JP7146057B2 - 鞍乗り型車両の消音器構造 - Google Patents
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Description
しかし、上記従来の構造では、走行風対策については何ら記載されておらず、上記課題が残されている。
本発明の第八の態様は、上記第一から第七の態様の何れか一つにおいて、前記突起(71)は、前記消音器(42)の外周に複数配置されている。
本発明の第九の態様は、上記第一から第八の態様の何れか一つにおいて、前記消音器(42)は、消音器本体(43)と、前記消音器本体(43)の外側に取り付けられるカバー部材(51)と、を備え、前記突起(71)は、前記カバー部材(51)に設けられている。
また、突起の前部に漸次高くなる前側傾斜部を有するとともに、突起の後部に漸次低くなる後側傾斜部を有するので、突起の空気抵抗をより軽減するとともに、走行風の圧力変化を緩やかにすることができる。
本発明の第二の態様によれば、マフラー本体およびマフラーカバーの少なくとも一方に突起を設けるので、突起の設置自由度を高め、実施の形態の応じた気流の制御を容易に行うことができる。
本発明の第八の態様によれば、走行風に乱流を生じさせる突起を消音器の外周に複数配置するので、消音器の外周全体にわたって乱流を発生させて走行風の巻き込みを抑え、排気効率への影響をより抑えることができる。
本発明の第九の態様によれば、消音器本体の外側に取り付けられるカバー部材の外面に、走行風の乱流を生じさせる突起を備えるので、消音器の最外面を流れる走行風の剥離を遅らせる効果を得る。このため、消音器の後端位置での走行風の巻き込みを効果的に抑えることができる。
図1に示すように、本実施形態の自動二輪車(鞍乗り型車両)1は、車体フレームFの前端部にヘッドパイプ13を備えている。ヘッドパイプ13には、前輪WFを軸支するフロントフォーク11及び操向ハンドル12が繰向可能に支持されている。車体フレームFの下部には、スイング式動力ユニット(以下、パワーユニットUという。)の前部下側が上下揺動可能に支持されている。自動二輪車1は、原動機であるエンジン(内燃機関)Eと駆動輪である後輪WRとが車体フレームF(車体本体)に対して一体的に揺動するパワーユニットUを備えたユニットスイング式の鞍乗り型車両である。
自動二輪車1は、運転者が足を載せるステップフロア29を有するスクーター型車両である。ステップフロア29の上面(足載せ面)29aは、側面視でやや後ろ上がりに傾斜している。ステップフロア29の下面側の後部には、上面29aよりも急傾斜をなして後上がりに傾斜する下面後部29bが形成されている。
図1~図3に示すように、パワーユニットUは、前部のエンジンEと後部左側で変速機Mを収容する変速機ケース35とを一体に備えている。
エンジンEは、不図示のクランクシャフトの回転中心軸線を左右方向(車幅方向)に沿わせた4ストローク単気筒エンジンであり、クランクケース21の前端部からシリンダ部22を前方に向けて略水平に(詳細にはやや前上がりに傾斜させて)突出させている。
図5、図6、図11に示すように、マフラー42は、円筒状の外観をなすマフラー本体(消音器本体)43と、マフラー本体43の上方から車幅方向外側方に渡る範囲を覆うマフラーカバー(カバー部材)51と、を備えている。
図5、図6、図11に示すように、マフラーカバー51は、マフラー本体43の前後端を越える長さを有して軸線C1方向に延びている。マフラーカバー51は、マフラー本体43の上方から車幅方向外側に渡る範囲を、概ね一定の隙間を空けて覆っている。
図7、図8を併せて参照し、上面部52の後端は、マフラー本体43の後端部(エンドキャップ46)よりもマフラー前後方向で後方に位置している。上面部52の後端部には、側面視で軸線C1に対して下向きに傾斜した後端庇部56が形成されている。図中適所には、軸線C1に沿うマフラー前後方向の前方を示す矢印FR1、側面視で軸線C1と直交するマフラー上下方向の上方を示す矢印UP1が示されている。
