JP2005036774A - 自動二輪車の排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車輌及び排気装置のコンパクト性を維持しつつ、排気管の熱が備品類に伝達されるのを阻止し、かつ、排気管の装着が簡単に行なえる自動二輪車の排気装置を提供する。
【解決手段】 自動二輪車は、排気マフラー２５を後車輪１１の上部又は上部側方に配置し、エンジン１８に接続する排気管２０を、エンジン下側を後方へ延ばすと共にスイングアーム１０の近傍で立ち上がらせ、上記排気マフラー２５に接続している。上記排気管２０は、エンジン１８からスイングアーム１０の近傍まで延びるエンジン側排気管部分２１と、スイングアーム１０近傍を上方に立ち上がって前記排気マフラー２５に接続するマフラー側排気管部分２２とを接続している。排気マフラー２５及び排気マフラー側排気管部分２１の一部又は全部を、真空層を有する二重壁構造とする。
【選択図】図１

Description

本発明は自動二輪車の排気装置に関する。

現在、自動二輪車における排気マフラー及び排気管のレイアウトは多様であるが、一般的には次のようなレイアウトが存在する。

（１）後車軸側方に後上がり状に排気マフラーを配置し、排気管をエンジンの後部近傍から後上がり状に傾斜させて前記排気マフラーに略同一直線状に接続する。

（２）排気マフラーを後車輪の下部側方に配置して、エンジン下側を迂回させた排気管を略水平に後方に延ばし、排気マフラーに接続する。

（３）排気マフラーを後車輪の上部側方に配置し、エンジンに接続する排気管を、エンジン下側を後方へ延ばすと共にスイングアームの近傍で立ち上がらせ、排気管の後端部を上記排気マフラーに接続する。

（４）排気マフラーを後車輪の上部に配置し、エンジンに接続する排気管を、エンジン下側を後方へ延ばすと共にスイングアームの近傍で立ち上がらせ、排気管の後端部を上記排気マフラーに接続する。

前記（１）及び（２）に記載した構造は、排気マフラーが地面側に寄ることにより車輌のバンク角を大きく確保することが困難であり、また、チェンジペダルやブレーキペダル等を排気管との干渉を避けて配置しなければならず、構造が複雑になる。

これらに対し、前記（３）及び（４）に記載した構造は、排気マフラーを後車輪の上部又は上部側方に配置し、排気マフラーをスイングアーム近傍で立ち上がらせて前記排気マフラーに接続するので、車輌のバンク角を大きく確保できると共に、排気管長さも長く設定でき、消音効果も向上する。

しかし、前記（３）及び（４）の構造の場合、スイングアーム近傍で立ち上がって後上方の排気マフラーに接続する排気管は、ライダーの足の近傍、リヤサスペンションの近傍並びにシートの近傍を通過することになり、また、排気マフラーもリヤシート等の近傍に配置されることになり、上記各部分の温度が上がる要因となる。特に、シートやリヤシートの下側には電装部品が収納されていることが多く、上記（４）のように後車輪の上部に排気マフラーを配置している場合には、上記電装部品の温度が上がる。

排気管等の近傍部品の温度が上がるのを抑制する手段として、排気管を上記各部品から相当の距離を置いて配置したり、排気管の周りに断熱材や単なる板状の遮熱カバーを設けたり、あるいは排気管を単なる二重管構造として（特許文献１等参照）、熱伝達を防ぐことが考えられる。

特許第３００６３７６号公報

前記のように、単なる断熱材や板状の遮熱カバーを備えたり、あるいは単なる二重管構造を採用する場合に、周囲の温度上昇を効率よく抑えようとすれば、カバー等配置用に相当広いスペースが必要になると共に、取付構造も複雑化し、車輌のコンパクト化及び簡素化が阻害される。特に、排気管のスイングアーム近傍の立ち上がり部分では、配管スペースの制限がきつく、上記遮熱カバー等を追加すること自体が困難になる。

