(57)【要約】【課題】内燃機関と変速機とを一体化したパワーユニットの上記内燃機関の排気ガス通路と、上記排気ガス通路の上流側に配置される上流側触媒と、上記排気ガス通路の下流側に配置される下流側触媒と、上記上流側触媒と下流側触媒の間の排気ガス通路に接続される二次空気導入管と、を備えた自動二輪車の排気ガス浄化装置において、マフラーを大きくすることなく、且つ車両の後部に過大な重量がかからないようにして、乗り心地の良い排気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】上記上流側触媒を、上記排気ガス通路上において、自動二輪車の側面視におけるパワーユニットと後輪との間に配置する。【選択図】          図２
2009191771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と変速機とを一体化したパワーユニットの上記内燃機関の排気ガス通路と、
上記排気ガス通路の上流側に配置される上流側触媒と、
上記排気ガス通路の下流側に配置される下流側触媒と、
上記上流側触媒と下流側触媒の間の排気ガス通路に接続される二次空気導入管と、
を備えた自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記上流側触媒は、上記排気ガス通路上において、自動二輪車の側面視におけるパワーユニットと後輪との間に配置されることを特徴とする自動二輪車の排気ガス浄化装置。
【請求項２】
上記二次空気導入管と排気ガス通路との接続部は、自動二輪車の側面視においてパワーユニットと後輪との間に配置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排気ガス浄化装置。
【請求項３】
上記二次空気導入管と排気ガス通路との接続部の近傍にある、二次空気導入管のマフラー壁体貫通箇所が、マフラーステーの車幅方向内側に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
上記上流側触媒の上流側に、上記二次空気導入管とは別の、第２の二次空気導入管を接続したことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
上記それぞれの二次空気導入管は、それぞれ別個の二次空気供給制御バルブを備えた独立の配管であることを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動二輪車の排気ガス浄化装置に関するものであり、特に、排気ガス通路に設けられる触媒の配置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マフラーの内部に設けられた排気ガス通路上に、上流側触媒と下流側触媒の二つの触媒を配置し、上記排気ガス通路に二次空気導入管を接続した排気ガス浄化装置の例が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この構造の場合、マフラー内に触媒や二次空気通路が配置されているので、マフラー自体が大きく重くなり勝ちであり、また、車両の後部に配置されるマフラーが重くなることによって、後輪分担荷重が増え、前後荷重バランスを取ることが必要となってくるという課題があった。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２９１９５０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、マフラーを大きくすることなく、且つ車両の後部に過大な重量がかからないようにして、乗り心地の良い排気ガス浄化装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
内燃機関と変速機とを一体化したパワーユニットの上記内燃機関の排気ガス通路と、
上記排気ガス通路の上流側に配置される上流側触媒と、
上記排気ガス通路の下流側に配置される下流側触媒と、
上記上流側触媒と下流側触媒の間の排気ガス通路に接続される二次空気導入管と、
を備えた自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記上流側触媒は、上記排気ガス通路上において、自動二輪車の側面視におけるパワーユニットと後輪との間に配置されることを特徴とする自動二輪車の排気ガス浄化装置に関するものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記二次空気導入管と排気ガス通路との接続部は、自動二輪車の側面視においてパワーユニットと後輪との間に配置されることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記二次空気導入管と排気ガス通路との接続部の近傍にある、二次空気導入管のマフラー壁体貫通箇所が、マフラーステーの車幅方向内側に配置されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記上流側触媒の上流側に、上記二次空気導入管とは別の、第２の二次空気導入管を接続したことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の自動二輪車の排気ガス浄化装置において、
上記それぞれの二次空気導入管は、それぞれ別個の二次空気供給制御バルブを備えた独立の配管であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明において、
マフラーを大きくすることなく、且つ車両の後部に重量がかからないようにしているので、乗り心地の良い排気ガス浄化装置を提供することができる。
上流側触媒を内燃機関のシリンダヘッドから距離を置いて配置することになるので、内燃機関の出力が向上する。
