(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース（２１）、このクランクケース（２１）の前端上部から車両（Ｍ）の前方上向きに延出する第１のシリンダブロック（２２）、同クランクケース（２１）の前端上部から車両（Ｍ）の後方上向きに延出する第２のシリンダブロック、及び各シリンダブロック（２２）の上端に接合されるシリンダヘッド（２３）を備え、クランクケース（２１）に収容、支持されるクランク軸（２８）、変速入力軸（７１）及び変速出力軸（７２）を、それらの軸線（Ａｃ、Ａｉ、Ａｏ）が車両の左右方向を向くように配置すると共に、クランク軸（２８）及び変速出力軸（７２）の両軸線（Ａｃ、Ａｏ）を含む平面（Ｐ）に対して上方に変速入力軸（７１）をオフセット配置した自動二輪車用エンジンであって、
第１のシリンダブロック（２２）および第２のシリンダブロックを、それらの軸線（Ａｂ）が何れもクランク軸（２８）の軸線（Ａｃ）の前方を通るように配置する一方、クランク軸（２８）及び変速出力軸（７２）の両軸線（Ａｃ、Ａｏ）を含む前記平面（Ｐ）を、クランク軸（２８）から変速出力軸（７２）に向けて下向きに傾斜させ、前記平面（Ｐ）の上方に位置する変速入力軸（７１）を、クランク軸（２８）及び変速出力軸（７２）の中間に配置すると共に、入、出力軸（７１，７２）間には、入力軸（７１）上の複数のギヤと、出力軸（７２）上の複数のギヤとを直接噛合させて複数段の変速ギヤ列（７５1 〜７５ｎ）を構成したことを特徴とする、自動二輪車用エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車用エンジンに関し、特に、クランクケース、このクランクケースの前端上部から車両の前方上向きに延出するシリンダブロック、及びこのシリンダブロックの上端に接合されるシリンダヘッドを備え、クランクケースに収容、支持されるクランク軸、変速入力軸及び変速出力軸を、それらの軸線が車両の左右方向を向くように配置すると共に、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む平面に対して上方に変速入力軸をオフセット配置したものゝ改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動二輪車用エンジンでは、一般的にシリンダブロックを、その軸線がクランク軸の軸線と交差するように配置している（例えば特開平１１−２９０８５号公報参照）。
【発明が解決しようとする課題】
かゝる自動二輪車用エンジンにおいて、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む平面に対して上方に変速入力軸をオフセット配置することは、クランク軸及び変速出力軸の軸間距離を縮めてエンジンの前後方向の全長を短縮し、そのコンパクト化を図る上に有効であるが、従来のエンジンでは、シリンダブロックに邪魔されて、変速入力軸の上方オフセット量を充分に得ることができない。そこで、変速入力軸の上方オフセット量を充分に得べく、シリンダブロックの水平面に対する起立角度を小さく設定することが考えられるが、そのようにすれば、シリンダヘッドの前端が前方に移動することになるため、それによるエンジンの前後方向の全長の増加が生じてしまい、変速入力軸の上方オフセット量の増加によるエンジンの前後方向の全長の短縮分を帳消しにすることになる。
【０００３】
