JP5966819B2

JP5966819B2 - 自動二輪車

Info

Publication number: JP5966819B2
Application number: JP2012214756A
Authority: JP
Inventors: 銀河小林
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2016-08-10
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: JP2014069597A

Description

本発明は、自動二輪車に関する。

シリンダ列がＶ字型に傾斜する、所謂Ｖ型エンジンを備える自動二輪車が知られている。特にシリンダ列が車両の前後に配置されるＶ型エンジンを備える自動二輪車は、前側シリンダの前側面から前側排気管を、後側シリンダの後ろ側面から後側排気管をそれぞれ伸ばす。前側排気管および後側排気管は、クランクケース等、Ｖ型エンジンの下方で集合管またはチャンバに接続される。

ところで、後側排気管がチャンバへ到達する経路は、排気の流れ方向に沿って見ると、Ｖ型エンジンの後ろ側から下方へ垂下し、Ｖ型エンジンよりも下方で車両の前方へ延び、Ｕ字形状に屈曲して反転し車両の後方へ戻る。後側排気管は、このような経路を辿って前側排気管に合流し、集合管またはチャンバ（チャンバ）に接続される。この後側排気管のＵ字形状屈曲部は、排気流に対する圧力損失を小さくするため、曲率半径をより大きく確保できることが好ましい。

このような排気系統とともに、センタースタンドを備える自動二輪車が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２３５０５５号公報

車両のバンク角の抑制を回避する観点では、Ｖ型エンジンまたは車体フレームに対してセンタースタンドおよび排気系統を幅広く配置することは好ましくなく、同程度であることが望ましい。したがって、センタースタンドおよびその揺動軸芯を配置する箇所では、排気系統に割り当て可能な幅寸法は抑制される。

ところで、特許文献１に記載の自動二輪車は、Ｈ文字形状のセンタースタンドの内側ではなく、その外側に後側排気管を併設して前方へ延ばす。このようなレイアウトの都合上、特許文献１に記載の自動二輪車は、センタースタンドの左右の脚間の幅がＶ型エンジンまたは車体フレームに対して狭くなる。そうすると、前側排気管や後側排気管よりも大径なチャンバをセンタースタンドの脚間に配置することが難しくなる。また、チャンバと後輪との干渉を回避するために、チャンバをセンタースタンドよりも車両前側へ配置することが必要になる。他方、後側排気管は、チャンバよりもさらに車両の前側でＵ字形状に屈曲し、さらに前側排気管に合流してチャンバに接続せねばならず、必要以上に長くなり、前側排気管に対して前後それぞれのシリンダからチャンバまでの長さに差を生じる。つまり、後側排気管の方が前側排気管よりも長くなる。

そこで、本発明は、Ｖ型エンジンにそれぞれ接続される前側排気管、後側排気管のレイアウトを改善し、後側排気管のＵ字形状屈曲部の曲率半径を確保し、前後のシリンダ間で排気流路長のバランスを保ち易く、かつセンタースタンドを備える自動二輪車を提案する。

前記の課題を解決するため本発明に係る自動二輪車は、前側シリンダと後側シリンダとを有するＶ型エンジンと、前記前側シリンダの前側面から下方へ垂下して前記Ｖ型エンジンよりも下方で車両の後方へ延びる前側排気管と、前記後側シリンダの後ろ側面から下方へ垂下する垂下部、前記垂下部に連接して前記Ｖ型エンジンよりも下方で車両の前方へ延び、屈曲して反転し車両の後方へ戻る後側排気管と、前記前側排気管と前記後側排気管とを合流させる集合管と、前記垂下部をその長手方向へ仮想的に延長させた下方延長領域に対して車両側面視で重なる位置に揺動中心線を有し、停車する車両を直立状態で支持するセンタースタンドと、を備える。

本発明によれば、Ｖ型エンジンにそれぞれ接続される前側排気管、後側排気管のレイアウトを改善し、後側排気管のＵ字形状屈曲部の曲率半径を確保し、前後のシリンダ間で排気流路長のバランスを保ち易く、かつセンタースタンドを備える自動二輪車を提供できる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車を示す右側面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車を示す左側面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す正面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す左側面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す右側面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す背面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す底面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す左側面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す右側面図。本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す底面図。

以下、本発明に係る自動二輪車の実施の形態について、図１から図１０を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る自動二輪車を示す右側面図である。

