JP5411555B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、排気弁に連動、連結される弁連結部ならびにカムシャフトのカムに当接するカム当接部を有する排気側ロッカアームが、シリンダヘッドで支持されるロッカシャフトで揺動可能に支承され、燃焼室との連通・遮断を前記排気弁で切換えられる排気ポートが前記シリンダヘッドに設けられる内燃機関に関する。

車体カバーでシリンダヘッドが覆われたＳＯＨＣエンジンにおいて、シリンダヘッド内に動弁装置が収容され、シリンダ軸線に沿う方向から見たときに、前記動弁装置の外側に位置する排ガスセンサがシリンダヘッドに取付けられるようにしたものが、特許文献１で既に知られている。

特許第４１５２７９６号公報

ところが、上記特許文献１で開示されるように排ガスセンサが配置される構造では、シリンダヘッドが大型化するだけでなく、排ガスセンサを覆うカバーが必要となり、部品点数の増加を招く。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、シリンダヘッドの小型化を図るとともに部品点数の増加を招かないようにして排ガスセンサを配置し得るようにした内燃機関を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ヘッドカバーの下端外周部が結合されるヘッドカバー結合面を上端外周部に有するシリンダヘッドにロッカシャフト及びカムシャフトが支持され、排気弁に連動、連結される弁連結部ならびに前記カムシャフトのカムに当接するカム当接部を有する排気側ロッカアームが前記ロッカシャフトで揺動可能に支承され、燃焼室との連通・遮断を前記排気弁で切換えられる排気ポートが前記シリンダヘッドに設けられる内燃機関において、前記弁連結部、前記カム当接部および前記ロッカシャフトが、前記排気ポートの上方で該排気ポートの下流側に向かって順に配置され、前記ロッカシャフトを側方から覆う側壁ならびに前記ロッカシャフトの少なくとも一部を下方から覆う下壁が設けられる前記シリンダヘッドに、前記下壁の下方に配置されるようにして前記排気ポートを流通する排ガスの性状を検出する排ガスセンサが取付けられ、その排ガスセンサと前記排気側ロッカアームとが、前記シリンダ軸線と直交する投影面で見て互いに一部重なり合うよう配置され、前記シリンダヘッドの前記ヘッドカバー結合面は、該シリンダヘッドの前記側壁に連なり、且つ前記投影面で見て前記排気側ロッカアームの外端部に対応して外側に張出す第１部分と、その第１部分の前記排ガスセンサ寄りの一端に段差部分を挟んで連なる第２部分とを有しており、前記第２部分は、前記投影面で見て、前記第１部分よりもシリンダヘッド内方側に一段後退して前記排ガスセンサと一部重なるよう配置されることを第１の特徴とする。

また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記弁連結部、前記カム当接部および前記ロッカシャフトが、シリンダ軸線に直交する平面に沿う方向に並んで配置され、排ガスセンサが、前記シリンダ軸線に沿う方向から見たときに、ピストンを摺動自在に嵌合せしめるシリンダブロックの外面よりも外方に位置するようにして前記シリンダヘッドに取付けられることを第２の特徴とする。

本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記カム当接部の上方に配置される前記カムシャフトを前記シリンダヘッドとの間で回転可能に支承するカムホルダを前記シリンダヘッドに締結する複数の締結部材の１つが、前記ロッカシャフトの直上に配置されることを第３の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第３の特徴の構成のいずれかに加えて、前記排ガスセンサが、排ガス中の酸素を検出する酸素検出センサであることを特徴とすることを第４の特徴とする。

さらに本発明は、第１〜第４の特徴の構成のいずれかに加えて、前記シリンダヘッドの、ロッカシャフト軸線方向で一方側及び他方側の各外側面のうち、前記排ガスセンサと近い一方側の外側面には、そのロッカシャフトの外端に連設したキャップボルトが螺着され、そのキャップボルトの頭部は、前記シリンダヘッドの前記一方側の最外側面よりも、ロッカシャフト軸線方向で内方側に配置されることを第５の特徴とする。

なお実施の形態の前部側壁２７ｂが本発明の側壁に対応し、実施の形態の排気側カムシャフト５５Ｅが本発明のカムシャフトに対応し、実施の形態の排気側ロッカシャフト５６Ｅが本発明のロッカシャフトに対応し、実施の形態のボルト６４Ｅが本発明の締結部材に対応し、実施の形態のローラ７４が本発明のカム当接部に対応する。

本発明の第１の特徴によれば、排気弁よりも外側にロッカシャフトが配置されることになり、前記ロッカシャフトを側方から覆う側壁ならびに前記ロッカシャフトの少なくとも一部を下方から覆う下壁が設けられるシリンダヘッドに、排ガスセンサが下壁の下方に配置されるようにして取付けられるので、排ガスセンサの取付けによってシリンダヘッドが大型化することを回避するとともに、前記側壁および前記下壁で排ガスセンサを保護することができるので、排ガスセンサ専用のカバーが不要となり、部品点数を低減することができる。

また本発明の第２の特徴によれば、排気側ロッカアームをシリンダ軸線に直交する平面に略沿うように配置して、該排気側ロッカアームのカム当接部およびロッカシャフトの下方に空きスペースを生じさせ、そのスペースに排ガスセンサが配置されるので、シリンダ軸線に沿う方向でシリンダヘッドの高さを抑えることができる。

