JP2010007645A

JP2010007645A - 自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造

Info

Publication number: JP2010007645A
Application number: JP2008171404A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Abe; 徳男阿部
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-06-30
Filing date: 2008-06-30
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2028-06-30
Also published as: JP4815477B2; BRPI0901566A2; BRPI0901566B1

Abstract

【課題】ヘッドパイプから後方へ延出するメインフレームと、ヘッドパイプから下方へ延出するダウンフレームとを有する車体フレームと、上記メインフレームの下方かつ上記ダウンフレームの後方に支持されるエンジンと、ほぼ上方向に延出する上記エンジンのシリンダ部と、上記シリンダヘッドの前面に設けられた排気ポートに連結されている排気管と、を備えた自動二輪車において、シリンダ前方のダウンフレームと排気ガスセンサとが干渉しないような排気ガスセンサの取付け構造を提供する。
【解決手段】上記排気ポートは、車体の左右何れか一方、かつ車体の前下方に向けて延出し、上記排気ガスセンサは、上記ダウンフレームの後方において上記シリンダヘッドに取付けられ、その軸は上記排気ポートに対して左右何れかの他方において、上記排気ポートから前上方に延出させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動二輪車における内燃機関の排気ガスセンサの取付け構造に関するものである。

スクータ型車両の車体フレームに支持された水平エンジンのシリンダヘッドに排気ガスセンサを配置した構造が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。スクータ型車両では、支障は無いが、シリンダ前方にダウンフレームを備える自動二輪車型の車体フレームにおいては、ダウンフレームと排気ガスセンサとが近接して排気ガスセンサの配置が困難となる。

特開２００４−３１６４３０号公報

本発明は、シリンダ前方にダウンフレームを備える車両において、ダウンフレームと排気ガスセンサとが近接して配置される車両でありながら、排気ガスセンサの取付けを可能とする構造を提供しようとするものである。

本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
ヘッドパイプから後方へ延出するメインフレームと、ヘッドパイプから下方へ延出するダウンフレームとを有する車体フレームと、
上記メインフレームの下方かつ上記ダウンフレームの後方に支持されるエンジンと、
ほぼ上方向に延出する上記エンジンのシリンダ部と、
上記シリンダヘッドの前面に設けられた排気ポートに連結されている排気管と、
を備えた自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造において、
上記排気ポートは、車体の左右何れか一方、かつ車体の前下方に向けて延出し、
上記排気ガスセンサは、上記ダウンフレームの後方において上記シリンダヘッドに取付けられ、その軸は上記排気ポートに対して左右何れかの他方において、上記排気ポートから前上方に延出していることを特徴とする自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造に関するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造において、
上記排気ガスセンサはＯ_２を検知するセンサであり、
上記シリンダヘッドの外周にはシリンダヘッドの軸方向に垂直に突出する空冷フィンが形成され、該空冷フィンの一部を不連続としてフィン不存在部を形成し、該フィン不存在部内に上記Ｏ_２センサの少なくとも一部を配置したことを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造において、
上記排気ポート出口から上記排気ガスセンサを取付けるための排気ガスセンサ取付け用貫通孔までの内形を真円形状としたことを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造において、
上記排気ガスセンサ取付け部の前方を覆うガードを、上記シリンダヘッドと一体に設けたことを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項２乃至請求項４に記載の自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造において、
上記Ｏ_２センサが上記排気ポートの屈曲部の外側において該排気ポート内に露出して配置されることを特徴とするものである。

請求項１の発明において、
排気ガスセンサを、左右何れかの方向へ傾けると共に、前上方へ向けることによって、シリンダヘッドからの排気ガスセンサの突出量を小さくし、ダウンフレームをシリンダに近づけつつ排気ガスセンサをダウンフレームとシリンダとの間に配置することができる。

