JP7022219B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車幅方向をコンパクト化し、部品点数が削減され、補機の軸を潤滑できる内燃機関を提供することを目的とする。
内燃機関は、内燃機関本体(40、270)に回転可能に支持され、当該内燃機関が発生する回転トルクによって回転する機関側駆動軸(64、294)と、補機(100)と、前記内燃機関本体(40、270)に取り付けられた補機ハウジング(101)と、前記補機ハウジング(101)に支持された補機本体(102)と、前記補機ハウジング(101)内に前記機関側駆動軸(64、294)と同軸となるように回転可能に支持され、前記補機本体(102)を駆動する補機駆動軸(114)と、を有する内燃機関に於いて、前記機関側駆動軸(64、294)と前記補機駆動軸(114)の内部は中空であり、機関側駆動軸側中空部(64a、294a)と補機駆動軸側中空部(114a)は連通し、前記中空部(64a、294a、114a)は油路として構成されていることを特徴とする。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る自動二輪車の右側面図である。なお、図1では、左右一対で設けられるものは、右側のものだけが図示されている。
自動二輪車1は、シート10に着座した乗員が足を載せる低床のステップフロア(フラットフロア)11を有するスクーター型の鞍乗型車両である。自動二輪車1は、車体フレーム(車体)12の前方に前輪2を有し、駆動輪である後輪3は、車両後部に配置されるユニットスイングエンジン(内燃機関、エンジン)13に軸支される。
図1、図2に示すように、自動二輪車1は、車体フレーム12の前端部に軸支されるフロントフォーク14を備え、前輪2は、フロントフォーク14の下端部に軸支される。乗員が操舵するハンドル15は、フロントフォーク14の上端に取り付けられる。
自動二輪車1は、車体フレーム12等の車体を覆う車体カバー16を備える。
ロアフレーム19,19及びシートフレーム20,20は、前後方向に延びるパイプ状である。
また、車体フレーム12は、シートフレーム20,20の立ち上がり部21から後方に突出するエンジンブラケット26,26を左右一対備える。
ユニットスイングエンジン13は、駆動源であるエンジン本体40と後輪3を支持するアーム部41とが一体化されたユニットスイングパワーユニットである。
ユニットスイングエンジン13の後端部とシートフレーム20,20の後部との間には、リアサスペンション29が掛け渡される。
後輪3は、アーム部41の後端部の後輪車軸3aに軸支される。
ユニットスイングエンジン13がリンク機構48を介して揺動する際、エンジン本体40、排気管77等は、一体に揺動する。
ユニットスイングエンジン13の上方で左右のシートフレーム20,20の間には、ヘルメット等の物品を収納可能な収納ボックス27が設けられる。シート10は、収納ボックス27の上面に支持され、収納ボックス27の上面の開口を覆う。
また、車体カバー16は、ロアフレーム19,19を下方から覆うアンダーカバー33と、ロアフレーム19,19を側方から覆うアンダーサイドカバー33A、33Aと、ロアフレーム19,19を上方から覆うステップフロア11を備える。アンダーカバー33、アンダーサイドカバー33A、33Aおよびステップフロア11は、燃料タンク37を上下左右から覆う。
さらに、車体カバー16は、シート10の下方でシートフレーム20,20及び収納ボックス27を側方から覆う左右一対のサイドカバー34、34と、シート10の下方で収納ボックス27及びユニットスイングエンジン13を前方から覆うセンターロアカバー(シート下カバー)35とを備える。
また、自動二輪車1は、前輪2を上方から覆うフロントフェンダー36を備える。
本実施形態では、ユニットスイングエンジン13の前部に設けられるエンジン本体(内燃機関本体)40は、単気筒4サイクルエンジンである。エンジン本体40は、車幅方向に延びるクランクシャフト42を収容するクランクケース43と、クランクケース43から前方へ延びるシリンダ部44とを備える。
シリンダ部44は、クランクケース43側から順に、シリンダ45、シリンダヘッド46、及びヘッドカバー(シリンダヘッドカバー)47を備える。
エンジン本体40は、シリンダ部44のシリンダ軸線(シリンダ部中心)44aが略水平に車両前後方向へ延びる水平エンジンである。詳細には、シリンダ部44は、車両側面視でやや前上がりに車両前方へ略水平に延びる。
ピストン54の前面に向き合うシリンダヘッド46の後部には、燃焼室46aが設けられている。右側の側壁部67R側において、シリンダヘッド46の右方から、燃焼室46aに向けて、点火プラグ68が挿入され、点火プラグ68の先端が燃焼室46a内に臨む。シリンダヘッド46には、燃焼室46aに連なる吸気ポート(不図示)と排気ポート46bが設けられ、その内端が燃焼室46aに開口している。不図示の吸気ポートと排気ポート46bの内端開口には、それぞれの開口を開閉する不図示の吸気弁と排気弁が設けられている。
