JPH11336538A - リードバルブの取付け構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コストアップすることなくまた配置場所の制
約もなく、エンジン音が小さいアイドリング時にリード
バルブの発する衝撃音が聴感騒音として認識されること
がないリードバルブの取付け構造を提供する。 【解決手段】 仕切板２４に設けた開口部３１を覆って
一端側が固定され他端側が開閉可能に取付けられたリー
ドバルブであって、エンジンの吸気系又は排気系に装着
されるリードバルブの取付け構造において、リードバル
ブの閉動作時、仕切板２４との衝突により発生する衝撃
音を減少させる吸音手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リードバルブの取
付け構造に関し、特に、リードバルブの閉動作時発生す
る衝撃音を減少させる吸音手段を設けたリードバルブの
取付け構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動二輪車や四輪車等の車両にお
いて、排気ガス中の未燃ＨＣを燃焼させて排気ガス浄化
を図るため、及びマフラ内に設けられた触媒を活性化さ
せるために、エンジンの排気系に二次空気を導入するた
めの二次空気供給系が備わっている。この二次空気供給
系の系路上に排気脈動で開閉するリードバルブが設けら
れる。

【０００３】このリードバルブは、バルブシートを構成
する仕切板に設けた開口部を覆って、一端側が固定され
他端側が開閉可能に取付けられている。矩形状の薄い金
属板からなるリードバルブは、開口部周縁を漏れなく覆
うのに必要十分な大きさに形成され、開閉可動部の面積
が開口部の面積の１．３倍程度に形成されている。ま
た、バルブ閉時リードバルブが当接する仕切板の開口部
周縁には、当接の際の衝撃を和らげてリードバルブの割
れ等を防止するために、弾性部材からなるバルブ受けが
装着されている。このバルブ受けの厚みは、最大でもリ
ードバルブの厚み（約０．１５〜０．２ｍｍ）の１０倍
に満たない厚み（例えば１．３ｍｍ程度）に形成されて
いるが、リードバルブ保護のためにはこの厚みで十分そ
の目的を達成することができる。

【０００４】このリードバルブが吸気系に装着された場
合、エンジンの吸気時にリードバルブが開いて空気が導
入され、吸気後自然にリードバルブが閉じるが、排気系
に設けられた場合、エンジン爆発による排気脈動の負圧
時にリードバルブが開いて空気が導入され、続く次の爆
発によりバルブが閉じられる。即ち、吸気系において、
リードバルブはバルブ自身の復帰力により閉じるのに対
し、排気系においては、爆発で発生する排気圧力により
強制的に閉じられる。

【０００５】特に、２サイクルエンジンの場合、リード
バルブが開くのは、爆発と同時に行われる排気後の一瞬
の負圧時であり、続く次の爆発による排気圧力で叩き付
けられるようにリードバルブが閉じられる。このため、
リードバルブは開口部を形成する仕切板に勢いよく衝突
し、大きな衝撃音を発生する。また、４サイクルエンジ
ンにあっては、アイドリング時には、例えばエアカット
バルブにより二次空気が導入されずリードバルブが作動
しないが、２サイクルエンジンにあっては、アイドリン
グ時にもリードバルブが作動して二次空気が導入され続
ける。

【０００６】従って、２サイクルエンジンの排気側に二
次空気導入用のリードバルブを設けた場合、リードバル
ブの発する衝撃音が、走行音を伴わない即ちエンジン音
が小さいアイドリング時にも聴感騒音として認識されて
しまうため、この衝撃音を聞えなくする要望があった。

