(57)【要約】【課題】排気管を排気管の配列方向にコンパクトに配置するとともに、排気管の保温性を向上できるようにする。【解決手段】直列４気筒の内燃機関と、前記内燃機関の各気筒の排気ポートに接続される４本の排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと、全ての排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の下流端が集合する集合部（４５）に接続される集合排気管４１とを有する直列４気筒内燃機関の排気管構造において、各排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、外管５０と外管５０の内側に設けられる内管５１とを備える二重管で構成され、集合部４５では、４本の排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが直線状の並びで並列に配列されるとともに、隣り合う排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、前下流端の外管５０同士が直接溶接される。【選択図】図７
2020041482.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直列４気筒の内燃機関（１１）と、前記内燃機関（１１）の各気筒の排気ポートに接続される４本の排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）と、全ての前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の下流端が集合する集合部（４５）に接続される集合排気管（４１）とを有する直列４気筒内燃機関の排気管構造において、
各前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、外管（５０）と前記外管（５０）の内側に設けられる内管（５１）とを備える二重管で構成され、
前記集合部（４５）では、４本の前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）が直線状の並びで並列に配列されるとともに、隣り合う前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、前記下流端の前記外管（５０）同士が直接溶接されることを特徴とする直列４気筒内燃機関の排気管構造。
【請求項２】
前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の前記下流端は、中央の２本の前記排気管（４０ｂ，４０ｃ）に比べ外側の２本の排気管（４０ａ，４０ｄ）が短く形成され、
前記外管（５０）の下流端は、隣り合う前記外管（５０）との接触部（５６）に沿う溶接部（６１）によって互いに溶接され、
前記溶接部（６１）は、前記外管（５０）の軸方向に延びる第１溶接部（６１ａ）と、前記接触部（５６）において前記第１溶接部（６１ａ）の裏側で前記外管（５０）の軸方向に延びる第２溶接部（６１ｂ）と、前記外管（５０）の下流端の端面（６３）側で前記第１溶接部（６１ａ）の端と前記第２溶接部（６１ｂ）の端とを繋ぐ第３溶接部（６１ｃ）とを備えることを特徴とする請求項１記載の直列４気筒内燃機関の排気管構造。
【請求項３】
前記内管（５１）の下流端は、前記外管（５０）の内周面に対し径方向内側に凹んで前記内周面との間に隙間（５２ａ）を形成する凹部（５５）を備え、
前記凹部（５５）は、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の配列方向にかかる部分に設けられ、前記溶接部（６１）に重なることを特徴とする請求項２記載の直列４気筒内燃機関の排気管構造。
【請求項４】
前記集合排気管（４１）は、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の前記下流端を外側から覆うように配置され、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）に溶接されることを特徴とする請求項３記載の直列４気筒内燃機関の排気管構造。
【請求項５】
前記内管（５１）の下流端には、前記外管（５０）の内周面に当接する当接部（５８）が設けられ、前記当接部（５８）は、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の前記配列方向に直交する方向にかかる部分に設けられ、
前記当接部（５８）で前記内管（５１）と前記外管（５０）とが溶接されることを特徴とする請求項３または４記載の直列４気筒内燃機関の排気管構造。
【請求項６】
前記集合排気管（４１）の下流側には、排気ガスを浄化する触媒装置（４３）が配置され、
前記触媒装置（４３）は、上流側触媒（８４）と、前記上流側触媒（８４）に対し前記上流側触媒（８４）の軸方向に間隔（Ｓ）をあけて配置される下流側触媒（８６）とを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の直列４気筒内燃機関の排気管構造。
【請求項７】
