(57)【要約】【課題】シリンダブロック以外の部分にノックセンサが取り付けられる単気筒の内燃機関において、ノッキングを好適に検出することを可能とする。【解決手段】クランクケース１１とシリンダブロック１２とシリンダヘッド１３とは、ボルト６０によって結合されている。クランクケース１１に、ノックセンサ４１が取り付けられるボス４０が形成されている。ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０の中心４０ｃはシリンダ軸線Ｌ１に対して、ボルト６０が設けられた方に位置している。【選択図】図４
2013024098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用の単気筒の内燃機関であって、
孔が形成されたクランクケースと、
貫通孔が形成され、内部にシリンダが形成されたシリンダブロックと、
貫通孔が形成され、前記シリンダを覆うように前記シリンダブロックに重ねられたシリンダヘッドと、
前記クランクケースの孔、前記シリンダブロックの貫通孔、および前記シリンダヘッドの貫通孔に挿入され、前記クランクケースと前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとを固定するボルトと、
前記クランクケースまたは前記シリンダヘッドに形成されたセンサ取付用のボスと、
前記ボスに取り付けられ、ノッキングを検出するセンサと、を備え、
前記ボスの軸方向から見たときに、前記ボスの中心は前記シリンダの軸線に対して、前記ボルトが設けられた方に位置している、内燃機関。
【請求項２】
前記ボスの軸方向から見たときに、前記ボスの中心は、前記シリンダの軸線と前記ボルトの中心線との間に位置している、内燃機関。
【請求項３】
前記クランクケースと前記シリンダブロックとは別体であり、
前記クランクケースと前記シリンダブロックとの間にガスケットが介在し、
前記ボスは、前記クランクケースに設けられている、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックとは別体であり、
前記シリンダヘッドと前記シリンダブロックとの間にガスケットが介在し、
前記ボスは、前記シリンダヘッドに設けられている、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記ボスは、前記クランクケースの上面に設けられている、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記ボスの前端は、前記ボルトの後端よりも前方に位置し、
前記ボスの後端は、前記ボルトの前端よりも後方に位置している、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項７】
前記ボスは、前記クランクケースに設けられ、
前記ボスの軸方向から見たときに、前記ボスの少なくとも一部は、前記クランクケースの孔の周縁部と重なる位置に設けられている、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項８】
前記クランクケースの内部に配置されたクランク軸を備え、
前記ボスは、前記クランク軸よりも前方に配置されている、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項９】
前記クランクケースの孔、前記シリンダブロックの貫通孔、前記シリンダヘッドの貫通孔、および前記ボルトは、それぞれ少なくとも２つ形成され、
前記ボルトには、前記ボスの軸方向から見たときに、前記シリンダの軸線を境として一方の側に位置する第１のボルトと、他方の側に位置する第２のボルトとが含まれ、
前記ボスの軸方向から見たときに、前記ボスの中心は、前記シリンダの軸線に対して、前記第１のボルトおよび第２のボルトのうち前記シリンダの軸線に近い方のボルトの方に位置している、請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１０】
請求項１に記載の内燃機関を備えた鞍乗型車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノッキングを検出するセンサが取り付けられた内燃機関およびそれを備えた鞍乗型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、運転状態によってはノッキングが発生する場合がある。ノッキングは異音の発生や内燃機関の性能の低下等を招くため、できるだけ回避すべきである。従来から、ノッキングを検出するセンサ、すなわちノックセンサを内燃機関に取り付け、ノッキングを検出すると、点火時期を変更する等の対応をとることが知られている。
【０００３】
特許文献１には、シリンダブロックにノックセンサを取り付けた水冷エンジンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３０１１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ノッキングは燃焼室内で発生する。ノッキングが生じると、ノッキングに起因する振動が燃焼室からシリンダブロックに伝播し、クランクケースに伝わる。シリンダブロックはクランクケースよりも燃焼室に近いため、ノックセンサをクランクケースに設けるよりもシリンダブロックに設けた方が、ノッキングを高精度に検出することができる。シリンダヘッドには、吸気バルブ、排気バルブ、およびそれら吸気バルブおよび排気バルブを開閉するためのカム機構が配置される。シリンダヘッドは燃焼室に近いが、シリンダブロックに比べると、ノッキング以外の他の振動が生じやすい。そのため、ノックセンサをシリンダヘッドに設けるよりもシリンダブロックに設けた方が、他の振動の影響を受けにくい。
