JP4223618B2

JP4223618B2 - Exhaust device support structure

Info

Publication number: JP4223618B2
Application number: JP03407999A
Authority: JP
Inventors: 正昭山口; 隆幸森; 征志金塚
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2019-02-12
Also published as: JP2000234515A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動二輪車等の排気装置を支持するのに好適な排気装置支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シートを低くし、ハンドルを幅広くしかも高くすることで、ゆったりとした姿勢をとることのできるアメリカンタイプの自動二輪車の排気装置支持構造としては、例えば、（１）特開平１０−８９０６７号公報「自動二輪車における排気系のカバー装置」、（２）特開平１０−５４２３１号公報「自動２輪車の排気装置」に記載されたものが知られている。
【０００３】
上記技術（１）には、同公報の図１に示される通り、消音器ＭをステーＳで車体側に取付けた排気系の支持構造が示されている。
上記技術（２）には、同公報の図２に示される通り、前側排気管３、後側排気管５及びマフラー６をマフラー支持ステー１１で車体側に取付けた支持構造が示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記（１）の支持構造は、消音器ＭをステーＳで吊っているため、どうしてもコーナリングの際に消音器Ｍが車幅方向（図の表裏方向）に振れ易くなる。この振れを止めるためには、ステーＳを構成するメンバーの断面積を大きくして曲げ剛性を高める必要があるが、この事が、ステーＭの大型化並びに重量増加の要因となる。
【０００５】
上記（２）の支持構造では、前側排気管３、後側排気管５及びマフラー６を複数のボルトを使ってマフラー支持ステー１１で支持するため、ボルトを通す複数の穴を加工する必要があり、また、前側排気管３、後側排気管５及びマフラー６を支持するための部品数が多くなる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、排気装置を小型且つ簡単な構造でしかも少ない部品数で支持することができる排気装置支持構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、車体フレームにブラケットを溶接し、このブラケットにステーを取付け、このステーで排気管及びマフラからなる排気装置を支持する排気装置支持構造において、ブラケットを、ステー取付面と、このステー取付面から折曲げ形成した折曲げ部とを含み、一枚の平板を折曲げ形成するものとし、車幅方向へ配置したクロスパイプに少なくとも１ヵ所の折曲げ部を溶接することにより、ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛性を高めた。
ブラケットに折曲げ部を形成したことで、ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛性が増す。この結果、剛性を向上させた排気装置の支持構造を得ることができる。
また、クロスパイプに折曲げ部を溶接することで、ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛性を高める。この結果、ブラケット及びステーの倒れを小さくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施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支持構造を採用した自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１は、車体フレーム２と、この車体フレーム２の前端に設けたヘッドパイプ３と、ハンドル４で操作するためにヘッドパイプ３に回転自在に取付けたフロントフォーク５及びこのフロントフォーク５の下部に設けた前輪６と、ヘッドパイプ３の後方に配置した燃料タンク７と、この燃料タンク７の下方に設けたエンジン８と、このエンジン８の各気筒から後方に延ばした排気管１１，１２と、これらの排気管１１，１２の後端に接続したマフラ１３と、エンジン８に一体的に設けた変速機１４とからなる。
【０００９】
