特開 2025-72729 乗物の排気マフラ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025072729

(43)【公開日】2025-05-12

(54)【発明の名称】乗物の排気マフラ

(51)【国際特許分類】

   F01N 13/00 20100101AFI20250501BHJP

   F01N 13/08 20100101ALI20250501BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20250501BHJP

   F01N 1/08 20060101ALI20250501BHJP

   F01N 1/02 20060101ALI20250501BHJP

【ＦＩ】

F01N13/00 A

F01N13/08 G

F01N3/24 J

F01N3/24 K

F01N13/08 A

F01N1/08 B

F01N1/02 G

F01N1/02 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023182994

(22)【出願日】2023-10-25

(71)【出願人】

【識別番号】521431099

【氏名又は名称】カワサキモータース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087941

【弁理士】

【氏名又は名称】杉本 修司

(74)【代理人】

【識別番号】100112829

【弁理士】

【氏名又は名称】堤 健郎

(74)【代理人】

【識別番号】100155963

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 大輔

(74)【代理人】

【識別番号】100150566

【弁理士】

【氏名又は名称】谷口 洋樹

(74)【代理人】

【識別番号】100220489

【弁理士】

【氏名又は名称】笹沼 崇

(72)【発明者】

【氏名】大野 雅史

(72)【発明者】

【氏名】有馬 久豊

(72)【発明者】

【氏名】山本 日出彦

(72)【発明者】

【氏名】深見 尚司

【テーマコード（参考）】

3G004

3G091

【Ｆターム（参考）】

3G004AA02

3G004CA01

3G004DA07

3G004DA09

3G004DA15

3G004DA25

3G091AA03

3G091AB03

3G091BA26

3G091HA05

3G091HA08

3G091HA36

3G091HA37

(57)【要約】

【課題】組立て誤差の影響を抑えて排ガスセンサを取り付けることができる乗物の排気マフラを提供する。
【解決手段】本開示の乗物の排気マフラ２０は、内部に消音空間ＳＰが形成される内筒３２と、マフラ２０の外殻を構成する外筒３４と、消音空間ＳＰ内に配置されて内部を排ガスＧが流れるパイプ部材５１と、パイプ部材５１を流れる排ガスＧの状態を検知するセンサ８４と、センサ８４の周囲に配置されて消音空間ＳＰ内の気体の外方への流出を塞ぐ閉塞体８８とを備えている。閉塞体８８は、パイプ部材５１に接続されるパイプ側接続部分１００と、外筒３４に接続される外筒側接続部分１０２とを有している。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に消音空間が形成される内筒と、
マフラの外殻を構成する外筒と、
前記消音空間内に配置されて内部を排ガスが流れるパイプ部材と、
前記パイプ部材を流れる排ガスの状態を検知するセンサと、
前記センサの周囲に配置されて、消音空間内の気体の外方への流出を塞ぐ閉塞体と、
を備え、
前記閉塞体は、前記パイプ部材に接続されるパイプ側接続部分と、前記外筒に接続される外筒側接続部分とを有している乗物の排気マフラ。

【請求項2】

請求項１に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分の軸心が、前記外筒の軸心よりも径方向外側に位置する乗物の排気マフラ。

【請求項3】

請求項１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記閉塞体は、
前記外筒の開口に隣接する部分に対して周方向に重なって接続される第１部材と、
前記パイプ部材の開口に隣接する部分に対して径方向に重なって接続される第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材とは、軸方向に重なる部分で互いに接続されている乗物の排気マフラ。

【請求項4】

請求項１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分よりも上流側の部分は、その軸心が前記挿入部分に向かって径方向に外筒の開口に近づく方向に傾斜している乗物の排気マフラ。

【請求項5】

請求項１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分は、前記パイプ部材の入口に比べて縮径している乗物の排気マフラ。

【請求項6】

請求項１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分よりも下流側に延長して延びる延長部分が形成されている乗物の排気マフラ。

【請求項7】

請求項１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分よりも上流側に触媒コンバータが配置されている乗物の排気マフラ。

【請求項8】

請求項７に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記触媒コンバータの上流側に、排ガスの流れを径方向に向ける偏向部分が設けられている乗物の排気マフラ。

【請求項9】

請求項１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、乗物に取り付けられた状態で、前記閉塞体は、前記外筒からの凹み量が乗物の幅方向一方側に向かって小さくなっている乗物の排気マフラ。

【請求項10】

請求項１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、さらに、前記外筒の少なくとも一部を外側から覆うマフラカバーを備え、
前記センサが、前記マフラカバーにより外側から覆われている乗物の排気マフラ。

【請求項11】

請求項１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、さらに、
前記内筒と前記外筒との間に充填される充填材と、
前記センサの取付部付近に設けられて、前記充填剤の移動を規制する規制壁と、
を備えた乗物の排気マフラ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、排ガスを検知するセンサが取り付けられた乗物の排気マフラに関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動二輪車において、排ガスを浄化する触媒コンバータを排気通路に設けたものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１の自動二輪車には、触媒コンバータの上流側および下流側に排ガスセンサを設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１１０６１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

内部に消音空間が形成される内筒と、マフラの外殻を構成する外筒とを有する排気マフラに排ガスセンサを設ける場合、内外筒の組立誤差により排ガスセンサの取付けが困難問なる場合がある。

【0005】

本出願の開示は、組立て誤差の影響を抑えて排ガスセンサを取り付けることができる乗物の排気マフラを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の乗物の排気マフラは、内部に消音空間が形成される内筒と、マフラの外殻を構成する外筒と、前記消音空間内に配置されて内部を排ガスが流れるパイプ部材と、前記パイプ部材を流れる排ガスの状態を検知するセンサと、前記センサの周囲に配置されて消音空間内の気体の外方への流出を塞ぐ閉塞体とを備えている。前記閉塞体は、前記パイプ部材に接続されるパイプ側接続部分と、前記外筒に接続される外筒側接続部分とを有している。センサは、排ガスの成分、温度、流速等を検出するセンサであり、例えば、排ガス中の酸素の量を検出する酸素センサである。

