JP4949341B2 - 機器取付け用構造 - Google Patents

Description

本発明は、並列複数気筒エンジンにおいて、複数のファンネルをそれぞれ共締めする箇所に用いられる機器取付け用構造に関する。

狭い場所にある取付け対象物に、機器をボルトで取り付ける作業は、非常に作業性の悪いものである。一般に機器固定用ボルトは、小さい部材であり、機器の取付け、取外しの際にボルトが挿入孔から抜け落ちて、ボルトを紛失しやすい。機器の取付け、取外し時に、ボルトが挿入孔から抜け落ちることを防止するために、特許文献１には、エンジンにおいて、円筒部内にボルト螺合孔を有し、円筒部の両端にフランジ部を備えた合成樹脂製弾性体のカラーが提案されている。

この例では、カラーの円筒部の全長にわたって雌ネジが形成され、ボルトの軸部の全長にわたって雄ネジが形成されているので、ボルトは、カラーに螺合した状態で、取付ける機器に保持される。このため、この構造の部材では、機器を取外したとき、ボルト先端側の突出寸法が必ずしも同じにならないため、この部材で複数個所を再締結する場合には、機器が傾いて取付けられる恐れがある。このため、複数のボルトの軸方向突出寸法を合わせる必要があり、ボルトの位置調整を行うための工数が発生して、組付け性が低下する。

特開昭５６−２８３１０号公報（第３図、第４図）

本発明は、並列複数気筒エンジンの複数のファンネルをそれぞれ共締めする箇所に用いられる機器取付け用構造において、機器をボルトを介して対象物に取り付け取り外し作業を行う際に、ボルトが挿入孔から脱落することや、ボルトを紛失することが無く、複数個所の取付け、取外しの場合でも、効率的に作業を行うことのできる構造を提供しようとするものである。

本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、並列複数気筒エンジンにおいて、吸入空気取入口に配置されてスロットルボディへ清浄空気を導くべく隣り合う複数のファンネルをそれぞれ共締めする箇所に用いられる機器取付け用構造であって、ボルトとカラーとから成り、前記カラーを、前記ファンネルに形成された取付け用部材挿入孔内に配置し、前記ファンネルを取付け対象物に前記ボルトにて締め付ける機器取付け用構造において、前記ボルトには、ボルトの先端部に雄ネジ部が形成される一方、頭部側に非ネジ部が設けられ、前記カラーの円筒部の内周には、ボルト挿入側に雌ネジ部が形成され、他方側にボルトの雄ネジ部の範囲よりも長い非ネジ部が形成され、前記ボルトの頭部との間に前記ファンネルを挟むべく、前記カラーの外周に、前記ファンネルに設けられている取付け用部材挿入孔より大きい外周凸部が設けられ、この外周凸部の外径に合わせた取付け用部材挿入孔を備えたさらに別のファンネルが、前記ファンネルと前記取付け対象物との間に挟み込まれて、取付け対象物に締め付けられることを特徴とする機器取付け用構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の機器取付け用構造において、前記取付け対象物と前記別のファンネルとの間に、吸入空気のエアクリーナケースが締め付けられることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の機器取付け用構造において、前記ボルトの頭部と前記カラーとの間に、エアクリーナケース内のフィルタエレメントのリテーナが共締めされることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ボルトの取付けの際にボルトのネジ部をカラー内に螺合していない状態で収納できるため、複数のボルトでファンネルを締結する場合に、容易に位置調整が行えるので、組付け工数をかけることなく、部材が傾いて取り付けられるようなことを無くすことができる。
また、ボルトとカラーがファンネルに設けられている取付け用部材挿入孔から抜け落ちるのを、カラーの外周凸部で防止できる。また、別のファンネルに設けられている取付け用部材挿入孔の内径を、カラーの外周凸部の外径にあわせることで、これらの部材の誤組立てを防止できる。
そして、ファンネル間は狭いために作業がしにくい状況で、作業中のボルトの抜け落ちを防止できるので、このような機器取付け手段は特に有効である。

