(57)【要約】【課題】鞍乗り型車両の排気管取り付け構造において、排気管締結部材の締結力の管理を容易にして排気管取り付け工数の削減を図る。【解決手段】スタッドボルト４６及びナット４７の締結時に、フランジ４１の一側面４４の他のいずれの部分よりも先に、カラー部３７とフランジ４１とを互いに当接させる第一の当接部（凸部４８）を設け、該当接部が、前記カラー部３７の他端面３９の外周縁よりも内周側に設けられる。【選択図】図４
2010236383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気口の周囲に形成されたシール面にシール部材を配置し、
排気管の一端にあって該排気管の外径より大径のカラー部の排気口側の一端面を前記シール部材に当接させ、
前記カラー部の一端面と前記排気口のシール面とで前記シール部材を挟み込むと共に、
前記カラー部の他端面に前記排気管と別体をなして該排気管を挿通するフランジの一側面を当接させ、
該フランジ外周の複数の締結部を前記排気口の周囲に締結部材により締結することで、
前記排気管の一端を前記排気口に取り付ける鞍乗り型車両の排気管取り付け構造において、
前記締結部材の締結時に、前記カラー部と前記フランジとを第一に当接させる当接部を設け、該当接部が、前記カラー部の他端面の外周縁よりも内周側に設けられることを特徴とする鞍乗り型車両の排気管取り付け構造。
【請求項２】
エンジンの排気口の周囲に形成されたシール面にシール部材を配置し、
排気管の一端にあって該排気管の外径より大径のカラー部の排気口側の一端面を前記シール部材に当接させ、
前記カラー部の一端面と前記排気口のシール面とで前記シール部材を挟み込むと共に、
前記カラー部の他端面に前記排気管と別体をなして該排気管を挿通するフランジの一側面を当接させ、
該フランジ外周の複数の締結部を前記排気口の周囲に締結部材により締結することで、
前記排気管の一端を前記排気口に取り付ける鞍乗り型車両の排気管取り付け構造において、
前記締結部材の締結時に、前記カラー部と前記フランジとを第一に当接させる当接部を設け、該当接部が、前記フランジの中心位置から前記各締結部の中心位置に至る各径方向で、前記カラー部の他端面の外周端よりも前記フランジの中心位置側となる範囲に設けられることを特徴とする鞍乗り型車両の排気管取り付け構造。
【請求項３】
前記当接部は、前記複数の締結部間の中央位置に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の鞍乗り型車両の排気管取り付け構造。
【請求項４】
前記当接部は、前記フランジの一側面及びカラー部の他端面の少なくとも一方に形成した凸状部からなることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の鞍乗り型車両の排気管取り付け構造。
【請求項５】
前記当接部は、前記フランジの一側面及びカラー部の他端面の少なくとも一方に突出形成した凸部からなることを特徴とする請求項４記載の鞍乗り型車両の排気管取り付け構造。
【請求項６】
前記フランジは、前記カラー部側に凸の反り形状とされ、
前記締結部は、前記フランジの反りの両端側の二箇所に設けられ、
前記当接部は、前記各締結部間の中央位置であって前記フランジの反りの頂部からなることを特徴とする請求項４記載の鞍乗り型車両の排気管取り付け構造。
【請求項７】
前記フランジは鋼材により形成され、
前記当接部で前記カラー部とフランジとを互いに当接させたとき、該当接部以外の前記カラー部の他側面とフランジの一側面との間の締結軸方向での最大離間距離Ｘは、前記フランジの板厚をｔとしたときに下記式で示されることを特徴とする請求項６記載の鞍乗り型車両の排気管取り付け構造。
Ｘ＝ｔ×Ａ
Ａ＝０．１７±０．１
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動二輪車等の鞍乗り型車両の排気管取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、上記排気管取り付け構造において、エンジンの排気口の周囲に形成されたシール面にガスケットを配置し、排気管の一端にあって該排気管の外径より大径のカラー部の排気口側の一端面を前記ガスケットに当接させ、前記カラー部の一端面と前記排気口のシール面とで前記ガスケットを挟み込むと共に、前記カラー部の他端面に前記排気管と別体をなして該排気管を挿通するフランジの一側面を当接させ、該フランジ外周の複数の締結部を前記排気口の周囲に締結部材により締結することで、前記排気管の一端を前記排気口に取り付けるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−４４４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の構成では、排気口のシール面とカラー部の一端面とでガスケットを押し潰した際の反力で各締結部材の締結力を確保している。
ところで、前記ガスケットは、長期使用等により変形量（潰れ代）が増加することがあるため、各締結部材の締結力を長期に渡って確保するために、前記フランジには前記締結力による撓みを生じさせ、この撓みの復元により前記ガスケットの変形量の増加にフランジを追従させている。
そして、エンジンの高回転化により振動が増える場合、あるいは不整地走行により路面からの振動が増える場合等が考えられるような鞍乗り型車両では特に、前記ガスケットの変形量の増加を考慮した厳密な締結力の管理が必要となるため、このような工数の削減が要望されている。
【０００５】
