JP2009090914A - 自動二輪車 - Google Patents

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Abstract

【課題】振動が伝達されにくい状態でラジエータを支持する。
【解決手段】クランクケース11内にはファン21が設けられている。クランクケース11にはファン21を収容する金属製のファンケース24が取り付けられている。ファン21が回転すると、冷却風はラジエータ22のコア38を通過してファンケース21の放熱用開口部25より外部へ抜け出る。ラジエータ22の上下のタンク36,37には装着部41,45が形成され、それぞれには弾性材よりなるグロメット50が装着される。したがって、ラジエータ22はファンケース24へボルト締めされると、グロメット50の弾性によって振動が吸収された状態で支持される。
【選択図】図7

Description

本発明は、自動二輪車に関する。
従来より、ラジエータを防振した状態でエンジンに取り付けるようにする技術が知られている。その一例として、下記特許文献1を挙げることができる。このものは、ラジエータの放熱用コアの上下に配されたアッパ・ロアの両タンクを合成樹脂製としてある。一方、ラジエータの内側には放熱用のファンが対向しており、これを取り囲むようにして合成樹脂性のシュラウドが設けられている。ラジエータ全体はシュラウドを介してエンジンに取り付けられている。かくして、ラジエータはシュラウドの材質に基づく弾性によって、エンジンからの振動が吸収された状態で取付けられる。
特開2002−201938公報
上記の構造では、ラジエータ全体が合成樹脂製の部材(シュラウド、上下のタンク)によって支持されることから、大排気量のエンジンに適用されるような大型のラジエータでは、支持強度の不足が懸念される。また、冷却用のファンを取り囲むシュラウドが、金属材に比較して放熱性に乏しい合成樹脂製であるため、ラジエータの冷却効率の点でも改善の余地を残す。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、高い支持強度をもってラジエータを防振的に支持することができる自動二輪車を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための手段として、本発明は、車両に設けられ、外面に放熱用開口部が形成された金属製の支持部と、この支持部の先端部に取り付けられるラジエータと、このラジエータと対向して配され、ラジエータから放出される熱を放熱用開口部を通して外部に放熱させる冷却用のファンと、支持部とラジエータとの間に介在される振動吸収材とを備えてなるところに特徴を有する。
<請求項1の発明>
ラジエータは振動吸収材を介して取り付けられて、車両の振動が直接ラジエータに伝達されずに済むようにしてあるため、ラジエータ自体の耐振動対策(例えば、冷却水を循環させるためのホース類との接続口の強度を向上させること)の要請を緩和することができる。支持部を合成樹脂材にて形成すれば、支持部自体によってラジエータへの振動をある程度吸収することも可能ではあるが、排気量の大きい自動二輪車に適用した場合等では、ラジエータ自体の重量増もあって樹脂製支持部では強度の面が懸念される。その点、本発明であれば、支持部が金属製であることから、強度上の不安はない。しかも、ファンによって生じた、ラジエータからの熱を伴った空気流は放熱用開口部を通って外部に排出される。そのときに、金属製である支持部は樹脂に比較して熱伝導率が高いため、高い放熱性が得られる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図8によって説明する。なお、以下の説明中、「前後」の語は、車両の前後方向を基準としており、「左右」の語は運転者から見た場合の左右方向を言うものとする。
図1には本実施形態に係る自動二輪車の全体が示されている。車体1は、前部にハンドル2を有し、ハンドル2はヘッドパイプ3を挿通するステアリング軸4を介して前輪5に連結されている。ヘッドパイプ3には車体全体の骨組み構造となる車両フレーム6が結合されている。車体1全体は、車体カバー8によって覆われ、中央にはシート9が配されている。
