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JP2006316782A - 自動二輪車の排気装置 - Google Patents

自動二輪車の排気装置 Download PDF

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JP2006316782A JP2005196696A JP2005196696A JP2006316782A JP 2006316782 A JP2006316782 A JP 2006316782A JP 2005196696 A JP2005196696 A JP 2005196696A JP 2005196696 A JP2005196696 A JP 2005196696A JP 2006316782 A JP2006316782 A JP 2006316782A
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Abstract

【課題】 外観性及び排気管の保護を向上させ、また、触媒をデッドスペースに効果的に配置する。
【解決手段】 ヘッドパイプから後方斜め下方にメインフレームを延ばし、このメインフレームの下部にパワーユニット18を取付け、メインフレームの後部にピボットプレートを設け、このピボットプレートにスイング自在にリヤフォーク47を取付け、このリヤフォーク47で後輪46を支持し、パワーユニット18の後方にマフラ63を配置した自動二輪車において、パワーユニット18とマフラ63とを接続する排気管61の途中に触媒62を設け、この触媒62を、パワーユニット18のクランクケース65の前方に設けるとともに平面視でパワーユニット18のシリンダ50の前後方向に沿って設けた。
【選択図】 図2

Description

本発明は、自動二輪車の排気装置の改良に関するものである。
従来の自動二輪車の排気装置として、エンジンの後方に、排気管及びマフラからなる排気装置を配置したものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開2002−37174公報
特許文献1の図4に示される通り、排気装置は、エンジン本体22を構成するシリンダヘッド35の下部から後方へほぼS字形状に延びる第1排気管53と、この第1排気管53の後端に接続されるとともに車幅方向に延びた排気マフラー54と、この排気マフラー54の端部に接続した第2排気管55とからなる。
エンジン本体22のクランクケース36の下部には、ステップホルダ64を介してステップ65,65が取付けられ、ステップホルダ64には、スタンド支持部材66を介してサイドスタンド67が取付けられる。
第1排気管53は、シリンダヘッド35への取付部近傍及び排気マフラー54への接続部近傍が車幅方向に突出して平面視で外部に露出し、排気マフラー54は、第2排気管55との接続部側の端部が車幅方向に突出して平面視で外部に露出するため、外観性及び排気管の保護の点で改良の余地がある。そこで、外観性及び排気管の保護を考慮して外部に露出する部分にカバーを設けると、コストアップとなる。
また、排気浄化のために排気装置に触媒を設ける場合、エンジン本体22の周囲の狭いスペースを有効に利用して配置することが望まれる。
また更に、排気マフラー54内に水が入り込んだ場合でも、エンジンへの影響が少なくて、しかもエンジン始動性が高い排気装置が望まれる。
本発明の目的は、自動二輪車の排気装置を改良することで、コストアップを抑えながら外観性及び排気管の保護を向上させ、また、触媒をデッドスペースに効果的に配置し、更に、マフラ内への浸水時にも、エンジン始動性を向上させることにある。
請求項1に係る発明は、ヘッドパイプから後方斜め下方にメインフレームを延ばし、このメインフレームの下部にパワーユニットを取付け、メインフレームの後部にピボットプレートを設け、このピボットプレートにスイング自在にリヤフォークを取付け、このリヤフォークで後輪を支持し、パワーユニットの後方にマフラを配置した自動二輪車において、パワーユニットとマフラとを接続する排気管の途中に触媒を設け、この触媒を、パワーユニットのクランクケースの前方に設けるとともに平面視でパワーユニットのシリンダの前後方向に沿って設けたことを特徴とする。
触媒を、クランクケース前方でシリンダの前後方向に沿ったスペースに配置し、スペースの有効利用を図る。また、触媒をシリンダの前後方向に沿って配置することで、触媒に接続した排気管も前後方向に配置し易く、車幅方向に張り出し難い。
