JP6651026B2 - 内燃機関の排気装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の排気装置に関する。
本願は、２０１６年９月３０日に、日本に出願された特願２０１６−１９４８０４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来、内燃機関の排気装置において、外筒と、外筒と間隔をあけて内挿された内筒と、を有する二重管構造をなしたものが開示されている（特許文献１参照）。外筒及び内筒は、共にステンレススチールで形成されている。内筒の肉厚は、外筒の肉厚よりも薄くされている。外筒と内筒とによって形成される空間内には、吸音・断熱部材が介装されている。

日本国特開昭６２−５１７１４号公報

ところで、音の減衰効果を図るため、厚さの異なる内筒と外筒とを接触させることが考えられる。しかしながら、内筒と外筒とを接触させた場合には、溶接する位置により、内筒と外筒とに熱応力がかかる可能性があった。

そこで本発明は、内筒と外筒とを有する二重管構造の消音器を備えた内燃機関の排気装置において、溶接時の熱応力の発生を抑制することを目的とする。

上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
（１）本発明の態様に係る内燃機関の排気装置は、内筒と外筒とを有する二重筒構造の消音器と、上流側が内燃機関に接続されるとともに下流側が前記消音器に接続された排気管と、を備える内燃機関の排気装置であって、前記内筒と前記外筒とは互いに接触し、前記消音器の内部には、前記排気管と、前記排気管を支持する支持部材と、が配置され、前記内筒には、前記内筒と前記支持部材とを溶接する第一溶接部と、前記内筒と前記外筒とを溶接する第二溶接部と、が形成され、前記内筒における前記第一溶接部と前記第二溶接部との間には、スリットが形成されている。

（２）上記（１）に記載の内燃機関の排気装置では、前記スリットは、前記第一溶接部と前記第二溶接部とを結ぶ仮想線を横断するように形成されてもよい。

（３）上記（１）又は（２）に記載の内燃機関の排気装置では、前記内筒の周方向の一端と他端とは、前記外筒の周方向の一端と他端との溶接部を避けるように離反していてもよい。

（４）上記（１）から（３）の何れか一項に記載の内燃機関の排気装置では、鞍乗型車両への前記排気装置の搭載状態で、前記排気管は、前記消音器に前端が接続されるとともに、後方へ延びる第一管部と、前記第一管部の後端に一端が接続されるとともに、前方へ向けて方向転換する第二管部と、前記第二管部の他端に後端が接続されるとともに、前方へ延びる第三管部と、を備え、前記第一管部には、触媒が配置されてもよい。

（５）上記（１）から（４）の何れか一項に記載の内燃機関の排気装置では、前記消音器は、内部を複数の膨張室に区画するセパレータを備え、前記セパレータは、前記内筒に保持されてもよい。

（６）上記（１）から（５）の何れか一項に記載の内燃機関の排気装置では、鞍乗型車両への前記排気装置の搭載状態で、前記第一溶接部は、前記消音器の高さ方向に離反するように複数配置され、前記スリットは、前記消音器の高さ方向に離反するように複数配置されてもよい。

本発明の上記（１）に記載の内燃機関の排気装置によれば、内筒における第一溶接部と第二溶接部との間にスリットが形成されていることで、内筒の溶接時の熱応力をスリットで吸収することができる。したがって、溶接時の熱応力の発生を抑制することができる。

本発明の上記（２）に記載の内燃機関の排気装置によれば、スリットが第一溶接部と第二溶接部とを結ぶ仮想線を横断するように形成されていることで、第一溶接部と第二溶接部との間にかかる熱応力をより一層効果的に吸収することができる。したがって、溶接時の熱応力の発生をより一層効果的に抑制することができる。

本発明の上記（３）に記載の内燃機関の排気装置によれば、内筒の周方向の一端と他端とが外筒の周方向の一端と他端との溶接部を避けるように離反していることで、内筒の反発力（スプリングバック）を利用して内筒を外筒に効果的に密着させ易くすることができ、音の減衰効果を図ることができる。また、製造上のバラツキを抑制することができる。さらに、内筒の周方向の熱伸びを、内筒の周方向の一端と他端との離反部分（すなわち、内筒の周方向の一端と他端との間の空間）で吸収することができる。

