鞍乗型車両の吸気構造
【課題】走行風の風圧を利用してエンジンへの吸入空気の流速の向上を図ることが可能で、粉塵を吸い込みにくい鞍乗型車両の吸気構造を提供する。
【解決手段】エンジン１２へ吸気する吸気ダクト７５が車両後方に向かって開口するように設けられ、吸気ダクト７５は、エアクリーナーケース６１に接続され、エアクリーナーケース６１を介してエンジン１２の吸気側に接続された自動二輪車１０において、エアクリーナーケース６１とエンジン１２の吸気口４３Ａとの間に過給機１２０を設け、車両前方に向かって開口する走行風取入口１１１から走行風を取り入れ、過給機１２０は、吸気ダクト７５側に設けられた一方の羽根車によりエンジン１２へ吸気を過給し、走行風取入口１１１側に設けられて走行風を受けて回転する他方の羽根車により上記一方の羽根車を駆動する。
【解決手段】エンジン１２へ吸気する吸気ダクト７５が車両後方に向かって開口するように設けられ、吸気ダクト７５は、エアクリーナーケース６１に接続され、エアクリーナーケース６１を介してエンジン１２の吸気側に接続された自動二輪車１０において、エアクリーナーケース６１とエンジン１２の吸気口４３Ａとの間に過給機１２０を設け、車両前方に向かって開口する走行風取入口１１１から走行風を取り入れ、過給機１２０は、吸気ダクト７５側に設けられた一方の羽根車によりエンジン１２へ吸気を過給し、走行風取入口１１１側に設けられて走行風を受けて回転する他方の羽根車により上記一方の羽根車を駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型車両のエンジンに空気を供給する吸気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動二輪車の前部に車両前方に向かって開口する空気取入口を設け、この空気取入口から導入される走行風を、エアボックスを介してエンジンに取り入れることにより、エンジンへの吸入空気の流速の向上を図った構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１３５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、走行風の風圧を利用して吸入空気の流速の向上を図るためには、特許文献１に開示された構成のように、車両の前部において前方に開口する取入口から吸気する必要があるが、このような構成では、多塵地域等では粉塵を吸い込み易く、エアクリーナーエレメントが目詰まりする時期が早まる可能性があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、走行風の風圧を利用してエンジンへの吸入空気の流速の向上を図ることが可能で、粉塵を吸い込みにくい鞍乗型車両の吸気構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、エンジン（１２）へ吸気する吸気ダクト（７５）が、鞍乗型車両（１０）の車両後方に向かって開口するように設けられ、前記吸気ダクトは、エアクリーナー（６１、６２）に接続され、前記エアクリーナーを介して前記エンジンの吸気側に接続された鞍乗型車両において、前記エアクリーナーと前記エンジンの吸気口（４３Ａ）との間に過給機（１２０、１２７）を設け、車両前方に向かって開口する走行風取入口（１１１）から、走行風を取り入れ、前記過給機は、前記吸気ダクト側に設けられた一方の羽根車（１２４）により前記エンジンへ吸気を過給し、前記走行風取入口側に設けられて走行風を受けて回転する他方の羽根車（１２３）により前記一方の羽根車を駆動することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、車両前方に向かって開口する走行風取入口から取り入れた走行風により過給機の羽根車を駆動して、車両後方に向かって開口する吸気ダクトから吸い込んだ吸気をエアクリーナーを介してエンジンに過給するので、走行風に含まれる塵埃がエアクリーナーに入らないように、走行風の風圧を利用してエンジンの吸入空気の流速を向上させ、エンジンの吸入空気量を確保できる。
ここで、エンジンの吸気口に、スロットルバルブを具備した気化器、燃料噴射装置を備えたスロットルボディ、及び燃料噴射装置を備えていないスロットルボディのいずれかが装着された構成において、これとエアクリーナーとの間に過給機を設けてもよい。
【０００７】
上記構成において、前記エンジンは後方から吸気をし、前方から排気をする構成としてもよい。この構成によれば、車両後方に向かって開口する吸気ダクトを車両後部に設けた場合に、吸気ダクトからエアクリーナーを介してスロットルボディに至る吸気経路が短くなるので、吸気ダクトを車両後部に配置しても配管が短くて済み、過給機の配置の自由度が向上するという利点もある。
【０００８】
また、上記構成において、前記吸気ダクト、及び、前記過給機から走行風を出す走行風出口（１３１、１５２）は、シート（３６）下方に設けられる構成としてもよい。この構成によれば、吸気ダクトをシート下に設けたことで吸気ダクトからより塵埃を吸い込みにくくなる。また、走行風出口をシート下に設けたことで過給機を通った走行風を効率よく、乗員を不快に感じさせないように排気できる。
上記構成において、前記走行風取入口の通路（１１０）は、前記エンジンの上方を通り、上面視または下面視で前記エンジンのシリンダヘッド（４３）と重なる構成としてもよい。この構成によれば、走行風を取り入れる通路を、シリンダヘッドの上方の空間を有効に使用して配置できる。
【０００９】
また、上記構成において、前記過給機は前記吸気ダクト側と前記走行風取入口側との２室（１２１、１２２）に分割され、その２室につながる同軸（１２５）があり、その同軸につながる２つの羽根車（１２３、１２４）を設け、一方の羽根車（１２４）は吸気ダクト側の室（１２２）に、他方の羽根車（１２３）は走行風取入口側の室（１２１）に設けられ、前記走行風取入口側の室に設けられた羽根車は、前記吸気ダクト側の室に設けられた羽根車よりも面積が大きい構成としてもよい。この構成によれば、走行風により回転される羽根車がエンジンへの吸気を過給する羽根車より大きく構成されているため、走行風の圧力を効率よく利用し、エンジンの吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００１０】
また、上記構成において、前記過給機（１２７）は吸気ダクト側（１２２）と走行風取入口側（１２１）とに分割され、吸気ダクト側および、走行風取入口側に、それぞれ羽根車（１２３、１２４）を設け、前記２つの羽根車の軸（１２８Ａ、１２８Ｂ）は、変速機構（１２９）を介して連結され、前記走行風取入口側に設けられた羽根車の回転数を変速して、前記吸気ダクト側に設けられた羽根車に伝達する構成としてもよい。この構成によれば、走行風により回転される羽根車の回転が、リダクション機構を介して、エンジンへの吸気を過給する羽根車に伝達されるので、走行風の圧力によりエンジンの吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００１１】
また、上記構成において、前記走行風取入口から入り、前記過給機を通過した走行風を排出する走行風排出口（１５０）を備え、前記走行風排出口の後部は二股に分岐し、一方は外気に開放する開放口（１５２）であり、他方は前記エアクリーナーに連通するエアクリーナー連通口（１５５）であって、前記開放口と、前記エアクリーナー連通口との分岐路には、走行風をどちらに排出するかを決定するバルブ（１５７）を備え、ＥＣＵ（１７０）からの信号で前記バルブを作動させるアクチュエーター（１６０）を備えた構成としてもよい。この構成によれば、過給機から走行風を外気に排気する状態と、過給機を出た走行風をエアクリーナーに導入する状態とを、ＥＣＵがアクチュエーターを制御することで、バルブの動作により切り替えることができるので、例えば、高速域では過給機から走行風を外気に排気し、低速域では過給機を出た走行風をエアクリーナーに導入することで、エンジンへの過給を過剰にせず、かつ、低速域でもエンジンへの適切な過給を実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両前方に向かって開口する走行風取入口から取り入れた走行風により過給機の羽根車を駆動して、車両後方に向かって開口する吸気ダクトから吸い込んだ吸気をエアクリーナーを介してエンジンに過給するので、走行風に含まれる塵埃がエアクリーナーに入らないように、走行風の風圧を利用してエンジンの吸入空気の流速を向上させ、エンジンの吸入空気量を確保できる。
【００１３】
また、エンジンは後方から吸気をし、前方から排気をする構成とすることで、車両後方に向かって開口する吸気ダクトを車両後部に設けた場合に、吸気ダクトからエアクリーナーを介してスロットルボディに至る吸気経路が短くなるので、吸気ダクトを車両後部に配置しても配管が短くて済み、過給機の配置の自由度が向上するという利点もある。
また、吸気ダクトをシート下方に設け、過給機から走行風を出す走行風出口もシート下方に設けたことで、吸気ダクトからより塵埃を吸い込みにくくなり、過給機を通った走行風を効率よく、乗員を不快に感じさせないように排気できる。
また、走行風取入口の通路が、エンジンの上方を通り、上面視または下面視でエンジンのシリンダヘッドと重なる構成とすることで、走行風を取り入れる通路を、シリンダヘッドの上方の空間を有効に使用して配置できる。
また、過給機は吸気ダクト側と走行風取入口側との２室に分割され、その２室につながる同軸があり、その同軸につながる２つの羽根車を設け、一方の羽根車は吸気ダクト側の室に、他方の羽根車は走行風取入口側の室に設けられ、走行風取入口側の室に設けられた羽根車は、吸気ダクト側の室に設けられた羽根車よりも面積が大きい構成とすることで、走行風により回転される羽根車がエンジンへの吸気を過給する羽根車より大きく、走行風の圧力を効率よく利用し、エンジンの吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００１４】
また、過給機は吸気ダクト側と走行風取入口側とに分割され、吸気ダクト側および、走行風取入口側に、それぞれ羽根車を設け、２つの羽根車の軸は、リダクション機構を介して連結され、走行風取入口側に設けられた羽根車の回転数を増速して、吸気ダクト側に設けられた羽根車に伝達する構成とすることで、走行風により回転される羽根車の回転が、リダクション機構を介して、エンジンへの吸気を過給する羽根車に伝達され、走行風の圧力によりエンジンの吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００１５】
また、走行風取入口から入り、過給機を通過した走行風を排出する走行風排出口を備え、走行風排出口の後部は二股に分岐し、一方は外気に開放する開放口であり、他方はエアクリーナーに連通するエアクリーナー連通口であって、開放口と、エアクリーナー連通口との分岐路には、走行風をどちらに排出するかを決定するバルブを備え、ＥＣＵからの信号でバルブを作動させるアクチュエーターを備えた構成とすることで、過給機から走行風を外気に排気する状態と、過給機を出た走行風をエアクリーナーに導入する状態とを、ＥＣＵがアクチュエーターを制御することで、バルブの動作により切り替えることができるので、例えば、高速域では過給機から走行風を外気に排気し、低速域では過給機を出た走行風をエアクリーナーに導入することで、エンジンへの過給を過剰にせず、かつ、低速域でもエンジンへの適切な過給を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】吸気機構を詳細に示す要部左側面図である。
