JP2011074885A - エンジン水冷装置の空気抜き構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジエータを簡単な構造にできるエンジン水冷装置の空気抜き構造を提供する。
【解決手段】エンジンＥの冷却水を放熱させるラジエータ２２に、給水用のキャップ６０を有する給水ユニット３０が接続され、給水ユニット３０が、エンジンＥの水ジャケット３６の一部であるサーモ室４４における、上方に向かって凸状となる凸状部５６よりも高位に配置され、凸状部と給水ユニット３０とが空気抜き通路５８により接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、主として車両に搭載される水冷エンジンにおける冷却水通路の空気抜き構造に関するものである。

水冷エンジンでは、エンジンの暖機を早めるために、エンジン内の水ジャケットにサーモスタットが配置され、冷却水の温度が低いときはサーモスタットが閉じてラジエータへの送水を停止させ、冷却水の温度が高くなるとサーモスタットが開いてラジエータに冷却水を送るようにしている。このようなエンジン水冷装置では、エンジン内の水ジャケットの空気抜きを行う空気抜き通路をラジエータに接続し、ラジエータの上部に設けた給水口から、空気を外部に放出している（例えば、特許文献１）。

特開２０００−２４８９３８号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、ラジエータに空気抜き通路の接続口を設けることが必要となり、ラジエータの構造が複雑化する。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ラジエータを簡単な構造にできるエンジン水冷装置の空気抜き構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るエンジン水冷装置の空気抜き構造は、エンジンの冷却水を放熱させるラジエータに、給水用のキャップを有する給水ユニットが接続され、前記給水ユニットが、エンジンの水ジャケットにおける上方に向かって凸状となる凸状部よりも高位に配置され、前記凸状部と前記給水ユニットとが空気抜き通路により接続されている。

この構成によれば、給水ユニットと水ジャケットとが空気抜き通路により接続されているので、ラジエータに空気抜き通路の接続口を設ける必要がなく、ラジエータの構造が簡単になり、製造コストも抑えられる。

本発明において、前記給水ユニットは前記ラジエータと別体に形成され、冷却水通路を形成する第１のホースを介して前記ラジエータに接続されていることが好ましい。この構成によれば、給水ユニットとラジエータとが別体で構成されているので、給水ユニットおよびラジエータの配置の自由度が増す。これにより、このエンジン水冷装置を自動二輪車のような車両に搭載した場合、車両設計の自由度が高くなる。

さらに、前記給水ユニットは、前記ラジエータと前記水ジャケットの凸状部との間に配置されていることが好ましい。この構成によれば、ラジエータに前記空気抜き通路を接続するのに比べて、空気抜き通路が短くて済む。

また、前記給水ユニットは前記給水用のキャップがユニット本体に開閉自在に取り付けられており、前記ユニット本体に、前記第１のホースが接続される第１接続部と、前記水ジャケットに接続された第２のホースが接続される第２接続部と、前記空気抜き通路を形成するエアホースが接続される第３接続部とが一体形成されていることが好ましい。この構成によれば、ユニット本体を型成形により形成できるので、製造コストが抑えられる。

前記エンジンが鞍乗型車両に搭載されるエンジンである場合、前記凸状部がエンジンの後面に位置し、前記ラジエータがエンジンの前方に位置している構成とすることができる。この構成によれば、ラジエータをエンジンの前方に配置することで、走行風によりラジエータの放熱を良好にしつつ、ラジエータと別体の給水ユニットを高い位置に配置することで、空気抜き通路を、前傾姿勢のエンジンの後方に配置された凸状部からエンジン上方を通って給水ユニットに円滑に接続することができる。

本発明において、前記凸状部はサーモスタットが収容される空間に形成されている。サーモスタットが収容される空間は上下方向の寸法が大きくなるので、前記凸状部が形成されやすい。したがって、サーモスタットの上方に形成される凸状部に空気抜き通路を接続することにより、水ジャケット内の空気抜きを効果的に行うことができる。

本発明のエンジン水冷装置の空気抜き構造によれば、給水ユニットと水ジャケットとが空気抜き通路により接続されているので、ラジエータに空気抜き通路の接続口を設ける必要がなく、ラジエータの構造が簡単になり、製造コストも抑えられる。

