JP6162756B2

JP6162756B2 - 空油冷内燃機関

Info

Publication number: JP6162756B2
Application number: JP2015137612A
Authority: JP
Inventors: 原田　誠; 誠原田; 裕樹永田; 哲兵袴田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-07-09
Filing date: 2015-07-09
Publication date: 2017-07-12
Anticipated expiration: 2035-07-09
Also published as: US10041394B2; JP2017020393A; BR102016015727A2; BR102016015727B1; AR105260A1; US20170009640A1

Description

本発明は、シリンダヘッドを冷却したオイルにより内燃機関の温度が検出される空油冷内燃機関に関する。

シリンダブロックおよびシリンダヘッドの周囲に冷却フィンを備え、シリンダヘッドの燃焼室を覆う燃焼室上壁内に、潤滑用のオイルにより燃焼室上壁を冷却するための冷却通路を備えた空油冷内燃機関が、例えば下記特許文献１、特許文献２に示されている。
下記特許文献１、特許文献２に示されているものにおいては、シリンダヘッドを冷却したオイルは冷却通路を通過した後、そのままオイルパン部に戻されている。
一方、暖機運転時の吸気制御のために内燃機関の暖機状態を正確に検出することが望まれていたが、従来は内燃機関の温度検出のために、シリンダヘッドの動弁系から滴下する潤滑用のオイルを捕集して、その温度を温度センサで検出していた。

特開２０１３−０７２３５３号公報（図３〜図１１）特開２０１２−２１５１７２号公報（図２〜図１６）

本発明は、かかる従来技術に鑑み、温度センサによる空油冷内燃機関の温度検出精度を高められ、空油冷内燃機関の始動後の暖機運転を良好に行うことができる空油冷内燃機関を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、シリンダブロックおよびシリンダヘッドの周囲に冷却フィンを備え、同シリンダヘッドの燃焼室を覆う燃焼室上壁内に、潤滑用のオイルにより同燃焼室上壁を冷却するための冷却通路を備えた空油冷内燃機関において、前記冷却通路は、前記シリンダブロックの単一のシリンダボア中のピストンに対向する燃焼室上壁の内部に設けられるとともに、同燃焼室上壁の面に複数の入口開口を有し、前記複数の入口開口に複数のオイル通路が連結され、前記複数の入口開口の下流側で前記複数のオイル通路を連結する連通路が設けられ、オイルの温度を検出することで前記空油冷内燃機関の温度を検出する温度センサを、前記冷却通路の冷却オイル出口部に臨むように設けたことを特徴とする空油冷内燃機関である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空油冷内燃機関において、前記空油冷内燃機関は、前記シリンダヘッドに設けられた動弁機構を駆動するカムチェーンを収容するカムチェーン室を備え、前記冷却通路の冷却オイル出口部が、前記カムチェーンの緩みを調整するカムチェーンテンショナ側に配置されるとともに、前記温度センサが、前記カムチェーンテンショナを押圧するテンショナリフタと同方向から前記シリンダヘッド内に貫通して前記カムチェーン室に臨むように取付けられたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の空油冷内燃機関において、前記温度センサの先端温度検出部は、前記シリンダヘッドに設けられた区画リブ部により前記カムチェーン室の内面において区画されたオイル溜り部内に位置し、前記区画リブ部は前記冷却オイル出口部に接続されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の空油冷内燃機関において、前記空油冷内燃機関は、自動二輪車に搭載され、シリンダ軸線に対して前記自動二輪車のサイドスタンドと車幅方向反対側に、前記カムチェーン室が備えられたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の空油冷内燃機関において、前記空油冷内燃機関は前記シリンダ軸線がやや前傾し、その後面側に吸気系と前記温度センサとが設けられたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項２ないし請求項５の何れか一項に記載の空油冷内燃機関において、前記冷却通路の複数のオイル通路がその下流側で合流オイル通路に合流し、同合流オイル通路は、前記シリンダヘッドの吸気側に屈曲してその下流端が前記冷却オイル出口部を形成し、同冷却オイル出口部が、前記シリンダヘッド内の前記カムチェーン室の吸気側端部側面に開口していることを特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の空油冷内燃機において、前記吸気側端部側面に、前記冷却オイル出口部に接続されて斜め下方に延在するガイドリブが設けられ、前記カムチェーン室の吸気側側壁に、前記ガイドリブと連なって上向きのオイル溜まり部を形成するように立設された堰形状リブが設けられたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明の空油冷内燃機関によれば、燃焼室上壁の冷却通路を通過したオ
イルの温度を冷却通路の冷却オイル出口部で直接検出することで、温度センサによる空油
冷内燃機関の温度検出精度を高められ、空油冷内燃機関の始動後の暖機運転を良好に行う
ことができる。
また、オイル供給通路からオイルを供給される複数の入口開口において、各入口開口の大きさによってオイルの流れる量がバランスするように設定できるとともに、空油冷内燃機関の回転数等によるオイルの流れのバランスの乱れを連通路によって均して下流の複数のオイル通路へオイルを供給できる。
そのため、熱負荷の高い燃焼室上壁の点火プラグのプラグ装着孔の周辺、排気ポートの燃焼室側開口の周辺の冷却を偏りなく行うことができ、冷却通路の冷却オイル出口部から出るオイルの温度が安定して、温度センサの検出精度がより高められ、暖機運転を良好に行うことができる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加え、カムチェーンテンショナの背面側に温度センサを配置して、カムチェーンテンショナの背面スペースを利用して、温度センサと冷却オイル出口部とを容易に近付けられて温度センサを冷却オイル出口部に近接して配置でき、温度センサによる空油冷内燃機関の温度検出精度を確実に高められる。
る。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加え、冷却オイル出口部から流出したオイルが、区画リブ部を介してオイル溜り部に導かれ、オイル溜り部内に位置する温度センサの先端温度検出部がオイルの温度を確実に検出することが可能となるとともに、区画リブ部により先端温度検出部の保護が図られ、空油冷内燃機関の温度検出精度をより高め、暖機運転を良好に行うことができる。

