WO2023189500A1 - 鞍乗型車両 - Google Patents

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WO2023189500A1
WO2023189500A1 PCT/JP2023/009706 JP2023009706W WO2023189500A1 WO 2023189500 A1 WO2023189500 A1 WO 2023189500A1 JP 2023009706 W JP2023009706 W JP 2023009706W WO 2023189500 A1 WO2023189500 A1 WO 2023189500A1
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exhaust pipe
vehicle
downstream
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exhaust gas
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康平 上家
理 牧
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本田技研工業株式会社
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    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters

Definitions

  • the present invention relates to a straddle-type vehicle equipped with a unit swing engine.
  • Conventional straddle-type vehicles are equipped with a unit swing engine, and a catalyst device is installed in the middle of the exhaust pipe connected to the internal combustion engine of the unit swing engine, and an exhaust gas sensor is installed upstream of the catalyst device in the exhaust pipe. is disclosed (see Patent Document 1).
  • the exhaust gas sensor is attached to the exhaust pipe upstream of the catalytic device and measures the oxygen concentration of the exhaust gas before it passes through the catalytic device.
  • the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected more accurately by measuring the exhaust gas.
  • an exhaust gas sensor is installed in the exhaust pipe downstream of the catalytic converter, depending on its installation position, it will be far away from the internal combustion engine, making it difficult to quickly warm up the exhaust gas sensor. If it is placed close to the opening, when the exhaust pipe becomes negative pressure, the flow of exhaust gas inside the exhaust pipe will be disturbed by the outside air flowing in from the atmosphere opening, which will affect the detection accuracy of the exhaust gas sensor. There are issues such as the effects of
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and includes a vehicle body frame, a cylinder portion arranged with the cylinder axis facing forward, a crankcase, and a crankshaft, and a link member is attached to the vehicle body frame.
  • a unit swing engine swingably supported through the A straddle-type vehicle that is connected to the unit swing engine and includes an exhaust system that includes an exhaust pipe and a catalyst device disposed in the middle of the exhaust pipe, the exhaust pipe extends downward from the unit swing engine;
  • the exhaust pipe includes a catalyst device housing exhaust pipe that houses the catalyst device therein, an upstream exhaust pipe connected to the upstream side of the catalyst device housing exhaust pipe, and a downstream side of the catalyst device housing exhaust pipe.
  • the exhaust gas sensor and the catalytic device include, in a side view of the vehicle body, a first imaginary line connecting a link member connecting portion that connects the link member to the vehicle body frame and a rotation center of the crankshaft;
  • the straddle type is located in a region between an exhaust pipe connecting portion of the unit swing engine to which an end of the exhaust pipe is connected and a second imaginary line connecting the link member connecting portion. It is a vehicle.
  • the exhaust gas sensor in the downstream exhaust pipe on the downstream side of the catalyst device, the exhaust gas after passing through the catalyst device can be measured and the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected with higher accuracy.
  • the distance between the exhaust gas sensor and the internal combustion engine it is possible to warm up the exhaust gas sensor quickly.
  • the exhaust gas sensor since the exhaust gas sensor is located far from the atmosphere opening of the exhaust pipe, the exhaust gas sensor To improve the accuracy of an exhaust gas sensor without affecting the detection accuracy of the exhaust gas sensor even if the flow of exhaust gas in the exhaust pipe is disturbed by outside air flowing in from the atmosphere opening when the inside of the pipe becomes negative pressure. I can do it.
  • the downstream exhaust pipe when the vehicle is viewed from below, at least a portion of the downstream exhaust pipe is located on an extension line of the vehicle body frame, At least a portion of the exhaust gas sensor overlaps the vehicle body frame when viewed from the front of the vehicle.
  • At least a portion of the downstream exhaust pipe is located on an extension of the vehicle body frame when viewed from the bottom of the vehicle, and at least a portion of the exhaust gas sensor overlaps with the vehicle body frame when viewed from the front of the vehicle. It can protect you from obstacles such as flying stones from the front.
  • the downstream exhaust pipe is located outside the crankcase in the vehicle width direction when viewed from the bottom of the vehicle;
  • the crankcase has an oil filter that is taken out toward the side of the vehicle,
  • the exhaust gas sensor is arranged on a downstream exhaust pipe that is forward of the oil filter when viewed from the side of the vehicle.
  • the exhaust gas sensor S1 when removing the oil filter 66 toward the side of the vehicle, the exhaust gas sensor S1 can be easily removed without becoming an obstacle.
  • the present invention includes a fan that introduces outside air into the unit swing engine, and a fan cover that covers the fan from the side of the vehicle,
  • the downstream exhaust pipe is characterized in that it does not overlap with the outside air inlet of the fan cover when viewed from the side of the vehicle.
  • the downstream exhaust pipe is arranged at a position that does not overlap with the outside air inlet of the fan cover when viewed from the side of the vehicle, so warm air around the downstream exhaust pipe is difficult to be sucked into the power unit. This increases the cooling efficiency of the fan inside the power unit.
  • the present invention is characterized in that a mesh portion is provided at the outer edge of the fan cover.
  • the air inside the fan cover is discharged by the fan from the mesh part at the outer edge of the fan cover, so that the downstream side exhaust pipe near the fan cover can be cooled by blowing air, and the exhaust pipe can be cooled.
  • the rigidity of the constituent metal can be increased.
  • the present invention is characterized in that at least a portion of the exhaust pipe has a divided body structure.
  • the exhaust pipe by making the exhaust pipe into a divided structure, it becomes easier to create a curved portion with a small curvature, and there are fewer restrictions regarding the curvature of the pipe.
  • the exhaust pipe has a divided body structure in at least two places, At least one divided body structure is a divided body structure in which the divided edges of each divided body are joined by a matching structure to be integrated, In another divided body structure, the divided edge of one divided body has a jockle part that protrudes outward so as to fit the divided edge of the other divided body, and the divided edge of one divided body and the divided edge of the other divided body are connected to each other. It is characterized by a divided body structure in which the edges are joined and integrated by a jockle joint structure.
  • the joint area of the divided bodies is larger in the divided body structure joined by the jockle alignment structure than in the divided body structure joined by the jockle alignment structure. Therefore, if all of the split structures at two or more locations are only split structures with a jockle alignment structure, the joint between the halves will be stronger compared to a split structure with a jockle alignment structure, but it will not cause heat damage.
  • the curved portion of the metal exhaust pipe receives a force that returns it to a straight line, stress is concentrated at the joints between the divided bodies.
  • the rigidity can be lowered and stress can be dispersed.
  • the exhaust gas after passing through the catalyst device can be measured and the oxygen concentration in the exhaust gas can be detected with higher accuracy.
  • the distance between the exhaust gas sensor and the internal combustion engine can be shortened, making it possible to warm up the exhaust gas sensor quickly.Furthermore, since the exhaust gas sensor is placed far from the atmosphere opening of the exhaust pipe, the exhaust gas sensor can be warmed up quickly. Even if the flow of exhaust gas inside the exhaust pipe is disturbed by outside air flowing in from the atmosphere opening when the inside of the pipe becomes negative pressure, it does not affect the detection accuracy of the exhaust gas sensor, and the accuracy of the exhaust gas sensor can be improved. can.
  • FIG. 1 is an overall left side view of a motorcycle to which an intake structure for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an enlarged right side view of essential parts of the vehicle in FIG. 1.
  • FIG. FIG. 2 is a left side view of the power unit, intake structure device, and exhaust device in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a plan view of FIG. 2;
  • FIG. 2 is a bottom view of essential parts of the motorcycle.
  • FIG. 3 is a partial sectional view taken along the crankshaft of the internal combustion engine of the power unit.
  • FIG. 3 is an enlarged left side view of essential parts of the vehicle of FIG. 2, showing a state in which the internal combustion engine is suspended on the vehicle body frame.
  • FIG. 2 is a front view of the main parts of the vehicle as seen from the front with the cover removed. It is a perspective view showing a part of exhaust pipe.
  • FIG. 3 is a front view of the exhaust pipe in a state where the first upstream exhaust pipe is represented by a virtual line. It is a sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 9. It is a sectional view taken along the line XII-XII in FIG. 9. It is a figure showing other attachment positions of an exhaust gas sensor. It is a figure showing still another attachment position of an exhaust gas sensor.
  • the saddle type vehicle of this embodiment is a scooter type motorcycle 1, a left side view of which is shown in FIG.
