(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
気化器の吸気出口と多気筒内燃機関の吸気ポートの吸気入口とを接続する吸気管において、
前記各吸気ポートの吸気入口にそれぞれ別個に当接されて接続される複数個の金属製吸気管取付けフランジと、
前記気化器の吸気出口に上流部が接続されるとともに、中流部が前記複数個の金属製吸気管取付けフランジに向って分岐され、下流部が該金属製吸気管取付けフランジにそれぞれ接続される金属製吸気管本体と、
該金属製吸気管本体の外周面を覆うとともに、前記複数個の金属製吸気管取付けフランジの上流部外周面を覆い、前記金属製吸気管本体と前記金属製吸気管取付けフランジとが気密にかつ弾性的に結合する弾性部材とで構成されたことを特徴とする気化器付き多気筒内燃機関の吸気管。
【請求項２】
気化器の吸気出口と多気筒内燃機関の吸気ポートの吸気入口とを接続する吸気管において、
前記複数個の吸気ポートの内の一つの吸気ポートを除いた他の吸気ポートの吸気入口に当接されて接続される金属製別体吸気管取付けフランジと、
前記気化器の吸気出口に上流端が接続されるとともに、中流部が前記複数個の吸気ポートの各吸気入口に向って分岐され、分岐下流部の内の一つは前記一つの吸気ポートの吸気入口に当接される一体吸気管取付けフランジと一体で、かつ前記分岐下流部の他は前記金属製分離吸気管取付けフランジに接続される金属製吸気管本体と、
該金属製吸気管本体の外周面を覆うとともに、前記金属製別体吸気管取付けフランジの上流部外周面を覆い、前記金属製吸気管本体と前記金属製別体吸気管取付けフランジとが気密にかつ弾性的に結合する弾性部材とで構成されたことを特徴とする気化器付き多気筒内燃機関の吸気管。
【請求項３】
前記多気筒内燃機関は気筒がＶ状に配置されたＶ型内燃機関であることを特徴とする前記請求項１または請求項２記載の気化器付き多気筒内燃機関の吸気管。
【請求項４】
前記金属製吸気管本体内に温水通路が形成されたことを特徴とする前記請求項１ないし請求項３いずれか記載の気化器付き多気筒内燃機関の吸気管。
【請求項５】
前記金属製吸気管取付けフランジの内燃機関への当接面に、封止部材が開口全周に亘り設けられたことを特徴とする請求項１ないし請求項４記載の気化器付き多気筒内燃機関の吸気管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、気化器付き内燃機関の振動を吸収して気化器にその振動を伝達しないようにした吸気管に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来の気化器付き内燃機関の吸気管では、通常、吸気ポートが設けられている金属製シリンダヘッドと同材質の吸気管が用いられており、この吸気管の上流端に気化器が接続されるとともに、該吸気管の下流端にシリンダヘッドの吸気ポートが接続されているため、内燃機関で発生した振動が高剛性の吸気管を介して気化器に伝達され易い。
【０００３】
また気化器付き多気筒内燃機関、特にＶ型内燃機関においては、各気筒のシリンダヘッドが各個独立して振動することがあり、１個の気化器に上流端が接続された吸気管の下流部が複数に分岐された分岐吸気管が用いられた場合には、一方の気筒のシリンダヘッドの振動と他方の気筒のシリンダヘッドの振動とは、剛性の高い吸気管でもって伝達されるとともに相互に干渉され易い。
【０００４】
【解決しようとする課題】
このような不具合を解消するために、吸気管をゴムの如き弾性に富んだ材料で構成した内燃機関もあったが、このような内燃機関では、振動は吸収されるものの、剛性が不足するため、気化器の自重や吸気負圧を確固と負担することができず、所要の形状を維持できなくなって、新気が円滑に流れることができなくなるとともに、各気筒に均等に分散して供給されることができなくなることがあった。
