JP4226870B2 - 自動二輪車の吸気消音装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エアクリーナの空気吸込口から聞こえる吸気音を低減するための自動二輪車の吸気消音装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動二輪車の吸気装置は、エアクリーナに空気吸込ダクトを突設し、この空気吸込ダクトから空気を吸込む構造のものが多い（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載されている吸気装置は、エンジンのシリンダの後方であって燃料タンクの下方に気化器が配設され、この気化器の後方であってシートの下方にエアクリーナが配設されている。
【０００３】
前記エアクリーナは、車体の前後方向に延びるように形成されており、このエアクリーナの上流側端部（車体後側の端部）には、車体の右側部に空気吸込ダクトが車体の右側へ突出するように取付けられている。この空気吸込ダクトは、下方に向けて開口する空気吸込口から空気を吸込むように形成されている。
この種の吸気装置を備えた自動二輪車においては、前記空気吸込ダクトの側方に車体の外観部材であるサイドカバーを設けることによって、吸気音が車体外に放散されるのを防いでいた。
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１０３４６９号（第３−５頁、第２図、第５図、第６図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようにサイドカバーを空気吸込口の横に設けただけでは、乗員に聞こえる吸気音を低減するにも限界があった。このため、従来の自動二輪車においては、吸気音をより一層低減することが要請されている。
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、吸気音をより一層低減することができる自動二輪車用吸気消音装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車の吸気消音装置は、エアクリーナの空気吸込ダクトの近傍に、この空気吸込ダクトの空気吸込口に向けて開放する開口を有する箱状の消音箱を配設し、前記消音箱は、前記開口が前記エアクリーナの外壁および空気吸込ダクトの空気吸込口と対向するとともに、その容積が空気吸込ダクトの容積より大きくなるように形成され、前記消音箱の開口は、前記エアクリーナの空気吸込口と隙間を隔てて対向し、前記消音箱の開口部の一部は、前記エアクリーナの外壁によって閉塞されているものである。
本発明によれば、消音箱が実質的にレゾネータとして機能し、空気吸込口近傍から聞こえる吸気音が低減される。
【０００７】
請求項２に記載した発明に係る自動二輪車の吸気消音装置は、請求項１に記載した発明に係る自動二輪車の吸気消音装置において、消音箱とエアクリーナの外壁との間に柔軟性を有する材料からなるシール部材を介装したものである。
この発明によれば、エアクリーナの外壁を使用して消音箱内に閉空間を形成することができるから、消音箱が簡単な形状であるにもかかわらず、レゾネータの消音能力を最大限に活用することができるようになる。また、シール部材を介装しない場合に較べてシール部材の厚みに相当する分だけ消音箱の実質的な容積を増やすことができ、さらに、エアクリーナと消音箱との間に介装したシール部材によって、エアクリーナが発する振動の消音箱への伝達が抑制される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動二輪車の吸気消音装置の一実施の形態を図１ないし図１２によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る吸気消音装置を装備した自動二輪車の側面図、図２は要部を拡大して示す側面図、図３は同じく平面図である。図４は図３におけるエアクリーナと消音箱のIV−IV線断面図、図５は消音箱の平面図、図６は消音箱を車体の前方から見た状態を示す正面図、図７は消音箱の右側面図、図８は消音箱の左側面図である。図９は消音箱の斜視図、図１０〜図１２は本発明に係る吸気消音装置を使用した自動二輪車の吸気音を測定した結果を示すグラフである。
【０００９】
