(57)【要約】【課題】走行安定性を損なうことなく膨張室を配置すると同時に排気絞り弁と排気ガスセンサーの作動効率を高め、併せてオイルパン容量を損なうことなくエンジン位置を低位置に配置する。【解決手段】複数の第一排気管31ａ〜31ｄと、これらを集合させる集合部32ａ，32ｂ，33と、その下流側に接続されクランクケース６下方を通る略直線状部34ａを含む第二排気管34と、その下流側に接続されオイルパン８の後方かつ後輪懸架装置26の下方に位置する膨張室35と、膨張室35の最下流部に設けられた排気出口部36と、第二排気管34の略直線状部34ａに配設された排気絞り弁62および排気ガスセンサー63とを備えている。略直線状部34ａはオイルパン８下方にて車幅方向一側に偏移して配置し、その車幅方向他側にオイルパン８の下方延出部８ａを配置し、車両側面視で略直線状部34ａが下方延出部８ａと重なる範囲内に排気絞り弁62と排気ガスセンサー63とを設けた。【選択図】  図１
2006307693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームの前半部に懸架されたエンジンの排気ポートから導出される複数の第一排気管と、これらの第一排気管を集合させる集合部と、この集合部の下流側に接続されて上記エンジンのクランクケース下方を通る略直線状部を含む第二排気管と、上記第二排気管の下流側に接続され、かつ車両側面視でエンジン後方に位置する後輪懸架装置の下方に位置する膨張室と、この膨張室の最下流部に設けられた排気出口部と、上記第二排気管の略直線状部に配設された排気絞り弁と排気ガスセンサーとを備えたことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項２】
車体フレームの前半部に懸架されたエンジンの排気ポートから導出される複数の第一排気管と、これらの第一排気管を集合させる集合部と、この集合部の下流側に接続されて上記エンジンのクランクケース下方を通る略直線状部を含む第二排気管と、上記第二排気管の下流側に接続される膨張室と、この膨張室の最下流部に設けられた排気出口部とを有し、上記第二排気管の略直線状部を上記エンジンのオイルパン下方にて車幅方向一側に偏移させて配置し、その車幅方向他側に上記オイルパンの下方延出部を配置し、車両側面視で第二排気管の略直線状部がオイルパンの下方延出部と重なる範囲内に排気絞り弁と排気ガスセンサーとを設けるとともに、オイルパンの下方延出部の後方に上記膨張室を配置したことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項３】
前記第二排気管の略直線状部に設けられる前記排気絞り弁と排気ガスセンサーの配置順を、上流側に排気絞り弁、下流側に排気ガスセンサーとした請求項１または２に記載の自動二輪車の排気装置。
【請求項４】
前記排気絞り弁と排気ガスセンサーを、その弁軸と取付軸線とが前記第二排気管の径方向に沿い、かつ弁軸と取付軸線の前記オイルパン下方延出部側の端部が他側の端部よりも低くなり、なおかつ排気絞り弁の駆動部と排気ガスセンサーのセンサー本体部とがオイルパン下方延出部とは反対側となる第二排気管の外周面上に位置するように配設した請求項１〜３のいずれかに記載の自動二輪車の排気装置。
【請求項５】
前記膨張室の内部に排気ガス浄化用の触媒を設けた請求項１〜４のいずれかに記載の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するものである。
【背景技術】
【０００２】
多気筒エンジンを搭載した自動二輪車の排気装置は、その多くがエンジンの排気ポートから延びる気筒数分の排気管を集合部にて１本に集合させ、その下流側に膨張室（チャンバー）を接続した構成となっている。
【０００３】
膨張室は重量が嵩むため、一般的な自動二輪車の排気装置に見られるように膨張室を後輪の側方や上方に配置した場合、膨張室が車体重心位置から離れて車体の重量マスが分散するとともに、車体重心位置が高くなる等して操縦安定性が低下する懸念がある。
【０００４】
そこで、特許文献１〜３に開示されている自動二輪車の排気装置のように、膨張室をエンジンの下方に設けたものがある。これらの排気装置では、排気流量を制御する排気絞り弁と排気ガス成分を検出する排気ガスセンサー（一般にＯ２センサー）が膨張室の近辺に設けられている。
【０００５】
特許文献１の排気装置ではエンジンのほぼ真下に配設された膨張室の内部に排気ガスセンサーが設けられている。また、特許文献２と特許文献３の排気装置では膨張室の内部に排気絞り弁が設けられている。
