JP2008115761A - 自動二輪車 - Google Patents

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Abstract

【課題】触媒の配置がより容易な自動二輪車を提供することを課題とする。
【解決手段】図は車体後から見たものであって、車幅方向に配置したクロス部37は、外径Dより長さLが大きな横長の筒型触媒76を内蔵し、排気管前部36から排出される排気ガスが矢印(1)、矢印(2)のように流れて排気管後部38に至る。排気管後部38は左右のリヤスイングアーム15L、15Rの間を通過し、モノサスペンション45の右側を通り、マフラー39に至る。
【効果】触媒を車幅方向に配置するため、車体の前後長さに影響されることなく、必要な長さの触媒を配置することができ、浄化性能を高めることができる。
【選択図】図6

Description

本発明は、自動二輪車に供される触媒の配置に関する。
排気ガスの浄化を促すために、自動二輪車にも排気管に触媒が内蔵されるようになってきた(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005−220814公報(図1)
特許文献1の図1において、符号11がピボット軸、符号12がリヤスイングアーム、符号31が排気装置、符号47が触媒であり、排気装置31は、ほぼ車体の長手方向(図面左右)に延設され、その途中に触媒47が車体長手方向に延びるように配置されている。
ピボット軸11から後輪までの距離が短い自動二輪車、特に小型二輪車においては、触媒を配置することが寸法的に困難になる。
そこで、触媒の配置がより容易な自動二輪車が求められる。
本発明は、触媒の配置がより容易な自動二輪車を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、車体フレームの後部にピボット軸を介してリヤスイングアームを上下にスイング可能に取付け、このスイングアームの後部に後輪を設け、前記ピボット軸の前方にエンジンを配置し、このエンジンから排気管を後方へ延ばしてなる自動二輪車において、前記排気管に排気ガスを浄化する触媒を内蔵し、この触媒は、外径より長さが大きな筒型触媒であり、この筒型触媒が、前記ピボット軸と後輪との間に車幅方向に延びるように配置されていることを特徴とする。
請求項2に係る発明は、排気管に車幅方向に延びるクロス部を含み、このクロス部に触媒を配置したことを特徴とする。
請求項3に係る発明では、クロス部から排気ガスを導く排気管後部は、平面視でシートレールの内側に配置されていることを特徴とする。
請求項4に係る発明では、リヤスイングアームは左右のアームで構成し、これらのアームにクロスメンバーを渡し、このクロスメンバーにリヤサスペンションの下部を連結し、クロス部から排気ガスを導く排気管後部は、ピボット軸と左右のアームとクロスメンバーとで囲われる空間を通すようにしたことを特徴とする。
請求項5に係る発明では、シリンダから排気ガスを前記クロス部へ導く排気管前部は、平面視で車体中心線の左側に配置され、クロス部は平面視で略車体中心に配置され、排気管後部は平面視で車体中心線の右側に配置されていることを特徴とする。
請求項6に係る発明では、クロス部は、走行時のメインスタンドの上位位置に配置したことを特徴とする。
請求項7に係る発明では、排気管後部は、途中を少なくとも1個のジョイントで分割可能に構成したことを特徴とする。
請求項1に係る発明では、触媒を幅方向に延びるように配置したので、ピボット軸と後輪との間の狭いスペースに、触媒を配置することができる。車幅方向に配置するため、車体の前後長さに影響されることなく、必要な長さの触媒を配置することができ、浄化性能を高めることができる。
請求項2に係る発明は、排気管に車幅方向に延びるクロス部を含み、このクロス部に触媒を配置した。クロス部と触媒が共に車幅方向に延びるため、排気ガスの流れが円滑になり、排気管の流路抵抗を減少させることができる。
請求項3に係る発明では、クロス部から排気ガスを導く排気管後部は、平面視でシートレールの内側に配置されている。シートレールが、排気管後部に接近することを防止するガード作用を発揮する。遮熱プロテクターを省くことが可能となる。
