JPH0237110A - 多気筒型内燃機関の排気可変装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は多気筒型内燃機関の排気可変装置に係わり、特
に、複数の排気管をその下流側において集合してなる多
気筒型内燃機関に用いて好適な排気可変装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 一般に、内燃機関においては、排気管内を流れる排気ガ
スの慣性や脈動等の動的効果が排気時期との関係によっ
て容積効率に影響を与えることが知られている。

そして、特に、多気筒型内燃機関においては、各気筒に
接続されている排気管をその途中において集合させて、
各排気管内の動的効果を相互に作用させることにより、
前記容積効率を一層向上させることが行われている。

しかしながら、排気系（排気管）の形状や寸法等を一定
とした場合、この排気系によって有効な容積効率が得ら
れる内燃機関の回転数域が決まってしまい、他の回転数
域においては容積効率の向上が有効に得られない現象が
生じる。

例えば、高回転域において良好な容積効率が得られるよ
うに、前記排気系の形状や寸法等を設定しておくと、内
燃機関の回転数Ｎｓが中回転域に至った際に容積効率が
低下し、この結果、第１図に実線で示すように、内燃機
関の出力Ｐｓが中回転域において落ち込んでしまう。

これは、内燃機関の回転数の変化に伴う排気時期の変化
により、この排気時期と動的効果との調和がずれてしま
うことに起因するものと考えられる。

そこで、従来では、例えば、実開昭５５−０６０２号公
゛報に示されるように、４つの気筒を持つ多気筒型内燃
機関に、２つの気筒の各排気ポートがそれぞれ連通させ
られる２本の排気管を、周壁の一部を共用した状態で並
列的に設け、この周壁の上流側を切り欠くことにより前
記再排気管を合流させ、また、この合流部の前記周壁の
端部に、排気ガスの流れと直交する方向に沿って回転軸
を配設し、この回転軸に、前記合流部を閉塞して再排気
管を分離する位置と、一方の排気管を閉塞して４つの金
気筒の排気ポートを他方の排気管へ連通させる位置との
２位置に切換操作される切換弁体を設けた排気可変装置
が提案されている。

この排気可変装置は、内燃機関の運転状態に基づき前記
切換弁体を切り換え操作することにより、排気管の長さ
や、集合させる気筒の組み合わせを変えて、動的効果の
状態を調整して前記の運転状態に合致した有効な動的効
果が得られるようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記の従来技術においては、切換弁体が取り
付けられＩ；回転軸を、前記再排気管の合流部で、再排
気管を区画する周壁の端部に設けていることから、これ
らの回転軸や切換弁体ならびに前記回転軸を支持する軸
受は等に、高温の排気ガスが常時接触させられることと
なり、この結果、回転軸、軸受け、切換弁体等の耐久性
が低下し、あるいは、作動性が低下しまうといった問題
点がある。

また、これらの問題点への対策としては、前記の各構成
部材に耐熱性に優れた材料を使用するといった手段が挙
げられるが、こ、の手段においても製作コストの高騰を
招くという問題点が生じる。

さらに、他の対策として、前記回転軸を排気ガスの流れ
に沿うように配設して、排気ガスとの接触状態を変化さ
せることにより、この排気ガスとの熱交換を減少させる
ことが考えられる。

しかしながら、この方法によっても、次のような改善す
べき点が残されている。

すなわち、前述の制御を行うには、切換弁体を、排気管
と直交する位置（一方の排気管を閉塞する位置）と、平
行となる位置（合流部を閉塞する位置）との２位置に保
持しなければならないが、このような２位置を排気ガス
の流れ方向に沿った回転軸によって行おうとすると、１
つの閉塞面しか持たない切換弁体によっての制御は不可
能であり、排気管と直交する閉塞面と排気管の長さ方向
に沿った閉塞面とを形成する必要があり、これによって
、切換弁体自体の構造が複雑化してしまうといった問題
点や、２つの閉塞面を回転させることから大きな回転空
間が必要となるといった問題点が生じる。

