JP2020023933A - 自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の運動性能及び排気ガスに対する触媒の浄化性能を向上させる。
【解決手段】自動二輪車は、エンジン９と、エンジン９の排気口６０から排出される排気ガスが流れる排気管８６と、排気管８６内に設けられ、エンジン９の前方に配置される触媒８１と、を備え、エンジン９は、クランク軸を収容するクランクケース４１と、クランクケース４１に連結されるシリンダ４２と、シリンダ４２に連結されるシリンダヘッド４３と、を備え、排気管８６は、エンジン９の排気口６０と触媒８１を接続する接続管８３を備え、接続管８３は、曲げられた形状を有し、一体構造を成す第１パイプ１０５と、排気方向において第１パイプ１０５の下流側に設けられ、曲げられた形状を有し、モナカ構造を成す第２パイプ１０６と、を備え、車両側面視で、触媒８１の上端部は、クランクケース４１とシリンダ４２の合わせ面Ｙの延長線Ｅよりも上方に位置している。
【選択図】図２

Description

本発明は、排気ガスを浄化するための触媒を備えた自動二輪車に関する。

従来、自動二輪車は、エンジンの排気口から排出される排気ガスが流れる排気管を備えており、この排気管内には、排気ガスを浄化するための触媒が設けられている。近年、排気ガスの規制に対応するために、排気ガスに対する触媒の浄化性能を向上させることが求められている。このような要求に応えるためには、排気管のなるべく上流に触媒を配置することが重要であり、そのために、触媒をエンジンの前方に配置する場合もある。

例えば、特許文献１には、車両側面視において、触媒の少なくとも一部は、クランクケースよりも前方に位置することが開示されている。

特開２０１７−１１４３９４号公報

しかしながら、エンジンの排気口と触媒の上端部を接続する接続管を一体構造の曲げパイプのみによって構成すると、接続管の形状や配置の自由度が低下する。その結果、触媒をエンジンの前方に配置したとしても、エンジンの排気口から離れた位置に触媒を配置せざるを得なくなり、排気ガスに対する触媒の浄化性能を十分に得られない恐れがある。

また、触媒の位置が低すぎると、車両のバンク角を十分に確保することができなくなり、車両の運動性能が低下する恐れがある。更に、触媒の位置が低すぎると、飛石によって触媒が損傷したり、被水によって触媒の温度が低下したりすることで、排気ガスに対する触媒の浄化性能が低下する恐れもある。このような触媒の浄化性能の低下を補うために、触媒を大型化すると、触媒のレイアウト条件がより厳しくなってくる。

そこで、本発明は、触媒がエンジンの前方に配置される自動二輪車において、車両の運動性能及び排気ガスに対する触媒の浄化性能を向上させることを目的とする。

本発明に係る自動二輪車は、エンジンと、前記エンジンの排気口から排出される排気ガスが流れる排気管と、前記排気管内に設けられ、前記エンジンの前方に配置される触媒と、を備え、前記エンジンは、クランク軸と、前記クランク軸を収容するクランクケースと、前記クランクケースに連結されるシリンダと、前記シリンダに連結されるシリンダヘッドと、を備え、前記排気管は、前記エンジンの前記排気口と前記触媒の上端部を接続する接続管を備え、前記接続管は、曲げられた形状を有し、一体構造を成す第１パイプと、排気方向において前記第１パイプの下流側に設けられ、曲げられた形状を有し、モナカ構造を成す第２パイプと、を備え、車両側面視で、前記触媒の上端部は、前記クランクケースと前記シリンダの合わせ面の延長線よりも上方に位置している。

本発明によれば、触媒がエンジンの前方に配置される自動二輪車において、車両の運動性能及び排気ガスに対する触媒の浄化性能を向上させることができる。

本発明の一実施例に係る自動二輪車を示す右側面図である。 本発明の一実施例に係るエンジン及びその周辺部を示す右側面図である。 本発明の一実施例に係るエンジン及びその周辺部を示す前面図である。 本発明の一実施例に係るエンジン及びその周辺部を示す上面図である。 本発明の一実施例において、クラッチカバーを取り外した状態のエンジン及びその周辺部を示す右側面図である。 本発明の一実施例において、マグネトカバーを取り外した状態のエンジン及びその周辺部を示す左側面図である。 本発明の一実施例において、クランク軸とバランサ軸とアイドル軸の位置関係を示す前面図である。 本発明の一実施例に係る排気装置の一部を示す右側面図である。 本発明の一実施例に係る排気装置の一部を示す後面図である。

本発明の一実施形態では、接続管が第１パイプと第２パイプを備えている。第１パイプは、曲げられた形状を有し、一体構造を成している。第２パイプは、排気方向において第１パイプの下流側に設けられ、曲げられた形状を有し、モナカ構造を成している。このように一体構造の第１パイプとモナカ構造の第２パイプによって接続管を構成することで、一体構造の曲げパイプのみによって接続管を構成する場合と比較して、接続管の形状や配置の自由度が向上する。そのため、触媒をエンジンの排気口に近づけて配置することができ、エンジンの排気口から排出された直後の高温の排気ガスによって触媒の早期活性化を促し、排気ガスに対する触媒の浄化性能を向上させることができる。

