(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン直下のエキパイ部の横断面略中央に、触媒付きプレートを配置してなる排気ガス浄化装置を備えた排気管において、前記触媒付きプレートはプレートの略中央に流れ方向に延びた長孔又はスリットを有することを特徴とした排気ガス浄化装置を備えた排気管。
【請求項２】
請求項１記載の触媒付きプレートと、排気管の横断面略中央に流れ方向に延設された触媒付き筒部材とを、この順に直列に配置したことを特徴とする排気ガス浄化装置を備えた排気管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動二輪車に好適な排気ガス浄化装置を備えた排気管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大気汚染防止を目的として車両に排気ガス浄化装置を搭載する技術が知られており、例えば特開平４−１０９０２２号公報の「排気ガス浄化装置」もその１つである。
この装置は、同公報の第１図に示される通り、エキパイ部１５に触媒付きプレート１６を縦向きに配置し、排気ガス中の未燃成分を酸化させると言うものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記触媒付きプレート１６はエンジン直下のエキパイ部１５に配置され、このエキパイ部１５の断面中央部は排気管中でも特に高温である。触媒による酸化反応により、更にプレート１６は高温となるために、熱膨張に伴い大きな応力が発生し、交換のインターバルが短くなるという不都合がある。
また、エキパイ部１５では、エンジンからの排気ガスを滑らかに流下させることが望ましいが、前記触媒付きプレート１６が邪魔になるため流れに乱れが発生する。この乱れはエンジンの出力特性に及ぼす影響が大である。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、▲１▼触媒付きプレートの寿命を延ばすこと、▲２▼排気ガス流れの乱れを少くすること、▲３▼排気ガスの浄化反応を良好に確保することにある。
【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本発明の請求項１は、エンジン直下のエキパイ部の横断面略中央に、触媒付きプレートを配置してなる排気ガス浄化装置を備えた排気管において、前記触媒付きプレートに、プレートの略中央に流れ方向に延びた長孔又はスリットを設ける。
【０００６】
触媒付きプレートの略中央に長孔又はスリットを設けることで、触媒付きプレートの熱伸縮を自由にし、熱応力の発生を抑える。
長孔又はスリットが排気ガスの通路となるので、通過排気ガスの流れは円滑となり、ガス流れの乱れは少なくなる。
【０００７】
請求項２は、前記触媒付きプレートと、排気管の横断面略中央に流れ方向に延設された触媒付き筒部材とを、この順に直列に配置する。
【０００８】
触媒付きプレートと触媒付き筒部材とで２段階浄化作用をさせて、十分な浄化反応を確保する。
【０００９】
【実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る排気管を備えた自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１はメインフレーム２の前部にヘッドパイプ３を介してフロントフォーク４を軸支し、このフロントフォーク４に前輪５、フォロントフェンダ６を取付け、メインフレーム２の下方にエンジンハンガー部７，７を介して２サイクルエンジン８を取付け、この２サイクルエンジン８から排気管３０を延出し、更にメインフレーム２の後端部のピボット９を介して片持ちのスイングアーム１１を軸支し、このスイングアーム１１に後輪１２を取付けてなる。
【００１０】
