JP2018017120A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】整備性が良好で、小型化および軽量化された内燃機関を提供することにある。【解決手段】内燃機関Ｅは、クランクケース１に、シリンダブロック２と、外周壁30により動弁機構80を収容する動弁機構収容室32が形成されるシリンダヘッド３とが順次重ねられ、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、シリンダボア21を周方向に囲むように配置される複数のスタッドボルト70および締結部材71により一体に締結されている。シリンダヘッド３には、シリンダヘッド３の動弁機構収容室32の内側に配置される内側ボルト取付けボス部51と、外側に配置される外側ボルト取付けボス部55とからなり、スタッドボルト70がそれぞれ貫通する複数のボルト取付けボス部50が形成される。シリンダヘッド３の外周壁30は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、外周壁30の一部が外側ボルト取付けボス部55の締結部材71の座面56ａ，57ａを避けるように内側へ向けて凹んで形成される【選択図】図６

Description

本発明は、シリンダヘッドが小型化された内燃機関に関する。

従来、クランクケースにシリンダブロックおよびシリンダヘッドを重ねて複数のスタッドボルトにより一体に締結される内燃機関では、シリンダボアの周囲に配置されるスタッドボルトの取付けボス部は、シリンダヘッドに形成される動弁機構収容室内に配置されている。
このシリンダヘッドを小型化するために、複数のスタッドボルトの取付けボス部の内の一部をシリンダヘッドの動弁機構収容室の外に配置したものがある（特許文献１）。

特許文献１には、クランクケースに一体化されたシリンダに、動弁機構を収容する動弁機構収容室を有するシリンダヘッドが複数のスタッドボルトにより定着された空冷式のエンジン（内燃機関）が開示されている。
特許文献１に開示された内燃機関は、プッシュロッドを有するＯＨＶ方式の空冷式の内燃機関であり、動弁機構に用いられる部品点数が少なく、スタッドボルトの複数の取付けボス部の内の一部を動弁機構収容室の外に配置して動弁機構収容室を小さくすることで、シリンダヘッドの小型化を容易にすることができ、内燃機関の小型化が図られている。

特許第５５８１１９６号公報（図２、図５）

しかし、カムシャフトを有するＯＨＣ方式の内燃機関では、動弁機構に用いられる部品点数が多く、スタッドボルトの複数の取付けボス部の内の一部を動弁機構収容室の外に配置しても動弁機構収容室の小型化が容易ではない。また、スタッドボルトは、シリンダボア内の圧力を受けるためにシリンダボアの周囲に近づけてシリンダボアの周方向に均等に配置されることが望ましいが、スタッドボルトの複数の取付けボス部の内の一部を動弁機構収容室の外に配置する場合には、動弁機構、取付けボス部およびシリンダヘッドの壁部の配置が相互に干渉するため、取付けボス部をシリンダボアの周囲に近づけながら動弁機構収容室の外に配置することは容易ではない。さらに、シリンダヘッドを小型化すると、スタッドボルトのための工具スペースの確保等も考慮する必要がある。

本発明は、前記課題を解決するものであり、整備性が良好で、小型化および軽量化された内燃機関を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明に係る内燃機関は、クランクケースと、内部にシリンダボアを有するシリンダブロックと、外周壁により動弁機構を収容する動弁機構収容室が形成されるとともにその外壁面に複数の冷却フィンが形成されるシリンダヘッドとを具備し、前記クランクケースに、前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとを順次重ねて複数のスタッドボルトおよび該スタッドボルトに取付ける締結部材により一体に締結し、複数の前記スタッドボルトを、前記シリンダボアの中心線を通るシリンダ中心軸線方向視で、前記シリンダボアを周方向に囲むように配置し、前記シリンダヘッドに、複数の前記スタッドボルトがそれぞれ貫通する複数のボルト取付けボス部を形成し、複数の前記ボルト取付けボス部は、前記シリンダヘッドの前記動弁機構収容室の内側に配置される内側ボルト取付けボス部と、前記シリンダヘッドの前記動弁機構収容室の外側に配置される外側ボルト取付けボス部とからなる内燃機関において、
前記シリンダヘッドの前記外周壁は、前記シリンダ中心軸線方向視で、該外周壁の一部が前記外側ボルト取付けボス部の前記締結部材の座面を避けるように内側へ向けて凹んで形成されることを特徴とする。

この構成によれば、外側ボルト取付けボス部の座面をシリンダボアの周囲に近づけて配置することが可能となり、スタッドボルトをシリンダボアの周囲に略均等に近づけて配置しつつ、複数のボルト取付けボス部の一部を動弁機構収容室の外に配置することで動弁機構収容室を小さくすることができる。また、外側ボルト取付けボス部を含むシリンダブロックを小さくすることができる。さらに、外周壁にスタッドボルトおよび締結部材のための工具スペースを形成し、整備性を向上することができる。このように、動弁機構収容室および外側ボルト取付けボス部を小さく形成することでシリンダヘッドの小型化および軽量化が可能となり、整備性が良好で、小型化および軽量化された内燃機関を提供することができる。

前記構成において、前記外側取付けボス部の前記座面が、側面視で、複数の前記冷却フィンの内、少なくとも一部の冷却フィンよりも前記シリンダブロック寄りに位置し、複数の前記冷却フィンを、前記シリンダ中心軸線方向視で、前記座面と重なる領域を避けて形成しても良い。