【図３】自動二輪車を下方から見た要部平面図である。
【図４】吸気機構の構成を示す平面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る吸気機構の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る車両について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で、上下、前後、左右の方向は、車両の運転者から見た方向をいう。
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る自動二輪車１０（鞍乗型車両）の左側面図である。また、図２は吸気機構１００を詳細に示す要部左側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１の中央部にエンジン１２が配置され、車体フレーム１１の前端にフロントフォーク１３が操舵可能に支持され、車体フレーム１１の後部の下部に上下に揺動可能なスイングアーム１４が支持された鞍乗り型の車両である。
【００１８】
車体フレーム１１は、フロントフォーク１３を操舵可能に支持するヘッドパイプ１６と、ヘッドパイプ１６の上部から後下方に延びる左右一対のメインフレーム１７と、ヘッドパイプ１６の下部から後下方に延びる左右一対のダウンフレーム１８と、車両の前後方向中間部でメインフレーム１７の後端から下方に延びる左右一対のセンターフレーム１９と、メインフレーム１７の後部から後ろ上がりに車両後部へ延びる左右一対のシートレール２０と、スイングアーム１４とを備えて構成される。シートレール２０の中間部には、左右のシートレール２０を連結するシート下クロスメンバ２６が設けられている。
【００１９】
左右のセンターフレーム１９は、メインフレーム１７及びシートレール２０が連結された上部から下方に延びる板状のピボット部を有し、このピボット部にはスイングアーム１４を揺動自在に軸支するピボット軸３０が貫通して配置されている。ピボット軸３０は、車幅方向に平行に配置されている。
スイングアーム１４は、前後に延びる左右一対のアーム７を連結して構成されている。スイングアーム１４の前端部にはピボット軸３０が貫通され、スイングアーム１４はこのピボット軸３０を揺動中心として後方へ延びている。駆動輪としての後輪ＷＲは、スイングアーム１４の後端に支持されている。
【００２０】
一方、操行ハンドル３３はフロントフォーク１３の上部に取り付けられ、前輪ＷＦはフロントフォーク１３の下部に取り付けられている。車体フレーム１１の前部上方には燃料タンク３５が配置されている。詳細には、燃料タンク３５はメインフレーム１７の上方において、左右のメインフレーム１７に跨って配置され、ヘッドパイプ１６の後方からセンターフレーム１９の上方まで延在している。
左右のシートレール２０に跨って設けられる乗員用のシート３６は、燃料タンク３５の後端に連続してシートレール２０の上方に配置され、シートレール２０に沿うように後方に延びている。シート３６は、シート３６の後部に設けられたロック機構（図示略）によりロックされ、乗員等がこのロック機構を解除することで着脱自在に設けられている。また、シート３６の下方には左右のシートレール２０の間にバッテリー（図示略）が配置されている。
【００２１】
エンジン１２は、水冷４サイクル単気筒エンジンであり、シリンダ軸線が前傾して設けられ、クランク軸が収容されるクランクケース４１の側から順に、ピストンが内部を摺動するシリンダブロック４２、シリンダヘッド４３及びシリンダヘッドカバー４４を備えて構成されている。クランクケース４１の後部には変速機４５が一体的に設けられている。
エンジン１２は、ダウンフレーム１８及びセンターフレーム１９に締結され、全体として車体フレーム１１に吊り下げられるように支持されている。
【００２２】
クランクケース４１の後部の左側面には、エンジン１２の回転を出力するドライブスプロケット５６が設けられている。後輪ＷＲの左側面にはドリブンスプロケット５７が設けられ、後輪ＷＲは、ドライブスプロケット５６とドリブンスプロケット５７とに巻き掛けられたチェーン５８によって駆動される。
シリンダヘッド４３の前部に設けられた排気口４３Ｂには排気管４９が連結され、排気管４９はクランクケース４１の前方に出て、クランクケース４１の下方を通って後方へ延び、排気管４９の後端には後ろ上がりに延びるマフラー５０が接続されている。また、シリンダヘッド４３の後部に設けられた吸気口４３Ａには燃料及び燃焼空気を供給するスロットルボディ５２が連結されている。スロットルボディ５２には後述する吸気機構１００により空気が供給されるとともに、インジェクタ（図示略）が設けられている。スロットルボディ５２の内部では、燃料タンク３５に内蔵された燃料ポンプ（図示略）により供給される燃料がインジェクタから噴射され、この燃料が吸気機構１００により供給された空気とともに吸気口４３Ａに供給される。
【００２３】
また、自動二輪車１０は、エンジン１２よりも前方においてヘッドパイプ１６、メインフレーム１７及びダウンフレーム１８の側方を覆う左右一対の樹脂製の車体カバー２５カバーを備えている。自動二輪車１０には、車体カバー２５に加えて、車体中央部を覆うサイドカバーやシートレール２０を覆うリアカバー等を設けてもよい。
前輪ＷＦは、フロントフォーク１３に取り付けられたフロントフェンダ８によって上方を覆われている。ヘッドパイプ１６の前方にはヘッドライト４０が設けられている。
【００２４】
吸気機構１００は、スロットルボディ５２に接続される過給機１２０と、外気を導入する吸気ダクト７５を備え、過給機１２０に空気を供給するエアクリーナーケース６１（エアクリーナー）と、過給機１２０に走行風を導入する走行風取入管１１０（通路）とを備えて構成される。
走行風取入管１１０は、自動二輪車１０の前後方向に伸びる中空の管状部材であり、その一端はフロントフォーク１３の間に位置して、自動二輪車１０の前方に向かって開口する走行風取入口１１１となっている。走行風取入管１１０の他端は過給機１２０に連結され、自動二輪車１０の走行時に走行風取入口１１１から流れ込む走行風が、走行風取入管１１０を通って過給機１２０に流れ込む。
【００２５】
エアクリーナーケース６１は、燃料タンク３５及びシート３６の下方で、かつ、エンジン１２の上方に位置している。エアクリーナーケース６１の上部は燃料タンク３５の底面に形成された凹部（図示略）に嵌り込み、エアクリーナーケース６１はメインフレーム１７に固定されている。
エアクリーナーケース６１は、上下２分割で構成された中空の箱であり、その分割面はパッキン等を介して気密性を保持できるよう接合され、クリップ等により接離可能に連結される。分割されるエアクリーナーケース６１の後部側には、後方に伸びる吸気ダクト７５が設けられ、吸気ダクト７５の先端は後方向きに開口して、外気を吸い込む外気吸入口７６となっている。一方、エアクリーナーケース６１の前部には、過給機１２０に空気を供給するコネクティングチューブ１４０が設けられている。
【００２６】
エアクリーナーケース６１の分割面には、エアクリーナーケース６１の後部側の吸気ダクト７５から吸い込まれた外気に含まれる塵埃等を吸着除去する板状のエレメント７０が配置される。エレメント７０は、エアクリーナーケース６１の分割面に形成された枠（図示略）に保持されて、上記分割面を覆い、吸気ダクト７５から吸い込まれた外気は漏れなくエレメント７０を通過して浄化される。このエレメント７０により、エアクリーナーケース６１の内部空間は、エレメント７０よりも上流側のダーティーサイド７１と、エレメント７０よりも下流側のクリーンサイド７２とに区画される。吸気ダクト７５はダーティーサイド７１に連通してエレメント７０に外気を供給し、コネクティングチューブ１４０はクリーンサイド７２に連通して、エレメント７０により浄化された空気を過給機１２０に送出する。
【００２７】
図３は、自動二輪車１０における吸気機構１００の配置状態を示す図であり、自動二輪車１０を下方から見た要部平面図である。また、図４は、吸気機構１００の各部を上方からみた平面図であり、一部を模式化して示している。図４中の矢印は気流を示す。
図３及び図４に示すように、過給機１２０には、自動二輪車１０の車体前端部から、シリンダヘッドカバー４４の上を通って設けられた走行風取入管１１０により、走行風が導かれる。走行風取入管１１０は、図３に示す下面視でシリンダヘッド４３と重なるように配置されているため、他の部材と干渉しにくく、空きスペースとなりやすい場所を有効に活用して配置されている。図３には下面視を示しているが、自動二輪車１０の車体を上面視した場合にも、走行風取入管１１０はシリンダヘッド４３に重なる位置にある。
過給機１２０は、走行風取入管１１０からの走行風が流れる室１２１と、エアクリーナーケース６１から供給される燃焼用空気が流れる室１２２とを有し、室１２２内部の羽根車１２４によって燃焼用空気をスロットルボディ５２に過給するタービンである。
【００２８】
過給機１２０の室１２１は、上面視で右側、下面視で左側に位置しており、室１２１の前部には走行風取入管１１０が連結されている。走行風取入管１１０は、図２及び図３に示すように、自動二輪車１０の車体の中心軸より右側に位置して、自動二輪車１０の車体前端部から略中央部にかけて、エンジン１２のシリンダヘッドカバー４４の上を通るように配設される。走行風取入管１１０の先端の走行風取入口１１１は、フロントフォーク１３の間においてヘッドライト４０の下方かつフロントフェンダ８の上方で開口し、走行風を正面から取り込む。走行風取入管１１０の基端部は下方に曲がって過給機１２０の室１２１に連結される。室１２１は円形の内部空間を有し、走行風取入管１１０は、室１２１の中心から前に偏った位置で下向きに接続され、この走行風取入管１１０から室１２１の内部には下向きに走行風が吹き込むので、走行風が室１２１内部の壁に沿って流れるため旋回流を発生する。また、室１２２の円形の空間の中心には、自動二輪車１０の車体の側方に延びる走行風排出管１３０が設けられている。
【００２９】
室１２１の内部空間には羽根車１２３が配設される。羽根車１２３は、室１２１の厚み方向に立設された軸１２５に固定され、走行風取入管１１０を通った走行風を受けて軸１２５とともに回転する。羽根車１２３は、例えば、略三角形に形成された多数の板状の羽根を、軸１２５の側面に軸方向に接合し、各々の羽根が軸１２５の周方向に等間隔で配置され、室１２１の側面視で放射状に設けられた構成、或いは、室１２１に同心に配置された円筒の周面を切り起こして複数の羽根を形成した構成となっている。
上記のように走行風取入管１１０から室１２１に下向きに走行風が吹き込まれ、この走行風が旋回流を生じると、羽根車１２３は走行風のエネルギーにより図２中で反時計回りに回転する。羽根車１２３を回転させた走行風は走行風排出管１３０から外へ流出する。
【００３０】
軸１２５は室１２１の側壁を貫通して、室１２１に隣り合わせに設けられた室１２２の内部に達しており、室１２１と室１２２とを区画する壁には、図４に示すように軸１２５を回転自在に支持するベアリング１２６が配設されている。このため、走行風取入口１１１から取り込まれた走行風により羽根車１２３が回転すると、この回転力は軸１２５を介して室１２２内に伝達される。
【００３１】
