(57)【要約】      （修正有）【課題】クラッチ交換性や乗員の乗車スペースを確保しつつ、大きな容積の排気膨張室を設けることができる排気管構造を提供する。【解決手段】排気膨張室５０はエンジン１５の排気ポートからダウンフレームに沿って立ち下り管部４１に分岐管部５５を介して取り付けられ、かつ排気膨張室５０はクラッチリッド３９から車両前方へ十分に離れた部位に配置される。一方、運転者が足を載せるステップ４９は、ピボットプレート１８の近傍に設けられ、排気膨張室５０はステップ４９よりもかなり車両前方位置に配置され、排気膨張室５０をクラッチ交換性や乗員の乗車スペース上において邪魔にならない位置に設ける。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドパイプ（１１）の後方に乗員が跨るシート（１２）が配置され、前記ヘッドパイプ（１１）からダウンフレーム（１３）が下方に向かって延びており、このダウンフレーム（１３）の車両後方にシリンダ軸線（１４）が上下に延びているエンジン（１５）が配置される鞍乗り型車両用の排気装置において、
前記排気装置（４０）は、前記エンジン（１５）の前方の排気ポート（１５ａ）から前記ダウンフレーム（１３）に沿って下がる立ち下がり管部（４１）と、この立ち下がり管部（４１）の下端に接続される曲がり管部（４２）と、この曲がり管部（４２）に接続され前記エンジン（１５）下方を通り車両後方へ水平に延びる後部管部（４４）と、この後部管部（４４）の後端に接続される消音器（４５）と、前記曲がり管部（４２）から分岐する分岐管部（５５）と、この分岐管部（５５）の先端に取付けられ前記分岐管部（５５）の断面積より大きな断面積を有して排気脈動を変化させる排気膨張室（５０）とからなることを特徴とする鞍乗り型車両用の排気装置。
【請求項２】
前記排気膨張室（５０）は、車体部品で保護される位置に配置されていることを特徴とする請求項１記載の鞍乗り型車両用の排気装置。
【請求項３】
前記エンジン（１５）の下部を覆って保護するエンジンガード（３４）が、前記エンジン（１５）に備えられ、
前記排気膨張室（５０）は、前記エンジンガード（３４）で保護される位置に配置されることを特徴とする請求項１記載の鞍乗り型車両用の排気装置。
【請求項４】
前記排気膨張室（５０）は、箱体であって、車両正面視で、前面（７６）の横寸法（ａ）より縦寸法（ｂ）が大きいことを特徴とする請求項３記載の鞍乗り型車両用の排気装置。
【請求項５】
前記排気膨張室（５０）は、前壁（５１）と底（５２）の間が斜め壁（５３）で繋がれていることを特徴とする請求項４記載の鞍乗り型車両用の排気装置。
【請求項６】
前記排気膨張室（５０）の内壁（６１）は、この内壁（６１）の高さ中心（７５）より下位位置にて前記分岐管部（５５）に接続されることを特徴とする請求項４記載の鞍乗り型車両用の排気装置。
【請求項７】
前記排気膨張室（５０）は、上部より下部が車幅中心に位置するように、斜めに配置されていることを特徴とする請求項４記載の鞍乗り型車両用の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗り型車両において、エンジンから延びる排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気装置は、エンジンからの排気ガスを効率よく排出する装置であり、末端に排気管よりも断面積が大きな消音器を備える。エンジン性能を更に向上させることを目的に、この消音器とは別に排気管の途中に、排気管より断面積が大きな排気膨張室が備えられることがある（例えば、特許文献１（図２、図４）参照。）。
【０００３】
特許文献１の図４に示されるように、第１排気管（３１）（括弧付き数字は、特許文献１に記載された符号を示す。以下同様）と第２排気管（３３）との間に、排気膨張室（３２）が設けられる。
【０００４】
特許文献１の図２に示されるように、排気膨張室（３２）はクランクケース（９）の上方に配置される。クラッチリッド（９ａ）は、クラッチの点検、交換の際に外されるため、排気膨張室（３２）はクラッチリッド（９ａ）の脱着を考慮して配置される。
【０００５】
加えて、不図示ではあるが、乗員の靴がクラッチリッド（９ａ）の車幅方向外側に置かれる。クラッチ交換や乗員の乗車スペースを配慮すると、排気膨張室（３２）の設置場所は制限され、結果、排気膨張室（３２）の容積確保にも制約を受ける。
【０００６】