この構成によれば、動弁機構収容室の外にある外側ボルト取付けボス部の座面が冷却フィンの一部よりシリンダブロック寄りに位置しているために、外側ボルト取付けボス部のシリンダ中心軸線方向の高さを低くすることができ、シリンダヘッドの小型化および軽量化が可能となる。さらに、冷却フィンが、スタッドボルトのための工具スペースを避けて形成されるため、工具と冷却フィンとの干渉を回避することができる。そのため、整備性を確保しつつシリンダヘッドの小型化が可能となり、整備性が良好で、小型化および軽量化された内燃機関を提供することができる。

前記構成において、前記内燃機関を、前記動弁機構収容室にカムシャフトが配置されるＯＨＣ型内燃機関とし、前記カムシャフトに駆動力を伝達する伝達機構を、前記シリンダ中心軸線方向視で、前記外側ボルト取付けボス部とは前記シリンダボアを挟んで反対側に配置しても良い。

この構成によれば、ＯＨＣ型内燃機関であっても伝達機構の配設やメンテナンスに必要な空間を考慮することなく外側ボルト取付けボス部を形成することができるとともに、スタッドボルト周辺の作業空間を確保することが可能となり、さらに整備性を確保することができる。

前記構成において、前記シリンダヘッドには、吸気ポートと排気ポートとが設けられ、前記外側ボルトボス部の前記座面が、側面視で、前記吸気ポートおよび前記排気ポートの天井壁よりも前記シリンダブロック寄りに位置しても良い。

この構成によれば、外側ボルト取付けボス部をさらに小さくすることができ、シリンダヘッドの更なる小型化および軽量化が可能となる。

前記構成において、前記冷却フィンを、前記吸気ポートおよび前記排気ポートの外壁面にも形成しても良い。

この構成によれば、外側取付けボス部の座面を吸気ポートおよび排気ポートの天井面よりもシリンダブロック寄りに位置させたことで外部に露出した吸気ポートおよび排気ポートの壁部の外壁面に冷却フィンが形成されることとなる。そのため、シリンダヘッドの小型化および軽量化を図りつつ、シリンダヘッド全体の冷却性を向上させることができる。

前記構成において、前記動弁機構は、一つの吸気バルブおよび一つの排気バルブを備えても良い。

この構成によれば、内燃機関がいわゆる２バルブ式内燃機関となることで、動弁機構が小型化され、シリンダヘッドの更なる小型化および軽量化が可能となる。また、外側ボルト取付けボス部が動弁機構収容室の外に配置されていることから、動弁機構の配置の自由度が向上し、二つのバルブをシリンダ中心軸線に対して対称に配置させ易く、燃料の燃焼効率を向上させることができる。

前記構成において、前記シリンダヘッドには、前記動弁機構収容室を覆うヘッドカバーが取付けられ、該ヘッドカバーの外周壁は、前記シリンダ中心軸線方向視で、該ヘッドカバーの外周壁の一部を、前記外側ボルト取付けボス部の前記座面を避けるように内側へ向けて凹んで形成しても良い。

この構成によれば、外側ボルト取付けボス部に配置されるスタッドボルト周辺の工具スペースをヘッドカバーにも形成することができ、さらに整備性を向上することができる。

前記構成において、前記内側ボルト取付けボス部の前記締結部材の座面の内、少なくとも一つの座面に、潤滑油排出用の切欠き部を設けても良い。

この構成によれば、複数のボルト取付けボス部の内の一部を動弁機構収容室の外に配置しても、内側ボルト取付けボス部から動弁機構への潤滑油の供給を確実に行うことができる。

前記構成において、前記外側ボルト取付けボス部を複数形成し、前記シリンダヘッドに、点火栓を挿通支持する点火栓孔を形成し、該点火栓孔は、前記外側ボルト取付けボス部の内、一対の外側ボルト取付けボス部の間に位置しても良い。

この構成によれば、点火栓孔を外側ボルト取付けボス部の間に外側ボルト取付けボス部と一体に形成することが可能となり、シリンダヘッドの小型化および軽量化が図れるとともに、小さく形成される外側ボルト取付けボス部と一体に点火栓孔が形成されるために点火栓孔の周囲の熱容量が小さくなり点火栓の冷却効果を向上させることができる。

シリンダヘッドの動弁機構収容室の外にスタッドボルトのボルト取付けボス部が配置されて動弁機構収容室が小型化される。また、外側ボルト取付けボス部をシリンダボアに近づけて配置して小さく形成することができ、シリンダヘッドの小型化および軽量化が可能となる。さらに、シリンダヘッドの外周壁の一部が、スタッドボルトや締結部材のための工具スペースを避けて形成されるため、外側ボルト取付けボス部をシリンダヘッドの外周壁に隣接させることによる、工具と外周壁との干渉を回避することができる。そのため、整備性を確保しつつシリンダヘッドの小型化が可能となり、整備性が良好で、小型化および軽量化された内燃機関を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の一部断面とした左側面図である。 本発明の一実施の形態に係る内燃機関の一部拡大した右側面図である。 図２の内燃機関のIII矢視による上面図である。 図３の内燃機関のヘッドカバーを取外した状態の上面図である。 図４のV−V線矢視断面図である。 図４においてロッカーアーム、スタッドボルト等を省略した上面図である。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関Ｅについて、図を用いて以下に説明する。
本発明に係る内燃機関Ｅは、車両としての自動二輪車（不図示）に搭載されるＳＯＨＣ型二バルブ式単気筒四ストローク内燃機関であり、車体（不図示）に対してクランク軸11を車体幅方向に指向させて車両に搭載されている。
なお、特許請求の範囲および本明細書の説明における前後左右上下の方向は、自動二輪車の向きに従うものとし、図中矢印ＦＲは前方を、ＲＥは後方を、ＬＴは左方を、ＲＴは右方を、それぞれ示す。

