JP2016188630A - 小型車両の燃料噴射装置配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダヘッドの吸気通路と並ぶ適切なスペースに燃料噴射装置を配置することで、燃料噴射装置を既存の部材で覆って外力から保護するとともに、内燃機関の大型重量化を避けることができる小型車両の燃料噴射装置配置構造を供する。【解決手段】車体フレーム(2)の車体前部から後方に延びるメインフレーム(4)が、シリンダヘッド(23)の上方を通り、燃焼室(30)内に吸入空気を導く吸気通路(40)が、シリンダヘッド(23)から延出して設けられ、燃料噴射装置(50)は、シリンダヘッド(23)におけるメインフレーム(4)に臨む側面に取り付けられ、吸気通路(40)と車体幅方向に並んで配置される小型車両の燃料噴射装置配置構造。【選択図】図２

Description

本発明は、シリンダヘッドの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射装置の小型車両における配置構造に関する。

自動二輪車等の小型車両に搭載される内燃機関において、シリンダヘッドの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射装置を備えたものとしては、ディーゼルエンジンの例がある（例えば、特許文献１参照）。
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射装置は、ガソリンエンジンでも、高圧噴射が要求されるものである。

特開平７−１６６９９７号公報

シリンダヘッドの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射装置は、シリンダヘッドに取り付けられ、特許文献１では、燃料噴射装置における本体の燃料噴射ノズル（燃料噴射弁）がシリンダヘッドの頂部に取り付けられた構造が開示されている。
実際には、本体の燃料噴射弁に燃料供給系の配管部と電気制御系のコネクタ部とが装着された燃料噴射装置としてシリンダヘッドに取り付けられる。

なお、本願明細書および特許請求の範囲において、燃料噴射装置とは、本体である燃料噴射弁に燃料供給系の配管部や電気制御系のコネクタ部その他のものを組み付けて一体に構成した装置のことである。

特許文献１に開示された燃料噴射ノズルに配管部やコネクタ部を装着した燃料噴射装置をシリンダヘッドに取り付けてみると、自動二輪車の車体フレームに横置きに搭載された内燃機関の前傾して起立したシリンダの上端に設けられたシリンダヘッドの頂部に燃料噴射装置が大きく突設されることになる。
このようにシリンダヘッドの頂部に突設された燃料噴射装置は、周囲が開放されており、外的要因による外力や飛石等の飛散物からの保護が十分でない。

また、燃料噴射弁を精度良く制御するために、噴射に伴い変動する燃料の圧力を検出する燃圧センサなどを燃料噴射装置に備えることになると、シリンダヘッドに突設される燃料噴射装置がさらに大きいものとなって、外力からの保護が益々困難となるとともに、配置スペースを確保するのも容易ではない。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、シリンダヘッドの吸気通路と並ぶ適切なスペースに燃料噴射装置を配置することで、燃料噴射装置を既存の部材で覆って外力から保護するとともに、内燃機関の大型重量化を避けることができる小型車両の燃料噴射装置配置構造を供する点にある。

上記目的を達成するために、本発明に係る小型車両の燃料噴射装置配置構造は、
シリンダヘッドの燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射装置を備えた内燃機関が車体フレームに支持される小型車両の燃料噴射装置配置構造において、
前記車体フレームの車体前部から後方に延びるメインフレームが、前記シリンダヘッドの上方を通り、
前記燃焼室内に吸入空気を導く吸気通路が、前記シリンダヘッドから延出して設けられ、
前記燃料噴射装置は、前記シリンダヘッドにおける前記メインフレームに臨む側面に取り付けられ、前記吸気通路と車体幅方向に並んで配置されたことを特徴とする。

この構成によれば、燃料噴射装置は、シリンダヘッドにおけるメインフレームに臨む側面に取り付けられ、吸気通路と車体幅方向に並んで配置されるので、吸気通路と車体幅方向に並んで配置される燃料噴射装置は、既存の吸気通路、メインフレーム、シリンダヘッドにより覆われて外力や飛散物から保護され、別途専用の保護カバーを設けることなくシリンダヘッドの大型化を抑制し、内燃機関の大型重量化を避けることができる。

前記構成において、
前記吸気通路は、前記シリンダのシリンダ軸線を含む車体幅方向と直交するシリンダ中心鉛直平面に対して車体幅方向の一方の側に偏った位置に設けられ、
前記燃料噴射装置は、前記吸気通路が偏った側と反対側に配置されるようにしてもよい。

