(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに接続された排気管と、
前記排気管内に配置された触媒と、
前記排気管における前記触媒よりも上流側に接続された二次空気供給管と、
前記排気管のうち前記二次空気供給管との接続部及び当該接続部より下流側を収容する消音器と、を備え、
前記排気管は前記消音器に形成された挿通孔から前方に伸び、
前記二次空気供給管は、前記消音器に形成された挿通孔であって、上記排気管が挿通された前記挿通孔に対して車幅方向の中心側に形成された挿通孔から前方に伸びた後、屈曲し上方に伸びている、
ことを特徴とする鞍乗型車両の排気ガス浄化装置。
【請求項２】
エンジンに接続された排気管と、
前記排気管内に配置された触媒と、
前記触媒よりも上流側の前記排気管の側面に形成された開口に接続された二次空気供給管と、
前方に向かって開口した筒状の中空胴部と、前記排気管が挿通される挿通孔と前記二次空気供給管が挿通される挿通孔とが形成され、前記中空胴部を前方から閉じるよう前記中空胴部に取り付けられた蓋部材とを有し、前記排気管の前記開口と当該開口より下流側とを収容する消音器と、を備え、
前記排気管は前記消音器内において後方に伸び、
前記二次空気供給管は前記消音器内において前記排気管に沿って後方に伸びた後、前記排気管側に屈曲して前記排気管の側面に形成された前記開口に接続されている、
ことを特徴とする鞍乗型車両の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
エンジンに接続された排気管と、
前記排気管内に配置された触媒と、
前記排気管における前記触媒よりも上流側に接続された二次空気供給管と、
前方に向かって開口する筒状を呈し、前記排気管の前記二次空気供給管との接続部より下流側が内側に配置された中空胴部と、前記中空胴部を前方から閉じるよう前記中空胴部に取り付けられた蓋部材とを有する消音器と、を備え、
前記蓋部材は、前記中空胴部を前方から閉じるように前記中空胴部に取り付けられる内壁部材と、当該内壁部材を前方から覆うように配置される外壁部材とを有し、
前記排気管の前記二次空気供給管との接続部は、前記外壁部材と前記内壁部材の間に位置し、前記二次空気供給管は、前記外壁部材と前記内壁部材との間を通って前記消音器の外に伸びている、
ことを特徴とする鞍乗型車両の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項に記載の鞍乗型車両の排気ガス浄化装置において、
前記消音器は、当該消音器の側面を構成する中空胴部と、当該中空胴部の開口部に接合される蓋部材と、を含んで構成され、
前記二次空気供給管は前記蓋部材に挿通される、
ことを特徴とする鞍乗型車両の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
請求の範囲第１項又は第３項に記載の鞍乗型車両の排気ガス浄化装置において、
前記排気管における前記接続部よりも上流側に上流側触媒が配置される、
ことを特徴とする鞍乗型車両の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
請求の範囲第２項に記載の鞍乗型車両の排気ガス浄化装置において、
前記排気管における前記開口よりも上流側に上流側触媒が配置される、
ことを特徴とする鞍乗型車両の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンから排出される排気ガス中のＮＯX ，ＣＯ，ＨＣを浄化するようにした鞍乗型車両の排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動二輪車用エンジンの排気ガス浄化装置として、従来、エンジンに接続された排気管の上流側に第１触媒を配設するとともに、該排気管のマフラ（消音器）が接続された下流側に第２触媒を配設し、この第１，第２触媒の間に二次空気供給管を接続した構造のものがある。かかる排気ガス浄化装置は、例えば、日本国実用新案登録第２５０４００８号公報に開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、前記従来装置のように自動二輪車用エンジンの排気管に二次空気供給管を接続すると、該二次空気供給管の排気管との接続部が外部に露出する場合があり、外観が悪化するという懸念がある。
【０００４】
