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公開番号2025075542
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-15
出願番号2023186785
出願日2023-10-31
発明の名称排気装置
出願人カワサキモータース株式会社
代理人個人,個人
主分類F01N 13/08 20100101AFI20250508BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】触媒ユニットと接続パイプとの熱膨張差、および接続パイプと外筒との熱膨張差にそれぞれ起因する相対変位を許容して、熱膨張差に起因する応力を抑制する排気装置を提供する。
【解決手段】排気装置1は、触媒ユニット3と、触媒ユニット3の下流側に接続された接続パイプ4と、接続パイプ4の内部を流れる排気ガスの状態を検出する排気ガスセンサ5と、接続パイプ4の外周を覆う外筒6とを備える。接続パイプ4の上流側端部は、触媒ユニット3の出口に圧入されている。接続パイプ4は、上流側端部よりも下流側の位置で当該接続パイプ4の周囲の第1バッフルプレート11に固定されている。接続パイプ4の周面には、排気ガスセンサ5の外径D1よりも大きい開口径D2を有する第1開口4cが形成され、排気ガスセンサ5は、検出部5aが第1開口4cを通して接続パイプ4の内部に挿入された状態で外筒6に固定されている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンから排出される排気ガスを浄化する触媒を有する触媒ユニットと、
前記触媒ユニットに対して前記排気ガスの流通方向において下流側に接続された接続パイプと、
前記接続パイプの内部を流れる排気ガスの状態を検出する検出部を有する排気ガスセンサと、
前記接続パイプの外周を覆う外筒と、
を備え、
前記接続パイプの上流側端部は、前記触媒ユニットの出口に圧入され、
前記接続パイプは、前記上流側端部よりも下流側の位置で当該接続パイプの周囲の他の部材に固定され、
前記接続パイプの周面には、前記排気ガスセンサの外径よりも大きい開口径を有する第１開口が形成され、
前記排気ガスセンサは、前記検出部が前記第１開口を通して前記接続パイプの内部に挿入された状態で前記外筒に固定されている、
ことを特徴とする排気装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記外筒は、前記触媒ユニットおよび前記接続パイプの外周を覆い、
前記外筒の出口は、前記接続パイプの出口よりも下流側の位置に配置されている、
請求項１に記載の排気装置。
【請求項３】
前記接続パイプのうちで、前記排気ガスセンサが配置される前記第１開口が形成された部分の外径は、前記触媒の直径よりも小さく、
前記触媒ユニットまたは前記接続パイプは、前記触媒から前記排気ガスセンサに達するまでの間において、下流側に進むにつれて縮径する縮径部分を有する、
請求項１または２に記載の排気装置。
【請求項４】
前記接続パイプの軸中心は、前記外筒の軸中心に対して、前記第１開口が前記外筒における前記排気ガスセンサを支持する支持部に近づく方向にオフセットして配置されている、
請求項１または２に記載の排気装置。
【請求項５】
前記外筒における前記排気ガスセンサが固定された部分は、前記外筒の他の部分に対して径方向内側に凹んでいる、
請求項１または２に記載の排気装置。
【請求項６】
前記外筒は、
前記接続パイプの前記第１開口に連通する第２開口が形成された外筒本体と、
前記第２開口を塞ぐ蓋部材と
を備えており、
前記蓋部材は、
前記排気ガスセンサを前記第１開口に挿入された状態で支持する支持部を有し、前記外筒本体よりも径方向内側に凹んだ中央部と、
前記外筒本体の前記第２開口の周縁に接合された周縁部と
を備える、
請求項５に記載の排気装置。
【請求項７】
前記接続パイプにおける前記第１開口よりも下流側の部分を支持する支持部材をさらに備えている、
請求項１または２に記載の排気装置。
【請求項８】
前記支持部材は、前記外筒の内周面と前記接続パイプの外周面とを接続するとともに当該外筒と前記接続パイプとの間の空間部における排気ガスの流れを規制するバッフルプレートである、
請求項７に記載の排気装置。
【請求項９】
前記接続パイプの下流側端部よりも下流側に配置された下流側パイプをさらに備え、
前記下流側パイプは、閉じられた上流側端部と、複数の通気孔を有する周面とを有しており、
前記第１開口は、前記接続パイプの下流側端部よりも上流側端部に近い位置に配置されている、
請求項８に記載の排気装置。
【請求項１０】
前記外筒は、当該外筒の内部に、前記触媒ユニットを収容するとともに、排気ガスの運動エネルギーを小さくするための消音室を形成する、
