JP6522032B2

JP6522032B2 - 排気装置

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Publication number: JP6522032B2
Application number: JP2017057725A
Authority: JP
Inventors: 良孝羽山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-03-23
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2019-05-29
Anticipated expiration: 2037-03-23
Also published as: US10648389B2; BR102018005346A2; BR102018005346B1; JP2018159342A; EP3379047B1; US20180274426A1; EP3379047A1

Description

本発明は、排気装置に関するものである。

従来、排気装置として、例えば特許文献１に見られるように、エンジンからの排気を膨張させる膨張室と、この膨張室を区切る隔壁部材（７２，７４）と、膨張室に配置され、隔壁部材（７２，７４）によって並列に支持される複数の触媒（９０）とを備えた排気装置が知られている。
隔壁部材（７２，７４）には、２つの連通管（８２，８４）溶接され、これら連通管（８２，８４）の内側に、管内を流通する排気を浄化するための触媒（９０）が配されている。

特開２００９−０９１９９９号公報

上述した従来の排気装置では、隔壁部材（７２，７４）に２つの連通管（８２，８４）を溶接する必要があるため、膨張室への触媒の配置作業が容易ではなかった。
本発明が解決しようとする課題は、膨張室への触媒の配置を容易に行うことができる排気装置を提供することである。

上記課題を解決するために本発明の排気装置は、
エンジンからの排気を膨張させる膨張室と、この膨張室を区切るセパレータと、前記膨張室に配置され、前記セパレータによって並列に支持される複数の触媒ユニットとを備えた排気装置であって、
前記セパレータが、割面を介して上下に分割され、前記割面で前記複数の触媒ユニットを上下から挟むように支持し、
前記複数の触媒ユニットは、互いの間隔が排気上流側から下流側に向かって狭まるように配置されていることを特徴とする。

この排気装置によれば、触媒は、割面を介して上下に分割されたセパレータで触媒ユニットを上下から挟むように支持することによって、膨張室へ配置することができるため、膨張室への触媒の配置を容易に行うことが可能となる。

また、前記複数の触媒ユニットは、互いの間隔が排気上流側から下流側に向かって狭まるように配置されているので、排気上流側において触媒ユニット間の間隔を確保しながら、膨張室内での触媒ユニット間の間隔を小さくして、膨張室の幅を狭くすることが可能となる。

この排気装置においては、
前記セパレータは、前記触媒ユニットを通る排気流の方向と直交する面を形成するように屈曲しており、該屈曲部の両側にそれぞれ設けた上下の凹部で前記複数の触媒ユニットをそれぞれ上下から支持する構成とすることができる。
このように構成すると、互いの間隔が排気上流側から下流側に向かって狭まるように配置される複数の触媒ユニットを膨張室内で良好に支持することができる。

この排気装置においては、
前記セパレータの上下の凹部と前記触媒ユニットとの間には、触媒ユニットを通る排気流の方向から見て、第１象限および第３象限、または第２象限および第４象限に位置する部位に、緩衝材を設けた構成とすることができる。
このように構成すると、少ない量の緩衝材で触媒ユニットの上下左右の振動を緩衝することが可能となる。

この排気装置においては、
前記セパレータには、該セパレータで区切られた膨張室同士を連通する連通口が設けられ、この連通口には排気下流側に向かうバーリング部が設けられている構成とすることができる。
このように構成すると、連通口を通る排気流を円滑化しやすくなる。

また、上記課題を解決するために本発明の排気装置は、
エンジンからの排気を膨張させる膨張室と、この膨張室を区切るセパレータと、前記膨張室に配置され、前記セパレータによって並列に支持される複数の触媒ユニットとを備えた排気装置であって、
前記セパレータが、割面を介して上下に分割され、前記割面で前記複数の触媒ユニットを上下から挟むように支持し、
前記膨張室の上流には、前記エンジンと膨張室をつなげる排気管が設けられ、前記触媒ユニットは前記排気管に接続され、
前記膨張室を形成するケースは上下に分割されており、この上下のケースが、前記触媒ユニットの一端を挟み込んで支持することを特徴とする。
このように構成すると、触媒ユニットを簡単かつ安定した状態で支持することができるため、組立効率がよくなる。

