JP5568427B2 - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、エアクリーナで導入された空気を内燃機関に送る内燃機関の吸気装置に関する。

エアクリーナに連結された低速吸気路及び高速吸気路がスロットルボディの上流で合流する内燃機関の吸気装置が開示されている（特許文献１参照）。

特許文献１に係る吸気装置では、高速吸気路がスロットルバルブを備えた管の軸線方向の投影面内に略同形で配置され、低速吸気路は高速吸気路の側壁に形成された開口に接続することで高速吸気路に合流されている。

この吸気装置では、高速吸気路に開閉弁が設けられており、流速の速い吸気を供給したいときには高速吸気路の開閉弁を閉じて、低速吸気路のみから空気を内燃機関に供給する。

特開昭６１−４８２１号公報

上記文献１に係る吸気装置においては、流速の速い吸気を供給したいときに高速吸気路の開閉弁を閉じて低速吸気路のみから供給しなければならず、高速吸気路に開閉弁を設けることが必要であるため、部品点数削減・製造コスト低減に課題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、低速吸気路及び高速吸気路を有する内燃機関の吸気装置であって、開閉弁を用いることなく低速吸気路からの吸気を円滑に行うことを可能とし、部品点数の削減及び製造コストの削減を図ることのできる内燃機関の吸気装置を提供す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に記載の発明は、エアクリーナ（２２）側から供給された空気を内燃機関（１０）の吸気ポート（２８）側に送る管状の吸気通路（３７）を有し、該吸気通路（３７）を開閉するスロットルバルブ（４０）を備える吸気量調整装置（２１）と、前記エアクリーナ（２２）で導入された空気を前記吸気量調整装置（２１）に送る高速吸気路（５３）と、前記エアクリーナ（２２）で導入された空気を前記吸気量調整装置（２１）に送る、前記高速吸気路（５３）よりも管長が長く、且つ、細径な低速吸気路（５４）と、を有し、前記高速吸気路（５３）及び前記低速吸気路（５４）が前記スロットルバルブ（２１）の上流で合流する内燃機関の吸気装置において、前記吸気量調整装置（２１）内の吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）視で、前記高速吸気路（５３）及び前記低速吸気路（５４）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６８，６９）の輪郭線（Ｃ１，Ｃ２）の少なくとも一部が、前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）方向における投影面（Ｄ１）に重なるように、前記高速吸気路（５３）及び前記低速吸気路（５４）が前記吸気量調整装置（２１）に接続され、前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）方向における投影面（Ｄ１）において前記吸気通路（３７）の直径方向に延出する仮想直線（Ｌ４）を挟んで一方側に、前記高速吸気路（５３）の吸気量調整装置（１）側の開口（６８）の中心点（Ｐ１）が位置付けられ、他方側に、前記低速吸気路（５４）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６９）の中心点（Ｐ２）が位置付けられ、前記スロットルバルブ（４０）は、前記吸気通路（３７）の直径方向に軸線（Ｌ３）方向を延ばした回転軸（３９）に支持されるバタフライバルブであり、前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）視で、前記回転軸（３９）の軸線（Ｌ３）は、前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）方向における投影面（Ｄ１）において前記吸気通路（３７）の直径方向に延出する前記仮想直線（Ｌ４）と重なり合い、前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）視で、前記回転軸（３９）の軸線（Ｌ３）を挟んで一方側に、前記高速吸気路（５３）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６８）の中心点（Ｐ１）が位置付けられ、他方側に、前記低速吸気路（５４）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６９）の中心点（Ｐ２）が位置付けられ、前記バタフライバルブ（４０）は、前記回転軸（３９）を中心に往復回転可能であると共に、前記吸気通路（３７）を開くときに前記低速吸気路（５４）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６９）に接近する方向にのみ回転することを特徴とする。

請求項２に記載の発明においては、前記高速吸気路（５３）と前記低速吸気路（５４）とが合流する合流部（６３）から前記吸気量調整装置（２１）まで延出する管路（７３）が直線状であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明においては、前記バタフライバルブ（４０）は、全開時に前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）方向に沿って延出し、前記回転軸（３９）を挟んで一方側と他方側とで、同一面積の開口を形成することを特徴とする。