図１は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関Ｅの一部断面とした左側面図であり、図２は、本発明の一実施の形態に係る内燃機関Ｅの一部拡大した右側面図であり、図３は、図２の内燃機関ＥのIII矢視による上面図である。
図１および図２に示されるように、内燃機関Ｅは、クランク軸11を回転自在に支承するクランクケース１と、一つのシリンダボア21を有するシリンダブロック２と、動弁機構80を収容する動弁機構収容室32を有するシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の動弁機構収容室32を覆うヘッドカバー６とを備えている。

クランクケース１の前部上方には、シリンダボア21の中心軸線を通るシリンダ中心軸線Ｃ１を斜め前方に傾斜させてシリンダブロック２が重ねられ、シリンダブロック２の上にガスケット（不図示）を介してシリンダヘッド３が重ねられ、スタッドボルト70によりこれらが一体に締結されている。図２および図３に示されるように、シリンダヘッド３の上にはヘッドカバー６が重ねられ、ヘッドカバー６はボルト75によりシリンダヘッド３に取付けられている。

図１に示されるように、クランクケース１には、前半部中央にクランク軸11が回転自在に支承され、クランク軸11の後方には、メイン軸12とカウンタ軸13とが回転自在に支承されている。メイン軸12とカウンタ軸13との間には歯車式変速機構14が配置されている。図２に示されるように、クランク軸11の前斜め下方にはオイルポンプ17が配置されている。

図１に示されるように、シリンダブロック２のシリンダボア21には、ピストン22が往復摺動自在に嵌合されている。ピストン22は、ピストン22のピストンピン22ａとクランク軸11のクランクピン11ａとの間にコネクティングロッド15が連接されることで、クランク軸11に連結されている。図２に示されるように、シリンダブロック２の外壁面２ａには、冷却フィン23が、外側に向って延出して複数形成されている。

図１に示されるように、ピストン22の頂面22ｂと、シリンダヘッド３の下部に設けられた燃焼室上壁部33ａとの間には燃焼室33が形成されている。燃焼室上壁部33ａには、吸気弁口33ｂと排気弁口33ｃとがそれぞれ一つずつシリンダ中心軸線Ｃ１を中心に互いに反対位置になるように燃焼室33に臨んで開口されている。吸気弁口33ｂからは吸気ポート40が、排気弁口33ｃからは排気ポート42がそれぞれ互いに離れる方向に、湾曲しながら延出して形成されている。

シリンダヘッド３の吸気弁口33ｂには吸気弁81が、排気弁口33ｃには排気弁82が、それぞれ取付けられている。吸気弁81と排気弁82は、燃焼室33に向ってシリンダ中心軸線Ｃ１に対して略対称になるように斜めに配置されている。

図４は、図３の内燃機関Ｅのヘッドカバー６を取外した状態の上面図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。図４中、シリンダブロック２のシリンダボア21が網掛で表示されている。
図１に示されるように、吸気弁81と排気弁82は、それぞれが弁スプリング83により閉じる方向に付勢されており、図５に示されるようにシリンダヘッド３に配置される動弁機構80によってクランク軸11の回転に対して所定のタイミングで開閉される。

図４に示されるように、シリンダヘッド３は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で略矩形状の外周壁30を有し、図１も参照して、シリンダヘッド３の外周壁30で囲われた空間の上部には動弁機構80が収容される動弁機構収容室32が形成されている。

図１に示されるように、動弁機構80は、シリンダヘッド３の上部に一本のカムシャフト84が左右方向に指向して支持されるＳＯＨＣ型の動弁機構80であり、カムシャフト84、ロッカーアーム軸85、吸気ロッカーアーム86および排気ロッカーアーム87を備えている。

図５に示されるように、シリンダヘッド３の燃焼室33の燃焼室上壁部33ａの上部に左右方向に対向して左軸受部34Ｌと右軸受部34Ｒが上方に向って突出して形成されており、左右軸受部34Ｌ，34Ｒにベアリング（不図示）を介してカムシャフト84が回転自在に架設されている。

カムシャフト84の上方には、一本のロッカーアーム軸85が、左右軸受部34Ｌ，34Ｒの上部34Ｌａ，34Ｒａにカムシャフト84と平行に架設されている。ロッカーアーム軸85には、吸気ロッカーアーム86と排気ロッカーアーム87とが隣接して搖動自在に支持されている。

シリンダヘッド３の外周壁30の左側壁30Ｌと左軸受部34Ｌとの間には、上下に貫通するカムチェーン室３ｃが形成されている。シリンダヘッド３の左軸受部34Ｌに設けられた図示されないベアリングを貫通したカムシャフト84の左端部84Ｌには、伝達機構であるチェーンスプロケット機構90の従動カムチェーンスプロケット92が嵌着されている。

シリンダブロック２のシリンダボア21の左側には、シリンダヘッド３のカムチェーン室３ｃと連通するカムチェーン室２ｃが上下に貫通して形成されている。このシリンダブロック２のカムチェーン室２ｃを通って、カムチェーン93が、従動カムチェーンスプロケット92とクランク軸11に嵌着される駆動カムチェーンスプロケット（不図示）との間に架け渡されている。図１も参照して、ピストン22の摺動方向の動きにより回転駆動されるクランク軸11の回転駆動力が、チェーンスプロケット機構90を介してカムシャフト84に半分の回転数となって伝達され、カムシャフト84の回転に連動して吸気弁81および排気弁82がクランク軸11の回転に同期して開閉される。