この構成によれば、シリンダ中心鉛直平面に対して車体幅方向の一方の側に偏った位置に吸気通路が設けられることで、吸気通路の偏った側と反対側に生じるスペースを利用して燃料噴射装置を配置することができ、シリンダヘッドの大型化を抑制することができる。

前記構成において、
前記シリンダヘッドには、吸気ポートと排気ポートが各１本ずつ形成され、
前記シリンダヘッドの燃焼室の天井面には、前記吸気ポートと前記排気ポートの燃焼室に臨む開口である吸気弁口と排気弁口が、前記シリンダ中心鉛直平面に対して互いに反対側に偏って形成されるとともに、
前記シリンダ中心鉛直平面(Sv)に対して前記吸気弁口(31o)が一方の側に偏ることにより反対側に生じた空き部分に、前記燃料噴射装置(50)の燃料噴射弁(51)の先端が突出する噴射弁口(33)が形成され、前記排気弁口(32o)が一方の側に偏ることにより反対側に生じた空き部分に、点火プラグ(58)の先端が突出するプラグ口(34)が形成されるようにしてもよい。

この構成によれば、シリンダヘッドの燃焼室の天井面には、吸気ポートと排気ポートの燃焼室に臨む開口である吸気弁口と排気弁口が、シリンダ中心鉛直平面に対して互いに反対側に偏って形成されるとともに、シリンダ中心鉛直平面に対して前記吸気弁口が一方の側に偏ることにより反対側に生じた空き部分に、燃料噴射装置の燃料噴射弁の先端が突出する噴射弁口が形成され、排気弁口が一方の側に偏ることにより反対側に生じた空き部分に、点火プラグの先端が突出するプラグ口が形成されるので、シリンダヘッドの燃焼室の天井面には、吸気弁口と排気弁口の２つの比較的大きな開口および噴射弁口とプラグ口の２つの比較的小さな突出口を、それぞれ概ね点対称にバランス良く、かつスペース効率良くコンパクトに分散配置することができ、特に小型排気量の内燃機関のシリンダヘッドの大型化を抑制することができる。

前記構成において、
前記小型車両は、前記燃料噴射装置の前記吸気通路と車体幅方向で反対側側方が開放されているようにしてもよい。

この構成によれば、小型車両は、燃料噴射装置の吸気通路と車体幅方向で反対側側方が開放されているので、車体フレームに内燃機関が搭載された状態で、開放された側方から燃料噴射装置にアクセスすることができ、燃料噴射装置の脱着が容易でメンテナンス性に優れている。

前記構成において、
前記内燃機関は、クランクケースからシリンダブロックおよびシリンダヘッドが前方に突出する姿勢で前記メインフレームに支持され、
前記燃料噴射装置は、前記シリンダヘッドの上側側面に取り付けられ、前記メインフレームの下方に配置されるようにしてもよい。

この構成によれば、内燃機関は、クランクケースからシリンダブロックおよびシリンダヘッドが前方に突出する姿勢でメインフレームに支持され、燃料噴射装置は、シリンダヘッドの上側側面に取り付けられ、メインフレームの下方に配置されるので、燃料噴射装置は、上方のメインフレームと下側のシリンダヘッドにより上下から挟まれて、一側方を吸気通路で覆われて、外力や飛散物から保護され、特に下方からの飛石等の飛散物に対してシリンダヘッドが効果的に保護している。

前記構成において、
前記吸気通路は、前記シリンダヘッドの上側側面から上方に延出して前記メインフレームに取り付けられた上方のエアクリーナに連結されるようにしてもよい。

この構成によれば、吸気通路はシリンダヘッドの上側側面から上方に延出しているので、シリンダヘッドの上側側面には吸気通路と燃料噴射装置が車体幅方向に並んで配設され、吸気通路は上方のエアクリーナに連結されるので、燃料噴射装置は、上方をメインフレームとともにエアクリーナで覆われることができ、上方からの外力等からより有効に保護される。

前記構成において、
前記メインフレームは、断面が縦長矩形の四角筒状の単一のフレーム部材で構成されるようにしてもよい。

この構成によれば、メインフレームは、断面が縦長矩形の四角筒状の単一のフレーム部材で構成されるので、フレーム部材の断面寸法を上下方向に長尺に延ばすことで、剛性を高めながら、車体幅方向の拡がりを抑制することができる。