請求項４に記載の発明においては、前記合流部（６３）と前記スロットルバルブ（４０）とが隣接していることを特徴とする。

請求項５に記載の発明においては、前記高速吸気路（５３）の断面積は、前記低速吸気路（５４）の断面積に対して、１．３〜１．８倍に設定されていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、スロットルバルブを開いた際に、低速吸気路からの空気を吸気通路において直線的に内燃機関側に導き、この際、高速吸気路からの空気も同様に吸気通路において直線的に流れるため、低速吸気路からの空気の流れに対する高速吸気路からの空気の流れの影響を抑えることができる。このため、高速吸気路用の開閉弁を不要として部品点数を削減しながら、低速吸気路からの吸気を円滑に行うことができる。
また、バタフライバルブの回転に伴って、回転軸を挟んで仕切られる吸気通路の一方と他方とで流速特性が変えることができ、高速吸気路と低速吸気路とから導入する空気の流速を調整することが可能となる。
また、バタフライバルブの回転軸方向で見てバタフライバルブが開いた際、低速吸気路から直線的に導かれた空気の流れに対して、バタフライバルブが上流側から下流側に向けて傾き、バタフライバルブの傾きに沿ってスムーズに空気が下流側に流れるため、低速吸気路からの空気の流速を速い状態で維持でき、吸気を円滑に行うことができる。

請求項２に記載の発明によれば、高速吸気路及び低速吸気路からの空気の流速を維持できる。

請求項３に記載の発明によれば、高速吸気路及び低速吸気路からの空気がともにスムーズに流れ、エンジンを高回転とする際に、低速吸気路も有効に利用できる。

請求項４に記載の発明によれば、バルブの開閉に伴う流速特性の変化を有効に利用することができる程度に、合流部とスロットルバルブとの距離を短くすることで、高速吸気路と低速吸気路とから導入する空気の流速を好適に調整することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、低速側の抵抗を少なくし、低速吸気路内の流速を速くすることができる。

本発明の第１の実施形態に係る吸気装置を搭載する自動二輪車の左側面図である。 同自動二輪車のエンジン周辺の左側面図である。 同自動二輪車のエンジン周辺の右側面図である。 同自動二輪車のエンジンの要部縦断面図である。 同自動二輪車のエアクリーナの斜視図である。 エアクリーナの左側面図である。 エアクリーナの内部を説明するエアクリーナの正面図である。 図７のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。 エアクリーナとスロットルボディを接続する接続支持部材の斜視図である。 接続支持部材の側面図である。 図９のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。 接続支持部材に接続される高速吸気路及び低速吸気路の正面図である。 図１２の矢印Ｚ方向に接続支持部材を見た矢視図である。 スロットロルボディと接続支持部材の接続を説明する図である。 スロットルボディの吸気通路の軸線方向に接続支持部材を見た図である。 スロットルボディ内に供給される空気の流れを説明する図である。 本発明の第２の実施形態に係る吸気装置のエアクリーナ内を示した図である。 第２の実施形態に係る接続支持部材と高速吸気路及び低速吸気路を側方から見た側面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。以下で説明する各実施形態は本発明を自動二輪車に適用したものであり、以下で説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、及び車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。

＜第１の実施形態＞
図１〜図１６を用いて本発明の第１の実施形態について説明する。図１〜図３に示す本実施形態に係る装置を備えた自動二輪車１は、複数種の鋼材が溶接等により一体に結合された車体フレーム２を備えている。車体フレーム２の前端に前輪懸架系３を操向可能に支持するヘッドパイプ４が設けられている。前輪懸架系３の下部に前輪５が回転可能に支持され、前輪懸架系３の上部には操向ハンドル６が固定されている。

車体フレーム２は、ヘッドパイプ４から後斜め下方に延出する一本の矩形断面の鋼製パイプ材からなるメインフレーム７と、メインフレーム７の後端から二股状に分岐して後斜め上方に延出し、その後、略水平状態で後方に延出するシートレール８とを含んで構成され、メインフレーム７の下部後側にはピボットプレート９が設けられている。

ピボットプレート９の前方であって、メインフレーム７の後部下方には、空冷単気筒のエンジン１０が支持され、シートレール８の上方には、運転者が着座するシート１１が支持されている。エンジン１０は、車体フレーム２に支持されるクランクケース１２と、クランクケース１２から前方に突出するシリンダブロック１３と、シリンダブロック１３の前端に取付けられたシリンダヘッド１４と、シリンダヘッド１４の開口を閉じるヘッドカバー１４ａとを備えている。

