JP6248216B2 - 排気装置 - Google Patents

Description

本発明は、マフラ内で排気ガスに乱流を発生させて消音させる排気装置に関する。

従来、エンジンの排気装置を構成するマフラ内において、先細ノズル状のパイプが膨張室に接続される構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−８７７２３号公報

特許文献１では、先細ノズル状のパイプとすることや、排気ガス緩衝器の周壁に設けられた多数の流出孔を設けることは、排気ガスを膨張させ且つ攪拌させるという点で消音効果を高めるために望ましい構造である。排気ガスを攪拌させる手法として、排気ガス流の乱れを利用することが考えられるが、このような乱流を用いると、排気管内の振動が大きくなり、排気音も大きくなってしまう。
また、排気管の曲面にパンチングを施す場合、孔の精度（孔周辺のバリ）や排気管の真円形状に微小な凹凸ができるため、排気管の開口面積に誤差が生じやすいため、加工精度が高い構造が望まれる。
本発明の目的は、振動を抑制することで消音効果を高め、部品精度を向上させた排気装置を提供することにある。

この明細書には、２０１５年１月２６日に出願された日本国特許出願・特願２０１５−０１２１１６の全ての内容が含まれる。
上述した課題を解決するため、本発明は、エンジン（３１）からの排気ガスを導出する排気管（５１）と、前記排気管（５１）の下流側に接続されて排気音を低減させるとともに前記排気ガスを外部へ排出するマフラ（５３）とを備えた排気装置において、前記マフラ（５３）内に複数の室に区画された膨張室（７０）が設けられ、前記膨張室（７０）のうちの一つの室に前記排気管（５１）、又は前記排気管（５１）側に連通する入口管部（８０）が接続され、前記排気管（５１）、前記入口管部（８０）、又は前記膨張室（７０）の各室を連通する連通管（８１，８２）の下流端部に、排気ガスを攪拌する攪拌部材（９３）が設けられ、前記攪拌部材（９３）は、その下流側に向かって先細りとなるコーン部（９３ａ）を備え、前記コーン部（９３ａ）の下流縁に、複数の切り欠き（９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕ）が形成された波状開口部（９３ｄ）が設けられることを特徴とする。

上記構成において、前記切り欠き（９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕ）は、放物線形状に形成されるようにしても良い。
また、上記構成において、前記波状開口部（９３ｄ）の後端部には、前記攪拌部材（９３）の軸線（８０ａ）と略平行になるように折り曲げられた折曲部（９３ｆ）が形成されていても良い。
また、上記構成において、前記攪拌部材（９３）は、前記軸線（８０ａ）が水平線（９０）に対して傾斜するように前記マフラ（５３）内に配置されるようにしても良い。

また、上記構成において、前記膨張室（７０）は、前記攪拌部材（９３）からの排気ガスを膨張させる第１膨張室（７４）と、前記第１膨張室（７４）の後方に配置されて前記１膨張室（７４）に連通される第２膨張室（７５）と、前記第１膨張室（７４）の前方に配置されて前記第２膨張室（７５）に連通される第３膨張室（７６）とを備え、前記第１膨張室（７４）と前記第２膨張室（７５）とは、第１連通管（８１）によって連通され、前記第２膨張室（７５）と前記第３膨張室（７６）とは、第２連通管（８２）によって連通され、前記第３膨張室（７６）から第３連通管（８３）が延びて前記第１膨張室（７４）及び前記第２膨張室（７５）を貫通するとともに前記マフラ（５３）の外部へ突出することで、前記第３膨張室（７６）が前記マフラ（５３）の外部へ連通され、前記攪拌部材（９３）の後部と前記第１連通管（８１）の前部とは、少なくとも一部が前後方向にオーバーラップする位置に設けられるようにしても良い。
また、上記構成において、前記第１連通管（８１）、前記第２連通管（８２）及び前記第３連通管（８３）の少なくともいずれかは、前記攪拌部材（９３）の前記軸線（８０ａ）の位置から前記切り欠き（９３ｃｓ）を通って前記攪拌部材（９３）の半径方向外側に放射状に延びる直線（１１１，１１２，１１３）上に設けられるようにしても良い。