前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）を下方及び側方から覆う排気管カバー（３８）が設けられ、前面視で、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、前記排気管カバー（３８）から露出することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の直列４気筒内燃機関の排気管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直列４気筒内燃機関の排気管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、直列４気筒内燃機関の排気管構造において、直線状に並列に配置される４本の単管の排気管と、全ての排気管の下流端が集合する集合部に接続される集合排気管とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、各排気管の外周に嵌合するカラー部材（接続管）を介して４本の排気管が溶接される。この構成によれば、排気管の下流端において、溶接の裏ビードが排気管の内周面側に影響することが防止され、排気ガスが効率良く流れる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１５８７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の直列４気筒内燃機関の排気管構造では、排気管の外周に設けられるカラー部材によって、排気管が排気管の配列方向に大型化する。このため、排気管を配列方向にコンパクト化することが望まれる。また、例えば触媒装置の迅速な温度上昇を目的として、排気管の保温性を向上することが望まれる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、排気管を排気管の配列方向にコンパクトに配置するとともに、排気管の保温性を向上できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
直列４気筒内燃機関の排気管構造は、直列４気筒の内燃機関（１１）と、前記内燃機関（１１）の各気筒の排気ポートに接続される４本の排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）と、全ての前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の下流端が集合する集合部（４５）に接続される集合排気管（４１）とを有する直列４気筒内燃機関の排気管構造において、各前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、外管（５０）と前記外管（５０）の内側に設けられる内管（５１）とを備える二重管で構成され、前記集合部（４５）では、４本の前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）が直線状の並びで並列に配列されるとともに、隣り合う前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、前記下流端の前記外管（５０）同士が直接溶接されることを特徴とする。
【０００６】
また、上述の構成において、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の前記下流端は、中央の２本の前記排気管（４０ｂ，４０ｃ）に比べ外側の２本の排気管（４０ａ，４０ｄ）が短く形成され、前記外管（５０）の下流端は、隣り合う前記外管（５０）との接触部（５６）に沿う溶接部（６１）によって互いに溶接され、前記溶接部（６１）は、前記外管（５０）の軸方向に延びる第１溶接部（６１ａ）と、前記接触部（５６）において前記第１溶接部（６１ａ）の裏側で前記外管（５０）の軸方向に延びる第２溶接部（６１ｂ）と、前記外管（５０）の下流端の端面（６３）側で前記第１溶接部（６１ａ）の端と前記第２溶接部（６１ｂ）の端とを繋ぐ第３溶接部（６１ｃ）とを備えても良い。
また、上述の構成において、前記内管（５１）の下流端は、前記外管（５０）の内周面に対し径方向内側に凹んで前記内周面との間に隙間（５２ａ）を形成する凹部（５５）を備え、前記凹部（５５）は、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の配列方向にかかる部分に設けられ、前記溶接部（６１）に重なっても良い。
【０００７】
さらに、上述の構成において、前記集合排気管（４１）は、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の前記下流端を外側から覆うように配置され、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）に溶接されても良い。
また、上述の構成において、前前記内管（５１）の下流端には、前記外管（５０）の内周面に当接する当接部（５８）が設けられ、前記当接部（５８）は、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）の前記配列方向に直交する方向にかかる部分に設けられ、前記当接部（５８）で前記内管（５１）と前記外管（５０）とが溶接されても良い。
【０００８】
また、上述の構成において、前記集合排気管（４１）の下流側には、排気ガスを浄化する触媒装置（４３）が配置され、前記触媒装置（４３）は、上流側触媒（８４）と、前記上流側触媒（８４）に対し前記上流側触媒（８４）の軸方向に間隔（Ｓ）をあけて配置される下流側触媒（８６）とを備えても良い。
また、上述の構成において、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）を下方及び側方から覆う排気管カバー（３８）が設けられ、前面視で、前記排気管（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ）は、前記排気管カバー（３８）から露出しても良い。
