JP2000234515A - 排気装置支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ブラケット４１を、ステー取付面８１，
８２と、このステー取付面８１，８２から折曲げ形成し
た折曲げ部７３〜７６とを含み、一枚の平板を折曲げ形
成するものとした。 【効果】 ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛
性を増すことができ、小型・薄肉でも、ステーを介して
排気装置をより強固に支持することができ、排気装置の
振れを抑えることができる。また、ブラケットは一枚の
平板なので、例えば、ステー取付面と折曲げ部とを別体
にするのに比べて部品数を減らすことができる。

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等の排気
装置を支持するのに好適な排気装置支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】シートを低くし、ハンドルを幅広くしか
も高くすることで、ゆったりとした姿勢をとることので
きるアメリカンタイプの自動二輪車の排気装置支持構造
としては、例えば、特開平１０−８９０６７号公報
「自動二輪車における排気系のカバー装置」、特開平
１０−５４２３１号公報「自動２輪車の排気装置」に記
載されたものが知られている。

【０００３】上記技術には、同公報の図１に示される
通り、消音器ＭをステーＳで車体側に取付けた排気系の
支持構造が示されている。上記技術には、同公報の図
２に示される通り、前側排気管３、後側排気管５及びマ
フラー６をマフラー支持ステー１１で車体側に取付けた
支持構造が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の支持構造は、
消音器ＭをステーＳで吊っているため、どうしてもコー
ナリングの際に消音器Ｍが車幅方向（図の表裏方向）に
振れ易くなる。この振れを止めるためには、ステーＳを
構成するメンバーの断面積を大きくして曲げ剛性を高め
る必要があるが、この事が、ステーＭの大型化並びに重
量増加の要因となる。

【０００５】上記の支持構造では、前側排気管３、後
側排気管５及びマフラー６を複数ののボルトを使ってマ
フラー支持ステー１１で支持するため、ボルトを通す複
数の穴を加工する必要があり、また、前側排気管３、後
側排気管５及びマフラー６を支持するための部品数が多
くなる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、排気装置を小型
且つ簡単な構造でしかも少ない部品数で支持することが
できる排気装置支持構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、車体フレームにブラケットを溶接し、こ
のブラケットにステーを取付け、このステーで排気管及
びマフラからなる排気装置を支持する排気装置支持構造
において、ブラケットを、ステー取付面と、このステー
取付面から折曲げ形成した折曲げ部とを含み、一枚の平
板を折曲げ形成するものとした。ブラケットに折曲げ部
を形成したことで、ブラケットのステー取付面垂直方向
の曲げ剛性が増す。この結果、剛性を向上させた排気装
置の支持構造を得ることができる。

【０００８】請求項２は、車幅方向へ配置したクロスパ
イプに少なくとも１ヵ所の折曲げ部を溶接することによ
り、ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛性を高
めた。クロスパイプに折曲げ部を溶接することで、ブラ
ケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛性を高める。こ
の結果、ブラケット及びステーの倒れを小さくすること
ができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】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装置支持構造を採
用した自動二輪車の側面図であり、自動二輪車１は、車
体フレーム２と、この車体フレーム２の前端に設けたヘ
ッドパイプ３と、ハンドル４で操作するためにヘッドパ
イプ３に回転自在に取付けたフロントフォーク５及びこ
のフロントフォーク５の下部に設けた前輪６と、ヘッド
パイプ３の後方に配置した燃料タンク７と、この燃料タ
ンク７の下方に設けたエンジン８と、このエンジン８の
各気筒から後方に延ばした排気管１１，１２と、これら
の排気管１１，１２の後端に接続したマフラ１３と、エ
ンジン８に一体的に設けた変速機１４とからなる。

【００１０】また、自動二輪車１は、車体フレーム１の
中間部下部にスイング可能に取付けたスイングアーム１
５と、このスイングアーム１５の後端に取付けるととも
に、変速機１４の出力軸に掛けたチェーン（不図示）で
駆動する後輪１７と、燃料タンク７の後方に配置したシ
ート２１，２２と、車体フレーム１からスイングアーム
１５に渡したリヤサスペンションユニット２３，２３
（奥側は不図示）とからなる。なお、２５はフロントフ
ェンダ、２６はヘッドランプ、２７はスピードメータ、
２８はミラー、３１はラジエータ、３２はキャブレタ、
３４はリヤステップ、３５はリヤフェンダである。排気
管１１，１２とマフラ１３とは、排気装置３７を構成す
るものである。

【００１１】上記した自動二輪車１は、シート２１を低
くし、ハンドル４を幅広く、高くしてゆったりした姿勢
がとれることに加えて、キャスタ角（図示せぬステアリ
ングステムの中心線の鉛直線に対する傾き角度であり、
フロントフォーク５の後傾き角度にほぼ等しい。）を大
きくして直進性を高めた、ロングドライブに好適なアメ
リカンタイプの車両である。

