JP5030837B2 - 小型車両用エンジンにおけるエアクリーナ構造 - Google Patents

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Description

本発明は、車体フレームの前後方向でV形をなす前部バンクおよび後部バンクを有するV型のエンジン本体が車体フレームに搭載され、前記前部および前記後部バンクに共通な単一のエアクリーナの左右両側に、前方に向けて開口する左右一対の走行風導入ダクトが接続される小型車両用エンジンに関し、特に、エアクリーナ構造の改良に関する。
自動二輪車に搭載されるV型のエンジン本体の両バンクに共通なエアクリーナにおけるクリーナケースの両側に、前方に向けて開口した左右一対の走行風導入ダクトが接続されるようにした自動二輪車用エンジンが、特許文献1で知られている。
特開2006−15963号公報
上記特許文献1で開示されたエアクリーナでは、クリーナケースの後側下部内に形成される未浄化室に左右一対の走行風導入ダクトが連通され、未浄化室の天井を形成するクリーナエレメントを未浄化室との間に介在させた浄化室が、前記未浄化室の上方および前方に広がってクリーナケース内に形成され、V型エンジンの後部バンク側に浄化後の空気を導くジョイント部材が前記未浄化室側で浄化室に通じるようにしてクリーナケースの底部に接続され、V型エンジンの前部バンク側に浄化後の空気を導くジョイント部材が前記未浄化室から離隔した側で浄化室に通じるようにしてクリーナケースの底部に接続されている。このため、未浄化室からクリーナエレメントを通過して浄化された空気が、より後部バンク側に流れ易く、V型のエンジン本体における前部バンクおよび後部バンクへのエアクリーナからの均等な吸気配分調整が難しかった。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、前部バンクおよび後部バンクへの均等な吸気配分を可能とした小型車両用エンジンにおけるエアクリーナ構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、車体フレームの前後方向でV形をなす前部バンクおよび後部バンクを有するV型のエンジン本体が車体フレームに搭載され、前記前部および前記後部バンクに共通な単一のエアクリーナの左右両側に、前方に向けて開口する左右一対の走行風導入ダクトが接続される小型車両用エンジンにおいて、前記エアクリーナは、前記両走行風ダクトに通じる導入口を左右両側壁にそれぞれ有するクリーナケースと、該クリーナケース内を前記両導入口に通じる上方の未浄化室ならびに該未浄化室の下方に配置されるとともに前記前部バンクおよび前記後部バンクに共通な浄化室に区画するようにして前記クリーナケース内に固定配置される一対のクリーナエレメントとを備え、両クリーナエレメントが、前後に延びる車体中心線を含む鉛直面の両側に配置されるととともに前記両導入口にそれぞれ対向するようにして前記鉛直面から離反するにつれて下方位置となるように傾斜して前記クリーナケース内に収容、固定されることを特徴とする。
また請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明の構成に加えて、前記クリーナケースが、前記浄化室の側壁を構成する下部ケースと、該下部ケースとの間に前記未浄化室を形成するようにして下部ケースに着脱可能に結合される上部ケースとを備え、一対の前記クリーナエレメント間に対応する位置で上部ケースの上部内面に、前記未浄化室内を、前記両走行風導入ダクトに個別に対応して左右に区画する仕切り壁が一体に設けられることを特徴とする。
請求項1記載の発明によれば、左右一対の走行風導入ダクトからエアクリーナの未浄化室に導入される走行風は、前後に延びる車体中心線を含む鉛直面の両側に配置されるととともに鉛直面から離反するにつれて下方位置となるように傾斜した一対のクリーナエレメントに当たって整流され、それぞれのクリーナエレメントを均等に流通して浄化室側に流れることになり、浄化室内での空気の流通を均等化することができるので、前部バンクおよび後部バンクに均等な吸気配分を行うことができる。しかも両クリーナエレメントが傾斜して配置されるので、クリーナケースの幅を大きくすることなく濾過面積を増加することができる。
