JP2011196242A

JP2011196242A - 自動二輪車の排気チャンバ

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Publication number: JP2011196242A
Application number: JP2010063672A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Ono; 雅史大野; Ichiro Tanaka; 一郎田中; Yoshihito Uchino; 善仁内野
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-03-19
Filing date: 2010-03-19
Publication date: 2011-10-06
Also published as: US8783024B2; US20110225953A1

Abstract

【課題】内部に排気制御弁を有しながらも、内部構造を単純なものとした自動二輪車の排気チャンバを提供する。
【解決手段】自動二輪車のエンジンＥの排気通路３８におけるマフラ３６の上流側に配置される排気チャンバ３４であって、内部に膨張室４１〜４３を有するチャンバ本体４０と、チャンバ本体４０から排気ガスＧを排出するチャンバ出口管４６とを備え、チャンバ出口管４６に、その内側の出口通路の通路面積を調節する排気制御弁７２が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動二輪車のエンジンの排気通路におけるマフラの上流側に配置される排気チャンバに関するものである。

自動二輪車のエンジンの排気通路におけるマフラの上流側に、排気通路の通路面積を調整する排気制御弁が配置されたものがある。このような排気制御弁をマフラや排気管の内部に設けると、マフラ、排気管のレイアウトや材質が限定され、設計の自由度が乏しくなる。そこで、マフラの上流側に、複数の膨張室とそれらを連通する連通管を備えた排気チャンバを設け、この連通管に排気制御弁を取り付けたものである（例えば、特許文献１）。

特開２００８−１０６６４４号公報

しかしながら、特許文献１では、排気チャンバの内部の連通管に排気制御弁が配置されているので、排気チャンバの内部構造が複雑化してしまう。また、排気制御弁の保守点検が容易でない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、内部に排気制御弁を有しながらも、内部構造を単純なものとした自動二輪車の排気チャンバを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る自動二輪車の排気チャンバは、自動二輪車のエンジンの排気通路におけるマフラの上流側に配置される排気チャンバであって、内部に膨張室を有するチャンバ本体と、前記チャンバ本体から排気ガスを排出するチャンバ出口管とを備え、前記チャンバ出口管に、その内側の出口通路の通路面積を調節する排気制御弁が設けられている。

この構成によれば、チャンバ出口管に排気制御弁が設けられているので、膨張室を有するチャンバ本体の構造が簡単になってチャンバの内部構造が単純化され、その結果、排気チャンバの組立性も向上する。また、排気制御弁へのアクセスが容易となるから、排気制御弁の保守、点検が容易化される。

本発明において、さらに、前記チャンバ本体から上流側に突出し、排気ガスを前記チャンバ本体内に流入させるチャンバ入口管と、前記チャンバ本体の内部に配置されて、前記チャンバ入口管を通った排気ガスを前記チャンバ本体内に導入する導入管とを有し、前記導入管の内側の導入通路に、排気ガスを浄化する触媒ユニットが配置されていることが好ましい。この構成によれば、触媒ユニットを排気管およびマフラと別体の導入管に配置したので、排気管およびマフラのレイアウトや材質の選択の自由度が広がる。また、排気制御弁および触媒ユニットが排気チャンバに一体化されているので、部品点数を低減してコストが抑えられるとともに、排気系をコンパクトにレイアウトできる。また、チャンバ本体の入口部に触媒ユニットが配置されているので、エンジンの排気ポートから触媒ユニットまでの距離が短くなるから、エンジン始動時における触媒ユニットの温度上昇を早めて早期の活性化が可能になる。

触媒ユニットを備えた構成において、前記チャンバ入口管に、前記排気通路内の排気ガスの成分を検出するセンサが取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、チャンバ入口管に排気ガスセンサが設けられているので、やはり膨張室を有するチャンバ本体の構造が簡単になる。また、排気制御弁および触媒ユニットに加え、排気ガスセンサも排気チャンバと一体化されるので、部品点数が一層低減され、コストの低減および排気系のコンパクト化を達成できる。