下縁57aの後端は、側面視でマフラー本体43の後端部(エンドキャップ46)と重なる位置まで延びている。側面部57の後端部には、平面視で軸線C1に対して車幅方向内側に傾斜した側面傾斜部58が形成されている。側面傾斜部58は、後端庇部56と連続的に形成され、これらがマフラーカバー51の後端部をテーパー状に縮径させている。側面傾斜部58の後端縁58aは、側面視で下縁57aの後端から上方へ、マフラー上下方向に対して上側ほど後方に位置するように傾斜して延びている。側面傾斜部58の後端縁58aは、上面部52の後端庇部56の後端縁56aに連なっている。上面部52の後端縁56aおよび側面部57の後端縁58aは、マフラーカバー51の連続した後端縁を形成している。
カバー上面部の外面に沿って流れる走行風は、水平方向に対して後ろ上がりの上面に沿って流れた後に、水平方向に対して後下がりの後端庇部56に沿って後下方に流れる。その後、走行風が後端庇部56の後端縁56aで剥離し、排気口49a側に巻き込む渦流を発生することがある。
図5~図8に示すように、突起71は、マフラー本体43の後部上面(外面)43bにおいて、上面43bから上方に突出している。突起71は、マフラー本体43の外面43bに沿って流れる走行風に規定の乱流(渦流)を生じさせるための渦流生成器として機能する。すなわち、突起71により意図的に小さな乱流を生じさせることで、マフラー本体43の後端後方における気流を制御し、マフラー42の空気抵抗を減らす等の効果を得る。
突起71は、マフラー長手方向(軸線C1方向、矢印Y方向)に沿って延びる外形状を有している。突起71は、図12(a)の平面視で、軸線C1に関し線対称の外形状を有している。突起71は、図11の後面視で、マフラー上下方向と平行なマフラー径方向線R1に関し線対称の外形状を有している。
この変形例の突起71’は、後側傾斜部としての第一傾斜部81が、前側傾斜部としての第二傾斜部84よりも突起長手方向で長く形成されている。これにより、突起71’は、後側傾斜部が前側傾斜部よりも緩やかな傾斜で形成されている。このため、突起71’が流線形に近くなり、突出頂部Ztを過ぎた走行風が突起71’後部で剥離することを抑えるとともに、突起71’後部で走行風の流速が高まり、走行風の撹乱効果を向上させる。
次に、本実施形態の突起71の作用について図14を参照して説明する。
図14(a)の比較例を参照し、自動二輪車1の走行時、マフラー42の周囲に走行風が流れると、マフラー42の後部下方および後端後方には負圧が生じる。マフラー42における上面側および側面側を流れた走行風は、マフラー42の後部下方および後端後方の負圧に吸い込まれるとともに、マフラー42の外面に沿うように湾曲し、マフラー42の後部下方および後端後方に回り込むように流れる。このとき、走行風がマフラー42外面から剥離することで、マフラー42周りに空気抵抗を生じさせる。
この構成によれば、マフラー42の外面に、外面に沿って流れる走行風に乱流を生じさせる突起71を備えるので、突起71の後方において生じる規定の乱流によって、マフラー42の外面からの走行風の剥離を遅らせる効果を得る。このため、マフラー42の後端の直後で走行風が剥離することによる空気抵抗を抑えることができる。また、マフラー42後端の排気口49aに向けた走行風の巻き込みを抑え、排気口49aからの排気を阻害せず、効率のよい排気を行うことができる。
この構成によれば、マフラー本体43およびマフラーカバー51の少なくとも一方に突起71を設けるので、突起71の設置自由度を高め、気流の制御を容易に行うことができる。
この構成によれば、マフラーカバー51が排気口49aよりも後方に延びて排気口49aを隠すタイプの消音器構造となり、外観性を向上させるとともに、マフラーカバー51の後端からの巻き込み風が排気口49aに影響を与えることを抑えることができる。なお、エンドキャップ46が排気口49aよりも後方に延びる構成の場合、マフラー本体43の後端からの巻き込み風が排気口49aに影響を与えることを抑えることができる。
この構成によれば、マフラー42の長手方向の後半部分に突起71を設けるので、突起71で生じた走行風の乱流がマフラー42の後端位置に至りやすく、マフラー42の後端位置での走行風の巻き込みを効果的に抑えることができる。
