JP2016199224A - 鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンユニットおよびエンジンユニットを覆うサイドカバーの車幅方向寸法を増大させることなく、エンジンユニットの冷却効率の向上を図る。【解決手段】内部に燃焼室１３８が形成されたシリンダーブロック１３３を有するエンジンユニット１３が適用された自動二輪車１のエンジンユニット１３の冷却構造であって、シリンダーブロック１３３は、燃焼室１３８の軸線が鉛直方向よりも水平方向に近い前傾となる向きで配置され、シリンダーブロック１３３の熱を外気に放出する棒状の熱交換部材３０を有し、棒状の熱交換部材３０の一部はシリンダーブロック１３３の外周面に接触するように取り付けられ、他の一部はシリンダーブロック１３３の上端よりも上方に突出している。【選択図】図２

Description

本発明は、鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造に関する。特には、鞍乗型車両の内燃機関のシリンダーブロックを冷却するための冷却構造に関する。

自動二輪車などの鞍乗型車両には、駆動力源として、オーバーヘッドバルブ方式で空冷式のエンジン（内燃機関）が適用されるものがある。このようなエンジンは、内部に燃焼室が形成されたシリンダーブロックと、吸気バルブや排気バルブが設けられるシリンダーヘッドとを有し、シリンダーヘッドがシリンダーブロックの一側（ピストンの上死点側の一側）を覆うように設けられる。そして、自動二輪車には、このようなエンジンが、シリンダーブロックの燃焼室の軸線が鉛直方向よりも水平方向に対して平行に近い前傾方向となる向きで配置されるものがある。このような構成では、シリンダーブロックの前側にシリンダーヘッドが位置することになる。このため、走行時においては、走行風は、シリンダーヘッドやシリンダーヘッドを覆うシリンダーヘッドカバーには当たりやすいが、シリンダーブロックには当たりにくい。したがって、このような構成では、シリンダーブロックを十分に冷却できないことがある。

特許文献１には、このようなエンジンが適用された自動二輪車において、エンジンの冷却能力の向上を図るため、シリンダーブロックから車幅方向に延出するヒートパイプを設け、このヒートパイプの先端に放熱フィンを設ける、という構成が開示されている。しかしながら、このような構成では、エンジンの車幅方向寸法が増加する。このため、搭乗者が着座するシートの下方にエンジンが設けられる場合には、搭乗者が脚を載せるスペースが小さくなり、快適性が低下する。

実開昭５９−１２１４６６号公報

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、前述のようなエンジンを有する自動二輪車において、エンジンおよびエンジンを覆うカバーの車幅方向寸法を増大させることなく、冷却能力の向上を図ることができるエンジンの冷却構造を提供することである。

前記課題を解決するため、本発明は、内部に燃焼室が形成されたシリンダーブロックを有する内燃機関が適用された自動二輪車の内燃機関の冷却構造であって、前記シリンダーブロックは、前記燃焼室の軸線が水平方向かまたは鉛直方向よりも水平方向に近い前傾となる向きで配置され、前記シリンダーブロックの熱を外気に放出する棒状の熱交換部材を有し、前記熱交換部材の一部は前記シリンダーブロックの側面に接触しており、他の一部は前記シリンダーブロックの上端よりも上方に突出していることを特徴とする。

前記熱交換部材は、内部に空間が形成されるとともに前記空間に冷媒が封入されているヒートパイプである構成が適用できる。

前記熱交換部材は略「Ｕ」字形状を有しており、前記熱交換部材の中間部は、前記シリンダーブロックの下面および車幅方向の側面に接しており、前記熱交換部材の両端部は、前記シリンダーブロックの上端よりも上方に突出している構成が適用できる。

前記シリンダーブロックは、前記燃焼室の軸線方向に直角な板状で外側に向かって延出する複数の放熱フィンを有し、前記熱交換部材は、前記複数の放熱フィンどうしの間に取り付けられる構成が適用できる。

燃焼用の空気が通過する吸気経路は、前記シリンダーブロックの上方に設けられ、前記熱交換部材の一部は、側面視において前記吸気経路と重畳する構成が適用できる。

本発明によれば、熱交換部材の上部がシリンダーブロックの上端よりも上側に突出する構成であるから、走行風が熱交換部材の上部に当たりやすくなり、シリンダーブロックの冷却能力の向上を図ることができる。また、熱交換部材の上部が上方に向かって突出する構成であるから、エンジンの車幅方向寸法が大きくならない。したがって、エンジンおよびエンジンを覆うカバーの車幅方向寸法を増大させることなく、冷却能力の向上を図ることができる。

