WO2000077378A1 - Small motorcycle with engine - Google Patents

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WO2000077378A1
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crankshaft
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Syuzaburo Shimmura
Toshiyuki Sato
Takeshi Nagase
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Yamaha Motor Co Ltd
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Yamaha Motor Co Ltd
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    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/02—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
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    • F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F1/26—Cylinder heads having cooling means
    • F02F1/36—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
    • F02F1/38—Cylinder heads having cooling means for liquid cooling the cylinder heads being of overhead valve type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads 
    • F02F1/24—Cylinder heads
    • F02F2001/244—Arrangement of valve stems in cylinder heads
    • F02F2001/247—Arrangement of valve stems in cylinder heads the valve stems being orientated in parallel with the cylinder axis

Definitions

  • the present invention relates to a small motorcycle with an engine, such as a power assisted bicycle, and more particularly to a small motorcycle equipped with an OHV type four-stroke engine.
  • a variety of power assisted bicycles have been put into practical use that constitute a drive system by combining the assisting power of an engine, a motor, and the like in addition to the pedaling force from a pedal.
  • the motor and engine as power sources mounted on a small and lightweight vehicle such as a power assisted bicycle have a compact structure as much as possible and be mounted in a compact arrangement on the vehicle.
  • a two-cycle engine has been used as an engine for a small motorcycle such as a power assisted bicycle.
  • the use of a four-cycle engine has been considered in terms of fuel efficiency, controllability, exhaust gas emission, and the like.
  • valve shaft In the valve train of a 4-cycle engine, the upper end of the valve shaft is pressed by the rocker arm via the push rod by the cam of the cam shaft arranged parallel to the crankshaft against the intake and exhaust valve provided on the cylinder head. Drives to open valve 0 HV engine and camshaft together with intake and exhaust valves are provided on the cylinder head, and the valve shaft is opened by pressing the upper end of the valve shaft directly or by a rocker arm without using a push load. ⁇ There is an HC engine.
  • HV engine crankshaft direction is the vehicle width direction
  • crankshaft direction is the vehicle width direction
  • crank shaft direction is the front and rear direction of the vehicle
  • crankshaft direction is the longitudinal direction of the vehicle
  • the OHV engines (1) and (3) are advantageous in terms of height reduction in size because the camshaft is located on the side of the crankshaft.
  • the horizontal engines in (1) and (2) have the crankshaft in the vehicle width direction, so the engine width can be any of 0 HV and 0 HC Will become wider. Also, in the vertical engine of (3) and (4), the camshaft is aligned with the side of the crankshaft in the conventional OHV engine, so the engine becomes wider.
  • a vehicle equipped with a conventional 0 HV engine has a certain amount of displacement and the body itself is large, so there is room in the vehicle width direction, and a crankshaft is provided in the vehicle width direction, and a camshaft is used as a crankshaft. There was no problem even if they were arranged in parallel with the horizontal direction.
  • a small two-wheeled vehicle such as a power-assisted bicycle
  • a 0 HV engine to reduce its size
  • the engine mounting part becomes larger than the vehicle body and cannot be compactly arranged.
  • the pedal pedal is located near the lower rear of the engine, so it is necessary to arrange the engine at a high position.
  • the direction must be compact, but the conventional OHV engine could not be arranged sufficiently compact in the height direction.
  • the present invention has been made in consideration of the above-described conventional technology, and has as its object to provide a small motorcycle equipped with an engine having an even smaller and more compact configuration of a 0 HV engine that is advantageous for downsizing. Disclosure of the invention
  • a head pipe for holding a steering shaft, a body frame joined to the head pipe, and a cam-driven intake push port and an exhaust push rod.
  • the direction of the crankshaft of the engine is defined as the front-rear direction of the vehicle.
  • a small motorcycle with an engine is provided, wherein a single camshaft for intake and exhaust is provided parallel to and above the crankshaft.
  • the height of the engine itself can be reduced to be particularly advantageous for a small motorcycle by adopting the OHV engine using a valve train using a push rod, and the crankshaft can be moved in the longitudinal direction of the vehicle.
  • an axial direction of an intake passage and an exhaust passage communicating with the intake valve and the exhaust valve, respectively, is set to a front-rear direction of the vehicle.
  • the intake pipe and the exhaust pipe do not project to the left and right side surfaces of the vehicle body. Therefore, a compact structure can be obtained in the vehicle width direction.
  • the intake passage is passed between the intake push rod and the exhaust push port. According to this configuration, since the intake passage is arranged between the intake and exhaust push rods, the space in the cylinder head is effectively used, and the structure becomes more compact in the vehicle width direction.
  • the vehicle body frame is configured as a pair of left and right, and the valve seat positions of the intake valve and the exhaust valve of the engine are shifted in the front-rear direction of the vehicle body, and a head housing the upper end of the push rod is housed.
  • the cover is arranged between the left and right body frames.
  • the intake / exhaust port at the upper end of the push rod and the arm of the push rod are arranged close to the vehicle width direction.
  • the head cover of the cylinder head can be made narrower in the vehicle width direction, so that the body frame that extends from the head pipe to the center of the upper part of the vehicle body is composed of two left and right, for example, pipe frames.