【０００６】
ところが、内燃機関のレイアウト上の制約や、ノックセンサの耐熱性等の理由から、ノックセンサをシリンダブロックに配置できない場合がある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、シリンダブロック以外の部分にノックセンサが取り付けられる単気筒の内燃機関において、ノッキングを好適に検出することを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関は、車両用の単気筒の内燃機関であって、孔が形成されたクランクケースと、貫通孔が形成され、内部にシリンダが形成されたシリンダブロックと、貫通孔が形成され、前記シリンダを覆うように前記シリンダブロックに重ねられたシリンダヘッドと、前記クランクケースの孔、前記シリンダブロックの貫通孔、および前記シリンダヘッドの貫通孔に挿入され、前記クランクケースと前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドとを固定するボルトと、前記クランクケースまたは前記シリンダヘッドに形成されたセンサ取付用のボスと、前記ボスに取り付けられ、ノッキングを検出するセンサと、を備え、前記ボスの軸方向から見たときに、前記ボスの中心は、前記シリンダの軸線に対して前記ボルトが設けられた方に位置しているものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シリンダブロック以外の部分にノックセンサが取り付けられる単気筒の内燃機関において、ノッキングを好適に検出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る自動二輪車の左側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】第１実施形態に係るエンジンの一部分の右側面図である。
【図４】エンジンの一部分をボスの軸方向から見た図であり、その一部を破断して示す図である。
【図５】変形例に係るエンジンの一部分をボスの軸方向から見た模式図である。
【図６】第２実施形態に係るエンジンの一部分をボスの軸方向から見た図であり、その一部を破断して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態に係る鞍乗型車両は、スクータ型の自動二輪車１である。自動二輪車１は本発明に係る鞍乗型車両の一例であるが、本発明に係る鞍乗型車両はスクータ型の自動二輪車１に限定される訳ではない。本発明に係る鞍乗型車両は、いわゆるモペット型、オフロード型、またはオンロード型等の他の型式の自動二輪車であってもよい。また、本発明に係る鞍乗型車両は、乗員が跨って乗車する任意の車両を意味し、二輪車に限られない。本発明に係る鞍乗型車両は、車体を傾けることによって進行方向を変える型式の三輪車等であってもよく、ＡＴＶ（Ａｌｌ  Ｔｅｒｒａｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の他の鞍乗型車両であってもよい。
【００１２】
以下の説明において、前、後、左、右は、それぞれ自動二輪車１の乗員から見た前、後、左、右を意味するものとする。図面に付した符号Ｆ、Ｒｅ、Ｌ、Ｒは、それぞれ前、後、左、右を表す。
【００１３】
自動二輪車１は、車両本体２と、前輪３と、後輪４と、後輪４を駆動するエンジンユニット５とを備えている。車両本体２は、乗員によって操作されるハンドル６と、乗員が着座するシート７とを備えている。エンジンユニット５は、いわゆるユニットスイング式のエンジンユニットであり、ピボット軸８を中心として揺動可能なように、図示しない車体フレームに支持されている。すなわち、エンジンユニット５は、車体フレームに対して揺動可能に支持されている。
【００１４】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図２に示すように、エンジンユニット５は、本発明に係る内燃機関の一例としてのエンジン１０と、Ｖベルト式無段変速機（以下、ＣＶＴという）２０とを備えている。本実施形態では、エンジン１０とＣＶＴ２０とが一体となってエンジンユニット５を構成しているが、エンジン１０と変速機とが別々であってもよいことは勿論である。
【００１５】
エンジン１０は、単一の気筒を備えたエンジン、すなわち単気筒エンジンである。エンジン１０は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、および排気行程を順次繰り返す４ストロークエンジンである。エンジン１０は、クランクケース１１と、クランクケース１１から前方に延びるシリンダブロック１２と、シリンダブロック１２の前部に接続されたシリンダヘッド１３と、シリンダヘッド１３の前部に接続されたシリンダヘッドカバー１４とを備えている。シリンダブロック１２の内部には、シリンダ１５が形成されている。
【００１６】
なお、シリンダ１５は、シリンダブロック１２の本体（すなわち、シリンダブロック１２のうちのシリンダ１５以外の部分）内に挿入されたシリンダライナー等によって形成されていてもよく、シリンダブロック１２の本体と一体化されていてもよい。言い換えると、シリンダ１５は、シリンダブロック１２の本体と分離可能に形成されていてもよく、シリンダブロック１２の本体と分離できないように形成されていてもよい。シリンダ１５内には、図示しないピストンが摺動自在に収容されている。
【００１７】
