JP4749982B2 - 自動二輪車 - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンに接続された排気装置と、該排気装置に配設された酸素濃度センサとを備えた自動二輪車に関する。
最近の自動二輪車においては、排気ガス性状の改善及び燃費の向上を図る観点から、酸素濃度センサにより検出された排気ガス中の酸素濃度に基づいて空燃比を求め、該空燃比が目標空燃比となるようエンジンへの燃料供給量を制御する場合がある。
このような酸素濃度センサを排気装置に配置する場合、該酸素濃度センサを、複数の排気管の集合部付近に配置するとともに、走行中の飛び石等による損傷を防止するために、ブロテクタで覆うのが一般的である(例えば、特許文献1参照) 。
特開2003−90216号公報
ところで、上記従来の自動二輪車のように、酸素濃度センサをプロテクタで覆う構造を採用した場合には、部品点数が増える分だけコストが上昇するという問題がある。
本発明は、上記従来の状況に鑑みてなされたもので、コストの上昇を招くことなく飛び石等から酸素濃度センサを保護できる自動二輪車を提供することを目的としている。
本発明は、車体フレームと、該車体フレームに搭載されたエンジンと、該エンジンに接続された排気装置と、該排気装置に配設され、酸素濃度を検出するセンサとを備えた自動二輪車であって、上記車体フレームは、車両前後方向に延びるように左,右に配置されたフレーム部材と、該左,右のフレーム部材をエンジンの後方で接続するクロス部材とを備え、上記排気装置は、上記クロス部材の下方から後方かつ上方に延びる傾斜部を有し、上記センサは、上記左,右のフレーム部材よりも内側で、かつ上記クロス部材と傾斜部の間に配設されていることを特徴としている。
本発明に係る自動二輪車によれば、センサを、クロス部材と傾斜部との間に配置したので、該センサは下方が傾斜部で覆われ、前方がエンジン及びクロス部材で覆われることとなり、飛び石等によりセンサが損傷するのを回避できる。
また本発明では、既存の車両構成部材を有効利用してセンサを覆うことができ、ブロテクタ等の別部品による保護を不要にでき、コストの上昇を防止できる。
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1ないし図11は、本発明の一実施形態による自動二輪車を説明するための図である。ここで、本実施形態でいう前後とはシートに着座した状態で見た場合の前後を意味し、一方、左右とは車両前方から見た場合の左右を意味する。
図において、1は自動二輪車を示している。該自動二輪車1は、ダブルクレードル型の車体フレーム2と、該車体フレーム2のクレードル内に搭載されたエンジン3と、該エンジン3に接続された吸気装置4及び排気装置5とを備えている。
上記車体フレーム2の前端に配置されたヘッドパイプ6によりフロントフォーク7が左右操舵可能に支持されている。該フロントフォーク7の下端部には前輪8が、上端部には操向ハンドル9がそれぞれ配置されている。
上記車体フレーム2の後部によりリヤアーム10の前端部が上下揺動可能に支持されており、該リヤアーム10の後端部には後輪11が配置されている。また上記車体フレーム2のエンジン3の上方には燃料タンク14が配置され、該燃料タンク14の後側にはシート15が配置されている。
上記車体フレーム2は、左,右のフレーム部材2a,2aと、該左,右のフレーム部材2aの後端部に位置するリヤアーム支持部16b,16b同士を接続する鋼管製の上,下クロス部材20,21とを備えている。
上記左,右のフレーム部材2aは、左,右略対称であり、上記ヘッドパイプ6の上部から後方に若干下向きに延びるタンクレール部16a,16a及び該タンクレール部16aの後端から後下方に延びる上記リヤアーム支持部16b,16bを有する左,右のアッパチューブ16,16と、上記ヘッドパイプ6の下部から後方に斜め下方に延びる傾斜部17a,17a及び該傾斜部17aの下端から後方に略水平に延びる水平部17b,17aを有する左,右のダウンチューブ17,17とを備えている。