  • the head cover can be exposed between the pipe frames of the engine, making it compact in the vehicle width direction and making effective use of the space in the height direction.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a power assisted bicycle to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a top view and a longitudinal sectional view of the engine of the power assisted bicycle shown in FIG.
  • FIG. 3 is a rear view of the engine of FIG.
  • FIG. 4 is a top view and a side view of the valve train of the engine of FIG.
  • FIG. 5 is a front view of the valve train of FIG.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a side view of the engine of FIG.
  • FIG. 8 is a front view of the engine of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of a power assisted bicycle to which the present invention is applied.
  • the power assisted bicycle 1 has a head pipe 4 that passes through a steering shaft 3 of a handle 2 and rotatably holds the steering shaft 3.
  • Front forks 5 connected to the steering shaft 3 through which the head pipe 4 is inserted are provided from both sides of the front wheel 6 so that the front wheel 6 can be operated by a steering wheel.
  • a main frame 7 made of a pair of right and left pipes constituting the body frame is fixed to the head pipe 4 by an appropriate method such as welding via a bracket (not shown) or the like.
  • the rear end of this mainframe 7 is saddle
  • the rear end of the main frame 7 has an additional lya frame 1
  • the lower end of the seat boss 9 is fixed by welding or the like to a frame-shaped support bracket 11 that covers the upper side of the resultant force mechanism 27 at the center of the vehicle body.
  • the resultant mechanism 27 is fixed to the support bracket 11 and the chain stay 12 is fixed.
  • the chain stays 12 and the rear frame 10 rotatably support the rear wheel 13 at the rear end thereof.
  • the support bracket 11 is connected to a substantially central portion of the main frame 7 via a stay 19 to increase the rigidity of the body frame.
  • Such a main frame 7 includes a body cover made of a resin material and the like together with a head light (not shown) attached to the head pipe 4. Covered with 14
  • An engine bracket 20 is fixedly attached to a lower portion of substantially the center of the main frame 7, and an engine 15 is attached via an engine mount 21.
  • An exhaust pipe 1 ⁇ ⁇ ⁇ is taken out from the cylinder 16 of the engine 15 to the front, bent from the front of the engine to the lower rear, and connected to the muffler 18.
  • the engine 15 has a crankshaft arranged in the front-rear direction of the vehicle.
  • the engine 15 is connected to the crankshaft, and a transmission drive system such as a drive shaft (not shown) is provided behind the engine 15. Session 25 are combined.
  • the rear end of the transmission 25 is connected to a resultant mechanism 27 via a rubber damper 26 for absorbing vibration.
  • the resultant mechanism 27 fuses the engine driving force from the transmission 25 and the pedal depressing force from a pedal (not shown) connected to the pedal crankshaft 28 on the resultant shaft 31.
  • the dull pedal force is transmitted to the resultant shaft 31 via a chain 30 wound around a sprocket 29 provided on the pedal crankshaft 28.
  • the driving force from the resultant shaft 31 is transmitted to the sprocket 33 provided on the hub of the rear wheel 13 via the chain 32 to drive the rear wheel 13.
  • the head force bar 66 of the cylinder head 16 of the engine 15 is disposed between the left and right main frames 7 as described later.
  • a carburetor 22 is connected to the rear of the cylinder head 16.
  • An air cleaner 23 is connected to the rear of the carburetor 22.
  • Reference numeral 24 denotes an air intake of the air cleaner 23.
  • a support frame 34 is fixed to the rear of the upper end of the rear frame 10, and a fuel tank 35 is fixed on the support frame 34.
  • a fuel cock 36 is provided below the front of the fuel tank 35, and supplies fuel to the carburetor 22 through a fuel pipe (not shown).
  • Figures 2 (A) and (B) are top and vertical cross-sectional views of the engine, and Figure 3 is the rear view.
  • FIG. 1 is the top and vertical cross-sectional views of the engine, and Figure 3 is the rear view.
  • the engine 15 is a four-cycle two-valve single-cylinder engine having a 0 HV type valve train, and a crankshaft 37 is arranged in the front-rear direction of the vehicle.
  • the drive shaft 39 of the transmission 25 (FIG. 1) is connected to the rear end of the crankshaft 37 via a clutch 38.
  • the transmission is attached to the mating surface 69 around the clutch 38 by bolts (not shown) through the bolt holes 40.
  • the crankcase 82 accommodating the crankshaft 37 is divided into upper and lower portions at the mating surface P (FIG. 3), and connected by a plurality of bolts 71 and the like.
  • An oil pan 70 is formed in the lower part of the crankcase, and circulates oil into the engine via an oil strainer or oil pump (not shown).
  • the engine 15 is suspended and supported from both left and right sides of the crankcase 82 via a rubber material 83 of an engine mount 21 provided at an end of an engine bracket 20 (FIG. 1).
  • a fan 41 for air cooling is mounted, and outside air is introduced into the air shroud 43 from the air intake port 42, and the cylinder block having the heat radiation fin 44 is formed. Cool 48 and discharge it from behind the engine.
  • a flywheel magnet 45 is fixed to a crankshaft 37 on the rear side of the fan 41, and forms a generator together with a charge coil 46 inside the flywheel magnet.
  • a pulsar coil 47 for obtaining an ignition pulse signal is provided outside the flywheel magnet 45.
  • a piston 49 is mounted in the cylinder block 48.
