JP2003003921A - 車両用エンジンの吸気取入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 空気取入通路の開口面積を大きくすることな
く、通路内部の全体のラム圧を高くすることができる空
気取入ダクトを備えた車両用エンジンの吸気取入装置を
提供する。 【解決手段】 エンジン１４への吸入空気を取り入れる
吸気ダクト２１と、吸気ダクト２１の上流端に接続され
る空気取入通路２２を形成する空気取入ダクト２３とを
備える。空気取入ダクト２３は、車体８の前部に装着さ
れるカウリング２４の左右方向中央部に配置されてい
る。空気取入通路２２に、この通路２２を中央通路部２
２ａと左右１対の側方通路部２２ｂとに区画する区画部
材４１を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として、自動二
輪車などに搭載される車両用エンジンの吸気取入装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動二輪車においては、車体前部
に装着されるカウリングの前面に、エンジンへの吸入空
気を取り入れる空気取入口を形成する空気取入ダクト
が、カウリングと一体に形成され、この空気取入ダクト
に、ゴムシールを介して吸気ダクトが接続されていた
（特許掲載公報第２７０４３６９号）。この構成では、
カウリングと一体に空気取入ダクトが形成される構造の
ため、空気取入口の開口面積や形状がカウリングの形状
や寸法によって制限され、設計やデザイン上の自由度が
少なくなるばかりか、エンジン出力向上などのために空
気取入口の開口面積や形状を変更する必要が生じた場合
に、カウリングの全体を変更しなければならない。

【０００３】そこで、近年では、カウリングとは別体に
設けた空気取入ダクトをカウリングに着脱自在に取り付
けることが提案されている（特願平１１−２６６７４５
号）。前記空気取入ダクトは、図７に示すように、左右
に長い偏平な空気取入通路１を有するとともに、空気取
入通路１が左右方向中央部の分岐壁２で左右に二分され
ている。この空気取入ダクトは、前部上面に形成された
左右一対のボス３，３を介してカウリングの中央下面部
に取り付けられるとともに、後端部の左右に形成された
１対のソケット部４，４および取付孔７を介して吸気ダ
クトが後端部に連結される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
矢印で示すように、前記空気取入ダクトでは、高速走行
に伴い空気取入通路１内の側部に向かって流入する空気
Ａ２が、その周囲のカウリングの外周面に沿って側方へ
流れる周辺空気Ａ１に引っ張られて、流動方向を外側向
きに変えながら空気取入通路１内に流入する。そのた
め、空気取入通路１内での空気のラム圧は、左右方向中
央部において、空気Ａ２が車体の進行方向とほぼ逆方向
に直進して流入することから、比較的高いが、左右両側
部において、空気Ａ３が外側方に向く速度成分を持つ分
だけ低くなり、空気取入通路１全体のラム圧が低下す
る。その結果、前記空気取入ダクトは、空気の圧縮特性
を利用して圧力を高めた吸入空気をエンジンに送給する
という本来の機能が低下する。したがって、エンジンに
所要量の吸入空気を送給するためには、空気取入ダクト
の空気取入通路１の開口面積を比較的大きく設定する必
要が生じ、これが車体の走行抵抗を増大させる。

【０００５】本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされ
たもので、空気取入通路の開口面積を大きくすることな
く、通路内部の全体のラム圧を高くすることができる空
気取入ダクトを備えた車両用エンジンの吸気取入装置を
提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一構成に係る車両用エンジンの吸気取入装
置は、エンジンへの吸入空気を取り入れる吸気ダクト
と、前記吸気ダクトの上流端に接続される空気取入通路
を形成する空気取入ダクトとを備え、前記空気取入ダク
トは、車体の前部に装着されるカウリングの左右方向中
央部に配置されており、前記空気取入通路に、この通路
を左右方向中央の中央通路部と左右１対の側方通路部と
に区画する区画部材が設けられている。