また上記左,右のフレーム部材2a,2aは、上記左,右のリヤアーム支持部16bの上端部から後方に斜め上向きに延びる左,右のシートレール18,18と、該シートレール18の前後方向中途部と上記リヤアーム支持部16bの下部とを連結する左,右のシートステー19,19とを備えている。
上記上クロス部材20は、左,右のリヤアーム支持部16b,16bの上下方向中途部に配置されている。
上記下クロス部材21は、左,右のリヤアーム支持部16bの下端部と、左,右の水平部17bの後端部との接続部に配置されている。
上記エンジン3は、空冷式4サイクル並列4気筒エンジンであり、気筒軸線を前傾させて搭載されており、上記左,右のアッパチューブ16及び左,右のダウンチューブ17により懸架支持されている。
上記エンジン3は、クランク軸25が収容されたクランクケース26の上合面にシリンダブロック27,シリンダヘッド28,ヘッドカバー29を順次積層し、上記クランクケース26の後部に変速機構(不図示)が収容された変速機ケース26aを一体的に接続形成し、上記クランクケース26の底部にオイルパン30を接続した構造を有している。
上記左,右のリヤアーム支持部16bの前側には、概ね三角形状をなすリヤアームブラケット32,32がクレードル内に位置するよう接続されている。この左,右のリヤアームブラケット32によりピボット軸33を介して上記リヤアーム10が支持されている。
上記左,右のリヤアーム支持部16bの下端部後側には、運転者が足を載せるフートレスト34,34が車幅方向外側に突出するよう配置されている。
上記左,右のシートステー19には、後方に延びる概ね三角形状のフートブラケット35,35の前端部が接続されている。このフートブラケット35の後端部には後部乗員が足を乗せるタンデムフートレスト36が配置されている。
上記下クロス部材21には、下方に延びる下向きコ字形状のスタンドブラケット37が接続されている。このスタンドブラケット37には、メインスタンド38が車体を保持する起立時位置と、上記ダウンチューブ17の水平部17bと大略平行をなす格納時位置との間で回動可能に配置されている。
上記メインスタンド38は、左,右の脚部38a,38aを有するスタンド本体38bと、右側の脚部38aに車外側に延びるように形成された足踏アーム部38cとを有している。
上記吸気装置4は、上記シリンダヘッド28の後壁28aに各気筒ごとに接続された4本の吸気管40と、各吸気管40に接続されたスロットルボディ41と、各スロットルボディ41に接続された共通のエアクリーナ42とを備えている。
上記各吸気管40の下流端部には、上記シリンダヘッド28に形成された吸気ポート(不図示)内に燃料を噴射供給する燃料噴射弁45が装着されている。
上記排気装置5は、上記シリンダヘッド28の前壁28bに各気筒ごとに形成された排気ポートに接続され、該前壁28bから下方に延びた後、エンジン3の下方を通って後方に延びる4本の第1〜第4排気管50,51,52,53と、該第1,第2排気管50,51が集合する右側集合部54と、第3,第4排気管52,53が集合する左側集合部55と、該左,右の集合部54,55が集合する主集合部56と、該主集合部56の一部をなす後方延長部(傾斜部)56bに接続された1本のマフラ57とを備えている。
上記第1〜第4排気管50〜53,右側,左側集合部54,55及び主集合部56は溶接により一体的に結合されており、上記マフラ57はバンド部材47により主集合部56の後方延長部56bに着脱可能に接続されている。
上記右側,左側集合部54,55内には、排気ガスの浄化を行なう上流側触媒48,48が配置されており、上記マフラ57内には、排気ガスの浄化を行なう下流側触媒49が配置されている。
上記マフラ57は、上記後輪11の車幅方向左側(他側)に斜め上向きに配置され、平面から見て、車体中心線Cと略平行に延びる円筒形状の後側マフラ部57bと、該後側マフラ部57bの前端から上記車体中心線c側に屈曲して延びる略円錐形状の前側マフラ部57cとを有している。
また上記マフラ57は、車両右側方から見たとき、その大部分が後輪11の投影面内に位置している。上記前側,後側マフラ部57c,57bの境界部に上記触媒49が配置されている。
