(57)【要約】【課題】触媒の活性化を促進しつつ、構造がシンプルな排気装置を有するエンジンユニット及び鞍乗型車両を提供する。【解決手段】排気通路内で最も浄化能力の高いメイン触媒が、シリンダ軸線Ｌ１と垂直且つクランク軸Ｌ２と垂直の方向に見て、メイン触媒の上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２と、単気筒４ストロークエンジンの排気口２６Ｈの中央と、排気管と消音器との接合部３４ａの中央とを結ぶ仮想直線ｆ１との両方が、前記シリンダ軸線に平行な一つの方向に位置する部位ほど、前記シリンダ軸線に垂直な一つの方向に位置するように傾斜して配置され、且つ、鉛直方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１、クランク軸線Ｌ２、排気口２６Ｈ、接合部３４ａにより規定される四辺形（Ｓ１〜Ｓ４）と、少なくとも一部が重なるように配置されている。【選択図】図４
2017150311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単気筒４ストロークエンジンと、
前記単気筒４ストロークエンジンの排ガスを流す排気管と、
前記単気筒４ストロークエンジンの排気音を抑制する消音器であって、前記消音器と前記排気管との接合部が、前記単気筒４ストロークエンジンのクランク軸線に垂直且つシリンダ軸線に垂直な方向に見て、前記単気筒４ストロークエンジンの排気口に対して、前記シリンダ軸線に平行な方向および前記シリンダ軸線に垂直な方向において異なる位置に配置された前記消音器と、
排気通路内で最も浄化能力の高いメイン触媒であって、
前記単気筒４ストロークエンジンの排気ポートから前記メイン触媒の上流端までの通路長より、前記メイン触媒の下流端から大気に面する放出口までの通路長が長くなる位置に配置され、
前記単気筒４ストロークエンジンのクランク軸線に垂直且つ前記シリンダ軸線に垂直な方向に見て、前記メイン触媒の上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線と、前記単気筒４ストロークエンジンの排気口中央と、前記排気管と前記消音器との接合部の中央とを結ぶ仮想直線との両方が、前記シリンダ軸線に平行な一つの方向に位置する部位ほど、前記シリンダ軸線に垂直な一つの方向に位置するように傾斜して配置され、且つ、
前記単気筒４ストロークエンジンのクランク軸線に垂直且つ前記シリンダ軸線に垂直な方向に見て、前記シリンダ軸線と平行で、前記単気筒４ストロークエンジンの前記排気口を通る第１辺、前記単気筒４ストロークエンジンのクランク軸と平行で、前記単気筒４ストロークエンジンの前記排気口を通る第２辺、前記シリンダ軸線と平行で、前記排気管と前記消音器との接合部を通る第３辺、および、前記クランク軸と平行で、前記排気管と前記消音器との接合部を通る第４辺により、囲まれる四辺形と、少なくとも一部が重なるように配置された、前記メイン触媒と、
を備えたエンジンユニット。
【請求項２】
前記単気筒４ストロークエンジンは、前記シリンダ軸線が水平に延びる向きに配置される、
請求項１に記載のエンジンユニット。
【請求項３】
前記単気筒４ストロークエンジンは、前記シリンダ軸線が垂直に延びる向きに配置される、
請求項１に記載のエンジンユニット。
【請求項４】
前記メイン触媒を含む複数の触媒が配置される場合、
前記メイン触媒は、少なくとも一部が前記四辺形と重なるように配置された、
請求項１に記載のエンジンユニット。
【請求項５】
前記メイン触媒の排ガスの流れ方向に直交する断面積は、前記メイン触媒の前および後の排気通路の排ガスの流れ方向に直交する断面積より大きい、
請求項１に記載のエンジンユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエンジンユニットを搭載した鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンユニット及び鞍乗型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒をエンジンユニットの下方に配置する構造が提案されている（例えば、特許文献１）。この提案によれば、消音器をコンパクトにすることができ、また、高温になると活性が高まる触媒に、高温の排ガスを流入できるので、触媒の早期活性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２０７５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンの下方に触媒を配置すると、消音器に触媒を配置する場合に比べ、触媒の活性化が促進された。しかしながら、この構成をテストした結果、排気装置の耐久性を確保するために、排気装置の構造を複雑にする必要がある。
【０００５】
本発明の目的は、触媒の活性化を促進しつつ、構造がシンプルな排気装置を有するエンジンユニット及び鞍乗型車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様（態様１）に係るエンジンユニットは、
単気筒４ストロークエンジンと、
前記単気筒４ストロークエンジンの排ガスを流す排気管と、
前記単気筒４ストロークエンジンの排気音を抑制する消音器であって、前記消音器と前記排気管との接合部が、前記単気筒４ストロークエンジンのクランク軸線に垂直且つシリンダ軸線に垂直な方向に見て、前記単気筒４ストロークエンジンの排気口に対して、前記シリンダ軸線に平行な方向および前記シリンダ軸線に垂直な方向において異なる位置に配置された前記消音器と、
排気通路内で最も浄化能力の高いメイン触媒であって、
前記単気筒４ストロークエンジンの排気ポートから前記メイン触媒の上流端までの通路長より、前記メイン触媒の下流端から大気に面する放出口までの通路長が長くなる位置に配置され、
前記単気筒４ストロークエンジンのクランク軸線に垂直且つ前記シリンダ軸線に垂直な方向に見て、前記メイン触媒の上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線と、前記単気筒４ストロークエンジンの排気口中央と、前記排気管と前記消音器との接合部の中央とを結ぶ仮想直線との両方が、前記シリンダ軸線に平行な一つの方向に位置する部位ほど、前記シリンダ軸線に垂直な一つの方向に位置するように傾斜して配置され、且つ、
前記単気筒４ストロークエンジンのクランク軸線に垂直且つ前記シリンダ軸線に垂直な方向に見て、前記シリンダ軸線と平行で、前記単気筒４ストロークエンジンの前記排気口を通る第１辺、前記単気筒４ストロークエンジンのクランク軸と平行で、前記単気筒４ストロークエンジンの前記排気口を通る第２辺、前記シリンダ軸線と平行で、前記排気管と前記消音器との接合部を通る第３辺、および、前記クランク軸と平行で、前記排気管と前記消音器との接合部を通る第４辺により、囲まれる四辺形と、少なくとも一部が重なるように配置された、前記メイン触媒と、
を備えた構成を採る。
【発明の効果】
【０００７】
単気筒４ストロークエンジンの排気管は、複数気筒エンジンの排気管に比べて横断面の大きさが小さい。また、排気管は、前端がエンジン本体に支持され、後端は消音器に接続され、消音器が乗り物のボデーに支持されている。特許文献１の提案によれば、断面積が小さく細い排気管の途中に、重い触媒が配置されている。しかも、車両下方から見て、エンジン本体の排気口と、排気管および消音器の接続部とを結ぶ線から外れた位置に触媒が配置されている。さらに、特許文献１の乗り物には上下方向の振動が加わる。よって、触媒にも上下方向の振動が加わり、触媒を強固に支持する必要がある。
【０００８】
本発明者らは、単気筒４ストロークエンジンの排気口が、車両の左右方向の中央に配置され、消音器は左右方向の一方に偏った位置に配置されていることに注目した。
【０００９】
