JP2014125919A - 自動二輪車の吸気系 - Google Patents

Abstract

【課題】自動二輪車の吸気系の小型化を図りつつ、吸気管を長くする。
【解決手段】サイドカムチェーン方式の並列多気筒エンジンを有する自動二輪車１の吸気系５であって、エンジンユニット３の上方に配設されるエアクリーナー５１と、燃焼用の空気の流量を制御するスロットルボディ５３と、エアクリーナー５１とスロットルボディ５３とを接続するインテークパイプ５２と、燃焼用の空気を複数の燃焼室３０１に分配するインテークマニホールド５４とを有し、スロットルボディ５３とインテークマニホールド５４は、クランクケースアセンブリ３２の上方かつシリンダアセンブリ３１の後方に配設され、スロットルボディ５３は、車幅方向に関してカムチェーン室３０４の側に偏倚した位置かつカムチェーン室３０４に最も近い燃焼室３０１のインテークポート３０２の後方斜め下に配設される。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動二輪車の吸気系に関する。詳しくは、本発明は、並列する多気筒の内燃機関を有する自動二輪車において、前記多気筒の内燃機関に燃焼用の空気を供給する吸気系に関する。

一般的な自動二輪車の吸気系は、エンジン（内燃機関）のインテークポートに接続される吸気管と、吸気管の開度を調整するスロットルバルブとを有する。並列多気筒エンジンが搭載される自動二輪車においては、一般的に、スロットルボディや吸気管を配設するためのスペースが四輪車に比較して狭い。そこで、特許文献１，２には、スロットル弁を駆動する駆動モーターが燃料噴射弁と同じ側に配設される構成が提案されている。これら特許文献１，２に記載の構成は、吸気管に燃料噴射弁を配設した場合に生じる空きスペースに駆動モーターを配設することができ、エンジンの大型化を回避できるというものである。

また、吸気管を配設するスペースが狭いことから、必要な吸気管長さを得るために、吸気管をエアクリーナーの内部にまで延長する構成が用いられる。しかしながら、このような構成であると、エアクリーナーの容量が減少するという問題がある。特に、低〜中回転域のトルク向上を重視するエンジンにおいては、吸気管長さが長く設定される傾向にある。このようなエンジンにおいては、エアクリーナーの容量がさらに減少し、出力低下（特に過渡性能能低下）を招いていた。

また、自動二輪車の吸気系においては、吸気干渉による出力低下を防止するため、各気筒にスロットルバルブを設ける独立スロットルボディが採用されている。さらに、スロットル操作によるエンジンレスポンスの向上を図るため、スロットルバルブはできるだけエンジンの燃焼室に近付けるように配置される構成が一般的に用いられている。
しかしながら、このような吸気系では、スロットルバルブの微開領域では、得られる吸気慣性効果が小さくなる。これは、スロットルバルブの微開領域においては、吸気慣性効果を得るための吸気管長さは、実際の吸気管の全長ではなく、吸気バルブとスロットルバルブの間の長さとなるためである。この結果、常用領域である微開領域の充填効率が低くなる。そうすると、運転者は必要なトルクを得るためにエンジンの回転数を上げて運転することになり、燃費の悪化を招く。
さらに、自動二輪車に採用される独立スロットルボディは、アルミダイキャストにより製造される。このような構成であると、四輪車のような樹脂製のインテークマニホールドに比較して重く、コストが高い。

特開２００２−２５６８９５号公報 特開２００２−２５６８９６号公報

前記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、内燃機関として並列多気筒エンジンを有する自動二輪車において、内燃機関の配設スペースの大型化を招くことなく、吸気系における燃焼用空気の経路を長くすることである。

前記課題を解決するため、本発明は、複数の燃焼室が車幅方向に並列に形成されるとともに、カムチェーン室が車幅方向のいずれか一側に形成されるエンジンユニットと、を有する自動二輪車の吸気系であって、前記エンジンユニットの上方に配設され、燃焼用の空気を取り入れて浄化するエアクリーナーと、前記エアクリーナーが浄化した燃焼用の空気の流量を制御する１個のスロットルボディと、前記エアクリーナーと前記スロットルボディとを燃焼用の空気が流通可能に接続するインテークパイプと、前記１個のスロットルボディにより流量が制御された燃焼用の空気を前記複数の燃焼室に分配するインテークマニホールドと、を有し、前記１個のスロットルボディおよび前記インテークマニホールドは、前記エンジンユニットのクランクケースアセンブリの上方であって、かつ、前記エンジンユニットのシリンダアセンブリの後方に配設されるとともに、前記スロットルボディは、車幅方向に関して前記カムチェーン室が設けられる側に偏倚した位置であって、かつ、前記カムチェーン室に最も近い燃焼室のインテークポートの後方斜め下に配設されることを特徴とする。

前記スロットルボディは、スロットルボアの中心軸が車幅方向に略平行になるように配設され、燃焼用の空気の下流側の端部が前記インテークマニホールドに結合され、燃焼用の空気の上流側の端部が前記インテークパイプに接続される構成であることが好ましい。

前記インテークマニホールドは、有底の筒状に形成される１つの集合部と、前記１つの集合部から前記複数の燃焼室のインテークポートに至る互いに独立した複数の吸気管部と、を有し、前記集合部は、前記スロットルボディの燃焼用空気の下流側に、前記スロットルボディのスロットルボアの中心軸に同軸に配置されるとともに、車幅方向に関して前記シリンダアセンブリのシリンダヘッドの幅の内側に配設される構成であることが好ましい。

前記複数の吸気管部は、側面視においては円弧状に湾曲するとともに、上面視においては前後方向に対して傾斜して延伸する構成であることが好ましい。

前記吸気管部の上面には燃料噴射装置が上方に向かって突起するように配設され、前記吸気管部は、側面視においては、前記インテークパイプと重畳することを特徴とする構成であることが好ましい。

前記スロットルボディは、スロットルバルブと前記スロットルバルブを駆動する駆動モーターを有する電子制御方式のスロットルボディであり、前記駆動モーターは、側面視において前記インテークパイプの下方に位置する構成であることが好ましい。