上記マフラ57の後側マフラ部57bの上壁には取付け片57aが上方に突出するよう形成されている。この取付け片57aは、上記左のフートブラケット35のタンデムフートレスト36の後側に取付け固定されている。
上記右側,左側集合部54,55には、平板状の取付けブラケット58が各集合部54,55の上縁同士に架け渡すように接続されている。該取付けブラケット58には、取付孔58aが両集合部55,54の間に位置するように形成されている。
上記右側,左側集合部54,55を横断面して車両後方から見た状態を示す図9に示すように、上記取付孔58aにはグロメット59が装着されている。そして上記オイルパン30の底部にはボス部30aが形成されている。上記取付けブラケット58は、下方から挿入されたボルト60により上記グロメット59を介在させて上記ボス部30aに取付けられており、これにより上記右側,左側集合部54,55はオイルパン30に弾性支持されている。
上記主集合部56を横断面して車両後方から見た状態を示す図10に示すように、上記主集合部56の上流側端部には取付けブラケット61が上方に突出するよう接続されている。そして上記クランクケース26の変速機ケース26aの底部には、左,右一対のボス部26b,26bが形成されている。該各ボス部26bには、大略T字形状のステー62が下方から螺挿されたボルト63,63により固定されており、該ステー62には円筒体62aが軸線を車幅方向に向けて配置固定されている。この円筒体62a内にはグロメット64が挿入固定されている。
上記取付けブラケット61は、車幅方向から挿入されたボルト65により上記グロメット64を介して上記ステー62に取付けられており、これにより主集合部56はクランクケース26に弾性支持されている。
上記右側集合部54は、上記第1,第2排気管50,51が接続される二股状の接続部54aと、該接続部54aに続いて通路面積が小さくなるよう形成された小径部54bと、該小径部54bに続いて通路面積が大きくなるよう形成された大径部54cとを有している。この大径部54cに上記触媒48が配置されている。
上記左側集合部55は、右側集合部54と同様に、第3,第4排気管52,53が接続される二股状の接続部55aと、小径部55bと、大径部55cとを有し、この大径部55cに触媒48が配置されている。
上記右側,左側集合部54,55は、平面から見ると、図3,図7に示すように、車体中心線Cに対して車幅方向右側に偏位配置されている。つまり、右側,左側集合部54,55を1つの塊とした見た場合に、その中心が車幅方向右側に偏位している。なお、エンジン3の車幅方向中心線は上記車体中心線Cと一致している。
上記右側集合部54の接続部54aは、車体中心線Cに対して車幅方向右側方に偏位して右のダウンチューブ17に近接するよう配置され、小径部54bは、接続部54aから車幅方向左側にく字状をなすよう屈曲形成され、大径部54cの下流端部は、車体中心線Cに近接している。
また左側集合部55の接続部55aは、これの中心が車体中心線Cに略一致するよう配置され、小径部55bは、車体中心線C上を車幅方向左側にく字状をなすよう屈曲形成され、大径部55cは、内端部が車体中心線Cに重なるよう配置されている。換言すれば、右側,左側集合部54,55の大径部54c,55cは、接続部54a,55aに対して車幅方向左側に偏位配置されている。
上記主集合部56は、平面から見ると、車体中心線Cに対して車幅方向左側に位置するよう配置されており、上記右側,左側集合部54,55が接続される二股状の接続部56aと、該接続部56aから斜め左外側に略直線状に延び、かつ側方から見ると、斜め上向きに延びる後方延長部(排気通路傾斜部)56bとを有している。
上記後方延長部56bは、図2,図3に示すように、エンジン3の後方かつ下クロス部材21の下方から、左側のフートレスト34とメインスタンド38との間を通って後方に延び、これの後端部に上記マフラ57が接続されている。
上記第1〜第4排気管50〜53は、上記シリンダヘッド28の前壁28bの第1〜第4排気ポートから車幅方向右側(一側)に向かって斜め下方に延びる前側排気管部50a〜53aと、該前側排気管部50a〜53aの下端部からエンジン3のオイルパン30の下方を通るように後方に屈曲して延びる後側排気管部50b〜53bとを有しており、詳細には以下の構造となっている。
