TWI591252B - 排氣消音管 - Google Patents

Description

排氣消音管

本發明關於：利用來自於引擎之排放氣體的流通路徑變化而改變了消音特性的排氣消音管。

從專利文獻1得知一種排氣消音管，該排氣消音管在「相互連通地形成於殼體內的上游室及下游室」中，於「在上游室使下游端形成開口之導管」的途中，設有由「通往連接於排出管之下游室的複數個連通孔」所形成的穿孔部，並可利用閥而使前述導管的下游端形成開閉，藉此可改變殼體內的流通路徑。

[先行技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開平10-77822號公報

然而，在上述專利文獻1所揭示的排氣消音管中，於導管內之排放氣體的流通方向上，在較穿孔部更朝下游側配設有閥，雖然在閥已關閉的狀態下排放氣體從穿孔部朝向下游室流通，但是「藉由排氣壓來改變從穿孔部朝向下游室之排放氣體流通量」的這點則難以控制，聲音的調整變得困難。

本發明是有鑑於上述的問題所發展的發明，本發明的目的在於提供：聲音的調整良好的排氣消音管。

為了達成上述目的，本發明的第1特徵，是在可藉由改變來自於引擎的排放氣體之流通路徑變化而改變消音特性的排氣消音管中，具備：在內部形成有「於彼此之間存在著隔壁的上游室及下游室」的殼體；和將前述下游室的排放氣體朝前述殼體的外部排出的排出管；和在其中一端側可導入來自於引擎的排放氣體並貫穿前述隔壁，而另一端部朝前述上游室形成開口，並且設有「由連通於前述下游室的複數個連通孔所形成之穿孔部」的第1導管；和在其中一端側可導入來自於引擎的排放氣體並貫穿前述隔壁，另一端部朝前述上游室形成開口的第2導管；可在較前述穿孔部更上游側開閉前述第1導管，並可開閉前述第2導管的閥手段；及切換第1及第2導管的開閉狀態，改變前述殼體內之排放氣體的流通路徑，並驅動前述閥手段的閥驅動手段，該閥驅動手段，可切換「使來 自於前述引擎的排放氣體，至少從前述第1導管經由前述穿孔部、前述下游室及前述排出管而朝殼體外部排出」的短路徑狀態、及「使來自於前述引擎的排放氣體，從前述第2導管經由前述上游室、前述穿孔部、前述下游室及前述排出管而朝殼體外部排出」的長路徑狀態，並驅動前述閥手段。

此外，本發明的第2特徵為：除了第1特徵的構造之外，前述閥驅動手段驅動前述閥手段，而在該短路徑狀態下開啟第1導管並關閉第2導管。

本發明的第3特徵為：除了第1或第2特徵的構造之外，前述閥手段具有：在較前述穿孔部更上游側，配設於前述第1導管的第1閥；及配設於前述第2導管的第2閥，第1及第2閥是以下述的方式形成連動、連結：對應於前述兩個閥之其中一個的開閥動作，另一個便執行閉閥動作。

本發明的第4特徵為：除了第3特徵的構造之外，第1及第2導管彼此鄰接且配置成平行，並在可轉動地軸支承於第1及第2導管的閥軸，設有第1及第2閥。

本發明的第5特徵為：除了第1或第2特徵的構造之外，第1及第2導管的其中一端部，共通地連接於「導引來自於前述引擎之排放氣體」的單一排氣管，作為前述閥手段之單一的閥，被設在「前述第1導管與前述第2導管之其中一端部」與「前述排氣管」之間的連接部。

本發明的第6特徵為：除了第1~第5特徵之構造的其中任一個以外，在和前述隔壁之間形成前述下游室的壁部，被設在前述殼體，前述穿孔部，在較前述隔壁更靠近前述壁部的位置，被設於前述第1導管。

不僅如此，本發明的第7特徵為：除了第1~第6特徵的構造以外，前述穿孔部及前述排出管的相對位置是採以下的方式設定，在前述長路徑狀態下，使前述排放氣體在前述殼體內折返2次以上。