さらに、これらの開運点に起因して、排気可変装置の大
型化を招いてしまう。

したがって、従来においては、これらの問題点への対処
が要望されており、本発明は、このような従来技術にお
いて残されている課題を解決せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前述した課題を有効に解決し得る多気筒型内
燃機関の排気可変装置を提供せんとするもので、その第
１の態様は、多気筒型内燃機関の各気筒から延設された
複数の排気管の途中に、多気筒型内燃機関の運転状態に
応じてこれらの排気管の集合の組み合わせを切り換える
切換弁を設けてなる排気可変装置において、前記各排気
管を、その一部が隙間をおいて略平行となるように配設
し、これらの排気管間に前記切換弁を配設したことを特
徴とし、第２の態様は、第１の態様における切換弁が、
各排気管に固着されてこれらの排気管間に保持される弁
箱と、この弁箱に回転自在に支持された回転軸と、この
回転軸に固着された板状の弁体とからなることを特徴と
し、第３の態様は、第２の態様における切換弁の回転軸
が、排気管の中心軸線と略平行に配設されていることを
特徴とし、第４の態様は、第２の態様における切換弁の
回転軸が、排気管の中心軸線と交差して配設されている
ことを特徴とし、さらに第５の態様は、第３の態様にお
いて切換弁の回転軸が複数本であり、これらの回転軸の
それぞれに弁体が固着さ′れていることを特徴とするも
のである。

［作用］ 本発明の第１の態様によれば、切換弁の開閉操作により
、複数の排気管の連通およびその遮断を行い、これによ
って、排気管の集合位置を、通常の集合位置と、この集
合位置よりも上流側における集合位置との複数位置に切
り換えて、集合させる排気管の組み合わせを変更すると
ともに、各排気管の実質的な長さを変更する。また、切
換弁を複数の排気管の主流路から分岐した位置に配設し
て、排気管内を流れる排気ガスと切換弁の構成部材との
接触を極力少なくする。

第２の態様によれば、弁体を回転軸の回転によって所定
角度の範囲内で回動させることにより、排気管の連通お
よびその遮断を行う。これによって、弁体に形成する閉
塞面を一つとして、切換弁の構造の簡素化を図る。

第３の態様によれば、回転軸の軸線と排気ガスの流れ方
向との交差角度を小さくして、両者間の熱伝達量を減少
させる。

第４の態様によれば、回転軸を排気管の中心軸線と交差
して配設することにより、切換弁を複数設ける場合にお
いて、これらの各切換弁を横切った回転軸の配設を可能
とし、回転軸の共通化ないしは同軸配置を可能とする。

第５の態様によれば、切換弁を分割して弁体の小型化を
可能とし、かつ、可動部分の軽量化を可能とする。

［実施例］ 以下、本発明の第１の態様の一実施例を第２図ないし第
１０図に基づいて、第２の態様、第３の態様、および、
第５の態様の一実施例とともに説明する。

第２図および第３図生得号１は、本実施例が適用された
多気筒型内燃機関が搭載された自動二輪車を示し、車体
フレーム２と、この車体フレーム２の前部に固着された
ヘッドパイプ２ａに回動自在に取り付けられたフロント
フォーク３と、このフロントフォーク３の下端部に回転
自在に取り付けられた前輪４と、フロント７オーり３の
上端′部に固着されたステアリングハンドル５と、車体
フレーム２を構成するメインフレーム２ｂおよびダウン
フレーム２ｃとにブラケット６を介して固着されて車体
のほぼ中央部に搭載された多気筒型内燃機関（以下内燃
機関と略称し、本実施例では４気筒型の内燃機関を例示
す）７と、車体フレーム２の後方下部に上下方向に揺動
自在に取り付けられたリア７オーク８と、このリア７オ
ーク８の揺動端部に回転自在に取り付けられた後輪９と
、前記リア７オーク８の揺動中心近傍と車体フレーム２
との間にリンク機構１０を介して介装されたクツション
ユニットｌ！と、車体フレーム２の上部に取り付けられ
た燃料タンク１２と、メインフレーム２ｂの上部後方に
延設されたシートレール２ｄに取り付けられたシート１
３と、前記内燃機関７の前端部から延設された複数（本
実施例では４本）の排気管口（１４ａ＝Ｉ４ｄ）と、こ
れらの排気管口（目ａ〜目ｄ）の下流側の端部に接続さ
れた消音器１５とを備えている。