本発明は、マフラ内に複数の室に区画された膨張室が設けられ、膨張室のうちの一つの室に排気管、又は排気管側に連通する入口管部が接続され、排気管、入口管部、又は膨張室の各室を連通する連通管の下流端部に、排気ガスを攪拌する攪拌部材が設けられ、攪拌部材は、その下流側に向かって先細りとなるコーン部を備え、コーン部の下流縁に、複数の切り欠きが形成された波状開口部が設けられるので、波状開口部の下流側に排気ガスの乱流を発生させ、排気ガスを攪拌することができる。従って、排気音を低減させることができる。攪拌部材には剛性の高いコーン部が形成されているため、コーン部に切り欠きを形成しても剛性を確保することができ、振動を抑えることができる。これにより、排気音を一層低減させることができる。
更に、例えば、排気ガスに乱流を発生させるために孔をパンチングにより形成する場合の孔の縁部の精度に比べて、切り欠きの縁部の精度を高めることができる。

また、切り欠きは、放物線形状に形成されるので、例えば、切り欠きを円弧形状に形成した場合には、切り欠きにより出来る開口形状が真円に近い形状となるが、切り欠きを放物線形状に形成した場合には、切り欠きにより出来る開口形状を多角形状に近づけることができるため、排気ガスに乱流を発生させやすい形状とすることができる。従って、排気音を低減させることができる。

また、波状開口部の後端部には、攪拌部材の軸線と略平行になるように折り曲げられた折曲部が形成されているので、折曲部を設けることで、波状開口部の剛性を高めることができる。従って、攪拌部材によって発生する乱流による振動を抑えることができる。よって、排気音を低減することができる。

また、攪拌部材は、その軸線が水平線に対して傾斜するようにマフラ内に配置されるので、攪拌部材の波状開口部における前後方向の投影面積を、攪拌部材を傾斜させない場合よりも小さくすることができる。従って、折曲部の形状の製造ばらつきがあった場合に、上記の投影面積のばらつきを小さくすることができ、攪拌部材の開口面積の誤差をより小さくすることができる。

また、膨張室は、攪拌部材からの排気ガスを膨張させる第１膨張室と、第１膨張室の後方に配置されて第１膨張室に連通される第２膨張室と、第１膨張室の前方に配置されて第２膨張室に連通される第３膨張室とを備え、第１膨張室と第２膨張室とは、第１連通管によって連通され、第２膨張室と第３膨張室とは、第２連通管によって連通され、第３膨張室から第３連通管が延びて第１膨張室及び第２膨張室を貫通するとともにマフラの外部へ突出することで、第３膨張室がマフラの外部へ連通され、攪拌部材の後部と第１連通管の前部とは、少なくとも一部が前後方向にオーバーラップする位置に設けられるので、排気ガスの流路をラビリンス状に形成することができる。従って、排気ガスが拡散されるため、排気音を効果的に低減することができる。

また、第１連通管、第２連通管及び第３連通管の少なくともいずれかは、攪拌部材の軸線の位置から切り欠きを通って攪拌部材の半径方向外側に放射状に延びる直線上に設けられるので、攪拌部材から切り欠きを通って放射状に放射された排気ガスが、第１連通管、第２連通管、第３連通管の少なくともいずれかに当たることで、排気ガスを第１膨張室内で攪拌することができ、排気音をより一層低減することができる。

本発明に係る排気装置を備えた自動二輪車の右側面図である。 マフラを示す斜視図である。 マフラを第３連通管の直線部に沿って水平に切断した平面断面図である。 マフラを入口管部に沿うように上下方向に切断した右側面断面図である。 図４の要部拡大図である。 図３及び図４に示したＶＩ−ＶＩ線の位置でマフラを切断した前面断面図である。 図３及び図４に示したＶＩＩ−ＶＩＩ線の位置でマフラを切断した前面断面図である。 マフラの作用を示す第１作用図であり、図８（Ａ）は攪拌部材の作用を示す作用図、図８（Ｂ）は攪拌部材の波状開口部の作用を示す作用図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示している。
図１は、本発明に係る排気装置４７を備えた自動二輪車１０の右側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１の前端部にフロントフォーク１２を介して前輪１３が支持され、車体フレーム１１の下部にスイングアーム１４を介して後輪１６が支持され、車体フレーム１１の上部に運転者用のシート１７が支持された鞍乗り型車両である。
車体フレーム１１は、ヘッドパイプ２１、左右一対のメインフレーム２２、左右一対のピボットフレーム２３、左右一対のシートレール（不図示）、左右一対のサブフレーム２６を備える。

