JP2016050482A - 鞍乗型車両の排気チャンバ - Google Patents

Abstract

【課題】十分な容量を確保しつつ、放射音を低減させることのできる鞍乗型車両の排気チャンバを提供する。【解決手段】排気チャンバ２７は、エンジンＥからの排気ガスＧを排出する排気通路３０に設けられている。排気チャンバ２７は、内部にチャンバ膨張室３２を有するインナケース３４と、このインナケース３４の一部を覆うアウタケース３６とを備えている。インナケース３４は、２分割された第１および第２インナケース半体３８，４０がインナ接合部５１で接合されて構成されている。アウタケース３６は、互いに離間して配置された第１および第２アウタケース片４６，４８を有し、第１および第２アウタケース片４６，４８は、インナケース３４の外面におけるインナ接合部５１とは異なる部位Ｐに接合されている。【選択図】図５

Description

本発明は、鞍乗型車両のエンジンからの排気ガスを排出する排気通路に設けられる排気チャンバに関するものである。

自動二輪車のような鞍乗型車両において、エンジンからの排気ガスを排出する排気通路に、排気チャンバを設けたものがある（例えば、特許文献１）。排気チャンバは、排気通路の下流端部のマフラの上流側に配置される。このような排気チャンバを設けることで、マフラを大形化することなく、排気ガスの十分な消音効果を得ることができる。

特開２００９−０４１５６２号公報

排気チャンバは、形状が複雑になることが多いので、２つの分割体を連結してなる、いわゆる「もなか構造」で構成されるのが一般的である。また、排気チャンバは、大きな消音効果を得るためには、容量は大きな方が有利であるが、容量を大きくすると、外形の平面部分が増えて、振動による放射音が出やすくなる。

本発明は、十分な容量を確保しつつ、放射音を低減させることができる鞍乗型車両の排気チャンバを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の鞍乗型車両の排気チャンバは、鞍乗型車両のエンジンからの排気ガスを排出する排気通路に設けられる排気チャンバであって、内部にチャンバ膨張室を有するインナケースと、このインナケースの少なくとも一部を覆うアウタケースとを備え、前記インナケースは、２分割された第１および第２インナケース半体がインナ接合部で接合されて構成され、前記アウタケースは、互いに離間して配置された複数のアウタケース片を有し、前記アウタケース片は、前記インナケースの外面における前記インナ接合部とは異なる部位に接合されている。

上記構成によれば、アウタケースのアウタケース片をインナケースの外面における前記インナ接合部とは異なる部位に接合しているので、接合部位のインナケースの剛性が高くなる。したがって、大きな消音効果を得るために容量を大きくしても、外形の平面部分に前記接合部位を設定することで、排気ガスの圧力差に起因する振動が抑制され、その結果、放射音を低減することができる。また、アウタケース片は、インナケースの外面に互いに離間して複数配置されているので、アウタケースを小形化しつつ、インナケースの必要な個所の剛性を効果的に向上させることができる。さらに、アウタケースで覆われるインナケースは、外観を気にすることなく振動を抑制する凸凹等を設けることができる。

本発明において、前記アウタケース片が、前記第１および第２インナケース半体の分割面を跨いで配置され、両インナケース半体に接合されていることが好ましい。この構成によれば、アウタケース片が、インナケースの２つのインナケース半体に接合されているので、インナケースが、両インナケース半体の分割面に直交する方向に大きく膨らむのを防ぐことができる。

本発明において、前記アウタケースは、前記インナケースを車体外側方から覆っていることが好ましい。この構成によれば、形状が複雑なインナケースが外側方に露出しないので、車両の外観が向上する。

本発明において、前記インナケースの一部が外方に露出していることが好ましい。この構成によれば、アウタケースがインナケースの外周の全体を覆わないので、アウタケースを小形化できる。さらに、インナケースにおける剛性の向上が必要な個所、外観を向上させるために覆う必要がある個所等を選択して、アウタケースを配置できる。

