CN100510339C - 强制空冷发动机 - Google Patents

Abstract

一种强制空冷发动机，在具有将曲轴旋转自如地支承的曲轴箱的发动机主体的局部上突出设置有沿气缸轴线方向隔开间隔配置的多个散热片，至少包围发动机主体的设有上述散热片的部分的护罩支承在发动机主体上，安装在曲轴的轴端的冷却风扇由与护罩连续设置的风扇罩所覆盖，冷却空气容易地从多个散热片之间流过，冷却性能得以提高。在沿曲轴(27)的轴线方向看上去从气缸轴线(C1)偏置于一方侧的位置上，在风扇罩(62)上设置有用于向护罩(61)内送入冷却空气的送风口(65)，在与气缸轴线(C1)垂直的平面内曲轴(27)配置于从气缸轴线(C1)偏置于上述一方侧的位置上。

Description

强制空冷发动机

技术领域

本发明涉及强制空冷发动机，特别涉及强制空冷发动机的改良，所述强制空冷发动机，在发动机主体的局部上突出设置有在气缸轴线方向隔开间隔配置的多个散热片，至少包围发动机主体的设有上述散热片的部分的护罩支承在发动机主体上，安装在曲轴的轴端的冷却风扇由与护罩连续设置的风扇罩覆盖，在从曲轴的轴线方向看上去从气缸轴线偏置于一方侧的位置上的风扇罩上设置有向护罩内送入冷却空气用的送风口。

背景技术

在这样的强制空冷发动机中，已广为人知的有例如在日本专利公报特公平3-80963号等中公开的发动机。

然而，由于冷却风扇的旋转而在冷却风导向通道内旋转的空气从送风口以划抛物线轨迹的状态被导入护罩内，在上述现有的发动机中，曲轴的轴线，亦即冷却风扇的旋转轴线配置在气缸轴线上，从沿着曲轴的轴线的方向看上去，送风口配置在距离气缸轴线比较近的位置上。因此在设有散热片的部分上，冷却空气的流动方向与在气缸轴线方向上隔开间隔配置的多个散热片所成的夹角比较大，冷却空气难以从各散热片之间流过，若想提高冷却效果，需要使冷却空气易于从各散热片之间流过。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供一种强制空冷发动机，在该发动机中，从风扇罩导入到护罩内的冷却空气易于从多个散热片之间流过，以提高冷却性能。

为达到上述目的，技术方案1的发明为这样一种强制空冷发动机：在具有将曲轴旋转自如地支承的曲轴箱的发动机主体的局部上突出设置有沿气缸轴线方向隔开间隔配置的多个散热片，至少包围发动机主体的设有上述散热片的部分的护罩支承在发动机主体上，安装在从上述曲轴箱伸出的曲轴的轴端的冷却风扇在该冷却风扇的周围形成引导冷却空气进行随着上述冷却风扇的旋转而旋转的冷却风导向通道，并且上述冷却风扇由与护罩连续设置的风扇罩所覆盖，在沿上述曲轴的轴线方向看上去从上述气缸轴线偏置于一方侧的位置上，在上述风扇罩上设置有用于向护罩内送入冷却空气的送风口，其特征是：在与上述气缸轴线垂直的平面内上述曲轴配置于从上述气缸轴线偏置于上述一方侧的位置上。

根据这样的结构，可以将送风口配置于从曲柄轴的轴线方向看上去远离气缸轴线的位置上，因此，能够使设有散热片部分上的冷却空气的流动方向接近沿各散热片之间的方向，由此，在护罩内，冷却空气易于从发动机主体所具备的多个散热片之间流过，可以提高冷却性能。

技术方案2的发明的特征是：在技术方案1的发明的结构的基础上，上述气缸轴线大致为水平状态的发动机主体配置于踏板型轻便摩托车所具备的后轮之一侧、化油器配置在上述发动机主体的上方。根据该结构，能够确保化油器的配置空间，同时能够将发动机主体配置在较高的位置上，从而可以使踏板型轻便摩托车的倾斜角比较大。