また、上記課題を解決するために本発明の排気装置は、
エンジンからの排気を膨張させる膨張室と、この膨張室を区切るセパレータと、前記膨張室に配置され、前記セパレータによって並列に支持される複数の触媒ユニットとを備えた排気装置であって、
前記セパレータが、割面を介して上下に分割され、前記割面で前記複数の触媒ユニットを上下から挟むように支持し、
前記触媒ユニットは、一端が前記膨張室を形成するケースに固定され、他端側が前記セパレータで上下から挟むように支持されていることを特徴とする。
このように構成すると、触媒ユニットをケースに対し強固にかつ容易に固定することが可能となる。

本発明に係る排気装置の実施の形態を用いた自動二輪車の一例を示す側面図。同実施の形態の斜視図。同じく右側面図。同じく、膨張室の上ケースを省略した部分省略平面図。セパレータ６０と触媒ユニット７０とを示す図で、図４の矢印５方向から見た図。

以下、本発明に係る排気装置の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、操縦者から見た方向に従い、必要に応じて図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。各図において、同一部分ないし相当する部分には、同一の符号を付してある。

図１は、本発明に係る排気装置の実施の形態を適用した自動二輪車の側面図である。
この自動二輪車１は、車体フレーム１０の前部にフロントフォーク１１を介して前輪ＷＦが支持され、車体フレーム１０の後部にスイングアーム１２を介して後輪ＷＲが支持されている。車体フレーム１０にはエンジン２０が搭載され、このエンジン２０で後輪ＷＲが駆動される。Ｈは前輪ＷＦを操舵するハンドル、Ｔは燃料タンク、Ｓは運転者が座るシートである。
エンジン２０の排気出口２１に排気装置３０が接続されている。

図２〜図４、主として図４に示すように、この実施の形態の排気装置３０は、エンジン２０からの排気を膨張させる膨張室５０と、この膨張室５０を区切るセパレータ６０と、膨張室５０に配置され、セパレータ６０によって並列に支持される複数の触媒ユニット７０とを備えている。

そして、図５に示すようにセパレータ６０は、割面６３を介して上下に分割され、割面６３で複数の触媒ユニット７０を上下から挟むように支持している。割面６３で分割された上下のセパレータを符号６１，６２で示す。また、以下、必要に応じて、それらを上セパレータ６１、下セパレータ６２と称する。

この排気装置３０によれば、触媒は、割面６３を介して上下に分割されセパレータ６０（すなわち上下のセパレータ６１，６２）で触媒ユニット７０を上下から挟むように支持することによって、膨張室５０へ配置することができるため、膨張室５０への触媒の配置を容易に行うことが可能となる。

図４に示すように、複数（図示のものは２つ）の触媒ユニット７０は、互いの間隔が排気上流側から下流側（矢印Ｅ側）に向かって狭まるように配置されている。
このように構成すると、排気上流側において触媒ユニット７０間の間隔Ｗ２を確保しながら、膨張室５０内での触媒ユニット７０間の間隔Ｗ１を小さくして、膨張室５０の幅Ｗ３を狭くすることが可能となる。

図５に示すように、この実施の形態における触媒ユニット７０は、金属製の円筒状ケース７１と、この円筒状ケース７１内に収納された触媒７２とを備えており、触媒ユニット７０内部を流れる排気を浄化する。

図１〜図４に示すように、この排気装置３０は、エンジン２０の排気出口２１にそれぞれ接続される排気管４１〜４４を有しており、これら排気管４１〜４４によってエンジン２０の排気が膨張室５０に導入される。

図４に示すように、車体左側に配置される排気管４１，４２は合流管４５Ｌに溶接にて接続されて合流し、車体右側に配置される排気管４３，４４は合流管４５Ｒに溶接にて接続されて合流する。溶接部をそれぞれ符号４６で示す。
合流管４５（Ｌ，Ｒ）の下流側にそれぞれ触媒ユニット７０（Ｌ，Ｒ）が溶接にて接続されている。溶接部を符号７３で示す。

図１に示すように、エンジン２０の底部には、オイルパン２２（図４仮想線参照）が設けられている。
例えば、このような自動二輪車において、最低地上高を高くするには、オイルパン２２の側方に排気管を通すことが考えられる。
しかし、そのような構成とし、排気管の下流に触媒および膨張室を設けたのでは、膨張室の幅が大きくなってしまう。

