JP4680971B2 - 車両用エンジンの排気制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダブロックが有するシリンダボアに摺動可能に嵌合されるとともにクランクシャフトに連接されるピストンの頂部を臨ませる燃焼室が、前記シリンダブロックに結合されるシリンダヘッドおよび前記シリンダブロック間に形成され、排気弁で開閉することを可能として前記燃焼室に臨む排気弁口と、該排気弁口に通じる排気ポートとが前記シリンダヘッドに設けられ、前記排気ポートとともに排気通路を形成する排気管が前記排気ポートに通じて前記シリンダヘッドに接続され、前記排気通路の途中に該排気通路の開口面積を変化させ得るロータリバルブが配置される車両用エンジンの排気制御装置に関する。

シリンダヘッドに設けられる複数の排気ポートに個別に通じる排気管の途中に、それらの排気管に共通なロータリバルブが配置されるものが、特許文献１で知られている。
特開平２−７０９１９号公報

ところが、上記特許文献１で開示されたものでは、各排気管とは別体であるバルブハウジングを各排気管に取り付けるようにしており、部品点数の増加が避けられなかった。しかも排気管の交換時にはロータリバルブも一緒に交換する必要がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、排気管の交換時にロータリバルブを交換することを不要とするとともに部品点数の増加を回避しつつ排気通路の開口面積をロータリバルブで制御し得るようにした車両用エンジンの排気制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シリンダブロックが有するシリンダボアに摺動可能に嵌合されるとともにクランクシャフトに連接されるピストンの頂部を臨ませる燃焼室が、前記シリンダブロックに結合されるシリンダヘッドおよび前記シリンダブロック間に形成され、排気弁で開閉することを可能として前記燃焼室に臨む排気弁口と、該排気弁口に通じる排気ポートとが前記シリンダヘッドに設けられ、前記排気ポートとともに排気通路を形成する排気管が前記排気ポートに通じて前記シリンダヘッドに接続され、前記排気通路の途中に該排気通路の開口面積を変化させ得るロータリバルブが配置される車両用エンジンの排気制御装置において、前記排気ポートの彎曲部の彎曲内側の一部通路断面積を前記ロータリバルブで変化させるべく、該ロータリバルブは、前記排気ポートの前記彎曲部の中心から彎曲内側にオフセットした位置に回動軸線を有して、前記シリンダヘッドに一体に設けられるバルブハウジングに収容されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、車両の左右方向一方に膨らんで水平方向に彎曲した前記排気ポートの一部を形成する排気側接続管部が前記シリンダヘッドに一体に突設され、前記排気側接続管部に一体に形成された前記バルブハウジングに、回動軸線を上下方向に指向させた前記ロータリバルブが収容されることを特徴とする。

また請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、上方に膨らんで上下方向に彎曲した前記排気ポートの一部を形成する排気側接続管部が前記シリンダヘッドに一体に突設され、前記排気側接続管部に一体に形成された前記バルブハウジングに、前記ロータリバルブがその回動軸線を車両の左右方向に指向させて収容されることを特徴とする。

また請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、車両の左右いずれか一方かつ上方に膨らむように彎曲して前記排気ポートの一部を形成する排気側接続管部が前記シリンダヘッドに一体に突設され、前記排気側接続管部に一体に形成された前記バルブハウジングに、下方に向かうにつれて車両の左右いずれか他方側に位置するように上下方向で傾斜した回動軸線を有する前記ロータリバルブが収容されることを特徴とする。

また請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記シリンダボアの軸線が、前記クランクシャフトの軸線から該クランクシャフトの回転方向にオフセットして配置されることを特徴とする。

さらに請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明の構成に加えて、車両の左右方向に延びる軸線を有する前記クランクシャフトを回転自在に支承するクランクケースに、前記シリンダボアの軸線を前上がりに傾斜させるようにして前記シリンダブロックが結合され、前記シリンダヘッドの前方にラジエータが配置され、前記シリンダヘッドの前部側壁に排気ポートが設けられ、前部シリンダヘッドの後部側壁に設けられる吸気ポートに接続されるスロットルボディが前記シリンダヘッドの後方に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、排気通路の一部を構成する排気ポートの中心からオフセットした位置に回動軸線を有するようにしてロータリバルブが、シリンダヘッドに一体に設けられるバルブハウジングに収容されるので、ロータリバルブを収容するバルブハウジングを特別に用意することが不要であり、部品点数を低減することができる。しかもバルブハウジングがシリンダヘッドに一体に設けられるものであるので、排気管の交換時にロータリバルブを交換する必要がない。さらに排気ポートの彎曲部の彎曲内側の一部通路断面積をロータリバルブで変化させるようにしたので、ロータリバルブを閉じた状態では彎曲部において排気流速が速い彎曲外側だけを排気が流れることになり、良好な排気流速制御が可能となり、しかもロータリバルブを燃焼室に近い位置に配置することになり、排気流速の速い部分での排気制御を行うようにして排気制御効果を高めることができる。

また特に請求項２の発明によれば、水平方向に彎曲した排気ポートの彎曲内側の開口面積を制御するロータリバルブを収容するバルブハウジングがシリンダヘッドに一体に突設された排気側接続管部に一体に形成されるので、バルブハウジングのシリンダヘッドとの干渉を避けることが可能であり、ロータリバルブの回動軸部を燃焼室から離隔させて前記回動軸部が高温になることを防止することができる。またロータリバルブの駆動機構をバルブハウジングの上部に配設することによって該駆動機構を下方からの飛び石等から容易に保護することができる。

また特に請求項３の発明によれば、上下方向に彎曲した排気ポートの彎曲内側の開口面積を制御するロータリバルブを収容するバルブハウジングがシリンダヘッドに一体に突設された排気側接続管部に一体に形成されるので、シリンダヘッドおよびシリンダブロックと排気側接続管部との間のスペースを有効に利用して、シリンダヘッドおよびシリンダブロックとの干渉を避けつつバルブハウジングを配置することができ、ロータリバルブの回動軸部を燃焼室から離隔させて前記回動軸部が高温になることを防止することができる。また複数の排気ポートがシリンダヘッドに並設される場合には、単一の回動軸で複数のロータリバルブを回動することができ、部品点数を低減するとともに各排気ポートの排気制御構造を簡素化することができる。

また特に請求項４発明によれば、車両の左右いずれか一方かつ上方に膨らむように彎曲した排気ポートの彎曲内側の開口面積を制御するロータリバルブを収容するバルブハウジングがシリンダヘッドに一体に突設された排気側接続管部に一体に形成されるので、バルブハウジングのシリンダヘッドおよびシリンダブロックとの干渉を避けることが可能であり、ロータリバルブの回動軸部を燃焼室から離隔させて前記回動軸部が高温になることを防止することができる。

また特に請求項５の発明によれば、シリンダボアの軸線がクランクシャフトの軸線から該クランクシャフトの回転方向にオフセットして配置されるので、シリンダボア内面へのピストンの摺接による摩擦を抑え、シリンダブロックおよび燃焼室がより高温となることを防止することができ、排気ポートに配設されるロータリバルブへの熱影響をより小さくすることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図７は本発明の第１実施例を示すものであり、図１は自動二輪車の要部右側面図、図２は４サイクルエンジンの縦断左側面図であって図３の２−２線に沿う縦断側面図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５はロータリバルブの全開時（ａ）および全閉時（ｂ）の状態を図４の５−５線に沿って示す断面図、図６はロータリバルブの制御系を示すブロック図、図７はロータリバルブの開度変化に伴う出力変化を示す図である。

先ず図１において、小型の車両である自動二輪車の車体フレームＦは、その前端のヘッドパイプ１５と、該ヘッドパイプ１５から後下がりに延びる左右一対のメインフレーム１６…と、それらのメインフレーム１６…の後部にそれぞれ連設されて下方に延びる左右一対のピボットプレート１７…と、前記ヘッドパイプ１５から下方に延びるダウンフレーム１８と、ダウンフレーム１８の下端および前記両ピボットプレート１７…間を結ぶ左右一対のロアフレーム１９…とを有し、４サイクルの水冷式である単気筒エンジンのエンジン本体２４Ａが、前記メインフレーム１６…、前記ピボットプレート１７…、前記ダウンフレーム１８および前記ロアフレーム１９…で囲まれる空間に配置されるようにして車体フレームＦに支持される。またエンジン本体２４Ａの前方にはダウンフレーム１８の左右に分かれたラジエータ２５…が配置されており、それらのラジエータ２５…が前記ダウンフレーム１８で支持される。