  • the piston 49 is connected to the crank shaft 37 at a position opposing the web 51 via a condole 50.
  • a camshaft 52 is provided above the crankshaft 37 on the rear side surface of the cylinder block 48.
  • a cam gear 53 is provided on the camshaft 52, and a cam drive gear 54 of the crankshaft 37 is provided. Babies with each other.
  • the cam shaft 52 is a single cam shaft common to the intake valve and the exhaust valve.
  • a cam 72 (FIG. 3) is formed on the cam shaft 52.
  • a push rod 55 for intake and a push rod 56 for exhaust are provided via cam followers 73 and 74 slidingly contacting the cam 72, respectively.
  • the ends of the intake and exhaust rocker arms 59, 60 are attached via the Ajas Task Screws 57, 58, respectively.
  • the other ends of the rocker arms 59 and 60 respectively engage with the intake valve 61 and the exhaust valve 62 (see FIG. 4 described later).
  • the positions of the valve seats 75 and 76 of the intake valve 61 and the exhaust valve 62 provided on the cylinder head 16 are offset from each other in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the line connecting the centers of 5 is not perpendicular to the vehicle longitudinal direction but inclined.
  • the intake port 67 can be passed between 55 and 56. .
  • a spark plug 65 is mounted above the cylinder head adjacent to the intake valve 61 and the exhaust valve 62.
  • An intake port 67 communicates with a valve seat position of the intake valve 61. This intake port 67 is connected to the carburetor 22 (FIG. 1).
  • An exhaust port 68 communicates with a valve seat position of the exhaust valve 62. This exhaust port 68 is connected to an exhaust pipe 17 (FIG. 1).
  • the intake port 67 and the exhaust port 68 have their axes provided substantially along the front-rear direction of the vehicle.
  • the intake port 67 is provided through a space between the intake push rod 55 and the exhaust push rod 56.
  • the top of the cylinder head 16 is covered with a head cover 66.
  • the head cover 66 is inserted between the left and right main frames 7, and the engine 15 is provided. This is the head cover By providing one 66 between the main frames 7, the space in the height direction can be effectively used.
  • FIG. 4 (A) and 4 (B) are a top view and a side view of the valve train of the engine, and FIG. 5 is a front view thereof.
  • the cam drive gear 53 mounted on the camshaft 52 engages the cam drive gear 54 mounted on the crankshaft 37, and is formed integrally with the power muscle cover 53.
  • the cam 72 is rotated in synchronization with the crankshaft 37.
  • the crankshaft 37 rotates with the web 51 in the direction of arrow K to rotate the cam 72.
  • Intake and exhaust cam followers 73, 74 pivotally connected to the shaft 81 are in sliding contact with the cam 72, and the push rods 55, 56 are moved up and down according to the cam shape.
  • one ends of rocker arms 59, 60 are adjustably mounted via azimuthal screws 57, 58, respectively.
  • Lock nuts 75, 76 for fixing and holding the rocker arms 59, 60 at the adjusted positions are attached to the azimuth task screws 57, 58.
  • the other ends of the rocker arms 59, 60 are engaged with the upper ends of the valve shafts 77, 78 of the intake valve 61 and the exhaust valve 62, respectively.
  • These rocker arms 59, 60 are rotatably mounted on shafts 63, 64 fixed to the cylinder head side.
  • the intake valve 61 and the exhaust valve 62 are always urged in the closing direction (upward) by the action of the valve springs 79,80.
  • Each mouth arm 59, 60 presses the intake valve 61 and the exhaust valve 62 against the valve springs 79, 80 to open the valve.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of the configuration of another embodiment of the present invention.
  • Figures 7 and 8 are side and front views, respectively, of the engine.
  • This embodiment shows a power assisted bicycle having a rear exhaust late structure in which an intake system is provided on a front side of an engine and an exhaust system is provided on a rear side.
  • an intake pipe 86 is connected to a front side of an engine 15 provided below the main frame 7, and a carburetor 87 and an air cleaner 88 are mounted on the intake pipe 86.
  • An exhaust pipe 89 is connected to the rear side of the engine 15, and a muffler 90 is attached to the exhaust pipe 89.
  • the exhaust pipe 89 and the muffler 90 constituting the exhaust system are covered with a body cover 91 shown by a dashed line in FIG. 6, together with the carburetor 87 and the air cleaner 88 of the intake system.
  • the exhaust pipe 89 and the muffler 90 are covered with the cover of the vehicle body, thereby preventing accidental contact.
  • the exhaust system such as the exhaust pipe and muffler is housed in the vehicle body cover, a space-efficient layout can be obtained, the structure is simplified, and the appearance is improved.
  • the engine 15 has an intake port (intake passage) 67 in front of a cylinder head 16, to which a carburetor 22 is connected, and to a rear side of the cylinder head 16.
  • An exhaust port 68 is provided, to which an exhaust pipe 89 (FIG. 6) is connected.
  • intake and exhaust push rods 55 and 56 are provided in front of the cylinder head 16, and the intake valves 61 and the exhaust valves 62 are provided through the mouth arms 59 and 60, respectively. Drive.
  • an intake port (intake passage) 67 is provided between these push rods 55 and 56.
  • the piston 49 in the cylinder is connected to a crankshaft 37 via a connector 50, and the crankshaft 37 is disposed in the vehicle longitudinal direction.
