JP3146202U - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高温の排気ガスによって二次空気供給管が熱せられることを防止し、排気管内に流れ込む酸素量の低下を抑制する排気ガス浄化装置を提供する。
【解決手段】排気ガス浄化装置２０は、エンジンに接続される排気管１５と、排気管１５内に配置される触媒２２と、排気管１５における触媒２２が配置された位置よりも上流側に接続される二次空気供給管２３と、二次空気供給管２３と排気管１５との接続部分と排気ガスを排出する排気管１５の端部１５ｉとを収容する消音器３０とを備える。消音器３０は、排気管１５の端部１５ｉと接続部分との間に、排気ガスの流通を抑制する流通抑制部材（内壁部材３５）を有する。
【選択図】図２

Description

本考案は、エンジンから排出される排気ガスを、二次空気を混合させることにより浄化する排気ガス浄化装置に関する。

従来、自動二輪車の排気ガス浄化装置として、エンジンに接続された排気管内に触媒を配置し、当該触媒の上流側に二次空気供給管を接続して二次空気と排気ガスとを混合することにより、触媒の作用を活性化するものがある（例えば、特許文献１）。しかし、従来の排気ガス浄化装置では、排気管と二次空気供給管との接続部分が外部に露出している。そのため、当該接続部分の塗装が排気管内を流通する排気ガスの熱により劣化して、外観が悪化するという懸念がある。

この点、二次空気供給管を消音器内に導入し、排気管と二次空気供給管との接続部分を消音器内に収容することにより、当該接続部分の露呈を防止する排気ガス浄化装置が考えられる。
実用新案登録第２５０４００８号公報

しかしながら、二次空気供給管を消音器内に導入する排気ガス浄化装置では、排気管の端部から排出される高温の排気ガスが、二次空気供給管側へ直接的に噴流すると、二次空気供給管が過度に熱せられてしまう。この場合、二次空気供給管内部を流通する空気は、その流通過程で熱せられ膨張してしまう。そのため、排気管内に流れ込む酸素量が低下する恐れがある。

本考案は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、高温の排気ガスによって二次空気供給管が熱せられることを防止し、排気管内に流れ込む酸素量の低下を抑制する排気ガス浄化装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本考案に係る排気ガス浄化装置は、エンジンに接続される排気管と、前記排気管内に配置される触媒と、前記排気管における前記触媒が配置された位置よりも上流側に接続される二次空気供給管と、前記二次空気供給管と前記排気管との接続部分と、排気ガスを排出する前記排気管の端部とを収容する消音器とを備え、前記消音器は、前記排気管の前記端部と前記接続部分との間に、排気ガスの流通を抑制する流通抑制部材を有することを特徴とする。

本考案では、消音器内に、排気ガスを放出する前記排気管の端部と前記接続部分との間に排気ガスの流通を抑制する流通抑制部材が設けられている。そのため、排気管の端部から放出された排気ガスが直接的に二次空気供給管側へ噴流することが防止される。その結果、二次空気供給管が過度に熱せられることがなくなり、二次空気供給管から排気管内に流れ込む酸素量の低下が抑制される。また、排気管内に触媒が配置されているため、排気ガスの熱の大部分が排気管外に漏れずに触媒に供されることとなり、触媒の作用が活性化する。

ここで、流通抑制部材は、排気管の端部と接続部分との間に配置されるものであって、例えば、排気管の端部が配置される膨張室と二次空気供給管とを隔離する隔壁や、排気管の端部から噴流する排気ガスが直線的に接続部分に達することを制限する遮蔽物などである。また、流通抑制部材の形状は、消音器の短手方向の断面形状に合わせた円形や楕円形に限られず、例えば、半円形など種々の形状であってよい。また、流通抑制部材は、消音器の全内周面に接合されることで支持されてもよいし、消音器の内周面の一部又は消音器内に配置された配管などによって支持されてもよい。また、流通抑制部材は、板状の部材でもよいし、消音器内部の膨張室の大きさを鑑みて、その一部に凸部や凹部を有する部材であってもよい。

また、上記課題を解決するために、本考案に係る他の排気ガス浄化装置は、エンジンに接続される排気管と、前記排気管内に配置される触媒と、前記排気管における前記触媒が配置された位置よりも上流側に接続される二次空気供給管と、前記二次空気供給管と前記排気管との接続部分と、排気ガスを排出する前記排気管の端部とを収容する消音器と、を備え、前記消音器は、前記排気管の前記端部と前記二次空気供給管の前記消音器内に収容される部分との間に、排気ガスの流通を抑制する流通抑制部材を有することを特徴とする。この考案では、排気管の端部から放出された排気ガスが直接的に二次空気供給管側へ噴流することはないため、二次空気供給管が過度に熱せられることはなく、二次空気供給管から排気管内に流れ込む酸素量の低下が抑制される。