  • FR refers to the front
  • RE refers to the forward direction
  • LH indicates left
  • RH indicates right
  • UP indicates upward
  • DW indicates downward.
  • a front section 1F and a rear section 1R of the vehicle body are connected via a low floor section 1C, and the body frame F, which forms the skeleton of the vehicle body, is generally connected to the down tube 3. and main pipe 4. That is, a down tube 3 extends downward from the head pipe 2 at the front part 1F of the vehicle body, and the down tube 3 is bent horizontally at the lower end and extends rearward under the floor part 1C, and at the rear end, a pair of left and right main pipes 4 are provided. are connected, and the main pipe 4 forms an inclined part 4a extending diagonally upward rearward from the connecting part, and the upper part of the inclined part 4a is further bent to form a horizontal part 4b extending rearward substantially horizontally. .
  • a storage box 5 is supported at the front, a fuel tank (not shown) is supported at the rear, and a sheet 7 covers the storage box 5 and the fuel tank above.
  • a handle 8 is provided above the head pipe 2, which is pivotally supported, and a front fork 9 extends downward, and a front wheel 10 is pivotally supported at the lower end of the front fork 9.
  • the vertically oriented parts of the head pipe 2 and down tube 3 are covered from the front and back by the front cover 1a and the leg shield 1b, and in the floor part 1C, the longitudinally oriented part of the down tube 3 is covered by the lower side cover 1c.
  • the main pipe 4 is covered on the left, right, and rear sides by the body cover 1d.
  • the motorcycle 1 is equipped with a power unit P located below the main pipe 4 and serving as a unit swing engine.
  • the power unit P has a single-cylinder, four-stroke, air-cooled internal combustion engine 20 disposed at its front, and a belt-type continuously variable transmission at its rear.
  • the power unit P is provided with a pair of left and right engine hangers 22h that protrude forward from the top of its crankcase 22.
  • a link member 11 is protruded from the rear of the main pipe 4, and the end of the engine hanger 22h is connected to the link member 11 via a pivot shaft 12, so that the power unit P is swingably connected to the vehicle body frame F. Supported.
  • the internal combustion engine 20 includes a crankcase 22, a cylinder block 23, a cylinder head 24, and a head cover 25, which are stacked one on top of the other in order, and are tilted significantly forward to a nearly horizontal state with the cylinder axis C facing forward. It is installed so that it protrudes forward in a posture.
  • a crankshaft 21 is rotatably supported by the crankcase 22 so as to be oriented in the vehicle width direction.
  • an intake port 24a is formed on the upper surface side of the cylinder head 24, and an inlet pipe 31 serving as an intake pipe extends upward from the intake port 24a.
  • An exhaust port 24b is formed on the lower surface side of the cylinder head 24, and an exhaust pipe 51 extends downward from the exhaust port 24b.
  • a spark plug 26 is fitted into the cylinder head 24 near the center head cover 25, and an oxygen concentration sensor is installed at a location where the exhaust pipe 51 extends, as shown in FIG. 27 is inserted.
  • crankcase 22 is divided into left and right parts, and consists of a left crankcase part 22L and a right crankcase part 22R. 22R are rotatably supported via main bearings 21b and 21b, respectively.
  • An AC generator 55 is provided on the right shaft portion of the crankshaft 21, and a centrifugal cooling fan 56 is integrally attached to an outer rotor 55r of the AC generator 55.
  • a fan cover 57 that covers the right crankcase portion 22R from the right side accommodates a centrifugal cooling fan 56 therein.
  • the fan cover 57 is formed with a grill 57g that is an outside air inlet facing the centrifugal cooling fan 56.
  • the fan cover 57 has a mesh portion 57f formed in an area diagonally below the rear of the outer edge 57e surrounding the grille 57g, and the outside air introduced from the grille 57g flows through the centrifugal cooling fan 56. Due to the rotational force, the fan cover 57 is discharged from the mesh portion 57f.
  • a shroud 70 surrounds the cylinder block 23 and cylinder head 24, and the shroud 70 is connected to the fan cover 57 on the right side.
  • the left crankcase portion 22L extends rearward and also serves as a transmission case portion, and a transmission case cover 65 covers the transmission case portion (left crankcase portion) 22L from the left side.
  • a belt type continuously variable transmission 60 is provided.
  • a drive chain sprocket 58 is provided on the left shaft portion of the crankshaft 21 adjacent to the main bearing 21b, and a drive pulley 61 of a belt type continuously variable transmission 60 is provided on the left shaft end portion.
  • a cam chain 59 wrapped around a drive chain sprocket 58 transmits power to the valve mechanism on the cylinder head 24 side.
  • the reduction gear output shaft of the reduction mechanism 64 provided at the rear of the belt type continuously variable transmission 60 is a rear axle 28a, and the rear wheel 28 is provided on the rear axle 28a.
  • a rear cushion (not shown) is interposed between the upper end of the rear portion of the transmission case portion 22L that accommodates the speed reduction mechanism 64 and the upper bent portion of the main pipe 4.
  • a driven pulley 63 of a belt type continuously variable transmission 60 is pivotally supported on a reducer input shaft 64a of a reduction mechanism 64, and a drive pulley 61 provided on the crankshaft 21 and a reducer input shaft 64a of a reduction mechanism 64 are supported.
  • a belt 62 is wound around a driven pulley 63 provided on the shaft 64a, and the power of the internal combustion engine 20 is transmitted to the driven pulley 63 via the belt 62, and the rotation of the driven pulley 63 is controlled via a centrifugal clutch (not shown).
  • the power is transmitted to the speed reducer input shaft 64a of the speed reduction mechanism 64, the speed is reduced by the speed reduction mechanism 64, and the power is transmitted to the rear wheels 28.
  • an outside air suction fan 61F is formed on the left half of the drive pulley 61.
  • an oil filter 66 is disposed below the crankcase 22 and taken out toward the side of the vehicle, and the oil filter 66 supplies oil to various parts of the internal combustion engine 20. is filtered.
  • an intake device 30 that takes in outside air and sends it to the internal combustion engine 20 is connected to the intake port 24a of the internal combustion engine 20.
  • the intake device 30 includes an air cleaner device 40 that takes in and purifies outside air, a connecting tube 36 connected to the air cleaner device 40, and a throttle body 33 connected to the downstream side of the connecting tube 36.
  • the inlet pipe 31 is connected to the upstream side of a throttle body 33 in which a butterfly-type throttle valve (not shown) is provided, and these constitute an intake system.
  • the intake port 24a and the inlet pipe 31 are provided with a fuel injection valve 37 that injects fuel into the intake passage.
  • the intake device 30 will be further explained.
  • the air cleaner element 44 is partitioned into an unpurified chamber Ca on the unpurified chamber case 42 side and a purified chamber Cb on the purified chamber case 43 side by a partition portion 45 in which the air cleaner element 44 is disposed.
  • an air introduction pipe 47 through which running wind and the like are taken in is arranged such that its opening 47a faces forward.
  • the intake air introduced from the opening 47a passes through the air cleaner element 44 from within the unpurified chamber Ca, is purified, and is sent to the purified chamber Cb.
  • the purification chamber Cb of the air cleaner device 40 is communicated with the throttle body 33 through an elastically deformable connecting tube 36 made of rubber.
  • an exhaust device 50 is connected to the downstream end of the exhaust port 24b of the cylinder head 24.
  • the lower surface of the cylinder head 24 is provided with an exhaust pipe connecting portion 24c to which the upstream side of the exhaust device 50 is connected.
  • the exhaust system 50 includes an exhaust pipe 51 that is connected to the exhaust port 24b of the internal combustion engine 20 and discharges exhaust gas, a catalyst device 53 that is disposed inside the exhaust pipe 51 and purifies the exhaust gas, and a catalyst device 53 that is disposed inside the exhaust pipe 51 and purifies the exhaust gas. It is equipped with a muffler 52 connected downstream, and these constitute an exhaust system.
  • the exhaust pipe 51 communicates with the exhaust port 24b and extends downward from the lower surface of the cylinder head 24, then bends diagonally forward to the left, and then curves further rearward.
  • the muffler 52 is bent from the lower part of the crankcase 22 to the right, moves from the left side to the right side of the lower part of the crankcase 22, and further bent toward the rear, and then extends rearward and is connected to a muffler 52 disposed on the right side of the rear wheel 28.