【０００５】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は、このような難点を克服した気化器付き多気筒内燃機関の吸気管の改良に係り、気化器の吸気出口と多気筒内燃機関の吸気ポートの吸気入口とを接続する吸気管において、前記各吸気ポートの吸気入口にそれぞれ別個に当接されて接続される複数個の金属製吸気管取付けフランジと、前記気化器の吸気出口に上流部が接続されるとともに、中流部が前記複数個の金属製吸気管取付けフランジに向って分岐され、下流部が該金属製吸気管取付けフランジにそれぞれ接続される金属製吸気管本体と、該金属製吸気管本体の外周面を覆うとともに、前記複数個の金属製吸気管取付けフランジの上流部外周面を覆い、前記金属製吸気管本体と前記金属製吸気管取付けフランジとが気密にかつ弾性的に結合する弾性部材とで構成されたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明は前記したように構成されているので、前記吸気管は異種材料よりなっていても気密構造となって、混合気の大気中排出や、所要の空燃比に設定された混合気への大気中空気の混入が阻止される。
【０００７】
そして本発明においては、吸気管本体は剛性の高い金属製であるため、内燃機関の振動や吸気負圧を吸気管が受けても、所要の吸気通路形状が確保され、吸気が乱れを起こさずに円滑に吸気通路内を流れることができ、内燃機関の出力、効率を高水準に維持することに寄与することができる。
【０００８】
しかも本発明では、多気筒内燃機関の各吸気ポートの吸気入口に当接されて接続される金属製吸気管取付けフランジは、それぞれ各吸気ポート毎にそれぞれ相互に分割されるとともに、気化器に接続される金属製吸気管本体に対しても分離され、これら複数個の金属製吸気管取付けフランジと金属製吸気管本体とは弾性的に結合されているため、多気筒内燃機関における複数の気筒の各振動の相互伝達が阻止されるとともに、これら気筒から気化器への振動伝達も阻止され、気化器の正常な動作が確保されるとともに、その耐久性が向上する。
【０００９】
また本発明を請求項２記載のように構成することにより、複数の気筒の各振動の相互伝達が阻止され、振動の相互干渉による気化器および各気筒への悪影響が回避される。
【００１０】
さらに本発明を請求項３記載のように構成することにより、クランクケースにそれぞれ別個にＶ状に取付けられる気筒間の振動の相互伝達が確実に阻止される。
【００１１】
さらにまた本発明を請求項４記載のように構成することにより、内燃機関の始動時または低温運転中において、温水を前記金属製吸気管本体に導入して、該金属製吸気管本体を加熱することができ、混合気中の燃料の気化を促進し、安定した燃焼状態を維持して低温性能を向上させることができる。
【００１２】
しかも本発明を請求項５記載のように構成することにより、吸気系の気密性をより一層向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、請求項１記載の発明に対応した図１ないし図１０の図示の一実施形態について説明する。
本発明の吸気管を備えた４ストロークの頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１は、自動二輪車のメインフレーム２の前後部から垂下したダウンチューブ３およびセンターフレーム４にブラケット５、６を介して装架され、該頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１では、クランクケース７の上方にシリンダ挟角が約５２°をなしてシリンダ８およびシリンダヘッド９（クランクケース７、シリンダ８およびシリンダヘッド９はアルミニューム製またはアルミニューム合金製で、シリンダ８のシリンダ孔11の外周部は鋳鉄製である）が順次重ねられて相互に一体に結合され、該シリンダヘッド９の上部はヘッドカバー10で覆われている。
【００１４】
またシリンダ８に形成されたシリンダ孔11にピストン12が上下に摺動自在に嵌装され、該ピストン12と車巾方向へ指向したクランクシャフト14とはコネクティングロッド13によって相互に連結されており、ピストン12の昇降に伴なってクランクシャフト14が回転駆動されるようになっている。
