JP2009091906A - 自動二輪車 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｖ型エンジンにおける後側気筒の冷却性能を向上させる。
【解決手段】車体フレーム２には、前側気筒１８と後側気筒１９とがＶ字型をなして配列されたエンジンが搭載されている。両気筒１８，１９は共にシリンダ２０〜２３、吸排気用のバルブ３７を配置したエンジン機能部Ａと、カムシャフト３８，３９を駆動させるための伝達チェーン４５を収容する伝達部材収容部Ｂとに大別され、これらが車幅方向に並んで配列される。エンジン機能部Ａと伝達部材収容部Ｂとの間でかつシリンダボディ２０，２１が設けられた高さ範囲と対応する部分には通気用開口部２７，２８が、車両の前後方向に貫通して設けられている。したがって、前側気筒１８における通気用開口部２７を通して走行風を後側気筒１９に直接吹き当てることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は自動二輪車に関する。

従来より、自動二輪車に搭載されるエンジンの一般的構造として、シリンダボディ内にピストンが収容され、シリンダヘッド内に吸排気用のカムシャフトが組み込まれ、さらに、エンジン内にはシリンダ部分の車幅方向に並列してカムシャフトを駆動させるためのカムチェーンを収容している。そのような構造の一例として、下記特許文献１のものを挙げることができる。
特開２００７−２２０９８公報

上記公報に開示されたエンジンは空冷式であり、シリンダの外周面に多数のフィンを張り出させて放熱効果を高めるようにしている。しかし、従来構造のエンジンでは、エンジンが大型化した場合には未だ改善の余地があった。また、いわゆるＶ型エンジンのように車両の前後に気筒を配列したものでは、特に後側気筒に対する冷却性能の改善が求められるところとなっていた。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、エンジンにおける冷却性能の向上を図ることができる自動二輪車を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、本発明は、ピストンが摺動可能に組み込まれたシリンダとこのシリンダに対する吸排気を行うためのバルブとを備えたエンジン機能部と、このエンジン機能部に対し前後方向に貫通する通気用開口部を介して車幅方向に並んで配され、エンジン機能部とともにエンジンの気筒を構成し、かつピストンの摺動に伴って回転するクランクシャフトの駆動力を、吸排気バルブを作動させるカムシャフトに伝達するための駆動力伝達部材を収容する伝達部材収容部と、を備えてなるところに特徴を有する。

本発明によれば、車両の走行に伴って生じる走行風を、エンジン機能部と伝達部材収容部との間に設けられた通気用開口部を通過させることができる。したがって、気筒の冷却性能を向上させることができる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図５によって説明する。但し、以下の説明中、左右に関する称呼は車両を前面側から見た場合（車両前面視）を基準として行うものとする。
図１において、１は自動二輪車全体を示しており、車体フレーム２の前端部にはハンドル軸４を回転可能に挿通するヘッドパイプ３が設けられている。ハンドル軸４の上下両端にはアッパ・ロアのブラケット５，６が取り付けられ、これらには一対のフロントフォーク７が挿通されている。両フロントフォーク７の下端部には前輪８が取り付けられており、前輪８はアッパブラケット５に固定されたハンドル９によって操舵可能である。

車体フレーム２の上部には燃料タンク１０が支持され、その後方にはシート１１が配されている。車体フレーム２の後下部にはピボット軸１２が設けられ、このピボット軸１２にはリアアーム１３の前端側が回動可能に取り付けられ、同アーム１３の後端側には後輪１４が取り付けられている。

車体フレーム２においてヘッドパイプ３の下部には、車幅方向に分岐して下方へ向けて斜め後方に延びるダウンチューブ１５が連続している。また、ヘッドパイプ３には後方へ向けて略水平にメインフレーム（詳細には図示されない）が延出し、後端部には車幅方向に分岐する一対のリアアームブラケット１６が下方へ延出している。

両リアアームブラケット１６と両ダウンチューブ１５の間にはエンジンユニットＥが架設され、同エンジンユニットＥはその前後部位をリアアームブラケット１６とダウンチューブ１５の各下端部に連結して全体の支持がなされている。エンジンユニットＥは、クランクケース１７の上面側に二つの気筒１８，１９を前後にＶ字状をなして配列した、いわゆる空冷式のＶ型エンジンである。