技术方案3的发明的特征是：在上述技术方案2的发明的结构的基础上，与上述发动机主体的曲轴箱连续地设置有大致沿上述气缸轴线在上述发动机主体的下方延伸的悬臂的基端部，该悬臂的前端部可上下摆动地支承于车架。该结构可以避免因悬臂而使最低离地高度变低，同时可以实现气缸主体的紧凑化，此外，由车架支承气缸体容易使气缸体发生变形，该结构还可以防止气缸体发生这样的变形。

附图说明

图1是摩托车的侧视图。

图2是摩托车的后部的放大侧视图。

图3是图2的3-3线放大剖视图。

图4是图3的4-4线剖视图。

图5是图2的主要部位的将局部切开了的放大图。

图6是图5的6-6线剖视图。

图7是图2的7-7线放大剖视图。

图8是图7的8-8线剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图所示本发明的一个实施例说明本发明的实施方式。

图1～图8表示本发明的一个实施例，图1是机动二轮车的侧视图，图2是机动二轮车的后部的放大侧面图，图3是图2的3-3线放大剖视图，图4使图3的4-4线剖视图，图5是图2的主要部位的将局部剖开了的放大图，图6是图5的6-6线剖视图，图7是图2的7-7线放大剖视图，图8是图7的8-8线剖视图。

首先在图1中，该踏板型摩托车的车架11具备与将前叉12可转向地支承的前叉立管13连续地设置的前车架14、从该前车架14的后端朝后上方延伸的左右一对的后车架15......。在上述前叉12的下端上枢支有前轮W。此外在上述前车架14上支承有置脚板16，同时安装有使车体可独自竖立的脚支17，在上述后车架15......上支承有行李箱18、骑乘者用座垫19及燃油箱20。支承后轮WR并且驱动该后轮WR的动力装置P能够上下摆动地支承在前车架14的后端，在后车架15......和动力装置P之间设有后减震器21。

在图2～图5中，动力装置P的构成包括强制空冷式单缸4冲程发动机E和齿轮变速器T，该动力装置P配置在后轮WR的左右之一侧，在该实施例中为右侧，后轮WR安装在齿轮变速器T所具备的变速输出轴22上。

发动机E的发动机主体23具备：曲轴箱24，其将曲轴27旋转自如地支承，同时收容上述齿轮变速器T；气缸体25，使气缸轴线C1从大致水平状态略微向前上方倾斜并与上述曲轴箱24相结合；与该气缸体25的前部结合的气缸盖26，曲轴箱24包括左半箱体24L和右半箱体24R，该左半箱体24L和右半箱体24R由多个螺栓28......在沿着垂直面的分割面处结合在一起。

经由进气管29，化油器30连接于气缸盖26的上侧面，化油器30配置在发动机主体23的上方。即，在气缸轴线C1大致为水平状态下配置于后轮WR的右侧的发动机主体23的上方配置有化油器30。

连接于气缸盖26的下侧面的排气管31以较大的弧度绕着后轮WR的前方弯曲，排气管31的下游端连接于排气消音器39，该排气消音器39配置在与上述动力装置P夹着后轮WR的位置上。

托架32......固定在前车架14的后端的左右两端，悬挂连接件33通过水平的第一枢轴34可摆动地连接于这些托架32......。该悬挂连接件33的前部经由减震橡胶35插入并支承在前车架14的后端部内。

另一方面，与曲轴箱24的左半箱体24L整体连续地设置有大致沿气缸轴线C1在气缸体25的下方延伸的悬臂36的基端部，该悬臂36的基端部可上下摆动地支承于车架11的后车架15上。

换言之，设置在悬臂36的前端部的轴承部36a，经由左右一对的橡胶衬套37由水平的第二枢轴38旋转自如地支承，第二枢轴38的两端结合于悬挂连接件33的后端。因此，曲轴箱24，换言之，动力装置P能够绕第二枢轴38上下摆动，悬挂连接件33作用于动力装置P的摆动冲击由减震橡胶35吸收。