請求項４の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、自動二輪車に搭載された空油冷内燃機関において、サイドスタンド使用時に、反サイドスタンド側の高所となる側面側に温度センサがあっても、冷却オイル出口部から噴出するオイルはオイル溜り部内に捕集されて温度検出がなされるので、自動二輪車の左右傾斜に関わらず精度良い暖機運転を行うことができ、自動二輪車に搭載される空油冷内燃機関の設計の自由度が大きくなる。

請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果に加え、冷却通路からの戻りオイルが剥離し易く、戻りオイルの捕集が困難なカムチェーン室の内面における下向き側となる後部側壁に、温度センサを配置しても、冷却オイル出口部から噴出するオイルを、オイル溜り部内に捕集して温度検出を容易に行えるとともに、後面側配置により温度センサの保護が図られ、温度センサを、シリンダ軸線の前面側の排気系の高温度部から遠ざけて配置することができるため、温度センサの検出精度がより高められ、暖機運転を良好に行うことができる。

請求項６の発明によれば、冷却オイル出口部が、シリンダヘッド内のカムチェーン室の吸気側端部側面に開口することで、冷却オイル出口部に臨む温度センサは排気ポートからの熱の影響を受けにくく、冷却オイル出口部からのオイルの温度変化を小さくして温度検出精度を高めることができる。
また、請求項７の発明によれば、ガイドリブを設けることで冷却オイルを効果的にオイル溜まりに供給できる。

本発明の一実施形態に係る空油冷内燃機関を搭載した自動二輪車の概略左側面図である。図１に示される空油冷内燃機関を取り出して示す、一部を断面とする右側面である。図２中、概ねＩＩＩ_１−ＩＩＩ_１矢視、ＩＩＩ_２−ＩＩＩ_２矢視、ＩＩＩ_３−ＩＩＩ_３矢視を合わせた空油冷内燃機関の断面展開図である。図３中ＩＶ−ＩＶ矢視による、シリンダブロックの上面図であり、２点鎖線で上部に重なるシリンダヘッド中の冷却通路を重ねて示す。図３中Ｖ−Ｖ矢視による、シリンダヘッドの下面図であり、シリンダヘッドの燃焼室上壁内の冷却通路を破線で、シリンダヘッドに設けられた温度センサを２点鎖線で示す。図３、図４、図５中ＶＩ矢視による、冷却通路の形状を、シリンダヘッドの鋳造時に同冷却通路を形成するための冷却通路中子によって示す斜視図である。図６中ＶＩＩ矢視による、冷却通路中子の左側立面図である。図２、図３中ＶＩＩＩ矢視による、シリンダヘッドの上面の斜視図である。図３、図５、図８中ＩＸ−ＩＸ矢視による、シリンダヘッドの右側面断面図である。

図１から図９に基づき、本発明の一実施形態に係る空油冷内燃機関につき説明する。
本実施形態において、空油冷内燃機関は自動二輪車に搭載された空油冷内燃機関であり、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等の向きは、本実施形態の空油冷内燃機関を搭載した車両（自動二輪車）の向きに従うものとする。
図中矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。
また、図中に添記した黒小矢印は、本実施形態における本発明に係るオイルの流れを模式的に示すものであり、図６および図７では、冷却通路中子を冷却通路と看做して、オイルの流れを模式的に示した。

