JP3547382B2 - オーバーヘッドバルブ型v型2気筒エンジン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、一対の気筒をV型に配列し、気筒間に形成されるVバンクの下方にクランク軸と平行なカム軸を配置し、シリンダヘッドに吸,排気弁を配置し、該吸,排気弁を開閉する吸,排気弁腕を、プッシュロッド及びタペットを介して上記下方のカム軸に連動させるオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンに関し、特に、水冷式のオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおける吸気通路並びに冷却水通路の配置構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
図11は従来の水冷式オーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンであって、ヘッドカバー及びキャブレター等を取り除いて示している。各気筒のシリンダヘッド101にはそれぞれ吸気弁腕102及び排気弁腕103が配置され、吸気弁腕102の一端は吸気弁105に当接し、他端は吸気弁駆動用のプッシュロッド106に当接し、各排気弁腕103の一端は排気弁107に当接し、他端は排気弁駆動用のプッシュロッド108に当接している。
【0003】
シリンダヘッド101の吸気口110はクランク軸芯O1方向の一端側に開口し、排気口111はクランク軸芯O1方向の他端側に開口し、また、シリンダヘッド101の冷却水ジャケット出口113は、吸気口110と同じ側に開口している。
【0004】
吸気マニホールド120はクランク軸芯O1方向の吸気口側に配置され、互いに隣接する吸気通路131と冷却水通路121を有している。吸気通路131及び冷却水通路121の一端側は一方のシリンダヘッド101の吸気口110及び冷却水ジャケット出口113に直接接続し、他端側は他方のシリンダヘッド101の吸気口110部分に形成されたサーモスタットケース115を介して吸気口110等に接続している。
【0005】
サーモスタットケース115には、冷却水ジャケット出口113に連通する冷却水第1入口116と、吸気マニホールド120の冷却水通路121に接続する冷却水第2入口122と、バイパス管124を介して水ポンプに接続する冷却水第1出口125と、冷却水管117を介してラジエターの冷却水戻り口に接続する冷却水第2出口118と、冷却水ジャケット出口温度を検知して、設定温度より低い時にはバイパス管124側に、設定温度以上の時にはラジエター側に冷却水を流すように、冷却水経路を切り換えるサーモスタット114とが設けられている。
【0006】
吸気マニホールド120の中央部の上面には吸気入口137が形成され、上側に配置されたキャブレター(図示せず)の吸気通路出口に接続している。
【0007】
図12は図11のXII−XII断面拡大図であり、各プッシュロッド106,108は略平行に配置されると共に、シリンダヘッド101内からシリンダ140内に至り、タペット141を介してカム軸142に当接している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図11のように、シリンダヘッド101の吸気口110及び冷却水ジャケット出口113を、クランク軸芯O1方向の一端側に開口し、該吸気口110等と同じ側に配置した吸気マニホールド120により、両吸気口110及び冷却水ジャケット出口113を接続する構造では、エンジンのクランク軸芯O1方向の寸法が大きくなると共に、キャブレターからシリンダヘッド101の各吸気口110まで吸気通路長が長くなる。なお、先行技術文献としては、特開平10−159510号公報がある。
【0009】
【発明の目的】
本願発明の目的は、オーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジン、特に水冷式のオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおいて、吸気口及び冷却水ジャケット出口の開口位置を工夫すると共に、バンクスペースを有効に利用することにより、エンジンのコンパクト化及び吸気通路長の短縮化を図ることである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本願請求項1記載の発明は、一対の気筒をV型に配列し、気筒間に形成されるVバンクの下方にクランク軸と平行なカム軸23を配置し、シリンダヘッド3に吸,排気弁11,14を配置し、該