JP6700483B2 - 鞍乗型車両の排気装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気管がマフラーに接続され、該排気管の下流端がマフラー内に延伸する鞍乗型車両の排気装置に関する。

従来、鞍乗型車両の排気装置として、特許文献１に開示されるように、マフラー内に延伸して屈曲された排気管が、マフラー内に設けられた保持部材により保持されているものがある。
しかし、マフラー内に配置された排気配管を、保持部材まで延伸させて保持させる必要があり、設計上の制約から排気管長を短くする必要がある場合に、対応が困難であった。
さらに、排気装置の部品点数を削減するためには、マフラー内で排気管を保持する保持部材を廃止することが望まれる。

日本国特開２０１６−１６０９１４号公報

本発明に係る鞍乗型車両の排気装置は、前記難点を克服するために発明されたもので、その目的は、排気管長を短くする必要がある場合でも対応が可能であり、部品点数を削減し、より簡易な構造で排気マフラー内の排気管を支持することができる鞍乗型車両の排気装置を提供することである。

本発明は、前記難点を克服するもので、内燃機関の排気を排出する排気管と、該排気管の下流側に接続されるマフラーを備え、前記マフラーの内部に前記排気管の下流部が配置される鞍乗型車両の排気装置において、前記排気管は、前記マフラー内において車両前方から後方に延出した後、車両前方に向かって屈曲して延出され、前記排気管の下流端部は、前記マフラーの外殻部に設けられた排気管支持部で支持されることを特徴とする鞍乗型車両の排気装置を提供する。

本発明は、マフラー内に配置される排気管が延出方向を変え、マフラーの外殻部に設けられた排気管支持部で支持されるので、排気管長を短くする必要がある場合に対応することが可能となり、また既存の部品を用いて排気管を支持しているので、部品点数を削減してより簡易な構造とすることが可能となり、製造コストの低減および排気装置全体の軽量化を図ることができる。

前記マフラーを、前記マフラー内に隔壁を配置して第１膨張室と第２膨張室に区画し、前記排気管のうち前記マフラー内に配置されるマフラー内部分の全体を、前記第１膨張室内に配置することができる。

前記構成によれば、排気管のうちマフラー内に配設されたマフラー内部分の全体が、第１膨張室内に配置されるように構成することで、マフラー装置全体を小型化することができる。

前記マフラーの前記外殻部は、マフラー胴部と、該マフラー胴部の前方開口部を閉塞するフロントカバーを備え、前記排気管支持部を前記フロントカバーに設け、前記フロントカバーに前記内燃機関と前記マフラーを連結するステーを設け、前記ステーが前記フロントカバーの前記排気管支持部を覆うようにすることができる。

前記構成によれば、前記マフラーの前記外殻部のフロントカバーに排気管を支持させても、既存部品であるマフラーを支持するステーで、排気管とフロントカバーの排気管支持部を覆うことにより、排気管支持部が外部から視認されずに、外観性を損なうことなく、排気管をフロントカバーに支持させることが可能となる。

前記フロントカバーの前記排気管支持部を、前記マフラーの一部が突出した凸部とし、前記排気管の下流端部は、前記凸部と前記排気管の下流端部とのいずれか一方が他方に嵌合して支持されるようにすることができる。

前記構成によれば、排気管の下流端部を、簡易な構造でもって効果的にフロントカバーで支持することができる。

前記排気管の下流端部の下流開口部を、閉塞部により閉塞し、前記排気管の前記下流部に、前記マフラー内と連通する連通孔を設けてもよい。

前記構成によれば、排気管の下流部にマフラー内と連通する連通孔を設けることで、マフラー内に配置される下流端部がフロントカバーに支持されて閉塞されても、排気管とマフラーを連通することができる。また、排気管の下流部に連通孔が複数設けられることで、排気をマフラー内に拡散させることができる。

