JP4648790B2 - 小型車両の排気装置 - Google Patents

Description

本発明は、小型車両の排気装置の改良に関するものである。

従来の排気装置として、エンジンの下方に、マフラとは別のケースとした触媒ケースを配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、自動二輪車の排気装置に消音器及び触媒を設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開昭５９−１８３０１９号公報 特開平６−１０６５９号公報

特許文献１の第１図には、自動二輪車のエンジン１の前部から排気管２を下方そして後方へ延ばし、この排気管２に接続管５を介して排気マフラ４を接続し、接続管５をエンジン１の下方に配置したことが記載されている。また、特許文献１の第２図には、接続管５内に触媒ケース６を設け、この触媒ケース６内にハニカム触媒８を収容したことが記載されている。

特許文献２の図１には、自動二輪車１に搭載したエンジン３の前部下部から排気管５を車体後方へ延ばし、この排気管５の後端部にマフラー６を連結したことが記載されている。また、特許文献２の図２及び図３には、排気管５の管５ｂ内に第１副触媒１０ａを設け、マフラー６の外殻１６内を第１遮熱板１４及び第２遮熱板１５で仕切って第１膨張室Ａ、第２膨張室Ｂ及び第３膨張室Ｃを形成し、第１膨張室Ａと第２膨張室Ｂとを連通させるように主触媒１８を設けたことが記載されている。

特許文献１では、ハニカム触媒８を収容した接続管５は、排気マフラ４とほぼ同じ外径を有するために嵩張り、その配置が制限され、また、自動二輪車の最低地上高に影響を及ぼす。更に、接続管５は外部に露出するため、例えば、接続管５に遮熱板を設置する場合、その遮熱板の配置に設計上の配慮が必要になる。

そこで、特許文献２では、排気管５内に第１副触媒１０ａを配置し、マフラー６内に主触媒１８を配置する。
しかし、主触媒１８はマフラー６内に配置されるから、マフラー６が大型化し、自動二輪車１の後部の車幅が大きくなる。即ち、車体後部の大型化を招く。このような小型の車両では、利用できるスペースが制限されるから、よりコンパクトにすることが望まれる。また、マフラー６内の上部に主触媒１８を配置することで、マフラー６の重心位置が高くなり、ひいては、車体の重心が高くなる。

例えば、主触媒１８のケースをマフラー６の外殻１６とは別体にして他のスペース、例えばエンジン３の上方のスペースを使用して配置すれば、自動二輪車１のスペースを効率よく利用することが可能になる。

また、排気管５は、所定のエンジン回転数での排気音を低減するために長くして所定の排気管長を確保する必要がある。ただし、排気管長を単に前後に長くすれば、車体の前後長が大きくなる。

更に、排気管５及びマフラー６内の排気経路に第１副触媒１０ａ、第２副触媒１０ｂ、主触媒１８を設けると、排気経路の排気ガスの流れの抵抗になり、エンジン出力が低下するため、出力を向上させるために、例えば、排気管５及びマフラー６内の排気通路抵抗を下げることが必要となる。

本発明の目的は、小型車両の排気装置及び揺動車両の排気装置を改良することで、車両のスペースを有効に利用でき、車体の小型化・コンパクト化及び低重心化を図り、排気管長を確保するとともに排気前後長を抑え、エンジンの必要な出力特性が容易に得られるようにすることにある。

請求項１に係る発明は、エンジンのシリンダヘッドから下方へ延ばした後に上へ延ばし更に車体後方へ延ばした排気管の途中に、排気ガスを浄化する触媒を収納した触媒室を配置し、この触媒室から延ばされた排気管に繋がれ排気音を消音する消音室とを配置してなる小型車両の排気装置であって、
シリンダヘッドは車体前方へ延びており、
このシリンダヘッドと、このシリンダヘッド後方に一体的に連結する変速機とからなるパワーユニットが備えられており、
このパワーユニットの上方にシリンダヘッドへ吸気を供給する吸気装置が配置され、
触媒室は、車体を側面から見たときにシリンダヘッドに重なる位置にて、ほぼ上方へ指向するように配置され、
消音室は、パワーユニットの後部上方に配置され、
触媒室と消音室とを結ぶ排気管は、車体を側面から見たときに触媒室からほぼ上へ延びた後に車体後方へ延びて変速機の上方を通った後に後方斜め下へ延びて消音器に接続されることを特徴とする。