インナケースの一部が外方に露出する場合、前記インナケースの前記第１および第２インナケース半体は上下方向に２分割され、前記インナケースの上面および下面における車幅方向中央部が外方に露出し、前記アウタケースが、露出する部分よりも車幅方向外側の外側部分を覆い、該露出する部分に接合されていることが好ましい。この構成によれば、インナケースが上下２つ割りで構成されるので、板材の浅い絞り加工によって排気チャンバの内部空間を上下方向が小さく車幅方向が大きな扁平形状に形成し易い。このように上下方向寸法を小さくすることで、インナケースを外側方から覆うアウタケースを小形化できるとともに、インナケースの左右方向寸法を大きくすることで、排気チャンバの容量を稼ぐことができる。また、アウタケースは、インナケースの外側部分を覆うだけであるから、車幅方向の寸法を小さくできるので、板材の浅い絞り加工によって容易に形成できる。

この場合、好ましくは、前記インナケースにおける露出する部分が上側の前記第１インナケース半体に形成され、この露出する部分に、車体フレーム取付用のブラケットが設けられている。この構成によれば、インナケースの上面の大きなスペースにブラケットを設けることができる。また、ブラケットを設けることで、インナケースの上面の剛性が向上する。

本発明において、前記インナケースと前記アウタケースとの間に、断熱空間が形成されていることが好ましい。この構成によれば、排気チャンバの断熱性が向上する。

本発明において、前記インナケースの内面に、前記インナケースの分割面と交差する方向に延びる無端状の補強帯材が配置されていることが好ましい。ここで、「無端状」とは、連続した輪状であって、端部がない形状をいう。この構成によれば、インナケースの剛性がさらに向上し、放射音をより一層低減させることができる。

本発明の鞍乗型車両の排気チャンバによれば、アウタケースのアウタケース片をインナケースの外面における前記インナ接合部とは異なる部位に接合しているので、接合部位のインナケースの剛性が高くなる。したがって、大きな消音効果を得るために容量を大きくしても、外形の平面部分に前記接合部位を設定することで、排気ガスの圧力差に起因する振動が抑制され、その結果、放射音を低減することができる。また、アウタケース片は、インナケースの外面に互いに離間して複数配置されているので、アウタケースを小形化しつつ、インナケースの必要な個所の剛性を効果的に向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る排気チャンバを備えた鞍乗型車両の一種である自動二輪車の後部を示す側面図である。 同排気チャンバを示す側面図である。 同排気チャンバを示す平面図である。 同排気チャンバを示す斜視図である。 同排気チャンバを示す分解斜視図である。 図３のVI−VI線に沿った断面図である。 同排気チャンバの内部を示す平面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。この明細書中の左右方向は、自動二輪車に乗車したライダーから見た左右を言う。

図１は本発明の一実施形態に係るエンジンの排気消音装置を備えた自動二輪車の後部の側面図である。この自動二輪車の車体フレームＦＲは、前半部を構成するメインフレーム1と、メインフレーム１の後部に連結されて車体フレームＦＲの後半部を構成するリヤフレーム２とを有している。メインフレーム１の前端部に図示しないフロントフォークを介して前輪が支持されている。

メインフレーム１の後端下部にスイングアームブラケット４が設けられ、このスイングアームブラケット４にピボット軸５を介してスイングアーム６が上下揺動自在に支持されている。スイングアーム６の後端部に後輪８が支持されている。メインフレーム１の中央下部にはエンジンＥが支持されており、このエンジンＥによりチェーンのような動力伝達部材１０を介して後輪８を駆動する。エンジンＥは例えば並列多気筒４サイクルエンジンであるが、これに限定されない。

本実施形態のエンジンＥは、過給機１２を搭載している。詳細には、エンジンＥのクランクケース１４の後部の上方に過給機１２が配置されており、この過給機１２により加圧された吸気が、過給機１２の上方に配置された吸気チャンバ１６に貯留されたのち、スロットルボディ１８を介して、エンジンＥのシリンダヘッド２０の後面に形成された吸気ポート２２からエンジンＥに供給される。

エンジンＥのシリンダヘッド２０の前部の排気ポート２４に接続された複数の排気管２６が、エンジンＥの下方の集合管２５で集合されたのち、排気チャンバ２７および接続管３５を介してマフラ２８に接続されている。これら排気管２６、集合管２５、排気チャンバ２７、接続管３５およびマフラ２８により排気通路３０が構成されている。マフラ２８は後輪８の外側方、例えば右側方に配置されており、排気チャンバ２７およびマフラ２８はカバー３１により外側方から一部分が覆われている。

