JP2009270442A - シリンダブロック及びシリンダブロックを備えるエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダが形成されるシリンダと、伝動機構を収容する伝動室が形成される収容部との間に介在する隔壁部に伝わる熱の滞留を抑制するシリンダブロックを提供する。
【解決手段】 シリンダブロック１８は、シリンダ５１が形成されたシリンダ５１と、チェーントンネル３３が形成されるチェーン収容部５２とが一体的に形成される。シリンダ５１と前記チェーン収容部５２との間には、隔壁部５３が介在する。この隔壁部５３に外気が流れるように貫通する貫通路５８を形成する。
【選択図】 図９

Description

本発明は、クランクシャフトからカムシャフトへと動力を伝達する伝動機構を備えるエンジンに関する。

ＯＨＣエンジン及びＤＯＨＣエンジンでは、タイミングチェーン等の伝動機構によってクランクシャフトからカムシャフトへ動力が伝達するように構成される。例えばこれらのエンジンでは、クランクシャフトがエンジンの下側、カムシャフトがエンジンの上側に設けられる。そのためタイミングチェーンによってエンジンの下部から上部へ動力を伝達させる必要がある。そこでシリンダブロック及びシリンダヘッドには、それらを上下方向に貫通するチェーントンネルが形成され、チェーントンネルにタイミングチェーンが収容される。

このように構成されるエンジンにおいて、シリンダ内で生じた熱は、シリンダブロックに伝わり、シリンダブロックの外周部に形成された複数の冷却フィンによってその大半が大気に放散される。（例えば特許文献１及び２）
特開平１−１９０９５０号公報 特開平３−２５８９１４号公報

タイミングチェーンを備えるエンジンのシリンダブロックは、チェーントンネルとシリンダ内空間との間に隔壁部が設けられる。この隔壁部は外気に露出する部分が少ない。従ってシリンダ内で発生した熱が隔壁部へと伝わると、残余の部分に比べて隔壁部は熱が放散されにくく、シリンダブロックに熱歪みが生じる場合がある。このような現象は、タイミングチェーン以外の伝動機構を有するエンジンにも、同様に生じる。

そこで本発明の目的は、伝動機構を有するエンジンに関して、熱歪みの発生を抑制できるシリンダブロック又はシリンダブロックを備えるエンジンを提供することである。

本発明のシリンダブロックは、シリンダを有するシリンダと、クランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する伝動機構を収容する伝動室の一部が形成される収容部とが隔壁部を介して一体的に設けられるシリンダブロックであって、前記隔壁部には、その外表面に形成される２つの開口を互いに連通するように貫通する貫通路が形成されるものである。

本発明に従えば、空気が一方の開口から入って貫通路を通り抜け、他方の開口から排出することができ、空気が隔壁を吹き抜けていく。そのため隔壁部における放熱機能が向上し、隔壁部における熱の滞留が抑制される。従ってシリンダブロックの熱歪みが抑制され、その熱歪みに起因するエンジン出力の低下が抑制される。

上記発明において、前記２つの開口は、隔壁の外表面において、前記シリンダの内空間と前記伝動室とが並ぶ方向及びシリンダが延びる方向に直交する直交方向一方側及び他方側に形成されていることが好ましい。

この構成に従えば、何れか一方の開口が風上側に配置すると、他方の開口が風下側へと配置されることとなる。これにより前記一方の開口から流入した空気を他方の開口から円滑に流出させることができる。

上記発明において、前記隔壁部は、前記貫通路を横切るように前記シリンダと前記収容部とに架設された少なくとも１つの連結部分を更に有することが好ましい。

この構成に従えば、貫通路を横切るように連結部分を形成することで、連結部分によりシリンダブロックが補強され、連結部分が形成されない場合に比べて隔壁の変形を防ぐことができる。また貫通路を横切るように連結部分を形成することで、連結部分の表面積の分だけ隔壁部の表面積を大きくすることができる。これによって隔壁部における放熱機能がさらに向上する。

上記発明において、前記シリンダの外周部のうち少なくとも一部には、前記シリンダを冷却するためのシリンダ側冷却フィンが形成されており、前記収容部の外周部の少なくとも一部には、前記収容部を冷却するための収容部側冷却フィンが形成されており、前記隔壁部は、前記シリンダ側冷却フィンと、収容部側冷却フィンとを結合する結合部分を有することが好ましい。

この構成に従えば、隔壁部における熱が結合部分を介して各冷却フィンに伝わり、前記各冷却フィンから放散させることができる。これにより隔壁部の放熱機能がさらに向上する。

上記発明において、前記シリンダには、前記シリンダの内壁と隔壁部との間に冷却液を流すための冷却液路が形成されることが好ましい。この構成に従えば、シリンダで発生した熱が隔壁部に伝わる前に冷却液で吸収される。これによってシリンダから隔壁部への伝熱が抑制される。

