JP2019105238A - エンジン - Google Patents
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Abstract
【課題】強制空冷式のエンジンにおいて、シリンダヘッドの合面の冷却効率を高めることで、コストの増大を抑えながらガスケットの耐久性を向上させる。【解決手段】シリンダヘッド(11)は、ガスケット(25)を介してヘッドカバー(10)に取り付けられる合面(26)を含む。合面(26)は、排気ポート(36)からヘッドカバー(10)側に離間している。シュラウド(33)は、開口(51)と、合面導風通路(47)と、壁部(52)とを含む。開口(51)には、排気管(37)が通される。合面導風通路(47)は、ファン(30)によって取り込まれた外気の一部を案内することで合面(26)を冷却する。壁部(52)は、開口(51)と合面導風通路(47)との間に配置され、開口(51)の少なくとも一部に隣接し、開口(51)からの外気の排出を抑制する。合面導風通路(47)は、外気の一部を合面(26)と排気ポート(36)との間に導く。【選択図】図10
Description
本発明は、エンジンに関する。
強制空冷式のエンジンは、例えば特許文献1のように、ファンとシュラウドとを含む。ファンは、クランク軸に接続されている。シュラウドは、シリンダ及びシリンダヘッドの周囲を覆う。強制空冷式のエンジンでは、エンジンの駆動力によってファンを回転させることで、外気をシュラウド内に導入してシリンダ及びシリンダヘッドの冷却フィンに当てる。それにより、エンジンの冷却効率が高められる。
シリンダヘッドの合面は、ガスケットを介してヘッドカバーに接続されている。排気ポートからは高温の排気ガスが排出されるため、合面のうち、排気ポートに近接している部分は、高温になりやすい。ガスケットは合面と接触しているため、ガスケットのうち、排気ポートに近接している部分が高温になることで、ガスケットの耐久性が低下する虞がある。耐熱温度の高いガスケットを用いれば、ガスケットの耐久性を向上させることができるが、その場合、コストが増大するという問題がある。
上述のように強制空冷式のエンジンでは、シュラウド内に取り込まれた外気は、シリンダ及びシリンダヘッドに案内される。しかし、シュラウドには、排気管が通される開口が設けられている。そのため、従来の強制空冷式のエンジンでは、ファンによって外気を合面に案内しようとしても、外気がシュラウドの開口から外部へ排出され易い。また、外気は、排気ポート、或いは排気ポートに接続された排気管によって遮られ易い。そのため、合面まで案内される外気の風量が十分ではなく、ガスケットの冷却効率を向上させることは容易ではない。
ファンが取り込む外気の風量を増やせば、シリンダヘッドの合面の冷却効率を間接的に高めることができる。しかし、その場合、ファンの大型化により、ファンのレイアウト性が低下してしまう。或いは、エンジンの駆動力を消費することにより、エンジンの燃費が悪化してしまう。
本発明の課題は、強制空冷式のエンジンにおいて、シリンダヘッドの合面の冷却効率を高めることで、コストの増大を抑えながらガスケットの耐久性を向上させることにある。
一態様に係るエンジンは、クランク軸と、クランクケースと、シリンダと、排気管と、シリンダヘッドと、ヘッドカバーと、ガスケットと、シュラウドと、ファンとを含む。クランクケースは、クランク軸を収容する。シリンダは、クランクケースに接続される。シリンダヘッドは、排気ポートを含み、シリンダに接続される。排気管は、排気ポートに接続される。ヘッドカバーは、シリンダヘッドに取り付けられる。ガスケットは、シリンダヘッドとヘッドカバーとの間に挟まれている。シュラウドは、シリンダヘッドの周囲に配置される。ファンは、クランク軸に接続され、シュラウド内に外気を取り込む。
シリンダヘッドは、ガスケットを介してヘッドカバーが取り付けられる合面を含む。合面は、排気ポートからヘッドカバー側に離間している。シュラウドは、開口と、合面導風通路と、壁部とを含む。開口には、排気管が通される。合面導風通路は、ファンによって取り込まれた外気の一部を合面と排気ポートとの間に導く。壁部は、開口と合面導風通路との間に配置され、開口の少なくとも一部に隣接し、開口からの外気の排出を抑制する。