吸,排気弁11,14を開閉する吸,排気弁腕12,13を、プッシュロッド15,16及びタペット21を介して上記下方のカム軸23に連動させるオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおいて、各気筒の吸,排気弁駆動用のプッシュロッド15,16を、弁腕室側に行くにしたがって開くように「ハ」の字状に配置し、プッシュロッド15,16間に、シリンダヘッド3の吸気通路31及び冷却水ジャケット30を配設すると共に、Vバンク内に向いて開口する吸気口24及び冷却水ジャケット出口25を形成し、Vバンク内には、前記両吸気口24に亘ってVバンク内を横断する吸気マニホールド7と、キャブレター6を配置し、上記吸気マニホールド7内に形成された吸気通路40を介して前記シリンダヘッド3の各吸気口24を前記キャブレター6に連通し、さらに、吸気マニホールド7内には、前記吸気通路40に隣接する冷却水通路41を形成し、該冷却水通路41の両端冷却水接続口44を両気筒の冷却水ジャケット出口25に連通している。これによりエンジンのクランク軸方向の寸法をコンパクト化できると共に、キャブレターから各シリンダヘッドまでの吸気通路長も、直線的にかつ短くすることができる。
【0011】
請求項2記載の発明は、請求項1記載のオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおいて、両気筒の冷却水ジャケット出口25を連通する吸気マニホールド7内の冷却水通路41に、ラジエターに接続される冷却水通路出口52を形成している。これにより、冷却水の配管系統の一部をVバンク内にコンパクトに収納でき、エンジン寸法のコンパクトに寄与することができる。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項2記載のオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおいて、両気筒の冷却水ジャケット出口25を連通する吸気マニホールド7内の冷却水通路41に、エンジンのサーモスタット装置59に連通する冷却水出口53を形成している両気筒の冷却水ジャケット出口25を連通する吸気マニホールド7内の冷却水通路41に、ラジエターに接続される冷却水通路出口52を形成している。これにより冷却水の配管系統を簡素化し、コンパクトにすることができる。
また、請求項4記載の発明は、吸気弁腕12と排気弁腕13の間隔を、プッシュロッド15,16との接触面側が広がるようにハの字形に配置してある。
【0013】
【発明の実施の形態】
図2は本願発明を適用した水冷式オーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンの縱断正面図であり、V型に配置された一対の気筒は、シリンダ2、シリンダヘッド3及びヘッドカバー4等から構成されており、両気筒のシリンダヘッド3にそれぞれ吸,排気弁11,14が配置され、両気筒間で形成されるVバンクSの下方であって、両気筒の付根部分のクランクケース内に、クランク軸芯と平行なカム軸23が配置されている。吸,排気弁11,14を開閉する吸,排気弁腕12,13は、プッシュロッド15,16及びタペット21,21を介して、カム軸23に設けられた吸,排気用の各カムに連動連結しており、カム軸23の回転により、各吸,排気弁11,14を駆動するようになっている。
【0014】
VバンクS内には、キャブレター6及び吸気マニホールド7が配置され、吸気マニホールド7の両端取付フランジ7aはボルト9によりシリンダヘッド3のVバンク側の端面に締着されている。キャブレター6の上側にはエアクリーナ8が配置され、エアクリーナ8とキャブレター6はL字形の立ち上がり吸気管10を介して接続されている。
【0015】
図3は図2のIII−III断面拡大図であり、前記吸気弁腕12と排気弁腕13は、シリンダヘッド3の上端面に揺動可能に配置されており、吸気弁腕12の一端が吸気弁11の上端部に当接し、他端が吸気弁駆動用のプッシュロッド15の上端部に当接し、排気弁腕13の一端が排気弁14の上端部に当接し、他端が排気弁駆動用の前記プッシュロッド16の上端部に当接している。
【0016】
両プッシュロッド15,16は、各弁腕12,13からシリンダヘッド3のロッド挿通孔19を通過してシリンダ2内に至り、下端部が前述のようにタペット21を介してカム軸23の各カムに当接しているが、両プッシュロッド15,16は、カム軸23側から弁腕側に行くに従って「ハ」の字状に開くように配置されており、それによりシリンダヘッド3内におけるプッシュロッド15,16の間隔を広くし、両プッシュロッド15,16間に、互いに隣接する吸気口24と冷却水ジャケット出口25を形成している。吸気口24の流通断面形状は円形となっており、冷却水ジャケット出口25の流通断面形状は、長方形状の一部を前記吸気口24の外形に沿った円弧形にした略L字状となっている。
