(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エキゾーストパイプの下流側に設けられるマフラと、
前記マフラ内に設けられ、エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、
前記マフラの内壁に沿うように設けられ、前記触媒の下流側に接続される配管と、
前記エンジンの排気ガス成分を検出する排気ガスセンサと、を備え、
前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられる上流側センサと、前記触媒の下流側に設けられる下流側センサと、を有し、
前記下流側センサは、前記マフラ及び前記配管を貫通するように取り付けられ、
前記マフラは、当該マフラの後端部分を構成するテール部を有し、
前記配管は、Ｕ字配管を有し、
前記Ｕ字配管は、屈曲部分の頂点が前記テール部の内壁に当接しており、当該当接部分における前記屈曲部分及び前記テール部には、後上方を向くように平坦部が形成され、
前記下流側センサは、前記平坦部に取り付けられることを特徴とする排気ガスセンサの配置構造。
【請求項２】
前記Ｕ字配管は、前記屈曲部分の曲げ方向を規定する平面に平行な平面で二分割に構成されることを特徴とする請求項１に記載の排気ガスセンサの配置構造。
【請求項３】
前記下流側センサは、前記マフラの前後方向中心よりも車両後側に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排気ガスセンサの配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスセンサの配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動四輪車では、排気ガスの制御状況を車載コンピュータでモニタすることが義務付けられている。モニタリングする項目として、例えば、排気ガスを浄化する触媒の劣化状況が挙げられる（特許文献１参照）。特許文献１では、触媒の前後にそれぞれ酸素センサが設けられており、これら２つの酸素センサの出力値に基づいて触媒が劣化したか否かが判定される。
【０００３】
具体的には、２つの酸素センサのリッチリーン間における出力反転回数が利用される。例えば、触媒が正常で十分に酸素を吸着できる場合には、下流側の酸素センサの出力反転回数がゼロに近づく。このため、下流側に対する上流側の酸素センサの出力反転回数の比が大きくなる。一方、触媒が劣化して酸素の吸着能力が低下した場合には、下流側の酸素センサの出力反転回数が上流側の酸素センサの出力反転回数に近づく。このため、下流側に対する上流側の酸素センサの出力反転回数の比が小さくなる。よって、上記の比が所定値を下回った場合に触媒が劣化したと判定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２０６７８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動二輪車において触媒の劣化判定を実施する場合、エキゾーストパイプやマフラの構造、レイアウト上の制約により、検出精度を確保しつつ２つの酸素センサを触媒の前後に配置することが難しい。
【０００６】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、検出精度を損なうことなく触媒の前後に排気ガスセンサを配置することができる排気ガスセンサの配置構造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】
【０００７】
本発明に係る排気ガスセンサの配置構造は、エキゾーストパイプの下流側に設けられるマフラと、前記マフラ内に設けられ、エンジンの排気ガスを浄化する触媒と、前記マフラの内壁に沿うように設けられ、前記触媒の下流側に接続される配管と、前記エンジンの排気ガス成分を検出する排気ガスセンサと、を備え、前記排気ガスセンサは、前記触媒の上流側に設けられる上流側センサと、前記触媒の下流側に設けられる下流側センサと、を有し、前記下流側センサは、前記マフラ及び前記配管を貫通するように取り付けられ、前記マフラは、当該マフラの後端部分を構成するテール部を有し、前記配管は、Ｕ字配管を有し、前記Ｕ字配管は、屈曲部分の頂点が前記テール部の内壁に当接しており、当該当接部分における前記屈曲部分及び前記テール部には、後上方を向くように平坦部が形成され、前記下流側センサは、前記平坦部に取り付けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、検出精度を損なうことなく触媒の前後に排気ガスセンサを配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態に係る排気ガスセンサの配置構造が適用される自動二輪車の概略構成を示す右側面図である。
