JP2009144666A - 自動二輪車の排気装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】自動二輪車の排気装置を改良することで、車体フレームに伝達される大きな外力や振動を抑える。
【解決手段】くの字形ブラケット14に、スイングアーム17を支持するスイングアーム支持部121を備え、このスイングアーム支持部121を、車体フレーム連結部115,116から離して別々に設け、エンジン12から後方へ第1排気管64及び第2排気管67を延ばされ、これらの第1排気管64及び第2排気管67の後端に接続されるマフラー68をスイングアーム17に沿って配置し、マフラー68を支持するマフラー支持ステー122では、その後端をマフラー68に取付け、その前端をくの字形ブラケット14に車体フレーム連結部115,116から離して取付けた。
【選択図】図3

Description

本発明は、自動二輪車の排気装置の改良に関するものである。
従来の自動二輪車の排気装置として、車体側にマフラー支持ブラケットを介してマフラーが支持されたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特許第3773597号公報
特許文献1の図2〜図4に示される通り、前後V型のエンジン1の前気筒2から後方へ前側排気管3が延ばされ、エンジン1の後気筒4から後方へ後側排気管5が延ばされ、これらの前側排気管3及び後側排気管5のそれぞれの後端に単一のマフラー6が接続され、車体側とマフラー6とがマフラー支持ステー11で連結されている。
また、エンジン1は車体側にエンジンマウント16a,16bで取付けられ、車体側にリヤスイングアーム18が取付けられ、このリヤスイングアーム18の後端に後輪9が取付けられている。
特許文献1のように、車体側に直接にリヤスイングアーム18が取付けられていると、例えば、路面から後輪9及びリヤスイングアーム18を介して車体側に大きな外力や振動が伝わることがある。
また、車体側に直接にエンジン1が取付けられていると、エンジン1から車体側に大きな振動が伝わることがある。例えば、車体側にエンジン1が直接に取付けられていない場合でも、車体側にマフラー支持ステー11を介してマフラー6が取付けられていると、エンジン1から順に、前側排気管3、後側排気管5、マフラー6、マフラー支持ステー11を介して車体側に振動が伝わることになる。
本発明の目的は、自動二輪車の排気装置を改良することで、車体フレームに伝達される大きな外力や振動を抑えることにある。
請求項1に係る発明は、車体フレームに対してスイング自在としたスイングアームの後端に後輪を取付け、車体フレームに連結する車体フレーム連結部と、エンジンを支持するエンジン支持部とを備えるブラケットを設けた自動二輪車において、ブラケットに、スイングアームを支持するスイングアーム支持部を備え、このスイングアーム支持部を、車体フレーム連結部から離して別々に設け、エンジンから後方へ排気管を延ばされ、この排気管の後端に接続されるマフラーをスイングアームに沿って配置し、マフラーを支持するマフラー支持ステーでは、その後端をマフラーに取付け、その前端をブラケットに車体フレーム連結部から離して取付けたことを特徴とする。
作用として、ブラケットに、スイングアーム支持部を車体フレーム連結部から離して別々に設けることで、スイングアーム支持部と車体フレーム連結部との間のブラケットに弾性的な捩れや撓みを発生させ、ブラケットが、路面から後輪、スイングアームを介して伝わる外力や振動を吸収して、車体フレームに大きな外力や振動が伝わるのを抑えることが可能になる。
また、ブラケットにエンジン支持部を備えることで、エンジン支持部と車体フレーム連結部との間のブラケットに弾性的な捩れや撓みを発生させ、ブラケットが、エンジンで発生した振動も吸収して、車体フレームに大きな振動が伝わるのを抑えることが可能になる。
更に、マフラーを支持するマフラー支持ステーでは、その後端をマフラーに取付け、その前端をブラケットに車体フレーム連結部から離して取付けたことで、マフラー支持ステーと車体フレーム支持部との間のブラケットに弾性的な捩れや撓みを発生させ、ブラケットが、エンジンからマフラーに伝わった振動も吸収して、車体フレームに大きな振動が伝わるのを抑えることが可能になる。
請求項2に係る発明は、マフラー支持ステーでは、その長手方向をスイングアームに沿って車体前後方向に配置したことを特徴とする。
作用として、マフラー支持ステーを、その長手方向がスイングアームに沿うように配置し、また、マフラーをスイングアームに沿って配置したことで、これらのマフラー、マフラー支持ステー及びスイングアームが一体的であるかのように同じ方向に延びてコンパクトに配置される。
また、側面視でスイングアームに沿うようにマフラー支持ステーが配置されることで、マフラー支持ステーが目立たなくなる。