触媒室と消音室とを別々のケースで構成することで、消音室の嵩が増大せず、これとともにエンジン側から延びて触媒室と消音室とを連通させる排気管の全長を確保できる。更に、消音室をエンジンの後方に配置したことによっても排気管の全長を確保できる。また更に、比較的重量のある消音室の位置を下げることで、車体の低重心化が図れ、更に車体後部の外形を絞り込むことができる。

請求項２に係る発明は、触媒室から排出される排気ガスを消音室へ導入する経路を複数設け、これらの経路のうちの主経路を消音室の最上流の１室に、他の経路を消音室の最上流の１室よりも下流の室に開口することを特徴とする。
触媒室から排出される排気ガスを消音室へ導入する複数の経路によって排気ガスの通路断面積が大きくなり、排気ガスの排気抵抗が小さくなる。

請求項３に係る発明は、触媒室と消音室とを連結する排気管を多重管とし、この多重管内の複数の通路で複数の経路を形成したことを特徴とする。
排気管を多重管として排気ガスの経路をコンパクトにする。また、多重管で触媒室と消音室とを連結するため、連結が確実に行える。

請求項４に係る発明は、触媒室を、エンジンで駆動する左右一対の後輪間に設けたことを特徴とする。
触媒室を左右の後輪間に設け、後輪間のスペースを有効に利用する。

請求項５に係る発明は、左右の後輪の上方を覆う一体のカバー内に触媒室を設けたことを特徴とする。
触媒室をカバーで覆い、外観性を向上させる。
請求項６に係る発明は、吸気装置は、吸気管と、この吸気管（９５）の端部に接続したスロットルボディ（９６）と、このスロットルボディ（９６）の吸い込み口側に接続したコネクティングチューブ（９７）と、このコネクティングチューブ（９７）に接続したエアクリーナ（９８）とからなることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、エンジンから延びてこれらの触媒室と消音室とを連通させる排気管の全長を大きくすることができ、排気管長を容易に確保することができる。

更に、消音室をエンジンの後方に配置することによっても排気管が長くなって排気管長を確保することができる。
また更に、消音器の位置が下がるため、車体後部の外形を絞り込むことができて、車体後部の小型化を図ることができ、更に、比較的重量のある消音室の位置を下げることで、車体の重心を低くすることができる。

請求項２に係る発明では、触媒室から排出される排気ガスを消音室へ導入する複数の経路によって排気ガスの通路断面積を大きくすることができ、排気ガスの排気抵抗を小さくすることができて、排気浄化、消音性能を確保しながら必要な出力特性を容易に得ることができる。

請求項３に係る発明では、排気管を多重管としたので、排気ガスの経路をコンパクトにすることができ、また、触媒室と消音室との連結を確実に行うことができる。

請求項４に係る発明では、触媒を収納する触媒室と、排気音を消音する消音室とを別々のケースで構成し、触媒室を、エンジンで駆動する左右一対の後輪間に設けたので、左右の後輪間のスペースを有効に利用することができる。

請求項５に係る発明では、左右の後輪の上方を覆う一体のカバー内に触媒室を設けたので、触媒室がカバーで覆われ、外観性を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る揺動三輪車（第１実施形態）の側面図であり、揺動三輪車１０は、１つの前輪１１を操舵するバーハンドル１２、運転者が着座するシート１３を備えた前車体１４と、左右一対の後輪１６，１６、これらの後輪１６，１６を駆動するパワーユニット１７を備えた後車体１８とを揺動機構２１を介して連結することで、前車体１４に対して後車体１８を上下スイング自在及び左右ローリング自在に連結した車両である。

前車体１４は、バーハンドル１２の前方にフロントカバー２３を設け、このフロントカバー２３の上部に、ワイパー２４を備えるウインドスクリーン２６を取付け、バーハンドル１２とシート１３との間の下方にステップフロア２７を設け、シート１３の後方から左右一対のポスト２８，２８（手前側の符号２８のみ示す。）を立ち上げ、ウインドスクリーン２６とポスト２８，２８とにルーフ３１を渡し、シート１３の後方に荷室３２を配置したものである。なお、３５は前輪１１の上方を覆うフロントフェンダ、３６はバックミラー、３７はヘッドランプ、３８はシート１３の下方に設けた燃料タンク、４１は燃料タンク３８内に設けた燃料ポンプ、４２は前車体１８側の車体フレームと揺動機構２１との間に渡した緩衝用のクッションユニットである。

後車体１８は、パワーユニット１７に吸気装置５１及び排気装置５２を接続し、これらのパワーユニット１７、吸気装置５１、排気装置５２、他の機能部品及び後輪１６，１６を一体のカバー５３で覆ったものである。