【００１５】
さらにシリンダ８のシリンダ挟角側に位置してシリンダヘッド９に、下流部が左右に２叉状に分岐した吸気ポート15が形成されるとともに、その反対側に位置してシリンダヘッド９に、排気ポート16が形成され、吸気ポート15の上流開口に、２叉に分岐された吸気管20のアルミニューム製吸気管取付けフランジ22が図示されないボルトでもって一体に装着され、排気ポート16の下流開口に、図示されない排気管の取付けフランジが一体に装着されている。
【００１６】
さらにまた図２および図９に図示されるように、前記吸気ポート15、排気ポート16のシリンダ孔11側にそれぞれ吸気弁18および排気弁19が設けられ、該吸気弁18および排気弁19をそれぞれ開閉させる動弁装置30は、クランクシャフト14と平行にカムシャフトホルダ31により回転自在に枢支されたカムシャフト32と、該カムシャフト32と平行なロッカアームシャフト33に枢支されたロッカアーム34と、吸気弁18および排気弁19を常時閉方向に付勢するバルブスプリング35と、カムシャフトホルダ31に一体に装着されたドリブンスプロケット36と、クランクシャフト14と一体のドライブスプロケットおよびドリブンスプロケット36に架設された無端チェン37とよりなっており、カムシャフト32はクランクシャフト14の半分の回転速度で回転駆動され、吸気弁18および排気弁19はクランクシャフト14が２回転する毎に１回の所要のタイミングで開閉駆動されるようになっている。
【００１７】
そして点火栓40は２個の吸気弁18の近くにそれぞれ配設されている。
【００１８】
しかして、吸気管20は、図３に図示されるように、気化器27の出口部28に接続されるアルミニューム製吸気管本体21と、頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１の各前後のシリンダヘッド９ｆ、９ｒにおける吸気ポート15の吸気入口にそれぞれ当接されるアルミニューム製吸気管取付けフランジ22と、該アルミニューム製吸気管本体21の外周面を覆って、該アルミニューム製吸気管本体21とアルミニューム製吸気管取付けフランジ22とを気密にかつ一体に結合するゴム製被覆材23とよりなり、アルミニューム製吸気管本体21と２個のアルミニューム製吸気管取付けフランジ22とはそれぞれ別体に構成され、アルミニューム製吸気管本体21およびアルミニューム製吸気管取付けフランジ22を嵌装した金型の空隙部に生ゴムを充填した後、加熱加圧による加硫で吸気管20が生産されるようになっている。
【００１９】
またアルミニューム製吸気管本体21には、冷却水通路24が形成され、その下端閉口に冷却水入口継手25が装着されるとともに、気化器27側のアルミニューム製吸気管本体21の端部開口に冷却水出口継手26が装着され、各アルミニューム製吸気管取付けフランジ22のシリンダヘッド９への当接面に、その開口全周に亘り環状溝が形成され、この環状溝にパッキン39が嵌装されている。
【００２０】
さらに図１に図示されるように、クランクケース７の車体左側下部に、クランクシャフト14により回転駆動される冷却水ポンプ41が配設され、該冷却水ポンプ41の吐出口に接続される冷却水供給管42の上端は、前方のシリンダ８ｆの前方下部にてその冷却水通路43ｆに接続されている。
【００２１】
さらにまた前方シリンダ８ｆの前方冷却水通路43ｆと前方シリンダヘッド９ｆの前方冷却水通路44ｆとは相互に連通されるとともに、後方シリンダ８ｒの後方冷却水通路43ｒと後方シリンダヘッド９ｒの後方冷却水通路44ｒとも相互に連通され、図１０に図示されるように、前方シリンダ８ｆと後方シリンダ８ｒとの対向部位に、それぞれ前後に一直線上に位置して水路管45ｆと水路管45ｒとが突設され、該水路管45ｆ、45ｒ内にゴム製の接続管46が挿入され、前記水路管45ｆ、45ｒの先端に位置して該接続管46の外周凹部に、リング状クリップ47ｆ、47ｒが嵌合されるとともに、その基部寄りにＯリング48が嵌合されており、水路管45ｆ、水路管45ｒは相互に水密に接続されている。
【００２２】
