JP2010190083A - 自動二輪車用エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドの後部側面に吸気ポートが設けられ、エンジン本体の下部に連なって後方に連なるミッションケースに出力軸が回転自在に支承され、吸気量を調整する吸気量調整手段がシリンダヘッドに接続される自動二輪車用エンジンにおいて、エンジンの低、中速回転域での出力を大きくすべく吸気量調整手段およびシリンダヘッド間を比較的長いインレットパイプで接続し、しかも吸気系の支持構造も安定化する。
【解決手段】吸気量調整手段４４が出力軸３１の上方に配置され、両端に取付けフランジ５６，５７を有する金属製のインレットパイプ４５の一端の取付けフランジ５６が吸気量調整手段４４に直接接続され、該インレットパイプ４５の他端の取付けフランジ５７がシリンダヘッド２８に直接接続される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車体フレームに搭載されるエンジン本体の一部を構成するシリンダヘッドの後部側面に吸気ポートが設けられ、前記エンジン本体の下部に連なって後方に連なるミッションケースに、後輪に動力を伝達するための出力軸が回転自在に支承され、前記吸気ポートに吸入されるべき吸気量を調整する吸気量調整手段が前記シリンダヘッドに接続される自動二輪車用エンジンに関する。

シリンダヘッドの後方に配置される気化器がシリンダヘッドに接続されるようにした自動二輪車用エンジンが、特許文献１で知られている。
特開平８−６７２８５号公報

上記特許文献１で開示されたものでは、気化器およびシリンダヘッド間の吸気管長を短くしており、エンジンの低、中速回転域での出力を大きくするために、気化器等の吸気量調整手段を長いインレットパイプを介してシリンダヘッドに接続したいと言う要望があり、その際、吸気量調整手段を含む吸気系の支持構造を安定化したいという要望もある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、エンジンの低、中速回転域での出力を大きくすべく吸気量調整手段およびシリンダヘッド間を比較的長いインレットパイプで接続し、しかも吸気系の支持構造も安定化した自動二輪車用エンジンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、車体フレームに搭載されるエンジン本体の一部を構成するシリンダヘッドの後部側面に吸気ポートが設けられ、前記エンジン本体の下部に連なって後方に連なるミッションケースに、後輪に動力を伝達するための出力軸が回転自在に支承され、前記吸気ポートに吸入されるべき吸気量を調整する吸気量調整手段が前記シリンダヘッドに接続される自動二輪車用エンジンにおいて、前記吸気量調整手段が前記出力軸の上方に配置され、前記吸気ポートに通じる吸気路を形成するとともに両端に取付けフランジを有する金属製のインレットパイプの一端の取付けフランジが前記吸気量調整手段に直接接続され、該インレットパイプの他端の取付けフランジが前記シリンダヘッドに直接接続されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、シリンダブロックおよびシリンダヘッドの外面に複数の冷却フィンが設けられるようにして前記エンジン本体が空冷式に構成され、前記インレットパイプの外面に、前後方向に延びる整流フィンが設けられることを第２の特徴とする。

本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記シリンダヘッドに、その前部側面に設けられる排気ポートの周囲から前記吸気ポートの周囲に至る連通路が設けられることを第３の特徴とする。

本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記整流フィンが、前記吸気量調整手段側に向かうにつれて前記インレットパイプの外面からの突出高さが大きくなるようにして、前記インレットパイプの上部外面および下部外面に一体に設けられることを第４の特徴とする。

さらに本発明は、第２の特徴の構成に加えて、前記インレットパイプが両端に備える取付けフランジの前記吸気量調整手段および前記シリンダヘッドへの取付け面が、上方に向かうにつれて遠ざかるように傾斜して形成され、インレットパイプ側から両取付けフランジに挿通されるボルトによって該インレットパイプの両端が前記吸気量調整手段および前記シリンダヘッドに取付けられることを第５の特徴とする。