また、第３図および第４図において、符号！６（１６３
〜１６ｄ）は、各気筒内に嵌装されたピストンを示し、
符号１７は、前記ピストン１６がコンロッド１１（ｌｌ
ａ〜Ｎｄ）を介して接続されたクランクシャフトを示す
。

ここで、前記内燃機関７の各気筒を、第２図の下側から
上側、へ向かって（第３図の手前側から奥へ向かって）
１番気筒〜４番気筒とし、点火順序を１番→３番→４番
→２番の順で等間隔爆発として説明する。

前記各排気管１４（１４ａ−１４ｄ）は、第２図および
第３図に示すように、内燃機関７の前端部から車体およ
び内燃機関７の下方を経て車体の側部に引き回されてお
り、１番気筒と４番気筒に対応した排気管！４ａ・＋４
ｄが集合管１９により集合され、また、２番気筒と３番
気筒に対応した排気管口ｂ・１４ｃが集合管２Ｇにより
集合させられ、さらに、これらの集合管１９・２０は第
２の集合管２１により一つに集合させられたのちに前記
消音器Ｉｓへ連通されている。

また、１番気筒および４番気筒に対応した排゛気管＋４
ａ・目ｄは、車体の下方でかつ内燃機関７の下方におい
て、２番気筒および３番気筒に対応し゛た排気管口ｂ−
１４Ｃよりも上方に位置させられており、これらの排気
管Ｈの上下に振り分けられｊ；部分に、前記集合管＋９
・２０によって設定されている集合の組み合わせを切り
換えるための切換弁２２が設けられている。

この切換弁２２には、第３図に示すように、ワイヤ２３
を介してアクチュエータ２４が接続され、さらに、この
アクチュエータ２４には、コントロールユニッｌ−Ｕが
電気的に接続され、これらの排気管１４、切換弁２２、
アクチュエータ２４、および、コントロールユニッｌ−
Ｕにより、本実施例の排気可変装置Ａが構成されている
。

さらの詳述すれば、前記上下に振り分けられた排気管口
は、第４図に示すように、１番気筒に対応する排気管（
以下１番排気管と称す）　１４ａの下方に２番気筒に対
応する排気管（以下２番排気管と称す）１４ｂが位置す
るように、また、４番気筒に対応する排気管（以下４番
排気管と称す）目ｄの下方に３番気筒に対応する排気管
（以下３番排気管と称す）１４ｃが位置するような配列
となされている。

前記切換弁２２は、第２図および第３図に示すように、
車体および内燃機関７よりも下方で、かつ、内燃機関７
の前半部に位置するように設けられており、各排気管１
４に支持された弁箱Ｈａを備えている。

この弁箱Ｈａには、第４図に示すように、前記各排気管
口（＋４ａ〜１４ｂ）が連通させられる４つの貫通孔２
５　（Ｈａ〜２５ｄ）が相互に平行となるように形成さ
れているとともに、第１の貫通孔Ｈａと第２の貫通孔２
５ｂとの間、および、第３の貫通孔Ｈｅと第４の貫通孔
２Ｓｄとの間のそれぞれに、これらを相互に連通ずる連
絡孔２６（２６ａ・２６ｂ）が、上下の貫通孔Ｈａ　・
２５ｂ　（２５ｄ　・Ｈｃ　）の中心軸線とほぼ直交す
るように形成されている。

なお、第４図においては、１番排気管＋４ａと２番排気
管口すとに対応して形成された貫通孔２Ｓａ・Ｈｂおよ
び連絡孔２８ａのみを示したが、４番排゛気管目ｄと３
番排気管１４ｃに対応する貫通孔２Ｓｃ・２５ｄおよび
連絡孔２６ｂも同様の位置関係で形成されている。