本態様に係るエンジンでは、合面は、排気ポートからヘッドカバー側に離間しているので、合面と排気ポートとの間に、外気が通るための空間が確保される。そして、合面導風通路が、シュラウド内に取り込まれた外気を合面と排気ポートとの間に導く。そのため、排気ポート、或いは排気管に妨げられずに、外気を合面まで到達させることができる。また、シュラウドの壁部によって、開口からの外気の排出が抑制される。それにより、十分な量の外気を合面まで到達させることができる。以上より、本発明では、シリンダヘッドの合面の冷却効率を高めることができ、それにより、コストの増大を抑えながらガスケットの耐久性を向上させることができる。
エンジンは、シリンダヘッドに支持されるカム軸をさらに含んでもよい。合面において少なくとも排気ポートに最も近い部分は、カム軸の中心線よりもヘッドカバー側に位置してもよい。この場合、合面と排気ポートとの間に大きな空間を確保できる。それにより、より多くの量の外気を合面まで到達させることができる。
シリンダヘッドは、第1側面と、第1側面に接続される第2側面と、を含んでもよい。排気ポートの少なくとも一部は、第1側面と第2側面との間に配置されてもよい。合面導風通路は、第1側面に隣接する空間から、合面と排気ポートとの間の空間を通って、第2側面に隣接する空間に、外気を導いてもよい。この場合、合面導風通路が、第1側面に隣接する空間から、合面と排気ポートとの間の空間を通って外気を案内する。それにより、外気の届き難い第2側面に隣接する空間に十分な量の外気を到達させることができる。
エンジンは、第1側面に取り付けられる点火プラグをさらに含んでもよい。シュラウドは、点火プラグに外気を導くプラグ導風通路をさらに含んでもよい。この場合、第1側面において点火プラグが取り付けられる部分を、プラグ導風通路によって案内される外気で効果的に冷却することができる。
合面導風通路は、第1通路と第2通路とを含んでもよい。第1通路は、第1側面に隣接してもよい。第2通路は、合面と排気ポートとの間に位置してもよい。この場合、外気は、第1通路から第2通路へと流れる。それにより、外気によって合面を効果的に冷却することができる。
第2通路の流路断面積は、第1通路の流路断面積よりも小さくてもよい。この場合、第2通路を流れる外気の流速を増大させることができる。それにより、合面の冷却効率を向上させることができる。
シュラウドは、プラグ導風通路と合面導風通路とを区画するリブを含んでもよい。この場合、合面導風通路は、リブによってプラグ導風通路から区画される。それにより、合面導風通路を介して、より多くの量の外気を合面まで到達させることができる。
リブは、第1リブ部と第2リブ部とを含んでもよい。第1リブ部は、シリンダに隣接してもよい。第2リブ部は、シリンダヘッドに隣接してもよい。第1リブ部と第2リブ部とは、互いに別体であってもよい。この場合、リブを容易に形成することができる。
ヘッドカバーは、樹脂製であってもよい。この場合、重量、或いはコストを低減することができる。また、本態様に係るエンジンでは、冷却効率の向上により合面の最高温度が低くなる。それにより、ヘッドカバーへの熱影響が低減されるので、樹脂製のヘッドカバーを用いることができる。
ガスケットは、アクリル系の成分を持つ合成ゴム製であってもよい。この場合、コストを低減することができる。また、本態様に係るエンジンでは、冷却効率の向上によりガスケットの最高温度が低くなる。それにより、ガスケットへの熱影響が低減されるので、アクリル系の成分を持つ合成ゴム製のガスケットを用いることができる。
シリンダヘッドは、合面と排気ポートとの間に位置する凹部を含んでもよい。合面導風通路は、外気を凹部に導いてもよい。この場合、凹部を利用して、合面導風通路の一部を構成することができる。
シュラウドは、第1部品と第2部品とを含んでもよい。第2部品は、第1部品と別体であり、第1部品に対してクランク軸の軸線方向に配置されてもよい。この場合、合面導風通路を含むシュラウドの形状を容易に形成することができる。
本発明によれば、強制空冷式のエンジンにおいて、シリンダヘッドの合面の冷却効率を高めることで、コストの増大を抑えながらガスケットの耐久性を向上させることができる。
以下、実施形態に係るエンジンについて図面を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る鞍乗型車両1の側面図である。本実施形態に係る鞍乗型車両1は、スクータ型車両である。図1に示すように、鞍乗型車両1は、車両本体2と、ハンドル3と、ステアリング装置4と、前輪5と、シート6と、後輪7と、エンジン8と、を含む。