また、本発明の一実施形態では、上記のような接続管の構成を採用した結果、触媒の上端部がクランクケースとシリンダの合わせ面の延長線よりも上方に位置している。このような配置を採用することで、触媒の位置を高くすることができる。そのため、車両のバンク角を十分に確保することができ、車両の運動性能を向上させることができる。また、上記のように触媒の位置を高くすることができるため、飛石によって触媒が損傷したり、被水によって触媒の温度が低下したりするのを抑制することができる。そのため、排気ガスに対する触媒の浄化性能を維持することができる。

（自動二輪車１）
以下、図１〜図９に基づき、本発明の一実施例に係るオンロード型の自動二輪車１について説明する。以下、前後、左右、上下等の方向を示す語は、自動二輪車１のライダーから見た方向を基準として用いる。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ自動二輪車１の前方、後方、左方、右方、上方、下方を示している。

図１を参照して、自動二輪車１は、車体フレーム２と、車体フレーム２の前方に配置されるステアリング機構３及び前輪４と、車体フレーム２の上方に配置される燃料タンク５及びライダーシート６と、車体フレーム２の後下方に配置される左右一対のスイングアーム７及び後輪８と、車体フレーム２に支持されるエンジン９と、エンジン９に接続される吸気装置１１及び排気装置１２と、エンジン９の前方に配置されるスタータモータ１３と、を主体として構成されている。以下、上記各構成要素について順番に説明する。

（車体フレーム２）
図１〜図３を参照して、車体フレーム２は、ヘッドパイプ２１と、ヘッドパイプ２１から後方に延びる１本のメインフレーム２２と、ヘッドパイプ２１から下方に延びる１本のダウンフレーム２３と、メインフレーム２２の後端部から左右に分岐しつつ下方に延びる左右一対のサイドフレーム２４と、メインフレーム２２の後部から後方に延びる左右一対のシートレール２５と、を主体として構成されている。なお、左右一対のシートレール２５は、図１を除いて図示されていない。

メインフレーム２２は、エンジン９の上方から後方にかけて配置されている。メインフレーム２２の前後方向中央部には、取付プレート２６が固定されている。メインフレーム２２の後端部及び左右一対のサイドフレーム２４の上端部には、取付ブラケット２７ａが接合されており、左右一対のサイドフレーム２４の下端部には、取付ブラケット２７ｂが接合されている。

ダウンフレーム２３は、エンジン９の前方に配置されている。車両側面視及び車両前面視で、ダウンフレーム２３は、上下方向に沿って直線状に延びている。車両前面視で、ダウンフレーム２３は、上端部から下端部までの全域にわたって、車両の左右方向の中心線Ｍと重なるように配置されている。

ダウンフレーム２３の下端側には、エンジン懸架ブラケット２８が配置されている。エンジン懸架ブラケット２８は、第１、第２側板２８ａ、２８ｂと、第１、第２側板２８ａ、２８ｂの前端部を連結する前板２８ｃと、を備えている。第１側板２８ａの上部は、ダウンフレーム２３の下端部の右側（左右方向外側）に配置されており、第２側板２８ｂの上部は、ダウンフレーム２３の下端部の左側（左右方向外側）に配置されている。第１、第２側板２８ａ、２８ｂの上部は、上下一対のボルトＢ１を介してダウンフレーム２３の下端部に取り付けられている。前板２８ｃの上部は、ダウンフレーム２３の下端部の前方に配置されている。

（ステアリング機構３及び前輪４）
図１を参照して、ステアリング機構３は、ヘッドパイプ２１によって回転可能に支持されている。ステアリング機構３は、ハンドル装置３１及び左右一対のフロントフォーク３２を備えている。ハンドル装置３１は、ヘッドパイプ２１の上方に配置されており、左右方向に延びている。ハンドル装置３１の左右方向両端部には、ハンドルグリップ３３が設けられている。左右一対のフロントフォーク３２の下端部には、前輪４が回転可能に支持されている。

（燃料タンク５及びライダーシート６）
図１を参照して、燃料タンク５は、メインフレーム２２に支持されている。ライダーシート６は、燃料タンク５の後方に配置されており、左右一対のシートレール２５に支持されている。

（左右一対のスイングアーム７及び後輪８）
図１を参照して、左右一対のスイングアーム７の前端部は、左右一対のサイドフレーム２４にピボット軸３５を介して接続されている。これにより、左右一対のスイングアーム７がピボット軸３５を中心に揺動可能となっている。左右一対のスイングアーム７の後端部には、後輪８が回転可能に支持されている。

（エンジン９）
図２〜図４を参照して、エンジン９は、例えば、空冷式の単気筒エンジンである。エンジン９は、クランクケース４１と、クランクケース４１に上方から連結されるシリンダ４２と、シリンダ４２に上方から連結されるシリンダヘッド４３と、シリンダヘッド４３に上方から連結されるシリンダヘッドカバー４４と、クランクケース４１の右側（左右方向外側）を覆うクラッチカバー４５（カバーの一例）と、クランクケース４１の左側（左右方向外側）を覆うマグネトカバー４６と、を備えている。

図２を参照して、シリンダヘッド４３の後壁部は、取付プレート２６に取り付けられている。これにより、シリンダヘッド４３の後壁部が取付プレート２６を介してメインフレーム２２の前後方向中央部に固定されている。

