JP2015143488A - 鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置 - Google Patents
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Abstract
Description
軸流式冷却ファンを採用すると、遠心式冷却ファンに比べてファンの軸方向へ流れる風量が多くなる。すなわちラジエータを通過する風量を増加させることができるため、ラジエータの冷却効率の向上を図ることができる。また、軸流式冷却ファンは、遠心式冷却ファンに比べて回転方向でのフリクションが低減されるため、燃費向上も向上を図ることができる。
特許文献1に示されるものでは、ファンケースの排風口が、内燃機関を境に軸流式冷却ファンと反対側に設けられるものであり、ラジエータを通って軸流式冷却ファンを通過した冷却風は、排風口に向かう流路上に存在する内燃機関が障害物となって、円滑な排風が難しくなり、排風効率が悪くなることが課題となる。
排風効率が悪くなると、吸込み可能な風量も少なくなってしまうため、軸流式冷却ファンの利点を活かしきれず、ラジエータの冷却効率の向上が望まれる。
さらに、ガイド部材は、ACGと軸流式冷却ファンの羽部との間に挟持されるので、ガイド部材の取り付け構造を簡素化でき、ガイド部材の取り付けも容易に行うことができる。
本実施形態および後述の他の実施形態において、鞍乗型車両はパワーユニット5を搭載したスクータ型の自動二輪車1であり、特許請求の範囲および本明細書の説明における前後左右上下等の向きは、本実施形態の冷却装置を備えた車両(自動二輪車1)の向きに従うものとする。
また、図1から図10において、図中矢印FRは車両前方を、LHは車両左方を、RHは車両右方を、UPは車両上方を、それぞれ示す。
またリヤフレーム23は、クロスパイプ22から後上がりに傾斜して上方に延びる立ち上がりフレーム部23aと、立ち上がりフレーム部23aの上端から立ち上がりフレーム部23aよりも緩やかな傾斜角度で後ろ上がりに傾斜しつつ後方に延びるシートレール部23bとを一体に有し、単一のパイプが屈曲成形されて成る。
なお、なお、本発明において「ACG」とは、本実施形態の「交流発電機」に加え、「始動兼発電装置」すなわち「ACGスタータ」も含むものとする。
なお、ラジエータ6は、車幅方向に指向させたクランク軸31を備える内燃機関3の車幅方向側方に配置され、軸流式冷却ファン7は、クランク軸31と連動するとともにクランク軸31の中心線と平行な回転軸線Xを有してラジエータ6の内方に配置されたものであればよい。
ラジエータ6は、上方に延びるフィラーネック60が設けられる上タンク61と、上タンク61の下方に配置される下タンク62と、上タンク61と下タンク62の間に設けられるコア部63と、上タンク61を車幅方向外側から覆うタンクカバー64とを備える。
ラジエータカバー9は、シュラウド8の車幅方向に沿う外端部に締結されるものであり、図2に示されるように、シュラウド8における前壁の車幅方向に沿う外端部の上部および下部、ならびにシュラウド8における後壁の車幅方向に沿う外端部の下部に、外側方に突出するカバー取付け部84が、ラジエータカバー9を当接させるようにしてそれぞれ一体に設けられ、各カバー取付け部84にラジエータカバー9が締結される。
すなわち、本実施形態においてシュラウド8は、排風口70が設けられるとともに内部に軸流式冷却ファン7が配置されるファンケースを構成するものである。
すなわち、回転軸線Xを有するクランク軸31の右軸端部31aには、ACG40のアウターロータ41を同軸心に固定する座付き六角ナット37が螺結されるが、軸流式冷却ファン7には座付き六角ナット37の外周を同軸心で嵌入させる嵌合円穴73aを有する嵌合ボス部(本発明における「取付けボス部」)73が中央に備えられている。
また、6枚の羽板71aの1枚おきにACG40に向けて突出し、回転軸線Xと平行な方向の締結孔74aを貫通させて有する締結ボス部(本発明における「取付けボス部」)74が備えられている。
嵌合ボス部73と締結ボス部74は、軸流式冷却ファン7において、羽部71よりも冷却風の流れ方向の下流側に配設された後半部72(図3にて点ハッチングで示す部位)を構成する。
そのため、円筒部77によって軸流式冷却ファン7の剛性が向上するとともに、回転軸線X方向すなわちクランク軸31方向において、円筒部77を短く形成して内燃機関3側すなわちACG40側との隙間76を大きくすることができるので、冷却風を円滑に排風口70に向かわせることができる。
本実施形態は、軸流式冷却ファン107と関連部分が実施形態1のものと一部異なる以外、他は実施形態1と同様であり、図1、図2も同様に参照する。
したがって、本実施形態において実施形態1と同様構成、機能の部位には実施形態1と同じ符号を付し説明を省略し、本実施形態において実施形態1と異なる特徴を備える部位には、100番台で下2桁が対応する実施形態1と同じ符号を付し、実施形態1にない部位には別途の100番台の符号を付して、異なる点を主に以下説明する。
