JP4705823B2 - 自動二輪車用排気装置 - Google Patents
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Description
本願発明は、互いに異種材料で形成された排気経路形成部材の端部同士を、排気経路長方向及び径方向(管径方向)にコンパクトに接続できるようにすることにより、排気装置をエンジン周りにコンパクトに配置できるようにすることを目的としている。
図1〜図10は、本発明による排気装置を自動二輪車に備えた例であり、以下、これらの図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は自動二輪の右側面図であり、スイングアーム10の排気管挿通用の凹部44の凹部カバー45(図3参照)を除いて示している。この図1において、車体フレーム1は、左右一対のメインフレーム2と、左右一対のスイングアームブラケット4と、矩形枠状のリヤフレーム7とから、側方から見て概ねY字状に主構成されている。メインフレーム2はヘッドパイプ3から後下がりに後方へ延び、後端部は図示しないクロス部材により左右が連結されている。スイングアームブラケット4は、メインフレーム2の後下端部に下方突出状に溶接により接合されている。リヤフレーム7は、メインフレーム2の後端部にボルト22により固着されると共に、メインフレーム2の後端部から後上がりに後方へ延び、後車輪11の上方を覆っており、シートレール機能を有すると共に、車体後部構成体20の躯体(骨組み)としての機能も有している。前記ヘッドパイプ3にはフロントフォーク5が支持され、フロントフォーク5の上端部にはハンドル6が設けられ、フロントフォーク5の下端部には前車輪8が支持されている。
図2は、後車輪11の上方に配置される車体後部構成体20の詳細を示す分解斜視図であり、車体後部構成体20は、前記リヤフレーム7と、前記リヤカウル19と、前記リヤフェンダー21と、から主構成されている。リヤフレーム7は、前後方向に延びる左右一対のレール部7aと、左右のレール部7aを連結する複数のクロス部7bとを、鋳造又はダイカスト鋳造により矩形枠状に一体成形したものであり、左右のレール部7aの前端部に、それぞれ上下一対の取付ボス部7cが形成されている。リヤフェンダー21は合成樹脂製であって後車輪11の上方を覆っており、リヤフェンダー21の上面に各種部品を搭載し、収納できるように、リヤフェンダー21の周囲には側壁21aが一体に形成され、また、各種搭載部品を所定位置に区分けできるように、複数の隔壁21bが形成されている。リヤフェンダー21は、リヤフレーム7内に下側から嵌め込まれ、図示しない複数のボルトによりリヤフレーム7に締結されている。リヤカウル19はリヤフレーム7の後半部を覆うと共に、リヤシート取付用の開口19aが形成されている。
図3はスイングアーム10の平面図であり、スイングアーム10は、前端のピボット筒(軸)部10aに一体に形成された平板状の前部42と、該平板状前部42から後方に延びる左右一対のアーム部43とから構成されており、前記平板状前部42の右端部には排気管挿通用の凹部44が形成され、該凹部44の右側開口端には前記凹部カバー(排気管カバー)45が着脱自在に取り付けられている。前記リヤショックアブソーバ9は、車幅中心線Cより左側、すなわち前記排気管挿通用凹部44とは反対側に位置しており、リヤショックアブソーバ9の上端部に設けられるオイル用のリザーブタンク46は、リヤショックアブソーバ9よりもさらに左側に位置している。
図4は排気装置の分解斜視図、図5は排気装置の平面図、図6は排気装置のエンジン後方部位の右側面図、図7は触媒管26の左側面拡大図、図8〜図10は、それぞれ図7の触媒管26のVIII-VIII、IX-IX、X−X断面拡大図である。
図5において、エンジン15の排気口から排気マフラー33、34の入口までの排気経路は、前述のように複数の排気経路形成部材を接続することにより構成されており、該実施の形態では、排気経路形成部材として、排気上流側から順に、気筒用排気管24、第1の集合管25、触媒管26、第2の集合管27、立ち上がり状の排気管28、分岐管30、分岐排気管31、32及び延長排気管36を接続しているが、材料としては、前述のように、触媒管26及び該触媒管26と一体に形成される第2の集合管27を、触媒装置65(図8)と同材料のステンレス鋼製とし、その他の気筒用排気管24、第1の集合管25、立ち上がり状の排気管28、分岐管30、分岐排気管31、32及び延長排気管36を、ステンレス鋼よりも比重の小さいチタン又はチタン合金製としている。
図8は触媒管26の縦断側面図(図7のVIII-VIII断面図)であり、この図8において、ステンレス鋼製の触媒管26内に収納される触媒装置65は、薄板円筒状のステンレス鋼製のケース67と、ステンレス鋼製のメタルハニカムを渦巻き状に巻いた前後一対の触媒担体66と、から構成され、両触媒担体66は、白金やバナジウム等の触媒を担持すると共に、排気ガス流方向に所定間隔を置いてケース67内に嵌合し、たとえばスポット溶接によりケース67の内周面に固着(接合)されている。前記ケース67は、排気ガス流方向の一方の端部、たとえば下流側の端部が溶接によりケース67の内周面に固着され、上流側の端部が排気ガス流方向に移動可能な自由端部となっている。触媒管26に対するケース67の前記溶接構造は、たとえば触媒管26の周方向等間隔を置いた3カ所に長孔70を形成し、各長孔70部分で、ケース67を触媒管26に溶接(プラグ溶接)により固着している。なお、触媒装置65は、前記のようなハニカム型触媒には限定されず、たとえばパンチングプレートを利用した触媒等を内蔵することもできるが、触媒担体の材料としては、触媒管26と同じステンレス鋼が用いられ、溶接により触媒管26に固着される。
