JP4555740B2 - 車両用エンジンの空気取入装置 - Google Patents

Description

本発明は、主として、自動二輪車に搭載される車両用エンジンに燃焼用空気を供給する車両用エンジンの空気取入装置に関するものである。

カウリングを備えた自動二輪車では、一般に、カウリングの前面に、エンジンの燃焼用空気を取り入れる空気取入口が開口されている（特許文献１）。この空気取入口は、加速時に車体の前側が上がった場合、空気取入口の下側周縁部が邪魔になり、吸入空気のラム圧が低下するおそれがある。
特開２００１−７１９６８号公報

本発明は、前記従来の課題に鑑みてなされたもので、空気取入口に円滑に空気を取り込んでラム圧を高めることができる車両用エンジンの空気取入装置を提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するために、本発明に係る車両用エンジンの空気取入装置は、車体の前部に装着されるカウリングに、エンジンへの燃焼用空気を取り入れる通路である空気取入口と、前記空気取入口の前方から前記空気取入口にまで延びて走行風を前記空気取入口に導くガイド面とが形成され、前記カウリングにおける走行風の淀み点よりも上方かつ後方に前記空気取入口が設けられており、前記ガイド面は、前記淀み点を通過した走行風を後方に案内するように、前記淀み点から前記空気取入口の内部まで連続的に連なる滑らかな面であり、前記カウリングに、ヘッドランプの前面が臨む開口が形成され、前記空気取入口は前記ヘッドランプの上方で左右方向中央部に位置している。

この構成によれば、走行風が、湾曲形状のガイド面に沿いながら剥離することなく、上方の空気取入口にスムーズに導かれるので、車体の走行姿勢の変化に拘わらず、ラム圧を高めることができる。また、加速時に車体の前側が上がった場合でも、ガイド面によって、淀み点を通った空気を空気取入口に十分取り込むことができるから、車体の走行姿勢の変化に拘わらず高いラム圧が得られる。さらに、ヘッドランプの上方に空気取入口を設けるので、左右一対のヘッドランプの場合、一体化してランプユニットとすることができ、これによって部品点数を削減して、コストダウンを達成できる。

本発明の好ましい実施形態では、前記淀み点は前記カウリングの前端に設けられ、前記ガイド面は、前記淀み点から前記空気取入口に向って後方に進むにつれて上方に湾曲する滑らかな流線形状である。

本発明の好ましい実施形態では、前記カウリングの左右方向中央部に前記空気取入口が形成され、前記空気取入口の上方周辺部は、その左右に連続する両側部よりも前記カウリングの上方に膨出された湾曲壁で形成されている。

本発明の好ましい実施形態では、前記ヘッドランプが左右一対設けられ、これらヘッドランプが単一のランプユニットからなる。この構成によれば、左右一対のヘッドランプを一体化して単一のランプユニットとすることにより、部品点数を削減して、コストダウンを達成できる。

本発明の好ましい実施形態では、前記空気取入口から取り入れた空気をヘッドパイプの側方を通ってエアクリーナに導入する空気導入通路が設けられ、前記ヘッドパイプの後方でヘッドパイプとほぼ同一高さ位置に、前記エアクリーナが配置されている。この構成によれば、ヘッドパイプの側方領域を空気取入通路に利用するのに加えて、ヘッドパイプと同一高さ位置にエアクリーナを配置するので、前端の取入口からエアクリーナまでの空気導入通路をほぼ水平配置で、真っ直ぐなものとする構成を容易に達成できる。

本発明に係る車両用エンジンの空気取入装置によれば、カウリングに形成されてエンジンへの燃焼用空気を取り入れる空気取入口の下方に、走行風を空気取入口に導くガイド面が形成され、このガイド面は走行風の剥離を抑制しながら走行風を案内するようにカウリングの外方へ膨出した湾曲形状を有しているから、走行風が、前記ガイド面に沿いながら剥離することなく、上方の空気取入口にスムーズに導かれるので、車体の走行姿勢の変化に拘わらず、ラム圧を高めることができる。

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詳述する。
図ｌは本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの空気取入装置を備えた自動二輪車の側面図である。この自動二輪車は、車体フレーム１の前端のヘッドブロック２に一体形成されたヘッドパイプ３に、図示しないステアリングシャフトを介してフロントフォーク４が軸支されて、そのフロントフォーク４に前車輪７が取り付けられている。一方、車体フレーム１の中央下部のスイングアームブラケット８にスイングアーム９が上下揺動自在に軸支されて、そのスイングアーム９に後車輪１０が取り付けられている。車体フレーム１の中央下部にはエンジンＥが取り付けられており、このエンジンＥで図示しないチェーンを介して後車輪１０を駆動するとともに、前記ステアリングシャフトおよびフロントフォーク４の上端部に固定したハンドル１２で操向するように構成されている。車体フレーム１のメインフレーム１１の上部には燃料タンク１３が配置されている。