請求項3に係る発明は、スイングアームの一側に後輪を駆動するドライブシャフトを配置し、他側にマフラーとマフラー支持ステーとを配置したことを特徴とする。
作用として、スイングアームの一側に配置されたドライブシャフトの重量と、スイングアームの他側に配置されたマフラーとマフラー支持ステーとを合わせた重量とが、より釣り合うようになる。
請求項1に係る発明では、ブラケットに、スイングアームを支持するスイングアーム支持部を備え、このスイングアーム支持部を、車体フレーム連結部から離して別々に設け、エンジンから後方へ排気管を延ばされ、この排気管の後端に接続されるマフラーをスイングアームに沿って配置し、マフラーを支持するマフラー支持ステーでは、その後端をマフラーに取付け、その前端をブラケットに車体フレーム連結部から離して取付けたので、エンジンとスイングアームとマフラーとがブラケットを介して一体的に動き、車体フレームに対してブラケットが弾性的に捩れたり撓んだりして、路面から車体フレームに伝わる大きな外力や振動、及びエンジンで発生した振動を抑えることができる。
請求項2に係る発明では、マフラー支持ステーでは、その長手方向をスイングアームに沿って車体前後方向に配置したので、マフラー及びマフラー支持ステーがスイングアームに沿って配置されるため、これらのマフラー、マフラー支持ステー及びスイングアームを車体側方にコンパクトに配置することができる。また、側面視でマフラー支持ステーがスイングアームに沿うことで、マフラー支持ステーを目立たなくすることができ、外観性を向上させることができる。
請求項3に係る発明では、スイングアームの一側に後輪を駆動するドライブシャフトを配置し、他側にマフラーとマフラー支持ステーとを配置したので、車体の左右のバランスを向上させることができる。
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る排気装置を備える自動二輪車の側面図であり、自動二輪車10は、車体フレーム11と、この車体フレーム11の内側に配置されたV型のエンジン12と、このエンジン12の後方に配置され、エンジン12の後部及び車体フレーム11側に取付られた左右一対のくの字形ブラケット13,14(手前側の符号13のみ示す。)と、これらのくの字形ブラケット13,14にピボット軸16を介して上下スイング自在に取付けられたスイングアーム17と、このスイングアーム17の後端に取付けられた後輪18と、車体フレーム11の前端を構成するヘッドパイプ21に操舵自在に取付けられたフロントフォーク22と、このフロントフォーク22の下端部に取付けられた前輪23と、フロントフォーク22の上端部に取付けられたバーハンドル24とを備えるアメリカンタイプの車両である。
車体フレーム11は、上記のヘッドパイプ21と、このヘッドパイプ21から後方斜め下方に延びている左右一対のメインフレーム31,32(手前側の符号31のみ示す。)と、これらのメインフレーム31,32の後部に取付けられた左右一対のリヤアッパフレーム33,34(手前側の符号33のみ示す。)及び左右一対のセンタフレーム36,37(手前側の符号36のみ示す。)と、ヘッドパイプ21からほぼ下方に延びている左右一対のダウンフレーム41,42(手前側の符号41のみ示す。)と、これらのダウンフレーム41,42の下端に連結されるとともにセンタフレーム36,37の下端に取付けられた左右一対のロアフレーム43,44(手前側の符号43のみ示す。)と、上記した車体フレーム11の左右を連結する複数のクロス部材(不図示)とからなる。
エンジン12は、後部に一体的に変速機26を備え、この変速機26は、その出力軸27を自在継手28を介してドライブシャフト29に連結したものであり、変速機26からドライブシャフト29を介して後輪18に動力が伝達される。17aはドライブシャフト29を収納するためにスイングアーム17の左側部に形成されたシャフト収納部である。
エンジン12には、V字の前側を構成する前シリンダ部61と、V字の後側を構成する後シリンダ部62とが設けられ、前シリンダ部61及び後シリンダ部62にキャブレタ63が接続され、前シリンダ部61から後方斜め下方、そして後方へ第1排気管64が延び、後シリンダ部62から後方斜め下方へ第2排気管67が延び、これらの第1排気管64及び第2排気管67のそれぞれの後端にマフラ68が接続されている。
ここで、51はヘッドパイプ21に取付けられたヘッドランプ、52は前輪23の上方を覆うフロントフェンダ、53はメインフレーム31,32に取付けられた燃料タンク、54は後輪18の上方を覆うためにリヤアッパフレーム33,34に取付けられたリヤフェンダ、56はメインフレーム31,32及びリヤフェンダ54に取付けられたシート、57はリヤフェンダ54の後部に取付けられたテールランプ、71,72はエンジン12の前部下部を支持するためにダウンフレーム41,42、ロアフレーム43,44(詳しくは、左右のロアフレーム43,44に渡したクロスパイプ73)にそれぞれ設けられたエンジン支持ブラケット、74はスイングアーム17と車体フレーム11との間に渡して取付けられたリヤクッションユニットである。
