JPH04112926A - 空気・燃料噴射式エンジンの補機駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、燃焼室に空気、燃料がそれぞれ噴射される燃
料噴射式エンジンに関し、空気ポンプ。

燃料ポンプを駆動する空気・燃料噴射式エンジンの補機
駆動装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、自動二輪車用エンジン等の車両用エンジンには、
清浄な排気ガスを得ると共に燃費を向上させるため、空
気と燃料の混合気を燃焼室に噴射させるようにしたもの
がある。この種の燃料噴射式エンジンは、気筒に燃焼室
燃料噴射装置が設けられており、この燃焼室燃料噴射装
置に空気および燃料が空気ポンプ、燃料ポンプによって
それぞれ圧送されていた。そして、この燃料噴射式エン
ジンを自動二輪車に適用する場合には、自動二輪車は電
源容量が少ない関係から前記空気ポンプ。

燃料ポンプはエンジンによって駆動される機械式のもの
が採用されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、このような機械式の空気ポンプ、燃料ポンプ
では、エンジン始動時等のエンジンが低回転域の時には
空気圧力、燃料圧力を速やかに所定圧力に昇圧させるこ
とができない。このため、従来のこの種のエンジンは始
動し難いものであった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る空気・燃料噴射式エンジンの補機駆動装置
は、空気および燃料をエンジンの燃焼室にそれぞれ噴射
する空気ポンプおよび燃料ポンプを、減速比の異なる２
系統の駆動経路を介してエンジンのクランク軸に連結し
てなり、前記両駆動経路のうち減速比の大きい方を、空
気ポンプおよび燃料ポンプに連結された駆動用主軸に一
方向クラッチを介して連結すると共に、減速比の小さい
方を、エンジンの回転数が低回転域の時に動力を伝達し
かつ高回転域に達した時に動力を遮断する動力切換え手
段を介して前記駆動用主軸に連結したものである。

〔作　用〕

空気ポンプ、燃料ポンプはエンジン回転数が低回転域の
時に高速回転し、エンジン回転数が高回転域の時には低
速回転する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図によって
詳細に説明する。

第１図は本発明に係る空気・燃料噴射式エンジンの側面
図、第２図は第１図におけるｎ−ｎ線断面図、第３図は
第２図における■−■線断面図、第４図は燃料ポンプの
縦断面図、第５図は動力切換え手段を構成するピンクラ
ッチの分解斜視図である。これらの図において、ｌは空
気・燃料噴射式エンジンで、このエンジン１は自動二輪
車用の２サイクルエンジンを示す。２はこのエンジン１
のクランクケース、３はシリンダブロック、４はシリン
ダヘッドである。このシリンダヘッド４には、点火プラ
グ５と、燃焼室６へ空気と燃料とを混合して噴射する燃
焼室燃料噴射袋Ｗ７とが取付けられている。また、この
燃焼室燃料噴射装置７には、燃焼室燃料噴射インジェク
タ８が装置本体に対して所定角度だけエンジン前側へ傾
斜して取付けられている。

９は前記クランクケース２に回転自在に設けられたクラ
ンク軸、１０はこのクランク軸９にコンロッド１１を介
して連結されたピストンである。

１２はクランクケース２の吸気通路に装着されたり一ド
弁、１３は前記吸気通路に連通された吸気管で、この吸
気管１３には、吸気通路に燃料を噴射するための吸気管
燃料噴射インジェクタ１４が取付けられている。なお、
この吸気管１３の上流端はスロットル弁（図示せず）を
介してエアクリーナ（図示せず）に連通されており、ス
ロットル弁を開閉することによって、吸気通路へ導かれ
る空気の流量が制御されるように構成されている。