一方、過給機１２０が有する室１２２は、図３及び図４に示すように、自動二輪車１０の車体において上面視で左側、下面視で右側に位置している。室１２２の側面にはコネクティングチューブ１４０が接続され、室１２２の前部はスロットルボディ５２に連結されている。室１２２は室１２１と同様に、円形の内部空間を有し、この円形の空間の中心にコネクティングチューブ１４０が繋がっている。
【００３２】
室１２２の内部空間には、室１２１に繋がる軸１２５が貫通して設けられ、この軸１２５に羽根車１２４が固定される。羽根車１２４は、例えば、羽根車１２３と同様に、多数の板状の羽根を軸１２５に接合した構成、或いは、円筒の側面を切り起こして羽根を設けた構成を有し、軸１２５とともに回転して室１２２内部の空気を室１２２の中心から周囲に向けて押し出すとともに旋回流を発生する。このため、上述のように、室１２１内の羽根車１２３が走行風を受けて回転することによって軸１２５に回転力が与えられると、この回転力により、羽根車１２４が室１２２内を図２中で反時計回りに回転し、エアクリーナーケース６１から供給される燃焼用空気の旋回流を生じる。スロットルボディ５２は、室１２２に対し、室１２２の中心より上に偏った位置に連結されているので、室１２２内を旋回して流れる燃焼用空気が、旋回中の流速をほぼ保ったままスロットルボディ５２に流入する。これにより、スロットルボディ５２に燃焼用空気が圧送される。
【００３３】
このように、過給機１２０においては、隣り合わせに設けられた２つの室１２１、１２２に羽根車１２３、１２４を設け、これら羽根車１２３、１２４を一つの軸１２５により連結して一体に回転する構成とし、室１２１には走行風取入管１１０から走行風を取り入れ、この走行風により羽根車１２３、１２４を回転させることで、羽根車１２４によってエレメント７０で浄化された燃焼用空気を圧送し、エンジン１２の吸い込み圧による流速を超える速度でスロットルボディ５２へ燃焼用空気が送り込まれる。スロットルボディ５２では、過給機１２０から過給された燃焼用空気に、燃料タンク３５に設けられた燃料ポンプ（図示略）が送出する燃料が噴射されて燃焼用混合気が生成され、吸気口４３Ａからエンジン１２のシリンダヘッド４３に混合気が送り込まれる。
【００３４】
また、図４に示すように、室１２１に設けられる羽根車１２３は、室１２２に設けられる羽根車１２４よりも大きい。すなわち、羽根車１２３、１２４が同一形状で構成される場合において、一枚の羽根の大きさ、羽根車１２３、１２４がそれぞれ風を受ける面積、羽根車１２３、１２４の径等のいずれか１以上において羽根車１２３が羽根車１２４より大きい。また、羽根車１２３、１２４が同一形状でない場合は、羽根車１２３、１２４がそれぞれ風を受ける面積で比較して、羽根車１２３が羽根車１２４より大きい。
【００３５】
この構成では、走行風のエネルギーを回転力に変える側の羽根車１２３が大きいことから、より多くの走行風を受けて効率よく回転力を生み出すとともに、燃焼用空気を回転させて圧送する羽根車１２４を小さくしたため、回転の抵抗を減らすことで回転速度を高くすることができる。また、自動二輪車１０の停車中や低速走行中など、走行風の流速が小さく羽根車１２３、１２４が回転しない場合、或いは、羽根車１２３、１２４の回転速度が低速で、羽根車１２３、１２４が生じる旋回流の流速がエンジン１２の吸い込み圧による燃焼用空気の流速よりも低い場合には、羽根車１２４がスロットルボディ５２に送り出すより多くの燃焼用空気がスロットルボディ５２に流れるようにする必要がある。ここで、羽根車１２４を室１２２に対して小さくすれば、羽根車１２４の周囲の隙間が大きいために、羽根車１２４の回転速度より高速で燃焼用空気を流す際の通風抵抗が小さくなる。これにより、過給機１２０が、停車中や低速走行中における燃焼用空気の供給の妨げにならないという利点がある。
【００３６】
また、走行風排出管１３０は、室１２１の側方から自動二輪車１０の車体後方にかけて延設され、走行風排出管１３０の先端の走行風出口１３１は、図１及び図２に示すようにシート３６の下方で後方を向いて開口する。走行風出口１３１は、エアクリーナーケース６１に外気を吸い込む吸気ダクト７５の外気吸入口７６よりも後方で開口しているので、自動二輪車１０の走行中は、走行風出口１３１から出た走行風が外気吸入口７６から吸い込まれない構成となっている。
【００３７】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、エンジン１２へ吸気する吸気ダクト７５が、自動二輪車１０の車両後方に向かって開口するように設けられ、吸気ダクト７５は、エアクリーナーケース６１に接続され、エアクリーナーケース６１を介してエンジン１２の吸気側に接続された自動二輪車１０において、エアクリーナーケース６１とエンジン１２の吸気口４３Ａとの間に過給機１２０を設け、自動二輪車１０の車体前方に向かって開口する走行風取入口１１１から走行風を取り入れて、過給機１２０が、吸気ダクト７５側に設けられた一方の羽根車１２４によりエンジン１２へ吸気を過給する一方で、この羽根車１２４を、走行風取入口１１１側に設けられて走行風を受けて回転する他方の羽根車１２３により駆動するので、走行風の風圧を利用してエンジン１２の吸入空気の流速を向上させ、かつ、走行風に含まれる塵埃をエアクリーナーケース６１に進入させず、エンジン１２の吸入空気量を確保できる。
この構成において、スロットルボディ５２においてインジェクタ（図示略）が噴射する燃料を、過給機１２０が過給する過給圧に応じて増減させることで空燃比を調整し、より一層の燃焼効率の向上や出力向上を図るようにしてもよい。
【００３８】
また、第１の実施の形態では、エンジン１２が吸気口４３Ａにおいて後方から吸気をし、排気口４３Ｂにおいて前方から排気をする構成としたので、塵埃がエアクリーナーケース６１に入り込みにくくなるように、車両後方に向かって開口する吸気ダクト７５を車両後部に設けても、吸気ダクト７５からエアクリーナーケース６１を介してスロットルボディ５２に至る吸気経路が短くて済む。また、シリンダヘッド４３の後方では、前方よりも過給機１２０を設置するスペースを確保しやすいので、過給機１２０の配置の自由度が向上するという利点もある。
【００３９】
さらに、吸気ダクト７５の外気吸入口７６、及び、過給機１２０から走行風を出す走行風排出管１３０の走行風出口１３１がシート３６下方に設けられているので、より吸気ダクト７５から塵埃を吸い込みにくくなるとともに、過給機１２０を通った走行風を効率よく、乗員を不快に感じさせないように排気できる。また、走行風出口１３１が外気吸入口７６よりも後方で開口するので、走行風出口１３１から出た走行風が外気吸入口７６に回りこみにくく、エアクリーナーケース６１に塵埃を吸い込みにくい。
また、走行風取入口１１１の走行風取入管１１０は、エンジン１２の上方を通り、上面視及び下面視でエンジン１２のシリンダヘッド４３と重なるので、走行風取入管１１０を、シリンダヘッド４３の上方の空間を有効に使用して配置できる。
【００４０】
さらにまた、過給機１２０は吸気ダクト７５側と走行風取入口１１１側との２室に分割され、その２室につながる軸１２５があり、その同軸につながる２つの羽根車１２３、１２４を設け、一方の羽根車１２４は吸気ダクト７５側の室１２２に、他方の羽根車１２３は走行風取入口１１１側の室１２１に設けられ、走行風取入口１１１側の室１２１に設けられた羽根車１２３は、吸気ダクト７５側の室１２２に設けられた羽根車１２４よりも面積が大きい構成となっているので、走行風を受けて駆動する側の羽根車１２４を大きくすることで走行風の圧力を効率よく利用して軸１２５を回転させ、エンジン１２の吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００４１】
また、走行風取入管１１０の走行風取入口１１１は、自動二輪車１０の前面においてヘッドライト４０の下方かつフロントフェンダ８の上方で開口するので、大きな走行風取入口１１１の開口面積を確保できる。さらに、走行風取入管１１０は、エンジン１２の上方かつ燃料タンク３５の下方を通るように、自動二輪車１０の車体の右側に偏った位置において車体の前後方向に延設される。このため、燃料タンク３５に設けられた燃料ポンプからスロットルボディ５２に延びる燃料供給管、操行ハンドル３３に設けられたアクセルレバーからスロットルボディ５２に繋がるアクセルワイヤ、及び、ヘッドパイプ１６の上端部に設けられるメーターパネルから延びるハーネス類等に干渉しないように、断面積の大きい走行風取入管１１０を設けることが可能である。これにより、大風量の走行風を取り入れて過給機１２０に送り込むことができ、効率よくエンジン１２への過給ができる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明を適用した第２の実施の形態に係る吸気機構１０１の構成を示す平面図であり、一部を模式化して示している。図５中の矢印は気流を示す。
本第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と共通の構成部については同符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図５に示す吸気機構１０１は、第１の実施の形態の吸気機構１００に代えて自動二輪車１０に設けられ、走行風取入管１１０の先端の走行風取入口１１１から走行風を取り込み、この走行風の圧力によってスロットルボディ５２に燃焼用空気を過給するものである。
吸気機構１０１は、過給機１２０に代えて過給機１２７を備える。過給機１２７は、過給機１２０と同様に、走行風取入管１１０を通った走行風が吹き込まれる室１２１と、スロットルボディ５２に向けて燃焼用空気を圧送する室１２２とを有し、室１２１には羽根車１２３が、室１２２には羽根車１２４が設けられている。
【００４４】
吸気機構１０１において、羽根車１２３の軸１２８Ａと、羽根車１２４の軸１２８Ｂとは別体となっており、室１２１と室１２２との間に設けられたリダクション機構１２９（変速機構）を介して連結されている。リダクション機構１２９は、軸１２８Ａの回転を減速して軸１２８Ｂに伝える減速機であり、走行風が羽根車１２３を回転させるトルクに比べてより強いトルクが羽根車１２４に与えられる。このため、羽根車１２３が羽根車１２４より大きいことと相まって、走行風の圧力で羽根車１２４をより強く回転させて、エンジン１２へ適切に過給できる。このリダクション機構１２９を設けたことにより、羽根車１２３と羽根車１２４とを同等の大きさとしても、支障なくエンジン１２へ適切に過給できる。
【００４５】
すなわち、過給機１２７が吸気ダクト７５側と走行風取入口１１１側とに分割され、吸気ダクト７５側および、走行風取入口１１１側に、それぞれ羽根車１２３、１２４を設け、２つの羽根車１２３、１２４の軸１２８Ａ、１２８Ｂは、リダクション機構１２９（変速機構）を介して連結され、走行風取入口１１１側に設けられた羽根車１２３の回転数を減速して、吸気ダクト７５側に設けられた羽根車１２４に伝達する構成としてもよい。この構成によれば、走行風により回転される羽根車１２３の回転がリダクション機構１２９を介して、エンジン１２への吸気を過給する羽根車１２４に伝達されるので、走行風の圧力によりエンジン１２の吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００４６】
