JP2009220589A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】センサ部を十分に保護することが可能な車両を提供する。
【解決手段】この発明の自動二輪車１（車両）は、ヘッドパイプ２から下方および走行方向に対して後方に向かって延びる右側ダウンチューブ５ａと左側ダウンチューブ５ｂとを含む車体フレーム７と、エンジン１７に一方端部１８ａが取り付けられ、左側ダウンチューブ５ｂと右側ダウンチューブ５ａとの間に一部が配置される排気管１８と、排気管１８の左側ダウンチューブ５ｂと右側ダウンチューブ５ａとの間に配置された部分に取り付けられ、排気管１８の内部の排出ガスの酸素を検出するための酸素センサ２０とを備え、酸素センサ２０は、排気管１８から左側ダウンチューブ５ｂの後側の方向に向かって延びるように配置されている。
【選択図】図５

Description

この発明は、車両に関し、特に、排気管を備えた車両に関する。

従来、排気管を備えた車両が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１では、エンジンに各一方端が取り付けられ、車幅方向に並んで配置される４つの排気管と、４つの排気管の車幅方向の最も外側に位置する排気管に取り付けられ、エンジンから排出される排出ガスの酸素を検出するための酸素センサ（センサ部）とを備えた車両が開示されている。この車両では、酸素センサは、車幅方向の外側に向かって露出した状態で突出するように配置されている。

特開平２００７−４６４６３号公報

しかしながら、上記特許文献１では、酸素センサ（センサ部）は、車幅方向の最も外側に位置する排気管に車幅方向の外側に向かって露出した状態で突出するように配置されているため、酸素センサが車幅方向の外側から物理的衝撃を受けた場合に、酸素センサを十分に保護することが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、排気管に取り付けられるセンサ部を十分に保護することが可能な車両を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の一の局面による車両は、ヘッドパイプと、ヘッドパイプから下方で、かつ走行方向に対して後方に向かって延びる第１下側フレームと第２下側フレームとを含むフレームと、エンジンに一方端部が取り付けられ、第１下側フレームと第２下側フレームとの間に一部が配置される排気管と、排気管の第１下側フレームと第２下側フレームとの間に取り付けられ、排気管の内部の排出ガスを検知するためのセンサ部とを備え、センサ部は、排気管から第１下側フレームの後側に向かって延びるように配置されている。

この一の局面による車両では、上記のように、排気管の第１下側フレームと第２下側フレームとの間に配置された部分に、排気管の内部の排出ガスを検知するためのセンサ部を設けることによって、センサ部を、第１下側フレームと第２下側フレームとの間に配置することができる。これにより、センサ部を車幅方向の両方向の外側からの物理的衝撃に対して、第１下側フレームおよび第２下側フレームによって保護することができるので、排気管に取り付けられたセンサ部を十分に保護することができる。また、センサ部を、排気管から第１下側フレームの後側に向かって延びるように配置することによって、第１下側フレームに起因してセンサ部の着脱作業が行いにくくなるのを抑制することができる。これにより、センサ部の着脱作業を簡素化することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。図２〜図８は、図１に示した一実施形態による自動二輪車の酸素センサおよび酸素センサ周辺の構造を詳細に説明するための図である。なお、本実施形態では、本発明の車両の一例として、自動二輪車について説明する。図中、矢印ＦＷＤ方向は、自動二輪車の走行方向の前方を示している。まず、図１〜図８を参照して、一実施形態による自動二輪車１の構造について詳細に説明する。

