JP3010053B2 - Ｖ形２サイクルエンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、クランクケースに吸気管を接続したＶ形２
サイクルエンジンに関する。

［従来の技術］ 従来、例えば「特開昭63−198725号公報」には、自動
二輪車に搭載されるＶ形２サイクルエンジンが開示され
ている。このエンジンは、クランク軸を収容したクラン
クケース上に、前向きに延びる前部シリンダと、上向き
に延びる後部シリンダを備えており、上記クランクケー
ス内には各シリンダに連なるクランク室が設けられてい
る。

そして、この種のエンジンでは、クランクケースの後
部に連なる変速機ケース上に比較的広いスペースを確保
し得るので、このクランクケースの後部上面に、各シリ
ンダのクランク室に開口する吸気口をクランク軸の軸方
向に並べて設け、これら吸気口に気化器に連なる吸気管
を接続している。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この従来の構成の場合、前部シリンダと後
部シリンダが、クランクケースの前方に向ってＶ形に配
置されているにも拘らず、これら両シリンダの吸気管は
クランクケースの後部に一括して配置されているので、
前部シリンダと後部シリンダとでは、吸気管との位置関
係が相異なったものとなっていた。

このため、気化器からシリンダの燃焼室までの吸気経
路長に違いが生じるので、前部シリンダと後部シリンダ
の出力特性がアンバランスとなり、エンジンの円滑な回
転が妨げられるのは勿論のこと、エンジン性能にも悪影
響を及ぼすといった問題がある。

その上、特に前部シリンダ側では、クランク室に吸入
された新気がクランク室を縦断する形となるので、吸気
経路が長くなり、その分、吸気抵抗が大きくなったり、
スロットル操作に対する応答性も悪くなるといった不具
合がある。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、第１および第２のシリンダ間の出力特性のばらつき
を解消できるとともに、これらシリンダの吸気経路長を
極力短く抑えて、吸気効率やスロットル操作に対する応
答性を高めることができ、しかも、第１および第２のシ
リンダと燃料供給手段とをクランクケースの回りにバラ
ンス良くコンパクトに配置できるＶ形２サイクルエンジ
ンの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明は、 一本のクランク軸を収容したクランクケースに、第１
のシリンダと第２のシリンダとを上記クランク軸の軸方
向から見てＶ形に配置するとともに、 上記クランクケース内に、上記第１および第２のシリ
ンダに個別に連なるクランク室を設けたＶ形２サイクル
エンジンにおいて、 上記クランクケースは、上記第１および第２のシリン
ダとで挟まれる部分に、第１のシリンダのクランク室に
連なる第１の吸気口を有するとともに、この第１の吸気
口とは第２のシリンダを挟んだ反対側に、第２のシリン
ダのクランク室に連なる第２の吸気口を有し、 これら第１および第２の吸気口は、夫々上記クランク
軸の軸心に向けて開口されているとともに、これら第１
および第２の吸気口に上記クランク軸の径方向外側に向
けて放射状に延びる吸気管を設け、これら各吸気管に燃
料供給手段を設けたことを特徴としている。

［作用］ このような構成によれば、第１および第２のシリンダ
の吸気管は、クランク軸を中心として略放射状に延びる
ので、夫々が異なるシリンダ毎に隣接して位置される。
このため、吸気管をクランクケースの回りに無理なく配
置することができ、これら吸気管の長さを等長化するこ
とができる。

それとともに、第１および第２のシリンダと各吸気管
との位置関係が同一となるから、上記吸気管の長さが等
しくなることと相まって、新気の吸入条件がシリンダ毎
に等しくなり、第１および第２のシリンダ間の出力特性
のばらつきを解消することができる。

また、吸気管をクランク軸を中心に直線的に配置で
き、これら吸気管の管長を短縮できるので、上記吸気管
がシリンダ毎に隣接されることと合わせて、燃料供給手
段から第１および第２のシリンダに至る吸気経路長を極
力短く抑えることができる。このため、吸気抵抗が少な
くなり、吸気効率を高めることができるとともに、スロ
ットル操作に対する応答性も向上する。

加えて、上記構成によると、エンジン全体をクランク
軸の軸方向から見た場合に、第１および第２のシリンダ
と燃料供給手段とがクランク軸の軸回り方向に沿って相
互に配置されるので、これら第１および第２のシリンダ
の周囲に生じたスペースを利用して吸気管や燃料供給手
段を配置できる。このため、第１および第２のシリンダ
と燃料供給手段とをクランク軸を中心に放射状にバラン
ス良く配置することができ、吸気系を含むエンジン全体
のコンパクト化が可能となる。