本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、シリンダブロックに邪魔されることなく、変速入力軸の上方オフセット量を充分に増加させて、エンジンの前後方向全長を効果的に短縮し得るようにした、自動二輪車用エンジンを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、クランクケース、このクランクケースの前端上部から車両の前方上向きに延出する第１のシリンダブロック、同クランクケースの前端上部から車両の後方上向きに延出する第２のシリンダブロック、及び各シリンダブロックの上端に接合されるシリンダヘッドを備え、クランクケースに収容、支持されるクランク軸、変速入力軸及び変速出力軸を、それらの軸線が車両の左右方向を向くように配置すると共に、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む平面に対して上方に変速入力軸をオフセット配置した自動二輪車用エンジンであって、第１のシリンダブロックおよび第２のシリンダブロックを、それらの軸線が何れもクランク軸の軸線の前方を通るように配置する一方、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む前記平面を、クランク軸から変速出力軸に向けて下向きに傾斜させ、前記平面の上方に位置する変速入力軸を、クランク軸及び変速出力軸の中間に配置すると共に、入、出力軸間には、入力軸上の複数のギヤと、出力軸上の複数のギヤとを直接噛合させて複数段の変速ギヤ列を構成したことを特徴とする。
【０００５】
この特徴によれば、シリンダブロックの軸線がクランク軸の軸線の前方を通るようにシリンダブロックを配置する際に、シリンダブロックの軸線の水平面に対する起立角度を増加すれば、エンジンの前端位置を変えることなく、シリンダブロックに拘束されないクランクケースの自由な上面領域を拡大することができる。したがって、入力軸の前記平面に対する上方オフセット量を、シリンダブロックに邪魔されることなく、充分に増加させて、クランク軸及び出力軸の軸間距離を効果的に短縮することができ、その結果、クランクケースの前後方向のコンパクト化をもたらし、それに伴いエンジンの前後方向の全長が大幅に短縮し、エンジンのコンパクト化を効果的に図ることができる。
【０００６】
しかも、シリンダブロックの軸線の、クランク軸の軸線に対するオフセットは、エンジンの膨張工程における最大圧力時におけるコンロッドの傾き角度の減少をもたらし、その結果、ピストンがシリンダボアの内面から受けるサイドスラストが減少し、ピストンの摺動摩擦抵抗が減じて、低燃費性の向上にも寄与することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１は参考例に係るエンジンを搭載した自動二輪車の側面図、図２は上記エンジンの縦断側面図、図３は図２の３−３線断面図であり、また図４は本発明の実施例に係るエンジンの縦断側面図である。
【０００９】
尚、以下の説明において、前後、左右とは、本発明を適用する自動二輪車Ｍを基準にして言うものである。
【００１０】
先ず、図１及び図２に示す参考例の説明から始める。図１において、自動二輪車Ｍの車体フレームＦは、ヘッドパイプ１と、このヘッドパイプ１の上部に溶接されて緩勾配で後方下向きに延びるメインチューブ２と、ヘッドパイプ１の下部に溶接されてるダウンチューブ３とを備える。そのダウンチューブ３は、ヘッドパイプ１から下方に延びる下降部３ａと、この下降部３ａの下端から後方へ屈曲する水平部３ｂとからなっており、メインチューブ２の中間部から下方へ延びるセンタチューブ４がこの水平部３ｂの後端部に接続される。メインチューブ２及びダウンチューブ３間には、ヘッドパイプ１に近接した位置でステー５が接続される。そして、メインチューブ２、ダウンチューブ３、ステー５及びセンタチューブ４に囲まれるスペースに、ダウンチューブ３及びステー５により支持されるエンジンＥが配置される。
【００１１】
ヘッドパイプ１には、前輪６ｆを軸支するフロントフォーク７が操向可能に枢支され、またダウンチューブ３の後端部には、後輪６ｒを軸支するリアフォーク８がピボット軸９を介して枢支される。このリアフォーク８とメインチューブ２間にリアクッション１０が連結される。
【００１２】
またメインチューブ２には、燃料タンク１１及びサドル１２が設置される。
【００１３】
