JP4428651B2

JP4428651B2 - 自動２輪車の排気触媒取付構造

Info

Publication number: JP4428651B2
Application number: JP2004289060A
Authority: JP
Inventors: 健一見崎; 二朗森田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2010-03-10
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: DE602005001309T2; JP2006104944A; ES2287847T3; DE602005001309D1; EP1643095B1; EP1643095A1

Description

この発明は、自動２輪車の排気系における排気触媒の取付構造に関する。

自動２輪車において、多気筒エンジンから延出する複数の排気管をエンジンの下方にて集合し、その後方をジョイント管を介してマフラーへ接続するとともに、マフラーの消音室内へメイン触媒を配置し、かつジョイント管内へ予加熱用のパイプ形触媒を配置したものがある（特許文献１参照）。
特開平１０−１０３０４６号公報

前記公知例のように消音室内へ触媒を設けた場合、触媒の形状と消音室の形状のそれぞれがいずれか他方に依存することになり、設計の自由度が低くなる。また、消音器に接続する排気管部に触媒を設けると、車体下部に排気管を通している構造のため、最低地上高確保の観点から、排気浄化効率向上を目的として容量の大きな触媒の採用が難しくなる。

エンジンから延出する排気管を車体後方にて消音器へ接続するとともに、
排気経路内へ排気触媒を設けた自動２輪車の排気系において、
前記排気触媒の触媒収納部を前記消音器と前記排気管の接続部に配置し、
前記触媒収納部を円筒状とし、この中に円筒状の触媒を配置するとともに、前記触媒収納部と前記排気管及び前記消音器の間を接続する部分をテーパー状の拡開部とし、
前記排気管は複数設けられ、これら複数の排気管を車体前部にて集合する排気管集合部に予加熱用触媒を配置し、
前記排気管集合部を、後輪が支持されたリヤスイングアームの前端を揺動自在に支持するピボットプレート下端に支持し、
前記予加熱用触媒を前記ピボットプレートの下方に配置したことを特徴とする。

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下端の支持部と、前記消音器の支持部の間に、前記触媒収納部と、前記予加熱用触媒を配置したことを特徴とする。

請求項３の発明は上記請求項１において、前記触媒収納部は前記消音器に対して小径であり、かつ前記触媒収納部を側面視で後輪と重なる位置に配置したことを特徴とする。

請求項４の発明は上記請求項１又は２において、前記消音器が非円筒形状であることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、消音器の形状に依存することなく触媒を配置することができる。また、消音器の形状も触媒に依存することなく自由に設定できる。したがって、触媒の形状と消音室の形状はいずれか他方に依存することなくそれぞれの形状を自由に設定できることになり、設計の自由度が高くなる。

請求項２の発明によれば、触媒収納部及び触媒を単純な形状の円筒状にすることができるので製造及び構造が簡単になる。また、触媒収納部と排気管及び消音器の間を接続する部分をテーパー状の拡開部としたので、排気の流れがスムーズになる。

請求項３の発明によれば、触媒収納部を消音器に対して小径として側面視で後輪と重なる位置に配置することにより、触媒収納部を含む排気系を車体内側へ配設することができ、比較的大きなバンク角を確保できる。

請求項４の発明によれば、排気管集合部へ比較的小型の予加熱用触媒を設けることにより車両の最低地上高を十分に確保できるとともに、排気触媒の浄化効率を上げることができる。

請求項５の発明によれば、後輪を支持するリヤスイングアームの前端を揺動自在に支持するピボット部下方に予加熱用触媒を配置したので、リヤスイングアームとの干渉を避けることのできる車体の好適位置に予加熱用触媒を配置することができる。

請求項６の発明によれば、消音器を非円筒形状にして、車体のスリム化あるいはバンク角を大きくとれるなどのレイアウトの自由度を高めることができる。

以下、図面に基づいて一実施形態を説明する。図１は本願発明が適用された自動２輪車の車体左側面図である。前輪１を下端部に支持する左右一対のフロントフォーク２は、上部でヘッドパイプ３へ連結され、ハンドル４にて操向自在となっている。

