JP4240431B2 - 自動二輪車のエアクリーナ装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は小型で、且つ製造コストを抑えつつ吸気音を低減するのに好適な自動二輪車のエアクリーナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンのエアクリーナ装置としては、例えば、(1)吸気音を低減できるエアクリーナ装置、(2)実公昭60−32373号公報「内燃機関用エアクリーナ」が知られている。
【0003】
上記技術(1)を以下に示す図7で説明する。
図7は従来のエアクリーナ装置の側面図であり、エアクリーナ装置100は、エアクリーナケース101と、このエアクリーナケース101から図示せぬキャブレタに連通させたコネクティングチューブ102と、エアクリーナケース101内にエアを吸込む時に生じる吸気音を減衰させるために、コネクティングチューブ102の外周面に取付けたレゾネータ103とからなる装置である。
レゾネータ103は、コネクティングチューブ102に連通した閉空間で空気を共鳴させることで消音効果を得るものである。
【0004】
上記技術(2)には、同公報の第1図に示される通り、クリーナケース11内にクリーナエレメント21を収納し、このクリーナエレメント21でクリーナケース11内を未清浄空気室A1と清浄空気室B1とに区分し、清浄空気室B1に気化器と連通する吸気路41を連通させたエアクリーナが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術(2)のエアクリーナの吸気音を低減するために、技術(2)の吸気路41に上記技術(1)のレゾネータ103を取付けることが考えられる。
しかし、技術(2)の吸気路41及びレゾネータ103を含めたエアクリーナが大型になり、例えば、部品取付スペースの少ない二輪車に上記エアクリーナを取付ける場合、レゾネータ103は消音するための所定の体積及び形状が必要であるため、クリーナケース11部分の形状が制限され、十分な清浄能力を発揮することができなくなることが考えられる。
また、吸気路41に別体のレゾネータを追加するため、部品数と組付工数とが増え、コストアップを招く。
【0006】
そこで、本発明の目的は、小型で、且つ製造コストを抑えつつ吸気音を低減することができる自動二輪車のエアクリーナ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、エアクリーナケース内をフィルタエレメントでダーティサイドとクリーンサイドとに区画したエンジン用エアクリーナ装置において、前記エアクリーナケースのクリーンサイドの空間を一部仕切ってサブチャンバを形成し、このサブチャンバの側方をチャンバ蓋で覆い、エアクリーナケースにサブチャンバ内に突出する第1凸壁を設け、チャンバ蓋に第1凸壁に近接するようにサブチャンバ内に突出する第2凸壁を設けることでサブチャンバの一隅に迷路構造を形成し、サブチャンバに、エンジンのクランクケースからブローバイガスを還流させるブローバイホースの出口を接続したことを特徴とする。
【0008】
エアクリーナケース内をフィルタエレメントでダーティサイドとクリーンサイドとに区画し、このクリーンサイドの空間を一部仕切ってサブチャンバを形成し、エンジンのクランクケースからサブチャンバへブローバイホースでブローバイガスを還流させる。
【0009】
この結果、サブチャンバで、レゾネータの役割を果たすことができ、サブチャンバを形成したエアクリーナケースを小型にすることができて、エアクリーナ装置を自動二輪車へ無理なく搭載することができる。
【0010】
また、従来、レゾネータをエアクリーナケースからキャブレタに連通するコネクティングチューブに別体で設けていたのに比べて、エアクリーナケースを樹脂製とした場合には、このエアクリーナケースを型を用いて1回で容易に成形することができ、製造コストを下げることができる。
従って、エアクリーナ装置の小型化及び製造コストの低減を行いつつ、吸気音を低減することができる。
【0011】
更に、レゾネータの機能をも果たすサブチャンバで、ブローバイガス中のオイル分を分離するリザーブタンクを兼ねることができ、リザーブタンクをサブチャンバとは別に設けるのに比べて、エアクリーナ装置を小型にすることができる。
【0012】
また更に、サブチャンバの一隅に迷路構造を形成することで、ブローバイガス中の液状オイル分が迷路構造を通過できず、サブチャンバの中央へのオイル分の進入を防ぐことができる。
【0013】
請求項2は、ブローバイホースの出口と、エンジンの排気系に二次空気を送る二次空気供給管の入口とをサブチャンバの対角に接続したことを特徴とする。
