JP4256370B2 - 自動２輪車の排気管配設構造 - Google Patents

Description

この発明は自動２輪車の排気管配設構造に関する。

エンジン上方を前後方向へ配設された左右一対のメインフレーム上に燃料タンクを支持するとともに、エンジンの前方へダウンフレームを配置し、このダウンフレームを側面視で交差するようにエンジンの前方へ排気管を延出させ、その後曲がり返して後方へ延出させた自動２輪車がある。
特公平８−５４１９号公報

燃料タンクの配置は車体の重心を下げるためにできるだけ低くすることが望ましい。
そこで本願は、４サイクルエンジン車両における有利な排気管配設構造を得ることを目的とする。

上記課題を解決するため本願発明に係る自動２輪車の排気管配設構造は、４サイクルエンジンと、このエンジンの排気通路から延出する排気管と、ヘッドパイプから前記エンジン前方を車体中心に沿って斜め下方へ延出するダウンチューブと、前記ダウンチューブの両側に支持される左右一対のラジエタと、を備える自動２輪車において、
前記ダウンチューブは下部後面側においてテーパー状に形成されるテーパー状部を備え、
前記ラジエタの送水ホースは、前記エンジンのクランクケース側方に配置されるウォーターポンプに向かって延び、
前記エンジンの排気管は、前記エンジンシのリンダヘッドの前部中央から前記ダウンチューブの前記テーパー状部の後方を通った後、前記ラジエタの一方の下方を通り、前記送水ホース外側を迂回して車体後方に延びることを特徴とする。

本願発明によれば、ダウンチューブの両側に支持される左右一対のラジエタの送水ホースをエンジンのクランクケース側方に配置されるウォーターポンプに向かって延ばし、エンジンの排気管をラジエタの下方かつダウンチューブのテーパー状部後方を通って送水ホース外側を迂回させて車体後方へ延ばしたので、水冷式４サイクルエンジンの排気管配設構造に好適となる。

以下、図面に基づいて実施例を説明する。図１は本実施例に係るオフロード型自動２輪車の要部側面図、図２はエンジン上方の部品配置を車体側面側から示す図、図３は同様部における部品の一部に関するレイアウトを車体上方から示す図、図４はピボットプレート上部の一部部品のレイアウトを車体側面から示す図、図５は車体フレームの後方から一部部品のレイアウトを示す図、図６は車体前方から一部部品のレイアウトを示す図、図７は車体フレームの要部側面図、図８はその前半部側平面図、図９はその後方視図、図１０は図７の１０−１０線断面図である。

まず、図１において、車体フレーム１はクレドール型をなして水冷４サイクル式エンジン２を支持し、ヘッドパイプ３からエンジン２の上方を通って後方へ延びる左右一対のメインフレーム４と、ヘッドパイプ３からエンジン２の前方を車体中心に沿って斜め下方へ延出するダウンチューブ５と、左右の各メインフレーム４の後端部と結合してエンジン２の後方を上下方向へ配設される左右一対のピボットプレート６と、エンジン２の下方を通ってダウンチューブ５及びピボットプレート６の各下端部を連結する左右一対の下部フレーム７とを備える。また、ピボットプレート６の上端部からは左右一対をなすシートレール８が後方へ延出し、その後端部とピボットプレート６の中間部とを斜めのリヤパイプ９で連結されている。

ヘッドパイプ３には、バーハンドル１０によって操向される左右一対のフロントフォーク１１がトップブリッジ１２及びボトムブリッジ１３を介して回動自在に支持されている。符号１４は前輪である。

左右のピボットプレート６の中間部間にはピボット軸１５によりリヤスイングアーム１６の前端が揺動自在に支持され、リヤスイングアーム１６の後端部には後輪１７が支持されている。また、リヤスイングアーム１６の前部に設けられたリンク１８とピボットプレート６の上端部に設けられた後述する後部クロス部材間にリヤクッション１９が取付けられ、後輪サスペンションを構成している。

