JP2018150815A - 内燃機関の吸気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連動機構を備えるスロットルボディの小型化を図る。
【解決手段】吸気路70を有するスロットルボディ７と、吸気路の流れ方向Ｆと垂直なスロットル弁軸71ａを有するスロットル弁71と、その下流側で吸気路の流れ方向と垂直なタンブル弁軸72ａを有するタンブル弁72と、スロットル弁と一体的に回転しスロットル開度要求機構75により回転されるスロットルドラム73と、スロットル弁と一体的に回転し駆動部74ａを備えるスロットルレバー74と、タンブル弁と一体的に回転し駆動部と接離可能な従動部77ａを備えるタンブルレバー77とを有し、スロットルレバーに対し同一回転方向にタンブルレバーを連動回転させ得る連動機構100を備えた内燃機関の吸気装置において、駆動部と従動部との接触開始点Ｘを、吸気路の流れ方向でスロットルドラムの下流側端部73ｄより上流側に位置させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、スロットルボディにスロットル弁とタンブル弁を併設した内燃機関の吸気装置に関する。

スロットルボディ内の吸気路の上流側にスロットル弁を、下流側にタンブルコントロール弁（ＴＣＶ、以下「タンブル弁」という。）を並設した吸気装置において、スロットル弁のスロットルレバーとタンブル弁のタンブルレバーとを接離可能にし、タンブル弁の開弁をスロットル弁の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせる両弁軸の連動機構が、例えば、下記特許文献１に示されている。
そのようにスロットルボディ内にスロットル弁とタンブル弁を配置するスロットルボディにおいては、スロットル弁とタンブル弁の間隔をなるべく小さくして、スロットルボディの小型化を図ることが求められる。
しかしながら、特許文献１に示される構造において、スロットル弁軸とタンブル弁軸との軸間距離を小さくし、スロットルボディの小型化を図る場合は、前記連動機構の駆動部と従動部とを各弁軸からさらに大きく延出形成する必要が生じ、駆動部と従動部が大型化してしまい、隣在する他部材に干渉する恐れがある。

特開平２０１６−１８０３７３号公報（図１〜図４）

本発明は、上記従来技術に鑑み、ロストモーション動作を行う連動機構を備えるスロットルボディの小型化を図ることができる内燃機関の吸気装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明は、内燃機関の燃焼室に連なる吸気通路の一部を構成する吸気路を有するスロットルボディと、前記吸気路の流れ方向と垂直に配向されたスロットル弁軸を有し、前記スロットルボディ内に回転自在に軸支されて前記吸気路を開閉し得るスロットル弁と、スロットル弁よりも前記吸気路の流れ方向において下流側の前記吸気路に配置されて、同吸気路の流れ方向と垂直に配向されたタンブル弁軸を有し、前記スロットルボディ内に回転自在に軸支されるタンブル弁と、前記スロットル弁と一体的に回転し、スロットル開度要求機構により回転されるスロットルドラムと、スロットルドラムおよび前記スロットル弁と一体的に回転し、駆動部を備えるスロットルレバーと、前記タンブル弁と一体的に回転し、前記駆動部と接離可能な従動部を備えるタンブルレバーとを有して、前記スロットルレバーに対し同一回転方向にタンブルレバーを連動回転させ得るスロットル弁軸とタンブル弁軸の連動機構が構成された内燃機関の吸気装置において、
前記駆動部と前記従動部との接触開始点が、前記吸気路の流れ方向における前記スロットルドラムの下流側端部より上流側に位置することを特徴とする内燃機関の吸気装置である。

上記構成によれば、簡易な構造で、タンブル弁の開弁をスロットル弁の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせるスロットル弁軸とタンブル弁軸の連動機構を構成することができるとともに、スロットルレバーの駆動部とタンブルレバーの従動部との接触開始点が、吸気路の流れ方向におけるスロットルドラムの下流側端部より上流側に位置するため、スロットル弁軸とタンブル弁軸の軸間距離を小さくでき、スロットルボディの小型化を図ることができる。

前記構成において、
スロットル弁軸方向視で、前記スロットルドラムと前記タンブル弁軸が重なるようにしてもよい。
その構成によれば、スロットル弁軸方向視で、スロットルドラムとタンブル弁軸が重なるように配置したことで、スロットルドラムとタンブル弁軸の軸間がより小さくなり、スロットルボディの小型化を図ることができる。

前記構成において、
前記スロットル弁のスロットル弁板と前記タンブル弁のタンブル弁板の全開時の位置は、前記吸気路の流れ方向に対する垂直上下方向でオフセットされ、前記スロットル弁と前記タンブル弁は、全開時に、前記吸気路の流れ方向に沿って位置し互いに重なるようにしてもよい。
その構成によれば、スロットル弁軸とタンブル弁軸の軸間距離を小さくした場合であっても、スロットル弁のスロットル弁板とタンブル弁のタンブル弁板を吸気路の流れ方向に対する垂直上下方向でオフセットさせたので、スロットル弁とタンブル弁が干渉することを防ぐことができる。

前記構成において、
前記駆動部は、前記スロットル弁軸より下方に設けられるとともに、前記従動部は、前記タンブル弁軸の下方に設けられ、前記駆動部と前記従動部との前記接触開始点が前記スロットル弁の回転軸線より下方に設けられてもよい。
その構成によれば、スロットルボディの上方に収納ボックス、あるいは燃料タンクなどの車両部品が配置される場合であっても、スロットルレバーの駆動部とタンブルレバーの従動部が、スロットル弁軸、タンブル弁軸の下方、すなわちスロットルボディの下方部に位置するため、連動機構のスロットルレバーとタンブルレバーが、スロットルボディの上方に配置される車両部品に干渉することなく、連動機構を設けることができる。

前記構成において、
前記スロットルドラムは、前記スロットル弁軸方向で、前記スロットルボディの一端側に配置され、同スロットルドラムには、一端が前記スロットル開度要求機構に結合されたスロットルワイヤの他端が取り付けられ、同スロットルワイヤは、前記スロットル弁軸の上方に向けて配索されてもよい。
その構成によれば、スロットルレバーの駆動部とタンブルレバーの従動部との接触開始点が、スロットルボディの下方に位置し、スロットルドラムに取り付けられるスロットルワイヤが上方に向けて配索されたことで、スロットルレバーとタンブルレバーにスロットルワイヤが干渉することを防ぐことができる。

