(57)【要約】【課題】有効かつ優れた耐熱性を持つ自動二輪車の車体下部構造を提供する。【解決手段】各気筒の前面上部に排気ポートを有する並列多気筒エンジン１６を車体の前側下部付近に搭載する。各排気ポートに接続する排気管２２をエンジン１６前下部にて曲げて後方に延ばし、さらにエンジン１６下側で集合した上で車体後部に配設されたマフラ２３に接続する。エンジン１６および排気管２２を覆うようにカウリング１５を外装し、触媒を収容する排気管２２の集合部およびその前方にかけて近接して配置されるカウリングの部位が、別体の耐熱性素材により形成してなる耐熱部位３４として構成される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各気筒の前面上部に排気ポートを有する並列多気筒エンジンを車体の前側下部付近に搭載し、各排気ポートに接続する排気管をエンジン前下部にて曲げて後方に延ばし、さらにエンジン下側で集合した上で車体後部に配設されたマフラに接続し、前記エンジンおよび前記排気管を覆うようにカウリングを外装した自動二輪車において、
触媒を収容する前記排気管の集合部およびその前方にかけて近接して配置される前記カウリングの部位が、別体の耐熱性素材により形成してなる耐熱部位として構成されることを特徴とする自動二輪車の車体下部構造。
【請求項２】
前記耐熱部位の上端縁がその前方に位置する前記排気管の曲げ部下方から、後方に位置するクランクケースの後端下部に向けて後上がりとなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の車体下部構造。
【請求項３】
エンジン下部のエンジンケースの底部にオイルパンを有し、前記エンジンと前記カウリングの間の空間を上下に分割するように、前記オイルパンと前記カウリングの間に仕切り板が装架される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の車体下部構造。
【請求項４】
前記耐熱部位を支持固定するための固定部を設け、その固定部近傍に通風させる通風手段を設けた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車体下部構造。
【請求項５】
前記オイルパンを下方へ突出して前記排気管に近接配置するとともに、エンジン下部の前記エンジンケースの底部に取り付けて設け、前記オイルパンからエンジンオイルが供給される空冷式オイルクーラを前記排気管の前方かつこれを覆うように延出させて設けることを特徴とする請求項３または４に記載の自動二輪車の車体下部構造。
【請求項６】
前記耐熱部位の外表面上に整流部を設け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車体下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体下部までカウリングが装着される自動二輪車において、排気管等が配設される車体下部の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車において、スタイリングや所謂、空力特性等の向上を図るためにカウリングが装着される。車種によってはエンジンユニットが搭載される車体下部もしくは下部付近までカウリングを外装することがある（たとえば特許文献１参照）。車体下部においては、エンジンの排気ポートに接続した排気管が車両後方へと延設され、あるいはオイルパンやオイルクーラ等が配設される。この例の場合のように車体下部におけるカウリング内側の狭小スペース内に多数の部材が近接配置される。
【０００３】
ここで、カウリングの材質としてはＡＢＳ，ＡＥＳ等の樹脂を用いることが多い。この種の樹脂は必ずしも耐熱性に優れておらず、ちなみにその限界温度は１００〜２００°Ｃ程度である。そのためエンジン本体や排気管に近接する高温部での使用にあたっては、部分的にアルミニウムの表皮を持つ耐熱シートを貼着する等の遮熱対策がとられていた。
【０００４】
一方、最近では車両に対する排出ガス規制の強化に伴い、これまでサイレンサ（マフラ）等の内部に配設されていた触媒が、エンジン下部の排気マニホールドなどの排気管の前部に配設する必要性がでてきている。この排気管部位は、カウリングを装着する車両にあってはカウリングが配置される位置に極めて接近している。
【特許文献１】特開２００１−４１０７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、触媒の反応熱は９００°Ｃ以上になり、その温度は排気ガス温度に比べて１００〜２００°Ｃ程度高い。このような車体下部において前述したようなカウリングを装着すると、そのカウリングは極めて高温に曝され、著しい温度影響を受ける。このような場合も何らかの遮熱対策が必要になるが、従来の車体下部構造では有効な対策を講じるのが必ずしも容易でないのが実状であった。