ハンドル3は、ステアリング装置4を介して、前輪5に連結されている。シート6は、車両本体2に支持されている。シート6の前方且つ下方には、フートボード9が配置されている。フートボード9は、ライダーが足を置くための部分である。フートボード9は、平坦な形状を有する。ただし、フートボード9は、車幅方向における中央部が上方に凸に突出した形状を有してもよい。
エンジン8は、シート6の下方に配置されている。エンジン8は、車両本体2に揺動可能に支持されている。 エンジン8は、所謂、強制空冷式のエンジンである。以下、エンジン8の構造について詳細に説明する。以下のエンジン8の説明において、上下、前後、左右の各方向は、鞍乗型車両1に搭載された状態でのエンジン8の上下、前後、左右の各方向を意味するものとする。
図2は、エンジン8の断面図である。図2に示すように、エンジン8は、ヘッドカバー10と、シリンダヘッド11と、シリンダ12と、ピストン13と、クランクケース14と、クランク軸15とを含む。
シリンダヘッド11内には、カム軸19が配置されている。カム軸19は、シリンダヘッド11に支持されている。カム軸19には、第1カムチェーンスプロケット21が接続されている。シリンダヘッド11には点火プラグ20が取り付けられている。
ヘッドカバー10は、シリンダヘッド11に取り付けられている。ヘッドカバー10は、樹脂製である。ただし、ヘッドカバー10は、他の材料製であってもよい。なお、シリンダヘッド11からヘッドカバー10に向かう方向を「ヘッドカバー10側」と呼ぶものとする。シリンダヘッド11からシリンダ12に向かう方向を「シリンダ12側」と呼ぶものとする。
シリンダヘッド11とヘッドカバー10との間には、ガスケット25が配置されている。シリンダヘッド11は、ガスケット25を介してヘッドカバー10が取り付けられる合面26を含む。ガスケット25は、シリンダヘッド11とヘッドカバー10との間に挟まれている。ガスケット25は、アクリル系の成分を持つ合成ゴム製である。アクリル系の成分には、例えばアクリル酸エステルがある。ただし、ガスケット25は、他の樹脂製であってもよい。
シリンダヘッド11は、シリンダ12に接続されている。シリンダ12は、複数の冷却フィン28を含む。シリンダヘッド11は、複数の冷却フィン27(図7参照)を含む。シリンダ12は、クランクケース14に接続されている。シリンダ12の軸線Ax1は、前後方向に延びている。
なお、本明細書において、「前後方向に延びる」は、前後方向に平行に延びることに限定されない。「前後方向に延びる」とは、水平方向とのなす角度のうち小さい方の角度が45°以下であることをいう。すなわち、「前後方向に延びる」には、水平方向に対して傾斜した方向に延びる場合も含まれる。本明細書において「接続」とは、直接的な接続に限らず、間接的な接続も含む。また、「接続」とは、別体の部材が互いに固定されていることに限らず、一体の部材において複数の部分が連続していることも含む。
ピストン13は、シリンダ12内に配置されている。クランク軸15は、コンロッド16を介して、ピストン13に連結されている。クランク軸15は、クランクケース14に収容されており、クランク軸15の軸線Ax2を中心に回転する。なお、以下の説明において、「クランク軸線方向」とは、クランク軸15の軸線Ax2が延びる方向を意味するものとする。また、「シリンダ軸線方向」とは、シリンダ12の軸線Ax1が延びる方向を意味するものとする。
クランク軸15は、クランクケース14に収容されている。クランク軸15には、コンロッド16が接続されている。クランク軸15は、第1端部151と、中間部152と、第2端部153とを含む。中間部152は、クランク軸線方向において、第1端部151と第2端部153との間に配置されている。
第1端部151には、発電機29と冷却ファン30とが取り付けられている。発電機29は、クランクケース14と冷却ファン30との間に配置される。発電機29は、クランク軸15の回転によって駆動されることで発電を行い、図示しないバッテリを充電する。また、発電機29は、バッテリからの電力によって、エンジン8を始動するスタータモータとして機能する。すなわち、発電機29は、始動兼発電機である。発電機29は、エンジン8の駆動力を補助するアシストモータとして機能してもよい。発電機29は、始動モータとしての機能を有さないものであってもよい。
発電機29は、ロータ31とステータ32とを含む。ロータ31は、第1端部151に固定されており、クランク軸15と共に回転する。ステータ32は、クランクケース14に固定されている。ステータ32は、ステータ32の径方向において、ロータ31と対向している。冷却ファン30は、クランク軸15と同軸に配置されている。冷却ファン30は、遠心方向に風を送り出す遠心ファンである。
