(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒壁を貫通する複数個の孔を開けた内筒と、前記孔を覆うように前記内筒の外周に被せられ、前記孔と孔との中間にて溶接された金網と、前記内筒の外面から所定間隔を保って内筒に被せた外筒とからなる排気ガス反応室を、排気管の途中に設けたことを特徴とする自動二輪車の排気装置。
【請求項２】
前記金網の幅は、前記内筒の外周長と同一とし、金網の端部同士を溶接したことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の排気装置。
【請求項３】
前記金網の溶接位置を前記内筒の長手方向のほぼ中央とし、
前記金網における内筒の先端側の端部及び他の端部は、前記外筒で押さえられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動二輪車の排気装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マフラ内での異常燃焼の発生を防止し、製造コストを低減するのに好適な自動二輪車の排気装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車の排気装置としては、例えば、特開平８−３０３２３６号公報「内燃機関の排気浄化装置」が知られている。
上記公報の図３には、エンジンに結合した第１排気管１１の端部に第２排気管１２を結合し、第２排気管１２の端部に消音器側に延びる第３排気管１３を結合し、第２排気管１２内に多孔板で構成するとともに貴金属を壁面に付着させた内管１４を配置した排気装置５が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、車両が急減速した場合に、急減速直後の混合気が濃くなり、燃焼室で燃焼しない未燃成分が排気管に排出されることがある。そして、この未燃成分（未燃ガス）がマフラ内で異常燃焼を起こし騒音を発生することがある。
【０００４】
上記公報の技術では、例えば、排気装置５内に多量の未燃成分を含んだ排気ガスが流れこんだ場合、未燃成分中の浄化すべき特定成分は取り除くことはできるが、異常燃焼を抑えることは難しい。
また、内管４は貴金属を付着させたものであるため、高価であり、排気装置５の製造コストを増大させる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、自動二輪車の排気装置における異常燃焼の発生を防止するとともに、製造コストを低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、筒壁を貫通する複数個の孔を開けた内筒と、孔を覆うように内筒の外周に被せられ、孔と孔との中間にて溶接された金網と、内筒の外面から所定間隔を保って内筒に被せた外筒とからなる排気ガス反応室を、排気管の途中に設けたことを特徴とする。
【０００７】
特に急減速後等に、一時的に排気管内を通過する多量の未燃成分を含む排気ガスを排気ガス反応室内の高温になった金網に接触させることで燃焼させることができ、排気ガスが下流のマフラ内で燃焼することを防止することができる。従って、排気装置から発生する騒音を防止することができる。
また、金網の溶接箇所によって、孔を通過する排気ガスの流れを妨げることがない。
【０００８】
請求項２は、金網の幅を、内筒の外周長と同一とし、金網の端部同士を溶接したことを特徴とする。
金網の端部同士を溶接したことで、金網を内筒に容易に固定することができる。
【０００９】
請求項３は、金網の溶接位置を内筒の長手方向のほぼ中央とし、金網における内筒の先端側の端部及び他の端部を、外筒で押さえていることを特徴とする。
