JP4528717B2 - エアクリーナ構造 - Google Patents

Description

本発明は、第一吸気部材と、該第一吸気部材に接続される第二吸気部材を備えたエアクリーナ構造に関する。

一般に、一対のバンク間に、エアクリーナを含む吸気装置の一部が配設されるＶ型エンジンであって、両バンクの側方に配置されるエアクリーナを、両バンクのシリンダブロックまたはシリンダヘッドに一体に設けられたクリーナ支持部に支持したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
この種のものでは、吸気装置が、吸気チャンバ、吸気チューブ（第一吸気部材）およびエアクリーナに接続された吸入側接続管（第二吸気部材）を含み、吸入側接続管と吸気チューブとがバンドを用いて接続されている。
特開２００５−８３３０７号公報

しかし、従来の構成では、吸気装置がエンジン振動の影響を多く受ける部位に配置されるため、その振動によりバンドが緩まないように精度の高いバンドを用いるか、または大きなバンドを用いるため、該バンドのコスト及び重量が増加していた。また、バンドの締め付け力を大きくし、その締め付け力に耐え得る強度の高い吸気部材としているため、該吸気部材のコスト及び重量も増加していた。

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、コスト及び重量を増加させずに、接続部の径方向および軸方向のシール性を確保できるエアクリーナ構造を提供することにある。

本発明は、第一吸気部材（３３）と、該第一吸気部材の外周に嵌合される内周を有する第二吸気部材（４３）とを備えたエアクリーナ構造において、上記第一吸気部材（３３）の外周に、前記第二吸気部材（４３）の内径よりも外径が大きく形成されて第二吸気部材（４３）を押し広げる大径部（１３９）を設けると共に、当該第一吸気部材（３３）の軸方向に間隔をあけて複数の係合部（１３１、１３２）を設け、前記第二吸気部材（４３）の内周に、前記大径部（１３９）に押し広げられて各係合部（１３１、１３２）間に圧縮されて嵌合し、各係合部（１３１、１３２）の軸方向間隔よりも長い被係合部（１３７）を設けたことを特徴とする。

本発明では、第一吸気部材の大径部に嵌合する第二吸気部材に張力が発生することにより、接続部の径方向のシール性が確保される。また、第一吸気部材の各係合部の軸方向間隔に、該軸方向間隔よりも長い第二吸気部材の被係合部が嵌合することにより、接続部の軸方向のシール性も確保される。このように接続部に十分なシール性を確保できるため、バンドを小型化もしくは廃止することができ、安価、軽量化が達成できる。また、バンドを小型化もしくは廃止できるため、吸気部材の強度を必要以上に高める必要がなく、安価、軽量化が達成できる。

この場合において、前記係合部（１３２）の外周と前記第二吸気部材（４３）の内周との間に隙間が形成されてもよい。これによれば、隙間部によって第二吸気部材の接続時の弾力性を確保することができ、第一吸気部材との接続作業が容易になる。また、弾力性を持たせることにより、軸方向のシール性も確保しやすくなる。
また、前記大径部（１３９）が前記係合部（１３１、１３２）に近接した位置に配置されてもよい。これによれば径方向と軸方向のシール面が連続し、一層シール性が向上する。

本発明では、第一吸気部材の大径部に嵌合する第二吸気部材に張力が発生することにより、接続部の径方向のシール性が確保され、第一吸気部材の各係合部の軸方向間隔に、該軸方向間隔よりも長い第二吸気部材の被係合部が嵌合することにより、接続部の軸方向のシール性も確保される。従って、接続部に十分なシール性を確保でき、バンドを小型化もしくは廃止することができ、安価、軽量化を達成できる。また、バンドを小型化もしくは廃止できるため、吸気部材の強度を必要以上に高める必要がなくなり、安価、軽量化を達成することができる。

