JP2012077699A - Exhaust apparatus of motorcycle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、触媒装置を備える自動二輪車の排気装置に関する。 The present invention relates to an exhaust device for a motorcycle including a catalyst device.
例えば、自動二輪車の排気装置においては、触媒を活性化温度まで速やかに昇温させるために、車体後部に配置された排気マフラの排気上流側に触媒担体が組み込まれていることが多い(例えば、特許文献1を参照)。 For example, in a motorcycle exhaust system, a catalyst carrier is often incorporated on the exhaust upstream side of an exhaust muffler disposed at the rear of the vehicle body in order to quickly raise the catalyst to the activation temperature (for example, (See Patent Document 1).
特許文献1の排気装置では、排気管に連なる接続管が接続されるテーパ部と、該テーパ部に連なって支持部材により触媒担体を支持する円筒部と、を有するケーシングが開示されている。すなわち、支持部材は、触媒担体の外面に嵌合される支持円筒部と、円筒部の内面に嵌合される取付円筒部と、を一体的に有する段差形状をしており、支持円筒部及び取付円筒部が、触媒担体及び円筒部のそれぞれに対して溶接固着されている。
In the exhaust device of
触媒担体を支持する支持部材がケーシングの円筒部の内面に対して溶接固着されているので、組み付け性が良くない。溶接固着状態が不良である箇所では、排気ガスが溶接不良箇所で漏れて触媒担体の方に流通する排気ガスの流量が減少して、触媒の利用効率が低下する恐れもある。 Since the support member that supports the catalyst carrier is welded and fixed to the inner surface of the cylindrical portion of the casing, the assemblability is not good. In a place where the weld fixing state is poor, the exhaust gas leaks in the poorly welded place and the flow rate of the exhaust gas flowing toward the catalyst carrier decreases, which may reduce the catalyst utilization efficiency.
したがって、本発明の解決すべき技術的課題は、組み付け性が良好であり、触媒の利用効率が高く、外観上優れている、自動二輪車の排気装置を提供することである。 Therefore, a technical problem to be solved by the present invention is to provide an exhaust device for a motorcycle that has good assembly properties, high catalyst utilization efficiency, and excellent appearance.
上記技術的課題を解決するために、本発明によれば、以下の自動二輪車の排気装置が提供される。 In order to solve the above technical problem, according to the present invention, the following motorcycle exhaust device is provided.
すなわち、本発明の請求項1に係る自動二輪車の排気装置は、
エンジンの排気口に接続された排気管と、
前記排気管の排気下流側に配置されて、外筒と内筒とを有する排気マフラと、
前記排気管からの排気ガスを浄化する触媒を保持する触媒保持管と、
前記排気管の排気下流側に配置されて、前記排気管の排気下流端と、前記触媒保持管の排気上流端との間を一体的に結合し、且つ、排気下流側に向かって広がる形状をしている継手管と、
前記継手管の外周面に対して離間した状態で前記継手管を覆い、且つ、前記排気管の外面と排気マフラの外筒との間を接続する接続カバーと、
前記排気マフラの外筒と触媒保持管との間に介在する継手フランジと、を備え、
前記継手フランジは、外方環状段部と中間環状段部と内方環状段部とによって階段状に屈曲しており、
前記外方環状段部は、前記接続カバーに一体的に結合しており、
前記中間環状段部は、前記内筒の内面に一体的に結合しており、
前記内方環状段部は、前記触媒保持管に対して圧接嵌合していることを特徴とする。
That is, an exhaust device for a motorcycle according to
An exhaust pipe connected to the exhaust of the engine;
An exhaust muffler disposed on the exhaust downstream side of the exhaust pipe and having an outer cylinder and an inner cylinder;
A catalyst holding pipe for holding a catalyst for purifying exhaust gas from the exhaust pipe;
A shape that is disposed on the exhaust downstream side of the exhaust pipe, integrally connects the exhaust downstream end of the exhaust pipe and the exhaust upstream end of the catalyst holding pipe, and expands toward the exhaust downstream side. Fitting pipes,
A connection cover that covers the joint pipe in a state of being separated from the outer peripheral surface of the joint pipe, and that connects the outer surface of the exhaust pipe and the outer cylinder of the exhaust muffler;
A joint flange interposed between the outer cylinder of the exhaust muffler and the catalyst holding pipe,
The joint flange is bent stepwise by an outer annular step, an intermediate annular step, and an inner annular step,
The outer annular step is integrally coupled to the connection cover;
The intermediate annular step is integrally coupled to the inner surface of the inner cylinder,
The inner annular stepped portion is press-fitted to the catalyst holding tube.