前記構成において、
前記駆動部は、前記従動部に向かって凸の湾曲形状に形成され、前記従動部は、前記駆動部に向かって凸の円筒状に形成されてもよい。
その構成によれば、駆動部は、スロットル弁軸方向視において、点接触で駆動部と従動部が接触することで、タンブル弁を開方向に開きやすくすることができる。

本発明はまた、上記の課題を解決するために、内燃機関の燃焼室に連なる吸気通路の一部を構成する吸気路を有するスロットルボディと、前記吸気路の流れ方向と垂直に配向するスロットル弁軸を有し、前記スロットルボディに回転自在に軸支されて前記吸気路を開閉し得るスロットル弁と、同スロットル弁よりも前記吸気路の流れ方向において下流側の前記吸気路に配置されて、同吸気路の流れ方向と垂直に配向するタンブル弁軸を有し、前記スロットルボディに回転自在に軸支されるタンブル弁と、前記スロットル弁と一体的に回転し、スロットル開度要求機構により回転されるスロットルドラムと、同スロットルドラムおよび前記スロットル弁と一体的に回転し、駆動部を備えるスロットルレバーと、前記タンブル弁と一体的に回転し、前記駆動部と接離可能な従動部を備えるタンブルレバーとを有して、前記スロットルレバーに対し同一回転方向にタンブルレバーを連動回転させ得るスロットル弁軸とタンブル弁軸の連動機構が構成された内燃機関の吸気装置において、
前記駆動部は、前記スロットル弁軸より下方に設けられるとともに、前記従動部は、前記タンブル弁軸の下方に設けられ、前記駆動部と前記従動部との接触開始点が、前記スロットル弁(71)の回転軸線より下方に設けられ、前記スロットルボディの上方に車両部品が配置されたことを特徴とする内燃機関の吸気装置である。

上記構成によれば、簡易な構造で、タンブル弁の開弁をスロットル弁の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせるスロットル弁軸とタンブル弁軸の連動機構を構成することができるとともに、スロットルボディの上方に収納ボックス、あるいは燃料タンクなどの車両部品が配置される場合であっても、スロットルレバーの駆動部とタンブルレバーの従動部が、スロットル弁軸の下方、タンブル弁軸の下方、すなわちスロットルボディの下方部に位置するため、連動機構のスロットルレバーとタンブルレバーがスロットルボディの上方に配置される車両部品に干渉することなく、連動機構を設けることができる。

本発明の内燃機関の吸気装置によれば、
簡易な構造でタンブル弁の開弁をスロットル弁の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせるスロットル弁軸とタンブル弁軸の連動機構を構成することができるとともに、スロットルレバーの駆動部とタンブルレバーの従動部との接触開始点が、吸気路の流れ方向におけるスロットルドラムの下流側端部より上流側に位置するため、スロットル弁軸とタンブル弁軸の軸間距離を小さくでき、スロットルボディの小型化を図ることができる。
また、簡易な構造でタンブル弁の開弁をスロットル弁の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせるスロットル弁軸とタンブル弁軸の連動機構を構成することができるとともに、スロットルボディの上方に収納ボックス、あるいは燃料タンクなどの車両部品が配置される場合であっても、スロットルレバーの駆動部とタンブルレバーの従動部が、スロットル弁軸の下方、タンブル弁軸の下方、すなわちスロットルボディの下方部に位置するため、連動機構のスロットルレバーとタンブルレバーがスロットルボディの上方に配置される車両部品に干渉することなく、連動機構を設けることができる。

本発明に係る内燃機関の吸気装置を備えた実施形態１のパワーユニットを搭載した自動二輪車の右側面図である。 車体カバーを外した図１の自動二輪車の後部右側面である。 図２に示すと同じ配向によるパワーユニットの側面断面図である。 図３の要部拡大図である。なお、図４中のスロットルボディは、図６中ＩＶ−ＩＶ矢視断面図に相当する。 図４のスロットルボディのみを取り出し示すスロットルボディの右側面図である。なお、図５は、図６中Ｖ−Ｖ矢視図に相当する。 図５中、ＶＩ−ＶＩ矢視によるスロットルボディの上面図である。 図５中、ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視によるスロットルボディの前面図である。 本発明に係る内燃機関の吸気装置を備えた実施形態２の車載用のパワーユニットの一部断面とする右側面図である。

図１から図７に基づき、本発明の内燃機関の吸気装置の実施形態１につき説明する。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係る内燃機関の吸気装置を備えたパワーユニットを、車両に搭載した状態での車両の向きに従うものとする。本実施形態において車両は小型車両であり、具体的には自動二輪車である。
ただし、スロットルボディ７の吸気路70、およびインレットパイプ６と吸気ポート42の吸気通路80に関しては、仕切板部81で仕切られた主通路80Ａ側を「上」側、副通路80Ｂ側を「下」側として記載する。（図３、図４参照）。
また、図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。

図１に、本発明の内燃機関の吸気装置を備えた実施形態１のパワーユニット３を搭載した自動二輪車１の右側面を示す。
本実施形態の自動二輪車１は、いわゆるスクータ型自動二輪車であり、車体前部１Ａと車体後部１Ｂとが、低いフロア部１Ｃを介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレーム２は、概ねダウンチューブ21とメインパイプ22（図２参照）とからなる。
すなわち車体前部１Ａのヘッドパイプ20からダウンチューブ21が下方へ延出し、ダウンチューブ21は下端で水平に屈曲してフロア部１Ｃの下方を後方へ延び、図２に示されるようにその後端において車幅方向に配設された連結フレーム23を介して、左右一対のメインパイプ22が連結され、メインパイプ22は連結フレーム23から傾斜部22ａをなして斜め後方に立ち上がって、途中、傾斜をゆるめるように屈曲して後方に延びている。