なお、軸１２８Ａ、１２８Ｂの間に、変速機構として、軸１２８Ａの回転を増速して軸１２８Ｂに伝える増速機構をリダクション機構１２９に代えて設けてもよい。この場合、羽根車１２３よりも高速で羽根車１２４が回転するので、例えば、大風量の走行風を取り込み可能であって羽根車１２３の回転トルクが強力な場合に、この強いトルクを生かして羽根車１２４を効率よく回転させることができる。
【００４７】
また、吸気機構１０１は、エアクリーナーケース６１と同様に箱形のエアクリーナーケース６２（エアクリーナー）を有する。エアクリーナーケース６２の内部は、エレメント７０によってダーティーサイド７１とクリーンサイド７２とに区画され、ダーティーサイド７１には外気を取り込む吸気ダクト７５に加え、室１２１から出た走行風を取り込む走行風導入管１５５が設けられている。
【００４８】
略円形に形成された室１２１の中心には、羽根車１２３を回転させた走行風が室１２１から出る出口として走行風排出管１５０が接続されている。走行風排出管１５０は室１２１の側方に突出してから自動二輪車１０の車体後方に延び、その先端は２方向に分岐していて、一方は自動二輪車１０の車体側方に向けて湾曲した側方排出管１５１となっており、他方はエアクリーナーケース６２に繋がる走行風導入管１５５（エアクリーナー連通口）となっている。側方排出管１５１は、図１に示した走行風排出管１３０と同様にシート３６の下方に達しており、側方排出管１５１の先端の走行風排出口１５２（走行風出口、開放口）は、シート３６の下方で車体側方に向かって開口し、ここから走行風が車体の側方に向けて排気される。
【００４９】
走行風排出管１５０が側方排出管１５１と走行風導入管１５５とに分岐する分岐箇所には、側方排出管１５１及び走行風導入管１５５を開閉するバルブ１５７が設けられ、バルブ１５７はＥＣＵ１７０の制御に従って動作するアクチュエーター１６０により駆動される。アクチュエーター１６０は、バルブ１５７を動かして、走行風排出管１５０を流れる走行風を側方排出管１５１から排気するか、走行風導入管１５５からエアクリーナーケース６２に送風するかを切り替える。
【００５０】
ＥＣＵ１７０は、エンジン１２の回転数、自動二輪車１０の走行速度、スロットル開度等を検出し、スロットルボディ５２が有するインジェクタからの燃料噴射量等の制御等を行う制御装置である。ＥＣＵ１７０は、検出した自動二輪車１０の走行速度等に基づいてアクチュエーター１６０を制御して、スロットルボディ５２への燃焼用空気の過給圧を調整し、効率よく適正な過給を実現する。具体的には、自動二輪車１０の走行速度が予め設定された速度より高速の場合に、ＥＣＵ１７０はアクチュエーター１６０を制御して、バルブ１５７により排気経路を側方排出管１５１に切り替える。また、自動二輪車１０の走行速度が予め設定された速度以下の場合には、ＥＣＵ１７０はアクチュエーター１６０を制御してバルブ１５７を動かし，排気経路を走行風導入管１５５に切り替える。
【００５１】
これにより、走行風の風量が十分に多い状態では走行風を走行風排出口１５２から排出し、走行風の通風抵抗を減らすことにより、高速かつ大風量の走行風によって羽根車１２３を効率よく高速に回転させ、適正な過給を実現する。また、走行風の風量が少ない低速走行中は、走行風を直接エアクリーナーケース６２に導き，このエアクリーナーケース６２に吹き込む走行風の風圧によって燃焼用空気をスロットルボディ５２に過給するので、適正な過給を実現できる。このため、自動二輪車１０の走行速度が低速であっても高速であっても、エンジン１２に対して適正な過給を行うことができる。
【００５２】
また、ＥＣＵ１７０は、例えば図示しないスイッチの操作に従って，アクチュエーター１６０を駆動してバルブ１５７による切り替えを行ってもよく、この場合、例えば、自動二輪車１０が粉塵の多い環境を走行している間に、走行速度に関わらず走行風を常に走行風排出口１５２から排気して、エアクリーナーケース６２への塵埃の進入を抑制することができる。
【００５３】
このように、走行風取入口１１１から入り、過給機１２０を通過した走行風を排出する走行風排出管１５０を備え、走行風排出管１５０の後部は二股に分岐し、一方は外気に開放する走行風排出口１５２であり、他方はエアクリーナーケース６１に連通する走行風導入管１５５であって、走行風排出口１５２と、走行風導入管１５５との分岐路には、走行風をどちらに排出するかを決定するバルブ１５７を備え、ＥＣＵ１７０からの信号でバルブを作動させるアクチュエーター１６０を備えた構成としてもよい。この構成によれば、過給機１２０から走行風を外気に排気する状態と、過給機１２０を出た走行風をエアクリーナーケース６１に導入する状態とを、ＥＣＵ１７０がアクチュエーター１６０を制御してバルブ１５７を駆動することより切り替えられるので、高速域でも低速域でもエンジン１２への適切な過給を実現することができる。
また、アクチュエーター１６０によってバルブ１５７を中間位置で静止させることで、走行風の一部を側方排出管１５１から排気し、残りを走行風導入管１５５からエアクリーナーケース６２に送風することもできる。この場合，走行風排出管１５０からエアクリーナーケース６２へ供給する走行風の風量を細かく調整できる。
【００５４】
なお、上記第１及び第２の実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば，上記各実施の形態では、エアクリーナーケース６１は上下２分割で構成され、その分割面にエレメント７０が設けられたものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一体的に構成されたエアクリーナーケース内に板状のエレメント７０を設け、エレメント７０を着脱するためのメンテナンス用のスリットを別に設けた構成としてもよい。また、過給機１２０が備える羽根車１２３、１２４は図１、２中反時計回りに回転する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、羽根車１２３、１２４が時計回りに回転する構成としてもよい。すなわち、室１２１、１２２の形状を上記の形状とは逆にして、走行風取入管１１０が過給機１２０の室１２１の上部に接続されるとともに、スロットルボディ５２が室１２２の下部に接続され、室１２１、１２２内部の旋回流が上記の例とは逆向きに流れる構成としてもよい。羽根車１２３、１２４は、直線状に流れる気流により回転力を得ることが可能な形状であればよく、その大きさや羽根の数等は任意である。
また、上記各実施の形態では水冷４サイクル単気筒エンジンを有する自動二輪車に本願発明を適用した例を挙げて説明したが、エンジンが空冷エンジンであっても２サイクルエンジンであってもよいし、多気筒のエンジンであってもよく、チェーンにより後輪を駆動する自動二輪車に限らずシャフトドライブの自動二輪車に本発明を適用することも勿論可能である。
【００５５】
また、上記の各実施の形態では、エンジン１２に、インジェクタを有するスロットルボディ５２が接続され、このスロットルボディ５２に過給機１２０、１２７が過給する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、インジェクタが直接シリンダ内に燃料を噴射する、いわゆる直噴型のエンジンを有する自動二輪車にも適用可能であるし、スロットルボディ５２に代えて、スロットルバルブを有するキャブレターを備えた自動二輪車にも適用可能である。これらのいずれの構成においても、本発明を適用してスロットルボディまたはキャブレターとエンジンの吸気口との間に過給機を設けた場合、上記各実施の形態と同様に走行風によってエンジンに適切に過給できるという効果が得られる。
その他、図１〜図５に図示していない部分を含め、自動二輪車１０の細部構成および本発明の適用範囲は任意に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 自動二輪車（鞍乗型車両）
１２ エンジン
３５ 燃料タンク
３６ シート
４３ シリンダヘッド
４３Ａ 吸気口
４３Ｂ 排気口
４４ シリンダヘッドカバー
５２ スロットルボディ
６１、６２ エアクリーナーケース（エアクリーナー）
７０ エレメント
７１ ダーティーサイド
７２ クリーンサイド
７５ 吸気ダクト
７６ 外気吸入口
１００、１０１ 吸気機構
１１０ 走行風取入管（通路）
１１１ 走行風取入口
１２０、１２７ 過給機
１２１、１２２ 室
１２３、１２４ 羽根車
１２５ 軸
１２８Ａ、１２８Ｂ 軸
１２９ リダクション機構（変速機構）
１３０ 走行風排出管
１３１ 走行風出口
１４０ コネクティングチューブ
１５０ 走行風排出管
１５１ 側方排出管
１５２ 走行風排出口（走行風出口、開放口）
１５５ 走行風導入管（エアクリーナー連通口）
１５７ バルブ
１６０ アクチュエーター
１７０ ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型車両のエンジンに空気を供給する吸気構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動二輪車の前部に車両前方に向かって開口する空気取入口を設け、この空気取入口から導入される走行風を、エアボックスを介してエンジンに取り入れることにより、エンジンへの吸入空気の流速の向上を図った構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１３５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、走行風の風圧を利用して吸入空気の流速の向上を図るためには、特許文献１に開示された構成のように、車両の前部において前方に開口する取入口から吸気する必要があるが、このような構成では、多塵地域等では粉塵を吸い込み易く、エアクリーナーエレメントが目詰まりする時期が早まる可能性があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、走行風の風圧を利用してエンジンへの吸入空気の流速の向上を図ることが可能で、粉塵を吸い込みにくい鞍乗型車両の吸気構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、エンジン（１２）へ吸気する吸気ダクト（７５）が、鞍乗型車両（１０）の車両後方に向かって開口するように設けられ、前記吸気ダクトは、エアクリーナー（６１、６２）に接続され、前記エアクリーナーを介して前記エンジンの吸気側に接続された鞍乗型車両において、前記エアクリーナーと前記エンジンの吸気口（４３Ａ）との間に過給機（１２０、１２７）を設け、車両前方に向かって開口する走行風取入口（１１１）から、走行風を取り入れ、前記過給機は、前記吸気ダクト側に設けられた一方の羽根車（１２４）により前記エンジンへ吸気を過給し、前記走行風取入口側に設けられて走行風を受けて回転する他方の羽根車（１２３）により前記一方の羽根車を駆動することを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、車両前方に向かって開口する走行風取入口から取り入れた走行風により過給機の羽根車を駆動して、車両後方に向かって開口する吸気ダクトから吸い込んだ吸気をエアクリーナーを介してエンジンに過給するので、走行風に含まれる塵埃がエアクリーナーに入らないように、走行風の風圧を利用してエンジンの吸入空気の流速を向上させ、エンジンの吸入空気量を確保できる。
ここで、エンジンの吸気口に、スロットルバルブを具備した気化器、燃料噴射装置を備えたスロットルボディ、及び燃料噴射装置を備えていないスロットルボディのいずれかが装着された構成において、これとエアクリーナーとの間に過給機を設けてもよい。
