JP2004183622A - 内燃機関の排気消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】本体の内部が複数の隔壁によって複数の膨張室に区画され、上記本体の後部に、テールパイプを備えたスパークアレスタが着脱可能に設けてある内燃機関の排気消音器において、公道走行用とレース用との使用目的に随時対応可能にし、かつそれらの目的に応じて性能を高める。
【解決手段】スパークアレスタを装着した時には、上記テールパイプと複数の連通管とによって、排気流が少なくとも一つの隔壁を３回通過する構造とし、スパークアレスタを取り外した時には、排気流は、連通管を経由して上記複数の膨張室の１室をバイパスして流れ、外気に放出されるようにする。
【選択図】 図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動２輪車または４輪バギー車の内燃機関の排気管に接続される排気消音器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気管に接続される排気消音器を、複数の隔壁によって複数の膨張室に区画すると共に、同排気消音器の後部に、テールパイプを備えたスパークアレスタを設け、かつ、同スパークアレスタを着脱可能にした内燃機関の排気消音器が知られている。スパークアレスタは、内燃機関の排気ガス中に含まれる火の粉や煤等を捕捉し、これらの大気中への放散を防ぐ装置である。上記スパークアレスタを着脱可能にする場合、複数の膨張室のガス圧力は、排気管に近い最前部の膨張室がもっとも高く、排気消音器内で、後方へ行くにつれて、順次ガス圧力が低くなるように設定されている。スパークアレスタを着脱可能にする目的は、消音器およびスパークアレスタのメンテナンスのため、およびスパークアレスタを交換することにより要求性能の異なる排気装置を廉価に提供するためとされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２６６８２８号公報（発明の効果、図２、図５）。
【０００４】
【解決しようとする課題】
本発明は、複数の隔壁によって区画された複数の膨張室を備えた排気消音器の本体後部に、テールパイプを備えたスパークアレスタを、着脱可能に設けた排気消音器において、上記本体部を交換することなく、公道走行用とレース用との使用目的に随時対応することを可能にし、かつ、それぞれの目的に応じて、排気消音器の静粛性、あるいは内燃機関の出力性能を高めようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気管に接続される排気消音器の本体の内部が複数の隔壁によって複数の膨張室に区画され、上記本体の後部にテールパイプを備えたスパークアレスタが着脱可能に設けてある内燃機関の排気消音器において、上記スパークアレスタを装着した時には、上記膨張室をつなぐよう装着された上記テールパイプと、上記膨張室をつなぐよう固定された複数の連通管とによって、排気流が少なくとも一つの隔壁を３回通過する構造となっており、上記スパークアレスタを取り外した時には、排気流は、連通管を経由して上記複数の膨張室の１室をバイパスして流れ、外気に放出されることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明は上記のように構成されているので、スパークアレスタを装着した時は、排気ガスが一つの隔壁を３回通過する、いわゆるスリーパス構造となっているので、公道走行時には排気消音器の静粛性が向上し、スパークアレスタを取り外した時には、高出力を要求されるレース用排気消音器として使用できる。排気消音器の本体部分を交換することなく、公道走行用とレース用とに使い分けることができるので便利である。