(57)【要約】【課題】必要な騒音レベルを維持したままで出力の向上を図ることができる自動二輪車の排気装置を提供する。【解決手段】エンジン３に接続された排気管１４と、該排気管１４に接続されたサイレンサ１５とを有する自動二輪車１の排気装置４であって、前記サイレンサ１５は、密閉筒状の外筒１６と、該外筒１６の軸線に沿うように該外筒１６内に配置され、前端部が前記排気管１４に接続されるとともに後端部が大気に開口する内筒１７とを有し、該内筒１７は、下流側ほど小径となる縮径部１７ａ′，１７ｆと、該縮径部１７ａ′，１７ｆに接続され径が一定の絞り部１７ｇと、該絞り部１７ｇに接続され下流側ほど大径となる拡径部１７ｈとを有する出口管１７ｃを備えている。【選択図】      図２
2010025101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに接続された排気管と、
該排気管に接続されたサイレンサと
を有する自動二輪車の排気装置であって、
前記サイレンサは、密閉筒状の外筒と、
該外筒の軸線に沿うように該外筒内に配置され、前端部が前記排気管に接続されるとともに後端部が大気に開口する内筒とを有し、
該内筒は、下流側ほど小径となる縮径部と、該縮径部に接続され径が一定の絞り部と、該絞り部に接続され下流側ほど大径となる拡径部とを有する出口管を備えている
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記出口管は、前記拡径部の後端に接続され、該拡径部の後端開口と同一径の大径直管部をさらに有する
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項３】
請求項１に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記拡径部の後端が大気に開口している
ことを特徴とすることを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項４】
請求項１に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記内筒は、上流端が前記排気管に接続され、下流端が前記縮径部に接続され、多数の孔を有する多孔管を有し、該多孔管と外筒との間に吸音材が充填されている
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項５】
請求項１に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記縮径部は、前記外筒の全長に渡る長さを有し、多数の孔を有する多孔管を下流側ほど小径となるように形成することにより構成されており、
前記多孔管と外筒との間には吸音材が充填されている
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項６】
請求項１に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記出口管の少なくとも一部は、前記外筒から外方に突出し、かつ外筒に連なる筒状のカバーで囲まれている
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項７】
請求項１に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記拡径部の軸線が車載状態で前記内筒の軸線より下方を向くように前記絞り部が屈曲成形されている
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項８】
請求項１に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記外筒と内筒との温度差による熱膨張量の差を内筒と外筒を相対的にスライドさせて吸収する吸収機構が設けられている
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項９】
請求項８に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記絞り部は、前記縮径部に接続された直管部と、該直管部に隙間を開けて対向するよう前記拡径部に接続された曲管部とを有し、
前記吸収機構は、前記直管部を外筒に対してスライド可能に支持することにより構成されている
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の自動二輪車の排気装置において、
前記縮径部は、前記外筒の全長に渡る長さを有し、多数の孔を有する多孔管を下流側ほど小径となるように形成することにより構成されており、
前記吸収機構は、前記絞り部と前記多孔管とを相対的にスライド可能に連結することにより構成されている
ことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車の排気装置に関し、詳細には、必要な騒音レベルを維持したままで出力の向上を図ることができるように構成された排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車の排気装置においては、騒音を低減するために十分な消音効果が得られるよう構成することが求められる。このような消音効果を向上できる排気装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。この従来の排気装置では、マフラを構成する外筒及び内筒を車体後方に向かって次第に細くなるテーパ状とし、内，外筒の断面積比を前後方向において略一定としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３０７７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが前記従来の排気装置の場合、消音効果を向上できるものの、消音効果を高めるに伴ってエンジン出力が低下するといった問題がある。