【図２】本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン周辺構成を示す右側面図である。
【図３】本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン周辺構成を示す正面図である。
【図４】本実施の形態に係る排気システムの斜視図である。
【図５】本実施の形態に係るマフラの内部構成を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態に係る排気ガスセンサの周辺構造を示す断面図である。
【図７】第１の変形例に係るマフラの内部構成を示す斜視図である。
【図８】第２の変形例に係る排気システムの斜視図である。
【図９】第２の変形例に係る排気システムの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明に係る排気ガスセンサの配置構造を小型スクータータイプの自動二輪車に適用した例について説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明に係る排気ガスセンサの配置構造を、他のタイプの自動二輪車や、バギータイプの自動三輪車、自動四輪車等に適用してもよい。また、方向について、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥ、車両左方向を矢印Ｌ、車両右方向を矢印Ｒでそれぞれ示す。また、以下の各図では、説明の便宜上、一部の構成を省略している。
【００１１】
図１から図３を参照して、本実施の形態に係る排気ガスセンサの配置構造が適用される自動二輪車の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る排気ガスセンサの配置構造が適用される自動二輪車の概略構成を示す右側面図である。図２は、本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン周辺構成を示す右側面図である。図３は、本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン周辺構成を示す正面図である。
【００１２】
図１から図３に示すように、小型スクータータイプの自動二輪車１は、アンダーボーン式の車体フレーム（不図示）にエンジン２を懸架して構成される。エンジン２は、例えば、単気筒エンジンで構成される。特に本実施の形態では、エンジン２、トランスミッション（後述するＣＶＴユニット２３）及び後輪２６への伝達機構がスイングアームと一体化されたユニットスイング式エンジンが採用されている。
【００１３】
車体フレーム及びエンジン２には、車体外装としての各種カバーが装着される。具体的に車両前方側には、前方に運転者の足回りを保護するレッグシールド１１が設けられる。レッグシールド１１の後方には、センターフレームカバー１２が設けられる。センターフレームカバー１２の下端には、後方に向かって延びるフートボード１３が設けられる。フートボード１３の後方には、車両側面を覆うサイドフレームカバー１４が設けられる。
【００１４】
車両前方には、ステアリングシャフト（不図示）を介してフロントフォーク１５が回転可能に支持される。フロントフォーク１５の上方には、前輪１６を操舵するためのハンドルバー１７が設けられる。フロントフォーク１５の下部には前輪１６が回転可能に支持される。
【００１５】
サイドフレームカバー１４の上側には、シート１８が設けられる。サイドフレームカバー１４の後部にはリヤフェンダ１９が設けられる。サイドフレームカバー１４の内側から後方にわたって、内燃機関としてのエンジン２が配置される。
【００１６】
エンジン２は、クランク軸（不図示）等の各種構成部品が収容されるクランクケース２０の前方に、シリンダとシリンダヘッドが一体化されたシリンダブロック２１及びシリンダヘッドカバー２２をこの順番に取り付けて構成される。シリンダは、軸方向が前側に傾けられるようにして配置される。