本発明に係る鞍乗型車両の排気装置は、排気管長を短くする必要がある場合に対応することが可能となり、また既存の部品を用いて排気管を支持しているので、部品点数を削減してより簡易な構造とすることが可能となり、製造コストの低減および排気装置全体の軽量化を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態の鞍乗型車両の排気装置が搭載された自動二輪車の右側面図である。 自動二輪車に搭載された状態の排気装置を右斜め上方から視た斜視図である。 自動二輪車に搭載された状態の排気装置を垂直に切断した図である。 排気装置の横断面図である。 排気装置の縦断面図である。 図５のVI-VI矢視図である。 図５のVII-VII矢視断面図である。 本発明の第２の実施の形態の鞍乗型車両の排気装置における排気支持部周辺の縦断面図である。 本発明の第３の実施の形態の鞍乗型車両の排気装置における排気支持部周辺の縦断面図である。 本発明の第４の実施の形態の鞍乗型車両の排気装置がにおける排気支持部周辺の縦断面図である。 他の鞍乗型車両の排気装置の一部を切断した斜視図である。 図１１の排気装置の横断面図である。

以下、本発明に係る鞍乗型車両の排気装置の第１の実施の形態について、図１ないし図７を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態の鞍乗型車両の排気装置20が搭載された鞍乗型車両の一例としての自動二輪車１の右側面図である。この自動二輪車１は、車両の前後方向を指向したフレーム２を備えており、フレーム２は前端に設けられるヘッドパイプ３に固定され、ヘッドパイプ３から斜め下後方に延びるダウンフレーム部材２ａと、ダウンフレーム部材２ａの下端から後方へ水平に延びる左右一対のロアフレーム部材２ｂと、ロアフレーム部材２ｂの後端から斜め後ろ上方に延びる左右一対のシートフレーム部材２ｃを有している。ヘッドパイプ３は前輪５を支持するフロントフォーク４を走行可能に支承している。

自動二輪車１のパワーユニット10は、内燃機関11と動力伝達装置12との一体型であって、フレーム２に対して揺動可能なユニットスイング式のパワーユニット10である。内燃機関11は、強制空冷式１気筒内燃機関であって、車両の左右方向の中央に位置している。動力伝達装置12は、図示されないＶベルト式無断変速機と変速ギヤ装置とからなり、内燃機関11の左側に接続され、自動二輪車１の左側後方に配設されている。自動二輪車１の後輪６は、動力伝達装置12の最後部の回転軸７に連結されている。

内燃機関11の気筒部（不図示）には、燃料噴射弁（不図示）を備えた図示されない吸気マニホールド、スロットルボディ、コネクティングチューブ、エアクリーナが順次連結されている。エアクリーナから吸入された外気は、燃料噴射弁から噴霧される燃料と混合されて混合気となり、内燃機関11の気筒部へと送られて燃焼される。

内燃機関11の排気ガス排出側には、排気装置20が接続されている。排気装置20は、内燃機関11の図示されない排気ポートに接続され下方の前方から後方へ屈曲して延出した後、車両前方に向かって屈曲して延出され内燃機関の排気を排出する排気管21と、該排気管21の途中に配設される排気ガスの触媒装置25と、排気管21の下流側に接続されるマフラー30を備えている。

排気管21は、図１に示されるように、内燃機関11の排気ポート(不図示)に接続される上流側排気管22、中間排気管23および下流側排気管24から構成されている。上流側排気管22と中間排気管23の間には触媒装置25が設けられている。上流側排気管22は、内燃機関11の下面側から下方から左方にむかってさらに右方に湾曲して形成され、下流端部は触媒装置25の左側に接続されている。触媒装置25は長手方向が車幅方向に向かうように配置され、触媒装置の右端は中間排気管23の上流端23ａが接続されている。中間排気管23は車両後方に向かって延びている。中間排気管23の下流端部23ｂは、図２に示されるように、マフラー30に支持された下流側排気管24の上流端部と24ａと接続されている。図３に示されるように、下流側排気管24は湾曲部24ｂを備え、略Ｕ字型に形成されている。下流側排気管24の下流端部24ｃは、後述するフロントカバー33に設けられた排気管支持部33ｂで支持される。下流側排気管24の下流端部24ｃには、排気管21と後述するマフラー30内を連通する複数の連通孔24ｅが形成されている。