【発明の効果】

【0007】

本開示の鞍乗型乗物の排気マフラによれば、閉塞体が、内筒を介さずに、パイプ部材と外筒に接続されるので、内筒と外筒との間のマフラの組立誤差の影響を受けずに、排ガスセンサを取り付けることができる。また、パイプ部材と外筒とを閉塞体を介して接続することで、パイプ部材に比べて大形となる内筒に閉塞体を接続するための構造を不要とすることができ、内筒の構造を簡易化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の第１実施形態に係る排気マフラを備えた鞍乗型乗物の一種である自動二輪車を示す側面図である。

【図2】同排気マフラを示す側面図である。

【図3】図２からマフラカバーを取り外した状態を示す側面図である。

【図4】同排気マフラを示す縦断面図である。

【図5】同排気マフラを示す水平断面図である。

【図6】図４のVI-VI線に沿った断面図である。

【図7】同排気マフラの下流側センサの取付構造を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示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。以下の説明において、「前方」および「後方」とは、乗物の進行方向から見た「前方」および「後方」をいう。つまり、前後方向は乗物の長手方向に一致する。「左」および「右」とは、乗物に乗った状態の運転者から見た「左」および「右」をいう。つまり、「左右方向」は乗物の幅方向と一致する。

【0010】

図１は、本開示の第１実施形態に係る排気マフラを備えた鞍乗型乗物の一種である自動二輪車を示す側面図である。図１の自動二輪車は、オフロード走行用の車両である。ただし、自動二輪車はオフロード走行用の車両に限定されない。また、本開示の排気マフラは、自動二輪車以外の鞍乗型乗物、例えば、三輪車、四輪バギー、小型滑走艇等にも適用可能である。

【0011】

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、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は、前端のヘッドパイプ４から後方斜め下方に延びている。メインフレーム１は、後端部１ａで下方に湾曲し、ほぼ下方に延びている。

【0012】

リヤフレーム２は、上側リヤフレーム片２ａと、下側リヤフレーム片２ｂとを有している。上側リヤフレーム片２ａは、その前端がメインフレーム１の後端部１ａの前方上方に連結されて、メインフレーム１から後方に延びている。下側リヤフレーム片２ｂは、その前端がメインフレーム１の後端部１ａの若干下方に連結されている。下側リヤフレーム片２ｂは、メインフレーム１から後方斜め上方に延びて、その後端が上側リヤフレーム片２ａの後部に連結されている。

【0013】

ヘッドパイプ４にステアリングシャフト（図示せず）を介してフロントフォーク８が回動自在に軸支されている。フロントフォーク８の上端部に操向用のハンドル７が固定されている。フロントフォーク８の下端部に前輪１０が取り付けられている。

【0014】

メインフレーム１の後端部１ａの下方に、スイングアームブラケット９が設けられている。このスイングアームブラケット９に取り付けたピボット軸１１の回りに、スイングアーム１２が上下揺動自在に軸支されている。このスイングアーム１２の後端部に、後輪１４が支持されている。

【0015】

自動二輪車の駆動源であるエンジンＥが、メインフレーム１の下方前方に配置され、メインフレーム１に取り付けられている。エンジンＥは、ドライブチェーンのような動力伝達部材（図示せず）を介して後輪１４を駆動する。本実施形態のエンジンＥは、単気筒４サイクルエンジンＥであるが、これに限定されない。

【0016】

エンジンＥの後面に吸気ポート１６が形成され、前面に排気ポート１８が形成されている。吸気ポート１６から導入された空気と燃料の混合気が燃焼室で燃焼され、排気ポート１８から排出される。吸気ポート１６に、吸気装置ＩＤが接続されている。吸気装置ＩＤは、取り込まれた外気を燃料と混合して混合気を生成し、吸気としてエンジンＥの吸気ポート１６に供給する。

【0017】

排気ポート１８に、排気管２２が接続されている。排気管２２が、エンジンＥの右側方を後方に延びて、後輪１４の右側方上方に配置された排気マフラ２０に接続されている。排気マフラ２０の一部、具体的には上半部は、マフラカバー２４により外側方から覆われている。マフラカバー２４は、排気マフラ２０に対して、径方向に隙間をあけて配置される。排気マフラ２０がマフラカバー２４で覆われることで、乗車姿勢の運転者が排気マフラ２０に直接接触することが防がれる。マフラカバー２４は、例えば、板金からなり、排気マフラ２０に着脱自在に取り付けられている。ただし、排気管２２および排気マフラ２０の配置は、これに限定されない。排気マフラ２０の詳細は後述する。

【0018】

メインフレーム１に、燃料タンク２５が支持されている。燃料タンク２５には、エンジンＥの燃料が貯留される。燃料タンク２５は、エンジンＥの上方に配置されている。燃料タンク２５の後方で、上側リヤフレーム片２ａに、運転者が着座するシート２６が支持されている。

【0019】

［排気マフラ］
以下に、本開示の排気マフラ２０について説明する。図２は排気マフラ２０の側面図で、図３はマフラカバー２４を取り外した状態を示す側面図で、図４は排気マフラ２０の縦断面図で、図５は排気マフラ２０の水平断面図で、図６は図４のVI-VI線に沿った断面図である。以下の説明において、「上流」および「下流」とはそれぞれ、排ガスＧの流れ方向の「上流」および「下流」をいう。

【0020】

本開示の排気マフラ２０は、排気音を低減する消音機能を有する。また、排気マフラ２０は、排ガス中に含まれる有害物質の大気排出を抑制、いわゆる浄化機能を有する。ここで、「消音機能」とは、膨張、収縮を繰り返すように複数室を形成したり、共鳴構造としたりすることで、排気の圧力エネルギーを抑制することをいう。また、「浄化機能」には、例えば、希少貴金属である白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の白金族元素（触媒材料）が用いられ、白金族元素と排ガスとの酸化還元反応によって排ガス中に含まれる有害物質が無害物質に変換される。具体的には、排ガスを白金系元素に晒すことで、排ガス中に含まれる有害物質である窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＣＨ）を、無害物質であるＮ_２、ＣＯ_２、Ｈ_２Ｏにそれぞれ変換する。

