JPH0953441A - 排気ガス浄化装置を備えた排気管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 排気管３０は排気ガス浄化装置４０を内
蔵し、この排気ガス浄化装置４０は触媒付きプレート４
１と触媒付き筒部材５１とをこの順に直列に配置してな
る。触媒付きプレート４１は無数の小孔４２の開いた多
孔板４３の板幅方向中央に長孔４４を切欠き形成したも
のである。 【効果】 触媒付きプレートの略中央に長孔又はスリッ
トを設けたので、触媒付きプレートの熱伸縮が自由にな
り、寿命を大幅に延ばすことができる。加えて、長孔又
はスリットが排気ガスのガイド通路となるので、通過排
気ガスの流れは円滑となり、ガス流れの乱れは少なくな
り、エンジンの出力特性を良好に保つことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動二輪車に好適な
排気ガス浄化装置を備えた排気管に関する。

【０００２】

【従来の技術】大気汚染防止を目的として車両に排気ガ
ス浄化装置を搭載する技術が知られており、例えば特開
平４−１０９０２２号公報の「排気ガス浄化装置」もそ
の１つである。この装置は、同公報の第１図に示される
通り、エキパイ部１５に触媒付きプレート１６を縦向き
に配置し、排気ガス中の未燃成分を酸化させると言うも
のである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記触媒付きプレート
１６はエンジン直下のエキパイ部１５に配置され、この
エキパイ部１５の断面中央部は排気管中でも特に高温で
ある。触媒による酸化反応により、更にプレート１６は
高温となるために、熱膨張に伴い大きな応力が発生し、
交換のインターバルが短くなるという不都合がある。ま
た、エキパイ部１５では、エンジンからの排気ガスを滑
らかに流下させることが望ましいが、前記触媒付きプレ
ート１６が邪魔になるため流れに乱れが発生する。この
乱れはエンジンの出力特性に及ぼす影響が大である。

【０００４】そこで、本発明の目的は、触媒付きプレ
ートの寿命を延ばすこと、排気ガス流れの乱れを少く
すること、排気ガスの浄化反応を良好に確保すること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１は、エンジン直下のエキパイ部の横
断面略中央に、触媒付きプレートを配置してなる排気ガ
ス浄化装置を備えた排気管において、前記触媒付きプレ
ートに、プレートの略中央に流れ方向に延びた長孔又は
スリットを設ける。

【０００６】触媒付きプレートの略中央に長孔又はスリ
ットを設けることで、触媒付きプレートの熱伸縮を自由
にし、熱応力の発生を抑える。長孔又はスリットが排気
ガスの通路となるので、通過排気ガスの流れは円滑とな
り、ガス流れの乱れは少なくなる。

【０００７】請求項２は、前記触媒付きプレートと、排
気管の横断面略中央に流れ方向に延設された触媒付き筒
部材とを、この順に直列に配置する。

【０００８】触媒付きプレートと触媒付き筒部材とで２
段階浄化作用をさせて、十分な浄化反応を確保する。

【０００９】

【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管を備えた自動二輪車の
側面図であり、自動二輪車１はメインフレーム２の前部
にヘッドパイプ３を介してフロントフォーク４を軸支
し、このフロントフォーク４に前輪５、フォロントフェ
ンダ６を取付け、メインフレーム２の下方にエンジンハ
ンガー部７，７を介して２サイクルエンジン８を取付
け、この２サイクルエンジン８から排気管３０を延出
し、更にメインフレーム２の後端部のピボット９を介し
て片持ちのスイングアーム１１を軸支し、このスイング
アーム１１に後輪１２を取付けてなる。

【００１０】図中、１４は燃料タンク、１５はエアクリ
ーナ、１６は気化器、１７はシート、１８，１９はシー
トレール、２０は同乗者用シート、２１はリアサスペン
ション、２２はドライブチェーン、２３はサイレンサで
ある。また、６１はメータ、６２はヘッドライト、６３
はカウリング６７の前部の左右の開口部に設けたウイン
カー、６４はブレーキディスク、６６はキャリパー、６
８はラジエータ、６９はエンジン８の排気口上縁に設け
られる排気タイミング制御バルブの駆動用プーリ、７１
は排気タイミング制御バルブの駆動モータ、７２は吸気
チャンバ、７３はバッテリ、７４はオイルタンク、７６
はテールライト、７７はシートカウル、７８はリヤアク
スルである。

