WO2022202908A1 - 自動二輪車 - Google Patents

Abstract

自動二輪車（１）は、排気口（１７ｆ）が設けられたエンジン（１７）と、上流側端部（２２ａ）がエンジン（１７）の排気口（１７ｆ）に接続される排気パイプ（２２）と、を備える。エンジン（１７）の排気口（１７ｆ）は、エンジン（１７）の後面に設けられており、排気パイプ（２２）には、上流側端部（２２ａ）の近傍に第１触媒装置（２４１）が設けられている。

Description

自動二輪車

　本発明は、自動二輪車に関する。

　従来から、エンジンを駆動源とする自動二輪車が知られているが、近年では、地球環境保護の観点から、自動二輪車から排出される大気汚染物質の低減が強く求められている。そこで、例えば特許文献１には、エンジンから排出される排出ガスを浄化する触媒装置を排気パイプに設けた自動二輪車が開示されている。

日本国登録実用新案第３１５４３４０号公報

　しかしながら、特許文献１の自動二輪車は、排気パイプに設けられる触媒装置の配置位置が、マフラーに接続する下流側端部の近傍や、エンジンの前方となっている。触媒装置が排気パイプの下流側端部の近傍に設けられている場合、エンジンの排気口から排出された排気ガスが触媒装置に供給されるまでの流路が長く、エンジンの排気口から排出された排気ガスが外気によって冷却され、触媒装置に供給される排気ガスの温度が低くなり、触媒装置において触媒が活性化しにくい。また、触媒装置がエンジンの前方に設けられている場合、走行風によって触媒装置が冷却され、触媒装置において触媒が活性化しにくい。このように、特許文献１の自動二輪車は、触媒装置において触媒が活性化しにくいため、自動二輪車の排気浄化性能に改善の余地があった。

　本発明は、排気浄化性能が向上した自動二輪車を提供する。

　本発明は、
　排気口が設けられたエンジンと、
　上流側端部が前記エンジンの前記排気口に接続される排気パイプと、を備える自動二輪車であって、
　前記エンジンの前記排気口は、前記エンジンの後面に設けられており、
　前記排気パイプには、前記上流側端部の近傍に触媒装置が設けられている。

　本発明によれば、触媒装置が上流側端部の近傍に設けられているので、触媒装置に供給される排気ガスは、外気によって冷却されにくい。これにより、触媒装置には、より高温の排気ガスが供給されるので、触媒装置において触媒が活性化しやすく、自動二輪車の排気浄化性能が向上する。

本発明の一実施形態の自動二輪車の側面図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。

　以下、本発明の自動二輪車の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は、符号の向きに見るものとする。また、本明細書等では説明を簡単且つ明確にするために、前後、左右、上下の各方向は、自動二輪車の運転者から見た方向に従って記載し、図面には、車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左方をＬ、右方をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

＜自動二輪車の全体構成＞
　図１に示すように、自動二輪車１は、車体の前方にヘッドパイプ２を備える。ヘッドパイプ２の上方には、ハンドル１１が左右方向に回転可能に取り付けられている。ヘッドパイプ２の下方には、左右一対のフロントフォーク１３が配置されている。

　一対のフロントフォーク１３の下端部には、車軸１４が固定されている。車軸１４には、前輪１５が回転可能に取り付けられている。前輪１５の上方には、前輪１５の上方を覆うフロントフェンダ１６が配置されている。

　ヘッドパイプ２には、ヘッドパイプ２から車幅方向外側に向かって湾曲して後方に延びる左右一対のタンクフレーム３と、ヘッドパイプ２から後方且つ下方に延びるダウンフレーム４と、が接続されている。

　左右の各タンクフレーム３の後端には、後方且つ下方に延びるメインフレーム５がそれぞれ接続されている。すなわち、メインフレーム５は、左右一対設けられており、左側のタンクフレーム３に接続するメインフレーム５と、右側のタンクフレーム３に接続するメインフレーム５と、を有する。

　ダウンフレーム４の下端部には、車幅方向外側に向かって湾曲して後方に延びる左右一対のロアフレーム６が接続されている。そして、左右の各ロアフレーム６の後端部は、左右の各メインフレーム５の下端部と接続している。