【０００７】
上記構成において、前記エンジンは後方から吸気をし、前方から排気をする構成としてもよい。この構成によれば、車両後方に向かって開口する吸気ダクトを車両後部に設けた場合に、吸気ダクトからエアクリーナーを介してスロットルボディに至る吸気経路が短くなるので、吸気ダクトを車両後部に配置しても配管が短くて済み、過給機の配置の自由度が向上するという利点もある。
【０００８】
また、上記構成において、前記吸気ダクト、及び、前記過給機から走行風を出す走行風出口（１３１、１５２）は、シート（３６）下方に設けられる構成としてもよい。この構成によれば、吸気ダクトをシート下に設けたことで吸気ダクトからより塵埃を吸い込みにくくなる。また、走行風出口をシート下に設けたことで過給機を通った走行風を効率よく、乗員を不快に感じさせないように排気できる。
上記構成において、前記走行風取入口の通路（１１０）は、前記エンジンの上方を通り、上面視または下面視で前記エンジンのシリンダヘッド（４３）と重なる構成としてもよい。この構成によれば、走行風を取り入れる通路を、シリンダヘッドの上方の空間を有効に使用して配置できる。
【０００９】
また、上記構成において、前記過給機は前記吸気ダクト側と前記走行風取入口側との２室（１２１、１２２）に分割され、その２室につながる同軸（１２５）があり、その同軸につながる２つの羽根車（１２３、１２４）を設け、一方の羽根車（１２４）は吸気ダクト側の室（１２２）に、他方の羽根車（１２３）は走行風取入口側の室（１２１）に設けられ、前記走行風取入口側の室に設けられた羽根車は、前記吸気ダクト側の室に設けられた羽根車よりも面積が大きい構成としてもよい。この構成によれば、走行風により回転される羽根車がエンジンへの吸気を過給する羽根車より大きく構成されているため、走行風の圧力を効率よく利用し、エンジンの吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００１０】
また、上記構成において、前記過給機（１２７）は吸気ダクト側（１２２）と走行風取入口側（１２１）とに分割され、吸気ダクト側および、走行風取入口側に、それぞれ羽根車（１２３、１２４）を設け、前記２つの羽根車の軸（１２８Ａ、１２８Ｂ）は、変速機構（１２９）を介して連結され、前記走行風取入口側に設けられた羽根車の回転数を変速して、前記吸気ダクト側に設けられた羽根車に伝達する構成としてもよい。この構成によれば、走行風により回転される羽根車の回転が、リダクション機構を介して、エンジンへの吸気を過給する羽根車に伝達されるので、走行風の圧力によりエンジンの吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００１１】
また、上記構成において、前記走行風取入口から入り、前記過給機を通過した走行風を排出する走行風排出口（１５０）を備え、前記走行風排出口の後部は二股に分岐し、一方は外気に開放する開放口（１５２）であり、他方は前記エアクリーナーに連通するエアクリーナー連通口（１５５）であって、前記開放口と、前記エアクリーナー連通口との分岐路には、走行風をどちらに排出するかを決定するバルブ（１５７）を備え、ＥＣＵ（１７０）からの信号で前記バルブを作動させるアクチュエーター（１６０）を備えた構成としてもよい。この構成によれば、過給機から走行風を外気に排気する状態と、過給機を出た走行風をエアクリーナーに導入する状態とを、ＥＣＵがアクチュエーターを制御することで、バルブの動作により切り替えることができるので、例えば、高速域では過給機から走行風を外気に排気し、低速域では過給機を出た走行風をエアクリーナーに導入することで、エンジンへの過給を過剰にせず、かつ、低速域でもエンジンへの適切な過給を実現することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、車両前方に向かって開口する走行風取入口から取り入れた走行風により過給機の羽根車を駆動して、車両後方に向かって開口する吸気ダクトから吸い込んだ吸気をエアクリーナーを介してエンジンに過給するので、走行風に含まれる塵埃がエアクリーナーに入らないように、走行風の風圧を利用してエンジンの吸入空気の流速を向上させ、エンジンの吸入空気量を確保できる。
【００１３】
また、エンジンは後方から吸気をし、前方から排気をする構成とすることで、車両後方に向かって開口する吸気ダクトを車両後部に設けた場合に、吸気ダクトからエアクリーナーを介してスロットルボディに至る吸気経路が短くなるので、吸気ダクトを車両後部に配置しても配管が短くて済み、過給機の配置の自由度が向上するという利点もある。
また、吸気ダクトをシート下方に設け、過給機から走行風を出す走行風出口もシート下方に設けたことで、吸気ダクトからより塵埃を吸い込みにくくなり、過給機を通った走行風を効率よく、乗員を不快に感じさせないように排気できる。
また、走行風取入口の通路が、エンジンの上方を通り、上面視または下面視でエンジンのシリンダヘッドと重なる構成とすることで、走行風を取り入れる通路を、シリンダヘッドの上方の空間を有効に使用して配置できる。
また、過給機は吸気ダクト側と走行風取入口側との２室に分割され、その２室につながる同軸があり、その同軸につながる２つの羽根車を設け、一方の羽根車は吸気ダクト側の室に、他方の羽根車は走行風取入口側の室に設けられ、走行風取入口側の室に設けられた羽根車は、吸気ダクト側の室に設けられた羽根車よりも面積が大きい構成とすることで、走行風により回転される羽根車がエンジンへの吸気を過給する羽根車より大きく、走行風の圧力を効率よく利用し、エンジンの吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００１４】
また、過給機は吸気ダクト側と走行風取入口側とに分割され、吸気ダクト側および、走行風取入口側に、それぞれ羽根車を設け、２つの羽根車の軸は、リダクション機構を介して連結され、走行風取入口側に設けられた羽根車の回転数を増速して、吸気ダクト側に設けられた羽根車に伝達する構成とすることで、走行風により回転される羽根車の回転が、リダクション機構を介して、エンジンへの吸気を過給する羽根車に伝達され、走行風の圧力によりエンジンの吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００１５】
また、走行風取入口から入り、過給機を通過した走行風を排出する走行風排出口を備え、走行風排出口の後部は二股に分岐し、一方は外気に開放する開放口であり、他方はエアクリーナーに連通するエアクリーナー連通口であって、開放口と、エアクリーナー連通口との分岐路には、走行風をどちらに排出するかを決定するバルブを備え、ＥＣＵからの信号でバルブを作動させるアクチュエーターを備えた構成とすることで、過給機から走行風を外気に排気する状態と、過給機を出た走行風をエアクリーナーに導入する状態とを、ＥＣＵがアクチュエーターを制御することで、バルブの動作により切り替えることができるので、例えば、高速域では過給機から走行風を外気に排気し、低速域では過給機を出た走行風をエアクリーナーに導入することで、エンジンへの過給を過剰にせず、かつ、低速域でもエンジンへの適切な過給を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】吸気機構を詳細に示す要部左側面図である。
【図３】自動二輪車を下方から見た要部平面図である。
【図４】吸気機構の構成を示す平面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る吸気機構の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態に係る車両について図面を参照して説明する。なお、以下の説明で、上下、前後、左右の方向は、車両の運転者から見た方向をいう。
図１は、本発明を適用した第１の実施の形態に係る自動二輪車１０（鞍乗型車両）の左側面図である。また、図２は吸気機構１００を詳細に示す要部左側面図である。
自動二輪車１０は、車体フレーム１１の中央部にエンジン１２が配置され、車体フレーム１１の前端にフロントフォーク１３が操舵可能に支持され、車体フレーム１１の後部の下部に上下に揺動可能なスイングアーム１４が支持された鞍乗り型の車両である。
【００１８】
車体フレーム１１は、フロントフォーク１３を操舵可能に支持するヘッドパイプ１６と、ヘッドパイプ１６の上部から後下方に延びる左右一対のメインフレーム１７と、ヘッドパイプ１６の下部から後下方に延びる左右一対のダウンフレーム１８と、車両の前後方向中間部でメインフレーム１７の後端から下方に延びる左右一対のセンターフレーム１９と、メインフレーム１７の後部から後ろ上がりに車両後部へ延びる左右一対のシートレール２０と、スイングアーム１４とを備えて構成される。シートレール２０の中間部には、左右のシートレール２０を連結するシート下クロスメンバ２６が設けられている。
【００１９】
左右のセンターフレーム１９は、メインフレーム１７及びシートレール２０が連結された上部から下方に延びる板状のピボット部を有し、このピボット部にはスイングアーム１４を揺動自在に軸支するピボット軸３０が貫通して配置されている。ピボット軸３０は、車幅方向に平行に配置されている。
スイングアーム１４は、前後に延びる左右一対のアーム７を連結して構成されている。スイングアーム１４の前端部にはピボット軸３０が貫通され、スイングアーム１４はこのピボット軸３０を揺動中心として後方へ延びている。駆動輪としての後輪ＷＲは、スイングアーム１４の後端に支持されている。
【００２０】
一方、操行ハンドル３３はフロントフォーク１３の上部に取り付けられ、前輪ＷＦはフロントフォーク１３の下部に取り付けられている。車体フレーム１１の前部上方には燃料タンク３５が配置されている。詳細には、燃料タンク３５はメインフレーム１７の上方において、左右のメインフレーム１７に跨って配置され、ヘッドパイプ１６の後方からセンターフレーム１９の上方まで延在している。
左右のシートレール２０に跨って設けられる乗員用のシート３６は、燃料タンク３５の後端に連続してシートレール２０の上方に配置され、シートレール２０に沿うように後方に延びている。シート３６は、シート３６の後部に設けられたロック機構（図示略）によりロックされ、乗員等がこのロック機構を解除することで着脱自在に設けられている。また、シート３６の下方には左右のシートレール２０の間にバッテリー（図示略）が配置されている。
【００２１】
エンジン１２は、水冷４サイクル単気筒エンジンであり、シリンダ軸線が前傾して設けられ、クランク軸が収容されるクランクケース４１の側から順に、ピストンが内部を摺動するシリンダブロック４２、シリンダヘッド４３及びシリンダヘッドカバー４４を備えて構成されている。クランクケース４１の後部には変速機４５が一体的に設けられている。
エンジン１２は、ダウンフレーム１８及びセンターフレーム１９に締結され、全体として車体フレーム１１に吊り下げられるように支持されている。
【００２２】
クランクケース４１の後部の左側面には、エンジン１２の回転を出力するドライブスプロケット５６が設けられている。後輪ＷＲの左側面にはドリブンスプロケット５７が設けられ、後輪ＷＲは、ドライブスプロケット５６とドリブンスプロケット５７とに巻き掛けられたチェーン５８によって駆動される。