揺動機構２１は、前車体１４の車体フレーム下部に前後スイング自在に一端を取付けた取付けたリンク５５と、このリンク５５の他端に前端をスイング自在に取付けるとともに後端を後車体１８のパワーユニット１７にブラケット５６を介して取付けたジョイントケース５７とからなる。

ジョイントケース５７は、ケース本体６１と、このケース本体６１内に回転自在に挿入するとともに後部をパワーユニット１７側に取付けたジョイント軸６２と、これらのケース本体６１及びジョイント軸６２のそれぞれの間に介在させたダンパ部６３とからなる。

ダンパ部６３は、ジョイント軸６２から径方向に延ばした複数の押圧部材とケース本体６１との間に複数の円柱状のラバーを介在させ、押圧部材とケース本体６１との相対回転によりラバーを押し縮めることでダンパ作用を発揮する、いわゆる「ナイトハルトダンパ」である。

図２は本発明に係る揺動三輪車（第１実施形態）の後車体を示す側面図（一部断面図）であり、揺動機構２１を構成するジョイント軸６２にボルト６６，６６でブラケット５６を取付け、このブラケット５６にパワーユニット１７の下部をボルト６７，６７で取付け、パワーユニット１７を構成するシリンダヘッド６８の上部に吸気装置５１を取付け、シリンダヘッド６８の下部に排気装置５２を取付け、また、パワーユニット１７の上部に、カバー５３を支持するステー部材７１を取付けたことを示す。なお、図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す（以下同じ。）。 図中の７３はパワーユニット１７の右側面側に配置したラジエータである。

パワーユニット１７は、エンジン７６と、このエンジン７６に一体的に連結した無段変速機７７とからなり、クランク軸８１の回転を、ベルト８２を介して従動軸８３に伝え、この従動軸８３から図示せぬギヤを介して出力軸８４に伝えて、出力軸８４に取付けた左右の後輪１６，１６（図１参照）を駆動する。なお、８６はヘッドカバー、８７はシリンダブロック、８８は変速機ケースである。

シリンダヘッド６８は、吸気通路に燃料を噴射する燃焼噴射弁９１を固定した吸気管９５を取付けたものであり、燃料噴射弁９１には、燃料タンク３８（図１参照）の燃料ポンプ４１（図１参照）から延びる樹脂製の燃料ホース９２を接続する。

吸気装置５１は、吸気管９５と、この吸気管９５の端部に接続したスロットルボディ９６と、このスロットルボディ９６の吸い込み口側に接続したコネクティングチューブ９７と、このコネクティングチューブ９７に接続したエアクリーナ９８とからなり、スロットルボディ９６、エアクリーナ９８共にパワーユニット１７の上方に位置し、エアクリーナ９８をステー部材７１で支持する。なお、１０１はスロットルボディ９６内に設けたスロットルバルブを開閉するためにバーハンドル１２（図１参照）側のスロットルグリップから延ばしたスロットルケーブルである。

排気装置５２は、シリンダヘッド６８の下部に一端をボルト１０４，１０４及びナット１０５，１０５で取付けるとともにシリンダヘッド６８の左側方をほぼ上方に延ばした前部排気管１０６と、この前部排気管１０６の他端に接続するとともにやや後下がりに後方へ延ばした触媒管１０７と、この触媒管１０７の後部に接続するとともに後方斜め下方に延ばした後部排気管１０８と、この後部排気管１０８の後端部に接続した消音器１１１と、この消音器１１１から後方斜め下方に延ばしたテールパイプ１１２とからなり、消音器１１１を触媒管１０７よりも低い位置に配置するとともに、変速機ケース８８から突出させた突出部８８ａにブラケット１１４を介して消音器１１１を取付けたものである。

前部排気管１０６のシリンダヘッド６８への取付部から後部排気管１０８までを一本の排気管と見なすと、前部排気管１０６はシリンダヘッド６８の下部からほぼ上方に延び、触媒管１０７はほぼ水平に後方へ延び、後部排気管１０８は後方斜め下方に延びるから、後車体１８におけるカバー５３内の限られたスペースで一本の排気管の全長、即ち排気管長をより大きくすることができる。

ステー部材７１は、パワーユニット１７に取付けて立ち上げたステー本体１１７と、このステー本体１１７の上端部に取付けたフレーム部材１１８と、このフレーム部材１１８に取付けたカバー支持ブラケット１２１とからなる。

