JP2015045313A - 車両用マフラー - Google Patents

Abstract

【課題】外筒が屈曲部を有する形状であっても、熱伸縮に伴う内筒の軸方向の中途部の外筒方向の不規則な大きな変位を抑制しつつ、内筒と外筒の接続部に応力が生じるのを抑制できる車両用マフラーを提供する。
【解決手段】屈曲部４２を有する外筒４１の内側に、上流側内筒部材４０Ａと下流側内筒部材４０Ｂを配置する。上流側内筒部材４０Ａの上流端と下流側内筒部材４０Ｂの下流端を外筒４１に対して移動不能に接続する。上流側内筒部材４０Ａの下流側の縁部と下流側内筒部材４０Ｂの上流側の縁部は、屈曲部４２と重なる位置において嵌合接続部６２を介して軸方向移動可能に接続する。外筒４１の内周部のうちの嵌合接続部６２と重なる範囲に保持部材６３の一端部を取り付け、下流側内筒部材４０Ｂの嵌合接続部６２から離間した部位を保持部材６３の他端で軸方向移動可能に保持する。
【選択図】図４

Description

この発明は、内燃機関の排気管に接続される内筒の外側に外郭をなす外筒が配置された車両用マフラーに関するものである。

自動二輪車等の車両用マフラーの多くは、内燃機関から延出する内筒の外側が、外郭をなす外筒によって覆われた二重筒構造とされている。この種の車両用マフラーでは、内筒側が高温の内燃機関の排気熱に直接晒されるために、内筒が排気熱の影響を大きく受けて外筒よりも軸方向に大きく伸縮することが知られている。外筒と内筒は軸方向の伸縮量が大きく異なると、内筒と外筒の接合部に大きな応力が作用することになるため、この応力の発生を抑制するための構造が案出されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の車両用マフラーは、内筒の軸方向の一端部が外筒に移動不能に固定されるとともに、内筒の軸方向の他端部側が外筒に軸方向移動可能に保持された構造とされている。この車両用マフラーでは、内筒の軸方向の他端部側の軸方向の自由な移動が許容されているため、内筒に軸方向の熱伸縮が生じても内筒と外筒の接続部に大きな応力が作用するのを回避することができる。

特許第３２５９１０３号公報

ところで、上記のような二重筒構造の車両用マフラーにおいて、内筒の軸方向の長さが長い場合には、内筒を上流側内筒部材と下流側内筒部材とから構成し、上流側内筒部材の上流端と下流側内筒部材の下流端をそれぞれ外筒に移動不能に固定するとともに、上流側内筒部材の下流側の縁部と下流側内筒部材の上流側の縁部を軸方向に移動可能に嵌合させることを検討している。
しかしながら、車両用マフラーの外筒形状は直線状に構成されるとは限らず、車両の意匠や特性等に合わせて屈曲部を有する構造を採用せざるを得ない場合がある。この場合、内筒も外筒に合わせて屈曲部を有する構造となるが、上記のように内筒を上流側内筒部材と下流側内筒部材によって構成し、上流側内筒部材の下流側の縁部と下流側内筒部材の上流側の縁部を軸方向移動可能に嵌合させると、特に、両者の嵌合部が屈曲部の近傍にある場合に、上流側内筒部材の主要な伸縮方向と下流側内筒部材の主要な伸縮方向が互いに相反方向とならない状況となり易い。この場合、上流側内筒部材と下流側伸縮部材の熱伸縮に伴って両者の嵌合部の近傍部分が外筒の内壁に近接離反するように不規則に大きく変位する可能性が生じる。

そこでこの発明は、外筒が屈曲部を有する形状であっても、熱伸縮に伴う内筒の軸方向の中途部の外筒方向の不規則な大きな変位を抑制しつつ、内筒と外筒の接続部に応力が生じるのを抑制できる車両用マフラーを提供しようとするものである。