図２を併せて参照して、前記エンジン本体２４Ａは、自動二輪車の左右方向に延びる軸線を有するクランクシャフト２６を回転自在に使用するクランクケース２７と、シリンダボア２８を有して前記クランクケース２７の上部に結合されるシリンダブロック２９と、該シリンダブロック２９の上部に結合されるシリンダヘッド３０Ａと、該シリンダヘッド３０Ａの上部に結合されるヘッドカバー３１とを備える。しかも前記シリンダブロック２９は、エンジン本体２４Ａの車体フレームＦへの搭載状態では、前記シリンダボア２８の軸線ＣＢをわずかに前上がりに傾斜させるようにして前記クランクケース２７に結合される。

前記シリンダボア２８にはピストン３２が摺動自在に嵌合されており、このピストン３２はコネクティングロッド３３を介して前記クランクシャフト２６に連接される。また前記シリンダブロック２９および前記シリンダヘッド３０Ａ間には、前記ピストン３２の頂部を臨ませる燃焼室３４が形成される。

ところで前記ピストン３２のシリンダボア２８内での往復摺動に応じて前記クランクシャフト２６は矢印３５で示す回転方向に回転するのであるが、前記シリンダボア２８の軸線ＣＢは、クランクシャフト２６の軸線ＣＣよりも前記回転方向３５にオフセットするように設定されており、このようにシリンダボア２８の軸線ＣＢをクランクシャフト２６の軸線ＣＣに対してオフセットするように設定することにより、シリンダボア２８の内面へのピストン３２の摺接による摩耗を抑え、シリンダブロック２９および燃焼室３４が前記摩耗によって高温となることを防止することができる。

前記シリンダヘッド３０Ａには、前記燃焼室３４に臨む一対の吸気弁口３６…および一対の排気弁口３７…が設けられる。前記両吸気弁口３６…を個別に開閉する一対の吸気弁３８…ならびに前記両排気弁口３７…を個別に開閉する一対の排気弁３９…がシリンダヘッド３０Ａに開閉作動可能に配設されており、両吸気弁３８…は弁ばね４０…でそれぞれ閉弁方向に付勢され、両排気弁３９…は弁ばね４１…でそれぞれ閉弁方向に付勢される。

図３をさらに併せて参照して、前記シリンダヘッド３０Ａおよび前記ヘッドカバー３１間には、前記両吸気弁３８…および前記両排気弁３９…を開閉駆動する動弁装置４４が収容されるものであり、この動弁装置４４は、クランクシャフト２６と平行な軸線を有して前記両吸気弁３８…の上方に配置されるとともにシリンダヘッド３０Ａで回転自在に支承されるカムシャフト４５と、該カムシャフト４５に設けられる一対の吸気側カム４８…および前記両吸気弁３８…間にそれぞれ介在する一対のバルブリフタ４６…と、前記カムシャフト４５に設けられる一対の排気側カム４９…に従動して揺動することで両排気弁３９…を開閉駆動する一対のロッカアーム４７…とを有してＳＯＨＣ型に構成される。

前記両バルブリフタ４６…は、上端を閉塞端とした有底円筒状に形成されており、前記吸気弁３８…の作動軸線と同軸の軸線方向に摺動するようにしてシリンダヘッド３０Ａに嵌合される。前記吸気弁３８…のステム３８ａ…の上端は前記バルブリフタ４６…の閉塞端内面に当接され、両バルブリフタ４６…の閉塞端外面に前記吸気側カム４８…が当接する。また前記燃焼室３４に先端部を臨ませるようにしてシリンダヘッド３０Ａに螺合される点火プラグ（図示せず）を挿入せしめプラグ挿入筒５０がシリンダヘッド３０Ａに取付けられており、プラグ挿入筒５０の両側に配置される前記両ロッカアーム４７…は、前記カムシャフト４５と平行な軸線を有してシリンダヘッド３０Ａに支持されるロッカシャフト５１で回動可能に支承される。しかも前記両ロッカアーム４７…の一端部には前記排気側カム４９…に転がり接触するローラ５２…がそれぞれ軸支され、前記両ロッカアーム４７…の他端部が前記排気弁３９…のステム３９ａ…の上端にそれぞれ当接される。

このようなＳＯＨＣ型の動弁装置４４では、クランクシャフト２６の軸線に直交する平面への投影図上で吸気弁３８…および排気弁３９…の作動軸線がなす角度αを比較的小さく設定することが可能であり、吸気弁３８…および排気弁３９…をより近づけて配置してシリンダヘッド３０Ａの小型化を図ることができる。

エンジン本体２４Ａの車体フレームＦへの搭載状態で左端部となる前記カムシャフト４５の一端部には、前記クランクシャフト２６の回転動力が調時伝動機構５３によって１／２の減速比で伝達されるものであり、該調時伝動機構５３は、クランクシャフト２６に設けられる駆動スプロケット（図示せず）と、前記カムシャフト４５の一端部に固定される被動スプロケット５５とに無端状のカムチェーン５６が巻き掛けられて成る。しかもシリンダブロック２９およびシリンダヘッド３０Ａには、前記カムチェーン５６を走行させるカムチェーン室５７が形成されており、このカムチェーン室５７は、エンジン本体２４Ａの車体フレームＦへの搭載状態で前記シリンダブロック２９および前記シリンダヘッド３０Ａの左側端部に位置することになる。

前記シリンダヘッド３０Ａには、前記両吸気弁口３６…に共通に通じる単一の吸気ポート５８が設けられており、この吸気ポート５８の一部を形成してシリンダヘッド３０Ａの後部側面から後方に突出するようにしてシリンダヘッド３０Ａに一体に設けられる吸気側接続管部５９には、前記吸気ポート５８に通じる吸気路６０を形成して前記シリンダヘッド３０Ａの後方に配置されるスロットルボディ６１がインシュレータ６２を介して接続される。このスロットルボディ６１には、前記吸気路６０の開口面積を変化させるスロットル弁６３が回動可能に支承されるとともに、前記吸気ポート５８に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁６４が取付けられる。

またシリンダヘッド３０Ａには、前記両排気弁口３７…に共通に通じる単一の排気ポート６５が設けられており、この排気ポート６５の一部を形成してシリンダヘッド３０Ａの前部側面から前方に突出する排気側接続管部６６がシリンダヘッド３０Ａに一体に設けられる。この排気側接続管部６６には、前記排気ポート６５を含む排気通路６７を形成するようにして排気ポート６５に上流端を通じさせる排気管６８が接続されており、この排気管６８の下流端は排気マフラー６９（図１参照）に接続される。而して排気側接続管部６６を一体に有するシリンダヘッド３０Ａの一部および前記排気管６８は排気通路６７を協働して形成する排気通路形成手段７０を構成する。

前記排気側接続管部６６は、一部にストレート部６５ａａを有するものの全体としては彎曲した彎曲部６５ａを排気ポート６５の一部が形成するようにしてシリンダヘッド３０Ａに一体に連設されるものであり、前記彎曲部６５ａは、エンジン本体２４Ａの車体フレームＦへの搭載状態では自動二輪車の左右方向の一方、この実施例では右方向に凸に膨らむようにして水平方向で彎曲するものであり、車体フレームＦの一部を構成してシリンダヘッド３０Ａの前方に配置されるダウンフレーム１８を避けるようにして、前記ダウンフレーム１８の後方で左側に屈曲するように形成されてシリンダヘッド３０Ａに一体に連設される。