在曲轴箱24的左半箱体24L上结合有与该左半箱体24L之间形成工作室42的左侧罩41，经由滚珠轴承43、44旋转自如地支承在曲轴箱24的左、右半箱体24L、24R上的曲轴27之一方的轴端伸入上述工作室42。

同时参照图6，在旋转自如且液密地贯穿上述曲轴27的另一方的轴端上固定有钢色的飞轮凸台45。该飞轮凸台45整体地具有围绕上述曲轴27的轴端的圆筒部45a和从该圆筒部45a的外端向半径方向外方伸出的法兰部45b，在具有锥度地嵌合于上述曲轴27的轴端部的圆筒部45a与曲轴27之间插入有键46，通过将从外方进行配合的螺母47螺纹配合在圆筒部45a上，飞轮凸台45被固定在曲轴27上。

形成为将轴方向外方封闭了的碗状、与曲轴27同轴配置的飞轮48的封闭端由例如多个铆钉49安装在上述飞轮凸台45所具有的法兰部45b的内表面上。

在上述飞轮48的内周面上固定有多个磁体50......，该磁体50......同时构成发电机53的转子51和飞轮48，发动机53的定子52由转子51包围着连接在右半箱体24R上。

在上述飞轮凸台45的法兰部45b上安装有黑色或白色的有色合成树脂制的冷却风扇54。该冷却风扇54构成为：在基板54a上竖立设置多个突片54b，由例如多个螺栓55......将基板54a连结于上述法兰部45b的外表面。

而且飞轮凸台45的法兰部45b形成为从飞轮48的封闭端外周缘向外侧方伸出，上述冷却风扇54的基板54a形成为与法兰部45b的外径相同，上述突片54b竖立设置在基板54a的靠近外周的部分上。

此外，在飞轮凸台45的法兰部45b上形成有朝向曲轴27的轴方向外方直径渐小的锥面56，在冷却风扇54的基板54a上形成有与上述锥面56接触的锥面57。换言之，冷却风扇54由上述锥面57支承着被安装在上述法兰部45b上。

在上述法兰部45b的靠近外周缘的外表面上设有用于与曲轴27的旋转位置对外的标记58，冷却风扇54的基板54a上的在周方向邻接的2个散热片54b、54b之间设有使上述标记58暴露出轴方向外方的缺口59。

另一方面，在曲轴箱24的右半箱体24R的与上述飞轮凸台45和冷却风扇54的外周相向的部分的内周上突出设置有上述标记58的对位基准--基准凸起70。

此外在飞轮48的开口端侧的外周整体突出设置有凸起48a，用于通过检测该凸起48a获得曲轴27的旋转角，即曲柄角的曲柄角传感器60与飞轮48的外周相向地安装在曲轴箱24的右半箱体24R上。

在气缸体25和气缸盖26上分别在气缸轴线C1方向上隔开间隔地突出设置有用于空冷的多个散热片25a......、26a......，包围发动机主体23的设有这些散热片25a......、26a......的部分的护罩61(在该实施例中为包围气缸体25整体及气缸盖的一部分的护罩61)支承在发动机主体23上。

此外上述冷却风扇54由风扇罩62覆盖，该风扇罩62支承在发动机主体23的曲轴箱24的右半箱体24R上，并且与上述护罩61连续设置。

风扇罩62在冷却风扇54的周围形成对应于冷却风扇54的旋转而引导冷却空气旋转的冷却风导向通道63，如图5所示，在从曲轴27的轴线方向看上去从气缸轴线C1偏置于一方侧的位置上，在本实施例中由于曲轴27及冷却风扇54的旋转方向是箭头64所示的方向，所以是在离开气缸轴线C1的上侧的位置上，在风扇罩62上设有将冷却空气送入护罩61的送风口65。

并且在与上述气缸轴线C1垂直的平面内曲轴27和冷却风扇54的轴线C2配置于从上述气缸轴线C1偏置于上述一方侧(在本实施例中为上侧)△L的位置上。

此外在风扇罩62的中央部上设有多个进气孔66、66......，从这些进气孔66、66......吸入的外界气体随冷却风扇54的旋转按照箭头64所示的方向流过冷却风导向通道63，作为冷却空气被从送风口65送入护罩61。

