JP5671818B2 - エンジンのブリーザ室レイアウト構造 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのヘッドカバーの上部にブリーザ室が設けられたエンジンのブリーザ室レイアウト構造に関する。

オイル分を含むブローバイガスを気液分離するブリーザ室は、エンジンケース（クランクケース）に設置されるのが一般的であるが、エンジンケースを小型化する目的で、オイル雰囲気が比較的少ないシリンダヘッドの上部に配置される場合がある。

この場合、図６及び図７に示すように、シリンダヘッド１の頂部を覆うヘッドカバー２の内部には、シリンダヘッド１をシリンダブロックに締結するためのシリンダヘッドスタッドボルト３の先端突出部分や、この先端突出部分に螺合するナット４が配置されていたり、２次空気供給装置のリードバルブ（不図示）などの他用途の機能部品が配置されている。

このため、図６に示すように、ブリーザ室５は、従来、ヘッドカバー２の側壁に付帯させるようにして設置されていた。また、図７に示すように、ブリーザ室６は、ヘッドカバー２の上部内側において、シリンダヘッドスタッドボルト３の先端突出部分及びナット４のシリンダ軸線方向における上方に積層されるように配置されていた（特許文献１参照）。

特開２００７−２７０７０７号公報

ところが、図６に示すブリーザ室５の場合には、ブリーザ室５を含むヘッドカバー２の幅方向寸法が増大したり、ブリーザ室５を取り付けるために部品点数が増加してしまう。また、図７に示すブリーザ室６の場合には、ブリーザ室６を内蔵するヘッドカバー２の高さが増して、このヘッドカバー２が大型化してしまう。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ブリーザ室を備えたエンジンのヘッドカバーをコンパクト化できるエンジンのブリーザ室レイアウト構造を提供することにある。

本発明は、シリンダヘッドが、シリンダ軸線の周囲に配置された複数のシリンダヘッド締結手段を用いてシリンダブロックに締結され、このシリンダヘッド締結手段の先端の突出部分が前記シリンダヘッドの頂部から突出して設けられるとともに、クランク室から導入されるオイル分を含むブローバイガスの気液分離を行なうブリーザ室が、前記シリンダヘッドの頂部を覆うヘッドカバーの上部に設けられたエンジンのブリーザ室レイアウト構造において、前記ブリーザ室が、前記ヘッドカバーの前記複数のシリンダヘッド締結手段における前記突出部分の全てまたは一部に囲まれた領域であって、シリンダ軸線方向において、前記シリンダヘッド締結手段における前記シリンダヘッド頂部からの前記突出部分と重なるように略同一の高さ位置に位置づけられ、シリンダ軸線方向から視て前記シリンダ軸線の延長線と重なるように設けられるとともに、前記ブリーザ室の側方に前記ブリーザ室にて分離されたブローバイガスを排出するブリーザ室排出口が設けられる一方、前記ブリーザ室排出口が、前記ヘッドカバーの側壁部よりも内側であって、前記シリンダヘッドに軸支されるカムシャフトの軸方向において、シリンダ軸線とカムチェーンスプロケットとの間に配置されるとともに、前記ブリーザ室排出口に接続されるブリーザホースが前記カムチェーンスプロケットを跨ぐようにしてカムシャフト軸方向外側へ向けて延出されたことを特徴とするものである。

本発明によれば、シリンダヘッドの頂部を覆うヘッドカバーの上部に設けられたブリーザ室が、シリンダヘッドをシリンダブロックに締結するシリンダヘッド締結手段におけるシリンダヘッド頂部からの突出部分と、シリンダ軸線方向において略同一位置（高さ）に位置づけられている。このため、ヘッドカバーの上部にブリーザ室が設けられる場合にもこのヘッドカバーの高さが増大することを抑制できるので、ブリーザ室を備えたエンジンのヘッドカバーをコンパクト化できる。