シリンダヘッド１３は、シリンダ１５を覆っている。シリンダヘッド１３には、図示しない凹部と、この凹部につながる図示しない吸気ポートおよび排気ポートとが形成されている。この吸気ポートには吸気管３５（図３参照）が接続され、排気ポートには排気管３８が接続されている。上記ピストンの頂面とシリンダ１５の内周壁と上記凹部とにより、図示しない燃焼室が形成されている。上記ピストンは、コンロッド１６を介してクランク軸１７に連結されている。クランク軸１７は左方および右方に延びており、クランクケース１１内に収容されている。
【００１８】
図３に示すように、本実施形態に係るエンジン１０は、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３が水平方向または水平方向から若干前上がりに傾斜した方向に延びる型式のエンジン、すなわち、いわゆる横置き式のエンジンである。符号Ｌ１は、シリンダ１５（図２参照）の中心を通る線（以下、シリンダ軸線という）を表している。シリンダ軸線Ｌ１は、水平方向または水平方向から若干傾斜した方向に延びている。ただし、シリンダ軸線Ｌ１の方向は特に限定される訳ではない。例えば、水平面に対するシリンダ軸線Ｌ１の傾斜角度は０〜１５°であってもよく、それ以上であってもよい。
【００１９】
本実施形態では、クランクケース１１、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は別体であり、互いに組み立てられている。図２に示すように、クランクケース１１、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、シリンダホールディングボルト（以下、ボルトと言う）６０によって結合されている。
【００２０】
詳しくは図４に示すように、クランクケース１１には孔１１ｈが形成され、シリンダブロック１２には貫通孔１２ｈが形成され、シリンダヘッド１３には貫通孔１３ｈが形成され、シリンダヘッドカバー１４には貫通孔１４ｈが形成されている。これらの孔１１ｈ、貫通孔１２ｈ、貫通孔１３ｈ、および貫通孔１４ｈは、それぞれシリンダ軸線Ｌ１と平行に延びており、互いの中心が一致している。ボルト６０は、これらの孔１１ｈ、貫通孔１２ｈ、貫通孔１３ｈ、および貫通孔１４ｈに挿入されている。なお、クランクケース１１の孔１１ｈは、本実施形態のように底を有する孔であってもよく、底を有さない貫通孔であってもよい。
【００２１】
ボルト６０の形状は特に限定されないが、ここでは、ボルト６０の上部６０ａおよび下部６０ｂの外周面には螺旋溝が形成されており、上部６０ａおよび下部６０ｂは雄ねじ部を構成している。ボルト６０の中途部６０ｃの外周面には螺旋溝は形成されていない。シリンダヘッドカバー１４の貫通孔１４ｈの内周面には、ボルト６０の上部６０ａの螺旋溝と係合する螺旋溝が形成されている。クランクケース１１の孔１１ｈの内周面には、ボルト６０の下部６０ｂの螺旋溝と係合する螺旋溝が形成されている貫通孔１４ｈおよび孔１１ｈは、雌ねじ部を構成している。ボルト６０を孔１１ｈ、貫通孔１２ｈ、貫通孔１３ｈ、および貫通孔１４ｈに挿入し且つ回転させることにより、下部６０ｂは孔１１ｈと係合し、上部６０ａは貫通孔１４ｈと係合する。これにより、クランクケース１１、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、ボルト６０によって結合される。
【００２２】
ただし上述の通り、ボルト６０の形状は何ら限定されず、例えば、ボルト６０の中途部６０ｃの外周面に螺旋溝が形成されていてもよい。シリンダブロック１２の貫通孔１２ｈおよびシリンダヘッド１３の貫通孔１３ｈの一方または両方の内周面に、ボルト６０の中途部６０ｃの螺旋溝と係合する螺旋溝が形成されていてもよい。ボルト６０は必ずしも一体的に形成された頭部６０ｄを有していなくてもよい。頭部６０ｄの代わりに、ボルト６０の上部６０ａに別体のナットを嵌め込むようにしてもよい。
【００２３】
後述するように、ボルト６０は振動を伝達する役割も果たす。振動を伝達しやすいように、ボルト６０は中実体であることが好ましい。ただし、振動を良好に伝達できる限り、ボルト６０は中空体であってもよい。また、振動を伝達しやすいように、ボルト６０は一体成形されていることが好ましい。ただし、振動を良好に伝達できる限り、ボルト６０は複数の部材を組み合わせることによって形成されていてもよい。ボルト６０の外周面とシリンダブロック１２の貫通孔１２ｈの内周面とは、直接接触していてもよく、直接接触していなくてもよい。ボルト６０の外周面とシリンダヘッド１３の貫通孔１３ｈの内周面とは、直接接触していてもよく、直接接触していなくてもよい。
【００２４】
クランクケース１１、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、金属材料によって形成されている。金属材料として、例えば鋳鉄やアルミニウム等を好適に用いることができる。クランクケース１１とシリンダブロック１２との間、シリンダブロック１２とシリンダヘッド１３との間には、それぞれ上記金属材料よりも熱伝導率の低いガスケット５１，５２が設けられている。ここでは、金属材料に樹脂コーティングを施してなるガスケット５１、５２が設けられている。このようにガスケット５１，５２が複数の材料を組み合わせたものである場合、ガスケット５１，５２の熱伝導率は、表面に配置された材料の熱伝導率を意味するものとする。ただし、ガスケット５１，５２の構成および材料は特に限定されず、ガスケット５１，５２は単一の材料からなっていてもよい。例えば、ガスケット５１，５２は、樹脂材料から形成されていてもよい。ガスケット５１とガスケット５２との材料は同一であってもよく、異なっていてもよい。