この発明に係る車両用マフラーでは、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。
請求項１に係る発明は、内燃機関から延出する排気管に接続される内筒（４０）と、当該内筒（４０）の外側に配置されて外郭をなす外筒（４１）と、を備えた車両用マフラーであって、前記外筒（４１）には、長手方向の中途部で屈曲する屈曲部（４２）が設けられ、前記内筒（４０）は、前記屈曲部（４２）よりも上流側の主要領域を構成し上流端が前記外筒の上流部に移動不能に接続される上流側内筒部材（４０Ａ）と、前記屈曲部（４２）よりも下流側の主要領域を構成し下流端が前記外筒（４１）の下流部に移動不能に接続される下流側内筒部材（４０Ｂ）と、を有し、前記上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部と前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部が、前記屈曲部（４２）と重なる位置において嵌合接続部（６２）を介して軸方向移動可能に接続され、前記外筒（４１）の内周部のうちの前記嵌合接続部（６２）と重なる範囲には、前記内筒（４０）を保持する保持部材（６３）の一端部が取り付けられ、前記保持部材（６３）の他端部が、前記嵌合接続部（６２）から離間した前記内筒（４０）の軸方向の中途領域を軸方向移動可能に保持していることを特徴とするものである。
この発明の場合、上流側内筒部材（４０Ａ）と下流側内筒部材（４０Ｂ）に熱伸縮が生じると、上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部と下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部が、嵌合接続部（６２）において軸方向に相対移動する。これにより、上流側内筒部材（４０Ａ）の上流端と外筒（４１）との接続部や、下流側内筒部材（４０Ｂ）の下流端と外筒（４１）との接続部に大きな応力が生じるのを抑制される。また、嵌合接続部（６２）から離間した内筒（４０）の軸方向の中途領域が、外筒（４１）に取り付けられた保持部材（６３）の他端部に軸方向移動可能に保持されていることから、上流側内筒部材（４０Ａ）と下流側内筒部材（４０Ｂ）の熱伸縮に伴う内筒（４０）の中途部の外筒（４１）方向の変位が保持部材（６３）によって抑制される。また、保持部材（６３）は、一端部が外筒の内周部の嵌合接続部（６２）と重なる範囲に取り付けられ、他端部が内筒（４０）の嵌合接続部（６２）から離間した軸方向の中途領域を軸方向移動可能に保持する構造とされているため、熱伸縮に伴う内筒（４０）の中途領域のある程度の変位は、保持部材（６３）を介した内筒（４０）の軸方向の移動と保持部材（６３）の撓み変形によって許容される。このため、保持部材（６３）から外筒（４１）には大きな荷重が作用しにくくなる。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る車両用マフラーにおいて、前記上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部が、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の軸線方向に向けて曲げられ、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の先端に軸方向移動可能に嵌合されていることを特徴とするものである。
この場合、上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部と下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の軸線方向が合致し、互いの縁部の先端を容易に嵌合接続することが可能になるとともに、嵌合接続部（６２）に隙間や変形が生じにくくなる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る車両用マフラーにおいて、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）は、上流側の縁部を含む上流側領域が、当該上流側領域よりも下流側の下流側領域に比較して小径に形成されていることを特徴とするものである。
これにより、上流側内筒部材（４０Ａ）と下流側内筒部材（４０Ｂ）の熱伸縮によって嵌合接続部（６２）の近傍部が外筒（４１）方向に変位した場合にも、下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側領域が下流側領域よりも小径に形成されていることから、外筒（４１）と接触することのない振れ幅を大きく確保することが可能になる。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る車両用マフラーにおいて、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側領域は、前記下流側領域と別体部材によって構成されていることを特徴とするものである。
これにより、下流側内筒部材（４０Ｂ）の下流側領域が、上流側領域と軸心位置が異なる場合や、上流側領域と内部構造が異なる場合であっても、上流側領域のみを熱伸縮の挙動を容易に予測できる形状や構造とすることができる。したがって、上流側内筒部材（４０Ａ）と下流側内筒部材（４０Ｂ）の熱伸縮に伴う軸方向の相対移動や、保持部材（６３）による嵌合接続部（６２）の変位規制を所望通りに安定的に得ることができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に係る車両用マフラーにおいて、前記下流側領域には、消音用の膨張室（４８，４９）を隔成する隔壁部材（５３）が設けられ、前記下流側領域は、当該隔壁部材（５３）を介して前記上流側領域に連結されていることを特徴とするものである。
この場合、下流側内筒部材（４０Ｂ）の下流側領域と、それよりも小径の上流側領域とが、膨張室形成用の隔壁部材（５３）を介して相互に連結されるため、連結のための専用部材を追加する必要がない分、部品点数を削減することができる。したがって、装置全体の軽量化を図ることができる。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に係る車両用マフラーにおいて、前記上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部が前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の内側に摺動自在に嵌合され、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部が前記上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部よりも薄肉に形成され、前記保持部材（６３）の他端部が、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の外周を摺動自在に保持していることを特徴とするものである。
これにより、上流側内筒部材（４０Ａ）と下流側内筒部材（４０Ｂ）の熱伸縮時に薄肉である下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部が変形し易くなる。そして、下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の外筒方向の変形時には、保持部材（６３）の他端部がこの変形に追従しつつ過大な変位を規制するようになる。したがって、上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部と下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部とを円滑に相対移動させることが可能になる。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１項に係る車両用マフラーにおいて、前記外筒（４１）は、相互に接続される上流側外筒部材（４１Ａ）と下流側外筒部材（４１Ｂ）と、を有し、前記保持部材（６３）は、前記上流側外筒部材（４１Ａ）と下流側外筒部材（４１Ｂ）の接続部において前記外筒（４１）に溶接固定されていることを特徴とするものである。
これにより、外筒（４１）と保持部材（６３）の溶接個所が、上流側外筒部材（４１Ａ）と下流側外筒部材（４１Ｂ）の接続部に配置され、上流側外筒部材（４１Ａ）や下流側外筒部材（４１Ｂ）の中間領域に溶接個所を設ける場合に比較して外部から目立ちにくくなる。したがって、外筒（４１）の主要部の光沢面の質感が向上し、延いては全体の意匠性が向上する。

