JP4588687B2 - エアクリーナエレメント保持構造 - Google Patents

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Description

この発明は、エアクリーナエレメント保持構造に関する。
車両のエンジン吸気のろ過に用いるエアクリーナ装置のエレメント保持構造に関する。
従来、吸気ダクトを有するエアクリーナケース内に湿式のエアクリーナエレメント及びこれを支持するエレメントホルダを収容してなるエアクリーナ装置のエレメント保持構造において、エアクリーナエレメントが円筒形をなし、エアクリーナケースにおけるエレメント外周側に吸気ダクトが臨むことで、エレメント外周側をダーティサイド(吸気上流側)、内周側をクリーンサイド(吸気下流側)とする一方、エレメント内周側に配置されたエレメントホルダを介してエアクリーナエレメントをエアクリーナケースに保持するものがある(例えば、特許文献1参照。)。エレメントホルダは、エンジンからの火炎(バックファイア)等がエアクリーナエレメントに至らないようにするフレームトラップ(スパークアレスタ)としても機能する。
特開昭62−074790号公報
ところで、例えば複数気筒エンジンのエアクリーナ装置の場合等、円筒形のエアクリーナエレメントの内周側をダーティサイド、外周側をクリーンサイドとすることが望ましい場合がある。この場合、上記従来の構成では、エレメント外周側にフレームトラップを別途設けることとなり、部品点数及びメンテナンス工数を増加させるという課題がある。
そこでこの発明は、湿式かつ円筒形のエアクリーナエレメントの内周側をダーティサイド、外周側をクリーンサイドとするエアクリーナ装置のエレメント保持構造において、部品点数及びメンテナンス工数の低減を図ることを目的とする。
上記課題の解決手段として、請求項1に記載した発明は、吸気ダクト(例えば実施例の吸気ダクト52)を有するエアクリーナケース(例えば実施例のエアクリーナケース51)内に湿式かつ円筒形のエアクリーナエレメント(例えば実施例のエアクリーナエレメント61)及びこれを支持するエレメントホルダ(例えば実施例のエレメントホルダ66)を収容してなるエアクリーナ装置(例えば実施例のエアクリーナ装置11)のエレメント保持構造において、前記エアクリーナエレメントは、その軸方向両端部にフランジ状のエレメント支持部(例えば実施例のエレメント支持部64)を有し、かつ自身の内周側に前記吸気ダクトを臨ませることで、該内周側をダーティサイド、外周側をクリーンサイドとする一方、前記エレメントホルダは、前記エアクリーナエレメントの外周を覆う円筒形をなし、その軸方向両端部を前記エレメント支持部の軸方向内側に当接させるように前記エアクリーナエレメントを支持し、前記エアクリーナケースは、そのケース本体(例えば実施例のケース本体54)と蓋体(例えば実施例の上部蓋体55)とで前記エレメントホルダを前記エレメント支持部と共に挟持することで、前記エレメントホルダ及びエアクリーナエレメントを保持することを特徴とする。
請求項2に記載した発明は、前記エレメント支持部は弾性部材で形成され、エレメント本体(例えば実施例のエレメント本体62)と一体に設けられることを特徴とする。
請求項1に記載した発明によれば、エレメントホルダがエアクリーナエレメントの外周側を覆うことで、エレメントホルダをフレームトラップとして機能させることができ、専用のフレームトラップを必要とせずに部品点数を抑えることができる。また、エアクリーナケースの蓋体を取り外すことでエアクリーナエレメント及びエレメントホルダを一体に取り外すことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。
請求項2に記載した発明によれば、エアクリーナケースとエレメント本体との間をエレメント支持部を介してシールすることができる。
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印FRは車両前方を、矢印LHは車両左方を、矢印UPは車両上方をそれぞれ示す。