前記構成において、
前記メインフレームは、車体前部から後方かつ斜め下方に向かって直線状に延びた後に、前記燃料噴射装置を通過した位置で傾斜が緩やかになるように屈曲させるようにしてもよい。

この構成によれば、メインフレームは、車体前部から後方かつ斜め下向きに傾斜して直線状に延びた後に、燃料噴射装置を通過した位置で傾斜が緩やかになるように屈曲するので、シリンダヘッドの上側側面に取り付けられる燃料噴射装置の斜め後ろを、メインフレームが後方かつ斜め下方に向かって直線状に通った後に傾斜が緩やかになるように屈曲することで、燃料噴射装置は、スペース効率良く配設され、かつメインフレームにより有効に保護されることができる。

本発明は、燃料噴射装置が、シリンダヘッドにおけるメインフレームに臨む側面に取り付けられ、吸気通路と車体幅方向に並んで配置されるので、吸気通路と車体幅方向に並んで配置される燃料噴射装置は、既存の吸気通路、メインフレーム、シリンダヘッドにより覆われて外力や飛散物から保護され、別途専用の保護カバーを設けることなくシリンダヘッドの大型化を抑制し、内燃機関の大型重量化を避けることができる。

本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の全体側面図である。 同自動二輪車の要部側面図である。 同自動二輪車の要部平面図（図１のIII矢視図）である。 同自動二輪車の一部省略した要部正面図（図１のIV矢視図）である。 シリンダヘッドの裏面図である。 内燃機関を一部断面とした同自動二輪車の部分側面図である。 別の実施の形態に係るシリンダヘッドの裏面図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図６に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した一実施の形態に係る鞍乗型車両である自動二輪車１の側面図である。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車１の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＲは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を示すものとする。

車体フレーム２は、ヘッドパイプ３から後方斜め下向きにメインフレーム４が１本延出し、同メインフレーム４の後端部に左右一対のピボットプレート５，５が下方に垂設され、メインフレーム４の後部からは後方へ斜め上向きに左右一対のリヤフレーム６，６が延び、メインフレーム４とリヤフレーム６，６との間にサブフレーム７，７が架設されている。
メインフレーム４は、断面が縦長矩形の四角筒状をなすフレーム部材である（図４参照）。

ヘッドパイプ３にハンドル８により操舵自在に取り付けられたフロントフォーク９の下端に前輪10が軸支されている。
他方、ピボットプレート５にはスイングアーム12がピボット軸11で前端を軸支されて上下に揺動自在に連結され、同スイングアーム12の後端に後輪13が軸支されている。
このスイングアーム12と上方のリヤフレーム６との間にリヤクッション14が介装されている。

左右一対のサブフレーム７，７の前部に収納ボックス15が取り付けられ、この収納ボックス15からリヤフレーム６，６の後部にかけて燃料タンク16が支持され、この収納ボックス15および燃料タンク16の上に開閉自在にシート（図示せず）が取り付けられる。

メインフレーム４の中央より後部寄りから下方に突設されたエンジンハンガー17とピボットプレート５に支持されて内燃機関20が懸架されている。
内燃機関20は、４ストロークサイクル１気筒の空冷式内燃機関である。

該内燃機関20は、クランク軸25を左右方向に指向させた横置き姿勢で、前方へ略水平にシリンダを配置して車体フレームに搭載されている。
すなわち、クランクケース21から前方に水平近くまで前傾してシリンダブロック22，シリンダヘッド23，シリンダヘッドカバー24が順に重ねられて突出している。
クランクケース21の左右側方は、左ケースカバー28Ｌと右ケースカバー28Ｒにより覆われている。

車体フレーム２の前部のヘッドパイプ３から後方に延びる１本のメインフレーム４は、図３に示す平面視で、下方に懸架される内燃機関20の左右幅内にあるとともに、シリンダブロック22の左右幅内にある。

図６を参照して、シリンダブロック22のシリンダ（シリンダライナ）22ｃ内を摺動するピストン26とクランク軸25の一対のクランクウエブ25ｗ，25ｗを連結するクランクピン25ｐとをコネクティングロッド27が連結している。
内部をピストン26が往復動するシリンダ22ｃの中心軸線であるシリンダ軸線Ｃが、前方に若干上向きに傾斜して延びている（図２，図６参照）。

