JP4488422B2 - 車両用エアクリーナ構造 - Google Patents

Description

この発明は、Ｖ型エンジンを搭載した自動２輪車等の車両に好適な車両のエアクリーナ構造に関する。

Ｖ型エンジンの上方へエアクリーナを配置し、エアクリーナの底部中央から下方に位置するＶバンクの谷間内へインレット部を垂下させ、このインレット部へ車体前方から後方へ延びる吸気ダクトを接続させるとともに、インレット部及びこれと接続するフィルターエレメントを前後に挟むような位置に吸気ファンネルを下方へ延出させてそれぞれ前・後気筒へ接続させたエアクリーナ構造が公知である（特許文献１参照）。

特開２００２−１６０６８６号公報

上記インレット部をＶバンクの谷間内へ配置し、ここで吸気ダクトを接続する形式では、インレット部及びフィルターエレメントを前後に挟むような位置へ前後の吸気ファンネルを配置し、それぞれを下方へ向けて長く延出させなければならない。しかしこのようにファンネル長を長くすると、それだけエアクリーナボックスを車体上方位置へ配置しなければならないから、エアクリーナを含むエンジンの全高が高くなり、その結果、車体の全高が高くなってしまうことがある。そこで本願発明はエアクリーナボックスをできるだけ低い位置へ配置可能にすることを目的とする。

上記課題を解決するため本願の車両用エアクリーナ構造に係る請求項１は、前側バンク気筒と後側バンク気筒を前後に配置したＶ型エンジンを搭載し、エアクリーナをエンジンの上方に配置した車両において、
前記前側バンク気筒と後側バンク気筒の各吸気通路へ浄化空気を送るためこれら各吸気通路に対応する第１及び第２吸気ファンネルをその各軸線が交差するようにエアクリーナボックス内へ配置し、
筒型のフィルターエレメントを前記エアクリーナボックス内の車体前方側に配置し、
側面視にて、前記第１吸気ファンネルを前記フィルタエレメントと重なるように配置するとともに、
前記第２吸気ファンネルを前記フィルタエレメントの後方に配置し、
前記第１及び第２吸気ファンネルの各軸線が前記フィルタエレメントを指向しないように配置したことを特徴とする。

請求項２は上記請求項１において、前記フィルターエレメントを縦置きし、上下割りされたエアクリーナボックスで上下から挟んで保持したことを特徴とする。

請求項３は上記請求項１において、前記エアクリーナボックスの前部に設けた開口から前記フィルターエレメントへ新気を導入するようにしたことを特徴とする。

請求項４は上記請求項３において、前記エアクリーナボックスに設けられた前記開口から車体前方へ湾曲して延出する吸気ダクトを備えたことを特徴とする。

請求項１によれば、複数の吸気ファンネルの各軸線を交差させることにより吸気経路を略直線状にできるので、吸気効率が向上するとともに、吸気ファンネルの傾きによりエアクリーナボックスの全高を低くできる。
また、吸気ファンネルをエアクリーナボックス内に配置することでエアクリーナボックスを含めたエンジンの全高を低くすることが可能となり、車体の全高を低くすることが可能になる。
さらに、交差した吸気ファンネルの一方に重ねてフィルターエレメントを配置することで、エアクリーナボックス内のスペースを無駄なく活用できる。

請求項２によれば、筒状のフィルターエレメントを縦置きし、上下割りされたエアクリーナボックスで上下から挟んで保持するようにしたので、フィルターエレメントをエアクリーナボックスだけで固定でき、別の保持部材が不要となる。

請求項３によれば、フィルターエレメントをエアクリーナボックス内の車体前方に配置し、エアクリーナボックスの前部下方に設けた開口部から新気を導入するようにしたので、吸気ダクトをバンクの谷間に収容する必要がなくなり、その分だけエアクリーナボックスをエンジンへ近接させることができ、エアクリーナボックスを含めたエンジン全高を低くすることができる。

