JP4316331B2 - 自動二輪車用ｖ型エンジンの吸気装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車用Ｖ型エンジンの吸気装置に関する。

自動二輪車に搭載されるエンジンには、Ｖ型エンジン、直列多気筒エンジン、水平対向エンジンなど、様々のタイプがある。このうちＶ型エンジンは、複数の気筒を車体の前後方向に傾倒させて側面視でＶ字状を成すようにして車体に搭載される。前方へ傾倒した気筒（前傾気筒）と、後方へ傾倒した気筒（後傾気筒）との間の空間はバンク空間と称される。

また、自動二輪車にはエアクリーナが設けられ、該エアクリーナから、吸気管、スロットルボディ、及び吸気ポート等で構成される吸気流路を通じ、各気筒の燃焼室へ吸気が送られる。前記吸気ポートは各気筒のヘッドに形成されており、Ｖ型エンジンの場合、一般に、各気筒におけるバンク空間側に配置されている。Ｖ型エンジンの吸気流路の構成としては、バンク空間の上方にエアクリーナを配置し、吸気ポートから続く吸気流路を、バンク空間を通ってエアクリーナまで上方へ延設したものが開示されている（特許文献１参照）。

一方、近年ではスロットルボディとして、吸気の通流方向に沿って２つのスロットルバルブを備えたスロットルボディ（ダブルスロットルボディ）が設けられている吸気装置も採用されている。該ダブルスロットルボディは、メインバルブとサブバルブとを備える。

一般に、メインバルブのシャフトにはスロットルケーブルが係合され、該スロットルケーブルは、ステアリングハンドルに設けられたスロットルグリップに連結されている。従って、ライダーがスロットルグリップを操作することによってメインバルブは開閉される。サブバルブはサーボモータ等を有するアクチュエータにより駆動されて開閉され、該アクチュエータは車速及びエンジン回転数等に基づいて電子制御される。その結果、ライダーによって操作されるメインバルブと、アクチュエータによって駆動されるサブバルブとの夫々の動作により、好適なエンジン動作が得られる。
特開２０００−２０４９６９号公報

しかしながら、ダブルスロットルボディは１つのスロットルバルブを有するスロットルボディと比較して寸法が大きく、上述したように上下方向へ延設された吸気流路に前記ダブルスロットルボディを設けると、車体の高さ寸法が大きくなってしまう。特に、比較的排気量の大きいＶ型エンジンを搭載したアメリカンタイプの自動二輪車にあっては、エンジン寸法が元々大きいため、上述したような吸気流路にダブルスロットルボディを採用すると、車体の高さ寸法の更なる大型化は避けられない。

そこで本発明は、例えば比較的排気量の大きいＶ型エンジンを搭載した自動二輪車であっても、車体の寸法の更なる大型化を抑制しつつダブルスロットルボディを採用することができる吸気装置を提供することを目的とする。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る自動二輪車用Ｖ型エンジンの吸気装置は、自動二輪車に搭載され、内部の燃焼室と該燃焼室に連通する吸気ポートとを具備する複数の気筒を有するＶ型エンジンと、前記燃焼室から前記吸気ポートを通じて前記気筒の外部へ至る吸気流路と、該吸気流路上に設けられ、該吸気流路を通じて前記燃焼室へ移送される吸気の量を制御するスロットルボディとを備え、前記エンジンが有する気筒は、前記自動二輪車の車体の前方へ傾倒する前傾気筒と後方へ傾倒する後傾気筒とから成り、該前傾気筒及び後傾気筒の間にはバンク空間が形成され、前記吸気ポートは各気筒の前記バンク空間側に配置されており、前記吸気流路は、前記吸気ポートから前記バンク空間の側方へ延設されており、前記スロットルボディは、前記吸気流路上の上流側に設けられ、前記吸気の通流方向に沿って配置されたメインバルブとサブバルブとを有している。

このような構成とした場合、Ｖ型エンジンの高さ寸法を抑制しつつ、メインバルブ及びサブバルブを備えたスロットルボディを採用した吸気装置を実現することができる。また、吸気流路上の上流側にスロットルボディを設けているため、鉛直方向に対する各気筒の傾倒角度が小さくバンク空間が狭小なＶ型エンジンであっても上記構成を適用することが可能であり、車体の高さ寸法の大型化を抑制することができる。

また、前記バンク空間の側方にエアクリーナを備え、前記吸気流路は前記エアクリーナに接続されており、該吸気流路の上流側端部は前記エアクリーナ内に突出していてもよい。

このような構成とした場合、車体の左右方向の寸法の大型化を抑制しつつ、自動二輪車用Ｖ型エンジンに好適な比較的長い吸気流路を確保することができ、エンジンの吸気能力を向上させることが可能である。

また、前記エアクリーナは、外気が取り込まれる第１室と、取り込まれた外気を浄化するフィルタと、浄化されて得られる新気を前記吸気流路へ導く第２室とを有し、前記第１室は、前記第２室との間に前記フィルタを挟み、前記第２室の前記バンク空間側に配置され、前記第１室と前記第２室とは前記フィルタを介して空気の通流が可能になっており、前記吸気流路は前記第２室に接続されて、その上流側端部は湾曲して前記第２室内に延設されていてもよい。

一般に、自動二輪車用Ｖ型エンジンに採用されるエアクリーナは、ケース内に円柱形状のフィルタを備え、該円柱形状のフィルタが吸気流路の上流側端部に接続された構成となっている。この従来のエアクリーナでは、ケース内の余剰空間内に外気が取り込まれ、この外気はフィルタの周面から内部へ吸い込まれて端部から吸気流路へ移送される。しかしながら、バンク空間から側方へ延設された吸気流路の上流側端部に上記フィルタを設けるため、該フィルタが車体の側方へ大きく突出することになり、エアクリーナ自身が車体の側方へ大きく突出して車体の左右方向寸法が大型化してしまう。