本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、二次空気供給管を排気管に接続する場合の外観の悪化を防止できるエンジンの排気ガス浄化装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る鞍乗型車両の排気ガス浄化装置は、エンジンに接続された排気管と、前記排気管内に配置された触媒と、前記排気管における前記触媒よりも上流側に接続された二次空気供給管と、前記排気管のうち前記二次空気供給管との接続部及び該接続部よりも下流側が収容される消音器と、を含むことを特徴とする。本発明によれば、二次空気供給管と排気管との接続部が消音器内部に収容されている。そのため、接続部が外部に露出することを防止し、外観の悪化を防止することができる。なお、鞍乗型車両とは、例えば自動二輪車（スクータを含む）、四輪バギー、スノーモービル等である。
【０００６】
また、本発明の一態様では、前記二次空気供給管は、二次空気が流通可能に互いに連結される第１の部分供給管と第２の部分供給管とを含んで構成され、前記第１の部分供給管の一端部は前記排気管と接続され、前記第１の部分供給管の他端部は前記第２の部分供給管の一端部と前記消音器の外側で接続されることを特徴とする。この態様によれば、二次空気供給管が、第１の部分供給部と第２の部分供給部とから構成されている。そのため、第１の部分供給部が接続された排気管と、排気管のうち接続部より下流側を収容する消音器とを一体的に構成した上で、第１の部分供給管と第２の部分供給管を消音器の外側で接続し、車体に排気ガス浄化装置を取り付けることができるようになる。その結果、排気ガス浄化装置を搭載した鞍乗型車両の組み立てが容易となる。
【０００７】
また、本発明の一態様では、前記消音器は前記第１の部分供給管の外周部を挿通する挿通孔を備え、前記第１の部分供給管の外周部は前記挿通孔の縁部と接合され、前記第１の部分供給管と前記第２の部分供給管とは前記消音器の外側で接合されることを特徴とする。消音器内部には高温の排気ガスが流通するため、消音器自体も高温になっている。第２の部分供給管は消音器の外側に配設されており、消音器に比べて比較的低温である。そのため、消音器と第２の部分供給管とは、その熱膨張量に大きな差がある。一方、第１の部分供給管の一端部は排気管に接続されているため高温となっており、消音器の外側に突出している他端側は前記一端部に比べて低温である。そこで、この態様によれば、高温の消音器は、その挿通孔の縁部において、同じく高温の第１の供給管の外周部と接合され、第２の供給管は、比較的低温である第１の供給管の消音器外側で接合されている。その結果、熱膨張量の差の小さい部分同士を互いに接合することができ、確実な接合を実現できる。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記消音器は、該消音器の側面を形成する中空胴部と、該中空胴部の開口部に接合される蓋部材と、を含んで構成され、前記二次空気供給管は前記蓋部材に挿通されることを特徴とする。この態様によれば、中空胴部内に、二次空気供給管が接続された排気管の下流部を収容した後に、蓋部材を中空胴部の開口部に接合し、排気ガス浄化装置を組立てることができるようになるため、排気ガス浄化装置の組み立てが容易である。ここで、中空胴部とは、予め円筒状に形成された部材だけでなく、例えば、消音器の側面を構成する複数の部材が互い接合し、全体として筒状に形成されているものや、筒状の部材に予め底面を有して形成されているものも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態による排気ガス浄化装置が配設されたスクータ型自動二輪車の側面図である。
【図２】上記自動二輪車の排気装置の側面図である。
【図３】上記排気ガス浄化装置の模式構成図である。
【図４】上記排気ガス浄化装置の断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】上記排気ガス浄化装置の車両進行方向前方の側面図である
【図７】上記は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図８】上記排気ガス浄化装置の部分断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態による排気ガス浄化装置の断面図である。