図中、１４は燃料タンク、１５はエアクリーナ、１６は気化器、１７はシート、１８，１９はシートレール、２０は同乗者用シート、２１はリアサスペンション、２２はドライブチェーン、２３はサイレンサである。
また、６１はメータ、６２はヘッドライト、６３はカウリング６７の前部の左右の開口部に設けたウインカー、６４はブレーキディスク、６６はキャリパー、６８はラジエータ、６９はエンジン８の排気口上縁に設けられる排気タイミング制御バルブの駆動用プーリ、７１は排気タイミング制御バルブの駆動モータ、７２は吸気チャンバ、７３はバッテリ、７４はオイルタンク、７６はテールライト、７７はシートカウル、７８はリヤアクスルである。
【００１１】
図２は本発明に係る排気管を備えた自動二輪車の平面図であり、排気管３０は車体中央から後方へ延出したのち、リアサスペンション２１及び片持ちのスイングアーム１１を迂回し、乗員から見て車体右側を後方へ伸びる。
図中、２５，２５はライダ用ステップ、２６はブレーキペダル、２７はチェンジペダル、２８はステアリングハンドルである。
【００１２】
図３は本発明に係る自動二輪車の燃料タンク前部係止部平面図であり、便宜上、燃料タンク１４は想像線で示した。
燃料タンク前部係止部は、ヘッドパイプ３からＶ字状に後方へ延出したメインフレーム２，２の間に掛け渡したクロスパイプ８１と、このクロスパイプ８１に固設した平面視Ｌ字形のラバーストッパ８２，８２と、前記クロスパイプ８１に取付けたラバー部材８３，８３と、このラバー部材８３，８３に嵌合する燃料タンク側のステー１４ａとからなる。
【００１３】
図４は図３は４−４線断面図であり、この図で燃料タンク前部係止部の組立手順を説明する。
ラバー部材８３はＪＩＳＢ２８０４に規定されるＣ形止め輪に類似した構造であって、スリット８３ａを広げることにより、クロスパイプ８１に図の様に取付けることができとともに、弾性力でクロスパイプ８１の外周面に密着させることができる。また、外周面に浅い切込み８３ｂ・・・を入れたので、ラバー部材８３を容易に変形させることができ、上記取付け作業が簡単になる。
取付けたラバー部材８３を図面表裏方向へ横引きすることで、別の切込み８３ｃ，８３ｃをラバーストッパ８２に係止する（図３参照）。これでラバー部材８３の回転止めが図れる。
【００１４】
燃料タンク前部のステー１４ａに、横Ｕ形の凹部１４ｂを形成し、この凹部１４ｂをラバー部材８３に被せるようにして取付ける。
この結果、図３において、ラバー部材８３，８３をステー１４ａで挟持する形態でステー１４ａを止めることができる。ステー１４ａがクロスパイプ８１の軸方向へ移動しようとするとラバー部材８３にスラストが掛かる。ラバーストッパ８２，８２がラバー部材８３，８３の移動を制限するので、結果としてラバー部材８３及びステー１４ａのスラスト方向移動を良好に制限することができる。
【００１５】
図５は本発明に係る自動二輪車のスイングアームの平面図であり、スイングアーム１１は、前部にベアリング８５，８６を介してピボットカラー８７を備え、チェーンスライダ８８を備え、後部にベアリングホルダ８９、ニードルベアリング９１及びボールベアリング９２を介してリヤアクスル７８を備える。９３はダストシール用オイルシール、９４はニードルベアリング９１とボールベアリング９２との間隔を保つためのカラーである。
【００１６】
リヤアクスル７８の一端に後輪を取付けるためのフランジ９５を形成し、このフランジ９５にブレーキディスク９６をボルト９７で取付ける。
一方、リヤアクスル７８の他端に星形フランジ９８をスプライン又はキーを介して取付け、この星形フランジ９８の大径部にラバーブッシュ９９を挿入し、こられラバーブッシュ９９・・・にボスプレート１０１を取付け、このボスプレート１０１にスプロケット１０２を取付ける。
図中、１０６はブレーキキャリパーブラケット、１０７はトルクリンク用ストッパーピンである。
【００１７】
