JPS6296772A - エアクリ−ナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば自動二輪車等の車両に用いられるエア
クリーナ装置に関する。

〔従来技術〕

従来、この種の１アクリーナから発生する吸気騒音とし
ては、 エンジンの吸気行程で生じる吸入空気の脈動音が、外気
を吸込む吸気ダクトを通じて外方に漏れ出る、いわゆる
吸込み音と、吸気脈動に伴うエアクリーナ内の圧力変化
により、その壁面が撮動して生じるシェル音と、吸気ダ
クト内の空気流によって、この吸気ダクト自体が振動し
て生じる風切り音とに大別され、その中でも吸込み音の
及ぼす影響が最も大きいとされている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記シェル音や風切り音は、エアクリーナケ
ースの剛性を上げたり、周囲をカバーで覆うことで比較
的容易に消すことが可能であるが、一番の騒音源となる
吸込み音は、低周波である点からしても、単にカバーで
覆っただけでは消音効果が低く、消音対策が甚だ困難の
ものであった。

すなわち、単に吸込み音を低減するためには、吸気ダク
トの口径を細く絞り、吸入空気の脈動音を外方に漏れ難
くすれば良いが、このように吸気ダクトを絞ると、吸気
抵抗が大きくなるので、エンジン出力の低下をＩｎ　＜
ばかりでなく、逆に吸気ダクト内を通過する吸入空気の
流速が一段と早くなってしまう。この結果、吸入空気の
流れが乱流となって吸気ダクトが振動し易くなり、上記
風切り音を助長させる等の弊害が生じる。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明においては、中空状をなしたエアクリー
ナケース内を、区画壁により複数の室に区画し、その吸
気上流端に位置する室に外気を吸い込む吸気ダクトを設
けるとともに、吸気下流端に位置する室にエンジンに連
なる吸気出口を設け、かつ上記区画壁には、この区画壁
の両側の室を連通させる連通路を設け、この連通路内に
上記吸気ダクトを通じて吸入した外気を吸気出口に向っ
て送風するファンを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

この構成によれば、エアクリーナケースや吸気ダクト内
には、エンジンが吸気行程以外の行程にある場合でも、
エンジン側に向う空気流が形成され、常に過給状態に保
たれる。このため、エンジンが吸気行程に移行して吸気
負圧が作用しても、上記過給効果によりエアクリーナケ
ース内の圧力が急激に下がらずに済むから、その分、吸
気ダクト内を通過する吸気流速が低くなり、最も多くの
空気が流れる吸気行程時での吸気流ｌが従来に比べて少
なくなる。このように最大吸気流ｌが少なくなれば、吸
気ダクトの通路面積は上記最大吸気流量によって決定さ
れるので、吸入空気量を従来と同等に維持しつつ吸気ダ
クトを細く絞ることができる。

よって、エアクリーナケース内の吸気の脈動音が外方に
漏れ難くなり、吸気抵抗や凰切り音の要因となる吸入空
気の流速を増大させることなく、吸込み音を低減するこ
とができる。

また、上記過給効果により、吸気脈動に伴うエアクリー
ナケース内の圧力変動も低く抑えられ、エアクリーナケ
ースの壁面の振動を防止できる。

このため、上記吸込み音や風切り音の低減と相まって、
エアクリーナから発する吸気騒音を効率良く低減させる
ことができる。

〔発明の実施例〕

以下本発明の第１実施例を、自動二輪車に適用した第１
図ないし第４図にもとづいて説明する。

第４図中符号１はフレーム、２は４サイクル単気筒エン
ジン、３は燃料タンク、４はシートを夫々示す。上記エ
ンジン２のシリンダヘッド５には、吸気バルブ６で開閉
される吸気ロアと、排気バルブ８で開閉される排気口９
が開設され、この吸気ロアの吸気上流端に、吸気マニホ
ールド１０ａを介して気化器１０が接続されている。そ
して、この気化器１０の吸気上流端には、本発明に係る
エアクリーナ１１が接続されており、このエアクリーナ
１１の上方は燃料タンク３およびシート４によって覆わ
れているとともに、左右両側面は、サイドカバー１２に
よって覆われている。

上記エアクリーナ１１は、第１図に示すように、中空箱
形をなした合成樹脂製のエアクリーナケース１３を備え
、このエアクリーナケース１３の内部は、区画壁１４に
より吸気上流室１５と吸気下流室１６との二室に区画さ
れている。吸気上流室１５の上面に開設した吸気口１７
には、吸込み音を消すための一定長さの吸気ダクト１８
が取付けられており、この吸気ダクト１８は吸気上流室
１５内に挿入されている。