齿轮变速器T具有与曲轴27平行的变速输入轴71和变速输出轴22，变速输入轴71的一端伸入工作室42而旋转自如地贯穿曲轴箱24的左半箱体24L，在左半箱体24L与变速输入轴71之间安装有滚珠轴承72。变速输入轴71的另一端经由滚珠轴承73旋转自如地支承在右半箱体24R上。

变速输出轴22的一端旋转自如地贯穿左侧罩41，在左侧罩41和变速输出轴22之间安装有滚珠轴承74和环形密封部件75，在突出于左侧罩41的变速输出轴22的一端上安装有后轮WR。变速输出轴22的另一端经由滚珠轴承76旋转自如地支承在右半箱体24R上。在工作室42内，在曲轴27的一端部和变速输入轴71之间设有一级减速装置77、减震装置78和多板离合器79。

同时参照图7，在曲轴箱24内，在变速输入轴71和变速输出轴22之间设有多级例如四级变速齿轮系，变速齿轮系的各从动齿轮80、81、82、83被装配成能够相对于变速输出轴22旋转。

上述变速齿轮系的各从动齿轮80～83由大部分配置在曲轴箱24的右半箱体24R的外方的变速机构84选择性地连接到变速输出轴22上，变速机构84由与右半箱体24R结合的右侧罩85覆盖。

在变速输出轴22上，在其中心部，朝向右侧罩85侧开口地、同轴地设置有导孔86，并且在安装上述各从动齿轮80～83的部分上设有跨越上述导孔86和变速输出轴22的外表面之间的多条例如4条导槽87、87......。

上述变速机构84具有可与上述导孔86滑动嵌合的换挡轴88和固定在该换挡轴88之内端的结合杆89，结合杆89在上述导槽87、87......内滑动以选择性地与各从动齿轮80～83结合。

换挡轴88包括可直接与导孔86滑动嵌合的圆筒状的外轴90和与该外轴90嵌合的内轴91，上述结合杆89被螺旋配合在内轴91的内端上。内轴91在其外端所具备的大头部91a的外周上形成有用于结合在结合杆89向内轴91螺旋配合时所使用的工具的倒角部92。

为了防止内轴91和结合杆89的螺旋配合状态的松动，在结合杆89和外轴90相抵接的端面上设有止旋用的凹凸结合部93，并且在内轴91的大头部91a和外轴90之间安装止旋垫片94。

再参照图8，上述变速机构84具有与上述内轴91的大头部91a结合而使换挡轴88动作的变速臂95，该变速臂95配置在右侧罩85内的起动轴96和换挡轴88之间。

起动轴96配置在变速输入轴71的略微靠前方的下方，起动蹬柄97以其起动蹬97a朝向前上方的方式固定于从右侧罩85伸出的起动轴96的轴端上，以便骑乘者能够乘坐在其座垫19上用右脚进行起动蹬踹操作。

变速臂95固定在经由密封部件98旋转自如地支承在右侧罩85上的变速轴99地内端上，并形成为以变速轴99为中心的扇形。该变速臂95的外周侧的一端上枢支有滚轮100，该滚轮100可转动地结合于设在换挡轴88的内轴91的大头部91a上的环形槽101。因此，变速臂95的旋转使内轴91，即换挡轴88可以经由滚轮100在轴向移动，此时，滚轮100在环形槽101内滚动使得换挡轴88能够顺畅地旋转。

在变速臂95的外周面上设有多个棘爪104、104......，选择性地与上述各棘爪104、104......结合的棘爪滚轮107枢支于棘爪臂106的前端部，该棘爪臂106可自如旋转地支承在安装于右侧罩85上的枢轴105上。在棘爪臂106和右侧罩85之间设有对上述棘爪滚轮107向与棘爪104、104......结合的方向加载的棘爪弹簧108。

变速臂95使换挡轴88在轴方向上移动而将结合杆89结合于从动齿轮80～83中的任意一个上时，棘爪滚轮107以棘爪弹簧108的加载力与棘爪104、104......中的任意一个结合以保持上述结合状态。