メインパイプ22の傾斜部22ａの上方には収納ボックス11と燃料タンク12が支持されるとともに、収納ボックス11と燃料タンク12はその上方に取付けられた乗員シート13で塞がれ、収納ボックス11、燃料タンク12を含め、乗員シート12の下方は、車体カバー10で覆われている。
一方、車体前部１Ａにおいては、ヘッドパイプ20に軸支されて上方にハンドル14が設けられ、下方にフロントフォーク15が延びてその下端に前輪16が軸支されている。

図２に、車体カバー10を外した自動二輪車１の後部右側面を示すように、メインパイプ22の傾斜部22ａの下端付近にブラケット24が突設され、ブラケット24にリンク部材25を介してパワーユニット３が揺動可能に連結支持されている。
パワーユニット３は、その前部が単気筒４ストロークサイクルの空冷式内燃機関（以下、単に「内燃機関」という。）30であり、クランクケース部50ａを構成するパワーユニットケース50の前部に、クランク軸51を車幅方向に配して回転自在に軸支し、シリンダ軸Ｃを略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢にあって、パワーユニットケース50の下端から前方に突出したハンガアーム52の端部が、メインパイプ22のブラケット24に取付けられたリンク部材25を介して上下揺動自在に連結される。

パワーユニット３には、クランクケース部50ａを構成するパワーユニットケース50の前部に略水平に大きく前傾して内燃機関30を構成するシリンダブロック31、シリンダヘッド32、シリンダヘッドカバー33が順次積み上げられるように締結されるほか、クランクケース部50ａから左側後方にかけてベルト式無段変速機等を備えた動力伝動ケース部55が一体に延在し、その後部にパワーユニット３の出力軸である後車軸56が設けられ、後輪17が取り付けられている。
すなわち、パワーユニット３はいわゆるスイングユニットであり、パワーユニット３の後部の動力伝動ケース部55と、メインパイプ22の後部との間には図示しないリヤクッションが介装されている。

図２に示されるように、パワーユニット３の上部では、内燃機関30の大きく前傾したシリンダヘッド32の上部からインレットパイプ６が延出して後方に湾曲し、インレットパイプ６に接続されたスロットルボディ７がシリンダブロック31の上方に位置し、スロットルボディ７にコネクティングチューブ85を介して接続するエアクリーナ装置86が動力伝動ケース部55の上方に配設されている。
一方、シリンダヘッド32の下部から下方に延出した排気管38は、後方へ屈曲し右側に偏って後方に延びて後輪16の右側のマフラ39に接続される。

図３は、図２のパワーユニット３を取出して、図２に示すと略同じ配向により示す、パワーユニット３の側面断面図である。
パワーユニット３における内燃機関30は、シリンダブロック31、シリンダヘッド32、シリンダヘッドカバー33の左半面の断面が示され、パワーユニットケース50は、左ケース半体50Ｌが、図示しない右ケース半体との合わせ面50ｂを図示手前に向けて示される。

パワーユニットケース50は、左右割りの左ケース半体50Ｌと図示されない右ケース半体とを合体して構成されるもので、右ケース半体は、クランクケース部50ａの右半体をなし、左ケース半体50Ｌは、前部がクランクケース部50ａの左半体をなすとともに、後方に延設されて、クランク軸51と後輪17の後車軸56との間の前後に図示しない長尺のベルト式無段変速機と減速ギヤ機構57等を含む伝動装置を収容する動力伝達ケース部55を形成する。
減速ギヤ機構57は、動力伝達ケース部55の後部の右側開放面55Ｒの内部に収納され、図示しない減速機ケースにより覆われる。減速ギヤ機構57の出力軸は、後輪17の後車軸56である。
而して、内燃機関30のクランクケース部50ａのクランク軸51の回転動力は、動力伝達ケース部55内のベルト式無段変速機と減速ギヤ機構57を介して、後輪17に伝達される。

シリンダブロック31のシリンダボア31ａ内を往復動するピストン34は、クランクケース部50ａのクランク軸51のクランクピン51ａと、コネクティングロッド35により連結されている。
シリンダブロック31のシリンダボア31ａ内に摺動自在に嵌合されるピストン34の頂面34ａと、頂面34ａが対向するシリンダヘッド32の燃焼室天井面32ａとの間には燃焼室36が構成される。

本実施形態において内燃機関30は、ＳＯＨＣ型式の２バルブシステムを採用しており、シリンダヘッド32に動弁機構９が設けられている。
動弁機構９を覆うように、シリンダヘッド32にはシリンダヘッドカバー33が重ねられて被せられる。
シリンダヘッドカバー33内の動弁機構９に動力伝達を行うため、図示しない無端状のカムチェーンが、クランクケース部50ａ、シリンダブロック31、シリンダヘッド32のクランク軸51方向の一方側に設けられた図示しないカムチェーン室を通って、カム軸91とクランク軸51との間に架設され、カム軸91はクランク軸51に同期して１／２の回転速度で回転する。
なお、シリンダヘッド32において前記カムチェーン室と反対側（クランク軸51方向の他方側）から燃焼室36内に向かって図示しない点火プラグが嵌挿されている。

図３、および図３の要部拡大図である図４に示されるように、シリンダ軸Ｃを略水平に近く大きく前傾したシリンダヘッド32において、燃焼室天井面32ａに開口した吸気弁口40と排気弁口41からは、各々吸気ポート42と排気ポート43が互いに上下に離れる方向に湾曲しながら延出して形成される。
吸気ポート42の上流端は、シリンダヘッド32の上方に向けて開口し、インレットパイプ６と接続して、連続した吸気通路80が構成され、インレットパイプ６の上流側に、スロットルボディ７が接続される。
排気ポート43の下流端は、シリンダヘッド32の下方に向けて開口し、排気管38（図２参照）に連結される。

シリンダヘッド32における吸気ポート42の湾曲外壁部42ａに一体に円筒状の吸気弁ガイド44が嵌着され、吸気弁ガイド44に摺動可能に支持された吸気弁46が、吸気ポート42の燃焼室36に臨む吸気弁口40を開閉する。
また、シリンダヘッド32における排気ポート43の湾曲外壁部43ａに一体に嵌着された排気弁ガイド45に摺動可能に支持された排気弁47が、排気ポート43の燃焼室36に臨む排気弁口41を開閉する。