触媒ユニットおよび排気ガスセンサを備えた構成において、前記チャンバ入口管は、前記エンジン下部の後方に位置して車体の前後方向に延びており、前記センサが斜め上方外側方に突出するように取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、排気ガスセンサが斜め上方外側方に向かって突出しているので、このセンサおよびセンサケーブルがエンジン、車体フレーム等に干渉するのを避けることができ、さらに、車体のバンク角を稼ぐことができる。

触媒ユニットを備えた構成において、排気チャンバが前記触媒ユニットの触媒担体と同じ材料からなることが好ましい。この構成によれば、触媒ユニットを排気チャンバに溶接する場合に、異種金属間の溶接をなくすことができ、溶接の質を高めることができる。

本発明において、前記チャンバ出口管は車体の側方で前記エンジンと後輪の間に位置して後方に延びており、前記排気制御弁はバタフライ弁であり、前記バタフライ弁の弁軸が、弁軸の操作部に近づくように車体内側に傾いていることが好ましい。この構成によれば、排気制御弁の操作部がライダーの足に当たるのを防ぐことができる。

本発明において、前記チャンバ本体の内部には複数の膨張室と共鳴室とが配置され、最下流側の膨張室と前記共鳴室とが連通していることが好ましい。この構成によれば、最下流側の膨張室では、上流側の膨張室より温度が低く膨張室の共鳴周波数が低下するから、共鳴周波数の調整が容易となる。

本発明に係る自動二輪車の排気チャンバによれば、チャンバ出口管に排気制御弁が設けられているので、膨張室を有するチャンバ本体の構造が簡単になってチャンバの内部構造が単純化され、その結果、排気チャンバの組立性も向上する。

本発明の一実施形態に係る排気チャンバを備えた自動二輪車の側面図である。同上自動二輪車の拡大底面図である。同上排気チャンバの底面図である。同上自動二輪車の排気通路の拡大側面図である。同上排気チャンバ内の触媒コンバータの断面図である。同上排気チャンバ内の排気制御弁の断面図である。同上排気チャンバと集合管との接続部分を示す断面図である。同上排気チャンバとマフラとの接続部分を示す断面図である。本発明の別の実施形態に係る排気チャンバを備えた自動二輪車の側面図である。図９の自動二輪車において排気チャンバを破断した底面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る排気チャンバを搭載した自動二輪車の側面図である。この自動二輪車の車体フレームＦＲは、前半部を形成するメインフレーム１と、このメインフレーム１の後部に取り付けられて車体フレームＦＲの後半部を形成するリヤフレーム２とを有している。メインフレーム１の前端のヘッドパイプ６に、図示しないステアリングシャフトを介してフロントフォーク８が回動自在に軸支されて、このフロントフォーク８に前車輪１０が取り付けられている。一方、車体フレームＦＲの中央下部であるメインフレーム１の後端部にスイングアームブラケット１２が設けられており、このスイングアームブラケット１２にスイングアーム１４が上下揺動自在に軸支され、このスイングアーム１４に後車輪１６が取り付けられている。車体フレームＦＲの中央下部でスイングアームブラケット１２の前側にエンジンＥが取り付けられており、このエンジンＥによりベルトのような動力伝達機構１７を介して後車輪１６を駆動する。エンジンＥはその後部に変速機（図示せず）が内蔵されており、下部には潤滑油を貯蔵するオイルパン１５を有している。

フロントフォーク８の上端部に操向用のハンドル１９が固定されている。メインフレーム１の上部に燃料タンク２０が配置され、リヤフレーム２に操縦者のシート２２および同乗車用シート２４が装着されている。リヤフレーム２に、ステップブラケット２５を介して、同乗者用のリヤステップ２６が支持されている。また、車体前部に、前記フロントフォーク８の上端部の前方から車体前部の側方にかけての部分を覆う樹脂製のカウリング２７が装着されている。このカウリング２７の後方部分はエンジンＥの側部と下部とを覆っている。