ヘッドパイプ２１は、車体フレーム１１の前端部を構成している。メインフレーム２２は、ヘッドパイプ２１から後方斜め下方に延びている。ピボットフレーム２３は、左右のメインフレーム２２からそれぞれ下方に延びている。左右のメインフレーム２２及び左右のピボットフレーム２３には、エンジン３１が支持されている。シートレールは、メインフレーム２２の中間部から後方斜め上方に延び、運転者用のシート１７及びシート１７の後方に隣接して配置された同乗者用のリヤシート３３を支持している。サブフレーム２６は、メインフレーム２２の下端部から後方斜め上方に延びて後端部がシートレールに接続される。
フロントフォーク１２は、ヘッドパイプ２１に操舵可能に支持され、フロントフォーク１２の上部に設けられたトップブリッジ３５にバーハンドル３６が取付けられ、下端部に前車軸３７を介して前輪１３が支持される。スイングアーム１４は、左右のピボットフレーム２３に設けられたピボット軸３８に前端部が上下揺動可能に支持され、後端部に後車軸３９を介して後輪１６が支持される。

エンジン３１は、クランクケース４２と、クランクケース４２の前部上部から上方斜め前方に延びるシリンダ部４３とを備える。シリンダ部４３を構成するシリンダヘッド４４の後部には吸気装置４６が接続され、シリンダヘッド４４の前部には排気装置４７が接続されている。排気装置４７は、シリンダヘッド４４に前端部が接続されてその前端部から下方斜め後方に延び、更にクランクケース４２の下方を後方に延びる排気管５１と、排気管５１の後端部に備える集合部５２に接続されたマフラ５３とを備える。集合部５２は、排気管５１の一部を構成する。
シート１７の前方には、左右のメインフレーム２２の上部に取付けられた燃料タンク５６が配置されている。
ここで、符号６１は前輪１３の上方を覆うフロントフェンダ、６２はヘッドライト、６３はメータバイザ、６４はフロントフォーク１２の上部の後方と車体フレーム１１の前部とを覆う左右一対のシュラウド、６６，６７は排気装置４７の後部を覆うロアカバー、６８は後輪１６を上方から覆うリヤフェンダである。

図２は、マフラ５３を示す斜視図であり、マフラ５３の外側部分を構成する上下二分割構造のマフラケース７１の上部を省いている。
マフラ５３は、マフラケース７１、前部隔壁７２及び後部隔壁７３、第１膨張室７４、第２膨張室７５、第３膨張室７６、入口管部８０、第１連通管８１、第２連通管８２、第３連通管８３を備える。
マフラケース７１は、上部ケース８５（図４参照）と下部ケース８６とが上下に合わせられて溶接により接合されたケースである。マフラケース７１内は、前部隔壁７２と後部隔壁７３とで３つの膨張室である第１膨張室７４、第２膨張室７５及び第３膨張室７６に仕切られる。前部隔壁７２と後部隔壁７３との間は第１膨張室７４、前部隔壁７２の前方は第２膨張室７５、後部隔壁７３の後方は第３膨張室７６となっている。第１膨張室７４、第２膨張室７５及び第３膨張室７６は、膨張室７０を構成する。

入口管部８０は、集合部５２（図１参照）の後端に接続された前部接続管９１と、前部接続管９１の後端部に接続されたキャタライザ９２と、キャタライザ９２の後端部に接続された攪拌部材９３とからなり、第３膨張室７６及び前部隔壁７２を貫通して攪拌部材９３が第１膨張室７４内に突出している。
攪拌部材９３は、第１膨張室７４内に排気ガスを排出する際に排気ガスを攪拌して排気ガスに乱流を発生させる部品である。
第１連通管８１は、後部隔壁７３に貫通するように取付けられて、第１膨張室７４と第２膨張室７５とを連通させる。第２連通管８２は、前部隔壁７２及び後部隔壁７３に貫通するように取付けられて、第２膨張室７５と第３膨張室７６とを連通させる。第３連通管８３は、前部隔壁７２、後部隔壁７３及び上部ケース８５に貫通するように取付けられて、第３膨張室７６とマフラ５３の外部とを連通させる。なお、符号９８は上部ケース８５の第３連通管８３が貫通する部分を補強するために上部ケース８５に接合された補強プレートである。