図1に示す鞍乗り型四輪車(車両)1は、小型軽量に構成された車体の前後に、比較的大径の低圧バルーンタイヤである左右の前輪2及び後輪3を備え、最低地上高を大きく確保して主に不整地での走破性を高めた所謂ATV(All Terrain Vehicle)として構成される。
鞍乗り型四輪車1の車体フレーム4は車幅方向(左右方向)中央部において前後に長いボックス構造を形成し、その前部には独立懸架式のフロントサスペンション(不図示)が支持されると共に、車体フレーム4の後部には同じく独立懸架式のリアサスペンション(不図示)が支持される。
車体フレーム4の略中央部には、当該車両の原動機としてのエンジン(内燃機関)5が搭載される。エンジン5は例えば水冷式の二気筒エンジンであり、クランクシャフトの回転軸線を前後方向に沿わせた縦置きレイアウトとされる。エンジン5の下部を構成するクランクケース5aは変速機ケースも兼ね、該クランクケース5aの下部前側及び後側からは前方又は後方に向けて前後プロペラシャフト6,8が導出される。
各プロペラシャフト6,8は、車体フレーム4の前部下側又は後部下側に支持された前後ファイナルアセンブリ7,9及び不図示のドライブシャフトを介して左右前輪2又は後輪3に動力伝達可能である。すなわち、エンジン5からの回転駆動力は、クランクケース5a内の変速機(不図示)を介して各プロペラシャフト6,8に出力された後、各ファイナルアセンブリ7,9等を介して左右前輪2及び後輪3に伝達される。
前ファイナルアセンブリ7は、そのケーシングの後部内に前プロペラシャフト6からの回転駆動力の伝達を断続可能な二駆四駆切換え機構7aを収容すると共に、ケーシングの前部内には左右ドライブシャフト(左右前輪2)の回転速度差を吸収可能なディファレンシャル機構7b及びそのデフロックが可能なデフロック切換え機構7cを収容してなる。一方、リアファイナルアセンブリ9は、そのケーシング内に左右ドライブシャフト(左右後輪3)の回転速度差を吸収可能なディファレンシャル機構9b及びそのデフロックが可能なデフロック切換え機構9cを収容してなる。
エンジン5のクランクケース5a上にはシリンダ部5bが立設され、該シリンダ部5bの直ぐ上方にはエンジン吸気用のエアクリーナ装置11が配設される。エアクリーナ装置11内でろ過された外気は、不図示のスロットルボディを介してシリンダ部5b右側よりシリンダ内に吸気される。また、シリンダ内からの排気は、シリンダ部5b左側に接続された排気管12を介してシリンダ外に導出される。排気管12は、シリンダ部5bの左方で後方に湾曲して延び、車体後部左側に配設されたサイレンサ12aに接続される。
車体フレーム4の上部には、前側から順にステアリングシャフト13、前記エアクリーナ装置11、及び乗員用の鞍乗り型のシート14がそれぞれ配設され、シート14の後部下側には燃料タンク15が配設される。ステアリングシャフト13の上端部にはバー型のハンドル16が取付けられ、ステアリングシャフト13の下端部には左右のタイロッド等を介して左右前輪2のナックル(不図示)が連結され、前記ハンドル16の回動操作により左右前輪2に舵角を付与可能である。
ステアリングシャフト13の下部には電気モータ一体型のアクチュエータユニット17が設けられ、もって前記電気モータを駆動源としてステアリング系に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が構成される。ステアリングシャフト13の下部前方にはエンジン冷却用のラジエータ18が配設される。なお、図中符号18aはクランクケース5a前側に配設されるウォータポンプを、符号18bはエンジン5のシリンダ部5b前側に配設されるサーモスタットをそれぞれ示す。
車体フレーム4の前部には、車体前部を適宜覆う樹脂製の車体前カバー19、及び左右前輪2をその上方から後方に渡って覆う同じく樹脂製のフロントフェンダ21、並びに主に鋼材からなるフロントプロテクタ22及びフロントキャリア23が取付けられる。また、車体フレーム4の後部には、左右後輪3をその上方から前方に渡って覆う樹脂製のリアフェンダ24、並びに主に鋼材からなるリアキャリア25及びトレーラヒッチ26が取付けられる。