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、内燃機関の排気管に接続される排気消音器の本体の内部が複数の隔壁によって複数の膨張室に区画され、上記本体の後部にテールパイプを備えたスパークアレスタが着脱可能に設けてある内燃機関の排気消音器において、上記スパークアレスタを装着した時には、上記膨張室をつなぐよう装着された上記テールパイプと、上記膨張室をつなぐよう固定された複数の連通管とによって、排気流が少なくとも一つの隔壁を３回通過する構造となっており、上記スパークアレスタを取り外した時には、排気流は、上記隔壁に上記スパークアレスタを取り外した時に開口する貫通孔を経由して直進して流れ、外気に放出されることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においても、スパークアレスタを装着した時は、排気ガスが一つの隔壁を３回通過するスリーパス構造となっているので、公道走行時には排気消音器の静粛性が向上し、スパークアレスタを取り外した時には、排気消音器の本体部分を交換することなく、高出力を要求されるレース用排気消音器として使用できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、上記スパークアレスタを装着した時には、上記隔壁と上記スパークアレスタとの間にシールが設けられ、かつテールパイプの長さ方向の伸縮が許容されるよう、上記シールは摺動部または弾性部を介して設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明はこのような構成となっているので、隣合う膨張室にガスや音が漏れることがなく、静粛性が向上する。また、テールパイプはスライド構造などによって伸縮が許容されているので、熱膨張を逃がし、伸縮の繰り返しがあっても疲労が少なく、耐久性が向上する。また、排気消音器の内部で、最高圧力の膨張室の隣に、最低圧力の膨張室を設けることが可能になるので、スリーパス構造が実現でき、公道走行時の静粛性が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１３は本発明の第１実施形態の排気消音器１を備えた自動２輪車６０の側面図である。この自動２輪車のヘッドパイプ６１に連なる車体フレーム６２の中央には、内燃機関６３と変速機６４とを一体化したパワーユニット６５が懸架されている。車体フレーム６２は複数の部材を接続して構成されている。ヘッドパイプ６１にはフロントフォーク６６が回動可能に支持され、その上端には操縦用ハンドル６７が装着され、下端には前輪６８が軸支されている。車体フレーム６２の後部にはリヤフォーク６９がその前端を枢支され、上下方向に揺動可能になっている。リヤフォーク６９と車体フレーム６２との間には、リヤクッション７０が介装されている。リヤフォーク６９の後端には後輪７１が軸支されている。この後輪７１はパワーユニット６５の出力軸の軸端に装着されている駆動スプロケット７２と後輪７１の軸に装着された従動スプロケット７３とに巻回されたチェーン７４によって駆動される。出力軸はクランク軸などと平行で、車体の左右方向へ配置されている。内燃機関６３の前側に設けられている排気ポートに連なる排気管７５は車体の右側を回って車体後部に至り、排気消音器１の前端に接続されている。排気消音器１は、前端が車体フレーム６２に接続され後方へ伸びるシートレール７６に懸架されている。車体フレーム６２の上部には燃料タンク７７が装着され、シートレール７６の上部にはシート７８が装備されている。７９はサイドカバーである。後述の第２実施形態の排気消音器も、上記排気消音器１と同じ位置に装着される。
【００１２】
図１４は本発明の第１実施形態の排気消音器１を備えた４輪バギー車（荒地走行用鞍乗型車両）８０の側面図である。このバギー車８０は車体フレーム８１の前後にそれぞれ左右一対づつの前輪８２および後輪８３を備え、車体フレーム８１の中央部に内燃機関８４と変速機８５とを一体化したパワーユニット８６が支持されている。パワーユニット８６はクランク軸８７を車体の前後方向へ向けて配置されている。クランク軸８７の回転は、変速機８５の各軸を経て出力軸８８に伝達される。これらの軸はいずれもクランク軸８７と平行であり、車体の前後方向へ向けて配置されている。前輪８２は出力軸８８の前端に連なる前輪駆動軸８９によって、後輪８３は出力軸８８の後端に連なる後輪駆動軸９０によって駆動される。内燃機関８４の前側に設けられている排気ポートに連なる排気管９１は、内燃機関８４の側方を回って車体後部に至り、排気消音器１の前端に接続されている。排気消音器１は、車体フレーム８１と後輪８３の間において車体フレーム８１に懸架されている。車体上部には、前から順に操縦用ハンドル９２、燃料タンク９３、シート９４が装備されている。後述の第２実施形態の排気消音器も、上記排気消音器１と同じ位置に装着される。