車両フレーム6にはエンジンユニットUが取り付けられている。エンジンユニットUは、エンジン10、クランクケース11等を備えて構成されている。エンジンユニットUは車両フレーム6に対してピボット軸12周りに回動可能に懸架されている。エンジンユニットUの後部には後輪13が連結されかつリアショックアブソーバ14の下端が回動可能に連結されている。リアショックアブソーバ14の上端は車両フレーム6に回動可能に連結されている。このことによって、エンジンユニットUは後輪13と共にピボット軸12周りにスイング可能となり、スイングユニット式エンジンを構成する。
本実施形態に係るエンジン10は4サイクル単気筒エンジンであり、気筒軸を略水平にかつ前方へ向けた状態で車両フレーム6に搭載されている。エンジン10は、クランクケース11の前壁にシリンダブロック15、シリンダヘッド16を順に積層して締結されている。クランクケース11内には、クランクシャフト19が車両の幅方向に沿って収容され、軸心周りに回転可能に支持されている。
クランクシャフト19における車幅方向左側の構造は、図2においては省略されているが、ここには後車輪を駆動させるためのVベルト巻き掛け式の自動変速機構が配されている。一方、クランクシャフト19の車幅方向右側には、発電用のフライホイールマグネトー20とラジエータ22を冷却するためのファン21とが軸方向に並列して取付けられている。さらに、ファン21の右側方にはラジエータ22が配されており、ラジエータ22全体はラジエータカバー23によって覆われている。
前記したファン21は、クランクシャフト19と同心で配され、クランクシャフト19と連動して回転可能である。ファン21は、円板形状をなす回転板21Aと、この回転板21Aにおけるラジエータ22と対向する側の面に複数片が一体に突設され、全体として渦巻き状に配された羽根片21Bとを備えて構成されている。このように、本実施形態のファン21は遠心ファンであり、クランクシャフト19の回転に伴って回転すると、外気はラジエータ22を通過してファン21側へ取り込まれた後、遠心方向へと向きを変え、後述するファンケース24の放熱用開口部25を通して外部に排出される。
次に、ラジエータ22の取付け構造の詳細を説明する。クランクケース11の右端部は側方へ開放して形成され、ファン21の外周面のほぼ全面をクランクケース11の開口から外方へ突出させている。
ファンケース24は金属製(例えば、アルミダイキャスト製)であり、外周縁部には取付け板部26が形成されている。取付け板部26の中央部には、ファン21の外径とほぼ同径の孔径を有する通風孔27が開口している。この通風孔27は、ファンケース24がクランクケース11に取付けられときには、ファン21と同軸をなすようにしてある。ファンケース24の裏面側(クランクケース11と対向する側)には、通風孔27の孔径より大径の短円筒状に形成された筒状部28が、通風孔27と同心で突出形成されている。この筒状部28の外周面にはスリット状に形成された多数個の放熱用開口部25が開口して形成されている。
取付け板部26における通風孔27を取り囲む四箇所の位置には、クランクケース11への固定のためのケース取付け孔29が貫通している。各ケース取付け孔29は、図5に示すように、取付け板部26における通風孔27の上方であって水平方向に離間した二箇所と、及び通風孔27の下部を挟む位置で、かつ上部側に配されたケース取付け孔29同士の間隔より広い間隔をもって二箇所に配置されている。取付け板部26の裏面側において、各ケース取付け孔29に対応した位置には、筒状部28との干渉を避けつつ中空のボス部30がクランクケース11側へ向けて突出している。各ボス部30は筒状部28の水平方向への長さとほぼ同じ長さをもって形成されるとともに、図示はしないが、クランクケース11の対向壁面に形成されたボルト孔とそれぞれ整合してボルト17をねじ込み可能である。これによって、ファンケース24全体がクランクケース11の右端側壁面に固定可能である。