本発明の上記（４）に記載の内燃機関の排気装置によれば、鞍乗型車両への排気装置の搭載状態で、排気管は、消音器に前端が接続されるとともに後方へ延びる第一管部と、第一管部の後端に一端が接続されるとともに前方へ向けて方向転換する第二管部と、第二管部の他端に後端が接続されるとともに前方へ延びる第三管部とを備え、第一管部には触媒が配置されていることで、触媒が活性化し高温となった場合に、触媒を覆う内筒が触媒の高温の影響を受けたとしても、内筒のスリットで熱応力を吸収することができる。加えて、第二管部が方向転換した距離分だけ第一管部と第三管部とが離反するため、第一管部と第三管部との干渉を回避することができる。

本発明の上記（５）に記載の内燃機関の排気装置によれば、消音器が内部を複数の膨張室に区画するセパレータを備え、セパレータが内筒に保持されていることで、セパレータを内筒に溶接した場合に対して、セパレータと内筒との相対移動を許容することができる。したがって、消音器の高温時において、熱伸びによって、熱応力が発生したとしても、内筒の熱伸びを、セパレータと内筒との保持部分で吸収することができる。

本発明の上記（６）に記載の内燃機関の排気装置によれば、鞍乗型車両への排気装置の搭載状態で、第一溶接部が消音器の高さ方向に離反するように複数配置され、スリットが消音器の高さ方向に離反するように複数配置されていることで、第一溶接部と複数の第二溶接部との間にかかる熱応力を複数のスリットで効果的に吸収することができる。

実施形態に係る自動二輪車の右側面図である。 実施形態に係る排気装置を左後方から見た斜視図である。 実施形態に係る内筒の展開図である。 実施形態に係る排気装置の縦断面及び左側面図を含む図である。 実施形態に係る排気装置の水平断面及び図４のＶ矢視図を含む図である。 図４のＶＩ−ＶＩ断面を示す図である。 図４のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、及び車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

＜車両全体＞
図１は、鞍乗型車両の一例として、実施形態に係る排気装置２０を備えたスクータ型の自動二輪車１を示す。図１を参照し、自動二輪車１は、エンジン２（内燃機関）を車両中央下部に備えている。以下、自動二輪車１を単に「車両」ということがある。

エンジン２の後部には、左右一対のスイングアーム３が上下に揺動可能に支持されている。スイングアーム３の後部には、後輪４が回転可能に支持されている。前輪５は、左右一対のフロントフォーク６に回転可能に支持されている。フロントフォーク６には、前輪５を上方から覆うフロントフェンダ７が支持されている。

フロントフェンダ７の上方には、前輪５の上方から後方にかけて延びるレッグシールド８が配置されている。エンジン２の上方には、前後に延びるシート９が配置されている。シート９は、操縦者用の前シート９ａと同乗者用の後シート９ｂとを一体に備えている。レッグシールド８の後部は、シート９（前シート９ａ）に着座した操縦者の脚部を覆うように上下に延びている。

スイングアーム３の後部には、上方に突出するブラケット３ａが設けられている。ブラケット３ａには、左右一対のリヤクッション１４の下端がボルト等の締結部材で固定されている。リヤクッション１４の上端は、車体側に固定されている。車体後部には、後輪４の後上方を覆うリヤフェンダ１５が支持されている。

エンジン２は、クランクケース１０と、クランクケース１０から前方に突出させたシリンダ１１と、を備えている。シリンダ１１の側部は、レッグシールド８を後方から覆うインナーカバー１２によって覆われている。図１の側面視で、インナーカバー１２の後部は、後上方に凸をなすように傾斜している。インナーカバー１２の後部は、前シート９ａの下方に位置している。インナーカバー１２の後部は、リヤカウル１３に連なっている。リヤカウル１３は、シート９の下方を覆うように前後に延びている。

シリンダ１１には、排気管３０が接続されている。排気管３０は、シリンダ１１の下部から下方に延びた後に後方に屈曲し、エンジン２の下方を通って後方に延びている。排気管３０は、消音器２０Ａに接続されている。消音器２０Ａは、後輪４の右側方に配置されている。図１の側面視で、消音器２０Ａは、後側ほど上方に位置するように傾斜して延びている。なお、図中符号１６は、ブレーキペダルを示す。

