JP2021046028A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者が吸気音を聞くことによりエンジンの動作状態を把握することを容易にする鞍乗型車両を提供する。【解決手段】エアクリーナ１０は、内部空間を有するエアクリーナケース２００と、内部空間を上流空間と下流空間とに区画するように、エアクリーナケース２００に収容されるフィルタエレメント５００と、３以上の複数の吸気ダクト４１０とを備える。各吸気ダクト４１０は、その吸気ダクト４１０の内部に形成される吸気通路からエアクリーナケース２００の外部に開放された上流開口を有する。また、各吸気ダクト４１０は、その吸気ダクト４１０の内部に形成される吸気通路からエアクリーナケース２００の外部に開放された下流開口を有する。複数の吸気ダクト４１０、上流空間、フィルタエレメント５００および下流空間を通過した空気がエンジンに供給される。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンおよびエアクリーナを備える鞍乗型車両に関する。

鞍乗型車両の走行時に、その車両から発生する騒音を低減するために種々のエアクリーナが提案されている。例えば特許文献１に記載されたエアクリーナ構造によれば、エアクリーナケースの本体容器とエンジンとを接続する吸気通路が長く形成されることにより、中低速のトルクの出力が確保されつつ吸気音の大きさが低減される。

特開２０１１−５７１３１号公報

一般に、鞍乗型車両においては、エアクリーナは、運転者が鞍乗型車両に搭乗した状態で運転者の頭部に比較的近い位置に設けられる。そのため、運転者は、車両走行時にエアクリーナから発生する吸気音を聞きやすい。そこで、運転者は、車両走行時に、エアクリーナから発生する吸気音を聞くことによりエンジンの動作状態を把握し、アクセルグリップの操作量を調整することがある。しかしながら、吸気音とエンジンの動作状態との関係は、運転者にとって必ずしも把握しやすいとは言い難い。そのため、鞍乗型車両の運転に熟練していない運転者は、吸気音を聞いてもエンジンの動作状態を把握することが難しい。

本発明の目的は、運転者が吸気音を聞くことによりエンジンの動作状態を把握することを容易にする鞍乗型車両を提供することである。

エアクリーナは、例えばエアクリーナケース、フィルタエレメント、吸気ダクトおよび送気ダクトを備える。エアクリーナケースは内部空間を有する。フィルタエレメントは、エアクリーナケースの内部空間を上流空間および下流空間に区画する。吸気ダクトは、エアクリーナケースの外部からその上流空間に空気を導くように設けられている。上流空間に導かれる空気は、フィルタエレメントを通して浄化されつつ、下流空間に導かれる。送気ダクトは、エアクリーナケースの下流空間内の空気をさらにエンジンへ導くように設けられている。

本発明者らは、１つの吸気ダクトを備えるエアクリーナを用いて、エンジン回転速度と運転者が聞く吸気音のレベル（音量）との関係についての実験を行った。その結果、１つの吸気ダクトを備えるエアクリーナにおいては、吸気音のレベルは、エンジンの回転速度の上昇とともにほぼ一定の変化率で上昇するということが分かった。

この関係によれば、運転者は、吸気音のレベルに応じて現在のエンジンの回転速度（動作状態）を把握することができると考えられる。しかしながら、実際には、運転者が車両走行時にリニアに変化する吸気音のレベルを正確に聞き分けることは難しい。

以下の説明では、エンジンの回転速度が変化するときの吸気音のレベルの変化率を吸気音変化率と呼ぶ。

本発明者らは、エンジンの回転速度が特定の回転速度領域にあるときの吸気音変化率を、エンジンの回転速度が他の回転速度領域にあるときの吸気音変化率から異ならせることを考えた。この場合、エンジンの回転速度が他の回転速度領域にある状態から特定の回転速度領域内の高さに上昇する場合に、例えば吸気音のレベルが急峻に上昇する。このような吸気音のレベルの変化によれば、運転者は、エンジンの回転速度が特定の回転速度領域にあるのかまたは他の回転速度領域にあるのかを比較的容易に把握することができる。

ここで、吸気ダクトは固有振動数を有し、吸気ダクト内の気柱は特定波長の吸気音が発生する際に共鳴する。本発明者らは、このメカニズムに着目し、吸気音変化率をエンジンの回転速度に応じて異ならせるためのエアクリーナの構成について、試作品の作製および実験を行った。

具体的には、本発明者らは、３つの吸気ダクトを備えるエアクリーナを作製し、エンジンの回転速度上昇時にエアクリーナから発生する吸気音のレベルを測定した。この実験によれば、特定の回転速度領域における吸気音変化率が他の回転速度領域における吸気音変化率に比べて大きくなるという測定結果が得られた。このことは、エンジンの特定の回転速度領域において、３つの吸気ダクトから発生される共鳴音が互いに重なり合うことに起因する。

本発明者らは、上記の実験結果から、３つ以上の吸気ダクトがエアクリーナに設けられることにより、運転者が吸気音に基づいてエンジンの回転速度を認識可能な程度に吸気音変化率が変化することを見出した。

本発明者らは、上記の一連の検討結果および実験結果から、以下に示す本発明に想到した。

（１）本発明に係る鞍乗型車両は、エンジンと、エンジンに供給される空気を浄化するエアクリーナとを備え、エアクリーナは、内部空間を有するエアクリーナケースと、内部空間を上流空間と下流空間とに区画するように、エアクリーナケースに収容されるフィルタエレメントと、３以上の複数の吸気通路をそれぞれ形成する３以上の複数の吸気ダクトとを備え、複数の吸気ダクトは、複数の吸気通路からエアクリーナケースの外部に開放された複数の上流開口をそれぞれ有するとともに複数の吸気通路から上流空間に開放された複数の下流開口をそれぞれ有しかつエアクリーナケースの外部の空気を複数の吸気通路を通して上流空間に導くようにエアクリーナケースに設けられ、エンジンには、複数の吸気ダクト、上流空間、フィルタエレメントおよび下流空間を通過した空気が供給される。

