JP2004204782A - 自動二輪車の４サイクルエンジン - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、またエアクリーナー容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置を設置可能にする。
【解決手段】排気通路に二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられた自動二輪車の４サイクルエンジンにおいて、ヘッドカバー３にエンジン内側に凹むように形成した制御弁設置凹部３６に二次エア供給装置３４の制御弁３６を没入させて設置した。また、制御弁設置凹部３６および制御弁３５を気筒列長手方向中央部の気筒間に配置し、制御弁３５の下流側に接続される逆止弁４１を気筒列長手方向外方寄りの気筒間に配置した。
【選択図】 図２
【解決手段】排気通路に二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられた自動二輪車の４サイクルエンジンにおいて、ヘッドカバー３にエンジン内側に凹むように形成した制御弁設置凹部３６に二次エア供給装置３４の制御弁３６を没入させて設置した。また、制御弁設置凹部３６および制御弁３５を気筒列長手方向中央部の気筒間に配置し、制御弁３５の下流側に接続される逆止弁４１を気筒列長手方向外方寄りの気筒間に配置した。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気通路内に排気ガス浄化用の二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられた自動二輪車の４サイクルエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動二輪車の４サイクルエンジンでは、例えば特開昭５７−７９２１２号公報（特許文献１参照）、特開２０００−８７７３９号公報（特許文献２参照）、特開２００１−５００４４号公報（特許文献３参照）等に記載されているように、二次エアの導入制御を行う制御弁や、二次エアの逆流を防止する逆止弁がヘッドカバーの上部付近に設置されていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−７９２１２号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２０００−８７７３９号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２００１−５００４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように制御弁や逆止弁がヘッドカバーの上部付近に設置されていたため、エンジン付近のレイアウト上の制約が大きかった。また、ヘッドカバーのすぐ上方に配置されるエアクリーナーが、ヘッドカバー上に突出する制御弁や逆止弁に干渉するのを避けるために、エアクリーナーに凹み設ける必要があり、これによってエアクリーナー容量が犠牲になっていた。
【０００７】
本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、またエアクリーナー容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置を設けることができ、同時に二次エア供給装置の負圧応答性向上、エンジンの静粛性向上、部品点数削減、部品リサイクル性向上、メンテナンス性向上、部品組付性向上等を果たすことのできる自動二輪車の４サイクルエンジンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項１に記載したように、排気通路に二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられた自動二輪車の４サイクルエンジンにおいて、ヘッドカバーにエンジン内側に凹む制御弁設置凹部を設け、この制御弁設置凹部に上記二次エア供給装置の制御弁を没入させて設置したことを特徴とする。
【０００９】
これにより、上記制御弁がヘッドカバーより大きく突出しなくなるため、エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、しかもエアクリーナー容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置を設けることができる。
【００１０】
また、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項２に記載したように、４気筒以上の直列多気筒エンジンである場合には、前記制御弁設置凹部および制御弁を気筒列長手方向中央部の気筒間に配置し、上記制御弁の下流側に接続される逆止弁を気筒列長手方向外方寄りの気筒間に配置したことを特徴とするため、制御弁や逆止弁がヘッドカバーから大きく突出することを防止し、よりコンパクトに二次エア供給装置を設けることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項３に記載したように、前記制御弁設置凹部を前記ヘッドカバーの天井面と縦面とがなす角部、かつ隣り合う気筒のそれぞれのカムの間に配置し、カム軸の軸方向視でカム先端の回転軌跡に近接させたことを特徴とするため、エンジン内部のデッドスペースを有効に活用してエンジン付近のレイアウト性を向上させることができる。
【００１２】
そして、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項４に記載したように、エアクリーナーから延びる上流側管部材を前記ヘッドカバーに近接させ気筒列長手方向沿いに配索して前記制御弁に接続し、制御弁と前記逆止弁との間を接続する下流側管部材も前記ヘッドカバーに近接させて気筒列長手方向沿いに配索し、制御弁と上流側管部材と下流側管部材とを、ヘッドカバーとエアクリーナー底面とエアクリーナーに繋がる混合気供給装置との間に形成される空間内に配置したことを特徴とするため、二次エア供給装置の関連部品をコンパクトにまとめてエンジン付近のレイアウト性を向上させることができる
また、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項５に記載したように、排気通路に二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられ、シリンダーヘッドとカムハウジングとの間にカム軸が軸支された自動二輪車の４サイクルエンジンにおいて、上記カムハウジングとヘッドカバーとの間に逆止弁室を画成し、この逆止弁室内に上記二次エア供給装置を構成する逆止弁を設置したことを特徴とするため、エンジン内部のデッドスペースを有効に活用して二次エア供給装置およびエンジン自体のコンパクト化に貢献するとともに、逆止弁を設置する専用部材を不要にして部品点数削減を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項６に記載したように、前記カムハウジングをシリンダーヘッドに密着させ、前記逆止弁室からカムハウジングとシリンダーヘッドの内部とを通って排気ポートに繋がる二次エア供給通路を形成したことを特徴とするため、上記二次エア供給通の通路長を短縮して二次エア供給装置の負圧応答性を向上させることができる。
【００１４】
そして、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項７に記載したように、前記逆止弁室から前記ヘッドカバーを貫通する二次エア吸入口を形成し、この二次エア吸入口をヘッドカバーとシリンダーヘッドの接合面の面方向に平行してヘッドカバーから延出するユニオン状に形成したことを特徴とするため、二次エア供給装置のコンパクト化に貢献することができる。
【００１５】