また、自動二輪車１は、車体フレーム１の中間部下部にスイング可能に取付けたスイングアーム１５と、このスイングアーム１５の後端に取付けるとともに、変速機１４の出力軸に掛けたチェーン（不図示）で駆動する後輪１７と、燃料タンク７の後方に配置したシート２１，２２と、車体フレーム１からスイングアーム１５に渡したリヤサスペンションユニット２３，２３（奥側は不図示）とからなる。なお、２５はフロントフェンダ、２６はヘッドランプ、２７はスピードメータ、２８はミラー、３１はラジエータ、３２はキャブレタ、３４はリヤステップ、３５はリヤフェンダである。
排気管１１，１２とマフラ１３とは、排気装置３７を構成するものである。
【００１０】
上記した自動二輪車１は、シート２１を低くし、ハンドル４を幅広く、高くしてゆったりした姿勢がとれることに加えて、キャスタ角（図示せぬステアリングステムの中心線の鉛直線に対する傾き角度であり、フロントフォーク５の後傾き角度にほぼ等しい。）を大きくして直進性を高めた、ロングドライブに好適なアメリカンタイプの車両である。
【００１１】
図２は本発明に係る排気装置支持構造の拡大側面図であり、自動二輪車１は、車体フレーム２の中間部下部に排気装置３７を支持するために溶接したブラケット４１と、このブラケット４１に幅の広い一端部４２をボルト４３，４３で取付け、幅の狭い他端部４４をマフラ１３の下部ブラケット４５にボルト４６，４６で取付けたステー４７とを備える。なお、５１は排気管１２に備えた遮熱カバー、５２は集合部カバーである。
上記ブラケット４１及びステー４７は、排気管１１，１２及びマフラ１３の奥側に配置したものなので、外部に露出しにくく、自動二輪車１の外観性を向上させることができる。
【００１２】
図３は本発明に係るブラケットを固定した車体フレームの側面図であり、車体フレーム２は、ヘッドパイプ３と、このヘッドパイプ３から小さく後下がりに延ばし、更に下方に曲げたメインパイプ５５と、このメインパイプ５５の途中から後方に略平行に延ばした２本のシートパイプ５６，５６（奥側は不図示）、ヘッドパイプ３から大きく後下がりに延ばし、更に後方に曲げ、また更に後方斜め上方に曲げて端部をシートパイプ５６，５６に接続した２本のロアパイプ５７，５７（奥側は不図示）と、これらのロアパイプ５７，５７間に渡したクロスパイプ５８とからなる。
【００１３】
メインパイプ５５は、小さく後下がりとした小傾斜部６１と、この小傾斜部６１に続く鉛直部６２とからなり、鉛直部６２の下端をクロスパイプ５８に溶接したものである。
ロアパイプ５７は、ヘッドパイプ３から大きく後下がりに延ばした前部傾斜部６４と、この前部傾斜部６４に続く水平部６５と、この水平部６５から後上がりに延ばした後部傾斜部６６とからなる。
本発明に係るブラケット４１は、ロアパイプ５７の後部傾斜部６６に溶接したものである。
【００１４】
図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るブラケットを説明する説明図であり、（ａ）は図３の４矢視図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ線断面図である。
（ａ）において、ブラケット４１は、一枚の平板を矩形波状に形成したものであり、ステー４７（図２参照）を取付けるための第１・第２取付部７１，７２と、この第１取付部７１から折曲げ形成した第１・第２折曲げ部７３，７４と、第２ステー取付部７２から折曲げ形成した第３・第４折曲げ部７５，７６と、第１折曲げ部７３から更に折曲げた端部折曲げ部７７と、第２折曲げ部７４及び第３折曲げ部７５の各端部をつなぐ中央部折曲げ部７８と、第１・第２ステー取付部７１，７２におけるステー４７の取付面となる第１・第２ステー取付面８１，８２と、これらの第１・第２ステー取付面８１，８２の裏面に取付けたナット８３，８３とからなる。
【００１５】
上記したブラケット４１は、第１・第２取付部７１，７２を後部傾斜部６６の幅（直径）の略中央に溶接し、端部折曲げ部７７及び中央部折曲げ部７８を後部傾斜部６６の幅一杯の位置に配置し、第４折曲げ部７６を後部傾斜部６６からクロスパイプ５８に亘って溶接したものである。
【００１６】
このように、車幅方向へ配置したクロスパイプ５８に少なくとも１ヵ所の第４折曲げ部７６を溶接したので、ブラケット４１及びステー４７（図２参照）の倒れをより小さくすることができ、排気装置３７（図２参照）の振れを抑えることができる。
また、後部傾斜部６６とクロスパイプ５８との結合部の補強部材を、ブラケット４１で兼用することができ、部品数を減らすことができる。
【００１７】