また、図7に示すように、シリンダヘッド46の上方から、燃焼室46aに向けて、燃料噴射装置130のインジェクタが挿入され、インジェクタの先端が燃焼室46a内に臨む。燃料噴射装置130は直噴方式である。
発電機室56内に延出するクランクシャフト42の一端には、クランクシャフト42の回転によって発電する発電機58が設けられる。発電機58は、クランクシャフト42と一体に回転する。発電機58の外側面には、冷却ファン59が設けられる。
ファンカバー81の前方には、シリンダ45およびシリンダヘッド46を覆うシュラウド83が配置される。シュラウド83は、シリンダ45およびシリンダヘッド46を協働して覆うようにして相互に結合される上下一対のカバー部材84,85(図3参照)で構成される。カバー部材84,85はファンカバー81の締結部81aとヘッドカバー47の前部とに締結されるなどしてエンジン本体40に支持される。
ファンカバー81、カバー部材84,85は、それぞれ合成樹脂により形成される。
伝動ケース部70は、車幅方向の外側面が開放したケース状に形成されており、この開放部は、伝動ケースカバー71によって閉じられる。
伝動ケースカバー71が伝動ケース部70に固定されることで、上述のアーム部41が構成される。
クランクシャフト42の駆動力は、ベルト式無段変速機73、クラッチ機構74、及び減速機構75を介し、後輪3に伝達される。
図3、図5に示すように、エンジン本体40のシリンダヘッド46には、高圧燃料ポンプ(燃料圧送装置)100が支持される。高圧燃料ポンプ100は、ハウジング(補機ハウジング)101と、ハウジング101に支持されたポンプ本体(補機本体)102とを備える。
リフタ113、ポンプシャフト114、ベアリング115、115、ニードルベアリング116は、ハウジング101の内部に形成された中空状の駆動室117に配置されている。
ここで、カムシャフト64は、中空に形成されており、軸方向中央部から一端側に延びる中空部(機関側駆動軸側中空部)64aを備える。また、カムシャフト64には、径方向に貫通して中空部64aに連通する貫通孔64bが形成される。中空部64aには、シリンダ45やシリンダヘッド46のオイル油路(不図示)を介してオイルが供給される。貫通孔64bから中空部64aにオイルが供給されてもよい。このオイルは、クランクシャフト42の回転トルクを受けて駆動する不図示のオイルポンプにより供給される。
図6に示すように、高圧燃料ポンプ100は車両側面視でシートフレーム20の立ち上がり部21と重複する位置に配置される。高圧燃料ポンプ100は、外部からの飛散物からなどから保護される。
リンク機構48は、クランクケース43の上部に連結される揺動軸48aと、シートフレーム20,20のエンジンブラケット26,26に連結される左右一対の車体側揺動軸48b,48bと、揺動軸48aと車体側揺動軸48b,48bとを接続するリンク部材48cとを備える。言い換えれば、シリンダ部44のシリンダ軸線44aより上方に位置するクランクケース43の上部部分に揺動軸48aが設けられ、リンク部材48cを介して、揺動軸48aと車体側揺動軸48b,48bとが連結され、ユニットスイングエンジン13は、車体フレーム12に揺動可能に支持される。
揺動軸48a及び車体側揺動軸48bは、車幅方向に延びる水平な軸である。ユニットスイングエンジン13は、揺動軸48a及び車体側揺動軸48b,48bを中心として揺動可能である。
ユニットスイングエンジン13では、エンジン本体40は、後輪(車輪)3及び後輪車軸(車軸)3aを支持するアーム部(スイングアーム)41と共に車体フレーム12に揺動可能に連結される。
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る自動二輪車201の右側面図である。
第2の実施の形態の説明では、第1の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
第2の実施の形態の自動二輪車201は、車体フレーム(車体)210にパワーユニットとしてのエンジン(内燃機関)211が支持され、前輪202を操舵可能に支持する操舵系212が車体フレーム210の前端に操舵可能に支持され、後輪203を支持するスイングアーム213が車体フレーム210の後部に設けられる車両である。
自動二輪車201は、乗員が跨るようにして着座するシート214が車体フレーム210の後部の上方に設けられる鞍乗り型の車両である。
