JP2652882B2 - ２サイクルエンジンの排気管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は２サイクルエンジンの排気管に関する。

従来技術 ２サイクルエンジンにおいては、排気管内で排気中の
圧力波をエンジンの排気口側へ反射され、正または負の
反射波を適当な時期に排気口に到達させ、新気の吹き抜
けを防止しまたは燃焼ガスの吸い出しを助けることによ
り、エンジンの出力向上を図っている。例えば実開昭47
−22045号公報に示されている２サイクルエンジンの排
気管においては、マフラ筒の内部に、圧力波を反射させ
るための制御管（摺動筒）が設けられており、この摺動
筒は、エンジンの高速回転時には前進させ排気口からの
有効長を短縮して反射波の排気口到達時期を早め、低速
回転時には後退させ排気口からの有効長を長くして反射
波の排気口到達時期を遅らすようにしてある。このため
上記摺動筒はマフラ筒に穿設した割溝から外方に突出す
る作動杆によって吊下げられており、該作動杆を外部で
ワイヤ等によって作動させることによりマフラ筒内で摺
動筒が軸線方向に移動する。しかし上記割溝を通って排
気が外部に洩れるので、これを防ぐために割溝にはこれ
を覆うカバーが設けられている。

解決しようとする課題 このように排気管内で制御管を移動させようとする
と、排気管に作動部材が貫通する穴を設けなければなら
ず、従ってこの穴をシールする手段が必要になる。とこ
ろで排気管を貫通する作動部材を回転軸とすれば上記の
ようなシールはほとんど必要ない。この場合には排気管
内部において該回転軸と制御管とを揺動アームで連結す
ればよいが、該揺動アームを制御管の外側に配設すれば
制御管外面と排気管内面との間に空間を必要とし、排気
管の外径が大きくなる。従って揺動アームは制御管の内
側に配設するのが望ましい。しかし反面、制御管に揺動
アームを通す切欠き溝を設けなければならず、揺動アー
ムの揺動運動を妨げないようにするためにはこの切欠き
溝は比較的長いものとなる。この切欠き溝は排気管から
の排気漏洩には関係ないが、該溝を通って排気が制御管
の外側へ逃げるので、制御管の圧力制御機能がそれだけ
低下し、エンジン出力向上効果が低下する。

従って本発明は、上記のようにして制御管に設けられ
る揺動アーム通過用の切欠き溝の長さを可及的に小さく
して、エンジン出力向上効果の低下を防止しようとする
ものである。

課題を解決するための手段および作用 このため、本発明においては、両端にそれぞれ大径の
開口と小径の開口を有する截頭円錐状の圧力波制御管を
軸線方向に移動可能に内蔵した２サイクルエンジンの排
気管であって、一端が前記制御管の内部において該制御
管に枢動自在に連結され他端が前記制御管の外部に設け
られた支軸に連結された揺動アームを、前記支軸を中心
として揺動させることにより、前記制御管を軸線方向に
移動させるようにしたものにおいて、前記支軸の軸線方
向位置を前記制御管の移動範囲の中間部に設定し、前記
揺動アームを前記制御管に前記大径の開口端部近傍にお
いて連結するとともに、該揺動アームを、前記制御管が
前記移動範囲の一方の端部に在る時に該制御管の周壁部
を前記大径の開口端部近傍においてほぼ半径方向に内か
ら外へ貫通した後に屈曲して前記支軸に向うクランク形
の屈曲形状に形成する。

本発明によれば、制御管の周壁の大径開口端側に、該
制御管がその移動範囲の一方の端部位置すなわち大径の
開口が支軸と反対側に向って開口している位置にある時
に揺動アームを通過させるに足る切欠き溝を設けておけ
ば、揺動アームの揺動によって制御管が他方の端部位置
へ移動する時、揺動アームは制御管に相対的に前記切欠
き溝から前方へ抜け出る方向に移動し、ついには該切欠
き溝から完全に脱出して、制御管の大径開口部を通じて
制御管内に延びる状態となるので、切欠き溝の長さを揺
動アームの揺動運動を見込んで長くする必要がなく、従
ってこの切欠き溝を設けるためにエンジンの出力が低下
することはほとんどない。しかも、揺動アームを支持す
る支軸が軸線方向において制御管の移動範囲の中間部に
位置しているので、短い揺動アームで長い制御管移動長
を確保することができる。