本発明の一実施形態に係る水冷装置の空気抜き構造を備えたエンジンを搭載した自動二輪車の側面図である。 同エンジンの縦断面図である。 同エンジン上部の斜視図である。 同エンジン上部を拡大した側面図である。 同水冷装置の給水ユニットの側面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１において、水冷エンジンを搭載した自動二輪車は、車体フレームＦＲの前半部を構成するメインフレーム１の前端部にフロントフォーク２が支持され、このフロントフォーク２の下端部に前輪３が支持され、上端部にハンドル８が取り付けられている。メインフレーム１は後ろ下がりに傾斜した後端部にスイングアームブラケット９が形成され、このスイングアームブラケット９にスイングアーム１０の前端部がピボット軸１１を介して揺動自在に支持されている。このスイングアーム１０の後端には後輪１２が支持されている。メインフレーム１の後部に連結されたリヤフレーム１３が車体フレームＦＲの後半部を構成している。メインフレーム１の中央部の下方位置にはエンジンＥが前傾姿勢で搭載されており、このエンジンＥによりチェーン２０を介して後輪１２を駆動する。エンジンＥは左右各４箇所のマウント部１９でメインフレーム１に支持されている。エンジンＥの前方には、エンジンＥの冷却水を放熱させる金属製のラジエータ２２が配置されている。

図２に示すように、エンジンＥはクランクケース部およびその後方の変速ギヤケース部を含むエンジンケース１４の下面にオイルパン２３が装着され、エンジンケース１４の上部にシリンダ１６が連結され、シリンダ１６の上面にシリンダヘッド２４が連結され、このシリンダヘッド２４の上面に、動弁室を形成するヘッドカバー２６が装着されている。これらエンジンケース１４、シリンダ１６、オイルパン２３、シリンダヘッド２４およびヘッドカバー２６によりエンジン本体２８が構成されている。シリンダ１６は、エンジンケース１４の前方に配置され、上方に進むにつれて前方に傾斜する姿勢に構成されている。

ラジエータ２２は上部の第１取付部２２ａでメインフレーム１（図１）に取り付けられ、下部の第２取付部２２ｂで、エンジン本体２８に支持されたステー１８に取り付けられている。ラジエータ２２の後方でかつ上方、すなわちエンジンＥの上方に、エンジンＥの冷却水Ｗの給水口２９を含む合成樹脂製の給水ユニット３０が配置されている。給水ユニット３０は、取付部８２でメインフレーム１（図１）に取り付けられており、冷却水通路の一部を形成する第１のホース３２を介してラジエータ２２に接続され、第２のホース３４を介して、エンジンＥ内部の冷却水Ｗが流れる水路である水ジャケット３６（図４）に接続されている。

具体的には、図３に示すように、第１のホース３２はラジエータ２２の上部、この実施形態では、右側上部に設けられたパイプ状のラジエータ入口部３８に接続され、第２のホース３４はシリンダヘッド２４の後面に設けられた円筒状突起からなるエンジン冷却水出口部４０に接続されている。この第２のホース３４は、エンジン冷却水出口部４０からエンジンＥの後方および右側部の上方を通って給水ユニット３０まで延びている。給水ユニット３０は、ラジエータ２２とエンジン冷却水出口部４０との間に位置し、かつラジエータ２２および水ジャケット３６（図４）よりも高位に配置されている。エンジン冷却水出口部４０には、図４に示すように、冷却水の温度を調節するサーモスタット４２が収容されるサーモ室４４が形成されている。

図３に示すラジエータ２２の下部、この実施形態では左側下部にラジエータ出口部４６が設けられ、ラジエータ出口部４６に冷却水戻り通路４８を形成する戻りホース４７が接続されている。図２に示すように、冷却水戻り通路４８はエンジンケース１４の下部に収納された冷却水ポンプ５２の吸込部５２ａに接続されている。冷却水ポンプ５２の吐出部５２ｂとシリンダ１６のエンジン冷却水入口部４１との間に、冷却水供給通路５３を形成する供給ホース５５が接続されている。

