JP4684041B2

JP4684041B2 - 自動二輪車

Info

Publication number: JP4684041B2
Application number: JP2005225773A
Authority: JP
Inventors: 亮輔厚味
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2005-08-03
Filing date: 2005-08-03
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2025-08-03
Also published as: US7469671B2; JP2007040196A; US20070028884A1

Description

本発明は、エンジンへ供給する吸気量を調節する流量調節装置に吸気を導く吸気ダクトを備える自動二輪車に関するものである。

自動二輪車では、エアクリーナエレメントで清浄された空気が吸気ダクトを介してキャブレターに導かれ、該キャブレターで生成される燃料と空気の混合気がエンジンのシリンダに供給される（例えば、特許文献１参照）。該吸気ダクトは、流路内径が軸線方向にあまり変化しないタイプの他に、エアクリーナ側に向けて流路内径が拡大するファンネル状（漏斗状）のタイプが存在する（例えば、特許文献２参照）。このファンネル状の吸気ダクトは、キャブレターに接続されて流路内径が殆ど変化しない管状部と、該管状部に連続して内径を拡大させてエアクリーナエレメントに接続されるチャンバー部とを有している。

該吸気ダクトについては、管状部の流路長さをある程度確保することで乱流の発生を抑制し、エンジンへの吸気をスムーズにする機能が要求される一方、チャンバー部の容積をある程度大きく確保することで、加速時において吸気ダクト内に発生する急な負圧を緩和し、加速レスポンス等を向上させる機能も要求される。
特許第２５７８０９４号公報特開平９−２１３５４号公報

しかしながら、実際の自動二輪車では限られたスペース内に多数の部品を設置しなければならないため、キャブレターとエアクリーナとの間の距離は狭くなり、その間に配置される吸気ダクトの全長は制限される。また、吸気ダクトの配置スペースの周囲にはフレームやリヤサスペンション等が設けられることがあり、吸気ダクトの形状も制限される。このような状況のもとでは、管状部を長く確保しようとすればそれに連続するチャンバー部が小さくならざるを得ず、逆にチャンバー部を大きく確保しようとすれば管状部の長さが短くなってしまうため、管状部とチャンバー部の両方の機能を十分に発揮させるのが困難な状況となっている。

従って、本発明は、限られた設置スペースであっても管状部とチャンバー部の両方を十分に確保できる吸気ダクトを備えた自動二輪車を提供することを目的としている。

本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る自動二輪車は、フレームと、前記フレームに前部が枢支されて後部が後輪を回転自在に軸支したスイングアームと、前記スイングアームと前記フレームとの間に介設されたリヤサスペンションと、前記フレームに固定されたエンジンと、前記リヤサスペンションの前方に配置され、前記エンジンへ供給する吸気量を調節する流量調節装置と、前記リヤサスペンションの側方に配置され、前記フレームと前記リヤサスペンションとの間を通るように前後方向に延設され、前記流量調節装置に吸気を導く吸気ダクトと、前記リヤサスペンションの後方に配置され、前記吸気ダクトに吸気を導くエアクリーナと、を備え、前記吸気ダクトは、前記流量調節装置に前端が接続され、前記フレームの側方に配置された管状部と、前記管状部の後側に設けられて前記管状部よりも内径が大きく、前記エアクリーナに後端が接続され、前記リヤサスペンションに沿って拡径するチャンバー部と、前記管状部に連続して前記チャンバー部の内部空間へと突出し、前記管状部内の流路に連通する延長流路を形成する延長内壁部と、を備えていることを特徴とする。

このようにすると、流量調節装置とエアクリーナとの間の距離が狭いために吸気ダクトの全長を長く確保できない場合でも、チャンバー部よりも内径の小さい延長内壁部を管状部に連続させてチャンバー部内に突出させているため、乱流の発生を抑制する小径な流路が長く確保され、低速走行時のエンジンへの吸気がスムーズになる。しかも、チャンバー部が延長内壁部の外側にラップして設けられてチャンバー部の容積が大きく確保されることとなるため、加速時に吸気ダクト内に発生する急な負圧が十分に緩和され、加速レスポンス等も向上する。したがって、限られた設置スペースであっても管状部とチャンバー部の両方の機能を効果的に両立させることができる。なお、流量調節装置は、例えばキャブレターの他に、エンジン気筒内または吸気通路内へ燃料噴射するタイプの場合にあってはスロットルバルブを含む概念である。