吸気弁46および排気弁47はその傘部46ａ、47ａが、いずれも燃焼室36に臨む吸気弁口40、排気弁口41を閉じるように、弁ばね48により上方に付勢されているが、図３に示すように、カム軸91の吸気カム92、排気カム93に当接揺動する吸気ロッカアーム94、排気ロッカアーム95によって、吸気弁46、排気弁47のステムエンド46ｂ、47ｂが押し下げられて、所定のタイミングで吸気弁46、排気弁47が開弁し、吸気ポート42と燃焼室36、また、排気ポート43と燃焼室36が連通し、所定のタイミングの吸気、排気がなされる。

以上のような本実施形態の内燃機関30において、燃焼室36でのより好ましい燃焼を得るために燃焼室36において燃料・空気混合気のタンブル流Ｔ、すなわち縦回転を与えるための吸気装置が構成されている
すなわち、内燃機関30の吸気ポート42の上流端には、インシュレ−タ61を介してインレットパイプ６が接続して、連続した吸気通路80が構成され、インレットパイプ６の上流側に、スロットルボディ７が接続される。
スロットルボディ７は、内燃機関30の燃焼室36に連なる吸気通路80の一部を構成する吸気路70を有し、その上流側は、コネクティングチューブ85を介して、エアクリーナ装置86（図２参照）に接続している。

スロットルボディ７は、吸気路70の流れ方向Ｆと垂直で略水平に配向するスロットル弁軸71ａによってスロットルボディ７内に回転自在に軸支されて、吸気路70の通路面積を可変制御し、吸気路70を開閉し得るスロットル弁71を備えている。
また、吸気路70の流れ方向Ｆにおいてスロットル弁71の下流側には、吸気路70の流れ方向Ｆと垂直で略水平に配向しスロットル弁軸71ａと平行なタンブル弁軸72ａによってスロットルボディ７内に回転自在に軸支されたタンブル弁72を備えている。

スロットルボディ７の吸気路70の上流側に設けられたスロットル弁71はバタフライ式のもので、スロットル弁軸71ａと、スロットル弁軸71ａに共に回転するようボルト締め固定された円板状のスロットル弁板71ｂとを有する。
スロットル弁71は、図３、図４図示において反時計回りに開弁方向に回転可能となっており、かつ図示しない復帰ばねによりスロットル弁板71ｂが吸気路70の内面70ａに接する全閉位置に位置するように閉弁方向に時計回りに付勢されている。

また、吸気路70の流れ方向Ｆにおいてスロットル弁71より下流側の吸気路70に設けられたタンブル弁72は、バタフライ式のもので、タンブル弁軸72ａと、タンブル弁軸72ａに共に回転するようボルト締め固定された半円状のタンブル弁板72ｂとを有する。
タンブル弁72は、図３、図４図示において反時計回りに開弁方向に回転可能となっており、かつ図示しない復帰ばねによりタンブル弁板72ｂの上半部72ｃが吸気路70の内面70ａに接するタンブル弁閉止位置に位置するように時計回りに閉弁方向に付勢されている。
タンブル弁閉止位置において、タンブル弁板72ｂの下側の切欠き部72ｄは、吸気路70にタンブル弁閉止時開通部70ｂ（図４参照）を形成する。

なお、スロットル弁71が設けられる位置の吸気路70の径に対して、タンブル弁72が設けられる位置の吸気路70の径は拡大されており、吸気流の円滑化と、スロットルボディ７の鋳造時の鋳抜きの容易化が図られている。

本実施形態において、吸気通路80は、インレットパイプ６から吸気ポート42へと続けて仕切板部81によって、上下に仕切られ、タンブル流路となる下側の副通路80Ｂと、副通路80Ｂを除く上側の主通路80Ａとに仕切られている。
仕切板部81は、インレットパイプ側仕切板部81Ａと、インシュレータ側仕切板部81Ｂと、吸気ポート側仕切板部81Ｃが連続して位置して構成される。

したがって、スロットルボディ７の吸気路70の下流側に接続するインレットパイプ６の吸気通路80の、下側の副通路80Ｂの入口開口80Ｂａは、吸気路70のタンブル弁閉止時開通部70ｂの下流側に位置して開口し、上側の主通路80Ａの入口開口80Ａａは、吸気路70のタンブル弁板72ｂの上半部72ｃの下流側に位置して開口する。
なお、インレットパイプ６には、上側の主通路80Ａに上方外部から貫通して、吸気弁口40に向けて燃料を噴射供給するように配置された燃料噴射弁87が取り付けられる。

また、図４に示されるように、仕切板部81の下流側端部81ｂ、すなわちシリンダヘッド32の吸気ポート42内に位置する下流側端部81ｂは、シリンダヘッド32においてシリンダブロック31側に向けて屈曲して一体に形成され、且つ副通路80Ｂの終端80Ｂｂは、シリンダヘッド32の燃焼室天井面32ａを指向するように形成されている。
そのため、副通路80Ｂを流れる吸入空気を、図４中小矢印が示すように、吸気弁46の傘部46ａの上方を通過させたうえで、シリンダボア31ａ内に流入させことができるため、燃焼室36内においてタンブル流Ｔが発生しやすくすることができる

図５は、図４のスロットルボディ７のみを取り出し示すスロットルボディ７の右側面図であり、図６は、図５中ＶＩ−ＶＩ矢視によるスロットルボディ７の上面図であり、図７は、図５中ＶＩＩ−ＶＩＩ矢視によるスロットルボディ７の前面図である。
図５、図６に示されるように、スロットル弁軸71ａの、スロットルボディ７外に臨む一端には、スロットル弁71と一体的に回転し、自動二輪車１の運転者によるアクセルグリップ（本発明における「スロットル開度要求機構」、図１参照）75の操作により回転されるスロットルドラム73と、スロットルドラム73およびスロットル弁71と一体的に回転し、駆動部74ａを備えるスロットルレバー74が備えられている。