後シート９ｂの下方には、同乗者が足を載せるための左右一対のピリオンステップ１７が配置されている。ピリオンステップ１７は、不図示の車体フレーム後部から後下方に突出する左右一対のステップステー１８に支持されている。右のピリオンステップ１７の下方には、消音器２０Ａの前部が位置している。消音器２０Ａの外周面（上面）には上方に突出するステー１９が溶接されている。ステー１９は、右のピリオンステップ１７の近傍において、車体側に固定されている。

＜排気装置＞
図２に示すように、排気装置２０は、内筒２１と外筒２２とを有する二重筒構造の消音器２０Ａと、上流側がエンジン２のシリンダ１１（図１参照）に接続されるとともに下流側が消音器２０Ａに接続された排気管３０と、を備えている。内筒２１と外筒２２とは互いに接触している。具体的に、内筒２１の外周面と外筒２２の内周面とは、全体的に接触している。消音器２０Ａの内部には、排気管３０と、排気管３０を支持する支持部材２８（図４参照）と、が配置されている。なお、図２では便宜上、外筒２２を二点鎖線で示している。

＜内筒＞
図３の展開状態で、内筒２１の外形は、長方形状をなしている。図４に示すように、内筒２１の肉厚は、外筒２２の肉厚よりも薄い。図２に示すように、内筒２１の周方向の一端２１ｅ１と他端２１ｅ２とは、外筒２２の周方向の一端と他端との溶接部２２ｗを避けるように、周方向に離反している。すなわち、内筒２１の横断面形状は、Ｃ字状（開いた環状）をなしている。なお、内筒２１の周方向の一端２１ｅ１、他端２１ｅ２は、図３の展開状態における内筒２１の長手方向の一端２１ｅ１、他端２１ｅ２にそれぞれ相当する。

＜貫通孔（第一溶接部）＞
図３に示すように、内筒２１には、内筒２１の厚み方向に開口する複数（例えば本実施形態では２つ）の貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２（第一貫通孔２１ｈ１及び第二貫通孔２１ｈ２）が形成されている。貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２は、内筒２１と支持部材２８（図４参照）との溶接（例えばプラグ溶接）用の孔（第一溶接部）である。

貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２は、内筒２１の長手方向に延びている。貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２は、内筒２１の短手方向の一方側に配置されている。第一貫通孔２１ｈ１は、内筒２１の長手方向の一方側に配置されている。具体的に、第一貫通孔２１ｈ１は、内筒２１の長手方向の中心線Ｃ１（仮想線）よりも内筒２１の長手方向の一端２１ｅ１側にずれている。第二貫通孔２１ｈ２は、内筒２１の長手方向の他方側に配置されている。具体的に、第二貫通孔２１ｈ２は、内筒２１の長手方向の中心線Ｃ１（仮想線）と内筒２１の長手方向の他端２１ｅ２との間の中央寄りに配置されている。

図４に示すように、車両への排気装置２０の搭載状態で、貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２は消音器２０Ａの高さ方向に離反している。具体的に、第一貫通孔２１ｈ１は、消音器２０Ａの高さ方向で下側寄りに配置されている。一方、第二貫通孔２１ｈ２は、消音器２０Ａの高さ方向で上側寄り（具体的には、第一貫通孔２１ｈ１よりも上方）に配置されている。便宜上、図２では、貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２の図示を省略している。

＜スリット＞
図３の展開状態で、内筒２１には、内筒２１の厚み方向に開口する複数（例えば本実施形態では２つ）のスリット２１ｓ１，２１ｓ２（第一スリット２１ｓ１及び第二スリット２１ｓ２）が形成されている。スリット２１ｓ１，２１ｓ２は、内筒２１の長手方向に直線状に延びている。スリット２１ｓ１，２１ｓ２の長手方向の長さは、貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２の長手方向の長さよりも長い。スリット２１ｓ１，２１ｓ２の両端には、切欠き２１ｃが形成されている。切欠き２１ｃの外形は、スリット２１ｓ１，２１ｓ２の幅よりも拡径した円形状をなしている。なお、切欠き２１ｃは形成されていなくてもよい。

