JP4203516B2 - 二輪車用エンジン - Google Patents

Description

この発明は、二輪車用エンジンのシリンダ径及びピストン径を大型化（いわゆるボアアップ）することにより、そのエンジンの排気量を増量する排気量増量方法、及びその排気量増量方法に使用するピストン及びシリンダブロックに関するものである。

従来、二輪車用エンジンにおいてボアアップを図る際には、ピストンを大径のものに交換するとともに、シリンダブロックをその大径のピストンが収納可能なボアを有するものに交換したり、あるいは、取り外したシリンダブロックのシリンダ孔周囲をボーリングして拡径する手法が一般的である。

シリンダ孔は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、シリンダブロック２内をクランクケース１側からシリンダヘッド７側へと貫通して形成されるとともに、シリンダブロック２は、その下端２ａがクランクケース１内へ入り込んだ状態でクランクケース１に固定される。
なお、そのシリンダ孔１２内に、シリンダブロック２からクランクケース１内に至るシリンダスリーブが圧入される場合もある。

ピストン１０の下部には、横方向のピストンピンボス１０ｂが形成されており、そのピストンピンボス１０ｂと、コンロッド４の上端に形成された同方向のピン孔４ａ（本発明の実施形態の説明図である図２参照）とにピストンピン１５が挿通されて、ピストン１０とコンロッド４の上端とが接続されている。
また、そのコンロッド４は、前記クランクケース１内に収納したクランクシャフト３のクランクピン１７に接続され、前記ピストン１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に鎖線で示す上死点Ｕと、実線で示す下死点Ｄとの間で進退自在となっている。

ピストン１０の下端やシリンダブロック２の下端２ａがクランクケース１内に入り込む構造となっているため、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すエンジンを、図５に示すようにボアアップする際には、ピストンを大径のものに交換するとともに、その大径のピストンに対応したシリンダブロックを取付け、さらに、例えば、図４に示すように、クランクケース１の上部開口１ａを、従前の径（図示Ａ参照）から大径のピストン１０に対応する径（図示Ｂ参照）へと拡径すべく、穿孔作業を施すこととなる。

上記ボアアップの作業には、ピストン１０、シリンダスリーブ、コンロッド４、クランクシャフト３などエンジンの大部分の分解を伴うため、作業が大がかりなものとなる。作業が大がかりなものとなれば、その作業に手間と時間を要し、またその作業に要する費用も大きなものとなる。
したがって、より簡単な作業によりボアアップできる手法が望まれる。

そこで、この発明は、二輪車用エンジンを簡単にボアアップできるようにすることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、ボアアップの際に新たに配置する大径のピストンの高さを、従前の小径のピストンよりも低く抑えることにより、交換後は、その大径のピストンがクランクケース内に入り込まないように設定し、且つ、シリンダブロックがクランクケース内に入り込まないように設定したものである。
このようにすれば、クランクケースよりも上方に位置する部材のみを、新たに配置する大径のピストンに対応させればよく、クランクケース内の部品の分解など、大がかりな作業が不要となる。このため、二輪車用エンジンを簡単にボアアップできるようになる。
また、大径のピストンに対応させるために、クランクケースの上部開口を拡径する必要がないので、クランクケースの強度を低下させない。

具体的な構成は、内部にクランクシャフトを回転自在に収納するクランクケースと、そのクランクケース側からヘッド側へと貫通するシリンダ孔を有するシリンダブロックとを接続し、前記シリンダ孔内にピストンを配置し、前記ピストンをコンロッドを介して前記クランクケース内に収納したクランクシャフトに接続して、前記ピストンを上死点と下死点との間で進退自在とした二輪車用エンジンの排気量増量方法において、下記の手法を採用したものである。
すなわち、上記クランクケースから上記シリンダブロックを取外してさらに上記コンロッドからピストンを取外し、前記コンロッドに前記取り外したピストンよりも大径のピストンを取付けてそのピストンを前記取り外したシリンダブロックのシリンダ孔よりも大径のシリンダ孔を有するシリンダブロックの前記大径のシリンダ孔内に配置してそのシリンダブロックを前記クランクケースに接続し、前記シリンダブロックの下端は、前記クランクケースの上端よりも上方に位置し、前記大径のピストンは、前記下死点にある状態において、そのピストンの下端が前記クランクケースの上端よりも上方に位置するように形成されている構成である。