前記チャンバー部のうち車幅方向外側の部分は、前記エアクリーナに向かって前記管状部の流路軸線方向に対する壁面の傾斜角度を一旦増加させて拡径した後に傾斜角度が減少する断面膨出部であり、前記チャンバー部のうち車幅方向内側の部分は、前記エアクリーナに向かって前記管状部の流路軸線方向に対する壁面の傾斜角度を徐々に増しながら前記リヤサスペンションに沿って拡径する断面ファンネル部であり、前記延長内壁部の外面と、その外側にある前記断面膨出部の内面との間には空隙が形成されており、前記管状部と前記チャンバー部と前記延長内壁部とが一体成形されていてもよい。

前記管状部と前記チャンバー部と前記延長内壁部とが可撓性材料で一体成形されており、前記延長内壁部は、前記チャンバー部の内面との間に空隙をあけた状態で車幅方向外側に設けられ、車幅方向内側で前記チャンバー部の内面に連続していてもよい。

前記チャンバー部の内面と前記延長内壁部の外面との間にリブが架設されていてもよい。このようにすると、ダクトがゴム等の可撓性材料で作成され、加速時にチャンバー部に急な負圧が発生した場合でも、リブによりチャンバー部が内側に窪んで変形することが防止され、チャンバー部の剛性を向上させることができる。

前記管状部には、前記チャンバー部と前記延長内壁部との間に形成された空隙に向けて開口して前記空隙を前記流量調節装置に連通させるサブ流路が設けられていてもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、流量調節装置とエアクリーナとの間の距離が狭いために吸気ダクトの全長を長く確保できない場合でも、チャンバー部よりも内径の小さい延長内壁部を管状部に連続させてチャンバー部の内部空間に突出させているため、低速走行時などに乱流の発生が抑制されてエンジンへの吸気をスムーズにでき、かつ、チャンバー部の容積を大きく確保できるため、加速時に吸気ダクト内に発生する急な負圧が十分に吸収されて加速レスポンス等が向上する。

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に搭乗したライダー（図示せず）から見た方向を基準とする。

図１は実施形態に係る自動二輪車１の側面図である。図１に示すように、自動二輪車１は、所定のキャスター角をもって略上下方向に設けられたフロントフォーク８を備え、該フロントフォーク８の下部には操舵輪である前輪９が回転自在に軸支されている。フロントフォーク８の上部には上下方向に設けられたステアリングシャフト１０の下部が接続されており、ステアリングシャフト１０の上部にはバー型のステアリングハンドル１１が取り付けられている。ステアリングシャフト１０は、フレーム２を構成するヘッドパイプ３によって回動自在に軸支されており、ライダーがステアリングハンドル１１を左右に傾動させることで前輪９が操舵される。

フレーム２は、ヘッドパイプ３と、該ヘッドパイプ３の上部から若干下方に傾斜しながら後方へ延びる左右一対のメインパイプ４とを備えている。ヘッドパイプ３の下部からは若干後方に向きながら下方へ延びるダウンチューブ５の上部が接続されている。ダウンチューブ５の下部からはロアパイプ６が側面視で略Ｌ字状に湾曲して後方に延びている。また、メインパイプ４の後部は、左右一対のスイングアームブラケット７によりロアパイプ６の後部に接続されている。スイングアームブラケット７には、略前後方向に延びるスイングアーム１２の前部が枢支されており、該スイングアーム１２の後部に駆動輪である後輪１３が回転自在に軸支されている。スイングアーム１２とスイングアームブラケット７の上部との間には、左右のスイングアームブラケット７の間を略上下方向に通過するリヤサスペンション１４が介設されている。（なお、メインパイプ４、ロアパイプ６等はパイプ状に限られず、フレームを構成するものであればよい。）