第一スリット２１ｓ１は、内筒２１の短手方向の一端２１ｇ１と第一貫通孔２１ｈ１との間に配置されている。具体的に、第一スリット２１ｓ１は、内筒２１の短手方向の一端２１ｇ１よりも第一貫通孔２１ｈ１側にずれている。第二スリット２１ｓ２は、内筒２１の短手方向の一端２１ｇ１と第二貫通孔２１ｈ２との間に配置されている。具体的に、第二スリット２１ｓ２は、内筒２１の短手方向の一端２１ｇ１よりも第二貫通孔２１ｈ２側にずれている。なお、図中符号２１ｇ２は、内筒２１の短手方向の他端を示す。

図４に示すように、車両への排気装置２０の搭載状態で、スリット２１ｓ１，２１ｓ２は消音器２０Ａの高さ方向に離反している。具体的に、第一スリット２１ｓ１は、消音器２０Ａの高さ方向で下側寄りに配置されている。一方、第二スリット２１ｓ２は、消音器２０Ａの高さ方向で上側寄りに配置されている。便宜上、図２では、スリット２１ｓ１，２１ｓ２の図示を省略している。

＜外筒＞
図４に示すように、外筒２２は、前後に長手を有する円筒状をなしている。外筒２２の長手方向の長さは、内筒２１の長手方向の長さよりも長い。外筒２２の前端は、内筒２１の前端よりもやや後方に位置している。外筒２２の後端は、内筒２１の後端よりも後方に位置している。なお、内筒２１の前端、後端は、図３の展開状態における内筒２１の短手方向の一端２１ｇ１、他端２１ｇ２にそれぞれ相当する。

＜前蓋部＞
図４に示すように、外筒２２の前端には、前側ほど縮径する筒状をなす前蓋部２３が接続されている。前蓋部２３の前端部には、排気管３０の挿入口２３ａが形成されている。
前蓋部２３の後端は、内筒２１の前端部の径方向内側に配置されている。前蓋部２３の後端部は、外筒２２の前端及び内筒２１の前端に溶接されている。前蓋部２３には、消音器２０Ａの外部と第一膨張室Ｓ１とを連通するドレン孔（不図示）が設けられている。なお、図中符号２１ｗは、前蓋部２３の後端部と外筒２２の前端及び内筒２１の前端との溶接箇所（第二溶接部）を示す。便宜上、図２では、前蓋部２３の図示を省略している。

＜後蓋部＞
図４に示すように、外筒２２の後端には、後側ほど縮径する筒状をなす後蓋部２４が接続されている。後蓋部２４の後端部には、排気排出管２５が取り付けられる取付口２４ａが形成されている。車両への排気装置２０の搭載状態で、排気排出管２５は、後側ほど下方に位置するようにやや傾斜している。後蓋部２４の前端は、外筒２２の後端部の径方向内側に配置されている。後蓋部２４の前端部は、外筒２２の後端に溶接されている。なお、外筒２２、前蓋部２３及び後蓋部２４は、消音器２０Ａの外殻を形成している。

＜セパレータ＞
消音器２０Ａは、内部を複数（例えば本実施形態では２つ）の膨張室Ｓ１，Ｓ２（第一膨張室Ｓ１及び第二膨張室Ｓ２）に区画するセパレータ２６を備えている。本実施形態において、セパレータ２６は１つのみ配置されている。第一膨張室Ｓ１は、セパレータ２６の前方に位置している。第二膨張室Ｓ２は、セパレータ２６の後方に位置している。図１に示すように、車両への排気装置２０の搭載状態で、第一膨張室Ｓ１（図４参照）は、複数（例えば本実施形態では２つ）の膨張室Ｓ１，Ｓ２のうち最も低い位置に配置されている。

図４に示すように、セパレータ２６は、内筒２１及び外筒２２に保持されている。セパレータ２６は、内筒２１及び外筒２２に溶接されていない。セパレータ２６は、筒状の周壁２６ａと、周壁２６ａに連なる円盤状の底壁２６ｂと、を備えている。図５に示すように、周壁２６ａは、内筒２１の後端部の内周面に当接する第一周壁２６ａ１と、第一周壁２６ａ１に連なるとともに第一周壁２６ａ１よりも拡径して外筒２２の内周面に当接する第二周壁２６ａ２と、を備えている。図４の断面視で、底壁２６ｂは、径方向中央側ほど前方（第一膨張室Ｓ１の側）に位置するように緩やかに湾曲している。