実 施 例 第１図は本発明の一実施例に係る自動二輪車用２サイ
クルエンジンの排気管の外観図である。この排気管１は
前端の接続部２において、自動二輪車に搭載された２サ
イクルエンジンの排気口に接続される。そして該接続部
２から図示のように弯曲した後車体下部を後方へ延びる
が、この弯曲部分の後方に次第に径を大きくした膨張部
３が形成されている。膨張部３の後方は先細になってお
りその後端に小径の後部排気管４が接続されている。後
部排気管４は車体側部に沿って上向きに後方へ延び、後
端は車体後方へ向って開口している。膨張部３は前部膨
張部3aと後部膨張部3bとから成り、これらの前後膨張部
3a,3bはいずれも、左右に分割された各半管状体をフラ
ンジ５を介し互いに接合して管状に形成してある。

第２図は膨張部３の拡大断面図である。同図に示すよ
うに後部膨張部3bの内部には制御管すなわち反射管６が
設けられている。反射管６は後方へ向って収斂した円錐
管で、排気がこの反射管６内を通過する時に圧力波が上
流側へ向って反射され、この反射波が適当な時期にエン
ジンの排気口に到達することにより、前述のようにエン
ジンの出力が向上する。従って反射波の到達時期と排気
口の開閉時期とを整合させるために、反射管６は前後に
移動できるようになっている。すなわち反射管６は、エ
ンジンの高速回転時には図に実線で示されている前方位
置を占め、低速回転時には破線で示すように後方位置を
占める。

このため、反射管６の前端面近傍の下部に、第３図に
示すように、軸７が反射管６の内部を横断して架設され
ており、該軸７に揺動アーム８の下端に固着されたスリ
ーブ９が回動自在に嵌着されている。揺動アーム８は、
反射管６が第２図に実線で示す最前方位置に在る時に反
射管６の軸線に対しほぼ直角に上方へ延び、反射管６の
上端前端に設けられた切欠き溝10を通って該反射管６の
外部へ延出する下方の腕部分11と、この状態において腕
部分11から後方へ屈曲して延びる上方の腕部分12から成
り、該腕部分12の端部に形成されたボス部13において支
軸14に固定されている。第４図は揺動アーム８の斜視図
である。下方の腕部分11には、反射管６が最前方に在る
時（エンジンの高速回転時）に、前記切欠き溝10の下面
に当接して該溝10を閉塞し、エンジンの出力低下を防止
するシール板15が設けられている。切欠き溝10の周縁部
は補強材16によって補強されている。

後部膨張部3bの後端は前述のように先細部分3cとなっ
ており、その後端に小径の後部排気管４が連結されてい
るが、後部排気管４に接続された接続管17が先細部分3c
の内部に突出しており、この接続管17に前記反射管６の
後端が摺動自在に支承されている。なお反射管６後端の
摺動面18は断面円弧状に形成されているので、反射管６
は接続管17に対して或る程度揺動しながら摺動できる。

前記支軸14は反射管６の移動範囲Ｔのほぼ中央位置お
いて反射管６の上方に配設され、後部膨張部3bの管壁に
設けられた取付フランジ19（第1,3図）を回転自在に貫
通して排気管の外部に突出している。そしてその先端に
プーリ20が取付けられている。取付フランジ19には該プ
ーリ20を覆うプーリハウジング21が取付けられている。
プーリ20は図示していないモータからワイヤ等を介して
駆動され、該モータの作動はエンジン回転数検知装置に
よりエンジン回転数に応じて制御される。この結果、エ
ンジン回転数が高い時には反射管６および揺動アーム８
は第２図に実線で示す最前方位置に在る。この状態から
エンジン回転数が低下すると、支軸14は同図において反
時計方向に回転し、揺動アーム８が後方へ揺動するの
で、反射管６は接続管17の軸線に関して多少揺動しなが
ら該接続管17に案内されて後方へ移動し、最終的に反射
管６および揺動アーム８は破線で示す最後方位置に達す
る。

