JP2006062409A - 二輪車用熱交換器 - Google Patents

Abstract

【課題】 カウル側からの負荷を受けても、コア部の変形を防止可能とする二輪車用熱交換器を提供する。
【解決手段】 放熱用のフィン１１１および内部流体流通用のチューブ１１２が交互に積層されて成るコア部１１０と、チューブ１１１の長手方向両端部に接続される一対のタンク１２０、１３０と、コア部１１０のフィン１１１、チューブ１１２の積層方向の両外方に配設される一対のブラケット１４０、１５０とを有し、一対のブラケット１４０、１５０が、それぞれ二輪車１のフレーム１１およびカウル１２に固定される二輪車用熱交換器において、ブラケット１４０、１５０は、コア部１１０と所定の隙間を持って、タンク１２０、１３０に接合されるようにする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、特にモトクロス車に用いて好適な二輪車用熱交換器に関するものである。

従来の二輪車用熱交換器として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この熱交換器は、自動二輪車のエンジンを冷却する縦長のラジエータであり、コア部（フィンとチューブの積層体）と、コア部の上下に接続されたタンクと、コア部の両側面に固定されたブラケットとから形成されている。ここでは、上下タンクの角部に凹部を設けて、車両側との干渉をうまく逃げることで、コア部の有効面積を稼ぎ既存コア部の流用を可能とすると共に、上下タンクの基本型の共通化を図り、生産コストを低減するようにしている。

そして、この熱交換器は、特許文献１中の図１〜図３から解るように、両ブラケットが車両のセンターフレーム（特許文献１中ではダウンチューブ）と、カウル（熱交換器外方の覆い）とにそれぞれ固定されることで、車両に取付けられている。
特開２００１−１９７０号公報

しかしながら、上記熱交換器が搭載される自動二輪車が例えばモトクロス車として使用された場合、ジャンプ時におけるライダーのニーグリップ（中腰で踏ん張るために両膝をカウル側に押し当てる）によって、熱交換器のブラケットを介して、コア部に過大な負荷がかかり、コア部の変形（フィンの座屈やフィン切れ等）が生ずる。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、カウル側からの負荷を受けても、コア部の変形を防止可能とする二輪車用熱交換器を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、放熱用のフィン（１１１）および内部流体流通用のチューブ（１１２）が交互に積層されて成るコア部（１１０）と、チューブ（１１１）の長手方向両端部に接続される一対のタンク（１２０、１３０）と、コア部（１１０）のフィン（１１１）、チューブ（１１２）の積層方向の両外方に配設される一対のブラケット（１４０、１５０）とを有し、一対のブラケット（１４０、１５０）が、それぞれ二輪車（１）のフレーム（１１）およびカウル（１２）に固定される二輪車用熱交換器において、ブラケット（１４０、１５０）は、コア部（１１０）と所定の隙間を持って、タンク（１２０、１３０）に接合されたことを特徴としている。

これにより、カウル（１２）から負荷を受けた時、その負荷を剛性の高いタンク（１２０、１３０）で受けると共に、コア部（１１０）に対しては、ブラケット（１４０、１５０）の変形分を所定の隙間によって吸収することができるので、コア部（１１０）の変形を防止することができる。

尚、請求項２に記載の発明のように、フレーム（１１）は、二輪車（１）の中央部に配設されるセンターフレーム（１１）であり、二輪車用熱交換器（１００）がセンターフレーム（１１）を挟むように２つ配置されるようにすれば、センターフレーム（１１）とカウル（１２）との間の空間を有効に活用した搭載が可能となる。

また、請求項３に記載の発明のように、この二輪車用熱交換器（１００）は、二輪車（１）のエンジン（１３）を冷却するものに用いて好適である。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明における第１実施形態を図１〜図３に示す。第１実施形態は、本発明の二輪車用熱交換器をモトクロス用の自動二輪車（以下、二輪車）１におけるエンジン１３の冷却用ラジエータ（以下、ラジエータ）１００に適用したものとしている。尚、図１は二輪車１全体を示す側面図、図２は図１のＡ方向から見たラジエータ１００を示す矢視図、図３は図２のＢ−Ｂ部を示す断面図である。

図１に示すように、二輪車１には、前輪１４の後方で中央部において斜め下方に延びるセンターフレーム１１と、ライダーの膝内側に位置するように設けられたカウル（覆い）１２とを有しており、ラジエータ１００は、カウル１２内に配設され、センターフレーム１１およびカウル１２に固定されている（固定方法の詳細については後述）。