図４および図５に示されるように、シリンダヘッド３は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、シリンダボア21の周囲を周方向に略均等に囲むように配置される四本のスタッドボルト70によってクランクケース１にシリンダブロック２とともに締結される。

スタッドボルト70を取付けるボルト取付けボス部50は、図６に示されるように、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、シリンダボア21の周囲を取り囲むようにシリンダヘッド３に四つ形成される。図５も参照して、ボルト取付けボス部50には、スタッドボルト70が貫通するボルト挿通孔50ｂが、シリンダ中心軸線Ｃ１方向に沿うように形成されている。ボルト取付けボス部50のボルト挿通孔50ｂの上部開口面は、スタッドボルト70を固定する締結部材であるナット71がワッシャ72を介して固定される円形状の座面50ａとして形成されている。このように形成される四つのボルト挿通孔50ｂは、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、シリンダボア21の周囲を周方向に略均等に取り囲む位置に配設される。

図６に示されるように、ボルト取付けボス部50は、ボルト挿通孔50ｂを取り囲むように略円柱状に形成され、動弁機構収容室32の内側に配置される二つの内側ボルト取付けボス部51と、動弁機構収容室32の外側に配置される二つの外側ボルト取付けボス部55とからなっている。

内側ボルト取付けボス部51は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、シリンダボア21の左斜め後方に位置して左軸受部34Ｌと一体に形成される第一内側ボルト取付けボス部52と、シリンダボア21の左斜め前方に位置して左軸受部34Ｌと一体に形成される第二内側ボルト取付けボス部53とからなっている。図５も参照して、内側ボルト取付けボス部51の座面51ａは、断面側方視でカムシャフト84とシリンダヘッド３のヘッドカバー側合わせ面３ｅとの間に位置している。

図６に示されるように、第一内側ボルト取付けボス部52の座面52ａには、ボルト挿通孔52ｂから径方向外方に位置する吸気弁81の上端に向って切欠かれた切欠き部52ｃが形成されている。第一内側ボルト取付けボス部52に形成されたボルト挿通孔52ｂは、クランクケース１に設けられるオイル供給路（不図示）に連通されてオイル供給路の一部を兼ねるようになっている。オイルポンプ17から供給されるオイルが、この切欠き部52ｃから動弁機構80に向けて吐出され、動弁機構80への潤滑油の供給を確実に行うことができるようになっている。

図５および図６に示されるように、シリンダヘッド３の外周壁30の内、右側壁30Ｒのシリンダブロック側端部30Ｒｂの前後方向における前半部略中央から後半部略中央までの領域が右側方へ膨出して右膨出部31が形成されている。右膨出部31には外側ボルト取付けボス部55が一体に形成されている。

図６に示されるように、外側ボルト取付けボス部55は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、シリンダボア21の右斜め後方に位置して右膨出部31の右後端に一体に形成される第一外側ボルト取付けボス部56と、シリンダボア21の右斜め前方に位置して右膨出部31の右前端に一体に形成される第二外側ボルト取付けボス部57とからなっている。図２に示されるように、外側ボルト取付けボス部55の座面55ａは、側面視で、吸気ポート40の壁部41の天井壁41ｂおよび排気ポート42の壁部43の天井壁43ｂよりもシリンダブロック２側であって、シリンダ中心軸線Ｃ１方向においてシリンダヘッド３の下半部の略中央（すなわちシリンダヘッド３の略四分の一の高さ）に位置している。

図６に示されるように、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一内側ボルト取付けボス部52の座面52ａはシリンダボア21の左後方に位置し、第二内側ボルト取付けボス部53の座面53ａはシリンダボア21の左前方に位置し、第一内側ボルト取付けボス部52の座面52ａと第二内側ボルト取付けボス部53の座面53ａは、カムシャフト84の軸中心を通るカムシャフト中心軸線Ｃ２に対して略対称に配置される。第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａはシリンダボア21の右後方に位置し、第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａはシリンダボア21の右前方に位置し、第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａと第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａは、カムシャフト中心軸線Ｃ２に対して略対称に配置される。

図６に一点鎖線および網掛で示されるように、各ボルト取付けボス部52，53，56，57の各座面52ａ，53ａ，56ａ，57ａは、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一内側ボルト取付けボス部52の座面52ａと第二内側ボルト取付けボス部53の座面53ａの間にシリンダボア21の左端部21ａが、第一内側ボルト取付けボス部52の座面52ａと第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａの間にシリンダボア21の後端部21ｂが、第二内側ボルト取付けボス部53の座面53ａと第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａの間にシリンダボア21の前端部21ｄが、第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａと第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａの間にシリンダボア21の右端部21ｃが、それぞれ位置するようにシリンダボア21に近づけてシリンダボア21の周囲に略均等に配置されている。

図６に示されるように、右膨出部31の内、第一外側ボルト取付けボス部56と第二外側ボルト取付けボス部57の間の領域は、点火栓39が取付けられる点火栓取付けボス部59として形成されている。点火栓取付けボス部59には、燃焼室33に向けて開口する点火栓孔59ａが形成されている。図２に示されるように、点火栓孔59ａには点火栓39が挿入され、点火栓39の先端が燃焼室33に臨んで配置される。このように点火栓39が第一外側ボルト取付けボス部56と第二外側ボルト取付けボス部57との間に配置されることで、点火栓取付けボス部59と外側ボルト取付けボス部55が一体に小さく形成されてシリンダヘッド３の小型化および軽量化が図れるとともに、点火栓取付けボス部59と外側ボルト取付けボス部55の熱容量を小さくして点火栓39の冷却効果を向上させることができるようになっている。