まＩ；、前記弁箱Ｈａには、前記各連絡孔２６ａ　（２
６ｂ）を、その中心軸線と直交しかつ前記貫通孔２５ａ
　・２５ｂ　（２５Ｃ・２５ｄ）の中心軸線と平行な方
向に貫通する回転軸２７（２７ａ・２７ｂ）が回転自在
に装着されている。

これらの各回転軸２７（２７ａ・２７ｂ）の、前記連絡
孔２６ａ　（２６ｂ）内に位置させられた部分には、第
４図および第５図に示すように、連絡孔２６ａ　（２ｇ
ｂ）と略同径の円板状の弁体２Ｎ　（Ｈａ　・２８ｂ　
）が一体に取り付けられ、また、一端部にはピニオンギ
ヤ２％　（２９ａ　−２９ｂ）が固着されている。

さらに、前記弁箱Ｈａには、前記両回転軸Ｈａ・２７ｂ
間に、両回転軸２７ａ−２７ｂを通る平面内でこれらと
平行に配設された駆動軸３０が回転自在に装着されてい
る。

この駆動軸３０は、その一端部が第４図に示すように、
前記弁箱Ｈａの外部へ突出させられているとともに、こ
の突出させられた側の端部に、前記アクチュエータ２４
へ接続されたワイヤ２３が巻回されるワイヤドラム３１
が取り付けられており、また、他＠部は、前記両回転軸
２７ａ・２７ｂの一端部と重畳させられて、前記ピニオ
ンギヤ２９と同一のピニオンギヤ３２が固着されている
。

このピニオンギヤ３２には、一対の平行なうツク３３が
噛合させられており、さらに一方のラック３３（第４図
および第５図中の上方のラック３３）は、前記回転軸２
７ａに固着されたピニオンギヤＨａへ噛合させられ、ま
た、他方のラック３３は、回転軸２７ｂに固着されたピ
ニオンギヤ２９ｂに噛合させられている。そして、これ
らの各ラック３３は、前記弁箱２２ａにより、前記各ピ
ニオン２９・３２へ噛合させられた状態で摺動自在に保
持されている。

したがって、前記駆動軸３０の回転により、前記両ラッ
ク３３が相互に逆方向へ移動させられるとともに、前記
各回転軸Ｈａ・２７ｂが同一方向に同一角度回転させら
れて、これらの回転軸２７ａ・２７ｂに取り付けられた
各弁体２１ａ・２１ｂによる前記連絡孔２６ａ・２６ｂ
の開度が調整されるようになっている。

ここで、前記両弁体２Ｓａ・２８ｂの全閉位置を一致さ
せておくことにより、両弁体２１ａ・Ｈｂの開度が常時
開等に調整される。

前記アクチュエータ２４は前記シートレール２ｄの下部
の、シート１３によって覆われる位置に取り付けられ、
また、前記コントロールユニットＵは、シートレール２
ｄの後端部上方でシート１３によって覆われる位置に取
り付けられている。

このコントロールユニットＵには、内燃機関７の回転数
の情報が電気信号として常時入力されており、この回転
数の情報に基づき、前記アクチュエータ２４へ駆動信号
を出力して作動させて、切換弁２２の作動位置、すなわ
ち、弁体２ｓの開度を制御するようになっている。

次いでこのように構成された本実施例の排気可変装置Ａ
の作用について説明する。

内燃機関７が始動されると、その回転数Ｎｅがコントロ
ールユニットＵによって常時検出され、この回転数Ｎｅ
の情報に基づいて前記排気可変装置Ａの作動が制御され
る。

すなわち、内燃機関７の回転数Ｍｅが設定値よりも低い
低中回転域にある場合には、コントロールユニットＵか
らの制御信号によりアクチュエータ２４が作動させられ
て駆動軸３０が回転させられるとともに、この駆動軸３
Ｇの回転がピニオンギヤ３２、両ラック３３、および、
ピニオンギヤＨａ・２９ｂを経てそれぞれの回転軸Ｈａ
・２７ｂへ伝達されて、これらの回転軸２７ａ・Ｈｂに
取り付けられた弁体Ｈ（２８ａ　・２８ｂ）が、第５図
ないし第８図に示すように、連絡孔２６を閉塞する閉位
置に回動保持される。

