JP2008303787A - 自動二輪車の排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】側面視においてマフラーで排気ガス浄化触媒装置を隠して、自動二輪車の外観性を向上することができ、また、排気管の長さを最小限にして、製造コストを低減することができる自動二輪車の排気装置を提供する。
【解決手段】エンジンＥの排気口２３ｂに接続される排気管６１と、長手方向が自動二輪車１０の車幅方向に略沿うように配置される排気ガス浄化触媒装置６２と、長手方向が自動二輪車１０の前後方向に略沿うように配置されるマフラー６３と、を備え、マフラー６３の前部６８が自動二輪車１０の前方に延出されて、側面視において排気ガス浄化触媒装置６２と重なって配置され、マフラー６３で排気ガス浄化触媒装置６２を隠す。
【選択図】図３

Description

本発明は、排気ガス浄化触媒装置を備える自動二輪車の排気装置に関する。

従来の自動二輪車の排気装置として、中間部に排気ガス浄化触媒装置が配置されてエンジンに接続される排気管が後方に延設された後、約１８０°前方へ折り曲げられ、更に前方で約１８０°後方へ折り曲げられてマフラーの近傍で迂回してマフラーに接続されるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の自動二輪車の排気装置は、排気系を内燃機関の後方に配置して、車幅や車高の増大を避けつつ、排気管をマフラーの近傍で迂回させて長さを確保し、排気慣性効果を引き出すようにしている。また、排気ガスを、高い排気温度を維持したまま排気ガス浄化触媒装置に流入させて排気浄化性能の向上を図っている。

特許第３８４４１５９号公報

ところで、上記特許文献１に記載の自動二輪車の排気装置では、マフラーを排気ガス浄化触媒装置の側方に配置することにより、側面視においてマフラーで排気ガス浄化触媒装置を隠して外観性の向上が図られているが、マフラーの長軸と、排気ガス浄化触媒装置の長軸とが平行に配置されるため、排気管が長くなって製造コストが増大すると共に、排気系の配置自由度が制限される問題があり、改善の余地があった。

本発明は、このような課題を解消するためになされたものであり、その目的は、側面視においてマフラーで排気ガス浄化触媒装置を隠して、自動二輪車の外観性を向上することができ、また、排気管の長さを最小限にして、製造コストを低減することができる自動二輪車の排気装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジンの排気口に接続される排気管と、排気管の途中に設けられ、排気ガスを浄化する触媒が収容される排気ガス浄化触媒装置と、排気管の下流端に接続されるマフラーと、を備える自動二輪車の排気装置において、排気ガス浄化触媒装置は、その長手方向が自動二輪車の車幅方向に略沿うように配置され、マフラーは、その長手方向が自動二輪車の前後方向に略沿うように配置され、マフラーの前部は、自動二輪車の前方に延出されて、側面視において排気ガス浄化触媒装置と重なって配置されることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、マフラーは、長手方向の略中央部に設けられる第１ステーと、前部に設けられる第２ステーと、を備え、第１ステーがピリオンステップ支持部材に取り付けられると共に、第２ステーがリヤフォークを揺動自在に支持するピボット軸に取り付けられることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１の構成に加えて、側面視において略ヘの字状に形成されるメインスタンドを備え、メインスタンドが収納されたとき、排気ガス浄化触媒装置の下方に配置されることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１の構成に加えて、マフラーは、マフラーの長手方向に対して垂直方向の断面形状が縦長楕円形であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、エンジンの排気口に接続される排気管と、長手方向が自動二輪車の車幅方向に略沿うように配置される排気ガス浄化触媒装置と、長手方向が自動二輪車の前後方向に略沿うように配置されるマフラーと、を備え、マフラーの前部が自動二輪車の前方に延出されて、側面視において排気ガス浄化触媒装置と重なって配置されるため、側面視においてマフラーで排気ガス浄化触媒装置を隠すことができるので、自動二輪車の外観性を向上することができる。また、排気管の長さを最小限にすることができるので、排気装置の製造コストを低減することができる。