図2は本発明に係る自動二輪車のピボット軸及びその周囲を示す要部側面図(図中の矢印(FRONT)は自動二輪車の前方を表す。以下同じ。)であり、変速機26の出力軸27は、エンジン12のクランクケース12aに設けられた出力軸収納部12bに収納され、出力軸収納部12bとシャフト収納部17aとは蛇腹状のゴムブーツ81で接続されている。
上記の出力軸27、自在継手28及びドライブシャフト29は、変速機26から後輪18(図1参照)へ動力を伝達する動力伝達軸82を構成する部品である。
ゴムブーツ81は、スイングアーム17がスイングして自在継手28が屈曲したときの変速機26側とスイングアーム17側との間の角度変化を吸収するとともに、出力軸収納部12b及びシャフト収納部17a内へ雨水やダストが入り込むのを防止する。
図中の83は左右のメインフレーム31,32(手前側の符号31のみ示す。)間に渡されて取付けられた断面コ字形状のクロス部材であり、リヤクッションユニット74は、一端がクロス部材83に取付けられた支持ブラケット84に取付けられ、他端がスイングアーム17の上部に設けられた上部ブラケット86に取付けられている。
図3は本発明に係る自動二輪車の右側面を示す要部側面図であり、図2及び図3において、車体フレーム11の左右のロアフレーム43,44にクロス部材95が渡されて取付けられ、このクロス部材95の上部に左右一対の起立プレート96,97が取付けられ、これらの起立プレート96,97にそれぞれ三角形状プレート101,102がボルト103,103で取付けられ、センタフレーム36,37にそれぞれアッパブラケット104,106が取付けられ、これらのアッパブラケット104,106にそれぞれアッパプレート107,108がボルト109,109で取付けられ、三角形状プレート101及びアッパプレート107にくの字形ブラケット13がボルト111,111で取付けられ、三角形状プレート102及びアッパプレート108にくの字形ブラケット14がボルト111,111で取付けられ、これらのくの字形ブラケット13,14に複数のボルト112でエンジン12が取付けられたことを示している。なお、12c,12dはそれぞれくの字形ブラケット13,14に支持されるようにエンジン12のクランクケース12aの左右に設けられた被支持部である。
ピボット軸16は、一端部16aがくの字形ブラケット13に取付けられているため、一端部16aの外側方はセンタフレーム36に覆われて、車体の側方に突出せず、また、外部に露出しない。
くの字形ブラケット13,14はそれぞれ、ロア連結穴115a、アッパ連結穴116a、アッパ支持穴117a、ロア支持穴118a及びセンタ支持穴121aが開けられた部材(符号115a,116a,117a,118a,121aについては図2にのみ図示)であり、これらのくの字形ブラケット13,14は、車体フレーム11のロアフレーム43,44にクロス部材95、起立プレート96,97、三角形状プレート101,102を介して連結されるように、ロア連結穴115aの周囲に設けられた車体フレーム連結部115と、車体フレーム11のセンタフレーム36,37にアッパブラケット104,106、アッパプレート107,108を介して連結されるように、アッパ連結穴116aの周囲に設けられた車体フレーム連結部116と、エンジン12を支持するために被取付部12cが取付けられるアッパ支持穴117aの周囲に設けられたエンジン支持部117及びエンジン12を支持するために被取付部12dが取付けられるロア支持穴118aの周囲に設けられたエンジン支持部118と、スイングアーム17を支持するためにセンタ支持穴121aの周囲に設けられたスイングアーム支持部121とを備える。
車体フレーム連結部115,116、エンジン支持部117,118及びスイングアーム支持部121は、ほぼ多角形状であるくの字形ブラケット13,14の各頂点に近い位置に設けられている。
図3において、くの字形ブラケット14にマフラー68を支持するためのマフラー支持ステー122(輪郭が太線で示された部分である。)の前端がボルト123,123で取付けられ、このマフラー支持ステー122の後端部に、マフラー68の下部に設けられたマフラ取付ブラケット124がボルト125,125で取付けられている。
マフラー支持ステー122は、その長手方向がスイングアーム17に沿って前後方向に延びている。
図4は図2の4−4線断面図(図中の矢印(LEFT)は車体左方、矢印(RIGHT)は車体右方を表している。)であり、くの字形ブラケット13,14は、中央部、詳しくは、ピボット軸16が取付けられるピボット軸取付部13a,14aを同一方向に屈曲させたプレート状の部材であり、センタフレーム36,37間に配置されている。