【００１３】
本発明の第１実施形態に係る排気消音器１の構成について述べる。第１実施形態の排気消音器１は、排気消音器本体２と、同本体２に着脱可能な２種類のスパークアレスタ、すなわち公道走行用スパークアレスタ１８とレース用スパークアレスタ３１との、３個の部材の組から成るものである。上記２種類のスパークアレスタは、車両の使用目的に応じて、交換して使うものである。上記排気消音器本体２に公道走行用スパークアレスタ１８を装着した状態を、第１実施形態の排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａと呼ぶ。上記排気消音器本体２にレース用スパークアレスタ３１を装着した状態を、第１実施形態の排気消音器１のレース仕様状態１Ｂと呼ぶ。
【００１４】
図１は上記排気消音器１の本体２の縦断面図である。図において、排気消音器１の本体２の外殻は、円筒形の胴体中央部３と円錐形の前蓋４と中心部に大きい開口を有する後部端板５とからなっている。胴体中央部３は胴体外板６と胴体内板７とその間に充填されたグラスウール等の吸音材８とからなっている。内燃機関の排気管に接続される導入管９は、上記前蓋４の頂部を貫通し、その先端の排気ガス噴出口１０が、本体２内に開口している。排気ガス噴出口１０は導入管９の先端開口１１と、導入管９の先端部側面に穿孔された多数の小孔１２とからなり、噴出ガスが周囲に広がるようになっている。
【００１５】
胴体内板７の内側には、前から順に、パンチングメタル仕切板１３、第１隔壁１４、第２隔壁１５が設けてある。第１隔壁１４より前の部分が第１膨張室Ｃ１、第２隔壁１５より後の部分が第２膨張室Ｃ２、第１隔壁１４と第２隔壁１５とに挟まれた部分が第３膨張室Ｃ３である。膨張室の番号（第１〜第３）は後述の公道走行仕様１Ａにおける排気ガスの通過順序に従っている。パンチングメタル仕切板１３は多数の小孔を穿孔した板金製の仕切板であり、ガスは自由に通過できる。この仕切板１３は、第１膨張室Ｃ１内で、排気ガスの速度を均一化させ、ガスの滞留を防ぐためのものである。
【００１６】
本体２の内部には、第１隔壁１４と第２隔壁１５とを共に貫通する第１連通管１６がこれらの隔壁に固定してある。第２隔壁１５を貫通する第２連通管１７が第２隔壁１５に固定してある。なお、第１連通管１６は、胴体中心線に対する同様な位置関係で、２本設けてあってもよい。
【００１７】
図２は本発明の第１実施形態に係る排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおける縦断面図である。この仕様状態１Ａでは、第１隔壁１４と第２隔壁１５と後部端板５とを共に貫通して、公道走行用スパークアレスタ１８が装着してある。公道走行用スパークアレスタ１８は、その中心部のテールパイプ１９の後端部に溶接されているフランジ２０を、ボルト２１で後部端板５に固定することによって装着されている。テールパイプ１９の前端部と第１隔壁１４との間には円筒状ガスケット２２が装着され、ガスの流通を防いでいる。
【００１８】
図３は、排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａに用いる公道走行用スパークアレスタ１８の図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は後方から見た図である。上記スパークアレスタ１８のテールパイプ１９には、前端から順に、テールパイプ前蓋２３、第１支持リング２４、第２支持リング２５、および上記フランジ２０が溶接してある。テールパイプ前蓋２３と第１支持リング２４との間のテールパイプ１９の外周には上記円筒状ガスケット２２が装着してある。テールパイプ１９の側面の、上記第１支持リング２４と第２支持リング２５とに挟まれた部分には、ガス流入用小孔２６が多数設けてある。また上記第１支持リング２４と第２支持リング２５との外周部には、火の粉や煤の流出を防ぐためのステンレス鋼製金網２７がスポット溶接されている。フランジ２０には取付け用ボルト挿通孔２０ａが設けてある。
【００１９】