クランクケース１２の後部はピボットプレート９に支持され、クランクケース１２の上部はメインフレーム７に設けられたエンジンハンガ１５に支持されている。エンジン１０はシリンダ軸線Ｌ１が略水平状態となる姿勢で支持されている。メインフレーム７の下部後側のピボットプレート９に、ピボットシャフト１６ａを介してスイングアーム１６ｂが上下方向に揺動可能に支持され、スイングアーム１６ｂの後部に後輪１７が回転自在に支持されている。

シリンダヘッド１４の下面に、後方へ延びる排気管１８の前端が接続され、排気管１８の後端には、後輪１７の右側方において後方に延出するマフラ１９が接続されている。シリンダヘッド１４の上面に吸気管２０が接続され、吸気管２０は前上方に延出してスロットルボディ２１の下流側に接続されている。スロットルボディ２１の上流側はエアクリーナ２２に接続されている。

エアクリーナ２２は、エンジン１０の前上方に配置され、メインフレーム７に設けられたブラケット２３に支持されている。図中符号２４は、シリンダブロック１３、シリンダヘッド１４、エアクリーナ２２、及びメインフレーム７等を覆う樹脂製の車体カバーを示している。

図４にエンジン１０の縦断面図が示され、エンジン１０においてシリンダブロック１３内には、ピストン２５が往復動可能に嵌装され、ピストン２５にはコンロッド２６の一端が連結され、コンロッド２６の他端は図示しないクランクシャフトに連結されている。シリンダヘッド１４には、ピストン２５の頂部を臨ませる燃焼室２７が形成されるとともに、燃焼室２７から延出してシリンダヘッド１４の一側面（上面）に開口する吸気ポート２８と、燃焼室２７から延出してシリンダヘッド１４の他側面（下面）に開口する排気ポート２９と、が形成されている。

吸気ポート２８と燃焼室２７は吸気バルブ３０によって開閉され、排気ポート２９と燃焼室２７は排気バルブ３１によって開閉される。吸気バルブ３０は吸気側ロッカーアーム３２の揺動に伴って開閉作動し、排気バルブ３１は排気側ロッカーアーム３３の揺動に伴って開閉作動する。吸気側ロッカーアーム３２及び排気側ロッカーアーム３３は、シリンダヘッド１４内において揺動自在に支持されている。

各ロッカーアーム３２，３３、吸気バルブ３０及び排気バルブ３１によって囲まれる空間にカムシャフト３４が回転可能に支持されている。カムシャフト３４に設けられた吸気カム３５によって吸気側ロッカーアーム３２が揺動され、カムシャフト３４に設けられた排気カム３６によって排気側ロッカーアーム３３が揺動され、吸気バルブ３０及び排気バルブ３１が開閉する。なお、カムシャフト３４は、図示しないクランクシャフトに係動して回転する。

吸気ポート２８のシリンダヘッド１４における上面開口に上記吸気管２０の下端開口が接続されている。吸気管２０の上端開口にはスロットルボディ２１が接続されている。

スロットルボディ２１は、管状の吸気通路３７を有するスロットルボディ本体３８と、断面視円形の吸気通路３７の直径方向に軸方向を延した回転軸３９に回転可能に支持され、通気通路３７を開閉するバタフライバルブ４０と、吸気通路３７のバタフライバルブ４０の下流側に燃料を噴射する燃料噴射装置４１と、を備えている。

バタフライバルブ４０は円形の板体である。バタフライバルブ４０は回転軸３９を中心に一方向にのみ回転可能であり、全開時に吸気通路３７の軸線Ｌ２方向に沿って延出した状態となり、回転軸２９を挟んで一方側と他方側とで、同一面積の開口を形成する。燃料噴射装置４１は、前上方に延在する状態でスロットルボディ本体３８に固定支持され、燃料タンク４２から燃料を供給される。燃料タンク４２はシート１１の下方に配置されている（図１参照）。

