部２ｂより前側の分岐部２ａは、
この集合部２ｂが前方から見て露出するように左右に広
がっている。

【００２３】そして、切換弁３には、上方に向けて支持
片１４が突設され、この支持片１４が車体側に設けられ
たブラケット１５にボルト止めされている。また、低回
転域用排気管４・高回転域用排気管５の長手方向の中間
部にも図５等に示すように支持片１６が突設され、この
支持片１６が車体側に設けられたブラケットにボルト止
めされている。さらに、低回転域用排気管４・高回転域
用排気管５の消音器４ｂ，５ｂには支持片１８が固定さ
れ、この支持片１６が車体側に設けられたブラケット１
９にボルト止めされている。このようにして、エキゾー
ストパイプ２，切換弁３，低回転域用排気管４及び高回
転域用排気管５が車体に支持されている。

【００２４】次に、かかる構成よりなる排気装置の作用
について説明する。

【００２５】２気筒エンジン１の回転数がセンサにて検
知され、このセンサからの信号が制御装置に入力され、
この際の回転数が所定の値より小さい時には、切換弁３
の回転体８は図３中実線に示す位置に設定され、排気ガ
スは、２気筒エンジン１の各気筒の燃焼室からエキゾー
ストパイプ２の分岐部２ａ，集合部２ｂを通り、回転体
８の連通路８ａを通過し、弁本体７の出口７ｂから低回
転域用排気管４に流入して排気される。

【００２６】また、回転数が所定の値より大きくなる
と、この制御装置により、モータ１３が駆動されて第
１,第２歯車１１，１２等を介して、回転体８が中心軸
Ｏを中心に回転され、高回転域用排気管５に切り換えら
れて排気される。

【００２７】このような弁本体７に回転体８を組み付け
る場合には、連通路８ａの出口８ｃを、弁本体７の一方
の開口７ｅに一致するように組み付ける。この状態か
ら、連通路８ａの出口８ｃを弁本体７の他方の開口７ｆ
に合わせるように回転体８を回転させた場合には、個々
の装置で回転体８の回動量に誤差が生じたり、成形誤差
が生じたとしても、その他方の開口７ｆは、回転体連通
路８ａの出口８ｃより大きく形成されているため、この
連通路出口８ｃが図８中二点鎖線に示すようにズレても
（ズレ量λ１又はλ２）、その他方の開口７ｆの内側に
位置している。従って、排気性能に支障を来すようなこ
とがないと共に、組付け性を向上させることができる。

【００２８】また、２サイクルエンジンは、オイル分が
２気筒エンジン１側から排出されるため、このオイル分
が、オイル溜り溝７ｇの流入溝７ｈから進入して延長溝
７ｉ側へ流れて溜まることにより、このオイルにて、回
転体８と弁本体７との間や軸受け２５等が潤滑されるこ
ととなり、強制的にオイル潤滑する必要がなく、簡単な
構造のオイル溜り溝７ｇを形成するだけで円滑な動作を
行うことができる。

【００２９】このような排気装置においては、エキゾー
ストパイプ２，切換弁３，低回転域用排気管４及び高回
転域用排気管５が接続されて、その切換弁３部分で交差
する略Ｘ字状の一体的な剛体構造となっているため、こ
れを車体に取り付けることにより、従来のように分離し
た２本の排気管を配設するものと比較すると、横揺れが
少ないと共に、車体の剛性向上に寄与する。

【００３０】また、そのような一体的な剛体構造を車体
に取り付ける場合には、従来のように分離した２本の排
気管を配設するものと比較すると、取付点数を減少させ
ることができる。しかも、この実施の形態では、比較的
重い切換弁３を直接、支持片１４等を介して車体に支持
しているため、振動を効果的に抑制できる。また、切換
弁３を車幅方向の中心部分に配置することにより、この
切換弁３の重量が左右の何れの側にも偏り過ぎず、バラ
ンス良く支持できると同時に、捻れ等が発生し難く、車
幅自体も狭くできる。

【００３１】さらに、エキゾーストパイプ２，切換弁
３，低回転域用排気管４及び高回転域用排気管５がＸ字
状に接続されているため、従来のように単純に後方に延
長されているものと比較すると、排気系の全長を長くす
ることができる。しかも、低回転域用排気管４と高回転
域用排気管５とは、前記切換弁３から左右に分岐されて
車両後方に延長され、図２に示すように、低回転域用排
気管４は、途中で高回転域用排気管５側に向けて折り曲
げれら、低回転域用排気管４の後端部４ａが高回転域用
排気管５の近傍に沿って配設されているため、特に、低
回転域用排気管４側の排気系の全長を有効に長くでき
る。しかも、低回転域用排気管４と高回転域用排気管５
との最後端を揃えることができ、外観品質を向上させる
ことができる。