前記排気管６８の上流端は排気側接続管部６６に接続されるものであり、この排気管６８は、その長さを長くするために、図１で示すように前記排気側接続管部６６の延長方向に左側にわずかに延びてから前記ダウンフレーム１８の前方に回り込むようにして下方に延びる垂下管部６８ａと、該垂下管部６８ａの下端から右側に屈曲して右側斜め上方に延びる第１上昇管部６８ｂと、第１上昇管部６８ｂの後端から左側に屈曲して車体フレームＦの幅方向中央側に寄りつつわずかに後上がりとして後方に延びる第２上昇管部６８ｃとを有する。

図４を併せて参照して、前記排気通路６７のうち前記排気弁口３７…に最も近い位置に配置される彎曲部すなわち排気ポート６５の一部が形成する前記彎曲部６５ａの通路断面積は排気制御弁であるロータリバルブ７１で変化せしめられるものであり、該ロータリバルブ７１は、前記彎曲部６５ａのうち前記ストレート部６５ａａに配設される。

前記ロータリバルブ７１は、その閉弁時に排気通路６７における排気ポート６５の内壁から排気ポート６５内に一部を突出させることで前記彎曲部６５ａの彎曲内側の一部通路断面積を変化させるようにして前記シリンダヘッド３０Ａの排気側接続管部６６に配設されるものであり、前記彎曲部６５ａの中心ＣＬから彎曲内側にオフセットした位置、この実施例では、前記ダウンフレーム１８とは反対側で前記排気ポート６５の中心ＣＬから前記カムチェーン室５７側にオフセットした位置でシリンダボア２８の軸線ＣＢと略平行として上下方向に指向した回動軸線ＣＲを有するロータリバルブ７１が排気側接続管部６６に配設される。

前記ロータリバルブ７１は、その回動軸線ＣＲを中心とする円柱状の外面形状を有するバルブ主体７２に、図４および図５（ａ）で示す全開時には前記排気通路６７における排気ポート６５の一部を構成する通路部７３が前記バルブ主体７２の一部を切欠くようにして形成されて成り、前記バルブ主体７２の両端には、その回動軸線ＣＲと同軸である回動軸部７２ａ，７２ｂが同軸にかつ一体に突設される。また前記ロータリバルブ７１の閉弁時に、該ロータリバルブ７１の外面すなわちバルブ主体７２の外面の一部は、図５（ｂ）で示すように、前記排気通路６７における排気ポート６５の内壁から突出する。しかもバルブ主体７２は円柱状のものであるので、閉弁状態にあるロータリバルブ７１のうち前記排気通路６７内に突出して上流側を向く外面の少なくとも前記内壁からの突出先端側外面、この実施例ではロータリバルブ７１の回動軸線ＣＲが排気通路６７を横切る位置にあるのでロータリバルブ７１のうち前記排気通路６７内に突出して上流側を向く外面の突出先端側外面が、前記内壁からの突出量を排気通路６７の上流側から下流側に向かうにつれて次第に増加することになり、前記突出先端側の前記上流側に臨む部分は排気通路６７における排気ポート６５の彎曲方向と同じ方向で彎曲している。

ロータリバルブ７１は、シリンダヘッド３０Ａと一体である排気側接続管部６６に一体に設けられるバルブハウジング７４に収容される。このバルブハウジング７４は、前記バルブ主体７２を回動可能に収容する収容部７４ａと、該収容部７４ａの上部に一体に連なる函状部７４ｂとから成るものであり、函状部７４ｂは、収容部７４ａから前記カムチェーン室５７とは反対側に延びて上部を開放した矩形状に形成される。

前記収容部７４ａには、前記カムチェーン室５６寄りの部分で前記排気ポート６５における彎曲部６５ａのストレート部６５ａａを上下に横切る収容孔７５と、該収容孔７５よりも小径に形成されて該収容孔７５に同軸に連なる有底の下部支持孔７６とが設けられ、収容孔７５および下部支持孔７６間には上方に臨む環状の下部支持面７７が形成される。前記収容孔７５の上端は、前記函状部７４ｂ内に臨んで収容部７４ａの上端に形成される平坦な結合面７８に開口されており、この結合面７８には、ロータリバルブ７１のバルブ主体７２を前記下部支持面７７との間に挟む押さえ部材７９が複数たとえば一対のボルト８０，８０で結合される。

すなわち前記バルブ主体７２は、その回動軸部７２ａを下部支持孔７６に回動可能に嵌合するようにして収容孔７５に上方から挿入されるものであり、そのバルブ主体７２を上方から押さえるようにして押さえ部材７９が前記結合面７８に締結される。しかも押さえ部材７９には、前記バルブ主体７２の回動軸部７２ｂを回動可能に貫通せしめる上部支持孔８１が設けられており、押さえ部材７９および前記回動軸部７２ｂ間には環状のシール部材８２が介装される。

前記ロータリバルブ７１の回動軸部７２ｂおよび押さえ部材７９間には戻しばね８３が設けられており、回動軸部７２ｂすなわちロータリバルブ７１は、前記戻しばね８３のばね力によって開弁側、すなわち図５で示すように通路部７３が排気ポート６５の内面に面一に連なる回動位置側に付勢される。

前記バルブハウジング７４の上端面すなわち函状部７４ｂの上端面は、シリンダヘッド３０Ａのヘッドカバー３１への結合面８４と面一となるように形成されており、函状部７４ｂの上端面には、バルブハウジング７４との間に作動室８５を形成する蓋部材８６が締結される。

前記作動室８５内で前記ロータリバルブ７１の回動軸部７２ｂにはドラム８７が固定されており、このドラム８７には、牽引時に前記ロータリバルブ７１を閉弁側に回動する閉じ側ケーブル８８の一端部と、牽引時に前記ロータリバルブ７１を開弁側に回動する開き側ケーブル８９の一端部とが相互に反対側から巻き掛け、係合される。

閉じ側ケーブル８８および開き側ケーブル８９は、アウターケーブル８８ａ，８９ａ内にインナーケーブル８８ｂ，８９ｂが移動自在に挿通されて成るものであり、アウターケーブル８８ａ，８９ａの一端部はドラム８７から離隔した位置で前記函状部７４ｂの側壁に固定され、アウターケーブル８８ａ，８９ａの一端部から突出したインナーケーブル８８ｂ，８９ｂの一端部が前記ドラム８７に連結される。

一方、閉じ側ケーブル８８および開き側ケーブル８９の他端部は、正逆可能な電動モータを有して車体フレームＦに支持されるアクチュエータ９０に連結されており、該アクチュエータ９０によって、閉じ側ケーブル８８を牽引することでロータリバルブ７１が閉弁方向に回動し、開き側ケーシング８９を牽引することでロータリバルブ７１が開弁側に回動することになる。

ところで前記シリンダヘッド３０Ａの前部側面には、シリンダブロック２９およびシリンダヘッド３０Ａに設けられたウォータジャケット９１からの冷却水を、エンジン本体２４Ａの前方に配置されるラジエータ２５…側に導くための水出口９２が設けられており、この水出口９２は、前記排気ポート６５に関してカムチェーン室５７とは反対側に配置される。

図１において、前記クランクケース２７の右側面に締結される右カバー９３の外面には、前記クランクシャフト２６から伝達される動力で駆動される水ポンプ９４が取付けられており、この水ポンプ９４には、前記ラジエータ２５…の下部からの冷却水を導く管路９５が接続される。一方、水ポンプ９４から吐出される冷却水は、前記右カバー９３、クランクケース２７およびシリンダブロック２９を経てウォータジャケット９１の下部に導入されるものであり、ウォータジャケット９１の上部に連なるようにしてシリンダヘッド３０Ａに設けられた前記水出口９２および前記ラジエータ２５…の上部間が管路９６を介して接続される。

図６において、前記アクチュエータ９０の作動は制御ユニット９８で制御されるものであり、該制御ユニット９８には、エンジン回転数検出器９９で検出されるエンジン回転数ＮＥ、ならびにギヤポジション検出器１００で検出される変速機のギヤポジションＧＰが入力され、制御ユニット９８は、エンジン回転数ＮＥおよびギヤポジションＧＰに基づいて前記ロータリバルブ７１を開閉すべく前記アクチュエータ９０の作動を制御する。なお前記エンジン回転数ＮＥに代えてスロットル開度を用いるようにしてもよく、エンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度の両方を用いるようにしてもよい。