【発明の効果】
【０００９】
直列４気筒内燃機関の排気管構造は、直列４気筒の内燃機関と、内燃機関の各気筒の排気ポートに接続される４本の排気管と、全ての排気管の下流端が集合する集合部に接続される集合排気管とを有し、各排気管は、外管と外管の内側に設けられる内管とを備える二重管で構成され、集合部では、４本の排気管が直線状の並びで並列に配列されるとともに、隣り合う排気管は、下流端の外管同士が直接溶接される。
この構成によれば、排気管が二重管であるため、下流端の外管同士を直接溶接したとしても、溶接の裏ビードが内管を流れる排気ガスに影響することを防止できる。このため、下流端の外管同士を直接溶接して、排気管を排気管の配列方向にコンパクトに配置できる。また、排気管が二重管であるため、排気管の保温性を向上できる。
【００１０】
また、上述の構成において、排気管の下流端は、中央の２本の排気管に比べ外側の２本の排気管が短く形成され、外管の下流端は、隣り合う外管との接触部に沿う溶接部によって互いに溶接され、溶接部は、外管の軸方向に延びる第１溶接部と、接触部において第１溶接部の裏側で前記外管の軸方向に延びる第２溶接部と、外管の下流端の端面側で第１溶接部の端と第２溶接部の端とを繋ぐ第３溶接部とを備えても良い。
この構成によれば、中央の排気管に比べ外側の排気管が短いことで段部が形成され、この段部を狙うようにして溶接部を溶接できるため、溶接の作業性が良い。また、第３溶接部によって強固に溶接できる。
また、上述の構成において、内管の下流端は、外管の内周面に対し径方向内側に凹んで内周面との間に隙間を形成する凹部を備え、凹部は、排気管の配列方向にかかる部分に設けられ、溶接部に重なっても良い。
この構成によれば、溶接部の裏ビードは凹部に位置することになり、溶接部が排気ガスの流れに影響することを防止できる。
【００１１】
さらに、上述の構成において、集合排気管は、排気管の下流端を外側から覆うように配置され、排気管に溶接されても良い。
この構成によれば、集合排気管に流入する排気ガスの一部は、隙間から外管と内管との間に流入する。これにより、外管と内管との間に流入する排気ガスによって、排気特性を調整できる。
また、上述の構成において、内管の下流端には、外管の内周面に当接する当接部が設けられ、当接部は、排気管の配列方向に直交する方向にかかる部分に設けられ、当接部で内管と外管とが溶接されても良い。
この構成によれば、内管と外管とが、排気管の配列方向に直交する方向にかかる部分に設けられる当接部で溶接されるため、排気管の配列方向に直交する方向において排気管の強度及び剛性を向上できる。
【００１２】
また、上述の構成において、集合排気管の下流側には、排気ガスを浄化する触媒装置が配置され、触媒装置は、上流側触媒と、上流側触媒に対し上流側触媒の軸方向に間隔をあけて配置される下流側触媒とを備えても良い。
この構成によれば、４本の排気管を通って上流側触媒に流れる排気ガスは、上流側触媒と下流側触媒との間の空間で混ざり合ってから下流側触媒に流れる。このため、下流側触媒で効率良く排気ガスを浄化できる。
また、上述の構成において、排気管を下方及び側方から覆う排気管カバーが設けられ、前面視で、排気管は、排気管カバーから露出しても良い。この構成によれば、排気管が排気管カバーから露出するため、排気管の外観によって外観性を向上できる。また、排気管は、二重管であるため、排気管カバーから露出している外管に飛び石等が当たったとしても、飛び石等の内管への影響を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンを搭載した自動二輪車の右側面図である。
【図２】排気装置を車両前方側から見た正面図である。
【図３】排気装置を左側方から見た側面図である。
【図４】排気装置を上方から見た平面図である。
【図５】排気管の上流端の断面図である。
【図６】排気管の下流端を後方側から見た斜視図である。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図であり、集合部の部分の断面を示す。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【図９】図４のＩＸ−ＩＸ断面図であり、マフラーの内部構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＨは車体左方を示している。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係るエンジン１１を搭載した自動二輪車１の右側面図である。
自動二輪車１は、車体フレーム１０にパワーユニットとしてのエンジン１１が支持され、前輪２を操舵可能に支持するフロントフォーク１２が車体フレーム１０の前端に操舵可能に支持され、後輪３を支持するスイングアーム１３が車体フレーム１０の後部側に設けられる車両である。
自動二輪車１は、乗員がシート１４に跨るようにして着座する鞍乗り型車両であり、シート１４は、車体フレーム１０の後部の上方に設けられる。
【００１６】
車体フレーム１０は、車体フレーム１０の前端に設けられるヘッドパイプ１５と、ヘッドパイプ１５から後下方に延びる左右一対のメインフレーム１６と、メインフレーム１６の後端から下方に延出する左右一対のピボットフレーム１７と、メインフレーム１６の下方でヘッドパイプ１５から後下方に延びるダウンフレーム１８と、メインフレーム１６の後部及びピボットフレーム１７の上部から後上方に延出する左右一対のシートフレーム１９とを備える。
【００１７】