そこでこの発明は、鞍乗り型車両の排気管取り付け構造において、排気管締結部材の締結力の管理を容易にして排気管取り付け工数の削減を図ることを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、エンジン（例えば実施例のエンジン２１）の排気口（例えば実施例の排気口３３）の周囲に形成されたシール面（例えば実施例の底面３５）にシール部材（例えば実施例のガスケット３６）を配置し、排気管（例えば実施例の２８）の一端にあって該排気管の外径より大径のカラー部（例えば実施例のカラー部３７）の排気口側の一端面（例えば実施例の一端面３８）を前記シール部材に当接させ、前記カラー部の一端面と前記排気口のシール面とで前記シール部材を挟み込むと共に、前記カラー部の他端面（例えば実施例の他端面３９）に前記排気管と別体をなして該排気管を挿通するフランジ（例えば実施例のフランジ４１，４１’，１４１，１４１’）の一側面（例えば実施例の一側面４４）を当接させ、該フランジ外周の複数の締結部（例えば実施例の締結部４３）を前記排気口の周囲に締結部材（例えば実施例のスタッドボルト４６及びナット４７）により締結することで、前記排気管の一端を前記排気口に取り付ける鞍乗り型車両（例えば実施例の自動二輪車１）の排気管取り付け構造において、前記締結部材の締結時に、前記カラー部と前記フランジとを第一に当接させる当接部（例えば実施例の凸部４８，４８’，１４８，１４８’）を設け、該当接部が、前記カラー部の他端面（例えば実施例の他端面３９）の外周縁（例えば実施例の外周縁３９ａ）よりも内周側に設けられることを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、エンジン（例えば実施例のエンジン２１）の排気口（例えば実施例の排気口３３）の周囲に形成されたシール面（例えば実施例の底面３５）にシール部材（例えば実施例のガスケット３６）を配置し、排気管（例えば実施例の２８）の一端にあって該排気管の外径より大径のカラー部（例えば実施例のカラー部３７）の排気口側の一端面（例えば実施例の一端面３８）を前記シール部材に当接させ、前記カラー部の一端面と前記排気口のシール面とで前記シール部材を挟み込むと共に、前記カラー部の他端面（例えば実施例の他端面３９）に前記排気管と別体をなして該排気管を挿通するフランジ（例えば実施例のフランジ４１，４１’，１４１，１４１’，１４１”，２４１，２４１’，２４１”）の一側面（例えば実施例の一側面４４）を当接させ、該フランジ外周の複数の締結部（例えば実施例の締結部４３）を前記排気口の周囲に締結部材（例えば実施例のスタッドボルト４６及びナット４７）により締結することで、前記排気管の一端を前記排気口に取り付ける鞍乗り型車両（例えば実施例の自動二輪車１）の排気管取り付け構造において、前記締結部材の締結時に、前記カラー部と前記フランジとを第一に当接させる当接部（例えば実施例の凸部４８，４８’，１４８，１４８’，１４８”、頂部２４８，２４８’，２４８”）を設け、該当接部が、前記フランジの中心位置（例えば実施例の軸線Ｃ１）から前記各締結部の中心位置（例えば実施例の軸線Ｃ２）に至る各径方向で、前記カラー部の他端面（例えば実施例の他端面３９）の外周端（例えば実施例の外周端３９ｔ）よりも前記フランジの中心位置側となる範囲（例えば実施例のＨ１，Ｈ２，Ｈ３）に設けられることを特徴とする。
請求項３に記載した発明は、前記当接部は、前記複数の締結部間の中央位置に設けられることを特徴とする。
請求項４に記載した発明は、前記当接部は、前記フランジの一側面及びカラー部の他端面の少なくとも一方に形成した凸状部（例えば実施例の凸部４８，４８’，１４８，１４８’，１４８”、頂部２４８，２４８’，２４８”）からなることを特徴とする。
請求項５に記載した発明は、前記当接部は、前記フランジの一側面及びカラー部の他端面の少なくとも一方に突出形成した凸部（例えば実施例の凸部４８，４８’，１４８，１４８’，１４８”）からなることを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、前記フランジ（例えば実施例のフランジ２４１）は、前記カラー部側に凸の反り形状とされ、前記締結部は、前記フランジの反りの両端側の二箇所に設けられ、前記当接部（例えば実施例の頂部２４８）は、前記各締結部間の中央位置であって前記フランジの反りの頂部からなることを特徴とする。
請求項７に記載した発明は、前記フランジは鋼材により形成され、前記当接部で前記カラー部とフランジとを互いに当接させたとき、該当接部以外の前記カラー部の他側面とフランジの一側面との間の締結軸方向での最大離間距離Ｘは、前記フランジの板厚をｔとしたときに下記式で示されることを特徴とする。
Ｘ＝ｔ×Ａ
Ａ＝０．１７±０．１
【発明の効果】
【０００７】
請求項１，２に記載した発明によれば、フランジ外周の複数の締結部を排気口の周囲に締結する際、カラー部とフランジとを第一に当接させる前記当接部が前記締結によるフランジの撓みの支点となるため、請求項１記載の外周縁上にある請求項２記載の外周端を支点にフランジが撓む従来構成と比べて、前記支点（当接部）から締結部までの距離が長くなり、同じ締結力でもフランジを大きく撓ませることができる。このため、長期使用等によりシール部材の変形量が増加しても（反力が低下しても）、フランジの前記撓みが一部復元することで容易に追従でき、締結部材の締結力の管理を容易にして排気管取り付け工数の削減を図ることができる。
請求項３に記載した発明によれば、前記締結によるフランジの撓みの支点から締結部までの距離が最長になり、同じ締結力でフランジをより大きく撓ませることができ、シール部材の変形量の増加への追従性を向上させることができる。
請求項４，５に記載した発明によれば、簡単な構造で前記当接部を形成でき、該当接部を設ける際の設計自由度を高めることができる。特に、排気管やエンジンとは別体のフランジに凸状部を形成すれば、前記当接部をフランジ形成時に同時かつ容易に形成することができる。