この発明によれば、内筒が上流側内筒部材と下流側内筒部材とを備え、上流側内筒部材の上流端が外筒の上流部に移動不能に接続され、下流側内筒部材の下流端が外筒の下流部に移動不能に接続され、上流側内筒部材の下流側の縁部と下流側内筒部材の上流側の縁部が、外筒の屈曲部と重なる位置において、嵌合接続部を介して軸方向移動可能に接続されていることから、外筒が屈曲部を有する形状でありながら、内筒と外筒の接続部に応力が生じるのを抑制することができる。さらに、この発明においては、外筒の内周部の嵌合接続部と重なる位置に取り付けられた保持部材の他端部に、嵌合接続部から離間した内筒の中途領域が軸方向移動可能に保持されているため、熱伸縮に伴う内筒の軸方向の中途部の外筒方向の不規則な大きな変位を保持部材によって規制することができ、しかも、保持部材から外筒に過大な荷重が作用するのを抑制することができる。

この発明の一実施形態の自動二輪車の右側面図である。 この発明の一実施形態の車両用マフラーの縦断面図である。 この発明の一実施形態の車両用マフラーの図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面に対応する断面図である。 この発明の一実施形態の車両用マフラーの図３のＩＶ部に対応する拡大断面図である。 この発明の一実施形態の車両用マフラーの図３のＶ部に対応する拡大断面図である。 この発明の一実施形態の自動二輪車の図１のＶＩ−ＶＩ部分で破断したときの正面図である。 この発明の一実施形態の自動二輪車の図６のＶＩＩ矢視図である。

以下、この発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、前後や上下、左右の向きは特別に断らない限り、車両における向きに従うものとする。また、図面においては、上方を向く向きに矢印ＵＰ、前方を向く向きに矢印ＦＲ、左側方を向く向きに矢印ＬＨを適宜記載している。

図１は、この実施形態に係る車両用マフラー１０（以下、「マフラー１０」と呼ぶ。）を採用した自動二輪車１の右側面を示す図である。
この自動二輪車１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ２０と、ヘッドパイプ２０から斜め後方に延出する左右一対のメインフレーム２１と、メインフレーム２１の後端から下方に延出する左右一対のセンターフレーム２２と、ヘッドパイプ２０とメインフレーム２１を繋ぐ左右一対の補助フレーム２３と、補助フレーム２３から左右一対で下方に延びた後、後方に屈曲して水平方向後方に延び、センターフレーム２２の下端に繋がる左右一対のダウンフレーム２４と、センターフレーム２２の上端部から後方に延出する左右一対のシートステー（不図示）と、センターフレーム２２の中央部とシートステーの中央を結ぶ左右一対のミッドフレーム２６と、を備えている。