ラジエータ１００は、図２、図３に示すように、右ラジエータ１０１と左ラジエータ１０２の２つから形成されており、各ラジエータ１０１、１０２は、主にコア部１１０、上タンク１２０、下タンク１３０、右ブラケット１４０、左ブラケット１５０から成る。各ラジエータ１０１、１０２を構成する各部材（以下で詳細説明）は、アルミニウムあるいはアルミニウム系合金より成り、左右のブラケット１４０、１５０を除いて、アルミろう材を用いるろう接、即ち、ろう付けにより互いに接合されるものとしている。

尚、右ラジエータ１０１と左ラジエータ１０２は、互いに類似しており、以下、右ラジエータ１０１をベースに以下構成説明し、左ラジエータ１０２については、右ラジエータ１０１と異なる部分のみ説明する。

右ラジエータ１０１のコア部１１０は、内部を流通する冷却水（内部流体）を冷却する熱交換部であり、フィン１１１、チューブ１１２、サイドプレート１１３およびコアプレート１１４から成る。

フィン１１１は、冷却水の熱を効率的に放熱する放熱部材であって、薄肉の帯板材から波状に成形され、内側にスリット状のルーバが設けられている。チューブ１１２は、内部流路を冷却水が流通する部材であり、薄肉の帯板材から断面が扁平状に成るように折り曲げられ、端部同士が溶接されて形成されている。そして、フィン１１１とチューブ１１２は交互に積層されている（図２中の左右方向に並べられている）。

そして、積層されたフィン１１１、チューブ１１２の、積層方向の最外方には、断面コの字状を成す補強部材としてのサイドプレート１１３が配設されている。また、コアプレート１１４は、後述する上タンク１２０、下タンク１３０の開口側が嵌合する縁立て部を有する浅い箱状部材としており、平板材の絞り加工により形成されている。コアプレート１１４のチューブ１１２の長手方向端部に対応する位置には、チューブ孔が複数設けられており、チューブ端部が嵌入され、上記したフィン１１１、チューブ１１２、サイドプレート１１３、コアプレート１１４は互いに当接する部位でろう付けされている。

上タンク１２０、下タンク１３０は、コアプレート１１４側に開口し、断面が略コの字状を成す箱状部材であり、平板材の絞り加工により形成されている。各タンク１２０、１３０の側壁面には、入口パイプ１２１、出口パイプ１３１がそれぞれ設けられ、各タンク１２０、１３０の内部と連通するようにしている。また、各タンク１２０、１３０の長手方向端部側には、各タンク１２０、１３０の内部に入り込むように袋状のナット１２２、１３２が設けられており、各ナット１２２、１３２の雌ねじ部は各タンク１２０、１３０の外方に開口している。

尚、下タンク１３０に対して上タンク１２０には、左ラジエータ１０２と連通するための連通パイプ１２３と、冷却水を注水するための注水口１２４が設けられており、注水口１２４には圧力キャップ１２５が装着されている。

そして、各タンク１２０、１３０の開口側が、上記したコア部１１０の上下のコアプレート１１４に嵌合され、ろう付けされている。

コア部１１０の両サイドプレート１１３の外方にはそれぞれ右ブラケット１４０と左ブラケット１５０とが設けられている。各ブラケット１４０、１５０は、二輪車１のセンターフレーム１１、カウル１２への取付け部材を成すものであり、長手方向中間領域の張出し部１４１、１５１に取付け穴１４２、１５２が設けられている。そして、各ブラケット１４０、１５０の長手方向両端部には、ボルト１６１が挿通され、このボルト１６１が各ナット１２２、１３２に締結されることで、各ブラケット１４０、１５０は、各タンク１２０、１３０に機械的に接合されている。ここで、各ブラケット１４０、１５０とコア部１１０との間には、所定の隙間（図２、図３中の矢印で示す外部負荷によって各ブラケット１４０、１５０が弾性変形してもコア部１１０に当らないだけの隙間）が形成されるようにしている。

右ブラケット１４０の取付け穴１４２には、車両用ボルト１８が挿通されて、右ブラケット１４０はカウル１２に固定されている。また、左ブラケット１５０の取付け穴１５２にはマウントゴム１７１が装着され、車両用ボルト１９が挿通されて、左ブラケット１５０はセンターフレーム１１に固定されている。

一方、左ラジエータ１０２は、上記右ラジエータ１０１に対して、コア部１１０の上下方向の寸法が異なり（上下方向寸法が大きい）、また、上タンク１２０の注水口１２４、圧力キャップ１２５を廃止したものとしている。尚、左ラジエータ１０２については、右ブラケット１４０がセンターフレーム１１に固定され、左ブラケット１５０がカウル１２に固定されている。このように、各ラジエータ１０１、１０２は、センターフレーム１１を挟むようにして、二輪車１に対して左右対称となるように配設されている。