【００１１】図２は本発明に係る排気管を備えた自動二
輪車の平面図であり、排気管３０は車体中央から後方へ
延出したのち、リアサスペンション２１及び片持ちのス
イングアーム１１を迂回し、乗員から見て車体右側を後
方へ伸びる。図中、２５，２５はライダ用ステップ、２
６はブレーキペダル、２７はチェンジペダル、２８はス
テアリングハンドルである。

【００１２】図３は本発明に係る自動二輪車の燃料タン
ク前部係止部平面図であり、便宜上、燃料タンク１４は
想像線で示した。燃料タンク前部係止部は、ヘッドパイ
プ３からＶ字状に後方へ延出したメインフレーム２，２
の間に掛け渡したクロスパイプ８１と、このクロスパイ
プ８１に固設した平面視Ｌ字形のラバーストッパ８２，
８２と、前記クロスパイプ８１に取付けたラバー部材８
３，８３と、このラバー部材８３，８３に嵌合する燃料
タンク側のステー１４ａとからなる。

【００１３】図４は図３は４−４線断面図であり、この
図で燃料タンク前部係止部の組立手順を説明する。ラバ
ー部材８３はＪＩＳＢ２８０４に規定されるＣ形止め輪
に類似した構造であって、スリット８３ａを広げること
により、クロスパイプ８１に図の様に取付けることがで
きとともに、弾性力でクロスパイプ８１の外周面に密着
させることができる。また、外周面に浅い切込み８３ｂ
・・・を入れたので、ラバー部材８３を容易に変形させる
ことができ、上記取付け作業が簡単になる。取付けたラ
バー部材８３を図面表裏方向へ横引きすることで、別の
切込み８３ｃ，８３ｃをラバーストッパ８２に係止する
（図３参照）。これでラバー部材８３の回転止めが図れ
る。

【００１４】燃料タンク前部のステー１４ａに、横Ｕ形
の凹部１４ｂを形成し、この凹部１４ｂをラバー部材８
３に被せるようにして取付ける。この結果、図３におい
て、ラバー部材８３，８３をステー１４ａで挟持する形
態でステー１４ａを止めることができる。ステー１４ａ
がクロスパイプ８１の軸方向へ移動しようとするとラバ
ー部材８３にスラストが掛かる。ラバーストッパ８２，
８２がラバー部材８３，８３の移動を制限するので、結
果としてラバー部材８３及びステー１４ａのスラスト方
向移動を良好に制限することができる。

【００１５】図５は本発明に係る自動二輪車のスイング
アームの平面図であり、スイングアーム１１は、前部に
ベアリング８５，８６を介してピボットカラー８７を備
え、チェーンスライダ８８を備え、後部にベアリングホ
ルダ８９、ニードルベアリング９１及びボールベアリン
グ９２を介してリヤアクスル７８を備える。９３はダス
トシール用オイルシール、９４はニードルベアリング９
１とボールベアリング９２との間隔を保つためのカラー
である。

【００１６】リヤアクスル７８の一端に後輪を取付ける
ためのフランジ９５を形成し、このフランジ９５にブレ
ーキディスク９６をボルト９７で取付ける。一方、リヤ
アクスル７８の他端に星形フランジ９８をスプライン又
はキーを介して取付け、この星形フランジ９８の大径部
にラバーブッシュ９９を挿入し、こられラバーブッシュ
９９・・・にボスプレート１０１を取付け、このボスプレ
ート１０１にスプロケット１０２を取付ける。図中、１
０６はブレーキキャリパーブラケット、１０７はトルク
リンク用ストッパーピンである。

【００１７】図６は図５の側面図であり、スプロケット
１０２を図示せぬドライブチェーンで強制回動すると、
図５のラバーブッシュ９９が弾性変形した後に星形フラ
ンジ９８は回動される。従って、発進及び変速に伴うシ
ョックが吸収され、より円滑な走行が可能となる。ま
た、リヤアクスル７８の尾部のボルト１０３を弛めるこ
とにより、ベアリングホルダ８９を自由に回わすことが
できる。このベアリングホルダ８９は軸心に対して外周
面を偏心させたので、この偏心によってドライブチェー
ンの張りを調整することができる。その他、図中、１０
５はチェーンスライダ固定ねじであり、チェーンスライ
ダ８８は横Ｕ字形を呈し、スイングアーム１１の前部上
下面及び前端面を一括して覆う部材である。

