JP6756926B2 - 鞍乗り型車両 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車といった鞍乗り型車両に関し、特に、車体フレームに懸架されたエンジンと、エンジンの下に配置され、エンジンから排出さる排ガスを浄化する触媒と、排ガスの流れ方向に沿って触媒の下流に配置された消音器と、流れ方向に沿って触媒の下流に配置され、触媒の断面よりも小さい断面で消音器に接続される下流排気管とを備える鞍乗り型車両に関する。

特許文献１は自動二輪車を開示する。自動二輪車は排気装置を備える。排気装置は、シリンダーヘッドの排気路に接続される排気管と、排気管の中間位置に組み込まれる触媒と、センタースタンドの揺動軸よりも後方に配置されて、触媒の下流で排気管の後端に接続される消音器とを備える。触媒はエンジンの前方に配置される。触媒と消音器とが遠ざかることから、排ガスの通路には触媒と消音器との間で十分な容積が確保される。したがって、触媒の下流で排気圧力が十分に低下しエンジンの出力は増大する。

日本特開２０１６−５６７８８号公報

複数の気筒から排ガスが合流して触媒に流入する場合には、気筒ごとの排気管が長ければ長いほど、排気管相互の脈動の影響が抑制されることができる。しかしながら、触媒の位置が消音器に接近すると、触媒と消音器との間で排ガスの通路に十分な容積が確保されることができず、触媒の下流で排気圧力が高まりエンジンの出力は低下してしまう。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、気筒ごとの排気管の長さを十分に確保するとともに、触媒の下流で十分に排気圧力を低下させることができる鞍乗り型車両を提供することを目的とする。

本発明の第１側面によれば、車体フレームと、前記車体フレームに懸架されたエンジンと、前記エンジンの下に配置され、前記エンジンから排出さる排ガスを浄化する触媒と、前記排ガスの流れ方向に沿って前記触媒の下流に配置された消音器と、前記流れ方向に沿って前記触媒の下流に配置され、前記触媒の断面よりも小さい断面で前記消音器に接続される下流排気管と、前記下流排気管および前記触媒の間に挟まれて、前記触媒の断面よりも大きい断面を有する拡張室を有する連結管とを備える鞍乗り型車両が提供される。

第２側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記触媒は、車体の車幅方向の中央対称面から、車幅方向の一方に偏倚する位置に配置され、前記拡張室は、前記一方とは逆方向に向かって膨らむ。

第３側面によれば、第１または第２側面の構成に加えて、前記エンジンは、車幅方向に前記触媒に並んで配置されるオイルパンを有し、前記拡張室は、前記オイルパンの後方の空間に向かって膨らむ。

第４側面によれば、第１〜第３側面のいずれかの構成に加えて、前記連結管は、センタースタンドの前方の空間に配置されている。

第５側面によれば、第１〜第４側面のいずれかの構成に加えて、前記下流排気管には排ガスセンサーが設置される。

第６側面によれば、第１〜第５側面のいずれかの構成に加えて、前記連結管は前記車体フレームまたは前記エンジンに連結されるステーを有し、前記ステーは車幅方向に対して前記拡張室の膨らみと逆方向に配置されている。

第７側面によれば、第４側面の構成に加えて、前記連結管には、前記センタースタンドの占有空間を配置する凹みが形成される。

第８側面によれば、第１〜第７側面のいずれかの構成に加えて、前記拡張室は車両の正面視で前記触媒の後方に隠れる。

第９側面によれば、第１側面の構成に加えて、前記流れ方向に沿って前記触媒の上流に配置され、重力方向を規定する垂直線から傾斜する姿勢で保持される排ガスセンサーを備える。

第１０側面によれば、第５側面の構成に加えて、前記排ガスセンサーは、車両側面視で少なくとも部分的にブレーキペダルに重なる位置にある。

第１側面によれば、下流排気管が直接に触媒の下流端に連結される場合に比べて、拡張室は触媒と下流排気管との間で排ガスの通路の容積を増大させる。したがって、触媒と消音器との距離が短縮されても、触媒と消音器との間で排ガスの通路に十分な容積は確保されることができる。触媒の下流で排気圧力は十分に低下しエンジンの出力は増大する。

第２側面によれば、触媒はエンジンの下方で車幅方向に偏って配置されるものの、連結管はエンジンの下方に潜り込むように膨らむので、エンジンの下方で車幅方向に連結管の出っ張りは抑制される。したがって、鞍乗り型車両のバンク角は十分に確保される。