本発明の一実施形態による自動二輪車１の全体構造としては、図１に示すように、ヘッドパイプ２の後部に、メインフレーム３が接続されている。メインフレーム３は、後方の下方向に延びるように形成されている。また、メインフレーム３の後方には、後方の上方向に延びるように形成されたシートレール４が設けられている。また、ヘッドパイプ２の後部の下側には、右側ダウンチューブ５ａおよび左側ダウンチューブ５ｂ（図２参照）からなるダウンチューブ５が接続されている。また、メインフレーム３の後方には、後方の上方向に延びるように形成されたバックステー６が設けられている。これらヘッドパイプ２、メインフレーム３、シートレール４、ダウンチューブ５およびバックステー６によって車体フレーム７が構成されている。なお、車体フレーム７は、本発明の「フレーム」の一例である。また、右側ダウンチューブ５ａおよび左側ダウンチューブ５ｂは、ヘッドパイプ２から下方および走行方向（矢印ＦＷＤ方向）に対して後方に向かって延びるように設けられている。なお、右側ダウンチューブ５ａは、本発明の「第２下側フレーム」であり、左側ダウンチューブ５ｂは、本発明の「第１下側フレーム」の一例である。

また、ヘッドパイプ２の上方には、ハンドル８が回動可能に設けられている。また、ヘッドパイプ２の前方には、前照灯９が設けられている。また、ヘッドパイプ２の下方には、上下方向の衝撃を吸収するためのサスペンションを有する一対のフロントフォーク１０が配置されている。この一対のフロントフォーク１０の下部には、前輪１１が回転可能に取り付けられている。

また、シートレール４の後方の上部には、シート１２が配置されている。このシート１２の前側（矢印ＦＷＤ方向側）には、燃料タンク１３が配置されている。また、メインフレーム３の後端部（下部）には、ピボット軸３ａが設けられている。このピボット軸３ａには、リヤアーム１４の前端部が回転可能に支持され、リヤアーム１４は、上下に揺動可能となっている。このリヤアーム１４の後端部には、後輪１５が回転可能に取り付けられている。また、後輪１５の上方には、後輪１５の上方を覆うリヤフェンダ１６が配置されている。また、メインフレーム３の上方には、取付部３ｂが設けられており、取付部３ｂには、単気筒エンジンからなるエンジン１７が取り付けられている。このエンジン１７は、クランクケース１７ａを有している。

また、エンジン１７の上部の前方（矢印ＦＷＤ方向）に設けられた排気口１７ｂには、排気管１８の一方端部１８ａが取り付けられている。また、排気管１８の後方側の他方端部１８ｂには、マフラー１９が取り付けられている。このマフラー１９は、図５に示すように、右側ダウンチューブ５ａよりもさらに車幅方向の外側である右側（矢印Ｒ方向側）に配置されている。

ここで、本実施形態では、排気管１８は、図１に示すように、一方端部１８ａから前方（矢印ＦＷＤ方向）に延び下方に湾曲しながら延びる湾曲部１８ｃと、湾曲部１８ｃから下側後方向に直線状に延びる直線部１８ｄとを有している。これら一方端部１８ａ、湾曲部１８ｃおよび直線部１８ｄは、図２に示すように、右側ダウンチューブ５ａと左側ダウンチューブ５ｂとの間に配置されるように構成されている。また、排気管１８の直線部１８ｄは、図１に示すように、右側ダウンチューブ５ａおよび左側ダウンチューブ５ｂよりも前方側（矢印ＦＷＤ方向側）に位置するように配置されている。また、排気管１８の直線部１８ｄは、下方および右方向（図２の矢印Ｒ方向）に向かって延びるように配置されている。

また、本実施形態では、図２に示すように、排気管１８の直線部１８ｄの湾曲部１８ｃの近傍には、排気管１８の排出ガスに含まれる酸素を検出するための酸素センサ２０が取り付けられている。なお、酸素センサ２０は、本発明の「センサ部」の一例である。この酸素センサ２０は、後述する検知部２０ｂ（図７参照）により排出ガスに含まれる酸素が検出された際に、起電可能に構成されている。そして、酸素センサ２０により起電された際の電圧が電気信号として図示しないＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に伝達され、図示しないＥＣＵは、伝達された電気信号により排出ガスに含まれる酸素の濃度を算出可能に構成されている。また、ＥＣＵは、算出された排気ガスに含まれる酸素の濃度に応じて燃料噴射量を調節する機能を有する。