図３は、マフラ５３を第３連通管８３の直線部に沿って水平に切断した断面図である。
入口管部８０、第１連通管８１及び第２連通管８２は前後方向に延びている。
入口管部８０の攪拌部材９３は、その後端部に後方に向かうにつれて先細りとなるテーパー状のコーン部９３ａを備える。
第１連通管８１は、その前端８１ａが後端８１ｂよりも後部隔壁７３に対して突出するように後部隔壁７３に取付けられている。第２連通管８２は、前端８２ａが前部隔壁７２よりも前方に突出し、後端８２ｂが、後部隔壁７３よりも後方に突出するとともに第３連通管８３の略左右方向に延びる部分（後で詳述する左右延出部８３ｂ）よりも前方に位置する。
第３連通管８３は、前後延出部８３ａ、左右延出部８３ｂ、後端傾斜部８３ｃ、上流側湾曲部８３ｄ、下流側湾曲部８３ｅとから一体に構成される。
前後延出部８３ａは、前後方向に直線状に延び、前端８３ｆが前部隔壁７２より前方に突出している。左右延出部８３ｂは、前後延出部８３ａに対して略直角に延びている、即ち車両の略左右方向（即ち、略車幅方向）に延びている。後端傾斜部８３ｃは、マフラ５３の外部で後方斜め右方に延びている。上流側湾曲部８３ｄは、前後延出部８３ａと左右延出部８３ｂとを略円弧状に一体に繋いでいる。下流側湾曲部８３ｅは、左右延出部８３ｂと後端傾斜部８３ｃとを略円弧状に一体に繋いでいる。

図４は、マフラ５３を入口管部８０に沿うように上下方向に切断した断面図（図３に示したＩＶ−ＩＶ線の位置でマフラ５３を切断した断面図）、図５は、図４の要部拡大図である。
図４に示すように、マフラ５３は、その後部に前部よりも上方に膨出したマフラ上部膨出部５３ａが形成されている。また、マフラケース７１の上部ケース８５には、マフラ上部膨出部５３ａを形成する上方に膨出したケース上部膨出部７１ａが形成され、ケース上部膨出部７１ａの内側に第１連通管８１が設けられている。
キャタライザ９２は、前部接続管９１の後端部に溶接により接合された後部接続管９５と、後部接続管９５の内側に設けられた触媒本体９６とからなる、排気ガスを浄化する浄化装置である。
入口管部８０は、その軸線８０ａが地面と平行である水平線９０に対して後上りに傾斜している。θは水平線９０に対する軸線８０ａの傾斜角度である。軸線８０ａは円筒とされた後部接続管９５及び攪拌部材９３のそれぞれの横断面中心を通る線であり、攪拌部材９３の軸線でもある。

攪拌部材９３は、キャタライザ９２の後部接続管９５の後端部に溶接により接合された筒部９３ｂと、筒部９３ｂの後縁部に一体に設けられたコーン部９３ａとからなる。コーン部９３ａは、後方に先細りとなるテーパー形状に形成され、コーン部９３ａの後縁部に複数の切り欠き９３ｃが形成されて全体が波状の開口部とされた波状開口部９３ｄが形成されている。切り欠き９３ｃは、後方に開いた放物線状に形成されている。
攪拌部材９３を製造するには、例えば、まず、平板を昇降可能なブレード（上刃）と固定されたダイ（下刃）との間に挟んで切断する。このときに攪拌部材９３の基になる平板素材に複数の切り欠き９３ｃが形成される。次に、切断された平板素材を筒状に形成し、更に、筒状素材をプレス機で圧縮成形することで、筒部９３ｂの端にコーン部９３ａが形成され、攪拌部材９３が出来る。
このように、平板を切断する際に切り欠き９３ｃを形成するので、切断した際に平板素材を複数製造することができ、パンチングにより複数の孔を形成するのに比べて、簡単に且つ精度の高い攪拌部材９３を製造することができ、コストを低減することができる。