エンジンＥは、この例では並列４気筒４サイクルエンジンであり、エンジンＥのシリンダヘッド２８の前端に設けられた４つの排気ポート２８ａに、排気ガスＧをエンジンＥの前方から下方に導く４本の排気管３０が各々接続されている。この４本の排気管３０は、エンジンＥの下方の集合管３２で集合され、この集合管３２の下流端部に排気チャンバ３４が接続されている。排気チャンバ３４はエンジン下部と後輪１６との間、より具体的には、エンジン下部のオイルパン１５と後輪１６との間でスイングアームブラケット１２の下方に配置されている。車体の右側方で、排気チャンバ３４の下流側にチタンまたはチタン合金（以下、単に「チタン」と称する。）製のマフラ３６が連結されている。マフラ３６は、取付金具３７を介して、ボルトのような取付部材１００により同乗者用ステップブラケット２５に支持されている。マフラの材質はチタンに限定されない。これら排気管３０、集合管３２、排気チャンバ３４およびマフラ３６が、排気通路３８を構成している。

図２の底面図に示すように、集合管３２は、エンジンＥの下方で車体の前後中心軸Ｃ付近に配置されて、前後方向に延びている。本実施形態では、４本の排気管３０および集合管３２はステンレス鋼（以下、単に「ステンレス」と称する。）製であるが、チタンなどの他の金属であってもよい。排気チャンバ３４は、内部に後述する３つの膨張室を含んだチャンバ本体４０を有している。チャンバ本体４０はほぼ前後中心軸Ｃ上に配置されている。

チャンバ本体４０の前端部右側には、車体の前方、すなわち排気ガスの上流側に突出するチャンバ入口管４４が溶接のような固着手段によって固着され、チャンバ本体４０の後部右側には、車体の右斜め後方に突出するチャンバ出口管４６が溶接のような固着手段によって固着されている。こうして、チャンバ本体４０とチャンバ入口管４４とチャンバ出口管４６とが一体化され、排気チャンバ３４が構成されている。

チャンバ入口管４４は車体の前後方向に延びており、集合管３２の下流端部に接続されている。チャンバ出口管４６は、右斜め後方に延びてマフラ３６の上流端部に接続されている。これらチャンバ本体４０、チャンバ入口管４４およびチャンバ出口管４６はいずれもステンレスのような金属製である。

図３の拡大底面図に示すように、チャンバ本体４０はステンレス板からなるケーシング５６を有している。ケーシング５６は、車体に取り付けた状態で右側に位置する右側ケーシング５６Ｒと、左側に位置する左側ケーシング５６Ｌと、前部を形成する前側ケーシング５６Ｆとからなり、これらが溶接により一体化されている。具体的には、右側ケーシング５６Ｒと左側ケーシング５６Ｌとを接合した時点では、ケーシングの前側が開放された状態になっており、前側ケーシング５６Ｆ接合することで開口を塞いでいる。前側ケーシング５６Ｆの右側には上記チャンバ入口管４４が固着されている。チャンバ出口管４６は、右側ケーシング５６Ｒの後端部に挿通されて固着されている。

チャンバ本体４０の内部は、ケーシング５６の内面に取り付けられた３つの仕切板５７Ａ〜５７Ｃにより、第１膨張室４１、第２膨張室４２、第３膨張室４３および共鳴室４８に区切られている。第１膨張室４１と第２膨張室４２とは、第１仕切板５７Ａおよび第２仕切板５７Ｂに取り付けられた第１連通管５０により連通し、第２膨張室４２と第３膨張室４３とは第２仕切板５７Ｂに取り付けられた第２連通管５２により連通している。前記チャンバ入口管４４の下流端は第１膨張室４１に臨んでおり、チャンバ出口管４６の上流端は第３膨張室４３に臨んでいる。また、第３膨張室４３と共鳴室４８とが第３仕切板５７Ｃに取り付けられた接続管５４を介して連通している。各仕切板５７Ａ〜５７Ｃおよび各配管５０，５２，５４はステンレス製であるが、これに限定されない。なお、膨張室の数は３つに限られず、共鳴室はなくてもよい。また、共鳴室は最下流の膨張室以外の、最上流の膨張室や中間の膨張室に連通させてもよい。チャンバ本体４０は、その前側ケーシング５６Ｆに一体に設けられた取付片５８を介して、図４に示すボルト１０６によりスイングアームブラケット１２に支持されている。

