(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームの中央部に設けたピボットブラケットの前側にエンジン、後側に後輪懸架装置を配置し、上記ピボットブラケットに車幅方向に架設したピボット軸に後輪を支持するスイングアームを上下揺動自在に軸支して上記後輪懸架装置により緩衝懸架させる一方、上記エンジンのエンジンケース下面に設置されたオイルパンを車体前方に偏移させつつ下方に膨出させて必要な内容量を確保し、このオイルパンの膨出部と上記後輪との間、かつ上記ピボットブラケットと上記スイングアームの下方に排気装置の膨張室を配設した自動二輪車において、上記膨張室を、内部に触媒を備えた容量の大きい主膨張室と、容量の小さい副膨張室とを備えて構成すると共に、上記副膨張室を上記主膨張室の後部の車幅方向一側上部から上方に延びるように突設し、この副膨張室の車幅方向外側面に、アウターボディーと多孔状インナーパイプとの間の空間に消音断熱材を充填して構成した消音器の前部を接続し、上記消音器を上記スイングアームの車幅方向外側に配置し、車両側面視において消音器後端の排気出口をスイングアームと重なる位置に配置したことを特徴とする自動二輪車。
【請求項２】
上記副膨張室の車幅方向内側に、上記後輪懸架装置のリンク機構を配設したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
【請求項３】
上記主膨張室の前壁を貫通して内部後方に向かって拡径するメガホン状の膨張管を設け、この膨張管の後端部に設けた直管状の触媒管に上記触媒を配設したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動二輪車。
【請求項４】
上記主膨張室の内部空間を第一膨張室と第二膨張室と第三膨張室に区画し、上記触媒担体の出口側を上記第一膨張室内に開口させ、第一膨張室と第二膨張室とを連通させる第一連通管と、第二膨張室と第三膨張室とを連通させる第二連通管とを、上記触媒担体を挟んで車幅方向両側に並べて配設したことを特徴とする請求項１または３に記載の自動二輪車。
【請求項５】
上記消音器のアウターボディーの断面形状を略三角形とし、その中に設置されるインナーパイプの断面形状を楕円形としたことを特徴とする請求項１または４に記載の自動二輪車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、排気装置における膨張室および消音器等の配置構造を改善した自動二輪車に関する。
【背景技術】
【０００２】  自動二輪車の排気装置に排気ガス浄化用の触媒担体を設ける場合、浄化性能を向上させるには触媒担体が自動二輪車の外観を損なうような場所に設置されることになる。また、消音性能を満足させる排気管、消音器を構成した場合、排気管の長さおよび消音器の容積が十分に必要になるために排気装置全体が高重量化するばかりでなく、重量物である排気装置が車体重心から離れてしまい、車体の重量マスが分散して操縦安定性等が劣化する懸念がある。そればかりか、排気装置を車体フレーム等に固定するための固定箇所が増えて自動二輪車の外観が悪くなるとともに、排気装置の着脱作業性が損なわれるという問題が生じる。【０００３】  高重量な膨張室をエンジンの下方に配置することにより、車体の低重心化と重量マスの集中化を図った自動二輪車が特許文献１，２，３に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３０３１３３号公報
【特許文献２】特許第３０２６６８４号公報
【特許文献３】特許第２９９５１９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、上記特許文献１〜３に記載されているように、エンジン下方に膨張室を配置した場合には、この膨張室の内部に触媒担体を設置するにあたり、膨張室と排気管の接続レイアウトが複雑化して排気装置全体の重量が増すばかりでなく、スペース的に消音器を設けられなくなって消音性能が不十分になりがちである。【０００５】  本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、排気装置を設けるにあたり、車体の低重心化と重量マスの集中化を図りつつ、限られたスペースを有効に活用して高い消音性能と排気ガス浄化性能を確保し、排気装置周りの外観性が良く、併せて熱害防止にも貢献することのできる自動二輪車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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車は、車体フレームの中央部に設けたピボットブラケットの前側にエンジン、後側に後輪懸架装置を配置し、上記ピボットブラケットに車幅方向に架設したピボット軸に後輪を支持するスイングアームを上下揺動自在に軸支して上記後輪懸架装置により緩衝懸架させる一方、上記エンジンのエンジンケース下面に設置されたオイルパンを車体前方に偏移させつつ下方に膨出させて必要な内容量を確保し、このオイルパンの膨出部と上記後輪との間、かつ上記ピボットブラケットと上記スイングアームの下方に排気装置の膨張室を配設した自動二輪車において、上記膨張室を、内部に触媒を備えた容量の大きい主膨張室と、容量の小さい副膨張室とを備えて構成すると共に、上記副膨張室を上記主膨張室の後部の車幅方向一側上部から上方に延びるように突設し、この副膨張室の車幅方向外側面に、アウターボディーと多孔状インナーパイプとの間の空間に消音断熱材を充填して構成した消音器の前部を接続し、上記消音器を上記スイングアームの車幅方向外側に配置し、車両側面視において消音器後端の排気出口をスイングアームと重なる位置に配置したことを特徴とする。