【0017】
図4は、ヘッドカバー4を取り除いた状態で示す図3のIV矢視図であり、吸気通路31、排気通路32、吸,排気弁11,14、吸,排気弁腕12,13及びプッシュロッド15,16の配置について、さらに詳しく説明する。シリンダ中心線方向の上方から見て(上面視において)、シリンダヘッド3内の吸気通路31は燃焼室2a(図2参照)に向いて開口する吸気弁孔35からシリンダヘッド3の中央部を通り、プッシュロッド15,16間を経て、VバンクS内に開口する吸気口24に至っている。一方、排気通路32は、燃焼室2a(図2参照)に開口する排気弁孔36から吸気通路31と略直角方向のシリンダヘッド出力軸側端面に開口する排気口26に至っている。さらに、吸,排気弁腕12,13は、両弁腕12,13間の間隔が、吸,排気弁11,14との接触面側よりもプッシュロッド15,16との接触面側が広がるように「ハ」の字状に配設されている。
【0018】
図5は図3のV−V断面図であり、シリンダヘッド3内には各所を冷却するための冷却水ジャケット30が形成されており、該冷却水ジャケット30の上記出口25は、吸気口24と共にVバンクS内に向いて開口している。前述のように吸気口24はロッド挿通孔19間を通る吸気通路31を介して吸気弁11により開閉される吸気弁孔35に連通し、クランク軸芯方向の他端面に形成された排気口26は排気口排気通路32を介して排気弁14により開閉される排気弁孔36に連通している(図4参照)。
【0019】
図7は吸気マニホールド7の底面図であり、吸気マニホールド7内には一対の吸気通路40と該吸気通路40に隣接する冷却水通路41が形成されており、吸気マニホールド7の両端取付フランジ7aには、各4つのボルト挿通孔42と、吸気接続口43と、冷却水接続口44が開口し、各接続口43,44の形状は前記図3の吸気口24と冷却水ジャケット出口25の形状にそれぞれ対応している。
【0020】
図6は吸気マニホールド7の背面図であり、各吸気通路40は、両端の吸気接続口43がシリンダヘッド3の吸気口24にそれぞれ接続し、中央部において上方に湾曲し、中央上端部に、クランク軸芯O1方向のラジエター側に向いて開口する吸気入口27が形成されている。
【0021】
図7のVIII−VIII断面図を示す図8において、冷却水通路41の両端接続口44は、各シリンダヘッド3の冷却水ジャケット出口25にそれぞれ接続しており、一方の冷却水接続口44の上方部分には、クランク軸芯O1方向のラジエター側に向いて開口する大径のラジエター側冷却水出口52と小径のバイパス用冷却水出口53が形成されている。
【0022】
図1はオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンの平面図であり、上方のエアクリーナを除いて示している。キャブレター6は各気筒用の吸気通路を独立に有する双胴型であり、各キャブレター6の吸気通路は吸気マニホールド7の各吸気通路入口27にそれぞれ接続している。また、キャブレター6とエアクリーナを連結する立ち上がり吸気管10も各気筒用に独立した吸気通路入口51を有している。
【0023】
ラジエター55はクランク軸芯O1方向の出力軸63側と反対側に配置されており、吸気マニホールド7のラジエター側冷却水出口52は、太径の冷却水管54を介してラジエター55の冷却水戻り口56に接続し、バイパス用冷却水出口53は、小径のバイパス管57を介してシリンダヘッド下方に配置されたサーモスタット装置59に接続している。サーモスタット装置59の冷却水出口は冷却水管60を介して水ポンプ61に接続し、水ポンプ61の吐出口は各気筒の冷却水ジャケット入口に接続している。
【0024】
吸気マニホールド7のクランク軸芯O1方向の出力軸63側には、ガバナレバー64やスロットルレバー65等を備えたコントロールパネル66が配置されており、ロッド67やリンク68等を介してキャブレター6の各レバーに連動連結している。
【0025】
【作用】
冷却水の流れを簡単に説明する。図8において、各シリンダヘッド3の冷却水ジャケット出口25から排出される冷却水は、吸気マニホールド7内の冷却水通路41を通り、一部はバイパス用冷却水出口53から、一部はラジエター側冷却水出口52から排出される。図1において、バイパス用冷却水出口53から排出される冷却水は、バイパス管57を通ってサーモスタット装置59に入り、ラジエター側冷却水出口52から排出される冷却水は冷却水管54を介してラジエター55の冷却水戻り口56に戻される。
