JP4426656B2

JP4426656B2 - Ｖ型２サイクルエンジン

Info

Publication number: JP4426656B2
Application number: JP10559998A
Authority: JP
Inventors: 勇高橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11287129A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はＶ型２サイクルエンジン、特に２軸Ｖ型エンジンに好適なものに関する。なお、本願発明において気筒とは、クランクケースに形成されるシリンダブロック及びその上に重ねられるシリンダ並びにシリンダヘッドを総称するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６−２８８２５４号にはＶ型２サイクルエンジンの前後各気筒毎にクランク軸を設けた２軸Ｖ型を採用し、各シリンダ中心線に対してクランクケースに設けられるリードバルブの中心線をオフセットさせた構造が示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例は、吸気通路の曲がりを少なくして吸気抵抗を少なくできる反面、リードバルブとシリンダの各中心をオフセットするだけエンジンの横幅が増大する。特に、Ｖ字型をなす前後の気筒が同一平面上にある場合は、気化器の干渉を避けるため、さらに大きくオフセットしなければならず、それだけ吸気通路面積を確保しにくくなる。本願発明は係る条件下でも他側の干渉が無く吸気系部品等を配設できるとともに、十分な吸気通路面積を確保でき、そのうえエンジンの横幅をスリムにできるＶ型２サイクルエンジンの実現を主目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本願のＶ型２サイクルエンジンに係る第１の発明は、Ｖ字型をなす一対の気筒を設け、それぞれの気筒毎に設けられた計２本のクランク軸を互いに平行に上下配置し、コンロッドを含むクランク機構が同一平面上に配置されるように構成した２軸Ｖ型エンジンにおいて、
Ｖ字型をなす一対の気筒である上バンクシリンダと下バンクシリンダはそれぞれ、クランクケースをなす上バンクシリンダブロックと下バンクシリンダブロックへ取付けられ、
各上バンクシリンダブロックと下バンクシリンダブロックの対向面には吸気通路が開口し、
これら各開口にはインテークパイプを介して気化器が接続されるとともに、
エンジンの横幅方向の中心線をＣ、前記上バンクシリンダ及び下バンクシリンダの各気筒中心線であるシリンダ中心線をＣ１、Ｃ２とし、前記開口の前記インテークパイプが取付けられる取付面における横幅方向の中心と前記シリンダ中心線Ｃ１、Ｃ２とを結ぶ線をＬ１、Ｌ２としたとき、
前記線Ｌ１及びＬ２が前記中心線Ｃに対して互いに反対方向に所要角度をなし、
前記各シリンダブロックにおけるインテークパイプの取付面がそれぞれ前記線Ｌ１、Ｌ２に対して略直交し、かつ互いに反対側を向くように、
前記上バンクシリンダと下バンクシリンダ及び前記各インテークパイプの取付面がそれぞれ、前記中心線Ｃに対して互いに反対方向へ前記所要角度回転されていることを特徴とする。
【０００５】
第２の発明は、第１の発明において、前記各クランク軸を、クランクピンを一体に有するウエブとこのクランクピンを嵌合するピン穴を有するウエブとによる組立式にするとともに、前記２本のクランク軸において、クランクピンを有する側のウエブが互いに逆向きに配置され、
前記ピン穴を有するウエブの外径を、前記クランクピンを有するウエブの外径より大径としたことを特徴とする。
【０００６】
第３の発明は、第１の発明において、前記各吸気通路の開口内にそれぞれリードバルブを設け、これらのリードバルブに前記インテークパイプを介して気化器をそれぞれ接続して、各気化器を側面視で互いに重なり合うように配設し、