【０００７】そこで、従来騒音発生源であるリードバル
ブの設置場所周辺に吸音材を装着して衝撃音を吸収する
方法や、リードバルブを車両の奥まった場所に配置して
衝撃音が外部に聞え難くする方法等が検討されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸音材
を用いる場合、連続して発生する衝撃音に対処するのは
容易ではなく、充分な効果を得るためにはコストアップ
が避けられず、また、高密度に集約された自動二輪車等
のエンジンレイアウト構造にあっては、レイアウト上の
制約から車両の奥まった位置にリードバルブを配置する
ことも困難である。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、コストアップすることなくまた配置場所の制約もな
く、エンジン音が小さいアイドリング時にリードバルブ
の発する衝撃音が聴感騒音として認識されることがない
リードバルブの取付け構造の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明においては、仕切板に設けた開口部を覆って
一端側が固定され他端側が開閉可能に取付けられたリー
ドバルブであって、エンジンの吸気系又は排気系に装着
されるリードバルブの取付け構造において、前記リード
バルブの閉動作時、前記仕切板との衝突により発生する
衝撃音を減少させる吸音手段を設けたことを特徴とする
リードバルブの取付け構造を提供する。

【００１１】上記構成によれば、リードバルブの閉動作
時、開口部を覆って仕切板に設けられたリードバルブは
吸音手段を介して仕切板と衝突する。これにより、リー
ドバルブと仕切板が衝突する際に発生する衝撃音は、吸
音手段により減少し、エンジン音が小さいアイドリング
時にリードバルブの発する衝撃音が聴感騒音として認識
されることがない。

【００１２】

【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記吸音手段は、前記開口部周縁に設置され、前記リー
ドバルブとの当接部分が前記リードバルブの厚みの１０
倍以上の厚みを有する弾性部材からなることを特徴とし
ている。

【００１３】この構成により、リードバルブが衝突する
バルブシート（仕切板）の開口部周縁は、弾性部材の持
つ衝撃吸収作用が十分に機能して排気圧力による衝撃を
確実に吸収することができる。これにより、リードバル
ブがバルブシートに衝突する際の衝撃音は弱く小さくな
り、この衝撃音を、エンジン音が小さいアイドリング時
に聴感騒音として認識され難くすることができる。

【００１４】さらに好ましい実施の形態においては、前
記吸音手段は、前記開口部の面積の１．５倍以上の面積
を有するリードバルブ自体からなることを特徴としてい
る。この構成により、強制的に閉じられるリードバルブ
は、開口部に向かう際に押し退ける空気量が従来に比べ
て増大し、その増大した分の空気量が抵抗となってリー
ドバルブの閉じる勢いが減少する。これにより、仕切板
にリードバルブが衝突する際の衝撃音は弱く小さくな
り、この衝撃音を、エンジン音が小さいアイドリング時
に聴感騒音として認識され難くすることができる。

【００１５】別の好ましい実施の形態においては、前記
吸音手段は、比重４以上の部材からなる前記仕切板のリ
ードバルブ取付け部であることを特徴としている。

【００１６】この構成により、リードバルブがリードバ
ルブ取付け部に衝突する際の衝撃音は、リードバルブ取
付け部の重量が重いと揺れ難くなって振動の振幅が小さ
くなり伝達音が減少し、仕切板を介して周囲へと伝達さ
れ難くなる。これにより、リードバルブがリードバルブ
取付け部に衝突する際の衝撃音を、エンジン音が小さい
アイドリング時に聴感騒音として認識され難くすること
ができる。

【００１７】さらに別の好ましい実施の形態において
は、前記リードバルブは、排気路に二次空気を導入する
二次空気供給路上に設置されたことを特徴としている。

【００１８】この構成により、排気路に二次空気を導入
する二次空気供給路上において、閉動作するリードバル
ブは吸音手段を介して仕切板と衝突する。これにより、
排気路に二次空気を導入する二次空気供給路上に設置さ
れたリードバルブと仕切板が衝突する際に発生する衝撃
音は、吸音手段により減少し、エンジン音が小さいアイ
ドリング時にリードバルブの発する衝撃音を、聴感騒音
として認識され難くすることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、本発明の一実施例に係るリードバルブ
が装着された排気路の説明図である。図２は、図１のリ
ードバルブの取付け構造を示す断面図であり、図３は、
リードバルブの別の形状例を示す平面図である。

