JP2002235537A - 車両の排気マフラー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡素な構成によりマフラーボディーの内部に配
設された排気管の揺れや振動および熱膨張等に起因する
排気マフラー装置の耐久性劣化を防止する。 【解決手段】マフラーボディー１２の内部にて複数箇所
を固定された排気管３４にスライド保持手段Ａを設け、
マフラーボディー１２の内部にて片持ち状に固定された
排気管３５の自由端付近を上記スライド保持手段Ａによ
り軸方向にスライド可能に保持させた。例えばスライド
保持手段Ａは排気管３５に環装されて軸方向にスライド
可能なリング状の環装部材４５をブラケット４６を介し
て排気管３４に固定したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マフラーボディー
の内部に複数の排気管が略平行に配設された車両の排気
マフラー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動二輪車等の車両の排気マフラー装置
において、図１２に示すように、マフラーボディー１０
１の内部に配設したインナーパイプ１０２をＵターン形
状にすることにより、排気ガス流路長を長く形成してエ
ンジンの出力特性やトルク特性を向上させたものがあ
る。この場合、インナーパイプ１０２はＵターン部分を
形成するＵ字管１０３と、このＵ字管１０３の上流側お
よび下流側にそれぞれ連結される排気管１０４，１０５
とから構成され、排気管１０４の上流側に図示しないエ
キゾーストパイプが連結される。

【０００３】排気管１０４は、マフラーボディー１０１
の前端部と、マフラーボディー１０１の内部を区画する
２枚の隔壁１０６，１０７とにより３箇所を固定され、
排気管１０５は隔壁１０７のみにより片持ち状に固定さ
れている。そして、片持ち支持された排気管１０５の自
由端側の揺れや振動を抑制するため、排気管１０４の中
間部と排気管１０５の自由端付近との間が連結部材１０
８により連結固定されている。連結部材１０８は例えば
板材であり、その両端が排気管１０４，１０５にそれぞ
れ溶接固定されている。

【０００４】また、年々厳しくなる排気ガス規制に適合
するため、マフラーボディー１０１の内部に触媒１０９
が設置されるようになってきた。触媒１０９は、インナ
ーパイプ１０２から放出される高温な排気ガスに触れや
すいように、マフラーボディー１０１の内部前方にて排
気管１０５の出口（自由端）に対面するように配置され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、複数箇所（３箇所）を固定された排気管１０４
の中間部と、片持ち状に固定された排気管１０５の自由
端付近との間が連結部材１０８により直結状に固定され
ていたため、排気管１０５が排気熱により膨張して軸方
向に伸縮した場合には、連結部材１０８両端の溶接部に
過大な応力が加わり、これが排気マフラー装置の耐久性
に悪影響を及ぼしていた。特に、マフラーボディー１０
１の内部に触媒１０９が設置されている場合には、触媒
１０９が発する高温な反応熱により排気管１０５の熱膨
張量が大きくなり、上記問題点が一層助長される。

【０００６】本発明に係る車両の排気マフラー装置は、
上記問題点を解決するために発明されたものであり、そ
の目的は、簡素な構成によりマフラーボディーの内部に
配設された排気管の揺れや振動および熱膨張等に起因す
る排気マフラー装置の耐久性劣化を防止することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る車両の排気マフラー装置は、請求項１
に記載したように、マフラーボディーの内部に、複数箇
所を固定された排気管と、片持ち状に固定された排気管
とが略平行に配設された車両の排気マフラー装置におい
て、上記複数箇所を固定された排気管にスライド保持手
段を設け、このスライド保持手段に上記片持ち状に固定
された排気管を軸方向にスライド可能に保持させたこと
を特徴とする。

【０００８】上記構成によれば、片持ち状に固定された
排気管が上記スライド保持手段を介して複数箇所を固定
された排気管にスライド可能に保持されるため、片持ち
状に固定された排気管の揺れや振動が抑制されるととも
に、片持ち状に固定された排気管が熱膨張して軸方向へ
伸縮しても、この伸縮がスライド保持手段により吸収さ
れる。このため、両排気管の間に応力が加わらず、これ
により排気マフラー装置の耐久性劣化が防止される。

