(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの往復運動路を構成するシリンダライナが一体成形されたシリンダブロックと、燃焼室が形成されたシリンダヘッドとが接合面で接合され、前記シリンダヘッドの排気ポートにリードバルブを介してエアクリーナから２次エアーが供給される内燃機関の２次エアー供給装置であって、
前記リードバルブを有するリードバルブケースを、略水平に車体に搭載された前記シリンダブロックの上面側の側壁に設け、
前記排気ポートを前記シリンダヘッドの下面側に設け、
一方が前記リードバルブケースと連通し、他方が前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの前記接合面に開口する第１連通孔を前記シリンダブロックに形成し、
一方が前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとの前記接合面に開口し、他方が前記排気ポートと連通する第２連通孔を前記シリンダヘッドに形成し、
前記第１連通孔と前記第２連通孔とを連通する連通溝を、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドの前記接合面の少なくとも一方に形成するとともに、当該連通溝を前記シリンダライナの側方及び下方に亘る略Ｌ字状に形成することを特徴とする内燃機関の２次エアー供給装置。
【請求項２】
前記エアクリーナが前記シリンダヘッドより上方に配置され、前記エアクリーナと前記リードバルブケースとが金属パイプで連結されていることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の２次エアー供給装置。
【請求項３】
前記連通溝は、シリンダヘッドガスケットでシールされることを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の２次エアー供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス中に含まれる未燃焼成分を２次燃焼させ、排気ガスの浄化を行うための２次エアーを排気ポートに供給する内燃機関の２次エアー供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の２次エアー供給装置として、エアクリーナと排気ポート（排気管）との間に接続される連結管にリードバルブを配設し、エアクリーナから排気ポート内の排気ガス中にリードバルブを介して空気を供給して、排気ガスの再燃焼を図ることによって排気ガス中の未燃焼成分の燃焼を行わせるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
他の内燃機関の２次エアー供給装置として、排気ポートを形成するシリンダヘッドの一部に、２次エアー導入部を介して外気を排気ポートへ案内する２次エアー導入通路を設け、この２次エアー導入部の途中にリードバルブを装着するものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５０２３３号公報（第２頁）
【特許文献２】特開２００４−１００６１４号公報（第２頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１及び特許文献２に記載の内燃機関の２次エアー供給装置では、エアクリーナと排気ポートとの間を真鍮などの高価な金属パイプで接続する方法がよく知られているが、エアクリーナが内燃機関の上方に配置される一般的な内燃機関の場合、エアクリーナと排気ポートとを接続する金属パイプが長くなってしまうため、コスト高になり易く、また、金属パイプの位置決めが困難であるので、生産性が良好でないという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、その目的は、リードバルブと排気ポートとを接続する金属パイプを廃止して、製造コストを低減することができ、生産性を向上することができる内燃機関の２次エアー供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、ピストンの往復運動路を構成するシリンダライナが一体成形されたシリンダブロックと、燃焼室が形成されたシリンダヘッドとが接合面で接合され、シリンダヘッドの排気ポートにリードバルブを介してエアクリーナから２次エアーが供給される内燃機関の２次エアー供給装置であって、リードバルブを有するリードバルブケースを、略水平に車体に搭載された前記シリンダブロックの上面側の側壁に設け、前記排気ポートを前記シリンダヘッドの下面側に設け、一方がリードバルブケースと連通し、他方がシリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面に開口する第１連通孔を前記シリンダブロックに形成し、一方がシリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面に開口し、他方が排気ポートと連通する第２連通孔を前記シリンダヘッドに形成し、第１連通孔と第２連通孔とを連通する連通溝を、シリンダブロック及びシリンダヘッドの接合面の少なくとも一方に形成するとともに、当該連通溝を前記シリンダライナの側方及び下方に亘る略Ｌ字状に形成することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の構成に加えて、エアクリーナがシリンダヘッドより上方に配置され、エアクリーナとリードバルブケースとが金属パイプで連結されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加えて、連通溝は、シリンダヘッドガスケットでシールされることを特徴とする。
