上記目的を達成するために、この発明の一の局面による車両は、吸気ポートを有するエンジンと、エンジンの吸気ポートに空気を導く固定ファンネルと、固定ファンネルに対して移動可能に配置され、固定ファンネルと共に空気をエンジンの吸気ポートに導く可動ファンネルと、可動ファンネルを、固定ファンネルの空気の導入通路の下流側の軸線方向とは異なる空気の流動方向に沿って移動可能に支持するアーム部材と、燃料噴射方向が可動ファンネルの移動方向に沿う方向に傾斜するように配置され、可動ファンネルに向かって燃料を噴射する第1のインジェクタとを備える。
この一の局面による車両では、上記のように、固定ファンネルに対して、移動可能に配置され、固定ファンネルと共に空気をエンジンの吸気ポートに導く可動ファンネルと、可動ファンネルを固定ファンネルの空気の導入通路の下流側の軸線の延びる方向とは異なる空気の流動方向に沿って移動可能に支持するアーム部材と、燃料噴射方向が可動ファンネルの移動方向に沿う方向に傾斜するように、可動ファンネルに向かって燃料を噴射する第1のインジェクタとを設けることによって、第1のインジェクタから噴射された燃料を、空気の流動方向に沿って移動する可動ファンネルによって固定ファンネルに導くことができる。これにより、第1のインジェクタにより噴射される燃料の噴射方向が空気の流動により乱されるのを抑制することができる。また、第1のインジェクタを、噴射方向が鉛直線に対して空気の流動方向に沿う方向に傾斜するように配置することによって、空気の流動方向に沿って燃料を噴射することができるので、これによっても、第1のインジェクタにより噴射される燃料の噴射方向が空気の流動により乱されるのを抑制することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態による自動二輪車の全体構造を示した側面図である。図2〜図13は、図1に示した一実施形態による自動二輪車のクリーナボックスおよびその周辺の構造を詳細に説明するための図である。なお、本実施形態では、本発明の車両の一例として、自動二輪車について説明する。図中、FWDは、自動二輪車の走行方向の前方を示している。まず、図1〜図13を参照して、本実施形態による自動二輪車1の構造について説明する。
本実施形態による自動二輪車1の構造としては、図1に示すように、ヘッドパイプ2に、メインフレーム3の前端部が接続されている。このメインフレーム3には、後述するクリーナボックス19に空気を導入するための空気導入通路4が設けられている。また、メインフレーム3は、後側の下方向に延びるように形成されている。また、メインフレーム3には、後側の上方向に延びるシートレール5が接続されている。また、ヘッドパイプ2の下方には、前輪6が回転可能に設けられている。
また、メインフレーム3の後端部には、スイングアーム7の前端部が取り付けられている。スイングアーム7の後端部には、後輪8が回転可能に取り付けられている。また、メインフレーム3の上方には、燃料タンク9が配置されている。また、メインフレーム3の下方には、エンジン10が搭載されている。
エンジン10は、図2に示すように、ピストン11と、シリンダ(気筒)12と、シリンダヘッド13と、スロットルボディ14とを含んでいる。ピストン11は、シリンダ12の内部に摺動可能に嵌め込まれているとともに、シリンダヘッド13は、シリンダ12の一方の開口を塞ぐように配置されている。また、シリンダヘッド13には、吸気ポート13aおよび排気ポート13bが形成されている。吸気ポート13aは、空気と燃料とを含む混合気をシリンダヘッド13の燃焼室13cに供給するために設けられている。また、排気ポート13bは、燃焼後の残留ガスをシリンダヘッド13の燃焼室13cから排出するために設けられている。また、吸気ポート13aおよび排気ポート13bには、それぞれ、吸気バルブ15aおよび排気バルブ15bが配置されている。スロットルボディ14は、吸気ポート13aの開口に取り付けられている。
また、スロットルボディ14には、吸気ポート13aに燃料を噴射するための下流インジェクタ16が取り付けられている。なお、下流インジェクタ16は、本発明の「第2のインジェクタ」の一例である。また、排気ポート13bの開口には、排気管17が取り付けられているとともに、その排気管17には、マフラー18(図1参照)が接続されている。なお、図2には、シリンダ12を1つのみ図示しているが、実際には、4つのシリンダ12が車体の幅方向に所定の間隔を隔てて配置されている。すなわち、本実施形態による自動二輪車1のエンジン10は、並列4気筒型のエンジンである。
また、図1に示すように、エンジン10の上方には、空気導入通路4からの空気が供給されるクリーナボックス19が配置されている。このクリーナボックス19は、図2に示すように、エンジン10のスロットルボディ14の吸気側(空気の流動方向の上流側)に配置されているとともに、上側ボックス部20および下側ボックス部21により構成されている。また、クリーナボックス19は、その上部が燃料タンク9の前側部分の下面により覆われるように配置されている。また、上側ボックス部20の上面は、燃料タンク9の下面に沿った形状を有するとともに、燃料タンク9の下面近傍に配置されている。これにより、燃料タンク9の容量を小さくすることなくクリーナボックス19を上下方向に大きくすることが可能となる。また、上側ボックス部20の前部には、連結管22aによって連結されることにより空気が流入するレゾネータ22が設けられている。このレゾネータ22は、吸気音を低減するために設けられている。