【００１７】
クランクケース２０右側には、トランスミッションとしてのＣＶＴユニット２３が設けられる。ＣＶＴユニット２３は、いわゆるベルト式の無段変速機（Continuously  Variable  Transmission）で構成され、ベルトの巻き掛け半径を変更することで変速を実現する。また、ＣＶＴユニット２３は、右側面にベルトクーリングファン２４を有している。
【００１８】
クランクケース２０の後部には、後方に向かって略水平方向に延びるスイングアームとしての変速ギヤケース２５が設けられる。変速ギヤケース２５の内部には、後輪２６に動力を伝達するための各種ギヤが前後に並んで収容される。変速ギヤケース２５の後端には、後輪２６が回転可能に設けられる。
【００１９】
エンジン２の排気ポートには、排気システムとして、エキゾーストパイプ６及びマフラ７が接続される。エキゾーストパイプ６は、エンジン２の下方を後方に向かって延びている。マフラ７は、エキゾーストパイプ６の後端に接続され、側面視において後輪２６に重なるように配置される。マフラ７の右側面には、マフラカバー７０が設けられる。
【００２０】
また、本実施の形態では、マフラ７の内部に触媒８が設けられる。触媒８は、例えば、三元触媒で構成され、排気ガス内の汚染物質（一酸化炭素、炭化水素や窒素酸化物等）を無害な物質（二酸化炭素、水、窒素等）に変換する。エンジン２の燃焼によって生じる排気ガスは、エキゾーストパイプ６を通じてマフラ７に導入され、触媒８で浄化される。そして、排気音が低減された後、排気ガスは外に排出される。
【００２１】
詳細は後述するが、触媒８の前後には、エンジンの排気ガス成分を検出し、触媒８の劣化判定を実施するための排気ガスセンサ９が配置される。具体的に排気ガスセンサ９は、触媒８の前側（上流側）に設けられる上流側センサ９０と、触媒８の後側（下流側）に設けられる下流側センサ９１とによって構成される。排気ガスセンサ９は、例えば、ジルコニア式酸素センサで構成され、排気ガス内の酸素濃度に応じて出力（電流値）が変化する。当該電流値は、ＥＣＵ１０（Electronic  Control  Unit（図４参照））に出力される。なお、排気ガスセンサ９は、酸素センサに限らず、例えば、空燃比センサであってもよい。また、排気ガスセンサ９のレイアウトについては後述する。
【００２２】
ＥＣＵ１０は、自動二輪車１内の各種動作を統括制御する。ＥＣＵ１０は、自動二輪車１内の各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の記憶媒体で構成される。メモリには、自動二輪車１の各部を制御する制御プログラム等が記憶されている。特に本実施の形態においてＥＣＵ１０は、排気ガスセンサ９の出力に基づいて触媒８の劣化判定を実施する。例えば、上流側センサ９０及び下流側センサ９１のリッチリーン間における出力反転回数の比に基づいて触媒８の劣化が判定される。なお、触媒８の劣化を判定するために、出力反転回数の比を用いる場合に限らず、上流側センサ９０及び下流側センサ９１の出力差を用いてもよい。
【００２３】
上記したように、自動二輪車の排気システムにおいて、排ガス浄化装置としての触媒の劣化状況をモニタリングすることが求められている。触媒の劣化判定を実施するためには、触媒の上流と下流に排気ガスセンサを設置する必要がある。
【００２４】
例えば、触媒の上流側に設けられた排気ガスセンサ（酸素センサ）で排気ガス中の酸素濃度を検出し、空燃比を制御することは従来より実施されていた。しかしながら、触媒の劣化判定を目的として、触媒の下流側にも排気ガスセンサを配置しようとすると、自動二輪車特有のレイアウトの制約から、所定の検出精度を確保しつつ触媒の下流側に排気ガスセンサを近づけることが困難となっていた。
【００２５】
この点、自動四輪車においては、エンジンルーム内等、スペースに余裕のある場所に触媒を配置することができるため、排気ガスセンサの配置や保護は容易である。一方、自動二輪車では、チャンバやマフラ内に触媒が配置されることが多く、構造上、下流側センサを触媒に近づけて配置することが困難である。また、排気管の途中に触媒が配置される場合でも、排気管と周辺部品が近接していることが多く、排気ガスセンサを配置するためのスペースを確保することが困難である。更に、自動二輪車の排気システムは外部に露出されているため、例えば冬場や雨天走行時において、触媒の温度が低下し易く適切にセンサ出力を得ることができない場合も想定される。また、排気ガスセンサの保護も問題になってくる。
