JP3986760B2 - 自動二輪車用エンジン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車用エンジンに関し、特に、クランクケース、このクランクケースの前端上部から車両の前方上向きに延出するシリンダブロック、及びこのシリンダブロックの上端に接合されるシリンダヘッドを備え、クランクケースに収容、支持されるクランク軸、変速入力軸及び変速出力軸を、それらの軸線が車両の左右方向を向くように配置すると共に、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む平面に対して上方に変速入力軸をオフセット配置したものゝ改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動二輪車用エンジンでは、一般的にシリンダブロックを、その軸線がクランク軸の軸線と交差するように配置している(例えば特開平11−29085号公報参照)。
【発明が解決しようとする課題】
かゝる自動二輪車用エンジンにおいて、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む平面に対して上方に変速入力軸をオフセット配置することは、クランク軸及び変速出力軸の軸間距離を縮めてエンジンの前後方向の全長を短縮し、そのコンパクト化を図る上に有効であるが、従来のエンジンでは、シリンダブロックに邪魔されて、変速入力軸の上方オフセット量を充分に得ることができない。そこで、変速入力軸の上方オフセット量を充分に得べく、シリンダブロックの水平面に対する起立角度を小さく設定することが考えられるが、そのようにすれば、シリンダヘッドの前端が前方に移動することになるため、それによるエンジンの前後方向の全長の増加が生じてしまい、変速入力軸の上方オフセット量の増加によるエンジンの前後方向の全長の短縮分を帳消しにすることになる。
【0003】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、シリンダブロックに邪魔されることなく、変速入力軸の上方オフセット量を充分に増加させて、エンジンの前後方向全長を効果的に短縮し得るようにした、自動二輪車用エンジンを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、クランクケース、このクランクケースの前端上部から車両の前方上向きに延出する第1のシリンダブロック、同クランクケースの前端上部から車両の後方上向きに延出する第2のシリンダブロック、及び各シリンダブロックの上端に接合されるシリンダヘッドを備え、クランクケースに収容、支持されるクランク軸、変速入力軸及び変速出力軸を、それらの軸線が車両の左右方向を向くように配置すると共に、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む平面に対して上方に変速入力軸をオフセット配置した自動二輪車用エンジンであって、第1のシリンダブロックおよび第2のシリンダブロックを、それらの軸線が何れもクランク軸の軸線の前方を通るように配置する一方、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む前記平面を、クランク軸から変速出力軸に向けて下向きに傾斜させ、前記平面の上方に位置する変速入力軸を、クランク軸及び変速出力軸の中間に配置すると共に、入、出力軸間には、入力軸上の複数のギヤと、出力軸上の複数のギヤとを直接噛合させて複数段の変速ギヤ列を構成したことを特徴とする。
【0005】
この特徴によれば、シリンダブロックの軸線がクランク軸の軸線の前方を通るようにシリンダブロックを配置する際に、シリンダブロックの軸線の水平面に対する起立角度を増加すれば、エンジンの前端位置を変えることなく、シリンダブロックに拘束されないクランクケースの自由な上面領域を拡大することができる。したがって、入力軸の前記平面に対する上方オフセット量を、シリンダブロックに邪魔されることなく、充分に増加させて、クランク軸及び出力軸の軸間距離を効果的に短縮することができ、その結果、クランクケースの前後方向のコンパクト化をもたらし、それに伴いエンジンの前後方向の全長が大幅に短縮し、エンジンのコンパクト化を効果的に図ることができる。
【0006】
しかも、シリンダブロックの軸線の、クランク軸の軸線に対するオフセットは、エンジンの膨張工程における最大圧力時におけるコンロッドの傾き角度の減少をもたらし、その結果、ピストンがシリンダボアの内面から受けるサイドスラストが減少し、ピストンの摺動摩擦抵抗が減じて、低燃費性の向上にも寄与することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【0008】
図1は参考例に係るエンジンを搭載した自動二輪車の側面図、図2は上記エンジンの縦断側面図、図3は図2の3−3線断面図であり、また図4は本発明の実施例に係るエンジンの縦断側面図である。