本発明の第３の特徴によれば、カム当接部の上方にあるカムシャフトをシリンダヘッドとの間で回転可能に支承するカムホルダが、複数の締結部材でシリンダヘッドに締結されるのであるが、それらの締結部材の１つがロッカシャフトの直上に配置されるので、排気側ロッカアームの位置をシリンダ軸線に沿う方向で極力低い位置に配置し、締結部材の締結力を確保しつつ、シリンダヘッドの高をさらに抑えることができる。

さらに本発明の第４の特徴によれば、シリンダヘッドに酸素検出センサが取付けられるので、酸素検出センサの活性化温度に達するまでの時間を短縮することができ、ヒータレス酸素検出センサを用いることを可能としてコスト低減を図ることができる。

自動二輪車の右側面図である。 内燃機関の一部切欠き右側面図である。 ヘッドカバーを省略して図２の３−３線矢視方向から見た平面図である。 図２の４−４線に沿うシリンダヘッドの断面図である。 図２の５矢視拡大図である。 図３の６−６線拡大断面図である。 吸気側ロッカアームを図５と同一方向から見た正面図である。 図７の８矢視側面図である。 図８の９矢視平面図である。 吸気側ロッカアームの斜視図である。 図９の１１−１１線断面図である。 シリンダヘッドを図３の１２矢視方向から見た図である。 図１２の１３矢視図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

本発明の実施例１について図１〜図１３を参照しながら説明すると、先ず図１において、自動二輪車の車体フレームＦは、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１５および操向ハンドル１６を操向可能に支承するヘッドパイプ１７と、該ヘッドパイプ１７から後下がりに延びるメインフレーム１８と、メインフレーム１８よりも下方で前記ヘッドパイプ１７に連設されるとともにメインフレーム１８よりも急角度で後下がりに延びるダウンフレーム１９と、前記メインフレーム１８の後部左右両側および前記ダウンフレーム１９の下端部左右両側間を結ぶ左右一対のロアフレーム２０…と、前記メインフレーム１８の後部に連設されて後方に延びる左右一対のシートレール２１…と、前記ロアフレーム２０…および前記シートレール２１…間を結ぶ左右一対のリヤフレーム２２…とを備える。

前記ロアフレーム２０は、前記ダウンフレーム１９の下部から下方に垂下される第１フレーム部２０ａと、第１フレーム部２０ａから後方に略水平に延びる第２フレーム部２０ｂと、第２フレーム部２０ｂの後端から上方に延びる第３フレーム部２０ｃとを一体に有して側面視では上方に開いた略Ｕ字状に形成され、第３フレーム部２０ｃの上端がメインフレーム１８の後端部に連設される。またリヤフレーム２２は、前記ロアフレーム２０における第３フレーム部２０ｃの下部およびシートレール２１の後部間に設けられる。

前記車体フレームＦには、水冷式である内燃機関Ｅの機関本体２４が、前記メインフレーム１８、前記ダウンフレーム１９および前記ロアフレーム２０…で囲まれるようにして搭載されるものであり、この機関本体２４は、クランクケース２５と、該クランクケース２５の前側上部に結合されて前傾しつつ上方に立ち上がるシリンダブロック２６と、該シリンダブロック２６の上端に結合されるシリンダヘッド２７と、シリンダヘッド２７の上端外周部に形成したヘッドカバー結合面２７ｆに下端外周部が結合されるヘッドカバー２８とを備える。

前記機関本体２４の上方でメインフレーム１８上には燃料タンク２９が搭載され、その燃料タンク２９の後方に配置される乗車用シート３０が前記シートレール２１で支持される。

前記ロアフレーム２０…における第２および第３フレーム部２０ｂ…，２０ｃ…の連設部にはピボットプレート３１が設けられており、このピボットプレート３１に、軸３２を介してスイングアーム３３が揺動可能に支承され、前記内燃機関Ｅの出力が伝達される後輪ＷＲが該スイングアーム３３の後端に軸支される。また車体フレームＦおよび前記スイングアーム３３間にリヤクッション３４が伸縮自在に設けられる。

図２において、前記シリンダブロック２６は、ピストン３９を摺動自在に嵌合せしめるシリンダボア４０を有しており、シリンダボア４０の軸線すなわちシリンダ軸線Ｃを前上がりに傾斜させるようにしてクランクケース２５に結合され、自動二輪車の車幅方向に沿う軸線を有してクランクケース２５で回転自在に支承されるクランクシャフト４１に、前記ピストン３９がコネクティングロッド４２およびクランクピン４３を介して連接される。

前記シリンダブロック２６およびシリンダヘッド２７間には、前記ピストン３９の頂部を臨ませる燃焼室４４が形成され、シリンダヘッド２７には、その後部側壁２７ａに開口する吸気ポート４５と、前部側壁２７ｂに開口する排気ポート４６とが設けられる。しかもシリンダ軸線Ｃが前上がりに傾斜しているので、シリンダヘッド２７の後部側壁２７ａは後方側斜め上方に臨み、シリンダヘッド２７の前部側壁２７ｂは前方側斜め下方に臨むことになる。図１で示すように、前記シリンダヘッド２７の後部側壁２７ａには吸気ポート４５に通じる吸気装置３５が後方に延びるようにして接続され、シリンダヘッド２７の前部側壁２７ｂには排気ポート４６に通じる排気装置３６が接続される。而して排気装置３６は、前記シリンダヘッド２７の前部側面から下方に延びて機関本体２４の下方を後方に延びるように彎曲された排気管３７と、排気管３７に接続されて後輪ＷＲの右方に配置される排気マフラー３８とを備える。