【００２６】
例えば、チャンバやマフラ内に触媒が設けられる場合、外壁を凹ませて排気ガスセンサの配置スペースを確保することが考えられる。しかしながら、チャンバやマフラの容積が減少する結果、本来の機能（出力増加や消音）に影響を与えるおそれがある。また、触媒自体を車両の前側に配置することも考えられるが、そもそも触媒の配置スペースの確保が困難であることに加え、大幅な設計変更が必要となるため、あまり現実的ではない。更には、熱源である触媒がライダーに近づくことによる熱害や、出力の低下、排気ガスセンサの保護方法、外観意匠性の悪化等、様々な課題が発生する。
【００２７】
特に、小型スクーターでは、エンジンやフレームの間の狭い空間内でエキゾーストパイプを配設する必要があり、エキゾーストパイプは比較的細い配管径に設定される。この場合、周辺部品との隙間を確保しつつ、エキゾーストパイプ内に触媒や排気ガスセンサを配置することが非常に困難である。
【００２８】
また、小型スクーターでは、マフラに直接排気ガスセンサを配置することが考えられる。しかしながら、マフラ内（膨張室内）では、排気ガスの乱流により、排気ガスセンサで正確に酸素濃度を検出することが困難であるため、排気ガスセンサの性能を十分に満足することができない。更には、排気ガス通路の下流になるほど排気ガスの温度が低下する。このため、排気ガスセンサのレイアウトによっては、排気ガスセンサの活性温度領域に達するまでに時間を要する。これは、エンジンの冷機状態において、排気ガスセンサが働き難くなる要因となる。
【００２９】
そこで、本件発明者は、小型スクータータイプの自動二輪車１において、マフラ７内に配置される触媒８の前後（上流側及び下流側）に排気ガスセンサ９を配置する構成とした。具体的には、マフラ７の上流側のエキゾーストパイプ６に上流側センサ９０を配置し、下流側センサ９１をマフラ７の下流端に直付けした。特に、触媒８の下流側に接続されるバッフルパイプ７３（配管）をマフラ７の内壁に沿わせ、マフラ７の外壁（後述するテール部７ｃ）及びバッフルパイプ７３を貫通するように下流側センサ９１を取り付ける構成とした。
【００３０】
この構成によれば、マフラ７内に触媒８が配置される構成であっても、触媒８の前後に排気ガスセンサ９を配置することができる。特に、下流側センサ９１を触媒８に近づけて配置することができる。このため、排気ガスの検出精度を損なうことがない。また、触媒８の下流側のバッフルパイプ７３に下流側センサ９１が配置されることで、浄化された排気ガスが拡散されることなく直接下流側センサ９１に接触する。この結果、安定的に出力を得ることができる。また、排気ガスセンサ９を、外装カバーやマフラカバー７０の内側に配置することができるため、排気ガスセンサ９を目立たなくすることができ、外観意匠性に影響を与えることがない。更には、既存（現行）のマフラ配置や外観を大きく変えることなく排気ガスセンサ９を配置することができるため、設計工数の削減にも寄与することできる。
【００３１】
次に、図４を参照して、本実施の形態に係る排気システムの概略構成について説明する。図４は、本実施の形態に係る排気システムの斜視図である。
【００３２】
図４に示すように、本実施の形態に係る排気システムにおいて、エキゾーストパイプ６は、フランジ６０を介してエンジン２（シリンダブロック２１（共に図２参照））の排気ポートに接続される。エキゾーストパイプ６は、排気ポートから下方に向かって突出した後、正面視において略水平方向右側に屈曲している。そして、エキゾーストパイプ６は、側面視において、エンジン２及びＣＶＴユニット２３（図２参照）の下方に沿って後方に延びている。
【００３３】
マフラ７は、エキゾーストパイプ６に比べて十分に外径が大きい円筒形状を有している。具体的にマフラ７は、上流端を構成するヘッド部７ａと、ヘッド部７ａの後方に接続されるケース部７ｂと、ケース部７ｂの後方に接続されるテール部７ｃとを、溶接接合して構成される。
【００３４】
ヘッド部７ａは、後方が開放された碗型形状を有し、エキゾーストパイプ６の下流端と接続される。具体的にヘッド部７ａの軸方向中心に対して下側に偏った位置で、エキゾーストパイプ６が接続される。詳細は後述するが、エキゾーストパイプ６の後端部分は、マフラ７（ヘッド部７ａ）内に貫通し、触媒８の上流端に接続される。ケース部７ｂは、ヘッド部７ａの開放端に連なる円筒形状を有し、後方に向かって延びている。ケース部７ｂ内には、後述する触媒８及びバッフルパイプ７３が配置される（共に図５参照）。テール部７ｃは、前方が開放された碗型形状を有し、ケース部７ｂの下流端に接合される。テール部７ｃの下端には、図示しないテールパイプが設けられる。
