(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023180456
(43)【公開日】2023-12-21
(54)【発明の名称】排気装置
(51)【国際特許分類】
F01N 13/08 20100101AFI20231214BHJP
F01N 13/00 20100101ALI20231214BHJP
F01N 1/06 20060101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
F01N13/08 B
F01N13/00 B
F01N1/06 A
F01N1/06 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022093799
(22)【出願日】2022-06-09
(71)【出願人】
【識別番号】391002498
【氏名又は名称】フタバ産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】都築 裕介
(72)【発明者】
【氏名】近藤 琢也
(72)【発明者】
【氏名】戸市 進之介
【テーマコード（参考）】
3G004
【Ｆターム（参考）】
3G004AA01
3G004BA01
3G004BA06
3G004BA07
3G004CA12
3G004DA01
3G004DA24
3G004EA01
(57)【要約】
【課題】簡素な構成で、定在波を抑制できる機能及び排水孔を開閉できる機能を実現できるようにする。
【解決手段】排ガスを排出するための排気装置である。排気装置は、排気管と、シャッタ部と、排水孔と、開閉部と、を備える。排気管は、排ガスが流通する管である。シャッタ部は、排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能な機能を有する。排水孔は、排気管に設けられる孔である。開閉部は、排水孔を開閉する機能を有する。シャッタ部及び開閉部は、連動して開閉される。
【選択図】図２
【解決手段】排ガスを排出するための排気装置である。排気装置は、排気管と、シャッタ部と、排水孔と、開閉部と、を備える。排気管は、排ガスが流通する管である。シャッタ部は、排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能な機能を有する。排水孔は、排気管に設けられる孔である。開閉部は、排水孔を開閉する機能を有する。シャッタ部及び開閉部は、連動して開閉される。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
排ガスを排出するための排気装置であって、
排ガスが流通する排気管と、
前記排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能なシャッタ部と、
前記排気管に設けられた排水孔と、
前記排水孔を開閉するための開閉部と、
を備え、
前記シャッタ部及び前記開閉部は、連動して開閉される
ように構成された排気装置。
排ガスが流通する排気管と、
前記排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能なシャッタ部と、
前記排気管に設けられた排水孔と、
前記排水孔を開閉するための開閉部と、
を備え、
前記シャッタ部及び前記開閉部は、連動して開閉される
ように構成された排気装置。
【請求項2】
請求項１に記載の排気装置であって、
前記シャッタ部が閉状態から開状態に遷移する際に、前記開閉部が前記排水孔を閉状態から開状態に遷移させる
ように構成された排気装置。
前記シャッタ部が閉状態から開状態に遷移する際に、前記開閉部が前記排水孔を閉状態から開状態に遷移させる
ように構成された排気装置。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の排気装置であって、
前記排水孔は、前記排気管内にて発生する音圧における定在波の腹となる位置に設けられる
ように構成された排気装置。
前記排水孔は、前記排気管内にて発生する音圧における定在波の腹となる位置に設けられる
ように構成された排気装置。
【請求項4】
請求項１又は請求項２に記載の排気装置であって、
前記シャッタ部と前記開閉部とは一体で稼働する部材で構成される。
ように構成された排気装置。
前記シャッタ部と前記開閉部とは一体で稼働する部材で構成される。
ように構成された排気装置。
【請求項5】
請求項１又は請求項２に記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部が閉状態になるように付勢する付勢部材、
をさらに備え、
前記排気管の内圧が高くなるにつれて、前記付勢部材の付勢力に抗して前記シャッタ部及び前記開閉部が開状態に遷移する
ように構成された排気装置。
前記シャッタ部及び前記開閉部が閉状態になるように付勢する付勢部材、
をさらに備え、
前記排気管の内圧が高くなるにつれて、前記付勢部材の付勢力に抗して前記シャッタ部及び前記開閉部が開状態に遷移する
ように構成された排気装置。
【請求項6】
請求項１又は請求項２に記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部を、開状態及び閉状態の間で遷移させるように構成されたアクチュエータ、