請求項２の発明によれば、マフラーは、長手方向の略中央部に設けられる第１ステーと、前部に設けられる第２ステーと、を備え、第１ステーがピリオンステップ支持部材に取り付けられると共に、第２ステーがリヤフォークを揺動自在に支持するピボット軸に取り付けられるため、第１ステーを支点としてヨー方向に振られる傾向があるマフラーの振動を、第２ステーで防止することができる。また、第２ステーはピボット軸に取り付けられるので、マフラー取付け関連部品の部品点数を削減することができ、製造コストを低減することができる。さらに、第２ステーを長くすれば、マフラー取付け関連部品の製作公差などを第２ステーによって吸収することができるので、排気装置の組付け性の向上することができる。

請求項３の発明によれば、側面視において略ヘの字状に形成されるメインスタンドを備え、メインスタンドが収納されたとき、排気ガス浄化触媒装置の下方に配置されるため、走行中に跳ね上げられる小石などの異物から排気ガス浄化触媒装置を保護することができる。

請求項４の発明によれば、マフラーは、マフラーの長手方向に対して垂直方向の断面形状が縦長楕円形であるため、側面視においてマフラーで排気ガス浄化触媒装置を容易に隠すことができる。また、マフラーの容量を大きく維持しつつ、長さを短くすることができるので、マフラーをコンパクトにすることができる。

以下、本発明に係る自動二輪車の排気装置の一実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る自動二輪車の排気装置を採用した自動二輪車の側面図、図２は図１に示す自動二輪車の要部平面図、図３は図１に示す排気装置を説明するための要部拡大側面図、図４は排気装置の取り付け状態を説明するための要部斜視図、図５は図２に示す排気装置の一部切欠平面図、図６は図５に示す排気装置の左側面図、図７は図５に示すマフラーの一部切欠平面図、図８は図６に示すマフラーの縦断面図、図９は図８に示すマフラーの断面図であり、（ａ）は図８のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は図８のＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｃ）は図８のＣ−Ｃ線矢視断面図、（ｄ）は図８のＤ−Ｄ線矢視断面図、図１０はメインスタンドの単品の斜視図、図１１はマフラーの変形例を説明するための要部拡大断面図である。なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

図１及び図２に示すように、本実施形態の自動二輪車１０は、車体フレーム１１を備えており、この車体フレーム１１は、フロントフォーク１２を回動可能に支持するヘッドパイプ１３と、ヘッドパイプ１３から後ろ下がりに延びるメインフレーム１４と、メインフレーム１４の後部に接合されて下方に延びる左右一対のピボットプレート１５と、メインフレーム１４の後部に接合されて後ろ上がりに延びる左右一対の上側後部フレーム１６と、上側後部フレーム１６の下方に配置されて後ろ上がりに延びる左右一対の下側後部フレーム１７と、を備える。なお、車体フレーム１１の各部材は溶接などにより接合される。

フロントフォーク１２の下端部には前輪ＷＦが軸支され、フロントフォーク１２の上端部にはハンドル１８が取り付けられる。また、フロントフォーク１２には前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダ１９が取り付けられる。

左右一対のピボットプレート１５には、左右一対のピボットプレート１５を車幅方向に貫通するようにピボットパイプ３０が固定されており、このピボットパイプ３０には、ピボットパイプ３０に挿通されるピボット軸３１を介して、後輪ＷＲを軸支するリヤフォーク２０の前端部が揺動自在に支持される。また、車体フレーム１１の上側後部フレーム１６とリヤフォーク２０の後端との間にはリヤショック２１が設けられる。

メインフレーム１４の下方には、エンジンＥ及び変速機Ｍが一体化して構成されるパワーユニットＰが配置されており、このパワーユニットＰは、メインフレーム１４の中間部に設けられるハンガプレート２２及びピボットプレート１５に支持される。