根據本發明的第1特徵，在穿孔部的上游側關閉第1導管，能使排放氣體到達穿孔部的路徑形成短路徑狀態及長路徑狀態的變化，使調音(意指聲音的調整)變得良好。

此外，根據本發明的第2特徵，在已開啟第1導管的短路徑狀態下，可藉由關閉第2導管，而將通往第1導管的上游室及第2導管內，作為大容量的共振器(rezonator)室使用，雖然無法獲得大量的消音效果，卻能將欲消音之音域的聲響(聲音)予以消音。

根據本發明的第3特徵，由於構成閥手段的第1及第2閥連動地作動，因此閥驅動手段可成為具有單一致動器的單純構造。

根據本發明的第4特徵，第1及第2導管鄰接且被配置成平行，在較穿孔部更上游側被設在第1導管 的第1閥與被設在第2導管的第2閥，被設在共通的閥軸，因此不會減少排氣消音管內的容量，且能輕易地使第1及第2閥連動，並且在已關閉第2閥的短路徑狀態下，當將第2導管內作為共振器室的一部分時，可加大共振器室的容量。

根據本發明的第5特徵，藉由使閥手段成為單一的閥，可減少零件數量，並切換第1及第2導管的開閉。

根據本發明的第6特徵，在與「在和隔壁之間形成下游室的壁部」之間的距離較「與隔壁之間的距離」更小的位置，將穿孔部設在第1導管，因此在短路徑狀態下可縮短第1導管，在長路徑狀態下可使第1導管變長，能使消音特性的差異變大。

此外，根據本發明的第7特徵，在長路徑狀態下，藉由使排放氣體在殼體內折返2次以上地流通，可令流速下降而提高消音效果。

20、50‧‧‧排氣消音管

26、51‧‧‧殼體

27‧‧‧排出管

28‧‧‧第1導管

29‧‧‧第2導管

30‧‧‧閥手段

31、61‧‧‧閥驅動手段

36、56‧‧‧下游室

37、57‧‧‧上游室

39‧‧‧連通孔

40‧‧‧穿孔部

41‧‧‧(壁部)第1隔壁

42‧‧‧第2隔壁(隔壁)

55‧‧‧隔壁

43‧‧‧第1閥

44‧‧‧第2閥

45‧‧‧閥軸

53‧‧‧(壁部)前部端壁

59‧‧‧(閥手段)閥

E‧‧‧引擎

第1圖：為顯示第1實施形態之機車的側視圖。

第2圖：是顯示沿著第1圖中2-2線的短路徑狀態之排氣消音管的剖面圖。

第3圖：是對應於第2圖之長路徑狀態的排氣消音管的剖面圖。

第4圖：是對應於第2圖之第2實施形態的排氣消音管之短路徑狀態的剖面圖。

第5圖：是對應於第4圖之第2實施形態的排氣消音管之長路徑狀態的剖面圖。

針對本發明的實施形態，參考附圖進行說明。在以下的說明中，前後、左右以及上下，是指由乘坐於機車的騎乘者所觀看的方向。

針對本發明的第1實施形態，參考第1圖~第3圖進行說明，首先在第1圖中，機車的車體框架F，在其前端所具備的頭管11處，可轉向地支承有：軸支承前輪WF的前叉12、及連接於該前叉12的轉向把手13。此外，可發揮驅動後輪WR的動力之引擎E的引擎本體14，是採被配置在前述前輪WF及前述後輪WR之間的方式，搭載於前述車體框架F。前述後輪WR被軸支承於搖臂16的後端部，該搖臂16的前端部，則在前述引擎本體14的後方可搖動地由前述車體框架F所支承，在前述車體框架F的後部及搖臂16之間，設有後避震器單元17。

此外，在前述車體框架F設有：被配置於前述引擎本體14上方的燃料槽18、及被配置於該燃料槽18後方的直列型(Tandem type)乘坐用座椅19。

在構成前述引擎本體14之局部的汽缸頭15的後部側壁連接有：具有「被配置於前述燃料槽18之後部 下方的空氣濾清器20」的進氣系統21，在前述汽缸頭15的前部側壁連接有：具有「被配置於前述後輪WR之右側方的排氣消音管22」的排氣系統23。