図１に、本実施形態の空油冷内燃機関（以下単に「内燃機関」という）１を、自動二輪車２に搭載された状態で示す。
本実施形態に係る内燃機関１は、そのクランクケース10内の後部に変速機４（図２参照）を一体に備えて、いわゆるパワーユニットを構成しており、そのクランク軸11を、自動二輪車２の車幅方向、すなわち左右方向に配向させて自動二輪車２に搭載された、単気筒のＳＯＨＣ式４バルブの４ストロークサイクル空油冷内燃機関である。

図１に示されるように、本実施形態に係る内燃機関１を搭載した自動二輪車２の車体フレーム20は、ヘッドパイプ21から後方へ左右一対のメインフレーム22が、若干下向きに延出した後に、さらに下方に屈曲して急傾斜部22ａを形成して下端部に至っている。
また、ヘッドパイプ21から斜め急角度に下方へ左右一対のダウンフレーム23が、側面視でメインフレーム22の急傾斜部22ａに略平行に延出している。
メインフレーム22の急傾斜部22ａの上部からは、ガセット24を介してシートレール25が後方に延出し、シートレール25と急傾斜部22ａの下部とを連結したバックステー26が、シートレール25を支持している。

以上のような車体フレーム20において、ヘッドパイプ21にはフロントフォーク27が枢支され、その下端に前輪28が軸支されている。
メインフレーム22の急傾斜部22ａの下部に前端を支持されたリヤフォーク29が、後方へ延出し、その後端に後輪30が軸支され、リヤフォーク29と車体フレーム20のガセット24との間に、リヤクッション31が介装されている。
メインフレーム22の前部には、燃料タンク32が架設され、燃料タンク32の後方にシート33がシートレール25に支持されて設けられている。
また、本実施形態において、左側のメインフレーム22の急傾斜部22ａの下端部には、サイドスタンド34が装備されており、図示のように下方に位置させた状態で、自動二輪車２をやや左傾した状態で停車、駐車させることができる。

メインフレーム22とダウンフレーム23に懸架される内燃機関１は、上述のように変速機４（図２参照）を一体に構成したもので、クランクケース10上にシリンダ軸線Ｃを若干前傾させて、シリンダブロック12、シリンダヘッド13、シリンダヘッドカバー14が起立した姿勢で懸架される。

内燃機関１のシリンダヘッド13からは後方に、その吸気ポート15に接続して吸気管35が延出し、スロットルボディ36および図示しないエアクリーナ等の吸気系37が設けられている。
シリンダヘッド13から前方には、その排気ポート16に接続して排気管38が延出し、下方に屈曲して内燃機関１の下方を後方に延び、後輪30の右側のマフラー39に至っている。

図２に示されるように、内燃機関１のクランクケース10は、クランク軸11を軸支するとともにクランク軸11が配置されるクランク室17の後方に、変速機４を収容している。
クランクケース10の前側のクランク室17の上には、単一のシリンダボア12ａ（図３参照）を有するシリンダブロック12と、シリンダブロック12の上に図示しないガスケットを介してシリンダヘッド13が重ねられ、スタッドボルト19（図３参照）によりシリンダヘッド13、シリンダ12がクランクケース10に一体に締結され、シリンダヘッド13の上方をシリンダヘッドカバー14が覆っている。
クランクケース10の前側部分の上に重ねられるシリンダブロック12，シリンダヘッド13およびシリンダヘッドカバー14は、クランクケース10から若干前傾した姿勢で上方に延出している。

図３に示されるように、シリンダブロック12のシリンダボア12ａ内にピストン50が往復摺動自在に嵌合され、ピストン50とクランク軸11（図２参照）がコンロッド51により連接されて、クランク機構が構成されている。
シリンダヘッド13の下部には、シリンダボア12ａ中のピストン50に対向して、シリンダボア12ａと一致する燃焼室周壁52ａを画成して、燃焼室上壁53に覆われる燃焼室52が形成される。
燃焼室上壁53には、燃焼室52に開口して１対の排気弁56（図２参照）により開閉される１対の排気ポート16（図５参照）が前方に延出し、１対の吸気弁55（図３には図示されず、図２参照）により開閉される１対の吸気ポート15（図５参照）が後方へ延出し、さらに燃焼室52内に臨む点火プラグ54が装着される。