また、本実施形態では、図２および図３に示すように、酸素センサ２０の左側（図２の矢印Ｌ方向側）の先端部２０ａには、配線２１が接続されている。この配線２１は、図２および図３に示すように、左側ダウンチューブ５ｂの後側（図１の矢印ＦＷＤ方向の反対側）の面に沿うように上方に延びるように配置されている。なお、先端部２０ａは、本発明の「一方端部」の一例である。

また、本実施形態では、図４に示すように、排気管１８には、酸素センサ２０を取り付けるためのネジ穴部２２ａを有するセンサ取付部材２２が取り付けられている。なお、センサ取付部材２２は、本発明の「取付部材」の一例である。このセンサ取付部材２２は、排気管１８に対して全周溶接により取り付けられているとともに、ネジ穴部２２ａが排気管１８に設けられた孔部１８ｅを覆うように配置されている。また、排気管１８の直線部１８ｄには、後述するプロテクタ２３を取り付けるためのプロテクタ取付部材２４が排気管１８の直線部１８ｄの長手方向に沿って２つ設けられている。これら２つのプロテクタ取付部材２４は、それぞれネジ穴部２４ａを有している。このように、プロテクタ取付部材２４にプロテクタ２３を取り付けるためのネジ穴部２４ａを設けることによって、排気管１８にプロテクタ２３を取り付けるためのネジ穴を設ける必要がない。また、センサ取付部材２２は、２つのプロテクタ取付部材２４の間に設けられている。

ここで、本実施形態では、酸素センサ２０は、図５および図６に示すように、左側ダウンチューブ５ｂの走行方向（矢印ＦＷＤ方向）の後側に向かって延びるように配置されている。具体的には、酸素センサ２０の中心軸線１００の斜め後方向に向かう延長線は、エンジン１７のクランクケース１７ａの前面と、左側ダウンチューブ５ｂの後面５ｃとの間に位置するように構成されている。これにより、図３に示すように、酸素センサ２０の中心軸線１００（図５および図６参照）の延長線上には、部品が配置されない。また、酸素センサ２０の先端部２０ａは、図６に示すように、左側ダウンチューブ５ｂの後面５ｃよりも後側に配置されている。

また、本実施形態では、酸素センサ２０は、図７に示すように、孔部１８ｅから排気管１８の中心に向かって突出する検知部２０ｂと、センサ取付部材２２のネジ穴部２２ａに螺合することにより固定されるネジ部２０ｃと、所定の工具を用いて酸素センサ２０を排気管１８に取り付けるための六角部２０ｄとを有している。また、酸素センサ２０は、ネジ部２０ｃがセンサ取付部材２２のネジ穴部２２ａに螺合されることによって、排気管１８に取り付けられている。

また、本実施形態では、酸素センサ２０は、図４に示すように、中心軸線１００が排気管１８の直線部１８ｄの中心軸線２００と直交するように取り付けられている。すなわち、酸素センサ２０は、下部が右方向（図２の矢印Ｒ方向）に向かって傾斜している直線部１８ｄに対して直交するように設けられているので、酸素センサ２０の中心軸線１００は、水平方向（矢印Ｈ方向）の線３００に対して、上方向に第１の角度αだけ傾斜する。これにより、酸素センサ２０の中心軸線１００は、鉛直方向（矢印Ｖ方向）の線４００に対して第２の角度β（α＋９０°）を有するように構成されるので、垂直方向（矢印Ｖ方向）に落下する水滴が検知部２０ｂに直接当たらないように構成することが可能となる。