また、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項８に記載したように、直列多気筒ＤＯＨＣエンジンである場合には、前記カムハウジングを、吸、排気カム軸の軸方向に複数設けられるカムベアリングキャップの間を連結する形状に形成し、その連結部に前記逆止弁室を設け、この逆止弁室を吸、排気カム軸の軸間に配置したことを特徴とするため、エンジン内部のデッドスペースを有効に活用して二次エア供給装置のコンパクト化を図るとともに、各バルブのタペット部へのアクセス性を良好にしてメンテナンス性向上を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項９に記載したように、前記ヘッドカバーと前記カムハウジングとの接合面に弾性材料でなる逆止弁室ガスケットを介装し、上記逆止弁室ガスケットの弾力によりヘッドカバー天井面の略中央部を弾性保持したことを特徴とするため、ヘッドカバー天井面の共振による振動音の発生を抑制して静粛性を向上させることができる。
【００１７】
そして、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項１０に記載したように、前記逆止弁室を前記ヘッドカバーに形成されるプラグホールに近接させて設け、上記プラグホールに設けられるプラグホールガスケットを前記逆止弁室ガスケットと一体化して一体ガスケットを構成したことを特徴とするため、ガスケット関連の部品点数を削減するとともに、従来では複数あった小さなゴム部品をひとまとめにしてリサイクル性を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項１１に記載したように、前記一体ガスケットと、前記シリンダーヘッドと前記ヘッドカバーの接合面に介装されるヘッドカバーガスケットとの間を接続部を介して一体化し、上記接続部には一体ガスケットとヘッドカバーガスケットの装着高さの差を吸収し得る余裕代を付与したことを特徴とするため、装着高さの異なる一体ガスケットとヘッドカバーガスケットを一体化して部品点数の削減とリサイクル性向上を果たすことができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項１２に記載したように、前記逆止弁を前記逆止弁室ガスケットの内周に嵌合させる構造とし、その嵌合方向を逆止弁室ガスケットの面方向に沿わせる一方、逆止弁室ガスケットを前記ヘッドカバーに嵌合させる構造とし、その嵌合方向を逆止弁室ガスケットの厚み方向に沿わせたことを特徴とするため、ヘッドカバー装着時における逆止弁や逆止弁室ガスケットの脱落を防止して部品組付性を向上することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る４サイクルエンジンの上部を示す左側面図であり、図２は図１のII矢視図、図３は図２のIII-III線に沿う縦断面図、図４は図３のIV-IV矢視図である。
【００２２】
この４サイクルエンジン１は、自動二輪車の車体に搭載される、例えば直列４気筒のＤＯＨＣ４バルブエンジンであり、図示しないシリンダーブロックの上にシリンダーヘッド２とヘッドカバー３が載置され、シリンダーブロックとシリンダーヘッド２とヘッドカバー３は前傾姿勢で図示しないクランクケースの上に載置される。シリンダーヘッド２とヘッドカバー３との間には、耐熱、耐油ゴム等の弾性材料でなるヘッドカバーガスケット４が介装される。
【００２３】
４サイクルエンジン１の上方にはエアクリーナー６が設置され、シリンダーヘッド２の後面に開口する４つの吸気ポート７（図４参照）にそれぞれスロットルボディー８が連結され、スロットルボディー８の上流側がエアクリーナー６の底面に接続されている。また、シリンダーヘッド２の前面には４つの排気ポート９が開口し、ここに図示しない排気管が連結される。
【００２４】
図３に示すように、シリンダーヘッド２の下面には燃焼室１１が設けられ（４箇所）、これらの燃焼室１１に吸気ポート７と排気ポート９が繋がり、燃焼室１１の中央部には点火プラグ１２が螺合され、各点火プラグ１２の位置に対応してシリンダーヘッド２にはプラグ挿入孔１３が形成され、ヘッドカバー３にはプラグホール１４が形成されている。４つの気筒は進行方向左側より１番、２番、３番、４番となる。
【００２５】
図４に示すように、吸気カム軸１７と排気カム軸１８は、それぞれ軸方向に５個ずつ設けられたカムベアリングキャップ１９ａ〜１９ｅと２０ａ〜２０ｅとによりシリンダーヘッド２に回転自在に軸支されている。これらのカムベアリングキャップはそれぞれ２本のベアリングボルト２１でシリンダーヘッド２に締結固定される。
【００２６】
図４〜図６に示すように、カムベアリングキャップ１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂを連結部２２ａが連結してカムハウジング２２が形成され、カムベアリングキャップ１９ｃ，１９ｄ，２０ｃ，２０ｄを連結部２３ａが連結してカムハウジング２３が形成され、カムベアリングキャップ１９ｅと２０ｅを連結部２４ａが連結してカムハウジング２４が形成されている。カムベアリングキャップ１９ａ〜１９ｅ、２０ａ〜２０ｅの両側にはベアリングボルト２１の締結座面２５が形成されている。
【００２７】
カムハウジング２２，２３は平面形状が略Ｈ字形状であり、カムハウジング２４は平面形状が略Ｉ字形であり、カムハウジング２２，２３にはシリンダーヘッド２のプラグ挿入孔１３に整合するプラグ穴１３ａが設けられている。なお、図７ではカムハウジング２２，２３，２４が取り外されたシリンダーヘッド２の平面図が示されている。
【００２８】
カムハウジング２２，２３，２４には、それぞれにヘッドカバー３の取付ボルト座面２７（図２参照）に整合するヘッドカバー締結ボス２８が２個ずつ形成されており、図示しない６本のヘッドカバー取付ボルトがヘッドカバー３の取付ボルト座面２７を貫通してカムハウジング２２，２３，２４のヘッドカバー締結ボス２８に締結されることによりヘッドカバー３がシリンダーヘッド２に固定される。なお、各ヘッドカバー締結ボス２８は、吸、排気カム軸１７，１８のほぼ直上に位置するように各カムハウジング２２，２３，２４に形成されている。
【００２９】
吸、排気カム軸１８には、それぞれ吸気カム３１と排気カム３２が１気筒当たり２個ずつ、合計８個設けられており、これらのカム３１，３２により図示しない吸、排気バルブが所定のタイミングで開閉制御されて４サイクルエンジン１が作動する。
【００３０】
この４サイクルエンジン１には排気通路（排気ポート９）に二次エアを供給する二次エア供給装置３４が設けられている。この二次エア供給装置３４は、図２に全体を示すように、ヘッドカバー３に形成された制御弁設置凹部３５と、制御弁３６と、負圧管３７と、上流側管部材３８と、下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒと、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒと、逆止弁４１と、二次エア供給通路４２等を備えて構成されている。
【００３１】
図２に示すように、制御弁設置凹部３５は気筒列長手方向中央部の気筒間、即ち２番気筒と３番気筒の間、かつ両気筒の吸気カム３１の間に位置するようにヘッドカバー３に１箇所配置され、図８に示すようにヘッドカバー３の天井面３ａと縦面（後面）３ｂとがなす角部においてエンジン内側に凹むように形成されている。
【００３２】
吸気カム軸１７の軸方向視で、制御弁設置凹部３５は吸気カム３１の先端の回転軌跡３１ａに近接、あるいはそれよりもエンジン内部側に出っ張るように造形される。そして、この制御弁設置凹部３５に制御弁３６が没入するように設置される。
【００３３】
一方、制御弁３６の下流側に接続される逆止弁４１と、この逆止弁４１が設置される逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒは、図２と図４に示すように気筒列長手方向外方寄りの気筒間、即ち１番気筒と２番気筒の間と、３番気筒と４番気筒の間の２箇所に配置されている。
【００３４】
図９に示すように、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒはヘッドカバー３とカムハウジング２２，２３との間に設けられ、ヘッドカバー３に形成された上方に膨らむ左右一対のアッパールーム４４と、カムハウジング２２，２３の連結部２２ａ，２３ａに形成された下方に凹むロアールーム４５との接合面に、耐熱、耐油ゴム等の弾性材料でなる逆止弁室ガスケット４６が介装されることにより気密的に画成されている。
