JP5543423B2 - 内燃機関の排気管構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に取付けられる排気管取付部が補強された内燃機関の排気管構造に関する。

内燃機関に排気管を取付ける構造として、排気管の上流端にフランジ部を設け、このフランジ部を内燃機関の排気口にボルト・ナット等で締結することが一般に行われている。
このような内燃機関の排気管構造として、排気管にフランジ金具が溶接され、このフランジ金具が内燃機関の排気ポートに接続されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
上記のフランジ金具は、内燃機関側にねじ止めされるフランジ本体と、このフランジ本体から一体に突出する筒部とを備え、筒部の突出端縁と排気管を構成するパイプ材の端部とが溶接されている。筒部の突出端縁は、側面視で上縁が下縁よりも突出した傾斜面形状に形成されるため、筒部の突出端縁とパイプ材の外周面との溶接線が長くなり、筒部とパイプ材との結合強度を高めている。

特開平５−１３３２２４号公報

特許文献１では、筒部の上縁及び下縁が、内燃機関のシリンダ軸線に沿って並んでいるので、シリンダ軸線方向に発生する内燃機関の振動によって、特に、大きく突出した上縁部分に応力が集中するという課題がある。
本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、排気管上流端の応力集中を防止することが可能な内燃機関の排気管構造を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、内燃機関（２７）に接続される排気管（４６）が、管状の排気管本体（８５）と、この排気管本体（８５）の上流端に取付けられる筒部（８６）と、この筒部（８６）に設けられて前記内燃機関（２７）側の取付部（７７）に接続されるフランジ部（８７）とを備え、前記筒部（８６）は該筒部（８６）の軸線（８６Ｅ）に対して傾斜した傾斜端面（８６ｂ）を有し、この傾斜端面（８６ｂ）が前記排気管本体（８５）の外周面（８５ｄ）に接合される内燃機関の排気管構造において、前記傾斜端面（８６ｂ）で最も突出する最突出部（８６ｃ）と最も後退する最後退部（８６ｄ）とを、前記フランジ部（８７）における前記内燃機関（２７）側の取付部（７７）への接合面（８７ｃ）に直交する方向から見たときに、前記最突出部（８６ｃ）と前記最後退部（８６ｄ）とを通る仮想線（９７）が、前記内燃機関（２７）のシリンダ軸線（７５）に対して傾斜していることを特徴とする。

この構成によれば、シリンダ軸線に対して傾斜端面の最突出部と最後退部とを通る仮想線を傾斜させることで、シリンダ軸線が延びる方向の筒部周位置に対して最突出部と最後退部とをずらして配置することができ、シリンダ軸線の延びる方向に排気管が振動したときに、傾斜端面の最突出部に応力が集中するのを防ぐことができる上、上記振動を傾斜端面における最突出部と最後退部とを繋ぐ傾斜部で受けるようにすることで応力を効率良く分散させることができる。従って、傾斜端面形状により筒部と排気管本体との接合強度を高めながら筒部の最突出部での応力集中を防ぐことができる。

上記構成において、前記排気管本体（８５）は、その上流端から下流側へ離れた位置に屈曲部（８５ｂ）を備え、この屈曲部（８５ｂ）の外周側寄りに前記筒部（８６）の最突出部（８６ｃ）が設けられていても良い。この構成によれば、屈曲部の外周側寄りでは、屈曲部と最突出部とが干渉しにくくなるため、最突出部を長く確保することができ、この結果、排気管本体と筒部との溶接線を長くすることができ、排気管本体と筒部との接合強度をより高めることができるとともに接合部の応力分散効果を高めることができる。
また、上記構成において、前記排気管本体（８５）は、前記筒部（８６）内を貫通しつつ嵌合するとともに、前記筒部（８６）は、前記フランジ部（８７）内を貫通しつつ嵌合するようにしても良い。この構成によれば、排気管本体の上流端の広範囲を筒部とフランジ部とで強固に補強することができる。

また、上記構成において、前記フランジ部（８７）と前記筒部（８６）の傾斜端面（８６ｂ）との間に、前記筒部（８６）の外周面（８６ｇ）と接合される環状の補強部材（８８）が設けられるようにしても良い。この構成によれば、補強部材を筒部の外周面に接合して筒部を補強することができる。
また、上記構成において、前記補強部材（８８）は、周方向に複数に分割され、前記補強部材（８８）と前記筒部（８６）、及び前記補強部材（８８）の分割部（８８ａ）同士がそれぞれ溶接されるようにしても良い。この構成によれば、補強部材を分割することで、分割部の筒部への密着性を向上させることができ、補強効果を高めることができて、筒部をより一層強固に補強することができる。