これらの図において、符号１で示すものは、本発明に係る吸気消音装置２を装備した自動二輪車である。３は前輪を示し、４はフロントフォーク、５は操向ハンドル、６は車体フレーム、７はエンジン、８は燃料タンク、９はシート、１０はリヤアーム、１１は後輪をそれぞれ示す。
【００１０】
前記車体フレーム６は、従来からよく知られているクレードル型のもので、ヘッドパイプ１２と、左右一対のタンクレール１３およびダウンチューブ１４と、前記タンクレール１３の後端と前記ダウンチューブ１４の後端とを接続するシートピラーチューブ１５と、シートレール１６およびバックステー１７などによって構成されている。前記シートレール１６とバックステー１７との接続部分の近傍には、リヤクッションユニット１８の上端部が枢着されている。このリヤクッションユニット１８は、車幅方向に対をなすように設けられ、前記リヤアーム１０の左右一対のアーム部分と前記接続部分との間に介装されている。
【００１１】
前記エンジン７は、空冷式ＤＯＨＣ４気筒型のもので、シリンダ２１の後側に後述する吸気装置２２が接続されるとともに、シリンダ２１の前側に排気管２３が接続されている。
吸気装置２２は、気筒毎に設けられた気化器２４と、これらの気化器２４に吸気を導くとともに濾過するエアクリーナ２５などによって構成されている。前記気化器２４は、燃料タンク８の下方に配設され、前記エアクリーナ２５は、前記気化器２４の後方であって、燃料タンク８の後端部とシート９の前端部との間の下方に位置するように設けられている。
【００１２】
前記エアクリーナ２５は、図１〜図４に示すように、前記気化器２４を接続するための連通管２６を有する前部エアクリーナケース２７と、この前部エアクリーナケース２７の後端部に接続した後部エアクリーナケース２８と、この後部エアクリーナケース２８の車体右側の後端部に着脱可能に取付けられた蓋体２９と、図示していない内部のエアクリーナエレメントなどによって構成されており、図示していないブラケットを介して車体フレーム６に固定されている。
【００１３】
前記蓋体２９は、図４に示すように、前記後部エアクリーナケース２８のエレメント着脱口２８ａを開閉するためのもので、後部エアクリーナケース２８内に臨む空気吸込用パイプ３０が一体に形成されるとともに、空気吸込ダクト３１が固定用ねじ３２によって取付けられている。前記空気吸込用パイプ３０は、蓋体２９を車幅方向に貫通する空気通路３３を内部に形成するためのものである。
【００１４】
前記空気吸込ダクト３１は、図４に示すように、前記蓋体２９から側方へ膨出するように形成されており、前記蓋体２９の外側面を覆うことによって蓋体２９との間に下方へ向けて開口する気室３４が形成されている。この空気吸込ダクト３１の大きさは、図２に示す側面視において、蓋体２９の外側面における前記空気吸込用パイプ３０と対応する部位と、このパイプ３０より車体前側（図２においては右側）に隣接する部位とを覆うことができるように車体の前後方向の長さが設定されるとともに、図４に示すように、上端部から下方に向かうにしたがって次第に車体右側（図４においては左側）へ突出するように車幅方向の幅が設定されている。
【００１５】
このように形成された空気吸込ダクト３１を蓋体２９に取付けることによって、このダクト３１と蓋体２９との間に、前記空気吸込用パイプ３０の内部に前記気室３４が前記空気通路３３から車体前側と下方とに延びるように形成される。この気室３４は、空気吸込ダクト３１の下端によって形成された空気吸込口３５を介して空気が流入する。
【００１６】
前記空気吸込口３５は、下方に向けて開口しており、図４に示すように、エアクリーナ２５の下方に設けられた吸気消音装置２の消音箱４１と対向している。図４において、前記エアクリーナ２５および消音箱４１に隣接するように設けられた符号４２で示すものはサイドカバーである。このサイドカバー４２は、図１においては図示を省略しているが、図１において、シートピラーチューブ１５と、シートレール１６と、バックステー１７とによって囲まれた三角形状の空間（同図においてエアクリーナ２５の後端部が露呈している空間）を略全域にわたって側方から覆う形状に形成されている。このため、このサイドカバー４２を車体に装着することによって、前記空気吸込ダクト３１はサイドカバー４２によって覆い隠されるようになる。
【００１７】
