JP5331536B2 - Ｖ型内燃機関の吸気通路構造 - Google Patents

Description

本発明は、スロットルボディの下流に吸気チャンバを設けたＶ型内燃機関の吸気通路構造に関する。

従来、内燃機関において、スロットルボディと吸気管との間の吸気通路にタンク状の吸気チャンバを設け、この吸気チャンバにより、吸気通路内の吸気の圧力変動（脈動）を緩和して吸気効率を向上させ、エンジン出力向上とエンジンレスポンス向上を図るものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３３８２５３号公報

ところで、前後一対のバンクをＶ型に配置した場合、共通のクランク軸に前後バンクの２つのコンロッドがクランク軸の軸方向に互いにオフセットされて連結されるため、前後バンクの気筒がクランク軸の軸方向に互いにオフセットする。したがって、前後バンクで共通のスロットルボディを設けた場合、スロットルボディから前後バンクの燃焼室に延びる吸気通路の長さが異なるので、各燃焼室の吸気の流入量に差が生じ、気筒間の出力のアンバランスによって、要求される性能を出力するのが難しくなる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、吸気通路の長さが等しいＶ型内燃機関の吸気通路構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、Ｖ型に配置した前後一対のバンク（１１０Ａ，１１０Ｂ）を備え、前後バンク（１１０Ａ，１１０Ｂ）共通のスロットルボディ（４２）の下流に吸気チャンバ（４３）を設け、前記吸気チャンバ（４３）から前後バンク（１１０Ａ，１１０Ｂ）の燃焼室に吸気管を分岐させたＶ型内燃機関（１７）の吸気通路構造において、前記前後バンク（１１０Ａ，１１０Ｂ）は略等しい吸気通路長を有する吸気ポート（１４５）を備え、前バンク（１１０Ａ）の吸気ポート（１４５）の上端開口（１４５Ｅ）は前記前バンク（１１０Ａ）のシリンダ中心線（ＣＡ）上に設けた貫通孔（４５Ａ）により、後バンク（１１０Ｂ）の吸気ポート（１４５）の上端開口（１４５Ｅ）は前記後バンク（１１０Ｂ）のシリンダ中心線（ＣＢ）上に設けた貫通孔（４５Ｂ）により、それぞれ前記吸気チャンバ（４３）に連結され、前記スロットルボディ（４２）及び前記吸気チャンバ（４３）は、前記スロットルボディ（４２）から遠い側の気筒（１３５）に連なる側にオフセットされ、前記吸気チャンバ（４３）内は、前記スロットルボディ（４２）から前記遠い側の気筒（１３５）に連なる吸気ポート（１４５）の上端開口（１４５Ｅ）までの第１の吸気通路（４３Ｂ）が略ストレートに形成されると共に、近い側の気筒（１３５）に連なる吸気ポート（１４５）の上端開口（１４５Ｅ）までの第２の吸気通路（４３Ａ）が湾曲して形成され、前記第１の吸気通路（４３Ｂ）と前記第２の吸気通路（４３Ａ）が同じ長さになるように設定されていることを特徴とする。
上記構成によれば、前後バンクの吸気通路を同じ長さにすることができる。

上記のＶ型内燃機関の吸気通路構造において、前記スロットルボディ（４２）は、該スロットルの開度をコントロールするアクチュエータ（４２Ａ）を、前記オフセットした方向と反対側に備えてもよい。
上記構成によれば、オフセットにより形成される広い空間にアクチュエータが配置されるので、アクチュエータの取り付け作業が容易になる。

本発明によれば、前後バンクは略等しい吸気通路長を有する吸気ポートを備え、これら吸気ポートの上端開口には吸気チャンバが連結され、スロットルボディ及び吸気チャンバは、スロットルボディから遠い側の気筒に連なる側にオフセットされ、吸気チャンバ内は、スロットルボディから遠い側の気筒に連なる吸気ポートの上端開口までの吸気通路が略ストレートに形成されると共に、近い側の気筒に連なる吸気ポートの上端開口までの吸気通路が湾曲して形成されているため、前後バンクの吸気通路を同じ長さにすることができ、その結果、気筒毎の性能を等しくし、内燃機関の性能を向上できる。

また、スロットルボディは、スロットルの開度をコントロールするアクチュエータを、オフセットした方向と反対側に備えるため、オフセットにより形成される広い空間にアクチュエータが配置されるので、アクチュエータの取り付け作業が容易になる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、車体に対してのものとする。
図１は、本発明の実施の形態に係る吸気通路構造を適用した自動二輪車を示す側面図である。この自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１の前端部に取り付けられたヘッドパイプ１２に回動自在に支持された左右一対のフロントフォーク１３と、フロントフォーク１３の上端部を支持するトップブリッジ１４に取り付けられた操舵用のハンドル１５と、フロントフォーク１３に回転自在に支持された前輪１６と、車体フレーム１１に支持されたＶ型内燃機関としてのエンジン１７と、エンジン１７に排気管１８Ａ，１８Ｂを介して連結された排気マフラー１９Ａ，１９Ｂと、車体フレーム１１の後下部のピボット２０に上下に揺動自在に支持されたリアスイングアーム２１と、このリアスイングアーム２１の後端部に回転自在に支持された後輪２２とを備え、リアスイングアーム２１と車体フレーム１１との間にリアクッション２３が配設される。