１５はこのエンジン１の主軸で、この主軸１５は、減大
ギヤ１６および多板式クラッチ１７を介して前記クラン
ク軸９に連結されている。この減大ギヤ１６は、主軸１
５に回転自在に支持されており、クランク軸９の軸端部
に設けられた小径ギヤ９ａに噛合している。また、多板
クラッチ１７の駆動側は減大ギヤ１６に結合され、従動
側は主軸１５に結合されている。すなわち、多板クラッ
チ１７が結合状態の時には、クランク軸９の回転は小径
ギヤ９ａ、減大ギヤ１６．多板クラッチ１７を介して主
軸１５に伝えられることになる。工８は前記主軸１５に
変速機１９を介して連結された出力軸で、この出力軸１
８に後輪駆動用のドライブスプロケット（図示せず）が
設けられている。

２０はバランサで、このバランサ２０はクランクケース
２に軸受２工を介して回転自在に支持されており、バラ
ンサ軸２０ａに設けられたバランサギヤ２２がクランク
軸９０大径ギヤ９ｂに噛合している。前記バランサギヤ
２２および大径ギヤ９ｂは同径とされ、バランサ２０は
クランク軸９と等速回転するように構成されている。な
お、２３は後述する空気ポンプのポンプクランク軸を駆
動するためのポンプ駆動用ギヤで、バランサ軸２０ａの
軸端部に結合されている。

３１ば前記エンジンｌの燃焼室燃料噴射装置７へ空気ホ
ース３２を介して空気を圧送するための空気ポンプ、３
３は前記燃焼室燃料噴射装置７の燃焼室燃料噴射インジ
ェクタ８および吸気管燃料噴射インジェクタ１４へ燃料
ホース３４を介して燃料を圧送するための燃料ポンプで
ある。この空気ポンプ３１および燃料ポンプ３３は、そ
れぞれクランクケース２の右側上部であって前記主軸１
５の略真上となる部位に装着されており、空気ポンプ３
１はクランクケース２に、燃料ポンプ３３はクランクケ
ース２の右側部を覆うクランクケースカバー３５にそれ
ぞれ固定されている。なお、３６は空気ポンプ３１の空
気入口とエアクリーナ（図示せず）とを接続するための
給気ホース、３７は燃料ポンプ３３の燃料入口と燃料タ
ンク（図示せず）とを接続する給油ホースである。

前記空気ポンプ３】は、ポンプシリンダ３８内をポンプ
ピストン３９が往復動する容積式のポンプで、ポンプピ
ストン３９はコンロッド４０を介してポンプクランク軸
４１に連結されている。前記ポンプシリンダ３８はクラ
ンクケース２に一体成形されており、その上部には、吸
入弁４２．吐出弁４３を備えたシリンダヘッド３８ａが
固定されている。なお、このシリンダヘッド３８ａの吸
気口には前記給気ホース３６が連通され、吐出口には前
記空気ホース３２がそれぞれ連通されている。第２図で
は吸入弁４２が位置する吸気口に空気ホース３２が連通
されているように描かれているが、空気ホース３２は図
示されていない吐出口に連通されている。また、前記ポ
ンプクランク軸４１は、軸部の一端にクランクウェブ４
１ａが形成され、軸受４４，４５を介してクランクケー
ス２およびクランクケースカバー３５に回転自在に支持
されている。なお、このポンプクランク軸４１は、その
軸線がクランク軸９のそれと平行になるようにクランク
ケース２に装着されている。また、このポンプクランク
軸４１の軸部には大径部４１ｂと小径部４１ｃとが形成
されており、大径部４１ｂに軸受４４が、小径部４１Ｃ
に軸受４５がそれぞれ嵌着されている。さらに、このポ
ンプクランク軸４１の軸心部分には、ポンプクランク軸
４１を長手方向に沿って貫通する貫通穴４１ｄが穿設さ
れており、この貫通穴４１ｄに、動力切換え手段として
のピンクランチを構成する摺動ロッド４６が摺動自在に
嵌挿されている。前記貫通穴４１ｄにおけるクランクウ
ェブ４１ａおよび大径部４１ｂを貫く部分には、摺動ロ
ッド４６のビン４７が摺動自在に嵌合する係合溝４１ｅ
が一連に形成されている。この係合溝４１ｅは、クラン
クウェブ４ｉａの軸方向端面からクランクウェブ４１ａ
、大径部４１ｂを貫いて小径部４１ｃの一部にわたって
形成されている。前記ポンプクランク軸４１の小径部４
１ｃには、前記パランサ２０のポンプ駆動用ギヤ２３に
噛合する駆動ギヤ４８と、前記減大ギヤ１６に噛合する
ワンウェイクラッチ４９と、燃料ポンプ３３を駆動する
ためのウオーム５０とが装着されている。前記駆動ギヤ
４８は大径部４１ｂと隣接する位置に、前記ウオーム５
０は小径部４１Ｃの軸端側に配置され、ワンウェイクラ
ッチ４９は駆動ギヤ４８とウオーム５０との間に配置さ
れている。なお、ウオーム５０は小径部４１Ｃにキー結
合されている。