図３に示す第１膨張室４１は、右側ケーシング５６Ｒおよび前側ケーシング５６Ｆと、ほぼ９０°に湾曲した第１仕切板５７Ａとにより、チャンバ本体４０の前方右側に形成され、第１仕切板５７Ａを介して左側の共鳴室４８および後側の第３膨張室４３と隣接している。右側ケーシング５６Ｒにおける第１膨張室４１の壁面を構成する部分に、第１膨張室４１内部に向かって凹入する凹所４７が形成されている。この実施形態では、車体のほぼ前後方向に延びる細長い２つの凹所４７が上下に並んで形成されているが、数や形状はこれに限定されない。図１に示すように、排気チャンバ３４を車体に搭載した状態で、凹所４７は車体外側に露出している。

図３に戻って、第２膨張室４２は、チャンバ本体４０の後方左側に配置され、左側ケーシング５６Ｌと、前後方向に延びる第２仕切板５７Ｂと、左右方向に延びる第３仕切板５７Ｃの左半部とで形成されている。第２膨張室４２は、第２仕切板５７Ｂを介して右側の第３膨張室４３と、第３仕切板５７Ｃを介して前側の共鳴室４８と、それぞれ隣接している。第１連通管５０は、湾曲した第１仕切板５７Ａにおける後壁部分、つまり第１膨張室４１と第３膨張室４３との境界部分を貫通し、第３膨張室４３内を左右方向に横断して延び、第２仕切板４２を貫通して第２膨張室４２に臨んでいる。

第３膨張室４３はチャンバ本体４０の後方右側に配置され、第１仕切板５７Ａを介して前側の第１膨張室４１と、第２仕切板５７Ｂを介して左側の第２膨張室４２と、第３仕切板５７Ｃの右半部を介して前側の共鳴室４８と、それぞれ隣接している。第２連通管５２は、第２仕切板５７Ｂを貫通して第２膨張室４２と第３膨張室４３とを連通している。

共鳴室４８はチャンバ本体４０の前方左側に配置され、第１仕切板５７Ａを介して右側の第１膨張室４１と隣接し、第３仕切板５７Ｃの左半部、右半部を介して、それぞれ後側の第２膨張室４３、第３膨張室４３と隣接している。接続管５４は、第３仕切板５７Ｃの右半部を貫通して第３膨張室４３と共鳴室４８とを連通している。

第１膨張室４１内に、ステンレス製のパイプからなる導入管６０が配置されている。導入管６０の一端部６０ａは、チャンバ入口管４４の下流端部４４ａに外嵌するように、前側ケーシング５６Ｆの開口部に溶接のような固着手段で取り付けられ、他端部６０ｂは第１膨張室４１内に開放されている。この導入管６０の内側の導入通路に、排気ガスＧを浄化する触媒ユニット６４が配置されている。

触媒ユニット６４は、図５に示すように、多数の目を周方向と径方向にならべて形成したハニカム構造であり、ステンレス製の環状の平板６６ａと環状の波板６６ｂとを同心状に交互に重ねて多数の目を形成した、横断面円形の構造体である。平板６６ａおよび波板６６ｂに、白金およびロジウムなどの触媒を焼成して担持させている。この触媒ユニット６４は、円柱状のハニカム構造体の軸方向、つまり目の方向を排気ガスＧの流動方向に合致させて配置されている。

図４に示すように、チャンバ入口管４４、すなわち触媒ユニット６４の上流側に、排気通路３８内の排気ガスGの成分を検出する排気ガスセンサ６８が取り付けられている。この実施形態では、排気ガスセンサ６８として酸素センサ６８が用いられている。酸素センサ６８は、チャンバ入口管４４に設けられたセンサ差込用のボス部４５にセンサ６８をねじ込むことで取り付けられ、チャンバ入口管４６の上部から斜め上方外側方に突出するように取り付けられている。センサ６８の取付方法はこれに限られない。この酸素センサ６８の検出信号はケーブル７０を介してエンジンコントローラ（図示せず）に送られ、エンジンコントローラは、検出信号に基づき吸気系の空燃比および排気ポートに吹き込む２次空気量を制御して、触媒ユニット６４での触媒反応を円滑に行わせる。酸素センサ６８およびケーブル７０は、図１に示すように、カウリング２７によって外方を覆われて外側に露出しないようになっている。カウリング２７の後端部は、チャンバ本体４０の前部の一部分も覆っている。