すなわち、本実施形態においてシュラウド8は、排風口70が設けられるとともに内部に軸流式冷却ファン107が配置されるファンケースを構成するものである。
すなわち、回転軸線Xを有するクランク軸31の右軸端部31aには、ACG40のアウターロータ41を同軸心に固定する座付き六角ナット37が螺結されるが、右軸端部31aは座付き六角ナット37よりさらに右方に延在する延長軸部138を備え、その先端に段部138aを介して一段小径に形成された雄ねじ部138bを備えている。
嵌装孔173aの羽部171近傍位置には、延長軸部138の雄ねじ部138bを挿通させるが段部138aにおいて延長軸部138を挿通させない径の通孔を備えた鋳込みワッシャが173b鋳込まれており、鋳込みワッシャ173bより左方の嵌装孔173aは座付き六角ナット37の外周
に対応した六角孔173aaであるが、鋳込みワッシャが173bより左方の嵌装孔173aは延長軸部138の雄ねじ部138bに螺合する締結ナット138cの締結作業が可能な径の円孔173abである。
嵌合ボス部173は、軸流式冷却ファン107において、羽部171よりも冷却風の流れ方向の下流側に配設された後半部172(図5にて点ハッチングで示す部位)を構成する。
このとき嵌合ボス部173は、座付き六角ナット37を丁度囲んで嵌装孔173aの六角孔173aaに嵌入した状態となるよう、その長さが設定されている。
ただし、図6に示されるようにクランク軸31は右側面視で時計回り回転Rを行うので、この場合、座付き六角ナット37も、雄ねじ部138bと締結ナット138cも、クランク軸31の回転駆動によって緩まないように左ねじとしている。
また、軸流式冷却ファン107においては、羽部171の径方向外縁を連結する同様の円筒部177を備えており、円筒部177の下流端177aは、羽部171の下流端171bよりも上流側に位置するので実施形態1と同様の作用効果が得られる。
本実施形態は、軸流式冷却ファン207と関連部分が実施形態1のものと一部異なる以外、他は実施形態1と同様であり、図1、図2も同様に参照する。
したがって、本実施形態において実施形態1と同様構成、機能の部位には実施形態1と同じ符号を付し説明を省略し、本実施形態において実施形態1と異なる特徴を備える部位には、200番台で下2桁が対応する実施形態1と同じ符号を付し、実施形態1にない部位には別途の200番台の符号を付して、異なる点を主に以下説明する。
すなわち、本実施形態においてシュラウド8は、排風口70が設けられるとともに内部に軸流式冷却ファン207が配置されるファンケースを構成するものである。
すなわち、羽部271には、6枚の羽板271aの1枚おきに、回転軸線Xと平行な方向の連結孔245aを貫通させて有する連結ボス部245が備えられ、中央には6枚の羽板271aのハブ部となる中央ボス部246が設けられるとともに、中央ボス部246の後半部272側には中央に回転軸線Xと中心線を一致させるように後半部272に向けた連結円穴246aが設けられている。
また、回転軸線Xを有するクランク軸31の右軸端部31aには、ACG40のアウターロータ41を同軸心に固定する座付き六角ナット37が螺結されるが、軸流式冷却ファン207の後半部272には座付き六角ナット37の外周を同軸心で嵌入させる嵌合円穴273aを有する嵌合ボス部(本発明における「取付けボス部」)273が中央に備えられている。
また、羽部271に設けられた連結孔245aと一致する位置に3か所、ACG40に向けて突出し、回転軸線Xと平行な方向の締結孔274aを貫通させて有する締結ボス部(本発明における「取付けボス部」)274が備えられている。
さらに、ガイド部材としての後半部172の傘部248は、ACG40と軸流式冷却ファン207の羽部271との間に挟持させて設けられたので、ガイド部材の取り付け構造を簡素化でき、ガイド部材の取り付けも容易に行うことができるものとなっている。
なお、傘部248はACG40のアウターロータ41の側方を覆うように設けられているので、ACG40に対するラジエータ6側からの熱害影響の抑制を図ることができる。
そのため、円筒部277によって軸流式冷却ファン207の剛性が向上するとともに、回転軸線X方向すなわちクランク軸31方向において、円筒部277を短く形成して内燃機関3側すなわちACG40側との隙間76を大きくすることができるので、冷却風を円滑に排風口70に向かわせることができる。
本実施形態は、軸流式冷却ファン307と関連部分が実施形態1のものと一部異なる以外、他は実施形態1と同様であり、図1、図2も同様に参照する。
したがって、本実施形態において実施形態1と同様構成、機能の部位には実施形態1と同じ符号を付し説明を省略し、本実施形態において実施形態1と異なる特徴を備える部位には、300番台で下2桁が対応する実施形態1と同じ符号を付し、実施形態1にない部位には別途の300番台の符号を付して、異なる点を主に以下説明する。
すなわち、本実施形態においてクランクケース30の右ケース半体30Rは、内部に軸流式冷却ファン307が配置されるシュラウド8とともに、上部排風口370が設けられたファンケースを構成するものである。