ステー本体１１７は、前部ステー１２４，１２５と、後部ステー１２７とからなり、後部ステー１２７は、エアクリーナ９８と消音器１１１との間に位置し、消音器１１１で発生する熱がエアクリーナ９８等に伝わらないように遮熱する遮熱板１２８を取付けた部材である。

カバー支持ブラケット１２１は、前部に設けた左右一対の前部ブラケット１３１，１３１（手前側の符号１３１のみ示す。）と、後部に設けた左右一対の後部ブラケット１３２，１３２（手前側の符号１３２のみ示す。）とからなり、一体のカバー５３をラバーを介してボルト１３３で取付けた部材である。

カバー５３は、前部にヘッドカバー８６側を車体前方に臨ませる前部開口１３６を設け、カバー５３の内外を通気するために上部にラビリンス構造とした通気口１３７を設け、後部に後部開口１３８を設けた部材である。

上記した吸気装置５１の構成部品、排気装置５２の構成部品及び燃料噴射弁９１は、機能部品であり、これらの機能部品とパワーユニット１７（即ち、エンジン７６及び無段変速機７７）とは、後輪１６，１６を駆動する駆動部１３０を構成する。

以上に示したように、本発明は、エンジン７６の排気ガスを浄化する触媒を収納した触媒管１０７と、排気音を消音する消音器１１１とを別々のケース１７０、ケース１９０で分離して構成する小型車両としての揺動三輪車の排気装置５２において、触媒管１０７をエンジン７６より上方に配置し、消音器１１１をエンジン７６の後方に且つ触媒管１０７より下方に配置したことを特徴とする。

エンジン７６より上方に触媒管１０７を配置したので、エンジン７６より上方のスペース１５５を有効に利用することができる。
また、触媒管１０７のケース１７０と消音器１１１のケース１９０とを別々に構成するから、エンジン７６から延びてこれらの触媒管１０７と消音器１１１とを連通させる排気管の全長を大きくすることができ、排気管長を容易に確保することができる。

更に、消音器１１１をエンジン７６の後方に且つ触媒管１０７より下方に配置することによっても排気管が長くなって排気管長を確保することができる。
また更に、消音器１１１の位置が下がるため、車体後部の外形を絞り込むことができて、車体後部の小型化を図ることができ、更に、比較的重量のある消音器１１１の位置を下げることで、車体の重心を低くすることができる。

また、本発明は、左右の後輪１６，１６の上方を覆う一体のカバー５３内に触媒管１０７を設けたことを特徴とする。
触媒管１０７がカバー５３で覆われ、後車体１６の外観性を向上させることができる。

図３は本発明に係る揺動三輪車（第１実施形態）の要部平面図であり、左右の後輪１６，１６間にパワーユニット１７を配置し、吸気装置５１を構成するスロットルボディ９６を車体前後方向に延びる車体中心線１４０上に配置し、スロットルボディ９６の後方にエアクリーナ９８を配置し、排気装置５２を構成する触媒管１０７を車体前後方向に延ばすとともに消音器１１１を車幅方向に延ばすことで触媒管１０７の長手方向と消音器１１１の長手方向とを直角に配置したことを示す。なお、１４１Ａ，１４１Ｂは後輪１６，１６の車軸であり、これらの車軸１４１Ａ，１４１Ｂは差動機構（不図示）を介して連結する。
スロットルボディ９６は、シリンダヘッド６８から後方に延びる吸気管９５の後端に接続したものである。

エアクリーナ９８は、井桁状に組んだフレーム部材１１８の後部に３箇所でボルト１４２にて取付けたものであり、エアクリーナ９８を構成する平面視で車体前後方向に短く車幅方向に長い四角形状のエアクリーナケース１４３内を隔壁１４４で平面視三角形状のダクト室１４６と浄化室１４７とに分離し、ダクト室１４４の上方の上壁に三角形状の吸気口１４８を設け、エアクリーナケース１４３の上壁に、ダクト室１４４と浄化室１４７とを連通させる上部ダクト１５１を設けたものである。なお、図中のＳ１はエアクリーナ９８の車体左右方向の幅、Ｓ２はエアクリーナ９８の車体前後方向の長さであり、Ｓ１＞Ｓ２の関係がある。１５２はコネクティングチューブ９７に一体に設けた延長部であり、浄化室１４７内に配置した部分である。

触媒管１０７と消音器１１１とは、四角形状のスペース１５５の２辺を形成する。
スペース１５５は四角いから、後輪１６，１６間でより大きな面積を得ることができ、このスペース１５５内にスロットルボディ９６、エアクリーナ９８及びその他の多くの機能部品（例えば、燃料噴射弁９１、電装品、バッテリ（不図示）等である。）を整然と密に並べて配置することが可能になり、コンパクト化を図ることができ、スペース１５５を有効に利用することができる。