スロットルドラム73は、円筒ドラム状に形成され、一対のスロットルワイヤ73ａ、73ｂの各一端部を異なる二方向に巻き付け可能な溝部73ｃを外周に有し、その半径方向下方に向けてスロットルレバー74が延設され、スロットルレバー74には、後述するタンブルレバー77側に延びる駆動部74ａが備えられる。スロットルドラム73とスロットルボディ７との間には、スロットルドラム73を閉弁方向に付勢する捩じりコイルばねよりなる図示しない復帰ばねが介装される。

各々のスロットルワイヤ73ａ、73ｂの一端部は、スロットルドラム73に結合されており、またその他端部は、自動二輪車１のアクセルグリップ75に結合される。従って、アクセルグリップ75に対する運転者の回転操作により、スロットルワイヤ73ａ、73ｂを介してスロットル弁71を開閉できるようになっている。
なお、アクセルグリップ75によりスロットルワイヤ73ａ、73ｂを介してスロットルドラム73が回転されていない時は、スロットル弁71が復帰ばねによって閉じられるが、内燃機関30のアイドリング運転に必要な最小限の吸気量を通過させる隙間76（図４参照）がスロットル弁71のスロットル弁板71ｂと、吸気路70の内面70ａとの間に設けられており、その隙間76を通して上記最小限の吸気量が供給される。

一方、タンブル弁72はその上板部72ｃによって、それよりも下流側の吸気通路80で吸気流を分割する上下一対の主通路80Ａ、副通路80Ｂのうちの上側の主通路80Ａを実質的に開閉するものである。
主通路80Ａ、副通路80Ｂは、インレットパイプ６と吸気ポート42を縦通する仕切板部81で、タンブル弁72下流側の吸気通路80を上下に区画することで各々、横断面略半円状に画成される。

そして、スロットル弁71が閉じ位置にあり、その下流においてタンブル弁72が所定の閉じ位置に在って上側の主通路80Ａを閉じているときには、スロットル弁71の隙間76を通過して吸気路70を流れる吸気流は、タンブル弁72の切欠き部72ｄによるタンブル弁閉止時開通部70ｂを通過して下側の副通路80Ｂを流通するよう制御されて燃焼室36に向かう。
これにより、燃焼室36内に流入する吸気流速を高めることができて、燃焼室36で発生する吸気のタンブル流Ｔ（縦渦流）を強めることができる。
また、タンブル弁72の下流側の吸気通路80を上下に区画することで、吸気流はタンブル弁72で下側の副通路80Ｂのみを流通するよう制御されて燃焼室36に向かうこととなり、これにより、燃焼室36で発生する吸気のタンブル流Ｔを更に強めることができる。

一方、高負荷時で、スロットル弁71が全開し、タンブル弁72が全開位置にあるときは、図４中２点鎖線で示すように、スロットル弁板71ｂとタンブル弁板72ｂが吸気路70の流れ方向Ｆに平行に位置し、吸気路70を流れる吸気流は、スロットル弁71とタンブル弁72に邪魔されることなく、十分な吸気量が主通路80Ａにも流れて燃焼室36に向かう。

また、図５、図６に示されるように、タンブル弁軸72ａの一端部は、スロットルボディ7の一側部に設けた軸受部に回転自在に支持されていて、タンブル弁軸72ａの半径方向下方に延設された帯板状のタンブルレバー77を、スロットルボディ７外で一体的に結合している。またタンブル弁軸72ａの他端部は、スロットルボディ７の、吸気路70を挟んで反対側に設けた軸受部に回転自在に支持される。

本実施形態では、アクセルグリップ75からスロットルワイヤ73ａ、73ｂを介してスロットル弁軸71ａ周りに手動回転操作されるスロットルドラム73から半径方向下方に延設されたスロットルレバー74と、タンブル弁軸72ａに固定され半径方向下方に延設されたタンブルレバー77との間に、スロットルレバー74に対し同一回転方向にタンブルレバー77を機械的に連動回転させ得て、タンブル弁72の開弁をスロットル弁71の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせる連動機構100が介装される。

連動機構100は、スロットルレバー74と一体的に回転する駆動部74ａと、駆動部74ａに対し接離可能であり且つタンブルレバー77と一体的に回転する従動部77ａとを備えていて、スロットル弁71が閉じ位置から開弁方向に回転する開弁過程では、スロットル弁71の回転の途中で駆動部74ａが、図５中に２点鎖線でに示すように、従動部77ａに対して両弁71、72の回転軸線71ｘ、72ｘを含む仮想平面ｆの一側方（図５で下方）の接触開始点Ｘで接触し始め、その接触により従動部77ａが駆動部74ａに押されることでタンブル弁72が閉じ位置から開き側に回転するように構成されている。
すなわち、連動機構100は、タンブル弁72の開弁をスロットル弁71の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせるように構成されている。

特に本実施形態では、駆動部74ａが、スロットルドラム73から半径方向下方に延設されたスロットルレバー74に一体に連設され、スロットル弁71の回転軸線71ｘと平行な面を備えた帯板部で構成され、また従動部77ａは、タンブル弁72ａの一直径線に沿って下方に延びる板状のタンブルレバー77の先部に、タンブル弁72の回転軸線72ｘと平行な支軸で軸支されたローラで構成される。

以上のような本実施形態においては、スロットル弁71が閉じ位置にあるときには、スロットルドラム73のスロットルレバー74と一体の駆動部74ａが、図５中実線で示すように、
タンブル弁72側の従動部72ａと離れている。
タンブル弁72は、復帰ばねの弾発力により、図４に示すように、タンブル弁板72ｂの上板部72ｃの外周縁部72ccが、吸気路70周壁上半部に当接する所定の閉じ位置に保持される。従って、スロットル弁71が閉じられる内燃機関30の低負荷運転、例えばアイドリング運転の状態では、閉じ位置にあるスロットル弁71の隙間76により絞られて吸気路70を通過しようとする吸気流が、タンブル弁72で、その切欠き部72ｄによるタンブル弁閉止時開通部70ｂのみを流通するよう流動制御されて、その下流側の副通路80Ｂを通って燃焼室36に向かう。
これにより、燃焼室36内に流入する吸気流速を高めることができて、燃焼室36で発生する吸気のタンブル流Ｔ（縦渦流）を強めることができるから、低負荷運転時であっても燃焼室36内での混合気の燃焼を安定化させることができる。