また、上記構成において、前記フランジ部（８７）は、前記補強部材（８８）側の面（８７ｄ）が前記筒部（８６）の外周面（８６ｇ）に溶接されるようにしても良い。この構成によれば、補強部材と筒部の外周面との接合部に、フランジ部の補強部材側の面と筒部の外周面との接合部を近接させることで、剛性の高い部分が接近することになり、フランジ部と補強部材との間の筒部の剛性を高めることができる。
また、上記構成において、前記フランジ部（８７）は、略ひし形に形成され、このひし形の対向する２つの頂部を通る直線（１０３）上に前記筒部（８６）の最突出部（８６ｃ）及び最後退部（８６ｄ）が位置するようにしても良い。この構成によれば、筒部にフランジ部を取付ける際に、最突出部及び最後退部の位置を基準にして筒部に対してフランジ部を容易に位置決めすることができ、組付性を向上させることができる。

また、上記構成において、前記シリンダ軸線（７５）は、車両前後方向に延び且つ略水平になるように前傾し、前記排気管（４６）が前記内燃機関（２７）から車体後方へ延び、前記筒部（８６）の最突出部（８６ｃ）は前記排気管本体（８５）の前側に位置するようにしても良い。この構成によれば、排気管が内燃機関から車体後方へ延びているので、排気管本体とこの排気管本体の前側に位置する最突出部とが干渉しにくくなるため、最突出部を長く確保することができ、排気管本体と筒部との接合強度を高めることができるとともに接合部の応力分散効果を高めることができる。
また、上記構成において、前記排気管（４６）は、車幅方向一側に配置されるマフラ（４７）に接続され、前記筒部（８６）の最突出部（８６ｃ）は、前記筒部（８６）の最後退部（８６ｄ）よりも前記車幅方向一側に配置されても良い。この構成によれば、マフラ側から排気管に作用する振動や外力に対して、その振動や外力の方向とずれた位置に最突出部が配置されるため、最突出部への応力集中を防ぐことができる。

本発明は、傾斜端面で最も突出する最突出部と最も後退する最後退部とを、フランジ部における内燃機関側の取付部への接合面に直交する方向から見たときに、最突出部と最後退部とを通る仮想線が、内燃機関のシリンダ軸線に対して傾斜しているので、シリンダ軸線が延びる方向の筒部周位置に対して最突出部と最後退部とをずらして配置することができ、シリンダ軸線の延びる方向に排気管が振動したときに、傾斜端面の最突出部に応力が集中するのを防ぐことができる上、上記振動を傾斜端面における最突出部と最後退部とを繋ぐ傾斜部で受けるようにすることで応力を効率良く分散させることができる。従って、傾斜端面形状により筒部と排気管本体との接合強度を高めながら筒部の最突出部での応力集中を防ぐことができる。

また、排気管本体は、その上流端から下流側へ離れた位置に屈曲部を備え、この屈曲部の外周側寄りに筒部の最突出部が設けられているので、排気管本体の屈曲部と最突出部とが干渉しにくくなるため、最突出部を長く確保することができ、この結果、排気管本体と筒部との溶接線を長くすることができて、排気管本体と筒部との接合強度を高めることができるとともに接合部の応力分散効果を高めることができる。
また、排気管本体は、筒部内を貫通しつつ嵌合するとともに、筒部は、フランジ部内を貫通しつつ嵌合するので、排気管本体の上流端の広範囲を筒部とフランジ部とで強固に補強することができる。

また、フランジ部と筒部の傾斜端面との間に、筒部の外周面と接合される環状の補強部材が設けられるので、補強部材を筒部の外周面に接合して筒部を補強することができる。
また、補強部材は、周方向に複数に分割され、補強部材と筒部、及び補強部材の分割部同士がそれぞれ溶接されるので、分割部の筒部への密着性を向上させることができ、補強効果を高めることができて、筒部をより一層強固に補強することができる。

また、フランジ部は、補強部材側の面が筒部の外周面に溶接されるので、補強部材と筒部の外周面との接合部に、フランジ部の補強部材側の面と筒部の外周面との接合部を近接させることで、剛性の高い部分が接近することになり、フランジ部と補強部材との間の筒部の剛性を高めることができる。
また、フランジ部は、略ひし形に形成され、このひし形の対向する２つの頂部を通る直線上に筒部の最突出部及び最後退部が位置するので、筒部にフランジ部を取付ける際に、最突出部及び最後退部の位置を基準にして筒部に対してフランジ部を容易に位置決めすることができ、組付性を向上させることができる。

