JPS6311299Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の排気路の途中に共振室を
連設し、この共振室の入口に、これを機関の所定
の運転域で開閉する開閉弁を設けた、内燃機関の
排気系制御装置に関する。

このような排気系制御装置は、例えば特開昭54
−155330号公報に示されるように従来公知であ
り、そのものでは、開閉弁を開放して共振室を作
動状態にすることによつて、排気路の固有振動数
を低下させ、あたかも排気路の伸長状態を得て排
気路内の脈動効果を機関の低、中速運転域に適合
させ、また開閉弁を閉鎖して共振室を不作動状態
にすることによつて、排気路の固有振動数を上昇
させ、あたかも排気路の短縮状態を得て排気路内
の脈動効果を機関の高速運転域に適合させ、もつ
て全運転域に亘り排気路の脈動効果を有効に利用
して機関の充填効率を高め出力性能の向上を図る
ことができるようになつている。

このような排気系制御装置においては、開閉弁
の閉鎖状態で排気系の長さ及び容積等を、機関の
高出力性能を確保しつつ排気騒音の低レベル域に
設定すると、開閉弁の開放状態で機関の低、中速
運転域にも拘わらず排気騒音レベルがあまり下が
らず、若しくは逆に上ることがあり、これは共振
室が共鳴音等を発生することに起因するものと考
えられる。

そこで開閉弁の開放状態でも排気騒音レベルを
低減するために共振室内に吸音材を収納すること
が考えられるが、その場合、例えば実公昭46−
34020号公報に示されるように嵩密度が全体的に
均一な吸音材を用いたのでは、その吸音材のため
に共振室の有効容積が減少して共振室の機能低下
を招いてしまい、これを回避するには共振室自体
を大型化する必要がある。

本考案は上記に鑑み提案されたもので、上記問
題点をすべて解消し得るコンパクトな内燃機関の
排気系制御装置を提供することを目的とする。

そしてこの目的達成のために本考案は、共振室
に吸音材を収納し、この吸音材の嵩密度は、該吸
音材の外周部よりもその内方部の方が小さくなる
ように設定されることを特徴とする。

以下、図面により本考案の一実施例について説
明すると、第１図においてＥは２サイクル内燃機
関で、従来普通のように、クランクケース１、シ
リンダブロツク２及びシリンダヘツド３を備えて
おり、クランクケース１はクランク軸４を支承
し、シリンダブロツク２はそのシリンダ孔にピス
トン５を摺合され、シリンダヘツド３には点火栓
６が螺着される。またシリンダブロツク２には、
ピストン５の昇降により開閉される吸気ポート
７、排気ポート８及び掃気ポート９（第２図参
照）が設けられており、排気ポート８には、中間
部にマフラ１０を備えた排気管１１が接続され、
これら排気ポート８及び排気管１１によつて排気
路１２が構成される。排気路１２の途中、図示例
では排気ポート８に共振室１４が連設され、該共
振室１４の入口にこれを開閉する開閉弁１３が設
けられる。

第４図により、上記共振室１４及び開閉弁１３
の構成を説明する。共振室１４の入口部は排気ポ
ート８に開口するシリンダ状の弁室１４ａに形成
され、該室１４の一端部に弁座１５が排気ポート
８に可及的に近接して設けられ、他端部には軸受
１６が設けられる。これら弁座１５及び軸受１６
間の弁室１４ａに共振室１４の残る主要部１４ｂ
を開口させる。

前記開閉弁１３としてはポペツト弁が用いられ
る、その弁杆１３ａは軸受１６に摺動自在に支承
され、傘部１３ｂはシリンダ状の弁室１４ａ内
で、弁座１５に着座する閉弁位置と弁座１５から
離れて軸受１６に近接する開弁位置との間を摺動
するようになつている。軸受１６には、弁杆１３
ａの摺動面を潤滑するためのグリース溜１７が設
けられ、また排ガスが軸受１６内に侵入すること
を防止するシール部材１８がその内端部に嵌挿さ
れる。

尚、弁座１５は、図示例は円錐形としたが、ポ
ペツト弁１３の傘部１３ｂの外周面と嵌合する円
筒形とすることもできる。

前記共振室１４の主要部１４ｂは、シリンダブ
ロツク２及びこれにシール部材５０を介して重合
結着された延長ブロツク５１に穿設した一連の透
孔５２と、延長ブロツク５２の上端に嵌合してビ
ス５３により固着されるカツプ体５４とより構成
され、この主要部１４ｂのカツプ体５４及び延長
ブロツク５１内に、円柱状のガラスウール成形体
５５が吸音材として嵌装される。