その鞍乗型車両においては、エンジンの動作時に、エアクリーナケースの外部の空気が複数の吸気ダクトの複数の吸気通路を通してエアクリーナケースの上流空間に導かれる。上流空間に導かれた空気は、フィルタエレメントにより浄化されつつエアクリーナケースの下流空間を通してエンジンに供給される。エアクリーナからエンジンに供給される空気の量は、エンジンの回転速度に応じて変化する。それにより、各吸気ダクトにおいて発生する吸気音のレベル（音量）がエンジンの回転速度とともに変化する。

複数の吸気ダクトの各々は、固有振動数を有し、エンジンの回転速度が特定の回転速度領域にある場合に共鳴が発生する。そのため、エンジンの回転速度が他の回転速度領域にある状態から特定の回転速度領域にある状態へ変化する場合には、３以上の複数の吸気ダクトから発生される共鳴音が互いに重なり合うことにより吸気音のレベルが急峻に上昇する。したがって、運転者は、エアクリーナから発生される吸気音のレベルの変化を容易に認識することができる。

その結果、運転者は、吸気音を聞くことにより吸気音のレベルの急峻な変化に基づいてエンジンの動作状態を容易に把握することが可能になる。

（２）複数の吸気通路のうち一の吸気通路の長さは、複数の吸気通路のうち他の吸気通路の長さとは異なってもよい。

複数の吸気通路の各々の固有振動数は、その吸気通路の長さに依存して定まる。したがって、一の吸気通路の長さが他の吸気通路の長さと異なる場合には、一の吸気通路における共鳴により発生される吸気音の共振周波数と、他の吸気通路における共鳴により発生される吸気音の共振周波数とが異なる。

それにより、一の吸気通路から発生される吸気音の音高と他の吸気通路から発生される吸気音の音高とが異なる。したがって、複数の吸気通路から発生される互いに異なる音高の吸気音が同時に発生されることにより、２以上の音高を有する吸気音からなる和音が生成される。それにより、和音の吸気音を聞くことによる運転者の走行フィーリングを向上させることができる。

（３）複数の吸気通路の長さは互いに異なってもよい。

この場合、複数の吸気通路からそれぞれ発生される複数の吸気音の音高が互いに異なる。したがって、複数の吸気通路から発生される互いに異なる音高の吸気音が同時に発生されることにより、３以上の音高を有する吸気音からなる和音が生成される。それにより、和音の吸気音を聞くことによる運転者の走行フィーリングを向上させることができる。

（４）複数の上流開口のうち一の上流開口の開口面積は他の上流開口の開口面積とは異なってもよい。

複数の吸気通路の各々において発生される吸気音のレベルは、エンジンの回転速度およびその吸気通路の上流開口の開口面積に依存して定まる。したがって、上記の構成によれば、一の吸気ダクトに対応して発生される一の周波数の吸気音のレベルと、他の吸気ダクトに対応して発生される他の周波数の吸気音のレベルとを互いに異なる大きさに設定することができる。

（５）複数の上流開口のうち一の上流開口が向く方向は、他の上流開口が向く方向とは異なってもよい。

これにより、一の吸気ダクトから発生される吸気音が出力される向きと、他の吸気ダクトから発生される吸気音が出力される向きとが異なる。それにより、エアクリーナから発生される吸気音が一方向に集中して出力されることが防止される。

（６）各吸気ダクトは、剛性材料により形成されてもよい。

これにより、吸気音が減衰することが抑制される。したがって、運転者は、各吸気ダクトの設計に基づいてエアクリーナから出力されるべき吸気音を正確に聞き取ることができる。

（７）複数の下流開口は、共通の方向を向いてもよい。

これにより、上流空間内に発生する空気の流れが安定化する。それにより、複数の下流開口が互いに異なる方向を向く場合に比べて、上流空間内に乱流が発生することが抑制される。したがって、吸気系における乱流の発生に起因するエンジンの出力低下が抑制される。

（８）複数の下流開口は、内部空間においてフィルタエレメントが有するフィルタよりも下方に位置し、エアクリーナケースにおける複数の吸気ダクトよりも下方の部分には、排液部が形成されてもよい。

この場合、複数の吸気通路内に雨水等の液滴が進入する場合でも、その液滴はエアクリーナケースの内部空間においてフィルタエレメントのフィルタよりも下方の位置に導かれ、排液部から排出される。それにより、液滴がフィルタに付着することが防止されるので、エンジンに液滴が供給されること、およびフィルタが濡れることによる吸気効率の低下が抑制される。

（９）複数の吸気ダクトは、単一部材で構成されかつ複数の吸気ダクトの一部分を形成する第１の通路形成部材と、複数の吸気ダクトの他の部分を形成する第２の通路形成部材とを含み、エアクリーナケースと第２の通路形成部材とは、一体的に成形された単一部材により構成され、第１の通路形成部材は、複数の吸気通路が形成されるように、第２の通路形成部材に取り付けられてもよい。

これにより、部品点数の増大が抑制されつつエアクリーナの組み立ての容易化が実現される。

（１０）第２の通路形成部材は、複数の吸気ダクトの他の部分が内部空間で下方に向かって延びるように形成されてもよい。

これにより、複数の吸気通路内に雨水等の液滴が進入する場合でも、その液滴がエアクリーナの内部空間で下方に向かって流れる。それにより、液滴がフィルタに付着することが防止されるので、フィルタが濡れることによる吸気効率の低下が抑制される。また、エアクリーナの内部に進入した液滴がエンジンに供給されることが防止される。さらに、エアクリーナの内部空間において高い整流効果を得ることができる。