図8、図9に示すように、操舵系212は、ヘッドパイプ215に軸支されるステアリングシャフト(不図示)と、このステアリングシャフトの上端に固定されるトップブリッジ221と、上記ステアリングシャフトの下端に固定されるボトムブリッジ222と、トップブリッジ221及びボトムブリッジ222に支持される左右一対のフロントフォーク223と、トップブリッジ221に固定される操舵用のハンドル224とを備える。
前輪202は、フロントフォーク223の下端部に軸支される。
アーム部213aの後部とシートフレーム219との間には、左右一対のリアサスペンション227が掛け渡される。
エンジン211の排気管233は、シリンダ部232の前右面の排気口232b(図10参照)から後下方に延出される。排気管233は、エンジン211の下方を通って後方に延び、スイングアーム213の右側方に配置されるマフラー234に接続される。
エンジン211の出力は、ドライブチェーン235によって後輪203に伝達される。ドライブチェーン235は、左側のアーム部213aに沿うように設けられるチェーンケース236によって覆われる。
クランクケース231の下部の左右の側方には、乗員が足を乗せるステップ240が左右一対で設けられる。
ピボットフレーム218の左右の側方には、ピリオンステップブラケット241が左右一対で設けられる。同乗者用の左右一対のピリオンステップ242は、ピリオンステップブラケット241に支持される。
フロントサイドカバー(タンクシュラウド)246は、シリンダヘッド276の前方に配置され、燃料タンク237の前部の下方の側方を覆うタンク下部カバー246Bを備える。
サイドカバー247は、燃料タンク237及びシート214の前部の下方を覆うアッパーサイドカバー247Aと、アッパーサイドカバー247Aの下方を覆うアンダーサイドカバー247Bとを備える。
前輪202の上方にはフロントフェンダー249が設けられる。
自動二輪車201は、前輪202を制動する前輪ブレーキ装置250を車両の前部に備え、後輪203を制動する後輪ブレーキ装置260を車両の後部に備える。
エンジン211は、クランクケース231およびシリンダ部232で構成されるエンジン本体270を有する。エンジン本体270のシリンダ部232は、クランクケース231側から順に、シリンダ275、シリンダヘッド276、及びヘッドカバー(シリンダヘッドカバー)277を備える。
エンジン本体270は、シリンダ部232のシリンダ軸線(シリンダ部中心)232aが車両側面視でやや前傾して上方に延びるエンジンである。
クランクケース231は、クランクシャフト272(図10参照)に直交する面で車幅方向に2分割される左右割りで構成されている。クランクケース231は、右側ケース231Rと、左側ケース231Lと、を備える。右側ケース231Rの右側には、右クランクケースカバー243が支持される。右側ケース231Rと右クランクケースカバー243との間の空間には、発電機(不図示)が配置される。左側ケース231Lの左側には、左クランクケースカバー244が支持される。左側ケース231Lと左クランクケースカバー244との間の空間には、変速機(不図示)が配置される。
第2の実施の形態のエンジン本体(内燃機関本体)270は単気筒4サイクルエンジンである。エンジン本体270の基本的な構成は、第1の実施の形態のエンジン本体40と同様である。対応する部材の一部については第1の実施の形態と同様の符号を付して説明を省略する。高圧燃料ポンプ100は第1の実施の形態と同様の構成を備える。
図13に示すように、高圧燃料ポンプ100はステー106(図5参照)がボルト止めされて、シリンダヘッド276に固定される。シリンダヘッド276は、エンジン本体270の端にあるため、高圧燃料ポンプ100のエンジン本体270に対する組付性が向上する。
第2の実施の形態では、高圧燃料ポンプ100は、車両側面視で、パルセーションダンパ122が燃料タンク237の下縁237aと重複する。
高圧燃料ポンプ100の前方には、タンク下部カバー246Bが支持される。タンク下部カバー246Bは、燃料タンク237の下縁に形成された固定片状の前側係合部237bに支持される。前側係合部237bの前後方向の位置は、車両側面視でエンジン本体270の前端部277aに重複する。なお、前側係合部237bの後側には、固定片状の後側係合部237cが形成されている。後側係合部237cには、アンダーサイドカバー247B(図8参照)が支持される。
上記各実施の形態では、機関側駆動軸としてカムシャフト64、294の構成を説明した。しかし、高圧燃料ポンプ100に回転トルクを伝達する機関側駆動軸としてはクランクシャフト42、272でも良い。
上記の実施の形態では、補機として高圧燃料ポンプ100の構成を説明した。しかし、ウォーターポンプやオイルポンプなど、補機側駆動軸を備える内燃機関の補機であれば、任意の補機を適用可能である。これに応じて、燃料噴射装置130は直噴方式でなくても良い。
