JP3982677B2

JP3982677B2 - 排気制御弁装置

Info

Publication number: JP3982677B2
Application number: JP2002039063A
Authority: JP
Inventors: 隆司井上
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2002-02-15
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2022-02-15
Also published as: JP2003239769A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４サイクルエンジンの排気通路に介装する排気制御弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば自動二輪車用４サイクルエンジンの排気装置としては、エンジンから延びる気筒毎にある排気管をエンジンの下方において車幅方向に並べ、これらの排気管の途中に一つの排気制御弁装置を介装したものがある。この排気制御弁装置は、車幅方向に長い箱状に形成したバルブハウジングの前端部に前記排気管を接続するとともに、このバルブハウジングの内部に回動式の弁体を回動軸線が車幅方向を指向する状態で回動自在に設けている。
【０００３】
前記弁体は、車幅方向に延びて全ての排気管の下流側開口と対向する板状部と、この板状部の両端部に設けた軸部とによって構成しており、この軸部をバルブハウジングに回動自在に支持させている。前記板状部は、弁体の軸方向から見て前記軸部を中心とする円に沿うように断面円弧状に形成しており、前記開口と対向する閉位置と、前記開口が後方へ向けて開放される上側の開位置との間で回動する。
【０００４】
このように形成した弁体が閉じることによって、排気管中を伝播する排気の圧力波が主に前記開口の近傍で反射し、弁体が開くことによって、前記圧力波が主にバルブハウジングの後壁で反射する。前記弁体の開閉は、低回転時と高回転時の両方でエンジンの排気ポートが開くときに負の圧力波が排気ポートに達するように、低回転時に閉じて高回転時に開くように設定されている。
【０００５】
しかし、上述したように構成した従来の排気制御弁装置は、弁体が開くときに排気管より上方に回動するから、この弁体を収容できるようにバルブハウジングの上部に弁体収容空間を形成しなければならず、バルブハウジングが大型化するという不具合があった。
発明者らは、上述したような、いわゆる回動型の仕切り弁の代わりにバタフライ型の排気制御弁を用いることによって、装置の小型化を図ることを考えた。すなわち、バルブハウジングに排気通路を並設し、これらの排気通路を横切るようにバタフライ型の排気制御弁を設けることによって、排気通路の外側に大きく突出する空間を形成する必要がなくなるからである。なお、バルブハウジングは、小型化を実現するために排気制御弁を軸線方向に組付る構造を採ることが望ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一つのバタフライ型の排気制御弁で複数の排気通路を開閉する構造を採ると、バルブハウジングに排気制御弁を軸線方向に沿って組付ける場合には、互いに隣接する排気通路どうしを画成する隔壁に板状弁体を挿通させる穴を弁体が回動できるように大きく形成しなければならず、この穴から圧力波が隣の排気通路へ漏洩するという新たな不具合が生じる。
【０００７】
このような不具合は、前記穴を閉塞するような仕切板、すなわち、板状弁体の最大外径と同径の仕切板を弁体に設けることによって解消することができる。しかし、例えば二つの排気通路を一つの排気制御弁で開閉する構造を採ると、両排気通路の間に設けた１枚の仕切板に排ガスの圧力が加えられ、この仕切板が一方と他方とから繰り返し押圧されるようになる。このように仕切板が押圧されることにより、排気制御弁がバルブハウジングに繰り返し衝突し、この衝突部分から打音が発生するという問題があった。
【０００８】