図中の符号２０は、左右のメインフレーム４間に支持される燃料タンク、２１は左右のシートレール８上に支持されるシート、２２はラジエタ、２３は排気管、２４は気化器、２５はエアクリーナ、２６はマフラーである。

図２に示すように、このエンジン２は水冷４サイクル式であり、シリンダヘッド２７は略直立して設けられ、シリンダヘッドカバー２８は側面視略三角形をなしてその後部側はメインフレーム４の内側へ入り込んでいる。シリンダヘッド２７の前部中央には排気通路３５が設けられ、ここに排気管２３が接続している。

ラジエタ２２は左右一対でダウンチューブ５の両側へ支持され（図５参照）、その上部タンク３０とシリンダヘッドカバー２８の間に復水側ホース３１が配管される。また下部タンク３２からは送水側ホース３３が延出しクランクケース２９側と接続している。

また、シリンダヘッド２７の背面側に設けられている吸気口には気化器２４が接続され、この気化器２４の吸気上流側はコンチューブ３６を介してエアクリーナ２５へ接続している。コンチューブ３６はメインフレーム４のピボットプレート６の上部であるメインフレーム４の後端部との結合部近傍部分を側面視で横切るように配設されている。

コンチューブ３６は中間部で前後に分割されて前部３６ａと後部３６ｂをなし、後部３６ｂはエアクリーナ２５の前面へ一体に取付けられている。前部３６ａと後部３６ｂは分割位置３７にて着脱自在に接続できる。分割位置３７はピボットプレート６の後縁部より後方へ位置しているので、ピボットプレート６に遮られることなく、前部３６ａ及び後部３６ｂの組付が容易になり、メンテナンス性が向上する。

燃料タンク２０は前端部をブラケット４０によりメインフレーム４の上部に位置するボス５８へボルト等で取付けることにより支持され、後端部は左右のピボットプレート６の上端部間に設けられた後述する後部クロス部材４３上に支持される。燃料タンク２０の後端下部には下方へ突出する落とし込み部４１を設け、その下部に燃料コック４２を設けてある。

落とし込み部４１は４サイクルエンジン２の上方へ突出するシリンダヘッド２７及びシリンダヘッドカバー２８の後方かつ後部クロス部材４３の前方に形成される落とし込み用の空間５７ａ内へ突出して配置され、その車体前後方向ではシリンダヘッドカバー２８と重なる高さであり、かつ側面視では気化器２４の上部と重なる位置になっている。

図４に明らかなように、落とし込み部４１の下方に設けられる燃料コック４２の位置はその下端が側面視でメインフレーム４の下縁よりも多少下方へ出るように配置され、かつ落とし込み部４１はメインフレーム４と重なる位置になっている。また図３に明らかなように、落とし込み部４１は気化器２４と車幅方向へ併設されている。

エンジン２の支持は、図１に示すように、上部がメインフレーム４、前側がダウンチューブ下部、下側が下部フレーム７の中間部、後部がクランクケース２９をピボット軸１５によりピボットプレート６へそれぞれ支持される。このうち上部は図２及び図４に示すようにシリンダヘッド２７の後部に設けられた支持部３８でハンガブラケット３９を介してメインフレーム４の下面へ支持される。

次に、ダウンチューブ５近傍における部品のレイアウトにつき説明する。図５はラジエタ２２のレイアウト等についてダウンチューブ５及びその近傍部品を車体前方側から示す図であり、ラジエタ２２は左右に対で設けられ、それぞれの上部タンク３０は復水ホース３１で連結され、ジョイント管３１ａでシリンダヘッドカバー２８側のウォータージャケット出口へ接続されている。

また、各下部タンク３２から出た送水側ホース３３は車体中央側へ延び、ダウンチューブ５のテーパー状部６２ｂ後方を左右方向へ横切るジョイントホース３４へ接続し、このジョイントホース３４の車体右側部分に設けられたジョイント部３４ａでクランクケースの右側に設けられているウォーターポンプ４９へ接続している。なお、排気管２３もテーパー状部６２ｂの後方を通って斜め下がりに車体右側へ出てから、右側のラジエタ２２の下方を通って後方へ延びている。