排気チャンバ２７は、マフラ２８よりも排気ガスＧの流れ方向の上流側で、排気管２６の集合部２５よりも下流側に位置する。また、排気チャンバ２７は、後輪８の前方で、エンジンＥの下方に位置する。

図２〜４はそれぞれ、排気チャンバ２７の側面図、平面図、および斜視図である。図２に示すように、排気チャンバ２７は、内部にチャンバ膨張室３２を有するチャンバ本体２９と、チャンバ膨張室３２に排気ガスＧを導入するチャンバ入口管３１と、チャンバ膨張室３２から排気ガスＧを導出するチャンバ出口管３３とを有し、これらチャンバ本体２９、チャンバ入口管３１およびチャンバ出口管３３が溶接により一体化されている。チャンバ入口管３１およびチャンバ出口管３３は、図１の集合管２５および接続管３５にそれぞれ接続されている。

図３に示すように、排気チャンバ２７のチャンバ本体２９は、チャンバ膨張室３２を構成するインナケース３４と、このインナケース３４の一部を覆うアウタケース３６とを有している。インナケース３４とアウタケース３６とは同種金属、例えばステンレスで構成されている。美観向上のために、アウタケース３６に表面処理、塗装等を施こしてもよい。

図５は、インナケース３４とアウタケース３６とを分解した状態を示す斜視図である。同図に示すように、インナケース３４は、上側の第１インナケース半体３８と下側の第２インナケース半体４０とを有する上下２分割構造で、これら第１および第２インナケース半体３８，４０が溶接により接合されて構成されている。

図３に示すように、アウタケース３６は、インナケース３４の車幅方向の内外側面を車体内側方および外側方から覆っている。ただし、インナケース３４の一部、本実施形態では、インナケース３４の上面および下面の一部が外方に露出している。このインナケース３４の上面の露出する部分に、図４に示す車体フレーム取付用のブラケット４２が設けられている。図１に示すように、排気チャンバ２７は、ブラケット４２に連結されたステー４４を介してスイングアームブラケット４の下端に支持されている。

図３に示すように、アウタケース３６は、インナケース３４の車幅方向に離間した第１および第２アウタケース片４６，４８とを有し、第１アウタケース片４６がインナケース３４の右側（車体外側）を覆い、第２アウタケース片４８がインナケース３４の左側（車体内側）を覆っている。これら第１および第２アウタケース片４６，４８は、その開口縁の全体がインナケース３４の外面に溶接により接合されている。

詳細には、図３のVI−VI線断面図である図６に示すように、インナケース３４は、インナケース３４の上下方向中間部に分割面Ｄ１が設定されており、この分割面Ｄ１を形成するフランジ４５，４７によりインナ接合部５１が形成されている。両フランジ４５，４７の相対向する接合面５０を当接させて、第１インナケース半体３８と下側の第２インナケース半体４０とが溶接されている。

他方、アウタケース３６の第１および第２アウタケース片４６，４８は、インナケース３４の外側方を覆う本体部４６ａ，４８ａと、本体部４６ａ，４８ａからインナケース３４側に延びてインナケース３４の外面に接合されるアウタ・インナ接合部４６ｂ，４８ｂとを有している。各アウタケース片４６，４８は、第１および第２インナケース半体３８，４０の分割面Ｄ１を跨いで配置されている。

つまり、第１および第２アウタケース片４６，４８の上側の接合部４６ｂ，４８ｂは、第１インナケース半体３８の外面（インナケース３４の上面）におけるインナ接合部５１とは異なり部位Ｐに接合され、第１および第２アウタケース片４６，４８の上側の接合部４６ｂ，４８ｂは、第２インナケース半体４０の外面（インナケース３４の下面）に接合されている。

チャンバ膨張室３２は、上下方向に扁平な形状、すなわち上下方向寸法が車幅方向寸法および前後方向寸法よりも小さく形成される。さらに、本実施形態では、前後方向寸法が車幅方向寸法より大きく形成されている。インナケース３４は、扁平な上下方向に分割されている。本実施形態のアウタケース３６は、扁平な上下方向に直交する方向のうち、寸法が小さい車幅方向に２分割された構成となっている。