フレーム部材１１８は、車幅方向に延ばすととも触媒管１０７の前端部上方を横切る前フレーム１６１と、この前フレーム１６１の後方に且つ前フレーム１６１に平行に配置した後フレーム１６２と、これらの前フレーム１６１の左端部よりも車体内方に且つ前フレーム１６１及び後フレーム１６２に直交するように連結した左フレーム１６３と、この左フレーム１６３の右方に且つ左フレーム１６３に平行になるように前フレーム１６１及び後フレーム１６２のそれぞれに連結した右フレーム１６４とからなり、左フレーム１６３と右フレーム１６４とにエアクリーナ９８を取付けたものである。

後フレーム１６２は、ほぼＶ字形状の後部ステー１２７で支持した部材である。
ラジエータ７３は、シリンダブロック８７及び変速機ケース８８の右側前部に図示せぬケースカバーを介して取付け、シリンダブロック８７側から右側の後輪１６の前方に突出するように配置したものである。なお、７３ａはラジエータキャップである。

二点鎖線で示したカバー５３は、パワーユニット１７、吸気装置５１、排気装置５２、後輪１６，１６、ステー部材７１、ラジエータ７３の上方を覆い、ラジエータ７３の前方に走行風をカバー５３の内部に取り入れる、特に走行風をラジエータ７３に当てるためのルーバー１６６を設けたものである。

燃料ホース９２は、燃料ポンプ４１から燃料タンク３８の上方を右方斜め後方に延び、そして後方に延び、更に、燃料タンク３８の下方を車体前方に延び、Ｕターンして後方に延びた後に揺動機構２１（図１参照）側に近づき、そして揺動機構２１に沿って後方に延びて吸気管９５に設けた燃料噴射弁９１に接続した部材であり、細径の樹脂製で弾性変形するので、揺動三輪車への組付け性を向上させることができ、車体の揺動に追従できるものである。なお、１６８は燃料タンク３８のフィラーキャップである。

以上に示したように、本発明は、触媒管１０７と消音器１１１とを、これらの触媒管１０７及び消音器１１１の各長手方向が平面視で直角になるように配置し、消音管１０７と触媒管１１１とを２辺とするスペース１５５にエンジン７６の吸気装置５１を構成するエアクリーナ９８、スロットルボディ９６等の構成部品を配置したことを特徴とする。

それぞれ別々のケース１７０，１９０で構成した触媒管１０７と消音器１１１とによって排気装置５２の全長を確保しながら、例えば、触媒室１０７及び消音器１１１の一方をその長手方向が車両前後方向に延びるように配置し、他方をその長手方向が車幅方向に延びるように配置することで、排気装置５２の前後長を抑えることができる。

また、消音器１１１と触媒管１０７とを２辺とする四角いスペースを形成することができるため、その四角いスペースの面積をより大きくすることができるとともに、四角いスペースに構成部品を効率良く配置することができ、コンパクト化を図ることができる。

更に、本発明は、エンジン７６の排気ガスを浄化する触媒を収納した触媒管１０７と、排気音を消音する消音器１１１とを別々のケース１７０、ケース１９０で分離して構成する揺動三輪車の排気装置５２において、触媒管１０７を、エンジン７６で駆動する左右一対の後輪１６，１６間に設けたことを特徴とする。
触媒管１０７を、エンジン７６で駆動する左右一対の後輪１６，１６間に設けたので、左右の後輪１６，１６間のスペース１５５を有効に利用することができる。

図４は図３の４−４線断面図（第１実施形態）であり、触媒管１０７は、前部排気管１０６に接続した内筒１７１と、この内筒１７１の周囲を空間１７２を介して覆う外筒１７３と、これらの内筒１７１及び外筒１７３のそれぞれの端部を連結する端部連結部材１７４，１７６とからなる。上記した外筒１７３及び端部連結部材１７４，１７６はケース１７０を構成する部材である。

内筒１７１は、内部にハニカム構造（図中のクロスハッチングを施した部分である。）を有するともにハニカムの表面に触媒を付着させて支持した触媒支持部１７７と、この触媒支持部１７７の両側に取付けた前部管１７８及び後部管１８１とからなる。

前部管１７８は、前部排気管１０６に接続し、後部管１８１は後部排気管１０８に接続した部材である。後部管１８１は小径筒部１８１ａを備え、この小径筒部１８１ａに複数の通気穴１８１ｂを開けた部分である。
端部連結部材１７６は、複数の通気穴１７６ａを備える。