図１は、本発明の実施形態にかかる冷却構造が適用される自動二輪車の構成を模式的に示す右側面図である。 図２は、冷却構造を模式的に示す右側面図である。 図３は、冷却構造を模式的に示す前面図である。 図４は、棒状の熱交換部材の配置構造の変形例を模式的に示す図である。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、鞍乗型車両として、アンダーボーンタイプの車体フレームを有する自動二輪車を示す。以下の説明においては、本実施形態に係る鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造を、「冷却構造」と略して記すことがある。また、自動二輪車の各向きは、自動二輪車に搭乗する運転者の向きを基準とする。各図においては、必要に応じて、自動二輪車の前方を矢印Ｆｒで、後方を矢印Ｒｒで、上方を矢印Ｔｐで、下方を矢印Ｄｎで、右方を矢印Ｒで、左方を矢印Ｌで示す。

まず、本発明の実施形態に係る冷却構造が適用された自動二輪車１（鞍乗型車両）の全体的な構成例について、図１を参照して説明する。図１は、自動二輪車１の構成例を模式的に示す右側面図である。本実施形態では、アンダーボーンタイプの車体フレームを有する自動二輪車を例に示す。

アンダーボーンタイプの車体フレーム１１は、ステアリングヘッドパイプ１１１と、メインフレーム１１２と、左右一対のリヤフレーム１１３とを含んで構成される。ステアリングヘッドパイプ１１１は、後傾する管状に形成される。メインフレーム１１２は、ステアリングヘッドパイプ１１１の後部から後方斜め下に向かって延伸する棒状に形成される。左右一対のリヤフレーム１１３は、メインフレーム１１２の後部から後方斜め上方に向かって延伸する棒状に形成され、左右方向に所定の距離をおいて互いに離間する。ステアリングヘッドパイプ１１１と、メインフレーム１１２と、リヤフレーム１１３は、それぞれ鉄系材料またはアルミニウム合金などにより形成され、溶接などによって一体に接合される。

車体フレーム１１の前側には、ステアリングシャフト１２２と、左右一対のフロントフォーク１２３と、前輪１２１と、ハンドルユニット１２４とが配置される。ステアリングシャフト１２２は、車体フレーム１１のステアリングヘッドパイプ１１１に回転可能に支持される。左右一対のフロントフォーク１２３は、その上部がステアリングシャフト１２２に結合されており、ステアリングシャフト１２２と一体に回転する。前輪１２１は、左右一対のフロントフォーク１２３の下端部に、回転可能に支持される。左右一対のフロントフォーク１２３には、前輪１２１の上部を覆うフロントフェンダ１５１と、前輪１２１のブレーキキャリパー１２５が取り付けられる。ハンドルユニット１２４は、ステアリングシャフト１２２の上端部に設けられ、ステアリングシャフト１２２と一体に回転する。ハンドルユニット１２４は、ハンドルカバー１２７と、左右のハンドルグリップ１２６とを有する。ハンドルグリップ１２６は、ハンドルカバー１２７から左右に突出するように設けられる。ハンドルカバー１２７の上部にはメータユニット（図略）が設けられる。メータユニットには、スピードメータなどの計器類が設けられる。さらに、ハンドルカバー１２７の前部にはヘッドライト１７４が設けられる。このほか、ハンドルカバー１２７には、灯火類を操作するためのスイッチ類などが設けられる。

車体フレーム１１の後部には、左右一対のスイングアーム１４２と後輪１４１とが設けられる。左右一対のスイングアーム１４２の前端部は、メインフレーム１１２の後端部またはその近傍に、上下方向に揺動可能に連結される。スイングアーム１４２の後端部には、後輪１４１が回転可能に支持される。後輪１４１には、ドリブンチェーンスプロケット（図においては隠れて見えない）が一体に回転するように設けられる。後輪１４１のドリブンチェーンスプロケットとエンジンユニット１３（後述）のドライブチェーンスプロケットとには、ドライブチェーンが巻き掛けられており、エンジンユニット１３からの動力は、ドライブチェーンを介して後輪１４１に伝達される。なお、ドライブチェーンは、スイングアーム１４２に取り付けられたチェーンケースに収容される。また、左右一対のスイングアーム１４２のそれぞれと、左右一対のリヤフレーム１１３のそれぞれとの間には、ショックアブソーバ１４４が設けられる。後輪１４１から車体フレーム１１に伝達する振動や衝撃は、ショックアブソーバ１４４により緩和や吸収される。後輪１４１の上方には、リヤフェンダ１５２が設けられる。また、リヤフレーム１１３の上側には、搭乗者（運転者）が着座するシート１５３が設けられる。シート１５３の下側には、燃料タンクや収納ボックスが設けられる（いずれも図略）。