【００３５】
そして、逆止弁室ガスケット４６の内周に逆止弁４１が嵌合されることにより、アッパールーム４４とロアールーム４５との間が上下に２分割されている。また、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒは平面視（図４参照）で吸、排気カム軸１７，１８の軸間に配置されるとともに、ヘッドカバー３に形成されるプラグホール１４に近接させて設けられている。
【００３６】
逆止弁４１は例えばリードバルブであり、図９に示すように、その主体をなすバルブ枠板４８の下面にリード弁４９とリードストッパー５０がビス５１で共締めされ、バルブ枠板４８の外周が逆止弁室ガスケット４６の内周に嵌合され、リードストッパー５０によりリード弁４９の最大開弁量が規制されるようになっている。リード弁４９とリードストッパー５０は１枚のバルブ枠板４８当たり２つずつ設けられており、合計４つのリード弁４９とリードストッパー５０が気筒列長手方向に並んでいる。
【００３７】
逆止弁室ガスケット４６の内周に形成された嵌合溝５３にバルブ枠板４８の外周を嵌合させることでバルブ枠板４８の嵌合方向が逆止弁室ガスケット４６の面方向に沿わされる一方、逆止弁室ガスケット４６自体はヘッドカバー３に下方から嵌合され、その嵌合方向が逆止弁室ガスケット４６の厚み方向に沿わされている。そして、ヘッドカバー３天井面の略中央部（アッパールーム４４付近）が逆止弁室ガスケット４６の弾力により弾性保持される。
【００３８】
逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒを構成するアッパールーム４４の天井面には、ヘッドカバー３を貫通して外部に開放される二次エア吸入口５６が形成されている。この二次エア吸入口５６はユニオン状に形成されてヘッドカバー３とシリンダーヘッド２の接合面の面方向に平行して後方に延出している。
【００３９】
一方、カムハウジング２２，２３にはロアールーム４５底面から下方に延びる下垂部５７（図６、図９参照）が形成されており、この下垂部５７の下面がＯリング５８を介してシリンダーヘッド２に密着する。そして、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒからカムハウジング２２，２３（下垂部５７）とシリンダーヘッド２の内部を通って排気ポート９に繋がるように二次エア供給通路４２が形成される。
【００４０】
二次エア供給通路４２は１つの逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒ当たりに２つずつ設けられており、それぞれの二次エア供給通路４２の位置がリード弁４９の直下かつリード弁４９の自由端側（ここではエンジン前方側）に寄った位置に設定されている（図９参照）。これにより、リード弁４９を通過した気流がスムーズに二次エア供給通路４２に流入できる。
【００４１】
なお、シリンダーヘッド２のプラグ挿入孔１３に入った雨水等を排出するためのドレン通路５９がプラグ挿入孔１３の底部から排気ポート９近傍の外部に通じるように形成されている（図２参照）。
【００４２】
ところで、図３に示すように、プラグホール１４とヘッドカバー３との間には弾性材料でなるプラグホールガスケット６１が介装され、図１０と図１１に示すようにプラグホールガスケット６１は逆止弁室ガスケット４６と一体化されて左右一対の一体ガスケット６２を構成している。
【００４３】
また、左側の一体ガスケット６２とヘッドカバーガスケット４の左縁部との間が帯状の接続部６３ａを介して一体化され、左右の一体ガスケット６２の間も帯状の接続部６３ｂを介して連結され、図１１に示すように接続部６３ａには左側の一体ガスケット６２とヘッドカバーガスケット４との間の装着高さの差Ｈを吸収し得る余裕代Ｓが付与されている。
【００４４】
図１および図２に示すように、上流側管部材３８と左右一対の下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒは、例えばそれぞれ略Ｌ字形に形成されたゴムホースであり、上流側管部材３８はエアクリーナー６の底面と制御弁３６の後部に形成されたユニオン６５との間を接続し、下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒは制御弁３６の左右に突出するように形成されたユニオン６６，６７と各逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒの二次エア吸入口５６との間を接続する。
【００４５】
また、負圧管３７は制御弁３６の前部に形成された負圧ニップル６８から前方に延びて後方に湾曲し、吸気負圧の掛かる場所、例えばスロットルボディー８のスロットルバルブ下流部に接続される。なお、負圧管３７と上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒは、全てヘッドカバー３の取付ボルト座面２７や点火プラグ１２の上に重ならないように配索される。
【００４６】
上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒは、共にヘッドカバー３に近接して気筒列長手方向沿いに配索され、制御弁３６と共に、ヘッドカバー３とエアクリーナー６の底面とエアクリーナー６に繋がる混合気供給装置（ここではスロットルボディー８）との間に形成される空間７０（図１参照）内に配置されている。
【００４７】
以上のように構成された二次エア供給装置３４において、４サイクルエンジン１が作動すると、スロットルボディー８の下流部に掛かる吸気負圧が負圧管３７を経て制御弁３６に作用し、制御弁３６が開弁するため、エアクリーナー６内部の空気が上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒと逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒと二次エア供給通路４２を経て二次エアとして排気ポート９内に供給される。この時、排気脈動により逆止弁４１のリード弁４９が開閉し、排気ガスが二次エア供給通路４２内を逆流することが阻止される。
【００４８】
排気ポート９内に供給された二次エアは、排気ガス中に含まれる未燃焼成分を自然着火させ、これにより未燃焼成分が完全燃焼して排気ガスが浄化される。
【００４９】
本発明に係る４サイクルエンジン１によれば、ヘッドカバー３にエンジン内側に凹む制御弁設置凹部３５を設け、この制御弁設置凹部３５に二次エア供給装置３４の制御弁３６を没入させて設置したことにより、制御弁３６がヘッドカバー３から大きく突出することを防ぎ、エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、しかもエアクリーナー６の容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置３４を設けることができる。
【００５０】
また、制御弁設置凹部３５および制御弁３６を気筒列長手方向中央部となる２番気筒と３番気筒の間に配置し、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒおよび逆止弁４１を気筒列長手方向外方寄りとなる１、２番気筒と３、４番気筒の間に配置したため、制御弁３６や逆止弁４１（逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒ）がヘッドカバー３から大きく突出することを防止し、よりコンパクトに二次エア供給装置３４を設けることができた。
【００５１】
制御弁設置凹部３５はヘッドカバー３の天井面と縦面とがなす角部、かつ隣り合う２、３番気筒のそれぞれの吸気カム３１の間に配置され、吸気カム軸１７の軸方向視で制御弁設置凹部３５が吸気カム３１先端の回転軌跡３１ａに近接しているため、エンジン内部のデッドスペースを有効に活用してエンジン付近のレイアウト性を向上させることができる。
【００５２】
