JP2020139416A - 鞍乗型車両用内燃機関 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、冷却風をより効率よく点火プラグ座に向けて導き、点火プラグをより好ましく冷却することが求められている。
クランク軸を回転自在に支承するクランクケースと、前記クランク軸に連結されたピストンを摺動自在に嵌合させるシリンダボアを有するとともに前記ピストンの頂部を臨ませる燃焼室を形成する気筒部とを備え、
前記気筒部は、前記シリンダボアを形成したシリンダブロックと、同シリンダブロックに結合されるとともに動弁機構を支持するシリンダヘッドとを有してなる鞍乗型車両用内燃機関において、
前記シリンダヘッドは、車両前後方向に配置される吸気ポート周囲と排気ポート周囲との間を通過する前後方向冷却風通路を有し、
前記前後方向冷却風通路から車両側面方向に分岐する横方向冷却風通路が点火プラグ座周囲に延び、
前記横方向冷却風通路は、燃焼室側の底壁と動弁機構側の上壁とを備え、
前記点火プラグ座の上流側の前記上壁に、前記底壁に向けて突出する上壁リブを備えたことを特徴とする鞍乗型車両用内燃機関が提供される。
シリンダヘッド内の前後方向冷却風通路に入った冷却風は、横方向冷却風通路に分流し点火プラグ座周囲を流れて点火プラグ座と螺入装着された点火プラグを冷却するが、横方向冷却通路において上壁リブに当たった冷却風は、下方の点火プラグ座に向けて吹き降ろされるため、点火プラグ座と螺入装着された点火プラグへ向かう冷却風が強化され、効果的に冷却を行うことができる。
前記上壁リブは、前記横方向冷却風通路における前記点火プラグ座近傍の上流側に位置する点火プラグ側開口部の通路幅方向両端に亘って設けられる。
上壁リブが、点火プラグ座に近い上流側位置で点火プラグ側開口部の通路幅方向両端に亘って設けられたので、点火プラグ側開口部の全幅に亘り下向きの冷却風の気流を作ることができ、点火プラグ座と点火プラグ座に螺入装着された点火プラグをより効果的に冷却を行うことができる。
前記上壁リブは、前記上壁から最も離れた頂部が形成する頂辺部と、同頂辺部より上流側の前記上壁から前記頂辺部へ向かう上流側斜面と、前記頂辺部から前記点火プラグ側開口の下流側へ向かう下流側斜面とを有し、
前記点火プラグ座に螺入装着された点火プラグは、前記上流側斜面の仮想延長面上に位置する。
そのため、上壁リブの上流側斜面による冷却風の導風方向が点火プラグを指向するようになり、点火プラグの冷却が効果的になされる。
前記上壁リブは、前記点火プラグ座のプラグ螺入軸線方向視において、前記点火プラグ座に向かって凹状の楕円弧状ないし正円弧状をなし、前記上壁リブの通路幅方向中心における内方向の法線がプラグ螺入中心に向くように設けられる。
そのため、上壁リブ全体と点火プラグ座との距離を一定範囲に保つことができ、螺入装着された点火プラグに点火プラグ側開口部を通る冷却風が全体的に当たり、点火プラグが効果的に冷却される。
前記前後方向冷却風通路と前記横方向冷却風通路には、冷却風を前記上壁リブおよび前記点火プラグ座に向けて偏向させる傾斜面を有する導風壁が備えられる。
そのため、前後方向冷却風通路から上壁リブや点火プラグ座および点火プラグ座に螺入装着された点火プラグへ向けた冷却風の流量を増やすことができ、点火プラグの冷却がより効果的になされる。
前記導風壁は、前記上壁と前記底壁とを繋いで形成される。
導風壁が上壁と底壁を繋いで形成され、導風壁と上壁および底壁との間に間隙を設けないことで、冷却風の気流の指向性を高めることができ、シリンダヘッドの剛性も向上する。また、上壁リブは上壁から延びているので、導風壁により上壁リブへの導風量が増加する。
シリンダヘッド内の前後方向冷却風通路に入った冷却風は、横方向冷却風通路に分流し点火プラグ座周囲を流れて点火プラグ座と螺入装着された点火プラグを冷却するが、横方向冷却通路において上壁リブに当たった冷却風は、下方の点火プラグ座に向けて吹き降ろされるため、点火プラグ座と螺入装着された点火プラグへ向かう冷却風が強化され、効果的に冷却を行うことができる。
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、本実施形態に係る鞍乗型車両用内燃機関を搭載した鞍乗型車両の向きに従うものとする。本実施形態において鞍乗型車両は自動二輪車である。
また、図中矢印FRは本実施形態に係る鞍乗型車両の車両前方を、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。
また、各機器、部材上に記入した小矢印は、冷却風の流れを、模式的に示すものである。