自動二輪車１の駆動力源であるエンジンユニット１３（内燃機関）は、メインフレーム１１２の下側であって、シート１５３の前側斜め下の位置に配置される。そして、エンジンユニット１３は、メインフレーム１１２に設けられるブラケットなどを介して、メインフレーム１１２に固定される。

エンジンユニット１３は、クランクケースアセンブリ１３２と、シリンダーブロック１３３と、シリンダーヘッド１３４と、シリンダーヘッドカバー１３５とを有する。

クランクケースアセンブリ１３２の内部には、前寄りにクランク室が形成され、後寄りにミッション室が形成される。クランク室にはクランクシャフトが回転可能に収容される。ミッション室の内部には、カウンターシャフトとドリブンシャフトとが回転可能に配置されるとともに、変速機が設けられる。ドリブンシャフトの端部は、クランクケースアセンブリ１３２の左外側に突出している。そして、ドリブンシャフトの端部にはドライブチェーンスプロケットが一体に回転するように設けられる。このほか、クランクケースアセンブリ１３２の車幅方向の左側には、エンジンユニット１３を始動させる始動装置と発電機であるマグネトが設けられ、車幅方向の右側には、回転動力の伝達を断続するクラッチが設けられる。

シリンダーブロック１３３の内部には、燃焼室１３８が形成され、燃焼室１３８にはピストンが往復動可能に配置される。シリンダーヘッド１３４は、シリンダーブロック１３３の燃焼室１３８の軸線方向（ピストンの往復動の方向）の一側を覆うように設けられる。シリンダーヘッド１３４には、燃焼室１３８とシリンダーヘッド１３４の外部とを連通するインテークポート１３６とエグゾーストポート１３７とが設けられる。また、シリンダーヘッド１３４には、燃焼室１３８とインテークポート１３６との通路を開閉する吸気バルブと、燃焼室１３８とエグゾーストポート１３７との通路を開閉する排気バルブと、これらの吸気バルブと排気バルブを駆動する駆動機構が設けられる。シリンダーヘッドカバー１３５は、シリンダーヘッド１３４に取り付けられる部材であり、シリンダーヘッド１３４に設けられる吸気バルブや排気バルブやこれらの駆動機構を覆う。

そして、エンジンユニット１３は、シリンダーブロック１３３の燃焼室１３８の軸線の方向（ピストンの往復動の方向）が、水平方向か、または、鉛直方向よりも水平方向に近い角度で前傾する姿勢で、メインフレーム１１２の下側に配置される。また、エンジンユニット１３は、シート１５３の前側下方に配置される。このような構成では、クランクケースアセンブリ１３２が最も後側に位置し、シリンダーブロック１３３がクランクケースアセンブリ１３２の前側に位置し、シリンダーヘッド１３４がシリンダーブロック１３３の前側に位置する。さらに、シリンダーヘッド１３４の前側にシリンダーヘッドカバー１３５が取付けられる。このように、シリンダーブロック１３３の前側に、シリンダーヘッド１３４およびシリンダーヘッドカバー１３５が位置する。このため、前面視において、シリンダーブロック１３３は、シリンダーヘッド１３４やシリンダーヘッドカバー１３５に隠れて見えない。

エンジンユニット１３の前側上方であってメインフレーム１１２の下側には、エアクリーナー１７５が配置される。エアクリーナー１７５は、エンジンユニット１３（内燃機関）の燃焼用の空気を外部から取り入れ、不純物（塵埃など）を濾過して清浄する。エアクリーナー１７５とエンジンユニット１３のシリンダーヘッド１３４のインテークポート１３６とは、管状の吸気経路１６１とによって接続されている。吸気経路１６１の中間には、燃焼用の空気の通過量を制御するスロットルボディ１７１が設けられる。また、エンジンユニット１３のシリンダーヘッド１３４のエグゾーストポート１３７には、排気管１７２の前端が連結され、排気管１７２の後端には消音器１７３が取り付けられる。