レゾネータの機能をも果たすサブチャンバで、ブローバイガス中のオイル分を分離するリザーブタンクと、二次空気を供給するための空気室とを兼ねることができ、リザーブタンク及び空気室とをサブチャンバとは別に設けるのに比べて、エアクリーナ装置を小型に することができる。
【0014】
請求項3は、フィルタエレメントを、有底円筒形エレメントとし、このエレメントの底部をダーティーサイドへ突出させたことを特徴とする。
【0015】
従来の有底円筒形エレメントを用い、更に、エアクリーナケース内のエレメント取付部の形状を従来と同形状に形成すれば、新設計のフィルタエレメントを用いずに済み、コストアップを抑えることができる。
【0016】
請求項4は、サブチャンバとキャブレタとを連通させるコネクティングチューブが接続される接続穴と、ブローバイホースの出口が接続される吐出管とが、サブチャンバの同一の側壁に設けられ、コネクティングチューブとブローバイホースとが側壁から同一方向に突出することを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係るエアクリーナ装置を備えた自動二輪車の側面図であり、自動二輪車10は、ヘッドパイプ11と、このヘッドパイプ11に操舵自在に取付けたフロントフォーク12及びこのフロントフォーク12の下端に取付けた前輪13と、フロントフォーク12の上部に一体的に取付けたハンドル14と、ヘッドパイプ11の後方に延ばした車体フレーム15と、この車体フレーム15の下部に取付けたエンジン16及び動力伝達機構17からなるパワーユニット18と、このパワーユニット18により図示せぬチェーンを介して駆動する後輪21と、車体フレーム15後部から後輪21側に渡したリヤクッションユニット22と、車体フレーム15の上方に取付けた燃料タンク23と、この燃料タンク23の後方に配置したシート24と、このシート24前部の下方で且つ車体フレーム15の側方に取付けたエアクリーナ装置25とからなる。
【0018】
ここで、27はヘッドランプ、28はキャブレタ、29はエアクリーナ装置25とキャブレタ28とを連結するコネクティングチューブ、31はキャブレタ28とエンジン16とを連結する吸気管、32はエンジン16の排気系に二次空気を送る二次空気供給管、33は二次空気供給管32の途中に設けた流量調整バルブ、34はエンジン16のクランクケース35内からブローバイガスを還流させるブローバイホース、36はエアクリーナ装置25の側方を覆うサイドカバー、37はサイドスタンド、38はテールランプである。
【0019】
図2は本発明に係るエアクリーナ装置とエンジンとを繋ぐ各経路の経路図である。
エアクリーナ装置25は、エアクリーナケース42内をフィルタエレメント43でダーティサイドとしてのエレメント前室44とクリーンサイドとしてのエレメント後室45とに区分し、このエレメント後室45の空間を隔壁46で一部仕切ってフィルタエレメント43内に設けたエレメント内室47とサブチャンバ48とを形成し、エレメント内室47とサブチャンバ48とを開口43aで連通し、サブチャンバ48内を、第1凸壁49及び第2凸壁51で構成する迷路構造52で第1サブチャンバ48aと第2サブチャンバ48bとに区分して、迷路構造52を介して第1サブチャンバ48aと第2サブチャンバ48bとを連通させた装置である。
【0020】
ダーティサイド(エレメント前室44)とは、土埃等を含んだ外気が流入する空間であり、クリーンサイド(エレメント後室45)とは、ダーティサイド内の外気がフィルタエレメント43を通過し、土埃等が取除かれた空気が存在する空間である。
【0021】
ここで、53はエアクリーナケース42の吸気口、54は二次空気供給管32の入口としての吸入口、55はブローバイホース34の出口としての吐出口、56はエンジン16に接続した排気管、57は排気管56の端部に取付けたマフラ、58はマフラ57の後端に接続したテールパイプ、61は排気管56に接続した二次空気供給管32の吐出口、62はエンジン16のクランクケース35に接続したブローバイホース34の吸入口である。
【0022】
図3は本発明に係るエアクリーナ装置の側面図であり、エアクリーナ装置25の蓋を外した状態を示す。
エアクリーナ装置25は、エアクリーナケース42の後部に吸気口53を取付け、エアクリーナケース42内にフィルタエレメント43を収納し、エアクリーナケース42の前部に側面視長円形状のサブチャンバ48を設けた装置である。なお、64はサブチャンバ48の側方を覆うチャンバ蓋、65,65はエアクリーナケース42にチャンバ蓋64を取付けるためのビスである。
【0023】