なお実施の形態の気化器４４が本発明の吸気量調整手段に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、吸気量調整手段が、エンジン本体の下部に連なって後方に連なるミッションケースに回転自在に支承される出力軸の上方に配置されるものであるので、シリンダヘッドおよび吸気量調整手段間を結ぶインレットパイプの長さは比較的長くなり、エンジンの低、中速回転域での出力を大きくすることができる。しかも金属製のインレットパイプは、その両端に取付けフランジを有しており、インレットパイプの一端の取付けフランジが吸気量調整手段に直接接続され、インレットパイプの他端の取付けフランジがシリンダヘッドに直接接続されるので、吸気量調整手段を含む吸気系を安定して支持することができる。また吸気量調整手段またはシリンダヘッドを、ラバーインシュレータを介してインレットパイプに接続する構造のものに比べて部品点数を低減し、コスト低減に寄与することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、空冷式であるエンジン本体を効率良く冷却することができる。すなわち第１の特徴の構成によってインレットパイプが比較的長く形成されるので、インレットパイプが比較的短いものと比べて走行風がシリンダヘッドの背面側に流れ易くなり、その走行風を、インレットパイプの外面に設けられる整流フィンで後方に円滑に導くことが可能であり、エンジン本体の周囲に空気の淀みが生じることがないようにして、エンジン本体を効果的に冷却することができる。

本発明の第３の特徴によれば、排気ポートの周囲から吸気ポートの周囲に至る連通路がシリンダヘッドに設けられるので、排気ポート側から連通路に流入した冷却風を吸気ポートの周囲でシリンダヘッドから後方にスムーズに排出するようにしてシリンダヘッドの冷却性を高めることができる。

本発明の第４の特徴によれば、インレットパイプの上部外面および下部外面に整流フィンが一体に設けられるので、インレットパイプの左右から流れてくる空気が相互にぶつからないようにして後方側にスムーズに流し、エンジン本体の冷却性をさらに高めることができる。しかもインレットパイプの外面からの整流フィンの突出高さが、吸気量調整手段側に向かうにつれて大きくなるように設定されるので、シリンダヘッドから遠い側でのインレットパイプへの吸気量調整手段の取付け剛性を高めることができる。

さらに本発明の第５の特徴によれば、インレットパイプの両端の取付けフランジの吸気量調整手段およびシリンダヘッドへの取付け面が、上方に向かうにつれて遠ざかるように傾斜して形成されており、インレットパイプ側から両取付けフランジに挿通されるボルトによって該インレットパイプの両端が前記吸気量調整手段および前記シリンダヘッドに取付けられるので、取付けフランジの加工を容易とするとともに、インレットパイプの吸気量調整手段およびシリンダヘッドへの取付け作業を容易とすることができる。

実施例１の自動二輪車の側面図である。 エンジンの拡大側面図である。 図２の３矢視平面図である。 シリンダヘッドの後部側面図である。 シリンダヘッドの前部側面図である。 図２の６−６線に沿うシリンダヘッドの断面図である。 インレットパイプの側面図である。 図７の８−８線断面図である。 図８の９矢視図である。 実施例２のエンジンの拡大側面図である。 インレットパイプの側面図である。 図１１の１２矢視図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜図９を参照しながら本発明の実施例１について説明すると、先ず図１において、自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを下端部で軸支するフロントフォーク１５を 操向可能に支承するヘッドパイプ１６と、該ヘッドパイプ１６からわずかに後下がりに延びる前半傾斜部１７ａならびに前半傾斜部１７ａよりも急傾斜で前半傾斜部１７ａの後端から後下がりに延びる後半傾斜部１７ｂを有する左右一対のメインパイプ１７…と、該メインパイプ１７…の前半傾斜部１７ａよりも急角度に傾斜して前記ヘッドパイプ１６から後下がりに延びる左右一対のダウンパイプ１８…と、前記メインパイプ１７…における後半傾斜部１７ｂ…の下部から後上がりに延びる左右一対のリヤパイプ１９…と、前記メインパイプ１７…における前半傾斜部１７ａ…の後端および前記リヤパイプ１９…の中間部間を連結する連結パイプ２０…とを備える。