【０００９】また、本発明に係る車両の排気マフラー装
置は、請求項２に記載したように、請求項１の構成にお
いて、前記片持ち状に固定された排気管の自由端付近を
前記スライド保持手段により保持した。こうすれば、片
持ち状に固定された排気管の自由端側の振動が効率良く
抑制されるため、この点でも排気マフラー装置の耐久性
劣化が防止される。

【００１０】さらに、本発明に係る車両の排気マフラー
装置は、請求項３に記載したように、請求項１および請
求項２の構成において、前記スライド保持手段を、前記
片持ち状に固定された排気管に環装されて上記排気管の
軸方向にスライド可能な環装部材を備えたものとし、こ
の環装部材を前記複数箇所を固定された排気管に固定し
た。このようにスライド保持手段を環装部材を主体にし
たものとすれば、その構成を非常に簡素にすることがで
きる。

【００１１】そして、本発明に係る車両の排気マフラー
装置は、請求項４に記載したように、請求項１〜請求項
３の構成において、前記マフラーボディーの内部前方に
排気浄化用の触媒を設置し、前記片持ち状に固定された
排気管の自由端開口部を上記触媒の近傍に対面させ、こ
の自由端の付近を前記スライド保持手段により保持し
た。

【００１２】この場合、片持ち状に固定された排気管か
ら排出される高温な排気ガスが直ちに触媒に触れるので
排気浄化効率が高められる反面、触媒の反応熱を受けて
排気管の熱膨張量が増大する。しかし、この排気管の熱
膨張（伸縮）がスライド保持手段により吸収されるた
め、スライド保持手段による排気マフラー装置の耐久性
劣化防止への貢献度が高い。

【００１３】また、本発明に係る車両の排気マフラー装
置は、請求項５に記載したように、請求項１〜請求項３
の構成において、前記マフラーボディーの内部前方に排
気浄化用の触媒を設置し、前記片持ち状に固定された排
気管の自由端に上記触媒を直結し、上記自由端の付近を
前記スライド保持手段により保持した。

【００１４】この場合、片持ち状に固定された排気管か
ら排出される排気ガスが全て触媒を通るので排気浄化効
率が一段と向上するが、上記排気管の自由端に触媒の重
量が加わるため、排気管への曲げモーメントが増大し、
その耐久性を劣化させる原因となる。しかし、スライド
保持手段により触媒の重量が保持されるため、耐久性劣
化が防止される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。

【００１６】図１は、本発明に係る排気マフラー装置が
適用された車両の一例であるスクーター型の自動二輪車
の左側面図である。この自動二輪車１は、車体前頭部
に、前輪２を支持するフロントフォーク３がハンドルバ
ー４とともに左右回動自在に枢着され、車体後半部上に
着座シート５が設置され、この着座シート５とハンドル
バー４との間が下方に大きく湾入し、この部分に乗員の
足を載せるステップボード６が形成されている。

【００１７】ステップボード６の後部下方には図示しな
いエンジンユニットが設置され、このエンジンユニット
から後方に延びるドライブユニット７の後端に後輪８が
支持されている。そして、エンジンユニットから後方に
延出する排気マフラー装置１０が後輪８の右側に設置さ
れている。

【００１８】この排気マフラー装置１０は、図２にも拡
大して示すように、エンジンユニットの排気ポートから
後方に向けて延出するエキゾーストパイプ１１に筒状の
マフラーボディー１２が接続されている。マフラーボデ
ィー１２は、ほぼ車体前後方向に沿うように後斜め上方
に浅く角度付けられ、その内側面には車体への固定用の
前後２箇所の取付ブラケット１３，１４が設けられてい
る。

【００１９】図３は、本発明の第１実施形態を示す排気
マフラー装置１０の縦断面図であり、図４は図３のＩＶ
矢視図であり、図５と図６は、それぞれ図３のＶ−Ｖ
線、ＶＩ−ＶＩ線に沿う縦断面図である。

