JP2020016217A - 内燃機関の冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関のシリンダブロックの冷却効率を高く維持しつつ、シリンダブロックのクランクケースとの締結部の剛性を向上させてシール性を良好に保つことができる内燃機関の冷却構造を供する。【解決手段】シリンダブロック(24)のシリンダボア(24b)の周囲を冷却液が通るシリンダブロック内液路(24W)が、隔壁(24P)によって上下のシリンダブロック内上側液路(24Wa)とシリンダブロック内下側液路(24Wb)に区画され、シリンダブロック内上側液路(24Wa)は、スタッドボルト(40)の内側を通ってシリンダボア(24b)の外周囲を囲うように形成され、シリンダブロック内下側液路(24Wb)は、スタッドボルト(40)の外側に膨出した膨出通路部(24Wbf)を通ってシリンダボア(24b)の外周囲を囲うように形成される内燃機関の冷却構造である。【選択図】図１３

Description

本発明は、車両に搭載される液冷式の内燃機関の冷却構造に関する。

クランクケースにシリンダブロックとシリンダヘッドを順次重ねてスタッドボルトにより締結して機関本体が構成される水冷式の内燃機関は、シリンダブロックのシリンダボアの外周囲を囲うように冷却水が通るシリンダブロック内水路（ウォータジャケット）が形成されている。

通常、シリンダブロック内水路は、スタッドボルトに対してシリンダボアと同じ側であるスタッドボルトの内側を通ってシリンダボアの外周囲を囲うように形成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１４−４７７１９号公報

特許文献１に開示された水冷式の内燃機関は、直列２気筒の４ストローク内燃機関であり、シリンダブロックにおける平行に並んだシリンダボアの外周囲を囲うようにウォータジャケットが形成されている。
クランクケースにシリンダブロックとシリンダヘッドを順次重ねて締結するスタッドボルトは、１つのシリンダボアにつき、その外周囲の４隅に形成されたボルト挿通孔に挿通して締結する。

ウォータジャケットは、シリンダブロックを効果的に冷却するために、シリンダボアに近い外周囲を囲うべく、スタッドボルトに対してシリンダボアと同じ側である前記スタッドボルトの内側すなわちシリンダボアとスタッドボルトとの間を通って、シリンダボアの外周囲を囲うように形成されている。

したがって、クランクケースへのシリンダブロックの締結をより強固に行いたい場合、締結箇所の増加やボルト挿通孔周りの肉厚化を招来する。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、内燃機関のシリンダブロックの冷却効率を高く維持しつつ、シリンダブロックのクランクケースとの締結部の剛性を向上させてシール性を良好に保つことができる内燃機関の冷却構造を供する点にある。

上記目的を達成するために、本発明は、
自動二輪車の前輪と後輪の間で車体の左右車幅方向の中央に内燃機関が搭載され、
内燃機関は、クランクケースにシリンダブロックとシリンダヘッドを順次重ねてスタッドボルトにより締結して機関本体が構成され、
前記シリンダブロックは、シリンダボアの周囲を冷却液が通るシリンダブロック内液路を有し、
前記シリンダヘッドは、燃焼室の周囲を冷却液が通るシリンダヘッド内液路を有する内燃機関の冷却構造において、
前記シリンダブロック内液路は、隔壁によって前記シリンダボアの中心軸線であるシリンダ軸線の軸線方向の上下に区画されてシリンダブロック内上側液路とシリンダブロック内下側液路とからなり、
前記シリンダブロック内上側液路は、前記スタッドボルトに対して前記シリンダボアと同じ側である前記スタッドボルトの内側を通り、前記シリンダボアの外周囲を囲うように形成され、
前記シリンダブロック内下側液路は、前記スタッドボルトに対して前記シリンダボアとは反対側である前記スタッドボルトの外側に膨出した膨出通路部を通り、前記シリンダボアの外周囲を囲うように形成されることを特徴とする内燃機関の冷却構造を提供する。

この構成によれば、シリンダブロックの特に冷却を要求される上側のシリンダブロック内上側液路が、スタッドボルトに対してシリンダボアと同じ側であるスタッドボルトの内側を通り、シリンダボアの外周囲を囲うように形成されるので、シリンダブロックを効率的に冷却できる。