また請求項2記載の発明によれば、一対のクリーナエレメント間に対応する位置で上部ケースの上部内面に設けられる仕切り壁で、未浄化室内が両走行風導入ダクトに個別に対応して左右に区画されるので、両走行風導入ダクトから未浄化室に導入される走行風がより均等に各クリーナエレメントを流通して浄化室側に流れることになる。
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。
図1〜図9は本発明の一実施例を示すものであり、図1は自動二輪車の左側面図、図2は車体カバーを省略した状態での図2の要部拡大側面図、図3はヘッドパイプ、メインフレームおよびピボットプレートの斜視図、図4はヘッドパイプ、メインフレームおよびピボットプレートの左側面図、図5は図4の5−5線断面図、図6は図4の6−6線断面図、図7はエアクリーナの左側面図、図8は図7の8矢視図、図9は図7の9−9線断面図である。
先ず図1において、この自動二輪車の車体フレームFには、たとえば4気筒のV型であるエンジンEが搭載されており、車体フレームFに上下揺動可能に支承されたスイングアーム15の後部に軸支される後輪WRに、前後に延びるドライブシャフト16を介して前記エンジンEの出力が伝達される。また前記エンジンEの一部および前記車体フレームFは、車体カバー17で覆われており、この車体カバー17は車体フレームFに取付けられる。
図2〜図4を併せて参照して、前記車体フレームFは、前輪WFを軸支するフロントフォーク18および操向ハンドル19を操向可能に支承するヘッドパイプ20と、該ヘッドパイプ20から後下がりに延びる左右一対のメインフレーム21…と、それらのメインフレーム21の後部に連設されて下方に延びる左右一対のピボットプレート22…と、ピボットプレート22…の上部に前端部が連結されて後上がりに延びる左右一対のシートレール23…とを有しており、ピボットプレート22…に前端が揺動可能に支承されるスイングアーム15の後部に後輪WRが軸支される。しかも両ピボットプレート22…の一方の下部および前記スイングアーム15の前部間にはリンク機構24が設けられ、リンク機構24の一部を構成するリンク部材25および前記車体フレームF間にはリヤクッションユニット26が設けられる。
前記メインフレーム21…には、該メインフレーム21…の中間部から下方に垂下するエンジンハンガ27…が一体に設けられており、前記エンジンEのエンジン本体32が、前記エンジンハンガ27…および前記ピボットプレート22…に懸架、搭載される。すなわちエンジンハンガ27…の最下部と、エンジンハンガ27…の後側上部とに第1および第2のエンジン支持部28…,29…が一体に設けられ、ピボットプレート22…の上部および下部に第3および第4のエンジン支持部30…,31…が一体に設けられており、エンジン本体32は、それらのエンジン支持部28…,29…,30…,31…で支持される。
前記メインフレーム21…は、図5および図6で示すように、プレス成形された2枚のフレーム部材33,34を相互に結合して中空状に形成されるものであり、ヘッドパイプ20に両メインフレーム21…の前端部が溶接される。またメインフレーム21…と一体であるエンジンハンガ27…も、同様にして、2枚のフレーム部材33,34を相互に結合して中空状に形成される。またピボットプレート22は、一対の前記メインフレーム21…の後部に溶接されて上下に延びるものであり、両ピボットプレート22…の上部は上部クロスメンバー35で一体に連結され、両ピボットプレート22…の下部は下部クロスメンバー36で一体に連結される。
前記メインフレーム21…の中間部に一体に連なってメインフレーム21…から下方に垂下されるエンジンハンガ27…の前端縁27a…はヘッドパイプ20に向けて前上がりに傾斜するように形成される。しかもエンジンハンガ27…の上方でメインフレーム21…の両フレーム部材33…,34…には、メインフレーム21…の軽量化を図るための貫通孔37…が設けられ、前記エンジンハンガ27…の前端縁27a…とほぼ平行に延びる補強部38…が前記貫通孔37…を縦断するようにしてメインフレーム21…に一体に設けられる。しかも補強部38の延長線上でエンジンハンガ27の下部には、エンジン本体32を支持するための第2のエンジン支持部29が設けられる。
