JP5405877B2

JP5405877B2 - 自動２輪車の消音装置

Info

Publication number: JP5405877B2
Application number: JP2009088444A
Authority: JP
Inventors: 井上雄介
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2029-03-31
Also published as: US8151932B2; AU2010200285A1; AU2010200285B2; US20100243371A1; JP2010236528A

Description

この発明は、モトクロスレース用のような、泥土上を走行することのある車両に適した自動２輪車の消音装置に関する。

自動２輪車の消音装置として、排気管の後端部に接続するアウターパイプと、その後端開口を覆うコーン形状のテールキャップと、このテールキャップに形成された排気口に後端が臨むテールパイプを備えたものがある（特許文献１参照）。

実公昭５９−１０３３８号公報

オフロード走行車、特にオフロードレース走行車においては、その特性上泥の飛散が多く、マフラーに泥がかかってしまうことがあり、かつレースの戦略及びレギュレーションでマフラーに凹凸がつけられない等によりマフラー形状に制約があり、泥除け部材の形成が難しい。
また、マスの集中を図るため、消音装置の後端を後輪の後端部における垂直接線よりも前方に位置させる場合、その位置関係上、後輪の跳ね上げた泥・水がかかりやすくなるので、特にマフラーの上記レイアウトを採用した場合において簡易な構造で泥の効果的な排除が望まれている。本願はこのような要請の実現を目的とする。

自動２輪車の消音装置に係る請求項１に記載した発明は、
エンジン（３）の排気口（３４）に一端が接続する排気管（１８）と、この排気管の他端が接続する消音器（１７）とを備え、
この消音装置（１７）は外観部をなすマフラーボディ（２０）と、この後端開口を覆うテールキャップ（２１）と、マフラーボディ（２０）内に配置されるインナーパイプ（２５）とテールパイプ（３０）とを備え、インナーパイプ（２５）の一端を排気管へ接続し、テールパイプ（３０）の一端をテールキャップ（２１）に形成された排気口（３４）へ接続させた自動２輪車の消音装置（１７）において、
前記テールキャップ（２１）に前記排気口外周を囲むように細溝状の泥誘導凹溝（３７）を設け、
前記テールキャップ（２１）は、前記排気口（３４）と前記泥誘導凹溝（３７）を有する別体に形成されたテールパイプ支持部材（３５）を一体化し、このテールパイプ支持部材（３５）に前記テールパイプ（３０）の一端部を支持させ、
前記テールパイプ支持部材（３５）に支持される前記テールパイプ（３０）の一端部を切り離し状端部（３３）とし、この切り離し状端部（３３）を前記テールパイプ支持部材（３５）に形成された環状の折り返し部（３６）にて覆うとともに、
前記折り返し部（３６）は排気口（３４）の開口縁部をなして前記泥誘導凹溝（３７）の内側へ連続して形成され、前方へ開放された環状溝をなし、前記テールパイプの切り離し状端部（３３）を遊嵌し、
前記テールキャップ（２１）は後方へ向く後面（４６）を備え、この後面（４６）へ前記テールパイプ支持部材（３５）が取付けられ、前記泥誘導凹溝（３７）は、前記テールパイプ支持部材（３５）に設けられて後方へ向かって開放された環状溝であり、前記泥誘導凹溝（３７）の外周壁（３９）はテーパー状をなすことを特徴とする。

請求項２に記載した発明は上記請求項１において、前記泥誘導凹溝は前記排気口を環状に囲み、前記誘導凹溝の最下部から下方に延びる第２溝部を有することを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、テールキャップへ落ちた泥が、コーン形状をなすテールキャップの曲面に沿って排気口へ流れるが、排気口を囲むように泥誘導凹溝が形成されているので、この泥誘導凹溝が排気口を避けて下方へ流れるように泥を誘導する。
そのうえ、泥誘導凹溝は排気口を囲んで細溝状に形成されるため、毛細管現象により泥が泥誘導凹溝に沿って流れやすくなり、排気口の回りを下方へ誘導される。このため排気口周囲のテールキャップ表面に泥が蓄積することを阻止する。

また、小部品であるテールパイプ支持部材に泥誘導凹溝を形成したので、加工が容易であるとともに、外径等の仕様が異なるテールパイプに対してもテールパイプ支持部材を設計変更するだけでよく、テールキャップ全体の変更を回避できるようになるので、設計の自由度が高くなる。

さらに、テールパイプ支持部材が折り返し部を備え、この折り返し部でテールパイプの切り離し状端部を覆うので、テールパイプの切り離し状端部に対するエッジ処理が容易になる。