また、クリーナボックス19内のレゾネータ22の後方には、空気導入通路4(図1参照)から供給される空気を浄化するとともに、流速を小さくする機能を有するエアフィルタ23が配置されている。このエアフィルタ23は、後述する上流インジェクタ26の近傍に配置されているとともに、クリーナボックス19の上側ボックス部20と下側ボックス部21との合面100に対して交差するように配置されている。また、エアフィルタ23は、上側ボックス部20と下側ボックス部21とによって挟み込まれるように取り付けられている。
ここで、本実施形態では、クリーナボックス19内には、エンジン10の空気の流動方向の上流側で、かつ、エアフィルタ23の下流側(クリーンサイド)に配置される固定ファンネル24と、可動ファンネル25とが設けられている。固定ファンネル24および可動ファンネル25は、エンジン10の各シリンダ12毎に1つずつ設けられている。また、固定ファンネル24は、前方に向かって湾曲する湾曲部を有し、クリーナボックス19の下側ボックス部21に対して固定されているとともに、クリーナボックス19内の浄化された空気を吸気ポート13aに導く機能を有する。また、可動ファンネル25は、固定ファンネル24の吸気側(空気の流動方向の上流側)に配置されているとともに、固定ファンネル24と共にクリーナボックス19内の浄化された空気を吸気ポート13aに導く機能を有する。また、可動ファンネル25は、図3に示すように、アーム部材50に移動可能に支持されるとともに、固定ファンネルの空気の導入通路の下流側の軸線S1よりも前方(矢印FWD方向)に傾斜した方向の空気の流動方向に沿って移動可能に構成されている。この点については、後に詳しく説明する。
また、本実施形態では、エアフィルタ23の後方で、かつ、可動ファンネル25の上方には、上流インジェクタ26が配置されている。なお、上流インジェクタ26は、本発明の「第1のインジェクタ」の一例である。この上流インジェクタ26は、図4に示すように、中心線R1が鉛直線L1に対して空気の流動方向の上流方向である前方(矢印FWD方向)に傾斜するように配置されている。言い換えると、上流インジェクタ26は、燃料の燃料噴射方向が鉛直線L1に対して空気の流動方向に沿う方向に角度αだけ傾斜するように配置されている。また、上流インジェクタ26は、燃料噴射方向が可動ファンネル25の移動方向に沿う方向に傾斜した状態で配置されている。また、上流インジェクタ26は、上側ボックス部20に設けられたインジェクタカバー20aの内側に配置されている。また、上流インジェクタ26は、可動ファンネル25に向かって燃料を噴射するように構成されている。この点については、後に詳しく説明する。
また、図2、図3および図5〜図8に示すように、可動ファンネル25は、固定ファンネル24側の開口25a(図3参照)が固定ファンネル24の吸気側(空気の流動方向の上流側)の開口24a(図3および図6参照)に対して離間される離間位置X(図3、図5および図6の状態)と、可動ファンネル25の開口25a(図3および図6参照)が固定ファンネル24の開口24a(図3および図6参照)に対して当接される当接位置Y(図2、図7および図8の状態)との間を移動可能に構成されている。なお、離間位置Xは、本発明の「第2位置」の一例であり、当接位置Yは、本発明の「第1位置」の一例である。また、可動ファンネル25の空気の流動方向の上流側の開口25bの開口面200は、図4に示すように、可動ファンネル25が当接位置Yに位置している状態よりも離間位置Xに位置している状態の方が空気の流動方向の上流側に配置されたエアフィルタ23に向かって角度β分だけ多く傾斜するように構成されている。なお、本実施形態による可動ファンネル25の固定ファンネル24側の開口25aは、図3に示すように、後述するシール部材30に設けられている。
また、本実施形態では、上流インジェクタ26は、図4に示すように、可動ファンネル25が離間位置Xに位置している状態で、可動ファンネル25の吸気側(空気の流動方向の上流側)の開口25bの開口面200の略中心に対して燃料を噴射するように構成されている。また、離間位置Xにおける可動ファンネル25の開口25aの中心線は、固定ファンネルの開口24aの中心線よりも矢印FWD方向側に位置している。つまり、上流インジェクタ26は、固定ファンネル24の空気の上流側の開口24aの開口面201の中心よりも若干前方に燃料を噴射するように構成されている。これにより、上流インジェクタ26からの燃料噴射が、空気の流動に沿って流されることによって固定ファンネル24の空気の流動方向の下流側の内壁面(矢印FWD方向と反対側の内壁面)に燃料が付着するのを抑制することが可能となる。また、上流インジェクタ26は、噴射角γ(γ≒19度)で放射状に燃料を噴射するように構成されている。