  • An air cooling fan 41 is attached to the front end of the crank shaft 37, and air is introduced through an air inlet 42 provided in an air shroud 43.
  • a flywheel magnet 45 (mouth) that rotates around the charge coil 46 (stay night) is mounted.
  • the flywheel magnet 45 is connected to the crankshaft 37 behind the flywheel magnet 45 via a clutch (not shown). Live shaft (not shown) is connected.
  • the height of the engine itself can be reduced so as to be particularly advantageous for a small motorcycle by adopting a 0 HV engine by a valve train using a push rod, and
  • the shaft By arranging the shaft in the front-rear direction of the vehicle, the structure becomes compact especially in the vehicle width direction.
  • the pedal arrangement and the footrest part protrude greatly in the vehicle width direction. It can be installed without any discomfort, and can be put on or pedaled without discomfort, and the riding feeling is improved.
  • the intake pipe and the exhaust pipe do not protrude to the left and right side surfaces of the vehicle body.
  • a compact structure can be obtained in the direction.
  • the intake port is passed between the intake push rod and the exhaust push rod, the intake port is disposed between the intake push rod and the exhaust push rod.
  • the space is used effectively, and the vehicle width direction has a more compact structure.
  • the vehicle has a head pipe for holding a steering shaft, a pair of left and right body frames joined to the head pipe, and a position of a valve seat of the intake valve and the position of the exhaust valve are shifted in a longitudinal direction of the vehicle.
  • a head cover for accommodating the upper end of the push mouth pad is provided between the left and right body frames.
  • the head cover of the cylinder head can be formed narrower in the vehicle width direction, so that the body frame extending from the head pipe to the center of the upper part of the vehicle body is composed of two left and right pipe frames, for example.
  • the head cover can be exposed between the two pipe frames, and the engine and resultant mechanism are located at a high position in the center of the vehicle body by making the vehicle compact in the width direction and making effective use of the space in the height direction.
  • a space such as a footrest and a pedal can be provided below the space.

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Description

明 細 エンジン付き小型二輪車 技術分野
本発明は動力補助自転車等のエンジン付き小型二輪車に関し、 特に 0 H V型の 4サイクルエンジンを備えた小型二輪車に関するものである。 背景技術