本実施形態の自動二輪車1の車体フレーム2は、ヘッドパイプ20からは、メインフレーム21が燃料タンク16に上部から覆われながら後方に延び、若干下方に傾斜して延出した後に、下方に屈曲してピボットフレーム21aを形成している。ヘッドパイプ20からはさらに車幅方向中央を斜め後下方に向けてダウンフレーム22が延出している。
メインフレーム21の屈曲部からは左右一対のシートレール23が後方に延出しており、シートレール23とピボットフレーム21aの中央部とを連結したバックステー24がシートレール23を支持している。
ピボットフレーム21aの下部に設けられたピボット軸25に前端を軸支されたスイングアーム13が後方へ延出し、その後端に後輪14が軸支され、スイングアーム13の中央部とバックステー24との間に図示しないリヤクッションが介装されている。
メインフレーム21には燃料タンク16が左右両側に跨るように架設され、燃料タンク16の後方にシート17がシートレール23に支持されて設けられている。
気筒部32の後側には吸気系部品51であるスロットルボディ53が吸気管52を介して接続され、スロットルボディ53にはスロットルバルブ53bが内設され、吸気管52には燃料噴射弁54が設けられている。気筒部32の前側には排気系部品56である排気管57が接続され、排気管57は車両下部右側を後方に延設されてマフラ58に接続している(図1参照)。
シリンダヘッド34の右側には点火プラグ39が燃焼室36に臨むように取付けられる。
燃焼室36内での燃料と外気の混合気の燃焼により、ピストン45がシリンダボア33a内を往復動し、その往復動がコンロッド46を介してクランク軸31の回転運動に変換される。
クランク軸31の動力を動弁機構6に伝達する伝動機構62を収容し、クランクケース30内とシリンダヘッド34内とを連通するカムチェーンチャンバ65が、気筒部32の一側に備えられ、カムシャフト61は、カムチェーン62aによる伝動機構62を介してクランク軸31と連係駆動される。
なお、伝動機構62は、例えばギヤトレイン等の他の手段によって構成されてもよい。
図3において、排気ポート38の燃焼室側開口38aは、図示向こう側に位置し、吸気ポート37aの燃焼室側開口37aは、図示手前側に位置する。
カムシャフト61は、伝動機構62により、クランク軸31の1/2の回転速度で回転し、動弁機構6はカムシャフト61上に形成された吸気カム63、排気カム64の動きによって、吸気弁、排気弁を所定のタイミングで開閉することかできる。
また、シリンダヘッド34の後壁部34bにおいて、吸気ポート37のシリンダヘッド後側開口37bの左側部に、排風開口部9bが設けられている。
横方向冷却風通路9cは、プラグ側開口部91を経て、点火プラグ座39a周囲に延び、右外部へ開放している。
そして、図5に示されるように、上壁リブ92は、上壁60bから底壁36aに向けて突出して上壁60bから最も離れた頂部が連続して形成する頂辺部92aと、頂辺部92aより上流側の上壁60bから頂辺部92aへ向かう上流側斜面92bと、頂辺部92aから点火プラグ側開口91の下流側へ向かう下流側斜面92cとを有している。
したがって、点火プラグ座39aに螺入装着された点火プラグ39は、上流側斜面92bの仮想延長面S上に位置している。
すなわち、前後方向冷却風通路9と横方向冷却風通路9cには、その分岐部95から点火プラグ側開口部92までの間に、冷却風を点火プラグ座39aおよび上壁リブ92に向けて偏向させる傾斜面を有する複数のそれぞれ所定の幅の導風壁96が備えられており、導風壁96は、前後方向冷却風通路9と横方向冷却風通路9cにおける上壁60bとなる動弁室60の底壁部60bと、底壁36aとなる燃焼室天井壁36aとを繋いで形成されている。
すなわち、シリンダヘッド34は、車両前後方向に配置される吸気ポート37周囲と排気ポート38周囲との間を通過する前後方向冷却風通路9を有し、前後方向冷却風通路9から車両側面方向に分岐する横方向冷却風通路9cが点火プラグ座39a周囲に延びている。
その横方向冷却風通路9cは、燃焼室36側の底壁36aと動弁機構6側の上壁60bとを備え、点火プラグ座39aの上流側の上壁60bに、底壁36aに向けて突出する上壁リブ92を備えている。
そのため、上壁リブ92の上流側斜面92bによる冷却風の導風方向が点火プラグ39を指向するようになり、点火プラグ39の冷却が効果的になされるようになる。
そのため、上壁リブ92全体と点火プラグ座39aとの距離を一定範囲に保つことができ、螺入装着された点火プラグ39に点火プラグ側開口部91を通る冷却風が全体的に当たり、点火プラグ39が効果的に冷却される。
そのため、前後方向冷却風通路9から上壁リブ92や点火プラグ座39aおよび螺入装着された点火プラグ39へ向けた冷却風の流量を増やすことができ、点火プラグ39の冷却がより効果的になされる。
そのように、導風壁96が上壁60bと底壁36aを繋いで形成され、導風壁96と上壁60bおよび底壁36aとの間に間隙を設けないことで、冷却風の気流の指向性を高めることができ、シリンダヘッド34の剛性も向上している。