（１１）第２の通路形成部材のうちエアクリーナケースの内部空間に位置する部分は、複数の吸気通路にそれぞれ対応するように形成された複数の筒状部を有してもよい。

これにより、エアクリーナケースの内部空間において高い整流効果を得ることができる。また、この構成によれば、複数の筒状部の長さを個別に設定することにより、エアクリーナから発生される吸気音の周波数について選択の自由度が向上する。

本発明によれば、運転者が吸気音を聞くことによりエンジンの動作状態を容易に把握することが可能な鞍乗型車両が実現される。

本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。 図１のエアクリーナの外観斜視図である。 図１のエアクリーナの正面図である。 図１のエアクリーナの平面図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図１のエアクリーナの分解斜視図である。 ３つの吸気ダクトの上流開口の大きさを比較するための図である。 吸気音変化率確認実験の結果を示す図である。 固有振動数実験の結果を示す図である。

以下、本発明の一実施の形態に係る鞍乗型車両について図面を参照しつつ説明する。鞍乗型車両の一例として自動二輪車を説明する。

［１］自動二輪車の概略構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の側面図である。図１では、自動二輪車１００が路面に対して垂直に起立した状態が示される。図１以降の図では、自動二輪車１００の前後方向ＦＢ、左右方向ＬＲおよび上下方向ＵＤが適宜矢印で示される。前後方向ＦＢにおいて矢印が向かう方向を前方と呼び、その逆の方向を後方と呼ぶ。また、左右方向ＬＲにおいて矢印が向かう方向を左方と呼び、その逆の方向を右方と呼ぶ。さらに、上下方向ＵＤにおいて矢印が向かう方向を上方と呼び、その逆の方向を下方と呼ぶ。図１以降の一部の図においては、前方、後方、左方、右方、上方および下方が、符号Ｆ，Ｂ，Ｌ，Ｒ，Ｕ，Ｄによりそれぞれ示される。

図１の自動二輪車１００は、金属製の車体フレーム１を備える。車体フレーム１は、メインフレーム１Ｍおよびリアフレーム１Ｒを含む。メインフレーム１Ｍの前端はヘッドパイプＨＰを構成する。メインフレーム１Ｍは、ヘッドパイプＨＰから後方かつ下方に向かって延びるように形成されている。リアフレーム１Ｒは、メインフレーム１Ｍの後端部およびその後端部近傍から後方かつやや上方に向かって延びるように、メインフレーム１Ｍに取り付けられている。

ヘッドパイプＨＰには、フロントフォーク２が左右方向ＬＲに揺動可能に設けられている。フロントフォーク２の下端に前輪３が回転可能に支持されている。フロントフォーク２の上端には、ハンドル４が設けられている。

メインフレーム１ＭはヘッドパイプＨＰよりも下方の位置でエンジン５を支持する。エンジン５の上方でかつヘッドパイプＨＰの後方に位置するようにエアクリーナ１０および燃料タンク８が設けられている。燃料タンク８の後方には、シート９が設けられている。エアクリーナ１０および燃料タンク８は、メインフレーム１Ｍにより支持され、メインフレーム１Ｍの上方に位置し、この順で車両前方から車両後方に向かって並んでいる。シート９は、主としてリアフレーム１Ｒにより支持され、リアフレーム１Ｒの上方に位置する。

メインフレーム１Ｍの後端下部から後方に延びるように、リアアーム６が設けられている。リアアーム６は、ピボット軸を用いてメインフレーム１Ｍに支持されている。リアアーム６の後端に後輪７が回転可能に支持されている。後輪７は、駆動輪としてエンジン５から発生される動力により回転される。

上記の構成を有する自動二輪車１００の走行時には、図１に太い点線の矢印で示すように、自動二輪車１００の外部の空気がエアクリーナ１０に導かれ、浄化されつつエンジン５に供給される。このとき、エアクリーナ１０において発生する吸気音の音圧のレベル（音量）は、エンジン５の回転速度に応じて変化する。

以下の説明では、エンジン５の回転速度が変化するときの吸気音のレベルの変化率を吸気音変化率と呼ぶ。また、エンジン５の回転速度が予め定められた特定の回転速度領域（以下、特定領域と呼ぶ。）にあるときの吸気音変化率を第１の吸気音変化率と呼ぶ。さらに、エンジン５の回転速度が特定領域以外の回転速度領域（以下、非特定領域と呼ぶ。）にあるときの吸気音変化率を第２の吸気音変化率と呼ぶ。

本実施の形態に係るエアクリーナ１０は、第１の吸気音変化率が第２の吸気音変化率に対して大きくなるように構成される。以下、エアクリーナ１０の詳細について説明する。

［２］エアクリーナ１０の構成および吸気音
（ａ）エアクリーナ１０の基本構成
図２は図１のエアクリーナ１０の外観斜視図であり、図３は図１のエアクリーナ１０の正面図である。また、図４は図１のエアクリーナ１０の平面図であり、図５は図４のＡ−Ａ線断面図である。

エアクリーナ１０は、図２に示すように、エアクリーナケース２００に３つの吸気ダクト４１０および３つの送気ダクト８００が設けられた構成を有する。以下の説明では、３つの吸気ダクト４１０を区別する場合は、３つの吸気ダクト４１０をそれぞれ吸気ダクト４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃと呼ぶ。