シリンダヘッド４３の前部に設けられた排気口４３Ｂには排気管４９が連結され、排気管４９はクランクケース４１の前方に出て、クランクケース４１の下方を通って後方へ延び、排気管４９の後端には後ろ上がりに延びるマフラー５０が接続されている。また、シリンダヘッド４３の後部に設けられた吸気口４３Ａには燃料及び燃焼空気を供給するスロットルボディ５２が連結されている。スロットルボディ５２には後述する吸気機構１００により空気が供給されるとともに、インジェクタ（図示略）が設けられている。スロットルボディ５２の内部では、燃料タンク３５に内蔵された燃料ポンプ（図示略）により供給される燃料がインジェクタから噴射され、この燃料が吸気機構１００により供給された空気とともに吸気口４３Ａに供給される。
【００２３】
また、自動二輪車１０は、エンジン１２よりも前方においてヘッドパイプ１６、メインフレーム１７及びダウンフレーム１８の側方を覆う左右一対の樹脂製の車体カバー２５カバーを備えている。自動二輪車１０には、車体カバー２５に加えて、車体中央部を覆うサイドカバーやシートレール２０を覆うリアカバー等を設けてもよい。
前輪ＷＦは、フロントフォーク１３に取り付けられたフロントフェンダ８によって上方を覆われている。ヘッドパイプ１６の前方にはヘッドライト４０が設けられている。
【００２４】
吸気機構１００は、スロットルボディ５２に接続される過給機１２０と、外気を導入する吸気ダクト７５を備え、過給機１２０に空気を供給するエアクリーナーケース６１（エアクリーナー）と、過給機１２０に走行風を導入する走行風取入管１１０（通路）とを備えて構成される。
走行風取入管１１０は、自動二輪車１０の前後方向に伸びる中空の管状部材であり、その一端はフロントフォーク１３の間に位置して、自動二輪車１０の前方に向かって開口する走行風取入口１１１となっている。走行風取入管１１０の他端は過給機１２０に連結され、自動二輪車１０の走行時に走行風取入口１１１から流れ込む走行風が、走行風取入管１１０を通って過給機１２０に流れ込む。
【００２５】
エアクリーナーケース６１は、燃料タンク３５及びシート３６の下方で、かつ、エンジン１２の上方に位置している。エアクリーナーケース６１の上部は燃料タンク３５の底面に形成された凹部（図示略）に嵌り込み、エアクリーナーケース６１はメインフレーム１７に固定されている。
エアクリーナーケース６１は、上下２分割で構成された中空の箱であり、その分割面はパッキン等を介して気密性を保持できるよう接合され、クリップ等により接離可能に連結される。分割されるエアクリーナーケース６１の後部側には、後方に伸びる吸気ダクト７５が設けられ、吸気ダクト７５の先端は後方向きに開口して、外気を吸い込む外気吸入口７６となっている。一方、エアクリーナーケース６１の前部には、過給機１２０に空気を供給するコネクティングチューブ１４０が設けられている。
【００２６】
エアクリーナーケース６１の分割面には、エアクリーナーケース６１の後部側の吸気ダクト７５から吸い込まれた外気に含まれる塵埃等を吸着除去する板状のエレメント７０が配置される。エレメント７０は、エアクリーナーケース６１の分割面に形成された枠（図示略）に保持されて、上記分割面を覆い、吸気ダクト７５から吸い込まれた外気は漏れなくエレメント７０を通過して浄化される。このエレメント７０により、エアクリーナーケース６１の内部空間は、エレメント７０よりも上流側のダーティーサイド７１と、エレメント７０よりも下流側のクリーンサイド７２とに区画される。吸気ダクト７５はダーティーサイド７１に連通してエレメント７０に外気を供給し、コネクティングチューブ１４０はクリーンサイド７２に連通して、エレメント７０により浄化された空気を過給機１２０に送出する。
【００２７】
図３は、自動二輪車１０における吸気機構１００の配置状態を示す図であり、自動二輪車１０を下方から見た要部平面図である。また、図４は、吸気機構１００の各部を上方からみた平面図であり、一部を模式化して示している。図４中の矢印は気流を示す。
図３及び図４に示すように、過給機１２０には、自動二輪車１０の車体前端部から、シリンダヘッドカバー４４の上を通って設けられた走行風取入管１１０により、走行風が導かれる。走行風取入管１１０は、図３に示す下面視でシリンダヘッド４３と重なるように配置されているため、他の部材と干渉しにくく、空きスペースとなりやすい場所を有効に活用して配置されている。図３には下面視を示しているが、自動二輪車１０の車体を上面視した場合にも、走行風取入管１１０はシリンダヘッド４３に重なる位置にある。
過給機１２０は、走行風取入管１１０からの走行風が流れる室１２１と、エアクリーナーケース６１から供給される燃焼用空気が流れる室１２２とを有し、室１２２内部の羽根車１２４によって燃焼用空気をスロットルボディ５２に過給するタービンである。
【００２８】
過給機１２０の室１２１は、上面視で右側、下面視で左側に位置しており、室１２１の前部には走行風取入管１１０が連結されている。走行風取入管１１０は、図２及び図３に示すように、自動二輪車１０の車体の中心軸より右側に位置して、自動二輪車１０の車体前端部から略中央部にかけて、エンジン１２のシリンダヘッドカバー４４の上を通るように配設される。走行風取入管１１０の先端の走行風取入口１１１は、フロントフォーク１３の間においてヘッドライト４０の下方かつフロントフェンダ８の上方で開口し、走行風を正面から取り込む。走行風取入管１１０の基端部は下方に曲がって過給機１２０の室１２１に連結される。室１２１は円形の内部空間を有し、走行風取入管１１０は、室１２１の中心から前に偏った位置で下向きに接続され、この走行風取入管１１０から室１２１の内部には下向きに走行風が吹き込むので、走行風が室１２１内部の壁に沿って流れるため旋回流を発生する。また、室１２２の円形の空間の中心には、自動二輪車１０の車体の側方に延びる走行風排出管１３０が設けられている。
【００２９】
室１２１の内部空間には羽根車１２３が配設される。羽根車１２３は、室１２１の厚み方向に立設された軸１２５に固定され、走行風取入管１１０を通った走行風を受けて軸１２５とともに回転する。羽根車１２３は、例えば、略三角形に形成された多数の板状の羽根を、軸１２５の側面に軸方向に接合し、各々の羽根が軸１２５の周方向に等間隔で配置され、室１２１の側面視で放射状に設けられた構成、或いは、室１２１に同心に配置された円筒の周面を切り起こして複数の羽根を形成した構成となっている。
上記のように走行風取入管１１０から室１２１に下向きに走行風が吹き込まれ、この走行風が旋回流を生じると、羽根車１２３は走行風のエネルギーにより図２中で反時計回りに回転する。羽根車１２３を回転させた走行風は走行風排出管１３０から外へ流出する。
【００３０】
軸１２５は室１２１の側壁を貫通して、室１２１に隣り合わせに設けられた室１２２の内部に達しており、室１２１と室１２２とを区画する壁には、図４に示すように軸１２５を回転自在に支持するベアリング１２６が配設されている。このため、走行風取入口１１１から取り込まれた走行風により羽根車１２３が回転すると、この回転力は軸１２５を介して室１２２内に伝達される。
【００３１】
一方、過給機１２０が有する室１２２は、図３及び図４に示すように、自動二輪車１０の車体において上面視で左側、下面視で右側に位置している。室１２２の側面にはコネクティングチューブ１４０が接続され、室１２２の前部はスロットルボディ５２に連結されている。室１２２は室１２１と同様に、円形の内部空間を有し、この円形の空間の中心にコネクティングチューブ１４０が繋がっている。
【００３２】
室１２２の内部空間には、室１２１に繋がる軸１２５が貫通して設けられ、この軸１２５に羽根車１２４が固定される。羽根車１２４は、例えば、羽根車１２３と同様に、多数の板状の羽根を軸１２５に接合した構成、或いは、円筒の側面を切り起こして羽根を設けた構成を有し、軸１２５とともに回転して室１２２内部の空気を室１２２の中心から周囲に向けて押し出すとともに旋回流を発生する。このため、上述のように、室１２１内の羽根車１２３が走行風を受けて回転することによって軸１２５に回転力が与えられると、この回転力により、羽根車１２４が室１２２内を図２中で反時計回りに回転し、エアクリーナーケース６１から供給される燃焼用空気の旋回流を生じる。スロットルボディ５２は、室１２２に対し、室１２２の中心より上に偏った位置に連結されているので、室１２２内を旋回して流れる燃焼用空気が、旋回中の流速をほぼ保ったままスロットルボディ５２に流入する。これにより、スロットルボディ５２に燃焼用空気が圧送される。
【００３３】
このように、過給機１２０においては、隣り合わせに設けられた２つの室１２１、１２２に羽根車１２３、１２４を設け、これら羽根車１２３、１２４を一つの軸１２５により連結して一体に回転する構成とし、室１２１には走行風取入管１１０から走行風を取り入れ、この走行風により羽根車１２３、１２４を回転させることで、羽根車１２４によってエレメント７０で浄化された燃焼用空気を圧送し、エンジン１２の吸い込み圧による流速を超える速度でスロットルボディ５２へ燃焼用空気が送り込まれる。スロットルボディ５２では、過給機１２０から過給された燃焼用空気に、燃料タンク３５に設けられた燃料ポンプ（図示略）が送出する燃料が噴射されて燃焼用混合気が生成され、吸気口４３Ａからエンジン１２のシリンダヘッド４３に混合気が送り込まれる。
【００３４】
また、図４に示すように、室１２１に設けられる羽根車１２３は、室１２２に設けられる羽根車１２４よりも大きい。すなわち、羽根車１２３、１２４が同一形状で構成される場合において、一枚の羽根の大きさ、羽根車１２３、１２４がそれぞれ風を受ける面積、羽根車１２３、１２４の径等のいずれか１以上において羽根車１２３が羽根車１２４より大きい。また、羽根車１２３、１２４が同一形状でない場合は、羽根車１２３、１２４がそれぞれ風を受ける面積で比較して、羽根車１２３が羽根車１２４より大きい。
【００３５】
この構成では、走行風のエネルギーを回転力に変える側の羽根車１２３が大きいことから、より多くの走行風を受けて効率よく回転力を生み出すとともに、燃焼用空気を回転させて圧送する羽根車１２４を小さくしたため、回転の抵抗を減らすことで回転速度を高くすることができる。また、自動二輪車１０の停車中や低速走行中など、走行風の流速が小さく羽根車１２３、１２４が回転しない場合、或いは、羽根車１２３、１２４の回転速度が低速で、羽根車１２３、１２４が生じる旋回流の流速がエンジン１２の吸い込み圧による燃焼用空気の流速よりも低い場合には、羽根車１２４がスロットルボディ５２に送り出すより多くの燃焼用空気がスロットルボディ５２に流れるようにする必要がある。ここで、羽根車１２４を室１２２に対して小さくすれば、羽根車１２４の周囲の隙間が大きいために、羽根車１２４の回転速度より高速で燃焼用空気を流す際の通風抵抗が小さくなる。これにより、過給機１２０が、停車中や低速走行中における燃焼用空気の供給の妨げにならないという利点がある。
【００３６】
また、走行風排出管１３０は、室１２１の側方から自動二輪車１０の車体後方にかけて延設され、走行風排出管１３０の先端の走行風出口１３１は、図１及び図２に示すようにシート３６の下方で後方を向いて開口する。走行風出口１３１は、エアクリーナーケース６１に外気を吸い込む吸気ダクト７５の外気吸入口７６よりも後方で開口しているので、自動二輪車１０の走行中は、走行風出口１３１から出た走行風が外気吸入口７６から吸い込まれない構成となっている。