請求項６に記載した発明によれば、フランジ形成時に前記当接部を容易に形成でき、かつフランジ形成後でもその全体を反り形状にすることで前記当接部を容易に形成できる。
請求項７に記載した発明によれば、前記当接部以外の領域のカラー部とフランジとの間の最大離間距離を鋼材からなるフランジの板厚に応じて設定することで、シール部材の変形量の増加への追従を最適にできる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施例における自動二輪車の左側面図である。
【図２】上記自動二輪車のエンジンの排気管取り付け部の基本構成を示す断面図である。
【図３】上記エンジンの排気管固定フランジの平面図である。
【図４】上記排気管取り付け部の要部説明図であり、（ａ）はナットの締め込み前の状態を、（ｂ）はナットを所定の締結トルクで締め込んだ状態を、（ｃ）はガスケットの潰れ代が増加した状態をそれぞれ示す。
【図５】従来の排気管固定フランジを用いた場合の図４（ａ）に相当する説明図である。
【図６】上記実施例の変形例を示す図４に相当する説明図である。
【図７】上記実施例の他の変形例の三種類を（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す図３に相当する平面図である。
【図８】この発明の第二実施例における図４に相当する説明図である。
【図９】上記第二実施例における図３に相当する平面図である。
【図１０】上記フランジの変位量と締結部材の軸力との関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は異なる仕様のフランジを所定の締結力で固定した場合の撓み量を、（ｂ）は（ａ）の各フランジを固定し悪路走行を行った後の締結部材の残存トルクをそれぞれ示すグラフである。
【図１２】図１１に示す異なる仕様のフランジの性能を比較した表である。
【図１３】異なる仕様のフランジにおける変位量とスタッドの曲がりとの関係を示すグラフである。
【図１４】上記第二実施例の変形例の二種類を（ａ），（ｂ）に示す図４（ａ）に相当する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１に示すオフロードタイプの自動二輪車（鞍乗り型車両）１において、その前輪２は左右フロントフォーク３の下端部に軸支され、左右フロントフォーク３の上部はステアリングステム４を介して車体フレーム５のヘッドパイプ６に操舵可能に枢支される。ステアリングステム４の上部にはバータイプの操向ハンドル７が取り付けられる。なお、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。
【００１１】
ヘッドパイプ６の上部後側からは左右メインチューブ８が後下がりに後方へ延び、該左右メインチューブ８の後端部が車体前後中間部において左右ピボットフレーム９の上端部に連なる。左右ピボットフレーム９の下部にはスイングアーム１５の前端部が上下揺動可能に枢支され、該スイングアーム１５の左右リアアーム１６の後端部には後輪１７が軸支される。スイングアーム１５の前部下側にはリンク機構１８を介してリアクッションユニット１９の下端部が連結され、該リアクッションユニット１９の上端部が左右メインチューブ８の後端部近傍の間に渡るクロスメンバ１４に連結される。
【００１２】
ヘッドパイプ６の下部後側からは左右メインチューブ８よりも急傾斜をなす単一のダウンフレーム１１が斜め後下方へ延び、該ダウンフレーム１１の下端部からはこれと同様の傾斜をなす左右ロアフレーム１２が左右に分岐して延び、該左右ロアフレーム１２の下部が後方へ湾曲して延びて左右ピボットフレーム９の下端部に接続される。すなわち、車体フレーム５は、ツインスパー型のクレードルフレームを構成する。なお、図中符号１３は、ダウンフレーム１１の上下中間部後側から左右に分岐して後方へ延びて左右メインチューブ８の前後中間部下側に接続されるガセットフレームを示す。
【００１３】
車体フレーム５内側には、自動二輪車１の原動機であるエンジン２１が搭載される。エンジン２１は車幅方向に平行なクランク軸を有する単気筒エンジンであり、その下部を構成するクランクケース２２上にシリンダ２３を略垂直に立設してなる。クランクケース２２の後部は変速機ケースを兼ね、該クランクケース２２の後部左側にはドライブスプロケット２４が配置され、該ドライブスプロケット２４と後輪１７左側のドリブンスプロケット２５とにドライブチェーン２６が掛け回される。
【００１４】
シリンダ２３のシリンダヘッド２３ａの後部にはエンジン吸気系のスロットルボディ２７が接続され、該スロットルボディ２７の後部にはエアクリーナケース２７ａが接続される。また、シリンダ２３（シリンダヘッド２３ａ）の前部にはエンジン排気系の排気管２８が接続され、該排気管２８が車体右側に取り回されて車体後部のサイレンサ２８ａに接続される。
なお、図中符号３１は左右メインチューブ８間に配置される燃料タンクを、符号２９は燃料タンク３１後方に配置される乗員着座用のシートを、符号２９Ａは車体フレーム５の後方に連結されてシート２９を支持するシートフレームをそれぞれ示す。
【００１５】
次に、エンジン２１の排気管取り付け部の基本構成について図２，３を参照して説明する。
エンジン２１のシリンダヘッド２３ａの前部には、車両前方に向けて円孔状の排気口３３が開口する。排気口３３の周囲には座刳り部３４が形成されている。ここで、図中符号Ｃ１は排気口３３及び座刳り部３４の中心軸線（排気口３３の開口方向に沿う軸線）を示す。
【００１６】
座刳り部３４の底部には軸線Ｃ１に直交する平面に沿う円環状の底面（シール面）３５が形成され、該底面３５に当接するように同じく円環状をなすガスケット３６が座刳り部３４内に挿入される。
【００１７】