シリンダヘッド13には、吸気弁55、排気弁56を開閉駆動する動弁カム軸61、被動側カムチェーンスプロケット62、吸気ロッカアーム65、排気ロッカアーム66等およびそれらの支持部材からなる動弁機構60が取り付けられ収容されている。
シリンダブロック12およびシリンダヘッド13の、シリンダ軸線Ｃに対して車幅方向右側（外側部）には、動弁機構60を駆動するカムチェーン64が収容されるカムチェーン室12ｂ、13ｂが設けられている。

すなわち、シリンダヘッド13の燃焼室上壁53の上部には、カムチェーン室13ｂに面して立設された右支持壁58と、プラグ装着孔54ａに取付けられた点火プラグ54をかわすように立設された左支持壁57が一体に形成され、左支持壁57の左ベアリング支持孔57ａに嵌装された左ベアリング67、右支持壁58の右ベアリング支持孔58ａに嵌装された右ベアリング68によって、動弁カム軸61が、クランク軸11と平行に支持される（図８、図９参照）。

図２に示されるように、動弁機構60の動弁カム軸61に嵌着された被動側カムチェーンスプロケット62とクランク軸11に嵌着された駆動側カムチェーンスプロケット63との間に、カムチェーンチャンバ12ｂ、13ｂを通してカムチェーン64が架渡され、クランク軸11の1/2の回転数で動弁カム軸61が回転され、吸気ロッカアーム65と排気ロッカアーム66を揺動して吸気弁55、排気弁56をそれぞれ所要のタイミングで開閉駆動する。

カムチェーン64の、駆動側カムチェーンスプロケット63で引かれる側（進行方向前方側）には、カムチェーン64を案内するための固定された合成樹脂製のカムチェーンガイド72が設けてある。カムチェーン64の駆動側カムチェーンスプロケット63から押し出される側（進行方向後方側）には、カムチェーン64の弛みを防ぐため、テンショナリフタ70で押されるカムチェーンテンショナ71が設けてある。

カムチェーンテンショナ71は、弾性材料で作られたアーム71ａと、アーム71ａのチェーン摺動側に取付けられた合成樹脂製のシュー71ｂとからなっている。カムチェーンテンショナ71の下端は、固定されたテンショナ下端ボルト73によって揺動可能に支持され、上端は自由端となっている。カムチェーンテンショナ71は、弛み側のカムチェーン64に押し当てるため、やや反身に湾曲して形成されている。

テンショナリフタ70は、シリンダブロック12の後部のテンショナリフタ取付け部74に、前方へ向けてシリンダブロック12内に貫通するように取付けられ、その中心の突出軸75はカムチェーン室12ｂ内に突入し、カムチェーンテンショナ71をカムチェーン64に押し当てて、カムチェーン64の弛みや振動を抑制している。

クランク軸11のクランクケース10の右軸受壁10Ｒより左方に突出した部分には、駆動チェーンスプロケット63のほか、プライマリ駆動ギヤ59が嵌合され、その右方を右ケースカバー18Ｒで覆われる。

図２に示されるように、クランクケース10の後部には、変速機４のメイン軸41とカウンタ軸42とが、クランク軸11の後方に左右方向に指向して互いに平行に回転自在に架設されており、メイン軸41に軸支された図示しないメインギヤ群とカウンタ軸42に軸支された図示しないカウンタギヤ群が常時噛み合って変速機４を構成している。

また、メイン軸41のクランクケース10の右軸受壁10Ｒより右方に突出した右側部には、多板摩擦式の変速クラッチ43が設けられている。
変速クラッチ43の図示しないクラッチアウタは、メイン軸41に回転自在に軸支されたプライマリ被動ギヤ44に支持されており、メイン軸41に一体に嵌合された図示しないクラッチインナとの間に断接が行われる。
変速クラッチ43は、変速機４のギヤ切換え中にはクランク軸11の回転動力を変速機４に伝達せず、変速機４のギヤ切換えが終了するとともにクランク軸11の回転動力を変速機４のメイン軸41に伝達するように構成されている。

図１に示されるように、カウンタ軸42は、クランクケース10を左方に貫通して外部に突出して、内燃機関１の最終の出力軸42となっており、突出部位に出力スプロケット45がスプライン嵌合されている。
出力スプロケット45に巻き掛けられる駆動チェーン46が、後輪30側の被動スプロケット47に架渡されてチェーン伝達機構が構成され後輪30に動力が伝達される。

