特許 6897212 エンジンの排気浄化装置及び車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6897212

(24)【登録日】2021年6月14日

(45)【発行日】2021年6月30日

(54)【発明の名称】エンジンの排気浄化装置及び車両

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/34 20060101AFI20210621BHJP

   F02F 1/24 20060101ALI20210621BHJP

   F02F 1/42 20060101ALI20210621BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/34 G

   F01N3/34 301J

   F02F1/24 Z

   F02F1/42 B

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-58543(P2017-58543)

(22)【出願日】2017年3月24日

(65)【公開番号】特開2018-162668(P2018-162668A)

(43)【公開日】2018年10月18日

【審査請求日】2020年1月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121083

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 宏義

(74)【代理人】

【識別番号】100138391

【弁理士】

【氏名又は名称】天田 昌行

(74)【代理人】

【識別番号】100132067

【弁理士】

【氏名又は名称】岡田 喜雅

(72)【発明者】

【氏名】村松 剛吉

(72)【発明者】

【氏名】小林 勇太郎

(72)【発明者】

【氏名】杉 芳典

【審査官】 楠永 吉孝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２９１９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８５２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５３−０１５５２７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００１−２３４７５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３０１３２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１４０６６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６１３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２８５９７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／３０〜 ３／３４

Ｆ０２Ｆ １／２４〜 １／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダヘッドカバー上で隣り合う気筒間に配置される二次エアリードバルブと、
排気ポートに二次エアを導入するために前記二次エアリードバルブの下方に設けられる二次エアポートと、
前記二次エアリードバルブを収容する収納室と、を備え、
前記二次エアリードバルブは、
板厚方向に貫通した開口部を有する板状の台座部と、
前記開口部を開閉するリード部と、
前記リード部の動きを規制するストッパ部と、を有し、
前記台座部は、前記開口部を横切る柱部を有し、
前記開口部は、前記二次エアポートに向かって開口され、
前記柱部は、前記二次エアポートに重ならないように設けられ、
前記収納室は、前記ストッパ部側を下方に向けて前記二次エアリードバルブを収容し、
前記二次エアポートは、前記シリンダヘッドカバー及びシリンダヘッドを鉛直方向に貫通する貫通孔で形成され、前記収納室の後方側でかつ前記収納室の左右一方側に偏って配置され、前記ストッパ部の先端の直下に位置し、
エンジン上面視において、前記二次エアポートと前記ストッパ部は、一部が重なり、
前記二次エアポートと前記収納室は、全て重なっていることを特徴とするエンジンの排気浄化装置。

【請求項2】

前記収納室の後端は、前記二次エアポートと前記ストッパ部の先端よりも前記エンジン後方に位置し、前記収納室の後端と前記ストッパ部の先端との間に隙間を有していることを特徴とする請求項１に記載のエンジン排気浄化装置。

【請求項3】

前記柱部は、前記開口部の長手方向の中央を横切るように設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のエンジンの排気浄化装置。

【請求項4】

前記リード部は、前記開口部の外周側に位置する前記台座部の端面に接触するように設けられ、
前記柱部の前記リード部側の端面は、前記台座部の端面と同一面となる位置に設けられ、
前記台座部の端面及び前記柱部の前記リード部側の端面は、弾性部材を介して前記リード部に接触することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれかに記載のエンジンの排気浄化装置と、
クイックシフト装置と、を備えることを特徴とする車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの排気浄化装置及び車両に関する。

【背景技術】

【0002】

車両用のエンジンにおいては、排気の浄化を促進するための排気浄化装置として、排気ポートに二次空気を導入する二次空気供給系を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、シリンダヘッドの上部にリード弁を備えたリード室が設けられている。リード室の上流側は大気に連通しており、リード室の下流側は排気ポートに連通している。リード弁は、エンジンの運転によって発生する排気脈動圧によって開かれ、二次空気が排気ポートに導入される。この結果、排気と二次空気とが混合され、排気中の未燃有害成分の燃焼が促進される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第３３３００１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、排気通路の上流でアフターバーンが発生してリード弁に過大な圧力が加わると、リード弁が変形して弁体としての機能を果たさなくなるおそれがある。この結果、排気の浄化を促進するという効果が十分に得られなくなることが想定される。