前記リードバルブを取付けたバルブボデイの頂点を横向きに配設して、上記気化器からの流れに合わせてリードバルブボディを階段状に形成し、これに対応してリードバルブの自由端側長さも階段状に変化し、気筒が所要角度回転されている側が短く、反対側が長くなっていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
第１の発明によれば、Ｖ字型をなす一対の気筒である上バンクシリンダと下バンクシリンダをそれぞれ、シリンダブロックの中心と吸気通路の横幅方向を結ぶ線が、上バンクシリンダ及び下バンクシリンダの各中心線に対して
を互いに逆方向へひねったように配置したので、各気筒並びにこれらの各クランク機構を同一平面に設けた２軸Ｖ型エンジンを採用しても、吸気系部品並びに排気系部品の配置に際して他方の気筒側と干渉せずに配置可能になり、これらのレイアウトが容易になるとともに、自由度が増す。
【０００８】
また、吸気系においては、吸気通路を気筒に対してオフセットせずに設けることができ、かつ吸気通路をあまり曲げないようにできるので、十分な吸気通路面積を確保でき、かつ吸気抵抗を少なくして充填効率を高め、エンジンの出力を向上させることができる。そのうえ、吸気通路を気筒に対してオフセットさせないで済むため、エンジンの横幅をスリムにできる。
【０００９】
第２の発明によれば、各クランク軸をそれぞれ組立式にするとともに、２本のクランク軸におけるクランクピンを有する側のウエブを互いに逆向きに配置したので、左右の重量バランスをとることができる。
【００１０】
このとき、ピン穴を有するウエブの外径を、クランクピンを有するウエブの外径より大径にすれば、ピン穴の形成が容易になる。そのうえ、このように大径と小径の組合せとしても、２本のクランク軸で大径のウエブと小径のウエブの位置関係を互いに反対にすることにより、上下のクランク軸を可能な限り近接配置でき、エンジンのコンパクト化を実現できる。
【００１１】
さらに、所要角度回転されて取付けられた気筒に連通する吸気通路をクランクケースに形成するとともに、この吸気通路の所要角度回転方向を大径のクランクウエブ側にすれば、大径のウエブが気筒の前側中央部に位置するようになるので、大径のウエブの配置が容易になり、クランクケースをコンパクト化できる。
【００１２】
第３の発明によれば、気筒を逆方向へ所要角度回転して取付けたので、一対の気筒に挟まれたクランクケースの対向面にそれぞれリードバルブを設け、これらのリードバルブに気化器をそれぞれ接続し、かつ各気化器を側面視で互いに重なり合うように配設しても、それぞれが干渉しない。したがって、各気化器等の吸気系部品をＶ字空間内へコンパクトに配設できる。
【００１３】
このとき、バルブボディの頂点部を横長に配置し、かつリードバルブの座面を階段状に形成すると、気化器からの混合気の流れに合わせて吸気通路断面積を変化させることができ、通路内の混合気を均一にできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面にもとづいて一実施例を説明する。図１は本実施例が適用された自動２輪車の外観側面図、図２はその車体骨格部の要部側面図、図３はそのエンジンの車体左側側面図、図４は同右側側面図、図５は図３の５−５線に沿う断面図である。
【００１５】
まず、図１に示すように、この自動２輪車は前輪１を支持する左右一対のフロントフォーク２の各上端部がトップブリッジ３及びボトムブリッジ４を介してヘッドパイプ５へ回動自在に支持されている。
【００１６】
ヘッドパイプ５からは左右一対をなして後方へ延出するメインフレーム６が設けられ、その上に燃料タンク７が支持され、かつ下方にエンジン８が支持されている。エンジン８を構成するクランクケース１０の後端部にはピボット軸１１を介してリヤスイングアーム１２の前端部が上下方向へ回動自在に直接支持されている。