をさらに備える排気装置。
前記シャッタ部及び前記開閉部を、開状態及び閉状態の間で遷移させるように構成されたアクチュエータ、
をさらに備える排気装置。
【請求項7】
請求項１又は請求項２に記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部は、前記排気管の中心軸と垂直な共通の回転軸を中心に一体になって回動することで、前記シャッタ部は、前記排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉し、前記開閉部は、前記排水孔を開閉する
ように構成された排気装置。
前記シャッタ部及び前記開閉部は、前記排気管の中心軸と垂直な共通の回転軸を中心に一体になって回動することで、前記シャッタ部は、前記排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉し、前記開閉部は、前記排水孔を開閉する
ように構成された排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、排ガスを排出するための排気装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、下記特許文献１には、排気管内にバルブを備える構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開平７－１０４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献１のバルブは音圧の定在波を抑制する機能を有する。一方で、排気管には、凝縮水を排出する排水孔であって、開閉可能な排水孔を備えることが好ましい。
しかしながら、上記特許文献１の構成では、バルブとは別に排水孔を開閉する機構を配置する必要があるという課題が見出された。本開示の１つの局面は、簡素な構成で、定在波を抑制できる機能及び排水孔を開閉できる機能を実現できるようにすることにある。
しかしながら、上記特許文献１の構成では、バルブとは別に排水孔を開閉する機構を配置する必要があるという課題が見出された。本開示の１つの局面は、簡素な構成で、定在波を抑制できる機能及び排水孔を開閉できる機能を実現できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一態様は、排ガスを排出するための排気装置である。排気装置は、排気管と、シャッタ部と、排水孔と、開閉部と、を備える。排気管は、排ガスが流通する管である。シャッタ部は、排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能な機能を有する。排水孔は、排気管に設けられる孔である。開閉部は、排水孔を開閉する機能を有する。シャッタ部及び開閉部は、連動して開閉される。
【0006】
このような構成によれば、シャッタ部は定在波を抑制するために機能し、開閉部は排水孔を開閉するために機能する。そして、シャッタ部及び開閉部の作動が連動するので、同時にシャッタ部及び開閉部を作動させることができる。よって、シャッタ部及び開閉部を１つの機構を用いて駆動することができるので、簡素な構成で、定在波を抑制できる機能及び排水孔を開閉できる機能を実現できる。
【0007】
本開示の一態様では、シャッタ部が閉状態から開状態に遷移する際に、開閉部が排水孔を閉状態から開状態に遷移させてもよい。
このような構成によれば、例えば、内燃機関の負荷が大きく、排ガスの流通量が増加する際に、シャッタ部を開いて排ガスの排出を促進することができる。また、この際、本構成では排水孔を開くので、排水を促進することができる。
このような構成によれば、例えば、内燃機関の負荷が大きく、排ガスの流通量が増加する際に、シャッタ部を開いて排ガスの排出を促進することができる。また、この際、本構成では排水孔を開くので、排水を促進することができる。
【0008】
本開示の一態様では、シャッタ部は、排気管内にて発生する音圧における定在波の腹となる位置に設けられてもよい。
このような構成によれば、定在波の腹の位置にシャッタ部を備えるので、定在波の音圧を低減できる。よって、騒音を抑制することができる。
このような構成によれば、定在波の腹の位置にシャッタ部を備えるので、定在波の音圧を低減できる。よって、騒音を抑制することができる。
【0009】
本開示の一態様では、シャッタ部と開閉部とは一体で稼働する部材で構成されてもよい。
このような構成によれば、シャッタ部と開閉部とが一体で稼働する部材で構成されるので、簡素な構成でこれらを連動させることができる。
このような構成によれば、シャッタ部と開閉部とが一体で稼働する部材で構成されるので、簡素な構成でこれらを連動させることができる。
【0010】
本開示の一態様は、シャッタ部及び開閉部が閉状態になるように付勢する付勢部材、をさらに備え、排気管の内圧が高くなるにつれて、付勢部材の付勢力に抗してシャッタ部及び開閉部が開状態に遷移するように構成されてもよい。
【0011】
このような構成によれば、排気管の内圧が高くなるにつれて、付勢部材の付勢力に抗してシャッタ部及び開閉部が開状態に遷移するよう構成することができる。また、排気管の内圧が低くなるにつれて、付勢部材の付勢力によってシャッタ部及び開閉部が閉状態に遷移するよう構成することができる。
