CN101900014B - 消音器装置及摩托车 - Google Patents

Abstract

一种消音器装置，具有：消音器主体，其与排气管连接；催化剂部，其用于对来自进入到上述消音器主体内的上述排气管的排气气体进行净化，上述催化剂部配置在上述消音器主体中；直管，其与上述催化剂部连接，使来自上述催化剂部的排气气体流出，上述直管具有与上述催化剂部的外径大致相同的内径；以及收敛锥体部，其与上述直管连接，上述收敛锥体部的直径从上游端到下游端逐渐减小。

Description

消音器装置及摩托车

技术领域

本发明涉及一种消音器装置以及具有此消音器装置的摩托车。

背景技术

对于小型摩托车的消音器，从使消音器主体小型化的目的、以及由于从燃烧室到消音器主体的距离较近而需要确保排气管长度的目的出发，一般使排气管在消音器主体内U形转弯。另外，这种结构的消音器，一般是将催化剂部配置在消音器主体内。

例如专利文献1公布的是使排气管为U形转弯、在排气管最下游端部安装催化剂部的结构。然而，在这种结构中，由于从燃烧室开始的排气通路较长，存在催化剂部早期难以预热而使排气气体的净化性能降低的问题。因此，考虑如专利文献2中所公开的结构那样，通过将催化剂部配置在排气管的中途部来提高催化剂部的预热性能。

专利文献1：日本特开2002-195027号公报

专利文献2：日本特开2006-291929号公报

专利文献3：日本特开平4-006721号公报

发明要解决的课题

当如专利文献2中所记载的结构那样在排气管的中途部配置催化剂部时，为了同时确保发动机的输出性能和消音效果，需要使催化剂部下游的排气管缩径(形成收敛锥体部)。然而，在形成了这种缩径部的情况下，存在背压上升以及排气气体的排气变差的问题。

因此，考虑如专利文献3那样，在催化剂部的正后方的收敛锥体部上形成多个细孔。然而，在这种消音器的消音器主体内配置有多个导气管，存在细孔与导气管相对而无法充分抑制背压上升的情况。

发明内容

本发明鉴于这种实际情况而做成，其目的在于提供一种消音器装置，可以以简易的结构提高消音器的排气性能。

用于解决课题的手段

本发明的消音器装置，其特征在于，具有：消音器主体，其与排气管连接；催化剂部，其用于对来自进入到上述消音器主体内的上述排气管的排气气体进行净化，上述催化剂部配置在上述消音器主体中；直管，其与上述催化剂部连接，使来自上述催化剂部的排气气体流出，上述直管具有与上述催化剂部的外径大致相同的内径；以及收敛锥体部，其与上述直管连接，上述收敛锥体部的直径从上游端到下游端逐渐减小。

另外，本发明的摩托车，其特征在于，搭载有上述记载的消音器装置。

发明的效果

采用本发明，可以以简易的结构提高消音器装置的排气性能。

附图说明

图1是本发明实施形态的小型摩托车的侧视图。

图2是本发明实施形态的小型摩托车的俯视图。

图3是本发明实施形态的小型摩托车的正视图和后视图。

图4是本发明实施形态的小型摩托车的简单侧视图。

图5是从图4所示箭头A方向看到的消音器装置的视图。

图6是表示从消音器装置卸除消音器主体的一部分后的状态的透视立体图。

图7是从图5所示箭头B方向看到的消音器装置的剖面图。

图8是从图5所示箭头C方向看到的消音器装置的剖面图。

图9是从与消音器装置的轴线垂直的面看到的消音器装置的剖面图。

具体实施方式

下面，对本发明的实施形态进行说明。图1、图2、图3分别是应用了本发明的小型摩托车(以下称车辆)1的侧视图、俯视图、正视图以及后视图。首先，利用图1、图2、图3对车辆1的概要结构进行说明。此外，包含这些图在内，在以下说明中所使用的图中，根据需要，车辆前方用箭头Fr表示，车辆后方用箭头Rr表示，车辆侧方右侧用箭头R表示，车辆侧方左侧用箭头L表示。

车辆1，通过利用由钢或铝合金制成的多个车体框架形成车体骨架并将各种部件组装在车体框架上而构成。作为车体框架一部分的下降管2，其前端与转向头管3结合，从转向头管3向大致下方延伸，之后弯曲而向大致后方延伸。在下降管2的后部侧，结合有作为车体框架一部分的左右一对后车架4，其分别向后上方倾斜而延伸。