図４に戻って、チャンバ出口管４６に、その内側の出口通路の通路面積を調節する排気制御弁７２が設けられている。この実施形態では、排気制御弁７２はバタフライ弁である。図６に示すように、排気制御弁７２は、排気ガスＧの流れ方向に直交する方向に延びる弁軸７２ａと、弁軸７２ａを駆動する操作部７２ｂと、中央部で弁軸７２ａに固定されて弁軸７２ａの回転に伴って通路面積を変更する円形の弁体７２ｃとを有している。バタフライ弁の弁軸７２ａは、操作部７２ｂが車体中心に近づくように車体内側に傾いている。同図は弁体７２ｃが全開の状態を示している。なお、図８に実線で弁体７２ｃが全開の状態が、二点鎖線で全閉の状態を示している。

図３に示すように、チャンバ出口管４６に、複数の、この実施形態では２つの取付金具７４が固着されている。これらの取付金具７４を介して、図１のボルト１０７により排気管カバー７６が支持されている。この排気管カバー７６が、チャンバ出口管４６、排気制御弁７２およびチャンバ本体４０の右側壁の後部の一部分の外側方を覆っており、外観を向上させている。

図７は排気チャンバ３４のチャンバ入口管４４と集合管３２との接続部を示す断面図である。同図に示すように、集合管３２の後端部は、チャンバ出口管４４の前端部よりも小径となっており、この集合管３２の後端部をチャンバ出口管４４の前端部に挿入し、集合管３２の後端部の外周面とチャンバ出口管４４の前端部の内周面との間に、環状のシール部材７８を介在した状態で、鋼製のクランプのような連結部材１０２により連結している。

図８は排気チャンバ３４のチャンバ出口管４６とマフラ３６との接続部を示す断面図である。同図に示すように、チャンバ出口管４６の後端部は、マフラ３６の前端部よりも小径となっており、このチャンバ出口管４６の後端部をマフラ３６の前端部に挿入し、チャンバ出口管４６の後端部の外周面とマフラ３６の前端部の内周面との間に、環状のシール部材８０を介在した状態で、鋼製のクランプのような連結部材１０４により連結している。

図３，４を用いて本実施形態の排気ガスＧの流れを説明する。エンジンの排気ガスＧは、図４に示す４本の排気管３０を通って集合管３２で集合された後、チャンバ入口管４４を通ってチャンバ本体４０内に流入する。このとき、チャンバ入口管４４に取り付けられた酸素ガスセンサ６８により、排気ガス中の酸素の含有量が検出される。

チャンバ入口管４４を通った排気ガスＧは、図３に示す導入管６０からチャンバ本体４０内に導入される。このとき、導入管６０に設けられた触媒ユニット６４により、排気ガスＧが浄化される。浄化された高温の排気ガスＧは、第１膨張室４１に導入されて膨張したのちに第１連通管５０を通って第２膨張室４２に導入され、さらに第２連通管５２を通って第３膨張室４３に導入される。また、最下流側の第３膨張室４３は共鳴室４８と連通しており、第３膨張室４３に導入された排気ガスＧの一部が接続管５４を通って共鳴室４８に流入する。このとき、比較的高温の排気ガスＧが存在する第１膨張室４１が、比較的低温の排気ガスＧが存在する第３膨張室４３および共鳴室４８と隣接し、さらに第１連通管５０は第３膨張室４３内を横断しているので、仕切板５７Ａおよび第１連通管５０の壁面を介して熱交換されることで、触媒ユニット６４を通過した高温の排気ガスＧが効果的に冷却される。

