JP6117001B2 - 自動二輪車のエアクリーナ - Google Patents

Description

本発明は、ライダーの加速フィーリングを改善した自動二輪車のエアクリーナに関する。

従来、自動二輪車のエアクリーナは、ロワケースとこの上方を覆うカバーとの合わせ面に異物を捕捉するエレメントが配置された構造になっていた（特許文献１）。このエアクリーナの場合、ロワケースとこの上方を覆うカバーとの合わせ面で、フレッシュエアを取り込むダーティ室と、エレメントで浄化されたクリーンエアを取り込むクリーン室とに区画されており、クリーンエアの出口にファンネルが臨むように配置され、前記ファンネル側とダーティ室側を仕切る壁がロワケースに設けられて前記合わせ面まで延びた構造になっている。

特開２００１−２２１１１３号公報

しかしながら、特許文献１のような構造では、ダーティ室の容積に比べてクリーン室の容積が相対的に小さく、また、ダーティ室とクリーン室を仕切る隔壁が高いために、エレメントからファンネルの上流側開口により形成されたエアクリーナ出口までの流路が長くなる。その結果、加速時の吸気音の音圧レベルが約３５０Ｈｚと約５００Ｈｚの二つの周波数においてピークを有していた。このような音圧レベルであると、自動二輪車のエンジン音の加速時の周波数ピーク（約４００Ｈｚ）と合わず、自動二輪車のライダーにとっての加速フィーリングがよくない。

本発明の目的は、ライダーに快適な加速フィーリングをもたらす自動二輪車のエアクリーナを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明にかかるエアクリーナは、自動二輪車に搭載されてエンジン吸気を浄化するエアクリーナであって、クリーナ本体を構成するロワケースと、前記ロワケースの上方を覆うカバーと、前記ロワケース内部に配置され、前記ロワケースと前記カバーとの合わせ面よりも下方に配置されたエレメントと、前記ロワケースに形成されて前記エレメントを支持し、かつクリーン室の壁の一部を形成する隔壁とを備えている。

この構成によれば、エレメントがロワケースと前記カバーとの合わせ面よりも下方に配置されることで、隔壁の高さも合わせ面より低くできるから、エレメントを通過した吸気がカバー内で天井面に近づくように大きく回り込むことなく出口に達するので、エアクリーナの入口から出口までの流路が短くなり、吸気音の周波数特性を４００Ｈｚ付近に単一のピークを有するものに改善することができる。その結果、車速の加速感（エンジンパワー上昇）と吸気音の上昇とを一致させることができるので、ライダーの加速フィーリングが改善される。また、エレメントを前記合わせ面よりも下方に配置したので、クリーン室の容積が大きくなって、エンジンによる吸気吸込量の急増に追従し易くなる結果、急加速性が満足のいくものとなる。

本発明において、前記ロワケースに設けられた出口が前記ロワケースに装着されたファンネルにより形成されており、前記エレメントの下流側に隔壁を介して前記ファンネルが配置され、前記隔壁の先端面が前記エレメントのクリーン室側の主面よりもダーティ室寄りにあることが好ましい。この構成によると、下方に配置したエレメントに合わせて隔壁の先端面も下げてエレメントよりも低くしたので、エレメントで浄化されたクリーンエアの出口側への流入が隔壁で邪魔されず、出口側のファンネル側にスムースに導かれる。その結果、カバーの天井面に近づくように大きく回り込む吸気流れがなくなり、エアクリーナの入口から出口までの流路が一層短くなり、吸気音の周波数特性の改善が促進される。

本発明において、前記ロワケースに設けられた出口がファンネルにより形成されており、前記出口がエレメントよりもカバー寄りに突出していることが好ましい。この構成によると、エアクリーナの入口から出口（ファンネルの上流側開口）までの実質的な流路をさらに短くすることができる。

本発明において、前記エレメントよりも上流側のダーティ室に連通する共鳴室を有し、前記ダーティ室と前記共鳴室との間が連通孔を有する区画部材により区画され、前記共鳴室が空気漏らし孔を介して外部に開放されていることが好ましい。この構成によると、空気漏らし孔を有する共鳴室により、吸気音の高周波成分を増幅させて、エンジン全体音の向上させることができる。

