JP2008064068A - 自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】排気管内にプリ触媒を配置して排気ガスの浄化を図り、かつこのプリ触媒をライダーの足から離れた位置に取付ける。
【解決手段】自動二輪車１０は、車両前後方向に延びるメインフレーム１２と、このメインフレーム１２に搭載され、排気口４２が設けられたエンジン２０と、排気口４２から車両前方に延び、さらに車両後方に屈曲されて延びる排気管２４と、この排気管２４に配設されたプリ触媒６０とを備えている。排気管２４は、上方から視てエンジン２０とメインフレーム１２との間に配設され、プリ触媒６０は、メインフレーム１２の外側端より内側に配設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、排気管をエンジンの側方に通過させ、排気管内に触媒を配置して、排気ガスを浄化する自動二輪車に関する。

従来、消音器内にメイン触媒を配置すると共に、排気管内にプリ触媒を配置して、これらメイン触媒とプリ触媒に排気ガスを通過させ、排気ガスを浄化する自動二輪車の排気浄化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１によれば、エンジンの排気口からエンジンの前方に延び、一旦下方に延出し、その後車両の後方に延びる排気管と、この排気管内に配置したプリ触媒を備え、排気管はシリンダボディの側方を通過させると共に、この排気管内に配置するプリ触媒の位置は、シリンダボディの側方に配置した点が開示されている。
特開２００６−９６４８号公報（第６頁、図３）

これは、マフラー内に設置したメイン触媒のみでは、排気口からの距離が遠く排気ガスの温度が下がってしまって、排気ガスの浄化には不十分であり、プリ触媒により、速く排気ガスを浄化したいからであるが、温度が上昇しないと排気ガスを効率的に浄化することができない。一方、このプリ触媒の内部は例えば８００〜９００℃の高温になるため、このプリ触媒を取付けた排気管部分の放射熱からライダーの足を保護する必要もある。

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、プリ触媒による排気ガスの早期活性化を狙い、シリンダボディから近い位置にプリ触媒をレイアウトしていたため、それがライダーの足に最も近い部位になっている。このため、熱害対策を施す必要があるが、プリ触媒を排気管の後部（消音器に近い位置）に取付けると、効率的な浄化を行うことができない。また、排気管の外側に単に断熱板を設けようとしても、その断熱板自身が高温になったり、材質によっては軟化したりするおそれがある。
本発明の目的は、排気管内にプリ触媒を配置して排気ガスの浄化を図るとともに、このプリ触媒をライダーの足から離れた位置に取付けた自動二輪車を提供することである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る自動二輪車の発明は、
車両前後方向に延びるメインフレームと、
該メインフレームに搭載され、排気口が設けられたエンジンと、
前記排気口から車両前方に延び、さらに車両後方に屈曲されて延びる排気管と、
該排気管に配設された触媒と、
を備えた自動二輪車であって、
前記排気管は、上方から視て前記エンジンとメインフレームとの間に配設され、
前記触媒は、前記メインフレームの外側端より内側に配設されたことを特徴とする。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の自動二輪車において、
前記エンジンは、車幅方向側部にクランクケースを有し、
前記触媒は、前記クランクケースの上方に配置されたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項2に記載の自動二輪車において、
前記触媒は、前記クランクケースに近接して配置されたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の自動二輪車において、
前記排気管内に取付けられた酸素濃度センサを備え、
該酸素濃度センサよりも前方に前記触媒を取り付けたことを特徴とする。
請求項５に係る発明は、請求項１に記載の自動二輪車において、
前記排気管は、前記エンジンの側方にて車両後方かつ内側に向けて配置されていることを特徴とする。
請求項６に係る発明は、請求項１に記載の自動二輪車において、
前記触媒が取付けられた前記排気管の部分の外周を覆う外側管をさらに備えることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項１に記載の自動二輪車において、
前記触媒が取付けられた前記排気管の部分の車幅方向外側に、遮熱板を配設したことを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項7に記載の自動二輪車において、
前記触媒が取付けられた前記排気管の部分の外周を覆う外側管をさらに備え、
前記遮熱板は、前記外側管を覆うことを特徴とする。
請求項９に係る発明は、請求項7に記載の自動二輪車において、
前記遮熱板は、メインフレームに取付けられたことを特徴とする。
請求項１０に係る発明は、請求項１に記載の自動二輪車において、
前記排気管の後端に接続された消音器をさらに備え、
前記触媒は、
排気温度を上昇させるプリ触媒と、
該プリ触媒の下流に配設され、排気ガスを浄化するメイン触媒と、
を含み、
前記プリ触媒は、前記排気管に配設され、
前記メイン触媒は、前記消音器に配設されたことを特徴とする。