【0012】
本開示の一態様は、アクチュエータをさらに備えてもよい。アクチュエータは、シャッタ部及び開閉部を、開状態及び閉状態の間で遷移させるように構成されてもよい。
このような構成によれば、アクチュエータを用いてシャッタ部及び開閉部を電気的に制御することができる。
このような構成によれば、アクチュエータを用いてシャッタ部及び開閉部を電気的に制御することができる。
【0013】
本開示の一態様では、シャッタ部及び開閉部は、排気管の中心軸と垂直な共通の回転軸を中心に一体になって回動することで、シャッタ部は、排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉し、開閉部は、排水孔を開閉してもよい。
このような構成によれば、シャッタ部及び開閉部を、いわゆるバタフライバルブとして構成することができる。
このような構成によれば、シャッタ部及び開閉部を、いわゆるバタフライバルブとして構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［１．第１実施形態］
［１－１．排気システム１の構成］
図１に示す一例として排気システム１は、エンジン５Ａと、エキゾーストマニホールド５Ｂと、触媒コンバータ３と、メインマフラ７と、排気管９Ａ，９Ｃとを備える。排気システム１は、これらの部材が直列に接続されて構成されている。
［１．第１実施形態］
［１－１．排気システム１の構成］
図１に示す一例として排気システム１は、エンジン５Ａと、エキゾーストマニホールド５Ｂと、触媒コンバータ３と、メインマフラ７と、排気管９Ａ，９Ｃとを備える。排気システム１は、これらの部材が直列に接続されて構成されている。
【0016】
触媒コンバータ３は、排ガスを浄化する装置であり、内部に触媒を備えている。触媒コンバータ３には、エンジン５Ａから排出される排ガスがエキゾーストマニホールド５Ｂを介して導入される。
【0017】
メインマフラ７は、排気騒音を低減する装置である。排気管９Ａは、排ガスが流通する管である。排気管９Ａは、触媒コンバータ３とメインマフラ７とを直線的に接続する直管として構成される。排気管９Ａは、例えば、中心軸に直交する断面の形状が円形に構成される。なお、排気管９Ａの一部として、周知のサブマフラを備えてもよい。
【0018】
排気管９Ｃは、メインマフラ７に接続され、排ガスを大気に放出するために用いられる。
このような排気システム１では、気柱共鳴の発生範囲を考慮して、排気装置５０Ａが備えられる。
このような排気システム１では、気柱共鳴の発生範囲を考慮して、排気装置５０Ａが備えられる。
【0019】
例えば、排気システム１の場合、エンジン５Ａとエキゾーストマニホールド５Ｂとの接続箇所Ｐ１から排気管９Ａの端部Ｐ２に至る長さＬの排ガス流路において、気柱共鳴に起因する共鳴音が発生する。なお、図１には、気柱共鳴の際に上記排ガス流路において発生する定在波の音圧を表す波形を併記している。排気システム１の場合、排ガス流路内で発生する定在波の音圧の腹に対応する位置に排気装置５０Ａが配置されている。
【0020】
具体的には、本実施形態の場合、図１に示すように、前述の排ガス流路内で発生する定在波の音圧の腹の位置は、エンジン５Ａとエキゾーストマニホールド５Ｂとの接続箇所Ｐ１から長さ２／３Ｌだけ離れた箇所Ｐ３にある。そこで、この箇所Ｐ３に排気装置５０Ａが配置されている。特に、後述するシャッタ部５１Ａ及び排水孔１９の位置が箇所Ｐ３と一致するように設定される。これにより、排気システム１における気柱共鳴を抑制できるようにしている。
【0021】
排気装置５０Ａは、排ガスを排出するための機能の一部を備える装置である。排気装置５０Ａは、排気管９Ａと、シャッタ部５１Ａと、排水孔１９と、開閉部５６Ａと、アクチュエータ６５と、を備える。
【0022】
シャッタ部５１Ａは、排気管９Ａ内において、排ガスの流れ方向（例えば図２では矢印の方向）に直交する仮想平面と平行に配置される板状の部材である。シャッタ部５１Ａは、排気管９Ａの内径に沿った外形を有し、排気管９Ａにおける排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能な機能を有する。
【0023】
図２Ａ及び図２Ｂは、シャッタ部５１Ａが排気管９Ａにおける排ガス流路を閉塞した状態、つまり閉状態を示す。なお、図２以下では、車両前方側、換言すれば排ガスの流れ方向の上流側をＦｒ、鉛直方向上側をＵＰと図示する。また、車両の左側をＬ、車両の右側をＲと図示する。
【0024】
シャッタ部５１Ａは、閉状態であっても、排気管９Ａを完全に閉塞することはなく、排ガスの流量が少ないときの排ガスの流れを阻害することがないように、排気管９Ａの一部を開放した状態とする。このために、シャッタ部５１Ａの中央には、通気孔５２Ａが形成されている。また、シャッタ部５１Ａの周囲は、閉状態において排気管９Ａと密着することがないように隙間部５３Ａが設けられる。
【0025】