【００１８】図７は本発明に係る排気ガス浄化装置を備
えた排気管の側面図であり、図１で述べた排気管３０は
曲り管状のエキパイ部３１と膨張室３２とテールパイプ
部３６とを備え、更にこの膨張室３２はガスの流れ方向
に流路断面積が徐々に増加するダイバー部３３と、同断
面積がほぼ一定のストレート部３４と、同断面積が徐々
に減少するコンバー部３５とからなる。なお、前記エキ
パイはエキゾーストパイプの略称であるが、ここでは排
気管全体ではなくエンジン直下の曲り管のみを指す。ダ
イバーはダイバージェットの略称、コンバーはコンバー
ジェットの略称である。

【００１９】排気管３０は排気ガス浄化装置４０を内蔵
する。詳しくは排気ガス浄化装置４０はエキパイ部３１
に配置した触媒付きプレート４１と、膨張室３２に配置
した触媒付き筒部材５１とからなる。触媒付きプレート
４１は、複数の小孔４２・・・が開けられた多孔板４３の
板幅方向中央にガスの流れに沿って延びる長孔４４を設
けたものである。前記触媒付き筒部材５１は、構成は後
述するがダイバー部３３からストレート部３４にかけ
て、断面略中央（図９も参照）に配置したことを特徴と
する。３７は吊り金具である。

【００２０】図８は図７の８−８線断面図であり、触媒
付きプレート４１がエキパイ部３１を構成する半割円筒
３１Ｒ，３１Ｌに挟持された状態で、両端（上下端）が
溶接されていることを示す。エキパイ部３１の横断面中
央に臨んだ長孔４４が排気ガスの通路となるとともに、
プレート４１の上下伸びを許容する。なお、触媒は貴金
属やセラミックスであり、排気ガス中の未燃焼成分に接
触して酸化作用を促すものである。

【００２１】図９は図７の９−９線断面図であり、前部
支持ステーの構成を示す。前部支持ステー５２Ｆは、Ｗ
字状サポート金具５３Ｆと、このサポート金具５３Ｆに
溶接されるアウタリング５４とからなり、このアウタリ
ング５４は組立ての都合で左右に２分割したものであ
る。このアウタリング５４で支える弾性材５５、インナ
リング５６及び触媒付き筒部材５１については後述す
る。排気管３０は分割管体３０Ｔと分割管体３０Ｂとを
合せてなり、一方の分割管体３０Ｔにのみ前記Ｗ字状サ
ポート金具５３Ｆを溶接にて止めていることを示す。

【００２２】図から明らかなように、前部支持ステー５
２Ｆの支持作用で触媒付き筒部材５１は排気管３０の断
面略中央に保持される。後部支持ステー（５２Ｒ）はＷ
字状サポート金具（５３Ｒ）の形状が若干異なるだけ
で、基本的には前部支持ステー５２Ｆと同構造であるか
ら説明は省略する。

【００２３】図１０は本発明に係る排気ガス浄化装置の
後部の分解斜視図であり、触媒付き筒部材５１は、多孔
板５１ａの後端に切込み５１ｂを入れ、この切込み５１
ｂが底となるようにして丸め、合せ部５１ｃを溶接して
なる筒体である。この触媒付き筒部材５１に触媒として
の貴金属又はセラミックスを担持する。更に、触媒付き
筒部材５１の後部に鍔５６ａの付いたインナリング５６
を被せて溶接する。なお、このインナリング５６は分割
体であっても差支えない。

【００２４】このインナリング５６に耐熱性弾性材５５
を嵌合し、この弾性材５５を２つ割りのアウタリング５
４で抑える。このアウタリング５４はスラスト止め鍔５
４ａを有し、且つ図左のアウタリング５４は回転止め部
５４ｂを有し、この回転止め部５４ｂが前記触媒付き筒
部材５１の後端の切込み５１ｂに嵌合して、触媒付き筒
部材５１の回転止めをなす。前記弾性材５５は耐熱性及
びクッション性を備えたステンレスウールが好適であ
る。

【００２５】図１１は本発明に係る排気ガス浄化装置の
縦断面図であり、触媒付き筒部材５１はインナリング５
６，５６に重なる部分には小孔５１ｄを開けない。イン
ナリング５６で覆われるために排気ガスの通過が望めな
いからである。