請求項２に記載した発明によれば、泥誘導凹溝の泥・水をマフラー下方へ速やかに流し、落下させる。

本願発明の適用された自動２輪車の側面図上記自動２輪車の平面図消音装置全体の側断面図消音装置の後部側断面図テールキャップの図４におけるＺ矢示方向図リヤフェンダ及びリヤサイドカバー部分を示す側面図上記の平面図別実施形態に係る図５と同様の図さらに別の実施形態に係る図６と同様の図

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モトクロスレース用のレーサー型自動２輪車の側面図である。
前輪１と後輪２の間にてエンジン３がクレドール型フレーム４に搭載される。前輪１はフロントフォーク５を介してフレーム４の前端部に設けられたヘッドパイプ６へ回動自在に支持され、ハンドル７にて操舵される。フロントフォーク５はストロークの大きなテレスコピック式であり、前輪１の大きなストロークを確保している。

後輪２はフレーム４の後部へ前端部を揺動自在に支持されたリヤスイングアーム８の後端に車軸９を介して支持され、チェーン１０にて駆動される。リヤスイングアーム８とフレーム４の後部間にはリヤクッションユニット１１が設けられ、後輪２の大きなストロークを確保している。

エンジン３の上方かつフロントフォーク５の近傍に燃料タンク１２が配置され、フレーム４に支持されている。燃料タンク１２の後方にシート１３が配置され、フレーム４の後部上方から後方へ延出するシートレール１４上に支持されている。
シート１３の下方から後方へ延出し、後輪２の上方を覆い、後輪２の泥除けをなすリヤフェンダ１５が設けられている。また、シート１３の後部下方かつリヤフェンダ１５の前部側方を覆うリヤサイドカバー１６が車体に左右に設けられている。

リヤフェンダ１５及びリヤサイドカバー１６に囲まれてこれらの内側に消音装置１７が配置されている。消音装置１７はマスの集中化のためマフラーを車体前方寄りに配置したショートマフラー形式であり、その後端は、後輪２の後端における垂直接線Ｖ１より前方にあり、むしろ後輪の車軸９を通る垂線Ｖ２に近く、その若干後方へ延出している。前後長は短く、前端部は後輪２の前端部より後方に位置している。消音装置１７の後端部は一部がリヤサイドカバー１６に覆われずに見えている。

消音装置１７の前端は排気管１８の後端に接続し、排気管１８はエンジン３の側方を前後方向へ略水平に横切り、前端部はエンジン３の前面に設けられている排気口へ接続している。
消音装置１７と後輪２の上端との間隔は、後輪２の大きなストロークを確保するために比較的大きく離れており、消音装置１７はショートマフラー形式が採用され、マスの集中に貢献している。

図２は自動２輪車の平面図であり、フロントフォーク５は左右一対で設けられ、ハンドル７はバーハンドルであって左右方向へ横断している。１９はフロントフェンダである。シート１３は前後方向へ細長く延び、その後端からリヤフェンダ１５が後方へ長く延出している。シート１３の後部左右にはリヤサイドカバー１６が設けられる。このうち、車体右側のリヤサイドカバー１６は消音装置１７を覆うため、より長く右側方へ張り出している。
リヤフェンダ１５の側縁部とリヤサイドカバー１６の後端縁は連続するように連結されており、その接続部に前方へ略Ｕ字状をなして切り込まれた切り込み部５０が形成され、車体右側の切り込み部５０に消音装置１７の後端部の一部が臨み、リヤフェンダ１５及びリヤサイドカバー１６で覆われずに露出して見えている。

次に、消音装置１７の構造について詳細に説明する。図３は消音装置１７の側断面図、図４はその後部の部分拡大断面図であり、図５はテールキャップの図４におけるＺ矢示方向図である。図３において、消音装置１７はその外観部をなす比較的太くて短いマフラーボディ２０の後端開口部をテールキャップ２１で覆い、前端開口部をフロントキャップ４９で覆ってある。マフラーボディ２０の内部にはパンチングメタルを筒状に形成したインナーパイプ２５が前後方向に配管されている。

インナーパイプ２５の前端はフロントキャップ４９に支持された排気管１８の後端部へ嵌合接続している。インナーパイプ２５の後端はマフラーボディ２０の後端開口部内へ嵌合されたセパレータ２２に支持されテールパイプ３０の前端部と接続している。テールパイプ３０の後端はテールキャップ２１の後面４６に開口する排気口３４へ接続している。