また、上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒをヘッドカバー３に近接させて気筒列長手方向沿いに配索しながら制御弁３６に接続し、制御弁３６と上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒとをヘッドカバー３とエアクリーナー６底面とスロットルボディー８との間に形成される空間７０内に配置したため、二次エア供給装置３４の関連部品をコンパクトにまとめてエンジン付近のレイアウト性を一層向上させることができる。
【００５３】
さらに、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒをヘッドカバー３とカムハウジング２２，２３との間に設けたため、この点でもエンジン内部のデッドスペースを有効に活用して二次エア供給装置３４および４サイクルエンジン１自体のコンパクト化に貢献するとともに、逆止弁４１を設置する専用部材を不要にして部品点数削減を図ることができた。
【００５４】
しかも、カムハウジング２２，２３を、吸、排気カム軸１７，１８の軸方向に複数設けられるカムベアリングキャップ１９ａ〜１９ｄと２０ａ〜２０ｄの間を連結する略Ｈ字形状に形成し、その連結部２２ａ，２３ａに逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒ（ロアールーム４５）を設け、かつ逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒを吸、排気カム軸１７，１８の軸間に配置したため、これによってもエンジン内部のデッドスペースを有効に活用して二次エア供給装置３４のコンパクト化を図ることができ、しかも吸、排気バルブのタペット部へのアクセス性を良好にしてエンジンメンテナンス性を向上させることができる。
【００５５】
また、カムハウジング２２，２３（下垂部５７）をシリンダーヘッド２に密着させ、二次エア供給通路４２を逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒからカムハウジング２２，２３（下垂部５７）とシリンダーヘッド２の内部とを通って排気ポート９に繋がるように形成したため、二次エア供給通路４２の通路長を短縮して二次エア供給装置３４の負圧応答性を向上させることができる。
【００５６】
逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒの二次エア吸入口５６は、ヘッドカバー３とシリンダーヘッド２の接合面の面方向に平行してヘッドカバー３から延出するユニオン状に形成されているため、ここに繋がる下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒの長さや高さを短縮して二次エア供給装置３４のコンパクト化に貢献することができる。
【００５７】
また、ヘッドカバー３とカムハウジング２２，２３との接合面に弾性材料でなる逆止弁室ガスケット４６を介装し、この逆止弁室ガスケット４６の弾力によりヘッドカバー３の天井面略中央部を弾性保持したため、ヘッドカバー３の天井面の共振による振動音の発生を抑制して４サイクルエンジン１の静粛性を向上させることができる。
【００５８】
逆止弁室ガスケット４６はプラグホールガスケット６１と一体化されて一体ガスケット６２とされ、さらにこの一体ガスケット６２が帯状の接続部６３ａ，６３ｂを介してヘッドカバーガスケット４と一体化されているため、ガスケット関連の部品点数を削減するとともに、従来では複数あった小さなゴム部品をひとまとめにしてリサイクル性を飛躍的に向上させることができる。
【００５９】
接続部６３ａには一体ガスケット６２とヘッドカバーガスケット４の装着高さの差Ｈを吸収し得る余裕代Ｓが付与されているため、装着高さの異なる一体ガスケット６２とヘッドカバーガスケット４を無理なく一体化して部品点数の削減とリサイクル性向上を果たすことができた。
【００６０】
一方、逆止弁４１は逆止弁室ガスケット４６の内周に嵌合される構造であり、その嵌合方向が逆止弁室ガスケット４６の面方向に沿う一方、逆止弁室ガスケット４６はヘッドカバー３に下方から嵌合される構造とされ、その嵌合方向が逆止弁室ガスケット４６の厚み方向に沿うため、ヘッドカバー３装着時における逆止弁４１や逆止弁室ガスケット４６の脱落を防止して部品組付性を向上することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、またエアクリーナー容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置を設けることができ、同時に二次エア供給装置の負圧応答性向上、エンジンの静粛性向上、部品点数削減、部品リサイクル性向上、メンテナンス性向上、部品組付性向上等を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る４サイクルエンジンの上部を示す左側面図。
【図２】図１のII矢視により本発明の一実施形態を示す図。
【図３】図２のIII-III線に沿う縦断面図。
【図４】図３のIV-IV矢視図。
【図５】カムベアリングキャップの平面図。
【図６】図５のVI-VI線に沿う断面図。
【図７】カムハウジングが取り外されたシリンダーヘッドの平面図。
【図８】図２のVIII-VIII線に沿う断面図。
【図９】図２のIX-IX線に沿う断面図。
【図１０】ヘッドカバーガスケットと一体ガスケットの平面図。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿う断面図。
【符号の説明】
１ ４サイクルエンジン
２ シリンダーヘッド
３ ヘッドカバー
３ａ ヘッドカバーの天井面
３ｂ ヘッドカバーの縦面
４ ヘッドカバーガスケット
６ エアクリーナー
８ 混合気供給装置であるスロットルボディー
９ 排気通路である排気ポート
１４ プラグホール
１７ 吸気カム軸
１８ 排気カム軸
１９ａ〜１９ｄ，２０ａ〜２０ｄ カムベアリングキャップ
２２，２３ カムハウジング
２２ａ，２３ａ 連結部
３１ 吸気カム
３１ａ 吸気カム先端の回転軌跡
３２ 排気カム
３４ 二次エア供給装置
３５ 制御弁設置凹部
３６ 制御弁
３８ 上流側管部材
３９Ｌ，３９Ｒ 下流側管部材
４０Ｌ，４０Ｒ 逆止弁室
４１ 逆止弁
４２ 二次エア供給通路
４６ 逆止弁室ガスケット
５６ 二次エア吸入口
６１ プラグホールガスケット
６２ 一体ガスケット
６３ａ 接続部
７０ ヘッドカバーとエアクリーナー底面とエアクリーナーに繋がる混合気供給装置との間に形成される空間
Ｈ 一体ガスケットとヘッドカバーガスケットの装着高さの差
Ｓ 余裕代
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気通路内に排気ガス浄化用の二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられた自動二輪車の４サイクルエンジンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動二輪車の４サイクルエンジンでは、例えば特開昭５７−７９２１２号公報（特許文献１参照）、特開２０００−８７７３９号公報（特許文献２参照）、特開２００１−５００４４号公報（特許文献３参照）等に記載されているように、二次エアの導入制御を行う制御弁や、二次エアの逆流を防止する逆止弁がヘッドカバーの上部付近に設置されていた。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５７−７９２１２号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開２０００−８７７３９号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開２００１−５００４４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように制御弁や逆止弁がヘッドカバーの上部付近に設置されていたため、エンジン付近のレイアウト上の制約が大きかった。また、ヘッドカバーのすぐ上方に配置されるエアクリーナーが、ヘッドカバー上に突出する制御弁や逆止弁に干渉するのを避けるために、エアクリーナーに凹み設ける必要があり、これによってエアクリーナー容量が犠牲になっていた。