このほか、自動二輪車１は、車体カバーを有する。車体カバーは、合成樹脂材料により形成される部材であり、車体フレーム１１を覆い、自動二輪車１の外観の意匠を構成する。車体カバーには、フロントカバー１５５と、レッグシールド１５６と、サイドカバー１５４とが含まれる。フロントカバー１５５は、ステアリングヘッドパイプ１１１と、フロントフォーク１２３の上部との前側を覆うように設けられる。レッグシールド１５６は、フロントカバー１５５とステアリングヘッドパイプ１１１の後側に設けられる。フロントカバー１５５およびレッグシールド１５６は、シート１５３に着座する搭乗者（運転者）の下半身を保護できるように、車幅方向（左右方向）にある程度の幅を有する。サイドカバー１５４は、レッグシールド１５６からシート１５３の下側にかけて、メインフレーム１１２およびリヤフレーム１１３を覆うように設けられる。さらに、エアクリーナー１７５および吸気経路１６１も、サイドカバー１５４に覆われる。

特に、サイドカバー１５４のうちの前寄りの部分は、前後方向に直角な面で切断した場合の断面形状が略逆「Ｕ」字形状を有している。そして、この部分は、メインフレーム１１２と、エンジンユニット１３のシリンダーブロック１３３とシリンダーヘッド１３４とシリンダーヘッドカバー１３５とを覆う。なお、メインフレーム１１２は、後下がりに傾斜しており、サイドカバー１５４のメインフレーム１１２を覆う部分の上部の内周面は、メインフレーム１１２に沿うように、後下がりに傾斜する。

次に、本発明の実施形態に係る冷却構造について、図２と図３を参照して説明する。図２は、冷却構造の構成を模式的に示す図であり、エンジンユニット１３のシリンダーブロック１３３およびシリンダーヘッド１３４の近傍の構成例を模式的に示す右側面図である。図３は、エンジンユニット１３のシリンダーブロック１３３およびシリンダーヘッド１３４の近傍の構成例を模式的に示す前面図である。

図２に示すように、シリンダーブロック１３３の前側にシリンダーヘッド１３４およびシリンダーヘッドカバー１３５が位置している。このため、図３に示すように、前方から見ると、シリンダーブロック１３３はシリンダーヘッドカバー１３５に隠れて見えない。このような構成であると、走行風は、シリンダーヘッドカバー１３５の前面に直接的にあたることになり、シリンダーブロック１３３の外周面には直接的には当たらない。すなわち、例えばシリンダーブロック１３３が、燃焼室１３８の軸線が鉛直方向に平行または平行に近いと、前方から見て、シリンダーブロック１３３の外周面が見えることになる。このため、このような構成であると、前方からの走行風は、シリンダーブロック１３３の外周面に直接的にあたることになる。したがって、このような構成では、走行風によってシリンダーブロック１３３を冷却しやすい。これに対して、本発明の実施形態のエンジンユニット１３の配置構造では、前述の配置構造に比較すると、エンジンユニット１３のシリンダーブロック１３３が走行風によって冷却されにくい。

そこで、本実施形態の冷却構造では、棒状の熱交換部材３０を用いることにより、シリンダーブロック１３３の冷却効率の向上（シリンダーブロック１３３から外気に放出される熱量の増加）を図る。本発明の実施形態では、棒状の熱交換部材３０は、シリンダーブロック１３３の熱を外気に放出する機能を有する。本実施形態では、図２に示すように、複数の棒状の熱交換部材３０が、燃焼室１３８の軸線方向に所定の間隔で並べて取り付けられる。また、図３に示すように、複数の棒状の熱交換部材３０は、シリンダーブロック１３３の車幅方向の両方の外側に取り付けられる。なお、棒状の熱交換部材３０は、シリンダーブロック１３３とは別部材であり、シリンダーブロック１３３に取り付けられる。そして、図２に示すように、複数の棒状の熱交換部材３０のそれぞれの一部（本実施形態では下部）は、シリンダーブロック１３３の外周面（ここでは、車幅方向外側の面）に接触している。また、それぞれの他の一部（本実施形態では上部）は、シリンダーヘッド１３４およびシリンダーヘッドカバー１３５の上端よりも上方に突出している。説明の便宜上、熱交換部材３０のうちのシリンダーブロック１３３の外周面に接触している一部を「接触部３０１」と称し、シリンダーブロック１３３から上方に突出している他の一部を「突出部３０２」と称する。

