JP4523536B2 - 車両のエアクリーナ構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエアクリーナ構造の改良に関するものである。

従来の車両のエアクリーナ構造として、エアクリーナケース内に空気を取り込む吸気管と、エアクリーナケースをキャブレタに接続する接続管とをエアクリーナケースに接続したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−２７０５５９公報

特許文献１の図３に示される通り、エアクリーナケース５３は、一つの側壁に、吸気管５１を接続する吸気管接続部６１と、接続管５４を貫通させて支持する接続管貫通孔６３とを備える。
吸気管５１は、図１に示されるように、シート３５の前端の下方からシート３５の中央の下方に設けたエアクリーナケース５３まで延びる。

吸気管５１は、その全長が大きいために通気抵抗が大きく、また、エアクリーナケース５３内に設けたフィルタ部分も通気抵抗が大きいため、例えば、車両の加速時等にスロットルバルブを急に開けたときに、吸気管５１を介してエアクリーナケース５３内に空気が入りにくくなり、エアクリーナケース５３内の圧力が低下し、空気のエアクリーナケース６４内からエンジン側への流れが妨げられる。このため、エアクリーナケース５３内の圧力低下を抑えることで、エンジンの回転上昇の応答性、即ち、スロットルレスポンスを向上させることが望まれる。

また、エアクリーナケース５３の側壁に設けた吸気管接続部６１、接続管貫通孔６３にそれぞれ吸気管５１、接続管５４を接続する場合、生産性向上のために、吸気管５１、接続管５４の組付け性を向上させることが望まれる。
本発明の目的は、車両のスロットルレスポンス向上とエアクリーナの生産性向上とを図ることにある。

請求項１に係る発明は、車体フレームにエアクリーナを取付け、このエアクリーナに、エアクリーナ内に空気を取り込む吸気ダクトと、エアクリーナをエンジン側に連通するコネクティングチューブとを接続した車両のエアクリーナ構造において、エアクリーナに備える少なくとも一つの壁に、エアクリーナ内の圧力変化によって撓むことが可能な弾性体を設け、弾性体は単一の弾性体であり、この弾性体で吸気ダクト及びコネクティングチューブを支持し、弾性体の吸気ダクトの接続部及びコネクティングチューブの接続部で囲まれた部分を平坦部としたことを特徴とする。

作用として、例えば、吸気装置のスロットルバルブを急に開けたときに、エアクリーナ内の圧力が低下すると、弾性体がエアクリーナ内に撓んで、圧力が大きく低下するのを抑える。従って、空気がエアクリーナからエンジン側へスロットルバルブを開けてからほとんど遅れずにスムーズに流れる。
平坦部を他の部分よりも大きく弾性変形させてエアクリーナケース内の圧力変化、特に圧力低下を小さくできる。
また、接続面（接続部）以外の平坦な外面及び内面が撓むことでエアクリーナ内の圧力低下を確実に抑えることができるとともに、平坦部を設けたので、平坦部を接続用ラバーと別体に設けるのに比べて、部品数を減らすことができ、コストを抑えることができる。

さらに本発明は、単一の弾性体で吸気ダクト及びコネクティングチューブを支持したことにより、吸気ダクト及びコネクティングチューブを、それぞれ別な弾性体で支持するのに比べて弾性体のエアクリーナへの組付けが迅速に且つ容易に行える。

請求項２に係る発明は、車両に、エアクリーナ内の吸気温度を測定する温度センサを備え、この温度センサを弾性体で支持したことを特徴とする。
作用として、温度センサを支持する別の弾性体をエアクリーナに組付けるのに比べて、弾性体の組付けが迅速に且つ容易に行える。

請求項３に係る発明は、弾性体は、吸気ダクト、コネクティングチューブを接続する接続部及び温度センサを取付ける取付部以外の弾性面を備えることを特徴とする。
作用として、吸気ダクト、コネクティングチューブ及び温度センサを接続する接続部、取付部以外の弾性面でエアクリーナ内の圧力低下を抑える。
。