本発明に係るエンジンのブリーザ室レイアウト構造の一実施形態が適用されたエンジンを搭載したスクータ型自動二輪車を示す左側面図。 図１のエンジンの一部を拡大して示す部分左側面図。 図２のＩＩＩ矢視図。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。 図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図。 従来のエンジンにおけるブリーザ室をシリンダヘッド等と共に示す側面図。 従来の他のエンジンにおけるブリーザ室をシリンダヘッド等と共に示す側面図。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るエンジンのブリーザ室レイアウト構造の一実施形態が適用されたエンジンを搭載したスクータ型自動二輪車を示す左側面図である。本実施の形態において前後左右上下の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。

スクータ型自動二輪車１０は、アンダーボーン型の車体フレーム１１を備えている。この車体フレーム１１は、前頭部のステアリングパイプ１２の後部からアンダフレーム１３が下方へ向かって延出され、このアンダフレーム１３の下部からシートレール１４が後斜め上方へ延出されて構成される。

前記ステアリングパイプ１２にフロントフォーク１５が、ハンドルバー１６と共に左右に回動自在に支持され、このフロントフォーク１５の先端に前輪１７が軸支されている。一方、前記アンダフレーム１３の下部中央には、スイングブラケット１８を介してパワーユニット１９が、支持軸としてのピボット軸２０回りに上下方向に揺動可能に枢支される。

パワーユニット１９は、スクータ用として一般的に用いられるものであり、エンジン２１と伝動装置２２が一体に構成され、伝動装置２２の後部に後輪２３が直接軸支される。伝動装置２２の後部とシートレール１４との間にリアクッションユニット２４が上下に掛け渡され、このリアクッションユニット２４によりパワーユニット１９及び後輪２３が緩衝懸架される。

車体フレーム１１におけるシートレール１４の上方には着座シート２５が開閉自在に載置され、この着座シート２５の下方に、ヘルメット等を収納可能な物品収納室（不図示）が設けられる。このため、着座シート２５を開放することによって、上記物品収納室に物品の出し入れが可能になる。

前記エンジン２１は、図２に示すように、クランクケース２７の前方からシリンダアッセンブリ２８が略水平方向へ前傾して延出されて構成される。クランクケース２７の左側から伝導装置２２（図１）が一体に併設されて後方へ延びている。前記シリンダアッセンブリ２８は、シリンダブロック２９とシリンダヘッド３０とヘッドカバー３１とが、クランクケース２７側からシリンダ軸線Ｏ方向に沿って順次重ねられて構成される。

シリンダアッセンブリ２８及びクランクケース２７の上方には、シリンダヘッド３０の図示しない吸気ポートへ混合気（燃料と空気の混合気）を供給するエンジン吸気系３３が配置される。このエンジン吸気系３３は、エアクリーナ３４（図１）、キャブレタ３５及び吸気管３６を有して構成される。

吸気管３６は、シリンダヘッド３０の吸気ポートに接続されると共にキャブレタ３５に接続され、このキャブレタ３５がエアクリーナ３４に接続される。エアクリーナ３４にて塵埃等が除去された清浄な空気が吸気としてキャブレタ３５へ供給され、このキャブレタ３５は、吸気ポートへの吸気量に応じて、燃料タンク（不図示）からの燃料を所定量霧化し、吸気と共に吸気ポートへ供給する。

また、シリンダヘッド３０の下面には図示しない排気ポートが開口され、この排気ポートから排気管３７が後方へ延び、この排気管３７の後端に排気マフラ（不図示）が連結されてエンジン排気系３８が構成される。このエンジン排気系３８は更に、排気管３７に設けられた排気ガスセンサ（例えばＯ_２センサ）３９を有する。このエンジン排気系３８及び前記エンジン吸気系３３は、パワーユニット１９と共にピボット軸２０（図１）回りに上下方向に揺動可能に構成される。

図１に示す車体フレーム１１の前部と後部は、それぞれ合成樹脂製の前部車体カバー４０と後部車体カバー４１とにより覆われて車体外観が整えられると共に、内部機器の保護が図られている。前部車体カバー４０はレッグシールド４２を形成している。また、後部車体カバー４１は、着座シート２５の下方で物品収納室とエンジン２１の前部（主にシリンダアッセンブリ２８）の周囲などを覆っている。