本発明では、メイン触媒を、単気筒４ストロークエンジンの排気ポートからメイン触媒の上流端までの通路長より、メイン触媒の下流端から大気に面する放出口までの通路長が長くなる位置に配置し、単気筒４ストロークエンジンのクランク軸線に垂直且つシリンダ軸線に垂直な方向に見て、メイン触媒の上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線と、単気筒４ストロークエンジンの排気口中央と排気管と消音器との接合部の中央とを結ぶ仮想直線との両方が、前記シリンダ軸線に平行な一つの方向に位置する部位ほど、前記シリンダ軸線に垂直な一つの方向に位置するように傾斜して配置した。また、単気筒４ストロークエンジンのクランク軸線に垂直且つシリンダ軸線に垂直な方向に見て、シリンダ軸線と平行で、単気筒４ストロークエンジンの排気口を通る第１辺、単気筒４ストロークエンジンのクランク軸と平行で、単気筒４ストロークエンジンの排気口を通る第２辺、シリンダ軸線と平行で、排気管と消音器との接合部を通る第３辺、および、クランク軸と平行で、排気管と消音器との接合部を通る第４辺により、囲まれる四辺形と、少なくとも一部が重なるようにメイン触媒を配置した。
【００１０】
このようなメイン触媒の向きおよび配置により、単気筒４ストロークエンジンの排気口から、排気管と消音器との接合部までを結ぶラインに近い位置に重いメイン触媒を配置することができる。また、このような向きおよび配置を採らない場合と比較して、排気管のメイン触媒より上流の区間の長さ、および、排気管のメイン触媒より下流の区間の長さを、短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気管とメイン触媒と消音器とを含む排気装置の耐久性を維持するために、メイン触媒の複雑な支持構造が不要となる。つまり、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、単気筒４ストロークエンジンにおいて排気管が短くなり、メイン触媒が、排気通路の距離で、より単気筒４ストロークエンジンの排気口の近くに配置されるため、触媒の早期活性を図ることができる。
【００１１】
よって、本発明によれば、排気管とメイン触媒と消音器とを含む排気装置の構造をシンプルにでき、且つ、触媒の早期活性を図ることのできる、単気筒４ストロークエンジンユニット、並びに、鞍乗型車両を提供できる。
【００１２】
また、本発明は、以下の態様を採用してもよい。
【００１３】
態様２のエンジンユニットは、態様１のエンジンユニットにおいて、
前記単気筒４ストロークエンジンは、前記シリンダ軸線が水平に延びる向きに配置される、
構成を採る。
【００１４】
態様２によれば、単気筒４ストロークエンジンは、シリンダ軸線が水平に延びる向きに配置されるので、排気管のメイン触媒より上流の区間の長さ、および、排気管のメイン触媒より下流の区間の長さを、短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、メイン触媒の複雑な支持構造が不要となる。つまり、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、メイン触媒を消音器より上流に配置することで、触媒の早期活性を図ることができる。さらに、大きく重い触媒を設けることも可能となり、浄化性能の向上を図ることもできる。
【００１５】
態様３のエンジンユニットは、態様１のエンジンユニットにおいて、
前記単気筒４ストロークエンジンは、前記シリンダ軸線が垂直に延びる向きに配置される、
構成を採る。
【００１６】
態様３によれば、単気筒４ストロークエンジンは、シリンダ軸線が垂直に延びる向きに配置されるので、排気管のメイン触媒より上流の区間の長さ、および、排気管のメイン触媒より下流の区間の長さを、短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、メイン触媒の複雑な支持構造が不要となる。つまり、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、メイン触媒を消音器より上流に配置することで、触媒の早期活性を図ることができる。さらに、大きく重い触媒を設けることも可能となり、浄化性能の向上を図ることもできる。
【００１７】
態様４のエンジンユニットは、態様１のエンジンユニットにおいて、
前記メイン触媒を含む複数の触媒が配置される場合、
前記メイン触媒は、少なくとも一部が前記四辺形と重なるように配置された、
構成を採る。
【００１８】
態様４によれば、メイン触媒を含む複数の触媒が配置される場合においても、メイン触媒は、少なくとも一部が四辺形と重なるように配置されるので、排気管のメイン触媒より上流の区間の長さ、および、排気管のメイン触媒より下流の区間の長さを、短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、メイン触媒の複雑な支持構造が不要となる。つまり、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、メイン触媒を消音器より上流に配置することで、触媒の早期活性を図ることができる。さらに、大きく重い触媒を設けることも可能となり、浄化性能の向上を図ることもできる。
【００１９】
態様５のエンジンユニットは、態様１のエンジンユニットにおいて、
前記メイン触媒の排ガスの流れ方向に直交する断面積は、前記メイン触媒の前および後の排気通路の排ガスの流れ方向に直交する断面積より大きい、
構成を採る。
【００２０】
態様５によれば、メイン触媒の排ガスの流れ方向に直交する断面積は、メイン触媒の前および後の排気通路の排ガスの流れ方向に直交する断面積より大きいので、断面積が小さい場合又は同じ場合と比較して、メイン触媒の浄化能力が高くなる。また、小さい場合と比較して、排気通路の上流に配置できる触媒が多くなるため、メイン触媒の活性も早くなる。さらに、このようなメイン触媒であっても、上述したメイン触媒の向きおよび配置によって、排気管とメイン触媒と消音器とを含む排気装置の構造をシンプルにできる。
【００２１】
態様６の鞍乗型車両は、態様１から態様５のいずれか１つのエンジンユニットを搭載した構成を採る。
【００２２】
態様５によれば、触媒の活性化を促進しつつ、構造がシンプルな排気装置を有する鞍乗型車両を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１の自動二輪車を示す側面図
【図２】実施の形態１の自動二輪車の車体カバーを外した状態の側面図
【図３】実施の形態１の自動二輪車の底面図
【図４】実施の形態１の排気装置を所定方向から見た拡大図
【図５】排気装置の変形例を所定方向から見た拡大図
【図６】排気装置の変形例を所定方向から見た拡大図
【図７】排気装置の比較例を所定方向から見た拡大図
【図８】本発明の実施の形態２の自動二輪車を示す側面図
【図９】実施の形態２の自動二輪車の底面図
【図１０】実施の形態２の自動二輪車の車体カバーを外した状態の側面図
【図１１】実施の形態２の自動二輪車の車体カバーを外した状態の底面図
【図１２】本発明の実施の形態３の自動二輪車を示す側面図
【図１３】実施の形態３の自動二輪車の底面図
【図１４】実施の形態３の自動二輪車の車体カバーを外した状態の側面図
【図１５】実施の形態３の自動二輪車の車体カバーを外した状態の底面図
【図１６】本発明の実施の形態４に係る自動二輪車を示す側面図
【図１７】実施の形態４の自動二輪車の底面図
【図１８】実施の形態４の自動二輪車の車体カバーを外した状態の側面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、前、後、左、右は、それぞれ自動二輪車の乗員から見た前、後、左、右を意味するものとする。図面に付した符号Ｆ、Ｒｅ、Ｌ、Ｒは、それぞれ前、後、左、右を表す。
【００２５】
（実施の形態１）
［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態１の自動二輪車を示す側面図である。図２は、実施の形態１の自動二輪車の車体カバーを外した状態の側面図である。図３は、実施の形態１の自動二輪車の底面図である。
【００２６】