ヘッドパイプ３はメインフレーム５の前端に取付けられている。メインフレーム５はヘッドパイプ３から後方へ拡開して左右一対で延び、それぞれの後端部にピボットプレート６が取付けられている。ピボットプレート６は側面視略Ｌ字状をなして左右一対で設けられ、これらの間に横架されるピボット軸７の両端部を支持している。

ピボット軸７にはリヤスイングアーム８の前端が揺動自在に支持されている。リヤスイングアーム８の後端には後輪９が支持されている。メインフレーム５の下方には水冷４サイクル式前後Ｖ型のエンジン１０が配置されている。エンジン１０はメインフレーム５及びピボットプレート６とヘッドパイプ３から斜め下がり後方へ延びるダウンチューブ１１によって支持されている。

左右のピボットプレート６の各前端部には上方へ突出するステー１２が左右一対で一体に設けられ、このステー１２とリヤスイングアーム８の前部上面間に後輪サスペンションを構成するリヤクッション１３が連結されている。また、各ステー１２の上部にはシートレール上部１４の前端部が取付けられている。シートレール上部１４は左右一対で設けられ、それぞれ斜め上がりに後方へ延び、それぞれの後端部には略水平の補強パイプ部材１５の後端部が連結されている。

補強パイプ部材１５の上方にはグラブレール１６が配置され、このグラブレール１６の後方延出部上にトランクボックス１７が支持されている。グラブレール１６の前方には二人乗り用のシート１８が配置されてシートレール上部１４に支持される。シート１８の下方にはリヤカバー１９が支持されている。１９ａはテールランプ、１９ｂは比較的大容量のサイドトランクである。

シートレール上部１４の下方にはシートレール下部２０が左右一対で設けられ、それぞれの前端はエンジン１０の後部へ連結され、後端はシートレール上部１４の後端へ連結されている。シートレール上部１４とシートレール下部２０によりシートレールが構成されている。

シート１８の前方かつエンジン１０の上方には燃料タンク２１が配置され、メインフレーム５及びピボットプレート６の上方に支持されている。燃料タンク２１の前部内側にはエアクリーナ２２が内蔵され、エンジン１０の前気筒２３及び後気筒２４へそれぞれ給気している。

前気筒２３及び後気筒２４の各排気口からは前排気管２５，後排気管２６が延出し、エンジン１０の下方で集合して集合管２７となり、さらに後方のマフラー２８へ接続している。集合管２７はピボットプレート６の下端に支持され、マフラー２８は後輪９の側方に配置されてシートレール下部２０から下方へ延出するステー２９に支持される。前気筒２３の前方には、ラジエタ３０がダウンチューブ１１に支持され、前気筒２３及び後気筒２４を水冷している。

車体前部はフロントカウル３１に覆われ、その前端部３１ａはヘッドパイプ３の前方にてヘッドライト３２を覆っている。前端部３１ａの側面にはフロントウインカ３３が設けられている。前端部３１ａの上方にはウインドスクリーン３４が配置され、ウィンドスクリーン支持ステー３５を介してヘッドパイプ３へ支持されている。３６は計器である。

図２及び図３は、集合管２７からマフラー２８にかけた排気系部分の平面形状及び側面形状を示す。これらの図において、集合管２７とマフラー２８の間には触媒管４０が配置される。触媒管４０は円筒形であり、その中にやはり円筒形をした公知の排気触媒４１が収容されている。この排気触媒４１は排気を十分に浄化できるに足る程度の比較的大容量になっている。

触媒管４０の外径は集合管２７とマフラー２８の中間であり、触媒管４０の前端と集合管２７の後端並びに触媒管４０の後端とマフラー２８の前端との間は前後のテーパー接続管４２，４３で接続されている。なお、本実施形態におけるように、マフラー２８が非円筒形の場合における径とは、全体を包含できる外接円もしくはこれに近似する円の径とする。