クランクケース21から前方に突出して配置されたシリンダヘッド23の上側側面23ｕからは吸気通路（吸気管）40が上方に延出し、同吸気通路40は途中スロットルボディ41を介してメインフレーム４の前端部に取り付けられたエアクリーナ42に接続されている（図２参照）。
シリンダヘッド23の下側側面から下方へ延出する排気管45は、屈曲して後方に延び、クランクケース21より後方で後輪13の右側に配置されたマフラ46に接続されている（図１参照）。

図４および図５を参照して、シリンダヘッド23には、燃焼室30に臨む吸気弁口31ｏから上方に吸気ポート31が１本延出され、燃焼室30に臨む排気弁口32ｏから下方に排気ポート32が１本延出されており、吸気ポート31が前記吸気通路40に接続され、排気ポート32が前記排気管45に接続される。

吸気通路40が上方に延出するシリンダヘッド23の上側側面23ｕには、吸気通路40と左右に並んで燃料噴射装置50が取り付けられている（図２参照）。
図３および図４に示されるように、シリンダ軸線Ｃを含む車体幅方向と直交するシリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して、吸気通路40は、車体幅方向（左右方向）の左側に偏った位置に設けられており、燃料噴射装置50は、吸気通路40が偏った側と反対側（右側）に配置されている。

燃料噴射装置50は、本体の燃料噴射弁51に燃料供給系の配管部52と電気系のコネクタ部54とが一体に組付けられたものである。
燃料供給系の配管部52は、直線的な幹管52ａの端部近傍から枝分かれしてホース接続枝管52ｂが突出形成され、幹管52ａの中央部に燃料噴射弁51の基端部分が保持され、その保持部分に取付基盤52ｃが形成されている（図２，図３，図４参照）。

そして、配管部52の幹管52ａのホース接続枝管52ｂと反対側端部に燃圧センサ53が取り付けられている。
幹管52ａに燃圧センサ53が取り付けられると、幹管52ａと燃圧センサ53は直線的に長尺に構成される。

燃料噴射装置50の燃料噴射弁51は、シリンダヘッド23の上側側面23ｕから燃焼室30に向けて嵌挿され、燃料噴射弁41の燃料が噴射される先端は燃焼室30に臨んでいる（図４，図５参照）。
燃料噴射装置50の燃料噴射弁51は、シリンダヘッド23の燃焼室30内に直接燃料を噴射する。

この燃料噴射弁51に基端部分で交差するように配管部52の幹管52ａが組み付けられており、幹管52ａの中央の取付基盤52ｃがシリンダヘッド23の上側側面23ｕの取付座にボルト57により固着されると、図２に示されるように、直線的な幹管52ａと燃圧センサ53は、燃圧センサ53を上側にして、前傾した姿勢で取り付けられる。

配管部52の幹管52ａの下端近傍から枝分かれしたホース接続枝管52ｂは、後方に突出しており、幹管52ａの上端に燃圧センサ53が延設されている。
図３および図４に示されるように、直線的に構成された配管部52の幹管52ａと燃圧センサ53は、上側の燃圧センサ43が車体幅方向で左寄りに傾いている。

なお、シリンダヘッド23の左側側面には、点火プラグ58が取り付けられる。
点火プラグ58は、シリンダヘッド23の左側側面から燃焼室30に向けて嵌挿され、点火プラグ58の先端は燃焼室30に臨んでいる（図３，図４，図５参照）。

本内燃機関20は、燃料噴射装置50がシリンダヘッド23の燃焼室30内に直接燃料を噴射するいわゆる直噴方式であり、高圧噴射が要求されるので、燃料噴射装置50に高圧燃料を供給するために高圧燃料供給ポンプ60が備えられている。
高圧燃料供給ポンプ60は、クランクケース21の上壁に取り付けられる。

図６を参照して、高圧燃料供給ポンプ60は、ポンプ取付部材70によりクランクケース21に取り付けられる。
高圧燃料供給ポンプ60は、往復動するピストン（図示せず）を内蔵するポンプ本体61から延出する円筒基部62の途中に取付フランジ62ｆが設けられている。

円筒基部62内をピストンから延びるプランジャ63が挿通して突出しており、プランジャ63の先端にスライド部材64が固着され、スライド部材64と円筒基部62の端部との間にコイルばね66がプランジャ63に巻回されて介装されている。
スライド部材64にはローラ65が回転自在に軸支されており、ローラ65は、一部がスライド部材64より下方にはみ出している。