【図１０】上記第２の実施形態による排気ガス浄化装置の車両進行方向前方の斜視図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態による排気ガス浄化装置の模式構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１乃至図３は、本発明の第１の実施形態によるエンジンの排気ガス浄化装置を説明するための図であり、図１は排気ガス浄化装置を備えたスクータ型自動二輪車の側面図、図２は前記自動二輪車の排気装置の側面図、図３は排気ガス浄化装置の模式構成図である。また、後に説明する図４乃至図８は、第１の実施形態によるエンジンの排気ガス浄化装置を詳細に示す図である。
【００１１】
図１において、１はスクータ型自動二輪車を示している。アンダボーン型の車体フレーム２の前端部は、フロントフォーク３を左右回動可能に支持し、該車体フレーム２の中央部は、ユニットスイング式エンジンユニット４を上下揺動可能に支持している。該エンジンユニット４の上方には、シート５が取り付けられている。
【００１２】
前記フロントフォーク３の下端には前輪６が、上端には操向ハンドル７がそれぞれ配設され、前記エンジンユニット４の後端部には後輪８が配設されている。また前記フロントフォーク３は前部カバー９により、シート５の下方は後部カバー１０によりそれぞれ覆われており、この前部カバー９と後部カバー１０の間には低床のフートボード１１が配設されている。
【００１３】
前記エンジンユニット４は、４サイクル水冷式エンジンとＶベルト式無段変速機を備えた伝動ケースとを一体化した構造のものであり、前記エンジンは気筒軸を概ね水平前方に向けて搭載されている。なお、４ａは冷却空気導入口である。
【００１４】
前記エンジンユニット４の車両進行方向（同図においてＦｒが示す方向）に対して左側（図１において紙面奥側）には不図示の吸気管，気化器，エアクリーナを備えた吸気装置が配設され、車両進行方向に対して右側には排気管１５，消音器３０を備えた排気装置１４が配設されている。
【００１５】
前記排気管１５の上流端部１５ａはエンジン接続部１５ｂから車両進行方向に対して右側に延びた後、車体後方に概ね直線状に延びており、該排気管１５の下流端部１５ｃに該下流端部１５ｃを囲むように前記消音器３０が接続されている。
【００１６】
消音器３０は、気密に形成された横断面概ね楕円形状をなす筒体である中空胴部３２内が隔壁により複数の膨張室（消音室）に区画されてなり、車両進行方向後端の膨張室にテールパイプ１７を接続するとともに、それとは異なる膨張室に前記下流端部１５ｃの開口を位置させた構造となっている。テールパイプ１７は、中空胴部３２の車両進行方向後方の開口部と接合される蓋部材３６を貫通して、消音器外部に突出している。
【００１７】
消音器３０及び排気管１５には概ね三角形状のブラケット１８が接合されており、該ブラケット１８はエンジンユニット４にボルト締め固定されている。これにより排気装置１４はエンジンユニット４と共に上下揺動するようになっている。
【００１８】
排気装置１４にはエンジンから排出される排気ガス中のＮＯX ，ＣＯ，ＨＣを浄化する排気ガス浄化装置２０が配設されている。この排気ガス浄化装置２０には、排気管１５内に、主として還元作用をなす上流側触媒２１と、主として酸化作用をなす下流側触媒２２が所定の間隔をあけて配置されており、排気管１５の上流側触媒２１と下流側触媒２２との間の部分に二次空気供給管２３が接続されている。
【００１９】
上流側触媒２１と下流側触媒２２とは、消音器３０の中空胴部３２内に収容された下流端部１５ｃ内に配置されており、該下流端部１５ｃの下流側触媒２２部分は、他の部分より大径に形成されている。二次空気供給管２３は、下流端部１５ｃの上流側触媒２１の下流側近傍に溶接されている。
【００２０】
このようにして上流側触媒２１及び二次空気供給管２３の排気管１５への接続部２３ａは、消音器３０により覆われており、該消音器３０が上流側触媒２１の外方を囲む遮熱部として、かつ接続部２３ａを覆うカバー部として機能している。
【００２１】