インナケース３４の分割面Ｄ１とアウタケース３６の分割面Ｄ２は、交差していることが好ましく、直交することがさらに好ましい。本実施形態では、両分割面Ｄ１，Ｄ２は、ほぼ直交している。ここで、「ほぼ直交」とは、８０〜９０°の交差角をいう。さらに、本実施形態では、アウタケース３６は、インナケース３４の上面および下面の車幅方向中央部を覆っていない。このインナケース３４の上面および下面の露出部分は、アウタケース３６の厚さの分だけ外方に盛り上がって形成されている。これにより、アウタケース３６の位置決めがしやすい。

インナケース３４とアウタケース３６との間に、閉止された断熱空間Ｓが形成されている。本実施形態では、この断熱空間Ｓに断熱材５４が介在されている。断熱材５４は、例えば、グラスウールである。インナケース３４の左右外側面に複数のスペーサ部材を溶接して、アウタケース３６の内面をこのスペーサ部材に当接させることで、所望の間隔の断熱空間Ｓが形成されるようにしてもよい。

図７は排気チャンバ２７の内部を示す平面図である。同図に示すように、排気チャンバ２７の内部のチャンバ膨張室３２は、隔壁５６により上流側の第１膨張室５８と下流側の第２膨張室６０とにより区画されている。第１膨張室５８と第２膨張室６０とは、隔壁５６を貫通する貫通管６２により連通している。貫通管６２の内部には、排気浄化用の触媒６４が配置されている。

インナケース３４の内面に、インナケース３４の分割面Ｄ１と交差する方向に延びる無端状の補強帯材６９が取り付けられている。補強帯材６９は、インナケース３４の内面に合致した四角輪状であり、第１および第２インナケース半体３８，４０の一方、図の例では第１インナケース半体３８の内面に溶接により固着されている。本実施形態では、補強帯材６９は前後方向に並んで４つ設けられている。ただし、補強帯材６９の数はこれに限定されない。また、排気チャンバ２７の内部構造は、図示の例に限定されない。

上記構成によれば、図６に示すアウタケース３６の第１および第２アウタケース片４６，４８をインナケース３４の外面におけるインナ接合部５１とは異なる部位Ｐに接合している。これにより、接合部位Ｐにおけるインナケース３４の剛性が高くなる。したがって、大きな消音効果を得るために、チャンバ膨張室３２の容量、すなわちインナケース３４の外形を大きくしても、外形の平面部分にアウタケース３６との接合部位Ｐを設定することで、排気ガスＧの圧力差に起因する振動が抑制され、その結果、放射音を低減することができる。また、第１および第２アウタケース片４６，４８は、インナケース３４の外面に互いに離間して配置されているので、アウタケース３６を小形化しつつ、インナケース３４の必要な個所の剛性を効果的に向上させることができる。

さらに、第１および第２アウタケース片４６，４８が、第１および第２インナケース半体３８，４０の分割面Ｄ１を跨いで配置され、上下の接合部４６ｂ，４８ｂで両インナケース半体３８，４０に接合されている。これにより、インナケース３４の上面および下面が、分割面Ｄ１に直交する方向である上下方向（図中の矢印Ａの方向）に大きく膨らむのを防ぐことができる。

インナケース３４は形状が複雑であるから、いわゆるモナカ構造により形成されている。上記構成では、アウタケース３６がインナケース３４を左右方向から覆っているので、インナケース３４が車体外側方に露出しないので、自動二輪車の外観が向上する。

インナケース３４の一部、具体的には、インナケース３４の上面および下面の車幅方向中央部はアウタケース３６で覆われないで外方に露出しているが、図１に示すように、排気チャンバ２７の上方にはエンジンＥが配置され、下方は地面であるので、排気チャンバ２７の上方および下方は外部から見えにくい。したがって、アウタケース３６で覆わなくても外観は損なわれない。このように、インナケース３４の外周の全体をアウタケース３６で覆わないことで、アウタケース３６を小形化できるとともに、インナケース３４における剛性の向上が必要な個所、外観を向上させるために覆う必要がある個所等を選択して、アウタケース３６を配置できる。

図６に示すインナケース３４が上下２つ割りで構成されるので、板材の浅い絞り加工によって、排気チャンバ２７の内部のチャンバ膨張室３２を上下方向が小さく車幅方向（左右方向）が大きな扁平形状に形成し易い。このように、上下方向寸法を小さくすることで、インナケース３４を左右方向から覆うアウタケース３６を小形化できるとともに、インナケース３４の左右方向寸法を大きくすることで、排気チャンバ２７の容量を稼ぐことができる。また、アウタケース３６は、インナケース３４の外側部分を覆うだけであるから、車幅方向の寸法を小さくできるので、板材の浅い絞り加工によって容易に形成できる。