一方、円筒状の排気管２８の一端部（エンジン２１側端部、基端部）には、該排気管２８よりも大径の円筒状のカラー部３７が一体又は一体的に設けられる。カラー部３７は座刳り部３４内に同軸に挿入され、その前記軸線Ｃ１に直交する平面に沿う円環状の先端面（一端面）３８をガスケット３６に当接させ、この一端面３８と座刳り部３４の底面３５との間にガスケット３６を挟み込む。カラー部３７の前記軸線Ｃ１に直交する平面に沿う円環状の基端面（他端面）３９には、排気管固定フランジ（以下、単にフランジという）４１の一側面４４が当接される。
【００１８】
フランジ４１は排気管２８と別体をなして該排気管２８を挿通するもので、前記軸線Ｃ１と直交する平面に沿う厚板状の鋼材からなり、その平面視で排気管２８を挿通する円環部４２と該円環部４２の径方向両側の二箇所に突設された締結部４３とを一体に有してなる。
【００１９】
フランジ４１は、その円環部４２の一側面４４をカラー部３７の他端面３９に当接させ、各締結部４３には座刳り部３４の周囲に植設されてエンジン２１外側に向けて起立する一対のスタッドボルト４６を挿通し、該各スタッドボルト４６の締結部４３からの突出部分にそれぞれナット４７を螺着し締め込むことで、カラー部３７を座刳り部３４内に向けて押圧した状態で排気管２８の一端側をエンジン２１の排気口３３に固定的に接続する。
【００２０】
このとき、フランジ４１に押圧されたカラー部３７の一端面３８と座刳り部３４の底面３５との間でガスケット３６が押し潰され、もって排気口３３と排気管２８の一端との間のシールがなされる。なお、フランジ４１の一側面４４及び他側面４５は前記軸線Ｃ１に直交する平面である。以下、前記軸線Ｃ１と平行な各スタッドボルト４６の中心軸線をそれぞれＣ２とする。
【００２１】
次に、本実施例の要部について図３，４を参照して説明する。なお、図４（ａ）はナット４７の締め込み前の状態（ガスケット３６が押し潰される前の状態）を、図４（ｂ）はナット４７を所定の締結トルクで締め込んだ状態（ガスケット３６が押し潰された状態）を、図４（ｃ）は長期使用等によりガスケット３６の潰れ代が増加した状態（反力が低下した状態）をそれぞれ示す。
【００２２】
フランジ４１の排気口３３側の一側面４４には、凸状部（例えば本実施例では半球状をなして排気口３３側に突出する凸部４８）が形成される。凸部４８は、各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）を結ぶフランジ径方向での中央位置において、円環部４２における前記径方向と直交する方向での両側に振り分けて一対に設けられる。各凸部４８は、フランジ４１の平面視（前記軸線Ｃ１に沿う矢視、軸方向視）で、カラー部３７の他端面３９の外周縁３９ａよりも内周側に位置する。各凸部４８は、各スタッドボルト４６及びナット４７の締結前において、フランジ４１の一側面４４の他のどの部分よりも先にカラー部３７の他端面３９に当接する。この状態で、フランジ４１の一側面４４における凸部４８以外の領域とカラー部３７の他端面３９との間には、凸部４８の突出高さに相当する所定の隙間ｓ１が生じる（図４（ａ）参照）。
【００２３】
上記状態で、各締結部４３を貫通する各スタッドボルト４６にそれぞれナット４７を螺着し締め込むことで、フランジ４１がカラー部３７を押圧してガスケット３６を押し潰すと共に、該フランジ４１が排気管２８の一端を排気口３３に固定する（図４（ｂ）参照）。なお、図４（ｂ）のガスケット３６の厚さｔ２は図４（ａ）のガスケット３６の厚さｔ１よりも小さく、これらの差がガスケット３６の潰れ代となる。このとき、各スタッドボルト４６及びナット４７がフランジ４１を介してガスケット３６からの反力を受けることで、該各スタッドボルト４６及びナット４７に所定の締結力（軸力）が発生する。
【００２４】
ガスケット３６からの反力と各スタッドボルト４６及びナット４７の軸力とを受けたフランジ４１は、各締結部４３を排気口３３側に近付けるように弾性変形する（撓む）。この弾性変形（撓み）の基点（フランジ４１の支点）は、各スタッドボルト４６及びナット４７の締結前にカラー部３７に当接する前記凸部４８となる。
【００２５】
そして、ガスケット３６の長期使用等によりその変形量（潰れ代）が増加した場合（反力が低下した場合）には、該増加に追従するようにフランジ４１が前記撓みの一部を復元させることで、各スタッドボルト４６及びナット４７の締結力を所定値以上に確保する（図４（ｃ）参照）。すなわち、前記フランジ４１の撓み量（各締結部４３のボルト軸中心位置での変位量とする）ｈ１はできるだけ大きい方が、前記ガスケット３６の潰れ代の増加量を吸収し易く、スタッドボルト４６及びナット４７の締結力の管理が容易になる。なお、図４（ｃ）のガスケット３６の厚さｔ３は前記厚さｔ２よりも小さく、これらの差がガスケット３６の潰れ代の増加量となる。
【００２６】
ここで、図５を参照し、前記凸部４８を有さない平坦なフランジ４１’を用いて排気管２８を固定する従来例について説明する。フランジ４１’の一側面４４は、各スタッドボルト４６及びナット４７の締結前において、カラー部３７の他端面３９のほぼ全体に面接触し、この状態で各スタッドボルト４６及びナット４７を締め込むことで、フランジ４１’がカラー部３７を押圧してガスケット３６を押し潰すと共に、排気管２８の一端を排気口３３に固定する。このとき、各スタッドボルト４６及びナット４７がガスケット３６からの反力を受けて所定の締結力（軸力）を発生する。
【００２７】
ガスケット３６からの反力と各スタッドボルト４６及びナット４７の軸力とを受けたフランジ４１’は、各締結部４３を排気口３３側に近付けるように弾性変形する。この撓みの基点（フランジ４１’の支点）は、前記フランジ４１’の中心位置（軸線Ｃ１）から各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）に至る径方向での前記カラー部３７の他端面３９の外周縁３９ａの端部（外周端３９ｔ）となる。
