JP4280401B2 - 自動二輪車におけるエンジンの排気装置支持構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンが後輪よりも前方で車体フレームに搭載され、排気マフラーを備えるとともに前記エンジンのエンジン本体に設けられた排気ポートに接続される排気装置が、前記車体フレームに支持される自動二輪車に関し、特に、排気装置の支持構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動二輪車では、たとえば特開平５−１３１９６３号公報で開示されるように、排気装置が備える排気マフラーは、自動二輪車の前後方向に長く形成されて後輪の一側に配置され、排気装置が接続されるエンジンの排気ポートが車体中心線に近い位置に配置されるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のような排気装置を車体フレームに支持するにあたっては、排気装置が全体として車体中心線の一側に配置されるので、排気装置がエンジン本体に接続される部分を除く複数箇所で、排気装置を車体フレームに強固に支持する必要があり、排気装置を支持するための部品点数が多くなるとともに、排気装置を車体フレームに組付ける際の組付工数も多くなる。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、排気装置を支持するにあたって部品点数を低減し、組付工数の低減を可能とした自動二輪車におけるエンジンの排気装置支持構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、エンジンが後輪よりも前方で車体フレームに搭載され、排気マフラーを備えるとともに前記エンジンのエンジン本体に設けられた排気ポートに接続される排気装置が、前記車体フレームに支持される自動二輪車において、前記排気マフラーが、前記車体フレームの幅方向に長く形成されて前記エンジンおよび後輪間に配置され、排気マフラーの一端および前記排気ポートを結ぶ第１排気管の第１重心と、前記排気マフラーならびに該排気マフラーの他端に接続される第２排気管の第２重心とを結ぶ直線上で第１排気管の上流端がエンジン本体に締結され、前記排気マフラーが第２重心で車体フレームに支持されることを特徴とする。
【０００６】
このような構成によれば、車体フレームに搭載されたエンジンのエンジン本体および前記車体フレームに、排気装置全体の重心を通る直線上で排気装置が支持されることになり、排気装置の支持部に作用する曲げ荷重を小さくし、排気装置の前後２箇所の支持でも充分な支持強度で排気装置を支持することが可能である。しかも前記２箇所のうち第１排気管のエンジン本体への支持部は、排気装置のエンジン本体への接続部であり、排気装置を支持するための専用支持部は、排気マフラーを車体フレームに支持する部分の１箇所であり、排気装置を支持するにあたって部品点数を低減し、それに伴って組付工数を低減することができる。
【０００７】
また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記エンジンからの動力を後輪に伝達するためのドライブチェーンが車体中心線の一側に配置され、車体中心線に関して前記ドライブチェーンと反対側に、第１排気管の前記第１重心と、前記排気マフラーおよび第２排気管の前記第２重心とが配置されることを特徴とし、かかる構成によれば、エンジンおよび後輪間の駆動力伝達系との干渉を回避しつつ排気マフラーをエンジンに極力近接させて地上高を確保しつつ低重心化させることができ、さらに排気装置の組付が容易となる。
【０００８】
さらに請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、前記排気マフラーの一端が、鉛直面に沿う平面状に形成されるとともに前記ドライブチェーンよりも車体中心線寄りに配置されることを特徴とし、かかる構成によれば、ドライブチェーンの揺動に必要なスペースの側方に、排気マフラーを有効に配置することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１は自動二輪車の側面図、図２は図１の要部拡大図、図３はクランクケース内を示すための縦断側面図、図４は図２の４矢視底面図、図５は図２の５−５線断面図である。