図６に示すように、セパレータ２６には、底壁２６ｂの厚み方向に開口する複数（例えば本実施形態では３つ）の挿通孔２６ｈ１，２６ｈ２，２６ｈ３が形成されている。３つの挿通孔２６ｈ１，２６ｈ２，２６ｈ３は、第一管部３１が挿通される第一管部挿通孔２６ｈ１と、第三管部３３が挿通される第三管部挿通孔２６ｈ２と、連通管２７が挿通される連通管挿通孔２６ｈ３と、からなる。図６の断面視で、第一管部挿通孔２６ｈ１と第三管部挿通孔２６ｈ２とは、車幅方向に離反している。第三管部挿通孔２６ｈ２は、第一管部挿通孔２６ｈ１よりもやや上方に配置されている。連通管挿通孔２６ｈ３は、第一管部挿通孔２６ｈ１と第三管部挿通孔２６ｈ２との間でやや右下方に配置されている。

セパレータ２６の外周部（すなわち周壁２６ａ）には、内筒２１及び外筒２２から離反するように径方向内側に窪む凹部２６ｄが形成されている。凹部２６ｄは、外筒２２の筒中心Ｃｐの下方に１つのみ配置されている。すなわち、セパレータ２６の外周部は、凹部２６ｄを除いて、内筒２１の内周面及び外筒２２の内周面に当接している。これにより、第一膨張室Ｓ１に流入した水、又は第二膨張室Ｓ２の内部で発生した水等は、凹部２６ｄを経て第一膨張室Ｓ１（図４参照）に流入し、ドレン孔（不図示）に達することができる。なお、図中符号２２ｉは、外筒２２とセパレータ２６とを溶接（例えばプラグ溶接）するために、外筒２２に形成された貫通孔である。

＜支持部材＞
図７に示すように、支持部材２８は、内筒２１に保持されている。図７の断面視で、支持部材２８は、長方形筒状の周壁２８ａと、周壁２８ａに連なる長方形状の底壁２８ｂと、を備えている。周壁２８ａは、内筒２１の内周面に当接する当接部２８ａ１と、当接部２８ａ１に連なるとともに、内筒２１の内周面から離反する離反部２８ａ２と、を備えている。図７の断面視で、当接部２８ａ１は、内筒２１の内周面に沿うように湾曲している。図７の断面視で、離反部２８ａ２は、左側ほど下方に位置するように傾斜する直線状をなしている。

支持部材２８には、底壁２８ｂの厚み方向に開口する複数（例えば本実施形態では２つ）の支持孔２８ｈ１，２８ｈ２が形成されている。２つの支持孔２８ｈ１，２８ｈ２は、第一管部３１が挿通される第一管部支持孔２８ｈ１と、第三管部３３が挿通される第三管部支持孔２８ｈ２と、からなる。図７の断面視で、第一管部支持孔２８ｈ１と第三管部支持孔２８ｈ２とは、車幅方向に離反している。第三管部支持孔２８ｈ２は、第一管部支持孔２８ｈ１よりもやや上方に配置されている。第一管部支持孔２８ｈ１と第三管部支持孔２８ｈ２との間には、底壁２８ｂを厚み方向に開口する１つの貫通孔２８ｉが形成されている。

なお、図中符号２２ｈ１，２２ｈ２は、外筒２２と内筒２１と支持部材２８とを溶接（例えばプラグ溶接）するために、外筒２２に形成された貫通孔である。外筒２２の径方向で、外筒２２の貫通孔２２ｈ１，２２ｈ２は、内筒２１の貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２とそれぞれ重なっている。外筒２２の貫通孔２２ｈ１，２２ｈ２の長手方向の長さ（すなわち、外筒２２の周方向における貫通孔２２ｈ１，２２ｈ２の長さ）は、内筒２１の貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２の長手方向の長さ（すなわち、内筒２１の周方向における貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２の長さ）よりも長い。