ここで、図5に示すように、可動ファンネル25が離間位置X(図3の状態)に移動されている場合は、クリーナボックス19(図2参照)からシリンダ12(図3参照)に接続される吸気管は、固定ファンネル24と、スロットルボディ14(図3参照)と、吸気ポート13a(図3参照)とによって構成される。その一方、図7に示すように、可動ファンネル25が当接位置Y(図2の状態)に移動されている場合は、クリーナボックス19(図2参照)からシリンダ12(図2参照)に接続される吸気管は、可動ファンネル25と、固定ファンネル24と、スロットルボディ14(図2参照)と、吸気ポート13a(図2参照)とによって構成される。
また、固定ファンネル24は、図5および図7に示すように、隣接する2つの固定ファンネル24が接続されて一体的に形成された構造を有する。具体的には、図9に示すように、下側ボックス部21の左側(矢印A1方向側)には、左側ファンネル部27が取り付けられており、この左側ファンネル部27は、2つの固定ファンネル24と、2つの固定ファンネル24を接続する接続部27aとを有している。同様に、下側ボックス部21の右側(矢印A2方向側)には、右側ファンネル部28が取り付けられており、この右側ファンネル部28は、2つの固定ファンネル24と、2つの固定ファンネル24を接続する接続部28aとを有している。なお、左側ファンネル部27および右側ファンネル部28は、本発明の「固定ファンネル」の一例である。
また、左側ファンネル部27は、ボルト70によって3箇所で下側ボックス部21に固定されているとともに、右側ファンネル部28は、ボルト71によって3箇所で下側ボックス部21に固定されている。具体的には、左側ファンネル部27は、車幅方向の両端部の後側(矢印FWD方向の反対側)にそれぞれ設けられたネジ挿入部27bおよび27cと、2つの固定ファンネル24の間に設けられたネジ挿入部27d(図5参照)とを有している。また、右側ファンネル部28は、車幅方向の両端部の後側(矢印FWD方向の反対側)にそれぞれ設けられたネジ挿入部28bおよび28cと、2つの固定ファンネル24の間に設けられたネジ挿入部28d(図5参照)とを有している。そして、左側ファンネル部27は、ネジ挿入部27b、27cおよび27dにそれぞれボルト70を挿入し、スロットルボディ14(図2参照)の図示しないネジ穴に螺合することにより、下側ボックス部21に対して固定されている。また、右側ファンネル部28は、ネジ挿入部28b、28cおよび28dにそれぞれボルト71を挿入し、スロットルボディ14(図2参照)の図示しないネジ穴に螺合することにより、下側ボックス部21に対して固定されている。
また、図5に示すように、左側ファンネル部27の中央部近傍には、上方に突出するように支柱部27eが一定的に設けられている。また、右側ファンネル部28の中央部近傍には、上方に突出するように支柱部28eが一体的に設けられている。これら支柱部27eおよび28eには、後述する上側回動軸31の端部を回動可能に支持するための回動軸支持穴27fおよび28fがそれぞれ形成されている。また、支柱部28eの回動軸支持穴28fの下方には、後述する下側回動軸32の端部を回動可能に支持する回動軸支持穴28gが形成されている。また、支柱部27eの回動軸支持穴27fの下方には、回動軸支持穴28gと共に後述する下側回動軸32の端部を回動可能に支持する図示しない回動軸支持穴が形成されている。また、支柱部27eは、図6に示すように、可動ファンネル25が離間位置Xに到達した際に、可動ファンネル25がさらに空気の流動方向の上流側に移動しないようにするためのストッパ27gを有している。このストッパ27gには、後述する伝達レバー35の一方側の挟持片35bが当接するように構成されている。
また、固定ファンネル24の空気の流動方向の上流側の開口24aには、図5および図9に示すように、それぞれ、上方から視て、固定ファンネル24の半径方向の外側に広がるように形成された吸入部24bが形成されている。これら固定ファンネル24の吸入部24bは、それぞれ、開口24aに沿う環状で、かつ、上方に突出する凸状に形成されている。これにより、可動ファンネル25の固定ファンネル24側の開口25a(図3参照)が固定ファンネル24の空気の流動方向の上流側の開口24a(図3参照)に対して離間される離間位置X(図5の状態)に位置する場合に、空気を、吸入部24bに沿って固定ファンネル24に流入させることが可能となる。
また、本実施形態では、固定ファンネル24は、図3に示すように、空気の流動方向の上流側である前方(矢印FWD方向)に向かって湾曲するように形成されている。具体的には、固定ファンネル24は、固定ファンネル24の開口24aが空気の流動方向の上流側に配置されるエアフィルタ23の方向に向くように、開口24aおよび吸入部24bが空気の流動方向の上流側である前方に向かって傾斜するように構成されている。
