JP2009226988A - 自動二輪車の排気ガスセンサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車体の大型化を回避しつつ、スペースを効率良く利用して排気ガスセンサを排気管に配設できること。
【解決手段】クランクケース１４からシリンダアッセンブリ１５を延出したエンジン１２と、後輪１６を軸支する変速装置１３とが一体化されたスイング式のパワーユニット１１が搭載され、後輪を挟んで変速装置の反対側に排気系部品４５が配置された自動二輪車であって、排気系部品は、エンジンのシリンダヘッドに形成された排気ポートに接続されて車両後方へ延設される排気管２６と、この排気管に連結されてクランクケースに支持される排気マフラ２７と、排気管に装着されて排気ガスの状態を検出する排気ガスセンサ４６とを有し、この排気ガスセンサは、車両側面視においてクランクケースの後方で排気管に装着され、その軸線が、クランクケースの後面と略平行な仮想平面上にあり、その上端が、鉛直線に対し車両幅方向内側に向けて傾斜配置されたものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スイング式パワーユニットが搭載された自動二輪車であって、排気管に排気ガスセンサが配設された自動二輪車の排気ガスセンサ装置に関する。

自動二輪車のエンジンから延びる排気管に排気ガスセンサが取り付けられて、排気ガス中の酸素濃度などが検出されるものが特許文献１に開示されている。この特許文献１では、排気ガスセンサは、シリンダの側方で、且つクランクケースの右側膨出部の前方の空間に配置されている。
特開２０００−３３５４６７号公報

スイング式パワーユニットを搭載したスクータ型車両において特許文献１に記載の位置に排気ガスセンサを配置した場合には、パワーユニットの揺動時に排気ガスセンサが車体部品（車体フレームや車体カバーなど）に接触する恐れがあるため、この排気ガスセンサを車両外方へ傾斜させる必要がある。

また、エンジンの右側方に排気ガスセンサを配置した場合、この排気ガスセンサは車両右方向に張り出すためライダーの足に接触したり、また、排気ガスセンサ周囲の温風がライダーの足にあたって不快感を与える恐れがある。

排気ガスセンサが車両外方へ傾斜配置されたり、排気ガスセンサ周囲の温風がライダーの足に当たらないようにするためには、車体カバーを車両幅方向外側へ膨出させるなどの対策が必要になる。この結果、車体が大型化したり、車両の足着き性が低下してしまう恐れがある。

更に、排気管と排気マフラとが一体に構成されている自動二輪車において、後輪交換などのために排気マフラを取り外す際には、排気マフラと共に排気管も取り外す必要がある。このとき、排気管には排気ガスセンサが装着されているため、排気管の取り外し前に排気ガスセンサを排気管から取り外しておかねばならず、排気マフラの着脱作業性が低下してしまう。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、車体の大型化を回避しつつ、スペースを効率良く利用して排気ガスセンサを排気管に配設できる自動二輪車の排気ガスセンサ装置を提供することにある。

本発明に係る自動二輪車の排気ガスセンサ装置は、クランクケースから前方へシリンダアッセンブリを延出したエンジンと、前記クランクケースの一方の側部を後方へ延在して後部に後輪を軸支する変速装置とが一体化されたスイング式パワーユニットが搭載され、前記後輪を挟んで前記変速装置の反対側に排気系部品が配置された自動二輪車であって、前記排気系部品は、前記エンジンのシリンダヘッドに形成された排気ポートに接続されて車両後方へ延設される排気管と、この排気管に連結されて前記クランクケースに支持される排気マフラと、前記排気管に装着されて排気ガスの状態を検出する排気ガスセンサとを有し、この排気ガスセンサは、車両側面視において前記クランクケースの後方で前記排気管に装着され、その軸線が、前記クランクケースの後面と略平行な仮想平面上にあり、その上端が、鉛直線に対し車両幅方向内側に向けて傾斜配置されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、排気ガスセンサを車両幅方向外側に傾斜させることなく排気管に装着できるので、車体カバー等の部品が車両外方へ張り出すこと等を防止でき、車体の大型化を回避できる。また、排気ガスセンサがクランクケースの後方で排気管に装着されたので、クランクケース後方且つ後輪前方の空きスペースを有効に活用できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る自動二輪車の排気ガスセンサ装置における一実施形態が適用された小型スクータ型車両を透視して示す左側面図である。図２は、図１のスクータ型車両の後半部を、車体カバーなどを省略して示す左側面図である。