［実施例］ 以下本発明の第１実施例を、第１図ないし第５図にも
とづいて説明する。

この第１実施例は、Ｖ形２サイクルエンジンを搭載し
た自動二輪車に適用したものであり、第５図中符号１で
示す自動二輪車のフレームは、その前端にステアリング
ヘッドパイプ２を備えている。ステアリングヘッドパイ
プ２にはフロントフォーク３が枢支されており、このフ
ロントフォーク３の下端部には前輪４が支持されてい
る。

ステアリングヘッドパイプ２には後方斜め下向きに延
びる左右一対のメインパイプ５が連結されている。メイ
ンパイプ５は、その基本断面形状が上下方向に縦長な長
方形状をなしており、このメインパイプ５の後端部には
リヤアームブラケット６が連結されている。リヤアーム
ブラケット６には後方に延びるリヤアーム７が枢支され
ており、このリヤアーム７の後端部には後輪８が支持さ
れている。

ところで、上記メインパイプ５の下方には、本発明に
係る水冷式Ｖ形２サイクルエンジン２気筒エンジン10が
配置されている。このエンジン10はメインパイプ５およ
びリヤアームブラケット６に支持されており、以下この
エンジン10の詳細について説明する。

すなわち、エンジン10のクランクケース11内には、一
本のクランク軸12が左右方向に沿って横置きに収容され
ている。このクランクケース11は第１図および第２図に
示すように、クランク軸12の軸心O₁を通り、かつ縦方向
に延びる分割軸X₁−X₁を境として前ケース13と後ケース
14とに分割されており、これら両ケース13,14はボルト1
5によって締め付け固定されている。そして、これら前
ケース13と後ケース14との間に、上記クランク軸12が通
るクランク室16が形成されている。クランク室16はクラ
ンク軸12のジャーナル部12aを支持する隔壁（図示せ
ず）によって二室に区画されており、これら二つのクラ
ンク室16はクランク軸12の軸方向に並んで設けられてい
る。

後ケース14の後部は変速機ケース17を兼ねており、こ
の変速機ケース17の内部には歯車変速機の主軸18と出力
軸19が支持されている。主軸18と出力軸19はクランク軸
12と平行に設けられており、その主軸18が図示しないク
ラッチを介してクランク軸12に連動されている。そし
て、出力軸19の左端部にはエンジン動力を取り出す駆動
スプロケット20が設けられており、この駆動スプロケッ
ト20と後輪８の従動スプロケット21との間にはチェーン
22が掛け渡されている。

なお、第１図中符号23はバランサ軸を示している。

クランクケース11の前ケース13は、第１のシリンダと
しての前部シリンダ25と、第２のシリンダとしての後部
シリンダ26とを備えている。前部シリンダ25は、前ケー
ス13の前端下部から前方斜め下向きに延びている。後部
シリンダ26は、前ケース13の前端上部から前方斜め上向
きに延びている。そのため、これらシリンダ25,26はエ
ンジン10をクランク軸12の軸方向から見た場合に、前方
に向ってＶ形に配置されており、本実施例の場合、これ
ら両シリンダ25,26の挾み角θ_１は90゜に設定されてい
る。そして、これらシリンダ25,26の軸線Y₁、Y₂は、ク
ランク軸12の軸心O₁上でクランクケース11の分割線X₁−
X₁と交差しており、これら軸線Y₁、Y₂と分割線X₁−X₁と
の交差角θ_２、θ_３は夫々45゜となっている。

前ケース13には前部シリンダ25および後部シリンダ26
のシリンダブロック27,28が連結される合面29a,29bが形
成されている。これら合面29a,29bは上記二つのクラン
ク室16に個々に対応する位置に形成されている。このた
め、合面29a,29bに連なる前部シリンダ25および後部シ
リンダ26は、第３図に示すようにエンジン中心軸X₂−X₂
に対しクランク軸12の軸方向にオフセットされている。

各シリンダ25,26内のピストン30は、コンロッド31を
介してクランク軸12のクランクピン12bに同軸状に連結
されている。このピストン30を収容するシリンダブロッ
ク25,26には、掃気通路32と排気通路33が形成されてい
る。前部シリンダ25の排気通路33はシリンダブロック27
の下面に開口されているとともに、後部シリンダ26の排
気通路33はシリンダブロック28の前面に開口されてお
り、これら各排気通路33には排気管24が接続されてい
る。