【０００７】この構成によれば、高速走行時に空気取入
通路における中央通路部に流入する空気は、特に中央通
路部内における側部寄りの部分に流入する空気が前記区
画部材により規制されて、カウリングの外周面に沿って
車体の外側方へ流れる空気の影響を受けることなく、中
央通路部内に向かって車体の進行方向と逆方向に直進し
て流入する。また、空気取入通路内における左右の側方
通路部は中央通路部側に区画部材が存在するから、空気
取入通路の左右両側の側方通路部に流入する空気は、カ
ウリングの外周面に沿って外側方に流れる空気に引っ張
られるのが抑制され、外側方向きの速度成分が小さくな
る。したがって、空気取入通路内では側方通路部のラム
圧の低下が抑えられるので、空気取入通路の内部全体の
ラム圧を高く保つことができ、空気取入ダクトの開口面
積を大きくすることなく所要の流入空気量を得ることが
できる。

【０００８】本発明の好ましい実施形態では、前記区画
部材が、前記空気取入通路の下端部から通路高さの１／
３〜２／３まで延びている。これにより、空気取入通路
の左右１対の側方通路部のラム圧を可及的に高く保つこ
とができる。すなわち、区画部材を通路高さの１／３以
下に設定した場合には、区画部材の効果が小さくなり、
カウリングの外周面に沿って流れる空気の影響を受けて
空気取入通路の側方通路部に流入する空気のラム圧が十
分上昇しなくなり、２／３以上に設定した場合には、空
気取入通路の中央通路部から側方通路部へ漏れる空気量
が少なくなり、流入空気が中央通路部に集中し過ぎて、
左右両側方通路部への流入空気量が若干減少するので、
やはりラム圧を低下させる。

【０００９】

【発明の実施の形態】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
一実施形態に係る車両用エンジンの吸気取入装置を搭載
した自動二輪車を示す側面図である。自動二輪車は、車
体フレーム８の前端のヘッドパイプ９に軸支されたフロ
ントフォーク１０に前車輪１１を取り付け、車体フレー
ム８の中央下部に揺動自在に軸支されたスイングアーム
１２に後車輪１３を取り付け、車体フレーム８の中央下
部に取り付けたエンジン１４で後車輪１３を駆動すると
ともに、フロントフォーク１０の上端部に固定したハン
ドル１７で操向するように構成されている。

【００１０】車体フレーム８の前半部は、前端がヘッド
パイプ９に接続されたモノコック構造の単一のメインメ
レーム１８とされ、メインフレーム１８内にはエンジン
１４への空気を清浄化するエアークリーナ部１９が設け
られており、その前部に形成された左右１対の入口２０
に、エンジン１４への吸入空気を取り入れる樹脂製の吸
気ダクト２１がそれぞれ接続されている。両吸気ダクト
２１の上流端は、空気取入通路２２を形成する空気取入
ダクト２３に接続されている。吸気ダクト２１は両方の
入口２０につながる１本のみが設けられる場合もある。
前記空気取入ダクト２３は、その先端部が、車体の前部
に装着されるカウリング２４の先端部にほぼ合致した位
置で、カウリング２４に取り付けられている。吸気ダク
ト２１、空気取入ダクト２３およびカウリング２４はそ
れぞれ、樹脂製の型成形品である。前記エアークリーナ
部１９の内部にはクリーナーエレメント２７が設けられ
ている。

【００１１】車体フレーム８の後半部は、前記メインフ
レーム１８の後部から後方に延びる左右２本のシートレ
ール２８と補強メンバー２９とからなり、シートレール
２８の上部に、燃料タンク（図示せず）および操縦者の
シート３０が装着されている。前記メインフレーム１８
の後部下面には、エアークリーナ部１９とエンジン１４
の燃料供給装置（この例では気化器）３１とを接続する
ダクト３２が接続されている。

【００１２】前記カウリング２４は、図２に示すよう
に、その下部が前車輪１１と緩衝しないように二股状と
されており、中間部にはカウリング２４に支持されたラ
ンプユニット３３を前面に臨ませる左右１対の開口３
４，３４が形成されている。前記空気取入ダクト２３
は、カウリング２４の左右方向中央部の下方に配置され
ており、正面視で左右に長い偏平な形状になっている。