請求項１に係る発明では、エアクリーナに備える少なくとも一つの壁に、エアクリーナ内の圧力変化によって撓むことが可能な弾性体を設けたので、急にスロットルバルブを開けたときに、弾性体によってエアクリーナ内の瞬時の圧力低下を抑え、空気をエンジン内に迅速に取り込むことができ、スロットルレスポンスを向上させることができる。
また、平坦部を他の部分よりも大きく弾性変形させてエアクリーナケース内の圧力変化、特に圧力低下を小さくできる。
したがって、接続面（接続部）以外の平坦な外面及び内面が撓むことでエアクリーナ内の圧力低下を確実に抑えることができるとともに、平坦部を設けたので、平坦部を接続用ラバーと別体に設けるのに比べて、部品数を減らすことができ、コストを抑えることができる。

また本発明では、単一の弾性体で吸気ダクト及びコネクティングチューブを支持したので、吸気ダクト及びコネクティングチューブを支持する弾性体を一度に取付けることができ、組付性を向上させることができて、生産性を高めることができる。

請求項２に係る発明では、車両に、エアクリーナ内の吸気温度を測定する温度センサを備え、この温度センサを弾性体で支持したので、エアクリーナへの温度センサの組付性を向上させることができるとともに、温度センサへ振動が伝わるのを防止することができ、更に、弾性体で温度センサ取付部のシール部材を兼ねることができる。

請求項３に係る発明では、弾性体に、吸気ダクト、コネクティングチューブ及び温度センサを支持する接続部、取付部以外の弾性面を備えるので、接続部、取付部以外の弾性面でエアクリーナ内の圧力低下を確実に抑えることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るエアクリーナ構造を採用した車両の側面図であり、車両１０は、車体フレーム１１のほぼ中央に縦置きのエンジン１２及び変速機１３からなるパワーユニット１４を配置し、このパワーユニット１４の前方に配置したフロントファイナルアセンブリ１６と変速機１３とをフロントプロペラシャフト１７で連結し、パワーユニット１４の後方に配置したリヤファイナルアセンブリ１８と変速機１３とをリヤプロペラシャフト２１で連結した四輪駆動方式の不整地走行車（ＡＴＶ）である。

車体フレーム１１は、パワーユニット１４の下部を支持する左右一対のロアフレーム３１，３２（手前側の符号３１のみ示す。）と、これらのロアフレーム３１，３２の上部に側面視でパワーユニット１４を囲むように取付けたほぼコ字形状の左右一対のアッパフレーム３３，３４（手前側の符号３３のみ示す。）と、これらのアッパフレーム３３，３４の前部上部及びロアフレーム３１，３２の前端部のそれぞれを連結する左右一対のフロントフレーム３６，３７（手前側の符号３６のみ示す。）と、これらのフロントフレーム３６，３７及びアッパフレーム３３，３４のそれぞれを連結する左右一対のフロント連結フレーム４１，４２（手前側の符号４１のみ示す。）と、アッパフレーム３３，３４の後部上部から後方へ延ばすとともに中間部をロアフレーム３１，３２の後端に連結した左右一対のリヤアッパフレーム４３，４４（手前側の符号４３のみ示す。）とを備える。

エンジン１２は、そのシリンダ部５１に吸気装置５３及び排気装置５４を接続したものであり、吸気装置５３は、エアクリーナ５６及びスロットルボディ５７を備え、排気装置５４は、排気管６１とマフラ６２とからなる。

フロントファイナルアセンブリ１６は、左右一対のドライブシャフト６６，６７（手前側の符号６６のみ示す。）を介して左右の前輪６８，６９側に連結した装置である。
リヤファイナルアセンブリ１８は、左右一対のドライブシャフト７２，７３（手前側の符号７２のみ示す。）を介して左右の後輪７４，７５側に連結した装置である。

前輪６８，６９を操舵するバーハンドル７７は、ステアリングシャフト７８で支持したものであり、ステアリングシャフト７８は、左右のアッパフレーム３３，３４の前部に渡したクロスパイプ（不図示）に上部を回転自在に取付け、左右のフロント連結フレーム４１，４２に渡したクロスプレート７９に下部を回転自在に取付けたものである。