【0005】

特許文献１では、高温の排気からリード弁を保護するために、リード弁の下流側に別部品の遮熱板が設けられている。上記した過大な圧力に対しても、別部品を追加してリード弁を保護することが考えられるが、別部品を追加することによるエンジンの大型化や、二次空気供給量の減少の可能性がある。また、単純に部品点数が増えるので、コスト、重量、組付工数の観点からあまり好ましくない。

【0006】

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、二次エアの供給量に影響を与えることなく二次エアリードバルブの変形を抑制すると共に、簡易な構成で排気ガスの浄化を促進することが可能なエンジンの排気浄化装置及び車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るエンジンの排気浄化装置は、シリンダヘッドカバー上で隣り合う気筒間に配置される二次エアリードバルブと、排気ポートに二次エアを導入するために前記二次エアリードバルブの下方に設けられる二次エアポートと、前記二次エアリードバルブを収容する収納室と、を備え、前記二次エアリードバルブは、板厚方向に貫通した開口部を有する板状の台座部と、前記開口部を開閉するリード部と、前記リード部の動きを規制するストッパ部と、を有し、前記台座部は、前記開口部を横切る柱部を有し、前記開口部は、前記二次エアポートに向かって開口され、前記柱部は、前記二次エアポートに重ならないように設けられ、前記収納室は、前記ストッパ部側を下方に向けて前記二次エアリードバルブを収容し、前記二次エアポートは、前記シリンダヘッドカバー及びシリンダヘッドを鉛直方向に貫通する貫通孔で形成され、前記収納室の後方側でかつ前記収納室の左右一方側に偏って配置され、前記ストッパ部の先端の直下に位置し、エンジン上面視において、前記二次エアポートと前記ストッパ部は、一部が重なり、前記二次エアポートと前記収納室は、全て重なっていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、二次エアの供給量に影響を与えることなく二次エアリードバルブの変形を抑制すると共に、簡易な構成で排気ガスの浄化を促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン及びその周辺構成を示す左側面図である。

【図2】図１に示すエンジンのＡ矢視図である。

【図3】図１に示すエンジンのＢ矢視図である。

【図4】図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【図5】本実施の形態に係るリードバルブアセンブリを示す図である。

【図6】図５ＢのＤ−Ｄ線に沿う断面図である。

【図7】図４に示す二次エアリードバルブ周辺の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下においては、本発明をスポーツタイプの自動二輪車（車両）に適用した例について説明するが、適用対象はこれに限定されることなく変更可能である。例えば、本発明を他のタイプの自動二輪車や、バギータイプの自動三輪車、自動四輪車等に適用してもよい。また、方向について、車両前方を矢印ＦＲ、車両後方を矢印ＲＥ、車両左方を矢印Ｌ、車両右方を矢印Ｒでそれぞれ示す。また、以下の各図では、説明の便宜上、一部の構成を省略している。

【0011】

図１を参照して、本実施の形態に係る自動二輪車の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る自動二輪車のエンジン及びその周辺構成を示す左側面図である。

【0012】

図１に示すように、自動二輪車１は、パワーユニット、電装系等の各部を搭載する車体フレーム１０にエンジン２を懸架して構成される。エンジン２は、例えば、並列４気筒の水冷式エンジンで構成される。エンジン２は、左右に延びるクランクシャフト等の各種軸（不図示）をクランクケース２０に収容して構成される。

【0013】

クランクケース２０は、上下割で構成され、その上側部分は、シリンダブロック２１と一体的に形成される。シリンダブロック２１の上部には、下側から順に、シリンダヘッド２２及びシリンダヘッドカバー２３が設けられる。シリンダブロック２１内にはピストン（不図示）が設けられ、シリンダヘッド２２内には後述する動弁機構（図４参照）が収容される。また、シリンダヘッドカバー２３の上部には、エンジン２の排気ポート５２（図４参照）に二次エアを導入して排気の浄化を促進する排気浄化装置４が設けられる。

【0014】

クランクケース２０の下部には、オイルパン２４が設けられる。また、クランクケース２０の左側面には、クランクケース２０の割面を跨ぐようにマグネトカバー２５が設けられる。マグネトカバー２５の後方には、スプロケット（不図示）を覆うスプロケットカバー２６が設けられる。

【0015】

車体フレーム１０は、アルミ鋳造で形成されるツインスパータイプのフレームであり、上記のようにエンジン２を懸架することで、車体全体として剛性が得られるように構成される。車体フレーム１０は、全体として、前方から後方に向かって延在し、後端側で下方に向かって湾曲した形状を有している。