マフラー30は、マフラー支持ステー19を介して、自動二輪車１の右側方に位置して斜め後ろ上がりになるように、パワーユニット10の後部に取り付けられている。内燃機関11から排出される排気ガスは、排気管21および触媒装置25を通過して、マフラー30に送られて外気に排出される。

排気装置20は、図４においてその横断面が示されている。この横断面図は、排気装置20のマフラー30の外殻部であるマフラーボディ31を横断面として表しており、内部を平面視で表し、フロントカバー33の前方の一部を平面視で表している。図５は排気装置20の縦断面図であり、図４と同様に外殻となるマフラーボディ31を断面として表しており、内部は切断せずに表している。

排気装置20のマフラー30は、図３ないし図５に示されるように、その外殻となるマフラーボディ31と、マフラーボディ31内部を第１膨張室40と第２膨張室41に仕切る隔壁36と、第１膨張室40と第２膨張室41とを連通する連通管37およびマフラー30から排気ガスを外気に排出するテールパイプ38を備えている。排気管21の下流側排気管24は、上流端部24ａを除いた略全てが、マフラーボディ31の内部に配設されている。

マフラーボディ31は、断面形状が楕円形状の縦長の筒状のマフラー胴部32を備え、該マフラー胴部32の前方開口部32ａと、後方開口部32ｂのそれぞれを閉塞するように、フロントカバー33およびテールカバー35が溶接にて固着されている。

フロントカバー33の前面の下部には、図５および図６に示されるように、下流側排気管24の上流端部24ａが挿通される排気管挿通部33ａが形成されている。排気管挿通部33ａは、外部に向かって突出して形成されており、下流側排気管24の上流端部24ａが挿通されてフロントカバー33に溶接にて固着されている。

フロントカバー33の前面の上部には、その一部が内部に向かって突出した円筒状の凸部33ｂが形成され、該凸部33ｂが、下流側排気管24の下流端部24ｃが嵌合される排気管支持部33ｂとなっている。該排気管支持部33ｂの内径と、下流側排気管24の下流端部24ｃの外径は略同じ大きさに設定され、排気管支持部33ｂに下流端部24ｃが嵌合される。下流側排気管24の下流開口部24ｄ内にはキャップ34が嵌合され、キャップ34は、下流端部24ｃとともにフロントカバー33の排気管支持部33ｂに溶接により固定され、下流側排気管24の下流開口部24ｄが閉塞されるとともに、下流側排気管24の下流端部24ｃはフロントカバー33に支持される。

本実施の形態では、フロントカバー33に内側に向かって突出した凸部33ｂを形成し、該凸部33ｂに下流側排気管24の下流端部24ｃを嵌合して支持させているが、フロントカバー33に凸部33ｂとしての排気管支持部33ｂを形成せず、下流側排気管24の下流端部24ｃをフロントカバー33の内壁に突き当てて当接し、下流側排気管24の下流端部24ｃとフロントカバー33の内壁とを溶接することで、下流端部24ｃをフロントカバー33に支持させてもよい。

マフラーボディ31の内部は、隔壁36により仕切られている。隔壁36は、図５および図７に示されるように、マフラーボディ31の断面形状と略同形に形成された壁部36ａを備え、壁部36ａの周縁には、壁部36ａに対して直角に所定幅の取付縁部36ｂが設けられ、取付縁部36ｂがマフラーボディ31の内壁に固着されて、マフラーボディ31の内部は隔壁36により、長手方向後方に向かって、第１膨張室40、第２膨張室41の２室に区画される。壁部36ａの上部左寄りには、前方に筒状に突出した連通管挿通部36ｃが設けられている。マフラーボディ31の内部の第１膨張室40と第２膨張室41とは、隔壁36の連通管挿通部36ｃを挿通して隔壁に溶接された連通管37により連通されている。

テールカバー35の下方には、後方に筒状に突出したテールパイプ挿通部35ａが設けられており、該テールパイプ挿通部35ａにテールパイプ38が挿通されて溶接されている。第２膨張室41は、テールパイプ38により外気に連通され、内燃機関11から排出された排気ガスは車両後方に排出される。

