JP5691258B2 - エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンと伝動装置が一体に構成されたパワーユニットを備えるスクータ型自動二輪車に適用されるエンジンの吸気装置に関する。

従来、スクータ型の自動二輪車では、エンジンと伝動装置（例えばトランスミッションなど）が一体に構成されて後輪を軸支する所謂スイング式パワーユニットが採用されている。このパワーユニットはエンジンと伝動装置をスイングアームとして機能させるため、前部が車体フレームに揺動可能に軸支される一方、後部が車体フレームの後端に緩衝懸架されている。従って、パワーユニットの全体で後輪からの衝撃を吸収することができる。

また、エンジンのシリンダヘッドには吸気ポートと排気ポートが形成され、吸気ポートへ燃料と空気の混合気を供給するエンジン吸気系（エンジンの吸気装置）と、排気ポートからの排気を排出するエンジン排気系とが、パワーユニットと共に車体フレームに対して上下方向に揺動可能に構成されている。

このうち、特許文献１には、エンジン吸気系のエアクリーナ（メインエアクリーナ）が車幅方向に２分割可能に構成され、この分割面を接合するために外方へ突設された接合フランジ部が、車体フレームにおけるシートレールの直下に配置されたスクータ型自動二輪車が開示されている。

特開昭６３−１９５０８６号公報

ところが、特許文献１に記載のスクータ型自動二輪車では、エンジン吸気系におけるエアクリーナの接合フランジ部がシートレールの直下に配置されているため、パワーユニットと共に揺動するエンジン吸気系の揺動時に、エアクリーナの接合フランジ部がシートレールに干渉する恐れがある。従って、このエンジン吸気系のエアクリーナでは、シートレールとの干渉を防止するために、エアクリーナの容量を小さくしなければならない。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、エアクリーナの容量を大きく確保できるエンジンの吸気装置を提供することにある。

本発明は、エンジンと伝動装置が一体に構成されたパワーユニットが左右一対の車体フレームに揺動可能に支持され、このパワーユニットと前記車体フレームとの間に配置されて、前記パワーユニットと共に揺動可能に設けられ、且つ車幅方向に分割可能なエアクリーナを備えるエンジンの吸気装置において、前記エアクリーナは、エアクリーナ本体とフィルタエレメントにより画成された車幅方向内側のクリーンサイドと、エアクリーナカバーとフィルタエレメントにより画成された車幅方向外側のダーティサイドとに分割されるとともに、その分割された面を接合するために外方へ突設された接合フランジ部を備え、この接合フランジ部が車両平面視で、左右一対の前記車体フレームに挟まれた範囲であって、前記ダーティサイド側の車体フレームの直下から外れた位置に配置されて構成される一方、前記エアクリーナのダーティサイドを構成する前記エアクリーナカバーが、前記エアクリーナの前記ダーティサイド側に位置する前記車体フレームよりも車幅方向外側に膨出して設けられ、このエアクリーナカバーの前記膨出した位置に接続されるインレットパイプの接続部は、車両平面視において、前記車体フレームに少なくとも一部がオーバーラップして、またはこの車体フレームよりも車幅方向外側に位置づけられて構成され、前記インレットパイプは、前記エアクリーナカバーの前記接続部から上流の露出部分を、車両平面視において、前記車体フレームにオーバーラップして車両前方へ延出し、そのインレットパイプの上流端開口である吸入口を、車両平面視において、車幅方向内側に指向させ、且つ前記エアクリーナのダーティサイド側に位置する車体フレームの直下、またはこの車体フレームよりも車幅方向内側に配置されて構成され、更に、下流端をエンジンの吸気管に接続したアウトレットパイプの上流部を前記クリーンサイド内に開口させるとともに、上流端開口である流入口を前記フィルタエレメントに指向させて配置したことを特徴とするものである。