請求項4に係る発明では、排気管後部は、ピボット軸と左右のアームとクロスメンバーとで囲われる空間を通すようにした。前記空間に排気管後部を通すため、前記空間の有効活用を図ることができる。
また、請求項4に係る発明では、リヤスイングアームは左右のアームで構成し、これらのアームにクロスメンバーを渡し、このクロスメンバーにリヤサスペンションの下部を連結した。この結果、リヤスイングアームの下方が空いている。したがって、リヤスイングアームの下にリヤスイングアームに近接させて、排気管のクロス部及び触媒を配置することができ、レイアウト効率を高めることができる。
さらには、排気管後部の入口は、リヤスイングアームの下位にあり、触媒はリヤスイングアームの下に置かれる。リヤスイングアームの下にはリヤサスペンションやリンク部材がない。この結果、触媒の配置スペースが十分に確保できる。
請求項5に係る発明では、シリンダから排気ガスをクロス部へ導く排気管前部は、平面視で車体中心線の左側に配置され、クロス部は平面視で略車体中心に配置され、排気管後部は平面視で車体中心線の右側に配置されていることを特徴とし、車幅方向で左右に延びる触媒に適した排気ガスの流し方が達成できる。加えて、排気管後部が右側に配置されるため、ライダー(運転者)への配慮が最小限で済む。
請求項6に係る発明では、クロス部は、走行時のメインスタンドの上位位置に配置したことを特徴とする。走行中に路面から土石が跳ね上がるが、触媒を含むクロス部はメインスタンドでガードすることができる。すなわち、触媒を保護するためのプロテクタを省くことができる。
請求項7に係る発明では、排気管後部は、途中を少なくとも1個のジョイントで分割可能に構成したことを特徴とする。排気管後部はリヤサスペンションの近傍を通り、組立てが難しい。この箇所をジョイントで分離可能にすることで、組立作業を簡単にすることができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。また、前、後、左、右、上、下はシートに座っている乗員を基準にした方向を指す。
図1は本発明に係る自動二輪車の側面図であり、自動二輪車10は、ヘッドパイプ11から後下(図右が後)へ延びているモノバックボーンフレーム12と、このモノバックボーンフレーム12の後端から下げたピボットプレート13L、13R(Lは左、Rは右を示す添え字である。以下同様)と、このピボットプレート13L、13Rに渡したピボット軸14と、ピボットプレート13L、13Rからピボット軸14を介して後方へ延びていて上下にスイング可能なリヤスイングアーム15L、15Rと、これらのリヤスイングアーム15L、15Rに渡した後部車軸16と、この後部車軸16に取付けた後輪17と、モノバックボーンフレーム12の途中から後上へ延びている左右のシートレール18L、18Rと、左右のシートレール18L、18Rで支えられるシート19と、左右のシートレール18L、18Rを支えるためにピボットプレート13L、13Rから延ばしたレールステー21L、21Rと、前部のヘッドパイプ11に転舵自在に取付けられているフロントフォーク22と、このフロントフォーク22に取付けられている前輪23と、フロントフォーク22の上端に取付けれているステアリングハンドル24と、に次に述べる要素を加えて構成されている。
先ず、モノバックボーンフレーム12の前部でヘッドパイプ11直後に燃料タンク26が取付けられ、燃料タンク26の下でエンジン31の前上方にエアクリーナ27が配置され、このエアクリーナ27からは吸気系28(図3で、コネクティングチューブ28aとスロットルボディ28bとインテークマニホールド28cとからなる。)が下後方へ延ばされている。モノバックボーンフレーム12の下にシリンダ29がほぼ水平に前へ延ばされたエンジンが懸架され、吸気系28がシリンダ29に連結されている。
この様なエンジン31は、モノバックボーンフレーム12に付属したエンジン支持プレート32及びピボットプレート13L、13Rで支持される。