上記第1,第2排気管50,51の間に右のダウンチューブ17が位置し、第3,第4排気管52,53の間に左のダウンチューブ17が位置し、第2,第3排気管51,52の車幅方向略中央に車体中心線Cが位置している。
上記第1〜第4前側排気管部50a〜53aは、車両側方から見ると、左,右のダウンチューブ17の傾斜部17aより前方に位置しており、該左,右の傾斜部17aの前側排気管部50a〜53aとの交差部17a′は車幅方向に押しつぶした偏平状をなしている(図4参照)。これにより各前側排気管部50a,51a間、52a,53a間をダウンチューブ17の傾斜部17a,17aが通る際に干渉するのを回避している。
上記第1,第2後側排気管部50b,51bは、上記前側排気管部50a,51aの下端部から互いに当接した状態で後方に直線状に延びて上記右側集合部54に接続されている。これと同様に、第3,第4後側排気管部52b,53bは、互いに当接して左側集合部55に接続されている。
上記第1,第2前側排気管部50a,51aは、前方から見ると、上記排気ポートとの接続部,つまり上流端部から一旦車体中心線Cに向って内側に斜め下方に延び、曲げアール部r1,r2にて外側に屈曲しつつ斜め下方に延び、全体として大略く字形状をなしている。
上記第3,第4前側排気管部52a,53aは、上流端部から車体中心線Cに向って曲げアール部r3,r4にて緩やかに湾曲しつつ斜め下方に延びている。第3前側排気管部52aの下端部は車体中心線Cを越えて車幅方向右側に延びており、第4前側排気管部53aの下端部は車体中心線Cに重なるよう延びている。
ここで、車両前方から見たとき、上記各曲げアール部r1,r2, r3,r4は、各前側排気管の中心より車幅方向一側(右側)寄りに曲率中心を有し、従って車幅方向他側に向く凸状をなすよう屈曲形成されている。また第1,第2前側排気管部50a,51aの曲げアール部r1,r2の曲げRの半径は、第3,第4前側排気管部52a,53aの上記曲げアール部r3,r4の曲げRの半径より小さい値に設定されている(図4,図5参照)。
さらにまた上記第3,第4前側排気管部52a,53aの曲げアール部r3,r4の曲げRの頂部c3,c4は、第1,第2前側排気管部50a,51aの上記曲げアール部r1,r2の曲げRの頂部c1,c2より高所に位置している。
上記第1〜第4前側排気管部50a〜53aの上記曲げアール部r1〜r4より上流側部分(図4のVIIIa-VIIIa 線) 及び下流側部分(図4のVIIIb-VIIIb 線) を車幅方向に横切る断面で見ると、以下の構造となっている。
図8に示すように、上流側部分における第1〜第4前側排気管部50a〜53aの横断面における中心a1〜a4を結ぶ曲線w1は、車両前方に拡がる凹状をなしている。また下流側部分における第1〜第4前側排気管部50a〜53aの中心b1〜b4を結ぶ曲線w2は、車両前方に狭まる凸状をなしている。換言すれば、第2,第3前側排気管部51a,52aの上流側部分においては、第1,第4前側排気管部50a,53aより後側に位置し、かつ下流側部分においては、第1,第4前側排気管部50a,53aより前側に位置している。
車両前方から見たとき、上記第1,第2前側排気管部50a,51aの下端屈曲部50a′,51a′は、第3,第4前側排気管部52a,53aの下端屈曲部52a′,53a′より車幅方向外側で、かつ高所に位置するよう形成されている。さらに第1前側排気管部50aの下端屈曲部50a′は、第2前側排気管部51aの下端屈曲部51a′より高所に位置するよう形成されている。
これにより、車両側方から見たとき、第1,第2後側排気管部50b,51bは、第3,第4後側排気管部52b,53bより高い位置に配置され、さらに第1後側排気管部50bは第2後側排気管部51bより高い位置に配置されている。その結果、バンク角が大きくなっている。