図６に示されるように、前述した伝達機構であるチェーンスプロケット機構90は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、外側ボルト取付けボス部55とはカムシャフト中心軸線Ｃ２方向である左右方向において、シリンダボア21を挟んで反対側に配置される。そのため、ＯＨＣ型の動弁機構80を備える内燃機関Ｅであっても伝達機構であるチェーンスプロケット機構90の配設やメンテナンスに必要な空間を考慮することなく外側ボルト取付けボス部55をシリンダヘッド３の右側壁30Ｒに近づけて形成することができるとともに、スタッドボルト70周辺の作業空間を確保することができるようになっている。

シリンダヘッド３の外周壁30の内、動弁機構80と外側ボルト取付けボス部55とを隔てる右側壁30Ｒの上半部の前後方向における前半部略中央および後半部略中央は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、外側ボルト取付けボス部55である第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａおよび第二ボルト取付けボス部57の座面57ａを避けるように内側へ向けて湾曲するように凹むヘッド側凹部35として形成されている。

ヘッド側凹部35は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａおよび第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａの左方に位置し、後側のヘッド側凹部35が第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａと、前側のヘッド側凹部35が第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａとそれぞれ略同心円弧状に形成されている。また、図２に網掛にて示されるように、ヘッド側凹部35は、側面視で、外側ボルト取付けボス部55の座面55ａよりもシリンダ中心軸線Ｃ１に沿う斜め前上方に位置するシリンダヘッド３の右側壁30Ｒの上半部にシリンダ中心軸線Ｃ１に沿って形成されている。なお、図６に示されるように、ヘッド側凹部35は、シリンダヘッド３の他の外周壁30と略同じ厚みを有して湾曲し、シリンダヘッド３の剛性がヘッド側凹部35にて極端に低下しないようになっている。

このようにヘッド側凹部35が形成されることで、前述したように、ボルト取付けボス部50の一部を外側ボルト取付けボス部55として動弁機構収容室32の外側に配置しても、外側ボルト取付けボス部55を、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａと第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａとの間にシリンダボア21の一部である右端部21ｃが位置する程度にシリンダボア21の周囲に近づけて配置することができる。そのため、シリンダヘッド３の動弁機構収容室32のカムシャフト中心軸線Ｃ２方向の幅を小さく形成してシリンダヘッド３の小型化および軽量化ができるようになっている。また、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視において、各外側ボルト取付けボス部56，57の座面56ａ，57ａと右側壁30Ｒとが重ならず、外側ボルト取付けボス部55に取付けられるスタッドボルト70および締結部材であるナット71のための工具スペースが確保されて整備性が向上するようになっている。

図５および図６に示されるように、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒのヘッドカバー側端部３ｄのヘッド側凹部35の間には、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一外側ボルト取付けボス部56と第二外側ボルト取付けボス部57との間に右側方へ向って円弧状に突出する突出部36が形成されている。突出部36の動弁機構収容室32側にはシリンダヘッド３の右軸受部34Ｒの上部34Ｒａが右軸受部34Ｒよりもやや右寄りに配置されている。このように、突出部36が形成されることで、ロッカーアーム軸85をより右方へ配置することが可能となり、動弁機構80全体をより右方へ配置することが可能となる。そのため、カムシャフト軸中心線Ｃ２方向である左右方向における動弁機構収容室32の幅を小さくでき、シリンダヘッド３の更なる小型化、軽量化が図れるようになっている。

前述したように、外側ボルト取付けボス部55のシリンダ中心軸線Ｃ１方向の高さを吸気ポート40および排気ポート42の天井壁41ｂ，43ｂよりもシリンダブロック２側へ低くしたことで、図２に示されるように、シリンダヘッド３の外周壁30の内、右側壁30Ｒの下半部には、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒと一体に形成されている吸気ポート40および排気ポート42の壁部41，43の一部が外部（シリンダヘッド３の右側方）に露出している。

吸気ポート40の壁部41の内、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒから右側方へ露出する壁部（以下、吸気ポート壁露出部41ｃという）は、筒状に形成される吸気ポート40の壁部41の略右前半部に相当し、吸気ポート壁露出部41ｃは、側面視で点火栓取付けボス部59の後部上端および第一外側ボルト取付けボス部56の上端からシリンダヘッド３の右側壁30Ｒの後端に亘ってシリンダヘッド３の右側方に露出している。
また、排気ポート42の壁部43の内、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒから右側方へ露出する壁部（以下、排気ポート壁露出部43ｃという）は、筒状に形成される排気ポート42の壁部43の略右半部に相当し、排気ポート壁露出部43ｃは、側面視で点火栓取付けボス部59の前部上端および第二外側ボルト取付けボス部57の上端からシリンダヘッド３の右側壁30Ｒの前端に亘ってシリンダヘッド３の右側方に露出している。
このように、吸気ポート壁露出部41ｃと排気ポート壁露出部43ｃがシリンダヘッド３の右側壁30Ｒからシリンダヘッド３の右側方へ露出することで、吸気ポート壁露出部41ｃと排気ポート壁露出部43ｃは、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒの一部としての役割も果たしている。