図２は、本発明の実施形態に係る自動二輪車を示す左側面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態に係る自動二輪車１は、車両の前後に延びる車体フレーム２と、車体フレーム２に固定されるＶ型エンジン３と、車体フレーム２の前方に配置されて車両の左右方向へ操舵自在に支持されるステアリング機構５と、車体フレーム２の前方に配置されてステアリング機構５に回転自在に支持される前輪６と、車体フレーム２の後方に配置されて車両の上下方向へ揺動自在に支持される後輪懸架装置７と、車体フレーム２の後方に配置されて後輪懸架装置７に回転自在に支持される後輪９と、を備える。

なお、以下の説明における上下前後左右の向きは、自動二輪車１の搭乗者から見て左手側を自動二輪車１の左方、搭乗者から見て右手側を自動二輪車１の右方と定義する。自動二輪車１の搭乗者の頭部側を自動二輪車１の上方、その反対側を自動二輪車１の下方と定義する。自動二輪車１を構成する各部の方向は自動二輪車１と同一とする。

車体フレーム２は、例えばツインチューブ型である。車体フレーム２は、車体フレーム２の前部に配置されるヘッドパイプ１１と、ヘッドパイプ１１の直後で車両の幅方向に広がりつつ斜め後ろ下方に延びる左右一対のメインフレーム１２と、メインフレーム１２の後端部に一体的に接続されて略下方に向かって延びる左右一対のセンターフレーム１３と、メインフレーム１２の後端から斜め後上方に向かって延びる左右一対のシートフレーム１５と、を備える。

メインフレーム１２は乗員が跨ぐのに好適な適宜の幅まで車両の幅方向に広がる。

ヘッドパイプ１１はステアリング機構５を操舵自在に支持する。

センターフレーム１３はピボット部１６を備える。ピボット部１６は後輪懸架装置７を揺動自在に支持する。

Ｖ型エンジン３は、車両の前後方向に見て前輪６と後輪９との間に配置されて車体フレーム２に設けられる。Ｖ型エンジン３は、Ｖ字形状に傾斜するシリンダ列を備える。Ｖ型エンジン３は、車両の前側に配置される前側シリンダ１８と、後ろ側に配置される後側シリンダ１９とを備える。Ｖ型エンジン３の吸気側はスロットルボディ（図示省略）に接続される。他方、Ｖ型エンジン３の排気側は排気管２１に接続される。

排気管２１は、前側シリンダ１８から垂下してＶ型エンジン３よりも下方で車両の後方へ延びる前側排気管２２と、後側シリンダ１９から垂下してＶ型エンジン３よりも下方で車両の前方へ延び、反転して前側排気管２２に合流する後側排気管２３と、前側排気管２２、後側排気管２３から合流した排気を車両の右側面後方へ導く排気マフラー２５と、を備える。

Ｖ型エンジン３の動力は、ドライブスプロケット（図示省略）と、チェーン（図示省略）と、ドリブンスプロケット（図示省略）とを順次に介して後輪９に伝達される。

ステアリング機構５はヘッドパイプ１１を中心に左右へ操舵される。ステアリング機構５は、ヘッドパイプ１１に回転自在に支持されるステアリングヘッド２６と、ステアリングヘッド２６に設けられる左右一対のフロントフォーク２７と、フロントフォーク２７に設けられて前輪６の上部を部分的に覆うフロントフェンダ２８と、ステアリングヘッド２６の頂部に設けられるハンドル２９と、を備える。

フロントフォーク２７はサスペンション機構（図示省略）を内装して前輪６を接地させる。

後輪懸架装置７はピボット部１６を中心に揺動する。後輪懸架装置７は、ピボット部１６から車両の後方へ延びるスイングアーム３１と、スイングアーム３１の後端部に回転自在に支持される後輪９と、スイングアーム３１と車体フレーム２との間に架設されるリヤクッションユニット３２と、を備える。

スイングアーム３１はピボット部１６に揺動自在に支持される前端部を備える。

リヤクッションユニット３２は、車両の前後方向における略中央に配置されて車体フレーム２とスイングアーム３１とを緩衝する。リヤクッションユニット３２は、リンク機構３４を介してスイングアーム３１に接続される。

さらに、自動二輪車１は、Ｖ型エンジン３の上方に配置されて車体フレーム２に支持される燃料タンク３３と、燃料タンク３３の後方に配置される乗員用のシート３５と、シート３５の下方および後方を覆うフレームカバー３６と、後輪９の上部を部分的に覆うリヤフェンダ３７と、を備える。

さらにまた、自動二輪車１は車体の前部を覆う流線形のカウリング３８を備える。カウリング３８は、自動二輪車１の走行中の空気抵抗を低減させるとともに、走行風圧からライダーを保護する。