また、プロテクタ取付部材２４には、酸素センサ２０の前側を覆うように設けられたプロテクタ２３が取り付けられている。なお、プロテクタ２３は、本発明の「保護部材」の一例である。このプロテクタ２３は、図８に示すように、酸素センサ２０（図２参照）の前側を保護するための保護部２３ａと、プロテクタ２３を排気管１８（図２参照）に取り付けるための平坦形状の取付部２３ｂを有している。保護部２３ａは、酸素センサ２０（図２参照）の前側を覆う半円形状の断面を有するとともに、取付部２３ｂから酸素センサ２０（図２参照）が延びる方向に向かって突出するように形成されている。また、取付部２３ｂには、両端部近傍にネジ挿入穴２３ｃがそれぞれ設けられている。これらのネジ挿入穴２３ｃ（図４参照）には、それぞれネジ３０が挿入されているとともに、各ネジ３０は、プロテクタ取付部材２４に設けられたネジ穴部２４ａに螺合されている。

本実施形態では、上記のように、排気管１８の左側ダウンチューブ５ｂと右側ダウンチューブ５ａとの間に配置された部分に、排気管１８の内部の酸素を検出するための酸素センサ２０を設けることによって、酸素センサ２０を、左側ダウンチューブ５ｂと右側ダウンチューブ５ａとの間に配置することができる。これにより、酸素センサ２０を車幅方向の両方向（左右方向）の外側に対して、左側ダウンチューブ５ｂおよび右側ダウンチューブ５ａによって保護することができるので、酸素センサ２０が車幅方向の外側からの物理的衝撃に対して、酸素センサ２０を車幅方向の外側に対して保護することができる。その結果、酸素センサ２０を十分に保護することができる。また、酸素センサ２０を、排気管１８から左側ダウンチューブ５ｂの後側の方向に向かって延びるように配置することによって、左側ダウンチューブ５ｂに起因して酸素センサ２０の着脱作業が行いにくくなるのを抑制することができる。これにより、酸素センサ２０の着脱作業を簡素化することができる。

また、本実施形態では、上記のように、排気管１８に、エンジン１７の前方に配置される直線形状の直線部１８ｄを設け、酸素センサ２０を排気管１８の直線部１８ｄに取り付けることによって、酸素センサ２０を排気管１８の湾曲した場所に取り付ける場合と比較して、安定した状態で酸素センサ２０を排気管１８に取り付けることができる。

また、本実施形態では、上記のように、エンジン１７に取り付けられる一方端部１８ａと直線部１８ｄとの間に湾曲部１８ｃを設け、酸素センサ２０を、排気管１８の直線部１８ｄの湾曲部１８ｃ近傍に取り付けることによって、酸素センサ２０を、排気管１８のエンジン１７に近い位置に取り付けることができる。これにより、エンジン１７から排出される排出ガスに含まれる酸素を、エンジン１７に近い位置で検出することができるので、エンジン１７から排出される排出ガス中に含まれる酸素の濃度を正確に検知することができる。

また、本実施形態では、上記のように、酸素センサ２０の先端部２０ａに配線２１を接続し、配線２１を左側ダウンチューブ５ｂに沿って上方に延びるように配置することによって、配線２１を、容易に、上方に向かって配置することができる。

また、本実施形態では、上記のように、酸素センサ２０を、酸素センサ２０の中心軸線１００の延長線がエンジン１７のクランクケース１７ａと左側ダウンチューブ５ｂとの間に位置するように配置することによって、酸素センサ２０を排気管１８から取り外す際に、左側ダウンチューブ５ｂとクランクケース１７ａとを避けながら取り外すことができる。また、酸素センサ２０を排気管１８に取り付ける際にも、左側ダウンチューブ５ｂとクランクケース１７ａとを避けながら取り付けることができる。これらにより、酸素センサ２０の排気管１８に対する脱着作業をより簡素化することができる。

また、本実施形態では、上記のように、酸素センサ２０の先端部２０ａを、左側ダウンチューブ５ｂの後面よりも走行方向（矢印ＦＷＤ方向）の後方に配置するとともに、左側ダウンチューブ５ｂと排気管１８との間に配置することによって、酸素センサ２０の先端部２０ａに接続される配線２１を、容易に、左側ダウンチューブ５ｂの沿わせるように配置することができる。