上述のような本実施形態の内燃機関１においては、シリンダ12、及びシリンダヘッド13の冷却は、基本的にはそれぞれの周囲に形成された冷却フィン12ｃ、13ｃによる空冷が行われる。
しかし、シリンダヘッド13の燃焼室52を覆う燃焼室上壁53の点火プラグ54のプラグ装着孔54ａの周辺、排気ポート16の燃焼室側開口16ａ（図５参照）の周辺は、奥まった燃焼室上壁53にあることから、冷却が困難であり、内燃機関１の圧縮比等の負荷の増加によっては、冷却が不十分な場合がある。

そこで、本実施形態の内燃機関１では、燃焼室上壁53内にヘッド側冷却オイル通路（以下、単に「冷却通路」という）９を設け、潤滑用のオイルの一部を冷却用のオイルとして流通させて、シリンダヘッド13の高温部の十分な冷却が行われるように構成されている。

図２および図３に示されるように、クランク軸11のプライマリ駆動ギヤ59は、クランクケース10の右軸受壁10Ｒと右ケースカバー18Ｒの間に設けられたオイルポンプ８の受動ギヤ81と噛合している。
また、図３に示されるように、オイルポンプ８は、クランクケース10下部のオイルパン部82からストレーナ83経由で潤滑用のオイルを吸引し、オイルポンプ８から吐出されたオイルはクランクケース10外の図示しないオイルクーラへ送られる。

オイルクーラを経て冷却されたオイルは、右ケースカバー18Ｒ内に設けられたオイルフィルタ84を経て、クランクケース10、シリンダブロック12に形成された油路85を介して内燃機関１内の各所に供給されるが、その一部は、所定のスタッドボルト19Ａの外面と、それを挿通させる所定のスタッドボルト孔69Ａの内面との間のボルト孔間隙部をオイル供給通路86として、シリンダヘッド13に送られ、シリンダヘッド13内の動弁機構60の潤滑および冷却に用いられる。

図４、図５に示されるように、クランクケース10にシリンダブロック12、シリンダヘッド13を共締めするスタッドボルト19は、シリンダボア12ａ、燃焼室52を囲むように、シリンダブロック12、シリンダヘッド13のそれぞれに穿孔されたスタッドボルト孔69を、上方から下方へ挿通して、クランクケース10に締結されるとともに、上端にナット19ａ（図２参照）が締結される。
本実施形態においてスタッドボルト孔69は４本であるが、そのうちの後部左側の１本の所定のスタッドボルト孔69Ａと、挿通される１本の所定のスタッドボルト19Ａとの間のボルト孔間隙部が前述のオイル供給通路86となる。

一方、図３に示されるように、燃焼室52の燃焼室上壁53は、シリンダヘッド13の下部に形成されており、燃焼室上壁53内部に設けられた冷却通路９は、オイル供給通路86から分岐するように連通している。
すなわち、図４に示されるように、シリンダブロック12の上面であるシリンダヘッド13との合わせ面12ｄには、前述の所定のスタッドボルト孔69Ａに連なり、シリンダボア12ａの周囲を前部左側のスタッドボルト孔19の手前まで前方へ延設されたオイル溝87が形成されており、図中２点鎖線でシリンダヘッド13内の冷却通路９が重ねて示されるように、冷却通路９の２つの入口開口91がオイル溝87に一致して位置する。
したがって、オイル供給通路86を送られてきたオイルは、シリンダブロック12の合わせ面12ｄにおいて、一部がオイル溝87へと分流し、さらに２つの入口開口91からシリンダヘッド13内の冷却通路９へと流入する。

図５は、シリンダヘッド13を下から見た図となるが、シリンダヘッド13の下面であるシリンダブロック12との合わせ面13ｄには冷却通路９の２つの入口開口91が開口し、それぞれは、燃焼室上壁53内部において点火プラグ54のプラグ装着孔54ａの周囲を通るように設けられた２つのオイル通路92に導かれて連通する。
また、２つの入口開口91より下流側には、２つのオイル通路92を連結する連通路93が設けられている。

そのため、オイル供給通路86からオイルが供給される２つの入口開口91において、各入口開口91の大きさによってオイルの流れる量がバランスするように設定できるとともに、内燃機関１の回転数等によるオイルの流れのバランスの乱れを連通路93によって均して下流の２つのオイル通路92へとオイルを供給できる。
なお、入口開口91とオイル通路92は、それぞれ本実施形態の２つに限定されず、好ましい複数個所設けてもよい。