【００２０】図１に示すように、２サイクルエンジン１
０の吸気経路には、キャブレター１１が装着され、排気
経路である排気管１２の途中には、導入路１３を介して
ＡＩＳ（二次空気導入）ユニット１４が接続されてい
る。ＡＩＳユニット１４には、リードバルブ部１４ａと
エアクリーナ部１４ｂとが一体化して設けられている。
キャブレター１１は、エアクリーナ１５からの清浄な空
気とガソリンとを混合して混合ガスを形成し、この混合
ガスをシリンダ１６内に供給する。シリンダ１６内に供
給された混合ガスは、ピストン１７の上昇により圧縮さ
れて燃焼室１８の点火プラグ１９により点火され爆発
し、ピストン１７を押し下げる。ピストン１７の下降に
よりコンロッド２０を介しクランクシャフト２１が回転
する。このピストン１７の下降時、混合ガスが燃焼室１
８に供給されると同時に爆発後の排気ガスが排気管１２
へと送り出される。排気管１２に送り出された排気ガス
は、排気管１２後端の消音器２２内で触媒（図示しな
い）により汚染物質が除去された後消音器２２から排出
される。

【００２１】図２に示すように、ＡＩＳユニット１４
は、平板状の仕切板２４により内部空間が上下に二分割
された、例えばアルミニウム（Ａｌ）製のユニットケー
ス２５を有している。このユニットケース２５の下部空
間は、空気取入管２６が接続されるとともにエアフィル
タ２７が装着されてエアクリーナ部１４ｂとなり、仕切
板２４を含む上部空間は、空気送出管２８が接続されて
リードバルブ部１４ａとなる。

【００２２】仕切板２４の中央部には、仕切板２４と一
体形状となるように、ほぼ矩形のリング状のゴム等の弾
性材料からなる緩衝部２９を介してバルブシート（リー
ドバルブ取付け部）３０が装着され、バルブシート３０
の中央部には、リードバルブ部１４ａとエアクリーナ部
１４ｂを連通させる例えば矩形状の開口部３１が開けら
れている。このバルブシート３０の上面側には、リード
バルブ３２とこのリードバルブ３２の上側に位置するリ
ードバルブストッパ３３のそれぞれ一端側が、バルブシ
ート３０に螺着したネジ３４により固定されている。開
口部３１に対応した形状に形成されて開口部３１を覆う
リードバルブ３２は、一端側を支点に他端側が上下に開
閉可能に取付けられ、リードバルブストッパ３３は、他
端側が上方に向かってなだらかに曲げられている。この
リードバルブストッパ３３により、リードバルブ３２開
時の上方移動が規制される。

【００２３】リードバルブ３２は、例えば０．１５〜
０．２ｍｍの厚さの弾力性を有する金属製薄板からな
り、ネジ止めされた一端部側を除く上下可動部分がバル
ブシート３０に開けられた開口部３１の面積の１．５倍
以上の面積を有している。

【００２４】排気圧力により、リードバルブ３２が強制
的に閉じられるとき、リードバルブ３２は開口部３１を
形成する仕切板２４に向かって勢いよく押し戻される
が、リードバルブ３２は、上下可動部分が開口部３１の
面積の１．５倍以上の面積を有しているため、開口部３
１に向かう際に上下可動部分が押し退ける空気量が従来
に比べて増大し、その増大した分の空気量が抵抗となっ
てリードバルブ３２の閉じる勢いが減少することにな
る。閉じる勢いが減少すれば、仕切板２４に装着したバ
ルブシート３０にバルブ受け３５を介してリードバルブ
３２が衝突する際の衝撃音は弱く小さくなり、この衝撃
音がエンジン音が小さいアイドリング時に聴感騒音とし
て認識され難くなる。

【００２５】この場合、リードバルブ３２は開口部３１
の形状に合せて全体的に拡大してもよいし、あるいは図
３（Ａ）に示すように、開放端部側の延長上に消音用拡
大部３２ａを形成したり、同図（Ｂ）に示すように、開
放端部の両側に消音用拡大部３２ａを形成してもよい。