また、その状態から、図４図示において反時計方向に、スロットル弁71が徐々に開かれると、それが所定の中間開度に達した時点で、図５中２点鎖線で示すように、駆動部74ａが従動部77ａと接触開始点Ｘで当接し始め、その接触により従動部77ａが駆動部74ａに押されることでタンブル弁72がスロットル弁71に連動して、図４図示において反時計方向に、閉じ位置から開き側に回転する。なお、本実施形態では、接触開始点Ｘはスロットルドラム73の下流側端部73ｄより上流側に位置している。
本実施形態のスロットル弁71とタンブル弁72の連動機構100は、タンブル弁72の開弁をスロットル弁71の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせるように構成されており、スロットル弁71の開弁途中からは、タンブル弁72も開弁するようになって、下側の副通路80Ｂのみならず上側の主通路80Ａにも吸気が流通するようになり、最終的には、図４中に２点鎖線で示すようにスロットル弁71とタンブル弁72が共に全開位置なる。

スロットル弁71のスロットル弁板71ｂとタンブル弁72のタンブル弁板72ｂの全開時の位置は、スロットルボディ７の吸気路70の流れ方向Ｆに対する垂直上下方向でオフセットされており、スロットル弁71とタンブル弁72は、全開時には、吸気路70の流れ方向Ｆに沿って位置し互いに重なるように配置される。
このため、スロットル弁軸71ａとタンブル弁軸72ａの軸間距離を小さくした場合であっても、弁全開時にスロットル弁71とタンブル弁72が干渉することを防ぐことができる。

従って、スロットル弁71の高開度域では燃焼室36に吸気が効率よく導かれて、内燃機関30の中負荷ないしは高負荷運転領域での吸気効率が高められる。なお、この場合、燃焼室36で発生する吸気のタンブル流Ｔは弱まっても、燃焼室36には中負荷ないしは高負荷運転に十分な吸気量が確保され、内燃機関30を中出力ないしは高出力状態で支障なく運転可能である。

而して、本実施形態によれば、スロットルレバー74とタンブルレバー77間を、従来装置のように構造複雑なリンク機構等で機械的に連動連結しなくても、スロットル弁71の開弁動作に連動してタンブル弁72を的確に開弁させることができる。しかもスロットル弁71の開弁途中で駆動部74ａが従動部77ａに当接するまでは（即ちスロットル弁71の低開度域では）、構造複雑なリンク等によるロストモーション機構を用いることなく、タンブル弁72をスロットル弁71に連動させずに閉じ位置に保持できるため、連動機構100の構造簡素化・小型化を図りながら、燃焼室36内での吸気のタンブル流Ｔを強めることができる。このようにして本実施形態では、全体として連動機構100の大幅な構造簡素化・小型化を達成可能となるから、吸気装置のコスト節減、小型化および組立作業性向上が図られる。

そして、本実施形態では、図５に示されるように、駆動部74ａと従動部77ａとの接触開始点Ｘが、スロットルボディ７の吸気路70の流れ方向Ｆにおけるスロットルドラム73の下流側端部73ｄより上流側に位置するので、スロットル弁軸71ａとタンブル弁軸72ａの軸間距離を小さくでき、スロットルボディ７の小型化を図ることができる。

また、図５に示されるように、スロットル弁軸71ａ方向視で、スロットルドラム73とタンブル弁軸72ａが重なるように配置したことで、スロットルドラム73とタンブル弁軸72ａの軸間がより小さくなり、スロットルボディ７の小型化を図ることができる。

また、図４に示されるように、スロットル弁71のスロットル弁板71ｂとタンブル弁72ａのタンブル弁板72ｂは、スロットルボディ７の吸気路70の流れ方向Ｆに対する垂直方上下向でオフセットされ、スロットル弁71とタンブル弁72は、全開時に、吸気路70の流れ方向Ｆに沿って位置し互いに重なるように配置されたので、スロットル弁軸71ａとタンブル弁軸72ａの軸間距離を小さくした場合であっても、スロットル弁71とタンブル弁72が干渉することを防ぐことができる。

そして、図５に示されるように、駆動部74ａは、スロットル弁軸71ａより下方に設けられるとともに、従動部77ａは、タンブル弁軸72ａの下方に設けられ、駆動部74ａと従動部77ａとの接触開始点Ｘがスロットル弁71の回転軸線71ｘより下方に設けられたので、スロットルボディ７の上方に収納ボックス11、あるいは燃料タンク12（本発明における「車両部品」の例）などが配置される場合であっても、スロットルレバー74の駆動部74ａとタンブルレバー77の従動部77ａが、スロットル弁軸71ａより下方、タンブル弁軸72ａの下方、すなわちスロットルボディ７の下方部に位置するため、連動機構100のスロットルレバー74とタンブルレバー77がスロットルボディ７の上方に配置される車両部品11、12に干渉することなく、連動機構100を設けることができる。

また、図６、図７に示されるように、ロットルドラム73は、スロットル弁軸71ａの軸方向で、スロットルボディ７の右端側に配置されており、図５に示されるようにスロットルドラム73には、一端がアクセルグリップ75に結合されたスロットルワイヤ73ａ、73ｂの他端が取り付けられ、スロットルワイヤ73ａ、73ｂは、スロットル弁軸71ａの上方に向けて配索されている。
そのため、スロットルレバー74の駆動部74ａとタンブルレバー77の従動部77ａとの接触開始点Ｘが、スロットルボディ７の下方に位置し、スロットルドラム73に取り付けられるスロットルワイヤ73ａ、73ｂが上方に向けて配索されたことで、スロットルレバー74とタンブルレバー77にスロットルワイヤ73ａ、73ｂが干渉することが防がれている。