上述のように、排気ガスＧはチャンバ本体４０内で膨張収縮を繰り返した後、チャンバ出口管４６を通って排気チャンバ３４からマフラ３６に導入されて大気へ放出される。このとき、チャンバ出口管４６に設けられた排気制御弁７２の開閉動作により、マフラ３６に送られる排気ガスＧの量が調整される。

上記構成において、図４に示すように、排気チャンバ３４の一部であるチャンバ入口管４４に酸素センサ６８が、同じくチャンバ出口管４６に排気制御弁７２がそれぞれ設けられているので、チャンバ本体４０の構造が簡単になって排気チャンバ３４の内部構造が単純化され、その結果、排気チャンバ３４の組立性も向上する。また、排気制御弁７２および酸素センサ６８は、円筒状に形成されるチャンバ出口管４６およびチャンバ入口管４４にそれぞれ取り付けられるので、複雑な形状に形成されるチャンバ本体４０に比べて、排気チャンバ３４への位置決め・固定を容易に行うことができる。

さらに、排気制御弁７２へのアクセスが容易となるから、排気制御弁７２の保守点検が容易化される。また、排気制御弁７２が、図３の第３膨張室４３の下流側に配置されているので、触媒ユニット６４で浄化された高温の排気ガスＧが繰り返し膨張収縮を経て低温となった後に排気制御弁７２に流入することになり、排気制御弁７２の過剰な温度上昇が抑えられる。

さらに、排気制御弁７２と図４に示す集合管３２およびマフラ３６とを別体としたので、集合管３２およびマフラ３６のレイアウトや材質の選択の自由度が広がる。例えば、マフラ３６に排気制御弁７２が取り付けられる場合には、マフラ３６を交換した場合に排気制御弁７２の機能を維持できなくなったり、維持するための接続が複雑となったりする可能性がある。これに対して本実施形態では、マフラ３６に排気制御弁７２が取り付けられていないので、マフラ３６を交換したとしても、特別な作業を必要とすることなく、排気制御弁７２の機能を維持することができる。このことは集合管３２に酸素センサ６８が設けられる場合についても同様である。また、触媒ユニット６４が排気チャンバ３４に設けられることで、集合管３２および排気管３０は、触媒ユニット６４を支持する必要がなく、触媒ユニット６４の支持、例えば溶接に好適な材料で構成する必要がなくなる。これによって集合管３２および排気管３０を構成する材料の選択肢が広がる。

また、排気制御弁７２、触媒ユニット６４および酸素センサ６８を排気チャンバ３４内に設けて排気チャンバ３４に一体化したので、部品点数を低減してコストが抑えられるとともに、排気通路３８（図１）をコンパクトにレイアウトできる。チャンバ本体４０の入口部である導入管６０に触媒ユニット６４が配置されているので、エンジンＥの排気ポート２８ａ（図１）から触媒ユニット６４までの距離が短くなるから、エンジン始動時における触媒ユニット６４の温度上昇を早めて早期の活性化が可能になる。

さらに、図１に示す酸素センサ６８が斜め上方外側方に向かって突出して配置されているので、センサ６８およびそのケーブル７０がエンジンＥ、車体フレームＦＲ等に干渉するのを避けることができるとともに、車体のバンク角を稼ぐこともできる。また、図３に示す排気チャンバ３４を構成するケーシング５６、チャンバ入口管４４、チャンバ出口管４６、導入管６０および触媒担体６６（図５）はすべて同種金属、具体的にはステンレス製であるから、触媒ユニット６４を溶接する際に、異種金属間の溶接を避けることができ、溶接の品質を高めることができる。

さらに、図６に示す排気制御弁７２の弁軸７２ａの操作部７２ｂが車体中心に近づくように車体内側に傾いているので、排気制御弁７２の操作７２ｂがライダーの足に当たるのを防ぐことができる。また、図３の共鳴室４８が、最下流側の第３膨張室４３と連通しており、上流側の膨張室と比較して最下流側の膨張室では排気ガスＧの温度が低いので、膨張室の共鳴周波数が低下し、周波数の調整が容易となる。

