JP3790770B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、略水平に配置される内燃機関の下部に前記内燃機関の運転状態を検出するセンサを備えた内燃機関に関する。

従来からオートバイ（自動二輪車、原動機付自転車）や自動三輪車には様々なセンサが搭載されている。例えば、トランスミッション（変速機）には、変速段を検出すべく、該変速段の変化に応じて回動する被検出軸の位置を検出するポジションセンサが搭載されている（特許文献１）。

そして、この特許文献１には、このポジションセンサが小石等の衝突により破損するのを防ぐために、センサカバーを設けることが開示されている。

一方、内燃機関の温度を検出すべく、オイルをシリンダヘッドからオイルパンまたはオイルタンクに戻すオイル戻し通路に温度センサを設けた構成が知られている（特許文献２）。

特開平１０−３２４１７１号公報（段落［００１１］） 特開２０００−２１３３２６号公報（特許請求の範囲）

しかしながら、従来から前記温度センサを小石等から保護するカバーを内燃機関に設けた構成は全く存在しない。オートバイや自動三輪車では、冷却機能を発揮せしめ且つ軽量化を図るために内燃機関がそのまま外部に露呈する構造を採用している。従って、前記オイル戻し通路に設けられる温度センサも外部に露呈し、このため、走行時に小石等が前記温度センサに衝突するおそれがある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、内燃機関の運転状態を検出するセンサおよび／またはシリンダを保護することができ、さらに、組付け容易性と耐久性をともに備え且つ軽量で、さらにまた、前記センサとシリンダとを効率良く冷却することが可能なカバーを備えており、しかもセンサ周辺のスペースを有効に活用することができる内燃機関を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は略水平に配置される内燃機関と、
前記内燃機関に設けられて該内燃機関の運転状態を検出するセンサと、
前記内燃機関を構成するシリンダの下部の少なくとも一部と前記センサの下面を覆うカバーと、を有し、
前記センサを前記シリンダの側面に露出させ、
前記内燃機関の排気管は前記シリンダの外壁に対する接続部から車幅方向の一方側に延出し、
前記センサは前記シリンダの車幅方向の他方側に突設して設けられていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記センサは前記内燃機関の動力を伝達する機構の前方に設けられることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、前記シリンダは冷却用フィンを有し、前記センサは前記冷却用フィンに形成された取付部に固着されて該シリンダの外方へと突出していることを特徴とする。また、請求項４記載の発明では、前記カバーは、前記センサの下面を覆うとともに、前記センサの車幅方向側方を露呈させることを特徴とする。

前記請求項１の発明によれば、カバーが内燃機関を構成するシリンダおよび／またはその運転状態を検出するセンサとを保護することができ、しかも、シリンダの一方側に延出する排気管に対し、センサは前記シリンダの側面に露出し且つ該シリンダの他方側に突出して設けられているので、発熱源である排気管の熱の影響を可及的に少なくし、且つ、放熱性を十分に確保することができる。

前記請求項２の発明によれば、センサは内燃機関の動力を伝達する機構の前方に設けられるので、スペースの有効活用が達成される。

前記請求項３の発明によれば、シリンダが冷却用フィンを有し、センサは前記冷却用フィンに固着されて該シリンダの外方へと突出しているので冷却風に当たる面積が拡大されるためにより一層放熱性を向上させることができる。
前記請求項４の発明によれば、小石等の衝突の可能性が高い下方が覆われ、センサを保護することができる。また側面は開放されて大気の流通を許容することから、走行により受ける風のセンサに接する面積が大となり、好適に冷却することができる。

以下、本発明の実施の形態について自動二輪車を例示し添付の図面を参照して以下詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態が適用された自動二輪車１０の全体構成を説明する側面図である。自動二輪車１０は、骨格となる車体フレーム１２を有し、前記車体フレーム１２は、前部フレーム１４と、後部フレーム１６とを結合して構成されている。

前部フレーム１４は、ヘッドパイプ１８と、該ヘッドパイプ１８から後方斜め下向きに延在するメインパイプ２０とから構成される。ヘッドパイプ１８には、下端部に前輪２２を回転可能に支持したフロントフォーク２４が操行可能に支持されており、このフロントフォーク２４の上端部にはハンドル２６が固定されている。メインパイプ２０の下端部には、空冷式の内燃機関３０が懸吊支持されて略水平に配置される。内燃機関３０については後述する。

後部フレーム１６は、リヤパイプ３２と、該リヤパイプ３２に連結するシートレール３４とにより構成されている。シートレール３４上には乗員が座るためのシート３６が設けられている。