また本発明のように冷却液路及び貫通路を併用することで、貫通路を流れる外気により冷却流路を流れる冷却液を冷却することができる。これによって冷却液路の容量を小さくしても、貫通路が形成されていない場合に比べて同等のシリンダの冷却機能を維持することができる。

上記発明において、前記冷却液路は、軸線方向に対して前記シリンダの燃焼室側の開口端の位置から、燃焼時に火炎面が到達する末端位置付近まで延在することが好ましい。

この構成に従えば、燃焼時における火炎が広がる領域に対応させて冷却液路が設けられる。前記領域で発生した熱は、シリンダ内の残余の領域で発生する熱に比べて熱量が大きいけれども、その大半が隔壁部に伝わる前に冷却液路を流れる冷却液に吸収される。これにより隔壁部における局所的な温度上昇に伴うシリンダブロックの熱歪みが抑制される。

本発明のエンジンは、上記のようなシリンダブロックを備えるものである。この構成に従えば、上記のようなシリンダブロックの熱歪みを防ぐことができるので、熱歪みに起因する出力低下等を防ぐことができる。

本発明の乗り物は、上記エンジンを備え、前記エンジンは、記隔壁部の貫通路が前記進行方向に前記隔壁部を貫通するようにシリンダブロックが配置されるように構成されているものである。

この構成に従えば、前進させたとき、外気は、前方側に配置されたシリンダブロックの貫通路を通ってシリンダ間の空間に流れる。またシリンダ間の空間の空気は、後方側に配置されたシリンダブロックの貫通路を通ってさらに後方へと流れる。これによって前後に配置されたシリンダブロック間の空気を後方へと排出することができ、シリンダブロック間の空気の温度の上昇を抑えることができる。

本発明のシリンダブロックは、シリンダと、クランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する伝動機構を収容する伝動室の一部が形成される収容部とが隔壁部を介して一体的に設けられるシリンダブロックであって、前記シリンダには、前記シリンダの内壁と隔壁部との間に冷却液を流すための冷却液路が形成されており、前記冷却液路は、前記シリンダの燃焼室側の開口端位置から、燃焼時において火炎面が到達する末端位置付近まで延在するものである。

この構成に従えば、燃焼時における火炎が広がる領域に対応させて冷却液路が設けられる。前記領域で発生した熱は、シリンダの残余内の領域で発生する熱に比べて熱量が大きいけれども、その大半が隔壁部に伝わる前に冷却液路を流れる冷却液に吸収される。これにより隔壁部における局所的な温度上昇に伴うシリンダブロックの熱歪みが抑制される。

本発明によれば、シリンダブロックにおける局所的な温度上昇を抑えることができ、シリンダブロックに生じる熱歪みを抑えることができる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施形態を説明する。以下の説明における方向の概念は、自動二輪車に騎乗した運転者から見る方向と一致している。

[自動二輪車]
図１は本発明の実施形態に係る自動二輪車１の左側面図である。図１は、クルーザタイプの自動二輪車を示す。自動二輪車１は、前輪２及び後輪３の間に車体をなすフレーム４が設けられる。フレーム４の前方上部には、燃料タンク６が設けられている。燃料タンク６の後方には、運転者用のシート７が設けられている。燃料タンク６の下方には、エンジン５がフレーム４によって支持されている。

本実施形態のエンジン５は、Ｖ型２気筒の４サイクルエンジンであり、２つのシリンダアセンブリ９，１０が前後方向に対を成し、かつ側面視でＶ型に配置されている。これら２つのシリンダアセンブリ９，１０の間には、Ｖ字状空間１２が形成される。このＶ字状空間１２には、エンジン５の吸気系統２２が配設される。吸気系統２２を側方から覆うように化粧板１２ａが２つのシリンダアセンブリ９，１０に取り付けられる。これら２つのシリンダアセンブリ９，１０は、クランクケース８の上面に設けられる。クランクケース８内には、左右に延びるクランクシャフト１１が回転可能に支持される。

このクランクシャフト１１は、一次減速機構４８を介して、クランクケース８の後部内に設けられる変速機１３に繋がり、チェーン又はドライブシャフト等の二次減速機構（図示せず）を介して後輪３に接続される。従ってクランクシャフト１１を回転させると、この回転が減速機構４８、変速機１３及び二次減速機構を介して後輪３に伝達され、自動二輪車１が前進する。エンジン５の前方には、冷却液を冷却するために冷却液の熱を外気中に発散させるラジエータ１４が設けられる。本実施例では、ラジエータ１４は、クランクシャフトの回転に連動して、冷却液を循環させるポンプを備える。また他の例としてラジエータ１４は、クランクシャフト１１の回転に関わらず冷却液を循環可能な強制冷却用の電動式ファンを備えてもよい。