前記インテークパイプは、前記エアクリーナーの内部に延出しない構成であることが好ましい。

本発明によれば、気筒の配列方向に偏倚した位置に１個のスロットルボディが配設される。このため、シリンダヘッドの後方にスペースが形成される。そして、このスペースにインテークマニホールドが集合されて１個の集合スロットルボディにより吸気量が制御される。これにより、吸気系の配設に必要なスペースを大きくすることなく、吸気管部の長さを長くすることができる。

図１は、本発明の実施形態にかかる吸気系が適用される自動二輪車の右側面図である。 図２は、本発明の実施形態にかかる吸気系が適用される自動二輪車の左側面図である。 図３は、エンジンユニットおよび吸気系の構造を模式的に示す左側面図である。 図４は、エンジンユニットおよび吸気系の構造を模式的に示す右側面図である。 図５は、エンジンユニットおよび吸気系の構造を模式的に示す後面図である。 図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線断面矢視図であり、エンジンユニットの構造を模式的に示す図である。 図７は、インテークポートとスロットルボディとインテークマニホールドの構成を模式的に示す上面図である。 図８は、インテークポートとスロットルボディとインテークマニホールドの構成を模式的に示す後面図である。 図９は、インテークポートとスロットルボディとインテークマニホールドの構成を模式的に示す右側面図である。 図１０は、エンジンユニットおよび吸気系（エアクリーナーを除く）の組み付け構造を模式的に示す上面図である。 図１１は、エンジンユニットおよび吸気系の組み付け構造を模式的に示す右側面図である。 図１２は、エンジンユニットおよび吸気系の組み付け構造を模式的に示す右側面図であって、右側のサイドフレームを消去して示す図である。 図１３は、エンジンユニットおよび吸気系と燃料タンクとの位置関係を模式的に示す断面図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明において、自動二輪車１の向きは、この自動二輪車１に搭乗する運転者の向きを基準とする。各図においては、自動二輪車１の上側を矢印Ｕで、下側を矢印Ｄで、前側を矢印Ｆｒで、後側を矢印Ｒｒで、右側を矢印Ｒで、左側を矢印Ｌで示す。本実施形態の説明においては、左右方向が車幅方向となる。また、自動二輪車１の車幅中心を中心線Ｃ_Bで示す。

まず、本発明の実施形態にかかる吸気系５を有する自動二輪車１（以下、単に自動二輪車１と称する）の全体的な構成について、図１と図２を参照して説明する。図１は、自動二輪車１の構成を模式的に示す右側面図である。図２は、自動二輪車１の構成を模式的に示す左側面図である。図１と図２に示すように、自動二輪車１は、車体フレームと、操舵装置１２と、内燃機関としてのエンジンユニット３と、後輪懸架装置１３とを含む。そして、エンジンユニット３には、本発明の実施形態にかかる吸気系５が適用される。

車体フレームには、ツインスパーフレーム１１が適用される。ツインスパーフレーム１１は、ステアリングヘッドパイプ１１１と、左右一対のサイドフレーム１１２と、ボディフレーム１１３とを含む。ツインスパーフレーム１１の各部は、たとえば鉄系の材用やアルミニウム合金系の材料によって形成され、溶接などによって一体に接合される。
ステアリングヘッドパイプ１１１は、後傾する管状に形成される。左右一対のサイドフレーム１１２は、ステアリングヘッドパイプ１１１から、それぞれ後方斜め外側に向かって延伸する。ボディフレーム１１３は、左右一対のサイドフレーム１１２の後側に設けられ、側面視において、左右一対のサイドフレーム１１２の後端部から略下方に向かって延伸するように形成される。そして、上面視において、左右一対のサイドフレーム１１２の間に、エンジンユニット３を収容するためのスペースが形成される。
さらに、ツインスパーフレーム１１の後側には、左右一対のシートレール１１４が設けられる。左右一対のシートレール１１４は、それぞれボディフレーム１１３から後方に向かって延伸するように形成される。また、左右一対のシートレール１１４は、左右方向（車幅方向）に所定の距離をおいて離間している。

操舵装置１２は、ツインスパーフレーム１１（車体フレーム）の前部に、ツインスパーフレーム１１に対して回転可能に設けられる。操舵装置１２は、前輪１２１と、ステアリングシャフト１２２と、左右一対のフロントフォーク１２３と、ハンドルユニット１２４とを含んで構成される。
ステアリングシャフト１２２は、ステアリングヘッドパイプ１１１に回転可能に支持される。左右一対のフロントフォーク１２３は、ステアリングシャフト１２２の左右に配置される。前輪１２１は、左右一対のフロントフォーク１２３の下端部に回転可能に支持される。前輪１２１には、ブレーキディスクが一体に回転するように設けられる。そして左右一対のフロントフォーク１２３には、ブレーキディスクに作用するブレーキリムが設けられる。ハンドルユニット１２４は、ステアリングシャフト１２２および左右一対のフロントフォーク１２３の上端部に設けられる。ハンドルユニット１２４は、左右のハンドルグリップ１２５を有する。右側のハンドルグリップ１２５には、スロットルグリップと、前輪１２１のブレーキリムを操作するブレーキレバーが設けられる。スロットルグリップは、右側のハンドルグリップ１２５に回転可能に設けられる。また、スロットルグリップの操作量（回転角度）を検出するためのアクセルポジションセンサ（図略）が、たとえばツインスパーフレーム１１に設けられる。アクセルポジションセンサは、検出したスロットルグリップの操作量を、ＥＣＵ（後述）に送信する。左側のハンドルグリップ１２５には、クラッチを操作するクラッチレバーが設けられる。さらに、ハンドルユニット１２４には、計器類がユニット化されたメータユニットや、灯火類を操作するためのスイッチ類（いずれも図略）が設けられる。