図３および図４を併せて参照して、前記吸気ポート４５および前記排気ポート４６は、二股に分かれた分岐路４５ａ，４５ａ；４６ａ，４６ａを有しており、吸気ポート４５の分岐路４５ａ…の前記燃焼室４４への連通、遮断を切換える一対の吸気弁４７…と、排気ポート４６の分岐路４６ａ…の前記燃焼室４４への連通、遮断を切換える一対の排気弁４８…とが開閉作動を可能としてシリンダヘッド２７に配設され、吸気弁４７…はシリンダヘッド２７との間に設けられる弁ばね４９…で閉弁方向に付勢され、排気弁４８…はシリンダヘッド２７との間に設けられる弁ばね５０…で閉弁方向に付勢される。

またシリンダヘッド２７には、前記燃焼室４４内の中央部に臨むようにして点火プラグ５１が取付けられ、その点火プラグ５１を挿入するプラグ挿入筒５２が上下に延びるようにしてシリンダヘッド２７に一体に設けられる。

前記シリンダヘッド２７および前記ヘッドカバー２８間には動弁室５３が形成され、前記吸気弁４７…を開閉駆動する吸気側動弁装置５４Ｉと、前記排気弁４８…を開閉駆動する排気側動弁装置５４Ｅとが前記動弁室５３に収容される。

図５を併せて参照して、前記吸気側動弁装置５４Ｉは、前記クランクシャフト４１と平行な軸線を有するとともにカム５８Ｉが設けられる吸気側カムシャフト５５Ｉと、該吸気側カムシャフト５５Ｉと平行な吸気側ロッカシャフト５６Ｉで揺動可能に支承されるとともに前記カム５８Ｉに従動して揺動する吸気側ロッカアーム５７Ｉとを備え、吸気側ロッカアーム５７Ｉが前記両吸気弁４７…に連動、連結される。

前記排気側動弁装置５４Ｅは、前記クランクシャフト４１と平行な軸線を有するとともにカム５８Ｅが設けられる排気側カムシャフト５５Ｅと、該排気側カムシャフト５５Ｅと平行な排気側ロッカシャフト５６Ｅで揺動可能に支承されるとともに前記カム５８Ｅに従動して揺動する排気側ロッカアーム５７Ｅとを備えて、吸気側動弁装置５４Ｉと同様に構成されており、排気側ロッカアーム５７Ｅが前記両排気弁４８…に連動、連結される。

吸気側カムシャフト５５Ｉの一端部は、前記シリンダヘッド２７と、該シリンダヘッド２７に一対のボルト６４Ｉ…で締結されるカムホルダ５９Ｉとで回転自在に支承され、吸気側カムシャフト５５Ｉの他端側の部分は、前記シリンダヘッド２７と、該シリンダヘッド２７に一対のボルト６５Ｉ…で締結されるカムホルダ６０Ｉとで回転自在に支承される。また排気側カムシャフト５５Ｅの一端部は、前記シリンダヘッド２７と、該シリンダヘッド２７に一対のボルト６４Ｅ…で締結されるカムホルダ５９Ｅとで回転自在に支承され、排気側カムシャフト５５Ｅの他端側の部分は、前記シリンダヘッド２７と、該シリンダヘッド２７に一対のボルト６５Ｅ…で締結されるカムホルダ６０Ｅとで回転自在に支承される。

前記吸気側カムシャフト５５Ｉおよび前記排気側カムシャフト５５Ｅの他端部には、被動スプロケット６１Ｉ，６１Ｅが固定されており、前記クランクシャフト４１からの回転動力を伝達するカムチェーン６２が前記両被動スプロケット６１Ｉ，６１Ｅに巻き掛けられる。しかも前記クランクケース２５、シリンダブロック２６およびシリンダヘッド２７には、前記カムチェーン６２を走行させるためのカムチェーン通路６３が形成される。

図６を併せて参照して、前記カムホルダ６０Ｉに内方側から近接する位置で前記吸気側カムシャフト５５Ｉには、半径方向外方に張り出す鍔部６６Ｉが設けられており、その鍔部６６Ｉよりも幅広であって該鍔部６６Ｉの一部を挿入させる溝６７がシリンダヘッド２７に設けられ、これにより吸気側カムシャフト５５Ｉの組付け作業時における軸方向移動が規制される。また前記カムホルダ６０Ｅに内方側から近接する位置で前記排気側カムシャフト５５Ｅには、半径方向外方に張り出す鍔部６６Ｅ（図３参照）が設けられており、その鍔部６６Ｅの一部を挿入させる溝（図示せず）がシリンダヘッド２７に設けられ、これにより排気側カムシャフト５５Ｅの組付け作業時における軸方向移動が規制される。

また前記吸気側ロッカシャフト５６Ｉは前記吸気側カムシャフト５５Ｉよりも外方側でシリンダヘッド２７に固定配置され、前記排気側ロッカシャフト５６Ｅは前記排気側カムシャフト５５Ｅよりも外方側でシリンダヘッド２７に固定配置される。

図７〜図１０において、前記吸気側ロッカアーム５７Ｉは、吸気側ロッカシャフト５６Ｉを挿通せしめる挿通孔７０を有する被支持部７１と、該被支持部７１から延出されるアーム部７２と、複数たとえば一対の吸気弁４７…に個別に連動、連結されるようにして前記アーム部７２の先端に設けられる複数たとえば一対の弁連結部７３，７３とを一体に有し、前記吸気側カムシャフト５５Ｉに設けられるカム５８Ｉに転がり接触するカム当接部としてのローラ７４が前記アーム部７２の中間部に軸支され、前記弁連結部７３…は、吸気弁４７…のステムエンドに上方から当接する。