フロントフォーク１２は、ヘッドパイプ１５によって左右に操舵自在に軸支される。フロントフォーク１２の上部には、操舵ハンドル２１が設けられる。前輪２は、フロントフォーク１２の下端部に軸支される。
スイングアーム１３は、左右のピボットフレーム１７に支持されるピボット軸２２に軸支される。ピボット軸２２は、車幅方向に水平に延びる。スイングアーム１３は、前端部をピボット軸２２に軸支され、ピボット軸２２を中心に上下に揺動する。
【００１８】
エンジン１１は、メインフレーム１６の下方でダウンフレーム１８とピボットフレーム１７との間に配置され、車体フレーム１０に固定される。
エンジン１１は、車幅方向（左右方向）に水平に延びるクランク軸２５を支持するクランクケース２６と、クランクケース２６の前部から上方に延びるシリンダー部２７とを備える。
シリンダー部２７は、シリンダーブロック２８と、燃焼室が設けられるシリンダーヘッド２９と、シリンダーヘッド２９の上部の動弁機構を上方から覆うヘッドカバー３０とを備える。シリンダー部２７のシリンダー軸線２７ａは鉛直に対し前傾する。
クランクケース２６の下部には、オイルを貯留するオイルパン３２が設けられる。
【００１９】
シリンダーブロック２８は、ピストン（不図示）を収納するシリンダーボア２８ａを備える。エンジン１１は、４つのシリンダーボア２８ａがクランク軸２５の軸方向に沿って一列に配置される直列４気筒内燃機関である。すなわち、シリンダー部２７は、車幅方向に並んで一列に配列される第１気筒、第２気筒、第３気筒、及び第４気筒を備える。
クランクケース２６の後部は、変速機（不図示）を収納する変速機ケース部３１である。エンジン１１の出力は、駆動チェーンを介し、上記変速機から後輪３に伝達される。
【００２０】
エンジン１１の吸気装置（不図示）は、シリンダーヘッド２９の後面の吸気ポートに接続される。
エンジン１１の排気装置３３は、シリンダーヘッド２９の前面の排気ポートに接続される。
【００２１】
燃料タンク３４は、メインフレーム１６の上方でシート１４の前方に配置される。
自動二輪車１は、車体カバーとして、フロントフォーク１２の上部を前方から覆うフロントカバー３５と、車体フレーム１０の前部を側方から覆うフロントサイドカバー３６と、シート１４の下方の部分を覆うリアサイドカバー３７と、排気管カバー３８と、マフラーカバー３９とを備える。
【００２２】
図２は、排気装置３３を車両前方側から見た正面図である。図３は、排気装置３３を左側方から見た側面図である。図４は、排気装置３３を上方から見た平面図である。
図１〜図４を参照し、排気装置３３は、シリンダーヘッド２９に接続される複数本の排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下流端に接続される単一の集合排気管４１と、集合排気管４１の下流端に接続されるマフラー４２と、マフラー４２内に配置される触媒装置４３（図４）とを備える。
【００２３】
エンジン１１は、４気筒であり、上記排気ポートは、シリンダー部２７の各気筒にそれぞれ一つ設けられる。排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、各気筒に対応し、４本設けられる。
詳細には、排気管４０ａは、シリンダー部２７の左右の一方側（右側）に設けられる第１気筒の排気ポートに接続される。
排気管４０ｂは、上記第１気筒の隣の第２気筒の排気ポートに接続される。
排気管４０ｃは、上記第２気筒の隣の第３気筒の排気ポートに接続される。
排気管４０ｄは、シリンダー部２７の左右の他方側（左側）に設けられる第４気筒の排気ポートに接続される。
【００２４】
排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、シリンダー部２７の前面からエンジン１１の前面に沿うように後下方且つ左右の一方側に延び、エンジン１１の下方を通って後方に延びる。
排気装置３３は、４本の排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが集合する集合部４５を、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下流端側に備える。
【００２５】
集合部４５は、エンジン１１の下方でオイルパン３２の外側方に配置され、車幅の中心に対し左右の一方側にオフセットされている。
オイルパン３２の側面３２ａは、図２の正面視において、車幅方向の内側に向かうに連れて下方に位置するように傾斜する傾斜面である。
集合部４５は、オイルパン３２の側面３２ａに沿って傾斜して配置される。
詳細には、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、集合部４５において、排気管４０ａが最も車幅方向外側且つ上方に位置し、排気管４０ｂ、排気管４０ｃ、及び排気管４０ｄの順に、より車幅方向内側且つ下方に位置するように配列されている。このように、集合部４５をオイルパン３２の傾斜する側面３２ａに沿って配置することで、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄをコンパクトに配置できる。
【００２６】
集合排気管４１は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの集合部４５に接続される。
集合排気管４１は、図４の上面視では、後方側に向かうに連れて車幅の中央側に位置するように傾斜する。集合排気管４１は、クランクケース２６の後部の下方に位置する。