ヘッドパイプ２０には、前輪Ｗｆを支持するフロントフォーク１１が操向可能に支持されている。フロントフォーク１１の上部にはステアリングハンドル１２が連結されている。また、センターフレーム２２には、スイングアーム１４の前端部がピボットボルト１５を介して上下揺動可能に支持され、スイングアーム１４の後端部には後輪Ｗｒが支持されている。シートステーとミッドフレーム２６の接続部２７と、スイングアーム１４との間にはクッションユニット１６が設けられている。

内燃機関３は、ダウンフレーム２４とメインフレーム２１とセンターフレーム２２とに支持され、内燃機関３の動力は、後輪駆動用のチェーン１７を介して後輪Ｗｒに伝達されるようになっている。メインフレーム２１には、内燃機関３の上方に位置するように燃料タンク１８が設けられ、シートステー上には、運転者用と同乗者用のタンデム型シート１９が取り付けられている。

この実施形態の内燃機関３は、空冷直列４気筒の４ストロークサイクル内燃機関であって、そのクランクケース３０内の後部に図示しない変速機が一体に設けられている。また、内燃機関３は、シリンダブロック３２とシリンダヘッド３３とシリンダヘッドカバー３４とが、クランクケース３０の前部上方にシリンダ軸線Ｃを若干前傾させて設けられている。クランクケース３０の下面にはオイルパン３７が結合され、クランクケース３０の前部にはオイルフィルタ３８が取り付けられている。

内燃機関３のシリンダヘッド３３の後面側には、各気筒の吸気ポート３５が設けられ、その各吸気ポート３５にスロットルボディ（符号省略）とエアクリーナ（符号省略）を含む吸気系４が接続されている。
また、シリンダヘッド３３の前面側には、各気筒の排気ポート３６が設けられ、その各排気ポート３６に、排気管５１とマフラー１０を含む排気系５が接続されている。排気管５１は、左右２本ずつが車体左右に分かれて引き出され、内燃機関３の下方を通って車体後方側に延出している。車体左側と右側に引き出された各２本の排気管５１は、内燃機関３の下方において合流配管５２によって１本の配管とされ、合流配管５２の下流端にマフラー１０が接続されている。

図２は、車体右側に配置されるマフラー１０を鉛直方向に沿って切断し、車幅方向内側から見た断面図であり、図３は、同マフラー１０の図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面に対応する断面図、図４，図５は、図３のＩＶ部とＶ部の拡大断面図である。
以下、これらの図に基づいてマフラー１０の詳細構造について説明する。なお、車体右側に配置されるマフラー１０と車体左側に配置されるマフラー１０とは、形状が左右対称形状に形成されているが、基本構造は同様とされている。マフラー１０は、排気管５１の合流配管５２の下流端に接続される内筒４０と、内筒４０の外側に配置されて略円形断面の外郭をなす外筒４１と、を備えている。

外筒４１は、上流から下流側に向かって径がテーパ状に拡大する上流側外筒部材４１Ａと、上流側外筒部材４１Ａの下流端に溶接固定される下流側外筒部材４１Ｂと、を備えている。この実施形態の場合、下流側外筒部材４１Ｂは上流から下流側に向かって径が若干拡大している。また、上流側外筒部材４１Ａと下流側外筒部材４１Ｂはいずれも略円形断面形状に形成されている。
上流側外筒部材４１Ａと下流側外筒部材４１Ｂは、車体側方から見た側面視では、図２に示すように両者の軸心ｃ１，ｃ２がほぼ直線をなしているが、上面視では、図３に示すように両者の軸心ｃ１，ｃ２が所定角度で鈍角状に屈曲している。上流側外筒部材４１Ａと下流側外筒部材４１Ｂの端面同士の接合部の近傍には、軸心ｃ１，ｃ２の向きが変化する屈曲部４２が設けられている。また、この実施形態の場合、下流側外筒部材４１Ｂの下流端には、底壁に貫通孔４３ａを有する略有底円筒状の端部キャップ部材４３が溶接固定されている。

