JP2008031972A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】シリンダが形成されたシリンダブロックの嵩の増加を抑えながら、効率の良い潤滑油の戻しを行い、また、設計自由度を上げることができる潤滑油の戻し通路を形成する内燃機関を提供する。
【解決手段】いわゆるオーバーヘッドカム機構を有し、内部にバルブ開閉機構（カムシャフト５１等）が配設されるカム室７０に撒布した潤滑油の、クランク室３４ａへの戻し通路（第１および第２カムチェーン室４８，４９）を有するエンジン３０において、カム室７０の壁面の一部に、潤滑油を第１カムチェーン室４８に向けて流れるように傾けてなる傾斜壁部７１を形成し、この傾斜壁部７１により、カム室７０を含むシリンダヘッド３２に形成されるエアジャケット８０に冷却風を流入させる下部導風部８１を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、シリンダが地面に対して略平行になるように車体に取り付けられる内燃機関に関する。

シリンダが地面に対して略平行になるように車体に取り付けられる内燃機関、すなわち、水平シリンダ配置型の内燃機関において、シリンダヘッドに配設されたカムシャフト等のバルブ開閉機構を潤滑した潤滑油をクランクケースに戻すために、このシリンダヘッドおよびシリンダブロックを貫通する潤滑油戻し通路が形成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２９３３４８号公報（第５頁、第３図）

しかしながら、特に小型車両の内燃機関においては、嵩の増加を抑えながら、より効率の良い潤滑油戻し通路を形成することが期待されるところである。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、シリンダが形成されたシリンダブロックの嵩の増加を抑えながら、効率の良い潤滑油の戻しを行い、また、設計自由度を上げることができる潤滑油の戻し通路を形成する内燃機関を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、第１の本発明に係る内燃機関（例えば、実施形態におけるエンジン３０）は、車両（例えば、実施形態における自動二輪車１）に搭載されるいわゆるオーバーヘッドカム機構を有し、内部にバルブ開閉機構（例えば、実施形態におけるカムシャフト５１等）が配設されるカム室に撒布した潤滑油の、クランク室への戻し通路を有するものである。この内燃機関は、カム室の壁面の一部に、潤滑油を戻し通路に向けて流れるように傾けてなる傾斜壁（例えば、実施形態における傾斜壁部７１）が形成される。そして、この傾斜壁は、カム室を含むシリンダヘッドに形成されるエアジャケットに冷却風を流入させる通路（例えば、実施形態における下部導風部８１）を形成する。

また、第２の本発明に係る内燃機関も、車両に搭載されるいわゆるオーバーヘッドカム機構を有し、内部にバルブ開閉機構が配設されるカム室に撒布した潤滑油の、クランク室への戻し通路を有するものである。この内燃機関は、カム室の壁面の一部に、潤滑油を戻し通路に向けて流れるように傾けてなる傾斜壁が形成され、この傾斜壁は、カム室を含むシリンダヘッドに形成される点火プラグの差込口（例えば、実施形態における走行風導入口８１ｂ）を形成する。

このような第１および第２の本発明に係る内燃機関において、戻し通路が、カムチェーン室（例えば、実施形態における第１および第２カムチェーン室４８，４９）とすることができる。

また、このような第１および第２の本発明に係る内燃機関は、シリンダが、地面に対して水平近くまで前傾しているものであって、傾斜壁が、カム室の下部に設けられているものとすることができる。

さらに、第３の本発明に係る内燃機関も、車両に搭載されるいわゆるオーバーヘッドカム機構を有し、シリンダが、地面に対して水平近くまで前傾しており、内部にバルブ開閉機構が配設されるカム室に撒布した潤滑油の、クランク室への戻し通路を有するものである。この内燃機関は、戻し通路が、カムチェーン室であり、このカムチェーン室の下方壁部の一部に凹状に形成した潤滑油の油溜まり部（例えば、実施形態における油溜まり室４９ｂ）を設け、この油溜まり部に油温センサが配設される。

このような第３の本発明に係る内燃機関において、油温センサのガード（例えば、実施形態における油温センサガード７３）が、シリンダを有するシリンダブロックの下部に、このシリンダブロックと一体に形成することができる。

第１の本発明に係る内燃機関を以上のように構成すると、シリンダ（シリンダブロック）の嵩の増加を抑えながら、潤滑油の戻し通路を形成するとともに、エアジャケットの冷却風通路を形成する傾斜壁を潤滑油が流れるので、一つの壁部に、複数の効果を持たせることができ、設計効率が上がるとともに、潤滑油の冷却効率も高めることができる。