ところで車両構成部品たとえば前記車体カバー17を取付けるための複数たとえば3つの取付けボス39A,39B,39Cが、前記エンジンハンガ27…を含む前記メインフレーム21…に設けられるのであるが、前記メインフレーム21…およびエンジンハンガ27…を構成する2枚のフレーム部材33…,34…の内面には、図6で示すように、前記エンジンハンガ27…の最下部の第1のエンジン支持部28と、前記取付けボス39A,39Bと、ヘッドパイプ20とを結ぶリブ40A,40Aが一体に設けられ、メインフレーム21…側で前記両フレーム部材33…,34…の内面には、前記取付けボス39Bおよびヘッドパイプ20を結ぶリブ40B…と、前記取付けボス39Cおよびヘッドパイプ20を結ぶリブ40C…とが一体に設けられる。このようなリブ40A…,40B…,40C…によって、メインフレーム21…およびエンジンハンガ27…自体の剛性を高めるとともに、車体カバー17からメインフレーム21…およびエンジンハンガ27…に伝達される振動音を低減することが可能となる。
しかも前記各取付けボス39A,39B,39Cは、図6で明示するように、メインフレーム21…およびエンジンハンガ27…の裏側および表側のフレーム部材33,34間に設けられている。
ところで両ピボットプレート22…間の上部を一体に連結する上部クロスメンバー35の中央部には、前記リヤクッションユニット26の上端部が連結されたクッション支持部材41に下方から係合して該クッション支持部材41を貫通するボルト42の上部を挿通せしめる挿通孔43が設けられ、その挿通孔43から上方への前記ボルト42の突出部にナット44が螺合される。これによりリヤクッションユニット26の上端部が、車体フレームFの前記上部クロスメンバー35に連結、支持されることになる。
また前記ピボットプレート22…の上部の上下に間隔をあけた2個所には、シートレール23…の前端部が締結されるのであるが、シートレール23…の前端部には、前記ピボットプレート22…の後側上部側面に側方から重なる第1取付け部23a…と、前記ピボットプレート22…の後部背面に後方から重なるようにして第1取付け部23a…よりも下方に配置される第2取付け部23b…とが設けられる。
一方、ピボットプレート22の後側上部には、車体フレームFの左右方向外側から第1取付け部23a…に挿通された第1ボルト45…を螺合せしめるための取付けボス47…が設けられ、ピボットプレート22…の後部背面には、車体フレームFの後方側から第2取付け部23b…に挿通される第2ボルト46…を螺合せしめるためのねじ孔48…が設けられる。
図2に注目して、エンジン本体32は、自動二輪車への搭載状態で前方に位置する前部バンクBFと、該前部バンクBFよりも後方に位置する後部バンクBRとを有してV型の水冷式に構成されるものであり、両バンクBF,BRに共通なクランクケース50に、自動二輪車の車幅方向すなわち左右方向に沿うクランクシャフト51が回転自在に支承される。
クランクケース50は、上部ケース半体50aおよび下部ケース半体50bが結合されて成るものであり、車体フレームFの前後方向でV字形をなすようにして前部バンクBFおよび後部バンクBRが上部ケース半体50aに一体に形成され、前記クランクシャフト51の軸線は前記上部ケース半体50aおよび前記下部ケース半体50bの結合面上に配置される。
前部バンクBFは、クランクケース50の上部ケース半体50aに一体に連なる前部シリンダブロック52Fと、前部シリンダブロック52Fに結合される前部シリンダヘッド53Fと、前部シリンダヘッド53Fに結合される前部ヘッドカバーFとで構成され、後部バンクBRは、クランクケース50の上部ケース半体50aに一体に連なる後部シリンダブロック52Rと、後部シリンダブロック52Rに結合される後部シリンダヘッド53Rと、後部シリンダヘッド53Rに結合される後部ヘッドカバー54Rとで構成される。