請求項２の発明において、
空冷フィンの一部を不連続として形成したフィン不存在部内にＯ_２センサを配置することによって、Ｏ_２センサの突出量をより小さくし、かつ、冷却作用のあるフィンが除去されているので、Ｏ_２センサ周辺の温度上昇を速やかにし、ヒータを備えないＯ_２センサを採用した場合でも、Ｏ_２センサが適用温度に温まるまでの起動時間を短縮することができる。また、ヒータを備えないＯ_２センサを採用した場合でも、結露が発生しにくくなり、更に、排気口周辺の結露を防止することができる。

請求項３の発明において、
排気ポートを砂型などで作る場合に型ずれによる排気ガスセンサの露出長の変化量を極力少なくすることができる。

請求項４の発明において、
部品点数を増やすことなく排気ガスセンサ取付け部への石当たりを防止すると共に、排気ガスセンサの締め付け部を覆うようにして、いたずらを抑制する。

請求項５の発明において、
Ｏ_２センサに流速の速い排気があたるので、高温の排気ガスでＯ_２センサを活性化することができ、検出精度を高めることができる。

図１は本発明の一実施形態に係るエンジン１を搭載した自動二輪車２の側面図である。自動二輪車２の車体フレームはヘッドパイプ３と、同ヘッドパイプ３から斜め後方に延出するメインフレーム４と、メインフレーム４の後端から下方に延出するセンターフレーム５と、ヘッドパイプ３から下方に伸びるダウンフレーム６と、メインフレーム４から後方に延出するシートステー７と、センターフレーム５の下端とシートステー７の中央を結ぶミッドフレーム８とを備えている。前輪９を支持するフロントフォーク10がヘッドパイプ３によって操向可能に支持され、フロントフォーク10にはステアリングハンドル11が連結されている。また、後輪12を支持するリアフォーク13がセンターフレーム５の後部に上下揺動可能に支持され、シートステー７とリアフォーク13との間にはクッションユニット14が設けられている。エンジン１は、ダウンフレーム６とメインフレーム４とセンターフレーム５に支持され、エンジン１の動力は、後輪駆動用チェーン15を介して後輪12に伝達される。メインフレーム４には、エンジン１の上方に位置するようにして燃料タンク16が設けられ、シートステー７上には運転者用と同乗者用のタンデム型シート17が取付けられている。エンジン１の左側前方には空冷式オイルクーラ18が設けてある。エンジンから排気管19が延出し、下方へ曲がり、さらに後方へ伸び、後部のマフラー20に接続されている。

図２は、上記エンジン１の左右方向中央の断面を示した側面図である。このエンジン１は、内燃機関21と変速機22とが一体となったエンジンである。このエンジン１は左右半割り型のクランクケース23Ｌ、23Ｒを備え、さらにそれぞれの外側に左右のクランクケースカバー24Ｌ、24Ｒを備えている。図には、右クランクケース23Ｒを取り除き、左クランクケース23Ｌと、その合わせ面23ａを示してある。さらに、図には、クランク軸25、変速機のメイン軸26、変速機のカウンタ軸27、シフトロッド28及びシフトドラム29の断面と、シフトフォーク30が示してある。

クランクケース23の上面には、シリンダブロック33、シリンダヘッド34、及びシリンダヘッドカバー35が接続され、図にはその内部が示してある。クランク軸25に連なるクランクピン36に、コンロッド37を介してピストン38が接続されている。ピストン38の上面に向き合うシリンダヘッド34の下面には燃焼室60が設けられ、外部から装着された点火プラグ61（図５）の先端が、この燃焼室60に臨んでいる。シリンダヘッド34の内部には、吸気ポート39、排気ポート40、吸気弁41、および排気弁42が設けてある。シリンダヘッド34とシリンダヘッドカバー35の境界部には、動弁機構43が設けてある。動弁機構43は、カム軸44、吸気ロッカー軸45、排気ロッカー軸46、吸気ロッカーアーム47、および排気ロッカーアーム48等から構成されている。排気ポート40の内側にＯ_２センサ取り付け用ネジ孔54ｂが見えている。