内燃機関としてのエンジンユニット３には、サイドカムチェーン式の並列多気筒エンジン（ここでは４気筒エンジンを例に示す）が適用される。エンジンユニット３は、シリンダアセンブリ３１と、クランクケースアセンブリ３２とを含む。シリンダアセンブリ３１には、複数の（ここでは４つの）燃焼室３０１（気筒）が、互いに平行で左右方向に並ぶように形成される。クランクケースアセンブリ３２は、クランクシャフトと、カウンターシャフトと、ドリブンシャフトがそれぞれ回転可能に設けられる。そして、ドリブンシャフトの左側端部には、後輪１３３に回転動力を伝達するドライブチェーンスプロケットが設けられる。
エンジンユニット３は、ツインスパーフレーム１１に取り付けられる。そして、エンジンユニット３の一部（ここでは、シリンダアセンブリ３１の一部）が、ツインスパーフレーム１１の左右一対のサイドフレーム１１２の間に位置する。
さらに、エンジンユニット３には、燃焼用の空気を外部から取り入れて各燃焼室３０１に分配する吸気系５が設けられる。吸気系５は、エアクリーナー５１と、インテークパイプ５２と、スロットルボディ５３と、インテークマニホールド５４とを含む。エアクリーナー５１は、外部から燃焼用の空気を取り入れて浄化する。スロットルボディ５３は、燃焼用の空気の流量を制御する。インテークマニホールド５４は、燃焼用の空気を各燃焼室３０１に分配する。インテークパイプ５２は、燃焼用の空気の流路であり、エアクリーナー５１とスロットルボディ５３およびインテークマニホールド５４とを接続する。
なお、エンジンユニット３と吸気系５の詳細な構成については後述する。

自動二輪車１には、図略のＥＣＵ（Engine Control Unit）が設けられる。ＥＣＵは、運転者による各部の操作を検出し、検出した操作に応じてエンジンユニット３を制御する。なお、ＥＣＵは、ＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭとを有するコンピュータである。そして、ＣＰＵがＲＯＭに格納されるコンピュータプログラムを読み出して実行することにより、エンジンユニット３の制御が実現する。

後輪懸架装置１３は、左右一対のスイングアーム１３１と、ショックアブソーバー（図においては隠れて見えない）と、後輪１３３とを含む。後輪懸架装置１３は、ツインスパーフレーム１１の後側に設けられ、ボディフレーム１１３に対して上下方向に搖動可能に連結される。
ショックアブソーバーは、スイングアーム１３１とボディフレーム１１３またはシートレール１１４との間に設けられ、スイングアーム１３１からボディフレーム１１３またはシートレール１１４に伝達する振動や衝撃などを吸収や緩和する。
後輪１３３は、スイングアーム１３１の後端部に回転可能に支持される。後輪１３３の左側には、ドリブンスプロケットが一体に回転するように設けられる。エンジンユニット３のドライブスプロケットと、後輪１３３のドリブンスプロケットとにはドライブチェーンが巻き掛けられている。そして、エンジンユニット３の回転動力は、ドライブチェーンにより後輪１３３に伝達される。

排気装置１４は、消音器１４１と排気管１４２とを含む。消音器１４１は、エンジンユニット３の後方であって、後輪１３３の側方に配置される。排気管１４２の一方の端部（前端部）は、エンジンユニット３のシリンダアセンブリ３１のエグゾーストポート３０３に接続される。排気管１４２の他方の端部（後端部）は、消音器１４１の前側に接続される。そして、排気管１４２は、エンジンユニット３の前側から前方に向かい、エンジンユニット３の前方において後方に向かって湾曲し、エンジンユニット３の側方または下方を通過し、消音器１４１の前側に到達する。

シートレール１１４の上側には、運転者が着座するシート２０１（運転者シート）および同乗者が着座するシート２０２（タンデムシート）が、着脱可能に取付けられる。シート２０１，２０２およびシートレール１１４には、シート２０１，２０２をシートレール１１４に固定するためのロック機構が設けられる。左右一対のサイドフレーム１１２の上側であってシート２０１，２０２の前側には、燃料タンク２０３が設けられる。
さらに、自動二輪車１には、外側を覆うカバー部材が設けられる。カバー部材には、自動二輪車１の前部を覆うフロントカバー２０４と、側部を覆うサイドカバー２０５と、後部を覆うリヤカバー２０６とが含まれる。これらのカバー部材は、ツインスパーフレーム１１やフロントフォーク１２３などに着脱可能に取付けられる。これらのカバー部材は、殻状の部材であり、たとえば合成樹脂材料などにより形成される。そしてこれらのカバー部材は、自動二輪車１の外側を覆うことによって、自動二輪車１の外観の意匠を形成する。
このほか、自動二輪車１には、前輪１２１の上側を覆うフロントフェンダー２０７、後輪１３３の上側を覆うリヤフェンダー２０８、ヘッドライト２０９、テールライト２１０、ウィンカー２１１、バックミラー２１２などが設けられる。

次に、エンジンユニット３の構成について、図３〜図６を参照して説明する。図３〜図５は、エンジンユニット３およびその吸気系５の全体的な構成を模式的に示す図である。なお、図３は右側面図であり、図４は左側面図であり、図５は後面図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線断面矢視図であり、エンジンユニット３の内部構造を模式的に示す図である。
前記のとおり、エンジンユニット３には、サイドカムチェーン方式の並列多気筒エンジンが適用される。なお、本実施形態においては、４つの燃焼室３０１を有する並列４気筒エンジンを例に示すが、エンジンユニット３に形成される燃焼室３０１の数は限定されるものではない。エンジンユニット３は、複数の燃焼室３０１を有する並列多気筒エンジンであればよい。

図３〜図５に示すように、シリンダアセンブリ３１は、シリンダブロック３１１と、シリンダヘッド３１２と、シリンダヘッドカバー３１３とを有する。
シリンダブロック３１１には、複数（４つ）の燃焼室３０１が形成される。複数の燃焼室３０１は、それらの軸線が互いに略平行であり、左右方向（車幅方向）に並ぶように形成される。そして、各燃焼室３０１の内部には、ピストンが往復動可能に配設される。なお、複数の燃焼室３０１の軸線は、前傾している。
シリンダヘッド３１２は、シリンダヘッド３１２の上側に設けられる。図６に示すように、シリンダヘッド３１２には、各燃焼室３０１に燃料と燃焼用の空気の混合気を供給するインテークポート３０２と、各燃焼室３０１から排気ガスを導出するエグゾーストポート３０３とが、燃焼室３０１ごとに形成される。各インテークポート３０２は、シリンダヘッド３１２の後側に形成され、シリンダヘッド３１２の後方から混合気を取り入れることができる。各エグゾーストポート３０３は、シリンダヘッド３１２の前側に形成され、シリンダヘッド３１２の前方に排気ガスを導出することができる。さらに、シリンダヘッド３１２の上部には、各燃焼室３０１と各インテークポート３０２および各エグゾーストポート３０３とを開閉する動弁装置が設けられる。
シリンダヘッドカバー３１３は、シリンダヘッド３１２の上側に設けられる。そして、シリンダヘッドカバー３１３は、動弁装置などを上側から覆う。