更に、ハンドルバー１６と着座シート２５との間に低床式のステップボード４３が設けられている。このステップボード４３は合成樹脂製であり、前部車体カバー４０と後部車体カバー４１とを連続させるようデザインされている。これらの前部車体カバー４０と後部車体カバー４１との間でステップボード４３の上方の空間が、運転者の足が収まるステップボードスペース４４となっている。

ところで、図２に示すシリンダブロック２９とシリンダヘッド３０は、図４及び図５に示すシリンダヘッド締結手段としてのシリンダヘッドスタッドボルト４５及びナット４６を用いてクランクケース２７の前面に締結され、これによりシリンダブロック２９とシリンダヘッド３０も互いに締結される。シリンダヘッドスタッドボルト４５は、４本がシリンダアッセンブリ２８のシリンダ軸線Ｏの周囲に略等間隔に配置されており、それぞれの先端部にナット４６が螺合されて、シリンダヘッド３０の頂部３０Ａが締め付けられる。シリンダヘッドスタッドボルト４５においてナット４６が螺合する先端部分（後述の先端突出部分４５Ａ）は、シリンダヘッド３０の頂部３０Ａから突出している。

また、ヘッドカバー３１は、対角線上に位置する２本のヘッドカバーボルト４７を用いてシリンダヘッド３０に固定して取り付けられ、このシリンダヘッド３０の頂部３０Ａを覆う。これらの２本のヘッドカバーボルト４７は、４本のシリンダヘッドスタッドボルト４５がシリンダヘッド３０の頂部３０Ａから突出する先端突出部分４５Ａに囲まれた領域Ｍの外側に配置される。

図４に示すように、シリンダヘッド３０の図示しない吸気ポートと排気ポートは燃焼室４８に連通し、吸気ポートに吸気バルブ（不図示）が、排気ポートに排気バルブ（不図示）がそれぞれ設けられる。シリンダヘッド３０に設けられたカム軸受４９にはカムシャフト５０が軸支され、このカムシャフト５０に形成された吸気カムと排気カム（共に図示せず）により吸気バルブと排気バルブが所定のタイミングでそれぞれ開閉駆動されて、燃焼室４８への混合気の吸入と、燃焼室４８からの排気ガスの排出とが行われる。

図５に示すように、シリンダアッセンブリ２８（図５ではヘッドカバー３１）には、シリンダ軸線Ｏに対し車両走行方向左側にカムチェーン室５１が形成されている。このカムチェーン室５１には、図示しないクランクシャフトの回転をカムシャフト５０に伝達するためのカムチェーンとカムチェーンスプロケット５２が配設されている。図５に示すカムチェーンスプロケット５２は、カムシャフト５０に回転一体に連結されたドリブン側のカムチェーンスプロケットである。尚、符号５３は、カムチェーンスプロケット５２に回転一体に結合されたデコンプ（デコンプレション）装置のデコンプアーム（遠心ウェイト）である。

さて、図４及び図５に示すように、ヘッドカバー３１の上部には、クランクケース２７のクランク室（不図示）から導入されるオイル分を含むブローバイガスの気液分離を行うブリーザ室５４が設けられている。このブリーザ室５４は、ヘッドカバー３１の上面の内側に迷路状に形成された隔壁５５と、この隔壁５５にブリーザプレートボルト６２を用いて接合されたブリーザプレート５６とを有して構成される。

このブリーザ室５４は、シリンダ軸線Ｏ方向において、シリンダヘッドスタッドボルト４５がシリンダヘッド３０の頂部３０Ａから突出する先端突出部分４５Ａ及びナット４６に重なる（オーバーラップする）ように配置、つまり、シリンダ軸線Ｏ方向において、シリンダヘッドスタッドボルト４５の先端突出部分４５Ａ及びナット４６と略同一位置（高さ）に配置される。更にブリーザ室５４は、４本のシリンダヘッドスタッドボルト４５における先端突出部分４５Ａの全てまたは一部（本実施の形態では全て）に囲まれた領域Ｍに配置されている。このブリーザ室５４には、車両走行方向の左右両側に、ブローバイガスをブリーザ室５４内へ矢印Ａ方向に導入するブリーザ室導入口５７が形成されている。また、ヘッドカバー３１の上部の外側には、ブリーザ室５４にてオイル分が分離されたブローバイガスを矢印Ｂ方向に排出するためのユニオンパイプ状のブリーザ室排出口５８が設けられている。