本発明によれば、排気管内にプリ触媒を配置して排気ガスの浄化を図ることができるともに、このプリ触媒をライダーの足から離れた位置に配置して、排気管からの熱害を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。

図１は、自動二輪車の全体構造の概略を示す側面図である。
自動二輪車１０は、ハンドル４８の下部のヘッドパイプ１４と、このヘッドパイプ１４から車両前後方向に延びる左右のメインフレーム１２を有している。ヘッドパイプ１４には、フロントフォーク１６が操向自在に取付けられ、このフロントフォーク１６の下部に前輪１８が取付けられている。また、メインフレーム１２には、エンジン２０が搭載され、このエンジン２０には、排気ガスを消音器２２に流す排気管２４が取付けられている。

更に、メインフレーム１２の中途部から、車両後方の上部に向かってシートレイル３１とバックステイ３３が延出されている。これらメインフレーム１２の一部とシートレイル３１及びバックステイ３３とは、略三角形の枠体を形成するように連結されている。また、メインフレーム１２の下方部から、リヤアーム３４が延出され、このリヤアーム３４は、リヤクッション３０を介してピボット軸３２を回動中心にして上下動自在に取付けられている。このリヤアーム３４の後部には、後輪３６が取付けられている。

また、車両略中央の上部には、メインフレーム１２とシートレイル31に支持されるように、燃料タンク２６とシート２８が取付けられている。
エンジン２０は、クランクケース３８とシリンダボディ40とを有する。このエンジン２０は、ボルト等の固定手段によりメインフレーム１２に一体的に固定されている。なお、エンジン２０は、４サイクルエンジンであり、該エンジン２０の前部に排気口４２を備え、この排気口４２に排気管２４が取付けられている。

この排気管２４は、排気口４２から車両前方に延び、さらに車両後方に屈曲されて延びている。また、この排気管24は、上方から視てエンジン20とメインフレーム12との間に配設されている。更に、後輪３６の前方かつシート２８の下方付近の排気管２４の出口側には、消音器２２が一体的に接続されている。排気管２４と消音器２２には、それぞれ排気ガスからの熱の放散を緩和するプロテクター２７、２９が取付けられている。なお、エンジン２０の上方にはラジエータ４４が配置され、また、エンジン２０の後方でシート２８の下方にはエアクリーナ４６が配置されている。

排気管２４は、エンジン２０の排気口４２に取付けられていて、消音器２２はボルトによりバックステイ３３に固定されている。なお、車両前部にはハンドル４８の下方に前部ウィンカー５０が設けられている。また、左右フロントフォーク１６の内側には、フロントフェンダ５２が取付けられ、車両後部の上方にはリアフェンダ５４と後部ウィンカー５６が設けられている。
また、エンジン２０の出力軸と後輪３６との間には、不図示のチェーンが巻き掛けられて動力を伝達している。

図２は、エンジン２０と排気管２４を含む部分の拡大側面図である。また、図３は、その概略平面図、図４は、そのＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
排気管２４は、一体的に接続された第１の排気管１２４、第２の排気管２２４、及び第３の排気管３２４を有している。これら第１の排気管１２４〜第３の排気管３２４により、排気ガスがエンジン２０から消音器２２に向けて送られるが、排気ガスを所定のルートでスムーズに送り出すために、所定の曲率半径で屈曲されている。
第１の排気管１２４は、エンジン２０の排気口４２に入口が接続されて前方に延び、さらに後方に屈曲されて延びている。また、第２の排気管２２４は、第１の排気管１２４の出口に接続されて後方に延びていて、中間部は径大に形成されている。更に、第３の排気管３２４は、第２の排気管２２４の出口に接続されて後方に延び、その出口は消音器２２の入口に接続されている。
なお、これら第１の排気管１２４と第２の排気管２２４、及び第３の排気管３２４は一体形成することもできる。

本実施の形態で、第３の排気管３２４の後端に接続された消音器２２をさらに備えている。そして、消音器２２の内側には排気ガスを浄化するメイン触媒５８が配置され、また、第２の排気管２２４の内側には排気温度を上昇させるプリ触媒６０が配置されている。このプリ触媒６０は、メイン触媒５８よりも車両前方に設けられている。なお、メイン触媒５８は、従来から排気ガスを浄化する装置として用いられているものであるが、これのみでは排気ガスの浄化が不十分として、プリ触媒６０を設けたものである。

以下、このプリ触媒６０について説明する。
プリ触媒６０は、排気ガス中に含まれる有害物質を白金、ロジウム等を用いた触媒還元装置で還元若しくは酸化させる。このプリ触媒６０は、常温では還元能力が低く、エンジン２０の始動直後では還元能力はほとんどない。このため、プリ触媒６０をエンジン２０の排気口４２に近づけて排気ガスの温度を上昇させている。