排水孔１９は、排気管９Ａの鉛直方向下側に設けられるスリット状の孔である。排水孔１９は、シャッタ部５１Ａが排気管９Ａを介して下方に移動できるように、シャッタ部５１Ａの径よりも大きく設定される。排水孔１９は、排気管９Ａ内にて発生する音圧における定在波の腹となる位置に設けられる。なお、本実施形態では、排水孔１９は、排水の機能を有するため、排気管９Ａの下側に配置されるが、排水の機能が不要である場合、排気管９Ａの上側等、任意の位置に配置されてもよい。この場合の排水孔１９は、排気の機能を有するため、音圧を低減し、騒音を抑制するために寄与する。
【0026】
開閉部５６Ａは、排水孔１９を開閉する機能を有する。本実施形態では、開閉部５６Ａは、排水孔１９の全体を排気管９Ａの外側から覆うように構成される。開閉部５６Ａは、シャッタ部５１Ａの下方にて接続される。このような構成により、シャッタ部５１Ａと開閉部５６Ａとは一体で連動して稼働するように構成される。なお、シャッタ部５１Ａと開閉部５６Ａとは、一体に構成されていてもよく、また、別部材で構成されていてもよい。
【0027】
アクチュエータ６５は、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを、開状態及び閉状態の間で遷移させるように構成される。開状態は、シャッタ部５１Ａが排ガス流路を開放する状態である。開状態は、開閉部５６Ａが排水孔１９を開いた状態でもある。また本開示の構成では、１つのアクチュエータ６５がシャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを同時に駆動させる。アクチュエータ６５は、接続部５７を介して開閉部５６Ａと接続されている。アクチュエータ６５は、接続部５７を伸縮させることで、開状態及び閉状態の間で遷移させる。
【0028】
シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａが開状態に遷移すると、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、シャッタ部５１Ａの大部分が排水孔１９から排気管９Ａの外部に移動するとともに、排水孔１９が開放される。この際、排水孔１９からの排水が促進され、また、排水孔１９が開くことで、排気管９Ａの音圧上昇が抑制される。
【0029】
アクチュエータ６５は、例えば図４に示すように、制御部６０によって作動制御される。制御部６０は、ＣＰＵ６１と、メモリ６２とを有するマイクロコンピュータを備える。制御部６０では、メモリ６２に格納されたプログラムに従って、ＣＰＵ６１がアクチュエータ６５を駆動させる。また、制御部６０には、センサ部６３が接続される。センサ部６３は、例えば、エンジン５Ａの負荷を検知するセンサである。
【0030】
センサ部６３がエンジン５Ａの負荷を検知するために、センサ部６３としては、例えば、エンジン５Ａの回転数を検知する回転数センサ、排ガスの流量を検知する流量センサ等を採用できる。なお、センサ部６３から得られる信号に換えて、エンジン５Ａに対する要求トルク等、通信線を介して得られる情報を用いてエンジン５Ａの負荷を検知してもよい。
【0031】
制御部６０は、図５に示すような、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを開状態及び閉状態の間で遷移させるための制御処理を実施する。制御処理では、制御部６０は、まずＳ１０で、エンジン５Ａの負荷が予め設定された第１閾値以上であるか否かを判定する。負荷が第１閾値以上であれば、Ｓ２０に移行し、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを開状態に遷移させ、Ｓ３０に移行する。
【0032】
一方、負荷が第１閾値未満であれば、Ｓ３０に移行する。続いて、制御部６０は、Ｓ３０で、エンジン５Ａの負荷が予め設定された第２閾値未満であるか否かを判定する。第２閾値は第１閾値よりも小さな値に設定される。このように設定されていれば、エンジン５Ａの負荷が変動する場合、変動の範囲が第１閾値から第２閾値までの範囲内であれば、シャッタ５１部Ａ及び開閉部５６Ａの開閉状態が変更されない。よって、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａが頻繁に開閉されることを抑制できる。
【0033】
制御部６０は、負荷が第２閾値未満であれば、Ｓ４０に移行し、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを閉状態に遷移させ、本処理を終了させる。
一方、制御部６０は、負荷が第２閾値以上であれば、本処理を終了させる。
一方、制御部６０は、負荷が第２閾値以上であれば、本処理を終了させる。
【0034】
［１－２．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）本開示の一態様は、排ガスを排出するための排気装置５０Ａである。排気装置５０Ａは、排気管９Ａと、シャッタ部５１Ａと、排水孔１９と、開閉部５６Ａと、を備える。排気管９Ａは、排ガスが流通する管である。シャッタ部５１Ａは、排気管９Ａにおける排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能な機能を有する。