また、係合部の外周と第二吸気部材の内周との間に隙間が形成されていれば、この隙間部によって第二吸気部材の接続時の弾力性を確保することができ、第一吸気部材との接続作業が容易になり、この弾力性を持たせることにより、軸方向のシール性を確保しやすくなる。大径部が係合部に近接した位置に配置されていれば、径方向と軸方向のシール面が連続し、一層シール性が向上する。

以下、本発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
図１は、本実施の形態を適用した自動二輪車の側面図である。
この自動二輪車の車体フレームＦが前端に備えるヘッドパイプ１５には、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１６が操向可能に支承され、このフロントフォーク１６には操向ハンドル１７が連結されている。また、上記車体フレームＦの前部には、エンジンＥと、該エンジンＥが備えるクランクケース１８内に収容される変速機Ｍとで構成されるパワーユニットＰが搭載されており、エンジンＥの上方を覆うようにして車体フレームＦの前部に燃料タンク１９が搭載されている。

上記パワーユニットＰよりも後方側で車体フレームＦには前後に延びる左右一対のスイングアーム２０Ｌ，２０Ｒの前端が上下に揺動可能に支承され、両スイングアーム２０Ｌ，２０Ｒの後端間に後輪ＷＲが軸支されている。また、車体フレームＦおよび両スイングアーム２０Ｌ，２０Ｒの後部間にはリヤクッションユニット２１…がそれぞれ介設されている。しかも、両スイングアーム２０Ｌ，２０Ｒのうち左側のスイングアーム２０Ｌは筒状に形成されており、上記パワーユニットＰからの動力を後輪ＷＲに伝達するためのドライブシャフト２２が左側のスイングアーム２０Ｌに収容されている。

また、燃料タンク１９よりも後方側で車体フレームＦにはライダーを座乗させるためのメインシート２３が取り付けられ、このメインシート２３よりも後方側で車体フレームＦには、上記メインシート２３と一体化された同乗者用のピリオンシート２４が取り付けられている。前輪ＷＦを上方から覆うフロントフェンダー２５はフロントフォーク１６に取り付けられ、後輪ＷＲを上方から覆うリヤフェンダー２６は車体フレームＦの後部に取り付けられている。

車体フレームＦは、図２を併せて参照し、ヘッドパイプ１５から後ろ下がりに延びる一対のメインパイプ２７と、ヘッドパイプ１５の下部に溶接されるガセット２８と、ガセット２８から後ろ下がりに延びてエンジンＥの下部を支持するダウンパイプ２９とを備え、上記燃料タンク１９は一対のメインパイプ２７を上方から跨ぐようにして下方を開放した略Ｕ字状に形成されている。エンジンＥは、上記燃料タンク１９の下方に配置されており、前方のバンクＢＦおよび後方のバンクＢＦが略Ｖ字形をなすように配置されたＶ型に構成されている。

上記エンジンＥの吸気装置３０は、吸気チャンバ３１と、エアクリーナ３２と、吸気チャンバ３１およびエアクリーナ３２間を結ぶ吸気チューブ３３および吸入側接続管４３と、上記両バンクＢＦ，ＢＲのシリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒに供給されるべき空気量を計量すると共に、この計量された空気中に霧化された燃料を供給するようにして上記エアクリーナ３１に接続される気化器３４とを備えている。吸気装置３０の少なくとも一部、本実施の形態では、吸気チャンバ３１、吸気チューブ３３、吸入側接続管４３および気化器３４が、上記両バンクＢＦ，ＢＲのシリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒに分岐して接続されるようにして、上記両バンクＢＦ，ＢＲ間に配置されている。