請求項４によれば、エアクリーナボックスの前部に設けた開口に接続し、車体前方へ湾曲して延出する吸気ダクトを設けたので、吸気ダクトをスペース効率よく配置でき、かつ比較的短くできるから効率よく新気を導入することが可能となる。

以下、図面に基づいて一実施形態を説明する。図１は本願発明が適用された自動２輪車の左側面図である。前輪１を下端部に支持する左右一対のフロントフォーク２は、上部でヘッドパイプ３へ連結され、ハンドル４にて操向自在となっている。

ヘッドパイプ３はメインフレーム５の前端に取付けられている。メインフレーム５はヘッドパイプ３から後方へ拡開して左右一対で延び、それぞれの後端部にピボットプレート６が取付けられている。ピボットプレート６は側面視略Ｌ字状をなして左右一対で設けられ、これらの間に横架されるピボット軸７の両端部を支持している。メインフレーム５とピボットプレート６は車体フレームのうちエンジン１０を支持するフレーム本体部を構成する。

ピボット軸７にはリヤスイングアーム８の前端が揺動自在に支持されている。リヤスイングアーム８の後端には後輪９が支持されている。メインフレーム５の下方には水冷４サイクル式前後気筒Ｖ型のエンジン１０が配置されている。エンジン１０は、後輪９をチェーン駆動するようになっており、メインフレーム５及びピボットプレート６とヘッドパイプ３から斜め下がり後方へ延びるダウンチューブ１１によって支持されている。

左右のメインフレーム５の各後部には上方へ突出するステー１２が左右一対で一体に設けられ、このステー１２とリヤスイングアーム８の前部上面間に後輪サスペンションを構成するリヤクッション１３が連結されている。また、各ステー１２の上部にはシートレール上部１４の前端部が取付けられている。シートレール上部１４は二人乗り用シート１５を支持する。符号１６はシートレール下部、１７はリヤカバー、１８はサイドトランクである。

シート１５の前方かつエンジン１０の上方には燃料タンク１９が配置され、メインフレーム５及びステー１２の上端部に支持されている。燃料タンク１９の前部内側にはエアクリーナ２０が内蔵され、吸気ダクト２１から吸入した外気をフィルターエレメント２２で浄化してエンジン１０の前気筒２３及び後気筒２４へそれぞれ給気している。

前気筒２３及び後気筒２４の各排気口からは前排気管２５，後排気管２６がそれぞれ延出し、エンジン１０の下方で集合してから、さらに後方のマフラー２７へ接続している。前気筒２３の前方には、ラジエタ２８がダウンチューブ１１に支持され、前気筒２３及び後気筒２４を水冷している。車体前部はフロントカウル２９に覆われている。

図２は、エアクリーナ２０の近傍部分を拡大して示す側面図である。エアクリーナ２０を構成するエアクリーナボックス３０は、上部ケース３１と下部ケース３２からなる上下分割構造をなす。

上部ケース３１は略ドーム状をなして、燃料タンク１９の前側下部に形成された下向きの開放空間１９ａ内へ収容される。
下部ケース３２内には、図示状態において、第１ファンネル３３と第２ファンネル３４が互いに車幅方向へ間隔をもって配置され、互いの後端部及び下端部が側面視で重なるように配置されている。

第１ファンネル３３は車体前方から斜め下がりに後方へ向かう前傾配置とされ、その下端部は下部ケース３２の底部より下方へ突出し、電子燃料供給装置であるスロットルボディ３５へ接続している。

スロットルボディ３５は内部に設けられたスロットルバルブと電子燃料噴射弁であるインジェクタを備えた公知の電子燃料供給装置であり、その下端部は後気筒２４のシリンダヘッド前面に設けられた取付座３６へ取付けられて後気筒２４の吸気ポートへ接続している。

第２ファンネル３４も同様であるが、斜め下がりに前方へ向かう後傾配置とされ、その下部は下部ケース３２の底部から突出してスロットルボディ３７へ接続する。スロットルボディ３７は、前気筒２３のシリンダヘッド背面に設けられた取付座３８へ取付けられて前気筒２３の吸気ポートへ接続している。取付座３６及び３８は、それぞれ前気筒２３及び後気筒２４で前後に挟まれたバンクの谷間３９内に臨むように突出配置され、バンクの谷間３９の空間を利用して配置されている。