＜排気管＞
図５に示すように、排気管３０は、消音器２０Ａの前蓋部２３に前端が接続されるとともに、第一膨張室Ｓ１の内部を後方へ延びる第一管部３１と、第一管部３１の後端に一端が接続されるとともに、前方へ向けて方向転換する第二管部３２と、第二管部３２の他端に後端が接続されるとともに、外筒２２の筒中心よりも右側で前端側に位置する排気管３０の下流側開放端３３ａが第一膨張室Ｓ１の内部に配置されるように前方へ延びる第三管部３３と、を備えている。

＜第一管部＞
第一管部３１は、外筒２２の筒中心Ｃｐに対して左寄りに配置されている。第一管部３１には、排気ガス処理用の触媒３１ｃが配置されている。具体的に、第一管部３１は、前後に延びる筒状をなす第一管部本体３１ａと、前後に延びる筒状をなすとともに、第一管部本体３１ａの前端に後端が接続され、かつ、前蓋部２３との接続部寄り（すなわち、挿入口２３ａ寄り）において触媒３１ｃを収容する触媒収容部３１ｂと、を備えている。第一管部本体３１ａは、支持部材２８の第一管部支持孔２８ｈ１に挿通されることで支持されるとともに、セパレータ２６の第一管部挿通孔２６ｈ１に挿通されることで支持されている。第一管部本体３１ａの後端は、第二膨張室Ｓ２の内部に配置されている。なお、触媒収容部３１ｂは、第一管部本体３１ａよりも拡径している。

＜第二管部＞
第二管部３２の一端は、第二膨張室Ｓ２の内部で第一管部本体３１ａの後端に接続されている。第二管部３２は、第二膨張室Ｓ２の内部で外筒２２の筒中心Ｃｐの左側から右側に転じるようにＵターンしている。第二管部３２の他端は、第二膨張室Ｓ２の内部で第三管部３３の後端（上流端）に接続されている。

＜第三管部＞
第三管部３３は、セパレータ２６の第三管部挿通孔２６ｈ２に挿通されることで支持されるとともに、支持部材２８の第三管部支持孔２８ｈ２に挿通されることで支持されている。第三管部３３の下流側開放端３３ａは、第一膨張室Ｓ１の内部に配置されている。第三管部３３の下流側開放端３３ａよりも下流側の部分は、管壁が多孔板状に形成された排気開放部３３ｂとされている。なお、排気開放部３３ｂの下流端は、塞がれている。これにより、第一膨張室Ｓ１の内部への排気圧の緩やかな開放を行うことができる。

＜排気ガスの流れ＞
エンジン２（図１参照）から送られた排気ガスは、第一管部３１における触媒収容部３１ｂの内部の触媒３１ｃで処理された後、第一管部本体３１ａを通って第一膨張室Ｓ１を素通りし、その後、第二管部３２を通って第二膨張室Ｓ２を素通りして、第三管部３３における排気開放部３３ｂから第一膨張室Ｓ１へと流入し、第一膨張室Ｓ１で排気圧を開放する。第一膨張室Ｓ１で排気圧を開放した排気ガスは、連通管２７を通って第二膨張室Ｓ１に流入し、排気圧を更に開放して排気排出管２５から外部に放出される。

＜スリットの配置＞
図４に示すように、スリット２１ｓ１，２１ｓ２は、内筒２１における第一溶接部（貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２）と第二溶接部（溶接箇所２１ｗ）との間に形成されている。具体的に、スリット２１ｓ１，２１ｓ２は、第一溶接部（貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２）と第二溶接部（溶接箇所２１ｗ）とを結ぶ仮想線Ｌ１，Ｌ２（第一仮想線Ｌ１及び第二仮想線Ｌ２）を横断するように形成されている。

便宜上、図３の展開状態において、第一溶接部（貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２）と第二溶接部（溶接箇所２１ｗ）との間に生じる熱応力の発生領域をドットハッチで示す。また、便宜上、溶接箇所２１ｗを波線で示す。図３において、符号２１ｘ１は第一貫通孔２１ｈ１と溶接個所２１ｗとの間における第一熱応力発生領域、符号２１ｘ２は第二貫通孔２１ｈ２と溶接箇所２１ｗとの間における第二熱応力発生領域をそれぞれ示す。