また、本実施形態においては、スロットルレバー74の駆動部74ａは、タンブルレバー77の従動部77ａに向かって凸の湾曲形状に形成され、従動部77ａは、駆動部74ａに向かって凸の円筒状をなすローラで形成されており、従動部77ａと駆動部74ａはスロットル弁軸71ａ方向視で、点接触で互いに接触することになり、スロットル弁71が所定の中間開度以上に開くとき、スロットルレバー74の回転によりタンブルレバー77を回転させる抵抗が抑えられ、タンブル弁72を開方向に開きやすくすることができる。

また、本実施形態では特に、タンブルレバー77の従動部77ａがタンブル弁軸72ａの下方に設けられ、スロットルレバー74の駆動部74ａもスロットル弁軸71ａより下方に設けられて、駆動部74ａと従動部77ａとの接触開始点Ｘが、スロットル弁71の回転軸線71ｘより下方に位置して設けられ、一方、スロットルボディ７の上方に収納ボックス11、あるいは燃料タンク12などの車両部品が配置されている。
そのように、スロットルボディ７の上方に、収納ボックス11（本発明における「車両部品」の例）、あるいは燃料タンク12などが配置される場合であっても、スロットルレバー74の駆動部74ａとタンブルレバー77の従動部77ａが、スロットル弁軸71ａの下方、タンブル弁軸72ａの下方、すなわちスロットルボディ７の下方部に位置するため、連動機構100のスロットルレバー74とタンブルレバー77が、スロットルボディ７の上方に配置される車両部品に干渉することなく、連動機構100を設けることができる。

以上、本発明に係る内燃機関の吸気装置を、スイングユニットをなすパワーユニット３に適用された場合を、実施形態１として説明したが、本発明に係る内燃機関の吸気装置はそのようなシリンダ軸Ｃが略水平に近く前傾したパワーユニット３に適用を限定されるものではなく、他の様式のパワーユニットにも適用されるものである。
例えば、図８に示されるようなシリンダ軸Ｃの立ち上がった内燃機関、所謂縦型の内燃機関30′を備えた車載用のパワーユニット３′においても本発明に係る内燃機関の吸気装置は全く同様な効果を奏して適用される。
それを、実施形態２として以下説明する。

図８に示される実施形態２のパワーユニット３′は、図８に図示される姿勢で自動二輪車の車体フレーッムに固定搭載されるが、パワーユニットケース50′の前部に、シリンダブロック31、シリンダヘッド32、シリンダヘッドカバー33が、順次積み重ねるように上方に向けてやや前傾して締結され、車幅方向にクランク軸51を配向した内燃機関30′が構成されている。
パワーユニットケース50′の後部には、クランク軸51と平行なメイン軸58ａ′、カウンタ軸58ｂ′を有するギヤ変速装置58′が備えられ、カウンタ軸58ｂ′が出力軸となっている。

シリンダヘッド32の前方に排気ポート43が開口し、図示しない排気管38に接続し、後方には吸気ポート42が開口し、後方に向けて、すなわち吸気の流れの上流側に向けてインレットパイプ６、スロットルボディ７、コネクティングチューブ85が順次接続し、さらに図示しないエアクリーナ装置に接続している。

インレットパイプ６、吸気ポート42には、実施形態１と同様に仕切板部81が設けられ、スロットルボディ７には同様にスロットル弁71とタンブル弁72が設けられて、同様のタンブル弁72の開弁をスロットル弁71の開弁より遅らせるロストモーション動作を行わせる図示しない連動機構100を備える。
したがって、実施形態２においても、図８図示のように実施形態１と同様の本発明の内燃機関の吸気装置が備えられ、同様の作用効果を奏することができる。

以上、本発明の実施形態１、２を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
例えば、実施形態では、燃焼室36において燃料・空気混合気のタンブル流を発生させているが、スワールを発生することに応用してもよく、また、スロットル弁71が閉じ位置にあるときに吸気がスロットル弁板71ｂと吸気路70との隙間76を通して流通するようにしたものを示したが、スロットル弁71をバイパスして吸気を流通させるバイパス吸気通路をスロットルボディ７に付設して、スロットル弁71が閉じ位置にあるときにバイパス吸気通路を通して吸気を流通させるようにしてもよい。
また、スロットルボディ７の上方に配置される車両部品は、収納ボックス11、燃料タンク12に限定されない。
さらに、本発明の態様が上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、車両、内燃機関等が、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
なお、説明の便宜上、図示の左右配置のものについて説明したが、左右配置の異なるものであっても、発明の要旨の範囲であれば本発明に含まれる。

１…自動二輪車、２…車体フレーム、３、３′…パワーユニット、６…インレットパイプ、７…スロットルボディ、11…収納ボックス（本発明における「車両部品」の例）、12…燃料タンク（本発明における「車両部品」の例）、13…乗員シート、22…メインパイプ、30、30′…内燃機関、31…シリンダブロック、31ａ…シリンダボア、32…シリンダヘッド、32ａ…燃焼室天井面、33…シリンダヘッドカバー、36…燃焼室、40…吸気弁口、41…排気弁口、42…吸気ポート、44…吸気弁ガイド、46…吸気弁、46ａ…傘部、46ｂ…ステムエンド、47…排気弁、48…弁ばね、50、50′…パワーユニットケース、50Ｌ…左ケース半体、50ａ…クランクケース部、51…クランク軸、52…ハンガアーム、55…動力伝動ケース部、58′…ギヤ変速装置、58ａ′…メイン軸、58ｂ′…カウンタ軸、61…インシュレ−タ、70…吸気路、70ａ…内面、70ｂ…タンブル弁閉止時開通部、71…スロットル弁、71ａ…スロットル弁軸、71ｂ…スロットル弁板、71ｘ…（スロットル弁71の）回転軸線、72…タンブル弁、72ａ…タンブル弁軸、72ｂ…タンブル弁板、72ｃ…上半部、72cc…外周縁部、72ｄ…切欠き部、72Ｘ…（タンブル弁72の）回転軸線、73…スロットルドラム、73ａ…スロットルワイヤ、73ｂ…スロットルワイヤ、73ｄ…下流側端部、74…スロットルレバー、74ａ…駆動部、75…アクセルグリップ（本発明における「スロットル開度要求機構」）、76…隙間、77…タンブルレバー、77ａ…従動部、80…吸気通路、80Ａ…主通路、80Ａa…入口開口、80Ｂ…副通路、80Ｂa…入口開口、80Ｂb…終端、81…仕切板部、81ｂ…下流側端部、100…連動機構、Ｃ…シリンダ軸、Ｆ…（吸気路70の）流れ方向、Ｘ…接触開始点、Ｔ…タンブル流