  • a catalyst device 53 is provided in the middle of the exhaust pipe 51, and the exhaust pipe 51 is connected to a catalyst device housing exhaust pipe 100 in which the catalyst device 53 is housed, and to the upstream side of the catalyst device housing exhaust pipe 100. It is composed of an upstream exhaust pipe 80 and a downstream exhaust pipe 90 connected to the downstream side of the catalyst device housing exhaust pipe 100.
  • the downstream exhaust pipe 90 is arranged so that at least a portion thereof is located on an extension line of the vehicle body frame F and is located outside the crankcase 22 in the vehicle width direction when viewed from the bottom of the vehicle. has been done. Furthermore, as shown in FIG. 2, the downstream exhaust pipe 90 is arranged at a position that does not overlap with the grill 57g serving as an outside air inlet of the fan cover 57 when viewed from the side, so that warm air around the exhaust pipe 51 is not introduced. It looks like this.
  • Exhaust gas discharged from the internal combustion engine 20 passes through the upstream exhaust pipe 80 from the exhaust port 24b, passes through the catalyst device 53 in the catalyst device housing exhaust pipe 100, and is purified, and then passes through the downstream exhaust pipe 90 and the muffler. 52 and is discharged to the outside air from the atmosphere opening 52a of the muffler 52.
  • the catalyst device 53 is a honeycomb-like porous structure having a large number of pores extending along its axial direction, and supports, for example, platinum, rhodium, and palladium as a catalyst for decomposing exhaust gas components.
  • the upstream exhaust pipe 80 of the exhaust pipe 51 includes a vertical part 80a extending downward from the exhaust pipe connection part 24c of the cylinder head 24, and a lateral extending part extending in front of the catalyst device 53 to the other side with respect to the crankcase split surface.
  • the upstream exhaust pipe 80 includes a first upstream exhaust pipe 81 connected to the exhaust port 24b, and a second upstream exhaust pipe 81 connected to the downstream end 81b of the first upstream exhaust pipe 81. It consists of a tube 82.
  • the upstream exhaust pipe 80 is divided into a first upstream exhaust pipe 81 and a second upstream exhaust pipe 82 in the middle of the curved portion 80c of the upstream exhaust pipe 80.
  • the upstream end 82a of the second upstream exhaust pipe 82 is larger in diameter than the downstream end 81b of the first upstream exhaust pipe 81.
  • the first upstream exhaust pipe 81 and the second upstream exhaust pipe 82 are connected in the circumferential direction after fitting the downstream end 81b of the first upstream exhaust pipe 81 into the upstream end 82a of the second upstream exhaust pipe 82. They are joined together by welding to form an upstream exhaust pipe 80.
  • a flange portion 80d that is attached to the exhaust pipe connection portion 24c of the internal combustion engine 20 is fixed to the upstream end 81a of the first upstream exhaust pipe 81.
  • a pair of bolt insertion holes 80e are provided in the flange portion 80d, and as shown in FIG. 5, the flange portion 80d is attached to the exhaust pipe connecting portion 24c of the cylinder head 24 with bolts 69.
  • the downstream end 82b of the second upstream exhaust pipe 82 is connected to the upstream end 100a of the catalyst device housing exhaust pipe 100.
  • the second upstream exhaust pipe 82 has a divided body structure that is approximately divided into two parts along the exhaust flow direction, and is composed of a first divided body 83 and a second divided body 84. It is configured. As shown in FIG. 11, when the first divided body 83 and the second divided body 84 are combined, the inner circumferential surface 82d of the second upstream exhaust pipe 82 is the same as the inner circumferential surface 83a of the first divided body 83.
  • the inner peripheral surface 84a of the two-part body 84 forms a substantially circular shape.
  • the divided end edge 83b of the first divided body 83 and the divided end edge 83b of the second divided body 84 are fitting parts 83c and 84c, respectively, and the fitting part 83c of the first divided body 83 is the second divided part 83b.
  • a jockle portion 84d is formed which protrudes outward by a dimension corresponding to the plate thickness at the fitting portion 84c of the body 84 and extends along the dividing edge 84b.
  • the first divided body 83 and the second divided body 84 are integrally joined by welding, with their fitting portions 83c and 84c forming a so-called jockle joint structure.
  • the downstream exhaust pipe 90 is connected to the downstream end 100b of the catalyst device housing exhaust pipe 100, extends to the right side from the catalyst device housing exhaust pipe 100, and then extends rearward. It extends toward the rear wheel 28 and is connected to the muffler 52 on the right side of the rear wheel 28.
  • the downstream exhaust pipe 90 is arranged so that at least a portion thereof is located on an extension line of the vehicle body frame F.
  • the downstream exhaust pipe 90 includes a first downstream exhaust pipe 91 whose upstream end 91a is connected to the downstream end 100b of the catalyst device housing exhaust pipe 100, and a first downstream exhaust pipe 91 whose upstream end 92a is connected to the downstream end 100b of the catalyst device housing exhaust pipe 100.
  • a second downstream exhaust pipe 92 is connected to the downstream end 91b of the side exhaust pipe 91.
  • the downstream end b of the first downstream exhaust pipe 91 is larger in diameter than the upstream end 92a of the second downstream exhaust pipe 92.
  • the first downstream exhaust pipe 91 and the second downstream exhaust pipe 92 are connected in the circumferential direction after the upstream end 92a of the second downstream exhaust pipe 92 is fitted into the downstream end 91b of the first downstream exhaust pipe 91. They are joined together by welding to form a downstream exhaust pipe 90.
  • the first downstream exhaust pipe 91 has a divided body structure that is approximately divided into two parts along the exhaust flow direction, and is composed of a first divided body 93 and a second divided body 94. It is configured. As shown in FIG. 12, when the first divided body 93 and the second divided body 94 are combined, the inner circumferential surface 91d of the first downstream exhaust pipe 91 is the same as the inner circumferential surface 93a of the first divided body 93.
  • the inner peripheral surface 94a of the two-part body 94 forms a substantially circular shape.
  • the divided edge 93b of the first divided body 93 and the divided edge 93b of the second divided body 94 are each folded outward and overlapped, forming a so-called folded structure.
  • the first divided body 93 and the second divided body 94 have divided edges 93b and 94b arranged in a stacked structure, and the overlapping ends are joined by welding to be integrated.
  • a divided body structure joined by a matching structure may be adopted, and the other divided body structures are divided bodies joined by a jockle matching structure. It may be a structure.
  • an exhaust gas sensor S1 is provided in the exhaust pipe 90 on the downstream side of the exhaust pipe 51 to detect the oxygen concentration, etc. in the exhaust gas after passing through the catalyst device 53 in order to purify the exhaust gas. ing.
  • Exhaust gas sensor S1 is a LAF sensor or an O2 sensor.
  • the exhaust gas sensor S1 is attached so as to be inserted into the exhaust pipe 51 from the upper surface of the second downstream exhaust pipe 92.
  • the exhaust gas sensor S1 is provided in the downstream exhaust pipe 90 in a predetermined region located on the lower right side of the internal combustion engine 20, as shown in FIG.
  • the exhaust gas sensor S1 and the catalyst device 53 are arranged in a region surrounded by the first imaginary line L1 and the second imaginary line L2 in FIG.
  • the first imaginary line L1 connects the link member connecting portion 13, which is the location where the link member 11 and the main pipe 4 of the vehicle body frame F are joined, and the rotation center CL of the crankshaft 21 of the internal combustion engine 20, when viewed from the side of the vehicle.
  • This is an imaginary line connecting the .
  • the second imaginary line L2 is an imaginary line connecting the link member connecting portion 13 and the exhaust pipe connecting portion 24c to which the exhaust pipe 51 is connected to the internal combustion engine 20.
  • the exhaust gas sensor S1 and the catalyst device 53 By disposing the exhaust gas sensor S1 and the catalyst device 53 in the area surrounded by the first imaginary line L1 and the second imaginary line L2 in FIG. 7, they can be arranged compactly. Furthermore, by arranging the exhaust gas sensor S1 and the catalyst device 53 at a position close to the exhaust port 24b of the internal combustion engine 20, it becomes possible to quickly warm up the exhaust gas sensor S1 and the catalyst device 53.
  • the exhaust gas sensor S1 is provided on the downstream exhaust pipe 90 on the front side of the vehicle compared to the oil filter 66 when viewed from the side of the vehicle, and the oil filter 66 is disposed toward the side of the vehicle.