図６は図５の側面図であり、スプロケット１０２を図示せぬドライブチェーンで強制回動すると、図５のラバーブッシュ９９が弾性変形した後に星形フランジ９８は回動される。従って、発進及び変速に伴うショックが吸収され、より円滑な走行が可能となる。
また、リヤアクスル７８の尾部のボルト１０３を弛めることにより、ベアリングホルダ８９を自由に回わすことができる。このベアリングホルダ８９は軸心に対して外周面を偏心させたので、この偏心によってドライブチェーンの張りを調整することができる。その他、図中、１０５はチェーンスライダ固定ねじであり、チェーンスライダ８８は横Ｕ字形を呈し、スイングアーム１１の前部上下面及び前端面を一括して覆う部材である。
【００１８】
図７は本発明に係る排気ガス浄化装置を備えた排気管の側面図であり、図１で述べた排気管３０は曲り管状のエキパイ部３１と膨張室３２とテールパイプ部３６とを備え、更にこの膨張室３２はガスの流れ方向に流路断面積が徐々に増加するダイバー部３３と、同断面積がほぼ一定のストレート部３４と、同断面積が徐々に減少するコンバー部３５とからなる。なお、前記エキパイはエキゾーストパイプの略称であるが、ここでは排気管全体ではなくエンジン直下の曲り管のみを指す。ダイバーはダイバージェットの略称、コンバーはコンバージェットの略称である。
【００１９】
排気管３０は排気ガス浄化装置４０を内蔵する。詳しくは排気ガス浄化装置４０はエキパイ部３１に配置した触媒付きプレート４１と、膨張室３２に配置した触媒付き筒部材５１とからなる。
触媒付きプレート４１は、複数の小孔４２・・・が開けられた多孔板４３の板幅方向中央にガスの流れに沿って延びる長孔４４を設けたものである。
前記触媒付き筒部材５１は、構成は後述するがダイバー部３３からストレート部３４にかけて、断面略中央（図９も参照）に配置したことを特徴とする。３７は吊り金具である。
【００２０】
図８は図７の８−８線断面図であり、触媒付きプレート４１がエキパイ部３１を構成する半割円筒３１Ｒ，３１Ｌに挟持された状態で、両端（上下端）が溶接されていることを示す。エキパイ部３１の横断面中央に臨んだ長孔４４が排気ガスの通路となるとともに、プレート４１の上下伸びを許容する。
なお、触媒は貴金属やセラミックスであり、排気ガス中の未燃焼成分に接触して酸化作用を促すものである。
【００２１】
図９は図７の９−９線断面図であり、前部支持ステーの構成を示す。
前部支持ステー５２Ｆは、Ｗ字状サポート金具５３Ｆと、このサポート金具５３Ｆに溶接されるアウタリング５４とからなり、このアウタリング５４は組立ての都合で左右に２分割したものである。このアウタリング５４で支える弾性材５５、インナリング５６及び触媒付き筒部材５１については後述する。
排気管３０は分割管体３０Ｔと分割管体３０Ｂとを合せてなり、一方の分割管体３０Ｔにのみ前記Ｗ字状サポート金具５３Ｆを溶接にて止めていることを示す。
【００２２】
図から明らかなように、前部支持ステー５２Ｆの支持作用で触媒付き筒部材５１は排気管３０の断面略中央に保持される。
後部支持ステー（５２Ｒ）はＷ字状サポート金具（５３Ｒ）の形状が若干異なるだけで、基本的には前部支持ステー５２Ｆと同構造であるから説明は省略する。
【００２３】
図１０は本発明に係る排気ガス浄化装置の後部の分解斜視図であり、触媒付き筒部材５１は、多孔板５１ａの後端に切込み５１ｂを入れ、この切込み５１ｂが底となるようにして丸め、合せ部５１ｃを溶接してなる筒体である。この触媒付き筒部材５１に触媒としての貴金属又はセラミックスを担持する。
更に、触媒付き筒部材５１の後部に鍔５６ａの付いたインナリング５６を被せて溶接する。なお、このインナリング５６は分割体であっても差支えない。
【００２４】
このインナリング５６に耐熱性弾性材５５を嵌合し、この弾性材５５を２つ割りのアウタリング５４で抑える。このアウタリング５４はスラスト止め鍔５４ａを有し、且つ図左のアウタリング５４は回転止め部５４ｂを有し、この回転止め部５４ｂが前記触媒付き筒部材５１の後端の切込み５１ｂに嵌合して、触媒付き筒部材５１の回転止めをなす。