そこで、フィルタを挟んで第１室と第２室とを有するエアクリーナを採用し、これと吸気流路とを上述したようにして接続することにより、エアクリーナの車体側方への突出を抑制した上で、吸気流路を比較的長く確保することができる。したがって、車体の左右方向寸法の大型化を抑制しつつ、エンジンの吸気能力を向上させることが可能である。

また、前記スロットルボディにおける前記後傾気筒側には、前記メインバルブを開閉するスロットルケーブルとの係合部が設けられていてもよい。

スロットルケーブルはその一端が、車体前部に配置されたステアリングハンドルのスロットルグリップに連結されるため、スロットルケーブルはスロットルボディから車体前方へ向けて配設する必要がある。スロットルボディの前傾気筒側にてスロットルケーブルの他端を係合した場合、スロットルボディとスロットルグリップとを結ぶ経路上に前傾気筒が位置することとなり、スロットルケーブルの配設が困難である。従って、上述したようにスロットルボディにおける後傾気筒側にてスロットルケーブルを係合させることにより、前傾気筒を回避してスロットルケーブルを配設することが容易に行える。

また、前記前傾気筒は、前記後傾気筒に対して前記車体の一側方寄りに配置され、前記スロットルボディは、前記バンク空間の前記一側方に配置されていてもよい。

このような構成とした場合には、スロットルボディの前方間近に前傾気筒が位置するため、スロットルボディにおける前傾気筒側からスロットルケーブルを延設するのは更に困難となる。従って、このような構成の場合には、上述したようにスロットルボディにおける後傾気筒側からスロットルケーブルを延設することにより、スロットルケーブルの配設容易性がより顕著になる。

また、前記スロットルボディにおける前記前傾気筒側には、前記サブバルブを開閉するアクチュエータが設けられていてもよい。

このような構成とした場合、アクチュエータは車体の前方へ露出し、自動二輪車の走行中に外気に触れやすくなるため、内蔵するサーボモータ等が発する熱を効率的に大気へ逃がすことが可能となる。

また、前記スロットルボディにおける前記後傾気筒側には、前記メインバルブを開閉するスロットルケーブルとの係合部が設けられ、前記前傾気筒側には、前記サブバルブを開閉するアクチュエータが設けられていてもよい。

このような構成とした場合には、上述したようにスロットルケーブルの配設が容易であって、アクチュエータから発せられる熱を効率的に逃がすことが可能であると共に、メインバルブとサブバルブとの間隔を狭めることも可能となる。従って、スロットルバルブを小型化可能であり、車体の左右方向の寸法の大型化を抑制することが可能である。

一方、前記前傾気筒は、前記後傾気筒に対して前記車体の一側方寄りに配置され、前記スロットルボディは、前記バンク空間の前記一側方に配置されており、前記スロットルボディにおける前記後傾気筒側には、前記サブバルブを開閉するアクチュエータが設けられていてもよい。

電動式のサブバルブには、様々のオプションが設けられる場合があり、この場合にはアクチュエータを含むデバイスが大型化する。従って、上述したような構成にすることにより、スロットルボディの後傾気筒側には前傾気筒側よりも大きいスペースを確保することができるため、デバイスの設計自由度が広くなる。

本発明によれば、Ｖ型エンジンを搭載した自動二輪車において、車体の寸法の更なる大型化を抑制しつつダブルスロットルボディを採用することができる吸気装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る自動二輪車用Ｖ型エンジンの吸気装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、自動二輪車の左側面図である。図１に示す自動二輪車１はアメリカンタイプであり、前輪２と後輪３との間に車体の骨格を成すフレーム４を備え、該フレーム４内にエンジンＥが搭載されている。該エンジンＥの左側の下方にはギヤ比を変更するためのチェンジレバー４Ａが設けられており、エンジンＥの前方にはフレーム４に支持されたラジエータ４Ｂが設けられている。また、前輪２の上方にはライダーが操作するステアリングハンドル５が備えられている。なお、本実施の形態についての以下の説明では、図１に示す自動二輪車１に搭乗したライダーから見た方向（前後、左右、及び上下）に基づいて記述する。

図２は一部を切り欠いたエンジンＥの左側面図であり、図３は一部を切り欠いたエンジンＥの右側面図である。該エンジンＥはＶ型２気筒の４サイクルエンジンであり、前方へ傾倒したシリンダ（前傾気筒）６と、後方へ傾倒したシリンダ（後傾気筒）７とを備え、該シリンダ６，７は上方へ開くようにＶ字状に配置されている。また、該シリンダ６，７の下方にはクランクケース８が設けられ、該クランクケース８の下方にはオイルパン９が設けられている。

シリンダ６，７は、クランクケース８に接合されるシリンダブロック６Ａ，７Ａと、その上部に接合されるシリンダヘッド６Ｂ，７Ｂと、更にその上部に接合されるヘッドカバー６Ｃ，７Ｃとを有している。図２に示すように、シリンダヘッド６Ｂには吸気バルブ１０及び排気バルブ１１等を含む動弁系が設けられており、シリンダ７Ｂについても同様に構成されている。

また、Ｖ字状に配置されたシリンダ６，７の間にはバンク空間１２が形成されており、該バンク空間１２の右側にはエアクリーナ１３が配置されている。図３に示すように、シリンダヘッド６Ｂ，７Ｂからは排気管１４，１５が延設されており、該排気管１４，１５は夫々エンジンＥに沿ってその右側方を通り、後方へ延設されてマフラ１６，１７に接続されている。

［主要ハウジング］
図４は、シリンダ６，７を除いたエンジンＥの主要なハウジング部品を示す分解斜視図である。図４に示すようにエンジンＥは、左右で対を成す左側クランクケース２０と右側クランクケース２１とを備えている。該左側クランクケース２０及び右側クランクケース２１が左右から閉じ合わさってクランクケース８を成すことにより、該クランクケース８内には、クランク室３０、トランスミッション室３１、出力シャフト室３２、及びセパレータ室３３が形成される。