  • the exhaust gas sensor S1 can be easily worked without becoming an obstacle.
  • the exhaust gas sensor S1 is arranged at a position where at least a portion thereof overlaps with the vehicle body frame F, to prevent damage from obstacles such as flying stones from the front.
  • the exhaust gas sensor S1 is attached from above the second downstream exhaust pipe 92, but it may be attached at a position that satisfies the above conditions, for example, as shown in FIG. It may be attached from above the first downstream exhaust pipe 91, or it may be attached to the rear of the first downstream exhaust pipe 91 as shown in FIG.
  • the motorcycle 1, which is a straddle-type vehicle according to the embodiment of the present invention, is configured as described above, it has the following effects.
  • the motorcycle 1 includes a body frame F, a cylinder block 23 arranged with the cylinder axis C facing forward, a crank case 22, and a crankshaft 21.
  • a power unit P that is movably supported; and an exhaust device 50 that is connected to the power unit P and includes an exhaust pipe 51 and a catalyst device 53 disposed in the middle of the exhaust pipe 51, and the exhaust pipe 51 is connected to the power unit
  • the exhaust pipe 51 includes a catalyst device housing exhaust pipe 100 that houses the catalyst device 53 therein, an upstream side exhaust pipe 80 connected to the upstream side of the catalyst device housing exhaust pipe 100, and a catalyst device housing exhaust pipe 100 that houses the catalyst device 53 therein.
  • a downstream exhaust pipe 90 is connected to the downstream side of the device housing exhaust pipe 100, and the downstream exhaust pipe 90 is provided with an exhaust gas sensor S1, and the exhaust gas sensor S1 and the catalyst device 53 are , a first imaginary line L1 connecting the link member connecting portion 13 that connects the link member 11 to the vehicle body frame F and the rotation center CL of the crankshaft 21, and an exhaust pipe connection of the power unit P to which the end of the exhaust pipe 51 is connected. It is located in a region between the second imaginary line L2 connecting the portion 24c and the link member connecting portion 13.
  • the exhaust gas sensor S1 in the downstream exhaust pipe 90 on the downstream side of the catalyst device 53, the exhaust gas after passing through the catalyst device 53 is measured and the oxygen concentration in the exhaust gas is determined.
  • the exhaust gas sensor S1 can detect the atmosphere in the exhaust pipe 51. Since the exhaust gas sensor is located far from the opening 52a, even if the flow of exhaust gas in the exhaust pipe 51 is disturbed by the outside air flowing in from the atmosphere opening 52a when the pressure inside the exhaust pipe 51 becomes negative, the exhaust gas sensor The accuracy of the exhaust gas sensor S1 can be improved without affecting the detection accuracy of S1.
  • At least a portion of the downstream exhaust pipe 90 is located on an extension line of the body frame F, and when viewed from the front of the vehicle, at least a portion of the exhaust gas sensor S1 overlaps with the body frame F, so that from the front of the vehicle can be protected from obstacles such as flying stones.
  • downstream exhaust pipe 90 is located outside the crankcase 22 in the vehicle width direction when viewed from the bottom of the vehicle, and the crankcase 22 has an oil filter 66 that is taken out toward the side of the vehicle, and an exhaust gas sensor.
  • S1 is disposed on the downstream exhaust pipe 90 on the front side of the vehicle compared to the oil filter 66 when viewed from the side of the vehicle, so when the oil filter 66 is taken out toward the side of the vehicle, the exhaust gas sensor S1 does not get in the way of obstacles. You can work easily without having to worry about it.
  • centrifugal cooling fan 56 that introduces outside air into the power unit P
  • a fan cover 57 that covers the centrifugal cooling fan 56 from the side of the vehicle. Since it is placed in a position that does not overlap with the grill 57g serving as an inlet, warm air around the downstream exhaust pipe 90 is difficult to be sucked into the power unit P, increasing the cooling efficiency in the power unit P by the centrifugal cooling fan 56. be able to.
  • the outer edge 57e of the fan cover 57 is provided with a mesh portion 57f, the air inside the fan cover 57 is discharged from the mesh portion 57f by the rotation of the centrifugal cooling fan 56.
  • the downstream exhaust pipe 90 can be cooled by blowing air, and the rigidity of the metal forming the exhaust pipe 51 can be increased.
  • the exhaust pipe 51 is composed of the second upstream exhaust pipe 82 and the first downstream exhaust pipe 91 as a divided body structure, it is easy to create a curved part with a small curvature, and the curvature of the pipe is There are fewer restrictions.
  • the exhaust pipe 51 has at least two divided body structures 82 and 91, at least one of which has a divided body structure such as the first downstream exhaust pipe 91, and each first The divided end edges 93b and 94b of the divided body 93 and the second divided body 94 are joined by an interlocking structure to form a unified divided body structure, and the other divided bodies such as the second upstream exhaust pipe 82
  • the divided end edge 83b of one first divided body 83 is made into a jockle portion 84d that protrudes outward so as to fit the divided end edge 84b of the second divided body 84, and the divided end edge 83b and the divided end The edges 84b are joined together by a jockle joint structure to form a divided body structure.
  • the joint area of the divided bodies is larger in the divided body structure joined by the jockle-joining structure than in the divided body structure joined by the jockle-joining structure. Therefore, if all of the split structures at two or more locations are only split structures with a jockle alignment structure, the joint between the halves will be stronger compared to a split structure with a jockle alignment structure, but it will not cause heat damage.
  • the curved portion of the metal exhaust pipe receives a force that returns it to a straight line, stress is concentrated at the joints between the divided bodies.
  • the rigidity can be lowered and stress can be dispersed.
  • P...power unit C...cylinder axis, CL...crankshaft rotation center, F...body frame, S1...exhaust gas sensor, 1...Motorcycle, L1...first virtual line, L2...second virtual line, 11...Link member, 13...Link member connection part, 20... Internal combustion engine, 21... Crankshaft, 22... Crank case, 23... Cylinder block, 24... Cylinder head, 24c...
  • Exhaust pipe connection part 50...Exhaust device, 51...Exhaust pipe, 53...Catalyst device, 56...Fan, 57...Fan cover, 57e...Outer edge, 57f...Mesh part, 57g...Grill, 80...upstream exhaust pipe, 82...second upstream exhaust pipe, 83...divided body, 83b...divided edge, 84...divided body, 84b...divided edge, 84d...jockle portion, 90...downstream exhaust pipe, 91...first downstream exhaust pipe, 93...divided body, 93b...divided edge, 94...divided body, 94b...divided edge, 100...Catalyst device housing exhaust pipe.