【0016】

具体的に車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１１から後方に向かって左右二股に分岐して延びるヘッドフレーム１２と、ヘッドフレーム１２から車体後方に向って斜め下方に延びる左右一対のタンクレール１３と、タンクレール１３の後端から下方に延びるボディフレーム１４とを備えている。

【0017】

ヘッドパイプ１１には、ステアリングシャフト（不図示）を介して左右一対のフロントフォーク（不図示）が操舵可能に支持される。ヘッドフレーム１２は、下方に向かって突出する左右一対のブラケット部１２ａを有し、当該ブラケット部１２ａでエンジン２の前側（シリンダヘッド２２）を支持する。タンクレール１３は、中空断面形状を有する筒状に形成される。タンクレール１３の上部には、燃料タンク（不図示）が配置される。

【0018】

ボディフレーム１４は、各タンクレール１３の後端から下方に延びる一対のフレーム部１４ａの上下端部を車幅方向で連結して構成される。ボディフレーム１４の上下端部において、エンジン２の後側（クランクケース２０の後部）が支持される。また、ボディフレーム１４の鉛直方向の略中央部分には、スイングアーム１５を揺動可能に支持するピボット部１４ｂが形成されている。

【0019】

スイングアーム１５は、ピボット部１４ｂから後方に向かって延びている。スイングアーム１５の後端には後輪（不図示）が回転可能に支持される。スイングアーム１５とボディフレーム１４の間には、リヤサスペンション１６が設けられている。リヤサスペンション１６は、一端がボディフレーム１４の上端側に支持され、他端がリヤサスペンションリンク１７を介してスイングアーム１５の前側下方に支持される。

【0020】

また、シリンダヘッド２２の前面に設けられる各排気口には、エキゾーストパイプ１８及びマフラ１９が接続される。エキゾーストパイプ１８は、各排気口から下方に向かって複数本（本実施の形態では４本）延び、エンジン２の前下方で後方に屈曲した後、１本にまとめられる。

【0021】

また、エンジン２の左側面には、クイックシフト装置３の一部を構成するシフトペダル３０が設けられている。シフトペダル３０は、回転軸となる軸部３１から後方に延びるレバー部３２と、レバー部３２の後端から左方に突出するペダル部３３とによって構成される。軸部３１は、オイルパン２４の側面から左方に突出するように形成されており、左右方向が軸方向となっている。シフトペダル３０は、軸部３１を中心に上下に揺動可能となるようにオイルパン２４に取り付けられる。

【0022】

シフトペダル３０には、シフトペダル３０の動作を変速機（不図示）に伝達するリンク機構の一部として、シフトロッド３４が取り付けられる。シフトロッド３４は、スプロケットカバー２６の側方を跨ぐように、略鉛直方向に延びている。シフトロッド３４の下端は、シフトペダル３０に連結される。具体的にシフトロッド３４の下端は、シフトペダル３０の基端側であって、軸部３１より後方（ペダル部３３側）のレバー部３２の側面に揺動可能に支持される。

【0023】

シフトロッド３４は、クランクケース２０の上端近傍まで延びている。シフトロッド３４の先端には、シフトリンク３５の一端が揺動可能に連結されている。本実施の形態では、シフトロッド３４とシフトリンク３５とを合わせてリンク機構と呼ぶことにする。シフトリンク３５の他端は、クランクケース２０内に設けられるシフトシャフト（不図示）に固定される。

【0024】

また、シフトロッド３４の軸方向略中央には、シフトロッド３４のストローク量や荷重を検出するセンサ３６が設けられる。センサ３６の検出値は、例えば、図示しないＥＣＵ（Electronic Control Unit）に送られ、点火遅角や点火カット等のエンジン制御に用いられる。

【0025】

このように構成されるクイックシフト装置３では、乗員によりシフトペダル３０が操作されると、リンク機構（シフトロッド３４及びシフトリンク３５）を介してシフトシャフトが回動される。このとき、シフトロッド３４のストローク量や荷重がセンサ３６によって検出され、一時的に点火遅角又は点火カット制御が実施される。また、シフトシャフトの回動動作は、クランクケース２０内の変速機構に伝達される結果、変速ギヤの組み合わせが切替えられる。これらにより、クラッチの操作を必要とすることなく、シフトチェンジ時の変速機構にかかる負荷を低減して、円滑なシフト操作を実施することが可能である。