【００２８】
すなわち、図４に示す本実施例のフランジ４１の支点（凸部４８位置）から力点（ボルト軸中心位置）までの距離Ｌ１と比べて、従来例のフランジ４１’の支点（他端面３９の外周端３９ｔ位置）から力点（ボルト軸中心位置）までの距離Ｌ２は小さく、本実施例と同じ締結力を発生させた際の各締結部４３のボルト軸中心位置での変位量ｈ２も前記変位量ｈ１に対して小さい。このため、従来例ではスタッドボルト４６及びナット４７の締結力を比較的厳密に管理する必要がある。
【００２９】
以上説明したように、上記実施例における自動二輪車１の排気管取り付け構造は、エンジン２１の排気口３３の周囲に座刳り部３４を形成し、該座刳り部３４内にガスケット３６を挿入すると共に、排気管２８の一端にあって該排気管２８の外径より大径のカラー部３７を前記座刳り部３４内に挿入し、前記カラー部３７の排気口３３側の一端面３８と前記座刳り部３４の底面３５との間に前記ガスケット３６を挟み込み、前記カラー部３７の他端面３９には前記排気管２８と別体をなして該排気管２８を挿通するフランジ４１の一側面４４を当接させ、該フランジ４１外周の複数の締結部４３を前記座刳り部３４の周囲にスタッドボルト４６及びナット４７により締結することで、前記排気管２８の一端を前記エンジン２１の排気口３３に取り付けるものにおいて、前記スタッドボルト４６及びナット４７の締結時に、フランジ４１の一側面４４の他のいずれの部分よりも先に、前記カラー部３７と前記フランジ４１とを互いに当接させる第一の当接部（凸部（凸状部）４８）を設け、該当接部が、前記カラー部３７の他端面３９の外周縁３９ａよりも内周側に設けられるものである。
ここで、図３を参照し、前記当接部（凸部４８）は、前記フランジ４１の中心位置（軸線Ｃ１）から各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）に至る各径方向で、前記カラー部３７の他端面３９の外周端３９ｔよりも前記フランジ４１の中心位置側となる範囲Ｈ１に設けられている。
【００３０】
この構成によれば、フランジ４１外周の複数の締結部４３を座刳り部３４の周囲に締結する際、カラー部３７とフランジ４１とを第一に当接させる前記当接部が前記締結によるフランジ４１の撓みの支点となるため、前記外周縁３９ａ（外周端３９ｔ）を支点にフランジ４１が撓む従来構成と比べて、前記支点（当接部）から締結部４３までの距離が長くなり、同じ締結力でもフランジ４１を大きく撓ませることができる。このため、長期使用等によりガスケット３６の変形量が増加しても（反力が低下しても）、フランジ４１の前記撓みが一部復元することで容易に追従でき、スタッドボルト４６及びナット４７の締結力の管理を容易にして排気管取り付け工数の削減を図ることができる。
【００３１】
また、上記排気管取り付け構造においては、前記当接部（凸部４８）が、前記複数の締結部４３間の中央位置に設けられることで、前記締結によるフランジ４１の撓みの支点から締結部４３までの距離が最長になり、同じ締結力でフランジ４１をより大きく撓ませることができ、ガスケット３６の変形量の増加への追従性を向上させることができる。
【００３２】
また、上記排気管取り付け構造においては、前記当接部が、前記フランジ４１の一側面４４に突出形成した凸部４８からなることで、排気管２８やエンジン２１とは別体のフランジ４１に凸部４８を突出形成することのみで、前記当接部をフランジ４１形成時に同時かつ容易に形成することができる。
【００３３】
なお、上記実施例の変形例として、例えば図６に示すように、前記当接部としての凸部（凸状部）４８’が、前記カラー部３７の他端面３９に突出形成される構成であってもよい。
この構成においても、簡単な構造で前記当接部を形成でき、該当接部を設ける際の設計自由度を高めることができる。
前記凸部４８’は、前記軸線Ｃ１に沿う矢視で、前記凸部４８と重なるように設けられている。すなわち、図示は略すが、凸部４８’は、各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）を結ぶフランジ径方向での中央位置において前記径方向との直交方向の両側に振り分けて一対に設けられると共に、フランジ４１の平面視でカラー部３７の他端面３９の外周縁３９ａよりも内周側に位置し、かつ対応するフランジ４１’の中心位置（軸線Ｃ１）から各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）に至る各径方向でカラー部３７の他端面３９の外周端３９ｔよりもフランジ４１’の中心位置側となる範囲Ｈ１に設けられている。
【００３４】
また、上記実施例の他の変形例として、例えば図７に示すフランジ１４１，１４１’，１４１”のように、その外周の三箇所（又はそれ以上の箇所）に締結部４３を有し、これら各締結部４３を前記座刳り部３４の周囲にスタッドボルト４６及びナット４７により締結することで、前記排気管２８の一端を前記エンジン２１の排気口３３に取り付けるものであってもよい。
【００３５】
すなわち、図７（ａ），（ｂ）に示すフランジ１４１，１４１’のように、前記スタッドボルト４６及びナット４７の締結時に、前記カラー部３７と当該フランジ１４１，１４１’とを第一に当接させる当接部（凸部（凸状部）１４８，１４８’）を設け、該当接部が、前記カラー部３７の他端面３９の外周縁３９ａよりも内周側に設けられる構成であればよい。
これら各当接部は、各フランジ１４１，１４１’の中心位置（軸線Ｃ１）から各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）に至る各径方向で、前記カラー部３７の他端面３９の外周端３９ｔよりも各フランジ１４１，１４１’の中心位置側の範囲Ｈ２に設けられている。なお、各凸部１４８，１４８’は、前記凸部４８と同様の半球状の突起であったり（図７（ａ）参照）、フランジの周方向に長い平面視円弧状（最長ではフランジの全周に渡る円周状）の突起であったり（図７（ｂ）参照）、さらには他の様々な形状のものであってもよい。