排気管カバー３８は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを下方及び左右の側方から覆う。詳細には、図１及び図２を参照し、集合部４５及び集合排気管４１は、排気管カバー３８によって下方、左右の側方、及び前方から覆われる。排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄにおいて集合部４５の上方の部分は、排気管カバー３８によって前方から覆われておらず、図２の車両前面視で前方に露出する。
【００２７】
マフラー４２は、箱状に形成されており、排気音を低減するための膨張室を内部に備える。マフラー４２は、左右の一方側の側面から後方に延出するテールパイプ４２ａを備える。排気ガスは、テールパイプ４２ａから外部に排出される。
マフラー４２は、エンジン１１の後方で、スイングアーム１３の前部の下方に配置され、車幅の中央に位置する。
マフラー４２は、マフラーカバー３９（図１）によって側方から覆われる。
【００２８】
図５は、排気管４０ａの上流端の断面図である。排気管４０ｂ，４０ｃ，４０ｄも図５と同様の構造である。
排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、外管５０と、外管５０の内側に設けられる内管５１とを備える二重管で構成される。外管５０と内管５１とは同軸に配置される。外管５０の内周面と内管５１の外周面との間には、環状の空間５２が形成される。空間５２は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの略全長に亘って設けられる。
【００２９】
排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの上流端では、内管５１は、外管５０の内周面に当接する拡径部５１ａを備える。拡径部５１ａが外管５０の内周面に結合されることで、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの軸方向における空間５２の一端は閉じられる。
排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの上流端には、外管５０から径方向外側に突出するフランジ部５３と、フランジ部５３よりも上流端側で外管５０の外周面に嵌合する接続管５４とが設けられる。
排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの上流端は、接続管５４が排気ポートに嵌合され、フランジ部５３に挿通されるボルトによってシリンダーヘッド２９の前面に締結される。
【００３０】
図６は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下流端を後方側から見た斜視図である。図７は、図３のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図であり、集合部４５の部分の断面を示す。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの集合部４５は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの軸方向視において、直線状の並びで並列に配列される。排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの外径は、互いに略同一である。
詳細には、集合部４５において、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、オイルパン３２の側面３２ａに略平行な仮想の配列直線Ｌ１（図７）に沿って一直線に配列される。排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各中心は、配列直線Ｌ１上に位置する。
【００３１】
図６〜図８を参照し、内管５１の下流端には、外管５０の内周面に対し径方向内側に凹んで外管５０の内周面との間に隙間５２ａ，５２ａを形成する一対の凹部５５，５５と、内管５１の外周面が外管５０の内周面に当接する一対の当接部５８，５８とが設けられる。
凹部５５，５５は、内管５１の円周上において、互いに対向する位置に設けられるとともに、配列直線Ｌ１にかかる位置に設けられる。
隙間５２ａ，５２ａは、空間５２の後端部である。
【００３２】
また、図６及び図８に示すように、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下流端は、配列の中央に位置する２本の排気管４０ｂ，４０ｃに比べ、配列の外側に位置する２本の排気管４０ａ，４０ｄが距離Ｄだけ軸方向に短く形成される。すなわち、中央の２本の排気管４０ｂ，４０ｃの下流側の端面６４は、外側の２本の排気管４０ａ，４０ｄの下流側の端面６３に対し、排気の流れの下流側に突出し、端面６３と端面６４との間に段部６５が形成される。
【００３３】
集合部４５では、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、隣り合う外管５０同士が接触し、この接触部５６に設けられる溶接部６１，６２によって互いに結合される。溶接部６１，６２は、溶接ビードである。
溶接部６１は、排気管４０ａと排気管４０ｂとの間、及び、排気管４０ｃと排気管４０ｄとの間に設けられ、溶接部６２は、排気管４０ｂと排気管４０ｃとの間に設けられる。
【００３４】
溶接部６１は、隣り合う外管５０同士の間で外管５０の軸方向に延びる第１溶接部６１ａと、接触部５６を挟んで第１溶接部６１ａの裏側で外管５０の軸方向に延びる第２溶接部６１ｂと、短い方の排気管４０ａ，４０ｄにおける下流側の端面６３側で第１溶接部６１ａの端と第２溶接部６１ｂの端とを繋ぐ第３溶接部６１ｃとを備える。