また、可動ファンネル25は、図5および図9に示すように、車幅方向(A方向)に並列するように配置された4つ可動ファンネル25が一体的に形成された構造を有する。つまり、本実施形態では、隣接する4つの可動ファンネル25が一体化された可動ファンネルユニット29が設けられている。この可動ファンネルユニット29は、図9に示すように、隣接する可動ファンネル25をそれぞれ接続する3つの接続部29a、29bおよび29cを有している。また、可動ファンネルユニット29は、図7に示すように、接続部29a(図9参照)および接続部29c(図9参照)から上方に突出するように設けられた一対の突出部29dおよび29eを一体的に有している。これら一対の突出部29dおよび29eは、後述する上側アーム33を回動可能に支持するための支持軸29fおよび29gをそれぞれ有している。また、可動ファンネルユニット29は、接続部29a(図9参照)、接続部29b(図9参照)および接続部29c(図9参照)の下方に可動ファンネル25を連結するように設けられる支持軸29hを有している。この支持軸29hは、後述する下側アーム34を回動可能に支持するために設けられている。
また、図6および図8に示すように、可動ファンネルユニット29の突出部29dおよび29e(図7参照)の支持軸29fおよび29g(図7参照)には、それぞれブッシュ60が配置されている。同様に、可動ファンネルユニット29の支持軸29hには、ブッシュ61が装着されている。これらブッシュ60および61は、後述する上側アーム33を支持軸29fおよび29gに対してスムーズに回動させる機能を有するとともに、下側アーム34を支持軸29hに対してスムーズに回動させる機能を有する。
また、可動ファンネル25の空気の流動方向の上流側の開口25bには、図9に示すように、それぞれ、空気の流動方向の上流側からみて、可動ファンネル25の半径方向の外側に広がるように形成された吸入部25cが形成されている。これら可動ファンネル25の吸入部25cは、図7に示すように、それぞれ、上方に突出する凸状に形成されている。また、各吸入部25cの車幅方向の端部は、図9に示すように、それぞれ、走行方向(矢印FWD方向)に沿った直線状に形成されている。また、各吸入部25cの固定ファンネル24の車幅方向の両端部の後側(矢印FWD方向側)に設けられたネジ挿入部27bおよび28cの上方部分である左側ファンネル部27の吸入部25cの後側の左側(矢印A1方向側)端部25dおよび右側ファンネル部28の吸入部25cの後側の右側(矢印A2方向)端部25eは、それぞれ、ボルト70および71を固定ファンネル24のネジ挿入部27bおよび28cに配置しやすい切欠き形状に形成されている。
また、図5および図7に示すように、各可動ファンネル25の固定ファンネル24側の下端部には、ゴム製のシール部材30が装着されている。このシール部材30は、図8に示すように、可動ファンネル25が当接位置Yに移動した際に、可動ファンネル25の下端部と固定ファンネル24とを当接面202において密着させることにより、可動ファンネル25から空気が漏れないようにするための設けられている。
また、本実施形態では、図5および図9に示すように、固定ファンネル24(左側ファンネル部27および右側ファンネル部28)に設けられた支柱部27eおよび28eの上側の回動軸支持穴27fおよび28f(図9参照)には、金属製の上側回動軸31の端部が回動可能に支持されている。また、支柱部27eの下側の図示しない回動軸支持穴および支柱部28eの回動軸支持穴28gには、金属製の下側回動軸32の端部が回動可能に支持されている。なお、上側回動軸31は、本発明の「第1回動軸」の一例であり、下側回動軸32は、本発明の「第2回動軸」の一例である。また、図2に示すように、空気の流動方向の上流側から視て、上側回動軸31の方が、下側回動軸32よりも可動ファンネル25の中心軸から離れた位置に配置されている。つまり、上側回動軸31は、下側回動軸32よりも前側(矢印FWD方向側)に配置されている。
また、図7に示すように、上側回動軸31の両端部近傍には、それぞれ、直線状に形成された樹脂製の上側アーム33が上側回動軸31と共に回動するように取り付けられている。具体的には、金属製の上側回動軸31の上側アーム33が取り付けられる部分(後述する回動軸挿入穴33b(図10参照)に対応する部分)には、ローレット加工が施されており、金属製の上側回動軸31および樹脂製の上側アーム33は、一体成形により形成されている。また、金属製の下側回動軸32の両端部近傍と中央部近傍とには、それぞれ、直線状に形成された樹脂製の下側アーム34が金属製の下側回動軸32と共に回動するように取り付けられている。また、金属製の下側回動軸32および樹脂製の下側アーム34も、上側回動軸31および上側アーム33と同様に、一体成形により形成されている。なお、上側アーム33は、本発明の「第1アーム」の一例であり、下側アーム34は、本発明の「第2アーム」の一例である。また、アーム部材50は、上側アーム33と下側アーム34とから構成されている。また、図8に示すように、下側アーム34の長手方向の長さL2は、それぞれ、上側アーム33の長手方向の長さL3よりも大きくなるように構成されている。
また、上側アーム33は、図10に示すように、嵌込部33aと、回動軸挿入穴33bとを有する。上側アーム33の嵌込部33aには、図8に示すように、可動ファンネルユニット29の突出部29dおよび29e(図7参照)の支持軸29fおよび29g(図7参照)がブッシュ60を介して嵌め込まれている。また、上側アーム33は、図4に示すように、可動ファンネルユニット29の突出部29d(図7参照)および29e(図7参照)を回動可能に支持することにより、可動ファンネルユニット29が離間位置X(図2参照)と当接位置Y(図3参照)とに位置することが可能なように、可動ファンネルユニット29の移動を支持する機能を有する。