【特許文献１】特開平４−２６６５７９号公報
【特許文献２】特許第２８７５２６７号公報
【特許文献３】特公平８−６５９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の排気装置のように膨張室の内部に排気ガスセンサーを設けた場合、排気ガス中に含まれる水蒸気がエンジン冷機時に膨張室内で凝結して凝結水となり排気ガスセンサーに付着するため、エンジン暖気とともに凝結水が蒸発するまで排気ガスセンサーが作動しないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２と特許文献３の排気装置のように膨張室の内部に排気絞り弁を設けたのでは、排気絞り弁が大型にならざるを得ず、装置が大掛かりなものになる。しかも、膨張室内は排気の通路面積が大きいため排気脈動が弱まることから十分な出力向上効果を期待できない。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、走行安定性を損なうことなく膨張室を配置可能にすると同時に、排気絞り弁と排気ガスセンサーの作動効率を高め、併せてオイルパン容量を損なうことなくエンジン位置を低位置に配置して車体の低重心化を図ることのできる自動二輪車の排気装置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】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車の排気装置は、車体フレームの前半部に懸架されたエンジンの排気ポートから導出される複数の第一排気管と、これらの第一排気管を集合させる集合部と、この集合部の下流側に接続されて上記エンジンのクランクケース下方を通る略直線状部を含む第二排気管と、上記第二排気管の下流側に接続され、かつ車両側面視でエンジン後方に位置する後輪懸架装置の下方に位置する膨張室と、この膨張室の最下流部に設けられた排気出口部と、上記第二排気管の略直線状部に配設された排気絞り弁と排気ガスセンサーとを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る自動二輪車の排気装置は、車体フレームの前半部に懸架されたエンジンの排気ポートから導出される複数の第一排気管と、これらの第一排気管を集合させる集合部と、この集合部の下流側に接続されて上記エンジンのクランクケース下方を通る略直線状部を含む第二排気管と、上記第二排気管の下流側に接続される膨張室と、この膨張室の最下流部に設けられた排気出口部とを有し、上記第二排気管の略直線状部を上記エンジンのオイルパン下方にて車幅方向一側に偏移させて配置し、その車幅方向他側に上記オイルパンの下方延出部を配置し、車両側面視で第二排気管の略直線状部がオイルパンの下方延出部と重なる範囲内に排気絞り弁と排気ガスセンサーとを設けるとともに、オイルパンの下方延出部の後方に上記膨張室を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る自動二輪車の排気装置によれば、膨張室が車体の低位置かつ前後方向中央部に配置されるため、車体の重量マスが集中化されるとともに車体重心位置が低くなり、走行安定性を損なうことなく膨張室を配置することができる。
【００１２】
また、排気絞り弁と排気ガスセンサーとが第一排気管の集合部の直後であって膨張室より上流に配置されるため、作動効率を高めることができる。
【００１３】
さらに、オイルパン容量を損なうことなくエンジンを低位置に配置可能にして車体を低重心化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１は本発明に係る排気装置が適用された自動二輪車の右側面図である。この自動二輪車１は例えばアルミ製の車体フレーム２を備えており、この車体フレーム２の前半部に直列４気筒の水冷４サイクル形式のエンジン３が懸架搭載され、エンジン３の上方に位置するように燃料タンク４が車体フレーム２上に載置されている。
【００１６】
エンジン３は、そのクランクケース６の前上部にシリンダー７が前傾して設置され、クランクケース６の下面にオイルパン８が設けられている。シリンダー７の後部には燃料噴射装置（スロットルボディー）９が接続され、さらに燃料タンク４の下面に設けられた凹部内に設置されたエアクリーナー10が接続されている。
【００１７】