パワーユニットと後輪との間の比較的空いている空間を有効利用できるので、上流側触媒や二次空気導入管等を余裕を持って配置することができる。
また、上流側触媒と下流側触媒とを近接して配置することになるので、上流側触媒の活性化によって暖められた排気ガスが、冷えることなく下流側触媒に当たるので、下流側触媒が活性化しやすい。
【００１１】
請求項２の発明において、
パワーユニットと後輪との間という比較的広いスペースを利用して上記接続部を配置することができるので、レイアウトの自由度が増加する。
また、上記上流側触媒と上記二次空気導入管の接続部とを比較的近づけることができるので、上記接続部と下流側触媒とを離すことが出来、結果として、二次空気空気が下流側触媒に到達するまでに、排気ガスと良く混ざり合い、浄化機能が向上する。
【００１２】
請求項３の発明において、
二次空気導入管と排気ガス通路との接続部の近傍にある、二次空気導入管のマフラー壁体貫通箇所をマフラーステーの内側に配置することによって、上記マフラー壁体貫通箇所をマフラーステーで隠すことができ、外観性が向上する。
【００１３】
請求項４の発明において、
第２の二次空気導入管を設けることによって、排気ガスの浄化性能がさらに向上する。
【００１４】
請求項５の発明において、
上記２系列の二次空気導入管は独立配管であり、それぞれに二次空気供給制御バルブを備えるので、互いの空気の脈動による干渉を避けることができ、二次空気の流量を大きくし、排気ガス浄化性能を効率的に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車１の側面図である。本自動二輪車１の車体フレーム２は、車体前部のヘッドパイプ３から後方へ斜め下向きに傾斜して１本のメインフレーム４が延出し、同メインフレーム４の中間部から左右一対のシートレール５、５が後方へ斜め上向きに延出して後端に至っている。上記メインフレーム４の下端と上記シートレール５、５の後部との間にミドルフレーム６、６が介装されている。
【００１６】
上記の車体フレーム２の左右一対のシートレール５、５間に収納ボックス等（図示なし）が架設され、収納ボックス等の上方をシート７が開閉自在に覆っている。車体前部上方に、ヘッドパイプ３に軸支されたハンドル８が設けられ、下方にフロントフォーク９が延び、その下端に前輪10が軸支されている。メインフレーム４とミドルフレーム６との接続部から、左右一対のピボットブラケット11、11が下方に延出して固着されている。上記ピボットブラケット11、11に、ピボット軸12によってリヤフォーク13がその前端を軸支されて後方に延びており、リヤフォーク13の後端部に後輪14が軸支されている。ピボット軸12を中心に上下に揺動するリヤフォーク13の後部とミドルフレーム６、６との間にリヤクッション15、15が介装されている。
【００１７】
上記自動二輪車１に搭載されているパワーユニット16は、前部の内燃機関17と後部の変速機18の一体型のユニットである。内燃機関17は、単気筒の４サイクル内燃機関で、クランクケース19の前面からシリンダブロック20、シリンダヘッド21およびシリンダヘッドカバー22が重ねられて略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢で突出している。シリンダヘッド21の上方に延出した吸気管23にはスロットルボディ（図示なし）が接続される。また、シリンダヘッド21の下方に延出し後方へ屈曲した排気管24は、後方へ延びて後輪14の右側のマフラー25に接続されている。
【００１８】
車両のメインフレーム４の中央部に支持ブラケット26が垂設されている。パワーユニット16は支軸27を介して支持ブラケット26に吊設されている。クランクケース19の後部は前記ピボットブラケット11に支軸28により接続されている。これらの支持によって、メインフレーム４の下方、かつピボットブラケット11の前方において、パワーユニット16が車体フレーム２に固定される。車体フレーム２は、各部に分割された合成樹脂製のカバー部材29により覆われている。
【００１９】
図にはクランクケース19の前部に内燃機関17のクランク軸30の位置が示してある。またクランクケース19の後部に、パワーユニット16の出力軸31の位置が示してある。パワーユニット出力軸31に嵌着された動力伝達チェーン駆動スプロケット32と後輪14に一体に設けられた動力伝達チェーン従動スプロケット33との間に動力伝達チェーン34が架渡され、パワーユニット16の回転駆動力が後輪14に伝達される。
【００２０】
図２は、上記パワーユニット16と、その排気系37の拡大図である。シリンダヘッド21の排気ポート38には、下方へ延出し後方へ延びる排気管24が接続され、排気管24の後端は、マフラー25の中に開口している。マフラー25の前部は、リヤフォーク13を支持するピボット軸12に共締めされているマフラーステー39に吊り下げられている。マフラーステー39の下縁はマフラー25に溶接されている。
【００２１】
排気管24の後半部には、上流側触媒収容部40と下流側触媒収容部41が設けてある。上流側触媒収容部40は、上記自動二輪車１の側面視において、パワーユニット16と後輪14との間に設けられ、下流側触媒収容部41は上記上流側触媒収容部40の下流側に、間隔を置いて設けてある。排気管24内の排気ガス通路53に設けられた上記触媒収容部40、41には、それぞれ上流側触媒42と下流側触媒43が充填されている。
【００２２】
上記排気管24には２系統の二次空気供給装置が接続されている。第１の二次空気供給装置44は、排気管24の後部に接続されるものであって、上流側触媒収容部40と下流側触媒収容部41の間に接続され、第２の二次空気供給装置45は、排気管24の前部に接続されるものであって、排気管24の上流の、排気ポート38に近い位置に接続される。
【００２３】