このタイプの車両は、シート19の前に跨ぎ空間を備え、ライダー(運転者)が左右のステップSP(図2参照)に載せるタイプで、モノバックボーンフレーム12に、シリンダ29が略水平になるようにしてエンジン31を吊下げた、所謂カブ型と呼ばれる車両である。
CLはシリンダの中心軸であり、シリンダ29が、ほぼ水平前方へ延びているため、エンジン31の高さが小さくなり、シート19の前に側面視でV字状の谷33を形成することができる。シート19に座る運転者は谷33を通過させることで、足先はシート19前を迂回させることができる。このため、シート19を跨ぐ必要が無くなり、乗り降りが楽になる。
シリンダ29から後方へ延びる排気管35は、シリンダ29に接続する排気管前部36と、この排気管前部36の後端に接続し図面表から裏へ延びるクロス部37と、このクロス部37から後上へ延びる排気管後部38とからなる。排気管後部38の後端に接続しているマフラー39はシート19の下に配置されている。
40はドライブスプロケット、41は注油キャップ、42はチェーン、43はスタンド、44は同乗者用ステップ、45はモノサスペンション、46は電装品、47は収納ボックス、48はテールパイプである。
図2は本発明に係る自動二輪車の要部平面図であり、燃料タンク26は車幅方向にも広がっている容器であり、モノバックボーンフレーム12を跨いで取付けられ、例えばモノバックボーンフレーム12の右側に給油口51が設けられ、モノバックボーンフレーム12の左側に燃料ポンプ取付け口52が設けられる。LLは車体中心線(車幅方向の中心線)である。
燃料タンク26の下から排気管前部36が始まり、この排気管前部36がほぼモノバックボーンフレーム12に沿って延び、レールステー21Lの下でクロス部37に繋がる。そして、クロス部37から延びる排気管後部38はマフラー39に至る。マフラー39は(詳細は後述する)、左右のシートレール18L、18Rの間に収まっている。
図3は本発明に係る自動二輪車の要部の側面断面図であり、燃料タンク26には燃料ポンプ53を備え、この燃料ポンプ53から燃料配管54を延ばし、この燃料配管54を噴射弁55に接続した形態が示されている。燃料ポンプ53のポンプ軸56は、傾斜しているモノバックボーンフレーム12に対する角度θが70〜90°、すなわちモノバックボーンフレーム12に対して、ほぼ垂直になるように配置される。図から明らかなように、燃料タンク26の高さをコンパクトにすることができる。
エアクリーナ27はクリーナケース57にエレメント58を備え、クリーン側ドレーン排出管59及びダーティ側ドレーン排出管61を備える。
また、60は、液面検出センサ用フロートである。そして、燃料タンク26は、モノバックフレーム12に設けられているタンク支持ブラケットBK1、BK2及びボルトB1、B2で取付けられている。
エンジン31は、クランクケース62にクランクシャフト63、コンロッド64、ピストン65、シリンダ29及びシリンダヘッド66を備え、シリンダヘッド66にカムシャフト67、ロッカアーム68、吸気弁69及び排気弁71を備える。72はセルモータ、73はバッテリである。
105はメインギヤ、106はカウンタギヤであり、メインギヤ105はカウンタギヤ106とクランクシャフト63とを通る線上に配置されている。また、107はシフトドラムであり、108はピボットプレート13R、(13L)に開けた軽量化穴である。
すなわち、燃料タンク26を、水平なシリンダ29(シリンダヘッド66)の近傍のモノバックボーンフレーム12に配置した。シリンダ29(シリンダヘッド66)の上に燃料タンク26を配置することが可能となり、燃料配管54を短くすることができる。燃料配管54が短くなれば、燃料配管54の調達コストを下げることができるとともに、燃料配管54の取付けコストも下げることができる。
図4は図3の4矢視図であり、燃料タンク26は人肺の形状に近似している。そして、燃料ポンプ53はモノバックボーンフレーム12の一方の側方に配置されている。
すなわち、燃料ポンプ53はモノバックボーンフレーム12を避けて配置するため、燃料タンク26の高さ寸法の増加を抑えることができ、燃料タンク26の高さをコンパクトにすることができる。