図中の８１はラジエータ、８２，８３（手前側の符号８２のみ示す。）は左右一対のフロントクッションユニット、８４は燃料タンク、８６は燃料ポンプ、９１はフロントキャリア、９２はフロントフェンダ、９３はボディカバー、９４はシート、９６はリヤキャリア、９７はリヤファイナルアセンブリ１８をスイング自在に支持するスイングアーム、９８はリヤアッパフレーム４３，４４側とリヤファイナルアセンブリ１８側とに渡したリヤクッションユニット、１０１はリヤフェンダ、１０２はステップフロアである。

図２は本発明に係る車両の平面図であり、車両１０は、燃料タンク８４及びシート９４の下方に、吸気装置５３を構成する吸気ダクト１１１を配置し、この吸気ダクト１１１の後端をエアクリーナ５６に接続した四輪車である。
図中の１１５，１１５は乗員用ステップ、１１６はギヤチェンジペダル、１１７はブレーキペダル、１１８はクラッチレバー、１２１はブレーキレバーである。

図３は本発明に係る吸気装置を説明する要部平面図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す。以下同じ。）であり、左右のアッパフレーム３３，３４にエアクリーナ５６をブラケット１２５，１２６を介して取付け、このエアクリーナ５６の前部に、吸気ダクト１１１の後端及びコネクティングチューブ１２７の後端を接続し、このコネクティングチューブ１２７の前端にスロットルボディ５７を接続し、このスロットルボディ５７の前端に吸気管１３１を接続し、この吸気管１３１の前端をエンジン１２のシリンダ部５１に接続したことを示す。なお、１３３は燃料タンク８４のフィラーキャップである。

図４は本発明に係るエアクリーナ及び吸気ダクトを示す斜視図であり、エアクリーナ５６は、エアクリーナケース１４１と、このエアクリーナケース１４１内に配置したエアクリーナエレメント（不図示）とからなり、エアクリーナケース１４１は、ケース本体１４３と、このケース本体１４３に吸気ダクト１１１及びコネクティングチューブ１２７（図３参照）を接続するためにケース本体１４３の側壁１４３ａに取付けた接続用ラバー１４６と、ケース本体１４３の上部の開口を塞ぐケースカバー１４７とからなる。なお、複数の１５１はケース本体１４３にケースカバー１４７を固定する固定金具、１５２は接続用ラバー１４６に一体に設けた管部、１５３は管部１５２にジョイント管１５４を介して接続した延長管、１５６は延長管１５３の端部を塞ぐ栓である。

吸気ダクト１１１は、外部から空気を取り込む吸気口１６１を備える吸気室１６２と、この吸気室１６２に一端を一体に接続するとともに他端を接続用ラバー１４６の下部に接続したダクト部１６３と、このダクト部１６３に接続したレゾネータ（ｒｅｓｏｎａｔｏｒ：共鳴室）１６４とからなる。

図５は本発明に係るエアクリーナの接続用ラバーを説明する正面図であり、接続用ラバー１４６は、ケース本体１４３の側壁１４３ａに開けた取付穴１４３ｂに嵌合させて取付けた板状部１７１と、この板状部１７１の下部に吸気ダクト１１１（図４参照）を接続するために一体に設けたダクト接続部１７２と、板状部１７１の上部にコネクティングチューブ１２７（図３参照）を接続するために一体に設けたチューブ接続部１７３と、板状部１７１のダクト接続部１７２寄りの縁部に温度センサを取付けるために一体に設けたセンサ取付部１７４とからなる。

板状部１７１は、取付穴１４３ｂよりも内側で且つダクト接続部１７２とチューブ接続部１７３とセンサ取付部１７４とに囲まれた平坦部１７１ａを他の部分よりも大きく弾性変形させてエアクリーナケース１４１内の圧力変化、特に圧力低下を小さくする部分であり、弾性変形しやすいように大きく面積を確保した。

