JPS6032342Y2 - 内燃機関における排気浄化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 Ａ 考案の目的 （１）産業上の利用分野 本考案は内燃機関の排気浄化装置、特に内燃機関の排気
系に二次空気供給系を連通し、この二次空気供給系の途
中にリード弁装置を介装し、排気系内に生じる排気脈動
圧に応動してそのリード弁装置を開弁させ、排気浄化用
の二次空気を排気系に供給するようにした装置に関する
。

（２）従来の技術 内燃機関の互いに結合されるシリンダヘッドおよびヘッ
ドカバーに二次空気通路をそれぞれ形威し、前記シリン
ダヘッドおよびヘッドカバーの何れか一方の二次空気通
路の開口端に筒状の接続部材の基部をシール部材を介し
て挿嵌保持させ、また他方の二次空気通路の開口端を、
前記一方の二次空気通路の開口端より突出する前記接続
部材の先部にシール部材を介して挿嵌し、前記シリンダ
ヘッドとへラドカバーの一体結合により両二次空気通路
を前記接続部材を介して連結し、前記シリンダヘッド側
の二次空気通路の出口を排気ポートに直接開口させ、ま
た前記へラドカバー側の二次空気通路の入口を排気扉動
圧応動式リード弁装置を介して大気に連通させた形式の
排気浄化装置は従来公知であり（実開昭５２−１４３５
１７号公報参照）、そのものでは、■内燃機関の組立時
に当然に行うシリンダヘッドとへラドカバーとの一体結
合によって両二次空気通路を同時に連通接続することが
でき、その接続操作が容易である、＠前記接続部材を、
シリンダヘッドへのヘッドカバー組付時の位置決め案内
部材として利用できる、等の利点がある。

（３）考案が解決しようとする問題点 前記従来のものにおいて二次空気通路には、排気ポート
からの高温の排ガスが脈動圧によって瞬間的に吹返すこ
とがあり、この吹返しに伴ない排ガスの熱が金属製接続
部材を通してシール部材を過熱させ、そのシール機能を
早期に劣化させるという不具合がある。

尚、かかる不具合を解消すべく接続部材をフェノール樹
脂等の低熱伝導性材料より形成したとしても、一般に低
熱伝導性材料は高温の排ガスに直接曝されると変質或い
は変形し易いので、シール部材の存在にも拘らず、接続
部材と各二次空気通路との接続部の気密性が損なわれる
おそれがある。

本考案は前記不具合をすべて解消し得る、内燃機関にお
ける排気浄化装置を提供することを目的とする。

Ｂ 考案の構成 （１）問題点を解決するための手段 前記目的を遠戚するために本考案は、前記両二次空気通
路の接続部材を、フェノール樹脂等の低熱伝導性材料よ
りなる筒状の接続本体の内周面に耐熱性金属材を内張す
して形成したことを特徴としている。

（２）作用 接続部材の筒状接続本体をフェノール樹脂等の低熱伝導
性材料より形成するも、その内周面への耐熱性金属材の
内張りによって、該内周面が高温の排ガスに直接曝され
ることはなくなり、接続本体自身の変質、変形を未然に
防止できる。

低熱伝導性材料よりなる接続本体はシール部材を排ガス
の熱から有効に保護し、そのシール機能を長期に亘り有
効に維持できる。

（３）実施例 以下、図面により本考案を自動二輪車用内燃機関に実施
した１実施例について説明すると、第１図において自動
二輪車Ｖの車体フレームＦ上部には燃料タンクＴおよび
シートＳが支承され、またその前、後には前、後車輪Ｗ
ｆ、 Ｗｒが支承されており、それらによって囲まれる
空間Ｃ内において、車体フレームＦには後車輪Ｗｒの駆
動用内燃機関Ｅが搭載されている。

第２図において機関本体１のシリンダヘッド２には、そ
の後半部にピストン３上の燃焼室４に連通ずる吸気ポー
ト５が、またその前半部に前記燃焼室４に連通ずる排気
ポート６が形成され、前記吸気ポート５は、機関本体１
の後面に開口し、また排気ポート６は、機関本体１の前
面に開口している。

吸気ポート５には機関本体１の後方に配設されるキャブ
レタ７、エアクリーナ８等の吸気系が接続され、また前
記排気ポート６には排気管９、マフラー１０等の排気系
が接続され、マフラー１０の途中には排気浄化用触媒コ
ンバータ１１が介装されている。

シリンダヘッド２には通常のように吸、排気ポート５．
６の、燃焼室４側開目端を開閉する、吸、排気弁１２．
１３が設けられ、それらは弁ばね１４と動弁機構１５と
の協働によって開閉作動される。

前記シリンダヘッド２の上部には、パツキン材１６を介
してヘッドカバー１７が被着されている。

ヘッドカバー１７の上面には、排気脈動正６動式のリー
ド弁装置りが設けられる。

リード弁装置りの弁面１８は、ヘッドカバー１７の上面
左右中央部に形成した取付面１９上にパツキン２０を介
して固着されている。

弁面１８内には左右一対のリード弁２１が並設され、そ
れらのリード弁２１の上方にはそれらに対応する左右の
上流室２２が形成され、また各リード弁２１の下方には
それらに対応する左右の下流室２３が形成されている。