そこでこの実施の形態では、図４に示すように、オイルパン２２の側方に位置する合流管４５（Ｌ，Ｒ）を、オイルパン２２を迂回するように左右に屈曲させ、合流管４５（Ｌ，Ｒ）の下流に接続される触媒ユニット７０（Ｌ，Ｒ）を、互いの間隔が排気上流側から下流側（矢印Ｅ側）に向かって狭まるように配置した。

このように構成すると、排気上流側において触媒ユニット７０間の間隔Ｗ２を確保しながら、膨張室５０内での触媒ユニット７０間の間隔Ｗ１を小さくして、膨張室５０の幅Ｗ３を狭くすることが可能となり、同時に車体の最低地上高を高くすることができる。

図４、図５に示すように、セパレータ６０は、触媒ユニット７０を通る排気流Ｅの方向（触媒ユニット７０の軸線方向）と直交する面Ｐを形成するように屈曲しており、該屈曲部６４の両側にそれぞれ設けた上下の凹部６１ｃ、６２ｃで触媒ユニット７０をそれぞれ上下から支持する構成となっている。

このように構成すると、互いの間隔が排気上流側から下流側に向かって狭まるように配置される複数の触媒ユニット７０を膨張室５０内で良好に支持することができ、触媒ユニット７０の熱膨張にも対応しやすくなる。つまり、触媒ユニット７０はセパレータ６０に対し、触媒ユニット７０の軸線方向（矢印Ｅ方向）に伸縮しやすくなる。

図５に示すように、セパレータ６０の上下の凹部６１ｃ、６２ｃと触媒ユニット７０との間には、触媒ユニット７０を通る排気流の方向（矢印Ｅ方向）から見て、第１象限および第３象限、または第２象限および第４象限に位置する部位に、緩衝材８１〜８４が設けられている。

このように構成すると、少ない量の緩衝材で触媒ユニット７０の上下左右の振動を緩衝することが可能となる。つまり、触媒ユニット７０の端部を円筒状（リング状）の緩衝材で支持する場合に比べて、少ない量の緩衝材で触媒ユニット７０の上下左右の振動を緩衝することが可能となる。

図５に示す実施の形態では、右側の触媒ユニット７０（Ｒ）を第１象限と第３象限とに配置した緩衝材８１，８３で支持し、左側の触媒ユニット７０（Ｌ）を第２象限と第４象限とに配置した緩衝材８２，８４で支持したが、逆、つまり、右側の触媒ユニット７０（Ｒ）を第２象限と第４象限とで支持し、左側の触媒ユニット７０（Ｌ）を第１象限と第３象限とで支持するようにしてもよい。
いずれの場合も、左右の触媒ユニット７０は、緩衝材で左右対称状に支持されるので、バランスのとれた緩衝作用が得られる。
また、この実施の形態では、緩衝材は、触媒ユニット７０を通る排気流の方向から見て円弧状となっている。したがって、さらにバランスのとれた緩衝作用が得られる。

図４，図５に示すように、セパレータ６０には、セパレータ６０で区切られた膨張室、この実施の形態では第１，第２膨張室５１，５２同士を連通する連通口６５（図５）が設けられ、この連通口６５には排気下流側に向かうバーリング部６５ｂが設けられている（図４参照）。
このように構成すると、連通口６５を通る排気流を円滑化しやすくなる。
連通口６５は複数設けられており、各連通口にバーリング部６５ｂが設けられている。

エンジン２０の排気出口２１からの排気は、排気管４１〜４４、合流管４５（Ｌ，Ｒ）および触媒ユニット７０（Ｌ，Ｒ）を経て第１膨張室５１に導入されて一次膨張し、連通口６５を経て第２膨張室５２に流入することで二次膨張する。

第２膨張室５２には排気排出管５３が設けられており、この排気排出管５３の下流側にはマフラー５４（図３参照）が接続されている。
したがって、第２膨張室５２に流入した排気は、排気排出管５３およびマフラー５４を経て大気に排出される。

図３，図４に示すように、膨張室５０を形成するケースは上下に分割されており、この上下のケース５５，５６が、触媒ユニット７０の一端７０ｆを挟み込んで支持している。
このように構成すると、触媒ユニット７０を簡単かつ安定した状態で支持することができるため、組立効率がよくなる。