【００１２】図２は本発明に係る排気装置支持構造の拡
大側面図であり、自動二輪車１は、車体フレーム２の中
間部下部に排気装置３７を支持するために溶接したブラ
ケット４１と、このブラケット４１に幅の広い一端部４
２をボルト４３，４３で取付け、幅の狭い他端部４４を
マフラ１３の下部ブラケット４５にボルト４６，４６で
取付けたステー４７とを備える。なお、５１は排気管１
２に備えた遮熱カバー、５２は集合部カバーである。上
記ブラケット４１及びステー４７は、排気管１１，１２
及びマフラ１３の奥側に配置したものなので、外部に露
出しにくく、自動二輪車１の外観性を向上させることが
できる。

【００１３】図３は本発明に係るブラケットを固定した
車体フレームの側面図であり、車体フレーム２は、ヘッ
ドパイプ３と、このヘッドパイプ３から小さく後下がり
に延ばし、更に下方に曲げたメインパイプ５５と、この
メインパイプ５５の途中から後方に略平行に延ばした２
本のシートパイプ５６，５６（奥側は不図示）、ヘッド
パイプ３から大きく後下がりに延ばし、更に後方に曲
げ、また更に後方斜め上方に曲げて端部をシートパイプ
５６，５６に接続した２本のロアパイプ５７，５７（奥
側は不図示）と、これらのロアパイプ５７，５７間に渡
したクロスパイプ５８とからなる。

【００１４】メインパイプ５５は、小さく後下がりとし
た小傾斜部６１と、この小傾斜部６１に続く鉛直部６２
とからなり、鉛直部６２の下端をクロスパイプ５８に溶
接したものである。ロアパイプ５７は、ヘッドパイプ３
から大きく後下がりに延ばした前部傾斜部６４と、この
前部傾斜部６４に続く水平部６５と、この水平部６５か
ら後上がりに延ばした後部傾斜部６６とからなる。本発
明に係るブラケット４１は、ロアパイプ５７の後部傾斜
部６６に溶接したものである。

【００１５】図４（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るブラケ
ットを説明する説明図であり、（ａ）は図３の４矢視
図、（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図、（ｃ）は（ａ）のｃ−
ｃ線断面図である。（ａ）において、ブラケット４１
は、一枚の平板を矩形波状に形成したものであり、ステ
ー４７（図２参照）を取付けるための第１・第２取付部
７１，７２と、この第１取付部７１から折曲げ形成した
第１・第２折曲げ部７３，７４と、第２ステー取付部７
２から折曲げ形成した第３・第４折曲げ部７５，７６
と、第１折曲げ部７３から更に折曲げた端部折曲げ部７
７と、第２折曲げ部７４及び第３折曲げ部７５の各端部
をつなぐ中央部折曲げ部７８と、第１・第２ステー取付
部７１，７２におけるステー４７の取付面となる第１・
第２ステー取付面８１，８２と、これらの第１・第２ス
テー取付面８１，８２の裏面に取付けたナット８３，８
３とからなる。

【００１６】上記したブラケット４１は、第１・第２取
付部７１，７２を後部傾斜部６６の幅（直径）の略中央
に溶接し、端部折曲げ部７７及び中央部折曲げ部７８を
後部傾斜部６６の幅一杯の位置に配置し、第４折曲げ部
７６を後部傾斜部６６からクロスパイプ５８に亘って溶
接したものである。

【００１７】このように、車幅方向へ配置したクロスパ
イプ５８に少なくとも１ヵ所の第４折曲げ部７６を溶接
したので、ブラケット４１及びステー４７（図２参照）
の倒れをより小さくすることができ、排気装置３７（図
２参照）の振れを抑えることができる。また、後部傾斜
部６６とクロスパイプ５８との結合部の補強部材を、ブ
ラケット４１で兼用することができ、部品数を減らすこ
とができる。

【００１８】（ｂ）は、端部折曲げ部７７及び中央部折
曲げ部７８のエッジ部７７ａ，７８ａを後部傾斜部６６
に溶接したことを示す。（ｃ）は、第２折曲げ部７４の
エッジ部７４ａを後部傾斜部６６の表面に添わせたこと
を示す。