【０００９】  そして、本発明に係る自動二輪車は、上記副膨張室の車幅方向内側に、上記後輪懸架装置のリンク機構を配設したことを特徴とする。【００１０】
さらに、本発明に係る自動二輪車は、上記主膨張室の前壁を貫通して内部後方に向かって拡径するメガホン状の膨張管を設け、この膨張管の後端部に設けた直管状の触媒管に上記触媒を配設したことを特徴とする。
【００１１】  また、本発明に係る自動二輪車は、上記主膨張室の内部空間を第一膨張室と第二膨張室と第三膨張室に区画し、上記触媒担体の出口側を上記第一膨張室内に開口させ、第一膨張室と第二膨張室とを連通させる第一連通管と、第二膨張室と第三膨張室とを連通させる第二連通管とを、上記触媒担体を挟んで車幅方向両側に並べて配設したことを特徴とする。【００１２】  そして、本発明に係る自動二輪車は、上記消音器のアウターボディーの断面形状を略三角形とし、その中に設置されるインナーパイプの断面形状を楕円形としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】  本発明に係る自動二輪車によれば、排気装置を構成する高重量な膨張室がエンジンおよびピボットブラケットの下方に配設されるため、車体重心を低くするとともに、重量物を車体重心付近に配置して重量マスの集中化を図り、走行安定性を向上させることができる。しかも、低い位置に配置された膨張室が目立たなくなるため、自動二輪車の外観性が向上する。【００１４】  また、消音器から排出される高温な排気ガスが後輪のタイヤに対してスイングアームで遮られるため、タイヤに熱害が及ぶことを防止できる。【００１５】  さらに、ピボットブラケットの下方にて前後方向に延在する主膨張室の後部に副膨張室を突設し、この副膨張室を後輪の側方かつ主膨張室とスイングアームとの間に配置したことと、副膨張室の車幅方向内側に後輪懸架装置のリンク機構を配設したことにより、車体内部の限られたスペースを有効に利用して目立たないように膨張室容積を増大させ、外観性を損なうことなく消音性能を向上させることができる。【００１６】  また、主膨張室の内部空間を３つの膨張室に区画し、その最上流側の膨張室に重量物である触媒担体を保持させ、各膨張室を連通させる連通管を触媒担体を挟んで車幅方向両側に並べて配設したため、車体の低重心化と重量マス集中化を図るとともに、主膨張室の内部スペースを有効に利用して排気ガス浄化性能と消音性能を向上させることができる。【００１７】  さらに、消音器のアウターボディーの断面形状を略三角形とし、その中に設置されるインナーパイプの断面形状を楕円形としたため、消音器を小型化しつつインナーパイプの容量を大きくして消音性能を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。【００１９】  図１は本発明に係る自動二輪車の左側面図であり、図２は車体フレーム前半部とエンジンと排気装置を示す拡大左側面図である。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の前半部に並列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。【００２０】  エンジン３は、車体フレームの中央部に設けられたピボットブラケット５の前側に配置され、そのエンジンケース６の前上部にシリンダーアッセンブリー７が設置され、エンジンケース６の下面にオイルパン８が設けられている。シリンダーアッセンブリー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。【００２１】  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のシリンダーアッセンブリー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。【００２２】  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、図３にも示すように、車体フレーム２のピボットブラケット５に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、スイングアーム２５の基端部かつピボットブラケット５の後側に後輪懸架装置２６が構成されている。後輪懸架装置２６はクッションユニット２７を備え、その上端が車体フレーム２に連結され、下端がリンク機構２８を介してスイングアーム２５に連結されている。後輪２４は後輪懸架装置２６によって緩衝懸架される。【００２３】  図２に示すように、エンジンケース６はアッパーケース３２とロアーケース３３とを備えた上下２分割構造である。