前記消音箱４１は、図４〜図９に示すように、上方に向けて開放する箱状に形成されており、上端部の開口４３が前記後部エアクリーナケース２８の底壁４４および前記空気吸込口３５と対向する状態で車体フレーム６に支持されている。この消音箱４１と前記前部・後部エアクリーナケース２７，２８は、いずれも合成樹脂によって形成されている。
【００１８】
前記消音箱４１の車幅方向の寸法は、図３に示すように、車体左側（図３においては上側）の端部が左側のバックステー１７の近傍に位置するとともに、車体右側の端部が右側のバックステー１７の近傍に位置するように設定されている。また、この消音箱４１の前後方向の寸法は、図３に示すように、車体左側のシートピラーチューブ１５と車体右側のシートピラーチューブ１５との間に架け渡されたクロスパイプ４５の近傍に前端部が位置するとともに、車体左側のバックステー１７と車体右側のバックステー１７との間に架け渡された板状ブラケット４６の近傍に後端部が位置するように設定されている。
【００１９】
また、この消音箱４１の深さは、消音箱４１内の容積が前記空気吸込ダクト３１の容積（前記気室３４の容積）より大きくなるように設定されており、この実施の形態においては、消音箱４１の底壁４７が図２に示す側面視において前記シートピラーチューブ１５と前記バックステー１７との接続部分の近傍に位置するように設定されている。前記底壁４７は、リヤアーム１０との干渉を避けるために前下がりに傾斜するように形成されている。また、この底壁４７の最も低くなる部位には、二つの水抜き孔４８（図３および図５参照）が穿設されている。
【００２０】
さらに、前記消音箱４１の車体左側の端部には、図示していない電装部品を装着するための凹陥部４９が上方に向けて開放するように凹設されるとともに、薄板状を呈するブラケット５０，５１が上方へ向けて突設されている。消音箱４１の車体右側の端部には、図２、図４および図７に示すように、この消音箱４１の車体右側の側壁４１ａの上端部を下方に向けて部分的に切り欠くようにして形成された横穴５２が開口している。この横穴５２は、空気吸込ダクト３１に空気が吸込まれ易くなるようにするためのもので、図２に示すように、前記空気吸込用パイプ３０と前後方向の略同じ位置であって、図３および図４に示すように、前記空気吸込ダクト３１の車体右側の端部と車幅方向の略同じ位置に形成されている。
【００２１】
この消音箱４１の支持は、消音箱４１の上端部であって車体前側の端部に前方へ向けて突設された前部支持板５３を前記クロスパイプ４５に支承させるとともに、消音箱４１の上端部であって車体後側の端部に後方へ向けて突設された後部支持板５４を前記板状ブラケット４６に支承させ、消音箱４１を前記エアクリーナ２５で下方へ押圧して前記支持板５３，５４を前記クロスパイプ４５と板状ブラケット４６とに押し付けることによって行っている。
【００２２】
前記エアクリーナ２５と消音箱４１との間には、図２および図４に示すように、発泡プラスチックからなるシール部材５５が介装されており、前記押圧力は、このシール部材５５を介してエアクリーナ２５から消音箱４１に加えられる。このシール部材５５は、図３中に二点鎖線で示すように、平面視において車体右側に向けて開放するコ字状に形成され、消音箱４１の上端部に開口４３から前方、後方および左方に延びるように形成されたフランジ５６（図３、図５および図９参照）の上面に貼着されている。
このシール部材５５を介して消音箱４１をエアクリーナ２５に接続することにより、消音箱４１の開口４３のうち空気吸込ダクト３１より車体左側に位置する部分が後部エアクリーナケース２８の底壁４４によって閉塞され、消音箱４１内に閉空間が形成される。この閉空間の容積は、シール部材５５の厚みに相当する分だけ消音箱４１の真の容積より多くなる。言い換えれば、シール部材５５を介装しない場合に較べてシール部材５５の厚みに相当する分だけ消音箱４１の実質的な容積を増やすことができる。
【００２３】
前記後部支持板５４は、図２および図３に示すように、車幅方向の両端部に円板状のゴムからなるグロメット５７が嵌合され、これらのグロメット５７によって車体フレーム６に対して位置決めされている。詳述すると、このグロメット５７は、上下方向の中央部が前記板状ブラケット４６の小径穴に嵌合し係着することによって固定されており、外周部に上述したように後部支持板５４が嵌合している状態で軸心部の貫通孔５７ａに上方からバッテリーボックス５８（図２参照）の位置決め用ピン５９が嵌合されている。すなわち、前記後部支持板５４は、図２に示すように、バッテリーボックス５８と板状ブラケット４６とによって挟持されている。前記バッテリーボックス５８は、バッテリー（図示せず）を収納するためのもので、上方に向けて開放する箱状を呈するようにリヤフェンダー（図示せず）の前端部に一体に形成されている。図２において、前記バッテリーボックス５８の前面と後部エアクリーナケース２８の後面との間に介装されている符号５８ａで示すものは、発泡プラスチックからなる緩衝部材である。
