JP2015045272A - エンジンユニットにおける冷却水の流路構造 - Google Patents

Abstract

【課題】全体としての冷却能力を落とすことなく、効率良く潤滑オイルを冷却できるようにする。【解決手段】エンジンユニット１００の右側部に配置されたウォータポンプ室１１４と、エンジンユニット１００の右側部でウォータポンプ室１１４に隣接配置されたオイルフィルタ室１１２と、エンジンユニット１００のケーシングに形成され、ウォータポンプ室１１４にラジエタ９Ｌ、９Ｒからの冷却水を導入する第１の冷却水路１１９及び第２の冷却水路１２０とを備え、オイルフィルタ室１１２をウォータポンプ室１１４及び冷却水路１１９、１２０から隔てる隔壁１２２には、オイルフィルタ室１１２側に冷却フィン１２３が一体成形されている。第２の冷却水路１２０はウォータポンプ室１１４の上流側で第１の冷却水路１１９に合流する。【選択図】図５

Description

本発明は、ラジエタから導入される冷却水により潤滑オイルを冷却するようにしたエンジンユニットにおける冷却水の流路構造に関する。

水冷式のエンジンユニットにおいて、ラジエタから導入される冷却水により各部を冷却するとともに、エンジン潤滑系の潤滑オイルを冷却するようにしたものがある。この種の技術として、例えば特許文献１には、シリンダブロック内においてエンジン潤滑系の油を冷却するようにしたＶ型エンジンのシリンダブロック構造が開示されている。

特許第３４８７０４３号公報

ラジエタから導入される冷却水により潤滑オイルを冷却する場合、全体としての冷却能力を落とすことなく、効率良く潤滑オイルを冷却できるようにする必要がある。例えば潤滑オイルを冷却するために冷却水が流れる冷却水路を屈曲させる等すると、圧力損失が大きくなって、全体としての冷却水の流量を下げる要因となってしまう。

本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、全体としての冷却能力を落とすことなく、効率良く潤滑オイルを冷却できるようにすることを目的とする。

本発明のエンジンユニットにおける冷却水の流路構造は、エンジンユニットと、前記エンジンユニットに導入する冷却水を冷却するラジエタとを備えたエンジンユニットにおける冷却水の流路構造であって、前記エンジンユニットの左右方向の一方の側部に配置されたウォータポンプ室と、前記エンジンユニットの前記一方の側部で前記ウォータポンプ室に隣接配置されたオイルフィルタ室と、前記エンジンユニットのケーシングに形成され、前記ウォータポンプ室に前記ラジエタからの冷却水を導入する二流路と、前記オイルフィルタ室を前記ウォータポンプ室及び前記二流路から隔てる隔壁に設けられた、前記オイルフィルタ室側の冷却フィンとを備えたことを特徴とする。
また、本発明のエンジンユニットにおける冷却水の流路構造の他の特徴とするところは、前記二流路は、前記エンジンユニットの前記一方の側部で前記ウォータポンプ室に直線的に冷却水を導入する第１の冷却水路と、前記第１の冷却水路よりも左右方向の内側で冷却水を導入し、前記ウォータポンプ室の上流側で前記第１の冷却水路に合流する第２の冷却水路とからなる点にある。この場合に、前記第２の冷却水路が前記第１の冷却水路に合流するために屈曲する箇所が、前記オイルフィルタ室の前に位置するようにしてもよい。また、前記エンジンユニットの前方の左右にラジエタが配置されており、前記左右のラジエタのうち左右方向の他方のラジエタが第１のホースを介して前記第１の冷却水路に接続し、前記一方の側のラジエタが第２のホースを介して前記第２の冷却水路に接続し、前記エンジンユニットの前面視において前記第１のホースと前記第２のホースとが交差するようにしてもよい。
また、本発明のエンジンユニットにおける冷却水の流路構造の他の特徴とするところは、前記エンジンユニットの前方に左右のラジエタが配置されており、前記左右のラジエタのうち左右方向の前記一方の側のラジエタの底部位置の高さが、他方の側のラジエタの底部位置の高さよりも高い点にある。