請求項2に係る発明は、触媒を、平面視でシリンダと重ねたことを特徴とする。
触媒が平面視でシリンダと重なり、車幅方向に張り出さず、外部に露出し難い。
請求項3に係る発明は、マフラをパワーユニットと後輪との間に配置したことを特徴とする。
マフラをパワーユニットと後輪との間に設けることで、マフラを外部から露出し難く配置することが可能になる。
請求項4に係る発明は、シリンダをほぼ水平にしたことを特徴とする。
シリンダをほぼ水平にすることで、シリンダ下方に触媒をほぼ水平に配置することが可能になる。
請求項5に係る発明は、マフラを、排気管の端部を収納する幅広前部と、セパレータ及び連通管を収納する縦長後部からなる平面視L字形状に形成し、排気管の開放端をマフラのテールパイプの後端よりも上方に配置したことを特徴とする。
テールパイプから水がマフラ内に浸入したときに、排気管の開放端からエンジン側に水が入り込まない。
請求項6に係る発明は、テールパイプの後端よりも上方に連通管の開口部を設けたことを特徴とする。
テールパイプから水がマフラ内に浸入したときに、連通管内に空気層が残るために、エンジンの排気抵抗が小さくなる。
請求項1に係る発明では、パワーユニットとマフラとを接続する排気管の途中に触媒を設け、この触媒を、パワーユニットのクランクケースの前方に設けるとともに平面視でパワーユニットのシリンダの前後方向に沿って設けたので、クランクケースの前方で且つシリンダの下方にできるデッドスペースを有効に利用することができ、コンパクト化を図ることができる。また、排気管が車体の前後方向に沿って配置され、車幅方向に張り出さず、外部に露出し難くなるため、外観性を向上させるとともに排気管を保護することができる。
請求項2に係る発明では、触媒を、平面視でシリンダと重ねたので、車幅方向に張り出さず、外部に露出し難くすることができ、外観性を向上させることができる。
請求項3に係る発明では、マフラをパワーユニットと後輪との間に配置したので、マフラを外部から露出し難く配置することができ、外観性を向上させることができる。
請求項4に係る発明では、シリンダをほぼ水平にしたので、シリンダ下方に触媒をほぼ水平に配置することができる。
請求項5に係る発明では、マフラを、排気管の端部を収納する幅広前部と、セパレータ及び連通管を収納する縦長後部からなる平面視L字形状に形成し、排気管の開放端をマフラのテールパイプの後端よりも上方に配置したので、テールパイプから水がマフラ内に浸入しても、排気管の開放端からエンジン側へ水が入り込み難くすることができ、また、エンジンの始動性を向上させることができる。
請求項6に係る発明では、テールパイプの後端よりも上方に連通管の開口部を設けたので、テールパイプから水がマフラ内に浸入したときでも、エンジンの始動性を向上させることができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る排気装置を備えた自動二輪車の側面図であり、自動二輪車10は、ヘッドパイプ11から後方斜め下方に延ばした1本のメインフレーム12と、このメインフレーム12の後端部に下方に延びるように取付けた左右一対のピボットプレート13,14(手前側の符号13のみ示す。)とでエンジン16及び変速機17からなるパワーユニット18を支持し、メインフレーム12の後部から後方斜め上方に延ばした左右一対のリヤフレーム21,22(手前側の符号21のみ示す。)に燃料タンク23を取付け、この燃料タンク23とリヤフレーム21,22とに収納ボックス24を取付け、この収納ボックス24に開閉自在にタンデムシート26を取付けた車両である。
ヘッドパイプ11は、下端で前輪28を支持するフロントフォーク31を操舵自在に取付けた部材であり、フロントフォーク31の上部でバーハンドル32を支持する。
ピボットプレート13,14とリヤフレーム21,22とは、左右一対のサブフレーム34,34(手前側の符号34のみ示す。)を掛け渡すとともに、同乗者用である左右一対のピリオンステップ36,37(手前側の符号36のみ示す。)をそれぞれ支持する左右一対のステップ支持フレーム41,42を取付けたものである。
上記したヘッドパイプ11、メインフレーム12、ピボットプレート13,14、リヤフレーム21,22及びサブフレーム34,34は、車体フレーム45を構成する部材である。
ピボットプレート13,14は、後端で後輪46を支持するスイングアーム47をスイング自在に取付けた部材である。