本発明において、前記エレメントはほぼ水平に配置され、前記ダーティ室の下方に共鳴室があって、前記区画部材は前記ロワケースに設けられた入口から斜め上方に延びて前記エレメントの下面近傍に達していることが好ましい。この構成によるとエアクリーナの入口から導入されるフレッシュエアを前記区画部材に沿って円滑にエレメントに導くことができる。

本発明によれば、エレメントがロワケースと前記カバーとの合わせ面よりも下方に配置されることで、隔壁の高さも合わせ面より低くできるから、エレメントを通過した吸気がカバー内で天井面に近づくように大きく回り込むことなく出口に達するので、エアクリーナの入口から出口までの流路が短くなり、吸気音の周波数特性を４００Ｈｚ付近に単一のピークを有するものに改善することができる。その結果、車速の加速感（エンジンパワー上昇）と吸気音の上昇とを一致させることができるので、ライダーの加速フィーリングが改善される。また、エレメントを前記合わせ面よりも下方に配置したので、クリーン室の容積が大きくなって、エンジンによる吸気吸込量の急増に追従し易くなる結果、急加速性が満足のいくものとなる。

本発明の一実施形態にかかるエアクリーナが搭載された自動二輪車の側面図である。 同エアクリーナ周辺の平面図である。 同エアクリーナ周辺の側面図である。 同エアクリーナの縦断面図である。 同エアクリーナのカバーを取り外した状態を斜め後方上方から見た斜視図である。 同エアクリーナのエレメントを取り外した状態を斜め後方上方から見た斜視図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる自動二輪車の側面図である。この自動二輪車の車体フレームＦＲは，前半部を構成するメインフレーム１と、メインフレーム１の後部に連結されて車体フレームＦＲの後半部を構成するリヤフレーム２とを有する。このメインフレーム１の前端にヘッドパイプ３が取り付けられ、このヘッドパイプ３に回動自在に挿通されたステアリングシャフト（図示せず）にアッパブラケット４およびアンダーブラケット５が取り付けられ、これらアッパブラケット４およびアンダーブラケット５にフロントフォーク８が支持され、フロントフォーク８の下端部に前輪９が支持されている。フロントフォーク８の上端部のアッパブラケット４にハンドル１０が取り付けられている。

前記メインフレーム１の後端部にはスイングアームブラケット１１が設けられ、このスイングアームブラケット１１に、スイングアーム１２が、その前端部に挿通されたピボット軸１３を介して上下揺動自在に支持されている。このスイングアーム１２の後端部に後輪１４が支持されている。メインフレーム１の中央下部にエンジンＥが支持され、このエンジンＥが、チェーンのような動力伝達機構１６を介して後輪１４を駆動する。エンジンＥは、例えば水冷４気筒４サイクルエンジンである。

前記リヤフレーム２にライダー用シート２２が支持されており、メインフレーム１の上部、つまり、車体上部で、前記ハンドル１０とライダー用シート２２との間には、燃料タンク１８が取り付けられている。ライダー用シート２２の下方は、サイドカバー１７により側方から覆われている。車体前部には車体の前部からエンジンＥの側方までの広い部分を覆う大形のフロントカウル３０が装着されている。

フロントカウル３０にヘッドランプユニット２３が装着されている。ヘッドパイプ３の後方近傍にエアクリーナ３６が配置されている。

図２に示すように、エアクリーナ３６はヘッドパイプ３の後方近傍に位置している。図３に示すように、メインフレーム１は左右一対のメインフレーム片１ａ，１ｂを有し、両フレーム片１ａ，１ｂの間に前記エアクリーナ３６が配置されている。エアクリーナ３６の前部は、後述するロワケース５０に一体形成されたステー５９を介して、ボルトのような連結具４３と防振用のダンパー（グロメット）４５によりメインフレーム１に支持されており、後部は、図１のエンジンＥのスロットルボデイ４４に支持されている。