本発明によれば、エンジンユニットのウォータポンプ室に二流路で冷却水を導入するとともに、オイルフィルタ室をウォータポンプ室及び二流路から隔てる隔壁のオイルフィルタ室側に冷却フィンを設けるようにしたので、全体としての冷却能力を落とすことなく、効率良く潤滑オイルを冷却することができる。

実施形態に係る自動二輪車の右側面図である。 エンジンユニット及びラジエタを後方から見た斜視図である。 エンジンユニット及びラジエタを前面視した図である。 エンジンユニットの右側部の前上部の斜視図である。 エンジンユニットの右側部に配置されたオイルフィルタ室及びウォータポンプ室を示す斜視図である。 ウォータポンプ室及びオイルフィルタ室のカバーを示す斜視図である。 第１の冷却水路と第２の冷却水路との関係を示す断面図である。 エンジンユニットまわりを後方から見た斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
まず、図１を参照して、本発明を適用可能な自動二輪車の例を説明する。図１は、実施形態に係る所謂オフロードタイプの自動二輪車の右側面図である。なお、本願において上下、左右、前後とは、自動二輪車の乗員から見た方向をいうものとする。各図において、必要に応じて前方を矢印Ｆｒ、後方を矢印Ｒｒ、右側を矢印Ｒ、左側を矢印Ｌにより示す。

車体前方上部にはステアリングヘッドパイプ１が配置されており、該ステアリングヘッドパイプ１内に不図示のステアリング軸が回動可能に挿通する。ステアリング軸の上端にはハンドル２が結着される。また、ステアリング軸の下端にはフロントフォーク３が取り付けられ、該フロントフォーク３の下端には前輪４が回転可能に軸支される。

ステアリングヘッドパイプ１からは、左右一対のメインフレーム５が車体後方に向かって斜め下方に傾斜して延出する。また、ステアリングヘッドパイプ１からは、ダウンチューブ６が略垂直下方に延出し、ダウンチューブ６は下部付近でロアフレーム６ａとして左右に分岐する。これら一対のロアフレーム６ａは下方に延びた後に、車体後方に向かって略直角に曲げられる。ロアフレーム６ａの後端部は、左右一対のボディフレーム７を介してメインフレーム５の各後端部に連結される。ボディフレーム７からは不図示のシートレールが後方に延出し、シート８を支持する。

メインフレーム５とダウンチューブ６及びロアフレーム６ａとボディフレーム７とによって囲まれる空間には、駆動源である水冷式のエンジンユニット１００が搭載される。
エンジンユニット１００の前方にはラジエタを含む冷却系を備える。図２に示すように、エンジンユニット１００の前方に左右のラジエタ９Ｌ、９Ｒが配置され、ダウンチューブ６に固定される。詳しくは後述するが、左右のラジエタ９Ｌ、９Ｒによって冷却された冷却水は、ホース１８、１９によりエンジンユニット１００に導入される（水流Ｗ₁、Ｗ₂を参照）。そして、エンジンユニット１００の各部の冷却を行った後の冷却水は、ホース２０によりラジエタ９Ｌ、９Ｒに戻される（水流Ｗ₀を参照）。

また、エンジンユニット１００の上方には燃料タンク１０が配置され、その燃料供給口はキャップ１１によって栓止されている。燃料タンク１０には燃料ポンプユニットが内蔵され、この燃料ポンプユニットによってエンジンユニット１００に燃料を供給する。

車体前後方向の略中央の下部に設けられた左右一対のボディフレーム７には、リヤスイングアーム１３の前端部が上下に揺動可能に支持される。リヤスイングアーム１３の後端部には駆動輪である後輪１４が回転可能に軸支される。図１では省略するが、車体左側において、後輪１４のドリブンスプロケットとエンジンユニット１００のドライブスプロケットとにチェーンが巻回されており、エンジンユニット１００の動力が後輪１４に伝達される。リヤスイングアーム１３は、ショックアブソーバ（後輪懸架装置）を介して車体に懸架される。