前記駆動ギヤ４８は、小径部４１ｃに回転自在に支持さ
れており、そのボス部４８ａの内周側には、第５図に示
すように前記摺動ロフト４６のビン４７が嵌合する係合
溝４８ｂが形成されている。

この係合溝４８ｂはポンプクランク軸４１の係合溝４１
ｅと対応させて形成されており、本実施例では、前記ビ
ン４７が嵌入しやすいように４箇所に形成されている。

すなわち、摺動ロッド４６がクランクウェブ４１ａ側か
ら小径部４１ｃ側へ後退してビン４７が前記係合溝４８
ｂに嵌入すると、バランサ２０と共に回転する駆動ギヤ
４８の回転は、ビン４７および摺動ロッド４６を介して
ポンプクランク軸４１に伝えられる。なお、この駆動ギ
ヤ４８は、本実施例では前記ポンプ駆動用ギヤ２３より
僅かに小径に形成されているため、その回転数はクラン
ク軸９より僅かに高回転になる。

このため、駆動ギヤ４８がポンプクランク軸４工に結合
した時には、ポンプクランク軸４１はクランク軸９より
僅かに高速回転することになる。また、摺動ロッド４６
がクランクウェブ４１ａ側へ前進すると、ビン４７が係
合溝４８ｂがら外れて駆動ギヤ４８からは動力が伝達さ
れなくなる。

前記ワンウェイクラッチ４９は、外周側部材の回転のみ
を内周側部材へ伝えるものが採用され、外周側部材が減
大ギヤ１６に噛合され、内周側部材が小径部４１ｃに結
合されている。すなわち、このワンウェイクラッチ４９
では、減大ギヤ１６からの動力のみがポンプクランク軸
４１へ伝えられることになる。また、このワンウェイク
ラッチ４９の外周側部材は、クランク軸９よりも低速回
転するように、クランク軸９の小径ギヤ９ａより僅かに
大径に形成されている。すなわち、前記摺動ロッド４６
が後退して駆動ギヤ４８とポンプクランク軸４１とが結
合している時には、駆動ギヤ４８の方がワンウェイクラ
ッチ４９の外周側部材より高速回転する関係から、ワン
ウェイクラッチ４９の結合が解除されて減大ギヤ１６か
らは動力が伝達されない。この際にはポンプクランク軸
４１は駆動ギヤ４８から動力が伝達されて高速回転する
ことになる。そして、前記摺動ロッド４６が前進して駆
動ギヤ４８へエンジンの動力が伝達されなくなると、減
大ギヤ１６の回転がこのワンウェイクラッチ４９を介し
てポンプクランク軸４１に伝達されることになる。

５１は前記摺動ロッド４６を進退させるための動力切換
え用ピストンで、このピストン５１は、クランクケース
カバー３５に一体形成されたシリンダ部り５ａ内に往復
動自在に嵌挿されており、摺動ロッド４６の軸端にボー
ル５２を介して当接されている。なお、５３は摺動ロッ
ド４６を後退方向へ付勢する復帰ばねである。また、前
記シリンダ部３５ａには、シリンダの開口部分を閉塞す
るシリンダカバー５４がねし止めされている。そして、
このシリンダは、シリンダカバー５４に接続された空気
配管５５を介して燃焼室燃料噴射装置７の空気供給部分
に連通されている。５６は前記空気配管５５に介装され
た蓄圧針で、この蓄圧針５６によって燃焼室燃料噴射装
置７から噴射される空気圧力と、前記シリンダに供給さ
れる空気圧力とが調節される。すなわち、始動時等のエ
ンジン回転数が低回転域の時には空気ポンプ３１の吐出
圧が小さく、摺動ロッド駆動用のシリンダに空気圧力が
加えられないため、摺動ロッド４６は復帰ばね５３番こ
よって後退位置に保持される。また、通常走行状態とな
ってエンジン回転数が高回転域に達し、空気ポンプ３１
からの空気圧力が蓄圧針５６の設定値より大きくなると
、この蓄圧針５６から摺動ロッド駆動用シリンダへ空気
が供給される。そして、この空気圧力によってピストン
５１が押され、摺動ロッド４６が前進することになる。

