(57)【要約】【課題】  多気筒エンジンを搭載した自動二輪車の排気装置において、複数本のエキゾーストパイプを１本のマフラにつなげる場合に、複数本のエキゾーストパイプの等長化を図り、また、排気経路中に容量の大きな触媒を設けることを可能としつつ、外観に配慮して搭載性を向上させる。【解決手段】  Ｖ型２気筒エンジン１０７を搭載した自動二輪車の排気装置であって、Ｖ型２気筒エンジンの前気筒側から延出する第１のエキゾーストパイプ１０８と、後気筒側から延出する第２のエキゾーストパイプ１０９と、エキゾーストパイプ１０８、１０９が前端面につながるマフラ１００と、マフラ１００内に保持される触媒５とを備え、第２のエキゾーストパイプ１０９の終端を構成するパイプ１０９ｃを、マフラ１００内の触媒５より前方に形成される膨張室１７で延伸させて折り返す構成にした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒エンジンを搭載した自動二輪車の排気装置であって、
上記多気筒エンジンの各気筒側から互いに異なる方向に延出する複数本のエキゾーストパイプと、
上記複数本のエキゾーストパイプが前端面につながるマフラと、
上記マフラ内に保持される触媒とを備え、
上記複数本のエキゾーストパイプのうち所定のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプを、上記マフラ内の上記触媒より前方に形成される膨張室で延伸させて折り返すことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項２】
上記マフラ内での上記所定のエキゾーストパイプからの排気方向と他のエキゾーストパイプからの排気方向とをずらすことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気装置。
【請求項３】
上記他のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプの断面積を上記所定のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプの断面積より大きくしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動二輪車の排気装置。
【請求項４】
上記マフラ内には、上記膨張室を前後に区画するとともに上記所定のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプを支持する支持プレートを設け、この支持プレートに上記膨張室の前後を連通する連通穴を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動二輪車の排気装置。
【請求項５】
上記マフラの前方には上記マフラの外周面に連なるカバーを配設することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動二輪車の排気装置。
【請求項６】
上記多気筒エンジンは前気筒と後気筒とを車体の前後方向にＶ字型に配置してなるＶ型２気筒エンジンであり、上記所定のエキゾーストパイプは後気筒側から延出するエキゾーストパイプであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項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、例えば前気筒と後気筒とを車体の前後方向にＶ字型に配置してなるＶ型２気筒エンジンを搭載した自動二輪車に用いて好適な排気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の自動二輪車の排気装置として、図１２に示すように、車体に搭載されるＶ型２気筒エンジン５０の前気筒５０ｆの排気系から延出する第１のエキゾーストパイプ５１に第１のマフラ５２を接続し、後気筒５０ｒの排気系から延出する第２のエキゾーストパイプ５３に第２のマフラ５４を接続したものが知られている。これら第１のマフラ５２及び第２のマフラ５４は車体の片側に組み付けられるが、この場合に、第１のマフラ５２の上側に第２のマフラ５４を後方にずらして配置して上下並列状態とされる（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８０５６６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、近年の排ガス規制によりマフラ内に触媒が挿入されることがあり、これに伴ってマフラの容量増加が要求されている。このように大型化するマフラを上述したように上下並列に配置すると、重量が増加して左右のバランスが悪化し、また、外観性が損なわれるおそれがある。