後部排気管１０８は、内管１８３と外管１８４とからなる二重管であり、内管１８３を触媒管１０７の後部管１８１に接続し、外管１８４を端部連結部材１７６の外周部に接続する。なお、１８６は外管１８４に備える端部管、１８７は内管１８３と外管１８４との間に出来る排気ガスの排気通路である。

図５は図２の５−５線断面図（第１実施形態）であり、消音器１１１は、二重管からなる筒部１９１の両端部にそれぞれキャップ部１９２、キャップ部１９３を取付け、これらの筒部１９１、キャップ部１９２，１９３で囲まれるスペースを隔壁１９４，１９６で隔てることで、中央に出来る第１室１９７と、この第１室１９７の両側の第２室１９８、第３室１９９とを形成し、キャップ部１９３に取付けた後部排気管１０８の内管１８３にＬ字形状のＬ形管２０２の一端を接続するとともにＬ形管２０２を隔壁１９６に貫通させ且つＬ形管２０２の他端を第１室１９７内に配置し、隔壁１９６に第１連通管２０３の一端を塞ぐように取付けるとともに第１連通管２０３を隔壁１９４に貫通させ且つ第１連通２０３の他端を第２室１９８内に配置し、２つの隔壁１９４，１９６に第２連通管２０４を貫通させることで第２連通管２０４の一端を第２室１９８に配置するとともに第２連通管２０４の他端を第３室１９９に配置し、テールパイプ１１２をキャップ部１９３に貫通させることで第３室１９９を外部に連通させ、前述の後部排気管１０８の外管１８４の先端を第３室１９９内に配置したことを示す。上記の筒部１９１、キャップ部１９２，１９３は、ケース１９０を構成する部材である。

筒部１９１は、隔壁１９４，１９６を取付けた内筒体２０６と、キャップ部１９２を取付けるために内筒体２０６の一端に取付けた端部管２０７と、この端部管２０７及び内筒体２０６の他端のぞれぞれに取付けた外筒体２０８と、この外筒体２０８の側面に取付けたブラケット１１４とからなり、内筒体２０６を複数の穴を開けたパンチングプレートとし、内筒体２０６及び端部管２０７と、外筒体２０８との間に出来る空気層２１０にグラスウールを満たすことで、空気層２１０によって消音効果を高めるとともに、消音器１１１の内部の熱が外筒体２０８に伝わり難くしたものである。
第１連通管２０３は、排気ガスが通る複数の通気穴２０３ａを形成した部材である。

以上に述べた触媒管１０７及び消音器１１１の排気ガスの流れを以下に説明する。
図６（ａ），（ｂ）は本発明に係る触媒管及び消音器の排気ガスの流れを示す作用図（第１実施形態）である。
（ａ）に示す触媒管１０７において、エンジン側から矢印Ａのように前部排気管１０６内を流れてきた排気ガスは、触媒支持部１７７（矢印Ｂ参照）→小径筒部１８１ａ〜内管１８３（矢印Ｃ，Ｄ参照）、及び小径筒部１８１ａ→通気穴１８１ｂ（矢印Ｅ参照）→空間１７２→通気穴１７６ａ（矢印Ｆ参照）→排気通路１８７（矢印Ｇ参照）のように流れる。

（ｂ）に示す消音器１１１において、触媒管側から矢印Ｈのように後部排気管１０８の内管１８３内を流れてきた排気ガスは、Ｌ形管２０２（矢印Ｊ参照）→第１室１９７（矢印Ｋ参照）→通気穴２０３ａ（矢印Ｍ参照）→第１連通管２０３（矢印Ｎ参照）→第２室１９８（矢印Ｐ参照）→第２連通管２０４（矢印Ｑ参照）→第３室１９９（矢印Ｒ参照）→テールパイプ１１２（矢印Ｓ参照）→消音器１１１外、のように流れ、また、触媒管側から矢印Ｔのように後部排気管１０８の排気通路１８７内を流れてきた排気ガスは、第３室１９９→テールパイプ１１２（矢印Ｕ参照）のように流れる。
上記した後部排気管１０８内の内管１８３が排気ガスの第１経路（主経路）、排気通路１８７が排気ガスの第２通路（他の経路）である。