また、シリンダ軸線は、車両前後方向に延び且つ略水平になるように前傾し、排気管が内燃機関から車体後方へ延び、筒部の最突出部は排気管本体の前側に位置するので、排気管本体が内燃機関から屈曲して車体後方へ延びることで、排気管本体とこの排気管本体の前側に位置する最突出部とが干渉しにくくなるため、最突出部を長く確保することができ、排気管本体と筒部との接合強度を高めることができるとともに接合部の応力分散効果を高めることができる。
また、排気管は、車幅方向一側に配置されるマフラに接続され、筒部の最突出部は、筒部の最後退部よりも車幅方向一側に配置されるので、マフラ側からの排気管に作用する振動や外力に対して、その振動や外力の方向とずれた位置に最突出部が配置されるため、最突出部への応力集中を防ぐことができる。

本発明の実施形態を適用した自動二輪車を示す左側面図である。 自動二輪車の後部を示す左側面図である。 排気装置の要部を示す左側面図である。 自動二輪車の下部を示す正面図である。 図２の５矢視図である。 排気管を示す下面図である。 排気管の要部を示す説明図である。 排気管取付部の組付要領を示す作用図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号ＦＲは車体前方を示し、符号ＵＰは車体上方を示し、符号ＬＥは車体左方を示している。
図１は、本発明の実施形態を適用した自動二輪車１０を示す左側面図である。
自動二輪車１０は、骨格となる車体フレーム１１が、その前端部に設けられたヘッドパイプ１２と、このヘッドパイプ１２から下方斜め後方に延びるメインフレーム１３と、このメインフレーム１３の下部から左右の後方そして後方斜め上方に延びる左右一対のアンダーフレーム１４，１４（手前側の符号１４のみ図示）と、これらのアンダーフレーム１４，１４の後端部に取付けられて後方斜め上方に延びるリヤフレーム１６とから構成され、ヘッドパイプ１２に操舵自在にフロントフォーク２１が取付けられ、このフロントフォーク２１の下端に車軸２２を介して前輪２３が回転自在に取付けられ、フロントフォーク２１の上端部にバーハンドル２４が取付けられ、アンダーフレーム１４，１４にリンク２６を介してエンジン２７及び無段変速機２８からなるパワーユニット３０が上下揺動自在に取付けられ、無段変速機２８の後端部に回転自在に後輪３１が取付けられ、リヤフレーム１６及び無段変速機２８のそれぞれにリヤクッションユニット３２が渡して取付けられ、リヤフレーム１６の上部にタンデムシート３３が取付けられ、車体フレーム１１の側方及びフロントフォーク２１の前方が車体カバー３４で覆われたスクータ型車両である。

エンジン２７は、前方にほぼ水平に突出するシリンダ部３７を備え、このシリンダ部３７の上部に吸気装置４１、下部に排気装置４２がそれぞれ接続されている。
吸気装置４１は、パワーユニット３０の上部に取付けられたエアクリーナ４４を備え、排気装置４２は、シリンダ部３７のシリンダヘッドに接続された排気管４６と、この排気管の後端に接続されたマフラ４７とからなる。
車体カバー３４は、フロントフォーク２１の前方を覆うフロントカバー５１と、このフロントカバー５１の側部から後方に連続して延びる左右のフロントサイドカバー５２，５２（手前側の符号５２のみ図示）と、これらのフロントサイドカバー５２，５２の後縁を左右に接続するとともにヘッドパイプ１２の後方を覆うインナーカバー５３と、このインナーカバー５３から後方及び下方に連続するように延びて乗員の足載せ部を形成するフロアステップ５４と、このフロアステップ５４の両側縁から下方を覆う左右のアンダーカバー５６，５６（手前側の符号５６のみ図示）と、フロアステップ５４の後方でタンデムシート３３の両側部の下方を覆う左右のリヤサイドカバー５７，５７（手前側の符号５７のみ図示）とからなる。
ここで、符号６１はメータバイザ、６２はバックミラー、６３は前輪２３の上方を覆うフロントフェンダ、６４はサイドスタンド、６６はタンデムシート３３の後部に乗車した同乗者が掴むグラブレール、６７はリヤコンビネーションランプ、６８は後輪３１の上方を覆うリヤフェンダである。

図２は、自動二輪車１０の後部を示す左側面図である。
パワーユニット３０の前部を構成するエンジン２７は、クランクケース７１と、このクランクケース７１の前端に取付けられたシリンダブロック７２と、このシリンダブロック７２の前端に取付けられたシリンダヘッド７３と、このシリンダヘッド７３の前端の開口を覆うヘッドカバー７４とを備え、上記シリンダブロック７２、シリンダヘッド７３及びヘッドカバー７４は、シリンダ部３７を構成する部品である。
シリンダブロック７２は、内部にピストンを移動自在に収容するシリンダボアが形成され、このシリンダボアの軸線をシリンダ軸線７５とすると、シリンダ軸線７５はほぼ水平に車体前後方向に延びている。
シリンダヘッド７３は、その下部に排気ガスを排出する排気口７７を備える。排気口７７は、その先端部に排気管４６の上流端に設けられた排気管取付部８１を締結するための一対のスタッドボルト（不図示）が設けられている。
排気管４６は、シリンダヘッド７３に締結された排気管取付部８１から下方に延び、そして車体後側へ屈曲し、後方斜め上方に延びてマフラ４７に接続されている。