前記燃料ポンプ３３は、シリンダ５７内で回転する偏心
ピストン５８と、この偏心ピストン５８と共に回転する
複数個の遠心ローラー５９とを備えた回転ポンプであっ
て、シリンダ５７を上下のハウジング６０．６１で挟持
した状態でクランクケースカバー３５に固定されている
。そして、前記偏心ピストン５８を駆動する駆動軸６２
は、路上下方向へ指向させることによりクランク軸９に
対して直交されており、クランクケース２に軸支された
連結軸６３を介して前記ポンプクランク軸４１に連結さ
れている。この連結軸６３は、前記駆動軸６２と同一軸
線上に配置されており、その下端部に設けられたウオー
ムギヤ６３ａがポンプクランク軸４工のウオーム５０に
噛合している。

このため、ポンプクランク軸４１の回転は前記ウオーム
５０．ウオームギヤ６３ａを介して連結軸６３に伝えら
れ、この連結軸６３が回転することによって駆動軸６２
が回転することになる。すなわち、ポンプクランク軸４
１は空気ポンプ３１および燃料ポンプ３３を駆動する駆
動用主軸として機能し、このポンプクランク軸４１の回
転数が変わると、空気ポンプ３１と共に燃料ポンプ３３
も回転数が変化することになる。また、前記連結軸６３
と駆動軸６２との連結構造としては、連結軸６３をクラ
ンクケース２に支持させた後にこの連結軸６３に駆動軸
６２を連結することができるように、連結軸６３の上端
に形成された嵌合溝に駆動軸６２の下端を嵌合させる構
造とされている。

すなわち、この燃料ポンプ３３をエンジン１に組込むに
は、先ず、クランクケース２に連結軸６３を支持させた
状態でクランクケースカバー３５を取付ける。そして、
この連結軸６３に駆動軸６２を連結させながらクランク
ケースカバー３５上にシリンダ５７．ハウジング６０．
６１等からなるポンプ本体を載せる。この状態で下ハウ
ジング６１をボルト等によってクランクケースカバー３
５に固定して組込みが完了する。なお、６４はこの燃料
ポンプ３３から吐出される燃料の圧力を所定値に保つ蓄
圧針で、上ハウジング６０の燃料吐出口に接続されてい
る。

本発明に係る空気・燃料噴射式エンジンの補機駆動装置
は、ポンプクランク軸４１．摺動口、ド４Ｇ、駆動ギヤ
４８およびワンウェイクラッチ４９等によって構成され
る。この駆動装置では、空気ポンプ３１．燃料ポンプ３
３を駆動する駆動経路として、クランク軸９からバラン
サ２０および駆動ギヤ４８を介して動力が伝達される減
速比の比較的小さい経路と、クランク軸９から減大ギヤ
Ｉ６およびワンウェイクラッチ４９を介して動力が伝達
される減速比の比較的大きい経路との減速比の異なる２
つの経路が設けられることになる。

そして、両駆動経路は摺動ロンド４６によってエンジン
回転数に応じて切換えられる。すなわち、始動時等のエ
ンジン回転数が低回転域の時には、ポンプクランク軸４
１は摺動ロッド４６が後退位置に保持されている関係か
ら駆動ギヤ４８に結合して高速回転する。また、通常走
行時等のエンジン回転数が高回転域の時には、ポンプク
ランク軸４１は摺動ロッド４６が前進する関係からワン
ウェイクラッチ４９から動力が伝達されて低速回転する
ことになる。