図７は本発明に係る揺動三輪車（第２実施形態）の後車体を示す側面図（一部断面図）、図８は本発明に係る揺動三輪車（第２実施形態）の要部平面図、図９は本発明に係る揺動三輪車（第２実施形態）の後車体を示す正面図である。なお、図１〜図６に示した第１実施形態に対して同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
図７において、揺動三輪車２２０は、シリンダヘッド６８の下部に排気装置２２１を取付け、吸気装置５１のエアクリーナ９８と排気装置２２１との間に、排気装置２２１内のＣＯ、ＨＣを酸化させる２次空気を排気装置２２１へ供給する２次空気供給装置２２２を設けたものである。

排気装置２２１は、シリンダヘッド６８の下部に一端をボルト１０４，１０４及びナット１０５，１０５で取付けるとともにシリンダヘッド６８の左側方をほぼ上方に延ばした前部排気管２２５と、この前部排気管２２５の他端に接続するとともにほぼ上方に延ばした第１触媒管２２６と、この第１触媒管２２６の上部に接続するとともにほほ上方に延ばしそして後方に延ばした中間部排気管２２７と、この中間部排気管２２７の後端に接続するとともに後方へ延ばした第２触媒管２２８と、この第２触媒管２２８の後部に接続するとともに後方へ延ばしそして後方斜め下方に延ばした後部排気管２２９と、この後部排気管２２９の後端に接続した消音器１１１と、テールパイプ１１２とからなる。

第１触媒管２２６は、還元触媒を収納したものであり、還元触媒によりＮＯｘの還元処理を行う。第２触媒管２２８は、酸化触媒を収納したものであり、酸化触媒によりＣＯ、ＨＣの酸化反応を促進させる。

図８において、第１触媒管２２６、中間部排気管２２７、第２触媒管２２８及び後部排気管２２９を車両前後方向に一直線状に配置し、第１触媒管２２６をシリンダヘッド６８の左側方に配置し、第２触媒管２２８をスロットルボディ９６の左側方に配置したことを示す。

２次空気供給装置２２２は、一端をエアクリーナ９８の浄化室１４７に接続した第１ホース２３２と、この第１ホース２３２の他端に接続したソレノイドバルブ２３３と、このソレノイドバルブ２３３に一端を接続した第２ホース２３４と、この第２ホース２３４の他端に接続した逆止弁であるリードバルブ２３６と、このリードバルブ２３６に一端を接続するとともに他端を中間部排気管２２７に接続した金属製パイプ２３７とからなる。

エンジンコントロールユニット（不図示）からの信号により、ソレノイドバルブ２３３を開けると、中間部排気管２２７内が排気脈動によって負圧になったときにリードバルブ２３６も開き、エアクリーナ９８の浄化室１４７内の空気が、その負圧で引かれて２次空気供給装置２２２を通って排気装置２２１内に供給される。

図９において、前部排気管２２５を、シリンダヘッド６８の下部からほぼＵ字状にシリンダヘッド６８の側方に位置する第１触媒管２２６まで延ばし、エンジン７６の左右方向に延ばした第２ホース２３４の先端を、前部排気管２２５のほぼ側方に位置するリードバルブ２３６に接続し、リードバルブ２３６から金属製パイプ２３７を中間部排気管２２７の下方を通ってＵターンするように中間部排気管２２７の内側面に接続したことを示す。
第２実施形態によれば、比較的安価な触媒で、また一つの触媒室の嵩は小さくなり、コンパクトに且つ効率の良い排気浄化装置を備えた小型車両とすることができる。

以上の図４及び図５に示したように、本発明は、エンジン７６の排気ガスを浄化する触媒を収納した触媒管１０７と、排気音を消音する多室構造の消音器１１１とを別々のケース１７０、ケース１９０で分離して構成する揺動三輪車の排気装置５２において、触媒管１０７から排出される排気ガスを消音器１１１へ導入する経路を複数設け、これらの経路のうちの主経路（即ち、内管１８３内の排気通路である。）を消音器１１１の最上流の第１室１９７に、他の経路（即ち、排気通路１８７である。）を消音器１１１の最上流の第１室１９７よりも下流の第３室１９９に開口することを特徴とする。

触媒管１０７から排出される排気ガスを消音器１１１へ導入する複数の経路によって排気ガスの通路断面積を大きくすることができ、排気ガスの排気抵抗を小さくすることができて、排気浄化、消音性能を確保しながら必要な出力特性を容易に得ることができる。

また、本発明は、触媒管１０７と消音器１１１とを連結する連結管としての後部排気管１０８を多重管とし、この多重管内の複数の通路で複数の経路を形成したことを特徴とする。
後部排気管１０８を多重管としたので、排気ガスの経路をコンパクトにすることができ、また、触媒管１０７と消音器１１１との連結を確実に行うことができる。

