JP2011156952A - 自動２輪車用排気装置 - Google Patents

Abstract

【目的】エンジンの出力に影響を与えずに車体のスリム化を可能にして、運転姿勢の自由度を高め、消音器を大型化せずに十分な消音効果を実現する。
【構成】排気管１５の後部に分岐ジョイント２０を設け、ピボットプレート６との交差位置Ｐより前方位置にて上下に並列された小径の第２排気管２１、２２に分岐させ、この小径の第２排気管２１、２２をピボットプレート２３の内側へ交差させることで、スムーズな排気を確保したままピボットプレート６とエンジン１２との間隙を狭くできる。また両第２排気管の排気行路長を得の使用領域における排気音の波長の整数倍とならないようにずらせて消音器２３内で干渉させるようにしたので、排気音を低減させて消音器２３を小型化できる。
このため、エンジンの出力を低下させずに車体のスリム化が可能である。
【選択図】図１

Description

この発明は、車体幅を狭くしてスリムにできるようにした自動２輪車用排気装置に係り、特にオフロードタイプの車両に好適なものに関する。

自動２輪車において、エンジンの排気ポートから延出した排気ポートを湾曲させ、メインフレームとエンジンの間を通って後方へ延ばし、消音器へ接続したものが公知である（特許文献１参照）。
また、単一のエンジンから延出する各排気管を緩衝器の後方にて車両ＭＰ左右に枝分かれさせて配置し、それぞれを車体左右の消音器へ接続したものもある（特許文献２参照）。

特開２００６−３２１４８９号公報 特開２００５−３１３６７１号公報

図１３はこのような従来例における排気系後部の一例に関する側面図である。消音器２２３は内外二重筒式であり、消音器２２３の外観をなす外筒の内側にパンチングメタル製のインナーパイプ２２１が消音器２２３の長手方向に配置される。インナーパイプ２２１の前端はジョイントパイプ２２０を介して排気管（図示省略）と接続する。インナーパイプ２２１の後端はテールパイプ２８０に接続し、テールパイプ２８０は消音器２２３（外筒）の後端開口を塞いで取付けられるエンドキャップ２５４を貫通し、後端開口が後方の大気中に開放される。
消音器２２３（外筒）の前端開口はコーン形状をなすフロントキャップ２７０で閉じられる。これらフロントキャップ２７０とエンドキャップ２５４で閉じられた消音器２２３（外筒）の内部は膨張室を形成し、インナーパイプ２２１内の排気が膨張室２５６内へ出て膨張し、その後テールパイプ２８０で絞られて大気中へ排出されることにより排気音圧を低減するようになっている。

ところで、上記特許文献１のように、排気管をエンジンとメインフレームの間に通す場合、排気管の配置空間を確保するためには、メインフレームに凹部を設けることが考えられる。しかし、こうするとメインフレームの剛性を確保するためメインフレーム全体の大型化及び重量増を招く。また、メインフレーム自体をエンジンから離れるように外側方へずらせて空間幅を確保することも考えられるが、このようにすると車体幅が広がってしまい、車体幅を狭くして車体をスリム化することが求められている。
このような車体のスリム化は、特に、不整地等の荒地を走行するオフロード車においてはより強く要請される。また、排気音を十分に低減させることも要請されており、その結果、消音器が大型化して車体のスリム化が阻まれることもある。
一方、車体のスリム化を図って排気管を配管するため、メインフレーム側を変更せず、メインフレームと交差する排気管の一部を凹ませることも考えられるが、スムーズな排気流とするための排気管形状を別途考慮する必要がある。
そこで本願発明は、スムーズな排気を確保しつつ車体のスリム化を可能にして、運転姿勢の自由度を高めること、さらには消音器を大型化せずに十分な消音効果を実現することを目的とする。

上記課題を解決するため自動２輪車用排気装置に係る請求項１の発明は、フロントフォークを介して前輪を支持するヘッドパイプと、
このヘッドパイプから斜め後下方へ延びるメインフレームと、さらにこのメインフレームの後部を湾曲させて左右一対で下方へ延びるピボットプレートとし、
このピボットプレートにスイングアームの前端を揺動自在に取付け、スイングアームの後端に後輪を支持し、前記メインフレームの下方空間に配置されるエンジンと、このエンジンの排気ポートに一端が接続され、他端側がエンジンの側方とメインフレームの間を通って後方へ延びる排気管と、この排気管の後端に取付けられる消音器とを備えた自動２輪車用排気装置において、
前記排気管は側面視でメインフレームと交差するとともに、この交差位置より前方にて複数に分岐し、この分岐部より排気上流側の第1排気管と、分岐部より排気下流側となる複数の第２排気管とで構成し、前記第1排気管より第２排気管を小径とすることを特徴とする。

請求項２の発明は上記請求項１において、前記ピボットプレート上方のメインフレームの後部と、前記スイングアーム間に緩衝器を設け、この緩衝器とメインフレームの間を複数の前記第２排気管が上下に並んで前後方向に通過していることを特徴とする。

請求項３の発明は上記請求項１又は２において、前記消音器は、外筒とその外筒内に配置される複数のインナーパイプとから構成され、前記第２排気管の後端は各々個別のインナーパイプへ接続されることを特徴とする。