エンジンＥのシリンダヘッド２３の上部側壁に設けられる吸気口２３ａには、エンジンＥへの混合気の供給量を調整するスロットルボディ２４が接続されており、このスロットルボディ２４の上流端には、吸気を清浄化するエアクリーナ２５が接続される。また、シリンダヘッド２３の下部側壁に設けられる排気口２３ｂには、排気装置６０が接続される。

後輪ＷＲの上方には、燃料タンク２６が配置されており、この燃料タンク２６の前方には、ヘルメットなどの小物を収納するための収納ボックス２７が配置される。また、燃料タンク２６及び収納ボックス２７の上方は、本実施形態ではタンデム型の乗車用シート２８で覆われており、この乗車用シート２８は、燃料タンク２６への給油及び収納ボックス２７への小物収納を可能とすべく開閉可能に構成される。

なお、図１中の符合４１はサイドカバー、符号４２はレッグシールド、符号４３はフロントカバー、符号４４はインナーカバー、符号４５はリヤサイドカバー、符号４６はリヤフェンダインナー、符号４７はリヤフェンダ、符号４８はグラブレール、符号４９はテールランプ、符号５０は燃料ポンプカバー、符号５１はブレーキペダル、符号５２はメインステップ、符号５３はメインスタンド、符号５４はサイドスタンド、符号５５はピリオンステップ支持部材、符号５６はピリオンステップ、符号５７はチェーンカバーである。

排気装置６０は、図２〜図６に示すように、シリンダヘッド２３の排気口２３ｂに接続される排気管６１と、排気管６１の途中に設けられる排気ガス浄化触媒装置６２と、排気管６１の下流端に接続されるマフラー６３と、を備える。

排気ガス浄化触媒装置６２は、図４〜図６に示すように、その内部に排気ガスを浄化するための貴金属製の触媒６４が収納される。また、排気ガス浄化触媒装置６２の外側面には、断面略Ｌ字状の取付ステー６５が固定されており、この取付ステー６５は、車幅方向左側のピボットプレート１５の内側面にねじ結合により取り付けられる。そして、本実施形態では、排気ガス浄化触媒装置６２は、その長手方向が自動二輪車１０の車幅方向に略沿うように配置される。

また、触媒６４は、図５に示すように、排気ガス浄化触媒装置６２内にスペースを持って収納されており、本実施形態では、排気ガス浄化触媒装置６２より下流側の排気管６１に接続される。なお、触媒６４は、排気ガス浄化触媒装置６２より上流側の排気管６１に接続されていてもよい。

マフラー６３は、図７〜図９に示すように、外筒部材６６と、外筒部材６６内に内部が二重構造となるように設けられる内筒部材６７と、外筒部材６６の前端部に取り付けられるフロントキャップ（前部）６８と、外筒部材６６の後端部に取り付けられるエンドキャップ６９と、外筒部材６６の外側面を覆うように設けられるマフラーカバー７０と、内筒部材６７の内周面に所定の間隔を存して配設される第１セパレータ７１及び第２セパレータ７２と、を備える。そして、マフラー６３内は、第１及び第２セパレータ７１，７２によって、前方に位置する第１膨張室８１、後方に位置する第２膨張室８２、及び第１膨張室８１と第２膨張室８２との間に位置する第３膨張室８３の３室に仕切られている。

また、マフラー６３は、排気ガス浄化触媒装置６２と連通する排気パイプ７３と、第１及び第２膨張室８１，８２間を連通する一対の連通管７４と、第２及び第３膨張室８２，８３間を連通する一対の連通管７５と、第３膨張室８３と外部を連通するテールパイプ７６と、を備える。また、排気パイプ７３は、内筒部材６７の第１膨張室８１内の内周面に配設される支持板７７によって支持される。