本発明によれば、エアクリーナの分割面を接合するために外方へ突設された接合フランジ部が、車両平面視で、左右一対の車体フレームに挟まれた範囲に配置されている。このため、パワーユニットと共に車体フレームに対して揺動するエンジンの吸気装置のエアクリーナが、車体フレームに干渉することを防止できるので、その分、エアクリーナの容量を大きく確保できる。

本発明に係るエンジンの吸気装置における一実施形態であるエンジン吸気系が適用されたスクータ型自動二輪車を示す左側面図。 図１のスクータ型自動二輪車における車体フレーム、パワーユニット及びエンジン吸気系を示す左側面図。 図２のＩＩＩ矢視図。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係るエンジンの吸気装置における一実施形態であるエンジン吸気系が適用されたスクータ型自動二輪車を示す左側面図である。図２は、図１のスクータ型自動二輪車における車体フレーム、パワーユニット及びエンジン吸気系を示す左側面図である。本実施の形態において、前後、左右、上下の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。

図１及び図２に示すように、スクータ型車両としてのスクータ型自動二輪車１０は、アンダボーン型の車体フレーム１１を備えてなる。この車体フレーム１１は、前頭部のヘッドパイプ１２の後部から鋼管製の１本のダウンチューブ１３が後下方へ向かって延出され、このダウンチューブ１３の下部後端に円筒形状のブリッジパイプ１４が車幅方向に延在して接続され、このブリッジパイプ１４から左右一対のシートレール１５が、後斜め上方へ延出して構成される。

左右一対のシートレール１５の後端にはテールブリッジ１６が架け渡されている。また、ブリッジパイプ１４とシートレール１５が交差する車体フレーム１１の中央下部にリンクプレート１７が、ブリッジパイプ１４及びシートレール１５に固着して設けられている。

ヘッドパイプ１２にフロントフォーク１８が、ハンドルバー１９と共に左右に回転自在に支持され、このフロントフォーク１８の下端に前輪２０が軸支されている。一方、車体フレーム１１の中央下部の前記リンクプレート１７に、エンジン懸架ブラケット２２を介してパワーユニット２３が、上下方向に揺動可能に枢支される。

パワーユニット２３は、スクータ用として一般的に用いられているものであり、エンジン２４と伝動装置２５が一体に構成され、伝動装置２５の後部に後輪２６が直接軸支される。伝動装置２５は、例えばエンジン２４の出力を所定の回転数に変更する無段階変速機である。この伝動装置２５の後部とシートレール１５との間にリアクションユニット２７が上下に架け渡される。このリアクションユニット２７によって、パワーユニット２３及び後輪２６は上下方向の揺動が緩衝されて懸架される。

車体フレーム１１におけるシートレール１５の上方に着座シート２８が開閉自在に設けられる。この着座シート２８の下方で、パワーユニット２３におけるシリンダアセンブリ３２（後述）の上方に、ヘルメットなどを収納可能な物品収納ボックス２９が配置される。着座シート２８を開放することによって物品収納ボックス２９の上部開口２９Ａが開放され、この物品収納ボックス２９内への物品の出し入れが可能になる。尚、パワーユニット２３の前部及び車体フレーム１１は、合成樹脂製のフレームカバー３０によって覆われ、外観の向上や内部機器の保護が図られている。

エンジン２４は、クランクケース３１の前方からシリンダアセンブリ３２が略水平方向に前傾して延設されて構成される。クランクケース３１の左側から伝動装置２５が一体に併設されて後方へ延びている。シリンダアセンブリ３２は、シリンダ３３とシリンダヘッド３４とヘッドカバー３５とがクランクケース３１の側から順次重ねられて構成される。また、クランクケース３１の前下部から左右一対の軸受ボス部３６が、前方へ一体に延出されている。