【0021】

排気マフラ２０は、自動二輪車のエンジンＥの排気音を低減すると共に、エンジン特性を調整する装置である。図２に示すように、排気マフラ２０は、接続管２７を介して排気管２２に接続される。接続管２７は、内部に排ガスＧが流れるパイプであり、上流端部（前端部）がバンド等により排気管２２に着脱自在に接続され、下流端部（後端部）が溶接により排気マフラ２０に接合されている。接続管２７の下流端部に、接続管２７を流れる排ガスＧの状態を検知する上流側センサ３５が取り付けられている。本実施形態では、上流側センサ３５は、排ガスＧ中の酸素の量を検出する酸素センサである。

【0022】

排気マフラ２０は、筒状のマフラ本体部２８と、上流端部（前端部）で接続管２７に接続され下流端部（後端部）でマフラ本体部２８に連なるマフラ入口部３０とを有している。図３に示すように、マフラ本体部２８の外周面に、マフラカバー２４（図２）が締結される取付部２８ａが設けられている。本実施形態の取付部２８ａは、後述する下流側センサを挟んで配置される。具体的には、取付部２８ａは、ボルトのような締結部材が螺合する溶接ナットを有している。また、本実施形態では、取付部２８ａは前後方向に離間して２つ設けられている。ただし、取付部２８ａの構造、配置、数は実施形態のものに限定されない。本実施形態では、マフラ本体部２８は、横断面が楕円形の筒状である。なお、マフラ本体部の横断面形状は、楕円形に限らず、真円形でも、略多角形形状でもよい。

【0023】

マフラ２０の外殻を構成する外筒３４とを有している。つまり、マフラ本体部２８は、内筒３２と、内筒３２の径方向外側を覆う外筒３４とを有する二重構造である。本実施形態では、内筒３２と外筒３４との間に吸音材３６が介装されている。吸音材３６は、微細な孔や隙間が多数形成される多孔質材料によって実現される。吸音材３６として、例えば、グラスウールが用いられる。内筒３２の周壁にはパンチング孔が形成されており、消音空間ＳＰの排ガスＧはパンチング孔を介して吸音材３６に接触する。排気マフラ２０に吸音材３６が設けられることにより、排ガスＧの外筒３４から放射する放射音を低減することができる。また、吸音材３６によって空気層が形成されることで、排気マフラ２０の外筒３４の表面温度が上昇するのを抑制できる。

【0024】

マフラ入口部３０は、接続管２７に接続される上流端部からマフラ本体部２８に接続される下流端部に向かって徐々に拡径するコーン状の部材である。詳細には、マフラ入口部３０の上流端部の内周面に接続管２７の下流端部が挿入され、溶接で接合されている。マフラ入口部３０の下流端部は、マフラ本体部２８の上流端部の内周面に挿入され、溶接で接合されている。本実施形態では、マフラ入口部３０の内部も、排気マフラ２０の消音空間ＳＰの一部を構成している。つまり、マフラ入口部３０の前端壁３０ａにより消音空間ＳＰの前端が閉塞されている。

【0025】

マフラ入口部３０は、その下流端部が、外筒３４の上流端部に接続される。マフラ入口部３０は、その内部空間に、パイプ部材の上流側部分を収容する。マフラ入口部３０は、内部空間にパイプ部材が設けられて、パイプ部材とで２重構造に形成される。これによって、排ガスＧが、接続管２７から直接マフラ入口部３０に流れることが阻止される。マフラ入口部３０の内部空間は、その下流端部で、内筒３２の内部空間と連通する。これによって、マフラ入口部３０の内部空間が、消音空間として機能する。

【0026】

排気マフラ２０の消音空間ＳＰは、複数の消音室に分割されていてもよい。本実施形態では、消音空間ＳＰは、３つの第１～３消音室４１，４２，４３に分割されている。詳細には、消音空間ＳＰの後端が蓋部材３８で閉塞され、消音空間ＳＰの前端がマフラ入口部３０で閉塞される。前側の第１隔壁４４と後側の第２隔壁４６とにより消音空間ＳＰが区画されている。蓋部材３８は外筒３４の後部の内周面に溶接で接合され、第１および第２隔壁４４，４６は内筒３２の内周面に溶接で接合されている。

【0027】

消音室４１，４２，４３は、前方から第２消音室４２、第３消音室４３、第１消音室４１の順に並んでいる。詳細には、内筒３２の内側空間であって蓋部材３８と第２隔壁４６との間に第１消音室４１が形成され、内筒３２およびマフラ入口部３０の内側空間であって第１隔壁４４とマフラ入口部３０の前端壁３０ａとより第２消音室４２が形成され、内筒３２の内側空間であって第１隔壁４４と第２隔壁４６とより第３消音室４３が形成されている。

【0028】

排気マフラ２０の消音空間ＳＰ内に、内部を排ガスＧが流れるパイプ部材５１～５３が配置されている。本実施形態の排気マフラ２０は、３つの第１～第３パイプ部材５１～５３を備えている。

【0029】

第１パイプ部材５１は、上流端５１ａが接続管２７の下流端に連通している。第１パイプ部材５１は、上流端５１ａから流れ方向下流側に延び、第１および第２隔壁４４，４６を貫通して、下流端５１ｂが第１消音室４１に開口している。第１パイプ部材５１の詳細は後述する。

【0030】

図５に示す第２パイプ部材５２は、上流端５２ａが第１消音室４１に開口している。第２パイプ部材５２は、上流端５２ａから前方に延び、第２隔壁４６および第１隔壁４４を貫通して、下流端５２ｂが第２消音室４２に開口している。また、第１隔壁４４には、第２消音室４２と第３消音室４３とを連通する貫通孔５４（図４）が設けられている。