車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２から後下がりに延びるメインフレーム２５と、メインフレーム２５の後部に連結される左右一対のピボットプレート（センターフレームとも言う）２６と、ヘッドパイプ１２から下方に延びた後に屈曲して延びてピボットプレート２６に連結されるダウンチューブ２７とを備えている。メインフレーム２５を跨ぐように燃料タンク２８が支持され、メインフレーム２５後方が後輪２２上方まで延びてリアフェンダ２９が支持され、このリアフェンダ２９上方から燃料タンク２８までの間にシート３０が支持される。なお、図１中、符号３１はダウンチューブ２７に支持されたラジエータ、符号３２はフロントフェンダ、符号３３はサイドカバー、符号３４はヘッドライト、符号３５はテールライト、符号３６は乗員用ステップである。

メインフレーム２５、ピボットプレート２６及びダウンチューブ２７によって囲まれる空間にはエンジン１７が支持される。エンジン１７は、シリンダ（気筒）がＶ字状に前後にバンクした前後Ｖ型の２気筒水冷式４サイクルエンジンである。エンジン１７は、車体に対してクランクシャフト１０５が左右水平方向に指向するように複数のエンジンブラケット３７（図１では一部のみを図示）を介して車体フレーム１１に支持される。エンジン１７の動力は後輪２２左側に配設されたドライブシャフト（不図示）を介して後輪２２に伝達される。

エンジン１７は、シリンダを各々構成する前バンク１１０Ａと後バンク１１０Ｂとの挟み角度（バンク角度とも言う）は９０度より小さい角度（例えば、５２度）で形成されている。各バンク１１０Ａ，１１０Ｂの動弁装置はともに、４バルブのダブルオーバーヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）方式に構成されている。
前バンク１１０Ａと後バンク１１０Ｂによって形成されるＶ字状の空間には、エンジン吸気系を構成するエアクリーナ４１とスロットルボディ４２が配設される。スロットルボディ４２は、エアクリーナ４１で浄化された空気を前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂに供給する。また、各バンク１１０Ａ，１１０Ｂには、エンジン排気系を構成する排気管１８Ａ，１８Ｂが接続され、各排気管１８Ａ，１８Ｂが車体右側を通ってその後端に排気マフラー１９Ａ，１９Ｂが各々接続され、これら排気管１８Ａ，１８Ｂ及び排気マフラー１９Ａ，１９Ｂを介して排気ガスが排出される。

図２はエンジン１７の内部構造を側方から見た図であり、図３は、図２のエンジン吸気系を拡大して示す側面図であり、図４は、図２の前バンク１１０Ａの内部構造を拡大して示す図である。
図２において、エンジン１７の前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂは同一の構造である。図２中、前バンク１１０Ａはピストン周辺を示し、後バンク１１０Ｂはカムチェーン周辺を示している。また、図２において、符号１２１は中間シャフト（後側バランサシャフト）を示し、符号１２３はメインシャフトを示し、符号１２５はカウンタシャフトを示している。クランクシャフト１０５を含むこれらシャフト１２１，１２３，１２５は、車体前後方向及び上下方向にずらして互いに平行に配置され、これらシャフトを支持するクランクケース１１０Ｃ内には、クランクシャフト１０５の回転を、中間シャフト１２１、メインシャフト１２３及びカウンタシャフト１２５の順に伝達する歯車伝達機構が構成されている。

図２に示すように、エンジン１７のクランクケース１１０Ｃ上面には、前側シリンダブロック１３１Ａ及び後側シリンダブロック１３１Ｂが車体前後に所定の挟み角度をなすように配置され、これらシリンダブロック１３１Ａ，１３１Ｂの上面に前側シリンダヘッド１３２Ａ、後側シリンダヘッド１３２Ｂが各々結合され、さらに各シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂの上面にはヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂが各々装着されて前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂが構成される。

各シリンダブロック１３１Ａ，１３１Ｂには、シリンダボア１３５（気筒）が各々形成され、各シリンダボア１３５にはそれぞれピストン１３６が摺動自在に挿入され、各ピストン１３６は、コンロッド１３７を介してクランクシャフト１０５に連結される。共通のクランクシャフト１０５に前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂの２つのコンロッド１３７が連結されるため、後バンク１１０Ｂのコンロッド１３７は、前バンク１１０Ａのコンロッド１３７の車体左側に隣接して配置される。
各シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂの下面には、ピストン１３６上方に形成される燃焼室の天面を構成する燃焼凹部１４１が形成され、各燃焼凹部１４１には、点火プラグ１４２がその先端を臨ませて配置される。この点火プラグ１４２は、シリンダ軸線Ｃと略同軸に設けられる。

エンジン１７は、各燃焼凹部１４１に設けられたインジェクタ１４３から燃焼室に直接燃料を噴射する筒内噴射式エンジンである。各インジェクタ１４３は、各シリンダヘッド１３２Ａ，１３２ＢのＶバンク内側側面から挿入され、その先端を各燃焼凹部１４１に臨ませて配置される。インジェクタ１４３は、シリンダ軸線Ｃに対して寝かせた状態で取り付けられる。
シリンダヘッド１３２Ａの上部には、燃料ポンプ１４４が設けられ、燃料ポンプ１４４から燃料配管１４４Ａを介して各インジェクタ１４３に燃料が供給される。

各シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂには、一対の開口部１４５Ａにて各燃焼凹部１４１に連通する吸気ポート１４５（吸気管）と、一対の開口部１４６Ａにて各燃焼凹部１４１に連通する排気ポート１４６とが形成されている。各吸気ポート１４５は、シリンダ軸線Ｃとインジェクタ１４３との間に配置される。前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂの吸気ポート１４５は、略等しい吸気通路長を有している。
各吸気ポート１４５は、図３に示すように、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂと一体に設けた下部吸気ポート１４５Ｂと、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂと別体で下部吸気ポート１４５Ｂの上端部１４５Ｄに連結される上部吸気ポート１４５Ｃとを備えている。上部吸気ポート１４５Ｃは、図示しないボルトによって下部吸気ポート１４５Ｂに固定され、ヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂに接近する方向に角度を変えて延出している。上記インジェクタ１４３は、下部吸気ポート１４５Ｂの下方に、下部吸気ポート１４５Ｂに沿って設けられている。

バンク１１０Ａ，１１０Ｂの上部吸気ポート１４５Ｃは、互いに略平行に上方に延出し、各上部吸気ポート１４５Ｃの上端部１４５Ｅ（上端開口）に、Ｖバンク内側に配置した吸気チャンバ４３が連結されている。吸気チャンバ４３はスロットルボディ４２に連結される。図２に示すように、シリンダヘッド１３２Ａの排気ポート１４６は、排気管１８Ａ（図１参照）に連結されており、シリンダヘッド１３２Ｂの排気ポート１４６は、排気管１８Ｂ（図１参照）に連結されている。

シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂには、吸気ポート１４５の開口部１４５Ａを開閉する一対の吸気弁１４７（機関弁）と、排気ポート１４６の開口部１４６Ａを開閉する一対の排気弁１４８（機関弁）とが配置される。吸気弁１４７及び排気弁１４８は、弁ばね１４９，１４９で各ポートを閉じる方向に各々付勢されている。各弁体１４７，１４８は、開閉のタイミングやリフト量等のバルブ作動特性を変更可能な動弁装置５０（可変動弁機構）によって駆動される。動弁装置５０は、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂに回転可能に支持され、エンジン１７の回転に同期して回転する吸気側と排気側のカムシャフト１５１，１５２（カム軸）を備える。

カムシャフト１５１には、図４に示すように、吸気カム１５３（駆動カム）が一体に形成されている。吸気カム１５３は、円形のカム面を形成するベース円部１５３Ａと、ベース円部１５３Ａから外周側に突出して山形のカム面を形成するカム山部１５３Ｂとを備えている。また、カムシャフト１５２には、排気カム１５４（駆動カム）が一体に形成されている。排気カム１５４は、円形のカム面を形成するベース円部１５４Ａと、ベース円部１５４Ａから外周側に突出して山形のカム面を形成するカム山部１５４Ｂとを備えている。

図２に示すように、シリンダヘッド１３２Ａ，１３２Ｂの幅方向の一端側には、中間軸１５８が回転可能に支持され、この中間軸１５８に中間スプロケット１５９，１６０が固定される。カムシャフト１５１の一端側には被動スプロケット１６１が固定され、カムシャフト１５２の一端側には被動スプロケット１６２が固定され、クランクシャフト１０５の両端側には駆動スプロケット１６３が固定される。これらスプロケット１５９，１６３間には第１カムチェーン１６４が巻回され、スプロケット１６０〜１６２間には第２カムチェーン１６５が巻回される。これらスプロケット１５９〜１６３及びカムチェーン１６４，１６５は、各バンク１１０Ａ，１１０Ｂの一端側に形成されたカムチェーン室１６６に収容される。

駆動スプロケット１６３から被動スプロケット１６１，１６２への減速比は２に設定され、クランクシャフト１０５が回転すると、クランクシャフト１０５と一体に駆動スプロケット１６３が回転し、カムチェーン１６４，１６５を介して被動スプロケット１６１，１６２がクランクシャフト１０５の半分の回転速度で回転して、被動スプロケット１６１，１６２と一体に回転するカムシャフト１５１，１５２のカムプロフィールに従って吸気弁１４７及び排気弁１４８が吸気ポート１４５及び排気ポート１４６を各々開閉させる。

クランクシャフト１０５の左端部には図示しない発電機が設けられ、クランクシャフト１０５の右端部には、上記右側の駆動スプロケット１６３の内側（車体左側）に駆動歯車（以下、クランク側駆動歯車という）１７５が固定される。このクランク側駆動歯車１７５は、中間シャフト１２１に設けられた被動歯車（以下、中間側被動歯車という）１７７と噛み合い、クランクシャフト１０５の回転を等速で中間シャフト１２１に伝達し、クランクシャフト１０５と同速かつ逆向きで中間シャフト１２１を回転させる。

中間シャフト１２１は、クランクシャフト１０５の後側下方かつメインシャフト１２３の前側下方に回転可能に支持されている。
この中間シャフト１２１の右端部には、オイルポンプ用駆動スプロケット１８１と、上記中間側被動歯車１７７と、この被動歯車１７７より小径の駆動歯車（以下、中間側駆動歯車という）１８２とが順に取り付けられている。
オイルポンプ用駆動スプロケット１８１は、中間シャフト１２１の後側であって、メインシャフト１２３下方に配置されたオイルポンプ１８４の駆動軸１８５に固定された被動スプロケット１８６に伝動チェーン１８７を介して該中間シャフト１２１の回転力を伝達し、オイルポンプ１８４を駆動させる。