このような構成であると、シリンダーブロック１３３から熱交換部材３０を介して外気に至る熱伝導の経路が構成される。このため、シリンダーブロック１３３の熱は、外周面に接触している接触部３０１から熱交換部材３０に伝導し、さらに熱交換部材３０を接触部３０１から突出部３０２に伝導し、突出部３０２から外気中に放出される。そして、図３に示すように、熱交換部材３０の突出部３０２は、前面視で、シリンダーヘッド１３４およびシリンダーヘッドカバー１３５に隠れることなく見える。このため、前方からの走行風は、熱交換部材３０の突出部３０２に直接当たることになるから、シリンダーブロック１３３の冷却効率の向上を図ることができる。

なお、棒状の熱交換部材３０は、直線状であってもよく、屈曲や湾曲していてもよい。棒状の熱交換部材３０が屈曲や湾曲する構成であると、接触部３０１においてはシリンダーブロック１３３の外周面との接触面積が増加してシリンダーブロック１３３から伝導する熱量が多くなる。また、突出部３０２においては、外気と接触する表面積が大きくなり、外気に放出する熱量を増加させることができる。また、複数の棒状の熱交換部材３０の突出部３０２が前面視において重畳しないように、互いに車幅方向にずれている構成であってもよい。このような構成であれば、複数の棒状の熱交換部材３０のそれぞれに走行風が当たりやすくなるから、冷却効率の向上を図ることができる。

また、サイドカバー１５４の内周面の上部は、メインフレーム１１２に沿うように、後下がりに傾斜する。すなわち、サイドカバー１５４の内周面は、前方から後方に向かうにしたがって、エンジンユニット１３に接近する。このような構成であると、サイドカバー１５４の内側に入り込んだ走行風は、サイドカバー１５４の内周面によって、シリンダーブロック１３３の上側に接近するように集められる。そして、複数の棒状の熱交換部材３０は、シリンダーブロック１３３の上端よりも上方に突出しているから、サイドカバー１５４により集められた走行風は、熱交換部材３０の突出部３０２の周囲を通過する。したがって、このような構成によれば、突出部３０２の周囲を流れる走行風の風量が多くなるから、冷却効率の向上を図ることができる。この場合、図２に示すように、複数の熱交換部材３０の突出部３０２は、側面視においてメインフレーム１１２に重畳する位置にまで突出していてもよい。このような構成によれば、走行風の風量の多い位置（風速の大きい位置）に熱交換部材３０の上端部が配置されるから、冷却効率のさらなる向上を図ることができる。

また、本発明の実施形態によれば、エンジンユニット１３の車幅方向寸法を大きくすることなく、シリンダーブロック１３３の冷却効率の向上を図ることができる。そして、このような構成によれば、乗車時の快適性の維持を図ることができる。すなわち、シリンダーブロック１３３は、搭乗者（運転者）が着座するシート１５３の前側下方に位置しており、エンジンユニット１３の車幅方向外側が、搭乗者（運転者）が脚を載せる脚載せ部となる。このため、サイドカバー１５４のシリンダーブロック１３３を覆う部分の車幅方向寸法が大きくなると、脚載せ部を小さくしたり、脚載せ部を車幅方向外側に移動させたりしなければならなくなり、快適性が低下する。これに対して本発明の実施形態では、棒状の熱交換部材３０は、シリンダーブロック１３３の上端よりも上方に突出しており、車幅方向外側には突出しない構成である。このため、サイドカバー１５４のシリンダーブロック１３３を覆う部分の車幅方向寸法を大きくしなくてもよい。したがって、脚載せ部を小さくしたり、車幅方向外側に移動させたりしなくてもよいから、快適性の維持を図ることができる。

棒状の熱交換部材３０には、例えばヒートパイプが適用できる。ヒートパイプは、内部に空間が形成される筒状の構成を有し、その内周面には毛細管構造を有する還流用のウィックが設けられるとともに、流体状の冷媒（作動液）が封入されている。ヒートパイプは、長手方向に温度差が生じると、封入されている冷媒は、高温部の内壁面で熱を吸収して蒸発し、内部空間を通じて低温部に移動する。低温部に移動した冷媒は、冷却されて液体に戻り、還流用のウィックに吸収されて高温部に移動する。このような動作により、ヒートパイプは高温部から低温部に熱を移動させる。本実施形態では、シリンダーブロック１３３の外周面に接合される接触部３０１が高温部となり、突出部３０２が低温部となる。このため、シリンダーブロック１３３の熱を外気に放出できる。