【００１７】
リヤスイングアーム１２は後端部に後輪１３を支持するとともに、クランクケース１０の後端部との間にリンク機構１４が設けられ、このリンク機構１４とメインフレーム６の後端部間に後輪サスペンションのリヤクッションユニット１５が設けられている。符号１６はシート、１６ａはこのシート１６を支持するリヤカバーであり前端部をメインフレーム６の後部へ取付けられている。
【００１８】
符号１７はエンジン８の側方を含む車体前部を覆うフロントカウルであり、両側面には排風口１７ａが形成され、この排風口１７ａに後半部が重なるフロントカウル１７の内側にサイドラジエタ１８が配置されている。サイドラジエタ１８は車体中心と略平行に車体の左右両側へ対面して一対で設けられる。左右のサイドラジエタ１８に挟まれた中央部分には吸気ボックス１９が配置されている。吸気ボックス１９内には後述する気化器が収容され、走行風圧により燃料を気化器へ加圧供給するための公知装置である。
【００１９】
図２に示すように、メインフレーム６の下部には前部から後部へ向かって第１のエンジンハンガ２０、第２のエンジンハンガ２１及び第３のエンジンハンガ２２が順に設けられ、それぞれクランクケース１０と第１の支持軸２３、第２の支持軸２４及び第３の支持軸２５を介して連結されている。
【００２０】
エンジン８は、水冷Ｖ型２サイクルエンジンであり、前方へ向かってＶ字形をなす上バンク（又は後バンク、以下上バンクという）シリンダ２６と下バンク（又は前バンク、以下下バンクという）シリンダ２７を備え、両気筒によって形成されるＶ字型空間に吸気ボックス１９の後部が配され、各気筒に対する吸気口へ吸気ボックス１９内の気化器２８、２９（図３）がそれぞれ接続されている。
【００２１】
図３に示すように、このエンジン８は、各バンクシリンダ毎にクランク軸３０、３１を有する二軸Ｖ型エンジンであり、車幅方向へ配設された各クランク軸３０、３１は上下方向に並設され、それぞれの同調ギヤ３２、３３が噛み合っている。
【００２２】
下側のクランク軸３１と同軸で設けられたプライマリドライブギヤ３４はメイン軸３５と同軸のクラッチ３６に設けられたプライマリドリブンギヤ３７と噛み合っている。メイン軸３５上のメイン軸ギヤ３５ａはカウンタ軸３８上のカウンタ軸ギヤ３８ａと噛み合い、カウンタ軸３８の軸端に設けられているドライブスプロケット３９から出力される。
【００２３】
クランク軸後方の変速機は、メイン軸３５とカウンタ軸３８を上下方向に配置した縦型の常時噛み合い式になっており、図中のギヤ３５ａ及び３８ａは複数のギヤ群の一つを例示したものである。
【００２４】
クランクケース１０は左右分割構造になっている。クランクケース１０の前部には、上バンクシリンダ２６及び下バンクシリンダ２７が取付けられる上バンクシリンダブロック４１及び下バンクシリンダブロック４２が一体に形成されている。
【００２５】
クランクケース１０におけるＶ字型の谷間部である、上バンクシリンダブロック４１及び下バンクシリンダブロック４２の対向面間には、クランクケース吸入式の吸気構造を構成する吸気通路４３、４４がそれぞれ前方へ突出形成され、各突出端部にバルブボディ４５、４６を挟んでインテークパイプ４７、４８が取付けられている。
【００２６】
クランクケース１０の周囲には、前方から順に第１〜第３の取付ボス５０〜５２が設けられ、それぞれに貫通された第１〜第３の支持軸２３〜２５を介して第１〜第３のエンジンハンガ２０〜２２へ取付けられる。符号５３はピボット軸１１用の取付ボスである。
【００２７】
これらの第１〜第３の支持軸２３〜２５及びピボット軸１１は車幅方向へ車体中心に直交して配設され、これに対して、上バンクシリンダ２６と上バンクシリンダブロック４１並びに下バンクシリンダ２７と下バンクシリンダブロック４２はそれぞれ一体をなして互いに反対方向へ所要角度回転されて取付けられている。