　タンクフレーム３の上部には、ヘッドパイプ２から後方に延びるように樹脂製の燃料タンク３２が配置されている。燃料タンク３２の上方には、座席シート３３の前部が配置されている。座席シート３３は、燃料タンク３２の後方に延びるように形成されている。

　燃料タンク３２の下方で、左右のタンクフレーム３と、ダウンフレーム４と、左右のメインフレーム５と、左右のロアフレーム６と、によって囲まれた空間には、エンジン１７が配置されている。

　エンジン１７は、ダウンフレーム４の下端部近傍と、左右のメインフレーム５と、左右のロアフレーム６と、で固定されている。エンジン１７は、上下方向に延びるシリンダ軸線が下方から上方に向かって後方に傾斜するように配置されている。本実施形態のエンジン１７は、１つのシリンダを有する単気筒エンジンである。

　エンジン１７は、回転するクランク軸（不図示）が内部に収納されるクランクケース１７ａと、シリンダ部１７ｂと、シリンダ部１７ｂの上側に配置されるシリンダヘッド１７ｃと、シリンダヘッドカバー１７ｄを備えて構成されている。エンジン１７のシリンダ部１７ｂは、内部に１つのシリンダ（不図示）を有している。エンジン１７のシリンダヘッド１７ｃは、エンジン１７の前部に設けられた吸気口１７ｅ（図２参照）と、エンジン１７の後面に設けられた排気口１７ｆ（図２参照）と、を備える。すなわち、エンジン１７は、前方吸気、且つ、後方排気型の単気筒エンジンである。

　エンジン１７のシリンダヘッド１７ｃの後面には、エンジン１７からの排出ガスを導出する排気パイプ２２の上流側端部２２ａが接続されている。排気パイプ２２は、エンジン１７の後面から後方に向かって延びた後、エンジン１７の左側面、前面及び右側面を囲むように延びる。排気パイプ２２は、エンジン１７の右側面を延びた後、さらに後方に延び、排気パイプ２２の下流側端部は、エンジン１７よりも後方に配置されたマフラー２３に接続する。したがって、エンジン１７の排気口１７ｆから後方に向かって排出された排気ガスは、排気パイプ２２を通って、マフラー２３から排出される。なお、排気パイプ２２の詳細については、後述する。

　左右の各メインフレーム５には、軸線が車幅方向に延びるピボット軸２５が設けられている。ピボット軸２５には、前後方向に延びるリヤアーム２６の前端部が軸支されている。リヤアーム２６は、ピボット軸２５を中心にして上下に回動可能に軸支されている。リヤアーム２６の後端部には、後輪２８が回転可能に取り付けられている。リヤアーム２６は、後輪２８を挟んで左右一対設けられている。

　後輪２８には、後輪２８と共に回転するドリブンスプロケット２８ａが設けられている。ドリブンスプロケット２８ａには、チェーン２９が巻かれており、チェーン２９は、エンジン１７により駆動される。ドリブンスプロケット２８ａ及びチェーン２９は、車幅方向の左側に配置されている。

　左右一対のメインフレーム５の後端部近傍には、左右一対のメインフレーム５の間に、リヤサスペンション２７が設けられている。リヤサスペンション２７は、上下方向に延在する略円筒状を有し、下方から上方に向かって前方に傾斜して上下方向に延在している。リヤサスペンション２７の上端部は、メインフレーム５に連結されている。リヤサスペンション２７の下端部は、リンク機構３０を介してリヤアーム２６に連結されている。リヤサスペンション２７は、上下方向に圧縮及び伸長可能に構成されており、後輪２８が上下方向に移動する際の衝撃を吸収する。