そして、棒状の熱交換部材３０にヒートパイプが適用される構成であると、冷却効率のさらなる向上を図ることができる。すなわち、本実施形態では、棒状の熱交換部材３０であるヒートパイプが、上下方向に延伸するように設けられる。このため、ヒートパイプの下部（シリンダーブロック１３３の外周面に接触している接触部３０１）で加熱されて気化した冷媒は、温度上昇によって密度が低くなって上昇して突出部３０２に至り、突出部３０２で冷却されて液体に戻り重力によって接触部３０１に流下する。このように、本実施形態によれば、接触部３０１と突出部３０２との間の熱移動に重力も作用するため、ヒートパイプ（棒状の熱交換部材３０）の軸線が水平である場合に比較して、冷却効率の向上を図ることができる。

なお、棒状の熱交換部材３０は、ヒートパイプに限定されるものではない。例えば、棒状の熱交換部材３０には、シリンダーブロック１３３よりも熱伝導率の高い材料からなる部材が適用できる。例えば、シリンダーブロックが鉄系（鋼）の材料により形成される構成であれば、棒状の熱交換部材３０は、アルミや銅などにより形成される構成が適用できる。このように、棒状の熱交換部材３０が、シリンダーブロック１３３とは別部材であり、シリンダーブロック１３３よりも熱伝導率が高い材料により形成される構成であれば、シリンダーブロック１３３の熱を外気に放出しやすくなる。したがって、冷却効率の向上を図ることができる。

また、図２に示すように、シリンダーブロック１３３には、複数の放熱フィン１３９が設けられる。これらの放熱フィン１３９は、燃焼室１３８の軸線方向に直角に延伸する板状の構成を有し、シリンダーブロック１３３の外周面から外側に向かって延出する。また、これら複数の放熱フィン１３９は、燃焼室１３８の軸線方向に所定のピッチで設けられる。そして、棒状の熱交換部材３０の接触部３０１は、放熱フィン１３９どうしの間に、シリンダーブロック１３３の外周面および放熱フィン１３９の表面に接触するように配置される。特に、各々の棒状の熱交換部材３０は、隣り合う放熱フィン１３９の両方の表面に接触するように配置される構成であることが好ましい。このような構成によれば、シリンダーブロック１３３の熱は、放熱フィン１３９からも棒状の熱交換部材３０の接触部に伝達する。このため、シリンダーブロック１３３から伝達される熱量を多くして、冷却効率の向上を図ることができる。

このほか、シリンダーブロック１３３の外周面に複数の溝が設けられ、これら複数の溝のそれぞれに棒状の熱交換部材３０の接触部３０１が嵌め込まれる構成であってもよい。この場合、複数の溝は、燃焼室１３８の軸線方向に直角な方向に延伸するように形成される構成が適用できる。このような構成であっても、棒状の熱交換部材３０とシリンダーブロック１３３の外周面との接触面積を大きくすることができるから、シリンダーブロック１３３から棒状の熱交換部材３０に伝導する熱量を多くできる。

なお、棒状の熱交換部材３０の断面形状は、特に限定されない。前述のように放熱フィン１３９どうしの間に配置される構成や、溝に嵌め込まれる構成であれば、放熱フィン１３９どうしの間の形状と同じ断面形状や、溝と同じ断面形状が適用できる。これらのような構成によれば、棒状の熱交換部材３０の接触部３０１とシリンダーブロック１３３の外周面（放熱フィン１３９を含む）との接触面積を大きくできる。ただし、棒状の熱交換部材３０の断面形状は、円形や、四角形などの多角形であってもよい。また、棒状の熱交換部材３０の断面形状は、全長にわたって同じでなくてもよい。例えば、接触部３０１の断面形状を、シリンダーブロック１３３の外周面および放熱フィン１３９の外周面に沿った形状とし、突出部３０２の断面形状を前後方向に長いフィン状（すなわち板状）の形状としてもよい。このような構成によれば、接触部３０１においては、シリンダーブロック１３３の外周面などとの接触面積を増加させることができ、突出部３０２においては外気に接する部分の面積を大きくすることができる。このような構成によれば、冷却効率の向上を図ることができる。