エンジン16は、前部にほぼ水平としたシリンダ部50を備え、このシリンダ部50に備えるシリンダヘッド51に吸気装置52及び排気装置53を接続したものである。
吸気装置52は、メインフレーム12の前部に取付けたエアクリーナ55と、このエアクリーナ55に一端を接続するとともに他端を吸気管56を介してシリンダヘッド51に接続したインジェクタ一体型スロットルボディ57とを備える。
排気装置53は、シリンダヘッド51に一端を接続した排気管61と、この排気管61の途中に設けた触媒62と、排気管51の後端部に接続したマフラ63とからなり、マフラ63をパワーユニット18の後方に配置したものである。
触媒62は、シリンダ部50の下方で且つ後に述べるクランクケース65の前方に出来る空間64に配置することで、地上高をより大きくしたものである。
パワーユニット18は、クランクケース65を備え、このクランクケース65の下部に取付けられ、両側方に延出する運転者用であるメインステップ66,66(手前側の符号66のみ示す。)を配置し、クランクケース65の下部後端部で後輪用のブレーキペダル67及びメインスタンド68をスイング自在に支持したものである。
ここで、71はハンドルカバー、72はフロントカバー、73はヘッドパイプ11の前方に配置したバッテリ、73aはバッテリ73を支持するためにヘッドパイプ11の前部に取付けたバッテリ支持ブラケット、74は前輪28の上方及び後方を覆うフロントフェンダ、76はレッグシールド、77は燃料タンク23に設けた給油口23e(図3参照。78は給油口を塞ぐキャップである。)から給油するときに開閉するためにレッグシールド76に設けたロック装置付きの給油リッド、81はメインフレーム12に取付けたエンジンハンガ、82は後輪用車軸83に取付けたドラムブレーキ装置、84はドラムブレーキ装置82の回転防止のためにドラムブレーキ装置82のブレーキパネル(不図示)とスイングアーム47とに渡したトルクロッド、86はスイングアーム47に設けたリヤクッションブラケット47aと一方のリヤフレーム21側とに渡したリヤクッションユニット、87は収納ボックス24の後部下部に取付けた泥除け、88は後輪46の上方を覆うリヤフェンダ、91はグラブレール、92はテールランプである。
図2は本発明に係る自動二輪車の要部平面図(図中の矢印(FRONT)は車両前方を表す。以下同じ。)であり、排気管61を、エンジン16のシリンダヘッド51から下方そして後方へパワーユニット18の下面に沿って延ばし、パワーユニット18のクランクケース65の後端部近傍で排気管61の後端にマフラ63を接続し、クランクケース65の後端部に一体的に左右一対のスタンド支持ボス65S,65Sを設け、これらのスタンド支持ボス65S,65Sにそれぞれ軸支持穴65a,65bを開け、これらの軸支持穴65a,65bに支軸101を通し、この支軸101でブレーキペダル67及びメインスタンド68をそれぞれスイング自在に支持したことを示す。
排気管61は、パワーユニット18の下方を車両前後方向にほぼ直線状に延び、触媒62は、車両前後方向に延びるとともに平面視でエンジン16のシリンダ部50にほぼ重なり、クランクケース65の左膨出部65c及び右膨出部65dよりも車両前方に位置する。
マフラ63は、パワーユニット18と後輪46との間に配置した幅広前部63aと、この幅広前部63aから後方に後輪46の右側面に沿うように延ばした縦長後部63bとからなるL字形状のものである。
幅広前部63aは、一方のピボットプレート13(図1参照)に取付ける左部取付部63cを備え、縦長後部63bは、一方のステップ支持フレーム42に取付ける右部取付部63dを備える。
トルクロッド84は、その前端を、スイングアーム47の左右のアーム部103,104を連結するクロス部材105に取付けたものである。
ここで、111はシリンダ部50にレッグシールド76を取付ける取付ブラケット、112は変速機17に備えるチェンジペダル、113はサイドスタンド、114はスイングアーム47を支持するためにピボットプレート13,14(図1参照)に取付けたピボットシャフト、116はエンジン始動用のキックペダル、117は左右のメインステップ66,66を連結するためにクランクケース65側に取付けたステップバーである。
上記したピボットシャフト114では、スイングアーム47と共に左右のステップ支持フレーム41,42をも支持する。