詳述すると、異なる気筒に接続された二つの排気通路の圧力は、同じタイミングで上昇したり低下することはなく、一方の排気通路の圧力が高いときに他方の排気通路の圧力が低くなる。このような圧力変動がエンジン運転時に交互に繰り返されるから、排気制御弁が軸線方向の一方と他方とに交互に付勢されるようになって前記打音が繰り返し発生してしまう。仕切板を排気制御弁の両端部にも設けて圧力の差を相殺させることも考えられるが、弁体と同等の大きさの仕切板を排気通路の内壁に挿通させなければならないから、排気制御弁の組付作業が著しく煩雑になってしまう。
【０００９】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、バタフライ型の排気制御弁を用いながら、圧力波の漏洩や打音の発生がなく、しかも、組付作業が簡単な排気制御弁装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る排気制御弁装置は、バルブハウジングに少なくとも二つの排気通路を並設するとともに、これらの排気通路の並設方向を軸線方向とするバタフライ型の排気制御弁を回動自在に設けた排気制御弁装置であって、バルブハウジングを排気制御弁が軸線方向に組込まれる構造とし、前記排気制御弁を、弁軸と、この弁軸に設けた排気通路毎の板状弁体と、これらの板状弁体どうしの間および排気制御弁の両端部に各排気通路の内壁の一部を構成するように設けた複数の受圧板とによって構成し、前記受圧板は、前記弁軸の軸線とは直交する平面に沿う円板状であって、板状弁体が設けられた部分の軸径より外径が大きくかつ板状弁体の最大外径より外径が小さくなるように形成され、前記バルブハウジングにおける排気通路どうしを画成する隔壁に、前記受圧板および板状弁体が挿通可能な切欠きを形成したものである。
【００１１】
本発明によれば、排気制御弁に加えられる各排気通路の圧力は、受圧板によって相殺される。この受圧板は、板状弁体が排気通路毎に形成されて隔壁に板状弁体が回動できるような大きな穴を形成しなくてよいことから、排気制御弁をバルブハウジングに簡単に組付けることができるように小さく形成することができる。前記隔壁に形成する切欠きは、板状弁体と受圧板とを軸線方向から見たときの形状と略同じ形状に形成することができ、この切欠きのうち受圧板を通す部分は運転時には受圧板で閉塞される。
【００１２】
請求項２に記載した発明に係る排気制御弁装置は、請求項１に記載した発明に係る排気制御弁装置において、排気制御弁の三箇所の受圧板の外径を互いに一致させたものである。
この発明によれば、排気通路の圧力が排気通路毎の二つの受圧板に同様に作用するから、二つの排気通路の圧力が交互に変化しても排気制御弁を軸方向に付勢する力は生じることがない。
【００１３】
請求項３に記載した発明に係る排気制御弁装置は、請求項２に記載した発明に係る排気制御弁装置において、バルブハウジングを、排気通路を形成したハウジング本体と、このハウジング本体の排気制御弁用着脱口を閉塞するカバーとから構成し、前記カバーに排気制御弁の一端部を支持する軸孔を形成するとともに、この軸孔内に環状壁を設け、この環状壁より排気通路側に、排気制御弁におけるカバー側の受圧板を対向させたものである。
【００１４】
この発明によれば、排気制御弁におけるカバー側の受圧板と、カバーの環状壁とによって排気制御弁をカバーに対して位置決めすることができるから、カバーに排気制御弁を組付けてなる組立体を容易に形成できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る排気制御弁装置の一実施の形態を図１ないし図１１によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る排気制御弁装置を使用した自動二輪車の側面図、図２は排気装置を示す図で、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は平面図である。図３は排気制御弁装置を車体右側から見た状態を示す側面図、図４は排気制御弁装置の縦断面図で、同図の破断位置を図３中にIV−IV線によって示す。