この状態において、１番排気管口ａ〜４番排気管目ｄが
独立した状態に保持されるとともに、上方に位置させら
れた１番排気管１４ａおよび４番排気管＋４ｄとが、内
燃機関７から集合管１９に至る長い管長となされる。ま
た、下方に位置させられた２番排気管日すおよび３番排
気管１４ｃも同様に、集合管２０に至る長い管長となさ
れる。

この状態において、長い排気通路が確保され、かつ、１
番気筒と４番気筒、および、２番気筒と３番気筒との３
６０　’の位相差で爆発を行う気筒に対応した排気管■
が集合されることとなり、各排気管１４間の動的効果と
排気時期とが良好に調和し、この結果、低中回転域にお
ける容積効率の向上が図られる。

そして、このような低中回転域において、各排気管Ｈ内
の切換弁２２付近の排気ガスの流れは、第８図に実線矢
印で示すように、はぼ排気管Ｈの長さ方向に沿った流れ
となり、かつ、弁体２８や回転軸２７が、前記排気ガス
の流路となる貫通孔２５から直交する方向に分岐された
連絡孔２６内に位置させられていることから、これらの
弁体２８や回転軸２７と前記排気ガスとの接触量が減少
させられる。

この結果、弁体２８や回転軸２７への熱伝達が抑制され
て耐熱性、耐久性の向上が図られる。

一方、内燃機関７の回転数Ｎｔが設定値よりも高い高回
転域に達すると、その情報に基づきコントロールユニッ
トＵからアクチュエータＨへ駆動信号が出力され、切換
弁２２の弁体２３が、第５図、第６図、および、第８図
に鎖線で示すように、はぼ９０’回動させられて、各連
絡孔２６を大きく開放する開位置に保持される。

この状態において、前記連絡孔２６ａ　（２６ｂ）によ
り、１番排気管目ａと２番排気管目ｂ（３番排気管１４
ｃと４番排気管目ｄ）とが連通させられ、これによって
、各排気管１４の集合部までの距離が狭められて短い排
気通路が形成される。

かつ、１８０’の位相差で爆発を行う気筒に対応した排
気管口が集合されることとなり、この結果、排気ガスの
動的効果が有効に引き出されて、高回転域における容積
効率の向上が図られる。

このような排気可変装置１Ａを備えた本実施例における
内燃機関７の出力特性と、一定形状の排気管を備えた従
来の内燃機関における出力特性とを比較したところ、第
９図に示す結果が得られｔ；。

この図において、実線で示す出力特性が従来例であり、
鎖線部分が本実施例による改善部分を示す。

この結果からも明らかなように、本実施例の排気可変装
置Ａによると広い回転域において出力特性の改善が得ら
れる。

そして、このように切換弁２２を全開に保持した状態に
おいて、排気ガスは、第８図に鎖線で示すように、前記
各連絡孔２６を通過させられ、この連絡孔２６内に位置
する弁体２ａや回転軸２７等に接触させられるが、前記
排気ガスは連絡孔２６を斜めに横切るように通過させら
れることから、特に、前記回転軸２７との交差角度が小
さくなり、この結果、回転軸２７への熱伝達が減少させ
られて耐熱性の向上が図られる。

また、複数の排気管１４の集合の組み合わせの変更が、
２分割した弁体２８（Ｈａ−２８ｂ）によって行われる
ことにより、弁体２８自体や切換弁２２全体の軽量化な
らびに小型化が図られ、かつ、各弁体Ｈ（Ｈａ−１ａｂ
　）の作動が９ｅという狭い回動範囲内に抑えられるこ
とから弁体２８．の軽量化と相俟って、良好な応答性が
得られる。

さらに、切換弁２２の小型化により、この切換弁２２が
断面矩形状に配設された排気管１４の内側への設置が可
能となり、他の機器や自動二輪車ｌの構成部材との干渉
等によるレイアウトへの制限が抑制される。