図３は、排気装置４２の要部を示す左側面図であり、図２に示した排気装置４２を抜書きした図である。
排気管４６は、管状の排気管本体８５と、この排気管本体８５の上流端の外周面に嵌合された筒部８６と、この筒部８６の外周面に取付けられた板状のフランジ部８７及び環状の補強部材８８とからなり、排気管本体８５の上流端、筒部８６、フランジ部８７及び補強部材８８は、排気管取付部８１を構成している。
排気管本体８５は、その端面８５ａが筒部８６を貫通して筒部８６の一端面８６ａから外部に突出し、排気管取付部８１から下方に離れた位置に、ほぼ直角に車体後方へ屈曲する屈曲部８５ｂを有する。

筒部８６は、排気管本体８５の上流端を補強する部材であり、その他端面が傾斜した傾斜端面８６ｂとなっている。傾斜端面８６ｂは、筒を斜めに切断したときと同様な楕円形又は楕円形に近い形状を成す部分であり、傾斜端面８６ｂにおいて、下方に最も突出する部分が最突出部８６ｃ、最も上方に位置する部分が最後退部８６ｄであり、最突出部８６ｃは排気管本体８５の車体前方側、詳しくは最も車体前方側よりやや後方に位置し、最後退部８６ｄは排気管本体８５の車体後方側、詳しくは最も車体後方側よりやや前方に位置している。また、最突出部８６ｃは、排気管本体８５の屈曲部８５ｂにおける外周部８５ｆ寄りに設けられている。屈曲部８５ｂの上方の排気管本体８５は、曲げ加工時にわずかに車体後方に屈曲していることがあり、最突出部８６ｃを排気管本体８５の前側に設けることで、排気管本体８５に筒部８６が組み付けられた状態での最突出部８６ｃと排気管本体８５の前側との当りを弱める又は無くすことができ、組付性の向上と応力低減とを図ることができる。なお、符号８５ｇは屈曲部８５ｂの内周部である。
このような傾斜端面８６ｂを設けることで、筒をその長手方向に直交する方向に切断して端面を円形又は円形に近い形状に形成した場合に比べて、傾斜端面８６ｂと排気管本体８５の外周面とを連続溶接する際の溶接線を長くすることができ、排気管本体８５と筒部８６との接合強度を高めることができる。

フランジ部８７は、筒部８６の一端面８６ａ寄りに取付けられた部材である。
補強部材８８は、周方向に２分割された筒状部材で、断面が半円の分割部８８ａ，８８ａからなり、フランジ部８７と傾斜端面８６ｂとの間の筒部８６に取付けられ、筒部８６を補強している。仮に、周方向に分割していない補強部材を使用すると、筒部８６及び補強部材のそれぞれの真円度のばらつきによって、筒部８６に補強部材を嵌合させたときに隙間が生じ、密着しない状態で接合される場合があり、接合強度が低下するおそれがある。これに対して、補強部材８８を２分割に分割することで、上記真円度にばらつきがある場合でも、筒部８６と各分割部８８ａとの密着性が良くなり、接合強度を高めることができる。
以上のように、排気管取付部８１は、筒部８６及び補強部材８８で補強されることで、エンジン振動に対する強度が高められ、耐久性が確保されている。

図４は、自動二輪車１０の下部を示す正面図である。
排気管４６は、シリンダヘッド７３の排気口７７から下方に延び、そして屈曲して車体右方へ延び、車体右側方に配置されたマフラ４７に接続されている。
排気管取付部８１の最突出部８６ｃは、筒部８６の軸線８６Ｅよりも右側に位置している。
排気管取付部８１のシリンダヘッド７３への組付けは、シリンダヘッド７３の排気口７７に設けられた一対のスタッドボルトに、フランジ部８７に形成された一対のボルト挿通穴８７ａ，８７ａ（図７（Ｂ）参照）を嵌合し、これら一対のスタッドボルトにそれぞれナット９１をねじ込み、これらのナット９１，９１でフランジ部８７を締め込むことで行われる。なお、符号９２はパワーユニット３０の下部に取付けられたメインスタンドである。