図５はバルブハウジングの側面図、図６は同じく正面図、図７は図５におけるVII−VII線断面図、図８は図７におけるVIII−VIII線断面図、図９は図７におけるIX−IX線断面図である。図１０は排気制御弁の動作を説明するための側面図で、同図は、排気制御弁を破断した状態で描いてある。図１１は排気制御弁を示す図で、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側面図で、（ａ）図においては、弁軸部分を破断して描いてある。
【００１６】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による自動二輪車である。この自動二輪車１は、４サイクルエンジン２を動力源として走行する、いわゆるオンロードタイプのもので、車体の前部を覆うカウリング３を備えている。符号４はこの自動二輪車１の車体フレームを示し、５は前輪、６はフロントフォーク、７は操向ハンドル、８は燃料タンク、９はシート、１０は後輪、１１はリヤアームをそれぞれ示す。
【００１７】
前記エンジン２は、ＤＯＨＣ４気筒型のもので、シリンダ１２を軸線方向が前上がりに傾斜する状態でクランクケース１３に取付けており、車体フレーム４のタンクレール４ａとリヤアームブラケット４ｂなどに支持させている。また、このエンジン２は、シリンダ１２の後面に吸気装置（図示せず）を取付けるとともに、前面に後述する排気装置２１を取付けている。
【００１８】
排気装置２１は、図２に示すように、気筒毎の排気管２２〜２５と、これらの排気管２２〜２５と下流側のマフラー２６との間に介装した排気制御弁装置２７などによって構成している。前記排気管２２〜２５は、エンジン２のシリンダ１２の前方で下方へ延び、クランクケース１３の前下方で下流側が後方を指向するように屈曲させて形成している。
【００１９】
これらの排気管２２〜２５の下流側端部は、４本の排気管のうち両端部の２本の排気管２２，２５（＃１気筒および＃４気筒に接続した排気管）どうしが車幅方向に沿って互いに隣接し、これらの排気管２２，２５の下方で残りの２本の排気管２３，２４（＃２気筒と＃３気筒に接続した排気管）どうしが車幅方向に沿って互いに隣接するように形成している。
前記マフラー２６は、排気制御弁装置２７から後方に延びる連通管２８と、この連通管２８の後端部に接続したサイレンサー２９とによって構成している。前記連通管２８は、複数のパイプによって形成し、前記サイレンサー２９は、内部に触媒コンバータ３０を設けている。
【００２０】
前記排気制御弁装置２７は、図３〜図１１に示すように、前記４本の排気管２２〜２５を接続するバルブハウジング３１と、このバルブハウジング３１に回動自在に支持させた二つのバタフライ型の排気制御弁３２と、これらの排気制御弁３２を駆動する駆動装置３３などを備えている。
前記バルブハウジング３１は、図３および図４に示すように、内部に排気通路Ｓを形成したハウジング本体３４と、このハウジング本体３４の車体右側の端部に固定用ボルト３５によって取付けたカバー３６とによって構成している。
【００２１】
ハウジング本体３４は、ハウジング内を上下方向に並ぶ二室に仕切る第１の仕切板３７と、ハウジング内を車幅方向に並ぶ二室に仕切る第２の仕切板３８とを一体に形成しており、前端部に排気管接続用のフランジ３９（図６参照）を形成するとともに、後端部にテーパー部４０を形成している。このテーパー部４０は、図７および図８に示すように、下流側に向かうにしたがってハウジング本体３４の内径が次第に小さくなるように形成し、後端に前記連通管２８を接続するための円筒４１を設けている。
【００２２】
前記第１の仕切板３７は、図７に示すように、ハウジング本体３４の前端から前記連通管接続用の円筒４１まで前後方向に延設し、第２の仕切板３８は、ハウジング本体３４の前端から前後方向の中央部まで延設している。すなわち、ハウジング本体３４内の排気通路Ｓは、第２の仕切板３８が形成されている範囲内においては、図９に示すように、第１および第２の仕切板３７，３８によって第１〜第４の気筒別排気通路Ｓ１〜Ｓ４に画成され、第２の仕切板３８より後方の範囲においては、図８に示すように、第１の仕切板３７のみによって上部排気通路Ｓ５と下部排気通路Ｓ６とに画成される。第２の仕切板３８が本発明に係る排気通路どうしを画成する隔壁を構成している。