また、本考案の一態様では、前記消音器は、少なくともその外壁の一部が内壁部材と外壁部材の２重構造をなし、前記二次空気供給管は、前記内壁部材と前記外壁部材の間を通って前記消音器内に導入され、前記流通抑制部材は前記内壁部材であることを特徴とする。この態様では、二次空気供給管は、前記内壁部材と前記外壁部材の間を通って前記消音器内に導入されている。そのため、内壁部材が、排気ガスが二次空気供給管側に直接的に噴流することを抑制するので、二次空気供給管が過度に高温となることが防止されている。また、外壁部材によって、二次空気供給管の排気管側の下流部が外気に曝されることが防止される。その結果、消音器内に保持されている熱により、低温の二次空気はわずかに昇温されて排気管内に流れ込むようになり、触媒の作用がより活性化する。

また、この態様では、前記消音器は、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、前記蓋部材が内壁部材と外壁部材の２重構造をなすようにしてもよい。このようにすれば、蓋部材が内壁部材と外壁部材の２重構造であり、内壁部材が流通抑制部材として機能するので、例えば、消音器内に排気ガスの流通を抑制する専用の部材を配置する場合に比べ、組み立てが容易な排気ガス浄化装置が実現される。

また、本考案の一態様では、前記消音器はその内部に複数の膨張室を備え、前記流通抑制部材は前記消音器の前記膨張室を隔てる隔壁としても用いられていることを特徴とする。この態様によれば、消音器の膨張室を隔てる隔壁を、排気ガスの流通を抑制する流通抑制部材として用いているので、排気ガス浄化装置の部品点数を増やすことなく、二次空気供給管から排気管内に流れ込む酸素量の低下を抑制できる。

また、上記課題を解決するために、本考案に係る他の排気ガス浄化装置は、エンジンに接続される排気管と、前記排気管内に配置される触媒と、前記排気管の前記触媒が配置された位置よりも上流側に接続される二次空気供給管と、前記二次空気供給管と前記排気管との接続部分と、排気ガスを排出する前記排気管の端部とを収容する消音器と、を備え、前記二次空気供給管の前記消音器内に収容される部分は、前記排気管の前記端部から排出される排気ガスが直接的に噴流する領域以外の部分に配置されていることを特徴とする。本考案によれば、二次空気供給管の消音器内に収容される部分は、排出された排気ガスが直接的に噴流する領域以外の部分に配置される。そのため、二次空気供給管が過度に熱せられることはなく、二次空気供給管から排気管内に流れ込む酸素量の低下が抑制される。

また、本考案の一態様では、前記排気管は、端部から排気ガスを排出する直管部を有し、前記消音器は、前記直管部の前記端部を収容し、前記二次空気供給管は、前記直管部の端部から該直管部の延伸方向に伸びる前記消音器内の空間領域との交差を回避するように、設けら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、直管部の延伸方向の空間領域との交差を回避して、消音器内に設けられている。そのため、直管部の端部から排出された排気ガスが直接的に二次空気供給管側へ排出されることはなく、二次空気供給管が過度に熱せられることが防止される。つまり、排気ガスは、直管部から排出され膨張し、その温度が低下した後に、初めて二次空気供給管に触れる。その結果、二次空気供給管が過度に熱せられることは防止される。

また、本考案の一態様では、前記二次空気供給管は、前記排気管の端部よりも、該端部から排出される排気ガスの排出方向とは逆方向の側に配設される。この態様によれば、二次空気供給管が、排気管の端部よりも、端部から排出される排気ガスの排出方向とは逆側に位置する排気管に接続されている。そのため、排気管の端部から排出された排気ガスが直接的に二次空気供給管側へ達することは抑制され、二次空気供給管が過度に熱せられることは防止されている。

また、本考案に係る鞍乗型車両は、上記いずれかの排気ガス浄化装置を備えたものである。鞍乗型車両は、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。本考案では、排気管の端部から放出された排気ガスが直接的に二次空気供給管側に噴流することが防止されている。そのため、二次空気供給管の温度が過度に上昇することが防止され、排気ガスに混合する二次空気中の酸素量の低下が抑制される。そして、触媒の作用がより活性化するので、よりクリーンな排気ガスが消音器から排出されるようになり、環境に良い鞍乗型車両が実現される。

以下、本考案の一実施形態について図面に基づいて説明する。

図１乃至図４は、本考案の第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置を説明するための図である。図１は本考案に係る鞍乗型車両の一形態である自動二輪車の外観側面図、図２は、第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０の断面図であり、図３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。図４は、図２のIV−IV線断面図である。