次に、排気管、触媒及びマフラーの詳細を説明する。
図5は本発明に係る自動二輪車の要部の拡大図であり、排気管前部36と排気管後部38とを繋ぐクロス部37は、ピボットプレート13L、13Rの直後(図右)で、リヤスイングアーム15L、15Rの下で且つ想像線で示す後輪17の前方に配置されている。74は遮熱板である。
先ず、マフラー39は、シート19の下に配置される収納ボックス47の後方に、配置されている。シート19の下には収納ボックス47とマフラー39が車体前後方向に配置され、シート19下空間の有効活用を図ることができる。マフラー39を後方にしたので、マフラー39をエンジン31から離すことができ、排気管35の管長さを稼ぐことができる。
次に、マフラー39は、シート19との間及び収納ボックス47との間に、入り込む遮熱板74を備えている。遮熱板74でマフラー39からシート19や収納ボックス47へ向う熱を遮断することができ、シート19や収納ボックス47の温度上昇を抑えることができる。
また、燃料タンク26は、エアクリーナ27の上部を左右(図面では手前と奥)から挟むようにして、エアクリーナ27の上部に被さるように配置されている。燃料タンク26の下にエアクリーナ27を配置し、このエアクリーナ27の下にシリンダ29(シリンダヘッド66)を配置したことと併せて、燃料タンク26とエアクリーナ27とが高さ方向で一部ラップしているため、燃料タンク26とシリンダヘッド66とを結ぶ燃料配管(図3、符号54)を、より短くすることができる。
さらには、クロス部37は、走行時のメインスタンド47の上位位置に配置したことを特徴とする。走行中に路面から土石が跳ね上がるが、触媒を含むクロス部37はメインスタンド47でガードされる。すなわち、触媒を保護するためのプロテクタを省くことができる。
図6は図5の6−6線断面図であり、車体後から見た図に相当し、クロス部37は多角形断面(この例では5角形)のボックス75で構成され、外径Dより長さLが大きな横長の筒型触媒76を内蔵し、排気管前部36から排出される排気ガスが矢印(1)、矢印(2)のように流れて排気管後部38に至る。排気管後部38は左右のリヤスイングアーム15L、15Rの間を通過し、モノサスペンション45の右側を通り、マフラー39に至る。P1が排気管前部36との接合位置、P2が排気管後部38との接合位置である。
また、CPは排気管後部38を2分割した上で結合するジョイントである。排気管後部はリヤサスペンションの近傍を通り、組立てが難しい。この箇所をジョイントCPで分離可能にすることで、組立作業を簡単にすることができる。ジョイントCPは複数であってもよい。
マフラー39は、底部77及び天井部78が、壁79、79の高さよりも格段に幅広にし、底部77に上へ窪ませた凹部81を有する箱体である。この凹部81に想像線で示す後輪17の上端を収納することができる。すなわち、マフラー39は、より車幅方向に長い横長形状とされていることを特徴とする。横長形状にすることで、後輪との接触を防ぎつつ容量を稼ぐことができる。なお、底部77は凹部81を省略して、天井部78と同形にしても良い。これでも後輪17との接触を防ぎつつ容量を稼ぐことができる。
また、図6に示すように、触媒76を幅方向に延びるように配置した。この結果、図5において、ピボット軸14と後輪17との間の狭いスペースに、触媒76を配置することができる。車幅方向に配置するため、車体の前後長さに影響されることなく、必要な長さの触媒76を配置することができ、浄化性能を高めることができる。
更には、排気管35に車幅方向に延びるクロス部37を含み、このクロス部37に触媒を配置したので、クロス部37と触媒76が共に車幅方向に延びるため、排気ガスの流れが、図6での矢印(1)、(2)のように円滑になり、排気ガスの流路抵抗を減少させることができる。
図6において、クロス部37から排気ガスを導く排気管後部38は、シートレール18Rの内側に配置されている。シートレール18Rが、排気管後部38に接近することを防止するガード作用を発揮する。遮熱プロテクターを省くことが可能となる。