转向头管3可转动地支撑前叉5，前叉5的上端固定有转向杆6，且前叉5的下端侧可转动地支撑有前轮7。另外，在前轮7上设置有与其一体旋转的制动盘8。

在下降管2的后端形成有发动机托架9，发动机托架9通过撑条10支撑摆动单元式发动机11，可使摆动单元式发动机11以撑条10的支撑部为中心向上下方向摆动。摆动单元式发动机11将气缸组件12、曲轴箱13、以及包含变速器在内的变速单元14单元化，支撑后轮15，且在与后车架4之间装架吸震器16，从而具有了摆臂的功能。

更详细地说，用于支撑摆动单元式发动机11的发动机托架9形成在下降管2的后端并与下降管2成为一体，或者，被牢固地固定在下降管2的后端并向车辆后方延伸。发动机托架9还固定有撑条10，将摆动单元式发动机11可向上下方向摆动地支撑于此撑条10。在摆动单元式发动机11的曲轴箱13上一体地形成有摆动枢轴部13A，此摆动枢轴部13A轴支撑在撑条10上。而且，在摆动单元式发动机11中，位于车辆后方的变速单元14，在其车宽方向内侧的侧面可以转动地支撑后轮15，在其上表面支撑吸震器16。采用这种结构，摆动单元式发动机11具有了摆臂的功能。

在摆动单元式发动机11搭载于车辆1的状态下，从车辆前侧开始，气缸组件12、曲轴箱13、变速单元14按此序排列。在气缸组件12内包含有单汽缸的空冷式发动机，以汽缸轴线沿车辆前后方向大致水平的状态搭载。而且，来自曲轴箱13所包含曲轴的动力，通过V型带等传送部件传递给变速单元14所含有的驱动链轮，上述V型带等传送部件被架设成沿车辆前后方向大致水平。采用这种结构，摆动单元式发动机11在侧视图中呈横长形状，以其长度方向沿车辆前后方向大致水平的状态搭载于车辆1，成为可实现车辆高度的抑制和低重心化的布局结构。

在摆动单元式发动机11中，变速单元14的上表面设置有空气清洁器17，空气清洁器17向气缸组件12的吸气口提供净化后的空气。由于气缸组件12在摆动单元式发动机11中位于车辆前方侧，来自空气清洁器17的净化后的空气通过朝向车辆前方的吸气通路向吸气口供给。另外，气缸组件12的下表面形成有排气口，排气管23(图4)从此处向后方弯曲并延伸，在车辆后方与消音器18连接。

另外，在摆动单元式发动机11的上方，设置有供骑手就坐的骑手座椅19，在下降管2的上方，用于在骑手就座的状态下承载脚的脚踏板20支撑在未图示的脚踏托架上。另外，脚踏板20与构成车辆外观的脚托架罩形成为一体。而且，摆动单元式发动机11与骑手座椅19之间，形成有通过骑手座椅19开闭的所谓头盔箱的物品收纳空间。

作为车辆外观，覆盖有各种车体罩，各种车体罩被支撑在车体框架等的合适位置。前腿防护罩21安装有信号灯，并将车辆前面侧覆盖，与上述脚踏板20连接成一体。后车架罩22安装有信号灯和刹车灯，并将车辆后方侧覆盖。而且，在后车架罩22的内侧形成有物品收纳空间。另外，后车架罩的后端设置有后挡泥板22A，其用于覆盖后轮15的上方。

图4是简单表示从车辆1卸除后车架罩22后的状态的车辆1的侧视图，图5是从图4中的箭头A方向看到的消音器18和排气管23的视图。

在气缸组件12的下表面形成有未图示的排气口，如图4所示，此排气口连接有排气管23。排气管23从排气口向车宽方向弯曲后向车辆后方延伸且向后上方稍微倾斜，之后与消音器18结合。构成消音器18外表面的消音器主体18A呈圆筒状，排气管23从消音器主体18A的车辆前侧端面的大约中央处进入消音器主体18A内(同时参照图6)。从排气管23向消音器主体18A内部流入或流出的排气气体，通过在18A内构成的排气通路，由催化剂部净化，向消音器主体18A内所区划出的膨胀室排出。向膨胀室排出的排气气体，之后经由多个膨胀室，从排出管18B(图5)向外部排出，此排出管18B从消音器主体18A的后端向外部开放。

