JP2014238025A - 自動二輪車のエアクリーナ構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】周辺部材等を含めたメンテナンス性等に優れた自動二輪車のエアクリーナ構造を提供する。【解決手段】エアクリーナ本体11の上面の開口部11bはエアクリーナ上蓋12を載置し、シール部材を介してボルト締結されたエアクリーナ上蓋により塞がれ、底面の開口部11cはエアクリーナ底板23がシール部材を介してエアクリーナ本体に締結される。エアクリーナ底板23にはエンジン燃焼室とエアクリーナ本体を繋ぐ通路孔23aが開設され、前面の開口部11aはシール部材を介して車体フレームの吸気ダクトに挿入され、空気導入口として構成される。【選択図】図6

Description

本発明は、典型的にはステアリングヘッドパイプから後斜め下方に延設された車体フレームにエンジンを搭載する自動二輪車において、そのエンジン上方に配置されるエアクリーナの構造に関する。
自動二輪車等の車両において、エンジン上方に搭載されたエアクリーナの上部に、開閉可能な開口部があればエアクリーナ内のメンテナンスは可能である。また、エアクリーナを外すことのできない車体フレームの場合にはエンジンを一旦、車体フレームから下ろさなければメンテナンス等を行うことができない。
例えば特許文献1に開示されるモノコックフレームを持つ自動二輪車では、エアクリーナ内部の点検や掃除を行うために点検窓(41)が形成され、その点検窓には蓋(42)が開閉可能に取り付けられている。
特開2000−16369号公報
一方、エアクリーナの下側にあるスロットルボディのメンテナンス等を行うためにはエアクリーナを車両から外す必要がある。特許文献1ではエアクリーナの上部開口からエアクリーナ内のメンテナンスをすることができるものの、エアクリーナの下側に配置されるスロットルボディのメンテナンスを行うにはエンジンを下ろさなければならない。
本発明はかかる実情に鑑み、周辺部材等を含めたメンテナンス性等に優れた自動二輪車のエアクリーナ構造を提供することを目的とする。
本発明の自動二輪車のエアクリーナ構造は、ステアリングヘッドパイプから後斜め下方に延設された車体フレームにエンジンを搭載し、前記エンジンの上方に配置されたエアクリーナとエンジン燃焼室とを繋ぐ通路にスロットルボディを縦置きに配置して、前記エアクリーナの一部が、上面を内側に絞り込む形状の前記車体フレームと側面視で重なって配置された自動二輪車において、エアクリーナ本体の前面、上面及び底面にそれぞれ開口部が形成され、前記上面の開口部はエアクリーナ上蓋を載置し、シール部材を介してボルト締結された該エアクリーナ上蓋により塞がれ、前記底面の開口部はエアクリーナ底板がシール部材を介して前記エアクリーナ本体に締結され、前記エアクリーナ底板にはエンジン燃焼室とエアクリーナ本体を繋ぐ通路孔が開設され、前記前面の開口部はシール部材を介して車体フレームの吸気ダクトに挿入され、空気導入口として構成されることを特徴とする。
また、本発明の自動二輪車のエアクリーナ構造において、前記自動二輪車は並列多気筒エンジンを有し、前記スロットルボディは気筒の所定の組合せに対応して、複数のユニットとして左右に分割され、前記底面の開口部は前記スロットルボディの複数のユニットに対応して、左右に少なくとも2つ設けられ、それぞれの開口部が前記スロットルボディのユニットを通過可能とする大きさに設定されていることを特徴とする。
また、本発明の自動二輪車のエアクリーナ構造において、前記底面の開口部に対応して、左右に少なくとも2つの前記エアクリーナ底板を有し、それぞれのエアクリーナ底板が対応する前記スロットルボディに締結されることを特徴とする。
また、本発明の自動二輪車のエアクリーナ構造において、前記エアクリーナ本体はエンジン搭載前に前記車体フレームの下方から挿入され、その前部を前記前面の開口部にシール部材を介して前記車体フレームの吸気ダクトに挿入すると共に、その後部はクッション部材を介して前記車体フレームに浮動支持されることを特徴とする。
また、本発明の自動二輪車のエアクリーナ構造において、前記エアクリーナ本体内で前記前面の開口部と前記底面の開口部の間に、前記上面の開口部の方向に向けて斜めに配置されたエアフィルタが装着されていることを特徴とする。