図６は、冷却通路９の形状を、シリンダヘッド13の鋳造時に冷却通路９を形成するために用いられる冷却通路中子100によって示す、図３、図４、図５中ＶＩ矢視による斜視図であり、図７は、図６中ＶＩＩ矢視による、冷却通路中子100の左側立面図である。
図６、図７中の冷却通路中子100の各部に対して、対応する冷却通路９の各部の符号を、カギカッコ付きで付記する。
図６、図７において、冷却通路中子100は、２つの入口開口91を形成する２つの入口通路形成部101と、２つの入口通路形成部101それぞれに接続し、点火プラグ54のプラグ装着孔54ａの周囲を通るように設けられた２つのオイル通路92を形成する２つのオイル通路形成部102と、２か所の入口通路形成部101とオイル通路形成部102との接続部104を連結し連通路93を形成する連通路形成部103を備えている。

冷却通路９の２つのオイル通路92は、図５に示されるように後側の１対の吸気ポート15と、前側の１対の排気ポート16との間の上方を、下流側すなわち右側に延出して合流し、合流オイル通路95を形成するので、２つのオイル通路形成部102も右側に延出して合流し、合流オイル通路形成部105を形成する。
図５に示されるように、冷却通路９の合流オイル通路95は後部右方に細まりつつ屈曲し、その下流端が、シリンダヘッド13のカムチェーン室13ｂ内に開口する冷却オイル出口部96を形成するので、冷却通路中子100の合流オイル通路形成部105も、後部右方に細まりつつ屈曲して冷却オイル出口形成部106を形成するが、冷却オイル出口形成部106の先にハバキ部107が接続している。ハバキ部107は、鋳造時に中子を固定させるための延長部分で、本実施形態の場合、鋳造時にカムチェーン室13ｂの空間を形成する一部となる。

図６において、冷却通路中子100の略中央に突出する円柱部108は、鋳造後のシリンダヘッド13において、中子部材を排出し、シーリングボルト97（図３参照）を装着するための通孔を設けるためのものである。

上記のような冷却通路中子100によって、シリンダヘッド13の燃焼室上壁53内に形成された冷却通路９は、図４、図５に示されるように、その冷却オイル出口部96を、シリンダヘッド13のシリンダ軸線Ｃに対して車幅方向右側（外側部）に形成されたカムチェーン室13ｂの後部において、シリンダヘッド13の右支持壁58のカムチェーン室側側面58ｂ（図３参照）に開口させている。

その状態は、図８、図９に立体的に示されるように、シリンダヘッド13の右支持壁58のカムチェーン室側側面58ｂには、冷却オイル出口部96に接続するとともに斜め下方に延設された区画リブ部99のガイドリブ99ａが設けられ、カムチェーン室13ｂの後部側壁13ｂaには、ガイドリブ99ａと連なって上向きのオイル溜まり部98を形成するように立設された区画リブ部99の堰形状リブ99ｂが設けられている。
従って、冷却オイル出口部96から流出したオイルは、区画リブ部99のガイドリブ99ａを介して斜め後方下部の区画リブ部99の堰形状リブ99ｂで囲われたオイル溜り部98に導かれる。

一方、本実施形態の内燃機関１においては、シリンダヘッド13の冷却をしたオイルの温度を検出することによって、内燃機関１の温度検出をするために温度センサ110が設けられており、その検出信号によって暖機運転時の吸気制御が行われる。
温度センサ110で検知されたオイル温度の信号は、図示しないエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）に送られ、そのオイル温度の信号に基づいてエンジンコントロールユニットは、例えば、内燃機関１の暖機時に燃焼室に供給する吸気量を制御し、内燃機関１の始動時のアイドル回転数を増減させる。

すなわち、オイル温度が所定温度より低ければ、内燃機関１の暖機が必要と判断して吸気量を増やし、アイドリング回転数を高くする（いわゆる「ファーストアイドル」）。また、オイル温度が所定温度以上に高くなれば、内燃機関１の暖機が完了したと判断して吸気量を減らし、アイドリング回転数を通常に戻すことが行われる。

図２に示されるように、冷却通路９の冷却オイル出口部96は、カムチェーン64の緩みを調整するカムチェーンテンショナ71側に配置されており、それに対して、温度センサ110が、カムチェーンテンショナ71を押圧するテンショナリフタ70と同方向からセンサ取付け孔13ｅを通してシリンダヘッド13内に貫通し、カムチェーン室13ｂに臨むように取付けられている。
そして、温度センサ110の先端温度検出部110ａは、シリンダヘッド13に設けられた区画リブ部99によりカムチェーン室13ｂの内面において区画されたオイル溜り部98内に位置している。