次に、後部クロス部材４３の下方に形成されている空間５６における部品のレイアウトにつき説明する。図６はこの部分を車体後方から示す図であり、この空間内には後部クロス部材４３の近傍下方かつ車体左側へ寄った位置に気化器２４が配設され、その右側に落とし込み部４１及びその底部下方に設けられた燃料コック４２が位置し、燃料コック４２から下方へ延出する燃料チューブ４２ａは気化器２４のフロート室２４ａへ接続されている。燃料コック４２の高さはフロート室２４ａよりも若干高い程度である。

また、これらの後方かつ車体中心の近傍にリヤクッション１９が位置し、リヤクッション１９に並設されたそのリザーブタンク１９ａの前方へ重なるように燃料コック４２が位置している。さらに燃料コック４２及びリザーブタンク１９ａの各下方を通って排気管２３が配設されている。排気管２３の前部はシリンダヘッド２７の前部から斜め右側で出てから再び車体内側へ曲がり直して（図５参照）、その後右側のピボットプレート６の内側かつ前記したように燃料コック４２及びリザーブタンク１９ａの各下方を通り、その後やや車体右側かつ上方へ曲がりながら後方へ延びている。なお、気化器２４へ接続するコンチューブ（本図では省略）と排気管２３はそれぞれリヤクッション１９の左右両側へ分かれて配設される。

次に、図７乃至図１０により車体フレーム１の構造を詳述する。メインフレーム４はアルミ合金等を角形縦長断面をなすように押し出して形成される部材であり、その前端部はヘッドパイプ３へ溶接され、かつ後端部はピボットプレート６の上部と溶接されている。

ダウンチューブ５はアルミ合金等の角形パイプからなり、その下部の後面側をスウェージング加工によりテーパー状に形成したものであり、その後面上部と左右のメインフレーム４の各中間部下面とを側面視略水平で、平面視前方へ凸のアーチ状をなすテンションパイプ５０で連結補強してある。

テンションパイプ５０の前端部はガセット５１でダウンチューブ５と結合され、テンションパイプ５０の後端部とメインフレーム４の溶接部にはハンガブラケット３９の取付ステー５２が設けられている。ダウンチューブ５の下部はジョイント部材５３を介して左右へ分かれるアルミ合金等の角形パイプからなる下部フレーム７の前端部が溶接されている（図８、図９参照）。

図１０はダウンチューブ５の横断面であり、４面のうち前面６０の内面中央には長さ方向へ連続するリブ６１が一体に形成されている。後面６２は下半部側が後述するテーパー状部６２ｂをなし、下方へ向かって次第に細くなっている。但し、上半部側の後面上部６２ａはストレート部になっている。また、左右の側面６３の各外表面には右Ｌ字状をなすラジエタ取付部６４が溶接され、ここにウエルドナット６５が設けられ、左右のラジエタ２２をボルト止めするようになっている。

図７に明らかなように、テーパー状部６２ｂは後面６２にのみ設けられ、その後方かつシリンダヘッド２７及びシリンダヘッドカバー２８の前部との間に空間５７ｂ（図２参照）を拡大形成している。なお、他の部分である後面上部６２ａ、前面６０及び左右の側面６３はテーパー状でなく、全てストレートな面になっている。すなわち、テーパー状部６２ｂの存在により側面視にてダウンチューブ５は非対称に形成されている。

このような形状にダウンチューブ５を成形するには、予めリブ６１等を一体に形成するような所定断面の角断面パイプとして押し出し成形し、これを直交４方向からのみ圧縮するスエージング加工を施すことにより、特定の面のみを必要長さだけテーパー状に形成することができる。このようなスエージング加工は公知であり、かつこのようにすることにより、一断面内で一部を任意に偏肉させることができ、本実施例のリブ６１も容易に形成できる。