【００１１】
先ず図１において、自動二輪車の車体フレーム１５が前端に備えるヘッドパイプ１６には、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１７が操向可能に枢支される。該フロントフォーク１７の上端にはバーハンドル１８が連結され、前輪ＷＦの上方を覆うフロントフェンダ１９がフロントフォーク１７に支持される。また車体フレーム１５の中間部に固着された左右一対の支持ブラケット４０…には後輪ＷＲを軸支するリヤフォーク２０が枢支され、車体フレーム１５の後部およびリヤフォーク２０間にリヤクッション２１が設けられる。
【００１２】
車体フレーム１５の中間部には水冷式のエンジンＥが搭載されており、該エンジンＥのエンジン本体２２および車体フレーム１５に支持されるラジエータ２４が前記エンジン本体２２の前部上方に配置されるとともに、車体フレーム１５に支持されるエアクリーナ２３がエンジン本体２２の前部上方に配置される。またエンジン本体２２よりも後部上方に配置される燃料タンク２５と、電装部品を収納可能として該燃料タンク２５の上方に配置される収納ボックス２６とが、車体フレーム１５に支持される。
【００１３】
前記車体フレーム１５の前部、エンジンＥ、エアクリーナ２３およびラジエータ２４は、車体フレーム１５に取付けられる合成樹脂製のレッグシールド２９で覆われる。また車体フレーム１５の後部、燃料タンク２５および収納ボックス２６は、車体フレーム１５に取付けられる合成樹脂製のリヤカバー３０で覆われており、該リヤカバー３０に後輪ＷＲの後部上方を覆うリヤフェンダ３１が連設される。リヤカバー３０上には、収納ボックス２６の上端開口部を開閉可能としてシート３２が設けられており、該シート３２にドライバが座乗可能である。
【００１４】
図２において、エンジンＥのエンジン本体２２は、車体フレーム１５の前後方向にほぼ沿うシリンダボア３３を有するシリンダブロック３４と、該シリンダブロック３４の前部に締結されるシリンダヘッド３５と、前記シリンダブロック３４の後部に締結されるクランクケース３６とを備え、シリンダブロック３４およびクランクケース３６が、車体フレーム１５に固着された支持ブラケット３９，４０…に支持される。
【００１５】
図３を併せて参照して、クランクケース３６は、左右のクランクケース半体３７，３８が相互に締結されて成るものであり、クランクシャフト４１が両クランクケース半体３７，３８で回転自在に支承される。
【００１６】
クランクケース３６内には変速機Ｍが収納、配置されており、該変速機Ｍは、クランクシャフト４１から動力が伝達される主変速機軸４２と、主変速機軸４２と平行な副変速機軸４３と、主変速機軸４２および副変速機軸４３間に設けられる複数変速段の歯車列４４と、それらの歯車列４４の１つを選択して確立するためのシフト機構４５とを備える。
【００１７】
主変速機軸４２は、クランクシャフト４１の軸線を通って前後方向に延びるほぼ水平な直線４６に軸線を直交させてクランクシャフトよりも後方側でクランクケース３６に回転自在に支承され、副変速機軸４３は、直線４６に軸線を直交させて主変速機軸４２よりも後方側でクランクケース３６に回転自在に支承される。
【００１８】
副変速機軸４３の一端は、クランクケース３６における左クランクケース半体３７を貫通した外部に突出されており、該副変速機軸４３の一端突出部に駆動スプロケット４７が固定され、後輪ＷＲに動力を伝達するための無端状のドライブチェーン４８が駆動スプロケット４７に巻掛けられる。
【００１９】
左クランクケース半体３７の外面には、前記駆動スプロケット４７へのドライブチェーン４８の巻掛けブラケットを覆うチェーンカバー４９が取付けられ、リヤフォーク２０には、ドライブチェーン４８の一部上方を覆うチェーンカバー５０が取付けられる。
【００２０】
図４を併せて参照して、エンジン本体２２におけるシリンダヘッド３５の下部側面には排気ポート５１が設けられており、該排気ポート５１に排気装置５２が接続される。この排気装置５２は、排気ポート５１に上流端が接続される第１排気管５３と、エンジンＥのクランクケース３６および後輪間に配置されて前記第１排気管５３の下流端に接続される排気マフラー５４と、該排気マフラー５４に上流端が接続される第２排気管５５とで構成される。