【0026】
サーモスタット装置59は、冷却水ジャケット入口側の冷却水温度を検知して、冷却水経路を切り換える入口側サーモスタット方式となっており、サーモスタットの設定温度より低い時には、ラジエター側を閉じ、前記バイパス管57からの冷却水のみを水ポンプ61に供給する。一方、設定温度以上の時には、ラジエター側を開き、ラジエター55で冷却された冷却水とバイパス管57からの冷却水を混合して、水ポンプ61に供給する。
【0027】
吸気の流れを説明する。図2のエアクリーナ8で清浄化された空気は、図1の吸気管10の各吸気入口51を通ってキャブレター6の各吸気通路に入り、燃料と混合された後、吸気マニホールド7の各吸気通路40を通って各シリンダヘッド3の吸気口24に供給される。
【0028】
キャブレター6から吸気マニホールド7に供給される吸気は、上方から見て略最短距離の吸気通路40を経て、シリンダヘッド3のVバンク側端面の吸気口24に供給されるため、吸気通路抵抗を小さく抑えることができ、また、吸気通路40内に燃料やオイルが溜まるのを避けることができる。
【0029】
また、吸気マニホールド7のラジエター側冷却水出口52はラジエター側に向いて開口していることにより、上記冷却水出口52とラジエター55の冷却水戻り口56の間の冷却水管54を短くすることができる。
【0030】
【その他の発明の実施の形態】
(1)図10は、本願発明の別の実施の形態を示しており、Vバンク内に配置された吸気マニホールド7の上側にダウンドラフト型のキャブレター6を配置し、該キャブレター6のクランク軸芯O1方向の側方にエアクリーナ8を配置したオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンである。吸気マニホールド7は1対の吸気通路40とこれに隣接する冷却水通路41を備え、吸気通路40の両端と冷却水通路41の両端は、図3に示すような上開き「ハ」の字状に配置されたプッシュロッド15,16間に形成された吸気口24及び冷却水ジャケット出口25にそれぞれ接続している。ただし、図10の各気吸気通路40の中央部入口は上向きに開口し、キャブレター6の吸気通路の下端に連通している。その他の基本的構造は、図1〜図9の第1の実施の形態と同様であり、同じ部品には同じ符号を付してある。なお、ラジエター関係については、ラジエターファン70のみを図示し、ラジエターに関する配管などは省略してある。尚、エアクリーナは図2のようにキャブレター上方に配置してもよい。
【0031】
該実施の形態によると、エアクリーナ8の容積を大きく確保しながらも、エアクリーナ8をVバンクに近付けることにより、クランク軸芯O1方向の張出し幅を小さく抑え、それによりエンジンの軸方向寸法をコンパクトにすることができる。
【0032】
(2)本願発明は水平軸形式のオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンには限定されず、垂直軸形式のV型2気筒エンジンにも適用できる。
【0033】
(3)前記各実施の形態では、両シリンダヘッド間に配置する吸気通路と冷却水通路を1つの吸気マニホールド内に形成しているが、冷却水通路を吸気マニホールドとは別体の冷却水管で形成することもできる。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように本願発明によると、
(1)各気筒の吸、排気弁駆動用のプッシュロッドを、弁腕室側に行くにしたがって「ハ」の字状に開くように配置し、プッシュロッド間に、Vバンク内に向いて開口する吸気口を形成し、各気筒の吸気口を、Vバンク内に形成される吸気通路を介してVバンク内のキャブレターに接続することにより、Vバンク内を吸気マニホールド及びキャブレター配置スペースとして有効に利用しているので、エンジンの寸法、特にクランク軸芯方向の寸法をコンパクトにできる。しかも、両気筒の吸気口とキャブレターとを接続する吸気通路を、大きく、かつ、略最短距離で直線的に形成できるので、吸気通路抵抗を減少させることができると共に、スロットル調整の応答性が向上する。また、吸気通路内に燃料やオイルが溜まるのを防止することもできる。
【0035】
(2)プッシュロッド間に吸気口と共に冷却水ジャケット出口を開口し、両気筒の冷却水ジャケット出口を上記吸気マニホールド内の吸気通路に隣接する冷却水通路により接続していると、冷却水経路の配管構造が簡素化され、これによってもエンジンのコンパクト化を達成できる。また、冷却水ジャケット内で温度上昇した冷却水が通る冷却水通路を吸気通路に隣接配置するので、吸気通路壁面の温度を上昇させ、吸気通路内の燃料の気化を促進する効果もある。