取付け板部26にはラジエータ22を取り付けるために計三箇所のラジエータ取付け孔31も配されている(図5参照)。取付け板部26における上部の幅方向両端部には外縁が斜めに切り落とされた傾斜部が形成され、そのうちの図示左側傾斜部18(取付け板部26の左上コーナ部)に、ラジエータ取付け孔31(上部側ラジエータ取付け孔31)の一つが設けられている。一方、取付け板部26における下部側は略右半部が下方へ拡張された拡張部26Aが形成され、この拡張部26Aの下縁にもラジエータ取付け孔31(下部側ラジエータ取付け孔31)が二箇所所定間隔を隔てて水平方向に並列して配されている。各ラジエータ取付け孔31は取付け板部26の表裏両方向へ一体に突出して形成されたねじ締め筒部32の軸心に沿って形成されている。各ラジエータ取付け孔31はラジエータ22に対する固定用のボルト48が締め込み可能なねじ孔となっている。各ねじ締め筒部32のうちラジエータ22と対向する側に突出する部分の根元には補強用のリブ33が設けられている。ラジエータ22はファンケース24に対し各ねじ締め筒部32の外端面のみが突き当てられ、他はファンケース24から浮いて非接触の状態となっている。
取付け板部26にはラジエータカバー23を取付けるためのカバー取付け孔34も配されている。カバー取付け孔34は、取付け板部26において通風孔27を幅方向に挟んで片側2箇所ずつ上下に配されている。各カバー取付け孔34は取付け板部26の外面側(ラジエータカバー23側)へ一体に突出するスリーブ部35の軸心に沿って形成されている。各カバー取付け孔34はラジエータカバー23に対する固定用のボルト58を締め込み可能なねじ孔となっている。
ラジエータ22は、上部タンク36と下部タンク37とこれら上下のタンク36,37を連結するコア38とからなっている。ラジエータはファンケースに対し後述の要領で取り付けられる。この取り付けにあたり、ラジエータは厚み方向が車両幅方向に向けられている。本実施形態では、ラジエータの厚み寸法は、高さ寸法及び幅寸法のいずれよりも短い寸法に設定されている。
上部タンク36には、図4に示すように、図示右端部の裏面側(ファンケース24と対向する側)から流入側接続パイプ39がエンジン側へ向けて斜めに突出している。この流入側接続パイプ39には給水ホース40の一端が接続され、同ホース40の他端側はシリンダヘッド16に接続され、その内部に形成されたウォータジャケット(図示しない)に連通している。上部タンク36における上面の図示左端部(車両後端部であり、流入側接続パイプ39が設けられた側と反対側)には、ファンケース24への固定のための上部装着部41(取付け部)が配されている。上部装着部41は略円板状をなし、上部タンク36の車両後方へ張り出すようにして形成されている。また、上部タンク36の上面で上部装着部41より幅方向内側の位置には、注水口を開閉するキャップ42が装着されている。
一方、下部タンク37の図示右端側面(車両右側の側面)には流出側接続パイプ43が前方へ向けて水平に突出している。この流出側接続パイプ43には排水ホース44の一端側が接続され、同ホース44の他端側はシリンダヘッド16に設けられた冷却水ポンプの吸い込み口(共に図示しない)に接続されている。下部タンク37の下面で図4に示す左側寄り(車両後部寄り)には開閉可能なドレン口46が配されている。下部タンク37の下面においてドレン口46より後部側は後方へ行くに連れて上り勾配となる傾斜部47となっている。このような傾斜部47を設ける理由は、仮にこれを設けないと、運転者等の体重によってエンジン10と共にラジエータ22が後下がりの姿勢となったときに、下部タンク37の後端部側が前端部側よりも低位となってしまい、冷却水の滞留が生じやすくなってしまうが、このように傾斜を設けておけばラジエータ22が後下がりとなっても、下部タンク37内の底面が、少なくとも傾斜状態に保持されるからである。
下部タンク37における図示右半部の下縁、つまり上部装着部41の対角位置には、下部装着部45(固定部)が相互に間隔をあけつつ幅方向に並列して二箇所に配されている。両下部装着部45も上部装着部41と同様に、略円板状をなし下方へ向けて張出し形成されている。上下の各装着部41,45の中心にはグロメット装着孔41A,45Aがそれぞれ貫通している。
