(57)【要約】【課題】ハンドルの大操舵を許容し、かつ、走行風のエンジンへの導入効率を向上させた自動二輪車の吸気ダクト構造を提供する。【解決手段】自動二輪車の吸気ダクト１０は、車体フレーム１１のヘッドパイプ１３の左右両側にフロントフォーク３３を配し、ヘッドパイプ１３から斜め後下方に延出するメインフレーム２０を有し、車両前端部からヘッドパイプ１３に向かって延びる自動二輪車の吸気ダクト１０において、フロントフォーク３３の操舵時における回動軌跡と吸気ダクト１０とが重なり合う干渉部位４３が弾性変形可能に形成される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームのヘッドパイプの左右両側にフロントフォークを配し、前記ヘッドパイプから斜め後下方に延出するメインフレームを有し、車両前端部から前記ヘッドパイプに向かって延びる自動二輪車の吸気ダクト構造において、
前記フロントフォークの操舵時における回動軌跡と吸気ダクトとが重なり合う干渉部位が弾性変形可能に形成されることを特徴とする自動二輪車の吸気ダクト構造。
【請求項２】
左右の前記フロントフォークの間に前記吸気ダクトが配置される請求項１に記載の自動二輪車の吸気ダクト構造。
【請求項３】
前記吸気ダクトは、前記車体フレームの前方を覆うフロントカウルを支持可能な程度に剛性を有する請求項１又は請求項２に記載の自動二輪車の吸気ダクト構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両前面から取り込んだ走行風をエアクリーナへと導くようにした自動二輪車の吸気ダクト構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに供給する空気をヘッドパイプまわりから取り込むレイアウトは、吸気効率や部品配置効率等の点で優れている。車両前方から取り込んだ走行風を、車体フレームの前部を貫通して設けた空気通路に通させるこの種のレイアウトは、例えば特許文献１に開示されている。
左右のフロントフォークの間を通して走行風を取り入れる吸気用ダクトは、ハンドルが最大に操舵された状態でもフロントフォークと干渉しないようにフロントフォークとの間に適当な隙間が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３５５５９号公報
【特許文献２】特開２０１５−９８２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、吸気ダクトの断面積がフロントフォークの回動軌跡に制限されてしまい、エンジンへの走行風の導入効率を高めることができないという課題があった。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、ハンドルの大操舵を許容し、かつ、走行風のエンジンへの導入効率を向上させた自動二輪車の吸気ダクト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】
【０００６】
本実施形態に係る自動二輪車の吸気ダクト構造は、車体フレームのヘッドパイプの左右両側にフロントフォークを配し、前記ヘッドパイプから斜め後下方に延出するメインフレームを有し、車両前端部から前記ヘッドパイプに向かって延びる自動二輪車の吸気ダクト構造において、前記フロントフォークの操舵時における回動軌跡と吸気ダクトとが重なり合う干渉部位が弾性変形可能に形成されるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、ハンドルの大操舵を許容し、かつ、走行風のエンジンへの導入効率を向上させた自動二輪車の吸気ダクト構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る吸気ダクトが取り付けられた車体フレーム及びその周辺機器の概略右側面図。
【図２】車体フレーム及びその周辺機器を後右上側から見た分解斜視図。
【図３】車体フレームのスペース内から見たヘッドパイプ周辺の背面図。
【図４】実施形態に係る吸気ダクトを装着した二輪自動車のステムシャフト周辺の部分平面図。
【図５】図４においてハンドルを右に切った状態を示す部分平面図。
【図６】実施形態に係る前吸気ダクトの一例を示す斜視図。