図５は、図２の５矢視図であり、筒部８６の軸線８６Ｅの延びる方向、即ち、フランジ部８７におけるエンジン２７の排気口７７への接合面である上面８７ｃ（図７（Ａ）参照）に直交する方向から見た図である。
自動二輪車１０のパワーユニット３０は、後輪３１の車体前方に配置されたエンジン２７と、エンジン２７から後輪３１の左側方まで延びる無段変速機２８とからなり、パワーユニット３０の右側部にマフラ支持ステー９８が取付けられ、このマフラ支持ステー９８で後輪３１の右側方に配置されたマフラ４７が支持されている。
排気管４６は、シリンダヘッド７３に取付けられた排気管取付部８１から車体後方斜め右方に屈曲しながら延びてマフラ４７の先端部に接続されている。図中の符号９５は、排気管４６において、排気管取付部８１（詳しくは、筒部８６の軸線８６Ｅ）とマフラ４７への接続部の車幅方向中央（詳しくは、排気管本体８５の後端部８５ｈの軸線８５Ｊとマフラ４７の先端面４７ａとが交わる位置）とを通る直線、１００は前輪２３（図１参照）及び後輪３１のそれぞれの幅の中央を通って車体前後方向に延びる車体中心線である。

図６は、排気管４６を示す下面図であり、図５に示した排気管４６とマフラ４７の一部とを抜書きした図である。なお、図中では、筒部８６の最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄの位置の理解を容易にするために最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄに黒丸又は破線の白丸を付けている。
直線９５とシリンダ軸線７５となす角度を角度θ１とする。
排気管取付部８１の最突出部８６ｃと最後退部８６ｄとを通る仮想線を９７とすると、仮想線９７は、シリンダ軸線７５に対して角度θ２だけ傾斜している。即ち、最突出部８６ｃと最後退部８６ｄとは、シリンダ軸線７５の延びる方向に並んでおらず、また、最突出部８６ｃは、筒部８６の最も車体前側の部分よりやや後側で且つ右側にずれている。

ここで仮に、仮想線９７がシリンダ軸線７５と平行になっている場合には、最突出部８６ｃと最後退部８６ｄとが車体前後方向に並ぶことになり、シリンダ軸線７５の延びる車体前後方向にエンジン２７が振動すると、これに伴ってエンジン２７と排気管４６とに車体前後方向の相対移動が発生し、排気管取付部８１に車体前後方向の曲げ力が作用する。この結果、筒部８６の最も車体前側に位置する最突出部８６ｃ、詳しくは最突出部８６ｃと排気管本体８５の外周面との接合部に大きな曲げ力が作用してこの部分に応力が集中することになる。これを防ぐために、本実施形態では、仮想線９７をシリンダ軸線７５に対して傾斜させ、最突出部８６ｃを筒部８６の最も車体前側からずらすことで、最突出部８６ｃに大きな曲げ力が作用しないようにして最突出部８６ｃでの応力集中を防いでいる。傾斜端面８６ｂのうちで最も車体前側に位置する部分は傾斜した面なので、応力が集中せず分散しやすい。

また、排気管取付部８１には、車体右側に位置するマフラ４７側から直線９５に沿ってエンジン振動や車体振動による引張力や圧縮力が作用するが、最後退部８６ｄよりも最突出部８６ｃは車体右側に位置するので、最突出部８６ｃは上記引張力や圧縮力の方向から外れているため、この点からも最突出部８６ｃに曲げ力が作用しにくくなり、応力集中しにくくなっている。
シリンダ軸線７５は、車体中心線１００に対して左側にオフセット量δ１だけオフセットして設けられ、また、筒部８６の軸線８６Ｅ（黒丸で示す部分）は、シリンダ軸線７５に対して右側にオフセット量δ２だけオフセットして設けられている。

図７は、排気管４６の要部を示す説明図であり、図７（Ａ）は排気管４６の要部の側面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ矢視図、図７（Ｃ）は図７（Ａ）のＣ矢視図、図７（Ｄ）は図７（Ｃ）のＤ矢視図（ただし、排気管本体８５は省略）である。
図７（Ａ）に示すように、排気管４６は、排気管取付部８１の下流側（マフラ４７（図６参照）側）の排気管本体８５に、ほぼ直角に屈曲する屈曲部８５ｂが形成されている。
フランジ部８７は、板状の部材であり、板の上面８７ｃが排気口７７（図４参照）に接合される接合面となる。
補強部材８８は、２つの分割部８８ａ，８８ａからなり、これらの分割部８８ａ，８８ａの２つの合せ部８８ｂ，８８ｂ（手前側の符号８８ｂのみ図示）は、周方向で１８０°間隔で設けられ、最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄのそれぞれの位置に合うように設けられている。このように、最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄに合せ部８８ｂ，８８ｂをそれぞれ合わせるようにすることで、最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄの位置を基準にして筒部８６に分割部８８ａ，８８ａを容易に組み付けることができる。