前記エンジン本体32の上方には、前部および前記後部バンクBF,BRに共通な単一のエアクリーナ56が配置されており、該エアクリーナ56の左右両側には、前方に向けて開口する左右一対の走行風導入ダクト57…が接続され、エアクリーナ56および前記両走行風導入ダクト57…を上方から覆うようにして、車体フレームFの両メインシャフト21…上に燃料タンク55が設けられる。
図7〜図9において、前記エアクリーナ56は、前記両走行風導入ダクト57…に通じる導入口58…を左右両側壁にそれぞれ有するクリーナケース60と、該クリーナケース60内を前記両導入口58…に通じる上方の未浄化室62ならびに該未浄化室62の下方に配置されるとともに前記前部バンクBFおよび前記後部バンクBRに共通な浄化室63に区画するようにして前記クリーナケース60内に固定配置される一対のクリーナエレメント61,61とを備える。
前記クリーナケース60は、前記浄化室63の側壁を構成する下部ケース64と、該下部ケース64との間に前記未浄化室62を形成するようにして下部ケース64に着脱可能に結合される上部ケース65とを備えるものであり、下部ケース64は、上方に開放した椀形の第1ケース部材66と、第1ケース部材66との間に前記浄化室63を形成するようにして第1ケース部材66に上方から結合される第2ケース部材67とで構成され、第2ケース部材67の天井壁67aは、クリーナケース60の幅方向中央部を通って前後に延びる車体中心線を含む鉛直面PLに向かって高くなるように山形に形成される。
前記鉛直面PLの両側で第2ケース部材67の天井壁67aには、開口部68,68が設けられており、それらの開口部68…を埋めるようにしてクリーナエレメント61…が第2ケース部材67の天井壁67aに取付けられる。したがって両クリーナエレメント61…は、前記鉛直面PLから離反するにつれて下方位置となるように傾斜して前記クリーナケース60内に収容、固定されることになる。
また前記両走行風導入ダクト57…は、下部ケース64の第2ケース部材67に一体に連なるダクト半部67b…と、上部ケース65に一体に連なるダクト半部65a…とが結合されて成るものであり、未浄化室62に連なるようにしてクリーナケース60における上部ケース65の両側壁に設けられた導入口58…からクリーナケース60の両側を経て前方斜め下向きに延出される。
而して前後に延びる車体中心線を含む鉛直面PLの両側で該鉛直面PLから離反するにつれて下方位置となるように傾斜して配置される前記クリーナエレメント61…は、クリーナケース60の両側側壁の前記導入口58…に対向することになる。
さらに一対の前記クリーナエレメント61…間に対応する位置で上部ケース65の上部内面には、未浄化室62内を、両走風導入ダクト57…に個別に対応して左右に区画する仕切り壁69が一体に設けられる。
再び図2において、前部バンクBFにおける前部シリンダヘッド53Fの後部バンクBR側に臨む側壁には、前部バンクBFが備える2気筒に個別に対応するスロットルボディ70F…が上方に立ち上がるようにして接続され、後部バンクBRにおける後部シリンダヘッド53Rの前部バンクBF側に臨む側壁には、後部バンクBRが備える2気筒に個別に対応するスロットルボディ70R…が上方に立ち上がるようにして接続され、各スロットルボディ70F…,70R…には、燃料噴射弁71F…,71R…が付設される。
図8および図9で示すように、エアクリーナ56のクリーナケース60における下部ケース64の底壁すなわち第1ケース部材66の底壁には、前部バンクBFの両スロットルボディ70F…に接続される一対の吸気管72F,72Fと、後部バンクBFの両スロットルボディ70R…に接続される一対の吸気管72R,72Rとが、浄化室63に上端部を開口するようにして取付けられる。
