JP3071503B2 - 内燃機関用エアクリーナの消音構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用エアクリー
ナの吸気音を共鳴用筒体によって減衰させるようにした
消音構造に関し、特にレイアウト上の制約を大幅に軽減
できるようにした共鳴用筒体の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関用エアクリーナは、図１０，図
１１に示すように、エレメントを内蔵するエアクリーナ
ケース３１と、該ケース３１の一次側に接続され、外気
を導入する導入ダクト３２と、エアクリーナケース３１
の二次側に接続され、濾過された空気を気化器又は吸気
マニホールドに供給する供給ダクト３３とから構成され
ている。ところで上記エアクリーナ３０では、エンジン
側から発生した吸気音が上記導入ダクト３２の外部開口
付近から外方に放出される問題がある。

【０００３】そこで従来からこの種のエアクリーナで
は、上記吸気音を低減するための消音構造を採用する場
合が多い。このような消音構造として、従来、例えば図
１０に示すように、エアクリーナケース３１に所定長さ
のサイドブランチ（共鳴ダクト）３４を接続した構造、
又は図１１に示すように、エアクリーナケース３１に所
定容積を有するレゾネータ３５をパイプ３５ａを介して
連通接続した構造がある。上記レゾネータ３５を接続し
た構造の場合、パイプ３５ａの長さ，断面積，及びレゾ
ネータ３５の容積に応じた周波数の音を減衰でき、また
サイドブランチ３４を接続した構造の場合、これの長さ
に応じた周波数の音を減衰できる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の消
音構造の場合、サイドブランチ，レゾネータがエアクリ
ーナケースから突出しているので、このレゾネータ等の
分だけエアクリーナの配置スペースが拡大することとな
り、そのためエアクリーナのレイアウト上の制約が大き
いという問題がある。また上記従来構造の場合、非常に
狭い周波数領域の音しか減衰できないという問題もあ
る。サイドブランチ方式の場合に、減衰可能領域を拡大
するには、長さの異なるサイドブランチを複数本設ける
ことが考えられるが、このようにするとさらに配置スペ
ースが拡大し、レイアウト上の制約がますます大きくな
る。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ
たもので、レイアウト上の制約を抑制でき、かつ減衰可
能領域を拡大できる内燃機関用エアクリーナの消音構造
を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、エアクリーナ
ケースの一次側に外気を導入する導入ダクトを接続し、
二次側に濾過された空気をエンジンに供給する供給ダク
トを接続してなる内燃機関用エアクリーナの所定周波数
領域の音を共鳴により減衰させるようにした消音構造に
おいて、上記エアクリーナケースを所定の空間を有する
空間室と該空間室から上方に延びエレメントを収容する
筒状のエレメント収容室とからなるものとし、該エレメ
ント収容室の上部に筒状で略水平に延びる導入ダクトを
接続し、上記空間室に筒状の供給ダクトを接続し、上記
導入ダクトの側壁部に、減衰目標音の略１／２波長の長
さで、柔軟性を有するゴムチューブ製のバイパスチュー
ブの両端を実質的に空気の流れ方向に近接させて連通接
続するとともに、該バイパスチューブを上記エレメント
収容室に沿うよう垂れ下がらせたことを特徴としてい
る。

【０００７】

【作用】本発明にかかる消音構造によれば、バイパスチ
ューブを導入ダクトに連通接続したので、バイパスチュ
ーブが共鳴用筒体として作用し、該バイパスチューブ長
さの２倍の波長を有する吸気音を減衰できる。そして上
記バイパスチューブを柔軟性を有するゴムチューブ製と
し、その両端を導入ダクトに空気流れ方向に実質的に近
接させて接続し、かつエレメント収容室に沿うよう垂れ
下がらせたので、バイパスチューブが他の車載部品又は
車体フレーム等干渉することはなく、あるいはエアクリ
ーナケースと他の車載部品等との隙間に応じた形状に容
易になり、従ってバイパスチューブを設けたことによる
配置スペースの拡大はほとんどなく、その結果エアクリ
ーナのレイアウト上の制約を抑制できる。また上述のよ
うにレイアウト上の制約があまりないことから、長さの
異なる複数のバイパスチューブを設けたり、あるいは該
バイパスチューブの途中部分同士を枝チューブで連通さ
せたりすることができる。このようにした場合は、上記
複数のチューブ，枝チューブに応じた周波数音も減衰で
き、それだけ減衰可能周波数領域を拡大できる。さらに
また、バイパスチューブを導入ダクトの側壁部に接続し
たので、仮に導入ダクト内に雨水等が侵入しても、この
雨水等がバイパスチューブ内に侵入することはなく、安
定した減衰性能が得られる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図６は本発明の一実施例による２サイク
ルエンジン用エアクリーナの消音構造を説明するための
図であり、図１はエアクリーナの平面図、図２はバイパ
ス通路接続部の断面図、図３はエアクリーナの断面側面
図、図４はエアクリーナの一部断面背面図、図５は自動
二輪車の側面図、図６は減衰特性を示す図である。