そして、この吸気上流室１５内には乾式のエレメント１
９が収容されており、このエレメント１９は吸気上流室
１５内を前侵二室に区画している。

また、上記吸気下流室１６の各歯は、本実施例の場合、
エンジンの吸気行程で必要な吸入空気量以上に形成され
ており、この吸気下流室１Ｇの前端面に設けた吸気出口
２０には、気化器１０に連なるジヨイント２１が接続さ
れている。

ところで、上記区画壁１４には吸気上流室１５と吸気下
流室１６とを連通させる連通口２２が形成されており、
この連通口２２内には吸気上流室１５から吸気下流室１
６に向って送風をなす送風機２３が設けられている。こ
の送Ｊ１機２３は中空円筒状をなした導風用のケーシン
グ２４を備え、このケーシング２４は上記区画壁１４に
支持されている。ケーシング２４の一端開口部はラッパ
状に拡開されて吸気上流室１５に開口されるとともに、
他端開口部は吸気下流室１６内においてジヨイント２１
と略同軸的に対向されており、このケーシング２４内に
は、吸気上流室１５と吸気下流室１６とを連通させる連
通路２４ａが形成されている。また、ケーシング２４の
中心部には、放射状に突設した複数のアーム部２５を介
してボス部２６が一体に形成されている。このボス部２
６内にはファン駆動モータ２７が支持されており、この
ファン駆動モータ２７の回転軸２８には、前向きの多数
の羽根２９を有したファン３０が取付けられている。こ
のファン３０はケーシング２４の一端開口部側に位置さ
れており、その送風量はエンジンの平均吸気流量以上で
あり、かつ最大吸気流量以下に設定されている。

なお、上記ファン駆動モータ２１はリード線３１を介し
てバッテリ３２に接続されており、エンジン運転中は常
時ファン３０を回転駆動させる。

このような構成において、エンジン運転中は常時ファン
３０が回転されるので、吸気下流室１５内には、第１図
中矢印で示すように吸気ダクト１８を通じて外気が吸入
され、この外気はエレメント１９で濾過された後、吸気
下流室１θに向って送出される。

一方、吸気バルブ６が開き、エンジン２が吸気行程に入
ると、吸気負圧が吸気下流室１６や吸気下流室１５を経
て吸気ダクト１８に作用するので、上記と同様にこの吸
気ダクト１８を介して外気が吸気下流室１５内に吸込ま
れる。そして、この場合、エンジン２側には吸気ダクト
１８に吸気負圧が作用する以前からファン３０によって
外気が送風され、常に過給状態に保たれているので、エ
ンジン２が吸気行程に移行しても、エアクリーナケース
１３内の圧力が急激に低下することはない。

すなわち、ファン３０を持たない従来のエアクリーナで
は、吸気バルブ６が開いて始めて外気が吸気ダクト１８
から吸込まれるので、この吸気ダクト１８の通路断面積
を一定とした場合、吸気ダクト１８内を通過する吸気流
速■ｍは、第３図中実線で示すように、最も多くの空気
が流れる吸気行程時に最大となり、吸気負圧が作用しな
いそれ以外の行程ではほとんど０に近い。

これに対し、ファン３０を設けると、吸気ダクト１８内
には、吸気行程以外の行程でもファン３０で引張られた
外気が流通し、エンジン２側に対し過給が行なわれるか
ら、吸気ダクト１８内を流れる空気流量が最も多くなる
吸気行程時でも、第３図中破線で示すように、従来のエ
アクリーナに比べて吸気ダクト１８内を流れる空気流速
はＶｍ’　は低くなり、その分、吸気行程時での吸気流
量が少なくなる。

このように吸気ダクト１８内を流れる最大吸気流量が少
なくなれば、この吸気ダクト１８の通路面積は上記最大
吸気流山によって決定されるので、実質的な吸入空気量
は従来と同等に維持しつつ、吸気ダクト１８の口径を細
く絞ることができる。

したがって、エアクリーナケース１３内の吸気の脈動音
が外方に漏れ難くなり、吸込み音と称する騒音を低く抑
えることができる。

それとともに、吸気ダクト１８を絞っても、この吸気ダ
クト１８内を流れる吸気流量が少ないので、空気流速は
従来と略同等に抑えられ、吸気ダクト１８内の空気の流
れは滑らかな！ｌＩ流に保たれる。このため、吸気ダク
ト１８の振動を防止でき、風切り音も低減することがで
きる。

また、上記過給効果により、第４図中破線で示すように
、エアクリーナケース１３内の圧力変化が抑制され、こ
のエアクリーナケース１３の壁面の振動も防止すること
ができる。