而して制御ユニット９８は、エンジンの高速運転時にはロータリバルブ７１を全開状態とし、エンジンの中低速運転には前記排気通路６７における排気ポート６５の通路断面積の半分以上（たとえば５７％）を閉じた全閉状態とするように前記アクチュエータ９０を制御する。

また制御ユニット９８は、自動二輪車の減速時であるか否かをエンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度の少なくとも一方と、前記ギヤポジションとに基づいて判断し、減速時と判断したときにはエンジンブレーキをかけるべく前記ロータリバルブ７１を閉じるように前記アクチュエータ９０を作動せしめる。

さらに制御ユニット９８は、自動二輪車の急加速時であるか否かをエンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度の少なくとも一方と、前記ギヤポジションとに基づいて判断し、急加速時と判断したときにエンジン出力の溜めを作るべく前記ロータリバルブ７１を一時的に閉じるように前記アクチュエータ９１を作動せしめる。

次にこの第１実施例の作用について説明すると、排気通路形成手段７０で形成される排気通路６７のうち排気弁口３７…に最も近い彎曲部すなわち排気ポート６５の彎曲部６５ａでの通路断面積のうち彎曲内側の一部通路断面積が、ロータリバルブ７１で変化せしめられるので、彎曲内側であっても燃焼室３４に近く排気流速の速い部分にロータリバルブ７１を配置することになり、ロータリバルブ７１を大型化することなく、排気制御効果を最大限に発揮することができる。またロータリバルブ７１を閉じた状態では彎曲部６５ａにおいて排気流速が速い彎曲外側だけを排気が流れることになり、排気流速を保ちつつロータリバルブ７１で排気量を減少させることが可能であり、また彎曲外側を流れる排気の乱れを彎曲部で緩和するようにして乱流の発生を抑え、良好な排気制御が可能となる。またロータリバルブ７１を燃焼室３４に近い位置に配置することになり、ロータリバルブ７１による燃焼室３４内の圧力制御、排気弁３９…および吸気弁３８…の開弁時期のオーバーラップによる新気の吹き抜けを抑制することができる。

しかも前記排気ポート６５の彎曲部６５ａは、その一部に直線状に延びるストレート部６５ａａを有しており、ロータリバルブ７１がストレート部６５ａａに配設されるので、ロータリバルブ７１の形状を単純化してロータリバルブ７１の加工を容易とするとともにロータリバルブ７１による排気制御性の向上を図ることができる。

またロータリバルブ７１は、その全開時には前記排気通路６７における排気ポート６５の内面に面一に連なるので、ロータリバルブ７１の全開時に排気通路６７における排気ポート６５の断面積をロータリバルブ７１が減少させることはない。またロータリバルブ７１を開閉作動せしめるアクチュエータ９０を制御する制御ユニット９８は、エンジンの高速運転時にはロータリバルブ７１を全開状態とし、エンジンの中低速運転には前記排気通路６７における排気ポート６５の通路断面積の半分以上（たとえば５７％）を閉じた全閉状態とするように前記アクチュエータ９０を制御する。

ここで前記排気ポート６５を全開状態としたとき、ならびに排気ポート６５の通路断面積の半分以上（たとえば５７％）を閉じた全閉状態としたときに、エンジン出力はエンジンの運転状態の変化に伴って図７で示すように変化するものであり、高速運転時には排気通路６７における排気ポート６５の断面積を減少させることなく燃焼室３４からの排気の排出を良好にし、燃焼室３４内に新気を効果的に流入させて燃焼効率の向上を図ることができ、中低速運転時には燃焼室３４からの排気の排出を遅くして新気の吹き抜けを防止しつつ燃焼室３４内の圧力を高めて、エンジン出力の向上を図ることができる。

また制御ユニット９８は、エンジン回転数ＮＥおよびスロットル開度の少なくとも一方と、前記ギヤポジションとに基づいて、ロータリバルブ７１を開閉すべくアクチュエータ９０の作動を制御するので、燃焼室３４の状態を表す指標すなわちスロットル開度およびエンジン回転数ＮＥの少なくとも一方と、変速機のギヤポジションとに合わせて最適なロータリバルブ７１の開閉制御を行うことができる。

また制御ユニット９８が、自動二輪車の減速時か否かを判断し、減速時と判断したときにエンジンブレーキをかけるべく前記ロータリバルブ７１を閉じるようにアクチュエータ９０を作動せしめるので、エンジン出力の向上を図るロータリバルブ７１で減速時にエンジンブレーキを効かせることができる。

さらに制御ユニット９８が、自動二輪車の急加速時か否かを判断し、急加速時と判断したときにエンジン出力の溜めを作るべく前記ロータリバルブ７１を一時的に閉じるようにアクチュエータ９０を作動せしめるので、急加速時にロータリバルブ７１を一時的に閉じるようにして、加速操作感を損なうことなく出力を一時的に低下させて車輪のグリップを良好なものとすることができる。

ところで、ロータリバルブ７１は、閉弁時に前記排気ポート６５の内壁から排気ポート６５内に一部を突出させるようにして前記排気ポート６５の中心Ｃｌからオフセットした位置に回動軸線ＣＲを有するものであり、ロータリバルブ７１の閉弁時でも排気ポート６５の開口面積を比較的大きくすることができる。しかも閉弁状態にあるロータリバルブ７１のうち前記排気通路６７内に突出して上流側を向く外面の少なくとも前記内壁からの突出先端側外面、この実施例では突出先端側外面の前記内壁からの突出量が排気通路６７の上流側から下流側に向かうにつれて次第に増加しており、前記突出先端側の前記上流側に臨む部分は排気通路６７における排気ポート６５の彎曲方向と同じ方向で彎曲しているので、排気流速が速い場合でも図５（ｂ）の矢印で示すようにロータリバルブ７１の表面に沿って排気を滑らかに流通せしめ、ロータリバルブ７１の表面での乱流の発生を防止し、ロータリバルブ７１の開閉による良好な排気制御を実現することができる。

またロータリバルブ７１は、その回動軸線ＣＲを中心とする円柱状の外面形状を有するバルブ主体７２に、全開時に前記排気ポート６５の一部を構成する通路部７３がバルブ主体７２の一部を切欠くようにして形成されて成るものであり、ロータリバルブ７１の加工性を高めることができる。

さらにロータリバルブ７１は、シリンダヘッド３０Ａに設けられる排気ポート６５の開口面積を変化させ得るものであり、排気ポート６５の中心ＣＬからカムチェーン室５７側にオフセットした位置で前記シリンダヘッド３０Ａの排気側接続管部６６に回動可能に配設されるので、比較的大重量であるロータリバルブ７１がシリンダヘッド３０Ａに配設されても、空洞であるカムチェーン室５７に近い側でロータリバルブ７１をシリンダヘッド３０Ａに配設するので、エンジン本体２４Ａの重量バランスを適切に設定することができ、排気管６８の交換時にもロータリバルブ７１を交換する必要はない。

しかもロータリバルブ７１は、ダウンフレーム１８とは反対側で排気側接続管部６６に配設されるので、ロータリバルブ７１のダウンフレーム１８と干渉を避けることができる。さらにロータリバルブ７１はカムチェーン室５７に近い側でシリンダヘッド３０Ａに配設されるのであるが、動弁装置４４は、前記両吸気弁３８…の上方に配置されるカムシャフト４５と、該カムシャフト４５に設けられる一対の吸気側カム４８…および両吸気弁３８…間にそれぞれ介在する一対のバルブリフタ４６…と、カムシャフト４５に設けられる一対の排気側カム４９…に従動して揺動することで両排気弁３９…を開閉駆動する一対のロッカアーム４７…とを有してＳＯＨＣ型に構成されるものであり、ロータリバルブ７１が、前記カムチェーン室５７に対応して前記カムシャフト４５に設けられる被動スプロケット５５と干渉することはない。

またシリンダヘッド３０Ａからの冷却水をエンジン本体２４Ａの前方に配置されるラジエータ２５…側に導くための水出口９２が、排気ポート６５に関して前記カムチェーン室５７とは反対側でシリンダヘッド３０Ａの前部側面に設けられるので、水出口９２に接続される管路９６と干渉することがないようにしてロータリバルブ７１を配置することが可能となる。