前記アーム部７２には、前記ローラ７４を収容する収容孔７５が設けられ、前記挿通孔７０の中間部の一部を前記収容孔７５に臨ませるように前記被支持部７１の一部に切欠き部７６が設けられる。しかも前記アーム部７２は、前記弁連結部７３…が先端にそれぞれ設けられるようにして前記被支持部７１から平行に延びる一対の側壁部分７２ａ，７２ａと、それらの側壁部分７２ａ…の先端部間を結ぶ連結壁部分７２ｂとから成り、前記被支持部７１、前記両側壁部分７２ａ…および前記連結壁部分７２ｂで外周が規定される前記収容孔７５が、吸気側ロッカシャフト５６Ｉの軸線すなわち挿通孔７０の軸線に直交する方向に長い長円形状に形成される。しかも前記両側壁部分７２ａ…の中間部には、前記収容孔７５に収容されるローラ７４を軸支する支軸７８（図２参照）の両端を支持する支持孔７７…が設けられる。また前記連結壁部分７２ｂは、前記収容孔７５の形状に沿うようにして前記被支持部７１から離反する側に膨らむように彎曲して形成される。

また吸気側ロッカアーム５７Ｉは、その被支持部７１に設けられる挿通孔７０の中心、ならびに吸気弁４７…のステムエンドへの前記弁連結部７３…の当接部を結ぶ直線Ｌ１が、図８で示すように、アーム部７２の両側壁部分７２ａ…の中間部に設けられた支持孔７７…の中心の近傍を通るように、すなわち前記挿通孔７０の中心、吸気弁４７…のステムエンドへの前記弁連結部７３…の当接部および支持孔７７…の中心が略直線上に並ぶように形成される。このような吸気側ロッカアーム５７Ｉの形状によれば、該吸気側ロッカアーム５７Ｉにおける支点、力点および作用点が最短距離で結ばれることになり、吸気側ロッカアーム５７Ｉの剛性を確保することができる。

ところで吸気側ロッカアーム５７Ｉは、その揺動時に前記弁連結部７３…が前記被支持部７１よりも下方位置となることがあるようにして吸気側カムシャフト５５Ｉの下方に配置されるものであり、前記側壁部分７２ａ…は、前記弁連結部７３…側にオイルを導くように形成される。而してこの実施例１では、図１１で示すように、横断面形状が逆Ｔ字状となるように側壁部分７２ａ…が形成されており、吸気側カムシャフト５５Ｉから落下したオイルは吸気側ロッカアーム５７Ｉにおけるアーム部７２の側壁部分７２ａ…の上面を経て弁連結部７３…側に導かれることになる。

また前記アーム部７２における前記両側壁部分７２ａ…の先端部は、吸気側カムシャフト５５Ｉよりも下方に配置される連結部分７２ｂで連結されるのであるが、前記両側壁部分７２ａ…および前記連結壁部分７２ｂは協働して上方に開放した凹部７９を形成することになる。

排気側動弁装置５４Ｅの排気側ロッカアーム５７Ｅも、上記吸気側動弁装置５４Ｉの吸気側ロッカアーム５７Ｉと同様に構成されており、図２および図３において対応する箇所には吸気側ロッカアーム５７Ｉと同一の参照符号を付して図示するのみとする。

図２に注目して、前記ヘッドカバー２８には、該ヘッドカバー２８との間にリード弁１００の支持板１０１を挟持するようにして弁ハウジング１０２が結合され、この弁ハウジング１０２には、前記吸気装置３５から二次空気を導くホース１０３を接続せしめる接続管１０２ａが設けられる。

前記リード弁１００は、前記吸気装置３５から導かれる二次空気の排気ポート４６への供給を制御するものであり、ヘッドカバー２８およびシリンダヘッド２７には、前記リード弁１００で制御された二次空気を排気ポート４６側に導く二次空気通路１０４が形成される。

ところで、排気側動弁装置５４Ｅにおいて、排気側ロッカアーム５７Ｅの弁連結部７３、ローラ７４および排気側ロッカシャフト５６Ｅは、図２で示すように、排気ポート４６の上方で該排気ポート４６の下流側に向かって順に配置されており、前記シリンダヘッド２７には、排気側ロッカシャフト５６Ｅを側方から覆う前部側壁２７ｂならびに排気側ロッカシャフトの少なくとも一部を下方から覆う下壁２７ｃが設けられる。而して、前記排気ポート４６を流通する排ガスの性状を検出する排ガスセンサ８０、この実施例１では排ガス中の酸素を検出する酸素検出センサである排ガスセンサ８０が、前記下壁２７ｃの下方に位置するようにして前記シリンダヘッド２７に取付けられる。

図１２を併せて参照して、前記シリンダヘッド２７の左側壁側には、前記排気ポート４６に通じるセンサ取付け孔８７が設けられており、前記排ガスセンサ８０は、その先端を排気ポート４６内に突入させるようにしてセンサ取付け孔８７に挿入され、シリンダヘッド２７に固定される。

而して、図３に示されるように、排ガスセンサ８０と排気側ロッカアーム５７Ｅとは、シリンダ軸線Ｃと直交する投影面（即ち図３）で見て互いに一部重なり合うよう配置される。また、シリンダヘッド２７の前記ヘッドカバー結合面２７ｆは、シリンダヘッド２７の前記側壁２７ｂに連なり、且つ投影面で見て排気側ロッカアーム５７Ｅの外端部に対応して外側に張出す第１部分２７ｆ１と、その第１部分２７ｆ１の排ガスセンサ８０寄りの一端に段差部分２７ｆｓを挟んで連なる第２部分２７ｆ２とを有しており、第２部分２７ｆ２は、投影面で見て、第１部分２７ｆ１よりもシリンダヘッド２７内方側に一段後退して排ガスセンサ８０と一部重なっている。