Ｃ１，Ｃ２は、第１ファンネル３３及び第２ファンネル３４の各中心軸線であり、バンクの谷間３９上で略Ｘ字状に交差している。各前気筒２３，後気筒２４の吸気ポートに対する吸気経路は、これらの軸線Ｃ１，Ｃ２に沿ってほぼ直線状に形成される。

下部ケース３２の前側底部からは、比較的短い管長の吸気ダクト２１が略Ｌ字状に下方へ突出している。すなわち、ダクト上部２１ａは下部ケース３２の前側底部で第１ファンネル３３より前方位置に設けられた開口４０に嵌合し、エアクリーナボックス３０内に固定されたフィルターエレメント２２の貫通穴４３（図４参照）へ下方から連通接続するとともに、ダクト下部２１ｂは、ダクト上部２１ａから下方かつ前方へ向かって湾曲して突出し、ダクト下部２１ｂの先端は前気筒２３の上方にて略水平になって略車体中心上に前向き開放している（図３参照）。

吸気ダクト２１は車体前方からの走行風を風圧の高い車体中心近傍にて吸入するとともに、前気筒２３の上方空間を通ってエアクリーナボックス３０内へ導入する。吸気ダクト２１からエアクリーナボックス３０内へ導入された外気は、フィルターエレメント２２にて浄化された後、第１ファンネル３３，第２ファンネル３４に分かれて、各対応するスロットルボディ３５，３７へ送られ、さらに前気筒２３，後気筒２４の各吸気ポートへ送られる。

図３はエアクリーナ２０の平面構成を概略的に示す図であり、エアクリーナ２０はその前部の一部を除いてほぼ全体が燃料タンク１９の前部と重なるように配置される。フィルターエレメント２２は図示状態の平面視で長円形をなし、車幅方向へ横長に向けて配置され、かつ車体中心Ｃより車体右側へオフセット配置されている。

エアクリーナ２０内における車体中心Ｃより車体左側の空間内には、第１ファンネル３３が前後方向へ長く配置され、その前端部はフィルターエレメント２２と車幅方向で重なり、後端部は第２ファンネル３４の下端部の位置と車幅方向で略一致する。

第２ファンネル３４は、エアクリーナ２０内の車体右側部分にて、フィルターエレメント２２の後方へ前後に並ぶように略直立に近い傾きで配置される。エアクリーナ２０は車幅方向で非対称であり、車体右側の方が大きな容量をなすよう拡大している。なお、第１ファンネル３３及び第２ファンネル３４の各中心軸線Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ平面視で車体中心線Ｃに対して斜交するように傾いている。

図４は、上部ケース３１を外した状態で示すエアクリーナ２０の斜視図である。下部ケース３２の底部中央には略円柱状の取付ボス４１が上方へ一体に突出形成され、ここに上部ケース３１の中央がボルト止めされるようになっている。この取付ボス４１を挟んで第１ファンネル３３と第２ファンネル３４は車幅方向に配置されている。

下部ケース３２の周囲に形成される取付フランジ４２には適当間隔で取付部４２ａが形成され、ここに上部ケース３１の周囲がビス止めされる。このようにして上部ケース３１を下部ケース３２の上に被せて固定することにより、フィルターエレメント２２の上部は上部ケース３１によって押さえ付けられて固定される。したがって、上部ケース３１を取り外すと、フィルターエレメント２２を着脱可能になる。

フィルターエレメント２２の中央には貫通穴４３が形成され、この貫通穴４３内の空間が吸気ダクト２１と連通するダーティサイド４５になっている。フィルターエレメント２２は貫通穴４３を上下方向へ向けた縦置き配置にされ、その周囲を囲むエアクリーナ２０内の空間がクリーンサイド４６であり、吸気ダクト２１から導入された外気はダーティサイド４５へ入り、浄化されながらフィルターエレメント２２を通過してクリーンサイド４６へ入り、第１ファンネル３３及び第２ファンネル３４へ流入する。