エアクリーナ３２は、エンジンＥが備えるクランクシャフト３６（図１参照）の軸線方向から見た側面視で上記両バンクＢＦ，ＢＲ間に一部が重なるようにして両バンクＢＦ，ＢＲにおけるシリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒの右側方に配置されている。図３は、吸気装置３０をエンジンＥ方向から見た図であり、上記エアクリーナ３２のクリーナケース３７は、図４に示すように、上記シリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒ側に配置される内側ケース半体３８と、該内側ケース半体３８に関して上記シリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒと反対側に配置される外側ケース半体３９とを備えており、内側ケース半体３８に一対に設けられた複数の締結ボス部４０への外側ケース半体３９の当接部に挿通されるねじ部材４１を上記締結ボス部４０に螺合して締めつけることにより、相互の周縁部間にガスケット４２を介在させた上記両ケース半体３８，３９が相互に結合されている。

上記クリーナケース３７よりもエンジンＥ側内方には、該クリーナケース３７における内側ケース半体３８の前部外側面に沿って上方に延びる上記吸入側接続管４３が配置されており、略直角に屈曲された吸入側接続管４３の下端部４３Ａが上記内側ケース半体３８の前部の孔３８Ａに嵌合されている。また、クリーナケース３７内で上記吸入側接続管４３の下端部４３Ａおよび外側ケース半体３９間には、円筒状に形成されたクリーナエレメント４４をエレメントケース４５に支持して構成されたクリーナユニット４６が挟持されている。クリーナケース３７内は、上記吸入側接続管４３内に通じるようにしてクリーナユニット４６内に形成される未浄化室４７と、クリーナユニット４６外の浄化室４８とに区画されている。

上記クリーナケース３７における内側ケース半体３８には、上記吸入側接続管４３よりも後方側に位置する導出側接続管４９が、その一端を浄化室４８内に突入させるようにして嵌合されており、該導出側接続管４９の他端には気化器３４が接続されている。この導出側接続管４９への気化器３４の接続状態は締めつけバンド５０（図３参照）を締めつけることにより維持されている。

上記両バンクＢＦ，ＢＲのシリンダブロック５１Ｆ，５１Ｒまたはシリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒ、この実施の形態では、シリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒには、図５に示すように、クリーナ支持部５２Ｆ，５２Ｒが１箇所ずつ一体に設けられている。一方、図２に示すように、クリーナケース３７の内側ケース半体３８には、上記クリーナ支持部５２Ｆ，５２Ｒにそれぞれ対応した取付け腕部５３Ｆ，５３Ｒが一対に設けられており、それらの取付け腕部５３Ｒ（５３Ｆ）には、図５に示すように、弾性部材としてのグロメット５４が装着されている。このグロメット５４はカラー５５に装着されると共に、このカラー５５の鍔部５５ａと、ワッシャ５７とに挟持され、カラー５５はボルト５６を介してクリーナ支持部５２Ｒ（５２Ｆ）に取り付けられている。

図３および図４に示すように、吸気チャンバ３１および吸気チューブ３３は合成樹脂により一体に形成されており、この吸気チューブ３３の下端部３３Ａには、吸入側接続管４３の上端部４３Ｂが接続され、その下端部４３Ａは、略直角に屈曲させてエアクリーナ３２の孔３８Ａに嵌合されている。
上記吸気チャンバ３１は、支持ステー５９を介してクリーナケース３７の内側ケース半体３８に弾性支持されている。
この支持ステー５９の下端には、内側ケース半体３８の外面に突設された位置決め突部６１が嵌合する位置決め孔６２が設けられ、この位置決め孔６２に位置決め突部６１を嵌合させた状態で支持ステー５９の下端部が孔５９Ａ（図６参照）を貫通したねじ部材６３により内側ケース半体３８に締結されている。また、上記吸気チャンバ３１にはゴム製の吸入管６５が接続されており、燃料タンク１９で覆われる部分で該吸入管６５から吸気チャンバ３１に外気吸入されている。