請求項４の発明は上記請求項３において、前記インナーパイプは、それぞれ前記外筒内でパンチングにより外筒内空間へ開放されるとともに、前記分岐からパンチング開始位置までの管長が各第２排気管により異にすることを特徴とする。

請求項５の発明は上記請求項３又は４において、前記消音器の外筒後端は隔壁にて塞がれ、その後方にエンドキャップが被せられ、この隔壁とエンドキャップとの間に膨張室を形成し、その膨張室内に前記各インナーパイプの下流端を開放し、前記エンドキャップに前記膨張室を外部に開放する排気口を設けることを特徴とする。

請求項６の発明は上記請求項５において、前記エンドキャップの排気口と各インナーパイプの下流端開口とはインナーパイプの軸線方向に対してオフセットして配置することを特徴とする。

請求項７の発明は上記請求項１〜６のいずれかにおいて、前記各第２排気管は、前記ピボットプレートと交差する部分で支持プレートを介してピボットプレートへ取付けられるとともに、前記支持プレートは各第２排気管を連結することを特徴とする。

請求項８の発明は上記請求項７において、前記支持プレートは各第２排気管の外周に沿って湾曲して溶接される湾曲部と、この湾曲部を連結するとともに、少なくとも一部が隣り合う第２排気管間へ入り込む連結部とを備え、この連結部に設けたナットによりピボットプレートへボルト止めされていることを特徴とする。

請求項９の発明は上記請求項１〜８のいずれかにおいて、前記各第２排気管にまたがって左右から板状の外壁を固定し、前記各第２排気管の間に膨張室を形成することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、排気管をメインフレームとの交差位置より前方位置にて複数の小径の第２排気管に分岐させたので、この小径の第２排気管をメインフレームに交差させることでメインフレームとエンジンとの間隙を狭くできる。
このため、メインフレームとダウンチューブに囲まれたエンジンの配置空間内は、本来狭い空間内にエンジンやその他の補機類が配置されているが、メインフレームを凹ませたり外方へずらして配置することなく、また、排気管を凹ませることもせずに配置できる。
しかも、複数の第２排気管により十分な排気量を確保し、スムーズな排気を可能にするので、エンジンの出力を確保しつつ車体のスリム化が可能である。

請求項２の発明によれば、複数の第２排気管を上下へ並列させて、ピボットプレートと緩衝器との間に通過させるので、小径化した第２排気管分だけピボットプレートと緩衝器の間隙を狭くでき、車体のスリム化が可能になる。

請求項３の発明によれば、各第２排気管を各インナーパイプへ個別に接続したので、各第２排気管とこれに個別に接続するインナーパイプとの組合された排気経路毎に排気行路長を異ならせることができる。このため、各第２排気管の排気が互いの排気音波形の位相をずらせて外筒内へ出ることができ、互いに干渉して打ち消し合うことにより排気音を低減することができ、消音器の小径化が可能になる。

請求項４の発明によれば、外筒内に配置される各インナーパイプがパンチングメタルで構成され、このパンチング開始位置がそれぞれ異なり、開始位置の差がエンジンの通常使用域における排気音波長の整数倍の長さ分異なっているため、インナーパイプから出た排気が干渉し合うことにより、排気音を小さくすることができる。

請求項５の発明によれば、外筒の後端を各インナーパイプの後端が開口する隔壁で塞ぐとともに、エンドキャップで覆うことにより、エンドキャップの内側を膨張室とし、この膨張室内にインナーパイプが開口するため、この膨張室内にて排気音が低減されるので、エンドキャップに排気口用の開口を設けるだけで済み、膨張室から従来のテールパイプを介さずに直接排気口より排出できる。このため、従来の絞りとなるテールパイプを省略でき、排気の大気に対する抜けが良好になる。

請求項６の発明によれば、エンドキャップの開口とインナーパイプ後端の開口がオフセットされているため、インナーパイプ後端から出た排気は、エンドキャップの内壁に一度当たってから排出されるようになる。このためインナーパイプ後端から出た排気が直ちにエンドキャップの排気口から排出されてしまうことが少なくなるので、膨張室を有効に利用して消音効果を高めることができる。

請求項７の発明によれば、各第２排気管を支持プレートで連結するとともに、この支持プレートを利用して各第２排気管をピボットプレートへ取付けるので、支持プレートを多機能化させることができる。

請求項８の発明によれば、支持プレートを第２排気管の外周に沿って湾曲して溶接される湾曲部と、この湾曲部を連結するとともに、少なくとも一部が隣り合う第２排気管間へ入り込む連結部とを設け、この連結部にナットを設けてピボットプレートへボルト止めするので、ピボットプレートを各第２排気管へより近接させることができ、車体のスリム化に貢献できる。

請求項９の発明によれば、各第２排気管の間に形成される空間を利用して膨張室を設けたので、この膨張室をレゾネータとして利用でき、エンジンの出力特性を変化させることができる。

実施例に係る自動２輪車の前輪側一部を省略した車体側面図 車体後部側要部の平面図 緩衝器回り部分における車体要部の底面図 車体フレームの後方視図 排気系後部の側面透視図 エンドキャップを図６のＡ矢示方向から示す図 図５のエンドキャップ部分を拡大した断面図 分岐ジョイント部分の側面図 図８の９−９線断面図 別実施形態に係る図８の対応する側面図 図１０の１１−１１線断面図 別実施形態に係る連結プレートの斜視図 従来例の排気系後部側面図