ところで、上記クランクケース11には、前部シリンダ
25のクランク室16に開口する吸気口35と、後部シリンダ
26のクランク室16に開口する吸気口36が形成されてい
る。前部シリンダ25の吸気口35は、前部シリンダ25と後
部シリンダ26とで挟まれたクランクケース11の前面に位
置されており、この吸気口35はクランク軸12の軸心O1に
向けて開口されている。後部シリンダ26の吸気口36は、
クランクケース11の上面において、上記前部シリンダ25
の排気口35とは後部シリンダ26を挟んだ反対側、つまり
後部シリンダ26の背後に位置されており、この吸気口36
はクランク軸12の軸心O1に向けて開口されている。

そして、前部シリンダ25側の吸気口35の開口端面35a
は、上記クランクケース11の分割線X₁−X₁と平行に形成
されているとともに、後部シリンダ26側の吸気口36の開
口端面36aは、分割線X₁−X₁に対し直角に形成されてお
り、これら開口端面35a,36aはクランクケース11上で互
いに直交し合う位置関係となっている。

このような吸気口35,36は第３図にも示すように、そ
の開口形状がクランクケース11の左右方向に細長い長方
形状をなしており、夫々の吸気口35,36の開口端面35a,3
6aには、吸気管37,38がボルト39を介して接続されてい
る。前部シリンダ25側の吸気管37はクランクケース11の
前方に向って直線的に延びており、この吸気管37の前端
には燃料供給手段として横向き通風形（サイドドラフト
形）の気化器40が接続されている。この気化器40はクラ
ンクケース11と前輪４との間に位置しており、エンジン
10をクランク軸12の軸方向から見た場合に、上記気化器
40は前部シリンダ25と後部シリンダ26とで挾まれた側面
視略Ｖ形の空間部41に収められている。

また、後部シリンダ26側の吸気管38は、クランクケー
ス11の上方に向って直線的に延びており、この吸気管38
の上端には下向き通風形（ダウンドラフト形）の気化器
42が接続されており、気化器42は後部シリンダ26の後方
に位置しており、エンジン10をクランク軸12の軸方向か
ら見た場合に、上記気化器42は後部シリンダ26と変速機
ケース17とで挾まれた空間部43に収められている。そし
て、各吸気管37,38の軸線Z₁、Z₂は、上記クランク室16
内においてクランク軸12の軸心O₁の近傍を通過してお
り、このことから吸気管37,38はクランク軸12を中心と
して放射状に延びている。

したがって、各シリンダ25,26の吸気管35,36は、夫々
シリンダ25,26に隣接して設けられており、このシリン
ダ25,26の軸線Y₁、Y₂と、吸気管37,38の軸線Z₁、Z₂と
は、第１図に示すようにエンジン10をクランク軸12の軸
方向から見た場合に、略Ｖ形を形作っている。

また、吸気口35,36内には気化器40,42からクランク室
16に向う吸気の流れのみを許容するリードバルブ45が設
けられている。リードバルブ45は従来周知のものと同様
の構成であり、第１図および第２図に示すように、気化
器42側が開口されたバルブボデー46を備えている。バル
ブボデー46は吸気口35,36の開口形状に対応した偏平な
箱形をなしており、このバルブボデー46のクランク室16
に臨む先端部46aは先細り状に形成されている。

バルブボデー46の先端側には、クランク室16に開口す
る吸入口47と、この吸入口47をクランク室16の内外の圧
力差に応じて開閉する薄板状のバルブ48と、このバルブ
48の最大開き位置を規制するストッパ49が設けられてい
る。そして、バルブボデー46には吸気口35,36の開口端
面35a,36aに重ね合わされるフランジ部46bが形成されて
おり、このフランジ部46bが上記開口端面35a,36aに対し
上記ボルト39を利用して締め付けられている。

したがって、前後のシリンダ25,26のリードバルブ45
は、偏平なバルブボデー46の長軸を左右方向に沿わせた
姿勢で横置きに配置されている。

また、バルブボデー46の先細り状をなす先端部46a
は、クランク軸12の軸心O₁よりもピストン30側を指向す
る方向に振られている。このため、吸気口35,36からク
ランク室16に吸入される新気は、このクランク室16の内
面に沿うとともに、第１図および第２図中矢印でクラン
ク軸12の回転方向に沿ってピストン30側に滑らかに流れ
ることになり、その分、吸気効率が高められている。