図２及び図３に示すように、上記エンジンＥにおいて、エンジン本体２０は、クランクケース２１と、このクランクケース２１の上部前端に結合されて前方上向きに突出するシリンダブロック２２と、このシリンダブロック２２の上端に接合されるシリンダヘッド２３とから構成される。
【００１４】
クランクケース２１には、その左右両側壁にベアリング２７，２７′を介して支承されるクランク軸２８が収容される。このクランク軸２８には、シリンダブロック２２が有する単一のシリンダボア２２ａ内を摺動するピストン２９がコンロッド３０を介して連接される。
【００１５】
シリンダヘッド２３には、ピストン２９の頂面が臨む燃焼室３１と、この燃焼室３１に連なりシリンダヘッド２３の背面に開口する吸気ポート３２と、同燃焼室３１に連なりシリンダヘッド２３の前面に開口する排気ポート３３とが形成されると共に、それら吸気ポート３２及び排気ポート３３を開閉する吸気弁３４及び排気弁３５が装着される。そして吸気弁３４及び排気弁３５を開閉駆動する動弁機構３６がシリンダヘッド２３の動弁室３７に設置される。
【００１６】
この動弁機構３６は、吸気及び排気弁３４，３５の中間部でクランク軸２８と平行にしてシリンダヘッド２３に左右一対のベアリング３９，３９′を介して支承されるカム軸３８と、このカム軸３８及び吸気弁３４間を連動すべくシリンダヘッド２３に軸支される吸気ロッカアーム４０と、カム軸３８及び排気弁３５間を連動すべくシリンダヘッド２３に軸支される排気ロッカアーム４１と、吸気及び排気弁３４，３５をそれぞれ閉じ方向に付勢する弁ばね４２，４３とから構成される。
【００１７】
カム軸３８は、タイミング伝動装置５１を介してクランク軸２８に連結される。このタイミング伝動装置５１は、クランク軸２８を支持する左側のベアリング２７の外側に隣接してクランク軸２８に固着される駆動スプロケット５２と、カム軸３８の一端に固着される従動スプロケット５３と、両スプロケット５２，５３に巻き掛けられる無端のタイミングチェーン５４とからなり、クランク軸２８の回転を２分の１の減速比をもってカム軸３８に伝達することができる。タイミングチェーン５４は、シリンダブロック２２の一側壁に形成されたタイミングチェーン通路５５に収容される。
【００１８】
シリンダヘッド２３の背面には、吸気ポート３２に連なる気化器１３（図１参照）が取り付けられ、シリンダヘッド２３の前面には、排気ポート３３に連なる排気管１４（同じく図１参照）が接続され、その後端にマフラ１５が接続される。
【００１９】
シリンダブロック２２は、そのシリンダボア２２ａの軸線Ａｂをクランク軸２８の軸線Ａｃに対して前方へ距離ｅだけオフセットするように配置される。その際、シリンダヘッド２３の前端部を従来と同様に前記ダウンチューブ３の下降部３ａに極力近接したまゝで、シリンダブロック２２の軸線Ａｂの水平面に対する起立角度θが比較的急角度に設定される。望ましくはシリンダブロック２２がダウンチューブ３の下降部３ａと平行になるように設定される。
【００２０】
クランクケース２１の、シリンダブロック２２の背面に近接した部分にブリーザ室５７が形成される。このブリーザ室５７の入口５７ａは、クランクケース２１内と連通され、その出口５７ｂは、前記気化器１３を含む吸気系にブリーザパイプ５９を介して連通される。ブリーザ室５７内は、その入口５７ａ及び出口５７ｂ間にわたり迷路状に形成され、クランクケース２１内で発生したブローバイガスがこのブリーザ室５７を通過する間に、ブローバイガスに含まれる潤滑オイル分を分離するようになっている。このブリーザ室５７は、側面視で後述する変速クラッチ７８と重なるように配置される。
【００２１】
クランク軸２８の一端部には、発電機６０のロータ６１がキー結合され、このロータ６１と、クランク軸２８に回転自在に支承される始動ギヤ６２とが一方向クラッチ６３を介して連結される。一方向クラッチ６３は、始動ギヤ６２からロータ６１への一方向のみ回転力を伝達し得るようになっており、また上記始動ギヤ６２を減速ギヤ列を介して駆動する始動モータ６５は、シリンダブロック２２の下方でクランクケース２１の前部に取り付けられる。