二次空気供給管２３は、屈曲部２３ｃを有しており、接続部２３ａから排気管１５の径方向外方に延び、該屈曲部２３ｃにて屈曲し、排気管１５の軸線方向と同一方向に延伸するように形成されている。そして、二次空気供給管２３は、中空胴部３２の車両進行方向前方の開口部に接合される蓋部材３４に形成される挿通孔３４ｂから消音器３０の外側に突出しており、該二次空気供給管２３の外部突出部２３ｂと蓋部材３４とは気密に溶接接合されている。排気管１５の下流端部１５ｃと二次空気供給管２３が同じ方向に延びていることから両者の熱膨張方向が一致することとなる。その結果、二次空気供給管２３と排気管１５の下流端部１５ｃとの膨張差は小さくなり、二次空気供給管２３の接続部２３ａの損傷を防止できる。
【００２２】
なお、二次空気供給管２３を、図３に二点鎖線で示すように、排気管１５の軸線に対して直角方向に延長した場合には、下流端部１５ｃと中空胴部３２とでは温度差が大きいため、排気管１５の下流端部１５ｃと中空胴部３２との熱膨張差による力によって接続部２３ａが損傷しやすくなる。
【００２３】
また二次空気供給管２３は、接続部２３ａにて排気管１５に溶接接合されるとともに、蓋部材３４の挿通孔３４ｂとも溶接接合されているので、二次空気供給管２３の支持強度が高められている。
【００２４】
二次空気供給管２３の外部突出部２３ｂには二次空気導入パイプ２５の一端側が接続されており、該パイプ２５の他端側はリードバルブアッシィ２６に接続されている。このリードバルブアッシィ２６は、後部カバー１０の内側であって、シート５後部下方に、且つ、後輪８の上方に配設されており、二次空気の触媒側への流れのみを許容し、反対方向への流れを阻止する機能を有している。具体的には、排気管１５内に発生した負圧により、リードバルブアッシィ２６を介して二次空気が排気管１５内に吸引されるようになっている。また、二次空気導入パイプ２５はエンジンユニット４の上下揺動を吸収可能な可撓性パイプで構成されている。
【００２５】
ここで、リードバルブアッシィ２６の配置箇所については、図１に示すように、フートボード１１の下方（Ａ）でもよく、またシート５下方の車体フレーム２の立ち上がり部分（Ｂ）、エンジンユニット４のクランクケース（Ｃ）、あるいはブラケット１８の内側（Ｄ）であってもよい。このようにすることによって二次空気導入パイプ２５の配索長さを必要最小限に抑えることが可能となる。
【００２６】
なお、前記リードバルブアッシィ２６用エアクリーナについては、該アッシィ２６の上流側近傍に専用のエアクリーナを設けても良いし、あるいはエンジンの吸気用エアクリーナを兼用してもよい。
【００２７】
次に本実施形態の作用効果について説明する。
【００２８】
本実施形態の排気ガス浄化装置２０によれば、消音器３０の中空胴部３２内に挿入された排気管１５の下流端部１５ｃに、上流側触媒２１と下流側触媒２２とを間隔をあけて配置するとともに、上流側触媒２１と下流側触媒２２との間に二次空気供給管２３を接続している。そのため、該二次空気供給管２３の接続部２３ａを消音器３０により覆うことができ、該接続部２３ａが外部に露出することによる外観の悪化を防止できる。
【００２９】
また上流側触媒２１と接続部２３ａとを消音器３０内に収容したので、既存の消音器３０を上流側触媒２１の遮熱部として利用し、同時に消音器３０を接続部２３ａのカバー部としても有効利用できる。そのため、消音器３０のみで上流側触媒２１による熱害及び接続部２３ａの外部への露出を防止することができ、別部材による被覆を不要にでき、部品点数の増加を防止できる。
【００３０】
本実施形態では、二次空気供給管２３は、排気管１５との接続部２３ａから排気管１５の径方向に延伸した後、屈曲部２３ｃにて排気管１５の軸線方向と同一方向に屈曲している。そして、二次空気供給管２３は、その後さらに延伸し、中空胴部３２の前端に接合された蓋部材３４から外方に突出しているので、排気管１５の熱膨張方向と二次空気供給管２３の熱膨張方向とが一致する。その結果、排気管１５と中空胴部３２との熱膨張差によって二次空気供給管２３が変形したり接続部２３ａが損傷したりするのを防止できる。また二次空気供給管２３は、排気管１５及び蓋部材３４に溶接接合されているので、二次空気供給管２３の支持強度が高められている。
【００３１】
以上説明した排気ガス浄化装置についてさらに詳細に説明する。図４は、第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置の詳細断面図である。
【００３２】