吸気ダクト４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃは、この順で右方から左方に向かって並ぶように、エアクリーナケース２００の前半部分に設けられている。３つの送気ダクト８００は、左右方向ＬＲに並ぶように、エアクリーナケース２００の後半部分（後述する空間形成部材２２０の後半部分）に設けられている。

エアクリーナケース２００は内部空間を有する。エアクリーナケース２００の内部空間には、図２〜図４に二点鎖線で示すように、矩形板状のフィルタエレメント５００が収容される。図５に示すように、フィルタエレメント５００は、フィルタ５０１およびフィルタホルダ５０２から構成される。フィルタホルダ５０２は、フィルタ５０１を保持するとともに、エアクリーナケース２００の内部空間がフィルタ５０１を挟んで前後方向ＦＢに並ぶ２つの空間に区画されるようにエアクリーナケース２００内に固定される。

以下の説明では、エアクリーナケース２００の内部空間のうちフィルタエレメント５００の前方に位置する空間を上流空間ＵＳと呼ぶ。また、エアクリーナケース２００の内部空間のうちフィルタエレメント５００の後方に位置する空間を下流空間ＤＳと呼ぶ。

ここで、吸気ダクト４１０Ａは、その内部に吸気通路Ｐ１（図３の太い一点鎖線部参照）が形成されるとともに、上流開口４１１および下流開口４１２を有する。上流開口４１１は、吸気ダクト４１０Ａの吸気通路Ｐ１をエアクリーナケース２００の外部に開放している。一方、下流開口４１２は、吸気ダクト４１０Ａの吸気通路Ｐ１をエアクリーナケース２００の上流空間ＵＳに開放している。上流開口４１１から下流開口４１２に至る吸気通路Ｐ１の中心軸の方向に直交する断面は略一定である。

また、吸気ダクト４１０Ｂは、その内部に吸気通路Ｐ２（図３の太い一点鎖線部参照）が形成されるとともに、上流開口４２１および下流開口４２２を有する。上流開口４２１は、吸気ダクト４１０Ｂの吸気通路Ｐ２をエアクリーナケース２００の外部に開放している。一方、下流開口４２２は、吸気ダクト４１０Ｂの吸気通路Ｐ２をエアクリーナケース２００の上流空間ＵＳに開放している。上流開口４２１から下流開口４２２に至る吸気通路Ｐ２の中心軸の方向に直交する断面は略一定である。

さらに、吸気ダクト４１０Ｃは、その内部に吸気通路Ｐ３（図３の太い一点鎖線部参照）が形成されるとともに、上流開口４３１および下流開口４３２を有する。上流開口４３１は、吸気ダクト４１０Ｃの吸気通路Ｐ３をエアクリーナケース２００の外部に開放している。一方、下流開口４３２は、吸気ダクト４１０Ｃの吸気通路Ｐ３をエアクリーナケース２００の上流空間ＵＳに開放している。上流開口４３１から下流開口４３２に至る吸気通路Ｐ３の中心軸の方向に直交する断面は略一定である。

３つの送気ダクト８００の各々は、その内部に送気通路が形成されている。３つの送気ダクト８００の送気通路を通してエアクリーナケース２００の下流空間ＤＳとエアクリーナケース２００の外部とが連通する。なお、送気ダクト８００の下流端部は、図示しないスロットルボディを通して図１のエンジン５に接続される。

自動二輪車１００の走行時には、図５に太い点線の矢印で示すように、エアクリーナケース２００の外部の空気が３つの吸気ダクト４１０、上流空間ＵＳ、フィルタエレメント５００および下流空間ＤＳを通過する。その後、下流空間ＤＳを通過した空気は、３つの送気ダクト８００を通して図１のエンジン５に供給される。

（ｂ）エアクリーナ１０を構成する各種部品とその組み立て
図６は、図１のエアクリーナ１０の分解斜視図である。図６に示すように、エアクリーナ１０は、主としてエアクリーナケース２００、空間形成部材２２０、第１の通路形成部材３１０、フィルタエレメント５００および３つの送気ダクト８００から構成される。さらに、エアクリーナケース２００は、蓋部材２１０および空間形成部材２２０を含む。

空間形成部材２２０は、内部空間を形成する底部２２８および周壁部２２９を有するとともにその内部空間を上方に開放する上部開口２２１を有する。空間形成部材２２０の後端部には、３つの送気ダクト８００が取り付けられている。

蓋部材２１０は、フィルタエレメント５００が空間形成部材２２０の内部に配置された状態で空間形成部材２２０の上部開口２２１を閉塞するように空間形成部材２２０上に取り付けられる。それにより、蓋部材２１０および空間形成部材２２０からなるエアクリーナケース２００が完成する。このとき、フィルタエレメント５００がエアクリーナケース２００内で固定され、エアクリーナケース２００の内部空間が上流空間ＵＳと下流空間ＤＳとに区画される（図５参照）。

蓋部材２１０には、第１の通路形成部材３１０に対応する第２の通路形成部材３２０が設けられている。蓋部材２１０と第２の通路形成部材３２０とは一体的に成形された単一部材で構成されている。

第１の通路形成部材３１０は、単一部材で構成され、図２の３つの吸気ダクト４１０の一部分（本例では上端部分）を形成する。一方、第２の通路形成部材３２０は、図２の３つの吸気ダクト４１０の他の部分（本例では上端部分以外の部分）を形成する。それにより、第１の通路形成部材３１０が第２の通路形成部材３２０上に取り付けられることにより、図２の３つの吸気ダクト４１０が完成し、それらの内部に吸気通路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３（図３）が形成される。