図６は図５の６−６線断面図であり、ケース本体１４３の取付穴１４３ｂに接続用ラバー１４６を嵌めるとともに、接続用ラバー１４６の板状部１７１よりも内側に設けた内側管部１７６とエアクリーナケース１４１とでエアクリーナエレメント１７８を支持したことを示す。なお、１７１ｂは板状部１７１の周縁に設けた環状溝部であり、側壁１４３ａの取付穴１４３ｂに嵌合させた部分である。１７１Ａは板状部１７１の平坦部１７１ａの外面、１７１Ｂは板状部１７１の平坦部１７１ａの内面である。

エアクリーナエレメント１７８は、複数の金属製プレート部材で構成したフレーム１８１と、このフレーム１８１に取付けたフィルタアセンブリ１８２とからなり、フィルタアセンブリ１８２にフィルタ１８３を備えるものである。

エアクリーナエレメント１７８の固定については、フレーム１８１に内筒部１８５を設け、フィルタアセンブリ１８２に外筒部１８６を設け、これらの内筒部１８５と外筒部１８６との間に出来る環状溝１８７に接続用ラバー１４６の内側管部１７６を嵌合させ、ケース本体１４３に段部１９１を設け、ケースカバー１４７に断面Ｌ字状の起立壁１９２を設け、これらの段部１９１と起立壁１９２とでエアクリーナエレメント１７８のフィルタアセンブリ１８２の端部を挟み込むことにより、接続用ラバー１４６の内側管部１７６と、エアクリーナケース１４１とでエアクリーナエレメント１７８を支持する。なお、１９４は外筒部１８６と内側管部１７６と内筒部１８５とを締め付けるホースバンド、１９５はケース本体１４３の底部に設けたドレン管、１９６はドレン管１９５の下部開口を塞ぐゴムキャップである。

図７は本発明に係る接続用ラバーの要部断面図であり、チューブ接続部１７３の断面を示す。
チューブ接続部１７３は、板状部１７１から一体に突出させた上部管部２０１と、この上部管部２０１の先端に一体に設けた上部接続本体部２０２とからなる。
上部管部２０１は、コネクティングチューブ１２７を挿入する接続穴２０４と、この接続穴２０４の奥側に、コネクティングチューブ１２７の先端に形成したフランジ２０６を嵌合させるために設けた内側環状溝２０７と、ホースバンド２０８で締め込む部分である環状のバンド溝２０９とを備え、接続穴２０４及び内側環状溝２０７を、上部管部２０１の中空部２１１及び内側管部１７６の中空部２１２及びエアクリーナケース１４１（図６参照）、詳しくは、ケース本体１４３内に連通させた部分である。なお、２１４は中空部２１２に形成した環状突起であり、エアクリーナエレメント１７８の内筒部１８５との間をシールする部分である。

図８は図５の８−８線断面図であり、ダクト接続部１７２は、板状部１７１から一体に突出させた下部管部２２１と、この下部管部２２１の先端部に一体に設けた下部接続本体部２２２とからなり、下部接続本体部２２２は、吸気ダクト１１１を挿入する接続穴２２４と、ホースバンド２２６で締め込む部分である環状のバンド溝２２７とを備え、接続穴２２４に、吸気ダクト１１１との間のシール性を高めるための２本の環状突起２２８，２２８を設け、接続穴２２４を、下部管部２２１の中空部２３１及びエアクリーナケース１４１（図６参照）、詳しくは、ケース本体１４３内に連通させた部分である。

図９は図５の９−９線断面図であり、センサ取付部１７４は、板状部１７１の外面１７１Ａから膨出させて高く形成した外側膨出部２４１と、板状部１７１の内面１７１Ｂから膨出させて高く形成した内側膨出部２４２と、外側膨出部２４１から内側膨出部２４２まで貫通させた穴部２４３とを備える。

穴部２４３は、温度センサ２４５を挿入して嵌合させる嵌合穴２４６，２４７と、これらの嵌合穴２４６，２４７の間に嵌合穴２４６，２４７より大径に形成した大径穴２４８と、この大径穴２４８から内側に突出させるように形成した環状山部２５１と、一方の嵌合穴２４７に隣接させて内側膨出部２４２に形成した内側穴部２５２とからなる。