上述したように、消音器３０は中空胴部３２と、中空胴部３２の車両進行方向前方の開口部と接合される椀状の前方側蓋部材３４と、車両進行方向後方の開口部と接合される後方側蓋部材３６とを含んで構成されている。中空胴部３２、前方側蓋部材３４及び後方側蓋部材３６は、それぞれ２重構造をなしている。中空胴部３２の外側の部材と内側の部材の間にはグラスウール３２ａが装填されており、消音器３０の遮熱性を高めている。消音器３０内部は、第１隔壁３８と第２隔壁４０とによって、車両進行方向後方から順に、１次膨張室５０、２次膨張室５１、３次膨張室５２に区画されている。前方側蓋部材３４は消音器３０の外壁を構成する椀状の外壁部材６１と、該外壁部材６１の内側に収容され、消音器３０の内壁を構成する椀状の内壁部材６３と、含んで構成されており、両部材には挿通孔３４ａが設けられている。車両進行方向前方から後方に向けて、消音器３０の長手方向に延設された排気管１５は、その下流端部１５ｃが該挿通孔３４ａに挿通され、下流端部１５ｃ全体が消音器３０内部に収容されている。
【００３３】
図３において説明したように、下流端部１５ｃの内部には上流側触媒２１と下流側触媒２２の二つの触媒が配置されている。上流側触媒２１及び下流側触媒２２はともに消音器３０内部に位置するように、下流端部１５ｃの内部に配設されている。下流端部１５ｃは第１隔壁３８及び第２隔壁４０を貫通して、これらの隔壁により消音器３０の内部で支持されている。
【００３４】
排気管１５の上流側から供給される排気ガスは上流側触媒２１を流通する。上流側触媒２１内を流通した後、排気ガスには二次空気供給管２３から供給される二次空気が混合されるようになっている。前方側蓋部材３４には、排気管１５の下流端部１５ｃが挿通される挿通孔３４ａとは別の挿通孔３４ｂ（図６参照）が設けられており、二次空気供給管２３は該挿通孔３４ｂを挿通している。二次空気供給管２３は、消音器３０内部で下流端部１５ｃの軸線方向と同一方向に延設されており、屈曲部２３ｃにて排気管１５側へ屈曲し、二次空気供給管２３の端部が排気管１５と接続されている。そして、下流端部１５ｃと二次空気供給管２３との接続部２３ａ、及び該接続部２３ａから排気管１５の下流側が消音器３０内に収容されている。このため、消音器３０の外側に接続部２３ａが露出して外観が悪化することを防止できるとともに、上流側触媒２１及び下流側触媒２２が活性化することにより発される熱を消音器３０内に保つことができるようになっている。
【００３５】
ここで、排気管１５の下流端部１５ｃと二次空気供給管２３との接続部２３ａについて、図５に基づいて詳細に説明する。図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図であり、二次空気供給管２３と下流端部１５ｃとを中心に示している。二次空気供給管２３は、前方側蓋部材３４において、排気管１５が挿通される挿通孔３４ａよりも車体側に形成された挿通孔３４ｂより消音器３０内に導入され（図６乃至８参照）、排気管１５の下流端部１５ｃの軸線方向と同一方向に、車両の進行方向前方から後方に向けて３次膨張室５２及び２次膨張室５１内に延設されている（図４参照）。そして、二次空気供給管２３は、屈曲部２３ｃにて下流端部１５ｃ、すなわち車両外方側に向けて屈曲されて、二次空気供給管２３の端部が排気管１５の下流端部１５ｃに接続されている。具体的には、二次空気供給管２３の端部が、下流端部１５ｃの上流側触媒２１と下流側触媒２２との間に設けられた二次空気流入口１５ｄに接合されている。この二次空気流入口１５ｄは、図４に示すように消音器３０の２次膨張室５１内に位置している。二次空気供給管２３の端部には、円環状の補強部材４２が嵌められており、補強部材４２と、二次空気供給管２３の端部とが溶接接合されるとともに、下流端部１５ｃ側面における二次空気流入口１５ｄの周辺部とが溶接接合されている。これにより、下流端部１５ｃへの二次空気供給管２３の支持強度が増されている。また、二次空気供給管２３は、第２隔壁４０を貫通し、該第２隔壁４０によって支持されており、二次空気供給管２３が消音器３０内で揺動することを防止し、耐久性に優れた排気ガス浄化装置が実現されている。
【００３６】
なお、後述するように、二次空気供給管２３は、二次空気が流通可能に互いに連結される第１の部分供給管２３ｄと第２の部分供給管２３ｅとから構成されており、図５において、下流端部１５ｃと接合している二次空気供給管２３は、二次空気供給管２３を構成する第１の部分供給管２３ｄである。
【００３７】