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１ａ）本開示の一態様は、排ガスを排出するための排気装置５０Ａである。排気装置５０Ａは、排気管９Ａと、シャッタ部５１Ａと、排水孔１９と、開閉部５６Ａと、を備える。排気管９Ａは、排ガスが流通する管である。シャッタ部５１Ａは、排気管９Ａにおける排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能な機能を有する。
【0035】
排水孔１９は、排気管９Ａに設けられる孔である。開閉部５６Ａは、排水孔１９を開閉する機能を有する。シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａは、連動して開閉される。
このような構成によれば、シャッタ部５１Ａは定在波を抑制するために機能し、開閉部５６Ａは排水孔１９を開閉するために機能する。そして、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａの作動が連動するので、同時にシャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを作動させることができる。よって、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを１つの機構を用いて駆動することができるので、簡素な構成で、定在波を抑制できる機能及び排水孔１９を開閉できる機能を実現できる。
このような構成によれば、シャッタ部５１Ａは定在波を抑制するために機能し、開閉部５６Ａは排水孔１９を開閉するために機能する。そして、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａの作動が連動するので、同時にシャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを作動させることができる。よって、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを１つの機構を用いて駆動することができるので、簡素な構成で、定在波を抑制できる機能及び排水孔１９を開閉できる機能を実現できる。
【0036】
（１ｂ）本開示の一態様では、シャッタ部５１Ａが閉状態から開状態に遷移する際に、開閉部５６Ａが排水孔１９を閉状態から開状態に遷移させる。
このような構成によれば、例えば、内燃機関の負荷が大きく、排ガスの流通量が増加する際に、シャッタ部５１Ａを開いて排ガスの排出を促進することができる。また、この際、本構成では排水孔１９を開くので、排水を促進することができる。
このような構成によれば、例えば、内燃機関の負荷が大きく、排ガスの流通量が増加する際に、シャッタ部５１Ａを開いて排ガスの排出を促進することができる。また、この際、本構成では排水孔１９を開くので、排水を促進することができる。
【0037】
（１ｃ）本開示の一態様では、シャッタ部５１Ａ及び排水孔１９は、排気管９Ａ内にて発生する音圧における定在波の腹となる位置に設けられる。
このような構成によれば、定在波の腹の位置にシャッタ部５１Ａ及び排水孔１９を備えるので、定在波の音圧を低減できる。よって、騒音を抑制することができる。
このような構成によれば、定在波の腹の位置にシャッタ部５１Ａ及び排水孔１９を備えるので、定在波の音圧を低減できる。よって、騒音を抑制することができる。
【0038】
（１ｄ）本開示の一態様では、シャッタ部５１Ａと開閉部５６Ａとは一体で稼働する部材で構成されている。
このような構成によれば、シャッタ部５１Ａと開閉部５６Ａとが一体で稼働する部材で構成されるので、簡素な構成で、これらを連動させることができる。
このような構成によれば、シャッタ部５１Ａと開閉部５６Ａとが一体で稼働する部材で構成されるので、簡素な構成で、これらを連動させることができる。
【0039】
（１ｅ）本開示の一態様は、アクチュエータ６５をさらに備える。アクチュエータ６５は、シャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを、開状態及び閉状態の間で遷移させるように構成される。
【0040】
このような構成によれば、アクチュエータ６５を用いてシャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを電気的に制御することができる。
［２．第２実施形態］
［２－１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
［２．第２実施形態］
［２－１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【0041】
前述した第１実施形態では、アクチュエータ６５を用いてシャッタ部５１Ａ及び開閉部５６Ａを電気的に制御した。これに対し、第２実施形態では、アクチュエータ６５を用いることなく、排気管９Ａ内外の圧力差を用いてシャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂを開閉する点で、第１実施形態と相違する。
【0042】
［２－２．構成］
図６及び図７に示すように、第２実施形態の排気装置５０Ｂは、アクチュエータ６５及び接続部５７に換えて、付勢部材７１を備える。付勢部材７１は、例えば、コイルバネとして構成される。付勢部材７１は、例えば、板バネ、ゴム部材等として構成されてもよい。