次に、Ｖ型エンジン３および排気管２１について、詳細に説明する。

図３は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す正面図である。

図４は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す左側面図である。

図５は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す右側面図である。

図６は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す背面図である。

図７は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す底面図である。

図８は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す左側面図である。

図９は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す右側面図である。

図１０は、本発明の実施形態に係る自動二輪車の要部を示す底面図である。

なお、図８は図４から車体フレーム２を除いて示す図である。図９は図５から車体フレーム２を除いて示す図である。図１０は図７から車体フレーム２を除いて示す図である。

図３から図１０に示すように、本実施形態に係る自動二輪車１は、前側シリンダ１８と後側シリンダ１９とを有するＶ型エンジン３と、前側シリンダ１８の前側面から下方へ垂下してＶ型エンジン３よりも下方で車両の後方へ延びる前側排気管２２と、後側シリンダ１９の後ろ側面から下方へ垂下する垂下部４１、垂下部４１に連接してＶ型エンジン３よりも下方で車両の前方へ延び、屈曲して反転し車両の後方へ戻る後側排気管２３と、前側排気管２２と後側排気管２３とを合流させる集合管４２と、垂下部４１をその長手方向へ仮想的に延長させた下方延長領域Ａに対して車両側面視で重なる位置に揺動中心線Ｃを有し、停車する車両を直立状態で支持するセンタースタンド４３と、を備える。

また、自動二輪車１の排気管２１は、車両側面視において、下方延長領域Ａの少なくとも一部に重ねて配置されるチャンバ４５と、チャンバ４５内に収容されてＶ型エンジン３の排気を浄化する触媒４６と、を備える。

Ｖ型エンジン３は、４ストロークＶ型２気筒エンジンである。なお、これに限られずＶ型４気筒以上のエンジンであっても良い。

Ｖ型エンジン３は車両の幅方向（左右方向）に延びるクランクシャフト（図示省略）を収容するクランクケース５１と、クランクケース５１の前上部から斜め前上方に向かって延びる前側シリンダ１８と、前側シリンダ１８の直ぐ後部から斜め後ろ上方に向かって延びる後側シリンダ１９と、クランクケース５１の下部に設けられたオイルパン５２と、クランクケース５１の前下部に設けられたオイルフィルタ５３と、を備える。

クランクケース５１は前半部にクランクシャフトを収容し、後半部にクラッチ（図示省略）および変速機（図示省略）を収容する。

前側シリンダ１８および後側シリンダ１９は、車両の側面視においてＶ字型に開き、それぞれクランクケース５１に設けられるシリンダ本体５５と、シリンダ本体５５の上端を塞ぐシリンダヘッド５６と、シリンダヘッド５６の上端を塞ぐヘッドカバー５７と、を備える。

前側排気管２２、後側排気管２３、集合管４２およびチャンバ４５は、排気管２１の一部で有る。排気管２１は前側排気管２２、後側排気管２３、集合管４２およびチャンバ４５の他に排気マフラー２５を備える。

前側排気管２２は、前側シリンダ１８の排気ポートに接続し、一旦車両の前方へ張り出しつつ、屈曲しながら垂下してＶ型エンジン３よりも下方の領域Ｌ（以下、「下方領域Ｌ」と呼ぶ。）に到達し、下方領域Ｌを車両の後方へ向かって略直線的に延びて集合管４２に到達する。この前側排気管２２の直線部は、下方領域ＬのうちＶ型エンジン３または車体フレーム２の左側縁部の近傍に寄る。

後側排気管２３は、後輪９、スイングアーム３１、サスペンション５８の存在領域との兼ね合いの都合から、後側シリンダ１９の排気ポートに接続し、車両の後方へ延びてＶ型エンジン３から遠ざかり、サスペンション５８の脇に到達する位置でサスペンション５８の右側に並び略真っ直ぐに垂下して、Ｖ型エンジン３の下方領域Ｌに到達し、下方領域Ｌを車両の前方へ向かって略直線的に延びつつチャンバ４５の右側方に並び、チャンバ４５の前端部近傍から集合管４２の右側方に渡る領域でＵ字形状に屈曲し、反転するＵ字形状屈曲部５９を経て集合管４２に到達する。