ここで、上記の空間形成部材２２０は、樹脂の射出成形により作製される。また、第１の通路形成部材３１０は、樹脂の射出成形により作製される。また、蓋部材２１０および第２の通路形成部材３２０は、樹脂の射出成形により一体的に作製される。このように、本実施の形態に係るエアクリーナ１０においては、３つの吸気ダクト４１０が個別に設けられていない。３つの吸気ダクト４１０は、２つの部品（第１の通路形成部材３１０および第２の通路形成部材３２０）を組み合わせることにより形成されている。また、蓋部材２１０と第２の通路形成部材３２０とは単一部材で構成されている。したがって、エアクリーナ１０の部品点数の増大が抑制されつつエアクリーナ１０の組み立ての容易化が実現されている。

（ｃ）エアクリーナ１０において発生する吸気音に関して
一般に、鞍乗型車両に設けられるエアクリーナの吸気音変化率は、当該エアクリーナに設けられる吸気ダクトの数、形状および大きさに基づいて定まる。上記のように、本発明者らは、３つ以上の吸気ダクトを備えるエアクリーナによれば、運転者が吸気音を聞くことによりエンジン５の回転速度が特定領域にあるか否かを認識可能であることを見出した。そこで、本実施の形態では、第１の吸気音変化率が第２の吸気音変化率に対して大きくなるように、エアクリーナ１０に３つの吸気ダクト４１０が設けられている。

また、本実施の形態に係るエアクリーナ１０においては、３つの吸気ダクト４１０の長さが互いに異なるように設定されている。具体的には、図２および図３に示されるように、３つの吸気ダクト４１０においては、吸気ダクト４１０Ａが最も長く、吸気ダクト４１０Ｂが最も短い。ここで、本実施の形態においては、上流開口および下流開口を有する吸気ダクトの長さとは、上流開口から下流開口に至るその吸気ダクトの吸気通路の中心軸の長さである。

３つの吸気ダクト４１０の各々は、その吸気ダクトの長さに応じた固有振動数を有する。そのため、吸気ダクト４１０Ａにおいて共鳴により発生される吸気音の共振周波数と、吸気ダクト４１０Ｂにおいて共鳴により発生される吸気音の共振周波数と、吸気ダクト４１０Ｃにおいて共鳴により発生される吸気音の共振周波数とは互いに異なる。この場合、３つの吸気ダクト４１０において発生される吸気音の音高は互いに異なる。基本的には、吸気ダクトにおいては、吸気ダクトの長さが大きくなるにつれてその吸気ダクトから発生する吸気音の音高が低くなり、吸気ダクトの長さが小さくなるにつれてその吸気ダクトから発生する吸気音の音高が高くなる。

したがって、３つの吸気ダクト４１０から発生される互いに異なる音高の吸気音が同時に発生されると、３以上の音高を有する吸気音からなる和音が生成される。それにより、和音の吸気音を聞くことによる運転者の走行フィーリングを向上させることができる。

ここで、吸気ダクトの固有振動数は、その吸気ダクトの固有振動数を「ｆ」とし、音速を「ｃ」とし、その吸気ダクトの長さを「Ｌ」とした場合に、次式（１）で表すことができる。

ｆ＝ｃ／２Ｌ …（１）
したがって、上記の３つの吸気ダクト４１０の各々の長さは、上記式（１）に基づいて、所望の共振周波数の吸気音が得られるように設定することができる。なお、３つの吸気ダクト４１０の固有振動数は、３つの吸気ダクト４１０において共鳴により発生される３つの吸気音が互いに重なり合うように設定されることが好ましい。

また、本実施の形態に係るエアクリーナ１０においては、３つの吸気ダクト４１０の上流開口４１１，４２１，４３１のうち少なくとも１つの上流開口の開口面積が他の上流開口の開口面積とは異なるように設定されている。

ここで、吸気ダクトから発生する吸気音のレベルは、エンジン５の回転速度およびその吸気ダクトの上流開口の開口面積に依存する。図７は、３つの吸気ダクト４１０の上流開口４１１，４２１，４３１の大きさを比較するための図である。図７に示すように、エアクリーナ１０に設けられる３つの吸気ダクト４１０の上流開口４１１，４２１，４３１の開口面積は互いに異なる。具体的には、３つの上流開口４１１，４２１，４３１は、この順で開口面積が大きくなるように形成されている。すなわち、３つの上流開口４１１，４２１，４３１の開口面積のうち、上流開口４１１の開口面積が最も小さく、吸気ダクト４１０Ｃの上流開口４３１の開口面積が最も大きい。

この場合、吸気ダクト４１０Ａに対応して発生される吸気音のレベルが、吸気ダクト４１０Ｂ，４１０Ｃに対応して発生される吸気音のレベルに比べて低くなる。また、吸気ダクト４１０Ｂに対応して発生される吸気音のレベルが、吸気ダクト４１０Ｃに対応して発生される吸気音のレベルに比べて低くなる。吸気ダクト４１０Ｂの上流開口４２１は、自動二輪車１００に搭乗する運転者の頭部に向くように形成されている。したがって、運転者に向けて出力される吸気音が過剰に大きくなることが抑制される。

また、図７に示されるように、各上流開口４１１，４２１，４３１は略矩形状を有しかつ湾曲した隅部を有する。このような形状により、各上流開口４１１，４２１，４３１が直角に屈曲する隅部を有する場合に比べて上流空間ＵＳ内で高い整流効果を得ることができる。また、上記のように、上流開口４１１，４２１，４３１がそれぞれ略矩形状を有する場合には、上流開口４１１，４２１，４３１が円形状を有する場合に比べて、吸気通路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の間にデッドスペースが発生することが低減される。なお、上流開口４１１，４２１，４３１は、円形状を有してもよい。