ポンプ取付部材70は、高圧燃料供給ポンプ60の円筒基部62を嵌合し、プランジャ63、スライド部材64およびコイルばね66等を収容する支持スリーブ部71と、支持スリーブ部71をクランクケース21に固着するための取付基盤72とが一体に形成されている。
ポンプ取付部材70の支持スリーブ部71は、上端部に内径および外径がともに拡径した拡径部71ｆが形成されていて、この拡径部71ｆの一部から側方に突出するように直方体状の取付基盤72が形成されている。

図６を参照して、クランクケース21の上壁には、シリンダブロック22寄りの前後方向位置で、かつクランク軸25のクランクピン25ｐが連結する左右一対のクランクウエブ25ｗ，25ｗのうち右側のクランクウエブ25ｗのある車体幅方向（左右方向）位置に、円開口21ｈが形成されており、この円開口21ｈにポンプ取付部材70の支持スリーブ部71が嵌入される。
そして、ポンプ取付部材70の取付基盤72は、クランクケース21の左側上面に隆起した隆起部21Ｌの平らな右側側面に当接されて前後をボルト75，75により固着されて、クランクケース21に取り付けられる（図３参照）。

図６に図示されるように、クランクケース21の上壁の所定位置に形成された円開口21ｈに嵌入されたポンプ取付部材70の支持スリーブ部71は、前傾して斜め上方に突出している。
この支持スリーブ部71に高圧燃料供給ポンプ60が嵌挿されて支持される。

図６に図示されるように、支持スリーブ部71に、高圧燃料供給ポンプ60のスライド部材64が摺動自在に嵌合するようにしてプランジャ63およびコイルばね66が挿入され、支持スリーブ部71の拡径部71ｆに高圧燃料供給ポンプ60の円筒基部62が嵌入し、支持スリーブ部71の拡径部71ｆに高圧燃料供給ポンプ60の取付フランジ62ｆが当接して両者がボルト69により締結されて、高圧燃料供給ポンプ60がポンプ取付部材70に固着支持される。

こうして高圧燃料供給ポンプ60がポンプ取付部材70の支持スリーブ部71に支持されて、クランクケース21に取り付けられると、図６に示されるように、ポンプ本体61は、支持スリーブ部71から前方斜め上向きに突設され、支持スリーブ部71から下方に露出したローラ65がコイルばね66のばね力によりクランク軸25の右側のクランクウエブ25ｗの外周面に押圧される。

このクランクウエブ25ｗは、所定の周縁カム形状をなしており、この外周カム面にローラ65がコイルばね66のばね力により押圧される。
したがって、クランクウエブ25ｗの回転によりローラ65は、外周カム面上を転動しながら支持スリーブ部71の中心軸に沿って進退し、プランジャ63を介してピストンを往復動して高圧燃料供給ポンプ60を駆動する。

前記燃料タンク16内には、高圧燃料供給ポンプ60に燃料を一次供給する低圧燃料供給ポンプ59が設けられている（図１参照）。
高圧燃料供給ポンプ60のポンプ本体61には、燃料吸入部61ｉと燃料吐出部61ｅが斜め前方に突出して形成されており、左前方に突出した燃料吸入部61ｉから延出した吸入ホース67は、車体後方に延びて、燃料タンク16に設けられた低圧燃料供給ポンプ59に接続される（図１，図３参照）。

ポンプ本体61の右前方に突出した燃料吐出部61ｅから延出した吐出ホース68は、シリンダヘッド23の上側側面23ｕに取り付けられた燃料噴射装置50の配管部52のホース接続枝管52ｂに接続される（図２，図３参照）。

したがって、高圧燃料供給ポンプ60の駆動により高圧とされた燃料が燃料噴射装置50に圧送され、燃料噴射弁51により所要のタイミングでシリンダヘッド23の燃焼室30に直接高圧噴射される。

なお、高圧燃料供給ポンプ60は、メインフレーム４に対しても右側に偏って位置し、図３に示す平面視で、メインフレーム４から右側にはみ出しており、この高圧燃料供給ポンプ60のメインフレーム４よりはみ出した部分を右側方から覆うようにブラケット78がメインフレーム４に上端を固着されて設けられている。

図２および図３に示されるように、クランクケース21の上壁にポンプ取付部材70を介して取り付けられた高圧燃料供給ポンプ60は、シリンダヘッド23の上側側面23ｕに左右に並んで配設された吸気通路40と燃料噴射装置50の後方に位置する。