また、下側アーム34は、図6および図11に示すように、嵌込部34aと、回動軸挿入穴34bとを有している。下側アーム34の嵌込部34aには、図6に示すように、可動ファンネルユニット29の支持軸29hがブッシュ61を介して嵌め込まれている。また、下側アーム34は、下側回動軸32が回動するのに伴って、下側回動軸32が回動する方向と同じ方向に、回動軸挿入穴34b(図11参照)を支点として回動するように構成されている。
また、本実施形態では、図8に示すように、可動ファンネル25が当接位置Yに位置しているときに、下側アーム34の中心線R2は、側方から視て、可動ファンネル25と固定ファンネル24との当接面202に対して略平行になるように配置されている。これにより、中心線R2が当接面202に対して平行ではない場合と異なり、製造誤差などにより、当接面202に対する下側アーム34の取付位置が回動方向にずれた場合に、可動ファンネル25と固定ファンネル24との前後方向のずれ幅を最小にすることが可能となる。
また、図5および図7に示すように、下側回動軸32の矢印A1方向側の端部近傍には、下側回動軸32と共に回動する伝達レバー35が設けられている。この伝達レバー35は、後述するモータ36が駆動するのに伴って、後述する移動部材39が上下方向に移動された際に、下側回動軸32を軸まわりに回動する機能を有する。つまり、伝達レバー35は、モータ36の駆動力を下側回動軸32を介して可動ファンネル25に伝達する機能を有する。また、伝達レバー35は、図11に示すように、それぞれに切欠部35aが形成された一対の狭持片35bによって構成されている。
また、本実施形態では、伝達レバー35、上側アーム33および下側アーム34を上記のように構成することによって、図8に示すように、後述するモータ36をE方向に駆動させた場合には、後述する移動部材39が下方に移動するとともに、移動部材39の下方への移動に伴って、伝達レバー35の挟持部35bが下側回動軸32を中心に下方に回動される。そして、下側回動軸32を中心として伝達レバー35の挟持部35bが下方に回動されるのに伴って、下側アーム34が下側回動軸32を中心にF方向に回動される。
また、本実施形態では、図6に示すように、後述するモータ36をG方向に回動させた場合には、後述する移動部材39が上方に移動するとともに、移動部材39の上方への移動に伴って、伝達レバー35の挟持部35bが下側回動軸32を中心に上方に回動される。そして、下側回動軸32を中心として伝達レバー35の挟持部35bが上方に回動されるのに伴って、下側アーム34が下側回動軸32を中心にH方向に回動される。
また、図9に示すように、クリーナボックス19の下側ボックス部21の底面の下方で、かつ、矢印A1方向側の端部に位置する固定ファンネル24に対応する位置には、可動ファンネル25を移動させるための駆動源として機能するモータ36が配置されている。なお、モータ36は、本発明の「駆動源」の一例である。また、モータ36の出力軸36aには、図6および図8に示すように、出力軸36aと共に回動する回動レバー37の一方端部が取り付けられている。
また、クリーナボックス19の下側ボックス部21は、図4に示すように、モータ36が配置される部分に対応する位置にモータ36を収納するために上方向で、かつ、後方向(矢印FWD方向の反対方向)に向かって突出するモータ収納部21aを有している。また、下側ボックス部21の底面21bは、モータ収納部21a以外の部分では上方に突出していないので、下側ボックス部21の下部のモータ収納部21a以外の部分については、底面21bと可動ファンネル25および固定ファンネル24とを遠ざけることができる。これにより、可動ファンネル25および固定ファンネル24は、モータ収納部21a以外の底面21bとは間隔を隔てた状態で配置されるように構成されている。
また、回動レバー37の他方端部には、図6および図8に示すように、移動軸38の一方端部が回動可能に取り付けられている。また、移動軸38の他方端部には、移動部材39が取り付けられている。また、移動軸38には、図12に示すように、上側押圧部38aおよび下側押圧部38bが所定の間隔を隔てて設けられている。また、移動部材39の内部には、移動軸38を摺動可能に支持するためのブッシュ39aおよび39bが設けられている。このブッシュ39aおよび39bは、上側押圧部38aと下側押圧部38bとの間に配置されている。また、移動部材39の内部において、ブッシュ39aとブッシュ39bとの間には、圧縮バネ40が装着されている。また、移動部材39の両側面には、突出部39cが設けられている。これら突出部39cは、図6および図7に示すように、伝達レバー35の一対の狭持片35bに形成された切欠部35aと係合するように構成されている。つまり、移動部材39は、伝達レバー35の一対の挟持片35bによって挟み込まれるとともに、移動部材39の両側面に設けられた突出部39cが切欠部35aに嵌め込まれることにより、伝達レバー35に対して駆動力を伝達可能に支持されている。