図4は図3の4−4線断面図であり、エアクリーナ装置25は、エアクリーナケース42と、フィルタエレメント43と、エレメント後室45を隔壁46で一部仕切って形成したサブチャンバ48と、サブチャンバ48の側方を覆うチャンバ蓋64と、エアクリーナケース42の側方を覆う蓋66とからなる。
【0024】
フィルタエレメント43は、有底円筒状としたサーキュラータイプのエレメントであり、円筒の開口した端部をサブチャンバ48の隔壁47に取付けるとともにフィルタエレメント43内をサブチャンバ48内に連通させたものである。
サブチャンバ48は、チャンバケース46の前部に取付けたコネクティングチューブ29に連通させたものである。
【0025】
以上説明したように、エアクリーナケース42内をフィルタエレメント43でダーティサイドとクリーンサイドとに区画したエンジン用エアクリーナ装置25において、エアクリーナケース42のクリーンサイドの空間を一部仕切って吸気音を減衰するレゾネータの役割をも果たすサブチャンバ48を形成したので、サブチャンバ48を形成したエアクリーナケース42を小型にすることができ、エアクリーナ装置25を自動二輪車10(図1参照)へ無理なく搭載することができる。
【0026】
また、従来、レゾネータをエアクリーナケースからキャブレタに連通するコネクティングチューブに別体で設けていたのに比べて、エアクリーナケース42を樹脂製とした場合には、このエアクリーナケース42を型を用いて1回で容易に成形することができ、製造コストを下げることができる。
従って、エアクリーナ装置25の小型化及び製造コストの低減を行いつつ、吸気音を低減することができる。
【0027】
また、エアクリーナ装置25は、フィルタエレメント43を、有底円筒形エレメントとし、このフィルタエレメント43の底部をダーティサイド、即ちエレメント前室44内へ突出させたので、従来の有底円筒形エレメントを用い、更に、エアクリーナケース42内のエレメント取付部である隔壁47の形状を従来と同形状に形成することで、新設計のフィルタエレメントを用いずに済み、コストアップを抑えることができる。
【0028】
図5は図3の5−5線断面図であり、エアクリーナケース42は、サブチャンバ48の下部に設けた第1凸壁49と、第1凸壁49の上方に設けた吸入管67と、第1凸壁49の下方に設けた吐出管68とを備える。
吸入管67は、二次空気供給管32の吸入口54を接続するものであり、吐出管68は、ブローバイホース34(図3参照)の吐出口55(図3参照)を接続するものである。
チャンバ蓋64は、サブチャンバ48内の第1凸壁49に近接するように延ばしてサブチャンバ48の一隅に迷路構造52を形成する第2凸壁51を備える。
【0029】
以上説明したように、迷路構造52を構成する第2凸壁51をチャンバ蓋64に設けたので、第1凸壁49及び第2凸壁51をそれぞれ容易に成形することができる。
また、エアクリーナケース42へのチャンバ蓋64の取付けは、ビス65,65で容易に行うことができ、また、エアクリーナケース42にチャンバ蓋64を取付けるだけで、容易に迷路構造52を形成することができる。
【0030】
以上に述べたエアクリーナ装置の作用を次に説明する。
まず、図2でエアクリーナ装置25とエンジン16とを繋ぐ各経路における空気、ブローバイガス、排気ガスの流れを説明する。
まず、外気(白抜き矢印で示す。)は、エアクリーナ装置25の吸気口53からエアクリーナケース42のエレメント前室44に流入し、フィルタエレメント43を通ることで外気に含まれる土埃等が除去され、エレメント内室47内に流入する。
【0031】
エレメント内室47内の空気は、開口43aを通ってサブチャンバ48内に流入し、このサブチャンバ48内から主にコネクティングチューブ29を通ってキャブレタ28に至り、吸気管31を通って、燃料とともにエンジン16の図示せぬ燃焼室に流れる。
この後、上記の空気は燃料とともに燃焼し、排気管56、マフラ57、テールパイプ58を通って外部に排出される。
【0032】
また、サブチャンバ48内の空気の一部は、サブチャンバ48の第2サブチャンバ48b上方の吸入口54から二次空気供給管32内に流入し、流量調整バルブ33で流量が調整され二次空気供給管32の吐出口61から排気管56内に流入する。この結果、排気管56内の排気ガスに含まれるHC、NO等の成分が空気で酸化され、マフラ57、テールパイプ58を通って外部に排出される。
【0033】
エンジン16の運転中には、燃料室からクランクケース35内に流入した燃焼ガスの一部が、クランクケース35内の霧状のオイル分と混ざり合い、ブローバイガスとなる。
【0034】
このブローバイガスは、クランクケース35内の圧力により、矢印(破線)に示すように、ブローバイホース34内を通って吐出口55からサブチャンバ48の第1サブチャンバ48a内に流入する。