【００１０】
ここで、シリンダブロックとシリンダヘッドとの間には、不図示のシリンダヘッドガスケットが挟み込まれており、このシリンダヘッドガスケットには、第１連通孔と第２連通孔とを連通するような孔が形成されている。また、シリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面とは、シリンダブロック及びシリンダヘッドとシリンダヘッドガスケットとの接合面を含む。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、リードバルブを有するリードバルブケースをシリンダブロックの側壁に設け、一方がリードバルブケースと連通し、他方がシリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面に開口する第１連通孔と、一方がシリンダブロックとシリンダヘッドとの接合面に開口し、他方が排気ポートと連通する第２連通孔と、を備え、第１連通孔と第２連通孔とを連通する連通溝が、シリンダブロック及びシリンダヘッドの接合面の少なくとも一方に形成されるため、リードバルブケースと排気ポートとを接続する金属パイプを廃止することができるので、製造コストを低減することができる。また、金属パイプの位置決めが容易になるので、生産性を向上することができる。
また、シリンダブロックは、略水平に車体に搭載され、排気ポートはシリンダヘッドの下面側に、リードバルブケースはシリンダブロックの上面側に設けられるため、排気ガス成分がリードバルブに逆流することを防止することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、金属パイプの位置決めが容易になるので、生産性を向上することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、連通溝は、シリンダヘッドガスケットでシールされるため、連通溝をシールする部材を別途用意する必要がないので、製造コストが増大することを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る内燃機関の２次エアー供給装置の一実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１〜図５は本発明の一実施の形態を示すもので、図１は本発明に係る空冷式内燃機関を搭載した車両の側面図、図２は本発明に係る空冷式内燃機関を説明するパワーユニットのシリンダヘッドとシリンダブロックとクランク軸と入力軸と出力軸とを結んだ線で切断した断面図、図３は図２に示したパワーユニットのシリンダヘッドとシリンダブロックを右側から見た断面図、図４は図３に示したシリンダブロックの単品を前側から見た図、図５は図４に示したシリンダブロックの単品を上方から見た図である。なお、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。
【００１５】
図１に示すように、自動二輪車１０は、車体フレーム（車体）１１と、車体フレーム１１の前部に回動自在に軸支されるフロントフォーク１２と、フロントフォーク１２の下端部に軸支される前輪１３と、フロントフォーク１２の上端部に連結されるバー状のハンドル１４と、前端が車体フレーム１１に軸支され後方に延びるリヤフォーク１５と、リヤフォーク１５の後端部に軸支される後輪１６と、を備え、車体フレーム１１の中央下部にパワーユニット（内燃機関、２次エアー供給装置）１を懸架している。
【００１６】
パワーユニット１は、内燃機関と負荷側の変速機構を一体化して構成されており、パワーユニット１の出力は、チェーン１７を介して後輪１６に伝達されている。また、パワーユニット１には、後方に向けて延設される排気管１８が接続されており、排気管１８は後輪１６の右側に配置されるマフラー１９に連結されている。
【００１７】
図２に示すように、パワーユニット１は、空冷式４ストロークサイクル単気筒内燃機関であって、クランク軸１００の軸線を車両の進行方向に直交させると共に、シリンダヘッド４０が前方を向くようにシリンダブロック３０の軸線を進行方向に沿ってほぼ水平になるように自動二輪車１０に搭載される。
【００１８】