そして、回転軸線Xを有するクランク軸31の右軸端部31aには、ACG40のアウターロータ41を同軸心に固定する座付き六角ナット37が螺結されるが、羽部371には座付き六角ナット37の外周を同軸心で嵌入させる嵌合円穴373aを有する嵌合ボス部373が中央に備えられている。
また、6枚の羽板371aの1枚おきにACG40に向けて突出し、回転軸線Xと平行な方向の締結孔374aを貫通させて有する締結ボス部374が備えられている。
本実施形態では、延出部337b(本発明における「後半部」)を有する円筒部377によって軸流式冷却ファン307の剛性を向上しつつ、ラジエータ6および羽部371を通過した冷却風を延出部377bによって後述の上部排風口370にそのまま直線的に向かうように案内することができ、円滑な排風と排風効率の向上を図ることができる。
なお、本実施形態においても、軸流式冷却ファン307が内部に配置されるシュラウド(本発明における「ファンケース」)8に設けられた排風口70は、回転軸線X方向(回転軸線Xに直交する方向から見たときに)で後半部372と重なる(図10中L1参照)位置にあり、ラジエータ6および軸流式冷却ファン307を通過して内燃機関3側の部品すなわちACG40に当たって方向転換した冷却風を、隙間76を通して円滑に排風口70へ導き、排出することができる。
すなわち、車幅方向に指向させたクランク軸31を備える内燃機関3の車幅方向右側方にラジエータ6が配置され、クランク軸31と連動するとともにクランク軸線と平行な回転軸線Xを有する軸流式冷却ファン7、107、207がラジエータ6の内方に配置され、ラジエータ6を通過した冷却風を排出する排風口70が形成されるとともに内部に軸流式冷却ファン7、107、207が配置されるファンケースであるシュラウド8が、冷却風の流れ方向においてラジエータ6よりも下流側に設けられた自動二輪車1用の内燃機関3の冷却装置において、軸流式冷却ファン7、107、207は、複数の羽板71a、171a、271aが形成された羽部71、171、271と、羽部よりも冷却風の流れ方向の下流側に配設された後半部72、172、272とを備え、排風口70が、回転軸線X方向(回転軸線Xに直交する方向から見たときに)で後半部72、172、272と重なる位置に設けられている。
したがって、後半部72、172、272が嵌合ボス部73、または嵌合ボス部73と締結ボス部74なので、羽部71と内燃機関3側との間に隙間76が形成されやすくなり、ACG40等に当たって方向転換した冷却風を、隙間76を通って円滑に排風口70へ向かわせることができる。
さらに、ガイド部材としての傘部248は、ACG40と軸流式冷却ファン207の羽部270との間に挟持されるので、ガイド部材248の取り付け構造を簡素化でき、ガイド部材248の取り付けも容易に行うことができる。
すなわち、車幅方向に指向させたクランク軸31を備える内燃機関3の車幅方向右側方にラジエータ6が配置され、クランク軸31と連動するとともにクランク軸線と平行な回転軸線Xを有する軸流式冷却ファン307がラジエータ6の内方に配置され、ラジエータ6を通過した冷却風を排出する上部排風口370が形成されるとともに内部に軸流式冷却ファン307が配置されるファンケースであるクランクケース30の右ケース半体30Rとシュラウド8とが、冷却風の流れ方向においてラジエータ6よりも下流側に設けられた自動二輪車1用の内燃機関3の冷却装置において、軸流式冷却ファン307は、複数の羽板371aが形成された羽部371と、羽部371よりも冷却風の流れ方向の下流側に配設される後半部372とを備え、上部排風口370が、回転軸線Xに直角な方向(回転軸線X方向から見たときに)で後半部372と重なる位置に設けられている。
例えば、本発明の鞍乗型車両は、実施形態の自動二輪車1に限らず例えば、3輪、4輪のバギー車等、多様な鞍乗型車両であってよく、請求項1の要件を備える鞍乗型車両であればよい。
本発明における「ファンケース」は、実施形態1から3においてシュラウド8であり、実施形態4においてシュラウド8とクランクケース30の右ケース半体30Rであったが、請求項1または請求項6に記載のように「前記ラジエータを通過した冷却風を排出する排風口が形成されるとともに内部に前記軸流式冷却ファンが配置されるファンケース」であれば、クランクケース30の右ケース半体30Rだけで「ファンケース」を構成してもよい。
なお、各機器の左右の配置は、説明の便宜上、図示のものに特定して記載したが、上記実施形態に示すものと左右逆となる配置のものであってもよく、本発明に含まれる。
Claims (9)
- 車幅方向に指向させたクランク軸(31)を備える内燃機関(3)の車幅方向側方にラジエータ(6)が配置され、
前記クランク軸(31)と連動するとともにクランク軸線と平行な回転軸線(X)を有する軸流式冷却ファン(7,107,207)が前記ラジエータ(6)の内方に配置され、