ピボット軸16とエンジン12(図2参照)を支持するためのボルト112,112とは、左右のくの字形ブラケット13,14にそれぞれ渡した部材である。なお、127はピボット軸16を通すために一方のセンタフレーム37に開けられたピボット軸挿通穴、128はボルト112の先端にねじ込まれたナットである。
くの字形ブラケット13,14は、屈曲されてピボット軸取付部13a,14aを右側方に突出させ、ピボット軸取付部13a,14aの左側に凹部13b,14bを形成した部材であり、くの字形ブラケット13の凹部13bによって左側のくの字形ブラケット13と左側のセンタフレーム36との間にスイングアーム17のシャフト収納部17a、ドライブシャフト29(図2参照)用の自在継手28を配置するスペース131が形成されたことを示している。
ここで、13c,13d,14c,14dはくの字形ブラケット13,14の凹部13b,14bを形成する傾斜部、135はボルト103とねじ結合されるように起立プレート96,97に溶接されたナット、135Aはスペーサ、136はボルト109とねじ結合されるようにアッパブラケット104,106に溶接されたナット、137はボルト111とねじ結合されるようにくの字形ブラケット13,14に溶接されたナット、138はピボット軸16の端部にねじ結合されたナットである。
ピボット軸16には左カラー141及び右カラー142が嵌合され、これらの左カラー141及び右カラー142にはニードルベアリング143,143を介して筒部材144が回転自在に取付けられている。
筒部材144は、スイングアーム17(図3参照)を構成するためにスイングアーム17の前端に備える部材である。
一方のニードルベアリング143には、ピボット軸16と筒部材144とに嵌合するボールベアリング146が隣接している。なお、147はボールベアリング146と左カラー141との間に介在するとともにピボット軸16に嵌合するセンタカラー、151は筒部材144の軸方向位置を規制するために筒部材144の内面に一方のニードルベアリング143に隣接するように取付けた止め輪、152,152は筒部材144内へダストが入り込むのを防止するダストシール、153はワッシャである。
図5は図3の5矢視図であり、右側のくの字形ブラケット14の内面14fに2本のボルト123,123でマフラー支持ステー122の前端部が取付けられ、このマフラー支持ステー122の後端部にマフラー取付ブラケット124を介して背面視ひょうたん形のマフラー68の下部がボルト125,125(手前側の符号125のみ示す。)で取付けられている。
マフラー支持ステー122の後端部は、前後に2つの筒状のカラー161,162が並べて取付けられた部分であり、カラー161,162のそれぞれの両端からゴム製の緩衝部材163,164が挿入され、一方の緩衝部材163側から緩衝部材163,164にボルト125が挿入され、このボルト125の先端にワッシャ167を介してナット168がねじ込まれることで、マフラー支持ステー122の後端部にマフラー取付ブラケット124が取付けられる。
図6(a),(b)は本発明に係るマフラー支持ステーを示す説明図である。
(a)はマフラー支持ステー122の側面図であり、マフラー支持ステー122は、くの字形ブラケット14(図3参照)に取付けられる取付面171aを有する鋳造製の前部取付部171と、この前部取付部171に溶接にて取付けられた鋼管製のアウタパイプ172と、このアウタパイプ172内に挿入された鋼管製のインナパイプ173と、アウタパイプ172及びインナパイプ173に貫通するように取付けられたカラー161,162とからなる。
前部取付部171は、くの字形ブラケット14に取付けるボルト123,123(図3参照)をねじ込むめねじ171b,171bが形成された部分である。
アウタパイプ172は、前部取付部171側からS字状に延びる中間部172aと、この中間部172aの先端から直線状に延びる後部172bとからなる。
中間部172aは、アウタパイプ172にインナパイプ173を溶接にて固定するための2つの貫通穴172c,172cが開けられている。
後部172bは、カラー161,162が取付けられた部分である。
(b)はマフラー支持ステー122の平面図であり、マフラー支持ステー122の前部取付部171に形成された取付面171aは、上側のめねじ171bの周囲に形成された上部取付面171eと、下側のめねじ171bの周囲に形成された下部取付面171fとを備え、これらの上部取付面171eと下部取付面171fとには、車幅方向(図の上下方向)に段差DLが設けられている。
このような段差DLは、取付けられるくの字形ブラケット14(図4参照)の形状に対応するものであるが、このように段差DLを設けることで、段差が無い取付構造に比べて、異なる高さでくの字形ブラケット14にマフラー支持ブラケット122が支持されるため、マフラー支持ブラケット122がくの字形ブラケット14に強固に支持され、マフラー支持ブラケット122の後端が車幅方向に揺動するような傾きを抑制することができる。
