WO2020250884A1 - 鞍乗り型車両 - Google Patents

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WO2020250884A1
WO2020250884A1 PCT/JP2020/022679 JP2020022679W WO2020250884A1 WO 2020250884 A1 WO2020250884 A1 WO 2020250884A1 JP 2020022679 W JP2020022679 W JP 2020022679W WO 2020250884 A1 WO2020250884 A1 WO 2020250884A1
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engine
saddle
conduit
outer pipe
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理 牧
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本田技研工業株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M7/00—Motorcycles characterised by position of motor or engine
    • B62M7/02—Motorcycles characterised by position of motor or engine with engine between front and rear wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present invention includes an engine mounted on a vehicle body frame that generates power based on the combustion of fuel, and a muffler that partitions a plurality of compartments in a casing that generate a pressure drop of exhaust gas discharged from the engine.
  • An exhaust pipe having a conduit connected to the exhaust port of the engine at the upstream end and opening into the space inside the muffler at the downstream end, and an outer pipe containing at least part of the conduit and coupled to the casing at the downstream end. It relates to a saddle-mounted vehicle having a catalyst that is incorporated in a conduit below the engine and inside the outer pipe to purify the exhaust gas.
  • Patent Document 1 discloses a silencer connected to the rear end of an exhaust pipe extending from an internal combustion engine.
  • the exhaust pipe comprises a conduit that connects to the exhaust port of the engine at the upstream end and opens into the space within the silencer at the downstream end.
  • the catalyst is incorporated into the conduit (inner pipe) inside the outer pipe (outer pipe). The catalyst is located behind the step.
  • the muffler is required to increase the volume of the compartment to promote the pressure drop. However, if the casing of the silencer extends forward, the silencer protrudes in the left-right direction of the vehicle, which is inconvenient. A method for increasing the volume of the compartment without moving the casing forward is sought.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a saddle-riding vehicle that can contribute to an increase in the volume of a compartment while suppressing the protrusion of a silencer as much as possible.
  • an engine mounted on a vehicle body frame to generate power based on combustion of fuel, and a plurality of compartments in a casing that generate a pressure drop of exhaust gas discharged from the engine.
  • a muffler that partitions the air, a conduit that is connected to the exhaust port of the engine at the upstream end and opens into the space inside the muffler at the downstream end, and at least a part of the conduit is housed in the casing at the downstream end.
  • a saddle-mounted vehicle comprising an exhaust pipe having an outer pipe to be coupled and a catalyst that is incorporated into the conduit below the engine and inside the outer pipe to purify the exhaust gas, the conduit The space on the outside and inside the outer pipe is connected to any of the compartments.
  • the catalyst is arranged in front of the step of receiving the foot of the occupant who is fixed to the vehicle body frame and straddles the occupant seat in the side view.
  • the catalyst is arranged inside the maximum width of the engine in a bottom view.
  • the cross-sectional area of the outer pipe is reduced behind the catalyst.
  • the saddle-riding vehicle has an upstream catalyst incorporated in the conduit upstream of the catalyst and a front upstream catalyst. It is provided with a dividing tube composed of a dividing member which connects the catalyst and is divided by a dividing surface facing in the vertical direction.
  • the saddle-riding vehicle comprises an engine hanger extending from the body frame and connected to the front of the engine, and the upstream catalyst is said in side view. Overlaps the engine hanger.
  • the saddle-riding vehicle is swingably connected to the vehicle body frame while arranging the stepping member in front of the step.
  • the pedal is provided with a guard member that is outside the outer pipe and is arranged at a position that overlaps the pedal in a side view.
  • the volume of the space that contributes to the decrease in the pressure of the exhaust gas can be increased.
  • the volume of the silencer can be substantially increased.
  • the muffling effect of the silencer can be enhanced.
  • the catalyst since the catalyst is arranged in front of the step, it can approach the exhaust port of the engine.
  • the temperature drop of the exhaust gas introduced into the catalyst can be suppressed. In this way, the purification efficiency of the catalyst for the exhaust gas can be increased.
  • the catalyst can be arranged compactly in the width direction.
  • the cross-sectional area of the exhaust pipe can be reduced while maintaining the sense of unity between the catalyst and the muffler. Compactification of the exhaust device can be realized.
  • the curvature of the divided pipe composed of the divided members divided by the divided surfaces facing in the vertical direction can be increased as compared with the normal pipe material. As a result, the minimum ground clearance can be secured.
  • the layout of the exhaust system is made compact. Since the upstream catalyst approaches the exhaust port of the engine, early activation of the upstream catalyst can be realized.
  • the guard member can protect the catalyst from the operation of the operator when operating the pedal.
