JP4687354B2

JP4687354B2 - 自動二輪車の排気マフラー

Info

Publication number: JP4687354B2
Application number: JP2005274316A
Authority: JP
Inventors: 明男松本
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2005-09-21
Filing date: 2005-09-21
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-09-21
Also published as: JP2007085234A

Description

本発明は、自動二輪車の排気マフラーに係り、詳しくは上流側の膨張室から下流側の膨張室への排気ガスの吹き抜けと、排気マフラー外表面の高温化を防止した自動二輪車の排気マフラーに関するものである。

特許文献１および２に記載されているように、一般的な自動二輪車の排気マフラーは、外筒部材の内側に多孔管状の内筒部材が同心状に設けられ、外筒部材と内筒部材の間に消音空間が形成され、内筒部材の内側空間が仕切り部材（バッフルプレート）により複数の膨張室に仕切られ、この仕切り部材を貫通するように設けられた連通管（バッフルパイプ）が複数の膨張室を順次連通させ、最下流部の膨張室を外部に連通させる放出管（アウトレットパイプ）が設けられている。

そして、内筒部材と外筒部材との間の消音空間にグラスウール等の吸音材が充填されるとともに、リング状の隔壁部材により消音空間が軸方向に区画され、この隔壁部材により排気ガスが上流側の膨張室から消音空間を経て下流側の膨張室に吹き抜けることが防止される。また、隔壁部材は外筒部材の内部に内筒部材を保持する保持部材としても機能する。

従来では、隔壁部材が仕切り部材とほぼ同じ位置に設置されていた。
特許第３４４５８７５号公報特開平６−２５７４２１号公報

しかしながら、上述のように隔壁部材を仕切り部材とほぼ同じ位置に設置すると、膨張室内部の熱が仕切り部材と隔壁部材とを経て外筒部材に伝わり、結果的に排気マフラーの外表面が高温化してしまうという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、上流側の膨張室から下流側の膨張室への排気ガスの吹き抜けと、排気マフラー外表面の高温化を防止するとともに、製造の容易な自動二輪車の排気マフラーを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車の排気マフラーは、エンジンの排気ポートから延びる排気管と、上記排気管の後部に接続される多孔管状の内筒部材と、上記内筒部材の外周に消音空間を介して設けられる外筒部材と、上記消音空間に装着される吸音部材と、上記内筒部材と外筒部材との間に設置されて上記消音空間を軸方向に区画する隔壁部材と、上記内筒部材の内側空間を軸方向に仕切り複数の膨張室を画成する上記隔壁部材と別体の仕切り部材と、上記仕切り部材に貫通保持されて上記複数の膨張室を順次連通させる連通管と、最下流部の膨張室を外部に連通させる放出管と、を備えた自動二輪車の排気マフラーにおいて、上記膨張室の排気熱が上記仕切り部材から上記隔壁部材に直接伝わりにくくなるように、上記隔壁部材を、上記仕切り部材に対し軸方向にオフセット配置し、上記最上流部の膨張室と最下流部の膨張室とを隣接させると共に、多孔管状の上記内筒部材に、少なくともこれら両膨張室を仕切る上記仕切り部材と上記隔壁部材との間に小孔を有さない無孔区間を設けたことを特徴とする。

さらに、本発明に係る自動二輪車の排気マフラーは、上記隔壁部材を上記吸音部材が軸方向に等分される位置に配置しれたことを特徴とする。

そして、本発明に係る自動二輪車の排気マフラーは、上記最上流部の膨張室内に配置される触媒体を上記最上流部の膨張室と上記最下流部の膨張室を仕切る上記仕切り部材に保持させたことを特徴とする。また、本発明に係る自動二輪車の排気マフラーは、上記最上流部の膨張室内に長い延長排気管をフロントカバーと仕切り部材を貫通して固着するとともに、上記仕切り部材には短い延長排気管を貫通保持し、上記長い延長排気管の後端部と上記短い延長排気管の後端部とを中間の膨張室内でエルボ管により接続し、上記短い延長排気管の前端部に触媒体を連結することによって、触媒体を上記仕切り部材により上記最上流部の膨張室内に保持させたことを特徴とする。