フレーム２を構成するヘッドパイプ３、メインパイプ４、ダウンチューブ５、ロアパイプ６及びスイングアームブラケット７によって囲まれた空間内にはエンジンＥが搭載され、フレーム２の各部に固定されている。エンジンＥの後部には後方に延びる管状のキャブホルダ１８を介してキャブレター１９（流量調節装置）が接続されている。キャブレター１９の後部にはスイングアームブラケット７とリヤサスペンション１４との間で後方に延びる吸気ダクト２１が接続され、吸気ダクト２１の後部にはスポンジ体からなる桶形状のエアクリーナエレメント２０が接続されている。エアクリーナエレメント２０には両側壁を有するエアクリーナ保持枠３７が取り付けられており、そのエアクリーナ保持枠３７の後方にサイドカバー３８が連続して設けられている。なお、エアクリーナボックス内にエアクリーナエレメントを収容したエアクリーナを用いてもよい。

エンジンＥの出力軸（図示せず）は、チェーンＣを介して後輪１３に動力を伝達し、自動二輪車１の推進力が得られる。メインパイプ４の上方には燃料タンク１５が設けられ、燃料タンク１５の後方にはライダーが跨るシート１６が配置され、該シート１６の下方にあるエアクリーナエレメント２０の後方にはリヤフェンダー１７が近接して設けられている。即ち、シート１６とリヤフェンダー１７とエアクリーナ保持枠３７とサイドカバー３８で囲まれた空間がエアクリーナボックスの役目を果たし、該空間の空気がエアクリーナエレメント２０に吸い込まれることで清浄化された後、吸気ダクト２１、キャブレター１９、キャブホルダ１８の順に流れてエンジンＥに供給される。

図２は自動二輪車１の吸気ダクト２１を上方から見た断面図である。図３は自動二輪車１の吸気ダクト２１の斜視図である。図２及び図３に示すように、吸気ダクト２１はエラストマー樹脂で一体成形されており、前方にあるキャブレター１９（図１参照）に接続される管状部２２と、管状部２２から連続して内径が大きくなり後方のエアクリーナエレメント２０（図１参照）に接続されるチャンバー部２３と、管状部２２に連続してチャンバー部２３の内部空間Ｓへと突出して管状部２２のメイン流路３４の長さＬ１を後方に延長させる延長内壁部２４とを備えている。

管状部２２は、その流路軸線方向Ａに略同一内径となっており、キャブレター１９に連通される接続端部２６の外周面にはバンド取付用の環状凹部２６ａが設けられていると共に、接続端部２６の内周面にはキャブレター係止用の環状溝部２６ｂが設けられている。接続端部２６の外周面の前端側の一部には径方向の外側に把持用舌片２７が突設されており、接続端部２６の外周面の後方側の一部には環状凹部２６ａに巻き付けられるバンドの一部と当接する位置決め突起２８が設けられている。

チャンバー部２３は、管状部２２の流路軸線方向Ａに対して非対称な形状となっている。具体的には、チャンバー部２３は、後方のエアクリーナエレメント２０に向かって管状部２２の流路軸線方向Ａに対する壁面の傾斜角度を一旦増加させて拡径した後に傾斜角度が減少する断面膨出部２３ａと、エアクリーナエレメント２０に向かって管状部２２の流路軸線方向Ａに対する壁面の傾斜角度を徐々に増しながら反り返るように拡径する断面ファンネル部２３ｂとを備えている。チャンバー部２３のエアクリーナエレメント２０に連通される接続端にはフランジ部２９が設けられている。フランジ部２９のエアクリーナエレメント２０側の端面にはシールリップ２９ｂが周状に突設されていると共に、シールリップ２９ｂの外側の所要箇所には締結部材（図示せず）を挿通させる取付孔２９ａが複数設けられている。