本発明の目的は、自動二輪車の排気装置において、車輌及び排気装置のコンパクト性を維持しつつ、排気管又は排気マフラーから車輌の各部材への熱影響を防ぐことである。また、排気管の組付けの容易性を確保することも目的としている。

上記課題を解決するため本発明は、排気マフラーを後車輪の上部又は上部側方に配置し、エンジンに接続する排気管は、エンジン下側をスイングアームの近傍まで延びるエンジン側排気管部と、スイングアーム近傍を上方に立ち上がって前記排気マフラーに接続するマフラー側排気管部とを有し、上記排気マフラー及びマフラー側排気管部の一部又は全部を、真空層を有する二重壁構造としていることを特徴としている。好ましくは上記エンジン側排気管部とマフラー側排気管部とを別部材で形成し、接続する。

前記真空二重壁構造とする部位としては、好ましくは、マフラー側排気管部のスイングアーム近傍の立ち上がり部分を真空二重壁構造とする。

また、別の例としては、排気マフラーの外郭を真空二重壁構造とする。

さらに別の例として、複数壁により真空層を形成した遮熱カバーを、上記排気マフラーの少なくとも一部を覆うように配置する。

上記排気管又は排気マフラーを遮熱するための真空二重壁構造は、排気管又は排気マフラーの全周を覆う構成ばかりではなく、上下左右の任意の部分を、部分的に覆う構造も含むものである。

（１）前記構成のように、スイングアーム近傍の立ち上がり部分から、後車輪の上部側方に配置された排気マフラーに至るマフラー側排気管部又は排気マフラーの一部を、真空層を有する二重壁構造としていると、断熱材や単なる板状の遮熱カバーを用いる場合よりも必要スペースが小さくて済み、コンパクトに配置できる。すなわち、排気装置の配管及び車輌のコンパクト性を維持しながらも、排気管及び排気マフラー近傍の各種部品への熱伝達を阻止し、それら部品の温度が上がるのを防止できる。

（２）排気管を、スイングアーム近傍の立ち上がり部分から後車輪の上部又は上部側方に配置された排気マフラーに至るマフラー側排気管部と、エンジンの排気口から前記立ち上がり部分に至るエンジン側排気管部とに分割していると、排気管の車体への組付け作業も容易になる。

（３）特に、スイングアーム近傍のスペース的制限がきつい個所に位置する立ち上がり部分を真空二重壁構造とすると、排気断面積を絞ることなく、コンパクトに配置することができる。

（４）真空二重壁構造を形成する部位を、スイングアーム近傍の立ち上がり部分としていると、ライダーの足周りの不快感を防止できる。

（５）複数壁により真空層を形成した遮熱カバーを、上記排気マフラーの少なくとも一部を覆うように配置する場合に、たとえば排気管と該排気管上方の電装部品又はシートとの間に配置すると、薄い真空層でもシートあるいは電装部品の温度が上がるのを防ぐことができる。

（第１の実施形態）
図１は本発明を適用した自動二輪車の右側面略図であり、車体フレーム１は後方に延びる後部フレーム２を一体に備え、車体フレーム１の前上端部に形成されたヘッドパイプ３にはフロントフォーク５が支持され、フロントフォーク５の上端部にはハンドル６が設けられ、フロントフォーク５の下端部には前車輪７が支持されている。

車体フレーム１の後下端部には、スイングアーム支持軸９を介してスイングアーム１０の前端部が上下方向揺動可能に支持され、該スイングアーム１０の後端部に後車輪１１が支持されている。スイングアーム１０の前寄り部分と車体フレーム１の後上端部の間にはリヤサスペンション１３が弾性伸縮可能に介装され、スイングアーム１０を揺動可能に支持している。

車体フレーム１の上には、前から順にたとえば燃料タンク１５、シート１６及びリヤシート１７等が取り付けられており、シート１６及びリヤシート１７の下側には各種電装部品１２等が配置されている。

エンジン１８は、車体フレーム１内に搭載され、クランクケース１９の左側後端部に設けられた出力ギヤ（図示せず）と後車輪１１の左側に設けられた後輪駆動ギヤ２９の間に駆動チェーン２８が巻き掛けられている。