したがって、燃焼室上壁53の冷却通路９を通過して燃焼室上壁53の温度、すなわち検出すべき内燃機関１の温度を示すオイルの温度を検出することで内燃機関１の温度を検出する温度センサ110を、冷却通路９の冷却オイル出口部96に臨むように設けたので、オイルの温度を冷却オイル出口部96で直接検出することとなり、温度センサ110による内燃機関１の温度検出精度を高められ、的確に且つ時間的に遅れの無い吸気量の増加、減少の制御が可能となり、内燃機関１の始動後の暖機運転を良好に行うことができる。

また、冷却オイル出口部96が、カムチェーン室13ｂにおいてカムチェーンテンショナ71側に配置され、それに対して、温度センサ110が、テンショナリフタ70と同方向からシリンダヘッド13内に貫通してカムチェーン室13ｂに臨むように取付けられるので、カムチェーンテンショナ71の背面側に温度センサ110を配置したことでカムチェーンテンショナ71の背面スペースを利用して、温度センサ110と冷却オイル出口部96とを容易に近付けられて温度センサ110を冷却オイル出口部96に近接して配置でき、温度センサ110による内燃機関１の温度検出精度を確実に高められる。

また、冷却オイル出口部96から流出したオイルが、区画リブ部99を介してオイル溜り部98に導かれ、オイル溜り部98内に位置する温度センサ110の先端温度検出部110ａがオイルの温度を確実に検出することが可能となるとともに、区画リブ部99により先端温度検出部110ａの保護が図られ、内燃機関１の温度検出精度をより高め、暖機運転を良好に行うことができる。

本実施形態の内燃機関１は、図２に示されるように、自動二輪車２に搭載され、シリンダ軸線Ｃに対して、自動二輪車２の左側に備えられたサイドスタンド34と車幅方向反対側の右側に、カムチェーン室12ｂ、13ｂが備えられている。
そのような自動二輪車２に搭載された内燃機関１は、サイドスタンド34使用時に左傾するので、温度センサ110は反サイドスタンド側の高所となる右側面側となるが、本実施形態においては、冷却オイル出口部96から噴出するオイルはオイル溜り部98内に捕集されて温度検出がなされるので、自動二輪車２の左右傾斜に関わらず精度良い暖機運転を行うことができ、自動二輪車２に搭載される内燃機関１の設計の自由度が大きいものとなる。

また、図２に示されるように、内燃機関１はシリンダ軸線Ｃがやや前傾し、その後面側にスロットルボディ36等の吸気系37と、温度センサ110とが設けられているので、冷却通路９からの戻りオイルが剥離し易く、戻りオイルの捕集が困難なカムチェーン室13ａの内面における下向き側の後部側壁13ｂaに、温度センサ110を配置しても、冷却オイル出口部96から噴出するオイルを、オイル溜り部98内に捕集して温度検出が容易に行えるとともに、後面側配置により温度センサ110の保護が図られ、温度センサ110を、シリンダ軸線Ｃの前面側の排気系の高温度部から遠ざけて配置することができるので、温度センサ110の検出精度がより高められ、暖機運転を良好に行うことができる。

また、本実施形態の内燃機関１における冷却通路９は、シリンダブロック12のオイル供給通路86に通じるオイル供給側の入口開口91を２つ備え、燃焼室上壁53内部に２つの入口開口91から導かれ点火プラグ54の周囲を通る複数のオイル通路92を備えるとともに、入口開口91より下流側で２つのオイル通路92を連結する連通路93を備えているので、前述のように、各入口開口91の大きさによってオイルの流れる量がバランスするように設定でき、オイルの流れのバランスの乱れを連通路93によって均して下流の２つのオイル通路92へとオイルを供給できるため、熱負荷の高い燃焼室上壁53の点火プラグ54のプラグ装着孔54ａの周辺、排気ポート16の燃焼室側開口16ａの周辺の冷却を偏りなく行うことができ、冷却通路９の冷却オイル出口部96から出るオイルの温度が安定して、温度センサ110の検出精度がより高められ、暖機運転を良好に行うことができる。

以上、本発明に係る実施形態の空油冷内燃機関につき説明したが、本発明の態様が上記実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。
例えば、本発明の空油冷内燃機関は、請求項１の要件を備える空油冷内燃機関であればよい。
また、各機器の左右の配置は、説明の便宜上、図示のものに特定して記載したが、上記実施形態に示すものと左右逆となる配置のものであってもよく、本発明に含まれる。