【００２６】バルブシート３０は、例えば鉄（Ｆｅ）等
の比重４以上の部材からなり、上面側のリードバルブ３
２が当接する部分には、例えばゴムシート等の弾性部材
からなるバルブ受け３５が装着されている。バルブシー
ト３０を形成する鉄は、仕切板２４を形成するアルミニ
ウムに比べ、約３倍の重量比を有している。バルブ受け
３５は、リードバルブ３２との当接部分がリードバルブ
３２の厚みの１０倍以上の厚みを有し、バルブ受け３５
に合わせてバルブシート３０に形成した凹部に、例えば
焼き付けて取付けられている。

【００２７】このように、リードバルブ３２が衝突する
バルブ受け３５は、リードバルブ３２との当接部分がリ
ードバルブ３２の厚みの１０倍以上の厚みを有している
ため、弾性部材の持つ衝撃吸収作用が十分に機能して排
気圧力による衝撃を確実に吸収することができる。衝撃
を確実に吸収すれば、リードバルブ３２がバルブシート
３０に衝突する際の衝撃音は弱く小さくなり、この衝撃
音がエンジン音が小さいアイドリング時に聴感騒音とし
て認識され難くなる。

【００２８】また、リードバルブ３２がバルブ受け３５
に衝突する際の衝撃音は、バルブシート３０が例えば鉄
（Ｆｅ）等の比重４以上の部材からなるため急激に減少
し、仕切板２４を介して周囲へと伝達され難くなる。即
ち、バルブ受け３５を介してバルブシート３０に伝えら
れた衝撃音は、バルブシート３０が響くことによりバル
ブシート３０を介在して更に周辺に伝達されるが、バル
ブシート３０の重量が重いと揺れ難くなって振動の振幅
が小さくなり伝達音が減少する。衝撃音の伝達が減少す
れば、リードバルブ３２がバルブシート３０に衝突する
際の衝撃音が、エンジン音が小さいアイドリング時に聴
感騒音として認識され難くなる。

【００２９】緩衝部２９は、例えばゴム等の弾性部材か
らなり、バルブシート３０と仕切板２４との間で振動等
が伝達し難くなるように、バルブシート３０を仕切板２
４に対してフローティング状態に保持している。

【００３０】これにより、バルブシート３０に伝達され
た衝撃音は、バルブシート３０と仕切板２４との間に介
在しバルブシート３０を仕切板２４に対してフローティ
ング状態に保持している緩衝部２９により十分に減衰し
た後、仕切板２４を介して外部に伝達される。なお、こ
の緩衝部２９が、その材質のために支持力が弱く、大き
く厚くすることに限界があって伝達阻止が不十分な場合
でも、前述のようにバルブシート３０の重量を重くして
伝達音を減少させることができるので、衝撃音の周辺へ
の伝達を確実に減少させることができる。

【００３１】図４に、このＡＩＳユニット１４の具体例
を示す。ユニットケース２５は、上部が開口しこの上部
開口面を塞ぐエアフィルタ２７が装着されたケース本体
３６と、エアフィルタ２７を覆って上部開口を閉じるケ
ースキャップ３７とからなり、ケースキャップ３７の上
部には、仕切板２４により上部空間が形成されている
（（Ｂ）参照）。仕切板２４は、２本のネジ３８により
ケースキャップ３７に取付けられ、ケースキャップ３７
は、２本のネジ３９によりケース本体３６に取付けられ
る（（Ａ），（Ｂ）参照）。導入路１３に接続する空気
送出管２８は、リードバルブ３２の他端側からリードバ
ルブ部１４ａとなる上部空間に連通し（（Ａ）参照）、
外気を取入れる空気取入管２６は、ケース本体３６の底
面近傍でエアクリーナ部１４ｂとなる下部空間に連通し
ている。

【００３２】上記構成を有するリードバルブの取付け構
造において、排気管１２内は、エンジン爆発と同時に行
われる排気ガス排出後に一瞬の負圧状態となる。この
時、排気管１２に接続された導入路１３及び空気送出管
２８を介してＡＩＳユニット１４のリードバルブ３２が
開き、空気取入管２６から下部空間内に導入された外気
は、エアフィルタ２７を通過し浄化された後に開口部３
１を通り空気送出管２８から導入路１３を経て、二次空
気として排気管１２へと送り出される。

