(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方且つ下方に延びる中空状のメインフレームと、前記メインフレームの幅方向で前記メインフレームの下端部を挟むように前記下端部に固着される一対のピボットプレートと、前記一対のピボットプレートに揺動可能に支持されるスイングアームと、を有する自動二輪車の排気系に配設され、マフラーと、共鳴室と共鳴管とを有するレゾネータと、を備える自動二輪車の排気装置において、
前記共鳴室は、前記メインフレームの開放端部に蓋体が溶着されることにより形成される閉鎖空間であり、
前記共鳴管は、前記共鳴室に連通し前記蓋体に溶着される共鳴室側フランジと、前記マフラーの側面に溶着されるマフラー側接続フランジと、前記共鳴室側フランジと前記マフラー側接続フランジとを連通接続させる接続パイプと、を有し、
前記接続パイプは、前記マフラー側接続フランジから前記メインフレームの幅方向内方且つ途中位置で上方に延びて、前記メインフレーム側面視で前記一対のピボットプレートと重なるように前記一対のピボットプレートの間を通って前記共鳴室側フランジに接続されることを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項２】
前記接続パイプが、可撓性及び耐熱性を有する円筒状部材であることを特徴とする請求項１に記載の自動車二輪車の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気騒音レベルを低減させるレゾネータを備えた自動二輪車の排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動二輪車の排気装置として、特定周波数成分に対して共鳴するレゾネータを備え、エンジンの排気騒音レベルを低減させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の自動二輪車の排気装置では、排気管の外部に別途設けられる専用の共鳴室をマフラーに接続してレゾネータとしている。
【０００３】
【特許文献１】実開平０１−１０２４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載の自動二輪車の排気装置では、比較的大きな容量を必要とする共鳴室が別途設けられている。しかしながら、スペース上で制約を受ける自動二輪車においては、共鳴室の設置位置が制限され、外観のデザインに制約がでる。また、共鳴室の容量増大にも制約を受けるので、共鳴室に必要とされる十分な容量を確保することが難しい場合がある。従って、共鳴室の容量を大きくすることによって、レゾネータの騒音減衰効果を高めることは難しかった。
【０００５】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、その目的は、自動二輪車の外観を損なうことなく、且つ部品点数の増加をおさえて、共鳴室に必要とされる容量を確保でき、自動二輪車の出力特性を最適化することができると共に、排気騒音レベルを低減することができる自動二輪車の排気装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ヘッドパイプと、ヘッドパイプから後方且つ下方に延びる中空状のメインフレームと、メインフレームの幅方向でメインフレームの下端部を挟むように下端部に固着される一対のピボットプレートと、一対のピボットプレートに揺動可能に支持されるスイングアームと、を有する自動二輪車の排気系に配設され、マフラーと、共鳴室と共鳴管とを有するレゾネータと、を備える自動二輪車の排気装置において、共鳴室は、メインフレームの開放端部に蓋体が溶着されることにより形成される閉鎖空間であり、共鳴管は、共鳴室に連通し蓋体に溶着される共鳴室側フランジと、マフラーの側面に溶着されるマフラー側接続フランジと、共鳴室側フランジとマフラー側接続フランジとを連通接続させる接続パイプと、を有し、接続パイプは、マフラー側接続フランジからメインフレームの幅方向内方且つ途中位置で上方に延びて、メインフレーム側面視で一対のピボットプレートと重なるように一対のピボットプレートの間を通って共鳴室側フランジに接続されることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、接続パイプが、可撓性及び耐熱性を有する円筒状部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レゾネータの共鳴室は、自動二輪車の車体を構成する中空状の車体構造部材に設けられるため、車両全体の容積を増加させることなく、必要な容量の共鳴室を確保することができる。