また、本実施の形態に係るエアクリーナ１０においては、３つの吸気ダクト４１０の上流開口４１１，４２１，４３１が向く方向が互いに異なる。これにより、吸気ダクト４１０Ａから発生される吸気音が出力される向きと、吸気ダクト４１０Ｂから発生される吸気音が出力される向きと、吸気ダクト４１０Ｃから発生される吸気音が出力される向きとが異なる。具体的には、図４に示すように、吸気ダクト４１０Ａの上流開口４１１は、右斜め後方に向いている。また、吸気ダクト４１０Ｂの上流開口４２１は、上方に向いている。さらに、吸気ダクト４１０Ｃの上流開口４３１は、左方に向いている。それにより、エアクリーナ１０から発生される吸気音が一方向に集中して出力されることが防止される。

（ｄ）エアクリーナ１０内部における流体の流れに関して
図２および図３に示すように、エアクリーナケース２００の内部で３つの吸気ダクト４１０の下流開口４１２，４２２，４３２はともに下方を向いている。このような構成により、３つの吸気ダクト４１０からエアクリーナケース２００の上流空間ＵＳに流れ込む空気の向きが共通化し、上流空間ＵＳに発生する空気の流れが安定化する。それにより、下流開口４１２，４２２，４３２が互いに異なる方向を向く場合に比べて、上流空間ＵＳ内に乱流が発生することが抑制される。したがって、エアクリーナ１０内で乱流が発生することに起因するエンジン５の出力低下が抑制される。

エアクリーナ１０において、第２の通路形成部材３２０は、３つの吸気ダクト４１０の下流部分が上流空間ＵＳの内部で下方に向かって延びるように形成されている。このような構成により、３つの吸気ダクト４１０のいずれかに雨水等の液滴が進入する場合でも、その液滴が上流空間ＵＳで下方に向かって流れる。それにより、液滴がフィルタ５０１に直接付着することが防止されるので、フィルタ５０１が濡れることによる吸気効率の低下が抑制される。また、エアクリーナ１０の内部に進入した液滴がエンジン５に供給されることが防止される。また、エアクリーナ１０の上流空間ＵＳにおいて、３つの吸気ダクト４１０を通過する空気が下方に向かって流れるので、高い整流効果を得ることができる。

第２の通路形成部材３２０は、図６に示すように、３つの吸気ダクト４１０の他の部分を形成する３つの筒状部３２１，３２２，３２３が一体化された構成を有する。ここで、第２の通路形成部材３２０の３つの筒状部３２１，３２２，３２３の長さは、同じであってもよいし、互いに異なっていてもよい。３つの筒状部３２１，３２２，３２３の長さを個別に設定することにより、エアクリーナ１０から発生される吸気音の周波数について選択の自由度が向上する。

図５に示すように、吸気ダクト４１０Ｂの下流開口４２２は、エアクリーナケース２００の内部空間においてフィルタエレメント５００のフィルタ５０１よりも下方に位置する。また、下流開口４２２と同様に、吸気ダクト４１０Ａ，４１０Ｃの下流開口４１２，４３２も、フィルタエレメント５００のフィルタ５０１よりも下方に位置する。さらに、エアクリーナケース２００における３つの吸気ダクト４１０よりも下方の部分には、排液部２２７が形成されている。図５の排液部２２７は、フィルタエレメント５００の上流側に形成されている。このような構成により、３つの吸気ダクト４１０のいずれかに雨水等の液滴が進入する場合には、その液滴がエアクリーナケース２００内部空間における底部に導かれ、排液部２２７から排出される。

［３］効果
（ａ）上記の自動二輪車１００においては、エンジン５の動作時に、エアクリーナ１０の外部の空気が３つの吸気ダクト４１０の吸気通路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を通してエアクリーナケース２００の上流空間ＵＳに導かれる。上流空間ＵＳに導かれた空気は、フィルタエレメント５００により浄化されつつエアクリーナケース２００の下流空間ＤＳを通してエンジン５に供給される。エアクリーナ１０からエンジン５に供給される空気の量は、エンジン５の回転速度に応じて変化する。それにより、各吸気ダクト４１０において発生する吸気音のレベルがエンジン５の回転速度とともに変化する。

ここで、エアクリーナ１０は、上述のように、第１の吸気音変化率が第２の吸気音変化率に対して大きくなるように構成される。これにより、エンジン５の回転速度が非特定領域にある状態から特定領域にある状態へ変化する場合には、３つの吸気ダクト４１０から発生される共鳴音が互いに重なり合うことにより吸気音のレベルが急峻に上昇する。したがって、運転者は、エアクリーナ１０から発生される吸気音のレベルの変化を容易に認識することができる。

これらの結果、運転者は、吸気音を聞くことにより吸気音のレベルの急峻な変化に基づいてエンジン５の動作状態を容易に把握することが可能になる。

（ｂ）なお、上記のエアクリーナ１０においては、第１の吸気音変化率に対応する特定領域は、比較的低く設定されてもよい。この場合、例えば１つの吸気ダクトを備える従来のエアクリーナに比べて比較的低い回転速度領域で吸気音のレベルが大きく変化するので、運転者は車両が加速してる感覚（加速感）を楽しむことができる。

（ｃ）吸気ダクトを形成する材料としてゴム等の軟性材料が採用されると、吸気音はその吸気ダクトに吸収されやすい。これに対して、エアクリーナ１０においては、３つの吸気ダクト４１０の材料としてゴムよりも高い剛性を有する剛性材料が用いられる。本実施の形態において、剛性材料は樹脂である。それにより、エアクリーナ１０において発生する吸気音が各吸気ダクト４１０に吸収されることにより減衰することが抑制される。したがって、運転者は、各吸気ダクト４１０の設計に基づいてエアクリーナ１０から出力されるべき吸気音を正確に聞くことができる。