また、本実施形態では、上記のように、酸素センサ２０の中心軸線１００の延長線が水平方向に対して上方向に傾斜するように取り付けることによって、酸素センサ２０の検知部２０ｂに対して、排気管１８内の水滴が直接当たるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、酸素センサ２０の走行方向の前方側を覆うプロテクタ２３を設けることによって、走行中に、前方から小石などが酸素センサ２０に直接衝突することを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、排気管１８の直線部１８ｄを、左側ダウンチューブ５ｂおよび右側ダウンチューブ５ａよりも走行方向に対して前方に配置し、プロテクタ２３を、排気管１８の直線部１８ｄに取り付けることによって、プロテクタ２３を酸素センサ２０の近傍に配置することができる。これにより、プロテクタ２３は、酸素センサ２０により近い位置で酸素センサ２０の前側を保護することができる。

また、本実施形態では、上記のように、プロテクタ２３に、ネジ挿入穴２３ｃを有する取付部２３ｂを設け、取付部２３ｂおよびプロテクタ取付部材２４を介してネジ３０によって排気管１８の直線部１８ｄに取り付けることによって、プロテクタ２３を排気管１８に容易に取り付けることができる。

また、本実施形態では、上記のように、酸素センサ２０を、センサ取付部材２２のネジ穴部２２ａにネジ部２０ｃを螺合することにより、センサ取付部材２２を介して排気管１８に取り付けることによって、容易に、酸素センサ２０を排気管１８に取り付けることができる。また、センサ取付部材２２にネジ穴部２２ａを設けることによって、排気管１８にネジ穴を設ける必要がないので、排気管１８の構造が複雑化するのを抑制することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、車両の一例として自動二輪車を示したが、本発明はこれに限らず、エンジンと排気管とセンサ部とを備えた車両であれば、三輪車、ＡＴＶ（Ａｌｌ Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ；不整地走行車両）などの他の車両にも適用可能である。

また、上記実施形態では、センサ部の一例として酸素センサを示したが、本発明はこれに限らず、排出ガスを検知するセンサであれば、酸素センサ以外の排出ガスの成分を検出するセンサや、排出ガスの温度を検知する温度センサ、排出ガスの圧力を検知する圧力センサ等、その他のセンサを用いてもよい。

また、上記実施形態では、酸素センサ（センサ部）を排気管の直線部に１つ設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、排気管のマフラーの近傍などにもう１つ酸素センサを設けてもよい。この場合、２つの酸素センサによる酸素の濃度の検出結果を比較することができるので、より正確な排出ガスに含まれる酸素の濃度を検出することができる。

また、上記実施形態では、酸素センサ（センサ部）を排気管から左側フレームの後側に向かって延びるように排気管に取り付ける例を示したが、本発明はこれに限らず、酸素センサを右側フレームの後側に向かって延びるように排気管に取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、酸素センサを取り付けるためのセンサ取付部材と、プロテクタを取り付けるためのプロテクタ取付部材を別個に排気管に設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、センサ取付部材とプロテクタ取付部材とを一体的に構成してもよい。たとえば、図９に示す変形例のように、排気管１８に、酸素センサ２０およびプロテクタ２３を取り付けるためのネジ穴５０ａと、プロテクタ２３を取り付けるためのネジ穴５０ｂとを有する取付部材５０を取り付けてもよい。