このブリーザ室排出口５８は、４本のシリンダヘッドスタッドボルト４５がシリンダヘッド３０の頂部３０Ａから突出する先端突出部分４５Ａに囲まれた領域Ｍの外側に設けられる。更にこのブリーザ室排出口５８は、図３及び図５に示すように、ヘッドカバー３１の側壁面６０よりも内側位置に設けられて、この側壁面６０から突出しないよう構成される。そして、このブリーザ室排出口５８にブリーザホース６１の一端が接続され、このブリーザホース６１の他端はエアクリーナ３４に接続される。

また、ブリーザ室５４には、ブリーザ室排出口５８と反対位置に、ブリーザ室５４にて分離されたオイル分を排出するオイル排出口５９が設けられている。このオイル排出口５９は、ヘッドカバー３１の下方位置に設けられて、ブリーザ室５４にて分離されたオイル分を重力の作用で矢印Ｃ方向に排出する。

エンジン２１の作動時にクランクケース２７のクランク室内に生じたブローバイガスは、シリンダアッセンブリ２８のカムチェーン室５１等を経てブリーザ室導入口５７からブリーザ室５４内へ流入する。このブローバイガスは、ブリーザ室５４内の迷路状通路をブリーザ室排出口５８へ向かって流れる間にオイル分が分離される。分離されたオイルは、オイル排出口５９から、カムシャフト５０等を有する動弁室やクランクケース２７側へ戻される。更に、オイル分が分離されたブローバイガスが、ブリーザ室排出口５８からブリーザホース６１を経てエアクリーナ３４に吸入される。このため、ブローバイガス中に含まれる未燃焼成分がエンジン２１の燃焼室４８にて再燃焼され、環境汚染が防止される。

更に、図２〜図５に示すように、ヘッドカバー３１の上部には、シリンダヘッド３０に設けられた排気ポート（不図示）へ２次空気を供給して排気ガス中の未燃焼成分を完全燃焼させる２次空気供給装置６５のリードバルブ室６６が設置されている。このリードバルブ室６６は、リードバルブキャップ６７がシリンダヘッド３０の上部に装着されることで、これらのリードバルブキャップ６７とシリンダヘッド３０とにより構成され、内部にリードバルブ６８を収容する。このリードバルブ室６６は、図４及び図５に示すように、１本のシリンダヘッドスタッドボルト４５の先端突出部分４５Ａの直上位置で、且つシリンダ軸線Ｏ方向においてブリーザ室５４よりも上方に配置される。

リードバルブ室６６は、図２及び図３に示すように、エアホース６９を介してスイッチングバルブ７０に接続され、このスイッチングバルブ７０は、インテークホース７１を介してエアクリーナ３４のクリーンサイドに接続される。更に、スイッチングバルブ７０のバキュームホース７２はエンジン吸気系３８の吸気管３６に接続される。また、リードバルブ室６６は、図４及び図５に示すように、ヘッドカバー３１に形成された２次空気供給通路７３に連通され、この２次空気供給通路７３が、シリンダヘッド３０に形成された２次空気供給通路７４に連通される。この２次空気供給通路７４は図示しない排気ポートに連通する。また、ヘッドカバー３１の２次空気供給通路７３は、ブリーザ室５４の外側に隣接して形成され、ブリーザ室５４を通過しないよう設けられている。

前記リードバルブ６８は、排気ポート内の排気ガスの脈動に伴う負圧の作用で開閉する。また、前記スイッチングバルブ７０は、エンジン２１の運転状況、即ちキャブレタ３５のスロットル開度により異なる吸気管３６内の負圧に応じてリードバルブ６８へ２次空気を供給し、またはその供給を遮断する。