図2を併せて参照し、車体フレーム4は、複数種の鋼材を溶接等により一体的に結合してなる。具体的には、車体フレーム4は、左右のアッパフレーム31及びロアフレーム32等を用いて左右一対の閉ループ構造体を形成し、これらを複数のクロスメンバを介して結合することで、車幅方向中央部において前後に長いボックス構造を形成する。
各アッパフレーム31は、車体フレーム4の上部外側においてやや後下がりに傾斜して延びる上傾斜部31aと、該上傾斜部31aの前端部から下方に向けて延びる前垂下部31bとを有してなり、一本の鋼管に曲げ加工等を施すことで一体に形成される。
一方、各ロアフレーム32は、車体フレーム4の下部外側において略水平に配されるもので、一本の鋼管に曲げ加工等を施して一体に形成される。各ロアフレーム32は、その前後中間部の間の距離を最大とし、前部及び後部の間の距離を減少させるように緩やかに屈曲する。各ロアフレーム32の前後端部は、それぞれ前上がり又は後上がりに屈曲形成される。
各ロアフレーム32の中間部前側からは、それぞれフロントロアサブフレーム33が前上がりに延出する。各フロントロアサブフレーム33は、その後傾斜部33aに対して前傾斜部33bの傾斜を緩めるように屈曲形成される。
また、各アッパフレーム31の上傾斜部31a前側からは、各ロアフレーム32の前端部に向けて適宜屈曲しつつ延びるフロントサブフレーム34がそれぞれ延出する。各フロントサブフレーム34は、各アッパフレーム31の上傾斜部31a前側からこれと略平行に延びる上傾斜部34aを形成した後に下方に屈曲して斜め前下方に延びる前垂下部34bを形成する。前垂下部34は、その下側を前方に緩やかに変化させるようにクランク形状を形成しつつロアフレーム32の前端部に至る。
各フロントサブフレーム34の前垂下部34bのクランク形状部には、各フロントロアサブフレーム33の前端部が後方から接続されると共に、各フロントロアサブフレーム33の前後中間部には、各アッパフレーム31の前垂下部31bの下端部が上方から接続される。ここで、アッパフレーム31の前垂下部31bとフロントロアサブフレーム33の後傾斜部33aとが連なって構成される部位をフロント側ダウンフレーム部35ということがある。
各アッパフレーム31の後部と各ロアフレーム32の中間部後側との間には、後上がりに傾斜するリアサポートフレーム(以下、リア側ダウンフレームということがある)36が渡設される。各リアサポートフレーム36の上部からはリアサブフレーム37が後方に延出し、該各リアサブフレーム37の後端部が上方に屈曲して各アッパフレーム31の後端部に下方から接続される。各リアサポートフレーム36の上部と各アッパフレーム31の中間部との間には、後上がりに傾斜するリアガセットフレーム38が渡設される。
ここで、アッパフレーム31、フロント側ダウンフレーム部35、ロアフレーム32、及びリア側ダウンフレーム36は、左右一対の閉ループ構造を形成してその内側にエンジン5を支持するメインフレーム部39を構成する。
なお、図中符号41aはアッパフレーム31における上傾斜部31a及び前垂下部31b間の屈曲部とフロントサブフレーム34の上傾斜部34aとの間に渡るアッパガセットを、符号41bはアッパフレーム31の前垂下部31bとフロントロアサブフレーム33の前傾斜部33bとの間に渡るミドルガセットを、符号41cはフロントロアサブフレーム33の後傾斜部33aとロアフレーム32の前部との間に渡るロアガセットを、符号42aは各フロントサブフレーム34の上傾斜部34a間に渡るステアリングシャフト13上部支持ブラケットを、符号42bは各フロントロアサブフレーム33の前傾斜部33b間に渡るステアリングシャフト13下部支持プレートをそれぞれ示す。
また、図中符号43は各フロントサブフレーム34の前垂下部34bに固設されるクッション上部支持ブラケットを、符号43aは各フロントサブフレーム34の前垂下部34bのクランク形状部間に渡るアッパアーム前部支持クロスメンバを、符号43bは各フロントロアサブフレーム33の前傾斜部33bに固設されるアッパアーム後部支持ブラケットを、符号44aは各ロアフレーム32の前端部間に渡るロアアーム前部支持クロスメンバを、符号44bは各ロアフレーム32の前部間に渡るロアアーム後部支持クロスメンバをそれぞれ示す。