この構成によれば、突起71の車両前後方向を向く突起長手方向の寸法に対し、突起長手方向と直交する方向の寸法を小とするので、突起71の空気抵抗を軽減することができる。また、突起71の車両前後方向を向く突起長手方向の寸法を大とするので、突起71の長さを利用して走行風の圧力変化を緩やかにし、風切り音の発生を抑えることができる。
この構成によれば、突起71の前部に漸次高くなる前側傾斜部を有するとともに、突起71の後部に漸次低くなる後側傾斜部を有するので、突起71の空気抵抗をより軽減するとともに、走行風の圧力変化を緩やかにすることができる。
この場合、走行風に乱流を生じさせる突起71をマフラー42の外周に複数配置するので、マフラー42の外周全体にわたって乱流を発生させて走行風の巻き込みを抑え、排気効率への影響をより抑えることができる。
図15~図17を参照し、本実施形態の変形例について説明する。この変形例は、上記実施形態に対し、走行風に乱流を生じさせるための突起71を、マフラー本体43ではなくマフラーカバー51の外面に設ける点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
この構成によれば、マフラー本体43の外側に取り付けられるマフラーカバー51の外面に、走行風の乱流を生じさせる突起71を備えるので、マフラー42の最外面を流れる走行風の剥離を遅らせる効果を得る。このため、マフラー42の後端位置での走行風の巻き込みを効果的に抑えることができる。
次に、本発明の第二実施形態について、図18~図21を参照して説明する。
この実施形態は、前記第一実施形態に対して、ステップフロアおよび跨ぎ空間を有するスクーター型車両ではなく、シート前方にニーグリップ部を有するとともに車体両側にバータイプのステップを有するスポーツタイプの自動二輪車に適用する点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
図18に示すように、第二実施形態の自動二輪車101の車体フレームF2は、前端部に位置するヘッドパイプ113と、ヘッドパイプ113から下後方へ延びる左右一対のメインフレーム114と、左右メインフレーム114の後端部から下方へ延びる左右一対のピボットフレーム115と、を備えている。ヘッドパイプ113には、自動二輪車101の前輪WF、左右一対のフロントフォーク11および操向ハンドル12が操向可能に支持されている。左右ピボットフレーム115には、スイングアーム117の前端部が上下揺動可能に支持されている。スイングアーム117の後端部には、自動二輪車101の後輪WRが支持されている。左右メインフレーム114の後部には、シートフレーム116の前端部が連結されている。
図18~図21に示すように、マフラー本体143の後部上面(外面)143bには、上面143bから上方に突出する突起71が設けられている。突起71は、第一実施形態の突起71と同様、マフラー本体143の外面143bに沿って流れる走行風に規定の乱流(渦流)を生じさせるための渦流生成器として機能する。すなわち、突起71により意図的に小さな乱流を生じさせることで、マフラー本体143の後端後方における気流を制御し、マフラー142の空気抵抗を減らす等の効果を得る。また、突起71は、走行風の剥離を抑える(遅らせる)ことで、マフラー142後端の排気口149aに対する走行風の巻き込みの影響を抑制し、排気効率を良好に維持する。
次に、本発明の第三実施形態について、図22~図25を参照して説明する。
この実施形態は、前記第一実施形態に対して、スイングユニットを有するスクーター型車両ではなく、エンジンを車体に支持したビジネスタイプの自動二輪車に適用する点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
図22に示すように、第三実施形態の自動二輪車(鞍乗り型車両)201は、所謂アンダーボーン型の車体フレームF3を備えることで、車体の跨り易さを向上させ、かつ車両の低重心化を図っている。