【００２０】マフラーボディー１２の外殻を構成するの
は左右一対の半円筒状のボディー半身１６Ｌ，１６Ｒで
あり、これらは最中合わせに接合され、その内周に一回
り小径な管状のインナーボディー１７が同軸的に配置さ
れている。インナーボディー１７は多孔状プレート（パ
ンチングプレート）により形成され、その両端がスペー
サー１８，１９を介してボディー半身１６Ｌ，１６Ｒの
両端内周部に固着される。なお、ボディー半身１６Ｌ，
１６Ｒを一体化して円筒状に形成してもよい。また、ボ
ディー半身１６Ｌ，１６Ｒとインナーボディー１７との
間の空間にはグラスウール等の消音断熱材が充填され
る。

【００２１】また、前側のスペーサー１８には漏斗状の
フロントカバー２１が冠着される一方、後側のスペーサ
ー１９には椀状のテールカバー２２，２３が２重に冠着
されて間に消音断熱材が充填される。

【００２２】さらに、インナーボディー１７の内側中間
部には３枚の隔壁２４，２５，２６が設けられ、これら
によりインナーボディー１７の内部空間が長手方向に並
ぶ４つの膨張室２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄに区画
されている。

【００２３】このように構成されたマフラーボディー１
２の内部には、エキゾーストパイプ１１の延長管となる
インナーパイプ２８が長手方向に配設されている。この
インナーパイプ２８は、フロントカバー２１からマフラ
ーボディー１２の内部に進入して後方に延び、前から３
番目の膨張室２７ｃ内でＵターンして前方に向きを変
え、２番目の膨張室２７ｂ内に出口部２９が開口してい
る。

【００２４】また、マフラーボディー１２の内部前方に
排気浄化用の触媒３１が設置されている。この触媒３１
は最前部の隔壁２４に貫通支持されており、触媒３１の
後端とインナーパイプ２８の自由端開口部（出口部２
９）とが少しの距離を開けて対面している。触媒３１は
ハニカムコア状触媒またはメタル状触媒等とされる。

【００２５】インナーパイプ２８は例えば３ピース構造
であり、Ｕターン部分を構成するＵ字管３３と、その上
流側および下流側の直管部分をそれぞれ構成する排気管
３４，３５とから構成されている。

【００２６】排気管３４は、その最前端部が一段拡径さ
れて嵌合部３６が形成され、この嵌合部３６の外周がフ
ロントカバー２１の収斂部内周に固着され、嵌合部３６
の内周にエキゾーストパイプ１１の末端が嵌合されて固
着される。また、排気管３４の中間部は２枚の隔壁２
４，２５に貫通支持されている。したがって、排気管３
４は、フロントカバー２１と隔壁２４，２５により３箇
所を固定されている。

【００２７】一方、排気管３５は、隔壁２５にのみに貫
通支持されて片持ち状に固定され、排気管３４に対し平
行に配設されている。また、Ｕ字管３３は前から３番目
の膨張室２７ｃ内に配置されている。

【００２８】また、マフラーボディー１２内には、長短
２本の連通パイプ３８，３９がインナーパイプ２８（排
気管３４，３５）に平行に配設されている。長い方の連
通パイプ３８は隔壁２４，２５，２６に貫通支持されて
膨張室２７ａと膨張室２７ｄとを連通させる一方、短い
方の連通パイプ３９は隔壁２６に貫通支持されて膨張室
２７ｃと膨張室２７ｄとを連通させている。なお、連通
パイプ３９の後端側はキャップ４０により閉塞され、そ
の前方の区間４１が多孔状とされている。

【００２９】さらに、テールパイプ４３が隔壁２６とテ
ールカバー２２，２３とに貫通支持されて設けられてお
り、このテールパイプ４３により膨張室２７ｃが外部に
連通している。

【００３０】そして、図７および図８にも示すように、
排気管３４にはスライド保持手段Ａが設けられている。
このスライド保持手段Ａは、片持ち状に固定された排気
管３５の自由端付近を軸方向にスライド可能に保持する
ものである。