ここで、モータ36の駆動力により回動レバー37をG方向に回動させた場合(図6の状態)には、図13に示すように、移動軸38がI方向に移動することにより、下側押圧部38bがブッシュ39bをI方向に押圧するのに伴って、圧縮バネ40を介してブッシュ39aをI方向に移動させる。そして、ブッシュ39aと移動部材39とが当接し、圧縮バネ40にI方向の付勢力が発生するため、移動部材39が圧縮バネ40によりI方向に付勢される。このため、図6に示すように、圧縮バネ40(図13参照)の付勢力が伝達アーム35および下側回動軸32を介して下側アーム34に伝達されるので、下側アーム34がH方向に回動される。また、シール部材30が固定ファンネル24の開口24aに当接した状態(図8の当接位置Yの状態)においても、下側アーム34がH方向に回動するように、下側アーム34に対して圧縮バネ40(図13参照)の付勢力が伝達アーム35を介して伝達される。
その一方、モータ36の駆動力により回動レバー37をE方向に回動させた場合(図8の状態)には、図12に示すように、移動軸38がJ方向に移動することにより、上側押圧部39aがブッシュ39aをJ方向に押圧するのに伴って圧縮バネ40を介してブッシュ39bをJ方向に移動させる。そして、ブッシュ39bと移動部材39とが当接し、圧縮バネ40にJ方向の付勢力が発生するため、移動部材39が圧縮バネ40によりJ方向に付勢される。このため、図8に示すように、圧縮バネ40(図12参照)の付勢力が伝達レバー35および下側回動軸32を介して下側アーム34に伝達されるので、下側アーム34がF方向に回動される。また、伝達アーム35の挟持片35bの下側が支柱部27eのストッパ27gに当接した状態(図6の状態)においても、伝達アーム35が下側回動軸32を中心に下方向に回動されるように、圧縮ばね40(図12参照)の付勢力が伝達アーム35に対して伝達される。
次に、図2、図3、図6、図8、図12および図13を参照して、エンジン10が中速〜高速で回転する場合と低速で回転する場合との吸気管の長さの切り替え動作について説明する。
図3に示したエンジン10が高速で回転する場合には、吸気の慣性効果および脈動効果を最適に得るために、吸気管を短くする。すなわち、エンジン10が高速で回転する場合には、可動ファンネル25を離間位置Xに移動させる。なお、吸気の慣性効果および脈動効果とは、吸気管の有効長さ、吸気管の有効径および吸気バルブの有効開閉時間によって定まる吸気管の圧力変動が吸気バルブの開閉タイミングに有効に作用することにより、エンジンの吸気充填効率が高まることである。
具体的には、まず、図8に示すように、モータ36により回動レバー37をE方向に回動させることによって、移動軸38をJ方向(図12参照)に移動させる。これにより、圧縮バネ40(図12参照)にJ方向の付勢力が発生することにより移動部材39がJ方向に移動するので、伝達アーム35が下側回動軸32を中心に下方に回動し、下側アーム34が下側回動軸32を中心にF方向に回動する。このとき、可動ファンネル25は、上側アーム33によって移動を支持されながら、下側アーム34のF方向への回動によって離間位置X(図6参照)に向かって移動する。そして、伝達レバー35の挟持片35bの下側が支柱部27eのストッパ27gに当接するまで、回動レバー37の矢印E方向への移動および下側アーム34のF方向への回動を続けて行う。なお、ストッパ27gは、伝達レバー35の挟持片35bと当接することにより、可動ファンネル25の離間位置Xを決める機能を有する。
これにより、可動ファンネル25が離間位置X(図6の状態)に移動される。その結果、エンジン10(図3参照)が高速で回転する場合には、固定ファンネル24と、スロットルボディ14(図3参照)と、吸気ポート13a(図3参照)とによって吸気管が構成されるので、吸気管が短くなる。ここで、図3に示したエンジン10が高速で回転する場合において、吸気管を短くすることにより、吸気の慣性効果および脈動効果による圧力変動周期を早め、高速で開閉する吸気バルブ15aに同調させる。これにより、高速(約9500rpm)以上でエンジン10が回転する際の吸気充填効率を向上させる。
なお、図6に示すように、可動ファンネル25が離間位置Xに達した状態では、固定ファンネル24の開口方向から見て、可動ファンネル25の固定ファンネル24の開口24a側の開口の位置は、当接位置Y(図8の状態)における可動ファンネル25の固定ファンネル24の開口24a側の開口の位置と実質的に同じである。また、可動ファンネル25が離間位置Xに達した状態では、下側アーム34がF方向(図8参照)に回動するように、伝達アーム35に対して圧縮バネ40(図13参照)の付勢力が伝達されている。
なお、本実施形態では、エンジン10が高速で回転する場合には、下流インジェクタ16のみならず、上流インジェクタ26からも燃料が噴射される。具体的には、上流インジェクタ26は、低速から中速に移行するときに、燃料を噴射し始めるとともに、中速回転以上のときには、下流インジェクタ16と共に燃料を噴射する。
次に、図2に示したエンジン10が中低速で回転する場合には、吸気の慣性効果および脈動効果を適切に得るために、吸気管を長くする。すなわち、エンジン10が中低速で回転する場合には、可動ファンネル25を当接位置Yに移動させる。