また、中間側駆動歯車１８２は、メインシャフト１２３に相対回転自在に設けられた被動歯車（以下、メイン側被動歯車という）１９１に噛み合い、中間シャフト１２１の回転を減速してクラッチ機構（不図示）を介してメインシャフト１２３に伝達する。すなわち、中間側駆動歯車１８２及びメイン側被動歯車１９１の減速比によって、クランクシャフト１０５からメインシャフト１２３までの減速比、つまり、エンジン１７の１次減速比が設定される。

メインシャフト１２３は、クランクシャフト１０５の後側上方に回転可能に支持され、メインシャフト１２３の略後方には、カウンタシャフト１２５が回転可能に支持される。メインシャフト１２３とカウンタシャフト１２５には、図示しない変速歯車群が跨って配置され、これらによって変速装置が構成される。
カウンタシャフト１２５の左端部は、車体の前後方向に延びるドライブシャフト（不図示）に連結される。これによって、カウンタシャフト１２５の回転がドライブシャフトに伝達される。

図５は、動弁装置５０を示す側面図であり、図６は、前バンク１１０Ａの動弁装置５０を後部側から見た縦断面図である。
動弁装置５０は、図４に示すように、シリンダ軸線Ｃを中心として吸気側と排気側とに独立して対称に設けられている。前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂの動弁装置５０は略同一構造であるため、本実施の形態では、前バンク１１０Ａの吸気側の動弁装置５０について説明する。

動弁装置５０は、図５及び図６に示すように、カムシャフト１５１（排気側ではカムシャフト１５２）と、カムシャフト１５１と一体回転する吸気カム１５３（排気側では排気カム１５４）と、吸気弁１４７（排気側では排気弁１４８）を開閉するロッカアーム５１と、カムシャフト１５１に相対回転可能に支持され、ロッカアーム５１を介して吸気弁１４７を開閉する動弁カム５２と、カムシャフト１５１の周りを揺動自在なホルダ５３（ホルダ部材）と、ホルダ５３に揺動可能に支持され、吸気カム１５３の弁駆動力を動弁カム５２に伝達し、動弁カム５２を揺動させるリンク機構５６と、ホルダ５３を揺動する駆動機構６０とを備えている。また、リンク機構５６は、ホルダ５３に連結されるサブロッカアーム５４と、サブロッカアーム５４と動弁カム５２とを揺動可能に連結するコネクトリンク５５とを備えている。

ロッカアーム５１は幅広に形成されており、１つのロッカアーム５１によって一対の吸気弁１４７を開閉する。ロッカアーム５１は、一端部において、シリンダヘッド１３２Ａに固定されるロッカアームピボット５１Ａに揺動可能に支持される。ロッカアーム５１の他端部には、各吸気弁１４７の上端部に当接する一対の調整ねじ５１Ｂが設けられ、中央部には、動弁カム５２に接触するローラ５１Ｃが回転可能に支持されている。

図６に示すように、カムシャフト１５１は、一端側に被動スプロケット１６１（図２参照）が固定されるスプロケット固定部１５１Ａを有し、スプロケット固定部１５１Ａの側から順に、カムシャフト１５１の外周に突出し断面円形形状を有する位置決め部１５１Ｂ、吸気カム１５３、動弁カム５２を揺動可能に支持する揺動カム支持部１５１Ｃ、及び、揺動カム支持部１５１Ｃよりも小径に形成されたカラー嵌合部１５１Ｄが設けられている。カラー嵌合部１５１Ｄには、カムシャフト１５１のベアリングとして機能するカムシャフトカラー１５５が嵌合され、カムシャフトカラー１５５はカムシャフト１５１の他端側に締めこまれた固定ボルト１５６によって動弁カム５２の側に押し付けられている。

カムシャフト１５１は、その両端がそれぞれカムシャフト支持部２０１，２０２によって回転自在に支持されている。詳細には、カムシャフト支持部２０１，２０２は、シリンダヘッド１３２Ａの上部に形成されたヘッド側支持部２０１Ａ，２０２Ａに、断面半円状の支持部を有するキャップ２０１Ｂ，２０２Ｂをそれぞれ固定して構成されている。位置決め部１５１Ｂの側に設けられたカムシャフト支持部２０１には、位置決め部１５１Ｂの形状に合わせて形成された溝２０１Ｃが形成され、位置決め部１５１Ｂの位置が溝２０１Ｃに規制されることによって、カムシャフト１５１は軸方向に位置決めされている。
また、カムシャフト支持部２０１，２０２における吸気カム１５３の側の面には、ホルダ５３を支持するホルダ支持部２０１Ｄ，２０２Ｄがそれぞれ設けられている。

動弁カム５２は、カムシャフト１５１の中間部に設けられた揺動カム支持部１５１Ｃに配置される。動弁カム５２には、図５に示すように、吸気弁１４７を閉弁状態に維持するベース円部５２Ａと、吸気弁１４７を押し下げて開弁させるカム山部５２Ｂとが形成され、カム山部５２Ｂには貫通孔５２Ｃが形成されている。貫通孔５２Ｃには、カム山部５２Ｂがロッカアーム５１のローラ５１Ｃから離れる方向、すなわち、吸気弁１４７を閉弁する方向に動弁カム５２を付勢する動弁カムリターンスプリング５７（図６参照）の一端が取り付けられる。動弁カムリターンスプリング５７は、図６に示すように、カムシャフト１５１に巻き掛けられており、その他端はホルダ５３に取り付けられる。