一方、内筒４０は、外筒４１の屈曲部４２よりも上流側の主要領域を構成する上流側内筒部材４０Ａと、屈曲部４２よりも下流側の主要領域を構成する下流側内筒部材４０Ｂと、を備えている。
上流側内筒部材４０Ａは、上流側外筒部材４１Ａと同様に、上流から下流側に向かって径がほぼテーパ状に拡大している。上流側内筒部材４０Ａの上流端には、コーン状の接続筒４４が取り付けられ、上流側内筒部材４０Ａから突出した接続筒４４の端部が上流側外筒部材４１Ａの上流端の内周面に溶接固定されている。したがって、上流側内筒部材４０Ａの上流端は、接続筒４４を介して上流側外筒部材４１Ａの上流部に移動不能に接続されている。また、接続筒４４と上流側内筒部材４０Ａの上流端には、マフラー１０を合流配管５２の下流端に接続するための別の接続筒４５が溶接固定されている。また、上流側内筒部材４０Ａの下流側の縁部は、略一定直径の接続筒部４６とされ、その接続筒部４６は、上流側内筒部材４０Ａの径がテーパ状に拡大する一般部に対し、外筒４１の屈曲部４２と略同方向に屈曲している。つまり、接続筒部４６の軸心は一般部の軸心ｃ１に対して屈曲し、下流側内筒部材４０Ｂの軸心ｃ２にほぼ沿うように設定されている。

また、下流側内筒部材４０Ｂは、上流側の縁部が上流側内筒部材４０Ａの接続筒部４６に摺動可能に嵌合される円筒状の第１パイプ４７と、第１パイプ４７の下流側に配置されて、内部に消音用の第１膨張室４８と第２膨張室４９が形成される略円筒状の第２パイプ５０と、を備えている。第２パイプ５０は、第１パイプ４７よりも大径に形成され、上流側の端部と下流側の端部の近傍とに第１セパレータ５３（隔壁部材）と第２セパレータ５４がそれぞれ溶接固定されるとともに、長手方向の略中間位置の内面に第３セパレータ５５が溶接固定されている。第２パイプ５０内は、第２セパレータ５４と第３セパレータ５５とによって第１膨張室４８が隔成され、第１セパレータ５３と第３セパレータ５５とによって第２膨張室４９が隔成されている。

第１セパレータ５３は、外周部に段差状の周壁を有する略有底円筒状に形成されている。周壁は、第１パイプ４７の下流側の端縁に嵌入されて溶接固定される小径筒部５３ａと、第２パイプ５０の上流側の縁部に嵌入されて溶接固定される大径筒部５３ｂと、小径筒部５３ａから大径筒部５３ｂに向かって外径が漸増するテーパ筒部５３ｃと、を備えている。

第１セパレータ５３と第３セパレータ５５には、両者を貫通して第１パイプ４７内と第１膨張室４８とを連通する第１連通パイプ５６が取り付けられ、さらに、第３セパレータ５５には、第３セパレータ５５を貫通して第１膨張室４８と第２膨張室４９とを連通する第２連通パイプ５７が取り付けられている。また、第３セパレータ５５と第２セパレータ５４には、両者を貫通して第２膨張室４９とマフラー１０の後方側の外部とを連通する排出パイプ５８が取り付けられている。上流側内筒部材４０Ａを通して下流側内筒部材４０Ｂの第１パイプ４７に流入した排気ガスは、第１連通パイプ５６を通して第１膨張室４８に流入し、さらに第１膨張室４８から第２連通パイプ５７を通して第２膨張室４９に流入した後に、排出パイプ５８を通してマフラー１０の外部に排出される。排気に伴う騒音はこの間に減衰される。
なお、排出パイプ５８の後端部には、端部キャップ部材４３の貫通孔４３ａとその周域部を後面側から覆うテールキャップ６０がテールパイプ６１を介して取り付けられている。

下流側内筒部材４０Ｂの下流端の外周には、短軸円筒状のバックアップリング５９が溶接固定によって取り付けられ、そのバックアップリング５９が、下流側外筒部材４１Ｂの後端部と端部キャップ部材４３の内面に溶接固定されている。したがって、下流側内筒部材４０Ｂの下流端は、バックアップリング５９を介して下流側外筒部材４１Ｂの下流部に移動不能に接続されている。