クランクケース４１の後端部は、各取付ブラケット２７ａ、２７ｂに取り付けられている。これにより、クランクケース４１の後端部が取付ブラケット２７ａを介してメインフレーム２２の後端部及び左右一対のサイドフレーム２４の上端部に固定されると共に、クランクケース４１の後端部が取付ブラケット２７ｂを介して左右一対のサイドフレーム２４の下端部に固定されている。

クランクケース４１の前端部の左右方向両側部は、上下一対のボルトＢ２を介してエンジン懸架ブラケット２８の第１、第２側板２８ａ、２８ｂの下部に取り付けられている。これにより、クランクケース４１の前端部がエンジン懸架ブラケット２８を介してダウンフレーム２３の下端部に固定されている。

図５〜図７を参照して、クランクケース４１の前部には、クランク軸５１が収容されている。クランク軸５１は、左右方向に延びる回転軸Ｒ１を中心に回転可能に設けられている。クランク軸５１の右側部には、バランサドライブギア５１ａが設けられている。クランク軸５１の左側部には、スタータドリブンギア５１ｂが設けられている。

クランクケース４１の前端部には、クランク軸５１の前下方に、バランサ軸５２が収容されている。バランサ軸５２は、クランク軸５１と平行に配置されている。バランサ軸５２は、左右方向に延びる回転軸Ｒ２を中心に回転可能に設けられている。バランサ軸５２の右側部には、バランサドリブンギア５２ａが設けられている。バランサドリブンギア５２ａは、クランク軸５１に設けられたバランサドライブギア５１ａと噛み合っている。

クランクケース４１の前端部には、クランク軸５１の前方に、アイドル軸５３が収容されている。アイドル軸５３は、クランク軸５１と平行に配置されている。アイドル軸５３は、左右方向に延びる回転軸Ｒ３を中心に回転可能に設けられている。アイドル軸５３の左側部には、第１アイドルギア５３ａが設けられている。第１アイドルギア５３ａは、クランク軸５１に設けられたスタータドリブンギア５１ｂと噛み合っている。アイドル軸５３の右側部には、第１アイドルギア５３ａよりも小径な第２アイドルギア５３ｂが設けられている。

図５を参照して、クランクケース４１の右側面の右側（左右方向外側）には、クラッチ機構５４（図５において外形のみを二点鎖線で表示）が設けられている。クラッチ機構５４は、一次減速機構（図示せず）を介してクランク軸５１と接続されている。クラッチ機構５４は、クラッチカバー４５（図２〜図４参照）によって右側（左右方向外側）から覆われている。

図６を参照して、クランクケース４１の左側面の左側（左右方向外側）には、発電用のマグネト５５（図６において外形のみを二点鎖線で表示）が設けられている。マグネト５５は、クランク軸５１の左端部に固定されている。マグネト５５は、マグネトカバー４６（図３、図４参照）によって左側（左右方向外側）から覆われている。

図５、図６を参照して、シリンダ４２にはピストン（図示せず）が収容されている。ピストンは、コネクティングロッド（図示せず）を介してクランク軸５１に接続されている。シリンダ４２とシリンダヘッド４３の間には、ピストンの上方に燃焼室５８が設けられている。シリンダヘッド４３の後壁部には、燃焼室５８と連通する吸気口５９が設けられている。シリンダヘッド４３の前壁部には、燃焼室５８と連通する排気口６０が設けられている。シリンダヘッド４３の右壁部には、点火プラグ６１が取り付けられている。

（吸気装置１１）
図５、図６を参照して、吸気装置１１は、吸気管７１と、吸気管７１に接続されるエアクリーナ（図示せず）と、を備えている。吸気管７１は、エンジン９の吸気口５９に接続されている。

（排気装置１２）
以下、排気装置１２の説明において、「上流側」又は「下流側」と記載する場合には、排気装置１２内における排気方向（排気ガスの流動方向）における「上流側」又は「下流側」を示す。

図２〜図４を参照して、排気装置１２は、エンジン９の前方に配置される触媒８１と、触媒８１を収容する触媒ケース８２と、エンジン９の排気口６０と触媒８１の上端部（上流側の端部）を接続する上流側接続管８３（接続管の一例）と、エンジン９の後方に配置される消音器８４と、触媒８１の下端部（下流側の端部）と消音器８４を接続する下流側接続管８５（他の接続管の一例）と、を備えている。触媒ケース８２と上流側接続管８３と下流側接続管８５は、排気管８６を構成している。言い換えると、排気管８６は、触媒ケース８２と上流側接続管８３と下流側接続管８５を備えている。

（排気装置１２の触媒８１）
排気装置１２の触媒８１は、排気管８６内に配置されている。触媒８１は、例えば、ハニカム構造の三元触媒によって構成されている。触媒８１は、排気ガス中の有害成分（例えば、一酸化炭素、炭化水素、窒素酸化物）を化学反応によって無害成分（例えば、二酸化炭素、水、窒素）に変化させることで、排気ガスを浄化する。

図２〜図４を参照して、触媒８１は、円柱状を成している。触媒８１は、上端部（上流側の端部）から下端部（下流側の端部）まで同一径で設けられている。車両側面視及び車両前面視で、触媒８１は、上下方向に沿って直線状に延びており、ダウンフレーム２３と略平行に配置されている。

図２を参照して、触媒８１は、エンジン懸架ブラケット２８の前面よりも後方に位置している。車両側面視で、触媒８１の一部は、ダウンフレーム２３の下端部と重なっている。車両側面視で、触媒８１の上端部は、クランクケース４１とシリンダ４２の合わせ面Ｙの延長線Ｅよりも上方に位置している。