実施の形態１の乗り物は、いわゆるアンダーボーン型の自動二輪車１である。
【００２７】
自動二輪車１は、複数のフレーム部材からなる車体フレーム２を備えている。車体フレーム２は、ヘッドパイプ３とメインフレーム４とシートレール５とを備えている。アンダーボーン型の自動二輪車１では、車両側方から見て、ヘッドパイプ３の後方かつシート９の前方かつメインフレーム４の上方に、凹部１２が形成されている。メインフレーム４のシート９とヘッドパイプ３との間の部分は低くなっている。これにより運転者はメインフレーム４、すなわち、車体を跨ぎやすくなっている。
【００２８】
ヘッドパイプ３の上方には、ハンドル７が回転可能に取り付けられている。また、ヘッドパイプ３の下方には、フロントフォーク６が支持されている。フロントフォーク６の下端部には、車軸８ａが固定されている。この車軸８ａには、前輪８が回転可能に取り付けられている。前輪８の上方および後方にフェンダ１０が設けられている。
【００２９】
メインフレーム４は、側面視において、ヘッドパイプ３から後斜め下向きに延びている。メインフレーム４の下方には、エンジン２０が配置されている。エンジン２０の上方には、エアクリーナ２９が配置されている。エアクリーナ２９は、吸気管３０を介してエンジン２０のシリンダヘッド部２６に接続されている。吸気管３０の一端部はシリンダヘッド部２６に接続されている。吸気管３０は、側面視において、シリンダヘッド部２６から上方に延びている。吸気管３０の他端部は、エアクリーナ２９に接続されている。エアクリーナ２９は、エンジン２０に供給される空気を浄化する。空気はエアクリーナ２９を通過することによって浄化され、吸気管３０を通じてエンジン２０に供給される。ヘッドパイプ３の前方、エアクリーナ２９の左方および右方、およびエンジン２０の一部の左方および右方には、フロントカバー１１が設けられている。
【００３０】
シートレール５は、側面視において、メインフレーム４の中途部から後斜め上向きに延びている。シートレール５の上方には、シート９が配置されている。シート９はシートレール５に支持されている。また、シートレール５の下方には、リアクッションユニット１３が配置されている。リアクッションユニット１３の上端部はシートレール５に支持され、リアクッションユニット１３の下端部はリアアーム１４に支持されている。リアアーム１４の前部には、ピボット軸１４ａが設けられている。リアアーム１４は、ピボット軸１４ａを中心として上下に揺動可能である。リアアーム１４の後部には、後輪１５が支持されている。車体フレーム２のメインフレーム４およびシートレール５の側方は、ボディカバー１６によって覆われている。
【００３１】
図２に示すように、メインフレーム４にはブラケット１７が設けられている。ブラケット１７はメインフレーム４から下方に延びている。エンジン２０はクランクケース部１８を備えている。クランクケース部１８の前部の上部には、ボス部が形成されている。クランクケース部１８の上記ボス部は、ボルト１８ａによりブラケット１７に揺動不能に固定されている。また、クランクケース部１８の後部も、ボルトを用いて他のブラケットに揺動不能に固定されている。エンジン２０は車体フレーム２に揺動不能に固定されている。なお、クランクケース部１８には、クランク軸および変速機構等が内蔵されている。
【００３２】
自動二輪車１は、エンジンユニット１９として、エンジン２０と、排気管３１と、触媒ユニット３２と、消音器３４とを備えている。
【００３３】
エンジン２０は、シリンダ軸線Ｌ１が水平方向に延びる水平シリンダ部２４を有する単気筒の４ストロークエンジンである。エンジン２０は、クランクケース部１８から前方に延びるシリンダ部２４と、シリンダ部２４に固定されたシリンダヘッド部２６と、シリンダヘッド部２６に固定されたヘッドカバー２８とを備えている。ただし、シリンダ部２４、シリンダヘッド部２６、およびヘッドカバー２８のいずれか２つまたは３つが一体化されていてもよい。シリンダ部２４はクランクケース部１８の前方に配置されている。シリンダ部２４の全体がクランクケース部１８と別体であってもよく、シリンダ部２４がクランクケース部１８と一体化されていてもよい。
【００３４】
シリンダ軸線Ｌ１とは、ピストンの運動方向に延びる燃焼室の中心線である。本明細書において、シリンダ軸線Ｌ１が水平方向に延びるとは、シリンダ軸線Ｌ１と水平面の法線Ｖ１との成す鋭角θ（図２を参照）が、５５度以上であるものと定義する。
【００３５】
［排気装置の構成］
図４は、実施の形態１の排気装置の構成を所定方向から見た拡大図である。排気装置とは、エンジンユニット１９のうち、上流排気管３１Ａと、下流排気管３１Ｂと、触媒ユニット３２と、消音器３４とを含んだ構成を指す。図４は、自動二輪車１の底面をシリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向（図２の矢印Ａの示す方向）から見た図である。図４において、シリンダ部２４、クランクケース部１８、および、後輪１５を、二点鎖線により示している。図４において、２４はシリンダ部、２４Ｂはピストン、２４Ｃはコンロッド、１８Ａはクランク軸、Ｌ１はシリンダ軸線、Ｌ２はクランク軸線（クランク軸の中心線）を示す。シリンダ軸線Ｌ１とクランク軸線Ｌ２とは直交する。
【００３６】
単気筒４ストロークエンジン２０には、排気口２６Ｈが設けられている。排気口２６Ｈは、鉛直方向においてシリンダヘッド部２６の下部に配置されている。排気口２６Ｈは、シリンダヘッド部２６の排ガス通路を介して燃焼室に通じる。単気筒４ストロークエンジン２０の排気口２６Ｈは、シリンダヘッド部２６に設けられた排気口２６Ｈであり、シリンダヘッド部２６の排気口２６Ｈと呼んでもよい。
【００３７】
排気管３１は、上流排気管３１Ａと、下流排気管３１Ｂとを有する。上流排気管３１Ａの一端は、シリンダヘッド部２６の排気口２６Ｈに接続され、上流排気管３１Ａの他端は、触媒ユニット３２に接続される。下流排気管３１Ｂの一端は触媒ユニット３２に接続され、下流排気管３１Ｂの他端部は消音器３４に接続される。上流排気管３１Ａは、シリンダヘッド部２６の排気口２６Ｈから触媒ユニット３２へ排ガスを流し、下流排気管３１Ｂは触媒ユニット３２から消音器３４へ排ガスを流す。
【００３８】
触媒ユニット３２は、筒状のケーシングと、メイン触媒３２ｂとを有する。メイン触媒３２ｂは、ケーシングの内部に固定されている。メイン触媒３２ｂは、具体的には三元触媒であり、排ガスを通過させることで、排ガスを浄化する。メイン触媒３２ｂは、排気通路の中で最も浄化性能の高い触媒である。メイン触媒３２ｂは、上流排気管３１Ａの通路幅より十分に細い複数の通路が設けられた多孔構造を有している。多孔構造とは、複数の通路が束状に集められた構造であり、排ガスの通路方向に垂直な断面を見たときに、多孔になっている構造を言う。多孔構造の一例は、ハニカム構造である。メイン触媒３２ｂは、排気通路の通路方向の長さは、通路方向に垂直な方向の最大幅より長い。メイン触媒３２ｂは、エンジン２０の排気ポートからメイン触媒３２ｂの上流端までの通路長より、メイン触媒３２ｂの下流端から大気に面する放出口までの通路長が長くなる位置に配置される。また、メイン触媒３２ｂは、排気通路の通路方向に垂直な方向の断面積が、メイン触媒３２ｂの前および後の排気通路の通路方向に垂直な方向の断面積より大きい。
【００３９】
消音器３４は、膨張室、絞り部を有し、排ガスの脈動波を抑制することで排気音の音量を低減する。消音器３４の下流端には、大気に面する放出口３４ｅが設けられている。消音器３４を通過した排ガスは、放出口３４ｅから大気へ放出される。消音器３４と下流排気管３１Ｂとは、接合部３４ａで接合されている。消音器３４は、シートレール５に支持されている。
【００４０】
消音器３４の接合部３４ａは、図４のようにシリンダ軸線Ｌ１に垂直且つクランク軸Ｌ２に垂直な方向に見て、単気筒４ストロークエンジン２０の排気口２６Ｈに対して、シリンダ軸線Ｌ１に平行な方向およびシリンダ軸線Ｌ１に垂直な方向（クランク軸線Ｌ２に平行な方向）と異なる位置に配置されている。よって、排気口２６Ｈの中央と接合部３４ａの中央とを結ぶ仮想直線ｆ１は、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１に対して傾斜している。