【００２６】前部支持ステー５２Ｆはアウタリング５４
の鍔５４ａとインナリング５６の鍔５６ａとで弾性体５
５を挟む構成であり、同様に、後部支持ステー５２Ｒは
アウタリング５４の鍔５４ａとインナリング５６の鍔５
６ａとで弾性体５５を挟む構成であり、且つ、前部支持
ステー５２Ｆのアウタリング５４の鍔５４ａは弾性体５
５が前方（図左）への移動を制限し、後部支持ステー５
２Ｒのアウタリング５４の鍔５４ａは弾性体５５が後方
（図右）への移動を制限する。

【００２７】図１２は図１１の１２−１２矢視図であ
り、後部支持ステー５２Ｒの要部を示し、触媒付き筒部
材５１の切込み５１ｂにアウタリング５４の回転止め片
５４ｂが嵌合していることを示す。このために、触媒付
き筒部材５１は回転しない。５１ｃは合せ部である。図
１３は図１１の１３−１３線断面図であり、前部支持ス
テー５２Ｆのアウタリング５４で弾性体５５及びインナ
リング５６を介して触媒付き筒部材５１を支えることを
示す。

【００２８】次に排気ガス浄化装置を備えた排気管の作
用を説明する。図１において、エンジン８からの高温の
排気ガスは排気管３０内部を通って後方のサイレンサ２
３に至る。この際に、図７において、排気ガスは先ずエ
キパイ部３１に配置した触媒付きプレート４１に至る。
ここで１段目の浄化反応が実施され、次に、後続の触媒
付き筒部材５１で２段目の浄化反応が実施される。

【００２９】一方、排気ガスの流れに注目すると、エキ
パイ部３１において高温の排気ガスは長孔４４のガイド
作用により、長孔４４に沿って円滑に流れる。後続の触
媒付き筒部材５１は筒体が流れ方向に延設されているの
で排気ガスの流れを乱すことはない。

【００３０】また、触媒付きプレート４１の熱膨張を考
察すると、図８にてプレート４１は管中心へ直線的に伸
びる。管中央部が長孔４４にて切欠かれているので、前
記伸びは妨げられず、従って、プレート４１に不都合な
熱応力の発生する心配がない。

【００３１】一方、図１１において、触媒付き筒部材５
１の中間箇所及び後端部を前部支持ステー５２Ｆ及び後
部支持ステー５２Ｒで確実に支持する。高温になる触媒
付き筒部材５１のトップは片持ち支持された状態で前方
へ自在に伸縮する。触媒付き筒部材５１の前部支持ステ
ー５２Ｆ〜後部支持ステー５２Ｒ間も、弾性材５５，５
５の作用により、自在に伸縮する。

【００３２】ただし、前部支持ステー５２Ｆ及び後部支
持ステー５２Ｒから触媒付き筒部材５１が外れることの
ないように、アウタリング５４，５４の互いに向い合っ
た鍔５４ａ，５４ａで触媒付き筒部材５１の前後方向
（軸方向）の移動を適度に制限して、同部材５１の抜け
止めを図る。さらに、回転止め部５４ｂで触媒付き筒部
材５１の回転を抑える。図１０に示した通り多孔板５１
ａを丸めて、合せ部５１ｃを溶接してなる合せ部が常に
決まった位置にあるため、合せ部５１ｃの強度設計の条
件が定まり、好都合である。

【００３３】図１４は本発明に係る排気管の別実施例を
示す図であり、図７と同じ部品は符号を流用して、詳し
い説明を省略する。この別実施例は触媒付きプレート４
１をスリット４５にて２分割したものであり、スリット
４５が前記長孔４４（図７参照）と同様の排気ガス通路
となり高温の排気ガスをガイドする作用をなす。

【００３４】図１５は図１０（本発明に係る排気ガス浄
化装置の後部の分解斜視図）の別実施例図である。触媒
付き筒部材５１は図１０で説明図したものと同じなので
説明を省略する。また、アウタリング５４，５４は図１
０のものより小型であるが形状同一であるので符号を流
用し、詳しい説明を省略する。この例では、弾性材５７
にスリット５７ａを入れて径方向の変形性を高めたこ
と、弾性材５７の内面両端部に面取部５７ｂを設けたこ
と及びストッパリング５８を採用したことに特徴があ
る。前記面取部５７ｂがガイド面となるので、弾性材５
７が筒部材５１に引っ掛かることなしに装着できる。ス
トッパリング５８は鍔５８ａを備えるが、図１０でのイ
ンナリング５６より小径で且つ長さがごく小さい。この
点を次図で説明する。