【００３５】
エキゾーストパイプ６の後端部分から、ヘッド部７ａ及びケース部７ｂの略前半部に至る部分には、エキゾーストパイプ６及びマフラ７を車体側に固定するためのブラケット７１が設けられる。また、マフラ７の右側方には、マフラ７を保護するマフラカバー７０が設けられる。
【００３６】
上記したように、排気ガスセンサ９は、触媒８の前後に配置される。排気ガスセンサ９は、所定の長さを有する円柱状に形成される。排気ガスセンサ９は、一端側が検出部となっており、他端側に配線（不図示）が接続される。
【００３７】
上流側センサ９０は、エキゾーストパイプ６において、上流側の屈曲部分に取り付けられる。具体的には、図３及び図４に示すように、排気ポートから下方に突出して水平方向右側に屈曲した部分に上流側センサ９０が取り付けられる。上流側センサ９０は、軸方向が水平方向に向けられ、一端側がエキゾーストパイプ６の屈曲部分内に貫通するように取り付けられる。上流側センサ９０の他端側は、左方に向けられる。
【００３８】
特に、図３に示すように、上流側センサ９０は、エンジン２（シリンダブロック２１）の下方のスペースで、エンジン２や後輪２６の左右幅内に配置されている。このため、上流側センサ９０を車両内側に配置することができ、上流側センサ９０を保護することができる。また、上流側センサ９０を外装カバーで隠すことができるため、外観上、上流側センサ９０を目立たなくすることができる。
【００３９】
下流側センサ９１は、マフラ７の前後方向中心よりも車両後方側、すなわちマフラ７の後端側に配置される。より具体的には、テール部７ｃの上部において、下流側センサ９１は、一端側がテール部７ｃを貫通するように取り付けられ、他端側が後上方に向けられる。上記したように、下流側センサ９１は、側面視においてマフラカバー７０に重なっている。これにより、下流側センサ９１の右方をマフラカバー７０で隠すことができる。このため、外観上、上流側センサ９０を目立たなくすると共に、保護することができる。
【００４０】
また、マフラ７の後端側は、比較的スペースが確保されている。このため、マフラ７の後端部分に下流側センサ９１が配置されることで、周辺部品との位置関係を気にする必要が無く、下流側センサ９１のレイアウトがし易くなっている。
【００４１】
エンジン２（図２参照）における燃焼後のガスは、排気ポートからエキゾーストパイプ６を通じてマフラ７内に導入される。マフラ７内において、排気ガスは、触媒８で浄化された後、バッフルパイプ７３やマフラ７内の所定空間を通じて後端のテールパイプから外に排出される。このとき、排気ガスセンサ９によって、排気ガスの酸素濃度が検出され、ＥＣＵ１０は、その検出値に基づいて触媒８の劣化判断を実施する。
【００４２】
次に図５を参照して、本実施の形態に係るマフラの内部構成について説明する。図５は、本実施の形態に係るマフラの内部構成を示す斜視図である。
【００４３】
図５に示すように、マフラ７内には、エキゾーストパイプ６の後端部分が貫通しており、エキゾーストパイプ６の後端部分には、第１テーパ配管７２を介して触媒８の上流端が接続される。触媒８の下流端には、マフラ７内の排気通路を構成するバッフルパイプ７３が接続される。なお、特に図示はしないが、マフラ７内の空間は、複数の隔壁（バッフルプレート）により、前後方向で複数の部屋に仕切られている。
【００４４】
第１テーパ配管７２は、エキゾーストパイプ６の下流端に接続され、下流（後方）に向かうに従って拡径するように形成される。第１テーパ配管７２の後端には、触媒８が接続される。触媒８は、前後方向に延びる円柱状に形成され、エキゾーストパイプ６より大きい外径を有する。触媒８は、排気ガス中の所定成分を酸化、還元する円柱状のハニカム部を、円筒状の外筒部で覆って構成される。
【００４５】
触媒８は、側面視において、マフラ７（ケース部７ｂ）の上流側（前側）に配置される。この場合、触媒８をなるべく排気の上流側に配置することができる。このため、排気ガス温度が比較的高い状態で触媒８に排気ガスを導入することができ、触媒８の温度が高められる。この結果、排気ガスの浄化が促進され、浄化性能が向上する。
【００４６】