以下、図面に基づいて一実施例を説明する。なお、以下の説明において前後・上下・左右の各方向は車両の直立状態を基準とする。図１はオフロード用自動２輪車の車体側面につき、前輪部側を一部省略して示す図である。この図において車体フレーム１は、前端に設けられたヘッドパイプ２と、このヘッドパイプ２から斜め下がりに後方へ延びるメインフレーム３と、メインフレーム３の下方をヘッドパイプ２からより急角度で斜め下がり後方へ延びるダウンチューブ４とを備える。メインフレーム３は前半部の略直線状に延びるメイン部５と、その後端部から湾曲して下方へ延びるピボットプレート６とを備える。ピボットプレート６の上端部には、クロス部材７が設けられ、ここからシートレール８が後方へ延出している。シートレール８の後端とピボットプレート６の中間部間にはリヤステー９が連結されている。

ダウンチューブ４は上部の略直線状に延びるダウン部１０と、その下端から湾曲して後方へ延び、後端部でピボットプレート６の下端に連結するロアフレーム１１とを備える。メインフレーム３とダウンチューブ４は側面視で閉ループ状をなし、この閉じられた空間内にエンジン１２が配置されて支持される。

エンジン１２はシリンダ１３とクランクケース１４を備え、シリンダ１３の前面に設けられた図示省略の排気ポートに排気管１５の前端１６が接続されている。ダウン部１０は本図から明らかでないが、車体中心に沿って一本で設けられ、排気管１５は排気ポートからダウン部１０の左側を前方かつ斜め下方へ延出し、ダウン部１０の前方で湾曲部１７を形成し、ダウン部１０の右側へ回り込み、かつ斜め上がり後方に延びてシリンダ１３の側方と交差する。

排気管１５の後部１８はシリンダ１３の側方に重なり、ピボットプレート６とシリンダ１３の間で分岐ジョイント２０を介して、２本の第２排気管２１，２２へ分岐接続する。
なお、第２排気管２１，２２はジョイント２０の分岐部より後方（排気下流）側部分であり、第２排気管に対する第１排気管は、分岐部より排気上流側となる排気管１５（後部１８）が相当する。第２排気管２１、２２は上下に並列され、ピボットプレート６の内側を交差して後方へ延び、消音器２３へ接続する。第２排気管２２はリヤステー９の下方へ略平行に車体一側（右側）へ配置され、リヤステー９へ支持されている。

排気管１５の後部１８と分岐ジョイント２０の接続部２４は、ピボットプレート６より前方に位置し、排気は、接続部２４から分岐ジョイント２０内で２つに分岐し、第２排気管２１、２２へ流れる。すなわち、排気は第２排気管２１、２２とピボットプレート６との交差部Ｐよりも前方で分岐する。このようにすると、第２排気管２１、２２は小径化しているので、ピボットプレート６をより車体内方へ配置することができ、車体のスリム化が可能になる。

シートレール８の後端部にはブラケット４２が設けられ、このブラケット４２を介してリヤステー９の後端部と連結されている。右側のブラケット４２の下部側面に消音器２３がステー５７を介して取付けられ、消音器２３がシートレール８及びリヤステー９に支持されている。消音器２３は車体の右側一側に配置され、分岐ジョイント２０、第２排気管２１、２２及び排気管１５の後部１８も車体右側に配置されている。

ピボットプレート６の上下方向中間部でやや下方より位置にピボット２５が設けられ、ここでスイングアーム２６の前端が揺動自在にピボットプレート６へ取付けられている。スイングアーム２６の後端には後輪２７が支持される。スイングアーム２６の中間部とクロス部材７との間には緩衝器２８が前傾して上下方向に配置されている。緩衝器２８は側面視でピボット２５の上方でかつピボットプレート６の最も後方へ湾曲して突出した部分と交差して配置されている。また、この緩衝器２８とピボットプレート６の間を第２排気管２１、２２が緩衝器２８と交差して前後方向へ通っている。

３０は燃料タンクであり、メイン部５上に支持されている。３１はシートであり、燃料タンク３０の後方にシートレール８上へ支持されている。３２はメイン部５及びダウン部１０の左右両側を覆うシュラウド、３３はリヤフェンダである。

図２は車体後部の要部平面図、図３は図２の図示部分のうち緩衝器回りにおけるさらに要部の底面図である。これらの図において、シートレール８は左右一対で設けられ、左右の前部及び後部はクロスプレート４０，４１で連結されている。左右の各シートレール８の後端部にはブラケット４２が設けられ、この左右のブラケット４２のうち右側のブラケット４２に消音器２３がステー５７を介して取付けられている。消音器２３、分岐ジョイント２０及び第２排気管２１（２２も下方に重なっている）は車体の右側一側に配置されている。