【０００７】
本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、またエアクリーナー容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置を設けることができ、同時に二次エア供給装置の負圧応答性向上、エンジンの静粛性向上、部品点数削減、部品リサイクル性向上、メンテナンス性向上、部品組付性向上等を果たすことのできる自動二輪車の４サイクルエンジンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項１に記載したように、排気通路に二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられた自動二輪車の４サイクルエンジンにおいて、ヘッドカバーにエンジン内側に凹む制御弁設置凹部を設け、この制御弁設置凹部に上記二次エア供給装置の制御弁を没入させて設置したことを特徴とする。
【０００９】
これにより、上記制御弁がヘッドカバーより大きく突出しなくなるため、エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、しかもエアクリーナー容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置を設けることができる。
【００１０】
また、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項２に記載したように、４気筒以上の直列多気筒エンジンである場合には、前記制御弁設置凹部および制御弁を気筒列長手方向中央部の気筒間に配置し、上記制御弁の下流側に接続される逆止弁を気筒列長手方向外方寄りの気筒間に配置したことを特徴とするため、制御弁や逆止弁がヘッドカバーから大きく突出することを防止し、よりコンパクトに二次エア供給装置を設けることができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項３に記載したように、前記制御弁設置凹部を前記ヘッドカバーの天井面と縦面とがなす角部、かつ隣り合う気筒のそれぞれのカムの間に配置し、カム軸の軸方向視でカム先端の回転軌跡に近接させたことを特徴とするため、エンジン内部のデッドスペースを有効に活用してエンジン付近のレイアウト性を向上させることができる。
【００１２】
そして、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項４に記載したように、エアクリーナーから延びる上流側管部材を前記ヘッドカバーに近接させ気筒列長手方向沿いに配索して前記制御弁に接続し、制御弁と前記逆止弁との間を接続する下流側管部材も前記ヘッドカバーに近接させて気筒列長手方向沿いに配索し、制御弁と上流側管部材と下流側管部材とを、ヘッドカバーとエアクリーナー底面とエアクリーナーに繋がる混合気供給装置との間に形成される空間内に配置したことを特徴とするため、二次エア供給装置の関連部品をコンパクトにまとめてエンジン付近のレイアウト性を向上させることができる
また、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項５に記載したように、排気通路に二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられ、シリンダーヘッドとカムハウジングとの間にカム軸が軸支された自動二輪車の４サイクルエンジンにおいて、上記カムハウジングとヘッドカバーとの間に逆止弁室を画成し、この逆止弁室内に上記二次エア供給装置を構成する逆止弁を設置したことを特徴とするため、エンジン内部のデッドスペースを有効に活用して二次エア供給装置およびエンジン自体のコンパクト化に貢献するとともに、逆止弁を設置する専用部材を不要にして部品点数削減を図ることができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項６に記載したように、前記カムハウジングをシリンダーヘッドに密着させ、前記逆止弁室からカムハウジングとシリンダーヘッドの内部とを通って排気ポートに繋がる二次エア供給通路を形成したことを特徴とするため、上記二次エア供給通の通路長を短縮して二次エア供給装置の負圧応答性を向上させることができる。
【００１４】
そして、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項７に記載したように、前記逆止弁室から前記ヘッドカバーを貫通する二次エア吸入口を形成し、この二次エア吸入口をヘッドカバーとシリンダーヘッドの接合面の面方向に平行してヘッドカバーから延出するユニオン状に形成したことを特徴とするため、二次エア供給装置のコンパクト化に貢献することができる。
【００１５】
また、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項８に記載したように、直列多気筒ＤＯＨＣエンジンである場合には、前記カムハウジングを、吸、排気カム軸の軸方向に複数設けられるカムベアリングキャップの間を連結する形状に形成し、その連結部に前記逆止弁室を設け、この逆止弁室を吸、排気カム軸の軸間に配置したことを特徴とするため、エンジン内部のデッドスペースを有効に活用して二次エア供給装置のコンパクト化を図るとともに、各バルブのタペット部へのアクセス性を良好にしてメンテナンス性向上を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項９に記載したように、前記ヘッドカバーと前記カムハウジングとの接合面に弾性材料でなる逆止弁室ガスケットを介装し、上記逆止弁室ガスケットの弾力によりヘッドカバー天井面の略中央部を弾性保持したことを特徴とするため、ヘッドカバー天井面の共振による振動音の発生を抑制して静粛性を向上させることができる。
【００１７】
そして、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項１０に記載したように、前記逆止弁室を前記ヘッドカバーに形成されるプラグホールに近接させて設け、上記プラグホールに設けられるプラグホールガスケットを前記逆止弁室ガスケットと一体化して一体ガスケットを構成したことを特徴とするため、ガスケット関連の部品点数を削減するとともに、従来では複数あった小さなゴム部品をひとまとめにしてリサイクル性を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項１１に記載したように、前記一体ガスケットと、前記シリンダーヘッドと前記ヘッドカバーの接合面に介装されるヘッドカバーガスケットとの間を接続部を介して一体化し、上記接続部には一体ガスケットとヘッドカバーガスケットの装着高さの差を吸収し得る余裕代を付与したことを特徴とするため、装着高さの異なる一体ガスケットとヘッドカバーガスケットを一体化して部品点数の削減とリサイクル性向上を果たすことができる。
【００１９】
さらに、本発明に係る自動二輪車の４サイクルエンジンは、請求項１２に記載したように、前記逆止弁を前記逆止弁室ガスケットの内周に嵌合させる構造とし、その嵌合方向を逆止弁室ガスケットの面方向に沿わせる一方、逆止弁室ガスケットを前記ヘッドカバーに嵌合させる構造とし、その嵌合方向を逆止弁室ガスケットの厚み方向に沿わせたことを特徴とするため、ヘッドカバー装着時における逆止弁や逆止弁室ガスケットの脱落を防止して部品組付性を向上することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る４サイクルエンジンの上部を示す左側面図であり、図２は図１のII矢視図、図３は図２のIII-III線に沿う縦断面図、図４は図３のIV-IV矢視図である。
【００２２】
この４サイクルエンジン１は、自動二輪車の車体に搭載される、例えば直列４気筒のＤＯＨＣ４バルブエンジンであり、図示しないシリンダーブロックの上にシリンダーヘッド２とヘッドカバー３が載置され、シリンダーブロックとシリンダーヘッド２とヘッドカバー３は前傾姿勢で図示しないクランクケースの上に載置される。シリンダーヘッド２とヘッドカバー３との間には、耐熱、耐油ゴム等の弾性材料でなるヘッドカバーガスケット４が介装される。