【００３１】スライド保持手段Ａは、排気管３５に環装
される環装部材４５と、この環装部材４５を排気管３４
に固定するブラケット４６を備えて構成されている。環
装部材４５は例えばリング状に形成され、ブラケット４
６は例えば帯状の板金材をプレス加工し、湾曲した固着
面４６ａと、その両端からハの字状に下方に延びる一対
の支持板４６ｂとを備えて略台形状に形成されたもので
あり、固着面４６ａが排気管３５の外周面にフィットし
て一対の溶接部４７により排気管３５に固着され、２枚
の支持板４６ｂの下端がそれぞれ溶接部４８により排気
管３４に固着されている。

【００３２】環装部材４５の内径は、排気管３５が密
に、かつ軸方向にスライドできる大きさに設定されてい
る。ここで重要なことは、排気管３５と環装部材４５と
の間にガタツキが無く、しかも両部材３５，４５が軸方
向にスムーズに相対移動できることである。なお、環装
部材４５は必ずしもリング状でなくてもよく、Ｃ字状
（クランプ状）等であってもよい。

【００３３】以上のように構成された排気マフラー装置
１０において、エンジンユニットから排出された排気ガ
スは、エキゾーストパイプ１１を経てマフラーボディー
１２内部のインナーパイプ２８を流れ、インナーパイプ
２８の出口部２９から先ず膨張室２７ｂに流入し、次に
触媒３１を通過してＨＣ，ＣＯ等の有害成分を浄化され
てから膨張室２７ａに流入し、次に連通パイプ３８を経
て最後部の膨張室２７ｄに流入し、さらに連通パイプ３
９を経て膨張室２７ｃに流入し、各膨張室２７ａ，２７
ｂ，２７ｃ，２７ｄにて順次膨張することにより充分に
消音された後、テールパイプ４３より外部に排出され
る。

【００３４】この排気マフラー装置１０は、インナーパ
イプ２８がＵターン形状であることから、触媒３１に到
達するまでの排気ガス流路長を充分に長く取れるので、
エンジンユニットの出力特性やトルク特性を向上させる
ことができる。

【００３５】インナーパイプ２８の直管部分を構成する
排気管３４，３５のうち、排気管３４はフロントカバー
２１と隔壁２４と隔壁２５により３箇所で固定されてい
るが、排気管３５は隔壁２５のみにより片持ち状に固定
されているため、排気管３５をスライド保持手段Ａに保
持させたことにより、排気管３５の揺れや振動を効果的
に抑制して排気マフラー装置１０の耐久性を向上させる
ことができる。

【００３６】スライド保持手段Ａは排気管３５を軸方向
にスライド可能に保持するため、排気管３５が熱膨張し
て軸方向へ伸縮しても、この伸縮がスライド保持手段Ａ
により吸収される。したがって、排気管３５とスライド
保持手段Ａとの間に過大な応力が加わらず、これにより
排気マフラー装置１０の耐久性が大きく向上する。

【００３７】しかも、スライド保持手段Ａは排気管３５
の自由端付近を保持するため、排気管３５の揺れや振動
を最も効率良く抑制できる。また、スライド保持手段Ａ
は環装部材４５とブラケット４６からなる簡素な構造で
あるため、その設置や組立が容易である。

【００３８】さらに、この排気マフラー装置１０は、排
気管３５から排出される排気ガスが直ちに触媒３１に触
れるので排気浄化効率が高い反面、触媒３１の発する高
温な反応熱により排気管３５の熱膨張量が増大する傾向
が見られる。しかし、この排気管３５の熱膨張（伸縮）
がスライド保持手段Ａによりスムーズに吸収されるた
め、スライド保持手段Ａによる排気マフラー装置１０の
耐久性劣化防止への貢献度が高い。

【００３９】一方、図９は本発明の第２実施形態を示す
排気マフラー装置５０の縦断面図である。この排気マフ
ラー装置５０が第１実施形態の排気マフラー装置１０と
異なる点は、隔壁の枚数および膨張室の数、インナーパ
イプの形状、連通パイプおよびテールパイプによる連通
構造、触媒の固定構造、スライド保持手段の構成であ
り、他の部分の構成は同じであるため、同一符号を付し
て説明を省略する。