前後の気筒１８，１９は、共にクランクケース１７から斜め前方あるいは後方へ向けて突出するシリンダボディ２０，２１とその上部に連続するシリンダヘッド２２，２３を有している。シリンダヘッド２２，２３はシリンダボディ２０，２１から全周に亘って外方へ張り出すような大きさを有している。シリンダヘッド２２，２３の外周面には冷却用のフィン２４が高さ方向に複数段設けられ、それぞれは等しい幅をもって外方へ張り出している。シリンダヘッド２２，２３の上部には、ヘッドカバー２５，２６が被せ付けられている。

前側気筒１８は、シリンダボディ２０が自動二輪車の車幅方向に関する中心軸線（図５に示すＣ線）に対して車両前方視において右側へ偏位して配され、逆に後側気筒１９はそのシリンダボディ２１が左側へ偏位して配されている。

次に、両気筒１８，１９の内部構造を図３に基づいて説明する。両気筒１８，１９は後述する通気用開口部２７，２８の開口幅に広狭がある点を除き、基本的には同一構造である。
クランクケース１７内には、車幅方向に沿ってクランクシャフト２９が回転可能に支持されている。クランクシャフト２９には車幅方向に距離をおいた二箇所にコンロッド取り付け部３０が設けられている（図３、図４ではその片側のもののみが示されている）。各コンロッド取り付け部３０では、それぞれ一対のクランクウェブ３１と両クランクウェブ３１を連結するクランクピン３２とが設けられている。このクランクピン３２にはコンロッド３３を介してピストン３４が接続され、同ピストン３４はシリンダボディ２０，２１内を摺動可能である。また、クランクシャフト２９における左端部にはカムシャフト駆動スプロケット３５が嵌着されている。

一方、シリンダヘッド２２，２３およびヘッドカバー２５，２６によって区画された空間内には図示しない吸・排気用のバルブ（本実施形態においては、各気筒において吸気・排気用としてそれぞれ２個ずつが設けられている。但し、図３及び図４では吸気用のバルブ３７のみが示され、排気用バルブは車両の前後方向に関して反対側に配置されている）を駆動させるための動弁装置及び点火プラグ３６等が組み込まれている。シリンダヘッド２２，２３とヘッドカバー２５，２６で区画された上記空間内には、吸気カムシャフト３８，３９と排気カムシャフト４０，４１とが共に回転可能に支持されている。吸気カムシャフト３８，３９の左端部には第１吸気スプロケット４２，４３が嵌着されている。そして、図２に示すように、カムシャフト駆動スプロケット３５と、前側気筒１８及び後側気筒１９における両第１吸気スプロケット４２，４３と、これらスプロケット３５，４２，４３の略中央に配置された中間スプロケット４４とに伝達チェーン４５（駆動力伝達部材）が巻回され、カムシャフト駆動スプロケット３５からの駆動力が伝達チェーン４５を介して吸気カムシャフト３８，３９に伝達されるようになっている。
なお、５８は伝達チェーン４５の張力を調整可能なチェーンテンショナーであり、前後の両気筒１８，１９における伝達部材収容部Ｂ内にそれぞれ組み込まれている。

吸気カムシャフト３８，３９の左端部であって、第１吸気スプロケット４２，４３より車幅方向内側には第１吸気スプロケット４２，４３より小径に形成された第２吸気スプロケット４６，４７が嵌着されている。一方、排気カムシャフト４０，４１の端部には排気スプロケット４８，４９が嵌着され、この排気スプロケット４８，４９と第２吸気スプロケット４６，４７との間に巻回されたカムチェーン５０，５１により、吸気カムシャフト３８，３９と排気カムシャフト４０，４１とが同期して回転されるようになっている。

両気筒１８，１９は以上のように構成されたものであるため、図３及び図４に示すように、各気筒１８，１９は車幅方向に並ぶ二つの部位に分けることができる。一つは、ピストン３４が内部を駆動するシリンダ２０〜２３、及びシリンダ２０〜２３に対する吸排気を行うための吸排気用のバルブが配されたエンジン機能部Ａである。他の一つは、伝達チェーン４５及び吸排気用スプロケット４２，４３，４８，４９等のカムシャフト３８〜４１に対して駆動力を伝達する部材を収容する伝達部材収容部Ｂであり、この実施形態では伝達部材収容部Ｂが両気筒１８，１９における左端部に位置している。