図１において、自動二輪車１の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する。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。フロントフォーク３の下端には前輪６が配設され、上端にはハンドル７が配設されている。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。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、エンジン１０は気筒軸を概ね水平前方に向けて搭載されている。

エンジン１０には、エンジン１０の駆動により排出される排気ガスを車両進行方向（同図においてＦｒが示す方向）後方へ排出する排気管１５が接続されている。排気管１５はエンジン１０との接続部分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いる。該排気管１５の下流部１５ａ（以下において排気管下流部とする、図２参照）は消音器３０に収容されている。消音器３０には、車両進行方向後方に排気ガスを排出するテールパイプ１７が接続されている。

後輪８の車両進行方向右側には、エンジン１０から排出された排気ガス中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣを浄化する排気ガス浄化装置２０が配置されている。排気ガス浄化装置２０は消音器３０と排気管下流部１５ａとを備えている。排気ガス浄化装置２０の上部にはブラケット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、排気ガス浄化装置２０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。排気ガス浄化装置２０を構成する消音器３０内部には二次空気供給管２３が導入されており、二次空気供給管２３の端部は排気管下流部１５ａに接続されている（図２乃至図４参照）。

二次空気供給管２３の消音器３０の外部に突出している他端部には二次空気導入パイプ２５の一端側が接続されており、該二次空気導入パイプ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の上方に配置されている。リードバルブアッシィ２６は、二次空気の後述する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。

図２乃至図４に基づいて、本考案の第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０について詳細に説明する。

図２に示すように、排気ガス浄化装置２０を構成する消音器３０は、横断面概ね楕円形状をなす筒体である中空胴部３２と、該中空胴部３２の車両進行方向前方の開口部と接合される前方蓋部材３４と、車両進行方向後方の開口部と接合される後方蓋部材３６とを含んで構成されている。中空胴部３２、前方蓋部材３４及び後方蓋部材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５７と第２隔壁５８とによって、車両進行方向前方から順に、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。１次膨張室５０と２次膨張室５１には、第１隔壁５７を貫通して、１次膨張室５０から２次膨張室５１への排気ガスの流通を可能にする第１配管５６が設けられている。また、２次膨張室５１と３次膨張室５２には、第２隔壁５８を貫通して、２次膨張室５１から３次膨張室５２への排気ガスの流通を可能にする第２配管５４が設けられている。

前方蓋部材３４は、外壁部材３９と、内壁部材（流通抑制部材）３５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、その底部に排気管下流部１５ａ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、その一端部３３ｂが外壁部材３９の導入口３９ａの縁部３９ｄに接合されている。

内壁部材３５は、概略椀状に形成され、その縁部３５ｃは外壁部材３９の縁部３９ｃと同型となっており、外壁部材３９の縁部３９ｃの内側に接合している。内壁部材３５は、その底面のうち半円形状の部分に、他の部分より深い底部３５ａを有している（図４参照）。内壁部材３５は、外壁部材３９の内側に填め込まれ、その縁部３５ｃの複数箇所で外壁部材３９の縁部３９ｃの内側に接合している。なお、内壁部材３５にも、排気管下流部１５ａを挿通するための挿通孔３５ｄが形成されている。

排気管下流部１５ａは、筒状蓋部材３３の他端側の排気管導入口３３ａから消音器３０内に導入されている。排気管下流部１５ａは、車両進行方向前方から後方に向けて、消音器３０の長手方向に延伸し、排気管下流部１５ａの車両進行方向最後部１５ｃがＵ字状に曲げられている。そして、排気ガスを放出する端部１５ｉは、車両進行方向の最前方に位置する１次膨張室５０に位置している。これにより、消音器３０内に収容される排気管下流部１５ａの長さが維持されつつも、消音器３０の長手方向の長さは短くなっている。

排気管下流部１５ａの内部には、主として還元作用を為す上流側触媒２１と、主として酸化作用を為す下流側触媒２２の二つの触媒が配置されている。上流側触媒２１は筒状蓋部材３３の内側に位置するように、排気管下流部１５ａ内に配置されている。排気管１５の上流側から供給された排気ガスは、上流側触媒２１と下流側触媒２２を流通した後、排気管下流部１５ａの端部１５ｉから１次膨張室５０内に放出される。なお、筒状蓋部材３３の排気管導入口３３ａの端部にはテーパ部が形成されており、該テーパ部の先端部は排気管下流部１５ａの側部を支持している。

排気管下流部１５ａの外壁部材３９と内壁部材３５との間に位置する部分であって、上流側触媒２１より下流側の部分には、二次空気供給管２３が接続されている。ここで、図４及び図３を参照して、二次空気供給管２３の排気管下流部１５ａへの接続について説明する。なお、図４においては排気ガス浄化装置２０の左側に車両の後輪８が表されている。同図に示すように、外壁部材３９の車体側上方に挿通孔３９ｂが設けられており、該挿通孔３９ｂから二次空気供給管２３が消音器３０内部に挿通されている。