本実施形態では、排気管２４を、エンジン２０の側方にて車両後方かつ内側に向けて、エンジン２０とメインフレーム１２との間を通過させるようにしている。そして、このメインフレーム１２の車両側の排気管２４内に、プリ触媒６０を配置した。
図２及び図３において、排気管２４は、エンジン２０の排気口４２から車両前方に延び、さらに車両後方に屈曲されて延びている。また、排気管２４は、エンジン２０のクランクケース３８の上方を通過すると共に、メインフレーム１２の内側を通過している。更に、排気管２４は、メインフレーム１２の内側とリヤクッション３０との間を通過して、後方に延びている。

排気管２４は、エンジン２０の側方にて車両前方から後方に向けて車両内側に傾斜配置されている。すなわち、エンジン２０の回りを通過する排気管２４の中心軸線Ａは、車両進行方向に沿う軸線Ｂに対してθだけ車両内側に傾斜するように配管されている（図３参照）。これは、高温となっている排気管２４が、ライダーの足（ふくらはぎの部分）１００からできるだけ離すためである。
また、プリ触媒６０は、クランクケース３８に近接して、該クランクケース３８の上方を通りすぎた直後の排気管２４内に配置されている（図4参照）。これにより、プリ触媒６０はエンジン２０の車両幅側端よりも後方に位置し、かつメインフレーム１２の内側に位置することになる。

本実施形態によれば、プリ触媒６０を排気管２４内の排気口４２に近い位置に設けることで、このプリ触媒６０が速く高温になり、排気ガスを効率的に浄化することができる。しかも、このプリ触媒６０を、メインフレーム１２の外側端より内側に配置して（図３参照）、ライダーの足１００から離れた位置に配置することにより、高温となっているプリ触媒６０からの熱害を防止することができる。
また、本実施形態では、プリ触媒６０が配置された排気管部分を二重管構造とした。

図３に示すように、第２の排気管２２４はプリ触媒６０を有している。この第２の排気管２２４の外周側を覆うように、外側管２５が取付けられている。この外側管２５は、第２の排気管２２４に対し、断熱空間35を隔てて配置され、その前端及び後端は第２の排気管２２４の外周部に密着されている。これにより、断熱空間35は密閉状にされている。

この外側管２５により、その内側に密閉された空気が断熱作用をして、高温となっているプリ触媒６０（例えば９００℃）からの放射熱を遮断する。なお、この外側管２５は、プリ触媒６０が高温となって第２の排気管２２４が変色したり錆びたりするため、この変色等した第２の排気管２２４を隠す役目もしている。
また、本実施の形態では、上述した外側管２５を覆うように遮熱板６２を取付けている。具体的には、この遮熱板６２は、合成樹脂からなり、メインフレーム１２にボルト６４により固定されている。これにより、遮熱板６２の取り付けを容易にしている。なお、遮熱板６２の材質としては、合成樹脂に限らず、例えば金属板等であっても良い。
そして、プリ触媒６０が取付けられた排気管２４の部分の車幅方向外側に、遮熱板６２を配設したことにより、排気管２４と遮熱板６２との間に断熱空間３７を形成できる。よって、排気管２４からの熱害を抑制することができる。

このように、プリ触媒６０の外周側を外側管２５で覆い、更に遮熱板６２で覆うことで、プリ触媒６０からの熱害を抑制することができる。
なお、本実施形態においては、メインフレーム１２の車両内側を通過する排気管２４内に酸素濃度センサ６６を取付けている（図１参照）。そして、プリ触媒６０は、この酸素濃度センサ６６よりも車両前方の排気管２４内に取り付けている。
この酸素濃度センサ６６により、排気ガスの酸素濃度を検出し、その検出値に応じて混合比を制御するようにしている。

以上説明したように、本実施形態では、排気管２４は、上方から視てエンジン２０とメインフレーム１２との間に配設され、触媒（プリ触媒６０）は、メインフレーム１２の外側端より内側に配設されたことにより、触媒（プリ触媒６０）をライダの足から離れた位置に配置し、排気管２４からの熱害を抑制することができる。

また、エンジン２０は、車幅方向側部にクランクケース３８を有し、触媒（プリ触媒６０）は、クランクケース３８の上方に配置されたことにより、触媒（プリ触媒６０）は、クランクケース３８の外側端から突出を少なくできる。よって、触媒（プリ触媒６０）からの熱害を抑制することができ、排気ガスを効率的に浄化できる。

更に、触媒（プリ触媒６０）は、クランクケース３８に近接して配置されたことにより、触媒（プリ触媒６０）を排気口４２に近い位置に設けることができる。よって、触媒（プリ触媒６０）を早く高温にできる。