前記ラジエータ(6)を通過した冷却風を排出する排風口(70)が形成されるとともに内部に前記軸流式冷却ファン(7,107,207)が配置されるファンケース(8)が、前記冷却風の流れ方向においてラジエータ(6)よりも下流側に設けられた鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置において、
前記軸流式冷却ファン(7,107,207)は、複数の羽板(71a,171a,271a)が形成された羽部(71,171,271)と、同羽部(71,171,271)よりも前記冷却風の流れ方向の下流側に配設された後半部(72,172,272)とを備え、
前記排風口(70)が、前記回転軸線(X)方向で前記後半部(72,172,272)と重なる位置に設けられたことを特徴とする鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。 - 前記軸流式冷却ファン(7,107,207)は、前記クランク軸(31)または同クランク軸(31)と連動して回転する回転部材(41)に取り付けられる取付けボス部(73,74)を備え、同取付けボス部(73,74)を前記後半部(72,172,272)としたことを特徴とする請求項1に記載の鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記クランク軸(31)の同一軸端部(31a)にACG(40)と前記軸流式冷却ファン(7,107,207)が取り付けられるとともに、クランク軸(31)方向において、前記軸流式冷却ファン(7,107,207)が前記ACG(40)と前記ラジエータ(6)との間に配置されたことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記排風口(70)へ向けて冷却風を案内するガイド部材(248)が、前記軸流式冷却ファン(7,107,207)の後半部(72,172,272)において前記ACG(40)と前記羽部(71,171,271)との間に挟持されるようにして設けられたことを特徴とする請求項3に記載の鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記軸流式冷却ファン(7,107,207)は前記羽部(71,171,271)の径方向外縁を連結する円筒部(77,177,277)を備え、前記冷却風の流れ方向において、前記円筒部(77,177,277)の下流端(77a,177a,277a)は、前記羽部(71,171,271)の下流端(71b,171b,271b)よりも上流側に位置することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。
- 車幅方向に指向させたクランク軸(31)を備える内燃機関(3)の車幅方向側方にラジエータ(6)が配置され、
前記クランク軸(31)と連動するとともにクランク軸線(31)と平行な回転軸線(X)を有する軸流式冷却ファン(307)が前記ラジエータ(6)の内方に配置され、
前記ラジエータ(6)を通過した冷却風を排出する排風口(370)が形成されるとともに内部に前記軸流式冷却ファン(307)が配置されるファンケース(30R,8)が、前記冷却風の流れ方向においてラジエータ(6)よりも下流側に設けられた鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置において、
前記軸流式冷却ファン(307)は、複数の羽板(71a)が形成された羽部(71)と、同羽部(71)よりも前記冷却風の流れ方向の下流側に配設される後半部(372)とを備え、
前記排風口(370)が、前記回転軸線(X)に直角な方向で前記後半部(372)と重なる位置に設けられたことを特徴とする鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。 - 前記軸流式冷却ファン(307)は前記羽部(71)の径方向外縁を連結する円筒部(377)を備え、前記羽部(71)よりも前記冷却風の流れ方向における下流側へ延出させた延出部(377b)を前記円筒部(377)に形成し、同延出部(377b)を前記後半部(372)としたことを特徴とする請求項6に記載の鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記クランク軸(31)の同一軸端部(31a)にACG(40)と前記軸流式冷却ファン(307)が取り付けられるとともに、クランク軸(31)方向において、前記軸流式冷却ファン(307)が前記ACG(40)と前記ラジエータ(6)との間に配置され、前記円筒部(377)の前記延出部(377b)の外径は、前記ACG(40)の外径よりも大きく形成されたことを特徴とする請求項7に記載の鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。
- 前記クランク(31)軸方向において、前記排風口(370)と前記軸流式冷却ファン(307)との間に、前記ACG(40)が配置されたことを特徴とする請求項8に記載の鞍乗型車両用内燃機関の冷却装置。
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