在第2圖中，前述排氣消音管22，是可利用來自於引擎E之排放氣體的流通路徑變化，而令消音特性改變的構件，其具備：殼體26；和將該殼體26內之下游室36的排放氣體朝前述殼體26外部排出的排出管27；和在其中一端側可導入來自於引擎E的排放氣體，且設有「由連通於前述下游室36的複數個連通孔39所形成之穿孔部40」的第1導管28；和在其中一側可導入來自於引擎E之排放氣體的第2導管29；和可以在較前述穿孔部40更上游側，開閉前述第1導管28，並且可開閉前述第2導管29的閥手段30；及可切換第1及第2導管28、29之開閉狀態而使前述殼體26內之排放氣體的流通路徑產生變化，且用來驅動前述閥手段30的閥驅動手段31。

前述殼體26具備：朝車輛的前後方向延長之筒狀的殼體主體32、和結合於該殼體主體32之前端部的前部端壁33、及封閉前述殼體主體32之後端部的後部端壁34，前部端壁33形成漸縮(taper)狀，而朝向前方形成小徑。

在前述殼體26內，從前部起依序形成有排放氣體導入室35、下游室36及上游室37，前述排放氣體導入室35，在從前述前部端壁33朝後方隔著間隔的位置，形成於「外周部被固定於前述殼體主體32的第1隔壁41」 及前述前部端壁33之間，在從第1隔壁41朝後方隔著間隔的位置，於「外周部被固定於前述殼體主體32的第2隔壁42」及第1隔壁41間，形成有前述下游室36，在前述第2隔壁42及前述後部端壁34之間，形成有前述上游室37。

在前述前部端壁33的中央部，連接著用來導引來自於前述引擎E之排放氣體的排氣管24。此外，前述排出管27，沿著前述殼體主體32的長度方向延長，其中一端部朝向前述下游室36形成開口，並貫穿前述第2隔壁42及前述後部端壁34，該排出管27的另一端部，在前述殼體26的外側朝外部形成開口。

第1及第2導管28、29，是沿著前述排出管27的長度方向彼此平行且鄰接地延伸，並且貫穿第1及第2隔壁41、42，第1及第2導管28、29的一端部，可導入「從前述排氣管24導入前述排放氣體導入室35的排放氣體」而朝向前述排放氣體導入室35形成開口，第1及第2導管28、29的另一端部，朝向前述上游室37形成開口。

此外，前述第1隔壁41，是為了在和前述第2隔壁42之間形成前述下游室36而設在前述殼體26的壁部，前述穿孔部40，在較第2隔壁42更靠近前述壁部，也就是指前述第1隔壁41的位置，設於前述第1導管28。

前述閥手段30具有：在較前述穿孔部40更 上游側，配設於前述第1導管28的第1閥43；及配設於前述第2導管29的第2閥44，第1及第2閥43、44是以下述的方式形成連動、連結：對應於前述第1及第2閥43、44之其中一個的開閥動作，另一個便執行閉閥動作。不僅如此，在被「配置成彼此平行的第1及第2導管28、29」之配置於前述排放氣體導入室35內的部分軸支承成可轉動的閥軸45，設有蝴蝶形的第1及第2閥43、44。

前述閥軸45，可轉動地貫穿前述殼體26的前述殼體主體32，前述閥驅動手段31具備：作為可發揮「驅動前述閥軸45轉動之動力的致動器」的電動馬達46、及被設在前述閥軸45及前述電動馬達46之間的減速機構47，且如同第1圖所示，前述閥驅動手段31被安裝成：在被配置於前述後輪WR右側之前述殼體26的左側面，配置於前述後輪WR的前方。