ホルダ５３は、吸気カム１５３及び動弁カム５２を挟んでカムシャフト１５１の軸方向に所定の間隔を空けて配置される第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂと、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂをカムシャフト１５１の軸方向に連結する連結部材５９とを備えている。第１プレート５３Ａはカムシャフト１５１の被動スプロケット１６１が固定される一端側に配置され、第２プレート５３Ｂはカムシャフト１５１の他端側に配置される。
また、連結部材５９は、カムシャフト１５１と平行な軸部５９Ａを有し、軸部５９Ａの第１プレート５３Ａ側の端には、サブロッカアーム５４の一端が連結されるサブロッカアーム支持部５９Ｂ（支点）が形成されている。連結部材５９は、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂの外面側から軸部５９Ａの両端に挿入される一対のボルト５３Ｄによって第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂに固定される。また、連結部材５９は、軸部５９Ａに平行な軸部５９Ｃを備えており、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂの外面側からこの軸部５９Ｃの両端に挿入される一対のボルト（不図示）によっても第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂに固定される。

また、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂは、カムシャフト１５１が貫通するシャフト孔１５７Ａ，１５８Ａをそれぞれ有し、これらシャフト孔１５７Ａ，１５８Ａの周縁部は、ホルダ支持部２０１Ｄ，２０２Ｄに向けて突出した円環状の凸部１５７Ｂ，１５８Ｂとなっている。ホルダ５３は、凸部１５７Ｂ，１５８Ｂがホルダ支持部２０１Ｄ，２０２Ｄに嵌合されることで支持され、カムシャフト１５１を中心に揺動可能となっている。

サブロッカアーム５４は、第１，第２プレート５３Ａ，５３Ｂ間に吸気カム１５３及び動弁カム５２と共に配置されており、一端部において連結部材５９のサブロッカアーム支持部５９Ｂに回転可能に支持され、サブロッカアーム支持部５９Ｂを中心として揺動するようになっている。サブロッカアーム５４の中央部には、吸気カム１５３に接触するローラ５４Ａが回転可能に支持されている。サブロッカアーム５４の他端部には、コネクトリンク５５を揺動可能に支持するピン５５Ａ（図５参照）を介してコネクトリンク５５の一端が連結され、コネクトリンク５５の他端には、動弁カム５２を揺動可能に支持するピン５５Ｂ（図５参照）を介して動弁カム５２が連結される。
また、サブロッカアーム５４は、図５に示すように、連結部材５９に収容されたサブロッカアームリターンスプリング５８により付勢されており、サブロッカアーム５４のローラ５４Ａが常に吸気カム１５３に押し付けられている。ここで、サブロッカアームリターンスプリング５８はコイルスプリングである。

つぎに、動作を説明する。
このように構成された動弁装置５０において、図５を参照し、カムシャフト１５１が回転されると、カムシャフト１５１と一体に回転する吸気カム１５３のカム山部１５３Ｂにより、サブロッカアーム５４がローラ５４Ａを介して押し上げられて軸部５９Ａを中心として揺動し、これに伴い、コネクトリンク５５を介して動弁カム５２がカムシャフト１５１を中心として図５中の時計回りに回転する。そして、動弁カム５２の回転によりカム山部５２Ｂがローラ５１Ｃを介してロッカアーム５１と共に吸気弁１４７を押し下げ、吸気弁１４７が開弁される。また、カムシャフト１５１がさらに回転されて吸気カム１５３のベース円部１５３Ａがローラ５４Ａに当接する状態では、サブロッカアーム５４がサブロッカアームリターンスプリング５８により押し下げられると共に、動弁カム５２が動弁カムリターンスプリング５７より図５中の反時計回りに回転させられてベース円部５２Ａがローラ５１Ｃに当接する。これにより、吸気弁１４７は弁ばね１４９（図２参照）により押し上げられて閉弁される。

この動弁装置５０では、図５に示すように、ホルダ５３に連結リンク部材６３を接続している。この連結リンク部材６３を矢印Ａ方向に移動すると、ホルダ５３が吸気側カムシャフト１５１の軸心を中心に時計方向に揺動し、サブロッカアーム支持部５９Ｂが図中下に変位し、矢印Ｂ方向に移動すると、ホルダ５３が吸気側カムシャフト１５１の軸心を中心に反時計方向に揺動し、サブロッカアーム支持部５９Ｂが図中上に変位する。
これによって、動弁装置５０は、吸気弁１４７及び排気弁１４８の開閉の作動特性を変更可能に構成されている。
連結リンク部材６３は、図７に示すように、駆動機構６０に連結されている。

図７は、駆動機構６０を側面側から見た縦断面図であり、図８は、駆動機構６０を前部側から見た縦断面図である。
駆動機構６０は、図７に示すように、連結リンク部材６３を介してホルダ５３に連結されている。駆動機構６０は、吸気側カムシャフト１５１と排気側カムシャフト１５２とに跨って配置されたボールねじ６１と、吸気側・排気側のそれぞれに設けられ、ボールねじ６１上を軸方向に移動可能な２つのナット６２（スライダ）とを備え、ナット６２及びホルダ５３間に連結リンク部材６３が設けられている。
ボールねじ６１の排気側の一端部には従動ギヤ６４が固着され、従動ギヤ６４にはボールねじ６１を回転させるための電動アクチュエータ（アクチュエータ）７０（図９参照）がギヤ輪列で連結されている。