排気マフラー２５は後車輪１１の上端の右側近傍位置に概ね前後方向の姿勢で配置されている。排気管２０はステンレス鋼又はチタン等でできており、シリンダヘッド１８ａの前面排気口からスイングアーム支持軸９の下方位置まで延びるエンジン側排気管部２１と、該エンジン側排気管部２１の後端部から後上方の排気マフラー２５まで延びるマフラー側排気管部２２との２つの部材から構成されている。

エンジン側排気管部２１は、シリンダヘッド１８ａの排気口から下方へ湾曲状に曲がると共にエンジン１８のクランクケース１９の下側を後方へ延び、スイングアーム１０の前部の下方位置に至っている。マフラー側排気管部２２は、スイングアーム１０の前部の下方位置からスイングアーム１０内を上方に立ち上がり、後上方へ湾曲状に延びて排気マフラー２５の前端部に至っている。そして該実施の形態では、上記マフラー側排気管部２２の立ち上がり部分２３を真空二重壁構造としている。

図２はスイングアーム１０の平面図であり、スイングアーム１０は車体フレーム１に回動可能に支持された前端回動筒部３１と、該前端回動筒部３１から後方に延びる左右一対のアーム部３２と、左右のアーム部３２の前部を連結する連結部材３３等から構成されている。上記連結部材３３と回動筒部３１の間の開口３６に真空二重壁構造の前記立ち上がり部分２３が挿通されている。

図３は立ち上がり部分２３の縦断面拡大図であり、立ち上がり部分２３の下端は前方に湾曲し、エンジン側排気管部２１の後端部に嵌合し、バンド３８により締結されている。立ち上がり部分２３は、概ね垂直にスイングアーム１０内を上下方向に貫通しており、立ち上がり部２３の外周に環状隙間を介してステンレス鋼製の外管４０を溶接することにより、二重管構造としている。外管４０は上下両端がマフラー側排気管部２２に気密状態に溶接してあり、環状隙間内の空気を抜くことにより、環状隙間を真空層４１としている。

環状隙間を真空にする方法としては、たとえば外管４０に予め空気抜き孔を形成し、該空気抜き孔から環状隙間の空気を抜くと共に栓をし、真空層４１としている。

[作用]
運転中、図３の真空二重管構造の立ち上がり部分２３は真空層４１を有していることにより、内側のマフラー側排気管部２２から外管４０への熱伝導と対流は阻止される。したがって、ライダーの足周りの温度による不快感を防ぐことができると共に、リヤサスペンション１３内のオイルの温度上昇も防ぐことができる。しかも、真空層４１は、厚さＤが数mm程度でも上記熱伝導等を十分に防ぐことができ、立ち上がり部分２３の配置スペースを広げる必要もない。

[排気管の組付け]
図１において、マフラー側排気管部２２を分離した状態で、車体フレーム１内のエンジン１８にエンジン側排気管部２１を装着し、一方、マフラー側排気管部２２は排気マフラー２５と一体化しておき、立ち上がり部分２３を図３のスイングアーム１０の開口３６に上方から挿通し、マフラー側排気管部２２を車体に取り付ける共に、図３のようにエンジン側排気管部２１の後端と立ち上がり部分２３の前端を嵌合し、バンド３８により締結する。

このようにスイングアーム１０の前部の下方位置で２つの排気管部２１，２２に分割しているので、排気管の組付け作業が容易である。

（第２の実施形態）
（１）図４は、図１〜図３で説明した排気装置と基本的に同様な構造において、スイングアーム１０の右側アーム部３２の前端部を、幅方向の内側に曲げ、該曲げ部分３２ａの外側に、外管４０及び真空層４１からなる真空二重管構造を有する立ち上がり部分２３を配置した構造である。