左側クランクケース２０の左側部（外側部）は右側（中心側）へ窪んでクラッチ室３４の一部分を形成している。左側クランクケース２０には内側クラッチカバー２２が左側から取り付けられて互いの周縁部が接合され、該内側クラッチカバー２２の左側部には外側クラッチカバー２３が取り付けられる。左側クランクケース２０に内側クラッチカバー２２が接合され、該内側クラッチカバー２２に外側クラッチカバー２３が接合することにより、カバー内部にクラッチ室３４が形成される。

右側クランクケース２１の右側部（外側部）前寄りの位置にはカムカバー２４が取り付けられる。右側クランクケース２１とカムカバー２４との間の空間はカム室３５を成し、該カム室３５内には後述するカム及びカムチェーン等が収納される。また、右側クランクケース２１の右側部後寄りの位置には内側ミッションカバー２５が取り付けられ、該内側ミッションカバー２５の右側部には外側ミッションカバー２７が取り付けられる。

左側クランクケース２０及び右側クランクケース２１の下部にはオイルパン９が取り付けられる。その結果、該オイルパン９は、クランク室３０及びトランスミッション室３１の下方に位置する。

なお、図示していないが、上述した各部材間にはシール部材が介装されており、各部材間の接合箇所は気密にシールされている。

図５は、図２に示すエンジンＥのV-V断面図である。図５に示すようにエンジンＥにおいて、クランク室３０はシリンダ６，７の下方に位置し、該クランク室３０の後方にはトランスミッション室３１が配置されている。

トランスミッション室３１の後方には出力シャフト室３２が配置されており、トランスミッション室３１の右側部分は、出力シャフト室３２の右側部に沿って後方へ延設されている。また、該出力シャフト室３２の後方にはセパレータ室３３が配置されている。更に、エンジンＥの左側部であってクランク室３０及びトランスミッション室３１の左側にはクラッチ室３４が配置されている。

なお、クランク室３０とクラッチ室３４との間、クラッチ室３４と出力シャフト室３２との間、及び、出力シャフト室３２とセパレータ室３３との間は、夫々気体の通流が可能になっている。従って、クランク室３０内に生じたブローバイガスは、該クランク室３０からクラッチ室３４及び出力シャフト室３２を経由してセパレータ室３３まで到達することができる。

前記クランク室３０、トランスミッション室３１、出力シャフト室３２、セパレータ室３３、及びクラッチ室３４は、左側クランクケース２０と右側クランクケース２１とが閉じ合わさってできるクランクケース８によって一体的に成形されている。従って、各室３０〜３４を夫々別体に構成した場合に比べ、部品点数を削減できるため、エンジン重量及び組立作業工数も削減することができる。また、エンジンＥをコンパクト化することができる。

［動力伝達構造］
上述した左側クランクケース１０及び右側クランクケース１１には、エンジンＥの動力を伝達するための複数のシャフトが設けられている。図５に示すように、クランク室３０内にはクランクシャフト４０が収納されている。左側クランクケース２０及び右側クランクケース２１の夫々には、軸受部４１が設けられており、クランクシャフト４０は軸芯が左右方向へ向くようにして軸受部４１にて回転自在に支持されている。該クランクシャフト４０のクランクピン４２には、コンロッド４３を介してピストン４４が連結されている。該ピストン４４は、シリンダブロック６Ａ，７Ａ内を略上下方向に摺動する。

クランクシャフト４０の右端部は、右側クランクケース２１を貫通してカム室３５内に突出しており、チェーンを介してカムスプロケット４５，４６（図３も参照）に連結している。また、クランクシャフト４０の右端部は、チェーンを介してクランクシャフト４０の前後に配置されたバランサ用シャフト４７，４８（図３参照）にも連結している。該バランサ用シャフト４７，４８はクランクシャフト４０の回転に伴って回転する。

図５に示すように、クランク室３０とクラッチ室３４との間には、左側クランクケース２０に形成された隔壁４９が設けられ、両室を仕切っている。前述した軸受部４１は、該隔壁４９を貫通して設けられている。クランクシャフト４０の左端部は、該隔壁４９に設けられた軸受部４１を貫通してクラッチ室３４内に突出しており、該左端部には発電用のゼネレータ５０が設けられている。

トランスミッション室３１内には、軸芯がクランクシャフト４０に対して平行を成すようにして、メインシャフト５１及びカウンターシャフト５２が回転自在に支持されている。メインシャフト５１の左端部は、トランスミッション室３１とクラッチ室３４とを仕切る隔壁５４を貫通してクラッチ室３４へ突出しており、該左端部にはクラッチ５５が設けられている。また、クランクシャフト４０とメインシャフト５１とは、クラッチ室３４内においてスプロケット５６，５７及びチェーン５８を介して連結されている。

メインシャフト５１及びカウンターシャフト５２には、直径が異なる複数のギア６０から成るトランスミッション６１が設けられている。オペレータがチェンジレバー４Ａ（図１参照）を操作することによって、メインシャフト５１の所定のギア６０とカウンターシャフト５２の所定のギア６０とが歯合するようになっている。

出力シャフト室３２内には、軸芯がカウンターシャフト５２に対して平行を成すようにして、出力シャフト６３が回転自在に支持されている。該出力シャフト６３の右端部は出力シャフト室３２からトランスミッション室３１内の右後部へ突出している。出力シャフト６３の右端部とカウンターシャフト５２の右端部とには、互いに歯合する歯車が夫々設けられており、カウンターシャフト５２の回転力は前記歯車を介して出力シャフト６３へ伝達される。

出力シャフト６３の左端部は、出力シャフト室３２から左側クランクケース２０の左側へ突出しており、該左端部にはプーリ６４が設けられている。該プーリ６４と自動二輪車１の後輪３（図１参照）の軸との間には図示しないベルトが架け渡されており、出力シャフト６３の回転力は後輪３へ伝達されるようになっている。