図３は同エアクリーナ周辺の側面図を示す。同図において、メインフレーム１の前部の幅方向中央部には、後方に開口した吸気導出口３９が開口しており、メインフレーム１の外側面に開口した吸気導入口４０から取り込まれた走行風を、メインフレーム１の内部を通して吸気導出口３９に導いている。エアクリーナ３６は、その主吸込口（入口）４１がメインフレーム１の吸気導出口３９に接続されている。この主吸込口４１の下部に連なって、追加の空気を取り込むためのサブ吸込口４２が、エアクリーナ３６から下方に突出して、主吸込口４１の外部に露出している。

図４は同エアクリーナの縦断面図である。同図に示すように、エアクリーナ３６は、ロワケース５０と、このロワケース５０の上方を覆うカバー５１とを備えている。ロワケース５０とカバー５１は樹脂製である。ロワケース５０の内部には、吸気Ａを浄化するエレメント５５が収納されており、エレメント５５を挟んで上流側にダーティ室５６が形成され、下流側にクリーン室５８が形成されている。エレメント５５は、扁平な形状であり、ロワケース５０とカバー５１との合わせ面５３よりも下方に配置されている。つまり、エレメント５５の上面である、クリーン室５８側の主面５５ａが、合わせ面５３よりも下方に位置している。エレメント５５の後方には、前記エレメント５５の後部を支持し、かつクリーン室５８の壁の一部を形成する隔壁５７が、ロワケース５０に一体形成されている。

ロワケース５０に設けられた出口５２が前記ロワケース５０に装着されたファンネル６０の上流側開口６０ａにより形成されており、エレメント５５の下流側で隔壁５７よりもさらに下流側に、ファンネル６０が配置されている。ファンネル６０はゴム製で、エンジンＥの各気筒に対して一つずつ合計４つが、車幅方向に一列に並んで設けられており、その下流側の基部６０ｂがロワケース５０の底壁５０ａに設けた取付孔５０ｂに嵌合されている。隔壁５７の先端面５７ａは、エレメント５５のクリーン室５８側の主面５５ａよりも下方、つまりダーティ室５６寄りに位置しており、出口５５ａがエレメント５５よりも上方、つまり、カバー５１寄りに突出している。

エレメント５５よりも上流側には、ダーティ室５６に連通する共鳴室６２が設けられており、ダーティ室５６と共鳴室６２との間が、連通孔６３（図６）を有する区画部材６５により区画されている。また、ロワケース５０における共鳴室６２の底壁となる部分には、車幅方向のほぼ中央部に、前後方向に長いスリット状の空気漏らし孔６４が形成されている。共鳴室６２はダーティ室５６の下方に配置され、共鳴室６２の上方に対向して扁平なエレメント５５が水平に配置されている。前記区画部材６５は入口４１から斜め上方に延び、前記エレメント５５の下面５５ｂの近傍に達している。

図５は、エアクリーナ３６のカバーを取り外した状態を斜め後方上方から見た斜視図である。同図に示すように、エアクリーナ３６のカバーを取り外すと、エレメント５５が露出状態となる。エレメント５５は、ウレタンフォームのようなろ過材からなるエレメント本体５５ｄと、エレメント本体５５ｄを支持するフレーム５５ｅとを有し、フレーム５５ｅが、複数のねじ体６８によって、ロワケース５０の内側に取り付けられている。ロワケース５０の外周のカバーとの合わせ面５３には複数のねじ孔６６が一定間隔で設けられ、図２のカバー５１に挿通されたねじ体６７を、図５のねじ孔６６にねじ込むことにより、カバーがロワケース５０に取り付けられている。ロワケース５０の後部には、エンジンＥのブリーザパイプ６１が連結されている。

図６はエアクリーナ３６のエレメントを取り外した状態を斜め後方上方から見た斜視図である。同図に示すように、多数の連通孔６３が設けられた区画部材６５がエアクリーナ３６の前部下方に設けた空気の入口４１の下端から隔壁５７近傍に延びるように配置されている。前記区画部材６５はその周縁が、ロアケース５０の内壁から突出した取付部７１（図４）に、連結具７０で取り付けられている。また、ロアケース５０の外周壁の内面には、エレメント支持用の段部７２が形成されており、この段部７２に図５のエレメント５５が載置される。図４に示した隔壁５７の先端面５７ａは段部７２の一部により形成されている。