【００３７】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、エンジン１２へ吸気する吸気ダクト７５が、自動二輪車１０の車両後方に向かって開口するように設けられ、吸気ダクト７５は、エアクリーナーケース６１に接続され、エアクリーナーケース６１を介してエンジン１２の吸気側に接続された自動二輪車１０において、エアクリーナーケース６１とエンジン１２の吸気口４３Ａとの間に過給機１２０を設け、自動二輪車１０の車体前方に向かって開口する走行風取入口１１１から走行風を取り入れて、過給機１２０が、吸気ダクト７５側に設けられた一方の羽根車１２４によりエンジン１２へ吸気を過給する一方で、この羽根車１２４を、走行風取入口１１１側に設けられて走行風を受けて回転する他方の羽根車１２３により駆動するので、走行風の風圧を利用してエンジン１２の吸入空気の流速を向上させ、かつ、走行風に含まれる塵埃をエアクリーナーケース６１に進入させず、エンジン１２の吸入空気量を確保できる。
この構成において、スロットルボディ５２においてインジェクタ（図示略）が噴射する燃料を、過給機１２０が過給する過給圧に応じて増減させることで空燃比を調整し、より一層の燃焼効率の向上や出力向上を図るようにしてもよい。
【００３８】
また、第１の実施の形態では、エンジン１２が吸気口４３Ａにおいて後方から吸気をし、排気口４３Ｂにおいて前方から排気をする構成としたので、塵埃がエアクリーナーケース６１に入り込みにくくなるように、車両後方に向かって開口する吸気ダクト７５を車両後部に設けても、吸気ダクト７５からエアクリーナーケース６１を介してスロットルボディ５２に至る吸気経路が短くて済む。また、シリンダヘッド４３の後方では、前方よりも過給機１２０を設置するスペースを確保しやすいので、過給機１２０の配置の自由度が向上するという利点もある。
【００３９】
さらに、吸気ダクト７５の外気吸入口７６、及び、過給機１２０から走行風を出す走行風排出管１３０の走行風出口１３１がシート３６下方に設けられているので、より吸気ダクト７５から塵埃を吸い込みにくくなるとともに、過給機１２０を通った走行風を効率よく、乗員を不快に感じさせないように排気できる。また、走行風出口１３１が外気吸入口７６よりも後方で開口するので、走行風出口１３１から出た走行風が外気吸入口７６に回りこみにくく、エアクリーナーケース６１に塵埃を吸い込みにくい。
また、走行風取入口１１１の走行風取入管１１０は、エンジン１２の上方を通り、上面視及び下面視でエンジン１２のシリンダヘッド４３と重なるので、走行風取入管１１０を、シリンダヘッド４３の上方の空間を有効に使用して配置できる。
【００４０】
さらにまた、過給機１２０は吸気ダクト７５側と走行風取入口１１１側との２室に分割され、その２室につながる軸１２５があり、その同軸につながる２つの羽根車１２３、１２４を設け、一方の羽根車１２４は吸気ダクト７５側の室１２２に、他方の羽根車１２３は走行風取入口１１１側の室１２１に設けられ、走行風取入口１１１側の室１２１に設けられた羽根車１２３は、吸気ダクト７５側の室１２２に設けられた羽根車１２４よりも面積が大きい構成となっているので、走行風を受けて駆動する側の羽根車１２４を大きくすることで走行風の圧力を効率よく利用して軸１２５を回転させ、エンジン１２の吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００４１】
また、走行風取入管１１０の走行風取入口１１１は、自動二輪車１０の前面においてヘッドライト４０の下方かつフロントフェンダ８の上方で開口するので、大きな走行風取入口１１１の開口面積を確保できる。さらに、走行風取入管１１０は、エンジン１２の上方かつ燃料タンク３５の下方を通るように、自動二輪車１０の車体の右側に偏った位置において車体の前後方向に延設される。このため、燃料タンク３５に設けられた燃料ポンプからスロットルボディ５２に延びる燃料供給管、操行ハンドル３３に設けられたアクセルレバーからスロットルボディ５２に繋がるアクセルワイヤ、及び、ヘッドパイプ１６の上端部に設けられるメーターパネルから延びるハーネス類等に干渉しないように、断面積の大きい走行風取入管１１０を設けることが可能である。これにより、大風量の走行風を取り入れて過給機１２０に送り込むことができ、効率よくエンジン１２への過給ができる。
【００４２】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明を適用した第２の実施の形態に係る吸気機構１０１の構成を示す平面図であり、一部を模式化して示している。図５中の矢印は気流を示す。
本第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と共通の構成部については同符号を付して説明を省略する。
【００４３】
図５に示す吸気機構１０１は、第１の実施の形態の吸気機構１００に代えて自動二輪車１０に設けられ、走行風取入管１１０の先端の走行風取入口１１１から走行風を取り込み、この走行風の圧力によってスロットルボディ５２に燃焼用空気を過給するものである。
吸気機構１０１は、過給機１２０に代えて過給機１２７を備える。過給機１２７は、過給機１２０と同様に、走行風取入管１１０を通った走行風が吹き込まれる室１２１と、スロットルボディ５２に向けて燃焼用空気を圧送する室１２２とを有し、室１２１には羽根車１２３が、室１２２には羽根車１２４が設けられている。
【００４４】
吸気機構１０１において、羽根車１２３の軸１２８Ａと、羽根車１２４の軸１２８Ｂとは別体となっており、室１２１と室１２２との間に設けられたリダクション機構１２９（変速機構）を介して連結されている。リダクション機構１２９は、軸１２８Ａの回転を減速して軸１２８Ｂに伝える減速機であり、走行風が羽根車１２３を回転させるトルクに比べてより強いトルクが羽根車１２４に与えられる。このため、羽根車１２３が羽根車１２４より大きいことと相まって、走行風の圧力で羽根車１２４をより強く回転させて、エンジン１２へ適切に過給できる。このリダクション機構１２９を設けたことにより、羽根車１２３と羽根車１２４とを同等の大きさとしても、支障なくエンジン１２へ適切に過給できる。
【００４５】
すなわち、過給機１２７が吸気ダクト７５側と走行風取入口１１１側とに分割され、吸気ダクト７５側および、走行風取入口１１１側に、それぞれ羽根車１２３、１２４を設け、２つの羽根車１２３、１２４の軸１２８Ａ、１２８Ｂは、リダクション機構１２９（変速機構）を介して連結され、走行風取入口１１１側に設けられた羽根車１２３の回転数を減速して、吸気ダクト７５側に設けられた羽根車１２４に伝達する構成としてもよい。この構成によれば、走行風により回転される羽根車１２３の回転がリダクション機構１２９を介して、エンジン１２への吸気を過給する羽根車１２４に伝達されるので、走行風の圧力によりエンジン１２の吸気量に対して適切な過給を行うことができる。
【００４６】
なお、軸１２８Ａ、１２８Ｂの間に、変速機構として、軸１２８Ａの回転を増速して軸１２８Ｂに伝える増速機構をリダクション機構１２９に代えて設けてもよい。この場合、羽根車１２３よりも高速で羽根車１２４が回転するので、例えば、大風量の走行風を取り込み可能であって羽根車１２３の回転トルクが強力な場合に、この強いトルクを生かして羽根車１２４を効率よく回転させることができる。
【００４７】
また、吸気機構１０１は、エアクリーナーケース６１と同様に箱形のエアクリーナーケース６２（エアクリーナー）を有する。エアクリーナーケース６２の内部は、エレメント７０によってダーティーサイド７１とクリーンサイド７２とに区画され、ダーティーサイド７１には外気を取り込む吸気ダクト７５に加え、室１２１から出た走行風を取り込む走行風導入管１５５が設けられている。
【００４８】
略円形に形成された室１２１の中心には、羽根車１２３を回転させた走行風が室１２１から出る出口として走行風排出管１５０が接続されている。走行風排出管１５０は室１２１の側方に突出してから自動二輪車１０の車体後方に延び、その先端は２方向に分岐していて、一方は自動二輪車１０の車体側方に向けて湾曲した側方排出管１５１となっており、他方はエアクリーナーケース６２に繋がる走行風導入管１５５（エアクリーナー連通口）となっている。側方排出管１５１は、図１に示した走行風排出管１３０と同様にシート３６の下方に達しており、側方排出管１５１の先端の走行風排出口１５２（走行風出口、開放口）は、シート３６の下方で車体側方に向かって開口し、ここから走行風が車体の側方に向けて排気される。
【００４９】
走行風排出管１５０が側方排出管１５１と走行風導入管１５５とに分岐する分岐箇所には、側方排出管１５１及び走行風導入管１５５を開閉するバルブ１５７が設けられ、バルブ１５７はＥＣＵ１７０の制御に従って動作するアクチュエーター１６０により駆動される。アクチュエーター１６０は、バルブ１５７を動かして、走行風排出管１５０を流れる走行風を側方排出管１５１から排気するか、走行風導入管１５５からエアクリーナーケース６２に送風するかを切り替える。
【００５０】
ＥＣＵ１７０は、エンジン１２の回転数、自動二輪車１０の走行速度、スロットル開度等を検出し、スロットルボディ５２が有するインジェクタからの燃料噴射量等の制御等を行う制御装置である。ＥＣＵ１７０は、検出した自動二輪車１０の走行速度等に基づいてアクチュエーター１６０を制御して、スロットルボディ５２への燃焼用空気の過給圧を調整し、効率よく適正な過給を実現する。具体的には、自動二輪車１０の走行速度が予め設定された速度より高速の場合に、ＥＣＵ１７０はアクチュエーター１６０を制御して、バルブ１５７により排気経路を側方排出管１５１に切り替える。また、自動二輪車１０の走行速度が予め設定された速度以下の場合には、ＥＣＵ１７０はアクチュエーター１６０を制御してバルブ１５７を動かし，排気経路を走行風導入管１５５に切り替える。
【００５１】
これにより、走行風の風量が十分に多い状態では走行風を走行風排出口１５２から排出し、走行風の通風抵抗を減らすことにより、高速かつ大風量の走行風によって羽根車１２３を効率よく高速に回転させ、適正な過給を実現する。また、走行風の風量が少ない低速走行中は、走行風を直接エアクリーナーケース６２に導き，このエアクリーナーケース６２に吹き込む走行風の風圧によって燃焼用空気をスロットルボディ５２に過給するので、適正な過給を実現できる。このため、自動二輪車１０の走行速度が低速であっても高速であっても、エンジン１２に対して適正な過給を行うことができる。
【００５２】
また、ＥＣＵ１７０は、例えば図示しないスイッチの操作に従って，アクチュエーター１６０を駆動してバルブ１５７による切り替えを行ってもよく、この場合、例えば、自動二輪車１０が粉塵の多い環境を走行している間に、走行速度に関わらず走行風を常に走行風排出口１５２から排気して、エアクリーナーケース６２への塵埃の進入を抑制することができる。
【００５３】
このように、走行風取入口１１１から入り、過給機１２０を通過した走行風を排出する走行風排出管１５０を備え、走行風排出管１５０の後部は二股に分岐し、一方は外気に開放する走行風排出口１５２であり、他方はエアクリーナーケース６１に連通する走行風導入管１５５であって、走行風排出口１５２と、走行風導入管１５５との分岐路には、走行風をどちらに排出するかを決定するバルブ１５７を備え、ＥＣＵ１７０からの信号でバルブを作動させるアクチュエーター１６０を備えた構成としてもよい。この構成によれば、過給機１２０から走行風を外気に排気する状態と、過給機１２０を出た走行風をエアクリーナーケース６１に導入する状態とを、ＥＣＵ１７０がアクチュエーター１６０を制御してバルブ１５７を駆動することより切り替えられるので、高速域でも低速域でもエンジン１２への適切な過給を実現することができる。