溶接箇所を少なくすることができ、金網を内筒に容易に固定することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る排気装置を備えた自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１０は、車体フレーム１１の前部にヘッドパイプ１２を取付け、このヘッドパイプ１２にハンドル１３及びフロントフォーク１４を繰舵可能に取付け、このフロントフォーク１４に前輪１５を取付け、車体フレーム１１の後部に上端を取付けたリヤクッションユニット１７と車体フレーム１１の中間部とでパワーユニット１８を懸架し、このパワーユニット１８の後端に後輪２１を取付け、パワーユニット１８の前部を構成するエンジン２２のシリンダヘッド２３に吸気管２４を介してキャブレタ２５を連結し、このキャブレタ２５にエアクリーナ２６を連結し、同じくシリンダヘッド２３に排気装置２７を取付けたスクータ型車両である。
【００１１】
ここで、３１はフロントカバー、３２はフロントインナカバー、３３はフロントフェンダ、３４はフロアステップ、３５はシート、３６はボディカバー、３７はスペアタイヤ、３８はリヤフェンダ、３９はスタンドである。
【００１２】
図２は本発明に係る排気装置の側面図であり、排気装置２７は、前端をシリンダヘッド２３（図１参照）に取付ける排気管４３と、この排気管４３の後端に連結したマフラ４４とからなる。
マフラ４４は、パワーユニット１８（図１参照）に取付ける取付ブラケット４５，４６を設けたものである。
【００１３】
図３は本発明に係る排気装置の平面図であり、排気装置２７の排気管４３は、シリンダヘッド２３（図１参照）に取付けるためのフランジ部４８と、このフランジ部４８に連結した外筒５１と、この外筒５１に連結した内筒としての曲がり管５２とを備える。
マフラ４４は、側面に遮熱板５３を取付けたものである。
【００１４】
図４は図３の４−４線断面図であり、排気管４３は、フランジ部４８と、Ｊ字状に形成した外筒５１と、この外筒５１の内側に端部を配置した曲がり管５２と、これらの外筒５１及び曲がり管５２のぞれぞれの間に介在させた金網５５とからなる。
【００１５】
フランジ部４８は、シリンダヘッド２３（図１参照）へ取付けるための取付孔４８ａ，４８ａ（図３参照）を開けたフランジ板５６と、このフランジ板５６の内側に取付けた筒状のカラー５７とからなり、このカラー５７を外筒５１の端部に挿入し、外筒５１にフランジ板５６を溶接することで、外筒５１にフランジ部４８を取付ける。
外筒５１は、Ｊ字状に曲げた円筒を長手方向にほぼ半分に切断した形状の筒半体５１ａ，５１ｂを合せたものである。
また、外筒５１は、フランジ部４８を溶接するためのスリット部（不図示）を４ヶ所備える。
【００１６】
曲がり管５２は、壁の内側と外側とを連通させる孔としての連通孔５８・・・（・・・は複数個を表わす。以下同様。）を端部に近い位置に開けたものである。
金網５５は、曲がり管５２に取付けたものであり、連通孔５８・・・を覆うものである。
６１は曲がり管５２の外面から外筒５１の内面を所定間隔Ｃ離して形成した排気ガス反応室である。（詳細は後述する。）
【００１７】
図５は図３の５−５線断面図であり、筒半体５１ｂは、縁部５１ｃ，５１ｃを外側に広げ、これらの縁部５１ｃ，５１ｃを筒半体５１ａの縁部５１ｄ，５１ｄに重ね、溶接することで外筒５１を形成したものである。
【００１８】
金網５５は、幅Ｗ（図７（ａ）参照）を曲がり管５２の外周長と同一とし、曲がり管５２に巻いて端部同士を溶接したものである。金網５５の端部同士は、曲がり管５２の外周面と共に溶接してもよい。
曲がり管５２の連通孔５８は、周方向に９０°毎に開けたものである。
【００１９】
図６は本発明に係る排気装置の内部を説明する斜視図であり、曲がり管５２及び金網５５を示す。
本発明は、広げた金網５５の幅Ｗ（図７（ａ）参照）を、曲がり管５２の外周長と同一とし、金網５５の端部５５ａ，５５ｂ同士を、連通孔５８と連通孔５８との中間にて溶接したことを特徴とする。６３は金網５５の端部５５ａ，５５ｂ同士の溶接箇所である。
【００２０】
上記した溶接位置を、金網５５の長さＬ（曲がり管５２の長手方向に沿う寸法）のほぼ中央とすれば、金網５５における曲がり管５５の先端側の端部５５ｃ及び他の端部５５ｄは、溶接しなくても図４に示したように外筒５１で押さえることができるため、溶接箇所を少なくすることができ、金網５５を曲がり管５２に容易に固定することができる。
また、連通孔５８と連通孔５８との中間にて溶接したことで、金網５５の溶接箇所６３によって、連通孔５８を通過する排気ガスの流れを妨げることがない。