【００４１】
メイン触媒３２ｂは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２が、シリンダ軸線Ｌ１対して傾斜するように、配置されている。さらに、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、メイン触媒３２ｂの上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２と、排気口２６Ｈの中央と接合部３４ａの中央とを結ぶ仮想直線ｆ１とは、両方とも、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向（例えば図４のＲｅ方向）に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向（例えば図４のＲ方向）に位置するように傾斜して配置されている。なお、本実施形態では、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１が車両前後方向に平行であるため、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向をＲｅ方向、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向をＲ方向と説明した。しかし、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１は車両前後方向に平行でなくてもよい。
【００４２】
メイン触媒３２ｂの上流端とは、排気通路の距離で、メイン触媒３２ｂの排気口２６Ｈに最も近い端である。メイン触媒３２ｂの下流端とは、排気通路の距離で、メイン触媒３２ｂの消音器３４に最も近い端である。
【００４３】
さらに、メイン触媒３２ｂは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、辺Ｓ１〜Ｓ４に囲まれる四辺形と、少なくとも一部が重なる範囲に配置されている。辺Ｓ１は、シリンダ軸線Ｌ１と平行で、且つ、排気口２６Ｈを通る線分である。辺Ｓ２は、クランク軸Ｌ２と平行で、且つ、排気口２６Ｈを通る線分である。辺Ｓ３は、シリンダ軸線Ｌ１と平行で、接合部３４ａを通る線分である。辺Ｓ４は、クランク軸Ｌ２と平行で、接合部３４ａを通る線分である。図４の例では、メイン触媒３２ｂの全部が、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、辺Ｓ１〜Ｓ４に囲まれる四辺形と重なるように配置されている。
【００４４】
このようなメイン触媒３２ｂの向きおよび配置により、単気筒４ストロークエンジン２０の排気口２６Ｈから、排気管３１と消音器３４との接合部３４ａまでを結ぶラインに近い位置に重いメイン触媒３２ｂを配置することができる。また、このような配置を採らない場合と比較して、上流排気管３１Ａの長さ、および、下流排気管３１Ｂの長さを、短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、メイン触媒３２ｂの複雑な支持構造が不要となる。つまり、シリンダ軸線Ｌ１が水平に延びる向きに配置される水平シリンダ部２４を有する単気筒４ストロークエンジン２０であっても、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、シリンダ軸線Ｌ１が水平に延びる向きに配置される水平シリンダ部２４を有する単気筒４ストロークエンジン２０において排気管３１が短くなり、メイン触媒３２ｂが、排気通路の距離で、より単気筒４ストロークエンジン２０の排気口２６Ｈの近くに配置される。このため、メイン触媒３２ｂの早期活性を図ることができる。さらに、メイン触媒３２ｂとして、大きく重い触媒を設けることが可能となり、浄化性能の向上を図ることができる。
【００４５】
さらに、触媒ユニット３２のケーシング、上流排気管３１Ａ、および、下流排気管３１Ｂは、熱膨張する。よって、メイン触媒３２ｂの配置として、特許文献１の配置を採用すると、熱膨張への対応からメイン触媒３２ｂの支持構造がより複雑化する可能性がある。しかし、本実施形態のようにメイン触媒３２ｂの向きおよび配置を規定することで、触媒ユニット３２のケーシング、上流排気管３１Ａ、および、下流排気管３１Ｂの熱膨張の影響を少なくして、メイン触媒３２ｂの支持構造をシンプルにすることができる。
【００４６】
また、メイン触媒３２ｂの排ガスの流れ方向に直交する断面積は、メイン触媒３２の前および後の排気通路の排ガスの流れ方向に直交する断面積より大きいので、断面積が小さい又は同じ場合と比較して、メイン触媒３２ｂの浄化能力が高くなる。また、小さい場合と比較して、排気通路の上流に配置できる触媒が多くなるため、メイン触媒３２ｂの活性も早くなる。さらに、このようなメイン触媒３２ｂであっても、上述したメイン触媒３２ｂの向きおよび配置によって、排気管３１とメイン触媒３２ｂと消音器３４とを含む排気装置の構造をシンプルにできる。
【００４７】
（メイン触媒の向きおよび配置の変形例と比較例）
図５および図６は、排気装置の変形例を所定方向から見た拡大図である。図７は、排気装置の比較例を所定方向から見た拡大図である。図５〜図７は、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向から見た図である。図５は、メイン触媒３２ｂの配置の２つの変形例を示している。図６は、メイン触媒３２ｂの配置の２つの変形例を示している。混同を避けるため、図５および図６では、２つの変形例のうち一方の上流排気管３１Ａと下流排気管３１Ｂとを破線で示している。
【００４８】
図５に示すように、本実施の形態１において、メイン触媒３２ｂは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、辺Ｓ１〜Ｓ４に囲まれる四辺形と一部が重なるように配置されればよい。図５の例では、メイン触媒３２ｂは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１と平行な辺Ｓ１又は辺Ｓ３と重なるように配置されている。
【００４９】
この配置であっても、メイン触媒３２ｂの向きは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２が、シリンダ軸線Ｌ１に対して傾斜している。さらに、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、メイン触媒３２ｂの上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２と、排気口２６Ｈの中央と接合部３４ａの中央とを結ぶ仮想直線ｆ１とは、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向（例えば図５のＲｅ方向）に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向（例えば図５のＲ方向）に位置するように傾斜している。なお、本実施形態では、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１が車両前後方向に平行であるため、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向をＲｅ方向、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向をＲ方向と説明した。しかし、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１は車両前後方向に平行でなくてもよい。
【００５０】