中間部152には、第2カムチェーンスプロケット22が接続されている。第1カムチェーンスプロケット21と第2カムチェーンスプロケット22には、カムチェーン23が巻回されている。シリンダヘッド11とシリンダ12とクランクケース14内には、カムチェーン室24が設けられており、カムチェーン23はカムチェーン室24に配置されている。
エンジン8の側方には、トランスミッション17が配置されている。第2端部153は、トランスミッション17に連結されている。詳細には、トランスミッション17は、無段変速式トランスミッションであり、第2端部153は、トランスミッション17の駆動プーリに接続されている。ただし、トランスミッションは、有段式のトランスミッションであってもよい。
エンジン8は、シュラウド33を含む。シュラウド33は、クランクケース14とシリンダ12とシリンダヘッド11とを覆う。シュラウド33は、樹脂製である。ただし、シュラウド33は他の材料製であってもよい。シュラウド33は、冷却ファン30の側方に配置されている。シュラウド33は、通気孔330を含む。通気孔330は、クランク軸線方向において冷却ファン30と重なっている。冷却ファン30が回転することで、通気孔330を通ってシュラウド33内に外気が取り込まれる。
図3は、エンジン8の側面図である。図4は、エンジン8の上面図である。図5は、エンジン8の正面図である。図6は、エンジン8の底面図である。
図3から図6に示すように、シュラウド33は、クランクケース14の側方に配置されている。クランク軸線方向から見て、シュラウド33は、クランクケース14と重なる。シュラウド33は、シリンダヘッド11の周囲に配置されている。シュラウド33は、シリンダヘッド11の左方、右方、上方、及び下方に配置されている。シュラウド33は、クランク軸線方向から見て、シリンダヘッド11と重なる。シュラウド33は、クランク軸15線及びシリンダ軸線Ax1と垂直な方向から見て、シリンダヘッド11と重なる。
図7は、エンジン8の拡大底面図である。なお、図7では、シュラウド33の一部を断面で示している。図7に示すように、シリンダヘッド11は、第1側面111と、第2側面112と、第3側面113とを含む。第1側面111は、一方の側方を向いて配置される。第2側面112は、下方を向いて配置される。第2側面112は、第1側面111に接続されている。第3側面113は、他方の側方を向いて配置される。第3側面113は、第2側面112に接続されている。
本実施形態では、第1側面111は、右方を向いて配置される。第3側面113は、左方を向いて配置される。第1側面111には、点火プラグ20が取り付けられる。図示を省略するが、シリンダヘッド11は、上方を向いて配置される第4側面をさらに含む。
シリンダヘッド11は、排気ポート36を含む。排気ポート36の少なくとも一部は、第1側面111と第2側面112との間に配置されている。排気ポート36は、シリンダヘッド11において第1側面111と第2側面112との間の部分から突出している。排気ポート36は、下方、且つ、側方に向かって突出している。本実施形態では、排気ポート36は、下方、且つ、右方に向かって突出している。ただし、排気ポート36の配置は変更されてもよい。排気ポート36には酸素センサ38が取り付けられている。排気ポート36には、図3及び図5に示す排気管37が接続されている。
図8は、排気ポート36を含むエンジン8の断面図である。シリンダヘッド11の合面26は、排気ポート36からヘッドカバー10側に離間している。第1側面111において合面26は、カム軸19の中心線Ax3よりもヘッドカバー10側に位置する。合面26において少なくとも排気ポート36に最も近い部分260は、カム軸19の中心線Ax3よりもヘッドカバー10側に位置する。
図7に示すように、シリンダヘッド11は、フランジ部41と、第1壁面40aと、第2壁面40bとを含む。フランジ部41は、シリンダヘッド11のヘッドカバー10側の端部に設けられている。合面26は、フランジ部41に設けられている。第1壁面40aは、フランジ部41と第2壁面40bとの間に位置している。フランジ部41は、シリンダ軸線に垂直な方向に、第1壁面40aから突出している。第2壁面40bは、第1壁面40aに対してシリンダ12側に位置している。第2壁面40bには、上述した冷却フィン27が設けられている。