【００２１】
本実施の形態では、図６において、曲がり管５２の連通孔５８は、曲がり管５２の周方向に９０°毎に、且つそれぞれ曲がり管５２の長手方向に沿って６ヶ所ずつ（合計２４ヵ所）開けたものであり、連通孔５８の総断面積ＳＨは、連通孔５８の内径をｄとすると、ＳＨ＝π×ｄ2／４×２４＝６×π×ｄ2となる。
また、曲がり管５２の金網５５を被せた部分の表面積ＳＢは、曲がり管５２の外径をＤ、金網５５の長さをＬとすると、ＳＢ＝π×Ｄ×Ｌとなる。
【００２２】
従って、金網５５を被せた曲がり管５２の表面積ＳＢに対する連通孔５８の総断面積ＳＨの割合、即ち曲がり管５２の連通孔開口率Ｒは、Ｒ＝（ＳＨ／ＳＢ）＝（（６×π×ｄ2）／（π×Ｄ×Ｌ））となり、Ｒ＝（（６×ｄ2）／（Ｄ×Ｌ））となる。
ここで、一例として、ｄ＝５ｍｍ、Ｄ＝２０ｍｍ、Ｌ＝７０ｍｍとすると、Ｒは約１０％になる。
このように、本発明の曲がり管５２は、一般的に使用される開口率の大きな多孔板から管を形成した場合よりも連通孔開口率Ｒを小さくしたものである。
【００２３】
上記した多孔管を排気管に用いれば、多数の孔によって排気管内を排気ガスが通過する際の抵抗が増加し、排気管の排圧が上昇してエンジン性能、特にエンジン出力に影響を及ぼすことになる。
【００２４】
本実施の形態では、連通孔開口率Ｒを小さくするとともに、連通孔５８を曲がり管５２の長手方向に並べて配置することで、上記した抵抗を小さくすることができ、エンジン性能を維持することができる。
更に、金網５５を曲がり管５２の外周側に配置することで、金網５５を曲がり管５２の内周側に配置するよりも、上記した抵抗を小さくすることができる。
【００２５】
以上に述べた排気装置２７の組立要領を次に説明する。
図７（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る排気装置の組立要領を説明する作用図である。
（ａ）において、まず、曲がり管５２の連通孔５８・・・を覆うように、曲がり管５２の端部に幅がＷの金網５５を巻き、（ｂ）において、金網５５の端部５５ａ，５５ｂ同士を溶接箇所６３で溶接する。
【００２６】
（ｃ）において、曲がり管５２に固定した金網５５に筒半体５１ａを当て、筒半体５１ａの端部５１ｅを曲がり管５２に溶接する。
（ｄ）において、筒半体５１ａの縁部５１ｄ，５１ｄ（奥側の符号５１ｄは不図示）に筒半体５１ｂの縁部５１ｃ，５１ｃ（奥側の符号５１ｃは不図示）を重ねるとともに、重ねた筒半体５１ａ，５１ｂの端部にフランジ部４８のカラー５７を挿入し、縁部５１ｃ，５１ｃと筒半体５１ａの外面とを溶接する。
（ｅ）において、重ねた筒半体５１ａ，５１ｂの端部にフランジ部４８のフランジ板５６を溶接して、排気管４３の組立が完了する。
【００２７】
図８は本発明に係る排気装置の作用を説明する作用図である。
エンジンの燃焼室から排出された排気ガスは、排気管内を図中の矢印のように流れる。
即ち、排気ガスは、各連通孔５８で金網５５に接触する、あるいは金網５５を通過して排気ガス反応室６１内に流れる。この結果、排気ガス中の未燃ガスは、高温になった金網５５に触れることよって燃焼する。
この場合の燃焼は、比較的表面積が大きく且つ各連通孔５８に臨む金網５５によって、排気管４３内の広い範囲で進行するため、マフラ内での異常燃焼とはならない。
【００２８】
金網５５が高温になるのは、以下に述べることによる。
内筒である曲がり管５２の温度は、外筒５１に覆われている部分では、外気に触れている外筒５１の温度よりも高い。
しかし、曲がり管５２の外筒５１に覆われていない部分（図４に示した範囲Ａ）は外気に触れているために曲がり管５２の外筒５１に覆われている部分の温度は、その影響を受け、排気ガス温度と比べて低くなる。
【００２９】
金網５５の連通孔５８に臨んでいない部分は、温度がほぼ曲がり管５２の外筒５１に覆われている部分にほぼ等しいが、金網５５の連通孔５８に臨む部分は、直接排気ガスに触れ、しかも金網５５を構成する線径の小さい線材の熱容量が小さいために、ほぼ排気ガスの温度に近い高温となる。これによって、排気ガス中の未燃成分の燃焼を促進する。