図２に示されるように、シリンダヘッド３の外壁面３ａには、冷却フィン37が複数形成されている。冷却フィン37は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向において、シリンダヘッド３のシリンダブロック側端部３ｂからヘッドカバー側端部３ｄに亘って略等間隔に七列配列されている。そして、側面視において、外側ボルト取付けボス部55座面55ａは、シリンダ中心軸線Ｃ１方向において、複数の冷却フィン37の内、シリンダブロック側端部３ｂから二列目の冷却フィン37と同じ高さに位置しており、一部の冷却フィン37よりもシリンダブロック２寄りに形成されていることとなる。
また、図６に示されるように、冷却フィン37は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａおよび第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａと重なる領域を避けて形成されている。そのため、外側ボルト取付けボス部55に取付けられるスタッドボルト70および締結部材であるナット71のための工具スペースが確保されるようになっている。

図２に示されるように、冷却フィン37は、吸気ポート40および排気ポート42の壁部41，43の内、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒから右側方へ露出する吸気ポート壁露出部41ｃおよび排気ポート壁露出部43ｃにも形成されている。そのため、シリンダヘッド３の小型化および軽量化を図りつつ、シリンダヘッド３全体の冷却性を向上させることができるようになっている。

図５に示されるように、シリンダヘッド３の外周壁30の内、左側壁30Ｌのシリンダブロック側端部30Ｌｂの一部がカムチェーン室３ｃ側へ膨出して膨出部44が形成されている。図６も参照して、この膨出部44の前部と後部とには後述するボルト73が貫通するボルト挿通孔44ｂが形成され、ボルト挿通孔44ｂの上部開口面には座面44ａが形成されている。

図５に示されるように、シリンダヘッド３に形成される六本のボルト挿通孔44ｂ，50ｂに対応して、シリンダブロック２にはシリンダヘッド３のボルト挿通孔44ｂ，50ｂと同軸にボルト挿通孔２ｂ，２ｄが形成され、クランクケース１にはシリンダブロック２のボルト挿通孔２ｂ，２ｄと同軸に植込みネジ穴１ｂが形成されている。

スタッドボルト70には、下端にクランクケース１の植込みネジ穴１ｂに螺合される下側ネジ部70ａが、上端近傍に上側ネジ部70ｂが、上側ネジ部70ｂよりも上の上端には工具を掛ける六角ボルト頭部70ｃがそれぞれ形成されている。
ボルト73は、下端にネジ部73ａが、上端に六角ボルト頭部73ｂが形成される通常のボルトである。

図４および図５に示されるように、スタッドボルト70は、シリンダブロック２のボルト挿通孔２ｂおよびシリンダヘッド３のボルト挿通孔50ｂを貫通してクランクケース１の植込みネジ穴１ｂに下側ネジ部70ａが螺合されて植込まれる。また、スタッドボルト70は、各ボルト取付けボス部52，53，56，57の各座面52ａ，53ａ，56ａ，57ａからヘッドカバー６側に突出する上側ネジ部70ｂにナット71が螺合されて、ワッシャ72を介して各ボルト取付けボス部52，53，56，57の各座面52ａ，53ａ，56ａ，57ａを押圧して該座面52ａ，53ａ，56ａ，57ａに固定されている。
また、ボルト73は、シリンダブロック２のボルト挿通孔２ｄおよびシリンダヘッド３のボルト挿通孔44ｂを貫通してクランクケース１の植込みネジ穴１ｂにボルト73のネジ部73ａが螺合されて、ワッシャ74を介して膨出部44の座面44ａに固定されている。

図３および図５に示されるように、シリンダヘッド３の動弁機構収容室32を覆うヘッドカバー６は、略矩形の外周壁61と、外周壁61の上端を覆い動弁機構収容室32に対向する天井壁63とからなっている。天井壁63の外側面63ａおよび内側面63ｂには、複数のリブ65が形成されており、ヘッドカバー６の剛性を高めている。

ヘッドカバー６の外周壁61のシリンダブロック側の端部は、外側に向って膨出するフランジ部６ａとなっており、フランジ部６ａの四隅のそれぞれにはボルト75のためのボス部64が、フランジ部６ａよりもシリンダ中心軸線Ｃ１方向に高く形成されている。ボス部64にはボルト挿通孔64ａが形成されている。図３に示されるように、ワッシャ76を介してボルト挿通孔64ａを貫通したボルト75が、シリンダヘッド３のヘッドカバー側合わせ面３ｅに形成されるネジ穴３ｆに螺合されて、ヘッドカバー６はシリンダヘッド３に取付けられている。

図３に示されるように、ヘッドカバー６の外周壁61の内、右側壁61Ｒの前後方向における前半部略中央および後半部略中央は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一外側ボルト取付けボス部56および第二外側ボルト取付けボス部57を避けるように内側へ向けて湾曲するように凹むカバー側凹部62として形成されている。カバー側凹部62は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一外側ボルト取付けボス部56の座面56ａおよび第二外側ボルト取付けボス部57の座面57ａと右側壁61Ｒとが重ならないようにシリンダヘッド３のヘッド側凹部35に沿って形成されている。また、図３および図５に示されるように、カバー側凹部62は、フランジ部６ａにおいて最も湾曲し、フランジ部６ａから天井壁63へ向かうに連れて内側へ向けてやや傾斜するように形成されている。このようにカバー側凹部62が形成されることで、外側ボルト取付けボス部55に締結されるスタッドボルト70および締結部材であるナット71のための工具スペースが確保され、整備性を確保することができるようになっている。