尚、本発明では、触媒室をエンジンより上方に配置したが、これに限らず、図２に示したシリンダヘッド６８の下部から上方に延びる前部排気管１０６に代えて触媒室を配置する、即ち、触媒室をエンジン７６、詳しくは、シリンダヘッド６８の側方に配置してもよい。これにより、触媒室がシリンダヘッド６８に近くなり、触媒温度をより高めて触媒反応を促進させることが可能になる。

本発明の排気装置は、小型車両及び揺動車両に好適である。

本発明に係る揺動三輪車（第１実施形態）の側面図である。 本発明に係る揺動三輪車（第１実施形態）の後車体を示す側面図である。 本発明に係る揺動三輪車（第１実施形態）の要部平面図である。 図３の４−４線断面図（第１実施形態）である。 図２の５−５線断面図（第１実施形態）である。 本発明に係る触媒管及び消音器の排気ガスの流れを示す作用図（第１実施形態）である。 本発明に係る揺動三輪車（第２実施形態）の後車体を示す側面図である。 本発明に係る揺動三輪車（第２実施形態）の要部平面図である。 本発明に係る揺動三輪車（第２実施形態）の後車体を示す正面図である。

符号の説明

１０…小型車両、揺動車両（揺動三輪車）、１６…後輪、５１…吸気装置、５２…排気装置、５３…カバー、７６…エンジン、９６…スロットルボディ、９８…エアクリーナ、１０７…触媒室（触媒管）、１０８…連結管（後部排気管）、１１１…消音室（消音器）、１７０…ケース、１９０…ケース、１９７…最上流の１室（第１室）、１９９…最上流の１室よりも下流の室（第３室）。

Claims (6)

1. エンジン（７６）のシリンダヘッド（６８）から下方へ延ばした後に上へ延ばし更に車体後方へ延ばした排気管（２２５、２２７、２２９）の途中に、排気ガスを浄化する触媒を収納した触媒室（２２６）を配置し、この触媒室（２２６）から延ばされた排気管（２２７、２２９）に繋がれ排気音を消音する消音室（１１１）を配置してなる小型車両の排気装置であって、
   前記シリンダヘッド（６８）は車体前方へ延びており、
   このシリンダヘッド（６８）と、このシリンダヘッド（６８）後方に一体的に連結する変速機（７７）とからなるパワーユニット（１７）が備えられており、
   このパワーユニット（１７）の上方に前記シリンダヘッド（６８）へ吸気を供給する吸気装置（５１）が配置され、
   前記触媒室（２２６）は、車体を側面から見たときに前記シリンダヘッド（６８）に重なる位置にて、ほぼ上方へ指向するように配置され、
   前記消音室（１１１）は、前記パワーユニット（１７）の後部上方に配置され、
   前記触媒室（２２６）と前記消音室（１１１）とを結ぶ排気管（２２７、２２９）は、車体を側面から見たときに前記触媒室（２２６）からほぼ上へ延びた後に車体後方へ延びて前記変速機（７７）の上方を通った後に後方斜め下へ延びて前記消音器（１１１）に接続されることを特徴とする小型車両の排気装置。
2. 前記触媒室（２２６）から排出される排気ガスを前記消音室（１１１）へ導入する経路を複数設け、
   これらの経路のうちの主経路を前記消音室（１１１）の最上流の１室（１９７）に、他の経路を前記消音室（１１１）の前記最上流の１室（１９７）よりも下流の室（１９９）に開口させたことを特徴とする請求項１記載の小型車両の排気装置。
3. 前記触媒室（２２６）と前記消音室（１１１）とを連結する排気管（２２７、２２９）を多重管とし、この多重管内の複数の通路で前記複数の経路を形成したことを特徴とする請求項２記載の小型車両の排気装置。
4. 前記消音室（１１１）を、前記エンジン（７６）で駆動する左右一対の後輪（１６，１６）間に設けたことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の小型車両の排気装置。
5. 左右の前記後輪（１６，１６）の上方を覆う一体のカバー（５３）内に前記消音室（１１１）を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の小型車両の排気装置。
6. 前記吸気装置（５１）は、吸気管（９５）と、この吸気管（９５）の端部に接続したスロットルボディ（９６）と、このスロットルボディ（９６）の吸い込み口側に接続したコネクティングチューブ（９７）と、このコネクティングチューブ（９７）に接続したエアクリーナ（９８）とからなることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項記載の小型車両の排気装置。

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