クロスプレート４０前方の車体中心Ｃ上には緩衝器２８の上部が位置し、この緩衝器２８を挟んで車体右側に分岐ジョイント２０及び第２排気管２１、２２、車体左側にコネクティングチューブ４３が配置されている。コネクティングチューブ４３は緩衝器２８の左側を湾曲して迂回し、前端はシリンダ１３の吸気ポート（図示省略）へ接続し、後端は緩衝器２８後方で左右のシートレール８間に支持されるエアクリーナ４４へ接続している。

図４車体フレームの後方視図である。この図に明らかなように、ヘッドパイプ２及びダウンチューブ４のダウン部１０は車体中心Ｃに沿って１本で設けられ、メインフレーム３及びピボットプレート６は左右一対で設けられる。メインフレーム３のメイン部５は、ヘッドパイプ２から左右へ分かれて湾曲しつつ後方へ延びてピボットプレート６の上部へ接続する。なお、この図には示されていないが、シートレール８及びリヤステー９も左右一対で設けられている。

メイン部５の後端部が接続する部分より上方のピボットプレート６の上部６ａは、メイン部５の後端部より上方かつ内側へ向かって突出し、この左右の上部６ａの上端間をクロス部材７が連結する。クロス部材７には間隔をもって一対で突出するクッション支持部７ａが設けられ、ここに緩衝器２８のピストンロッド２８ａの上端部に設けられた上取付筒部２８ｂが軸支されている。緩衝器２８は車体中心Ｃに沿って上下方向へ前傾して（図１参照）配置されている。

ダウンチューブ４のダウン部１０は下部が倒立した略Ｙ字状をなすブラケット１０ａへ接続し、このブラケット１０ａの下部１０ｂは略なで肩状をなして左右へ分かれ、この左右に分枝した下部１０ｂのそれぞれに左右一対をなすロアフレーム１１の前端部が接続している（図１参照）。

ダウン部１０，緩衝器２８，ブラケット１０ａ，下部１０ｂ，ピボットプレート６，クロス部材７に囲まれた空間４５のうち、車体中心Ｃより右側部分内に第２排気管２１，２２が上下に並列して配置されている。第２排気管２１、２２の外径は、緩衝器２８とピボットプレート６の間隔Ｗより若干小さい程度である。緩衝器２８は上取付筒部２８ｂの下方にダンパスプリング等によって大型化した大径部２８ｃを備え、第２排気管２１、２２はこの大径部２８ｃの側方に位置する。間隔Ｗは大径部２８ｃと対面するピボットプレート６との幅である。

なお、上側の第２排気管２１はピボットプレート６がメイン部５の後端部と接続するため内方へ湾曲する湾曲部６ｂの内側に位置し、このため、下方の第２排気管２２より若干内方へずれて配置され、第２排気管２１、２２の各中心を結ぶ線は、上方が車体中心Ｃへ向かって接近するよう傾いている。
図１に明らかなように、前傾配置された緩衝器２８は、これよりも水平線に対する傾斜角度が緩いメイン部５と交差し、第２排気管２１、２２は緩衝器２８と重なるように交差する。

このように、排気管１５をメインフレーム３の一部であるピボットプレート６との交差位置Ｐより前方位置にて複数の小径の第２排気管２１，２２に分岐させたので、この小径の第２排気管２１，２２をピボットプレート６に交差させることでピボットプレート６とエンジン１２との間隙を狭くできる。
このため、メインフレーム３とダウンチューブ４に囲まれたエンジン１２の配置空間内は、本来狭い空間内にエンジン１２やその他の補機類が配置されているが、ピボットプレート６を凹ませたり外方へずらして配置することなく、また、排気管を凹ませることもせずに配置できる。
しかも、複数の第２排気管２１，２２により十分な排気量を確保し、スムーズな排気を可能にするので、エンジンの出力を確保しつつ車体のスリム化が可能である。

また、複数の第２排気管２１、２２を上下へ並列させて、ピボットプレート６と緩衝器２８との間に通過させるので、小径化した第２排気管２１，２２分だけピボットプレート６と緩衝器２８の間隙を狭くでき、車体のスリム化が可能になる。

次に、分岐ジョイント２０，第２排気管２１，２２及び消音器２３からなる排気系後部について詳細を説明する。
図５は排気系後部５０の一部を透視した側面図である。この図において分岐ジョイント２０は、一本で前部の筒状をなす接続部２４と、この接続部２４から後方へ二又状に枝分かれする分岐管５１，５２を一体に備える略Ｙ字状の管状部材であり、半割プレス製品を最中合わせにして形成したり鋳造等の適宜方法により製造される。

上側の分岐管５１には第２排気管２１を構成する本体部２１ａの前端が嵌合接続され、下側の分岐管５２には第２排気管２２の構成する本体部２２ａの前端が嵌合接続される。これらの分岐管５１と第２排気管２１及び分岐管５２と第２排気管２２の接続部を含むように支持プレート５３で連結されている。
なお、第２排気管２１は上側の分岐管５１と本体部２１ａからなり、第２排気管２２は下側の分岐管５２と本体部２２ａからなる。
第２排気管２１，２２の本体部２１ａ，２２ａは、各前部における分岐管５１，５２との接続部近傍部で上下平行にかつ若干の間隔をもって後方へ平行に延出し、その後屈曲部２１ｂ，２２ｂで斜め上方へ屈曲し、かつそれぞれ屈曲部２１ｂ，２２ｂより後方の後部２１ｃ，２２ｃはそれぞれ屈曲部２１ｂ，２２ｂより前方部分よりも開いた間隔で略平行に後方へ延びている。