アッパーケース３２とロアーケース３３との合わせ面３４は車両側面視で直線状（即ち単一平面状）に形成され、車両側面視では前下がりに傾斜している。なお、エンジンケース６の前面にはオイルフィルター３５、左側面にはウォーターポンプ３６、背面にはスターターモーター３７とブリーザーケース３８がそれぞれ設置されている。【００２４】  エンジンケース６の合わせ面３４の位置には車幅方向に延びるクランク軸４１と変速入力軸４２と二次バランサー軸４３が軸支され、ロアーケース３３に変速出力軸４４が軸支されている。合わせ面３４の位置に軸支される回転軸の順番は、車両進行方向前方より二次バランサー軸４３、クランク軸４１、変速入力軸４２の順となっており、変速出力軸４４は変速入力軸４２の下方に配置されている。変速出力軸４４にはドライブスプロケット４６（図１参照）が設けられ、後輪２４に設けられたドリブンスプロケット４７との間にドライブチェーン４８が巻装されている。【００２５】  エンジン３には排気装置５０��設置されている。図３は車体フレーム２とスイングアーム２５と後輪懸架装置２６と排気装置５０の左側面図であり、図４は図３のＩＶ矢視による排気装置５０の平面図である。図２、図３、図４に示すように、この排気装置５０は、エンジン３の気筒数分（本実施形態では４本）の排気管５１，５２，５３，５４と、第一集合部５５，５６と、第二集合部５７と、接続管５８と、膨張室５９と、消音器６０とを備えて構成されている。なお、図５は図３のＶ−Ｖ線に沿う排気装置５０の縦断面図、図６は図３のＶＩ矢視による排気装置５０の後面図、図７は図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う膨張室５９の横断面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う膨張室５９の縦断面図である。【００２６】  排気管５１，５２，５３，５４は、エンジン３のシリンダーアッセンブリー７前面に開口する排気ポート６２（図２参照）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、排気管５１，５２が左側の第一集合部５５に集合し、排気管５３，５４が右側の第一集合部５６に集合する。また、第一集合部５５，５６の末端がクランクケース６の下方かつエンジン３のオイルパン８前方で第二集合部５７に集合し、第二集合部５７の下流側がクランクケース６の下方で接続管５８に繋がり、接続管５８が膨張室５９に繋がる。なお、第二集合部５７には排気ガスセンサーの取付ボス６３と排気絞り弁６４等の排気デバイスが設けられている。【００２７】  エンジン３のオイルパン８は車体前方に偏移されつつ下方に膨出して必要な内容量が確保され、このオイルパン８の膨出部８ａと後輪２４との間、かつピボットブラケット５とスイングアーム２５の下方に膨張室５９が配設されている。また、消音器６０は膨張室５９の後部右側面に接続されてスイングアーム２５の車幅方向外側（右側）に配置され、車両側面視（図３参照）において消音器６０後端の排気出口６５がスイングアーム２５と重なる位置に配置されている。【００２８】  膨張室５９は、容量の大きい主膨張室６８と、容量の小さい副膨張室６９とを備えている。主膨張室６８はピボットブラケット５の下端よりも下方にてオイルパン８（膨出部８ａ）と後輪２４との間に延在し、かつ車幅方向にも拡張された箱型形状に形成され、例えば３つの固定ブラケット７１，７２，７３でピボットブラケット５の下端部に固定されている。【００２９】  一方、副膨張室６９は主膨張室６８の後部の右側（右肩）から上方に延びるように突設され、後輪２４の右側方かつ主膨張室６８とスイングアーム２５との間に配置されている（図５参照）。副膨張室６９の車幅方向内側には後輪懸架装置２６のリンク機構２８が配設されている。なお、図５中に示す部材７４は右側のフットレストであり、このフットレスト７４が副膨張室６９のほぼ右方に位置している。【００３０】  図４および図７に示すように、接続管５８の後端部が主膨張室６８の前壁を貫通して内部に進入し、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７５が接続され、膨張管７５の後端部に排気ガス浄化用の触媒担体７６が設けられている。触媒担体７６は、例えば直管状の触媒管７７の内部にハニカム触媒７８を設けた構造である。【００３１】  図７に示すように、主��張室６８の外殻部は膨張室ボディー８１の内側に間隙を介して多孔状の内壁８２，８３が設けられた二重壁構造であり、その間隙にグラスウール等の消音断熱材が充填される。主膨張室６８の内部空間はバッフル板８５と隔壁８６とにより第一膨張室８７と第二膨張室８８と第三膨張室８９とに区画され、隔壁８６に上述の触媒担体７６（触媒管７７）および第一連通管９１と第二連通管９２とが貫通固定されている。【００３２】  触媒担体７６の出口側は第一膨張室８７内に開口し、第一膨張室８７と第二膨張室８８との間が第一連通管９１により連通し、第二膨張室８８と第三膨張室８９との間が第二連通管９２により連通している。触媒担体７６と第一連通管９１と第二連通管９２は車両前後方向に延び、第一連通管９１と第二連通管９２とが触媒担体７６を挟んで車幅方向両側に並べて配設されている。第一連通管９１と第二連通管９２の断面形状は円形断面ではなく、主膨張室６８の内部形状に沿う異形断面とされている。なお、副膨張室６９は第三膨張室８９に連通している。【００３３】