図４において、マフラーボディ２０の後端開口部にコーン形状をなすテールキャップ２１がセパレータ２２を介してリベット２３により一体化されている。
セパレータ２２の中央部には開口２４が形成され、ここにインナーパイプ２５の後端が嵌合している。セパレータ２２における開口２４の縁部は前方へ向かって折れ曲がった環状突起２６をなし、ここにインナーパイプ２５の後端部２５ａが密に嵌合されて接続し、溶接されている。

インナーパイプ２５はマフラーボディ２０より細径でその内側へ前後方向に長く配置されるパンチングメタルからなる多孔管であり、その前端は図示しないが排気管１８（図１）の後端部と接続している。インナーパイプ２５とマフラーボディ２０の間、及びテールパイプ３０とテールキャップ２１の間はグラスウール２７が収容され、消音効果を大きくしている。

インナーパイプ２５の後部にはくびれ部２８が設けられ、このくびれ部２８の内側にはテールパイプ３０の前端が嵌合して接続されている。テールパイプ３０の前端部は拡径部３１をなし、くびれ部２８の内側へ密に重なり、ここで溶接によりインナーパイプ２５とくびれ部２８が一体化される。

テールパイプ３０の中間部３２は拡径部３１より細径であって排ガスの絞りとなり、湾曲しながら開口２４を通って後方へ延出し、テールパイプ３１の後端は再び拡径して切り離し状端部３３をなしている。切り離し状端部３３はテールキャップ２１の排気口３４に接続している。排気口３４はテールパイプ支持部材３５の中央部に形成されている。

テールパイプ支持部材３５はリング状の小部品であり、排気口３４の開口縁部をなす折り返し部３６とその外側に形成された泥誘導凹溝３７を有し、折り返し部３６と泥誘導凹溝３７が連続し、排気口３４のにて波打ち状をなするようにプレス成形等により形成される。
折り返し部３６は前方へ向かって開放された略Ｕ字状の環状溝３８をなし、この環状溝３８内へ切り離し状端部３３が遊嵌されている。

環状溝３８の幅は切り離し状端部３３の径変化を許容するように切り離し状端部３３の肉厚よりもかなり大きめ（例えば２倍程度以上）となっており、切り離し状端部３３の熱膨張によるサイズ変化を吸収できるようになっている。

泥誘導凹溝３７は後方へ開放された環状溝であり、内周壁は折り返し部３６の外周壁であり、泥誘導凹溝３７の外周壁３９はテーパー状をなし、泥誘導凹溝３７の開口径が拡大するように後方側が拡大して折り返し部３６の後端よりも肉厚分だけ後方へ突出した位置で外フランジ４０に接続する。外周壁３９が後方へ向かって外開き状をなすように傾斜することにより、泥の排出を促進する。４１は泥誘導凹溝３７の底部、４２は泥誘導凹溝３７と環状溝３８の中間壁であり、泥誘導凹溝３７の内周壁及び環状溝３８の外周壁でもある。４３は環状溝３８の内周壁をなし、中間壁４２と平行している。

テールキャップ２１は消音装置１７の後端においてコーン形状をなし、前方側が最も大きな口径で前方へ開放され、この開口部は前方へ折れ曲がったフランジ状の周壁２１ａをなし、この周壁２１ａはマフラーボディ２０の後端とセパレータ２２の外周壁との間に挟持されている。

テールキャップ２１の側面は後方へ向かってすぼまるように傾斜するテーパー面をなし、図３の断面における上部壁４４側が下部壁４５よりも長くなっており、後方へ斜め上がりに配置されるマフラーボディ２０へ前端部の周壁２１ａを取付けたとき、後面４６が水平面に対しほぼ垂直な面をなして後方を向き、排気口３４が略真後ろを指向するようになっている。上部壁４４側及び下部壁４５は側部壁４８（図５参照）とともに連続するテーパー状周壁をなしている。

後面４６の中央部には開口４７が形成され、ここにテールパイプ支持部材３５が嵌合されて外フランジ４０を後面４６の開口４７周囲部分に後方から重ね、その周囲を後面４６上へ溶接することにより、テールパイプ支持部材３５を後面４６と一体化し、開口４７をテールパイプ支持部材３５で塞いでいる。

折り返し部３６の後端部は外フランジ４０の外表面より内方（前方）へ肉厚分程度入り込み、後面４６の表面とほぼ面一をなしている。

図５に示すように、折り返し部３６及び泥誘導凹溝３７は排気口３４の同心円状をなしてその外周側に形成されている。
泥誘導凹溝３７は後面４６の幅に対して細溝状をなし、溝幅Ｗ１は後面４６の幅Ｗ０よりも狭くなっており、例えば、Ｗ１／Ｗ０が１／２〜１／３程度の範囲になっており、本例では溝幅Ｗ１が４ｍｍ程度である。また、深さも６ｍｍ程度である。この溝幅及び深さは適宜設定されるが、泥誘導凹溝３７により内部へ入り込んだ泥に対する毛細管現象を発揮できる程度に設計される。