車体フレームＦには、空冷の単気筒４サイクルであるエンジンＥのエンジン本体２２が、前記メインパイプ１７…における後半傾斜部１７ｂ…の下部、ならびに前記ダウンパイプ１８…の下部で支持されるようにして搭載される。またエンジン本体２２の上方で前記車体フレームＦにおけるメインパイプ１７…の前半傾斜部１７ａ…には燃料タンク２３が搭載され、その燃料タンク２３の後方には、前記車体フレームＦにおけるリヤパイプ１９…で支持されるようにしてタンデム型の乗車用シート２４が配置される。

図２を併せて参照して、このエンジン本体２２は、車幅方向に沿う軸線を有するクランクシャフト２５を回転自在に支承するクランクケース２６と、該クランクケース２６の前側上部に結合されて上方に立ち上がるシリンダブロック２７と、該シリンダブロック２７の上端に結合されるシリンダヘッド２８と、該シリンダヘッド２８の上端に結合されるヘッドカバー２９とを備える。

而してシリンダブロック２７の外面には上下方向に並ぶ複数の冷却フィン２７ａ，２７ａ…が設けられ、シリンダヘッド２８の外面には、上下方向に並ぶ複数の冷却フィン２８ａ，２８ａ…が設けられる。

また前記エンジン本体２２の下部すなわちクランクケース２６には、後方に延びるミッションケース３０が連設されており、このミッションケース３０には、前記クランクシャフト２５からの回転動力を変速するための変速機（図示せず）が収容され、ミッションケース３０には出力軸３１が回転自在に支承される。

再び図１において、前記車体フレームＦのメインパイプ１７…における後半傾斜部１７ｂ…の下部には、後端で後輪ＷＲを軸支するスイングアーム３２の前端が支軸３３を介して揺動可能に支承されており、車体フレームＦのリヤパイプ１９および前記スイングアーム３２の後部間にはリヤクッションユニット３４が設けられる。

前記後輪ＷＲには前記出力軸３１から回転動力が伝達されるものであり、出力軸３１のミッションケース３０からの突出端部に固着された駆動スプロケット３５と、前記後輪ＷＲの車軸に設けられた被動スプロケット３６とに、無端状のチェーン３７が巻き掛けられる。

図３および図４を併せて参照して、前記シリンダヘッド２８の後部側面には吸気ポート４０が設けられており、該吸気ポート４０はシリンダヘッド２８に一体に設けられたフランジ４１に開口される。このフランジ４１には吸気系４２が接続されるものであり、該吸気系４２は、図１で示すように乗車用シート２４の前部下方に配置されるエアクリーナ４３と、該エアクリーナ４３に上流端が接続される吸気量調整手段としての気化器４４と、該気化器４４の下流端および前記フランジ４１間を結ぶインレットパイプ４５とを備える。

図５を併せて参照して、シリンダヘッド２８の前部側面には排気ポート４７が設けられており、該排気ポート４７はシリンダヘッド２８に一体に設けられたフランジ４８に開口される。このフランジ４８には排気系４９が接続されるものであり、該排気系４９は、図１で示すように、シリンダヘッド２８の前部側面から下方に延びる排気管５０と、エンジン本体２２の下方に配置されて前記排気管５０の下流端に接続される触媒コンバータ５１と、該触媒コンバータ５１の下流端に接続されて後輪ＷＲの右側に配置される排気マフラー５２とを備える。

図６を併せて参照して、前記シリンダヘッド２８には、その前部側面に設けられる排気ポート４７の周囲から後部側面の吸気ポート４０の周囲に至る連通路５３が設けられ、自動二輪車の走行時に、排気ポート４７の周囲でシリンダヘッド２８の前部側面から連通路５３に流入した走行風は、吸気ポート４０の周囲でシリンダヘッド２８の後部側面から後方に流れ出ることになる。

ところで前記吸気系４２の気化器４４は、図１および図２で示すように、ミッションケース３０に回転自在に支承されている出力軸３１の上方に配置されるようにして、シリンダヘッド２８の後方に比較的離れた位置に配置されるものであり、気化器４４およびシリンダヘッド２８間を結ぶインレットパイプ４５は比較的長く形成される。