クルーザータイプの自動二輪車１のエンジン５は、スポーツタイプ等の他のタイプの自動二輪車に搭載されるエンジンと比べて１気筒当たりの排気量が大きく、低回転域から比較的大きいトルクが出力されるようなトルク特性を有している。そのため自動二輪車１は、長時間の定速度走行に適している。本実施形態のエンジン５は、クルーザータイプの自動二輪車に適用している。ただし本実施形態のエンジン５は、クルーザータイプのエンジンに適用することに限定されず、スポーツタイプ等の自動二輪車、不整地走行車等の四輪車等に適用してもよい。さらに述べると、車両に限定されず、ＰＷＣ（personal watercraft）等の小型滑走艇に適用してもよく、エンジンを備える乗り物に適用してもよい。また乗り物以外のエンジン、例えば芝刈り用又は発電用のエンジン等に適用してもよい。

［エンジン］
次に、本発明の実施形態に係るエンジン５の全体構成について説明する。図２は、図１に示すエンジン５を左後方から拡大して見た斜視図である。図３は、図１に示すエンジン５を上方から見た平面図である。２つのシリンダアセンブリ９，１０は、その主要構成が同一であり、シリンダアセンブリ９，１０の間にある略上下に延びる回転対象軸Ｃ（図３参照）を中心とする１８０度回転対称となるように配置される。以下、２つのシリンダアセンブリ９，１０の主要構成については、２つのうち前方側となる前方シリンダアセンブリ９の主要構成だけを説明して、後方側となる後方シリンダアセンブリ１０の主要構成については、その説明を省略する。

図４は、エンジン５を図１の切断線ＩＶ−ＩＶで切断して見た断面図である。図５は、図４のエンジン５を一部拡大して示す拡大断面図である。図６は、エンジン５を図３の切断線ＶＩ−ＶＩで切断して見た断面図である。なお、図６では、理解を容易にするために、伝動機構３４の出力要素及び入力要素等の構成を省略して示している。また以下では、図２及び３も参照しつつ説明する。図４に示すように前方シリンダアセンブリ９は、シリンダブロック１８、シリンダヘッド１９、シリンダヘッドカバー２０及び化粧カバー２１を有する。前方シリンダアセンブリ９は、クランクケース８の上面からシリンダブロック１８、シリンダヘッド１９、シリンダヘッドカバー２０及び化粧カバー２１の順序で積み重ねて形成される。シリンダヘッド１９には、点火プラグ２８が設けられ、その先端の電極がシリンダヘッド１９の下部に形成された燃焼室２５に突出する。

またシリンダヘッド１９には、燃焼室２５に連なる吸気口と排気口とが形成される。吸気口は、吸気系統２２に接続される。排気口は、排気系統に接続される。また吸気口及び排気口には、バルブがそれぞれ設けられる。吸気口及び排気口は、対応するバルブにより開閉される。

またシリンダヘッド１９の上部には、吸気口及び排気口にそれぞれ対応するバルブを所定のタイミングで個別に動作させる動弁機構３０が設けられる。本実施形態において、動弁機構３０はシングルオーバーヘッドカム（ＳＯＨＣ）型の動弁機構である。動弁機構３０は、主にカムシャフト２９、吸気側カム３１、排気側カム３２及び２つのロッカアームを備える。カムシャフト２９は、左右方向に延在するようにシリンダヘッド１９に軸支される。カムシャフト２９は、吸気側カム３１と排気側カム３２とが一体的に設けられる。吸気側カム３１及び排気側カム３２のそれぞれに対応し、対応するカムに当接するように２つのロッカアームがそれぞれ構成されている。２つのロッカアームは、吸気側カム３１及び排気側カム３２の回転に応じてそれぞれ揺動するように軸支され、揺動することで各バルブを押圧して吸気口及び排気口をそれぞれ開閉する。このようにして動弁機構３０が構成される。

動弁機構３０を覆うようにシリンダヘッドカバー２０がシリンダヘッド１９の上部に設けられる。シリンダヘッドカバー２０を覆うように化粧カバー２１は、シリンダヘッドカバー２０に設けられる。シリンダヘッド１９の下端には、シリンダブロック１８が設けられる。

シリンダブロック１８は、両端が開口するシリンダ５１を有する。シリンダ５１は、その上端側の開口がシリンダヘッド１９の燃焼室２５に繋がり、その下端側の開口がクランクケース８のクランク室２４に繋がる。シリンダ５１には、ピストン２６が摺動可能に挿入されている。ピストン２６は、ピストン２６の往復運動がクランクシャフト１１の回転運動に変換されるようにコンロッド２７を介してクランクシャフト１１に連結されている。