このようにすると、後面４６の上へ蓄積された泥が排気口３４へ向かって流れ落ち、まず泥誘導凹溝３７へ入り込む。すると泥は泥誘導凹溝３７に沿って排気口３４の回りを下方へ向かって移動し、やがて排気口３４の下方にて落下する。
このため、排気口３４の回りに蓄積されにくくなり、大量の泥により排気口３４が塞がれるような事態を防止できる。

また、泥誘導凹溝３７を埋めてその上全体に泥が積み上がったような大量の泥が蓄積された状態でも、泥誘導凹溝３７は後方へ開放された有底の細溝のため、毛細管現象を発揮でき、泥誘導凹溝３７の泥が重量による落下のみならず、毛細管現象によっても下方へ向かって移動する。このため、泥誘導凹溝３７周囲の泥も引きずられて移動するようになるから、泥誘導凹溝３７に沿って排気口３４の周囲を通って下方へ落下するように泥の移動を誘導し促進するから、排気口３４の回り泥が大量に蓄積することを阻止することができる。

また、小部品であるテールパイプ支持部材３５に泥誘導凹溝３７を形成したので、加工が容易であるとともに、外径等の仕様が異なるテールパイプを使用する仕様変更に際しては、テールパイプ支持部材３５を設計変更するだけでよく、テールキャップ２１全体の変更を回避できるようになるので、設計の自由度が高くなる。

さらに、テールパイプ支持部材３５が折り返し部３６を備え、この折り返し部３６でテールパイプ３０の切り離し状端部３３を覆うので、テールパイプ３０の後端部を切り離し状にしても、この切り離し状端部３３に対するエッジ処理が容易になる。

次に、リヤフェンダ１５及びリヤサイドカバー１６と消音装置１７の関係を説明する。図６はリヤフェンダ１５及びリヤサイドカバー１６を含む車体後部の側面図、図７はその平面図である。
これらの図に示すように、リヤフェンダ１５の側縁部とリヤサイドカバー１６の後縁部は連続するように連結して形成され、テールキャップ２１の上方部分は前方へ略Ｖ字状に食い込まれた切り込み部５０をなす。５１はリヤフェンダ１５の側縁部、５２はリヤサイドカバー１６の後縁部、５３は側縁部５１と後縁部５２の連結部である。

この切り込み部５０の下方には、テールキャップ２１及びマフラーボディ２０の後部が位置し、上面視でテールキャップ２１の一部が切り込み部５０から見え、かつ切り込み部５０に続くリヤサイドカバー１６の後縁部５２からも後方へ出て露出している。
そこで、後輪２の跳ね上げた泥がリヤフェンダ１５やリヤサイドカバー１６の上へ落ちると、リヤフェンダ１５の曲面に沿って切り込み部５０へ流れる。

このため、リヤフェンダ１５の泥を切り込み部５０からテールキャップ２１の上へ落としやすくなる。切り込み部５０周囲のリヤサイドカバー１６に落ちた泥も同様に切り込み部５０からテールキャップ２１の上へ落下する。テールキャップ２１の上へ落下した泥は、
前述したように、泥誘導凹溝３７による泥排除の促進効果により、排気口３４を塞ぐことなく速やかに落下する。

このように、リヤフェンダ１５とリヤサイドカバー１６の接続部付近へ蓄積する泥を切り込み部５０から落下しやすくして、この部分における泥の蓄積を阻止するとともに、切り込み部５０の下方にてテールキャップ２１により泥を受けて、これを上述したように速やかに落下させて排気口３４を塞がないようにするので、ショートマフラーとして構成された消音装置１７を利用して泥の排出ができる。

その結果、リヤフェンダ１５及びリヤサイドカバー１６の接続部や、テールキャップ２１の後面４６における泥の蓄積を阻止し、速やかな落下を生じさせるため、モトクロスのように泥土上を走行し、多量の泥を跳ね上げる場合にも排気口３４を泥で塞がれにくくなるので、この種の用途に最適なものとなる。