また、第２の本発明に係る内燃機関を以上のように構成すると、シリンダ（シリンダブロック）の嵩の増加を抑えながら、潤滑油の戻し通路を形成するとともに、点火プラグの差込口を形成する傾斜壁を潤滑油が流れるので、一つの壁に、複数の効果を持たせることができ、設計効率が上がるとともに、差込口の間口が広がり、点火プラグのメインテナンスが容易となる。

このような第１および第２の本発明に係る内燃機関において、戻し通路をカムチェーン室とすることにより、嵩の増加をより抑制することができる。

また、シリンダを地面に対して水平近くまで前傾させ、傾斜壁をカム室の下部に設けることにより、効率良く潤滑油を流す傾斜壁を形成することができる。

さらに、第３の本発明に係る内燃機関を以上のように構成すると、シリンダ（シリンダブロック）の嵩の増加を抑えながら、潤滑油の戻し通路と、油温センサによる油温を精度良く測定可能にする潤滑油溜まり部を形成することができる。

このような第３の本発明に係る内燃機関において、油温センサのガードをシリンダブロックの下部に一体に形成すると、別部材を取り付けることがなく、製造コストを低減するとともに、部品点数を削減して組立て工数の削減を図ることができ、効率良く油温センサをガードすることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。まず、本発明に係る内燃機関（エンジン３０）が搭載される自動二輪車１の構成について図１を用いて説明する。この自動二輪車１は、前部フレーム３と後部フレーム４とが結合された骨格となる車体フレーム２を有している。前部フレーム３は、上下方向に延びるヘッドパイプ５と、このヘッドパイプ５から後方で、かつ、斜め下方に延びるメインパイプ６とから構成される。ヘッドパイプ５には、図示しないステアリングシャフトが回転自在に取り付けられている。そして、ステアリングシャフトの下端部にフロントフォーク７が取り付けられ、このフロントフォーク７の下端部に前輪８が回転自在に支持されている。一方、ステアリングシャフトの上端部にはハンドルポスト９が取り付けられており、さらに、このハンドルポスト９の上端部にハンドル１０が取り付けられ、このハンドル１０を操作して、前輪８を操舵可能に構成されている。

後部フレーム４は、メインパイプ６の後部から、後方および上方に延びるリヤパイプ１１と、このリヤパイプ１１の後部に取り付けられたシートレール１２とから構成される。このシートレール１２には、乗員が座るためのシート１３が取り付けられている。

メインパイプ６の下端部には、エンジン３０が吊り下げられるように取り付けられている。このエンジン３０の後部にはスイングアーム１４が上下方向に揺動自在に支持され、このスイングアーム１４の後端部には、後輪１５が回転自在に支持されている。また、スイングアーム１４の後部は、このスイングアーム１４とリヤパイプ１１との間に取り付けられたリヤクッション１６により支持されている。

この自動二輪車１において、前部フレーム３を構成するメインパイプ６の側方は、メインパイプサイドカバー２０によって覆われている。このメインパイプサイドカバー２０の両側部には、乗員の脚部を覆うレッグシールド２１が着脱自在に取り付けられ、また、メインパイプサイドカバー２０の前部にはフロントトップカバー２２が取り付けられている。さらに、メインパイプサイドカバー２０の後部には、メインパイプトップカバー２３が取り付けられ、メインパイプサイドカバー２０の下部には、エンジン３０を覆うアンダーカバー２４（カウルとも呼ばれる）が取り付けられている。このアンダーカバー２４の前部には、走行時の風をエンジン３０に供給するための開口部２５が形成されている。

それでは、図２〜図１０を用いて、エンジン３０について説明する。なお、本実施例においては、図２に示す矢印Ｆの方向を前方とし、矢印Ｕの方向を上方として説明する。エンジン３０は、図２に示すように、シリンダヘッドカバー３１、シリンダヘッド３２、シリンダブロック３３、および、クランクケース３４から構成されている。シリンダブロック３３には、前後に貫通する円筒状のシリンダが形成され、このシリンダの内周面に嵌め込まれたシリンダスリーブ３５に囲まれてシリンダ室３５ａが形成されている。シリンダ室３５ａ内には前後方向に摺動自在にピストン３６が配設されており、このピストン３６は、コンロッド３７を介してクランクケース３４のクランク室３４ａ内に回転自在に保持されるクランクシャフト３８に接続されている。一方、シリンダヘッド３２の後面側には、半球状に窪んだ燃焼室３９が形成されており、シリンダブロック３３にシリンダヘッド３２が取り付けられたときに、シリンダ室３５ａの前端部と燃焼室３９とが位置整合するように構成されている。このように、このエンジン３０は水平シリンダ配置型の構成を有している。