ガラスウール成形体５５の支持構造は任意であ
るが、図示例では延長ブロツク５１内の透孔５２
をシリンダブロツク２側を小径端部とするテーパ
孔５２ａに形成し、このテーパ孔５２ａに第５図
に示すようなＵ字状のハンガ部材５６を装着し
て、このハンガ部材５６とカツプ体５４とによつ
てガラスウール成形体５５を支持している。この
場合、ハンガ部材５６の底板５６ａはガラスウー
ル成形体５５への排気ガスの流通を遮らないよう
に多数の通孔５７，５７……が穿設され、またハ
ンガ部材５６の上端には延長ブロツク５１とカツ
プ体５４との間に挟持される一対の係止爪５６
ｂ，５６ｂが屈曲して形成される。ガラスウール
成形体５５は、その保形のためと、共振室１４の
容積減少を極力抑えるために嵩密度が外周部を
大、内方部を小とされ、さらに吸音性を損なうこ
となく保形を確実にするために、該成形体５５
の、前記底板５６ａに支承される下端面を除く外
面は、そこに水ガラスを塗布することによつて固
化される。尚、ハンガ部材５６を省略してガラス
ウール成形体５５をテーパ孔５２ａ内面に直接支
承させることもできる。

前記ポペツト弁１３は機関Ｅの低、中速運転域
で開き高速運転域で閉じるもので、このような開
閉を行うための制御装置Ｃが次のように設けられ
る。

第２〜４図において軸受１６より外方に突出し
た弁杆１３ａ頭部には環状係合溝１９を持つた連
結部材２０が固着され、その係合溝１９に係合す
るピン２１を先端に持つたシフトレバー２２は弁
杆１３ａと直角方向に配設した回動軸２３にプツ
シユ２４を介して回転自在に取付けられる。また
回動軸２３には、シフトレバー２２に隣接して駆
動レバー２５が固着され、この駆動レバー２５と
シフトレバー２２とは、これら回動方向の両側か
ら挟圧する挟みばね２６により連結される。回動
軸２３はクランクケース１の側壁に設けた軸受２
７に回転自在に支承され、この回動軸２３には更
にクランクケース１内においてピニオン２８が固
着され、このピニオン２８に噛合する筒状ラツク
２９がガバナ軸３０に摺動及び回転自在に嵌合さ
れる。ガバナ軸３０は、その両端部をベアリング
３１，３２を介してクランクケース１に支承さ
れ、そして歯車３３，３４を介してクランク軸４
より駆動されるようになつている。このガバナ軸
３０には、その回転数の上昇に応じてラツク２９
を第２図で右動させる遠心ガバナ３５が設けら
れ、このガバナ３５は歯車３４に固設された駆動
皿状部材３６と、これに対向してラツク２９に固
設された被動皿状部材３７と、両皿状部材３６，
３７間に環状に配列介装された複数個の球状遠心
重錘３８と、遠心ガバナ３５の作動時期を機関Ｅ
の所定の高速回転域と設定するガバナスプリング
３９とよりなり、このスプリング３９の弾発力は
ラツク２９を第２図で左方に押圧して被動皿状部
材３７を駆動皿状部材３６側に付勢する。尚、図
中４０は制御装置Ｃを塵埃、雨水等より保護する
ように覆う可撓性ブーツである。

次にこの実施例の作用を説明すると、機関Ｅの
運転中には、クランク軸４が歯車３３，３４を介
してガバナ軸３０及び駆動皿状部材３６を回転
し、さらに駆動皿状部材３６が遠心重錘３８を回
転するので、遠心重錘３８はその遠心力の作用に
より被動皿状部材３７に、これを駆動皿状部材３
６から引離す方向のスラストを与える。ところ
が、機関Ｅが所定の高速回転域に到達しない限
り、そのスラストはガバナスプリング３９のセツ
ト荷重に打勝つことができず、したがつて遠心重
錘３８は第２図実線示の内方位置から動かず、ラ
ツク２９は左方位置に保持される。この状態で
は、シフトレバー２２は第４図実線示のように右
方位置にあつてポペツト弁１３を開弁位置に保持
し、共振室１４を作動状態、即ち排気路１２との
連通状態にする。