このクランクシャフト１１の右端部１１ａには、一次減速機構４８が設けられる。この一次減速機構４８は、クラッチ４９を介してドッグクラッチ式の変速機１３の入力軸４５に接続され、クランクシャフト１１の回転を減速して変速機１３の入力軸４５に伝達する。一次減速機構４８は、図示するようなチェーン及びスプロケットから成る機構の他、例えばギヤ列からなる機構であってもよい。

変速機１３は、更に入力軸４５に略平行に配置された出力軸４６を有する。入力軸４５と出力軸４６との間には、選択的に噛合可能な複数の変速ギヤ列４７が設けられる。入力軸４５と出力軸４６とは、複数の変速ギヤ列４７のうち選択された１つの変速ギヤ列４７を噛合せることで連動するように構成される。そして出力軸４６は、二次減速機構を介して、後輪３にクランクシャフト１１の回転を伝達可能に接続される。

またクランクシャフト１１の左端部１１ｂ側には、前方シリンダアセンブリ９用の伝動機構３４が設けられている。なお後方シリンダアセンブリ１０用の伝動機構３４は、クランクシャフト１１の右端側１１ａ側であって、減速機構４８より左側に設けられる。伝動機構３４は、クランクシャフト１１からカムシャフト２９に動力を伝達してこれらを連動させる。伝動機構３４は、出力側スプロケット３５と、従動スプロケット３６と、タイミングチェーン３７とを有する。出力側スプロケット３５は、クランクシャフト１１に固定される。従動スプロケット３６は、カムシャフト２９の左端部２９ａに固定される。これら出力側及び従動側スプロケット３５，３６には、タイミングチェーン３７が巻き掛けられる。このタイミングチェーン３７は、シリンダブロック１８及びシリンダヘッド１９を貫くチェーントンネル３３に収納される。

伝動室であるチェーントンネル３３には、前方側にチェーンガイド３８が設けられ、後方側にチェーンテンショナ３９が設けられる。タイミングチェーン３７は、その前方側をチェーンガイド３８により支持され、後方側をチェーンテンショナ３９により押圧される。これによりタイミングチェーン３７がチェーンガイド３８及びチェーンテンショナ３９により前後両側から挟まれる。

またシリンダブロック１８及びシリンダヘッド１９には、シリンダブロック１８及びシリンダヘッド１９を貫くオイルパイプ孔４０が形成されている。このオイルパイプ孔４０には、オイルパイプ４１が挿入される。オイルパイプ４１は、その下端がクランク室２４に配置され、上端がシリンダヘッド１９に配置される。オイルパイプ４１には、図示しないオイルポンプから潤滑油が供給され、この潤滑油をカムシャフト２９を軸支する軸受部分に供給する。

このような構成を有するエンジン５では、吸気口が開かれて吸気系統２２から燃焼室２５に混合気が供給される。そして点火プラグ２８で混合気を点火して燃焼させて、ピストン２６に往復運動をさせる。これによりクランクシャフト１１が回転する。そうすると、タイミングチェーン３７によりカムシャフト２９が連動し、各バルブを動かして吸気口及び排気口を開閉させる。またクランクシャフト１１の回転は、クラッチ４９をつなぐことにより変速機１３等を介して後輪３に伝達され、自動二輪車１が前進する。

このようにエンジン５では、燃焼室２５で混合気を燃焼させるので、燃焼室２５及びシリンダ５１内で熱が生じ、その熱がシリンダブロック１８及びシリンダヘッド１９に伝わる。この熱を放散するためにシリンダブロック１８及びシリンダヘッド１９の外周面には、外方に突出する複数の冷却フィン４２がある。本実施形態では、冷却フィン４２は、前方シリンダアセンブリ９において左右及び前側の面に形成され、後方シリンダアセンブリ１０において左右及び後側の面に形成される。これら複数の冷却フィン４２は、シリンダ５１の軸線方向に垂直な平面に沿って延び、かつ互いに間隔をあけて並設される。

またシリンダブロック１８は、シリンダブロック１８自身に発生する熱歪みを抑えるように構成されている。以下では、熱歪みを抑制するシリンダブロック１８の構成についてさらに詳細に説明する。

［シリンダブロック］
図７は、シリンダブロック１８を拡大して示す拡大斜視図である。図８は、図７のシリンダブロック１８の平面図である。図９は、図７のシリンダブロック１８の側面図である。図１０は、シリンダブロック１８を図８の切断線Ｘ−Ｘで切断して見た拡大断面図である。理解を容易にするために、以下のシリンダブロック１８の説明における方向の概念は、図８に示されたシリンダブロック１８を基準として、シリンダ５１とチェーントンネル３３とが並ぶ方向であって図８の紙面左右方向をシリンダブロック１８の左右方向、左右方向と軸線方向とに直交する方向であって図８の紙面上下方向をシリンダブロック１８の前後方向、軸線方向にのうちシリンダヘッドカバーに向う方向であって図８の紙面手前方向をシリンダブロック１８の上方向、その逆方向を下方向とする。