また、シリンダヘッド３と同様に、カバー側凹部62の間には、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、第一外側ボルト取付けボス部56と第二外側ボルト取付けボス部57との間に円弧状に突出する突出部66が形成されている。突出部66の内側には、シリンダヘッド３からヘッドカバー６内に延出される右軸受部34Ｒの上部34Ｒａが配置されている。そのため、ロッカーアーム軸85をより右方へ配置することが可能となりヘッドカバー６の左右方向の幅が小さくなり、内燃機関Ｅの更なる小型化、軽量化が図れるようになっている。

以上、詳細に説明した本発明に係る内燃機関の一実施の形態では、以下の効果を奏する。
シリンダヘッド３の外周壁30の内、右側壁30Ｒの一部は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、外側ボルト取付けボス部55である第一外側ボルト取付けボス部56および第二外側ボルト取付けボス部57の座面56ａ，57ａを避けるように内側へ向けて湾曲するヘッド側凹部35として形成されている。
このような構成によれば、外側ボルト取付けボス部55の各座面56ａ，57ａをシリンダボア21の周囲に近づけて配置することができる。そのため、ボルト取付けボス部50のボルト挿通孔50ｂを貫通するスタッドボルト70をシリンダボア21の周囲に略均等に近づけて配置しつつ、ボルト取付けボス部50の内の一部を外側ボルト取付けボス部55として動弁機構収容室32の外に配置することで動弁機構収容室32を小さくすることができる。また、外側ボルト取付けボス部55を含む右膨出部31を小さく形成でき、シリンダヘッド３の左右方向の幅を小さくすることができる。さらに、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒに形成されるヘッド側凹部35によりスタッドボルト70および締結部材であるナット71のための工具スペースを確保し、整備性を向上することができる。そのため、整備性を確保しつつシリンダヘッド３の小型化が可能となり、整備性が良好で、小型化および軽量化された内燃機関Ｅを提供することができる。

外側ボルト取付けボス部55の座面56ａ，57ａが、側面視で、複数の冷却フィン37の内の一部よりもシリンダブロック２寄りに位置しているため、外側ボルト取付けボス部55のシリンダ中心軸線Ｃ１方向の高さを低く形成することができ、シリンダヘッド３の小型化および軽量化を図ることができる。
また、冷却フィン37が、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、外側ボルト取付けボス部55の座面56ａ，57ａと重なる領域を避けて形成されているため、外側ボルト取付けボス部55に配置されるスタッドボルト70および締結部材であるナット71のための工具スペースが確保され、整備性を確保することができる。

内燃機関Ｅは、動弁機構収容室32にカムシャフト84が配置されるＯＨＣ型の内燃機関Ｅであり、伝達機構であるチェーンスプロケット機構90がシリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、外側ボルト取付けボス部55とはシリンダボア21を挟んで反対側に配置されている。そのため、ＯＨＣ型内燃機関Ｅであっても伝達機構であるチェーンスプロケット機構90の配設やメンテナンスに必要な空間を考慮することなく外側ボルト取付けボス部55をシリンダボア21に近づけて形成することができるとともに、スタッドボルト70周辺の作業空間を確保することが可能となり、さらに整備性を確保することができる。

外側ボルト取付けボス部55は、側面視で、座面56ａ，57ａが吸気ポート40および排気ポート42の天井壁41ｂ，43ｂよりもシリンダブロック２寄りに位置するように、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒに形成されている。そのため、外側ボルト取付けボス部55の、シリンダ中心軸線Ｃ１方向における高さを低くすることが可能となり、外側ボルト取付けボス部55を小さく形成することができ、シリンダヘッド３の更なる小型化および軽量化を図ることができる。

冷却フィン37が、吸気ポート壁露出部41ｃと排気ポート壁露出部43ｃに形成されるため、シリンダヘッド３の小型化および軽量化を図りつつ、シリンダヘッド３全体の冷却性を向上させることができる。

内燃機関Ｅが、動弁機構80に一つの吸気弁81および一つの排気弁82が備えられる２バルブ式の内燃機関Ｅとなることで、動弁機構80が小型化され、シリンダヘッド３の更なる小型化および軽量化が可能となる。また、外側ボルト取付けボス部55が動弁機構収容室32の外に配置されていることから、動弁機構80の配置の自由度が向上し、吸排気弁81，82をシリンダ中心軸線Ｃ１に対して対称に配置させ易く、燃料の燃焼効率を向上させることができる。

動弁機構収容室32を覆うヘッドカバー６の外周壁61の内、右側壁61Ｒの一部は、シリンダ中心軸線Ｃ１方向視で、外側ボルト取付けボス部55を避けるように内側へ向けて湾曲するカバー側凹部62として形成されているため、外側ボルト取付けボス部55に配置されるスタッドボルト70およびナット71の工具スペースをヘッドカバー６にも形成することができ、さらに整備性を向上することができる。

内側ボルト取付けボス部51である第一内側ボルト取付けボス部52の座面52ａに潤滑油排出用の切欠き部52ｃが形成されているため、複数のボルト取付けボス部50の内の一部を動弁機構収容室32の外に配置しても、動弁機構80への潤滑油の供給を確実に行うことができる。

シリンダヘッド３の第一外側ボルト取付けボス部56と第二外側ボルト取付けボス部57との間には、点火栓39を挿通支持する点火栓孔59ａが形成される点火栓取付けボス部59が形成されている。そのため、点火栓取付けボス部59と外側ボルト取付けボス部55を一体に小さく形成してシリンダヘッド３の小型化および軽量化が図れるとともに、点火栓取付けボス部59と外側ボルト取付けボス部55の熱容量を小さくして点火栓39の冷却効果を向上させることができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して説明したが、実施の形態は上記の説明の内容に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。
例えば、伝達機構90は、カムチェーンスプロケット機構に限定されず、カムチェーン93の代わりに複数のギアを用いたいわゆるカムギア機構としても良い。
また、ヘッド側凹部35およびカバー側凹部62は、シリンダヘッド３の右側壁30Ｒに二か所形成されているが、一つの凹部として形成しても良い。