自動二輪車としてのスクータ型車両、特に小型スクータ型車両の車体フレーム２は例えば鋼管製であり、前頭部に位置するヘッドパイプ３からダウンチューブ４が後ろ下方に延び、その下端付近から左右一対のリアフレーム５が水平に後方へ延びた後、後ろ斜め上方に延び、このリアフレーム５が後ろ上方へ立ち上がる付近にスイングブラケット６が設けられている。尚、左右のリアフレーム５は、最後部で連結されている。

ヘッドパイプ３には前輪７を支持するフロントフォーク８が、ハンドルバー９やヘッドランプ１０などと共に左右回転自在に軸支され、ハンドルバー９を回動させることにより前輪７が操舵される。一方、リアフレーム５には、スイングブラケット６を介して揺動可能にパワーユニット１１が連結されている。このスイング式パワーユニット１１は、エンジン１２と変速装置１３とが一体化されたユニットスイング式と呼ばれるスクータ型車両として一般的なレイアウトを持つパワーユニットである。

エンジン１２は、そのクランクケース１４の前部から前方に向かってシリンダアセンブリ１５が略水平方向に前傾して延出され、クランクケース１４の左側部から前記変速装置１３が一体に併設されて後方に延びている。この変速装置１３の後部右側面に後輪１６が直接軸支されている。

クランクケース１４の下部から左右一対のエンジン懸架部１７が前方に延びており、これらのエンジン懸架部１７の先端は、スイングブラケット６の後端に架設された車幅方向に沿う揺動軸１８に揺動自在に連結される。また、変速装置１３の後部とリアフレーム５の後部との間にショックアブソーバ１９が連結されている。パワーユニット１１は、後輪１６と共に揺動軸１８回りに上下方向に揺動して後輪１６のスイングアームの役割を果たし、その揺動がショックアブソーバ１９により緩衝される。

エンジン１２のシリンダアセンブリ１５は、シリンダブロック２０とシリンダヘッド２１とヘッドカバー２２とがクランクケース１４側から順次重ねられた構成である。シリンダアセンブリ１５及びクランクケース１４の上方には、燃料噴射装置としてのインジェクタ２３、エアクリーナボックス２４などを有する吸気系部品２５が配置されている。この吸気系部品２５が、シリンダヘッド２１の上部左側に開口する吸気ポート（不図示）へ混合気（燃料と空気の混合気）を供給する。この吸気系部品２５は、パワーユニット１１と共に揺動軸１８回りに上下方向に揺動する。

シリンダヘッド２１の下面には排気ポート（不図示）が開口されており、この排気ポートから排気管２６が後方に延びて接続されると共に、排気管２６の後部に排気マフラ２７が連結されている。この排気マフラ２７は、パワーユニット１１（クランクケース１４）に固定されて後輪１６の右側に位置する。これらの排気管２６及び排気マフラ２７が、パワーユニット１１と共に揺動軸１８回りに上下方向に揺動する。

シリンダアセンブリ１５のシリンダブロック２０及びシリンダヘッド２１の周囲は、合成樹脂製のファンカウル２８により覆われている。このファンカウル２８内では、エンジン１２のクランクシャフト（不図示）に回転一体に取り付けられた冷却ファン（不図示）の回転により冷却用空気がファンカバー２９（図３）の開口（不図示）から導入されて、シリンダブロック２０及びシリンダヘッド２１が強制冷却される。また、変速装置１３内へも、冷却ダクト３０を経て冷却用の空気が強制的に導入され、この変速装置１３内の例えばＶベルトなどが冷却される。

一方、パワーユニット１１の上方で、着座シート３５の下方に物品収納ボックス３１が設置されている。この物品収納ボックス３１は例えば樹脂材料により有底箱形容器状に形成され、その前底部が、リアフレーム５に設けられたブリッジパイプ３２に固定され、後ろ上部が、左右のリアフレーム５に固着されたクロスメンバ３３に固定されている。