図７（Ｂ）に示すように、フランジ部８７は、略ひし形に形成され、ひし形の２本の対角線のうち、長い対角線に重なるように設けられた中心線１０２上にはシリンダヘッド７３（図５参照）側のスタッドボルトを通す一対のボルト挿通穴８７ａ，８７ａが開けられ、短い対角線に重なるように設けられた中心線１０３上には筒部８６の最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄが配置されている。中心線１０３は仮想線９７に一致し、中心線１０２と中心線１０３とは直交している。

最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄを通る中心線１０３は、シリンダ軸線７５に対して角度θ２だけ傾斜し、シリンダ軸線７５と平行で筒部８６の軸線８６Ｅを通る直線１０５から外れた位置に最突出部８６ｃが設けられている。即ち、直線１０５と傾斜端面８６ｂとが交差する部分（筒部８６の周方向の位置）は、傾斜端面８６ｂの最突出部８６ｃと最後退部８６ｄとを除いた傾斜部８６ｐ，８６ｑであり、これらのシリンダ軸線７５が延びる方向の筒部８６の周方向の位置に対して最突出部８６ｃと最後退部８６ｄとがずれて配置されている。

図７（Ｃ），（Ｄ）に示すように、筒部８６の傾斜端面８６ｂは、筒部材を斜めに一直線状に切断して全体が一つの平面に含まれるように形成された部分であり、筒部８６の軸線８６Ｅに対して角度θ３だけ傾斜している。
傾斜端面８６ｂと筒部８６の外周面８６ｇ及び内周面８６ｈとが交差する部分には楕円８６Ｍ，８６Ｎが形成される。例えば、一方の楕円８６Ｎでは１０７が長軸、１０８が短軸となり、長軸１０７の延長上に最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄが位置している。

図８は、排気管取付部８１の組付要領を示す作用図であり、図８（Ａ）は筒部８６の組付けを説明する作用図、図８（Ｂ）は補強部材８８の組付けを説明する作用図、図８（Ｃ）はフランジ部８７の組付けを説明する作用図である。
図８（Ａ）に示すように、排気管本体８５の外周面８５ｄに筒部８６を嵌合させる。このとき、排気管本体８５は、筒部８６を貫通し、筒部８６の一端面８６ａから端面８５ａがわずかに突出するようにする。
そして、筒部８６の傾斜端面８６ｂと排気管本体８５の外周面８５ｄとを例えばアーク放電を利用して連続すみ肉溶接にて接合する。

次に、図８（Ｂ）に示すように、２つ割りの補強部材８８の各分割部８８ａを筒部８６の外周面８６ｇに当て、まず、２つの分割部８８ａ，８８ａの傾斜端面８６ｂとは反対側のそれぞれの一端面８８ｃ，８８ｃ（手前側の符号８８ｃのみ図示）と筒部８６の外周面８６ｇとを連続すみ肉溶接にて接合する。その後、例えば、分割部８８ａ同士の接合面２か所にＩ形開先（溝）を形成し、開先溶接により分割部８８ａ同士を接合する。分割部８８ａ同士を接合した部分は合せ部８８ｂ，８８ｂ（図７（Ａ）参照。一方の符号８８ｂのみ示す。）となる。

次に、図８（Ｃ）に示すように、フランジ部８７の中央に開けられた嵌合面（不図示）を筒部８６に一端面８６ａ側から嵌合させる。このとき、筒部８６がフランジ部８７を貫通し、筒部８６の一端面８６ａをフランジ部８７から外部に突出させるようにするとともにフランジ部８７と補強部材８８との距離を所定範囲内に保つ。そして、フランジ部８７の補強部材８８側の下面８７ｄと筒部８６の外周面８６ｇとを連続すみ肉溶接で接合する。これで、排気管取付部８１の組付けが完了する。
上記のように、フランジ部８７と補強部材８８とは接近しているため、補強部材８８と筒部８６との溶接部に、フランジ部８７と筒部８６との溶接部が隣接するので、補強部材８８、筒部８６及びフランジ部８７が一体的になり、補強部材８８、フランジ部８７間の筒部８６の強度を向上させることができる。この結果、排気管取付部８１の強度をより一層高めることができる。