＜排気パイプの構成＞
　図２に示すように、エンジン１７の前部には、吸気口１７ｅが設けられており、エンジン１７の後面には、排気口１７ｆが設けられている。

　排気パイプ２２は、前端部が上流側端部２２ａを構成し、前端部が排気口１７ｆに接続されて後方に延在する第１後方延在部２２１と、第１後方延在部２２１の後端部から車幅方向の左側に屈曲する屈曲部２２２と、屈曲部２２２から、車幅方向の左側に延在する第１横延在部２２３と、第１横延在部２２３の車幅方向の左端部から、エンジン１７の左側面１７Ｌと対向して前方に延在する前方延在部２２４と、前方延在部２２４の前端部から右方向に湾曲し、エンジン１７の前面１７Ｆと対向して車幅方向に延在する第２横延在部２２５と、第２横延在部２２５の右端部からエンジン１７の右側面１７Ｒと対向し後方に延在し、エンジン１７の右側面１７Ｒよりも後方まで延在して、後端部が下流側端部を構成してマフラー２３に接続される第２後方延在部２２６と、を有する。

　排気パイプ２２には、上流側端部２２ａの近傍に第１触媒装置２４１が設けられている。より詳細には、第１触媒装置２４１は、第１横延在部２２３に設けられており、エンジン１７の後方に配置され、少なくとも一部が車幅方向においてエンジン１７と重なる位置に配置されている。

　第１触媒装置２４１が上流側端部２２ａの近傍に設けられていることによって、第１触媒装置２４１に供給される排気ガスは、外気によって冷却されにくい。これにより、第１触媒装置２４１には、より高温の排気ガスが供給されるので、第１触媒装置２４１において触媒が活性化しやすく、自動二輪車１の排気浄化性能が向上する。

　また、第１触媒装置２４１は、エンジン１７の後方に配置され、少なくとも一部が車幅方向においてエンジン１７と重なる位置に配置されているので、自動二輪車１の車幅方向の寸法拡大を抑制しつつ、上流側端部２２ａの近傍に第１触媒装置２４１を設けることができる。

　さらに、第１触媒装置２４１は、第１横延在部２２３に設けられているので、排気パイプ２２の全長を長くすることなく、上流側端部２２ａの近傍に第１触媒装置２４１を設けることができる。

　排気パイプ２２の屈曲部２２２には、膨出部２２２ａが形成されている。本実施形態では、膨出部２２２ａは、右後方向に膨出している。なお、膨出部２２２ａは、右後方向に限らず、上後方向や下後方向に膨出していてもよい。

　屈曲部２２２には、膨出部２２２ａが形成されていない場合、エンジン１７の排気口１７ｆから後方に排出された排気ガスは、直進性が強いため、第１後方延在部２２１を通った後、多くが屈曲部２２２の後側面に沿って左方向に流れる。そのため、第１触媒装置２４１は、後部領域を多くの排気ガスが通過する一方で、前部領域を通過する排気ガスが少なく、第１触媒装置２４１を流れる排気ガスの流量が流路断面において不均一となり、第１触媒装置２４１における排気浄化性能が低下してしまう。

　本実施形態では、屈曲部２２２に膨出部２２２ａが形成されていることによって、エンジン１７の排気口１７ｆから後方に排出された排気ガスの少なくとも一部は、第１後方延在部２２１を通って膨出部２２２ａに当たり、乱流となって第１触媒装置２４１へと流れる。これにより、第１触媒装置２４１を流れる排気ガスの流量が流路断面においてより均一化し、第１触媒装置２４１における排気浄化性能が向上する。

　本実施形態では、排気パイプ２２には、第１触媒装置２４１よりも下流に第２触媒装置２４２が設けられている。第２触媒装置２４２は、前方延在部２２４に設けられ、少なくとも一部が前後方向においてエンジン１７と重なる位置に配置されている。

　このように、第１触媒装置２４１に加えて第２触媒装置２４２を設けることによって、第１触媒装置２４１及び第２触媒装置２４２を小型化できる。さらに、第２触媒装置２４２は、少なくとも一部が前後方向においてエンジン１７と重なる位置に配置されているので、自動二輪車１の前後方向及び車幅方向の寸法拡大を抑制しつつ、排気パイプ２２に触媒装置を設けることができる。

　また、第２触媒装置２４２は、前方延在部２２４に設けられ、少なくとも一部が前後方向においてエンジン１７と重なる位置に配置されているので、第２触媒装置２４２を第１触媒装置２４１の下流で第１触媒装置２４１の近傍に配置できる。これにより、第１触媒装置２４１を通過して昇温した排気ガスが、第２触媒装置２４２に供給されるまでの間に外気によって降温することを抑制できるので、第２触媒装置２４２には、より高温の排気ガスが供給され、第２触媒装置２４２において触媒が活性化しやすく、自動二輪車１の排気浄化性能がより向上する。