【００２５】
なお、本実施形態では、クランクケース１１、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は別体であるが、必ずしもそれら全てが別体でなくてもよく、適宜に一体化されていてもよい。例えば、クランクケース１１とシリンダブロック１２とが一体的に形成されていてもよく、シリンダブロック１２とシリンダヘッド１３とが一体的に形成されていてもよい。また、シリンダヘッド１３とシリンダヘッドカバー１４とが一体的に形成されていてもよい。
【００２６】
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の全体は、略四角柱状に形成されている。シリンダブロック１２は、上面１２ａ、右面１２ｂ、下面１２ｃ（図３参照）、および左面１２ｄを有している。シリンダヘッド１３およびシリンダヘッドカバー１４も同様である。ボルト６０の位置および個数は特に限定されないが、本実施形態では、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の四隅部のそれぞれにボルト６０が配置されている。すなわち、シリンダブロック１２等の右上部分、右下部分、左上部分、および左下部分のそれぞれにボルト６０が配置されている。
【００２７】
図３および図４に示すように、クランクケース１１の上面１１ａには、センサ取付用のボス４０が形成されている。ボス４０はクランクケース１１と一体的に形成され、肉厚の大きな円筒形状に形成されている。ボス４０の上には、ノッキングを検出するノックセンサ４１が配置されている。ノッキングが生じると、燃焼圧が急激に変動するので、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３等に特有の振動が生じる。ノックセンサ４１として、振動を検出し、その振動を電気信号に変換して出力するセンサ等（例えば、圧電素子を備えたセンサ等）を好適に用いることができる。
【００２８】
ノックセンサ４１の形状は特に限定されないが、本実施形態では、ノックセンサ４１は上面および下面が平坦な円筒形状に形成されている。ここでは、ノックセンサ４１は、内径および外径がボス４０と略同一の円筒形状に形成されている。ただし、ノックセンサ４１の形状は円筒形状に限らず、他の形状であってもよい。ノックセンサ４１の内径はボス４０の内径と異なっていてもよく、ノックセンサ４１の外径はボス４０の外径と異なっていてもよい。ノックセンサ４１は、ボルト４２によってボス４０に取り付けられている。ボルト４２は、ボス４０の孔およびノックセンサ４１の孔に挿通されている。
【００２９】
ノックセンサ４１をボス４０の上に置き、上方からボルト４２をノックセンサ４１およびボス４０に差し込んだ後、ボルト４２を締め付けることにより、ノックセンサ４１を取り付けることができる。ボス４０の内周面には、ボルト４２と係合する螺旋溝が形成されていてもよい。これにより、ボルト４２を回転させると、ボルト４２とボス４０とが直接係合することになる。ただし、ボルト４２の固定方法は特に限定されない。他の固定方法として、例えば、予めボス４０にボルト４２（頭部がなく、軸部のみからなるボルト）を埋め込んでおき、そのボルト４２にノックセンサ４１およびナットを順に嵌め込んだ後、ナットを締め付けるようにしてもよい。
【００３０】
図３において、符号Ｌ２はボス４０の中心線を表している。中心線Ｌ２の延びる方向は、ボスの軸方向である。矢印Ｘは、ボスの軸方向を表している。図４は、エンジン１０の一部を矢印Ｘの方から見た図である。言い換えると、図４は、エンジン１０の一部をボス４０の軸方向から見た図である。
【００３１】
図４に示すように、ボス４０の軸方向から見て、ボス４０の中心４０ｃはシリンダ軸線Ｌ１から右方に偏倚している。ボス４０の軸方向から見て、ボルト６０はシリンダ軸線Ｌ１の右方に位置している。ボス４０の軸方向から見て、ボス４０の中心４０ｃはシリンダ軸線Ｌ１に対して、ボルト６０が設けられた方に位置している。
【００３２】
ボス４０の軸方向から見て、ボス４０の中心４０ｃはボルト６０よりも右方の位置にあってもよく、ボルト６０と重なる位置にあってもよいが、本実施形態では、ボルト６０よりも左方に位置している。すなわち、ボス４０の軸方向から見て、ボス４０の中心４０ｃは、シリンダ軸線Ｌ１とボルト６０との間に位置している。
【００３３】
ボス４０の軸方向から見て、ボス４０の右側部分４０Ｒは、クランクケース１１の孔１１ｈの周縁部１１ｅと重なる位置に設けられている。すなわち、ボス４０の少なくとも一部は、クランクケース１１の孔１１ｈの周縁部１１ｅと重なる位置に設けられている。
【００３４】
ボス４０の前端４０ｆは、ボルト６０の後端６０ｒよりも前方に位置している。ボス４０の後端４０ｒは、ボルト６０の前端６０ｆよりも後方に位置している。言い換えると、ボス４０とボルト６０の一部とは、左右に並ぶように配置されている。
【００３５】
ボス４０はクランクケース１１の上面１１ａと直交する方向に延びている。ただし、ボス４０の突出方向は特に限定されず、クランクケース１１の上面１１ａに対して斜めの方向であってもよい。
【００３６】
図３に示すように、シリンダヘッド１３の上面１３ａには、吸気管３５が接続されている。吸気管３５には、図示しないスロットル弁を収容したスロットルボディ３６が接続されている。側面視において、ノックセンサ４１は、吸気管３５またはスロットルボディ３６の下方に配置されている。吸気管３５の前方には、燃料噴射弁３７が配置されている。側面視において、ノックセンサ４１は、吸気管３５の燃料噴射弁３７が配置された側と反対の側に配置されている。シリンダヘッド１３の下面１３ｃには、排気管３８が接続されている。