各テーパー接続管４２，４３は後方（排気下流）側へ向かって拡開している。集合管２７の前部は二股に分岐して、前排気管２５及び後排気管２６と接続する分岐部４４ａ，４４ｂをなす。集合管２７の後部にはヒートチューブ４５が設けられ、この内側に予加熱触媒４６が内蔵されている。また、ヒートチューブ４５はピボット軸７の下方に位置している（図２参照）。

予加熱触媒４６はヒートチューブ４５に集合された排気により加熱されて、下流側の排気温を上昇させ、排気触媒４１における触媒作用を十分に活性化させるべく予熱する。したがって、排気触媒４１と比べれば、比較的小型の小容量のもので足り、かつ単純な円筒形をなしている。図中の符号４７〜４９は支持用ステーである。

図４は触媒管４０及びマフラー２８部分の拡大した平面形状を示す図、図５は同側面形状を消音器であるマフラー２８の内部を見せて示す図である。
図４に示すように、マフラー２８は車体心中心と略平行して配置されるが、触媒管４０並びに前側のテーパー接続管４２及び後側のテーパー接続管４３は前方側がより車体中心側へ向かうように車体内側へ向かって曲がっている。支持用ステー４９はマフラー２８の上面前部に車体中心側へ偏って設けられている。

また、図５に示すように、マフラー２８の内部は前後方向へ３つの消音室５０〜５２に区画され、図中に矢示するように、排気は第１消音室５０から第１連絡パイプ５３を通って第３消音室５２へ入り、続いて第２連絡パイプ５４を通って第２消音室５１へ戻り、さらに第３連絡パイプ５５により第２消音室５１から大気中へ排出される。第３連絡パイプ５５の後端部はエンドキャップ５６を貫通し、大気中へ開放されている。

マフラー２８は内外二重管構造をなし、内管５７はパンチングメタル等の通気構造とされ、外管５８との間に形成された間隙５９と連通する。間隙５９にはグラスウール等の消音材が充填されている。

図６は図４の６−６線断面図である。触媒管４０の後端部は後側のテーパー接続管４３の内側を後方へ突出して、後側のテーパー接続管４３と触媒管４０で内外二重管構造をなす。触媒管４０に収容された排気触媒４１の後端部は部分的に第１消音室５０側まで入り込んでいる。

図７はマフラー２８の後端部形状を図５の７矢示方向から示す図、図８は図５の８−８線断面を示す図である。これらの図に示すように、マフラー２８は非円筒形状、本例では略逆３角形形状をなし、その側面を構成する３つの面のうち、内面６０は垂直方向と略平行な略平坦面をなし、後輪９の側面に対面している。

上面６１も略水平な平坦面をなす。外側面６２は斜面状をなし、下端が車体中心側へ向かって傾斜する。このため、マフラー２８の断面形状は、上方が車体外方へ広がる幅広部分となり、下端は最も幅狭となる。

図８に示すように、第３消音室５２（他の消音室も同様）は略逆３角形形状をなし、最も幅狭な下部内には第１連絡パイプ５３が１本だけ配置され、幅広となる上部内には第２連絡パイプ５４と第３連絡パイプ５５を２本横並びに配置してある。

なお、図７に示すように、第３連絡パイプ５５は後端部がエンドキャップ５６の中央に開口するため、図５に示すように、後方へ向かって斜め下がりかつ車体中心方向へ向くように傾斜している。

次に、本実施形態の作用を説明する。図１〜３に示すように、触媒管４０をマフラー２８と集合管２７の接続部に配置したので、前排気管２５及び後排気管２６を通った排気は、エンジン１０の下方を通って集合管２７で集合された後、触媒管４０にて比較的大容量の排気触媒４１により十分に浄化されてマフラー２８へ入り、大気中へ排出される。

このとき、触媒管４０がマフラー２８の外にあるので、マフラー２８の消音室が略逆３角形形状をなすが、この形状に依存することなく簡単な円筒形にできる。逆に、マフラー２８の形状も排気触媒４１の形状に依存しない。このため、触媒管４０及びマフラー２８をそれぞれ自由な形状に設計できる。また、集合管２７における予加熱触媒４６についても同様である。したがって、設計の自由度が増す。