本発明に係る自動二輪車の排気マフラーによれば、隔壁部材が仕切り部材に対し軸方向にオフセットして配置されたため、膨張室の熱が仕切り部材から隔壁部材に直接伝わりにくくなり、排気マフラー外表面の高温化を防止することができる。

また、隔壁部材を最上流部の膨張室とその隣の膨張室との間を仕切る仕切り部材の近傍に配置し、内筒部材には仕切り部材と隔壁部材との間に無孔区間を設けたことにより、最も吹き抜けの起こりやすい部位において効果的に吹き抜けを防止することができる。

さらに、吸音部材を軸方向に等分する位置に隔壁部材を配置したため、隔壁部材を挟む前後の吸音部材の寸法形状を同一にすることができ、排気マフラーの製造を容易にすることができる。

また、膨張室内に配置される触媒体を仕切り部材に保持させたため、専用の触媒保持部材を不要にして部品点数を減少させ、排気マフラーの製造を容易にすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る排気マフラーが適用された自動二輪車の一例を示す右側面図である。

この自動二輪車１はスクーター型であり、図示しない車体フレームが合成樹脂製のフレームカバー２で覆われ、その車体前頭部に前輪３を支持するフロントフォーク４がハンドルバー５とともに左右回動自在に軸支され、車体後方下部にエンジン７と動力伝達装置（不図示）とが一体化されたパワーユニット８が上下揺動自在に設けられ、動力伝達装置の後部に後輪９が直接軸支されている。

また、後輪９を挟んで動力伝達装置の反対側にはパワーユニット８と後輪９とを連結するスイングアーム１０が設けられ、車体後部と動力伝達装置の後部、および車体後部とスイングアーム１０との間にそれぞれ連結されたリヤクッションユニット１１がパワーユニット８と後輪９の上下揺動を緩衝し復元する。

車体後半部の上には着座シート１３が設けられ、この着座シート１３とハンドルバー５との間のスペースが下方に低く湾入してライダーの足を載せるステップボード１４が形成されている。フレームカバー２の前頭部にはカウリング１５とウィンドスクリーン１６が設けられ、カウリング１５の前端にヘッドランプ１７が設けられる一方、フレームカバー２の後端部にテールランプ１８が設けられている。

パワーユニット８のエンジン７は例えば４サイクル単気筒形式であり、そのクランクケース２１の前面にシリンダーアッセンブリー２２が前方略水平に設置されている。そして、シリンダーアッセンブリー２２の排気ポート２３に排気マフラー２４が連結されている。排気マフラー２４は、排気ポート２３から延びる排気管２５と、排気管２５の後部に繋がるマフラーボディー２６とを備えており、マフラーボディー２６が後輪９の右側方に配置されている。排気管２５の中間部には分割可能な接続フランジ部２７が設けられ、ここにＯ２センサー等の排気ガスセンサー２８が取り付けられている。

図２はマフラーボディー２６を車体進行方向左側から見た縦断面図である。マフラーボディー２６は、排気管２５の後部に接続される多孔管状の内筒部材２９と、この内筒部材２９の外周に所定の間隙を介して設けられる外筒部材３０を主体にした二重管構造であり、外筒部材３０と内筒部材２９の前後端がそれぞれフロントカバー３１，３２とリヤカバー３３，３４により閉塞されている。また、内筒部材２９の前端付近外周と外筒部材３０の内周との間に環状スペーサー３５が固着されて内筒部材２９の前端部が外筒部材３０と同心状に保持されている。内筒部材２９の内側には２枚の隔壁状の仕切り部材３７，３８が設けられ、これにより内筒部材２９の内部空間が軸方向に仕切られて３つの膨張室４１，４２，４３が画成されている。

フロントカバー３１，３２と仕切り部材３７を貫通するように長い延長排気管４５が固着され、この延長排気管４５の前端開口部に排気管２５の後端が挿入固着されている。また、仕切り部材３７には短い延長排気管４６が貫通保持され、延長排気管４５の後端部と延長排気管４６の後端部とが膨張室４２内でエルボ管４７により接続され、延長排気管４５，４６とエルボ管４７とにより延長排気通路４８が構成されている。