ボアアップの際に必要な作業としては、シリンダヘッドを一旦取り外した後、クランクケースよりも上方に位置する部材、すなわち、シリンダブロック、ピストン等、及びそれらの付属部品をボアアップ後の態様のものに交換すれば足り、クランクケース及びその内部の部品を分解する作業が不要である。
なお、新たに取付けるシリンダブロックは、上記取外したシリンダブロックにボーリングを施して、ボアアップ後の大径のピストンに対応したシリンダ孔を形成したものであってもよいし、予め前記大径のピストンに対応したシリンダ孔を形成した別のシリンダブロックを用意しておいてもよい。

また、上記二輪車用エンジンの排気量増量方法に使用するピストンとして、上記ピストンが上記下死点にある状態において、前記ピストンの下端を上記クランクケースの上端よりも上方に位置するように形成したピストンの構成を採用し得る。
同じく、上記二輪車用エンジンの排気量増量方法に使用するシリンダブロックとして、上記シリンダブロックの下端を上記クランクケースの上端よりも上方に位置するように形成したシリンダブロックの構成を採用し得る。

この発明は、クランクケース及びその内部の部品の分解作業が不要となるので、二輪車用エンジンを簡単にボアアップできるようになる。また、ボアアップ後のピストンがクランクケース内に入り込まないので、クランクケースを穿孔等する必要がなくクランクケースの強度を低下させない。

一実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態は、本田技研工業株式会社製「スーパーカブ（商品名）」に搭載されるＣ５０Ｅ型空冷4サイクル単気筒エンジンにおいて、その排気量を５０ｃｃから９５ｃｃ、又は１０６ｃｃに増量するためのボアアップによる排気量増量方法である。図３（ａ）、図３（ｂ）はボアアップ前の状態を示し、図１はボアアップ後の状態を示す。また、図２は、そのボアアップ後の状態を示す分解図である。
なお、適用するエンジンの形式は上記に限定されず、また、ボアアップ後の設定排気量は、適宜に設定することができるので、この実施形態に限定されない。

ボアアップ前のエンジンの構成は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、内部にクランクシャフト３を回転自在に収納するクランク室１６を有するクランクケース１と、そのクランクケース１側からヘッド側へと貫通するシリンダ孔１２を有するシリンダブロック２、そのシリンダブロック２上に据付けられるシリンダヘッド７とが、複数本のスタッドボルト（ボルト軸）６、及びガスケット１３，１４等を介して一体に接続されている。
なお、クランクケース１にシリンダブロック２、及びシリンダヘッド７を取付ける方法は、エンジンの形式に応じて周知の手法を採用し得る。

前記シリンダ孔１２内に配置されるピストン１０、そのピストン１０とコンロッド４との接続、その他付属品等の構成は、上記従来例にて説明した構成と同様である。
また、図中に鎖線で示すピストン１０の位置は上死点Ｕを、実線で示すピストン１０の位置は下死点Ｄを示し、ピストン１０上部における混合気の燃焼により、ピストン１０がその上死点Ｕと下死点Ｄとの間で進退し、その進退によりコンロッド４を介してクランクシャフト３に回転力を付与する。

以下、排気量を増量する際の作業について説明する。
まず、スタッドボルト６を緩めて抜き取り、シリンダブロック２上のシリンダヘッド７を取外す。つぎに、シリンダブロック２をクランクケース１から取外す。このとき、ピストン１０はコンロッド４に接続された状態にあるので、そのピストン１０をシリンダ孔１２内を摺動させながらシリンダブロック２をクランクケース１から引き離す方向に抜き取るようにする。

その後、コンロッド４とピストン１０とを係止しているピストンピン１５を抜き取ってピストン１０を取り外す。ピストンピン１５は、サークリップ１５ａを取り外せば抜き取り可能である。

つぎに、取り外したシリンダブロック２のシリンダ孔１２よりも大径のシリンダ孔１２を有するシリンダブロック２を用意する。また、その大径のシリンダ孔１２に対応するピストンリング１１を備えた大径のピストン１０を用意する。

その新たに取付けるシリンダブロック２は、図１に示すように、その下端２ａがクランクケース１上面において開口１ａの周縁部に接し、その開口１ａからクランクケース１内に入り込まない状態に取付けできるようになっている。

クランクケース１の上部に突出しているコンロッド４の上端に、前記ピストンピン１５等を介して前記大径のピストン１０を取付け（図２参照）、そのピストン１０を前記大径のシリンダ孔１２内に摺動させながら、ガスケット１４を介してシリンダブロック２をクランクケース１上に配置する。この大径のピストン１０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、前記取り外したピストン１０よりもスカート１０ａの長さが短くなっている。

最後に、そのシリンダブロック２上にガスケット１３を介してシリンダヘッド７を配置し、前記クランクケース１とシリンダブロック２とシリンダヘッド７とを、スタッドボルト６を介して接続する。