【００１９】図５は本発明に係る排気装置支持構造を示
す斜視図であり、車体フレーム２に溶接したブラケット
４１にボルト４３，４３でステー４７を取付けることを
示す。ステー４７は、図２にも示したように、先端にマ
フラ１３（図２参照）を取付けた時、各部に発生する上
下方向の応力がどの位置でもほぼ均等になるように付け
根となる一端部４２の幅を広くし、他端部４４側にいく
に従って幅を狭く形成したものである。なお、８７，８
７はボルト４３，４３を通すボルト挿通孔である。８
８，８８はボルト４６，４６（図２参照）を通すボルト
挿通孔であり、裏面にボルト４６，４６をねじ込むナッ
ト（不図示）を取付けたものである。

【００２０】以上に述べた排気装置３７の組付手順を次
に説明する。図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る排気装
置の組付手順を説明する説明図である。（ａ）に示すブ
ラケット４１の第１・第２ステー取付面８１，８２に、
（ｂ）に示すように、ボルト４３，４３でステー４７を
取付ける。

【００２１】（ｃ）において、排気管１１の先端に設け
たフランジ部（不図示）及び排気管１２のフランジ部１
２ａをエンジン８（図１参照）の各気筒側に接続し、マ
フラ１３の下部ブラケット４５に開けた２つのボルト挿
通孔（不図示）及びステー４７のボルト挿通孔８８，８
８（（ｂ）参照）にボルト４６，４６を通し、これらの
ボルト４６，４６をステー４７の裏面のナット（不図
示）にねじ込んでステー４７にマフラ１３を取付ける。
これで、排気装置３７の組付が完了する。

【００２２】以上に述べた排気装置支持構造の作用を次
に説明する。図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る排気装
置支持構造の作用を説明する作用図である。（ａ）は比
較例であり、車体フレーム１００に平板状のブラケット
１０１を溶接したことを示す。なお、１０２は図示せぬ
ステーを取付けるための取付面、１０３，１０３は取付
孔である。

【００２３】上記したブラケット１０１の取付面１０２
の垂直方向にステーを介して外力Ｆが作用した場合、車
体フレーム１００から取付孔１０３，１０３までの距離
をａとすると、ブラケット１０１に生じる曲げモーメン
トＭは、 Ｍ＝Ｆ・ａ‥‥（１） となる。

【００２４】また、ブラケット１０１の板厚をｈ１（外
力Ｆの方向に対しては高さｈ１となる。以降、「高さｈ
１」と記す。）、幅をｂ１とすると、ブラケット１０１
の断面係数Ｚは、 Ｚ＝ｂ１・（ｈ１）²／６‥‥（２）

【００２５】上記（１）式及び（２）式より、ブラケッ
ト１０１に生じる最大応力σは、 σ＝Ｍ／Ｚ＝Ｆ・ａ／（ｂ１・（ｈ１）²／６） 従って、 σ＝６・Ｆ・ａ／（ｂ１・（ｈ１）²）‥‥（３） となる。

【００２６】（ｂ）は車体フレーム２にブラケット４１
を溶接した本実施例である。なお、ブラケット４１の形
状を便宜上、簡略化した。上記したブラケット４１の第
１・第２ステー取付面８１，８２の垂直方向にステー４
７（図６参照）を介して外力Ｆが作用した場合、車体フ
レーム２からボルト挿通孔８７，８７までの距離をａと
すると、ブラケット４１に生じる曲げモーメントＭは、
（１）式と同じく、 Ｍ＝Ｆ・ａ‥‥（４） となる。

【００２７】また、ブラケット４１の第１折曲げ部７３
〜第４折曲げ部７６（これらの第１折曲げ部７３〜第４
折曲げ部７６の部位が理解しやすいように、端面にハッ
チングを施した。）のそれぞれの幅をｈ２（外力Ｆの方
向に対しては高さｈ２となる。以降、「高さｈ２」と記
す。）、それぞれの板厚をｂ２（外力Ｆの方向に対して
は幅ｂ２となる。以降、「幅ｂ２」と記す。）とする
と、ブラケット４１の断面係数Ｚは、 Ｚ＝４・ｂ２・（ｈ２）²／６ Ｚ＝２・ｂ２・（ｈ２）²／３‥‥（５）

【００２８】上記（４）式及び（５）式より、ブラケッ
ト４１に生じる最大応力σは、 σ＝Ｍ／Ｚ＝Ｆ・ａ／（２・ｂ２・（ｈ２）²／３） 従って、 σ＝３・Ｆ・ａ／（２・ｂ２・（ｈ２）²）‥‥（６） となる。

【００２９】図８は本発明に係る排気装置支持構造の作
用を説明するグラフであり、図７（ａ），（ｂ）で求め
た比較例及び本実施例における最大応力を、上記（３）
式及び（６）式に具体的な寸法の一例を与えてそれぞれ
算出し、比較したものである。なお、本実施例を、ブラ
ケット４１の板厚違いで本実施例１と本実施例２とし
た。ここで、縦軸は最大応力、横軸は本実施例１，２の
ブラケット４１の高さｈ２を表す。