物品収納ボックス３１の後方には燃料タンク３４が設置され、物品収納ボックス３１と燃料タンク３４の上方を覆う形で着座シート３５が、左右一対のリアフレーム５に載置されている。この着座シート３５は、前端の回動軸（不図示）を中心に後端を持ち上げて開閉可能に設けられ、物品収納ボックス３１の蓋を兼ねている。また燃料タンク３４への給油も着座シート３５を開放して行われる。

車体フレーム２の前部と後部は、それぞれ合成樹脂製の前部車体カバー３６と後部車体カバー３７とにより覆われて、車体外観が整えられると共に内部機器類の保護が図られている。前部車体カバー３６の下方に、フロントフォーク８に設置されて前輪７を覆うフロントフェンダ３８が配置されている。また、後部車体カバー３７は、着座シート３５の下方における物品収納ボックス３１、燃料タンク３４及びエンジン１２（シリンダアセンブリ１５付近）の周囲を覆っている。後部車体カバー３７の後部にはリアフェンダ３９が取り付けられている。

更に、ハンドルバー９と着座シート３５との間に低床式のステップボード４０が設けられる。このステップボード４０も合成樹脂製であり、リアフレーム５の水平方向延在部分の上部に設置される。前部車体カバー３６と後部車体カバー３７とステップボード４０とは連続的に繋がるようデザインされている。

このステップボード４０の下方で、リアフレーム５の水平方向延在部分の左側後部にサイドスタンド４１が枢支される。更に、このサイドスタンド４１の後方で、クランクケース１４の後部下側にセンタースタンド４２が枢支されている。

上述のように構成されたスクータ型車両１では、エンジン１２のクランクケース１４の前部下側部分に揺動軸１８が設けられたことから、クランクケース１４及びシリンダアセンブリ１５と物品収納ボックス３１との間の空間Ａが大きく確保され、しかも、この空間Ａは、前方及び左右両側方が後部車体カバー３７で囲まれて構成されている。そして、この空間Ａ内に、エアクリーナボックス２４及びインジェクタ２３を含む吸気系部品２５が配置される。

図３〜図７に示すように、パワーユニット１１の変速装置１３は、エンジン１２の動力を変速して後輪１６へ伝達するものであり、この後輪１６を挟んで変速装置１３の反対側の車両右側に、排気系部品４５が配置される。この排気系部品４５は、前述の排気管２６及び排気マフラ２７の他に、排気管２６に装着されて排気ガスの状態（排気ガス中の酸素濃度）を検出する排気ガスセンサ４６を有する。

排気マフラ２７にはマフラブラケット４７の固着部４７Ａ（図５、図７）が固着され、このマフラブラケット４７がクランクケース１４にボルト固定されることによって、排気マフラ２７がクランクケース１４に支持されて排気系部品４５がパワーユニット１１と一体で揺動する。この排気マフラ２７は、マフラブラケット４７を介して後輪１６に対し車両右側に配置される。また、排気マフラ２７は、マフラカバー４８によって排気マフラ２７の熱が遮蔽されると共に飛び石などから保護されている。

排気ガスセンサ４６は、一般にＯ_２センサと称されるものであり、排気ガス中の酸素濃度を検出し、この酸素濃度に応じてインジェクタ２３からの燃料噴射量を増減させて、最適な空燃比を実現するものである。

この排気ガスセンサ４６は、図３に示す車両側面視において、クランクケース１４の後方で排気管２６に装着されている。また、排気ガスセンサ４６の軸線は、図７〜図９に示すように、クランクケース１４の後面４９に略沿うようにして配設されており、より詳細には後面４９と略平行な仮想平面５０上にある。そして、排気ガスセンサ４６の上端は、図６に示すように、鉛直線５１に対し車両幅方向内側に向けて傾斜角度θで傾斜配置されている。この傾斜角度θは、０°〜４５°程度の範囲が好適である。

更に、排気ガスセンサ４６は、図３、図５及び図６に示すように、その側方がマフラブラケット４７により覆われて構成される。また、排気ガスセンサ４６は、後輪１６の車軸５２よりも前方且つ下方であって、側面視で後輪１６とオーバーラップする位置において排気管２６に装着されている。