【００２１】
排気マフラー５４は、横断面形状を楕円形とするとともに両端を閉じて車体フレーム１５の幅方向に長く形成されるケーシング５４ａを備えるものであり、変速機Ｍの主および副変速機軸４２，４３に対応したクランクケース３６の底壁後部３６ａは、その底壁後部３６ａの下方に排気マフラー５４の少なくとも一部（この実施例では一部）を配置するスペースを確保し得るようにして、クランクシャフト４１に対応したクランクケース３６の底壁前部３６ｂよりも高く形成される。
【００２２】
クランクケース３６の底壁前部３６ｂが底壁後部３６ａよりも低く形成されることにより、クランクシャフト４１に対応したクランクケース３６内の前部にオイル溜まり５６が形成されることになり、該オイル溜まり５６に貯溜されたオイルを図示しないポンプで汲上げるための吸入口５７が、底壁前部３６ｂに連なってクランクケース３６内に設けられる。
【００２３】
またクランクケース３６を共同して構成する左右クランクケース半体３８，３９には、クランクシャフト４１が備えるクランクウエイト４１ａの外面が描く回転軌跡に対応して彎曲した仕切り壁５８…が、左右クランクケース半体３８，３９の結合時に相互に近接対向するようにして設けられ、両仕切り壁５８…は、オイル溜まり５６に貯溜されるオイルの液面Ｌと、クランクシャフト４１のクランクウエイト４１との間に介在するように形成される。
【００２４】
図５を併せて参照して、前記排気装置５２の第１排気管５３は、車体フレーム１５よりも右側でシリンダヘッド３５の下部側壁に設けられている排気ポート５１から車体フレーム１５の右側でエンジン本体２２の下方を通って後方に延出され、クランクケース３６の後部に対応する部分では、後部底壁３６ａの下方を通って車体フレーム１５の左側に屈曲され、車体フレーム１５の左側で第１排気管５３の下流端が排気マフラー５４の一端に接続される。また第２排気管５５は、排気マフラー５４の他端に接続されており、下流端が後方を向くように略Ｌ字状に屈曲される。
【００２５】
しかも第１排気管５３、排気マフラー５４および第２排気管５５は、第１排気管５３の第１重心Ｇ１と、排気マフラー５４および第２排気管５５の第２重心Ｇ２とを結ぶ直線５９が、車体中心線６０に近接してほぼ平行となるように配置され、前記直線５９上で第１排気管５２の上流端が複数組のボルト７０…およびナット７１…によりエンジン本体２２のシリンダヘッド３５に締結される。また排気マフラー５４の上部には支持ステー６１が固着されており、第２重心Ｇ２に対応する部分で前記支持ステー６１が、左右一対の支持ブラケット４０，４０のうち右側の支持ブラケット４０に、ボルト７２およびナット７３により締結される。すなわち第１排気管５３の上流端のシリンダヘッド３５への結合部と、支持ブラケット４０への排気マフラー５４の支持部との２箇所で排気装置５２が車体フレーム１５に支持されることになる。
【００２６】
ところでエンジンＥからの動力を後輪ＷＲに伝達するためのドライブチェーン４８が車体中心線６０の左側に配置されるのに対し、車体中心線６０に関してドライブチェーン４８と反対側すなわち車体中心線６０の右側に、第１排気管５３の前記第１重心Ｇ１と、排気マフラー５４および第２排気管５５の第２重心Ｇ２とが配置されており、それらの重心Ｇ１，Ｇ２を結ぶ直線５９は、車体中心線６０の右側に近接した位置で該車体中心線６０とほぼ平行である。
【００２７】
さらに排気マフラー５４の一端は鉛直面に沿う平面状に形成されており、ドライブチェーン４８よりも車体中心線６０寄りに配置されている。
【００２８】
クランクケース３６における底壁後部３６ａの下面には、左右に分かれた２箇所で一対ずつ対をなす２組の支持ボス６２，６３…が一体に設けられており、それらの支持ボス６２，６３…には、左右両端を上方に立ち上げるように形成されたステップホルダ６４が締結される。このステップホルダ６４の左右両端には、非使用状態では起立するように畳むことを可能としてステップ６５，６５が取付けられる。而してクランクケース３６の底壁後部３６ａは、比較的高い位置にあるので、ステップホルダ６４のクランクケース３６への締結位置と、左右のステップ６５，６５の位置との差は、比較的小さくてすむ。したがってステップホルダ６４の左右両端での立ち上げ量を比較的小さくして、ステップホルダ６４に作用する強度的負荷を軽減することが可能であり、ステップホルダ６４を補強する部材等を不要とし、ステップホルダ６４の軽量化を図ることができる。