金網５５が無く、連通孔５８を開けた曲がり管５２だけの場合には、曲がり管５２の温度は上記したように高くならないので、排気ガス中の未燃成分は燃焼しにくい。
【００３０】
異常燃焼は、排気ガスがスムーズに流れる排気管４３内よりも、排気ガスが澱みやすくしかも閉空間を形成するマフラ４４（図３参照）内で発生することが多い。
従って、排気管４３の途中に設けた金網５５で排気ガス中の未燃成分を燃焼させておけば、排気管４３の下流にあるマフラ４４内で異常燃焼が発生するのを防止することができる。
【００３１】
以上の図３及び図４で説明したように、本発明は、筒壁を貫通する複数個の連通孔５８を開けた曲がり管５２と、連通孔５８を覆うように曲がり管５２の外周に被せた金網５５と、曲がり管５２の外面から所定間隔Ｃを保って曲がり管５２に被せた外筒５１とからなる排気ガス反応室６１を、排気管４３の途中に設けたことを特徴とする。
【００３２】
特に急減速後等に、一時的に排気管４３内を通過する多量の未燃成分を含む排気ガスを排気ガス反応室６１内の高温になった金網５５に接触させることで燃焼させることができ、排気ガスが排気管４３内又は下流のマフラ４４内で燃焼することを防止することができる。従って、排気装置２７から発生する騒音を防止することができる。
【００３３】
また、排気装置２７の金網５５としては市販されているものを用いることができ、また、排気装置２７への金網５５の組付けも容易にできるので、排気装置２７の製造コストを抑えることができる。
【００３４】
尚、図６に示した本実施の形態の連通孔５８は、図６に示したように曲がり管５２の周方向に９０°毎に開けたが、これに限らず、６０°毎、１８０°毎や他の角度毎に開けてもよく、また、連通孔５８の個数は２４個に限らない。
更に、金網５５は、図５に示したように曲がり管５２の外周に被せたが、これに限らず、排気ガス反応室６１内に配置すれば、曲がり管５２の外周面から離してもよい。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の自動二輪車の排気装置は、筒壁を貫通する複数個の孔を開けた内筒と、孔を覆うように内筒の外周に被せられ、孔と孔との中間にて溶接された金網と、内筒の外面から所定間隔を保って内筒に被せた外筒とからなる排気ガス反応室を、排気管の途中に設けたので、特に急減速後等に、一時的に排気管内を通過する未燃成分を含む排気ガスを排気ガス反応室内の高温になった金網に接触させることで燃焼させることができ、排気ガスが排気管内又は下流のマフラ内で燃焼することを防止することができる。従って、排気装置から発生する騒音を防止することができる。また、金網の溶接箇所によって、孔を通過する排気ガスの流れを妨げることがない。
【００３６】
請求項２の自動二輪車の排気装置は、金網の幅を、内筒の外周長と同一とし、金網の端部同士を溶接したので、金網を内筒に容易に固定することができる。
【００３７】
請求項３の自動二輪車の排気装置は、金網の溶接位置を内筒の長手方向のほぼ中央とし、金網における内筒の先端側の端部及び他の端部を、外筒で押さえているので、溶接箇所を少なくすることができ、金網を内筒に容易に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る排気装置を備えた自動二輪車の側面図
【図２】  本発明に係る排気装置の側面図
【図３】  本発明に係る排気装置の平面図
【図４】  図３の４−４線断面図
【図５】  図３の５−５線断面図
【図６】  本発明に係る排気装置の内部を説明する斜視図
【図７】  本発明に係る排気装置の組立要領を説明する作用図
【図８】  本発明に係る排気装置の作用を説明する作用図
【符号の説明】
１０…自動二輪車、４３…排気管、５１…外筒、５２…内筒（曲がり管）、５５…金網、５５ａ，５５ｂ…金網の端部、５５ｃ…金網における内筒の先端側の端部、５５ｄ…金網における内筒の他の端部、５８…孔（連通孔）、６１…排気ガス反応室、６３…金網の溶接箇所、Ｃ…所定間隔、Ｗ…金網の幅。
【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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