ここで、シリンダヘッド３１２に設けられる動弁装置とその駆動機構について、簡単に説明する。
動弁装置およびその駆動機構は、吸気バルブと、排気バルブと、吸気側カムシャフトと、排気側カムシャフトと、カムチェーンとを有する。
吸気バルブは、各燃焼室３０１と各インテークポート３０２との間を開閉する。排気バルブは、各燃焼室３０１と各エグゾーストポート３０３との間を開閉する。吸気側カムシャフトは、各吸気バルブを駆動するカムを有する。排気側カムシャフトは、各排気バルブを駆動するカムを有する。そして、吸気側カムシャフトと排気側カムシャフトとは、それらの軸線が左右方向に平行になるように、シリンダヘッド３１２に回転可能に設けられる。なお、吸気バルブ、排気バルブ、吸気側カムシャフト、排気側カムシャフトは、いずれも従来公知の構成が適用できる。
吸気側カムシャフトと排気側カムシャフトのそれぞれの一端部（本実施形態においては右側端部）には、ドリブンスプロケットが設けられる。また、クランクシャフト（後述）には、ドライブスプロケットが設けられる。そして、ドリブンスプロケットとドライブスプロケットには、カムチェーンが巻き掛けられる。これにより、吸気側カムシャフトと排気側カムシャフトとは、クランクシャフトに同期して回転し、各吸気バルブおよび各排気バルブは、クランクシャフトの回転に同期して動作する。
そして、図６に示すように、シリンダアセンブリ３１の左右方向のいずれか一側（本実施形態においては右側）には、カムチェーン室３０４が形成される。カムチェーンは、このカムチェーン室３０４に収容される。
このように、シリンダアセンブリ３１の一側にはカムチェーン室３０４が形成されるため、インテークポート３０２の中心Ｃ_Iは、車幅中心Ｃ_Bからカムチェーン室３０４が形成される側とは反対側（左側）に偏倚している。

図３〜図５に示すように、クランクケースアセンブリ３２は、シリンダアセンブリ３１の下側に設けられる。クランクケースアセンブリ３２には、クランクシャフトと、カウンターシャフトと、ドリブンシャフトと、クラッチと、変速機とが設けられる。クランクシャフトと、カウンターシャフトと、ドリブンシャフトとは、クランクケースの内部に、回転可能でかつ互いに略平行に配設される。
クランクシャフトは、コンロッドによって、各燃焼室３０１に配設される各ピストンと連結している。クランクシャフトとカウンターシャフトとは、クラッチによって回転動力を断続可能に接続している。クラッチは、クランクケースアセンブリ３２の右側に設けられる。カウンターシャフトとドリブンシャフトとの間には、変速機が構成される。
ドリブンシャフトの左側端部はクランクケースアセンブリ３２の外側に突出しており、この左側端部にはドライブチェーンスプロケットが設けられる。そして、このドライブチェーンスプロケットと後輪１３３のドリブンチェーンスプロケットとには、ドライブチェーンが巻き掛けられている。

クランクシャフトと、カウンターシャフトと、ドリブンシャフトとは、左右方向に略平行に配設される。そして、クランクシャフトの後方にカウンターシャフトが配設され、さらにカウンターシャフトの後方にドリブンシャフトが配設される。このため、クランクケースアセンブリ３２は、シリンダアセンブリ３１の下側から後方に向かって張り出す。したがって、エンジンユニット３は、全体として、側面視において略「Ｌ」字形状の構成を有する。

吸気系５は、エアクリーナー５１と、インテークパイプ５２と、１個のスロットルボディ５３と、インテークマニホールド５４とを有する。エアクリーナー５１は、外部から燃焼用の空気を取り入れて浄化する。インテークパイプ５２は、インテークマニホールド５４に燃焼用の空気を送給するための経路である。スロットルボディ５３は、燃焼用の空気の流量を制御する。インテークマニホールド５４は、燃焼用の空気を各燃焼室３０１に分配する。

エアクリーナー５１は、エンジンユニット３の上方に設けられる。特に、エアクリーナー５１の前部は、シリンダヘッドカバー３１３の上方（直上）に位置する。一方、エアクリーナー５１の後部は、シリンダヘッドカバー３１３よりも後方に位置する。
エアクリーナー５１の前部には、燃焼用の空気を外部から取り入れるための吸入部５１１が設けられる。吸入部５１１は、エアクリーナー５１の前部から前方斜め外側に向かって突起する管状の構成を有する。
エアクリーナー５１の内部には、取り入れた空気を濾過することによって浄化するフィルタエレメント５１３が設けられる。
エアクリーナー５１の後部には、浄化した燃焼用の空気を送給するための導出部５１２が設けられる。具体的には、導出部５１２は、エアクリーナー５１の後部において、エンジンユニット３のカムチェーン室３０４が設けられる側（本実施形態においては右側）の側面から下面にかけての位置に設けられる。そして、導出部５１２は、下方に向かって突出する管状の構成を有する。なお、導出部５１２は、エアクリーナー５１の外部には突出しているが、内部には突出していない（図５、図１３参照）。

インテークパイプ５２とスロットルボディ５３とインテークマニホールド５４とは、シリンダアセンブリ３１の後方で、かつ、クランクケースアセンブリ３２の上方に配設される。また、エアクリーナー５１の後部はシリンダヘッドカバー３１３よりも後方に位置するため、スロットルボディ５３とインテークマニホールド５４とは、エアクリーナー５１の後部の下方に位置する。すなわち、エンジンユニット３の後側には、シリンダアセンブリ３１とクランクケースアセンブリ３２とエアクリーナー５１とによって、前方と上方と下方とを囲まれた領域が形成される。そして、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３とインテークマニホールド５４とは、この領域に配設される。