図3は本発明に係る自動二輪車の要部側面図であり、燃料タンク23は、そのフランジ部23aを、左右のリヤフレーム21,22にそれぞれ取付けたタンク取付ブラケット121,122にボルト123及びナット124(ナット124はタンク取付ブラケット121,122の下面に固定。)で取付けたものである。なお、125は燃料タンク23内に配置するとともに燃料タンク23の上壁に取付けた燃料ポンプである。
上記のタンク取付ブラケット121,122は、リヤフレーム21,22の屈曲部21b,22b(手前側の符号21bのみ示す。)の前後に取付けた部材であり、燃料タンク23は、屈曲部21b、22bの前後に固定したものであるから、燃料タンク23でリヤフレーム21,22の補強材の役目を果たすことができ、リヤフレーム21,22のそれぞれの剛性を向上させることができる。また、燃料タンク23は、左右のリヤフレーム21,22に渡したものであるから、車体フレーム45のクロス部材を兼ねるため、車体フレーム45の全体の剛性の向上にも大きく貢献することができる。
メインフレーム12の後端部12aは、上下に潰すことで、前部側の高さH1に対して高さH2に小さくした部分であり、これによって、燃料タンク23の底面23fの位置を下げ、燃料タンク23の容量を拡大した。
収納ボックス24は、底部に左右一対の前部下方突出部24a,24a(手前側の符号24aのみ示す。)及び左右一対の後部下方突出部24b,24b(手前側の符号24bのみ示す。)を備え、前部下方突出部24a,24aを、燃料タンク23の上面に取付けた左右一対のボックス取付ブラケット126,126(手前側の符号126のみ示す。)にボルト128及びナット部材131で取付け、後部下方突出部24b,24bを、リヤフレーム21,22にそれぞれ取付けたボックス取付ブラケット127にボルト128及びナット部材131で取付けたものである。
ナット部材131は、一端にフランジを備える筒状の部材で、筒の内面にめねじを備え、ボックス取付ブラケット126,127に開けた挿通穴に下から上へ通し、ボックス取付ブラケット126,127に溶接にて固定したものである。
収納ボックス24のボックス取付ブラケット126,127への取付けは、ナット部材131のボックス取付ブラケット126,127から上方に突出した部分に、収納ボックス24の前部下方突出部24a,24a及び後部下方突出部24b,24bに開けた貫通穴を嵌めて位置決めし、収納ボックス24内からボルト128をナット部材131のめねじにねじ込むことで行う。
マフラ63は、排気管61に接続したロアマフラ半体135と、アッパマフラ半体136とを上下に合わせて容器状としたものである。
ロアマフラ半体135は、その底面が、側面視で、跳ね上げた状態のメインスタンド68と重なる位置まで下方に膨出した下方膨出部135aを備える。
マフラ63のピボットプレート13への取付部である左部取付部63cは、ロアマフラ半体135及びアッパマフラ半体136に亘って取付けた取付ブラケット137と、この取付ブラケット137の側面に取付けたナット(不図示)とからなり、ボルト138を、一方のピボットプレート13の下端部に開けたボルト挿通穴(不図示)に通し、前述の図示せぬナットにねじ込むことで、ピボットプレート13に左部取付部63cを取付ける。
マフラ63のステップ支持フレーム42(ステップ支持フレーム41の奥側のフレームである。)への取付部である右部取付部63dは、アッパマフラ半体136に取付けた取付ブラケット141と、この取付ブラケット141の上部に取付けた筒部材142とからなり、一方のステップ支持フレーム42に設けたブラケット144に筒部材142をボルト146及びナット147で取付けることで、ステップ支持フレーム42に右部取付部63dを取付ける。
ステップ支持フレーム41,42は、それぞれ下部をピボットプレート13,14(ピボットプレート14は不図示)にスイングアーム47と同軸に、ボルト151で取付け、上部をリヤフレーム13,14に設けたブラケット152,152(手前側の符号152のみ示す。)にそれぞれボルト153で取付けたものである。
図4は本発明に係る自動二輪車の要部背面図であり、パワーユニット18の後端部に設けたスタンド支持ボス65S,65Sにメインスタンド68及びブレーキペダル67を支軸101を介して取付けたことを示す。メインスタンド68は立てた状態にある。なお、155は地面である。
