(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気管の後端に接続されるマフラー本体と、該マフラー本体の後端面から延出するテールパイプと、該テールパイプの外周を覆うテールカバーと、を備えた内燃機関のマフラーであって、
前記テールパイプと前記テールカバーの間に形成される空間を、前記テールパイプを囲繞する内側空間と該内側空間を囲繞する外側空間とに仕切るパイプ状の隔壁を備え、
前記テールカバーは、前記テールパイプの外周を覆う周壁部と、該周壁部の後端から内側に向かって延出する後壁部と、該後壁部から前方に折り返される折返部と、を備え、
該折返部は、前記隔壁と重なるように、前記テールパイプと前記隔壁の間に挿入された状態で設けられることを特徴とする内燃機関のマフラー。
【請求項２】
前記テールパイプの後縁部は、前記テールカバーの後縁部よりも前方に位置することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のマフラー。
【請求項３】
前記隔壁の一端部は、前記マフラー本体と前記テールパイプと前記テールカバーのうちのいずれか一つに片持ち状態に支持され、
前記隔壁の他端部側には、前記内側空間と前記外側空間を連通させる空間連通部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のマフラー。
【請求項４】
前記隔壁は、前記マフラー本体と前記テールパイプと前記テールカバーとは別の部材により形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関のマフラー。
【請求項５】
前記テールパイプと前記折返部の間には、前記内側空間と外部を連通させる外部連通部が設けられ、
前記折返部と前記隔壁の間には、前記内側空間と前記外側空間を連通させる空間連通部が設けられ、
該空間連通部の開口面積が、前記外部連通部の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の内燃機関のマフラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車、自動車等の車両に用いられる内燃機関のマフラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動二輪車や自動車等の車両では、内燃機関からの排ガスを、マフラーを介して車両の後方に排出している。上記したマフラーは、通常、一又は複数の消音室を形成するマフラー本体と、このマフラー本体の後端面から延出するテールパイプと、を備えている。そして、内燃機関からの排ガスが、マフラー本体の消音室を通過した後にテールパイプから排出されるように構成されている。
【０００３】
上記のような構成のマフラーにおいて、マフラー本体の後端面からテールパイプを露出させておくのは、車両のデザイン上好ましくない。そこで、マフラー本体には、テールパイプの外周を覆うようにしてテールカバーが一体形成される。また、テールパイプとテールカバーの間の空間には、排ガスの抜き取り検査の際にチューブを差し込むための円環状の隙間が形成される。
【０００４】
このような構成のマフラーで排気を行うと、上記した隙間に圧力変動が生じ、これに伴って上記した隙間と連通する空間内の空気が振動して、「笛吹き音」と呼ばれる異音が発生することがある。このような異音の発生を抑制するため、特許文献１には、テールパイプの排出口端部を、外方に向けて内径が漸次若しくは段階的に拡径されるように形成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１８２５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、テールパイプに上記のような加工を施すだけでは、テールパイプとテールカバーの間の空間で生じる空気の振動を十分に抑制することは困難であり、異音発生の抑制効果は限定的であった。
【０００７】
なお、テールカバーとテールパイプの間の隙間を狭くすれば、異音の発生を防止することが可能となるが、この場合には、排ガスの抜き取り検査の際に、上記した隙間にチューブを差し込みにくくなり、排ガスの抜き取り検査が面倒になる。また、テールパイプをテールカバーよりも後方に延ばせば、同様に異音の発生を防止することが可能となるが、この場合には、テールパイプの後端部がテールカバーから露出することになり、デザイン上の要請を満足することができない。
【０００８】