このようなメイン触媒３２ｂの向きおよび配置により、単気筒４ストロークエンジン２０の排気口２６Ｈから、排気管３１と消音器３４との接合部３４ａまでを結ぶラインに近い位置に重いメイン触媒３２ｂを配置することができる。また、このような配置を採らない場合と比較して、上流排気管３１Ａの長さ、および、下流排気管３１Ｂの長さを、短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、メイン触媒３２ｂの複雑な支持構造が不要となる。つまり、シリンダ軸線Ｌ１が水平に延びる向きに配置される水平シリンダ部２４を有する単気筒４ストロークエンジン２０であっても、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、シリンダ軸線Ｌ１が水平に延びる向きに配置される水平シリンダ部２４を有する単気筒４ストロークエンジン２０において排気管３１が短くなり、メイン触媒３２ｂが、排気通路の距離で、より単気筒４ストロークエンジン２０の排気口２６Ｈの近くに配置されるため、メイン触媒３２ｂの早期活性を図ることができる。さらに、メイン触媒３２ｂとして、大きく重い触媒を設けることが可能となり、浄化性能の向上を図ることができる。
【００５１】
また、図６に示すように、本実施の形態１において、メイン触媒３２ｂは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、クランク軸線Ｌ２と平行な辺Ｓ２と重なるように配置されてもよい。
【００５２】
この配置であっても、メイン触媒３２ｂの向きは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２が、シリンダ軸線Ｌ１に対して傾斜している。さらに、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、メイン触媒３２ｂの上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２と、排気口２６Ｈの中央と接合部３４ａの中央とを結ぶ仮想直線ｆ１とは、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向（例えば図６のＲｅ方向）に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向（例えば図６のＲ方向）に位置するように傾斜している。なお、本実施形態では、メイン触媒３２ｂの向きは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１が車両前後方向に平行であるため、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向をＲｅ方向、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向をＲ方向と説明した。しかし、メイン触媒３２ｂの向きは、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１は車両前後方向に平行でなくてもよい。
【００５３】
図６の配置は、排気口２６Ｈと接合部３４ａとの高低差が大きい場合に、上流排気管３１Ａの長さ、および、下流排気管３１Ｂの長さを、短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、メイン触媒３２ｂの複雑な支持構造が不要となり、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、メイン触媒３２ｂを消音器３４より上流に配置することで、触媒の早期活性を図ることができる。さらに、メイン触媒３２ｂとして、大きく重い触媒を設けることが可能となり、浄化性能の向上を図ることができる。
【００５４】
図７は、メイン触媒８０１〜８０３の配置の３つの比較例を示している。混同を避けるため、図７では、３つの比較例のうち第２比較例および第３比較例の排気管８１１，８１２を破線で示している。
【００５５】
図７の３番目のメイン触媒８０３に示すように、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、メイン触媒８０３の上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２が、シリンダ軸線Ｌ１に対して傾斜していない構成は、実施の形態１の条件から除外される。
【００５６】
また、図７の２番目のメイン触媒８０２に示すように、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、メイン触媒８０２の上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２と、排気口２６Ｈの中央と接合部３４ａの中央とを結ぶ仮想直線ｆ１とが、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向（例えば図７のＲｅ方向）に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向（例えば図７のＲ方向）に位置するように傾斜していない構成は、実施の形態１の条件から除外される。図７の２番目のメイン触媒８０２の仮想直線ｆ２については、シリンダ軸線Ｌ１に平行なＲｅ方向に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直なＬ方向に位置するように傾斜している。一方、仮想直線ｆ１については、シリンダ軸線Ｌ１に平行なＲｅ方向に位置する部位ほど、仮想直線ｆ２とは逆に、シリンダ軸線Ｌ１に垂直なＲ方向に位置するように傾斜している。なお、図７の例では、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１が車両前後方向に平行であるため、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向をＲｅ方向、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向をＬ方向またはＲ方向と説明した。しかし、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１は車両前後方向に平行でなくてもよい。
【００５７】
また、図７の１番目のメイン触媒８０１と３番目のメイン触媒８０３とに示すように、メイン触媒８０１，８０３が、辺Ｓ１〜Ｓ４に囲まれる四辺形と、一部も重ならない配置は、メイン触媒８０１，８０３の向きに拘わらず、実施の形態１の条件から除外される。
【００５８】
図４および図５のメイン触媒３２ｂの配置によれば、上流排気管３１Ａと下流排気管３１Ｂとの長さが、図７の比較例の上流排気管８１１と下流排気管８１２と比較して、短くすることができる。
【００５９】
また、図６のメイン触媒３２ｂの配置によれば、排気口２６Ｈと接合部３４ａとの高低差が大きい場合に、上流排気管３１Ａと下流排気管３１Ｂとの長さが、図７の比較例の上流排気管８１１と下流排気管８１２と比較して、短くすることができる。
【００６０】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２の自動二輪車を示す側面図である。図９は、実施の形態２の自動二輪車の底面図である。図１０は、実施の形態２の自動二輪車の車体カバーを外した状態の側面図である。図１１は、実施の形態２の自動二輪車の車体カバーを外した状態の底面図である。
【００６１】
図９は、リンク機構の一部を破断してエンジン９３の排気口の周辺を露出している。
【００６２】
実施の形態２の鞍乗型車両は、いわゆるスクータ型の自動二輪車８０である。実施の形態２では、排気管９９が、右リンク部材１０５より右方を通るスクータ型の自動二輪車８０に本発明を適用した一例を示す。
【００６３】