シリンダブロック１８は、シリンダ５１と、チェーントンネル３３の一部が形成された収容部であるチェーン収容部５２と、隔壁部５３を有する。シリンダブロック１８は、シリンダ５１とチェーン収容部５２とが左右に離して配置される。そしてシリンダ５１とチェーン収容部５２との間には、隔壁部５３が介在している。シリンダ５１とチェーン収容部５２と隔壁部５３とは、一体となっている。本実施形態では、鋳造等の一体成形法によってシリンダ支持部５１とチェーン収容部５２と隔壁部５３とが一体成形される。

シリンダ５１は、その内空間に略円筒状のスリーブ５４が挿入されている。またシリンダ５１の軸線方向一端部には、そこに形成される開口を外囲するようにウォータージャケット５６が形成されている。冷却液路であるウォータージャケット５６は、大略的にシリンダ５１の軸線を中心とする円環状に形成されている。ウォータージャケット５６は、本実施の形態ではドライライナー式であり、スリーブ５４に対して半径方向に離反して形成されている。ただしドライライナー式に限定するものではなく、ウェットライナー式であってもよい。そしてウォータージャケット５６は、前記開口からシリンダ５１の軸線方向、つまり下方向に延在しており、その下端位置は、燃焼室２５で混合気を燃焼させたときの火炎面が到達する末端の位置α付近、つまり燃焼による火炎が消炎する位置（所謂、燃焼終結点）付近に達している。ウォータージャケット５６は、シリンダブロック１８の上面にシリンダヘッド１９が設けられることで閉塞される。

図１１は、シリンダブロック１８を図８の切断線ＸＩ−ＸＩで切断して見た断面図である。図１２は、シリンダブロック１８を図９の切断線ＸＩＩ−ＸＩＩで切断して見た断面図である。以下では、図７〜１０も参照しつつ説明する。さらにシリンダ５１の後面には、ウォータージャケット５６に連なる吸水口６０が形成されており、また側面にはウォータージャケット５６に連なる排水口（図示せず）が形成されている。これら吸水口６０及び排水口は、ウォータチューブ６２（図２及び図３参照）を介して、ラジエータ１４に接続される。ウォータージャケット５６には、ラジエータ１４と吸水口６０との間に設けられたウォータポンプ６３により冷却液が供給される。この冷却液によりシリンダ５１の熱を吸収する。そして熱吸収した冷却液は、ラジエータ１４に戻されて冷却される。

隔壁部５３には、その上端部にてシリンダ５１とチェーン収容部５２とを連結する上部架橋部６３と、その下端部にてシリンダ５１とチェーン収容部５２とを連結する下部架橋部６４と、複数の連結部材５９とを有する。これにより隔壁部５３の上部架橋部６３と下部架橋部６４との間には、前後方向に貫通する貫通路５８が形成される。換言すると、隔壁部５３の上端近傍から下端近傍までにわたって貫通路５８が形成される。これにより貫通路５８は、ウォータージャケット５６の左方に位置することとなる。そしてこの貫通路５８を左右方向に横切るように、シリンダ５１とチェーン収容部５２とに複数の連結部材５９が架設される。これによりシリンダブロック１８の強度を補強することができると共に、連結部材５９の表面積の分だけ隔壁部５３の表面積を大きくすることができる。表面積が大きくなることで、隔壁部５３が外気に晒される領域が増し、隔壁部５３における放熱機能がさらに向上する。本実施形態において、隔壁部５３は、５つの連結部材５９を有する。なお連結部材５９は、４つ以下又は６つ以上であってもよい。また連結部材５９を設けなくとも十分な強度を維持できる場合、連結部材５９を架設しなくともよい。

これら連結部材５９は、互いに上下方向に間隔をあけて設けられ、貫通路５８を複数の領域、本実施形態では、６つの領域に分ける。これらの領域の各々を、説明の便宜上、送風孔５８ａという。また連結部材５９は、これら送風孔５８ａが隔壁部５３の下端側よりも上端側の方が開口面積が小さくかつ詰めて配置されるように貫通路５８を区分する。そうすることで、隔壁部５３の上端側の表面積が下端側の表面積よりも大きくなり、隔壁部５３の上端側、つまりウォータージャケット５６近傍の冷却機能が向上する。さらに連結部材５９は、シリンダ５１及びチェーン収容部５２よりも後方に張出ており（図８参照）、この張出た部分５９ａは、シリンダブロック１８の後面、具体的にはシリンダ５１及びチェーン収容部５２の後面に形成された冷却フィン４２に連続しており、一体となっている。このように形成することで冷却フィン４２に沿って流れる空気を送風孔５８ａへと導くことができる。これにより多くの空気を送風孔５８ａに流すことができ、冷却機能が向上する。