前述したように、両気筒１８，１９間には一本の伝達チェーン４５が共用されているため、伝達部材収容部Ｂの車幅方向に関する位置は、両気筒１８，１９間で揃えられており、図５に示すように、両気筒１８，１９における左端面は面一となっている。また、伝達部材収容部Ｂにおけるシリンダボディ２０，２１に対応する高さ範囲（クランクケース１７とシリンダヘッド２２，２３との間の高さ範囲）だけは、エンジン機能部Ａとは別体に形成されたサブケース５２，５３が組み込まれている。サブケース５２は伝達チェーン４５を収容可能な薄い平型の角筒状に形成され、上下方向に開放して形成され、クランクケース１７及びシリンダヘッド２２，２３の内部にそれぞれ連通している。

両気筒１８，１９において、サブケース５２とシリンダボディ２０，２１との対向する側面同士の間には、車両の前後方向に貫通して通気用開口部２７，２８が設けられている。両通気用開口部２７，２８はサブケース５２．５３、シリンダボディ２０，２１、シリンダヘッド２２，２３、クランクケース１７の各外壁面によって区画された空間である。両気筒１８，１９における通気用開口部２７，２８は、図５に示すように、車幅方向に関する開口幅が異にしてあり、前側気筒１８における通気用開口部２７の開口幅（Ｗ１）は後側気筒１９における通気用開口部２８の開口幅（Ｗ２：Ｗ１＞Ｗ２）よりも広く設定されている。このことにより、図３及び図４に示すように、前側気筒１８のほうが、後側気筒１９に比べて車幅方向に関する全幅が大きくなっている（Ｌ１＞Ｌ２）。また、前後の通気用開口部２７，２８におけるサブケース５２，５３の内面同士は、車幅方向に関する位置が揃えてある（面一）。このことによって、両通気用開口部２７，２８は車両の前後方向に関して一部が重複する位置関係となり、したがって車両の走行に伴って生じる走行風は前側の通気用開口部２７を通過した後、一部は後側の通気用開口部２８を後方へそのまま通り抜けることができるとともに、一部は後側の通気用開口部２８の周囲に位置するシリンダボディ２１及びシリンダヘッド２３に吹き当てられる。

伝達部材収容部Ｂにおけるサブケース５２，５３の上部には、エンジン機能部Ａにおけるシリンダヘッド２２，２３側から一体に延出形成された第１ケース部５４，５５が被せ付けられている。第１ケース部５４，５５はサブケース５２，５３の内部と連通する一方で、外面にはシリンダヘッド２２，２３の各冷却用のフィン２４がそのまま連続している。また、伝達部材収容部Ｂにおける第１ケース部５４，５５の上面には、エンジン機能部Ａのヘッドカバー２５，２６から一体に延出形成された第２ケース部５６，５７が被せ付けられ、内部は第１ケース部５４，５５と連通している。

本実施形態は上記のように構成されたものである。したがって、通気用開口部２７，２８がエンジン機能部Ａと伝達部材収容部Ｂとの間に設けられているため、走行風をエンジン機能部Ａに近い部位を通過させることができるため、気筒１８，１９に対する冷却性能を高めることができる。本実施形態は前後に二つの気筒１８，１９を配した場合について説明したが、本発明は単気筒にも適用可能である。

本実施形態からは、以下のような特徴的構造を見出すことができる。
（１）気筒１８，１９は前後にＶ字状をなして配列されるとともに、通気用開口部２７は少なくとも前側気筒１８に設けられている。
このような構成によれば、次のような効果を奏する。
通常のＶ型エンジンであれば、後側の気筒に対しては自動二輪車の走行に伴って生じた走行風のうち前側気筒の側面を後方に回り込んだものだけが冷却用に有効であった。しかし、本実施形態では前後の気筒１８，１９に通気用開口部２７，２８を形成したことで、前側の通気用開口部２７を通過した走行風を直接、後側気筒１９に吹き当てることができる。したがって、従来に比較して後側気筒１９に対する冷却性能を向上させることができる。