また、アクチュエーター１６０によってバルブ１５７を中間位置で静止させることで、走行風の一部を側方排出管１５１から排気し、残りを走行風導入管１５５からエアクリーナーケース６２に送風することもできる。この場合，走行風排出管１５０からエアクリーナーケース６２へ供給する走行風の風量を細かく調整できる。
【００５４】
なお、上記第１及び第２の実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば，上記各実施の形態では、エアクリーナーケース６１は上下２分割で構成され、その分割面にエレメント７０が設けられたものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、一体的に構成されたエアクリーナーケース内に板状のエレメント７０を設け、エレメント７０を着脱するためのメンテナンス用のスリットを別に設けた構成としてもよい。また、過給機１２０が備える羽根車１２３、１２４は図１、２中反時計回りに回転する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、羽根車１２３、１２４が時計回りに回転する構成としてもよい。すなわち、室１２１、１２２の形状を上記の形状とは逆にして、走行風取入管１１０が過給機１２０の室１２１の上部に接続されるとともに、スロットルボディ５２が室１２２の下部に接続され、室１２１、１２２内部の旋回流が上記の例とは逆向きに流れる構成としてもよい。羽根車１２３、１２４は、直線状に流れる気流により回転力を得ることが可能な形状であればよく、その大きさや羽根の数等は任意である。
また、上記各実施の形態では水冷４サイクル単気筒エンジンを有する自動二輪車に本願発明を適用した例を挙げて説明したが、エンジンが空冷エンジンであっても２サイクルエンジンであってもよいし、多気筒のエンジンであってもよく、チェーンにより後輪を駆動する自動二輪車に限らずシャフトドライブの自動二輪車に本発明を適用することも勿論可能である。
【００５５】
また、上記の各実施の形態では、エンジン１２に、インジェクタを有するスロットルボディ５２が接続され、このスロットルボディ５２に過給機１２０、１２７が過給する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、インジェクタが直接シリンダ内に燃料を噴射する、いわゆる直噴型のエンジンを有する自動二輪車にも適用可能であるし、スロットルボディ５２に代えて、スロットルバルブを有するキャブレターを備えた自動二輪車にも適用可能である。これらのいずれの構成においても、本発明を適用してスロットルボディまたはキャブレターとエンジンの吸気口との間に過給機を設けた場合、上記各実施の形態と同様に走行風によってエンジンに適切に過給できるという効果が得られる。
その他、図１〜図５に図示していない部分を含め、自動二輪車１０の細部構成および本発明の適用範囲は任意に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 自動二輪車（鞍乗型車両）
１２ エンジン
３５ 燃料タンク
３６ シート
４３ シリンダヘッド
４３Ａ 吸気口
４３Ｂ 排気口
４４ シリンダヘッドカバー
５２ スロットルボディ
６１、６２ エアクリーナーケース（エアクリーナー）
７０ エレメント
７１ ダーティーサイド
７２ クリーンサイド
７５ 吸気ダクト
７６ 外気吸入口
１００、１０１ 吸気機構
１１０ 走行風取入管（通路）
１１１ 走行風取入口
１２０、１２７ 過給機
１２１、１２２ 室
１２３、１２４ 羽根車
１２５ 軸
１２８Ａ、１２８Ｂ 軸
１２９ リダクション機構（変速機構）
１３０ 走行風排出管
１３１ 走行風出口
１４０ コネクティングチューブ
１５０ 走行風排出管
１５１ 側方排出管
１５２ 走行風排出口（走行風出口、開放口）
１５５ 走行風導入管（エアクリーナー連通口）
１５７ バルブ
１６０ アクチュエーター
１７０ ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１２）へ吸気する吸気ダクト（７５）が、鞍乗型車両（１０）の車両後方に向かって開口するように設けられ、
前記吸気ダクトは、エアクリーナー（６１、６２）に接続され、前記エアクリーナーを介して前記エンジンの吸気側に接続された鞍乗型車両において、
前記エアクリーナーと前記エンジンの吸気口（４３Ａ）との間に過給機（１２０、１２７）を設け、
車両前方に向かって開口する走行風取入口（１１１）から、走行風を取り入れ、
前記過給機は、前記吸気ダクト側に設けられた一方の羽根車（１２４）により前記エンジンへ吸気を過給し、前記走行風取入口側に設けられて走行風を受けて回転する他方の羽根車（１２３）により前記一方の羽根車を駆動する
ことを特徴とする鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項２】
前記エンジンは後方から吸気をし、前方から排気をすることを特徴とする請求項１記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項３】
前記吸気ダクト、及び、前記過給機から走行風を出す走行風出口（１３１、１５２）は、シート（３６）下方に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項４】
前記走行風取入口の通路（１１０）は、前記エンジンの上方を通り、上面視または下面視で前記エンジンのシリンダヘッド（４３）と重なることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項５】
前記過給機は前記吸気ダクト側と前記走行風取入口側との２室（１２１、１２２）に分割され、その２室につながる同軸（１２５）があり、その同軸につながる２つの羽根車（１２３、１２４）を設け、
一方の羽根車（１２４）は吸気ダクト側の室（１２２）に、他方の羽根車（１２３）は走行風取入口側の室（１２１）に設けられ、
前記走行風取入口側の室に設けられた羽根車は、前記吸気ダクト側の室に設けられた羽根車よりも面積が大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項６】
前記過給機（１２７）は吸気ダクト側（１２２）と走行風取入口側（１２１）とに分割され、吸気ダクト側および、走行風取入口側に、それぞれ羽根車（１２３、１２４）を設け、
前記２つの羽根車の軸（１２８Ａ、１２８Ｂ）は、変速機構（１２９）を介して連結され、
前記走行風取入口側に設けられた羽根車の回転数を変速して、前記吸気ダクト側に設けられた羽根車に伝達することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項７】
前記走行風取入口から入り、前記過給機を通過した走行風を排出する走行風排出口（１５０）を備え、
前記走行風排出口の後部は二股に分岐し、一方は外気に開放する開放口（１５２）であり、他方は前記エアクリーナーに連通するエアクリーナー連通口（１５５）であって、
前記開放口と、前記エアクリーナー連通口との分岐路には、走行風をどちらに排出するかを決定するバルブ（１５７）を備え、
ＥＣ∪（１７０）からの信号で前記バルブを作動させるアクチュエーター（１６０）を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項１】
エンジン（１２）へ吸気する吸気ダクト（７５）が、鞍乗型車両（１０）の車両後方に向かって開口するように設けられ、
前記吸気ダクトは、エアクリーナー（６１、６２）に接続され、前記エアクリーナーを介して前記エンジンの吸気側に接続された鞍乗型車両において、
前記エアクリーナーと前記エンジンの吸気口（４３Ａ）との間に過給機（１２０、１２７）を設け、
車両前方に向かって開口する走行風取入口（１１１）から、走行風を取り入れ、
前記過給機は、前記吸気ダクト側に設けられた一方の羽根車（１２４）により前記エンジンへ吸気を過給し、前記走行風取入口側に設けられて走行風を受けて回転する他方の羽根車（１２３）により前記一方の羽根車を駆動する
ことを特徴とする鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項２】
前記エンジンは後方から吸気をし、前方から排気をすることを特徴とする請求項１記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項３】
前記吸気ダクト、及び、前記過給機から走行風を出す走行風出口（１３１、１５２）は、シート（３６）下方に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項４】
前記走行風取入口の通路（１１０）は、前記エンジンの上方を通り、上面視または下面視で前記エンジンのシリンダヘッド（４３）と重なることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項５】
前記過給機は前記吸気ダクト側と前記走行風取入口側との２室（１２１、１２２）に分割され、その２室につながる同軸（１２５）があり、その同軸につながる２つの羽根車（１２３、１２４）を設け、
一方の羽根車（１２４）は吸気ダクト側の室（１２２）に、他方の羽根車（１２３）は走行風取入口側の室（１２１）に設けられ、
前記走行風取入口側の室に設けられた羽根車は、前記吸気ダクト側の室に設けられた羽根車よりも面積が大きいことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項６】
前記過給機（１２７）は吸気ダクト側（１２２）と走行風取入口側（１２１）とに分割され、吸気ダクト側および、走行風取入口側に、それぞれ羽根車（１２３、１２４）を設け、
前記２つの羽根車の軸（１２８Ａ、１２８Ｂ）は、変速機構（１２９）を介して連結され、
前記走行風取入口側に設けられた羽根車の回転数を変速して、前記吸気ダクト側に設けられた羽根車に伝達することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【請求項７】
前記走行風取入口から入り、前記過給機を通過した走行風を排出する走行風排出口（１５０）を備え、
前記走行風排出口の後部は二股に分岐し、一方は外気に開放する開放口（１５２）であり、他方は前記エアクリーナーに連通するエアクリーナー連通口（１５５）であって、
前記開放口と、前記エアクリーナー連通口との分岐路には、走行風をどちらに排出するかを決定するバルブ（１５７）を備え、
ＥＣ∪（１７０）からの信号で前記バルブを作動させるアクチュエーター（１６０）を備えたことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の鞍乗型車両の吸気構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０２５９５（Ｐ２０１１−２０２５９５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７０９６３（Ｐ２０１０−７０９６３）
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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