ボールねじ６１は、カムシャフト１５１，１５２と直交し、これらカムシャフト１５１，１５２の他端側、すなわち被動スプロケット１６１，１６２（図２参照）が固定される側と反対側に配置されている。このように、ボールねじ６１は、エンジン１７の上下方向に延出するのではなく、吸気側カムシャフト１５１と排気側カムシャフト１５２とに跨って配置されるので、エンジン１７の高さを低く抑えることが可能になる。ボールねじ６１は、その両端がそれぞれボールねじ支持部２０３によって回転自在に支持されている。ボールねじ支持部２０３は、図６に示すように、カムシャフト支持部２０２の上部に形成されたカムシャフト側支持部２０３Ａに、断面半円状の支持部を有するキャップ２０３Ｂをそれぞれ固定して構成されている。
図７に示すように、ボールねじ６１の外周面には、吸気側と排気側にそれぞれ螺旋状のねじ山６１Ａ，６１Ｂと、螺旋状の軸ねじ溝６１Ｃ，６１Ｄとが形成されている。これらねじ山６１Ａ，６１Ｂ及び軸ねじ溝６１Ｃ，６１Ｄは、巻き方向が吸気側と排気側で異なる方向に設定されている。

ボールねじ６１の吸気側の他端部には、ボールねじ６１の回転を検出するセンサ８０が設けられている。センサ８０は、ヘッドカバー１３３Ａ（１３３Ｂ）のＶバンク内側に位置する側壁部に固定されている。センサ８０は、ボールねじ６１の他端部に固定される回転軸８１と、この回転軸８１の下方に略平行に配置され、ボールねじ支持部２０３に固定される六角ねじからなる固定軸８２とを備えている。回転軸８１の外周面には駆動ギヤ８３が形成され、固定軸８２には、駆動ギヤ８３と噛み合う従動ギヤ８４が形成されている。したがって、ボールねじ６１が回転すると、ボールねじ６１と一体に回転する回転軸８１の回転が駆動ギヤ８３を介して従動ギヤ８４に伝達される。センサ８０は、従動ギヤ８４の回転量により、ボールねじ６１の回転量を検出する。

ナット６２は、ボールねじ６１が貫通する貫通孔６２Ａを有し、貫通孔６２Ａの内周面には、ねじ山６１Ａ，６１Ｂに対応する螺旋状のナットねじ山６２Ｂと、軸ねじ溝６１Ｃ，Ｄに対応する螺旋状のナットねじ溝６２Ｃが形成されている。このナットねじ溝６２Ｃと軸ねじ溝６１Ｃ，６１Ｄとの間に、転動可能な複数のボール６５が配置される。ナット６２は、ボールねじ６１が回転されることにより、ボール６５を介してボールねじ６１上を移動する。

連結リンク部材６３は、図７及び図８に示すように、ナット６２に一端部が固定されるナット側リンク６３Ａと、ナット側リンク６３Ａの他端部と第２プレート５３Ｂとを連結するホルダ側リンク６３Ｂとを備えている。
ナット側リンク６３Ａの一端部は、ナット６２を両側方から挟み込み、ボルト６６によってナット６２に固定されている。ナット側リンク６３Ａの他端部は、ピン６７によってホルダ側リンク６３Ｂの一端部に揺動可能に支持されている。ホルダ側リンク６３Ｂの他端部は、偏心ピン６８によって第２プレート５３Ｂに揺動可能に支持されている。偏心ピン６８は、六角ボルト６８Ａと、六角ボルト６８Ａの頭部に偏心して一体形成された偏心軸６８Ｂとを備えて構成されている。六角ボルト６８Ａは、スプリングワッシャ６８Ｃ及び六角ナット６８Ｄによって第２プレート５３Ｂに固定され、偏心軸６８Ｂは、ナット側リンク６３Ａに回転自在に支持される。

図７において、ホルダ５３が矢印Ｐ、Ｑの方向に揺動すると、図５に示すリンク機構５６のサブロッカアーム支持部５９Ｂの位置が変化させられる。サブロッカアーム支持部５９Ｂの位置が変化されることにより、動弁カム５２は、カムシャフト１５１を中心に揺動し、カムシャフト１５１に対して周方向に位置が変位されて、吸気カム１５３に対する周方向の位相、ここでは、角度位置又は周方向位置が変更される。このように、吸気カム１５３に対する動弁カム５２の周方向の位置を変化させることで、動弁カム５２のカム山部５２Ｂがローラ５１Ｃに当接する期間及び押し下げる量を変更できるため、吸気弁１４７の開弁期間及びリフト量を変更することができる。
例えば、ボールねじ６１が回転してナット６２がボールねじ６１の中央側に移動させられ、連結リンク部材６３によってホルダ５３が図５中の時計回り方向にさらに揺動されると、動弁カム５２はリンク機構５６によって時計回り方向に回転され、この状態でカムシャフト１５１が回転されると、カム山部５２Ｂがローラ５１Ｃを押し下げる期間及び押し下げ量が大きくなり、吸気弁１４７の開弁期間及びリフト量が大きくなる。

つぎに、吸排気弁１４７，１４８の開弁期間及びリフト量を可変にする電動アクチュエータ７０について説明する。
図９は、エンジン１７を上方から見た横断面図である。なお、図９では、前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂは、エンジン１７の上方からシリンダ軸線Ｃ（図２参照）に沿って見た図が示されている。
前後一対（図９では、左右一対）の前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂは、車体左右方向（図９では、上下方向）に延びるカムシャフト１５１，１５２の軸方向に互いにオフセットして配置されている。より詳細には、前バンク１１０Ａは車体左方向（図９では、上方向）にオフセットされ、後バンク１１０Ｂは車体右方向（図９では、下方向）にオフセットされている。前バンク１１０Ａの車体右側と後バンク１１０Ｂの車体左側には、バンク１１０Ａ，１１０Ｂのオフセット量分だけスペースが形成される。電動アクチュエータ７０は、このスペースを利用して、ヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂのオフセットした方向と反対側の側面に設けられている。すなわち、前バンク１１０Ａの電動アクチュエータ７０は車体右側（図９では、下側）に設けられ、後バンク１１０Ｂの電動アクチュエータ７０は車体左側（図９では、上側）に設けられている。この電動アクチュエータ７０は、その上面がヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂの頂面（不図示）より下方に位置するように取り付けられる。