次にこの実施例の作用について説明すると、車体フレームFの前後方向でV形をなす前部バンクBFおよび後部バンクBRを有するエンジン本体32が車体フレームFに搭載されており、前部バンクBFおよび後部バンクBRに共通な単一のエアクリーナ56が、前方に向けて開口する左右一対の走行風導入ダクト57…に通じる導入口58…を左右両側壁にそれぞれ有するクリーナケース60と、クリーナケース60内を前記両導入口58…に通じる上方の未浄化室62ならびに該未浄化室62の下方に配置されるとともに前記前部バンクBFおよび前記後部バンクBRに共通な浄化室63に区画するようにして前記クリーナケース60内に固定配置される一対のクリーナエレメント61,61とを備えており、両クリーナエレメント61…が、前後に延びる車体中心線を含む鉛直面PLの両側に配置されるととともに前記両導入口58…にそれぞれ対向するようにして前記鉛直面PLから離反するにつれて下方位置となるように傾斜して前記クリーナケース60内に収容、固定されている。
したがって左右一対の走行風導入ダクト57…から未浄化室62に導入される走行風は、前記両クリーナエレメント61…に当たって整流され、それぞれのクリーナエレメント61…を均等に流通して浄化室63側に流れることになり、浄化室63内での空気の流通を均等化することができるので、前部バンクBFおよび後部バンクBRに均等な吸気配分を行うことができる。しかも両クリーナエレメント61…が傾斜して配置されるので、クリーナケース60の幅を大きくすることなく濾過面積を増加することができる。
またクリーナケース60が、浄化室63の側壁を構成する下部ケース64と、該下部ケース64との間に前記未浄化室62を形成するようにして下部ケース64に着脱可能に結合される上部ケース65とを備えており、両クリーナエレメント61…間に対応する位置で上部ケース65の上部内面に、前記未浄化室62内を、前記両走行風導入ダクト57…に個別に対応して左右に区画する仕切り壁69が一体に設けられるので、両走行風導入ダクト57…から未浄化室62に導入される走行風がより均等に各クリーナエレメント61…を流通して浄化室63側に流れることになる。
また車体フレームFにおいて、ヘッドパイプ20から後下がりに延びるとともに左右一対のメインフレーム21…には、ヘッドパイプ20に向けて前上がりに傾斜するように形成された前端縁27a…を有するエンジンハンガ27…、前記メインフレーム21…の中間部から下方に垂下されるようにして一体に設けられており、エンジンハンガ27…の上方で前記両メインフレーム21…には貫通孔37…が設けられるので、メインフレーム21…の軽量化を図ることができる。
しかもエンジンハンガ27…の前端縁27a…とほぼ平行に延びる補強部38…が、前記貫通孔37…を縦断して前記メインフレーム21…に設けられるので、ヘッドパイプ20を支点としてメインフレーム21…に作用する曲げ荷重に耐えるように貫通孔37…を補強部38で効果的に補強することができる。
またメインフレーム21…とともに中空に形成されるエンジンハンガ27…の最下部にエンジン本体32を支持するための第1のエンジン支持部28…が設けられ、車体カバー17を取付けるべく前記メインフレーム21…および前記エンジンハンガ27…の少なくとも一方、この実施例では両方に設けられる取付けボス39A,39Bおよび第1のエンジン支持部28と、ヘッドパイプ20とを結ぶリブ40A,40Bが、メインフレーム21…およびエンジンハンガ27…の内面に突設されるので、メインフレーム21…およびエンジンハンガ27…の剛性を確保することができるとともに、リブ40A,40Bがメインフレーム21…およびエンジンハンガ27…の外面に表れることはないので外観性を高めることができる。
また取付けボス39A,39B,39Cが、メインフレーム21…およびエンジンハンガ27…の少なくとも一方の裏側および表側のフレーム部材33,34間に設けられるので、中空であるメインフレーム21…およびエンジンハンガ27…の支柱としての機能を取付けボス39A,39B,39Cに果たさせるようにしてメインフレーム21…およびエンジンハンガ27…の剛性を高めることができる。
また補強部38の延長線上でエンジンハン27…ガの下部に、エンジン本体32を支持するための第2のエンジン支持部29…が設けられるので、エンジン本体32の支持剛性を高めることができる。