ところで、前記のように内燃機関７の運転状態を低中回
転域と高回転域との２領域に分け、切換弁２２の作動制
御を前記の２つの回転域に対応して、全開全閉の２位置
において行った場合、切換の際の出力変化が大きくなる
ことがある。

そこで、例えば、前記２つの回転域を区画する設定回転
数を挟んだある回転域において、前記切換弁２２の弁体
２色を中間開度に保持することにより、前記出力変化を
小さくすることも可能である。

すなわち、出力特性をトルク特性と置き換えて見てみた
場合、弁体２８が全閉位置に保持した場合のトルク特性
は、第１０図の曲線Ａで示す変化を示し、また、全開位
置に保持した場合、および、中間開度に保持した場合は
、それぞれ、同図の曲線Ｂおよび曲線Ｃによって表され
る。

この図において前記実施例の制御に基づくトルク変化は
、Ｎｅｏを前記設定された回転数とすると、この回転数
Ｎｃｏにおいてトルク特性が曲線Ａから曲線Ｂによって
示される変化に移行するような変化となる。したがって
、この移行点近傍においてトルクの落ち込み現象が生じ
る。

一方、弁体２８を中間開度に保持した場合のトルク特性
は、前述の移行点近傍において、全開全閉いずれの場合
よりも高いトルクを生じさせる。したがって、この移行
点近傍において弁体２８を中間開度とすることにより、
トルクの落ち込みを減少させる。

この結果、内燃機関７の動力特性が全回転域において向
上されかつ滑らかな動力特性が得られる。

一方、第１１図ないし第１３図は前記態様の他の実施例
を示すものであり、前記実施例におけるピニオンギヤ２
９・３２に代えて、ハイポイドギヤ４０を用いたもので
ある。

本実施例に示すハイポイドギヤ４０を用いることにより
、第１１図および第１２図に示すように、駆動軸４１を
、前記両回転軸２７（２７ａ・２７ｂ）を通る平面に対
して直交する方向に沿って配設して、この駆動軸４１に
取り付けられるワイヤドラム４２の設置位置を、前記複
数の排気管Ｈの上下位置（本実施例では下方）へ引き出
して、前記ワイヤ２３の引き回し、ならびにその変更を
容易にする。

また、本実施例においては、弁体２８の駆動機構におけ
る可動部分の支持が、軸受けのみによって行われるから
前記実施例に比してその構造が簡素化される。

さらに、第目図ないし第１６図は、本発明の第４の態様
の一実施例を示し、図中符号５０は、本実施例の特徴部
分である切換弁を示す。なお、本実施例においては、前
記この切換弁５Ｇ以外の部分については、前記各実施例
と同様であるため、前記実施例と同一符号を用いて説明
を簡略化する。

この切換弁５０は、前記各排気管１４（＋４ａ〜目ｄ）
が嵌合固着された４つの平行な貫通孔５１　（５１ａ〜
５１ｄ）を有する弁箱Ｓ２と、この弁箱５２の内部に回
転自在に装着された回転軸５３と、この回転軸ｓ３に一
体に形成された一対の弁体５４　（５４ａ　−５４ｂ５
とを備え、前記貫通孔５１の内、上下に位置させられた
貫通孔５１ａ　・Ｓｌｂ　（Ｓｌｃ　・５ｌｄ）との間
には、これらを相互に連通させるための連絡孔５５（Ｓ
５ａ・５ｓｂ）が形成された概略構成となっている。

前記回転軸Ｓ３は、両連絡孔５Ｓａ−５５ｂを、その中
心軸線と直交する方向に沿って貫通するように配設され
、その一端部が前記弁箱５２の内壁に軸受け５６を介し
て回転自在に支持され、また、他端部が弁箱５２に着脱
可能に取り付けられた軸受けＳ７によって回転自在に支
持されているとともに、この軸受け５７を貫通して弁箱
５２の外部へ突出させられている。