電動アクチュエータ７０は、ボールねじ６１の排気側の一端部に設けられており、ヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂの側壁部に固定されている。電動アクチュエータ７０は、電動モータ７１と、電動モータ７１の駆動軸７２（軸線）と、駆動軸７２から電動モータ７１の駆動力が伝達される中間軸７３とを備えている。電動モータ７１は、その駆動軸７２をヘッドカバー１３３Ａ，１３３Ｂの頂面と略平行にして配置されている。
駆動軸７２には、駆動ギヤ７２Ａが形成されており、中間軸７３には、駆動ギヤ７２Ａと噛み合う第１中間ギヤ７３Ａと、ボールねじ６１に設けられた従動ギヤ６４と噛み合う第２中間ギヤ７３Ｂとが固定されている。

電動アクチュエータ７０は、電子制御ユニットとしてのＥＣＵ（不図示）によって制御され、エンジン１７の回転数や負荷等の運転状態、及びセンサ８０から入力されるボールねじ６１の回転量、すなわち電動モータ７１の回転量に応じて駆動機構６０を駆動する。電動アクチュエータ７０が駆動されると、電動モータ７１の駆動力は、駆動ギヤ７２Ａ、第１中間ギヤ７３Ａ、第２中間ギヤ７３Ｂ、従動ギヤ６４を介してボールねじ６１に伝達されることとなる。

つぎに、吸気チャンバ４３とその周辺部について説明する。
前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂのシリンダボア１３５は、コンロッド１３７（図２参照）の車体左右方向のオフセットに対応して、クランクシャフト１０５（図２参照）の軸方向、すなわち、カムシャフト１５１，１５２の軸方向に互いにオフセットして配置されている。より詳細には、前バンク１１０Ａの車体前後方向のシリンダ中心線ＣＡは車体右方向にオフセットし、後バンク１１０Ｂの車体前後方向のシリンダ中心線ＣＢは車体左方向にオフセットしている。

スロットルボディ４２は、Ｖバンク内側の車体右側（図９では、下側）に設けられている。前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂのシリンダボア１３５は車体左右方向に互いにオフセットされているので、前バンク１１０Ａのシリンダボア１３５は、後バンク１１０Ｂのシリンダボア１３５より、スロットルボディ４２に近くなる。スロットルボディ４２は、車体左右方向に延びる中心線Ｃ１をスロットルボディ４２から遠い後バンク１１０Ｂのシリンダボア１３５側、すなわち、車体後側（図９では、左側）にオフセットさせて配置されている。スロットルボディ４２の車体前側（図９では、右側）には、スロットルボディ４２のオフセット量分だけスペースが形成される。
スロットルボディ４２には、スロットルの開度をアクチュエータ４２Ａの駆動により変化させるＴＢＷ（スロットル・バイ・ワイヤ）が採用されている。このアクチュエータ４２Ａは、スロットルボディ４２のオフセットにより形成されたスペースを利用して、スロットルボディ４２のオフセットした方向と反対側、すなわち、Ｖバンク内側の車体前側に設けられている。

吸気チャンバ４３は、その吸気通路の断面積を吸気ポート１４５及びスロットルボディ４２の吸気通路より大きくすることにより、吸気脈動を抑制する沈静槽として機能するものである。吸気チャンバ４３はタンク状に形成され、スロットルボディ４２に接続される略円形状の接続口４４を車体右側に備えている。接続口４４は、スロットルボディ４２から遠い後バンク１１０Ｂのシリンダボア１３５側、すなわち、車体後側にオフセットさせて配置されている。吸気チャンバ４３の下面には、略円形状の一対の貫通孔４５Ａ，４５Ｂが形成され、これらの貫通孔４５Ａ，４５Ｂに各上部吸気ポート１４５Ｃの上端部１４５Ｅが連結されている。吸気チャンバ４３内には、吸気が矢印Ｄに沿って接続口４４から貫通孔４５Ａに流れる吸気通路４３Ａと、吸気が矢印Ｅに沿って接続口４４から貫通孔４５Ｂに流れる吸気通路４３Ｂとが形成されることとなる。

貫通孔４５Ａは、その中心を前バンク１１０Ａのシリンダ中心線ＣＡ上、かつ、接続口４４の車体前方に配置して設けられる。このため、吸気通路４３Ａは、接続口４４から車体前方に向けて湾曲して形成される。一方、貫通孔４５Ｂは、その中心を後バンク１１０Ｂのシリンダ中心線ＣＢ上、かつ、接続口４４の車体前後方向の範囲Ｗ内に配置して設けられる。このため、吸気通路４３Ｂは、接続口４４から車体左方向に向けて略ストレートに形成される。
これら吸気通路４３Ａ，４３Ｂは略同一の長さに形成されている。したがって、スロットルボディ４２のオフセット量は、これら吸気通路４３Ａ，４３Ｂが同じ長さになるように設定される。

