JP2006057464A - 自動二輪車用エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】手間のかかる組み付け作業を不要にできるとともに、部品コストを低減できる自動二輪車用エンジンを提供する。
【解決手段】気筒軸線ＣがＶバンクをなすように形成された前側，後側シリンダブロック２，３を一体化したクランクアッパケース６を備えた自動二輪車用エンジンにおいて、上記クランクアッパケース６のＶバンク底部６ａにクランク軸４方向に延びる冷却通路６ｂが一体形成され、該冷却通路６ｂは各シリンダボア２ａ，３ａの周囲に形成された冷却ジャケット３５に連通している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動二輪車用エンジンに関し、詳細にはシリンダブロック及びシリンダヘッドに形成された冷却ジャケットに冷却水を供給するための冷却構造に関する。

例えば、特許文献１に記載されたＶ型４気筒エンジンの冷却装置は、前，後シリンダブロックのＶバンク谷部に、冷却水ポンプに分配管を介して連通接続された冷却水受渡し溜部を配置固定し、該受渡し溜部と前，後シリンダブロックに形成された冷却ジャケットの入口通路とを連通させた構造を採用している。

上記冷却装置では、冷却水ポンプによりラジエータの冷却水を吸い込んで各入口通路から前，後シリンダブロックの冷却ジャケットに供給し、ここから前，後シリンダヘッドの冷却ジャケットに流し、各シリンダヘッドの出口通路から上記ラジエータに戻すようにしている。
特公昭６２−４４０８９号公報

しかしながら、上記従来の冷却装置では、別部品の受渡し溜部を狭いＶバンク内の谷部に配置し、該受渡し溜部をシール部材を介在させて前，後シリンダブロックの入口通路に連通させつつ固定するという組み付け作業となる。このため作業性が低いとともに、部品コストが上昇するという問題がある。

本発明は、上記従来の状況に鑑みてなれれたもので、手間のかかる組み付け作業を不要にできるとともに、部品コストを低減できる自動二輪車用エンジンを提供することを目的としている。

請求項１の発明は、気筒がＶバンクをなすように形成されたシリンダブロックとクランク軸が配置されたクランクケースのシリンダボア側部分とを一体化したクランクアッパケースを備え、該クランクアッパケースのＶバンク底部にクランク軸方向に延びる冷却通路が一体形成され、該冷却通路は上記各気筒の周囲に形成された冷却ジャケットに連通していることを特徴とする自動二輪車用エンジンである。

請求項２の発明は、請求項１において、上記気筒は、上記シリンダブロックの、カム軸駆動用チェンが配置されたチェン室のカム軸方向両側に配置されており、該シリンダブロックに搭載されたシリンダヘッドに各気筒毎の冷却水出口が、上記チェン室と各気筒用吸気ポートとの間に位置するよう形成されていることを特徴としている。

請求項３の発明は、請求項２において、上記各気筒用冷却水出口の外部接続面は、上記各吸気ポートの外部接続面より気筒軸線側寄りに位置していることを特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１ないし３の何れかにおいて、冷却水ポンプにより冷却水をエンジン側冷却ジャケットとラジエータとの間で循環させるようにした冷却装置を備え、上記ラジエータのエレメントより上流側から分岐するように分岐通路が形成され、該分岐通路によりオイルクーラに冷却水が供給されることを特徴としている。

請求項１の発明にかかるエンジンによれば、クランクアッパケースのＶバンク底部には各冷却ジャケットに連通する冷却通路が一体形成されている。これにより別部品による組み付け作業及びシール部材を不要にでき、部品コストを低減できる。

請求項２の発明では、シリンダヘッドには各気筒用冷却水出口が形成され、該冷却水出口はチェン室と各気筒用吸気ポートとの間に配置されている。このように、各気筒毎に冷却水出口を形成したので、各冷却水出口，ひいてはこれに接続される冷却水ホースを小径にすることができ、エンジン回りの限られたスペースに容易に配索することができる。自動二輪車用エンジンはそれ自体が外観部品であることから、上記冷却水ホースを目立たないように配索することによって外観の向上を図ることができる。

また各気筒用冷却水出口はチェン室と吸気ポートとの間に配置されているので、各冷却水出口が互いに近接して位置することとなり、各冷却水ホースを容易に束ねた状態で、あるいは出口直後にて合流させて配索することができ、外観をスッキリさせることができる。

請求項３の発明では、冷却水出口の外部接続面は各吸気ポートの外部接続面より気筒軸線側寄りに位置しているので、冷却水出口の冷却水ホースとの接続部が吸気ポートにより隠れて外部から見えにくくなり、冷却水ホースの接続部が外方に露出することによる外観の悪化を防止できる。