そして、エンジン１３から延びて先端側で２つに分岐した入口ホース１５が、各ラジエータ１０１、１０２の入口パイプ１２１に装着され、２つのホースがエンジン１３に向けて１つに合流した出口ホース１６が各ラジエータ１０１、１０２の出口パイプ１３１に装着されている。また、各ラジエータ１０１、１０２の連通パイプ１２３同士が連通ホース１７によって接続され、両タンク１２０内が連通されている。

次に、上記構成に基づく作動およびその作用効果について説明する。エンジン１３から入口ホース１５を介して、入口パイプ１２１→上タンク１２０内に流入する冷却水は、各ラジエータ１０１、１０２の複数のチューブ１１２内を流通し、この間に冷却風との熱交換により冷却される。この時フィン１１１によってこの熱交換が促進される。そして、冷却水は下タンク１３０で回収され出口パイプ１３１から流出し、出口ホース１６を介してエンジン１３に戻る。

ところで、モトクロス用の二輪車１のように、走行中にジャンプ等をした場合に、ライダーからのニーグリップにより、各ラジエータ１０１、１０２のコア部１１０は、各ブラケット１４０、１５０を介してカウル１２から負荷を受けることになる。本発明においては、ブラケット１４０、１５０を各タンク１４０、１５０に接合し、且つ、コア部１１０との間に隙間を設けるようにしているので、その時の負荷を剛性の高い各タンク１２０、１３０で受けると共に、コア部１１０に対しては、各ブラケット１４０、１５０の変形分を隙間によって吸収することができ、コア部１１０の変形（フィン座屈やフィン切れ等）を防止することができる。

尚、本実施形態では、各ラジエータ１０１、１０２をセンターフレーム１１を挟むように左右に２つ配置しているので、センターフレーム１１とカウル１２との間の空間を有効に活用したラジエータ１００の搭載が可能となる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、左右のブラケット１４０、１５０は、ボルト１６１によって、機械的に各タンク１２０、１３０に接合されるものとして説明したが、これに代えて、溶接による接合としたり、また、コア部１１０、各タンク１２０、１３０、各ブラケット１４０、１５０をラジエータ（１０１、１０２）の形状に組付けした後に、一体的にろう付けされるものとしても良い。

また、ラジエータ１００を左右のラジエータ１０１、１０２から形成して２つ搭載するものとしたが、いずれか一方が搭載されるものとしても良い。

また、二輪車１はモトクロス用のものとして説明したが、カウル１２を用いてラジエータ１００が取付けされるものであれば、他のツーリング用のものに適用しても良い。

また、二輪車用熱交換器として、エンジン１３冷却用のラジエータ１００に適用するものとして説明したが、これに限らず、他のオイルクーラ等に適用しても良い。

更に、熱交換器の材質もアルミニウムに限定されることなく、銅材等で形成するようにしても良い。

自動二輪車全体を示す側面図である。 図１のＡ方向から見たラジエータを示す矢視図である。 図２のＢ−Ｂ部を示す断面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
１１ センターフレーム（フレーム）
１２ カウル
１３ エンジン
１００ ラジエータ（二輪車用熱交換器）
１１０ コア部
１１１ フィン
１１２ チューブ
１２０ 上タンク
１３０ 下タンク
１４０ 右ブラケット
１５０ 左ブラケット

Claims (3)

1. 放熱用のフィン（１１１）および内部流体流通用のチューブ（１１２）が交互に積層されて成るコア部（１１０）と、
   前記チューブ（１１１）の長手方向両端部に接続される一対のタンク（１２０、１３０）と、
   前記コア部（１１０）の前記フィン（１１１）、前記チューブ（１１２）の積層方向の両外方に配設される一対のブラケット（１４０、１５０）とを有し、
   一対の前記ブラケット（１４０、１５０）が、それぞれ二輪車（１）のフレーム（１１）およびカウル（１２）に固定される二輪車用熱交換器において、
   前記ブラケット（１４０、１５０）は、前記コア部（１１０）と所定の隙間を持って、前記タンク（１２０、１３０）に接合されたことを特徴とする二輪車用熱交換器。
2. 前記フレーム（１１）は、前記二輪車（１）の中央部に配設されるセンターフレーム（１１）であり、
   前記センターフレーム（１１）を挟むように２つ配置されたことを特徴とする請求項１に記載の二輪車用熱交換器。
3. 前記二輪車（１）のエンジン（１３）を冷却することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の二輪車用熱交換器。

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