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Abstract

車体フレームFと、車体フレームFにリンク部材11を介して揺動可能に支持されるユニットスイングエンジンPと、排気管51および触媒装置53を具備した排気装置50とを備え、排気管51はユニットスイングエンジンPから下方に延出され、触媒装置収容排気管100、上流側排気管80、下流側排気管90とを備え、下流側排気管90には排気ガスセンサS1が配設され、排気ガスセンサS1および触媒装置53は、車体側面視においてリンク部材11を車体フレームFに連結するリンク部材連結部13とクランク軸21の回転中心CLとを結ぶ第一仮想線L1と、排気管51の端が接続される排気管接続部24cとリンク部材連結部13とを結ぶ第二仮想線L2との間の領域に位置し、排気ガスセンサの早期暖気を可能として管内の排気ガスの乱れを抑制して、排気ガスセンサの精度を向上させる鞍乗型車両を提供する。

Description

鞍乗型車両
　本発明はユニットスイングエンジンを搭載した鞍乗型車両に関する。
　従来の鞍乗型車両として、ユニットスイングエンジンが搭載され、ユニットスイングエンジンの内燃機関に接続される排気管の途中に触媒装置が配設され、排気管のうち触媒装置よりも上流側に排気ガスセンサが設けられているものが開示されている（特許文献１参照）。
国際公開　ＷＯ ２０１８／０２５６５２
　従来の鞍乗型車両では、排気ガスセンサは触媒装置の上流側の排気管に取り付けらており、触媒装置を通過する前の排気ガスの酸素濃度を計測しているが、触媒装置を通過した後の排気ガスを計測する方が、排気ガス中の酸素濃度をより精度良く検出することができる。一方、触媒装置より下流側の排気管に排気ガスンサを設けると、その取付け位置によっては、内燃機関からの距離が遠くなって排気ガスセンサを早期に暖気しにくくなり、また排気ガスセンサが排気管の大気開放口に近づいた位置に配置されると、排気管内が負圧になった際に、大気開放口から流入する外気によって排気管内の排気ガスの流れが乱されて、排気ガスセンサの検出精度に影響を及ぼすといった課題がある。
　本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、車体フレームと、シリンダ軸線を前方に向けて配置されるシリンダ部と、クランクケースと、クランク軸とを有し、前記車体フレームにリンク部材を介して揺動可能に支持されるユニットスイングエンジンと、
　前記ユニットスイングエンジン接続され、排気管および該排気管の途中に配置される触媒装置を具備した排気装置と、を備える鞍乗型車両において、
　前記排気管は、前記ユニットスイングエンジンから下方に延出され、
　前記排気管は、内部に前記触媒装置を収容する触媒装置収容排気管と、前記触媒装置収容排気管の上流側に接続された上流側排気管と、前記触媒装置収容排気管の下流側に接続された下流側排気管とを備え、
　前記下流側排気管には、排気ガスセンサが配設され、
　前記排気ガスセンサおよび前記触媒装置は、車体側面視において、
　前記リンク部材を前記車体フレームに連結するリンク部材連結部と、前記クランク軸の回転中心とを結ぶ第一仮想線と、
　前記排気管の端が接続される前記ユニットスイングエンジンの排気管接続部と、前記リンク部材連結部とを結ぶ第二仮想線との間の領域に位置していることを特徴とする鞍乗型車両である。
　前記構成によれば、触媒装置より下流側の下流側排気管に排気ガスセンサを設けることにより、触媒装置を通過した後の排気ガスを計測して排気ガス中の酸素濃度をより精度良く検出することができとともに、排気ガスセンサと内燃機関との距離を近くすることにより、排気ガスセンサを早期に暖気することが可能となり、さらに排気ガスセンサは排気管の大気開放口から遠い位置に配置されるので、排気管内が負圧になった際に、大気開放口から流入する外気によって排気管内の排気ガスの流れが乱されても、排気ガスセンサの検出精度へ影響を及ぼさず、排気ガスセンサの精度を向上させることができる。
　さらに本発明は、車両下面視において、前記下流側排気管は少なくとも一部が前記車体フレームの延長線上に位置し、
　車両前面視において、前記排気ガスセンサの少なくとも一部が前記車体フレームと重なることを特徴とする。
　前記構成によれば、車両下面視において、下流側排気管は少なくとも一部が車体フレームの延長線上に位置し、車両前面視において、前記排気ガスセンサの少なくとも一部が前記車体フレームと重なるので、車両前方からの飛び石等の障害物から保護することができる。
　また本発明は、前記下流側排気管は、車両下面視において、前記クランクケースよりも車幅方向外側に位置し、
　前記クランクケースは、車両側面方向に向かって取り出しされるオイルフィルターを有し、
　前記排気ガスセンサは、車両側面視において、前記オイルフィルターよりも車両前方側の下流側排気管上に配置されることを特徴とする。
　前記構成によれば、オイルフィルター66を車両側方に向かって取り出す際に、排気ガスセンサＳ１が障害物とならずに容易に作業することができる。
　さらにまた、本発明は、前記ユニットスイングエンジン内に外気を導入するファンと、前記ファンを車両側方から覆うファンカバーを備え、
　前記下流側排気管は、車両側面視において、前記ファンカバーの外気導入口と重ならないことを特徴とする。
　前記構成によれば、下流側排気管は、車両側面視において、ファンカバーの外気導入口と重ならない位置に配置されるので、下流側排気管周辺の暖められた空気がパワーユニット内に吸入され難くなり、ファンによるパワーユニット内の冷却効率を高めることができる。
　また本発明は、前記ファンカバーの外淵には、メッシュ部が設けられていることを特徴とする。
　前記構成によれば、ファンカバーの外淵のメッシュ部から、ファンによりファンカバー内の空気を排出するので、ファンカバー近くの下流側排気管に風を当てて冷却することができ、排気管を構成する金属の剛性を高めることができる。
　さらに本発明は、前記排気管は、少なくとも一部が分割体構造であることを特徴とする。
　前記構成によれば、排気管を分割構造にすることで、曲率が小さい湾曲部を作りやすくなり、配管の曲率に関する制約が少なくなる。
　さらにまた本発明は、前記排気管は、少なくとも２箇所の分割体構造を有しており、
　少なくとも１つの分割体構造は、それぞれの分割体の分割端縁が拝み合わせ構造により接合されて一体とされる分割体構造であり、
　他の分割体構造は、一方の分割体の分割端縁は、他方の分割体の分割端縁を嵌合するよう外側に突出したジョックル部を有し、一方の分割端縁と他方の分割端縁がジョックル合わせ構造によりに接合されて一体とされる分割体構造であることを特徴とする。
　前記構成によれば、分割体どうしの接合面積は、ジョックル合わせ構造により接合される分割体構造は、拝み合わせ構造により接合される分割体構造に比べて、大きくなる。よって、２箇所以上の分割構造の全てが、ジョックル合わせ構造による分割構造体のみである場合には、拝み合わせ構造による分割構造体に比べて、半体同士の接合が強くなるが、熱害を受けて金属製である排気管の湾曲部が直線状に戻す力を受けると、分割体どうしの接合部分に応力が集中してしまう。排気管に設けられた複数の分割体構造のうち、一部を拝み合わせの構造により接合する分割体とすることで、剛性を下げて応力を分散することができる。
　本発明によれば、触媒装置より下流側の下流側排気管に排気ガスセンサを設けけることにより、触媒装置を通過した後の排気ガスを計測して排気ガス中の酸素濃度をより精度良く検出することができとともに、排気ガスセンサと内燃機関との距離を近くして、排気ガスセンサを早期に暖気することが可能となり、さらに排気ガスセンサが排気管の大気開放口から遠い位置に配置されるので、排気管内が負圧になった際に大気開放口から流入する外気によって排気管内の排気ガスの流れが乱されても、排気ガスセンサの検出精度へ影響を及ぼさず、排気ガスセンサの精度を向上させることができる。
本発明の一実施の形態に係る内燃機関の吸気構造が適用された自動二輪車の全体左側面図である。 図１の車両の要部拡大右側面図である。 図１のパワーユニット、吸気構装置および排気装置の左側面図である。 図２の平面図である。 自動二輪車の要部下面図である。 パワーユニットの内燃機関のクランク軸に沿って切断した一部断面図である。 図２の車両において、車体フレームに内燃機関が懸架された状態を示す要部拡大左側面図である。 カバーを取り外した車両を前方から視た要部前面図である。 排気管の一部を示した斜視図である。 第一上流側排気管を仮想線で表した状態の排気管の正面図である。 図９におけるXI-XI矢視断面図である。 図９におけるXII-XII矢視断面図である。 排気ガスセンサの他の取り付け位置を示した図である。 排気ガスセンサのさらに他の取り付け位置を示した図である。
　以下、本発明に係る鞍乗型車両の一実施の形態について、図１ないし図１４に基づいて説明する。本実施の形態の鞍乗型車両はスクータ型の自動二輪車１であり、その左側面図を図１に示す。