ところで吸気弁３８…および排気弁３９…を開閉駆動する動弁装置４４では、吸気弁３８…の上方に配置されるカムシャフト４５に設けられる排気側カム４９…が、該排気側カム４９…に従動して揺動するロッカアーム４７…を介して排気弁３９…に連動、連結されており、このような動弁装置４４は、クランクシャフト２６の軸線に直交する平面への投影図上で吸気弁３８…および排気弁３９…の作動軸線がなす角度αを比較的小さく設定することが可能であり、吸気弁３８…および排気弁３９…をより近づけて配置してシリンダヘッド３０Ａの小型化を図ることができるのであるが、ロータリバルブ７１の回動軸線ＣＲがシリンダブロック２９におけるシリンダボア２８の軸線ＣＢと略平行に設定されるので、シリンダボア２８およびクランクシャフト２６の軸線に直交する方向でエンジン本体２４Ａをコンパクト化することができる。

しかも前記ロータリバルブ７１は、シリンダヘッド３０Ａと一体の排気側接続管部６６に一体に設けられるバルブハウジング７４に回動可能に収容されるので、ロータリバルブ７１を収容するバルブハウジングを特別に用意することが不要であり、部品点数を低減することができる。

前記排気側接続管部６６は、エンジン本体２４Ａの車体フレームＦへの搭載状態では自動二輪車の右方向に凸に膨らんで水平方向に彎曲した彎曲部６５ａを排気ポート６５の一部が形成するようにしてシリンダヘッド３０Ａに一体に連設されるものであり、ロータリバルブ７１は、その回動軸線ＣＲを上下方向に指向させて前記バルブハウジング７４に収容されるので、バルブハウジング７４のシリンダヘッド３０Ａとの干渉を避けることが可能であり、ロータリバルブ７１の回動軸部７２ａ，７２ｂを燃焼室３４から離隔させて前記回動軸部７２ａ，７２ｂが高温になることを防止することができる。またロータリバルブ７１を駆動する駆動機構であるドラム８７や、閉じ側ケーブル８８および開き側ケーブル８９等をバルブハウジング７４の上部に配設することによってドラム８７や、閉じ側ケーブル８８および開き側ケーブル８９等を下方からの飛び石等から容易に保護することができる。

またバルブハウジング７４は、前記ロータリバルブ７１を上方から組付けることを可能として上方に開放するようにしてシリンダヘッド３０Ａと一体の外気側接続管部６６に一体に設けられ、バルブハウジング７４の上端面が、前記シリンダヘッド３０Ａのヘッドカバー３１への結合面８４と面一に形成されているので、バルブハウジング７４の加工性を良好にするとともにバルブハウジング７４のロータリバルブ７１の組付けを容易とすることができる。

さらにエンジン本体２４Ａは、そのシリンダボア２８の軸線ＣＢが、クランクシャフト２６の軸線ＣＣから該クランクシャフト２６の回転方向３５にオフセットして配置されるように構成されるので、シリンダボア２８の内面へのピストン３２の摺接による摩擦を抑え、シリンダブロック２９および燃焼室３４がより高温となることを防止することができ、排気ポート６５に配設されるロータリバルブ７１への熱影響をより小さくすることができる。

図８〜図１０は本発明の第２実施例を示すものであり、図８は図２に対応した４サイクルエンジンの縦断左側面図、図９は図８の９−９線拡大断面図、図１０はロータリバルブの全開時（ａ）および全閉時（ｂ）の状態を説明するための図８の要部拡大図である。

なお上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

このエンジン本体２４Ｂは、自動二輪車の左右方向に延びる軸線を有するクランクシャフト２６を回転自在に使用するクランクケース２７と、シリンダボア２８を有して前記クランクケース２７の上部に結合されるシリンダブロック２９と、該シリンダブロック２９の上部に結合されるシリンダヘッド３０Ｂと、該シリンダヘッド３０Ｂの上部に結合されるヘッドカバー３１とを備える。

シリンダヘッド３０Ｂには、両排気弁口３７…に共通に通じる単一の排気ポート１０１が設けられており、この排気ポート１０１の一部を形成してシリンダヘッド３０Ｂの前部側面から前方に突出する排気側接続管部１０２がシリンダヘッド３０Ｂに一体に設けられる。前記排気側接続管部１０２には、前記排気ポート１０１を含む排気通路１０３を排気側接続管部１０２と協働して形成する排気管１０４の上流端が排気ポート１０１に通じるようにして接続されており、排気側接続管部１０２を一体に有するシリンダヘッド３０Ｂの一部および前記排気管１０４は排気通路１０３を協働して形成する排気通路形成手段１０５を構成するものである。

前記排気側接続管部１０２は、彎曲部１０１ａを排気ポート１０１の一部が形成するようにしてシリンダヘッド３０Ｂに一体に連設されるものであり、前記彎曲部１０１ａは、エンジン本体２４Ａの車体フレームＦへの搭載状態では上方に凸に膨らんで上下方向に彎曲するものであり、排気側接続管部１０２は、車体フレームＦの一部を構成する左右一対のロアフレーム１９，１９間で下方に屈曲するように形成されてシリンダヘッド３０Ｂに一体に連設される。

前記排気通路１０３のうち排気弁口３７…に最も近い位置に配置される彎曲部すなわち排気ポート１０１の彎曲部１０１ａでの彎曲内側の一部通路断面積は排気制御弁であるロータリバルブ７１で変化せしめられる。

前記ロータリバルブ７１は、その閉弁時に排気通路１０３における排気ポート１０１の内壁から排気ポート１０１内に一部を突出させることで前記彎曲部６５ａの彎曲内側の一部通路断面積を変化させるようにして前記シリンダヘッド３０Ｂの排気側接続管部１０２に配設されるものであり、前記彎曲部１０１ａの中心ＣＬからオフセットした位置で自動二輪車の左右方向に指向した回動軸線ＣＲを有するようにして排気側接続管部１０２に配設される。

このロータリバルブ７１は、その回動軸線ＣＲを中心とする円柱状の外面形状を有するバルブ主体７２に、図８および図１０（ａ）で示す全開時には前記排気通路１０３における排気ポート１０１の一部を構成する通路部７３が前記バルブ主体７２の一部を切欠くようにして形成されて成る。また前記ロータリバルブ７１の閉弁時に、該ロータリバルブ７１の外面すなわちバルブ主体７２の外面の一部は、図１０（ｂ）で示すように、前記排気通路１０３における排気ポート１０１の内壁から突出する。しかもバルブ主体７２は円柱状のものであるので、ロータリバルブ７１の外面のうち閉弁時に前記排気ポート１０１の内壁から突出して上流側を向く部分の先端側外面の前記内壁からの突出量は、排気ポート１０１の上流側から下流側に向かうにつれて次第に増加する。

ロータリバルブ７１は、シリンダヘッド３０Ｂと一体である排気側接続管部１０２に一体に設けられるバルブハウジング１０６に収容される。このバルブハウジング１０６は、自動二輪車の左右方向に延びるようにして排気側接続管部１０２に一体に設けられ、蓋部材１０７がバルブハウジング１０６に締結される。

而してロータリバルブ７１は、上記第１実施例と同様にアクチュエータ９０（第１実施例参照）で開閉駆動される。

この第２実施例によれば、上下方向に彎曲した排気ポート１０１の彎曲内側の開口面積を制御するロータリバルブ７１を収容するバルブハウジング１０６がシリンダヘッド３０Ｂに一体に突設された排気側接続管部１０２に一体に形成されるので、シリンダヘッド３０Ｂおよびシリンダブロック２９と排気側接続管部１０２との間のスペースを有効に利用して、シリンダヘッド３０Ｂおよびシリンダブロック２９との干渉を避けつつバルブハウジング１０６を配置することができ、ロータリバルブ７１を燃焼室３４から離隔させて前記ロータリバルブ７１が高温になることを防止することができる。