図３を参照して、車両前面視で、触媒８１は、クラッチカバー４５の外面４５ａとシリンダ４２の間に配置されている。車両前面視で、触媒８１の中心軸Ｃは、クランクケース４１とクラッチカバー４５の合わせ面Ｘよりも右側（左右方向外側）に配置されている。触媒８１の中心軸Ｃの全体は、クラッチカバー４５と重なっている。車両前面視で、触媒８１の３／４以上はクラッチカバー４５と重なっている。

車両前面視で、触媒８１は、ダウンフレーム２３及びエンジン懸架ブラケット２８とは間隔をおいて、ダウンフレーム２３及びエンジン懸架ブラケット２８の右側（左右方向外側）に配置されている。車両前面視で、触媒８１は、スタータモータ１３（詳細は後述）の側方に配置されており、スタータモータ１３と略同じ高さに位置している。車両前面視で、触媒８１は、スタータモータ１３と重ならないように配置されている。

図３の符号Ｐ１は、クランク軸５１（図７等参照）の回転軸Ｒ１とクラッチカバー４５の外面４５ａとの交点（以下、「基準交点Ｐ１」と称する）を示している。図３の符号Ｓ１は、エンジン９の排気口６０の中心点Ｐ２と基準交点Ｐ１とを結ぶ直線（以下、「第１基準線Ｓ１」と称する）を示している。図３の符号Ｓ２は、エンジン９の排気口６０の中心点Ｐ２から右側（左右方向外側）に延びる水平線（以下、「第２基準線Ｓ２」と称する）を示している。車両前面視で、触媒８１の一部は、第１基準線Ｓ１と第２基準線Ｓ２の間に配置されている。

図４の矢印Ｌ１は、触媒８１の上端部の中心点Ｐ３からエンジン９の排気口６０の中心点Ｐ２までの左右方向の長さ（以下、「第１の長さＬ１」と称する）を示している。図３の矢印Ｌ２は、触媒８１の上端部の中心点Ｐ３からエンジン９の排気口６０の中心点Ｐ２までの上下方向の長さ（以下、「第２の長さＬ２」と称する）を示している。触媒８１は、第１の長さＬ１が第２の長さＬ２よりも長くなるように配置されている。

図５、図６を参照して、触媒８１の下端部は、クランク軸５１の回転軸Ｒ１と略同じ高さに位置している。触媒８１の下端部は、バランサ軸５２の回転軸Ｒ２よりも上方に位置している。触媒８１の下端部は、アイドル軸５３の回転軸Ｒ３よりも下方に位置している。

（排気装置１２の触媒ケース８２）
図８、図９を参照して、排気装置１２の触媒ケース８２は、別々に成型されたフロント部分８２ａとリア部分８２ｂを接合することで、中空状に形成されている。即ち、触媒ケース８２は、モナカ構造を成している。触媒ケース８２は、触媒８１の中心軸Ｃを通過する面で、フロント部分８２ａとリア部分８２ｂに２分割されている。なお、図９では、触媒ケース８２のフロント部分８２ａのみが表示されており、触媒ケース８２のリア部分８２ｂは表示されていない。

触媒ケース８２は、上流側接触部９１と、上流側接触部９１の下側（下流側）に設けられる拡径部９２と、拡径部９２の下側（下流側）に設けられる胴部９３と、胴部９３の下側（下流側）に設けられる縮径部９４と、縮径部９４の下側（下流側）に設けられる下流側接触部９５と、を備えている。上流側接触部９１は、触媒８１の外周面に接触している。拡径部９２は、上側（上流側）から下側（下流側）に向けて拡径している。胴部９３は、上端部（上流側の端部）から下端部（下流側の端部）まで同一径で設けられており、触媒８１の外周面と間隔を介して対向している。縮径部９４は、上側（上流側）から下側（下流側）に向けて縮径している。図５を参照して、縮径部９４は、クランクケース４１の前端部（バランサ軸５２を収容している部分）の前方に配置されている。

（排気装置１２の上流側接続管８３）
図２を参照して、排気装置１２の上流側接続管８３は、ダウンフレーム２３の前端部よりも後方に位置している。図３を参照して、上流側接続管８３は、触媒８１の上端部から車両の左右方向の中心に向けて延びている。上流側接続管８３は、第１パイプ１０５と、第１パイプ１０５の右下側（下流側）に設けられる第２パイプ１０６と、を備えている。

第１パイプ１０５は、ダウンフレーム２３を避けるように、エンジン９の排気口６０から右側（左右方向外側）に向けて曲げられた形状を有する。第１パイプ１０５は、左端部（上流側の端部）から右端部（下流側の端部）まで同一径で設けられている。第１パイプ１０５は、一体に成型された単一の部分から形成されている。即ち、第１パイプ１０５は、一体構造を成している。車両前面視で、第１パイプ１０５は、シリンダ４２及びシリンダヘッド４３の左右方向の幅内に位置し、且つ、シリンダ４２及びシリンダヘッド４３の高さ内に位置している。即ち、車両前面視で、第１パイプ１０５は、シリンダ４２及びシリンダヘッド４３の範囲内に収まっている。