第３側面によれば、連結管はオイルパンの後方の空間に向かって膨らむので、オイルパンとの干渉を避けながら拡張室の容量を確保することができる。

第４側面によれば、拡張室はセンタースタンドとの干渉を避けて膨らむので、センタースタンドの機能を確保しながら拡張室の容量を確保することができる。

第５側面によれば、こうして排ガスセンサーは拡張室の下流に配置されることができる。拡張室の下流では排ガスの流れは安定することから、センシングにあたって排ガスの脈動の影響はできる限り抑制されることができる。

第６側面によれば、ステーは連結管に一体に設けられるので、部品点数は削減される。また、ステーは拡張室の膨らみとは逆方向に配置されるので、設計上脆弱な膨らみへ荷重がかかることを避けることができる。

第７側面によれば、連結管に凹みが形成されるので、連結管とセンタースタンドとの干渉は回避されることができる。

第８側面によれば、拡張室は車両正面視で触媒の後方に隠れるので、触媒は、前方から飛来する小石などから拡張室を保護することができる。拡張室の破損は防止されることができる。

第９側面によれば、触媒の上流に配置される排ガスセンサーはエンジンの下に配置される。排ガスセンサーは垂直線から傾斜する姿勢で保持されるので、排ガスセンサーとエンジンとの干渉を避けつつ排気管はできるだけ高い位置に配置されることができる。こうして最低地上高は確保されることができる。

第１０側面によれば、排ガスセンサーは車両側面視でブレーキペダルに重なるので、排ガスセンサーはブレーキペダルで保護されることができる。

図１は本発明の一実施形態に係る自動二輪車の全体像を概略的に示す側面図である。 図２は図１の拡大部分側面図である。（第１の実施の形態） 図３は自動二輪車の正面から観察されるエンジンユニットの拡大図である。（第１の実施の形態） 図４は図２の４−４線に沿った拡大垂直断面図である。（第１の実施の形態） 図５は下方から観察される自動二輪車の拡大図である。（第１の実施の形態）

１１…鞍乗り型車両（自動二輪車）
１２…車体フレーム
２８…エンジン
３２…センタースタンド
４３…触媒
４４…下流排気管
４５…消音器
４７…連結管
４８…排ガスセンサー（第１排ガスセンサー）
４９…排ガスセンサー（第２排ガスセンサー）
５１…ステー
５３…オイルパン
５５…拡張室
５９…ブレーキペダル
６１…垂直線
６６…凹み
ＳＰ…中央対称面。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。ここで、車体の上下前後左右は自動二輪車に乗車した乗員の目線に基づき規定されるものとする。

第１の実施の形態

図１は一実施形態に係る鞍乗り型車両すなわち自動二輪車の全体像を概略的に示す。自動二輪車１１は、車両の骨格を形作る車体フレーム１２を備える。車体フレーム１２は、ヘッドパイプ１３と、該ヘッドパイプ１３から後ろ下がりに延びる左右１対のメインフレーム１４と、メインフレーム１４の下方でヘッドパイプ１３から後下がりに延びる左右１対のダウンフレーム１５と、個々のメインフレーム１４の後端に結合され、下方に向かって延びる左右１対のピボットフレーム１６と、個々のメインフレーム１４から後上がりに延びる左右１対のシートフレーム１７とを有する。燃料タンク１８の後方でシートフレーム１７上には乗員シート１９が搭載される。

ヘッドパイプ１３には操向自在にフロントフォーク２１が支持される。フロントフォーク２１には車軸２２回りで回転自在に前輪ＷＦが支持される。フロントフォーク２１の上端には操向ハンドル２３が連結される。

車両の後方でピボットフレーム１６にはピボット２４回りで上下に揺動自在にスイングアーム２５が連結される。スイングアーム２５の後端に車軸２６回りで回転自在に後輪ＷＲが支持される。ピボット２４の後方でピボットフレーム１６にはヒールガード５６が固定される。ヒールガード５６には、ヒールガード５６から下方に延びるブラケット５７が一体に形成される。ブラケット５７にはステップ５８ｒが格納自在に取り付けられる。ブラケット５７の内側にはブレーキペダル５９が後端の揺動軸回りで揺動自在に配置される。乗員シート１９を跨ぐ乗員はステップ５８ｒに足を載せることができる。踵はヒールガード５６に押し当てられることができる。ステップ５８ｒに載せた足で乗員はブレーキペダル５９を踏むことができる。前輪ＷＦと後輪ＷＲとの間で車体フレーム１２にはエンジンユニット２７が搭載される。エンジンユニット２７は、後輪ＷＲに伝達される駆動力を生成するエンジン２８を備える。