ここで、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３とインテークマニホールド５４の詳細な構成について、さらに図７〜図９を参照して説明する。図７〜図９は、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３とインテークマニホールド５４の構成を模式的に示す図である。それぞれ、図７は上面図であり、図８は後面図であり、図９は右側面図である。なお、以下の説明において、「上流側」と「下流側」は、それぞれ、吸気系５における燃焼用の空気の流動方向の上流側と下流側をいうものとする。

インテークパイプ５２は、管状の構成を有する。インテークパイプ５２の上流側の端部はエアクリーナー５１の導出部５１２に接続され、下流側の端部はスロットルボディ５３に接続される。インテークパイプ５２の上流側の端部の軸線は、上下方向に略平行である。一方、インテークパイプ５２の下流側の端部の軸線は、左右方向に略平行である。そして、インテークパイプ５２の軸線は中間部において湾曲している。このように、インテークパイプ５２は、エアクリーナー５１が下方に向けて送給した燃焼用の空気を、右側（エンジンユニット３のカムチェーン室３０４が設けられる側）からスロットルボディ５３に流入させる。

スロットルボディ５３には、電子制御方式のスロットルボディが適用される。スロットルボディ５３は、燃焼用の空気の経路５３３の開度を変更可能なスロットルバルブ５３４と、スロットルバルブ５３４の駆動力源である駆動モーター５３１と、駆動モーター５３１の駆動力をスロットルバルブ５３４に伝達する駆動力伝達機構部とを有する。そして、ＥＣＵは、アクセルポジションセンサにより検出されたスロットルグリップの操作量に応じて、スロットルボディ５３の駆動モーター５３１を制御する。これにより、スロットルボディ５３を通過する燃焼用の空気の流量が制御される。

インテークマニホールド５４は、１個の集合部５４１と、インテークポート３０２の数に応じた複数の（ここでは４個の）吸気管部５４２とを有する。インテークマニホールド５４は、樹脂材料からなり射出成形などにより製造される。または、アルミニウムからなり鋳造によって製造される。このように、樹脂成形品またはアルミ鋳造品であれば、インテークマニホールド５４の軽量化や製造コストの削減を図ることができる。

集合部５４１は、有底の筒状の構成を有しており、軸線方向の一端部（上流側の端部）が開放し、他端部（下流側の端部）が閉鎖している。図においては、集合部５４１が円筒状に形成される構成を示すが、集合部５４１の断面形状は円形に限定されるものではない。そして、集合部５４１の軸線は左右方向に平行であり、開放する上流側の端部がエンジンユニット３のカムチェーン室３０４が設けられる側に位置し、閉鎖する下流側の端部がその反対側に位置するように配設される。そして、集合部５４１は、左右方向に関して、車幅中心Ｃ_Bからカムチェーン室３０４とは反対側（左側）に偏倚した位置に配設される（図５など参照）。

各吸気管部５４２は、集合部５４１とシリンダアセンブリ３１の各インテークポート３０２とを燃焼用の空気が流通可能に接続する。側面視において、各吸気管部５４２の軸線は、上に向かって凸となるように円弧状に湾曲している。具体的には、側面視において、各吸気管部５４２は、集合部５４１の上面を起点として上方斜め前に向かって延出し、集合部５４１の外周面に沿うように円弧状に湾曲しつつ、後方斜め上側から各インテークポート３０２に至る。
このように、インテークマニホールド５４は、１個の集合部５４１と複数の吸気管部５４２とを有し、複数の吸気管部５４２が１個の集合部５４１から分岐するという構成を有する。
そして、少なくとも２以上の複数の吸気管部５４２の中心線Ｃ_Pは、上面視において前後方向に対して所定の角度をもって傾斜している。具体的には、特に図７に示すように、集合部５４１の上流側に位置する３つの吸気管部５４２は、インテークマニホールド５４の集合部５４１（上流側）から各エグゾーストポート３０３（下流側）に向かうにしたがって、カムチェーン室３０４が設けられる側（ここでは右側）に向かって変位するような態様で傾斜している。一方、集合部５４１の最も下流側に位置する１つの吸気管部５４２は、インテークマニホールド５４の集合部５４１からインテークポート３０２に向かうにしたがって、カムチェーン室３０４とは反対側に向かうような態様で傾斜する。

また、各吸気管部５４２の長さは、各燃焼室３０１の同調性を保つことができるような長さに設定される。前記のとおり、インテークマニホールド５４の集合部５４１は筒状の構成を有し、各吸気管部５４２は集合部５４１の外周面から延出する。したがって、各吸気管部５４２の起点の前後方向位置を互いに異ならせることによって、各吸気管部５４２の長さを設定することができる。このような構成によれば、インテークマニホールド５４の前後方向寸法を大きくすることなく、各吸気管部５４２の長さを個別に設定できる。このため、自動二輪車１の前後方向寸法を大きくすることなく、吸気管部５４２の長さを、目標回転数において慣性効果を得るために必要な長さであって、かつ、各燃焼室３０１の同調性を保つ長さに設定できる。したがって、スロットルバルブ５３４の開度の全域で、十分な慣性効果を得ることができるようになる。その結果、出力の向上や、燃費の向上や、騒音の低下や、清浄効率の向上を図ることができる。

また、各吸気管部５４２には、燃焼用の空気に燃料を混合するための燃料噴射装置５０２が設けられる。さらに、インテークマニホールド５４の集合部５４１の前方斜め上には、各燃料噴射装置５０２に燃料を供給する燃料配管５０１が設けられる。詳しくは、各燃料噴射装置５０２は、各吸気管部５４２の上面に、上方に向かって突出するように設けられる。そして、燃料配管５０１は、インテークマニホールド５４の集合部５４１の中心線Ｃ_Aと略平行に設けられる。

ここで、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３とインテークマニホールド５４の組み付け構造について説明する。