内燃機関３０の後部には、スイングアーム４０が上下方向に揺動可能に支持され、このスイングアーム４０の後端部には、後輪４２が回転自在に支持され、スイングアーム４０と後輪４２との間には、リヤクッション４４が連結されている。

ところで、前部フレーム１４を構成するメインパイプ２０の側方は、メインパイプサイドカバー５０によって覆われている。メインパイプサイドカバー５０の両側部には乗員の脚部を覆うレッグシールド５２が着脱自在に取り付けられ、メインパイプサイドカバー５０の前部にはフロントトップカバー５４が配設され、さらに、メインパイプサイドカバー５０の後部にはメインパイプトップカバー５６が配設される。また、メインパイプサイドカバー５０の下部には前記内燃機関３０を覆うアンダーカバー５８（カウルとも言う）が配設される。この場合、アンダーカバー５８の前部には、走行時の風を前記内燃機関３０に供給するための開口部６０が形成されている。

ここで、内燃機関３０について説明する。内燃機関３０は、図２に示すように、クランクケース７２と、シリンダ７４と、シリンダヘッド７６と、潤滑系（図示せず）とを備えて基本的に構成される。

クランクケース７２には、車体左右方向に支持されたクランクシャフト８０と、オイルポンプ８２とが収容され、また、クランクケース７２の底部にはオイルを貯蔵するオイルパン（図示せず）が形成される。この場合、オイルパンは、オイルタンクであってもよい。

シリンダ７４の内部にはシリンダライナー９０が形成されており、該シリンダライナー９０には、ピストン９２が摺動自在に嵌合する。ピストン９２は、コネクティングロッド９４を介してクランクシャフト８０に連結される。

シリンダヘッド７６の内部には動弁室（図示せず）が形成され、該動弁室には動弁機構１００が収容される。動弁機構１００は、シリンダヘッド７６に回転自在に支持されたカムシャフト１０２、前記カムシャフト１０２に一体に形成された吸気カムおよび排気カム、吸気ロッカーアームシャフトに支持されて前記吸気カムに当接する吸気ロッカーアーム、排気ロッカーアームシャフトに支持されて前記排気カムに当接する排気ロッカーアーム、前記吸気ロッカーアームにより駆動される吸気バルブ１０４、前記排気ロッカーアームにより駆動される排気バルブ１０６等から構成される。

なお、クランクシャフト８０とカムシャフト１０２には、図示しないタイミングチェーンが巻き掛けられている。

潤滑系は、クランクケース７２に形成された前記オイルパンからシリンダヘッド７６にオイルを供給するオイル供給通路（図示せず）と、前記シリンダヘッド７６から前記オイルパンにオイルを戻すオイル戻し通路１３０（図３参照）と、クランクケース７２に収容された前記オイルポンプ８２とから構成される。オイル戻し通路１３０は、クランクケース７２の前記オイルパンとシリンダヘッド７６の前記動弁室とを接続するようにしてシリンダ７４に形成される。

シリンダ７４の下部には、図２および図３に示すように、オイル戻し通路１３０に連通して機関の運転状態の一種であるオイルの温度を検出する温度センサ１３２が配設されるとともに、シリンダ７４には、この温度センサ１３２を保護するためのセンサカバー１４０が取り付けられる。すなわち、温度センサ１３２はシリンダ７４の側面に露出した状態にある。

センサカバー１４０は、図３および図４に示すように、鉄製の棒状部材１４２と、鋼板製の板状部材１４４と、鋼板製の取付プレート１４６（取付部）とから構成される。

棒状部材１４２は、図４に示す如く、屈曲部Ａ〜Ｄの４箇所で屈曲して形成される。屈曲部Ａ〜Ｃで画成されるコ字形状部１４８には前記板状部材１４４が接合され、屈曲部Ｃ、Ｄ間に画成される直線部１５０の下部には排気管に連結されるマフラー１５２（図３参照）等の補機類が引き回される。前記マフラー１５２が連結される排気管はその一方の端部がシリンダ７４の一方側に延出していることが図３から諒解されよう。これに対して、前記温度センサ１３２は前記シリンダ７４の他方側に突出して設けられている。

この場合、屈曲部Ａ〜Ｄの位置は、温度センサ１３２の大きさや配置、シリンダ７４の幅、あるいはマフラー１５２等の補機類のレイアウトを考慮して決定されるが、できるだけシリンダ７４の形状に沿うようにすると、シリンダ７４の下部スペースを広くとることができて好適である。

また、棒状部材１４２の両端部には前記取付プレート１４６が接合される。この場合、棒状部材１４２と、板状部材１４４および取付プレート１４６とを溶接により接合すると強度が増して好適である。