以上の図２、図３、図６、図７（Ｂ），（Ｄ）に示したように、エンジン２７に接続される排気管４６が、管状の排気管本体８５と、この排気管本体８５の上流端に取付けられる筒部８６と、この筒部８６に設けられてエンジン２７側の取付部としての排気口７７に接続されるフランジ部８７とを備え、筒部８６は該筒部８６の軸線８６Ｅに対して傾斜した傾斜端面８６ｂを有し、この傾斜端面８６ｂが排気管本体８５の外周面８５ｄに接合される内燃機関の排気管構造において、傾斜端面８６ｂで最も突出する最突出部８６ｃと最も後退する最後退部８６ｄとを、フランジ部８７におけるエンジン２７側の排気口７７への接合面としての上面８７ｃに直交する方向から見たときに、最突出部８６ｃと最後退部８６ｄとを通る仮想線９７が、エンジン２７のシリンダ軸線７５に対して傾斜しているので、シリンダ軸線７５が延びる方向の筒部８６の周位置に対して最突出部８６ｃと最後退部８６ｄとをずらして配置することができ、シリンダ軸線７５の延びる方向に排気管４６が振動したときに、傾斜端面８６ｂの最突出部８６ｃに応力が集中するのを防ぐことができる上、上記振動を傾斜端面８６ｂにおける最突出部８６ｃと最後退部８６ｄとを繋ぐ傾斜部８６ｐで受けるようにすることで応力を効率良く分散させることができる。従って、傾斜端面８６ｂの形状により筒部８６と排気管本体８５との接合強度を高めながら筒部８６の最突出部８６ｃでの応力集中を防ぐことができる。

また、図３に示したように、排気管本体８５は、その上流端から下流側へ離れた位置に屈曲部８５ｂを備え、この屈曲部８５ｂの外周側（外周部８５ｆ）寄りに筒部８６の最突出部８６ｃが設けられているので、屈曲部８５ｂの外周側寄りでは、屈曲部８５ｂと最突出部８６ｃとが干渉しにくくなるため、最突出部８６ｃを長く確保することができ、この結果、排気管本体８５と筒部８６との溶接線を長くすることができ、排気管本体８５と筒部８６との接合強度をより高めることができるとともに接合部の応力分散効果を高めることができる。

また、図７（Ａ）〜（Ｃ）、図８に示したように、排気管本体８５は、筒部８６内を貫通しつつ嵌合するとともに、筒部８６は、フランジ部８７内を貫通しつつ嵌合するので、排気管本体８５の上流端の広範囲を筒部８６とフランジ部８７とで強固に補強することができる。
また、フランジ部８７と筒部８６の傾斜端面８６ｂとの間に、筒部８６の外周面８６ｇと接合される環状の補強部材８８が設けられるので、補強部材８８を筒部８６の外周面８６ｇに接合して筒部８６を補強することができる。
また、補強部材８８は、周方向に複数に分割され、補強部材８８と筒部８６、及び補強部材８８の分割部８８ａ同士がそれぞれ溶接されるので、補強部材８８を分割することで、分割部８８ａの筒部８６への密着性を向上させることができ、補強効果を高めることができて、筒部８６をより一層強固に補強することができる。

また、図８（Ｃ）に示したように、フランジ部８７は、補強部材８８側の面としての下面８７ｄが筒部８６の外周面８６ｇに溶接されるので、補強部材８８と筒部８６の外周面８６ｇとの接合部に、フランジ部８７の補強部材８８側の下面８７ｄと筒部８６の外周面８６ｇとの接合部を近接させることで、剛性の高い部分が接近することになり、フランジ部８７と補強部材８８との間の筒部８６の剛性を高めることができる。
また、図７（Ｂ）に示したように、フランジ部８７は、略ひし形に形成され、このひし形の対向する２つの頂部を通る直線としての中心線１０３上に筒部８６の最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄが位置するので、筒部８６にフランジ部８７を取付ける際に、最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄの位置を基準にして筒部８６に対してフランジ部８７を容易に位置決めすることができ、組付性を向上させることができる。

また、図２に示したように、シリンダ軸線７５は、車両前後方向に延び且つ略水平になるように前傾し、排気管４６がエンジン２７から車体後方へ延び、筒部８６の最突出部８６ｃは排気管本体８５の前側に位置するので、排気管４６がエンジン２７から車体後方へ延びているので、排気管本体８５とこの排気管本体８５の前側に位置する最突出部８６ｃとが干渉しにくくなるため、最突出部８６ｃを長く確保することができ、排気管本体８５と筒部８６との接合強度を高めることができるとともに接合部の応力分散効果を高めることができる。
また、図５に示したように、排気管４６は、車幅方向一側（車体右側）に配置されるマフラ４７に接続され、筒部８６の最突出部８６ｃは、筒部８６の最後退部８６ｄよりも車幅方向一側（車体右側）に配置されているので、マフラ４７側から排気管４６に作用する振動や外力に対して、その振動や外力の方向とずれた位置に最突出部８６ｃが配置されるため、最突出部８６ｃへの応力集中を防ぐことができる。