【００３７】
図２に示すように、ＣＶＴ２０は、駆動側のプーリである第１プーリ２１と、従動側のプーリである第２プーリ２２と、第１プーリ２１と第２プーリ２２とに巻き掛けられたＶベルト２３とを備えている。クランク軸１７の左端部は、クランクケース１１から左方に突出している。第１プーリ２１は、クランク軸１７の左端部に取り付けられている。第２プーリ２２はメイン軸２４に取り付けられている。メイン軸２４は、図示しないギア機構を介して後輪軸２５に連結されている。なお、図２では、第１プーリ２１の前側部分と後側部分とでは、変速比が異なる状態を表している。第２プーリ２２についても同様である。クランクケース１１の左方には、変速機ケース２６が設けられている。ＣＶＴ２０は、変速機ケース２６内に収容されている。
【００３８】
クランク軸１７の右側部分には、発電機２７が設けられている。クランク軸１７の右端部には、ファン２８が固定されている。ファン２８はクランク軸１７と共に回転する。ファン２８は、回転することによって空気を左方に吸引するように形成されている。クランクケース１１、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３の右方には、エアシュラウド３０が配置されている。発電機２７およびファン２８は、エアシュラウド３０内に収容されている。エアシュラウド３０およびファン２８は導風部材の一例であって、主にクランクケース１１、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３に対して空気を導く役割を果たす。エアシュラウド３０には、吸入口３１が形成されている。吸入口３１はファン２８の右方に位置している。吸入口３１は、ファン２８と対向する位置に形成されている。図２の矢印Ａのように、ファン２８によって吸引される空気は、吸入口３１を通じてエアシュラウド３０内に導入され、クランクケース１１、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３等に供給される。
【００３９】
図３に示すように、エアシュラウド３０は、クランクケース１１、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３に取り付けられ、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３に沿うように前方に延びている。エアシュラウド３０は、主にクランクケース１１、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３の右側部分を覆っている。また、エアシュラウド３０の一部は、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３の上側部分および下側部分の一部も覆っている。
【００４０】
本実施形態に係るエンジン１０は、その全体が空気によって冷却される空冷エンジンである。図２に示すように、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３には、複数の冷却用のフィン３３が形成されている。ただし、エンジン１０は、冷却用のフィン３３を備えつつ、その一部が冷却水によって冷却されるエンジンであってもよい。すなわち、エンジン１０は、一部が空気によって冷却され且つ一部が冷却水によって冷却されるエンジンであってもよい。また、エンジン１０は、フィン３３を備えていない水冷式のエンジンであってもよい。
【００４１】
前述したように、ノッキングは燃焼室内で発生する。ノッキングが発生すると、それに伴う振動が燃焼室からエンジン１０の各部に伝播される。クランクケース１１は、シリンダヘッド１３およびシリンダブロック１２に比べると、燃焼室から遠い位置にある。ノッキングの振動は、概ね、シリンダヘッド１３、シリンダブロック１２、クランクケース１１の順に伝達されると考えられる。本実施形態に係るエンジン１０では、ボス４０はクランクケース１１に形成されており、ノックセンサ４１はクランクケース１１に取り付けられている。そのため、ボス４０の配置に工夫を施さなければ、ノッキングが発生したときにノックセンサ４１に十分な振動が伝わらず、ノッキングの検出精度が低下するおそれがある。
【００４２】
ところで、ノッキングの振動は、シリンダブロック１２からクランクケース１１に伝わるだけでなく、シリンダヘッド１３またはシリンダブロック１２からボルト６０を通じても、クランクケース１１に伝わる。すなわち、ノッキングの振動経路としては、シリンダブロック１２とクランクケース１１との合面（シリンダブロック１２とクランクケース１１とが合わされている面）を通過する経路と、シリンダブロック１２等からボルト６０を通じてクランクケース１１に伝わる経路とが存在する。なお、本実施形態では、シリンダブロック１２とクランクケース１１との間にガスケット５１が介在している。そのため厳密には、上記合面は、シリンダブロック１２およびクランクケース１１のうち、ガスケット５１と接触している面である。
【００４３】
シリンダブロック１２とクランクケース１１との合面を通過する振動を検出する観点からは、ボス４０は燃焼中心の近傍の位置にあることが好ましいと考えられる。すなわち、ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０はシリンダ軸線Ｌ１上に位置していることが好ましいと考えられる。一方、ボルト６０を通過する振動を検出する観点からは、ボス４０はボルト６０の近傍に位置していることが好ましい。