図9は、排気ポート36の周囲の拡大図である。図7、図8、及び9に示すように、シリンダヘッド11は、合面26と排気ポート36との間に位置する凹部39を含む。凹部39は、フランジ部41と排気ポート36との間に配置されている。凹部39は、第1側面111と第2側面112との間の角部に設けられている。
図7及び図9に示すように、排気ポート36は、フランジ部41からシリンダ12側に離れて配置されている。第1壁面40aは、シリンダ軸線方向において、排気ポート36とフランジ部41との間に位置する部分400を含む。凹部39は、第1壁面40aにおいて排気ポート36とフランジ部41との間に位置する部分400と、排気ポート36のヘッドカバー10側の表面360と、フランジ部41のシリンダ12側の表面410とによって構成されている。
詳細には、フランジ部41は、ボス部42を含む。ボス部42は、シリンダ軸線Ax1に垂直な方向に、第1壁面40aから突出している。凹部39は、ボス部42と排気ポート36との間に配置されている。ボス部42には、ヘッドカバー10をシリンダヘッド11に固定するためのボルト43(図5参照)が通される。
図10は、シュラウド33内の導風通路の構造を示す図である。図10では、シュラウド33の一部が省略されている。図10に示すように、シュラウド33は、ファン収容部45と、プラグ導風通路46と、合面導風通路47とを含む。上述した冷却ファン30は、ファン収容部45内に配置される。ファン収容部45は、通気孔330を介して、外部の空間と連通している。
プラグ導風通路46は、ファン収容部45と連通している。プラグ導風通路46は、ファン収容部45から、シリンダ12とシリンダヘッド11との側方を通り、点火プラグ20まで延びている。プラグ導風通路46は、シリンダ12とシリンダヘッド11と点火プラグ20とに隣接している。プラグ導風通路46は、点火プラグ20に外気を導く。それにより、点火プラグ20、及びシリンダヘッド11において点火プラグ20が取り付けられた部分が冷却される。
シュラウド33は、プラグ孔48を含む。プラグ孔48は、シュラウド33において点火プラグ20に対応する部分に配置されている。図3に示すように、プラグ孔48には、点火プラグ20に接続されるプラグコード49が通される。
合面導風通路47は、ファン収容部45と連通している。合面導風通路47は、ファン収容部45から、シリンダ12とシリンダヘッド11との側方を通り、合面26と排気ポート36との間の部分まで延びている。詳細には、合面導風通路47は、ファン収容部45から、シリンダ12とシリンダヘッド11との側方を通り、合面26と排気ポート36との間の凹部39まで延びている。
合面導風通路47は、シリンダ12とシリンダヘッド11とに隣接している。合面導風通路47は、冷却ファン30によって取り込まれた外気の一部を、凹部39に導く。合面導風通路47は、第1側面111に隣接する空間から、凹部39内の空間を通って、第2側面112に隣接する空間に、外気を導く。それにより、外気が合面26まで案内されることで、合面26が冷却される。
シュラウド33は、開口51を含む。開口51は、シュラウド33において排気ポート36に対応する位置に配置されている。図3に示すように、開口51には、排気管37が通される。シュラウド33は、第1部品34と第2部品35とを含む。第1部品34と第2部品35とは、互いに別体である。ただし、第1部品34と第2部品35との一部、又は全てが一体的に形成されてもよい。
図10に示すように、第1部品34は、プラグ孔48を含む。第1部品34は、開口51を含む。開口51は、合面導風通路47の下方に配置される。第1部品34は、第1側面111を覆う。第1部品34は、シリンダ12の周囲の一部、及び、シリンダヘッド11の周囲の一部を覆う。詳細には、第1部品34は、第1側面111の少なくとも一部を覆う。第1部品34は、第2側面112の少なくとも一部を覆う。第1部品34は、第3側面113の少なくとも一部を覆う。第1部品34は、第4側面(図示せず)の少なくとも一部を覆う。
第2部品35は、上述した通気孔330を含む。第2部品35は、クランク軸線方向、及び、冷却ファン30の径方向において冷却ファン30を覆う。第2部品35は、クランクケース14及びシリンダ12の側方に配置される。