攪拌部材９３にコーン部９３ａを形成することで、単に筒状に形成するのに比べて剛性を高めることができる。従って、コーン部９３ａに複数の切り欠き９３ｃを形成しても剛性を確保することができる。
入口管部８０と第１連通管８１とは、前後方向にオフセットして配置される。符号ＦＳは入口管部８０と第１連通管８１との前後方向のオフセット長さである。このようなオフセット長さＦＳを設けることで、攪拌部材９３の波状開口部９３ｄから第１連通管８１の開口８１ｃまでの排気ガス流路をラビリンス（迷宮）状とすることができる。
ここで、符号７１ｃは、マフラケース７１の上部ケース８５と下部ケース８６との合わせ部、１０１は集合部５２に設けられた酸素センサである。

以上に述べた攪拌部材９３及び第１連通管８１による排気ガスの流れを次に説明する。
入口管部８０の攪拌部材９３と第１連通管８１とは前後方向にオーバーラップしているので、攪拌部材９３から第１膨張室７４内に流れ込んだ排気ガスは、矢印Ｈに示すように、攪拌部材９３から後方に進んだ後に後部隔壁７３に沿って上昇しながらＵターンして第１連通管８１の開口８１ｃ側に至ったり、矢印Ｊに示すように、攪拌部材９３の切り欠き９３ｃを通って放射状に進んだ後に後方に湾曲しながら進み、第１連通管８１の開口８１ｃ側に至ったりする。そして、矢印Ｋに示すように、第１膨張室７４から第１連通管８１内に進み、矢印Ｌに示すように、第２膨張室７５に至る。
このように、排気ガスは、攪拌部材９３の波状開口部９３ｄから第１連通管８１の開口８１ｃまで大きく回り込んで流れることになるため、排気ガスのエネルギーが拡散して減衰しやすくなり、排気音を低減させることができる。

図５に示すように、攪拌部材９３の複数の切り欠き９３ｃの間に出来た突部９３ｅには、軸線８０ａに略平行になるように折り曲げられた折曲部９３ｆを備える。折曲部９３ｆは、先細りとなった突部９３ｅの剛性を高める部分であり、折曲部９３ｆを設けることで、突部９３ｅの振動を抑制して排気音の発生を抑えることができる。なお、符号１２１は前部隔壁７２に一体に設けられた筒部７２ａと攪拌部材９３の筒部９３ｂとの間に設けられた環状のスペーサである。

図６は、図３及び図４に示したＶＩ−ＶＩ線の位置でマフラ５３を切断した断面図である。
マフラ５３は、その右側部に側方に膨出したマフラ側部膨出部５３ｂが形成されている。また、マフラケース７１は、マフラ側部膨出部５３ｂを形成する右側方に膨出したケース側部膨出部７１ｂが上部ケース８５及び下部ケース８６により形成され、ケース側部膨出部７１ｂの内側に第２連通管８２が設けられている。このように、ケース側部膨出部７１ｂの内側に第２連通管８２を設けることで、マフラ５３を小型・コンパクトに形成することができ、車体スペースの少ない自動二輪車１０（図１参照）に配置しやすくできる。また、ケース側部膨出部７１ｂの上方の空間に他部品を配置して、スペースの有効利用を図ることも可能にしている。
攪拌部材９３の波状開口部９３ｄは、前方から見たときに、略多角形の開口を成している。これは、攪拌部材９３のコーン部９３ａに放物線状の複数の切り欠き９３ｃを形成したことによるものである。例えば、コーン部９３ａに円弧状の切り欠きを形成した場合には、攪拌部材の開口部は、円形に近い形状となり、後述するような排気ガスの乱流が発生しにくくなる。

入口管部８０の軸線８０ａを通る水平線１０５及び延直線１０６を引いたときに、第３連通管８３は、その横断面の中心８３ｇが水平線１０５と略同一高さに位置し、第２連通管８２は、その前端８２ａの中心８２ｃが水平線１０５よりも上方に位置する。
また、延直線１０６は、マフラ５３の横幅の中央よりも右側に配置されている。即ち、入口管部８０は、マフラ５３の横幅の中央より右寄りに配置されている。なお、図中の符号１０７は、マフラ５３を左右のピボットフレーム２３（図１参照）の下端部に取付けるために上部ケース８５に接合されたマフラ取付ブラケットである。