図３は、シリンダヘッドカバー35と動弁機構43とを取り除いたシリンダヘッド34の上面図である。矢印Ｆは前方を指している。図には、クランクケース23とシリンダブロック33とシリンダヘッド34とを連結する４個のスタッドボルト挿通孔49、吸気弁の弁軸41ａの頭部、排気弁の弁軸42ａの頭部、カムチェーン室50の上部開口などが見えている。シリンダヘッド34の前側には、排気管取付け部51が設けてあり、排気管取付け軸線51ａは前方に対して右方へ傾いている。上記排気管取付け部51の上部外面にＯ_２センサ取付け部54が設けられ、このＯ_２センサ取付け部54から排気ポート40の内部に達するＯ_２センサ取付け用貫通ネジ孔54ｂが設けてある。Ｏ_２センサ取付け軸線54ａは前方に対して左方へ傾き、かつ上方へ傾いている。Ｏ_２センサ取付け部54の前方を覆うガード55がシリンダヘッドと一体に形成してある（図２も参照）。Ｏ_２センサ取付け部54は、空冷フィン56の一部を不連続としてフィン不存在部34ａを形成し、このフィン不存在部34ａ内に設けてあり、さらに、空冷フィン56のフィン不存在部34ａ内にＯ_２センサ53が配置してある。

図４は、シリンダヘッド34の正面図であり、Ｏ_２センサ53を取り付けた状態が示してある。Ｏ_２センサ取付け部54は排気管取付け部51の外面に設けられ、排気管取付け軸線51ａが右方を向いているのに対し、Ｏ_２センサ取付け軸線54ａは左方かつ斜め上方を向いている。Ｏ_２センサ取付け部54の前側に、Ｏ_２センサ取付け部54を保護するガード55が設けてある。Ｏ_２センサ取付け部54とＯ_２センサ53は、空冷フィン56の一部を不連続としてフィン不存在部34ａを形成し、このフィン不存在部34ａ内に配置される。

図５は、Ｏ_２センサ取付け部54の斜視図である。クランクケース23の上部に、シリンダブロック33、シリンダヘッド34、シリンダヘッドカバー35が接続されている。ダウンフレーム６はエンジン１の前部を支持している。シリンダヘッド34の左前方に空冷式オイルクーラ18が設けてあり、右クランクケースカバー24Ｒと上記オイルクーラ18との間に冷却系統往き油路58と冷却系統戻り油路59が接続されている。シリンダヘッド34の右前面に排気管19が取り付けられ、下方へ曲がっている。排気管取付け部51の左上にＯ_２センサ取付け部54があり、Ｏ_２センサ53が取り付けてある。その前側に、Ｏ_２センサ取付け部54を保護するガード55が設けてある。Ｏ_２センサ取付け軸線54ａは、排気管取付け軸線51ａの方向とは異なる左の方向、かつ車体の前上方に向けて外方に延出しているので、近くにダウンフレーム６があるが干渉していない。また、Ｏ_２センサ53はダウンフレーム６の真後ろに位置しているので、ダウンフレーム６によって保護されている。Ｏ_２センサ取付け部54とＯ_２センサ53は、空冷フィン56の一部を不連続としてフィン不存在部34ａを形成し、このフィン不存在部34ａ内に配置してある。シリンダヘッド34の右側部に点火プラグが螺合されている。