この時、揺動アーム８と反射管６との位置関係に注目
すると、揺動アーム８の下方の腕部分11は反射管６が最
前方位置に或る時に切欠き溝10内に最も深く入り込んで
おり、以後反射管６が後退するにつれて切欠き溝10から
前方に抜け出して行き、ついには切欠き溝10から完全に
脱出して図に破線で示すように反射管６前面の開口部か
ら反射管６内に入り込むようになる。従って切欠き溝10
は反射管６の最前方位置で揺動アーム８の腕部分11が通
過できるだけの長さがあれば十分で、揺動アームの揺動
運動に備えて切欠き溝10をこれ以上長くする必要はな
い。すなわち切欠き溝10の開口面積を最小限に押えて、
反射管６が後退した低速回転時に反射管６内を通過する
排気の一部が切欠き溝10を通って反射管６外へ逃げるこ
とにより生ずるエンジン出力の低下（反射波によるエン
ジン出力向上効果の低下）を最小限に抑えることができ
る。

支軸14は反射管６の最前方位置と最後方位置との中間
位置に設けられているので、比較的短い揺動アーム８で
所要の反射管移動範囲Ｔを確保できる。

大きなエンジン出力が望まれる高速回転時には、前述
のように揺動アーム８に設けたシール板15が切欠き溝10
を閉塞し、切欠き溝10を通じて排気が反射管６の外側に
洩れるのを防止するが、さらに反射管６の前面周縁部か
ら排気が洩れるのを防ぐために、反射管６の前面外周に
設けられた突縁22に前方から当接するシール環23が設け
られている。このシール環23はシールスプリング24によ
って後方へ向けて付勢されており。反射管６が最前方位
置に達した時に突縁22がシール環23をシールスプリング
24の力に抗して前方へ押圧することにより、突縁22とシ
ール環23とが全面に亘って密着するようになっている。
25はシール環23の後方への移動を制限するストッパであ
る。

シールスプリング24を膨張部３内に納めるために、前
部膨張部3aの後端部3dは小径に形成されており、該後端
部3dの外周部に半径方向に間隙を存して後部膨張部3bの
前端部3eが伸びており、両者間に形成される環状の空間
内にシールスプリング24が配設されている。さらに、こ
の空間は中間壁26によって内外２部分に区画されてい
る。中間壁26の後端は前部膨張部3aの後端部3dの後端に
気密に溶着され、中間壁26の前部は後部膨張部3dの前端
部3eの前端に気密に溶着されている。そして前記シール
スプリング24は中間壁26の外方に位置して前端を中間壁
26によって受けられている。中間壁26は前記前端部3eと
の溶着部からさらに前方へ伸びて膨張部３の管壁の一部
となっており、その前端は前部膨張部3aの外壁に溶着さ
れている。そしてこの管壁部分26aに大気解放口27が設
けられ、前部膨張部3aの後端部3dと中間壁26との間に大
気に連通した空隙28が形成されている。この空隙28は、
前記後端部3dを通じて外部に放散される排気熱をシール
スプリング24から遮断し、シールスプリング24が高温に
なって劣化するのを防止する。

反射管６が第２図に破線で示す最後方位置に在る時に
は、反射管６の円錐状の管壁と後部膨張部3bの先細部分
3cの管壁との間に、反射管６前面外周の突縁22と後部膨
張部3bの管壁との間の環状の隙間29を通じて膨張部３の
前部に連通するデッドスペース30が形成される。排気中
の圧力波は隙間29を経てこのデッドスペース30内にも進
入し、デッドスペース30内で反射した反射波が隙間29を
通って排気管内を前方へ進むが、この反射波は反射管６
内で反射した反射波よりも遅れる。従ってデッドスペー
ス30からの反射波を利用すれば、より低いエンジン回転
数に対応させることができる。すなわち比較的短い反射
管移動範囲Ｔで広いエンジン回転数領域に亘って出力を
向上させることができるので、装置が小型化する。