図２に示した上記排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおいて、図示されていない内燃機関から排出され、導入管９を経て排気消音器１の本体２内へ噴出した排気ガスは、第１膨張室Ｃ１、第１連通管１６、第２膨張室Ｃ２、第２連通管１７、第３膨張室Ｃ３、ステンレス鋼製金網２７、ガス流入用小孔２６、およびテールパイプ１９を経由して外気中へ排出される。排気ガスは、大きい容積の膨張室と長い連通管とを交互に経由して膨張と収縮とを繰り返す過程でガス圧力が低減すると共に消音され、ステンレス鋼製金網２７で浄化されて、テールパイプ１９後端から排出される。
【００２０】
この排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおいては、第１連通管１６、第２連通管１７およびテールパイプ１９を介して、ガス流が第２隔壁１５を３回通過する、いわゆるスリーパス構造である。これは、ガス流通経路が長大化することによって消音効果が向上する構造である。
【００２１】
図４は上記第１実施形態の排気消音器１のレース仕様状態１Ｂにおける縦断面図である。上記排気消音器１をレース用として用いるに際して、内燃機関の出力を向上させるには、公道走行用スパークアレスタ１８を取り除くだけでも可能であるが、スパークアレスタが無い状態では、火の粉や煤を外気に撒き散らすので環境上好ましくない。このため、本実施形態の排気消音器１のレース仕様状態１Ｂにおいては、上述の公道走行用スパークアレスタ１８を取り除き、その代りに全長の短いレース用スパークアレスタ３１を装着する。レース用スパークアレスタ３１は軸方向寸法が短いので、排気消音器１のレース仕様状態１Ｂにおいては、第１隔壁１４の中央貫通孔１４ａ、および第２隔壁１５の中央貫通孔１５ａは開放されている。
【００２２】
図５は、レース用スパクアレスタ３１の図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は後方から見た図である。レース用スパクアレスタ３１は、軸方向寸法が短く直径が大きいテールパイプ３２、環状部材３３、同環状部材３３の前面と側面に張られたステンレス鋼製金網３４、およびテールパイプ３２に溶接されているフランジ３５とから構成されている。環状部材３３の側面に張られたステンレス鋼製金網３４の他端は上記テールパイプ３２にスポット溶接されている。レース用スパークアレスタ３１は、図４に示すように、そのフランジ３５を、取付け用ボルト挿通孔３５ａに挿通されたボルト２１で後部端板５に固定することによって装着されている。
【００２３】
図４に示した第１実施形態の排気消音器１のレース仕様状態１Ｂにおいて、図示されていない内燃機関から排出され、導入管９を経て排気消音器１の本体２内へ噴出した排気ガスは、第１膨張室Ｃ１、中央貫通孔１４ａ、第３膨張室Ｃ３、中央貫通孔１５ａ、第２膨張室Ｃ２、ステンレス鋼製金網３４、およびテールパイプ３２を経由して排出される。排気ガスが経由する中央貫通孔１４ａ、および中央貫通孔１５ａは大径であり、かつガスの直進を許すので、ガス流出抵抗が少ない。またテールパイプ３２は短く、かつ大径であるから、ガス流出抵抗が少ない。これらの理由から、レース用スパークアレスタ３１を備えた排気消音器１のレース仕様状態１Ｂによって内燃機関は出力が向上し、レースに適した状態となる。
【００２４】
第１実施形態の排気消音器１を公道走行仕様状態１Ａ（図２）に組立てた場合には、第１〜第３膨張室のうち、最大圧力の第１膨張室Ｃ１と最小圧力の第３膨張室Ｃ３とが隣接する。この両室間にガス漏れがあると消音効果が激減するので、そのガス漏れを防ぐため、第１隔壁１４と公道走行用スパークアレスタ１８との間にガス漏れ防止シールを設けることが必要である。更に、公道走行用スパークアレスタ１８のテールパイプ１９は、内燃機関運転時には伸び、内燃機関停止時には縮む。この膨張収縮があってもシールは満足に機能を保持しなければならない。
【００２５】
図６〜図８は、第１実施形態の排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおいて、第１膨張室Ｃ１と第３膨張室Ｃ３の間に適用される各種のシール構造を示す原理説明図である。図２に示した部材に対応する部材には同一符号が付してある。図は若干簡単化してある。パンチングメタル仕切板１３は、議論の対象外であるから図示省略してある。
【００２６】