在消音器主体18A与排气管23上焊接有消音器支撑托架24，将形成在消音器托架24上的通孔24A、24B固定在形成于曲轴箱13的合适位置的固定部上，从而将消音器18固定在摆动单元式发动机11上。在消音器18搭载于车辆1的状态下，消音器18在车辆前后方向上呈后部向上的状态。另外，在消音器主体18A周面(外表面)的车宽方向外侧附加设置有消音器盖托架24C，通过该消音器盖托架24C安装有消音器盖25，此消音器盖25覆盖消音器18的长度方向。

接着，对消音器18的内部结构进行说明。图6(A)、(B)是表示从消音器18卸除消音器主体18A的一部分后的透视立体图。此外，在图6(A)、(B)中，也存在为方便而未图示的部件。而且，在以下的说明中，存在将消音器主体18A内的排气通路中的距离排气管23侧近的一方作为上游、远的一方作为下游进行说明的情况。

如图6(A)、(B)所示，在消音器主体18A内，分别配置有圆盘状的第一隔板181、第二隔板182，由此，消音器主体18A从车辆前方开始被区划为第一膨胀室183、第三膨胀室184、第二膨胀室185。

从消音器主体18A的车辆前侧端面的大约中央处直接进入的排气管23，在第一膨胀室183内，与向后方扩径的扩散锥体186连接。扩散锥体186呈去头圆锥形状(去除圆锥头部后的残留部分，即圆锥台)，其上端与排气管23连接，且其下端与直径大于排气管23的催化剂部187连接，在第一膨胀室183内与圆筒状的催化剂部187连接。扩散锥体186的下端中心从排气管23的中心轴线向外周侧(消音器主体18A侧)偏移，由此，催化剂部187的中心轴线也从排气管23的中心轴线偏移。另外，催化剂部187中的催化剂是以铂、钯、铑等为主要成分的三元催化剂。

在催化剂部187的下游侧端部(车辆后方侧的端部)连接有直管188。直管188是插通第一隔板181、更详细地说是以轻轻压入的状态嵌插而介于第一膨胀室183与第三膨胀室184之间的中空圆筒状的管部件，构成排气通路的一部分。上流侧的一端与催化剂部连接的直管188，其另一端与向后方缩径的收敛锥体189连接。采用这种结构，从扩散锥体186排出的排气气体经催化剂部187净化后，通过直管188和收敛锥体189向车辆的后方流出。

影响发动机的输出特性以及消音特性的收敛锥体189，缩径成在区划出第二膨胀室185的第二隔板182之前形成平缓的锥形，并延伸到第二隔板182附近。而且，收敛锥体189，其下游侧端部形成为大致直线管状并支撑于第二隔板182。在第二膨胀室185中，配置有如图6(B)所示的被弯曲形成为U字状的U字型排气管190，U字型排气管190的上流侧端部与收敛锥体189的下游侧端部连接。U字型排气管190在第二膨胀室185内弯曲以使排气的流向转换180度，U字型排气管190的另一端与直线状延伸的下流侧排气管191连接。下游侧排气管191，其上流侧的一端与U字型排气管190连接，通过第二隔板182、第一隔板181延伸到第一膨胀室183，下游侧排气管191的下游侧的另一端向催化剂部187靠近，并排出排气气体。采用这种结构，向车辆后方流出的排气气体，通过U字型排气管190转换方向，向前方流去且在第一膨胀室183内排出。

向第一膨胀室183排出的排气气体，接下来流入第二膨胀室185。如图6(B)所示，第一膨胀室183与第二膨胀室185通过被配置成与排气管23等的轴线平行的导气管192连通。由此，从下游侧排气管191向第一膨胀室183排出的排气气体，流入位于车辆后部的第二膨胀室185。

而且，如图6(B)所示，第二膨胀室185与第三膨胀室184通过导气管193连通。由此，向第二膨胀室185排出的排气气体流入第三膨胀室184。如图6(A)所示，与外部连通的排出管18B的一端在第三膨胀室184内开放，流入第三膨胀室184的排气气体通过排出管18B向外部排出。即，对于消音器18，第三膨胀室184成为排气气体最后流入的膨胀室。