図２、図３を参照して、第１パイプ１０５の外周面には、円筒状の上流側ボス１０８が上方に向けて突出している。上流側ボス１０８には、先端部が上側を向くように上流側排気ガスセンサ１０９が取り付けられている。車両側面視で、上流側排気ガスセンサ１０９は、ダウンフレーム２３とシリンダヘッド４３の間に配置されている。車両前面視で、上流側排気ガスセンサ１０９は、シリンダヘッド４３の左右方向の幅内に配置されている。

図８、図９を参照して、第１パイプ１０５の外周面の左端部（上流側の端部）には、円環状のジョイント１１１が固定されている。ジョイント１１１は、ガスケット（図示せず）を介してエンジン９の排気口６０（図７等参照）に接続されている。

図８、図９を参照して、第１パイプ１０５の外周面には、上流側ボス１０８とジョイント１１１の間に、円環状のフランジ１１２が取り付けられている。フランジ１１２は、第１パイプ１０５及びジョイント１１１には固定されていない。フランジ１１２は、エンジン９の排気口６０（図７等参照）の外周においてシリンダヘッド４３に固定されている。

図２を参照して、車両側面視で、第２パイプ１０６は、シリンダ４２の下面よりも上方に位置している。図３を参照して、車両前面視で、第２パイプ１０６は、エンジン９の排気口６０とクラッチカバー４５の外面４５ａの間に配置されている。第２パイプ１０６は、触媒８１の上端部から左側（左右方向内側）に向けて曲げられた形状を有する。第２パイプ１０６は、左上側（上流側）から右下側（下流側）に向けて拡径している。

図８、図９を参照して、第２パイプ１０６は、別々に成型されたフロント部分１０６ａとリア部分１０６ｂを接合することで、中空状に形成されている。即ち、第２パイプ１０６は、モナカ構造を成している。第２パイプ１０６は、触媒８１の中心軸Ｃを通過する面で、フロント部分１０６ａとリア部分１０６ｂに２分割されている。なお、図９では、第２パイプ１０６のフロント部分１０６ａのみが表示されており、第２パイプ１０６のリア部分１０６ｂは表示されていない。第２パイプ１０６のリア部分１０６ｂには、凹部１１３が設けられている。

第２パイプ１０６の左上端部（上流側の端部）は、第１パイプ１０５の右端部（下流側の端部）に取り付けられている。第２パイプ１０６の右下端部（下流側の端部）は、触媒８１とは間隔をおいて触媒ケース８２の胴部９３に取り付けられている。第２パイプ１０６の右下端部には、触媒８１の上端部が挿入されている。

（排気装置１２の消音器８４）
図２を参照して、排気装置１２の消音器８４は、チャンバ１１４と、チャンバ１１４の後側（下流側）に設けられるマフラ１１５と、を備えている。チャンバ１１４の内部とマフラ１１５の内部には、それぞれ、消音室（図示せず）が設けられている。

（排気装置１２の下流側接続管８５）
図３を参照して、排気装置１２の下流側接続管８５は、触媒８１の下端部から車両の左右方向の中心に向けて延びている。図９を参照して、下流側接続管８５は、第１管体１１６と、第１管体１１６の左下側（下流側）に設けられる第２管体１１７と、を備えている。

第１管体１１６は、その下端部を除いて、触媒ケース８２の下部に収容されている。第１管体１１６の下端部は、触媒ケース８２よりも下方に突出している。第１管体１１６の上部（上流側の部分）には、触媒８１の下端部が挿入されている。第１管体１１６の上下方向中央部（上流側の部分と下流側の部分の間の部分）は、上側（上流側）から下側（下流側）に向けて縮径している。第１管体１１６の下部（下流側の部分）は、触媒ケース８２の下流側接触部９５に接触している。

図２、図９を参照して、第２管体１１７は、前端部（上流側の端部）から後端部（下流側の端部）まで同一径で設けられている。第２管体１１７の前端部は、第１管体１１６の下部に接続されている。第２管体１１７の後端部は、消音器８４のチャンバ１１４に接続されている。

図３、図６を参照して、第２管体１１７の外周面には、円筒状の下流側ボス１１８が左方に向けて突出している。下流側ボス１１８には、先端部が左側を向くように下流側排気ガスセンサ１１９が取り付けられている。下流側排気ガスセンサ１１９は、クランクケース４１の下方で車両の左右方向の中心線Ｍと重なるように配置されている。下流側排気ガスセンサ１１９は、第２管体１１７の下端縁１１７ａよりも上方に位置している。下流側排気ガスセンサ１１９の前方及び下方は、センサガード１２０によって覆われている。

（スタータモータ１３）
図２、図３を参照して、スタータモータ１３は、シリンダ４２の前方に配置されている。スタータモータ１３は、クランクケース４１のエンジン懸架ブラケット２８への取り付け位置（上下一対のボルトＢ２の位置）よりも上方に位置している。スタータモータ１３は、ダウンフレーム２３及びエンジン懸架ブラケット２８の後方に配置されている。

スタータモータ１３の右側面には、一対の取付片１２１がスタータモータ１３と一体に設けられている。一対の取付片１２１は、一対のボルトＢ３を介してクランクケース４１の前端部に取り付けられている。これにより、スタータモータ１３が一対の取付片１２１を介してクランクケース４１の前端部に固定されている。