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。図４では、内壁部材３５の底部３５ａの断面が半円状に示されている。第１の部分供給管２３ｄは、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。第１の部分供給管２３ｄの一端部２３ｇは、消音器３０内の下部に配設されている排気管下流部１５ａと接続している。排気管下流部１５ａ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の周縁とが溶接接合される。

なお、排気管下流部１５ａの二次空気流入口１５ｆの近傍においては、排気管下流部１５ａは、略半円筒状の下側半円筒部材１５ｇと、同じく略半円筒状の上側半円筒部材１５ｈとを有している（図２参照）。下側半円筒部材１５ｇは排気管下流部１５ａの下側を構成し、上側半円筒部材１５ｈは排気管下流部１５ａの上側を構成している。上側半円筒部材１５ｈの側部と下側半円筒部材１５ｇの側部とが接合することにより、筒状の排気管下流部１５ａが形成されている。上側半円筒部材１５ｈに二次空気流入口１５ｆが形成されている。また、第１の部分供給管２３ｄの他端部２３ｈと第２の部分供給管２３ｅの側部２３ｅ´とは、消音器３０外側で溶接接合されている。これにより、排気ガス浄化装置２０の組み立て時には、第１の部分供給管２３ｄを消音器３０内に収容した後、第１の部分供給管２３ｄの他端部２３ｈに第２の部分供給管２３ｅを接続させることができ、排気ガス浄化装置２０の組み立てが容易となっている。

図２に示すように、二次空気供給管２３は、消音器３０の外側から内壁部材３５と外壁部材３９との間を通って消音器３０内に導入され、内壁部材３５と外壁部材３９との間で排気管下流部１５ａに接続されている。排気管下流部１５ａと二次空気供給管２３との接続部分と、排気管下流部１５ａの該接続部分より下流側（端部１５ｉを含む）とが、消音器３０内部に収容されている。また、排気管下流部１５ａのうち、排気管下流部１５ａと二次空気供給管２３との接続部分より下流側の排気管下流部１５ａ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と後方蓋部材３６が構成する筒状本体内に導入されている。

上述したように、排気管下流部１５ａの端部１５ｉは、消音器３０内部の車両進行方向最前方に設けられた１次膨張室５０内部に配置されている。また、図２乃至図４に示すように、第１の部分供給管２３ｄは、消音器３０の外側から内壁部材３５と外壁部材３９の間を通って、消音器３０内部に導入されている。そのため、排気管下流部１５ａの端部１５ｉと第１の部分供給管２３ｄとの間に内壁部材３５が設けられることとなる。そして、この内壁部材３５は、排気管下流部１５ａから放出された排気ガスが第1の部分供給管２３ｄ側へ直接的に噴流することを抑制する流通抑制部材として機能している。

すなわち、本実施形態において、内壁部材３５としての流通抑制部材は、排気管下流部１５ａの端部１５ｉから、消音器３０内に収容されている第１の部分供給管２３ｄの側部に至る全方向を遮蔽している。そのため、該端部１５ｉから排出され、第１の部分供給管２３ｄ側へ向けて噴流した排気ガスは、該内壁部材３５に衝突するので、排気ガスの第１の部分供給管２３ｄへの直接的な噴流は抑制されている。

さらに、上述したように、内壁部材３５の縁部３５ｃは、外壁部材３９の縁部３９ｃと同型に形成され、縁部３５ｃの外側と外壁部材３９の縁部３９ｃの内側とが複数個所で接合されている。したがって、１次膨張室５０で膨張し温度の下がった少量の排気ガスのみが、内壁部材３５と外壁部材３９との間の隙間から、内壁部材３５の外側に流れ出る。そのため、第1の部分供給管２３ｄが構成する二次空気供給管２３が過度に熱せられることはなく、二次空気中の酸素量の低下が抑制されている。

また、内壁部材３５は、断面が半円状となるように形成された概略椀状の底部３５ａを有しており、該底部３５ａは、排気管下流部１５ａの端部１５ｉの対向する位置に配置されている。そのため、排気管下流部１５ａの端部１５ｉから底部３５ａ方向に噴流した排気ガスは、底部３５ａに衝突し、排気ガスの二次空気供給管２３側への流出は抑制されている。また、底部３５ａの形状が概略椀状に形成されているため、排気ガスは底部３５ａに滞留することなく、スムーズに噴流方向を反転させて、第１配管５６側へ流れるようになっている。

また、二次空気供給管２３内を流通する空気は、外壁部材３９、筒状蓋部材３３及び中空胴部３２の内部に保持されている熱によって、第１の部分供給管２３ｄ内を流通する間に、外気に比べわずかに昇温される。その結果、触媒が活性化温度へ達する時間が短縮されている。