請求項４の発明では、ラジエータのエレメントより上流側に分岐通路を形成し、該分岐通路によりオイルクーラに冷却水が供給されるようにしたので、分岐通路側の流路抵抗がエレメント側の抵抗より小さくなり、分岐通路側に冷却水を確実に分流させることができ、冷却水をオイルクーラに確実に供給することができる。その結果、オイルクーラに冷却水を供給するための専用の冷却水ポンプ等を不要にでき、コストの上昇を抑制できる。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図４は、本発明の一実施形態による自動二輪車用エンジンを説明するための図であり、図１は冷却装置を備えたエンジンの側面図、図２はエンジンの一部断面側面図、図３はエンジンのシリンダヘッドの平面図、図４は冷却装置の冷却経路図である。

図において、１は自動二輪車に搭載された水冷式４サイクルＶ型４気筒エンジンである。このエンジン１は、気筒軸線Ｃ，ＣがＶバンクをなすように形成された前側，後側シリンダブロック２，３と、クランク軸４が収容配置されたクランクケース５のシリンダボア側部分とを一体化したクランクアッパケース６を備えている。

上記クランクアッパケース６の下合面にはクランクロアケース７が結合され、さらに該クランクロアケース７の底部にはオイルパン１２が接続されている。また上記前側，後側シリンダブロック２，３の上合面にはそれぞれ前側，後側シリンダヘッド８，９が結合されている。さらにまた各シリンダヘッド８，９の上合面にはヘッドカバー１０，１１が装着されている。

上記前側，後側シリンダブロック２，３にはそれぞれ一対のシリンダボア (気筒) ２ａ，３ａが形成されている。各シリンダボア２ａ，３ａ内にはそれぞれピストン１５が摺動自在に挿入配置されており、該ピストン１５はコンロッド１６を介して上記クランク軸４に連結されている。

上記前側，後側シリンダヘッド８，９の下合面には各シリンダボア２ａ，３ａに対向するよう燃焼凹部８ａ，９ａが凹設されており、各燃焼凹部８ａ，９ａには点火プラグ１７が挿入配置されている。各燃焼凹部８ａ，９ａには吸気弁開口８ｂ，９ｂ及び排気弁開口８ｃ，９ｃが形成され、各開口にはそれぞれ吸気弁１８，排気弁１９が開閉可能に、かつ閉方向に常時付勢されて配設されている。

上記前側，後側シリンダヘッド８，９の上合面には、各吸気弁１８，１８を開閉駆動する吸気カム軸２０，２０及び各排気弁１９，１９を開閉駆動する排気カム軸２１，２１がクランク軸４と平行に配置されており、各吸気カム軸２０はＶバンク内側に、排気カム軸２１はＶバンク外側に位置するように配置されている。

上記吸気，排気カム軸２０，２１の軸方向中央部には吸気，排気カムギヤ２２，２３が装着されて互いに噛合しており、また吸気カム軸２０には吸気カムギヤ２２に隣接するように吸気カムスプロケット２２ａが装着され、該吸気カムスプロケット２２ａはタイミングチェン２４により上記クランク軸４のクランクスプロケット（不図示）に連結されている。

上記タイミングチェン２４は、クランクアッパケース６，シリンダヘッド８，９及びヘッドカバー１０，１１に形成されたチェン室２４ａ内に収容されている。このチェン室２４ａのカム軸方向両側にそれぞれシリンダボア２ａ，２ａ及び３ａ，３ａが位置している。

上記前側，後側シリンダヘッド８，９の排気弁開口８ｃ，９ｃは排気ポート８ｅ，９ｅによりＶバンク外側に導出されている。この各排気ポート８ｅ，９ｅには不図示の前，後排気管が接続されており、各排気管は車両後方に延びてマフラに接続されている。

上記前側，後側シリンダヘッド８，９の吸気弁開口８ｂ，９ｂは吸気ポート８ｄ，９ｄによりＶバンク内側に導出されている。この各吸気ポート８ｄ，９ｄにはスロットルボディ２５，２５が軸線を略垂直に向けて接続されており、各スロットルボディ２５には共通のエアクリーナ（不図示）が接続されている。

上記スロットルボディ２５の下流側には吸気通路面積を変化させるメインスロットル弁２６が、これの上流側にはサブスロットル弁２７がそれぞれ配設されている。また各スロットルボディ２５のメインスロットル弁２６の下流側には燃料噴射弁２８，２８が装着されており、各燃料噴射弁２８の噴射口２８ａは吸気弁１８の弁板の裏面に向けて燃料を噴射するように配置されている。