上下のケース５５，５６の接合部５７（図３）は溶接にて接合する。
上下のケース５５，５６とセパレータ６０とは、ケース外側からのスポット溶接で固定することもできる。

この実施の形態では、触媒ユニット７０は、一端７０ｆが膨張室５０を形成するケース５５，５６に固定され、他端７０ｒ側が前記セパレータ６０で上下から挟むように支持されている。
このように構成すると、触媒ユニット７０をケースに対し強固にかつ容易に固定することが可能となる。
上下のケース５５，５６と触媒ユニット７０の一端７０ｆとは溶接にて接合することもでき、この実施の形態では、上下のケース５５，５６と触媒ユニット７０の一端７０ｆとは溶接に固定されている。
図３において、８１，８２は車体フレーム１０への取付部である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
例えば、図示の実施の形態では、触媒ユニット７０が２個の場合について説明したが、３個以上の場合にも本発明は適用可能である。

２０：エンジン、５０：膨張室、５５，５６：上下のケース、６０：セパレータ、６１ｃ、６２ｃ：凹部、６３：割面、６４：屈曲部、６５：連通口、６５ｂ：バーリング部、７０：触媒ユニット、７０ｆ一端、８１〜８４：緩衝材。

Claims

エンジン（２０）からの排気を膨張させる膨張室（５０）と、この膨張室（５０）を区切るセパレータ（６０）と、前記膨張室（５０）に配置され、前記セパレータ（６０）によって並列に支持される複数の触媒ユニット（７０）とを備えた排気装置であって、
前記セパレータ（６０）が、割面（６３）を介して上下に分割され、前記割面（６３）で前記複数の触媒ユニット（７０）を上下から挟むように支持し、
前記複数の触媒ユニット（７０）は、互いの間隔（Ｗ２，Ｗ１）が排気上流側から下流側に向かって狭まるように配置されていることを特徴とする排気装置。
エンジン（２０）からの排気を膨張させる膨張室（５０）と、この膨張室（５０）を区切るセパレータ（６０）と、前記膨張室（５０）に配置され、前記セパレータ（６０）によって並列に支持される複数の触媒ユニット（７０）とを備えた排気装置であって、
前記セパレータ（６０）が、割面（６３）を介して上下に分割され、前記割面（６３）で前記複数の触媒ユニット（７０）を上下から挟むように支持し、
前記触媒ユニット（７０）は、一端（７０ｆ）が前記膨張室（５０）を形成するケースに固定され、他端（７０ｒ）側が前記セパレータ（６０）で上下から挟むように支持されていることを特徴とする排気装置。
エンジン（２０）からの排気を膨張させる膨張室（５０）と、この膨張室（５０）を区切るセパレータ（６０）と、前記膨張室（５０）に配置され、前記セパレータ（６０）によって並列に支持される複数の触媒ユニット（７０）とを備えた排気装置であって、
前記セパレータ（６０）が、割面（６３）を介して上下に分割され、前記割面（６３）で前記複数の触媒ユニット（７０）を上下から挟むように支持し、
前記膨張室（５０）の上流には、前記エンジン（２０）と膨張室（５０）をつなげる排気管が設けられ、前記触媒ユニット（７０）は前記排気管に接続され、
前記膨張室（５０）を形成するケースは上下に分割されており、この上下のケース（５５，５６）が、前記触媒ユニット（７０）の一端（７０ｆ）を挟み込んで支持することを特徴とする排気装置。
請求項１において、
前記セパレータ（６０）は、前記触媒ユニット（７０）を通る排気流の方向（Ｅ）と直交する面（Ｐ）を形成するように屈曲しており、該屈曲部（６４）の両側にそれぞれ設けた上下の凹部（６１ｃ、６２ｃ）で前記複数の触媒ユニット（７０）をそれぞれ上下から支持することを特徴とする排気装置。
請求項４において、
前記セパレータ（６０）の上下の凹部（６１ｃ、６２ｃ）と前記触媒ユニット（７０）との間には、触媒ユニット（７０）を通る排気流の方向から見て、第１象限および第３象限、または第２象限および第４象限に位置する部位に、緩衝材（８１〜８４）を設けたことを特徴とする排気装置。
請求項１〜５のうちいずれか一項において、
前記セパレータ（６０）には、該セパレータ（６０）で区切られた膨張室（５１，５２）同士を連通する連通口（６５）が設けられ、この連通口（６５）には排気下流側に向かうバーリング部（６５ｂ）が設けられていることを特徴とする排気装置。