なお、上記実施形態では、二次空気供給管２３は、外壁部材３９の車体側上方に形成された挿通孔３９ｂから消音器３０内に導入されて、上側半円筒部材１５ｈに形成された二次空気導入口１５ｆの周縁に接続されている。しかしながら、二次空気供給管２３の導入経路はこれに限られない。例えば、挿通孔３９ｂが外壁部材３９の下方に形成されるとともに、二次空気導入口１５ｆが下側半円筒部材１５ｇに形成されてもよい。そして、二次空気供給管２３は、該挿通孔３９ｂから消音器３０内に導入され、下側半円筒部材１５ｇに形成された二次空気導入口１５ｆの周縁に接続されてもよい。この場合、排気管下流部１５ａの端部１５ｉと二次空気供給管２３の消音器３０内に収容される部分との間に、排気管下流部１５ａ自身（上側半円筒部材１５ｈ）が位置することとなる。したがって、流通抑制部材としての内壁部材３５を消音器３０内に設けることなく、排気管下流部１５ａ自体を排気ガスの流通抑制部材として機能させることができる。

次に、図５及び図６に基づいて、本考案の第２の実施形態に係る排気ガス浄化装置２００について説明する。図５は本考案の第２の実施形態に係る排気ガス浄化装置２００であり、図６は図５のVI−VI線断面図である。ここでは、第２の実施形態に係る排気ガス浄化装置２００のうち、第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０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は省略する。また、本実施形態においても、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が、これについては、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

排気管下流部１５ａは直管部１５ｋを有し、該直管部１５ｋの端部１５ｉから排気ガスを消音器３０内に排出する。直管部１５ｋの端部１５ｉから該直管部１５ｋの延伸方向に伸びる消音器３０内の空間領域Ｖとの交差を回避するように、二次空気供給管２３は設けられている。

具体的には、図５に示すように、排気管下流部１５ａは、筒状蓋部材３３の排気管導入口３３ａから消音器３０内に導入され、消音器３０内の下側において、車両進行方向後方に向けて延伸している。排気管下流部１５ａの車両進行方向後方に延伸する部分の内部には、まず上流側に上流側触媒２１が配置されている。そして、該上流側触媒２１の下流側に二次空気導入口１５ｆが形成され、二次空気導入口１５ｆの下流側に下流側触媒２２が収容されている。排気管下流部１５ａの車両進行方向最後部１５ｃはＵ字状に曲げられ、当該車両進行方向最後部１５ｃに連なる直管部１５ｋは車両進行方向前方に向けて延伸している。直管部１５ｋの端部１５ｉは、上述した二次空気導入口１５ｆより車両進行方向後方に位置している。

直管部１５ｋ内部を流通する排気ガスは、車両進行方向前方（同図Ｇに示す方向）に向けて流通し、該直管部１５ｋの端部１５ｉから消音器３０内に排出される。排出された排気ガスは、消音器３０内で膨張しつつさらに車両進行方向前方にむけて噴流する。特に、該直管部１５ｋの延伸方向に伸びる消音器３０内の空間領域Ｖ内では、未だ膨張しきれていない高温の排気ガスが噴流する。そのため、消音器３０内で該空間領域Ｖと交差する位置に二次空気供給管２３が配設されると、二次空気供給管２３は過度に熱せられることとなる。

そこで、本実施形態では、図６に示すように、二次空気供給管２３は、直管部１５ｋの端部１５ｉに対向する位置を回避して消音器３０内に導入されている。具体的には、二次空気供給管２３は、車両進行方向前方であって外壁部材３９の車体側上方に形成された挿通孔３９ｂから消音器３０内に導入されている。そして、二次空気供給管２３は、消音器３０の中心軸方向にむけて延伸した後、曲部２３ｄ´にて僅かに下方に向けて曲がり、さらに延伸している。そして、二次空気供給管２３の端部２３ｇは、上側半円筒部材１５ｈに形成された二次空気導入口１５ｆの周縁と接合している。

排気管下流部１５ａは、消音器３０内の下側で延伸し、車両進行方向最後部１５ｃでＵ字状に曲がっている。そのため、直管部１５ｋの端部１５ｉは、図６に示すように、消音器３０内の下側で延伸する排気管下流部１５ａの上方に位置している。二次空気供給管２３は、上述したように、直管部１５ｋの端部１５ｉの対向する位置を回避して消音器３０内に導入されている。そして、二次空気供給管２３は、該直管部１５ｋの延伸方向に伸びる空間領域Ｖと交差することのないように、消音器３０内に配置され、その端部２３ｇは、端部１５ｉより車両進行方向前方に形成された二次空気導入口１５ｆの周縁部に接続されている。これによって、流通抑制部材（内壁部材３５）を消音器３０内に配置することなく、二次空気供給管２３が排気ガスにより過度に熱せられることを防止できている。なお、挿通孔３９ｂが形成される位置は、例えば、外壁部材３９のさらに車体側又は消音器３０の下部を構成する壁部材など、直管部１５ｋの端部１５ｉの対向する位置を回避する任意の位置であってよい。