【０００９】図において、１は該実施例エアクリーナを
搭載した自動二輪車であり、これは車体フレーム２の前
端のヘッドパイプ２ａで、前輪３を軸支する前フォーク
４を左右に操向自在に軸支し、中央のブラケット部２ｂ
で、後輪５を軸支するリヤアーム６を上下に揺動自在に
枢支し、前部のメインフレーム部２ｃでエンジンユニッ
ト７を懸架支持した構造のものである。

【００１０】上記エンジンユニット７は空冷式２サイク
ル単気筒エンジンであり、クランクケース７ａの前部に
シリンダボディ７ｂ及びシリンダヘッド７ｃを前傾状態
に積層締結してなるものである。上記シリンダボディ７
ｂの前側壁には排気管８の前端が接続されており、該排
気管８は上記クランクケース７ａの下方を通って車両右
側を後方に延びている。また上記クランクケース７ａの
背面に形成された吸気口にはキャブジョイント９を介し
て気化器１０が接続されており、該気化器１０の吸込口
には本実施例のエアクリーナ１１が接続されている。

【００１１】上記エアクリーナ１１は、エアクリーナケ
ース１２と、これの一次側に接続された一対の導入ダク
ト１３，１３と、二次側に接続された供給ダクト１４と
から構成されている。上記各導入ダクト１３はエアクリ
ーナケース１２の後述する蓋ケース１７の左右側壁に接
続され、後方に向けて開口している。また上記供給ダク
ト１４の上流端はエアクリーナケース１２の後述する底
ケース１５の底壁１５ａに接続され、その下流端は上記
気化器１０に接続されている。

【００１２】上記エアクリーナケース１２は、底ケース
１５，中間ケース１６，蓋ケース１７からなる３分割構
造のものである。上記蓋ケース１７はカップ状のもの
で、上記中間ケース１６の隔壁１６ａの中央凸部１６ｂ
にねじ込まれたボルト１８で該中間ケース１６に着脱可
能に締結されている。この中間ケース１６と蓋ケース１
７とで囲まれた空間が円筒状のエレメント１９を収容す
るエレメント収容室１２ｂとなっている。このエレメン
ト１９は円筒状のエレメント本体２０と、これの内側に
配置されて該エレメント本体２０を支持するフレーム２
１とから構成されている。

【００１３】上記中間ケース１６と底ケース１５とはボ
ルト２２で締結されており、該両ケースにより上記エレ
メント１９の二次側に比較的大きな空間Ｅを有する空間
室１２ａが形成されている。また上記底ケース１５の底
壁１５ａの後部には水抜き孔１５ｂが形成されており、
この孔１５ｂはケース内に配置された補助エレメント２
３で閉塞されている。なおこの補助エレメント２３は、
吸気の脈動によって外気が上記水抜き孔１５ｂから吸引
された場合に該空気を濾過するためのものである。

【００１４】そして上記左，右の導入ダクト１３，１３
にはバイパスチューブ２４，２４が接続されている。こ
のバイパスチューブ２４は柔軟性を有するゴムチューブ
からなるもので、両端に形成された接続リング部２４ａ
が上記導入ダクト１３の取付穴１３ａに嵌合装着されて
いる。このバイパスチューブ２４は、減衰目標音の波長
の１／２の長さを有するもので、上述のように柔軟性を
有することから、導入ダクト１３の側面から上記エレメ
ント収容室１２ｂに沿うように下方に垂れ下がってい
る。

【００１５】次に本実施例構造の作用効果について説明
する。一般にエアクリーナでは、エンジン側からの吸気
音は、供給ダクト，エアクリーナケース，及び導入ダク
ト等の形状，寸法等に応じて減衰された後、外方に放出
される。そして本実施例では、導入ダクト１３にバイパ
スチューブ２４の両端を連通接続したので、該バイパス
チューブ２４の長さの２倍の波長を有する周波数の音を
さらに減衰できる。

【００１６】図６は、吸気音の周波数と減衰量との関係
を示す実験結果であり、図中、特性曲線Ａ（破線）は、
本実施例と同一形状のエアクリーナそのままの、つまり
消音構造を設けていない場合の特性を示し、特性曲線
Ｂ，Ｃ（一点鎖線，二点鎖線）はそれぞれ、本実施例と
同一形状のエアクリーナに例えば図１０，図１１に示す
ようなサイドブランチ，レゾネータを設けた場合の特性
を示す。そして特性曲線Ｄ（実線）は本実施例構造にか
かる消音構造の特性を示す。同図から明らかなように、
サイドブランチを設けた場合は、周波数ｆ１の音をより
効果的に減衰でき、またレゾネータを設けた場合は、周
波数ｆ２の音をより効果的に減衰できる。これに対して
本実施例の場合は、周波数ｆ３の音をより効果的に減衰
でき、また減衰効果のある周波数領域が上記サイドブラ
ンチ，レゾネータの場合より若干ひろくなっていること
が判る。