また、触媒８は、マフラ７の軸方向から見て、マフラ７の中心軸に対してケース部７ｂの内壁側に偏って配置される。より具体的に触媒８は、マフラカバー７０（図４参照）とは反対の車両内側（左側）に偏った位置に配置される。触媒８は、マフラ７の中でも比較的高温になるため、触媒８が車両内側に配設されることで、乗員に対する熱の影響を抑えることができる。
【００４７】
バッフルパイプ７３は、触媒８の下流端に接続される第２テーパ配管７４と、第２テーパ配管７４に接続される第１配管７５と、第１配管７５の下流端に接続されるＵ字配管７６と、Ｕ字配管７６の下流端に接続される第２配管７７とを含んで構成される。
【００４８】
第２テーパ配管７４は、下流（後方）に向かうに従って縮径するように形成される。第１配管７５は、第２テーパ配管７４の下流端と同一径のまま後方に向かって延びており、前後方向の略中央部分でやや上方に屈曲している。
【００４９】
Ｕ字配管７６は、ケース部７ｂの後端からテール部７ｃに至る間において上面視Ｕ字状に屈曲した形状を有している。また、Ｕ字配管７６は、側面視で後方に向かうに従って上方に傾斜するように配置される。具体的にＵ字配管７６は、テール部７ｃの内壁に沿うようにして配設され、マフラ７の前方から後方に向かう排気通路を後方から前方に向かう排気通路に反転させる。詳細は後述するが、Ｕ字配管７６の屈曲部分の頂点はテール部７ｃの内壁に当接しており、当該当接部分（屈曲部分）に下流側センサ９１が取り付けられる。
【００５０】
また、Ｕ字配管７６は、Ｕ字の曲げ方向を規定する平面に平行な平面で二分割に構成される。本実施の形態では、Ｕ字配管が上下割で構成され、Ｕ字状の上半部と下半部を溶接接合することでＵ字配管７６が形成される。この場合、上半部と下半部とを予めプレス加工等により成形した上でＵ字配管７６の曲げ形状を形成することできる。
【００５１】
このため、直線上のパイプを曲げて形成する場合に比べて、Ｕ字配管７６の曲げ半径を小さくすることができ、急な曲げでも対応することができる。よって、Ｕ字配管７６のレイアウトの自由度が向上する。また、Ｕ字配管７６の形状に自由度が得られることにより、後述するセンサ取付用のナット９２（図６参照）の取付自由度も向上することができる。
【００５２】
第２配管７７は、Ｕ字配管７６の下流端に接続され、前斜め下方に向かって延びた後、略水平方向に向かって屈曲して前方に延びている。第２配管７７の下流端は、マフラ７の前側部分においてマフラ７内の空間に開放されている。
【００５３】
次に、図６を参照して、本実施の形態に係る排気ガスセンサの取付構造、特に下流側センサの取付構造について説明する。図６は、本実施の形態に係る排気ガスセンサの周辺構造を示す断面図である。具体的に図６は、Ｕ字配管の屈曲部分で左右に切断したときの断面図である。
【００５４】
図６に示すように、Ｕ字配管７６の屈曲部分はテール部７ｃの内壁に当接している。Ｕ字配管７６及びテール部７ｃの当接部分には、それぞれ平坦部７６ａ、７ｄが形成される。具体的に平坦部７６ａ、７ｄは、Ｕ字配管７６及びテール部７ｃの外面の一部をつぶして形成される。特に、Ｕ字配管７６は、上記のように上下の二分割で構成され、割面上に平坦部７６ａが形成される。このため、プレス成型する際に平坦部７６ａの精度を出し易くすることが可能になっている。なお、平坦部７６ａは、下流側センサ９１を取り付けるためのナット９２の座面として機能する。
【００５５】
テール部７ｃ側の平坦部７ｄには、ナット９２の外径と同径の貫通穴７ｅが形成される。Ｕ字配管７６側の平坦部７６ａには、ナット９２の外径より小さく、下流側センサ９１の検出部（一端側）が貫通可能な貫通穴７６ｂが形成される。ナット９２は、テール部７ｃの貫通穴７ｅに通され、底面がＵ字配管７６の平坦部７６ａに当接される。この状態でナット９２が全周溶接されることにより、Ｕ字配管７６、テール部７ｃ、及びナット９２が一体化され、下流側センサ９１の取付部が形成される。
【００５６】
下流側センサ９１は、一端側をナット９２にねじ込んで、先端がＵ字配管７６（貫通穴７６ｂ）内に貫通するように取り付けられる。これにより、Ｕ字配管７６内を流れる排気ガスを下流側センサ９１で検出することが可能になる。
【００５７】