屈曲部２１ｂと２２ｂの位置は前後にずれており、この屈曲部２１ｂ及び２２ｂの後方部分である後部２１ｃ及び２２ｃはそれぞれ後部が消音器２３の中へ入り、パンチング部２１ｄ，２２ｄに接続している。
消音器２３は内外二重筒式であり、消音器２３の外観部分として図示される部分は外筒をなし（以下、消音器２３を外筒の意味でも用いるものとする）、パンチング部２１ｄ，２２ｄはインナーパイプをなす。

パンチング部２１ｄ，２２ｄは多数の小孔が形成されることにより、パンチング部２１ｄ，２２ｄの内部が消音器２３内の空間である膨張室５６へ開放されている。また、パンチング部２１ｄ，２２ｄの各後端部も開口２１ｅ、２２ｅをなして消音器２３内の膨張室５６へ開放されている。
このパンチング部２１ｄ，２２ｄの開始位置は、第２排気管２１と同２２では異なっており、この例ではパンチング部２１ｄの方が前方に設けられる。その結果、パンチング部２１ｄ及びパンチング部２２ｄの長さＬ１，Ｌ２が異なり（Ｌ１＞Ｌ２）、その開始位置の差はΔＬをなす。

この差ΔＬは、エンジンの使用領域における排気音圧の波長の整数倍とならないように設定され、パンチング部２１ｄから消音器２３内へ出た排気音と同２２ｄから出た排気音とが互いに干渉するようになっている。このパンチング開始位置がエンジンの通常使用域における排気音波長の整数倍の長さ分異なっているため、インナーパイプであるパンチング部２１ｄ，２２ｄから出た排気が干渉し合うことにより、排気音を小さくすることができる。エンジンの通常使用域における排気音波長は、エンジンの形式や仕様等により適宜定まるものである。

また、第２排気管２１の排気行路長ＥｘＰ１は分岐部５１の前端（ジョイント２０における二股分岐部分）から後部２１ｃの後端まで長さであり、第２排気管２２の排気行路長ＥｘＰ２は分岐部５２の前端（ジョイント２０における二股分岐部分）から後部２２ｃの後端まで長さであり、第２排気管２１と第２排気管２２の排気行路長ＥｘＰ１とＥｘＰ２（ＥｘＰ１＜ＥｘＰ２）は互いに異なり、その差もΔＬ相当となるので、やはりエンジンの使用領域における排気音の波長の整数倍とならないように設定されている。このため、各第２排気管２１、２２の排気が互いの排気音波形の位相をずらせて消音器２３の膨張室５６内へ出るので、互いに干渉して打ち消し合うことにより排気音を低減することができ、消音器２３の小型化が可能になり、スムーズな排気を維持して車体のスリム化を実現できる。

消音器２３の後端部には側面視略円錐台状のコーン形状をなすエンドキャップ５４が被せられている。エンドキャップ５４の前端は、後方へ拡径する消音器２３の後端外周へ被さり、溶接で一体化されている。エンドキャップ５４の側面５４ａは後方へ収束するように傾斜する斜面状をなし、後端面５４ｂは略垂直方向と平行な平面をなし、この中央部に排気口５５が開口している。

消音器２３はエンドキャップ５４で閉じられることにより、内部空間を膨張室５６とし、パンチング部２１ｄ及び２２ｄから出た排気が膨張して音圧を低減できるようになっている。
図中の符号５７は消音器２３の上部外表面に溶接されたステーであり、シートレール８及びリヤステー９の各後端間に設けられたブラケット４２へボルト止め等で連結される。

図６は図５のＡ矢示方向（各パンチング部２１ｄ，２２ｄの中心軸線Ｂ１、Ｂ２と平行な方向）から示すエンドキャップ５４の背面図である。この図に明らかなように、消音器の上下に配置された第２排気管２１、２２の各後端開口２１ｅ，２２ｅは排気口５５を上下に挟んで重ならないように配置され、エンドキャップ５４は上下方向に長い略長円上の縦長形状をなし、消音器２３の横幅を抑えて車体のスリム化に貢献している。

図中の符号Ｏ１は排気口５５の中心である。Ｏ２、Ｏ３は各パンチング部２１ｄ，２２ｄの中心であり、中心軸線Ｂ１、Ｂ２上に位置する。各パンチング部２１ｄ，２２ｄの中心Ｏ２、Ｏ３は、排気口５５の中心からずれて後端面５４ｂに重なるように配置されている。各後端開口２１ｅ，２２ｅはその開口面積の大半が後端面５４ｂに重なり、一部のみが排気口５５内に入り込んでいる。このため、各後端開口２１ｅ，２２ｅから出た排気はその多くが後端面５４ｂ及び側面５４ａに当たり、各後端開口２１ｅ，２２ｅから直接排気口５５を通り抜ける量を少なくしている。これにより、従来のテールパイプを廃止しても、排気音の低減においてテールパイプで絞ったと同様の効果を生じさせることができる。