【００２３】
４サイクルエンジン１の上方にはエアクリーナー６が設置され、シリンダーヘッド２の後面に開口する４つの吸気ポート７（図４参照）にそれぞれスロットルボディー８が連結され、スロットルボディー８の上流側がエアクリーナー６の底面に接続されている。また、シリンダーヘッド２の前面には４つの排気ポート９が開口し、ここに図示しない排気管が連結される。
【００２４】
図３に示すように、シリンダーヘッド２の下面には燃焼室１１が設けられ（４箇所）、これらの燃焼室１１に吸気ポート７と排気ポート９が繋がり、燃焼室１１の中央部には点火プラグ１２が螺合され、各点火プラグ１２の位置に対応してシリンダーヘッド２にはプラグ挿入孔１３が形成され、ヘッドカバー３にはプラグホール１４が形成されている。４つの気筒は進行方向左側より１番、２番、３番、４番となる。
【００２５】
図４に示すように、吸気カム軸１７と排気カム軸１８は、それぞれ軸方向に５個ずつ設けられたカムベアリングキャップ１９ａ〜１９ｅと２０ａ〜２０ｅとによりシリンダーヘッド２に回転自在に軸支されている。これらのカムベアリングキャップはそれぞれ２本のベアリングボルト２１でシリンダーヘッド２に締結固定される。
【００２６】
図４〜図６に示すように、カムベアリングキャップ１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂを連結部２２ａが連結してカムハウジング２２が形成され、カムベアリングキャップ１９ｃ，１９ｄ，２０ｃ，２０ｄを連結部２３ａが連結してカムハウジング２３が形成され、カムベアリングキャップ１９ｅと２０ｅを連結部２４ａが連結してカムハウジング２４が形成されている。カムベアリングキャップ１９ａ〜１９ｅ、２０ａ〜２０ｅの両側にはベアリングボルト２１の締結座面２５が形成されている。
【００２７】
カムハウジング２２，２３は平面形状が略Ｈ字形状であり、カムハウジング２４は平面形状が略Ｉ字形であり、カムハウジング２２，２３にはシリンダーヘッド２のプラグ挿入孔１３に整合するプラグ穴１３ａが設けられている。なお、図７ではカムハウジング２２，２３，２４が取り外されたシリンダーヘッド２の平面図が示されている。
【００２８】
カムハウジング２２，２３，２４には、それぞれにヘッドカバー３の取付ボルト座面２７（図２参照）に整合するヘッドカバー締結ボス２８が２個ずつ形成されており、図示しない６本のヘッドカバー取付ボルトがヘッドカバー３の取付ボルト座面２７を貫通してカムハウジング２２，２３，２４のヘッドカバー締結ボス２８に締結されることによりヘッドカバー３がシリンダーヘッド２に固定される。なお、各ヘッドカバー締結ボス２８は、吸、排気カム軸１７，１８のほぼ直上に位置するように各カムハウジング２２，２３，２４に形成されている。
【００２９】
吸、排気カム軸１８には、それぞれ吸気カム３１と排気カム３２が１気筒当たり２個ずつ、合計８個設けられており、これらのカム３１，３２により図示しない吸、排気バルブが所定のタイミングで開閉制御されて４サイクルエンジン１が作動する。
【００３０】
この４サイクルエンジン１には排気通路（排気ポート９）に二次エアを供給する二次エア供給装置３４が設けられている。この二次エア供給装置３４は、図２に全体を示すように、ヘッドカバー３に形成された制御弁設置凹部３５と、制御弁３６と、負圧管３７と、上流側管部材３８と、下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒと、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒと、逆止弁４１と、二次エア供給通路４２等を備えて構成されている。
【００３１】
図２に示すように、制御弁設置凹部３５は気筒列長手方向中央部の気筒間、即ち２番気筒と３番気筒の間、かつ両気筒の吸気カム３１の間に位置するようにヘッドカバー３に１箇所配置され、図８に示すようにヘッドカバー３の天井面３ａと縦面（後面）３ｂとがなす角部においてエンジン内側に凹むように形成されている。
【００３２】
吸気カム軸１７の軸方向視で、制御弁設置凹部３５は吸気カム３１の先端の回転軌跡３１ａに近接、あるいはそれよりもエンジン内部側に出っ張るように造形される。そして、この制御弁設置凹部３５に制御弁３６が没入するように設置される。
【００３３】
一方、制御弁３６の下流側に接続される逆止弁４１と、この逆止弁４１が設置される逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒは、図２と図４に示すように気筒列長手方向外方寄りの気筒間、即ち１番気筒と２番気筒の間と、３番気筒と４番気筒の間の２箇所に配置されている。
【００３４】
図９に示すように、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒはヘッドカバー３とカムハウジング２２，２３との間に設けられ、ヘッドカバー３に形成された上方に膨らむ左右一対のアッパールーム４４と、カムハウジング２２，２３の連結部２２ａ，２３ａに形成された下方に凹むロアールーム４５との接合面に、耐熱、耐油ゴム等の弾性材料でなる逆止弁室ガスケット４６が介装されることにより気密的に画成されている。
【００３５】
そして、逆止弁室ガスケット４６の内周に逆止弁４１が嵌合されることにより、アッパールーム４４とロアールーム４５との間が上下に２分割されている。また、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒは平面視（図４参照）で吸、排気カム軸１７，１８の軸間に配置されるとともに、ヘッドカバー３に形成されるプラグホール１４に近接させて設けられている。
【００３６】
逆止弁４１は例えばリードバルブであり、図９に示すように、その主体をなすバルブ枠板４８の下面にリード弁４９とリードストッパー５０がビス５１で共締めされ、バルブ枠板４８の外周が逆止弁室ガスケット４６の内周に嵌合され、リードストッパー５０によりリード弁４９の最大開弁量が規制されるようになっている。リード弁４９とリードストッパー５０は１枚のバルブ枠板４８当たり２つずつ設けられており、合計４つのリード弁４９とリードストッパー５０が気筒列長手方向に並んでいる。
【００３７】
逆止弁室ガスケット４６の内周に形成された嵌合溝５３にバルブ枠板４８の外周を嵌合させることでバルブ枠板４８の嵌合方向が逆止弁室ガスケット４６の面方向に沿わされる一方、逆止弁室ガスケット４６自体はヘッドカバー３に下方から嵌合され、その嵌合方向が逆止弁室ガスケット４６の厚み方向に沿わされている。そして、ヘッドカバー３天井面の略中央部（アッパールーム４４付近）が逆止弁室ガスケット４６の弾力により弾性保持される。
【００３８】
逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒを構成するアッパールーム４４の天井面には、ヘッドカバー３を貫通して外部に開放される二次エア吸入口５６が形成されている。この二次エア吸入口５６はユニオン状に形成されてヘッドカバー３とシリンダーヘッド２の接合面の面方向に平行して後方に延出している。
【００３９】
一方、カムハウジング２２，２３にはロアールーム４５底面から下方に延びる下垂部５７（図６、図９参照）が形成されており、この下垂部５７の下面がＯリング５８を介してシリンダーヘッド２に密着する。そして、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒからカムハウジング２２，２３（下垂部５７）とシリンダーヘッド２の内部を通って排気ポート９に繋がるように二次エア供給通路４２が形成される。
【００４０】
二次エア供給通路４２は１つの逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒ当たりに２つずつ設けられており、それぞれの二次エア供給通路４２の位置がリード弁４９の直下かつリード弁４９の自由端側（ここではエンジン前方側）に寄った位置に設定されている（図９参照）。これにより、リード弁４９を通過した気流がスムーズに二次エア供給通路４２に流入できる。