上記排気装置5は排気バルブ67を備えている。この排気バルブ67は、上記主集合部56の後方延長部56bの下流側端部でかつ下流側触媒49の上流側に配置され、該主集合部56を径方向に貫通する弁軸67aに、該主集合部56内の通路面積を変化させる弁板67bを配置したものである(図7参照)。この弁軸67aは車幅方向外側が高くなるように傾斜させて配置されており、該弁軸67aには不図示の駆動ケーブルが連結されている。
上記排気装置5は排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ68を備えている。この酸素濃度センサ68により検出された酸素濃度に基づいて空燃比を求め、該空燃比が目標空燃比となるよう上記燃料噴射弁45からの燃料供給量が制御される。
上記酸素濃度センサ68は、上記主集合部56の後方延長部56b内にその先端部が位置するよう挿入された検出部68aと、該検出部68aに接続されたセンサ本体68bと、検出部68aからの検出信号を外部に導出する外部接続ケーブル68cとを有している(図11参照)。
上記主集合部56の後方延長部56bにはセンサ装着孔56dが形成されており、該装着孔56dにはナット部材69が気密に接続されている。上記酸素濃度センサ68は、センサ本体68bをナット部材69に気密に締結固定することにより、上記主集合部56に着脱可能に取付けられている。
上記酸素濃度センサ68は、主集合部56の後方延長部56bの上壁部56eに配置され、かつ排気バルブ67の上流側前方に配置されている。これにより酸素濃度センサ68は、左,右の上流側触媒48,48を通過した排気ガスの酸素濃度を検出することとなる。
上記酸素濃度センサ68は、センサ本体68bの上部が車幅方向内側かつ上方に位置するよう傾斜させて配置されている。また、車両前後方向に見ると、酸素濃度センサ68は排気バルブ67に交差するよう配置されている。
上記酸素濃度センサ68は、車両側方から見ると、上記エンジン3と後輪11との間に配置され、かつ上記下クロス部材21と略同じ高さに位置するように配置されている。
また上記酸素濃度センサ68は、格納時位置ある上記メインスタンド38の上方に位置するとともに、リヤアーム10の下方でかつ車幅方向外側に位置し、さらに左側のフートレスト34の車幅方向内側に位置するよう配置されている。
このようにして酸素濃度センサ68は、側方から見ると、下クロス部材21,スタンドブラケット37,スタンド本体38b,足踏アーム部38c,リヤアーム支持部16b,及びリヤアーム10で囲まれている。
本実施形態によれば、酸素濃度センサ68を、エンジン3及び下クロス部材21の後方でかつ該下クロス部材21と略同じ高さに位置するように配置するとともに、主集合部56の後方延長部(排気通路傾斜部)56bの上壁部56eに配置したので、上記酸素濃度センサ68は、下方が主集合部56の傾斜部56bで、前方がエンジン3及び下クロス部材21で覆われることとなり、飛び石等により酸素濃度センサ68が損傷するのを抑制できる。
また既存の車体構成部材3,21,56を有効利用して酵素濃度センサ68を覆ったので、プロテクタ等の別部品により保護する場合のような部品点数の増加,コストの上昇の問題を回避できる。
本実施形態では、上記酵素濃度センサ68を、各排気管50〜53が集合する主集合部56に配置したので、1つの酸素濃度センサ68で各気筒から排出された排気ガス中の酸素濃度を精度よく検出することができる。
本実施形態では、酸素濃度センサ68を、格納時位置にあるメインスタンド38の上方に配置したので、既存のメインスタンド38を有効利用して酸素濃度センサ68の下方を覆うことができ、飛び石等による損傷をより確実に防止できる。
本実施形態では、酸素濃度センサ68を、上方かつ車幅方向内方に傾斜するよう配置したので、乗員の足等に干渉するのを防止できるとともに、バンク角への影響を防止できる。
また上記酸素濃度センサ68を、運転者の足が載置されるフー卜レス卜34の内側に配置したので、運転者の足に干渉するのを防止できるとともに、側方からの外力に対する損傷を抑制できる。
本実施形態では、酸素濃度センサ68を、排気バルブ67の上流側前方に配置したので、排気バルブ67が閉じているときにも排気ガスの酸素濃度を検出することができる。