このように、スロットルボディ４２から近い側の前バンク１１０Ａのシリンダボア１３５に連なる吸気ポート１４５の上端部１４５Ｅまでの吸気通路４３Ａを湾曲して形成し、スロットルボディ４２から遠い側の後バンク１１０Ｂのシリンダボア１３５に連なる吸気ポート１４５の上端部１４５Ｅまでの吸気通路４３Ｂを略ストレートに形成し、かつ、スロットルボディ４２をスロットルボディ４２から遠い後バンク１１０Ｂのシリンダボア１３５側にオフセットしたので、吸気通路４３Ａ，４３Ｂを同じ長さにすることができる。その結果、シリンダボア１３５毎の性能が等しくなり、エンジン１７の性能が向上する。
スロットルボディ４２は、前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂのオフセットにより車体左右方向に広くなったＶバンク内側の空間に配置されるので、スロットルボディ４２の取り付け作業が容易になる。スロットルボディ４２のアクチュエータ４２Ａは、スロットルボディ４２のオフセットにより形成されたスロットルボディ４２と前バンク１１０Ａとの間の広い空間に配置されるので、アクチュエータ４２Ａの取り付け作業が容易になる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂは略等しい吸気通路長を有する吸気ポート１４５を備え、これら吸気ポート１４５の上端部１４５Ｅには吸気チャンバ４３が連結され、スロットルボディ４２及び吸気チャンバ４３は、スロットルボディ４２から遠い側のシリンダボア１３５に連なる側にオフセットされ、吸気チャンバ４３内は、スロットルボディ４２から遠い側のシリンダボア１３５に連なる吸気ポート１４５の上端部１４５Ｅまでの吸気通路４３Ｂが略ストレートに形成されると共に、近い側のシリンダボア１３５に連なる吸気ポート１４５の上端部１４５Ｅまでの吸気通路４３Ａが湾曲して形成されているため、前後バンク１１０Ａ，１１０Ｂの吸気通路を同じ長さにすることができ、その結果、シリンダボア１３５毎の性能を等しくし、エンジン１７の性能を向上できる。

また、本実施の形態によれば、スロットルボディ４２は、スロットルの開度をコントロールするアクチュエータ４２Ａを、オフセットした方向と反対側に備えるため、オフセットにより形成される広い空間にアクチュエータ４２Ａが配置されるので、アクチュエータ４２Ａの取り付け作業が容易になる。

本発明の実施の形態に係る吸気通路構造が搭載された自動二輪車を示す側面図である。 エンジンの内部構造を示す側面図である。 図２のエンジン吸気系を拡大して示す側面図である。 図２の前バンクの内部構造を拡大して示す側面図である。 動弁装置を示す側面図である。 前バンクの動弁装置を後部側から見た縦断面図である。 駆動機構を側面側から見た縦断面図である。 駆動機構を前部側から見た縦断面図である。 エンジンを上方から見た横断面図である。

１７ エンジン（Ｖ型内燃機関）
４２ スロットルボディ
４２Ａ アクチュエータ
４３ 吸気チャンバ
４３Ａ，４３Ｂ 吸気通路
１１０Ａ，１１０Ｂ バンク
１３５ シリンダボア（気筒）
１４５ 吸気ポート（吸気管）
１４５Ｅ 上端部（上端開口）

Claims (2)

1. Ｖ型に配置した前後一対のバンク（１１０Ａ，１１０Ｂ）を備え、前後バンク（１１０Ａ，１１０Ｂ）共通のスロットルボディ（４２）の下流に吸気チャンバ（４３）を設け、前記吸気チャンバ（４３）から前後バンク（１１０Ａ，１１０Ｂ）の燃焼室に吸気管を分岐させたＶ型内燃機関（１７）の吸気通路構造において、
   前記前後バンク（１１０Ａ，１１０Ｂ）は略等しい吸気通路長を有する吸気ポート（１４５）を備え、前バンク（１１０Ａ）の吸気ポート（１４５）の上端開口（１４５Ｅ）は前記前バンク（１１０Ａ）のシリンダ中心線（ＣＡ）上に設けた貫通孔（４５Ａ）により、後バンク（１１０Ｂ）の吸気ポート（１４５）の上端開口（１４５Ｅ）は前記後バンク（１１０Ｂ）のシリンダ中心線（ＣＢ）上に設けた貫通孔（４５Ｂ）により、それぞれ前記吸気チャンバ（４３）に連結され、
   前記スロットルボディ（４２）及び前記吸気チャンバ（４３）は、前記スロットルボディ（４２）から遠い側の気筒（１３５）に連なる側にオフセットされ、
   前記吸気チャンバ（４３）内は、前記スロットルボディ（４２）から前記遠い側の気筒（１３５）に連なる吸気ポート（１４５）の上端開口（１４５Ｅ）までの第１の吸気通路（４３Ｂ）が略ストレートに形成されると共に、近い側の気筒（１３５）に連なる吸気ポート（１４５）の上端開口（１４５Ｅ）までの第２の吸気通路（４３Ａ）が湾曲して形成され、前記第１の吸気通路（４３Ｂ）と前記第２の吸気通路（４３Ａ）が同じ長さになるように設定されていることを特徴とするＶ型内燃機関の吸気通路構造。
2. 前記スロットルボディ（４２）は、該スロットルの開度をコントロールするアクチュエータ（４２Ａ）を、前記オフセットした方向と反対側に備えたことを特徴とする請求項１に記載のＶ型内燃機関の吸気通路構造。

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