ここで、上流側内筒部材４０Ａの下流側の接続筒部４６の外周面には、下流側内筒部材４０Ｂの第１パイプ４７の上流側の縁部が前述のように摺動可能に嵌合されているが、第１パイプ４７は上流側内筒部材４０Ａの接続筒部４６に比較して肉薄に形成されている。そして、接続筒部４６と第１パイプ４７の摺動可能な嵌合部は、上流側内筒部材４０Ａと下流側内筒部材４０Ｂの嵌合接続部６２を構成している。
この嵌合接続部６２は、外筒４１の内側領域のうちの屈曲部４２と重なる位置に配置されている。そして、外筒４１の内周面のうちの嵌合接続部６２と一部が重なる範囲には、内筒４０の中途部を保持する略筒状の保持部材６３の一端部が溶接固定されている。この実施形態の場合、具体的には保持部材６３の一端部は上流側外筒部材４１Ａと下流側外筒部材４１Ｂの接続部に溶接固定されている。保持部材６３は、外筒４１に溶接固定される大径の接続筒部６３ａと、接続筒部６３ａから下流側に向かって次第に縮径するテーパ筒部６３ｂと、テーパ筒部６３ｂの下流端に設けられ、下流側内筒部材４０Ｂの嵌合接続部６２から離間した第１パイプ４７の外周面を摺動可能に保持する保持筒部６３ｃと、を備えている。

図６は、この実施形態の自動二輪車１を図１のＶＩ−ＶＩ部分で破断したときの正面図であり、図７は、図６のＶＩＩ矢視図である。
これらの図において、符号２４ａは、左右のダウンフレーム２４のうちの、内燃機関３の下方側の左右で車体後方側に向かって延出するボトムフレーム部である。この左右の各ボトムフレーム部２４ａと内燃機関３のオイルパン３７との間には、左右のマフラー１０に接続される左右の合流配管５２がそれぞれ配置されている。左右の各ボトムフレーム部２４ａの車幅方向の内側領域には防振ブッシュ６５が取り付けられ、その防振ブッシュ６５にブラケット６６を介して近接する合流配管５２が支持固定されている。ブラケット６６は、側面視で下向きの略Ｖ字状に形成され、各分岐片６６ａ，６６ｂの下端が合流配管５２の側面に溶接等によって固定されている。

また、左右の合流配管５２の上壁部には、排気ガスの諸値を検出する排気ガスセンサ６が取り付けられている。排気ガスセンサ６は、例えば、理論空燃比を境としたリーン（空気過剰）域やリッチ（燃料過剰）域を判別するために用いられる酸素センサや、空燃比に比例した電流値をＥＣＵに出力するＬＡＦ（Linear Air Fuel Ratio）センサ等である。排気ガスセンサ６の検出結果は、内燃機関３の燃焼制御（フィードバック空燃比制御）等に用いられる。

左右の各合流配管５２に取り付けられる排気ガスセンサ６の頭部６ａは、ボトムフレーム部２４ａと、内燃機関３のオイルパン３７と、合流配管５２とに囲まれたスペースに配置され、外部からの飛散物に対して保護されるようになっている。特に、この実施形態の場合、図７に示すように、合流配管５２を防振ブッシュ６５に連結するブラケット６６の前側の分岐片６６ａが、排気ガスセンサ６の頭部６ａの車幅方向の外側に近接して配置されていることから、飛散物に対して排気ガスセンサ６をブラケット６６によっても有効に保護することができる。

以上のように、この実施形態の自動二輪車１で採用するマフラー１０は、上流側内筒部材４０Ａの上流端が上流側外筒部材４１Ａの上流部に移動不能に接続されるとともに、下流側内筒部材４０Ｂの下流端が下流側外筒部材４１Ｂの下流部に移動不能に接続され、上流側内筒部材４０Ａの下流側の縁部と下流側内筒部材４０Ｂの上流側の縁部が、外筒４１の屈曲部４２と重なる位置において、嵌合接続部６２を介して軸方向に摺動可能に接続されているため、外筒４１が屈曲部４２を有する形状でありながら、内筒４０の熱伸縮時に内筒４０と外筒４１の接続部に大きな応力が生じるのを抑制することができる。即ち、このマフラー１０では、内筒４０の熱伸縮時に、上流側内筒部材４０Ａの下流側の縁部と下流側内筒部材４０Ｂの上流側の縁部の相対変位が嵌合接続部６２で許容されることにより、内筒４０の上流端側と外筒４１との接続部と、内筒の下流端側と外筒４１との接続部に大きな応力が生じなくなる。