【００４１】
なお、シリンダーヘッド２のプラグ挿入孔１３に入った雨水等を排出するためのドレン通路５９がプラグ挿入孔１３の底部から排気ポート９近傍の外部に通じるように形成されている（図２参照）。
【００４２】
ところで、図３に示すように、プラグホール１４とヘッドカバー３との間には弾性材料でなるプラグホールガスケット６１が介装され、図１０と図１１に示すようにプラグホールガスケット６１は逆止弁室ガスケット４６と一体化されて左右一対の一体ガスケット６２を構成している。
【００４３】
また、左側の一体ガスケット６２とヘッドカバーガスケット４の左縁部との間が帯状の接続部６３ａを介して一体化され、左右の一体ガスケット６２の間も帯状の接続部６３ｂを介して連結され、図１１に示すように接続部６３ａには左側の一体ガスケット６２とヘッドカバーガスケット４との間の装着高さの差Ｈを吸収し得る余裕代Ｓが付与されている。
【００４４】
図１および図２に示すように、上流側管部材３８と左右一対の下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒは、例えばそれぞれ略Ｌ字形に形成されたゴムホースであり、上流側管部材３８はエアクリーナー６の底面と制御弁３６の後部に形成されたユニオン６５との間を接続し、下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒは制御弁３６の左右に突出するように形成されたユニオン６６，６７と各逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒの二次エア吸入口５６との間を接続する。
【００４５】
また、負圧管３７は制御弁３６の前部に形成された負圧ニップル６８から前方に延びて後方に湾曲し、吸気負圧の掛かる場所、例えばスロットルボディー８のスロットルバルブ下流部に接続される。なお、負圧管３７と上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒは、全てヘッドカバー３の取付ボルト座面２７や点火プラグ１２の上に重ならないように配索される。
【００４６】
上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒは、共にヘッドカバー３に近接して気筒列長手方向沿いに配索され、制御弁３６と共に、ヘッドカバー３とエアクリーナー６の底面とエアクリーナー６に繋がる混合気供給装置（ここではスロットルボディー８）との間に形成される空間７０（図１参照）内に配置されている。
【００４７】
以上のように構成された二次エア供給装置３４において、４サイクルエンジン１が作動すると、スロットルボディー８の下流部に掛かる吸気負圧が負圧管３７を経て制御弁３６に作用し、制御弁３６が開弁するため、エアクリーナー６内部の空気が上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒと逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒと二次エア供給通路４２を経て二次エアとして排気ポート９内に供給される。この時、排気脈動により逆止弁４１のリード弁４９が開閉し、排気ガスが二次エア供給通路４２内を逆流することが阻止される。
【００４８】
排気ポート９内に供給された二次エアは、排気ガス中に含まれる未燃焼成分を自然着火させ、これにより未燃焼成分が完全燃焼して排気ガスが浄化される。
【００４９】
本発明に係る４サイクルエンジン１によれば、ヘッドカバー３にエンジン内側に凹む制御弁設置凹部３５を設け、この制御弁設置凹部３５に二次エア供給装置３４の制御弁３６を没入させて設置したことにより、制御弁３６がヘッドカバー３から大きく突出することを防ぎ、エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、しかもエアクリーナー６の容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置３４を設けることができる。
【００５０】
また、制御弁設置凹部３５および制御弁３６を気筒列長手方向中央部となる２番気筒と３番気筒の間に配置し、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒおよび逆止弁４１を気筒列長手方向外方寄りとなる１、２番気筒と３、４番気筒の間に配置したため、制御弁３６や逆止弁４１（逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒ）がヘッドカバー３から大きく突出することを防止し、よりコンパクトに二次エア供給装置３４を設けることができた。
【００５１】
制御弁設置凹部３５はヘッドカバー３の天井面と縦面とがなす角部、かつ隣り合う２、３番気筒のそれぞれの吸気カム３１の間に配置され、吸気カム軸１７の軸方向視で制御弁設置凹部３５が吸気カム３１先端の回転軌跡３１ａに近接しているため、エンジン内部のデッドスペースを有効に活用してエンジン付近のレイアウト性を向上させることができる。
【００５２】
また、上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒをヘッドカバー３に近接させて気筒列長手方向沿いに配索しながら制御弁３６に接続し、制御弁３６と上流側管部材３８と下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒとをヘッドカバー３とエアクリーナー６底面とスロットルボディー８との間に形成される空間７０内に配置したため、二次エア供給装置３４の関連部品をコンパクトにまとめてエンジン付近のレイアウト性を一層向上させることができる。
【００５３】
さらに、逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒをヘッドカバー３とカムハウジング２２，２３との間に設けたため、この点でもエンジン内部のデッドスペースを有効に活用して二次エア供給装置３４および４サイクルエンジン１自体のコンパクト化に貢献するとともに、逆止弁４１を設置する専用部材を不要にして部品点数削減を図ることができた。
【００５４】
しかも、カムハウジング２２，２３を、吸、排気カム軸１７，１８の軸方向に複数設けられるカムベアリングキャップ１９ａ〜１９ｄと２０ａ〜２０ｄの間を連結する略Ｈ字形状に形成し、その連結部２２ａ，２３ａに逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒ（ロアールーム４５）を設け、かつ逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒを吸、排気カム軸１７，１８の軸間に配置したため、これによってもエンジン内部のデッドスペースを有効に活用して二次エア供給装置３４のコンパクト化を図ることができ、しかも吸、排気バルブのタペット部へのアクセス性を良好にしてエンジンメンテナンス性を向上させることができる。
【００５５】
また、カムハウジング２２，２３（下垂部５７）をシリンダーヘッド２に密着させ、二次エア供給通路４２を逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒからカムハウジング２２，２３（下垂部５７）とシリンダーヘッド２の内部とを通って排気ポート９に繋がるように形成したため、二次エア供給通路４２の通路長を短縮して二次エア供給装置３４の負圧応答性を向上させることができる。
【００５６】
逆止弁室４０Ｌ，４０Ｒの二次エア吸入口５６は、ヘッドカバー３とシリンダーヘッド２の接合面の面方向に平行してヘッドカバー３から延出するユニオン状に形成されているため、ここに繋がる下流側管部材３９Ｌ，３９Ｒの長さや高さを短縮して二次エア供給装置３４のコンパクト化に貢献することができる。
【００５７】
また、ヘッドカバー３とカムハウジング２２，２３との接合面に弾性材料でなる逆止弁室ガスケット４６を介装し、この逆止弁室ガスケット４６の弾力によりヘッドカバー３の天井面略中央部を弾性保持したため、ヘッドカバー３の天井面の共振による振動音の発生を抑制して４サイクルエンジン１の静粛性を向上させることができる。