エンジン２８は車体フレーム１２に懸架される。メインフレーム１４の下端はエンジン２８の後側に連結され、ダウンフレーム１５の下端はエンジン２８の前側に連結される。こうしてメインフレーム１４およびダウンフレーム１５に加えてエンジン２８で剛体構造が確立される。左右のピボットフレーム１６は水平方向に延びるクロスチューブ２９で相互に連結される。クロスチューブ２９には揺動軸線３１回りで揺動自在にセンタースタンド３２が連結される。

エンジン２８は、車軸２６に平行に延びる回転軸線３３回りで回転自在にクランクシャフトを支持するクランクケース３４と、クランクケース３４に結合されて、シリンダー軸線Ｃに沿って移動自在にピストンを収容するシリンダーブロック３５と、シリンダーブロック３５に結合されて、ピストンとの間に燃焼室を区画するシリンダーヘッド３６と、シリンダーヘッド３６に結合されて、シリンダーヘッド３６との間に回転自在にカムシャフト３７を挟み込むヘッドカバー３８とを備える。シリンダーヘッド３６には燃焼室に繋がる吸気路と排気路とが区画される。吸気路には吸気弁が配置される。吸気弁はカムシャフト３７の回転に応じて吸気ポートを開閉する。排気路には排気弁が配置される。排気弁はカムシャフト３７の回転に応じて排気ポートを開閉する。

シリンダーヘッド３６の後壁には吸気装置（図示されず）が連結される。シリンダーヘッド３６の前壁には排気装置４１が連結される。排気装置４１は、気筒ごとにシリンダーヘッド３６の排気路に接続される個別の上流排気管４２ａ、４２ｂと、エンジン２８の下に配置され、エンジン２８から排出さる排ガスを浄化する触媒４３と、排ガスの流れ方向に沿って触媒４３の下流に配置される下流排気管４４と、センタースタンド３２の揺動軸線３１よりも後方に配置されて、触媒４３の下流で下流排気管４４の後端に接続される消音器４５と、複数の上流排気管４２ａ、４２ｂに共通に結合されて、上流排気管４２ａ、４２ｂに触媒４３の上流端を接続する導入管４６と、下流排気管４４および触媒４３の間に挟まれて、触媒４３の下流端に下流排気管４４を接続する連結管４７とを備える。

図２に示されるように、触媒４３の上流側で導入管４６には第１排ガスセンサー４８が取り付けられる。第１排ガスセンサー４８は、エンジン２８の下に配置され、重力方向を規定する垂直線６１から傾斜する姿勢で保持される。第１排ガスセンサー４８は例えばＯ２センサーから構成される。第１排ガスセンサー４８は、導入管４６を流通する排ガス中の酸素濃度を測定する。

触媒４３の下流側で下流排気管４４には第２排ガスセンサー４９が取り付けられる。第２排ガスセンサー４９は例えばＯ２センサーから構成される。第２排ガスセンサー４９は、下流排気管４４を流通する排ガス中の酸素濃度を測定する。第２排ガスセンサー４９は、ブレーキペダル５９の内側に配置され、車両側面視で少なくとも部分的にブレーキペダル５９に重なる位置にある。

センタースタンド３２は後輪ＷＲの車軸２６に平行に延びる軸体６２を備える。軸体６２の軸心は揺動軸線３１に重なる。軸体６２は、クロスチューブ２９から下方に延びるスタンド用ステー６３の下端に回転自在に保持される。

連結管４７は、車体フレーム１２のピボットフレーム１６に連結されるステー５１を有する。ステー５１は例えば連結管４７に溶接で固定される。ピボットフレーム１６には、ピボットフレーム１６から前方に延びて、ステー５１の先端を受け止めるブラケット５２が一体に形成される。ステー５１はブラケット５２にボルト締めされる。こうして排気装置４１は上流排気管４２ａ、４２ｂの前端および消音器４５の間で車体フレーム１２に固定される。