ペダルからの踏力に加えて、 エンジンゃモ一夕等の補助動力を合力さ せて駆動系を構成する動力補助自転車が種々実用化されている。
このような動力補助自転車等の小型軽量な車体に搭載する動力源とし てのモー夕やエンジンはできるだけコンパク 卜な構造とし、 且つ車体に 対しコンパク 卜な配置で搭載することが望まれる。
このような動力補助自転車等の小型二輪車のエンジンとして従来 2サ ィクルエンジンが用いられていたが、 燃費や制御性および排気ガスエミ ヅション等の点から 4サイクルエンジンの使用が考慮されている。
4サイクルエンジンの動弁系としては、 シリンダへッ ドに設けた吸排 気バルブに対し、 クランク軸の横に平行配置したカム軸のカムによりプ ッシュロッ ドを介してロッカーアームによりバルブ軸上端を押圧駆動し て開弁動作させる 0 H V型エンジンと、 吸排気バルブとともにカム軸を シリンダへッ ドに設け、 プッシュロヅ ドを介さずにロッカーアームによ り又は直接バルブ軸上端を押圧駆動して開弁動作させる◦ H C型ェンジ ンがある。
このような 4サイクルエンジンを小型二輪車に搭載する形態としては 、 下記の 4種類が考えられる。 ①横型〇H Vエンジン （クランク軸方向は車両の車幅方向）
②横型 O H Cエンジン （クランク軸方向は車両の車幅方向）
③縦型 O H Vエンジン （クランク軸方向は車両の前後方向）
④縦型 O H Cエンジン （クランク軸方向は車両の前後方向）
上記②ぉよび④の 0 H Cエンジンはシリンダへヅ ドにカム軸および吸 排気バルブ等の動弁系が配置されるため、 エンジンの高さが高くなり、 小型化に不向きである。 この場合、 ④のように縦型にすれば、 車幅方向 にはスリムになるが、 もともとエンジン自体の高さが高いため、 O H C エンジン自体が小型化には不適当である。
一方、 ①および③の O H Vエンジンは、 カム軸がクランク軸の側部に あるため、 高さ的に小型化に有利である。
①ぉよび②の横型ェンジンと、 ③および④の縦型ェンジンを比較する と、 ①②の横型エンジンは、 クランク軸を車幅方向としているため、 0 H Vおよび 0 H Cのどちらの型式でもエンジンの横幅が広くなつてしま う。 また、 ③④の縦型エンジンにおいても、 従来の O H Vエンジンでは カム軸がクランク軸の側部に並ぶため、 エンジンの横幅が広くなつてし まう。
従来の 0 H Vエンジンを搭載した車両は、 ある程度の排気量を有し、 車体自体も大型であったため、 車幅方向に余裕があり、 クランク軸を車 幅方向に設けたり、 カム軸をクランク軸と水平方向に平行に並べて配置 しても問題はなかった。
しかしながら、 動力補助自転車等の小型二輪車において小型化を図る ために 0 H Vエンジンを搭載すると、 車幅方向に余裕がないため、 ェン ジン搭載部が車体に対し大型化しコンパク 卜な配置ができない。 特に、 動力補助自転車では、 エンジンの後方下部近傍に踏力ペダルが配設され るため、 エンジンを高い位置に配置する必要があり、 できるだけ高さ方 向をコンパク トにする必要があるが、 従来の O H Vエンジンでは高さ方 向に充分コンパク 卜な配置ができなかった。
本発明は上記従来技術を考慮したものであって、 小型化に有利な 0 H Vエンジンをさらに小型でコンパク トな構成としたエンジンを搭載した 小型二輪車の提供を目的とする。 発明の開示
前記目的を達成するため、 本発明では、 ステアリ ング軸を保持するへ ッ ドパイプおよびこのへッ ドバイプに接合された車体フレームを有し、 カム駆動される吸気用プッシュ口ッ ドおよび排気用プッシュロッ ドを介 してそれそれ吸気弁および排気弁を開閉駆動するエンジンが前記車体フ レームの下部に沿って備るエンジン付き小型二輪車において、 前記ェン ジンのクランク軸の方向を車両の前後方向とし、 このクランク軸と平行 で且つその上方に吸排気用の単一カム軸を設けたことを特徴とするェン ジン付き小型二輪車を提供する。
この構成によれば、 プヅシュロッ ドを用いた動弁系による O H Vェン ジンの採用により特に小型二輪車に有利なようにエンジン自体の高さを 低くすることができ、 またクランク軸を車両の前後方向に配置すること により特に車幅方向にコンパク トな構成となり、 車体ほぼ中央部にェン ジンや合力機構等を配置した場合にペダル配置や足乗せ部を車幅方向に 大きく突出させることなく配設することができ、 違和感なく足乗せゃぺ ダル走行ができ搭乗感が向上する。
好ましい構成例では、 前記吸気弁および排気弁にそれそれ連通する吸 気通路および排気通路の軸方向を車両の前後方向としたことを特徴とし ている。
この構成によれば、 吸気管や排気管が車体の左右側面部に突出しない ため、 さらに車幅方向にコンパク トな構成が得られる。
さらに好ましい構成例では、 前記吸気用プッシュロッ ドおよび排気用 プッシュ口ッ ドの間に前記吸気通路を通したことを特徴としている。 この構成によれば、 吸気用および排気用プッシュロッ ド間に吸気通路 を配設するため、 シリンダヘッ ド内スペースが有効に利用され車幅方向 がさらにコンパク トな構造となる。
さらに好ましい構成例では、 前記車体フレームは左右一対で構成され 、 前記ェンジンの吸気弁および排気弁の弁座位置が車体前後方向にずれ ているとともに、 前記プッシュロッ ドの上端部を収容するへッ ドカバ一 が前記左右の車体フレーム間に配置されたことを特徴としている。