スロットボディ２１はエアクリーナ２２から空気を供給され、この供給された空気にのって燃料がエンジン１０内に供給される。図５〜図８にエアクリーナ２２が示され、エアクリーナ２２は、メインフレーム７に設けられたブラケット２３に支持され開口４３（図７）を前方に向けるエアクリーナケース４４と、エアクリーナケース４４の開口４３を閉じるように取付けられる着脱可能なエアクリーナカバー４５と、エアクリーナケース４４とエアクリーナカバー４５とで形成される空間を上流側であるダーディーサイド４６と下流側であるクリーンサイド４７とに区画するエレメント４８と、を備えている。

エアクリーナ２２は、その後面の車幅方向略中央にメインフレーム７が位置するように配置されている。エレメント４８は、不織布等からなる断面視矩形のエレメント本体４９と、エレメント本体４９を固定するフレーム５０と、を備えている。エレメント４８は、フレーム５０がエアクリーナケース４４とエアクリーナカバー４５とに挟持されることで固定されている。エアクリーナカバー４５には、ダーディーサイド４６を外部に開放する図示しない吸気ダクトが設けられている。エアクリーナ２２の内部には、この吸気ダクトから外気が取り込まれるようになっている。

スロットルボディ２１とエアクリーナ２２は、図７及び図８に示される接続支持部材５２によって接続される。エアクリーナ２２においてクリーンサイド４７側に位置するエアクリーナケース４４には、下向きに開口し、樹脂材料からなる概略円筒状の接続支持部材５２が嵌合される開口５１が形成されている。接続支持部材５２の一端側はクリーンサイド４７内に開口し、管状部材である高速吸気路５３及び低速吸気路５４に接続されている。接続支持部材５２の他端側は、エアクリーナ２２外部に露出され、例えば図５に示すようにスロットルボディ２１の上流側に接続されている。

図９〜図１１に接続支持部材５２が示されている。接続支持部材５２は、高速吸気路５３と連通する第１の下流吸気路部６１と、低速吸気路５４と連通する第２の下流吸気路部６２と、これら第１の下流吸気路部６１及び第２の下流吸気路部６２の下流側を合流させ、第１の下流吸気路部６１及び第２の下流吸気路部６２からの空気を下流側のスロットルボディ２１へ送る合流部６３と、を有している。

接続支持部材５２の長手方向略中央領域に位置する外周部には、環状の嵌合溝６４が形成され、接続支持部材５２は、エアクリーナケース４４に形成された開口５１に嵌合溝６４を嵌合することで着脱可能にエアクリーナケース４４に支持されている（図１１参照）。合流部６３は、直線状に延出する断面視円形の通路部７０を有し、所定の容積が設定されている。

接続支持部材５２の上流側外面には、高速吸気路５３及び低速吸気路５４の端部を嵌め込んで支持する８の字形状の嵌入部６５が形成されている。第１の下流吸気路部６１は嵌入部６５内で開口する第１の上流側開口６６を有し、第２の下流吸気路部６２は嵌入部６５内で開口する第２の上流側開口６７を有している。高速吸気路５３及び低速吸気路５４は嵌入部６５に嵌め込まれ支持され、高速吸気路５３及び低速吸気路５４に連通する。

図１２、図１３に高速吸気路５３及び低速吸気路５４が示されている。高速吸気路５３及び低速吸気路５４はともに樹脂材料から形成された管体であって、高速吸気路５３はＵ字状に湾曲した湾曲部５５を有し、湾曲部５５の一端を接続支持部材５２に接続する流出口５６として設定し、他端をクリーンサイド４７に開口させる流入口５７として設定している。また、低速吸気路５４は、Ｕ字状に湾曲した湾曲部５８を有し、湾曲部５８の一端を接続支持部材５２に接続する流出口５９として設定し、他端をクリーンサイド４７に開口させる流入口６０として設定している。

高速吸気路５３の湾曲部５５の外周側に低速吸気路５４の湾曲部５８が沿うように、高速吸気路５３及び低速吸気路５４は隣り合いこれらは一体に形成されている。低速吸気路５４は、高速吸気路５３よりも管長が長く、且つ、細径に形成されている。具体的には、低速吸気路５４は管長が２５０ｍｍで、内径が１２ｍｍに設定され、高速吸気路５３は管長が２２５ｍｍで、内径が１５ｍｍに設定されている。なお、このような値は一例であるが、高速吸気路５３の断面積（開口面積）は、低速吸気路５４の断面積に対して、１．３〜１．８倍に設定されることが好ましい。このように低速吸気路５４の断面積を高速吸気路５３の断面積よりも小さくした場合、低速側の抵抗を少なくし、低速吸気路内の流速を速くすることができる。