【００２３】
前記第２の仕切板３８には、図５および図８に示すように、後述する排気制御弁３２を挿通させるための切欠き４２を二箇所に形成している。これらの切欠き４２は、円形穴４２ａの開口縁の二箇所が径方向の外側へ部分的に延出する形状に形成している。径方向の外側へ延出する延出部を図５，８中に符号４２ｂで示す。
【００２４】
また、ハウジング本体３４は、図４に示すように、車体右側の前部に排気制御弁３２を着脱するときに通す着脱口４３を設け、車体左側の前部に排気制御弁３２の車体左側の端部を支持するボス４４，４５を一体に形成している。これらのボス４４，４５は、第１の気筒別排気通路Ｓ１および第２の気筒別排気通路Ｓ２と対応する上下方向の二箇所に、軸線が車幅方向を指向する状態で車体左側へ突出するように形成している。
【００２５】
前記カバー３６は、図４に示すように、ハウジング本体３４と協働して第３の気筒別排気通路Ｓ３と第４の気筒別排気通路Ｓ４とを画成するように形成し、ハウジング本体３４の前記ボス４４，４５と対向する部分に、排気制御弁３２の車体右側の端部を支持するボス４６，４７を一体に形成している。これらのボス４６，４７も軸線方向が車幅方向と平行になるように形成している。また、前記ボス４６，４７の軸孔４６ａ，４７ａの内部には、後述する軸受５５の位置を規制するとともに、排気制御弁３２の車体右側の受圧板５４と対向する環状壁４６ｂ，４７ｂを設けている。
【００２６】
排気制御弁３２は、図４および図１１に示すように、両端部の弁軸３２ａ，３２ｂと、これらの弁軸３２ａ，３２ｂどうしの間の２枚の板状弁体５１，５１および３枚の受圧板５２〜５４とを一体に形成している。前記二つの弁軸３２ａ，３２ｂのうち、図４，１１において左側の端部に位置する弁軸３２ａは、円筒状に形成し、ハウジング本体３４の前記ボス４４，４５に軸受５５を介して回動自在に支持させている。
【００２７】
前記ボス４４，４５の底部には、図７に示すように、メンテナンス時に排気制御弁３２を押圧して外し易くするためのプッシュロッド（図示せず）を挿通させるねじ孔５６を設けている。このねじ孔５６は、前記弁軸３２ａと軸受５５との境界部分と対向する二箇所に設けている。このようにねじ孔５６を設けることにより、このねじ孔５６に挿入させたプッシュロッドで弁軸３２ａと軸受５５の両方を押圧することができる。ねじ孔５６は、異物が侵入するのを阻止するために、図４に示すように、通常はボルト５７を螺着させている。なお、前記ねじ孔５６は、弁軸３２ａの軸心部と対向する部分に設けることもできる。
【００２８】
排気制御弁３２の他端部の弁軸３２ｂは、円柱状に形成し、軸端部に後述する駆動装置３３を接続するための連結用ロッド５８を一体に形成しており、軸受５５によって前記カバー３６のボス４６，４７に回動自在に支持させている。また、この支持状態においては、排気制御弁３２の右側の受圧板５４がボス４６，４７の環状壁４６ｂ，４７ｂに排気通路側から対向している。
前記連結用ロッド５８は、図１１に示すように、平坦面からなる先端側嵌合面５８ａおよび内側嵌合面５８ｂをこれら両面が段差をもって接続するように形成し、図４に示すように、同図中に符号５９，６０で示す連結部材を嵌合させて固定用ボルト６１，６２によって固定している。
【００２９】
これらの連結部材５９，６０は、二つの排気制御弁３２どうしを連動するように連結するリンク機構６３（図３参照）の一部を構成するもので、円板状に形成して軸心部に前記連結用ロッド５８を嵌合させ、１本のリンク６４を介して互いに連結している。連結部材５９，６０の連結用ロッド５８への固定は、連結用ロッド５８の先端側嵌合面５８ａと内側嵌合面５８ｂとの間に形成された端面５８ｃ（図１１参照）に連結部材内の端面（図示せず）を当接させた状態で固定用ボルト６１，６２を締結させることによって行っている。
【００３０】