燃料タンク４の後方にはライダーシート12および同乗者用シート13がリヤカウリング14と共に配置され、エンジン３のシリンダー７の前方にラジエーター15が設けられている。なお、車体前半部が樹脂製の流線形なフロントカウリング16に覆われ、リヤカウリング14の後部にリヤフェンダー17が設けられている。
【００１８】
車体フレーム２の前頭部には前輪19を支持するフロントフォーク20がハンドルバー21やフロントフェンダー22等とともに左右操向可能に軸支される一方、車体フレーム２の中央下部、即ちエンジン３の直後にて車幅方向に架設されたピボット軸23に後輪24を支持するスイングアーム25が上下揺動自在に軸支されている。
【００１９】
スイングアーム25の基端部かつエンジン３の後方には後輪懸架装置26が構成されている。この後輪懸架装置26は、クッションユニット27と２つのリンク28，29を備えており、クッションユニット27の上端が車体フレーム２に連結され下端がリンク28の先端に連結されている。リンク28はスイングアーム25とリンク29の後端にも連結され、リンク29の前端が車体フレーム２に連結されている。スイングアーム25の上下動はリンク28，29を経てクッションユニット27に伝わり、クッションユニット27が伸縮してスイングアーム25と後輪24の揺動ショックが緩衝される。
【００２０】
エンジン３には本発明に係る排気装置30が設置されている。この排気装置30は、図２と図３に示すように、エンジン３の気筒数分（本実施形態では４本）の第一排気管31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄと、第一集合部32ａ，32ｂと、第二集合部33と、第二排気管34と、膨張室35と、排気出口部36とを備えている。
【００２１】
第一排気管31ａ〜31ｄは、エンジン３のシリンダー７前面に開口する排気ポートから前斜め下方に導出されて一旦下方に延びてから後方に湾曲し、図４にも示すように第一排気管31ａ，31ｂが左側の第一集合部32ａに集合し、第一排気管31ｃ，31ｄが右側の第一集合部32ｂに集合する。また、図５にも示すように第一集合部32ａ，32ｂの末端がクランクケース６の下方かつオイルパン８の前方で第二集合部33に集合し、第二集合部33の下流側がクランクケース６の下方で第二排気管34に繋がる。
【００２２】
第二排気管34はエンジン３のクランクケース６（オイルパン８）下方を通る略直線状部34ａを含み、その下流側が膨張室35に繋がる。膨張室35は車両側面視でエンジン３のオイルパン８（後述する下方延出部８ａ）の後方、かつエンジン３の後方に位置する後輪懸架装置26の下方に位置し、例えば３つの固定ブラケット38ａ〜38ｃで車体側に固定されている。膨張室35は車体前後方向および車幅方向に拡張する箱形状に形成されている。そして、膨張室35の最下流部に排気出口部36が連結されている。
【００２３】
図６に示すように、第二排気管34の後端部が膨張室35の前壁35ａを貫通して膨張室35の内部に進入し、この後端部には後方に向かって拡径するメガホン状の膨張管39が接続され、膨張管39の後端部に排気ガス浄化用の触媒40が設けられている。触媒40は、例えば直管状の触媒管40ａの内部にハニカム触媒40ｂを設けた構造である。
【００２４】
膨張室35の前壁35ａと後部は多孔状のパンチングプレート壁41，42により二重壁構造とされ、その間隙にグラスウール等の消音断熱材43，44が充填されている。また膨張室35の内部はバッフル板45と隔壁46とにより第一膨張室47と第二膨張室48と第三膨張室49とに区画され、バッフル板45に連通管50，51が貫通固定されている。触媒40（触媒管40ａ）の後端は第一膨張室47に開口し、第一膨張室47と第二膨張室48との間が連通管50で連通し、第二膨張室48と第三膨張室49との間が連通管51で連通している。
【００２５】
そして、膨張室35の最下流部である第三膨張室49に連結される排気出口部36が後輪24の右前部付近に掛かるように位置する。図２、図３、図７に示すように、排気出口部36は出口管54の先にメガホン管状かつ多孔状のパンチングプレート管55が連結され、その外側に間隔を置いて同じくメガホン管状のディフューザー管56が連結され、パンチングプレート管55とディフューザー管56の前後がカバー部材57，58，59…に閉塞されて間に消音室60が画成された構造である。
【００２６】