本実施形態では、排気管２４内に取付けられた酸素濃度センサ６６を備え、該酸素濃度センサ６６よりも前方に触媒（プリ触媒６０）を取り付けたことにより、触媒（プリ触媒６０）を排気口４２に近い位置に設けることができる。よって、触媒（プリ触媒６０）を早く高温にでき、排気ガスを効率的に浄化できる。

また、排気管２４は、２０エンジンの側方にて車両後方かつ内側に向けて配置されていることにより、触媒（プリ触媒６０）をライダの足から離れた位置に配置し、排気管２４からの熱害を抑制することができる。

また、触媒（プリ触媒６０）が取付けられた排気管２４の部分の外周を覆う外側管２５を備えることにより、排気管２４と外側管２５の間に断熱空間３５を形成できる。よって、排気管２４からの熱害を抑制することができる。

更に、触媒（プリ触媒６０）が取付けられた排気管２４の部分の車幅方向外側に、遮熱板６２を配設したことにより、排気管２４と遮熱板６２との間に断熱空間３７を形成できる。よって、排気管２４からの熱害を抑制することができる。

また、触媒（プリ触媒６０）が取付けられた排気管２４の部分の外周を覆う外側管２５をさらに備え、遮熱板６２は、外側管２５を覆うことにより、排気管２４からの熱害を抑制することができる。

遮熱板６２は、メインフレーム１２に取付けられたことにより、遮熱板６２の取付けが容易である。

触媒は、排気温度を上昇させるプリ触媒６０と、該プリ触媒６０の下流に配設され、排気ガスを浄化するメイン触媒５８と、を含み、プリ触媒６０は、排気管２４に配設され、メイン触媒５８は、消音器２２に配設されたことにより、プリ触媒６０により排気温度を上昇させ、メイン触媒５８により確実に排気ガスを浄化することができる。

本発明が適用された自動二輪車の全体構造の概略側面図である。 同上の部分拡大図である。 エンジンと排気管部分の平面図である。 同上のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
１２ メインフレーム
１４ ヘッドパイプ
１６ フロントフォーク
１８ 前輪
２０ エンジン
２２ 消音器
２４ 排気管
２５ 外側管
２６ 燃料タンク
２８ シート
３０ リヤクッション
３１ シートレイル
３２ ピボット軸
３３ バックステイ
３４ リヤアーム
３８ クランクケース
４０ シリンダボディ
４２ 排気口
４８ ハンドル
５８ メイン触媒
６０ プリ触媒
６２ 遮熱板
１００ ライダーの足
１２４ 第１の排気管
２２４ 第２の排気管
３２４ 第３の排気管

Claims (10)

1. 車両前後方向に延びるメインフレームと、
   該メインフレームに搭載され、排気口が設けられたエンジンと、
   前記排気口から車両前方に延び、さらに車両後方に屈曲されて延びる排気管と、
   該排気管に配設された触媒と、
   を備えた自動二輪車であって、
   前記排気管は、上方から視て前記エンジンとメインフレームとの間に配設され、
   前記触媒は、前記メインフレームの外側端より内側に配設されたこと
   を特徴とする自動二輪車。
2. 前記エンジンは、車幅方向側部にクランクケースを有し、
   前記触媒は、前記クランクケースの上方に配置されたこと
   を特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
3. 前記触媒は、前記クランクケースに近接して配置されたこと
   を特徴とする請求項２に記載の自動二輪車。
4. 前記排気管内に取付けられた酸素濃度センサを備え、
   該酸素濃度センサよりも前方に前記触媒を取り付けたこと
   を特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
5. 前記排気管は、前記エンジンの側方にて車両後方かつ内側に向けて配置されていること
   を特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
6. 前記触媒が取付けられた前記排気管の部分の外周を覆う外側管をさらに備えること
   を特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
7. 前記触媒が取付けられた前記排気管の部分の車幅方向外側に、遮熱板を配設したこと
   を特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
8. 前記触媒が取付けられた前記排気管の部分の外周を覆う外側管をさらに備え、
   前記遮熱板は、前記外側管を覆うこと
   を特徴とする請求項７に記載の自動二輪車。
9. 前記遮熱板は、メインフレームに取付けられたこと
   を特徴とする請求項７に記載の自動二輪車の排気浄化装置。
10. 前記排気管の後端に接続された消音器をさらに備え、
    前記触媒は、
    排気温度を上昇させるプリ触媒と、
    該プリ触媒の下流に配設され、排気ガスを浄化するメイン触媒と、
    を含み、
    前記プリ触媒は、前記排気管に配設され、
    前記メイン触媒は、前記消音器に配設されたこと
    を特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。