請求項１または２に記載の排気装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、触媒ユニットの下流側に排気ガスセンサが配置された排気装置に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、自動車やオートバイなどでは、エンジンから排出される排気ガスを浄化する触媒を有する触媒ユニットを備えた排気装置が種々提案されている。触媒ユニットを備えた排気装置には、触媒ユニットの状態の検知やその他の目的のために酸素濃度などを検知する排気ガスセンサが触媒ユニットの下流側のパイプに設けられるものがある。
【０００３】
特許文献１に記載されている排気装置では、下流側酸素センサの先端の検知部分が触媒の下流側に延びる第１内筒の内部に挿入されている。この排気装置では、第１内筒は、当該第１内筒のその外周を外筒で覆われている。第１内筒と外筒との間は、外筒の径方向内側に延びる管部材によって連結されている。管部材の両端部は、第１内筒および外筒にそれぞれ接合されている。下流側酸素センサは、管部材に挿入され、センサ先端の検知部分が第１内筒の内部に挿入された位置に保持されている。第１内筒は、その内部に触媒を収容するとともに触媒の上流側および下流側に延長して形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
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】
【０００５】
上記の構造では、第１内筒は、触媒を収容するとともに触媒の上流側および下流側に延長して形成されているので、第１内筒と触媒とが互いに相対変位できない。したがって、触媒と第１内筒との熱膨張差に起因する相対変位が生じるおそれがある。
【０００６】
しかも、第１内筒と外筒との間は、外筒の径方向内側に延びる管部材によって連結されている。この管部材を介した連結により、第１内筒と下流側酸素センサとの間は互いに相対変位できない。そのため、第１内筒と外筒との熱膨張差に起因する応力を抑制することができない。この応力によって、管部材およびその内部に挿入された下流側酸素センサなどにゆがみや変形などが生じるおそれがある。
【０００７】
本開示は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、触媒ユニットと接続パイプとの熱膨張差、および接続パイプと外筒との熱膨張差にそれぞれ起因する相対変位を許容して、熱膨張差に起因する応力を抑制する排気装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一の局面に係る排気装置は、エンジンから排出される排気ガスを浄化する触媒を有する触媒ユニットと、前記触媒ユニットに対して前記排気ガスの流通方向において下流側に接続された接続パイプと、前記接続パイプの内部を流れる排気ガスの状態を検出する検出部を有する排気ガスセンサと、前記接続パイプの外周を覆う外筒と、を備え、前記接続パイプの上流側端部は、前記触媒ユニットの出口に圧入され、前記接続パイプは、前記上流側端部よりも下流側の位置で当該接続パイプの周囲の他の部材に固定され、前記接続パイプの周面には、前記排気ガスセンサの外径よりも大きい開口径を有する第１開口が形成され、前記排気ガスセンサは、前記検出部が前記第１開口を通して前記接続パイプの内部に挿入された状態で前記外筒に固定されている。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の排気装置によれば、触媒ユニットと接続パイプとの熱膨張差、および接続パイプと外筒との熱膨張差にそれぞれ起因する相対変位を許容して、熱膨張差に起因する応力を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本開示の実施形態に係る排気装置の一例としてオートバイのマフラーの全体構成を示す一部分解斜視図である。
図１の触媒ユニットおよび排気ガスセンサおよびその周辺部の拡大斜視図である。
図２の外筒の蓋部材を取り除いた状態の拡大斜視図である。
図１の排気ガスセンサの上端の延長線上から見た触媒ユニットおよび排気ガスセンサおよびその周辺部の拡大図である。
図４のＶ－Ｖ線断面図である。
図１の意匠カバーの開口窓を通して排気ガスセンサが外部から見える状態を示す斜視説明図である。
図６の意匠カバーを取り除いて、排気ガスセンサとともに外筒を構成する外筒本体および蓋部材が外部から見える状態を示す斜視説明図である。
図７の排気ガスセンサおよび蓋部材を外筒本体に対して周方向下方にずらした状態を示す斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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