図６及び図７に示すように、第２実施形態の排気装置５０Ｂは、アクチュエータ６５及び接続部５７に換えて、付勢部材７１を備える。付勢部材７１は、例えば、コイルバネとして構成される。付勢部材７１は、例えば、板バネ、ゴム部材等として構成されてもよい。
【0043】
シャッタ部５１Ｂは、第１板部材５２Ｂと、第２板部材５４Ｂとを備える。第１板部材５２Ｂは、排ガスの流れに直交する仮想平面に沿って配置され、排ガスの流れを阻害する機能を有する。第２板部材５４Ｂは、排ガスの流れ方向の上流側及び下流側（例えば図６Ａでは左右方向）に延びるように第１板部材５２Ｂに接続されている。
【0044】
第２板部材５４Ｂの上方には、隙間部５３Ｂが形成される。そして、第２板部材５４Ｂの下側には、付勢部材７１の第１端が接続される。付勢部材７１の第２端は、排気管９Ａの内側下方に接続される。シャッタ部５１Ｂは、作動軸５５Ｂに沿って上下に移動可能に構成される。
【0045】
排気管９Ａ内の圧力が低いときには、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、シャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂは、付勢部材７１によって、シャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが閉状態になるように付勢される。一方で、排気管９Ａ内の圧力が高まると、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、排気管９Ａの圧力と、大気圧との圧力差によって、シャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが付勢部材７１の付勢力に抗して押し下げられる。つまり、シャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが開状態になるように遷移する。なお、図７Ａ及び図７Ｂには、シャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが全開になった状態を図示するが、全開になる必要はない。シャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが閉状態から僅かでも移動し、排ガス流路、及び排水孔１９少なくとも一部が開かれた状態に遷移した状態が開状態である。
【0046】
［２－３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
【0047】
（２ａ）本開示の一態様は、シャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが閉状態になるように付勢する付勢部材７１、をさらに備える。この構成では、排気管９Ａの内圧が高くなるにつれて、付勢部材７１の付勢力に抗してシャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが開状態に遷移するように構成される。
このような構成によれば、排気管９Ａの内圧が高くなるにつれて、付勢部材７１の付勢力に抗してシャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが開状態に遷移するよう構成することができる。また、排気管９Ａの内圧が低くなるにつれて、付勢部材７１の付勢力によってシャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが閉状態に遷移するよう構成することができる。
このような構成によれば、排気管９Ａの内圧が高くなるにつれて、付勢部材７１の付勢力に抗してシャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが開状態に遷移するよう構成することができる。また、排気管９Ａの内圧が低くなるにつれて、付勢部材７１の付勢力によってシャッタ部５１Ｂ及び開閉部５６Ｂが閉状態に遷移するよう構成することができる。
【0048】
［３．第３実施形態］
［３－１．第１実施形態及び第２実施形態との相違点］
前述した第１実施形態及び第２実施形態では、シャッタ部５１Ａ，５１Ｂ及び開閉部５６Ａ，５６Ｂが上下に移動するように構成した。これに対し、第３実施形態では、シャッタ部５１Ｃ及び開閉部５６Ｃが回転するように構成される点で、第１実施形態及び第２実施形態と相違する。
［３－１．第１実施形態及び第２実施形態との相違点］
前述した第１実施形態及び第２実施形態では、シャッタ部５１Ａ，５１Ｂ及び開閉部５６Ａ，５６Ｂが上下に移動するように構成した。これに対し、第３実施形態では、シャッタ部５１Ｃ及び開閉部５６Ｃが回転するように構成される点で、第１実施形態及び第２実施形態と相違する。
【0049】
［２－３．構成］
第３実施形態の排気装置５０Ｃは、シャッタ部５１Ｃが回転軸５５Ｃに取り付けられている。シャッタ部５１Ｃには、複数の通気孔５２Ｃが形成されている。排気管９Ａには円形の排水孔１９が形成されており、この排水孔１９は開閉部５６Ｃによって排ガス流路を開閉可能に構成される。開閉部５６Ｃは、排水孔１９の開口面積よりもやや大きな面積を有する板状の部材である。開閉部５６Ｃは、排気管９Ａの外側から排水孔１９を覆うように構成される。なお、開閉部５６Ｃは、排気管９Ａの内側から排水孔１９を覆うように構成されてもよい。