【００３６】
また、図７（ｃ）に示すフランジ１４１”のように、前記スタッドボルト４６及びナット４７の締結時に、前記カラー部３７と当該フランジ１４１”とを第一に当接させる当接部（凸部（凸状部）１４８”）が、フランジ１４１”の中心位置（軸線Ｃ１）から各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）に至る各径方向で、前記カラー部３７の他端面３９の外周縁３９ａの端部（外周端３９ｔ）よりもフランジ１４１”の中心位置側の範囲Ｈ２に設けられる構成であれば、該当接部が前記カラー部３７の他端面３９の外周縁３９ａの外周側に至ってもよい。
【実施例２】
【００３７】
次に、この発明の第二実施例について図８〜１３を参照して説明する。
この実施例のフランジ２４１は、前記第一実施例のものに対して、前記当接部（凸状部）が、前記各凸部の形態ではなく、フランジ自身が湾曲する等により、その排気口３３側の一側面４４を排気口３３側に凸の湾曲状（反り形状）とし、該湾曲形状の頂部２４８を前記各凸部と同様にカラー部３７の他端面３９への第一の当接部（凸状部）として用いるものである点が主に異なり、前記実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図８，９に示すフランジ２４１は、前記軸線Ｃ１と略直交する厚板状の鋼材からなり、前記各締結部４３を排気口３３から離間させる側に変位させることで凹状に湾曲して設けられる。フランジ２４１の排気口３３側の一側面４４及びその反対側の他側面４５は、フランジ自身の形状に沿って湾曲して設けられている。
【００３９】
このフランジ２４１の一側面４４において、前記湾曲形状の排気口３３側の頂部２４８は、各締結部４３を結ぶフランジ径方向での中央位置で、かつ円環部４２における前記径方向と直交する方向での両側に振り分けて一対に設けられる。換言すれば、前記頂部２４８は、フランジ２４１の中心位置（軸線Ｃ１）から各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）に至る径方向で、前記カラー部３７の他端面３９の外周端３９ｔよりも前記フランジ２４１の中心位置側の範囲Ｈ３に設けられている。
【００４０】
各頂部２４８は前記直交方向に沿う直線状をなし（幅を有していてもよい）、スタッドボルト４６及びナット４７の締結前において、フランジ２４１の一側面４４の他のどの部分よりも先にカラー部３７の他端面３９に線接触（又は面接触）する。この状態で、フランジ２４１の一側面４４における頂部２４８以外の領域とカラー部３７の他端面３９との間には、スタッドボルト４６の軸中心位置において所定の隙間ｓ２が生じる（図８（ａ）参照）。以下、前記隙間ｓ２を、フランジ２４１の一側面４４とカラー部３７の他端面３９との間の軸線Ｃ２に沿う方向（締結軸方向）での最大離間距離ということがある。
【００４１】
上記状態で、各締結部４３を貫通する各スタッドボルト４６にそれぞれナット４７を螺着し締め込むことで、フランジ２４１がカラー部３７を押圧してガスケット３６を押し潰すと共に、排気管２８の一端を排気口３３に固定する（図８（ｂ）参照）。このとき、各スタッドボルト４６及びナット４７がフランジ２４１を介してガスケット３６からの反力を受けることで、該各スタッドボルト４６及びナット４７に所定の締結力（軸力）が発生する。
【００４２】
ガスケット３６からの反力と各スタッドボルト４６及びナット４７の軸力とを受けたフランジ２４１は、各締結部４３を排気口３３側に近付けるように撓む。この撓みの基点（フランジ２４１の支点）は、各スタッドボルト４６及びナット４７の締結前にカラー部３７に当接する前記頂部２４８となる。
【００４３】
そして、ガスケット３６の長期使用等によりその変形量（潰れ代）が増加した場合（反力が低下した場合）には、該増加に追従するようにフランジ２４１が前記撓みの一部を復元させることで、各スタッドボルト４６及びナット４７の締結力を所定値以上に確保する（図８（ｃ）参照）。すなわち、第一実施例と同様、前記フランジ２４１の撓み量（各締結部４３のボルト軸中心位置での変位量とする）ｈ３はできるだけ大きい方が、前記ガスケット３６の潰れ代の増加量を吸収し易く、スタッドボルト４６及びナット４７の締結力の管理が容易になる。
【００４４】
ここで、図１０は、フランジ２４１の締結部４３の変位量（撓み量）の変化に対するスタッドボルト４６の軸力の変化を示すグラフである。なお、図の原点Ｏはガスケット３６の塑性変形域での潰れが生じるポイントを示す。
まず、図５に示した凸部４８も湾曲もないフランジ４１’を用いて、かつ凸部４８’のないカラー部３７を押圧してガスケット３６を押し潰す場合には、フランジ４１’は前記外周端３９ｔを支点に撓み、かつその支点に移動はないので、フランジ変位量と軸力とが原点Ｏから比例的に増加し（図中線Ｌ４’）、点Ｐ１’に至った時点で（所定の軸力となった時点で）、スタッドボルト４６及びナット４７の締結が完了する。
【００４５】
一方、図８に示した湾曲のあるフランジ２４１を用いてガスケット３６を押し潰す際には、スタッドボルト４６及びナット４７の締め付けの初期は、フランジ２４１の支点はフランジ中央の頂部２４８であるので、前記従来のフランジ４１’よりもフランジ変位量に対して軸力が緩やかに増加する。また、フランジ２４１の湾曲が伸びてフラットになるにつれて、前記支点は次第に外周端３９ｔ側に移動するので、フランジ変位量に対する軸力の増加量が前記従来のフランジ４１’と同等となる（図中線Ｌ４）。そして、点Ｐ１に至った時点で所定の軸力となり、スタッドボルト４６及びナット４７の締結が完了する。
【００４６】