自動二輪車８０は、車体フレーム８１を有している。車体フレーム８１は、全体として車両前後方向に延びた形態である。車体フレーム８１は、ヘッドフレーム８２と、ヘッドフレーム８２から斜め下後方へ延びたメインフレーム８３とを備えている。また、車体フレーム８１は、メインフレーム８３の下端から後方へ略水平に延びた左右一対のサイドフレーム８４と、サイドフレーム８４の後端から斜め上後方へ延びた左右一対のリアフレーム８５とを備えている。また、車体フレーム８１は、リアフレーム８５の後端から後方へ略水平に延びた左右一対のシートフレーム８６を備えている。
【００６４】
ヘッドフレーム８２には、ハンドル８７から下方へ延ばしたフロントフォーク８８が挿通されている。フロントフォーク８８の下端部に前輪８９が取り付けられている。これにより、前輪８９は、フロントフォーク８８を介して車体フレーム８１に支持されている。左右一対のサイドフレーム８４には足載せ板９０が取り付けられている。左右一対のサイドフレーム８４によって、足載せ板支持部が構成されている。この足載せ板９０は、後述するシート９１に着座した搭乗者が足を置く場所である。したがって、足載せ板９０は、シート９１の前方に配置されている。
【００６５】
足載せ板９０は、車両前後方向に延びている。車両前後方向において、足載せ板９０は、緩やかに湾曲した形状とされている。足載せ板９０は、足載せ板９０の中間部から後端部に向かうほど、上方に反っている。
【００６６】
リアフレーム８５およびシートフレーム８６には、収納ボックスが取り付けられていてもよい。収納ボックスは、車両左右方向において左右両シートフレーム８６の間に配置するとよい。収納ボックスは、上面が解放された箱型に形成するとよい。
【００６７】
シートフレーム８６には、シート９１が取り付けられている。シート９１は、車両前後方向において車体フレーム８１の中間部から後端にかけて延びている。収納ボックスはシート９１の下方に配置されている。シート９１は、収納ボックスの上面の開口を開閉するための蓋としての機能を兼ね備えている。
【００６８】
シート９１の下方には、このシート９１の下方の空間としての下方空間Ｇ１（図１０を参照）が形成されている。収納ボックスは、下方空間Ｇ１に配置されている。
【００６９】
リアフレーム８５には、車体カバー９２が取り付けられている。車体カバー９２は、足載せ板９０の後部から上方に立ち上がった形態とされている。車体カバー９２は、シート９１の下方空間Ｇ１（図１０）の一部を囲むように配置されている。車体カバー９２は、収納ボックス、および、後述するエンジン９３の前端部の前方、左方および右方を囲う。
【００７０】
車体フレーム８１には、ユニットスイングタイプのエンジン９３が取り付けられている。図１１に示すように、エンジン９３は、車体フレーム８１に対してピボット軸９４回りに揺動が可能である。具体的には、エンジン９３から前方に延伸して右リンク部材１０５と左リンク部材１０６とが設けられており、右リンク部材１０５と左リンク部材１０６とがそれぞれの先端でピボット軸９４に回動可能に接続されている。また、エンジン９３は、右方および左方のそれぞれでピボット軸１０７に回動可能に接続されている。
【００７１】
自動二輪車８０は、エンジンユニットとして、エンジン９３と、排気管９９と、触媒ユニット１００と、消音器１０１とを備えている。
【００７２】
エンジン９３は、単気筒４ストロークエンジンである。エンジン９３の前端が車体カバー９２によって覆われている。エンジン９３は、シート９１の下方空間Ｇ１（図１０）において、車体カバー９２の後方に配置されている。エンジン９３は、クランクケース部９５と、クランクケース部９５から前方に延びるシリンダ部９６と、シリンダ部９６の前方に接続されたシリンダヘッド部９７とを備えている。エンジン９３の動力により、後輪１０３が駆動される。
【００７３】
クランクケース部９５は、エンジン９３の後端部を構成している。クランクケース部９５には、車両左右方向に延びるクランク軸が収容されている。クランク軸の右端部には、ファン９８が一体に回転可能に連結されている。ファン９８は、クランク軸の回転によって駆動される。ファン９８は、エンジン９３を冷却するために空気を取り入れ、空気を冷却風として導入する。
【００７４】
シリンダヘッド部９７は、シリンダ部９６の前部に接続されており、エンジン９３の前端部を構成している。シリンダヘッド部９７には、吸気通路および排ガス通路が形成されている。この吸気通路には吸気管が接続され、排ガス通路の下流端には排ガスを下流に流す排気管９９が接続されている。
【００７５】
図１０に示すように、エンジン９３のシリンダ軸線Ｌ１は、水平方向に延びている。すなわち、シリンダ軸線Ｌ１と水平面の法線Ｖ１との成す鋭角θは、５５度以上である。
【００７６】
排気管９９の下流部には、消音器１０１が接続されている。消音器１０１は、膨張室、および、絞り部を有し、排ガスの脈動波を抑制することで排気音の音量を低減する。消音器１０１の下流端には、大気に面する放出口が設けられている。消音器１０１を通過した排ガスは、放出口から大気へ放出される。
【００７７】
排気管９９の途中には、排ガスを浄化する触媒ユニット１００が配置されている。触媒ユニット１００内には、メイン触媒１００ｂ（図９）が収容されている。メイン触媒１００ｂは、三元触媒であり、排ガスを通過させることで、排ガスを浄化する。メイン触媒１００ｂは、排気通路の中で最も浄化性能の高い触媒である。メイン触媒１００ｂは、エンジン９３の排気ポートからメイン触媒１００ｂの上流端までの通路長より、メイン触媒１００ｂの下流端から大気に面する放出口までの通路長が長くなる位置に配置される。
【００７８】
図９に示すように、メイン触媒１００ｂの上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２は、エンジン９３の排気口９３Ｈの中央と、消音器１０１と排気管９９との接合部１０１ａの中央とを結ぶ仮想直線ｆ１と、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向に位置するように傾斜している。
【００７９】
また、メイン触媒１００ｂは、図１０に示す矢印Ａの方向、すなわち、シリンダ軸線Ｌ１に垂直且つクランク軸Ｌ２に垂直な方向に見て、四辺形Ｓの領域と、少なくとも一部が重なる範囲に配置されている。四辺形Ｓの４辺は、それぞれ、シリンダ軸線Ｌ１と平行で、且つ、排気口９３Ｈを通る線分、クランク軸線Ｌ２と平行で、且つ、排気口９３Ｈを通る線分、シリンダ軸線Ｌ１と平行で、接合部１０１ａを通る線分、クランク軸線Ｌ２と平行で、接合部１０１ａを通る線分である。
【００８０】
以上のように、排気管９９が右リンク部材１０５の右方を通る自動二輪車８０においても、実施の形態１と同様の配置条件で、触媒ユニット１００を配置することができる。なお、消音器１０１が車両の左方に配置され、排気管９９が左リンク部材１０６の左方を通る車両であっても、実施の形態１と同様の配置条件で、触媒ユニット１００を配置することができる。この場合、排気管９９および触媒ユニット１００を、実施の形態２の自動二輪車８０と左右対称の配置にすればよい。
【００８１】
よって、実施の形態２の自動二輪車８０においても、排気管９９の長さを短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、触媒ユニットを有する触媒ユニット１００の支持構造をシンプルにすることができる。よって、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、メイン触媒を消音器１０１より上流に配置することで、触媒の早期活性を図ることができる。さらに、メイン触媒として、大きく重い触媒を設けることが可能となり、浄化性能の向上を図ることができる。
【００８２】
（実施の形態３）
図１２は、本発明の実施の形態３の自動二輪車を示す側面図である。図１３は、実施の形態３の自動二輪車の底面図である。図１４は、実施の形態３の自動二輪車の車体カバーを外した状態の側面図である。図１５は、実施の形態３の自動二輪車の車体カバーを外した状態の底面図である。
【００８３】
実施の形態３の鞍乗型車両は、いわゆるスポーツスクータ型の自動二輪車１２０である。実施の形態３では、排気管１３８が左リンク部材１４３と右リンク部材１４２との間を通るスクータ型の自動二輪車１２０に本発明を適用した一例を示す。