しかも図１に図示されるように、各シリンダヘッド９ｆ、９ｒの各頂部には、その冷却水通路44ｆ、44ｒにそれぞれ連通する冷却水管49ｆ、49ｒが嵌着され、該冷却水管49ｆとサーモスタット50とはゴム製ホース51で接続されるとともに、該冷却水管49ｒとサーモスタット50とはゴム製ホース52で接続され、かつダウンチューブ３に沿って配設されたラジエータ53の上部タンク54とサーモスタット50とはゴム製ホース56で接続され、ラジエータ53の下部タンク55と冷却水ポンプ41の吸入部とはゴム製ホース57で接続されている。水温が所定温度以下の場合には、前記サーモスタット50のバルブが閉塞され、ゴム製ホース56を介するラジエータ53の上部タンク54への冷却水排出が停止されるようになっている。
【００２３】
また図２および図９に図示されるように、ヘッドカバー10には、クランクケース７内のクランク室58にブリーザ通路59を介して連通されるブリーザ下部凹部60と、シリンダヘッド９の排気ポート16に図示されない２次空気通路を介して連通される２次エア下部凹部61とが形成され、該ブリーザ下部凹部60および２次エア下部凹部61にそれぞれ対向したブリーザ上部凹部62および２次エア上部凹部63が蓋部材64に形成され、該蓋部材64がボルト65でもってヘッドカバー10に一体に装着され、これらブリーザ下部凹部60およびブリーザ上部凹部62と２次エア下部凹部61および２次エア上部凹部63とでそれぞれ、ブリーザ室と２次エアー室とが形成され、ブリーザ上部凹部62および２次エア上部凹部63の各継手66、67は、図示されないゴム製ホースを介してエアークリーナ（気化器27の上流側に接続されているが図示されずに）接続されている。なお、２次エア下部凹部61と２次エア上部凹部63との合せ部には、２次エア上部凹部63から２次エア下部凹部61へのみ２次エアを通過させることができるリードバルブ68が介装されている。
【００２４】
図１ないし図９に図示の実施形態は前記したように構成されているので、頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１の運転状態では、図示されないエアクリーナで吸入空気が濾過されてから、気化器27にて燃料が供給されて、所要の空燃比にて混合された後、吸気管20の通過してシリンダヘッド９の吸気ポート15に流入し、吸気行程にて吸気弁18が開放された際に、シリンダ孔11の上部の燃焼室38内に吸入されるようになっている。
【００２５】
その後、圧力行程を経てその終期近傍で点火栓40により燃焼室38内の混合気が着火され、膨張行程の後の排気行程にて排気弁19が開放され、図示されない排気管、消音器を介して燃焼ガスが排出される。
【００２６】
この運転状態において、図示されないスロットルバルブが絞られて、吸気負圧が大きくなっても、吸気管20におけるアルミニューム製吸気管本体21ならびにアルミニューム製吸気管取付けフランジ22の外周および両者の接合部の外周に、ゴム製被覆材23が被覆されているため、大気圧と吸気負圧との圧力差でもって、ゴム製被覆材23がアルミニューム製吸気管本体21およびアルミニューム製吸気管取付けフランジ22に強く押付けられるとともに、アルミニューム製吸気管本体21およびアルミニューム製吸気管取付けフランジ22の接合部の外周にゴム製被覆材23が存在しているため、確固と気密が保持され、大気中の空気が吸気管20内に浸入して混入することが阻止される。
【００２７】
また吸気管20の大部分は剛性の高いアルミニューム製吸気管本体21とアルミニューム製吸気管取付けフランジ22とで構成されているため、前記したような大気圧と吸気負圧との差圧力が吸気管20に作用しても、吸気管20内の吸気通路形状は変化せずに当初の形状を保持でき、その結果、混合気は乱れを起さず、かつ前後の燃焼室38ｆ、38ｒに均等に供給され、前後の、シリンダ８ｆ、８ｒにて、均等な運転状態が得られる。
【００２８】
