WO2019035389A1 - 内燃機関および鞍乗型車両 - Google Patents

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WO2019035389A1
WO2019035389A1 PCT/JP2018/029559 JP2018029559W WO2019035389A1 WO 2019035389 A1 WO2019035389 A1 WO 2019035389A1 JP 2018029559 W JP2018029559 W JP 2018029559W WO 2019035389 A1 WO2019035389 A1 WO 2019035389A1
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亮詞 西脇
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ヤマハ発動機株式会社
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    • F02M35/10026—Plenum chambers
    • F02M35/10039—Intake ducts situated partly within or on the plenum chamber housing

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine and a straddle-type vehicle.
  • Patent Document 1 discloses an internal combustion engine provided with a motor for driving a throttle valve, and a motorcycle provided with the internal combustion engine.
  • the motorcycle includes an intake pipe extending upward from a rear surface of a cylinder head, a throttle body connected to the intake pipe, and an air chamber connected to the throttle body.
  • the motor is disposed behind the throttle body.
  • the motor and the valve stem of the throttle valve are connected by a link mechanism.
  • a fuel injection valve is inserted in the intake pipe. The portion of the fuel injection valve located outside the intake pipe is disposed rearward of the intake pipe.
  • the throttle body and the intake pipe constitute an intake passage connecting the air chamber and the intake port of the cylinder head.
  • Both the motor and the fuel injection valve are disposed at the rear of the intake passage. That is, both the motor and the fuel injection valve are disposed in the direction opposite to the direction in which the top of the cylinder head is disposed with respect to the intake passage.
  • the present invention has been made in view of the foregoing points, and its object is to provide an actuator for driving a throttle valve and a fuel injection valve, and a compact arrangement of the actuator and the fuel injection valve and a preferable injection direction of the fuel injection valve.
  • the internal combustion engine disclosed herein has a cylinder body having a cylinder, an intake port communicating with the cylinder, a cylinder head connected to the cylinder body, and is supported by the cylinder head to open and close the intake port.
  • Power transmission mechanism an intake passage including at least the intake port and the passage of the throttle body, and an injection port disposed closer to the intake valve than the valve shaft in the flow direction of intake air in the intake passage; And a fuel injection valve for injecting fuel into the intake passage.
  • the actuator and the fuel injection valve are disposed in the direction of the cylinder head with respect to the center line of the throttle body when viewed along the axial direction of the intake camshaft.
  • the actuator is opposite to the cylinder head with respect to a straight line passing the axial center of the valve shaft and perpendicular to the center line of the throttle body when viewed along the axial direction of the intake camshaft. It is arranged.
  • the actuator and the fuel injection valve are disposed toward the cylinder head with respect to the intake passage when viewed along the axial direction of the intake camshaft.
  • the actuator and the fuel injection valve do not protrude in the direction opposite to the cylinder head with respect to the intake passage.
  • a compact arrangement of the actuator and the fuel injection valve can be realized.
  • the fuel injection valve is disposed toward the cylinder head with respect to the intake passage, the angle between the injection direction of the fuel injection valve and the center line of the cylinder can be made relatively small. Thereby, optimization of the injection direction of the fuel injection valve can be realized. Therefore, according to the internal combustion engine, the compact arrangement of the actuator and the fuel injection valve and the optimization of the injection direction of the fuel injection valve can be compatible.
  • valve stem is a straight line passing through the axis of the intake camshaft and perpendicular to the center line of the cylinder when viewed along the axial direction of the intake camshaft. It is disposed towards the cylinder body.
  • the actuator comprises a motor.
  • the motor has a first end passing through the center of the motor and intersecting a straight line perpendicular to the center line of the cylinder when viewed along the axial direction of the intake camshaft, and passing through the center of the motor and And a second end portion which intersects a straight line perpendicular to the center line of the cylinder and which is farther from the center line of the cylinder than the first end portion.
  • the distance between the axial center of the valve shaft and the center line of the cylinder is shorter than the distance between the second end and the center line of the cylinder.
  • the distance between the throttle valve and the intake port is short. Therefore, the internal combustion engine can be made compact.
  • the actuator comprises a motor having a rotation axis.
  • the valve shaft is disposed in parallel with the rotation axis of the motor.
  • the motor can be disposed compactly.
  • a combustion chamber is formed inside the cylinder body and the cylinder head.
  • the intake port has an intake port facing the combustion chamber.
  • the intake valve has a shaft portion, and an umbrella portion provided at the tip of the shaft portion for opening and closing the air intake port.
  • the fuel injection valve is such that a center line of the injection port intersects the umbrella portion when the intake valve closes the intake port. It is arranged.
  • the fuel injected from the fuel injection valve can be prevented from adhering to the wall surface of the intake port, and the performance of the internal combustion engine can be improved.
  • the smaller one of the angles formed by the center line of the injection port of the fuel injection valve and the center line of the cylinder when viewed along the axial direction of the intake camshaft is 60 degrees. It is below.
  • the fuel injection valve can be compactly arranged and the injection direction can be optimized.
  • the internal combustion engine comprises an intake pipe having an upstream end and a downstream end connected to the throttle body.
  • the power transmission mechanism includes a first gear connected to the actuator, a second gear connected to the first gear, and a third gear connected to the second gear.
  • a center line of the intake pipe passes a center of the first gear and intersects a straight line perpendicular to the center line of the cylinder;
  • a second portion passing through the center of the two gears and intersecting a straight line perpendicular to the center line of the cylinder, and a third portion passing through the center of the third gear and intersecting the straight line perpendicular to the center line of the cylinder. It is.
  • the second portion is positioned closer to the intake port than the first portion
  • the third portion is positioned closer to the intake port than the second portion.
  • the actuator can be disposed farther from the cylinder head. Further, the first to third gears can be arranged along the intake pipe, and the actuator and the power transmission mechanism can be arranged compactly.
  • the power transmission mechanism is disposed at a position overlapping the fuel injection valve when viewed along the axial direction of the intake camshaft.
  • the fuel injection valve and the power transmission mechanism can be disposed compactly.
  • the cylinder body comprises another cylinder.
  • the cylinder head has another intake port communicating with the other cylinder.
  • the internal combustion engine further includes another intake valve supported by the cylinder head and opening and closing the other intake port.
  • the intake cam shaft is provided with another intake cam for driving the other intake valve.
  • the internal combustion engine includes another throttle body connected to the cylinder head and another throttle valve disposed inside the other throttle body and connected to the valve shaft.
  • the valve stem has an axial end extending away from the throttle valve and the other throttle valve.
  • the power transmission mechanism is coupled to the shaft end.
  • the internal combustion engine includes an air cleaner connected to the intake passage.
  • the air cleaner passes the portion of the cylinder head farthest from the cylinder body when viewed along the axial direction of the intake camshaft, and is perpendicular to a straight line perpendicular to the center line of the cylinder. It is arranged in the opposite direction to the cylinder body.
  • the actuator and the fuel injection valve can be compactly disposed in the region surrounded by the air cleaner, the cylinder head and the intake passage when viewed along the axial direction of the intake camshaft.
  • the straddle-type vehicle disclosed herein includes the internal combustion engine, the cylinder head is disposed forward of the cylinder body in the longitudinal direction of the vehicle, and the air cleaner is disposed in the longitudinal direction of the vehicle relative to the cylinder head. It is located forward.
  • the above-described effect can be obtained in a so-called forward lean engine.
  • an internal combustion engine including an actuator for driving a throttle valve and a fuel injection valve, and capable of achieving both compact arrangement of the actuator and the fuel injection valve and optimization of the injection direction of the fuel injection valve A straddle-type vehicle can be provided.
  • FIG. 1 is a side view of a motorcycle according to an embodiment. It is a fragmentary sectional view of an internal combustion engine of the above-mentioned motorcycle. It is sectional drawing of a power transmission mechanism. It is a schematic diagram which shows connection of the gear of a power transmission mechanism, and the valve shaft of a throttle valve.