これにより、自動二輪車の外観を損なうことなく、自動二輪車の出力特性を最適化することができると共に、任意の周波数成分と共鳴するレゾネータを構成可能として排気騒音レベルを低減することができる。また、専用の共鳴室を別途用意する必要がないので、部品点数の増加をおさえて、レゾネータを設置することができる。
【００１１】
また、本発明では、車体構造部材として自動二輪車の車体フレーム（メインフレーム）を利用して、このメインフレームの内部空間を共鳴室として作用させるため、自動二輪車の外観を損なうことなく、必要な容量の共鳴室を有するレゾネータを設置することができる。これにより、部品点数の増加をおさえて、効率的に自動二輪車の排気騒音レベルを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る自動二輪車の排気装置の各実施形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１５】
（第１実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本発明に係る自動二輪車の排気装置の第１実施形態について説明する。
図１は本発明に係る自動二輪車の排気装置の第１実施形態を採用した自動二輪車の全体構成を示す側面図、図２は図１のＡ部分の一部切欠拡大図、図３はメインフレームを共鳴室としたレゾネータを示す図であり、（ａ）は右後方斜め上から見た斜視図、（ｂ）は右前方斜め上から見た斜視図、図４は図１に示したマフラーを説明するための図であり、（ａ）はマフラーの一部切欠平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態の自動二輪車１０は、ヘッドパイプ１１から後方且つ下方に延びるメインフレーム（車体フレーム）１２と、ヘッドパイプ１１に回動可能に支持される左右一対のフロントフォーク１３と、フロントフォーク１３の下端部に回転自在に支持される前輪１４と、フロントフォーク１３の上端部に取り付けられる操舵用のハンドル１５と、メインフレーム１２の下部に取り付けられるパワーユニットＰと、メインフレーム１２の下端部に固定される左右一対のピボットプレート１６と、ピボットプレート１６にピボットシャフト１６ａを介して揺動可能に支持されるスイングアーム７０と、スイングアーム７０の後端部に回転自在に支持される後輪１７と、メインフレーム１２の屈曲部に連結され後方に延びるシートフレーム１８と、メインフレーム１２の下部に連結され後方に延び、シートフレーム１８と後端部で接続されるリヤフレーム１９と、メインフレーム１２の上部に取り付けられる燃料タンク２０と、シートフレーム１８の上部に取り付けられるシート２１と、シートフレーム１８の後端部とスイングアーム７０の後端部とを揺動可能に連結するクッションユニット２２と、を備える。なお、図中２３はヘッドランプ、２４はサイドカバー、２５はフロントフェンダ、２６はリヤフェンダ、２７は荷台、２８はスタンドである。
【００１７】
パワーユニットＰは、内燃機関Ｅと負荷側の変速機Ｍを一体化して構成されており、変速機Ｍの出力は、不図示のドライブチェーンを介して後輪１７に伝達される。内燃機関Ｅの上方には、キャブレター２９が接続され、このキャブレター２９は、燃料タンク２０から供給される燃料を、外部空気と混合して内燃機関Ｅに供給する。
【００１８】
また、内燃機関Ｅの下方には、排気装置３０が接続されており、この排気装置３０は、内燃機関Ｅの不図示の排気ポートに接続され、後方に向けて略水平に配置されるマフラー５０と、マフラー５０に接続されるレゾネータ（ヘルムホルツ型レゾネータ）４０と、を備える。
【００１９】
レゾネータ４０は、図２及び図３に示すように、自動二輪車１０の車体を構成する中空状の車体構造部材であるメインフレーム１２内に形成される共鳴室４１と、この共鳴室４１とマフラー５０とを連通させる共鳴管４２と、を備える。
【００２０】