第３溶接部６１ｃは、長い方の排気管４０ｂ，４０ｃの外管５０の外周面と短い方の排気管４０ａ，４０ｄの端面６３とを溶接する。
溶接部６１は、第１溶接部６１ａ、第２溶接部６１ｂ、及び第３溶接部６１ｃによって、排気の流れの上流側に開口するコの字状に設けられる。
【００３５】
溶接部６２は、隣り合う排気管４０ｂ，４０ｃの外管５０同士の間で外管５０の軸方向に延びる第１溶接部６２ａと、接触部５６を挟んで第１溶接部６２ａの裏側で外管５０の軸方向に延びる第２溶接部６２ｂと、排気管４０ｂ，４０ｃの下流側の端面６４側で第１溶接部６２ａの端と第２溶接部６２ｂの端とを繋ぐ第３溶接部６２ｃとを備える。
溶接部６２は、第１溶接部６２ａ、第２溶接部６２ｂ、及び第３溶接部６２ｃによって、排気の流れの上流側に開口するコの字状に設けられる。
【００３６】
全ての排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、凹部５５，５５が配列直線Ｌ１にかかる向きで配置される。このため、各接触部５６は、両側方に位置する凹部５５，５５によって挟まれることになり、凹部５５，５５によって形成される隙間５２ａ，５２ａは、接触部５６に重なる。また、隙間５２ａ，５２ａは、外管５０の周方向において、第１溶接部６１ａ及び第２溶接部６１ｂに重なる範囲に亘って設けられる。さらに、第３溶接部６１ｃは、長い方の排気管４０ｂ，４０ｃの隙間５２ａに重なる。
また、溶接部６２は、長い方の排気管４０ｂ，４０ｃの隙間５２ａ，５２ａに重なる。
【００３７】
排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、二重管であるため、空間５２を断熱層として利用でき、排気ガスの保温性が高い。このため、排気ガスを迅速に昇温させて触媒装置４３を活性化でき、排気ガスを効率良く浄化できる。
溶接部６１及び溶接部６２は、外管５０において隙間５２ａに重なる部分に設けられるため、溶接部６１及び溶接部６２に裏ビードが発生したとしても、裏ビードは、隙間５２ａに位置することになる。このため、排気ガスが流れる内管５１の内部に裏ビードが影響することを防止でき、排気ガスを効率良く流すことができる。隙間５２ａは、二重管の空間５２の一部であるため、容易に設けることができる。
本実施の形態では、溶接部６１及び溶接部６２の裏ビードが内管５１の内部に影響することを防止できるため、外管５０同士を接触部５６で直接的に接触させて溶接部６１，６２で溶接できる。このため、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを配列直線Ｌ１の方向にコンパクト化できる。
【００３８】
内管５１は、外管５０の内周面に当接部５８，５８が溶接されることで外管５０に結合される。当接部５８，５８は、各排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの中心を通るとともに配列直線Ｌ１に略直交する直交直線Ｌ２にかかる位置に設けられる。当接部５８，５８は、内管５１の円周上において、互いに対向する位置に設けられる。
排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、溶接部６１，６２によって外管５０が配列直線Ｌ１の方向に溶接されるとともに、外管５０と内管５１とが直交直線Ｌ２の方向に溶接される。このため、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの強度及び剛性を、配列直線Ｌ１の方向及び直交直線Ｌ２の方向に増加させることができ、強度及び剛性を効果的に増加させることができる。
【００３９】
図３、図４、図７及び図８を参照し、集合排気管４１は、集合部４５の下流端を上方側から覆う第１半体７１と、集合部４５の下流端を下方側から覆う第２半体７２とを結合させることで、前後方向に延びる管状に形成される。
第１半体７１と第２半体７２とを接合する溶接ビード７３ａ，７３ｂは、集合排気管４１の左右の側面に設けられ、この側面上を前後方向に延びる。
集合排気管４１の上流部には、集合部４５の下流端に接続される扁平部７４が設けられる。扁平部７４は、集合部４５の形状に対応して外形が扁平状に形成される管である。
集合排気管４１の下流部には、マフラー接続部７５が設けられる。マフラー接続部７５は、外形が略円形に形成される管である。
【００４０】
集合排気管４１は、集合部４５の下流端を外側から覆うように設けられ、集合排気管４１の上流端の周縁部４１ａに沿う溶接ビード７６によって集合部４５の外周面に接合される。
すなわち、集合排気管４１は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの外管５０の外周面に溶接ビード７６で溶接される。溶接ビード７６は、空間５２に外側から重なる。
集合部４５の溶接部６１，６２は、集合排気管４１によって覆われ、集合排気管４１の内側に隠れる。
集合排気管４１の内部の排気通路は、集合部４５の隙間５２ａを介し、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの空間５２に連通する。すなわち、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの軸方向における空間５２の他端は、隙間５２ａを介し集合排気管４１の内部に連通する。
【００４１】