該閥驅動手段31，可切換以下的狀態並驅動前述閥手段30：將來自於前述引擎E的排放氣體，至少從前述第1導管28經由前述穿孔部40、前述下游室36及前述排出管27，而朝殼體26的外部排出的短路徑狀態；及將來自於前述引擎E的排放氣體，從前述第2導管29經由前述上游室37、前述穿孔部40、前述下游室36及前述排出管27，而朝殼體26的外部排出的長路徑狀態，在短路徑狀態下，如第2圖所示地作動：開啟第1閥43而使第1導管28開啟，並關閉第2閥44而使第2導 管29關閉，此外，在長路徑狀態下，如第3圖所示地作動：關閉第1閥43而使第1導管28關閉，並開啟第2閥44而使第2導管29開啟。

不僅如此，前述穿孔部40及前述排出管27的相對位置，在前述長路徑狀態下，採用使前述排放氣體在前述殼體26內折返2次以上的方式設定，前述排出管27之一端部朝向前述下游室36的開口端，在前述排出管27及前述第1導管28的長度方向上，被配置在對應於前述穿孔部40的位置。

接著，說明該第1實施形態的作用，排氣消音管22具備：在內部形成有「相互之間存在著第2隔壁42的上游室37及下游室36」的殼體26；和將前述下游室36的排放氣體朝前述殼體26的外部排出的排出管27；和在其中一端側可導入來自於引擎E的排放氣體並貫穿前述第2隔壁42，而另一端部朝前述上游室37形成開口，並且設有「由連通於前述下游室36的複數個連通孔39所形成之穿孔部40」的第1導管28；和在其中一端側可導入來自於引擎E的排放氣體並貫穿前述第2隔壁42，另一端部朝前述上游室37形成開口的第2導管29；和可在較前述穿孔部40更上游側開閉前述第1導管28，並可開閉前述第2導管29的閥手段30；及切換第1及第2導管28、29的開閉狀態，改變前述殼體26內之排放氣體的流通路徑，並驅動前述閥手段30的閥驅動手段31，該閥驅動手段31，可切換「使來自於前述引擎E的排放氣體，至少從 前述第1導管28經由前述穿孔部40、前述下游室36及前述排出管27而朝殼體26外部排出」的短路徑狀態、及「使來自於前述引擎E的排放氣體，從前述第2導管29經由前述上游室37、前述穿孔部40、前述下游室36及前述排出管27而朝殼體26外部排出」的長路徑狀態，並驅動前述閥手段30，因此可在穿孔部40的上游側將第1導管28關閉，使排放氣體到達穿孔部40之前的路徑，以短路徑狀態及長路徑狀態產生改變，使聲音調整變得良好。

此外，前述閥驅動手段31驅動前述閥手段30，而在該短路徑狀態下關閉第2導管29並開啟第1導管28，因此在已開啟第1導管28的短路徑狀態下，可藉由關閉第2導管29而將「通往第1導管28的上游室37及第2導管29內部」作為大容量的共振器室使用，排氣消音管22雖然無法獲得大量的消音效果，卻可將「欲消音之音域的聲音」予以消音。

此外，前述閥手段30具有：在較前述穿孔部40更上游側，配設於前述第1導管28的第1閥43；及配設於前述第2導管29的第2閥44，第1及第2閥43、44是以下述的方式形成連動、連結：對應於前述第1及第2閥43、44之其中一個的開閥動作，另一個便執行閉閥動作，因此閥驅動手段31可形成：具有單一電動馬達46的單純構造。

此外，第1及第2導管28、29彼此鄰接且被配置成平行，在可轉動地軸支承於第1及第2導管28、 29的閥軸45，設有第1及第2閥43、44，因此不會減少排氣消音管22內的容量，且能輕易地使第1及第2閥43、44連動，並且在已關閉第2閥44的短路徑狀態下，當將第2導管29內作為共振器室的一部分時，可加大共振器室的容量。

此外，在與第2隔壁42之間形成前述下游室36的第1隔壁41，被設在前述殼體26，前述穿孔部40，在較前述第2隔壁42更靠近前述第1隔壁41的位置，被設於前述第1導管28，因此在短路徑狀態下可縮短第1導管28、在長路徑狀態下可使第1導管增長地使用，能使消音特性的差異變大。