図４に示すように、シリンダヘッド３２の燃焼室３９には、吸気口４０および排気口４１が形成されており、この吸気口４０および排気口４１を介してそれぞれ吸気ポート４２および排気ポート４３が燃焼室３９に連通している。そして、図２に示すように、茸形状の吸気バルブ４４および排気バルブ４５が、一端が弁軸に取り付けられてリテーナに支持され、他端がシリンダヘッド３２に支持されるバルブスプリング４６，４７により、それぞれ吸気口４０および排気口４１を常時閉じる方向に取り付けられている。

シリンダヘッド３２およびシリンダブロック３３の左側部には前後方向に貫通するカムチェーン室５０（シリンダヘッド３２の部分を第１カムチェーン室４８と呼び、シリンダブロック３３の部分を第２カムチェーン室４９と呼ぶ）が形成されている。そして、シリンダヘッド３２には、吸気バルブ４４および排気バルブ４５を開閉作動させるためのカムシャフト５１が回転自在に配設されている。このカムシャフト５１の左端部は第１カムチェーン室４８内に突出し、この左端部にカムドリブンスプロケット５２が配設されている。また、図３および図６に示すように、このカムドリブンスプロケット５２の、カムチェーン室５０を挟んだ反対側のクランクシャフト３８上にカムドライブスプロケット５３が配設されており、カムドリブンスプロケット５２とカムドライブスプロケット５３との間にカムチェーン室５０内を通ってタイミングチェーン５４が巻き掛けられている。なお、カムドライブスプロケット５３とカムドリブンスプロケット５２のギヤ比は、クランクシャフト９が２回転すると、カムシャフト５１が１回転するように構成されている。そのため、クランクシャフト３８の回転に合わせてカムシャフト５１が回転し、このカムシャフト５１に形成されたカム５５，５６がロッカーアーム５７，５８を介して吸気バルブ４４および排気バルブ４５を押し下げることにより、吸気口４０および排気口４１を開閉する。このように、このエンジン３０は、いわゆるオーバーヘッドカム機構を有している。また、吸気ポート４２の先端部には、空気の流入量を調整するスロットルバルブ９１と燃料噴射バルブ９２とを有するスロットルボディ９０が取り付けられている。

シリンダヘッド３２は、図５〜図８に示すように、上述のカムシャフト５１やロッカーアーム５７，５８等のバルブ開閉機構が配設されるカム室７０がシリンダヘッドカバー３１との間に形成され、後面側に凹状に窪んで形成された燃焼室３９と、このカム室７０と燃焼室３９との間に形成された空間であるエアジャケット８０と、左側部を前後方向に貫通する上述の第１カムチェーン室４８とを有している。

カム室７０を囲むシリンダヘッド３２の側壁のうち、下部側壁を構成する傾斜壁部７１は、図５に示すように、後方から前方斜め下方に向かって傾斜して形成されるとともに、図６に示すように、正面視において、左方から右方斜め下方に向かって傾斜するように形成されている。すなわち、潤滑油が、第１カムチェーン室４８の底面４８ｂに向かって傾斜壁部７１の傾斜面に沿って流れるように形成されている。そのため、カムシャフト５１等を潤滑した潤滑油は、このカム室７０内を下方に向かって傾斜壁部７１に流下する。そして、この潤滑油は、傾斜壁部７１に沿って第１カムチェーン室４８側に流れ、この第１カムチェーン室４８の前端部４８ａから第１カムチェーン室４８内に流れ込む。上述のように、第１カムチェーン室４８はシリンダブロック３３に形成された第２カムチェーン室４９と連通しており、また、第１および第２カムチェーン室４８，４９を形成する下部の側壁（底面）４８ｂ，４９ａは前方から後方に向かって低くなるように形成されており、第１カムチェーン室４８に流れ込んだ潤滑油は、第２カムチェーン室４９を通って、クランクケース３４のクランク室３４ａ内に戻される。なお、クランクケース３４に囲まれたクランク室３４ａの底部には潤滑油が溜まるオイル溜まりが形成されており、オイルポンプで吸い上げて再度、カムシャフト５１等の潤滑に用いられるように構成されている。