  • FIG. 1 is a side view schematically showing an overall configuration of a motorcycle, which is a specific example of a saddle-riding vehicle.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of the silencer.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the structure of the exhaust pipe.
  • FIG. 4 is a bottom view of an enlarged portion of a motorcycle.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged plan view of the guard member.
  • the top, bottom, front, back, left, and right of the vehicle body shall be defined based on the viewpoint of the occupant who got on the motorcycle.
  • FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a motorcycle (saddle-riding vehicle) according to an embodiment of the present invention.
  • the motorcycle 11 includes a body frame 12.
  • a front fork 14 is steerably supported by the head pipe 13 at the front end of the vehicle body frame 12.
  • the front wheel WF is rotatably supported on the front fork 14 around the axle 15.
  • a handlebar 16 is connected to the front fork 14 on the upper side of the head pipe 13.
  • a swing arm 18 is swingably supported on the pivot frame 17 on the rear side of the vehicle body frame 12 around a support shaft 19 extending horizontally in the vehicle width direction.
  • a rear wheel WR is rotatably supported around the axle 21 at the rear end of the swing arm 18.
  • a fuel tank 23 for storing fuel is mounted on the vehicle body frame 12 behind the head pipe 13.
  • a passenger seat 24 is mounted on the vehicle body frame 12 behind the fuel tank 23. When driving the motorcycle 11, the occupant straddles the occupant seat 24.
  • Step 25 receives the foot of the occupant straddling the occupant seat 24.
  • a stepping member 26a of the brake pedal 26 is arranged in front of the step 25 on the right side.
  • the brake pedal 26 is swingably connected to the vehicle body frame 12 around the horizontal axis Hx located behind step 25.
  • the tread member 26a is located at a distance that can be reached by the toes of the foot received in step 25.
  • the engine 27 is mounted on the body frame 12 between the front wheel WF and the rear wheel WR.
  • An engine hanger 29 coupled to a down frame 28 extending downward from the head pipe 13 is connected to the front side of the engine 27 from the front.
  • a pivot frame 17 is connected to the rear side of the engine 27 from the rear.
  • Fuel is supplied to the engine 27 from the fuel tank 23.
  • the engine 27 generates power around the rotation axis Rx based on the combustion of fuel.
  • the power of the engine 27 is transmitted to the rear wheel WR via the power transmission device. In this description, the description of the same configuration as that of a known internal combustion engine may be omitted.
  • the engine 27 is connected to an exhaust device 31 that discharges the exhaust gas of the engine 27 to the rear of the vehicle body while performing a purification function and a muffling function.
  • the exhaust device 31 is connected to the exhaust port of the engine 27 at the upstream end, passes under the engine 27 and extends rearward, and the exhaust pipe 32 is located in front of the rear wheel WR and below the support shaft 19. It is provided with a silencer 33 which is connected to the downstream end and arranges the exhaust port 26a at a position higher than the axle 21 on the side of the rear wheel WR.
  • An O2 sensor 34 that detects the oxygen concentration in the exhaust gas is attached to the exhaust port of the engine 27.
  • the exhaust pipe 32 accommodates a conduit 32a that is connected to the exhaust port of the engine 27 at the upstream end and opens into the space inside the silencer 33 at the downstream end, and at least a part of the conduit 32a below the engine 27, and is downstream. It has an outer pipe 32b that is coupled to the silencer 33 at the end. The outer pipe 32b is arranged between the step 25 and the brake pedal 26.
  • a guard member 36 arranged at a position overlapping the brake pedal 26 in a side view is attached to the outer pipe 32b.
  • the guard member 36 covers the upper side and the side surface of the outer pipe 32b from the outside.
  • a protector 37 that covers the upper side and the side of the muffler 33 from the outside is attached to the muffler 33.
  • the silencer 33 includes a casing 38 that partitions a plurality of compartments that generate a pressure drop in the exhaust gas discharged from the engine 27.
  • the separated chambers include a first partition chamber 41, which is separated by a first partition wall 39 on the front side and extends from the front end of the casing 38 to the first partition wall 39, and a first partition wall 39 and a second partition wall behind the first partition wall 39.
  • a second partition 43 that extends between the first partition 39 and the second partition 42, separated by 42, and a third partition 44 that extends behind the second partition 42 to the rear end of the casing 38 (cover 38a). And are included.
  • first connecting pipe 45 that penetrates the first partition wall 39 and the second partition wall 42 and is connected to the conduit 32a of the exhaust pipe 32 at the front end, and a third partition that penetrates the second partition wall 42.