さらに、このマフラー１０においては、外筒４１の内周部の嵌合接続部６２と重なる位置に保持部材６３の一端側の接続筒部６３ａが取り付けられ、保持部材６３の他端側の保持筒部６３ｃに下流側内筒部材４０Ｂの第１パイプ４７の外周面が摺動可能に保持されるため、熱伸縮に伴う内筒４０の嵌合接続部６２の近傍部の外筒４１方向の不規則な大きな変位を保持部材６３によって規制でき、しかも、保持部材６３から外筒４１に過大な荷重が作用するのを抑制することができる。即ち、保持部材６３の接続筒部６３ａと保持筒部６３ｃがテーパ筒部６３ｂを挟んで離間して配置されているため、保持筒部６３ｃでの第１パイプ４７の摺動とテーパ筒部６３ｂの撓み変形とによって保持部材６３から外筒４１に過大な荷重が伝達されるのを阻止することができる。

また、この実施形態のマフラー１０は、上流側内筒部材４０Ａの下流側の縁部が、下流側内筒部材４０Ｂの第１パイプ４７の軸線ｃ２方向に向けて曲げられて、上流側内筒部材４０Ａの接続筒部４６が第１パイプ４７の先端部に摺動可能に嵌入されているため、上流側内筒部材４０Ａと下流側内筒部材４０Ｂを容易に嵌合接続することができるうえ、嵌合接続部６２に無理な力が作用することによって隙間や変形が生じるのを未然に防止することができる。

さらに、この実施形態では、下流側内筒部材４０Ｂの上流側の第１パイプ４７が下流側の第２パイプ５０よりも小径に形成されているため、熱伸縮によって内筒４０の嵌合接続部６２の近傍部が外筒４１方向に変位した場合に、上流側の第１パイプ４７が外筒４１の内面により接触しにくくなる。このため、内筒４０の嵌合接続部６２の近傍部の振れ幅をより大きく確保することができる。

また、この実施形態のマフラー１０は、下流側内筒部材４０Ｂの上流側の第１パイプ４７が下流側の第２パイプ５０と別部品によって構成されているため、下流側内筒部材４０Ｂの上流側と下流側で軸心位置や内部構造が異なる場合においも、上流側のみを熱伸縮の挙動を容易に予測できる形状や構造とすることができる。このため、上流側内筒部材４０Ａと下流側内筒部材４０Ｂの熱伸縮に伴う軸方向の相対移動や、保持部材６３による嵌合接続部６２の変位規制を所望通りに安定的に得ることができる。

また、この実施形態のマフラー１０の場合、下流側内筒部材４０Ｂの第２パイプ５０が、膨張室形成用の第１セパレータ５３（隔壁部材）を介して、上流側の第１パイプ４７に連結されているため、第１パイプ４７と第２パイプ５０を連結するための専用の部品を追加する必要がない。このため、マフラー１０の部品点数を削減して、全体の軽量化を図ることができる。

さらに、この実施形態のマフラー１０の場合、第１セパレータ５３が、第１パイプ４７に嵌合接続される小径筒部５３ａと、第２パイプ５０に嵌合接続される大径筒部５３ｂと、小径筒部５３ａから大径筒部５３ｂに向かって外径が漸増するテーパ筒部５３ｃと、を備えた構造とされているため、小径の第１パイプ４７と大径の第２パイプ５０とを第１セパレータ５３を介して滑らかに接続することができる。このため、第２膨張室４９内での排気ガスの流通が効率良く行われることになる。