また、排気パイプ７３は、排気管６１の下流端に接続される第１パイプ８４と、第１パイプ８４の下流端に接続され、外周面に複数の透孔８５ａが形成される第２パイプ８５と、第２パイプ８５の外周面に固定される膨張パイプ８６と、第２パイプ８５の下流端に接続され、外周面に複数の透孔８７ａが形成されるエンドパイプ８７と、を有する。そして、この排気パイプ７３では、第１パイプ８４に流入した排気ガスは、第１パイプ８４により第２パイプ８５に導かれ、第２パイプ８５の透孔８５ａを介して膨張パイプ８６内で一旦膨張された後、エンドパイプ８７の透孔８７ａ及び後端開口から第１膨張室８１内に排出される。このとき、排気ガスがエンドパイプ８７の透孔８７ａからエンドパイプ８７の長手方向に対して垂直方向に排出されるため、排気ガスの熱エネルギー及び音エネルギーが落とされる。

そして、本実施形態では、図２及び図３に示すように、マフラー６３は、その長手方向が自動二輪車１０の前後方向に略沿うように配置される。また、マフラー６３の前部であるフロントキャップ６８は、自動二輪車１０の前方に延出されており、このフロントキャップ６８は、側面視において排気ガス浄化触媒装置６２と重なって配置される。これにより、自動二輪車１０の右側面視において、排気ガス浄化触媒装置６２がマフラー６３によって隠されるので、自動二輪車１０の外観性が向上される。

また、本実施形態では、図３に示すように、マフラー６３は、マフラー６３の長手方向の略中央部から上方に延設される第１ステー７８と、フロントキャップ６８の外周縁部から前方に延設される第２ステー７９と、を有する。そして、第１ステー７８は、ピリオンステップ支持部材５５の下端部にねじ結合により取り付けられ、第２ステー７９は、ピボット軸３１の右端部にねじ結合により取り付けられる。ここで、図２に示すように、排気口２３ｂから後方に延びる排気管６１は車両左側に屈曲された後、車両右側に屈曲され、車両右側に重量物のマフラー６３が配置されるが、第１ステー７８のみでマフラー６３を取り付けると、車両右側に配置されるマフラー６３は、比較的前後長が長く且つ重量が大きいため、第１ステー７８を支点としてヨー方向に振られる傾向がある。しかし、本実施形態では、第１及び第２ステー７８，７９によりマフラー６３を取り付けるため、上記したヨー方向に振られる傾向があるマフラー６３の振動が防止される。また、第２ステー７９がピボット軸３１に直接取り付けられるので、マフラー取付け関連部品の部品点数が削減されて、製造コストが低減される。

さらに、第２ステー７９は、比較的長く形成されるので、板厚方向に湾曲させることもできる。このため、マフラー６３の取り付けに際して、マフラー取付け関連部品の製作公差などを第２ステー７９によって吸収することができるので、排気装置６０の組付け性を向上することが可能となる。

また、本実施形態では、図８及び図９に示すように、外筒部材６６及び内筒部材６７は、その長手方向に対して垂直方向の断面形状が縦長楕円形の筒状部材であるので、本実施形態のマフラー６３は、マフラー６３の長手方向に対して垂直方向の断面形状が縦長楕円形に形成されている。

このように構成された排気装置６０では、エンジンＥの排気口２３ｂから排出された排気ガスは、排気管６１によって排気ガス浄化触媒装置６２に導かれ、触媒６４によって浄化された後、マフラー６３に流入する。マフラー６３に流入した排気ガスは、排気パイプ７３によって第１膨張室８１内に導かれ、第１膨張室８１内の排気ガスは、一対の連通管７４を介して第２膨張室８２に流入し、さらに一対の連通管７５を介して第３膨張室８３に流入する。この過程で排気ガスは膨張・消音され、テールパイプ７６から外部に排気される。