後部172bは、アウタパイプ172にインナパイプ173を挿入した後に、車幅方向に潰されて偏平に形成された部分であり、カラー161,162を取付けやすい形状に形成された部分である。
また、アウタパイプ172にインナパイプ173を挿入することで、中間部172aの後半部及び後部172bの強度・剛性を高めることができ、後部172bでマフラー68に作用する荷重を十分に支持することができる。
以上の図1〜図4に示したように、本発明は、車体フレーム11に対してスイング自在としたスイングアーム17の後端に後輪18を取付け、車体フレーム11に連結する車体フレーム連結部115,116と、エンジン12を支持するエンジン支持部117,118とを備えるブラケットとしてのくの字形ブラケット13,14を設けた自動二輪車10において、くの字形ブラケット13,14に、スイングアーム17を支持するスイングアーム支持部121を備え、このスイングアーム支持部121を、車体フレーム連結部115,116から離して別々に設け、エンジン12から後方へ排気管としての第1排気管64及び排気管としての第2排気管67を延ばされ、これらの第1排気管64及び第2排気管67の後端に接続されるマフラー68をスイングアーム17に沿って配置し、マフラー68を支持するマフラー支持ステー122では、その後端をマフラー68に取付け、その前端をくの字形ブラケット14に車体フレーム連結部115,116から離して取付けたので、エンジン12とスイングアーム17とマフラー68とがくの字形ブラケット14を介して一体的に動き、車体フレーム11に対してくの字形ブラケット14が弾性的に捩れたり撓んだりして、路面から車体フレーム11に伝わる大きな外力や振動、及びエンジン12で発生した振動を抑えることができる。
また本発明は、マフラー支持ステー122では、その長手方向をスイングアーム17に沿って車体前後方向に配置したので、マフラー68及びマフラー支持ステー122がスイングアーム17に沿って配置されるため、これらのマフラー68、マフラー支持ステー122及びスイングアーム17を車体側方にコンパクトに配置することができる。また、側面視でマフラー支持ステー122がスイングアーム17に沿うことで、マフラー支持ステー122を目立たなくすることができ、外観性を向上させることができる。
更に本発明は、スイングアーム17の一側に後輪18を駆動するドライブシャフト29を配置し、他側にマフラー68とマフラー支持ステー122とを配置する、換言すれば、後輪18の一側にドライブシャフト29を配置し、後輪18の他側にマフラー68とマフラー支持ステー122とを配置したので、車体の左右のバランスを向上させることができる。
本発明の排気装置は、自動二輪車に好適である。
本発明に係る排気装置を採用した自動二輪車の側面図である。 本発明に係る自動二輪車のピボット軸及びその周囲を示す要部側面図である。 本発明に係る自動二輪車の右側面を示す要部側面図である。 図2の4−4線断面図である。 図3の5矢視図である。 本発明に係るマフラー支持ステーを示す説明図である。
符号の説明
10…自動二輪車、11…車体フレーム、12…エンジン、13,14…ブラケット(くの字形ブラケット)、17…スイングアーム、18…後輪、29…ドライブシャフト、64,67…排気管(第1排気管、第2排気管)、68…マフラ、115,116…車体フレーム連結部、117,118…エンジン支持部、121…スイングアーム支持部、122…マフラー支持ステー。

Claims (3)

  1. 車体フレームに対してスイング自在としたスイングアームの後端に後輪を取付け、
    前記車体フレームに連結する車体フレーム連結部と、エンジンを支持するエンジン支持部とを備えるブラケットを設けた自動二輪車において、
    前記ブラケットは、前記スイングアームを支持するスイングアーム支持部を備え、
    このスイングアーム支持部は、前記車体フレーム連結部から離して別々に設けられ、
    前記エンジンから後方へ排気管が延ばされ、この排気管の後端に接続されるマフラーは前記スイングアームに沿って配置され、
    前記マフラーを支持するマフラー支持ステーは、その後端が前記マフラーに取付けられ、その前端が前記ブラケットに前記車体フレーム連結部から離して取付けられることを特徴とする自動二輪車の排気装置。
  2. 前記マフラー支持ステーは、その長手方向が前記スイングアームに沿って車体前後方向に延びるように配置されることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車の排気装置。
  3. 前記スイングアームの一側に後輪を駆動するドライブシャフトが配置され、他側に前記マフラーと前記マフラー支持ステーとが配置されることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の自動二輪車の排気装置。
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