図７、図８および図９において、前記インレットパイプ４５は、吸気ポート４０に通じる吸気路５５を形成するとともに両端に取付けフランジ５６，５７を有して、金属たとえばアルミニウム合金のダイキャスト成形によって形成されるものであり、インレットパイプ４５の一端の取付けフランジ５６が、前記気化器４４に設けられたフランジ５８に直接接続され、該インレットパイプ４５の他端の取付けフランジ５７が前記シリンダヘッド２８のフランジ４１に直接接続される。

またインレットパイプ４５の外面には、前後方向に延びる整流フィン５９，６０が設けられるものであり、この実施例１では、気化器４４側に向かうにつれて前記インレットパイプ４５の外面からの突出高さが大きくなるようにして、前記インレットパイプ４５の上部外面および下部外面に整流フィン５９，６０が一体に設けられる。

しかもインレットパイプ４５が両端に備える取付けフランジ５６，５７の前記気化器４４およびシリンダヘッド２８への取付け面５６ａ，５７ａは、上方に向かうにつれて遠ざかるように傾斜して形成されており、インレットパイプ４５側から一方の取付けフランジ５６に挿通されるボルト６１…によって該インレットパイプ４５の一端が気化器４４のフランジ５８に取付けられ、インレットパイプ４５側から他方の取付けフランジ５７に挿通されるボルト６２…によって該インレットパイプ４５の他端がシリンダヘッド２８のフランジ４１に取付けられる。

またインレットパイプ４５の前記シリンダヘッド２８寄りの上部には、吸気路５５からの負圧を取り出す負圧取り出し管６３が設けられており、この負圧取り出し管６３から取り出される負圧は二次空気の流量制御に用いられるべくエンジン本体２２側に負圧取り出しホース６４（図３参照）によって導かれるものであり、インレットパイプ４５のシリンダヘッド２８寄りの上部に負圧取り出し管６３が設けられるので前記負圧取り出しホース６４の長さが短くてすむ。

さらに前記インレットパイプ４５の左右両側面には、前後方向に延びる上下一対ずつの補強リブ６５，６５…が一体に突設される。

次にこの実施例１の作用について説明すると、後輪ＷＲに動力を伝達するようにしてミッションケース３０に回転自在に支承される出力軸３１の上方に気化器４４が配置され、気化器４４およびシリンダヘッド２８間がインレットパイプ４５で接続されるので、インレットパイプ４５の長さは比較的長くなり、エンジンＥの低、中速回転域での出力を大きくすることができる。

しかもインレットパイプ４５は、シリンダヘッド２８の後部側面に設けられる吸気ポート４０に通じる吸気路５５を形成するとともに両端に取付けフランジ５６，５７を有する金属製のものであり、そのインレットパイプ４５の一端の取付けフランジ５６が前記気化器４４のフランジ５８に直接接続され、インレットパイプ４５の他端の取付けフランジ５７が前記シリンダヘッド２８のフランジ４１に直接接続されるので、気化器４４を含む吸気系４２を安定して支持することができる。また気化器４４またはシリンダヘッド２８を、ラバーインシュレータを介してインレットパイプに接続する構造のものに比べて部品点数を低減し、コスト低減に寄与することができる。

またシリンダブロック２７およびシリンダヘッド２８の外面に複数の冷却フィン２７ａ，２７ａ…；２８ａ，２８ａ…が設けられるようにしてエンジン本体２２が空冷式に構成されており、インレットパイプ４５の外面に、前後方向に延びる整流フィン５９，６０が設けられるので、空冷式であるエンジン本体２２を効率良く冷却することができる。すなわちインレットパイプ４５が比較的長く形成されるので、インレットパイプ４５が比較的短いものと比べて走行風がシリンダヘッド２８の背面側に流れ易くなり、その走行風を、インレットパイプ４５の外面に設けられる整流フィン５９，６０で後方に円滑に導くことができ、エンジン本体２２の周囲に空気の淀みが生じることがないようにして、エンジン本体２２を効果的に冷却することができる。