図４に示すインナケース３４の上面におけるアウタケース３６で覆われていない露出部分に、車体フレーム取付用のブラケット４２が設けられている。これにより、インナケース３４の上面の大きなスペースにブラケット４２を設けることができる。また、ブラケット４２を設けることで、インナケース３４の上面の剛性が向上し、上方への膨らみを防止できる。

図６に示すインナケース３４とアウタケース３６との間に、断熱空間Ｓが形成されている。これにより、排気チャンバ２７の断熱性が向上する。また、断熱空間Ｓに断熱材５４が充填されているので、排気チャンバ２７の断熱性が一層向上する。

図７に示すインナケース３４の内面に、無端状の補強帯材６９が取り付けられているので、インナケース３４の剛性がさらに向上し、放射音をより一層低減させることができる。

上記実施形態は、インナケース３４とアウタケース３６の二重構造の例を説明したが、三重構造としてもよい。具体的には、チャンバ膨張室を形成する内側の第１インナケースの全体を覆う第２インナケースを設け、この第２インナケースの一部または全体を上述のアウタケース３６で覆うようにしてもよい。この場合、両インナケースの間に断熱空間を設けてもよく、補強帯材６９を内側の第１インナケースの外面に取り付けてもよい。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、アウタケース３６は左右２分割構造であったが、複数のアウタケース片がインナケース３４の周方向に離間して配置されていればよい。また、インナケース３４は、上面、下面以外の面を外方に露出させてもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

２７ 排気チャンバ
３０ 排気通路
３２ チャンバ膨張室
３４ インナケース
３６ アウタケース
３８ 第１インナケース半体
４０ 第２インナケース半体
４２ ブラケット
４６ 第１アウタケース片
４８ 第２アウタケース片
５１ インナ接合部
６９ 補強帯材
Ｅ エンジン
Ｇ 排気ガス
Ｐ 異なる部位
Ｓ 断熱空間

Claims (8)

1. 鞍乗型車両のエンジンからの排気ガスを排出する排気通路に設けられる排気チャンバであって、
   内部にチャンバ膨張室を有するインナケースと、このインナケースの少なくとも一部を覆うアウタケースとを備え、
   前記インナケースは、２分割された第１および第２インナケース半体がインナ接合部で接合されて構成され、
   前記アウタケースは、互いに離間して配置された複数のアウタケース片を有し、
   前記アウタケース片は、前記インナケースの外面における前記インナ接合部とは異なる部位に接合されている排気チャンバ。
2. 請求項１に記載の排気チャンバにおいて、前記アウタケース片が、前記第１および第２インナケース半体の分割面を跨いで配置され、両インナケース半体に接合されている鞍乗型車両の排気チャンバ。
3. 請求項１または２に記載の排気チャンバにおいて、前記アウタケースは、前記インナケースを車体外側方から覆っている鞍乗型車両の排気チャンバ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の排気チャンバにおいて、前記インナケースの一部が外方に露出している鞍乗型車両の排気チャンバ。
5. 請求項４に記載の排気チャンバにおいて、前記インナケースの前記第１および第２インナケース半体は、上下方向に２分割され、
   前記インナケースの上面および下面における車幅方向中央部が外方に露出し、
   前記アウタケースが、露出する部分よりも車幅方向外側の外側部分を覆い、該露出する部分に接合されている鞍乗型車両の排気チャンバ。
6. 請求項５に記載の排気チャンバにおいて、前記インナケースにおける露出する部分が、上側の前記第１インナケース半体に形成され、
   この露出する部分に、車体フレーム取付用のブラケットが設けられている鞍乗型車両の排気チャンバ。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の排気チャンバにおいて、前記インナケースと前記アウタケースとの間に、断熱空間が形成されている鞍乗型車両の排気チャンバ。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の排気チャンバにおいて、前記インナケースの内面に、前記インナケースの分割面と交差する方向に延びる無端状の補強帯材が配置されている鞍乗型車両の排気チャンバ。
   

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