フレーム５５ｅの上面は、図４に示すように、カバー５１に一体形成された複数の押さえ突起７４により段部７２に押し付けられている。カバー５１におけるエレメント５５の後方には単一の押さえ片７５が形成されている。この押さえ片７５の下端面により、エレメント５５のフレーム５５ｅを隔壁５７の先端面５７ａに押し当て、押さえ片７５の中空部に挿入したねじ体７７を隔壁５７に形成したねじ孔７９にねじ込むことにより、フレーム５５ｅを隔壁５７に取り付けている。

このような構成のエアクリーナ３６は、エレメント５５を、ロワケース５０とカバー５１との合わせ面５３よりも下方に配置したことで、下の表１のとおり、クリーン室５８が従来のエアクリーナに比べて広くなっている。

ここで、共鳴室６２はダーティ室５６に連通してダーティサイドの空間の一部を形成しているので、表１では、ダーティ室５６と共鳴室６２の合計容積をクリーン室５８の容積と対比させている。なお、本発明品のダーティ室５６と共鳴室６２の容積比は、１．１：０．７である。実験の結果、クリーン室５８の容積と、ダーティ室５６および共鳴室６２の合計の容積との比（表１の下欄の容積比）は、３：１〜４：１の範囲にあるのが、吸気音の周波数特性および吸気効率の点からみて好ましいことがわかった。

上記構成において、エアクリーナ３６は、図４に示すエレメント５５が合わせ面５３よりも下方に配置されているので、隔壁５７の高さも合わせ面５３よりも低くできるから、エアクリーナ３６の入口４１から出口５２までの流路が短くなる。つまり、従来は、二点鎖線で示すように、エレメント５５Ａの上面が合わせ面５３に合致していたので、エレメント５５Ａを通った吸気Ａが、二点鎖線の流線８０Ａで示すように、カバー５１の天井面５１ａに近づくように大きく回り込みながら、ファンネル６０の上流側開口６０ａ（出口５２）に流入する結果、エアクリーナ３６の入口４１から出口５２までの流路が長くなっていた。

これに対し、上記実施形態では、エレメント５５および隔壁５７が合わせ面５３よりも低く設定されているので、実線の流線８０で示すように、吸気Ａの天井面５１ａへの回り込みが抑制されて、流路が短くなる。これにより、吸気音の周波数特性を、４００Ｈｚ付近に単一のピークを有するものに変えることができた。その結果、車両の加速感（エンジンパワー上昇）と吸気音の上昇とを一致させることができるので、ライダーの加速フィーリングを改善できる。また、エレメント５５を下方に配置したので、クリーン室５８の容積が大きくなって、エンジンによる吸気吸込量の急増に追従し易くなる結果、急加速性が向上する。

ここで、合わせ面５３の位置を下げ、この合わせ面５３にエレメント５５の位置を合致させても、エレメント５５の位置を下げることはできるが、こうするとロワケース５０の形状が変わるので、ブリーザパイプ６１（図５）等の周辺部品との取り合い関係が変化し、大幅な設計変更を招くので、好ましくない。

また、ロワケース５０に設けられた出口５２が前記ロワケース５０に装着されたファンネル６０により形成されており、エレメント５５の下流側で隔壁５７よりもさらに下流側に前記ファンネル６０が配置され、隔壁５７の先端面５７ａが前記エレメント５５のクリーン室５８側の主面よりもダーティ室５６寄りにある。これにより、隔壁５７が、下方に移動したエレメント５５よりもさらに低くなるから、エレメント５５で浄化されたクリーンエアの出口５２側への流入が隔壁５７で邪魔されずに、出口５２側にスムースに導くことができる。その結果、エアクリーナ３６の入口４１から出口５２までの流線８０に沿った流路が一層低くなる。