在伸出右侧罩85的变速轴99的外端上固定有从动轮109，与操作手把110的变速握把111相连结的驱动轮112和上述从动轮109经由加速钢索113和减速钢索114相连结。旋转变速握把111而拉动上述钢索113、114中之一，从而变速轴99向加速侧或减速侧旋转。

在起动轴96上旋转自如且轴向不可移动地支承有与齿轮变速器T中的一级变速齿轮系的驱动齿轮102(参照图3)啮合的起动齿轮115，该起动齿轮115和起动轴96之间设有在起动轴96正转时连结115、96两者之间的单向离合器机构116。

该单向离合器机构116包括使起动轴96可沿轴向相对移动而不可与其相对转动地嵌合的离合器体117和赋予该离合器体117的旋转以摩擦阻力的摩擦弹簧118，在与起动齿轮115和离合器体117相向的面上形成有在啮合时仅将起动离合器体117，即起动轴96的正转传递给起动齿轮115的棘轮齿119、120。

此外在两端部支承在右半箱体24R和右侧罩85之间的锁止杆121和上述起动轴96之间，设有内外双层配置的由螺旋弹簧构成的蹬踹归位弹簧122、122，上述起动轴96被这些蹬踹归位弹簧122、122朝着使起动蹬柄97后退的一侧加载。

再返回到图3和图4中，曲轴27上连接有经由连杆69可与设置在气缸体25上的缸腔67滑动嵌合的活塞68。

在上述气缸体25和气缸盖26之间形成有面向上述活塞68的顶部的燃烧室124，对从进气管29进入该燃烧室124的混合气的进气进行控制的进气阀125和对从上述燃烧室124向上述排气管31的排气进行控制的排气阀126由气阀装置128驱动开关，该气阀装置128具有与曲轴27平行的轴线，并且具备由气缸盖26旋转自如地支承的凸轮轴127。

为了驱动上述凸轮轴127旋转，在上述工作室42内，在上述曲轴27的一个端部上固定有驱动链轮129，凸轮链131卷挂在固定在上述凸轮轴127上的从动链轮130和上述驱动链轮129上。

在曲轴箱24、气缸体25和气缸头26上设有将上述凸轮链131可走行地收容的凸轮链通道132。

下面就本实施例的作用进行说明。形成为轴向外端封闭的碗状的飞轮84的封闭端安装在固定于曲轴27的轴端上的飞轮凸台45所具备的法兰部45b的内面上，而上述法兰部45b从飞轮48的封闭端外周缘向外侧方伸出地形成，由于飞轮凸台45的重量增大，可以获得优良的飞轮效果。

并且在与飞轮凸台45的法兰部45b同外径地形成的基板54a上竖立设置多个散热片54b......而成的冷却风扇54的上述基板54a安装在上述法兰部45b上，因此根据冷却风扇54的大型化可以提高冷却性能。

在法兰部45b的接近外周缘的外表面上设有用于与曲轴27的旋转位置对位的标记58，在冷却风扇54的基板54a上设有缺口59，该缺口应使上述标记58朝向轴向外方以便从轴向外方能够观察到上述标记58。因此即使在飞轮凸台45上安装冷却风扇54，也能够容易地从轴向外方观察到用于与曲轴27的旋转位置对位的标记58，并且由于冷却风扇54的缺口59的框边效果，特别是由于给设在钢色的飞轮凸台45上的标记58镶上冷却风扇54的颜色--黑色或白色的边而获得的边框效果，所以上述标记58的可观察性进一步提高，因此其保养性得以提高。

此外由于在飞轮凸台45的法兰部45b上朝向曲轴27的轴向外方直径渐小的锥面56形成为支承安装在该法兰部45b上的冷却风扇54的基板54a，所以可以提高冷却风扇54对飞轮凸台45的法兰部45b的安装定位精度，可以提高冷却风扇54对法兰部45b的组装性。