このように、本実施の形態では、テール部７ｃの内壁に沿うようにＵ字配管７６を配設し、テール部７ｃとＵ字配管７６との当接部分に下流側センサ９１を取り付けるためのナット９２を取り付ける構成とした。特に、テール部７ｃとＵ字配管７６との当接部分をつぶしてナット９２の取付座面を確保したことにより、ナット９２の位置決めや溶接をし易くすることができる。また、Ｕ字配管７６、テール部７ｃ、及びナット９２を同時に溶接することで、溶接部分のシール性も確保することが可能になっている。以上により、マフラ７内に触媒８が配置される構成であっても、出来るだけ触媒８の下流端に近づけて下流側センサ９１を配置することができる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００５９】
例えば、上記した実施の形態においては、上流側センサ９０が、エキゾーストパイプ６の上流端近傍に配置される構成としたが、この構成に限定されない。上流側センサ９０は、触媒８よりも上流側であればどの位置に配置されてもよく、例えば、エキゾーストパイプ６の中間や下流端側に配置されてもよい。
【００６０】
また、上記した実施の形態においては、下流側センサ９１がＵ字配管７６の屈曲部分に配置される構成としたが、この構成に限定されない。下流側センサ９１は、Ｕ字配管７６の屈曲部分の上流側又は下流側に配置されてもよい。また、下流側センサ９１は、Ｕ字配管７６に限らず、他の配管（例えば、第１配管７５、第２配管７７）に配置されてもよい。
【００６１】
また、上記した実施の形態においては、ナット９２の取付座面を平坦部で形成する構成としたが、この構成に限定されない。ナット９２の取付座面は、例えば、テーパ面や曲面で形成してもよい。
【００６２】
また、上記した実施の形態においては、Ｕ字配管が上面視Ｕ字状に形成され、上下二分割に構成される場合について説明したが、この構成に限定されない。Ｕ字配管７６は、例えば、図７に示す第１の変形例のように側面視Ｕ字状に形成され、左右二分割で構成されてもよい。
【００６３】
また、上記した実施の形態においては、円筒状のマフラ７内に触媒８及びバッフルパイプ７３が配置される構成としたが、この構成に限定されない。例えば、図８及び図９に示す構成であってもよい。図８は、第２の変形例に係る排気システムの斜視図である。図９は、第２の変形例に係る排気システムの上面図である。
【００６４】
図８及び図９に示すように、第２の変形例に係る排気システムでは、エキゾーストパイプ１０１の下流側に第１マフラ１０２（チャンバ）及び第２マフラ１０３を接続して構成される。第１マフラ１０２は、左右二分割のケース１０４によって形成されるチャンバの内部に触媒８及びバッフルパイプ７３を配置して構成される。なお、触媒８及びバッフルパイプ７３の構成は、上記の実施の形態と同じため、説明は省略する。第２マフラ１０３は、第１マフラ１０２の下流側に設けられる。具体的に第２マフラ１０３は、第１マフラ１０２の右側面から後上方に向かって延びるように形成される。
【００６５】
上流側センサ９０は、第１マフラ１０２の前方であって、エキゾーストパイプ１０１の下流端近傍に配置される。下流側センサ９１は、第１マフラ１０２の後上部であって、ケース１０４の割面上に配置される。第２の変形例では、触媒８の下流側に接続されるバッフルパイプ７３（Ｕ字配管７６）を第１マフラ１０２（ケース１０４）の内壁に沿わせ、ケース１０４の外壁及びバッフルパイプ７３を貫通するように下流側センサ９１が取り付けられる。
【００６６】
よって、第１マフラ１０２内に触媒８が配置される構成であっても、触媒８の前後に排気ガスセンサ９を配置することができる。特に、下流側センサ９１を触媒８に近づけて配置することができる。また、ケース１０４の割面上に下流側センサ９１が位置することで、下流側センサ９１の取付座面が確保し易くなっている。なお、第２の変形例における第１マフラ１０２（チャンバ）は、本発明のマフラの概念に含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明したように、本発明は、検出精度を損なうことなく触媒の前後に排気ガスセンサを配置することができるという効果を有し、特に、排気ガスセンサの配置構造に有用である。
【符号の説明】
【００６８】
６、１０１  エキゾーストパイプ
７、１０２  マフラ
７ｂ  ケース部
７ｃ  テール部
７３  バッフルパイプ（配管）
７６  Ｕ字配管
８  触媒
９  排気ガスセンサ
９０  上流側センサ
９１  下流側センサ
【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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