エンジン性能のさらなる向上が求められる中、クラッチ交換性や乗員の乗車スペースを確保しつつ、大きな容積の排気膨張室を設けることができる排気管構造が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２２０７３８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、クラッチ交換性や乗員の乗車スペースを確保しつつ、大きな容積の排気膨張室を設けることができる排気管構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、ヘッドパイプの後方に乗員が跨るシートが配置され、前記ヘッドパイプからダウンフレームが下方に向かって延びており、このダウンフレームの車両後方にシリンダ軸線が上下に延びているエンジンが配置される鞍乗り型車両用の排気装置において、
前記排気装置は、前記エンジンの前方の排気ポートから前記ダウンフレームに沿って下がる立ち下がり管部と、この立ち下がり管部の下端に接続される曲がり管部と、この曲がり管部に接続され前記エンジンの下方を通り車両後方へ水平に延びる後部管部と、この後部管部の後端に接続される消音器と、前記曲がり管部から分岐する分岐管部と、この分岐管部の先端に取付けられ前記分岐管部の断面積より大きな断面積を有して排気脈動を変化させる排気膨張室とからなることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明では、排気膨張室は、車体部品で保護される位置に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明では、エンジンの下部を覆って保護するエンジンガードが、エンジンに備えられ、排気膨張室は、エンジンガードで保護される位置に配置されることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、排気膨張室は、箱体であって、車両正面視で、前面の横寸法より縦寸法が大きいことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明では、排気膨張室は、前壁と底の間が斜め壁で繋がれていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に係る発明では、排気膨張室の内壁は、この内壁の高さ中心より下位位置にて分岐管部に接続されることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に係る発明では、排気膨張室は、上部より下部が車幅中心に位置するように、斜めに配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、排気膨張室は、エンジンの排気ポートからダウンフレームに沿って下がる立ち下がり管部に繋がる曲がり管部に分岐管部を介して取付けられる。
曲がり管部はダウンフレームの近傍に置かれるため、排気膨張室もダウンフレームの近傍に配置される。排気膨張室は、クラッチリッドから車両前方へ十分に離れた部位に配置される。クラッチリッドとの間隔を確保できるため、排気膨張室の容積も自由に設定される。
すなわち、本発明によれば、クラッチ交換性や乗員の乗車スペースを確保しつつ、大きな容積の排気膨張室を設けることができる排気管構造が提供される。
【００１７】
請求項２に係る発明では、排気膨張室は、車体部品で保護される。排気膨張室専用の保護部材を設ける必要がないため、ガード用部材の点数の削減が図れる。部品点数が少なければ取り外し、取付け等のメンテナンス性も向上できる。
【００１８】
請求項３に係る発明では、排気膨張室は、エンジンガードで保護される。エンジンガードはエンジンの底部を保護すると共に排気膨張室をも保護する。排気膨張室専用の保護部材を設ける必要がないため、ガード用部材の点数の削減が図れる。部品点数が少なければ取り外し、取付け等のメンテナンス性も向上できる。
【００１９】
請求項４に係る発明では、排気膨張室は、車両正面視で、前面の横寸法より縦寸法が大きい。車幅寸法を狭めることができ、車両のスリム化が可能となって走行性能を向上できる。
【００２０】
請求項５に係る発明では、排気膨張室は、前壁と底の間が斜め壁で繋がれている。
エンジンガードは前部が車両前方へ斜めに上がる。このようなエンジンガードの形状に沿わせることで、排気膨張室の容積を最も稼ぐことができる。
【００２１】
請求項６に係る発明では、排気膨張室の内壁は、この内壁の高さ中心より下位位置にて分岐管部に接続される。排気膨張室を全体に上げることができ、地上高さを確保することができる。排気膨張室の容積増加も容易になる。
【００２２】
請求項７に係る発明では、排気膨張室は、上部より下部が車幅中心に位置するように、斜めに配置されている。斜めであるため、車体バンク角を確保し増大することができる。また、下部より上部が幅広にすることができ、排気膨張室の容積増加が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る鞍乗り型車両の右側面図である。