さらに前後のシリンダ８ｆ、８ｒがそれぞれ別個にクランクケース７に取付けられた結果、各シリンダ８ｆ、８ｒがそれぞれ独自に振動し、該シリンダ８ｆ、８ｒの吸気ポート15ｆ、15ｒの開口端相互間の距離が変化しても、これらの距離変動は吸気管20のゴム製被覆材23で吸収されるとともに、シリンダ８ｆ、８ｒの振動も抑制される。
【００２９】
さらにまた気化器27の一体のアルミニューム製吸気管本体21は、両アルミニューム製吸気管取付けフランジ22の対してアルミニューム製吸気管取付けフランジ22が介在された状態となっているので、頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１のシリンダ８ｆ、８ｒの振動も該アルミニューム製吸気管取付けフランジ22に吸収されて、シリンダ８ｆ、８ｒから気化器27への振動伝達が抑制され、気化器27は振動の悪影響を受けず、正常に動作しうるとともに、、耐久性が向上しうる。
【００３０】
また冷却水温度が上昇して、サーモスタット50のバルブが開放した状態では、冷却水ポンプ41から吐出した冷却水は、冷却水供給管42を介して前方シリンダ８ｆの冷却水通路43ｆに供給され、前方冷却水通路43ｆ内を流れる冷却水の一部は、前方シリンダヘッド９ｆの前方冷却水通路44ｆ内を通過して前方冷却水管49ｆおよびゴム製ホース51を介しサーモスタット50に達し、前方冷却水通路43ｆ内を流れる冷却水の残部は前方の水路管45ｆ、接続管46および後方の水路管45ｒを介して後方シリンダ８ｒの冷却水通路43ｒ内に流入し、後方シリンダヘッド９ｒの冷却水通路44ｒ内を通過して後方冷却水管49ｒおよびゴム製ホース52を介しサーモスタット50に達し、両方の冷却水はサーモスタット50内で合流した後、ゴム製ホース56を介してラジエータ53の上部タンク54内に流入し、ラジエータ53の図示されないチューブを介して下部タンク55に流下し、その際に冷却風によって冷却され、下部タンク55からゴム製ホース57を介し冷却水ポンプ41の吸入口に還流される。
【００３１】
さらに、クランクケース７のクランク室58内のブローバイガスは、ブリーザ通路59を介して、ブリーザ下部凹部60およびブリーザ上部凹部62で形成されるブリーザ室内に流入し、継手66および図示されないゴム製ホースを介してエアクリーナに導かれる。
【００３２】
さらにまた、エアクリーナ内の空気は図示されないゴム製ホースおよび継手67を介して２次エア上部凹部63に流入し、リードバルブ68を介して２次エア下部凹部61に導かれ、図示されない２次空気通路を介して、排気ポート16に２次エアーとして供給される。
【００３３】
このブリーザ下部凹部60およびブリーザ上部凹部62はヘッドカバー10に形成され、２次エア下部凹部61および２次エア上部凹部63は蓋部材64に形成され、該蓋部材64をボルト65でもってヘッドカバー10に一体に結合するだけで、ブリーザ室と２次エア室とが構成されるので、部品点数が少なく、かつ組立工数が節減されて、コストダウンが可能となる。
【００３４】
なお図１ないし図１０に図示の実施形態では、１枚の蓋部材64にブリーザ上部凹部62および２次エア上部凹部63を形成したが、蓋部材を２枚に分割し、該分割蓋部材にブリーザ上部凹部62および２次エア上部凹部63を形成してもよい。
【００３５】
図１ないし図１０に図示の実施形態では、吸気管20は、１個のアルミニューム製吸気管本体21と、２個のアルミニューム製吸気管取付けフランジ22と、これらを覆うゴム製被覆材23とで構成されたが、請求項２記載の発明を、図１１に図示されるような実施形態にて構成してもよい。
【００３６】
図１１における吸気管７０では、気化器２７の吸気出口に接続されるアルミニューム製吸気管本体７１と、前方のシリンダヘッド９ｆの吸気ポート１５ｆの吸気入口に当接されるアルミニューム製一体吸気管取付けフランジ７２とは一体に構成され、後方のシリンダヘッド９ｒの吸気ポート１５ｒの吸気入口に当接されるアルミニューム製別体吸気管取付けフランジ７３は、前記アルミニューム製吸気管本体７１およびアルミニューム製一体吸気管取付けフランジ７２とは別体に構成され、アルミニューム製吸気管本体７１の外周面を覆うゴム製被覆材７４でもって、アルミニューム製吸気管本体７１、アルミニューム製一体吸気管取付けフランジ７２およびアルミニューム製別体吸気管取付けフランジ７３が気密にかつ弾性的に結合されている。なおアルミニューム製吸気管取付けフランジ７２、７３の当接端面にはパッキン７５が嵌装されている。