エンジン１１の排気ガスは、シリンダーヘッド２９の各排気ポートから排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを通り、集合排気管４１内の単一の排気通路で合流し、マフラー４２内の触媒装置４３を通り、マフラー４２のテールパイプ４２ａから外部に排出される。
図８に示すように、集合排気管４１に流入する排気ガスＧの一部Ｇ１は、隙間５２ａを通って排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの空間５２に流れる。空間５２に流れる排気ガスＧの一部Ｇ１によって、排気装置３３を流れる排気ガスの排気特性は調整される。これにより、隙間５２ａの配置や形状を変更することで、エンジン１１の出力特性や排気音の特性を調整することができる。
【００４２】
図９は、図４のＩＸ−ＩＸ断面図であり、マフラー４２の内部構造を示す。
マフラー４２は、マフラー４２の外殻を構成する外筒８０と、外筒８０の内側に配置される内筒８１とを備える。
内筒８１は、外筒８０の前端部の開口８０ａに嵌合される。内筒８１の上流端は、開口８０ａから前方に突出する。
内筒８１の後端は、外筒８０内に位置する。内筒８１の後端は、内筒８１の外周部と外筒８０の内周部とを繋ぐ支持部材８３によって支持される。
【００４３】
触媒装置４３は、上流側触媒８４と、上流側触媒８４を保持する上流側保持筒８５と、上流側触媒８４の下流に配置される下流側触媒８６と、下流側触媒８６を保持する下流側保持筒８７とを備える。
上流側保持筒８５及び下流側保持筒８７は、略同一径且つ同軸に配置される筒である。上流側保持筒８５及び下流側保持筒８７は、上流側保持筒８５の下流端と下流側保持筒８７の上流端との当接部８８が溶接ビード８９によって溶接されることで接合される。
触媒装置４３は、上流側保持筒８５及び下流側保持筒８７が、内筒８１の内周面に嵌合することで内筒８１に支持される。
マフラー４２は、上流側保持筒８５の上流端の内周面に集合排気管４１のマフラー接続部７５の下流端が嵌合した状態で、集合排気管４１に結合される。
【００４４】
上流側触媒８４及び下流側触媒８６は、円筒形状の外郭の内部に、軸方向に沿って延びる多数の細孔を有するハニカム状の多孔構造体である。上記各細孔の壁には、排気ガス成分を分解する触媒（例えば、白金、ロジウム及びパラジウム）が担持される。
上流側触媒８４は、上流側保持筒８５の内周面に嵌合することで支持される。上流側触媒８４は、当接部８８に対し、排気の流れの上流側にオフセットされている。
下流側触媒８６は、下流側保持筒８７の内周面に嵌合することで支持される。下流側触媒８６は、当接部８８に対し、排気の流れの下流側にオフセットされている。
【００４５】
すなわち、上流側触媒８４と下流側触媒８６とは、内筒８１の内側で、上流側触媒８４の軸方向に間隔Ｓをあけて配置される。
各排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄから上流側触媒８４に流れる排気ガスＧは、間隔Ｓの空間を通る際に混ざり合うことができる。これにより、間隔Ｓの空間の下流の下流側触媒８６に流れる排気ガスを均一化でき、下流側触媒８６によって効率良く排気ガスを浄化できる。
【００４６】
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、エンジン１１の排気管構造は、エンジン１１と、エンジン１１の各気筒の排気ポートに接続される４本の排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄと、全ての排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下流端が集合する集合部４５に接続される集合排気管４１とを有し、各排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、外管５０と外管５０の内側に設けられる内管５１とを備える二重管で構成され、集合部４５では、４本の排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが直線状の並びで並列に配列されるとともに、隣り合う排気管、すなわち、排気管４０ａ，４０ｂ、排気管４０ｂ，４０ｃ、及び排気管４０ｃ，４０ｄは、下流端の外管５０同士が直接溶接される。
この構成によれば、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが二重管であるため、下流端の外管５０同士を直接溶接したとしても、溶接の裏ビードが内管５１を流れる排気ガスに影響することを防止できる。このため、下流端の外管５０同士を直接溶接して、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの配列方向にコンパクトに配置できる。また、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが二重管であるため、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの保温性を向上できる。
【００４７】
また、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下流端は、中央の２本の排気管４０ｂ，４０ｃに比べ外側の２本の排気管４０ａ，４０ｄが短く形成され、外管５０の下流端は、隣り合う外管５０との接触部５６に沿う溶接部６１によって互いに溶接され、溶接部６１は、外管５０の軸方向に延びる第１溶接部６１ａと、接触部５６において第１溶接部６１ａの裏側で外管５０の軸方向に延びる第２溶接部６１ｂと、外管５０の下流端の端面６３側で第１溶接部６１ａの端と第２溶接部６１ｂの端とを繋ぐ第３溶接部６１ｃとを備える。