本発明によれば、エアクリーナ上蓋がメンテナンスキャップとして機能し、メンテナンス性を大幅に向上することができる。また、エアクリーナ底板を外すことにより、底面の開口部を通してスロットルボディを取り出すことができる。このようにエアクリーナを車体フレームから外し、あるいは車体フレームからエンジンを下ろすことなく、エンジンとエアクリーナに挟まれたスロットルボディのメンテナンスをも可能とする。
本発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 本発明の実施形態における車体フレームにエンジンユニット及びエアクリーナが搭載された状態の側面図である。 本発明の実施形態における車体フレームにエンジンユニット及びエアクリーナが搭載された状態の上面図である。 図2のI−I線に沿う断面図及び部分拡大断面図である。 図3のII−II線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における底板等取付け時のエアクリーナの分解斜視図である。 本発明の実施形態における底板等取外し時のエアクリーナの分解斜視図である。 本発明の実施形態におけるエアクリーナ等の組付工程を示す斜視図である。 本発明の実施形態における車体フレームに搭載されたエアクリーナの分解斜視図である。 本発明の実施形態における車体フレームに搭載されたエアクリーナの底板等取付け時の斜視図である。 本発明の実施形態における車体フレームに搭載されたエアクリーナの底板等取外し時の斜視図である。
以下、図面に基づき、本発明における自動二輪車のエアクリーナ構造の好適な実施の形態を説明する。
図1は、本発明の適用例としての自動二輪車100の側面図である。先ず、図1を用いて、自動二輪車100の全体構成について説明する。なお、図1を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Frにより、車両の後方を矢印Rrにより示し、また、車両の側方右側を矢印Rにより、車両の側方左側を矢印Lにより示す。
図1において鋼製或いはアルミニウム合金材でなる車体フレーム101(メインフレーム)の前部には、ステアリングヘッドパイプ102によって左右に回動可能に支持された左右2本のフロントフォーク103が設けられる。フロントフォーク103の上端にはハンドルバー104が固定され、ハンドルバー104の両端にグリップ105を有する。フロントフォーク103の下部には前輪106が回転可能に支持されると共に、前輪106上部を覆うようにフロントフェンダ107が固定される。前輪106は、前輪106と一体回転するブレーキディスク108を有している。
車体フレーム101はステアリングヘッドパイプ102の後部に一体的に結合し、後方に向けて左右一対で二又状に分岐し、ステアリングヘッドパイプ102から後下方に拡幅しながら延設する。本例では高速性能を要求される車両に好適なものとして採用される所謂、ツインスパーフレームとする。なお、車体フレーム101の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレール101Aが後方へ延出し、後述するシートを支持する。また、車体フレーム101の後部にはスイングアーム109が揺動可能に結合すると共に、両者間にリヤショックアブソーバ110が装架される。スイングアーム109の後端には後輪111が回転可能に支持される。後輪111は、後述するエンジンの動力を伝達するチェーン112が巻回されたドリブンスプロケット113を介して、回転駆動される。後輪111の直近周囲にはその前上部付近を覆うインナフェンダ114が設けられると共に、そのインナフェンダ114の上方にはリヤフェンダ115が配置されてよい。
車体フレーム101に搭載されたエンジンユニット116には、図示しないエアクリーナ及び燃料供給装置からそれぞれ供給される空気及び燃料でなる混合気が供給されると共に、エンジン内での燃焼後の排気ガスがエキゾーストパイプを通って、マフラ117から排気される。エンジンユニット116の上方には燃料タンクが搭載されるが、この燃料タンクはタンクカバー118によって覆われる。燃料タンクの後方にシート119が連設される。