一方、消音器６０は、第三膨張室８９の右側面上部から右方に延出するエルボ管９５（図４、図６参照）の後部にアウターボディー９６が接続され、アウターボディー９６の内部に多孔状のインナーパイプ９７が配設され、アウターボディー９６とインナーパイプ９７との間の空間にグラスウール等の消音断熱材が充填される。インナーパイプ９７の後端開口部は前述した排気出口６５となる。
【００３４】  図６に示すように、アウターボディー９６の断面形状は略二等辺三角形状であり、インナーパイプ９７の断面形状は楕円形である。インナーパイプ９７の楕円形断面の長軸方向はアウターボディー９６の略二等辺三角形断面の長手方向に沿っている。【００３５】  以上のように構成された自動二輪車１において、エンジン３から排出された排気ガスは、排気管５１〜５４→第一集合部５５，５６→第二集合部５７→接続管５８→膨張管７５→触媒担体７６を通り、触媒担体７６によってＨＣ，ＣＯ等の有害成分を浄化された後に第一膨張室８７に入り、更に第一連通管９１→第二膨張室８８→第二連通管９２→第三膨張室８９→副膨張室６９→消音器６０を経て、各膨張室８７，８８，８９，６９および消音器６０にて十分に膨張、消音された後に排気出口６５から外部に排気される。【００３６】  この自動二輪車１は、排気装置５０の主要部となる高重量な膨張室５９がエンジン３およびピボットブラケット５の下方に配設されたため、車体重心を低くするとともに、重量物である膨張室５９を車体重心付近に配置して重量マスの集中化を図り、走行安定性を向上させることができる。しかも、低い位置に配置された膨張室５９が目立たなくなるため、自動二輪車１の外観性を格段に向上させることができる。【００３７】  また、消音器６０をスイングアーム２５の車幅方向外側に配置し、車両側面視において消音器６０後端の排気出口６５をスイングアーム２５と重なる位置に配置したため、排気出口６５から排出される高温な排気ガスを後輪２４のタイヤに対してスイングアーム２５で遮蔽し、タイヤに熱害が及ぶことを防止できる。【００３８】  さらに、膨張室５９を主膨張室６８と副膨張室６９とを備えて構成し、主膨張室６８をピボットブラケット５の下方にて前後方向に延在させ、その後部に副膨張室６９を突設し、この副膨張室６９を後輪２４の側方かつ主膨張室６８とスイングアーム２５との間に配置したことと、副膨張室６９の車幅方向内側に後輪懸架装置２６のリンク機構２８を配設したこととにより、車体内部の限られたスペースを有効に利用して目立たないように膨張室５９および副膨張室６９の容積を増大させ、外観性やエンジン性能を損なうことなく消音性能を大幅に向上させることができる。【００３９】  また、主膨張室６８の内部空間を第一〜第三の膨張室８７，８８，８９に区画し、その最上流側の第一膨張室８７に重量物である触媒担体７６を保持させ、各膨張室８７，８８，８９間を連通させる連通管９１，９２を触媒担体７６を挟んで車幅方向両側に並べて配設したため、車体の低重心化と重量マスの集中化を図るとともに、主膨張室６８の内部スペースを有効に利用して排気ガス浄化性能と消音性能を大幅に向上させることができる。【００４０】  さらに、消音器６０のアウターボディー９６の断面形状を略三角形とし、その中に設置されるインナーパイプ９７の断面形状を楕円形としたため、消音器６０を小型化しつつインナーパイプ９７の容量を大きくして消音性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る自動二輪車の左側面図。
【図２】車体フレーム前半部とエンジンと排気装置を示す拡大左側面図。
【図３】車体フレームとスイングアームと後輪懸架装置と排気装置の左側面図。
【図４】図３のＩＶ矢視による排気装置の平面図。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う排気装置の縦断面図。
【図６】図３のＶＩ矢視による排気装置の後面図。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う膨張室の横断面図。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う膨張室の縦断面図。
【符号の説明】
【００４２】１    自動二輪車
２    車体フレーム
３    エンジン
５    ピボットブラケット
６    エンジンケース
８    オイルパン
８ａ  オイルパンの膨出部
２３  ピボット軸
２４  後輪
２５  スイングアーム
２６  後輪懸架装置
２８  リンク機構
５０  排気装置
５９  膨張室
６０  消音器
６５  排気出口
６８  主膨張室
６９  副膨張室
７６  触媒担体
８７  第一膨張室
８８  第二膨張室
８９  第三膨張室
９１  第一連通管
９２  第二連通管
９６  アウターボディー
９７  インナーパイプ
【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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