図３〜図５や図７〜図９に示すように、スロットルボディ５３は、インテークマニホールド５４の集合部５４１の上流側の端部であって、エンジンユニット３のカムチェーン室３０４が設けられる側に設けられる。特に、スロットルボディ５３は、インテークマニホールド５４の集合部５４１に一体になるように固定される。そして、スロットルボディ５３の上流側の端部に、インテークパイプ５２の下流側の端部が接続される。また、スロットルボディ５３は、その燃焼用の空気の経路５３３の中心線Ｃ_T（スロットルボアの中心軸）が左右方向に平行になるように配設される。また、前記のとおり、インテークマニホールド５４の集合部５４１の中心線Ｃ_Aと、インテークパイプ５２の下流側の端部の軸線も、左右方向に平行である。このように、インテークパイプ５２の下流側の端部と、スロットルボディ５３と、インテークマニホールド５４の集合部５４１とは、左右方向に直列に並ぶ。そして、スロットルボディ５３とインテークマニホールド５４の集合部５４１とは、同軸に配設される。
このような構成によれば、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３との結合をスムーズに行うことができる。また、スロットルボディ５３とインテークマニホールド５４とが左右方向に並ぶように配設される構成であるため、吸気系５の前後方向寸法の大型化を防止または抑制できる。

さらに、図４や図９に示すように、側面視において、各吸気管部５４２とインテークパイプ５２とが重畳する。すなわち、インテークパイプ５２は、側面視においては、その軸線が上下方向に略平行であり、エアクリーナー５１の後部から下方に向かって延伸して上方からインテークマニホールド５４の中心に至る。このため、側面視において、インテークパイプ５２は、インテークマニホールド５４の集合部５４１の上部に重畳する。一方、インテークマニホールド５４の各吸気管部５４２は、集合部５４１の上部を起点として、上に凸となるように円弧状に湾曲しつつ、エンジンユニット３の各インテークポート３０２に至る。したがって、側面視において、インテークパイプ５２は、各吸気管部５４２のそれぞれの少なくとも一部分に重畳する。

また、図４や図９などに示すように、スロットルボディ５３は、駆動モーター５３１が燃焼用の空気の経路５３３の下方に位置するように配設される。特に、図７に示すように、上面視において、スロットルボディ５３は、スロットルバルブ５３４の駆動モーター５３１が、燃焼用の空気の経路５３３に重畳するように配設される。すなわち、図４や図９などに示すように、スロットルボディ５３の駆動モーター５３１とインテークパイプ５２の前後方向に関する配設位置が互いに重畳する。したがって、スロットルボディ５３の駆動モーター５３１の少なくとも一部は、側面視において、インテークパイプ５２の下面の下側（特に直下）に位置する。このような構成によれば、駆動モーター５３１が後側に向かって突出することを防止できる。したがって、吸気系５の前後方向寸法を小さくできる。なお、本実施形態では、スロットルボディ５３の駆動力伝達部５３２が、側面視においてインテークパイプ５２の後側に位置する構成を示すが、前側に位置する構成であってもよい。

次に、吸気系５とツインスパーフレーム１１や燃料タンク２０３との位置関係などについて、図１０〜図１３などを参照して説明する。図１０〜図１２は、エンジンユニット３およびその吸気系５と、ツインスパーフレーム１１との位置関係を模式的に示す図である。それぞれ、図１０は上面図であり、図１１は右側面図であり、図１２は右側のサイドフレーム１１２などを切断して示した右側面図である。図１３は、エンジンユニット３と吸気系５と燃料タンク２０３とを車幅中心Ｃ_Bで切断した断面図であり、吸気系５と燃料タンク２０３との関係を示す図である。
図１０に示すように、エンジンユニット３のシリンダアセンブリ３１と、インテークパイプ５２と、スロットルボディ５３と、インテークマニホールド５４とは、上面視において、ツインスパーフレーム１１の左右一対のサイドフレーム１１２の間に配置される。

インテークパイプ５２およびスロットルボディ５３は、左右方向に関して、車幅中心Ｃ_Bからカムチェーン室３０４が形成される側に偏倚した位置に配設される。一方、インテークマニホールド５４は、左右方向に関して、車幅中心Ｃ_Bからカムチェーン室３０４とは反対側に偏倚した位置に配設される。そして、図１０などに示すように、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３とインテークマニホールド５４とは、上面視において、シリンダヘッド３１２の後方であって、かつ、左右方向に関してシリンダヘッド３１２の全幅よりも内側に配設される。具体的には、次のとおりである。
エンジンユニット３はサイドカムチェーン式であり、カムチェーンおよびカムチェーン室３０４は、シリンダアセンブリ３１の左右方向のいずれかの一側（ここでは右側）に設けられる。このため、燃焼室３０１および各燃焼室３０１のインテークポート３０２の中心Ｃ_Iは、車幅中心Ｃ_Bから、車幅中心Ｃ_Bからカムチェーン室３０４が設けられる側とは反対側に偏倚している。そして、インテークマニホールド５４は、インテークポート３０２の偏倚に対応して、左右方向に関して車幅中心Ｃ_Bからカムチェーン室３０４とは反対側に偏倚した位置に配設される。したがって、エンジンユニット３のカムチェーン室３０４の後方には、スペースが形成される。そして、このカムチェーン室３０４の後方のスペースに、インテークパイプ５２と１個のスロットルボディ５３とが配設される。特に、図１０や図１２に示すように、スロットルボディ５３は、カムチェーン室３０４に最も近い燃焼室３０１のインテークポート３０２の後方斜め下に配設される。

このような組み付け構成によれば、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３とインテークマニホールド５４とを、左右方向に関して、シリンダヘッド３１２の全幅よりも内側に配設することができる。このため、ツインスパーフレーム１１の左右一対のサイドフレーム１１２の間の距離を大きくすることなく、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３とを配設することができる。したがって、ツインスパーフレーム１１の左右方向寸法の大型化を防止できる。