【0026】

ところで、従来より、内燃機関の排気系に二次空気を供給して排気中の未燃有害成分の燃焼を促進する二次エア供給装置が知られている。二次エア供給装置には排気ガスの逆流を防止するために二次エアリードバルブが設けられており、二次エアリードバルブは、絶えず一定の圧力にさらされている。

【0027】

二次エアリードバルブは、例えば極薄の金属板で形成されるリードを有しており、エンジン運転中に当該リードに過大な圧力が加わることが想定される。この結果、リードが変形してしまい、二次エアリードバルブとしての機能が果たされなくなるおそれがある。

【0028】

過大な圧力が発生する要因として、例えば排気通路内で燃料が爆発するアフターバーンが考えられる。アフターバーンが発生する要因の１つにエンジンの失火がある。エンジンの失火は、例えばエンジン冷機時、点火プラグの汚れや劣化、空燃比の異常等によって引き起こされるものである。

【0029】

アフターバーンは、例えばスロットルバルブを全開にしてエンジンを運転している状態でスロットルバルブを急速に全閉状態にしたときに起こり易い。このような運転をすると、それまで吸気ポートに付着していた燃料がシリンダ内に流入することにより混合気が一時的に濃くなる。

【0030】

この結果、燃焼室内で混合気が一時的にリッチな状態（濃い状態）で失火が生じ、排気通路内に多量の未燃混合気が排出されてしまう。このとき、排気通路内に二次エアが噴射されると、未燃混合気と二次空気とが混合されて適性な空燃比となって爆発的な燃焼、いわゆるアフターバーンが発生する。なお、上記したアフターバーンは、その発生要因の一例を示すものであり、上記の要因に限定されるものではない。

【0031】

排気通路の比較的上流側でアフターバーンが発生すると、燃焼圧が、排気ポートと二次エアリードバルブとを連通する二次エアポートを通じてリードに到達してしまう結果、上記のようなリードの変形という事態が発生し得る。

【0032】

特に、クイックシフト装置が適用されるエンジンにあっては、変速時の負荷を軽減して円滑なシフト操作を実現するため、意図的に点火カット又は点火遅角を実施するように制御される。すなわち、エンジンの失火状態が意図的につくられるため、上記のようなアフターバーンが発生し易くなっている。

【0033】

二次エアリードバルブに対して過大な圧力が加わるのを抑制するために、別部品を追加して二次エアリードバルブを保護することも考えられる。しかしながら、別部品を追加することに伴うシリンダヘッドカバーの大型化や、二次エア供給量の減少の可能性がある。また、単純に部品点数が増えるので、コスト、重量、組付工数の観点からあまり好ましくない。

【0034】

そこで、本件発明者等は、二次エアリードバルブの形状に着目し、二次エアの供給量に影響を与えることなく二次エアリードバルブの変形を抑制すると共に、簡易な構成で排気ガスの浄化を促進することに想到した。以下、本実施の形態に係るエンジンの排気浄化装置の詳細について説明する。

【0035】

次に、図２から図４を参照して、本実施の形態に係るエンジンのシリンダヘッド周辺の構成について説明する。図２は、図１に示すエンジンのＡ矢視図である。図２は説明の便宜上、一部の構成を省略している。図３は、図１に示すエンジンのＢ矢視図である。図４は、図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

【0036】

図２及び図３に示すように、シリンダヘッドカバー２３の上部には、エンジン２の排気ポート５２（図４参照）に二次空気を導入して排気の浄化を促進する排気浄化装置４が設けられている。

【0037】

上記したようにエンジン２は、並列４気筒のエンジンであり、排気浄化装置４は、シリンダヘッドカバー２３上で車幅方向に隣り合う気筒間に配置されている。より具体的に排気浄化装置４は、左側の２気筒間に１つ、右側の２気筒間に１つ、合計２つ設けられている。２つの排気浄化装置４は、同一構成のため、便宜上共通の符号を示して説明する。

【0038】

排気浄化装置４は、シリンダヘッドカバー２３の上面に形成される二次エアリードバルブ収納室５（以下、単に収納室５と記す）にリード部４３（図４参照）等の弁体（後述する二次エアリードバルブ４０（図５参照））を収容し、収納室５に二次エアリードバルブカバー４１（以下、カバー部材４１と記す）で蓋をして構成される。カバー部材４１には、ホース４８を介してカットバルブ４９が接続され、カットバルブ４９の先には、図示しないホースを介してエアクリーナ（不図示）に接続される。なお、排気浄化装置４の詳細については後述する。