図３の展開状態で、第一熱応力発生領域２１ｘ１は、第一貫通孔２１ｈ１の長辺を上底とし、溶接箇所２１ｗの一部を下底とする台形状をなす。図３の展開状態で、第二熱応力発生領域２１ｘ２は、第二貫通孔２１ｈ２の長辺を上底とし、溶接箇所２１ｗの一部を下底とする台形状をなす。図３においては、第一熱応力発生領域２１ｘ１（台形）の一組の対辺（脚）を第一仮想線Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ（Ｌ１）としている。一方、第二熱応力発生領域２１ｘ２（台形）の一組の対辺（脚）を第二仮想線Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ（Ｌ２）としている。

以上説明したように、上記実施形態は、内筒２１と外筒２２とを有する二重筒構造の消音器２０Ａと、上流側がエンジン２に接続されるとともに下流側が消音器２０Ａに接続された排気管３０と、を備えるエンジン２の排気装置２０であって、内筒２１と外筒２２とは互いに接触し、消音器２０Ａの内部には、排気管３０と、排気管３０を支持する支持部材２８と、が配置され、内筒２１には、内筒２１と支持部材２８とを溶接する第一溶接部（貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２）と、内筒２１と外筒２２とを溶接する第二溶接部（溶接箇所２１ｗ）と、が形成され、内筒２１における第一溶接部２１ｈ１，２１ｈ２と第二溶接部２１ｗとの間には、スリット２１ｓ１，２１ｓ２が形成されたものである。
この構成によれば、内筒２１における第一溶接部２１ｈ１，２１ｈ２と第二溶接部２１ｗとの間にスリット２１ｓ１，２１ｓ２が形成されていることで、内筒２１の溶接時の熱応力をスリット２１ｓ１，２１ｓ２で吸収することができる。したがって、溶接時の熱応力の発生を抑制することができる。

また、上記実施形態では、スリット２１ｓ１，２１ｓ２が第一溶接部２１ｈ１，２１ｈ２と第二溶接部２１ｗとを結ぶ仮想線Ｌ１，Ｌ２を横断するように形成されていることで、第一溶接部２１ｈ１，２１ｈ２と第二溶接部２１ｗとの間にかかる熱応力をより一層効果的に吸収することができる。したがって、溶接時の熱応力の発生をより一層効果的に抑制することができる。

また、上記実施形態では、内筒２１の周方向の一端２１ｅ１と他端２１ｅ２とが外筒２２の周方向の一端と他端との溶接部２２ｗを避けるように離反していることで、内筒２１の反発力（スプリングバック）を利用して内筒２１を外筒２２に効果的に密着させ易くすることができ、音の減衰効果を図ることができる。また、製造上のバラツキを抑制することができる。さらに、内筒２１の周方向の熱伸びを、内筒２１の周方向の一端２１ｅ１と他端２１ｅ２との離反部分（すなわち、内筒２１の周方向の一端２１ｅ１と他端２１ｅ２との間の空間）で吸収することができる。

また、上記実施形態では、車両への排気装置２０の搭載状態で、排気管３０は、消音器２０Ａに前端が接続されるとともに後方へ延びる第一管部３１と、第一管部３１の後端に一端が接続されるとともに前方へ向けて方向転換する第二管部３２と、第二管部３２の他端に後端が接続されるとともに前方へ延びる第三管部３３とを備え、第一管部３１には触媒３１ｃが配置されていることで、触媒３１ｃが活性化し高温となった場合に、触媒３１ｃを覆う内筒２１が触媒３１ｃの高温の影響を受けたとしても、内筒２１のスリット２１ｓ１，２１ｓ２で熱応力を吸収することができる。加えて、第二管部３２が方向転換した距離分だけ第一管部３１と第三管部３３とが離反するため、第一管部３１と第三管部３３との干渉を回避することができる。

また、上記実施形態では、消音器２０Ａが内部を複数の膨張室Ｓ１，Ｓ２に区画するセパレータ２６を備え、セパレータ２６が内筒２１に保持されていることで、セパレータ２６を内筒２１に溶接した場合に対して、セパレータ２６と内筒２１との相対移動を許容することができる。したがって、消音器２０Ａの高温時において、熱伸びによって、熱応力が発生したとしても、内筒２１の熱伸びを、セパレータ２６と内筒２１との保持部分で吸収することができる。