さらに、図中符号45aは各アッパフレーム31の中間部間に渡るセンタアッパクロスメンバを、符号45bは各リアサブフレーム37の中間部間に渡るリアアッパクロスメンバを、符号45cは各アッパフレーム31の後端部間に渡るリアエンドアッパクロスメンバを、符号46aは各ロアフレーム32の中間部前側間に渡るセンタロアクロスメンバを、符号46bは各ロアフレーム32の中間部後側間に渡るステップ部クロスメンバを、符号46cは各ロアフレーム32の後部間に渡るリアロアクロスメンバを、符号46dは各ロアフレーム32の後端部間に渡るリアエンドロアクロスメンバをそれぞれ示す。
また、図中符号47はアッパフレーム31の後部とリアサブフレーム37の中間部との間に渡るクッション上部支持ブラケットを、符号47aはリアサブフレーム37の中間部とロアフレーム32の後部との間に渡るアッパアーム前部支持ブラケットを、符号47bはリアサブフレーム37の後部に固設されるアッパアーム後部支持ブラケットを、符号48aはロアフレーム32の後部に固設されるロアアーム前部支持ブラケットを、符号48bはロアフレーム32の後端部に固設されるロアアーム後部支持ブラケットをそれぞれ示す。
図3,4に示すように、エアクリーナ装置11は、吸気ダクト52を有するエアクリーナケース51内にエアクリーナエレメント(以下、単にエレメントということがある)61及びこれを保持するエレメントホルダ66を着脱可能に収容した基本構成を有し、例えば鋼板製の支持フレーム53及び複数のラバーブッシュ等を介してエンジン5のシリンダ部5b(シリンダヘッド又はヘッドカバー)に弾性支持される。
エアクリーナケース51は例えば合成樹脂製のもので、比較的前後に長い箱型をなし、上方に向けて開口するケース本体54と、下方に向けて開口する比較的上下に浅い上部蓋体55とに分割構成される。ケース本体54の上部開口54aは、後下がりに傾斜する分割平面Sに沿って形成され、該上部開口54aが上部蓋体55により閉塞可能とされる。ケース本体54におけるケース開口の周囲には、バネ鋼材等からなるC字状の板クリップ54b等が複数設けられ、これらによりにより上部蓋体55がケース本体54に着脱可能に取り付けられる。
吸気ダクト52は、エアクリーナケース51(上部蓋体55)の前部上壁部55aをその一部としてこれに一体形成される。吸気ダクト52は、エアクリーナケース51の前後中間部上側にて吸気上流側端である吸気口52aを後方に向けて開口する。この吸気ダクト52が、吸気口52aから前方に延出した後に下方に屈曲する吸気通路を形成する。吸気ダクト52の吸気下流側は、前部上壁部55aを貫通してエアクリーナケース51内に突出するカラー部52bを形成する。
図5,6を併せて参照し、エレメント61は、円筒状のウレタンフォーム材からなるエレメント本体62にオイル等を染み込ませて用いる湿式とされ、洗油で洗浄後に再利用可能であり、例えば内外周側で目の粗さが異なる二層構造とされる。エレメント61は、その軸線(中心線)Cを上下方向に沿わせるようにエアクリーナケース51内に収容される。なお、この実施例におけるエレメント61及びエレメントホルダ66は上下対称とされる。エレメント61は、エアクリーナケース51の前部上壁部55aと前部下壁部56aとの間に配置される。エアクリーナエレメント61の上部内周側には、前記吸気ダクト52のカラー部52bが臨まされる。
すなわち、図3,4に示すように、エレメント61の内周側は、吸気ダクト52からの外気を直接受けるダーティサイド(吸気上流側)とされ、エレメント61の外周側はクリーンサイド(吸気下流側)とされる。そして、エンジン5の運転時には、その吸気負圧により吸気ダクト52からエレメント内周側に外気が導入され、該外気がエレメント外周側に通過しろ過された後、エアクリーナケース51の後部内に配置された吸気ノズル57等を介してエンジン5に供給される。
吸気ノズル57は各気筒に対応して一対設けられるもので、これらが互いに前後に並ぶように配置される。各吸気ノズル57は、エアクリーナケース51の後部下壁部の右側から上方に延びた後に左方に屈曲し、その吸気上流側端を左方に開口させる。各吸気ノズル57の吸気下流側はエアクリーナケース51下方に突出し、不図示のコネクティングチューブ及びスロットルボディ等を介してエンジン5の吸気ポートに接続される。