図６Ａは、吸気チューブ（第一吸気部材）の側面図、図６Ｂは、そのＢ−Ｂ断面図、図７Ａは、吸入側接続管（第二吸気部材）の側面図、図７Ｂは、そのＢ−Ｂ断面図、図８は、接続部の断面図、図９は、その拡大図である。
図６Ａ、Ｂを参照し、吸気チューブ３３の下端部３３Ａは、周方向に一様の断面形状を持っており、その形状は、図６Ｂに示すように、その下端部３３Ａの軸方向に間隔をあけて、それぞれが外方に突出したリング状の複数の係合部、この実施の形態では、第一係合部１３１および第二係合部１３２を有している。また、図７Ａ、Ｂを参照し、吸入側接続管４３の上端部４３Ｂは、周方向に一様の断面形状を持っており、その形状は、図７Ｂに示すように、上記第二係合部１３２が嵌合する周方向に延びた嵌合溝１３５を有し、この嵌合溝１３５の縁１３５Ａから先端までの被係合部１３７の長さＬ１が、上記吸気チューブ３３の第一係合部１３１および第二係合部１３２間の内法の長さＬ２（図６Ｂ参照）よりも僅かに大きく形成されている。

図８および図９に示すように、吸気チューブ３３の第一係合部１３１と第二係合部１３２間の下端部３３Ａの外径寸法Ｄ１は、第二係合部１３２寄りの領域Ｘにおいて、吸入側接続管４３の被係合部１３７の内径とほぼ等しく形成され、第一係合部１３１寄りの領域Ｙの大径部１３９においては、領域Ｘの外径寸法Ｄ１に連続し、第一係合部１３１に近づくに連れて、外径寸法がＤ１〜Ｄ２へ徐々に大きく、すなわち吸入側接続管４３の被係合部１３７の内径より徐々に大きく形成されている。

図９を参照し、各部材３３，４３の接続構造を詳細に説明する。
これらを接続するには、吸気チューブ３３の下端部３３Ａの外周に、吸入側接続管４３の上端部４３Ｂの内周を外側から被せて嵌合する。領域Ｙの大径部１３９の外径寸法Ｄ１〜Ｄ２は、領域Ｘの一様な外径寸法Ｄ１に比べ、被係合部１３７の内径よりも徐々に大きく変化するため、上端部４３Ｂを嵌合していくと、大径部１３９の外形によって、被係合部１３７の先端の内径寸法が徐々に押し広げられる。

この被係合部１３７の長さＬ１は、第一係合部１３１および第二係合部１３２間の内法の長さＬ２よりも僅かに大きく形成されるため、被係合部１３７の先端が、第一係合部１３１の縁に当接した段階では、図９中に想像線で示す被係合部１３７の先端位置から実線で示す先端位置に変位し、被係合部１３７に軸方向への圧縮力が作用し、第一係合部１３１および第二係合部１３２間に圧縮されて収まる。
第二係合部１３２の大きさは、それが嵌合する嵌合溝１３５の大きさよりも小さく形成されており、各部材３３，４３の接続時には、第二係合部１３２が嵌合溝１３５内に所定の隙間δを持って嵌合する。

本実施の形態では、吸気チューブ３３の大径部１３９の外形によって、被係合部１３７の先端の内径寸法が徐々に押し広げられるため、この過程で、吸入側接続管４３の上端部４３Ｂに張力が発生することにより、接続部の径方向のシール性が確保される。また、第一係合部１３１および第二係合部１３２間に嵌合する被係合部１３７に軸方向への圧縮力が作用するため、接続部の軸方向のシール性も確保される。
この構造によって、当該接続部には十分なシール性が確保され、従って、従来使用していたホース締結用のバンドを廃止することができ、或いは、それを使用するにしても小型化を図ることができ、安価、軽量化が図れる。