上記実施の形態では、エンジン本体40、270は、単気筒4サイクルエンジンの構成を説明した。しかし、エンジン本体は、単気筒でなくても良いし、4サイクルエンジンでなくても良い。
3a 後輪車軸(車軸)
12 車体フレーム
13 ユニットスイングエンジン(内燃機関)
40、270 エンジン本体(内燃機関本体)
41 スイングアーム
44a、232a シリンダ部中心
46 シリンダヘッド
47、277 ヘッドカバー(シリンダヘッドカバー)
47a、277a 前端部(内燃機関前端部)
59 冷却ファン
63、293 動弁装置(動弁機構)
64、294 カムシャフト(機関側駆動軸)
64a、294a 中空部(機関側駆動軸側中空部)
83 シュラウド
100 高圧燃料ポンプ(補機、燃料圧送装置)
101 ハウジング(補機ハウジング)
102 ポンプ本体(補機本体)
103a 吸入口
104a 排出口
114 ポンプシャフト(補機駆動軸)
114a 中空部(補機駆動軸側中空部)
211 エンジン(内燃機関)
237 燃料タンク
246 フロントサイドカバー(タンクシュラウド)
280 ウォーターポンプユニット(第2補機)
Claims (10)
- 内燃機関本体(40、270)に回転可能に支持され、当該内燃機関が発生する回転トルクによって回転する機関側駆動軸(64、294)と、
補機(100)と、
前記内燃機関本体(40、270)に取り付けられた補機ハウジング(101)と、
前記補機ハウジング(101)に支持された補機本体(102)と、
前記補機ハウジング(101)内に前記機関側駆動軸(64、294)と同軸となるように回転可能に支持され、前記補機本体(102)を駆動する補機駆動軸(114)と、を有する内燃機関に於いて、
前記機関側駆動軸(64、294)と前記補機駆動軸(114)の内部は中空であり、機関側駆動軸側中空部(64a、294a)と補機駆動軸側中空部(114a)は連通し、前記中空部(64a、294a、114a)は油路として構成され、
前記補機ハウジング(101)には、中空状の駆動室(117)と、前記駆動室(117)を前記内燃機関本体(40、270)の内部に連通させる開口部と、が設けられ、
前記補機駆動軸(114)は、前記開口部を介して前記内燃機関本体(40、270)の内部に突出し、
前記駆動室(117)および前記開口部は油路として構成されていることを特徴とする内燃機関。 - 前記補機(100)は、燃料を圧送する燃料圧送装置(100)であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関。
- 前記燃料圧送装置(100)の吸入口(103)又は排出口(104)乃至その両方が車両幅方向外側に突出しない方向を向いていることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関。
- 前記機関側駆動軸(64、294)は動弁機構(63、293)のカムシャフト(64 、294)であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記機関側駆動軸(64、294)と前記補機駆動軸(114)の接合部はスプライン構造を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記補機(100)は車両搭載時前後方向に於いて内燃機関前端部(47a、277a)より後方に位置することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 前記補機(100)は車両側面視に於いて車体フレーム(12)と重なることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の内燃機関。
- 内燃機関(13、211)のシリンダ部中心(44a、232a)は車幅方向において左右いずれかに偏り、
前記補機(100)は前記シリンダ部中心(44a、232a)が偏った方向と反対側に設けられることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の内燃機関。 - 内燃機関(13、211)のクランク室の中心は車幅方向において左右いずれかに偏り、
前記補機(100)は前記クランク室の中心が偏った方向と反対側に設けられることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の内燃機関。 - 燃料タンク(237)に取り付けられるタンクシュラウド(246)により、前記補機(100)に冷却風が導風されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の内燃機関。
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