  • a second connecting pipe 46 that connects the second casing 43 to the chamber 44, a third connecting pipe 47 that penetrates the first partition 39 and connects the first casing 41 to the second casing 43, and a first partition wall.
  • a discharge pipe 48 that penetrates the second partition wall 42 and the lid 38a of the casing 38 and connects the outside air space to the first partition chamber 41 is arranged.
  • Exhaust gas is introduced from the conduit 32a through the first connecting pipe 45 into the third compartment 44, flows from the third compartment 44 through the second connecting pipe 46 into the second compartment 43, and flows into the second compartment 43. From 43, it flows into the first compartment 41 through the third connecting pipe 47, and is discharged from the first compartment 41 through the exhaust pipe 48 into the outside air space.
  • the first connecting pipe 45 is supported and fixed in the casing 38 by the support member 49 arranged in the first partition chamber 41 and the first partition wall 39 and the second partition wall 42.
  • the conduit 32a has a downstream catalyst 51 that purifies the exhaust gas discharged from the engine 27 inside the outer pipe 32b and is discharged from the engine 27 upstream of the outer pipe 32b.
  • An upstream catalyst 52 that purifies the exhaust gas is incorporated.
  • the upstream catalyst 52 is arranged in front of the engine 27.
  • the upstream catalyst 52 overlaps the engine hanger 29 at least partially in side view.
  • the downstream catalyst 51 is located below the engine 27 and in front of step 25 in side view. That is, the downstream side catalyst 51 is located parallel to the rotation axis of the rear wheel WR and ahead of the virtual vertical plane Zp that contacts step 25 from the front.
  • the downstream catalyst 51 is arranged inside the maximum width of the engine 27. That is, the downstream catalyst 51 is arranged orthogonal to the rotation axis of the rear wheel WR and inside the virtual vertical Vp circumscribing the engine 27 from the left and right outside (in a space sandwiched between the two vertical Vp).
  • the upstream catalyst 52 is connected to the engine 27 by the first conduit 53.
  • the first conduit 53 is composed of a double pipe including an inner pipe 53a and an outer pipe 53b accommodating the inner pipe 53b.
  • the inner pipe 53a is expanded in diameter at the upstream end and the downstream end, respectively, and is coupled to the inner surface of the outer pipe 53b.
  • the downstream side catalyst 51 is connected to the upstream side catalyst 52 by a curved second conduit (split pipe) 54.
  • the second conduit 54 is composed of vertically divided split members 54a and 54b. That is, the dividing surfaces of the dividing members 54a and 54b face in the vertical direction.
  • the second conduit 54 has a large curvature on the inside as compared to the outside.
  • the second conduit 54 reaches the downstream catalyst 51 while gradually reducing the diameter from the upstream catalyst 52.
  • the upstream end of the outer pipe 32b is coupled to the second conduit 54 at the upstream end of the downstream catalyst 51.
  • the cross-sectional area of the outer pipe 32b is gradually reduced from the rear end of the downstream catalyst 51 to the rear.
  • the downstream end of the outer pipe 32b is coupled to the casing 38 of the silencer 33 by a connecting member 55.
  • a partition 56 for positioning the conduit (inner pipe) 32a with respect to the outer pipe 32b is incorporated in the connecting member 55.
  • the partition 56 is formed with a through hole 56a that spatially connects the first compartment 41 of the silencer 33 to the space outside the conduit 32a and inside the outer pipe 32b.
  • the guard member 36 is the first attachment that projects from the plate piece 36a that covers the outside of the outer pipe 32b on the side of the downstream catalyst 51 toward the outer pipe 32b at two front and rear positions. It has a piece 57 and a second attachment piece 58 that extends from a plate piece 36b that covers the upper part of the outer pipe 32b above the downstream catalyst 51 at one point in the front-rear center and faces the outer pipe 32b.
  • the first mounting piece 57 and the second mounting piece 58 are superposed on the stays 59 and 61 fixed to the outer surface of the outer pipe 32b, respectively.
  • the first mounting piece 57 and the second mounting piece 58 are fastened (or fixed) to the stays 59 and 61.
  • the stay 59 that receives the first mounting piece 57 on the front side is coupled to the second conduit 54.
  • the stay 61 that receives the second mounting piece 58 is coupled to the outer surface of the outer pipe 32b at a position corresponding to the downstream catalyst 51.
  • the stay 59 that receives the first mounting piece 57 on the rear side is coupled to the outer surface of the outer pipe 32b at a position downstream of the catalyst 51 on the downstream side.
  • the second mounting piece 58 is bent downward from the plate piece 36b that extends along the horizontal plane in the vehicle width direction. Since the guard member 36 is arranged between the downstream catalyst 51 and the engine 27 while ensuring the design from the outside, mutual thermal influence can be suppressed.