また複数の排気ポート１０１がシリンダヘッド３０Ｂに並設される場合には、単一の回動軸で複数のロータリバルブ７１…を回動することができ、部品点数を低減するとともに各排気ポート１０１…の排気制御構造を簡素化することができる。

図１１は第３実施例のシリンダヘッドおよびシリンダブロックの簡略化した正面図、図１２は図１１の１２−１２線断面図であり、上記第１および第２実施例に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

エンジン本体２４Ｃの一部を構成してシリンダブロック２９に結合されるシリンダヘッド３０Ｃの前部側面には、排気ポート１１０の一部を形成して前方に突出する排気側接続管部１１１が一体に設けられる。この排気側接続管部１１１には、前記排気ポート１１０を含む排気通路１１２を排気側接続管部１１１と協働して形成する排気管１１３の上流端が排気ポート１１０に通じるようにして接続されており、排気側接続管部１１１を一体に有するシリンダヘッド３０Ｃの一部および前記排気管１１３は排気通路１１２を協働して形成する排気通路形成手段１１４を構成する。

前記排気側接続管部１１１は、彎曲部１１０ａを排気ポート１１０の一部が形成するようにしてシリンダヘッド３０Ｃに一体に連設されるものであり、前記彎曲部１１０ａは、自動二輪車の左右いずれか一方（この実施例では右方）かつ上方に膨らむように彎曲するものであり、前記排気通路１１２のうち排気弁口３７…（第１および第２実施例参照）に最も近い位置に配置される彎曲部すなわち排気ポート１１０の彎曲部１１０ａの通路断面積が排気制御弁であるロータリバルブ７１で変化せしめられる。

前記ロータリバルブ７１の回動軸線ＣＲは、下方に向かうにつれて車両の左右いずれか他方（この実施例では右方）側に位置するように上下方向で傾斜して設定されるものであり、前記彎曲部１１０ａの彎曲内側で前記排気側接続管部１１１に一体に設けられたバルブハウジング１１５に回動可能に収容される。

この第３実施例によれば、バルブハウジング１１５のシリンダヘッド３０Ｃおよびシリンダブロック２９との干渉を避けることが可能であり、ロータリバルブ７１を燃焼室３４（第１実施例参照）から離隔させて前記ロータリバルブ７１が高温になることを防止することができる。

図１３は本発明の第４実施例を示すものであって図３に対応する断面図であり、上記第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付して図示するのみとし、詳細な説明は省略する。

エンジン本体２４Ｄのシリンダヘッド３０Ｄには、排気弁口３７…（第１実施例参照）に共通に通じる単一の排気ポート１１６が設けられており、この排気ポート１１６の一部を形成してシリンダヘッド３０Ｄの前部側面から前方に突出する排気側接続管部１１７がシリンダヘッド３０Ｄに一体に設けられる。この排気側接続管部１１７には、前記排気ポート１１６を含む排気通路１１８を形成するようにして排気ポート１１６に上流端を通じさせる排気管１１９が接続される。而して排気側接続管部１１７を一体に有するシリンダヘッド３０Ｄの一部および前記排気管１１９は排気通路１１８を協働して形成する排気通路形成手段１２０を構成する。

前記排気側接続管部１１７は、一部にストレート部１１６ａａを有するものの全体としては彎曲した彎曲部１１６ａを排気ポート１１６の一部が形成するようにしてシリンダヘッド３０Ｄに一体に連設されるものであり、前記彎曲部１１６ａは、エンジン本体２４Ｄの車体フレームＦへの搭載状態では自動二輪車の左右方向の一方、この実施例では左方向に凸に膨らむようにして水平方向で彎曲するものであり、排気側接続管部１１７は右側に屈曲するように形成されてシリンダヘッド３０Ｄに一体に連設される。

前記排気通路１１８のうち前記排気弁口３７…に最も近い位置に配置される彎曲部すなわち排気ポート１１６の一部が形成する前記彎曲部１１６ａの通路断面積は排気制御弁であるロータリバルブ７１で変化せしめられるものであり、該ロータリバルブ７１は、前記彎曲部１１６ａのうち前記ストレート部１１６ａａに配設される。

前記ロータリバルブ７１は、その閉弁時に排気通路１１８における排気ポート１１６の内壁から排気ポート１１６内に一部を突出させることで前記彎曲部１１６の彎曲内側の一部通路断面積を変化させるようにして前記シリンダヘッド３０Ｄの排気側接続管部１１７に配設されるものであり、前記彎曲部１１６ａの中心ＣＬから彎曲内側にオフセットした位置、この実施例では、排気ポート１１６の中心ＣＬからカムチェーン室５７とは反対側にオフセットした位置で上下方向に指向した回動軸線ＣＲを有するロータリバルブ７１が排気側接続管部１１７に配設される。

ロータリバルブ７１は、シリンダヘッド３０Ｄと一体である排気側接続管部１１７に一体に設けられるバルブハウジング７４に収容される。このバルブハウジング７４は、第１実施例とは反対にカムチェーン室５７側に延びるように構成されるものであるが、第１実施例のバルブハウジング７４とは基本的に同一の構造を有するものであるので、第１実施例に対応する部分に同一の参照符号を付して図示するのみで詳細な説明は省略する。

この第４実施例によれば、排気ポート１１６にロータリバルブ７１が配置されるので、ロータリバルブ７１の全開時に排気ポート１１６の通路断面積が減少することはなく、また比較的大きなロータリバルブ７１がシリンダヘッド３０Ｄの排気側接続管部１１７に配設されても、排気ポート１１６の中心ＣＬからカムチェーン室５７とは反対側にオフセットした位置で排気側接続管部１１７にロータリバルブ７１が配設されるので、調時伝動機構５３の一部を構成するようにしてカムシャフト４５に設けられる被動スプロケット５５とのロータリバルブ７１の干渉を回避することが容易であり、それによってシリンダヘッド３０Ｄの小型化を図ることができる。

図１４は本発明の第５実施例のエンジン本体の要部を示す縦断面図であり、このエンジン本体２４Ｅの一部を構成するシリンダブロック１２１およびシリンダヘッド３０Ｅ間には、シリンダブロック１２１のシリンダボア１２４に摺動可能に嵌合されるピストン１２５の頂部を臨ませる燃焼室１２６が形成され、前記シリンダヘッド３０Ｅには、前記燃焼室１２６に臨む一対の吸気弁口１２７…および一対の排気弁口１２８…が設けられる。前記両吸気弁口１２７…を個別に開閉する一対の吸気弁１２９…ならびに前記両排気弁口１２８…を個別に開閉する一対の排気弁１３０…がシリンダヘッド３０Ｅに開閉作動可能に配設されており、両吸気弁１２９…は弁ばね１３１…でそれぞれ閉弁方向に付勢され、両排気弁１３０…は弁ばね１３２…でそれぞれ閉弁方向に付勢される。

前記シリンダヘッド３０Ｅと、該シリンダヘッド３０Ｅに結合されるヘッドカバー１２３との間には、両吸気弁１２９…および両排気弁１３０…を開閉駆動する動弁装置１３４が収容されるものであり、この動弁装置１３４は、前記両吸気弁１２９…および前記両排気弁１３０…間に配置されるとともにシリンダヘッド３０Ｅで回転自在に支承されるカムシャフト１３５と、該カムシャフト１３５に設けられる一対の吸気側カム１３６…に従動して揺動することで両吸気弁１２９…を開閉駆動する一対の吸気側ロッカアーム１３８…と、前記カムシャフト１３５に設けられる一対の排気側カム１３７…に従動して揺動することで両排気弁１３０…を開閉駆動する一対の排気側ロッカアーム１３９…とを有してＳＯＨＣ型に構成され、前記の吸気側ロッカアーム１３８…および前記両排気側ロッカアーム１３９…は、前記カムシャフト１３５と平行なロッカシャフト１４０，１４１でそれぞれ揺動可能に支承され、前記カムシャフト１３５には、調時伝動機構の一部を構成する被動スプロケット１７０が固定される。

このようなＳＯＨＣ型の動弁装置１３４では、クランクシャフトの軸線に直交する平面への投影図上で吸気弁１２９…および排気弁１３０…の作動軸線がなす角度βを比較的大きくして、シリンダボア１２４の軸線に沿う方向でシリンダヘッド３０Ｅを小型化することが可能である。