【0031】

第３パイプ部材５３は、導入部５３ａが第３消音室４３に開口している。本実施形態では、第３パイプ部材５３の前端部は閉塞され、導入部５３ａは第３パイプ部材５３の外周面に形成されている。第３パイプ部材５３は、第２隔壁４６を貫通して後方に延び、下流端５３ｂが排気マフラ５０の外部に開口している。本実施形態では、蓋部材３８を貫通する出口パイプ５６に、第３パイプ部材５３の下流端５３ｂが連通している。出口パイプ５６は、蓋部材３８に着脱自在に取り付けられた出口カバー５８により外周が覆われている。

【0032】

接続管２７から排気マフラ２０の第１パイプ部材５１に流入した排ガスＧは、第１パイプ部材５１内を流れて、第１消音室４１に導出されて膨張する。第１消音室４１の排ガスＧは、第２パイプ部材５２内を流れる際に収縮して、第２消音室４２に導出されて膨張する。第２消音室４２の排ガスＧは、貫通孔５４を通過する際に収縮して第３消音室４３に流入して膨張する。第３消音室４３の排ガスＧは、第３パイプ部材５３および出口パイプ５６を介してマフラ外部に排出される。

【0033】

このように、排気マフラ２０内で膨張・収縮が繰り返されることで、排ガスＧの圧力エネルギーが消耗される。これによって、排気マフラ２０の外部に排出される際の排ガスＧが消音される。また、第２隔壁４６に、第１消音室４１と第３消音室４３とを連通する貫通孔を設けて、第２消音室４２から第３消音室４３に流入する排ガスＧとの間で排気干渉（共鳴）させることで、排ガスＧを消音してもよい。

【0034】

［フレームアレスタ］
本実施形態では、第３パイプ部材５３にフレームアレスタ６０が設けられている。フレームアレスタ６０は、火炎を遮断し、気体のみを通過させるもので、本実施形態では、第３パイプ部材５３の導入部５３ａに取り付けられた金網６０である。

【0035】

本実施形態では、フレームアレスタ６０のメンテナンスができるように、第３パイプ部材５３は着脱可能に設けられている。詳細には、第３パイプ部材５３と出口パイプ５６とを連結する連結部材６４に、後方に向かって拡径するフランジ部材６６が接合されている。このフランジ部材６６と蓋部材３８が、蓋部材３８を前にして前後方向に重ねられた状態で後方からボルト７０により連結されている。

【0036】

また、第３パイプ部材５３よりも大径の挿通管６２が、第２隔壁４６を貫通するように設けられている。小径の第３パイプ部材５３は、ボルト７０を緩めることで挿通管６２の内部に前後方向に移動自在に挿通されている。第３パイプ部材５３の外周面に、挿通管６２の内周面に近接するシール部材６９が取り付けられている。シール部材６９により、第３パイプ部材５３の外周面と挿通管６２の内周面との隙間を通って第１消音室４１から第３消音室４３に排ガスＧが流入するのを阻止できる。

【0037】

ただし、第３パイプ部材５３にフレームアレスタ６０を設けなくてもよい。この場合、挿通管６２は省略され、第３パイプ部材５３および出口パイプ５６は、第２隔壁４６および蓋部材３８にそれぞれ溶接で接合できる。

【0038】

［触媒コンバータ］
第１パイプ部材５１に触媒コンバータ７２が配置されている。触媒コンバータ７２は、排ガスＧに含まれる有害な排気成分を浄化する。詳細には、第１パイプ部材５１は、触媒コンバータ７２を収納する大径の触媒収納部７４を有している。触媒収納部７４は、第１パイプ部材５１で最も大径の部分である。第１パイプ部材５１は、触媒収納部７４よりも上流側に上流部７６を有している。また、第１パイプ部材５１は、触媒収納部７４よりも下流側に下流部８０を有している。

【0039】

第１パイプ部材５１における触媒収納部７４よりも上流側の上流部７６は、上流端で接続管２７に連通している。つまり、上流部７６の上流端が、第１パイプ部材５１の上流端５１ａを構成している。上流部７６は、上流端５１ａから触媒収納部７４に向かって徐々に拡径している。

【0040】

上流部７６および触媒収納部７４の軸線は、外筒３４に対して、後方に進むにつれて径方向外側に傾斜している。また、上流部７６は、上下分割体が合わさって形成される「もなか構造」に形成されることで、上下で非対称の形状に形成される。上流部７６の下側部分が、上流部７６の上側部分に比べて、下流に進むにつれての径の拡大量が小さく形成される。このように上流部７６のうちで、下側部分の傾斜が緩やかに形成されることで、流れ方向における断面積変化を抑えることができ、排ガスＧの乱れを抑えることができる。

【0041】

上流部７６の内部に入口管７５が配置されている。入口管７５は、上流部７６の内周面に溶接で接合されている。入口管７５の前端部７５ａは接続管２７に臨んでいる。つまり、接続管２７からの排ガスＧは、入口管７５に導入される。入口管７５の後端部７５ｂは閉塞され、入口管７５の周壁に複数のパンチング孔７５ｃが形成されている。したがって、入口管７５に導入された排ガスＧは、パンチング孔７５ｃから径方向に導出される。つまり、入口管７５は、触媒コンバータ７２の上流側で、排ガスＧの流れを径方向に向ける偏向部分を構成している。

【0042】

第１パイプ部材５１における触媒収納部７４よりも下流側の下流部７８は、下流側に向かって縮径している縮径部分８０と、縮径部分８０の下流端に連なる延長部分８２とを有する。縮径部分８０は、上下分割体が合わさって形成される「もなか構造」に形成されることで、上下で非対称の形状に形成される。縮径部分８０の上側部分が、縮径部分８０の下側部分に比べて、下流に進むにつれての径の拡大量が小さく形成される。このように縮径部分８０のうちで、上側部分の傾斜が緩やかに形成されることで、流れ方向における断面積変化を抑えることができ、排ガスＧの乱れを抑えることができる。また、縮径部分８０のうちで上側部分の傾斜が緩やか、言い換えると平坦に形成されることで、後述する閉塞体との接続を行いやすくすることができる。