また、ロワケース５０に設けられた出口５２がファンネル６０の上流側開口６０ａにより形成されており、出口５２がエレメント５５よりもカバー５１寄り、つまり上方に突出しているので、エアクリーナ５５の入口４１から出口５２までの実質的な流路をさらに短くすることができる。

また、エレメント５５よりも上流側のダーティ室５６に連通する共鳴室６２を有し、前記ダーティ室５６と共鳴室６２との間が連通孔６３を有する区画部材６５により区画され、共鳴室６２が空気漏らし孔６４を介してエアクリーナ３６の外部に開放されているので、吸気音の高周波成分を増幅させて、エンジン全体音の音色を向上させることができる。

さらに、エレメント５５はエアクリーナ３６内でほぼ水平に配置され、ダーティ室５６の下方に共鳴室６２があって、区画部材６５は入口４１から斜め上方に延びてエレメント５５の下面５５ｂの近傍に達しているので、エアクリーナ３６の入口４１から導入されるフレッシュエアを前記区画部材６５に沿って円滑にエレメント５５に導くことができる。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

３０…カウリング
３６…エアクリーナ
４１…入口
５０…ロワケース
５１…カバー
５１ａ…天井面
５２…出口
５３…合わせ面
５５…エレメント
５５ａ…主面
５５ｂ…下面
５６…ダーティ室
５７…隔壁
５７ａ…先端面
５８…クリーン室
６０…ファンネル
６２…共鳴室
６３…連通孔
６４…空気漏らし孔
６５…区画部材
Ａ…吸気

Claims (4)

1. 自動二輪車に搭載されてエンジン吸気を浄化するエアクリーナであって、
   クリーナ本体を構成するロワケースと、
   前記ロワケースの上方を覆うカバーと、
   前記ロワケース内部に配置され、前記ロワケースと前記カバーとの合わせ面よりも下方に配置されたエレメントと、
   前記ロワケースに形成されて前記エレメントを支持し、かつクリーン室の壁の一部を形成する隔壁と、
   を備え、
   前記エレメントのクリーン室側の主面が、前記合わせ面よりも下方に位置し、
   前記エレメントよりも上流側のダーティ室に連通する共鳴室を有し、前記ダーティ室と共鳴室との間が複数の円形の連通孔を有する板状の区画部材により区画され、前記共鳴室が空気漏らし孔を介して外部に開放され、
   前記空気漏らし孔は、前後方向に長いスリット状で、前記共鳴室の車幅方向中央部に形成されている自動二輪車のエアクリーナ。
2. 請求項１に記載のエアクリーナにおいて、前記ロワケースに設けられた出口が前記ロワケースに装着されたファンネルにより形成されており、前記エレメントの下流側に隔壁を介して前記ファンネルが配置され、前記隔壁の先端面が前記エレメントのクリーン室側の主面よりもダーティ室寄りにあり、
   前記出口がエレメントよりもカバー寄りに突出し、
   ４つの前記ファンネルが、車幅方向に一列に並んで配置され、車幅方向中央寄りの前記ファンネルが車幅方向両端の前記ファンネルよりも長く形成されている自動二輪車のエアクリーナ。
3. 請求項１または２に記載のエアクリーナにおいて、前記エレメントはほぼ水平に配置され、前記ダーティ室の下方に共鳴室があって、前記区画部材は前記ロワケースに設けられた入口から斜め上方に延びて前記エレメントの下面近傍に達し、
   前記共鳴室が前記ロワケースの一部で構成され、
   前記入口が、前記エアクリーナの前部下方に設けられている自動二輪車のエアクリーナ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のエアクリーナにおいて、前記エレメントは、ろ過材からなるエレメント本体と、前記エレメント本体を支持するフレームとを有し、
   前記カバーに押さえ片が形成され、この押さえ片の下端面により前記エレメントの前記フレームが前記隔壁の先端面に押し当てられ、
   前記押さえ片の中空部に挿入したねじ体を前記隔壁に形成したねじ孔にねじ込むことにより、前記フレームが前記隔壁に取り付けられている自動二輪車のエアクリーナ。
   

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