また、左右一対のピボットプレート１５の下端部には、メインスタンド５３が回動可能に設けられる。メインスタンド５３は、図１０に示すように、支持軸９０によってピボットプレート１５に回動可能に連結される円筒部材９１と、円筒部材９１の下部外周面に略ハの字状に接合される左右一対の脚部９２と、円筒部材９１の上部外周面に設けられる収納用ストッパ９３と、左右一対の脚部９２の上部を車幅方向に連結するように設けられる作動時用ストッパ９４と、左右一対の脚部９２の中間部を車幅方向に連結する補強部材９５と、車幅方向左側の脚部９２の下端部から後方に延設されるトレッドバー９６と、車幅方向右側のピボットプレート１５に回動可能に設けられるバネ支持板９７と、バネ支持板９７と車幅方向右側の脚部９２の中間部との間に掛け渡される引っ張りバネ９８と、を備える。

そして、本実施形態では、メインスタンド５３の左右一対の脚部９２は、メインスタンド５３が収納されたとき、脚部９２がマフラー６３の下縁に沿うように、側面視において略への字状に形成される。また、メインスタンド５３は、メインスタンド５３が収納されたとき、メインスタンド５３が排気ガス浄化触媒装置６２の下面を覆うように、排気ガス浄化触媒装置６２の下方に配置される。なお、この際、メインスタンド５３は、排気ガス浄化触媒装置６２と干渉することはない。

このように構成されたメインスタンド５３では、メインスタンド５３は、支持軸９０を中心として略９０°回動可能であり、スタンド収納状態（走行時）にあるときは、図２及び図３に示すように、収納用ストッパ９３がピボットプレート１５の下端部に設けられるストッパピン３２に当接して、左右一対の脚部９２が排気ガス浄化触媒装置６２の下方に配置されて略水平状態に維持される。また、スタンド作動状態にあるときは、作動時用ストッパ９４がピボットプレート１５のストッパピン３２に当接して、メインスタンド５３が垂直状態に維持されて自動二輪車１０を自立させる。

以上説明したように、本実施形態の自動二輪車１０の排気装置６０によれば、エンジンＥの排気口２３ｂに接続される排気管６１と、長手方向が自動二輪車１０の車幅方向に略沿うように配置される排気ガス浄化触媒装置６２と、長手方向が自動二輪車１０の前後方向に略沿うように配置されるマフラー６３と、を備え、マフラー６３のフロントキャップ６８が自動二輪車１０の前方に延出されて、側面視において排気ガス浄化触媒装置６２と重なって配置されるため、側面視においてマフラー６３で排気ガス浄化触媒装置６２を隠すことができるので、自動二輪車１０の外観性を向上することができる。また、排気管６１の長さを最小限にすることができるので、排気装置６０の製造コストを低減することができる。

また、本実施形態の自動二輪車１０の排気装置６０によれば、マフラー６３は、長手方向の略中央部に設けられる第１ステー７８と、フロントキャップ６８に設けられる第２ステー７９と、を備え、第１ステー７８がピリオンステップ支持部材５５に取り付けられると共に、第２ステー７９がピボット軸３１に取り付けられるため、第１ステー７８を支点としてヨー方向に振られる傾向があるマフラー６３の振動を、第２ステー７９で防止することができる。また、第２ステー７９はピボット軸３１に直接取り付けられるので、マフラー取付け関連部品の部品点数を削減することができ、製造コストを低減することができる。さらに、第２ステー７９が比較的長く形成されるため、マフラー取付け関連部品の製作公差などを第２ステー７９によって吸収することができるので、排気装置６０の組付け性の向上することができる。

また、本実施形態の自動二輪車１０の排気装置６０によれば、側面視において略ヘの字状に形成されるメインスタンド５３を備え、メインスタンド５３が収納されたとき、排気ガス浄化触媒装置６２の下方に配置されるため、走行中に跳ね上げられる小石などの異物から排気ガス浄化触媒装置６２を保護することができる。

さらに、本実施形態の自動二輪車１０の排気装置６０によれば、マフラー６３は、マフラー６３の長手方向に対して垂直方向の断面が縦長楕円形であるため、側面視においてマフラー６３で排気ガス浄化触媒装置６２を容易に隠すことができる。また、マフラー６３の容量を大きく維持しつつ、長さを短くすることができるので、マフラー６３をコンパクトにすることができる。