パワーユニット１は、内燃機関のクランクケースと変速機構のギヤケースとを一体とした左右半割りの左ユニットケース２Ｌ及び右ユニットケース２Ｒと、シリンダブロック３０と、シリンダヘッド４０と、シリンダヘッドカバー４１と、左クランクケースカバー５１と、右クランクケースカバー５２と、ギヤケースカバー５３と、を結合して外殻を構成し、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒとを結合することで形成されるクランク室３及びギヤ室４には、クランク軸１００及びトランスミッション２００がそれぞれ配設される、なお、左ユニットケース２Ｌの左側面には、左クランクケースカバー５１及びギヤケースカバー５３がボルト止めされ、右ユニットケース２Ｒの右側面には、右クランクケースカバー５２がボルト止めされる。
【００１９】
シリンダヘッド４０は、結合した左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒの上部開口に挿入されるシリンダブロック３０と共にスタッドボルト６０で共締めされることにより取り付けられる。また、シリンダヘッドカバー４１をシリンダヘッド４０にボルト６１で締結することによって開口部が閉塞される（図３参照）。また、シリンダヘッド４０の下面には、燃焼室４２が形成されており、燃焼室４２に臨むようにスパークプラグ４３が装着される。さらに、シリンダブロック３０及びシリンダヘッド４０の側面には、複数の冷却フィン２１が形成されている。なお、シリンダブロック３０とシリンダヘッド４０との間には、不図示のシリンダヘッドガスケットが挟み込まれている。
【００２０】
また、シリンダヘッド４０内には、動弁機構のカム軸４４が回動自在に支持されており、その左端部にはカムスプロケット４５が固定される。このカムスプロケット４５には、クランク軸１００に固定された駆動スプロケット１０２に架け渡されたカムチェーン９８が架け渡される。これにより、クランク軸１００の回転駆動力をカム軸４４に伝達し、シリンダヘッド４０に配置されるローラロッカータイプのロッカーアーム４６，４６を駆動して、燃焼室４２内で吸気バルブ（図３参照）４７、排気バルブ（図３参照）４８を所定のタイミングで開閉させる。
【００２１】
クランク軸１００は、左右のパーツからなり、クランクピン１０１によって一体化されるもので、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒにそれぞれ配置される転がり軸受７０Ｌ，７０Ｒを介して回動自在に支持されており、軸方向左側に交流発電機９０が、軸方向右側に遠心多板クラッチ９１が組み付けられる。また、クランクピン１０１には、コンロッド３１を介してピストン３２が接続され、このピストン３２は、シリンダブロック３０内に一体成型されたシリンダライナ３３の中でシリンダ軸線方向に往復運動する。
【００２２】
交流発電機９０は、イグニッションコイル（不図示）を通じてスパークプラグ４３に与える高電圧を発生すると共に、バッテリー（不図示）の充電電流を発生する。
【００２３】
遠心多板クラッチ９１は、湿式の遠心多板クラッチであって、クランク軸１００の右側に組み付けられており、クランク軸１００にスプライン結合されるインナプレート９１ａと、インナプレート９１ａと一体的に回転するアウターケース９１ｂと、アウターケース９１ｂの内周面に取り付けられる複数のクラッチプレート９１ｃと、複数のクラッチプレート９１ｃの間に交互に配置される複数のクラッチディスク９１ｄと、複数のクラッチディスク９１ｄを支持するプレート支持部材９１ｅと、インナプレート９１ａの外周部に傾動自在に枢支されるクラッチウエイト９１ｆと、右クランクケースカバー５２に取り付けられる枢支軸９２と、枢支軸９２の左端部に配置される軸受７１を介して回動自在に支持され、アウターケース９１ｂと一体的に回転する圧接プレート９３と、不図示のクラッチリフターレバーにより回動し、軸方向（図２中の左右方向）に進退動するクラッチリフターカムプレート９４と、を備えている。また、プレート支持部材９１ｅは、クランク軸１００に回動自在に支持されるプライマリ駆動歯車９５とスプライン結合されており、クランク軸１００の回転動力をプライマリ駆動歯車９５を介してトランスミッション２００に伝達させている。
【００２４】
このように構成される遠心多板クラッチ９１では、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒに回動自在に支持されるチェンジスピンドル（不図示）に結合されるクラッチリフターレバー（不図示）が回動されることによりクラッチリフターカムプレート９４が回動する。これにより、クラッチリフターカムプレート９４が右側に移動し、クラッチプレート９１ｃとクラッチディスク９１ｄとの接続が解除されて、ニュートラル状態になる。次いで、ギヤチャンジが完了すると、クラッチリフターカムプレート９４が元の位置に復帰して、クラッチプレート９１ｃとクラッチディスク９１ｄとが接続可能状態になる。そして、クランク軸１００の回転速度が所定値を越えると、クラッチウエイト９１ｆが遠心力により傾動し、クラッチプレート９１ｃとクラッチディスク９１ｄとが接続して、クランク軸１００の回転動力がトランスミッション２００に伝達される。
【００２５】
トランスミッション２００は、クランク軸１００と平行に配置される入力軸２０１と、出力軸２０２と、を備え、入力軸２０１の右端部に取り付けられるプライマリ従動歯車９６に入力された回転動力を、出力軸２０２の左端部に取り付けられるドライブスプロケット９７に伝達させている。
【００２６】