【０００５】
本発明は、前記従来の実情に鑑みてなされたもので、必要な騒音レベルを維持したままで出力の向上を図ることができる自動二輪車の排気装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンに接続された排気管と、該排気管に接続されたサイレンサとを有する自動二輪車の排気装置であって、前記サイレンサは、密閉筒状の外筒と、該外筒の軸線に沿うように該外筒内に配置され、前端部が前記排気管に接続されるとともに後端部が大気に開口する内筒とを有し、該内筒は、下流側ほど小径となる縮径部と、該縮径部に接続され径が一定の絞り部と、該絞り部に接続され下流側ほど大径となる拡径部とを有する出口管を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る排気装置によれば、内筒の出口管を、縮径部と、絞り部と、拡径部とで構成したので、絞り部により必要な減衰効果を確保するとともに、縮径部と拡径部とで排気管内の圧力波をコントロールして吸気量を増大でき、従って必要な騒音レベルを維持したままで出力の向上を図ることができる。なお、出口管全体を絞り部と同じ径にした場合は、減衰効果は向上するものの出力が低下する。また全体が縮径部の上流側端部と同じ径であるものの場合は、出力を向上できるものの騒音レベルを下げることができない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態による自動二輪車の右側面図である。
【図２】前記第１実施形態におけるサイレンサの断面側面図である。
【図３】前記サイレンサの要部拡大図である。
【図４】前記サイレンサの要部拡大図である。
【図５】本発明構造の効果を説明するための実験結果を示す特性図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るサイレンサの断面側面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係るサイレンサの後端部の断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１ないし図４は、本発明の第１実施形態による自動二輪車の排気装置を説明するための図である。なお、本実施形態でいう前後，左右とは、シートに着座した状態で見た場合の前後，左右を意味する。
【００１１】
図において、１は自動二輪車を示しており、該自動二輪車１は、車体フレーム２と、該車体フレーム２に搭載されたエンジン３と、該エンジン３の前壁に接続された排気装置４と、前記車体フレーム２のエンジン上方に搭載された燃料タンク５と、該燃料タンク５の後側に搭載されたシート６と、前記エンジン３の後壁に接続された吸気装置１６とを備えている。
【００１２】
また前記車体フレーム２の前端のヘッドパイプ２ａによりフロントフォーク７が左右操向自在に支持されており、該フロントフォーク７の下端部には前輪８が軸支され、上端部には操向ハンドル９が固定されている。なお、１０は前輪ブレーキ装置のディスクプレート、１１はヘッドライト、１２はスピードメータである。
【００１３】
前記排気装置４は、前記エンジン３のシリンダヘッド３ｃの前壁に開口する排気ポート３ｆに接続された排気管１４と、該排気管１４の後端部に接続されたサイレンサ１５とを備えている。
【００１４】
前記排気管１４は、前記排気ポート３ｆから左右のダウンチューブ部２ｅ，２ｅ間を前側下方に屈曲しつつ下方に延び、エンジン下方を後方に概ね水平に延び、さらに後斜め上方に延びている。
【００１５】
前記サイレンサ１５は、密閉筒状の外筒１６と、該外筒１６内に配置された内筒１７とを有する。なお、２１は外筒１６に設けられた支持ブラケットであり、前記サイレンサ１５はこの支持ブラケット２１を介して車体フレーム２に支持されている。
【００１６】
前記外筒１６は、円筒状の外筒本管１６ａと、該外筒本管１６ａの前端部にこれの前端開口を閉塞するように接続された前カバー１６ｂと、前記外筒本管１６ａの後端部にこれの後端開口を閉塞するように接続固定された後カバー１６ｃとを有する。前記前カバー１６ｂの前端部は、前記排気管１４の後端部に接続固定されている。
【００１７】
前記内筒１７は、前記外筒本管１６ａの軸線ａと同軸をなすように配置された内筒本管１７ａと、該内筒本管１７ａの前端部に接続された入口管１７ｂと、後端部に接続された出口管１７ｃとを有する。
【００１８】
前記内筒本管１７ａは多数の小径孔１７ｄを有するいわゆるパンチングパイプで形成された多孔直管である。排気ガスは、内筒本管１７ａ内と、該内筒本管１７ａと外筒本管１６ａとの空間ｂとの間を前記小径孔１７ｄを介して移動する。なお前記空間ｂには吸音材、例えばグラスウール１８が充填されている。
【００１９】
前記入口管１７ｂは、前記内筒本管１７ａより僅かに大径になっており、前側支持部材１９を介して前記外筒本管１６ａの前端部に支持されている。前記入口管１７ｂは前記排気管１４の後端開口に実質的に接続されている。
【００２０】
また前記出口管１７ｃは、前記内筒本管１７ａの後端に接続され、下流側ほど小径となるテーパ状の縮径部１７ｆと、該縮径部１７ｆに接続され径が一定の絞り部１７ｇと、該絞り部１７ｇに接続され下流側ほど大径となる拡径部１７ｈとを有する。
【００２１】
ここで前記絞り部１７ｇは、直管部１７ｉと曲管部１７ｊとで構成されている。この曲管部１７ｊを設けたことにより、前記拡径部１７ｈの軸線ａ′は、車両への搭載状態で前記内筒本管１７ａの軸線ａより下方を向いている。より具体的には、前記拡径部１７ｈの軸線ａ′は水平線より下方に向いている。なお、前記拡径部１７ｈの軸線ａ′を水平に向けることも、あるいは水平線より上方に向けることも可能である。