【００３３】この一瞬の負圧状態となった後、排気管１
２には次の爆発で発生する排気が送り込まれて排気管１
２内は排気圧力による高圧状態になり、ＡＩＳユニット
１４のリードバルブ３２は強制的に閉じられる。

【００３４】その後、負圧状態でのリードバルブ３２の
開と高圧状態でのリードバルブ３２の閉とが繰り返され
て、排気脈動状態となり、この排気脈動を利用して排気
管１２に二次空気が導入される。リードバルブ３２が開
いて排気管１２に二次空気が導入されることにより、燃
焼室１８内で燃焼されずに排気管１２に排出された高温
度の未燃焼混合気が排気管１２内で再燃焼し、空気中に
未燃焼ガスが排出されることがない。また、二次空気
は、消音器２２に送られて消音器２２内の触媒を活性化
し、触媒による汚染物質の除去を促進させる。

【００３５】上記実施例において、面積を従来より広く
したリードバルブ３２、厚みを従来より厚くしたバルブ
シート３０、及び重量を従来より重くしたバルブシート
３０は、それぞれリードバルブ３２の衝撃音を減少させ
る吸音手段として機能し、それぞれ単独で用いることに
より、リードバルブ３２の衝撃音をエンジン音が小さい
アイドリング時に聴感騒音として殆ど認識され難くする
ことができ、更に、それぞれを２種或いは全てを組合わ
せて用いることにより、衝撃音を聴感騒音として殆ど認
識されなくすることができる。その上、各構成において
は使用する部品点数が変らないので、部品点数増加及び
それに伴う組立工程数増加をもたらさずコストアップす
ることがなく、十分に衝撃音を減少させることができる
ので、リードバルブ３２を備えたＡＩＳユニット１４の
設置場所の制約もない。

【００３６】なお、上記実施例に係るリードバルブの取
付け構造は、２サイクルエンジン１０の排気系に限ら
ず、吸気系の空気や混合気導入及び４サイクルエンジン
の二次空気導入に採用してもよく、エンジン以外の同様
のリードバルブを用いた空気等の導入機構に使用するこ
ともできる。

【００３７】また、上記実施例では、開口部３１とリー
ドバルブ３２が共に矩形状であったが、開口部３１を例
えば円形にして開口部３１の形状とリードバルブ３２の
形状を変えたり、開口部３１とリードバルブ３２の相対
的な位置を変えることにより、開口部３１に向かう際に
上下可動部分が押し退ける空気量を増大させることもで
きる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るリー
ドバルブの取付け構造によれば、リードバルブの閉動作
時、開口部を覆って仕切板に設けられたリードバルブは
吸音手段を介して仕切板と衝突するので、リードバルブ
と仕切板が衝突する際に発生する衝撃音は、吸音手段に
より減少し、エンジン音が小さいアイドリング時にリー
ドバルブの発する衝撃音を聴感騒音として認識されない
ようにすることができる。

【００３９】また、前記吸音手段は、前記開口部周縁に
設置され、前記リードバルブとの当接部分が前記リード
バルブの厚みの１０倍以上の厚みを有する弾性部材から
なる構成とすれば、リードバルブが衝突するバルブシー
トは、弾性部材の持つ衝撃吸収作用が十分に機能して排
気圧力による衝撃を確実に吸収することができるので、
リードバルブがバルブシートに衝突する際の衝撃音は弱
く小さくなり、この衝撃音を、エンジン音が小さいアイ
ドリング時に聴感騒音として認識され難くすることがで
きる。また、吸音材を用いて吸音処理する必要もなく部
品点数の増加もないので、コストアップすることがな
く、更に配置場所の制約もない。