【0043】

詳細には、下流部７８は、上流部７６に比べて外筒３４の内壁に近接して配置されている。より詳細には、縮径部分８０は、外筒３４の内壁に近い側の部分は外筒３２に沿って延び、外筒３４の内壁から離れた側の部分が下流に向かって径方向に外筒３２に近づく方向に傾斜している。したがって、縮径部分８０全体としても、その軸心は、下流に向かって径方向に外筒の内壁に近づく方向に傾斜している。

【0044】

下流部７８は、縮径部分８０の上流端で径が最も大きくなる。縮径部分８０の下流端および下流端に接続される延長部分８２は、同じ通路面積となる。延長部分８２は、縮径部分８０から通路面積一定に下流に延びている。換言すれば、第１パイプ部材５１における縮径部分８０よりも下流側に、外筒３４に沿って延びる延長部分８２が形成されている。延長部分８２の下流端は第２消音室４２に開口している。つまり、下流部７８の下流端が、第１パイプ部材５１の下流端５１ｂを構成している。触媒コンバータ７２の下流側には、ある程度の長さのストレート部分が必要であり、本実施形態では、延長部分８２によりストレート部分が確保されている。例えば、延長部分８２は、その容積が１つの気筒の燃焼容積よりも大きく形成されてもよい。また、延長部分８２の長さは、触媒コンバータ７２の直径よりも長く形成されてもよい。

【0045】

［センサ］
図４に示すように、排気マフラ２０に下流側センサ８４が取り付けられている。下流側センサ８４は、第１パイプ部材５１を流れる排ガスＧの状態を検知する。本実施形態では、下流側センサ８４は、排ガスＧ中の酸素の量を検出する酸素センサである。図２に示すように、下流側センサ８４は、マフラカバー２４により外側から覆われている。これにより、下流側センサ８４と障害物が衝突するのを防ぐことができる。マフラカバー２４で下流側センサ８４を覆うことで、下流側センサ８４を覆うための専用の部品を不要とすることができる。また、本実施形態のようなオフロード車では泥、水等をかぶりやすいが、本実施形態では、下流側センサ８４はマフラカバー２４で覆われているので、泥や水から保護される。

【0046】

本実施形態では、図４に示すように、触媒コンバータ７２の上流側に上流側センサ３５が配置され、触媒コンバータ７２の下流側に下流側センサ８４が配置されている。上流側センサ３５は、例えば、燃料噴射制御（空燃比制御）に用いられる。下流側センサ８４は、例えば、触媒コンバータ７２の故障診断に用いられる。

【0047】

下流側センサ８４は、第１パイプ部材５１の縮径部分８０に挿入されている。より具体的には、下流側センサ８４は、触媒収容部７４の下流端よりも下流側であって触媒収容部７４よりも縮径したパイプ部分に挿入されている。本実施形態では、第１パイプ部材５１における下流側センサ８４が挿入される挿入部分８６は、第１パイプ部材５１における内筒３２および外筒３４に最も近接する部分で、かつ、触媒収容部７４よりも小径となっている。換言すれば、触媒コンバータ７２の下流側で通路面積を狭めた位置に下流側センサ８４が配置されている。このように、触媒コンバータ７２の下流側で排ガスＧが集約される領域に下流側センサ８４を配置することで、径方向に集合した排ガスＧをセンサに接触させることができ、検出ばらつきを抑えることができる。

【0048】

また、通路面積を狭めるのは、下流側センサ８４が挿通される側に寄せて狭められる。詳細には、下流部７８の軸線Ｘ１は、排気マフラ２２の軸心ＡＸに対して、下流側に向かって下流側センサ８４に近づくように傾斜している。また、挿入部分８６の中心点Ｏ１は、外筒３４の中心点（排気マフラ２２の軸心ＡＸ）よりも径方向外側に位置する。

【0049】

［下流側センサの取付構造］
つぎに、図７を用いて下流側センサ８４の取付構造を説明する。下流側センサ８４は、軸状に形成される。下流側センサ８４の軸線方向一端部に検出部分が設けられる。下流側センサ８４の検出部分は、排気マフラ２０の外筒３４および内筒３２を貫通して、第１パイプ部材５１の縮径部分８０内に配置される。下流側センサ８４は、検出部分が縮径部分８０の内部空間に配置された状態で、縮径部分８０に取り付けられている。詳細には、下流側センサ８４の検出部分は、排気マフラ２０の外筒３４に形成されたマフラ開口９０を通過し、第１パイプ部材５１の挿入部分８６に形成されたパイプ開口９２に取り付けられている。より詳細には、下流側センサ８４は、パイプ開口９２に溶接で接合された円筒形状のボス部９４に螺合されている。

【0050】

延長部分８２と内筒３２との間には、径方向の隙間が形成される。隙間を通過して排ガスＧが、内筒３２に形成されたセンサ挿通用の開口に向かうことがある。本実施形態では、内筒３２の開口から排ガスＧが内筒３２の外部に流出したとしても、外筒３４と閉塞体８８（後述）とで塞がれることで、排ガスＧがセンサ８４付近から流出することが防がれる。

【0051】

内筒３２にも下流側センサ８４の検出部分が挿通する開口が形成される。内筒３２は、閉塞体８８（後述）も含めて配置される程度の開口が形成される。言い換えると、閉塞体８８（後述）のうちで第１パイプ部材５１との溶接領域よりも大きな開口が形成される。

【0052】

排気マフラ２０は、外筒３４のマフラ開口９０を塞ぐ閉塞体８８を備えている。図３に示すように、閉塞体８８は、下流側センサ８４の周囲に配置され、消音空間ＳＰ内の排ガスＧが外方へ流出するのを塞いでいる。本実施形態の閉塞体８８は、板金を折り曲げ加工して成形したもので、下流側センサ８４の軸心Ｘ２方向から見て、排気マフラ２０の長手方向Ｄ１に長軸を有する楕円形状である。本実施形態では、閉塞体８８は、金属材料で構成されているが、センサ挿入のために形成した開口を塞ぐ構造であればよく、材料や形状は本実施形態に限定されない。