図22~図25に示すように、マフラー本体243の後部上面(外面)243bには、上面243bから上方に突出する突起71が設けられている。突起71は、第一実施形態の突起71と同様、マフラー本体243の外面243bに沿って流れる走行風に規定の乱流(渦流)を生じさせるための渦流生成器として機能する。すなわち、突起71により意図的に小さな乱流を生じさせることで、マフラー本体243の後端後方における気流を制御し、マフラー242の空気抵抗を減らす等の効果を得る。また、突起71は、走行風の剥離を抑える(遅らせる)ことで、マフラー242後端の排気口249aに対する走行風の巻き込みの影響を抑制し、排気効率を良好に維持する。
前記鞍乗り型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車(原動機付自転車及びスクーター型車両を含む)のみならず、三輪(前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む)又は四輪の車両も含まれる。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
E エンジン(内燃機関)
42 マフラー(消音器)
43 マフラー本体(消音器本体)
ct1 中央位置
43b 上面、外面
46 エンドキャップ
49a 排気口
51 マフラーカバー(カバー部材)
71 突起
Y1 突起長手方向の寸法
X1,Z1 突起長手方向と直交する方向の寸法
Zt 突出頂部
Claims (9)
- 内燃機関(E)から排出された排気の消音を行う消音器(42)を備える鞍乗り型車両(1)の消音器構造において、
前記消音器(42)は、その外面(43b)から突出して前記外面(43b)に沿って流れる走行風に規定の乱流を生じさせるための突起(71)を備え、
前記突起(71)は、車両前後方向を向く突起長手方向を有し、前記消音器(42)を車体側に支持する部品とは別に設けられ、
前記突起(71)は、前記突起長手方向と直交する側面視で突出頂部(Zt)を有する山形をなし、
前記突起(71)の車両前後方向前側には、突起前端部から突出頂部(Zt)に向けて高くなる前側傾斜部を有し、
前記突起(71)の車両前後方向後側には、前記突出頂部(Zt)から突起後端部に向けて低くなる後側傾斜部を有している鞍乗り型車両の消音器構造。 - 前記消音器(42)は、消音器本体(43)と、前記消音器本体(43)に取り付けられるカバー部材(51)と、を備え、
前記突起(71)は、全体が前記消音器本体(43)およびカバー部材(51)の間に設けられ、かつ前記カバー部材(51)を支持する部品とは別に設けられている請求項1に記載の鞍乗り型車両の消音器構造。 - 前記消音器本体(43)は、後端部に位置するエンドキャップ(46)と、前記エンドキャップ(46)に配置されて排気を大気に放出する排気口(49a)と、を有し、
前記カバー部材(51)および前記エンドキャップ(46)の少なくとも一方は、前記排気口(49a)よりも後方に延びている請求項2に記載の鞍乗り型車両の消音器構造。 - 前記突起(71)は、前記消音器(42)の長手方向において、前記消音器(42)の中央位置(ct1)より後方に設けられている請求項1から3の何れか一項に記載の鞍乗り型車両の消音器構造。
- 前記突起長手方向の寸法(Y1)が前記突起長手方向と直交する方向の寸法(X1,Z1)よりも大きい請求項1から4の何れか一項に記載の鞍乗り型車両の消音器構造。
- 前記前側傾斜部は、前記後側傾斜部よりも前記突起長手方向で長い請求項1から5の何れか一項に記載の鞍乗り型車両の消音器構造。
- 前記後側傾斜部は、前記前側傾斜部よりも前記突起長手方向で長い請求項1から6の何れか一項に記載の鞍乗り型車両の消音器構造。
- 前記突起(71)は、前記消音器(42)の外周に複数配置されている請求項1から7の何れか一項に記載の鞍乗り型車両の消音器構造。
- 前記消音器(42)は、消音器本体(43)と、前記消音器本体(43)の外側に取り付けられるカバー部材(51)と、を備え、
前記突起(71)は、前記カバー部材(51)に設けられている請求項1から8の何れか一項に記載の鞍乗り型車両の消音器構造。
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