車両外装において、フェアリング120及びサイドカウル121によって車両の主に前部及び側部が覆われ、車両後部にはサイドカバーあるいはシートカウル122が被着し、これらの外装部材により所謂、流線型を有する車両の外観フォルムが形成される。
本実施形態において、エンジンユニット116のエンジンは例えば4サイクル多気筒、典型的には並列4気筒エンジンであってよい。ここで、この実施形態におけるエンジンユニット116は図2に示されるように、クランクケース116Aの上部に順次シリンダブロック116B、シリンダヘッド116C及びシリンダヘッドカバー116Dが一体的に結合してなる。また、エンジンユニット116は複数のエンジンマウントを介して車体フレーム101に懸架されることで車体フレーム101に一体的に結合支持され、それ自体で車体フレーム101の剛性部材として作用する。
図2及び図3において、ステアリングヘッドパイプ102から後方やや下方へ向けて左右一対の車体フレーム101が延出する。図3に示されるように車体フレーム101は左右の内面相互間の幅が、ステアリングヘッドパイプ102から後方へ向けて滑らかに次第に増加し、部分的ではあるが典型的には卵型あるいは水滴状を呈する内空間もしくはスペースを有している。車体フレーム101は図2のようにステアリングヘッドパイプ102の軸方向長と略同等程度の上下方向幅を有する。この場合、図4に示されるように車体フレーム101の上面側が下面側よりも幅狭に形成され、即ちその上面を内側に絞り込む形状でハの字状となっている。つまり上面側の内幅w1が下面側の内幅w2よりも小さく設定される。
上記のような形態を有する車体フレーム101の左右間に形成される内空間もしくはスペース内に、図4及び図5等のようにエアクリーナ10が収容配置される。エアクリーナ10とエンジンユニット116、特にシリンダヘッド116Cとは、吸気装置を構成するスロットルボディにより接続される。エアクリーナ10により清浄化された空気は吸気装置によって吸気されると共に、燃料供給装置から燃料が供給され、これにより所定混合比の混合気がシリンダヘッド116Cのインテークポートに送給される。図2からも分かるようにエアクリーナ10はシリンダヘッド116Cの上方に位置している。インテークポートに連通するエンジン燃焼室とエアクリーナ10とを繋ぐ吸気通路には、図2あるいは図5に示されるようにスロットルボディ123が略鉛直方向に縦置きで配置され、即ち本例ではダウンドラフト型の吸気構造を有する。
ここで、図6及び図7は本実施形態におけるエアクリーナ10の具体的構成例を示している。エアクリーナ10は上下に2分割構成されたエアクリーナ本体11とエアクリーナ上蓋12とからなり、両者が一体に結合して概して変形箱型を呈する。エアクリーナ本体11の前面、上面及び底面にはそれぞれ開口部11a,11b,11cが開設される。このうちエアクリーナ本体11の上面の開口部11bにはシール部材13(図5)が装着されてエアクリーナ上蓋12が載置され、両者をボルト締結することで開口部11bが塞がれる。この場合、図6及び図7のように複数(この例では4つ)の締結部14を有し、エアクリーナ本体11には締結用ボス14Aが形成され、ボルト15が螺合するネジ部を有する。また、エアクリーナ上蓋12には締結用フランジ部14Bが突設され、この締結用フランジ部14Bにボルト15が挿通する開孔を有する。4つの締結部14の締付によりエアクリーナ本体11及びエアクリーナ上蓋12が剛固に結合される。
エアクリーナ本体11の前面の開口部11aは図4(A)のように左右方向に長く形成され、図4及び図5等に示される吸気ダクト124から開口部11aに空気が導入される。即ち前面の開口部11aは空気導入口として構成される。図5のようにステアリングヘッドパイプ102の前部には吸気ダクト124に連通する吸気口125が開口している。吸気口125に連通する吸気ダクト124は、ステアリングヘッドパイプ102の左右両側から回り込んで、その後部で合流してエアクリーナ本体11の開口部11aと接続される。エアクリーナ本体11の開口部11aは図5のように、シール部材であるゴムシール16を介して吸気ダクト124に差し込まれ、浮動固定される。