［４］吸気音についての実験
（ａ）上記のように、本発明者らは、１つの吸気ダクトを備えるエアクリーナについて吸気音のレベルとエンジン５の回転速度との関係を測定する実験を行った。また、本発明者らは、図２のエアクリーナ１０について吸気音のレベルとエンジン５の回転速度との関係を測定する実験を行った。これらの実験を吸気音変化率確認実験と呼ぶ。

吸気音変化率確認実験においては、本発明者らは、１つの吸気ダクトを備えるエアクリーナをエンジン５に接続するとともに、エンジン５の回転速度を上昇させつつその１つの吸気ダクトから出力される吸気音のレベルを測定した。また、本発明者らは、図２のエアクリーナ１０をエンジン５に接続するとともに、エンジン５の回転速度を上昇させつつ３つの吸気ダクト４１０から出力される吸気音のレベルの合成値を測定した。

図８は、吸気音変化率確認実験の結果を示す図である。図８では、吸気音変化率確認実験の結果がグラフによって示される。図８のグラフにおいては、縦軸が吸気音のレベルを表し、横軸がエンジン５の回転速度を表す。また、図８では、１つの吸気ダクトを備えるエアクリーナについての実験結果が太い一点鎖線で示される。一方、図２のエアクリーナ１０についての実験結果が太い実線で示される。

図８に示すように、１つの吸気ダクトを備えるエアクリーナについては、吸気音のレベルは、エンジンの回転速度の上昇とともにほぼ一定の変化率で上昇している。これに対して、図２のエアクリーナ１０については、図８に白抜きの矢印で示すように、吸気音のレベルは、エンジン５の回転速度が特定の回転速度領域にあるときに急峻に変化している。このことは、エンジン５の回転速度が特定の回転速度領域にあるときに、３つの吸気ダクト４１０から発生される共鳴音が互いに重なり合うことに起因する。

上記の実験結果から、図２のエアクリーナ１０によれば、エンジン５の回転速度が特定領域にあるのかまたは非特定領域にあるのかについて、吸気音に基づく運転者の判断が容易になることがわかる。

なお、図８の実験結果によれば、特定の回転速度領域を超える領域において、図２のエアクリーナ１０についての吸気音のレベルの変化率は１つの吸気ダクトを備えるエアクリーナについての吸気音のレベルの変化率に比べて高い状態に維持されている。したがって、エンジン５の回転速度が特定の回転速度領域を超える領域にあるか否かについても、吸気音に基づく運転者の判断が容易になることがわかる。

（ｂ）本発明者らは、図２のエアクリーナ１０について、互いに長さが異なる３つの吸気ダクト４１０から発生する吸気音の周波数の違いを確認するための実験を行った。吸気音の周波数の違いは、３つの吸気ダクト４１０の固有振動数の相違によって生じる。そこで、この実験を固有振動数実験と呼ぶ。

固有振動数実験においては、本発明者らは、図２のエアクリーナ１０の３つの送気ダクト８００に複数の周波数の音を入力するとともに３つの吸気ダクト４１０から出力される吸気音のレベルの合成値と吸気音の周波数との関係を測定した。

図９は、固有振動数実験の結果を示す図である。図９では、固有振動数実験の結果がグラフによって示される。図９のグラフにおいては、縦軸が吸気音のレベルを表し、横軸が吸気音の周波数を表す。また、図９では、実験により得られた吸気音のレベルの合成値と吸気音の周波数との関係が太い実線で示される。

図９に示すように、固有振動数実験の結果によれば、互いに異なる３つの周波数で吸気ダクト４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃにそれぞれ対応するピークが確認された。図９では、吸気ダクト４１０Ａに対応するピークが矢印ＰＡで示され、吸気ダクト４１０Ｂに対応するピークが矢印ＰＢで示され、吸気ダクト４１０Ｃに対応するピークが矢印ＰＣで示される。この結果によれば、互いに長さが異なる３つの吸気ダクト４１０から同時に吸気音が出力される場合には、３以上の音高を有する吸気音からなる和音が生成されることがわかる。

［５］他の実施の形態
（ａ）上記実施の形態に係るエアクリーナ１０においては、３つの吸気ダクト４１０が第１の通路形成部材３１０および第２の通路形成部材３２０により形成されるが、本発明はこれに限定されない。

エアクリーナ１０は、個別に形成された筒状の３つの吸気ダクト４１０がエアクリーナケース２００に取り付けられた構成を有してもよい。この場合、３つの吸気ダクト４１０は、同じ長さを有してもよいし、互いに異なる長さを有してもよい。また、３つの吸気ダクト４１０の上流開口は、互いに異なる開口面積を有してもよい。さらに、３つの吸気ダクト４１０は、エアクリーナケース２００における互いに離間した３つの部分（例えば、エアクリーナケース２００のうち前方を向く部分、右方を向く部分および左方を向く部分）に取り付けられてもよい。

（ｂ）上記実施の形態に係るエアクリーナ１０においては、３つの吸気ダクト４１０のうち第２の通路形成部材３２０により形成される部分が互いに離間することなく左右方向ＬＲに並んでいるが、本発明はこれに限定されない。３つの吸気ダクト４１０のうち１つは、他の吸気ダクト４１０から離間するように設けられてもよい。あるいは、３つの吸気ダクト４１０の各々は、他の吸気ダクト４１０から離間するように設けられてもよい。

（ｃ）上記実施の形態に係るエアクリーナ１０においては、３つの吸気ダクト４１０の上流開口４１１，４２１，４３１が互いに異なる方向を向くが、本発明はこれに限定されない。３つの吸気ダクト４１０は、上流開口４１１，４２１，４３１が同じ方向を向くように設けられてもよい。