そのうえ、テールパイプが後方へ突出せず、エンドキャップ５４の背面における凹凸が少なくなるから、消音器２３の表面に泥が付着しても表面をスムーズに流れて落下しやすくなるので、排気口５５が詰まりにくくなる。このため、大量に泥が付着しやすいオフロード車において特に有利になる。

図７はパンチング部２１ｄ，２２ｄの各後端開口２１ｅ、２２ｅから出た排気の流れを説明するため図５のエンドキャップ５４内を拡大した断面図である。
消音器２３の後端は隔壁２３ａにて塞がれ、その後方にエンドキャップ５４が被せられ、この隔壁２３ａとエンドキャップ５４との間に膨張室５６を形成し、その膨張室５６内にパンチング部２１ｄ，２２ｄの各後端開口２１ｅ、２２ｅを開放してある。
各パンチング部２１ｄ，２２ｄの中心軸線Ｂ１、Ｂ２は互いに平行して、後端面５４ｂの排気口５５より上下部分を指向する。このため、後端開口２１ｅ，２２ｅから中心軸線Ｂ１、Ｂ２に沿って後方へ出た排気は矢示のように、排気口５５とずれた位置で側面５４ａに当たって反射され、膨張室５６へ向かって膨張し、パンチング部２１ｄ，２２ｄから側方へ出て膨張室５６内で膨張した排気と合流し、ここで音圧を低減させてから、排気口５５より外部へ排出される。

このように、消音器２３（外筒）の後端開口をエンドキャップ５４で覆うことにより、エンドキャップ５４の内側を膨張室５６とし、この膨張室５６内にインナーパイプであるパンチング部２１ｄ，２２ｄの各後端開口２１ｅ、２２ｅが開口するため、この膨張室５６内にて排気音が低減される。このときエンドキャップ５４には排気口５５を設けるだけで済み、膨張室５６から従来のテールパイプを介さずに直接排気口５５より排出できる。このため、従来の絞りとなるテールパイプを省略でき、排気の大気に対する抜けが良好になる。

また、エンドキャップ５４の排気口５５とインナーパイプである各パンチング部２１ｄ，２２ｄの後端２１ｅ及び２２ｅが排気口５５から上下へオフセットされているため、各パンチング部２１ｄ，２２ｄの後端２１ｅ及び２２ｅから出た排気は、エンドキャップ５４の内壁である側面５４ａ及び後端面５４ｂに一度当たってから排出されるようになる。このため各パンチング部２１ｄ，２２ｄの後端２１ｅ及び２２ｅから出た排気が直ちにエンドキャップ５４の排気口５５から排出されてしまうことが少なくなるので、膨張室５６を有効に利用して消音効果を高めることができる。

支持プレート５３の上下方向中間部は外側方へ張り出して垂直方向と平行な平面をなす凸部５３ｃをなし、その中央部に通し穴５３ｄが設けられ、この通し穴５３ｄと同心にナット５８が設けられている。凸部５３ｃは本願発明の連結部に相当する。
ナット５８の位置は分岐管５１と５２の各外側面側における共通接線Ｄ１より外側方へずれた位置であり、ナット５８との締結軸線Ｆの延長が分岐管５１の下部へ交わるよう、分岐管５１と分岐管５２の中間部より若干上方になっている。凸部５３ｃの一部で下部５３ｂに連続する部分は共通接線Ｄ１より内方へ入り込む屈曲部５３ｄをなし、この部分が上下の分岐管５１と５２の間にへ入り込んでいる。

また、分岐ジョイント２０の内側面にも内側の支持プレート５９が取付けられて分岐管５１と５２を連結している。この支持プレート５９は上部５９ａと下部５９ｂがそれぞれ分岐管５１の側面下部と分岐管５２の側面上部の各外周へ若干沿うように重なり、各上端又は下端で分岐管５１及び５２へ溶接されている。また、上下方向の中間部５９ｃが分岐管５１と分岐管５２の中間部内へ入り込むように湾曲している。この中間部５９ｃを含む支持プレート５９のほぼ全体が、分岐管５１と５２の各内側面側における共通接線Ｄ２よりも外側方側に位置している。なお、上部５９ａ及び下部５９ｂは本願発明の湾曲部に相当し、中間部５９ｃは本願発明の連結部に相当する。

図９中のＯ４、Ｏ５は各第２排気管２１、２２の本体部２１ａ、２２ａにおける各前部の中心であり、Ｅはこれらの中心Ｏ４、Ｏ５を結んだ直線である。Ｅは各中心Ｏ４、Ｏ５を結んだ直線であり、各共通接線Ｄ１及びＤ２と平行であり、上方側が車体内方側へ傾くように傾斜している。このような傾斜により、各第２排気管の本体部２１ａ、２２ａにおける前部を狭い空間４５内へ効率よく配置可能になっている。

凸部５３ｃは、分岐ジョイント２０が交差するピボットプレート６の内面に内方へ突出形成されたステー６０（図４）と重なり、車体外側方からボルト６１をステー６０の通し穴６０ａへ通してナット５８へ締結することにより分岐ジョイント２０をピボットプレート６へ支持するようになっている。