図９〜図１１を再度参照し、接続支持部材５２において、第１の下流吸気路部６１の第１の上流側開口６６は、高速吸気路５３の流出口５６と連通し、第２の下流吸気路６２の第２の上流側開口６７は、低速吸気路５４の流出口５９と連通するものであり、第１の上流側開口６６は、第２の下流側開口６７よりも大径とされている。

図７を参照し、接続支持部材５２は、第１の上流側開口６６を左側に配置し、第２の上流側開口６７を右側に配置して、エアクリーナケース４４に支持され、嵌入部６５に高速吸気路５３及び低速吸気路５４を嵌入することで、高速吸気路５３及び低速吸気路５４を第１の上流側開口６６及び第２の上流側開口６７に連通させている。

図６、図８等を参照し、接続支持部材５２によって支持された高速吸気路５３及び低速吸気路５４は、クリーンサイド４７において側面視でエレメント４８（エレメント本体４９）の背面に沿うように配置固定されている。また、高速吸気路５４の湾曲部５８の上流側は折れ曲がり、図８に示すように前方に延出して管長が確保されると共に、低速吸気路５４の流入口６０からその流入口５７を離間させ、流入口６０と開口位置が異なる位置に流入口６０が位置するように形成されている。

また、高速吸気路５３の流入口５７及び低速吸気路５４の流入口５８がエレメント４８の背面に対向しないように、高速吸気路５３及び低速吸気路５８はエアクリーナ２２内に配置固定されている。具体的には、図７、図８に示すように高速吸気路５３は、その流入口５７を斜めに切り取られ、前方内側に指向させ、低速吸気路５４は、その流出口６０を略下方に指向させている。

高速吸気路５３及び低速吸気路５４は、その流入口５７及び６０から取り込んだ空気を、その流出口５６及び５９から接続支持部材５２の第１の下流吸気路部６１及び第２の下流吸気路６２に送り、その後、第１の下流吸気路部６１及び第２の下流吸気路６２は合流して、スロットロルボディ２１に空気が送られる。

図７、図１０及び図１４等を併せて参照し、接続支持部材５２において、第１の下流吸気路部６１及び第２の下流吸気路６２は、下流側に向けてねじられるようにして延されて合流されており、第１の上流側開口６６及び第２の上流側開口６７が左右に並ぶのに対して、第１の下流吸気路部６１の第１の下流側開口６８及び第２の下流吸気路６２の第２の下流側開口６９は前後に並ぶ。合流部６３の通路部７０の軸線方向に対して、第１の下流側開口６８及び第２の下流側開口６９は斜めに開口している。

図１４を参照し、接続支持部材５２の合流部６３において通路部７０の下流側には、スロットルボディ２１のスロットルボディ本体３８の上流側外周部に形成されたフランジ７１（図４）を嵌合する連結嵌合部７２が形成され、接続支持部材５２とスロットルボディ２１が接続されている。すなわち、接続支持部材５２の合流部６３とスロットルボディ２１は、その間に何ら介在させることなく連結しており、接続支持部材５２の合流部６３とスロットルボディ２１内のバタフライバルブ４０は隣接した状態にある。

合流部６３の通路部７０の内径は、スロットルボディ２１の吸気通路３７の上流側端部内径と同一内径に設定され、合流部６３と吸気通路３７との間には、軸線Ｌ２方向に直線状に延びる流路７３が形成される。流路７３は、接続支持部材５２の合流部６３とスロットルボディ２１が隣接することで、比較的短い距離を設定されている。このようにしてエアクリーナ２２からスロットルボディ２１に空気が流れることになる。

図１５を参照し、流路７３、即ち、スロットルボディ２１の吸気通路３７の軸線Ｌ２方向に接続支持部材５２を見た様子が示されている。接続支持部材５２と、高速吸気路５３及び低速吸気路５４との接続態様についてさらに詳しく説明すると、軸線Ｌ２方向で見た場合、第１の下流側開口６８及び第２の下流側開口６９の輪郭線Ｃ１及びＣ２の少なくとも一部は互いに離間した状態で吸気通路３７の軸線Ｌ２方向における投影面Ｄ１に重なっている。