そこで、本発明は上記の事情を考慮し、排ガスの抜き取り検査を円滑に行うことを可能とし、デザイン上の要請を満足しつつ、笛吹き音等の異音の発生を十分に抑制することが可能な内燃機関のマフラーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、内燃機関の排気管の後端に接続されるマフラー本体と、該マフラー本体の後端面から延出するテールパイプと、該テールパイプの外周を覆うテールカバーと、を備えた内燃機関のマフラーであって、前記テールパイプと前記テールカバーの間に形成される空間を、前記テールパイプを囲繞する内側空間と該内側空間を囲繞する外側空間とに仕切るパイプ状の隔壁を備え、前記テールカバーは、前記テールパイプの外周を覆う周壁部と、該周壁部の後端から内側に向かって延出する後壁部と、該後壁部から前方に折り返される折返部と、を備え、該折返部は、前記隔壁と重なるように、前記テールパイプと前記隔壁の間に挿入された状態で設けられることを特徴とする。
【００１０】
このような構成を採用することにより、排気時に圧力変動の影響を受ける空間の容積を小さくすることが可能となり、これに伴って、笛吹き音等の異音の発生を抑制することが可能となる。また、隔壁をパイプ状の部材とすることで、隔壁の材料を容易に入手することが可能となるとともに、マフラー本体、テールパイプ又はテールカバーに隔壁を容易に溶接することが可能となる。更に、折返部と隔壁を重ねることで、外側空間内の空気が圧力変動の影響を直接受けるのを防止することが可能となり、異音の発生を防止する効果を高めることが可能となる。
【００１１】
また、前記テールパイプの後縁部は、前記テールカバーの後縁部よりも前方に位置していても良い。
【００１２】
このような構成を採用することにより、テールパイプの後縁部がテールカバーから露出するのを防止することが可能となり、マフラーのデザインの向上を図ることが可能となる。一方で、このような構成を採用すると、結果としてテールパイプの後縁部をテールカバーの後縁部に接近させることになり、これに伴って排気時の圧力変動が大きくなる虞がある。しかしながら、本発明では、排気時に圧力変動の影響を受ける空間の容積を隔壁によって小さくしているため、たとえ圧力変動が大きくなっても、この圧力変動による影響を低減させ、異音の発生を抑制することができる。このように、本発明は、テールパイプの後縁部をテールカバーの後縁部よりも前方に配置する構成に効果的に適用される。
【００１３】
また、前記隔壁の一端部は、前記マフラー本体と前記テールパイプと前記テールカバーのうちのいずれか一つに片持ち状態に支持され、前記隔壁の他端部側には、前記内側空間と前記外側空間を連通させる空間連通部が形成されても良い。
【００１４】
このような構成を採用することにより、マフラー本体、テールパイプ又はテールカバーに隔壁の他端部を固定する必要が無くなり、これに伴って、上記各部材と隔壁の他端部との精密な位置合わせや溶接が不要となる。そのため、マフラーの製造工程の簡易化及び製造コストの低廉化を図ることが可能となる。
【００１５】
また、前記隔壁は、前記マフラー本体と前記テールパイプと前記テールカバーとは別の部材により形成されても良い。
【００１６】
このような構成を採用することにより、隔壁の形状自由度を大きくすることが可能となる。
【００２１】
また、前記テールパイプと前記折返部の間には、前記内側空間と外部を連通させる外部連通部が設けられ、前記折返部と前記隔壁の間には、前記内側空間と前記外側空間を連通させる空間連通部が設けられ、該空間連通部の開口面積が、前記外部連通部の開口面積よりも小さくても良い。
【００２２】
このような構成を採用することにより、外側空間内の空気が圧力変動の影響を受けるのを、一層効果的に抑制することが可能となり、異音の発生を防止する効果を一層高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、排ガスの抜き取り検査を円滑に行うことを可能とし、デザイン上の要請を満足しつつ、笛吹き音等の異音の発生を十分に抑制することが可能な内燃機関のマフラーを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る自動二輪車を示す右側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る自動二輪車において、マフラー後部の内部構造を示す断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る自動二輪車において、マフラー後部の内部構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る自動二輪車において、マフラー後部の内部構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づき、本発明の第１〜第３の実施形態について説明する。以下、各実施形態では、本発明の構成を、オンロードタイプの自動二輪車１に適用する場合について説明する。なお、上下、左右、前後の方向は、自動二輪車１に乗車する運転者から見た方向を基準とする。
【００２６】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。まず、図１を用いて、自動二輪車１の全体の構成について説明する。