この実施の形態では、図４に示すように、前記締結状態で連結部材５９，６０とボス４６，４７の外端面との間に隙間が形成されるように構成し、この隙間にワッシャ６５を介装するとともに皿ばね６６を弾装している。この皿ばね６６は、連結部材５９，６０とともに排気制御弁３２の全体を車体右側へ付勢している。このように排気制御弁３２が皿ばね６６の弾発力で軸線方向の一方へ付勢されることによって、運転時に排気制御弁３２が軸線方向に振動して打音が発生するのを防ぐことができる。
【００３１】
上側の排気制御弁３２（以下、これを単に駆動側排気制御弁３２という）に取付けた連結部材５９は、図３に示す状態において、最下部に前記リンク６４の一端部を枢軸６７によって回動自在に取付けている。この連結部材５９を連結用ロッド５８に固定する前記固定用ボルト６１は、連結部材５９の嵌合孔５９ａに外側から相対的に回転できないように嵌合させたプーリ６８を連結部材５９に締結させている。
【００３２】
下側の排気制御弁３２（以下、これを単に従動側排気制御弁３２という）に取付けた連結部材６０は、図３に示す状態において、左側の端部に前記リンク６４の他端部を枢軸６９によって回動自在に取付けている。
上述したように駆動側排気制御弁３２と従動側排気制御弁３２とをリンク６４で連結することにより、駆動側排気制御弁３２が後述する駆動装置３３によって回動されたときに駆動力がリンク６４を介して従動側排気制御弁３２に伝達され、従動側排気制御弁３２が駆動側排気制御弁３２とは逆方向に回動する。
【００３３】
ここで、両排気制御弁３２の回動方向（開閉方向）について説明する。両排気制御弁３２は、図３に示す状態で全開になり、この状態から９０°回動することによって全閉状態になる。全開状態とは、図１０に示すように、駆動側排気制御弁３２の板状弁体５１と、従動側排気制御弁３２の板状弁体５１の主面５１ａどうしが互いに平行になる状態のことをいう。この全開状態から全閉状態に移行するときには、駆動側排気制御弁３２は、図３および図１０において反時計方向に回動し、従動側排気制御弁３２は、時計方向に回動する。言い換えれば、両排気制御弁３２は、全開状態で板状弁体５１の主面５１ａが互いに平行となり、全閉状態で板状弁体５１の主面５１ａの下流側の端縁５１ｂ（図１０参照）が互いに近接するように回動する。全開位置と全閉位置との間にあるときの両排気制御弁３２の位置を図１０中に二点鎖線で示す。なお、排気制御弁３２が全閉状態にあるときには、板状弁体５１とバルブハウジング３１との間に形成される隙間を排ガスが流れる。
【００３４】
両排気制御弁３２の回動角度は、後述する駆動装置３３によって制御されるが、全閉位置は、駆動側排気制御弁３２の連結部材５９によって機械的に決められる。すなわち、図３に示すように、駆動側排気制御弁３２の連結部材５９に図３において上側へ突出する突起７１を設け、駆動側排気制御弁３２が全閉位置まで回動した状態で前記突起７１が当接する閉側ストッパー７２をカバー３６に一体に設けており、突起７１が閉側ストッパー７２に当接するまで両排気制御弁３２が閉方向へ回動する。この実施の形態では、駆動側排気制御弁３２が全開位置よりさらに開方向へ開くのを規制するために、過度に駆動側排気制御弁３２が開いたときに前記突起７１が当接する開側ストッパー７３をカバー３６に一体に設けている。
【００３５】
図３において従動側排気制御弁３２の軸心部に設けた符号７４で示す引張りコイルばねは、従動側排気制御弁３２が軸線方向とは直交する方向へ振動するのを防ぐためのもので、連結部材６０を固定するための固定用ボルト６２と、カバー３６に立設したピン７５との間に弾装している。
【００３６】
前記板状弁体５１は、図１１（ａ）に示すように、ハウジング本体３４の第１〜第４の気筒別排気通路Ｓ１〜Ｓ４の通路断面形状（図９参照）と略等しい形状に形成し、横に並んだ気筒別排気通路を同時に開閉できるように、気筒別排気通路毎に設けている。これらの板状弁体５１どうしの間には、ハウジング本体３４の第２の仕切板３８が臨む凹部７６を形成するとともに、後述する受圧板５３を一体に設けている。なお、板状弁体５１は、図１１（ａ）中に二点鎖線で示すように丸みをもたせて形成することができるが、この実施の形態で示すように、凹部７６が形成されるように角を設けることによって、ハウジング本体３４の軽量化を図ることができるとともに、排気通路の通路断面積が大きくなって排気抵抗を低減することができる。