  • FIG. 2 is a partial perspective view of the internal combustion engine.
  • FIG. 2 is a partial plan view of the internal combustion engine.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the internal combustion engine.
  • the straddle-type vehicle is a scooter-type motorcycle 1.
  • the motorcycle 1 includes a vehicle body frame (not shown) having a head pipe (not shown), a steering handle 3 rotatably supported to the left and right by the head pipe, a front wheel 4, a rear wheel 5, a seat 6, and internal combustion
  • the engine 10 is provided.
  • front, rear, left, right, upper, and lower are virtual occupants 7 sitting on the seat 6 when the motorcycle 1 is upright on the horizontal surface and in no load state.
  • the no-load state refers to a state in which the occupant 7 does not get on the motorcycle 1 and fuel is not filled.
  • the symbols F, Rr, L, R, U, and D in the drawings indicate front, rear, left, right, top, and bottom, respectively.
  • the internal combustion engine 10 has a crankcase 11, a cylinder body 12 and a cylinder head 13.
  • the cylinder head 13 is connected to the cylinder body 12, and the cylinder body 12 is connected to the crankcase 11.
  • the cylinder head 13 is disposed in front of the cylinder body 12, and the cylinder body 12 is disposed in front of the crankcase 11.
  • the cylinder head 13 includes a head body 13 a and a head cover 13 b.
  • the head body 13a and the head cover 13b are separate and fixed to each other.
  • the head body 13a and the head cover 13b may be integrated.
  • the cylinder body 12 has a cylinder 15.
  • a combustion chamber 16 is formed in the cylinder body 12 and the cylinder head 13.
  • a piston 17 is disposed inside the cylinder 15.
  • a crank shaft (not shown) is disposed inside the crankcase 11. The piston 17 and the crankshaft are connected by a connecting rod 18.
  • the internal combustion engine 10 is a four-stroke two-cylinder engine. Although not shown, the cylinder body 12 has another cylinder 15. The cylinder 15 and the other cylinders 15 are arranged side by side. Another piston 17 is disposed inside the other cylinder 15. The other piston 17 and the crankshaft are connected by another connecting rod 18.
  • the symbol L4 represents the center line of the cylinder 15 (hereinafter referred to as the cylinder center line).
  • an angle ⁇ between the horizontal line L0 and the cylinder center line L4 in the side view of the vehicle is 45 degrees or less.
  • the angle between two straight lines means the angle of 90 degrees or less among two angles formed by the two straight lines (that is, two angles complementary to each other). I mean the corner of the. ⁇ may be 30 degrees or less, 15 degrees or less, or 10 degrees or less.
  • the cylinder head 13 has an intake port 21 and an exhaust port 22 communicating with the inside of the cylinder 15. At the downstream end of the intake port 21 in the flow direction of intake air, an intake port 23 facing the combustion chamber 16 is formed. An exhaust port 24 facing the combustion chamber 16 is formed at the upstream end of the exhaust port 22 in the flow direction of the exhaust gas.
  • the cylinder head 13 has an intake valve 25 for opening and closing the intake port 23 of the intake port 21, an exhaust valve 26 for opening and closing the exhaust port 24 of the exhaust port 22, and an intake cam 27 for driving the intake valve 25.
  • a camshaft 29 and an exhaust camshaft 28A provided with an exhaust cam 28 for driving the exhaust valve 26 are supported.
  • a throttle body 32 is connected to the intake port 21 of the cylinder head 13 via a joint member 31. Further, an intake pipe 33 is connected to the throttle body 32. An air cleaner 34 is connected to the intake pipe 33. The upstream end 33 a of the intake pipe 33 opens inside the air cleaner 34. The downstream end 33 b of the intake pipe 33 is connected to the throttle body 32.
  • the intake pipe 33, the throttle body 32, the joint member 31, and the intake port 21 constitute an intake passage 39 extending from the air cleaner 34 to the combustion chamber 16.
  • the intake passage 39 is a so-called downdraft intake passage.
  • a throttle valve 35 is disposed inside the throttle body 32.
  • the throttle valve 35 is provided with a valve shaft 36.
  • the valve shaft 36 is rotatably supported by the throttle body 32.
  • the valve shaft 36 is disposed in parallel with the intake camshaft 29 and the exhaust camshaft 28A.
  • the internal combustion engine 10 is a two-cylinder engine.
  • the internal combustion engine 10 includes another intake port 21, another exhaust port 22, another intake valve 25, another exhaust valve 26, another intake cam 27, and another exhaust cam 28.
  • the configurations thereof are the same as those described above, and thus the description thereof is omitted.
  • Another intake cam 27 is provided on the intake camshaft 29, and another exhaust cam 28 is provided on the exhaust camshaft 28A.
  • the internal combustion engine 10 further includes another joint member 31, another throttle body 32, and another intake pipe 33. The configurations thereof are also the same as those described above, and thus the description thereof is omitted.
  • Another throttle valve 35 is disposed inside the other throttle body 32.
  • the other throttle valve 35 is connected to the valve shaft 36.
  • the two throttle valves 35 are connected by a valve stem 36.
  • the internal combustion engine 1 includes an electric motor 37 as an actuator for driving the throttle valve 35 and the other throttle valves 35.
  • the rotation shaft 37s of the motor 37 and the valve shaft 36 are disposed in parallel with each other. As shown in FIG. 3, the rotary shaft 37 s of the motor 37 and the valve shaft 36 are connected by the power transmission mechanism 30.
  • the power transmission mechanism 30 includes a first gear 41 connected to the rotation shaft 37 s of the motor 37, a second gear 42 connected to the first gear 41, and a second gear 42 connected to the second gear 42.
  • a third gear 43 and a fourth gear 44 connected to the third gear 43 are included.
  • the fourth gear 44 is connected to the valve stem 36.
  • the first gear 41 is an example of a drive connecting portion connected to an actuator.
  • the fourth gear 44 is an example of a driven connection portion connected to the valve shaft 36.
  • the power transmission mechanism 30 is configured to transmit the driving force of the motor 37 to the valve shaft 36.
  • the throttle valve 35 and the other throttle valves 35 are rotated by being driven by the motor 37.
  • the valve stem 36 has an axial end 36 a that extends away from the throttle valve 35 and the other throttle valves 35.
  • the shaft end 36 a extends leftward from both throttle valves 35.
  • the fourth gear 44 is connected to the shaft end 36a.
  • the first to fourth gears 41 to 44 are accommodated in the gear box 45.
  • the gearbox 45 is disposed to the left of the two throttle bodies 32.
  • the motor 37 is disposed to the right of the gearbox 45.
  • a part of the motor 37 overlaps the left intake pipe 33.
  • the other part of the motor 37 is disposed between the left intake pipe 33 and the right intake pipe 33.
  • the air cleaner 34 is disposed forward of the cylinder head 13 in plan view. At least a part of the motor 37 is disposed forward of the cylinder head 13 in plan view. At least a part of the motor 37 is disposed rearward of the air cleaner 34 in plan view.
  • the internal combustion engine 10 is provided with a fuel injection valve 50. Since the internal combustion engine 10 is a two-cylinder engine, two fuel injection valves 50 are provided. The two fuel injection valves 50 are arranged side by side. Each fuel injection valve 50 is attached to each throttle body 32.
  • the fuel injection valve 50 has an injection port 51 for injecting fuel.
  • the injection port 51 is disposed closer to the intake valve 25 than the valve shaft 36 in the flow direction of intake air in the intake passage 39. In other words, the injection port 51 is disposed downstream of the valve stem 36 on the downstream side of the intake passage 39.
  • the intake valve 25 has a shaft 25a, and an umbrella 25b provided at the tip of the shaft 25a and opening and closing the air inlet 23.