　以上、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しながら説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

　例えば、本実施形態では、排気パイプ２２には、第１触媒装置２４１に加えて第２触媒装置２４２が設けられているものとしたが、第２触媒装置２４２は、設けられていなくてもよい。すなわち、第２触媒装置２４２は省略可能である。

　本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を一例として示しているが、これに限定されるものではない。

　（１）　排気口（排気口１７ｆ）が設けられたエンジン（エンジン１７）と、
　上流側端部（上流側端部２２ａ）が前記エンジンの前記排気口に接続される排気パイプ（排気パイプ２２）と、を備える自動二輪車（自動二輪車１）であって、
　前記エンジンの前記排気口は、前記エンジンの後面に設けられており、
　前記排気パイプには、前記上流側端部の近傍に触媒装置（第１触媒装置２４１）が設けられている、自動二輪車。

　（１）によれば、触媒装置が上流側端部の近傍に設けられているので、触媒装置に供給される排気ガスは、外気によって冷却されにくい。これにより、触媒装置には、より高温の排気ガスが供給されるので、触媒装置において触媒が活性化しやすく、自動二輪車の排気浄化性能が向上する。

　（２）　（１）に記載の自動二輪車であって、
　前記触媒装置は、前記エンジンの後方に配置され、少なくとも一部が車幅方向において前記エンジンと重なる位置に配置されている、自動二輪車。

　（２）によれば、触媒装置は、エンジンの後方に配置され、少なくとも一部が車幅方向においてエンジンと重なる位置に配置されているので、自動二輪車の車幅方向の寸法拡大を抑制しつつ、上流側端部の近傍に触媒装置を設けることができる。

　（３）　（２）に記載の自動二輪車であって、
　前記排気パイプは、
　前端部が前記上流側端部を構成し、前記前端部が前記排気口に接続されて後方に延在する後方延在部（第１後方延在部２２１）と、
　前記後方延在部の後端部から車幅方向の一方側に屈曲する屈曲部（屈曲部２２２）と、　前記屈曲部から、車幅方向の前記一方側に延在する横延在部（第１横延在部２２３）と、を有し、
　前記触媒装置は、前記横延在部に設けられている、自動二輪車。

　（３）によれば、触媒装置は、横延在部に設けられているので、排気パイプの全長を長くすることなく、上流側端部の近傍に触媒装置を設けることができる。

　（４）　（３）に記載の自動二輪車であって、
　前記排気パイプの前記屈曲部には、膨出部（膨出部２２２ａ）が形成されている、自動二輪車。

　（４）によれば、屈曲部に膨出部が形成されているので、エンジンの排気口から後方に排出された排気ガスの少なくとも一部は、膨出部に当たり、乱流となって触媒装置へと流れる。これにより、触媒装置を流れる排気ガスの流量が流路断面においてより均一化し、触媒装置における排気浄化性能が向上する。

　（５）　（１）から（４）のいずれかに記載の自動二輪車であって、
　前記排気パイプは、
　前端部が前記排気口に接続されて後方に延在する後方延在部（第１後方延在部２２１）と、
　前記後方延在部の後端部から車幅方向の一方側（左側）に屈曲する屈曲部（屈曲部２２２）と、
　前記屈曲部から、車幅方向の前記一方側に延在する横延在部（第１横延在部２２３）と、
　前記横延在部の車幅方向の前記一方側の端部から、前記エンジンの車幅方向の前記一方側の側面と対向して前方に延在する前方延在部（前方延在部２２４）と、を有し、
　前記排気パイプには、複数の前記触媒装置が設けられており、
　少なくとも１つの前記触媒装置（第１触媒装置２４１）は、前記横延在部に設けられ、少なくとも一部が車幅方向において前記エンジンと重なる位置に配置されており、
　少なくとも１つの前記触媒装置（第２触媒装置２４２）は、前記前方延在部に設けられ、少なくとも一部が前後方向において前記エンジンと重なる位置に配置されている、自動二輪車。