図７は、図３及び図４に示したＶＩＩ−ＶＩＩ線の位置でマフラ５３を切断した断面図である。なお、以下に示す切り欠き９３ｃｓ，９３ｃｕは切り欠き９３ｃと同一のものであるが、識別のために符号を変更している。
第１連通管８１は、第３連通管８３の前後延出部８３ａの上方に配置され、また、第２連通管８２よりも上方に配置されている。
攪拌部材９３は、入口管部８０（図６参照）の軸線８０ａから複数の切り欠き９３ｃのうちの一部の切り欠き９３ｃｓを通る直線１１１，１１２，１１３を引いたときに、直線１１１，１１２，１１３上に第１連通管８１、第２連通管８２、第３連通管８３が位置する。また、軸線８０ａから複数の切り欠き９３ｃのうちの下部の切り欠き９３ｃｕを通る直線１１４，１１５，１１６を引いたときに、直線１１４，１１５，１１６は、攪拌部材９３に近接する下部ケース８６の底壁８６ａに至る。更に、軸線８０ａから複数の切り欠き９３ｃを通る直線１１７，１１８を引いたときに、直線１１７，１１８は、上部ケース８５に至る。

以上に述べたマフラ５３の作用を次に説明する。
図８は、マフラ５３の作用を示す第１作用図である。図８（Ａ）は攪拌部材９３の作用を示す作用図、図８（Ｂ）は攪拌部材９３の波状開口部９２ｄの作用を示す作用図である。
図１において、エンジン３１の燃焼室から排出された排気ガスは、シリンダヘッド４４から排気管５１を通ってマフラ５３に至る。図３において、マフラ５３内では、排気ガスは、順に、入口管部８０、第１膨張室７４、第１連通管８１、第２膨張室７５、第２連通管８２、第３膨張室７６、第３連通管８３を通って、マフラ５３の外部に排出される。
図８（Ａ）に示すように、排気ガスは、入口管部８０の攪拌部材９３においては、紙面の表側から裏側の方向への流れに加えて、矢印Ａで示すように、攪拌部材９３の複数の切り欠き９３ｃを通る半径方向外側への放射状の流れが発生して、第１膨張室７４内に至る。

コーン部９３ａには複数の切り欠き９３ｃが形成されているので、攪拌部材９３内を流れる排気ガスは、先細りのコーン部９３ａで圧縮された後に、各切り欠き９３ｃから半径方向外側へ放射状に第１膨張室７４内へ流れ出ることが可能になる。これによって、排気ガスが、切り欠き９３ｃから第１膨張室７４内へ噴出するように流れ出て、排気ガスに乱流が発生しやすくなる。排気ガスに乱流が発生すれば、排気ガスのエネルギーが拡散して減衰し、排気音を低減させることができる。また、コーン部９３ａによって排気ガスが圧縮された後に波状開口部９３ｄから排出されるので、コーン部９３ａのみによっても排気ガスは乱流となりやすい。

図８（Ｂ）に示すように、攪拌部材９３から第１膨張室７４内に流れる排気ガスは、矢印Ｂ，Ｂ１，Ｂ２、矢印Ｃ，Ｃ１，Ｃ２、矢印Ｄ，Ｄ１，Ｄ２に示すように、切り欠き９３ｃｓを通って第１連通管８１、第２連通管８２、第３連通管８３に当たり、周囲に拡散される。また、排気ガスは、矢印Ｅ，Ｅ１、矢印Ｆ，Ｆ１，Ｆ２、矢印Ｇ，Ｇ１，Ｇ２に示すように、切り欠き９３ｃｕを通って下部ケース８６の底壁８６ａに当たり、拡散される。更に、排気ガスは、矢印Ｍ，Ｍ１，Ｍ２、矢印Ｎに示すように、切り欠き９３ｃを通って上部ケース８５に当たり、拡散される。これにより、排気ガスのエネルギーが減衰し、排気音を低減させることができる。

上記した図１、図２、図４及び図７に示したように、エンジン３１からの排気ガスを導出する排気管５１と、排気管５１の下流側に接続されて排気音を低減させるとともに排気ガスを外部へ排出するマフラ５３とを備えた排気装置４７において、マフラ５３内に複数の室に区画された膨張室７０が設けられ、膨張室７０のうちの一つの室に排気管５１、又は排気管５１側に連通する入口管部８０が接続され、排気管５１、入口管部８０、又は膨張室７０の各室を連通する連通管としての第１連通管８１、第２連通管８２の下流端部に、排気ガスを攪拌する攪拌部材９３が設けられ、攪拌部材９３は、その下流側に向かって先細りとなるコーン部９３ａを備え、コーン部９３ａの下流縁に、複数の切り欠き９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕが形成された波状開口部９３ｄが設けられる。