図６は、排気ガス浄化装置２０の車両進行方向の前方部分の側面図である。また、図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線の断面図である。図７において排気ガス浄化装置２０の右側に示されているのは車両の後輪８である。これらの図に示すように、二次空気供給管２３が挿通される挿通孔３４ｂは、排気管１５が挿通される挿通孔３４ａよりも車体側、すなわち後輪８側に形成されている。このため、車両の外方から、二次空気供給管２３が消音器３０内部へ導入されている様子が隠れて見え難くなり、車両の外観を良くすることができる。
【００３８】
また、二次空気供給管２３は、消音器３０の内外に跨って設けられる第１の部分供給管２３ｄと、消音器３０の外側にて、二次空気が流通可能に第１の部分供給管２３ｄと接続される同径の第２の部分供給管２３ｅと、から構成されている。第１の部分供給管２３ｄは、挿通孔３４ｂから消音器３０内に導入され、そのまま排気管１５と平行して車両進行方向に延伸し、図５に示すように上流側触媒２１と下流側触媒２２との間で該排気管１５と接続されている。一方、第２の部分供給管２３ｅは、第１の部分供給管２３ｄとの接合部２３ｆから若干の長さだけ車両進行方向に延びた後、斜め上方に屈曲して延伸している。また、第２の部分供給管２３ｅは支持部材３７により消音器３０に固定されている。支持部材３７は、第２の部分供給管２３ｅの側部から前方側蓋部材３４側に延伸する板状部材であり、その一端は折り曲げられて取付部３７ａが形成され、該取付部３７ａにて前方側蓋部材３４と溶接接合されている。また、他端は第２の部分供給管２３ｅの側面に沿うよう湾曲形成されて取付部３７ｂが形成され、該取付部３７ｂにて第２の部分供給管２３ｅの外側面に溶接接合されている。これにより、第２の部分供給管２３ｅは消音器３０に支持されている。なお、中空胴部３２の上部にはブラケット３２ｂが接合されており、排気ガス浄化装置２０が該ブラケット３２ｂにより車体へ固定されるようになっている。
【００３９】
図８は、第１及び第２の部分供給管２３ｄ，ｅの取付部分を断面にして示す、排気ガス浄化装置２０の車両進行方向前方を上方から見た部分断面図である。同図に示すように、第１の部分供給管２３ｄの外周部は、前方側蓋部材３４の外壁部材６１の挿通孔３４ａの周縁に形成されたフランジ部６０、及び内壁部材６３の挿通孔３４ａの周縁に形成されたフランジ部６２と溶接接合されている。また、第１の部分供給管２３ｄの消音器３０の外側の端部は、第２の部分供給管２３ｅの端部と接合している。具体的には、第２の部分供給管２３ｅの下方端部は他の部分より大径に形成されており、その部分に第１の部分供給管２３ｄの外側端部が挿入されて、互いに溶接接合されている。第２の部分供給管が、支持部材３７により支持されて、さらに接合部２３ｆにおいて第１の部分供給管と溶接接合されていることにより、第２の部分供給管が確実に排気ガス浄化装置２０に支持されるようになっている。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、排気管１５の下流端部１５ｃと二次空気供給管２３との接続部２３ａ及び接続部２３ａの下流側が消音器３０内に収容されるため、接続部２３ａが消音器３０の外部に露出し外観が悪化するのを防止することができる。また、本実施形態によれば、上流側触媒２１及び下流側触媒２２が排気管１５内に設けられて、且つ、これら触媒２１，２２は消音器３０内に設けられているため、排気ガスの熱が拡散することなく、触媒２１，２２の温度が活性化温度に達するのに要する時間が短縮される。さらに、二次空気供給管２３が、３次膨張室５２及び２次膨張室５１を通って排気管１５に接続されているため、二次空気が二次空気供給管２３を流通する間に、その温度がわずかながら上昇するようになっている。その結果、二次空気を昇温させた後に、排気ガスと混合させることができ、二次空気により触媒２１，２２の温度を大きく低下することを防止できる。
【００４１】
また、本実施形態に係る排気ガス浄化装置によれば、二次空気供給管２３の第１の部分供給管２３ｄと排気管１５の下流端部１５ｃとを二次空気流入口１５ｄにて接合させ、両部材を一体化させ、それを消音器３０内に収容した後、前方側蓋部材３４を中空胴部３２の前方開口に被覆することにより、消音器３０をユニット化できる。そして、消音器３０の前方側蓋部材３４から延出する排気管１５及び第１の部分供給管２３ｄを、それぞれ上流側に接合するとともに、ブラケット３２ｂその他の取付部材を車両側と連結させることで、消音器３０のユニットを車両に取り付けることができる。このため、排気ガス浄化装置２０の車両への組み付けを容易化することができる。