（ｄ）上記実施の形態に係るエアクリーナ１０は、３つの吸気ダクト４１０を有するが、本発明はこれに限定されない。エアクリーナ１０は、４つ以上の吸気ダクト４１０を有してもよい。

（ｅ）上記実施の形態に係るエアクリーナ１０は、３つの送気ダクト８００を有するが、本発明はこれに限定されない。エアクリーナ１０は、１つの送気ダクト８００のみを有してもよいし、２つの送気ダクト８００を有してもよいし、４つ以上の送気ダクト８００を有してもよい。

（ｆ）上記実施の形態は本発明を自動二輪車に適用した例であるが、これに限らず、自動四輪車、自動三輪車もしくはＡＴＶ（All Terrain Vehicle；不整地走行車両）等の他の鞍乗型車両に本発明を適用してもよい。

［６］実施の形態の各部と請求項の各構成要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各構成要素との対応の例について説明する。

上記の実施の形態においては、エンジン５がエンジンの例であり、エアクリーナ１０がエアクリーナ１０の例であり、エアクリーナケース２００がエアクリーナケースの例であり、フィルタエレメント５００がフィルタエレメントの例であり、吸気通路Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が複数の吸気通路の例であり、複数の吸気ダクト４１０，４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃが複数の吸気ダクトの例である。

また、上流開口４１１，４２１，４３１が複数の上流開口の例であり、下流開口４１２，４２２，４３２が複数の下流開口の例であり、自動二輪車１００が鞍乗型車両の例であり、フィルタ５０１がフィルタの例であり、排液部２２７が排液部の例であり、第１の通路形成部材３１０が第１の通路形成部材の例であり、第２の通路形成部材３２０が第２の通路形成部材の例である。

請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の構成要素を用いることもできる。

１…車体フレーム，１Ｍ…メインフレーム，１Ｒ…リアフレーム，２…フロントフォーク，３…前輪，４…ハンドル，５…エンジン，６…リアアーム，７…後輪，８…燃料タンク，９…シート，１０…エアクリーナ，１００…自動二輪車，２００…エアクリーナケース，２１０…蓋部材，２２０…空間形成部材，２２１…上部開口，２２７…排液部，２２８…底部，２２９…周壁部，３１０…第１の通路形成部材，３２０…第２の通路形成部材，３２１，３２２，３２３…筒状部，４１０，４１０Ａ，４１０Ｂ，４１０Ｃ…吸気ダクト，４１１，４２１，４３１…上流開口，４１２，４２２，４３２…下流開口，５００…フィルタエレメント，５０１…フィルタ，５０２…フィルタホルダ，８００…送気ダクト，ＤＳ…下流空間，ＨＰ…ヘッドパイプ，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…吸気通路，ＵＳ…上流空間

Claims (11)

1. エンジンと、
   前記エンジンに供給される空気を浄化するエアクリーナとを備え、
   前記エアクリーナは、
   内部空間を有するエアクリーナケースと、
   前記内部空間を上流空間と下流空間とに区画するように、前記エアクリーナケースに収容されるフィルタエレメントと、
   ３以上の複数の吸気通路をそれぞれ形成する３以上の複数の吸気ダクトとを備え、
   前記複数の吸気ダクトは、前記複数の吸気通路から前記エアクリーナケースの外部に開放された複数の上流開口をそれぞれ有するとともに前記複数の吸気通路から前記上流空間に開放された複数の下流開口をそれぞれ有しかつ前記エアクリーナケースの外部の空気を前記複数の吸気通路を通して前記上流空間に導くように前記エアクリーナケースに設けられ、
   前記エンジンには、前記複数の吸気ダクト、前記上流空間、前記フィルタエレメントおよび前記下流空間を通過した空気が供給される、鞍乗型車両。
2. 前記複数の吸気通路のうち一の吸気通路の長さは、前記複数の吸気通路のうち他の吸気通路の長さとは異なる、請求項１記載の鞍乗型車両。
3. 前記複数の吸気通路の長さは互いに異なる、請求項１記載の鞍乗型車両。
4. 前記複数の上流開口のうち一の上流開口の開口面積は他の上流開口の開口面積とは異なる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
5. 前記複数の上流開口のうち一の上流開口が向く方向は、他の上流開口が向く方向とは異なる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
6. 各吸気ダクトは、剛性材料により形成された、請求項１〜５のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
7. 前記複数の下流開口は、共通の方向を向く、請求項１〜６のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
8. 前記複数の下流開口は、前記内部空間において前記フィルタエレメントが有するフィルタよりも下方に位置し、
   前記エアクリーナケースにおける前記複数の吸気ダクトよりも下方の部分には、排液部が形成された、請求項１〜７のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
9. 前記複数の吸気ダクトは、
   単一部材で構成されかつ前記複数の吸気ダクトの一部分を形成する第１の通路形成部材と、
   前記複数の吸気ダクトの他の部分を形成する第２の通路形成部材とを含み、
   前記エアクリーナケースと前記第２の通路形成部材とは、一体的に成形された単一部材により構成され、
   前記第１の通路形成部材は、前記複数の吸気通路が形成されるように、前記第２の通路形成部材に取り付けられた、請求項１〜８のいずれか一項に記載の鞍乗型車両。
10. 前記第２の通路形成部材は、前記複数の吸気ダクトの前記他の部分が前記内部空間で下方に向かって延びるように形成された、請求項９記載の鞍乗型車両。
11. 前記第２の通路形成部材のうち前記エアクリーナケースの内部空間に位置する部分は、前記複数の吸気通路にそれぞれ対応するように形成された複数の筒状部を有する、請求項９または１０記載の鞍乗型車両。

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