【0053】

閉塞体８８は、その中心部に消音空間ＳＰに向かって凹入する凹部９６を有している。詳細には、閉塞体８８は、その外縁から中心に向かって徐々に凹む傾斜面９８を有し、傾斜面９８が凹部９６に連なっている。閉塞体８８における外筒３４からの凹み量は、一定ではなく、その周方向位置により異なっている。本実施形態では、乗物に取り付けられた状態で、閉塞体８８における外筒３４からの凹み量は、車幅方向の外側（本実施形態では右側）に向かって小さくなっている。これにより、サイドスタンドで起立した状態で、凹部９６に水が溜まるのを抑制できる。

【0054】

図６に示すように、閉塞体８８は、第１パイプ部材５１に接続されるパイプ側接続部分１００と、外筒３４に接続される外筒側接続部分１０２とを有している。つまり、閉塞体８８は、最も径方向内側の第１パイプ部材５１と、最も径方向外側の外筒３４に接続されているが、その中間の内筒３２には接続されていない。

【0055】

パイプ側接続部分１００は、第１パイプ部材５１のパイプ開口９２に隣接する部分に対して径方向に重なって接続されている。一方、外筒側接続部分１０２は、外筒３４のマフラ開口９０に隣接する部分に対して径方向に重なって接続されている。つまり、外筒側接続部分１０２が、マフラ開口９０に隣接する部分に対して径方向に重なって接続される第１部材１０２を構成し、パイプ側接続部分１００が、パイプ開口９２に隣接する部分に対して径方向に重なって接続される第２部材を構成している。

【0056】

本実施形態では、閉塞体８８は、一枚の板金を折り曲げて加工されているが、外筒側接続部分（第１部材）１０２とパイプ側接続部分（第２部材）１００とを別体で構成し、軸方向に重なる部分で両者を接続してもよい。

【0057】

第１パイプ部材５１の挿入部分８６、すなわち、パイプ開口９２が形成される部分は、下流側センサ８４の軸心Ｘ２に直交する平担面を有している。パイプ側接続部分１００は、この平坦面に沿った平面を有し、第１パイプ部材５１の平坦面とパイプ側接続部分１００の平面が径方向に重ねられた状態で溶接により接合されている。このとき、第１パイプ部材５１と閉塞体８８のパイプ側接続部分１００が、平坦面および平面に沿う方向に相対移動可能であるから、軸方向（図６の紙面に直交する方向）のずれが吸収される。つまり、パイプ側接続部分１００が、接合時の軸方向の接合代として機能する。

【0058】

外筒側接続部分１０２は、閉塞体８８の外端部を径方向内側に折り曲げて、消音空間ＳＰに向かって延びることで形成されている。本実施形態では、外筒側接続部分１０２は、接続部材１０４を介して外筒３４に接続されている。接続部材１０４は、板金を断面形状がＶ字となるように折り曲げることで成形されている。

【0059】

接続部材１０４のＶ字形に折り曲げられた一方側部分１０４ａが、溶接により外筒３４の外周面に接合されている。詳細には、一方側部分１０４ａは外筒３４の外周面に沿って周方向に延びており、この一方側部分１０４ａと外筒３４の外周面が、径方向に重ねられた状態で溶接により接合されている。このとき、接続部材１０４の一方側部分１０４ａと外筒３４が、周方向に相対移動可能であるから、周方向のずれが吸収される。つまり、接続部材１０４の一方側部分１０４ａが、接合時の周方向の接合代として機能する。

【0060】

接続部材１０４のＶ字形に折り曲げられた他方側部分１０４ｂは、溶接により閉塞体８８の外筒側接続部分１０２に接合されている。詳細には、他方側部分１０４ｂは消音空間ＳＰに向かって径方向に延びており、互いに径方向に延びる他方側部分１０４ｂと外筒側接続部分１０２が、周方向に重ねられた状態で溶接により接合されている。このとき、接続部材１０４の他方側部分１０４ｂと閉塞体８８の外筒側接続部分１０２が、径方向に相対移動可能であるから、径方向のずれが吸収される。つまり、外筒側接続部分１０２の他方側部分１０４ｂが、接合時の径方向の接合代として機能する。

【0061】

閉塞体８８は、外筒３４と第１パイプ部材５１の径方向、周方向および軸方向のずれを吸収できるように構成されていればよく、本実施形態の構造に限定されない。

【0062】

図４に示すように、内筒３２と外筒３４との間における下流側センサ８４が取り付けられる部分付近に、規制壁１０６が設けられている。規制壁１０６は、断面形状がＬ字形の部材で、充填剤３６がマフラ開口９０側に移動するのを規制する。規制壁１０６は、下流側センサ８４に沿って、すなわち、マフラ開口９０に沿って設けられ、内筒３２と外筒３４との間の充填剤３６がマフラ開口９０側にずれるのを防止している。

【0063】

図７に示すように、閉塞体８８は、溶接部Ｗ１で第１パイプ部材５１に溶接される。また、閉塞体８８は、溶接部Ｗ２で外筒３４に溶接される。閉塞体８８を介して、第１パイプ部材５１と外筒３４との間で全周溶接されて塞がれることで、消音空間ＳＰ内の気体の外方への流出が防がれる。内筒３２は、閉塞体８８とは溶接されておらず、両者３２，８８の間には隙間があってもよい。このような隙間があると、組立誤差が吸収される。触媒コンバータ７４と第１パイプ部材５１とは、スライド構造としてもよい。

【0064】

上記構成によれば、閉塞体８８が、内筒３２を介さずに、第１パイプ部材５１と外筒３４に接続されているので、排気マフラ２０のうちの内筒３２と外筒３４との組立誤差や、内筒３２と外筒３４との熱膨張差を吸収して下流側センサ８４を取り付けることができる。詳細には、内筒３２と外筒３４とを接合する際に組立誤差が生じても、閉塞体８８に設けた接合代により、第１パイプ部材５１と外筒３４との相対位置が調整できる。その結果、二重構造の排気マフラ２２に、下流側センサ８４を安定して取り付けることができる。