【００８４】
自動二輪車１２０は、その前部にハンドル１２１を有している。ハンドル１２１は、ヘッドパイプ１２２を挿通するステアリング軸１２３およびフロントフォーク１２４を介して、前輪１２５を操舵可能である。ヘッドパイプ１２２には、車体フレーム１２６が結合されている。
【００８５】
ヘッドパイプ１２２の上部は、カウリング１２７によって覆われている。車体フレーム１２６の全体が、車体カバー１２８によって覆われている。車体カバー１２８の上部には、シート１２９が配置されている。
【００８６】
車体フレーム１２６は、メインフレーム１３０を含んでいる。メインフレーム１３０には、エンジン１３１が取り付けられている。エンジン１３１は、車体フレーム１２６に対してピボット軸１３２回りに回動可能に支持されている。具体的には、図１５に示すように、エンジン１３１は、右方および左方のそれぞれでピボット軸１３２に回動可能に接続されている。また、エンジン１３１から後方斜め下方に延伸して右リンク部材１４２と左リンク部材１４３とが設けられており、右リンク部材１４２と左リンク部材１４３とがそれぞれの先端でピボット軸１４４に回動可能に接続されている。
【００８７】
車体フレーム１２６には、スイングアーム１３３が揺動自在に支持され、スイングアーム１３３の後端部には後輪１３４が回転自在に支持されている。これにより、エンジン１３１は、後輪１３４と共にピボット軸１３２回りにスイング可能である。
【００８８】
自動二輪車１２０は、エンジンユニットとして、エンジン１３１と、排気管１３８と、触媒ユニット１３９と、消音器１４０とを備えている。
【００８９】
エンジン１３１は、単気筒４ストロークエンジンであり、クランクケース部１３５と、シリンダ部１３６と、シリンダヘッド部１３７と、を含んでいる。クランクケース部１３５には、クランク軸が収容されている。クランクケース部１３５の前壁にシリンダ部１３６、およびシリンダヘッド部１３７が順に積層されている。これらクランクケース部１３５、シリンダ部１３６、およびシリンダヘッド部１３７は、ボルトなどを用いて互いに連結されている。
【００９０】
シリンダヘッド部１３７には、吸気通路及び排ガス通路が形成されている。この吸気通路には吸気管が接続され、排ガス通路の下流端には排ガスを下流に流す排気管１３８が接続されている。
【００９１】
図１４に示すように、エンジン１３１のシリンダ軸線Ｌ１は、水平方向に延びている。すなわち、シリンダ軸線Ｌ１と水平面の法線Ｖ１との成す鋭角θは、５５度以上である。
【００９２】
排気管１３８の下流部には、消音器１４０が接続されている。消音器１４０は、膨張室、および、絞り部を有し、排ガスの脈動波を抑制することで排気音の音量を低減する。消音器１４０の下流端には、大気に面する放出口が設けられている。消音器１４０を通過した排ガスは、放出口から大気へ放出される。
【００９３】
排気管１３８の途中には、排ガスを浄化する触媒ユニット１３９が配置されている。触媒ユニット１３９内には、メイン触媒１３９ｂ（図１３）が収容されている。メイン触媒１３９ｂは、三元触媒であり、排ガスを通過させることで、排ガスを浄化する。メイン触媒１３９ｂは、排気通路の中で最も浄化性能の高い触媒である。メイン触媒１３９ｂは、エンジン１３１の排気ポートからメイン触媒１３９ｂの上流端までの通路長より、メイン触媒１３９ｂの下流端から大気に面する放出口までの通路長が長くなる位置に配置される。
【００９４】
図１３に示すように、メイン触媒１３９ｂの上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２は、エンジン１３１の排気口１３１Ｈの中央と、消音器１４０と排気管１３８との接合部１４０ａの中央とを結ぶ、仮想直線ｆ１と、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向に位置するように傾斜している。
【００９５】
また、メイン触媒１３９ｂは、図１４に示す矢印Ａの方向、すなわち、シリンダ軸線Ｌ１およびクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、四辺形Ｓの領域と、少なくとも一部が重なる範囲に配置されている。四辺形Ｓの４辺は、それぞれ、シリンダ軸線Ｌ１と平行で、且つ、排気口１３１Ｈを通る線分、クランク軸線Ｌ２と平行で、且つ、排気口１３１Ｈを通る線分、シリンダ軸線Ｌ１と平行で、接合部１４０ａを通る線分、クランク軸線Ｌ２と平行で、接合部１４０ａを通る線分である。
【００９６】
以上のように、排気管１３８が、左リンク部材１４３と右リンク部材１４２との間を通る自動二輪車１２０においても、実施の形態１と同様の配置条件で、触媒ユニット１３９を配置することができる。
【００９７】
よって、実施の形態３の自動二輪車１２０においても、排気管１３８の長さ短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、触媒ユニットを有する触媒ユニット１３９の支持構造をシンプルにすることができる。よって、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、メイン触媒１３９ｂを消音器１４０より上流に配置することで、触媒の早期活性を図ることができる。さらに、メイン触媒として、大きく重い触媒を設けることが可能となり、浄化性能の向上を図ることができる。
【００９８】
（実施の形態４）
図１６は、本発明の実施の形態４に係る自動二輪車を示す側面図である。図１７は、実施の形態４の自動二輪車の底面図である。図１８は、実施の形態４の自動二輪車の車体カバーを外した状態の側面図である。
【００９９】
実施の形態４の鞍乗型車両は、いわゆるストリート型の自動二輪車５０である。
【０１００】
自動二輪車５０は、燃料タンク５１と、シート５２と、内燃機関であるエンジン６０と、それらを支持する車体フレーム５３とを備えている。車体フレーム５３の前方にはヘッドパイプ５４が設けられ、ヘッドパイプ５４にはステアリングシャフト（図示せず）が支持され、ステアリングシャフトの上部にはハンドル５５が設けられている。また、ステアリングシャフトの下部にはフロントフォーク５６が設けられている。フロントフォーク５６の下端部には、前輪５７が回転自在に支持されている。車体フレーム５３にはスイングアーム５８が揺動自在に支持され、スイングアーム５８の後端部には後輪５９が回転自在に支持されている。車体フレーム５３は、ヘッドパイプ５４から後斜め下向きに延びる上メインフレーム部材５３Ａと、下メインフレーム部材５３Ｂとを有する。
【０１０１】
エンジン６０は、単気筒の４ストロークエンジンであり、クランクケース部６１と、クランクケース部６１から前斜め上向きに延びるシリンダ部６２と、シリンダ部６２の上部に接続されたシリンダヘッド部６３と、シリンダヘッド部６３の上部に接続されたヘッドカバー６４とを備えている。シリンダ部６２は、クランクケース部６１から前斜め上向きに延びている。
【０１０２】
クランクケース部６１には、図示しないクランク軸および変速機構等が内蔵されている。クランクケース部６１内には潤滑用のオイルが貯蔵されており、かかるオイルは図示しないオイルポンプによって搬送され、エンジン６０内を循環している。
【０１０３】
シリンダヘッド部６３には、図示せぬ吸気通路および排ガス通路が形成されている。この吸気通路には吸気管６６が接続され、排ガス通路の下流端には排ガスを下流に流す排気管６７が接続されている。
【０１０４】
図１８に示すように、エンジン６０のシリンダ軸線Ｌ１は、垂直方向に延びている。シリンダ軸線Ｌ１が垂直方向に延びるとは、シリンダ軸線Ｌ１が水平面の法線Ｖ１との成す鋭角θが、３５度以下であるものと定義する。
【０１０５】
排気管６７の下流部には、消音器６９が接続されている。消音器６９は、膨張室、および、絞り部を有し、排ガスの脈動波を抑制することで排気音の音量を低減する。消音器６９の下流端には、大気に面する放出口が設けられている。消音器６９を通過した排ガスは、放出口から大気へ放出される。
【０１０６】