図１および図３に示すように、第二排気管34の略直線状部34ａはエンジン３のオイルパン８下方にて車幅方向一側（例えば右側）に偏移させて配置されている。また、この略直線状部34ａの車幅方向他側（つまり左側）にオイルパン８の下方延出部８ａが配置されている。したがって、車両の右側面視（図１）では第二排気管34の略直線状部34ａがオイルパン８の下方延出部８ａの手前に重なっている。
【００２７】
そして、車両側面視で略直線状部34ａが下方延出部８ａと重なる範囲内に排気絞り弁62と排気ガスセンサー63とが配設されている。その配置順は、上流側（前側）が排気絞り弁62、下流側（後側）が排気ガスセンサー63となっている。
【００２８】
図２、図３、図８に示すように、排気絞り弁62は、その弁軸64が第二排気管34の径方向に沿い、かつ第二排気管34の軸方向視（図８）で弁軸64のオイルパン下方延出部８ａ側の端部64ａが他側の端部64ｂよりも低くなるように角度付けられて配置されている。本実施形態では弁軸64の傾斜角度が例えば水平から４５°程度に設定されている。弁軸64は第二排気管34の外面に固着された軸受部65，66に軸支されている。
【００２９】
弁軸64には円形のバタフライバルブ67が回動一体に設けられ、弁軸64の回動に応じてバタフライバルブ67が開閉し、第二排気管34の通路面積が増減する。また、排気絞り弁62の駆動部68がオイルパン下方延出部８ａとは反対側（ここでは車幅方向右上側）となる第二排気管34の外周面上に位置するように、即ち第二排気管34の右上側面に配設されている。駆動部68にはプーリー69が設けられ、図示しないアクチュエーターがワイヤーケーブル70を介してプーリー69を回動させることによりバタフライバルブ67が開閉制御される。
【００３０】
一方、排気ガスセンサー63は、図９に示すように第二排気管34に固着されたセンサーナット72にセンサー本体部73が締結され、センサー本体部73先端の検出素子74が第二排気管34内に進入する構成である。センサー本体部73の取付軸線75は第二排気管34の径方向に沿い、かつ第二排気管34の軸方向視で取付軸線75のオイルパン下方延出部８ａ側の端部75ａが他側の端部75ｂよりも低くなるように角度付けられている。
【００３１】
したがって、センサー本体部73はオイルパン下方延出部８ａとは反対側（ここでは車幅方向右上側）となる第二排気管34の外周面上に位置するように配設されている。排気ガスセンサー63（73）の傾斜角度は例えば水平から２５°前後である。排気ガスセンサー63（73）は、例えばＯ２センサーであり、排気ガス中の酸素濃度を検出して燃料噴射装置９の制御用ＣＰＵに入力し、制御用ＣＰＵは排気ガス中の未燃焼成分を除去するべく燃料噴射装置９の燃料噴射量を制御する。
【００３２】
以上のように構成された排気装置30は、高重量な膨張室35が自動二輪車１の車体低位置かつ前後方向中央部に配置されるため、車体の重量マスが集中化されるとともに車体重心位置が低くなり、走行安定性を損なうことなく膨張室35を配置することができる。同時に、膨張室35が後輪懸架装置26の下方に位置するため、後輪懸架装置26を路面上の障害物との接触等による破損から防止することができる。
【００３３】
また、第一排気管31ａ〜31ｄが集合する第一集合部32ａ，32ｂおよび第二集合部33の直下流部にあって排気脈動が最も大きく、故に第一排気管31ａ〜31ｄからの排気ガスが均一に混合される流路である第二排気管34に排気ガスセンサー63を設けたため、常に正確な排気ガス成分を検出することができる。
【００３４】
排気ガスセンサー63は排気絞り弁62の下流側に配置されているため、第一排気管31ａ〜31ｄからの排気ガスが最も良く混合された状態の位置で排気ガス成分を検出することができ、しかも前輪19からの飛び石等を排気絞り弁62でガードして故障しやすい排気ガスセンサー63を保護することができる。
【００３５】
さらに、排気ガスセンサー63が膨張室35よりも上流側に位置するため、排気ガスが膨張室35で膨張して温度が下がる前の高温な状態で排気ガスセンサー63により排気ガス成分が検出されることになり、排気ガスセンサー63の検出パフォーマンスを向上させることができる。
【００３６】
しかも、エンジン３の冷機時に膨張室35内で凝結する凝結水の影響を受けることなく、即ちエンジン３の暖気を待つことなくエンジン始動と同時に排気ガスセンサー63を機能させることができ、これらにより排気ガスセンサー63の作動効率を高めることができる。特に排気ガスセンサー63がＯ２センサーである場合はセンサーが結露することにより作動が停止するため、結露する可能性のない第二排気管34に排気ガスセンサー63を設けたメリットは大きい。