【００２８】
符号５４、５５は排気通路であり、それぞれ排気管５４ａ、５５ａ及び排気チャンバ５４ｂ，５５ｂを介してマフラー５４ｃ、５５ｃへ接続している（図１）。５６、５７はシリンダヘッド、５８，５９は冷却水の送水口である。
【００２９】
図４に示すように、第１のボス５０（図３）を貫通した支持軸２３の車体右側軸端部に排気制御バルブ駆動プーリ６０が取付けられ、図示しないステップモータによりワイヤーを介して回転駆動されることにより、支持軸２３を挟んで対称位置に各端を取付けられた一対のリンク部材６１、６２を介して各排気通路５４、５５内に設けられた排気制御バルブを連動させて駆動するようになっている。６３、６４はリンクアームである。
【００３０】
また、クランク軸３０の車体右側軸端には発電機ロータ６５が設けられ、クランク軸３１の同じく車体右側軸端には水ポンプ６６が設けられている。ポンプカバー６７の中央部には冷却水吸い込み通路６８が側方へ突出して一体に設けられ、かつ上下方向に長いポンプカバー６７の長手方向には肉厚内を貫通して上下方向に延びるカバー側冷却水通路６９が形成されている。
【００３１】
符号７０はカバー側冷却水通路６９の上端部と連通してクランクケース１０の肉厚部内に形成されたに上ケース側水通路であり、上バンクシリンダブロック４１に形成された水通路を介して上バンクシリンダ２６及びシリンダヘッド５６の各ウォータージャケット２６ａ、５６ａ（図５）へ連通している。７１は水ポンプ６６から下バンクシリンダブロック４２に形成された冷却水通路を通って下バンクシリンダ２７及びシリンダヘッド５７の各ウォータージャケット（図示省略）へ連通する下ケース側水通路である。
【００３２】
図５に示すように、上側のクランク軸３０の一方の軸端に同調ギヤ３２、他端に発電機のロータ６５が取付けられ、下側のクランク軸３１の一方の軸端に同軸ギヤ３３、プライマリドライブギヤ３４が他端に水ポンプ６６の本体部をなすインペラー７２が取付けられている。
【００３３】
符号７５は上バンクシリンダ２６側のピストン、７６はそのコンロッド、７７は下バンクシリンダ２７側のコンロッドであり、図示しないピストンへ連結されている。この図から明らかなように、コンロッド７６、７７を含むクランク機構は同一平面上に配置され、図では明らかではないが上バンクシリンダ２６及び下バンクシリンダ２７も同一平面上に配置されている。符号１０Ｌはクランクケース１０の左カバー、１０Ｒは同右カバーである。
【００３４】
上側のクランク軸３０は小径のウエブ８０と大径のウエブ８１の組み合わせクランクとして構成され、小径のウエブ８０側にクランクピン８２が一体に形成されて、大径のウエブ８１側に形成されたピン穴８３へ嵌合されている。
【００３５】
一方、下側のクランク軸３１も同様に構成され、小径のウエブ８５と大径のウエブ８６の組み合わせクランクとして構成され、小径のウエブ８５側にクランクピン８７が一体に形成されて、大径のウエブ８６側に形成されたピン穴８８へ嵌合されている。
【００３６】
但し、上側のクランク軸３０と下側のクランク軸３１は小径のウエブ８０、８５と大径のウエブ８１、８６の左右位置を互いに反対にして配置されている。
【００３７】
図６は上バンクシリンダブロック４１と下バンクシリンダブロック４２の配置関係を模式的に示す図であり、上バンクシリンダブロック４１及び下バンクシリンダブロック４２の各シリンダ中心Ｃ１、Ｃ２を結ぶ線はエンジン８の横幅方向内における中心線Ｃであり、ほぼ車体中心に平行し、かつ第１の支持軸２３及び第２の支持軸２４の各軸線と直交するように配設される。
【００３８】