【0065】

また、第１パイプ部材５１と外筒３４とを閉塞体８８で接続することで、第１パイプ部材５１に比べて大形となる内筒３２に閉塞体８８を接続するための構造を不要とすることができ、内筒３２の構造を簡易化することができる。さらに、下流側センサ８４を第１パイプ部材５１に取り付けて、第１パイプ部材５１を流れる排ガスＧの状態を検出することで、内筒３２に下流側センサ８４を設ける場合に比べて、排ガスＧの流れが乱れることを防いで検出精度を向上することができる。

【0066】

本実施形態において、図４に示すように、第１パイプ部材５１における下流側センサ８４が挿入される挿入部分８６の軸心ＡＸ２が、外筒３４の軸心ＡＸよりも径方向外側に位置する。この構成によれば、第１パイプ部材５１を外筒３４の周面に近づけて配置でき、外筒からの下流側センサ８４の挿入量を小さくすることができる。

【0067】

本実施形態において、図６に示すように、閉塞体８８は、外筒３２のマフラ開口９０に隣接する部分に対して周方向に重なって接続される第１部材（外筒側接続部分）１０２と、第１パイプ部材５１のパイプ開口９２に隣接する部分に対して径方向に重なって接続される第２部材（パイプ側接続部分）１００とを有している。この構成によれば、外筒側接続部分１０２が径方向の接合代として機能し、パイプ側接続部分１００が軸方向の接合代として機能する。

【0068】

また、本実施形態では、第１パイプ部材５１および外筒３４の周面に閉塞体８８を径方向に重ねる構造に形成されている。これに代えて、例えば、第１パイプ部材５１および外筒３４に軸方向に突出するリブを形成し、突出リブに対して閉塞体８８を軸方向に重ねる構造とすることもできる。しかしながら、本実施形態のように、閉塞体８８を径方向に重ねる構造とすることで、外筒３４および第１パイプ部材５１に径方向に突出するリブ部分を形成する必要がなく、外筒３４と第１パイプ部材５１の構造を簡単化しやすい。

【0069】

本実施形態において、図４に示すように、第１パイプ部材５１における下流側センサ８４が挿入される挿入部分８６よりも上流側の部分は、その軸心Ｘ１が挿入部分８６に向かって径方向に外筒３２の開口１０２に近づく方向に傾斜している。この構成によれば、第１パイプ部材５１を外筒３４の近くに配置でき、外筒３４からの下流側センサ８４の挿入量を小さくすることができる。

【0070】

本実施形態において、第１パイプ部材５１における下流側センサ８４が挿入される挿入部分８６は、第１パイプ部材５１の入口部７６に比べて縮径している。この構成によれば、第１パイプ部材５１内の排ガスＧを下流側センサ８４付近に集約させることができ、検出精度を高めることができる。

【0071】

本実施形態において、第１パイプ部材５１における下流側センサ８４が挿入される挿入部分８６よりも下流側に、排気マフラの２０の軸心ＡＸ方向に延長して延びる延長部分８２が形成されている。この構成によれば、第１パイプ部材５１の出口５１ｂと挿入部分８６とを離間することができ、排気脈動に起因して、出口５１ｂから逆流した排ガスＧが下流側センサ８４に達することを防ぐことができ、検出精度を高めることができる。

【0072】

本実施形態において、第１パイプ部材５１における下流側センサ８４が挿入される挿入部分８６よりも上流側に、触媒コンバータ７２が配置されている。この構成によれば、共通の第１パイプ部材５１に、触媒コンバータ７２と下流側センサ８４を支持することができる。

【0073】

本実施形態において、第１パイプ部材５１における触媒コンバータ７２の上流側に、排ガスＧの流れを径方向に向ける偏向部分７５が設けられている。この構成によれば、排ガスＧが触媒コンバータ７２に直接衝突するのを防いで、触媒コンバータ７２が保護される。

【0074】

本実施形態では、触媒コンバータ７２の分だけ消音空間ＳＰが小さくなるが、マフラ本体部２８よりも上流側のマフラ入口部３０の内部も消音空間ＳＰとし、触媒コンバータ７２の一部がマフラ入口部３０に配置されている。さらに、マフラ入口部３０の内部における触媒コンバータ７２の上流側に、パンチング孔７５ｃを有する入口管７５が配置されて排ガスＧが径方向に拡散されている。これにより、消音空間ＳＰが確保されるとともに、排ガスＧが拡散されて均等に触媒コンバータ７２に流れる。

【0075】

本実施形態において、図３に示す車体に取り付けられた状態で、閉塞体８８は、外筒３４からの凹み量が車幅方向一方側に向かって小さくなっている。この構成によれば、サイドスタンドで起立した状態で、凹部９６に水が溜まるのを抑制できる。

【0076】

本実施形態において、外筒３４の少なくとも一部を外側から覆うマフラカバー２４が設けられ、下流側センサ８４がマフラカバー２４により外側から覆われている。この構成によれば、下流側センサ８４はマフラカバー２４で覆われているので、下流側センサ８４を保護する専用の部品を設ける必要なく、下流側センサ８４を保護でき、部品点数を削減することができる。

【0077】

本実施形態において、図４に示すように、内筒３２と外筒３４との間に吸音材３６が充填され、吸音剤３６の移動を規制する規制壁１０６が下流側センサ８４の取付部付近に設けられている。この構成によれば、内筒３２に開口を形成したことに起因して吸音材３６がずれやすくなることを、規制壁１０６によって防ぐことができる。

【0078】

触媒コンバータ７２の数、位置は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、触媒コンバータ７２は１つのみで、排気マフラ２０の内部に配置されていたが、触媒コンバータ７２は２つ以上であってもよく、そのうちの少なくとも一つがマフラの外部に設けられてもよい。また、触媒コンバータ７２は排気マフラ２０の内部に配置されていなくてもよい。