各フランジ２４１，４１’を用いて排気管２８を固定した場合において、上記締結完了状態から長期使用や悪路走行がなされると、ガスケット３６の潰れ代が増加して（反力が低下して）フランジ変位量が減少するが、このフランジ変位量の減少に伴う軸力の低下量（図中Ｄ２，Ｄ２’）は、グラフの傾きが全体的に大きいフランジ４１’の方がΔＦだけ大きくなる。
【００４７】
また、図１１（ａ）は、各スタッドボルト４６及びナット４７を所定トルクで締め込んだ際のフランジの撓み量（締結部４３の変位量）を、フランジ厚さ（ｔ）が６．０ｍｍの場合と、フランジ厚さが４．０ｍｍの場合と、フランジ厚さが６．０ｍｍでかつ該フランジの湾曲により締結部４３の排気口３３と反対側への変位量（Ｘ、前記最大離間距離に相当）が２．０ｍｍである場合とで比較したグラフであり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の各場合において、悪路走行を行った後の各スタッドボルト４６及びナット４７の残存トルク（残存軸力）を比較したグラフである。
【００４８】
本図より、フランジの撓み量と各スタッドボルト４６及びナット４７の残存トルクとの間に相関があることがわかる。すなわち、フランジの低剛性化や前記湾曲を設けることによりその撓み量を増加させた方が、前記残存トルクが増加するのである。
【００４９】
ところで、フランジの撓み量が増加すると、これを貫通するスタッドボルト４６に曲がりが生じ始める。
図１２は、各スタッドボルト４６及びナット４７を所定トルクで締め込んだ際のフランジの変位量（撓み量）と、前記残存トルクの合否（軸力低下タフネス）と、スタッドボルト４６の曲がりの増減と、スタッドボルト４６の曲がりによる強度面の合否とを、標準の板厚（フランジ厚さ）でかつフラットなフランジ（従来品に相当）を用いた場合の測定結果を基準に、薄肉でかつフラットなフランジを用いた場合の測定結果と、標準板厚でかつ締結部４３を排気口３３と反対側に変位させるべく曲がったフランジを用いた場合の測定結果とを比較した表である。
【００５０】
本図より、標準板厚でかつ曲げを有するフランジを用いた場合が、軸力低下タフネス及びスタッドボルト４６の曲がりを共に改善できることがわかる。
【００５１】
また、図１３は、各ナット４７を所定トルクで締め込んだ際のフランジの変位量（前記残存軸力との相関有り）に対するスタッドボルト４６の曲がりを示すグラフである。本図において、線Ｌ５〜Ｌ９はそれぞれ前記最大離間距離が０ｍｍ、０．５ｍｍ，１ｍｍ，１．５ｍｍ，２ｍｍである場合の前記変化を示す。また、これら各線とフランジ厚さが４ｍｍ，５ｍｍ，５．５ｍｍ，６ｍｍ，７ｍｍ，８ｍｍの場合を示す線Ｌ１０〜Ｌ１５との交点は、各線が示す最大離間距離及びフランジ厚さの組み合わせた場合の前記フランジの変位量に対するスタッドボルト４６の曲がりを示す。
【００５２】
なお、図１３において、前記曲がりが正の値であればスタッドボルト４６がその先端側をフランジ外側に向けるように外側へ曲がり、負の値であればスタッドボルト４６がその先端側をフランジ内側に向けるように内側へ曲がることを示す。フランジは、前記曲げを有する場合は凹状に湾曲することから、該締結部４３上でナット４７を締め込んだ際には、前記湾曲が伸びてフラットになるまでの間はスタッドボルト４６が内側へ曲がり、フランジがフラットになった後はフランジが凸状に湾曲し始めることから、ナット４７の締め込みに伴いスタッドボルト４６が外側へ曲がり始める。
【００５３】
また、図１３のグラフは、スタッドボルト４６の締結力を安定して確保するだけの前記変位量の下限値がＥｍｉｎであり、かつフランジが塑性変形を起こさないだけの前記変位量の上限値がＥｍａｘであることを示すと共に、スタッドボルト４６の曲がりの上限値がＦｍａｘであることを示す。
【００５４】
本図より、前記最大離間距離が０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであり、フランジ厚さが５．５ｍｍ〜７ｍｍである領域ｒが、フランジの望ましい設計領域であることがわかる。また、前記最大離間距離及びフランジ厚さの最適な組み合わせは、前記領域ｒの略中央位置に交点ｐがあることから、フランジ厚さが６ｍｍで最大離間距離が１ｍｍの組み合わせであることがわかる。
【００５５】
上記領域ｒを参照した場合のフランジの板厚ｔと最大離間距離Ｘとの関係は、板厚ｔに乗ずる係数Ａが、最大離間距離の最小値０．５ｍｍ／板厚の最大値７．０ｍｍ＝約０．０７と、最大離間距離の最大値１．５ｍｍ／板厚の最小値５．５ｍｍ＝約０．２７との範囲にあればよいことになる。なお、前記最適な組み合わせであるフランジ厚さが６ｍｍ、最大離間距離が１ｍｍである場合は、前記係数Ａは約０．１７となるため、Ｘ＝ｔ×Ａで示す場合のＡは、０．１７±０．１であることがわかる。
【００５６】
以上説明したように、上記実施例における排気管取り付け構造は、第一実施例と同様の基本構成において、前記スタッドボルト４６及びナット４７の締結時に、フランジ２４１の一側面４４の他のいずれの部分よりも先に、前記カラー部３７と前記フランジ２４１とを互いに当接させる第一の当接部（頂部２４８）を設け、該当接部が、前記フランジ２４１の中心位置（軸線Ｃ１）から各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）に至る各径方向で、前記カラー部３７の他端面３９の外周端３９ｔよりも前記フランジ２４１の中心位置側となる範囲Ｈ３に設けられるものである。
この構成によれば、フランジ２４１外周の複数の締結部４３を座刳り部３４の周囲に締結する際、カラー部３７とフランジ２４１とを第一に当接させる前記当接部が、前記締結によるフランジ２４１の撓みの支点となるため、第一実施例と同様、同じ締結力でもフランジ２４１を大きく撓ませることができる。このため、長期使用等によりガスケット３６の変形量が増加しても（反力が低下しても）、フランジ２４１の前記撓みが一部復元することで追従でき、スタッドボルト４６及びナット４７の締結力の管理を容易にして排気管取り付け工数の削減を図ることができる。