板状部材１４４は、屈曲部１５４においてシリンダ７４の前方から後方に指向して屈曲し、略Ｌ字形状に形成される。前記屈曲部１５４の一方の端部には切欠部１５６（図５参照）が形成される。

取付プレート１４６には、センサカバー１４０をシリンダ７４に保持固定するためのボルト１５７が挿入される挿入孔１５８が形成されるとともに、取付プレート１４６の先端部１６０の形状は、シリンダ７４の側部に形成された冷却フィン１６１間の形状に対応している。すなわち、本実施の形態では、図２および図４から諒解されるように、冷却フィン１６１は略平行に配設されているので、先端部１６０の形状もこれに対応して、側部が略平行に形成された板状の部材となる。

一方、図４に示すように、シリンダ７４の側部に設けられた冷却フィン１６１の一部は、前記取付プレート１４６の形状に対応して切り欠かれている。この切欠部には、前記取付プレート１４６を取り付けるための取付ボス１７０、１７０（取付部）がシリンダ７４と一体に形成される。前記各取付ボス１７０、１７０は、前記冷却フィン１６１の頂部よりもシリンダ７４の内部に埋没して形成され、前記各取付ボス１７０、１７０の略中央部には、前記ボルト１５７が螺入する螺入穴１７２（螺入軸）が形成される。この場合、各螺入穴１７２、１７２は、シリンダ７４の前後方向に対して略垂直に形成されるとともに、各螺入穴１７２、１７２が同軸となるように設定される。

すなわち、センサカバー１４０は、図４および図６から諒解されるように、前記各取付プレート１４６、１４６および各取付ボス１７０、１７０を介してシリンダ７４の側面の冷却フィン１６１に取り付けられる。この結果、屈曲部１５４によって形成される板状部材１４４の内部空間に温度センサ１３２が配置される。すなわち、センサカバー１４０を構成する板状部材１４４の垂直部位は自動二輪車１０の前方に対峙し、該板状部材１４４の水平部位は路面に対峙して温度センサ１３２を保護する。なお、板状部材１４４の両側面は開放されて大気の流通を許容する。

本実施の形態の内燃機関３０を含む自動二輪車１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その動作について説明する。

乗員の始動操作により内燃機関３０が始動すると、クランクケース７２内に収容されたクランクシャフト８０が回転する。このクランクシャフト８０の回転力はギヤ（図示せず）を介して伝達され、オイルポンプ８２が駆動される。その結果、オイルポンプ８２の作動下に前記オイルパンから汲み上げられたオイルは、前記オイル供給通路を介してシリンダヘッド７６の動弁室に供給され、そこに設けられた動弁機構１００の各部を潤滑する。

動弁機構１００の各部を潤滑したオイルは、シリンダ７４に形成されたオイル戻し通路１３０（図３参照）を介してクランクケース７２の前記オイルパンに戻される。この場合、オイル戻し通路１３０内のオイルの温度が温度センサ１３２によって検出される。温度センサ１３２によって検出されたオイルの温度は、内燃機関３０の温度とされ、例えば、燃料噴射弁からの燃料噴射量の制御等に用いられる。

一方、内燃機関３０は、アンダーカバー５８に形成された開口部６０から走行による風を受けて冷却される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、センサカバー１４０がシリンダ７４の両側面に保持されているため、走行中の小石等の衝突によりセンサカバー１４０に対して過大な荷重が付与されたとしても、センサカバー１４０全体に前後方向に回動しようとする力が付与され、これがクッションとなり、小石等が衝突した部位への荷重の集中を回避することができる。すなわち、センサカバー１４０が破損し難くなり、その結果、温度センサ１３２を保護することができる。

この場合、センサカバー１４０を構成する板状部材１４４が棒状部材１４２によって支持されるため、センサカバー１４０は十分な耐久性を有し、走行中の小石等の衝突により破損し難くなる。換言すれば、板状部材１４４の肉厚がある程度薄くてもセンサカバー１４０としての耐久性が維持されるので、センサカバー１４０自体を軽量なものとすることができる。

さらに、板状部材１４４の部位毎の厚みに多少のばらつきがあっても、前述の如く、板状部材１４４は棒状部材１４２によって支持されるので、センサカバー１４０として十分な耐久性を得ることができる。すなわち、板状部材１４４を必ずしも高精度にする必要がなく、容易に且つ廉価に作製することができる。