また、この実施形態のマフラー１０は、嵌合接続部６２で摺動可能に嵌合される上流側内筒部材４０Ａの接続筒部４６と下流側内筒部材４０Ｂの第１パイプ４７のうちの、第１パイプ４７側が接続筒部４６よりも薄肉に形成され、保持部材６３の保持筒部６３ｃが薄肉の第１パイプ４７の外周を摺動自在に支持する構造とされているため、内筒４０の熱伸縮時には、第１パイプ４７部分が容易に変形し、その変形し易い部分が保持部材６３に摺動自在に保持されることで、嵌合接続部６２の近傍の外筒４１方向の過大な変位を規制されつつ、接続筒部４６と第１パイプ４７の円滑な摺動作動を得ることができる。

また、この実施形態のマフラー１０は、保持部材６３の接続筒部６３ａが上流側外筒部材４１Ａと下流側外筒部材４１Ｂの接続部において外筒４１に溶接固定される構造とされているため、上流側外筒部材４１Ａや下流側外筒部材４１Ｂの中間領域に溶接個所を設ける場合に比較して保持部材６３の溶接個所が外部から目立ちにくくなるという利点がある。したがって、この構造を採用することにより、外筒４１の光沢面の質感が向上し、マフラー１０全体の意匠性が向上する。

なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

１０…マフラー（車両用マフラー）
４０…内筒
４０Ａ…上流側内筒部材
４０Ｂ…下流側内筒部材
４１…外筒
４１Ａ…上流側外筒部材
４１Ｂ…下流側外筒部材
４２…屈曲部
４７…第１パイプ（上流側領域）
４８…第１膨張室（膨張室）
４９…第２膨張室（膨張室）
５０…第２パイプ（下流側領域）
５３…第１セパレータ（隔壁部材）
５３ａ…小径筒部
５３ｂ…大径筒部
５３ｃ…テーパ筒部
６２…嵌合接続部
６３…保持部材

Claims (7)

1. 内燃機関から延出する排気管に接続される内筒（４０）と、
   当該内筒（４０）の外側に配置されて外郭をなす外筒（４１）と、を備えた車両用マフラーであって、
   前記外筒（４１）には、長手方向の中途部で屈曲する屈曲部（４２）が設けられ、
   前記内筒（４０）は、前記屈曲部（４２）よりも上流側の主要領域を構成し上流端が前記外筒の上流部に移動不能に接続される上流側内筒部材（４０Ａ）と、前記屈曲部（４２）よりも下流側の主要領域を構成し下流端が前記外筒（４１）の下流部に移動不能に接続される下流側内筒部材（４０Ｂ）と、を有し、
   前記上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部と前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部が、前記屈曲部（４２）と重なる位置において嵌合接続部（６２）を介して軸方向移動可能に接続され、
   前記外筒（４１）の内周部のうちの前記嵌合接続部（６２）と重なる範囲には、前記内筒（４０）を保持する保持部材（６３）の一端部が取り付けられ、
   前記保持部材（６３）の他端部が、前記嵌合接続部（６２）から離間した前記内筒（４０）の軸方向の中途領域を軸方向移動可能に保持していることを特徴とする車両用マフラー。
2. 前記上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部が、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の軸線方向に向けて曲げられ、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の先端に軸方向移動可能に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用マフラー。
3. 前記下流側内筒部材（４０Ｂ）は、上流側の縁部を含む上流側領域が、当該上流側領域よりも下流側の下流側領域に比較して小径に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用マフラー。
4. 前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側領域は、前記下流側領域と別体部材によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の車両用マフラー。
5. 前記下流側領域には、消音用の膨張室（４８，４９）を隔成する隔壁部材（５３）が設けられ、
   前記下流側領域は、当該隔壁部材（５３）を介して前記上流側領域に連結されていることを特徴とする請求項４に記載の車両用マフラー。
6. 前記上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部が前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の内側に摺動自在に嵌合され、
   前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部が前記上流側内筒部材（４０Ａ）の下流側の縁部よりも薄肉に形成され、
   前記保持部材（６３）の他端部が、前記下流側内筒部材（４０Ｂ）の上流側の縁部の外周を摺動自在に保持していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用マフラー。
7. 前記外筒（４１）は、相互に接続される上流側外筒部材（４１Ａ）と下流側外筒部材（４１Ｂ）と、を有し、
   前記保持部材（６３）は、前記上流側外筒部材（４１Ａ）と下流側外筒部材（４１Ｂ）の接続部において前記外筒（４１）に溶接固定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両用マフラー。

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