更にシリンダヘッド２７の、ロッカシャフト５６Ｅ軸線方向（図３で上下方向）で一方側及び他方側の各外側面２７ｓ，２７ｓ′のうち、排ガスセンサ８０と近い一方側の外側面２７ｓには、そのロッカシャフト５６Ｅの外端に連設したキャップボルト２００が螺着されており、そのキャップボルト２００の頭部は、シリンダヘッド２７の前記一方側の最外側面２７ｓよりも、ロッカシャフト５６Ｅ軸線方向で内方側に配置される。

また排気側ロッカアーム５７Ｅの弁連結部７３、排気側ロッカアーム５７Ｅに軸支されたローラ７４および前記排気側ロッカシャフト５６Ｅが、シリンダ軸線Ｃに直交する平面に沿う方向に並んで配置されており、排ガスセンサ８０は、前記シリンダ軸線Ｃに沿う方向から見たときに、シリンダブロック２６の外面よりも外方に位置するようにして前記シリンダヘッド２７に取付けられる。すなわちクランクシャフト４２の軸線に直交する平面への投影図上で、図２で示すように、シリンダブロック２６の外面から上方に延びる鎖線Ｌ２よりも外方に排ガスセンサ８０が配置される。

しかも排気側ロッカアーム５７Ｅで軸支されたローラ７４の上方に配置される排気側カムシャフト５５Ｅの一端部を前記シリンダヘッド２７との間で回転可能に支承するカムホルダ５９Ｅは、一対のボルト６４Ｅ…でシリンダヘッド２７に締結されるのであるが、それらのボルト６４Ｅ…の１つ６４Ｅが、排気側ロッカシャフト５６Ｅの直上に配置される。

ところで機関本体２４のシリンダブロック２６およびシリンダヘッド２７には、冷却水を流通させるウォータジャケット８１が形成されており、該ウォータジャケット８１から導出される冷却水を機関本体２４の前方に配置されて車体フレームＦのダウンフレーム１９に支持されるラジエータ８２（図１参照）側に導く状態と、前記ラジエータ８２を迂回するバイパス通路８３側に導く状態とを冷却水温に応じて制御するサーモスタット８４が前記機関本体２４に取付けられるものであり、このサーモスタット８４は、図２〜図４で示すように、シリンダヘッド２７に配設される。

機関本体２４は、そのシリンダ軸線Ｃを前傾させた姿勢で自動二輪車に搭載されるものであり、シリンダヘッド２７の側壁のうち後方側斜め上方に臨む後部側壁２７ａに吸気ポート４５が開口されるのであるが、サーモスタット８４は前記シリンダヘッド２７の後部側壁２７ａに配設される。

図１３を併せて参照して、前記シリンダヘッド２７の後部側壁２７ａに開口した吸気ポート４５よりも下方すなわちシリンダブロック２６側に寄った位置で前記後部側壁２７ａには、シリンダヘッド２７の左側側壁に外端を開放するようにしてクランクシャフト４１の軸方向すなわち車幅方向１０５に延びるサーモスタット収容孔１０６を形成する筒状のサーモハウジング８５が設けられ、前記サーモスタット８４の一部を収容した前記サーモハウジング８５の開口端を塞ぐキャップ８６が前記シリンダヘッド２７に締結され、サーモハウジング８５内には、前記ウォータジャケット８１の上部が連通される。

ところでクランクシャフト４１の軸線方向一側（この実施例１では自動二輪車への搭載状態で左側）で前記シリンダヘッド２７に前記サーモスタット３４が取付けられるのに対し、図１で示すように、クランクシャフト４１から回転動力が伝達されるウォータポンプ８８が、クランクシャフト４１の軸線方向他側（この実施例１では自動二輪車への搭載状態で右側）でクランクケース２５に取付けられており、前記ウォータジャケット８１には、前記ウォータポンプ８８から冷却水が供給される。

前記サーモハウジング８５の開口端を塞ぐキャップ８６には接続管８６ａが一体に設けられており、この接続管８６ａに一端を接続せしめたホース８９（図１参照）の他端がラジエータ８２に接続され、ラジエータ８２からから戻る水を導く戻り側ホース９０が図１で示すように前記ウォータポンプ８８の吸入側に接続される。

前記バイパス通路８３は、一端を前記サーモスタット収容孔１０６の内端に開口せしめて前記クランクシャフト４１の軸方向一側に延びるようにして前記シリンダヘッド２７に設けられる第１横通路部９１と、第１横通路部９１の他端に一端を直角に連ならせてシリンダヘッド２７の内方側に延びる第２横通路部９２と、第２横通路部９２の他端に一端を連通させるとともに前記シリンダボア４０の軸線に沿う方向に延びて前記シリンダヘッド２７および前記シリンダブロック２６に設けられる縦通路部９３と、該縦通路部９３の他端に一端を連ならせるとともに他端を前記クランクシャフト４１の軸方向一側で前記シリンダブロック２６の下部に開口させる第３横通路部９４と、第３横通路部９４および前記ウォータポンプ８８間を接続する管路部材であるホース９５とで構成される。