しかもシリンダヘッド２８には、その前部側面に設けられる排気ポート４７の周囲から後部側面の吸気ポート４０の周囲に至る連通路５３が設けられるので、排気ポート４７側から連通路５３に流入した冷却風を吸気ポート４０の周囲でシリンダヘッド２８から後方にスムーズに排出するようにしてシリンダヘッド２８の冷却性を高めることができる。

また整流フィン５９，６０は、インレットパイプ４５の上部外面および下部外面に一体に設けられるので、インレットパイプ４５の左右から流れてくる空気が相互にぶつからないようにして後方側にスムーズに流し、エンジン本体２２の冷却性をさらに高めることができる。しかもインレットパイプ４５の外面からの整流フィン５９，６０の突出高さが気化器４４側に向かうにつれて大きくなるように設定されるので、シリンダヘッド２８から遠い側でのインレットパイプ４５への気化器４４の取付け剛性を高めることができる。

さらにインレットパイプ４５が両端に備える取付けフランジ５６，５７の前記気化器４４および前記シリンダヘッド２８への取付け面５６ａ，５７ａが、上方に向かうにつれて遠ざかるように傾斜して形成され、インレットパイプ４５側から両取付けフランジ５６，５７に挿通されるボルト６１…，６２…によって該インレットパイプ４５の両端が前記気化器４４のフランジ５８およびシリンダヘッド２８のフランジ４１に取付けられるので、取付けフランジ５６，５７の加工を容易とするとともに、インレットパイプ４５の気化器４４およびシリンダヘッド２８への取付け作業を容易とすることができる。

図１０〜図１２を参照しながら本発明の実施例２について説明するが、実施例１に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

先ず図１０において、気化器４４は、ミッションケース３０に回転自在に支承されている出力軸３１の上方に配置されるようにして、シリンダヘッド２８の後方に比較的離れた位置に配置されるものであり、気化器４４およびシリンダヘッド２８間を結ぶインレットパイプ６６は比較的長く形成される。

図１１および図１２を併せて参照して、前記インレットパイプ６６は、金属たとえばアルミニウム合金のダイキャスト成形によって形成される上部半体６７および下部半体６８が結合されて成るものであり、吸気ポート４０に通じる吸気路７１を有して筒状に形成され、このインレットパイプ６６の両端に取付けフランジ６９，７０が設けられる。而して両取付けフランジ６９，７０は下部半体６８に一体に形成されるものであり、インレットパイプ６６の一端の取付けフランジ６９が、気化器４４に設けられたフランジ５８に直接接続され、該インレットパイプ６６の他端の取付けフランジ７０がシリンダヘッド２８のフランジ４１に直接接続される。

またインレットパイプ６６の外面には、前後方向に延びる整流フィン７２，７３が設けられるものであり、この実施例２では、実施例１とは異なり、インレットパイプ６６の外面からの突出高さが一定となるようにして、前記インレットパイプ６６の上部外面および下部外面に整流フィン７２，７３が設けられる。

しかもインレットパイプ６６が両端に備える取付けフランジ６９，７０の前記気化器４４およびシリンダヘッド２８への取付け面６９ａ，７０ａは、上方に向かうにつれて遠ざかるように傾斜して形成されており、インレットパイプ６６側から一方の取付けフランジ６９に挿通されるボルト７５…によって該インレットパイプ６６の一端が気化器４４のフランジ５８に取付けられ、インレットパイプ６６側から他方の取付けフランジ７０に挿通されるボルト７６…によって該インレットパイプ６６の他端がシリンダヘッド２８のフランジ４１に取付けられる。