このように、各第２排気管２１、２２の間を利用して支持プレート５３の連結部である凸部５３ｃを配置し、ここにナット５８を設けるので、ナット５８を上下の岐排気管２１、２２の間に各第２排気管２１、２２へ接近させて配置し、凸部５３ｃを必要以上に外側方へ突出させないので、この凸部５３ｃへステー６０を重ねることでピボットプレート６を各第２排気管２１、２２へより近接させることができ、車体のスリム化に貢献できる。
また、支持プレート５３を各第２排気管２１、２２の連結部材並びにピボットプレート６への取付部材とすることにより多機能化させることができる。

次に、図１０〜１２に基づいて、分岐部にレゾネータを設けた別実施形態を説明する。
図１０は図５に対応する部位に関する一部を破断した側面図、図１１は図１０の１１−１１線断面図、図１２はこの実施形態に使用される連結プレートの斜視図である。なお、この実施形態は主として分岐ジョイント部分の構造が異なるだけであるので、前実施形態と共通する点については説明を省略する。

図１０において、この実施形態のは排気系後部は、上下一対の第２排気管１２１と１２２を備え、それぞれの後部は図示省略されているが、前実施形態と同様に消音器内へ延出してそのインナーパイプをなしている。
各第２排気管１２１と１２２の前部は分岐ジョイント１２０をなし、その前端に設けられた筒状をなす接続部１２４にて排気管の後端部へ接続する。

分岐ジョイント１２０は図１０の側面視で略Ｙ字状をなし、前方へ突出する接続部１２４と後方へ二又状に枝分かれする分枝管１５１，１５２を一体に備える中空部材である。
なお、この実施形態では、分岐ジョイント１２０が第２排気管１２１と１２２の集合部として連続一体に形成され、分枝管１５１，１５２はそれぞれ第２排気管１２１と１２２の各前部をなし、前実施形態の本体部を兼ねている。但し、前実施形態と同様に、分岐ジョイント１２０を各第２排気管１２１と１２２と別体に形成し、各第２排気管を、別体になっている各分枝管１５１，１５２と、その後端部へ嵌合接続する本体部から構成することは自由である。

分枝管１５１は集合部１２０ａからあまり曲がらずに後方へ延出するのに対して、分枝管１５２は集合部１２０ａから斜め下がり後方へ大きく曲がり、その後、屈曲管１５２ａで曲がり直して分枝管１５１と平行に後方へ延出し、さらに屈曲管１５２ｂにて分枝管１５１へ接近するように屈曲して斜め上り後方へ延出している。なお、分枝管１５１も屈曲管１５２ｂの上方位置の屈曲管１５１ｂで斜め上り後方へ延出し、各後方では、再び上下の分枝管１５１、１５２が略平行になっている。

なお、各屈曲管１５１ｂ及び１５２ｂより後方の排気系後部の構造は前実施形態と同様であり、共通の部分には対応する符号を用いて示す。各第２排気管１２１と１２２の後部には前実施形態同様にパンチング部１２１ｄ，１２２ｄが設けられている。但し、本実施形態におけるパンチング部１２１ｄ，１２２ｄはそれぞれの長さが一致し、それぞれのパンチング開始位置が同じになっている。

分枝管１５２の大きな屈曲により、集合部１２０ａから屈曲管１５１ｂ及び１５２ｂ近傍部までの間は、上下の分枝管１５１と１５２間を大きく広げてあり、この分枝管１５１と１５２間に設けられた拡大スペースを利用してレゾネータ１７０を設けてある。
すなわち、上下の分枝管１５１と１５２は左右から一対の支持プレート１５３と１５９で覆われ、これら上下の分枝管１５１、１５２と左右の支持プレート１５３と１５９で囲まれた空間を比較的大容積のレゾネータ室１７１とし、このレゾネータ室１７１を開口１７２により集合部１２０ａ内部と連通させることによりレゾネータ１７０を構成している。

このレゾネータ１７０は、レゾネータ室１７１を集合部１２０ａへ開口１７２を介して連通する膨張室とすることにより共鳴箱にしたヘルムホルツの共鳴を利用したものであり、集合部１２０ａへ入った排気は矢示ａｂのように上下の分枝管１５１、１５２へ分流するとともに、一部は矢示ｃのように開口１７２からレゾネータ室１７１へ出入してヘルムホルツの共鳴を生じさせようになっている。

このように上下の分枝管１５１、１５２間を連結する支持プレート１５３、１５９を利用することにより、上下の分枝管１５１、１５２と左右の支持プレート１５３と１５９で囲まれた空間を有効利用してレゾネータ１７０を設けることができ、このレゾネータ１７０によって、排気騒音を低減させ、出力特性を変化させることができる。

支持プレート１５３、１５９はそれぞれ平板からプレス成形される板状のものであり、レゾネータ室１７１の形状に合わせて、図１２に示すように、前後方向へ長く形成され、前部は集合部１２０ａの後部形状に合わせて前上部がより前方へ突出する略三角形状の先頭管１５３ａ、１５９ａをなす。後端縁部は上下の分枝管１５１、１５２間にへ入り込む折れ曲がり管１５３ｂ、１５９ｂをなし、各折れ曲がり管１５３ｂ、１５９ｂの先端面は上下の分枝管１５１、１５２間にて当接するようになっている。支持プレート１５３の前後方向中間部には前実施形態における凸部５３ｃと同様の凸管１５３ｃが形成され、その突出頂面に通し穴１５３ｄが形成されている。