ここで、棒状の熱交換部材３０と吸気経路１６１との位置関係について説明する。図２や図３に示すように、シリンダーヘッド１３４には、上面側にインテークポート１３６が設けられ、下面側にエグゾーストポート１３７が設けられる。そして、インテークポート１３６には、吸気経路１６１の一端が接続される。このように、本実施形態では、吸気経路１６１は、シリンダーブロック１３３およびシリンダーヘッド１３４の上方に配置される。そして、複数のうちの少なくとも一部の棒状の熱交換部材３０は、側面視において、突出部３０２の少なくとも一部が吸気経路１６１に重畳する。このように、棒状の熱交換部材３０を、側面視において吸気経路１６１と重畳するように配置することによって、冷却能力の向上を図ることができる。すなわち、吸気経路１６１は、シリンダーブロック１３３やシリンダーヘッド１３４やシリンダーヘッドカバー１３５よりも車幅方向寸法が小さい。このため、吸気経路１６１の車幅方向の両側には、空間が形成される。そこで、棒状の熱交換部材３０の突出部３０２を屈曲や湾曲させ、この吸気経路１６１の側方の空間に配置することにより、棒状の熱交換部材３０の突出部３０２を配置するスペースを別に設けることなく、突出部３０２の長さを長くできる。このため、冷却能力の向上を図ることができる。また、このような構成によれば、吸気経路１６１の側方の空間の有効利用を図ることができる。

さらに、走行風は、吸気経路１６１が配置されることによって走行風が通過する経路の断面積が小さくなっているから、吸気経路１６１の車幅方向外側を通過する走行風の速度が速くなり、かつ、風量が増加する。このため、棒状の熱交換部材３０の突出部３０２を、側面視において吸気経路１６１に重畳する位置に配置することにより、冷却効率の向上を図ることができる。

例えば、図２に示すように、複数の棒状の熱交換部材３０のうち、最も前側に位置する一本の棒状の熱交換部材３０は、シリンダーブロック１３３から上方に向かって突出し、その上側において前方に向かって屈曲し、側面視において吸気経路１６１に重畳する位置に達する。そして、その位置において上方に向かって屈曲し、側面視においてメインフレーム１１２に重畳する位置に達する。このように、棒状の熱交換部材３０の突出部３０２を屈曲や湾曲させることにより、突出部３０２の長さを長くして冷却効率の向上を図ることができる。それとともに、突出部３０２を、側面視において吸気経路１６１に重畳する位置に配置することにより、吸気経路１６１の車幅方向外側のスペースの有効利用を図りつつ、冷却効率の向上を図ることができる。

次に、棒状の熱交換部材３０の配置構成の変形例について説明する。図４は、熱交換部材３０の配置構成の変形例を模式的に示す図であり、シリンダーブロック１３３を燃焼室１３８の軸線方向に直角な方向で切断した断面図である。図４に示すように、棒状の熱交換部材３０は、全体として略「Ｕ」字形状に形成される。そして、「Ｕ」字の左右二本の縦棒の下部に相当する部分が、シリンダーブロック１３３の車幅方向外側に接触し、「Ｕ」字の底部に相当する部分が、シリンダーブロック１３３の下面に接触する。これらの部分が、接触部３０１となる。一方、「Ｕ」字の左右二本の縦棒の上部に相当する部分は、シリンダーブロック１３３の上面から上方に向かって突出しており、これらの部分が突出部３０２となる。すなわち、棒状の熱交換部材３０の中間部が接触部３０１となり、両端部が突出部３０２となる。

このように、棒状の熱交換部材３０が略「Ｕ」字形状に形成される構成であると、中間部である接触部３０１の長さを長くしてシリンダーブロック１３３との接触面積を大きくできる。したがって、シリンダーブロック１３３から伝導される熱量を多くできるから、冷却効率の向上を図ることができる。また、このような構成では、棒状の熱交換部材３０は、シリンダーブロック１３３の車幅方向外側や下方には突出しないから、棒状の熱交換部材３０が、シリンダーブロック１３３の車幅方向外側や下側における機器等のレイアウトに影響しない。すなわち、シリンダーブロック１３３の車幅方向外側や下方における機器等のレイアウトが、棒状の熱交換部材３０によって制限されることがない。