  • the downstream end of the outer pipe 32b is coupled to the casing 38 of the silencer 33.
  • the appearance of the constriction of the exhaust pipe 32 from the downstream catalyst 51 to the silencer 33 is avoided.
  • a sense of unity between the exhaust pipe 32 and the silencer 33 is produced.
  • the design of the motorcycle 11 can be enhanced.
  • the downstream catalyst 51 is arranged in front of step 25, it can approach the exhaust port of the engine 27.
  • the temperature drop of the exhaust gas introduced into the downstream catalyst 51 can be suppressed. In this way, the purification efficiency of the downstream catalyst 51 with respect to the exhaust gas can be increased.
  • the downstream side catalyst 51 is arranged inside the maximum width of the engine 27 in the bottom view, the downstream side catalyst 51 can be arranged compactly in the width direction.
  • the space outside the conduit 32a and inside the outer pipe 32b is connected to the first compartment 41 of the compartments. Since the space inside the outer pipe 32b is connected to the first compartment 41, the volume of the space that contributes to the decrease in the pressure of the exhaust gas can be increased. The volume of the silencer 33 can be substantially increased. The muffling effect of the muffler 33 can be enhanced.
  • the cross-sectional area of the outer pipe 32b is reduced behind the downstream catalyst 51.
  • the cross-sectional area of the exhaust pipe 32 can be reduced while maintaining a sense of unity between the downstream catalyst 51 and the silencer 33.
  • the exhaust device 31 can be made compact.
  • the exhaust device 31 is composed of vertically divided split members 54a and 54b, and includes a second conduit 54 for connecting the downstream catalyst 51 to the upstream catalyst 52.
  • the curvature of the split pipe composed of the vertically split split members 54a and 54b can be increased as compared with the normal pipe material. As a result, the minimum ground clearance can be secured.
  • the upstream catalyst 52 overlaps the engine hanger 29 in a side view.
  • the layout of the exhaust device 31 is made compact. Since the upstream catalyst 52 approaches the exhaust port of the engine 27, early activation of the upstream catalyst 52 can be realized.