此外，由於在長路徑狀態下，採用「使排放氣體在前述殼體26內折返2次以上」的方式來設定前述穿孔部40及排出管27的相對位置，因此在長路徑狀態下，藉由使排放氣體在殼體26內折返2次以上地流通，可令流速下降而提高消音效果。

接著，參考第4圖及第5圖來說明本發明的第2實施形態，圖面中僅對於「對應於上述第1實施形態的部分」標示相同的圖號並予以顯示。

排氣消音管50的殼體51具備：朝車輛的前後方向延長之筒狀的殼體主體52、和結合於該殼體主體52之前端部的前部端壁53、及封閉前述殼體主體52之後端部的後部端壁54。

在前述殼體51內，從前部起依序形成有下游 室56及上游室57，前述下游室56，在前述殼體主體52之長度方向的中間部，形成於「外周部固定於該殼體主體52的隔壁55」及前述前部端壁53之間，在前述隔壁55及前述後部端壁54之間形成有前述上游室57。

將前述下游室56的排放氣體排出至前述殼體51外部的排出管27，沿著前述殼體主體52的長度方向延長，其中一端部朝向前述下游室56形成開口，並貫穿前述隔壁55及前述後部端壁54，該排出管27的另一端部，在前述殼體51的外側朝外部形成開口。

此外，設有「由連通於前述下游室56的複數個連通孔39所形成之穿孔部40」的第1導管28、和第2導管29，沿著前述排出管27的長度方向彼此平行且鄰接地延伸，並貫穿前述前部端壁53及前述隔壁55，而被設在前述殼體51。

此外，前述前部端壁53，是為了在和前述隔壁55之間形成前述下游室56而設在前述殼體51的壁部，前述穿孔部40，在較前述隔壁55更靠近前述前部端壁53的位置，設於前述第1導管28。

在第1及第2導管28、29的其中一端部，可導入來自於前述排氣管24的排放氣體，第1及第2導管28、29的另一端部朝向前述上游室57形成開口。

第1及第2導管28、29的其中一端部，透過連接管58而共通地連接於「導引來自於引擎E(請參考第1實施形態)之排放氣體」的單一排氣管24，作為閥手段 之單一的閥59，被設在「前述第1導管28與前述第2導管29之其中一端部」與「前述排氣管24」之間的連接部，亦即前述連接管58。

前述閥59，被設在「可轉動地軸支承於前述連接管58的閥軸60」，該閥軸60連結於閥軸驅動手段61。

前述閥驅動手段61，可切換以下的狀態並驅動前述閥軸60轉動：將來自於前述引擎E的排放氣體，從前述第1導管28經由前述穿孔部40、前述下游室56及前述排出管27，而朝殼體51的外部排出的短路徑狀態；及將來自於前述引擎E的排放氣體，從前述第2導管29經由前述上游室57、前述穿孔部40、前述下游室56及前述排出管27，而朝殼體51的外部排出的長路徑狀態，在短路徑狀態下，如第4圖所示，前述閥59作動而開啟第1導管28並關閉第2導管29，此外，在長路徑狀態下，如第5圖所示，前述閥59作動而關閉第1導管28並開啟第2導管29。

根據該第2實施形態，排氣消音管50除了能達成與上述第1實施形態相同的效果之外，還能減少零件數量，並可切換第1及第2導管28、29的開閉。

以上雖然說明了本發明的實施形態，但是本發明並不侷限於上述的實施形態，在不脫離申請專利範圍所記載之本發明的範圍內，可以執行各種的設計變更。

22‧‧‧排氣消音管

24‧‧‧排氣管

26‧‧‧殼體

27‧‧‧排出管

28‧‧‧第1導管

29‧‧‧第2導管

30‧‧‧閥手段

31‧‧‧閥驅動手段

32‧‧‧殼體主體

33‧‧‧前部端壁

34‧‧‧後部端壁

35‧‧‧排放氣體導入室

36‧‧‧下游室

37‧‧‧上游室

39‧‧‧連通孔

40‧‧‧穿孔部

41‧‧‧(壁部)第1隔壁

42‧‧‧隔壁

43‧‧‧第1閥

44‧‧‧第2閥

45‧‧‧閥軸

46‧‧‧電動馬達

47‧‧‧減速機構

Claims (7)