【００４２】
次に、図９乃至図１１に基づいて、本発明の第２の実施形態に係る排気ガス浄化装置について説明する。ここでは、第２の実施形態に係る排気ガス浄化装置のうち、第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置と同様の箇所については同一符号を付し、以下では詳細な説明を省略する。
【００４３】
まず、図９は第２の実施形態に係る排気ガス浄化装置の断面図であり、図１０は排気ガス浄化装置２０の車両進行方向に対して前方部分を示す斜視図である。本実施形態では、図９に示すように、消音器３０内に、車両前方側から後方側に１次膨張室５０、２次膨張室５１及び３次膨張室がこの順で形成されており、それに伴って、排気管１５の先端部はＵ字状に曲げられ、最前方に位置する１次膨張室５０内に排気管１５の排出口が位置するようになっている。
【００４４】
また、前方側蓋部材３４は、内壁部材３５と外壁部材３９と筒状蓋部材３３とから構成されている。外壁部材３９は、概略椀状に形成され、その底部に下流端部１５ｃの導入口３９ａが形成されている。筒状蓋部材３３は、筒状に形成され、その一端側が外壁部材３９の導入口３９ａに接合されており、排気管１５が挿通されている。そして、筒状蓋部材３３の内側には排気管１５内に設けられた上流側触媒２１が位置するようになっている。また、筒状蓋部材３３の他端側はテーパ部３３ａが形成されており、該テーパ部３３ａの先端部にて排気管１５の側部を支持するようになっている。
【００４５】
内壁部材３５も、概略椀状に形成されており、その底面のうち半円形状の部分に、他より深い底部３５ａを有している。そして、内壁部材３５は、外壁部材３９の内部に填め込まれ、その縁部３５ｃにおいて外壁部材３９の縁部３９ｃ内側と接合するようになっている。なお、内壁部材３５にも、下流端部１５ｃを挿通するための挿通孔３５ｄが形成されている。なお、内壁部材３５が底部３５ａを有することにより、１次膨張室５０の容積をより大きくすることができ、消音器３０の消音性能を向上させることができる。
【００４６】
外壁部材３９と内壁部材３５の間であって、上流側触媒２１の下流側には、二次空気供給管２３が接続されるようになっている。ここで、さらに図１１を参照して、二次空気供給管２３の下流端部１５ｃへの接続について説明する。同図は、図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。同図において排気ガス浄化装置の左側には車両の後輪８が表されている。二次空気供給管２３は、消音器３０の側面のうち車体側より消音器３０内部に導入されている。具体的には、外壁部材３９の車体側上方には挿通孔３９ｃが設けられており、該挿通孔３９ｃから二次空気供給管２３が消音器３０内部に挿通されるようになっている。同図においては、内壁部材３５の底部３５ａの隔壁断面が半円状に示されている。二次空気供給管２３は、消音器３０の外側から、この内壁部材３５の底部３５ａの側面に沿うようにして消音器３０内部に導入されている。そして、二次空気供給管２３の端部２３ｇが、消音器３０内の下部に配設されている下流端部１５ｃと接続されている。
【００４７】
また、二次空気供給管２３は、第１の部分供給管２３ｄと第２の部分供給管２３ｅとから構成されている。下流端部１５ｃには二次空気流入口１５ｆが設けられており、第１の部分供給管２３ｄの一端部２３ｇと該二次空気流入口１５ｆの周縁が溶接接合される。具体的には、図９及び図１１で表されるように、下流端部１５ｃは、二次空気流入口１５ｆの近傍においては、下流端部１５ｃの下側の側面を構成し略半筒状に形成された半筒状下面１５ｇと、下流端部１５ｃの上側の側面を構成し同じく略半筒状に形成された半筒状上面１５ｈとから構成されている。そして、半筒状下面１５ｇの外周面と半筒状上面１５ｈの内周面とが接合されて、全体として筒状の下流端部１５ｃが形成されている。そして、半筒状上面１５ｈに、二次空気流入口１５ｆが設けられており、二次空気流入口１５ｆの縁部にはフランジ部１５ｆ’が設けられている。そして、該フランジ部１５ｆ’と第１の部分供給管２３ｄの一端部２３ｇとが溶接接合されている。第１の部分供給管２３ｄの外周部２３ｄ’は、外壁部材３９に設けられた挿通孔３９ｃの縁部と接合されている。そして、第１の部分供給管２３ｄの他端部２３ｈと第２の部分供給管２３ｅとが接続されている。具体的には、第１の部分供給管２３ｄの他端部２３ｈは他の箇所よりも大径に形成されており、その部分に第２の部分供給管２３ｅの端部が挿入されている。そして、第２の部分供給管２３ｅの外周部２３ｅ’と第１の部分供給管２３ｄの他端部２３ｈとが消音器３０の外側で溶接接合されている。これにより、温度の高い外壁部材３９と、同じく温度の高い第１の部分供給管２３ｄとが接合されている。そして、消音器３０の外側に配置されているために、温度の低い第２の部分供給管２３ｅの外周部２３ｅ’と第１の部分供給管２３ｄの他端部２３ｈとが接合されることとなる。その結果、温度差の小さい部分同士を接合することができ、各接合の確実性が増している。