上記クランクロアケース７の底部に接続されたオイルパン１２内には潤滑油が充填されている。この潤滑油は不図示のオイルポンプにより加圧されて一部がクランク軸潤滑系，カム軸潤滑系に供給され、残りが変速機潤滑系に供給される。各潤滑系に供給された潤滑油はクランクロアケース７の底部に落下してオイルパン１２内に戻される。

上記クランクロアケース７の前壁７ａにはオイルクーラ３０を介在させてオイルフィルタ３１が着脱可能に装着されている。このオイルフィルタ３１は、上記各潤滑系に供給された潤滑油をオイルエレメントで濾過して上記オイルポンプに戻すようになっている。

また上記オイルクーラ３０は、図示していないが、オイルフィルタ３１に流入する潤滑油及びオイルフィルタ３１から流出する潤滑油を冷却するための水冷ジャケット（不図示）を有している。上記オイルクーラ３０には水冷ジャケットに連通する冷却水入口３０ａ及び出口３０ｂが形成されている。

上記エンジン１は冷却水を冷却ジャケットとラジエータとの間で循環させる冷却装置を備えており、該冷却装置は以下の構造を有している。

上記前側，後側シリンダブロック２，３には、上死点に位置するピストン１５の外周部を囲むようにシリンダ側冷却ジャケット３５，３５が形成されている。また前側，後側シリンダヘッド８，９には、燃焼凹部８ｃ，９ｃの外周部を囲むように燃焼側冷却ジャケット３６，３６が形成され、また点火プラグの１７の電極部１７ａの外周部を囲むように電極側冷却ジャケット３７，３７が形成されている。また前側，後側シリンダヘッド８，９の吸気ポート８ｄ，９ｄの上流側部分には吸気ポート側冷却ジャケット３８が形成されている。これらの冷却ジャケット３５，３６，３７，３８は互いに連通路３９により連通されており、冷却水は各冷却ジャケット３５，３６，３７，３８を該符号の順に流れる。

上記冷却装置は、クランク軸４によりエンジン運転中は常時回転駆動される冷却水ポンプ４０と、上記各冷却ジャケット３５〜３８に供給された冷却水を冷却するラジエータ４１とを備えている。

上記冷却水ポンプ４０は、車両正面から見て、クランクケース５のクランク軸方向左側壁に配置されており、不図示のポンプギヤ等を介してクランク軸４により駆動される。上記冷却水ポンプ４０には、ラジエータ４１から冷却水を吸い込む吸込口４０ａと、該吸い込んだ冷却水を加圧して吐出する吐出口４０ｂとが形成されている。

上記ラジエータ４１は、エンジン１の前方の走行風が直接当たる部位に配置されており、クロスフロー式の上側ラジエータ４２と下側ラジエータ４３とを備えている。

上側ラジエータ４２は、上下方向に延びる直方体状の左，右タンク本体４２ａ，４２ｂと、該左，右タンク本体４２ａ，４２ｂを略水平に延びる多数本の放熱エレメント４２ｃで連通接続した概略構造を有している。

下側ラジエータ４３は、上側ラジエータ４２より冷却水容量が小さく設定されており、上下方向に延びる直方体状の左，右タンク本体４３ａ，４３ｂと、該左，右タンク本体４３ａ，４３ｂを略水平に延びる多数本の放熱エレメント４３ｃで連通接続した概略構造を有している。この放熱エレメント４３ｃの車両後側には電動式冷却ファン４４が配置されている。

上記上側ラジエータ４２の左タンク本体４２ａの下流端と下側ラジエータ４３の左タンク本体４３ａの上流端とは左連通ホース４５により接続され、右タンク本体４２ｂの下流端と下側ラジエータ４３の右タンク本体４３ｂの上流端とは右連通ホース４６により接続されている。

上記上側ラジエータ４２の右タンク本体４２ｂの上流端には冷却水流入ホース４７が接続されており、該冷却水流入ホース４７の上流端にはサーモスタット４８が接続されている。このサーモスタット４８は冷却水の温度が設定値に達すると弁が開き、これによりエンジン側の冷却水がラジエータ４１側に流れるようになっている。また上記冷却水流入ホース４７には冷却水を注入するラジエータキャップ４７ａが着脱可能に装着され、該ラジエータキャップ４７ａにはリザーバホース４７ｂが接続されている。