また、図6等に示されるようにエアクリーナ本体11の外側面における後端付近の下方角部には、車体フレーム101に対する左右一対の締結部18を有し、各締結部18にて車体フレーム101に突設された締結用ブラケット19(図2参照)に浮動支持される。より具体的には図2のように車体フレーム101に形成された窓部101a内に締結用ブラケット19が延出し、側面視では窓部101aから覗いている。図4(B)は締結部18の詳細構造を示しており、締結部18にはインサートナット20が埋設されている。締結用ブラケット19にはクッション21が装着され、このクッション21に挿通した締結用のボルト22をインサートナット20と螺合させるようにしている。この場合、ボルト22のネジ部22aが締結部18に設けた座18aに当接し、これによりクッション21が適度な力量で締め付けられると共に締結部18をガタつきなく支持するようになっている。
図6及び図7に示されるようにエアクリーナ本体11の底面の開口部11cには、エアクリーナ底板23がシール部材を介してエアクリーナ本体11に締付けられる。本実施形態の並列4気筒エンジンでは、左右(幅)方向に左から♯1〜♯4気筒(なお、以下の説明では単に「♯1」等として記載する)が配列される(図8参照)。気筒毎にスロットルボディ123が接続されるが、本例では隣接するもの同士の組合せでブラケットを介して結合してユニット化されている。即ち、4つのスロットルボディ123は♯1及び♯2の組と♯3及び♯4の組に2分割される。♯1及び♯2に対応するエアクリーナ底板23Lと♯3及び♯4に対応するエアクリーナ底板23Rとに対して左右2つの開口部11cを有する。各エアクリーナ底板23は、締結手段としてボルトを用いる、この例では3つの締結部24にてエアクリーナ本体11に締結される。
各エアクリーナ底板23にはエンジン燃焼室とエアクリーナ本体11の内部を繋ぐ通路孔23aが形成され、この通路孔23aを介して吸気を流通させるようにしている。各エアクリーナ底板23はまた、スロットルボディ123毎に通路孔23aの外周部付近に設定された、この例では2つの締結部25にて、対応するスロットルボディ123に締結される。締結部25においても締結手段としてボルトを用いる。図4及び図5に示されるようにエアクリーナ本体11はスロットルボディ123の上端部に結合するが、直接的にはエアクリーナ底板23がスロットルボディ123に結合し、通路孔23aはスロットルボディ123の吸気通路に整合して配置される。
更に、図6及び図7を参照して、エアクリーナ本体11の前面の開口部11aと底面の開口部11cの間には、略上面の開口部11bの方向に向けて斜めにエアフィルタ26が装着される。エアフィルタ26は図4等に示されるように山型、即ち上部側が幅狭に形成され、この例では4つの締結部27にてエアクリーナ本体11に締結される。締結部27においても締結手段としてボルトを用いる。
上記の場合、車体フレーム101に搭載されたエアクリーナ10の後側には、図示しない燃料タンクが搭載支持される。この燃料タンクとエアクリーナ10は全体として一体にタンクカバー118によって覆われる。
また、図2の側面視で車体フレーム101と重なる部分、即ち図4のように車体フレーム101の内側に配置されるエアクリーナ本体11の形状は、底面部よりも上面部が狭い形状となっている。この場合、エアクリーナ本体11の外側面と車体フレーム101の内面との間に沿って略均一の隙間Sが形成されている。また、エアクリーナ本体11の上面の開口部11bに結合するエアクリーナ上蓋12は、図4あるいは図6等から分かるように開口部11bと同等もしくはそれ以下の平面形状を有する。つまりエアクリーナ10全体として車体フレーム101の左右の内幅内に収まる形態となっている。
ここで、図8に示すようにエアクリーナ10等の組付に際して、エアクリーナ本体11はエンジンユニット116の搭載前に車体フレーム101の下方(即ち幅広側)から挿入し(図8、矢印Y)、車体フレーム101に固定される。エアクリーナ本体11は上記のようにその上面側が幅狭で、車体フレーム101の内面との間に隙間Sが確保されるように設定されているため、ツインスパーフレームである車体フレーム101に無理なく、且つ適正に挿入組付けすることができる。