マフラー30の内部には、排気管21の下流部の下流側排気管24が配置されており、下流側排気管24の上流側の一部は、フロントカバー33の排気管挿通部33ａからマフラー30の外に出ているマフラー外部分24ｆとなっており、その他の部分はマフラー30内に配置されたマフラー内部分24ｇとなっている。該マフラー内部分24ｇは、その全体が第１膨張室40内に配置されている。

マフラー30の前部のフロントカバー33には、図２に示されるように、上部の左右略中央および、下部の左側寄りに位置して、一対のマフラー支持ステー19が溶接等により取り付けられている。フロントカバー33の上部に固着された上部マフラー支持ステー19ａは、フロントカバー33に設けられた排気管支持部33ｂおよび下流側排気管24の下流開口部24ｄを覆って、斜め上前方に延伸するように、マフラー30に取り付けられている。フロントカバー33の下部に固着された下部マフラー支持ステー19ｂは、フロントカバー33の左側面から前方に延伸するように取り付けられている。

マフラー30は、一対のマフラー支持ステー19がボルトにより内燃機関11に固定され、内燃機関11とマフラー30は連結される。

本発明の一の実施形態は前記したように構成されているので、以下のような効果を奏することができる。

内燃機関11の排気を排出する排気管21と、該排気管21の下流側に接続されるマフラー30を備え、マフラー30は、マフラー胴部32と、該マフラー胴部32の前方開口部32aを閉塞するフロントカバー33を備え、マフラー30の内部に前記排気管21の下流側排気管24が配置され、排気管21は、マフラー30内において車両前方から後方に延出した後、車両前方に向かって屈曲して延出され、下流側排気管24の下流端部24ｃは、内燃機関30の外殻部であるマフラーボディ31に設けられた排気管支持部33bで支持されているので、排気管長を短くする必要がある場合に対応することが可能となり、また既存の部品を用いて排気管を支持しているので、部品点数を削減してより簡易な構造とすることが可能となり、製造コストの低減および排気装置全体の軽量化を図ることができる。

また、フロントカバー33に、内燃機関11とマフラー30を連結するマフラー支持ステー19を設け、マフラー支持ステー19の上方の上部マフラー支持ステー19ａが、フロントカバー33の排気管支持部33ｂを覆っているので、フロントカバー33に排気管21の下流端を支持させても、既存部品であるマフラー30を支持するマフラー支持ステー19で、排気管21とフロントカバー33の排気管支持部33ｂを覆うことにより、排気管支持部33ｂが外部から視認されずに、外観性を損なうことなく、排気管21の下流端部24ｃをフロントカバー33に支持させることが可能となる。

さらに、フロントカバー33の排気管支持部33ｂを、マフラー30内に膨出する凸部とし、排気管21の下流端部24ｃは、前記排気管支持部33ｂと排気管21の下流端部24ｃとのいずれか一方が他方に嵌合して支持されるようになっているので、排気管21の下流端部24ｃを、簡易な構造で効果的にフロントカバー33でもって支持することができる。

さらにまた、マフラー30を、マフラー30内に隔壁36を配置することにより、第１膨張室40と第２膨張室41に区画し、排気管21のうちマフラー30内に配置されるマフラー内部分24ｇの全体を、第１膨張室40内に配置しているので、排気装置20の全体を小型化することができる。

また、排気管21の下流側排気管24に、マフラー30内と連通する連通孔24ｅを設けているので、マフラー30内に配置される下流端部24ｃがフロントカバー33に支持されてキャップ34により閉塞されても、排気管21とマフラー30を連通することができる。また、排気管21の下流側排気管24に連通孔24ｅが複数設けられることで、排気をマフラー30内に拡散させることができる。

本発明の第２の実施の形態の排気装置120の排気管支持部133ｂ周辺の縦断面図を、図８に示す。本発明の第１の実施の形態の排気装置20では、フロントカバー33の前面の上部に、内部に向かって突出した凸部を形成し、該凸部に下流側排気管24の下流端部24ｃを嵌合しているが、第２の実施の形態の排気装置120では、フロントカバー33から外方に突出する凸部133ｂを形成し、該凸部133ｂを排気管支持部133ｂとして、下流側排気管24の下流端部24ｃを排気管支持部133ｂ内に嵌合し、下流端部24ｃをフロントカバー33に支持している。さらに、下流端部24ｃは閉塞部材としてのキャップ134で閉塞されている。