共鳴室４１は、中空状のメインフレーム１２の内部空間に形成される閉鎖空間であって、本実施形態では、メインフレーム１２の開放端部に蓋体１２ａを溶着することによって形成される。
【００２１】
共鳴管４２は、メインフレーム１２内の共鳴室４１に連通し、蓋体１２ａに溶着される共鳴室側接続フランジ４３と、後述するマフラー５０の第１膨張室５５に連通し、マフラー本体５２の前方左側面に溶着されるマフラー側接続フランジ４４と、これら共鳴室側接続フランジ４３とマフラー側接続フランジ４４とを連通接続させる接続パイプ４５と、を備える。
【００２２】
接続パイプ４５は、可撓性及び耐熱性を有する円筒状部材であって、例えば、伸縮可能な金属製蛇腹パイプや、耐熱ラバーパイプなどを使用することができる。本実施形態では、メインフレーム１２とマフラー５０とが一体的に固定されているため、接続パイプ４５として非可撓性の金属製パイプを使用してもよい。また、接続パイプ４５と共鳴室側接続フランジ４３（又はマフラー側接続フランジ４４）との間にはガスケット４６が介装され、接続パイプ４５、共鳴室側接続フランジ４３（又はマフラー側接続フランジ４４）、及びガスケット４６は締結バンド４７により固定される。
【００２３】
そして、レゾネータ４０は、共鳴室４１の内容量をＶ、共鳴管４２の長さをＬ、断面積Ｓをとすると、次式（１）で示される共鳴周波数ｆを有し、この共鳴周波数ｆと同じ排気騒音の周波数成分は、レゾネータ４０によって熱エネルギーに変換されて減衰されるため、自動二輪車１０の排気騒音レベルを低減することができる。
ｆ≒ｃ／２π・（Ｓ／ＶＬ１）１／２                          −（１）
Ｌ１＝Ｌ＋０．８・Ｓ１／２
ｃ：音速
Ｌ１：共鳴管の有効長さ
【００２４】
マフラー５０は、図４に示すように、内燃機関Ｅの不図示の排気ポートに接続される第１排気管５１と、第１排気管５１の後方に接続され、後輪１７の右側面に配置されるステンレス鋼製の円筒形状のマフラー本体５２と、マフラー本体５２内に設けられる第１セパレータ５３及び第２セパレータ５４と、を備え、マフラー本体５２は、第１及び第２セパレータ５３，５４によって、軸方向前方から第１膨張室５５、第２膨張室５６、及び第３膨張室５７の３室に仕切られている。また、第１セパレータ５３には、断面略椀形状の副セパレータ５８が固着されており、この副セパレータ５８の補助室５９によって、第１排気管５１を通過した排気流をＵターンさせて第２排気管６０に導いている。
【００２５】
また、マフラー５０は、第１及び第２膨張室５５，５６間を連通する第１連通管６１と、第２及び第３膨張室５６，５７間を連通する第２連通管６２と、第３膨張室５７と外部とを連通するテールパイプ６３と、を備える。
【００２６】
このようなに構成された排気装置３０では、内燃機関Ｅの排気ポートから排出された排気ガスは、第１排気管５１→補助室５９→第２排気管６０→第１膨張室５５→第１連通管６１→第２膨張室５６→第２連通管６２→第３膨張室５７の順で流れ、テールパイプ６３から外部に放出される。そして、内燃機関Ｅからの排気圧の圧力変動は、第１膨張室５５の容量を大きくとることにより、圧力変動が減衰するため、排気装置３０の排気抵抗が低減される。また、レゾネータ４０の共鳴周波数ｆによって、排気騒音の特定周波数成分が熱エネルギーに変換されて減衰されるため、自動二輪車１０の排気騒音が低減される。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の自動二輪車１０の排気装置３０によれば、レゾネータ４０の共鳴室４１は、自動二輪車１０の車体を構成する中空状の車体構造部材であるメインフレーム１２内に設けられるため、車両全体の容積を増加させることなく、必要な容量の共鳴室４１を確保することができる。これにより、自動二輪車１０の外観を損なうことなく、自動二輪車１０の出力特性を最適化することができると共に、任意の周波数成分ｆと共鳴するレゾネータ４０を構成可能として排気騒音レベルを低減することができる。また、専用の共鳴室を別途用意する必要がないので、部品点数の増加をおさえて、レゾネータ４０を設置することができる。
【００２８】
また、本実施形態の自動二輪車１０の排気装置３０によれば、自動二輪車１０のメインフレーム１２の内部空間を共鳴室４１として作用させるため、自動二輪車１０の外観を損なわずに、必要な容量の共鳴室４１を有するレゾネータ４０を設置することができる。これにより、部品点数の増加をおさえて、効率的に自動二輪車１０の排気騒音レベルを低減することができる。