【図２】本発明に係る鞍乗り型車両の斜視図（ただし、燃料タンクやエンジンガードは外してある。）である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】排気膨張室の断面図である。
【図５】排気膨張室の分解図である。
【図６】別の部位で切断した排気膨張室の断面図である。
【図７】排気膨張室の作用を説明するグラフである。
【図８】鞍乗り型車両の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。また、左右、前後は運転者を基準に定める。
【実施例】
【００２５】
図１に示すように、鞍乗り型車両１０は、ヘッドパイプ１１の後方に乗員が跨るシート１２が配置され、ヘッドパイプ１１からダウンフレーム１３が下方に向かって延びており、このダウンフレーム１３の車両後方に、シリンダ軸線１４が上下に延びているエンジン１５が配置される自動二輪車である。乗員がシート１２に跨って走行するため鞍乗り型車両と呼ばれる。鞍に相当するシート１２が備えられていれば、車両は三輪車、四輪車でもよい。
【００２６】
ヘッドパイプ１１から車両後方へメインフレーム１７が延び、このメインフレーム１７の後部からピボットプレート１８が下がり、このピボットプレート１８にピボット軸１９を介してスイングアーム２１が後方へ延び、このスイングアーム２１に後輪２２が回転自在に取付けられる。
【００２７】
また、ヘッドパイプ１１にフロントフォーク２３が取付けられ、このフロントフォーク２３の下端に前輪２４が回転自在に取付けられ、フロントフォーク２３の上端にステアリングハンドル２５が取付けられ、そのステアリングハンドル２５で前輪２４が操向操作される。
【００２８】
さらには、ダウンフレーム１３とエンジン１５との間にラジエータ２８が配置される。
図２に示すように、ラジエータ２８は、ラジエータシュラウド２９で車幅方向外方から覆われる。ラジエータシュラウド２９は、ラジエータ２８へ走行風を導く役割を果たす。
【００２９】
また、図１に示すように、エンジン１５の側方に、燃料タンク３１が配置される。この燃料タンク３１は、略菱形を呈し、上縁３２がメインフレーム１７の下縁に沿い、前部がラジエータシュラウド２９の下端に沿った形状とされる。この燃料タンク３１の下縁３３が、車体部品の一種であるエンジンガード３４に沿っている。エンジンガード３４はエンジン１５の前方と下方を覆いエンジン１５を保護する。
【００３０】
エンジン１５から排気ガスを導出する排気装置４０が延びている。この排気装置４０は、エンジン１５の前方の排気ポート１５ａからダウンフレーム１３に沿って下がる立ち下がり管部４１と、この立ち下がり管部４１の下端に接続される曲がり管部４２と、この曲がり管部４２に接続されエンジン１５下方を通り車両後方へ延びる後部管部４４と、この後部管部４４の後端に接続される消音器４５と、曲がり管部４２に設けられる排気膨張室５０とからなる。
【００３１】
図３に示すように、排気膨張室５０は、前壁５１と底５２の間が斜め壁５３で繋がれ、天井４７が底５２に平行（又はほぼ平行）であり、後壁４８が前壁５１に平行（又はほぼ平行）であって、車両側面視で、外壁５４が変形五角形を呈する箱体である。
【００３２】
排気膨張室５０は曲がり管部４２に設けられ、曲がり管部４２はダウンフレーム（図１、符号１３）の近傍に配置される。一方、運転者が足を載せるステップ４９はピボットプレート１８の近傍に設けられる。ステップ４９よりもかなり車両前方位置に排気膨張室５０が配置され、且つ、ステップ４９と排気膨張室５０との間からクラッチリッド３９を脱着することができる。すなわち、排気膨張室５０が邪魔にならない位置に設けられているため、クラッチ交換性や乗員の乗車スペースを確保することができる。
【００３３】
次に、断面図を用いて、排気膨張室５０の構造及び取付け形態を詳しく説明する。
図４に示すように、曲がり管部４２に排気膨張室５０が取付けられる。構造の理解を促すために、図５（分解図）で構成要素の説明を行う。
【００３４】
図５に示すように、曲がり管部４２に分岐管部５５が取付けられる。分岐管部５５は一端に円筒面に沿う鍔部５６を有する管体が望ましい。曲がり管部４２に直径Ｄ１の穴５７を開ける。この穴５７を囲う位置に鍔部５６を当て、この鍔部５６を溶接ビード５８で曲がり管部４２に接合する。鍔部５６を当てるため、図面左右方向での分岐管部５５の位置決めが一義的に行える。鍔部５６の周長が穴５７の周長より大きいため、溶接ビード５８が長くなり、溶接ビード５８での応力が小さくなる。
【００３５】