具体的には、まず、図6に示すように、モータ36により回動レバー37をG方向に回動させることによって、移動軸38をI方向(図13参照)に移動させる。これにより、圧縮バネ40(図13参照)にI方向の付勢力が発生することにより移動部材39がI方向に移動するので、伝達アーム35が下側回動軸32を中心に上方に回動し、下側アーム34が下側回動軸32を中心にH方向に回動する。このとき、可動ファンネル25は、上側アーム33によって移動を支持されながら、下側アーム34のH方向への回動によって当接位置Y(図8参照)に向かって移動する。そして、図8に示すように、可動ファンネル25の固定ファンネル24側に装着されたシール部材30が固定ファンネル24に当接するまで、回動レバー37の矢印G方向への移動および下側アーム34のH方向(図6参照)への回動を続けて行う。
これにより、可動ファンネル25が当接位置Yに移動される。その結果、エンジン10(図3参照)が中低速で回転する場合には、可動ファンネル25と、固定ファンネル24と、スロットルボディ14(図2参照)と、吸気ポート13a(図2参照)とによって吸気管が構成されるので、吸気管が長くなる。ここで、図2に示したエンジン10が中低速で回転する場合において、吸気管を長くすることにより、吸気の慣性効果および脈動効果による圧力変動周期を延ばし、中低速で開閉する吸気バルブ15aに同調させる。これにより、中低速回転時の吸気効率が向上する。また、可動ファンネル25が当接位置Yに位置する場合に、エンジン10が低速で回転する場合には、上流インジェクタ26からは燃料が噴射されず、下流インジェクタ16のみから燃料が噴射される。
なお、図8に示すように、可動ファンネル25が当接位置Yに達した状態では、下側アーム34がH方向(図6参照)に回動するように、下側アーム34に対して圧縮バネ40(図13参照)の付勢力が伝達アーム35を介して伝達されている。
本実施形態では、上記のように、固定ファンネル24に対して、移動可能に配置され、固定ファンネル24と共に空気をエンジン10の吸気ポート13aに導く可動ファンネル25と、可動ファンネル25を固定ファンネル24の空気の流動通路の下流側の軸線S1の延びる方向とは異なる方向の空気の流動方向に沿って移動可能に支持するアーム部材50と、燃料噴射方向が可動ファンネル25の移動方向に沿う方向に傾斜するように、可動ファンネル25に向かって燃料を噴射する上流インジェクタ26とを設けることによって、上流インジェクタ26から噴射された燃料を、空気の流動方向に沿って移動する可動ファンネル25によって固定ファンネル24に導くことができる。これにより、上流インジェクタ26により噴射される燃料の噴射方向が空気の流動により乱されるのを抑制することができる。また、上流インジェクタ26を、噴射方向が鉛直線L1に対して空気の流動方向に沿う方向に傾斜するように配置することによって、空気の流動方向に沿って燃料を噴射することができるので、これによっても、上流インジェクタ26により噴射される燃料の噴射方向が空気の流動により乱されるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、エアフィルタ23を、可動ファンネル25よりも空気の流動方向の上流側で、かつ、上流インジェクタ26の近傍に配置することによって、エアフィルタ23により、上流インジェクタ26近傍における空気の流速を小さくすることができる。これにより、上流インジェクタ26により噴射される燃料の噴射方向が空気の流動により乱されるのを効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、可動ファンネル25を、上流インジェクタ26およびエアフィルタ23に向かって移動するように構成することによって、空気の流動方向の上流側で、かつ、上流インジェクタ26に近い位置に向かって可動ファンネル25が移動される。これにより、可動ファンネル25に対する上流インジェクタ26の燃料噴射の方向が空気の流動により乱されるのを、より効果的に抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、可動ファンネル25の空気の流動方向の上流側の開口面200を、可動ファンネル25が離間位置Xに位置しているときの方が当接位置Yに位置しているときよりもエアフィルタ23の方向に傾斜するように構成することによって、可動ファンネル25が離間位置Xに位置しているときにも、エアフィルタ23から可動ファンネル25を介して固定ファンネル24に流入する空気の流動が乱されるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、可動ファンネル25を、当接位置Yから離間位置Xに移動する際に、空気の流動方向の上流側である上流インジェクタ26およびエアフィルタ23の方向に曲線的に移動するように構成することによって、可動ファンネル25を直線的に移動するように構成する場合と比べて、空気の流動方向の上流側である上流インジェクタ26およびエアフィルタ23の方向に移動するための機構を簡素化することができる。