入力軸２０１は、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒにそれぞれ配置される転がり軸受７２Ｌ，７２Ｒを介して回動自在に支持され、入力軸２０１に一体成形される歯車２０１ａと、入力軸２０１に外嵌させる歯車２０１ｂと、入力軸２０１に軸方向にスライド移動可能に係止され、第１シフトフォーク（不図示）の移動により歯車２０１ｂに係合可能な歯車２０１ｃと、を備え、右ユニットケース２Ｒの外側に突出する右端部には、プライマリ駆動歯車９５から回転動力が伝達されるプライマリ従動歯車９６が取り付けられている。
【００２７】
出力軸２０２は、左、右ユニットケース２Ｌ，２Ｒにそれぞれ配置される転がり軸受７３Ｌ，７３Ｒを介して回動自在に支持され、出力軸２０２に外嵌される歯車２０２ａ，２０２ｂと、この歯車２０２ａ，２０２ｂの間で出力軸２０２に軸方向にスライド移動可能に係止され、第２シフトフォーク（不図示）の移動により歯車２０２ａまたは歯車２０２ｂに係合可能な歯車２０２ｃと、を備え、左ユニットケース２Ｌの外側に突出する左端部には、チェーン１７に回転動力を伝達するドライブスプロケット９７が取り付けられている。
【００２８】
また、右ユニットケース２Ｒの右側面には、クランク軸１００の回転動力により駆動されるオイルポンプ（不図示）が設けられており、このオイルポンプから送給される潤滑油は、右ユニットケース２Ｒに設けられる分配口（不図示）に圧送されて２方向に分岐する。その一方の潤滑油は、右クランクケースカバー５２内に形成された送油通路（不図示）を通じて枢支軸９２内に形成される潤滑油路９２ａに送給され、遠心多板クラッチ９１を潤滑し、さらに、クランク軸１００内に形成される潤滑油路１００ａに送給され、クランク軸１００を潤滑する。また、分岐した他方の潤滑油は、図２に示すように、スタッドボルト６０の挿通孔兼用の送油通路（不図示）及びカム軸４４の右端部近傍に形成される潤滑油出口４４ａを通じて、カム軸４４内に形成される潤滑油路４４ｂに送給され、２つのカム４９，４９の間に形成される吐出孔４４ｃから吐出して、カム軸４４及びロッカーアーム４６，４６等を潤滑する。
【００２９】
図３に示すように、シリンダヘッド４０の上面側には、吸気バルブ４７が配置される吸気ポート４７ａが形成されており、この吸気ポート４７ａにはインジェクタ９９が組み付けられている。また、シリンダヘッド４０の下面側には、排気バルブ４８が配置される排気ポート４８ａが形成されており、この排気ポート４８ａには排気管１８が接続されている。インジェクタ９９は、不図示のエンジンコントロールユニットに電気的に接続されており、このエンジンコントロールユニットから与えられる電気信号によって、回転数に応じた最適な高燃圧の燃料を吸気ポート４７ａ内に噴射する。なお、図中６２は、排気管１８を排気ポート４８ａに取り付けるためのスタッドボルトである。
【００３０】
そして、図３〜図５に示すように、シリンダブロック３０の右側壁の上端部（図４の左上）には、リードバルブ１３０を収納するためのリードバルブケース１２０が設けられている。リードバルブケース１２０は、シリンダブロック３０と一体に形成され、凹孔１２２を有するケース本体１２１と、凹孔１２２の開口部を閉塞し、シリンダヘッド４０の上方に配置されるエアクリーナ５（図１参照）と連通する真鍮製の２次エアー供給パイプ１２４が接続されるリードバルブカバー１２３と、を備え、ケース本体１２１にリードバルブカバー１２３を結合することで形成されるリードバルブ室１２５内にリードバルブ１３０を収納している。
【００３１】
また、シリンダブロック３０には、一方がリードバルブケース１２０のリードバルブ室１２５と連通し、他方がシリンダブロック３０とシリンダヘッド４０との接合面３０ａ（シリンダブロック３０側の接合面）に開口する第１連通孔１２６が形成される。シリンダヘッド４０には、一方がシリンダブロック３０とシリンダヘッド４０との接合面４０ａ（シリンダヘッド４０側の接合面）に開口し、他方が排気ポート４８ａと連通する第２連通孔１２７が形成されている。そして、これら第１連通孔１２６と第２連通孔１２７とを連通する連通溝１２８が、シリンダブロック３０とシリンダヘッド４０との接合面３０ａに形成されている。即ち、シリンダブロック３０とシリンダヘッド４０とを接合して組付けることによって、リードバルブ室１２５、第１連通孔１２６、連通溝１２８、第２連通孔１２７及び排気ポート４８ａが連通するように構成されている。
【００３２】
連通溝１２８は、前述したように、シリンダブロック３０側の接合面３０ａに開口する第１連通孔１２６と、シリンダヘッド４０側の接合面４０ａに開口する第２連通孔１２７と、を連通するように、シリンダブロック３０側の接合面３０ａに形成されており、シリンダライナ３３を回り込むように、シリンダブロック３０の右側壁の上端部（図４の左上）からシリンダブロック３０の下側壁の略中央部（図４の下方略中央）に亘って略Ｌ字状に形成されている。
【００３３】
リードバルブ１３０は、略中央部に弁孔１３２を有し、アルミニウム等の金属からなる平面板状の支持基板１３１と、弁孔１３２を囲むように形成されるガスケット部１３３と、弁孔１３２を開閉するリード１３４と、リード１３４の開度を規制するストッパ１３５と、を備え、支持基板１３１を凹孔１２２の周縁に形成される段部１２９に嵌合し、段部１２９とリードバルブカバー１２３との間に挟み込むことによって、リードバルブケース１２０に固定される。