また、排気膨張室５０の車幅中心側の面である内壁６１に直径Ｄ２の穴６２を開ける。一方、軸方向略中央に鍔部６３を有する鍔付き管６４を準備する。この鍔付き管６４の内径は、分岐管部５５の外径に嵌め合わせ得る径にする。そして、穴６２に外から鍔付き管６４を挿入し、鍔部６３を内壁６１に当て、鍔部６３を溶接ビード６５で内壁６１に接合する。鍔部６３を当てるため、図面左右方向での鍔付き管６４の位置決めが一義的に行える。鍔部６３の周長が穴６２の周長より大きいため、溶接ビード６５が長くなり、溶接ビード６５での応力が小さくなる。
【００３６】
さらに、帯鋼板を折り曲げてなる第１ステー６６と第２ステー６７を準備する。
その上で、分岐管部５５に鍔付き管６４を被せ（矢印（１））、第１ステー６６を合わせ（矢印（２））、第２ステー６７を合わせる（矢印（３））。
【００３７】
図４に示すように、第１ステー６６の一端をビード６８で内壁６１に接合し、他端をビード６９で曲がり管部４２に接合し、第２ステー６７の一端をビード７１で底５２に接合し、他端をビード７２で曲がり管部４２に接合することにより、曲がり管部４２に排気膨張室５０を固定することができる。なお、鍔付き管６４の外端と分岐管部５５との間をビード７３で接合することは差し支えない。
【００３８】
排気膨張室５０の底５２を含む下半分がエンジンガード３４で保護され、上半分が燃料タンク３１で保護される。周囲に存在するエンジンガード３４と燃料タンク３１を利用することで、排気膨張室５０専用のガード部材は不要となる。
【００３９】
この実施例では、排気膨張室５０を、主としてエンジンガード３４で保護したが、車体フレームから延びる各種支持ステーや、車体サイドカバー、車体ダウンカバー、車載備品などの車体部品（車体構成部品であれば種類は問わない。）で、保護することは差し支えない。すなわち、排気膨張室５０専用のガード部材ではなく、別用途の車体部品で排気膨張室５０を保護すればよく、車体部品の種類は問わない。ただし、エンジンガード３４は剛性に富み、排気膨張室５０の保護部材として好適である。
【００４０】
分岐管部５５の中心７４が、内壁６１の高さ中心７５より下位になるように相対的に位置決めする。底５２を上げることができ、エンジンガード３４を路面から上方へ離すことができる。
【００４１】
また、図６に示すように、前壁５１と底５２との間に斜め壁５３を設けたため、この斜め壁５３に沿ってエンジンガード３４を船の舳先のように前上がりにすることができる。
【００４２】
次に、排気膨張室５０の作用を説明する。
曲がり管部に排気膨張室を備えない車両を対象にしてエンジン回転数Ｎｅとエンジン出力／トルクの相関を調べた。結果を図７に実線曲線で示す。横軸でＡとＢの回転領域にて、エンジン出力が低下し、トルクが低下した。これらは排気脈動の影響によるものと考えられる。
【００４３】
次に、曲がり管部に排気膨張室を備えている車両を対象にしてエンジン回転数Ｎｅとエンジン出力／トルクの相関を調べた。結果を図７に破線曲線で示す。Ａ及びＢの回転領域におけるエンジン出力の落ち込みが解消されると共にトルクの落ち込みが解消された。
【００４４】
図８に示すように、排気膨張室５０は、車両正面視で、前面７６（前壁５１と斜め壁５３とからなる投影面）が縦長矩形を呈する。すなわち、前面７６は横寸法ａより縦寸法ｂが大きい。
横寸法ａが小さいため、車幅方向外方への張り出しを抑制することができる。縦寸法ｂが大きいため排気膨張室５０の内容積（ボリューム）を確保することができる。すなわち、車幅方向の張り出しを抑えつつ膨張空間を拡大することができる。
【００４５】
また、排気膨張室５０は、上部より下部が車幅中心に寄るように、斜めに配置されていることが望まれる。バンク角θを増大させることができるからである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の排気装置は、三輪車や四輪車などの鞍乗り型車両にも適用可能であるが、車幅制限が厳しい自動二輪車に好適である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…鞍乗り型車両、１１…ヘッドパイプ、１２…シート、１３…ダウンフレーム、１４…シリンダ軸線、１５…エンジン、１５ａ…排気ポート、４０…排気装置、４１…立ち下がり管部、４２…曲がり管部、４４…後部管部、４５…消音器、５０…排気膨張室、５１…前壁、５２…底、５３…斜め壁、５５…分岐管部、６１…内壁、７５…内壁の高さ中心、７６…前面。
【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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