  • the guard member 36 includes a guard member 36 that is outside the outer pipe 32b and is arranged at a position that overlaps the brake pedal 26 in a side view. When operating the brake pedal 26, the guard member 36 can protect the downstream catalyst 51 from the operation of the operator.

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Abstract

鞍乗り型車両（１１）は、ケーシング（３８）内に、エンジン（２７）から排出される排気ガスの圧力低下を生み出す複数の隔室を区画する消音器（３３）と、上流端でエンジン（２７）の排気ポートに接続され下流端で消音器（３３）内の空間に開口する導管（３２ａ）、および導管（３２ａ）の少なくとも一部を収容し、下流端でケーシング（３８）に結合されるアウターパイプ（３２ｂ）を有する排気管（３２）と、エンジン（２７）の下方であってアウターパイプ（３２ｂ）の内側で導管（３２ａ）に組み込まれて、排気ガスを浄化する触媒（５１）とを備え、導管（３２ａ）の外側であってアウターパイプ（３２ｂ）の内側の空間は隔室（４１、４３、４４）のいずれかに接続される。これにより、できる限り消音器の出っ張りを抑制しながら隔室の容積の増大に貢献することができる鞍乗り型車両を提供する。

Description

鞍乗り型車両
　本発明は、車体フレームに搭載されて、燃料の燃焼に基づき動力を生成するエンジンと、ケーシング内に、エンジンから排出される排気ガスの圧力低下を生み出す複数の隔室を区画する消音器と、上流端でエンジンの排気ポートに接続され下流端で消音器内の空間に開口する導管、および、導管の少なくとも一部を収容し、下流端でケーシングに結合されるアウターパイプを有する排気管と、エンジンの下方であってアウターパイプの内側で導管に組み込まれて、排気ガスを浄化する触媒とを備える鞍乗り型車両に関する。
　特許文献１は、内燃機関から延びる排気管の後端に接続される消音器を開示する。排気管は、上流端でエンジンの排気ポートに接続され下流端で消音器内の空間に開口する導管を備える。触媒は、アウターパイプ（外管）の内側で導管（内管）に組み込まれる。触媒はステップよりも後方に位置する。
日本特開２０１４－１９６６７６号公報
　消音器では圧力低下の促進にあたって隔室の容積の増大が要求される。しかしながら、消音器のケーシングが前方に延びると、車両左右方向に消音器が出っ張ってしまい不都合である。前方にケーシングを移動させずに隔室の容積の増大を実現する術が模索される。
　本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、できる限り消音器の出っ張りを抑制しながら隔室の容積の増大に貢献す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、車体フレームに搭載されて、燃料の燃焼に基づき動力を生成するエンジンと、ケーシング内に、前記エンジンから排出される排気ガスの圧力低下を生み出す複数の隔室を区画する消音器と、上流端で前記エンジンの排気ポートに接続され下流端で前記消音器内の空間に開口する導管、および、前記導管の少なくとも一部を収容し、下流端で前記ケーシングに結合されるアウターパイプを有する排気管と、前記エンジンの下方であって前記アウターパイプの内側で前記導管に組み込まれて、前記排気ガスを浄化する触媒とを備える鞍乗り型車両において、前記導管の外側であって前記アウターパイプの内側の空間は前記隔室のいずれかに接続される。
　第２側面によれば、第１側面に加えて、前記触媒は、側面視で、前記車体フレームに固定されて乗員シートに跨がる乗員の足を受け止めるステップよりも前方に配置される。
　第３側面によれば、第１または第２側面の構成に加えて、前記触媒は下面視で前記エンジンの最大幅よりも内側に配置される。
　第４側面によれば、第３側面の構成に加えて、前記触媒の後方で前記アウターパイプの断面積は縮小する。
　第５側面によれば、第１～第４側面のいずれか１の構成に加えて、鞍乗り型車両は、前記触媒よりも上流で前記導管に組み込まれる上流側触媒と、前上流側触媒に前記触媒を接続し、上下方向に向く分割面で分割される分割部材で構成される分割管とを備える。
　第６側面によれば、第５側面の構成に加えて、鞍乗り型車両は、前記車体フレームから延びて前記エンジンの前方に連結されるエンジンハンガーを備え、前記上流側触媒は側面視で前記エンジンハンガーに重なる。
　第７側面によれば、第１～第６側面のいずれか１の構成に加えて、鞍乗り型車両は、前記ステップの前方に踏み部材を配置しながら前記車体フレームに揺動自在に連結されるペダルと、前記アウターパイプよりも外側であって、側面視で前記ペダルに重なる位置に配置されるガード部材とを備える。
　第１側面によれば、アウターパイプ内の空間が隔室に接続されることから、排気ガスの圧力低下に寄与する空間の容積は増大することができる。実質的に消音器の容積は拡大することができる。消音器の消音効果は高められることができる。