一方、本実施形態は、インテークポート３０２のそれぞれにスロットルボディを設ける構成ではなく、１個のスロットルボディ５３によって全てのインテークポート３０２の燃焼用の空気の供給量を制御する構成である。このような構成によれば、１個のスロットルボディ５３を、車幅中心Ｃ_Bからシリンダヘッド３１２のカムチェーン室３０４の側に偏倚した位置に配設すればよい。このため、インテークマニホールド５４の配設スペースを大きくすることができる。したがって、個別のスロットルボディを備える構成に比較して、インテークマニホールド５４における燃焼用の空気の通過経路を長くできる。従来は、燃焼用の空気の通過経路を長くするために、インテークパイプ５２の上流側の端部をエアクリーナー５１の内部に延出させていた。これに対して、本実施形態では、インテークパイプ５２をエアクリーナー５１の内部に延出させなくても、燃焼用の空気の通過経路を長くできる。したがって、エアクリーナー５１の容量の減少を防止できる。

図１３に示すように、エンジンユニット３の上方に燃料タンク２０３が配設される。また、エンジンユニット３の上方には、エアクリーナー５１が配設され、エンジンユニット３のシリンダアセンブリ３１の後方には、インテークパイプ５２と、スロットルボディ５３と、インテークマニホールド５４とが配設される。このため、燃料タンク２０３の下部には、これら吸気系５との干渉を避けるために、上側に向かって窪む凹部２１３が形成される。そして、吸気系５の少なくとも一部は、この凹部２１３に入り込んでいる。
本実施形態によれば、吸気系５の前後方向寸法を小さくできるから、吸気系５と燃料タンク２０３との干渉を小さくすることができ、燃料タンク２０３に形成される凹部２１３を小さくすることができる。したがって、燃料タンク２０３の容量の減少を防止または抑制できる。すなわち、燃料タンク２０３の下側に凹部２１３が形成される構成であると、この凹部２１３の容量だけ燃料タンク２０３の容量が減少する。このため、この凹部２１３が大きくなると、燃料タンク２０３の容量が減少する。凹部２１３はそのままで燃料タンク２０３の容量を大きくするには、燃料タンク２０３の外形寸法を大きくする必要がある。そうすると、自動二輪車１の大型化を招く。これに対して、本実施形態の構成によれば、吸気系５の前後方向寸法を小さくできるから、燃料タンク２０３に形成される凹部２１３の寸法を小さくできる。したがって、吸気系５との干渉を防止し、かつ、外形寸法の大型化を招くことなく、燃料タンク２０３の容量を大きくすることができる。

本発明の実施形態にかかる吸気系５の作用および効果をまとめると、次のとおりである。

サイドカムチェーン方式の多気筒並列エンジンにおいては、インテークポート３０２の中心Ｃ_Iが、左右方向に関して、車幅中心Ｃ_Bからカムチェーン室３０４とは反対側に偏倚している。このため、カムチェーン室３０４の後方であって、カムチェーン室３０４に最も近い燃焼室３０１からシリンダヘッド３１２の外側端にかけての範囲にスペースが形成される。そして、このスペースに、エンジンユニット３の上側に配設されるエアクリーナー５１とスロットルボディ５３とを接続するインテークパイプ５２が配設される。このような構成によれば、エンジンユニット３の両外側に設けられる左右一対のサイドフレーム１１２の幅を広げることなく、これらの間にインテークパイプ５２を配設することができる。
そして、１個のスロットルボディ５３が、インテークパイプ５２よりも車幅中心Ｃ_B寄りであって、カムチェーン室３０４に最も近い燃焼室３０１のインテークポート３０２の後方斜め下に配設される。このような構成によれば、インテークパイプ５２とスロットルボディ５３との組み付けを考慮したうえで、インテークパイプ５２を前記のとおり配設できる。
スロットルボディ５３が、左右方向に関してカムチェーン室３０４が設けられる側に偏倚して配設される構成であると、シリンダヘッド３１２の後方にインテークマニホールド５４を配設するためのスペースが確保される。そして、インテークマニホールド５４の全ての吸気管部５４２は１つの集合部５４１に集合し、１つのスロットルボディ５３によって燃焼用空気の量が制御される。したがって、このような構成であると、吸気系５における燃焼用の空気の通過経路を、慣性効果を得るために必要な長さにできる。

スロットルボディ５３は、燃焼用の空気の経路５３３の中心線Ｃ_T（スロットルボアの中心軸）が左右方向（車幅方向）に略平行に配設され、インテークマニホールド５４の集合部５４１に一体的に固定される。さらに、スロットルボディ５３には、インテークパイプ５２が接続される。そして、スロットルボディ５３は、カムチェーン室３０４が設けられる側に偏倚した位置に、燃焼用の空気の経路５３３の中心線Ｃ_Tが左右方向に平行になるように配設される。このため、スロットルボディ５３とインテークパイプ５２との接続をスムーズに行うことができる。また、インテークマニホールド５４は、スロットルボディ５３から見てカムチェーン室３０４とは反対側に、スロットルボディ５３の燃焼用の空気の経路５３３の中心線Ｃ_Tに同軸に設けられる。このため、吸気系５の全体の前後方向寸法の小型化を図ることができる。したがって、自動二輪車１のコンパクト化を図ることができる。さらに、吸気系５の前後方向寸法の小型化を図ることができるから、吸気系５と燃料タンク２０３との干渉を防止または低減できる。したがって、燃料タンク２０３の容量の減少の防止または抑制を図ることができる。

インテークマニホールド５４は、１つの集合部５４１と複数の吸気管部５４２とを有する。複数の吸気管部５４２は、互いに独立して集合部５４１から延出して各燃焼室３０１に繋がっている。換言すると、複数の吸気管部５４２は、集合部５４１において一体的に集合する。そして、インテークマニホールド５４の集合部５４１は、シリンダアセンブリ３１の後方であって、かつ、クランクケースアセンブリ３２の上方に配設される。また、インテークマニホールド５４の集合部５４１は、スロットルボディ５３の燃焼用の空気の経路５３３の中心線Ｃ_Tに同軸に配置される。さらに、インテークマニホールド５４の集合部５４１は、スロットルボディ５３の下流側であって、かつ、シリンダヘッド３１２の全幅よりも車幅方向中心Ｃ_B側に配設される。このような構成によれば、前記同様の効果を奏することができる。