また、本発明の第３の実施の形態の排気装置220の排気管支持部233ｂ周辺の縦断面図を、図９に示す。本発明の第１の実施の形態の排気装置20では、フロントカバー33の排気管支持部33ｂ内に、下流側排気管24の下流端部24ｃが嵌合されて、排気管21の下流端がフロントカバー33に支持されているが、本発明の第３の実施の形態の排気装置220では、フロントカバー33の排気管支持部233ｂは、下流側排気管24の下流端部24ｃ内に嵌合されるように形成されている。該排気管支持部233ｂは、排気管21の下流端部24ｃ内に嵌合されて、フロントカバー33に支持される。さらに、排気管支持部233ｂ内に。閉塞部材としてのキャップ234が嵌合されて、下流端部24ｃは閉塞されている。

さらに、本発明の第４の実施の形態の排気装置320の排気管支持部333ｂ周辺の縦断面図を、図１０に示す。本発明の第１の実施の形態の排気装置20では、下流側排気管24の下流開口部34ｄ内にキャップ34を嵌合することによって、下流開口部34ｄを閉塞しているが、本発明の第４の実施の形態の排気装置320では、フロントカバー33に、フロントカバー33から内方に突出する排気管支持部333ｂを設けられている。該排気管支持部333ｂは、先端が予め閉塞された閉塞部334を有する、排気管21の下流端部24ｃ内に該排気管支持部333ｂを嵌合し、下流端部24ｃをフロントカバー33に支持させるとともに、下流開口部34ｄは、排気管支持部333ｂに一体に設けられた閉塞部334により閉塞される。前記したように、排気管支持部として種々の設計変更が可能である。

鞍乗型車両の排気装置の他の一例を、図１１および図１２に示す。排気装置50は、排気管51とマフラー52とからなり、排気管51は、その下流側はマフラー52内に配置されている。排気管51のうちマフラー52内に配置されている部分は、略直線状に形成された直線部51ａと、Ｕ字状に湾曲された湾曲部51ｂから構成されている。

マフラー52は、外殻となるマフラーボディ53を備え、マフラーボディ53は、筒状のマフラー胴部54と、その前後開口部を覆うフロントカバー55およびテールカバー56からなる。マフラーボディ53の内部には、第１隔壁57および第２隔壁58が固着されており、マフラーボディ53は、第１隔壁57および第２隔壁58により、前方から第１膨張室62、第２膨張室63、第３膨張室64に区画されている。

第１隔壁57の前面には、排気管構成部材65が取り付けられている。排気管51の湾曲部51ｂは、第１隔壁57の一部が一体的に後方に湾曲されて形成された湾曲部57ａと、第１隔壁57の前面に取り付けられた別部材としての排気管構成部材65の湾曲部65ａと、排気管構成部材65の第１筒状部65ｂおよび第２筒状部65ｃにより構成されている。第１筒状部65ｂは排気管51の直線部51ａに接続されている。第２筒状部65ｃは、排気管51の下流側端部51ｃとなっており、第１膨張室62に開口している。第１隔壁57および排気管構成部材65により、排気管51の湾曲部51ｂを構成することにより、排気管51の内を流れる排気ガスの流れを、車両後方から車両前方に向けて変更することができ、部品点数を削減することができる。

第１隔壁57には、第１連通管59が挿通されて固定されており、第１膨張室62と、第２膨張室63は、第１連通管59により連通されている。第２隔壁58には、第２連通管60が挿通されて固定されており、第２膨張室63と、第３膨張室64は、第２連通管60により連通されている。テールカバー56には、テールパイプ61が挿通されて固定され、第３膨張室64は外気と連通している。

内燃機関11から排出される排気ガスは、排気装置50の排気管51を通り、第１膨張室62に流入し、第１膨張室62から、第１連通管59、第２膨張室63、第２連通管60、第３膨張室64を通過し、テールパイプ61から外気に排出される。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は前記した実施の形態に限定されるものではなく、その他種々の変更が可能である。また、本発明の内燃機関は、自動二輪車に限定されず他種の鞍乗型車両にも幅広く適用することができる。