[吸気システム]
図６は、図３に示すエンジンＥのシリンダヘッド６Ｂ，７Ｂ周辺を上方から見下ろした場合の様子を示す平面図である。図６に示すように、シリンダ６，７は、自動二輪車１の左右の略中心位置を通って前後方向へ沿って延びる中心線７０に対して、互いに左右へずれて配置されており、前方に位置するシリンダ６は、後方に位置するシリンダ７に対して中心線７０より右側に配置されている。

シリンダヘッド６Ｂ，７Ｂには、吸気流路７１，７２の一部を形成する吸気ポート７３，７４がバンク空間１２側に設けられている。シリンダヘッド６Ｂに設けられた吸気ポート７３は、シリンダ６内に形成された燃焼室７５とシリンダ６の外部との間を連通しており、その上流側端部はバンク空間１２内において右側後方（中心線７０に対して略４５°を成す方向）へ向けて開口している。シリンダヘッド７Ｂに設けられた吸気ポート７４は、シリンダ７内に形成された燃焼室７６とシリンダ７の外部との間を連通しており、その上流側端部はバンク空間１２内において右側前方（中心線７０に対して略４５°を成す方向）へ向けて開口している。

バンク空間１２には、吸気ポート７３，７４へ続く吸気流路７１，７２の他の一部を形成する吸気管７７が各吸気ポート７３，７４の右側に配置されており、該吸気管７７の下流側端部は吸気ポート７３，７４に接続されている。吸気管７７の右側にはスロットルボディ８０が配置されて、吸気管７７の上流側端部は該スロットルボディ８０に接続されており、該スロットルボディ８０は、吸気管７７へ続く吸気流路７１，７２の更に他の一部を形成している。更に、スロットルボディ８０の上流側にはエアクリーナ１３が配置されており、該エアクリーナ１３が備える後述する送出ダクト１１３（図１１参照）に接続されている。

図７に示すように、前記スロットルボディ８０は、所謂ダブルスロットルボディであり、スロットルケーブル８１により開閉されるメインバルブ８２と、サーボモータ（図示せず）を内蔵するアクチュエータ８３により開閉されるサブバルブ８４とを備えている。メインバルブ８２とサブバルブ８４とは、スロットルボディ８０内にて吸気流路７１，７２に沿って配置され、メインバルブ８２はサブバルブ８４の下流側に位置している。

また、スロットルボディ８０には、共に軸芯が前後方向に沿うようにしてバルブシャフト８５，８６が備えられている。メインバルブ８２とサブバルブ８４とは、該バルブシャフト８５，８６がその軸芯周りに回転することにより開閉される。

メインバルブ８２のバルブシャフト８５の後端部には、該バルブシャフト８５をその軸芯周りの一方向へ付勢する付勢バネ８７と、バルブシャフト８５と共に回転する係合部８８とが設けられている。該係合部８８にはスロットルケーブル８１の一端が接続されており、該スロットルケーブル８１は前記係合部８８から前方のヘッドカバー６Ｃの上方を迂回して前方へ配設され、その他端はステアリングハンドル５（図１参照）に設けられた図示しないスロットルグリップに接続されている。

従って、エンジンＥの作動中にライダーがスロットルグリップを操作した場合、スロットルケーブル８１に引かれてメインバルブは開き、吸気量は増加する。他方、ライダーがスロットルグリップを操作しない場合は、付勢バネ８７の作用によってバルブは閉じて吸気量が制限され、エンジンＥはアイドリング状態となる。

サブバルブ８４のバルブシャフト８６の前端部には、アクチュエータ８３が設けられており、該アクチュエータ８３は、自動二輪車１に搭載された図示しないコンピュータとの間で信号線を通じて接続されている。コンピュータはエンジン回転数、メインバルブ８２の開度等に関する情報を図示しないセンサから取得し、これらの情報に基づいてアクチュエータ８３へ指示信号を送信する。アクチュエータ８３は信号線を介して受信した指示信号に基づいてサブバルブ８４の開度を調整する。

このように、Ｖ型のエンジンＥにダブルスロットルボディ８０を備えることにより、吸気量の適切な調整が可能となるため、より好適なエンジン動作を得ることができる。また、上述したようにスロットルケーブル８１の一端が係合される係合部８８をスロットルボディ８０の後部に備えるため、前方に位置するシリンダ６のヘッドカバー６Ｃ上方を容易に迂回してスロットルケーブル８１を前方へ延設することができる（図３も参照）。更に、アクチュエータ８３をスロットルボディ８０の前部に配置しているため、内蔵モータから発せられる熱を、走行中に受ける風によって効率的に逃がして冷却することが可能となる。

本実施の形態においては、上述したようにスロットルボディ８０の前部にアクチュエータ８３が配置された構成について説明しているが、逆に、スロットルボディ８０の後部にアクチュエータを配置してもよい。図６に示されるように、本実施の形態に示すシリンダ６，７の構成では、スロットルボディ８０の後側の方が前側よりも広いスペースが確保されている。従って、スロットルボディ８０の後部にアクチュエータを配置する場合には、より広い配置スペースを活用することができ、サブバルブ８４を駆動するアクチュエータを含むデバイスの設計自由度をより広く確保することができる。

図６に示すように、本実施の形態に係る吸気流路７１，７２は、下流側から順に吸気ポート７３，７４、吸気管７７、スロットルボディ８０、及びエアクリーナ１３が備えるダクト１１３によって形成されている。該吸気流路７１，７２は、その大部分が同一の略水平面内に位置するように吸気ポート７３，７４は形成され、同様にして吸気管７７及びスロットルボディ８０等は配置されている。また、図６に示すように吸気流路７１と吸気流路７２とは合流させない構成としている。この場合、シリンダ６，７の夫々へ供給される吸気同士の干渉を抑制することができるため、低回転から高回転に至る広い回転数領域において、安定したエンジン動作特性を得ることができる。