Ｅ…内燃機関、１…クランクケース、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、３ａ…外壁面、６…ヘッドカバー、21…シリンダボア、30…外周壁、32…動弁機構収容室、37…冷却フィン、39…点火栓、40…吸気ポート、41ｂ…天井壁、41ｃ…吸気ポート壁露出部（外壁面）、42…排気ポート、43ｂ…天井壁、43ｃ…排気ポート壁露出部（外壁面）、50…ボルト取付けボス部、51…内側ボルト取付けボス部、55…外側ボルト取付けボス部、52ａ…座面、52ｂ…切欠き部、56ａ…座面、57ａ…座面、59ａ…点火栓孔、61…外周壁、70…スタッドボルト、71…ナット（締結部材）、80…動弁機構、81…吸気弁、82…排気弁、84…カムシャフト、90…伝達機構、Ｃ１…シリンダ中心軸線

Claims (9)

1. クランクケース(１)と、内部にシリンダボア(21)を有するシリンダブロック(２)と、外周壁(30)により動弁機構(80)を収容する動弁機構収容室(32)が形成されるとともにその外壁面(３ａ)に複数の冷却フィン(37)が形成されるシリンダヘッド(３)とを具備し、
   前記クランクケース(10)に、前記シリンダブロック(２)と前記シリンダヘッド(３)とが順次重ねられ複数のスタッドボルト(70)および該スタッドボルト(70)に取付けられる複数の締結部材(71)により一体に締結され、
   複数の前記スタッドボルト(70)は、前記シリンダボア(21)の中心線を通るシリンダ中心軸線(Ｃ１)方向視で、前記シリンダボア(21)を周方向に囲むように配置され、
   前記シリンダヘッド(３)には、複数の前記スタッドボルト(70)がそれぞれ貫通する複数のボルト取付けボス部(50)が形成され、
   複数の前記ボルト取付けボス部(50)は、前記シリンダヘッド(３)の前記動弁機構収容室(32)の内側に配置される内側ボルト取付けボス部(51)と、前記シリンダヘッド(３)の前記動弁機構収容室(32)の外側に配置される外側ボルト取付けボス部(55)とからなる内燃機関(Ｅ)において、
   前記シリンダヘッド(３)の前記外周壁(30)は、前記シリンダ中心軸線(Ｃ１)方向視で、該外周壁(30)の一部が前記外側ボルト取付けボス部(55)の前記締結部材(71)の座面(56ａ，57ａ)を避けるように内側へ向けて凹んで形成されることを特徴とする内燃機関(Ｅ)。
2. 前記外側取付けボス部(55)の前記座面(56ａ，57ａ)は、側面視で、複数の前記冷却フィン(37)の内、少なくとも一部の冷却フィン(37)よりも前記シリンダブロック(２)寄りに位置し、
   複数の前記冷却フィン(37)は、前記シリンダ中心軸線(Ｃ１)方向視で、前記座面(56ａ，57ａ)と重なる領域を避けて形成されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関(Ｅ)。
3. 前記内燃機関(１)は、前記動弁機構収容室(32)にカムシャフト(84)が配置されるＯＨＣ型内燃機関(１)であり、
   前記カムシャフト(84)に駆動力を伝達する伝達機構(90)が、前記シリンダ中心軸線(Ｃ１)方向視で、前記外側ボルト取付けボス部(55)とは前記シリンダボア(21)を挟んで反対側に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関(Ｅ)。
4. 前記シリンダヘッド(３)には、吸気ポート(40)と排気ポート(42)とが設けられ、
   前記外側取付けボス部(55)の前記座面(56ａ，57ａ)は、側面視で、前記吸気ポート(40)および前記排気ポート(42)の天井壁(41ｂ，43ｂ)よりも前記シリンダブロック(２)寄りに位置することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の内燃機関(Ｅ)。
5. 前記冷却フィン(37)は、前記吸気ポート(40)および前記排気ポート(42)の外壁面(41ｃ，43ｃ)にも形成されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関(Ｅ)。
6. 前記動弁機構(80)は、一つの吸気弁(81)および一つの排気弁(82)を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関(Ｅ)。
7. 前記シリンダヘッド(３)には、前記動弁機構収容室(32)を覆うヘッドカバー(６)が取付けられ、
   該ヘッドカバー(６)の外周壁(61)は、前記シリンダ中心軸線(Ｃ１)方向視で、該外周壁(61)の一部が前記外側ボルト取付けボス部(55)の前記座面(56ａ，57ａ)を避けるように内側へ向けて凹んで形成されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関(Ｅ)。
8. 前記内側ボルト取付けボス部(51)の前記締結部材(71)の座面(52ａ，53ａ)の内、少なくとも一つの座面(53ａ)には、潤滑油排出用の切欠き部(53ｃ)が設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の内燃機関(Ｅ)。
9. 前記外側ボルト取付けボス部(55)は、複数形成され、
   前記シリンダヘッド(３)には、点火栓(39)を挿通支持する点火栓孔(59ａ)が形成され、
   該点火栓孔(59ａ)は、複数の前記外側ボルト取付けボス部(55)の内、一対の外側ボルト取付けボス部(56，57)の間に位置することを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の内燃機関(Ｅ)。

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