　なお、本明細書の説明において、前後左右および上下の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車１の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＥは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を、ＵＰは上方を、ＤＷは下方を示すものとする。
　図１に示されるように、自動二輪車１は、車体前部１Ｆと車体後部１Ｒとが、低いフロア部１Ｃを介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレームＦは、概ねダウンチューブ３とメインパイプ４とからなる。
　すなわち車体前部１Ｆのヘッドパイプ２からダウンチューブ３が下方へ延出し、同ダウンチューブ３は下端で水平に屈曲してフロア部１Ｃの下方を後方へ延び、その後端において左右一対のメインパイプ４が連結され、メインパイプ４は該連結部から後方斜め上に延びた傾斜部４ａを形成し、傾斜部４ａの上部がさらに屈曲して後方に略水平に延びた水平部４ｂを形成している。
　一対のメインパイプ４の間には、前方に収納ボックス５が支持され、後方に図視されない燃料タンクが支持されており、収納ボックス５と燃料タンクの上方はシート７が覆っている。車体前部１Ｆにおいては、ヘッドパイプ２に軸支されて上方にハンドル８が設けられ、下方にフロントフォーク９が延びてその下端に前輪10が軸支されている。
　車体前部１Ｆでは、ヘッドパイプ２およびダウンチューブ３の上下指向部がフロントカバー１ａとレッグシールド１ｂにより前後から覆われ、フロア部１Ｃは、ダウンチューブ３の前後指向部がロアサイドカバー１ｃにより覆われ、車体後部１Ｒは、メインパイプ４がボデイカバー１ｄにより左右および後方が覆われる。
　自動二輪車１には、メインパイプ４の下方に位置しユニットスイングエンジンとしてのパワーユニットＰが搭載されている。パワーユニットＰには、図３に示されるように、その前部に単気筒４ストローク空冷式の内燃機関20が配置され、後部にはベルト式無段変速機が配置されている。
　パワーユニットＰは、図７に示されるように、そのクランクケース22の上部から前方に突出して左右一対のエンジンハンガー22ｈが設けられている。メインパイプ４の後方にはリンク部材11が突設されており、エンジンハンガー22ｈの端部がリンク部材11にピボット軸12を介して連結されて、パワーユニットＰが車体フレームＦに揺動可能に連結支持される。
　図３に示されるように、内燃機関20は、クランクケース22からシリンダブロック23，シリンダヘッド24，ヘッドカバー25順次重ね合わされて、シリンダ軸線Ｃを前方に向けて略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢で前方に突出させて設けられている。クランクケース22には、クランク軸21が車幅方向に指向させて回転自在に支承されている。
　図１に示されるように、シリンダヘッド24の上面側に吸気ポート24ａが形成され、該吸気ポート24ａから吸気管としてのインレットパイプ31が上方に延出している。シリンダヘッド24の下面側に排気ポート24ｂが形成され、該排気ポート24ｂから排気管51が下方に延出する。
　また、シリンダヘッド24には、図３に示されるように点火プラグ26が中央のヘッドカバー25寄りに嵌挿されるとともに、図２に示されるように、排気管51が延出する箇所に酸素濃度センサ27が嵌挿されている。
　図６を参照して、クランクケース22は、左右割りで、左クランクケース部22Ｌと右クランクケース部22Ｒからなり、車幅方向に指向したクランク軸21を左クランクケース部22Ｌと右クランクケース部22Ｒがそれぞれ主軸受21ｂ，21ｂを介して回転自在に軸支している。
　クランク軸21の右側軸部にＡＣジュエネレータ55が設けられ、ＡＣジュエネレータ55のアウタローター55ｒに遠心冷却ファン56が一体に取り付けられている。
　右クランクケース部22Ｒを右側から覆うファンカバー57が、遠心冷却ファン56を内部に収容する。図２も参照して、ファンカバー57には、遠心冷却ファン56に対向して外気導入口であるグリル57ｇが形成されている。図２に示されるように、ファンカバー57には、グリル57ｇ取り囲む外淵57ｅの後斜め下方の領域にメッシュ部57ｆが形成されており、グリル57ｇから導入された外気は、遠心冷却ファン56の回転力により、メッシュ部57ｆからファンカバー57の外部に排出される。
　図２および図６に示されるように、シリンダブロック23およびシリンダヘッド24の周囲を、シュラウド70が囲繞し、シュラウド70は右側においてファンカバー57に連結される。
　図６に示されるように、左クランクケース部22Ｌは、後方に延出して伝動ケース部を兼ね、同伝動ケース部（左クランクケース部）22Ｌを左側から伝動ケースカバー65が覆い、内部にはベルト式無段変速機60が配設される。クランク軸21の左側軸部には、主軸受21ｂに隣接して駆動チェーンスプロケット58が設けられ、左側軸端部には、ベルト式無段変速機60の駆動プーリ61が設けられている。駆動チェーンスプロケット58に巻き掛けられるカムチェーン59によりシリンダヘッド24側の動弁機構に動力が伝達される。
　図１および図３を参照して、ベルト式無段変速機60の後部に設けられた減速機構64の減速機出力軸が後車軸28ａであり、後車軸28ａに後輪28が設けられている。伝動ケース部22Ｌの減速機構64を収容する後部の上端と前記メインパイプ４の上部屈曲部間にリヤクッション（不図示）が介装されている。
　図３に示されるように、減速機構64の減速機入力軸64ａに、ベルト式無段変速機60の被動プーリ63が軸支されており、クランク軸21に設けられる駆動プーリ61と減速機入力軸64ａに設けられる被動プーリ63とにベルト62が巻き掛けられて、内燃機関20の動力がベルト62を介して被動プーリ63に伝達され、被動プーリ63の回転は遠心クラッチ（不図示）を介して減速機構64の減速機入力軸64ａに伝達され、減速機構64で減速されて後輪28に動力伝達される。図６に示されるように、駆動プーリ61の左側のプーリ半体には外気吸入ファン61Ｆが形成されている。
　図２に示されるように、クランクケース22の下方に位置して車両側面方向に向かって取り出しされるオイルフィルター66が配設されており、該オイルフィルター66により内燃機関20の各所に供給するオイルがろ過される。
　図１を参照して、内燃機関20の吸気ポート24ａには、外気を吸入して内燃機関20に送る吸気装置30が接続されている。図４も参照して、吸気装置30は、外気を取入れて浄化するエアクリーナ装置40と、エアクリーナ装置40に連結されるコネクティングチューブ36と、コネクティングチューブ36の下流側に連結されるスロットルボディ33と、内部にバタフライ式のスロットル弁（不図示）が設けられたスロットルボディ33の上流側に接続されるインレットパイプ31と、を備えており、これらにより吸気系が構成される。図４に示されるように、吸気ポート24ａとおよびインレットパイプ31に、吸気通路内に燃料を噴射する燃料噴射弁37が設けられている。
　吸気装置30について、さらに説明する。吸気装置30のエアクリーナ装置40は、図４に示されるように、左右の未浄化室ケース42と浄化室ケース43が合体したエアクリーナケース41が、未浄化室ケース42と浄化室ケース43の間に配設されエアクリーナエレメント44が配設されている仕切部45により、エアクリーナエレメント44が未浄化室ケース42側の未浄化室Ｃａと浄化室ケース43側の浄化室Ｃｂとに仕切られている。
　図３に示されるように未浄化室ケース42には、走行風などが取り込まれる空気導入管47が、その開口部47ａが前方を向くように配設されている。開口部47ａから導入された吸気は、未浄化室Ｃａ内からエアクリーナエレメント44を通過して浄化され、浄化室Ｃｂに送られる。エアクリーナ装置40の浄化室Ｃｂは、ゴム製の弾性変形可能なコネクティングチューブ36によりスロットルボディ33と連通されている。
　図１に示されるように、シリンダヘッド24の排気ポート24ｂの下流端には、排気装置50が接続されている。図５を参照して、シリンダヘッド24の下面には、排気装置50の上流が接続される排気管接続部24ｃが設けられている。排気装置50は、内燃機関20の排気ポート24ｂに接続され排気を排出する排気管51と、該排気管51の途中の内部に配設され排気ガスを浄化する触媒装置53と、排気管51の下流に接続されるマフラー52を備えているおり、これらにより排気系が構成される。
　図２および図５を参照して、排気管51は、排気ポート24ｂに連通してシリンダヘッド24の下面から下方に延出した後、左側斜前方に屈曲し、さらに後方に向けて湾曲してから右方へ屈曲し、クランクケース22の下部を左側から右側へと向かい、さらに後方向かって屈曲した後、後方へ延びて後輪28の右側に配設されるマフラー52に連結されている。排気管51の途中には、触媒装置53が設けられており、排気管51は、触媒装置53が収容される触媒装置収容排気管100と、触媒装置収容排気管100の上流側に接続される上流側排気管80と、触媒装置収容排気管100の下流側に接続される下流側排気管90とで構成されている。