シリンダヘッド３０Ｅには、両排気弁口１２８…に共通に通じる単一の排気ポート１４２が設けられており、この排気ポート１４２の一部を形成してシリンダヘッド３０Ｅの前部側面から前方に突出する排気側接続管部１４７がシリンダヘッド３０Ｅに一体に設けられる。前記排気側接続管部１４７には、前記排気ポート１４２を含む排気通路１４３を排気側接続管部１４７と協働して形成する排気管１４４の上流端が排気ポート１４２に通じるようにして接続されており、排気側接続管部１４７を一体に有するシリンダヘッド３０Ｅの一部および前記排気管１４４は排気通路１４３を協働して形成する排気通路形成手段１４５を構成するものである。

前記排気側接続管部１４７は、彎曲部１４２ａを排気ポート１４２の一部が形成するようにしてシリンダヘッド３０Ｅに一体に連設されるものであり、前記彎曲部１４２ａは、エンジン本体の車体フレームへの搭載状態では上方に凸に膨らんで上下方向に彎曲するものであり、排気側接続管部１４７は下方に屈曲するように形成されてシリンダヘッド３０Ｅに一体に連設される。

前記排気通路１４３のうち排気弁口１２８…に最も近い位置に配置される彎曲部すなわち排気ポート１４２の彎曲部１４２ａでの彎曲内側の一部通路断面積は排気制御弁であるロータリバルブ７１で変化せしめられる。

前記ロータリバルブ７１は、その閉弁時に排気通路１４３における排気ポート１４２の内壁から排気ポート１４２内に一部を突出させることで前記彎曲部１４２ａの彎曲内側の一部通路断面積を変化させるようにして前記シリンダヘッド３０Ｅの排気側接続管部１４７に配設されるものであり、前記彎曲部１４２ａの中心ＣＬからオフセットした位置で自動二輪車の左右方向に指向した回動軸線ＣＲを有するようにして排気側接続管部１４７に配設される。而してロータリバルブ７１は、シリンダヘッド３０Ｅと一体である排気側接続管部１４７に一体に設けられるバルブハウジング１４６に収容される。

この第５実施例によれば、シリンダボア１２４の軸線に沿う方向でエンジン本体２４Ｅの小型化を図ることができる。また前記動弁装置１３４は、排気弁１３０…専用の被動スプロケットを有しないＳＯＨＣ型に構成されており、両吸気弁１２９…および両排気弁１３０…間に配置されるカムシャフト１３５に被動スプロケット１７０が固定されるので、シリンダヘッド３０Ｅにバルブハウジング１４６が一体に設けられる構成であっても、シリンダヘッド３０Ｅの小型化を図りつつ、ロータリバルブ７１の被動スプロケット１７０との干渉を回避することができる。

なおＤＯＨＣ型に動弁装置が構成される場合には、排気側カムシャフトに被動スプロケットが設けられるが、上下方向に彎曲した排気通路を形成する排気通路形成手段の彎曲内側にロータリバルブを配設することで、ロータリバルブおよび前記被動スプロケットの干渉を回避することができる。

なお上記第１〜第５実施例では、閉弁状態にあるロータリバルブ７１の吸気通路に突出した部分の外面の吸気通路内の上流側に臨む部分が、吸気通路の内壁になだらかに連接されてはいないが、ロータリバルブ７１の回動軸線ＣＲの設定位置を適宜選択することによって吸気通路の内壁になだらかに連なるようにすることも可能であり、そうすれば閉弁状態にあるロータリバルブ７１の表面を排気が滑らかに流通するようにして乱流の発生を効果的に抑えることができる。

図１５および図１６はロータリバルブの第１変形例を示すものであり、図１５はロータリバルブの図５に対応した断面図、図１６は図１５の１６−１６線断面図である。

このロータリバルブ１４８は、その閉弁時に排気通路形成手段１５４で形成される排気通路１４９における排気ポート１５０の彎曲部１５０ａの内壁から排気ポート１５０内に一部を突出させることで前記彎曲部１５０ａの彎曲内側の一部通路断面積を変化させるものであり、前記排気ポート１５０の一部を形成して前記排気通路形成手段１５４の一部を構成する排気側接続管部１５１に配設されるものであり、前記彎曲部１５０ａの中心ＣＬから彎曲内側にオフセットした位置に回動軸線ＣＲを有するようにして排気側接続管部１５１に配設される。

前記ロータリバルブ１４８は、その回動軸線ＣＲを中心とする円柱状の外面形状を有するバルブ主体１５２に、ロータリバルブ１４８の全開時には前記排気ポート１５０の一部を構成する通路部１５３が前記バルブ主体１５２の一部を切欠くようにして形成されて成り、前記バルブ主体１５２の両端には、その回動軸線ＣＲと同軸である回動軸部１５２ａ，１５２ｂが同軸にかつ一体に突設される。

しかも前記排気通路１４９のうち少なくとも前記ロータリバルブ１４８が配置される部分、すなわち排気ポート１５０の彎曲部１５０ａの横断面形状は楕円形に形成されており、ロータリバルブ１４８の前記通路部１５３は、全開時に前記排気ポート１５０の内壁の周方向一部に面一に連なるように形成される。

このようなロータリバルブ１４８によれば、排気通路１４９における排気ポート１５０の断面積ならびにロータリバルブ１４８で遮蔽する断面積を保持しつつ、バルブ主体１５２のうち通路部１５３が形成される部分を除く残余の部分を大きくしてロータリバルブ１４８の強度を高めることができる。

図１７はロータリバルブの第２変形例を示すものであって図１５に対応した断面図である。

このロータリバルブ１５７は、その閉弁時に排気通路形成手段１５８で形成される排気通路１５９における排気ポート１６０の彎曲部１６０ａの内壁から排気ポート１６０内に一部を突出させることで前記彎曲部１６０ａの彎曲内側の一部通路断面積を変化させるものであり、前記排気ポート１６０の一部を形成して前記排気通路形成手段１５８の一部を構成する排気側接続管部１６１に配設されるものであり、前記彎曲部１６０ａの中心ＣＬから彎曲内側にオフセットした位置に回動軸線ＣＲを有するようにして排気側接続管部１６１に配設される。

しかもロータリバルブ１４８は、排気側接続管部１６１に回動可能に支承されるインナーロータ１６２と、該インナーロータ１６２に遅れて作動するようにしてインナーロータ１６２に連動、連結されるとともにインナーロータ１６２に回動可能に支承されるアウターロータ１６３とで構成される。

インナーロータ１６２は、その回動軸線ＣＲを中心とする円柱状の外面形状を有するバルブ主体１６４に、全開時には前記排気通路１５９における排気ポート１６０の一部を構成する通路部１６５が前記バルブ主体１６４の一部を切欠くようにして形成されて成り、またアウターロータ１６３は、インナーロータ１６２の略半周を囲む円弧状の横断面形状を有するように形成される。

インナーロータ１６２およびアウターロータ１６３を連動、連結するために、たとえばインナーロータ１６２におけるバルブ主体１６４の前記通路部１６５とは反対側の外周には突部１６６が突設される。一方、アウターロータ１６３の内周には前記突部１６６をスライド可能に嵌合せしめる凹部１６７がインナーロータ１６２の周方向に沿って長く延びるようにして設けられる。

而してロータリバルブ１４８の全開時には、図１７（ａ）で示すように、インナーロータ１６２はその通路部１６５を排気ポート１６０の内面に面一に連ならせる位置にあり、前記突部１６６は前記凹部１６７の周方向一端に当接した状態にあり、アウターロータ１６３は排気ポート１６０に突出することはない。またロータリバルブ１４８の閉弁時には、先ずインナーロータ１６２がその一部を排気ポート１６０内に突出させるようにして回動軸線ＣＲまわりに回動するが、図１７（ｂ）で示すように、前記突部１６６が前記凹部１６７の周方向他端に当接するまではアウターロータ１６３が排気ポート１６０内に突出することはない。さらにインナーロータ１６２が、図１７（ｂ）の状態からさらに閉弁方向に回動すると、突部１６６が凹部１６７の周方向他端に当接しているので突部１６６で押されるようにしてアウターロータ１６３が排気ポート１６０内に突出するように回動し、排気ポート１６０の閉塞面積がインナーロータ１６２の全閉時よりもさらに大きくなる。