【0009】
尚、以下の説明において、前後、左右とは、本発明を適用する自動二輪車Mを基準にして言うものである。
【0010】
先ず、図1及び図2に示す参考例の説明から始める。図1において、自動二輪車Mの車体フレームFは、ヘッドパイプ1と、このヘッドパイプ1の上部に溶接されて緩勾配で後方下向きに延びるメインチューブ2と、ヘッドパイプ1の下部に溶接されてるダウンチューブ3とを備える。そのダウンチューブ3は、ヘッドパイプ1から下方に延びる下降部3aと、この下降部3aの下端から後方へ屈曲する水平部3bとからなっており、メインチューブ2の中間部から下方へ延びるセンタチューブ4がこの水平部3bの後端部に接続される。メインチューブ2及びダウンチューブ3間には、ヘッドパイプ1に近接した位置でステー5が接続される。そして、メインチューブ2、ダウンチューブ3、ステー5及びセンタチューブ4に囲まれるスペースに、ダウンチューブ3及びステー5により支持されるエンジンEが配置される。
【0011】
ヘッドパイプ1には、前輪6fを軸支するフロントフォーク7が操向可能に枢支され、またダウンチューブ3の後端部には、後輪6rを軸支するリアフォーク8がピボット軸9を介して枢支される。このリアフォーク8とメインチューブ2間にリアクッション10が連結される。
【0012】
またメインチューブ2には、燃料タンク11及びサドル12が設置される。
【0013】
図2及び図3に示すように、上記エンジンEにおいて、エンジン本体20は、クランクケース21と、このクランクケース21の上部前端に結合されて前方上向きに突出するシリンダブロック22と、このシリンダブロック22の上端に接合されるシリンダヘッド23とから構成される。
【0014】
クランクケース21には、その左右両側壁にベアリング27,27′を介して支承されるクランク軸28が収容される。このクランク軸28には、シリンダブロック22が有する単一のシリンダボア22a内を摺動するピストン29がコンロッド30を介して連接される。
【0015】
シリンダヘッド23には、ピストン29の頂面が臨む燃焼室31と、この燃焼室31に連なりシリンダヘッド23の背面に開口する吸気ポート32と、同燃焼室31に連なりシリンダヘッド23の前面に開口する排気ポート33とが形成されると共に、それら吸気ポート32及び排気ポート33を開閉する吸気弁34及び排気弁35が装着される。そして吸気弁34及び排気弁35を開閉駆動する動弁機構36がシリンダヘッド23の動弁室37に設置される。
【0016】
この動弁機構36は、吸気及び排気弁34,35の中間部でクランク軸28と平行にしてシリンダヘッド23に左右一対のベアリング39,39′を介して支承されるカム軸38と、このカム軸38及び吸気弁34間を連動すべくシリンダヘッド23に軸支される吸気ロッカアーム40と、カム軸38及び排気弁35間を連動すべくシリンダヘッド23に軸支される排気ロッカアーム41と、吸気及び排気弁34,35をそれぞれ閉じ方向に付勢する弁ばね42,43とから構成される。
【0017】
カム軸38は、タイミング伝動装置51を介してクランク軸28に連結される。このタイミング伝動装置51は、クランク軸28を支持する左側のベアリング27の外側に隣接してクランク軸28に固着される駆動スプロケット52と、カム軸38の一端に固着される従動スプロケット53と、両スプロケット52,53に巻き掛けられる無端のタイミングチェーン54とからなり、クランク軸28の回転を2分の1の減速比をもってカム軸38に伝達することができる。タイミングチェーン54は、シリンダブロック22の一側壁に形成されたタイミングチェーン通路55に収容される。
【0018】
シリンダヘッド23の背面には、吸気ポート32に連なる気化器13(図1参照)が取り付けられ、シリンダヘッド23の前面には、排気ポート33に連なる排気管14(同じく図1参照)が接続され、その後端にマフラ15が接続される。
【0019】
シリンダブロック22は、そのシリンダボア22aの軸線Abをクランク軸28の軸線Acに対して前方へ距離eだけオフセットするように配置される。その際、シリンダヘッド23の前端部を従来と同様に前記ダウンチューブ3の下降部3aに極力近接したまゝで、シリンダブロック22の軸線Abの水平面に対する起立角度θが比較的急角度に設定される。望ましくはシリンダブロック22がダウンチューブ3の下降部3aと平行になるように設定される。
【0020】
クランクケース21の、シリンダブロック22の背面に近接した部分にブリーザ室57が形成される。このブリーザ室57の入口57aは、クランクケース21内と連通され、その出口57bは、前記気化器13を含む吸気系にブリーザパイプ59を介して連通される。ブリーザ室57内は、その入口57a及び出口57b間にわたり迷路状に形成され、クランクケース21内で発生したブローバイガスがこのブリーザ室57を通過する間に、ブローバイガスに含まれる潤滑オイル分を分離するようになっている。このブリーザ室57は、側面視で後述する変速クラッチ78と重なるように配置される。