図4において、ステンレス鋼製の触媒管26の後端に形成された同材料の第2の集合管27は、前述のようにクランプ39を利用した嵌合継手によりチタン又はチタン合金製の排気管28に接続されているが、触媒管26の前端は、前述のようにフランジ継手59により前側の第1の集合管25に接続されており、前記フランジ継手59の構造を、以下、詳しく説明する。
図4において、分岐管30の排気デバイスボディ部30aには、排気デバイス51として、たとえばバタフライ弁が備えられており、前記排気デバイスボディ部30a内に回動自在に支持された弁軸54と、該弁軸54に固着された円板形の弁体53と、排気デバイスボディ部30aの前側に配置された入力用の被駆動プーリ55等と、から主構成されている。弁軸54は、前後方向に延びるように水平に配置されると共に前方に突出し、該前方突出部に前記被駆動プーリ55が固着され、該被駆動プーリ55は、リヤフェンダー21の後部に配設されたアクチュエータ71の駆動プーリ76に、一対の伝動ケーブル77、78を介して連動連結している。
図4において、触媒管26の前端部は、前述のようにフランジ継手59により、第1の集合管25の後端部に接続される。すなわち、図7において、両フランジ25a、26aは金属ガスケット62を介して重ね合わされ、ボルト60及びナット61により接続される。フランジ継手59を利用していることにより、クランプを用いた嵌合継手のように、触媒管長さ方向に大きな作業スペースを確保する必要がなく、狭いスペースでも、容易に接続作業を行うことができる。
(1)エンジン15の下側に配置されるステンレス鋼製の触媒管26と、チタン又はチタン合金製の排気管28とを、フランジ継手59により接続しているので、クランプを用いた異種材料の嵌合接続構造に比べ、管長方向(前後方向)及び管径方向の寸法を小さくでき、それにより、エンジン15の下側の限られた配置スペースにコンパクトに触媒管26を配置できると共に、自動二輪車における最低地上高及びバンク角を大きくすることができる。また、接続作業(組立作業)用のスペースも小さくて済み、組立作業が容易になる。特に、図7に示すように、接続されるべき各管26、25のテーパー部分の小径側の端縁にそれぞれフランジ26a、25aを、形成していると、フランジ26a、25aの外径を小さくすることができ、それにより、自動二輪車における最低地上高及びバンク角を、さらに大きくすることができる。
(1)前記実施の形態では、触媒管26の前端部と第1の集合管25の後端部との接続部をフランジ継手59としているが、触媒管26の後端に一体に溶接された第2の集合管27の後端部と立ち上がり状の排気管28の前端部との接続部として、フランジ継手を用いることも可能である。なお、排気経路形成部材の端部同士の接続部が複数存在する場合に、上記のように異種材料の排気経路形成部材の端部同士の接続部にフランジ継手を用いるのに加え、組立性の観点から、同種材料の排気経路形成部材の端部同士の接続部にも、フランジ継手を用いることができるのはいうまでもない。
24 気筒用排気管(排気経路形成部材)
25 第1の集合管(排気経路形成部材)
25a 外向きフランジ
26 触媒管(排気経路形成部材)
26a 外向きフランジ
27 第2の集合管(排気経路形成部材)
28 排気管(排気経路形成部材)
30 分岐管(排気経路形成部材)
31、32 分岐排気管(排気経路形成部材)
59 フランジ継手
60 ボルト
61 ナット
62 ガスケット
Claims (4)
- エンジンの排気口から排気マフラーの入口に至る排気経路を、複数の排気経路形成部材を接続することにより構成している自動二輪車用排気装置において、
前記複数の排気経路形成部材のうち、異種材料で形成された二つの排気経路形成部材の端部同士の接続部を、フランジ継手としており、
前記フランジ継手で接続される二つの前記排気経路形成部材の一方は触媒管であり、他方は複数の気筒用排気管を集合させる集合管であり、前記集合管及び前記触媒管はエンジンの下側に配置され、
前記触媒管及び前記集合管の各フランジ継手側の端部は、フランジ継手側に向かって縮径するテーパーに形成され、かつ、前記フランジ継手の外径は、前記触媒管から径方向の外方に張り出さない大きさとなっており、
前記集合管及び前記触媒管は、それぞれ左右一対配置され、
前記集合管の後端部に、前記各触媒管の前端部が接続され、
左右一対の前記触媒管の前端に形成された左右の両フランジは、一体物として形成され、
左右一対の前記集合管に形成された左右の両フランジは、分離独立した状態で形成されていることを特徴とする自動二輪車用排気装置。 - 前記触媒管はステンレス鋼製であり、前記集合管はチタン又はチタン合金製であることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車用排気装置。
- 前記触媒管のテーパー状の端部には、酸素センサー取付ボス部が形成され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用排気装置。
- 前記酸素センサー取付ボス部は上方に向いて突出していることを特徴とする請求項3に記載の自動二輪車用排気装置。
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