次に、図７及び図８に基づいて、本考案の第３の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０１について詳細に説明する。図７は、本考案の第３の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０１であり、図８は図７のVIII−VIII線断面図である。ここでは、第３の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０１のうち、第１の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０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は省略する。なお、図８においては、隔壁を貫通して各膨張室間の排気ガスの流通を可能にする配管、及びテールパイプは省略されている。また、図７においては、二次空気供給管２３は、二点鎖線で示されている。

図７に示すように、排気ガス浄化装置２０１を構成する消音器３０は、中空胴部３２と、該中空胴部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蓋部材３６とを含んで構成されている。

中空胴部３２、前方蓋部材３４及び後方蓋部材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との間にはグラスウール３２ａが装填されている。前方蓋部材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の内側に配置され消音器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いる。両部材には挿通孔３４ａが設けられている。該挿通孔３４ａには、車両進行方向前方から後方に向けて、消音器３０の長手方向に延伸する排気管下流部１５ａが挿通されている。排気管下流部１５ａの全体が、消音器３０内部に収容されている。排気管下流部１５ａの内部には上流側触媒２１と下流側触媒２２が配置され、これらは消音器３０の内側に位置している。

消音器３０内部は、第１隔壁５７と第２隔壁５８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。１次膨張室５０と２次膨張室５１には、第１隔壁５７を貫通する第１配管５６が設けられている。また、２次膨張室５１と３次膨張室５２とには、第２隔壁５８を貫通する第２配管５４が設けられている。第１隔壁５７の縁部５７´及び第２隔壁５８の縁部５８´は、中空胴部の内周面と溶接接合されている。また、第１隔壁５７は第１配管５６の側部と溶接接合され、第２隔壁５８は第２配管５４の側部と溶接接合されている。なお、排気管下流部１５ａは第１隔壁５７及び第２隔壁５８を貫通して、これらの隔壁によって消音器３０の内部で支持されている。また、３次膨張室５２で膨張した排気ガスを車両後方へ排出する第３配管５５は、第２隔壁５８及び第１隔壁５７を貫通して、テールパイプ１７と接続されている。

図８に示すように、二次空気供給管２３は、消音器３０の３次膨張室５２内及び２次膨張室５１内で、排気管下流部１５ａの軸線方向と同一方向に延伸している。そして、二次空気供給管２３は、２次膨張室５１内に配置される屈曲部２３ｃにて排気管下流部１５ａ側へ屈曲し、二次空気供給管２３の端部２３ａは２次膨張室５１内で排気管下流部１５ａに接続している。

具体的には、二次空気供給管２３の端部２３ａは、図８に示すように、排気管下流部１５ａ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１５ｆに接合されている。この二次空気流入口１５ｆは、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２３ａには、円環状の補強部材４２が嵌められている。補強部材４２は、二次空気供給管２３の端部２３ａに溶接接合されるとともに、排気管下流部１５ａの側壁に設けられる二次空気流入口１５ｆの周辺部１５ｆ´にも溶接接合されている。これにより、排気管下流部１５ａによる二次空気供給管２３の支持強度が増している。また、二次空気供給管２３は、第２隔壁５８を貫通し、該第２隔壁５８によって支持されている。これにより、二次空気供給管２３は消音器３０内で揺動することが防止され、耐久性に優れた排気ガス浄化装置２０１が実現されている。

図７及び図８に示すように、排気ガスを１次膨張室５０に放出する排気管下流部１５ａの端部１５ｉと、二次空気供給管２３が排気管下流部１５ａに接続する接続部分との間に、第１隔壁５７は設けられている。これにより、第１隔壁５７は、排気管下流部１５ａの端部１５ｉから排出された排気ガスが二次空気供給管２３側へ直接的に噴流することを抑制する流通抑制部材として機能している。

すなわち、第１隔壁５７は、排気管下流部１５ａの端部１５ｉから、消音器３０内に収容される二次空気供給管２３の側部に至る全方向を遮蔽している。本実施形態では、排気管下流部１５ａの端部１５ｉは、１次膨張室５０に配置されている。また、上述したように、二次空気供給管２３は、それとは異なる膨張室、すなわち２次膨張室５１と３次膨張室５２とに配置され、２次膨張室５１で排気管下流部１５ａと接続している。１次膨張室５０と２次膨張室５１とを隔てる第１隔壁５７の縁部５７´は、中空胴部３２の内周面と溶接接合されている。このため、第１隔壁５７が障壁となり、排気ガスが二次空気供給管２３側へ直接的に噴流することはなくなり、第１配管５６を流通し、２次膨張室５１で膨張した排気ガスが、二次空気供給管２３と接触するようになっている。このため、二次空気供給管２３内を流通する二次空気が過度に熱せられることはなく、二次空気中の酸素量が低下することが防止されている。