またインレットパイプ６６の前記気化器４４寄りの上部には、吸気路７１からの負圧を取り出す負圧取り出し管７７が設けられる。

この実施例２によれば、インレットパイプ６６の外面からの突出高さが一定となるようにして整流フィン７２，７３がインレットパイプ６６の上部および下部外面に突設されるので、シリンダヘッド２８から遠い側でのインレットパイプ６６への気化器４４の取付け剛性を整流フィン７２，７３によって高めることはできないものの、それを除けば、上記実施例１と同様の効果を奏することができる。またインレットパイプ６６を上下半割りとすることによって、取付けフランジ６９，７０の双方にダイキャスト成形時にボルト挿通孔を形成することを容易とし、成形性の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施例１および実施例２では、吸気量調整手段として気化器４４を用いた場合について説明したが、スロットルボディを吸気量調整手段として用いる場合にも本発明を適用することができる。

２２・・・エンジン本体
２７・・・シリンダブロック
２７ａ，２８ａ・・・冷却フィン
２８・・・シリンダヘッド
３０・・・ミッションケース
３１・・・出力軸
４０・・・吸気ポート
４４・・・吸気量調整手段である気化器
４５，６６・・・インレットパイプ
４７・・・排気ポート
５３・・・連通路
５５，７１・・・吸気路
５６，５７，６９，７０・・・取付けフランジ
５６ａ，５７ａ，６９ａ，７０ａ・・・取付け面
５９，６０，７２，７３・・・整流フィン
６１，６２，７５，７６・・・ボルト
Ｆ・・・車体フレーム

Claims (5)

1. 車体フレーム（Ｆ）に搭載されるエンジン本体（２２）の一部を構成するシリンダヘッド（２８）の後部側面に吸気ポート（４０）が設けられ、前記エンジン本体（２２）の下部に連なって後方に連なるミッションケース（３０）に、後輪（ＷＲ）に動力を伝達するための出力軸（３１）が回転自在に支承され、前記吸気ポート（４０）に吸入されるべき吸気量を調整する吸気量調整手段（４４）が前記シリンダヘッド（２８）に接続される自動二輪車用エンジンにおいて、前記吸気量調整手段（４４）が前記出力軸（３１）の上方に配置され、前記吸気ポート（４０）に通じる吸気路（５５，７１）を形成するとともに両端に取付けフランジ（５６，５７；６９，７０）を有する金属製のインレットパイプ（４５，６６）の一端の取付けフランジ（５６，６９）が前記吸気量調整手段（４４）に直接接続され、該インレットパイプ（４５，６６）の他端の取付けフランジ（５７，７０）が前記シリンダヘッド（２８）に直接接続されることを特徴とする自動二輪車用エンジン。
2. シリンダブロック（２７）およびシリンダヘッド（２８）の外面に複数の冷却フィン（２７ａ，２８ａ）が設けられるようにして前記エンジン本体（２２）が空冷式に構成され、前記インレットパイプ（４５，６６）の外面に、前後方向に延びる整流フィン（５９，６０；７２，７３）が設けられることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車用エンジン。
3. 前記シリンダヘッド（２８）に、その前部側面に設けられる排気ポート（４７）の周囲から前記吸気ポート（４０）の周囲に至る連通路（５３）が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の自動二輪車用エンジン。
4. 前記整流フィン（５９，６０）が、前記吸気量調整手段（４４）側に向かうにつれて前記インレットパイプ（４５）の外面からの突出高さが大きくなるようにして、前記インレットパイプ（４５）の上部外面および下部外面に一体に設けられることを特徴とする請求項２記載の自動二輪車用エンジン。
5. 前記インレットパイプ（４５，６６）が両端に備える取付けフランジ（５６，５７；６９，７０）の前記吸気量調整手段（４４）および前記シリンダヘッド（２８）への取付け面（５６ａ，６９ａ；５７ａ，７０ａ）が、上方に向かうにつれて遠ざかるように傾斜して形成され、インレットパイプ（４５，６６）側から両取付けフランジ（５６，５７；６９，７０）に挿通されるボルト（６１，６２；７５，７６）によって該インレットパイプ（４５，６６）の両端が前記吸気量調整手段（４４）および前記シリンダヘッド（２８）に取付けられることを特徴とする請求項２記載の自動二輪車用エンジン。

Images