また、上壁リブ92は上壁60bから延びているので、導風壁96により上壁リブ92への導風量が増加する。
特に、上記実施形態では気筒部32をなすシリンダヘッド34とシリンダブロック33が、クランクケース30から上方に向けシリンダ軸線Cを車載時の方向でやや前傾して突設されたものが示されたが、クランクケース30から上方に向けシリンダ軸線Cを車載時の方向でやや後傾して突設されたものや、クランクケース30から前方に向けシリンダ軸線Cを車載時の方向で略水平に近くなるまで前傾して突設されたものの場合も、本発明に含まれる。その場合、気筒部としてのシリンダヘッドやシリンダブロックにおける「上方」はクランクケースから離れる方向、「下方」はクランクケースに向く方向であり、「前方」、「後方」はシリンダ軸線Cの車載時の方向の傾きの関わらず、少なくとも前方、後方を向く側をいう。
「鞍乗型車両」は、本実施形態の自動二輪車に限らず、自動三輪車、2輪、多輪のバギー等多様な鞍乗型車両が含まれる。
なお、説明の便宜上、装置の左右配置は図示の実施形態に沿って説明したが、それに限定されず、左右配置が逆であってもよい。
、92a…頂辺部、92b…上流側斜面、92c…下流側斜面、95…分岐部、96…導風遮蔽壁、C…シリンダ軸線、X…クランク軸線、Y…カムシャフト軸線、Z…点火プラグ座39aのプラグ螺入軸線、Zo…点火プラグ座39aのプラグ螺入中心、S…上流側斜面92bの仮想延長面、O…上壁リブ92の通路幅方向中心、N…上壁リブ92の通路幅方向中心Oにおける法線
Claims (6)
- クランク軸(31)を回転自在に支承するクランクケース(30)と、前記クランク軸(31)に連結されたピストン(45)を摺動自在に嵌合させるシリンダボア(33a)を有するとともに前記ピストン(45)の頂部を臨ませる燃焼室(36)を形成する気筒部(32)とを備え、
前記気筒部(32)は、前記シリンダボア(33a)を形成したシリンダブロック(33)と、同シリンダブロック(33)に結合されるとともに動弁機構(6)を支持するシリンダヘッド(34)とを有してなる鞍乗型車両用内燃機関(3)において、
前記シリンダヘッド(34)は、車両前後方向に配置される吸気ポート(37)周囲と排気ポート(38)周囲との間を通過する前後方向冷却風通路(9)を有し、
前記前後方向冷却風通路(9)から車両側面方向に分岐する横方向冷却風通路(9c)が点火プラグ座(39a)周囲に延び、
前記横方向冷却風通路(9c)は、燃焼室(36)側の底壁(36a)と動弁機構(6)側の上壁(60b)とを備え、
前記点火プラグ座(39a)の上流側の前記上壁(60b)に、前記底壁(36a)に向けて突出する上壁リブ(92)を備えたことを特徴とする鞍乗型車両用内燃機関。 - 前記上壁リブ(92)は、前記横方向冷却風通路(9c)における前記点火プラグ座(39a)近傍の上流側に位置する点火プラグ側開口部(91)の通路幅方向両端に亘って設けられたことを特徴とする請求項1記載の鞍乗型車両用内燃機関。
- 前記上壁リブ(92)は、前記上壁(60b)から最も離れた頂部が形成する頂辺部(92a)と、同頂辺部92a)より上流側の前記上壁(60b)から前記頂辺部(92a)へ向かう上流側斜面(92b)と、前記頂辺部(92a)から前記点火プラグ側開口(91)の下流側へ向かう下流側斜面(92c)とを有し、
前記点火プラグ座(39a)に螺入装着された点火プラグ(39)は、前記上流側斜面(92b)の仮想延長面(S)上に位置することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の鞍乗型車両用内燃機関。 - 前記上壁リブ(92)は、前記点火プラグ座(39a)のプラグ螺入軸線(Z)方向視において、前記点火プラグ座(39a)に向かって凹状の楕円弧状ないし正円弧状をなし、前記上壁リブ(92)の通路幅方向中心(O)における内方向の法線(N)がプラグ螺入中心(Zo)に向くように設けられたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の鞍乗型車両用内燃機関。
- 前記前後方向冷却風通路(9)と前記横方向冷却風通路(9c)には、冷却風を前記上壁リブ(92)および前記点火プラグ座(39a)に向けて偏向させる傾斜面を有する導風壁(96)が備えられたことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の鞍乗型車両用内燃機関。
- 前記導風壁(96)は、前記上壁(60b)と前記底壁(36a)とを繋いで形成されたことを特徴とする請求項5に記載の鞍乗型車両用内燃機関。
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