図６は、第１隔壁１４と、公道走行用スパークアレスタ１８のテールパイプ１９との間に、図２に示した形式の円筒状ガスケット２２が装着された例である。これは径方向シールである。このガスケット２２は、ステンレス鋼ウールガスケット、グラスウールガスケット、銅ガスケット、あるいはこれらの複合材が用いられる。後端が固定されているテールパイプ１９の伸縮を許容するために、ガスケット２２の外周または内周で、接触する部材と互いに摺動できるようになっている。
【００２７】
図７は、第１隔壁１４と、公道走行用スパークアレスタ１８の第１支持リング２４（図３）との間に、リング状弾性ガスケット３６が装着された例である。これは軸方向シールである。このガスケット３６は、アルミナ系の繊維状の材料を成形したものである。なお、ＳＵＳ材またはＳＫ材等でも良い。これは伸縮可能なガスケット材料である。さらに、リング状弾性ガスケット３６の内周とテールパイプ１９とは相互摺動可能となっているので、後端が固定されているテールパイプ１９の伸縮を許容することができる。
【００２８】
図８は、公道走行用スパークアレスタ１８のテールパイプ１９に取付けられたリング状金属部材３７が、テールパイプ１９の後端側から第１隔壁１４へ向けて軸方向に押圧されている例である。後部端板５に螺着されたボルト３８と、テールパイプ１９の後端部に溶接されたフランジ２０との間に装着されたコイルばね３９によって、テールパイプ１９が前方へ付勢され、これによって、テールパイプ１９はリング状金属部材３７を第１隔壁方向１４の方へ押しつけている。リング状金属部材３７の第１隔壁１４に対する接触を確実にするためには、初期状態においても、後部端板５とフランジ２０との間に隙間を設けて置く必要がある。このため、後部端板５とフランジ２０との間からのガス漏れを防ぐために、この部分に弾力性のあるガスケット４０が装着されている。熱によって、テールパイプ１９が膨張すると、テールパイプ１９はコイルばねを押し縮めながら、後方へ伸び、テールパイプ１９の伸縮が許容される。後部端板５とフランジ２０との間の隙間の増加に対して、弾力性のあるガスケット４０によって、ガス漏れは防止される。なお上記の例では第１支持リング２４の前に、別体のリング状金属部材３７を設けているが、第１支持リング２４自体を第１隔壁に当接させるようにしてもよい。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態に係る排気消音器４１の構成について述べる。第２実施形態の排気消音器４１は、排気消音器本体４２と、同本体４２に着脱可能な２種類のスパークアレスタ、すなわち公道走行用スパークアレスタ５３とレース用スパークアレスタ３１との、３個の部材の組から成るものである。上記２種類のスパークアレスタは、車両の使用目的に応じて、交換して使うものである。上記排気消音器本体４２に公道走行用スパークアレスタ５３を装着した状態を、第２実施形態の排気消音器４１の公道走行仕様状態４１Ａと呼ぶ。上記排気消音器本体４２にレース用スパークアレスタ３１を装着した状態を、第２実施形態の排気消音器４１のレース仕様状態４１Ｂと呼ぶ。なお、レース用スパークアレスタ３１は、第１実施形態において用いたもの（図５）と同じである。この排気消音器４１も、図１３、図１４に示した自動２輪車または４輪バギー車の内燃機関の排気管に接続されるものである。
【００３０】
図９は上記排気消音器４１の本体４２の縦断面図である。図において、排気消音器４１の本体４２の外殻は、円筒形の胴体中央部４３と円錐形の前蓋４４と中心部に大きい開口を有する後部端板４５とからなっている。内燃機関の排気管に接続される導入管４６は、上記前蓋４４の頂部を貫通し、その先端の排気ガス噴出口４７が本体４２内に開口している。これらの構成は第１実施形態と同じである。
【００３１】
胴体内板の内側には、前から順に、パンチングメタル仕切板４８、第１隔壁４９、第２隔壁５０が設けてある。第１隔壁１４より前の部分が第１膨張室Ｃ１、第２隔壁１５より後の部分が第２膨張室Ｃ２、第１隔壁１４と第２隔壁１５とに挟まれた部分が第３膨張室Ｃ３である。膨張室の番号（第１〜第３）は後述の公道走行仕様４１Ａにおける排気ガスの通過順序に従っている。パンチングメタル仕切板４８は多数の小孔を穿孔した板金製の仕切板であり、第１膨張室Ｃ１内で、排気ガスの速度を均一化させ、ガスの滞留を防ぐためのものである。第１隔壁４９と第２隔壁５０とを共に貫通する第１連通管５１がこれらの隔壁に固定してある。第２隔壁５０を貫通する第２連通管５２が第２隔壁５０に固定してある。