また、図６に示すように吸気流路７１は、燃焼室７５からバンク空間１２側へ向かい、続いて上流側へ至る途中であって燃焼室７５の近傍（図６では吸気ポート７３及び吸気管７７）にて湾曲し、バンク空間１２の右側へ延設された形状を成している。そして、吸気流路７１において最も曲率半径の小さい箇所（図６では吸気管７６）での該曲率半径７１Ｒは、吸気流路７１の直径７１ｒよりも大きくなるように構成されている。

同様に、吸気流路７２は、燃焼室７６からバンク空間１２側へ向かい、続いて上流側へ至る途中であって燃焼室７６の近傍（図６では吸気ポート７４及び吸気管７７）にて湾曲し、バンク空間１２の右側へ延設された形状を成している。そして、吸気流路７１と同様に吸気流路７２に関しても、最も曲率半径の小さい箇所での該曲率半径が、流路の直径よりも大きくなるように構成されている。

吸気流路７１，７２がこのような構成を成すことにより、流路内を通流する吸気の抵抗が抑制され、エンジンＥの吸気効率の向上が図られている。特に、吸気ポート７３，７４が、中心線７０に対して略４５°を成すように開口しているため、吸気流路７１，７２において上述したような比較的大きな曲率半径を確保することができる。

なお、本実施の形態では上述したように吸気流路７１，７２が前後に並設された構成について説明しているが、吸気流路７１，７２を上下に並設した構成としてもよい。この場合には、バルブシャフト８５，８６は上下方向に沿って設けられるため、係合部８８をスロットルボディ８０の上部に配置することにより、シリンダ６を迂回してスロットルケーブル８１を容易に配設し得る。

一方、図６に示すようにシリンダヘッド６Ｂの前部には、排気流路９０の一部を形成する排気ポート９１が設けられており、該排気ポート９１は、燃焼室７５とシリンダ６の外部との間を排気流路９０によって連通している。排気ポート９１は、燃焼室７５から前方へ向かいつつ、湾曲して若干右側へ延設されている。従って、排気ポート９１の下流側端部は、前方右側へ向かって開口している。排気ポート９１の下流側端部には、排気流路９０の他の一部を形成する排気管１４の上流側端部が接続されている。排気管１４は、排気ポート９１の下流側端部から前方右側へ向かって延設され、続いて図３に示すように湾曲して下方へ延設され、更に続いてエンジンＥの右側方において後方へ向かって延設されている。

また、シリンダヘッド７Ｂの後部には、排気流路９２の一部を形成する排気ポート９３が設けられており、該排気ポート９３は、燃焼室７６とシリンダ７の外部との間を排気流路９２によって連通している。排気ポート９３は、燃焼室７６から後方へ向かいつつ、湾曲して若干右側へ延設されている。従って、排気ポート９３の下流側端部は、後方右側へ向かって開口している。排気ポート９３の下流側端部には、排気流路９２の他の一部を形成する排気管１５の上流側端部に接続されている。排気管１５は、排気ポート９３の下流側端部から後方右側へ向かって延設され、続いて図３に示すように湾曲して下方へ延設され、更に続いてエンジンＥの右側方において後方へ向かって延設されている。

排気ポート９１及び排気管１４が上述したような構成を成すことにより、図６に示すように特に燃焼室７５の近傍において、排気流路９０と吸気流路７１とは、燃焼室７５に対して略対称的な形状を成している。同様に、排気ポート９３及び排気管１５が上述したような構成を成すことにより、特に燃焼室７６の近傍において、排気流路９２と吸気流路７２とは、燃焼室７６に対して略対称的な形状を成している。このような構成は燃焼室７５，７６内での燃焼効率に関して有利な点を有している。

即ち、図８に示すように、湾曲した吸気流路７１を流れる吸気は、吸気流路７１の途中で燃料が供給されることによって混合気となり、吸気バルブ１０（図２参照）が開くと共に燃焼室７５へ流れ込み、該燃焼室７５内にて渦を巻いて流れる（図８中にて実線で示す矢符９５参照）。燃焼室７５内を流れる混合気は、図示しない点火プラグから発せられる火花によって引火し、燃焼してピストン４４（図５参照）を押し下げる。

その後に燃焼室７５内に残存する排気は、慣性によって若干渦を巻いて流れているため、ピストン４４（図５参照）の上昇と共に排気バルブ１１（図２参照）が開くと、前記排気は円滑に排気ポート９１へ流れ出し、排気流路９０を通じて排出される（図８中にて破線で示す矢符９６参照）。このように、燃焼後の排気を効率的に排出することができるため、燃焼室７５内に残存する排気を削減することができ、燃焼効率の向上に貢献できる。

また、シリンダ７における吸気流路７２、燃焼室７６、及び排気流路９３（図６参照）においても同様に、燃焼後の排気を効率的に排出することができ、燃焼室７６内に残存する排気を削減して燃焼効率の向上を図ることができる。

[エアクリーナ］
図９は、図６中に示されたエアクリーナ１３のIX-IX矢視断面図であり、図１０は、該エアクリーナ１３の分解図である。図９，１０に示すようにエアクリーナ１３は、本体部１００とフィルタ部１０１とカバー部１０２とを備え、これら３つのパーツが組み合わせられることによって、図９に示すように第１室（ダーティスペース）１０４及び第２室（クリーンスペース）１０５が形成されている。第１室１０４と第２室１０５とは、フィルタ部１０１が備える板状のフィルタ１０６によって仕切られており、両室間はフィルタ１０６を介して空気が通流可能になっている。

また、図１０に示すように、本体部１００、フィルタ部１０１、及びカバー部１０２の夫々には、組み合わせられた状態で軸芯が互いに一致するボルト締結孔１０７が複数設けられており、上記３つのパーツは互いに対応するボルト締結孔１０７にボルト１０８が螺挿されることによって固定される。