　下流側排気管90は、図５に示されるように、車両下面視において、少なくとも一部が車体フレームFの延長線上に位置するとともに、クランクケース22よりも車幅方向外側に位置するよう配設されている。さらに下流側排気管90は、図２に示されるように、側面視においてファンカバー57の外気導入口としてのグリル57ｇと重ならない位置に配置され、排気管51周辺の暖められた空気が導入されないようになっている。
　内燃機関20から排出される排気ガスは、排気ポート24ｂから上流側排気管80を通過し、触媒装置収容排気管100内の触媒装置53を通って浄化され、その後、下流側排気管90、マフラー52を通り、マフラー52の大気開放口52ａから外気に排出される。触媒装置53は、その軸線方向に沿って延びる多数の細孔を有するハニカム状の多孔構造体であり、排気ガス成分を分解する触媒として、例えば、白金、ロジウム及びパラジウムが担持されている。
　図９および図１０には、排気管51の要部が図示されている。
　排気管51の上流側排気管80は、シリンダヘッド24の排気管接続部24ｃから下方に伸びる垂直部80ａと、触媒装置53の前方をクランクケース割面に対し他側に延びる側方延出部80ｂと、側方延出部80ｂの下流端から後方且つクランクケース割面に対し一側に湾曲しＵ字状に折り返す湾曲部80ｃを備え、湾曲部80ｃの下流端は、触媒装置収容排気管100に接続される。
　図９を参照して、上流側排気管80は、排気ポート24ｂに接続される第一上流側排気管81と、第一上流側排気管81の下流端81ｂに接続される第二上流側排気管82とで構成されている。上流側排気管80は、上流側排気管80の湾曲部80ｃの途中で、第一上流側排気管81と第二上流側排気管82とに分割されている。
　第二上流側排気管82の上流端82ａは、第一上流側排気管81の下流端81ｂよりも拡径されている。第一上流側排気管81と第二上流側排気管82とは、第一上流側排気管81の下流端81ｂを、第二上流側排気管82の上流端82ａに嵌装した後、周方向に亘り溶接にて接合して上流側排気管80として一体にされる。
　第一上流側排気管81の上流端81ａには、内燃機関20の排気管接続部24ｃに取り付けられるフランジ部80ｄが固着されている。フランジ部80ｄには一対のボルト挿通孔80ｅが設けられており、図５に示されるように、シリンダヘッド24の排気管接続部24ｃにボルト69によって取り付けられる。図９に示されるように、第二上流側排気管82の下流端82ｂは、触媒装置収容排気管100の上流端100ａに接続されている。
　図１０に示されるように、第二上流側排気管82は、排気流れ方向に沿って略二分割にされた分割体構造となっており、第一分割体83と第二分割体84とから構成されている。図１１に示されるように、第一分割体83と第二分割体84が合わせられると、第二上流側排気管82の内周面82ｄは、第一分割体83の内周面83ａと第二分割体84の内周面84ａとで略円形になる。
　第一分割体83の分割端縁83ｂと第二分割体84の分割端縁83ｂは、それぞれ嵌合部83ｃ、84ｃとなっており、第一分割体83の嵌合部83ｃは、第二分割体84の嵌合部84ｃにおける板厚相当の寸法だけ外側に段差をなして突出し分割端縁84ｂに沿って延びるジョックル部84ｄを形成している。
　第一分割体83と第二分割体84とはこれらの嵌合部83ｃ、84ｃが、所謂ジョックル合わせ構造にされて溶接により接合されて一体にされる。
　図５を参照して、下流側排気管90は、触媒装置収容排気管100の下流端100ｂに接続されており、触媒装置収容排気管100から延長するよう右側方に延出した後、後方に向かって延伸して、後輪28の右側方でマフラー52に接続されている。下流側排気管90は少なくともその一部が車体フレームFの延長線上に位置するよう配設されている。
　図９も参照して、下流側排気管90は、その上流端91ａが触媒装置収容排気管100の下流端100ｂと接続される第一下流側排気管91と、その上流端92ａが第一下流側排気管91の下流端91ｂに接続される第二下流側排気管92とで構成されている。下流側排気管90は湾曲した後の部位で、第一下流側排気管91と第二下流側排気管92とに分割されている。
　第一下流側排気管91の下流端ｂは、第二下流側排気管92の上流端92ａよりも拡径されている。第一下流側排気管91と第二下流側排気管92とは、第二下流側排気管92の上流端92ａを、第一下流側排気管91の下流端91ｂに嵌装した後、周方向に亘り溶接にて接合して下流側排気管90として一体にされる。
　図１０に示されるように、第一下流側排気管91は、排気流れ方向に沿って略二分割にされた分割体構造となっており、第一分割体93と第二分割体94とから構成されている。図１２に示されるように、第一分割体93と第二分割体94が合わせられると、第一下流側排気管91の内周面91ｄは、第一分割体93の内周面93ａと第二分割体94の内周面94ａとで略円形になる。
　第一分割体93の分割端縁93ｂと第二分割体94の分割端縁93ｂは、それぞれ外側に折り返されて重ね合わされる所謂拝み合わせ構造となっている。第一分割体93と第二分割体94とは、その分割端縁93ｂ，94ｂが拝み合わせ構造にされ、その重ね合わされた端部が溶接により接合されて一体にされる。
　本実施の形態では分割体構造は２箇所であるが、排気管51において分割体が２箇所以上であればいくつでもよい。さらに、複数の分割体構造のうち、少なくとも１つの分割体構造において、拝み合わせ構造により接合された分割体構造が採用されればよく、他の分割体構造はジョックル合わせ構造により接合された分割体構造であってよい。
　図２に示されるように、排気管51の下流側排気管90には、排気ガス浄化のため、触媒装置53を通過した後の排気ガス中の酸素濃度等を検知する排気ガスセンサＳ１が設けられている。排気ガスセンサＳ１は、ＬＡＦセンサまたはＯ２センサである。
　排気ガスセンサＳ１は、第二下流側排気管92の上面から排気管51内に差し込まれるように取り付けられる。車両側面視において、排気ガスセンサＳ１は、図７に示されるように、内燃機関20の下部右側方に位置した所定の領域に下流側排気管90に設けられている。
　排気ガスセンサＳ１と触媒装置53は、図７における第一仮想線Ｌ１および第二仮想線Ｌ２で囲まれる領域に配設されている。第一仮想線Ｌ１は、車両側面視において、リンク部材11と車体フレームＦのメインパイプ４とが接合された箇所であるリンク部材連結部13と、内燃機関20のクランク軸21の回転中心ＣＬとを結んだ仮想線である。第二仮想線Ｌ２は、リンク部材連結部13と、内燃機関20に排気管51が接続される排気管接続部24ｃとを結んだ仮想線である。
　排気ガスセンサＳ１と触媒装置53が、図７における第一仮想線Ｌ１および第二仮想線Ｌ２で囲まれる領域に配設されることで、これらをコンパクトに配置することができる。さらに、内燃機関20の排気ポート24ｂに近い位置に、排気ガスセンサＳ１と触媒装置53を配置することにより、排気ガスセンサＳ１および触媒装置53を早期に暖気することが可能となる。
　さらに排気ガスセンサＳ１は、図２に示されるように、車両側面視において、オイルフィルター66よりも車両前方側の下流側排気管90上に設けられており、オイルフィルター66が車両側方に向かって取り出される際に、排気ガスセンサＳ１が障害物とならずに容易に作業することができる。
　さらに排気ガスセンサＳ１は、図８に示されるように、少なくともその一部が車体フレームＦと重なる位置に配置されており、前方からの飛び石等の障害物による破損を防いでいる。
　本実施の形態の自動二輪車１では、排気ガスセンサＳ１は、第二下流側排気管92の上方から取り付けられているが、上記条件を満たす位置に取りつければよく、例えば図１３に示されるように第一下流側排気管91の上方から取り付けてもよく、図１４に示されるように第一下流側排気管91の後方に取り付けてもよい。
　本発明の実施の形態の鞍乗型車両である自動二輪車１は、前記したように構成されているので、以下のような効果を奏する。
　自動二輪車１は、車体フレームＦと、シリンダ軸線Ｃを前方に向けて配置されるシリンダブロック23と、クランクケース22と、クランク軸21とを有し、車体フレームＦにリンク部材11を介して揺動可能に支持されるパワーユニットＰと、パワーユニットＰに接続され、排気管51および該排気管51の途中に配置される触媒装置53を具備した排気装置50と、を備え、排気管51は、パワーユニットＰから下方に延出され、排気管51は、内部に触媒装置53を収容する触媒装置収容排気管100と、触媒装置収容排気管100の上流側に接続された上流側排気管80と、触媒装置収容排気管100の下流側に接続された下流側排気管90とを備え、下流側排気管90には、排気ガスセンサＳ１が配設され、排気ガスセンサＳ１および触媒装置53は、車体側面視において、リンク部材11を車体フレームＦに連結するリンク部材連結部13と、クランク軸21の回転中心ＣＬとを結ぶ第一仮想線Ｌ１と、排気管51の端が接続されるパワーユニットＰの排気管接続部24ｃと、リンク部材連結部13とを結ぶ第二仮想線Ｌ２との間の領域に位置している。