（ｂ）は、端部折曲げ部７７及び中央部折曲げ部７８のエッジ部７７ａ，７８ａを後部傾斜部６６に溶接したことを示す。
（ｃ）は、第２折曲げ部７４のエッジ部７４ａを後部傾斜部６６の表面に添わせたことを示す。
【００１８】
図５は本発明に係る排気装置支持構造を示す斜視図であり、車体フレーム２に溶接したブラケット４１にボルト４３，４３でステー４７を取付けることを示す。
ステー４７は、図２にも示したように、先端にマフラ１３（図２参照）を取付けた時、各部に発生する上下方向の応力がどの位置でもほぼ均等になるように付け根となる一端部４２の幅を広くし、他端部４４側にいくに従って幅を狭く形成したものである。なお、８７，８７はボルト４３，４３を通すボルト挿通孔である。８８，８８はボルト４６，４６（図２参照）を通すボルト挿通孔であり、裏面にボルト４６，４６をねじ込むナット（不図示）を取付けたものである。
【００１９】
以上に述べた排気装置３７の組付手順を次に説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る排気装置の組付手順を説明する説明図である。
（ａ）に示すブラケット４１の第１・第２ステー取付面８１，８２に、（ｂ）に示すように、ボルト４３，４３でステー４７を取付ける。
【００２０】
（ｃ）において、排気管１１の先端に設けたフランジ部（不図示）及び排気管１２のフランジ部１２ａをエンジン８（図１参照）の各気筒側に接続し、マフラ１３の下部ブラケット４５に開けた２つのボルト挿通孔（不図示）及びステー４７のボルト挿通孔８８，８８（（ｂ）参照）にボルト４６，４６を通し、これらのボルト４６，４６をステー４７の裏面のナット（不図示）にねじ込んでステー４７にマフラ１３を取付ける。
これで、排気装置３７の組付が完了する。
【００２１】
以上に述べた排気装置支持構造の作用を次に説明する。
図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る排気装置支持構造の作用を説明する作用図である。
（ａ）は比較例であり、車体フレーム１００に平板状のブラケット１０１を溶接したことを示す。なお、１０２は図示せぬステーを取付けるための取付面、１０３，１０３は取付孔である。
【００２２】
上記したブラケット１０１の取付面１０２の垂直方向にステーを介して外力Ｆが作用した場合、車体フレーム１００から取付孔１０３，１０３までの距離をａとすると、ブラケット１０１に生じる曲げモーメントＭは、
Ｍ＝Ｆ・ａ‥‥（１）
となる。
【００２３】
また、ブラケット１０１の板厚をｈ１（外力Ｆの方向に対しては高さｈ１となる。以降、「高さｈ１」と記す。）、幅をｂ１とすると、ブラケット１０１の断面係数Ｚは、
Ｚ＝ｂ１・（ｈ１）²／６‥‥（２）
【００２４】
上記（１）式及び（２）式より、ブラケット１０１に生じる最大応力σは、
σ＝Ｍ／Ｚ＝Ｆ・ａ／（ｂ１・（ｈ１）²／６）
従って、
σ＝６・Ｆ・ａ／（ｂ１・（ｈ１）²）‥‥（３）
となる。
【００２５】
（ｂ）は車体フレーム２にブラケット４１を溶接した本実施例である。なお、ブラケット４１の形状を便宜上、簡略化した。
上記したブラケット４１の第１・第２ステー取付面８１，８２の垂直方向にステー４７（図６参照）を介して外力Ｆが作用した場合、車体フレーム２からボルト挿通孔８７，８７までの距離をａとすると、ブラケット４１に生じる曲げモーメントＭは、（１）式と同じく、
Ｍ＝Ｆ・ａ‥‥（４）
となる。
【００２６】
また、ブラケット４１の第１折曲げ部７３〜第４折曲げ部７６（これらの第１折曲げ部７３〜第４折曲げ部７６の部位が理解しやすいように、端面にハッチングを施した。）のそれぞれの幅をｈ２（外力Ｆの方向に対しては高さｈ２となる。以降、「高さｈ２」と記す。）、それぞれの板厚をｂ２（外力Ｆの方向に対しては幅ｂ２となる。以降、「幅ｂ２」と記す。）とすると、ブラケット４１の断面係数Ｚは、
Ｚ＝４・ｂ２・（ｈ２）²／６
Ｚ＝２・ｂ２・（ｈ２）²／３‥‥（５）
【００２７】
上記（４）式及び（５）式より、ブラケット４１に生じる最大応力σは、
σ＝Ｍ／Ｚ＝Ｆ・ａ／（２・ｂ２・（ｈ２）²／３）
従って、
σ＝３・Ｆ・ａ／（２・ｂ２・（ｈ２）²）‥‥（６）
となる。
【００２８】
図８は本発明に係る排気装置支持構造の作用を説明するグラフであり、図７（ａ），（ｂ）で求めた比較例及び本実施例における最大応力を、上記（３）式及び（６）式に具体的な寸法の一例を与えてそれぞれ算出し、比較したものである。なお、本実施例を、ブラケット４１の板厚違いで本実施例１と本実施例２とした。ここで、縦軸は最大応力、横軸は本実施例１，２のブラケット４１の高さｈ２を表す。
【００２９】