一方、上バンクシリンダブロック４１の中心Ｃ１と吸気通路４３の横幅方向中心とを結ぶ線Ｌ１は、中心線Ｃから時計回り方向へ角θだけ所要角度回転されて取付けられている。また、下バンクシリンダブロック４２の中心Ｃ２と吸気通路４４の横幅方向中心を結ぶ線Ｌ２は反対方向である反時計回り方向へ中心線Ｃに対して角θだけ所要角度回転されて取付けられている。
【００３９】
各吸気通路４３及び４４内には横長にバルブボディ４５及び４６が配置され、それぞれに公知のリードバルブが取付けられている。さらに、各吸気通路４３及び４４へ取付けられるインテークパイプ４７及び４８はそれぞれ逆方向へ若干湾曲し、それぞれの先端へ接続される気化器２８、気化器２９は、側面視で重なり合うようになっている（図３，４）。
【００４０】
図７は上バンクシリンダブロック４１の平面図であり、この図に示すように、上側クランク軸３０のウエッブは、角θ所要角度回転された側に大径のウエッブ８１が位置し、反対側に小径のウエッブ８０が位置するように配置されている。各ウエッブ８０、８１の回転面は中心線Ｃと平行である。なお、下バンクシリンダブロック４２側はこれと同様であるが対称に配置される。
【００４１】
図８は吸気通路４３の開口部を示す図であり、車軸方向へ長い長四角状に形成され、その結果ここへ嵌合されるバルブボディ４５も頂点部９０（図８）が横長になるように取付けられる。
【００４２】
図９はバルブボディ４５の断面図であり、符号９１はリードバルブ、９２はその座面である。図７に明らかなように、バルブボディ４５の頂部９０側は階段状部９３をなし、これに対応してリードバルブ９１の自由端側長さも階段状に変化し、気筒が所要角度回転されている側が短く、反対側が長くなっている。なお、下バンクシリンダブロック４２側の吸気通路４４及びバルブボディ４６も同形である。
【００４３】
次に、本実施例の作用を説明する。図６に示すように、上バンクシリンダブロック４１と下バンクシリンダブロック４２を互いに逆方向へ角θだけ所要角度回転して取付けてあるため、クランク軸３０及びクランク軸３１の各クランク機構を同一平面に設けても気化器２８、２９を含む吸気系を干渉せずに配設することができる。
【００４４】
その結果、図３に示すようにＶ字空間内へ側面視で気化器２８と同２９を重なるように配設することができるようになり、Ｖ字空間内へ吸気系をコンパクトに配設できる。そのうえ、吸気系部品並びに排気系部品の配置に際して他方の気筒側と干渉せずに配置可能になり、これらのレイアウトが容易になるとともに、自由度が増す。
【００４５】
しかも、吸気通路４３、４４を上バンクシリンダブロック４１、下バンクシリンダブロック４２に対してそれぞれオフセットせずに設けることができ、かつインテークパイプ４７及び４８もあまり曲げずに配設できるので、吸気通路面積を十分に確保でき、かつ吸気抵抗を少なくでき、吸気の充填効率を向上させてエンジンの出力向上を図ることができ、かつエンジン８の横幅をスリムにできる。
【００４６】
また、図５に示すように、上側のクランク軸３０と下側のクランク軸３１をそれぞれ組立式にするとともに、クランクピン８２、８７を有する小径のウエブ８０及び８５を互いに左右方向逆向きに配置したので、左右の重量バランスをとることができるとともに、上側のクランク軸３０と下側のクランク軸３１を可能な限り近接配置でき、エンジンのコンパクト化を実現できる。
【００４７】
また、ピン穴８３及び８８を有する大径のウエブ８１、８６をクランクピン８２、８７を有するウエブ８０、８５側よりも大径とすることにより、ピン穴８３、８８の形成が容易になる。
【００４８】
さらに、吸気通路４３、４４の所要角度回転方向を大径のウエブ８１、８６側としたので、ウエブ７７の前側が上バンクシリンダブロック４１の前側中央部に位置するようになるので、大径のウエブ８１、８６の配置が容易になる。
【００４９】
さらにまた、上バンクシリンダブロック４１、下バンクシリンダブロック４２に吸気通路４３、４４を設け、これに取付けたバルブボディ４５、４６を介して気化器２８，２９を接続してもインテークパイプ４７、４８を長くすることなくＶ字空間内へコンパクトに気化器２８，２９を配設できる。