【０００５】
かかる点を改善するために、例えばＶ型２気筒エンジン５０の２本のエキゾーストパイプ５１、５３を１本のマフラにつなげることが考えられる。しかしながら、第１のエキゾーストパイプ５１はＶ型２気筒エンジン５０の下側を迂回する必要があり、第１のエキゾーストパイプ５１に対して第２のエキゾーストパイプ５３は必然的に短くなる。そのため、これらエキゾーストパイプ５１、５３を１本のマフラにつなげると、その長さのアンバランスにより出力性能や燃費に悪影響を及ぼすおそれがある。
【０００６】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであり、多気筒エンジンを搭載した自動二輪車の排気装置において、複数本のエキゾーストパイプを１本のマフラにつなげる場合に、複数本のエキゾーストパイプの等長化を図り、また、排気経路中に容量の大きな触媒を設けることを可能としつつ、外観に配慮して搭載性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の自動二輪車の排気装置は、多気筒エンジンを搭載した自動二輪車の排気装置であって、上記多気筒エンジンの各気筒側から互いに異なる方向に延出する複数本のエキゾーストパイプと、上記複数本のエキゾーストパイプが前端面につながるマフラと、上記マフラ内に保持される触媒とを備え、上記複数本のエキゾーストパイプのうち所定のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプを、上記マフラ内の上記触媒より前方に形成される膨張室で延伸させて折り返す点に特徴を有する。
また、本発明の自動二輪車の排気装置の他の特徴とするところは、上記マフラ内での上記所定のエキゾーストパイプからの排気方向と他のエキゾーストパイプからの排気方向とをずらす点にある。
また、本発明の自動二輪車の排気装置の他の特徴とするところは、上記他のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプの断面積を上記所定のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプの断面積より大きくした点にある。
また、本発明の自動二輪車の排気装置の他の特徴とするところは、上記マフラ内には、上記膨張室を前後に区画するとともに上記所定のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプを支持する支持プレートを設け、この支持プレートに上記膨張室の前後を連通する連通穴を形成する点にある。
また、本発明の自動二輪車の排気装置の他の特徴とするところは、上記マフラの前方には上記マフラの外周面に連なるカバーを配設する点にある。
また、本発明の自動二輪車の排気装置の他の特徴とするところは、上記多気筒エンジンは前気筒と後気筒とを車体の前後方向にＶ字型に配置してなるＶ型２気筒エンジンであり、上記所定のエキゾーストパイプは後気筒側から延出するエキゾーストパイプである点にある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、多気筒エンジンを搭載した自動二輪車の排気装置において、複数本のエキゾーストパイプを１本のマフラにつなげる場合に、所定のエキゾーストパイプの終端を構成するパイプ（例えばＶ型２気筒エンジンの後気筒側から延出するエキゾーストパイプの終端を構成するパイプ）をマフラ内で延伸させて折り返し、その長さを確保するようにしたので、エキゾーストパイプの等長化を図ることができ、また、排気経路中に容量の大きな触媒を設けることを可能として、エンジンの出力及びフィーリング向上と排気ガス浄化性能の向上を両立させつつ、コンパクトにして搭載性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】
【０００９】
以下、図面に参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。本実施形態は、図１〜３に示す自動二輪車に本発明を適用した例である。車体フレームの前部に設けられるステアリングヘッドパイプ１０１により左右２本のフロントフォーク１０２が左右に回動可能に支持される。フロントフォーク１０２の上端にはハンドルバー１０３が固定され、下部には前輪１０４が回転可能に支持される。
【００１０】
また、後輪１０５はスイングアーム１１３の後端に回転可能に支持され、チェーンが巻回されたドリブンスプロケットを介して回転駆動されるようになっている。車体フレームとスイングアーム１１３の間にはリヤサスペンション１０６が装架される。