図８は別の実施形態に係る図５と同様部位を示す図である。なお、前実施形態と同様部分については共通の符号を用いるものとする。この図に示すように、後面４６の周囲であるテーパー状周壁（上部壁４４、下部壁４５及び側部壁４８からなる連続した壁部）の上に第２泥誘導凹溝６０が泥誘導凹溝３７と同心円状に設けられている。さらに下部壁４５には後面４６から下方へ略直線状に延びる第３泥誘導凹溝６１が設けられている。
このようにすると、テーパー状周壁上に蓄積された泥も第２泥誘導凹溝６０に沿って下方へ移動し易くなる。このとき毛細管現象により泥の移動を促進することは上記同様である。また、第２泥誘導凹溝６０に沿って下方へ移動した泥や、後面４６上を泥誘導凹溝３７に沿ってもしくは泥誘導凹溝３７に誘導されず直接下方へ移動した泥は第３泥誘導凹溝６１により、速やかに下方へ落下移動するように誘導される。したがって、広範囲に泥誘導凹溝を設けて効率よく泥を排除できる。

図９はさらに別の実施形態に係る図６と同様部位を示す図であるが、この図ではリヤサイドカバー１６を一部切り欠いて消音装置１７の側面を示している。この消音装置１７はマフラーボディ２０の側面に複数の泥誘導凹溝６２〜６５が設けられている。これらの泥誘導凹溝は略平行して上下方向に形成され、消音装置１７に蓄積される泥を消音装置１７全体で効率よく排除できる。
また、テールキャップ２１の側部壁４８を含むテーパー状周壁上にも環状の泥誘導凹溝６６が設けられている。この泥誘導凹溝６６は図８における第２泥誘導凹溝６０と同様に機能してテールキャップ２１のテーパー状周壁上に蓄積される泥を効率よく排除できる。

２：後輪、１５：リヤフェンダ、１６：リヤサイドカバー、１７：消音装置、２０：マフラーボディ、２１：テールキャップ、２５：インナーパイプ、３０：テールパイプ、３４：排気口、３５：テールパイプ支持部材、３７：泥誘導凹溝、４６：後面、５０：切り込み部、６０：第２泥誘導凹溝、６１：第３泥誘導凹溝、６３〜６６：泥誘導凹溝

Claims

エンジン（３）の排気口（３４）に一端が接続する排気管（１８）と、この排気管の他端が接続する消音器（１７）とを備え、
この消音装置（１７）は外観部をなすマフラーボディ（２０）と、この後端開口を覆うテールキャップ（２１）と、マフラーボディ（２０）内に配置されるインナーパイプ（２５）とテールパイプ（３０）とを備え、インナーパイプ（２５）の一端を排気管へ接続し、テールパイプ（３０）の一端をテールキャップ（２１）に形成された排気口（３４）へ接続させた自動２輪車の消音装置（１７）において、
前記テールキャップ（２１）に前記排気口外周を囲むように細溝状の泥誘導凹溝（３７）を設け、
前記テールキャップ（２１）は、前記排気口（３４）と前記泥誘導凹溝（３７）を有する別体に形成されたテールパイプ支持部材（３５）を一体化し、このテールパイプ支持部材（３５）に前記テールパイプ（３０）の一端部を支持させ、
前記テールパイプ支持部材（３５）に支持される前記テールパイプ（３０）の一端部を切り離し状端部（３３）とし、この切り離し状端部（３３）を前記テールパイプ支持部材（３５）に形成された環状の折り返し部（３６）にて覆うとともに、
前記折り返し部（３６）は排気口（３４）の開口縁部をなして前記泥誘導凹溝（３７）の内側へ連続して形成され、前方へ開放された環状溝をなし、前記テールパイプの切り離し状端部（３３）を遊嵌し、
前記テールキャップ（２１）は後方へ向く後面（４６）を備え、この後面（４６）へ前記テールパイプ支持部材（３５）が取付けられ、前記泥誘導凹溝（３７）は、前記テールパイプ支持部材（３５）に設けられて後方へ向かって開放された環状溝であり、前記泥誘導凹溝（３７）の外周壁（３９）はテーパー状をなす、
ことを特徴とする自動２輪車の消音装置。
前記泥誘導凹溝（３７）は前記排気口（３４）を環状に囲み、前記誘導凹溝（３７）の最下部から下方に延びる第２溝部（６０）を有することを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車の消音装置。
前記マフラーボディ（２０）は、後輪（２）の上方へ後上がりに傾斜して配置され、前記テールパイプ（３０）は水平方向に湾曲し、前記排気口（３４）が前記テールキャップ（２１）の後面（４６）に形成され、前記テールキャップ（２１）はその外壁（４４・４５・４８）が前記マフラーボディ（２０）後端から前記排気口（３４）に向かってテーパー状にすぼまって形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載した自動２輪車の消音装置。