【００１３】図３は、前記吸気ダクト２１の上流端に接
続される空気取入ダクト２３を、前記カウリング２４の
下部に締結した状態を示す一部破断した側面図である。
図４は、その空気取入ダクト２３と吸気ダクト２１との
接続状態を示す平面図である。図５はその空気取入ダク
ト２３を装着した状態のカウリング２４の斜視図であ
る。図５に示すように、空気取入ダクト２３の内部の空
気取入通路２２は、先端部よりも下流側に設けた分岐壁
４０で左右に２分割され、さらに、その２分割された分
岐壁４０の両側空間が、左右１対の区画部材４１，４１
によって、左右方向中央の中央通路部２２ａとその左右
の側方通路部２２ｂとに区画されている。

【００１４】前記区画部材４１は、図３に示すように、
前端縁４１ａが上方に向かって後方に傾斜しているとと
もに、空気取入通路２２の下端部からの通路高さＨに対
し、１／２Ｈの高さｈに設定されている。この区画部材
４１の高さｈは、１／３〜２／３Ｈに設定するのが好ま
しく、最も好ましくは、この実施形態のように１／２Ｈ
に設定することである。これにより、空気取入通路２２
の左右１対の側方通路部２２ｂ，２２ｂのラム圧を可及
的に高く保つことができる。すなわち、区画部材４１を
通路高さＨの１／３以下に設定した場合にはカウリング
２４の外周面に沿って流れる空気の影響を受けて湾曲
し、２／３以上に設定した場合には、通気取入通路２２
への流入空気が左右の中央通路部２２ａ，２２ａに集中
し過ぎて、左右の両側方通路部２２ｂ，２２ｂへの流入
空気量が僅かであるが減少するからである。また、区画
部材４１，４１は、図２に示すように、中央の分岐壁４
０の中心部（車体中心）と空気取入通路２２の側端部と
の距離Ｄの中間位置Ｄ／２に設定して、各中央通路部２
２ａと側方通路部２２ｂとの左右方向の幅を同一に設定
するのが好ましい。

【００１５】前記空気取入ダクト２３は、図３に示すよ
うに、分岐壁４０の上端部をカウリング２４の中央下面
部２４ａに当接させて、ボルト４２を前記中央下面部の
取付孔を挿通して分岐壁４０のねじ孔４０ａに螺合する
ことにより、カウリング２４の中央下面部２４ａに取り
付けられている。また、吸気ダクト２１の前端部は、カ
ウリング２４の中央下面部２４ａの後端部と空気取入ダ
クト２３の後端部との間に嵌入して取り付けられてい
る。すなわち、吸気ダクト２１の前端上部とカウリング
２４の中央下面部２４ａとの重合部分は、吸気ダクト２
１に固定されたナット４２に、ボルト４２を中央下面部
２４ａの取付孔を挿通して螺合することにより、連結さ
れている。吸気ダクト２１の前端下部と空気取入ダクト
２３の後端部とは、これらの間にカウリングロア４４を
挟み込んだ状態で、ゴムナット４７にボルト４８を空気
取入ダクト２３の下方から螺合することにより、連結さ
れている。

【００１６】この実施形態では、空気取入通路２２を、
左右１対の区画部材４１，４１によって中央通路部２２
ａと側方通路部２２ｂとに区画したので、高速走行時に
空気取入通路２２における中央通路部２２ａに流入する
空気は、カウリング２４の外周面に沿って流れる空気の
影響をさほど受けることなく、走行方向と逆方向に直進
して流入する。また、空気取入通路２２における左右両
側の側方通路部２２ｂはその中央通路部側に区画部材４
１が存在するから、側方通路部２２ｂに向かって流入す
る空気は、カウリング２４の外周面に沿って左右に流れ
る空気に引っ張られるのが抑制され、外側方向きの速度
成分が小さくなる。

【００１７】したがって、空気取入通路２２内では左右
の側方通路部２２ｂのラム圧の低下が抑えられるので、
空気取入通路２２の内部全体のラム圧を高く保つことが
できる。そのため、この実施形態では、空気取入ダクト
２３の開口面積を大きくすることなく所要の流入空気量
を得ることができ、車体の走行抵抗の低減を図ることが
できる。換言すれば、従来の同一の開口面積を有する空
気取入ダクト２３を設けた場合には、エンジン１４の吸
気効率を向上させることができる。