【0079】

変形例として、閉塞体８８は非円形、例えば、四角形状であってもよい。また、閉塞体８８が第１パイプ部材５１の内側に侵入してもよい。さらに、第１パイプ部材５１も上下割の「もなか構造」であってもよい。また、第１パイプ部材５１にセンサ固定用のボスが固定されるのではなく、閉塞体８８Ａ側にセンサ固定用のボスが形成されてもよい。この場合でも、閉塞体８８Ａと第１パイプ部材５１が全周溶接されることで、排ガスＧの流出を防ぐ。

【0080】

本開示の乗物の排気マフラは、以下の態様１から１１を含む。
［態様１］
内部に消音空間が形成される内筒と、
マフラの外殻を構成する外筒と、
前記消音空間内に配置されて内部を排ガスが流れるパイプ部材と、
前記パイプ部材を流れる排ガスの状態を検知するセンサと、
前記センサの周囲に配置されて、消音空間内の気体の外方への流出を塞ぐ閉塞体と、
を備え、
前記閉塞体は、前記パイプ部材に接続されるパイプ側接続部分と、前記外筒に接続される外筒側接続部分とを有している鞍乗型乗物の排気マフラ。
［態様２］
態様１に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分の軸心が、前記外筒の軸心よりも径方向外側に位置する乗物の排気マフラ。
［態様３］
態様１または２に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記閉塞体は、
前記外筒の開口に隣接する部分に対して周方向に重なって接続される第１部材と、
前記パイプ部材の開口に隣接する部分に対して径方向に重なって接続される第２部材とを有し、
前記第１部材と前記第２部材とは、軸方向に重なる部分で互いに接続されている乗物の排気マフラ。
［態様４］
態様１から３のいずれか一態様に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分よりも上流側の部分は、その軸心が前記挿入部分に向かって径方向に外筒の開口に近づく方向に傾斜している乗物の排気マフラ。
［態様５］
態様１から４のいずれか一態様に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分は、前記パイプ部材の入口に比べて縮径している乗物の排気マフラ。
［態様６］
態様１から５のいずれか一態様に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分よりも下流側に延長して延びる延長部分が形成されている乗物の排気マフラ。
［態様７］
態様１から６のいずれか一態様に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記センサが挿入される挿入部分よりも上流側に触媒コンバータが配置されている乗物の排気マフラ。
［態様８］
態様７に記載の乗物の排気マフラにおいて、前記パイプ部材における前記触媒コンバータの上流側に、排ガスの流れを径方向に向ける偏向部分が設けられている乗物の排気マフラ。
［態様９］
態様１から８のいずれか一態様に記載の乗物の排気マフラにおいて、乗物に取り付けられた状態で、前記閉塞体は、前記外筒からの凹み量が乗物の幅方向一方側に向かって小さくなっている乗物の排気マフラ。
［態様１０］
態様１から９のいずれか一態様に記載の乗物の排気マフラにおいて、さらに、前記外筒の少なくとも一部を外側から覆うマフラカバーを備え、
前記センサが、前記マフラカバーにより外側から覆われている乗物の排気マフラ。
［態様１１］
態様１から１０のいずれか一態様に記載の乗物の排気マフラにおいて、さらに、
前記内筒と前記外筒との間に充填される吸音材と、
前記センサの取付部付近に設けられて、前記吸音剤の移動を規制する規制壁と、
を備えた乗物の排気マフラ。

【0081】

本開示は、以上の形態に限定されるものでなく、本開示の要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、排ガスセンサとして、排ガス中の酸素の量を検出する酸素センサが用いられていたが、これに限定されず、例えば、排ガスの温度を検出する温度センサ、排ガスの流速を検出する流速センサ、排ガスの圧力を検出する圧力センサ等であってもよい。

【0082】

上記実施形態では、下流側センサ８４が排気マフラ２２内に配置される例を説明したが、上流側センサ３５が排気マフラ２２内に配置される場合、上流側センサ３５の固定構造として上述の構造を適用することができる。そのほか、排気ガスセンサ以外のセンサ、たとえば構造であっても同様に適用することが可能。

【0083】

本開示の排気マフラが搭載される乗物は、比較的小型である運転者がシートに跨る鞍乗型乗物であってもよいが、これに限らない。例えば、乗物は、幅方向に横並びで搭乗者が乗車する四輪車両に適用されてもよい。また、本開示の排気マフラは、内燃機関と電動モータとを有するハイブリッド乗物に適用されてもよい。本開示の排気マフラは、好ましくは、マフラのうちで、外筒の少なくとも一部が、外方に露出する乗物に好適に適用することができる。

【0084】

本開示の排気マフラは、内筒と外筒とを有する２重構造の排気マフラに適用できる。言い換えると、本開示の排気マフラは、パイプ部材、内筒、外筒とを有する３重構造の排気マフラに適用できる。このため、乗物に対するマフラレイアウトは、限定されない。排気マフラは、後輪の車幅方向外側の一方に配置されてもよいし、後輪の車幅方向外側の両方に配置されてもよい。また、排気マフラは、後輪の直上に配置されてもよいし、排気チャンバとして後輪とエンジンとの間に配置されてもよい。消音室内で区画される構造についても、上記実施形態は一例であって、外筒、内筒、パイプ部材の三重構造を有していればよく、既存の他の構造を用いてもよい。したがって、そのようなものも本開示の範囲内に含まれる。

【符号の説明】

【0085】

２０ 排気マフラ
２４ マフラカバー
３２ 内筒
３４ 外筒
３６ 充填材
５１ 第１パイプ部材
７２ 触媒コンバータ
７５ 入口管（偏向部分）
８２ 延長部分
８４ 下流側センサ（センサ）
８６ 挿入部分
８８ 閉塞体
９０ マフラ開口（外筒の開口）
９２ パイプ開口（パイプ部材の開口）
１００ パイプ側接続部分（第２部材）
１０２ 外筒側接続部分（第１部材）
１０６ 規制壁
Ｇ 排ガス
ＳＰ 消音空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】