本発明の請求項2に係る自動二輪車の排気装置では、
前記排気マフラの軸心は、前記排気管の軸心よりも上方に偏心していることを特徴とする。
In the exhaust system for a motorcycle according to
The shaft center of the exhaust muffler is eccentric upward from the shaft center of the exhaust pipe.
本発明の請求項3に係る自動二輪車の排気装置では、
前記接続カバーは、前記継手管よりも外方に張り出していることを特徴とする。
In the exhaust device for a motorcycle according to
The connection cover projects outward from the joint pipe.
本発明の請求項4に係る自動二輪車の排気装置では、
前記排気管の排気下流端には、前記排気管を覆う保護カバーが取り付けられていることを特徴とする。
In the exhaust device for a motorcycle according to claim 4 of the present invention,
A protective cover that covers the exhaust pipe is attached to an exhaust downstream end of the exhaust pipe.
請求項1に係る本発明では、触媒保持管が継手管を介して排気管に一体的に結合されているとともに、階段状に屈曲した継手フランジが内筒の内面に一体的に結合された構造をしており、当該触媒保持管を内筒内に圧入することにより、継手フランジを介して触媒保持管が排気マフラの内筒に対して圧接嵌合するので、排気装置の組み付け性が非常に良好であるという効果を奏する。また、触媒保持管が継手管を介して排気管に一体的に結合されたものを予め準備することにより、排気ガスを触媒保持管の方により確実に導くことができ、触媒の利用効率を高くすることができる。そして、排気ガスの当たる継手管が接続カバーで覆われているので、継手管の熱による変色(焼け)を外観上見せなくすることができる。
In the present invention according to
請求項2に係る本発明では、排気マフラを車体上方に配置することができ、バンク角を大きくとることができるという効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, the exhaust muffler can be disposed above the vehicle body, and the bank angle can be increased.
請求項3に係る本発明では、接続カバーが継手管の外形形状から離間した形状であるので、熱くなった継手管からの熱の影響を受けにくくなるという効果を奏する。
In this invention which concerns on
請求項4に係る本発明では、排気管の熱による変色(焼け)を外観上見せなくすることができるという効果を奏する。 In the present invention according to claim 4, there is an effect that discoloration (burning) due to heat of the exhaust pipe can be prevented from appearing in appearance.