【００４４】
そこで本実施形態では、ボルト６０を通過するノッキングの振動を好適に検出できるように、ボス４０の配置を工夫することとした。すなわち、図４に示すように、ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０の中心４０ｃを、シリンダ軸線Ｌ１に対してボルト６０が配置されている方（すなわち、右方）に位置付けることとした。
【００４５】
本実施形態によれば、ボス４０とボルト６０との距離が短くなっている。そのため、ボス４０には、ボルト６０を通じて伝達されるノッキングの振動が伝わりやすくなっている。したがって、ノックセンサ４１は、ボルト６０を通じて伝わってくるノッキングの振動を良好に検出することができる。本実施形態によれば、ノックセンサ４１をクランクケース１１に取り付けているにも拘わらず、ノッキングを好適に検出することが可能となる。
【００４６】
前述したように、クランクケース１１はシリンダブロック１２に比べると、燃焼室から遠い位置にある。そのため、クランクケース１１はシリンダブロック１２に比べると温度が低い。シリンダブロック１２にボス４０を形成した場合、ボス４０の温度は高くなる傾向にある。その場合、ノックセンサ４１がボス４０によって加熱され、ノックセンサ４１の温度が過剰に高くなるおそれがある。その結果、ノックセンサ４１の信頼性が低下するおそれがある。しかし、本実施形態によれば、ボス４０はクランクケース１１に形成されている。そのため、ボス４０の温度を抑制することができる。したがって、ノックセンサ４１の温度上昇を抑えることができ、ノックセンサ４１の信頼性を高めることができる。
【００４７】
図４に示すように、ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０の中心４０ｃはボルト６０の中心線Ｌ３よりも右方に位置していてもよいが、本実施形態では、ボス４０の中心４０ｃは、シリンダ軸線Ｌ１とボルト６０の中心線Ｌ３との間に位置している。ボス４０は、ボルト６０から近い位置にあると共に、シリンダ軸線Ｌ１から近い位置にある。本実施形態によれば、ボス４０には、シリンダブロック１２とクランクケース１１との合面を通過するノッキングの振動と、ボルト６０を通過するノッキングの振動とが伝達される。ノックセンサ４１により、上記両振動を好適に検出することができる。
【００４８】
図４に示すように、ボス４０の前端４０ｆはボルト６０の後端６０ｒよりも前方に位置し、ボス４０の後端４０ｒはボルト６０の前端６０ｆよりも後方に位置している。ボス４０とボルト６０の一部とは、左右に並んでいる。前後の位置に関して、ボス４０とボルト６０の一部とは重なった位置にある。したがって、ボス４０とボルト６０との距離がより短くなり、ノックセンサ４１によるノッキングの検出精度を向上させることができる。
【００４９】
図４に示すように、ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０の右側部分４０Ｒはクランクケース１１の孔１１ｈの周縁部１１ｅと重なる位置に設けられている。そのため、ボス４０とボルト６０との距離を更に短くすることができ、ノックセンサ４１によるノッキングの検出精度を更に向上させることができる。
【００５０】
本実施形態によれば、クランクケース１１とシリンダブロック１２との間に、ガスケット５１が介在している。そのため、シリンダブロック１２からクランクケース１１への熱の移動量を低減することができ、クランクケース１１の温度上昇を抑えることができる。よって、ボス４０の温度上昇を抑制することができ、ノックセンサ４１がボス４０によって過熱されることを防止することができる。しかし、ガスケット５１は熱の移動を抑制する一方、振動を減衰させるおそれがある。ところが、ガスケット５１は、クランクケース１１とシリンダブロック１２との合面を通過する振動は減衰させるが、ボルト６０を通過する振動を減衰させるおそれは少ない。前述の通り、本実施形態では、ノックセンサ４１はボルト６０を通過する振動を好適に検出することができる。そのため、ガスケット５１を設けているにも拘わらず、ノッキングを好適に検出することが可能である。本実施形態によれば、ノックセンサ４１の温度上昇を抑えつつ、ノッキングを好適に検出することができる。
【００５１】
ところで、自動二輪車１の走行に伴って、地面から小石や泥等が跳ね上げられることがある。そのように跳ね上がられた小石等がノックセンサ４１に衝突すると、ノックセンサ４１の取付状態が悪化し、検出精度が低下するおそれがある。また、ノックセンサ４１の故障を招くおそれがある。しかし、本実施形態によれば、ボス４０は、クランクケース１１の上面１１ａに形成されている。そのため、地面から跳ね上げられた小石等がノックセンサ４１に当たることを抑制することができる。
【００５２】
また、ボス４０をクランクケース１１の上面１１ａに形成することにより、クランクケース１１の上方のスペースをノックセンサ４１の設置スペースとして有効活用することができる。また、図３に示すように本実施形態では、ノックセンサ４１の上方に吸気管３５またはスロットルボディ３６が配置されている。吸気管３５やスロットルボディ３６は、ノックセンサ４１よりも強度の大きな部品である。万一、上方から落下物が落下してきたとしても、吸気管３５またはスロットルボディ３６により、ノックセンサ４１を保護することができる。
【００５３】