  • the center line L3 of the injection port 51 is an umbrella when the intake valve 25 closes the intake port 23. It is arrange
  • the angle ⁇ between the center line L3 of the injection port 51 and the cylinder center line L4 is set to 60 degrees or less.
  • a point at which the center line of the shaft 25a of the intake valve 25 intersects with the tip of the umbrella 25b is a first point, the center 37c of the rotation shaft 37s of the motor 37. Is the second point, and the center of the valve stem 36 is the third point.
  • the injection port 51 is disposed inside a triangle having first to third points as apexes.
  • the injection port 51 is disposed closer to the intake port 23 than the valve shaft 36.
  • the valve shaft 36 is disposed at a position closer to the intake port 23 than the rotation shaft 37 s of the motor 37.
  • the injection port 51 is disposed below the valve stem 36, and the valve stem 36 is disposed below the rotary shaft 37s of the motor 37.
  • the motor 37 and the fuel injection valve 50 are disposed so as not to protrude in the direction opposite to the cylinder head 13 than the intake passage 39 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29. ing.
  • the motor 37 and the fuel injection valve 50 are disposed toward the cylinder head 13 with respect to the center line L 1 of the throttle body 32 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29.
  • the motor 37 and the fuel injection valve 50 are disposed in front of the center line L1 of the throttle body 32.
  • the motor 37 is opposite to the cylinder head 13 with respect to a straight line L2 which passes the axial center of the valve shaft 36 and is perpendicular to the center line L1 of the throttle body 32 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29. It is arranged in the direction. Here, the motor 37 is disposed above the straight line L2.
  • the valve shaft 36 is disposed toward the cylinder body 12 with respect to a straight line L5 passing the axial center of the intake camshaft 29 and perpendicular to the cylinder center line L4 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29. It is done.
  • the valve stem 36 is disposed rearward of the straight line L5.
  • the motor 37 is a straight line L6 passing the center 37c of the motor 37 (that is, the center of the rotation shaft 37s of the motor 37) and perpendicular to the cylinder center line L4 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29. And a first end 37a and a second end 37b that intersect with each other. The second end 37b is farther from the cylinder center line L4 than the first end 37a. The distance K2 between the second end 37b and the cylinder center line L4 is longer than the distance K1 between the first end 37a and the cylinder center line L4. K2> K1.
  • the distance K3 between the axial center of the valve shaft 36 and the cylinder center line L4 is shorter than the distance K2 between the second end 37b and the cylinder center line L4. It is K3 ⁇ K2.
  • the distance between the throttle valve 35 and the intake port 21 is short.
  • the center line 33c of the intake pipe 33 passes a center of the first gear 41 and a straight line L11 perpendicular to the cylinder center line L4.
  • a third portion 333 that intersects L13.
  • the second portion 332 is located closer to the intake port 21 than the first portion 331.
  • the third portion 333 is located closer to the intake port 21 than the second portion 332.
  • the second portion 332 is located behind and below the first portion 331.
  • the third portion 333 is located behind and below the second portion 332.
  • the first gear 41, the second gear 42, and the third gear 43 are sequentially arranged in the direction in which the intake air flows in the intake pipe 33.
  • the power transmission mechanism 30 is disposed at a position overlapping the fuel injection valve 50 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29.
  • the air cleaner 34 passes through a portion 13 f of the cylinder head 13 farthest from the cylinder body 12 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29 and is perpendicular to the cylinder center line L 4. It is arranged in the opposite direction to the cylinder body 12 with respect to the straight line L7. Here, the air cleaner 34 is disposed in front of the straight line L7.
  • the power transmission mechanism 30 is interposed between the motor 37 and the valve shaft 36, and the motor 37 is disposed relatively far from the throttle body 32. It is done.
  • the fuel injection valve 50 is disposed in a space between the motor 37 and the throttle body 32 which is produced by moving the motor 37 away from the throttle body 32. According to the internal combustion engine 10, it is possible to place the throttle body 32 and the fuel injection valve 50 at an optimum position in design while minimizing the influence on the throttle body 32 and the peripheral parts of the fuel injection valve 50. .
  • the effects of the internal combustion engine 10 according to the present embodiment will be described.
  • the motor 37 and the fuel injection valve 50 face the cylinder head 13 relative to the intake passage 39 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29. It is arranged in the direction of. Therefore, the motor 37 and the fuel injection valve 50 do not protrude in the direction opposite to the cylinder head 13 with respect to the intake passage 39. Here, the motor 37 and the fuel injection valve 50 do not protrude above the intake passage 39. Therefore, the compact arrangement of the motor 37 and the fuel injection valve 50 can be realized.
  • the fuel injection valve 50 is disposed toward the cylinder head 13 with respect to the intake passage 39, the angle ⁇ between the injection direction L3 of the fuel injection valve 50 and the cylinder center line L4 can be made relatively small. it can. Thereby, optimization of the injection direction of the fuel injection valve 50 can be realized. Therefore, according to the internal combustion engine 10 according to the present embodiment, the compact arrangement of the motor 37 and the fuel injection valve 50 and the optimization of the injection direction of the fuel injection valve 50 can be compatible.
  • the valve shaft 36 is disposed toward the cylinder body 12 with respect to the straight line L5.
  • the distance K3 between the axial center of the valve stem 36 and the center line L4 of the cylinder 15 is shorter than the distance K2 between the second end 37b of the motor 37 and the center line L4 of the cylinder 15.
  • the distance between the throttle valve 35 and the intake port 21 is short. Since the distance between the throttle valve 35 and the intake port 21 is short, the internal combustion engine 10 can be made compact.
  • valve shaft 36 and the rotation shaft 37s of the motor 37 are disposed in parallel with each other. Therefore, the motor 37 can be disposed compactly.
  • the center line L3 of the injection port 51 is the umbrella 25b when the intake valve 25 closes the intake port 23. It is arranged to intersect with. Therefore, the fuel injected from the injection port 51 can be prevented from adhering to the wall surface of the intake port 21. Thus, the performance of the internal combustion engine 10 can be improved.
  • the angle ⁇ between the center line L3 of the injection port 51 and the cylinder center line L4 is 60 degrees or less. According to the internal combustion engine 10, the fuel injection valve 50 can be disposed compactly and the injection direction can be optimized.
  • the second portion 332 of the center line 33 c of the intake pipe 33 is located closer to the intake port 21 than the first portion 331, and the third portion 333 is closer to the intake port 21 than the second portion 332.
  • Located in The first gear 41, the second gear 42, and the third gear 43 of the power transmission mechanism 30 are disposed in order from the upstream side to the downstream side in the flow direction of intake air of the intake pipe 33.
  • the motor 37 can be arranged farther from the cylinder head 13, and the first to third gears 41 to 43 can be arranged in the intake pipe 33. Can be placed along the Therefore, the motor 37 and the power transmission mechanism 30 can be disposed compactly.
  • the power transmission mechanism 30 is disposed at a position overlapping the fuel injection valve 50 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29. As a result, the overall longitudinal dimension and vertical dimension of the fuel injection valve 50 and the power transmission mechanism 30 can be reduced. Therefore, the fuel injection valve 50 and the power transmission mechanism 30 can be compactly arranged.
  • the air cleaner 34 passes through a portion 13 f of the cylinder head 13 farthest from the cylinder body 12 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29 and is perpendicular to the cylinder center line L 4. It is arranged in the opposite direction to the cylinder body 12 with respect to the straight line L7.
  • the motor 37 and the fuel injection valve 50 can be compactly disposed in the area surrounded by the air cleaner 34, the cylinder head 13 and the intake passage 39 when viewed along the axial direction of the intake camshaft 29.
  • the motorcycle 1 is not limited to the scooter type, and may be another type of motorcycle.
  • a straddle-type vehicle is a vehicle on which a passenger straddles and rides, and is not limited to a motorcycle.