ところで、図９および図１０に示すように、シリンダブロック３３に形成された第２カムチェーン室４９の後部側の底部には下方に窪んだ油溜まり室４９ｂが形成されている。そして、シリンダブロック３３の左側面の下部から、シリンダ室３５ａが延びる方向と直交し、かつ、地面に水平方向に、外部と油溜まり室４９ｂとを連通するセンサ取付孔４９ｃが形成され、このセンサ取付孔４９ｃに油温センサ７２が取り付けられている。この油温センサ７２の油温検出部７２ａは、油溜まり室４９ｂ内に突出しており、カムシャフト５１等を潤滑してカムチェーン室５０（４８，４９）を流れてクランクケース３４に戻る潤滑油は、一旦この油溜まり室４９ｂに溜まり、油温センサ７２による油温の測定が可能に構成されている。なお、シリンダブロック３３の左側面部の油温センサ７２より前方に、左方に板状に突出する油温センサガード７３が、このシリンダブロック３３と一体に形成されている。この油温センサガード７３は、図９に示すように正面視において、シリンダブロック３３に取り付けられた油温センサ７２の外部に突出する部分を覆うように形成されており、自動二輪車１の走行中に、前輪８で跳ね上げられた石等からこの油温センサ７２を保護するものである。

図５および図８に示すように、エアジャケット８０は、シリンダヘッド３２のカム室７０と燃焼室３９との間に、燃焼室３９を前方から包み込むような空間として形成されている。このエアジャケット８０は、シリンダヘッド３２の下部、右側部、および、上部で開口して外部と連通している。すなわち、シリンダヘッド３２の下部には、下方に突出する下部導風部８１が形成されており、この下部導風部８１の開口（走行風導入口）８１ｂは、エアジャケット８０に連通している。この下部導風部８１の下部側壁８１ａは、図５に示すように、後方から前方斜め下方に延びるように形成されており、また、上部側壁は、上述のカム室７０を囲む下部側壁を構成する傾斜壁部７１により形成されている。そのため、図５に示すように、エアジャケット８０の下部は後方から前方斜め下方に延びるように形成されている。この下部導風部８１の走行風導入口８１ｂに臨んで、第１点火プラグ６３が第１プラグ取付孔６１に取り付けられる（図５〜図７参照）。そして、同様に、エアジャケット８０の右部開口（走行風排出口）８２に臨んで、第２点火プラグ６４が第２プラグ取付孔６２に取り付けられる（図６および図８参照）。

以上のように構成されたエンジン３０において、燃料と空気の混合気が吸気ポート４２および吸気口４０を通って燃焼室３９に供給され、ピストン３６で圧縮された後に第１および第２点火プラグ６３，６４で点火されて燃焼し、ピストン３６およびコンロッド３７を介してクランクシャフト３８を回転させるエネルギーとなり、その後、排気ガスとして排気口４１および排気ポート４３から外部に排出される。なお、クランクシャフト３８の回転は、図３に示す駆動スプロケット６５に伝達され、チェーン６６を介して後輪１５を回転させることによりこの自動二輪車１は走行することができる。

このとき、アンダーカバー２４の開口部２５から流れ込んだ走行風が、エンジン３０に向かい、その一部が走行風導入口８１ｂから下部導風部８１の下部側壁８１ａによって上方に流れ、エアジャケット８０内に流れ込む。エアジャケット８０内に流れ込んだ走行風は、まず、第１点火プラグ６３および着座部６１ａ（第１プラグ取付孔６１）の周りを流れて冷却して上方に流れ、燃焼室３９の前部壁を冷却しながら、走行風の一部は右方に進み、第２点火プラグ６４および着座部６２ａ（第２部プラグ取付孔６２）の周りを流れて冷却し、右部開口（走行風排出口）８２から外部に流出し、走行風の残りの一部は上部開口８３，８３から外部に流出する。

以上説明したように、シリンダヘッド３２においてカムシャフト５１等を巡った潤滑油を、カム室７０の下側側壁を形成する傾斜壁部７１を沿うようにしてカムチェーン室５０（４８，４９）に流して、カムチェーン室５０を回ってクランクケース３４に戻すように構成することにより、シリンダヘッド３２内に潤滑油を溜めないようにすることができ、また、専用のオイル戻し通路をシリンダヘッド３２およびシリンダブロック３３に形成する必要がなくなるため、シリンダヘッド３２およびシリンダブロック３３の加工工数を減らすとともに、例えば、シリンダヘッド３２において複数の点火プラグ（第１および第２点火プラグ６３，６４）の配置のレイアウトを容易にすることができる。また、正面視において、傾斜壁部７１を左方から右方斜め下方に傾斜させることにより、潤滑油がスムーズにカムチェーン室５０（４８，４９）に流れ込むため、この潤滑油の流れが良くなり、潤滑油の循環効率を向上させることができる。また、この傾斜壁部７１が、下部導風部８１の壁部となっていることから、循環中の潤滑油を効率良く冷却することができる。