比較例において、距離ａ＝１５ｍｍ、外力Ｆ＝４９０．３Ｎ（５０ｋｇｆ）、高さ（板厚）ｈ１＝３ｍｍ、幅ｂ１＝１５０ｍｍとする。
また、本実施例１において、距離ａ＝１５ｍｍ、外力Ｆ＝４９０．３Ｎ（５０ｋｇｆ）、高さｈ２＝７〜１８ｍｍ、幅（板厚）ｂ２＝３ｍｍとし、本実施例２において、本実施例１に対し幅（板厚）のみｂ２＝１．５ｍｍに変更した。
【００３０】
以上より、実線で示した本実施例１及び一点鎖線で示した本実施例２の最大応力は、それぞれ高さｈ２が大きくなるに従って激減し、高さｈ２が所定の値を越えると、破線で示した比較例の最大応力よりも小さくなる。
また、本実施例２では、比較例に対して板厚を半分にしても、高さｈ２を適当な値に設定することで、比較例よりも最大応力を小さくすることができる。
【００３１】
このように、本実施例１，２では、図７（ｂ）、図８で説明したように、第１折曲げ部７３〜第４折曲げ部７６を設けたことで、ブラケット４１の第１・第２ステー取付面８１，８２の最大応力を小さくする、即ち、第１・第２ステー取付面８１，８２の垂直方向の曲げ剛性を増すことができ、小型・薄肉でも、ステー４７（図２参照）を介して排気装置３７（図２参照）をより強固に支持することができ、排気装置３７の振れを抑えることができる。
これにより、ブラケット４１を固定した車体フレーム２（図５参照）の剛性も高めることができ、車体フレーム２を薄肉にすることができ、車体フレーム２の軽量化を図ることができる。
【００３２】
尚、本発明の排気装置支持構造は、アメリカンタイプの自動二輪車に限るものではなく、排気管、マフラを備えた他の自動二輪車や、三輪車、四輪車、産業機械、作業機等に適応できる。
また、ブラケット４１の折曲げ部７３〜７６の個数は、図４（ａ）に示した４個に限るものではない。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１の排気装置支持構造は、ブラケットを、ステー取付面と、このステー取付面から折曲げ形成した折曲げ部とを含み、一枚の平板を折曲げ形成するものとし、車幅方向へ配置したクロスパイプに少なくとも１ヵ所の折曲げ部を溶接したので、ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛性を増すことができ、小型・薄肉でも、ステーを介して排気装置をより強固に支持することができ、排気装置の振れを抑えることができる。
また、ブラケットは一枚の平板なので、例えば、ステー取付面と折曲げ部とを別体にするのに比べて部品数を減らすことができる。
更に、ブラケット及びステーの倒れをより小さくすることができ、排気装置の振れを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気装置支持構造を採用した自動二輪車の側面図
【図２】本発明に係る排気装置支持構造の拡大側面図
【図３】本発明に係るブラケットを固定した車体フレームの側面図
【図４】本発明に係るブラケットを説明する説明図
【図５】本発明に係る排気装置支持構造を示す斜視図
【図６】本発明に係る排気装置の組付手順を説明する説明図
【図７】本発明に係る排気装置支持構造の作用を説明する作用図
【図８】本発明に係る排気装置支持構造の作用を説明するグラフ
【符号の説明】
１…自動二輪車、２…車体フレーム、１１，１２…排気管、１３…マフラ、３７…排気装置、４１…ブラケット、４７…ステー、５８…クロスパイプ、７３，７４，７５，７６…折曲げ部、８１，８２…ステー取付面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust device support structure suitable for supporting an exhaust device such as a motorcycle.
[0002]
[Prior art]
As an exhaust device support structure of an American type motorcycle that can take a relaxed posture by lowering the seat and widening and raising the handle, for example, (1) JP-A-10-89067 “Automatic An exhaust system cover device in a motorcycle ", (2) Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-54231," Exhaust device of a motorcycle "is known.