  • the straddle-type vehicle may be, for example, an ATV (All Terrain Vehicle) or a three-wheeled motor vehicle.
  • the power transmission mechanism 30 connecting the motor 37 and the valve shaft 36 may not have a gear.
  • the power transmission mechanism 30 only needs to be capable of transmitting the driving force of the motor 37 to the valve shaft 36.
  • the power transmission mechanism 30 may include, for example, a transmission belt.
  • the type of motor 37 is not limited at all. Further, the actuator for driving the throttle valve 35 is not limited to the motor 37.
  • the internal combustion engine 10 is not limited to a forward lean engine.
  • the aforementioned angle ⁇ may be greater than 45 degrees.
  • the air cleaner 34 may not be disposed in front of the cylinder head 13.
  • the air cleaner 34 may be disposed above the cylinder head 13.
  • the joint member 31 may not be provided between the throttle body 32 and the cylinder head 13.
  • the throttle body 32 may be indirectly connected to the intake port 21 of the cylinder head 13, but may be directly connected to the intake port 21 of the cylinder head 13.
  • the internal combustion engine 10 is not limited to a two-cylinder engine.
  • the internal combustion engine 10 may be a multi-cylinder engine having three or more cylinders. Further, the internal combustion engine 10 may be a single cylinder engine.
  • SYMBOLS 1 motorcycle (striking type vehicle), 10 ... internal combustion engine, 12 ... cylinder body, 13 ... cylinder head, 15 ... cylinder, 16 ... combustion chamber, 21 ... intake port, 23 ... intake port, 25 ... intake valve, 25a: shaft portion, 25b: umbrella portion, 27: intake cam, 29: intake camshaft, 30: power transmission mechanism, 32: throttle body, 33: intake pipe, 33c: central line of intake pipe, 34: air cleaner, 35 ... throttle valve, 36 ... valve shaft, 36a ... shaft end, 37 ... motor (actuator), 37a ... first end, 37b ... second end, 37s ... motor rotation shaft, 37c ...
  • Intake passage 41 first gear (drive connection portion) 42: second gear 43: third gear 44: fourth gear (follower connection portion) 50: fuel injection valve 51: injection port 331 ... 1st part, 332 ... 2nd part 333, third part L1, centerline of throttle body L2, straight line passing through valve stem axis and perpendicular to centerline of throttle body L3, centerline of injection port, L4 centerline of cylinder, L5: A straight line passing through the axis of intake camshaft and perpendicular to the center line of the cylinder, L6: A straight line passing through the center of the motor and perpendicular to the center line of the cylinder, L7: Part of the cylinder head farthest from the cylinder body Straight line perpendicular to the center line of the cylinder

Abstract

スロットル弁を駆動するアクチュエータと燃料噴射弁とを備え、アクチュエータおよび燃料噴射弁のコンパクトな配置と燃料噴射弁の噴射方向の好適化とを両立することができる内燃機関を提供することを目的とする。　モータ（３７）および燃料噴射弁（５０）は、吸気カム軸（２９）の軸線方向に沿って見たときに、スロットルボディ（３２）の中心線（Ｌ１）に対してシリンダヘッド（１３）の方に配置されている。モータ（３７）は、吸気カム軸（２９）の軸線方向に沿って見たときに、スロットル弁（３５）の弁軸（３６）の軸心を通りかつスロットルボディ（３２）の中心線（Ｌ１）に垂直な直線（Ｌ２）に対して、シリンダヘッド（１３）と反対の方に配置されている。

Description

内燃機関および鞍乗型車両
　本発明は、内燃機関および鞍乗型車両に関する。
　従来から、スロットル弁を駆動するアクチュエータを備えた内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両が知られている。例えば特許文献１には、スロットル弁を駆動するモータを備えた内燃機関と、当該内燃機関を備えた自動二輪車とが開示されている。
　上記自動二輪車は、シリンダヘッドの後面から上方に延びる吸気管と、吸気管に連結されたスロットルボディと、スロットルボディに連結されたエアチャンバとを備えている。モータはスロットルボディの後方に配置されている。モータとスロットル弁の弁軸とは、リンク機構により連結されている。吸気管には燃料噴射弁が挿入されている。燃料噴射弁のうち吸気管の外部に位置する部分は、吸気管の後方に配置されている。
特開２０１４－１５９７７５号公報
　上記内燃機関では、スロットルボディおよび吸気管は、エアチャンバとシリンダヘッドの吸気ポートとを繋ぐ吸気通路を構成している。モータおよび燃料噴射弁の両方は、吸気通路の後方に配置されている。すなわち、モータおよび燃料噴射弁のいずれも、吸気通路に対して、シリンダヘッドの頂部が配置されている方と反対の方に配置されている。上記内燃機関では、モータおよび燃料噴射弁のコンパクトな配置と燃料噴射弁の噴射方向の好適化とを両立させることが難しい場合があった。
　本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スロットル弁を駆動するアクチュエータと燃料噴射弁とを備え、アクチュエータおよび燃料噴射弁のコンパクトな配置と燃料噴射弁の噴射方向の好適化とを両立することができる内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両を提供することである。