また、板状部材１４４は、シリンダ７４の前方から後方に指向して略Ｌ字形状に屈曲形成されるので、シリンダ７４の前方および下方が覆われ、側方および後方が開放される。すなわち、小石等の衝突の可能性が最も高い前方および下方が覆われるので、温度センサ１３２が保護される。一方、側方および後方が開放されているので、走行により受ける風がシリンダ７４および温度センサ１３２に接する面積が大となり、両者を好適に冷却することができる。

またさらに、図４および図６に示すように、取付ボス１７０をシリンダ７４の両側部に形成された冷却フィン１６１間に埋没させて形成する一方、取付プレート１４６の先端部１６０の形状を冷却フィン１６１間の形状に対応させているため、前記先端部１６０が冷却フィン１６１に挟まれて位置決めされ、センサカバー１４０の回転が阻止される。従って、両者を固定するためのボルト１５７の数を削減することができるとともに、センサカバー１４０のシリンダ７４への組付け作業をも容易なものとすることができる。

さらに、図４に示すように、各取付ボス１７０、１７０に形成された螺入穴１７２、１７２の方向をシリンダ７４の前後方向に対して略垂直にするとともに、各螺入穴１７２、１７２が同軸となるように形成しているので、小石等が衝突した際、その荷重はシリンダ７４両端のボルト１５７に略均等に付与される。従って、ボルト１５７のねじれが回避され、シリンダ７４の耐久性を向上させることができる。

また、図４および図５に示すように、板状部材１４４の屈曲部１５４の一端部に切欠部１５６が形成されているので、走行により受ける風が該切欠部１５６で巻き込まれてセンサカバー１４０内部に流れこみ、温度センサ１３２を直接冷却することができる。さらに、図３に示すように、内燃機関３０がアンダーカバー５８で覆われている場合でも、切欠部１５６を設けることにより、センサカバー１４０とアンダーカバー５８との間に十分な空間を確保することができるので、走行時に受ける風の流れが確保され、この風によって温度センサ１３２とシリンダ７４とを効率良く冷却することができる。

さらにまた、センサカバー１４０を構成する棒状部材１４２、板状部材１４４および取付プレート１４６は全て金属で形成されているので、内燃機関３０からの熱をセンサカバー１４０側に伝達することができる。従って、放熱効果によりセンサカバー１４０の表面から熱が放出され、内燃機関３０を好適に冷却することができる。

さらに、内燃機関３０の運転状態を検出するセンサは、前述したオイルの温度を検出する温度センサ１３２に限定されることはなく、例えば、水温センサや、ノッキングセンサも含まれる。そして、前記センサカバー１４０がこれらのセンサを前記温度センサ１３２と同様に保護できることはいうまでもない。

なお、前記実施の形態は自動二輪車に関するがこれに限定されるものではなく、例えば自動三輪車にも適用可能なことはいうまでもない。

本発明の一実施の形態の自動二輪車の全体構成を説明する側面図である。 図１に示す自動二輪車を構成する内燃機関の側面図である。 図２に示す内燃機関をシリンダヘッド側から見た正面図である。 図３に示すセンサカバーの構成、および、該センサカバーとシリンダとの接続関係を説明するための分解斜視図である。 図４に示す板状部材の下面図である。 図３に示すセンサカバーをシリンダの側面で保持した状態を示す斜視図である。

符号の説明

１０…自動二輪車 ３０…内燃機関
５８…アンダーカバー ７４…シリンダ
１３０…オイル戻し通路 １３２…温度センサ
１４０…センサカバー １４２…棒状部材
１４４…板状部材 １４６…取付プレート
１５４…屈曲部 １５６…切欠部
１６０…先端部 １６１…冷却フィン
１７０…取付ボス １７２…螺入穴

Claims (4)

1. 略水平に配置される内燃機関と、
   前記内燃機関に設けられて該内燃機関の運転状態を検出するセンサと、
   前記内燃機関を構成するシリンダの下部の少なくとも一部と前記センサの下面を覆うカバーと、を有し、
   前記センサを前記シリンダの側面に露出させ、
   前記内燃機関の排気管は前記シリンダの外壁に対する接続部から車幅方向の一方側に延出し、
   前記センサは前記シリンダの車幅方向の他方側に突設して設けられていることを特徴とする内燃機関。
2. 請求項１記載の内燃機関において、前記センサは前記内燃機関の動力を伝達する機構の前方に設けられることを特徴とする内燃機関。
3. 請求項１または２記載の内燃機関において、前記シリンダは冷却用フィンを有し、前記センサは前記冷却用フィンに形成された取付部に固着されて該シリンダの外方へと突出していることを特徴とする内燃機関。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関において、前記カバーは、前記センサの下面を覆うとともに、前記センサの車幅方向側方を露呈させることを特徴とする内燃機関。

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