次に作用を説明する。図２に示すように、外気は前気筒２３上方の車体前方より吸気ダクト２１へ導入され、フィルターエレメント２２を通って浄化された後、第１ファンネル３３及び第２ファンネル３４から、前気筒２３及び後気筒２４の各吸気ポートへ送られる。このとき、吸気経路はほぼ直線状をなす比較的短いものとなるので、吸気効率を高めることができる。

しかも、吸気ダクト２１をバンクの谷間３９外の前気筒２３上方に配置したので、バンクの谷間３９内の殆どをスロットルボディ３５，３７の配置スペースとして利用できる。このため、エアクリーナ２０を前気筒２３，後気筒２４へ接近させて配置することが可能になり、エアクリーナ２０を含むエンジン１０の全高を低くでき、結果的に車高を低くすることができる。

しかも、吸気ダクト２１は比較的短いもので足り、かつ車体中心近傍へ湾曲して開口するから、前気筒２３上方の比較的冷えた外気を風圧の高い位置で吸入でき、吸気効率を高めることができる。そのうえ、吸気ダクト２１を湾曲させることにより、フィルターエレメント２２が車体の一側側へオフセットされていても車体中心側から外気を導入でき、かつ他部品との干渉を避けてスペース効率よく配置することが容易になる。さらに、下ケース３２の底部前方側に設けた開口４０へ接続することにより、縦置きされたフィルターエレメント２２に対する外気導入を容易とし、かつ下ケース３２と前気筒２３との間の空間を有効利用して配管できる。

また、第１ファンネル３３，第２ファンネル３４をそれぞれ斜めにして各軸線Ｃ１及びＣ２が側面視で略Ｘ字状に交差するように配置したので、各ファンネルの上方への突出量を少なくし、それだけ上部ケース３１を低くできるので、この点でもエアクリーナ２０を低く配置できる。
そのうえ、側面視で第１ファンネル３３と重なるようにフィルターエレメント２２を配置することにより、エアクリーナ２０内全体をコンパクトに配置できる。

図５及び図６は別形態を示し、図５は図２に相当する側面図、図６は図３に相当する平面図である。この例では、フィルターエレメント２２は、貫通穴を前後方向に向けた横置き配置とし、その前端部をリッド５０に取付け、リッド５０をエアクリーナボックス３０の前面へ着脱自在に取付けることにより、リッド５０と一体にフィルターエレメント２２を着脱可能になっている。第１ファンネル３３，第２ファンネル３４の配置は前実施形態と同様である。

吸気ダクト２１はエアクリーナボックス３０の前面へ取付けられている。すなわち吸気ダクト２１の後端はリッド５０に設けられた開口４０に嵌合してフィルターエレメント２２の貫通穴に連通接続するととももに、若干車体左側へ湾曲しながら前方へ延出し、さらに前端はラジエタ２８の上方かつ車体中心近傍にて下向きに開口している。吸気ダクト２１の前端開口部下方にはラジエタ２８の冷却ファン２８ａが位置している。

このようにすると、エアクリーナ２０のコンパクト構造を前実施形態と同様に期待できるとともに、リッド５０を取り外せば、上部ケース３１を取り外すことなくフィルターエレメント２２の着脱交換が可能となる。このため、メンテナンス性に優れたものになる。

しかも、吸気ダクト２１はエアクリーナボックス３０の前面から前方へ延出する比較的短いもので足り、かつ湾曲することにより車体中心近傍へ開口できる。したがって、前実施形態同様に吸気効率を高めることができ、スペース効率よく配置することが容易になる。さらに、横置きされたフィルターエレメント２２に対する外気導入が容易になる。

なお、本願発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、Ｖ型エンジンは自動２輪車用のみならず各種車両用のものを含む。また前後バンク形式だけではなく、左右バンク形式も含む。したがって、吸気ファンネルとフィルターエレメントとの重なりは、側面視のみではなく、前後方向視において表れる場合もある。さらに、フィルターエレメントは筒型であれば足り、横断面形状は円形や楕円形等任意である。