以下に、本発明の好ましい実施形態に係る自動二輪車1の排気装置8について、図面を参照しながら説明する。なお、本願において、「右」とは車体をその前方に見たときの向かって右側を言い、「左」とは車体をその前方に見たときの向かって左側を言う。
Hereinafter, an
(自動二輪車の構成)
図1は、本発明を適用した自動二輪車1の左側面図である。図1において、車体フレーム2は、側方から見て概ね平行四辺形に形成されると共に、後方に延びる後部フレームを一体に備えている。車体フレーム2の前上端部に形成されたヘッドパイプ3にはフロントフォーク5が支持され、フロントフォーク5の上端部にはハンドル6が設けられ、フロントフォーク5の下端部には前車輪7が支持されている。
(Configuration of motorcycle)
FIG. 1 is a left side view of a
車体フレーム2の後下端部には、アーム支持軸を介してスイングアーム10の前端部が上下方向揺動可能に支持され、該スイングアーム10の後端部に後車輪11が支持されている。スイングアーム10の前寄り部分と車体フレーム2の後上端部との間にはリヤサスペンション13が弾性伸縮可能に介装され、スイングアーム10を弾性支持している。
A front end portion of the
車体フレーム2の上には、前から順にたとえば燃料タンク15、シート16及びリヤシート等が取り付けられており、シート16及びリヤシートの下側には各種電装部品等が配置され、車体フレーム2内にエンジン(例えば、並列二気筒エンジン)18が搭載されている。
On the
(排気装置の構成)
図2は、図1における自動二輪車1の排気装置8の平面図である。左側排気管20及び右側排気管21は、シリンダヘッドの前面排気接続口にそれぞれ接続されている。例えば、左側排気管20は第一気筒に、右側排気管21は第二気筒に連通している。左側排気管20及び右側排気管21は、それぞれ、シリンダヘッドから下方へ湾曲状に曲がると共に、エンジン18のクランクケース19の下側を後方へ延び、スイングアーム10の前部の近傍を通って立ち上がり、後方へ延びている。
(Exhaust system configuration)
FIG. 2 is a plan view of the
左側排気管20及び右側排気管21の各後端には、車長方向の後方へ延びる左側排気マフラ22及び右側排気マフラ23がそれぞれ接続されている。左側排気マフラ22及び右側排気マフラ23の各後端には、テール管28,29が設けられている。左側排気マフラ22及び右側排気マフラ23には、それぞれ車体フレーム1の後部フレームに取り付けるための取付ブラケット26,27が形成されている。また、左側排気マフラ22及び右側排気マフラ23には、それぞれ、左側排気マフラ22及び右側排気マフラ23を保護するための保護部材24,25が取り付けられている。
A
左側排気管20及び右側排気管21は、排気連通管30によって接続され且つ内部が連通されている。排気連通管30は、左側排気管20及び右側排気管21の各排気下流端の近傍であり且つ排気下流端よりも排気上流側に位置する排気連通部において、それぞれ、溶接によって接続されている。左側排気管20及び右側排気管21と排気連通管30との接続構造は、以下に詳述する。
The
排気連通管30は、左側排気管20に接続される左側連通管32と、右側排気管21に接続される右側連通管33と、左側連通管32及び右側連通管33を連結する連結アダプタ34と、によって構成されている。連結アダプタ34の左側接続部に左側連通管32を嵌合させた状態で全周溶接することにより、左側連通管32と連結アダプタ34とを接続している。連結アダプタ34の階段状の右側接続部にガスケットを介して右側連通管33を嵌合させた状態でクランプバンドで締め付けることにより、右側連通管33と連結アダプタ34とを着脱可能に接続している。
The
左側排気管20及び右側排気管21は、それぞれ、車幅方向の内側側面であって少し下方位置において、斜め下方に向けて開口する排気流通孔60を有している。図3及び4に示すように、各排気流通孔60は、完全な円形ではなく、後端部には三日月状の管壁部分61を備えている。図2に示すように、三日月状の管壁部分61は、排気連通管30をお椀状の接続カバー72,73にできるだけ接近させた状態で左右の排気管20,21とお椀状の接続カバー72,73との間での全周溶接を可能にするために設けられている。
Each of the
左側排気管20に形成された排気流通孔60の孔径よりも大きな口径を有する左側連結継手74が左側排気管20に全周溶接で接続されていて、左側連結継手74が車幅方向の中心部分に向けて斜め下方に延びている。同様に、右側排気管21に形成された排気流通孔60の孔径よりも大きな口径を有する右側連結継手75が右側排気管21に全周溶接で接続されていて、右側連結継手75が車幅方向の中心部分に向けて斜め下方に延びている。左側連結継手74の中心側端部は、左側連通管32に全周溶接で接続されている。右側連結継手75の中心側端部は、右側連通管33に全周溶接で接続されている。左側連結継手74が少し湾曲しているとともに連結アダプタ34が直管状に延びている。また、少し湾曲している右側連結継手75が連結アダプタ34に接続されている。したがって、排気連通管30は、全体として、中央部が少し下方に位置する略U字形状をしている。当該構成により、排気マフラ22,23を車体上方に配置することができ、バンク角を大きくとることができる。