【００１７】このように本実施例ではバイパスチューブ
２４により周波数ｆ３の音を減衰できる効果があり、さ
らに以下の効果がある。即ち、バイパスチューブ２４を
柔軟性を有するゴムチューブで形成したので、このバイ
パスチューブ２４はエアクリーナ１１の車両搭載に当た
って、空いている隙間に応じた形状となり、他の車載部
品等に干渉することはほとんどない。従って配置スペー
スが小さくて済み、レゾネータ等を設ける場合に比較し
てエアクリーナレイアウト上の制約を大幅に抑制でき
る。

【００１８】なお、上記実施例では、左，右の導入ダク
ト１３にそれぞれループ状のバイパスチューブ２４を１
本づつ接続した場合を示したが、このバイパスチューブ
は各導入ダクトごとにチューブ長さの異なるものを複数
本づつ接続してもよい。また図７に示すように、バイパ
スチューブ２７の途中部分同士を枝チューブ２７ａ・・
・で分岐連通させるようにしてもよい。このようにすれ
ば上記複数本の各チューブ長さに応じた周波数の音、及
び上記各枝チューブ２７ａを通るチューブ長さに応じた
周波数の音についても減衰でき、これによりエアクリー
ナレイアウト上の制約を抑制しながら減衰可能周波数領
域を拡大できる。

【００１９】また上記実施例では、左，右の導入ダクト
１３，１３のそれぞれに独立のバイパスチューブ２４を
設けたが、図８に示すように、バイパスチューブ２５で
左，右の導入ダクト１３，１３を連通させるように構成
してもよい。また図９に示すうように、導入ダクトを連
通させるバイパスチューブ２６の途中部分同士を枝チュ
ーブ２６ａ・・・で分岐連通させるようにしてもよい。
さらにまた上記実施例，各変形例では、バイパスチュー
ブを導入ダクト１３に接続した場合を説明したが、本発
明のバイパスチューブは、エアクリーナケース１２，あ
るいは供給ダクト１４に接続配置してもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明に係る内燃機関用エ
アクリーナの消音構造によれば、導入ダクトにバイパス
チューブを接続配置したので、該バイパスチューブ長に
応じた周波数を減衰できる効果があり、また該バイパス
チューブを柔軟性を有するゴムチューブ製としたので、
他の車載部品と干渉することはほとんどなく、バイパス
チューブによってエアクリーナの配置スペースが拡大す
ることはなく、エアクリーナレイアウト上の制約を抑制
できる効果があり、また雨水等がバイパスチューブに侵
入することはなく、安定した減衰効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるエアクリーナの消音構
造を示す平面図である。

【図２】上記実施例消音構造のバイパス通路接続部分の
断面拡大図である。

【図３】上記実施例構造の断面側面図である。

【図４】上記実施例構造の一部断面背面図である。

【図５】上記実施例エアクリーナを搭載した自動二輪車
の左側面図である。

【図６】上記実施例の効果を説明するための周波数−減
衰量特性図である。

【図７】上記実施例の変形例を示す平面図である。

【図８】上記実施例の他の変形例を示す平面図である。

【図９】上記実施例のさらに他の変形例を示す平面図で
ある。

【図１０】従来の消音構造を示す斜視図である。

【図１１】従来の他の消音構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

１１ エアクリーナ １２ エアクリーナケース １３ 導入ダクト １４ 供給ダクト ２４，２５，２６，２７ バイパス通路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エアクリーナケースの一次側に外気を導
   入する導入ダクトを接続し、二次側に濾過された空気を
   エンジンに供給する供給ダクトを接続してなる内燃機関
   用エアクリーナの所定周波数領域の音を共鳴により減衰
   させるようにした消音構造において、上記エアクリーナ
   ケースを所定の空間を有する空間室と該空間室から上方
   に延びエレメントを収容する筒状のエレメント収容室と
   からなるものとし、該エレメント収容室の上部に筒状で
   略水平に延びる導入ダクトを接続し、上記空間室に筒状
   の供給ダクトを接続し、上記導入ダクトの側壁部に、減
   衰目標音の略１／２波長の長さで、柔軟性を有するゴム
   チューブ製のバイパスチューブの両端を実質的に空気の
   流れ方向に近接させて連通接続するとともに、該バイパ
   スチューブを上記エレメント収容室に沿うよう垂れ下が
   らせたことを特徴とする内燃機関用エアクリーナの消音
   構造。