　ここに開示される内燃機関は、シリンダを有するシリンダボディと、前記シリンダに連通する吸気ポートを有し、前記シリンダボディに接続されたシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドに支持され、前記吸気ポートを開閉する吸気弁と、前記シリンダヘッドに支持され、前記吸気弁を駆動する吸気カムが設けられた吸気カム軸と、前記シリンダヘッドに接続され、内部に通路が形成されたスロットルボディと、前記スロットルボディの内部に配置されたスロットル弁と、前記スロットル弁に設けられ、前記スロットルボディに回転自在に支持された弁軸と、駆動力を出力するアクチュエータと、前記アクチュエータに連結された駆動連結部と前記弁軸に連結された従動連結部とを有し、前記アクチュエータの前記駆動力を前記弁軸に伝達する動力伝達機構と、少なくとも前記吸気ポートおよび前記スロットルボディの前記通路を含む吸気通路と、前記吸気通路内の吸気の流れ方向における前記弁軸よりも前記吸気弁の方に配置された噴射口を有し、前記吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備える。前記アクチュエータおよび前記燃料噴射弁は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記スロットルボディの中心線に対して前記シリンダヘッドの方に配置されている。前記アクチュエータは、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記弁軸の軸心を通りかつ前記スロットルボディの中心線に垂直な直線に対して、前記シリンダヘッドと反対の方に配置されている。
　上記内燃機関によれば、アクチュエータおよび燃料噴射弁は、吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、吸気通路に対してシリンダヘッドの方に配置されている。アクチュエータおよび燃料噴射弁は、吸気通路に対してシリンダヘッドと反対の方に出っ張ることがない。よって、アクチュエータおよび燃料噴射弁のコンパクトな配置を実現することができる。また、燃料噴射弁が吸気通路に対してシリンダヘッドの方に配置されているので、燃料噴射弁の噴射方向とシリンダの中心線とがなす角を比較的小さくすることができる。これにより、燃料噴射弁の噴射方向の好適化を実現することができる。よって、上記内燃機関によれば、アクチュエータおよび燃料噴射弁のコンパクトな配置と燃料噴射弁の噴射方向の好適化とを両立することができる。
　好ましい一態様によれば、前記弁軸は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記吸気カム軸の軸心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線に対して、前記シリンダボディの方に配置されている。
　好ましい一態様によれば、前記アクチュエータはモータを有している。前記モータは、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記モータの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わる第１端部と、前記モータの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わり、前記第１端部よりも前記シリンダの中心線から離れた第２端部とを含む。前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記弁軸の軸心と前記シリンダの中心線との距離は、前記第２端部と前記シリンダの中心線との距離よりも短い。
　上記態様によれば、スロットル弁と吸気ポートとの間の距離が短い。そのため、内燃機関をコンパクトに構成することができる。
　好ましい一態様によれば、前記アクチュエータは、回転軸を有するモータを備えている。前記弁軸は、前記モータの前記回転軸と平行に配置されている。
　上記態様によれば、モータをコンパクトに配置することができる。
　好ましい一態様によれば、前記シリンダボディおよび前記シリンダヘッドの内部に燃焼室が形成されている。前記吸気ポートは、前記燃焼室に臨む吸気口を有している。前記吸気弁は、軸部と、前記軸部の先端に設けられ、前記吸気口を開閉する傘部とを有している。前記燃料噴射弁は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記噴射口の中心線が、前記吸気弁が前記吸気口を閉じているときの前記傘部と交差するように配置されている。
　上記態様によれば、燃料噴射弁から噴射される燃料が吸気ポートの壁面に付着することを抑制することができ、内燃機関の性能を向上させることができる。
　好ましい一態様によれば、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記燃料噴射弁の前記噴射口の中心線と前記シリンダの中心線とがなす角のうち小さい方は６０度以下である。
　上記態様によれば、燃料噴射弁をコンパクトに配置できるとともに噴射方向を好適化することができる。
　好ましい一態様によれば、前記内燃機関は、上流端部と前記スロットルボディに接続された下流端部とを有する吸気管を備えている。前記動力伝達機構は、前記アクチュエータに連結された第１ギアと、前記第１ギアに連結された第２ギアと、前記第２ギアに連結された第３ギアとを含んでいる。前記吸気管の中心線は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記第１ギアの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わる第１部分と、前記第２ギアの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わる第２部分と、前記第３ギアの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わる第３部分と、を含んでいる。前記第２部分は前記第１部分よりも前記吸気ポートの方に位置し、前記第３部分は前記第２部分よりも前記吸気ポートの方に位置している。
　上記態様によれば、アクチュエータをシリンダヘッドからより遠くに配置することができる。また、第１～第３ギアを吸気管に沿って配置することができ、アクチュエータおよび動力伝達機構をコンパクトに配置することができる。
　好ましい一態様によれば、前記動力伝達機構は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記燃料噴射弁と重なる位置に配置されている。
　上記態様によれば、燃料噴射弁および動力伝達機構をコンパクトに配置することができる。
　好ましい一態様によれば、前記シリンダボディは、他のシリンダを有している。前記シリンダヘッドは、前記他のシリンダに連通する他の吸気ポートを有している。前記内燃機関は、前記シリンダヘッドに支持され、前記他の吸気ポートを開閉する他の吸気弁を更に備えている。前記吸気カム軸には、前記他の吸気弁を駆動する他の吸気カムが設けられている。前記内燃機関は、前記シリンダヘッドに接続された他のスロットルボディと、前記他のスロットルボディの内部に配置され、前記弁軸に連結された他のスロットル弁と、を備えている。前記弁軸は、前記スロットル弁および前記他のスロットル弁から遠ざかる方に延びる軸端部を有している。前記動力伝達機構は、前記軸端部に連結されている。
　上記態様によれば、複数のシリンダを備えつつ、アクチュエータおよび燃料噴射弁のコンパクトな配置と燃料噴射弁の噴射方向の好適化とを両立することができる。
　好ましい一態様によれば、前記内燃機関は、前記吸気通路に接続されたエアクリーナを備えている。前記エアクリーナは、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記シリンダヘッドのうち前記シリンダボディから最も遠い部分を通りかつ前記シリンダの中心線に対して垂直な直線に対して、前記シリンダボディと反対の方に配置されている。
　上記態様によれば、吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときにエアクリーナとシリンダヘッドと吸気通路とで囲まれる領域に、アクチュエータおよび燃料噴射弁をコンパクトに配置することができる。
　ここに開示される鞍乗型車両は、前記内燃機関を備え、前記シリンダヘッドは、前記シリンダボディに対して車両前後方向の前方に配置され、前記エアクリーナは、前記シリンダヘッドよりも車両前後方向の前方に配置されている。
　上記態様によれば、いわゆる前傾エンジンにおいて前述の効果を得ることができる。
　本発明によれば、スロットル弁を駆動するアクチュエータと燃料噴射弁とを備え、アクチュエータおよび燃料噴射弁のコンパクトな配置と燃料噴射弁の噴射方向の好適化とを両立することができる内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両を提供することができる。
一実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 上記自動二輪車の内燃機関の部分断面図である。 動力伝達機構の断面図である。 動力伝達機構のギアとスロットル弁の弁軸との連結を示す模式図である。 上記内燃機関の部分斜視図である。 上記内燃機関の部分平面図である。 上記内燃機関の部分断面図である。
　以下、図面を参照しながら実施の一形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る鞍乗型車両は、スクータ型の自動二輪車１である。自動二輪車１は、図示しないヘッドパイプを有する車体フレーム（図示せず）と、ヘッドパイプに左右に回転可能に支持されたステアリングハンドル３と、前輪４と、後輪５と、シート６と、内燃機関１０とを備えている。