図４の構造では、図２の構造に比べて、排気装置の配管作業は外部から簡単に行なる。

（第３の実施形態）
図５は、排気管２０の外周面に、真空二重壁構造の円筒形遮熱部材７０を被せた構造である。遮熱部材７０は、一対の半割部材７０ａ、７０ｂから構成されており、各半割部材７０ａ、７０ｂはそれぞれ真空層７１を有する真空二重壁構造に構成されると共に、図６に示すようにヒンジ７４を介して開閉可能に連結されており、排気管２０の外周に被せられ、ボルト７２等により締着される。

排気管２０に対して遮熱部材７０を固定する部位は、好ましくは図３と同様にスイングアーム１０の前端部近傍の立ち上がり部分２３であるが、該立ち上がり部分２３から図１の排気マフラー２５の間の他の位置に取り付けることも可能である。

（第４の実施形態）
図７は、一体筒形（非分割形）の円筒形遮熱部材７５を排気管２０の外周に被せて固着した例であり、円筒形遮熱部材７５は環状の真空層７６を有する真空二重管構造となっている。具体的な取付方法としては、予め排気管２０とは別体に円筒形遮熱部材７を製作し、該円筒形遮熱部材７５を、溶接前の立ち上がり部２３に上端分割端Ｍからを嵌め込む。そして、溶接により、円筒形遮熱部材７５の上下両端を立ち上がり部２３に固着すると共に、立ち上がり部２３の上端分割端Ｍをマフラー側排気管部２２に結合する。

図８は、上記のような円筒形遮熱部材７５の取付方法の別の例を示しており、立ち上がり部２３は予めマフラー側排気管部２２と一体成形されており、立ち上がり部２３の前端から上記円筒形遮熱部材７５を嵌め込み、立ち上がり部２３に溶接により固着する。

図８において、排気管２０に対して遮熱部材７５を固定する部位は、好ましくは立ち上がり部分２３であるが、該立ち上がり部分２３から図１の排気マフラー２５の間の他の位置に取り付けることも可能である。

（第５の実施の形態）
図９は、排気マフラー２５の外郭５０を真空二重管構造とした例である。環状の真空層５１を有する二重管構造の外郭５０は、前後端部に前蓋５２及び後蓋５３が結合されている。排気マフラー２５内は、たとえば前側の第１室５５、中間の第３室５７及び後側の第２室５６室に隔壁されており、マフラー側排気管部２２から前側の第１室５５に入る排気ガスは、連通管６０を介して後側の第２室５６に入り、次に連通管６１を介して中間の第３室５７に入り、そしてテール管６２を介して外部に排出されるようになっている。

このように排気マフラー２５の外郭５０を真空二重管構造にしていると、たとえば図１において排気マフラー２５の近傍のリヤシート１７又はリヤシート１７の下側に収納された電装部品１２に熱が伝導するのを防ぐことができ、また、リヤシート１７に載っている同乗者の足元周りの不快感を解消することができる。

（第６の実施の形態）
図１０は、後車輪１１の上方に排気マフラー２５を配置し、排気マフラー２５と上方のリヤシート１７の間に、複数壁により真空層８１を形成してなる遮熱カバー８０を配設した例である。

具体的には、リヤシート１７の下側には一般に各種電装品１２が収納されているが、該電装品１２と排気マフラー２５の間に真空層８１を有する偏平状の真空遮熱カバー８０を配置している。

遮熱カバー８０は、排気マフラー２５の上面の略全部を覆うと共に、厚さＤがたとえば数mm〜数十mm程度の真空層８１を形成しており、排気マフラー２５の上面に固定する構造にすることも、車体側に固定する構造にすることも可能である。

このように排気マフラー２５の上面を覆う真空二重壁構造の遮熱カバー８０を配設していると、大きな配置スペースを必要とすることなく、排気管２５から電装品１２及びリヤシート１７への熱伝達を防ぎ、各部品の温度が上がるのを防ぐことができる。

（その他の実施の形態）
（１）図９のように排気マフラー２５の外郭を真空二重管構造としたり、図１０のように排気マフラー２５の上面に真空二重壁構造の真空遮熱カバー８０を配置する場合に、これらの構成と共に、図３のように、排気管２０の立ち上がり部分２３も真空二重管構造とすることも可能である。