【００２２】
そして前記直管部１７ｉは、後側支持部材２０の円筒状の支持部２０ａによりスライド可能に支持されている。また曲管部１７ｊは前記支持部２０ａに嵌合挿入され、溶接されている。なお、後側指示部材２０は外筒本管１６ａの内面に固定されている。また前記直管部１７ｉと曲管部１７ｊの間には隙間ｃが設けられている。これにより、内筒１７と外筒１６との熱膨張量の差を吸収する吸収機構２２が構成されている。
【００２３】
前記拡径部１７ｈの後端開口１７ｈ′は、前記後カバー１６ｃの後端開口１６ｃ′から後方に臨んでいる。そして両開口１７ｈ′，１６ｃ′の周縁部同士は固定されている。
【００２４】
ここで換言すれば、前記出口管１７ｃの一部は、外筒本管１６ａの後端開口を閉塞する後側支持部材２０から後方に突出し、該突出する部分は、前記外筒本管１６ａに連なる後カバー１６ｃにより囲まれている。
【００２５】
本第１実施形態では、出口管１７ｃを、縮径部１７ｆと、絞り部１７ｇと、拡径部１７ｈを有する構造としたので、必要な騒音レベルを維持したままで出力の向上を図ることができる。即ち、絞り部１７ｇの径の設定によって、必要な減衰効果を得ることができる。また絞り部１７ｇの前，後に縮径部１７ｆ，拡径部１７ｈを設けたので、該縮径部１７ｆ，拡径部１７ｈの径や長さの設定によって排気管内の圧力波のコントロールが可能となり、吸気量を増大でき、その結果必要な騒音レベルを維持したままで出力の向上を図ることができる。
【００２６】
また拡径部１７ｈを、これの軸線ａ′が水平より下方を向くように構成したので、排気ガスが後続の自動二輪車等に直接かかるのを回避できる。
【００２７】
そして径が一定の絞り部１７ｇを屈曲成形することにより前記拡径部１７ｈを下方に向けるようにしたので、製造が容易である。ちなみに、縮径部１７ｆ又はこれと絞り部との接続部を屈曲させる場合は、製造が容易ではない。
【００２８】
本実施形態では、絞り部１７ｇを、直管部１７ｉと曲管部１７ｊとを隙間ｃを開けて対向させたものとし、直管部１７ｉを後側支持部材２０により相対的にスライド可能に支持することにより吸収機構２２を構成したので、外筒１６と内筒１７との温度差による熱膨張量の差の吸収と、拡径部１７ｈを水平より下方に向ける構造の両方を同時に実現できる。
【００２９】
図５は本発明装置の効果を説明するための実験結果を示すものであり、図５（ａ）は、周波数−減衰特性図、同図（ｂ）は、エンジン回転数−出力軸トルク特性図、同図（ｃ）は、クランク角−圧力特性図である。
【００３０】
図５における特性曲線Ａ，Ｂは、それぞれ出口管Ａ（本発明例），出口管Ｂ（比較例１）の場合の特性を示す。出口管Ａは、縮径部１７ｆの内筒本管１７ａとの接続部の直径がｄ１、絞り部１７ｇの直径がｄ２、拡径部１７ｈの後端開口部の直径がｄ１、長さＬである。出口管Ｂは、内筒本管１７ａとの接続部及び下流端の直径がｄ２で、長さＬの直管である。
【００３１】
減衰特性については、前記出口管Ａ，Ｂの何れにおいても略同様の減衰特性となっている（図５（ａ））。一方、中速回転での出力軸トルクにおいては、出口管Ａによる軸トルクが出口管Ｂによる軸トルクより大きくなっている（同図（ｂ））。これは、出口管Ａの場合の、吸気行程における排気ポートの圧力が負圧になるクランク角θ１が、出口管Ｂの場合の負圧となるクランク角θ２より大きくなっているため、圧力波を利用した吸気量の増大効果、ひいては充填効率が高くなり、その結果軸トルクが増大したものと考えられる。
【００３２】
図６は本発明の第２実施形態を説明するための図であり、図中、図２と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３３】
本第２実施形態では、前記縮径部は、内筒１７の内筒本管１７ａ′がその全長に渡って下流側ほど小径となるテーパ状をなすることによって構成されている。また絞り部１７ｇ′では、直管部１７ｉと曲管部１７ｊとが隙間なく一体的に接続されている。
【００３４】
また、前記テーパ状をなす内筒本管１７ａ′の下流端と絞り部１７ｇ′の直管部１７ｉの上流端との間に隙間ｃが設けられている。この隙間ｃは、直管部１７ｉの上流端の縁部に形成されたスライド部１７ｋ内に前記内筒本管１７ａ′の下流端部をスライド可能に挿入することにより覆われている。これにより内筒１７と外筒１６との熱膨張量の差を吸収する吸収機構２２′が構成されている。
【００３５】
本第２実施形態では、縮径部が長尺の内筒本管１７ａ′によって構成されているので、縮径が緩やかになり、縮流に伴う圧力損失が小さくなって排気ガスの流れがスムーズとなり、この縮径部が出力向上に寄与している。
【００３６】
図７は本発明の第３実施形態を説明するための図であり、図中、図２と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００３７】
前記第１，第２実施形態では、拡径部１７ｈの後端開口が直接大気に開放されている場合を説明したが、本第３実施形態では、拡径部１７ｈの下流端にさらに大径直管部１７ｍが接続されている。この大径直管部１７ｍは拡径部１７ｈの下流端開口部の直径と同一に設定されている。
【００３８】
本実施形態では、大径直管部１７ｍを追加したので、軸トルクの低下を来すことなく、排気音をさらに低減できる。
【符号の説明】
【００３９】
１  自動二輪車
３  エンジン
４  排気装置
１４  排気管
１５  サイレンサ
１６  外筒
１６ｃ  後カバー
１７  内筒
１７ａ′，１７ｆ  縮径部
１７ｇ  絞り部
１７ｈ  拡径部
１７ｍ  大径直管部
１８  吸音材
２２，２２′  吸収機構
ａ  外筒本管部の軸線
ａ′  拡径部の軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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