　（５）によれば、排気パイプには、複数の触媒装置が設けられているので、各触媒装置を小型化できる。さらに、第２触媒装置は、少なくとも一部が前後方向においてエンジンと重なる位置に配置されているので、自動二輪車の前後方向及び車幅方向の寸法拡大を抑制しつつ、排気パイプに触媒装置を設けることができる。また、第２触媒装置は、前方延在部に設けられ、少なくとも一部が前後方向においてエンジンと重なる位置に配置されているので、第２触媒装置を第１触媒装置の下流で第１触媒装置の近傍に配置できる。これにより、第１触媒装置を通過して昇温した排気ガスが、第２触媒装置に供給されるまでの間に外気によって降温することを抑制できるので、第２触媒装置には、より高温の排気ガスが供給され、第２触媒装置において触媒が活性化しやすく、自動二輪車の排気浄化性能がより向上する。

　なお、本出願は、２０２１年３月２５日出願の日本特許出願（特願２０２１－０５２２４９）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

１　自動二輪車
１７　エンジン
１７ｆ　排気口
２２　排気パイプ
２２ａ　上流側端部
２２１　第１後方延在部（後方延在部）
２２２　屈曲部
２２２ａ　膨出部
２２３　第１横延在部（横延在部）
２２４　前方延在部
２４１　第１触媒装置（触媒装置）
２４２　第２触媒装置（触媒装置）
 

Claims (5)

1. 　排気口（１７ｆ）が設けられたエンジン（１７）と、
   　上流側端部（２２ａ）が前記エンジン（１７）の前記排気口（１７ｆ）に接続される排気パイプ（２２）と、を備える自動二輪車（１）であって、
   　前記エンジン（１７）の前記排気口（１７ｆ）は、前記エンジン（１７）の後面に設けられており、
   　前記排気パイプ（２２）には、前記上流側端部（２２ａ）の近傍に触媒装置（２４１）が設けられている、自動二輪車（１）。
2. 　請求項１に記載の自動二輪車（１）であって、
   　前記触媒装置（２４１）は、前記エンジン（１７）の後方に配置され、少なくとも一部が車幅方向において前記エンジン（１７）と重なる位置に配置されている、自動二輪車（１）。
3. 　請求項２に記載の自動二輪車（１）であって、
   　前記排気パイプ（２２）は、
   　前端部が前記上流側端部（２２ａ）を構成し、前記前端部が前記排気口（１７ｆ）に接続されて後方に延在する後方延在部（２２１）と、
   　前記後方延在部（２２１）の後端部から車幅方向の一方側に屈曲する屈曲部（２２２）と、
   　前記屈曲部（２２２）から、車幅方向の前記一方側に延在する横延在部（２２３）と、を有し、
   　前記触媒装置（２４１）は、前記横延在部（２２３）に設けられている、自動二輪車（１）。
4. 　請求項３に記載の自動二輪車（１）であって、
   　前記排気パイプ（２２）の前記屈曲部（２２２）には、膨出部（２２２ａ）が形成されている、自動二輪車（１）。
5. 　請求項１から４のいずれか一項に記載の自動二輪車（１）であって、
   　前記排気パイプ（２２）は、
   　前端部が前記排気口（１７ｆ）に接続されて後方に延在する後方延在部（２２１）と、
   　前記後方延在部（２２１）の後端部から車幅方向の一方側に屈曲する屈曲部（２２２）と、
   　前記屈曲部（２２２）から、車幅方向の前記一方側に延在する横延在部（２２３）と、
   　前記横延在部（２２３）の車幅方向の前記一方側の端部から、前記エンジン（１７）の車幅方向の前記一方側の側面と対向して前方に延在する前方延在部（２２４）と、を有し、
   　前記排気パイプ（２２）には、複数の前記触媒装置（２４１、２４２）が設けられており、
   　少なくとも１つの前記触媒装置（２４１）は、前記横延在部（２２３）に設けられ、少なくとも一部が車幅方向において前記エンジン（１７）と重なる位置に配置されており、
   　少なくとも１つの前記触媒装置（２４２）は、前記前方延在部（２２４）に設けられ、少なくとも一部が前後方向において前記エンジン（１７）と重なる位置に配置されている、自動二輪車（１）。
    

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