【0021】
クランク軸28の一端部には、発電機60のロータ61がキー結合され、このロータ61と、クランク軸28に回転自在に支承される始動ギヤ62とが一方向クラッチ63を介して連結される。一方向クラッチ63は、始動ギヤ62からロータ61への一方向のみ回転力を伝達し得るようになっており、また上記始動ギヤ62を減速ギヤ列を介して駆動する始動モータ65は、シリンダブロック22の下方でクランクケース21の前部に取り付けられる。
【0022】
クランクケース21には、クランク軸28と平行に配置される入力軸71及び出力軸72を備える変速機70が収容される。その際、入、出力軸71,72は、各一対のベアリング73,73′;74,74′をそれぞれ介してクランクケース21の両側壁に支承される。これら入、出力軸71,72間には、入力軸71上の複数のギヤと、出力軸72上の複数のギヤとを直接噛合させて複数段の変速ギヤ列751 〜75nが構成される。クランク軸28の発生動力は、遠心クラッチ76、1次減速ギヤ列77及び変速クラッチ78を介して入力軸71に伝達し、そしてこの入力軸71から、選択された一つの変速ギヤ列を介して出力軸72に伝達し、さらにクランクケース21外に配設されるチェーン伝動装置79(図1参照)を介して後輪6rへと伝達して、それを駆動する。前記遠心クラッチ76はクランク軸28の一端部に設けられ、前記変速クラッチ78は、変速入力軸71の、遠心クラッチ76と同側の一端部に設けられる。
【0023】
上記変速機70において、入力軸71は、その軸線Aiがクランク軸28及び出力軸72の中間で、クランク軸28及び出力軸72の両軸線Ac、Aoを含む平面Pに対して上方に距離sだけオフセットするように配置される。またクランク軸28及び出力軸72は、上記平面Pがクランク軸28から出力軸72に向かって下向きに傾斜するように配置される。
【0024】
次に、この参考例の作用について説明する。
【0025】
図2には従来のエンジンE′の外郭が鎖線で示される。本発明のエンジンEと従来のエンジンEとの外郭線を比較すると明らかなように、シリンダヘッド23の前端部をダウンチューブ3の下降部3aに極力近接したまゝで、シリンダブロック22の軸線Abの水平面に対する起立角度θを、従来の角度θ′よりも急角度に設定しながら、シリンダブロック22の軸線Abがクランク軸28の軸線Acの前方を通るようにシリンダブロック22が配置されるので、エンジンEの前端位置を変えることなく、シリンダブロック22に拘束されないクランクケース21の自由な上面領域を拡大することができる。したがって、入力軸71の前記水平面Pに対する上方オフセット量sを、シリンダブロック22に邪魔されることなく、従来のオフセットs′より充分に増加させて、クランク軸28及び出力軸72の軸間距離L1 を従来の軸間距離L1 ′よりも大幅に短縮することができ、その結果、クランクケース21の前後方向のコンパクト化をもたらし、それに伴いエンジンEの前後方向の全長L2 が従来の全長L2 ′よりも大幅に短縮し、エンジンEのコンパクト化を大いに図ることができる。特に、シリンダブロック22を車体フレームFのダウンチューブ3の下降部3aに平行させる場合には、その下降部3aとシリンダヘッド23間のデッドスペースを極小にして、自動二輪車Mのホイールベースの減少を図ることができる。 しかも、シリンダボア22aの軸線Abの、クランク軸28の軸線Acに対するオフセットは、エンジンEの膨張工程における最大圧力時におけるコンロッド30の傾き角度の減少をもたらし、その結果、ピストン29がシリンダボア22aの内面から受けるサイドスラストが減少し、ピストン29の摺動摩擦抵抗が減じて、低燃費性の向上にも寄与することができる。
【0026】
また、クランクケース21には、シリンダブロック22の背面に近接した部分にブリーザ室57が形成されるので、クランクケース21内の、シリンダブロック22と入力軸71との間に存在するデッドスペースをブリーザ室57の形成に有効利用して、エンジンEの更なるコンパクトに寄与し得る。
【0027】
次に、図4に示す本発明の実施例について説明する。
【0028】
この実施例は、本発明を、前部バンクBf及び後部バンクBrを有するV型エンジンEに適用したもので、その前部バンクBfが上記参考例におけるシリンダブロック22及びシリンダヘッド23に対応し、またその前部バンクBfのシリンダブロック22が本発明の第1のシリンダブロックを構成する。そして後部バンクBrは、変速機70との干渉を回避するために、それのシリンダブロック22(即ち本発明の第2のシリンダブロック)の軸線Abがクランク軸28の軸線Acに対して前方に距離eだけオフセットするように配置される。図示例では、前部バンクBfのシリンダブロック軸線Abのクランク軸軸線Acに対する前方オフセット距離と、後部バンクBrのシリンダブロック軸線Abのクランク軸軸線Acに対する前方オフセット距離とを等しくeと設定したが、これらオフセット量を互いに異ならせることもできる。
【0029】