【００３７】
受圧板５２〜５４は、図１０および図１１に示すように、排気制御弁３２の軸線方向とは直交する平面に沿う円板で、排気制御弁３２における板状弁体５１が設けられた部分の軸径より外径が大きくかつ排気制御弁３２の軸線方向から見た板状弁体５１の最大外径より外径が小さくなるように形成している。前記最大外径とは、板状弁体５１における厚み方向とは直交する方向の最大寸法のことであり、図１１（ａ）においては板状弁体５１の上下方向の最大寸法のことである。また、これらの受圧板５２〜５４の外径は、互いに一致するように形成している。さらに、受圧板５２〜５４は、上述したように板状弁体５１どうしの間と、板状弁体５１と弁軸３２ａ，３２ｂとの間の計三箇所に、第１〜第４の気筒別排気通路Ｓ１〜Ｓ４の内壁の一部を構成するように配設している。
【００３８】
すなわち、排気制御弁３２をバルブハウジング３１に組込むことによって、図４に示すように、３枚の受圧板５２〜５４のうち両端側の受圧板５２，５４がボス４４〜４７にこれらのボスの軸孔４４ａ〜４７ａを塞ぐように挿入されるとともに、中央部の受圧板５３が第２の仕切板３８の切欠き４２に円形穴４２ａを塞ぐように挿入される。この組込状態においては、前記切欠き４２の延出部４２ｂが開口された状態に保たれる。前記円形穴４２ａは、排気制御弁３２の軸部３２ａとボス４４，４５との間に介装する軸受５５も挿通できるような穴径を有する。
【００３９】
前記軸受５５の外径は軸孔４４ａ，４５ａと一致するから、この軸孔４４ａ，４５ａより径が小さくなる左側の受圧板５２の外径は、前記円形穴４２ａより小さくなる。３箇所の受圧板５２〜５４の外径は全て一致させているから、前記円形穴４２ａに中央の受圧板５３を挿入させた状態では、穴壁面と受圧板５３との間に隙間が形成される。この隙間が小さくなるようにすると受圧板５３が両側の受圧板５２，５４より大径になって圧力バランスが崩れるので、この実施の形態では敢えて隙間が形成される構成を採っている。なお、第２の仕切板３８は切欠き４２の延在部４２ｂが形成されていて排ガスが僅かながら流通できるから、前記隙間の大小により及ぼされる影響は少ない。
【００４０】
前記両排気制御弁３２を駆動する駆動装置３３は、図２に示すように、モータユニット８１と、このモータユニット８１から駆動力を駆動側排気制御弁３２の前記プーリ６８に伝達する２本のワイヤ８２と、両排気制御弁３２どうしを連結する前記リンク機構６３などによって構成している。前記モータユニット８１は、エンジン２の回転数がアイドリング回転数より低いときに両排気制御弁３２を全閉状態とし、エンジン回転数がアイドリング回転数を含む低回転数域にあるときにエンジン回転数に対応させて開度を増大させ、予め定めた高回転側回転数を上回ったときに両排気制御弁３２を全開状態とする構成を採っており、車体フレーム４のリヤアームブラケット４ｂに支持させている。
【００４１】
図２（ｂ）において、排気制御弁装置２７の側方に位置する符号８３で示すものは、前記リンク機構６３を車体右側から覆う外装カバーである。この外装カバー８３は、排気制御弁装置２７の前記カバー３６に図示していない固定用ボルトによって固定している。この固定用ボルトを螺着させるねじ孔を図３中に符号８４で示す。
【００４２】
上述したように構成した排気制御弁装置２７は、排気制御弁３２をハウジング本体３４に組込むとともに、ハウジング本体３４にカバー３６を取付け、リンク機構６３および駆動装置３３を接続することによって組立てる。ハウジング本体３４に排気制御弁３２を組込む作業は、排気制御弁３２の車体左側の軸部３２ａに軸受５５を取付けた状態でこの排気制御弁３２をハウジング本体３４の着脱口４３からハウジング内に挿入するとともに、第２の仕切板３８の切欠き４２に挿通させ、前記軸受５５をボス４４，４５の軸孔４４ａ，４５ｂに嵌合させることによって行う。排気制御弁３２の前記切欠き４２への挿通作業は、切欠き４２の延出部４２ｂに板状弁体５１の位置を合わせて行う。この組込作業は、排気制御弁３２をカバー３６に保持させて組立体を形成し、この組立体をハウジング本体３４の組付ることによっても行うことができる。このように組立てる場合には、排気制御弁３２の右側の受圧板５４とカバー３６側の環状壁４６ｂ，４７ｂとによってカバー３６に排気制御弁３２を位置決めすることができる。