（２）伝達部材収容部Ｂにおける少なくとも通気用開口部２７，２８に対向する高さ領域は、エンジン機能部Ａとは別体部材（サブケース５２，５３）によって形成されている。
このような構成によれば、伝達部材収容部Ｂにおける通気用開口部２７，２８に対応する部分が別体化されているため、エンジン機能部Ａにおける通気用開口部２７，２８に対応した部分の成形が簡単になる。

（３）（２）において、エンジン機能部Ａは、ピストン３４を摺動可能に組み込むシリンダボディ２０，２１とこのシリンダボディ２０，２１の上方に積層されるシリンダヘッド２２，２３とを備え、通気用開口部２７，２８はシリンダボディ２０，２１に対応する高さ範囲に亘って設けられる一方、伝達部材収容部Ｂは、シリンダヘッド２２，２３に対応する高さを有して別体化されたサブケース５２と、このサブケース５２の上部に配されシリンダヘッド２２，２３から車幅方向へ一体に延設されてサブケース５２と連通する第１ケース部５４，５５とを備えて構成されている。
このような構成によれば、第１ケース部５４，５５がシリンダヘッド２２，２３と一体に形成されているため、気筒１８，１９の構成部品点数を減らして組付け作業性を向上させることができる。

（４）（３）において、シリンダヘッド２２，２３の上部には同シリンダヘッド２２，２３内部に連通するヘッドカバー２５，２６が装着されるとともに、前記伝達部材収容部Ｂは、前記ヘッドカバー２５，２６から車幅方向へ一体に延設されて前記第１ケース部５４，５５の上部に内部を連通させた状態で配される第２ケース部５６，５７を備えて構成されている。
このような構成によれば、第２ケース部５６，５７がヘッドカバー２５，２６と一体に形成されているため、気筒１８，１９の構成部品点数を減らして組付け作業性を向上させることができる。

（５）（１）において、自動二輪車の車幅方向に関する中心軸線Ｃに対し、両気筒１８，１９におけるエンジン機能部Ａが車幅方向に関して相互に反対方向へ偏位して配されるとともに、両気筒１８，１９における伝達部材収容部Ｂは、中心軸線Ｃから車幅方向に沿った距離が等しく設定されることで、駆動力伝達部材（伝達チェーン４５）は両気筒１８，１９間に掛け渡されて単一部材を共用する構成となっている。
このような構成によれば、前後の気筒１８，１９でエンジン機能部Ａが車幅方向に相互に反対方向へずれているにも拘わらず、伝達部材収容部Ｂの車幅方向に関する位置が揃えられている。したがって、駆動力伝達部材（伝達チェーン４５）を単一部材化することができるため、製造コストの削減とともに、組付け性にも優れる。

（６）（５）において、自動二輪車の車幅方向に関する中心軸線Ｃに対し、両気筒１８，１９のうち後側気筒１９におけるエンジン機能部Ａが伝達部材収容部Ｂが配された側に偏位し、前側気筒１８におけるエンジン機能部Ａが伝達部材収容部Ｂが配された側とは反対側へ偏位し、かつ前側気筒１８における通気用開口部２７の開口幅は、後側気筒１９における通気用開口部２８の開口幅よりも幅広に形成され、両気筒１８，１９における両通気用開口部２７，２８は前後方向に関して一部が重複する構成である。
このような構成によれば、前側気筒１８の通気用開口部２７を通過した走行風は、そのまま後側気筒１９の通気用開口部２８を通過することができる。したがって、後側気筒１９に対する冷却性能の向上に寄与する。

＜実施形態２＞
実施形態１では吸気カムシャフト３８，３９と排気カムシャフト４０，４１とを同期して回転させるために、排気スプロケット４８，４９と第２吸気スプロケット４６，４７との間にカムチェーン５０，５１を巻き掛けしていた。

これに対し、図６に示す実施形態２では、実施形態１の第２吸気スプロケット４６，４７に代えて吸気用ギヤ５９，６０を吸気カムシャフト３８，３９に嵌着し、実施形態１の排気スプロケット４８，４９に代えて排気用ギヤ６１，６２を排気カムシャフト４０，４１に嵌着するとともに、吸気用ギヤ５９，６０と排気用ギヤ６１，６２とを噛み合わせることとしている。