この構成によれば、 吸気弁および排気弁が車体の前後方向にずれて設 けられるため、 車幅方向に近づけてプッシュロッ ド上端部の吸排気用口 ッカ一アーム等を近接配置してシリンダへッ ドのへッ ドカバーを車幅方 向に狭く形成することができ、 これにより、 ヘッ ドパイプから車体上部 中央に延びる車体フレームを左右 2本の例えばパイプフレームで構成し て、 その 2本のパイプフレーム間にへッ ドカバーを臨ませることができ 、 車幅方向のコンパク ト化とともに、 高さ方向のスペースの有効利用に より、 エンジンを車体中央で高い位置に配設してその下部に足乗せ部や ペダル等のスペース的な余裕をもたせることができる e 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明が適用される動力補助自転車の要部構成図である。 図 2は、 図 1の動力補助自転車のエンジンの上面図および縦断面図で ある。
図 3は、 図 2のエンジンの後面図である。
図 4は、 図 2のエンジンの動弁系の上面図および側面図である。 図 5は、 図 4の動弁系の正面図である。
図 6は、 本発明の別の実施形態の構成図である。
図 7は、 図 6のエンジンの側面図である。
図 8は、 図 7のエンジンの前面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図 1は、 本発明が適用される動力補助自転車の要部構成図である。 この動力補助自転車 1は、 ハン ドル 2のステアリング軸 3を揷通させ て回動可能に保持するヘッ ドパイプ 4を有する。 このヘッ ドパイプ 4を 挿通したステアリング軸 3に連結するフロントフオーク 5が、 前輪 6の 両側からこれを挟んで設けられこの前輪 6をハンドル操作可能とする。 へッ ドパイプ 4には、 車体フレームを構成する左右一対のパイプ材等 からなるメインフレーム 7がブラケッ ト （図示しない） 等を介した溶接 等の適当な方法で固着される。 このメインフレーム 7の後端部はサドル
8を保持するシ一トポス ト 9にクロスパイプ （図示しない） 等を介して 連結固定される。 メイ ンフレーム 7の後端部にはさらにリャフレーム 1
0が固定される。
シートボス ト 9の下端部は、 車体中央部の合力機構 2 7の上側を覆う 枠状の支持ブラケッ ト 1 1に溶接等により固着される。 この支持ブラケ ッ ト 1 1に合力機構 2 7が固定されるとともに、 チェーンステ一 1 2が 固定される。 チェーンステ一 1 2はリャフレーム 1 0とともにその後端 部で後輪 1 3を回動可能に支持する。 支持ブラケッ ト 1 1は、 ステー 1 9を介してメイ ンフレーム 7のほぼ中央部と連結され車体フレームの剛 性を高める。 このようなメインフレーム 7はヘッ ドパイプ 4に装着した へッ ドライ ト （図示しない） 等とともに樹脂材料等からなる車体カバー 1 4で覆われる。
メインフレーム 7のほぼ中央部下側にはエンジンブラケッ ト 2 0が固 着され、 エンジンマウント 2 1を介してエンジン 1 5が取付けられる。 エンジン 1 5のシリンダへヅ ド 1 6から排気管 1 Ίが前方に取り出され 、 エンジン前方から後方下部に屈曲してマフラ 1 8に接続される。 この エンジン 1 5は、 後述のように、 クランク軸を車両前後方向に配置され 、 このクランク軸に連結してエンジン 1 5の後方にはドライブシャフ ト (図示しない） 等の伝達駆動系からなる トランスミ ッション 2 5が結合 される。
トランスミ ッション 2 5の後端部は、 振動吸収用のゴムダンパ 2 6を 介して、 合力機構 2 7に接続される。 合力機構 2 7は、 トランスミ ツシ ヨン 2 5からのエンジン駆動力とペダルクランク軸 2 8に連結されたぺ ダル （図示しない） からのペダル踏力とを合力軸 3 1上で融合する。 ぺ ダル踏力は、 ペダルクランク軸 2 8上に設けたスプロケッ ト 2 9に卷回 されたチェーン 3 0を介して合力軸 3 1に伝達される。 合力軸 3 1から の駆動力はチェーン 3 2を介して後輪 1 3のハブに設けたスプロケヅ ト 3 3に伝達され後輪 1 3を駆動する。
エンジン 1 5のシリンダへッ ド 1 6のヘッ ド力バ一 6 6は、 後述のよ うに、 左右のメインフレーム 7間に配置される。 このシリンダへッ ド 1 6の後方に気化器 2 2が接続される。 気化器 2 2の後方にはエアク リー ナ 2 3が接続される。 2 4はエアクリーナ 2 3の空気取入れ口である。
リャフレーム 1 0の上端部の後方には支持フレーム 3 4が固着され、 この支持フレーム 3 4上に燃料タンク 3 5が固定される。 燃料タンク 3 5の前部下側には燃料コック 3 6が備り、 図示しない燃料パイプを通し て気化器 2 2に燃料を供給する。
図 2 ( A ) ( B ) は上記エンジンの上面図および縦断面図、 図 3は後 面図である。
このエンジン 1 5は、 0 H V型動弁系を備えた 4サイクル 2バルブ単 気筒エンジンであり、 クランク軸 3 7が車両の前後方向に配置される。 クランク軸 3 7の後端部には、 クラッチ 3 8を介して トランスミツショ ン 2 5 (図 1 ) のドライブシャフ ト 3 9が接続される。 クラヅチ 3 8の 周囲の合い面 6 9に トランスミ ツションがボルト孔 4 0を通してボルト (図示しない） により取付けられる。
クランク軸 3 7を収容するクランクケース 8 2は合い面 P (図 3 ) で 上下に 2分割され、 複数のボルト 7 1等により結合される。 クランクケ ース下部にはオイルパン 7 0が形成され、 図示しないオイルス トレーナ やオイルポンプを介してオイルをエンジン内に循環させる。 エンジン 1 5は、 そのクランクケース 8 2の左右両側から、 エンジンブラケッ ト 2 0 (図 1 ) の端部に設けたエンジンマウント 2 1のゴム材 8 3を介して 吊下げ支持される。