【0036】
(3)両冷却水ジャケット出口を接続する冷却水通路に、ラジエターに接続される冷却水通路出口を形成することにより、冷却水経路の配管の簡素化及びエンジンのコンパクト化が達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】エアクリーナを取り外した状態で示す本願発明を適用した水冷式オーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンの平面図である。
【図2】図1の水冷式オーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンの上半部を、一部縱断面で示す正面図(図1のII矢視図)である。
【図3】図2のIII−III断面拡大図である。
【図4】図3のヘッドカバーを取り除いて示すIV矢視図である。
【図5】図3のV−V断面図である。
【図6】吸気マニホールドの背面図(図1のVI矢視図)である。
【図7】吸気マニホールドの底面図である。
【図8】図7のVIII−VIII断面図である。
【図9】図7のIX−IX断面図である。
【図10】本願発明の別の実施の形態の平面図である。
【図11】従来例の平面図である。
【図12】図11のXII−XII断面図である。
【符号の説明】
2 シリンダ
3 シリンダヘッド
6 キャブレター
7 吸気マニホールド
8 エアクリーナ
11 吸気弁
12 吸気弁腕
13 排気弁腕
14 排気弁
15 吸気弁駆動用のプッシュロッド
16 排気弁駆動用のプッシュロッド
24 吸気口
25 冷却水ジャケット出口
40 冷却水通路
41 吸気通路
55 ラジエター
52 ラジエター側冷却水出口
Claims (4)
- 一対の気筒をV型に配列し、気筒間に形成されるVバンクの下方にクランク軸と平行なカム軸23を配置し、シリンダヘッド3に吸,排気弁11,14を配置し、該吸,排気弁11,14を開閉する吸,排気弁腕12,13を、プッシュロッド15,16及びタペット21を介して上記下方のカム軸23に連動させるオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおいて、
各気筒の吸、排気弁駆動用のプッシュロッド15,16を、弁腕室側に行くにしたがって開くように「ハ」の字状に配置し、
プッシュロッド15,16間に、シリンダヘッド3の吸気通路31及び冷却水ジャケット30を配設すると共に、Vバンク内に向いて開口する吸気口24及び冷却水ジャケット出口25を形成し、
Vバンク内には、前記両吸気口24に亘ってVバンク内を横断する吸気マニホールド7と、キャブレター6を配置し、
上記吸気マニホールド7内に形成された吸気通路40を介して前記シリンダヘッド3の各吸気口24を前記キャブレター6に連通し、
さらに、吸気マニホールド7内には、前記吸気通路40に隣接する冷却水通路41を形成し、該冷却水通路41の両端冷却水接続口44を両気筒の冷却水ジャケット出口25に連通していることを特徴とするオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジン。 - 請求項1記載のオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおいて、
両気筒の冷却水ジャケット出口25を連通する吸気マニホールド7内の冷却水通路41に、ラジエターに接続される冷却水通路出口52を形成していることを特徴とするオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジン。 - 請求項2記載のオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおいて、
両気筒の冷却水ジャケット出口25を連通する吸気マニホールド7内の冷却水通路41に、エンジンのサーモスタット装置59に連通する冷却水出口53を形成していることを特徴とするオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジン。 - 請求項1,2又は3のいずれかに記載のオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジンにおいて、
吸気弁腕12と排気弁腕13の間隔を、プッシュロッド15,16との接触面側が広がるようにハの字形に配置してあることを特徴とするオーバーヘッドバルブ型V型2気筒エンジン。
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