1. 一種排氣消音管，是利用來自於引擎(E)之排放氣體的流通路徑變化，而可改變消音特性的排氣消音管，其特徵為：具備：殼體(26、51)，在內部形成有於彼此之間存在著隔壁(42、55)的上游室(37、57)及下游室(36、56)；和排出管(27)，將前述下游室(36、56)的排放氣體朝前述殼體(26、51)的外部排出；和第1導管(28)，在其中一端側可導入來自於引擎(E)的排放氣體，並且貫穿前述隔壁(42、55)，另一端部朝向前述上游室(37、57)形成開口，並且設有穿孔部(40)，該穿孔部(40)是由連通於前述下游室(36、56)的複數個連通孔(39)所形成；和第2導管(29)，在其中一端側可導入來自於引擎(E)之排放氣體，並且貫穿前述隔壁(42、55)，另一端部朝向前述上游室(37、57)形成開口；和閥手段(30、59)，可以在較前述穿孔部(40)更上游側，開閉前述第1導管(28)，並且可開閉前述第2導管(29)；及閥驅動手段(31、61)，驅動前述閥手段(30、59)，而可切換第1及第2導管(28、29)的開閉狀態而使前述殼體(26、51)內之排放氣體的流通路徑變化， 該閥驅動手段(31、61)，驅動前述閥手段(30、59)而切換短路徑狀態與長路徑狀態，該短路徑狀態是使來自於前述引擎(E)的排放氣體，至少從前述第1導管(28)經由前述穿孔部(40)、前述下游室(36、56)及前述排出管(27)，而朝殼體(26、51)的外部排出，該長路徑狀態是使來自於前述引擎(E)的排放氣體，從前述第2導管(29)經由前述上游室(37、57)、前述穿孔部(40)、前述下游室(36、56)及前述排出管(27)，而朝殼體(26、51)的外部排出。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的排氣消音管，其中前述閥驅動手段(31、61)驅動前述閥手段(30、59)，而在該短路徑狀態下關閉第2導管(29)並開啟第1導管(28)。
3. 如申請專利範圍第1或2項所記載的排氣消音管，其中前述閥手段(30)具有：在較前述穿孔部(40)更上游側，配設於前述第1導管(28)的第1閥(43)；及配設於前述第2導管(29)的第2閥(44)，第1及第2閥(43、44)是以下述的方式形成連動、連結：對應於前述第1及第2閥(43、44)之其中一個的開閥動作，另一個便執行閉閥動作。
4. 如申請專利範圍第3項所記載的排氣消音管，其中第1及第2導管(28、29)彼此鄰接且配置成平行，並在可轉動地軸支承於第1及第2導管(28、29)的閥軸(45)，設有第1及第2閥(43、44)。
5. 如申請專利範圍第1或2項所記載的排氣消音管，其中第1及第2導管(28、29)的其中一端部，共通地連接於導引來自於前述引擎(E)之排放氣體的單一排氣管(24)，作為前述閥手段之單一的閥(59)，被設在前述第1導管(28)及前述第2導管(29)之其中一端部與前述排氣管(24)間的連接部。
6. 如申請專利範圍第1或2項所記載的排氣消音管，其中在和前述隔壁(42、55)之間形成前述下游室(36、56)的壁部(41、53)，被設在前述殼體(26、51)，前述穿孔部(40)，在較前述隔壁(42、55)更靠近前述壁部(41、53)的位置，被設於前述第1導管(28)。
7. 如申請專利範圍第1或2項所記載的排氣消音管，其中前述穿孔部(40)及前述排出管(27)的相對位置是採以下的方式設定，在前述長路徑狀態下，使前述排放氣體在前述殼體(26、51)內折返2次以上。