[0003]
In the technique (1) , as shown in FIG. 1 of the publication, a support structure for an exhaust system in which a silencer M is attached to a vehicle body side by a stay S is shown.
The technique (2) shows a support structure in which a front exhaust pipe 3, a rear exhaust pipe 5, and a muffler 6 are attached to a vehicle body side by a muffler support stay 11, as shown in FIG.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Since the silencer M is suspended by the stay S in the support structure (1) , the silencer M inevitably swings in the vehicle width direction (front and back directions in the figure) during cornering. In order to stop the deflection, it is necessary to increase the bending rigidity by increasing the cross-sectional area of the members constituting the stay S. This causes the stay M to increase in size and weight.
[0005]
Above the support structure (2), for supporting scarf support stay 11 front-side exhaust pipe 3, the rear exhaust pipe 5 and the muffler 6 with a plurality of bolts, are necessary to process a plurality of holes through which bolts In addition, the number of parts for supporting the front exhaust pipe 3, the rear exhaust pipe 5, and the muffler 6 increases.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust device support structure that can support the exhaust device with a small and simple structure and a small number of parts.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, claim 1 is directed to an exhaust device support structure in which a bracket is welded to a vehicle body frame, a stay is attached to the bracket, and an exhaust device including an exhaust pipe and a muffler is supported by the stay. It includes a stay mounting surface and a bent portion formed by bending from the stay mounting surface, and is formed by bending a single flat plate. At least one bent portion is provided on a cross pipe arranged in the vehicle width direction. By welding, the bending rigidity in the direction perpendicular to the bracket mounting surface was increased .
By forming the bent portion in the bracket, the bending rigidity in the direction perpendicular to the stay mounting surface of the bracket is increased. As a result, it is possible to obtain a support structure for an exhaust device with improved rigidity.
Moreover, the bending rigidity of the bracket mounting direction perpendicular to the bracket is increased by welding the bent portion to the cross pipe. As a result, it is possible to reduce the collapse of the bracket and the stay.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a side view of a motorcycle adopting an exhaust device support structure according to the present invention. The motorcycle 1 is operated by a body frame 2, a head pipe 3 provided at the front end of the body frame 2, and a handle 4. For this purpose, a front fork 5 rotatably attached to the head pipe 3, a front wheel 6 provided at the lower portion of the front fork 5, a fuel tank 7 disposed behind the head pipe 3, and a fuel tank 7 provided below the fuel tank 7 are provided. Engine 8, exhaust pipes 11 and 12 extending rearward from each cylinder of engine 8, muffler 13 connected to the rear ends of these exhaust pipes 11 and 12, and transmission provided integrally with engine 8 14 and.
[0009]
The motorcycle 1 also has a swing arm 15 swingably attached to the lower part of the middle part of the body frame 1 and a chain (not shown) attached to the rear end of the swing arm 15 and hung on the output shaft of the transmission 14. The rear wheel 17 is driven by the rear wheel 17, the seats 21 and 22 are arranged behind the fuel tank 7, and the rear suspension units 23 and 23 (the rear side is not shown) passed from the vehicle body frame 1 to the swing arm 15. Note that 25 is a front fender, 26 is a headlamp, 27 is a speedometer, 28 is a mirror, 31 is a radiator, 32 is a carburetor, 34 is a rear step, and 35 is a rear fender.
The exhaust pipes 11 and 12 and the muffler 13 constitute an exhaust device 37.
[0010]
In the motorcycle 1 described above, the seat 21 is lowered, the handle 4 is wide, and the posture is relaxed by raising it, and in addition to a caster angle (an inclination angle of a center line of a steering stem (not shown) with respect to a vertical line). The vehicle is an American type vehicle suitable for long drive, which is substantially equal to the rear tilt angle of the front fork 5 and has improved straight running performance.
[0011]
FIG. 2 is an enlarged side view of the exhaust device support structure according to the present invention. The motorcycle 1 includes a bracket 41 welded to support the exhaust device 37 at the lower part of the middle part of the vehicle body frame 2, and a width of the bracket 41. And a stay 47 attached to the lower bracket 45 of the muffler 13 with bolts 46, 46. In addition, 51 is a heat shield cover provided in the exhaust pipe 12, and 52 is a collective part cover.