図4に示すように、第1部品34は、シリンダカバー341と、クランクケースカバー342とを含む。シリンダカバー341は、シリンダ12の周囲の一部、及び、シリンダヘッド11の周囲の一部を覆う。クランクケースカバー342は、クランクケースに対してクランク軸線方向に配置される。第2部品35は、第1部品34に対してクランク軸線方向に配置される。詳細には、第2部品35は、クランクケースカバー342に対してクランク軸線方向に配置される。
第1部品34は、第1部分34aと第2部分34bとを含む。第1部分34aと第2部分34bとは互いに別体である。第1部品34は、分割線34cで第1部分34aと第2部分34bとに左右に分割されている。ただし、第1部品34は、一体的に形成されてもよい。
図11は、シュラウド33の内部の構造を示す側面図である。図12及び図13は、シュラウド33の内部の構造を示す斜視図である。なお、図11から図13においては、第2部分34bが省略されている。
図11から図13に示すように、シュラウド33は、壁部52を含む。壁部52は、開口51の少なくとも一部に隣接しており、合面導風通路47と開口51との間に配置されている。壁部52は、合面導風通路47に沿って延びている。壁部52は、ファン収容部45から、シリンダ12及びシリンダヘッド11の側方を通り、合面26と排気ポート36との間の位置まで延びている。壁部52によって、開口51からの外気の排出が抑制される。壁部52は、第1部品34に設けられている。図6に示すように、壁部52は、エンジン8の底面視から見て、シリンダヘッド11の冷却フィン27とシュラウド33の内壁との間に設けられている。
シュラウド33は、リブ53を含む。リブ53は、シュラウド33の内面からクランク軸線方向に突出している。リブ53は、プラグ導風通路46と合面導風通路47との間に配置されており、プラグ導風通路46と合面導風通路47とを区画する。リブ53は、ファン収容部45から、シリンダ12及びシリンダヘッド11の側方を通り、プラグ孔48まで延びている。リブ53と壁部52とによって合面導風通路47の一部が構成されている。
リブ53は、第1リブ部54と第2リブ部55とを含む。第1リブ部54は、シリンダ12に隣接している。第2リブ部55は、シリンダヘッド11に隣接している。第1リブ部54は、第2部品35に設けられている。第2リブ部55は、第1部品34に設けられている。従って、第1リブ部54と第2リブ部55とは、互いに別体である。第1リブ部54と第2リブ部55とは、面一に配置されている。
図11から図13に示すように、シュラウド33の端部には、シール溝56が設けられている。図7に示すように、シール溝56には、シール部材57が取り付けられる。シール部材57は例えばゴムなどの樹脂製である。ただし、シール部材57は他の材料製であってもよい。シュラウド33の端部は、シール部材57を介して、シリンダヘッド11のフランジ部41に突き合わせて接続される。
図11から図13に示すように、シュラウド33は、角カバー部58を含む。角カバー部58は、合面26と排気ポート36との間の部分を覆う。角カバー部58は、フランジ部41のボス部42と凹部39とを覆う。角カバー部58は、湾曲部59を含む。湾曲部59は、フランジ部41のボス部42に対応した形状を有している。湾曲部59は、シール部材57を介してボス部42に接続される。
合面導風通路47は、第1通路61と第2通路62とを含む。第1通路61は、第1側面111に隣接している。第1通路61は、壁部52とリブ53とによって構成されている。第2通路62は、合面26と排気ポート36との間に位置する。第2通路62は、凹部39に隣接している。第2通路62は、角カバー部58によって構成される。第2通路62の流路断面積は、第1通路61の流路断面積よりも小さい。第2通路62は、第2側面112に隣接している。図15に示すように、シュラウド33はセンサ孔63を含む。センサ孔63には酸素センサ38が通される。第2通路62は、センサ孔63に連通している。センサ孔63は、第2通路62における空気の流れにおいて、凹部よりも下流に位置している。
図14は、シリンダヘッド11の周囲の拡大側面図である。図15は、シリンダヘッド11の周囲の拡大正面図である。本態様に係るエンジン8では、クランク軸15と共に冷却ファン30が回転することにより、外気が、通気孔330からシュラウド33内に取り込まれる。図10,14,15において矢印A1で示すように、外気の一部は、ファン収容部45からプラグ導風通路46によって点火プラグ20まで案内される。それにより、点火プラグ20、及び、シリンダヘッド11において点火プラグ20の周囲の部分が冷却される。