接着，对从排气管23的下游侧端部到下游侧排气管191的各部件的形状和连接状态进行详细说明，这些部件构成将来自进入到消音器主体18A内的排气管23的排气气体向第一膨胀室183排出之前的消音器主体18A内的排气通路。图7是从图5所示的箭头B看到的B-B剖面图，图8是从图5所示的箭头C看到的C-C剖面图。另外，图9是从消音器18的轴线方向看到的消音器18的剖面图。

如图7所示，排气管23从消音器主体18A的上下方向的大约中央处直接进入。图9(A)是图7中的D-D方向的视图，如此图所示，排气管23从消音器18的车宽方向的正中央处进入消音器主体18A内。之后，排气管23延伸到第一膨胀室183内并与上述的扩散锥体186连接。

图8是图5所示的C-C剖面图，更详细来讲，是消音器18被包含有排气管23的中心轴线、催化剂部187的中心轴线、下游侧排气管191的中心轴线的假想平面剖开的剖面图(同时参照图9(B))。虽然在消音器18中，形成排气管23的中心轴线(L1)、催化剂部187的中心轴线(L2)、下游侧排气管191的中心轴线(L3)被包含在同一假想平面内的位置关系，但不需要一定要采用这样的结构。

如图8所示，扩散锥体186呈向后方扩径的去头圆锥形状，其周面的中心朝向车辆内侧下方(图9(A)中的箭头D方向)渐渐远离排气管23的中心轴线。而且，扩散锥体186，在其下游侧端部以外嵌催化剂部187的上游侧端部的状态与催化剂部187连结，之后，催化剂部187延伸到第一隔板181的最近位置。以延伸到第一隔板181的最近位置的催化剂部187的下游侧端部被直管188的内周端面外嵌的形式将催化剂部187与直管188嵌合连结，该直管188被配设成横跨在第一膨胀室183与第三膨胀室184之间。直管188插通在第一隔板181的插通孔181A内，为保持膨胀室之间的气密状态，直管188以紧密接触的状态、即其周面与插通孔181A的内周接触并形成轻轻压入这种程度的嵌合的状态嵌插于第一隔板181。这样，催化剂部187以其上游侧端部与排气管23连接、其下游侧端部与直管188连接的状态被支撑，将其周面露出在第一膨胀室183内。采用这样的结构，由于向第一膨胀室183排出的高温排气气体的热量直接传递给催化剂部187的外表面，因此能够将催化剂部187的预热提早。另外，虽然催化剂部187处于高温状态，但由于其以被直管188覆盖的形式与直管188嵌合，而直管188插通在第一隔板181的插通孔181A中，因此催化剂部187不会与第一隔板181直接接触，能够抑制从催化剂部187向消音器主体18A的热传递。

图9(B)是图7中的E-E方向的视图，更详细来说是在第一隔板181的稍后方剖开消音器18的剖面图。由于催化剂部187与扩散锥体186连接，而扩散椎体186的周面的中心心朝向车辆内侧下方渐渐远离排气管23的中心轴线，因此，如图9(B)所示，催化剂部187的中心轴线(L2)处于从排气管23的中心轴线(L1)向外周侧(图9(A)中的箭头D方向)偏移的位置。因此，在车辆1搭载有消音器18的状态下，催化剂部187的中心轴线L2(轴心)位于车辆1的垂直面与水平面之间的车辆内侧且下侧，即相对中心轴线L1位于车辆内侧且下侧。

接着，在第三膨胀室184内，直管188在催化剂部187的正后方形成沿规定长度尺寸其内径与催化剂部187相同或大致相同的排气通路，直管188的下游侧端部(正后方)与收敛锥体189连接。收敛锥体189在第三膨胀室184内沿排气气体的流向平缓或逐渐缩径，并且经过第二隔板182与一端朝向第三膨胀室的U字型排气管190连接。而且，在本实施形态中，在从催化剂部187到U字型排气管190的距离、即由直管188与收敛锥体189形成的排气通路的长度中，直管188所占的长度约为1/3左右。在消音器18中，采用这种直管188，对于从催化剂部187排出的排气气体，形成沿规定长度尺寸其内径与催化剂部187相同或大致相同的排气通路，由此能够缓和由下游侧的收敛锥体189引起的背压上升。另外，在本实施形态中，虽然将直管188与收敛锥体189分体设置，但也可以将它们形成为一体。