第３実施形態の排気装置５０Ｃは、シャッタ部５１Ｃが回転軸５５Ｃに取り付けられている。シャッタ部５１Ｃには、複数の通気孔５２Ｃが形成されている。排気管９Ａには円形の排水孔１９が形成されており、この排水孔１９は開閉部５６Ｃによって排ガス流路を開閉可能に構成される。開閉部５６Ｃは、排水孔１９の開口面積よりもやや大きな面積を有する板状の部材である。開閉部５６Ｃは、排気管９Ａの外側から排水孔１９を覆うように構成される。なお、開閉部５６Ｃは、排気管９Ａの内側から排水孔１９を覆うように構成されてもよい。
【0050】
開閉部５６Ｃは、回転軸５５Ｃに接続されており、回転軸５５Ｃが回転すると、開閉部５６Ｃが移動し、排水孔１９が開閉されるように構成される。
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、シャッタ部５１Ｃ及び開閉部５６Ｃが閉状態のとき、シャッタ部５１Ｃにおける板状の面が排ガスの流れに対して垂直な状態となり、シャッタ部５１Ｃは排ガスの流路の大部分を塞ぐ。この際、開閉部５６Ｃは排水孔１９を閉塞した状態となる。
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、シャッタ部５１Ｃ及び開閉部５６Ｃが閉状態のとき、シャッタ部５１Ｃにおける板状の面が排ガスの流れに対して垂直な状態となり、シャッタ部５１Ｃは排ガスの流路の大部分を塞ぐ。この際、開閉部５６Ｃは排水孔１９を閉塞した状態となる。
【0051】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、シャッタ部５１Ｃ及び開閉部５６Ｃが開状態のとき、シャッタ部５１Ｃにおける板状の面が排ガスの流れに対して平行な状態となり、シャッタ部５１Ｃは排ガスの流路の大部分を開放する。この際、開閉部５６Ｃは排水孔１９を開放した状態となる。
【0052】
なお、排水孔１９は、シャッタ部５１Ｃに近接して配置される。ここでの近接とは、開閉部５６が回転軸５５Ｃの回転によって良好に排水孔１９を開閉可能な範囲内である。具体的には例えば、回転軸５５Ｃから排気管９Ａの半径の範囲内である。
【0053】
［３－３．効果］
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１ａ）を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
【0054】
（３ａ）本開示の一態様では、シャッタ部５１Ｃ及び開閉部５６Ｃは、排気管９Ａの中心軸９Ｘと垂直な共通の回転軸５５Ｃを中心に、一体になって回動する。この際、シャッタ部５１Ｃは、排気管９Ａにおける排ガス流路の少なくとも一部を開閉し、開閉部５６Ｃは、排水孔１９を開閉するように構成される。
このような構成によれば、シャッタ部５１Ｃ及び開閉部５６Ｃを、いわゆるバタフライバルブとして構成することができる。
このような構成によれば、シャッタ部５１Ｃ及び開閉部５６Ｃを、いわゆるバタフライバルブとして構成することができる。
【0055】
［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は前述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【0056】
（４ａ）上記実施形態では、シャッタ部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ及び開閉部５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃは一体になって駆動されるように構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、シャッタ部及び開閉部が別々の部材で構成され、これらの別々の部材が、やや離れた位置に配置されていてもよい。この場合、駆動伝達機構を用いて、シャッタ部５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ及び開閉部５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃが連動するように構成してもよい。駆動伝達機構には、例えば、ギヤ、ベルト、チェーン、リンク機構等を採用できる。
【0057】
（４ｂ）上記実施形態では、排ガスの流れ方向が車両の前方から後方に向かう方向である場合について例示したが、これに限定されるものではない。例えば、排ガスの流れ方向は、車両の前後方向、左右方向等、車両の向きに対して任意の方向に設定されてもよい。また、排気管９Ａは、途中で屈曲するように構成されてもよい。
【0058】
（４ｃ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
【0059】
（４ｄ）前述した排気装置５０Ａ～５０Ｃの他、当該排気装置５０Ａ～５０Ｃを構成要素とする排気システム１、当該排気装置５０Ａ～５０Ｃとしてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した半導体メモリ等の非遷移的実体的記録媒体、排気制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【0060】