【０００６】
本発明はかかる実状に鑑み、有効かつ優れた耐熱性を持つ自動二輪車の車体下部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】
本発明の自動二輪車の車体下部構造は、各気筒の前面上部に排気ポートを有する並列多気筒エンジンを車体の前側下部付近に搭載し、各排気ポートに接続する排気管をエンジン前下部にて曲げて後方に延ばし、さらにエンジン下側で集合した上で車体後部に配設されたマフラに接続し、前記エンジンおよび前記排気管を覆うようにカウリングを外装した自動二輪車において、触媒を収容する前記排気管の集合部およびその前方にかけて近接して配置される前記カウリングの部位が、別体の耐熱性素材により形成してなる耐熱部位として構成されることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の自動二輪車の車体下部構造において、前記耐熱部位の上端縁がその前方に位置する前記排気管の曲げ部下方から、後方に位置するクランクケースの後端下部に向けて後上がりとなるように形成されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の自動二輪車の車体下部構造において、エンジン下部のエンジンケースの底部にオイルパンを有し、前記エンジンと前記カウリングの間の空間を上下に分割するように、前記オイルパンと前記カウリングの間に仕切り板が装架されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の自動二輪車の車体下部構造において、前記耐熱部位を支持固定するための固定部を設け、その固定部近傍に通風させる通風手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の自動二輪車の車体下部構造において、前記オイルパンを下方へ突出して前記排気管に近接配置するとともに、エンジン下部の前記エンジンケースの底部に取り付けて設け、前記オイルパンからエンジンオイルが供給される空冷式オイルクーラを前記排気管の前方かつこれを覆うように延出させて設けることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の自動二輪車の車体下部構造において、前記耐熱部位の外表面上に整流部を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、触媒を収容する排気管の集合部およびその前方にかけて近接して配置されるカウリングの対応部位が、別体の耐熱性素材により形成してなる耐熱部位として構成される。触媒の発熱により高温になる排気管の集合部周辺を耐熱性素材により形成することで、熱影響を有効に抑制し、カウリングの適正機能を保証することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づき、本発明による自動二輪車の車体下部構造の好適な実施の形態を説明する。
図１は、この実施形態において本発明を適用した自動二輪車の一例を示す左側面図である。図１に示すように、この自動二輪車１は車体フレーム２を有し、その前方にヘッドパイプ３が設けられる。ヘッドパイプ３には図示しないサスペンション機構を内装し、前輪４を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク５等から構成されるステアリング機構６が設けられる。
【００１５】
車体フレーム２はたとえばツインチューブ型のものであり、ヘッドパイプ３の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に後斜下方に延びる左右一対のタンクレール７と、このタンクレール７の後端部に接続され、略上下方向に向かって延びる左右一対のセンターフレーム８と、このセンターフレーム８の後上端から後方に延びる左右一対のシートレール９とから構成される。
【００１６】
タンクレール７の上方には燃料タンク１０が配置され、シートレール９の上方には運転シート１１が配置される。また、センターフレーム８の中央下部にはピボット軸１２が架設され、スイングアーム１３がピボット軸１２廻りにスイング自在に枢着される。そして、このスイングアーム１３の後端に後輪１４が回動自在に軸支される。
【００１７】
ここで、自動二輪車１は車体の前部が流線形のカウリング１５で覆われ、走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダの保護とが図られている。カウリング１５は後述するようにエンジンと排気管（の一部）を覆うようになっているが、その大部分は合成樹脂により形成される。カウリング１５における排気管の集合部に対応する部位は、耐熱性素材により形成されるが、その具体的構成については後述するものとする。