メインスタンド68は、支軸101でスイング自在に支持したプレート部材165,166と、これらのプレート部材165,166にそれぞれ取付けたパイプよりなるアーム部材167,168と、これらのアーム部材167,168に渡して取付けたクロス部材171と、運転者が足を掛けてメインスタンド68をスイングさせるために一方のアーム部材167の下部から外側方に突出させた側方突出部材172と、側方突出部材172の付け根部からアーム部材167に渡して取付けた補強部材173とからなる。なお、175は一方のプレート部材165に取付けたピンであり、このピン175と、クランクケース65に取付けたブラケット176側のピン177とに引張コイルばね178を掛け渡すことで、立てたメインスタンド68を引張コイルばね178の引張力で収納位置まで跳ね上げ可能とした。
ブレーキペダル67は、支軸101に回転自在に取付けた筒部材181と、この筒部材181に取付けたアーム部材182と、運転者が足を載せるためにアーム部材182の先端に取付けたペダル部183と、後輪側のドラムブレーキ装置82(図1参照)側に連結するために筒部材181に取付けた小アーム部材184とからなる。
支軸101は、一端に円板状の頭部101aを備え、ブレーキペダル67の筒部材181、スペーサ185、プレート部材166、軸支持穴65b、軸支持穴65a、プレート部材165をそれぞれ順に貫通させた後に、他端部に割りピン186を取付けることで抜け止めする。
排気管61は、支軸101、アーム部材167,168及びクロス部材171で囲まれた空間188に位置し、プレート部材165及びプレート部材166のそれぞれよりも車幅方向内側でプレート部材165,166の間を通る。即ち、排気管61は、メインスタンド68の起立時、左右のアーム部材167,168の間を通る。
図5は本発明に係るマフラの側面図(一部断面図)であり、アッパマフラ半体136(図3参照)を外した状態を示す。
マフラ63は、幅広前部63aに排気管61の後端部61aを収納し、縦長後部63bに、第1セパレータ195及びこの第1セパレータ195よりも後方に離して配置した第2セパレータ196を取付け、これらの第1セパレータ195と第2セパレータ196とに2本の第1連通管197,197を貫通するように取付け、第2セパレータ196に、第1連通管197,197よりも短くした2本の第2連通管198,198とテールパイプ201とをそれぞれ貫通するように取付け、テールパイプ201の後端を縦長後部63bの後壁63fに貫通するように取付けたものである。
図6は本発明に係るマフラの平面図であり、アッパマフラ半体136(図3参照)を外した状態を示し、マフラ63の内部を、第1セパレータ195と第2セパレータ196とで区画して膨張室である第1室211、第2室212及び第3室213を形成し、第1室211に排気管61の後端部61aを配置したことを示す。
排気管61の後端部61aは、マフラ63の外部から内部に挿入してほぼ直角に曲げた排気管本体端部61cと、この排気管本体端部61cにジョイント管61dを介して接続するとともに排気管本体端部61cに対してほぼ180°向きを変えて延ばした延長管61eと、この延長管61eの先端に接続するとともに複数の排気穴を有する端部管61fとからなり、延長管61eをロアマフラ半体135に設けたブラケット215で支持した部分である。
第1連通管197,197は、第1室211と第3室213とを連通させ、第2連通管198,198は、第2室212と第3室213とを連通させ、テールパイプ201は、第2室212と外部とを連通させる部材である。
従って、エンジン側から排気管61を通じて第1室211内に流れた排気は、第1連通管197,197を介して第3室213に流れ、第3室213から第2連通管198,198を介して第2室212に流れ、膨張及び消音を行い、第2室212からテールパイプ201を介して外部に排出される。
図7は図5の7−7線断面図であり、第1連通管197,197及び第2連通管198,198をそれぞれ縦に並べて配置し、これらの第1連通管197,197及び第2連通管198,198の間にテールパイプ201を配置したことを示す。
第1連通管197,197及び第2連通管198,198のうち、一方の第1連通管197は最も上方に位置する。
図5に戻って、テールパイプ201の後端の開口201a、詳しくは、開口201aの上端部201b(上端部201bを点で表した。)を通る水平線220を引いたときに、排気管61の延長管61eにおける後端の開口61h(即ち、排気管61の開放端である。)を水平線220よりも上方に配置し、一方の第1連通管197を水平線220よりも上方に配置することで第1連通管197の前部開口197a及び後部開口197bを水平線220よりも上方に配置したことを示す。