ピボットプレート６はアルミ合金等を鋳造又は鍛造等により製造した板状部材であり、その上端部はメインフレーム４の後端部よりも上方へ突出する上方延出部５４をなし、この部分は左右それぞれが内側へ傾斜している（図８，図９参照）。左右の上方延出部５４における内側対向面には凹部が形成され、ここに後部クロス部材４３の両端が嵌合されて溶接されている。また、左右のピボットプレート６の中間部下方側位置にピボット受け部５５が設けられ、ここにピボット軸１５の両端が支持される。

後部クロス部材４３はアルミ合金等を鋳造や鍛造等により得られた中空の部材であり、この上面４４は燃料タンク２０の後端部４５を乗せて支持する支持部をなしている。また、中央部には後方へ二股状に突出するクッションブラケット４６が一体に形成され、ここにリヤクッション１９の上端４７が回動自在に支持されている。このクッションブラケット４６は、若干車体中心Ｃよりオフセットされているが、このオフセットが最小となる位置に設けられる。また、クッションブラケット４６の上部にはシートレール８を取付けるための取付穴４６ａ（図４）が形成されている。

後部クロス部材４３の下方かつ左右のピボットプレート６及び下方のピボット軸１５で挟まれた空間５６（図６）は極めて大きな連続する空間をなし、ここに図６で前記したようにリヤクッション１９及び排気管２３、コンチューブ３６が配設されている。また、後部クロス部材４３より前方の空間もテンションパイプ５０より上方かつヘッドパイプ３より後方に連続する大きな燃料タンク収容空間５７（図８）として形成され、その一部でエンジン２のシリンダヘッドカバー２８より後方側がシリンダ後方の空間５７ａをなしている（図３）。

なお、図８及び図９における符号５８はヘッドパイプ３と一体に形成されたブラケット４０の取付ボスであり、５９はヘッドパイプ３の後部を後方へ張り出して一体に形成したクロス部であり、左右のメインフレーム４の接合部を確保している。また、図７中の符号５３ａはジョイント部材５３に設けられたエンジン支持用のステー、同じく７ａは下部フレーム７に設けられたエンジン支持用のステーである。

以上の構造により、図２及び図４に示すように、燃料タンク２０の後方下部に下方へ突出する落とし込み部４１を設けたのでこの部分を容量部として利用でき、燃料タンク２０の容量増大が可能となる。また燃料タンク２０を大容量にしても上方へ寸法拡大しないで済むので、それだけライディングポジションやシート２１を車体前方へ設定できるとともに、燃料タンク２０内の燃料残量変化や車体姿勢の変化による燃料の移動による重心の変動を小さくできる。

しかも、図３及び図６に示すように、落とし込み部４１を気化器２４と車幅方向へ併設することにより、気化器２４側方の空間５７ａを有効に活用できる。またこの空間５７ａはシリンダヘッド２７、シリンダヘッドカバー２８の後方及び後部クロス部材４３の前方に形成されるので、４サイクルエンジンでシリンダヘッド２７、シリンダヘッドカバー２８の位置が高くなり勝ちであるが、その後方に形成される空間５７ａを有効に活用でき、４サイクルエンジンに好適な配置となる。

さらに、燃料コック４２を落とし込み部４１の下方へ設けることにより、燃料コック４２も気化器２４の側方へ併設されることになり、燃料コック４２も気化器２４側方の空間５７ａを有効に活用してそのレイアウトの自由度を大きくできるとともに、フロート室２４ａに近接するような低い位置に設けることができので、燃料コック４２から気化器２４へ接続する燃料チューブ４２ａを可及的に短くして配管を容易にできる。さらに燃料コック４２が最も低い位置に存在するので、残燃料の少ないときでも油面変動による空気の吸い込みを生じにくくなる。

そのうえ、図６に明らかなように、燃料コック４２の下方に排気管２３の空間を配管部としたので、排気管２３をこの空間及びリザーブタンク１９ａの下方へ配管するすることにより、排気管２３の配管を容易とし、スペース効率よく容易にレイアウトできる。

しかも、図４に明らかなように、燃料コック４２の下部がメインフレーム４の下縁近傍に位置するので、メインフレーム４が縦長断面のものであっても燃料コック４２を手の届きやすい位置に配設でき、本実施例では気化器２４の配設されている車体左側と反対側になる車体右側より容易に操作でき、気化器２４等の存在に邪魔されずにメンテナンスできるので、メンテナンス性に優れたものになる。