【００１１】
車体フレームには前気筒と後気筒とを車体の前後方向にＶ字型に配置してなるＶ型２気筒エンジン１０７が搭載される。また、Ｖ型２気筒エンジン１０７の上方には燃料タンク１１０が搭載され、燃料タンク１１０の後方にシート１１１、１１２が連設される。
【００１２】
本実施形態では、車体の片側において、Ｖ型２気筒エンジン１０７の前気筒１０７ｆ側から第１のエキゾーストパイプ１０８が延出し、かつ、後気筒１０７ｒ側から第２のエキゾーストパイプ１０９が延出して、これら第１のエキゾーストパイプ１０８及び第２のエキゾーストパイプ１０９が１本のマフラ１００の前端面につながる。また、ハンドルの下方で、エキゾーストパイプ１０８の前側近傍にはステップ１１４が配設される。
【００１３】
以下、図４〜１１を参照して、本実施形態の自動二輪車の排気装置について詳細に説明する。図４はマフラ１００の断面図、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は図４のａ−ａ線に沿う断面図、ｂ−ｂ線に沿う断面図、ｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【００１４】
図４に示すように、円筒形状をなすマフラ１００は、インナボディ１及びアウタボディ２からなる二重管構造を有し、その間に吸音材としてグラスウール３が挟持される。マフラ１００の前端にはマフラ１００の前端面をなすキャップ４が設けられ、詳しくは後述するが、このキャップ４に第１のエキゾーストパイプ１０８及び第２のエキゾーストパイプ１０９がつながる。キャップ４は、アウタボディ２の端部に挿入された状態で、アウタボディ２の端部外周面をかしめることにより固定される。
【００１５】
マフラ１００内において、中央やや前方には、ハニカム構造の触媒５を支持するプレート６が設けられる。そして、触媒５の後方には、第１のバッフルパイプ７を支持するプレート８が設けられ、第１のバッフルパイプ７がマフラ１００と同軸上に配置される。
【００１６】
さらに、第１のバッフルパイプ７の後方には、第１のバッフルパイプ７とずらすようにして２本の第２のバッフルパイプ９を支持するプレート１０が設けられ、第１のバッフルパイプ７の後端部と第２のバッフルパイプ９の前端部とがオーバーラップする。さらにまた、第２のバッフルパイプ９の後方には、テールパイプ１１がマフラ１００と同軸上に配置され、その後端部がエンドプレート１２により支持される。第２のバッフルパイプ９の後端部とテールパイプ１１の前端部とはオーバーラップし、テールパイプ１１の前端開口がプレート１０により閉塞するとともにその側面には連通孔１３が形成される。
【００１７】
また、第１のバッフルパイプ７を支持するプレート８より後方では、インナボディ１に多数の小孔１４が穿設され、グラスウール３による吸音効果を発揮させるようにする。
【００１８】
図６はマフラ１００まわりの側面図（車体への組み付け側の側面）、図７は平面図である。図６に示すように、マフラ１００の側面下方の２個所には、車体に組み付けるための支持体１５が配設される。これら支持体１５は、熱による影響を避けるために、高温となる触媒５を挟んで前後に配置される。
【００１９】
上述したように第１のエキゾーストパイプ１０８及び第２のエキゾーストパイプ１０９がマフラ１００の前端面をなすキャップ４につながり、エンジン後部付近から後輪１０５の車軸に延びる略水平なスイングアーム１１３と同等高さで車両の一側外方に並ぶ。
【００２０】
具体的に、前気筒１０７ｆ側から延出する第１のエキゾーストパイプ１０８は、図９にも示すように、マフラ１００の手前までインナパイプ１０８ａ及びアウタパイプ１０８ｂからなる二重管構造を有する。二重管の外管外部への熱輻射を減らすとともに、二重管の内管内部に流れる排気ガスを、燃焼室直後での温度を保持しつつマフラ１００内部の触媒まで流下させる。そして、アウタパイプ１０８ｂと略同径のパイプ１０８ｃがクランプ部材１５を介してインナパイプ１０８ａに接続し、このパイプ１０８ｃがマフラ１００内にやや入り込むようにしてキャップ４につながる。二重管構造は、後述する他のエキゾーストパイプ１０９の長さを考慮してエキゾーストパイプ１０８の途中で終端し、内管の断面積より大きな断面積を有する容積を確保し、マフラ１００内の膨張室の延長予備室として、排気ガスの流速を低下させている。この場合に、外部から見える側ではクランプ部材１５まわりをカバー１６で覆い、外観性を損なわないようにする。
【００２１】