【００４３】
この排気制御弁装置２７は、エンジン停止時には、両排気制御弁３２が全閉状態になり、エンジン２が例えばアイドリング回転数で運転されているときには、図１０中に二点鎖線で示すように両排気制御弁３２が低開度で開く。このときには、排気通路Ｓ中を伝播する圧力波は排気制御弁３２で反射し、相対的に短い伝播経路を伝播してエンジン２に戻る。一方、エンジン回転数が予め定めた高回転側回転数を上回っている高速運転状態では、排気制御弁３２が全開状態になり、排気通路Ｓ中を伝播する圧力波は、バルブハウジング３１の前記テーパー部４０で反射し、相対的に長い伝播経路を伝播してエンジン２に戻る。
【００４４】
この実施の形態による排気管２２〜２５は、低回転時に排気制御弁３２が閉じている状態でエンジン２の排気ポートが開くときにこの排気ポートに負の反射波が到達し、高回転時に排気制御弁３２が開いている状態でエンジン２の排気ポートが開くときにこの排気ポートに負の反射波が到達するように、排気管長を設定しており、排気脈動を利用して低速運転時と高速運転時の両方で出力を向上させることができる構造を採っている。
【００４５】
また、エンジン回転数が相対的に低いときには、排気制御弁３２が実質的に排ガスの流れる方向を変えるガイドとして機能し、排ガスは、図１０中に二点鎖線で描いた矢印で示すように、第１の仕切板３７側へ寄せられて流れる。このように第１の仕切板３７側へ寄せられた排ガスは、排気制御弁装置２７から連通管２８の径方向の中央部に多く流れ込み、この連通管２８からサイレンサー２９に流入する。連通管２８の前記中央部に排ガスが多く流れることにより、外気に晒されて相対的に低温になる連通管２８に接触する排ガスが少なくなるから、サイレンサー２９内の触媒コンバータ３０に導かれる排ガスの温度を相対的に高温に保つことができる。この結果、エンジン始動後に触媒コンバータ３０が速く活性温度に達し、早期から排ガスを浄化できるようになる。
【００４６】
排気制御弁装置２７内を排ガスが流れるときには、排ガスの圧力が排気制御弁３２にも作用する。排気制御弁３２には、第１〜第４の気筒別排気通路Ｓ１〜Ｓ４のそれぞれの一側部と他側部とに対をなすように受圧板５４を設けているから、この排気制御弁３２に加えられる各気筒別排気通路の圧力は、受圧板５２〜５４によって相殺されることになる。この受圧板５２〜５４は、板状弁体５１が気筒別排気通路毎に形成されていて第２の仕切板３８に板状弁体５１が回動できるような大きな穴を形成しなくてよいことから、必要最小限の大きさに形成することができる。このため、受圧板５２〜５４を三箇所に設ける構造でも排気制御弁３２の組込作業が簡単である。
【００４７】
また、第２の仕切板３８に形成する切欠き４２は、板状弁体５１と受圧板５２〜５４とを軸線方向から見たときの形状と略同じ形状に形成することができ、この切欠き４２のうち受圧板５２を通す円形穴４２ａは、運転時には受圧板５３で略閉塞されるから、第２の仕切板３８に形成された開口部分から圧力波が漏洩し難くなる。このため、排気脈動を効率よく利用してエンジン出力を向上させることができる。
さらに、この実施の形態による排気制御弁装置２７は、駆動側排気制御弁３２と従動側排気制御弁３２とを互いに逆方向に回動するように連結するに当たってリンク機構６３を採用しているから、同じ機能をギヤで実現する場合に較べて、構造が簡単で、部品数も少なくてよい。
【００４８】