また、外気の一部は、ファン収容部45から合面導風通路47によって合面26と排気ポート36との間の部分まで案内される。詳細には、矢印A2で示すように、外気は、第1通路61によって案内されることで、シリンダ12の側方を通り、シリンダヘッド11の第1側面111に隣接する空間を流れる。
そして、矢印A3で示すように、外気は、第2通路62によって案内されることで、第1側面111に隣接する空間から、凹部39内の空間を通り、第2側面112に隣接する空間へ流れる。それにより、合面26のうち排気ポート36に近接する部分が冷却される。
本態様に係るエンジン8では、合面26は、排気ポート36からヘッドカバー10側に離間しているので、合面26と排気ポート36との間に、外気が通るための空間が確保される。そして、合面導風通路47が、シュラウド33内に取り込まれた外気を、合面26と排気ポート36との間に導く。そのため、排気ポート36、或いは排気管37に妨げられずに、外気を合面26まで到達させることができる。また、シュラウド33の壁部52によって、開口51からの外気の排出が抑制される。それにより、十分な量の外気を合面26まで到達させることができる。以上より、本発明では、シリンダヘッド11の合面26の冷却効率を高めることができ、それにより、コストの増大を抑えながらガスケット25の耐久性を向上させることができる。
合面26において少なくとも排気ポート36に最も近い部分は、カム軸19の中心線Ax3よりもヘッドカバー10側に位置している。そのため、合面26と排気ポート36との間に大きな空間を確保できる。それにより、より多くの量の外気を合面26まで到達させることができる。
合面導風通路47は、第1側面111に隣接する空間から、合面26と排気ポート36との間の空間を通って、第2側面112に隣接する空間に、外気を導く。そのため、合面導風通路47が、第1側面111に隣接する空間から、合面26と排気ポート36との間の空間を通って外気を案内する。それにより、外気の届き難い第2側面112に隣接する空間に十分な量の外気を到達させることができる。
第2通路62の流路断面積は、第1通路61の流路断面積よりも小さい。そのため、第2通路62を流れる外気の流速を増大させることができる。それにより、合面26の冷却効率を向上させることができる。
合面導風通路47は、リブ53によってプラグ導風通路46から区画されている。それにより、合面導風通路47を介して、より多くの量の外気を合面26まで到達させることができる。
第1リブ部54と第2リブ部55とは互いに別体である。そのため、リブ53を容易に形成することができる。ただし、第1リブ部54と第2リブ部55とは一体的に形成されてもよい。
ヘッドカバー10は、樹脂製である。それにより、コストを低減することができる。また、本実施形態に係るエンジン8では、冷却効率の向上により合面26の最高温度が低くなる。それにより、ヘッドカバー10への熱影響が低減されるので、樹脂製のヘッドカバー10を用いることができる。
ガスケット25は、アクリル酸エステルなどのアクリル系の成分を持つ合成ゴム製である。そのため、コストを低減することができる。また、本実施形態に係るエンジン8では、冷却効率の向上によりガスケット25の最高温度が低くなる。それにより、ガスケット25への熱影響が低減されるので、アクリル系の成分を持つ合成ゴム製のガスケット25を用いることができる。
シュラウド33は、互いに別体の第1部品34と第2部品35とを含む。そのため、合面導風通路47を含むシュラウド33の形状を容易に形成することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
鞍乗型車両1は、スクータ型車両に限らず、モペッド、或いはスポーツタイプの車両であってもよい。鞍乗型車両1は、モーターサイクルに限らず、不整地走行用車両(ALL−TERRAIN VEHICLE)、或いはスノーモービルであってもよい。前輪の数は、1つに限らず、2つ以上であってもよい。後輪の数は、1つに限らず、2つ以上であってもよい。
エンジン8の構造が変更されてもよい。例えば、冷却ファン30、カムチェーン23、発電機29などのエンジン8の各部の形状及び/又は配置が変更されてもよい。エンジン8の配置が変更されてもよい。例えば、シリンダ軸線Ax1は車両上下方向に延びていてもよい。
シュラウド33の形状が変更されてもよい。例えば、合面導風通路47の形状が変更されてもよい。プラグ導風通路46の形状が変更されてもよい。合面26において少なくとも排気ポート36に最も近い部分は、カム軸19の中心線Ax3よりもシリンダ12側に配置されてもよい。第2通路62の流路断面積は、第1通路61の流路断面積と同じ、或いは第1通路61の流路断面積よりも大きくてもよい。