なお、第５図中符号50はラジエータ、51は燃料タンク
を示す。

このような構成によれば、クランクケース11の前面
に、前部シリンダ25のクランク室16から前向きに直線的
に延びる吸気管37を設けるとともに、クランクケース11
の上面に、後部シリンダ26のクランク室16から上向きに
直線的に延びる吸気管38を設けたので、エンジン10をク
ランク軸12の軸方向から見た場合に、上記二本の吸気管
37,38はクランク軸12を中心として放射状に延びること
になる。

このため、夫々のシリンダ25,26毎に吸気管37,38が隣
接して設けられるから、これら吸気管37,38を無理なく
配置することができ、吸気管37,38の管長を均等化する
ことができる。

それとともに、夫々の吸気管37,38とシリンダ25,26と
の位置関係が同一となるから、上記吸気管37,38の管長
が等しくなることと合わせて、新気の吸入条件がシリン
ダ25,26毎に等しくなる。

したがって、前部シリンダ25と後部シリンダ26との間
の出力特性や性能のばらつきを解消することができ、エ
ンジン10の回転が滑らかとなるとともに、エンジン性能
が向上する。

また、吸気管37,38はクランク軸12を中心に直線的に
延びるので、吸気管37,38の管長が短くなり、これら吸
気管37,38が第１および第２のシリンダ25,26に夫々隣接
されることと合わせて、気化器40,42から第１および第
２のシリンダ25,26に至る吸気経路長を極力短く抑える
ことができる。このため、吸気抵抗が少なくなり、その
分、より多くの新気をクランク室16に吸入できるととも
に、スロットル操作に対する応答性も格段に向上する。

しかも、上記構成によると、エンジン10をクランク軸
12の軸方向から見た場合に、第１および第２のシリンダ
25,26と気化器40,42とがクランク軸12の軸回り方向に沿
って交互に配置されるので、これら第１および第２のシ
リンダ25,26の周囲に生じたスペースを利用して吸気管3
7,38や気化器40,42を配置することができる。このた
め、第１図に示すように、第１および第２のシリンダ2
5,26と気化器40,42とを、クランク軸12を中心に放射状
にバランス良く配置することができ、吸気系を含むエン
ジン全体のコンパクト化が可能となるといった利点があ
る。

なお、本発明は上述した第１実施例に特定されるもの
ではなく、第６図ないし第８図に本発明の第２実施例を
示す。この第２実施例は気化器の代りに燃料噴射装置を
用いたものであり、それ以外の構成は上記第１実施例と
同一であるので、同一構成部分については同一番号を付
して、その説明を省略する。

すなわち、クランク軸12を中心として放射状に延びる
二本の吸気管37,38には、夫々燃料噴射装置61が接続さ
れている。燃料噴射装置61はボデー本体62を備えてお
り、このボデー本体62の内部には吸気管37,38に連なる
吸気通路63と、操作室64が設けられている。また、ボデ
ー本体62には吸気通路63の開口面積を増減調整するスロ
ットル弁65が支持されている。本実施例のスロットル弁
65は、吸気通路63と直交する方向にスライドするピスト
ン形であり、このスロットル弁65は第６図に示す全閉状
態において、上記リードバルブ45のバルブボデー46の先
端部46aを通り、かつ吸気管37,38の軸方向に延びる軸線
Z₃−Z₃に対し直交して設けられている。

操作室64には操作軸66が軸回り方向に回動可能に枢支
されている。操作軸66は吸気通路63と直交する方向に延
びており、この操作軸66の一端には図示しないスロット
ルワイヤに連動するプーリ67が取付けられている。そし
て、操作軸66とスロットル弁65とはリンク機構68を介し
て連結されている。このリンク機構68は操作軸66と一体
に回転する第１のリンク板69と、スロットル弁65に連結
された第２のリンク板70を互いに回動可能に連結してな
り、上記操作軸66の回動を直線運動に変換して上記スロ
ットル弁65に伝達するようになっている。

ボデー本体62には、操作室64とは吸気通路63を挾んだ
反対側に位置して、燃料噴射弁71が取付けられている。
燃料噴射弁71の噴射口72は吸気通路63に開口されている
とともに、吸気管37,38側に向けて傾斜した姿勢で配置
されており、本実施例の場合、上記噴射口72はスロット
ル弁65が全閉位置にある時に、その先端のベンチュリー
部65aに臨んでいる。

なお、吸気通路63の上流側には、テーパ状に拡開する
吸い込み口73が設けられている。

このような構成の第２実施例によると、燃料噴射装置
61は気化器のような大きなフロート室が不要で、全体が
コンパクトに纏まるので、この燃料噴射装置61を夫々の
シリンダ25,26の吸気管37,38に接続する場合でも、燃料
噴射装置51とシリンダ25,26との干渉を回避することが
できる。