　このように構成されているので、触媒装置53より下流側の下流側排気管90に排気ガスセンサＳ１を設けることにより、触媒装置53を通過した後の排気ガスを計測して排気ガス中の酸素濃度をより精度良く検出することができとともに、排気ガスセンサＳ１と内燃機関20との距離を近くすることにより、排気ガスセンサＳ１を早期に暖気することが可能となり、さらに排気ガスセンサＳ１は排気管51の大気開放口52ａから遠い位置に配置されるので、排気管内51が負圧になった際に、大気開放口52ａから流入する外気によって排気管51内の排気ガスの流れが乱されても、排気ガスセンサＳ１の検出精度へ影響を及ぼさず、排気ガスセンサＳ１の精度を向上させることができる。
　さらに、車両下面視において、下流側排気管90は少なくとも一部が車体フレームＦの延長線上に位置し、車両前面視において、排気ガスセンサＳ１の少なくとも一部が車体フレームＦと重なるので、車両前方からの飛び石等の障害物から保護することができる。
　また、下流側排気管90は、車両下面視において、クランクケース22よりも車幅方向外側に位置し、クランクケース22は、車両側面方向に向かって取り出しされるオイルフィルター66を有し、排気ガスセンサＳ１は、車両側面視において、オイルフィルター66よりも車両前方側の下流側排気管90上に配置されるので、オイルフィルター66を車両側方に向かって取り出す際に、排気ガスセンサＳ１が障害物とならずに容易に作業することができる。
　さらにまた、パワーユニットＰ内に外気を導入する遠心冷却ファン56と、遠心冷却ファン56を車両側方から覆うファンカバー57を備え、下流側排気管90は、車両側面視において、ファンカバー57の外気導入口としてのグリル57ｇと重ならない位置に配置されるので、下流側排気管90周辺の暖められた空気がパワーユニットＰ内に吸入され難くなり、遠心冷却ファン56によるパワーユニットＰ内の冷却効率を高めることができる。
　また、ファンカバー57の外淵57ｅにはメッシュ部57ｆが設けられているので、メッシュ部57ｆから、遠心冷却ファン56の回転によりファンカバー57内の空気が排出すされるので、ファンカバー57近くの下流側排気管90に風を当てて冷却することができ、排気管51を構成する金属の剛性を高めることができる。
　さらに、排気管51は、少なくとも一部が、分割体構造としての第二上流側排気管82と第一下流側排気管91であるので、曲率が小さい湾曲部を作りやすくなり、配管の曲率に関する制約が少なくなる。
　さらにまた、排気管51は、少なくとも２箇所の分割体構造82，91を有しており、少なくとも１つは第一下流側排気管91のような分割体構造となっており、それぞれの第一分割体93と第二分割体94の分割端縁93ｂ，94ｂが拝み合わせ構造により接合されて一体とされる分割体構造となっており、他は第二上流側排気管82のような分割体構造とされ、一方の第一分割体83の分割端縁83ｂが、第二分割体84の分割端縁84ｂを嵌合するよう外側に突出したジョックル部84ｄにされ、分割端縁83ｂと分割端縁84ｂがジョックル合わせ構造によりに接合されて一体とされる分割体構造とされている。
　分割体どうしの接合面積は、ジョックル合わせ構造により接合される分割体構造は、拝み合わせ構造により接合される分割体構造に比べて、大きくなる。よって、２箇所以上の分割構造の全てが、ジョックル合わせ構造による分割構造体のみである場合には、拝み合わせ構造による分割構造体に比べて、半体同士の接合が強くなるが、熱害を受けて金属製である排気管の湾曲部が直線状に戻す力を受けると、分割体どうしの接合部分に応力が集中してしまう。排気管に設けられた複数の分割体構造のうち、一部を拝み合わせの構造により接合する分割体とすることで、剛性を下げて応力を分散することができる。
　以上、本発明に係る一実施の形態に係る車載内燃機関の吸気構造について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。
　Ｐ…パワーユニット、Ｃ…シリンダ軸線、ＣＬ…クランク軸回転中心、Ｆ…車体フレーム、Ｓ１…排気ガスセンサ、
　１…自動二輪車、Ｌ１…第一仮想線、Ｌ２…第二仮想線、
　11…リンク部材、13…リンク部材連結部、
　20…内燃機関、21…クランク軸、22…クランクケース、23…シリンダブロック、24…シリンダヘッド、24ｃ…排気管接続部、
　50…排気装置、51…排気管、53…触媒装置、56…ファン、57…ファンカバー、57ｅ…外淵、57ｆ…メッシュ部、57ｇ…グリル、
　80…上流側排気管、82…第二上流側排気管、83…分割体、83ｂ…分割端縁、84…分割体、84ｂ…分割端縁、84ｄ…ジョックル部、
　90…下流側排気管、91…第一下流側排気管、93…分割体、93ｂ…分割端縁、94…分割体、94ｂ…分割端縁、
　100…触媒装置収容排気管。

Claims (7)

  1. 　車体フレーム(F)と、シリンダ軸線(C)を前方に向けて配置されるシリンダ部(23)と、クランクケース(22)と、クランク軸(21)とを有し、前記車体フレーム(F)にリンク部材(11)を介して揺動可能に支持されるユニットスイングエンジン(P)と、
    　前記ユニットスイングエンジン(P)に接続され、排気管(51)および該排気管(51)の途中に配置される触媒装置(53)を具備した排気装置(50)と、を備える鞍乗型車両において、
    　前記排気管(51)は、前記ユニットスイングエンジン(P)から下方に延出され、
    　前記排気管(51)は、内部に前記触媒装置(53)を収容する触媒装置収容排気管(100)と、前記触媒装置収容排気管(100)の上流側に接続された上流側排気管(80)と、前記触媒装置収容排気管(100)の下流側に接続された下流側排気管(90)とを備え、
    　前記下流側排気管(90)には、排気ガスセンサ(S1)が配設され、
    　前記排気ガスセンサ(S1)および前記触媒装置(53)は、車体側面視において、
    　前記リンク部材(11)を前記車体フレーム(F)に連結するリンク部材連結部(13)と、前記クランク軸(21)の回転中心(CL)とを結ぶ第一仮想線(L1)と、
    　前記排気管(51)の端が接続される前記ユニットスイングエンジン(P)の排気管接続部(24c)と、前記リンク部材連結部(13)とを結ぶ第二仮想線(L2)との間の領域に位置していることを特徴とする鞍乗型車両。
  2. 　車両下面視において、前記下流側排気管(90)は少なくとも一部が前記車体フレーム(F)の延長線上に位置し、
    　車両前面視において、前記排気ガスセンサ(S1)の少なくとも一部が前記車体フレーム(F)と重なることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型車両。
  3. 　前記下流側排気管(90)は、車両下面視において、前記クランクケース(22)よりも車幅方向外側に位置し、
    　前記クランクケース(22)は、車両側面方向に向かって取り出しされるオイルフィルター(66)を有し、
    　前記排気ガスセンサ(S1)は、車両側面視において、前記オイルフィルター(66)よりも車両前方側の下流側排気管(90)上に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載の鞍乗型車両。
  4. 　前記ユニットスイングエンジン(P)内に外気を導入するファン(56)と、前記ファン(56)を車両側方から覆うファンカバー(57)を備え、
    　前記下流側排気管(90)は、車両側面視において、前記ファンカバー(57)の外気導入口(57g)と重ならないことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の鞍乗型車両。
  5. 　前記ファンカバー(57)の外淵(57e)には、メッシュ部(57f)が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の鞍乗型車両。
  6. 　前記排気管(51)は、少なくとも一部が分割体構造(82,91)であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の鞍乗型車両。
  7. 　前記排気管(51)は、少なくとも２箇所の分割体構造(82,91)を有しており、
    　少なくとも１つの分割体構造(91)は、それぞれの分割体(93,94)の分割端縁(93b,94b)が拝み合わせ構造により接合されて一体とされる分割体構造(91)であり、
    　他の分割体構造(82)は、一方の分割体(83)の分割端縁(83b)は、他方の分割体(84)の分割端縁(84b)を嵌合するよう外側に突出したジョックル部(84d)を有し、一方の分割端縁(83b)と他方の分割端縁(84b)がジョックル合わせ構造によりに接合されて一体とされる分割体構造(82)であることを特徴とする請求項6に記載の鞍乗型車両。
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