【００２７】
自動二輪車１には、骨組を構成する車体フレーム２が設けられている。車体フレーム２は、例えばツインチューブ型であり、車体フレーム２の前部上端に配置されたヘッドパイプ（図示せず）と、ヘッドパイプから後下方に向かって延設された左右一対のメインフレーム５と、メインフレーム５の後部から後上方に向かって延設された左右一対のシートレール６と、を主体として構成されている。
【００２８】
ヘッドパイプには、左右一対のフロントフォーク７が左右に回転可能に支持されている。フロントフォーク７の下端には前輪８が軸支され、フロントフォーク７の上端にはハンドルバー９が支持されている。
【００２９】
左右一対のメインフレーム５の間には燃料タンク１０が設けられ、燃料タンク１０の後方には、シートレール６の上方に運転者シート１１が設けられ、燃料タンク１０の下方に内燃機関（エンジン）１２が搭載されている。左右一対のメインフレーム５の後下部にはピボット軸１３が架設され、ピボット軸１３にはスイングアーム１４の前端部が上下方向揺動可能に支持されている。スイングアーム１４の後端部には後輪１５が軸支され、後輪１５の右上方にはマフラー１６が設けられている。マフラー１６は、内燃機関１２の排気管１７に接続されており、内燃機関１２からの排ガスが、排気管１７を介してマフラー１６に流入するように構成されている。
【００３０】
次に、図１〜図３を用いて、マフラー１６の詳細について説明する。なお、図２では、図面上左側が車体前方、右側が車体後方である。
【００３１】
マフラー１６は、排気管１７の後端に接続されるマフラー本体１８と、マフラー本体１８の後端面２０から延出するテールパイプ２１と、テールパイプ２１の外周を覆うテールカバー２２と、テールパイプ２１とテールカバー２２の間に形成される空間２３に配置される隔壁２４と、を備えている。
【００３２】
マフラー本体１８は、前後方向に長い形状を成しており、後方に向かって僅かに上方に傾斜する姿勢で設けられている（図１参照）。マフラー本体１８の内部は、仕切壁（図示せず）によって複数の消音室２５に分割されており、複数の消音室２５は、連通パイプ（図示せず）によって連通されている。なお、図２では、複数の消音室２５のうち、後端に設けられた消音室２５のみを表示している。マフラー本体１８の後端面２０の中央には、挿通穴２６が穿設されている。
【００３３】
テールパイプ２１は、前後方向に長い形状を成している（図１参照）。図２に示されるように、テールパイプ２１は、マフラー本体１８の挿通穴２６を貫挿している。テールパイプ２１の前端部は、複数の消音室２５のうちのいずれか一つ（例えば、後ろから２番目の消音室２５）と連通されており、テールパイプ２１の後端部は、マフラー１６の外部（後方）に向かって開口されている。そして、内燃機関１２の排気管１７からマフラー本体１８内に流入した排ガスが、複数の消音室２５を順次通過した後、テールパイプ２１を介してマフラー１６の後方に排出されるように構成されている。テールパイプ２１の後縁部２７は、下方に向かって僅かに前方に傾斜するように設けられている。
【００３４】
テールカバー２２は、テールパイプ２１の外周を覆う周壁部２８と、周壁部２８の後端から内側に向かって延出する後壁部３０と、後壁部３０の上部から前方に折り返される折返部３１と、を備えている。周壁部２８は円筒状を成しており、マフラー本体１８の後端部から後下方に向かって突出している。周壁部２８の前端部は、マフラー本体１８の後端部に接続されている。
【００３５】
周壁部２８と後壁部３０の境界付近には、テールカバー２２の後縁部３２がテールパイプ２１の後縁部２７と略平行に形成されている。本実施形態では、テールカバー２２の後縁部３２よりもテールパイプ２１の後縁部２７が前方に位置するように、各部材の配置が調整されている。
【００３６】
折返部３１は円筒状を成しており、テールパイプ２１の後端部と所定の間隔を介して対向している。折返部３１とテールパイプ２１の後端部の間には、円環状の外部連通部３３が形成されており、排ガスの抜き取り検査の際には、この外部連通部３３にチューブが差し込まれるようになっている。
【００３７】
隔壁２４は、マフラー本体１８、テールパイプ２１及びテールカバー２２とは別の部材により形成されている。隔壁２４は、テールパイプ２１を囲繞する内側空間３４と内側空間３４を囲繞する外側空間３５とに空間２３を仕切るパイプ状の部材であり、テールパイプ２１と隔壁２４は２重パイプ状を成している（図３参照）。
【００３８】
隔壁２４の前端部は、マフラー本体１８の後端面２０に溶接されており、これにより、隔壁２４がマフラー本体１８に片持ち状態で支持されている。隔壁２４は、内側空間３４の容積が外側空間３５の容積よりも小さくなるように、テールパイプ２１に近接して設けられている。
【００３９】