【００２２】
クランクケース２１には、クランク軸２８と平行に配置される入力軸７１及び出力軸７２を備える変速機７０が収容される。その際、入、出力軸７１，７２は、各一対のベアリング７３，７３′；７４，７４′をそれぞれ介してクランクケース２１の両側壁に支承される。これら入、出力軸７１，７２間には、入力軸７１上の複数のギヤと、出力軸７２上の複数のギヤとを直接噛合させて複数段の変速ギヤ列７５1 〜７５ｎが構成される。クランク軸２８の発生動力は、遠心クラッチ７６、１次減速ギヤ列７７及び変速クラッチ７８を介して入力軸７１に伝達し、そしてこの入力軸７１から、選択された一つの変速ギヤ列を介して出力軸７２に伝達し、さらにクランクケース２１外に配設されるチェーン伝動装置７９（図１参照）を介して後輪６ｒへと伝達して、それを駆動する。前記遠心クラッチ７６はクランク軸２８の一端部に設けられ、前記変速クラッチ７８は、変速入力軸７１の、遠心クラッチ７６と同側の一端部に設けられる。
【００２３】
上記変速機７０において、入力軸７１は、その軸線Ａｉがクランク軸２８及び出力軸７２の中間で、クランク軸２８及び出力軸７２の両軸線Ａｃ、Ａｏを含む平面Ｐに対して上方に距離ｓだけオフセットするように配置される。またクランク軸２８及び出力軸７２は、上記平面Ｐがクランク軸２８から出力軸７２に向かって下向きに傾斜するように配置される。
【００２４】
次に、この参考例の作用について説明する。
【００２５】
図２には従来のエンジンＥ′の外郭が鎖線で示される。本発明のエンジンＥと従来のエンジンＥとの外郭線を比較すると明らかなように、シリンダヘッド２３の前端部をダウンチューブ３の下降部３ａに極力近接したまゝで、シリンダブロック２２の軸線Ａｂの水平面に対する起立角度θを、従来の角度θ′よりも急角度に設定しながら、シリンダブロック２２の軸線Ａｂがクランク軸２８の軸線Ａｃの前方を通るようにシリンダブロック２２が配置されるので、エンジンＥの前端位置を変えることなく、シリンダブロック２２に拘束されないクランクケース２１の自由な上面領域を拡大することができる。したがって、入力軸７１の前記水平面Ｐに対する上方オフセット量ｓを、シリンダブロック２２に邪魔されることなく、従来のオフセットｓ′より充分に増加させて、クランク軸２８及び出力軸７２の軸間距離Ｌ1 を従来の軸間距離Ｌ1 ′よりも大幅に短縮することができ、その結果、クランクケース２１の前後方向のコンパクト化をもたらし、それに伴いエンジンＥの前後方向の全長Ｌ2 が従来の全長Ｌ2 ′よりも大幅に短縮し、エンジンＥのコンパクト化を大いに図ることができる。特に、シリンダブロック２２を車体フレームＦのダウンチューブ３の下降部３ａに平行させる場合には、その下降部３ａとシリンダヘッド２３間のデッドスペースを極小にして、自動二輪車Ｍのホイールベースの減少を図ることができる。  しかも、シリンダボア２２ａの軸線Ａｂの、クランク軸２８の軸線Ａｃに対するオフセットは、エンジンＥの膨張工程における最大圧力時におけるコンロッド３０の傾き角度の減少をもたらし、その結果、ピストン２９がシリンダボア２２ａの内面から受けるサイドスラストが減少し、ピストン２９の摺動摩擦抵抗が減じて、低燃費性の向上にも寄与することができる。
【００２６】
また、クランクケース２１には、シリンダブロック２２の背面に近接した部分にブリーザ室５７が形成されるので、クランクケース２１内の、シリンダブロック２２と入力軸７１との間に存在するデッドスペースをブリーザ室５７の形成に有効利用して、エンジンＥの更なるコンパクトに寄与し得る。
【００２７】
次に、図４に示す本発明の実施例について説明する。
【００２８】