図４に示すように、サーモ室４４は、寸法が大きいサーモスタット４２を収納するために、その上部が、上流側の水ジャケット３６よりも上位に位置するように、上方に向かって凸状となった凸状部５６を形成しており、この凸状部５６に空気抜き通路を形成するエアホース５８の一端部が接続されている。凸状部５６は、エンジンＥのシリンダ１６およびシリンダヘッド２４の内部に形成された水ジャケット３６における最も高い位置（最高位）に位置している。エアホース５８の他端部は、図３の給水ユニット３０に接続されている。これら、ラジエータ２２、給水ユニット３０、第１のホース３２、第２のホース３４、水ジャケット３６、戻りホース４７、供給ホース５５およびエアホース５８で、エンジンの水冷装置５４を構成している。

図５に示すように、給水ユニット３０は上方に開口した給水口２９を塞ぐキャップ６０が、樹脂製のユニット本体６２に開閉自在に取り付けられており、ユニット本体６２に、第１のホース３２が接続される第１接続部６４と、第２のホース３４が接続される第２接続部６６と、エアホース５８が接続される第３接続部６８と、ラジエータ２２（図３）のリザーブタンク（図示しない）に接続されたホース７０が接続される第４接続部７２とが一体形成されている。第１接続部６４は冷却水Ｗの上流側から下流側に向かって斜め下方へ傾斜しており、第２接続部６６は冷却水Ｗの上流側から下流側に向かって斜め上方へ傾斜している。給水口２９、第１接続部６４、第２接続部６６および第３接続部６８は、ユニット本体６２の内部通路で互いに連通しており、ホース７０は、ユニット本体６２の内部通路の圧力に応じて開閉する低圧バルブ（図示しない）を介してユニット本体６２の内部通路に連通する。

第３接続部６８が第１接続部６４の内部通路に開口する開口部６８ａは、図４の水ジャケット３６よりも上方に位置しており、これによって水ジャケット３６に溜まった冷却水Ｗ中の空気Ａが、エアホース５８および図５の第１接続部６４の内部通路を通ってユニット本体６２へ放出される。

第２接続部６６および第３接続部６８は、互いに平行に設定されている。したがって、第２接続部６６と第３接続部６８は同一方向の型抜きにより形成されるので、それだけユニット本体６２の成形型が簡略化される。

給水ユニット３０の取付片８２は車体前方側で第１接続部６４の根元部の上方に位置しており、第１のホース３２は第１接続部６４に装着されて取付片８２に接触する部位まで差し込まれる。第３接続部６８は第１接続部６４の軸心Ｃ１に関して取付片８２とほぼ対称の車体後方側位置に配置されて、第１接続部６４につながっている。したがって、第３接続部６８は第１接続部６４における第１のホース３２が差し込まれない部位、つまり利用されない部分に設けられているので、給水ユニット３０のコンパクト化に有効である。

次に、上記エンジンの水冷装置の動作について説明する。図２のエンジンＥが始動すると、冷却水ポンプ５２がエンジンＥに連動して駆動され、冷却水供給通路５３を介して冷却水ＷをエンジンＥ内部の水ジャケット３６（図４）に供給する。始動直後で、冷却水Ｗの温度が低いときは、サーモスタット４２が閉じ、冷却水Ｗは、水ジャケット３６内を循環し、サーモスタット４２に設けられた図示しない小さな貫通孔を介して微量の冷却水Ｗがラジエータ２２へ送られて、冷却水ポンプ５２に戻る。これにより、エンジンＥの暖機を早める。

エンジンＥが暖機され、冷却水Ｗの温度が高くなるとサーモスタット４２が開いて、第２のホース３４から給水ユニット３０および第１のホースを経由してラジエータ２２に冷却水Ｗが送られる。ラジエータ２２に送られた冷却水Ｗは、ラジエータ２２内で放熱した後に、冷却水戻り通路４８を通って冷却水ポンプ５２に戻り、再び冷却水供給通路５３を通ってエンジンＥの水ジャケット３６に供給される。

図４に示すサーモスタット４２が収容されるサーモ室４４には、上方に向かって凸状となった凸状部５６が形成されており、したがって、冷却水循環中にこの凸状部５６に空気が溜まることがあるが、このような空気はエアホース５８を通って給水ユニット３０（図２）に送られる。本実施形態では、凸状部５６がサーモ室４４に形成されているが、凸状部５６の箇所はこれに限定されないで、水ジャケット３６内の他の箇所であっても良い。また、サーモスタット４２を収容するサーモ室４４は、水ジャケット３６における最高位に限定されるものではなく、最高位よりも低い位置に配置されてもよい。