Since the bracket 41 and the stay 47 are disposed on the back side of the exhaust pipes 11 and 12 and the muffler 13, the bracket 41 and the stay 47 are hardly exposed to the outside, and the appearance of the motorcycle 1 can be improved.
[0012]
FIG. 3 is a side view of a vehicle body frame to which a bracket according to the present invention is fixed. The vehicle body frame 2 includes a head pipe 3, a main pipe 55 that extends from the head pipe 3 to a lower rear side, and is further bent downward. Two seat pipes 56, 56 (back side not shown) extending substantially in parallel to the rear from the middle of the main pipe 55, extending greatly rearwardly downward from the head pipe 3, bent further rearward, and further obliquely upward rearward And two lower pipes 57 and 57 (the back side is not shown) whose ends are connected to the seat pipes 56 and 56, and a cross pipe 58 passed between the lower pipes 57 and 57.
[0013]
The main pipe 55 is composed of a small inclined portion 61 that is small and rear-lowered and a vertical portion 62 that follows the small inclined portion 61, and the lower end of the vertical portion 62 is welded to the cross pipe 58.
The lower pipe 57 includes a front inclined portion 64 that extends greatly rearward and downward from the head pipe 3, a horizontal portion 65 that follows the front inclined portion 64, and a rear inclined portion 66 that extends backward from the horizontal portion 65. Become.
The bracket 41 according to the present invention is welded to the rear inclined portion 66 of the lower pipe 57.
[0014]
4A to 4C are explanatory views for explaining a bracket according to the present invention, in which FIG. 4A is a view taken in the direction of arrow 4 in FIG. 3, FIG. 4B is a view taken in the direction of arrow b in FIG. ) Is a cross-sectional view taken along line cc of FIG.
In (a), the bracket 41 is formed by forming a single flat plate into a rectangular wave shape, and first and second mounting portions 71 and 72 for mounting the stay 47 (see FIG. 2), and the first mounting. First and second bent portions 73 and 74 formed by bending from the portion 71, third and fourth bent portions 75 and 76 formed by bending from the second stay attaching portion 72, and the first bent portion 73. An end bent portion 77 further bent from the center, a center bent portion 78 connecting the ends of the second bent portion 74 and the third bent portion 75, first and second stay attaching portions 71, 72, first and second stay mounting surfaces 81 and 82 which are mounting surfaces of the stay 47, and nuts 83 and 83 mounted on the back surfaces of the first and second stay mounting surfaces 81 and 82.
[0015]
In the bracket 41 described above, the first and second attachment portions 71 and 72 are welded to substantially the center of the width (diameter) of the rear inclined portion 66, and the end bent portion 77 and the central bent portion 78 are connected to the rear inclined portion. The fourth bent portion 76 is welded from the rear inclined portion 66 to the cross pipe 58.
[0016]
As described above, since at least one fourth bent portion 76 is welded to the cross pipe 58 arranged in the vehicle width direction, the collapse of the bracket 41 and the stay 47 (see FIG. 2) can be further reduced, and the exhaust gas can be exhausted. The shake of the device 37 (see FIG. 2) can be suppressed.
Moreover, the reinforcing member of the joint portion between the rear inclined portion 66 and the cross pipe 58 can be shared by the bracket 41, and the number of parts can be reduced.
[0017]
(B) shows that the edge portions 77 a and 78 a of the end bent portion 77 and the center bent portion 78 are welded to the rear inclined portion 66.
(C) shows that the edge portion 74 a of the second bent portion 74 is attached to the surface of the rear inclined portion 66.
[0018]
FIG. 5 is a perspective view showing the exhaust device support structure according to the present invention, and shows that the stay 47 is attached to the bracket 41 welded to the vehicle body frame 2 with bolts 43 and 43.
As shown in FIG. 2, the stay 47 has one end that is the root so that when the muffler 13 (see FIG. 2) is attached to the tip, the vertical stress generated in each part is almost equal at any position. The width of 42 is widened, and the width is narrowed toward the other end 44 side. Reference numerals 87 and 87 denote bolt insertion holes through which the bolts 43 and 43 are passed. Reference numerals 88 and 88 denote bolt insertion holes through which the bolts 46 and 46 (see FIG. 2) pass, and nuts (not shown) into which the bolts 46 and 46 are screwed are attached to the back surface.