【００３５】図１６は図１１（本発明に係る排気ガス浄
化装置の縦断面図）の別実施例図であり、大部分の符号
は図１１を流用したのでその分の説明は省略する。弾性
材５７は内周面が筒部材５１に当接し、外周面がアウタ
リング５４，５４で抑えられ、また、アウタリング５４
の鍔５４ａとストッパリング５８の鍔５８ａとで軸方向
の移動を抑える構造とした。そして、弾性材５７を直接
筒部材５１に当接させる構造としたので、図１１に比較
して、弾性材５７が小径となり、その結果、ストッパリ
ング５８が小型にでき且つアウタリング５４，５４の外
径を小さくすることができる。断熱材５７及びアウタリ
ング５４，５４の周囲を排気ガスが流れるが、本例では
断熱材５７及びアウタリング５４，５４が小径になった
ので、排気ガスの流れ抵抗が小さくなり、エンジンの出
力性能を良好に維持できる。

【００３６】尚、本実施例は自動二輪車の排気管につい
て説明したが、本発明の排気管３０はその他の内燃機関
の排気管に適用してよいことは勿論である。

【００３７】

【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は、触媒付きプレートの略中央に長孔又
はスリットを設けたので、触媒付きプレートの熱伸縮が
自由になり、寿命を大幅に延ばすことができる。加え
て、長孔又はスリットが排気ガスのガイド通路となるの
で、通過排気ガスの流れは円滑となり、ガス流れの乱れ
は少なくなり、エンジンの出力特性を良好に保つことが
できる。従って、触媒付きプレートの長寿命化とエンジ
ン出力特性の維持とが図れる。

【００３８】請求項２は、触媒付きプレートと触媒付き
筒部材とで２段階浄化作用をさせたので、十分な浄化反
応が確保できる。従って、触媒付きプレートの長寿命化
と、エンジン出力特性の維持と、十分な浄化反応の確保
とが図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気管を備えた自動二輪車の側面
図

【図２】本発明に係る排気管を備えた自動二輪車の平面
図

【図３】本発明に係る自動二輪車の燃料タンク前部係止
部平面図

【図４】図３は４−４線断面図

【図５】本発明に係る自動二輪車のスイングアームの平
面図

【図６】図５の側面図

【図７】本発明に係る排気ガス浄化装置を備えた排気管
の側面図

【図８】図７の８−８線断面図

【図９】図７の９−９線断面図

【図１０】本発明に係る排気ガス浄化装置の後部の分解
斜視図

【図１１】本発明に係る排気ガス浄化装置の縦断面図

【図１２】図１１の１２−１２矢視図

【図１３】図１１の１３−１３線断面図

【図１４】本発明に係る排気管の別実施例を示す図

【図１５】図１０の別実施例図

【図１６】図１０の別実施例図

【符号の説明】

１…自動二輪車、８…エンジン、３０…排気管、３０
Ｔ，３０Ｂ…分割管体、３１…エキパイ部、３２…膨張
室、３３…ダイバー部、３４…ストレート部、３５…コ
ンバー部、４０…排気ガス浄化装置、４１…触媒付きプ
レート、４４…長孔、４５…スリット、５１…触媒付き
筒部材、５２Ｆ…前部支持ステー、５２Ｒ…後部支持ス
テー、５３Ｆ，５３Ｒ…Ｗ字状サポート金具、５４…ア
ウタリング、５４ａ…鍔、５４ｂ…回転止め部、５５，
５７…弾性材、５６…インナリング、５６ａ…鍔、５８
…ストッパリング。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン直下のエキパイ部の横断面略中
   央に、触媒付きプレートを配置してなる排気ガス浄化装
   置を備えた排気管において、前記触媒付きプレートはプ
   レートの略中央に流れ方向に延びた長孔又はスリットを
   有することを特徴とした排気ガス浄化装置を備えた排気
   管。
2. 【請求項２】 請求項１記載の触媒付きプレートと、排
   気管の横断面略中央に流れ方向に延設された触媒付き筒
   部材とを、この順に直列に配置したことを特徴とする排
   気ガス浄化装置を備えた排気管。