次に、本実施例の作用を説明する。図１〜６に示すように、水冷４サイクルエンジン２と、このエンジン２の排気通路から延出する排気管２３と、ヘッドパイプ３からエンジン前方を車体中心に沿って斜め下方へ延出するダウンチューブ５と、このダウンチューブ５に左右一対で支持されるラジエタ２２とを備え、このラジエタ２２の送水ホース３３をエンジンのクランクケース２９右側に配置されるウォーターポンプ４９へ向かって延ばすとともに、エンジンの排気管２３を、ラジエタ２２の下方かつダウンチューブ５の後方を通って送水ホース３３の外側を迂回させて車体後方へ延ばすことができる。

また、排気管２３が、送水ホース３３を迂回してから車体内側に曲がり直し、ピボットプレート６の内側を通り、その後上方に曲がりながらリザーブタンク１９ａの下方を通って後方へ延びるように配管できる。

さらに、ダウンチューブ５がその下部後面側においてテーパー状に形成されるテーパー状部６２ｂを備え、排気管２３をテーパー状部６２ｂの後方へ通すことができる。

また、送水ホース３３をテーパー状部６２ｂの後方を左右に横切るジョイントホース３４へ接続し、このジョイントホース３４をウォーターポンプ４９へ接続させることができる。

本実施例に係るオフロード型自動２輪車の要部側面図 エンジン上方における一部の部品配置を車体側面側から示す図 同様部品における一部部品の平面レイアウトを示す図 ピボットプレート上部における一部部品のレイアウトを車体側面から示す図 ダウンチューブ回りの部品配置を示す図 後部クロス部材下方の空間における部品配置を示す図 車体フレーム要部の側面図 その前半部側を上方から示す図 その後方視図 図７の１０−１０線断面図

符号の説明

１：車体フレーム、２：エンジン、３：ヘッドパイプ、４：メインフレーム、５：ダウンチューブ、６：ピボットプレート、７：下部フレーム、１９：リヤクッション、２０：燃料タンク、２３：排気管、２４：気化器、２５：エアクリーナ、２７：シリンダヘッド、３６：コンチューブ、４１：落とし込み部、４２：燃料コック、４３：後部クロス部材、４４：上面、５４：上方延出部、５７：燃料タンク収容空間、５７ａ：気化器と落とし込み部を収容する空間

Claims (4)

1. ４サイクルエンジンと、このエンジンの排気通路から延出する排気管と、ヘッドパイプから前記エンジン前方を車体中心に沿って斜め下方へ延出するダウンチューブと、前記ダウンチューブの両側に支持される左右一対のラジエタと、を備える自動２輪車において、
   前記ダウンチューブは下部後面側においてテーパー状に形成されるテーパー状部を備え、
   前記ラジエタの送水ホースは、前記エンジンのクランクケース側方に配置されるウォーターポンプに向かって延び、
   前記エンジンの排気管は、前記エンジンシのリンダヘッドの前部中央から前記ダウンチューブの前記テーパー状部の後方を通った後、前記ラジエタの一方の下方を通り、前記送水ホース外側を迂回して車体後方に延びることを特徴とする自動２輪車の排気管配設構造。
2. 前記排気管は、前記送水ホースを迂回してから車体内側に曲がり直し、ピボットプレート内側を通り、その後上方に曲がりながら後方へ延び、リヤクッションに並設されたリザーブタンクの下方を通っていることを特徴とする請求項１に記載の自動２輪車の排気管配設構造。
3. 前記送水ホースは前記テーパー状部の後方を左右に横切るジョイントホースに接続され、このジョイントホースは前記ウォーターポンプへ接続されていることを特徴とする請求項１に記載の自動２輪車の排気管配設構造。
4. 前記排気管は正面視でラジエタより外方に突出する位置まで延びた後に後方へ延びることを特徴とする請求項１に記載した自動２輪車の排気管配設構造。

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