【００３４】
このように構成される内燃機関の２次エアー供給装置では、排気ガスの脈動により排気ポート４８ａの内圧が負圧となった際には、リード１３４がガスケット部１３３から離間してリードバルブ１３０が開状態となり、エアクリーナ５から吸入された２次エアーが、２次エアー供給パイプ１２４、リードバルブケース１２０のリードバルブ室１２５、第１連通孔１２６、連通溝１２８及び第２連通孔１２７を介して排気ポート４８ａに供給される。そして、排気ポート４８ａに供給された２次エアーは、排気ガスと混合して排気ガス中の未燃焼成分を再燃焼して排気ガスを浄化する。また、脈動により排気ポート４８ａの内圧が正圧となった際には、リード１３４がガスケット部１３３に当接してリードバルブ１３０が閉状態となり、排気ポート４８ａから排気ガスが逆流することを防止する。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態の内燃機関の２次エアー供給装置によれば、リードバルブ１３０を有するリードバルブケース１２０をシリンダブロック３０の側壁に設け、一方がリードバルブケース１２０と連通し、他方がシリンダブロック３０とシリンダヘッド４０との接合面３０ａに開口する第１連通孔１２６と、一方がシリンダブロック３０とシリンダヘッド４０との接合面４０ａに開口し、他方が排気ポート４８ａと連通する第２連通孔１２７と、を備え、第１連通孔１２６と第２連通孔１２７とを連通する連通溝１２８が、シリンダブロック３０の接合面３０ａに形成されるため、リードバルブケース１２０と排気ポート４８ａとを接続する金属パイプを廃止することができるので、製造コストを低減することができる。また、金属パイプの位置決めが容易になるので、生産性を向上することができる。
【００３６】
また、本実施形態の内燃機関の２次エアー供給装置によれば、シリンダブロック３０は、略水平に車体フレーム１１に搭載され、排気ポート４８ａはシリンダヘッド４０の下面側に、リードバルブケース１２０はシリンダブロック３０の上面側あるいは横面側に設けられるため、排気ガス成分がリードバルブ１３０に逆流することを防止することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態の内燃機関の２次エアー供給装置によれば、連通溝１２８は、シリンダヘッドガスケットでシールされるため、連通溝１２８をシールする部材を別途用意する必要がないので、製造コストが増大することを抑制することができる。
【００３８】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、本実施形態では、連通溝１２８をシリンダブロック３０側の接合面３０ａに形成した場合を例示したが、これに限定されず、シリンダヘッド４０側の接合面４０ａに形成しても、接合面３０ａ，４０ａの両方に形成してもよい。
また、本実施形態では、リードバルブケース１２０をシリンダブロック３０の右側壁の上端部に設けた場合を例示したが、リードバルブケース１２０は、シリンダブロック３０の側面に設けられていればよく、その設置箇所は任意である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る空冷式内燃機関を搭載した車両の側面図である。
【図２】本発明に係る空冷式内燃機関を説明するパワーユニットのシリンダヘッドとシリンダブロックとクランク軸と入力軸と出力軸とを結んだ線で切断した断面図である。
【図３】図２に示したパワーユニットのシリンダヘッドとシリンダブロックを右側から見た断面図である。
【図４】図３に示したシリンダブロックの単品を前側から見た図である。
【図５】図４に示したシリンダブロックの単品を上方から見た図である。
【符号の説明】
【００４０】
１        パワーユニット（内燃機関、２次エアー供給装置）
２Ｌ      左ユニットケース
２Ｒ      右ユニットケース
５        エアクリーナ
１０      自動二輪車
１１      車体フレーム（車体）
３０      シリンダブロック
４０      シリンダヘッド
４７      吸気バルブ
４７ａ    吸気ポート
４８      排気バルブ
４８ａ    排気ポート
１００    クランク軸
１２０    リードバルブケース
１２１    ケース本体
１２２    凹孔
１２３    リードバルブカバー
１２４    ２次エアー供給パイプ
１２５    リードバルブ室
１２６    第１連通孔
１２７    第２連通孔
１２８    連通溝
１２９    段部
１３０    リードバルブ
１３１    支持基板
１３２    弁孔
１３３    ガスケット部
１３４    リード
１３５    ストッパ
【図１】
0004498990.tif 000002
【図２】
0004498990.tif 000003
【図３】
0004498990.tif 000004
【図４】
0004498990.tif 000005
【図５】
0004498990.tif 000006