各リード弁２１の弁座体２４は、断面コ字状の耐熱弾性
パツキン材２５を介して弁面１８に支持され、各弁座体
２４には第４，５図に示すように弁孔２６が穿設され、
各弁孔２６を介して各上流室２２と各下流室２３とが連
通されている。

各弁座体２４の、前記下流室２３に対面する下面にはリ
ード座面２７が形成され、このリード座面２７に、前記
各弁孔２６をそれぞれ開閉し得るリード２８が重合され
、さらにその上にこのリード２８の開度を制限するリー
ドストッパー２９が重合され、それらリード２８および
リードストッパ２９の基端は弁座体２４に止めねじ３０
によって止着される。

弁面１８には左右の上流室２２に通じる流入口３１が開
口される。

左右の上流室２２を区画する隔壁３２の自由端縁３２′
は先細り状に形成されて前記流入口３１の中心部に間隙
を在して相対向しており、この隔壁３２の先細り状端縁
３２′と、弁面１８の壁面とによって、前記流入口３１
を左右の上流室２２に分岐連通させる分岐路３４１．３
４２が形成される。

そして流入口３１からの二次空気は前記分岐路３４□、
３４２によって略等分に分けられ左右の上流室２２に分
流される。

前記流入口３１には、オリフィス５０を設けた接続管４
０を介して二次空気導入管３５が接続され、この二次空
気導入管３５は、その途中に空気制御弁３６を介して前
記エアクリーナ８の空気清浄室内に連通されている。

前記空気制御弁３６は従来公知のもので、通常は閉じて
おり、内燃機関Ｅの運転時に吸気系内の吸気負圧に応動
して開弁される。

前記へラドカバー１７には、その前面に沿ってそれと一
体に２本の二次空気通路３７が形成され、これらの通路
３７は排気ポート５に向ってそれぞれ延びている。

各二次空気通路３７の上端は下流室２３の流出口３３に
連通され、その下端は、前記へラドカバ−１７の下面に
開口している。

またシリンダヘッド２には、その上面に開口し排気ポー
ト６に連通ずる他の二次空気通路３８が形成され、この
二次空気通路３８は前記二次空気通路３７に、後述の接
続部材３９を介して接続される。

二次空気通路３７，３８とは略等径に形成される。

したがって排気ポート５内に生じる排気脈動圧によって
生じる吸引力はリード弁２１を開弁し、上流室２２内の
二次空気を、前記二次空気通路３７．３８を通して排気
ポート６内に導入する。

前記接続部材３９はその本体がフェノール樹脂等の熱伝
導度の低い材料により段付の筒状に形成され、その中空
部内壁は耐熱性金属箔または板４１で内張すして構成さ
れている。

接続部材３９の大径の基部４２は、シリンダヘッド２の
上面に形成した、前記二次空気通路３８の開口端に形成
される凹所４３に、シール部材としてのＯリング４４を
介して気密状に挿嵌保持され、その小径の先部４５は、
シリンダヘッド２の上面より上方に突出される。

尚、大径頭部４２は前記凹所４３に圧入、接着その他の
手段により気密状に固着してもよい。

一方前記へラドカバー１７には、前記接続部材３９の小
径の先部４５に対応して前記二次空気通路３７に連通ず
る挿入孔４６が形成され、前記ヘッドカバー１７をシリ
ンダヘッド２上に組付ける際に前記接続部材３９の小径
の先部４５に前記挿入孔４６をシール部材としてのＯリ
ング４７を介して嵌挿すれば、二次空気通路３７は、他
の二次空気通路３８に接続ジヨイント３９を介して気密
に接続される。

尚、接続部材３９はシリンダヘッド２に対するヘッドカ
バー１７の組立時の案内部材にもなる。

前記へラドカバ−１７の、二次空気通路３７の背面側に
は、その通路３７を囲むように空隙４８が形成され、前
記二次空気通路３７の外周壁の前部には第６図に示すよ
うに冷却フィン４９が一体的に突設されており、その二
次空気通路３７が有効に冷却されるようになっている。

次に上記のように構成される本発明の１実施例の作用に
ついて説明する。

いま内燃機関が運転されると、排気ポート６に排気脈動
圧が発生し、その脈動圧は二次空気通路３８、接続部材
３９および二次空気通路３７を通って一対のリード弁２
１に達してそれらを開弁し、さらに機関Ｅの運転による
空気制御弁３９の開弁でエアクリーナ８内の清浄空気の
一部を、二次空気導入管３５を通して弁面１８内の上流
室２２に導き、さらに各リード弁２１の弁孔２６を通っ
て下流室２２内に流入させ、そこより各二次空気通路３
７、接続部材３９および他の二次空気通路３８を通して
各排気ポート６に導入する。