そこで、支持プレート１５３、１５９を分岐ジョイント１２０の左右から重ね、それぞれの上下縁部と先頭管１５３ａ、１５９ａを、集合部１２０ａ及び分枝管１５１、１５２の各側面へ当接させ、この当接部を溶接することで一体化する。このとき、折れ曲がり管１５３ｂ、１５９ｂも分枝管１５１、１５２間にへ入り込み、それぞれの上下縁部は分枝管１５１、１５２の外周面へ当接し、先端部は端面相互が当接するので、各当接部を溶接すると左右の支持プレート１５３、１５９が一体化され、上下の分枝管１５１、１５２及び左右の支持プレート１５３と１５９間に密閉されたレゾネータ室１７１が形成される。

なお、本願発明は上記各実施形態以外にも種々の変形等が可能である。例えば、第２排気管の数は２以上の複数であればその数は自由であり、仮に４本であってもよい。この場合は４本の第２排気管を一枚の支持プレートで連結一体化させることができる。
また、第２排気管を２本づつ車体の左右へ分配し、車体の左右に配置した一対の消音器へ接続して排気系を構成し、それぞれの排気系を実施例のように構成することもできる。
さらに、上記車体の左右に排気系を設ける場合は、エンジンを２気筒等の多気筒式とし、各シリンダ（気筒）にそれぞれ上記排気系を接続させてよい。
さらに、レゾネータは分岐部を利用して設ければ足り、支持プレートと別体に構成されたレゾネータを設けることもできる。

１：車体フレーム、２：ヘッドパイプ、３：メインフレーム、４：ダウンチューブ、５：メイン部、６：ピボットプレート、７：クロス部材、８：シートレール、９：リヤステー、１０：ダウン部、１５：排気管、２０：分岐ジョイント、２１：第２排気管、２２：第２排気管、２３：消音器、２４：接続部、２５：ピボット、２６：スイングアーム、２７：後輪、２８：緩衝器、５０：排気系後部、５４：エンドキャップ、５５：排気口、１２０：分岐ジョイント、１２１：第２排気管、１２２：第２排気管

Claims (9)

1. フロントフォークを介して前輪を支持するヘッドパイプと、
   このヘッドパイプから斜め後下方へ延びるメインフレームと、さらにこのメインフレームの後部を湾曲させて左右一対で下方へ延びるピボットプレートとし、
   このピボットプレートにスイングアームの前端を揺動自在に取付け、スイングアームの後端に後輪を支持し、前記メインフレームの下方空間に配置されるエンジンと、このエンジンの排気ポートに一端が接続され、他端側がエンジンの側方とメインフレームの間を通って後方へ延びる排気管と、この排気管の後端に取付けられる消音器とを備えた自動２輪車用排気装置において、
   前記排気管は側面視でメインフレームと交差するとともに、この交差位置より前方にて複数に分岐し、この分岐部より排気上流側の第1排気管と、分岐部より排気下流側となる複数の第２排気管とで構成し、前記第1排気管より前記第２排気管を小径とすることを特徴とする自動２輪車用排気装置。
2. 前記ピボットプレート上方のメインフレームの後部と、前記スイングアーム間に緩衝器を設け、この緩衝器とメインフレームの間を複数の前記第２排気管が上下に並んで前後方向に通過していることを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車用排気装置。
3. 前記消音器は、外筒とその外筒内に配置される複数のインナーパイプとから構成され、前記第２排気管の後端は各々個別のインナーパイプへ接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載された自動２輪車用排気装置。
4. 前記インナーパイプは、それぞれ前記外筒内でパンチングにより外筒内空間へ開放されるとともに、前記分岐からパンチング開始位置までの管長が各第２排気管により異にすることを特徴とする請求項３に記載された自動２輪車用排気装置。
5. 前記消音器の外筒後端は隔壁にて塞がれ、その後方にエンドキャップが被せられ、この隔壁とエンドキャップとの間に膨張室を形成し、その膨張室内に前記各インナーパイプの下流端を開放し、前記エンドキャップに前記膨張室を外部に開放する排気口を設けることを特徴とする請求項３又は４に記載した自動２輪車用排気装置。
6. 前記エンドキャップの排気口と各インナーパイプの下流端開口とはインナーパイプの軸線方向に対してオフセットして配置することを特徴とする請求項５に記載した自動２輪車用排気装置。
7. 前記各第２排気管は、前記ピボットプレートと交差する部分で支持プレートを介して前記ピボットプレートへ取付けられるとともに、前記支持プレートは各第２排気管を連結することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載された自動２輪車用排気装置。
8. 前記支持プレートは各第２排気管の外周に沿って湾曲して溶接される湾曲部と、この湾曲部を連結するとともに、少なくとも一部が隣り合う第２排気管間へ入り込む連結部とを備え、この連結部に設けたナットによりピボットプレートへボルト止めされていることを特徴とする請求項７に記載された自動２輪車用排気装置。
9. 前記各第２排気管にまたがって左右から板状の外壁を固定し、前記各第２排気管の間に膨張室を形成することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載された自動２輪車用排気装置。

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