【００２９】
またステップホルダ６４の左端寄りの部分には、スタンド支持部材６６が締結されており、自動二輪車を停止状態で支持するためのスタンド６７が、はね上げることを可能として該スタンド支持部材６６に連結される。
【００３０】
次にこの実施例の作用について説明すると、クランクケース３６内に収納、配置される変速機Ｍが備える主および副変速機軸４２，４３に対応したクランクケース３６の底壁後部３６ａが、該底壁後部３６ａの下方に排気マフラー５４の少なくとも一部を配置するスペースを確保し得るようにして、クランクシャフト４１に対応したクランクケース３６の底壁前部３６ｂよりも高く形成されている。したがってクランクケース３６の前部の底を後部よりも深くして、オイルをクランクケース３６の前部側だけの比較的狭いスペースに比較的深く貯溜することができる。これによりクランクケース３６内に貯溜するオイルの量を極力低減しつつ、簡単な汲上げ構造でオイルを効率的に汲上げることが可能となる。
【００３１】
しかもクランクケース３６の底壁後部３６ａよりも下方に、排気マフラー５４の少なくとも一部が配置されることにより、排気マフラー５４からの輻射熱でクランクケース３６が温められるので、オイル量が比較的少ないこととも相まってオイルを速やかに昇温するようにしてエンジンＥの暖機性能を向上することができる。
【００３２】
またクランクケース３６には、クランクシャフト４１が備えるクランクウエイト４１ａの外面が描く回転軌跡に対応して彎曲した仕切り壁５８…が、クランクシャフト４１に対応してクランクケース３６内の前部に形成されたオイル溜まり５６に貯溜されるオイルの液面Ｌとクランクウエイト４１ａとの間に介在するようにして設けられている。このためクランクウエイト４１ａでオイルが攪拌されることを極力回避し、エンジンＥのフリクションロス低減により低燃費化を図ることができる。
【００３３】
また排気マフラー５４が、車体フレーム１５の幅方向に長く形成されてエンジンＥおよび後輪ＷＲ間に配置され、排気マフラー５４の一端およびシリンダヘッド３５の排気ポート５１を結ぶ第１排気管５３の第１重心Ｇ１と、排気マフラー５４ならびに該排気マフラー５４の他端に接続される第２排気管５５の第２重心Ｇ２とを結ぶ直線５９上で、第１排気管５３の上流端がエンジン本体２２のシリンダヘッド３５に締結され、排気マフラー５４が第２重心Ｇ２で車体フレーム１５に支持されている。
【００３４】
すなわち車体フレーム１５に搭載されたエンジンＥのエンジン本体２２および車体フレーム１５に、排気装置５２全体の重心を通る直線５９上で排気装置５２が支持されることになり、排気装置５２の支持部に作用する曲げ荷重を小さくし、排気装置５２の前後２箇所の支持でも充分な支持強度で排気装置５２を支持することが可能である。
【００３５】
しかも前記２箇所のうち第１排気管５３のシリンダヘッド３５への支持部は、排気装置５２のエンジン本体２２への接続部であり、排気装置５２を支持するための専用支持部は、排気マフラー５４を車体フレーム１５に支持する部分の１箇所である。またエンジンＥのエンジン本体２２を車体フレーム１５に支持するための一対の支持ブラケット４０，４０の一方に、排気マフラー５４に固着された支持ステー６１が締結されることで排気マフラー５４が車体フレーム１５に支持されるようにして一方の支持ブラケット４０を共用化している。したがって排気装置５２を支持するにあたって部品点数を低減し、それに伴って組付工数を低減することができる。
【００３６】
またエンジンＥからの動力を後輪ＷＲに伝達するためのドライブチェーン４８が車体中心線６０の左側に配置され、車体中心線６０に関してドライブチェーン４８とは反対側に、第１排気管５３の前記第１重心Ｇ１と、排気マフラー５４および第２排気管５５の第２重心Ｇ２とが配置されるので、エンジンＥおよび後輪ＷＲ間の駆動力伝達系との干渉を回避しつつ排気マフラー５４をエンジンＥに極力近接させて地上高を確保しつつ低重心化させることができ、さらに排気装置５２の組付が容易となる。