車両側面視で、スタータモータ１３は、触媒８１とシリンダ４２の間に配置されている。車両側面視で、スタータモータ１３の大部分は、触媒８１とシリンダ４２の隙間を介して目視可能である。

車両前面視で、スタータモータ１３の左端部は、ダウンフレーム２３の左端部と左右方向の位置が略一致している。車両前面視で、スタータモータ１３の右端部は、クランクケース４１とクラッチカバー４５の合わせ面Ｘよりも右側（左右方向内側）に位置している。車両前面視で、スタータモータ１３の左側部分は、ダウンフレーム２３及びエンジン懸架ブラケット２８と重なっており、目視不能である。車両前面視で、スタータモータ１３の右側部分は、ダウンフレーム２３及びエンジン懸架ブラケット２８の右側に露出しており、触媒８１とダウンフレーム２３の隙間を介して目視可能である。

図６を参照して、スタータモータ１３は、左右方向に延びるモータ軸１２２と、モータ軸１２２に固定されるスタータドライブギア１２３と、を備えている。スタータドライブギア１２３は、アイドル軸５３の第２アイドルギア５３ｂと噛み合っている。

（エンジン９の始動）
図６、図７を参照して、エンジン９の始動時には、スタータモータ１３を駆動させる。このようにスタータモータ１３が駆動すると、スタータモータ１３のモータ軸１２２が回転する。このようにモータ軸１２２が回転すると、モータ軸１２２の回転がスタータドライブギア１２３及び第２アイドルギア５３ｂを介してアイドル軸５３に伝達され、アイドル軸５３が回転する。このようにアイドル軸５３が回転すると、アイドル軸５３の回転が第１アイドルギア５３ａ及びスタータドリブンギア５１ｂを介してクランク軸５１に伝達され、クランク軸５１が回転する。このようにして、スタータモータ１３がエンジン９を始動させる。

（エンジン９の振動の抑制）
図５、図７を参照して、エンジン９の駆動時には、クランク軸５１が回転する。このようにクランク軸５１が回転すると、クランク軸５１の回転がバランサドライブギア５１ａ及びバランサドリブンギア５２ａを介してバランサ軸５２に伝達され、バランサ軸５２が回転する。これにより、クランク軸５１の回転に伴うエンジン９の振動が抑制される。

（エンジン９の排気）
図２、図９を参照して、エンジン９の駆動時には、エンジン９の排気口６０から排気ガスが排出される。エンジン９の排気口６０から排出された排気ガスは、上流側接続管８３の第１パイプ１０５と第２パイプ１０６を順次通過して触媒８１に流入し、触媒８１によって浄化される。触媒８１によって浄化された排気ガスは、下流側接続管８５の第１管体１１６と第２管体１１７を順次通過して消音器８４のチャンバ１１４に流入する。消音器８４のチャンバ１１４に流入した排気ガスは、消音器８４のチャンバ１１４とマフラ１１５を順次通過し、車両の後方に排出される。

（効果）
本実施例では、一体構造の第１パイプ１０５とモナカ構造の第２パイプ１０６によって上流側接続管８３を構成している。このような構成を採用することで、一体構造の曲げパイプのみによって上流側接続管８３を構成する場合と比較して、上流側接続管８３の形状や配置の自由度が向上する。そのため、触媒８１をエンジン９の排気口６０に近づけて配置することができ、エンジン９の排気口６０から排出された直後の高温の排気ガスによって触媒８１の早期活性化を促し、排気ガスに対する触媒８１の浄化性能を向上させることができる。

また、第１パイプ１０５が一体構造を成すことで、第１パイプ１０５がモナカ構造を成す場合と比較して、エンジン９の排気口６０と第１パイプ１０５の間のシール性を向上させることができる。一方で、第２パイプ１０６がモナカ構造を成すことで、第２パイプ１０６が一体構造を成す場合（例えば、上流側接続管８３の全体がハイドロフォームによって一体成型される場合）と比較して、第２パイプ１０６を安価に製造することができると共に、第２パイプ１０６の軽量化を図ることができる。このように、一体構造の第１パイプ１０５とモナカ構造の第２パイプ１０６を組み合わせることで、シール性の向上、車両の製造コストの低下、車両の軽量化といった優れた効果が同時に発揮される。

また、本実施例では、上記のような上流側接続管８３の構成を採用した結果、触媒８１の上端部がクランクケース４１とシリンダ４２の合わせ面Ｙの延長線Ｅよりも上方に位置している。このような配置を採用することで、触媒８１の位置を高くすることができる。そのため、車両のバンク角を十分に確保することができ、車両の運動性能を向上させることができる。また、上記のように触媒８１の位置を高くすることができるため、飛石によって触媒８１が損傷したり、被水によって触媒８１の温度が低下したりするのを抑制することができる。そのため、排気ガスに対する触媒８１の浄化性能を維持することができる。

また、一体構造の第１パイプ１０５は、モナカ構造の第２パイプ１０６と比較して、曲げＲが大きくなる。そのため、第１パイプ１０５が曲げられる方向によっては、曲げＲの大きい第１パイプ１０５による下げ幅が大きくなり、触媒８１の位置を高くする効果が低下する恐れがある。

そこで、本実施例では、第１パイプ１０５は、エンジン９の排気口６０から右側（左右方向外側）に向けて曲げられた形状を有している。このような構成を採用することで、曲げＲの大きい第１パイプ１０５による下げ幅を小さくすることができ、触媒８１の位置を更に高くすることができる。