【００２９】
（第２実施形態）
次に、図５及び図６を参照して、本発明に係る自動二輪車の排気装置の第２実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態がメインフレームの内部空間にレゾネータの共鳴室を設けたのに対して、スイングアームの内部空間にレゾネータの共鳴室を設けた点が相違するだけであるため、第１実施形態と重複する部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図５はスイングアームを共鳴室としたレゾネータを示す図であり、（ａ）は右後方斜め上から見た斜視図、（ｂ）は右前方斜め上から見た斜視図、図６は図５に示したスイングアームの一部切欠平面図である。
【００３０】
図５及び図６に示すように、本実施形態のレゾネータ８０は、自動二輪車１０の車体を構成する中空状の車体構造部材であるスイングアーム７０内に形成される共鳴室８１と、この共鳴室８１とマフラー５０とを連通させる共鳴管８２と、を備える。
【００３１】
スイングアーム７０は、図６に示すように、平面視において略Ｈ字状に形成され、ピボットプレート１６に回動可能に接続される左右一対のピボットパイプ７１と、ピボットパイプ７１からそれぞれ後方に延び、矩形断面を有する左右一対のアーム本体７２，７３と、アーム本体７２，７３を車幅方向に連結し、矩形断面を有するクロスメンバ７４と、アーム本体７２，７３の後端部上面にそれぞれ形成され、クッションユニット２３の下端部が接続される左右一対のクッションブラケット７５と、を備える。そして、スイングアーム７０は、ピボットパイプ７１をピボットプレート１６にピボットシャフト１６ａを介して接続することによって、ピボットプレート１６に揺動可能に支持される。
【００３２】
共鳴室８１は、中空状のスイングアーム７０の内部空間に形成される閉鎖空間であって、本実施形態では、スイングアーム７０の車体右側のアーム本体７２の内部空間に形成される。なお、共鳴室８１は、スイングアーム７０の車体左側のアーム本体７３の内部空間に形成してもよい。
【００３３】
共鳴管８２は、アーム本体７２内の共鳴室８１に連通し、アーム本体７２の右側面に溶着される共鳴室側接続フランジ４３と、マフラー５０の第１膨張室５５に連通し、マフラー本体５２の前方上面に溶着されるマフラー側接続フランジ４４と、これら共鳴室側接続フランジ４３とマフラー側接続フランジ４４とを連通接続させる接続パイプ４５と、を備える。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態の自動二輪車１０の排気装置３０によれば、自動二輪車１０の後輪１７を回転自在に支持するスイングアーム７０のアーム本体７２の内部空間を共鳴室８１として作用させるため、自動二輪車１０の外観を損なわずに、必要な容量の共鳴室８１を有するレゾネータ８０を設置することができる。これにより、部品点数の増加をおさえて、効率的に自動二輪車１０の排気騒音レベルを低減することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００３５】
（第３実施形態）
次に、図７及び図８を参照して、本発明に係る自動二輪車の排気装置の第３実施形態について説明する。なお、本実施形態では、上記第１実施形態がメインフレームの内部空間にレゾネータの共鳴室を設けたのに対して、スイングアームのクロスメンバの内部空間にレゾネータの共鳴室を設けた点が相違するだけであるため、第１及び第２実施形態と重複する部分については、図に同一の符号を付してその説明を省略或いは簡略化する。
図７はスイングアームのクロスメンバを共鳴室としたレゾネータを示す図であり、（ａ）は右後方斜め上から見た斜視図、（ｂ）は左後方斜め上から見た斜視図、図８は図７に示したスイングアームの一部切欠側面図である。
【００３６】
図７及び図８に示すように、本実施形態のレゾネータ９０は、自動二輪車１０の車体を構成する中空状の車体構造部材であるスイングアーム７０内に形成される共鳴室９１と、この共鳴室９１とマフラー５０とを連通させる共鳴管９２と、を備える。
【００３７】