センサ取付部１７４に温度センサ２４５を取付けるには、温度センサ２４５を穴部２４３に挿入し、温度センサ２４５に形成したおねじ部２４５ａにナット２５４をねじ込む。
穴部２４３の環状山部２５１は、嵌合穴２４６，２４７よりも内径が小さいため、穴部２４３に温度センサ２４５を挿入したときに環状山部２５１が圧縮されて穴部２４３と温度センサ２４５との間をシールする。なお、２４５ｂは温度センサ２４５の検知部である。

以上に述べたエアクリーナ構造の作用を次に説明する。
図１０は本発明に係るエアクリーン構造の作用を示す作用図である。
例えば、車両を加速させるためにスロットルグリップを急に操作した場合、空気は、矢印Ａで示すように、吸気ダクト１１１からエアクリーナ５６のダクト接続部１７２を介してエアクリーナケース１４１内、即ち、ダーティサイド２５７に流入し、矢印Ｂで示すように、フィルタ１８３で浄化されてエアクリーナエレメント１７８内、即ち、クリーンサイド２５８に流れ、矢印Ｃで示すように、チューブ接続部１７３を介してコネクティングチューブ１２７内に流れ、図３に示したスロットルボディ５７、吸気管１３１を介してエンジンのシリンダ部５１に至る。

このとき、図１０において、エンジン側からの吸引と、吸気ダクト１１１、ダクト接続部１７２、エアクリーナエレメント１７８の通気抵抗とによって、ダーティサイド２５７及びクリーンサイド２５８の圧力が低下するが、その圧力低下によって接続用ラバー１４６の平坦部１７１ａが内側に撓むため、ダーティサイド２５７及びクリーンサイド２５８の圧力低下は小さく、ダーティサイド２５７及びクリーンサイド２５８の空気がエンジン側に流れるのを妨げない。

例えば、ダーティサイド２５７及びクリーンサイド２５８の圧力低下が大きければ、この低い圧力によって、エンジン側に空気が流れにくくなる。しかし、本発明では、圧力低下が小さいことで、空気はエンジン側にスムーズに流れる。従って、エンジンへ瞬時に多くの空気量を供給することができ、エンジンの出力を瞬時に高めることができて、スロットルバルブを急に開けたときのエンジンの回転速度上昇の応答性、即ち、スロットルレスポンスを向上させることができる。

以上の図１及び図６で説明したように、本発明は第１に、車体フレーム１１にエアクリーナ５６を取付け、このエアクリーナ５６に、エアクリーナ５６内に空気を取り込む吸気ダクト１１１と、エアクリーナ５６をエンジン１２側に連通するコネクティングチューブ１２７（図３参照）とを接続した車両１０のエアクリーナ構造において、エアクリーナ５６に備える少なくとも一つの壁としての側壁１４３ａに、エアクリーナ５６内の圧力変化によって撓むことが可能な弾性体としての接続用ラバー１４６を設けたことを特徴とする。

これにより、例えば、急にスロットルバルブを開けたときに、接続用ラバー１４６、詳しくは、板状部１７１の平坦部１７１ａによってエアクリーナ５６内の瞬時の圧力低下を抑え、空気をエンジン１２内に迅速に取り込むことができ、スロットルレスポンスを向上させることができる。

本発明は第２に、単一の接続用ラバー１４６で吸気ダクト１１１及びコネクティングチューブ１２７を支持したことを特徴とする。
これにより、吸気ダクト接続用ラバーとコネクティングチューブ接続用ラバーとを別々に設けるのに比べて、本発明では、吸気ダクト１１１及びコネクティングチューブ１２７を支持する接続用ラバー１４６を一度に取付けることができ、組付性を向上させることができて、生産性を高めることができる。

本発明は第３に、図４及び図９に示したように、車両１０（図１参照）に、エアクリーナ５６内の吸気温度を測定する温度センサ２４５を備え、この温度センサ２４５を接続用ラバー１４６で支持したことを特徴とする。