而してバイパス通路８３のうち第１横通路部９１は、サーモハウジング８５の内端閉塞部に一端を開口せしめて吸気ポート４５の下方を直線状に延びるものであり、前記バイパス通路８３の一部である第１横通路部９１が、前記吸気ポート４５に隣接するとともに、前記シリンダボア４０の軸線に沿う方向から見て前記吸気ポート４５と直交する方向に延びて該吸気ポート４５と重なるようにして、前記シリンダヘッド２７に設けられることになる。

さらに前記キャップ８６の上部には、前記サーモハウジング８５および前記キャップ８６内のエアを上方に抜くためのエア抜き孔９６が設けられ、そのエア抜き孔９６に連なって上方に延びるホース９７が、その上部を閉じることを可能として前記キャップ８６に接続されており、前記サーモハウジング８５の上部には、前記エア抜き孔９６にサーモハウジング８５内のエアを導くように傾斜したエアガイド壁８５ａが設けられる。

次にこの実施例１の作用について説明すると、吸気側および排気側ロッカアーム５７Ｉ，５７Ｅは、吸気側および排気側ロッカシャフト５６Ｉ，５６Ｅを挿通せしめる挿通孔７０…を有する被支持部７１…と、該被支持部７１…から延出されるアーム部７２…と、一対の吸気弁４７…および一対の排気弁４８…に個別に連動、連結されるようにして前記アーム部７２…の先端に設けられる一対の弁連結部７３，７３…とを一体に有しており、吸気側および排気側カムシャフト５５Ｉ，５５Ｅに設けられるカム５８Ｉ，５８Ｅに転がり接触するローラ７４…が前記アーム部７２…の中間部に軸支され、前記弁連結部７３，７３…は、吸気弁４７…および排気弁４８…のステムエンドに上方から当接するのであるが、前記アーム部７２…には、前記ローラ７４…を収容する収容孔７５…が設けられ、前記挿通孔７０…の中間部の一部を前記収容孔７５…に臨ませるように前記被支持部７１…の一部に切欠き部７６…が設けられる。

このような吸気側および排気側ロッカアーム５６Ｉ，５６Ｅによれば、被支持部７１…の軸方向長さを大きく保持して吸気側および排気側ロッカアーム５６Ｉ，５６Ｅの倒れを防止しつつ、ローラ７４…の回転に伴う潤滑油の飛沫を被支持部７１…の中間部で該被支持部７１…と吸気側および排気側ロッカシャフト５６Ｉ，５６Ｅとの間に導くようにして充分な潤滑を行うことができる。

しかも前記アーム部７２は、前記弁連結部７３…が先端にそれぞれ設けられるようにして前記被支持部７１ら平行に延びる一対の側壁部分７２ａ，７２ａと、それらの側壁部分７２ａ…の先端部間を結ぶ連結壁部分７２ｂとから成り、前記被支持部７１、前記両側壁部分７２ａ…および前記連結壁部分７２ｂで外周が規定される前記収容孔７５が、吸気側ロッカシャフト５６Ｉの軸線すなわち挿通孔７０の軸線に直交する方向に長い長円形状に形成されるので、切削機械による収容孔７５の加工を容易とするとともにアーム部７２で応力集中が生じることを防止することができる。

また前記連結壁部分７２ｂは、前記収容孔７５の形状に沿うようにして前記被支持部７１から離反する側に膨らむように彎曲して形成されるので、吸気側および排気側ロッカアーム５６Ｉ，５６Ｅの軽量化を図りつつ、連結壁部分７２ｂによる両側壁部分７２ａ…の連結強度を確保することができる。

また吸気側および排気側ロッカアーム５６Ｉ，５６Ｅが、揺動時に弁連結部７３…が被支持部７１…よりも下方位置となることがあるようにして吸気側および排気側カムシャフト５５Ｉ，５５Ｅの下方に配置され、側壁部分７２ａ…が弁連結部７３…側にオイルを導くように形成されるので、吸気側および排気側カムシャフト５５Ｉ，５５Ｅおよび被支持部７１…側からのオイルを弁連結部７３…側に導いて、吸気弁４７…および排気弁４８…と、弁連結部７３…との間の潤滑を良好とすることができる。

さらに両側壁部分７２ａ，７２ａおよび連結壁部分７２ｂが上方に開放した凹部７９を形成し、連結壁部分７２ｂが吸気側および排気側カムシャフト５５Ｉ，５５Ｅのカム５８Ｉ，５８Ｅよりも下方に配置されるので、弁連結部７３…を吸気側および排気側カムシャフト５５Ｉ，５５Ｅ側により近接させて配置することができ、吸気弁４７…および排気弁４８…と、弁連結部７３…との間の潤滑をより良好とすることができる。

また排気側ロッカアーム５７Ｅの弁連結部７３…、該排気側ロッカアーム５７Ｅに軸支されたローラ７４および排気側ロッカシャフト５６Ｅは、排気ポート４６の上方で該排気ポート４６の下流側に向かって順に配置されており、排気側ロッカシャフト５６Ｅを側方から覆う前部側壁２７ｂならびに排気側ロッカシャフト５６Ｅの少なくとも一部を下方から覆う下壁２７ｃがシリンダヘッド２７に設けられ、排気ポート４６を流通する排ガスの性状を検出するようにして前記下壁２７ｃの下方に配置される排ガスセンサ８０がシリンダヘッド２７に取付けられる。

このような排ガスセンサ８０の取付け構造によれば、排気弁４８よりも外側に排気側ロッカシャフト５６Ｅが配置されることになり、排ガスセンサ８０の取付けによってシリンダヘッド２７が大型化することを回避するとともに、前部側壁２７ｂおよび前記下壁２７ｃで排ガスセンサ８０を保護することができるので、排ガスセンサ８０専用のカバーが不要となり、部品点数を低減することができる。