グロメット装着孔41A,45Aには図7に示すように、カラー49とグロメット50(振動吸収材)とが嵌め入れられている。カラー49は、ファンケース24のラジエータ取付け孔31周りに密着するベース板49Aと、このベース板49Aの中心部に突出し、ボルト48を挿通可能な筒軸部49Bとからなっている。グロメット50はゴム等の弾性材によって一体に形成されている。グロメット50は、グロメット装着孔41A,45Aの内周面とカラー49の筒軸部51の外周面に密着状態で挿通される円筒状の基部50Aと、この基部50Aの軸方向両端部にフランジ状に張出す一対の鍔部50Bとからなっている。両鍔部50Bは各装着部41,45とほぼ同径の円板状に形成されるとともに、対応する各装着部41,45を厚み方向から挟持可能である。かくして、グロメット50及びカラー49を各装着部41,45に取り付けた状態で、ボルト48をファンケース24側のラジエータ取付け孔31へと締め込むことで、ラジエータ22全体はグロメット50の弾性によって振動を抑制された状態でファンケース24に支持される。
ラジエータカバー23は、合成樹脂材によって一体に形成されている。ラジエータカバー23にはファンケース24の各カバー取付け孔34と同心で整合する計4箇所の位置に、ボルト貫通孔59がそれぞれ貫通して形成されている。ラジエータカバー23の上縁にはキャップカバー部52が上方へ向けて突出しており、ラジエータ22の注水口とキャップの外周縁の略半周部を包み込むようになっている。ラジエータカバー23の下縁部は後方へ行くにつれて上り勾配となる傾斜縁53としてあり、排気管との干渉を避けるようにしている。
ラジエータカバー23には略縦向きに形成された支柱54を境に冷却風の取り込み口55F,55Rが前後に別れて開口している。両取り込み口55F,55Rは、車両側面視において共にラジエータ22のコア38の殆どの領域において重複するように配されている。各取り込み口55F,55Rには、複数の導風板56が高さ方向に沿って複数片が横向きに配されているとともに、それぞれは後方へ向かう上り勾配が設定されて走行風をラジエータカバー23の内部に取り込むことができるようにしてある。また、ラジエータカバー23全体は支柱54が設けられている部分が最もラジエータ22から外方へ離れ、前後両端に向かうに連れてラジエータ22側に接近するように屈曲して形成されている。つまり、ラジエータカバー23の内部にラジエータ22との間に走行風の取り込み空間Sが確保され、車両の走行に伴って前部側の取り込み口55Fから取り込み空間内に取り込まれた走行風の一部をファン21によってラジエータ22を通過する冷却風として取り込み、残りの走行風は後部の取り込み口55Rを通して通過させるようにしている。
上記のように構成された本実施形態によれば、ラジエータ22は上下の各装着部41,45において、良好な弾性を有するグロメット50によりファンケース24に対して弾性的に支持されるため、車両の振動、エンジン10の振動がラジエータ22側に伝達されてしまう事態を緩和することができる。従来であれば、ラジエータ22に接続される給排水のホース40,44との接続パイプ39,43の強度を上げて耐振動対策をしてきたが、本実施形態ではラジエータ22自体の振動が有効に低減されるため、これら接続パイプ39,43の強度を必要以上に上げる必要がなくなる。本実施形態が採用しているスイングユニットエンジンのように、振動しやすいエンジン形式の場合に、このことはとりわけ有意義である。
また、ラジエータ22に対する冷却風はラジエータカバー23の取り込み口55F,55Rを通してラジエータカバー23内に取り込まれる。そして、コア38を通過してファンケース24の放熱用開口部25より外部に放出される。この際において、ファンケース24は放熱性に優れる金属製(アルミニウム製)であるため、ラジエータ22の冷却効率が高められている。また、ファンケース24を金属製とした他のメリットとして、合成樹脂製のものに比較して支持強度が高いことから、大容量のラジエータ22を支持する上で有効である、という点を挙げることができる。
このように、本実施形態ではラジエータに対する冷却性及び支持強度に優れる金属材料によってファンケース24を形成してもなお、ラジエータ22を弾性的に支持することができる構成であるから、ラジエータ22の支持構造として極めて優れる。
本実施形態からは、以下のような特徴的構造を見出すことができる。
(1)ラジエータ22は、両端部に配されたタンク36,37と両タンク36,37間に配されたコア38とからなるとともに、両タンク36,37のうち少なくとも一方のタンク(上部タンク36)における長さ方向の一端部には支持部(ファンケース24)に対する取り付け部(上部装着部41)が設けられ、かつ同タンク36における長さ方向の他端部にはエンジン10との間で冷却水を循環させるための配管(給水ホース40)に対する接続部(流入側接続パイプ39)が設けられている。