この構成により、図１に示すように、ピストン１０が下死点Ｄにある状態において、前記ピストン１０のスカート１０ａの下端１０ｃが、シリンダブロック２内に留まることとなり、クランクケース１内に入り込まない。このため、クランクケース１に穿孔作業を施す必要はない。

また、この排気量増量方法によれば、シリンダブロック２の脱着、あるいは交換、ピストン１０の交換により、既に装着されていたピストン１０よりも大径の（オーバーサイズの）ピストン１０に対応したエンジンを製作することができるので、エンジンを二輪車に搭載した状態においての作業も可能である。

上記実施形態では、エンジンのボアアップに際し、取り外したシリンダブロック２のシリンダ孔１２よりも大径のシリンダ孔１２を有するシリンダブロック２を別に用意したが、その取外したシリンダブロック２のシリンダ孔１２周囲の肉厚寸法が、充分に厚く強度上許容される場合には、取外したシリンダブロック２のシリンダ孔１２周囲にボーリングを施して、ボアアップ後の大径のピストン１０に対応したシリンダ孔１２を形成してもよい。
この場合、ボアアップ前の状態において、シリンダブロック２の下端２ａがクランクケース１内に入り込んでいる構造となっている場合は、上述のシリンダ孔１２周囲のボーリングとともにその入り込んでいる部分を切除することにより、クランクケース１への取付け状態で、その下端２ａが開口１ａからクランクケース１内に入り込まない状態となる。このようにすれば、上記実施形態と同様、クランクケース１に穿孔作業を施す必要はなくなる。

なお、上記実施形態以外の二輪車用エンジンにおいても、この排気量増量方法を適用できることはいうまでもなく、２サイクル、４サイクルの別、シリンダの気筒数、バルブの動作機構の別による本排気量増量方法の適用の制限はない。

一実施形態の正面図 同実施例の要部分解斜視図 排気量増量前の状態を示す正面図 排気量増量前の状態を示す側面図 クランクケースの詳細図で（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は側面図 従来例の正面図

符号の説明

１ クランクケース
１ａ 開口
２ シリンダブロック
２ａ 下端
３ クランクシャフト
４ コンロッド
６ ボルト軸（スタッドボルト）
７ シリンダヘッド
１０ ピストン
１０ａ ピストンスカート
１０ｂ ピストンピンボス
１１ ピストンリング
１２ シリンダ孔
１３，１４ ガスケット
１５ ピストンピン
１６ クランク室
１７ クランクピン

Claims (3)

1. 内部にクランクシャフト３を回転自在に収納するクランクケース１と、そのクランクケース１側からヘッド側へと貫通するシリンダ孔１２を有するシリンダブロック２とを接続し、前記シリンダ孔１２内にピストン１０を配置し、前記ピストン１０をコンロッド４を介して前記クランクケース１内に収納したクランクシャフト３に接続して、前記ピストン１０を上死点Ｕと下死点Ｄとの間で進退自在とした二輪車用エンジンの排気量増量方法において、
   上記ピストン１０は上記下死点Ｄにある状態におけるそのピストン１０の下端及び上記シリンダブロック２の下端が上記クランクケース１内に入り込んでおり、前記クランクケース１から前記シリンダブロック２を取外してさらに上記コンロッド４から前記ピストン１０を取外し、前記コンロッド４に前記取り外したピストン１０よりも大径のピストン１０を取付けてその大径のピストン１０を前記取り外したシリンダブロック２のシリンダ孔１２よりも大径のシリンダ孔１２を有するシリンダブロック２の前記大径のシリンダ孔１２内に配置してそのシリンダブロック２を前記クランクケース１に接続し、
   上記大径のシリンダ孔１２を有するシリンダブロック２の下端は、上記クランクケース１の上端よりも上方に位置し、上記大径のピストン１０は、上記下死点Ｄにある状態において、その大径のピストン１０の下端が上記クランクケース１の上端よりも上方に位置するように形成されていることを特徴とする排気量増量方法。
2. 請求項１に記載の二輪車用エンジンの排気量増量方法に使用するピストン１０であって、上記ピストン１０が上記下死点Ｄにある状態において、前記ピストン１０の下端を上記クランクケース１の上端よりも上方に位置するように形成されたことを特徴とするピストン。
3. 請求項１に記載の二輪車用エンジンの排気量増量方法に使用するシリンダブロック２であって、上記シリンダブロック２の下端を上記クランクケース１の上端よりも上方に位置するように形成されたことを特徴とするシリンダブロック。

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