【００３２】
この排気消音器本体４２が第１実施形態の排気消音器本体２と異なる点は、第１隔壁４２には中心貫通孔が無いことである。中心貫通孔が無いことに関連することであるが、後述のレース仕様状態４２Ｂに組替えたときの性能を考慮して、第１連通管５１を若干太くしてある。なお、第１連通管５１は、胴体中心線に対する同様な位置関係で、やや小径のものを２本設けてあってもよい。
【００３３】
図１０は本発明の第２実施形態に係る排気消音器４１の公道走行仕様状態４１Ａにおける縦断面図である。この仕様状態４１Ａでは、第２隔壁５０と後部端板４５とを共に貫通して、公道走行用スパークアレスタ５３が装着してある。公道走行用スパークアレスタ５３は、その中心部のテールパイプ５４の後端部に溶接されているフランジ５７を、ボルト２１で後部端板４５に固定することによって装着されている。上記第１隔壁４９に中心貫通孔が無いことに対応して、これに用いる公道走行用スパークアレスタ５３は全長が短くなっている。
【００３４】
図１１は、排気消音器４１の公道走行仕様状態４１Ａに用いる公道走行用スパークアレスタ５３の図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は後方から見た図である。中心のテールパイプ５４には、前から順に、テールパイプ前蓋５５、支持リング５６、フランジ５７が溶接してある。テールパイプ４６の前端部側面には、多数のガス流入用小孔５８が穿設してある。テールパイプ前蓋５５と支持リング５６の側面にはステンレス鋼製金網５９が架け渡され、スポット溶接されている。上記公道走行用スパークアレスタ５３はテールパイプ５４に溶接されているフランジ５７の取付け用ボルト挿通孔５７ａに挿通されたボルト２１によって、後部端板４５に取付けられる。
【００３５】
図１０に示した排気消音器４１の公道走行仕様状態４１Ａにおいて、図示されていない内燃機関から排出され、導入管４６を経て排気消音器４１の本体４２内へ噴出した排気ガスは、第１膨張室Ｃ１、第１連通管５１、第２膨張室Ｃ２、第２連通管５２、第３膨張室Ｃ３、ステンレス鋼製金網５９、ガス流入用小孔５８、およびテールパイプ５４を経由して排出される。この排気消音器４１もガス流が第２隔壁５０を３回通過する、いわゆるスリーパス構造である。排気ガスは、大きい容積の膨張室と長い連通管とを交互に経由して膨張と収縮とを繰り返す過程でガス圧力が低減すると共に消音され、ステンレス鋼製金網５９で浄化されて、テールパイプ５４の後端から外気中へ排出される。
【００３６】
この実施形態の排気消音器４１には、第１隔壁に中央貫通孔が無いので、第１実施形態の排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおいて、第１膨張室Ｃ１と第３膨張室Ｃ３との間のガス漏れ防止のために設けられていたガス漏れシール構造（図６〜図８）が省略できるので、構造が簡単になっている。
【００３７】
図１２は上記第２実施形態の排気消音器４１のレース仕様状態４１Ｂにおける縦断面図である。上記排気消音器４１をレース用として用いるに際して、内燃機関の出力を向上させるには、公道走行用スパークアレスタ５３を取り除くだけでも可能であるが、スパークアレスタが無い状態では、火の粉や煤を外気に撒き散らすので環境上好ましくない。このため、これは、公道走行用スパークアレスタ５３を取り除き、その代りに、図５に示した全長の短いレース用スパークアレスタ３１を装着したものである。レース用スパークアレスタ３１は第１実施形態に用いたものと同じである。
【００３８】
第２実施形態の排気消音器４１のレース仕様状態４１Ｂ（図１２）において、図示されていない内燃機関から排出され、導入管９を経て排気消音器４１の本体４２内へ噴出した排気ガスは、第１膨張室Ｃ１、第１連通管５１、第２膨張室Ｃ２、ステンレス鋼製金網３４、およびテールパイプ３２を経由して排出される。この実施形態のレース仕様状態４１Ｂでは、排気ガスは第１連通管５１を通るので、第３膨張室Ｃ３を経由せずバイパスして外気に排出される。すなわち、公道走行仕様状態４１Ａ（図１０）に比して、ガスの流出経路が短縮されているので、ガス流出抵抗が少なく、内燃機関の出力が向上し、レースに適した状態となる。
【００３９】