本発明の一実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車の酸素センサ周辺の構造を示した正面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車の酸素センサ周辺の構造を示した部分斜視図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車の酸素センサおよびプロテクタの取付構造を示した部分断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車の酸素センサとダウンチューブと排気管との位置関係を示した平面断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車の酸素センサとダウンチューブと排気管との位置関係を示した平面断面図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車の酸素センサの排気管に対する取付構造を示した拡大図である。 図１に示した一実施形態による自動二輪車のプロテクタの構造を示した正面図である。 本発明の変形例による自動二輪車の酸素センサおよびプロテクタが取り付けられる取付部材の構造を説明するための断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車（車両）
２ ヘッドパイプ
５ａ 右側ダウンチューブ（第２下側フレーム）
５ｂ 左側ダウンチューブ（第１下側フレーム）
７ 車体フレーム（フレーム）
１７ エンジン
１７ａ クランクケース
１８ 排気管
１８ａ 一方端部
１８ｂ 他方端部
１８ｃ 湾曲部
１８ｄ 直線部
１９ マフラー
２０ 酸素センサ（センサ部）
２０ａ 先端部（一方端部）
２１ 配線（配線部材）
２２ センサ取付部材（取付部材）
２２ａ ネジ穴部
２３ プロテクタ（保護部材）
２３ｂ 取付部
２３ｃ ネジ挿入穴
３０ ネジ（ネジ部材）
５０ 取付部材
１００ 中心軸線

Claims (13)

1. ヘッドパイプと、
   前記ヘッドパイプから下方で、かつ走行方向に対して後方に向かって延びる第１下側フレームと第２下側フレームとを含むフレームと、
   エンジンに一方端部が取り付けられ、前記第１下側フレームと前記第２下側フレームとの間に一部が配置される排気管と、
   前記排気管の前記第１下側フレームと前記第２下側フレームとの間に取り付けられ、前記排気管の内部の排出ガスを検知するためのセンサ部とを備え、
   前記センサ部は、前記排気管から前記第１下側フレームの後側に向かって延びるように配置されている、車両。
2. 前記排気管は、前記エンジンの前方に配置され、直線状に延びるように形成された直線部を含み、
   前記センサ部は、前記排気管の直線部に取り付けられている、請求項１に記載の車両。
3. 前記排気管は、前記エンジンに取り付けられる一方端部と前記直線部との間に配置される湾曲部をさらに含み、
   前記センサ部は、前記排気管の直線部の前記湾曲部近傍に取り付けられている、請求項２に記載の車両。
4. 前記センサ部の一方端部に接続される配線部材をさらに備え、
   前記配線部材は、前記第１下側フレームに沿って上方に延びるように配置されている、請求項１に記載の車両。
5. 前記エンジンは、クランクケースを含み、
   前記センサ部は、前記センサ部の中心軸線の延長線が前記クランクケースと前記第１下側フレームとの間に位置するように配置されている、請求項１に記載の車両。
6. 前記センサ部の一方端部は、前記第１下側フレームの後面よりも走行方向の後方に配置されるとともに、前記第１下側フレームと前記排気管との間に配置されている、請求項５に記載の車両。
7. 前記排気管の他方端部に接続され、前記第２下側フレームよりも車幅方向の外側に配置されるマフラーをさらに備え、
   前記センサ部は、前記第１下側フレームの方向に向かって延びるように取り付けられている、請求項１に記載の車両。
8. 前記センサ部は、前記センサ部の中心軸線が上方向に傾斜するように取り付けられている、請求項１に記載の車両。
9. 前記センサ部の車体の走行方向の前方側を覆うように設けられた保護部材をさらに備える、請求項１に記載の車両。
10. 前記排気管は、前記エンジンの前方に直線形状の直線部を含み、
    前記排気管の直線部は、前記第１下側フレームおよび前記第２下側フレームよりも前方に配置され、
    前記保護部材は、前記排気管の直線部に取り付けられている、請求項９に記載の車両。
11. 前記保護部材は、ネジ挿入穴を有する取付部を含むとともに、前記取付部を介してネジ部材によって前記排気管の直線部に取り付けられている、請求項１０に記載の車両。
12. 前記センサ部は、ネジ部を含み、
    前記排気管の直線部には、ネジ穴部を有する取付部材が設けられており、
    前記センサ部は、前記ネジ部が前記取付部材のネジ穴部に螺合されることにより、前記排気管に取り付けられている、請求項２に記載の車両。
13. 前記センサ部は、前記排気管の排出ガスに含まれる酸素を検出するための酸素センサである、請求項１に記載の車両。

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