請求項２の発明によれば、吸入空気のエアクリーナケースを同時に取り付けることができる。

請求項３の発明によれば、エアクリーナケース内のフィルタエレメントのリテーナを同時に取り付けることができる。

図１は本発明の機器取付け用構造を用いて構成したスロットルボディ２およびエアクリーナ３を有する内燃機関１が搭載されている自動二輪車50の側面図である。矢印Ｆは前方をさしている（以下の図においても同じ）。車両前端部にヘッドパイプ51が設けられ、車体フレーム52は上記ヘッドパイプ51から左右に分かれて後下がりに傾斜しつつ後方へ伸びる一対のメインフレーム52ａを備えている。上記ヘッドパイプ51には、前輪53を支持するフロントフォーク54が操向可能に支持され、フロントフォーク54の上部には操向ハンドル55が連結されている。車体フレーム52には、後輪56を支持するリヤフォーク57が上下揺動可能に支承されており、このリヤフォーク57は懸架手段を介してメインフレーム52ａに懸架されている。車体フレーム52には、車両進行方向に直交する方向に気筒が並ぶ４気筒内燃機関１と変速機58とからなるパワーユニット59が搭載されている。パワーユニット59は、クランク軸60、変速機のメイン軸61とカウンタ軸62を備えている。このパワーユニット59の出力軸はカウンタ軸62であり、カウンタ軸62の左端の駆動スプロケット（図示なし）とチェーン伝動機構63を介して、動力が後輪56に伝達される。車体フレーム52の上部には燃料タンク64が設けてあり、後部にはタンデムシート65が設けてある。

図２は本発明の一実施形態に係る４気筒内燃機関１のスロットルボディ２及びエアクリーナ３付近を左方から見た縦断面図である。図において矢印Ｆは車両の前方を指している。図には、内燃機関１に関しては、上部の動弁機構４と吸気ポート５が示してある。吸気ポート５が示してある。吸気ポート５の上部にスロットルボディ２と下流側燃料噴射弁６Ｌが接続されている。スロットルボディ２の中には、スロットルバルブ７が設けてある。
スロットルボディ２の上部に、エアクリーナケース８が接続され、その内部の前半部にフィルタエレメント９が装着されている。エアクリーナケース８の前部両側には空気流入口10が開口している。空気流入口10とフィルタエレメント９との間は流入空気室11である。
エアクリーナケース８の上部はカバー12で覆われ、フィルタエレメント９の上方は清浄空気室13となっている。フィルタエレメント９の後部には、清浄空気室13からスロットルボディ２へ清浄空気を導くファンネル14が設けてある。カバー12には上流側燃料噴射弁6Ｕが設けてある。

図３は、上記スロットルボディ２の上面図である。４気筒内燃機関の各吸気ポート５（図２）に対応する４個の空気流通孔15が設けられ、それぞれの空気流通孔15内にスロットルバルブ７が設けてある。

図４は、上記スロットルボディ２の上面に接続されるエアクリーナケース８の上面図である。エアクリーナケース８の前半部は流入空気室11であり、流入空気室11の左右には空気流入口10が開口している。エアクリーナケース８の後半部は清浄空気室13であり、スロットルボディ２の４個の空気流通孔15(図３)に対応する４個の貫通孔16が設けてある。

図５は、上記エアクリーナケース８の流入空気室11の上面を覆うフィルタエレメント９の上面図である。上記エアクリーナケース８の上面はカバー12（図２）で覆われる。フィルタエレメント９の上面とカバー12の間は清浄空気室13（図２）となる。

上記清浄空気室13から、エアクリーナケース８の貫通孔16とスロットルボディ２の空気流通孔15を介して吸気ポート５へ清浄空気を導くためのファンネル14が、貫通孔16と空気流通孔15とからなる４個の空気流路のそれぞれに対応して設けられる。上記４個のファンネル14は全て形状が異なっている。

図６〜図９は、上記それぞれのファンネル14の三面図である。各ファンネルは全て形状が異なっている。上記各ファンネル14を個別的に論じる場合は、エアクリーナケース８に取付けた状態で前方から見た時、右からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、の符号を付して呼ぶ。上記各図の（ａ）はファンネルの上面図である。上記各図の（ｂ）は上記各上面図のｂ−ｂ断面図である。上記各図の（ｃ）は上記各上面図のｃ−ｃ断面図である。各ファンネル14には取付け用部材挿入孔が前側に１個、後側に１個設けてある。各ファンネル14の前側取付け用部材挿入孔はそれぞれのファンネルＡ〜Ｄに応じて、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１と名付けられる。各ファンネルＡ〜Ｄの後側取付け用部材挿入孔はＡ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２と名付けられる。