【００１８】
自動二輪車１の車体中央下部における燃料タンク１０の下方には、たとえば水冷並列四気筒のエンジン１６が配置される。エンジン１６において、この例では４つのシリンダ（気筒）を一体に備えたシリンダアッセンブリ１７が、クランクケース１８の上部にやや前傾した状態で車体の幅方向に配置される。また、ヘッドパイプ３の下方でエンジン１６の前方にはエンジン冷却用のラジエタ１９が配置される。
【００１９】
シリンダアッセンブリ１７の後上方には燃料供給装置（図示せず）が接続され、その上流側にはエアクリーナ２０（図２参照）が接続される。また、シリンダアッセンブリ１７の前方にはエンジン排気装置２１を構成するエキゾーストパイプ２２（この例では４本のエクゾーストパイプ２２ａ〜２２ｄを有する）が接続され、その下流側にはマフラ２３が接続される。
【００２０】
図２はエンジン１６の正面図、図３はエンジン排気装置２２まわりを示す車体平面図、図４はエンジン排気装置２１の平面図および左側面図である。
自動二輪車１に搭載されるエンジン１６は上述したように並列四気筒エンジンであり、そのクランクケース１８内には車幅方向に延びるクランクシャフト２４を備える。クランクシャフト２４の一端、本実施形態においては車両の進行方向に向かって左側の端部（図２においては右側端部）にはフライホイールマグネト装置２５が設けられ、外方よりマグネトカバー２６によって覆われる。一方、クランクシャフト２４の他端にはクラッチ装置２７が設けられ、外方よりクラッチカバー２８によって覆われる。
【００２１】
図２、図３および図４に示すように、各シリンダアッセンブリ１７の前部には４本のエキゾーストパイプ２２ａ〜２２ｄの上流端が接続される。各エキゾーストパイプ２２ａ〜２２ｄはエンジン１６の前面から一旦下方に向かって延びた後、エンジン１６の前下部にて概略Ｌ字状に曲がり、さらにエンジン１６の下部を回って後方に延びる。エンジン１６のクランクケース１８下部には、オイルパン２９が配設される。なお、前述のようにエンジン１６の前面から下方に延出するエキゾーストパイプ２２の前側には、それらを覆うようにオイルパン２９と接続され、そのオイルが供給されるようにした空冷式のオイルクーラ３０が配設される。
【００２２】
各エキゾーストパイプ２２ａ〜２２ｄは、近傍でエキゾーストパイプ２２ａ，２２ｂが右側の前部集合管３１Ｒにより、また、エキゾーストパイプ２２ｃ，２２ｄが左側の前部集合管３１Ｌにより一旦集合され、さらにこれらの前部集合管３１Ｒ，３１Ｌが１本の後部集合管３２により１本に集合された後、再び左右に二分割されてそれぞれ左右のマフラ２３に接続される。そして、左右のマフラ２３を除いた他の排気装置２２、すなわち各エキゾーストパイプ２２ａ〜２２ｄ、左右の前部集合管３１Ｒ，３１Ｌおよび後部集合管３２は上述したカウリング１５内に収容される。
【００２３】
ところで、本実施形態においてエキゾーストパイプ２２内に触媒が配設される。この例では図３に示されるように後部集合管３２の上流部分（前部集合管３１Ｒ，３１Ｌが集合する直前部分）に、触媒３３が収容される。触媒３３は所謂、ハニカム触媒を用いることができ、図示のように２つの触媒３３が配設される。
【００２４】
触媒３３はこれを通過する排気ガスの通過方向（通過線もしくは軸）が水平となるように配置され、また、図３のように平面視で概略Ｖ字状に並設される。このような触媒３３の位置は、オイルパン２９の最低部位よりも後方に設定され、実質的にオイルパン２９の後方に位置する。
【００２５】
さて、本発明の車体下部構造では特に、カウリング１５（ロアカウリング１５ａ、図１参照）において上述した触媒３３を収容するエキゾーストパイプ２２の集合部（前部集合管３１Ｒ，３１Ｌ、後部集合管３２）およびその前方にかけて近接して配置される部位は、別体の耐熱性素材により形成してなる耐熱部位３４として構成される。なお、カウリング１５はＡＢＳ，ＡＥＳ等の合成樹脂により形成される。また、耐熱部位３４の材質としては、ステンレス鋼あるいはカーボン複合材料等により形成される。
【００２６】
前述のようにエキゾーストパイプ２２（２２ａ〜２２ｄ）はエンジン１６の前面から一旦下方に向かって延びた後、図１あるいは図４等に示すようにエンジン１６の前下部にて概略Ｌ字状に曲がる曲げ部２２Ａを持つ。耐熱部位３４は図１に示されるように、その上端縁３４ａが前方に位置するエキゾーストパイプ２２の曲げ部２２Ａの下方から、後方に位置するクランクケース１８の後端下部に向けて後上がりとなるように形成される。耐熱部位３４の概略形状は、図１(ａ)のように側面視では前方側にその尖端部が位置する楔状を呈し、ロアカウリング１５ａに対してアンダカウリングとして構成される。