【００４０】また、前記吸音手段は、前記開口部の面積
の１．５倍以上の面積を有するリードバルブ自体からな
る構成とすれば、強制的に閉じられるリードバルブは、
開口部に向かう際に押し退ける空気量が従来に比べて増
大し、その増大した分の空気量が抵抗となってリードバ
ルブの閉じる勢いが減少するので、仕切板にリードバル
ブが衝突する際の衝撃音は弱く小さくなり、この衝撃音
を、エンジン音が小さいアイドリング時に聴感騒音とし
て認識され難くすることができる。また、吸音材を用い
て吸音処理する必要もなく部品点数の増加もないので、
コストアップすることがなく、更に配置場所の制約もな
い。

【００４１】また、前記吸音手段は、比重４以上の部材
からなる前記仕切板のリードバルブ取付け部である構成
とすれば、リードバルブがリードバルブ取付け部に衝突
する際の衝撃音は、リードバルブ取付け部の重量が重い
と揺れ難くなって振動の振幅が小さくなり伝達音が減少
急激に減少し、仕切板を介して周囲へと伝達され難くな
るので、リードバルブがリードバルブ取付け部に衝突す
る際の衝撃音を、エンジン音が小さいアイドリング時に
聴感騒音として認識され難くすることができる。また、
吸音材を用いて吸音処理する必要もなく部品点数の増加
もないので、コストアップすることがなく、更に配置場
所の制約もない。

【００４２】更に、前記リードバルブは、排気路に二次
空気を導入する二次空気供給路上に設置された構成とす
れば、排気路に二次空気を導入する二次空気供給路上に
おいて、閉動作するリードバルブは吸音手段を介して仕
切板と衝突するので、排気路に二次空気を導入する二次
空気供給路上に設置されたリードバルブと仕切板が衝突
する際に発生する衝撃音は、吸音手段により減少し、エ
ンジン音が小さいアイドリング時にリードバルブの発す
る衝撃音を、聴感騒音として認識され難くすることがで
き低騒音の二次空気供給系が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るリードバルブが装着
された排気路の説明図。

【図２】 図１のリードバルブの取付け構造を示す断面
図。

【図３】 リードバルブの別の形状例を示す平面図。

【図４】 図２のリードバルブの取付け構造の具体例を
示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿
う断面図。

【符号の説明】

１０：２サイクルエンジン、１１：キャブレター、１
２：排気管、１３：導入路、１４：ＡＩＳユニット、１
４ａ：リードバルブ部、１４ｂ：エアクリーナ部、１
５：エアクリーナ、２２：消音器、２３：触媒、２４：
仕切板、２５：ユニットケース、２６：空気取入管、２
７：エアフィルタ、２８：空気送出管、２９：緩衝部、
３０：バルブシート、３１：開口部、３２：リードバル
ブ、３２ａ：消音用拡大部、３３：リードバルブストッ
パ、３５：バルブ受け、３６：ケース本体、３７：ケー
スキャップ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】仕切板に設けた開口部を覆って一端側が固
   定され他端側が開閉可能に取付けられたリードバルブで
   あって、エンジンの吸気系又は排気系に装着されるリー
   ドバルブの取付け構造において、 前記リードバルブの閉動作時、前記仕切板との衝突によ
   り発生する衝撃音を減少させる吸音手段を設けたことを
   特徴とするリードバルブの取付け構造。
2. 【請求項２】前記吸音手段は、前記開口部周縁に設置さ
   れ、前記リードバルブとの当接部分が前記リードバルブ
   の厚みの１０倍以上の厚みを有する弾性部材からなるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のリードバルブの取付け
   構造。
3. 【請求項３】前記吸音手段は、前記開口部の面積の１．
   ５倍以上の面積を有するリードバルブ自体からなること
   を特徴とする請求項１に記載のリードバルブの取付け構
   造。
4. 【請求項４】前記吸音手段は、比重４以上の部材からな
   る前記仕切板のリードバルブ取付け部であることを特徴
   とする請求項１に記載のリードバルブの取付け構造。
5. 【請求項５】前記リードバルブは、排気路に二次空気を
   導入する二次空気供給路上に設置されたことを特徴とす
   る請求項１から４のいずれかに記載のリードバルブの取
   付け構造。