隔壁２４の後端部には、内側に向かって屈曲部３６が設けられ、この屈曲部３６と折返部３１の間には円環状の空間連通部３７が形成され、この空間連通部３７を介して、内側空間３４と外側空間３５が連通している。図３に示されるように、本実施形態では、空間連通部３７の開口面積（円環状部分の面積）が外部連通部３３の開口面積（円環状部分の面積）よりも小さくなっている。
【００４０】
隔壁２４の後端部は、テールパイプ２１の長手方向Ｘと直交する方向Ｙ（図２参照）において、折返部３１と重なるように配置されている。つまり、折返部３１は、テールパイプ２１の後端部と隔壁２４の後端部の間に挿入された状態で設けられている。
【００４１】
上記のように構成されたものにおいて、内燃機関１２が駆動すると、排気管１７からの排ガスがマフラー本体１８に流入し、各消音室２５内を通過した後、テールパイプ２１から外部に排出される。そして、この排気に伴う圧力で、外部連通部３３付近に圧力変動が生じる。しかしながら、本実施形態では、空間２３を隔壁２４により内側空間３４と外側空間３５に仕切っているため、上記した圧力変動の影響を受ける空間の容積を小さくすることが可能となる。これに伴って、笛吹き音等の異音の発生を防止することが可能となる。
【００４２】
また、このように空間２３に隔壁２４を設けることで異音の発生を防止しており、異音の発生を防止するために外部連通部３３の幅を狭くする必要がない。そのため、排ガスの抜き取り検査の際、外部連通部３３の幅が狭すぎて外部連通部３３にチューブを差し込みにくくなるといった不具合が生じるのを防止することができ、排ガスの抜き取り検査を円滑に行うことが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態では、テールカバー２２の後縁部３２よりもテールパイプ２１の後縁部２７が前方に位置しているため、テールパイプ２１の後縁部２７がテールカバー２２から露出するのを防止することが可能となり、マフラー１６のデザインの向上を図ることが可能となる。
【００４４】
一方で、このような構成を採用すると、結果としてテールパイプ２１の後縁部２７をテールカバー２２の後縁部３２に接近させることになり、これに伴って、排気時に外部連通部３３付近に生じる圧力変動が大きくなる虞がある。しかしながら、本実施形態では、排気時に圧力変動の影響を受ける空間の容積を隔壁２４によって小さくしているため、たとえ外部連通部３３付近に生じる圧力変動が大きくなっても、この圧力変動による影響を低減させ、異音の発生を抑制することができる。このように、本発明は、テールパイプ２１の後縁部２７をテールカバー２２の後縁部３２よりも前方に配置する構成に効果的に適用される。
【００４５】
また、本実施形態では、マフラー本体１８の後端面２０に隔壁２４の前端部が片持ち状態に支持されているため、隔壁２４の後端部を、マフラー本体１８、テールパイプ２１又はテールカバー２２に固定する必要が無くなる。これに伴って、上記各部材と隔壁２４の後端部との精密な位置合わせや溶接が不要となる。そのため、マフラー１６の製造工程の簡易化及び製造コストの低廉化を図ることが可能となる。
【００４６】
一方で、マフラー本体１８に隔壁２４が片持ち状態に支持されると、隔壁２４の後端部は自由端となり、隔壁２４の後端部側に前側空間３４と後側空間３５の空間連通部３７が形成される。そのため、前側空間２３内の空気だけでなく、後側空間２３内の空気も、外部連通部３３付近における圧力変動の影響を僅かに受けることになる。しかしながら、本実施形態では、圧力変動の影響を受けやすい内側空間３４の容積が、圧力変動を受けにくい外側空間３５の容積よりも小さくなるように、隔壁２４がテールパイプ２１に近接して設けられている。そのため、空間連通部３７が形成されるとしても、圧力変動による影響を低減させることができ、異音発生の抑制効果を高めることが可能となる。
【００４７】
また、隔壁２４は、マフラー本体１８、テールパイプ２１及びテールカバー２２とは別の部材により形成されているため、隔壁２４の形状自由度を大きくすることが可能となる。更に、隔壁２４はパイプ状の部材であるため、隔壁２４の材料を容易に入手することが可能となるとともに、マフラー本体１８に隔壁２４を容易に溶接することが可能となる。
【００４８】
また、隔壁２４は、テールパイプ２１の長手方向Ｘと直交する方向Ｙにおいて、折返部３１と重なるように配置されているため、外側空間３５内の空気が外部連通部３３付近における圧力変動の影響を直接受けるのを防止することが可能となり、異音の発生を防止する効果を高めることが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態では、空間連通部３７の開口面積が、外部連通部３３の開口面積よりも小さいため、外側空間３５内の空気が外部連通部３３付近における圧力変動の影響を受けるのを、一層効果的に抑制することが可能となり、異音の発生を防止する効果を一層高めることが可能となる。