また、図１に示すように、車体の車幅方向左側には、オイルパン１５、サイドスタンド（図示せず）、動力伝達機構１７等が配置されている。これに対して排気制御弁７２および酸素センサ６８は、排気チャンバ３４に対して車幅方向右側に露出して配置される。これによって、上記オイルパン１５、サイドスタンド、動力伝達機構１７等が邪魔にならずに、排気制御弁７２および酸素センサ６８に作業者が接近しやすく、それらのメンテナンスを容易に行うことができる。

さらに、図３に示すように、酸素センサ６８が固定されるチャンバ入口管４４と、触媒ユニット６４が固定される導入管６０とが別体に形成され、それらが前側ケーシング５６Ｆの開口部で重ねられて一体に固定される。このように、酸素センサ６８が取り付けられたチャンバ入口管４４と、触媒ユニット６４が取り付けられた導入管６０とが、ケーシング５６Ｆに固定されることで、一つの管に酸素センサ６８および触媒ユニット６４を取り付ける場合に比べて、酸素センサ６８、触媒ユニット６４の管への取り付け、およびこの管のチャンバ本体４０への取り付けを容易にすることができる。

また、図１に示すように、酸素センサ６８はカウリング２７によって車幅方向外側を覆われ、排気制御弁７２（図４）は排気管カバー７６によって車幅方向外側を覆われているので、車体の外観が向上するとともに、酸素センサ６８および排気制御弁７２が走行中に障害物から保護される。

さらに、図４に示す触媒ユニット６４をチャンバ本体４０の内部に収納することで、外気に露出する管、例えば集合管３２に触媒ユニット６４を配置する場合に比べて、エンジン始動時において触媒ユニット６４が好適に動作する温度に上昇しやすくなる。

また、チャンバ本体４０の側壁の大部分は、図１に示すように、カウリング２７や排気管カバー７６に覆われておらず、外方に露出して形成されているので、走行風が排気チャンバ３４の側壁に沿って流れやすく、触媒の反応に起因するチャンバの過剰な温度上昇を抑えることができる。特に、図３に示す触媒ユニット６４に近接する部分である右側前端部を露出させることで、排気チャンバ３４の過剰な温度上昇を効果的に抑えることができる。さらに、右側ケーシング５６Ｒにおける第１膨張室４１の壁面を形成する部分に凹所４７が形成され、この凹所４７が車体外方に露出しているので、ケーシングの表面積が大きくなり、ケーシングにおける比較的高温になりやすい第１膨張室４１の部分の放熱性を向上させて、排気チャンバ３４の過剰な温度上昇が効果的に抑制される。

また、導入管６０は、チャンバ本体４０の車幅方向右端部の前部に接続され、右側ケーシング５６Ｒの前部により第１膨張室４１の壁の一部が形成されている。チャンバ本体４０のうち車幅方向側壁前部は、車幅方向中央壁や後部壁に比べて、走行風で冷却されやすいので、第１膨張室４１の温度が高くなりすぎるのを防ぐことができる。さらに、チャンバ本体４０の右側ケーシング５６Ｒの前部は、底面視で後方に進むにつれて車幅方向外側に滑らかに膨出するように形成されているから、走行風が壁面に沿って流れやすく、その結果、走行風と壁面との間で熱交換されやすく、第１膨張室４１の温度上昇を一層抑えることができる。

図９は別の実施形態の排気チャンバ３４Ａを備えた自動二輪車の右側面図である。この実施形態の排気チャンバ３４Ａは、チャンバ本体４０の車幅方向の右側を覆うチャンバカバー４９を有する点でのみ、図１の実施形態と異なり、それ以外の構成は同じである。チャンバカバー４９は、ステンレス製の板材を折り曲げ加工することで形成されたもので、チャンバ本体４０に溶接のような固定手段によって固定されている。ただし、チャンバカバー４９の材質および固定方法はこれに限定されない。