クランク軸 3 7の前端部には、 空冷用のファン 4 1が取付けられ、 空 気取入れ口 4 2から外気をエアシュラウ ド 4 3内に導入し、 放熱フィ ン 4 4が形成されたシリンダブ口ック 4 8を冷却してエンジン後方から放 出する。 ファン 4 1の後側のクランク軸 3 7にはフライホイルマグネ ト 4 5が固定され、 その内側のチャージコイル 4 6 とともに発電機を構成 する。 フライホイルマグネ ト 4 5の外側には点火パルス信号を得るため のパルサ一コイル 4 7が備る。
シリンダブロック 4 8内には、 ピス トン 4 9が装着される。 ピス トン 4 9は、 コンロ ヅ ド 5 0を介してクランク軸 3 7のウェブ 5 1の対向位 置に連結される。 シリンダブ口ック 4 8の後方側面のクランク軸 3 7の 上方には、 カム軸 5 2がクランク軸 3 7 と平行に設けられる。 カム軸 5 2上にはカムギヤ 5 3が設けられ、 クランク軸 3 7のカム駆動ギヤ 5 4 と喃み合う。 このカム軸 5 2は、 吸気弁および排気弁に共通の単一カム 軸である。
カム軸 5 2にはカム 7 2 (図 3 ) が形成される。 このカム 7 2に摺接 するカムフォロア 7 3， 7 4を介して、 それぞれ吸気用プッシュロッ ド 5 5および排気用のプッシュロッ ド 5 6が設けられる。 吸気用および排 気用プッシュロッ ド 5 5 , 5 6の上端部にはアジヤスタスクリュウ 5 7 ， 5 8を介して吸気用および排気用のロッカーアーム 5 9 , 6 0の端部 が取付けられる。 各ロッカーアーム 5 9 , 6 0の他方の端部は、 それそ れ吸気弁 6 1および排気弁 6 2に係合する （後述の図 4参照）。
シリンダへッ ド 1 6に設けられる吸気弁 6 1および排気弁 6 2の各弁 座 7 5 , 7 6の位置は、 車両の前後方向に相互にずれて設けられ、 各弁 座 8 4， 8 5の中心を結ぶ線は車両前後方向に対し垂直とならずに傾斜 している。 これにより、 吸排気弁 6 1， 6 2の車幅方向の間隔を狭くす ることができ、 シリンダへッ ド 1 6の幅を狭くすることができるととも に、 後述のようにプッシュロッ ド 5 5 , 5 6間に吸気ポート 6 7を通す ことが可能になる。。 吸気弁 6 1および排気弁 6 2に隣接してシリンダ へッ ド上部に点火プラグ 6 5が装着される。 吸気弁 6 1の弁座位置には 吸気ポート 6 7が連通する。 この吸気ポート 6 7は気化器 2 2 (図 1 ) に接続する。 また、 排気弁 6 2の弁座位置には排気ポート 6 8が連通す る。 この排気ポート 6 8は排気管 1 7 (図 1 ) に接続する。
本実施形態においては、 吸気ポート 6 7および排気ポート 6 8はその 軸がほぼ車両の前後方向に沿って設けられる。 この場合、 吸気ポート 6 7は、 吸気用プヅシュロッ ド 5 5および排気用プッシュロッ ド 5 6の間 のスペースを揷通して設けられる。 シリンダへッ ド 1 6の上部はへヅ ド カバー 6 6で覆われる。 このヘッ ドカバー 6 6は、 左右のメインフレ一 ム 7間に挿入されてエンジン 1 5が配設される。 このようにヘッ ドカバ 一 6 6をメイ ンフレーム 7間に臨んで設けることによ り、 高さ方向のス ペースの有効利用が図られる。
図 4 ( A ) ( B ) は上記エンジンの動弁系部分の上面図および側面図 、 図 5はその正面図である。
図示したように、 クランク軸 3 7に装着されたカム駆動ギヤ 5 4に、 カム軸 5 2に装着された力ムスプロケヅ ト 5 3が嚙み合い、 この力ムス プロケヅ ト 5 3と一体的に形成されたカム 7 2をクランク軸 3 7に同期 して回転させる。 クランク軸 3 7はそのウェブ 5 1 とともに矢印 K方向 に回転してカム 7 2を回転動作させる。 このカム 7 2に対し、 軸 8 1に 枢着された吸気用および排気用カムフォロア 7 3， 7 4が摺接し、 それ それプッシュロッ ド 5 5 , 5 6をカム形状に従って上下動作させる。 プ ヅシュロッ ド 5 5 ， 5 6の上端部にはアジヤスタスクリュウ 5 7， 5 8 を介してロッカーアーム 5 9 , 6 0の一端が調整可能に取付けられる。 アジヤスタスクリュウ 5 7 , 5 8にはロッカーアーム 5 9 ， 6 0を調 整した位置に固定保持するためのロックナッ ト 7 5 , 7 6が装着される 。 ロッカーアーム 5 9， 6 0の他端はそれそれ吸気弁 6 1および排気弁 6 2の弁軸 7 7 ， 7 8の上端に係合する。 これらのロッカーアーム 5 9 , 6 0はシリンダヘッ ド側に固定された軸 6 3 , 6 4に回動可能に取付 けられる。 吸気弁 6 1および排気弁 6 2はバルブスプリング 7 9 , 8 0 の作用により常に閉方向 （上方） に付勢される。 各口ッカ一アーム 5 9 , 6 0はこのバルブスプリング 7 9， 8 0に抗して吸気弁 6 1および排 気弁 6 2を押圧して開弁動作させる。
図 6は、 本発明の別の実施形態の構成説明図である。 また、 図 7およ び図 8はそれそれ、 そのエンジン部分の側面図および前面図である。 この実施形態は、 吸気系をエンジンの前側に設け、 排気系を後側に設 けた後方排気レイァゥト構造の動力補助自転車を示す。 図 6に示すように、 メインフレーム 7の下側に設けたエンジン 1 5の 前側に吸気管 8 6が接続され、 これに気化器 8 7およびエアクリーナ 8 8が装着される。 エンジン 1 5の後側に排気管 8 9が接続され、 これに マフラ 9 0が取付けられる。 排気系を構成する排気管 8 9およびマフラ 9 0は、 吸気系の気化器 8 7およびエアクリーナ 8 8とともに、 図 6の 一点鎖線で示す車体カバ一 9 1で覆われる。