また、後気筒１０７ｒ側から延出する第２のエキゾーストパイプ１０９は、マフラ１００の直前までインナパイプ１０９ａ及びアウタパイプ１０９ｂからなる二重管構造を有する。そして、インナパイプ１０９ａと略同径のパイプ１０９ｃがインナパイプ１０９ａに接続し、このパイプ１０９ｃがマフラ１００内に入り込むようにしてキャップ４につながる。エキゾーストパイプ１０８、１０９は、マフラ１００よりの上流位置では、互いに上下方向から接近し、上下に略平行に並んでマフラ１００に接続する。
【００２２】
ここで、パイプ１０９ｃは折り返し構造を有し、図４に示すように、マフラ１００内の触媒５より前方に形成される膨張室１７でマフラ１００の長手方向に延伸し、触媒５の手前でＵターンして、再びマフラ１００の長手方向に延伸する。このようにしたパイプ１０９ｃは、図５（ａ）に示すように、膨張室１７内で支持プレート１８により支持される。ここでは、パイプ１０９ｃの折り返し部を、半円弧状かつ半円状の曲成形部を有する板金部材を最中合わせとする構造により、支持プレート１８とパイプ１０９ｃとを簡素な構成で一体的にサブアセンブリとすることを可能としている。支持プレート１８には、膨張室１７の前後を塞ぐことがないように連通穴１９が形成される。この連通穴１９とその前後の膨張室とが、触媒より上流側の排気ガスの脈動を平滑化し、ガスを均一化する。
【００２３】
この場合に、図１０に示すように、キャップ４、キャップ４内に設けられたガイドリング２０、パイプ１０９ｃ、及び支持プレート１８は、サブアセンブリ化された状態でマフラ１００に組み付けられ、上述したようにかしめによりキャップ４が固定される。組み付け状態では、ガイドリング２０の外周面及び支持プレート１８の外周面がインナボディ１内に位置するが、その箇所を溶接するのではなく、その箇所にメッシュ部材２１を介在させるようにする。したがって、ガイドリング２０や支持プレート１８とインナボディ１との相対移動が可能になり、特に高温となる膨張室１７内において、パイプ１０９ｃ等の熱膨張を許容することができる。
【００２４】
なお、上述したパイプ１０８ｃ、１０９ｃが、本発明でいうエキゾーストパイプの終端を構成するパイプに相当するものである。
【００２５】
図８には、パイプ１０８ｃ、１０９ｃとマフラ１００の前端面との位置関係を示す。同図に示すように、パイプ１０８ｃ、１０９ｃは、マフラ１００の前端面のうち車体に近い位置で、側面視では水平な状態で、車体方向から斜めに接続する。側面視では水平な状態で上下略平行に並び、平面視では後方に向かって車体側から外方に延出するよう斜めに接続する。
【００２６】
したがって、パイプ１０８ｃの開口端面は、図４に示すように、マフラ１００の内周面のうち車体側から離れた面（図４の紙面奥側の面）に向かってわずかに傾く。また、パイプ１０９ｃの開口端面に対して、幅方向に偏位している。
【００２７】
また、図７、１１に示すように、パイプ１０９ｃは膨張室１７でマフラ１００の内周面のうち車体側から離れた面（図４の紙面奥側の面）に向かっていったん延伸し、湾曲した後、マフラ１００と平行に延伸する。そして、上述したようにＵターンするが、真下にＵターンするのではなく、マフラ１００の内周面のうち車体側から離れた面（図４の紙面奥側の面）に近づくようにＵターンする。Ｕターンした後は、再びマフラ１００と平行に延伸するが、終端部分だけは所定角度だけ斜め上方に屈曲する。この屈曲角度αは、図１０に示す断面図において１５°〜６５°程度の範囲内で設定されるのが望ましい。
【００２８】
このように構成されたマフラ１００内では、図４に示すように、パイプ１０９ｃからの排気方向（矢印Ｅ2）とパイプ１０８ｃからの排気方向（矢印Ｅ1）とが互いに逆方向になるが、すれ違い角度をもってずれるようにされる。これにより、パイプ１０８ｃ、１０９ｃからの排気ガスを効率よく混合させる一方で、排気ガス同士が対向して直接衝突しないようにしてマフラ１００内の排気抵抗の増加を防ぐことができる。
【００２９】
なお、図６に示すように、マフラ１００の前方には、その外周面に連なるカバー２２が配設される。カバー２２は、エキゾーストパイプ１０８、１０９、マフラ１００相互の接合剛性を高め、砂石等の異物や水等が直接接触することを防止するだけでなく、パイプ１０８ｃ、１０９ｃがマフラ１００につながる箇所を覆って外部から見えなくするとともに、マフラ１００の全長を長く見せるものであり、これにより外観性を向上させることができる。
【００３０】
以上述べた実施形態の排気装置において、Ｖ型２気筒エンジン１０７からの排気ガスは、エキゾーストパイプ１０８、１０９（パイプ１０８ｃ、１０９ｃ）を経てマフラ１００内に導入され、膨張室１７で混合される。そして、触媒５により浄化された排気ガスは、第１のバッフルパイプ７、第２のバッフルパイプ９を通過し、テールパイプ１１から大気中へと放出される。この過程で、排気ガスが膨張・収縮を繰り返すとともに、グラスウール３による吸音効果も相俟って、排気ガスの脈動を滑らかにし、排気音を小さくすることができる。