【００３７】
図１１の吸気管７０においては、前後のアルミニューム製吸気管取付けフランジ７２、７３は、ゴム製被覆材７４を介して結合されているので、前後のシリンダ８ｆおよびシリンダヘッド９ｆとシリンダ８ｒおよびシリンダヘッド９ｒとの振動相互伝達による干渉がなく、ひいては、気化器２７に対して過大な振動を与えることが阻止され、該気化器２７の機能および耐久性が損なわれることが避けられる。
【００３８】
そしてアルミニューム製吸気管本体７１とアルミニューム製一体吸気管取付けフランジ７２とが一体化されたため、部品点数が削減され、コストダウンが可能となる。
【００３９】
前記実施形態では、Ｖ字型内燃機関であったが、直列多気筒内燃機関にも勿論適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸気間構造を備えた気化器付き内燃機関の側面図である。
【図２】図１に図示の内燃機関の要部縦断側面図である。
【図３】図１に図示の内燃機関でヘッドカバーを取外し、吸気管を載断した状態の平面図である。
【図４】図１に図示の内燃機関に付設される本発明の吸気間構造の正面図である。
【図５】図４の平面図である。
【図６】図４のVI−VI線に沿って載断した横断面図である。
【図７】図６のVII −VII 線に沿って載断した縦断面図である。
【図８】図１に図示の内燃機関のシリンダヘッドの平面図である。
【図９】図８の縦断面図である。
【図１０】水路管および接続管を縦断した図３と同様な平面図で、本発明の他の実施形態の縦断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態の縦断面図である。
【符号の説明】
１…頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関、２…メインフレーム、３…ダウンチューブ、４…センターフレーム、５…ブラケット、６…ブラケット、７…クランクケース、８…シリンダ、９…シリンダヘッド、１０…ヘッドカバー、１１…シリンダ孔、１２…ピストン、１３…コネクティングロッド、１４…クランクシャフト、１５…吸気ポート、１６…排気ポート、１７…排気管、１８…吸気弁、１９…排気弁、２０…吸気管、、２１…アルミニューム製吸気管本体、２２…アルミニューム製吸気管取付けフランジ、２３…ゴム製被覆材、２４…冷却水通路、２５…冷却水入口継手、２６…冷却水出口継手、２７…気化器、２８…出口部、２９…ゴム製連結管、３０…動弁装置、３１…カムシャフトホルダ、３２…カムシャフト、３３…ロッカアームシャフト、３４…ロッカアーム、３５…バルブスプリング、３６…ドリブンスプロケット、３７…無端チェン、３８…燃焼室、３９…パッキン、４０…点火栓、４１…冷却水ポンプ、４２…冷却水供給管、４３…冷却水通路、４４…冷却水通路、４５…水路管、４６…接続管、４７…リング状クリップ、４８…Ｏリング、４９…冷却水管、５０…サーモスタット、５１…ゴム製ホース、５２…ゴム製ホース、５３…ラジエータ、５４…上部タンク、５５…下部タンク、５６…ゴム製ホース、５７…ゴム製ホース、５８…クランク室、５９…ブリーザ通路、６０…ブリーザ下部凹部、６１…２次エア下部凹部、６２…ブリーザ上部凹部、６３…２次エア上部凹部、６４…蓋部材、６５…ボルト、６６…継手、６７…継手、６８…リードバルブ、７０…吸気管、７１…アルミニューム製吸気管本体、７２…アルミニューム製一体吸気管取付けフランジ、７３…アルミニューム製別体吸気管取付けフランジ、７４…ゴム製被覆材、７５…パッキン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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