【0039】

図４に示すように、シリンダヘッド２２内には、動弁機構が収容されている。具体的にシリンダヘッド２２の下部には、シリンダブロック２１（図１参照）との間で燃焼室５０が形成されており、当該燃焼室５０には、吸気ポート５１及び排気ポート５２が連通している。吸気ポート５１は、シリンダヘッド２２の後面に連通する一方、排気ポート５２は、シリンダヘッド２２の前面に連通している。また、詳細は後述するが、各排気ポート５２と収納室５とは、排気浄化装置４の下方に設けられる二次エアポート５３によって連通されている。

【0040】

燃焼室５０の上部には、動弁機構の一部として、吸気バルブ５４及び排気バルブ５５が設けられている。シリンダヘッド２２の後側（吸気ポート５１側）に吸気バルブ５４が配置され、シリンダヘッド２２の前側（排気ポート５２側）に排気バルブ５５が配置されている。吸気バルブ５４及び排気バルブ５５は上下に延びており、各バルブにはそれぞれバルブスプリング５６、５７が設けられている。吸気バルブ５４及び排気バルブ５５は、バルブスプリング５６、５７によって常時上方向（閉方向）に付勢されている。

【0041】

吸気バルブ５４の上方には、吸気バルブ５４の開閉を制御する吸気カムシャフト５８及び吸気ロッカーアーム５９が設けられている。同様に、排気バルブ５５の上方には、排気バルブ５５の開閉を制御する排気カムシャフト６０及び排気ロッカーアーム６１が設けられている。吸気カムシャフト５８及び排気カムシャフト６０は、車幅方向に延びており、シリンダヘッド２２及びシリンダヘッドカバー２３の合わせ面上に配置されている。

【0042】

吸気カムシャフト５８及び排気カムシャフト６０には、それぞれ吸気カム６２及び排気カム６３が設けられている。吸気カムシャフト５８の回転に伴って吸気カム６２が吸気ロッカーアーム５９に接触することにより、吸気ロッカーアーム５９を介して吸気バルブ５４が下方に押し下げられ、吸気バルブ５４が開かれる。同様に、排気カムシャフト６０の回転に伴って排気カム６３が排気ロッカーアーム６１に接触することにより、排気ロッカーアーム６１を介して排気バルブ５５が下方に押し下げられ、排気バルブ５５が開かれる。

【0043】

このように、吸気バルブ５４の開閉によって吸気ポート５１から燃焼室５０への混合気の流入が制御される一方、排気バルブ５５の開閉によって燃焼室５０から排気ポート５２への排気ガスの流出が制御される。

【0044】

次に、図３から図７を参照して、本実施の形態に係る二次エアリードバルブの詳細構成について説明する。図５は、本実施の形態に係るリードバルブアセンブリを示す図である。図５Ａはリードバルブアセンブリを下方（排気ポート側）から見た斜視図であり、図５Ｂはリードバルブアセンブリの平面図である。なお、図５では説明の便宜上、一対のリード部のうち、一方を省略している。図６は、図５ＢのＤ−Ｄ線に沿う断面図である。図７は、図４に示す二次エアリードバルブ周辺の部分拡大図である。

【0045】

図５及び図６に示すように、二次エアリードバルブ４０は、排気ポート５２（図４参照）に対する二次空気の導入を制御する弁体であり、板状の台座部４２に一対のリード部４３及び一対のストッパ部４４をネジ４５で固定して構成される。すなわち、１つの二次エアリードバルブ４０に対して２つの弁体（リード部４３）が設けられている。

【0046】

台座部４２は、板部材４６の表面全体を覆うように弾性部材４７を焼き付けて形成され、平面視略正方形状を有している。板部材４６は例えば金属板で形成され、弾性部材４７はゴム等の弾性を有する材料で形成される。なお、板部材４６及び弾性部材４７の材質は、これらに限定されず、適宜変更が可能である。板部材４６の上面外周、下面及び側面は、弾性部材４７によって覆われている。弾性部材４７の上面及び下面には、台座部４２の外周に沿って厚み方向に突出する環状突部４７ａが形成されている。