以上詳述したように、本実施形態の自動二輪車のＯ_２センサ53の取付け構造においては、次の効果がある。
（１）Ｏ_２センサ53を、左方へ傾けると共に、前上方へ向けることによって、シリンダヘッド34からのＯ_２センサ53の突出量を小さくし、ダウンフレーム６をシリンダに近づけた場合でもＯ_２センサ53との干渉を避けることができる。
（２）空冷フィン56の一部を除去してＯ_２センサ取付部54が配置してあるので、Ｏ_２センサ53の突出量をより小さくすることができる。また、冷却作用のある空冷フィン56の一部を除去してあるので、Ｏ_２センサ53周辺の温度上昇を速やかにし、ヒータを備えないＯ_２センサ53を採用した場合でも、Ｏ_２センサ53が適用温度に温まるまでの起動時間を短縮することができる。また、ヒータを備えないＯ_２センサ53を採用した場合でも、結露が発生しにくくなり、更に、排気口周辺の結露を防止することができる。
（３）排気ポート40の出口からＯ_２センサ取付け用貫通ネジ孔54ｂまでの内径を真円形状としてあるので、排気ポートを砂型などで作る場合に型ずれによるＯ_２センサ53の露出長の変化量を極力少なくすることができる。
（４）Ｏ_２センサ取付け部54の前方を覆うガード55を、シリンダヘッド34と一体に設けてあるので、部品点数を増やすことなくＯ_２センサ取付け部54への石当たりを防止すると共に、Ｏ_２センサ53をスパナ等を用いて簡単に外れないようにして、いたずらを抑制することができる。
（５）Ｏ_２センサ53が排気ポート40の屈曲部の外側に露出するように配置されているので、Ｏ_２センサ53に流速の速い排気があたり、高温の排気ガスでＯ_２センサ53を活性化することができ、検出精度を高めることができる。
（６）本実施形態においては、排気ガスセンサの取付け構造の例としてＯ_２センサ53の取付け構造について述べたが、他の排気ガスセンサの取付け構造についても同様の効果がもたらされる。

本発明の一実施形態に係るエンジンを搭載した自動二輪車の側面図である。上記エンジンの左右方向中央の断面を示した側面図である。上記エンジンのシリンダヘッドカバーと動弁機構とを取り除いたシリンダヘッドの上面図である。シリンダヘッドの正面図であり、Ｏ_２センサを取り付けた状態が示してある。Ｏ_２センサ取付け部の斜視図である。

符号の説明

１…エンジン、２…自動二輪車、３…ヘッドパイプ、４…メインフレーム、５…センターフレーム、６…ダウンフレーム、７…シートステー、８…ミッドフレーム、19…排気管、23…クランクケース、24…クランクケースカバー、33…シリンダブロック、34…シリンダヘッド、34ａ…フィン不存在部、35…シリンダヘッドカバー、39…吸気ポート、40…排気ポート、41…吸気弁、42…排気弁、43…動弁機構、51…排気管取付け部、51ａ…排気管取付け軸線、53…Ｏ_２センサ、54…Ｏ_２センサ取付け部、54ａ…Ｏ_２センサ取付け軸線、54ｂ…Ｏ_２センサ取付け用貫通ネジ孔、55…ガード、56…空冷フィン

Claims

ヘッドパイプから後方へ延出するメインフレームと、ヘッドパイプから下方へ延出するダウンフレームとを有する車体フレームと、
上記メインフレームの下方かつ上記ダウンフレームの後方に支持されるエンジンと、
ほぼ上方向に延出する上記エンジンのシリンダ部と、
上記シリンダヘッドの前面に設けられた排気ポートに連結されている排気管と、
を備えた自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造において、
上記排気ポートは、車体の左右何れか一方、かつ車体の前下方に向けて延出し、
上記排気ガスセンサは、上記ダウンフレームの後方において上記シリンダヘッドに取付けられ、その軸は上記排気ポートに対して左右何れかの他方において、上記排気ポートから前上方に延出していることを特徴とする自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造。
上記排気ガスセンサはＯ_２を検知するセンサであり、
上記シリンダヘッドの外周にはシリンダヘッドの軸方向に垂直に突出する空冷フィンが形成され、該空冷フィンの一部を不連続としてフィン不存在部を形成し、該フィン不存在部内に上記Ｏ_２センサの少なくとも一部を配置したことを特徴とする請求項１に記載の自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造。
上記排気ポート出口から上記排気ガスセンサを取付けるための排気ガスセンサ取付け用貫通孔までの内形を真円形状としたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造。
上記排気ガスセンサ取付け部の前方を覆うガードを、上記シリンダヘッドと一体に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造。
上記Ｏ_２センサが上記排気ポートの屈曲部の外側において該排気ポート内に露出して配置されることを特徴とする請求項２乃至請求項４に記載の自動二輪車の排気ガスセンサの取付け構造。