メインフレーム１１の後部には、車体フレーム１の後部を構成するシートレール１４と補強レール１４ａが取り付けられ、シートレール１４に操縦者のシート１７が装着されている。車体フレーム１とスイングアーム９との間には、１本のリヤサスペンション１８が取り付けられている。

図２は自動二輪車の概略正面図を示し、車体フレーム１の前部に図示しないカウリングステーを介して装着されたカウリング１９には、左右一対のヘッドランプ２０，２１が臨む左右一対の開口２２，２３と、両開口２２，２３の間の上方に位置してエンジンＥへの燃焼用空気を取り入れる空気取入口２４が形成されている。なお、空気取入口２４が位置する、両開口２２，２３に対する上方とは、両開口２２，２３の上縁２２ａ，２３ａよりも上方の領域のことであって、これら上縁２２ａ，２３ａが外側方に向かって上方へ傾斜しているこの実施形態では、空気取入口２４の下縁２４ａの一部が両開口２２，２３の上縁２２ａ，２３ａと上下方向にオーバーラップしている。

両開口２２，２３の上方に空気取入口２４が設けられていることから、左右のヘッドランプ２０，２１は、ランプユニット２７として一体化されており、これにより、一対のヘッドランプを左右に独立的に配設する構成に比較して、部品点数が削減され、組立性が向上する。

図４に示すように、前記ヘッドブロック２は、前端が開口した空気吸入ダクト３３と前記ヘッドパイプ３とが鋳物で一体形成されてなる。換言すれば、ヘッドブロック２はヘッドパイプ３の側方箇所を空気吸入ダクト３３として利用したものであり、従来のようなヘッドパイプとは別体の空気吸入ダクトを有していない。前記空気吸入ダクト３３の前端部は空気取入ダクト３４に接続されており、空気取入ダクト３４には、これの前端開口を図５に示すカウリング１９の前記空気取入口２４に臨ませた配置で、図示しない取付ねじに連結されている。また、空気取入ダクト３４には、図５に示すように、取付ブラケット３８を介して計器盤３９が取り付けられる。

図３に示すように、この車体フレーム１は、ヘッドブロック２から左右に分岐して後方（図の下方）に延びる二股状の前記メインフレーム１１と、図１に示すように、メインフレーム１１の左右後端から下方に延びる前記スイングアームブラケット８とを備えている。メインフレーム１１は、ヘッドブロック２に前端部を溶接により連結された左右一対のフレーム半体１１Ａ，１１Ｂにより構成されている。

二股状のメインフレーム１１の内側空間、つまり両フレーム半体１１Ａ，１１Ｂの間の空間には、エアクリーナ３０におけるクリーナエレメント３１を収納したクリーナケース３２が配置されている。このクリーナケース３２は、前記空気吸入ダクト３３に取り付けられているとともに、図１に示すように、エンジンＥのスロットルボディ４０に支持されている。図３のクリーナケース３２におけるクリーナエレメント３１の上流側は、図４に示すように、空気吸入ダクト３３に連通されている。したがって、空気取入ダクト３４と空気吸入ダクト３３とは、カウリング１９の空気取入口２４から取り入れた空気Ａをヘッドパイプ３の両側方を通ってエアクリーナ３０に導入する空気導入通路３５を構成している。

図１に示すように、クリーナケース３２には複数気筒を有するエンジンＥの各シリンダに接続された複数の燃料供給装置のダクト４１が接続されている。したがって、エンジンＥへの燃焼用空気Ａは、図４に矢印で示すように、カウリング１９の空気取入口２４から空気取入ダクト３４の空気導入通路３５内に導入されたのち、空気導入通路３５の後半部である、空気吸入ダクト３３内部のヘッドパイプ３の両側方を通って、空気吸入ダクト３３の後端からクリーナケース３２内に送られて、クリーナエレメント３１で浄化され、その下流の清浄空気室からダクト４１を通って、スロットルボディ４０に入り、ここで空気に燃料が混合される。

この自動二輪車の空気取入れ装置では、図２のカウリング１９におけるヘッドランプ２０，２１の配設位置の上方箇所に空気取入口２４が設けられているともに、この空気取入口２４から空気取入ダクト３４内に取り入れた空気Ａを、図４および図５に示す空気取入口２４とほぼ同一高さ位置に配置されるヘッドブロック２の空気吸入ダクト３３におけるヘッドパイプ３の両側方を通って、ヘッドパイプ３の後方でヘッドパイプ３とほぼ同一高さ位置に配置されているエアクリーナ３０内に導くので、空気導入通路３５におけるカウリング１９の空気取入口２４からヘッドパイプ３までの部分は、曲がりの小さい通路とすることができる。したがって、通路抵抗が小さくなって、吸入空気のラム圧が高くなる。また、二股状のメインフレーム１１の内側空間を有効利用してエアクリーナ３０をヘッドパイプ３とほぼ同一高さに配置できる。