【0047】

台座部４２には、板厚方向に貫通する一対の開口部４２ａが左右に並んで形成されている。開口部４２ａは、平面視矩形状に形成され、長手方向が前後に向いている。詳細は後述するが、開口部４２ａは、二次エアポート５３（図４参照）に向かって開口されている。また、台座部４２には、当該開口部４２ａを前後２つに分断する柱部４２ｂが形成されている。

【0048】

柱部４２ｂは、開口部４２ａの長手方向の略中央を横切るように左右に延びている。この柱部４２ｂによって、台座部４２全体の強度が高められている。開口部４２ａ及び柱部４２ｂは、台座部４２の前後方向の中心に対して後方に偏った位置に設けられている。また、各開口部４２ａの前方では、板部材４６の一部が下面側に露出されており、露出された部分には、板厚方向に貫通するネジ穴４６ａが形成されている。

【0049】

台座部４２には、開口部４２ａを開閉するリード部４３と、当該リード部４３の動きを規制するストッパ部４４と、が固定される。リード部４３は、台座部４２に比べて薄い金属板で形成され、所定のバネ性を有する。リード部４３は、開口部４２ａより大きい外形を有する平面視矩形状に形成される。リード部４３の長手方向一端側には、ネジ４５を挿通可能な貫通穴（不図示）が形成されている。

【0050】

ストッパ部４４は、リード部４３に比べて十分に厚い金属板により、平面視でリード部４３と略同形の矩形状に形成される。ストッパ部４４の長手方向一端側には、リード部４３の貫通穴に対応して、ネジ４５を挿通可能な貫通穴（不図示）が形成される。台座部４２のネジ穴に下面側からリード部４３及びストッパ部４４をネジ４５で共締めすることで、リード部４３及びストッパ部４４の長手方向一端側が台座部４２に固定される。すなわち、リード部４３の長手方向一端側が固定端であり、他端側が自由端となっている。

【0051】

図６に示すように、リード部４３は、開口部４２ａの外周側に位置する台座部４２の端面４７ｂに接触するように設けられている。また、柱部４２ｂのリード部４３側の端面４７ｃは、台座部４２の端面４７ｂと同一面となる位置に設けられている。すなわち、台座部４２の端面４７ｂ及び柱部４２ｂのリード部４３側の端面４７ｃは、弾性部材４７を介してリード部４３に接触している。

【0052】

また、ストッパ部４４は、図６に示す側面視において他端側が台座部４２の下面から離れる方向に湾曲した形状を有している。具体的にストッパ部４４は、後方に向かうに従って下方に傾斜しており、その先端が更に下方に向かって湾曲している。更にストッパ部４４の上面（リード部４３側の表面）には、所定厚みのクッション部材４４ａが貼り付けられている。クッション部材４４ａは、例えばゴム等の弾性材料で形成され、側面視において、柱部４２ｂの前側の端部からリード部４３の先端（自由端）に至る範囲で設けられている。なお、クッション部材４４ａの材質は、これらに限定されず、適宜変更が可能である。

【0053】

このように構成される二次エアリードバルブ４０は、図３及び図７に示すように、ストッパ部４４側を下方に向けて収納室５に収容される。具体的に収納室５は、台座部４２を収容する第１凹部５ａと、ストッパ部４４を収容する第２凹部５ｂとによって構成される。

【0054】

第１凹部５ａは、台座部４２の外形と略同一の平面視正方形状を有し、シリンダヘッドカバー２３の上面から下方に向かって所定深さで凹むように形成される。第１凹部５ａの深さは、環状突部４７ａを含んだ台座部４２の厚みより僅かに小さく設定されている。第１凹部５ａの底面には、一対のストッパ部４４に対応して、一対の第２凹部５ｂが左右に並んで形成されている。第２凹部５ｂは、前後方向に長い平面視矩形状を有し、第１凹部５ａの底面から下方に向かって所定深さで凹むように形成される。第２凹部５ｂの底面高さが、ストッパ部４４の最下端部と略一致している。

【0055】

また、第２凹部５ｂの底面には、排気ポート５２（図４参照）に二次エアを導入するための二次エアポート５３が形成されている。二次エアポート５３は、シリンダヘッドカバー２３及びシリンダヘッド２２を鉛直方向に貫通する貫通孔で形成され、上端が第２凹部５ｂに連通する一方、下端が排気ポート５２に連通している。