また、バンドを小型化もしくは廃止できるため、吸気チューブ３３および吸入側接続管４３のうち、少なくとも吸気チューブ３３側の剛性、強度を必要以上に高める必要がなく、安価、軽量化が達成できる。
各部材３３，４３の接続時には、第二係合部１３２と嵌合溝１３５との間に所定の隙間δが形成される。この隙間δにより嵌合部の密着性が減少するため、吸入側接続管４３の接続時における被係合部１３７の弾力性を確保することができ、吸気チューブ３３との接続作業が容易になる。また、弾力性を持たせることにより、被係合部１３７の軸方向への圧縮性も高められ、接続部の軸方向のシール性も確保しやすくなる。

上記構成では、吸気チューブ３３の大径部１３９の外周面と、被係合部１３７の先端の内周面との密着面が、いわゆる径方向へのシール面を形成し、被係合部１３７と第一係合部１３１および第二係合部１３２との各密着面が、いわゆる軸方向へのシール面を形成している。本実施の形態では、吸気チューブ３３の大径部１３９が、第一係合部１３１に近接した位置に配置されているため、いわゆる径方向と軸方向のシール面が連続し、一層シール性を向上させることができる。
上記構成では、エアクリーナ３２が、両バンクＢＦ，ＢＲのシリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒに支持されるため、吸気チューブ３３の下端部３３Ａと、吸入側接続管４３の上端部４３Ｂとの間に、少なからず振動による相対変位が生じる。この相対変位が生じても、本構成では、ホースバンドを使用することなく、下端部３３Ａと上端部４３Ｂとの連結性およびシール性を確保することができる。

以上、本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、上記実施の形態では、エアクリーナ３２を支持するためのクリーナ支持部５２Ｆ，５２Ｒが両バンクＢＦ，ＢＲのシリンダヘッド３５Ｆ，３５Ｒに設けられた場合について説明したが、両バンクＢＦ，ＢＲのシリンダブロック５１Ｆ，５１Ｒにクリーナ支持部が設けられるようにしてもよい。その場合、気化器３４から下方に離れた位置でエアクリーナを支持することが可能であり、エアクリーナを上下に長くしてエアクリーナを配置することができる。

自動二輪車の側面図である。 図１の要部拡大図である。 吸気装置をエンジン方向から見た図である。 吸気装置の縦断面図である。 図２のＶ−Ｖ線拡大断面図である。 Ａは、第一吸気部材の側面図、Ｂは、そのＢ−Ｂ断面図である。 Ａは、第二吸気部材の側面図、Ｂは、そのＢ−Ｂ断面図である。 接続部の断面図である。 その拡大図である。

符号の説明

３１ 吸気チャンバ
３２ エアクリーナ
３３ 吸気チューブ（第一吸気部材）
３３Ａ 下端部
３５Ｆ，３５Ｒ シリンダヘッド
３７ クリーナケース
４３ 吸入側接続管（第二吸気部材）
４３Ｂ 上端部
１３１ 第一係合部
１３２ 第二係合部
１３７ 被係合部
１３９ 大径部
δ 隙間

Claims (3)

1. 第一吸気部材（３３）と、該第一吸気部材の外周に嵌合される内周を有する第二吸気部材（４３）とを備えたエアクリーナ構造において、上記第一吸気部材（３３）の外周に、前記第二吸気部材（４３）の内径よりも外径が大きく形成されて第二吸気部材（４３）を押し広げる大径部（１３９）を設けると共に、当該第一吸気部材（３３）の軸方向に間隔をあけて複数の係合部（１３１、１３２）を設け、前記第二吸気部材（４３）の内周に、前記大径部（１３９）に押し広げられて各係合部（１３１、１３２）間に圧縮されて嵌合し、各係合部（１３１、１３２）の軸方向間隔よりも長い被係合部（１３７）を設けたことを特徴とするエアクリーナ構造。
2. 前記係合部（１３２）の外周と前記第二吸気部材（４３）の内周との間に隙間が形成されていることを特徴とする請求項１記載のエアクリーナ構造。
3. 前記大径部（１３９）が前記係合部（１３１、１３２）に近接した位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のエアクリーナ構造。

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