上記構成において、図３の給水ユニット３０と水ジャケット３６（図４）とがエアホース５８により接続されているので、ラジエータ２２にエアホース５８の接続口を設ける必要がなく、ラジエータ２２の構造が簡単になり、製造コストを抑えられる。

また、給水ユニット３０とラジエータ２２とが別体で構成されているので、給水ユニット３０およびラジエータ２２の配置の自由度が増す。これにより、自動二輪車の設計の自由度が高くなる。例えば、給水ユニット３０に対してラジエータ２２を低く配置できる。さらに、給水ユニット３０がラジエータ２２の後方に配置されるので、ラジエータ２２にエアホース５８を接続するのに比べて、エアホース５８も短くて済む。また、ユニット本体６２に、第１のホース３２が接続される第１接続部６４と、水ジャケット３６に接続された第２のホース３４が接続される第２接続部６６と、空気抜き通路を形成するエアホース５８が接続される第３接続部６８とが一体形成されているので、ユニット本体６２を型成形により形成でき、製造コストが抑えられる。また、給水ユニット３０の取付部８２がメインフレーム１に取り付けられることで、各ホース３２，３４，５８の支持も兼ねることができ、各ホース３２，３４，５８の支持構造を単純化できる。

さらに、ラジエータ２２をエンジンＥの前方に配置することで、走行風によりラジエータ２２の放熱を良好にしつつ、ラジエータ２２と別体の給水ユニット３０を高い位置に配置して、図３に示すように、エアホース５８を、前傾姿勢のエンジンＥの後方に配置された凸状部５６からエンジンＥの上方を通って給水ユニット３０に円滑に、つまりエンジンＥに接触することなく敷設することができる。

水ジャケット３６の一部である図４のサーモ室４４には上方に向かって凸状となる凸状部５６が形成され、凸状部５６に空気が溜まりやすくなっているが、エアホース５８がこの凸状部５６に接続されているので、水ジャケット３６内の空気抜きを効率的に行うことができる。

なお、本発明は、自動二輪車のみでなく、不整地走行車（バギー）のような他の鞍乗型車両の水冷装置にも適用できる。

以上のとおり、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、本実施形態では、ラジエータ２２と給水ユニット３０とを第１のホース３２で接続しているが、給水ユニット３０をラジエータ２２の上面に取り付けてもよく、その場合、第１のホース３２を省略できる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

２２ ラジエータ
３０ 給水ユニット
３２ 第１のホース
３４ 第２のホース
３６ 水ジャケット
４２ サーモスタット
４４ サーモ室
５４ エンジンの水冷装置
５６ 凸状部
５８ エアホース（空気抜き通路）
６０ キャップ
６２ ユニット本体
Ｅ エンジン

Claims (6)

1. エンジンの冷却水を放熱させるラジエータに、給水用のキャップを有する給水ユニットが接続され、
   前記給水ユニットが、エンジンの水ジャケットにおける上方に向かって凸状となる凸状部よりも高位に配置され、
   前記凸状部と前記給水ユニットとが空気抜き通路により接続されているエンジン水冷装置の空気抜き構造。
2. 請求項１において、前記給水ユニットは前記ラジエータと別体に形成され、冷却水通路を形成する第１のホースを介して前記ラジエータに接続されているエンジン水冷装置の空気抜き構造。
3. 請求項２において、前記給水ユニットは、前記ラジエータと前記水ジャケットの凸状部との間に配置されているエンジン水冷装置の空気抜き構造。
4. 請求項２または３において、前記給水ユニットは前記給水用のキャップがユニット本体に開閉自在に取り付けられており、
   前記ユニット本体に、前記第１のホースが接続される第１接続部と、前記水ジャケットに接続された第２のホースが接続される第２接続部と、前記空気抜き通路を形成するエアホースが接続される第３接続部とが一体形成されているエンジン水冷装置の空気抜き構造。
5. 請求項２から４のいずれか一項において、前記エンジンは鞍乗型車両に搭載されるエンジンであり、前記凸状部がエンジンの後面に位置し、前記ラジエータがエンジンの前方に位置しているエンジン水冷装置の空気抜き構造。
6. 請求項１から５のいずれか一項において、前記凸状部はサーモスタットが収容される空間に形成されているエンジン水冷装置の空気抜き構造。

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