【００４８】
二次空気供給管２３は、内壁部材３５の外側で排気管１５と接続されており、排気管１５のうち、該接続部２３ａより下流側の下流端部１５ｃは、内壁部材３５に設けられた挿通孔３５ｄから、内壁部材３５と中空胴部３２と後方側蓋部材３６が形成する筒状本体内に導入されている。二次空気供給管２３と下流端部１５ｃとの接続部２３ａは、外壁部材３９で被覆されている。このため、接続部２３ａが外部に露出することによる外観の悪化が回避されている。また、下流側触媒２２が消音器３０の筒状本体内に収容されているため、触媒２２の活性化により発された熱が内部に保たれている。
【００４９】
さらに、本実施形態では、下流端部１５ｃの先端部は、消音器３０内部の車両進行方向前方に設けられた１次膨張室５０内部に設けられており、図９に示すように、高温の排気ガスが、下流端部１５ｃの先端部と対抗する内壁部材３５に直接的に接するようになっているが、内壁部材３５の外側で二次空気供給管２３と下流端部１５ｃとを接続することにより、過度に二次空気供給管２３が熱せられるのを回避することができるようになっている。
【００５０】
また、本実施形態では、第１の部分供給管２３ｄが、外壁部材３９に設けられた挿通孔３９ｃを介して、消音器３０内部に導入されている。このため、排気ガス浄化装置２０の組み立てが容易となっている。すなわち、第１の部分供給管２３ｄと第２の部分供給管２３ｅとが消音器３０の外側で溶接接合されているため、第１の部分供給管２３ｄを、外壁部材３９の挿通孔から挿通し、下流端部１５ｃと接合させ消音器３０と一体化した後に、第２の部分供給管２３ｅと第１の部分供給管２３ｄとを消音器３０の外側で接合することにより、排気ガス浄化装置２０を組み立てることができるようになっている。
【００５１】
以上説明した第２の実施形態によれば、下流端部１５ｃと二次空気供給管２３との接続部２３ａが外壁部材の内側に設けられるので、接続部２３ａが消音器３０の外側に露出し、外観が悪化することを防ぐことができる。
【００５２】
次に、図１２は、本発明の第３実施形態による排気ガス浄化装置を説明するための図であり、図中、図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。本実施形態は、上流側触媒２１を消音器３０の外側の排気管１５内に配置し、下流側触媒２２を消音器３０内に配置し、二次空気供給管２３の接続部２３ａを消音器３０により覆うとともに、前記排気管１５の上流側触媒２１の外周部分を遮熱部として機能するヒートプロテクタ６０により囲んで構成した例である。本実施形態では、二次空気供給管２３の接続部２３ａを被覆部材としての消音器３０により覆ったので、接続部２３ａが外部に露出することによる外観の悪化を防止できる。また上流側触媒２１を既存のヒートプロテクタ６０により囲んだので、コストアップすることなく熱による影響及び見栄えの悪化を防止できる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、種々の変形が可能である。例えば、以上の説明では、一つの排気管１５がエンジンと接続されているが、エンジンに複数の排気管が接続されて、それらの排気管がそれぞれ消音器３０内部に導入されるようにしてもよい。また、エンジンに接続された複数の排気管が、消音器３０の上流側で一つに結合されて、消音器３０内に導入されるようにしてもよい。また、以上の説明では、排気管１５内に上流側触媒２１と下流側触媒２２の二つの触媒を配置しているが、一つの触媒のみを排気管１５内に配置するようにしてもよい。
【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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