１…内燃機関（空油冷内燃機関）、２…自動二輪車、８…オイルポンプ、９…冷却通路（ヘッド側冷却オイル通路）、10…クランクケース、11…クランク軸、12…シリンダブロック、12ａ…シリンダボア、12ｂ…カムチェーン室、12ｃ…冷却フィン、13…シリンダヘッド、13ｂ…カムチェーン室、13ｂa…後部側壁、13ｃ…冷却フィン、13ｅ…センサ取付け孔、15…吸気ポート、16…排気ポート、19Ａ…所定のスタッドボルト、34…サイドスタンド、52…燃焼室、53…燃焼室上壁、54…点火プラグ、54ａ…プラグ装着孔、58…右支持壁、58ｂ…カムチェーン室側側面、60…動弁機構、62…被動側カムチェーンスプロケット、63…駆動側カムチェーンスプロケット、64…カムチェーン、69Ａ…所定のスタッドボルト孔、70…テンショナリフタ、71…カムチェーンテンショナ、86…オイル供給通路、87…オイル溝、91…入口開口、92…オイル通路、93…連通路、95…合流オイル通路、96…冷却オイル出口部、98…オイル溜まり部、99…区画リブ部、110…温度センサ、110ａ…先端温度検出部、Ｃ…シリンダ軸線

Claims

シリンダブロック(12)およびシリンダヘッド(13)の周囲に冷却フィン（12ｃ,13ｃ）を備え、同シリンダヘッド(13)の燃焼室(52)を覆う燃焼室上壁(53)内に、潤滑用のオイルにより同燃焼室上壁(53)を冷却するための冷却通路(９)を備えた空油冷内燃機関(１)において、
前記冷却通路(９)は、前記シリンダブロック(12)の単一のシリンダボア(12a)中のピストン(50)に対向する燃焼室上壁(53)の内部に設けられるとともに、同燃焼室上壁(53)の面に複数の入口開口(91)を有し、前記複数の入口開口(91)に複数のオイル通路(92)が連結され、前記複数の入口開口(91)の下流側で前記複数のオイル通路(92)を連結する連通路(93)が設けられ、オイルの温度を検出することで前記空油冷内燃機関(１)の温度を検出する温度センサ(110)を、前記冷却通路(９)の冷却オイル出口部(96)に臨むように設けたことを特徴とする空油冷内燃機関。
前記空油冷内燃機関(１)は、前記シリンダヘッド(13)に設けられた動弁機構(60)を駆動するカムチェーン(64)を収容するカムチェーン室(12ｂ,13ｂ)を備え、
前記冷却通路(９)の冷却オイル出口部(96)が、前記カムチェーン(64)の緩みを調整するカムチェーンテンショナ(71)側に配置されるとともに、前記温度センサ(110)が、前記カムチェーンテンショナ(71)を押圧するテンショナリフタ(70)と同方向から前記シリンダヘッド(13)内に貫通して前記カムチェーン室(13ｂ)に臨むように取付けられたことを特徴とする請求項１に記載の空油冷内燃機関。
前記温度センサ(110)の先端温度検出部(110ａ)は、前記シリンダヘッド(13)に設けられた区画リブ部(99)により前記カムチェーン室(13ｂ)の内面において区画されたオイル溜り部(98)内に位置し、前記区画リブ部(99)は前記冷却オイル出口部(96)に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の空油冷内燃機関。
前記空油冷内燃機関(１)は、自動二輪車(２)に搭載され、シリンダ軸線(Ｃ)に対して前記自動二輪車(２)のサイドスタンド(34)と車幅方向反対側に、前記カムチェーン室(12ｂ,13ｂ)が備えられたことを特徴とする請求項３に記載の空油冷内燃機関。
前記空油冷内燃機関(１)は前記シリンダ軸線(Ｃ)がやや前傾し、その後面側に吸気系(37)と前記温度センサ(110)とが設けられたことを特徴とする請求項４に記載の空油冷内燃機関。
前記冷却通路(９)の複数のオイル通路(92)がその下流側で合流オイル通路(95)に合流し、同合流オイル通路(95)は、前記シリンダヘッド(13)の吸気側に屈曲してその下流端が前記冷却オイル出口部(96)を形成し、同冷却オイル出口部(96)が、前記シリンダヘッド(13)内の前記カムチェーン室(13ｂ)の吸気側端部側面(58b)に開口していることを特徴とする請求項２ないし請求項５の何れか一項に記載の空油冷内燃機関。
前記吸気側端部側面(58b)に、前記冷却オイル出口部(96)に接続されて斜め下方に延在するガイドリブ(99a)が設けられ、前記カムチェーン室(13ｂ)の吸気側側壁(13ba)に、前記ガイドリブ(99a)と連なって上向きのオイル溜まり部(98)を形成するように立設された堰形状リブ(99b)が設けられたことを特徴とする請求項６に記載の空油冷内燃機関。