第２実施形態の排気消音器４１のレース仕様状態４１Ｂでは、排気ガスは直進できず、第１連通管５１を経由して迂回して流れるので、内燃機関の出力向上は十分ではない。このため、本実施形態の第１連通管５１は、第１実施形態の排気消音器１の第１連通管１６に比して直径を大きくして、ガス流出抵抗を減らすようにしてある。なお、このようにする代りに、第１連通管５１は、より小径のものを２本設けてあっても良い。
【００４０】
以上詳述したように、上記の各実施形態では、複数の隔壁によって区画された複数の膨張室を備えた排気消音器本体の後部に、テールパイプを備えたスパークアレスタを着脱可能に設け、上記本体を交換することなく、公道走行用スパークアレスタを取り外すのみで、あるいはレース用スパークアレスタに付替えるのみで、公道走行用とレース用との両方の使用目的に随時対応することを可能にしている。
【００４１】
公道走行時には、スリーパス構造となっているので、排気消音器の静粛性が向上し、スパークアレスタを取り外した時、またはレース用に付替えたときには、内燃機関の出力を向上させることができる。排気消音器の本体を取りかえることなく、公道走行用とレース用とに使い分けることができるので便利である。
【００４２】
また第１実施形態の排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａでは、図６〜図８に示したシール構造によって、隣合う膨張室にガスや音が漏れることがなく、静粛性が向上している。また、テールパイプはスライド構造などによって伸縮が許容されているので、熱膨張を逃がし、伸縮の繰り返しがあっても疲労が少なく、耐久性が向上する。排気消音器１の本体２の内部で、最高圧力の第１膨張室の隣に、最低圧力の第３膨張室を設けることが可能になるので、スリーパス構造が実現でき、公道走行時の静粛性が向上する。なお、第２実施形態の排気消音器４１では、第１隔壁にテールパイプ貫通用の中央貫通孔が無いので、公道走行仕様状態４１Ａにおける静粛性は一層向上するとともに、第１膨張室と第３膨張室との間のシール構造が不要となるので、構造が簡単である。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排気消音器１の本体２の縦断面図である。
【図２】第１実施形態に係る排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおける縦断面図である。
【図３】第１実施形態の排気消音器１に用いる公道走行用スパークアレスタ１８の図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は後方から見た図である。
【図４】第１実施形態の排気消音器１のレース仕様状態１Ｂにおける縦断面図である。
【図５】第１実施形態、第２実施形態に共通に使用されるレース用スパクアレスタ３１の図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は後方から見た図である。
【図６】第１実施形態の排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおいて、第１膨張室・第３膨張室間に適用されるシール構造の第１の例の原理説明図である。
【図７】第１実施形態の排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおいて、第１膨張室・第３膨張室間に適用されるシール構造の第２の例の原理説明図である。
【図８】第１実施形態の排気消音器１の公道走行仕様状態１Ａにおいて、第１膨張室・第３膨張室間に適用されるシール構造の第３の例の原理説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る排気消音器４１の本体４２の縦断面図である。
【図１０】第２実施形態に係る排気消音器４１の公道走行仕様状態４１Ａにおける縦断面図である。
【図１１】第２実施形態の排気消音器４１に用いる公道走行用スパークアレスタ４５の図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は後方から見た図である。
【図１２】第２実施形態の排気消音器４１のレース仕様状態４１Ｂにおける縦断面図である。
【図１３】本発明の排気消音器１を備えた自動２輪車の側面図である。
【図１４】本発明の排気消音器１を備えた４輪バギー車の側面図である。
【符号の説明】