図３に示すように、ボス４０はクランク軸１７よりも前方に配置されている。概ね、ノッキングの振動はボス４０に対して前方から伝わるが、クランク軸１７の回転振動はボス４０に対して後方から伝わる。そのため、本実施形態によれば、ボス４０をクランク軸１７よりも後方に配置する場合に比べて、ボス４０に伝達されるノッキングの振動は、クランク軸１７の回転振動の影響を受けにくい。したがって、ノックセンサ４１により、ノッキングをより安定して検出することができる。
【００５４】
また、本実施形態に係るエンジン１０によれば、エアシュラウド３０によって、クランクケース１１、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３に対して、気流を導くことができる。クランクケース１１、シリンダブロック１２およびシリンダヘッド１３を効果的に冷却することができる。エアシュラウド３０の形状および寸法は特に限定されず、エアシュラウド３０によってボス４０に気流を導くことができる。空気によりボス４０を効果的に冷却することが可能である。これにより、ボス４０の冷却性を高めることができ、ボス４０の温度上昇を抑制することができる。よって、ノックセンサ４１の温度上昇を更に抑制することができる。
【００５５】
また、エアシュラウド３０によって導かれた空気は、ボス４０だけでなくノックセンサ４１にも供給することができる。そのため、空気により、ノックセンサ４１自体も効果的に冷却することが可能となる。
【００５６】
図４では１本のボルト６０しか図示していないが、前述したように、エンジン１０は複数のシリンダホールディングボルトを備えている。ボス４０の軸方向から見たときに、シリンダ軸線Ｌ１に対する距離が、ボルトによって相違する場合がある。例えば、図５の模式図に示すように、ボス４０の軸方向から見て、ボルト７１の中心線Ｌ７１とシリンダ軸線Ｌ１との距離ｋ１が、他のボルト７２の中心線Ｌ７２とシリンダ軸線Ｌ１との距離ｋ２よりも短い場合がある。このような場合、シリンダ軸線Ｌ１との距離が短い方のボルト、すなわちボルト７１の方にボス４０を設けるようにしてもよい。言い換えると、ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０の中心４０ｃは、シリンダ軸線Ｌ１に対して、ボルト７１およびボルト７２のうちシリンダ軸線Ｌ１に近い方のボルト７１の方に位置していてもよい。これにより、ノッキングをより好適に検出することができる。
【００５７】
＜第２実施形態＞
第１実施形態に係るエンジン１０では、ボス４０はクランクケース１１に形成されていた。しかし、ボス４０をシリンダブロック１２以外の箇所に設ける場合、その設置箇所はクランクケース１１に限定される訳ではない。
【００５８】
図６に示すように、第２実施形態に係るエンジン１０は、ボス４０をシリンダヘッド１３に形成したものである。ボス４０は、シリンダヘッド１３の上面１３ａに形成されている。本実施形態においても、ボス４０はシリンダ軸線Ｌ１の右方に位置している。ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０の中心４０ｃは、シリンダ軸線Ｌ１に対してボルト６０の方に位置している。
【００５９】
本実施形態においても、ボス４０の前端はボルト６０の後端よりも前方に位置し、ボス４０の後端はボルト６０の前端よりも後方に位置している。ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０の一部はシリンダヘッド１３の貫通孔と重なる位置に設けられている。言い換えると、ボス４０の軸方向から見たときに、ボス４０の一部はボルト６０と重なる位置に設けられている。シリンダヘッド１３とシリンダブロック１２との間には、金属材料に樹脂コーディングを施してなるガスケット５２が介在している。
【００６０】
前述したように、ボルト６０はノッキングの振動を伝達する役割を果たす。本実施形態によれば、ボス４０に取り付けられるノックセンサにより、ボルト６０を通じてシリンダヘッド１３に伝達される振動を良好に検出することができる。
【００６１】
シリンダヘッド１３はクランクケース１１よりも燃焼室に近いため、クランクケース１１に比べると、シリンダヘッド１３にはノッキングの振動が伝わりやすい。本実施形態によれば、ノッキングをより高精度に検出することができる。
【００６２】
しかし、シリンダヘッド１３とシリンダブロック１２との間には、ガスケット５２が介在している。このガスケット５２により、シリンダブロック１２からシリンダヘッド１３に伝播する振動が減衰するおそれがある。ところが、本実施形態によれば、シリンダブロック１２からシリンダヘッド１３に直接伝わる振動だけでなく、ボルト６０を通じて伝わる振動も良好に検出することができる。したがって、シリンダヘッド１３とシリンダブロック１２との間にガスケット５２が介在しているに拘わらず、ノッキングを良好に検出することができる。
【００６３】
＜その他の実施形態＞
第１実施形態では、ノックセンサ４１はボス４０の上に直接設けられていた。すなわち、ノックセンサ４１とボス４０とは直接接触していた。しかし、ノックセンサ４１がボス４０によって加熱されることを抑えるために、ボス４０とノックセンサ４１との間に断熱部材を介在させてもよい。
【００６４】
断熱部材は、ボス４０の材料よりも熱伝導率の低い材料によって形成されていることが好ましい。また、ノックセンサ４１は振動を検出するセンサであるため、断熱部材は振動を減衰させにくい材料によって形成されていることが好ましい。すなわち、断熱部材は、熱伝導を抑制する一方、振動を減衰させにくい材料で形成されていることが好ましい。断熱部材の材料は特に限定されないが、例えば、ボス４０の材料よりも熱伝導率が１／１０以下（好ましくは１／１００以下）かつ密度が１／１０以上の材料を好適に用いることができる。
【００６５】