A left connecting joint 74 having a diameter larger than the diameter of the
また、左側連結継手74及び右側連結継手75のそれぞれの外側部分が、左側保護カバー38及び右側保護カバー39で覆われている。当該保護カバー38,39は、連結継手74,75の付近での熱による排気マフラ22,23の変色(焼け)を外観上見えなくすることができる。保護カバー38,39においては、例えば、外観上露出する範囲が広い側の排気管20,21のいずれか一方を長寸にしてもよい。
Further, the outer portions of the left connecting joint 74 and the right connecting joint 75 are covered with the left
連結アダプタ34の車長方向の前方且つ斜め上方の周面には、排気センサ40を取り付けるための内ネジ式のセンサ取付ソケット50が設けられており、排気センサ40はセンサ取付ソケット50に螺着される。
An inner screw type
(排気マフラの構成)
図3は、図2における右側の排気マフラ23の断面図であり、図4は、図3における排気マフラ23の排気上流側部分の拡大図である。排気マフラ23は、継手管71及び接続カバー73を介して、排気管21に接続されている。排気マフラ23は、外筒23bと内筒23aとを有する。排気マフラ23の排気上流側には、排気ガスがハニカム状の触媒担体46(図5を参照)を流通することによって排気ガスを浄化する触媒保持管45が配設されている。排気マフラ23の排気下流側には、触媒で浄化された排気ガスを消音するための膨張室91,92,93や連通管65,66やテール管29等が配設されている。
(Exhaust muffler configuration)
3 is a cross-sectional view of the
排気マフラ23の排気上流側において、触媒保持管45が、継手管71を介して排気管21に接続されているとともに、継手フランジ77で支持されている。継手管71は、排気管21の排気下流側に配置されて、排気下流側に向かって拡径するテーパ形状をしている。排気マフラ23及び触媒保持管45の軸心は大略同軸であって、それらの軸心は排気管21の軸心よりも上方に偏心している。排気管21に対する排気マフラ23及び触媒保持管45の当該上方への偏心構造により、排気マフラ23を車体上方に配置することができ、バンク角を大きくとることができる。排気管21の水平方向軸心に対する上方テーパ部71dの傾斜角度は、おおよそ45度である。排気管21の水平方向軸心に対する下方テーパ部71bの傾斜角度は、おおよそ10度である。したがって、テーパ形状をした継手管71の広がり角度が、おおよそ45度以下である。テーパ状に拡径した継手管71により、排気ガスが排気管21から触媒保持管45へと緩やかに広がるので、排気ガスが触媒保持管45の断面全体に分散して、触媒保持管45での触媒を有効利用することができる。排気管21の排気下流端21aと継手管71の排気上流端71aとが、全周溶接によって一体的に結合している。継手管71の排気下流端71cと触媒保持管45の排気上流端45aとが、全周溶接によって一体的に結合している。
A
継手フランジ77は、排気下流側に向かって縮径するとともに例えば3段に屈曲した階段状の構造をしている。すなわち、継手フランジ77は、外筒23bの内面に摺接するように寸法構成された外方環状段部77aと、内筒23aの内面に摺接するように寸法構成された中間環状段部77bと、触媒保持管45の外面に摺接するように寸法構成された内方環状段部77cと、を排気上流側から排気下流側に順に備えている。継手フランジ77の中間環状段部77bと内筒23aの排気上流端23cとが、全周溶接によって一体的に結合している。
The
接続カバー73が、継手管71の外周面に対して離間した状態で継手管71を覆うように配設されている。接続カバー73は、排気上流端73a及び排気下流端73cが開口しているとともに、継手管71よりも外方に張り出した輪郭形状を有する大略お椀形状や大略円錐形状等をしている。排気上流端73aよりも、排気下流端73cの方が大きく開口している。接続カバー73が継手管71の外形形状から離間した形状であるので、熱くなった継手管71からの熱の影響を受けにくくなるという効果を奏する。接続カバー73の排気上流端73aと排気管21の排気下流端21aよりも排気上流側の部分とが、全周溶接によって一体的に結合している。接続カバー73の排気下流端73cと外筒23bの排気上流端23dと継手フランジ77の外方環状段部77aとの三者が、全周溶接によって一体的に結合している。継手フランジ77の内方環状段部77cは、排気上流端45aよりも排気下流側の位置で、触媒保持管45の外周面に対して圧接嵌合している。