シリンダヘッド23の裏面図である図５を参照して、シリンダヘッド23のシリンダブロック22との合わせ面にくり抜かれるようにして燃焼室30が形成されている。
なお、燃焼室30の右方には動弁系に動力を伝達するチェーンを収容するチェーン室38が形成されている。

シリンダヘッド23の燃焼室30のドーム状をした天井面35には、吸気ポート31の燃焼室30に臨む開口である吸気弁口31ｏおよび排気ポート32の燃焼室30に臨む開口である排気弁口32ｏが形成されているとともに、燃料噴射弁41の燃料が噴射される先端が突出する噴射弁口33と点火プラグ58の先端が突出するプラグ口34が形成されている。

図５のシリンダヘッド23の裏面図には、シリンダ軸線Ｃを含む車体幅方向と直交するシリンダ中心鉛直平面Ｓｖをシリンダヘッド23との相対関係位置に重ねて示している。
吸気弁口31ｏと排気弁口32ｏは、シリンダヘッド23の燃焼室30の天井面35においてシリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して互いに反対側に偏った位置に形成されている。
吸気弁口31ｏがシリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して吸気通路40が存在する左側に偏って形成されており、排気弁口32ｏは吸気通路40と反対側の右側に形成されている。

そして、シリンダヘッド23の燃焼室30の天井面35には、シリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して、吸気弁口31ｏが左側に偏ることにより反対側（右側）に生じた空き部分に、燃料噴射装置50の燃料噴射弁51の先端が突出する噴射弁口33が形成され、排気弁口32ｏが右側に偏ることにより反対側（左側）に生じた空き部分に、点火プラグ58の先端が突出するプラグ口34が形成されている。

以上、詳細に説明した本発明に係るＶベルト式無段変速機の一実施の形態では、以下に記す効果を奏する。
図２に示されるように、燃料噴射装置50は、シリンダヘッド23におけるメインフレーム４に臨む側面である上側側面23ｕに取り付けられ、吸気通路40と車体幅方向に並んで配置されるので、燃料噴射装置50は、既存の吸気通路40、メインフレーム４、シリンダヘッド23により覆われて外力や飛散物から保護され、別途専用の保護カバーを設けることなくシリンダヘッド23の大型化を抑制し、内燃機関20の大型重量化を避けることができる。

図３および図４に示されるように、吸気通路40は、シリンダ22ｃのシリンダ軸線Ｃを含む車体幅方向と直交するシリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して車体幅方向の一方の側に偏った位置に設けられ、燃料噴射装置50は、吸気通路40が偏った側と反対側に配置されるので、シリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して車体幅方向の一方の側に偏った位置に吸気通路40が設けられることで、吸気通路40の偏った側と反対側に生じるスペースを利用して燃料噴射装置50を配置することができ、シリンダヘッド23の大型化を抑制することができる。

図５に示されるように、シリンダヘッド23には、吸気ポート31と排気ポート32が各１本ずつ形成され、シリンダヘッド23の燃焼室30の天井面35には、吸気ポート31と排気ポート32の燃焼室30に臨む開口である吸気弁口31ｏと排気弁口32ｏが、シリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して互いに反対側に偏って形成されるとともに、シリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して吸気弁口31ｏが一方の側に偏ることにより反対側に生じた空き部分に、燃料噴射装置50の燃料噴射弁51の先端が突出する噴射弁口33が形成され、排気弁口32ｏが一方の側に偏ることにより反対側に生じた空き部分に、点火プラグ58の先端が突出するプラグ口34が形成される。

そのため、シリンダヘッド23の燃焼室30の天井面35には、吸気弁口31ｏと排気弁口32ｏの２つの開口および噴射弁口33とプラグ口34の２つの突出口を、スペース効率良くコンパクトに分散配置することができ、特に小型排気量の内燃機関のシリンダヘッド23の大型化を抑制することができる。

図２ないし図４に図示されるように、本自動二輪車１は、燃料噴射装置50の吸気通路40と車体幅方向で反対側側方（右側側方）が開放されているので、車体フレーム２に内燃機関20が搭載された状態で、開放された側方から燃料噴射装置50にアクセスすることができ、燃料噴射装置50の脱着が容易でメンテナンス性に優れている。