垂下部４１は、後側排気管２３のうち略真っ直ぐに垂下する部分である。下方延長領域Ａは、この後側排気管２３のうち略真っ直ぐに垂下する部分を仮想的に延長させた領域である。本実施形態に係る垂下部４１は、略真っ直ぐに垂下しているため、下方延長領域Ａも略真っ直ぐに下方へ向かって延びる領域を指す。なお、垂下部４１は、斜めに傾斜（例えば、斜め前下方に向かって傾斜）して垂下していても良い。この場合、下方延長領域Ａは、傾斜する垂下部４１を仮想的に延長させた領域である。

集合管４２は前側排気管２２および後側排気管２３に接続され、前側排気管２２が案内する前側シリンダ１８の排気と、後側排気管２３が案内する後側シリンダ１９の排気とを合流させてチャンバ４５へ送り込む。

チャンバ４５は、前側排気管２２や後側排気管２３よりも大径で短尺な円筒形状を呈し、集合管４２に接続される。チャンバ４５は、前側排気管２２の直線部の後方にあり、下方領域ＬのうちＶ型エンジン３または車体フレーム２の左側縁部の近傍に寄る。なお、チャンバ４５の右側方に並ぶ後側排気管２３の直線部分とチャンバとの管径の和は、自動二輪車１のバンク角の確保の観点から、Ｖ型エンジン３または車体フレーム２の幅寸法よりも小さく、車体の側方へはみ出さないことが好ましい。

排気マフラー２５は、チャンバ４５の後端部に接続し、車両の左側部近傍から後側排気管２３の垂下部４１を迂回しつつ車両の右側方に至り、斜め後ろ上方に延びる。

センタースタンド４３は、センターフレーム１３それぞれの下端部に設けられる左右一対のブラケット６１を介して車体フレーム２に支持される。センタースタンド４３は、左右一対のブラケット６１に設けられる軸受部６２によって車両の幅方向に延びる揺動中心線Ｃ回りに揺動する。揺動中心線Ｃはピボット部１６よりも下方側、かつ後方側に配置され、他方、サスペンション５８とスイングアーム３１を連結させるリンク機構よりも下方側、かつ前方側に配置される。センタースタンド４３は、跳ね上げられた収納位置（図４、図５、図７から図１０）と、引き下げられた展開位置（図３、図６）との間を揺動する。

センタースタンド４３は略Ｈ文字形状を呈し、車両の幅方向に離間する左右一対の脚６５、６６と、左右一対の脚６５、６６の間に設けられてそれぞれを連結させる交差部材６７と、を備える。左右一対の脚６５、６６は揺動中心線Ｃ側の支持端部から脚６５、６６の自由端部（つまり接地端部）へ向かって広がる。

排気管２１は、センタースタンド４３の左右一対の脚６５、６６の間を通過して延びる。具体的には、後側排気管２３および排気マフラー２５は左右一対の脚６５、６６の間を通過する。チャンバ４５は車両側面視において下方延長領域Ａに重なりつつも揺動中心線Ｃよりも前方に配置される。集合管４２および前側排気管２２はチャンバ４５よりも前方側、つまり揺動中心線Ｃよりも前方に存在し、後側排気管２３のＵ字形状屈曲部５９も同様である。

他方、センタースタンド４３は、車両側面視において後側排気管２３の下方延長領域Ａに揺動中心線Ｃを配置することによって、Ｕ字形状屈曲部５９のように車両の幅方向寸法を占有する部分を避け、左右一対の脚６５、６６、特に両脚の支持端部の幅を車体フレーム２の幅程度に広げることができる。

本実施形態に係る自動二輪車１は、センタースタンド４３の揺動中心線Ｃを後側排気管２３の下方延長領域Ａに配置することによって、チャンバ４５やＵ字形状屈曲部５９のような車両の幅方向寸法を占有する部分を避けてセンタースタンド４３の支持端部の幅を車体フレーム２の幅程度に抑えて自動二輪車１のバンク角を確保できる。他方、自動二輪車１は、チャンバ４５やＵ字形状屈曲部５９に対してセンタースタンド４３との占有領域の競合を排除して、チャンバ４５をより大型にしたり、Ｕ字形状屈曲部５９の曲率半径を大きく確保したりすることが容易になり、排気抵抗を低減させてＶ型エンジン３の性能を引き出し易い。

また、本実施形態に係る自動二輪車１は、後側排気管２３の長さを最小限に抑制することによって、従来の自動二輪車で見られる前側排気管２２の長さと後側排気管２３の長さとを揃えるための迂回部分を必要とせず、前側シリンダ１８および後側シリンダ１９の双方について最適かつ最短な排気管長を設定し易く、前側シリンダ１８と後側シリンダ１９との排気干渉の観点で好ましい。