凹部39の形状、及び/又は配置が変更されてもよい。或いは凹部39が省略されてもよい。壁部52の形状、及び/又は配置が変更されてもよい。リブ53の形状、及び/又は配置が変更されてもよい。或いはリブ53が省略されてもよい。第1リブ部54と第2リブ53とは一体的に形成されてもよい。
本発明によれば、強制空冷式のエンジンにおいて、シリンダヘッドの合面の冷却効率を高めることで、コストの増大を抑えながらガスケットの耐久性を向上させることができる。
8 エンジン、10 ヘッドカバー、11 シリンダヘッド、12 シリンダ、15 クランク軸、14 クランクケース、19 カム軸、20 点火プラグ、25 ガスケット、26 合面、30 冷却ファン、33 シュラウド、34 第1部品、35 第2部品、37 排気管、39 凹部、46 プラグ導風通路、47 合面導風通路、51 開口、52 壁部、53 リブ、54 第1リブ部、55 第2リブ部、61 第1通路、62 第2通路、111 第1側面、112 第2側面
Claims (13)
- クランク軸と、
前記クランク軸を収容するクランクケースと、
前記クランクケースに接続されるシリンダと、
排気ポートを含み、前記シリンダに接続されるシリンダヘッドと、
前記排気ポートに接続される排気管と、
前記シリンダヘッドに取り付けられるヘッドカバーと、
前記シリンダヘッドと前記ヘッドカバーとの間に挟まれたガスケットと、
前記シリンダヘッドの周囲に配置されるシュラウドと、
前記クランク軸に接続され、前記シュラウド内に外気を取り込むためのファンと、
を備え、
前記シリンダヘッドは、前記ガスケットを介して前記ヘッドカバーに取り付けられる合面を含み、
前記合面は、前記排気ポートから前記ヘッドカバー側に離間しており、
前記シュラウドは、
前記排気管が通される開口と、
前記ファンによって取り込まれた外気の一部を前記合面と前記排気ポートとの間に導く合面導風通路と、
前記合面導風通路と前記開口との間に配置され、前記開口の少なくとも一部に隣接し、前記開口からの外気の排出を抑制する壁部と、
を含む、
エンジン。 - 前記シリンダヘッドに支持されるカム軸をさらに備え、
前記合面において少なくとも前記排気ポートに最も近い部分は、前記カム軸の中心線よりも前記ヘッドカバー側に位置する、
請求項1に記載のエンジン。 - 前記シリンダヘッドは、
第1側面と、
前記第1側面に接続される第2側面と、
を含み、
前記排気ポートの少なくとも一部は、前記第1側面と前記第2側面との間に配置され、
前記合面導風通路は、前記第1側面に隣接する空間から、前記合面と前記排気ポートとの間の空間を通って、前記第2側面に隣接する空間に、外気を導く、
請求項1又は2のいずれかに記載のエンジン。 - 前記第1側面に取り付けられる点火プラグをさらに備える、
請求項3に記載のエンジン。 - 前記シュラウドは、前記点火プラグに外気を導くプラグ導風通路をさらに含む、
請求項4に記載のエンジン。 - 前記合面導風通路は、
前記第1側面に隣接する第1通路と、
前記合面と前記排気ポートとの間に位置する第2通路と、
を含む、
請求項3から5のいずれかに記載のエンジン。 - 前記第2通路の流路断面積は、前記第1通路の流路断面積よりも小さい、
請求項6に記載のエンジン。 - 前記シュラウドは、前記プラグ導風通路と前記合面導風通路とを区画するリブを含む、
請求項5に記載のエンジン。 - 前記リブは、
前記シリンダに隣接する第1リブ部と、
前記シリンダヘッドに隣接する第2リブ部と、
を含み、
前記第1リブ部と前記第2リブ部とは、互いに別体である、
請求項8に記載のエンジン。 - 前記ヘッドカバーは、樹脂製である、
請求項1から9のいずれかに記載のエンジン。 - 前記ガスケットは、アクリル系の成分を持つ合成ゴム製である、
請求項1から10のいずれかに記載のエンジン。 - 前記シリンダヘッドは、前記合面と前記排気ポートとの間に位置する凹部を含み、
前記合面導風通路は、前記外気を前記凹部に導く、
請求項1から11のいずれか記載のエンジン。 - 前記シュラウドは、
第1部品と、
前記第1部品と別体であり、前記第1部品に対して前記クランク軸の軸線方向に配置される第2部品と、
を含む、
請求項1から12のいずれかに記載のエンジン。
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