後輪１４の右上方にはマフラ（排気消音器）１５が配置される。図８にも示すように、エンジンユニット１００のシリンダヘッド１０３に接続するエキゾーストパイプ１６が、シリンダヘッド１０３の前部から右側を通るように湾曲し、車体後方に延出してマフラ１５に結合する。エンジンユニット１００で生成された燃焼後の排気ガスは、エキゾーストパイプ１６を通ってマフラ１５から排気される。エキゾーストパイプ１６には、運転者の右足に対応する位置にカバー１７が被覆されている。

次に、エンジンユニット１００における冷却水の流路構造について説明する。この例では、エンジンユニット１００は４サイクル単筒エンジンとする。
図２は、エンジンユニット１００及びラジエタ９Ｌ、９Ｒを後方から見た斜視図である。また、図３は、エンジンユニット１００及びラジエタ９Ｌ、９Ｒを前面視した図である。
エンジンユニット１００において、クランクシャフトを回転可能に収容支持するクランクケース１０１と、ピストンを上下動可能に収容するシリンダブロック１０２と、動弁装置を収容するシリンダヘッド１０３と、シリンダヘッド１０３の蓋となるシリンダヘッドカバー１０４とが略上下方向に連接される。

クランクケース１０１は、割り面Ｐに沿って左右２つ割りに構成される。クランクケース１０１において、前側にクランクシャフトが回転可能に収容支持されており、後側にはミッション室１０５が、右側にはクラッチ室１０６が、左側にはマグネト室１０７が構成される。ミッション室１０５には、クランクシャフトの回転出力を減速して後輪１４に伝達するための複数のミッションギヤが列設されている。クラッチ室１０６には、クラッチ装置が配設され、クラッチレバー操作によりクランクシャフト及びミッションギヤ間の動力伝達を接続／遮断制御するようになっている。クラッチ室１０６は、クラッチインナカバー１０８及びクラッチカバー１０９により覆われる。マグネト室１０７には、ステータコイル及びマグネトロータを含むジェネレータが配設される。マグネト室１０７は、マグネトカバーにより覆われる。

図２に示すように、シリンダヘッド１０３の後部にインテークポート１１０が設けられ、このインテークポート１１０と不図示のエアクリーナボックスとの間に吸気通路が配置構成される。吸気通路の途中には燃料インジェクタが配設されたスロットルボディが配置され、燃料タンク１０から所定タイミングで所定量の燃料が供給される。

また、図３に示すように、シリンダヘッド１０３の前部にエキゾーストポート１１１が設けられ、このエキゾーストポート１１１にエキゾーストパイプ１６が接続する。エキゾーストポート１１１は右向きに開口するかたちで配置され、図８に示すように、エキゾーストパイプ１６がシリンダヘッド１０３の前部から右側を通るように湾曲し、車体後方に延出してマフラ１５に結合する。この場合に、図２、図３に示すように、右側のラジエタ９Ｒの底部位置の高さを、左側のラジエタ９Ｌの底部位置の高さよりも高くしている。これにより、エキゾーストパイプ１６がラジエタ９Ｒの底部に干渉することなくシリンダヘッド１０３の右側を通るように配置することができる。したがって、エンジンユニット１００の前部とラジエタ９Ｌ、９Ｒとを近接させることが可能になり、レイアウトのコンパクト化を図ることができる。

図５に示すように、エンジンユニット１００の右側部において、クラッチインナカバー１０８には、クラッチ室１０６の前上部にオイルフィルタ室１１２が配置、形成されている。オイルフィルタ室１１２には、オイルフィルタ１１３が収容される。マグネト室１０７に溜まった潤滑オイルは、オイルポンプによりミッション室１０５、クラッチ室１０６を経由してオイルフィルタ室１１２に供給される。オイルフィルタ室１１２に供給された潤滑オイルは、シリンダブロック１０２を経由してシリンダヘッド１０３へと至り、動弁装置等に供給された後、マグネト室１０７等に落下して回収される。