図１０は、エアクリーナケース８に取付ける状態で並べたファンネル14の上面図である。これらのファンネル14は、上部開口の側縁が隣接するよう、右からＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの順に隙間無く並べて、エアクリーナケース８に取付けられる。この時、前側取付け用部材挿入孔Ａ１、Ｂ１、及びＣ１、Ｄ１はそれぞれ重なっている。前側取付け用部材挿入孔Ａ１が下、Ｂ１が上となっている。また前側取付け用部材挿入孔Ｃ１が下、Ｄ１が上となっている。

図１１はファンネル14の取付け状態の縦断面を左方から見た図である。図にはファンネルＢとファンネルＡの一部が、図１０のＸ−Ｘ断面で示してある。図における前側ボルト20による締結対象は、下からスロットルボディ２、エアクリーナケース８、ファンネルＡ、ファンネルＢ、フィルタエレメント保持用リテーナ17である。これらのものが、ボルト20によって共締めされる。ファンネルＢの前側取付け用部材挿入孔Ｂ１は、ファンネルＡの前側取付け用部材挿入孔Ａ１の上に重ねて締結してある。ファンネルＢの後側取付け用部材挿入孔Ｂ２は他のファンネルの取付け用部材挿入孔とは重なっていない。なお、フィルタエレメント保持用リテーナ17は、フィルタエレメント９の後端部の左右２箇所に設けられているフィルタエレメント係合部18を押さえるためのものである（図５も参照）。図における後側ボルト20による締結対象は、下からスロットルボディ２、エアクリーナケース８、ファンネルＢである。

図１２はファンネル取付け用ボルト20の断面図である。ボルト20には、先端部に雄ネジ部20ａが形成される一方、頭部20ｃの側に比較的長いボルト非ネジ部20ｂが設けてある。

図１３は上記締結に用いるカラー21の断面図である。上記カラー21の円筒部の内周には、ボルト挿入側に雌ネジ部21ａが形成され、他方側にボルト20の雄ネジ部20ａの範囲よりも長いカラー非ネジ部21ｂが形成されている。カラー21の外周部には１列の外周凸部21ｃが環状に設けてある。

図１４〜図１８は、上記ボルト20とカラー21を用いてファンネルＢの前側取付け用部材挿入孔Ｂ１を介して行なう部材の締結工程の説明図であり、ファンネルＡ、ファンネルＢ、及びリテーナ17を、スロットルボディ２とエアクリーナケース８に共締めする工程を示している。

図１４は、ファンネルＢとリテーナ17とボルト20及びカラー21を用意して、組立作業を開始しようとする状態を示す図である。ファンネルＢの前側取付け用部材挿入孔Ｂ１の下からカラー21を挿入し、その上にリテーナ17を載せて、上からボルト20を装着しようとしている。図１５は、上記一組の部材において、ボルト20の雄ネジ部20ａをカラー21の雌ネジ部21ａに螺入している図である。

図１６は、上記ボルト20の螺入を終わり、ボルト20の雄ネジ部20ａがカラーの雌ネジ部21ａを突き抜けた状態である。この状態でファンネルＢとリテーナ17が、ボルト20の頭部20ｃとカラー21の外周凸部21ｃとに挟まれて、緩やかに一体化された前側連結体22となっている。小さい部材は、大きい部材に緩やかに連なった状態にしておくことによって、抜け落ちや紛失を防止することができ、また、作業も容易となる。

図１７は、予め重ねられているスロットルボディ２とエアクリーナケース８の上に、ファンネルＡを置き、その上に、上記の工程でボルト20とカラー21とファンネルＢとリテーナ17が一体化された前側連結体22を置く。次に上記の前側連結体22と共にカラー21を移動し、カラー21をファンネルＡの前側取付け用部材挿入孔Ａ１とエアクリーナケース８の前側取付け用部材挿入孔８ａ（図４も参照）に挿入する。ファンネルＡの前側取付け用部材挿入孔Ａ１はカラー21の外周凸部21ｃを挿入できるように、ファンネルＢの前側取付け用部材挿入孔Ｂ１より大径にしてある。