このように排気系をエンジンの後側に設けることにより、 高熱の排気 管 8 9やマフラ 9 0が車体カバ一で覆われるため、 誤って接触すること が防止される。 また、 排気管やマフラ等の排気系を車体カバー内に収め ることにより、 スペース的に効率よいレイアウ トが得られ構成がシンプ ルになるとともに外観の向上が図られる。
エンジン 1 5は、 図 7に示すように、 シリンダヘッ ド 1 6の前側に吸 気ポート （吸気通路） 6 7を備え、 これに気化器 2 2が接続され、 シリ ンダヘッ ド 1 6の後側に排気ポート 6 8を備え、 これに排気管 8 9 (図 6 ) が接続される。 また、 シリンダヘッ ド 1 6の前側に吸気用及び排気 用プッシュロッ ド 5 5 , 5 6が設けられ、 それそれ口ッカ一アーム 5 9 , 6 0を介して吸気弁 6 1および排気弁 6 2を駆動する。 前述の実施形 態と同様に、 これらのプッシュロッ ド 5 5 , 5 6間に吸気ポート （吸気 通路） 6 7が設けられる。
シリンダ内のピス トン 4 9はコンロッ ド 5 0を介してクランク軸 3 7 に連結され、 このクランク軸 3 7は車体前後方向に配設される。 クラン ク軸 3 7の前端部には空冷用のファン 4 1が装着され、 エアシュラウ ド 4 3に設けた空気取入れ口 4 2を通して空気を導入する。 クランク軸 3 7の後端部側には、 チャージコイル 4 6 (ステ一夕） の廻りを回転する フライホイルマグネ ト 4 5 (口一夕） が装着される。 このフライホイル マグネ ト 4 5の後方のクランク軸 3 7にクラッチ （不図示） を介して ド ライブシャフ ト （不図示） が接続される。 このようにフライホイルマグ ネト 4 5をクランク軸 3 7の後端部側に設けることにより、 エンジン前 側の構成が簡素化しコンパク トなレイアウ トが得られる。 ただし、 フラ ィホイルマグネ ト 4 5は、 レイアウ ト上問題がなければ、 クランク軸 3 7の前端部側でファン 4 1の後側に装着してもよい。 産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明では、 プッシュロッ ドを用いた動弁系に よる 0 H Vエンジンの採用により特に小型二輪車に有利なようにェンジ ン自体の高さを低くすることができ、 またクランク軸を車両の前後方向 に配置することにより特に車幅方向にコンパク トな構成となり、 車体中 央部にエンジンや合力機構等を配置した場合にペダル配置や足乗せ部を 車幅方向に大きく突出させることなく配設することができ、 違和感なく 足乗せやペダル走行ができ搭乗感が向上する。
また、 吸気弁および排気弁にそれぞれ連通する吸気ポートおよび排気 ポートの軸方向を車両の前後方向とする構成によれば、 吸気管や排気管 が車体の左右側面部に突出しないため、 さらに車幅方向にコンパク 卜な 構成が得られる。
また、 吸気用プッシュロッ ドおよび排気用プッシュロッ ドの間に前記 吸気ポートを通した構成とすれば、 吸気用および排気用プッシュロッ ド 間に吸気ポートを配設するため、 シリンダへッ ド内スペースが有効に利 用され車幅方向がさらにコンパク トな構造となる。
さらに、 ステアリング軸を保持するヘッ ドパイプを有し、 このヘッ ド パイプに接合された左右一対の車体フレームを有し、 前記吸気弁および 排気弁の弁座位置が車体前後方向にずれているとともに、 前記プッシュ 口ッ ドの上端部を収容するへッ ドカバーが前記左右の車体フレーム間に 配置された構成とすれば、 吸気弁および排気弁が車体の前後方向にずれ て設けられるため、 車幅方向に相互に近づけてプッシュロッ ド上端部の 吸排気用ロッカーアーム等を近接配置してシリンダへッ ドのへッ ドカバ 一を車幅方向に狭く形成することができ、 これにより、 ヘッ ドパイプか ら車体上部中央に延びる車体フレームを左右 2本の例えばパイプフレー ムで構成して、 その 2本のパイプフレーム間にへッ ドカバーを臨ませる ことができ、 車幅方向のコンパク ト化とともに、 高さ方向のスペースの 有効利用により、 エンジンや合力機構等を車体中央で高い位置に配設し てその下部に足乗せ部やペダル等のスペース的な余裕をもたせることが できる。

Claims

丄 ι¾ 請 求 の 範 囲
1 . ステアリング軸を保持するへッ ドパイプおよびこのへッ ドパイプに 接合された車体フレームを有し、 カム駆動される吸気用プッシュロッ ド および排気用プッシュロッ ドを介してそれそれ吸気弁および排気弁を開 閉駆動するエンジンが前記車体フレームの下部に沿って備るェンジン付 き小型二輪車において、 前記エンジンのクランク軸の方向を車両の前後 方向とし、 このクランク軸と平行で且つその上方に吸排気用の単一カム 軸を設けたことを特徴とするエンジン付き小型二輪車。
2 . 前記吸気弁および排気弁にそれそれ連通する吸気通路および排気通 路の軸方向を車両の前後方向としたことを特徴とする請求項 1に記載の エンジン付き小型二輪車。
3 . 前記吸気用プッシュロッ ドおよび排気用プッシュロッ ドの間に前記 吸気通路を通したことを特徴とする請求項 1または 2に記載のエンジン 付き小型二輪車。
4 . 前記車体フレームは左右一対で構成され、 前記エンジンの吸気弁お よび排気弁の弁座位置が車体前後方向にずれているとともに、 前記プッ シュロッ ドの上端部を収容するへッ ドカバ一が前記左右の車体フレーム 間に配置されたことを特徴とする請求項 1、 2または 3に記載のェンジ ン付き小型二輪車。
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