また排気側ロッカアーム５７Ｅの弁連結部７３…、該排気側ロッカアーム５７Ｅに軸支されたローラ７４および排気側ロッカシャフト５６Ｅが、シリンダ軸線Ｃに直交する平面に沿う方向に並んで配置され、排ガスセンサ８０が、前記シリンダ軸線Ｃに沿う方向から見たときに、シリンダブロック２６の外面よりも外方に位置するようにして前記シリンダヘッド２７に取付けられるので、排気側ロッカアーム５７Ｅをシリンダ軸線Ｃに直交する平面に略沿うように配置して、該ロッカアーム５７Ｅのローラ７４および排気側ロッカシャフト５６Ｅの下方に空きスペースを生じさせ、そのスペースに排ガスセンサ８０が配置されるので、シリンダ軸線Ｃに沿う方向でシリンダヘッド２７の高さを抑えることができる。

また排気側ロッカアーム５７Ｅに軸支されたローラ７４の上方に配置される排気側カムシャフト５５Ｅをシリンダヘッド２７との間で回転可能に支承するカムホルダ５９Ｅを前記シリンダヘッド２７に締結する複数のボルト６４Ｅの１つが、排気側ロッカシャフト５６Ｅの直上に配置されるので、排気側ロッカアーム５７Ｅの位置をシリンダ軸線Ｃに沿う方向で極力低い位置に配置し、ボルト６４Ｅの締結力を確保しつつ、シリンダヘッド２７の高をさらに抑えることができる。

さらにシリンダヘッド２７に取付けられる排ガスセンサ８０が、排ガス中の酸素を検出する酸素検出センサであるので、酸素検出センサの活性化温度に達するまでの時間を短縮することができ、ヒータレス酸素検出センサを用いることを可能としてコスト低減を図ることができる。

ところで機関本体２４のシリンダブロック２６およびシリンダヘッド２７には、冷却水を流通させるウォータジャケット８１が形成され、該ウォータジャケット８１から導出される冷却水をラジエータ８２側に導く状態ならびにラジエータ８２を迂回するバイパス通路８３側に導く状態を、冷却水温に応じて制御するサーモスタット８４が、シリンダヘッド２７に配設され、バイパス通路８３の一部が、吸気ポート４５に隣接するとともに、シリンダボア４０の軸線に沿う方向から見て前記吸気ポート４５と直交する方向に延びて該吸気ポート４５と重なるようにしてシリンダヘッド２７に設けられるので、シリンダヘッド２７の重量軽減を図りつつ、バイパス通路８３を構成するための部品点数の増加を抑えることができ、しかもバイパス通路８３の一部が吸気ポート４５に沿うことでバイパス通路８３を流通する冷却水にシリンダヘッド２７からの熱影響が極力及ばないようにすることができる。

しかもシリンダヘッド２７の側壁のうち後部側壁２７ａが後方斜め上方に臨むように機関本体２４が車体フレームＦに搭載されており、サーモスタット８４の一部を収容せしめるとともにバイパス通路８３の上流端を内端閉塞部に開口させた筒状のサーモハウジング８５が、ウォータジャケット８１の上部にサーモハウジング８５内を連通させるようにして、前記シリンダヘッド２７の後部側壁２７ａに設けられるので、ウォータジャケット８１内からサーモスタット８４に冷却水を有効に導くようにしつつウォータジャケット８１からサーモスタット８４までの通路形成を容易とすることができる。

しかもクランクシャフト４１の軸線方向一側でシリンダヘッド２７にサーモスタット８４が取付けられ、クランクシャフト４１の軸線方向他側でクランクケース２５にウォータポンプ８８が取付けられ、バイパス通路８３が、一端をサーモスタット８４に接続せしめてクランクシャフト４１の軸方向一側に延びるようにしてシリンダヘッド２７に設けられる第１横通路部９１と、第１横通路部９１の他端に一端を連ならせてシリンダヘッド２７の内方側に延びる第２横通路部９２と、第２横通路部９２の他端に一端を連通させるとともにシリンダボア４０の軸線に沿う方向に延びてシリンダヘッド２７およびシリンダブロック２６に設けられる縦通路部９３と、該縦通路部９３の他端に一端を連ならせるとともに他端をクランクシャフト４１の軸方向一側でシリンダブロック２６の下部に開口させる第３横通路部９４と、第３横通路部９４およびウォータポンプ８８間を接続するホース９５とで構成されるので、ウォータポンプ８８およびサーモスタット８４がクランクシャフト４１の軸方向両側に離隔するとともにシリンダボア４０の軸線に沿う上下に離隔して機関本体２４に配設されていても、部品点数を増やすことなくバイパス通路８３を構成し、ホース９５の複雑な取り廻しを回避してレイアウト性を良好とすることができる。

またサーモハウジング８５の上部に、エア抜き孔９６にサーモハウジング８５内のエアを導くエアガイド壁８５ａが設けられるので、サーモハウジング８５からのエア抜きを良好とすることができる。