図１８は、上記の状態からボルト20を押し込み、ボルト20の雄ネジ部20ａをスロットルボディ２の前側ネジ孔２ａ（図３も参照）に螺入し、締結を完了した状態である。これによって、リテーナ17、ファンネルＢ、ファンネルＡ、及びエアクリーナケース８は、スロットルボディ２に共締めされる。リテーナ17はフィルタエレメント係合部18を押さえ、フィルタエレメントの後端側を固定すると共に、Ｏリング19を押圧して空気流入室11と清浄空気室13との間の気密を保つことができる。このＯリング19は空気流入口11とフィルタエレメント９の合わせ面の全周にわたって装着されているものである。

上記のリテーナ17、ファンネルＢ、ファンネルＡを取り外す場合は、上記手順を逆にたどるものであるが、図１６に示したリテーナ17、及びファンネルＢが、ボルト20とカラー21に挟まれて、緩やかに一体化された前側連結体22の状態で保存されていれば、ボルトを紛失することも起こらず、次に再び取り付ける場合に、取付け作業時のボルト20の抜け落ちが防がれ、短時間で手際よく取り付けを行なうことができる。

図１９〜図２０は、後側取付け用部材挿入孔Ｂ２を介してファンネルＢの後側を、スロットルボディ２、エアクリーナケース８、に共締めする工程を示す説明図である。図１９において、ファンネルＢの後側取付け用部材挿入孔Ｂ２は、内径の異なる２段の挿入孔となっている。挿入孔Ｂ２の上半部は小径で、カラー21の円筒部の上部が下から挿入される。挿入孔Ｂ２の下半部は大径で、カラー21の外周凸部21ｃが下から挿入される。この状態で、上からボルト20をカラー21に螺入して、ボルト20の雄ネジ部20ａがカラー21の雌ネジ部21ａを通過してしまうと、図１９の上半部に示されるように、ファンネルＢは、ボルト20の頭部20ｃとカラー21の外周凸部21ｃとに挟まれ、ボルト20とカラー21がファンネルＢの後側取付け用部材挿入孔Ｂ２に緩やかに連結された後側連結体23となる。

上記のようにボルト20とカラー21を連結したファンネルＢの後側連結体23を、予め重ねられているスロットルボディ２とエアクリーナケース８の上に置き、上記後側連結体23と共に、カラー21をエアクリーナケース８の後側取付け用部材挿入孔８ｂ（図４も参照）に挿入し、ボルト20をスロットルボディ２の後側ネジ孔２ｂ（図３も参照）に螺入する。

図２０は、上記ボルト20の螺入を終わって、ファンネルＢの後側の締結を完了した状態の図である。小さい部材を、大きい部材に緩やかに連結しておくことによって、ボルト20の紛失を防止することができる。また、次に再び取り付ける場合に、取付け作業時のボルト20の抜け落ちが防がれ、短時間で手際よく機器の取り付けを行なうことができる。

上記実施形態は、レース用自動二輪車の吸気系の例であり、ファンネルＡ、ファンネルＢ、及びリテーナの取り付け取り外しは短時間で行われる必要がある。上記のボルト20とカラー21による締結はこの目的に適うものである。

以上詳述したように、本実施形態においては次の効果がもたらされる。
（１）ボルト20の取付けの際に、ボルト20の雄ネジ部20ａをカラー21の雌ネジ部21ａに螺合していない状態で一体化できるため、複数のボルト20でファンネルを締結する場合に、容易に位置調整が行えるので、組付け工数をかけることなく、部材が傾いて取り付けられるようなことを無くすことができる。
（２）ボルト20とカラー21がファンネルに設けられている取付け用部材挿入孔から抜け落ちるのを、カラー21の１列の外周凸部で防止できる。
（３）共締めする別のファンネルに設けられている取付け用部材挿入孔Ａ１の内径を、カラー21の外周凸部21ｃの外径にあわせることで、これらの部材の誤組立てを防止できる。
（４）上記機器取付け用部材（ボルト20とカラー21）をファンネルＢのほかに、ファンネルＡとリテーナ17の取付けに共用しているので、取付け用構造の個数の削減を図ることができる。
（５）メンテナンスが頻繁に必要とされる吸気系部品ではこの機器取付け用部材（ボルト20とカラー21）を用いると再組立ての際に容易に組立を行うことができ、メンテナンス性を高めることが出来る。
（６）ファンネル間は狭いために作業がしにくいので、作業中のボルトの抜け落ちを防止できるので、このような機器取付け手段は特に有効である。