而して弁面１８の流入口３１と二次空気導入管３５とを
接続する接続管４０にはオリフィス５０が介在されて、
リード弁装置りよりも上流側で空気流量が調整され、ま
た二次空気通路３７．３８は、その全長に亘って略等径
に形成されるので、リード弁装置りよりも下流側では、
略定流量の二次空気が流動し、排ガスの脈動圧の減衰を
最小限に止め、リード弁２１が確実に開弁される。

各排気ポート６内の導入二次空気は排ガス内に混入し、
排気ポート６および排気管９内において排ガス中に混在
するＨＣ，ＣＯ等の未燃有害成分を酸化させる。

さらに二次空気の混入した排ガスはマフラー１０内に流
入し、そこに内蔵される触媒コンバータ１１の反応を促
進し、その中の未燃有害成分を最終的に浄化した後大気
に放出される。

ところでリード弁２１はそれらに対応する排気ポート６
内の排気脈動によって開閉されるので、瞬時には排気ポ
ート６内の高温排ガスが二次空気通路３８．３７を逆流
してリード弁２１に達することがあり、かかる場合には
前記接続部材３９内を高温の排ガスが流通することにな
るが、該部材３９の内周壁は耐熱性金属板あるいは金属
箔４１で内張されているので、フェノール樹脂等の低熱
伝導性材料で形成される接続本体は直接高温の排ガスに
曝されることがなく、その排ガスとの直接接触に起因し
た、該接続本体自身の変質、変形が未然に防止される。

しかも該接続本体自身は、シール部材としてのＯリング
４４．４７を排ガスの高熱から有効に遮断保護すること
ができるから、結局、該接続本体と各二次空気通路３７
．３８との接続部の気密性が長期に亘り有効に保たれる
。

また内張りの金属板あるいは箔４１は二次空気の流動抵
抗の軽減に役く立つ。

尚、上記実施例では接続部材３９の、大径の基部４２を
シリンダヘッド２側の二次空気通路３８開目端に挿嵌保
持腰またその小径の先部４５をヘッドカバー１７側の二
次空気通路３７開目端に挿嵌した場合を説明したが、前
記大径の基部４２を二次空気通路３７に挿嵌保持し、前
記小径の先部４５を二次空気通路３８に挿嵌してもよい
。

Ｃ考案の効果 以上のように本考案によれば、シリンダヘッド及びヘッ
ドカバーにそれぞれ形成した両二次空気通路の接続部材
を、フェノール樹脂等の低熱伝導性材料よりなる筒状の
接続本体の内周面に耐熱性金属材を内張すして形成した
ので、両二次空気通路内を高温の排ガスが吹き返すこと
があっても、その排ガスと、低熱伝導性材料よりなる筒
状接続本体の内周面との直接接触を、耐熱性金属材より
なる内張り部材によって確実に阻止して、該接続本体の
、高温排ガスとの直接接触に起因した変質、変形を未然
に防止することができ、従って、低熱伝導性接続本体に
よってシール部材を排ガスの高熱から有効に遮断保護し
得ることと相俟って、接続本体と各二次空気通路との接
続部の気密性を長期に亘り有効に保持することができ、
その二次空気通路を通してリード弁装置から排気ポート
に向けて常に適正量の二次空気を供給することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を備えた自動二輪車の側面図、第２
図はその走行用内燃機関の頭部の拡大縦断側面図、第３
図は第２図の一部破断平面図、第４図はリード弁装置の
横断平面図、第５図は第４図■−■線に沿う断面図、第
６図は第２図ＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 Ｅ・・・・・・内燃機関、２・・・・・・シリンダヘッ
ド、１７・・・・・・ヘッドカバー、３７・・・・・・
二次空気通路、３８・・・・・・二次空気通路、３９・
・・・・・接続部材、４１・・・・・・耐熱性金属材と
しての耐熱性金属箔または板。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の互いに結合されるシリンダヘッドおよびヘッ
   ドカバーに二次空気通路をそれぞれ形威し、前記シリン
   ダヘッドおよびヘッドカバーの何れか一方の二次空気通
   路の開口端に筒状の接続部材の基部をシール部材を介し
   て挿嵌保持させ、また他方の二次空気通路の開口端を、
   前記一方の二次空気通路の開口端より突出する前記接続
   部材の先部にシール部材を介して挿嵌し、前記シリンダ
   ヘッドとへラドカバーの一体結合により両二次空気通路
   を前記接続部材を介して連結し、前記シリンダヘッド側
   の二次空気流通路の出口を排気ポートに直接開口させ、
   また前記へラドカバー側の二次空気通路の入口を排気扉
   動圧応動式リード弁装置を介して大気に連通させてなる
   、内燃機関における排気浄化装置において、前記接続部
   材はフェノール樹脂等の低熱伝導性材料よりなる筒状の
   接続本体の内周面に耐熱性金属材を内張すして形威され
   ることを特徴とする、内燃機関における排気浄化装置。