排気管６７の途中には、排ガスを浄化する触媒ユニット６８が配置されている。触媒ユニット６８内には、メイン触媒６８ｂが収容されている。メイン触媒６８ｂは、三元触媒であり、排ガスを通過させることで、排ガスを浄化する。メイン触媒６８ｂは、排気通路の中で最も浄化性能の高い触媒である。メイン触媒６８ｂは、エンジン６０の排気ポートからメイン触媒６８ｂの上流端までの通路長より、メイン触媒６８ｂの下流端から大気に面する放出口までの通路長が長くなる位置に配置される。
【０１０７】
メイン触媒６８ｂの上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線ｆ２は、エンジン６０の排気口６０Ｈの中央と、消音器６９と排気管６７との接合部６９ａの中央とを結ぶ、仮想直線ｆ１（図示なし）と、シリンダ軸線Ｌ１に垂直且つクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向に位置するように傾斜している。
【０１０８】
また、メイン触媒６８ｂは、図１８に示す矢印Ｂの方向、すなわち、シリンダ軸線Ｌ１に垂直且つクランク軸線Ｌ２に垂直な方向に見て、四辺形Ｓの領域と、少なくとも一部が重なる範囲に配置されている。四辺形Ｓの４辺は、それぞれ、シリンダ軸線Ｌ１と平行で、且つ、排気口６０Ｈを通る線分、クランク軸線Ｌ２と平行で、且つ、排気口６０Ｈを通る線分、シリンダ軸線Ｌ１と平行で、接合部６９ａを通る線分、クランク軸線Ｌ２と平行で、接合部６９ａを通る線分である。
【０１０９】
以上のように、シリンダ軸線Ｌ１が垂直方向に配置される自動二輪車５０においても、実施の形態１と同様の配置条件で、触媒ユニット６８を配置することができる。
【０１１０】
実施の形態４の自動二輪車５０においては、触媒ユニット６８より上流の排気管６７の水平方向の成分を短くすることができる。よって、鉛直方向の振動に対する、排気装置の耐久性を維持するために、触媒ユニットを有する触媒ユニット６８の支持構造をシンプルにすることができる。よって、排気装置の構造をシンプルにすることができる。さらに、メイン触媒を消音器６９より上流に配置することで、触媒の早期活性を図ることができる。さらに、メイン触媒として、大きく重い触媒を設けることが可能となり、浄化性能の向上を図ることができる。
【０１１１】
以上、本発明の各実施の形態について説明した。
【０１１２】
なお、上記実施の形態では、メイン触媒は、多孔構造、通路方向の長さが通路方向に垂直な方向の最大幅より長い、ならびに、通路方向に垂直な断面積がメイン触媒の前又は後の排気通路の通路方向に垂直な断面積より大きいと説明した。しかしながら、メイン触媒は、必ずしもこのような構造を有する必要はなく、排気通路の中で排ガスの浄化能力が最大の触媒であればよい。本明細書においては、触媒物質および担体を含んだ構成を、触媒と呼んでいる。また、メイン触媒は、複数ピースの触媒が近接して配置された構成としてもよい。ここで、近接とは、触媒の各ピースの排ガスの通路長よりも短い間隔を示す。複数ピースの触媒の担体または触媒物質の組成は、同一でも、複数種類でもよい。
【０１１３】
また、本発明においては、排気通路には１つの触媒が設けられていてもよいし、複数の触媒が設けられていてもよい。１つの触媒が設けられている場合には、この触媒がメイン触媒となる。また、複数の触媒が設けられている場合には、複数の触媒のうち、最も浄化能力の大きい触媒がメイン触媒となる。
【０１１４】
また、上記実施の形態では、メイン触媒の向きについて、図面を用いて具体的に説明したが、メイン触媒の向きは、図面に示された向きに限定されない。メイン触媒の向きは、クランク軸線に垂直且つ前記シリンダ軸線に垂直な方向に見て、メイン触媒の上流端中央と下流端中央とを結ぶ仮想直線と、単気筒４ストロークエンジンの排気口中央と、排気管と消音器との接合部中央とを結ぶ仮想直線とが、シリンダ軸線Ｌ１に平行な一つの方向に位置する部位ほど、シリンダ軸線Ｌ１に垂直な一つの方向に位置するように傾斜していればよい。
【０１１５】
また、上記実施の形態では、メイン触媒の配置について、図面を用いて具体的に説明したが、メイン触媒の配置は、図面に示された配置に限定されない。メイン触媒の配置は、クランク軸線に垂直且つ前記シリンダ軸線に垂直な方向に見て、シリンダ軸線と平行で、単気筒４ストロークエンジンの排気口を通る第１辺、クランク軸線と平行で、単気筒４ストロークエンジンの排気口を通る第２辺、シリンダ軸線と平行で、排気管と消音器との接合部を通る第３辺、および、クランク軸線と平行で、排気管と消音器との接合部を通る第４辺により、囲まれる四辺形と、少なくとも一部が重なるように配置されていればよい。
【０１１６】
また、メイン触媒の配置は、メイン触媒の上流端からエンジンの排気ポートまでの通路長が、メイン触媒の下流端から消音器の接合部までの通路長より短くなる位置に配置されていればよい。
【０１１７】
また、上記実施の形態では、排気管の一端がエンジンに締結され、排気管の他端が消音器に接合されることで、排気管と触媒ユニットとが支持される構成を示したが、別途、排気管と触媒ユニットとの一方又は両方を支持する構造を有していてもよい。
【０１１８】
また、上記実施の形態では、エンジンユニットを備えた鞍乗型車両として、自動二輪車を例示したが、エンジンユニットの動力で移動する鞍乗型車両であれば、例えば三輪又は四輪の鞍乗型車両など、どのような鞍乗型車両であってもよい。
【０１１９】
本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施の形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施の形態は、本発明をここに記載しかつ／または図示した好ましい実施の形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、多くの図示実施の形態がここに記載されている。
【０１２０】
本発明の図示実施の形態を幾つかここに記載した。本発明は、ここに記載した各種の好ましい実施の形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ（例えば、各種実施の形態に跨る特徴の組み合わせ）、改良および／または変更を含むあらゆる実施の形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施の形態に限定されるべきではない。そのような実施の形態は非排他的であると解釈されるべきである。例えば、この開示において、「好ましくは」や「よい」という用語は非排他的なものであって、「好ましいがこれに限定されるものではない」や「よいがこれに限定されるものではない」ということを意味するものである。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、単気筒４ストロークエンジンと排気装置の構成とを有するエンジンユニット、および、エンジンユニットの動力で移動する鞍乗型車両に利用できる。
【符号の説明】
【０１２２】
１、５０、８０、１２０  自動二輪車
２、５３、８１、１２６  車体フレーム
３、５４、１２２  ヘッドパイプ
４、８３、１３０  メインフレーム
８、５７、８９、１２５  前輪
１５、５９、１０３、１３４  後輪
１８、６１、９５、１３５  クランクケース部
２０、６０、９３、１３１  エンジン
２６Ｈ、６０Ｈ、９３Ｈ、１３１Ｈ  排気口
２６、６３、９７、１３７  シリンダヘッド部
３０、６６  吸気管
３１、６７、９９、１３８  排気管
３２、６８、１００、１３９  触媒ユニット
３２ｂ、６８ｂ、１００ｂ、１３９ｂ  メイン触媒
３４、６９、１０１、１４０  消音器
３４ａ、６９ａ、１０１ａ、１４０ａ  接合部
３４ｅ  放出口
ｆ１、ｆ２  仮想直線
Ｓ  四辺形
Ｓ１〜Ｓ４  第１辺〜第４辺
Ｌ１  シリンダ軸線
Ｌ２  クランク軸線
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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