１…自動二輪車、２…フレーム、10…パワーユニット、11…内燃機関、19…マフラー支持ステー、19ａ…上部マフラー支持ステー、20…排気装置、21…排気管、24…下流側排気管、24ｃ…下流端部、24ｄ…下流開口部、24ｅ…連通孔、30…マフラー、31マフラーボディ、32…マフラー胴部、32ａ…前方開口部、33フロントカバー、33ｂ…排気管支持部、34…キャップ、35…テールカバー、36…隔壁、40…第１膨張室、41…第２膨張室、
120…排気装置、133ｂ…排気管支持部、134…キャップ、220…排気装置、233ｂ…排気管支持部、234…キャップ、320…排気装置、333ｂ…排気管支持部、334…閉塞部、
50…排気装置、51…排気管、51ｂ…湾曲部、52…マフラー、53…マフラーボディ、54…マフラー胴部、55…フロントカバー、56…テールカバー、57…第１隔壁、58…第２隔壁、62…第１膨張室、63…第２膨張室、64…第３膨張室、65…排気管構成部材

Claims (4)

1. 内燃機関（１１）の排気を排出する排気管（２１，５１）と、該排気管（２１，５１）の下流側に接続されるマフラー（３０，５２）を備え、前記マフラー（３０，５２）の内部に前記排気管（２１，５１）の下流部が配置される鞍乗型車両の排気装置において、
   前記排気管（２１，５１）は、前記マフラー（３０，５２）内において車両前方から後方に延出した後、車両前方に向かって屈曲して延出され、
   前記排気管（２１，５１）の下流端部（２４ｃ，６５ｃ）は、前記マフラー（３０，５２）の外殻部（３１，５３）に設けられた排気管支持部（３３ｂ，１３３ｂ，２３３ｂ，３３３ｂ，５４，５７）で支持され、
   前記マフラー（３０）は、前記マフラー（３０）内に隔壁（３６）が配置されて、第１膨張室（４０）と第２膨張室（４１）に区画され、
   前記排気管（２１）のうち、前記マフラー（３０）内に配置されるマフラー内部分（２４ｇ）の全体は、前記第１膨張室（４０）に配置されることを特徴とする鞍乗型車両の排気装置。
2. 前記マフラー（３０）の前記外殻部（３１）は、マフラー胴部（３２）と、該マフラー胴部（３２）の前方開口部（３２ａ）を閉塞するフロントカバー（３３）を備え、
   前記排気管支持部（３３ｂ，１３３ｂ，２３３ｂ，３３３ｂ）は、前記フロントカバー（３３）に設けられ、
   前記フロントカバー（３３）に、前記内燃機関（１１）と前記マフラー（３０）を連結するステー（１９）が設けられ、
   前記ステー（１９ａ）は、前記フロントカバー（３３）の前記排気管支持部（３３ｂ，１３３ｂ，２３３ｂ，３３３ｂ）を覆うことを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両の排気装置。
3. 前記フロントカバー（３３）の前記排気管支持部（３３ｂ，１３３ｂ，２３３ｂ，３３３ｂ）は、前記マフラー（３０）の一部が突出した凸部（３３ｂ，１３３ｂ，２３３ｂ，３３３ｂ）であり、
   前記排気管（２１）の下流端部（２４ｃ）は、前記凸部（３３ｂ，１３３ｂ，２３３ｂ，３３３ｂ）と前記排気管（２１）の下流端部（２４ｃ）とのいずれか一方が他方に嵌合して支持されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の鞍乗型車両の排気装置。
4. 前記排気管（２１）の前記下流端部（２４ｃ）の下流開口部（２４ｄ）は、閉塞部（３４，１３４，２３４，３３４）により閉塞され、
   前記排気管（２１）の前記下流部（２４）に、前記マフラー（３０）内と連通する連通孔（２４ｅ）が設けられていることを特徴とする請求項１、請求項３、請求項４のいずれかに記載の鞍乗型車両の排気装置。

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