本願発明が適用された自動２輪車の左側面図 エアクリーナの近傍部分を拡大して示す側面図 エアクリーナの平面構成を示す図 上部ケースを外した状態で示すエアクリーナの斜視図 別形態を示す図２相当図 別形態を示す図３相当図

符号の説明

１０：エンジン、１９：燃料タンク、２０：エアクリーナ、２１：吸気ダクト、２２：フィルターエレメント、２３：前気筒、２４：後気筒、３０：エアクリーナボックス、３１：上部ケース、３２：下部ケース、３３：第１ファンネル、３４：第２ファンネル、３５：スロットルボディ、３７：スロットルボディ、３９：バンクの谷間、４０：開口、５０：リッド

Claims (7)

1. 前側バンク気筒（２３）と後側バンク気筒（２４）を前後に配置したＶ型エンジン（１０）を搭載し、エアクリーナ（２０）をエンジン（１０）の上方に配置した車両において、
   前記前側バンク気筒（２３）と後側バンク気筒（２４）の各吸気通路へ浄化空気を送るためこれら各吸気通路に対応する第１及び第２吸気ファンネル（３３，３４）をその各軸線（Ｃ１、Ｃ２）が交差するようにエアクリーナボックス（３０）内へ配置し、
   筒型のフィルターエレメント（２２）を前記エアクリーナボックス（３０）内の車体前方側に配置し、
   側面視にて、前記第１吸気ファンネル（３３）を前記フィルタエレメント（２２）と重なるように配置するとともに、
   前記第２吸気ファンネル（３４）を前記フィルタエレメント（２２）の後方に配置し、
   前記第１及び第２吸気ファンネル（３３，３４）の各軸線（Ｃ１、Ｃ２）が前記フィルタエレメント（２２）を指向しないように配置したことを特徴とする車両用エアクリーナ構造。
2. 前記フィルターエレメント（２２）を縦置きし、上下割りされたエアクリーナボックス（３０）で上下から挟んで保持したことを特徴とする請求項１に記載した車両用エアクリーナ構造。
3. 前記Ｖ型エンジンは各バンク気筒を前後に配置したものであり、前記エアクリーナは、前記フィルターエレメント（２２）を前記エアクリーナボックス内における車体前方側に配置するとともに、前記エアクリーナボックス（３０）の前部に設けた開口（４０）から前記フィルターエレメント（２２）へ新気を導入するようにしたことを特徴とする請求項１に記載した車両用エアクリーナ構造。
4. 前記エアクリーナボックス（３０）に設けられた前記開口（４０）から車体前方へ湾曲して延出する吸気ダクト（２１）を備えたことを特徴とする請求項３に記載した車両用エアクリーナ構造。
5. 前記エアクリーナボックス（３０）は上部ケース（３１）と下部ケース（３２）からなる上下分割構造をなし、前記上部ケース（３１）はドーム形状に形成されるとともに、
   前記各吸気軸線（Ｃ１、Ｃ２）が前記上部ケース（３１）に指向することを特徴とする請求項１に記載した車両用エアクリーナ構造。
6. 前記各吸気軸線（Ｃ１、Ｃ２）は側面視で略Ｘ字状に交差し、平面視で車体中心線（Ｃ）に対して斜交していることを特徴とする請求項１に記載した車両用エアクリーナ構造。
7. 前記第１吸気ファンネル（３３）は前記フィルタエレメント（２２）の側方に前後方向へ長く前傾配置して、前端部を側面視で前記フィルタエレメント（２２）へ重ねられ、
   前記第２吸気ファンネル（３４）は前記フィルタエレメント（２２）の後方に前記第１吸気ファンネル（３３）よりも直立して後傾配置され、側面視で上端が前記フィルタエレメント（２２）の上端程度の高さとされていることを特徴とする請求項１に記載した車両用エアクリーナ構造。

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