パワーユニット２３の上方で且つシートレール１５の下方には、シリンダヘッド３４の図示しない吸気ポートへ混合気（燃料と空気の混合気）を供給するエンジン吸気系３７が、吸気ポートに接続されて配置される。このエンジン吸気系３７はエンジンの吸気装置として機能し、エアクリーナ３８、アウトレットパイプ３９、キャブレタ４０及び吸気管４１を有して構成される。

吸気管４１は、シリンダヘッド３４の吸気ポートに接続されると共にキャブレタ４０に接続され、このキャブレタ４０がエアクリーナ３８にアウトレットパイプ３９を介して接続される。エアクリーナ３８にて塵埃等が除去された清浄な空気が吸気としてキャブレタ４０へ供給され、このキャブレタ４０は、吸気ポートへの吸気量に応じて、燃料タンク（不図示）からの燃料を所定量霧化し、吸気と共に吸気ポートへ供給する。

また、シリンダヘッド３４の下面には図示しない排気ポートが開口され、この排気ポートから図示しない排気管が後方へ延び、この排気管の後端に排気マフラ（不図示）が連結されて、排気ポートからの排気を排出するエンジン排気系が構成される。このエンジン排気系及び前記エンジン吸気系３７はパワーユニット２３と共に、エンジン懸架ブラケット２２を介して上下方向に揺動する。このエンジン吸気系３７の揺動時におけるエアクリーナ３８の最上昇位置を図２に２点鎖線で示す。

エンジン懸架ブラケット２２は、円筒形状の車体側軸受部４３と、同じく円筒形状のエンジン側軸受部４４とが複数本のブリッジ部材４５により一体化されたものである。車体側軸受部４３が車体フレーム１１における左右のリンクプレート１７に回転自在に軸支され、エンジン側軸受部４４がパワーユニット２３におけるクランクケース３１の左右の軸受ボス部３６に回転自在に軸支される。これにより、エンジン懸架ブラケット２２は、パワーユニット２３と車体フレーム１１のリンクプレート１７との間に架け渡されて、パワーユニット２３を車体フレーム１１に対し上下方向に揺動可能に支持する。

前述の如く、エンジン吸気系３７は、パワーユニット２３の上方で且つシートレール１５の下方、即ち車両側面視でパワーユニット２３とシートレール１５との間に配置されるが、このエンジン吸気系３７のエアクリーナ３８は、図３に示すように、車幅方向Ｗに沿って２分割可能に構成されている。

つまり、エアクリーナ３８は、エアクリーナ本体４６とエアクリーナカバー４７とが、それぞれの接合フランジ部４６Ａ及び４７Ａを用いて接合されて構成され、これらのエアクリーナ本体４６とエアクリーナカバー４７の接合面（分割面）４８にフィルタエレメント４９が配置される。このフィルタエレメント４９を境にして、エアクリーナ３８の内部はクリーンサイド５０とダーティサイド５１とに分離される。

エアクリーナ３８のクリーンサイド５０は、エアクリーナ本体４６とフィルタエレメント４９により画成されて構成され、またダーティサイド５１は、エアクリーナカバー４７とフィルタエレメント４９とにより画成されて構成される。エアクリーナカバー４７には、外気を導入可能なインレットパイプ５２がダーティサイド５１に連通して接続される。また、エアクリーナ本体４６には、前記アウトレットパイプ３９がクリーンサイド５０に連通して接続される。インレットパイプ５２からダーティサイド５１内に導入された外気は、フィルタエレメント４９により塵埃等が除去され清浄な空気となってクリーンサイド５０へ流入し、このクリーンサイド５０からアウトレットパイプ３９を経てキャブレタ４０へ供給される。