【００２７】
ここで、図５あるいは図６等に示すようにエンジン１６下部のクランクケース１８の底部に配置されるオイルパン２９は、中央部が下方へ突出して形成され（突状部２９ａ）、エキゾーストパイプ２２に近接配置される。このオイルパン２９とカウリング１５（ロアカウリング１５ａおよび耐熱部位３４）の間には、エンジン１６とカウリング１５の間の空間を上下に分割するように仕切り板３５が装架される。
【００２８】
また、耐熱部位３４の上端縁３４ａに沿って耐熱部位３４を支持固定するための複数の固定部３６を設け、その固定部３６近傍に後述する通風手段が設けられる。固定部３６の構成として、耐熱部位３４の上端縁３４ａには図５に示すように、この例ではたとえば２段構成の段部３４ｂが付設され、一方の段部にロアカウリング１５ａの下端縁に設けた爪部１５ｂが係合する。もう一方の段部には断熱材３７が介挿され、図示のように仕切り板３５の一端部を共締するかたちで、これらの部材が締着手段３８（ビス等であってよい）によって締結固定される。
【００２９】
耐熱部位３４の下端側は断熱材３９を介してエキゾーストパイプ２２に固定され、また仕切り板３５の他端部は断熱材４０を介してオイルパン２９の底面に固定される。仕切り板３５をこのように配設することで、オイルパン２９の底面、耐熱部位３４および仕切り板３５により囲まれる空間内にエキゾーストパイプ２２が配置される（なお、図６（ｂ）に示した模式図をも参照のこと）。この場合、固定部３６の周囲における耐熱部位３４に連通孔４１が開設され、かかる空間内部を外部と連通させるようになっている。なお、連通孔４１は走行風を通風させる通風手段として機能する。
【００３０】
また、耐熱部位３４は図５に示されるように、エキゾーストパイプ２２側に凹むように適度に湾曲させ、あるいは凹凸を付すようにしてもよい。このように耐熱部位３４の外表面上に湾曲や曲げを設けることで、これらにより整流部を構成することができる。また、図１のように耐熱部位３４をメインフレーム（センターフレーム８）の後方まで延出させてなる整流板４２を一体化して設けることができる。
【００３１】
なお上記の場合、耐熱部位３４の後端部は図１に示されるようにステップ４４の至近位置まで延設され、ステップ４４の略上方には燃料タンク１０のニーグリップ１０ａが位置している。
【００３２】
また、エンジン１６の前方に配置されたラジエタ１９と、エンジン１６の後部に配設されたウォータポンプ４５（図１参照）とは、エンジン１６の一側（たとえば左側）を通るウォータホース４６によって連結される。エキゾーストパイプ２２は、そのラジエタ１９の後方位置でエンジン１６に接続される。
【００３３】
本発明に係る自動二輪車１においてエンジン１６が始動すると、その燃焼ガスがエキゾーストパイプ２２を通って排出されるとともに、該エキゾーストパイプ２２に装填された触媒３３が活性化する。前述したように触媒３３の反応熱は極めて高く、その至近位置に配置されている特に耐熱部位３４が加熱昇温される。耐熱部位３４はこのような雰囲気に置かれても、先ずそれ自体において母材の変質、変形やさらには表面塗装の剥がれ等が生じず、過酷な環境でも適正状態を維持することができる。
【００３４】
また、耐熱部位３４は前述したようにエキゾーストパイプ２２の曲げ部２２Ａの下方から、後方に位置するクランクケース１８の後端下部に向けて後上がりとなるように形成されるため、カウリング１５内側の熱気を後方へと排出することができる。この場合、エンジン１６とカウリング１５の間の空間を上下に分割するように仕切り板３５を有することで、熱気が上昇するのを規制して有効に後方へと排出させる。これにより停車時には熱気が燃料タンク１０に向って流れないようにし、また走行中にはカウリング１５内での不必要な空気の流れ（渦流等）が生じるのを防止することができる。
【００３５】
また、特に固定部３６の周囲には連通孔４１が開設されており、走行時には連通孔４１を介して走行風を外部へ通風させる（図５、矢印Ｃ）。固定部３６の周囲の連通孔４１から走行風によって熱を奪い易くし、熱伝導および熱拡散により耐熱部位３４の内側に熱がこもってしまうのを有効に防止することができる。
【００３６】
図５に示されるように車体下部に配設されるカウリング１５、エキゾーストパイプ２２、オイルパン２９、耐熱部位３４および仕切り板３５は、断熱材３７，３９，４０を介して相互に結合される。このように部材の結合部に断熱材３７，３９，４０を設けることで、エキゾーストパイプ２２で発生した高熱が伝導するのを防ぐ。なお、これらの断熱材３７，３９，４０は、走行によって生じる振動（振幅が比較的大きなものやハーシュネス）を低減することができる。