【００３７】
また、排気絞り弁62を排気脈動の大きな第二排気管34に設けたことにより、排気絞り弁62の作動効率を高めて十分な出力向上効果を得ることができる（中速域のトルクアップ等）。しかも、第二排気管34の断面積が膨張室35の断面積より大幅に小さいことから、排気絞り弁62を小型化して排気装置30の製造性を向上させることができる。
【００３８】
一方、第二排気管34（略直線状部34ａ）をオイルパン８の下方にて車幅方向一側（右側）に偏移させて配置し、その車幅方向他側（左側）にオイルパン８の下方延出部８ａを配置したため、オイルパン８の容量を大きく確保しつつ、エンジン３を極力低位置に配置して車体重心位置を低め、自動二輪車１の走行安定性を向上させることができる。
【００３９】
また、車両側面視で第二排気管34の略直線状部34ａがオイルパン８の下方延出部８ａと重なる範囲内に排気絞り弁62と排気ガスセンサー63とを設け、オイルパン８（下方延出部８ａ）の後方に膨張室35を配置したため、排気絞り弁62と排気ガスセンサー63をオイルパン８の下方延出部８ａや膨張室35でガードして飛び石や水等から保護することができる。なお、下方延出部８ａと第二排気管34（略直線状部34ａ）との位置関係は左右逆であってもよい。
【００４０】
ところで、この排気装置30では膨張室35をオイルパン８（下方延出部８ａ）の後方に配置したため、オイルパン８後方のスペースを有効に利用しながら膨張室35を車体前後方向および車幅方向に拡張して容積を増大させ、膨張室35の排気消音性能を向上させることができる。
【００４１】
一方、排気絞り弁62と排気ガスセンサー63を、その弁軸64と取付軸線75が第二排気管34の径方向に沿い、かつ弁軸64と取付軸線75の車幅方向内側（オイルパン下方延出部８ａ側）の端部64ａ，75ａが車幅方向外側の端部64ｂ，75ｂ（第二排気管34を挟んでオイルパン下方延出部８ａの反対側）よりも低くなるように傾斜させて取り付けたため、車幅方向外側への突出寸法を短縮しながら排気絞り弁62と排気ガスセンサー63を配設することができる。
【００４２】
また、排気絞り弁62の駆動部68と排気ガスセンサー63のセンサー本体部73とを、オイルパン下方延出部８ａとは反対側となる第二排気管34の外周面上に位置するように配置したため、排気絞り弁62および排気ガスセンサー63の分解、清掃、交換といった整備作業性を著しく高めることができる。
【００４３】
さらに、重量物である触媒40を、同じく重量物である膨張室35の内部に設置したため、より一層車体の重量マスを集中化するとともに車体重心位置を低くして走行安定性を良好に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る排気装置が適用された自動二輪車の右側面図。
【図２】排気装置の右側面図。
【図３】排気装置の平面図。
【図４】図２のIV-IV線に沿う第一集合部の縦断面図。
【図５】図２のV-V線に沿う第二集合部の縦断面図。
【図６】図２のVI-VI線に沿う膨張室の横断面図。
【図７】図３のVII-VII線に沿う排気出口部の縦断面図。
【図８】図２のVIII-VIII線に沿う排気絞り弁の縦断面図。
【図９】図２のIX-IX線に沿う排気ガスセンサーの縦断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１  自動二輪車
２  車体フレーム
３  エンジン
６  クランクケース
８  オイルパン
８ａ  オイルパンの下方延出部
26  後輪懸架装置
30  排気装置
31ａ〜31ｄ  第一排気管
32ａ，32ｂ  第一集合部
33  第二集合部
34  第二排気管
34ａ  略直線状部
35  膨張室
36  排気出口部
40  触媒
62  排気絞り弁
63  排気ガスセンサー
64  排気絞り弁の弁軸
68  排気絞り弁の駆動部
73  排気ガスセンサーのセンサー本体部
75  排気ガスセンサーの取付軸線
【図１】
2006307693.tif 000003
【図２】
2006307693.tif 000004
【図３】
2006307693.tif 000005
【図４】
2006307693.tif 000006
【図５】
2006307693.tif 000007
【図６】
2006307693.tif 000008
【図７】
2006307693.tif 000009
【図８】
2006307693.tif 000010
【図９】
2006307693.tif 000011