【図７】実施形態に係る吸気ダクトを装着した二輪自動車のヘッドパイプ周辺の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
以下の実施形態では、本発明に係る自動二輪車の吸気ダクト構造（以下、単に「吸気ダクト構造」という）について、ツインスパータイプの車体フレームの例で説明するが、フレームタイプはこれに限定されない。例えば、ダブルクレードルフレーム又はモノコックフレームであっても適用可能である。また、自動二輪車の用語には、後輪が二輪である自動三輪車も含まれうるものとする。
【００１０】
なお、以下の実施形態において、上下、左右、前後の表現は、車両乗車時の運転者（ライダー）を基準にしたものである。また、各図において、適宜、車両前方を矢印ＦW、車両後方を矢印BW、車両左向きを矢印Ｌ、車両右向きを矢印Ｒ、車両上向きを矢印Ｕ、車両下向きを矢印Ｄ、でそれぞれ示す。なお、各図では、簡単のため、一部の構成を適宜省略する。
【００１１】
まず、図１〜図３を用いて、実施形態に係る吸気ダクト１０を備える自動二輪車の車体フレーム１１周辺の構造について概説する。
図１は、実施形態に係る吸気ダクト１０が取り付けられた車体フレーム１１及びその周辺機器の概略右側面図である。
図２は、車体フレーム１１及びその周辺機器を後右上側から見た分解斜視図である。
図３は、車体フレーム１１のスペース１２内から見たヘッドパイプ１３周辺の背面図である。
【００１２】
車体フレーム１１は、例えば、図１及び図２に示されるように、高速性能を要求される車両に好適に適用される、いわゆるツインスパーフレームである。
車体フレーム１１では、ヘッドパイプ１３の後部から後方に向けてメインフレーム２０が左右二股に分岐して、後下方に延設され、平面視でヘッドパイプ１３を含む環形状を形成する。車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１３の長さと同程度の上下方向幅を有する。車体フレーム１１の後部には、後上りに傾斜するシートレールを固定するシートレール支持部１４が設けられる。また、この後部におけるシートレール支持部１４の下部には、スイングアームを上下方向に揺動可能に支持するピボット部１６が設けられる。
【００１３】
車体フレーム１１には、エンジンユニット１７が、複数のエンジンマウント１５を介して、この車体フレーム１１に抱え込まれるように懸架される。
エンジンユニット１７のエンジンは、例えば４サイクル多気筒、典型的には並列４気筒エンジンである。エンジンユニット１７は、クランクケース１７Ａの上部に順次シリンダ１７Ｂ、シリンダヘッド１７Ｃ及びシリンダヘッドカバー１７Ｄが一体的に結合して形成される。エンジンユニット１７は、車体フレーム１１に一体的に結合支持されることで、それ自体で車体フレーム１１の剛性部材として機能する。
エンジンユニット１７の上方では、燃料タンクが車体フレーム１１に搭載される。
【００１４】
車体フレーム１１の卵型のスペース１２内では、エアクリーナボックス１８が、シリンダヘッド１７Ｃの上方で車体フレーム１１等に支持される。エアクリーナボックス１８は、吸気通路１９を介してシリンダヘッド１７Ｃ後部のインテークポートに接続される。空気は、エンジン負圧によって吸気通路１９内に吸入されて、燃料供給装置から供給される燃料と混合され、シリンダヘッド１７Ｃ内に送給される。なお、実施形態に係る吸気ダクト１０が公道走行用の自動二輪車に適用される場合、エアクリーナボックス１８内にはエアフィルタが設けられる。
【００１５】
車体フレーム１１の前部では、図４に示されるように、ヘッドパイプ１３にステムシャフト２２がベアリングを介して挿入される。ステムシャフト２２は、後述するステアリング機構２３の操舵に係る回転中心をなす。
また、ヘッドパイプ１３の左右には、図２及び図３に示されるように、車体フレーム１１を車体前後方向に貫通する孔部２４が形成される。
【００１６】
孔部２４の車軸側側面を形成するヘッドパイプ１３の支柱部２６は、車体前後方向を長辺とした概略オーバル形状を有する。
このヘッドパイプ支柱部２６を前後方向から囲い込むように、吸気ダクト１０を構成する２つの二股ダクトメンバ１０ａ，１０ｂが挿入される。これらの二股ダクトメンバ１０ａ，１０ｂは、左右の孔部２４内でそれぞれ前後に締結具２５で結合される。
【００１７】
吸気ダクト１０のうち車体前方から孔部２４に挿入される前吸気ダクト１０ａは、ヘッドパイプ支柱部２６の前端部に例えば上下２ヶ所でビス２７で固定される。