以下、エアクリーナ１３の構成について更に詳説する。図１１は本体部１００の側面図であり、図１２は該本体部１００の図１１に示すXII矢視図である。図１１，１２に示すように本体部１００は、一側方（車体中心側）へ窪んだ凹部１１０を下部に有し、該凹部１１０は上述した第１室１０４（図９参照）を形成する。凹部１１０の奥壁及び底壁には、外部から空気を取り込むための取込ダクト１１１，１１２が夫々設けられており、吸気抵抗の低減が図られている。また、取込ダクト１１１，１１２は共に、外側の開口端が下方へ向けて開口し、内側の開口端は他側方（車体右側）へ向けて開口している。従って、降りかかる雨粒や空中の粉塵等は空気に伴って第１室１０４（図９参照）内に侵入しにくく、他方で下方から吸い込まれた外気は円滑に第１室１０４内へ導き得るようになっている。

本体部１００の上部には、第２室１０５（図９参照）内の空気を外部へ送り出す送出ダクト１１３が設けられている。図１２に示すように送出ダクト１１３は、２つの並設された管が弾性を有する合成樹脂によって一体成形された構成になっており、各管の外側の開口端は送出口１１４，１１５を成している。図９に示すように、エアクリーナ１３とスロットルボディ８０とが接合された場合、前記送出口１１４，１１５の周縁部はスロットルボディ８０の接合面に当接する。送出口１１４，１１５の周縁部は上述したように合成樹脂製であるため、エアクリーナ１３とスロットルボディ８０との接合箇所を気密に接合することができる。従って、オーリング等のシール部材を別個に用意する必要がない。

また、図９に示すように、カバー部１０２は他側方（車体右側）へ窪んで内面が湾曲しており、また、送出ダクト１１３は第２室１０５内にて前記カバー部１０２の内面形状に沿うようにして湾曲し、右側下方へ向けて延設されている。従って、第２室１０５内へ流入した空気は、カバー部１０２の内面形状に沿って流れ、円滑に送出ダクト１１３内へ導かれる。また、既に述べたように、該送出ダクト１１３は、本実施の形態に係る吸気流路７１，７２（図６参照）の上流側の一部を形成している。従って、送出ダクト１１３が第２室１０５内へ延設されていることにより、吸気流路７１，７２は比較的長く確保されている。

図１２に示すように、本体部１００の上部には、２次エア供給口を有して第２室１０５（図９参照）に連通する２次エア供給管接続部１２０が設けられ、該２次エア供給管接続部１２０には２次エア供給管１２１が接続されている。図１３に示すように該２次エア供給管１２１は途中で２つの枝管１２２，１２３に分岐され、枝管１２２は前方へ延設され、シリンダ６の上側前部に接続されてシリンダヘッド６Ｂにて排気流路９０に連通し、枝管１２３は後方へ延設され、シリンダ７の上側後部に接続されてシリンダヘッド７Ｂにて排気流路９２に連通している。また、２次エア供給管１２１の分岐箇所には、該２次エア供給管１２１から枝管１２２，１２３へ向かう空気の流れを許容し、逆向きの流れを制限するチェックバルブ１２４が設けられている。

従って、図１３に示すようにエアクリーナ１３内の空気の一部は、第２室１０５から２次エア供給管１２１を通じて流れ出し、チェックバルブ１２４を経て枝管１２２，１２３内を通流する。続いて、枝管１２２，１２３から排気流路９０，９２へ流入し、排気と混ざって排気管１４，１５内を通流する。このような空気の流れは、排気流路９０，９２における負圧の作用によって生じる。

図９に示すように第２室１０５の底部は、第２室１０５内に浸入した水を蓄える貯水部（キャッチタンク）１２５を成している。本体部１００における凹部１１０より下方位置には、第２室１０５下部の貯水部１２５と本体部１００の左側外部とを連通する貯水量確認孔（水量表示部）１２６が設けられている（図１１も参照）。該貯水量確認孔１２６の外側開口端には透光性のゴムキャップ１２７が着脱可能に被せられている。従って、貯水部１２５に蓄えられている水量は、ゴムキャップ１２７を通して視認することができ、蓄えられた水は、ゴムキャップ１２７を外して排出することができる。

また、図３に示すようにエアクリーナ１３をエンジンＥの右側に取り付けた場合、図９に示す貯水部１２５、貯水量確認孔１２６、及びゴムキャップ１２７は、何れもカバー部１０２に遮られてエンジンＥの右側へ露出することがない。従って、このようなエンジンＥを搭載した自動二輪車１は、上記貯水部１２５、貯水量確認孔１２６、及びゴムキャップ１２７の露出によって美的外観が損なわれることがない。一方、図２に示すように、ゴムキャップ１２７は、エンジンＥのバンク空間１２を通じてエンジンＥの左側から視認することができるため、水量を確認するに際して支障はない。

図１２に示すように、本体部１００における凹部１１０より下方位置には、第２室１０５（図９参照）と本体部１００の左側外部とを連通するブリーザ管接続孔１３０が設けられている。また、該ブリーザ管接続孔１３０は、本体部１００とフィルタ部１０１とが接合された場合、フィルタ１０６の下方に位置している。図１４に示すように、ブリーザ管接続孔１３０にはブリーザ管１３１の一端が接続されており、その他端はクランクケース８の後部上面に接続されて該クランクケース８内のセパレータ室３３（図５参照）内に連通している。

既に述べたように、図５に示すクランク室３０内にて発生したブローバイガスは、該クランク室３０からクラッチ室３４及び出力シャフト室３２を経由してセパレータ室３３まで到達する（図１４も参照）。セパレータ室３３内のブローバイガスは、図１４に示すようにブリーザ管１３１内を通流し、ブリーザ管接続孔１３０を通じてエアクリーナ１３の第２室１０５内へ流入する。第２室１０５内へ流入したブローバイガスは、送出ダクト１１３を通じて吸気と共に運ばれ、再び燃焼室７５，７６（図６参照）にて燃焼される。