他の構成は実施形態１と同様であり、もって実施形態１と同様の作用効果を発揮することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）本実施形態ではカムシャフト３８の駆動力を伝達するための伝達部材として、伝達チェーン４５を示したが、ベルトであってもよい。

（２）伝達チェーン４５は本実施形態のように、前側気筒１８と後側気筒１９とで共用した一本のものであったが、両気筒１８，１９毎に専用のものとすることも可能である。

（３）通気用開口部２７，２８は必ずしも前後に設ける必要はない。少なくとも前側気筒１８に設けられればよい。

（４）本実施形態では、空冷式のＶ型エンジンを搭載した自動二輪車に適用した場合を説明したが、本発明は、水冷式エンジンに適用することも可能である。

自動二輪車の側面図 伝達チェーンの巻き掛け状況の概略を示す側面図 前側気筒の内部構造の要部の概略を示す正断面図 後側気筒の内部構造の要部の概略を示す正断面図 前側気筒と後側気筒の配置状況の概略を示す平面図 実施形態２における伝達部材収容部を示す側断面図

符号の説明

１７…クランクケース
１８…前側気筒
１９…後側気筒
２０，２１…シリンダボディ
２２，２３…シリンダヘッド
２５，２６…ヘッドカバー
２７，２８…通気用開口部
２９…クランクシャフト
３４…ピストン
３８，３９…吸気カムシャフト
４０，４１…排気カムシャフト
４５…伝達チェーン
５２，５３…サブケース
５４，５５…第１ケース部
５６，５７…第２ケース部
Ａ…エンジン機能部
Ｂ…伝達部材収容部

Claims (7)

1. ピストンが摺動可能に組み込まれたシリンダとこのシリンダに対する吸排気を行うためのバルブとを備えたエンジン機能部と、
   このエンジン機能部に対し前後方向に貫通する通気用開口部を介して車幅方向に並んで配され、前記エンジン機能部とともにエンジンの気筒を構成し、かつ前記ピストンの摺動に伴って回転するクランクシャフトの駆動力を、前記吸排気バルブを作動させるカムシャフトに伝達するための駆動力伝達部材を収容する伝達部材収容部と、
   を備えてなることを特徴とする自動二輪車。
2. 前記気筒は前後にＶ字状をなして配列されるとともに、前記通気用開口部は少なくとも前側気筒に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
3. 前記伝達部材収容部における少なくとも前記通気用開口部に対向する高さ領域は、前記エンジン機能部とは別体部材によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車。
4. 前記エンジン機能部は、ピストンを摺動可能に組み込むシリンダボディとこのシリンダボディの上方に積層されるシリンダヘッドとを備え、
   前記通気用開口部は前記シリンダボディに対応する高さ範囲に亘って設けられる一方、前記伝達部材収容部は、前記シリンダヘッドに対応する高さを有して別体化されたサブケースと、このサブケースの上部に配され前記シリンダヘッドから車幅方向へ一体に延設されて前記サブケースと連通する第１ケース部とを備えて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の自動二輪車。
5. 前記シリンダヘッドの上部には同シリンダヘッド内部に連通するヘッドカバーが装着されるとともに、前記伝達部材収容部は、前記ヘッドカバーから車幅方向へ一体に延設されて前記第１ケース部の上部に内部を連通させた状態で配される第２ケース部を備えて構成されていることを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車。
6. 自動二輪車の車幅方向に関する中心軸線に対し、前記両気筒
   における前記エンジン機能部が車幅方向に関して相互に反対方向へ偏位して配されるとともに、前記両気筒における前記伝達部材収容部は、前記中心軸線から車幅方向に沿った距離が等しく設定されることで、前記駆動力伝達部材は前記両気筒間に掛け渡されて単一部材を共用する構成となっていることを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車。
7. 自動二輪車の車幅方向に関する中心軸線に対し、前記両気筒のうち前記後側気筒における前記エンジン機能部が前記伝達部材収容部が配された側に偏位し、前記前側気筒における前記エンジン機能部が前記伝達部材収容部が配された側とは反対側へ偏位し、
   かつ前記前側気筒における通気用開口部の開口幅は、前記後側気筒における通気用開口部の開口幅よりも幅広に形成され、前記両気筒における前記両通気用開口部は前後方向に関して一部が重複する構成であることを特徴とする請求項６記載の自動二輪車。

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