延長排気管４６の前端部には触媒体４９が連結されている。触媒体４９は例えば太い触媒管５０の内部にハニカム触媒５１が設置された構造であり、触媒管５０がファンネル管５２を介して延長排気管４６の前端部に連結されている。したがって、触媒体４９は延長排気管４６を介して仕切り部材３７により膨張室４１内に保持されている。

仕切り部材３７と仕切り部材３８には長い連通管５５が貫通保持され、さらに仕切り部材３８には短い連通管５６と放出管５７が貫通保持されている。放出管５７の後部はリヤカバー３３，３４を貫通し、その後端が外部に開放されている。この構造により、膨張室４１が連通管５５により膨張室４３に連通し、膨張室４３が連通管５６により膨張室４２に連通し、最下流部の膨張室４２が放出管５７により外部に連通している。なお、放出管５７がリヤカバー３３，３４を貫通して固定されているため、内筒部材２９の後部が外筒部材３０に対し同心状に保持されている。

さらに、マフラーボディー２６の中間部付近において、内筒部材２９と外筒部材３０との間の間隙に環状の隔壁部材６０が設置されている。この隔壁部材６０は、最上流部（最前部）の膨張室４１とその隣の膨張室４２との間を仕切る仕切り部材３７の近傍に配置されており、仕切り部材３７に対し軸方向で例えば後方に寸法Ｌだけオフセット配置され、内筒部材２９と外筒部材３０との間の間隙を軸方向にほぼ二等分して前後に消音空間６１，６２を画成している。消音空間６１，６２の内部にはそれぞれグラスウール等の吸音部材６３，６４が装着されるが、これらの吸音部材６３，６４の軸方向の長さを等しくする位置に隔壁部材６０が位置している。

隔壁部材６０を内筒部材２９または外筒部材３０のどちらか一方に固定し、他方との間を非固定とすれば、内筒部材２９と外筒部材３０との熱膨張率の差による相対変位（ずれ）を許容することができる。本実施形態では、例えば隔壁部材６０の内周部が内筒部材２９側に固着され、隔壁部材６０の外周部がステンレス製のリングスペーサー６５を介して外筒部材３０に接している。リングスペーサー６５は隔壁部材６０側に固着され、リングスペーサー６５と外筒部材３０との間が摺動可能となっている。

そして、パンチングプレート等の多孔状鋼板で形成された内筒部材２９には、少なくとも仕切り部材３７と隔壁部材６０との間に小孔を有さない無孔区間６７が設けられている。この無孔区間６７は、例えば仕切り部材３７の１〜３ｃｍ程度前方から隔壁部材６０の後端まで続いている。前側の消音空間６１は膨張室４１から膨張室４２の前部にかけて周囲を囲んでおり、内筒部材２９の小孔を介して膨張室４１には連通しているが、内筒部材２９の無孔区間６７のため膨張室４２には連通していない。

以上のように構成された排気マフラー２４において、エンジン７の排気ポート２３から排出された排気ガスは、排気管２５→延長排気管４５→エルボ管４７→延長排気管４６→触媒体４９→膨張室４１→連通管５５→膨張室４３→連通管５６→膨張室４２→放出管５７→外部の順に流れる。排気ガスは触媒体４９を通過することによってＨＣ，ＣＯ，ＮＯｘ等の有害成分を浄化された後に、膨張室４１，４３，４２で順次膨張、消音されて外部に排出される。吸音部材６３，６４は排気ガスの膨張時の爆音が外筒部材３０の外表面から放射されることを防止する。

排気ガスは、延長排気管４５，４６とエルボ管４７とからなる長めの延長排気通路４８を通ってから膨張室４１内に放流されるため、エンジン７のトルク損失等を有効に防止することができる。また、延長排気通路４８が一旦膨張室４２まで達してからＵターンして膨張室４１に戻るレイアウト故に触媒体４９が高温な延長排気管４５の直近に配置されているため、触媒体４９の温度低下を防止して排気浄化性能を高めることができる。