第1サブチャンバ48a内のブローバイガスは、迷路構造52内を通って第2サブチャンバ48b内に流入し、更に、コネクティングチューブ29、キャブレタ28、吸気管31を通ってエンジン16の燃焼室へ流入し、燃焼してテールパイプ58から排出ガスとして排出される。
【0035】
以上説明したように、エアクリーナ装置25は、サブチャンバ48に、ブローバイホース34の吐出口55と、二次空気供給管32の吸入口54とを接続したものなので、レゾネータの機能を果たすサブチャンバ48で、ブローバイガス中のオイル分を分離するリザーブタンクと、二次空気を供給するための空気室とを兼ねることができ、リザーブタンク及び空気室とをサブチャンバとは別に設けるのに比べて、エアクリーナ装置25を小型にすることができる。
【0036】
次にエアクリーナ装置25のサブチャンバの作用を説明する。
図6(a)〜(c)は本発明に係るサブチャンバの作用を説明する作用図である。
(a)において、サブチャンバ48の第1サブチャンバ48a内にブローバイガスが流入すると、ブローバイガス中のガス分及び霧状になったオイル分は、迷路構造52内を通って、即ち、第1凸壁49と第2凸壁51との隙間を通って第2サブチャンバ48b内に流入する。
また、ブローバイガス中に含まれる液状のオイル分Fは、迷路構造52に阻まれ、第1サブチャンバ48aの底に溜まる。
【0037】
(b)において、第1サブチャンバ48aに溜まったオイル分Fは、エアクリーナケース42の下部に設けた吐出管68から吐出口55へ流れ、エンジンのクランクケース内に戻る。
この時、吐出管68は、内面下部を第1サブチャンバ48aの下面とスムーズに繋げたものであり、しかも先端を下側にαだけ傾けて設けたものなので、第1サブチャンバ48a内からオイル分Fを容易に排出させることができ、第1サブチャンバ48aに特にドレン孔を設けなくてもよい。
【0038】
(c)において、例えば、エンジンの運転を停止し、自動二輪車を停車するためにサイドスタンドを使用した場合、自動二輪車のサイドスタンド側にチャンバ蓋64を設けてあるため、エアクリーナケース42は角度βだけ傾き、エアクリーナケース42のチャンバ蓋64側に寄せて設けた吐出管の吐出孔68a側にオイル分Fが溜まる。この結果、オイル分Fをエンジンへより確実に戻すことができる。
【0039】
以上説明したように、サブチャンバ48の一隅に迷路構造52を形成したので、吐出管68から噴き出したブローバイガス中の液状オイル分が迷路構造52を通過できず、サブチャンバ48の中央、即ち第2サブチャンバ48b内への液状オイル分の進入を防ぐことができる。
従って、二次空気供給管32の吸入口54から液状オイル分を含まない空気を吸入させることができ、排気管56内の排気ガスを浄化する浄化能力を向上させることができる。
【0040】
また、サブチャンバ48の下部にブローバイホース34(図1参照)の吐出口55(図2参照)を接続し、サブチャンバ48の上部に二次空気供給管32の吸入口54を接続したことで、ブローバイガスをサブチャンバ48のほぼ中央に位置するコネクティングチューブ29の吸入口から吸入させ、二次空気供給管32へ流入させないようにすることができ、二次空気供給管32へはフィルタエレメント43(図4参照)を通過した土埃等を含まない空気だけを流入させることができる。
【0041】
尚、本発明では、図4に示したように、フィルタエレメント43を有底円筒形エレメントとしたが、これに限るものではなく、平板形エレメントとしてもよい。この場合、前述のエレメント内室47に相当する空間は、平板形エレメントの側方に配置するエレメント側室であり、エアクリーナケース42内には、空気の流れに沿って、エレメント前室、平板形エレメント、エレメント側室、サブチャンバ48が順に並ぶ。
【0042】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の自動二輪車のエアクリーナ装置は、エアクリーナケースのクリーンサイドの空間を一部仕切ってサブチャンバを形成し、このサブチャンバの側方をチャンバ蓋で覆い、エアクリーナケースにサブチャンバ内に突出する第1凸壁を設け、チャンバ蓋に第1凸壁に近接するようにサブチャンバ内に突出する第2凸壁を設けることでサブチャンバの一隅に迷路構造を形成し、サブチャンバに、エンジンのクランクケースからブローバイガスを還流させるブローバイホースの出口を接続したので、サブチャンバでレゾネータの役割を果たすことができ、サブチャンバを形成したエアクリーナケースを小型にすることができて、エアクリーナ装置を自動二輪車へ無理なく搭載することができる。
【0043】
また、従来、レゾネータをエアクリーナケースからキャブレタに連通するコネクティングチューブに別体で設けていたのに比べて、エアクリーナケースを樹脂製とした場合には、このエアクリーナケースを型を用いて1回で容易に成形することができ、製造コストを下げることができる。