さて、エアクリーナ本体４６の接合フランジ部４６Ａとエアクリーナカバー４７の接合フランジ部４７Ａとは、エアクリーナ本体４６とエアクリーナカバー４７の接合面（分割面）４８を接合するために外方へ突設されて構成され、これらの接合フランジ部４６Ａ及び４７Ａが図示しないにボルト及びナットにより締結される。これらの接合フランジ部４６Ａ及び４７Ａは、図３に示す車両平面視において、左右一対のシートレール１５に挟まれた範囲Ｘに配置される。従って、これらの接合フランジ部４６Ａ及び４７Ａは、左右一対のシートレール１５のうち、ダーティサイド５１側に位置するシートレール１５Ａの直下から外れた位置に配置されることになる。更に、エアクリーナ３８のエアクリーナカバー４７は、車両平面視において、ダーティサイド５１側のシートレール１５Ａよりも車幅方向Ｗの外側に膨出して設けられている。

このエアクリーナカバー４７に接続されるインレットパイプ５２の接続部５３は、車両平面視において、ダーティサイド５１側のシートレール１５Ａに一部がオーバーラップし、残部がダーティサイド５１側のシートレール１５Ａよりも車幅方向Ｗの外側に位置づけられる。但し、このインレットパイプ５２の接続部５３は、ダーティサイド５１側のシートレール１５Ａに全てがオーバーラップして位置づけられてもよく、または、ダーティサイド５１側のシートレール１５Ａよりも車幅方向Ｗの外側に全てが位置づけられてもよい。

また、インレットパイプ５２は、エアクリーナカバー４７との接続部５３から車両後方へ延出されてエアクリーナカバー４７内（ダーティサイド５１）に収容される被収容部分５２Ｂと、エアクリーナカバー４７との接続部５３から車両前方へ延出されてエアクリーナカバー４７外に露出する露出部分５２Ａと、を有する。

このインレットパイプ５２の露出部分５２Ａは、図２に示す車両側面視において、エアクリーナ３８から略水平方向に車両前方へ延出される。更に、このインレットパイプ５２の露出部分５２Ａは、図３に示す車両平面視において車幅方向Ｗの内側（車幅方向Ｗの中心側）に湾曲されて、インレットパイプ５２の上流端開口である吸入口５４を車幅方向Ｗの内側（車幅方向Ｗの中心側）に指向させるよう構成されている。

更に、インレットパイプ５２の吸入口５４は、車両平面視において、エアクリーナ３８のダーティサイド５１側のシートレール１５Ａの直下、またはこのシートレール１５Ａよりも車幅方向Ｗの内側に配置される。本実施の形態では、インレットパイプ５２の吸入口５４は、ダーティサイド５１側のシートレール１５Ａよりも車幅方向Ｗの内側に配置されている。

一方、エアクリーナ３８におけるエアクリーナ本体４６に接続されるアウトレットパイプ３９は、エアクリーナ本体４６との接続部５５が、エアクリーナ本体４６内においてダーティサイド５１側へ屈曲して形成され、上流端開口である流入口５６をフィルタエレメント４９に指向させて配置されている。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（７）を奏する。

（１）エアクリーナ３８では、エアクリーナ本体４６とエアクリーナカバー４７の接合面（分割面）４８を接合するために外方へ突設された接合フランジ部４６Ａ及び４７Ｂが、車両平面視で、左右一対のシートレール１５に挟まれた範囲Ｘに配置されている。パワーユニット２３と共にシートレール１５に対し揺動するエンジン吸気系３７のエアクリーナ３８は、接合フランジ部４６Ａ及び４７Ａがダーティサイド５１側のシートレール１５Ａの直下に配置されている場合には、このシートレール１５Ａとの間に大きなクリアランス（図２のクリアランスＬ参照）が必要になる。

これに対し、本実施の形態では、接合フランジ部４６Ａ及び４７Ａは、図３に示す車両平面視で左右一対のシートレール１５に挟まれた範囲Ｘに配置されて、ダーティサイド５１側のシートレール１５Ａの直下から外れた位置にある。このため、エアクリーナ３８は、シートレール１５との間のクリアランスＬが小さく設定されても、図２の２点鎖線に示すように、揺動時にシートレール１５（シートレール１５Ａ）と干渉することを防止できる。この結果、その分、エアクリーナ３８の容量を大きく確保できる。