この構成によれば、中央の排気管４０ｂ，４０ｃに比べ外側の排気管４０ａ，４０ｄが短いことで段部６５が形成され、段部６５を狙うようにして溶接部６１を溶接できるため、溶接の作業性が良い。また、第３溶接部６１ｃによって溶接長を長くでき、強固に溶接できる。
また、内管５１の下流端は、外管５０の内周面に対し径方向内側に凹んで内周面との間に隙間５２ａを形成する凹部５５を備え、凹部５５は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの配列方向にかかる部分に設けられ、溶接部６１に重なる。この構成によれば、溶接部６１の裏ビードは凹部５５に位置することになり、溶接部６１が内管５１の排気ガスの流れに影響することを防止できる。
【００４８】
さらに、集合排気管４１は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの下流端を外側から覆うように配置され、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄに溶接される。
この構成によれば、集合排気管４１に流入する排気ガスＧの一部Ｇ１は、隙間５２ａから外管５０と内管５１との間に流入する。これにより、外管５０と内管５１との間に流入する排気ガスＧの一部Ｇ１によって、排気特性を調整できる。
また、内管５１の下流端には、外管５０の内周面に当接する当接部５８，５８が設けられ、当接部５８は、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの配列方向に直交する方向にかかる部分に設けられ、当接部５８，５８で内管５１と外管５０とが溶接される。
この構成によれば、内管５１と外管５０とが、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの配列方向に直交する方向にかかる部分に設けられる当接部５８，５８で溶接されるため、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの配列方向に直交する方向において排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの強度及び剛性を向上できる。
【００４９】
また、集合排気管４１の下流側には、排気ガスを浄化する触媒装置４３が配置され、触媒装置４３は、上流側触媒８４と、上流側触媒８４に対し上流側触媒８４の軸方向に間隔Ｓをあけて配置される下流側触媒８６とを備えても良い。
この構成によれば、４本の排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを通って上流側触媒８４に流れる排気ガスは、上流側触媒８４と下流側触媒８６との間の空間で混ざり合ってから下流側触媒８６に流れる。このため、下流側触媒８６で効率良く排気ガスを浄化できる。
また、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを下方及び側方から覆う排気管カバー３８が設けられ、車両前面視で、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、排気管カバー３８から露出する。この構成によれば、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが排気管カバー３８から露出するため、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの外観によって外観性を向上できる。また、排気管４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄは、二重管であるため、排気管カバー３８から露出している外管５０に飛び石等が当たったとしても、飛び石等の内管５１への影響を防止できる。このため、排気特性を良好に維持できる。
【００５０】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、エンジン１１が搭載される鞍乗り型車両として自動二輪車１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、前輪または後輪を２つ備えた３輪の鞍乗り型車両、４輪以上を備えた鞍乗り型車両、及び、その他の車両に適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  エンジン（直列４気筒の内燃機関）
３８  排気管カバー
４０ａ  排気管（外側の２本の排気管）
４０ｂ  排気管（中央の２本の排気管）
４０ｃ  排気管（中央の２本の排気管）
４０ｄ  排気管（外側の２本の排気管）
４１  集合排気管
４３  触媒装置
４５  集合部
５０  外管
５１  内管
５２ａ  隙間
５５  凹部
５６  接触部
５８  当接部
６１  溶接部
６１ａ  第１溶接部
６１ｂ  第２溶接部
６１ｃ  第３溶接部
６３  端面
８４  上流側触媒
８６  下流側触媒
Ｓ  間隔
【図１】
2020041482.tif 000003
【図２】
2020041482.tif 000004
【図３】
2020041482.tif 000005
【図４】
2020041482.tif 000006
【図５】
2020041482.tif 000007
【図６】
2020041482.tif 000008
【図７】
2020041482.tif 000009
【図８】
2020041482.tif 000010
【図９】
2020041482.tif 000011