また、本実施例では、第２パイプ１０６は、触媒８１の上端部から左側（左右方向内側）に向けて曲げられた形状を有し、左上側（上流側）から右下側（下流側）に向けて拡径している。このように第２パイプ１０６が拡径しつつ曲げられることで、拡径部と曲げ部が別々に設けられる場合と比較して、触媒８１を第１パイプ１０５に近づけることができる。これに伴って、触媒８１をエンジン９の排気口６０に更に近づけることができ、排気ガスに対する触媒８１の浄化性能を更に向上させることができる。

また、触媒８１の下端部は、クランク軸５１の回転軸Ｒ１と略同じ高さに位置している。このような配置を採用することで、触媒８１の位置を更に高くすることができる。そのため、車両のバンク角を一層確保しやすくなると共に、飛石によって触媒８１が損傷したり、被水によって触媒８１の温度が低下したりするのをより効果的に抑制することができる。

また、触媒ケース８２の縮径部９４は、クランクケース４１の前端部（バランサ軸５２を収容している部分）の前方に配置されている。このような配置を採用することで、触媒ケース８２の縮径部９４よりも径が大きい触媒ケース８２の胴部９３をクランクケース４１の前端部の前方に配置する場合と比較して、前後方向において触媒８１をエンジン９に近づけることができる。そのため、上記のように触媒８１をエンジン９の排気口６０に近づけつつ、車両の大型化を抑制することができる。

また、本実施例では、触媒８１の上端部から車両の左右方向の中心に向けて上流側接続管８３が延びており、触媒８１の下端部から車両の左右方向の中心に向けて下流側接続管８５が延びている。このような構成を採用することで、触媒８１をエンジン９の排気口６０に近づけることで触媒８１が従来よりも右側（左右方向外側）に配置された場合でも、排気装置１２をコンパクトにレイアウトすることができる。

また、下流側接続管８５には、下流側排気ガスセンサ１１９が取り付けられている。このような構成を採用することで、下流側排気ガスセンサ１１９によって触媒８１の浄化性能を監視することができ、触媒８１の浄化性能の劣化を速やかに検出することができる。また、下流側排気ガスセンサ１１９は、クランクケース４１の下方で車両の左右方向の中心線Ｍと重なるように配置されている。このような配置を採用することで、下流側排気ガスセンサ１１９が目立たなくなり、車両の外観性が向上する。また、下流側排気ガスセンサ１１９は、下流側接続管８５の第２管体１１７の下端部１１７ａよりも上方に位置している。このような配置を採用することで、下流側排気ガスセンサ１１９に水が溜まるのを抑制することができるため、下流側排気ガスセンサ１１９の故障を抑制することができる。

また、触媒８１は、第１の長さＬ１（触媒８１の上端部の中心点Ｐ３からエンジン９の排気口６０の中心点Ｐ２までの左右方向の長さ）が第２の長さＬ２（触媒８１の上端部の中心点Ｐ３からエンジン９の排気口６０の中心点Ｐ２までの上下方向の長さ）よりも長くなるように配置されている。このような配置を採用することで、触媒８１の位置を更に高くすることができる。そのため、車両のバンク角を一層確保しやすくなると共に、飛石によって触媒８１が損傷したり、被水によって触媒８１の温度が低下したりするのをより効果的に抑制することができる。

（変形例）
本実施例では、第２パイプ１０６が触媒８１とは間隔をおいて触媒ケース８２に取り付けられている。一方で、他の異なる実施例では、第２パイプ１０６が触媒８１に接触した状態で触媒ケース８２に取り付けられていても良い。

本実施例では、触媒８１の一部が第１基準線Ｓ１と第２基準線Ｓ２の間に配置されている。一方で、他の異なる実施例では、触媒８１の全体が第１基準線Ｓ１と第２基準線Ｓ２の間に配置されていても良い。

本実施例では、触媒８１の下端部がクランク軸５１の回転軸Ｒ１と略同じ高さに位置している。一方で、他の異なる実施例では、触媒８１の下端部がクランク軸５１の回転軸Ｒ１よりも上方に位置していても良い。

本実施例では、車両前面視で、触媒８１の中心軸Ｃがクラッチカバー４５と全体的に重なっている。一方で、他の異なる実施例では、触媒８１の中心軸Ｃがクラッチカバー４５と部分的に重なっていても良い。

本実施例では、触媒８１の中心軸Ｃがクラッチカバー４５と重なっている。一方で、他の異なる実施例では、触媒８１の中心軸Ｃがクラッチカバー４５以外のカバー（例えば、マグネトカバー４６）と重なっていても良い。

本実施例では、空冷式の単気筒エンジンをエンジン９の一例としている。一方で、他の異なる実施例では、水冷式エンジンや油冷式エンジン等、空冷式以外の冷却方式のエンジンをエンジン９の一例としても良い。また、他の異なる実施例では、多気筒エンジンをエンジン９の一例としても良い。