この構成によれば、コーン部９３ａ及び複数の切り欠き９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕによって、波状開口部９３ｄの下流側に排気ガスの乱流を発生させ、排気ガスを攪拌することができる。従って、排気音を低減させることができる。攪拌部材９３には剛性の高いコーン部９３ａが形成されているため、コーン部９３ａに切り欠き９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕを形成しても剛性を確保することができ、振動を抑えることができる。これにより、排気音を一層低減させることができる。
更に、例えば、排気ガスに乱流を発生させるために複数の孔をパンチングにより形成する場合の孔の縁部の精度に比べて、切り欠き９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕを板材を切断することによって形成するために切り欠き９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕの縁部の精度を高めることができる。切り欠き９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕの縁部の精度が高まれば、所望の乱流を発生させることができ、排気音を効率良く低減させることができる。

また、図５に示したように、切り欠き９３ｃは、放物線形状に形成されるので、例えば、切り欠きを円弧形状に形成した場合には、切り欠きにより出来る開口形状が真円に近い形状となるが、切り欠き９３ｃを放物線形状に形成した場合には、切り欠き９３ｃにより出来る開口（波状開口部９３ｄ）形状を多角形状に近づけることができるため、排気ガスに乱流を発生させやすい形状とすることができ、排気音を低減させることができる。
また、図５及び図７に示したように、波状開口部９３ｄの後端部には、攪拌部材９３の軸線８０ａと略平行になるように折り曲げられた折曲部９３ｆが形成されているので、折曲部９３ｆを設けることで、波状開口部９３ｄの剛性を高めることができる。従って、攪拌部材９３によって発生する乱流による振動を抑えることができる。よって、排気音を低減することができる。

また、図４及び図６に示したように、攪拌部材９３は、軸線８０ａが水平線９０に対して傾斜するようにマフラ５３内に配置されるので、攪拌部材９３の波状開口部９３ｄにおける前後方向の投影面積を、攪拌部材９３を傾斜させない場合よりも小さくすることができる。従って、折曲部９３ｆの形状の製造ばらつきがあった場合に、上記の投影面積のばらつきを小さくすることができ、攪拌部材９３の開口面積の誤差をより小さくすることができる。これにより、排気音の消音特性のばらつきを抑え、マフラ５３の品質を向上させることができる。

また、図２、図３及び図４に示したように、膨張室７０は、攪拌部材９３からの排気ガスを膨張させる第１膨張室７４と、第１膨張室７４の後方に配置されて第１膨張室７４に連通される第２膨張室７５と、第１膨張室７４の前方に配置されて第２膨張室７５に連通される第３膨張室７６とを備え、第１膨張室７４と第２膨張室７５とは、第１連通管８１によって連通され、第２膨張室７５と第３膨張室７６とは、第２連通管８２によって連通され、第３膨張室７６から第３連通管８３が延びて第１膨張室７４及び第２膨張室７５を貫通するとともにマフラ５３の外部へ突出することで、第３膨張室７６がマフラ５３の外部へ連通され、攪拌部材９３の後部と第１連通管８１の前部とは、少なくとも一部が前後方向にオーバーラップする位置に設けられるので、排気ガスの流路をラビリンス状に形成することができ。排気ガス流路を大きく屈曲させることができる。従って、排気ガスが拡散してそのエネルギーが減衰されるため、排気音を効果的に低減することができる。

また、図７に示したように、第１連通管８１、第２連通管８２及び第３連通管８３の少なくともいずれかは、攪拌部材９３の軸線８０ａの位置から切り欠き９３ｃｓを通って攪拌部材９３の半径方向外側に放射状に延びる直線１１１，１１２，１１３上に設けられるので、攪拌部材９３から切り欠き９３ｃｓを通って放射状に放射された排気ガスが、第１連通管８１、第２連通管８２、第３連通管８３の少なくともいずれかに当たることで、排気ガスを第１膨張室７４内で攪拌することができ、排気音をより一層低減することができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、図４に示したように、マフラ５３の入口管部８０の下流縁に攪拌部材９３を設けたが、これに限らず、排気管５１の後端部を第１膨張室７４まで延長して、排気管５１の後縁部に攪拌部材９３を設けても良い。また、第１連通管８１や第２連通管８２の後縁部に攪拌部材９３を設けても良い。
また、本発明は、自動二輪車１０に適用する場合に限らず、自動二輪車１０以外も含む鞍乗り型車両にも適用可能である。また、三輪車や四輪車でも良く、更に、車両以外に、発電機等に使用される汎用エンジンに接続される排気装置にも適用が可能である。