また、２次膨張室５１で膨張した排気ガスは第２配管５４を流通して、３次膨張室５２へ流入して再び膨張する。３次膨張室５２で膨張した排気ガスは、二次空気供給管２３の３次膨張室５２に位置する部分２３ｉ（二次空気供給管上流部）と接触する。そして、その熱が二次空気供給管上流部２３ｉに伝達される。３次膨張室５２で膨張する排気ガスは、排気管下流部１５ａ内を流通している排気ガスより低温であり、二次空気供給管上流部２３ｉが過度に熱せられることも防止されている。

また、上述したように、二次空気供給管２３は２次膨張室５１及び３次膨張室５２内を通って、排気管下流部１５ａに接続されている。そのため、各膨張室内の排気ガスによって、二次空気供給管２３内を流通する空気は、外気に比べわずかながら昇温されており、触媒が活性化温度へ達する時間が短縮されている。

次に図９に基づいて、本考案の第４の実施形態について詳細に説明する。図９は、本考案の第４の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０２を示す図であり、排気ガス浄化装置２０２の車両進行方向後方の断面図である。ここでは、第４の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０２のうち、第３の実施形態に係る排気ガス浄化装置２０１と同一の箇所については、同一符号を付し、以下では詳細な説明は省略する。なお、図９においては、隔壁を貫通して各膨張室間の排気ガスの流通を可能にする配管、テールパイプ及び３次膨張室は省略されている。

本実施形態では、排気管下流部１５ａの端部１５ｉより、該端部１５ｉから排出される排気ガスの排出方向とは逆方向（ここでは、車両進行方向前方）に位置する排気管下流部１５ａに、二次空気供給管２３は接続されている。以下、詳細に説明する。図９に示すように、消音器３０内部は、第１隔壁５７と第２隔壁（不図示）によって、車両進行方向後方から、順次１次膨張室５０、２次膨張室５１、３次膨張室（不図示）に区画されている。なお、本実施形態では、消音器３０の消音性能を向上させるため、１次膨張室５０の容積が上記実施形態より大きく形成されている。

排気管下流部１５ａは、消音器３０内で車両進行方向前方から後方に向けて延伸している。排気管下流部１５ａの内部には、上流側に上流側触媒２１が配置され、その下流側に二次空気導入口１５ｆが形成され、該二次空気導入口１５ｆの下流側には下流側触媒２２が配置されている。そして、排気管下流部１５ａの端部１５ｉは、車両進行方向最後部に設けられた１次膨張室５０に配置されている。排気管下流部１５ａを流通する排気ガスは、排気管下流部１５ａの端部１５ｉから車両進行方向後方（同図Ｇが示す方向）に向けて排出され、第１膨張室５０内で膨張し、その温度が低下する。

二次空気供給管２３は、排気管下流部１５ａと離間しつつ、車両進行方向前方から後方に向けて該排気管下流部１５ａと平行に配設されている。そして、３次膨張室及び２次膨張室５１を通って、１次膨張室５０まで延伸している。二次空気供給管２３は、１次膨張室５０に位置する屈曲部２３ｃにおいて排気管下流部１５ａ側へ屈曲している。そして、二次空気供給管２３は、排気管下流部１５ａの端部１５ｉより車両進行方向前方に形成される二次空気導入口１５ｆの周縁と、補強部材４２とに接合されている。そして、二次空気供給管２３は、排気管下流部１５ａの端部１５ｉより、排気ガスの排出方向と逆方向に配置される排気管下流部１５ａに接続されている。これによって、二次空気供給管２３のいずれの部分も、排気管下流部１５ａの端部１５ｉから排出された直後の排気ガスとは、端部１５ｉを挟んで反対側に位置することとなる。そのため、排気ガスは端部１５ｉから排出され膨張し、その温度が低下した後に、二次空気供給管２３と触れることとなる。これによって、二次空気供給管２３が過度に熱せられることが防止されている。

なお、本考案は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、以上説明した排気ガス浄化装置２０乃至２０２では、流通抑制部材は、内壁部材又は膨張室を区画する隔壁としても機能している。しかしながら、排気管１５の端部１５ｉから放出された排気ガスが二次空気供給管２３側へ直接的に噴流することを防止する専用の部材が、流通抑制部材として消音器３０内部に配置されてもよい。