図３に示されるように、シリンダーブロック３５は、車幅方向に配列されて、個々にピストンの移動を案内する複数の気筒すなわちシリンダー５２を区画する。個々のシリンダー５２ごとにシリンダーヘッド３６には上流排気管４２ａ、４２ｂが接続される。クランクケース３４の底板はオイルパン５３を区画する。触媒４３は、車体の車幅方向の中央対称面ＳＰから、車幅方向の一方に偏倚する位置に配置される。オイルパン５３は、中央対称面ＳＰから車幅方向に他方に偏倚する。触媒４３およびオイルパン５３は車幅方向に相互に並んで配置される。中央対称面ＳＰに対してステップ５８ｒの左右対称位置にステップ５８ｌは配置される。ステップ５８ｌにはシフトチェンジレバー６５が関連づけられる。

オイルパン５３にはクランクケース３４内のオイルが湛えられる。クランクシャフトの回転に連動してオイルポンプ（図示されず）はオイルパン５３からオイルを吸い上げる。オイルポンプのオイルはオイルフィルター５４で濾過された後に、クランクピンとコンロッドとの接触域や、ピストンとシリンダーとの接触域、トランスミッションのミッションギアなどに供給される。オイルフィルター５４はクランクケース３４の前壁に着脱自在に取り付けられる。上流排気管４２ａ、４２ｂは、車両正面視で、オイルフィルター５４の位置で車幅方向に湾曲する。図４に示されるように、第１排ガスセンサー４８の上端は車幅方向に外側に倒れる。第１排ガスセンサー４８の上端にはセンサーケーブル６４が接続される。センサーケーブル６４はエンジン２８の側方に沿って上方に延びる。

図５に示されるように、連結管４７は、触媒４３の断面よりも大きい断面を有する拡張室５５を区画する。拡張室５５は触媒４３の偏倚方向とは逆方向に向かって膨らむ。すなわち、拡張室５５は車幅方向の中央対称面ＳＰに向かって膨らむ。連結管４７は、オイルパン５３の後方であってセンタースタンド３２の前方の空間に配置される。ステー５１は車幅方向に対して拡張室５５の膨らみと逆方向に配置されている。図３からも明らかなように、拡張室５５は車両正面視で触媒４３の後方に隠れる。

下流排気管４４は、触媒４３の断面よりも小さい断面で、連結管４７から消音器４５まで延びる。下流排気管４４の上流端は中央対称面ＳＰから遠ざかるように偏倚する位置で連結管４７に結合される。その結果、連結管４７には、センタースタンド３２の占有空間を配置する凹み６６が形成される。連結管４７から消音器４５まで下流排気管４４の径は維持される。下流排気管４４は、触媒４３の断面よりも小さい断面で消音器４５に接続される。

次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態に係る自動二輪車１１では、下流排気管４４および触媒４３の間に連結管４７が挟まれる。連結管４７は、触媒４３の下流に触媒４３の断面よりも大きい断面を有する拡張室５５を区画する。下流排気管４４が直接に触媒４３の下流端に連結される場合に比べて、拡張室５５は触媒４３と下流排気管４４との間で排ガスの通路の容積を増大させる。したがって、触媒４３と消音器４５との距離が短縮されても、触媒４３と消音器４５との間で排ガスの通路に十分な容積は確保されることができる。触媒４３の下流で排気圧力は十分に低下しエンジン２８の出力は増大する。

本実施形態では、触媒４３は、車体の車幅方向の中央対称面ＳＰから、車幅方向の一方に偏倚する位置に配置される。その一方で、拡張室５５は、一方とは逆方向に膨らむ。触媒４３はエンジン２８の下方で車幅方向に偏って配置されるものの、連結管４７はエンジン２８の下方に潜り込むように膨らむので、エンジン２８の下方で車幅方向に連結管４７の出っ張りは抑制される。したがって、自動二輪車１１のバンク角は十分に確保される。

エンジン２８のオイルパン５３と触媒４３とは車幅方向に並んで配置される。連結管４７はオイルパン５３の後方の空間に向かって膨らむ。こうして連結管４７はオイルパン５３の後方の空間に向かって膨らむので、オイルパン５３との干渉を避けながら拡張室５５の容量を確保することができる。加えて、連結管４７は、センタースタンド３２の前方の空間に向かって膨らむ。こうして拡張室５５はセンタースタンド３２との干渉を避けて膨らむので、センタースタンド３２の機能を確保しながら拡張室５５の容量を確保することができる。

本実施形態に係る自動二輪車１１では連結管４７の下流で下流排気管４４に第２排ガスセンサー４９が設置される。こうして第２排ガスセンサー４９は拡張室５５の下流に配置される。拡張室５５の下流では排ガスの流れは安定することから、センシングにあたって排ガスの脈動の影響はできる限り抑制されることができる。