　第２側面によれば、触媒はステップよりも前方に配置されることからエンジンの排気ポートに近づくことができる。触媒に導入される排気ガスの温度低下は抑制されることができる。こうして排気ガスに対して触媒の浄化効率は高められることができる。
　第３側面によれば、触媒は幅方向にコンパクトに配置されることができる。
　第４側面によれば、触媒と消音器との一体感が維持されながらも、排気管の断面積は縮小されることができる。排気装置のコンパクト化は実現されることができる。
　第５側面によれば、上下方向に向く分割面で分割される分割部材で構成される分割管では通常の管材よりも曲率は高められることができる。その結果、最低地上高は確保されることができる。
　第６側面によれば、排気装置のレイアウトはコンパクト化される。上流側触媒はエンジンの排気ポートに近づくので、上流側触媒の早期活性化は実現されることができる。
　第７側面によれば、ペダルの操作にあたってガード部材は操作者の動作から触媒を保護することができる。
図１は鞍乗り型車両の一具体例である自動二輪車の全体構成を概略的に示す側面図である。（第１の実施の形態） 図２は消音器の構造を概略的に示す拡大断面図である。（第１の実施の形態） 図３は排気管の構造を概略的に示す拡大断面図である。（第１の実施の形態） 図４は自動二輪車の拡大部分下面図である。（第１の実施の形態） 図５は図３の５－５線に沿った拡大断面図である。（第１の実施の形態） 図６はガード部材の拡大平面図である。（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
２４…乗員シート
２５…ステップ
２６…ペダル（ブレーキペダル）
２６ａ…踏み部材
２７…エンジン
２９…エンジンハンガー
３２…排気管
３２ａ…導管
３２ｂ…アウターパイプ
３３…消音器
３６…ガード部材
３８…ケーシング
４１…隔室（第１隔室）
４３…隔室（第２隔室）
４４…隔室（第３隔室）
５１…触媒（下流側触媒）
５２…上流側触媒
５４…分割管（第２導管）
５４ａ…分割部材
５４ｂ…分割部材
　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は本発明の一実施形態に係る自動二輪車（鞍乗り型車両）の全体構成を概略的に示す。自動二輪車１１は車体フレーム１２を備える。車体フレーム１２の前端でヘッドパイプ１３にはフロントフォーク１４が操向可能に支持される。フロントフォーク１４には車軸１５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１４にはヘッドパイプ１３の上側でハンドルバー１６が結合される。車体フレーム１２の後側でピボットフレーム１７にはスイングアーム１８が車幅方向に水平に延びる支軸１９回りで揺動自在に支持される。スイングアーム１８の後端には車軸２１回りで回転自在に後輪ＷＲが支持される。
　ヘッドパイプ１３の後方で車体フレーム１２には燃料を貯蔵する燃料タンク２３が搭載される。燃料タンク２３の後方で車体フレーム１２には乗員シート２４が搭載される。自動二輪車１１の運転にあたって乗員は乗員シート２４を跨ぐ。
　燃料タンク２３の下方でピボットフレーム１７には車幅方向外側に向かって延びる左右のステップ２５が固定される。ステップ２５は、乗員シート２４に跨がる乗員の足を受け止める。右側のステップ２５の前方にはブレーキペダル２６の踏み部材２６ａが配置される。ブレーキペダル２６はステップ２５よりも後方に位置する水平軸線Ｈｘ回りで揺動自在に車体フレーム１２に連結される。踏み部材２６ａは、ステップ２５に受け止められる足の爪先で届く距離に位置する。踏み部材２６ａが踏み込まれると、後輪ＷＲに制動力は作用する。
　前輪ＷＦおよび後輪ＷＲの間で車体フレーム１２にはエンジン２７が搭載される。エンジン２７の前側には、ヘッドパイプ１３から下方に延びるダウンフレーム２８に結合されるエンジンハンガー２９が前方から連結される。エンジン２７の後側には後方からピボットフレーム１７が連結される。エンジン２７には燃料タンク２３から燃料が供給される。エンジン２７は燃料の燃焼に基づき回転軸線Ｒｘ回りで動力を生成する。エンジン２７の動力は動力伝達装置を経て後輪ＷＲに伝達される。なお、本説明中では既知の内燃機関と同様な構成に関し説明が割愛されることがある。
　エンジン２７には、浄化機能および消音機能を果たしながらエンジン２７の排気ガスを車体後方に排出する排気装置３１が接続される。排気装置３１は、エンジン２７の排気ポートに上流端で接続されてエンジン２７の下方をくぐって後方に延びる排気管３２と、後輪ＷＲの前方であって支軸１９の下方で排気管３２の下流端に接続され、後輪ＷＲの側方で車軸２１よりも高い位置に排気口２６ａを配置する消音器３３とを備える。エンジン２７の排気ポートには排気ガス内の酸素濃度を検出するＯ２センサー３４が取り付けられる。
　排気管３２は、上流端でエンジン２７の排気ポートに接続されて、下流端で消音器３３内の空間に開口する導管３２ａと、エンジン２７の下方で導管３２ａの少なくとも一部を収容し、下流端で消音器３３に結合されるアウターパイプ３２ｂとを有する。アウターパイプ３２ｂはステップ２５とブレーキペダル２６との間に配置される。