（２）エアクリーナ３８におけるインレットパイプ５２の露出部分５２Ａは、車幅方向Ｗの内側（中心側）に湾曲されて、車両平面視において、吸入口５４を車幅方向Ｗの内側に指向させるよう構成されている。このため、インレットパイプ５２を通してエアクリーナ３８内へ車両外側からダストが侵入したり、雨水が浸入することを防止できる。

（３）エアクリーナ３８におけるインレットパイプ５２の露出部分５２Ａが車幅方向Ｗの内側に湾曲して構成されている。このインレットパイプ５２の露出部分５２Ａが直線状であると、図２に示すように、シートレール１５が車両前方側へ傾斜して形成されているため、インレットパイプ５２の露出部分５２Ａを車両前方へ延出させたときに、この露出部分５２Ａがエアクリーナの揺動時にシートレール１５に干渉する恐れがある。

これに対し、インレットパイプ５２の露出部分５２Ａが車幅方向Ｗの内側に湾曲して構成されることで、この露出部分５２Ａが車両前方へ延出された場合にも、エアクリーナ３８の揺動時にシートレール１５に干渉することを防止できる。この結果、インレットパイプ５２の露出部分５２Ａの管長を容易に調整することが可能になり、インレットパイプ５２による吸気音を好適に低減できる。

（４）インレットパイプ５２の吸入口５４が、図３に示す車両平面視において、ダーティサイド５１側のシートレール１５Ａよりも車幅方向Ｗの内側に配置されたので、エアクリーナ３８の揺動時に、この吸入口５４がダーティサイド５１側のシートレール１５Ａに干渉することを考慮することなく、吸入口５４の径を拡大できる。この結果、インレットパイプ５２へ流入する外気の流入抵抗を低減できるので、エンジン２４の高出力化に寄与できる。

（５）インレットパイプ５２が接続されるエアクリーナ３８のエアクリーナカバー４７が、エアクリーナ３８のダーティサイド５１側に位置するシートレール１５Ａよりも車幅方向Ｗの外側に膨出して設けられているので、ダーティサイド５１の容量、ひいてはエアクリーナ３８の容量を増大させることができる。

（６）エアクリーナ３８のインレットパイプ５２が、図２に示す車両側面視において、エアクリーナ３８から車両前方へ略水平方向に延出されている。このインレットパイプ５２が、車両側面視において、車両前方へ下向きに延出された場合には、吸入口５４から泥が侵入し易くなり、車両前方へ上向きに延出された場合には、吸入口５４から雨水が浸入し易くなる。これに対し、インレットパイプ５２が車両側面視において、エアクリーナ３８から車両前方へ略水平方向に延出されているので、上述の泥や雨水がインレットパイプ５２内、ひいてはエアクリーナ３８内に侵入することを防止できる。

（７）エアクリーナ３８におけるアウトレットパイプ３９（図３）がクリーンサイド５０内でダーティサイド５１側へ屈曲して構成されたので、クリーンサイド５０のスペースを有効に利用して、アウトレットパイプ３９の管長を調整でき、このため、アウトレットパイプ３９による吸気音を低減できる。更に、アウトレットパイプ３９がクリーンサイド５０内で屈曲され、その流入口５６をフィルタエレメント４９に指向させて配置されたので、アウトレットパイプ３９による吸気抵抗を低減でき、エンジン２４の高出力化に寄与できる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、インレットパイプ５２を車両前方へ更に延出して、吸入口５４を着座シート２８の下方に位置づけ、これにより、インレットパイプ５２内へのダストや雨水の侵入をより一層防止するようにしてもよい。また、インレットパイプ５２をエアクリーナカバー４７と一体に構成してもよい。