本発明の機器取付け用構造を用いて構成したスロットルボディおよびエアクリーナを有する内燃機関が搭載されている自動二輪車の側面図である。 本発明の一実施形態に係る４気筒内燃機関のスロットルボディ及びエアクリーナ付近の縦断面図である。 スロットルボディの上面図である。 エアクリーナケースの上面図である。 フィルタエレメントの上面図である。 ファンネルＡの三面図である。 ファンネルＢの三面図である。 ファンネルＣの三面図である。 ファンネルＤの三面図である。 取付け状態で並べたファンネルの上面図である。 ファンネルの取付け状態の縦断面を左方から見た図である。 ファンネルの取付け用ボルトの断面図である。 上記締結部に用いるカラーの断面図である。 ファンネルＢとリテーナとボルト及びカラーの組立作業の開始を示す図である。 上記一組の部材において、ボルトの雄ネジをカラーの雌ネジにねじ込んでいる図である。 上記ボルトのねじ込みを終わり、ボルトの雄ネジ部がカラーの雌ネジ部を突き抜けて、前側連結体が出来た状態を示す図である。 予め重ねられているスロットルボディとエアクリーナケースの上に、ファンネルＡを置き、その上に、上記前側連結体を置くことを示す図である。 ファンネルＢの前側の締結を完了した状態の図である。 ファンネルＢの後側連結体を、スロットルボディとエアクリーナケースに共締めする工程を示す断面図である。 ファンネルＢの後側の締結を完了した状態の図である。

１…内燃機関、２…スロットルボディ、３…エアクリーナ、８…エアクリーナケース、９…フィルタエレメント、10…空気流入口、11…流入空気室、13…清浄空気室、14…ファンネル、15…空気流通孔、16…貫通孔、17…リテーナ、18…フィルタエレメント係合部、20…ボルト、20ａ…雄ネジ部、20ｂ…ボルト非ネジ部、20ｃ…ボルト頭部、21…カラー、21ａ…雌ネジ部、21ｂ…カラー非ネジ部、21ｃ…外周凸部、22…前側連結体、23…後側連結体

Claims (3)

1. 並列複数気筒エンジン(1)において、吸入空気取入口に配置されてスロットルボディ(2)へ清浄空気を導くべく隣り合う複数のファンネル(14)をそれぞれ共締めする箇所に用いられる機器取付け用構造であって、ボルト(20)とカラー(21)とから成り、前記カラー(21)を、前記ファンネル(14)に形成された取付け用部材挿入孔内に配置し、前記ファンネル(14)を取付け対象物(2)に前記ボルト(20)にて締め付ける機器取付け用構造において、
   前記ボルト(20)には、ボルト(20)の先端部に雄ネジ部(20a)が形成される一方、頭部(20c)側に非ネジ部(20b)が設けられ、前記カラー(21)の円筒部の内周には、ボルト挿入側に雌ネジ部(21a)が形成され、他方側にボルト(20)の雄ネジ部(20a)の範囲よりも長い非ネジ部(21b)が形成され、
   前記ボルト(20)の頭部(20c)との間に前記ファンネル(14,B)を挟むべく、前記カラー(21)の外周に、前記ファンネル(14,B)に設けられている取付け用部材挿入孔(B1)より大きい外周凸部(21c)が設けられ、
   この外周凸部(21c)の外径に合わせた取付け用部材挿入孔(A1)を備えたさらに別のファンネル(14,A)が、前記ファンネル(14,B)と前記取付け対象物(2)との間に挟み込まれて、取付け対象物(2)に締め付けられる
   ことを特徴とする機器取付け用構造。
2. 前記取付け対象物(2)と前記別のファンネル(14,A)との間に、吸入空気のエアクリーナケース(8)が締め付けられることを特徴とする請求項１記載の機器取付け用構造。
3. 前記ボルト(20)の頭部(20c)と前記カラー(21)との間に、エアクリーナケース(8)内のフィルタエレメント(9)のリテーナ(17)が共締めされることを特徴とする請求項２記載の機器取付け用構造。

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