本実施例では、オンロード型の自動二輪車１を自動二輪車の一例としている。一方で、他の異なる実施例では、オフロード型の自動二輪車１を自動二輪車の一例としても良い。

１ 自動二輪車
９ エンジン
４１ クランクケース
４２ シリンダ
４３ シリンダヘッド
５１ クランク軸
６０ 排気口
８１ 触媒
８２ 触媒ケース
８３ 上流側接続管（接続管の一例）
８４ 消音器
８５ 下流側接続管（他の接続管の一例）
８６ 排気管
９３ 胴部
９４ 縮径部
１０５ 第１パイプ
１０６ 第２パイプ
１１９ 下流側排気ガスセンサ
Ｌ１ 第１の長さ
Ｌ２ 第２の長さ
Ｍ 車両の左右方向の中心線
Ｐ２ 排気口の中心点
Ｐ３ 触媒の上端部の中心点
Ｒ１ クランク軸の回転軸
Ｙ クランクケースとシリンダの合わせ面
Ｅ クランクケースとシリンダの合わせ面の延長線

本発明に係る自動二輪車は、エンジンと、前記エンジンの排気口から排出される排気ガスが流れる排気管と、前記排気管内に設けられ、前記エンジンの前方に配置される触媒と、を備え、前記エンジンは、クランク軸と、前記クランク軸を収容するクランクケースと、前記クランクケースに連結されるシリンダと、前記シリンダに連結されるシリンダヘッドと、を備え、前記排気管は、排気方向上流側が前記エンジンの前記排気口に接続され、排気方向下流側が拡径した上流側接続管と、排気方向上流側が前記上流側接続管の排気方向下流側に接続され、排気方向下流側が縮径した触媒ケースと、排気方向上流側が前記触媒ケースの排気方向下流側に接続された下流側接続管と、を備え、前記触媒ケースは、排気方向上流側が前記上流接続管の排気方向下流側に接続された胴部、および前記胴部の排気方向下流側に設けられ、排気方向上流側から排気方向下流側に向かって縮径する縮径部を有し、前記触媒は、前記触媒ケースの前記胴部内に収容され、前記上流側接続管の排気方向上流側端部および前記下流側接続管の排気方向上流側端部のいずれの直径よりも大きい直径を有し、前記上流側接続管は第１パイプおよび第２パイプを備え、前記第１パイプは、一体構造を成し、前記エンジンの前記排気口から左右方向外側に向けて曲げられた形状を有し、前記第２パイプは、前記第１パイプの排気方向下流側に設けられ、モナカ構造を成し、前記触媒の上端部から左右方向内側に向けて曲げられた形状を有し、かつ排気方向上流側から排気方向下流側に向かって拡径しており、車両側面視で、前記触媒の上端部は、前記クランクケースと前記シリンダの合わせ面の延長線よりも上方に位置していることを特徴とする。

Claims (7)

1. エンジンと、
   前記エンジンの排気口から排出される排気ガスが流れる排気管と、
   前記排気管内に設けられ、前記エンジンの前方に配置される触媒と、を備え、
   前記エンジンは、
   クランク軸と、
   前記クランク軸を収容するクランクケースと、
   前記クランクケースに連結されるシリンダと、
   前記シリンダに連結されるシリンダヘッドと、を備え、
   前記排気管は、前記エンジンの前記排気口と前記触媒の上端部を接続する接続管を備え、
   前記接続管は、
   曲げられた形状を有し、一体構造を成す第１パイプと、
   排気方向において前記第１パイプの下流側に設けられ、曲げられた形状を有し、モナカ構造を成す第２パイプと、を備え、
   車両側面視で、前記触媒の上端部は、前記クランクケースと前記シリンダの合わせ面の延長線よりも上方に位置していることを特徴とする自動二輪車。
2. 前記第１パイプは、前記エンジンの前記排気口から左右方向外側に向けて曲げられた形状を有し、
   前記第２パイプは、前記触媒の上端部から左右方向内側に向けて曲げられた形状を有し、前記排気方向の上流側から下流側に向けて拡径していることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
3. 前記触媒の下端部は、前記クランク軸の回転軸と略同じ高さに位置しているか、又は、前記クランク軸の回転軸よりも上方に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動二輪車。
4. 前記排気管は、前記触媒を収容する触媒ケースを備え、
   前記触媒ケースは、
   前記排気方向における上流側の端部から下流側の端部まで同一径で設けられる胴部と、
   前記排気方向において前記胴部の下流側に設けられ、前記排気方向における上流側から下流側に向かって縮径する縮径部と、を備え、
   前記縮径部は、前記クランクケースの前端部の前方に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動二輪車。
5. 前記エンジンの後方に配置される消音器を更に備え、
   前記排気管は、前記触媒の下端部と前記消音器を接続する他の接続管を備え、
   前記触媒の上端部から車両の左右方向の中心に向けて前記接続管が延びており、前記触媒の下端部から車両の左右方向の中心に向けて前記他の接続管が延びていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車。
6. 前記他の接続管に取り付けられる排気ガスセンサを更に備え、
   前記排気ガスセンサは、前記クランクケースの下方で車両の左右方向の中心線と重なるように配置されており、前記他の接続管の下端縁よりも上方に位置していることを特徴とする請求項５に記載の自動二輪車。
7. 前記触媒の上端部の中心点から前記エンジンの前記排気口の中心点までの左右方向の長さを第１の長さとし、前記触媒の上端部の中心点から前記エンジンの前記排気口の中心点までの上下方向の長さを第２の長さとした場合に、
   前記触媒は、前記第１の長さが前記第２の長さよりも長くなるように配置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動二輪車。

Images