また、上記実施形態では、車両への排気装置２０の搭載状態で、第一溶接部２１ｈ１，２１ｈ２が消音器２０Ａの高さ方向に離反するように複数配置され、スリット２１ｓ１，２１ｓ２が消音器２０Ａの高さ方向に離反するように複数配置されていることで、第一溶接部２１ｈ１，２１ｈ２と複数の第二溶接部２１ｗとの間にかかる熱応力を複数のスリット２１ｓ１，２１ｓ２で効果的に吸収することができる。

なお、上記実施形態では、内筒２１に２つのスリット２１ｓ１，２１ｓ２が形成されている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、スリットは１つのみであってもよいし、３つ以上の複数であってもよい。

また、上記実施形態では、スリット２１ｓ１，２１ｓ２が内筒２１の長手方向に直線状に延びている例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、スリット２１ｓ１，２１ｓ２は、内筒２１の長手方向と交差する方向に延びていてもよい。また、スリット２１ｓ１，２１ｓ２は、直線状をなすことに限らない。例えば、スリット２１ｓ１，２１ｓ２の少なくとも一部が屈曲したり湾曲したりしていてもよい。

また、上記実施形態では、スリット２１ｓ１，２１ｓ２の長手方向の長さが貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２の長手方向の長さよりも長い例を挙げて説明したが、これに限らない。例えば、スリット２１ｓ１，２１ｓ２の長手方向の長さは、貫通孔２１ｈ１，２１ｈ２の長手方向の長さ以下の長さであってもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、鞍乗型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車（原動機付自転車及びスクータ型車両を含む）のみならず、三輪（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）又は四輪の車両も含まれる。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、消音器の膨張室は１つでも複数でもよく、消音器内に配置される触媒は複数設けてもよい。

１ 自動二輪車（鞍乗型車両）
２ エンジン（内燃機関）
２０ 排気装置
２０Ａ 消音器
２１ 内筒
２１ｅ１ 内筒の周方向の一端
２１ｅ２ 内筒の周方向の他端
２１ｈ１，２１ｈ２ 貫通孔（第一溶接部）
２１ｓ１，２１ｓ２ スリット
２１ｗ 溶接箇所（第二溶接部）
２２ 外筒
２２ｗ 外筒の周方向の一端と他端との溶接部
２６ セパレータ
２８ 支持部材
３０ 排気管
３１ 第一管部
３１ｃ 触媒
３２ 第二管部
３３ 第三管部
３３ａ 下流側開放端
Ｌ１，Ｌ２ 仮想線
Ｓ１，Ｓ２ 膨張室

Claims (6)

1. 内筒と外筒とを有する二重筒構造の消音器と、上流側が内燃機関に接続されるとともに下流側が前記消音器に接続された排気管と、を備える内燃機関の排気装置であって、
   前記内筒と前記外筒とは互いに接触し、
   前記消音器の内部には、前記排気管と、前記排気管を支持する支持部材と、が配置され、
   前記内筒には、前記内筒と前記支持部材とを溶接する第一溶接部と、前記内筒と前記外筒とを溶接する第二溶接部と、が形成され、
   前記内筒における前記第一溶接部と前記第二溶接部との間には、スリットが形成されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
2. 前記スリットは、前記第一溶接部と前記第二溶接部とを結ぶ仮想線を横断するように形成さ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装置。
3. 前記内筒の周方向の一端と他端とは、前記外筒の周方向の一端と他端との溶接部を避けるように離反してい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装置。
4. 鞍乗型車両への前記排気装置の搭載状態で、前記排気管は、
   前記消音器に前端が接続されるとともに、後方へ延びる第一管部と、
   前記第一管部の後端に一端が接続されるとともに、前方へ向けて方向転換する第二管部と、
   前記第二管部の他端に後端が接続されるとともに、前方へ延びる第三管部と、を備え、
   前記第一管部には、触媒が配置されていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の内燃機関の排気装置。
5. 前記消音器は、内部を複数の膨張室に区画するセパレータを備え、
   前記セパレータは、前記内筒に保持されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の内燃機関の排気装置。
6. 鞍乗型車両への前記排気装置の搭載状態で、
   前記第一溶接部は、前記消音器の高さ方向に離反するように複数配置され、
   前記スリットは、前記消音器の高さ方向に離反するように複数配置されていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の内燃機関の排気装置。

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