本実施形態では、酸素濃度センサ68を、リヤアーム10の下方かつ車幅方向外側に配置したので、既存のリヤアーム10を有効利用して酸素濃度センサ68の上方を覆うことができる。
本実施形態では、酸素濃度センサ68は、車両側方から見ると、下クロス部材21, スタンドブラケット37, スタンド本体38b, 足踏アーム部38c, リヤアーム支持部16b, 及びリヤアーム10で囲まれているので、酵素濃度センサ68を外力からより一層確実に保護することができる。
本発明の一実施形態による排気装置を備えた自動二輪車の側面図である。 上記排気装置の側面図である。 上記排気装置の平面図である。 上記排気装置の排気管の正面図である。 上記排気装置の正面図である。 上記排気装置の排気管の側面図である。 上記排気装置の排気管,集合部の平面図である。 上記排気管の車幅方向断面で見た図(図4のVIIIa-VIIIa,VIIIb-VIIIb 線断面図) である。 上記集合部の断面図(図2のIX-IX 線断面図) である。 上記集合部の断面図(図2のX-X 線断面図) である。 上記集合部に配置された酸素濃度センサの断面図(図7のXI-XI 線断面図) である。
符号の説明
1 自動二輪車
2 車体フレーム
3 エンジン
5 排気装置
10 リヤアーム
11 後輪
16b,16b 左,右のリヤアーム支持部(左,右のフレーム部材)
21 下クロス部材(クロス部材)
34 フートレス卜
38 メインスタンド
50〜53 排気管
56 主集合部(集合部)
56b 後方延長部(傾斜部)
56e 上壁部
67 排気バルブ
68 酸素濃度センサ

Claims (10)

  1. 車体フレームと、該車体フレームに搭載されたエンジンと、該エンジンに接続された排気装置と、該排気装置に配設され、酸素濃度を検出するセンサとを備えた自動二輪車であって、上記車体フレームは、車両前後方向に延びるように左,右に配置されたフレーム部材と、該左,右のフレーム部材をエンジンの後方で接続するクロス部材とを備え、上記排気装置は、上記クロス部材の下方から後方かつ上方に延びる傾斜部を有し、上記センサは、上記左,右のフレーム部材よりも内側で、かつ上記クロス部材と傾斜部の間に配設されていることを特徴とする自動二輪車。
  2. 請求項1において、上記センサは、上記クロス部材の後方でかつ傾斜部の上部に配設されていることを特徴とする自動二輪車。
  3. 請求項1において、上記センサは、上記クロス部材と略同じ高さに配設されていることを特徴とする自動二輪車。
  4. 請求項1において、上記排気装置は、エンジンに接続された複数の排気管と、該各排気管を集合させるとともに上記傾斜部を含む集合部とを備え、上記センサは、上記集合部の傾斜部に配設されていることを特徴とする自動二輪車。
  5. 請求項1において、上記センサは、上部が車幅方向内側に傾斜していることを特徴とする自動二輪車。
  6. 請求項1において、上記車体フレームに取付けられ、使用時位置と格納時位置との間で回動可能なメインスタンドを備え、上記センサは、格納時位置にある上記メインスタンドの上方に位置していることを特徴とする自動二輪車。
  7. 請求項1において、上記車体フレームに取り付けられ、運転者が足を載せるフートレス卜を備え、上記センサは上記フートレス卜の車幅方向内側に位置していることを特徴とする自動二輪車。
  8. 請求項1において、上記排気装置の排気通路面積を変化させるバルブを備え、
    上記センサは、上記バルブの上流側に配置されていることを特徴とする自動二輪車。
  9. 請求項1において、上記車体フレームにその前端部が揺動可能に支持され、その後端部において後輪を支持するリヤアームを備え、上記センサは、上記リヤアームの下方に配置されていることを特徴とする自動二輪車。
  10. 請求項1において、車体フレームにその前端部が揺動可能に支持され、その後端部において後輪を支持するリヤアームを備え、車両側方から見たとき、上記センサは、エンジンと後輪との間に配置されていることを特徴とする自動二輪車。
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