[0019]
The procedure for assembling the exhaust device 37 described above will now be described.
6 (a) to 6 (c) are explanatory views for explaining the assembly procedure of the exhaust device according to the present invention.
As shown in (b), the stay 47 is attached to the first and second stay mounting surfaces 81 and 82 of the bracket 41 shown in (a) with bolts 43 and 43.
[0020]
In (c), a flange portion (not shown) provided at the tip of the exhaust pipe 11 and a flange portion 12a of the exhaust pipe 12 are connected to each cylinder side of the engine 8 (see FIG. 1), and are attached to the lower bracket 45 of the muffler 13. Bolts 46 and 46 are passed through two opened bolt insertion holes (not shown) and bolt insertion holes 88 and 88 (see (b)) of the stay 47, and these bolts 46 and 46 are passed through nuts (not shown) on the back surface of the stay 47. The muffler 13 is attached to the stay 47 by screwing it into the figure.
Thus, the assembly of the exhaust device 37 is completed.
[0021]
Next, the operation of the exhaust device support structure described above will be described.
7 (a) and 7 (b) are operation diagrams for explaining the operation of the exhaust device support structure according to the present invention.
(A) is a comparative example, and shows that a flat bracket 101 is welded to the vehicle body frame 100. Reference numeral 102 denotes a mounting surface for mounting a stay (not shown), and 103 and 103 denote mounting holes.
[0022]
When an external force F is applied via the stay in the direction perpendicular to the mounting surface 102 of the bracket 101, if the distance from the vehicle body frame 100 to the mounting holes 103, 103 is a, the bending moment M generated in the bracket 101 is
M = F · a (1)
It becomes.
[0023]
Further, when the plate thickness of the bracket 101 is h1 (the height is h1 in the direction of the external force F, hereinafter referred to as “height h1”), and the width is b1, the section modulus Z of the bracket 101 is
^{Z = b1 · (h1) 2} /6 ‥‥ (2)
[0024]
From the above formulas (1) and (2), the maximum stress σ generated in the bracket 101 is
σ = M / Z = F · a / (b1 · (h1) 2/6)
Therefore,
σ = 6 · F · a / (b1 · (h1) ² ) (3)
It becomes.
[0025]
(B) is the present embodiment in which a bracket 41 is welded to the vehicle body frame 2. Note that the shape of the bracket 41 is simplified for convenience.
When an external force F acts on the first and second stay mounting surfaces 81 and 82 of the bracket 41 in the vertical direction via the stay 47 (see FIG. 6), the distance from the vehicle body frame 2 to the bolt insertion holes 87 and 87 Is a, the bending moment M generated in the bracket 41 is the same as the equation (1),
M = F · a (4)
It becomes.
[0026]
In addition, the first bent portion 73 to the fourth bent portion 76 of the bracket 41 (the end face was hatched so that the portions of the first bent portion 73 to the fourth bent portion 76 can be easily understood. ) Is h2 (height h2 with respect to the direction of the external force F. Hereinafter referred to as “height h2”), and each plate thickness is b2 (width with respect to the direction of the external force F). (hereinafter referred to as “width b2”), the section modulus Z of the bracket 41 is
Z = 4 · b2 · (h2 ) 2/6
Z = 2 · b2 · (h2 ) 2/3 ‥‥ (5)
[0027]
From the above equations (4) and (5), the maximum stress σ generated in the bracket 41 is
σ = M / Z = F · a / (2 · b2 · (h2) 2/3)
Therefore,
σ = 3 · F · a / (2 · b2 · (h2) ² ) (6)
It becomes.
[0028]
FIG. 8 is a graph for explaining the action of the exhaust device support structure according to the present invention. The maximum stress in the comparative example and this example obtained in FIGS. 7 (a) and 7 (b) is expressed by the above formula (3) and ( An example of specific dimensions is given to the equation (6) and calculated and compared. In addition, this example was made into this Example 1 and this Example 2 by the board thickness difference of the bracket 41. FIG. Here, the vertical axis represents the maximum stress, and the horizontal axis represents the height h2 of the bracket 41 of the first and second embodiments.
[0029]
In the comparative example, the distance a = 15 mm, the external force F = 490.3 N (50 kgf), the height (plate thickness) h1 = 3 mm, and the width b1 = 150 mm.