The
高温の排気ガスが触媒担体46を流通して触媒による浄化機能が十分に機能するように、触媒保持管45が、排気マフラ23のできるだけ排気上流側に配設されている。高温の排気ガスに直接に曝される継手管71及び触媒保持管45は熱くなるものの、継手管71に対して離間配置された接続カバー73は、あまり熱くなることはない。
The
(排気管及び排気マフラの組立)
上述したように、触媒保持管45が、継手管71を介して排気管21に一体的に接続されているとともに、接続カバー73が排気管21に一体的に接続されている。その一方で、継手フランジ77が排気マフラ23の内筒23aに一体的に形成されている。触媒保持管45を排気マフラ23の内筒23aの内側に対して排気下流方向に圧入することにより、継手フランジ77の内方環状段部77cが、触媒保持管45の外周面に対して圧接嵌合する。このとき、接続カバー73の排気下流端73cと外筒23bの排気上流端23dとは、継手フランジ77の外方環状段部77aの外周面に対して嵌合している。そして、接続カバー73の排気下流端73cと外筒23bの排気上流端23dと継手フランジ77の外方環状段部77aとの三者が、全周溶接によって一体的に接続される。したがって、全周溶接の作業性が容易であり、排気管21と一体化された触媒保持管45を排気マフラ23の内筒23aの内側に圧入するだけで排気マフラ23が排気管21に組み付けられるので、排気装置8に係る組み付け性が非常に良好である。
(Assembly of exhaust pipe and exhaust muffler)
As described above, the
(消音器の構成)
仕切板67よりも排気上流側が第一膨張室91となっている。仕切板68を隔てて車体後方側が第二膨張室92となっており、車体前方側が第三膨張室93となっている。図6に示すように、排気マフラ23の下部位置には連通管65が配置され、当該連通管65は第一膨張室91と第二膨張室92とを連通している。図7に示すように、仕切板68の上部位置には、第二膨張室92と第三膨張室93とを連通する連通管66が設けられ、仕切板68の中央位置には、第三膨張室93と外部とを連通するテール管29が設けられている。
(Configuration of silencer)
An exhaust upstream side of the
2段に階段状に屈曲した形状であって排気下流側に向かって拡径する継手フランジ53の排気上流端が、排気マフラ23の内筒23aの排気下流端69に対して圧入・固着されている。継手フランジ53の排気下流端が、大略お椀形状や大略円錐形状等をした接続カバー55の排気上流端と、排気マフラ23の外筒23bの排気下流端とに対して全周溶接で一体的に結合している。接続カバー55の軸心は、テール管29の軸心と大略同軸である。支持板54で支持された接続管56が、接続カバー55の排気下流端及び保護パイプ57の排気上流端に対して全周溶接で一体的に結合している。保護パイプ57は、その排気下流端において、継手フランジ58を介してテール管29に対して溶接で一体的に結合している。
The exhaust upstream end of the
触媒保持管45を経由することによって浄化された排気ガスは、第一膨張室91で膨張したあと、連通管65を通って第二膨張室92に入る。第二膨張室92に入った排気ガスは、第二膨張室で膨張した後、連通管66を通って第三膨張室93に入り、テール管29を通って外部に排出される。
The exhaust gas purified by passing through the
以上のように、本発明に係る排気装置は、触媒保持管45が継手管71を介して排気管21に一体的に結合されているとともに、階段状に屈曲した継手フランジ77が内筒23aの内面に一体的に結合された構造であって、当該触媒保持管45を内筒23a内に圧入することにより、継手フランジ77を介して触媒保持管45が排気マフラ23の内筒23aに対して圧接嵌合するので、排気装置8の組み付け性が非常に良好である。また、触媒保持管45が継手管71を介して排気管21に一体的に結合されたものを予め準備することにより、排気ガスを触媒保持管45の方により確実に導くことができ、触媒の利用効率を高くすることができる。そして、排気ガスの当たる継手管71が接続カバー73で覆われているので、熱による変色(焼け)を外観上見せなくすることができる。
As described above, in the exhaust device according to the present invention, the
なお、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。上述した実施形態では、左側排気管20及び右側排気管21が排気連通管30で連通する構成であるが、排気管が左右のいずれか一方にある場合にも本発明を適用することができる。