また、エンジンユニット１００の右側部において、クラッチインナカバー１０８には、オイルフィルタ室１１２の前下部にウォータポンプ室１１４が隣接配置、形成されている。ウォータポンプ室１１４には、冷却水を循環させるウォータポンプインペラ１１５が収容される。ラジエタ９Ｌ、９Ｒによって冷却された冷却水がウォータポンプ室１１４に導入されて、シリンダブロック１０２等に形成されたウォータジャケットに給送されることによりエンジンユニット１００の冷却が行われる。

図５にはオイルフィルタ室１１２及びウォータポンプ室１１４の内部が露呈する状態を示すが、図６に示すカバー１１６が被着して、オイルフィルタ室１１２及びウォータポンプ室１１４が密閉空間として構成される。カバー１１６には、オイルフィルタ室１１２と相まって密閉空間を構成する凹部１１７と、ウォータポンプ室１１４と相まって密閉空間を構成する凹部１１８とが形成されている。

ここで、カバー１１６には、ウォータポンプ室１１４に直線的に冷却水を導入する第１の冷却水路１１９が形成されている（水流Ｗ₁を参照）。第１の冷却水路１１９は、その上部が前寄りに傾斜するように直線的に形成されている。
このようにした第１の冷却水路１１９は、主に冷却水の流量を確保するための経路であり、これにより全体としての冷却能力が落ちないようにすることができる。

また、クラッチインナカバー１０８には、第１の冷却水路１１９よりも左右方向の内側で冷却水を導入する第２の冷却水路１２０が形成されている。第２の冷却水路１２０は、略真上から冷却水を導入し、図７に示すように、途中で右方向に屈曲して、ウォータポンプ室１１４の上流側で第１の冷却水路１１９に合流する（水流Ｗ₂を参照）。図５に示すように、第２の冷却水路１２０が第１の冷却水路１１９に合流するために屈曲する箇所を、オイルフィルタ室１１２の前に位置させている。なお、第２の冷却水路１２０がクラッチインナカバー１０８に形成されていると説明したが、図６に示すように、カバー１１６にも第２の冷却水路の一部１２１が形成されている。
このようにした第２の冷却水路１２０は、主に潤滑オイルの冷却を担う経路である。第２の冷却水路１２０は屈曲しているが、第２の冷却水路１２０の冷却水は、第１の冷却水路１１９を流れる流速の速い冷却水に引き込まれるかたちで流れるので、圧力損失を抑えて、効率良く潤滑オイルを冷却することができる。

オイルフィルタ室１１２は、ウォータポンプ室１１４及び冷却水路１１９、１２０（及び１２１）と隔壁１２２によって隔てられている。隔壁１２２のオイルフィルタ室１１２側には冷却フィン１２３が一体成形されている。これにより、冷却水路１１９、１２０（及び１２１）を流れる冷却水により、オイルフィルタ室１１２に供給される潤滑オイルを冷却することができる。

以上のように、エンジンユニット１００のウォータポンプ室１１４に二流路（第１の冷却水路１１９及び第２の冷却水路１２０）で冷却水を導入するとともに、オイルフィルタ室１１２をウォータポンプ室１１４及び二流路１１９、１２０から隔てる隔壁１２２のオイルフィルタ室１１２側に冷却フィン１２３を設けるようにしたので、全体としての冷却能力を落とすことなく、効率良く潤滑オイルを冷却することができる。

次に、ラジエタ９Ｌ、９Ｒと第１の冷却水路１１９及び第２の冷却水路１２０との関係を説明する。
図２、図３に示すように、左側のラジエタ９Ｌと、第１の冷却水路１１９とが第１のホース１８を介して接続する。第１のホース１８は、左側のラジエタ９Ｌの下部から、シリンダブロック１０２の前方を略水平に車体右方向に延出して、第１の冷却水路１１９に接続する。

また、右側のラジエタ９Ｒと、第２の冷却水路１２０とが第２のホース１９を介して接続する。第２のホース１９は、右側のラジエタ９Ｒの下部から後方及び車体左方向に向かって屈曲しながら下方に延出し、第１のホース１８の後方にまわり込んで第２の冷却水路１２０に接続する。