前記弾性材５５は耐熱性及びクッション性を備えたステンレスウールが好適である。
【００２５】
図１１は本発明に係る排気ガス浄化装置の縦断面図であり、触媒付き筒部材５１はインナリング５６，５６に重なる部分には小孔５１ｄを開けない。インナリング５６で覆われるために排気ガスの通過が望めないからである。
【００２６】
前部支持ステー５２Ｆはアウタリング５４の鍔５４ａとインナリング５６の鍔５６ａとで弾性体５５を挟む構成であり、同様に、後部支持ステー５２Ｒはアウタリング５４の鍔５４ａとインナリング５６の鍔５６ａとで弾性体５５を挟む構成であり、且つ、前部支持ステー５２Ｆのアウタリング５４の鍔５４ａは弾性体５５が前方（図左）への移動を制限し、後部支持ステー５２Ｒのアウタリング５４の鍔５４ａは弾性体５５が後方（図右）への移動を制限する。
【００２７】
図１２は図１１の１２−１２矢視図であり、後部支持ステー５２Ｒの要部を示し、触媒付き筒部材５１の切込み５１ｂにアウタリング５４の回転止め片５４ｂが嵌合していることを示す。このために、触媒付き筒部材５１は回転しない。５１ｃは合せ部である。
図１３は図１１の１３−１３線断面図であり、前部支持ステー５２Ｆのアウタリング５４で弾性体５５及びインナリング５６を介して触媒付き筒部材５１を支えることを示す。
【００２８】
次に排気ガス浄化装置を備えた排気管の作用を説明する。
図１において、エンジン８からの高温の排気ガスは排気管３０内部を通って後方のサイレンサ２３に至る。
この際に、図７において、排気ガスは先ずエキパイ部３１に配置した触媒付きプレート４１に至る。ここで１段目の浄化反応が実施され、次に、後続の触媒付き筒部材５１で２段目の浄化反応が実施される。
【００２９】
一方、排気ガスの流れに注目すると、エキパイ部３１において高温の排気ガスは長孔４４のガイド作用により、長孔４４に沿って円滑に流れる。後続の触媒付き筒部材５１は筒体が流れ方向に延設されているので排気ガスの流れを乱すことはない。
【００３０】
また、触媒付きプレート４１の熱膨張を考察すると、図８にてプレート４１は管中心へ直線的に伸びる。管中央部が長孔４４にて切欠かれているので、前記伸びは妨げられず、従って、プレート４１に不都合な熱応力の発生する心配がない。
【００３１】
一方、図１１において、触媒付き筒部材５１の中間箇所及び後端部を前部支持ステー５２Ｆ及び後部支持ステー５２Ｒで確実に支持する。高温になる触媒付き筒部材５１のトップは片持ち支持された状態で前方へ自在に伸縮する。
触媒付き筒部材５１の前部支持ステー５２Ｆ〜後部支持ステー５２Ｒ間も、弾性材５５，５５の作用により、自在に伸縮する。
【００３２】
ただし、前部支持ステー５２Ｆ及び後部支持ステー５２Ｒから触媒付き筒部材５１が外れることのないように、アウタリング５４，５４の互いに向い合った鍔５４ａ，５４ａで触媒付き筒部材５１の前後方向（軸方向）の移動を適度に制限して、同部材５１の抜け止めを図る。
さらに、回転止め部５４ｂで触媒付き筒部材５１の回転を抑える。図１０に示した通り多孔板５１ａを丸めて、合せ部５１ｃを溶接してなる合せ部が常に決まった位置にあるため、合せ部５１ｃの強度設計の条件が定まり、好都合である。
【００３３】
図１４は本発明に係る排気管の別実施例を示す図であり、図７と同じ部品は符号を流用して、詳しい説明を省略する。
この別実施例は触媒付きプレート４１をスリット４５にて２分割したものであり、スリット４５が前記長孔４４（図７参照）と同様の排気ガス通路となり高温の排気ガスをガイドする作用をなす。
【００３４】
図１５は図１０（本発明に係る排気ガス浄化装置の後部の分解斜視図）の別実施例図である。触媒付き筒部材５１は図１０で説明図したものと同じなので説明を省略する。また、アウタリング５４，５４は図１０のものより小型であるが形状同一であるので符号を流用し、詳しい説明を省略する。