Claims (7)

1. 内燃機関(30,30′)の燃焼室(36)に連なる吸気通路(80)の一部を構成する吸気路(70)を有するスロットルボディ(７)と、
   前記吸気路(70)の流れ方向(Ｆ)と垂直に配向されたスロットル弁軸(71ａ)を有し、前記スロットルボディ(７)内に回転自在に軸支されて前記吸気路(70)を開閉し得るスロットル弁(71)と、
   同スロットル弁(71)よりも前記吸気路(70)の流れ方向において下流側の前記吸気路(70)に配置されて、同吸気路(70)の流れ方向(Ｆ)と垂直に配向されたタンブル弁軸(72ａ)を有し、前記スロットルボディ(７)内に回転自在に軸支されるタンブル弁(72)と、
   前記スロットル弁(70)と一体的に回転し、スロットル開度要求機構(75)により回転されるスロットルドラム(73)と、
   同スロットルドラム(73)および前記スロットル弁(71)と一体的に回転し、駆動部(74ａ)を備えるスロットルレバー(74)と、前記タンブル弁(72)と一体的に回転し、前記駆動部(74ａ)と接離可能な従動部(77ａ)を備えるタンブルレバー(77)とを有して、
   前記スロットルレバー(74)に対し同一回転方向にタンブルレバー(77)を連動回転させ得るスロットル弁軸(71ａ)とタンブル弁軸(72ａ)の連動機構(100)が構成された内燃機関の吸気装置において、
   前記駆動部(74ａ)と前記従動部(77ａ)との接触開始点(Ｘ)が、前記吸気路(70)の流れ方向(Ｆ)における前記スロットルドラム(73)の下流側端部(73ｄ)より上流側に位置することを特徴とする内燃機関の吸気装置。
2. スロットル弁軸(71ａ)方向視で、前記スロットルドラム(73)と前記タンブル弁軸(72ａ)が重なることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸気装置。
3. 前記スロットル弁(71)のスロットル弁板(71ｂ)と前記タンブル弁(72)のタンブル弁板(72ｂ)の全開時の位置は、前記吸気路(70)の流れ方向(Ｆ)に対する垂直上下方向でオフセットされ、
   前記スロットル弁(71)と前記タンブル弁(72)は、全開時に、前記吸気路(70)の流れ方向(Ｆ)に沿って位置し互いに重なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の吸気装置。
4. 前記駆動部(74ａ)は、前記スロットル弁軸(71ａ)より下方に設けられるとともに、前記従動部(77ａ)は、前記タンブル弁軸(72ａ)の下方に設けられ、
   前記駆動部(74ａ)と前記従動部(77ａ)との前記接触開始点(Ｘ)が前記スロットル弁(71)の回転軸線(71ｘ)より下方に設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置。
5. 前記スロットルドラム(73)は、前記スロットル弁軸(71ａ)方向で、前記スロットルボディ(７)の一端側に配置され、
   同スロットルドラム(73)には、一端が前記スロットル開度要求機構(75)に結合されたスロットルワイヤ(73ａ,73ｂ)の他端が取り付けられ、
   同スロットルワイヤ(73ａ,73ｂ)は、前記スロットル弁軸(71ａ)の上方に向けて配索されたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の内燃機関の吸気装置。
6. 前記駆動部(74ａ)は、前記従動部(77ａ)に向かって凸の湾曲形状に形成され、前記従動部(77ａ)は、前記駆動部(74ａ)に向かって凸の円筒状に形成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の吸気装置。
7. 内燃機関(30,30′)の燃焼室(36)に連なる吸気通路(80)の一部を構成する吸気路(70)を有するスロットルボディ(７)と、
   前記吸気路(70)の流れ方向(Ｆ)と垂直に配向するスロットル弁軸(71ａ)を有し、前記スロットルボディ(７)に回転自在に軸支されて前記吸気路(70)を開閉し得るスロットル弁(71)と、
   同スロットル弁(71)よりも前記吸気路(70)の流れ方向(Ｆ)において下流側の前記吸気路(70)に配置されて、同吸気路(70)の流れ方向(Ｆ)と垂直に配向するタンブル弁軸(72ａ)を有し、前記スロットルボディ(７)に回転自在に軸支されるタンブル弁(72)と、
   前記スロットル弁(71)と一体的に回転し、スロットル開度要求機構(75)により回転されるスロットルドラム(73)と、
   同スロットルドラム(73)および前記スロットル弁(71)と一体的に回転し、駆動部(74ａ)を備えるスロットルレバー(74)と、前記タンブル弁(72)と一体的に回転し、前記駆動部(74ａ)と接離可能な従動部(77ａ)を備えるタンブルレバー(77)とを有して、
   前記スロットルレバー(74)に対し同一回転方向にタンブルレバー(77)を連動回転させ得るスロットル弁軸(71ａ)とタンブル弁軸(72ａ)の連動機構(100)が構成された内燃機関の吸気装置において、
   前記駆動部(74ａ)は、前記スロットル弁軸(71ａ)より下方に設けられるとともに、前記従動部(77ａ)は、前記タンブル弁軸(72ａ)の下方に設けられ、
   前記駆動部(74ａ)と前記従動部(77ａ)との接触開始点(Ｘ)が、前記スロットル弁(71)の回転軸線(71ｘ)より下方に設けられ、
   前記スロットルボディ(７)の上方に車両部品(11)が配置されたことを特徴とする内燃機関の吸気装置。

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