このような構成によれば、支持部(ファンケース24)に対するラジエータ22の取り付けに関し、少なくとも一方のタンク(上部タンク36)においては、一端側に配された取り付け部(上部装着部41)によってのみなされるが、他端側では冷却水の循環用配管(給水ホース40)と接続部(流入側接続パイプ39)との接続がなされることによって、ラジエータ22は長さ方向(車両前後方向)の両端において簡易的に支持がなされる。したがって、ラジエータ22の取り付け作業を簡便に済ますことができる。
(2)(1)の構成において、ラジエータ22において、取り付け部(上部装着部41)は一方のタンク(上部タンク36)に配され、他方のタンク(下部タンク37)における長さ方向の端部であって取り付け部(上部装着部41)の対角位置には支持部(ファンケース24)に対する少なくとも二つの固定部(下部装着部45)が並列して配されている。
このような構成によれば、ラジエータ22は支持部(ファンケース24)に対し、少なくとも一箇所の取り付け部(上部装着部41)と少なくとも二つの固定部(下部装着部45)により、少なくとも計三箇所において支持されるため、ラジエータ22の傾きが規制される。また、固定部(下部装着部45)は他方のタンク(下部タンク37)の長さ方向の端部に寄せて配されているため、固定部(下部装着部45)が設けられていない側の端部を空きスペースとすることで、他部材、例えば排気管の配置等に有効利用することができる。
(3)ラジエータ22は、支持部(ファンケース24)に対する取り付けがなされる部位のみが振動吸収材(グロメット50)を介して支持部(ファンケース24)に接触し、他の部位は支持部(ファンケース24)に対し非接触となっている。
このような構成によれば、ラジエータは、支持部(ファンケース24)に対して振動吸収材(グロメット50)を介して取り付けられているため、走行中の振動によりラジエータ22が支持部(ファンケース24)に対して僅かながらも相対変位をすることになる。しかし、ラジエータ22と支持部(ファンケース24)との接触部位は必要最小限度に留められているため、磨耗範囲を少なくすることができる。
(4)支持部は、エンジン10のクランクケース11に取り付けられるファンケース24であるとともに、このファンケース24内にファン21が格納されている。
このような構成によれば、ファン21は、それ自体が振動発生源であるため、例えばファン21をラジエータ22の外側、つまりエンジン10から遠い側に配置すると、ラジエータ22に作用する振動がより増幅されてしまうことが懸念される。しかし、ファン21をエンジン10に近い側であるファンケース24内に格納すれば、ラジエータ22に作用する振動を相対的に低く抑制することができる。
(5)(4)の構成において、ファン21は、その回転中心の軸線とファンケース24の軸線とが平行に配され、かつラジエータ22を通過する空気流を放熱用開口部25へ向かわせる遠心ファンである。
このような構成によれば、遠心ファンを採用したことにより、放熱用開口部25からの熱の排出を効果的に行うことができる。
(6)ラジエータ22は、エンジン10の車両幅方向外方に配されるとともに、高さ方向、幅方向及び厚み方向の各寸法のうち最も小さい寸法に設定された厚み方向を、車両幅方向に向けて配置されている。
このような構成によれば、ラジエータ22をエンジン10の車幅方向外方に配置した場合においても、最も小さい寸法である厚み方向を車幅方向に向けて配置したため、車幅寸法の増大を最小限にとどめることができる。
(7)エンジンは、車両フレームに対し車幅方向に沿って配されるピボット軸を中心に上下方向へ揺動可能なユニットスイング式エンジンである。
このような構成によれば、ユニットスイング式エンジンでは、走行中の車両振動がよりラジエータに伝達されやすいが、本発明では金属製支持部(ファンケース24)による高い支持強度と、振動吸収材(グロメット50)による高い耐振性とが発揮されるため、本発明の適用によってこれら効果が顕著である。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