図１４に示すようにブリーザ管１３１は、エンジンＥの後部上面からシリンダ７の上方を通ってバンク空間１２を下方へ延設されている。図１に示すようにエンジンＥの後部上面及びシリンダ７の上方は外部に露出されておらず、ブリーザ管１３１も外部へ露出されない。従って、アメリカンタイプの自動二輪車１においては美的外観を損なうことがなく、好都合な配管形態になっている。

また、ブローバイガスはブリーザ管１３１内を通流する過程で冷却され、液化したオイルが分離し、分離したオイルがエアクリーナ１３内へ流入する場合がある。上述したエアクリーナ１３は、本体部１００の下部にブリーザ管接続孔１３０が設けられているため、液化したオイルが第２室１０５内に流入した場合に、フィルタ１０６に付着するのを抑制することができる。また、上述したようにブリーザ管１３１はブリーザ管接続孔１３０から上方へ延設されているため、貯水部１２５に蓄えられた水及びオイルがセパレータ室３３（図５参照）へ逆流することがない。更に、ブリーザ管接続孔１３０を通じて流入したブローバイガスは、送出ダクト１１３へ至るまでに、フィルタ１０６を介して流入した空気によって希釈される。従って、比較的オイル濃度の高いブローバイガスが燃焼室へ送られるのを抑制することができる。

図９に示すように、本体部１００の凹部１１０には吸気温度センサ１３２が取り付けられている。より詳しくは、該吸気温度センサ１３２は、本体部１００及び取込ダクト１１２を貫通する取付孔１３３に挿着されて、該取込ダクト１１２内に先端を露出させて設けられている（図１２も参照）。吸気温度センサ１３２は、第１室１０４内を通流する空気の温度を検出し、検出した温度に関する信号は、自動二輪車１に搭載された図示しないコンピュータへ送られ、エンジンＥの動作制御に利用される。取込ダクト１１２内では、吸気流速が比較的大きくて淀みが少ないため、正確な吸気温度を検出することができる。

また、大型のアメリカンバイクのように、各シリンダ６，７当たりの排気量がエアクリーナ１３の容量（第１室１０４と第２室１０５とを合わせた容量）に対して比較的大きいエンジンの場合、エアクリーナ１３に取り込まれた空気はすぐさま燃焼室７５，７６へ取り込まれる。従って、可及的に吸気上流側にて温度を検出した方が、コンピュータでの演算時間と制御時間とを確保し易い。上述したように、エアクリーナ１３において最も吸気上流側に位置する取込ダクト１１２に吸気温度センサ１３２を設けることにより、演算時間及び制御時間を確保でき、検出した温度情報をより確実にエンジンの動作制御に活用することができる。

図１５はフィルタ部１０１の構成を示す図面である。図１５に示すように、フィルタ部１０１はフレーム１４０と板状のフィルタ１０６とを備えている。フレーム１４０には比較的大きな上部開口１４１と比較的小さい下部開口１４２が形成され、上部開口１４１及び下部開口１４２の間にフィルタ１０６が配置されている。図９に示すように該フィルタ１０６は、シート状のフィルタ材が蛇腹状に幾度も折り返され、全体として板状を成している。また、図１５に示すようにフィルタ１０６の第２室１０５側の面には、多数の小孔が形成されて網目状を成す金属薄板１４３が張合わされている。

フレーム１４０はその周縁部に第１シール部１４４が設けられている。該第１シール部１４４は、図１０に示される本体部１００、フィルタ部１０１、及びカバー部１０２が、ボルト１０８によって締結された場合、図９に示すように本体部１００の周縁部とカバー部１０２の周縁部との間に介装され、両者間を気密に接合する。その結果、前記本体部１００とカバー部１０２とは気密に接合される。

また、図１５に示すようにフレーム１４０には、フィルタ１０６の外周部であって本体部１００に対向する側に第２シール部１４５（図１５中に二点鎖線で示す）が設けられている。図９に示すように第２シール部１４５は、本体部１００が有する凹部１１０の開口周縁部とフィルタ１０６の外周部との間を気密に接合する。

このようにフィルタ部１０１を構成するフレーム１４０は第１シール部１４４及び第２シール部１４５を備えているため、本体部１００、フィルタ部１０１、及びカバー部１０２を互いに接合するに際し、別個にシール部材を必要としない。また、上記３つのパーツをボルト１０８により締結することにより夫々のパーツ間が気密に接合されるため、組み立て時の作業性も良好である。

また、フィルタ部１０１を本体部１００内に収容せず、フィルタ部１０１の周縁部の第１シール部１４４に、本体部１００とカバー部１０２との間をシールさせるべく、フィルタ部１０１の外形を本体部１００及びカバー部１０２の接合箇所の形状に整合させている（図１０参照）。従って、フィルタ部１０１において第１シール部１４４は最も外縁部に設けられ、その内側に設けられるフィルタ１０６の表面積を比較的大きく確保することができている。

図９に示すように、フィルタ部１０１が本体部１００に接合された場合、本体部１００に設けられたダクト１１３は、前記上部開口１４１を通って第２室１０５内へ突出するようになっている。また同様に、フィルタ部１０１が本体部１００に接合された場合、本体部１００に設けられた貯水量確認孔１２６及びブリーザ管接続孔１３０はフィルタ部１０１の下部開口１４２を通じて第２室１０５側へ露出し、貯水量確認孔１２６は既に述べた貯水部１２５（図９参照）に連通するようになっている。

このような構成を成すエアクリーナ１３を自動二輪車１に適用した場合、板状のフィルタ１０６が用いられ、図９に示すように第１室１０４はスロットルボディ８０の下方に配置されるため、車体側方への突出寸法１５０（図６参照）を抑制することができる。また、吸気流路７１，７２の一部を成すダクト１１３がエアクリーナ１３内へ延設されているため、流路長を比較的長く確保することができ、吸気効率の向上を図ることができる。