つまり、エンジン２１のアイドリング運転時には、キャブレタ３５のスロットル開度が小さく吸気管３６内に強い負圧が作用するため、この負圧がバキュームホース７２を経てスイッチングバルブ７０に作用して、このスイッチングバルブ７０を閉動作させる。これにより、リードバルブ６８が開いたときにも、２次空気供給通路７３及び７４を経てエンジン２１の排気ポートへの２次空気の供給が遮断される。

エンジン２１の通常運転時には、キャブレタ３５のスロットル開度が大きくなり吸気管３６内の負圧が減少するので、この負圧がバキュームホース７２を経てスイッチングバルブ７０に作用して、このスイッチングバルブ７０を開動作させる。このため、排気ポート内の排気ガスの脈動に伴う負圧によってリードバルブ６８が開いたときに、エアクリーナ３４内の空気がインテークホース７１、スイッチングバルブ７０、エアホース６９、リードバルブ室６６（リードバルブ６８）、２次空気供給通路７３及び７４を経て排気ポートへ２次空気として供給される。これにより、排気ガス中の未燃焼成分が２次空気中の酸素によって完全燃焼し、排気ガスが浄化されて環境汚染が防止される。

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。

（１）シリンダヘッド３０の頂部３０Ａを覆うヘッドカバー３１の上部に設けられたブリーザ室５４が、シリンダヘッド３０をシリンダブロック２９に締結するシリンダヘッドスタッドボルト４５におけるシリンダヘッド頂部３０Ａからの先端突出部分４５Ａと、シリンダ軸線Ｏ方向において略同一位置（高さ）に位置づけられている。このため、ヘッドカバー３１の上部にブリーザ室５４が設けられる場合にも、このヘッドカバー３１の高さが増大することを抑制できるので、ブリーザ室５４を備えたエンジン２１のヘッドカバー３１をコンパクト化できる。

従って、エンジン２１が車体フレーム１１に対してピボット軸２０を介し上下方向に揺動する場合には、揺動中心であるピボット軸２０から離れた距離にあるエンジン２１のヘッドカバー３１をコンパクト化することで、このヘッドカバー３１が広い範囲で他部品（例えば車体フレーム１１や後部車体カバー４１等）と干渉することを防止でき、更にステップボードスペース４４（図１）を広く確保できる。

（２）４本のシリンダヘッドスタッドボルト４５におけるシリンダヘッド３０の頂部３０Ａからの先端突出部分４５Ａに囲まれた領域Ｍの外側にヘッドカバーボルト４７、２次空気供給通路７３及びブリーザ室排出口５８が配置されている。このため、上記領域Ｍ内に設けられたブリーザ室５４が上記ヘッドカバーボルト４７、２次空気供給通路７３及びブリーザ室排出口５８に干渉されないので、ブリーザ室５４における気液分離用の空間を最大限に確保でき、ブリーザ室５４の機能を向上させることができる。

（３）ブリーザ室５４のブリーザ室排出口５８がヘッドカバー３１の側壁面６０よりも内側に設けられて、ヘッドカバー３１の側壁面６０から突出していない。このため、このブリーザ室排出口５８に接続されるブリーザホース６１がカムチェーンスプロケット５２を跨ぐように配置されて、エンジン２１の側方（車両幅方向）へ張り出すことを抑制できる。この結果、ブリーザホース６１と他部品と干渉を防止できると共に、車両幅方向寸法を低減できる。

以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、ヘッドカバー３１の上部にブリーザ室５４とリードバルブ室６６とを、シリンダ軸線Ｏ方向において重なる位置、つまり略同一位置（高さ）に配置してもよい。具体的には、シリンダヘッドスタッドボルト４５におけるシリンダヘッド頂部３０Ａからの先端突出部分４５Ａが囲む領域Ｍの一部にブリーザ室５４を、残りの一部にリードバルブ室６６をそれぞれ設置することで、これらのブリーザ室５４とリードバルブ室６６とを、シリンダ軸線Ｏ方向において略同一位置（高さ）に配置する。この場合には、ヘッドカバー３１の上部からリードバルブ室６６が突設されないので、ヘッドカバー３１をよりコンパクト化できる。