また、吸気ダクト１０のうち車体フレーム１１のスペース１２内に配置される後吸気ダクト１０ｂは、孔部２４に後方から挿入されて、ヘッドパイプ支柱部２６にビス２８で固定される。
【００１８】
前吸気ダクト１０ａにおける後側二股部の後端開口部２９が、後吸気ダクト１０ｂの前側二股部の前端開口端３０に接続されることで、二股ダクトメンバ１０ａ，１０ｂが全体として吸気ダクト１０を構成する。
【００１９】
また、図４は、実施形態に係る吸気ダクト１０を装着した二輪自動車のステム機構２３周辺の部分平面図である。
【００２０】
ステアリング機構２３は、図４に示されるように、ステムシャフト２２の上端部に固定される逆三角形状のトップブリッジ３２に、前輪を支持する左右一対のフロントフォーク３３が固定されて、形成される。
また、トップブリッジ３２には、ハンドルクランプ（不図示）を介してハンドルが固定される。
左右のフロントフォーク３３は、さらにヘッドパイプ１３の下部でアンダーブラケット３５に固定され、左右の間隔が維持された状態でハンドルによる操舵を受ける。
【００２１】
吸気ダクト１０は、例えば、左右のフロントフォーク３３の間に配置される。前吸気ダクト１０ａの前端の集合開口部３６は、フロントカウル３７の前面に開設された空気取り込み口３８へ連結カウル３９を介して連通される。
連結カウル３９は、空気取り込み口３８をフロントカウル３７内部に延長して前吸気ダクト１０ａに連通させるダクトである。連結カウル３９には、メータパネル４１等の電装機器が載置されて固定される。フロントカウル３７は、連結カウル３９とメータパネル４１の前側部分を覆い、メータパネル４１に一体形成されたステー４２に固定支持される。後吸気ダクト１０ｂの後部には、エアクリーナボックス１８が接続される。
【００２２】
このようなフロントカウル３７、連結カウル３９、前吸気ダクト１０ａ、後吸気ダクト１０ｂ、エアクリーナボックス１８、及び吸気通路１９の連結により、車両前方から取り込まれた走行風はヘッドパイプ１３の両側面を通過して、エンジンユニット１７に送風される。
【００２３】
次に、図５〜図７を用いて、実施形態に係る吸気ダクト１０についてより詳細に説明する。
図５は、図４においてハンドルを右に切った状態を示す部分平面図である。
図６は、実施形態に係る前吸気ダクト１０ａの一例を示す斜視図である。
図７は、実施形態に係る吸気ダクト１０を装着した二輪自動車のヘッドパイプ１３周辺の斜視図である。
なお、図５及び図７では、フロントカウル３７及びトップブリッジ３２の図示を省略している。
【００２４】
吸気ダクト１０は、メータパネル４１を支持する連結カウル３９、フロントカウル３７、による荷重及び走行風に耐える材料で主要部分が構成される。つまり、吸気ダクト１０の素材は、フロントカウル３７を支持可能なカウルブレースとして機能しうる剛性を有する素材で構成されることが望ましい。
吸気ダクト１０に採用される素材は、例えばFRP（Fiber Reinforced Plastics）、CFRP（Carbon Fiber Reinforced Plastics）、金属、ポリプロピレン、ABS樹脂、又はニトリルゴム（NBR）である。
【００２５】
ところで、ハンドルを操舵すると、図５に示されるように、平面視でヘッドパイプ１３（ステムシャフト２２）を中心にフロントフォーク３３が回転する。
この回転により、フロントフォーク３３は、車体前後方向に延びる車体中心Ｃに近づく。
【００２６】
そこで、吸気ダクト１０は、図４及び図５に示されるように、ハンドルの最大操舵時におけるフロントフォーク３３の移動（回転）軌跡と重なる、すなわち干渉するように形成される。そして、この吸気ダクト１０の干渉部位４３が、図４〜図７に示されるように、シリコンなどの弾性部材で構成されて、フロントフォーク３３の押圧によって弾性変形可能にされる。以下、柔軟な材料で構成されたこの干渉部位４３のことを、適宜、弾性部位４３ａと呼ぶ。
【００２７】
なお、装着される自動二輪車の車種によっては、前吸気ダクト１０ａ及び後吸気ダクト１０ｂのいずれか一方のみがフロントフォーク３３と干渉しうる構成となる場合もある。この場合、弾性部位４３ａは、前吸気ダクト１０ａ及び後吸気ダクト１０ｂのうちフロントフォーク３３と干渉しうる一方に設けられれば十分である。
【００２８】