このため、上記吸込み音や風切り音を低減できることと
相まつて、エアクリーナ１１自体が発する吸気騒音を効
率良く防止できる。

なお、この第１実施例では、ファン３０をファン駆動モ
ータ２１で回転させているので、このモータ音が外方に
漏洩する懸念がある。しかるに、一般にモータ音は高周
波成分が主であるため、上記サイドカバー１２等でエア
クリーナ１１の外側を覆うことで容易に低減させること
ができ、騒音面では何等の問題も生じない。

また、本実施例の場合、ファン３０の下流側に位置する
吸気下流室１６の容ｌを、吸気に必要な空気容態以上に
形成したので、この吸気下流室１６をサージタンクとし
て利用することができる。このため、ファン３０の送風
量をエンジンの最大吸気容量よりも少なくできると同時
に、ファン駆動モータ２７の容量もその分小さくするこ
とができ、ファン駆動モータ２７の小形化や省電力化も
図れる利点がある。

なお、本発明は上述した第１実施例に特定されるもので
はなく、例えば第５図に本発明の第２実施例を示す。

この第２実施例は、ファン３０を吸気負圧を利用して回
転させるもので、ケーシング２４のボス部２６内には、
軸受４１を介して回転軸４２が同軸的に軸支されている
。そして、この回転軸４２の吸気上流室１５側の端部に
ファン３０が固定されているとともに、回転軸４２の吸
気下流室１６側の端部はジヨイント２１の上流開口部内
に同軸的に導入されており、この導入端には吸気負圧を
受けて回転する回転力取り出し用の補助ファン４３が取
付けられている。したがって、上記ファン３０は補助フ
ァン４３からの動力伝達によって回転駆動される。

また、ジヨイント２１の吸気下流室１６内に臨む外周部
には、補助ファン４３の吸気下流側と吸気下流室１６と
を直接連通させる複数のバイパス通路４４が形成されて
おり、バイパス通路４４の吸気下流室１６への開口端に
は、吸気下流室１６からジヨイント２１内への空気の流
通のみを許容するリードバルブ４５が設けられている。

このような構成の第２実施例によると、吸気行程時にジ
ヨイント２１内に生じる吸気負圧により、補助ファン４
３に回転力が付与され、この回転力は回転軸４２を通じ
てファン３０に伝達される。そして、このファン３０は
、エンジン２がその後の圧縮、爆発、排気行程に移行し
た際にも、自らの慣性で回転を続けており、このため、
上述した第１実施例の場合と同様に、過給を行なうこと
ができる。

また、吸気下流室１６内に導かれた空気は、バイパス通
路４４からもジヨイント２１内に吸込まれるから、ジヨ
イント２１内に補助ファン４３が導入されていても、吸
気抵抗を最少限に抑えることができる。

さらに、上述した実施例では、エアクリーナケース内を
三室に区画したが、例えば王室あるいはそれ以上に区画
しても良いし、ファンの形状も上記実施例に制約されな
い。

また、本発明に係るエアクリーナ装置は、４サイクルエ
ンジンに限らず、２サイクルエンジンであっても同様に
適用可能である。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、ファンによる過給効果に
よって、吸気行程時での吸気流山を減少させることがで
きる。このため、吸気ダクトを絞ることが可能となり、
吸込み音を低減させることができる。また、同時に吸気
ダクトの振動やエアクリーナケース内の圧力変動も抑制
されるから、風切り音やシェル音も低く仰ることができ
、エアクリーナ自身が発する吸気騒音を効率良く低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１実施例を示し、第１
図は断面図、第２図および第３図は夫々特性図、第４図
は自動二輪車の側面図、第５図は本発明の第２実施例を
示す断面図である。 ２・・・エンジン、１３・・・エアクリーナケース、１
４・・・区画壁、ｉｓ、　ｉｅ・・・室（吸気上流室、
吸気下流室）、１８・・・吸気ダクト、２０・・・吸気
出口、２４ａ・・・連通路、３０・・・ファン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中空状をなしたエアクリーナケース内を、区画壁により
   複数の室に区画し、その吸気上流端に位置する室に外気
   を吸い込む吸気ダクトを設けるとともに、吸気下流端に
   位置する室にエンジンに連なる吸気出口を設け、かつ上
   記区画壁には、この区画壁の両側の室を連通させる連通
   路を設け、この連通路内に上記吸気ダクトから吸入した
   外気を吸気出口に向つて送風するファンを設けたことを
   特徴とするエアクリーナ装置。