また図１５には、図１４に示すバタフライバルブ４０の回転軸３９の軸線Ｌ３を、軸線Ｌ２方向に投影した仮想直線Ｌ４が示されている。この仮想直線Ｌ４を用いて、第１の下流側開口６８及び第２の下流側開口６９の位置を説明すると、軸線Ｌ２方向で見た場合、第１の下流側開口６８の中心点Ｐ１は、仮想直線Ｌ４を挟んで一方側に、第２の下流側開口６９の中心点Ｐ２は、仮想直線Ｌ４を挟んで他方側に位置付けられている。

またここで、バタフライバルブ４０は一方向のみ回転可能であることは上述したが、バタフライバルブ４０は図１４に示す状態で反時計回りにのみ回転可能である。このバタフライバルブ４０の回転方向を用いて、高速吸気路５３及び低速吸気路５４の配置について説明した場合には、低速吸気路５４はバタフライバルブ４０が回転した際に、流路７３（吸気通路３７）の軸線Ｌ２方向で見た場合において、バタフライバルブ４０が接近する側に設けられている。

本実施形態において自動二輪車１の吸気系は、上述の説明のようにスロットボディ２１、エアクリーナ２２、接続支持部材５２、及び高速吸気路５３、及び低速吸気路５４で構成されている。図１６を参照し、通常バタフライバルブ４０の上流側は正圧であり、下流側は負圧となっている（吸気時に吸引されるため）この吸気系では、バタフライバルブ４０が開かれると、高速吸気路５３及び低速吸気路５４からの空気が、図中矢印に参照されるように流路７３（通路部７０、吸気通路３７）を直線的に流れる。そして、バタフライバルブ４０の回転軸３９の軸方向で見て、バタフライバルブ４０が開いた際、回転軸３９を挟んで低速吸気路５４側の流路においては、バタフライバルブ４０が上流側から下流側に向けて傾くため、低速吸気路５４から直線的に導かれた空気がバタフライバルブ４０の傾きに沿ってスムーズに下流側に流れる。そして、その後は、バタフライバルブ４０を通過した空気にのって、燃料噴射装置４１から噴射された燃料が吸気ポート２８からエンジン１０内部に供給される。

一方で、この自動二輪車１の吸気系では、バタフライバルブ４０の開度が大きくした場合、低速吸気路５４及び高速吸気路５３の双方からの空気がスロットルボディ２１を通過するため、エンジン１０に対する十分な吸気量が得られる。

以上に記載したように上記実施形態では、エアクリーナ２２側から供給された空気をエンジン１０の吸気ポート２８側に送る管状の吸気通路３７を有し、該吸気通路３７を開閉するバタフライバルブ４０を備えるスロットルボディ２１と、エアクリーナ２２で導入された空気をスロットルボディ２１に送る高速吸気路５３と、エアクリーナ２２で導入された空気をスロットルボディ２１に送る、高速吸気路５３よりも管長が長く、且つ、細径な低速吸気５４路と、を有し、高速吸気路５３及び低速吸気路５４がバタフライバルブ４０の上流で合流するエンジン１０の吸気装置において、スロットルボディ２１内の吸気通路３７の軸線Ｌ２視で、高速吸気路５３及び低速吸気路５４のスロットルボディ２１側の開口（第１，第２の下流側開口６８、６９）の輪郭線Ｃ１及びＣ２の少なくとも一部が、吸気通路３７の軸線Ｌ２方向における投影面Ｄ１に重なるように、高速吸気路５３及び低速吸気路５４がスロットルボディ２１に接続され、吸気通路３７の軸線Ｌ２方向における投影面Ｄ１内において吸気通路３７の直径方向に延出する仮想直線Ｌ４を挟んで一方側に、高速吸気路５３の第１の下流側開口６８の中心点Ｐ１が位置付けられ、他方側に、低速吸気路５４の第２の下流側開口６９の中心点Ｐ２が位置付けられている。

また、バタフライバルブ４０は、吸気通路３７の直径方向に軸線Ｌ３方向を延ばした回転軸３９に支持されており、吸気通路３７の軸線Ｌ２視で、回転軸３９の軸線Ｌ３は、吸気通路３７の軸線Ｌ２方向における投影面Ｄ１において吸気通路３７の直径方向に延出する仮想直線Ｌ４と重なり合い、吸気通路３７の軸線Ｌ２視で、回転軸３９の軸線Ｌ３を挟んで一方側に、高速吸気路５３の第１の下流側開口６８の中心点Ｐ１が位置付けられ、他方側に、低速吸気路５４の第２の下流側開口６９の中心点Ｐ２が位置付けられている。