そして、図5と図6から明らかなように、排気管後部38は、ピボット軸14と左右のリヤスイングアーム15L、15Rとクロスメンバー83とで囲われる空間84(図5参照)を通すようにした。空間84に排気管後部38を通すため、空間84の有効活用を図ることができる。
また、図5において、左右のリヤスイングアーム15L、15Rにクロスメンバー83を渡し、このクロスメンバー83にモノサスペンション45の下部を連結した。この結果、リヤスイングアーム15L、15Rの下方が空く。したがって、リヤスイングアーム15L、15Rの下に且つリヤスイングアーム15L、15Rに近接させて、排気管のクロス部37及び触媒76を配置することができ、レイアウト効率を高めることができる。
次に、モノサスペンション45の取付け構造について説明する。
図7はモノサスペンションの取付け構造を説明する斜視図であり、ヘッドパイプ11からモノバックボーンフレーム12が後下へ延び、このモノバックボーンフレーム12の後端にピボットプレート13L、13Rを取付け、このピボットプレート13L、13Rにピボット軸14を取付け、このピボット軸14にリヤスイングアーム15L、15Rを取付け、また、モノバックボーンフレーム12の途中から後上へ左右のシートレール18L、18Rを延ばし、これらのシートレール18L、18Rをレースステー21L、21Rで支えるようにした車体フレーム構造が示されている。
なお、CM1、CM2は、ピボットプレート13L、13R間に挟んだクロスメンバーであり、これらのCM1、CM2でピボットフレート13L、13Rの間隔を維持することができる。
そして、左右のリヤスイングアーム15L、15Rにクロスメンバー83を渡し、また、左右のシートレール18L、18Rにクロス部材85を渡すことにより、モノサスペンション45の取付けに備える。
図8はモノサスペンションの取付け構造を説明する側面図であり、モノサスペンション45は下端が、下部ブラケット86を介してクロスメンバー83にピン87で連結されている。クロスメンバー83は横長矩形断面を呈するため、下部ブラケット86は容易に取付けられる。
一方、モノサスペンション45の上端を車体フレーム側に取付ける上部ブラケット90は、やや複雑な形状物にした。すなわち、上部ブラケット90は、フランジ部91L、91R(図7も参照。)とこれらのフランジ部91L、91Rの前端同士を繋ぐウェブ部92とからなるプレス成形品であり、フランジ部91L、91Rの後縁に大きな切欠き部93を設け、上隅部にピン穴(このピン穴へは支軸97を通す。)を設け、上辺とウェブ部92とが交わる箇所に小さな切欠き部95を設けてなる。
そして、フランジ部91L、91Rの下辺とウェブ部92の下辺をモノバックボーンフレーム12に溶接し、切欠き部95をクロス部材85に嵌合した状態で、クロス部材85に溶接することで、取付けられている。そうすることで、上部ブラケット90は、クロス部材85とモノバックボーンフレーム12とを繋ぐ補強材の役割を果たす。wは溶接ビードを示し、複数箇所を溶接することで、剛性及び接続強度を高めることができる。
シート19は、前端が連結部材98を介して車体フレーム側にヒンジピン99で連結される。このシート19の下方に配置する収納ボックス47は、上面開放でも良いが、シート19の開放時に、ごみや雨水の侵入を防ぐために、内蓋101を備えた。そして、内蓋101の先端をヒンジピン99に連結した。すなわち、シート19のヒンジピン99と内蓋101のヒンジピン99とを共用した。これで、部品(ヒンジ)数の削減を図ることができる。
内蓋101はヒンジピン99を中心に上下動する。このような内蓋101の予期せぬ浮上がりを防止するために、シート19に常備するシール部材102で内蓋101を抑えるようにしても良い。加えて、ヒンジピン99から遠い部位に、想像線で示すように凸部103を下げ、この凸部103で内蓋101を抑える様にしても良い。
結果として、上部ブラケット90は、図7に示すように、幅Wがごく小さなものとなる。