【００２４】
この実施の形態による消音箱４１の取付構造によれば、消音箱４１を上述したようにねじなどの締結部材を用いることなく車体フレーム６に支持させることができるから、締結部材を使用する場合に較べて取付け作業の工数を低減することができ、コストダウンを図ることができる。また、バッテリーボックス５８に装着されたバッテリーの重量によって前記後部支持板５４が板状ブラケット４６に押し付けられるようになるから、ねじなどの締結部材を使用していないにもかかわらず、消音箱４１を強固に支持することができるとともに、リヤフェンダーの前端部が浮き上がって所定位置から外れるのを阻止することができる。また、この消音箱４１の取付構造によれば、車体フレーム６の振動が消音器４１へ伝達されるのを可及的少なくすることができる。さらに、エアクリーナ２５と消音箱４１との間には、柔軟性を有する材料からなるシール部材５５が介装されているから、エアクリーナ２５から消音箱４１に振動が伝達されることをも防ぐことができる。
【００２５】
加えて、前記消音箱４１は、図５〜図８に示すように、外面（左側面、前後両面および底面）に複数の突条６０が形成されている。これらの突条６０は、消音箱４１の外面の一部を部分的に突出させるようにして形成されている。このように突条６０を設けることにより、消音箱４１自体が共振や共鳴によって音を発することが防止される。
【００２６】
上述したように構成された吸気消音装置２を備えた自動二輪車１においては、エンジン７が運転されるときには空気吸込ダクト３１の空気吸込口３５から空気が吸入される。この空気は、空気吸込ダクト３１と消音箱４１との間の隙間を通ったり、消音箱４１の横穴５２から消音箱４１内を経由したりして空気吸込ダクト３１に流入する。すなわち、空気通路の途中に消音箱４１が接続されることになり、この消音箱４１が実質的にレゾネータとして機能するようになる。なお、このレゾネータとは、ヘルツホルムの共鳴の原理を利用して音を小さくするものである。
【００２７】
したがって、空気吸込口３５から聞こえる吸気音を消音箱４１からなるレゾネータの効果によって低減することができるから、吸気音が低い自動二輪車を製造することができる。
また、後部エアクリーナケース２８の底壁４４を使用して消音箱４１内に閉空間を形成することができるから、消音箱４１が箱状という簡単な形状であるにもかかわらず、前記レゾネータの消音能力を最大限に活用することができるようになる。しかも、消音箱４１と前記底壁４４との間に介装されたシール部材５５の厚みに相当する分だけ消音箱４１の実質的な容積を増大させることができるから、消音効果の高いレゾネータを構成することができる。さらに、エアクリーナ２５と消音箱４１との間に介装したシール部材５５は、柔軟性を有する材料によって形成されているから、エアクリーナ２５から消音箱４１へ振動が伝達されることがなく、エアクリーナ２５と消音箱４１とが共振により騒音が生じることもない。
【００２８】
さらに、この実施の形態で示したような自動二輪車１、すなわち後輪１１を左右一対のリヤクッションユニット１８で懸架する構成の自動二輪車１においては、後輪１１とエンジン７との間の空間は、バックステー１７やエアクリーナ２５などによって両側方と上方とが遮られていて開口部を広く形成することができないために、工具などを収納する収納スペースとしては使用することができないデッドスペースになる。しかし、この実施の形態のように消音箱４１をエアクリーナ２５の下方に配置することによって、前記デッドスペースを有効に活用して消音性能を向上させることができる。すなわち、デッドスペースを利用して消音箱４１が設けられているから、車体が大型化するのを阻止しながら吸気音を低減することができる。
【００２９】