また、バタフライバルブ４０は、回転軸３９を中心に一方向にのみ回転可能であり、低速吸気路５４の第１の下流側開口６９は、バタフライバルブ４０が回転した際に、バタフライバルブ４０が接近する側に位置付けられている。

したがって、バタフライバルブ４０を開いた際に、低速吸気路５４からの空気が直線的にエンジン１０側に導かれ、この際、高速吸気路５３からの空気も同様に直線的に流れるため、低速吸気路５４からの空気の流れに対する高速吸気路５３から流れる空気の流れの影響を抑えられる。このため、高速吸気路５３用の開閉弁を設けることなく、低速吸気路５３からの吸気を円滑に行うことができ、部品点数を削減できる。

また、スロットルボディ２１の開閉弁にバタフライバルブ４０を用いることで、バタフライバルブ４０の回転に伴って、回転軸３９を挟んで仕切られる吸気通路３７の一方と他方とで流速特性が変えることができ、このため、高速吸気路５３と低速吸気路５４とから導入する空気の流速を調整することが可能となる。

そして、上記特性を利用し、低速吸気路５４の第１の下流側開口６９をバタフライバルブ４０が回転した際にバタフライバルブ４０が接近する側に位置付けることで、バタフライバルブ４０の回転軸３９の軸線Ｌ３方向で見てバタフライバルブ４０が開いた際、低速吸気路５４から直線的に導かれた空気の流れに対して、バタフライバルブ４０が上流側から下流側に向けて傾き、バタフライバルブ４０の傾きに沿って空気がスムーズに下流側に流れるため、低速吸気路５４からの空気の流速を速い状態で維持でき、吸気を円滑に行うことができる。

また加えて、本実施形態では、高速吸気路５３と低速吸気路５４とが合流する合流部６３からスロットルボディ２１まで延出する流路７３が直線状であり、このため、高速吸気路５３及び低速吸気路５４からの空気の流速を維持できる。また、バタフライバルブ４０は、全開時に吸気通路３７の軸線Ｌ２方向に沿って延出し、回転軸３９を挟んで一方側と他方側とで、同一面積の開口を形成する。これによれば、高速吸気路５３及び低速吸気路５４からの空気がともにスムーズに流れ、エンジン１０を高回転とする際に、低速吸気路５３も有効に利用できる。

また、合流部６３とバタフライバルブ２１とが隣接して配置されている。これによれば、バルブの開閉に伴う流速特性の変化を有効に利用することができる程度に、合流部６３とバタフライバルブ２１との距離を短くすることで、高速吸気路５３と低速吸気路５４とから導入する空気の流速を好適に調整することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態を図１７、図１８を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符号で示し、説明は省略する。

図１７に示すように本実施形態では、エアクリーナ２２のクリーンサイド４７側に配される高速吸気路８０及び低速吸気路８１が独立の部材として構成されている。エアクリーナケース４４に形成された下方に開口する開口に接続支持部材８２が設けられ、接続支持部材８２に高速吸気路８０と低速吸気路８１とが接続されている。

図１８に示すように接続支持部材８２は、高速吸気路８０に連通し直線状に延出する第１の下流吸気路部８３と、低速吸気路８１に連通し直線状に延出する第２の下流吸気路部８４と、これら第１の下流吸気路部８２及び第２の下流吸気路部８３の下流側を合流させ、第１の下流吸気路部８３及び第２の下流吸気路部８４からの空気を下流側のスロットルボディ２１へ送る合流部８５と、を有している。

合流部８５は、直線状に延出する断面視円形の通路部８６を有し、通路部８６の軸線方向は、第１の下流吸気路部８３及び第２の下流吸気路部８４の軸線方向に略平行とされている。通路部８６の下流側にスロットルボディ２１の吸気通路３７が接続される。