前吸気ダクト１０ａにおける弾性変形可能な弾性部位４３ａは、干渉部位４３の周辺部を含み、干渉部位４３よりも大きくてもよい。また、前吸気ダクト１０ａの全体を弾性部材で形成して、フロントフォーク３３による押圧に対して、全体で湾曲変形させてもよい。
【００２９】
前吸気ダクト１０ａの弾性部位４３ａは、少なくとも、走行時のハンドルのセルフアライニングによる変位範囲である、左右それぞれ５°程度の切れ角を吸収することができる形状及び範囲に設計される。
また、取り回し性を考慮して、左右に３０°程度のハンドル切れ角の吸収が可能なように設定されることが望ましい。
なお、セルフアライニング変位範囲よりも大きいハンドル切れ角の領域については、通常、操縦者の意思によって操作されるため、一切が阻害されることはない。
【００３０】
以上のように構成された吸気ダクト１０によれば、以下の効果を奏する。
【００３１】
（１）  フロントフォーク３３と吸気ダクト１０との干渉部位４３に弾性材料を用いることで、フロントフォーク３３の押圧によって吸気ダクト１０を弾性変形可能にした。
弾性変形可能になることで、フロントフォーク３３とのクリアランスを設ける必要がなくなるため、吸気ダクト１０を大口径にすることができる。
つまり、フロントフォーク３３の変位を阻害することなく、吸気ダクト１０を大口径化して、エンジンユニット１７への空気の吸気効率を高めることができる。
【００３２】
（２）  吸気ダクト１０が左右のフロントフォーク３３の間を通る配置にした。
一般に、ハンドルが大きく切られた状態のときには、走行速度が落とされ、大量の給気は必要とならない。つまり、エンジン効率を向上させるのに必要なことは、直進時に吸気ダクト１０の弾性変形が復元して、大口径のダクト面積を確保することである。すなわち、フロントフォーク３３が無変位の時点における吸気ダクト１０の断面積を大きくすることである。
実施形態に係る吸気ダクト１０とフロントフォーク３３との配置関係では、多量の吸気が必要になる中高速走行を行う直進時に、弾性部位４３ａが復元して吸気ダクト１０の最大開口状態が実現される。つまり、多量の吸気が必要な直進走行時のハンドル変位範囲では、吸気ダクト１０がフロントフォーク３３の変位を阻害しない。
よって、操縦安定性を損なうことなく給気通路を大径化することができる。
【００３３】
（３）  フロントフォーク３３が当接干渉しないハンドル切れ角を、直進状態から少なくとも左右に５°以上に設定した。
通常走行中にセルフアライニングによって作動するハンドル切れ角が、一般には左右に５°程度であるため、このハンドル切れ角を確保できるように弾性部位４３ａを設計することで、走行時の操縦安定性を確保することができる。また、左右に３０°程度のハンドル切れ角を確保するように設計することで、非走行時の取り回しも可能にした。
【００３４】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【００３５】
例えば、吸気ダクト構造が、フロントフォーク３３の外側を通るように配置されてもよい。この場合、フロントフォーク３３との干渉部位４３は、吸気ダクト構造の車両中心側の側面になる。
【符号の説明】
【００３６】
１０…吸気ダクト、１０ａ…前吸気ダクト（二股ダクトメンバ）、１０ｂ…後吸気ダクト（二股ダクトメンバ）、１１…車体フレーム、１２…スペース、１３…ヘッドパイプ、１４…シートレール支持部、１５…エンジンマウント、１６…ピボット部、１７…エンジンユニット、１７Ａ…クランクケース、１７Ｂ…シリンダ、１７Ｃ…シリンダヘッド、１７Ｄ…シリンダヘッドカバー、１８…エアクリーナボックス、１９…吸気通路、２０…メインフレーム、２１…燃料供給装置、２２…ステムシャフト、２３…ステアリング機構、２４…孔部、２５…締結具、２６…ヘッドパイプ支柱部（支柱部）、２７，２８…ビス、２９…後端開口部、３０…前端開口端、３１…固定具、３２…トップブリッジ、３３…フロントフォーク、３５…アンダーブラケット、３６…集合開口部、３７…フロントカウル、３８…空気取り込み口、３９…連結カウル、４１…メータパネル、４２…ステー、４３（４３ａ）…干渉部位（弾性部位）、Ｃ…車体中心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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