したがりて、この回転軸５３は、前記複数の排気管口の
間に形成された隙間内に位置させられることとなり、こ
の点においては、前記各実施例と同様である。

そして、前記回転軸５３の外部へ突出させられた端部に
は、前記実施例と同様のワイヤドラム３！が取り付けら
れる。

また、前記弁体５４は、本実施例においては、前記回転
軸５３の前記連絡孔５５と重畳する部分を、軸線方向に
沿って平板状に形成することにより、この回転軸５３と
一体に形成されている。

しかして、本実施例においても回転軸Ｓ３が、コントロ
ールユニットＵによって制御されるアクチュエータ２４
ハよって回転操作されることにより、弁体Ｓ４が９０’
の範囲内において回動させられて前記各連絡孔５５の開
度調整を行い、これによって、排気制御が行われる。

第１６図において実線は、内燃機関７が低中回転域にあ
る場合における弁体５Ｓの位置および排気ガスの流れを
示し、鎖線は内燃機関７が高回転域にある場合における
それを示す。

このような本実施例の構造とすることにより、隣接して
設けられる複数の切換弁５０の回転軸５３が共用される
こと、また、アクチュエータ２４からの駆動力がワイヤ
２３および回転軸５３を経て直接弁体５４へ伝達されて
、動力伝達系が筒素化されること等により、切換弁５０
の構造の簡素化がさらに促進される。

なお、前記各実施例において示した構成部材の諸層状や
寸法等は一例であって、適用する内燃機関の種類、ある
いは、設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、４気筒型の内燃機関に限らず、５気筒以上の内
燃機関への適用も可能であり、かつ、Ｖ型内燃機関の片
側バンクの気筒群への適用ももちろん可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係わる多気筒型内燃機関
の排気可変装置によれば次のような優れた効果を奏する
。

その第１の態様は、多気筒型内燃機関の各気筒から延設
された複数の排気管の途中に、多気筒型内燃機関の運転
状態に応じてこれらの排気管の集合の組み合わせを切り
換える切換弁を設けてなる排気可変装置において、前記
各排気管を、その−部が隙間をおいて略平行となるよう
に配設し、これらの排気管間に前記切換弁を配設したこ
とを特徴とするもので、切換弁の開閉操作により、複数
の排気管の集合位置を上流側と下流側との複数位置で切
り換えて、集合させる排気管の組み合わせを変更し、か
つ、各排気管の実質的な長さを変更し、これによって、
内燃機関の広い回転域において排気ガスの動的効果を有
効に引き出し動力特性を大幅に向上させることができる
。

また、切換弁を排気管によって形成される主流路から離
れた位置に配設して、排気管内を流れる排気ガスと切換
弁の構成部材との接触を極力少なくし、前記切換弁の耐
熱性ならびに耐久性を向上させることができる。

第２の態様は、第１の態様における切換弁が、各排気管
に固着されてこれらの排気管間に保持される弁箱と、こ
の弁箱に回転自在に支持された回転軸と、この回転軸に
固着された板状の弁体とからなることを特徴とするもの
で、弁体を回転軸の回転によって所定角度の範囲内で回
動させることにより、複数の排気管の連通およびその遮
断を行い、これによって、弁体に形成する閉塞面を一つ
として、弁体ならびに切換弁の小型化や軽量化をを図る
ことができ、かつ、応答性を高めることができる。

第３の態様は、第２の態様における切換弁の回転軸が、
排気管の中心軸線と略平行に配設されていることを特徴
とするもので、回転軸の軸線と排気ガスの流れ方向との
交差角度を小さくして、両者間の熱伝達量を減少させ、
これにより、さらに耐熱性の向上を図ることができる。

第４の態様は、第２の態様における切換弁の回転軸が、
排気管の中心軸線と交差して配設されていることを特徴
とするもので、この態様によれば、切換弁を複数設ける
場合において、これらの各切換弁を横切った回転軸の配
設を可能とし、この結果、複数ある切換弁の回転軸の共
通化ないしは同軸配置を可能とするとともに、回転軸に
連設される駆動系の構造を簡素化することができ、また
、その配置を容易にする。