　以下の説明では特に断らない限り、前、後、左、右、上、下は、自動二輪車１が水平面上に直立しかつ無負荷の状態のときに、シート６に座った仮想的な乗員７から見た前、後、左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。なお、無負荷の状態とは、自動二輪車１に乗員７が乗車せず、かつ、燃料が充填されていない状態のことを言う。図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を表している。
　内燃機関１０は、クランクケース１１と、シリンダボディ１２と、シリンダヘッド１３とを有している。シリンダヘッド１３はシリンダボディ１２に接続され、シリンダボディ１２はクランクケース１１に接続されている。本実施形態では、シリンダヘッド１３はシリンダボディ１２の前方に配置され、シリンダボディ１２はクランクケース１１の前方に配置されている。
　図２に示すように、シリンダヘッド１３は、ヘッドボディ１３ａとヘッドカバー１３ｂとを含んでいる。本実施形態では、ヘッドボディ１３ａとヘッドカバー１３ｂとは別体であり、互いに固定されている。ただし、ヘッドボディ１３ａとヘッドカバー１３ｂとは一体であってもよい。シリンダボディ１２はシリンダ１５を有している。シリンダボディ１２およびシリンダヘッド１３の内部に、燃焼室１６が形成されている。シリンダ１５の内部にはピストン１７が配置されている。クランクケース１１の内部にはクランク軸（図示せず）が配置されている。ピストン１７とクランク軸とは、コンロッド１８によって連結されている。
　内燃機関１０は、４サイクルの２気筒エンジンである。図示は省略するが、シリンダボディ１２は他のシリンダ１５を有している。前記シリンダ１５と他のシリンダ１５とは、左右に並んで配置されている。他のシリンダ１５の内部には他のピストン１７が配置されている。他のピストン１７と前記クランク軸とは、他のコンロッド１８によって連結されている。
　符号Ｌ４はシリンダ１５の中心線（以下、シリンダ中心線という）を表している。図１に示すように本実施形態では、車両側面視において水平線Ｌ０とシリンダ中心線Ｌ４とがなす角αは４５度以下である。なお、本明細書において、２本の直線がなす角の角度とは、２本の直線がなす２つの角（すなわち、互いに補角の関係をなす２つの角）のうち、９０度以下の方の角を意味することとする。αは３０度以下であってもよく、１５度以下であってもよく、１０度以下であってもよい。
　図２に示すように、シリンダヘッド１３は、シリンダ１５の内部に連通する吸気ポート２１および排気ポート２２を有している。吸気ポート２１の吸気の流れ方向の下流端には、燃焼室１６に臨む吸気口２３が形成されている。排気ポート２２の排気の流れ方向の上流端には、燃焼室１６に臨む排気口２４が形成されている。シリンダヘッド１３には、吸気ポート２１の吸気口２３を開閉する吸気弁２５と、排気ポート２２の排気口２４を開閉する排気弁２６と、吸気弁２５を駆動する吸気カム２７が設けられた吸気カム軸２９と、排気弁２６を駆動する排気カム２８が設けられた排気カム軸２８Ａとが支持されている。
　シリンダヘッド１３の吸気ポート２１には、ジョイント部材３１を介してスロットルボディ３２が接続されている。また、スロットルボディ３２には、吸気管３３が接続されている。吸気管３３には、エアクリーナ３４が接続されている。吸気管３３の上流端部３３ａは、エアクリーナ３４の内部にて開口している。吸気管３３の下流端部３３ｂは、スロットルボディ３２に接続されている。吸気管３３、スロットルボディ３２、ジョイント部材３１、および吸気ポート２１は、エアクリーナ３４から燃焼室１６に至る吸気通路３９を構成している。吸気通路３９は、いわゆるダウンドラフトの吸気通路である。
　スロットルボディ３２の内部には、吸気が通過する通路が形成されている。スロットルボディ３２の内部には、スロットル弁３５が配置されている。スロットル弁３５には弁軸３６が設けられている。弁軸３６は、スロットルボディ３２に回転自在に支持されている。弁軸３６は、吸気カム軸２９および排気カム軸２８Ａと平行に配置されている。
　前述の通り、内燃機関１０は２気筒エンジンである。内燃機関１０は、他の吸気ポート２１、他の排気ポート２２、他の吸気弁２５、他の排気弁２６、他の吸気カム２７、他の排気カム２８を備えている。それらの構成は前述の構成と同様であるので、説明は省略する。他の吸気カム２７は吸気カム軸２９に設けられ、他の排気カム２８は排気カム軸２８Ａに設けられている。また、内燃機関１０は、他のジョイント部材３１、他のスロットルボディ３２、および他の吸気管３３を備えている。それらの構成も前述の構成と同様であるので、説明は省略する。他のスロットルボディ３２の内部には、他のスロットル弁３５が配置されている。なお、他のスロットル弁３５は、弁軸３６に接続されている。２つのスロットル弁３５は、弁軸３６によって連結されている。
　内燃機関１は、スロットル弁３５および他のスロットル弁３５を駆動するアクチュエータとして、電動のモータ３７を備えている。モータ３７の回転軸３７ｓと弁軸３６とは、互いに平行に配置されている。図３に示すように、モータ３７の回転軸３７ｓと弁軸３６とは、動力伝達機構３０により連結されている。モータ３７と弁軸３６との間に動力伝達機構３０が介在することにより、モータ３７はスロットル弁３５から比較的遠い位置に配置されている。本実施形態に係る動力伝達機構３０は、モータ３７の回転軸３７ｓに連結された第１ギア４１と、第１ギア４１に連結された第２ギア４２と、第２ギア４２に連結された第３ギア４３と、第３ギア４３に連結された第４ギア４４とを含んでいる。第４ギア４４は弁軸３６に連結されている。なお、第１ギア４１は、アクチュエータに連結された駆動連結部の一例である。第４ギア４４は、弁軸３６に連結された従動連結部の一例である。動力伝達機構３０は、モータ３７の駆動力を弁軸３６に伝達するように構成されている。スロットル弁３５および他のスロットル弁３５は、モータ３７に駆動されることによって回転する。図４に示すように、弁軸３６は、スロットル弁３５および他のスロットル弁３５から遠ざかる方に延びる軸端部３６ａを有している。ここでは、軸端部３６ａは、両スロットル弁３５から左方に延びている。第４ギア４４は軸端部３６ａに連結されている。
　第１～第４ギア４１～４４はギアボックス４５に収容されている。図５に示すように、ギアボックス４５は、２つのスロットルボディ３２の左方に配置されている。図６に示すように、モータ３７はギアボックス４５の右方に配置されている。平面視において、モータ３７の一部は左の吸気管３３と重なっている。平面視において、モータ３７の他の一部は、左の吸気管３３と右の吸気管３３との間に配置されている。平面視において、エアクリーナ３４はシリンダヘッド１３よりも前方に配置されている。平面視において、モータ３７の少なくとも一部は、シリンダヘッド１３よりも前方に配置されている。平面視において、モータ３７の少なくとも一部は、エアクリーナ３４よりも後方に配置されている。
　図２に示すように、内燃機関１０は燃料噴射弁５０を備えている。内燃機関１０は２気筒エンジンであるので、燃料噴射弁５０を２つ備えている。２つの燃料噴射弁５０は左右に並んでいる。各燃料噴射弁５０は各スロットルボディ３２に取り付けられている。燃料噴射弁５０は燃料を噴射する噴射口５１を有している。噴射口５１は、吸気通路３９内の吸気の流れ方向における弁軸３６よりも吸気弁２５の方に配置されている。言い換えると、噴射口５１は弁軸３６よりも吸気通路３９の下流側に配置されている。
　吸気弁２５は、軸部２５ａと、軸部２５ａの先端に設けられ、吸気口２３を開閉する傘部２５ｂとを有している。燃料噴射弁５０は、図７に示すように吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、噴射口５１の中心線Ｌ３が、吸気弁２５が吸気口２３を閉じているときの傘部２５ｂと交差するように配置されている。吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、噴射口５１の中心線Ｌ３とシリンダ中心線Ｌ４とのなす角θは、６０度以下に設定されている。
　吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、吸気弁２５の軸部２５ａの中心線と傘部２５ｂの先端とが交わる点を第１の点、モータ３７の回転軸３７ｓの中心３７ｃを第２の点、弁軸３６の中心を第３の点とする。噴射口５１は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、第１～第３の点を頂点とする三角形の内側に配置されている。
　図２に示すように、噴射口５１は弁軸３６よりも吸気口２３に近い位置に配置されている。弁軸３６はモータ３７の回転軸３７ｓより吸気口２３に近い位置に配置されている。ここでは、噴射口５１は弁軸３６よりも下方に配置され、弁軸３６はモータ３７の回転軸３７ｓよりも下方に配置されている。
　図７に示すように、モータ３７および燃料噴射弁５０は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、吸気通路３９よりもシリンダヘッド１３と反対の方に出っ張らないように配置されている。モータ３７および燃料噴射弁５０は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、スロットルボディ３２の中心線Ｌ１に対してシリンダヘッド１３の方に配置されている。ここでは、モータ３７および燃料噴射弁５０は、スロットルボディ３２の中心線Ｌ１の前方に配置されている。モータ３７は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、弁軸３６の軸心を通りかつスロットルボディ３２の中心線Ｌ１に垂直な直線Ｌ２に対して、シリンダヘッド１３と反対の方に配置されている。ここでは、モータ３７は、直線Ｌ２の上方に配置されている。