また、触媒管４０を前側のテーパー接続管４２を介して集合管２７と、後側のテーパー接続管４３を介してマフラー２８と接続させたので、径の異なる集合管２７，触媒管４０及びマフラー２８を排気下流に向かって次第に拡径するように接続でき、スムーズな排気の流れを可能にする。

触媒管４０はマフラー２８よりも小径であるため、側面視にて後輪９と重なるように配置することにより、後輪９と干渉することなく、車体中心近くに配置させることができる。このように、触媒収納部を含む排気系を車体内側へ配設して外方への突出量を少なくすることにより、比較的大きなバンク角を確保できる。

また、マフラー２８も略逆３角形断面をなし、内面６０が垂直面と略平行な平坦面をなすので、後輪９の側面へ接近させることができ、かつ外側面６２が上方へ向かって外開き状の斜面をなすので、やはりバンク角を大きくできる。このように、マフラー２８を非円筒形にすると、車体のスリム化とバンク角の確保のいずれか一方又は双方を同時に可能とするなどのレイアウトの自由度を高めることができる。

さらに、集合管２７の後部にヒートチューブ４５を設け、ここに予加熱触媒４６を収容したので、ヒートチューブ４５部分で排気を予加熱することができ、排気触媒４１による触媒作用を活性化し、排気浄化効率を高めることができる。

しかも、ヒートチューブ４５はピボット軸７の略直下に位置するので、リヤスイングアーム８の揺動中心近くへ配置することができ、リヤスイングアーム８と干渉しない車体の好適位置に予加熱触媒４６を配置できる。
そのうえ、予加熱触媒４６は比較的小型のもので足りるから、地上高が低い集合管２７の後部にヒートチューブ４５を設けても十分な地上高を確保した配置が可能になる。

なお、マフラー２８の非円筒形状は、略３角形断面に限らず、楕円等種々可能である。さらに排気触媒４１及び予加熱触媒４６の形状も円形に限らず、非円形にすることもできる。また、エンジンの形式にも限定はなく、本願における排気触媒の配置構造は、単気筒で１本の排気管を有する排気系にも適用できる。

本願発明の適用された自動２輪車の側面図排気系部分の側面図排気系部分の平面図触媒管及びマフラー部分の平面図同上部分の一部切り欠き側面図図４の６−６線断面図マフラーの後端面を示す図図５の８−８線断面図

符号の説明

１０：エンジン、２３：前気筒、２４：後気筒、２５：前排気管、２６：後排気管、２７：集合管、２８：マフラー、４０：触媒管、４１：排気触媒、４２：前側のテーパー接続管、４３：後側のテーパー接続管、４５：ヒートチューブ、４６：予加熱触媒

Claims

エンジンから延出する排気管を車体後方にて消音器へ接続するとともに、
排気経路内へ排気触媒を設けた自動２輪車の排気系において、
前記排気触媒の触媒収納部を前記消音器と前記排気管の接続部に配置し、
前記触媒収納部を円筒状とし、この中に円筒状の触媒を配置するとともに、前記触媒収納部と前記排気管及び前記消音器の間を接続する部分をテーパー状の拡開部とし、
前記排気管は複数設けられ、これら複数の排気管を車体前部にて集合する排気管集合部に予加熱用触媒を配置し、
前記排気管集合部を、後輪が支持されたリヤスイングアームの前端を揺動自在に支持するピボットプレート下端に支持し、
前記予加熱用触媒を前記ピボットプレートの下方に配置したことを特徴とする自動２輪車の排気触媒取付構造。
前記排気管集合部に対する前記ピボットプレート下端の支持部と、前記消音器の支持部との間に、前記触媒収納部と、前記予加熱用触媒を配置したことを特徴とする請求項１記載の自動２輪車の排気触媒取付構造。
前記触媒収納部は前記消音器に対して小径であり、かつ前記触媒収納部を側面視で後輪と重なる位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車の排気触媒取付構造。
前記消音器が非円筒形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載した自動２輪車の排気触媒取付構造。