これにより、例えば、温度センサ接続用ラバーを別に設けるのに比べて、エアクリーナ５６への温度センサ２４５の組付性を向上させることができるとともに、温度センサ２４５へ振動が伝わるのを防止することができ、更に、接続用ラバー１４６でセンサ取付部１７４のシール部材を兼ねることができる。

本発明は第４に、図５及び図６に示したように、接続用ラバー１４６に、吸気ダクト１１１、コネクティングチューブ１２７及び温度センサ２４５（図９参照）を支持する支持部としてのダクト接続部１７２、チューブ接続部１７３、センサ取付部１７４以外の弾性面としての平坦部１７１ａの外面１７１Ａ及び内面１７１Ｂを備えることを特徴とする。

これにより、支持部１７２〜１７４以外の外面１７１Ａ及び内面１７１Ｂが撓むことでエアクリーナ５６内の圧力低下を確実に抑えることができる。
また、接続用ラバー１４６に平坦部１７１ａを設けることで、平坦部を接続用ラバーと別体に設けるのに比べて、部品数を減らすことができ、コストを抑えることができる。

尚、本実施形態では、図５に示したように、接続用ラバー１４６のダクト接続部１７２、チューブ接続部１７３及びセンサ取付部１７４で囲まれる部分に平坦部１７１ａを設けたが、これに限らず、取付穴１４３ｂの内側で且つダクト接続部１７２、チューブ接続部１７３又はセンサ取付部１７４の外側に平坦部を設けてもよい。

本発明のエアクリーナ構造は、二輪車、四輪車に好適である。

本発明に係るエアクリーナ構造を採用した車両の側面図である。 本発明に係る車両の平面図である。 本発明に係る吸気装置を説明する要部平面図である。 本発明に係るエアクリーナ及び吸気ダクトを示す斜視図である。 本発明に係るエアクリーナの接続用ラバーを説明する正面図である。 図５の６−６線断面図である。 本発明に係る接続用ラバーの要部断面図である。 図５の８−８線断面図である。 図５の９−９線断面図である。 本発明に係るエアクリーナ構造の作用を示す作用図である。

符号の説明

１０…車両、１１…車体フレーム、１２…エンジン、５６…エアクリーナ、１１１…吸気ダクト、１２７…コネクティングチューブ、１４３ａ…壁（側壁）、１４６…弾性体（接続用ラバー）、１７１ａ…平坦部、１７１Ａ，１７１Ｂ…弾性面（外面、内面）、１７２，１７３，１７４…ダクト接続部、チューブ接続部、センサ取付部、２４５…温度センサ。

Claims (3)

1. 車体フレーム（１１）にエアクリーナ（５６）を取付け、このエアクリーナ（５６）に、エアクリーナ内に空気を取り込む吸気ダクト（１１１）と、エアクリーナ（５６）をエンジン（１２）側に連通するコネクティングチューブ（１２７）とを接続した車両のエアクリーナ構造において、
   前記エアクリーナ（５６）に備える少なくとも一つの壁（１４３ａ）に、エアクリーナ内の圧力変化によって撓むことが可能な弾性体（１４６）を設け、
   前記弾性体（１４６）は単一の弾性体であり、この弾性体（１４６）で吸気ダクト（１１１）及び前記コネクティングチューブ（１２７）を支持し、
   前記弾性体（１４６）の前記吸気ダクト（１１１）の接続部（１７２）及び前記コネクティングチューブ（１２７）の接続部（１７３）で囲まれた部分を平坦部（１７１ａ）とした、
   ことを特徴とする車両のエアクリーナ構造。
2. 前記車両は、前記エアクリーナ（５６）に吸気の温度を測定する温度センサ（２４５）を備え、この温度センサ（２４５）を前記弾性体（１４６）で支持したことを特徴とする請求項１記載の車両のエアクリーナ構造。
3. 前記弾性体（１４６）は、前記吸気ダクト（１１１）、前記コネクティングチューブ（１２７）を接続する前記接続部（１７２，１７３）及び前記温度センサ（２４５）を取付ける取付部（１７４）以外の弾性面（１７１Ａ，１７１Ｂ）を備えることを特徴とする請求項２記載の車両のエアクリーナ構造。

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