ところで、後側排気管２３を避けてセンタースタンド４３の揺動中心線Ｃを単純に後輪９へ近づけることで、チャンバ４５やＵ字形状屈曲部５９の幅方向寸法を確保することはできる。一方、後側排気管２３を避けてセンタースタンド４３の揺動中心線Ｃを単純に後輪９へ近づけることは、センタースタンド４３と後輪９との干渉、より詳しくは交差部材６７と後輪９との干渉を避ける必要性を新たに生じる。交差部材６７と後輪９との干渉を避けるため、センタースタンド４３は交差部材６７を揺動中心線Ｃに近づけねばならない。そうすると、センタースタンド４３の自由端部（つまり接地端部）の片持ち梁状部分が長くなり、脚６５、６６の厚肉化や管径の大径化を図って強度、剛性を確保しなければならなくなる。しかしながら、本実施形態に係る自動二輪車１は、センタースタンド４３の揺動中心線Ｃを後側排気管２３の下方延長領域Ａに配置することによって、チャンバ４５やＵ字形状屈曲部５９の幅方向寸法を確保しつつ、センタースタンド４３、特に交差部材６７と後輪９との離間距離を確保し易く、交差部材６７をセンタースタンド４３の揺動中心線Ｃに近づけることが可能になり、センタースタンド４３の強度、剛性の確保の観点からも好ましい。

さらに、本実施形態に係る自動二輪車１は、チャンバ４５を下方延長領域Ａの少なくとも一部に重ね、極力車両の後方に配置することによって、Ｕ字形状屈曲部５９および集合管４２についても、車両のより後方寄りに配置して後側排気管２３の長さを最小限に抑制する。

さらにまた、本実施形態に係る自動二輪車１は、前側排気管２２および後側排気管２３の長さを最小限に抑制しつつ、チャンバ４５内に触媒４６を備えることによって、前側シリンダ１８および後側シリンダ１９の双方について触媒までの排気流路長を短くし、排気の温度降下を抑え、触媒４６の還元能力をより高めることできる。

したがって、本発明に係る自動二輪車１によれば、センタースタンド４３を備えつつ、Ｖ型エンジン３にそれぞれ接続される前側排気管２２、後側排気管２３のレイアウトを改善し、後側排気管２３のＵ字形状屈曲部の曲率半径を確保し、前側シリンダ１８、後側シリンダ１９間で排気流路長のバランスを保ち易い。

１自動二輪車
２車体フレーム
３Ｖ型エンジン
５ステアリング機構
６前輪
７後輪懸架装置
９後輪
１１ヘッドパイプ
１２メインフレーム
１３センターフレーム
１５シートフレーム
１６ピボット部
１８前側シリンダ
１９後側シリンダ
２１排気管
２２前側排気管
２３後側排気管
２５排気マフラー
２６ステアリングヘッド
２７フロントフォーク
２８フロントフェンダ
２９ハンドル
３１スイングアーム
３２リヤクッションユニット
３３燃料タンク
３４リンク機構
３５シート
３６フレームカバー
３７リヤフェンダ
３８カウリング
４１垂下部
４２集合管
４３センタースタンド
４５チャンバ
４６触媒
５１クランクケース
５２オイルパン
５３オイルフィルタ
５５シリンダ本体
５６シリンダヘッド
５７ヘッドカバー
５８サスペンション
５９Ｕ字形状屈曲部
６１ブラケット
６２軸受部
６５、６６脚
６７交差部材

Claims

前側シリンダと後側シリンダとを有するＶ型エンジンと、
前記前側シリンダの前側面から下方へ垂下して前記Ｖ型エンジンよりも下方で車両の後方へ延びる前側排気管と、
前記後側シリンダの後ろ側面から下方へ垂下する垂下部、前記垂下部に連接して前記Ｖ型エンジンよりも下方で車両の前方へ延び、屈曲して反転し車両の後方へ戻る後側排気管と、
前記前側排気管と前記後側排気管とを合流させる集合管と、
前記垂下部をその長手方向へ仮想的に延長させた下方延長領域に対して車両側面視で重なる位置に揺動中心線を有し、停車する車両を直立状態で支持するセンタースタンドと、を備えることを特徴とする自動二輪車。
車両側面視において、前記下方延長領域の少なくとも一部に重ねて配置されるチャンバを備える請求項１に記載の自動二輪車。
前記チャンバ内に収容されて前記Ｖ型エンジンの排気を浄化する触媒を備える請求項２に記載の自動二輪車。