【００５８】
逆止弁室ガスケット４６はプラグホールガスケット６１と一体化されて一体ガスケット６２とされ、さらにこの一体ガスケット６２が帯状の接続部６３ａ，６３ｂを介してヘッドカバーガスケット４と一体化されているため、ガスケット関連の部品点数を削減するとともに、従来では複数あった小さなゴム部品をひとまとめにしてリサイクル性を飛躍的に向上させることができる。
【００５９】
接続部６３ａには一体ガスケット６２とヘッドカバーガスケット４の装着高さの差Ｈを吸収し得る余裕代Ｓが付与されているため、装着高さの異なる一体ガスケット６２とヘッドカバーガスケット４を無理なく一体化して部品点数の削減とリサイクル性向上を果たすことができた。
【００６０】
一方、逆止弁４１は逆止弁室ガスケット４６の内周に嵌合される構造であり、その嵌合方向が逆止弁室ガスケット４６の面方向に沿う一方、逆止弁室ガスケット４６はヘッドカバー３に下方から嵌合される構造とされ、その嵌合方向が逆止弁室ガスケット４６の厚み方向に沿うため、ヘッドカバー３装着時における逆止弁４１や逆止弁室ガスケット４６の脱落を防止して部品組付性を向上することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、エンジン付近のレイアウトに制約を与えることなく、またエアクリーナー容量を犠牲にすることなくコンパクトに二次エア供給装置を設けることができ、同時に二次エア供給装置の負圧応答性向上、エンジンの静粛性向上、部品点数削減、部品リサイクル性向上、メンテナンス性向上、部品組付性向上等を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る４サイクルエンジンの上部を示す左側面図。
【図２】図１のII矢視により本発明の一実施形態を示す図。
【図３】図２のIII-III線に沿う縦断面図。
【図４】図３のIV-IV矢視図。
【図５】カムベアリングキャップの平面図。
【図６】図５のVI-VI線に沿う断面図。
【図７】カムハウジングが取り外されたシリンダーヘッドの平面図。
【図８】図２のVIII-VIII線に沿う断面図。
【図９】図２のIX-IX線に沿う断面図。
【図１０】ヘッドカバーガスケットと一体ガスケットの平面図。
【図１１】図１０のXI-XI線に沿う断面図。
【符号の説明】
１ ４サイクルエンジン
２ シリンダーヘッド
３ ヘッドカバー
３ａ ヘッドカバーの天井面
３ｂ ヘッドカバーの縦面
４ ヘッドカバーガスケット
６ エアクリーナー
８ 混合気供給装置であるスロットルボディー
９ 排気通路である排気ポート
１４ プラグホール
１７ 吸気カム軸
１８ 排気カム軸
１９ａ〜１９ｄ，２０ａ〜２０ｄ カムベアリングキャップ
２２，２３ カムハウジング
２２ａ，２３ａ 連結部
３１ 吸気カム
３１ａ 吸気カム先端の回転軌跡
３２ 排気カム
３４ 二次エア供給装置
３５ 制御弁設置凹部
３６ 制御弁
３８ 上流側管部材
３９Ｌ，３９Ｒ 下流側管部材
４０Ｌ，４０Ｒ 逆止弁室
４１ 逆止弁
４２ 二次エア供給通路
４６ 逆止弁室ガスケット
５６ 二次エア吸入口
６１ プラグホールガスケット
６２ 一体ガスケット
６３ａ 接続部
７０ ヘッドカバーとエアクリーナー底面とエアクリーナーに繋がる混合気供給装置との間に形成される空間
Ｈ 一体ガスケットとヘッドカバーガスケットの装着高さの差
Ｓ 余裕代
Claims (12)
- 排気通路に二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられた自動二輪車の４サイクルエンジンにおいて、ヘッドカバーにエンジン内側に凹む制御弁設置凹部を設け、この制御弁設置凹部に上記二次エア供給装置の制御弁を没入させて設置したことを特徴とする自動二輪車の４サイクルエンジン。
- ４気筒以上の直列多気筒エンジンである場合には、前記制御弁設置凹部および制御弁を気筒列長手方向中央部の気筒間に配置し、上記制御弁の下流側に接続される逆止弁を気筒列長手方向外方寄りの気筒間に配置したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 前記制御弁設置凹部を前記ヘッドカバーの天井面と縦面とがなす角部、かつ隣り合う気筒のそれぞれのカムの間に配置し、カム軸の軸方向視でカム先端の回転軌跡に近接させたことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- エアクリーナーから延びる上流側管部材を前記ヘッドカバーに近接させ気筒列長手方向沿いに配索して前記制御弁に接続し、制御弁と前記逆止弁との間を接続する下流側管部材も前記ヘッドカバーに近接させて気筒列長手方向沿いに配索し、制御弁と上流側管部材と下流側管部材とを、ヘッドカバーとエアクリーナー底面とエアクリーナーに繋がる混合気供給装置との間に形成される空間内に配置したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 排気通路に二次エアを供給する二次エア供給装置が設けられ、シリンダーヘッドとカムハウジングとの間にカム軸が軸支された自動二輪車の４サイクルエンジンにおいて、上記カムハウジングとヘッドカバーとの間に逆止弁室を画成し、この逆止弁室内に上記二次エア供給装置を構成する逆止弁を設置したことを特徴とする自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 前記カムハウジングをシリンダーヘッドに密着させ、前記逆止弁室からカムハウジングとシリンダーヘッドの内部とを通って排気ポートに繋がる二次エア供給通路を形成したことを特徴とする請求項５に記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 前記逆止弁室から前記ヘッドカバーを貫通する二次エア吸入口を形成し、この二次エア吸入口をヘッドカバーとシリンダーヘッドの接合面の面方向に平行してヘッドカバーから延出するユニオン状に形成したことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 直列多気筒ＤＯＨＣエンジンである場合には、前記カムハウジングを、吸、排気カム軸の軸方向に複数設けられるカムベアリングキャップの間を連結する形状に形成し、その連結部に前記逆止弁室を設け、この逆止弁室を吸、排気カム軸の軸間に配置したことを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 前記ヘッドカバーと前記カムハウジングとの接合面に弾性材料でなる逆止弁室ガスケットを介装し、上記逆止弁室ガスケットの弾力によりヘッドカバー天井面の略中央部を弾性保持したことを特徴とする請求項５に記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 前記逆止弁室を前記ヘッドカバーに形成されるプラグホールに近接させて設け、上記プラグホールに設けられるプラグホールガスケットを前記逆止弁室ガスケットと一体化して一体ガスケットを構成したことを特徴とする請求項９に記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 前記一体ガスケットと、前記シリンダーヘッドと前記ヘッドカバーの接合面に介装されるヘッドカバーガスケットとの間を接続部を介して一体化し、上記接続部には一体ガスケットとヘッドカバーガスケットの装着高さの差を吸収し得る余裕代を付与したことを特徴とする請求項１０に記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
- 前記逆止弁を前記逆止弁室ガスケットの内周に嵌合させる構造とし、その嵌合方向を逆止弁室ガスケットの面方向に沿わせる一方、逆止弁室ガスケットを前記ヘッドカバーに嵌合させる構造とし、その嵌合方向を逆止弁室ガスケットの厚み方向に沿わせたことを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の自動二輪車の４サイクルエンジン。
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