共鳴室９１は、中空状のスイングアーム７０の内部空間に形成される閉鎖空間であって、本実施形態では、スイングアーム７０のクロスメンバ７４の内部空間に形成される。
【００３８】
共鳴管９２は、クロスメンバ７４内の共鳴室９１に連通し、クロスメンバ７４の下面に溶着される共鳴室側接続フランジ４３と、マフラー５０の第１膨張室５５に連通し、マフラー本体５２の左側面に溶着されるマフラー側接続フランジ４４と、これら共鳴室側接続フランジ４３とマフラー側接続フランジ４４とを連通接続させる接続パイプ４５と、を備える。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態の自動二輪車１０の排気装置３０によれば、自動二輪車１０の後輪１７を回転自在に支持するスイングアーム７０のクロスメンバ７４の内部空間を共鳴室９１として作用させるため、自動二輪車１０の外観を損なわずに、必要な容量の共鳴室９１を有するレゾネータ９０を設置することができる。これにより、部品点数の増加をおさえて、効率的に自動二輪車１０の排気騒音レベルを低減することができる。
その他の構成及び作用効果については、上記第１実施形態と同様である。
【００４０】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記各実施形態では、メインフレーム、スイングアームのアーム本体、及びスイングアームのクロスメンバの内部空間を共鳴室としたが、これに限定されず、減衰させるべき共鳴周波数成分が得られる容量の内部空間を有する車体構造部材であれば、自動二輪車内のどの車体構造部材を共鳴室としてもよい。また、スイングアームのクロスメンバ及びスイングアーム本体の内部空間を連通して、一つの共鳴室としてもよい。さらに、複数のレゾネータを同時に使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る自動二輪車の排気装置の第１実施形態を採用した自動二輪車の全体構成を示す側面図である。
【図２】図１のＡ部分の一部切欠拡大図である。
【図３】メインフレームを共鳴室としたレゾネータを示す図であり、（ａ）は右後方斜め上から見た斜視図、（ｂ）は右前方斜め上から見た斜視図である。
【図４】図１に示したマフラーを説明するための図であり、（ａ）はマフラーの一部切欠平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】スイングアームを共鳴室としたレゾネータを示す図であり、（ａ）は右後方斜め上から見た斜視図、（ｂ）は右前方斜め上から見た斜視図である。
【図６】図５に示したスイングアームの一部切欠平面図である。
【図７】スイングアームのクロスメンバを共鳴室としたレゾネータを示す図であり、（ａ）は右後方斜め上から見た斜視図、（ｂ）は左後方斜め上から見た斜視図である。
【図８】図７に示したスイングアームの一部切欠側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０                自動二輪車
１２                メインフレーム（車体フレーム、車体構造部材）
１７                後輪
３０                排気装置
４０，８０，９０    レゾネータ
４１，８１，９１    共鳴室
４２，８２，９２    共鳴管
４３                共鳴室側接続フランジ
４４                マフラー側接続フランジ
４５                接続パイプ
４６                ガスケット
４７                締結バンド
５０                マフラー
７０                スイングアーム（車体構造部材）
７２，７３          アーム本体（車体構造部材）
７４                クロスメンバ（車体構造部材）
Ｐ                パワーユニット
Ｅ                内燃機関
【図１】
0004722716.tif 000002
【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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