【００１８】つぎに、上述の効果を確認するための実験
を行ったので、その結果について説明する。図６（ａ）
は前記実施形態で設けた空気取入ダクト２３である。同
図（ｂ）は本発明に含まれる変形例の空気取入ダクト２
３Ａであり、左右１対の区画部材５２が空気取入通路２
２の通路高さと同一の高さに設定されている。同図
（ｃ）は図７に示した従来の空気取入ダクト５３であ
り、左右方向の中央部に分岐壁２を有しているだけであ
る。

【００１９】前記の３種類の空気取入ダクト２３，２３
Ａ，５３をそれぞれカウリング２４に取り付けて、これ
に風速２２０ｋｍ／ｈの空気を真正面から吹き付けなが
ら、各空気取入ダクト２３，２３Ａ，５３の図６に斜線
で示したＡ〜Ｃ部におけるラム圧の測定を行った。その
結果、空気取入通路２２の中央であるＡ部のラム圧は、
各空気取入ダクト２３，２３Ａ，５３共に同一の２２２
ｍｍＡｑであり、中央通路部２２ａ内の側部から側方通
路部２２ｂの中央通路部寄りの部分にかけての領域であ
るＢ部のラム圧は、本発明の実施形態に用いた空気取入
ダクト２３，２３Ａが２１４ｍｍＡｑであったのに対
し、従来の空気取入ダクト５３は２１０ｍｍＡｑと低か
った。さらに、側方通路部２２ｂの中心部分であるＣ部
のラム圧は、前記実施形態の空気取入ダクト２３が１７
８ｍｍＡｑで、変形例の空気取入ダクト２３Ａが１７０
ｍｍＡｑと低くなり、従来の空気取入ダクト５３が１５
８ｍｍＡｑと低くなった。

【００２０】上記実験結果から明らかなように、前記実
施形態の空気取入ダクト２３を用いた場合には、空気取
入通路２２の左右の側方通路部において比較的高いラム
圧を維持することができる。また、変形例の空気取入ダ
クト２３Ａを用いた場合には、前記実施形態と比較して
空気取入通路２２の左右の側方通路部におけるラム圧が
若干低下するが、従来の空気取入通路２２を用いた場合
と比較して格段に高いラム圧を保持することができる。

【００２１】なお、空気取入通路２２の中央の分岐壁４
０は、吸気ダクト２１が二股状であるのに応じて、空気
取入通路２２を２分割するために設けられたものであ
り、吸気ダクト２１が１本である場合は割愛される。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明に係る車両用エンジ
ンの吸気取入装置によれば、空気取入通路における左右
の側方通路部のラム圧の低下が抑えられるので、空気取
入通路の内部全体のラム圧を高く保つことができ、空気
取入ダクトの開口面積を大きくすることなく所要の流入
空気量を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの吸
気取入装置を搭載した自動二輪車を示す側面図である。

【図２】同上の自動二輪車に装着されたカウリングの正
面図である。

【図３】同上のカウリングへの空気取入ダクトの取付構
造を一部破断して示す側面図である。

【図４】同上の空気取入ダクトと吸気ダクトとの接続状
態を示す平面図である。

【図５】同上の空気取入ダクトを装着した状態のカウリ
ングの斜視図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は本発明の一実施形態および変
形例を示す空気取入ダクトの正面図、（ｃ）は比較のた
めに示した従来の空気取入ダクトの正面図である。

【図７】従来の車両用エンジンの吸気取入装置に用いら
れる空気取入ダクトを示す斜視図である。

【符号の説明】

８…車体フレーム（車体）、１４…エンジン、２１…吸
気ダクト、２２…空気取入通路、２２ａ…中央通路部、
２２ｂ…側方通路部、２３，２３Ａ…空気取入ダクト、
２４…カウリング、４１，５２…区画部材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅谷 一郎 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 釈迦堂 利郎 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンへの吸入空気を取り入れる吸気
   ダクトと、 前記吸気ダクトの上流端に接続される空気取入通路を形
   成する空気取入ダクトとを備え、 前記空気取入ダクトは、車体の前部に装着されるカウリ
   ングの左右方向中央部に配置されており、前記空気取入
   通路に、この通路を中央通路部と左右１対の側方通路部
   とに区画する区画部材が設けられている車両用エンジン
   の吸気取入装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記区画部材は、前
   記空気取入通路の下端部から通路高さの１／３〜２／３
   まで延びている車両用エンジンの吸気取入装置。