なお連結部材５９は、２つの冷却フィン４２に対して一つ設けられており、上下方向において、互いに隣り合う連結部材５９の間に１つの冷却フィン４２が配置されるようになっている。これにより各送風孔５８ａの断面積を確保することができ、スリーブ５４を除くシリンダブロック１８を金型成形する際、各送風孔５８ａにおいて金型が抜きやすくなる。また送風孔５８ａをその開口から中側へと進むにつれて通路の断面が小さくなるようなテーパ状に形成することでさらに金型が抜きやすくなる。

また隔壁部５３には、その下端から上端にわたってオイルパイプ孔４０が上下方向に貫通している。このオイルパイプ孔４０は、図１０及び１１で示されるように送風孔５８ａに連なっている。そのため送風孔５８ａの左右方向の幅は、オイルパイプ孔４０にオイルパイプ４１が挿入された状態であっても、外気が送風孔５８ａを前後方向に吹き抜けることができるようになっている。具体的には、各送風孔５８ａのオイルパイプ４１が設けられた部分の左右方向の寸法である幅Ｄは、オイルパイプ４１の外径ｒより大きくなっている。本実施形態において、前記幅Ｄはオイルパイプ孔４０の直径よりも大きくなっており、オイルパイプ孔４０にオイルパイプ４０が挿入されても送風孔５８ａ内を空気が通過することができる。通過する空気が隔壁部５３の熱を奪うことにより、隔壁部５３に隣接するウォータージャケット５６内の冷却液の温度上昇を抑えることができる。また送風孔５８ａ内を空気が通過することでオイルパイプ４０が冷却され、オイルパイプ４０内のオイルの温度が上昇することも抑えることができる。

このシリンダブロック１８では、隔壁部５３の放熱機能が向上し、その結果、隔壁部５３が残余の部分に比べて局所的に高温となることで生じていたシリンダブロック１８の熱歪みが抑制され、そしてその熱歪みに起因するエンジン５の出力の低下が抑制される。

またシリンダブロック１８では、ウォータージャケット５６付近に送風孔５８ａを設けることで、隔壁部５３の放熱機能の向上に伴ってウォータージャケット５６の流路面積を小さくすることができる。これによりラジエータ１４の容量及び冷却水の循環速度を小さくしてラジエータ１４及びウォーターポンプ６３の小型化を図ることができる。

またウォータージャケット５６が燃焼終結点付近まで延設されることで、燃焼時に発熱量が大きい領域がウォータージャケット５６により覆われる。これによりシリンダ５１内で発生した熱の大半が冷却液によって吸収される。そのためシリンダ５１から隔壁部５３へと伝わる熱が減少し、隔壁部５３が局所的に高温となることが抑えられ、それに起因するシリンダブロック１８の熱歪みが抑制される。

さらにウォータージャケット５６の下端よりも下方側にも、送風孔５８ａが形成されている。この下方側の送風孔５８ａは、前記ウォータージャケット５６の下端よりも上方側に形成されている送風孔５８ａよりも路内断面積が大きくなっている。具体的には、上方側の送風孔５８ａの左右方向の幅をＡ１、上下方向の幅をＢ１とし、下方側の送風孔５８ａの左右方向の幅をＡ２、上下方向の幅をＢ２とすると、各送風孔５８ａは、Ａ１＜Ａ２及びＢ１＜Ｂ２の関係が成り立つように形成されている。

このように下方側の送風孔５８ａを形成することで、ウォータージャケット５６を避けるように回り込んで、隔壁部５３へと伝わる熱を抑えることができ、単にウォータージャケット５６だけが形成されている場合に比べて、冷却性能が高くなる。またシリンダー５１のウォータージャケット５６の下端よりも下方側の領域は、残余の領域に比べて熱の伝わる量が小さい。そのため水冷に比べて冷却性能の低い空冷を行うことで、隔壁部５３の温度分布を均一な状態へと近づけることができる。これにより熱歪みの発生を抑えることができる。さらに送風孔５８ａの路内断面積を変えることで、均一に形成した場合に比べて、シリンダブロック１８の剛性強度が高くなる。

このようにシリンダブロック１８の隔壁部５３における熱の滞留を抑制することで、シリンダブロック１８内部における熱の滞留を抑制される。シリンダブロック１８は、自動二輪車１の運転時にこの熱の滞留を更に効率よく抑制するために、以下のような配置状態でエンジン５に組み込まれている。

［シリンダブロックの配置状態］
図１３は、エンジン５を前側下方から見た斜視図である。図１４は、エンジン５を前方から見たときの前方シリンダアセンブリ９を示す正面図である。エンジン５における各シリンダアセンブリ９，１０は、図１に示すとおり自動二輪車１において前後方向に傾斜させてＶ字状に配置されている。そして各シリンダアセンブリ９，１０のチェーントンネル３３は、クランクシャフト１１に設けられた伝動機構３４に対応させて左側又は右側に配置され、各シリンダアセンブリ９，１０のシリンダ５１は、その逆側に配置される。