またシートレール23の前端部の上下2箇所がピボットプレート22の上部に締結されるのであるが、シートレール23の前端部に、ピボットプレート22の後側上部側面に側方から重なる第1取付け部23aと、ピボットプレート22の後部背面に後方から重なるようにして第1取付け部23aよりも下方に配置される第2取付け部23bとが設けられ、第1取付け部23aがシートレール23の左右方向外側から第1ボルト45でピボットプレート22に締結され、第2取付け部23bがピボットプレート22の後方側から第2ボルト46でピボットプレート22に締結される。
したがってシートレール23に上方から荷重が作用するのに伴って第2ボルト46にかかる荷重はごく小さなものとなり、第2取付け部23bに対応する部分では第2ボルト46を螺合するための単純なねじ孔48がピボットプレート22に設けられればよいので、シートレール23の第2取付け部23bに対応する部分でのピボットプレート22の肉厚増大による重量増大を回避して、シートレール23の前端部を強固にピボットプレート22に締結することができる。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例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。
たとえば上記実施例では自動二輪車用エンジンに適用した場合について説明したが、本発明は、自動二輪車以外の自動三輪車等の小型車両用エンジンにも適用可能である。
自動二輪車の左側面図である。 車体カバーを省略した状態での図2の要部拡大側面図である。 ヘッドパイプ、メインフレームおよびピボットプレートの斜視図である。 ヘッドパイプ、メインフレームおよびピボットプレートの左側面図である。 図4の5−5線断面図である。 図4の6−6線断面図である。 エアクリーナの左側面図である。 図7の8矢視図である。 図7の9−9線断面図である。
符号の説明
32・・・エンジン本体
56・・・エアクリーナ
57・・・走行風導入ダクト
58・・・導入口
60・・・クリーナケース
61・・・クリーナエレメント
62・・・未浄化室
63・・・浄化室
64・・・下部ケース
65・・・上部ケース
69・・・仕切り壁
BF・・・前部バンク
BR・・・後部バンク
F・・・車体フレーム
PL・・・鉛直面

Claims (2)

  1. 車体フレーム(F)の前後方向でV形をなす前部バンク(BF)および後部バンク(BR)を有するV型のエンジン本体(32)が車体フレーム(F)に搭載され、前記前部バンク(BF)および前記後部バンク(BR)に共通な単一のエアクリーナ(56)の左右両側に、前方に向けて開口する左右一対の走行風導入ダクト(57)が接続される小型車両用エンジンにおいて、前記エアクリーナ(56)は、前記両走行風ダクト(57)に通じる導入口(58)を左右両側壁にそれぞれ有するクリーナケース(60)と、該クリーナケース(60)内を前記両導入口(58)に通じる上方の未浄化室(62)ならびに該未浄化室(62)の下方に配置されるとともに前記前部バンク(BF)および前記後部バンク(BR)に共通な浄化室(63)に区画するようにして前記クリーナケース(60)内に固定配置される一対のクリーナエレメント(61)とを備え、両クリーナエレメント(61)が、前後に延びる車体中心線を含む鉛直面(PL)の両側に配置されるととともに前記両導入口(58)にそれぞれ対向するようにして前記鉛直面(PL)から離反するにつれて下方位置となるように傾斜して前記クリーナケース(60)内に収容、固定されることを特徴とする小型車両用エンジンにおけるエアクリーナ構造。
  2. 前記クリーナケース(60)が、前記浄化室(63)の側壁を構成する下部ケース(64)と、該下部ケース(64)との間に前記未浄化室(62)を形成するようにして下部ケース(64)に着脱可能に結合される上部ケース(65)とを備え、一対の前記クリーナエレメント(61)間に対応する位置で上部ケース(65)の上部内面に、前記未浄化室(62)内を、前記両走行風導入ダクト(57)に個別に対応して左右に区画する仕切り壁(69)が一体に設けられることを特徴とする請求項1記載の小型車両用エンジンにおけるエアクリーナ構造。
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