この実施例は、本発明を、前部バンクＢｆ及び後部バンクＢｒを有するＶ型エンジンＥに適用したもので、その前部バンクＢｆが上記参考例におけるシリンダブロック２２及びシリンダヘッド２３に対応し、またその前部バンクＢｆのシリンダブロック２２が本発明の第１のシリンダブロックを構成する。そして後部バンクＢｒは、変速機７０との干渉を回避するために、それのシリンダブロック２２（即ち本発明の第２のシリンダブロック）の軸線Ａｂがクランク軸２８の軸線Ａｃに対して前方に距離ｅだけオフセットするように配置される。図示例では、前部バンクＢｆのシリンダブロック軸線Ａｂのクランク軸軸線Ａｃに対する前方オフセット距離と、後部バンクＢｒのシリンダブロック軸線Ａｂのクランク軸軸線Ａｃに対する前方オフセット距離とを等しくｅと設定したが、これらオフセット量を互いに異ならせることもできる。
【００２９】
その他の構成は、参考例と同様であるので、図中、参考例との対応部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００３０】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、クランクケース、このクランクケースの前端上部から車両の前方上向きに延出する第１のシリンダブロック、同クランクケースの前端上部から車両の後方上向きに延出する第２のシリンダブロック、及び各シリンダブロックの上端に接合されるシリンダヘッドを備え、クランクケースに収容、支持されるクランク軸、変速入力軸及び変速出力軸を、それらの軸線が車両の左右方向を向くように配置すると共に、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む平面に対して上方に変速入力軸をオフセット配置した自動二輪車用エンジンであって、第１のシリンダブロックおよび第２のシリンダブロックを、それらの軸線が何れもクランク軸の軸線の前方を通るように配置する一方、クランク軸及び変速出力軸の両軸線を含む前記平面を、クランク軸から変速出力軸に向けて下向きに傾斜させ、前記平面の上方に位置する変速入力軸を、クランク軸及び変速出力軸の中間に配置すると共に、入、出力軸間には、入力軸上の複数のギヤと、出力軸上の複数のギヤとを直接噛合させて複数段の変速ギヤ列を構成したので、シリンダブロックの軸線がクランク軸の軸線の前方を通るようにシリンダブロックを配置する際に、シリンダブロックの軸線の起立角度を増加することにより、エンジンの前端位置を変えることなく、シリンダブロックに拘束されないクランクケースの自由な上面領域を拡大することができ、したがって、入力軸の前記平面に対する上方オフセット量を、シリンダブロックに邪魔されることなく、充分に増加させて、エンジンの前後方向のコンパクト化を効果的に図ることができる。しかも、シリンダブロックの軸線の、クランク軸の軸線に対するオフセットは、エンジンの膨張工程における最大圧力時におけるコンロッドの傾き角度の減少をもたらし、ピストンがシリンダボアの内面から受けるサイドスラストの減少により、ピストンの摺動摩擦抵抗が減じて、低燃費性の向上にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例に係るエンジンを搭載した自動二輪車の側面図。
【図２】  上記エンジンの縦断側面図（図３の２−２線断面図）。
【図３】  図２の３−３線断面図。
【図４】  本発明の実施例に係るエンジンの縦断側面図。
【符号の説明】
Ａｂ・・・・・シリンダブロックの軸線
Ａｃ・・・・・クランク軸の軸線
Ａｉ・・・・・変速入力軸の軸線
Ａｏ・・・・・変速出力軸の軸線
Ｅ・・・・・・エンジン
Ｆ・・・・・・車体フレーム
Ｍ・・・・・・自動二輪車
Ｐ・・・・・・軸線Ａｃ、Ａｏを含む平面
３・・・・・・ダウンチューブ
２１・・・・・クランクケース
２２・・・・・シリンダブロック
２３・・・・・シリンダヘッド
２８・・・・・クランク軸
５７・・・・・ブリーザ室
７１・・・・・変速入力軸
７２・・・・・変速出力軸
【図１】
0003986760.tif 000002
【図２】
0003986760.tif 000003
【図３】
0003986760.tif 000004
【図４】
0003986760.tif 000005