［５．本明細書が開示する技術思想］
［項目１］
排ガスを排出するための排気装置であって、
排ガスが流通する排気管と、
前記排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能なシャッタ部と、
前記排気管に設けられた排水孔と、
前記排水孔を開閉するための開閉部と、
を備え、
前記シャッタ部及び前記開閉部は、連動して開閉される
ように構成された排気装置。
［項目１］
排ガスを排出するための排気装置であって、
排ガスが流通する排気管と、
前記排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉可能なシャッタ部と、
前記排気管に設けられた排水孔と、
前記排水孔を開閉するための開閉部と、
を備え、
前記シャッタ部及び前記開閉部は、連動して開閉される
ように構成された排気装置。
【0061】
［項目２］
項目１に記載の排気装置であって、
前記シャッタ部が閉状態から開状態に遷移する際に、前記開閉部が前記排水孔を閉状態から開状態に遷移させる
ように構成された排気装置。
項目１に記載の排気装置であって、
前記シャッタ部が閉状態から開状態に遷移する際に、前記開閉部が前記排水孔を閉状態から開状態に遷移させる
ように構成された排気装置。
【0062】
［項目３］
項目１又は項目２に記載の排気装置であって、
前記排水孔は、前記排気管内にて発生する音圧における定在波の腹となる位置に設けられる
ように構成された排気装置。
項目１又は項目２に記載の排気装置であって、
前記排水孔は、前記排気管内にて発生する音圧における定在波の腹となる位置に設けられる
ように構成された排気装置。
【0063】
［項目４］
項目１から項目３の何れか１つに記載の排気装置であって、
前記シャッタ部と前記開閉部とは一体で稼働する部材で構成される。
ように構成された排気装置。
項目１から項目３の何れか１つに記載の排気装置であって、
前記シャッタ部と前記開閉部とは一体で稼働する部材で構成される。
ように構成された排気装置。
【0064】
［項目５］
項目１から項目４の何れか１つに記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部が閉状態になるように付勢する付勢部材、
をさらに備え、
前記排気管の内圧が高くなるにつれて、前記付勢部材の付勢力に抗して前記シャッタ部及び前記開閉部が開状態に遷移する
ように構成された排気装置。
項目１から項目４の何れか１つに記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部が閉状態になるように付勢する付勢部材、
をさらに備え、
前記排気管の内圧が高くなるにつれて、前記付勢部材の付勢力に抗して前記シャッタ部及び前記開閉部が開状態に遷移する
ように構成された排気装置。
【0065】
［項目６］
項目１から項目５の何れか１つに記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部を、開状態及び閉状態の間で遷移させるように構成されたアクチュエータ、
をさらに備える排気装置。
項目１から項目５の何れか１つに記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部を、開状態及び閉状態の間で遷移させるように構成されたアクチュエータ、
をさらに備える排気装置。
【0066】
［項目７］
項目１から項目６の何れか１つに記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部は、前記排気管の中心軸と垂直な共通の回転軸を中心に一体になって回動することで、前記シャッタ部は、前記排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉し、前記開閉部は、前記排水孔を開閉する
ように構成された排気装置。
項目１から項目６の何れか１つに記載の排気装置であって、
前記シャッタ部及び前記開閉部は、前記排気管の中心軸と垂直な共通の回転軸を中心に一体になって回動することで、前記シャッタ部は、前記排気管における排ガス流路の少なくとも一部を開閉し、前記開閉部は、前記排水孔を開閉する
ように構成された排気装置。
【符号の説明】
【0067】
１…排気システム、３…触媒コンバータ、５Ａ…エンジン、５Ｂ…エキゾーストマニホールド、７…メインマフラ、９Ａ，９Ｃ…排気管、９Ｘ…中心軸、１９…排水孔、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ…排気装置、５１…シャッタ部、５１Ａ…シャッタ部、５１Ｂ…シャッタ部、５１Ｃ…シャッタ部、５２Ａ…通気孔、５２Ｂ…第１板部材、５２Ｃ…通気孔、５３Ａ…隙間部、５３Ｂ…隙間部、５４Ｂ…第２板部材、５５Ｂ…作動軸、５５Ｃ…回転軸、５６Ａ…開閉部、５６Ｂ…開閉部、５６Ｃ…開閉部、５７…接続部、６０…制御部、６１…ＣＰＵ、６２…メモリ、６３…センサ部、６５…アクチュエータ、７１…付勢部材、Ｐ１…接続箇所、Ｐ２…端部、Ｐ３…箇所。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】