例えば、テールパイプ201の開口201aからマフラ63内に水が入った場合でも、延長管61eの開口61hが水平線220よりも高い位置にあるため、延長管61eから排気管61のエンジン側に水が浸入することがなく、また、第1連通管197が水平線220よりも高い位置にあるため、第1連通管197内の空気層によって、エンジンの排気抵抗が大きくならず、エンジン運転中にエンストを起こすことがなく、また、エンジン始動が困難になることがない。
図8は本発明に係るマフラの底面図であり、マフラ63のロアマフラ半体135の底面135cに、メインスタンド68を跳ね上げて収納したときに、アーム部材168との干渉を防止するために凹状の逃げ部135dを形成したことを示す。これにより、マフラ63の容量を確保しつつメインスタンド68の地上高をより大きくすることができる。
また、マフラ63とアーム部材168とを上下に重ねることで、例えば、マフラとメインスタンドのアーム部材とを横に並べるのに比べて、本発明では、マフラ63あるいはメインスタンド68の車幅方向への突出量を小さくすることができ、車両の小型化を図ることができるとともに外観性を向上させることができる。
本発明の排気装置は、自動二輪車に好適である。
本発明に係る排気装置を備えた自動二輪車の側面図である。 本発明に係る自動二輪車の要部平面図である。 本発明に係る自動二輪車の要部側面図である。 本発明に係る自動二輪車の要部背面図である。 本発明に係るマフラの側面図である。 本発明に係るマフラの平面図である。 図5の7−7線断面図である。 本発明に係るマフラの底面図である。
符号の説明
10…自動二輪車、11…ヘッドパイプ、12…メインフレーム、13,14…ピボットプレート、18…パワーユニット、46…後輪、47…リヤフォーク(スイングアーム)、50…シリンダ(シリンダ部)、61…排気管、61a…排気管の端部(後端部)、61h…排気管の開放端(開口)、62…触媒、63…マフラ、63a…幅広前部、63b…縦長後部、65…クランクケース、195,196…セパレータ(第1セパレータ、第2セパレータ)、197,198…連通管(第1連通管、第2連通管)、197a,197b…開口部(前部開口、後部開口)、201…テールパイプ、201a…テールパイプの後端(開口)。

Claims (6)

  1. ヘッドパイプから後方斜め下方にメインフレームを延ばし、このメインフレームの下部にパワーユニットを取付け、前記メインフレームの後部にピボットプレートを設け、このピボットプレートにスイング自在にリヤフォークを取付け、このリヤフォークで後輪を支持し、前記パワーユニットの後方にマフラを配置した自動二輪車において、
    前記パワーユニットと前記マフラとを接続する排気管の途中に触媒を設け、この触媒を、前記パワーユニットのクランクケースの前方に設けるとともに平面視で前記パワーユニットのシリンダの前後方向に沿って設けたことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
  2. 前記触媒は、平面視で前記シリンダと重なることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車の排気装置。
  3. 前記マフラを前記パワーユニットと前記後輪との間に配置したことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の自動二輪車の排気装置。
  4. 前記シリンダはほぼ水平であることを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3記載の自動二輪車の排気装置。
  5. 前記マフラを、排気管の端部を収納する幅広前部と、セパレータ及び連通管を収納する縦長後部からなる平面視L字形状に形成し、
    前記排気管の開放端を前記マフラのテールパイプの後端よりも上方に配置したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項記載の自動二輪車の排気装置。
  6. 前記テールパイプの後端よりも上方に前記連通管の開口部を設けたことを特徴とする請求項5記載の自動二輪車の排気装置。
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