【００３７】
さらに排気マフラー５４の一端が、鉛直面に沿う平面状に形成されるとともにドライブチェーン４８よりも車体中心線６０寄りに配置されるので、ドライブチェーン４８の揺動に必要なスペースの側方に、排気マフラー５４を有効に配置することができる。
【００３８】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３９】
たとえば上記実施例ではエンジンＥを４サイクルエンジンとしたが、自動二輪さに搭載された２サイクルエンジンの排気装置にも本発明を適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように請求項１記載の発明によれば、車体フレームに搭載されたエンジンおよび前記車体フレームに、排気装置全体の重心を通る直線上で排気装置が支持されることになり、排気装置の支持部に作用する曲げ荷重を小さくし、排気装置の前後２箇所の支持でも充分な支持強度で排気装置を支持することが可能である。しかも排気装置を支持するための専用支持部は、排気マフラーを車体フレームに支持する部分の１箇所であり、排気装置を支持するための部品点数を低減し、それに伴って組付工数を低減することができる。
【００４１】
また請求項２記載の発明によれば、エンジンおよび後輪間の駆動力伝達系との干渉を回避しつつ排気マフラーをエンジンに極力近接させて地上高を確保しつつ低重心化させることができ、排気装置の組付が容易となる。
【００４２】
さらに請求項３記載の発明によれば、ドライブチェーンの揺動に必要なスペースの側方に、排気マフラーを有効に配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動二輪車の側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】クランクケース内を示すための縦断側面図である。
【図４】図２の４矢視底面図である。
【図５】図２の５−５線断面図である。
【符号の説明】
１５・・・車体フレーム
２２・・・エンジン本体
４８・・・ドライブチェーン
５１・・・排気ポート
５２・・・排気装置
５３・・・第１排気管
５４・・・排気マフラー
５５・・・第２排気管
５９・・・直線
６０・・・車体中心線
Ｇ１・・・第１重心
Ｇ２・・・第２重心
Ｅ・・・エンジン
ＷＲ・・・後輪

Claims (3)

1. エンジン（Ｅ）が後輪（ＷＲ）よりも前方で車体フレーム（１５）に搭載され、排気マフラー（５４）を備えるとともに前記エンジン（Ｅ）のエンジン本体（２２）に設けられた排気ポート（５１）に接続される排気装置（５２）が、前記車体フレーム（１５）に支持される自動二輪車において、
   前記排気マフラー（５４）が、前記車体フレーム（１５）の幅方向に長く形成されて前記エンジン（Ｅ）および後輪（ＷＲ）間に配置され、排気マフラー（５４）の一端および前記排気ポート（５１）を結ぶ第１排気管（５３）の第１重心（Ｇ１）と、前記排気マフラー（５４）ならびに該排気マフラー（５４）の他端に接続される第２排気管（５５）の第２重心（Ｇ２）とを結ぶ直線（５９）上で第１排気管（５３）の上流端がエンジン本体（２２）に締結され、前記排気マフラー（５４）が第２重心（Ｇ２）で車体フレーム（１５）に支持されることを特徴とする自動二輪車におけるエンジンの排気装置支持構造。
2. 前記エンジン（Ｅ）からの動力を後輪（ＷＲ）に伝達するためのドライブチェーン（４８）が車体中心線（６０）の一側に配置され、車体中心線（６０）に関して前記ドライブチェーン（４８）と反対側に、第１排気管（５３）の前記第１重心（Ｇ１）と、前記排気マフラー（５４）および第２排気管（５５）の前記第２重心（Ｇ２）とが配置されることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車におけるエンジンの排気装置支持構造。
3. 前記排気マフラー（５４）の一端が、鉛直面に沿う平面状に形成されるとともに前記ドライブチェーン（４８）よりも車体中心線（６０）寄りに配置されることを特徴とする請求項２記載の自動二輪車におけるエンジンの排気装置支持構造。

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