このように配置することで、各シリンダアセンブリ９，１０のシリンダブロック１８における貫通路５８は、その一方の開口が前方又は後方に臨み、他方の開口がＶ字状空間１２に臨むように配置されることとなる。つまり貫通路５８は、シリンダブロック１８を上方に傾斜しかつ前後方向に貫通するように配置される。これにより各シリンダアセンブリ９，１０の貫通路５８は、Ｖ字状空間１２を介して繋がり、前方シリンダアセンブリ９の貫通路５８からＶ字状空間１２を介して後方シリンダアセンブリ１０の貫通路５８に外気を流し、さらに後方へと排出させることができる。これによりＶ字状空間１２に滞留する熱を後方に排出することができ、後方シリンダアセンブリ１０のシリンダブロック１８、特に隔壁部５３（図１０参照）の冷却機能が向上する。

これら貫通路５８は、各シリンダアセンブリ９，１０が軸対象に配置されるので、前方シリンダアセンブリ９のものが右側、後方シリンダアセンブリ１０のものが左側（前方シリンダアセンブリ９に投影すると、図１４の領域Ｘ）に配置される。つまり各シリンダアセンブリ９，１０の貫通路５８は、前方から見ると左右にズレて配置される。このように配置することで、比較的低温の空気が前側シリンダアセンブリ９の貫通路５８からＶ字状空間１２に導かれ、後方シリンダアセンブリ１０に当る。後方シリンダアセンブリ１０に当たることで、空気は後方シリンダアセンブリ１０の外表面に沿って左右に分流する。この分流によりＶ字状空間１２が撹拌されることとなり、Ｖ字状空間１２の温度が均一となる。撹拌された空気の一部は、後方シリンダアセンブリ１０の貫通路５８から外部へと排出される。つまり前側シリンダアセンブリ９の貫通路５８から低温の空気が供給され、温度上昇した空気が後方シリンダアセンブリ１０の貫通路５８から外部へと排出されることとなる。そのためＶ字状空間１２の温度上昇が抑制される。これによりシリンダブロック１８からの放熱量も向上し、隔壁部５３における熱の滞留が防がれる。またＶ字状空間１２に配置される吸気系統２２の冷却も行うことが可能となる。

またシリンダ５１のボアが小さければ、前記隔壁部５３に伝わる熱量はそれほど大きくならない。しかし自動二輪車１のような１気筒当たりの排気量が大きいエンジン、例えば
４００ｃｃ以上のエンジンでは、他のタイプの自動二輪車に比べて混合気の燃焼時の発熱量が大きく、隔壁部５３に伝わる熱量も大きい。本実施形態のように冷却フィン４２と連結部材５９とが繋がることで隔壁部５３の熱をより排出することができ、前述のようなエンジンに生じる熱歪みを抑えることができる。

本実施形態では、貫通路５８が隔壁部５３を前後方向に貫通している。しかしながら貫通路５８は、前後方向でなくとも外気が吹き抜ける形状であればよい。貫通路５８は、例えば前後方向に対して上斜め方向又は下斜め方向に延びていてもよく、上下方向又は湾曲していてもよい。また貫通路５８は、Ｌ字状、Ｖ字状又はＹ字状に形成されていてもよく、１つの開口から流入する空気が通路内で分流され複数の開口から排出されるような孔形状であってもよい。つまり貫通路５８が繋ぐ少なくとも２つ開口が、本実施形態のように前記シリンダブロック１８の前面及び後面に形成されてもよく、また両方とも前面又は後面、若しくはいずれか１つの開口が上面又は下面に形成されていてもよく、シリンダブロック１８の外表面に形成されていればよい。

また本実施形態では、送風孔５８ａがウォータージャケット５６の下端よりも上方側及び下方側の両側に形成されている。しかしながら送風孔５８ａが下方側だけに形成されいてもよい。これにより隔壁の温度を均一な状態に近づける効果を達成することができる。

本実施形態では、伝動機構３４がタイミングチェーン３７を含んで構成される場合について説明している。しかしながら伝動機構３４は、歯車機構、ドライブシャフト又はベルト機構によって構成されてもよい。この動弁機構３４により連動するクランクシャフト１１とカムシャフト２９とは、本実施形態において上下方向に離反して配置されている。しかしながらクランクシャフト１１とカムシャフト２９とは、前後方向に離反して配置されてもよく、また左右方向に離反して配置されてもよい。

また本実施形態では、動弁機構３０がＳＯＨＣ型の場合について説明している。しかしながら動弁機構３０は、オーバヘッドカム（ＯＨＣ）型、ダブルオーバヘッドカム（ＤＯＨＣ）型であってもよい。