図２および図３に示されるように、内燃機関20は、クランクケース21からシリンダブロック22およびシリンダヘッド23が前方に突出する姿勢でメインフレーム４に支持され、燃料噴射装置50は、シリンダヘッド23の上側側面23ｕに取り付けられ、メインフレーム４の下方に配置されるので、燃料噴射装置50は、上方のメインフレーム４と下側のシリンダヘッド23により上下から挟まれて、一側方を吸気通路40で覆われて、外力や飛散物から保護され、特に下方からの飛石等の飛散物に対してシリンダヘッド23が効果的に保護している。

図２および図３に示されるように、吸気通路40はシリンダヘッド23の上側側面23ｕから上方に延出しているので、シリンダヘッド23の上側側面23ｕには吸気通路40と燃料噴射装置50が車体幅方向に並んで配設され、吸気通路40は上方のエアクリーナ42に連結されるので、燃料噴射装置50は、上方をメインフレーム４とともにエアクリーナ42で覆われることができ、上方からの外力等からより有効に保護される。

図４に示されるように、メインフレーム４は、断面が縦長矩形の四角筒状の単一のフレーム部材で構成されるので、フレーム部材の断面寸法を上下方向に長尺に延ばすことで、剛性を高めながら、車体幅方向の拡がりを抑制することができる。

図２に示されるように、メインフレーム４は、車体前部のヘッドパイプ３から後方かつ斜め下向きに傾斜して直線状に延びた後に、燃料噴射装置50を通過した位置で傾斜が緩やかになるように屈曲するので、シリンダヘッド23の上側側面23ｕに取り付けられる燃料噴射装置50の斜め後ろを、メインフレーム４が後方かつ斜め下方に向かって直線状に通った後に傾斜が緩やかになるように屈曲することで、燃料噴射装置50は、スペース効率良く配設され、かつメインフレーム４により有効に保護されることができる。

次に、別の第２の実施の形態に係る小型車両の燃料噴射装置配置構造について、図７に基づき説明する。
本第２の実施の形態は、前記実施の形態においてシリンダヘッド23の上側側面23ｕに車体幅方向に並んで配置された吸気通路40と燃料噴射装置50の左右の配置が逆になったものであり、その点が異なるだけで、その他は前記実施の形態と変わりはない。

図７は、本第２の実施の形態に係るシリンダヘッド80の裏面図である。
シリンダヘッド80の燃焼室90のドーム状をした天井面95には、吸気ポート91の燃焼室90に臨む開口である吸気弁口91ｏおよび排気ポート92の燃焼室90に臨む開口である排気弁口92ｏが形成されているとともに、燃料噴射弁101の燃料が噴射される先端が突出する噴射弁口93と点火プラグ102の先端が突出するプラグ口94が形成されている。

図７のシリンダヘッド80の裏面図には、シリンダ中心鉛直平面Ｓｖをシリンダヘッド80との相対関係位置に重ねて示している。
シリンダヘッド80の燃焼室90の天井面95において、吸気弁口91ｏと排気弁口92ｏは、前記実施の形態と異なり、シリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して車体幅方向の互いに同じ側（右側）に偏った位置に形成されている。

したがって、吸気弁口91ｏが偏ったシリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して右側に、吸気通路85がシリンダヘッド80の上側側面80ｕから延出しており、同吸気通路85に並んで左側に燃料噴射装置（燃料噴射弁101）が配設される。

シリンダヘッド80の燃焼室90の天井面95には、シリンダ中心鉛直平面Ｓｖに対して、吸気弁口91ｏが右側に偏ることにより反対側（左側）に生じた空き部分に、燃料噴射弁101の先端が突出する噴射弁口93が形成され、排気弁口92ｏが右側に偏ることにより反対側（左側）に生じた空き部分に、点火プラグ102の先端が突出するプラグ口94が形成されている。

吸気弁口91ｏと排気弁口92ｏの２つの比較的大きな開口を右側に偏らせてまとめて形成し、噴射弁口93とプラグ口94の２つの比較的小さな突出口を左側の空き部分に形成して、スペース効率良くコンパクトに分散配置しており、特に小型排気量の内燃機関のシリンダヘッドの大型化を抑制することができる。

以上、本発明に係る２つの実施の形態に係る小型車両の燃料噴射装置配置構造について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。