上述した実施の形態では、一つの排気制御弁３２で二つの気筒別排気通路を開閉する構造を採っているが、排気制御弁３２で開閉する排気通路の数量は適宜変更することができる。例えば、第１〜第４の気筒別排気通路Ｓ１〜Ｓ４を一列に並べ、これらの排気通路を一つの排気制御弁３２で開閉する構造を採ることもできる。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、排気制御弁に加えられる各排気通路の圧力は、受圧板によって相殺されるから、排気通路の圧力で排気制御弁がバルブハウジングに押し付けられることによる打音が発生することはない。前記受圧板は、板状弁体が排気通路毎に形成されて隔壁に板状弁体が回動できるような大きな穴を形成しなくてよいことから、排気制御弁をバルブハウジングに簡単に組付けることができるように小さく形成することができる。隔壁に形成する切欠きは、板状弁体と受圧板とを軸線方向から見たときの形状と略同じ形状に形成することができ、この切欠きのうち受圧板を通す部分は運転時には受圧板で閉塞される。このため、隔壁に形成される穴は板状弁体を通すことができる細長い形状に形成することができるから、大きな円形孔を形成する場合に較べて圧力波の漏洩が少なくなる。
したがって、バタフライ型の排気制御弁を用いながら、圧力波の漏洩や打音の発生がなく、しかも、組付作業が簡単な排気制御弁装置を提供することができる。
【００５０】
請求項２記載の発明によれば、排気通路の圧力が排気通路毎の二つの受圧板に同様に作用するから、二つの排気通路の圧力が交互に変化しても排気制御弁を軸方向に付勢する力は生じることがない。このため、排気通路の圧力で排気制御弁がバルブハウジングに押し付けられることによって打音が生じるのを確実に阻止することができる。
【００５１】
請求項３記載の発明によれば、排気制御弁におけるカバー側の受圧板と、カバーの環状壁とによって排気制御弁をカバーに対して位置決めすることができるから、カバーに排気制御弁を組付けてなる組立体を容易に形成できる。このため、前記組立体をハウジング本体に組込むことによって排気制御弁装置が組立てられるから、簡単に組立てることができる排気制御弁装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気制御弁装置を使用した自動二輪車の側面図である。
【図２】排気装置を示す図である。
【図３】排気制御弁装置を車体右側から見た状態を示す側面図である。
【図４】排気制御弁装置の縦断面図である。
【図５】バルブハウジングの側面図である。
【図６】バルブハウジングの正面図である。
【図７】図５におけるVII−VII線断面図である。
【図８】図７におけるVIII−VIII線断面図である。
【図９】図７におけるIX−IX線断面図である。
【図１０】排気制御弁の動作を説明するための側面図である。
【図１１】排気制御弁を示す図である。
【符号の説明】
２７…排気制御弁装置、３１…バルブハウジング、３２…排気制御弁、３３…駆動装置、３４…ハウジング本体、３６…カバー、３７…第１の仕切板、３８…第２の仕切板、４２…切欠き、４６ｂ，４７ｂ…環状壁、３２ａ，３２ｂ…弁軸、５１…板状弁体、５２〜５４…受圧板、６３…リンク機構、Ｓ…排気通路。

Claims

バルブハウジングに少なくとも二つの排気通路を並設するとともに、これらの排気通路の並設方向を軸線方向とするバタフライ型の排気制御弁を回動自在に設けた排気制御弁装置であって、前記バルブハウジングを排気制御弁が軸線方向に組込まれる構造とし、前記排気制御弁を、弁軸と、この弁軸に設けた排気通路毎の板状弁体と、これらの板状弁体どうしの間および排気制御弁の両端部に各排気通路の内壁の一部を構成するように設けた複数の受圧板とによって構成し、前記受圧板は、前記弁軸の軸線とは直交する平面に沿う円板状であって、板状弁体が設けられた部分の軸径より外径が大きくかつ板状弁体の最大外径より外径が小さくなるように形成され、前記バルブハウジングにおける排気通路どうしを画成する隔壁に、前記受圧板および板状弁体が挿通可能な切欠きを形成してなる排気制御弁装置。
請求項１記載の排気制御弁装置において、排気制御弁の三箇所の受圧板の外径を互いに一致させてなる排気制御弁装置。
請求項２記載の排気制御弁装置において、バルブハウジングを、排気通路を形成したハウジング本体と、このハウジング本体の排気制御弁用着脱口を閉塞するカバーとから構成し、前記カバーに排気制御弁の一端部を支持する軸孔を形成するとともに、この軸孔内に環状壁を設け、この環状壁より排気通路側に、排気制御弁におけるカバー側の受圧板を対向させてなる排気制御弁。