本発明に係る吸気装置は、自動二輪車が搭載するＶ型エンジンの吸気構造に適用することができ、該自動二輪車としてはアメリカンタイプの他、ロードレーサータイプやモトクロッサータイプ等の自動二輪車においても適用することができる。

本発明の実施の形態に係るエンジンを搭載した自動二輪車の左側面図である。 一部を切り欠いた図１に示すエンジンの左側面図である。 一部を切り欠いた図１に示すエンジンの右側面図である。 シリンダを除いたエンジンの主要なハウジング部品を示す分解斜視図である。 図２に示すエンジンのV-V断面図である。 図３に示すエンジンのシリンダヘッド周辺を示す平面図である。 図６に示すエンジンにおいてスロットルボディの構成を示す一部断面平面図である。 図６に示すエンジンにおいて吸気及び排気の流れを示す一部断面平面図である。 図６に示すエアクリーナのIX-IX矢視断面図である。 図９に示すエアクリーナの分解図である。 図９に示すエアクリーナを構成する本体部の側面図である。 図１１に示す本体部のXII矢視図である。 図１に示すエンジンにおける２次エアの流れを示す該エンジンの側面図である。 図１に示すエンジンにおけるブローバイガスの流れを示す該エンジンの側面図である。 図９に示すエアクリーナを構成するフィルタ部を示す図面である。

符号の説明

１ 自動二輪車
６ シリンダ（前傾気筒）
６Ａ，７Ａ シリンダブロック
６Ｂ，７Ｂ シリンダヘッド
６Ｃ，７Ｃ ヘッドカバー
７ シリンダ（後傾気筒）
１２ バンク空間
１３ エアクリーナ（吸気装置）
１４，１５ 排気管
１６，１７ マフラ
３０ クランク室
３１ トランスミッション室
３２ 出力シャフト室
３３ セパレータ室
３４ クラッチ室
７１，７２ 吸気流路
７３，７４ 吸気ポート
７５，７６ 燃焼室
７７ 吸気管
８０ スロットルボディ
８１ スロットルケーブル
８２ メインバルブ
８３ アクチュエータ
８４ サブバルブ
８８ 係合部
９０，９２ 排気流路
９１，９３ 排気ポート
１００ 本体部
１０１ フィルタ部
１０２ カバー部
１０４ 第１室
１０５ 第２室
１０６ フィルタ
１０７ ボルト締結孔
１０８ ボルト
１１０ 凹部
１１１，１１２ 取込ダクト
１１３ 送出ダクト
１１４，１１５ 送出口
１２０ ２次エア供給管接続部
１２１ ２次エア供給管
１２５ 貯水部
１２６ 貯水量確認孔
１２７ ゴムキャップ
１３０ ブリーザ管接続孔
１３１ ブリーザ管
１３２ 吸気温度センサ
１３３ 取付孔
１４０ フレーム
１４１ 上部開口
１４２ 下部開口
１４３ 金属薄板
１４４ 第１シール部
１４５ 第２シール部
Ｅ エンジン

Claims (5)

1. 自動二輪車に搭載され、内部の燃焼室と該燃焼室に連通する吸気ポートとを具備する複数の気筒を有するＶ型エンジンと、
   前記燃焼室から前記吸気ポートを通じて前記気筒の外部へ至る吸気流路と、
   該吸気流路上に設けられ、該吸気流路を通じて前記燃焼室へ移送される吸気の量を制御するスロットルボディとを備え、
   前記エンジンが有する気筒は、前記自動二輪車の車体の前方へ傾倒する前傾気筒と後方へ傾倒する後傾気筒とから成り、該前傾気筒及び後傾気筒の間にはバンク空間が形成され、前記吸気ポートは各気筒の前記バンク空間側に配置されており、
   前記前傾気筒及び前記後傾気筒からの前記吸気流路は、ともに前記吸気ポートから前記バンク空間の一側方へ延設されており、
   前記スロットルボディは、前記吸気流路の途中に設けられ、前記吸気の通流方向に沿って配置されたメインバルブ及びサブバルブを有し、前記メインバルブは前記サブバルブに対して前記吸気通路内の吸気通流方向の下流側に配置されており、
   前記前傾気筒は、前記後傾気筒に対して前記一側方寄りに配置されており、前記スロットルボディは、前記バンク空間の前記一側方に配置され、
   前記スロットルボディにおける前記後傾気筒側には、前記メインバルブを開閉するスロットルケーブルとの係合部が設けられ、前記前傾気筒側には、前記サブバルブを開閉するアクチュエータが設けられており、
   更に、前記バンク空間の側方にエアクリーナを備え、該エアクリーナは、外気が取り込まれる第１室と、フィルタと、前記外気を前記吸気流路へ導く第２室とを有し、該第２室の下部には、前記スロットルボディの下方であって且つ前記第２室に対して前記バンク空間側に配置された前記第１室が前記フィルタを介して接続され、前記第２室の上部空間には、前記吸気流路の上流側端部が延設されていることを特徴とする自動二輪車用Ｖ型エンジンの吸気装置。
2. 前記エアクリーナは、外気を前記第１室へ取り込む取込ダクトを有し、該取込ダクトは、上流側開口が下方へ向けられ、下流側開口は前記フィルタに対向するよう外側方へ向けられていることを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車用Ｖ型エンジンの吸気装置。
3. 前記取込ダクトの上流側開口は、前記Ｖ型エンジンの燃焼室より下方に位置していることを特徴とする請求項２に記載の自動二輪車用Ｖ型エンジンの吸気装置。
4. 前記エアクリーナは、前記吸気流路の上流側端部及び前記フィルタを外側方から覆って前記第２室を形成するカバー部を有し、該カバー部の内面は外側方へ向かう凸状に湾曲していることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の自動二輪車用Ｖ型エンジンの吸気装置。
5. 前記アクチュエータは、側面視したときに前記カバー部の占める領域内に配設されていることを特徴とする請求項４に記載の自動二輪車用Ｖ型エンジンの吸気装置。

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