例えば、本発明の車両は、実施形態の自動二輪車１に限らず、スクータ型および３輪、４輪のバギー車等、多様な小型車両であれば適用できる。

１…自動二輪車、２…車体フレーム、３…ヘッドパイプ、４…メインフレーム、16…燃料タンク、
20…内燃機関、21…クランクケース、22…シリンダブロック、23…シリンダヘッド、25…クランク軸、30…燃焼室、31…吸気ポート、31ｏ…吸気弁口、32…排気ポート、32ｏ…排気弁口、33…噴射弁口、34…プラグ口、35…天井面、40…吸気通路、42…エアクリーナ、
50…燃料噴射装置、51…燃料噴射弁、52…配管部、52ｂ…ホース接続枝管、53…燃圧センサ、54…コネクタ部、59…低圧燃料供給ポンプ、58…点火プラグ、60…高圧燃料供給ポンプ、
80…シリンダヘッド、90…燃焼室、91…吸気ポート、91ｏ…吸気弁口、92…排気ポート、92ｏ…排気弁口、93…噴射弁口、94…プラグ口、95…天井面、
101…燃料噴射弁、102…点火プラグ。

Claims (8)

1. シリンダヘッド(23)の燃焼室(30)内に直接燃料を噴射する燃料噴射装置(50)を備えた内燃機関(20)が車体フレーム(2)に支持される小型車両の燃料噴射装置配置構造において、
   前記車体フレーム(2)の車体前部から後方に延びるメインフレーム(4)が、前記シリンダヘッド(23)の上方を通り、
   前記燃焼室(30)内に吸入空気を導く吸気通路(40)が、前記シリンダヘッド(23)から延出して設けられ、
   前記燃料噴射装置(50)は、前記シリンダヘッド(23)における前記メインフレーム(4)に臨む側面に取り付けられ、前記吸気通路(40)と車体幅方向に並んで配置されることを特徴とする小型車両の燃料噴射装置配置構造。
2. 前記吸気通路(40)は、シリンダ(22c)のシリンダ軸線(C)を含む車体幅方向と直交するシリンダ中心鉛直平面(Sv)に対して車体幅方向の一方の側に偏った位置に設けられ、
   前記燃料噴射装置(50)は、前記吸気通路(40)が偏った側と反対側に配置されることを特徴とする請求項１記載の小型車両の燃料噴射装置配置構造。
3. 前記シリンダヘッド(23)には、吸気ポート(31)と排気ポート(32)が各１本ずつ形成され、
   前記シリンダヘッド(23)の燃焼室(30)の天井面(35)には、前記吸気ポート(31)と前記排気ポート(32)の燃焼室(30)に臨む開口である吸気弁口(31o)と排気弁口(32o)が、前記シリンダ中心鉛直平面(Sv)に対して互いに反対側に偏って形成されるとともに、
   前記シリンダ中心鉛直平面(Sv)に対して前記吸気弁口(31o)が一方の側に偏ることにより反対側に生じた空き部分に、前記燃料噴射装置(50)の燃料噴射弁(51)の先端が突出する噴射弁口(33)が形成され、前記排気弁口(32o)が一方の側に偏ることにより反対側に生じた空き部分に、点火プラグ(58)の先端が突出するプラグ口(34)が形成されることを特徴とする請求項２記載の小型車両の燃料噴射装置配置構造。
4. 前記小型車両(1)は、前記燃料噴射装置(50)の前記吸気通路(40)と車体幅方向で反対側側方が開放されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項記載の小型車両の燃料噴射装置配置構造。
5. 前記内燃機関(20)は、クランクケース(21)からシリンダブロック(22)およびシリンダヘッド(23)が前方に突出する姿勢で前記メインフレーム(4)に支持され、
   前記燃料噴射装置(50)は、前記シリンダヘッド(23)の上側側面(23u)に取り付けられ、前記メインフレーム(4)の下方に配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載の小型車両の燃料噴射装置配置構造。
6. 前記吸気通路(40)は、前記シリンダヘッド(23)の上側側面(23u)から上方に延出して前記メインフレーム(4)に取り付けられた上方のエアクリーナ(42)に連結されることを特徴とする請求項５記載の小型車両の燃料噴射装置配置構造。
7. 前記メインフレーム(4)は、断面が縦長矩形の四角筒状の単一のフレーム部材で構成されることを特徴とする請求項５または請求項６記載の小型車両の燃料噴射装置配置構造。
8. 前記メインフレーム(4)は、車体前部から後方かつ斜め下向きに傾斜して直線状に延びた後に、前記燃料噴射装置(50)を通過した位置で傾斜が緩やかになるように屈曲することを特徴とする請求項７項記載の小型車両の燃料噴射装置配置構造。

Images