【００５０】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について、図４を用いて説明する。なお、テールカバー２２及び隔壁２４を除く部材の構成については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５１】
テールカバー２２は、テールパイプ２１の外周を覆う周壁部２８と、周壁部２８の後端から内側に向かって延出する後壁部３０と、後壁部３０の上部から前方に折り返される折返部３１と、を備えており、この折返部３１から前方に向かって延出するように、隔壁２４が折返部３１と一体に形成されている。隔壁２４の前端部とマフラー本体１８の後端面２０の間には、内側空間３４と外側空間３５を連通させる空間連通部３７が設けられている。
【００５２】
本実施形態ではこのように、隔壁２４をテールカバー２２と一体に形成しているため、第１の実施形態のように隔壁２４をテールカバー２２と別体に形成する場合と比較して、部品点数を減少させることが可能となる。これに伴って、製造コストの低廉化を図ることが可能となる。
【００５３】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について、図５を用いて説明する。なお、隔壁２４を除く部材の構成については、第１の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００５４】
隔壁２４は、中央に貫通穴４０が穿設されて円環状を成す取付板４１と、この取付板４１の外周から後方に向かって突設されたフランジ４２と、を備えている。取付板４１の貫挿穴４０の内周部分は、テールパイプ２１の外周面に溶接されている。フランジ４２は、テールパイプ２１の長手方向Ｘと直交する方向Ｙにおいて、折返部３１と重なるように配置されている。換言すると、折返部３１は、テールパイプ２１とフランジ４２の間に挿入された状態で設けられている。
【００５５】
上記のように、テールパイプ２１の外周面に隔壁２４の取付板４１を溶接することで、第１の実施形態のようにマフラー本体１８の後端面２０に隔壁２４を溶接する場合と比較して、圧力変動の影響を受けやすい内側空間３４の容積を更に小さくすることが可能となる。これに伴って、異音の抑制効果を一層高めることが可能となる。
【００５６】
第１〜第３の実施形態では、内側空間３４と外側空間３５の間に空間連通部３７が形成される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、空間連通部３７を設けることなく、内側空間３４と外側空間３５を完全に仕切っても良い。この場合には、溶接工程が増加したり位置合わせが煩雑化したりする虞がある一方、外側空間３５が外部連通部３３付近の圧力変動の影響を受けるのを確実に防止して、異音の発生を防止する効果を更に高めることが可能となる。
【００５７】
第１〜第３の実施形態では、空間２３を内側空間３４と外側空間３５に仕切る場合について説明したが、空間２３の仕切り方はこれには限定されない。例えば、他の異なる実施形態では、テールカバー２２の周壁部２８の内面から、テールパイプ２１の長手方向Ｘと垂直な方向Ｙ（図２参照）と平行に隔壁２４を突出させることで、空間２３を前側空間と後側空間に仕切っても良い。
【００５８】
第１〜第３の実施形態では、空間２３を内側空間３４と外側空間３５という２個の空間に仕切る場合について説明したが、他の異なる実施形態では、隔壁２４を複数設けることで、空間２３を３個以上の空間に仕切っても良い。
【００５９】
第１〜第３の実施形態では、周壁部２８の後端部から内側に後壁部３０が延出する構成のテールカバー２２を用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、後壁部３０が無く、周壁部２８の後面の全体が開口された円筒状のテールカバー２２に本発明を適用しても良い。
【００６０】
第１〜第３の実施形態では、オンロードタイプの自動二輪車１に本発明を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、オフロードタイプ、スクータ等の他の異なるタイプの自動二輪車１に本発明を適用しても良い。また、他の異なる実施形態では、例えば自動車等の自動二輪車１以外の車両に本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１２  内燃機関
１６  マフラー
１７  排気管
１８  マフラー本体
２０  後端面
２１  テールパイプ
２２  テールカバー
２３  空間
２４  隔壁
２７  後縁部（テールパイプ）
２８  周壁部
３０  後壁部
３１  折返部
３２  後縁部（テールカバー）
３３  外部連通部
３４  内側空間
３５  外側空間
３７  空間連通部
【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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