なお、図中符号57aはエンジン5のシリンダ部5a内とエアクリーナケース51内における吸気下流側とを連通するブリーザホースを、符号57bはエアクリーナケース51内の油水排出用のドレン口を、符号58aは吸気温度センサを、符号58bは負圧センサを、符号59aはエアクリーナケース51を支持フレーム53にクリップ等を介して固定する固定部を、符号59bはエアクリーナケース51防振用のバンパーラバーを支持する支持部をそれぞれ示す。
図5,6に示すように、エレメント61の上下端部には、例えばゴム等の弾性部材からなる有孔円板状の支持プレート63がそれぞれ同軸に設けられる。各支持プレート63は、その内径をエレメント本体62の内径と同一とする一方、外径をエレメント本体62の外径よりも大きくしてなり、エレメント本体62の上下端に溶着等により一体に接合される。これら各支持プレート63が、エレメント61の上下端部においてエレメント本体62よりも径方向外側に広がる(拡径する)フランジ状のエレメント支持部64を形成する。
エレメントホルダ66は、エアクリーナエレメント61の外周を覆う円筒形をなし、その軸線を上下方向に沿わせるようにエアクリーナケース51内に収容される。エレメントホルダ66はエレメント61と同軸に配置され、その上下端部を各エレメント支持部64の軸方向内側に当接させることで、エアクリーナエレメント61を一体的に支持する。
エレメントホルダ66は、例えば薄鋼板製のパンチングプレートからなる円筒状の内外筒67,68を所定の間隔を空けて配置してなり、エンジン5からの火炎(バックファイア)等によるエアクリーナエレメント61の汚れや損傷を防止するフレームトラップ(スパークアレスタ)としても機能する。
エレメントホルダ66の上下端部には、例えば薄板鋼板製の環状プレート69がそれぞれ設けられる。各環状プレート69の内外周縁部には、ホルダ軸方向内側に突出する内外フランジ69a,69bがそれぞれ全周に渡って形成され、これら内外フランジ69a,69b間に内外筒67,68の上下端部が嵌合し接着等により互いに接合されることで、一体のエレメントホルダ66が構成される。
ここで、エレメント61における各エレメント支持部64(支持プレート63)の外周縁部には、エレメント61軸方向内側に起立する短フランジ64aが全周に渡って形成される。以下、各エレメント支持部64における短フランジ64aとエレメント本体62端部との間の空間をそれぞれ上下支持凹部65とする。エレメントホルダ66は、その上下端部(各環状プレート69)をエレメント61の上下支持凹部65内に嵌合させた状態で、該エレメント61を一体的に支持する。
これらエレメント61及びエレメントホルダ66を一体的に組み付ける際には、まず、図5に示す分離状態から、エレメント61の各支持プレート63の一方をエレメント本体62と共に弾性的に潰した状態でエレメントホルダ66内に差し込み、該支持プレート63をエレメントホルダ66の他端側に至らしめた後にこれを前記潰した状態から復元させ、上下支持凹部65内にエレメントホルダ66の上下端部をそれぞれ嵌合させることで、図6に示す如くエレメントホルダ66でエレメント61を支持した状態となる。
またここで、図3,4に示すように、エアクリーナケース51の前部上下壁部55a,56aのケース内側には、エレメント61の上下支持プレート63が嵌合可能な上下ケース側凹部55b,56bがそれぞれ形成される。これら各ケース側凹部55b,56b内には、エアクリーナケース51内にエレメント61及びエレメントホルダ66を収容しケース本体54に上部蓋体55を一体に取り付けた状態において、各支持プレート63がそれぞれ嵌合支持される。
また、図6を併せて参照し、各支持プレート63の短フランジ64aの先端側外周には、径方向外側に突出するシール部64bが全周に渡って形成される。各シール部64bは、上下支持プレート63がそれぞれ上下ケース側凹部55b,56b内に嵌合した際にその内周に密接する。
そして、エレメントホルダ66内周にエレメント61を支持し、ケース本体54の前部下壁部56aの下ケース側凹部56b内に下支持プレート63を嵌合させた状態で、ケース本体54に上部蓋体55を装着し、その前部上壁部55aの上ケース側凹部55b内に上支持プレート63を嵌合させることで、エアクリーナケース51の前部上壁部55a及び前部下壁部56a間にエレメントホルダ66が各エレメント支持部64と共に挟持され、もってエアクリーナケース51にエレメントホルダ66及びエレメント61が一体的に保持される。