【００３１】
この場合に、第１のエキゾーストパイプ１０８に対して短い第２のエキゾーストパイプ１０９のパイプ１０９ｃをマフラ１００内で延伸させて折り返す構成とし、第２のエキゾーストパイプ１０９の長さを確保するようにしたので、エキゾーストパイプ１０８、１０９の等長化を図ることができる。したがって、エキゾーストパイプ１０８、１０９の長さのアンバランスを解消して、出力性能や燃費を向上させることができる。また、別体の異形のサブマフラを必要としないので、取り付け位置の自由度が向上し、エンジンのクランクケースにおけるミッション部分に対して、その後方近傍に後輪を近付けることができ、ホイールベースを短くして、車両をコンパクトにすることができる。さらに、マフラ下端上方に配置することができるので、車両の旋回性能も向上する。
【００３２】
また、第１のエキゾ−ストパイプ１０８のパイプ１０８ｃの断面積を、第２のエキゾーストパイプ１０９のパイプ１０９ｃの断面積より大きくしたので、第１のエキゾーストパイプ１０９側での流速を落とし、第１のエキゾーストパイプ１０９を短くするのと同様の効果を得ることができる。レイアウト的な限界等の理由により第２のエキゾーストパイプ１０９のパイプ１０９ｃを延伸させるだけでは足りない場合には、このようにパイプ１０８ｃの断面積を大きくすることにより、エキゾーストパイプ１０８、１０９の等長化の不足分を補うようにすればよい。
【００３３】
以上、本発明を実施形態とともに説明したが、それに限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。例えば、上記実施形態では、パイプ１０９ｃの構造として、図８のＸ−Ｘ線で分割されたものを組み合わせる所謂「最中合わせ」構造を採用しているが、１本のパイプを曲げ加工する構造としてもよい。また、エンジンのクランクケースにおけるミッション部分の後方近傍となるエキゾーストパイプ１０８、１０９をマフラ１００に接続する位置の下方で幅方向内側空間に、別の電装品等の補機類や収納箱を搭載してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の適用例に係る自動二輪車の側面図である。
【図２】本発明の適用例に係る自動二輪車の平面図である。
【図３】本発明の適用例に係る自動二輪車の背面図である。
【図４】マフラの断面図である。
【図５】マフラの断面図であり、（ａ）は図４のａ−ａ線に沿う断面図、（ｂ）は図４のｂ−ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は図４のｃ−ｃ線に沿う断面図である。
【図６】マフラまわりの側面図である。
【図７】マフラまわりの平面図である。
【図８】マフラの前端面を示す図である。
【図９】第１のエキゾーストパイプの構成を説明するための図である。
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図８のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】従来例の自動二輪車の側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００        マフラ
１０７        Ｖ型２気筒エンジン
１０８        第１のエキゾーストパイプ
１０８ｃ      パイプ
１０９        第２のエキゾーストパイプ
１０９ｃ      パイプ
１            インナボディ
２            アウタボディ
３            グラスウール
４            キャップ
５            触媒
１７          膨張室
１８          支持プレート
１９          連通穴
２２          カバー
【図１】
2005214044.tif 000003
【図２】
2005214044.tif 000004
【図３】
2005214044.tif 000005
【図４】
2005214044.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2005214044.tif 000009
【図８】
2005214044.tif 000010
【図９】
2005214044.tif 000011
【図１０】
2005214044.tif 000012
【図１１】
2005214044.tif 000013
【図１２】
2005214044.tif 000014