この実施形態によれば、チャンバ本体４０の外側面がチャンバカバー４９で覆われているので、排気チャンバ３４Ａの大部分が露出しなくなり、自動二輪車の外観が向上する。また、図１０に示すように、チャンバ本体４０とチャンバカバー４９の間に隙間を設け、さらに、チャンバカバー４９の前部と後部に開口４９ａ，４９ｂを設けることで、チャンバ本体４０の外側壁とチャンバカバー４９の内面との間に走行風が流れることになり、発熱部の露出を防ぎつつ、チャンバ本体４０を効果的に冷却することも可能となる。この場合、チャンバカバー４９の前端部に、走行風を前記隙間に導くガイド５１を形成してもよい。このような隙間は設けなくてもよい。

この実施形態では、排気チャンバ３４の右側方にのみチャンバカバー４９を設けているが、両側方に設けてもよい。また、チャンバカバー４９は、折り曲げ加工された金属板を排気チャンバ３４に固定する構成となっているが、これに限定されず、例えば、図１のカウリング２７から後方に延びるカバーを、カウリング２７と一体形成、または別体として連結することにより、チャンバ本体４０の外側面を覆うようにしてもよく、また、排気管カバー７６から前方に延びるカバーを、排気管カバー７６と一体形成、または別体として連結することにより、チャンバ本体４０の外側面を覆うようにしてもよい。また、チャンバカバー４９は、周方向全周にわたって縁部分で隙間なくチャンバ本体４０に固定されてもよい。これによって、チャンバ本体４０と外気との間に密閉された空気層が形成され、外気温度が低い場合でも、チャンバ本体４０の内部を速やかに温度上昇させて触媒を活性化させることができる。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、酸素センサ６８をチャンバ入口管４４に、触媒ユニット６４を導入管６０にそれぞれ取り付けているが、酸素センサ６８および触媒ユニット６４を同一の管に固定してもよい。また、チャンバ本体４０の後端壁における後輪１６に近接する部分に、後輪１６に熱が伝わるのを防ぐ熱遮蔽版を設けてもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１６後輪
３４排気チャンバ
３６マフラ
３８排気通路
４０チャンバ本体
４１第１膨張室
４２第２膨張室
４３第３膨張室
４４チャンバ入口管
４６チャンバ出口管
４８共鳴室
６０導入管
６４触媒ユニット
６６触媒担体
６８排気ガスセンサ（酸素センサ）
７２排気制御弁
Ｅエンジン
Ｇ排気ガス

Claims

自動二輪車のエンジンの排気通路におけるマフラの上流側に配置される排気チャンバであって、
内部に膨張室を有するチャンバ本体と、
前記チャンバ本体から排気ガスを排出するチャンバ出口管とを備え、
前記チャンバ出口管に、その内側の出口通路の通路面積を調節する排気制御弁が設けられている自動二輪車の排気チャンバ。
請求項１において、さらに、前記チャンバ本体から上流側に突出し、排気ガスを前記チャンバ本体内に流入させるチャンバ入口管と、
前記チャンバ本体の内部に配置されて、前記チャンバ入口管を通った排気ガスを前記チャンバ本体内に導入する導入管とを有し、
前記導入管の内側の導入通路に、排気ガスを浄化する触媒ユニットが配置されている自動二輪車の排気チャンバ。
請求項２において、前記チャンバ入口管に、前記排気通路内の排気ガスの成分を検出するセンサが取り付けられている自動二輪車の排気チャンバ。
請求項３において、前記チャンバ入口管は、前記エンジンの下部の後方に位置して車体の前後方向に延びており、前記センサが斜め上方外側方に突出するように取り付けられている自動二輪車の排気チャンバ。
請求項２，３または４において、前記触媒ユニットの触媒担体と同じ材料からなる自動二輪車の排気チャンバ。
請求項１から５のいずれか一項において、前記チャンバ出口管は車体の側方で前記エンジンと後輪の間に位置して後方に延びており、
前記排気制御弁はバタフライ弁であり、前記バタフライ弁の弁軸が弁軸の操作部が車体中心に近づくように車体内側に傾いている自動二輪車の排気チャンバ。
請求項１から６のいずれか一項において、前記チャンバ本体の内部には複数の膨張室と共鳴室とが配置され、最下流側の膨張室と前記共鳴室とが連通している自動二輪車の排気チャンバ。