上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の主旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、図７（Ａ）に示したように、補強部材８８を周方向に２分割したが、これに限らず、３分割、４分割など複数に分割しても良い。
また、図７（Ｂ）に示したように、フランジ部８７において、中心線１０３上に筒部８６の最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄを配置したが、これに限らず、中心線１０２上に最突出部８６ｃ及び最後退部８６ｄを配置しても良い。

本実施形態の排気管取付部８１は、振動に対して特に配慮すべき単気筒エンジンや車体フレームに上下揺動自在に支持されるユニットスイング式のパワーユニットに適用可能である。
また、上記実施形態では、スクータ型の自動二輪車１０に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、他の形式の自動二輪車や、自動二輪車以外も含む鞍乗り型車両にも適用可能である。なお、鞍乗り型車両とは、車体に跨って乗車する車両全般を含み、自動二輪車（原動機付き自転車も含む）のみならず、ＡＴＶ（不整地走行車両）に分類される三輪車両や四輪車両を含む車両である。

２７ エンジン（内燃機関）
４６ 排気管
７５ シリンダ軸線
７７ 排気口（内燃機関の取付部）
８５ 排気管本体
８５ｂ 屈曲部
８５ｄ 外周面
８６ 筒部
８６ｂ 傾斜端面
８６ｃ 最突出部
８６ｄ 最後退部
８６Ｅ 軸線
８６ｇ 外周面
８７ フランジ部
８７ｃ 上面（接合面）
８７ｄ 下面（補強部材側の面）
８８ａ 分割部
９７ 仮想線
１０３ 中心線（直線）

Claims (9)

1. 内燃機関（２７）に接続される排気管（４６）が、管状の排気管本体（８５）と、この排気管本体（８５）の上流端に取付けられる筒部（８６）と、この筒部（８６）に設けられて前記内燃機関（２７）側の取付部（７７）に接続されるフランジ部（８７）とを備え、前記筒部（８６）は該筒部（８６）の軸線（８６Ｅ）に対して傾斜した傾斜端面（８６ｂ）を有し、この傾斜端面（８６ｂ）が前記排気管本体（８５）の外周面（８５ｄ）に接合される内燃機関の排気管構造において、前記傾斜端面（８６ｂ）で最も突出する最突出部（８６ｃ）と最も後退する最後退部（８６ｄ）とを、前記フランジ部（８７）における前記内燃機関（２７）側の取付部（７７）への接合面（８７ｃ）に直交する方向から見たときに、前記最突出部（８６ｃ）と前記最後退部（８６ｄ）とを通る仮想線（９７）が、前記内燃機関（２７）のシリンダ軸線（７５）に対して傾斜していることを特徴とする内燃機関の排気管構造。
2. 前記排気管本体（８５）は、その上流端から下流側へ離れた位置に屈曲部（８５ｂ）を備え、この屈曲部（８５ｂ）の外周側寄りに前記筒部（８６）の最突出部（８６ｃ）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気管構造。
3. 前記排気管本体（８５）は、前記筒部（８６）内を貫通しつつ嵌合するとともに、前記筒部（８６）は、前記フランジ部（８７）内を貫通しつつ嵌合することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の排気管構造。
4. 前記フランジ部（８７）と前記筒部（８６）の傾斜端面（８６ｂ）との間に、前記筒部（８６）の外周面（８６ｇ）と接合される環状の補強部材（８８）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関の排気管構造。
5. 前記補強部材（８８）は、周方向に複数に分割され、前記補強部材（８８）と前記筒部（８６）、及び前記補強部材（８８）の分割部（８８ａ）同士がそれぞれ溶接されていることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気管構造。
6. 前記フランジ部（８７）は、前記補強部材（８８）側の面（８７ｄ）が前記筒部（８６）の外周面（８６ｇ）に溶接されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の内燃機関の排気管構造。
7. 前記フランジ部（８７）は、略ひし形に形成され、このひし形の対向する２つの頂部を通る直線（１０３）上に前記筒部（８６）の最突出部（８６ｃ）及び最後退部（８６ｄ）が位置することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の内燃機関の排気管構造。
8. 前記シリンダ軸線（７５）は、車両前後方向に延び且つ略水平になるように前傾し、前記排気管（４６）が前記内燃機関（２７）から車体後方へ延び、前記筒部（８６）の最突出部（８６ｃ）は前記排気管本体（８５）の前側に位置することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の内燃機関の排気管構造。
9. 前記排気管（４６）は、車幅方向一側に配置されるマフラ（４７）に接続され、前記筒部（８６）の最突出部（８６ｃ）は、前記筒部（８６）の最後退部（８６ｄ）よりも前記車幅方向一側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の内燃機関の排気管構造。

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