In addition, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said embodiment, A various change can be made. In the embodiment described above, the
1:自動二輪車
8:排気装置
20:左側排気管
21:右側排気管
22:左側排気マフラ
23:右側排気マフラ
23a:内筒
23b:外筒
45:触媒保持管
71:継手管
73:接続カバー
77:継手フランジ
1: Motorcycle 8: Exhaust device 20: Left exhaust pipe 21: Right exhaust pipe 22: Left exhaust muffler 23:
Claims (4)
前記排気管の排気下流側に配置されて、外筒と内筒とを有する排気マフラと、
前記排気管からの排気ガスを浄化する触媒を保持する触媒保持管と、
前記排気管の排気下流側に配置されて、前記排気管の排気下流端と、前記触媒保持管の排気上流端との間を一体的に結合し、且つ、排気下流側に向かって広がる形状をしている継手管と、
前記継手管の外周面に対して離間した状態で前記継手管を覆い、且つ、前記排気管の外面と排気マフラの外筒との間を接続する接続カバーと、
前記排気マフラの外筒と触媒保持管との間に介在する継手フランジと、を備え、
前記継手フランジは、外方環状段部と中間環状段部と内方環状段部とによって階段状に屈曲しており、
前記外方環状段部は、前記接続カバーに一体的に結合しており、
前記中間環状段部は、前記内筒の内面に一体的に結合しており、
前記内方環状段部は、前記触媒保持管に対して圧接嵌合していることを特徴とする自動二輪車の排気装置。 An exhaust pipe connected to the exhaust of the engine;
An exhaust muffler disposed on the exhaust downstream side of the exhaust pipe and having an outer cylinder and an inner cylinder;
A catalyst holding pipe for holding a catalyst for purifying exhaust gas from the exhaust pipe;
A shape that is disposed on the exhaust downstream side of the exhaust pipe, integrally connects the exhaust downstream end of the exhaust pipe and the exhaust upstream end of the catalyst holding pipe, and expands toward the exhaust downstream side. Fitting pipes,
A connection cover that covers the joint pipe in a state of being separated from the outer peripheral surface of the joint pipe, and that connects the outer surface of the exhaust pipe and the outer cylinder of the exhaust muffler;
A joint flange interposed between the outer cylinder of the exhaust muffler and the catalyst holding pipe,
The joint flange is bent stepwise by an outer annular step, an intermediate annular step, and an inner annular step,
The outer annular step is integrally coupled to the connection cover;
The intermediate annular step is integrally coupled to the inner surface of the inner cylinder,
The exhaust apparatus for a motorcycle, wherein the inner annular step portion is press-fitted to the catalyst holding pipe.
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