このとき、各支持プレート63外周のシール部64bが各ケース側凹部55b,56b内周に密接すると共に、上下エレメント保持部がエアクリーナケース51の前部上下壁部55a,56aとエレメントホルダ66の上下端部とに挟持されることで、エレメント61の上下端部における内周側及び外周側の間(吸気上流側及び下流側の間)のシールがなされる。
以上説明したように、上記実施例におけるエアクリーナエレメント保持構造は、吸気ダクト52を有するエアクリーナケース51内に湿式かつ円筒形のエアクリーナエレメント61及びこれを支持するエレメントホルダ66を収容してなるエアクリーナ装置11に適用されるもので、前記エアクリーナエレメント61は、その軸方向両端部にフランジ状のエレメント支持部64を有し、かつ自身の内周側に前記吸気ダクト52を臨ませることで、該内周側をダーティサイド、外周側をクリーンサイドとする一方、前記エレメントホルダ66は、前記エアクリーナエレメント61の外周を覆う円筒形をなし、その軸方向両端部を前記エレメント支持部64の軸方向内側に当接させるように前記エアクリーナエレメント61を支持し、前記エアクリーナケース51は、そのケース本体54と上部蓋体55とで前記エレメントホルダ66を前記エレメント支持部64と共に挟持することで、前記エレメントホルダ66及びエアクリーナエレメント61を保持するものである。
この構成によれば、エレメントホルダ66がエアクリーナエレメント61の外周側を覆うことで、エレメントホルダ66をフレームトラップとして機能させることができ、専用のフレームトラップを必要とせずに部品点数を抑えることができる。また、エアクリーナケース51の上部蓋体55を取り外すことでエアクリーナエレメント61及びエレメントホルダ66を一体に取り外すことができ、メンテナンスを容易に行うことができる。
また、上記エアクリーナエレメント保持構造においては、前記エレメント支持部64は弾性板で形成され、エレメント本体62と一体に設けられることで、エアクリーナケース51とエレメント本体62との間をエレメント支持部64を介してシールすることができる。
この発明の鞍乗り型四輪車の側面図である。 上記鞍乗り型四輪車の車体フレームの斜視図である。 上記鞍乗り型四輪車のエアクリーナ装置の側面図である。 上記エアクリーナ装置の後面図である。 上記エアクリーナ装置のエレメント及びエレメントホルダの斜視図である。 上記エレメント及びエレメントホルダの軸線に沿う断面図である。
符号の説明
11 エアクリーナ装置
51 エアクリーナケース
52 吸気ダクト
54 ケース本体
55 上部蓋体(蓋体)
61 エアクリーナエレメント
62 エレメント本体
64 エレメント支持部
66 エレメントホルダ

Claims (2)

  1. 吸気ダクトを有するエアクリーナケース内に湿式かつ円筒形のエアクリーナエレメント及びこれを支持するエレメントホルダを収容してなるエアクリーナ装置のエレメント保持構造において、
    前記エアクリーナエレメントは、その軸方向両端部にフランジ状のエレメント支持部を有し、かつ自身の内周側に前記吸気ダクトを臨ませることで、該内周側をダーティサイド、外周側をクリーンサイドとする一方、前記エレメントホルダは、前記エアクリーナエレメントの外周を覆う円筒形をなし、その軸方向両端部を前記エレメント支持部の軸方向内側に当接させるように前記エアクリーナエレメントを支持し、前記エアクリーナケースは、そのケース本体と蓋体とで前記エレメントホルダを前記エレメント支持部と共に挟持することで、前記エレメントホルダ及びエアクリーナエレメントを保持することを特徴とするエアクリーナエレメント保持構造。
  2. 前記エレメント支持部は弾性部材で形成され、エレメント本体と一体に設けられることを特徴とする請求項1に記載のエアクリーナエレメント保持構造。
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