【0056】

二次エアポート５３は、第２凹部５ｂの後方側で且つ第２凹部５ｂの左右一方側に偏って配置されており、ストッパ部４４の先端の直下に位置している。すなわち、エンジン上面視において、二次エアポート５３は、ストッパ部４４の少なくとも一部に重なるように配置されている。また、図３に示すように、柱部４２ｂは、エンジン上面視で二次エアポート５３に重ならない位置に設けられている。

【0057】

このように、二次エアリードバルブ４０が収納室５に収容された状態で、カバー部材４１は、台座部４２の外周部分を厚み方向に押し付けるように取り付けられる。このとき、弾性部材４７の環状突部４７ａが押し潰されるため、台座部４２のシール性が高められている。このようにして、エンジン２の排気浄化装置が構成される。

【0058】

次に、二次エアリードバルブ４０の動作について説明する。図６及び図７に示すように、二次エアリードバルブ４０が閉じられた状態においては、リード部４３が台座部４２（弾性部材４７）の端面に接触しており、開口部４２ａが塞がれている。

【0059】

エンジン２の運転によって排気脈動圧（負圧）が発生すると、リード部４３の自由端側が台座部４２の端面から離れる方向に撓む。これにより、開口部４２ａが開放され、二次エアリードバルブ４０が開放された状態となる。そして、エアクリーナ（不図示）からの吸入空気（二次エア）が、収納室５及び二次エアポート５３を通じて排気ポートに導入される（図７中実線矢印参照）。この結果、排気と二次エアとが混合され、排気中の未燃有害成分の燃焼を促進させることが可能である。

【0060】

なお、柱部４２ｂは、開口部４２ａの開口面積に影響与えない幅で、かつ、二次エアの流入を妨げない位置に形成されているため、二次エアの一定の供給量を確保することが可能となっている。また、二次エアポート５３の開口端（上端）がストッパ部４４によって完全に覆われない位置に設けられているため、二次エアの供給が妨げられず、スムーズに二次エアを排気ポート５２に供給することができる。

【0061】

また、リード部４３の自由端側は、図６及び図７の二点鎖線に示すように、ストッパ部４４（クッション部材４４ａ）に接触して、ストッパ部４４の湾曲形状にならって変形する。すなわち、リード部４３の動きがストッパ部４４によって規制される。上記したように、クッション部材４４ａは、ゴム等の弾性材料で形成されるため、リード部４３がクッション部材４４ａに接触したときの衝撃を和らげることが可能である。よって、開口部４２ａが開放されたときのリード部４３の振動や接触音、更には、リード部４３に傷が付くこと（摩耗等）を防止できる。

【0062】

なお、排気脈動圧がなくなると、リード部４３は、そのバネ性によって開口部４２ａを塞ぐように元の形状に戻ろうとする。このときもリード部４３は、台座部４２の端面であるゴム製の弾性部材４７に接触するため、上記と同様に接触時の衝撃が和らげられている。

【0063】

また、上記したアフターバーン等によって、排気ポート５２側の圧力（燃焼圧）が二次エアポート５３を通じて収納室５内に到達すると（図７中破線矢印参照）、リード部４３は、燃焼圧によって開口部４２ａの外縁に押し付けられる。このとき、リード部４３は、開口部４２ａの外周側の弾性部材４７だけでなく、柱部４２ｂに相当する弾性部材４７にも接触する。すなわち、リード部４３の変形量が最も大きくなると予想される開口部４２ａの中央位置に柱部４２ｂを設け、当該柱部４２ｂでリード部４３を支えることにより、リード部４３の変形量を大きく抑制することができる。

【0064】

また、二次エアポート５３の開口端とストッパ部４４が重なるように配置されることで、アフターバーンによって生じた燃焼圧が二次エアポート５３を通じて収納室５内に到達した際、最初にストッパ部４４で燃焼圧を受けることができる。よって、燃焼圧の一部がストッパ部４４によって遮られ、燃焼圧が直接リード部４３に到達し難くなる。この結果、燃焼圧によるリード部４３の変形を抑制することが可能である。

【0065】

また、二次エアポート５３の開口端とストッパ部４４は、一部が重なって配置されるため、二次エアポート５３の開口端がストッパ部４４によって完全に覆われることがない。よって、二次エアリードバルブ４０が開放される際には、二次エアの供給が妨げられず、スムーズに二次エアを二次エアポート５３に供給することができる。