延長内壁部２４は、その開放端側（後部側）に向けて徐々に内径が増加するファンネル状となっており、チャンバー部２３の断面膨出部２３ａとの間に空隙が設けられている。延長内壁部２４の流路軸線方向Ａの突出長さＬ３は、チャンバー部２３の流路軸線方向Ａの長さＬ２よりも短く、チャンバー部２３の内部空間Ｓ内で終端している。具体的には、延長内壁部２４の突出長さＬ３はチャンバー部２３の長さＬ２の２０％〜７０％、好ましくは３０％〜６０％となっている。また、延長内壁部２４の一部はチャンバー部２３の断面ファンネル部２３ｂの内面に連続している。即ち、延長内壁部２４とチャンバー部２３の壁面の一部とを利用して、管状部２２のメイン流路３４をチャンバー部２３内の後方に延長させるファンネル状の延長流路３６が形成されている。

チャンバー部２３の断面膨出部２３ａの内面と延長内壁部２４の外面との間の空隙には１つのリブ２５が架設されている。リブ２５の流路軸線方向Ａの長さは、延長内壁部２４の突出長さＬ１よりも短くなっているが、Ｌ１と同じ長さとしてもよい。また、図４に示すように、管状部２２のメイン流路３４より下方に張り出してサブ流路３５が設けられており、このサブ流路３５の上流開口３５ａは延長内壁部２４より外側でチャンバー部２３の内部空間Ｓに連通している。

図４は自動二輪車１の吸気ダクト２１周辺を側方から見た要部断面図である。図５は自動二輪車１の吸気ダクト２１周辺を上方から見た要部断面図である。図４及び図５に示すように、吸気ダクト２１は、右側のリヤサスペンション１４と左側のスイングアームブラケット７との間の空間に設けられ、チャンバー部２３の断面ファンネル部２３ｂを右側に向けた状態でリヤサスペンション１４に沿うように配置されている。管状部２２の先端側の接続端部２６はキャブレター１９の上流側筒部１９ａに外嵌され、上流側筒部１９ａの周縁から径方向の外側に突出する鍔部１９ｂが環状溝部２６ｂに係合されている。この状態で、管状部２２のメイン流路３４がキャブレター１９のメイン流路３０に連通されると共に、管状部２２のサブ流路３５がキャブレター１９のサブ流路３１に連通され、接続端部２６の環状凹部２６ａにバンド３３が巻締めされている。一方、チャンバー部２３のフランジ部２９は、エアクリーナエレメント２０の開口縁にシールリップ２９ｂを押圧させた状態で取付孔２９ａにネジ等の締結部材が挿通されてエアクリーナエレメント２０に締結固定されている。

以上の構成によれば、キャブレター１９とエアクリーナ２０との間の距離が狭いために吸気ダクト２１の全長を長く確保できない場合でも、チャンバー部２３よりも内径の小さい延長内壁部２４が管状部２２に連続されているため、乱流の発生を抑制する小径な流路の長さＬ１（図２参照）が長く確保され、低速走行時のエンジンへの吸気が円滑になる。かつ、チャンバー部２３が延長内壁部２４の外側にラップして設けられてチャンバー部２３の内部空間Ｓの容積が大きく確保されるため、加速時に吸気ダクト２１に発生する急な負圧が十分に緩和され、加速レスポンスの向上が図られる。しかも、延長内壁部２４は開放端側がファンネル状に拡径されているので、チャンバー部２３の内部空間Ｓにある空気がスムーズに延長内壁部２４の内部に吸い込まれて管状部２２のメイン流路３４へと導かれ、吸気抵抗が低減される。

また、チャンバー部２３と延長内壁部２４との間にはリブ２５が架橋されているので、チャンバー部２３の剛性が向上し、加速時にチャンバー部２３に急な負圧が発生しても、チャンバー部２３が内側に窪んで変形することがない。その際、負圧で内方に窪みやすい形状である断面膨出部２３ａに対応する位置にリブ２５を設けているので、１つのリブ２５で効果的にチャンバー部２３の剛性が高められる。