【００３７】
この場合、耐熱部位３４の上端縁３４ａとロアカウリング１５ａの下端縁との間に、爪部１５ｂに対応する隙間Ｇを設けるとともに、固定部３６が設けられていない、すなわち断熱材３７が設けられていない部分で通風路（図５、矢印Ｄ）を形成することができる。この通風路を介してカウリング１５内外で通風させることが可能である。
【００３８】
また、前述したようにエキゾーストパイプ２２の前側にはそれらを覆うように、空冷式のオイルクーラ３０が配設される。このようにオイルクーラ３０を配置することで、走行風によってエキゾーストパイプ２２を冷却するを防ぎ、すなわちオイルクーラ３０が防風手段としても機能する。かかる防風手段としての空冷式オイルクーラ３０を採用することにより、触媒３３の活性化のために必要な排気ガス温度を下げないようにする。このように単に走行風がエキゾーストパイプ２２に当り難くするだけでなく、昇温効果も有している上、水等がかかり難くすることでエキゾーストパイプ２２のカバー部材等を追加しないでよい等の利点がある。
【００３９】
また、耐熱部位３４の外表面上に湾曲や曲げを設けることにより整流部が構成される。これにより高速での走行安定性を確保するだけでなく、耐熱部位３４の表面積を実質的に増加し、耐熱部位３４自体における走行風の冷却効果を促進する。
さらに、耐熱部位３４に整流板４２を一体化して設けることで、表面積が格段に増加するため、放熱性が大幅に拡大する。
【００４０】
ここで、本発明の車体下部構造の変形例において、たとえば図６（ｂ）のようにエキゾーストパイプ２２と同種の材質の金属（ステンレス鋼等）により形成されたエキゾーストパイプカバー４７を使用することができる。この場合、触媒３３の装填位置付近でエキゾーストパイプ２２にエキゾーストパイプカバー４７を溶接し、カウリング１５（ロアカウリング１５ａ）とフラッシュサーフェイス化することにより構成される。
【００４１】
エキゾーストパイプカバー４７その他の構成については、実質的に上述の実施形態と同様であり、同等な効果を得ることができるが、エキゾーストパイプカバー４７を使用することで構成の簡素化あるいは部品点数の削減を図ることができる。
【００４２】
以上、本発明を種々の実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ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。
たとえば、上記実施形態では４本のエキゾーストパイプ２２ａ〜ｄが前部集合管３１Ｒおよび前部集合管３１Ｌによりそれぞれ一旦集合され、さらに後部集合管３２により１本に集合された後、再び左右に二分割されてそれぞれ左右のマフラ２３に接続される、すなわち４−２−１−２タイプの排気装置２１の例を説明した。その他、所謂４−１−１タイプの場合、さらには４気筒以外の多気筒エンジンの場合にも、本発明は有効に適用可能であり、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明を適用した自動二輪車の一例を示すそれぞれ左側面図である。
【図２】本発明に係るエンジンの正面図である。
【図３】本発明に係るエンジン排気装置まわりを示す車体平面図である。
【図４】本発明に係るエンジン排気装置の平面図および左側面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図６】本発明に係る断熱部位まわりを模式的に示すそれぞれ断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  自動二輪車
２  車体フレーム
３  ヘッドパイプ
４  前輪
５  フロントフォーク
６  ステアリング機構
７  タンクレール
８  センターフレーム
９  シートレール
１０  燃料タンク
１１  運転シート
１３  スイングアーム
１４  後輪
１５  カウリング
１５ａ  ロアカウリング
１６  エンジン
１７  シリンダアッセンブリ
１８  クランクケース
１９  ラジエタ
２１  排気装置
２２  エキゾーストパイプ
２３  マフラ
２４  クランクシャフト
２９  オイルパン
３０  オイルクーラ
３１Ｒ，３１Ｌ  前部集合管
３２  後部集合管
３３  触媒
３４  耐熱部位
３５  仕切り板
３６  固定部
３７，３９，４０  断熱材
４１  連通孔
【図１】
2005225383.tif 000003
【図２】
2005225383.tif 000004
【図３】
2005225383.tif 000005
【図４】
2005225383.tif 000006
【図５】
2005225383.tif 000007
【図６】
2005225383.tif 000008