したがって、空気ポンプ３１．燃料ポンプ３３はエンジ
ン回転数が低回転域の時に高速回転し、エンジン回転数
が高回転域の時には低速回転するから、キックレバーに
よって始動させる場合のようにクランク軸９の回転数が
低くても、空気ポンプ３１．燃料ポンプ３３は高速回転
して空気圧力燃料圧力を速やかに所定圧力に昇圧させる
ことができる。

また、本実施例で示したように空気ポンプ３１およヒ燃
料ポンプ３３をクランクケース２の上部であって左右方
向−側部に設置すると、両ポンプでエンジン幅が大きく
なるのを防くことができると共に、両ポンプが障害物と
干渉するのを防止することができる。さらに、上述した
構造では、空気ポンプ３１．燃料ポンプ３３と燃焼室燃
料噴射袋Ｎ７とを接続する空気ホース３２．燃料ホース
３４が同し経路を辿ってシリンダの後方から上方へ通さ
れ、シ７．かも両ホースどうしは近接することになるか
ら、これらのホースの取り回しか容易になる。

〔発明の効果〕

以上説明し７たように本発明に係る空気・燃料噴射式エ
ンジンの補機駆動装置は、空気および燃料をエンジンの
燃焼室にそれぞれ噴射する空気ポンプおよび燃料ポンプ
を、減速比の異なる２系統の駆動経路を介してエンジン
のクランク軸に連結してなり、前記両駆動経路のうち減
速比の大きい方を、空気ポンプおよび燃料ポンプに連結
された駆動用主軸に一方向クラッチを介して連結すると
共に、減速比の小さい方を、エンジンの回転数が低回転
域の時に動力を伝達しかつ高回転域に達した時に動力を
遮断する動力切換え手段を介して前記駆動用主軸に連結
したため、空気ポンプ、燃料ポンプはエンジン回転数が
低回転域の時に高速回転し、エンジン回転数が高回転域
の時には低速回転する。したがって、キックレバーによ
って始動させる場合のようにクランク軸の回転数が低く
ても、空気ポンプ、燃料ポンプは高速回転して空気圧力
燃料圧力を速やかに所定圧力に昇圧させることができる
。このため、本発明によれば、始動性の高い空気・燃料
噴射式エンジンを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る空気・燃料噴射式エンジンの側面
図、第２図は第１図におけるｎ−ｎ線断面図、第３図は
第２図におけるｍ−ｍ線断面図、第４図は燃料ポンプの
縦断面図、第５図は動力切換え手段を構成するピンクラ
ンチの分解斜視図である。 １・・・・空気・燃料噴射式エンジン、２・・・・クラ
ンクケース、６・・・・燃焼室、７・・・・燃焼室燃料
噴射装置、９・・・・クランク軸、９ａ・・・・小径ギ
ヤ、９ｂ・・・・大径ギヤ、１６・・・・減大ギヤ、２
２・・・・バランサギヤ、２３・・・・ポンプ駆動用ギ
ヤ、３１０００．空気ポンプ、３３・・・・燃料ポンプ
、４１・・・・ポンプクランク軸、４６・・・・摺動ロ
ッド、４８・。 ・・駆動ギヤ、４９・・・・ワンウェイクラッチ、６２
０００．駆動軸、６３．・・・連結軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 空気および燃料をエンジンの燃焼室にそれぞれ噴射する
   空気ポンプおよび燃料ポンプを、減速比の異なる２系統
   の駆動経路を介してエンジンのクランク軸に連結してな
   り、前記両駆動経路のうち減速比の大きい方を、空気ポ
   ンプおよび燃料ポンプに連結された駆動用主軸に一方向
   クラッチを介して連結すると共に、減速比の小さい方を
   、エンジンの回転数が低回転域の時に動力を伝達しかつ
   高回転域に達した時に動力を遮断する動力切換え手段を
   介して前記駆動用主軸に連結したことを特徴とする空気
   ・燃料噴射式エンジンの補機駆動装置。