すなわち、左側のラジエタ９Ｌをエンジンユニット１００の右側部に位置する第１の冷却水路１１９に接続し、右側のラジエタ９Ｒを第１の冷却水路１１９よりも左側に位置する第２の冷却水路１２０に接続している。したがって、図３に示すように、エンジンユニット１００の前面視において第１のホース１８と第２のホース１９とは交差することになる。このような第１、２のホース１８、１９の配置関係とすることにより、図３に示すように、エンジンユニット１００の右端と右側のラジエタ９Ｒとの間にスペースＳを確保することができる。既述したようにエキゾーストパイプ１６がシリンダヘッド１０３の前部から右側を通るように湾曲し、車体後方に延出するが、このスペースＳにエキゾーストパイプ１６を配置することができ、レイアウトのコンパクト化を図ることができる。

なお、図２に示すように、ウォータポンプ室１１４からエンジンユニット１００の各部に供給されて冷却を行った後の冷却水は、シリンダヘッド１０３に形成された冷却水路１２４に導かれる。冷却水路１２４にはホース２０が接続し、このホース２０が二股に分岐して、両ラジエタ９Ｌ、９Ｒの上部に接続する。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
例えば上記実施形態では、クランクケース１０１、シリンダブロック１０２、シリンダヘッド１０３、シリンダヘッドカバー１０４、クラッチインナカバー１０８、クラッチカバー１０９、カバー１１６等が相まって本発明でいうエンジンユニットのケーシングを構成するが、ケーシングの構成は限定されるものではない。

９Ｌ、９Ｒ：ラジエタ、１８：第１のホース、１９：第２のホース、１００：エンジンユニット、１０１：クランクケース、１０２：シリンダブロック、１０３：シリンダヘッド、１０４：シリンダヘッドカバー、１０８：クラッチインナカバー、１０９：クラッチカバー、１１２：オイルフィルタ室、１１４：ウォータポンプ室、１１６：カバー、１１７：凹部、１１８：凹部、１１９：第１の冷却水路、１２０、１２１：第２の冷却水路、１２３：冷却フィン

Claims (5)

1. エンジンユニットと、前記エンジンユニットに導入する冷却水を冷却するラジエタとを備えたエンジンユニットにおける冷却水の流路構造であって、
   前記エンジンユニットの左右方向の一方の側部に配置されたウォータポンプ室と、
   前記エンジンユニットの前記一方の側部で前記ウォータポンプ室に隣接配置されたオイルフィルタ室と、
   前記エンジンユニットのケーシングに形成され、前記ウォータポンプ室に前記ラジエタからの冷却水を導入する二流路と、
   前記オイルフィルタ室を前記ウォータポンプ室及び前記二流路から隔てる隔壁に設けられた、前記オイルフィルタ室側の冷却フィンとを備えたことを特徴とするエンジンユニットにおける冷却水の流路構造。
2. 前記二流路は、
   前記エンジンユニットの前記一方の側部で前記ウォータポンプ室に直線的に冷却水を導入する第１の冷却水路と、
   前記第１の冷却水路よりも左右方向の内側で冷却水を導入し、前記ウォータポンプ室の上流側で前記第１の冷却水路に合流する第２の冷却水路とからなることを特徴とする請求項１に記載のエンジンユニットにおける冷却水の流路構造。
3. 前記第２の冷却水路が前記第１の冷却水路に合流するために屈曲する箇所が、前記オイルフィルタ室の前に位置することを特徴とする請求項２に記載のエンジンユニットにおける冷却水の流路構造。
4. 前記エンジンユニットの前方の左右にラジエタが配置されており、
   前記左右のラジエタのうち左右方向の他方のラジエタが第１のホースを介して前記第１の冷却水路に接続し、前記一方の側のラジエタが第２のホースを介して前記第２の冷却水路に接続し、
   前記エンジンユニットの前面視において前記第１のホースと前記第２のホースとが交差することを特徴とする請求項２又は３に記載のエンジンユニットにおける冷却水の流路構造。
5. 前記エンジンユニットの前方に左右のラジエタが配置されており、
   前記左右のラジエタのうち左右方向の前記一方の側のラジエタの底部位置の高さが、他方の側のラジエタの底部位置の高さよりも高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジンユニットにおける冷却水の流路構造。

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