このとき、走行風導入口８１ｂの近傍および走行風排出口８２の近傍のエアジャケット８０内に着座部６１ａ，６２ａを設けることにより、エアジャケット８０内に第１および第２点火プラグ６３，６４を配置することが容易になる。特に上述の傾斜壁部７１に沿って第１点火プラグ６３を配置することができるので、この点火プラグの取付けが容易になる。

また、シリンダヘッド３２からの潤滑油の戻し通路となるカムチェーン室５０のうち、シリンダブロック３３に形成される第２カムチェーン室４９の底部に油溜まり室４９ｂを形成し、ここに油温センサ７２を取り付けることにより、潤滑油の温度検出を容易に行うことができる。このとき、シリンダブロック３３と一体に油温センサガード７３を形成することにより、製造コストを低減し、かつ、部品点数を減らして組立て工数を削減することができる。

本発明に係る内燃機関（エンジン）が搭載される自動二輪車の側面図である。 上記内燃機関（エンジン）を右側から見た側断面図である。 上記内燃機関（エンジン）を左側から見た側断面図である。 シリンダヘッドの底面図である。 シリンダヘッドカバーおよびシリンダブロックの断面図である。 シリンダヘッドの正面図である。 図５において矢印ＶＩＩの方向からエアジャケット内を見た図である。 図５におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。 シリンダブロックの正面図である。 図３におけるＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車（車両）
３０ エンジン（内燃機関）
３２ シリンダヘッド
３３ シリンダブロック
３４ クランクケース
３４ａ クランク室
４８ 第１カムチェーン室（カムチェーン室）
４９ 第２カムチェーン室（カムチェーン室）
４９ｂ 油溜まり室（油溜まり部）
５１ カムシャフト（バルブ開閉機構）
７０ カム室
７１ 傾斜壁部
７２ 油温センサ
７３ 油温センサガード（油温センサのガード）
８０ エアジャケット
８１ 下部導風部（冷却風を流入させる通路）
８１ｂ 走行風導入口（点火プラグの差込口）

Claims (6)

1. 車両に搭載されるいわゆるオーバーヘッドカム機構を有する内燃機関であって、
   内部にバルブ開閉機構が配設されるカム室に撒布した潤滑油の、クランク室への戻し通路を有するものにおいて、
   前記カム室の壁面の一部に、潤滑油を前記戻し通路に向けて流れるように傾けてなる傾斜壁が形成され、
   前記傾斜壁は、前記カム室を含むシリンダヘッドに形成されるエアジャケットに冷却風を流入させる通路を形成することを特徴とする内燃機関。
2. 車両に搭載されるいわゆるオーバーヘッドカム機構を有する内燃機関であって、
   内部にバルブ開閉機構が配設されるカム室に撒布した潤滑油の、クランク室への戻し通路を有するものにおいて、
   前記カム室の壁面の一部に、潤滑油を前記戻し通路に向けて流れるように傾けてなる傾斜壁が形成され、
   前記傾斜壁は、前記カム室を含むシリンダヘッドに形成される点火プラグの差込口を形成することを特徴とする内燃機関。
3. 前記戻し通路が、カムチェーン室であることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
4. シリンダが、地面に対して水平近くまで前傾しているものであって、
   前記傾斜壁が、前記カム室の下部に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
5. 車両に搭載されるいわゆるオーバーヘッドカム機構を有する内燃機関であって、
   シリンダが、地面に対して水平近くまで前傾しているものであって、内部にバルブ開閉機構が配設されるカム室に撒布した潤滑油の、クランク室への戻し通路を有するものにおいて、
   前記戻し通路が、カムチェーン室であり、前記カムチェーン室の下方壁部の一部に凹状に形成した潤滑油の油溜まり部を設け、前記油溜まり部に油温センサを配設したことを特徴とする内燃機関。
6. 前記油温センサのガードが、前記シリンダを有するシリンダブロックの下部に、前記シリンダブロックと一体に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関。

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