さらに前記サーモハウジング８５が、車幅方向１０５に沿う一側で前記シリンダヘッド２７の側壁に外端を開放するサーモスタット収容孔１０６を形成して該シリンダヘッド２７に設けられ、バイパス通路８３の一部を構成する第１横通路部９１がサーモスタット収容孔１０６の内端に開口するようにしてシリンダヘッド２７に設けられるので、バイパス通路８３のうちサーモスタット８４に接続される第１横通路部９１をサーモスタット収容孔１０６側から穿孔加工することができ、通路端を塞ぐ蓋部材を不要として部品点数を低減することができ、シリンダヘッド２７の強度を維持することができる。しかもサーモハウジング８５を車幅方向１０５に延びるように形成することで、バイパス通路８３のうち第１横通路部９１を短くすることができ、それによってもシリンダヘッド２７の強度を維持することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

２６・・・・シリンダブロック
２７・・・・シリンダヘッド
２７ｆ・・・シリンダヘッドのヘッドカバー結合面
２７ｆ１・・第１部分
２７ｆ２・・第２部分
２７ｆｓ・・段差部分
２７ｂ・・・側壁である前部側壁
２７ｃ・・・下壁
２７ｓ・・・シリンダヘッドの一方側の外側面
２７ｓ′・・シリンダヘッドの他方側の外側面
３９・・・・ピストン
４４・・・・燃焼室
４６・・・・排気ポート
４８・・・・排気弁
５５Ｅ・・・カムシャフトである排気側カムシャフト
５６Ｅ・・・ロッカシャフトである排気側ロッカシャフト
５７Ｅ・・・排気側ロッカアーム
５８Ｅ・・・カム
５９Ｅ・・・カムホルダ
６４Ｅ・・・締結部材であるボルト
７３・・・・弁連結部
７４・・・・カム当接部であるローラ
８０・・・・排ガスセンサ
２００・・・キャップ
Ｃ・・・・・シリンダ軸線

Claims (5)

1. ヘッドカバー（２８）の下端外周部が結合されるヘッドカバー結合面（２７ｆ）を上端外周部に有するシリンダヘッド（２７）にロッカシャフト（５６Ｅ）及びカムシャフト（５５Ｅ）が支持され、排気弁（４８）に連動、連結される弁連結部（７３）ならびに前記カムシャフト（５５Ｅ）のカム（５８Ｅ）に当接するカム当接部（７４）を有する排気側ロッカアーム（５７Ｅ）が前記ロッカシャフト（５６Ｅ）で揺動可能に支承され、燃焼室（４４）との連通・遮断を前記排気弁（４８）で切換えられる排気ポート（４６）が前記シリンダヘッド（２７）に設けられる内燃機関において、
   前記弁連結部（７３）、前記カム当接部（７４）および前記ロッカシャフト（５６Ｅ）が、前記排気ポート（４６）の上方で該排気ポート（４６）の下流側に向かって順に配置され、
   前記ロッカシャフト（５６Ｅ）を側方から覆う側壁（２７ｂ）ならびに前記ロッカシャフト（５６Ｅ）の少なくとも一部を下方から覆う下壁（２７ｃ）が設けられる前記シリンダヘッド（２７）に、前記排気ポート（４６）を流通する排ガスの性状を検出するようにして前記下壁（２７ｃ）の下方に配置される排ガスセンサ（８０）が取付けられ、
   その排ガスセンサ（８０）と前記排気側ロッカアーム（５７Ｅ）とが、前記シリンダ軸線（Ｃ）と直交する投影面で見て互いに一部重なり合うよう配置され、
   前記シリンダヘッド（２７）の前記ヘッドカバー結合面（２７ｆ）は、該シリンダヘッド（２７）の前記側壁（２７ｂ）に連なり且つ前記投影面で見て前記排気側ロッカアーム（５７Ｅ）の外端部に対応して外側に張出す第１部分（２７ｆ１）と、その第１部分（２７ｆ１）の前記排ガスセンサ（８０）寄りの一端に段差部分（２７ｆｓ）を挟んで連なる第２部分（２７ｆ２）とを有しており、
   前記第２部分（２７ｆ２）は、前記投影面で見て、前記第１部分（２７ｆ１）よりもシリンダヘッド（２７）内方側に一段後退して前記排ガスセンサ（８０）と一部重なるよう配置されることを特徴とする内燃機関。
2. 前記弁連結部（７３）、前記カム当接部（７４）および前記ロッカシャフト（５６Ｅ）が、シリンダ軸線（Ｃ）に直交する平面に沿う方向に並んで配置され、排ガスセンサ（８０）が、前記シリンダ軸線（Ｃ）と直交する投影面で見たときに、ピストン（３９）を摺動自在に嵌合せしめるシリンダブロック（２６）の外面よりも外方に位置するようにして前記シリンダヘッド（２７）に取付けられることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
3. 前記カム当接部（７４）の上方に配置される前記カムシャフト（５５Ｅ）を前記シリンダヘッド（２７）との間で回転可能に支承するカムホルダ（５９Ｅ）を前記シリンダヘッド（２７）に締結する複数の締結部材（６４Ｅ）の１つが、前記ロッカシャフト（５６Ｅ）の直上に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関。
4. 前記排ガスセンサ（８０）が、排ガス中の酸素を検出する酸素検出センサであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の内燃機関。
5. 前記シリンダヘッド（２７）の、ロッカシャフト（５６Ｅ）軸線方向で一方側及び他方側の各外側面（２７ｓ，２７ｓ′）のうち、前記排ガスセンサ（８０）と近い一方側の外側面（２７ｓ）には、そのロッカシャフト（５６Ｅ）の外端に連設したキャップボルト（２００）が螺着され、そのキャップボルト（２００）の頭部は、前記シリンダヘッド（２７）の前記一方側の最外側面（２７ｓ）よりも、ロッカシャフト（５６Ｅ）軸線方向で内方側に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関。

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