ボス４０の材料、言い換えると、ボス４０が形成されたクランクケース１１またはシリンダヘッド１３等の材料は特に限定されないが、例えば、ＪＩＳＲ１６１１に基づいて測定された熱伝導率が９６Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度かつ密度が２．６８ｋｇ／ｍ３程度のＡＤＣ１２（ＤＣ材）、熱伝導率が１３４Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度かつ密度が２．７７ｋｇ／ｍ３程度のＡＣ４Ｂ（ＬＰ）、熱伝導率が５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度かつ密度が７．３ｋｇ／ｍ３程度のＦＣ２５０（鋳鉄）、熱伝導率が２９Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度かつ密度が３．９ｋｇ／ｍ３程度のアルミナセラミックス等を用いることができる。断熱部材の材料として、例えば、フェノール樹脂等を好適に用いることができる。ＪＩＳＡ１４１２に基づいて測定されたフェノール樹脂の熱伝導率は０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、上記各材料の熱伝導率の１／１００以下である。また、フェノール樹脂の密度は１．２５ｋｇ／ｍ３程度であり、上記各材料の密度の１／１０以上である。
【００６６】
前記各実施形態に係るエンジン１０は、シリンダ軸線Ｌ１が水平またはほぼ水平に延びる横置き式のエンジンであった。しかし、シリンダ軸線Ｌ１の方向は、水平またはほぼ水平に限定されない。エンジン１０は、シリンダ軸線Ｌ１がほぼ垂直に延びるいわゆる縦置き式のエンジンであってもよい。例えば、シリンダ軸線Ｌ１の水平面からの傾斜角は、４５°以上または６０°以上であってもよい。
【００６７】
エンジン１０は、車体フレームに対して揺動するユニットスイング式のエンジンに限らず、車体フレームに揺動不能に固定されたエンジンであってもよい。
【００６８】
前記各実施形態に係るエンジン１０は、クランク軸１７と共に回転するファン２８を備えていた。前記各実施形態では、ファン２８によって、シリンダブロック１２等に対して空気を強制的に供給していた。しかし、本発明に係る内燃機関は、必ずしもファン２８を備えていなくてもよい。自動二輪車１等の鞍乗型車両では、走行に伴って、前方から後方に向かう気流が発生する。エンジン１０は、そのような気流により冷却されるように構成された空冷式エンジンであってもよい。
【００６９】
また、エンジン１０は空冷式のエンジンに限られない。本発明に係る内燃機関は、水冷エンジンであってもよい。また、一部が空気によって冷却され、一部が冷却水によって冷却されるエンジンであってもよい。例えば、シリンダブロックにフィンが形成されると共に、シリンダヘッドにウォータジャケットが形成され、シリンダブロックが空気によって冷却され、シリンダヘッドが冷却水によって冷却されるようになっていてもよい。
【００７０】
前記各実施形態では、エンジン１０は４ストロークエンジンであった。しかし、本発明に係る内燃機関は、２ストロークエンジンであってもよい。
【００７１】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明してきたが、前記各実施形態は例示にすぎず、ここに開示される発明には前述の各実施形態を様々に変形または変更したものが含まれる。
【符号の説明】
【００７２】
１      自動二輪車（鞍乗型車両）
１０    エンジン（内燃機関）
１１    クランクケース
１１ｈ  クランクケースの孔
１２    シリンダブロック
１２ｈ  シリンダブロックの貫通孔
１３    シリンダヘッド
１３ｈ  シリンダヘッドの貫通孔
１４    シリンダヘッドカバー
１５    シリンダ
４０    ボス
４０    ボスの中心
４１    ノックセンサ（センサ）
４２    ボルト
６０    シリンダホールディングボルト（ボルト）
Ｌ１    シリンダ軸線
【図１】
2013024098.tif 000003
【図２】
2013024098.tif 000004
【図３】
2013024098.tif 000005
【図４】
2013024098.tif 000006
【図５】
2013024098.tif 000007
【図６】
2013024098.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月9日(2012.5.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ボルト６０の形状は特に限定されないが、ここでは、ボルト６０の上部６０ａおよび下部６０ｂの外周面には螺旋溝が形成されており、上部６０ａおよび下部６０ｂは雄ねじ部を構成している。ボルト６０の中途部６０ｃの外周面には螺旋溝は形成されていない。シリンダヘッドカバー１４の貫通孔１４ｈの内周面には、ボルト６０の上部６０ａの螺旋溝と係合する螺旋溝が形成されている。クランクケース１１の孔１１ｈの内周面には、ボルト６０の下部６０ｂの螺旋溝と係合する螺旋溝が形成されている。貫通孔１４ｈおよび孔１１ｈは、雌ねじ部を構成している。ボルト６０を孔１１ｈ、貫通孔１２ｈ、貫通孔１３ｈ、および貫通孔１４ｈに挿入し且つ回転させることにより、下部６０ｂは孔１１ｈと係合し、上部６０ａは貫通孔１４ｈと係合する。これにより、クランクケース１１、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、ボルト６０によって結合される。