【0066】

以上説明したように、本実施の形態によれば、リード部４３を支持する台座部４２の開口部４２ａを横切るように柱部４２ｂを設けたことにより、既存のエンジン構成を大きく変更することなくリード部４３の変形を抑制することが可能である。また、柱部４２ｂと二次エアポート５３との位置関係を考慮したことにより、開口面積の減少を最小限に抑えつつ、二次エアの供給量が確保することができる。このように、二次エアの供給量に影響を与えることなく二次エアリードバルブ４０の変形を抑制すると共に、簡易な構成で排気ガスの浄化を促進することができる。

【0067】

なお、上記実施の形態では、車両として自動二輪車１を例にして説明したが、この構成に限定されない。例えば、自動四輪車や自動三輪車等の他のタイプの車両であってもよい。

【0068】

また、上記実施の形態では、並列４気筒のエンジン２を例にして説明したが、この構成に限定されない。例えば、エンジン２は、単気筒や２気筒、３気筒、５気筒以上のエンジンで構成されてもよく、各気筒の配置も並列に限らず適宜変更が可能である。

【0069】

また、上記実施の形態では、車体フレーム１０をツインスパータイプのフレームで構成したが、この構成に限定されない。車体フレーム１０は、例えばダイヤモンドフレームであってもよい。

【0070】

また、上記実施の形態では、動弁機構がＤＯＨＣ（Double OverHead Camshaft）式の動弁機構で構成される場合について説明したが、この構成に限定されない。例えば、ＳＯＨＣ（Single OverHead Camshaft）式の動弁機構を採用してもよい。

【0071】

また、上記実施の形態では、動弁機構が、ロッカーアームを介して吸排気バルブを開閉する構成としたが、この構成に限定されない。動弁機構は、ロッカーアームを介さず、カムで直に吸排気バルブを開閉させてもよい。

【0072】

また、上記実施の形態では、排気浄化装置４が、１つの台座部４２に対して２つのリード部４３を固定して構成される場合について説明したが、この構成に限定されない。排気浄化装置４は、１つの台座部４２に対して１つのリード部４３を設ける構成であってもよい。

【0073】

また、上記実施の形態では、２つの気筒に対して１つの二次エアリードバルブ４０を設ける構成としたが、この構成に限定されない。二次エアリードバルブ４０は、１つの気筒に対して１つずつ設けられてもよい。

【0074】

また、上記実施の形態では、シリンダヘッドカバー２３に二次エアリードバルブ４０を設ける構成としたが、この構成に限定されない。二次エアリードバルブ４０は、例えばシリンダヘッド２２に設けられてもよい。

【0075】

また、上記実施の形態では、柱部４２ｂが開口部４２ａの長手方向の中央を横切るように設けられる構成としたが、この構成に限定されない。柱部４２ｂが設けられる位置は、適宜変更が可能である。

【0076】

また、上記実施の形態では、エンジン上面視において、二次エアポート５３とストッパ部４４は、一部が重なる場合について説明したが、この構成に限定されない。二次エアポート５３全体がストッパ部４４に重なってもよい。

【0077】

また、上記実施の形態では、クイックシフト装置３を備えた自動二輪車１を例に挙げている。上記したように、クイックシフト装置３を備えた自動二輪車１は、意図的に点火カット等が実施されるのでアフターバーンが発生し易い。このため、本発明によるリード部４３変形抑制の効果を大きく得ることが可能である。しかしながら、これに限定されず、適宜変更が可能である。クイックシフト装置３は、必ずしも備えられなくてよく、通常のシフト装置を備える自動二輪車であってもよい。

【0078】

また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。

【0079】

また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。更には、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。

【産業上の利用可能性】

【0080】

以上説明したように、本発明は、二次エアの供給量に影響を与えることなく二次エアリードバルブの変形を抑制すると共に、簡易な構成で排気ガスの浄化を促進することができるという効果を有し、特に、自動二輪車のエンジンの排気浄化装置に有用である。

【符号の説明】

【0081】

１ 自動二輪車
２ エンジン
２３ シリンダヘッドカバー
３ クイックシフト装置
４ 排気浄化装置
４０ 二次エアリードバルブ
４１ 二次エアリードバルブカバー（カバー部材）
４２ 台座部
４２ａ 開口部
４２ｂ 柱部
４３ リード部
４４ ストッパ部
４７ 弾性部材
５ 二次エアリードバルブ収納室（収納室）
５２ 排気ポート
５３ 二次エアポート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】