【００３２】さらにまた、図４等に示すように、エキゾ
ーストパイプ２の集合部２ｂより前側の分岐部２ａは、
この集合部２ｂが前方から見て露出するように左右に広
がっているため、走行風が直接、集合部２ｂ及び切換弁
３に当たることから、強制的冷却装置を配設することな
く、集合部２ｂ及び切換弁３の冷却性能を確保できる。

【００３３】しかも、切換弁３は、エキゾーストパイプ
２，低回転域用排気管４及び高回転域用排気管５の最低
点より上方に位置しているため、縁石等の乗り越し時に
は、各排気管２，４，５が先に当たることから、切換弁
３の損傷を防止できる。また、切換弁３の駆動装置９を
低回転域用排気管４と高回転域用排気管５との間に配置
することにより、側方からの飛んできた石等からも駆動
装置９を保護することができる。

【００３４】さらに、切換弁３の駆動装置９を、回転体
８の後ろ側に配置することにより、集合部２ｂより前に
配置した場合と比較すると、回転軸１０を短くできると
同時に、その集合部２ｂ内を回転軸１０が通ることが無
く通路面積を確保でき、しかも、走行時における駆動装
置９への石当たりを防止できる。

【００３５】さらにまた、低回転域用排気管４又は高回
転域用排気管５は、切換弁３にボルト止めされていると
共に、ガスケット２３等でシールされているため、これ
らが損傷したり、触媒を交換したい場合等には、比較的
簡単にこれらの作業を行うことができる。

【００３６】なお、上記実施の形態では、この発明を２
サイクルエンジンに適用したが、これに限らず、４サイ
クルエンジンに適用することもできる。また、この発明
は、多気筒エンジンのものに限らず、単気筒エンジンの
ものにも適用できる。さらに、弁本体７の開口７ｅ，７
ｆ等は、上記実施の形態では円形であったが楕円形等で
も良いことは勿論である。

【００３７】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１に記
載の発明によれば、回転体連通路の出口に接続される、
二股状の排気通路の一方の開口を、他方の開口より大き
く形成して、弁本体に回転体を組み付ける場合の、成形
誤差等の吸収代を設けることにより、連通路出口の位置
が多少ズレたとしても、この出口をその他方の開口の内
側に位置させることができるため、排気ガスが流通する
面積を減少させるようなことが無く、排気性能に支障を
来すようなことがないと共に、組付け性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態に係る排気装置の配設状
態を示す側面図である。

【図２】同実施の形態に係る排気装置の平面図である。

【図３】同実施の形態に係る切換弁等の断面図である。

【図４】同実施の形態に係る排気装置の前方部分の平面
図である。

【図５】同実施の形態に係る排気装置の側面図である。

【図６】同実施の形態に係る鉛直方向に沿う断面図であ
る。

【図７】同実施の形態に係る切換弁の正面図である。

【図８】同実施の形態に係る弁本体排気通路の開口や回
転体連通路の出口等の位置関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１ ２気筒エンジン（内燃機関） ２ エキゾーストパイプ 2a 分岐部 2b 集合部 ３ 切換弁 ４ 低回転域用排気管 ５ 高回転域用排気管 ７ 弁本体 7a 入口 7b,7c 出口 7d 排気通路 7e,7f 開口 ８ 回転体 8a 連通路 8b 入口 8c 出口 ９ 駆動装置 Ｏ 中心軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に切換弁を介して低回転域用排
   気管及び高回転域用排気管が接続され、該切換弁にて前
   記内燃機関からの排気を低回転域用又は高回転域用排気
   管に切換え可能とされた排気装置であって、 前記切換弁は、前記集合部に接続された弁本体と、該弁
   本体に回動自在に配設された回転体とを有し、前記弁本
   体には、前記低回転域用又は高回転域用排気管に接続さ
   れる２つの出口を有する二股状の排気通路が形成される
   一方、前記回転体は、連通路が形成された円柱形状を呈
   し、前記弁本体の二股状の排気通路の分岐部分に回転自
   在に配設され、円柱状の中心軸を中心に回転されること
   により、前記内燃機関と、前記弁本体の二股状の一方の
   排気通路とが前記連通路を介して連続されるように設定
   され、更に、前記回転体連通路の出口に接続される、前
   記二股状の排気通路の一方の開口を、他方の開口より大
   きく形成したことを特徴とする内燃機関の排気装置。