また、本実施の形態では、スクータ型自動二輪車１０に搭載するエンジンに本発明を適用する場合を述べたが、その他の自動二輪車や４輪自動車、不整地走行車両などのエンジンに本発明を適用してもよい。

１０ スクータ型自動二輪車
１１ 車体フレーム
２０ ピボット軸（支持軸）
２１ エンジン
２７ クランクケース
２９ シリンダブロック
３０ シリンダヘッド
３０Ａ シリンダヘッドの頂部
３１ ヘッドカバー
４５ シリンダヘッドスタッドボルト（シリンダヘッド締結手段）
４５Ａ 先端突出部分
４６ ナット（シリンダヘッド締結手段）
４７ ヘッドカバーボルト
５４ ブリーザ室
５８ ブリーザ室排出口
６０ 側壁面
６５ ２次空気供給装置
６６ リードバルブ室
６８ リードバルブ
７３ ２次空気供給通路
Ｏ シリンダ軸線
Ｍ 領域

Claims (6)

1. シリンダヘッドが、シリンダ軸線の周囲に配置された複数のシリンダヘッド締結手段を用いてシリンダブロックに締結され、このシリンダヘッド締結手段の先端の突出部分が前記シリンダヘッドの頂部から突出して設けられるとともに、クランク室から導入されるオイル分を含むブローバイガスの気液分離を行なうブリーザ室が、前記シリンダヘッドの頂部を覆うヘッドカバーの上部に設けられたエンジンのブリーザ室レイアウト構造において、
   前記ブリーザ室が、前記ヘッドカバーの前記複数のシリンダヘッド締結手段における前記突出部分の全てまたは一部に囲まれた領域であって、シリンダ軸線方向において、前記シリンダヘッド締結手段における前記シリンダヘッド頂部からの前記突出部分と重なるように略同一の高さ位置に位置づけられ、シリンダ軸線方向から視て前記シリンダ軸線の延長線と重なるように設けられるとともに、
   前記ブリーザ室の側方に前記ブリーザ室にて分離されたブローバイガスを排出するブリーザ室排出口が設けられる一方、
   前記ブリーザ室排出口が、前記ヘッドカバーの側壁部よりも内側であって、前記シリンダヘッドに軸支されるカムシャフトの軸方向において、シリンダ軸線とカムチェーンスプロケットとの間に配置されるとともに、前記ブリーザ室排出口に接続されるブリーザホースが前記カムチェーンスプロケットを跨ぐようにしてカムシャフト軸方向外側へ向けて延出されたことを特徴とするエンジンのブリーザ室レイアウト構造。
2. 前記シリンダヘッドに設けられた排気ポートへ２次空気を供給して排気ガス中の未燃焼成分を完全燃焼させる２次空気供給装置のリードバルブ室が前記ヘッドカバーの上部に設けられ、このリードバルブ室が、シリンダ軸線方向において前記ブリーザ室の上方に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造。
3. 前記リードバルブ室から排気ポートへ２次空気を導く前記２次空気供給通路が、前記ブリーザ室の外側に設けられたことを特徴とする請求項２に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造。
4. 前記ブリーザ室排出口と、前記ヘッドカバーを前記シリンダヘッドに取り付けるヘッドカバーボルトとを、複数の前記シリンダヘッド締結手段におけるシリンダヘッド頂部からの前記突出部分に囲まれた前記領域の外側に配置して、前記領域内に設けられた前記ブリーザ室とシリンダ軸線方向で干渉しない様に構成させたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造。
5. 前記ブリーザホースが、前記ブリーザ室排出口から前記カムシャフト軸方向外側に延出した後に略直角に屈曲し、その屈曲部が、カムシャフトの軸方向外方端に対向するヘッドカバーの側壁面よりも車両幅方向内側に設けられたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造。
6. 前記シリンダヘッド及びヘッドカバーを備えたエンジンが、車体フレームに支持軸を介して上下方向に揺動可能に支持されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのブリーザ室レイアウト構造。

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