（２）図１のようなマフラー側排気管部２２の全長を真空二重壁構造とすることも可能である。

（３）図３のように排気管２０の外周面に外管４０を直接溶接して真空層４１を形成する場合に、排気管２０の全周を囲む環状にすることにより、製造が容易になるが、たとえば排気管２０の全周ではなくて部分的に真空二重壁構造とすることも可能である。

（４）図５及び図６のように排気管２０と別体の遮熱部材７０を排気管２０の外周に着脱する構造において、遮熱部材７０として、熱を遮断したい側のみに真空二重壁構造の半割部材（７０ａ又は７０ｂ）を用い、該半割部材に締付けバンド等を取り付け、排気管２０に締着することも可能である。

（５）図１０では、排気マフラー２５の上面に真空遮熱カバー８０を配設してあるが、下面、左側面又は右側面を覆うように配置したり、又は上面と左右側面等の複数面を覆うように配置することも可能である。たとえば図１０において左右側面を覆うようにすると、同乗者の足周りの温度による不快感を無くすことができる。排気マフラー２５の全周を覆うように真空遮熱カバー８０を配置することも可能である。また、図１０は、後車輪１１の上部に配置した排気マフラー２５に適用した例であるが、上部側方に配置される排気マフラー２５に対しても、図１０のような真空遮熱カバー８０を適用することができる。

本発明を適用した排気装置を備えた自動二輪車の右側面略図である。 図１のスイングアームの平面図である。 図１の排気管の立ち上がり部分の縦断面拡大図である。 本発明の第２の実施形態を示すスイングアームの平面図である。 本発明の第３の実施形態を示す排気管の水平断面図である。 図５の組付け前の状態を示す水平断面図である。 本発明の第４の実施形態を示す縦断面拡大図である。 本発明の第４の実施形態の変形例を示す縦断面拡大図である。 本発明の第５の実施形態を示す排気マフラーの縦断面図である。 本発明の第６の実施形態を示す後面図である。

符号の説明

１ 車体フレーム
１０ スイングアーム
１１ 後車輪
１２ 電装部品
１３ リヤサスペンション
１６ シート
１７ リヤシート
１８ エンジン
２０ 排気管
２１ エンジン側排気管部
２２ マフラー側排気管部
２３ 立ち上がり部分
３３ 連結部材
３６ 開口
４０ 外管
４１ 真空層
５０ 外郭
５１ 真空層
７０ 遮熱部材
７１ 真空層
７６ 遮熱カバー
７７ 真空層
８０ 遮熱部材
８１ 真空層

Claims (5)

1. 排気マフラーを後車輪の上部又は上部側方に配置し、
   エンジンに接続する排気管は、エンジン下側をスイングアームの近傍まで延びるエンジン側排気管部と、スイングアーム近傍を上方に立ち上がって上記排気マフラーに接続するマフラー側排気管部とを有し、
   上記排気マフラー及びマフラー側排気管部の一部又は全部を、真空層を有する二重壁構造としていることを特徴とする自動二輪車の排気装置。
2. 上記エンジン側排気管部とマフラー側排気管部とを別部材で形成し、接続していることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の排気装置。
3. 上記マフラー側排気管部のスイングアーム近傍の立ち上がり部分を真空二重壁構造としていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動二輪車の排気装置。
4. 上記排気マフラーの外郭を真空二重壁構造としていることを特徴する請求項１、２又は３記載の自動二輪車の排気装置。
5. 排気マフラーを後車輪の上部又は上部側方に配置し、
   エンジンに接続する排気管は、エンジン下側をスイングアームの近傍まで延びるエンジン側排気管部と、スイングアーム近傍を上方に立ち上がって上記排気マフラーに接続するマフラー側排気管部とを有し、
   複数壁により真空層を形成した遮熱カバーを、上記排気マフラーの少なくとも一部を覆うように配置していることを特徴とする自動二輪車の排気装置。
   

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