機関が所定の高速運転域に入ると、遠心重錘３
８の被動皿状部材３７にあたえる前記スラストが
ガバナスプリング３９のセツト荷重に打勝つて、
被動皿状部材３７及びラツク２９を第２図で右方
へ移動し、これによりピニオン２８に回転を与え
る。このピニオン２８の回転は回動軸２３、駆動
レバー２５及び挟みばね２６を介してシフトレバ
ー２２に伝達して、該レバー２２を第４図鎖線示
のように左方へ回動し、これによりポペツト弁１
３を閉弁位置に動かし、共振室１４を不作動状態
にする。即ち、ポペツト弁１３の傘部１３ｂを弁
座１５に着座させて共振室１４の入口を閉鎖す
る。

而して、共振室１４の作動状態では、排気路１
２の固有振動数が低下して、あたかも排気路１２
の管長が増加した状態となるため、排気路１２内
の脈動効果を機関Ｅの低、中速運転域での充填効
率の向上に効果的に利用することができる。この
とき、共振室１４が共鳴音等を発すれば、該共振
室１４内の吸収材、即ちガラスウール成形体５５
によつてこれを吸収若しくは減衰させることがで
きる。特に、図示例のようにガラスウール成形体
５５を吸音材に使用すると、ガラスウール成形体
５５はその性質上、高周波音に対しては良好な吸
音効果を発揮するが、低、中速運転域での出力性
能向上を関与する低周波音に対しては大きな影響
を与えないので、出力性能の向上と発生音の低減
の両面を満足させることができる。

また、共振室１４の不作動状態では、排気路１
２の固定振動数が上昇して、あたかも排気路１２
の管長が減少した状態となるため、排気路１２内
の脈動効果を機関Ｅの高速運転域での充填効率の
向上に効果的に利用することができる。

尚、本考案は４サイクル内燃機関にも適用し得
るものである。

以上のように本考案によれば、共振室に吸音材
を収納したので、開閉弁を開放した共振室の作動
時には、該共振室が共鳴音等を発しても、これを
吸音材によつて吸収して排気騒音を著しく低減さ
せることができ、したがつて開閉弁の閉鎖状態で
は、共振室を考慮することなく排気系の長さ及び
容積等を、機関の高出力性能を確保しつつ排気騒
音が低レベルとなるように自由に設定し得るか
ら、結局、機関の全運転域に亘り出力性能を安定
させながら排気騒音レベルを低減させることにな
る。しかも、吸音材を付加するだけで、従来のも
のに比べ構造が格別複雑になることもない。

また前記吸音材の嵩密度は、該吸音材の外周部
よりもその内方部の方が小さくなるように設定さ
れるので、吸音材の保形成が良好であり、また吸
音材の収納に伴う共振室の有効容積減少を最少限
に留め得ることから、共振室を特別に大型化せず
ともその内部に吸音材を無理なく収納することが
できる。

尚、前記実施態様のように、外面の一部を固化
されたガラスウール成形体より前記吸音材を構成
すれば、吸音材の保形が確実となるから、該吸音
材の変形、破断に伴う排気騒音の漏洩を未然に防
止し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置を備えた内燃機関の要部縦
断側面図、第２図はその機関の要部の拡大縦断正
面図、第３図は第２の−線断面図、第４図は
第３図の−線断面図、第５図は第４図におけ
るハンガ部材の斜視図である。 Ｅ……内燃機関、１２……排気路、１３……開
閉弁、１４……共振室、５５……吸音材としての
ガラスウール成形体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 内燃機関の排気路の途中に共振室を連設し、
   この共振室の入口に、これを機関の所定の運転
   域で開閉する開閉弁を設けた、内燃機関の排気
   系制御装置において、前記共振室に吸音材を収
   納し、この吸音材の嵩密度は、該吸音材の外周
   部よりもその内方部の方が小さくなるように設
   定されることを特徴とする、内燃機関の排気系
   制御装置。 実用新案登録請求の範囲第項記載の内燃機
   関の排気系制御装置において、前記吸音材は、
   外面の一部を固化されたガラスウール成形体よ
   り構成されてなる、内燃機関の排気系制御装
   置。