【００４０】排気マフラー装置５０のマフラーボディー
１２の内部空間は２枚の隔壁５１，５２により３つの膨
張室５３ａ，５３ｂ，５３ｃに区画され、インナーパイ
プ５４が第１実施形態の場合と同様にフロントカバー２
１からマフラーボディー１２の内部に進入して後方に延
び、前から２番目の膨張室５３ｂ内でＵターンして前方
に向きを変え、その出口部５５が１番目の膨張室５３ａ
内に開口している。

【００４１】インナーパイプ５４は３ピース構造であ
り、Ｕターン部分を構成するＵ字管５６と、その上流側
および下流側の直管部分をそれぞれ構成する排気管５
７，５８とから構成され、排気管５７はフロントカバー
２１と隔壁５１により２箇所で固定され、排気管５８は
隔壁５１にのみ貫通支持されて片持ち状に固定され、排
気管５７に対し略平行に配設されている。

【００４２】また、マフラーボディー１２内には長短２
本の連通パイプ６０，６１が配設されており、連通パイ
プ６０は隔壁５１，５２に貫通支持されて膨張室５３ａ
と膨張室５３ｃとを連通させる一方、連通パイプ６１は
隔壁５２に貫通支持されて膨張室５３ｂと膨張室５３ｃ
内とを連通させている。なお、連通パイプ６１の構造は
第１実施形態に示す連通パイプ３９と同一である。

【００４３】さらに、テールパイプ６２が隔壁５２とテ
ールカバー２２，２３とに貫通支持されて設けられ、膨
張室５３ｂを外部に連通させている。

【００４４】排気管５８の中間部分は浅い角度で湾曲さ
れ、その自由端側が排気管５７に近接し、出口部５５に
ディフューザー管６４を介して触媒６５が直結されてい
る。この触媒６５はハニカムコア状触媒またはメタル状
触媒等とされる。

【００４５】そして図１０にも示すように、スライド保
持手段Ｂにより、片持ち状に固定された排気管５８の自
由端付近が排気管５７の中間部にスライド可能に保持さ
れる。スライド保持手段Ｂは、例えばリング状の環装部
材６７，６８を備えてなり、その間が溶接部６９等によ
り固着されている。

【００４６】環装部材６７は排気管５７に環装されて溶
接部７０等により排気管５７に固着されるが、環装部材
６８は排気管５８に対し密に、かつ軸方向にスライド可
能に環装されるのみである。なお、環装部材６７を省略
して図１１に示すように環装部材６８を溶接部７１等に
より排気管５７に直接固定してもよい。さらに、環装部
材６７，６８は必ずしもリング状でなくてもよく、Ｃ字
状（クランプ状）等であってもよい。

【００４７】この排気マフラー装置５０において、エン
ジンユニットから排出された排気ガスは、エキゾースト
パイプ１１を経てマフラーボディー１２内部のインナー
パイプ５４を流れ、その出口部５５に直結された触媒６
５を通過してＨＣ，ＣＯ等の有害成分を浄化されてから
膨張室５３ａに流入し、次に連通パイプ６０を経て膨張
室５３ｃに流入し、さらに連通パイプ６１を経て膨張室
５３ｂに流入し、各膨張室５３ａ，５３ｂ，５３ｃにて
順次膨張することにより充分に消音された後、テールパ
イプ６２より外部に排出される。

【００４８】排気管５７に固定されたスライド保持手段
Ｂは、片持ち状に固定された排気管５８を軸方向にスラ
イド可能に保持しているため、排気管５８の揺れや振動
が抑制されるとともに、排気管５８が熱膨張することに
よる軸方向への伸縮が吸収される。したがって、排気管
５８とスライド保持手段Ｂとの間に過大な応力が加わら
ず、これにより排気マフラー装置５０の耐久性が大きく
向上する。また、スライド保持手段Ｂの構造が非常に簡
素なため、設置や組立が容易である。