さらに第５の態様は、第３の態様において切換弁の回転
軸が複数本であり、これらの回転軸のそれぞれに弁体が
固着されていることを特徴とするもので、切換弁を分割
して弁体の小型化を可能とし、かつ、可動部分を軽量化
して応答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

図面中、第１図は従来の排気可変装置による出力特性を
示す図、第２図ないし第１０図は本発明の第１の態様、
第２の態様、第３の態様、および、第５の態様の一実施
例を示すもので、第２図は一実施例が適用された多気筒
型内燃機関を搭載した自動二輪車の概略平面図、第３図
は側面図、第４図は要部の概略を示す一部を破断した拡
大斜視図、第５図は弁体の駆動系を示す拡大斜視図、第
６図は切換弁の縦断面図、第７図は第６図の■−■線に
沿う矢視断面図、第８図は第６図の■−■線に沿う矢視
断面図、第９図および第１θ図は一実施例の出力特性の
説明図で、第９図は出力−回転数曲線図、第１０図はト
ルク−回転数曲線図、第１１図ないし第１３図は他の実
施例を示すもので、第１１図は第３図と同様の図、第１
２図は排気系を示す拡大斜視図、第１３図は弁体の駆動
系を示す拡大斜視図、第１４図ないし第１６図μ本発明
の第４の態様の一実施例を示すもので、第Ｈ図は切換弁
の縦断面図、第１５図は第１４図のｘｖ−ｘｖ線に沿う
矢視断面図、第１６ｒＩ！Ｊは第１４図のＸＶＩ−ＸＶ
Ｉ線に沿う矢視断面図である。 ７・・・・・・（多気筒型）内燃機関、１９・・・・・
・集合管、２Ｉ・・・・・・第２の集合管、　　　　２
２・・・・・・切換弁、２２ａ・・・弁箱、　　　　　
　　　　２３・・・・・・ワイヤ、２４・・・・・・ア
クチュエータ、２６・・・・・・連絡孔、２７・・・・
・・回転軸、　　　　　　　　２ト・・・・・弁体、２
９・・・・・・ピニオンギヤ、３０・・・・・・駆動軸
、３１・・・・・・ワイヤドラム、３２・・・・・・ピ
ニオンギヤ、３３・・・・・・ラック、４０・・・・・
・ハイポイドギヤ、４１・・・・・・駆動軸、　　　　
　　４２・・・・・・ワイヤドラム、５０・・・・・・
切換弁、　　　　　５２・・・・・・弁箱、５３・・・
・・・回転軸、　　　　　Ｓ４・・・・・・弁体、５５
・・・・・・連絡孔、　　　　　Ａ・・・・・・排気可
変装置、Ｕ・・・・・・コントロールユニット。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）多気筒型内燃機関の各気筒から延設された複数の
   排気管の途中に、多気筒型内燃機関の運転状態に応じて
   これらの排気管の集合の組み合わせを切り換える切換弁
   を設けてなる排気可変装置において、前記各排気管を、
   その一部が隙間をおいて略平行となるように配設し、こ
   れらの排気管間に前記切換弁を配設したことを特徴とす
   る多気筒型内燃機関の排気可変装置
2. （２）切換弁が、各排気管に固着されてこれらの排気管
   間に保持される弁箱と、この弁箱に回転自在に支持され
   た回転軸と、この回転軸に固着された板状の弁体とから
   なることを特徴とする請求項１記載の多気筒型内燃機関
   の排気可変装置
3. （３）切換弁の回転軸が、排気管の中心軸線と略平行に
   配設されていることを特徴とする請求項２記載の多気筒
   型内燃機関の排気可変装置
4. （４）切換弁の回転軸が、排気管の中心軸線と交差して
   配設されていることを特徴とする請求項２記載の多気筒
   型内燃機関の排気可変装置
5. （５）切換弁の回転軸が複数本であり、これらの回転軸
   のそれぞれに弁体が固着されていることを特徴とする請
   求項３記載の多気筒型内燃機関の排気可変装置