然而，与至少包围发动机主体23的设有散热片25a......、26a......的部分的护罩61连续地设置有以在上述冷却风扇54的周围形成冷却风导向通道63的形式覆盖该冷却风扇54的风扇罩62，在沿曲轴27的轴线方向看上去从气缸轴线C1偏置于一方侧的位置上，在风扇罩62上设有将冷却空气送入护罩61内的送风口65，在与气缸轴线C1垂直的平面内曲轴27配置于从气缸轴线C1偏置于上述一方侧的位置上。

将曲轴27这样地偏置配置可以将上述送风口65配置在沿曲轴27的轴线方向看上去远离气缸轴线C1的位置上。因此，可以使从送风口65以划抛物线的状态被送入护罩61内的冷却空气的流动方向在设有各散热片25a......、26a......的部分处接近沿各散热片25a......、26a......之间的方向。这样在护罩61内，冷却空气容易从沿气缸轴线C1隔开间隔配置的多个散热片25a......、26a......之间流过，从而可以提高冷却性能。

此外由于发动机主体23在其气缸轴线C1大致为水平状态下配置在后轮WR的右侧，并且化油器30配置在发动机主体23的上方，所以能够在确保化油器30的配置空间的同时，将发动机主体23配置在较高的位置上，从而可以增大轻便摩托车的倾斜角。

再者由于与发动机主体23的曲轴箱24连续地设置有大致沿上述气缸轴线C1在上述发动机主体23的下方延伸的悬臂36的基端部，并且该悬臂36的基端部可上下摆动地支承在车架11上，因此可以避免因悬臂36而使最低离地高度变低，同时可以实现发动机主体23的紧凑化，另外还可以防止在气缸体25由车架11支承的结构中容易发生的气缸体25的变形。

上面对本发明的实施例进行了说明。但本发明并不局限于上述实施例，在不脱离权利要求书中所记载的本发明的范围内，可以进行各种设计变化。

如上所述根据技术方案1的发明，加大设定送风口处的冷却空气的流动方向与气缸轴线之间所成的夹角，可以使冷却空气在护罩内容易地从发动机主体所具备的多个散热片之间流过，从而可以提高冷却性能。

此外，根据技术方案2的发明，可以在确保化油器的配置空间的同时，将发动机主体配置在较高的位置上，从而可以使轻便摩托车的倾斜角较大。

再者，根据技术方案3的发明，可以避免因悬臂而使最低离地高度变低，同时可以实现发动机主体的紧凑化，另外可以防止气缸体发生变形。

Claims (3)

1.一种强制空冷发动机，在具有将曲轴(27)旋转自如地支承的曲轴箱(24)的发动机主体(23)的局部上突出设置有沿气缸轴线(C1)方向隔开间隔配置的多个散热片(25a、26a)，至少包围发动机主体(23)的设有上述散热片(25a、26a)的部分的护罩(61)支承在发动机主体(23)上，安装在从上述曲轴箱(24)伸出的曲轴(27)的轴端上的冷却风扇(54)在该冷却风扇(54)的周围形成对冷却空气进行使其随着该冷却风扇(54)的旋转而旋转地引导的冷却风导向通道(63)，并且上述冷却风扇(54)由与护罩(61)连续设置的风扇罩(62)所覆盖，用于向护罩(61)内送入冷却空气的送风口(65)设置在沿上述曲轴(27)的轴线方向看上去从上述气缸轴线(C1)偏置于一方侧的位置上的上述风扇罩(62)上，其特征是：上述曲轴(27)配置于与上述气缸轴线(C1)垂直的平面内的从上述气缸轴线(C1)偏置于上述一方侧的位置上。

2.如权利要求1所述的强制空冷发动机，其特征是：上述气缸轴线(C1)大致为水平状态的发动机主体(23)配置于踏板型轻便摩托车所具备的后轮(WR)之一侧，化油器(30)配置在上述发动机主体(23)的上方。

3.如权利要求2所述的强制空冷发动机，其特征是：与上述发动机主体(23)的曲轴箱(24)连续地设置有在上述发动机主体(23)的下方大致沿上述气缸轴线(C1)延伸的悬臂(36)的基端部，该悬臂(36)的前端部可上下摆动地支承于车架(11)。

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