また、本実施形態では、上記のように、固定ファンネル24を、空気の流動方向の上流側に向かって湾曲部を有するように形成することによって、開口24a側の開口面を空気の流動方向の上流側に向けることができるので、固定ファンネル24に空気をスムーズに流入させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、下側アーム34を、可動ファンネル25が当接位置Yに位置しているときに、可動ファンネル25と固定ファンネル24との当接面202と実質的に平行になるように構成することによって、中心線R2が当接面202に対して平行ではない場合と異なり、製造誤差などにより、当接面202に対する下側アーム34の取付位置が回動方向にずれた場合に、可動ファンネル25と固定ファンネル24との前後方向のずれ幅を最小にすることができる。
また、本実施形態では、上記のように、固定ファンネル24に、上側回動軸31および下側回動軸32を回転可能に支持する支柱部27eおよび28eを一体的に設けることによって、上側回動軸31および下側回動軸32を支持するための部品を固定ファンネル24とは別個に設ける場合と比べて、部品点数を削減することができる。
また、本実施形態では、上記のように、上流インジェクタ26を、可動ファンネル25が離間位置Xに位置している状態で、可動ファンネル25の空気の流動方向の上流側の開口25bの略中心に向かって燃料を噴射するように構成することによって、可動ファンネル25の内壁面に燃料が付着するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、上記のように、可動ファンネル25を移動可能に駆動するモータ36を、クリーナボックス19の下方で、かつ、クリーナボックス19の車幅方向(矢印A1方向および矢印A2方向)の左側(矢印A1方向側)の端部に配置することによって、クリーナボックス19の下方にモータ36を配置したとしても、クリーナボックス19の下側ボックス部21の下面から上方に突出するモータ収納部21aが車幅方向(A方向)の端部のみに形成されるので、端部以外の部分と固定ファンネル24および可動ファンネル25との間隔を大きくすることできる。これにより、固定ファンネル24および可動ファンネル25は、広い領域から空気を取り込むことができるので、固定ファンネル24および可動ファンネル25の吸気効率を向上させることができる。
また、本実施形態では、上記のように、下流インジェクタ16を、固定ファンネル24よりも空気の流動方向の下流側に配置することによって、上流インジェクタ26と下流インジェクタ16とにより、エンジン10の回転数に応じた燃料噴射を行うことができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
たとえば、上記実施形態では、ファンネルとインジェクタとを備えた車両の一例として自動二輪車を示したが、本発明はこれに限らず、ファンネルとインジェクタとを備えた車両であれば、自動車、三輪車、ATV(All Terrain Vehicle;不整地走行車両)などの自動二輪車以外の車両にも適用可能である。
また、上記実施形態では、可動ファンネルをアームにより移動させるように構成した例を示したが、本発明はこれに限らず、可動ファンネルを、たとえば、レールに沿って移動させるなど、アーム以外により移動させるように構成してもよい。
また、上記実施形態では、並列4気筒のエンジンが搭載された車両に本発明を適用したが、本発明はこれに限らず、たとえば、並列4気筒以外の並列またはV型などの多気筒のエンジンが搭載された車両や、単気筒のエンジンが搭載された車両にも適用可能である。
また、上記実施形態では、固定ファンネルを、空気の流動方向の上流側(前方)に向かって湾曲する形状に形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、固定ファンネルを上方に向かって直立する形状に形成してもよい。
また、上記実施形態では、可動ファンネルを、上流インジェクタおよびエアフィルタに向かって曲線的に移動するように構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、空気の流動方向に沿って移動可能であるならば、可動ファンネルを上流インジェクタおよびエアフィルタに向かって直線的に移動するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、可動ファンネルをモータにより移動させる例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、ソレノイドまたは油圧シリンダなどモータ以外の駆動源により可動ファンネルを駆動するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、上側アームの長手方向の大きさよりも下側アームの長手方向の大きさの方が大きくなるように上側アームおよび下側アームを形成した例を示したが、本発明はこれに限らず、上側アームの長さと下側アームの長さとを同じ大きさになるように上側アームおよび下側アームを形成してもよい。また、上側アームの長手方向の大きさよりも下側アームの長手方向の大きさの方が小さくなるように上側アームおよび下側アームを形成してもよい。