【００３０】比較例において、距離ａ＝１５ｍｍ、外力
Ｆ＝４９０．３Ｎ（５０ｋｇｆ）、高さ（板厚）ｈ１＝
３ｍｍ、幅ｂ１＝１５０ｍｍとする。また、本実施例１
において、距離ａ＝１５ｍｍ、外力Ｆ＝４９０．３Ｎ
（５０ｋｇｆ）、高さｈ２＝７〜１８ｍｍ、幅（板厚）
ｂ２＝３ｍｍとし、本実施例２において、本実施例１に
対し幅（板厚）のみｂ２＝１．５ｍｍに変更した。

【００３１】以上より、実線で示した本実施例１及び一
点鎖線で示した本実施例２の最大応力は、それぞれ高さ
ｈ２が大きくなるに従って激減し、高さｈ２が所定の値
を越えると、破線で示した比較例の最大応力よりも小さ
くなる。また、本実施例２では、比較例に対して板厚を
半分にしても、高さｈ２を適当な値に設定することで、
比較例よりも最大応力を小さくすることができる。

【００３２】このように、本実施例１，２では、図７
（ｂ）、図８で説明したように、第１折曲げ部７３〜第
４折曲げ部７６を設けたことで、ブラケット４１の第１
・第２ステー取付面８１，８２の最大応力を小さくす
る、即ち、第１・第２ステー取付面８１，８２の垂直方
向の曲げ剛性を増すことができ、小型・薄肉でも、ステ
ー４７（図２参照）を介して排気装置３７（図２参照）
をより強固に支持することができ、排気装置３７の振れ
を抑えることができる。これにより、ブラケット４１を
固定した車体フレーム２（図５参照）の剛性も高めるこ
とができ、車体フレーム２を薄肉にすることができ、車
体フレーム２の軽量化を図ることができる。

【００３３】尚、本発明の排気装置支持構造は、アメリ
カンタイプの自動二輪車に限るものではなく、排気管、
マフラを備えた他の自動二輪車や、三輪車、四輪車、産
業機械、作業機等に適応できる。また、ブラケット４１
の折曲げ部７３〜７６の個数は、図４（ａ）に示した４
個に限るものではない。

【００３４】

【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の排気装置支持構造は、ブラケットを、
ステー取付面と、このステー取付面から折曲げ形成した
折曲げ部とを含み、一枚の平板を折曲げ形成するものと
したので、ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛
性を増すことができ、小型・薄肉でも、ステーを介して
排気装置をより強固に支持することができ、排気装置の
振れを抑えることができる。また、ブラケットは一枚の
平板なので、例えば、ステー取付面と折曲げ部とを別体
にするのに比べて部品数を減らすことができる。

【００３５】請求項２の排気装置支持構造は、車幅方向
へ配置したクロスパイプに少なくとも１ヵ所の折曲げ部
を溶接したので、ブラケット及びステーの倒れをより小
さくすることができ、排気装置の振れを抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気装置支持構造を採用した自動
二輪車の側面図

【図２】本発明に係る排気装置支持構造の拡大側面図

【図３】本発明に係るブラケットを固定した車体フレー
ムの側面図

【図４】本発明に係るブラケットを説明する説明図

【図５】本発明に係る排気装置支持構造を示す斜視図

【図６】本発明に係る排気装置の組付手順を説明する説
明図

【図７】本発明に係る排気装置支持構造の作用を説明す
る作用図

【図８】本発明に係る排気装置支持構造の作用を説明す
るグラフ

【符号の説明】

１…自動二輪車、２…車体フレーム、１１，１２…排気
管、１３…マフラ、３７…排気装置、４１…ブラケッ
ト、４７…ステー、５８…クロスパイプ、７３，７４，
７５，７６…折曲げ部、８１，８２…ステー取付面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金塚 征志 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3D011 AF04 AH01 AK02 AL35 3G004 AA02 DA13 DA21 GA06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体フレームにブラケットを溶接し、こ
   のブラケットにステーを取付け、このステーで排気管及
   びマフラからなる排気装置を支持する排気装置支持構造
   において、前記ブラケットは、ステー取付面と、このス
   テー取付面から折曲げ形成した折曲げ部とを含み、一枚
   の平板を折曲げ形成したものであることを特徴とする排
   気装置支持構造。
2. 【請求項２】 車幅方向へ配置したクロスパイプに少な
   くとも１ヵ所の前記折曲げ部を溶接することにより、前
   記ブラケットのステー取付面垂直方向の曲げ剛性を高め
   たことを特徴とする請求項１記載の排気装置支持構造。