図9は図8の9−9線断面図であり、リヤスイングアーム15L、15Rに渡したクロスメンバー83の中央(略中央であってもよい。)に設けた下部ブラケット86と、シートレール18L、18Rに渡したクロス部材85の中央(略中央であってもよい。)に設けた上部ブラケット90とにモノサスペンション45を取付けた形態が示される。上部ブラケット90の幅Wは十分に小さいことが判る。
上部ブラケット90がスリムであるため、次のような利点がある。
モノサスペンション45の脇、具体的には右側にバッテリ73を配置することができる。また、モノサスペンション45の脇、具体的には左側に収納ボックス47の下部96を差し入れることができる。
すなわち、上部ブラケット90がコンパクトであるため、モノサスペンション45の左右両脇のスペースが補器等の配置スペースに有効活用できる。
また、図8に示すように、ピボット軸14の真上(ほぼ真上を含む。)に、上部ブラケット90へモノサスペンション45の上端部94を取付ける支軸97を配置した。この結果、上部ブラケット90は車体の前寄り位置に配置され、モノサスペンション45の後方のスペースを増大させることができ、増加したスペースを有効に活用することができる。
また、上部ブラケット90が車体の前寄りに配置され程、幾何学的にモノバックボーンフレーム12にシートレール18L、18Rが接近し、上部ブラケット90の高さが小さくなり、小型、軽量化が達成できる。そのため、上部ブラケット90はできるだけ車体前側へ寄せた。
尚、請求項1では、触媒が車幅方向に延びて配置されればよく、排気管を車幅方向に延ばす必要はない。
本発明は、小型自動二輪車に好適である。
本発明に係る自動二輪車の側面図である。 本発明に係る自動二輪車の要部平面図である。 本発明に係る自動二輪車の要部の側面断面図である。 図3の4矢視図である。 本発明に係る自動二輪車の要部の拡大図である。 図5の6−6線断面図である。 モノサスペンションの取付け構造を説明する斜視図である。 モノサスペンションの取付け構造を説明する側面図である。 図8の9−9線断面図である。
符号の説明
10…自動二輪車、14…ピボット軸、15L、15R…リヤスイングアーム、17…後輪、18L、18R…シートレール、31…エンジン、35…排気管、36…排気管前部、37…クロス部、38…排気管後部、76…触媒、83…クロスメンバー、84…空間、CP…ジョイント、LL…車体中心線。

Claims (7)

  1. 車体フレームの後部にピボット軸を介してリヤスイングアームを上下にスイング可能に取付け、このスイングアームの後部に後輪を設け、前記ピボット軸の前方にエンジンを配置し、このエンジンから排気管を後方へ延ばしてなる自動二輪車において、
    前記排気管に排気ガスを浄化する触媒を内蔵し、この触媒は、外径より長さが大きな筒型触媒であり、この筒型触媒が、前記ピボット軸と後輪との間に車幅方向に延びるように配置されていることを特徴とする自動二輪車。
  2. 前記排気管に車幅方向に延びるクロス部を含み、このクロス部に触媒を配置したことを特徴とする請求項1記載の自動二輪車。
  3. 前記クロス部から排気ガスを導く排気管後部は、平面視でシートレールの内側に配置されていることを特徴とする請求項2記載の自動二輪車。
  4. 前記リヤスイングアームは左右のアームで構成し、これらのアームにクロスメンバーを渡し、このクロスメンバーにリヤサスペンションの下部を連結し、
    前記クロス部から排気ガスを導く排気管後部は、前記ピボット軸と左右のアームとクロスメンバーとで囲われる空間を通すようにしたことを特徴とする請求項2記載の自動二輪車。
  5. 前記シリンダから排気ガスを前記クロス部へ導く排気管前部は、平面視で車体中心線の左側に配置され、前記クロス部は平面視で略車体中心に配置され、前記排気管後部は平面視で車体中心線の右側に配置されていることを特徴とする請求項2記載の自動二輪車。
  6. 前記クロス部は、走行時のメインスタンドの上位位置に配置したことを特徴とする請求項2記載の自動二輪車。
  7. 前記排気管後部は、途中を少なくとも1個のジョイントで分割可能に構成したことを特徴とする請求項4又は請求項5記載の自動二輪車。
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