なお、本実施形態の変形例として、図１１に示すように、上記実施形態の排気パイプ７３にエンドパイプ８７を備えておらず、第２パイプ８５の後端部に略三角形状の波状部９９を全周に亘って形成するようにしてもよい。この場合、波状部９９の端部から排出される排気に様々な方向の渦流（矢印Ｘ参照）が発生するので、それらの渦流が干渉し合って消音効果が得られる。これにより、マフラーの消音性能を更に向上することができる。また、第２パイプ８５の後端部に波状部９９を形成するだけでよいため、上記実施形態のエンドパイプ８７のように別部材を接続する必要がなくなり、マフラー６３の製造コストを低減することができ、マフラー６３の前後長を短くすることができる。また、本変形例では、第１セパレータ７１の第２パイプ８５の後端部と対向する部分に断面略お椀状の凹部８８を形成している。これにより、渦流となった排気が凹部８８で更に干渉し合うので、消音効果を更に向上することができる。

本発明に係る自動二輪車の排気装置を採用した自動二輪車の側面図である。 図１に示す自動二輪車の要部平面図である。 図１に示す排気装置を説明するための要部拡大側面図である。 排気装置の取り付け状態を説明するための要部斜視図である。 図２に示す排気装置の一部切欠平面図である。 図５に示す排気装置の左側面図である。 図５に示すマフラーの一部切欠平面図である。 図６に示すマフラーの縦断面図である。 図８に示すマフラーの断面図であり、（ａ）は図８のＡ−Ａ線矢視断面図、（ｂ）は図８のＢ−Ｂ線矢視断面図、（ｃ）は図８のＣ−Ｃ線矢視断面図、（ｄ）は図８のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 メインスタンドの単品の斜視図である。 マフラーの変形例を説明するための要部拡大断面図である。

符号の説明

１０ 自動二輪車
１１ 車体フレーム
１２ フロントフォーク
１５ ピボットプレート
２０ リヤフォーク
２１ リヤショック
２３ シリンダヘッド
２３ａ 吸気口
２３ｂ 排気口
３０ ピボットパイプ
３１ ピボット軸
５３ メインスタンド
５５ ピリオンステップ支持部材
６０ 排気装置
６１ 排気管
６２ 排気ガス浄化触媒装置
６３ マフラー
６４ 触媒
６５ 取付ステー
６６ 外筒部材
６７ 内筒部材
６８ フロントキャップ（マフラーの前部）
６９ エンドキャップ
７０ マフラーカバー
７８ 第１ステー
７９ 第２ステー
Ｐ パワーユニット
Ｅ エンジン
Ｍ 変速機

Claims (4)

1. エンジンの排気口に接続される排気管と、前記排気管の途中に設けられ、排気ガスを浄化する触媒が収容される排気ガス浄化触媒装置と、前記排気管の下流端に接続されるマフラーと、を備える自動二輪車の排気装置において、
   前記排気ガス浄化触媒装置は、その長手方向が自動二輪車の車幅方向に略沿うように配置され、
   前記マフラーは、その長手方向が前記自動二輪車の前後方向に略沿うように配置され、
   前記マフラーの前部は、前記自動二輪車の前方に延出されて、側面視において前記排気ガス浄化触媒装置と重なって配置されることを特徴とする自動二輪車の排気装置。
2. 前記マフラーは、長手方向の略中央部に設けられる第１ステーと、前部に設けられる第２ステーと、を備え、
   前記第１ステーがピリオンステップ支持部材に取り付けられると共に、前記第２ステーがリヤフォークを揺動自在に支持するピボット軸に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気装置。
3. 側面視において略ヘの字状に形成されるメインスタンドを備え、
   前記メインスタンドが収納されたとき、前記排気ガス浄化触媒装置の下方に配置されることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気装置。
4. 前記マフラーは、前記マフラーの長手方向に対して垂直方向の断面形状が縦長楕円形であることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気装置。

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