【００５０】
そのうえ、バルブボディ４５、４６の各頂点部９０を横長に配置し、かつ座面９２、９３・・を階段状に形成したので、気化器２８，２９からの混合気の流れに合わせて吸気通路断面積を変化させることができ、通路内の混合気を均一にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る自動２輪車の側面図
【図２】その車体要部側面図
【図３】エンジンの車体左側側面図
【図４】同右側側面図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】各バンクシリンダの所要角度回転状態を模式的に示す図
【図７】上バンクシリンダブロックの平面図
【図８】吸気通路のの開口部を示す図
【図９】バルブボディの断面図
【符号の説明】
エンジン８、上バンクシリンダ２６、下バンクシリンダ２７、気化器２８、気化器２９、上側のクランク軸３０、下側のクランク軸３１、同調ギヤ３２、同軸ギヤ３３、プライマリドライブギヤ３４、メイン軸３５、クラッチ３６、カウンタ軸３８、上バンクシリンダブロック４１、下バンクシリンダブロック４２、吸気通路４３、吸気通路４４、バルブボディ４５、バルブボディ４６、インテークパイプ４７、インテークパイプ４８

Claims

Ｖ字型をなす一対の気筒を設け、それぞれの気筒毎に設けられた計２本のクランク軸を互いに平行に上下配置し、コンロッドを含むクランク機構が同一平面上に配置されるように構成した２軸Ｖ型エンジンにおいて、
Ｖ字型をなす一対の気筒である上バンクシリンダと下バンクシリンダはそれぞれ、クランクケースをなす上バンクシリンダブロックと下バンクシリンダブロックへ取付けられ、
各上バンクシリンダブロックと下バンクシリンダブロックの対向面には吸気通路が開口し、
これら各開口にはインテークパイプを介して気化器が接続されるとともに、
エンジンの横幅方向の中心線をＣ、前記上バンクシリンダ及び下バンクシリンダの各気筒中心線であるシリンダ中心線をＣ１、Ｃ２とし、前記開口の前記インテークパイプが取付けられる取付面における横幅方向の中心と前記シリンダ中心線Ｃ１、Ｃ２とを結ぶ線をＬ１、Ｌ２としたとき、
前記線Ｌ１及びＬ２が前記中心線Ｃに対して互いに反対方向に所要角度をなし、
前記各シリンダブロックにおけるインテークパイプの取付面がそれぞれ前記線Ｌ１、Ｌ２に対して略直交し、かつ互いに反対側を向くように、
前記上バンクシリンダと下バンクシリンダ及び前記各インテークパイプの取付面がそれぞれ、前記中心線Ｃに対して互いに反対方向へ前記所要角度回転されていることを特徴とするＶ型２サイクルエンジン。
前記各クランク軸を、クランクピンを一体に有するウエブとこのクランクピンを嵌合するピン穴を有するウエブとによる組立式にするとともに、前記２本のクランク軸において、クランクピンを有する側のウエブが互いに逆向きに配置され、
前記ピン穴を有するウエブの外径を、前記クランクピンを有するウエブの外径より大径としたことを特徴とする請求項１に記載したＶ型２サイクルエンジン。
前記吸気通路の所要角度回転方向を大径のクランクウエブ側としたことを特徴とする請求項２に記載したＶ型２サイクルエンジン。
前記各吸気通路の開口内にそれぞれリードバルブを設け、これらのリードバルブに前記インテークパイプを介して気化器をそれぞれ接続して、各気化器を側面視で互いに重なり合うように配設し、
前記リードバルブを取付けたバルブボデイの頂点を横向きに配設して、上記気化器からの流れに合わせてリードバルブボディを階段状に形成し、これに対応してリードバルブの自由端側長さも階段状に変化し、気筒が所要角度回転されている側が短く、反対側が長くなっていることを特徴とする請求項１に記載したＶ型２サイクルエンジン。