(1)本実施形態では、支持部としてのファンケース24をエンジン10に対して別部材として取り付けた場合を示したが、ファンケース24をエンジン10から一体に突設させるようにしてもよい。
(2)本実施形態では、ファン21をクランクシャフト19と連動する構造としたが、クランクシャフト19とは切り離されて独自に駆動する構造、例えば電動式のものであってもよい。
(3)ラジエータ22の設置箇所は、クランクケース11の側面に限らず、エンジン10の前方に配置して車両フレーム6によって支持するようにしてもよい。
(4)本実施形態では、ファン21の形式として遠心ファンを採用したが、これに代えて軸流式のものを用いることも可能である。
(5)本実施形態では、両タンク36,37が上下に位置するよう、ラジエータ22を縦向きに取り付けるようにしたが、両タンク36,37が車両の前後に位置するよう、ラジエータ22を横向き姿勢で取り付けるようにしてもよい。
自動二輪車の全体を示す側面図 ラジエータ周辺の断面図 同じく側面図 ラジエータの正面図 ファンケースの正面図 同じく側面図 ラジエータの取り付け部分を拡大して示す断面図 ラジエータカバーを示す側面図
符号の説明
1…車体
6…車両フレーム
10…エンジン
11…クランクケース
12…ピボット軸
21…ファン
22…ラジエータ
24…ファンケース(支持部)
25…放熱用開口部
36…上部タンク
37…下部タンク
39…流入側接続パイプ(接続部)
40…給水ホース(配管)
41…上部装着部(取付け部)
45…下部装着部(固定部)
50…グロメット

Claims (8)

  1. 車両に設けられ、外面に放熱用開口部が形成された金属製の支持部と、
    この支持部の先端部に取り付けられるラジエータと、
    このラジエータと対向して配され、前記ラジエータから放出される熱を前記放熱用開口部を通して外部に放熱させる冷却用のファンと、
    前記支持部と前記ラジエータとの間に介在される振動吸収材と、
    を備えてなることを特徴とする自動二輪車。
  2. 前記ラジエータは、両端部に配されたタンクと両タンク間に配されたコアとからなるとともに、前記両タンクのうち少なくとも一方のタンクにおける長さ方向の一端部には前記支持部に対する取り付け部が設けられ、かつ同タンクにおける長さ方向の他端部にはエンジンとの間で冷却水を循環させるための配管に対する接続部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車。
  3. 前記ラジエータにおいて、前記取り付け部は前記一方のタンクに配され、他方のタンクにおける長さ方向の端部であって前記取り付け部の対角位置には前記支持部に対する少なくとも二つの固定部が並列して配されていることを特徴とする請求項2に記載の自動二輪車。
  4. 前記ラジエータは、前記支持部に対する取り付けがなされる部位のみが前記振動吸収材を介して前記支持部に接触し、他の部位は前記支持部に対し非接触となっていることを特徴とする請求項1記載の自動二輪車。
  5. 前記支持部は、前記エンジンのクランクケースに取り付けられるファンケースであるとともに、このファンケース内に前記ファンが格納されていることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車。
  6. 前記ファンは、その回転中心の軸線と前記ファンケースの軸線とが平行に配され、かつ前記ラジエータを通過する空気流を前記放熱用開口部へ向かわせる遠心ファンであることを特徴とする請求項5に記載の自動二輪車。
  7. 前記ラジエータは、前記エンジンの車両幅方向外方に配されるとともに、高さ方向、幅方向及び厚み方向の各寸法のうち最も小さい寸法に設定された厚み方向を、車両幅方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車。
  8. 前記エンジンは、車両フレームに対し車幅方向に沿って配されるピボット軸を中心に上下方向へ揺動可能なユニットスイング式エンジンであることを特徴とする請求項1に記載の自動二輪車。
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