１０ スクータ型自動二輪車
１１ 車体フレーム
１５、１５Ａ シートレール（車体フレーム）
２３ パワーユニット
２４ エンジン
２５ 伝動装置
３７ エンジン吸気系（エンジンの吸気装置）
３８ エアクリーナ
３９ アウトレットパイプ
４６ エアクリーナ本体
４７ エアクリーナカバー
４６Ａ、４７Ａ 接合フランジ部
４８ 接合面（分割面）
５０ クリーンサイド
５１ ダーティサイド
５２ インレットパイプ
５２Ａ インレットパイプの露出部分
５３ インレットパイプの接続部
５４ インレットパイプの吸入口
Ｗ 車幅方向
Ｘ 範囲

Claims (4)

1. エンジンと伝動装置が一体に構成されたパワーユニットが左右一対の車体フレームに揺動可能に支持され、
   このパワーユニットと前記車体フレームとの間に配置されて、前記パワーユニットと共に揺動可能に設けられ、且つ車幅方向に分割可能なエアクリーナを備えるエンジンの吸気装置において、
   前記エアクリーナは、エアクリーナ本体とフィルタエレメントにより画成された車幅方向内側のクリーンサイドと、エアクリーナカバーとフィルタエレメントにより画成された車幅方向外側のダーティサイドとに分割されるとともに、その分割された面を接合するために外方へ突設された接合フランジ部を備え、この接合フランジ部が車両平面視で、左右一対の前記車体フレームに挟まれた範囲であって、前記ダーティサイド側の車体フレームの直下から外れた位置に配置されて構成される一方、
   前記エアクリーナのダーティサイドを構成する前記エアクリーナカバーが、前記エアクリーナの前記ダーティサイド側に位置する前記車体フレームよりも車幅方向外側に膨出して設けられ、このエアクリーナカバーの前記膨出した位置に接続されるインレットパイプの接続部は、車両平面視において、前記車体フレームに少なくとも一部がオーバーラップして、またはこの車体フレームよりも車幅方向外側に位置づけられて構成され、
   前記インレットパイプは、前記エアクリーナカバーの前記接続部から上流の露出部分を、車両平面視において、前記車体フレームにオーバーラップして車両前方へ延出し、
   そのインレットパイプの上流端開口である吸入口を、車両平面視において、車幅方向内側に指向させ、且つ前記エアクリーナのダーティサイド側に位置する車体フレームの直下、またはこの車体フレームよりも車幅方向内側に配置されて構成され、
   更に、下流端をエンジンの吸気管に接続したアウトレットパイプの上流部を前記クリーンサイド内に開口させるとともに、上流端開口である流入口を前記フィルタエレメントに指向させて配置したことを特徴とするエンジンの吸気装置。
2. 前記インレットパイプは、前記エアクリーナカバーとの前記接続部から車両側面視において車両前方へ略水平方向に延出されてエアクリーナカバー外に露出する前記露出部分と、前記エアクリーナカバーとの前記接続部から車両後方へ延出されて前記エアクリーナカバー内後方の前記ダーティサイドに収容される被収容部分とを有するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの吸気装置。
3. 前記車体フレームは、ヘッドパイプの後部から鋼管製の１本のダウンチューブが後下方へ向かって延出され、このダウンチューブの下部後端に円筒形状のブリッジパイプが車幅方向に延在して接続され、このブリッジパイプから左右一対のシートレールが後斜め上方へ延出して構成され、前記パワーユニットは、前記後斜め上方へ延出したシートレールの下方に配置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエンジンの吸気装置。
4. 前記パワーユニットは、前部がエンジン懸架ブラケットを介して前記車体フレームの中央下部に上下方向に揺動可能に枢支され、後部を車体フレームを構成する前記シートレールとの間に架設されたリアクッションユニットによって上下方向の揺動が緩衝されて懸架されるとともに、前記エアクリーナは、車両側面視で前方および上方を前記シートレールによって、また後方を前記リアクッションユニットによって囲まれた範囲内における前記パワーユニットの上部に配置されて構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のエンジンの吸気装置。

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