１０ 自動二輪車（鞍乗り型車両）
３１ エンジン
４７ 排気装置
５１ 排気管
５３ マフラ
７０ 膨張室
７４ 第１膨張室
７５ 第２膨張室
７６ 第３膨張室
８０ 入口管部
８０ａ 攪拌部材の軸線
８１ 第１連通管
８２ 第２連通管
８３ 第３連通管
９０ 水平線
９３ 攪拌部材
９３ａ コーン部
９３ｃ，９３ｃｓ，９３ｃｕ 切り欠き
９３ｄ 波状開口部
９３ｆ 折曲部
１１１，１１２，１１３ 直線（攪拌部材の軸線の位置から切り欠きを通って攪拌部材の半径方向外側に放射状に延びる直線）

Claims (6)

1. エンジン（３１）からの排気ガスを導出する排気管（５１）と、前記排気管（５１）の下流側に接続されて排気音を低減させるとともに前記排気ガスを外部へ排出するマフラ（５３）とを備えた排気装置において、
   前記マフラ（５３）内に複数の室に区画された膨張室（７０）が設けられ、前記膨張室（７０）のうちの一つの室に前記排気管（５１）、又は前記排気管（５１）側に連通する入口管部（８０）が接続され、前記排気管（５１）、前記入口管部（８０）、又は前記膨張室（７０）の各室を連通する連通管（８１，８２）の下流端部に、排気ガスを攪拌する攪拌部材（９３）が設けられ、前記攪拌部材（９３）は、その下流側に向かって先細りとなるコーン部（９３ａ）を備え、前記コーン部（９３ａ）の下流縁に、複数の切り欠き（９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕ）が形成された波状開口部（９３ｄ）が設けられることを特徴とする排気装置。
2. 前記切り欠き（９３ｃ、９３ｃｓ，９３ｃｕ）は、放物線形状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の排気装置。
3. 前記波状開口部（９３ｄ）の後端部には、前記攪拌部材（９３）の軸線（８０ａ）と略平行になるように折り曲げられた折曲部（９３ｆ）が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気装置。
4. 前記攪拌部材（９３）は、前記軸線（８０ａ）が水平線（９０）に対して傾斜するように前記マフラ（５３）内に配置されることを特徴とする請求項３に記載の排気装置。
5. 前記膨張室（７０）は、前記攪拌部材（９３）からの排気ガスを膨張させる第１膨張室（７４）と、前記第１膨張室（７４）の後方に配置されて前記１膨張室（７４）に連通される第２膨張室（７５）と、前記第１膨張室（７４）の前方に配置されて前記第２膨張室（７５）に連通される第３膨張室（７６）とを備え、
   前記第１膨張室（７４）と前記第２膨張室（７５）とは、第１連通管（８１）によって連通され、前記第２膨張室（７５）と前記第３膨張室（７６）とは、第２連通管（８２）によって連通され、
   前記第３膨張室（７６）から第３連通管（８３）が延びて前記第１膨張室（７４）及び前記第２膨張室（７５）を貫通するとともに前記マフラ（５３）の外部へ突出することで、前記第３膨張室（７６）が前記マフラ（５３）の外部へ連通され、
   前記攪拌部材（９３）の後部と前記第１連通管（８１）の前部とは、少なくとも一部が前後方向にオーバーラップする位置に設けられることを特徴とする請求項３又は４に記載の排気装置。
6. 前記第１連通管（８１）、前記第２連通管（８２）及び前記第３連通管（８３）の少なくともいずれかは、前記攪拌部材（９３）の前記軸線（８０ａ）の位置から前記切り欠き（９３ｃｓ）を通って前記攪拌部材（９３）の半径方向外側に放射状に延びる直線（１１１，１１２，１１３）上に設けられることを特徴とする請求項５に記載の排気装置。

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