　アウターパイプ３２ｂには、側面視でブレーキペダル２６に重なる位置に配置されるガード部材３６が取り付けられる。ガード部材３６は外側からアウターパイプ３２ｂの上方および側方を覆う。消音器３３には、外側から消音器３３の上方および側方を覆うプロテクター３７が取り付けられる。
　図２に示されるように、消音器３３は、エンジン２７から排出される排気ガスの圧力低下を生み出す複数の隔室を区画するケーシング３８を備える。隔室には、前側の第１隔壁３９で隔てられて、ケーシング３８の前端から第１隔壁３９まで広がる第１隔室４１と、第１隔壁３９および第１隔壁３９よりも後方の第２隔壁４２で隔てられて、第１隔壁３９および第２隔壁４２の間で広がる第２隔室４３と、第２隔壁４２の後方でケーシング３８の後端（蓋体３８ａ）まで広がる第３隔室４４とが含まれる。
　ケーシング３８内には、第１隔壁３９および第２隔壁４２を貫通して、前端で排気管３２の導管３２ａに接続される第１接続管４５と、第２隔壁４２を貫通して第３隔室４４に第２隔室４３を接続する第２接続管４６と、第１隔壁３９を貫通して第２隔室４３に第１隔室４１を接続する第３接続管４７と、第１隔壁３９、第２隔壁４２およびケーシング３８の蓋体３８ａを貫通して第１隔室４１に外気空間を接続する排出管４８とが配置される。排気ガスは、導管３２ａから第１接続管４５を経て第３隔室４４に導入され、第３隔室４４から第２接続管４６を通って第２隔室４３に流入し、第２隔室４３から第３接続管４７を通って第１隔室４１に流入し、第１隔室４１から排出管４８を通って外気空間に放出される。第１接続管４５は、第１隔室４１内に配置される支持部材４９と、第１隔壁３９および第２隔壁４２とでケーシング３８内に支持され固定される。
　図３に示されるように、導管３２ａには、アウターパイプ３２ｂの内側で、エンジン２７から排出される排気ガスを浄化する下流側触媒５１と、アウターパイプ３２ｂよりも上流で、エンジン２７から排出される排気ガスを浄化する上流側触媒５２とが組み込まれる。図１に示されるように、上流側触媒５２はエンジン２７の前方に配置される。上流側触媒５２は側面視でエンジンハンガー２９に少なくとも部分的に重なる。下流側触媒５１は、エンジン２７の下方であって、側面視でステップ２５よりも前方に配置される。すなわち、下流側触媒５１は、後輪ＷＲの回転軸線に平行であってステップ２５に前方から接する仮想鉛直面Ｚｐよりも前方に位置する。図４に示されるように、下流側触媒５１はエンジン２７の最大幅よりも内側に配置される。すなわち、下流側触媒５１は、後輪ＷＲの回転軸線に直交し、左右外側からエンジン２７に外接する仮想鉛直面Ｖｐよりも内側に（２つの鉛直面Ｖｐに挟まれる空間に）配置される。
　図３に示されるように、上流側触媒５２は第１導管５３でエンジン２７に接続される。第１導管５３は、内管５３ａおよび内管５３ｂを収容する外管５３ｂを備える二重管で構成される。内管５３ａは、上流端および下流端でそれぞれ拡径して外管５３ｂの内面に結合される。
　下流側触媒５１は、湾曲する第２導管（分割管）５４で上流側触媒５２に接続される。第２導管５４は縦割りの分割部材５４ａ、５４ｂで構成される。すなわち、分割部材５４ａ、５４ｂの分割面は上下方向に向く。第２導管５４は外側に比べて内側で大きな曲率を有する。第２導管５４は、上流側触媒５２から徐々に縮径しながら下流側触媒５１に至る。
　アウターパイプ３２ｂの上流端は下流側触媒５１の上流端で第２導管５４に結合される。アウターパイプ３２ｂの断面積は下流側触媒５１の後端から後方で段階的に縮小する。アウターパイプ３２ｂの下流端は連結部材５５で消音器３３のケーシング３８に結合される。連結部材５５には、アウターパイプ３２ｂに対して導管（インナーパイプ）３２ａを位置決めする仕切り５６が組み込まれる。仕切り５６には、導管３２ａの外側であってアウターパイプ３２ｂの内側の空間に消音器３３の第１隔室４１を空間的に接続する通孔５６ａが形成される。
　図５および図６に示されるように、ガード部材３６は、下流側触媒５１の側方でアウターパイプ３２ｂの外側を覆う板片３６ａから前後２箇所でアウターパイプ３２ｂに向かって突出する第１取り付け片５７と、下流側触媒５１の上方でアウターパイプ３２ｂの上方を覆う板片３６ｂから前後中央１箇所で広がってアウターパイプ３２ｂに向き合わせられる第２取り付け片５８とを有する。第１取り付け片５７および第２取り付け片５８はアウターパイプ３２ｂの外面に固定されるステー５９、６１にそれぞれ重ねられる。第１取り付け片５７および第２取り付け片５８はステー５９、６１に締結される（あるいは固着される）。前側の第１取り付け片５７を受けるステー５９は第２導管５４に結合される。第２取り付け片５８を受けるステー６１は下流側触媒５１に対応する位置でアウターパイプ３２ｂの外面に結合される。後側の第１取り付け片５７を受けるステー５９は下流側触媒５１の下流位置でアウターパイプ３２ｂの外面に結合される。
　第２取り付け片５８は、車幅方向に水平面に沿って広がる板片３６ｂから折り曲げられ下方に向かって傾斜する。ガード部材３６は、外方からの意匠性を確保しつつ下流側触媒５１およびエンジン２７の間に配置されることから、相互の熱影響は抑制されることができる。