上記上側ラジエータ４２の左タンク本体４２ａの下流端部には冷却水供給ホース５０が接続されており、該冷却水供給ホース５０は冷却水ポンプ４０の吸込口４０ａに接続されている。

また下側ラジエータ４３の右タンク本体４３ｂの中途部にはオイル冷却ホース（分岐通路）５１が接続されており、該オイル冷却ホース５１は上記オイルクーラ３０の冷却水入口３０ａに接続されている。またオイルクーラ３０の冷却水出口３０ｂには冷却水排出ホース５２が接続され、該排出ホース５２は上記冷却水供給ホース５０の冷却水ポンプ４０近傍に接続されている。

そして上記クランクアッパケース６の前側，後側シリンダブロック２，３のＶバンク底部６ａにはクランク軸４と平行に延びる冷却通路６ｂが一体形成されている。この冷却通路６ｂは、Ｖバンク底部６ａと前側，後側シリンダブロック２，３の冷却ジャケット３５の下端部間に架け渡して形成された隔壁６ｃとで囲まれた空間により構成されており、横断面概ね三角形状をなしている。

上記冷却通路６ｂのクランク軸方向右側端面は閉塞されており、左側端面はクランクアッパケース６から外方に開口している。この冷却通路６ｂの左側端面開口には接続部材５５を介して上記冷却水ポンプ４０の吐出口４０ｂが接続されている。

上記冷却通路６ｂと各冷却ジャケット３５とは供給孔６ｅにより連通されている。これにより冷却水ポンプ４０により加圧された冷却水は冷却通路６ｂから各気筒ごとの冷却ジャケット３５に均等に供給される。

上記前側，後側シリンダヘッド８，９には各気筒毎の冷却水出口８ｇ，８ｇ，９ｇ，９ｇが一体形成されている。この前側の冷却水出口８ｇ，８ｇは、タイミングチェン２４が収容されたチェン室２４ａと吸気ポート８ｄ，８ｄとの間に位置するように配置されている。同様に後側の冷却水出口９ｇ，９ｇはチェン室２４ａと吸気ポート９ｄ，９ｄとの間に位置するよう配置されている。

上記各冷却水出口８ｇ，９ｇの外部接続面８ｇ′，９ｇ′は、上記吸気ポート８ｄ，９ｄの外部接続面８ｄ′，９ｄ′より気筒軸線Ｃ寄りに位置している（図１参照）。

上記各冷却水出口８ｇ，９ｇにはそれぞれ冷却水ホース５７の一端が接続されており、各冷却水ホース５７の他端は上記サーモスタット４８に接続されている。詳細には上記冷却ホースの一端は冷却水出口８ｇ，９ｇ内にシール部材を介在させて挿入され、冷却水出口８ｇ，９ｇに隣接させて形成されたボス部８ｈ，９ｈにボルト締めされ、抜け止めがされている。上記各冷却水ホース５７は冷却水出口８ｇ，９ｇから前側ヘッドカバー１０の上方に配置された上記サーモスタット４８に向かってＶバンク上方に配索されている。

エンジン１の始動とともに冷却水ポンプ４０が回転駆動され、冷却水が冷却通路６ｃから各気筒ごとの冷却ジャケット３５に供給され、各冷却ジャケット３５から下流側の冷却ジャケット３６，３７，３８に順次供給され、この間にエンジン１を冷却し、各気筒用冷却水出口８ｇ，９ｇから排出される。

冷却水温度が設定値に達するとサーモスタット４８が開き、各気筒用冷却水出口８ｇ，９ｇから排出された冷却水は上側ラジエータ４２の右タンク本体４２ｂに流入する。この右タンク本体４２ｂに流入した冷却水は各エレメント４２ｃを通る際に走行風により冷却され、左タンク本体４２ａに流れるとともに、残りが下側ラジエータ４３の右タンク本体４３ｂに流入する。この右タンク本体４３ｂに流入した冷却水は各エレメント４３ｃを通る際に冷却ファン４４により冷却され、左タンク本体４３ａに流れる。冷却された冷却水は、冷却水ポンプ４０により吸引されて再度エンジン１に供給され、このようにして冷却水はエンジン１と上側，下側ラジエータ４２，４３との間で循環する。

また下側ラジエータ４３の右タンク本体４３ｂに流入した冷却水の一部はオイルクーラ３０に供給され、ここで潤滑油を冷却した後、上記冷却水ポンプ４０により吸引される。

このように本実施形態によれば、クランクアッパケース６の前側，後側シリンダブロック２，３のＶバンク底部６ａには各気筒ごとに形成された冷却ジャケット３５に連通する冷却通路６ｂが一体形成されている。これにより従来の別部品による組み付け作業及びシール部材を不要にでき、部品コストを低減できる。また、冷却通路６ｂはＶバンク底部６ａのデッドスペースを利用しているので横断面積を大きくすることができ、４つの気筒の冷却ジャケット３５に冷却水を均等に供給することができる。