なお、この変形例では、一本の棒状の熱交換部材３０が、略「Ｕ」字形状に形成される構成であってもよく、複数の棒状の熱交換部材を略「Ｕ」字形状に組み合わせる構成であってもよい。例えば、前面視において略「Ｌ」字形状や「Ｊ」字形状に形成される二本の棒状の熱交換部材３０を組み合わせることによって、棒状の熱交換部材３０を略「Ｕ」字形状に形成する構成が適用できる。要は、単数または複数の棒状の熱交換部材３０が、全体として略「Ｕ」字形状に形成される構成であればよい。そして、略「Ｕ」字形状に形成された状態で、中間部が接触部３０１となってシリンダーブロック１３３の車幅方向の側面および下面に接し、両端部が突出部３０２となって上方に向かって突出する構成であればよい。

以上、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明したが、前記実施形態は、本発明の実施にあたっての具体例を示したに過ぎない。本発明の技術的範囲は、前記実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、前記実施形態においては、本発明の冷却構造がアンダーボーンタイプの自動二輪車に適用される例を示したが、本発明の冷却構造が適用される自動二輪車の種類は限定されない。本発明の冷却構造は、オンロードタイプの自動二輪車、オフロードタイプの自動二輪車、スクーター型の自動二輪車など、各種自動二輪車（原動機付き自転車を含む）に適用できる。また、自動二輪車のほか、たとえば不整地走行用の三輪車や四輪車など、鞍乗型の車両であれば適用できる。要は、シリンダーブロックの前側にシリンダーヘッドが位置し、シリンダーブロックを覆うようにサイドカバー（車体カバー）が設けられる構成であれば、種類を問わずに適用できる。

本発明は、鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造に有効な技術である。そして、本発明によれば、エンジンおよびエンジンを覆うカバーの車幅方向寸法を増大させることなく、エンジンの冷却能力の向上を図ることができる。

１：自動二輪車、１１：車体フレーム、１１１：ステアリングヘッドパイプ、１１２：メインフレーム、１１３：リヤフレーム、１２１：前輪、１２２：ステアリングシャフト、１２３：フロントフォーク、１２４：ハンドルユニット、１２５：ブレーキキャリパー、１２６：ハンドルグリップ、１２７：ハンドルカバー、１３：エンジンユニット、１３２：クランクケースアセンブリ、１３３：シリンダーブロック、１３４：シリンダーヘッド、１３５：シリンダーヘッドカバー、１３６：インテークポート、１３７：エグゾーストポート、１３８：燃焼室、１３９：放熱フィン、１４１：後輪、１４２：スイングアーム、１４４：ショックアブソーバ、１５１：フロントフェンダ、１５２：リヤフェンダ、１５３：シート、１５４：サイドカバー、１５５：フロントカバー、１５６：レッグシールド、１６１：吸気経路、１７１：スロットルボディ、１７２：排気管、１７３：消音器、１７４：ヘッドライト、１７５：エアクリーナー、３０：熱交換部材、３０１：接触部、３０２：突出部

Claims (5)

1. 内部に燃焼室が形成されたシリンダーブロックを有する内燃機関が適用された鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造であって、
   前記シリンダーブロックは、前記燃焼室の軸線が水平方向かまたは鉛直方向よりも水平方向に近い前傾となる向きで配置され、
   前記シリンダーブロックの熱を外気に放出する棒状の熱交換部材を有し、
   前記熱交換部材の一部は前記シリンダーブロックの側面に接触しており、他の一部は前記シリンダーブロックの上端よりも上方に突出していることを特徴とする鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造。
2. 前記熱交換部材は、内部に空間が形成されるとともに前記空間に冷媒が封入されているヒートパイプであることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造。
3. 前記熱交換部材は略「Ｕ」字形状を有しており、
   前記熱交換部材の中間部は、前記シリンダーブロックの下面および車幅方向の側面に接しており、
   前記熱交換部材の両端部は、前記シリンダーブロックの上端よりも上方に突出していることを特徴とする請求項１または２に記載の鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造。
4. 前記シリンダーブロックは、前記燃焼室の軸線方向に直角な板状で外側に向かって延出する複数の放熱フィンを有し、
   前記熱交換部材は、前記複数の放熱フィンどうしの間に取り付けられること特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造。
5. 燃焼用の空気が通過する吸気経路は、前記シリンダーブロックの上方に設けられ、
   前記熱交換部材の一部は、側面視において前記吸気経路と重畳することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の鞍乗型車両の内燃機関の冷却構造。

Images