この例では、弾性材５７にスリット５７ａを入れて径方向の変形性を高めたこと、弾性材５７の内面両端部に面取部５７ｂを設けたこと及びストッパリング５８を採用したことに特徴がある。前記面取部５７ｂがガイド面となるので、弾性材５７が筒部材５１に引っ掛かることなしに装着できる。
ストッパリング５８は鍔５８ａを備えるが、図１０でのインナリング５６より小径で且つ長さがごく小さい。この点を次図で説明する。
【００３５】
図１６は図１１（本発明に係る排気ガス浄化装置の縦断面図）の別実施例図であり、大部分の符号は図１１を流用したのでその分の説明は省略する。
弾性材５７は内周面が筒部材５１に当接し、外周面がアウタリング５４，５４で抑えられ、また、アウタリング５４の鍔５４ａとストッパリング５８の鍔５８ａとで軸方向の移動を抑える構造とした。
そして、弾性材５７を直接筒部材５１に当接させる構造としたので、図１１に比較して、弾性材５７が小径となり、その結果、ストッパリング５８が小型にでき且つアウタリング５４，５４の外径を小さくすることができる。
断熱材５７及びアウタリング５４，５４の周囲を排気ガスが流れるが、本例では断熱材５７及びアウタリング５４，５４が小径になったので、排気ガスの流れ抵抗が小さくなり、エンジンの出力性能を良好に維持できる。
【００３６】
尚、本実施例は自動二輪車の排気管について説明したが、本発明の排気管３０はその他の内燃機関の排気管に適用してよいことは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、触媒付きプレートの略中央に長孔又はスリットを設けたので、触媒付きプレートの熱伸縮が自由になり、寿命を大幅に延ばすことができる。
加えて、長孔又はスリットが排気ガスのガイド通路となるので、通過排気ガスの流れは円滑となり、ガス流れの乱れは少なくなり、エンジンの出力特性を良好に保つことができる。従って、触媒付きプレートの長寿命化とエンジン出力特性の維持とが図れる。
【００３８】
請求項２は、触媒付きプレートと触媒付き筒部材とで２段階浄化作用をさせたので、十分な浄化反応が確保できる。従って、触媒付きプレートの長寿命化と、エンジン出力特性の維持と、十分な浄化反応の確保とが図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気管を備えた自動二輪車の側面図
【図２】本発明に係る排気管を備えた自動二輪車の平面図
【図３】本発明に係る自動二輪車の燃料タンク前部係止部平面図
【図４】図３は４−４線断面図
【図５】本発明に係る自動二輪車のスイングアームの平面図
【図６】図５の側面図
【図７】本発明に係る排気ガス浄化装置を備えた排気管の側面図
【図８】図７の８−８線断面図
【図９】図７の９−９線断面図
【図１０】本発明に係る排気ガス浄化装置の後部の分解斜視図
【図１１】本発明に係る排気ガス浄化装置の縦断面図
【図１２】図１１の１２−１２矢視図
【図１３】図１１の１３−１３線断面図
【図１４】本発明に係る排気管の別実施例を示す図
【図１５】図１０の別実施例図
【図１６】図１０の別実施例図
【符号の説明】
１…自動二輪車、８…エンジン、３０…排気管、３０Ｔ，３０Ｂ…分割管体、３１…エキパイ部、３２…膨張室、３３…ダイバー部、３４…ストレート部、３５…コンバー部、４０…排気ガス浄化装置、４１…触媒付きプレート、４４…長孔、４５…スリット、５１…触媒付き筒部材、５２Ｆ…前部支持ステー、５２Ｒ…後部支持ステー、５３Ｆ，５３Ｒ…Ｗ字状サポート金具、５４…アウタリング、５４ａ…鍔、５４ｂ…回転止め部、５５，５７…弾性材、５６…インナリング、５６ａ…鍔、５８…ストッパリング。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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