図４〜図７に示すように、排気ガスセンサ４６にはセンサハーネス５３が接続されている。このセンサハーネス５３の中途部にセンサ側カプラ５４と車体側カプラ５５とが具備され、互いに分離可能に連結される。このうち、車体側カプラ５５は、パワーユニット１１におけるエンジン１２のシリンダブロック２０及びシリンダヘッド２１を覆うファンカウル２８に固着されている。

以上のように構成されたことから、本実施の形態の排気ガスセンサ装置によれば、次の効果（１）〜（８）を奏する。

（１）排気ガスセンサ４６は、車両側面視においてクランクケース１４の後方で排気管２６に接続され（図３）、その軸線が、クランクケース１４の後面４９と略平行な仮想平面５０上にあり（図７、図８）、その上端が、鉛直線５１に対し車両幅方向内側に向けて傾斜配置されている（図６）。図３に示すように、クランクケース１４の後方の空間では、排気管２６が車体フレーム２（特にリアフレーム５）から離反するので、この車体フレーム２に対して揺動するパワーユニット１１であっても、排気ガスセンサ４６が車体フレーム２に干渉することを防止できる。

このため、車体フレーム２との干渉を防止するために排気ガスセンサ４６を車両幅方向外方へ傾斜させる必要がない。その結果、後部車体カバー３７（図１）などの部品を車両外方へ張り出すことを防止でき、車体の大型化を回避できる。しかも、排気ガスセンサ４６周囲の温風がライダーの足に当たることがないので、乗車の快適性を向上させることができる。

（２）排気ガスセンサ４６は、車両側面視においてクランクケース１４の後方で排気管２６に接続され（図３）、その軸線が、クランクケース１４の後面４９と略平行な仮想平面５０上にあるため、クランクケース１４の後方で、後輪１６の前部周囲に形成される空きスペースを有効に活用することができる。

（３）図５に示すように、排気ガスセンサ４６の側方が、排気マフラ２７をクランクケース１４に支持するためのマフラブラケット４７により覆われているので、側方から侵入する飛び石などから排気ガスセンサ４６を保護することができる。しかも、マフラブラケット４７によって排気ガスセンサ４６の露出が防止されるので、車両の外観を著しく向上させることができる。

（４）排気ガスセンサ４６が、パワーユニット１１と揺動一体の排気管２６に装着されるため、この排気管２６に対し大きく傾斜させて略水平に排気ガスセンサ４６を取り付けると、排気管２６の揺動時に排気ガスセンサ４６に瞬間的に過大な曲げモーメントが発生して、排気ガスセンサ４６の取付部の耐久性が低下する恐れがある。

これに対し、本実施の形態では、図５及び図６に示すように、排気ガスセンサ４６がマフラブラケット４７によって外観視されないよう構成されているので、排気ガスセンサ４６の上端を鉛直線５１に対し車両幅方向内側に向けて傾斜角θ（０°≦θ≦４５°程度）で傾斜配置させても外観を損なうことを防止できる。これにより、排気ガスセンサ４６のセンサ取付部の耐久性を確保しながら、外観性も良好なものとすることができる。

（５）排気ガスセンサ４６が、図３に示す車両側面視において、後輪１６の車軸５２よりも前方且つ下方で排気管２６に装着されているので、図１０に示すように、後輪１６の下部前方の空間Ｍから、排気ガスセンサ４６の取付部へのアクセスが可能となる。このため、排気ガスセンサ４６の側方がマフラカバー４８によって覆われていても、上記空間Ｍからのアクセスによって排気ガスセンサ４６の着脱作業を容易に実施できる。

（６）仮に、排気ガスセンサ４６が後輪１６とオーバーラップしない位置まで後輪１６の車軸５２を後方に設置して、後輪１６の前端縁の前方に上記空間Ｍを確保する場合には、その分車両のホイールベースが長大化してしまう。これに対し、本実施の形態では、排気ガスセンサ４６が図３に示す側面視において、後輪１６とオーバーラップする位置で排気管２６に装着されているので、ホイールベースの長大化を防止して車体の大型化を回避できると共に、車両の旋回性能の低下を抑制できる。

（７）図３及び図５に示すように、排気ガスセンサ４６に接続されるセンサハーネス５３に、分離可能なセンサ側カプラ５４及び車体側カプラ５５が具備されている。従って、排気管２６と排気マフラ２７とが一体に構成されて分離不可能な場合であっても、センサ側カプラ５４と車体側カプラ５５を離脱することで、排気管２６から排気ガスセンサ４６を取り外すことなく、排気管２６と共に排気マフラ２７の着脱を容易に実施することができる。