　弁軸３６は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、吸気カム軸２９の軸心を通りかつシリンダ中心線Ｌ４に垂直な直線Ｌ５に対して、シリンダボディ１２の方に配置されている。ここでは、弁軸３６は直線Ｌ５の後方に配置されている。このように、本実施形態に係る内燃機関１０では、スロットル弁３５と吸気ポート２１との距離が短い。
　また、モータ３７は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、モータ３７の中心（すなわち、モータ３７の回転軸３７ｓの中心）３７ｃを通りかつシリンダ中心線Ｌ４に垂直な直線Ｌ６と交わる第１端部３７ａおよび第２端部３７ｂを有する。第２端部３７ｂは第１端部３７ａよりもシリンダ中心線Ｌ４から離れている。第２端部３７ｂとシリンダ中心線Ｌ４との距離Ｋ２は、第１端部３７ａとシリンダ中心線Ｌ４との距離Ｋ１よりも長い。Ｋ２＞Ｋ１である。吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、弁軸３６の軸心とシリンダ中心線Ｌ４との距離Ｋ３は、第２端部３７ｂとシリンダ中心線Ｌ４との距離Ｋ２よりも短い。Ｋ３＜Ｋ２である。このように、本実施形態に係る内燃機関１では、スロットル弁３５と吸気ポート２１との距離が短い。
　図３に示すように、吸気管３３の中心線３３ｃは、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、第１ギア４１の中心を通りかつシリンダ中心線Ｌ４に垂直な直線Ｌ１１と交わる第１部分３３１と、第２ギア４２の中心を通りかつシリンダ中心線Ｌ４に垂直な直線Ｌ１２と交わる第２部分３３２と、第３ギア４３の中心を通りかつシリンダ中心線Ｌ４に垂直な直線Ｌ１３と交わる第３部分３３３とを含む。第２部分３３２は第１部分３３１よりも吸気ポート２１の方に位置する。第３部分３３３は第２部分３３２よりも吸気ポート２１の方に位置する。ここでは、第２部分３３２は第１部分３３１の後方かつ下方に位置する。第３部分３３３は第２部分３３２の後方かつ下方に位置する。このように、第１ギア４１、第２ギア４２、第３ギア４３は、吸気管３３内の吸気の流れる向きに順に配置されている。
　図２および図３に示すように、動力伝達機構３０は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、燃料噴射弁５０と重なる位置に配置されている。
　図７に示すように、エアクリーナ３４は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、シリンダヘッド１３のうちシリンダボディ１２から最も遠い部分１３ｆを通りかつシリンダ中心線Ｌ４に対して垂直な直線Ｌ７に対して、シリンダボディ１２と反対の方に配置されている。ここでは、エアクリーナ３４は、直線Ｌ７の前方に配置されている。
　以上のように、本実施形態に係る内燃機関１０によれば、モータ３７と弁軸３６との間に動力伝達機構３０が介在しており、モータ３７はスロットルボディ３２から比較的遠い位置に配置されている。そして、モータ３７をスロットルボディ３２から遠ざけたことにより生じたモータ３７とスロットルボディ３２との間の空間に、燃料噴射弁５０を配置している。内燃機関１０によれば、スロットルボディ３２および燃料噴射弁５０の周辺部品への影響を最小限に抑えつつ、スロットルボディ３２および燃料噴射弁５０を設計上最適な位置に配置することが可能である。以下、本実施形態に係る内燃機関１０が奏する効果について説明する。
　図７に示すように、本実施形態に係る内燃機関１０では、モータ３７および燃料噴射弁５０は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、吸気通路３９に対してシリンダヘッド１３の方に配置されている。そのため、モータ３７および燃料噴射弁５０は、吸気通路３９に対してシリンダヘッド１３と反対の方に出っ張ることがない。ここでは、モータ３７および燃料噴射弁５０は、吸気通路３９の上方に出っ張ることがない。よって、モータ３７および燃料噴射弁５０のコンパクトな配置を実現することができる。また、燃料噴射弁５０が吸気通路３９に対してシリンダヘッド１３の方に配置されているので、燃料噴射弁５０の噴射方向Ｌ３とシリンダ中心線Ｌ４とがなす角θを比較的小さくすることができる。これにより、燃料噴射弁５０の噴射方向の好適化を実現することができる。よって、本実施形態に係る内燃機関１０によれば、モータ３７および燃料噴射弁５０のコンパクトな配置と燃料噴射弁５０の噴射方向の好適化とを両立することができる。
　図７に示すように、本実施形態に係る内燃機関１０では、弁軸３６は直線Ｌ５に対してシリンダボディ１２の方に配置されている。また、弁軸３６の軸心とシリンダ１５の中心線Ｌ４との距離Ｋ３は、モータ３７の第２端部３７ｂとシリンダ１５の中心線Ｌ４との距離Ｋ２よりも短い。本実施形態に係る内燃機関１０によれば、スロットル弁３５と吸気ポート２１との間の距離が短い。スロットル弁３５と吸気ポート２１との間の距離が短いので、内燃機関１０をコンパクトにすることができる。
　本実施形態に係る内燃機関１０では、弁軸３６とモータ３７の回転軸３７ｓとは互いに平行に配置されている。そのため、モータ３７をコンパクトに配置することができる。
　前述の通り、燃料噴射弁５０は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、噴射口５１の中心線Ｌ３が、吸気弁２５が吸気口２３を閉じているときの傘部２５ｂと交差するように配置されている。そのため、噴射口５１から噴射される燃料が吸気ポート２１の壁面に付着することを抑制することができる。よって、内燃機関１０の性能を向上させることができる。
　内燃機関１０によれば、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、噴射口５１の中心線Ｌ３とシリンダ中心線Ｌ４とがなす角θは６０度以下である。内燃機関１０によれば、燃料噴射弁５０をコンパクトに配置できるとともに噴射方向を好適化することができる。
　図３に示すように、吸気管３３の中心線３３ｃの第２部分３３２は第１部分３３１よりも吸気ポート２１の方に位置し、第３部分３３３は第２部分３３２よりも吸気ポート２１の方に位置する。動力伝達機構３０の第１ギア４１、第２ギア４２、第３ギア４３は、吸気管３３の吸気の流れ方向の上流側から下流側に向けて順に配置されている。第１～第３ギア４１～４３がこのように配置されていることにより、モータ３７をシリンダヘッド１３からより遠くに配置することができるとともに、第１～第３ギア４１～４３を吸気管３３に沿って配置することができる。よって、モータ３７および動力伝達機構３０をコンパクトに配置することができる。
　動力伝達機構３０は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、燃料噴射弁５０と重なる位置に配置されている。このことにより、燃料噴射弁５０および動力伝達機構３０の全体の前後方向の寸法および上下方向の寸法を小さくすることができる。よって、燃料噴射弁５０および動力伝達機構３０をコンパクトに配置することができる。
　図７に示すように、エアクリーナ３４は、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときに、シリンダヘッド１３のうちシリンダボディ１２から最も遠い部分１３ｆを通りかつシリンダ中心線Ｌ４に対して垂直な直線Ｌ７に対して、シリンダボディ１２と反対の方に配置されている。これにより、吸気カム軸２９の軸線方向に沿って見たときにエアクリーナ３４とシリンダヘッド１３と吸気通路３９とで囲まれる領域に、モータ３７および燃料噴射弁５０をコンパクトに配置することができる。
　以上、本発明の実施の一形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されない。次に、他の実施形態の例について簡単に説明する。
　自動二輪車１はスクータ型に限らず、他の形式の自動二輪車であってもよい。また、鞍乗型車両は乗員が跨がって乗車する車両のことであり、自動二輪車に限られない。鞍乗型車両は、例えば、ＡＴＶ（All Terrain Vehicle）、自動三輪車であってもよい。
　モータ３７と弁軸３６とを繋ぐ動力伝達機構３０は、ギアを備えていなくてもよい。動力伝達機構３０は、モータ３７の駆動力を弁軸３６に伝達し得るものであればよい。動力伝達機構３０は、例えば伝動ベルトを備えていてもよい。
　モータ３７の種類は何ら限定されない。また、スロットル弁３５を駆動するアクチュエータはモータ３７に限定されない。
　内燃機関１０は前傾エンジンに限られない。前述の角αは４５度よりも大きくてもよい。エアクリーナ３４はシリンダヘッド１３の前方に配置されていなくてもよい。エアクリーナ３４はシリンダヘッド１３の上方に配置されていてもよい。
　スロットルボディ３２とシリンダヘッド１３との間にジョイント部材３１がなくてもよい。スロットルボディ３２は、シリンダヘッド１３の吸気ポート２１に間接的に接続されていてもよいが、シリンダヘッド１３の吸気ポート２１に直接接続されていてもよい。