ツインスパーフレームにより車両の前面投影面積が小さくなり空力性能が向上する。また、ライダー乗車時の自由度を拡大することで乗車性が向上し、このように空力性能及び乗車性双方を向上させながら、幅広の並列多気筒エンジンを搭載の自動二輪車100を提供することを可能としている。
また、車体フレーム101の捻り、横及び縦それぞれの剛性調整が車両の特性(要求性能)によって容易に行うことができる。
更に本発明では、図9を参照してエアクリーナ底板23Lに対応する♯1及び♯2のスロットルボディ123はブラケット126Lを介して結合してユニット化されている(スロットルボディ123Lとする)。スロットルボディ123Lの下端側は、シリンダヘッド116Cにおいてエンジン燃焼室に連通する♯1及び♯2のインテークポート127に接続される。また、エアクリーナ底板23Rに対応する♯3及び♯4のスロットルボディ123はブラケット126Rを介して結合してユニット化されている(スロットルボディ123Rとする)。スロットルボディ123Rの下端側は同様に、♯3及び♯4のインテークポート127に接続される。
スロットルボディ123はインテークポート127に対して着脱可能である。スロットルボディ123L及びスロットルボディ123Rに対応するエアクリーナ本体11の左右の開口部11cは、それらのスロットルボディ123L及びスロットルボディ123Rが通過するために必要な形状寸法を有している。
さて、本発明において、前述のようにエアクリーナ本体11の前面、上面及び底面にそれぞれ開口部11a,11b,11cが開設される。このうちエアクリーナ本体11の上面の開口部11bにはシール部材13(図5)が装着されてエアクリーナ上蓋12が載置され、両者をボルト締結することで開口部11bが塞がれる。
エアクリーナ上蓋12を取り外す際には、締結部14のボルト15に対して上方からアクセスしてこれを緩め、エアクリーナ上蓋12を容易に取り外すことができる。これにより図10のようにエアクリーナ本体11の内部が開放され、この状態でメンテナンス作業等を容易且つ円滑に行うことができる。つまりエアクリーナ上蓋12は言わば、メンテナンスキャップとして機能し、メンテナンス性を大幅に向上することができる。
また、エアクリーナ本体11の底面の開口部11cには、通路孔23aを有するエアクリーナ底板23が締結され、前面の開口部11aは車体フレーム101の吸気ダクト124に挿入される。
エアクリーナ底板23を外すことにより、図11のように底面の開口部11cが開放され、左右の開口部11cにそれぞれスロットルボディ123L及びスロットルボディ123Rが露呈する。そして、スロットルボディ123L及びスロットルボディ123Rはそれぞれ、左右の開口部11cを通して取り出すことができる。このようにエンジン側とエアクリーナ本体11の間に挟まれたスロットルボディ123を取り外すためにエアクリーナ本体11を取り外し、車体フレーム101からエンジンユニット116を下ろす必要がない。
また、スロットルボディ123は所定の組合せで分割されると共に、それらに対応するエアクリーナ底板23及び開口部11cも分割される。
本例ではエアクリーナ底板23及びスロットルボディ123を左右2分割にすることにより、エアクリーナ本体11の上面の開口部11bが比較的小さくても、スロットルボディ123L及びスロットルボディ123R等の部品の着脱ができる。車体フレーム101に合せてエアクリーナ本体11の上部を絞った形状(ハの字断面)としても、良好な部品の着脱性を保証し、ツインスパーフレームに適用して高い効果を発揮する。
なお、エアクリーナ本体11の形状が上に絞られていない場合は、エアクリーナ底板23及びスロットルボディ123を2分割しなくても実質上問題ない。
また、エアクリーナ底板23が、エンジン側に固定されたスロットルボディ123に締結されることで、エンジンとエアクリーナ本体11が一体的に固定される。これによりエンジン燃焼室とエアクリーナ本体11を繋ぐ通路孔23aの位置・寸法精度が確保され、良好な吸気性能が確保される。
更に、エアクリーナ本体11はエンジン搭載前に車体フレーム101の下方から挿入され、その前部を前面の開口部11aにゴムシール16を介して吸気ダクト124に挿入すると共に、その後部はクッション21を介して車体フレーム101に浮動支持される。