（８）パワーユニット１１の揺動時には、センサ側カプラ５４及び車体側カプラ５５に遠心力が作用して、センサハーネス５３が大きな振幅で振動することになるが、車体側カプラ５５がパワーユニット１１のファンカウル２８に固定されることで、センサハーネス５３の振動を抑制できる。この結果、センサハーネス５３、特に最も高い負荷が掛かる排気ガスセンサ４６近傍のセンサハーネス５３部分の折損などを確実に防止できる。

更に、車体側カプラ５５をパワーユニット１１のファンカウル２８に固定することで、センサ側カプラ５４を、車体側カプラ５５から離脱させるだけで容易にフリー（非拘束）にすることができる。

自動二輪車の排気ガスセンサ装置における一実施形態が適用された小型スクータ型車両を透視して示す左側面図。 図１のスクータ型車両の後半部を、車体カバーなどを省略して示す左側面図。 図１のスクータ型車両の後半部を、車体カバー等を省略して示す右側面図。 図３のスクータ型車両の後半部を、右斜め後方から目視して示す斜視図。 図４のスクータ型車両の後半部に、マフラブラケットを図示して示す斜視図。 排気マフラなどを省略して示す図３のＶＩ矢視図。 車体フレーム及びエアクリーナボックスを省略して示す図５のＶＩＩ矢視図。 図５のスクータ型車両の後半部を示す底面図。 図８のスクータ型車両の後半部に、センタースタンド及びサイドスタンドなどを図示して示す底面図。 図２のスクータ型車両の後半部を斜め下方から目視し、センタースタンドなどを省略して示す斜視図。

符号の説明

１ スクータ型車両（自動二輪車）
１１ パワーユニット
１２ エンジン
１３ 変速装置
１４ クランクケース
１５ シリンダアッセンブリ
１６ 後輪
２１ シリンダヘッド
２６ 排気管
２７ 排気マフラ
２８ ファンカウル
４５ 排気系部品
４６ 排気ガスセンサ
４７ マフラブラケット
４９ クランクケースの後面
５０ 仮想平面
５１ 鉛直線
５２ 後輪の車軸
５３ センサハーネス
５４ センサ側カプラ
５５ 車体側カプラ
θ 傾斜角

Claims (6)

1. クランクケースから前方へシリンダアッセンブリを延出したエンジンと、前記クランクケースの一方の側部を後方へ延在して後部に後輪を軸支する変速装置とが一体化されたスイング式パワーユニットが搭載され、前記後輪を挟んで前記変速装置の反対側に排気系部品が配置された自動二輪車であって、
   前記排気系部品は、前記エンジンのシリンダヘッドに形成された排気ポートに接続されて車両後方へ延設される排気管と、
   この排気管に連結されて前記クランクケースに支持される排気マフラと、
   前記排気管に装着されて排気ガスの状態を検出する排気ガスセンサとを有し、
   この排気ガスセンサは、車両側面視において前記クランクケースの後方で前記排気管に装着され、その軸線が、前記クランクケースの後面と略平行な仮想平面上にあり、その上端が、鉛直線に対し車両幅方向内側に向けて傾斜配置されたことを特徴とする自動二輪車の排気ガスセンサ装置。
2. 前記排気マフラは、マフラブラケットを介してクランクケースに支持され、このマフラブラケットが排気ガスセンサの側方を覆って構成されたことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気ガスセンサ装置。
3. 前記排気ガスセンサは、後輪の車軸よりも前方で且つ下方において、排気管に装着されたことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気ガスセンサ装置。
4. 前記排気ガスセンサは、車両側面視で後輪とオーバーラップする位置において、排気管に装着されたことを特徴とする請求項３に記載の自動二輪車の排気ガスセンサ装置。
5. 前記排気ガスセンサにはセンサハーネスが接続され、このセンサハーネスは中途部に、着脱自在なセンサ側カプラと車体側カプラを具備したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気ガスセンサ装置。
6. 前記車体側カプラが、パワーユニットに固定して取り付けられたことを特徴とする請求項５に記載の自動二輪車の排気ガスセンサ装置。

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