このため、吸気管37,38の配置を無理なく行え、この
吸気管37,38を曲りの少ない直線状として、吸気抵抗を
より少なく抑えることができる。

また、上記第２実施例では、燃料噴射弁71の噴射口72
をスロットル弁65のベンチュリーブ65aに臨む位置に設
けたが、本発明はこえに限らず、例えば第９図に示す本
発明の第３実施例のように、スロットル弁65と燃料噴射
弁71を吸気通路63の軸方向に並べて配置しても良い。

さらに、上述した各実施例では、後部シリンダのリー
ドバルブを左右方向に沿わせて横置きに配置したが、例
えば上下方向に沿わせて縦置きに配置しても良い。

また、本発明に係るＶ形２サイクルエンジンは、二気
筒に限らず、例えば三気筒あるいは四気筒であっても良
いし、自動二輪車用に特定されないことは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、複数の吸気管がクラン
ク軸を中心に放射状に延びるので、これら吸気管を夫々
が連なる第１および第２のシリンダに無理なく隣接させ
ることができ、吸気管の管長を均等化することができ
る。

それとともに、第１および第２のシリンダと吸気管と
の位置関係が同等に保たれるので、上記吸気管の管長が
等しくなることと合わせて、新気の吸入条件がシリンダ
毎に等しくなり、第１および第２のシリンダ間の出力特
性や性能のばらつきを解消することができる。よって、
エンジンの回転が滑らかとなるのは勿論のこと、エンジ
ン性能が向上する。

また、吸気管はクランク軸を中心に直線的に延びるの
で、これら吸気管の管長を短縮でき、燃料供給手段から
第１および第２のシリンダに至る吸気経路長を極力短く
抑えることができる。このため、吸気抵抗が少なくなっ
て、より大きくの新気をクランク室に吸入できるととも
に、スロットル操作に対する応答性も向上する。

しかも、エンジン全体をクランク軸の軸方向から見た
場合に、第１および第２のシリンダと燃料供給手段とが
クランク軸の軸回り方向に沿って交互に配置されるの
で、これら第１および第２のシリンダの周囲に生じたス
ペースを利用して吸気管や燃料供給手段を配置すること
ができる。したがって、第１および第２のシリンダと燃
料供給手段とを、クランク軸を中心に放射状にバランス
良く配置することができ、吸気系を含むエンジン全体の
コンパクト化が可能となるといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の第１実施例を示し、第１
図はＶ形２サイクルエンジンを一部断面した左側面図、
第２図はＶ形２サイクルエンジンを一部断面した右側面
図、第３図は吸気口の開口形状を示す平面図、第４図は
第５図中IV線方向から見た矢視図、第５図は自動二輪車
の側面図、第６図ないし第８図は本発明の第２実施例を
示し、第６図はＶ形２サイクルエンジンを一部断面した
左側面図、第７図はＶ形２サイクルエンジンを一部断面
した右側面図、第８図は燃料噴射装置の正面図、第９図
は本発明の第３実施例におけるＶ形２サイクルエンジン
を一部断面した左側面図である。 11……クランクケース、12……クランク軸、16……クラ
ンク室、25……第１のシリンダ（前部シリンダ）、26…
…第２のシリンダ（後部シリンダ）、35,36……吸気
口、37,38……吸気管、40,42,51……燃料供給手段（気
化器、燃料噴射装置）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02B 25/20 - 25/28

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一本のクランク軸を収容したクランクケー
   スに、第１のシリンダと第２のシリンダとを上記クラン
   ク軸の軸方向から見てＶ形に配置するとともに、 上記クランクケース内に、上記第１および第２のシリン
   ダに個別に連なるクランク室を設けたＶ形２サイクルエ
   ンジンにおいて、 上記クランクケースは、上記第１および第２のシリンダ
   とで挟まれる部分に、第１のシリンダのクランク室に連
   なる第１の吸気口を有するとともに、この第１の吸気口
   とは第２のシリンダを挟んだ反対側に、第２のシリンダ
   のクランク室に連なる第２の吸気口を有し、 これら第１および第２の吸気口は、夫々上記クランク軸
   の軸心に向けて開口されているとともに、これら第１お
   よび第２の吸気口に上記クランク軸の径方向外側に向け
   て放射状に延びる吸気管を設け、これら各吸気管に燃料
   供給手段を設けたことを特徴とするＶ形２サイクルエン
   ジン。