　内燃機関１０は２気筒エンジンに限られない。内燃機関１０は、３気筒以上の多気筒エンジンであってもよい。また、内燃機関１０は単気筒エンジンであってもよい。
　ここに用いられた用語及び表現は、説明のために用いられたものであって限定的に解釈するために用いられたものではない。ここに示されかつ述べられた特徴事項の如何なる均等物をも排除するものではなく、本発明のクレームされた範囲内における各種変形をも許容するものであると認識されなければならない。本発明は、多くの異なった形態で具現化され得るものである。この開示は本発明の原理の実施形態を提供するものと見なされるべきである。それらの実施形態は、本発明をここに記載しかつ／又は図示した好ましい実施形態に限定することを意図するものではないという了解のもとで、実施形態がここに記載されている。ここに記載した実施形態に限定されるものではない。本発明は、この開示に基づいて当業者によって認識され得る、均等な要素、修正、削除、組み合わせ、改良及び／又は変更を含むあらゆる実施形態をも包含する。クレームの限定事項はそのクレームで用いられた用語に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書あるいは本願のプロセキューション中に記載された実施形態に限定されるべきではない。
　１…自動二輪車（鞍乗型車両）、１０…内燃機関、１２…シリンダボディ、１３…シリンダヘッド、１５…シリンダ、１６…燃焼室、２１…吸気ポート、２３…吸気口、２５…吸気弁、２５ａ…軸部、２５ｂ…傘部、２７…吸気カム、２９…吸気カム軸、３０…動力伝達機構、３２…スロットルボディ、３３…吸気管、３３ｃ…吸気管の中心線、３４…エアクリーナ、３５…スロットル弁、３６…弁軸、３６ａ…軸端部、３７…モータ（アクチュエータ）、３７ａ…第１端部、３７ｂ…第２端部、３７ｓ…モータの回転軸、３７ｃ…モータの中心、３９…吸気通路、４１…第１ギア（駆動連結部）、４２…第２ギア、４３…第３ギア、４４…第４ギア（従動連結部）、５０…燃料噴射弁、５１…噴射口、３３１…第１部分、３３２…第２部分、３３３…第３部分、Ｌ１…スロットルボディの中心線、Ｌ２…弁軸の軸心を通りかつスロットルボディの中心線に垂直な直線、Ｌ３…噴射口の中心線、Ｌ４…シリンダの中心線、Ｌ５…吸気カム軸の軸心を通りかつシリンダの中心線に垂直な直線、Ｌ６…モータの中心を通りかつシリンダの中心線に垂直な直線、Ｌ７…シリンダヘッドのうちシリンダボディから最も遠い部分を通りかつシリンダの中心線に対して垂直な直線

Claims (11)

  1. 　シリンダを有するシリンダボディと、
    　前記シリンダに連通する吸気ポートを有し、前記シリンダボディに接続されたシリンダヘッドと、
    　前記シリンダヘッドに支持され、前記吸気ポートを開閉する吸気弁と、
    　前記シリンダヘッドに支持され、前記吸気弁を駆動する吸気カムが設けられた吸気カム軸と、
    　前記シリンダヘッドに接続され、内部に通路が形成されたスロットルボディと、
    　前記スロットルボディの内部に配置されたスロットル弁と、
    　前記スロットル弁に設けられ、前記スロットルボディに回転自在に支持された弁軸と、
    　駆動力を出力するアクチュエータと、
    　前記アクチュエータに連結された駆動連結部と前記弁軸に連結された従動連結部とを有し、前記アクチュエータの前記駆動力を前記弁軸に伝達する動力伝達機構と、
    　少なくとも前記吸気ポートおよび前記スロットルボディの前記通路を含む吸気通路と、
    　前記吸気通路内の吸気の流れ方向における前記弁軸よりも前記吸気弁の方に配置された噴射口を有し、前記吸気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備え、
    　前記アクチュエータおよび前記燃料噴射弁は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記スロットルボディの中心線に対して前記シリンダヘッドの方に配置され、
    　前記アクチュエータは、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記弁軸の軸心を通りかつ前記スロットルボディの中心線に垂直な直線に対して、前記シリンダヘッドと反対の方に配置されている、内燃機関。
  2. 　前記弁軸は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記吸気カム軸の軸心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線に対して、前記シリンダボディの方に配置されている、請求項１に記載の内燃機関。
  3. 　前記アクチュエータはモータを有し、
    　前記モータは、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記モータの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わる第１端部と、前記モータの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わり、前記第１端部よりも前記シリンダの中心線から離れた第２端部とを含み、
    　前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記弁軸の軸心と前記シリンダの中心線との距離は、前記第２端部と前記シリンダの中心線との距離よりも短い、請求項１または２に記載の内燃機関。
  4. 　前記アクチュエータは、回転軸を有するモータを備え、
    　前記弁軸は、前記モータの前記回転軸と平行に配置されている、請求項１または２に記載の内燃機関。
  5. 　前記シリンダボディおよび前記シリンダヘッドの内部に燃焼室が形成され、
    　前記吸気ポートは、前記燃焼室に臨む吸気口を有し、
    　前記吸気弁は、軸部と、前記軸部の先端に設けられ、前記吸気口を開閉する傘部とを有し、
    　前記燃料噴射弁は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記噴射口の中心線が、前記吸気弁が前記吸気口を閉じているときの前記傘部と交差するように配置されている、請求項１～４のいずれか一つに記載の内燃機関。
  6. 　前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記燃料噴射弁の前記噴射口の中心線と前記シリンダの中心線とがなす角のうち小さい方は６０度以下である、請求項１～５のいずれか一つに記載の内燃機関。
  7. 　上流端部と前記スロットルボディに接続された下流端部とを有する吸気管を備え、
    　前記動力伝達機構は、前記アクチュエータに連結された第１ギアと、前記第１ギアに連結された第２ギアと、前記第２ギアに連結された第３ギアとを含み、
    　前記吸気管の中心線は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記第１ギアの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わる第１部分と、前記第２ギアの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わる第２部分と、前記第３ギアの中心を通りかつ前記シリンダの中心線に垂直な直線と交わる第３部分と、を含み、
    　前記第２部分は前記第１部分よりも前記吸気ポートの方に位置し、
    　前記第３部分は前記第２部分よりも前記吸気ポートの方に位置する、請求項１～６のいずれか一つに記載の内燃機関。
  8. 　前記動力伝達機構は、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記燃料噴射弁と重なる位置に配置されている、請求項１～７のいずれか一つに記載の内燃機関。
  9. 　前記シリンダボディは、他のシリンダを有し、
    　前記シリンダヘッドは、前記他のシリンダに連通する他の吸気ポートを有し、
    　前記シリンダヘッドに支持され、前記他の吸気ポートを開閉する他の吸気弁を更に備え、
    　前記吸気カム軸には、前記他の吸気弁を駆動する他の吸気カムが設けられ、
    　前記シリンダヘッドに接続された他のスロットルボディと、
    　前記他のスロットルボディの内部に配置され、前記弁軸に連結された他のスロットル弁と、を備え、
    　前記弁軸は、前記スロットル弁および前記他のスロットル弁から遠ざかる方に延びる軸端部を有し、
    　前記動力伝達機構は、前記軸端部に連結されている、請求項１～８のいずれか一つに記載の内燃機関。
  10. 　前記吸気通路に接続されたエアクリーナを備え、
    　前記エアクリーナは、前記吸気カム軸の軸線方向に沿って見たときに、前記シリンダヘッドのうち前記シリンダボディから最も遠い部分を通りかつ前記シリンダの中心線に対して垂直な直線に対して、前記シリンダボディと反対の方に配置されている、請求項１～９のいずれか一つに記載の内燃機関。
  11. 　請求項１～９のいずれか一つに記載の内燃機関を備え、
    　前記内燃機関は、前記吸気通路に接続されたエアクリーナを備え、
    　前記シリンダヘッドは、前記シリンダボディに対して車両前後方向の前方に配置され、
    　前記エアクリーナは、前記シリンダヘッドよりも車両前後方向の前方に配置されている、鞍乗型車両。
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