このような第２変形例のロータリバルブ１５７によれば、ロータリバルブ１５７全体として必要な通路部の面積のうち一部をインナーロータ１６２で負担するようにしてインナーロータ１６２の通路部１６５を比較的小さくし、インナーロータ１６２の強度を高めるとともにアウターロータ１６３をインナーロータ１６２で補強するようにしてロータリバルブ１５７全体の強度を高めることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

第１実施例の自動二輪車の要部右側面図である。 ４サイクルエンジンの縦断左側面図であって図３の２−２線に沿う縦断側面図である。 図２の３−３線拡大断面図である。 図３の４−４線断面図である。 ロータリバルブの全開時（ａ）および全閉時（ｂ）の状態を図４の５−５線に沿って示す断面図である。 ロータリバルブの制御系を示すブロック図である。 ロータリバルブの開度変化に伴う出力変化を示す図である。 第２実施例を示すものであって図２に対応した４サイクルエンジンの縦断左側面図である。 図８の９−９線拡大断面図である。 ロータリバルブの全開時（ａ）および全閉時（ｂ）の状態を説明するための図８の要部拡大図である。 第３実施例のシリンダヘッドおよびシリンダブロックの簡略化した正面図である。 図１１の１２−１２線断面図である。 第４実施例の図３に対応する断面図である。 第５実施例のエンジン本体の要部を示す縦断面図である。 第１変形例のロータリバルブの図５に対応した断面図である。 図１５の１６−１６線断面図である。 第２変形例のロータリバルブの図１５に対応した断面図である。

２５・・・ラジエータ
２６・・・クランクシャフト
２７・・・クランクケース
２８，１２４・・・シリンダボア
２９，１２１・・・シリンダブロック
３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ・・・シリンダヘッド
３２，１２５・・・ピストン
３４，１２６・・・燃焼室
３５・・・クランクシャフトの回転方向
３７，１２８・・・排気弁口
３９，１３０・・・排気弁
５８・・・吸気ポート
６１・・・スロットルボディ
６５，１０１，１１０，１１６，１４２，１５０，１６０・・・排気ポート
６５ａ，１０１ａ，１１０ａ，１１６ａ，１４２ａ，１５０ａ，１６０ａ・・・彎曲部
６６，１０２，１１３，１１７，１４７・・・排気側接続管部
６７，１０３，１１２，１１８，１４３，１４９，１５９・・・排気通路
６８，１０４，１１３，１１９・・・排気管
７１，１４８，１５７・・・ロータリバルブ
７４，１０６，１１５，１４６・・・バルブハウジング
ＣＢ・・・シリンダボアの軸線
ＣＣ・・・クランクシャフトの軸線
ＣＬ・・・排気ポート中心
ＣＲ・・・ロータリバルブの回動軸線

Claims (6)

1. シリンダブロック（２９，１２１）が有するシリンダボア（２８，１２４）に摺動可能に嵌合されるとともにクランクシャフト（２６）に連接されるピストン（３２，１２５）の頂部を臨ませる燃焼室（３４，１２６）が、前記シリンダブロック（２９，１２１）に結合されるシリンダヘッド（３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ，３０Ｅ）および前記シリンダブロック（２９，１２１）間に形成され、排気弁（３９，１３０）で開閉することを可能として前記燃焼室（３４，１２６）に臨む排気弁口（３７，１２８）と、該排気弁口（３７，１２８）に通じる排気ポート（６５，１０１，１１０，１１６，１４２，１５０，１６０）とが前記シリンダヘッド（３０Ａ〜３０Ｅ）に設けられ、前記排気ポート（６５，１０１，１１０，１１６，１４２，１５０，１６０）とともに排気通路（６７，１０３，１１２，１１８，１４３，１４９，１５９）を形成する排気管（６８，１０４，１１３，１１９）が前記排気ポート（６５，１０１，１１０，１１６，１４２，１５０，１６０）に通じて前記シリンダヘッド（３０Ａ〜３０Ｅ）に接続され、前記排気通路（６７，１０３，１１２，１１８，１４３，１４９，１５９）の途中に該排気通路（６７，１０３，１１２，１１８，１４３，１４９，１５９）の開口面積を変化させ得るロータリバルブ（７１，１４８，１５７）が配置される車両用エンジンの排気制御装置において、
   前記排気ポート（６５，１０１，１１０，１１６，１４２，１５０，１６０）の彎曲部（６５ａ，１０１ａ，１１０ａ，１１６ａ，１４２ａ，１５０ａ，１６０ａ）の彎曲内側の一部通路断面積を前記ロータリバルブ（７１，１４８，１５７）で変化させるべく、該ロータリバルブ（７１，１４８，１５７）は、前記排気ポート（６５，１０１，１１０，１１６，１４２，１５０，１６０）の前記彎曲部（６５ａ，１０１ａ，１１０ａ，１１６ａ，１４２ａ，１５０ａ，１６０ａ）の中心（ＣＬ）から彎曲内側にオフセットした位置に回動軸線（ＣＲ）を有して、前記シリンダヘッド（３０Ａ〜３０Ｅ）に一体に設けられるバルブハウジング（７４，１０６，１１５，１４６）に収容されることを特徴とする、車両用エンジンの排気制御装置。
2. 車両の左右方向一方に膨らんで水平方向に彎曲した前記排気ポート（６５，１１６）の一部を形成する排気側接続管部（６６，１１７）が前記シリンダヘッド（３０Ａ，３０Ｄ）に一体に突設され、前記排気側接続管部（６６，１１７）に一体に形成された前記バルブハウジング（７４）に、回動軸線（ＣＲ）を上下方向に指向させた前記ロータリバルブ（７１）が収容されることを特徴とする請求項１記載の車両用エンジンの排気制御装置。
3. 上方に膨らんで上下方向に彎曲した前記排気ポート（１０１，１４２）の一部を形成する排気側接続管部（１０２，１４７）が前記シリンダヘッド（３０Ｂ，３０Ｅ）に一体に突設され、前記排気側接続管部（１０２，１４７）に一体に形成された前記バルブハウジング（１０６，１４６）に、前記ロータリバルブ（７１）がその回動軸線（ＣＲ）を車両の左右方向に指向させて収容されることを特徴とする請求項１記載の車両用エンジンの排気制御装置。
4. 車両の左右いずれか一方かつ上方に膨らむように彎曲して前記排気ポート（１１０）の一部を形成する排気側接続管部（１１３）が前記シリンダヘッド（３０Ｃ）に一体に突設され、前記排気側接続管部（１１３）に一体に形成された前記バルブハウジング（１１５）に、下方に向かうにつれて車両の左右いずれか他方側に位置するように上下方向で傾斜した回動軸線（ＣＲ）を有する前記ロータリバルブ（７１）が収容されることを特徴とする請求項１記載の車両用エンジンの排気制御装置。
5. 前記シリンダボア（１８）の軸線（ＣＢ）が、前記クランクシャフト（２６）の軸線（ＣＣ）から該クランクシャフト（２６）の回転方向（３５）にオフセットして配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用エンジンの排気制御装置。
6. 車両の左右方向に延びる軸線（ＣＣ）を有する前記クランクシャフト（２６）を回転自在に支承するクランクケース（２７）に、前記シリンダボア（２８）の軸線（ＣＢ）を前上がりに傾斜させるようにして前記シリンダブロック（２９）が結合され、前記シリンダヘッド（３０Ａ）の前方にラジエータ（２５）が配置され、前記シリンダヘッド（３０Ａ）の前部側壁に排気ポート（６５）が設けられ、前部シリンダヘッド（３０Ａ）の後部側壁に設けられる吸気ポート（５８）に接続されるスロットルボディ（６１）が前記シリンダヘッド（３０Ａ）の後方に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の車両用エンジンの排気制御装置。

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