　次に本実施形態の作用を説明する。本実施形態に係る排気装置３１ではアウターパイプ３２ｂの下流端は消音器３３のケーシング３８に結合される。こうして下流側触媒５１から消音器３３までに排気管３２のくびれの出現は回避される。その結果、排気管３２および消音器３３の一体感は演出される。自動二輪車１１の意匠性は高められることができる。しかも、下流側触媒５１はステップ２５よりも前方に配置されることからエンジン２７の排気ポートに近づくことができる。下流側触媒５１に導入される排気ガスの温度低下は抑制されることができる。こうして排気ガスに対して下流側触媒５１の浄化効率は高められることができる。下流側触媒５１は下面視でエンジン２７の最大幅よりも内側に配置されることから、下流側触媒５１は幅方向にコンパクトに配置されることができる。
　本実施形態では、導管３２ａの外側であってアウターパイプ３２ｂの内側の空間は隔室のうちの第１隔室４１に接続される。アウターパイプ３２ｂ内の空間が第１隔室４１に接続されることから、排気ガスの圧力低下に寄与する空間の容積は増大することができる。実質的に消音器３３の容積は拡大することができる。消音器３３の消音効果は高められることができる。
　下流側触媒５１の後方でアウターパイプ３２ｂの断面積は縮小する。下流側触媒５１と消音器３３との一体感が維持されながらも、排気管３２の断面積は縮小されることができる。排気装置３１のコンパクト化は実現されることができる。
　本実施形態に係る排気装置３１は、縦割りの分割部材５４ａ、５４ｂで構成されて、上流側触媒５２に下流側触媒５１を接続する第２導管５４を備える。縦割りの分割部材５４ａ、５４ｂで構成される分割管では通常の管材よりも曲率は高められることができる。その結果、最低地上高は確保されることができる。
　上流側触媒５２は側面視でエンジンハンガー２９に重なる。排気装置３１のレイアウトはコンパクト化される。上流側触媒５２はエンジン２７の排気ポートに近づくので、上流側触媒５２の早期活性化は実現されることができる。
　本実施形態では、ガード部材３６は、アウターパイプ３２ｂよりも外側であって、側面視でブレーキペダル２６に重なる位置に配置されるガード部材３６を備える。ブレーキペダル２６の操作にあたってガード部材３６は操作者の動作から下流側触媒５１を保護することができる。

Claims (7)

  1. 　車体フレーム（１２）に搭載されて、燃料の燃焼に基づき動力を生成するエンジン（２７）と、
    　ケーシング（３８）内に、前記エンジン（２７）から排出される排気ガスの圧力低下を生み出す複数の隔室（４１、４３、４４）を区画する消音器（３３）と、
    　上流端で前記エンジン（２７）の排気ポートに接続され下流端で前記消音器（３３）内の空間に開口する導管（３２ａ）、および、前記導管（３２ａ）の少なくとも一部を収容し、下流端で前記ケーシング（３８）に結合されるアウターパイプ（３２ｂ）を有する排気管（３２）と、
    　前記エンジン（２７）の下方であって前記アウターパイプ（３２ｂ）の内側で前記導管（３２ａ）に組み込まれて、前記排気ガスを浄化する触媒（５１）と
    を備える鞍乗り型車両（１１）において、
    　前記導管（３２ａ）の外側であって前記アウターパイプ（３２ｂ）の内側の空間は前記隔室（４１、４３、４４）のいずれかに接続さ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（５１）は、側面視で、前記車体フレーム（１２）に固定されて乗員シート（２４）に跨がる乗員の足を受け止めるステップ（２５）よりも前方に配置される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、前記触媒（５１）は下面視で前記エンジン（２７）の最大幅よりも内側に配置されることを特徴とする鞍乗り型車両。
  4. 　請求項３に記載の鞍乗り型車両において、前記触媒（５１）の後方で前記アウターパイプ（３２ｂ）の断面積は縮小す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、
    　前記触媒（５１）よりも上流で前記導管（３２ａ）に組み込まれる上流側触媒（５２）と、
    　前記上流側触媒（５２）に前記触媒（５１）を接続し、上下方向に向く分割面で分割される分割部材（５４ａ、５４ｂ）で構成される分割管（５４）と
    を備えることを特徴とする鞍乗り型車両。
  6. 　請求項５に記載の鞍乗り型車両において、前記車体フレーム（１２）から延びて前記エンジン（２７）の前方に連結されるエンジンハンガー（２９）を備え、前記上流側触媒（５２）は側面視で前記エンジンハンガー（２９）に重なることを特徴とする鞍乗り型車両。
  7. 　請求項１～６のいずれか１項に記載の鞍乗り型車両において、
    　前記ステップ（２５）の前方に踏み部材（２６ａ）を配置しながら前記車体フレーム（１２）に揺動自在に連結されるペダル（２６）と、
    　前記アウターパイプ（３２ｂ）よりも外側であって、側面視で前記ペダル（２６）に重なる位置に配置されるガード部材（３６）と
    を備えることを特徴とする鞍乗り型車両。
     
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