従って、エアクリーナ装置の小型化及び製造コストの低減を行いつつ、吸気音を低減することができる。
【0044】
更に、レゾネータの機能をも果たすサブチャンバで、ブローバイガス中のオイル分を分離するリザーブタンクを兼ねることができ、リザーブタンクをサブチャンバとは別に設けるのに比べて、エアクリーナ装置を小型にすることができる。
【0045】
また更に、サブチャンバの一隅に迷路構造を形成することで、ブローバイガス中の液状オイル分が迷路構造を通過できず、サブチャンバの中央へのオイル分の進入を防ぐことができる。
【0046】
請求項2の自動二輪車のエアクリーナ装置は、ブローバイホースの出口と、エンジンの排気系に二次空気を送る二次空気供給管の入口とをサブチャンバの対角に接続したので、レゾネータの機能をも果たすサブチャンバで、ブローバイガス中のオイル分を分離するリザーブタンクと、二次空気を供給するための空気室とを兼ねることができ、リザーブタンク及び空気室とをサブチャンバとは別に設けるのに比べて、エアクリーナ装置を小型にすることができる。
【0047】
請求項3の自動二輪車のエアクリーナ装置は、フィルタエレメントを、有底円筒形エレメントとし、このエレメントの底部をダーティーサイドへ突出させたので、従来の有底円筒形エレメントを用い、更に、エアクリーナケース内のエレメント取付部の形状を従来と同形状に形成すれば、新設計のフィルタエレメントを用いずに済み、コストアップを抑えることができる。
【0048】
請求項4の自動二輪車のエアクリーナ装置は、サブチャンバとキャブレタとを連通させるコネクティングチューブが接続される接続穴と、ブローバイホースの出口が接続される吐出管とが、サブチャンバの同一の側壁に設けられ、コネクティングチューブとブローバイホースとが側壁から同一方向に突出する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るエアクリーナ装置を備えた自動二輪車の側面図
【図2】 本発明に係るエアクリーナ装置とエンジンとを繋ぐ各経路の経路図
【図3】 本発明に係るエアクリーナ装置の側面図
【図4】 図3の4−4線断面図
【図5】 図3の5−5線断面図
【図6】 本発明に係るサブチャンバの作用を説明する作用図
【図7】 従来のエアクリーナ装置の側面図
【符号の説明】
10…自動二輪車、16…エンジン、25…エアクリーナ装置、28…キャブレタ、29…コネクティングチューブ、32…二次空気供給管、34…ブローバイホース、35…クランクケース、42…エアクリーナケース、43…フィルタエレメント、44…ダーティサイド(エレメント前室)、45…クリーンサイド(エレメント後室)、48…サブチャンバ、49…第1凸壁、51…第2凸壁、52…迷路構造、54…入口(吸入口)、55…出口(吐出口)、64…チャンバ蓋、68…吐出管。
Claims (4)
- エアクリーナケース内をフィルタエレメントでダーティサイドとクリーンサイドとに区画したエンジン用エアクリーナ装置において、
前記エアクリーナケースのクリーンサイドの空間を一部仕切ってサブチャンバを形成し、このサブチャンバの側方をチャンバ蓋で覆い、
前記エアクリーナケースに前記サブチャンバ内に突出する第1凸壁を設け、前記チャンバ蓋に前記第1凸壁に近接するように前記サブチャンバ内に突出する第2凸壁を設けることでサブチャンバの一隅に迷路構造を形成し、
前記サブチャンバに、エンジンのクランクケースからブローバイガスを還流させるブローバイホースの出口を接続したことを特徴とする自動二輪車のエアクリーナ装置。 - 前記ブローバイホースの出口と、前記エンジンの排気系に二次空気を送る二次空気供給管の入口とを前記サブチャンバの対角に接続したことを特徴とする請求項1記載の自動二輪車のエアクリーナ装置。
- 前記フィルタエレメントは、有底円筒形エレメントであり、このエレメントの底部をダーティサイドへ突出させたことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の自動二輪車のエアクリーナ装置。
- 前記サブチャンバとキャブレタとを連通させるコネクティングチューブが接続される接続穴と、前記ブローバイホースの出口が接続される吐出管とが、前記サブチャンバの同一の側壁に設けられ、コネクティングチューブとブローバイホースとが前記側壁から同一方向に突出することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の自動二輪車のエアクリーナ装置。
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