その他の構成は、参考例と同様であるので、図中、参考例との対応部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【0030】
本発明は、上記実施例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。
【0031】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、クランクケース、このクランクケースの前端上部から車両の前方上向きに延出する第1のシリンダブロック、同クランクケースの前端上部から車両の後方上向きに延出する第2のシリンダブロック、及び各シリンダブロックの上端に接合されるシリンダヘッドを備え、クランクケースに収容、支持されるクランク軸、変速入力軸及び変速出力軸を、それらの軸線が車両の左右方向を向くように配置すると共に、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む平面に対して上方に変速入力軸をオフセット配置した自動二輪車用エンジンであって、第1のシリンダブロックおよび第2のシリンダブロックを、それらの軸線が何れもクランク軸の軸線の前方を通るように配置する一方、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む前記平面を、クランク軸から変速出力軸に向けて下向きに傾斜させ、前記平面の上方に位置する変速入力軸を、クランク軸及び変速出力軸の中間に配置すると共に、入、出力軸間には、入力軸上の複数のギヤと、出力軸上の複数のギヤとを直接噛合させて複数段の変速ギヤ列を構成したので、シリンダブロックの軸線がクランク軸の軸線の前方を通るようにシリンダブロックを配置する際に、シリンダブロックの軸線の起立角度を増加することにより、エンジンの前端位置を変えることなく、シリンダブロックに拘束されないクランクケースの自由な上面領域を拡大することができ、したがって、入力軸の前記平面に対する上方オフセット量を、シリンダブロックに邪魔されることなく、充分に増加させて、エンジンの前後方向のコンパクト化を効果的に図ることができる。しかも、シリンダブロックの軸線の、クランク軸の軸線に対するオフセットは、エンジンの膨張工程における最大圧力時におけるコンロッドの傾き角度の減少をもたらし、ピストンがシリンダボアの内面から受けるサイドスラストの減少により、ピストンの摺動摩擦抵抗が減じて、低燃費性の向上にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 参考例に係るエンジンを搭載した自動二輪車の側面図。
【図2】 上記エンジンの縦断側面図(図3の2−2線断面図)。
【図3】 図2の3−3線断面図。
【図4】 本発明の実施例に係るエンジンの縦断側面図。
【符号の説明】
Ab・・・・・シリンダブロックの軸線
Ac・・・・・クランク軸の軸線
Ai・・・・・変速入力軸の軸線
Ao・・・・・変速出力軸の軸線
E・・・・・・エンジン
F・・・・・・車体フレーム
M・・・・・・自動二輪車
P・・・・・・軸線Ac、Aoを含む平面
3・・・・・・ダウンチューブ
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
28・・・・・クランク軸
57・・・・・ブリーザ室
71・・・・・変速入力軸
72・・・・・変速出力軸
Claims (1)
- クランクケース(21)、このクランクケース(21)の前端上部から車両(M)の前方上向きに延出する第1のシリンダブロック(22)、同クランクケース(21)の前端上部から車両(M)の後方上向きに延出する第2のシリンダブロック、及び各シリンダブロック(22)の上端に接合されるシリンダヘッド(23)を備え、クランクケース(21)に収容、支持されるクランク軸(28)、変速入力軸(71)及び変速出力軸(72)を、それらの軸線(Ac、Ai、Ao)が車両の左右方向を向くように配置すると共に、クランク軸(28)及び変速出力軸(72)の両軸線(Ac、Ao)を含む平面(P)に対して上方に変速入力軸(71)をオフセット配置した自動二輪車用エンジンであって、
第1のシリンダブロック(22)および第2のシリンダブロックを、それらの軸線(Ab)が何れもクランク軸(28)の軸線(Ac)の前方を通るように配置する一方、クランク軸(28)及び変速出力軸(72)の両軸線(Ac、Ao)を含む前記平面(P)を、クランク軸(28)から変速出力軸(72)に向けて下向きに傾斜させ、前記平面(P)の上方に位置する変速入力軸(71)を、クランク軸(28)及び変速出力軸(72)の中間に配置すると共に、入、出力軸(71,72)間には、入力軸(71)上の複数のギヤと、出力軸(72)上の複数のギヤとを直接噛合させて複数段の変速ギヤ列(751 〜75n)を構成したことを特徴とする、自動二輪車用エンジン。
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