次に、参考形態について説明する。図６は参考形態の吸気ダクト４０を上方から見た模式的な断面図である。図６に示すように、本参考形態では直列四気筒エンジンを搭載した自動二輪車の４つのキャブレター５１に対してエアクリーナ５０からの吸気が吸気ダクト４０を介して供給されている。この吸気ダクト４０は、チャンバー部４５から連続して４つの管状部４１〜４４が夫々のキャブレター５１に向けて分岐されている。各管状部４１〜４４には連続して延長内壁部４６〜４９がチャンバー部４５の内部空間へと突出し、管状部４１〜４４の流路を延長させている。この延長内壁部４６〜４９は開放端側に向けて徐々に拡径するファンネル形状となっている。なお、他の構成は上記実施形態と同様であるため説明を省略する。

以上の構成によれば、上記実施形態と同様に低速走行時のエンジンへの吸気が円滑になると共に、加速時に吸気ダクト４０に発生する急な負圧が十分に緩和され、加速レスポンスの向上も図られる。

以上のように、本発明は、乱流の発生や加速レスポンスの低下等を抑制してエンジン動作をスムーズにする優れた効果を有し、自動二輪車に適用するのに適している。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。図１に示す自動二輪車の吸気ダクトを上方から見た断面図である。図１に示す自動二輪車の吸気ダクトの斜視図である。図１に示す自動二輪車の吸気ダクト周辺を側方から見た要部断面図である。図１に示す自動二輪車の吸気ダクト周辺を上方から見た要部断面図である。参考形態の自動二輪車の吸気ダクトを上方から見た断面図である。

１自動二輪車
２フレーム
７スイングアームブラケット
１４リヤサスペンション
１７リヤフェンダー
１９キャブレター（流量調節装置）
２０エアクリーナエレメント
２１吸気ダクト
２２管状部
２３チャンバー部
２４延長内壁部
２５リブ
３６延長流路
Ｅエンジン
Ｓ内部空間

Claims

フレームと、
前記フレームに前部が枢支されて後部が後輪を回転自在に軸支したスイングアームと、
前記スイングアームと前記フレームとの間に介設されたリヤサスペンションと、
前記フレームに固定されたエンジンと、
前記リヤサスペンションの前方に配置され、前記エンジンへ供給する吸気量を調節する流量調節装置と、
前記リヤサスペンションの側方に配置され、前記フレームと前記リヤサスペンションとの間を通るように前後方向に延設され、前記流量調節装置に吸気を導く吸気ダクトと、
前記リヤサスペンションの後方に配置され、前記吸気ダクトに吸気を導くエアクリーナと、を備え、
前記吸気ダクトは、
前記流量調節装置に前端が接続され、前記フレームの側方に配置された管状部と、
前記管状部の後側に設けられて前記管状部よりも内径が大きく、前記エアクリーナに後端が接続され、前記リヤサスペンションに沿って拡径するチャンバー部と、
前記管状部に連続して前記チャンバー部の内部空間へと突出し、前記管状部内の流路に連通する延長流路を形成する延長内壁部と、を備えていることを特徴とする自動二輪車。
前記チャンバー部のうち車幅方向外側の部分は、前記エアクリーナに向かって前記管状部の流路軸線方向に対する壁面の傾斜角度を一旦増加させて拡径した後に傾斜角度が減少する断面膨出部であり、
前記チャンバー部のうち車幅方向内側の部分は、前記エアクリーナに向かって前記管状部の流路軸線方向に対する壁面の傾斜角度を徐々に増しながら前記リヤサスペンションに沿って拡径する断面ファンネル部であり、
前記延長内壁部の外面と、その外側にある前記断面膨出部の内面との間には空隙が形成されており、
前記管状部と前記チャンバー部と前記延長内壁部とが一体成形されている請求項１に記載の自動二輪車。
前記管状部と前記チャンバー部と前記延長内壁部とが可撓性材料で一体成形されており、
前記延長内壁部は、前記チャンバー部の内面との間に空隙をあけた状態で車幅方向外側に設けられ、車幅方向内側で前記チャンバー部の内面に連続している請求項１又は２に記載の自動二輪車。
前記チャンバー部の内面と前記延長内壁部の外面との間にリブが架設されている請求項３に記載の自動二輪車。
前記管状部には、前記チャンバー部と前記延長内壁部との間に形成された空隙に向けて開口して前記空隙を前記流量調節装置に連通させるサブ流路が設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載の自動二輪車。