接続支持部材８２は、第１の下流吸気路部８３の上流側の開口を前側に配置し、第２の下流吸気路部８４の上流側の開口を後側に配置するように、エアクリーナケース４４に支持されている。第１の下流吸気路部８３の上流側の開口に接続された高速吸気路８０は、左上方に湾曲し、その後、下向きに開口するように配置され、第２の下流吸気路部８４の上流側の開口に接続された低速吸気路８１は右上方に湾曲し、下向き開口するように配置されている。

このような本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、とりわけ、接続支持部材８２の第１の下流吸気路部８２及び第２の下流吸気路部８３は直線状に延出するため、流速の維持効果が高い。

以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記具体的態様に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、スロットルボディ２１にバタフライバルブ４０と燃料噴射装置４０とを備える構成を説明したが、本発明はキャブレター仕様の車両においても適用可能である。また、本発明は、自動二輪車に限らず、内燃機関を搭載する各種車両において適用可能である。

１０ 内燃機関
２１ スロットルボディ（吸気量調整装置）
２２ エアクリーナ
２８ 吸気ポート
３７ 吸気通路
３９ 回転軸
４０ バタフライバルブ（スロットルバルブ）
５３ 高速吸気路
５４ 低速吸気路
６３ 合流部
７３ 流路（管路）

Claims (5)

1. エアクリーナ（２２）側から供給された空気を内燃機関（１０）の吸気ポート（２８）側に送る管状の吸気通路（３７）を有し、該吸気通路（３７）を開閉するスロットルバルブ（４０）を備える吸気量調整装置（２１）と、
   前記エアクリーナ（２２）で導入された空気を前記吸気量調整装置（２１）に送る高速吸気路（５３）と、
   前記エアクリーナ（２２）で導入された空気を前記吸気量調整装置（２１）に送る、前記高速吸気路（５３）よりも管長が長く、且つ、細径な低速吸気路（５４）と、を有し、
   前記高速吸気路（５３）及び前記低速吸気路（５４）が前記スロットルバルブ（２１）の上流で合流する内燃機関の吸気装置において、
   前記吸気量調整装置（２１）内の吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）視で、前記高速吸気路（５３）及び前記低速吸気路（５４）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６８，６９）の輪郭線（Ｃ１，Ｃ２）の少なくとも一部が、前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）方向における投影面（Ｄ１）に重なるように、前記高速吸気路（５３）及び前記低速吸気路（５４）が前記吸気量調整装置（２１）に接続され、
   前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）方向における投影面（Ｄ１）において前記吸気通路（３７）の直径方向に延出する仮想直線（Ｌ４）を挟んで一方側に、前記高速吸気路（５３）の吸気量調整装置（１）側の開口（６８）の中心点（Ｐ１）が位置付けられ、他方側に、前記低速吸気路（５４）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６９）の中心点（Ｐ２）が位置付けられ、
   前記スロットルバルブ（４０）は、前記吸気通路（３７）の直径方向に軸線（Ｌ３）方向を延ばした回転軸（３９）に支持されるバタフライバルブであり、
   前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）視で、前記回転軸（３９）の軸線（Ｌ３）は、前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）方向における投影面（Ｄ１）において前記吸気通路（３７）の直径方向に延出する前記仮想直線（Ｌ４）と重なり合い、
   前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）視で、前記回転軸（３９）の軸線（Ｌ３）を挟んで一方側に、前記高速吸気路（５３）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６８）の中心点（Ｐ１）が位置付けられ、他方側に、前記低速吸気路（５４）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６９）の中心点（Ｐ２）が位置付けられ、
   前記バタフライバルブ（４０）は、前記回転軸（３９）を中心に往復回転可能であると共に、前記吸気通路（３７）を開くときに前記低速吸気路（５４）の吸気量調整装置（２１）側の開口（６９）に接近する方向にのみ回転することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. 前記高速吸気路（５３）と前記低速吸気路（５４）とが合流する合流部（６３）から前記吸気量調整装置（２１）まで延出する管路（７３）が直線状であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
3. 前記バタフライバルブ（４０）は、全開時に前記吸気通路（３７）の軸線（Ｌ２）方向に沿って延出し、前記回転軸（３９）を挟んで一方側と他方側とで、同一面積の開口を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の吸気装置。
4. 前記合流部（６３）と前記スロットルバルブ（４０）とが隣接していることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸気装置。
5. 前記高速吸気路（５３）の断面積は、前記低速吸気路（５４）の断面積に対して、１．３〜１．８倍に設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の吸気装置。

Images