この実施の形態による吸気消音装置２を装備した場合とそうでない場合とで吸気音の大きさを比較した結果、図１０〜図１２に示すような結果が得られた。図１０は吸気吸込口からの距離と音圧との関係を示すグラフ、図１１は吸気音の周波数と音の強さとの関係を示すグラフ、図１２は吸気音の周波数と音圧との関係を示すグラフである。これらの図において、実線は本発明に係る吸気消音装置２を装備した場合を示し、破線は本発明に係る吸気消音装置２を装備していない場合を示している。これらの図から明らかなように、本発明に係る吸気消音装置２を装備することにより、吸気音が周波数帯域の略全域において低減することが判る。
【００３０】
上述した実施の形態においては、シール部材５５を発泡プラスチックによって形成した例を示したが、シール部材５５を形成する材料は、振動を伝達することがないものであればどのようなものでも使用することができる。例えば、シール部材５５は、柔軟性を有するゴムによって形成することができる。
また、上述した実施の形態では、エアクリーナ２５の車体右側の側部に空気吸込ダクト３１が設けられているが、この空気吸込ダクト３１を設ける位置は、車体左側の側部でもよいし、後端部でもよい。さらに、本発明に係る吸気消音装置２は、エアクリーナ２５の側方に消音箱４１を設ける構成を採ることもできる。この場合には、空気吸込口３５を側方に向けて開口させるとともに、消音箱４１の開口４３を空気吸込口３５に対向させる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、消音箱が実質的にレゾネータとして機能し、空気吸込口から聞こえる吸気音が低減されるから、車体外部に伝播する吸気音が小さい自動二輪車の吸気消音装置を提供することができる。
【００３２】
請求項２記載の発明によれば、エアクリーナの外壁を使用して消音箱内に閉空間を形成することができるから、消音箱を簡単な形状に形成しながら、レゾネータの消音能力を最大限に活用することができる。しかも、エアクリーナと消音箱との間に介装されたシール部材の厚みに相当する分だけ消音箱の実質的な容積を増大させることができるから、レゾネータによる消音効果を向上させることができる。また、前記シール部材は、エアクリーナから消音箱へ振動を伝達することはないから、エアクリーナと消音箱との共振により騒音が発生することもない。したがって、吸気音がより一層小さくなる自動二輪車の吸気消音装置を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る吸気消音装置を装備した自動二輪車の側面図である。
【図２】 要部を拡大して示す側面図である。
【図３】 要部を拡大して示す平面図である。
【図４】 図３におけるエアクリーナと消音箱のIV−IV線断面図である。
【図５】 消音箱の平面図である。
【図６】 消音箱を車体の前方から見た状態を示す正面図である。
【図７】 消音箱の右側面図である。
【図８】 消音箱の左側面図である。
【図９】 消音箱の斜視図である。
【図１０】 本発明に係る吸気消音装置を使用した自動二輪車の吸気音を測定した結果を示すグラフである。
【図１１】 本発明に係る吸気消音装置を使用した自動二輪車の吸気音を測定した結果を示すグラフである。
【図１２】 本発明に係る吸気消音装置を使用した自動二輪車の吸気音を測定した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
２…吸気消音装置、２５…エアクリーナ、３１…空気吸込ダクト、３５…空気吸込口、４１…消音箱、４３…開口、４４…底壁、５５…シール部材。

Claims (2)

1. エアクリーナの空気吸込ダクトの近傍に、この空気吸込ダクトの空気吸込口に向けて開放する開口を有する箱状の消音箱を配設した自動二輪車の吸気消音装置であって、前記消音箱は、前記開口が前記エアクリーナの外壁および空気吸込ダクトの空気吸込口と対向するとともに、その容積が空気吸込ダクトの容積より大きくなるように形成され、
   前記消音箱の開口は、前記エアクリーナの空気吸込口と隙間を隔てて対向し、
   前記消音箱の開口部の一部は、前記エアクリーナの外壁によって閉塞されていることを特徴とする自動二輪車の吸気消音装置。
2. 請求項１記載の自動二輪車の吸気消音装置において、消音箱とエアクリーナの外壁との間に柔軟性を有する材料からなるシール部材を介装したことを特徴とする自動二輪車の吸気消音装置。

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