【００５７】
また、上記排気管取り付け構造においては、前記フランジ２４１の一側面４４は、前記カラー部３７側に凸の反り形状とされ、前記締結部４３は、前記フランジ２４１の一側面４４の反りの両端側の二箇所に設けられ、前記当接部は、前記各締結部４３間の中央位置であって前記フランジ２４１の一側面４４の反りの頂部２４８からなるものである。
この構成によれば、フランジ２４１形成時に前記当接部を容易に形成でき、かつフランジ２４１形成後でもその全体を反り形状にすることで前記当接部を容易に形成できる。
【００５８】
また、上記排気管取り付け構造においては、前記フランジ２４１は鋼材により形成され、前記当接部（頂部２４８）で前記カラー部３７とフランジ２４１とを互いに当接させたとき、該当接部以外の前記カラー部３７の他端面３９とフランジ２４１の一側面４４との間の締結軸方向での最大離間距離Ｘは、前記フランジ２４１の板厚をｔとしたときに下記式で示されるものである。
Ｘ＝ｔ×Ａ
Ａ＝０．１７±０．１
この構成によれば、前記当接部以外の領域のカラー部３７とフランジ２４１との間の最大離間距離をフランジ２４１の板厚に応じて設定することで、ガスケット３６の変形量の増加への追従を最適にできる。
【００５９】
また、上記実施例の変形例として、例えば図１４（ａ）に示すフランジ２４１’のように、排気口３３側の一側面４４のみがその各締結部４３側を排気口３３から離間する側に変位させるように湾曲（又は屈曲）し、他側面４５は前記軸線Ｃ１と略直交する平面状に形成される構成であってもよい。また、図１４（ｂ）に示すフランジ２４１”のように、排気口３３側の一側面４４がその各締結部４３側を排気口３３から離間する側に変位させるように屈曲（又は湾曲）し、他側面４５はその各締結部４３側を排気口３３に近付ける側に変位させるように屈曲（又は湾曲）した構成（換言すれば、各締結部４３側を薄肉としたテーパ状をなす構成）であってもよい。
すなわち、フランジ２４１’，２４１”の一側面４４を排気口３３側に凸の反り形状とし、前記各締結部４３はフランジ２４１’，２４１”の一側面４４の反りの両端側に設け、該各締結部４３間の中央位置であって前記フランジ２４１’，２４１”の一側面４４の反りの頂部２４８’，２４８”を前記カラー部３７への当接部とした構成であればよい。これら各頂部２４８’，２４８”は、前記頂部２４８と同様、各締結部４３を結ぶフランジ径方向での中央位置において前記径方向との直交方向の両側に振り分けて一対に設けられると共に、対応するフランジ２４１’，２４１”の中心位置（軸線Ｃ１）から各締結部４３の中心位置（軸線Ｃ２）に至る径方向でカラー部３７の他端面３９の外周端３９ｔよりも各フランジ２４１’，２４１”の中心位置側の範囲Ｈ３に設けられている。
【００６０】
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、例えば、排気口３３の周囲にナット孔を形成し、該ナット孔にフランジの締結部４３を貫通したボルトを螺着し締め込むことで、排気管２８の一端を排気口３３に取り付ける構成であってもよい。
また、カラー部３７の他端面３９を前記フランジ２４１，２４１’，２４１”の一側面４４の如く湾曲又は屈曲させて、該他端面３９をフランジ側に凸の反り形状とすることで、その反りの頂部を前記凸部４８’に代わる当接部とした構成であってもよい。
そして、上記実施例における構成はこの発明の一例であり、自動二輪車に限らず三輪又は四輪の鞍乗り型車両やスクータ型車両にも適用できることはもちろん、当該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ことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００６１】
１  自動二輪車（鞍乗り型車両）
２１  エンジン
２８  排気管
３３  排気口
３４  座刳り部
３５  底面（シール面）
３６  ガスケット（シール部材）
３７  カラー部
３８  一端面
３９  他端面
３９ａ  外周縁
３９ｔ  外周端
４１，４１’，１４１，１４１’，１４１”，２４１，２４１’，２４１”  フランジ
４３  締結部
４４  一側面
４５  他側面
４６  スタッドボルト（締結部材）
４７  ナット（締結部材）
４８，４８’，１４８，１４８’，１４８”  凸部（当接部、凸状部）
２４８，２４８’，２４８”  頂部（当接部、凸状部）
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３  フランジの中心位置側となる範囲
Ｃ１  軸線（フランジの中心位置）
Ｃ２  軸線（締結部の中心位置）
Ｘ  最大離間距離
ｔ  板厚
【図１】
2010236383.tif 000003
【図２】
2010236383.tif 000004
【図３】
2010236383.tif 000005
【図４】
2010236383.tif 000006
【図５】
2010236383.tif 000007
【図６】
2010236383.tif 000008
【図７】
2010236383.tif 000009
【図８】
2010236383.tif 000010
【図９】
2010236383.tif 000011
【図１０】
2010236383.tif 000012
【図１１】
2010236383.tif 000013
【図１２】
2010236383.tif 000014
【図１３】
2010236383.tif 000015
【図１４】
2010236383.tif 000016