ここで、エアクリーナ底板23はスロットルボディ123を介してエンジン側に固定されているため、エアクリーナ本体11とエアクリーナ底板23を固定する際には部品の寸法誤差及びエンジン搭載による誤差を吸収する必要がある。エアクリーナ本体11の前後の取付部がゴム部材を介して浮動支持固定されているため、そのような誤差を吸収することができる。
また、エアクリーナ本体11内で前面の開口部11aと底面の開口部11cの間に、上面の開口部11bの方向に向けて斜めに配置されたエアフィルタ26が装着される。
エアフィルタ26をエアクリーナ本体11の上面の開口部11bに向けて斜めに配置することで、エアフィルタ26の開口部11bからの取出し、締付けが容易となり、メンテナンス性が向上する。
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態において、エンジンユニット116は4気筒以外の多気筒エンジン、即ち例えば並列6気筒であっても同様に適用可能である。その場合、6つのスロットルボディ123等は、♯1及び♯2の組と♯3及び♯4の組と♯5及び♯6の組に3分割することが可能である。
10 エアクリーナ、10A 合せ面、11 エアクリーナ本体、11a,11b,11c 開口部、12 エアクリーナ上蓋、13 シール部材、14 締結部、15 ボルト、16 ゴムシール、18 締結部、19 締結用ブラケット、20 インサートナット、21 クッション、22 ボルト、23 エアクリーナ底板、24 締結部、25 締結部、26 エアフィルタ、27 締結部、100 自動二輪車、101 車体フレーム、116 エンジンユニット。

Claims (5)

  1. ステアリングヘッドパイプから後斜め下方に延設された車体フレームにエンジンを搭載し、前記エンジンの上方に配置されたエアクリーナとエンジン燃焼室とを繋ぐ通路にスロットルボディを縦置きに配置して、前記エアクリーナの一部が、上面を内側に絞り込む形状の前記車体フレームと側面視で重なって配置された自動二輪車において、
    エアクリーナ本体の前面、上面及び底面にそれぞれ開口部が形成され、
    前記上面の開口部はエアクリーナ上蓋を載置し、シール部材を介してボルト締結された該エアクリーナ上蓋により塞がれ、
    前記底面の開口部はエアクリーナ底板がシール部材を介して前記エアクリーナ本体に締結され、前記エアクリーナ底板にはエンジン燃焼室とエアクリーナ本体を繋ぐ通路孔が開設され、
    前記前面の開口部はシール部材を介して車体フレームの吸気ダクトに挿入され、空気導入口として構成されることを特徴とする自動二輪車のエアクリーナ構造。
  2. 前記自動二輪車は並列多気筒エンジンを有し、前記スロットルボディは気筒の所定の組合せに対応して、複数のユニットとして左右に分割され、
    前記底面の開口部は前記スロットルボディの複数のユニットに対応して、左右に少なくとも2つ設けられ、それぞれの開口部が前記スロットルボディのユニットを通過可能とする大きさに設定されていることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車のエアクリーナ構造。
  3. 前記底面の開口部に対応して、左右に少なくとも2つの前記エアクリーナ底板を有し、それぞれのエアクリーナ底板が対応する前記スロットルボディに締結されることを特徴とする請求項2に記載の自動二輪車のエアクリーナ構造。
  4. 前記エアクリーナ本体はエンジン搭載前に前記車体フレームの下方から挿入され、その前部を前記前面の開口部にシール部材を介して前記車体フレームの吸気ダクトに挿入すると共に、その後部はクッション部材を介して前記車体フレームに浮動支持されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の自動二輪車のエアクリーナ構造。
  5. 前記エアクリーナ本体内で前記前面の開口部と前記底面の開口部の間に、前記上面の開口部の方向に向けて斜めに配置されたエアフィルタが装着されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の自動二輪車のエアクリーナ構造。
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