本実施形態では連結管４７は車体フレーム１２に連結されるステー５１を有する。ステー５１は車幅方向に対して拡張室５５の膨らみと逆方向に配置されている。ステー５１は連結管４７に一体に設けられるので、部品点数は削減される。また、ステー５１は拡張室５５の膨らみとは逆方向に配置されるので、設計上脆弱な膨らみへ荷重がかかることを避けることができる。ステー５１は車体フレーム１２に代わってエンジン２８に連結されてもよい。

連結管４７には、センタースタンド３２の占有空間を配置する凹み６６が形成される。こうして連結管４７に凹み６６が形成されるので、連結管４７とセンタースタンド３２との干渉は回避されることができる。

本実施形態では拡張室５５は車両正面視で触媒４３の後方に隠れる。したがって、触媒４３は、前方から飛来する小石などから拡張室５５を保護することができる。拡張室５５の破損は防止されることができる。

触媒４３の上流に配置される第１排ガスセンサー４８はエンジン２８の下に配置される。第１排ガスセンサー４８は垂直線６１から傾斜する姿勢で保持されるので、第１排ガスセンサー４８とエンジン２８との干渉を避けつつ触媒４３はできるだけ高い位置に配置されることができる。こうして最低地上高は確保されることができる。

本実施形態では、第２排ガスセンサー４９は、車両側面視で少なくとも部分的にブレーキペダル５９に重なる位置にある。第２排ガスセンサー４９は車両側面視でブレーキペダル５９に重なるので、第２排ガスセンサー４９はブレーキペダル５９で保護されることができる。

Claims (9)

1. 車体フレーム（１２）と、
   前記車体フレーム（１２）に懸架されたエンジン（２８）と、
   前記エンジン（２８）の下に配置され、前記エンジン（２８）から排出さる排ガスを浄化する触媒（４３）と、
   前記排ガスの流れ方向に沿って前記触媒（４３）の下流に配置された消音器（４５）と、
   前記流れ方向に沿って前記触媒（４３）の下流に配置され、前記触媒（４３）の断面よりも小さい断面で前記消音器（４５）に接続される下流排気管（４４）と、
   前記下流排気管（４４）および前記触媒（４３）の間に挟まれて、前記触媒（４３）の断面よりも大きい断面を有する拡張室（５５）を有する連結管（４７）とを備え、
   前記拡張室（５５）は車両正面視で前記触媒（４３）の後方に隠れることを特徴とする鞍乗り型車両。
2. 請求項１に記載の鞍乗り型車両において、前記触媒（４３）は、車体の車幅方向の中央対称面（ＳＰ）から、車幅方向の一方に偏倚する位置に配置され、前記拡張室（５５）は、前記一方とは逆方向に向かって膨らむことを特徴とする鞍乗り型車両。
3. 請求項１または２に記載の鞍乗り型車両において、前記エンジン（２８）は、車幅方向に前記触媒（４３）に並んで配置されるオイルパン（５３）を有し、前記拡張室（５５）は、前記オイルパン（５３）の後方の空間に向かって膨らむことを特徴とする鞍乗り型車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両において、前記連結管（４７）は、センタースタンド（３２）の前方の空間に配置されていることを特徴とする鞍乗り型車両。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両において、前記下流排気管（４４）には排ガスセンサー（４９）が設置されることを特徴とする鞍乗り型車両。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両において、前記連結管（４７）は前記車体フレーム（１２）または前記エンジン（２８）に連結されるステー（５１）を有し、前記ステー（５１）は車幅方向に対して前記拡張室（５５）の膨らみと逆方向に配置されていることを特徴とする鞍乗り型車両。
7. 請求項４に記載の鞍乗り型車両において、前記連結管（４７）には、前記センタースタンド（３２）の占有空間を配置する凹み（６６）が形成されることを特徴とする鞍乗り型車両。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両において、前記流れ方向に沿って前記触媒（４３）の上流に配置され、重力方向を規定する垂直線（６１）から傾斜する姿勢で保持される排ガスセンサー（４８）をさらに備えることを特徴とする鞍乗り型車両。
9. 請求項５に記載の鞍乗り型車両において、前記排ガスセンサー（４９）は、車両側面視で少なくとも部分的にブレーキペダル（５９）に重なる位置にあることを特徴とする鞍乗り型車両。

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