また、以上説明した排気ガス浄化装置２０乃至２０２では、流通抑制部材として機能する内壁部材又は隔壁は、その外周縁が消音器３０の内周面と接合されることで、支持されていた。しかしながら、流通抑制部材の支持方法はこれに限られない。例えば、流通抑制部材は、消音器３０の内壁の一部分や、排気管下流部１５ａや、各膨張室間の排気ガスの流通を可能にしている配管などによって支持されてもよい。

本考案の第1の実施形態による排気ガス浄化装置が配設された自動二輪車の側面図である。 上記排気ガス浄化装置の断面図である。 上記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２のIV−IV線断面図である。 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５のVI−VI線断面図である。 第３の実施形態による排気ガス浄化装置の断面図である。 図７のVIII−VIII線断面図である。 第４の実施形態による排気ガス浄化装置の車両進行方向後方の断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車、２ 車体フレーム、３ フロントフォーク、４ エンジンユニット、５ シート、６ 前輪、８ 後輪、１０ エンジン、１５ 排気管、１５ａ 排気管下流部、１５ｉ 排気管下流部の端部（排気管の端部）、１７ テールパイプ、１８ ブラケット、２０，２００，２０１，２０２ 排気ガス浄化装置、２１ 上流側触媒、２２ 下流側触媒、２３ 二次空気供給管、２３ｄ 第1の部分供給管、２３ｅ 第２の部分供給管、２５ 二次空気導入パイプ、２６ リードバルブアッシィ、３０ 消音器、３２ 中空胴部、３３ 筒状蓋部材、３４ 前方蓋部材、３５ 内壁部材（流通抑制部材）、３５ａ 内壁部材の底部、３６ 後方蓋部材、３９ 外壁部材、５０ １次膨張室、５１ ２次膨張室、５２ ３次膨張室、５４ 第２配管、５６ 第１配管、５７ 第１隔壁（流通抑制部材）、５８ 第２隔壁、６１ 外壁部材、６３ 内壁部材。

Claims (9)

1. エンジンに接続される排気管と、
   前記排気管内に配置される触媒と、
   前記排気管における前記触媒が配置された位置よりも上流側に接続される二次空気供給管と、
   前記二次空気供給管と前記排気管との接続部分と、排気ガスを排出する前記排気管の端部とを収容する消音器と、を備え、
   前記消音器は、前記排気管の前記端部と前記接続部分との間に、排気ガスの流通を抑制する流通抑制部材を有する、
   ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
2. エンジンに接続される排気管と、
   前記排気管内に配置される触媒と、
   前記排気管における前記触媒が配置された位置よりも上流側に接続される二次空気供給管と、
   前記二次空気供給管と前記排気管との接続部分と、排気ガスを排出する前記排気管の端部とを収容する消音器と、を備え、
   前記消音器は、前記排気管の前記端部と前記二次空気供給管の前記消音器内に収容される部分との間に、排気ガスの流通を抑制する流通抑制部材を有する、
   ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
3. 請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置において、
   前記消音器は、少なくともその外壁の一部が内壁部材と外壁部材の２重構造をなし、
   前記二次空気供給管は、前記内壁部材と前記外壁部材の間を通って前記消音器内に導入され、
   前記流通抑制部材は前記内壁部材である、
   ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
4. 請求項３に記載の排気ガス浄化装置において、
   前記消音器は、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、
   前記蓋部材が内壁部材と外壁部材の２重構造をなしている、
   ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
5. 請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置において、
   前記消音器はその内部に複数の膨張室を備え、
   前記流通抑制部材は前記消音器の前記膨張室を隔てる隔壁である、
   ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
6. エンジンに接続される排気管と、
   前記排気管内に配置される触媒と、
   前記排気管の前記触媒が配置された位置よりも上流側に接続される二次空気供給管と、
   前記二次空気供給管と前記排気管との接続部分と、排気ガスを排出する前記排気管の端部とを収容する消音器と、を備え、
   前記二次空気供給管の前記消音器内に収容される部分は、前記排気管の前記端部から排出される排気ガスが直接的に噴流する空間領域以外の部分に配置されている、
   ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
7. 請求項６に記載の排気ガス浄化装置において、
   前記排気管は、端部から排気ガスを排出する直管部を有し、
   前記消音器は、前記直管部の前記端部を収容し、
   前記二次空気供給管は、前記直管部の端部から該直管部の延伸方向に伸びる前記消音器内の空間領域との交差を回避するように、設けられる、
   ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
8. 請求項６に記載の排気ガス浄化装置において、
   前記二次空気供給管は、前記排気管の端部よりも、該端部から排出される排気ガスの排出方向とは逆方向の側に配設される、
   ことを特徴とする排気ガス浄化装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の排気ガス浄化装置を備えた鞍乗型車両。

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