第５図は本発明の他の実施例を示し、前記実施例と同
様な部分には同じ参照符号を付してある。本実施例にお
いては、制御管として、前端を小径の開口部31aとし後
端を大径の開口部31bとした導入管31が設けられてお
り、排気は図に矢印で示すように導入管31を通過する時
に膨張し、この時生ずる負の圧力波が上流側へ向って進
行しエンジンの排気口に達する。この導入管31も前記実
施例における反射管６と同様に、エンジンの高速回転時
には前方位置を占め、低速回転時には後方位置を占め
る。第５図には導入管31が後方位置に在る時を実線で示
し、前方位置に在る時を破線で示してある。揺動アーム
８は大径開口部31bの近傍、従って導入管31の後端部に
おいて該導入管31に枢動自在に連結されており、導入管
31が最後方位置に在る時に、導入管31の上部後端に設け
られた切欠き溝10を通って導入管31の外部へ延出し、前
方へ屈曲して支軸14に固定されている。この時揺動アー
ム８は切欠き溝10内に最も深く入り込んでおり、以後導
入管31が前進するにつれて切欠き溝10から後方に抜け出
して行く。従って本実施例においても、切欠き溝10の長
さを最小限に押えることができ、また支軸14が導入管31
の最前方位置と最後方位置との中間位置に設けられてい
るので、比較的短い揺動アームで所要の導入管移動範囲
を確保できる。

発明の効果 本発明においては、両端にそれぞれ大径の開口と小径
の開口を有する截頭円錐状の圧力波制御管を軸線方向に
移動可能に内蔵した２サイクルエンジンの排気管であっ
て、一端が前記制御管の内部において該制御管に枢動自
在に連結され他端が前記制御管の外部に設けられた支軸
に連結された揺動アームを、前記支軸を中心として揺動
させることにより、前記制御管を軸線方向に移動させる
ようにしたものにおいて、前記支軸の軸線方向位置を前
記制御管の移動範囲の中間部に設定し、前記揺動アーム
を前記制御管に前記大径の開口端部近傍において連結す
るとともに、該揺動アームを、前記制御管が前記移動範
囲の一方の端部に在る時に該制御管の周壁部を前記大径
の開口端部近傍においてほぼ半径方向に内から外へ貫通
した後に屈曲して前記支軸に向うクランク形の屈曲形状
に形成したので、揺動アームを通過させるために制御管
に設けられる切欠き溝の長さが短くなり、従ってこの切
欠き溝を設けたためにエンジンの出力が低下することが
ほとんどない。しかも、揺動アームを支持する支軸が軸
線方向において制御管の移動範囲の中間部に位置してい
るので、短い揺動アームで長い制御管移動長を確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る自動二輪車用２サイク
ルエンジンの排気管の外観図、第２図はその膨張部の拡
大断面図、第３図は反射管およびこれに装着された揺動
アームの前面図、第４図は揺動アームの斜視図、第５図
は本発明の他の実施例を示す第２図と同様な図面であ
る。 １……排気管、２……接続部、３……膨張部、４……後
部排気管、５……フランジ、６……反射管（制御管）、
７……軸、８……揺動アーム、９……スリーブ、10……
切欠き溝、11,12……腕部分、13……ボス部、14……支
軸、15……シール板、16……補強材、17……接続管、18
……摺動面、19……取付フランジ、20……プーリ、21…
…プーリハウジング、22……突縁、23……シール環、24
……シールスプリング、25……ストッパ、26……中間
壁、27……大気開放口、28……空隙、29……隙間、30…
…デッドスペース、31……導入管（制御管）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】両端にそれぞれ大径の開口と小径の開口を
   有する截頭円錐状の圧力波制御管を軸線方向に移動可能
   に内蔵した２サイクルエンジンの排気管であって、一端
   が前記制御管の内部において該制御管に枢動自在に連結
   され他端が前記制御管の外部に設けられた支軸に連結さ
   れた揺動アームを、前記支軸を中心として揺動させるこ
   とにより、前記制御管を軸線方向に移動させるようにし
   たものにおいて、前記支軸の軸線方向位置を前記制御管
   の移動範囲の中間部に設定し、前記揺動アームを前記制
   御管に前記大径の開口端部近傍において連結するととも
   に、該揺動アームを、前記制御管が前記移動範囲の一方
   の端部に在る時に該制御管の周壁部を前記大径の開口端
   部近傍においてほぼ半径方向に内から外へ貫通した後に
   屈曲して前記支軸に向うクランク形の屈曲形状に形成し
   たことを特徴とする２サイクルエンジンの排気管。