本実施形態では、前側，後側シリンダヘッド８，９には各気筒ごとの冷却水出口８ｇ，９ｇが形成されており、該冷却水出口８ｇ，９ｇはタイミングチェン２４を収容するチェン室２４ａと各吸気ポート８ｄ，９ｄとの間に配置されている。このように各気筒毎に冷却水出口を設けているので、各冷却水出口８ｇ，９ｇひいてはこれに接続される冷却水ホース５７を小径にすることができ、エンジン回りの限られたスペースに容易に配索することができる。特に、自動二輪車に搭載されるエンジン１はそれ自体が外観部品であることから、上記冷却水ホース５７を目立たないように配索することによって外観の向上を図ることができる。

また各冷却水出口８ｇ，９ｇはチェン室２４ａと吸気ポート８ｄ，９ｄとの間に配置されているので、各冷却水出口８ｇ，９ｇが互いに近接して位置することとなり、各冷却水ホース５７を容易に束ねた状態で配索することができ、外観をスッキリさせることができる。

本実施形態では、上記各冷却水出口８ｇ，９ｇの外部接続面８ｇ′，９ｇ′は各吸気ポート８ｄ，９ｄの外部接続面８ｄ′，９ｄ′より気筒軸線Ｃ寄りに位置しているので、冷却水出口８ｇ，９ｇの冷却水ホース５７との接続部が吸気ポート８ｄ，９ｄにより隠れて見えにくくなり、外観の悪化を防止できる。

本実施形態では、下側ラジエータ４３のエレメント４３ｃより上流側の右タンク本体４３ｂにオイル冷却ホース５１を接続しているので、該オイル冷却ホース５１側の流路抵抗がエレメント側の抵抗より低いことから、オイル冷却ホース５１側に冷却水を確実に分流させることができ、オイルクーラ３０に冷却水を十分に供給できる。その結果、オイルクーラ３０に冷却水を供給するための別個独立の冷却水ポンプ等を不要にでき、コストの上昇を抑制できる。

本発明の一実施形態による冷却装置を備えた自動二輪車用エンジンの側面図である。 上記エンジンの一部断面側面図である。 上記エンジンのシリンダヘッドの平面図である。 上記冷却装置の冷却経路図である。

符号の説明

１ エンジン
２，３ シリンダブロック
２ａ，３ａ シリンダボア
４ クランク軸
５ クランクケース
６ クランクアッパケース
６ａ Ｖバンク底部
６ｂ 冷却通路
８，９ シリンダヘッド
８ｄ，９ｄ 吸気ポート
８ｇ，９ｇ 冷却水出口
２４ａ チェン室
３０ オイルクーラ
３５〜３８ 冷却ジャケット
４０ 冷却水ポンプ
４１ ラジエータ
５１ オイル冷却ホース（分岐通路）
Ｃ 気筒軸線

Claims (4)

1. 気筒がＶバンクをなすように形成されたシリンダブロックとクランク軸が配置されたクランクケースのシリンダボア側部分とを一体化したクランクアッパケースを備え、該クランクアッパケースのＶバンク底部にクランク軸方向に延びる冷却通路が一体形成され、該冷却通路は上記各気筒の周囲に形成された冷却ジャケットに連通していることを特徴とする自動二輪車用エンジン。
2. 請求項１において、上記気筒は、上記シリンダブロックの、カム軸駆動用チェンが配置されたチェン室のカム軸方向両側に配置されており、該シリンダブロックに搭載されたシリンダヘッドに各気筒毎の冷却水出口が、上記チェン室と各気筒用吸気ポートとの間に位置するよう形成されていることを特徴とする自動二輪車用エンジン。
3. 請求項２において、上記各気筒用冷却水出口の外部接続面は、上記各吸気ポートの外部接続面より気筒軸線側寄りに位置していることを特徴とする自動二輪車用エンジン。
4. 請求項１ないし３の何れかにおいて、冷却水ポンプにより冷却水をエンジン側冷却ジャケットとラジエータとの間で循環させるようにした冷却装置を備え、上記ラジエータのエレメントより上流側から分岐するように分岐通路が形成され、該分岐通路によりオイルクーラに冷却水が供給されることを特徴とする自動二輪車用エンジン。

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