【００４９】さらに、この排気マフラー装置５０は、排
気管５８の出口部５５に触媒６５が直結されているた
め、出口部５５から排出される高温な排気ガスの全てが
直ちに触媒６５を通ることができ、排気浄化効率が非常
に高い反面、触媒６５の重量により片持ち状に固定され
た排気管５８の根元に過大な曲げモーメントが加わり得
る。しかし、スライド保持手段Ｂにより触媒６５の重量
が保持されるため、排気管５８に曲げモーメントが一切
加わらず、よって排気マフラー装置５０の耐久性が劣化
する懸念がない。

【００５０】なお、上記第１実施形態および第２実施形
態の構成は、自動二輪車の排気マフラー装置のみに限定
されず、自動車等、他種の車両の排気マフラー装置にも
幅広く適用することができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
の排気マフラー装置は、マフラーボディーの内部に、複
数箇所を固定された排気管と、片持ち状に固定された排
気管とが略平行に配設された車両の排気マフラー装置に
おいて、上記複数箇所を固定された排気管にスライド保
持手段を設け、このスライド保持手段に上記片持ち状に
固定された排気管を軸方向にスライド可能に保持させた
ことを特徴とするものであり、これによれば簡素な構成
によりマフラーボディーの内部に配設された排気管の揺
れや振動および熱膨張等に起因する排気マフラー装置の
耐久性劣化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気マフラー装置が適用されたス
クーター型の自動二輪車の左側面図。

【図２】排気マフラー装置の拡大左側面図。

【図３】本発明の第１実施形態を示す排気マフラー装置
の縦断面図。

【図４】図３のＩＶ矢視図。

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う縦断面図。

【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿う縦断面図。

【図７】スライド保持手段の斜視図。

【図８】図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿うスライド保
持手段の縦断面図。

【図９】本発明の第２実施形態を示す排気マフラー装置
の縦断面図。

【図１０】スライド保持手段の斜視図。

【図１１】スライド保持手段の斜視図。

【図１２】従来の技術を示す排気マフラー装置の縦断面
図。

【符号の説明】

１ 車両の一例であるスクーター型車両 １０，５０ 排気マフラー装置 １２ マフラーボディー ３１，６５ 触媒 ３４，５７ 複数箇所を固定された排気管 ３５，５８ 片持ち状に固定された排気管 ４５，６８ 環装部材 Ａ，Ｂ スライド保持手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 マフラーボディーの内部に、複数箇所を
   固定された排気管と、片持ち状に固定された排気管とが
   略平行に配設された車両の排気マフラー装置において、
   上記複数箇所を固定された排気管にスライド保持手段を
   設け、このスライド保持手段に上記片持ち状に固定され
   た排気管を軸方向にスライド可能に保持させたことを特
   徴とする車両の排気マフラー装置。
2. 【請求項２】 前記片持ち状に固定された排気管の自由
   端付近を前記スライド保持手段により保持した請求項１
   に記載の車両の排気マフラー装置。
3. 【請求項３】 前記スライド保持手段を、前記片持ち状
   に固定された排気管に環装されて上記排気管の軸方向に
   スライド可能な環装部材を備えたものとし、この環装部
   材を前記複数箇所を固定された排気管に固定した請求項
   １および請求項２に記載の車両の排気マフラー装置。
4. 【請求項４】 前記マフラーボディーの内部前方に排気
   浄化用の触媒を設置し、前記片持ち状に固定された排気
   管の自由端開口部を上記触媒の近傍に対面させ、この自
   由端の付近を前記スライド保持手段により保持した請求
   項１〜請求項３に記載の車両の排気マフラー装置。
5. 【請求項５】 前記マフラーボディーの内部前方に排気
   浄化用の触媒を設置し、前記片持ち状に固定された排気
   管の自由端に上記触媒を直結し、上記自由端の付近を前
   記スライド保持手段により保持した請求項１〜請求項３
   に記載の車両の排気マフラー装置。