接着，U字型排气管190弯曲成U字状，并且在其下游侧端部与下游侧排气管191结合。下游侧排气管191，延伸到第一膨胀室183，并从其下游侧端部排出排气气体。这里，如图9(B)所示，由于在消音器18中形成排气管23的中心轴线(L1)、催化剂部187的中心轴线(L2)、下游侧排气管191的中心轴线(L3)被包含在同一假想平面内的位置关系，并且催化剂部187的中心轴线(L2)从排气管23的中心轴线(L1)向外周侧偏移，因此下游侧排气管191的中心轴线(L3)隔着排气管23的中心轴线(L1)位于催化剂部187的中心轴线(L2)的相反侧。

而且，从下游侧排气管191向第一膨胀室183排出排气气体后，如上所述，排气气体流入第二膨胀室185、第三膨胀室184，并最终从排出管18B向外部排出。图9(C)是图7中的F-F方向的视图，更详细地来说，是在第二隔板182的稍后方剖开消音器18的剖面图。如此图所示，连通各膨胀室的导气管192、导气管193在消音器主体18A内被配设成不与催化剂部187和下游侧排气管191等产生干涉。另外，排出管18B被配设成其排出侧端部从消音器18的车宽方向的正中央处向外部开放，排气气体从这里向外部排出。

如上所述，在本实施形态中，在消音器18内，直管188在催化剂部187的正后方形成沿规定长度尺寸其内径与催化剂部187相同或大致相同的排气通路，直管188的下游侧端部(正后方)与收敛锥体189连接。而且，收敛锥体189沿着排气气体的流通方向平缓或逐渐地缩径地形成排气通路，使排气气体向下游侧流出。通过这样不在此催化剂部187的正后方形成收敛锥体部(缩径部)，即使不在缩径部上形成细孔等，也可以减少催化剂部187的正下游处的排气阻力(流路阻力)。因此，无需形成细孔等，既具有了简单的排气通路结构，又可以抑制背压的急剧上升。

另外，催化剂部187以其下游侧端部被直管188覆盖的形式(被外嵌的形式)与直管188嵌合而连结，直管188嵌插在第一隔板181的插通孔181A中。采用这种结构，虽然催化剂部187处于高温状态，但由于催化剂部187不直接与第一隔板181连接，因此可以抑制从催化剂部187向消音器主体18A的热传递。

另外，虽然在直管188与催化剂部187结合部位上，直管188的一部分露出在高温的第一膨胀室183中，但其大部分配置在第三膨胀室184中，此膨胀室184在消音器18中是排气气体最后流入的膨胀室。由于在作为排气气体最后流入的膨胀室的第三膨胀室184中排气气体的温度变得较低，因此可以抑制因第一膨胀室183或催化剂部187引起的直管188本身的温度上升，且可以抑制经第一隔板181向消音器主体18A的热传递。

以上对本发明的实施形态进行了说明，然而本发明并不仅限于上述的实施形态。例如，在本实施形态中，将本发明的消音器应用于小型摩托车，但也可以应用于在其它摩托车。

Claims (4)

1.一种消音器装置，其特征在于，具有：

消音器主体，其与排气管连接；

催化剂部，其用于对来自进入到上述消音器主体内的上述排气管的排气气体进行净化，上述催化剂部配置在上述消音器主体中；

直管，其与上述催化剂部连接，使来自上述催化剂部的排气气体流出，上述直管具有与上述催化剂部的外径大致相同的内径；以及

收敛锥体部，其与上述直管连接，上述收敛锥体部的直径从上游端到下游端逐渐减小，

上述催化剂部的上游端与上述排气管连接，且上述催化剂部的下游端与上述直管的内周端面适配，

上述直管嵌插于隔板，该隔板在上述消音器主体中区划形成出至少两个膨胀室，

上述催化剂部将其周面露出在上述膨胀室内。

2.如权利要求1所述的消音器装置，其特征在于，设置有上述直管的膨胀室，是多个上述膨胀室中排气气体最终流入的膨胀室。

3.如权利要求1或2所述的消音器装置，其特征在于，还具有：

U型排气管，其与上述收敛锥体部的下游端连接；

下游侧排气管，其与上述U型排气管的下游端连接，上述下游侧排气管沿上述消音器主体的长度方向延伸，且在多个上述膨胀室中排气气体最初流入的膨胀室内开放；以及

至少一个导气管，其将两个规定的膨胀室连通。

4.一种摩托车，其特征在于，搭载有如权利要求1所述的消音器装置。

Images