インテークマニホールド５４の吸気管部５４２は、側面視において円弧状に湾曲するように形成される。さらに、２以上の複数の吸気管部５４２は、それらの中心線Ｃ_Pが上面視において前後方向に対して傾斜するように形成される。具体的には、上流側（集合部５４１の側）から下流側（インテークポート３０２の側）に向かうにしたがって、カムチェーン室３０４の側に移動するような態様で傾斜する。
このような構成によれば、目標回転数での慣性効果を得るために必要な吸気管部５４２の長さを確保することができる。さらに、吸気系５の前後方向寸法を大きくすることなく、各燃焼室３０１の同調性を保つために吸気管部５４２の長さ変更することができる。このため、スロットルバルブ５３４の開度の全域において、十分な慣性効果を得ることができる。したがって、出力の向上と、燃費の向上と、騒音の低下と、清浄効率の向上を図ることができる。

インテークマニホールド５４の各吸気管部５４２の上面に、燃料噴射装置５０２が略垂直に起立するように（上方に突起するように）配設される。そして、インテークマニホールド５４の吸気管部５４２とインテークパイプ５２とは、側面視において重畳している。このような構成によれば、吸気管部５４２の長さを、慣性効果を得るために充分な長さに確保しつつ、吸気系５の全体の前後方向寸法の小型化を図ることができる。

スロットルボディ５３には、電子制御方式のスロットルボディが適用される。そして、スロットルバルブ５３４を駆動するための駆動モーター５３１は、側面視においてインテークパイプ５２の下方に位置するように配設される。換言すると、上面視において、駆動モーター５３１はスロットルボディ５３の燃焼用の空気の経路５３３に重畳する。このような構成によれば、吸気系５の全体の前後方向寸法の小型化を図ることができる。したがって、小さいスペースに吸気系５を配設することが可能となる。

本発明の実施形態においては、前記のとおり、吸気管部５３２を、慣性効果を得るために十分な長さに形成できる。このため、エアクリーナー５１とスロットルボディ５３とを接続するインテークパイプ５２は、エアクリーナー５１の内部に延出させなくてもよい。インテークパイプ５２がエアクリーナー５１の内部に延出しない構成であると、エアクリーナー５１の容量が減少しない。したがって、出力の向上を図ることができる。

以上、本発明の実施形態および実施例を、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態および実施例は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態および実施例に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、前記実施形態においては、本発明にかかる内燃機関の吸気系がオンロードタイプの自動二輪車に適用される構成を示したが、本発明が適用される自動二輪車の種類は限定されない。前記自動二輪車は、本発明が適用できる自動二輪車の一例を示したに過ぎない。本発明は、サイドカムチェーン方式の並列多気筒エンジンを有する自動二輪車であれば、種類を問わずに適用できる。また、本実施形態において示した燃焼室の数は一例であり、本発明は、燃焼室の数を問わずに適用できる。

本発明は、自動二輪車の吸気系の構造に有効な技術である。そして、本発明によれば、吸気系の配設に必要なスペースを大きくすることなく、燃焼用の空気の通過経路を長くすることができる。

１：自動二輪車
３：エンジンユニット
５：吸気系
３１：シリンダアセンブリ
３２：クランクケースアセンブリ
５１：エアクリーナー５１
５２：インテークパイプ
５３：スロットルボディ
５４：インテークマニホールド
３０１：燃焼室
３０２：インテークポート
３０４：カムチェーン室

Claims (7)

1. 複数の燃焼室が車幅方向に並列に形成されるとともに、カムチェーン室が車幅方向のいずれか一側に形成されるエンジンユニットと、を有する自動二輪車の吸気系であって、
   前記エンジンユニットの上方に配設され、燃焼用の空気を取り入れて浄化するエアクリーナーと、
   前記エアクリーナーが浄化した燃焼用の空気の流量を制御する１個のスロットルボディと、
   前記エアクリーナーと前記スロットルボディとを燃焼用の空気が流通可能に接続するインテークパイプと、
   前記１個のスロットルボディにより流量が制御された燃焼用の空気を前記複数の燃焼室に分配するインテークマニホールドと、
   を有し、
   前記１個のスロットルボディおよび前記インテークマニホールドは、前記エンジンユニットのクランクケースアセンブリの上方であって、かつ、前記エンジンユニットのシリンダアセンブリの後方に配設されるとともに、
   前記スロットルボディは、車幅方向に関して前記カムチェーン室が設けられる側に偏倚した位置であって、かつ、前記カムチェーン室に最も近い燃焼室のインテークポートの後方斜め下に配設されることを特徴とする自動二輪車の吸気系。
2. 前記スロットルボディは、スロットルボアの中心軸が車幅方向に略平行になるように配設され、燃焼用の空気の下流側の端部が前記インテークマニホールドに結合され、燃焼用の空気の上流側の端部が前記インテークパイプに接続されることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の吸気系。
3. 前記インテークマニホールドは、有底の筒状に形成される１つの集合部と、前記１つの集合部から前記複数の燃焼室のインテークポートに至る互いに独立した複数の吸気管部と、を有し、
   前記集合部は、前記スロットルボディの燃焼用空気の下流側に、前記スロットルボディのスロットルボアの中心軸に同軸に配置されるとともに、車幅方向に関して前記シリンダアセンブリのシリンダヘッドの幅の内側に配設されることを特徴とする請求項１または２に記載の自動二輪車の吸気系。
4. 前記複数の吸気管部は、側面視においては円弧状に湾曲するとともに、上面視においては前後方向に対して傾斜して延伸することを特徴とする請求項３に記載の自動二輪車の吸気系。
5. 前記吸気管部の上面には燃料噴射装置が上方に向かって突起するように配設され、
   前記吸気管部は、側面視においては、前記インテークパイプと重畳することを特徴とする請求項３または４に記載の自動二輪車の吸気系。
6. 前記スロットルボディは、スロットルバルブと前記スロットルバルブを駆動する駆動モーターを有する電子制御方式のスロットルボディであり、
   前記駆動モーターは、側面視において前記インテークパイプの下方に位置することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の自動二輪車の吸気系。
7. 前記インテークパイプは、前記エアクリーナーの内部に延出しないことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の自動二輪車の吸気系。

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