本発明に係る排気マフラー２４によれば、隔壁部材６０を仕切り部材３７に対し後方へ軸方向に寸法Ｌだけオフセットして配置したため、膨張室４１，４２の熱が仕切り部材３７から隔壁部材６０に直接伝わりにくくなり、排気マフラー２４（外筒部材３０）の外表面の高温化を防止することができる。

また、隔壁部材６０を、最上流部で排気圧力の最も高い膨張室４１と、その隣の膨張室４２との間を仕切る仕切り部材３７の近傍に配置し、内筒部材２９には仕切り部材３７と隔壁部材６０との間に亘って無孔区間６７を設けたことにより、膨張室４１内の高圧な排気ガスが消音空間６１を経て膨張室４２へ吹き抜けることを確実に防止することができる。特に、本実施形態においては、排気ガスが膨張室４１→４３→４２の順に膨張、消音される構成のため、最上流部の膨張室４１からその隣の最下流部の膨張室４２への排気ガスの吹き抜けが起こると、流れの中間の膨張室４３を省略して排気ガスが流れることになり、排気消音効果が大幅に低下するが、それを確実に防止することができる。

さらに、吸音部材６３，６４の軸方向の長さが等しくなる位置に隔壁部材６０を配置したため、前後の吸音部材６３，６４の寸法形状を同一にすることができ、排気マフラー２４の製造を容易にすることができる。

また、膨張室４１内に配置される触媒体４９を仕切り部材３７に保持させたため、専用の触媒保持部材を不要にして部品点数を減少させ、排気マフラー２４の製造を容易にすることができる。

本発明に係る排気マフラーが適用された自動二輪車の一例を示す右側面図。マフラーボディーを進行方向左側から見た縦断面により本発明の一実施形態を示す図。

符号の説明

１自動二輪車
７エンジン
８パワーユニット
２３排気ポート
２４排気マフラー
２５排気管
２６マフラーボディー
２９内筒部材
３０外筒部材
３７，３８仕切り部材
４１，４２，４３膨張室
４８排気延長通路
４９触媒体
５５，５６連通管
５７放出管
６０隔壁部材
６１，６２消音空間
６３，６４吸音部材
６７無孔区間

Claims

エンジンの排気ポートから延びる排気管と、上記排気管の後部に接続される多孔管状の内筒部材と、上記内筒部材の外周に消音空間を介して設けられる外筒部材と、上記消音空間に装着される吸音部材と、上記内筒部材と外筒部材との間に設置されて上記消音空間を軸方向に区画する隔壁部材と、上記内筒部材の内側空間を軸方向に仕切り複数の膨張室を画成する上記隔壁部材と別体の仕切り部材と、上記仕切り部材に貫通保持されて上記複数の膨張室を順次連通させる連通管と、最下流部の膨張室を外部に連通させる放出管と、を備えた自動二輪車の排気マフラーにおいて、上記膨張室の排気熱が上記仕切り部材から上記隔壁部材に直接伝わりにくくなるように、上記隔壁部材を、上記仕切り部材に対し軸方向にオフセット配置し、上記最上流部の膨張室と最下流部の膨張室とを隣接させると共に、多孔管状の上記内筒部材に、少なくともこれら両膨張室を仕切る上記仕切り部材と上記隔壁部材との間に小孔を有さない無孔区間を設けたことを特徴とする自動二輪車の排気マフラー。
上記隔壁部材は上記吸音部材を軸方向に等分する位置に配置されたことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の排気マフラー。
上記最上流部の膨張室内に配置される触媒体を上記最上流部の膨張室と上記最下流部の膨張室を仕切る上記仕切り部材に保持させたことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車の排気マフラー。
上記最上流部の膨張室内に長い延長排気管をフロントカバーと仕切り部材を貫通して固着するとともに、上記仕切り部材には短い延長排気管を貫通保持し、上記長い延長排気管の後端部と上記短い延長排気管の後端部とを中間の膨張室内でエルボ管により接続し、上記短い延長排気管の前端部に触媒体を連結することによって、触媒体を上記仕切り部材により上記最上流部の膨張室内に保持させたことを特徴とする請求項１または３に記載の自動二輪車の排気マフラー。