また本実施形態では、エンジン５がＶ型エンジンの場合について説明している。しかしながらエンジン５は、Ｖ型エンジンに限定するものではなく、並列４気筒エンジン等の複数気筒のエンジン又は単気筒エンジンであってもよい。またＶ型エンジンでは、シリンダ５１の軸線が鉛直方向に対して上斜め方向に延びるような姿勢で配置されている。しかしながらエンジン５のシリンダ５１は、軸線が鉛直方向又は水平方向に延びるような姿勢で配置されていてもよい。軸線が水平方向に延びる場合は、前記説明において左右方向が軸線の延びる方向に対応することとなる。またエンジン５の冷却方式は、本実施形態のような水冷方式でなく、空冷方式であってもよい。

自動二輪車１は、走行時に発生する風を貫通路５８に導くような上流側導風通路が車体に形成されることが好ましい。また車体には、貫通路５８に導かれて排出される空気を車体外へと導くような下流側導風通路が形成されることが好ましい。

本発明の実施形態に係るエンジンを搭載した自動二輪車の左側面図である。 図１に示すエンジンを左後方から見た拡大斜視図である。 図１に示すエンジンを上方から見た平面図である。 エンジンを図１の切断線ＩＶ−ＩＶで切断して見た断面図である。 図４のエンジンを一部拡大して示す拡大断面図である。 エンジンを図３の切断線ＶＩ−ＶＩで切断して見た断面図である。 シリンダブロックを拡大して示す拡大斜視図である。 図７のシリンダヘッドの平面図である。 図７のシリンダヘッドの側面図である。 シリンダヘッドを図８の切断線Ｘ−Ｘで切断して見た拡大断面図である。 シリンダブロックを図８の切断線ＸＩ−ＸＩで切断して見た断面図である。 シリンダブロックを図９の切断線ＸＩＩ−ＸＩＩで切断して見た断面図である。 エンジンを前側下方から見た斜視図である。 エンジンを前方から見たときの前方シリンダアセンブリを示す正面図である。

符号の説明

１ 自動二輪車
５ エンジン
１８ シリンダブロック
２５ 燃焼室
３３ チェーントンネル
３４ 伝動機構
４２ 冷却フィン
５１ シリンダ
５２ チェーン収容部
５３ 隔壁部
５６ ウォータージャケット
５８ 貫通路
５８ａ 送風孔
５９ 連結部材
５９ａ 張出し部分

Claims (9)

1. シリンダと、クランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する伝動機構を収容する伝動室の一部が形成される収容部とが隔壁部を介して一体的に設けられるシリンダブロックであって、
   前記隔壁部には、その外表面に形成される２つの開口を互いに連通するように貫通する貫通路が形成されることを特徴とするシリンダブロック。
2. 前記２つの開口は、隔壁の外表面において、前記シリンダの内空間と前記伝動室とが並ぶ方向及びシリンダが延びる方向に直交する直交方向一方側及び他方側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロック。
3. 前記隔壁部は、前記貫通路を横切るように前記シリンダと前記収容部とに架設された少なくとも１つの連結部分を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のシリンダブロック。
4. 前記シリンダの外周部のうち少なくとも一部には、前記シリンダを冷却するためのシリンダ側冷却フィンが形成されており、
   前記収容部の外周部の少なくとも一部には、前記収容部を冷却するための収容部側冷却フィンが形成されており、
   前記隔壁部は、前記シリンダ側冷却フィンと、収容部冷却フィンとを結合する結合部分を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１つに記載のシリンダブロック。
5. 前記シリンダには、前記シリンダの内壁と隔壁部との間に冷却液を流すための冷却液路が形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のシリンダブロック。
6. 前記冷却液路は、軸線方向に対して前記シリンダの燃焼室側の開口端の位置から、燃焼時に火炎面が到達する末端位置付近まで延在することを特徴とする請求項５に記載のシリンダブロック。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載のシリンダブロックを有するエンジン。
8. 請求項７に記載のエンジンを備える乗り物であって、
   前記エンジンは、前記隔壁部の貫通路が前記進行方向に前記隔壁部を貫通するようにシリンダブロックが配置されるように構成されていることを特徴とする乗り物。
9. シリンダと、クランクシャフトからカムシャフトへ動力を伝達する伝動機構を収容する伝動室の一部が形成される収容部とが隔壁部を介して一体的に設けられるシリンダブロックであって、
   前記シリンダには、前記シリンダの内壁と隔壁部との間に冷却液を流すための冷却液路が形成されており、
   前記冷却液路は、前記シリンダの燃焼室側の開口端位置から、燃焼時において火炎面が到達する末端位置付近まで延在することを特徴とするシリンダブロック。

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