この空気取入装置では、図４に示すように、空気吸入ダクト３３内に流入した空気Ａがヘッドパイプ３の両側方へ偏向して流動される際に、この空気Ａに含まれている雨水などがヘッドパイプ３の外周面に水滴として付着して、いわゆる水切りが行われる。このヘッドパイプ３に付着した水滴は、クリーナケース３２の入口部に形成した水切り孔（図示せず）から外部に排出される。したがって、この空気取入装置では、簡単な構成により、クリーナエレメント３１に雨水が付着するのを効果的に防止することができる。

図６に示すように、カウリング１９における空気取入口２４の上方周辺部４２は、この周辺部４２の左右に連続する両側部４３よりもカウリング１９の外方（この場合には上方）に膨出された湾曲壁となっている。これにより、図７（ａ）に示すように、空気取入口２４の上縁部は、湾曲壁４２の存在によって必然的に前方に突出する形状となるので、空気取入口２４から空気Ａを効率良く大量に取り込んでラム圧を一層高めることができる。

さらに、空気取入口２４は、カウリング１９における走行風Ａの淀み点ＳＰよりも上方に設けられているとともに、カウリング１９における空気取入口２４の下方には、走行風Ａを空気取入口２４にスムーズに導くための湾曲形状のガイド面４４が形成されている。走行風Ａがカウリング１９の表面から剥離した状態で空気取入口２４内に流入した場合には、空気Ａの通路が狭くなって吸入空気量が減少してしまうことは明らかであるが、この自動二輪車では、走行風Ａの淀み点ＳＰよりも上方に空気取入口２４が設けられていて、この淀み点ＳＰにおける高いラム圧を有する空気Ａが、滑らかにカウリングの外方へ膨出したガイド面４４に沿いながら剥離することなく、上方の空気取入口２４にスムーズに導かれるので、空気取入口２４に大量の空気を取り込んでラム圧を一層高めることができる。

図７（ａ）は通常走行時の姿勢を示しているが、加速時には、同図（ｂ）に示すように、頭上げの姿勢となる。この状態でも、淀み点ＳＰを通った空気Ａをガイド面４４によって剥離することなく案内して、空気取入口２４に十分な空気を取り込むことができるから、車体の走行姿勢の相違に拘わらず空気取入口２４でのラム圧の変動が殆ど生じない。

本発明の一実施形態に係る車両用エンジンの空気取入装置を備えた自動二輪車の側面図である。 同上の自動二輪車の概略正面図である。 車体フレームを示す平面図である。 図２の一部破断した平面図である。 同上の自動二輪車の要部の側面図である。 カウリングを示す斜視図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ通常走行時および加速時におけるカウリングの要部の縦断面図である。

符号の説明

１ 車体フレーム（車体）
３ ヘッドパイプ
１１ メインフレーム
１９ カウリング
２０，２１ ヘッドランプ
２２，２３ 開口
２４ 空気取入口
３０ エアクリーナ
３１ クリーナエレメント
３２ クリーナケース
３５ 空気導入通路
４２ 周辺部
４３ 両側部
４４ ガイド面
ＳＰ 淀み点
Ｅ エンジン
Ａ 燃焼用空気（走行風）

Claims (5)

1. 車体の前部に装着されるカウリングに、エンジンへの燃焼用空気を取り入れる通路である空気取入口と、前記空気取入口の前方から前記空気取入口にまで延びて走行風を前記空気取入口に導くガイド面とが形成され、
   前記カウリングにおける走行風の淀み点よりも上方かつ後方に前記空気取入口が設けられており、
   前記ガイド面は、前記淀み点を通過した走行風を後方に案内するように、前記淀み点から前記空気取入口の内部まで連続的に連なる滑らかな面であり、
   前記カウリングに、ヘッドランプの前面が臨む開口が形成され、前記空気取入口は前記ヘッドランプの上方で左右方向中央部に位置している車両用エンジンの空気取入装置。
2. 請求項１において、前記淀み点は前記カウリングの前端に設けられ、
   前記ガイド面は、前記淀み点から前記空気取入口に向って後方に進むにつれて上方に湾曲する滑らかな流線形状である車両用エンジンの空気取入装置。
3. 請求項１または２において、前記カウリングの左右方向中央部に前記空気取入口が形成され、前記空気取入口の上方周辺部は、その左右に連続する両側部よりも前記カウリングの上方に膨出された湾曲壁で形成されている車両用エンジンの空気取入装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項において、前記ヘッドランプが左右一対設けられ、これらヘッドランプが単一のランプユニットからなる車両用エンジンの空気取入装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項において、前記空気取入口から取り入れた空気をヘッドパイプの側方を通ってエアクリーナに導入する空気導入通路が設けられ、前記ヘッドパイプの後方でヘッドパイプとほぼ同一高さ位置に、前記エアクリーナが配置されている車両用エンジンの空気取入装置。

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