Ｃ１…第１膨張室、Ｃ２…第２膨張室、Ｃ３…第３膨張室、１…第１実施形態の排気消音器、１Ａ…第１実施形態の排気消音器１の公道走行仕様状態、１Ｂ…第１実施形態の排気消音器１のレース仕様状態、２…排気消音器の本体、３…胴体中央部、４…前蓋、５…後部端板、６…胴体外板、７…胴体内板、８…吸音材、９…導入管、１０…排気ガス噴出口、１１…先端開口、１２…小孔、１３…パンチングメタル仕切板、１４…第１隔壁、１４ａ…中央貫通孔、１５…第２隔壁、１５ａ…中央貫通孔、１６…第１連通管、１７…第２連通管、１８…公道走行用スパークアレスタ、１９…テールパイプ、２０…フランジ、２０ａ…取付け用ボルト挿通孔、２１…ボルト、２２…円筒状ガスケット、２３…テールパイプ前蓋、２４…第１支持リング、２５…第２支持リング、２６…ガス流入用小孔、２７…ステンレス鋼製金網、３１…レース用スパークアレスタ、３２…テールパイプ、３３…環状部材、３４…ステンレス鋼製金網、３５…フランジ、３５ａ…取付け用ボルト挿通孔、３６…リング状弾性ガスケット、３７…リング状金属部材、３８…ボルト、３９…コイルばね、４０…ガスケット、４１…第２実施形態の排気消音器、４１Ａ…第２実施形態の排気消音器４１の公道走行仕様状態、４１Ｂ…第２実施形態の排気消音器４１のレース仕様状態、４２…排気消音器の本体、４３…胴体中央部、４４…前蓋、４５…後部端板、４６…導入管、４７…排気ガス噴出口、４８…パンチングメタル仕切板、４９…第１隔壁、５０…第２隔壁、５１…第１連通管、５２…第２連通管、５３…公道走行用スパークアレスタ、５４…テールパイプ、５５…テールパイプ前蓋、５６…支持リング、５７…フランジ、５７ａ…取付け用ボルト挿通孔、５８…ガス流入用小孔、５９…ステンレス鋼製金網、６０…自動２輪車、６１…ヘッドパイプ、６２…車体フレーム、６３…内燃機関、６４…変速機、６５…パワーユニット、６６…フロントフォーク、６７…操縦用ハンドル、６８…前輪、６９…リヤフォーク、７０…リヤクッション、７１…後輪、７２…駆動スプロケット、７３…従動スプロケット、７４…チェーン、７５…排気管、７６…シートレール、７７…燃料タンク、７８…シート、７９…サイドカバー、８０…４輪バギー車、８１…車体フレーム、８２…前輪、８３…後輪、８４…内燃機関、８５…変速機、８６…パワーユニット、８７…クランク軸、８８…出力軸、８９…前輪駆動軸、９０…後輪駆動軸、９１…排気管、９２…操縦用ハンドル、９３…燃料タンク、９４…シート。

Claims (3)

1. 内燃機関の排気管に接続される排気消音器の本体の内部が複数の隔壁によって複数の膨張室に区画され、上記本体の後部にテールパイプを備えたスパークアレスタが着脱可能に設けてある内燃機関の排気消音器において、
   上記スパークアレスタを装着した時には、上記膨張室をつなぐよう装着された上記テールパイプと、上記膨張室をつなぐよう固定された複数の連通管とによって、排気流が少なくとも一つの隔壁を３回通過する構造となっており、
   上記スパークアレスタを取り外した時には、排気流は、連通管を経由して上記複数の膨張室の１室をバイパスして流れ、外気に放出されることを特徴とする内燃機関の排気消音器。
2. 内燃機関の排気管に接続される排気消音器の本体の内部が複数の隔壁によって複数の膨張室に区画され、上記本体の後部にテールパイプを備えたスパークアレスタが着脱可能に設けてある内燃機関の排気消音器において、
   上記スパークアレスタを装着した時には、上記膨張室をつなぐよう装着された上記テールパイプと、上記膨張室をつなぐよう固定された複数の連通管とによって、排気流が少なくとも一つの隔壁を３回通過する構造となっており、
   上記スパークアレスタを取り外した時には、排気流は、上記隔壁に上記スパークアレスタを取り外した時に開口する貫通孔を経由して直進して流れ、外気に放出されることを特徴とする内燃機関の排気消音器。
3. 上記スパークアレスタを装着した時には、上記隔壁と上記スパークアレスタとの間にシールが設けられ、かつ
   テールパイプの長さ方向の伸縮が許容されるよう、上記シールは摺動部または弾性部を介して設けられていることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気消音器。

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