In the first embodiment, the distance a = 15 mm, the external force F = 490.3 N (50 kgf), the height h2 = 7 to 18 mm, and the width (plate thickness) b2 = 3 mm. Only the width (plate thickness) of 1 was changed to b2 = 1.5 mm.
[0030]
From the above, the maximum stress of Example 1 shown by the solid line and Example 2 shown by the alternate long and short dash line decreases drastically as the height h2 increases, and when the height h2 exceeds a predetermined value, It becomes smaller than the maximum stress of the shown comparative example.
In the second embodiment, the maximum stress can be made smaller than that of the comparative example by setting the height h2 to an appropriate value even if the plate thickness is halved compared to the comparative example.
[0031]
As described above, in the first and second embodiments, as described with reference to FIGS. 7B and 8, the first bent portion 73 to the fourth bent portion 76 are provided. The maximum stress of the second stay mounting surfaces 81 and 82 can be reduced, that is, the bending rigidity in the vertical direction of the first and second stay mounting surfaces 81 and 82 can be increased. 2), the exhaust device 37 (see FIG. 2) can be supported more firmly, and the swing of the exhaust device 37 can be suppressed.
Thereby, the rigidity of the vehicle body frame 2 (see FIG. 5) to which the bracket 41 is fixed can be increased, the vehicle body frame 2 can be thinned, and the vehicle body frame 2 can be reduced in weight.
[0032]
The exhaust device support structure of the present invention is not limited to American type motorcycles, but can be applied to other motorcycles equipped with exhaust pipes and mufflers, tricycles, four-wheel vehicles, industrial machines, working machines, and the like. .
Further, the number of the bent portions 73 to 76 of the bracket 41 is not limited to the four shown in FIG.
[0033]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
The exhaust device support structure of claim 1 includes a bracket including a stay mounting surface and a bent portion formed by bending from the stay mounting surface, and is formed by bending a single flat plate in the vehicle width direction. Since at least one bent part is welded to the arranged cross pipe, the bending rigidity in the vertical direction of the bracket mounting surface can be increased, and the exhaust system can be supported more firmly through the stay even if it is small and thin. This can suppress the shake of the exhaust device.
Further, since the bracket is a single flat plate, the number of parts can be reduced as compared with, for example, separate mounting of the stay mounting surface and the bent portion.
Furthermore , the bracket and the stay can be further tilted, and the exhaust device can be prevented from swinging.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a motorcycle employing an exhaust device support structure according to the present invention. FIG. 2 is an enlarged side view of an exhaust device support structure according to the present invention. FIG. 3 is a vehicle body frame to which a bracket according to the present invention is fixed. FIG. 4 is an explanatory view for explaining a bracket according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing an exhaust device supporting structure according to the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating an assembly procedure of the exhaust device according to the present invention. Explanatory diagram [FIG. 7] An operational diagram for explaining the operation of the exhaust device support structure according to the present invention. [FIG. 8] A graph for explaining the operation of the exhaust device support structure according to the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motorcycle, 2 ... Body frame, 11, 12 ... Exhaust pipe, 13 ... Muffler, 37 ... Exhaust device, 41 ... Bracket, 47 ... Stay, 58 ... Cross pipe, 73, 74, 75, 76 ... Bending part , 81, 82 ... Stay mounting surface.

Claims

車体フレームにブラケットを溶接し、このブラケットにステーを取付け、このステーで排気管及びマフラからなる排気装置を支持する排気装置支持構造において、前記ブラケットは、ステー取付面と、このステー取付面から折曲げ形成した折曲げ部とを含み、一枚の平板を折曲げ形成し、車幅方向へ配置したクロスパイプに少なくとも１ヵ所の前記折曲げ部を溶接することにより、前記ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛性を高めたことを特徴とする排気装置支持構造。In an exhaust device support structure in which a bracket is welded to a vehicle body frame, a stay is attached to the bracket, and an exhaust device including an exhaust pipe and a muffler is supported by the stay, the bracket is folded from the stay mounting surface and the stay mounting surface. A bent portion formed by bending, and bending a single flat plate, and welding the at least one bent portion to a cross pipe arranged in the vehicle width direction, so that the stay mounting surface of the bracket is vertical Exhaust device support structure characterized by increased direction bending rigidity .