第１の二次空気供給装置44は、シートレール５の後半部にそれぞれのブラケットを介して取り付けられたレゾネータ46とサブエアクリーナ47と二次空気供給制御バルブ48、およびミドルフレーム６に取り付けられたリードバルブ49を備えている。レゾネータ46はサブエアクリーナ47内の空気通路に接続されている。サブエアクリーナ47と二次空気供給制御バルブ48とリードバルブ49は接続導管50によって繋がれて連通している。上記リードバルブ49に接続された二次空気導入管51は、マフラー25の壁体を貫通して、マフラー25の内部に配置されている排気管24の、上流側触媒収容部40と下流側触媒収容部41の間の壁体に設けられた二次空気導入管接続部52に接続され、上記機器を通過した二次空気が上流側触媒42と下流側触媒43の間の排気ガス通路53ａに供給される。上記二次空気導入管接続部52は、自動二輪車１の側面視において、パワーユニット16と後輪14の間に配置されている。二次空気導入管接続部52の近傍にある二次空気導入管51のマフラー壁体貫通箇所54は、上記マフラーステー39の車幅方向内側に配置されている。これによって上記マフラー壁体貫通箇所54は、マフラーステー39で隠されるので、外観性が向上している。
【００２４】
第２の二次空気供給装置45は、メインフレーム４にブラケットを介して取り付けられた二次空気供給制御バルブ55と、この制御バルブ55に連通する二次空気導入管56とから成り、二次空気導入管56の排気管24側の端部は、シリンダブロック20の下方の排気管24の壁体に設けられた二次空気導入管接続部57に接続され、上記二次空気供給制御バルブ55を通過した二次空気が、排気ポート38と上流側触媒42の間の排気ガス通路53ｂに供給される。上記二次空気供給制御バルブ55には、図示していないが、サブエアクリーナとリードバルブが一体的に組み込まれている。なお、二次空気導入管56の端部は、排気ポート38に接続されていても良い。
【００２５】
上記２系統の二次空気供給装置44、45は、サブエアクリーナ、二次空気供給制御バルブ、およびリードバルブを経由した空気を排気ガス通路53ａ、53ｂに送り込んで、未燃焼ガスを燃焼させ、炭化水素と一酸化炭素の大部分を、害のない二酸化炭素と水に変えることを目的とする装置である。サブエアクリーナは、供給する空気を浄化するものである。二次空気供給制御バルブは内燃機関減速時に吸気管内に生じる負圧を利用してダイヤフラムを閉じて二次空気の供給を止める構造になっている。リードバルブは排気管から排気ガスが制御バルブやサブエアクリーナへ逆流するのを防いでいる。上記第１の二次空気供給装置44には、サブエアクリーナ47内の吸気通路の途中にレゾネータ46が接続され、供給される二次空気の振動を吸収し、吸気音を低減している。
【００２６】
以上詳述した実施形態においては、次の効果がもたらされる。
（１）マフラー25を大きくすることなく、且つ車両の後部に重量がかからないようにしているので、乗り心地の良い排気ガス浄化装置を提供することができる。
上流側触媒を内燃機関17のシリンダヘッド21から距離を置いて配置することになるので、内燃機関17の出力が向上する。
パワーユニット16と後輪14との間の比較的空いている空間を有効利用できるので、上流側触媒42や二次空気導入管51等を余裕を持って配置することができる。
また、上流側触媒42と下流側触媒43とを近接して配置することになるので、上流側触媒42の活性化によって暖められた排気ガスが、冷えることなく下流側触媒43に当たるので、下流側触媒43が活性化しやすい。
（２）パワーユニット16と後輪14との間という比較的広いスペースを利用して、排気ガス通路53に二次空気導入管接続部52を配置することができるので、レイアウトの自由度が増加する。
また、上記上流側触媒42と二次空気導入管接続部52とを比較的近づけることができるので、二次空気導入管接続部52と下流側触媒43とを離すことが出来、結果として、二次空気空気が下流側触媒43に到達するまでに、排気ガスと良く混ざり合い、浄化機能が向上する。
（３）二次空気導入管接続部52の近傍にある、二次空気導入管51のマフラー壁体貫通箇所54を、マフラーステー39の内側に配置することによって、上記マフラー壁体貫通箇所54をマフラーステー39で隠すことができ、外観性が向上する。
（４）上記２系統の二次空気供給装置のうち、第１の二次空気供給装置44だけでも排気ガス浄化効果はもたらされるが、第２の二次空気供給装置45を設けることによって、排気ガスの浄化性能がさらに向上する。
（５）上記２系列の二次空気導入管51、56は独立配管であり、それぞれに二次空気供給制御バルブ48、55を備えるので、互いの空気の脈動による干渉を避けることができ、二次空気の流量を大きくし、排気ガス浄化性能を効率的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車１の側面図である。
【図２】上記実施形態のパワーユニット16と、その排気系37の拡大図である。
【符号の説明】
【００２８】
14…後輪、16…パワーユニット、17…内燃機関、21…シリンダヘッド、24…排気管、25…マフラー、37…排気系、38…排気ポート、39…マフラーステー、40…上流側触媒収容部、41…下流側触媒収容部、42…上流側触媒、43…下流側触媒、44…第１の二次空気供給装置、45…第２の二次空気供給装置、46…レゾネータ、47…サブエアクリーナ、48…二次空気供給制御バルブ、49…リードバルブ、50…接続導管、51…二次空気導入管、52…二次空気導入管接続部、53…排気ガス通路、53ａ…上流側触媒42と下流側触媒43の間の排気ガス通路、53ｂ…排気ポート38と上流側触媒42の間の排気ガス通路、54…マフラー壁体貫通箇所、55…二次空気供給制御バルブ、56…二次空気導入管、57…二次空気導入管接続部
【図１】
2009191771.tif 000003
【図２】
2009191771.tif 000004