また、シリンダブロックのクランクケースに締結される下側に形成されるシリンダブロック内下側液路は、スタッドボルトに対してシリンダボアとは反対側であるスタッドボルトの外側に膨出した膨出通路部を通り、シリンダボアの外周囲を囲うように形成されるので、シリンダブロックの下側のクランクケースに締結される締結部が膨出通路部により剛性が高くなり、クランクケースに確固として堅牢に取り付けられるとともに、クランクケースとのパッキン面の剛性も高く面圧を均一にしてシール性の向上を図ることができる。

本発明の好適な実施形態では、
前記シリンダブロックは、前記シリンダブロック内下側液路を形成する下側外周壁と前記シリンダブロック内上側液路を形成する上側外周壁とを有し、
前記下側外周壁が前記上側外周壁よりも外側に拡張する。

この構成によれば、シリンダブロックは、シリンダブロック内下側液路を形成する下側外周壁が、シリンダブロック内上側液路を形成する上側外周壁よりも外側に拡張して形成されるので、シリンダブロックの下側のクランクケースに締結される締結部の剛性がより一層高くなる。

本発明の好適な実施形態では、
前記シリンダブロック内には、シリンダ軸線の軸線方向に延びる油路が形成され、
前記シリンダブロック内下側液路は、前記油路に対して前記シリンダボアとは反対側である前記油路の外側を通る。

この構成によれば、シリンダブロック内下側液路は、油路に対してシリンダボアとは反対側である油路の外側を通るので、シリンダブロックの下側のクランクケースに締結される締結部の剛性が益々高くなる。

本発明の好適な実施形態では、
冷却液ポンプにより冷却液を前記シリンダブロック内液路と前記シリンダヘッド内液路に循環させる冷却液循環経路に、冷却液を空冷するラジエータを経由するラジエータ経由通路と前記ラジエータを迂回するバイパス通路が介装され、
前記ラジエータ経由通路による循環と前記バイパス通路による循環を切替えるサーモスタットを有し、
前記シリンダブロック内下側液路は、前記バイパス通路の一部をなす。

この構成によれば、シリンダブロック内下側液路は、ラジエータを迂回するバイパス通路の一部をなすので、バイパス通路をシリンダブロックの壁内に構成でき、省スペース化および外観性の向上に寄与するとともに、内燃機関の始動時にバイパス通路を通る冷却液が早く温まり、早期に内燃機関を暖機することができる。

本発明は、シリンダブロックの特に冷却を要求される上側のシリンダブロック内上側液路が、スタッドボルトに対してシリンダボアと同じ側であるスタッドボルトの内側を通り、シリンダボアの外周囲を囲うように形成されるので、シリンダブロックを効率的に冷却できる。

また、シリンダブロックのクランクケースに締結される下側のシリンダブロック内下側液路は、スタッドボルトに対してシリンダボアとは反対側であるスタッドボルトの外側に膨出した膨出通路部を通り、シリンダボアの外周囲を囲うように形成されるので、シリンダブロックの下側のクランクケースに締結される締結部が膨出通路部により剛性が高くなり、クランクケースに確固として堅牢に取り付けられるとともに、クランクケースとのパッキン面の剛性も高く面圧を均一にしてシール性の向上を図ることができる。

本発明の一実施の形態に係る自動二輪車の全体側面図である。 同自動二輪車に搭載される内燃機関（パワーユニット）およびラジエータの左側面図である。 同右側面図である。 同内燃機関（パワーユニット）の前面図である。 図２および図３のV-V矢視によるシリンダヘッドにおける内燃機関の断面図である。 図５における状態の異なるサーモスタットおよびその周辺の拡大断面図である。 図２および図３のVII-VII矢視によるシリンダブロックにおける内燃機関の断面図である。 図２および図３のVIII-VIII矢視によるシリンダブロックにおける内燃機関の断面図である。 シリンダブロックの上面図である。 同シリンダブロックの下面図である。 図９および図１０のXI-XI矢視によるシリンダブロックの断面図である。 図５，図７および図８のXII-XII矢視による内燃機関の断面図である。 図５，図７および図８のXIII-XIII矢視による内燃機関の断面図である。 本内燃機関の冷却構造における冷却水の流れを模式的に示した模式図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明を適用した一実施の形態に係る鞍乗型車両である自動二輪車１の側面図である。
なお、本明細書の説明において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車１の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＲは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を示すものとする。

鞍乗型の自動二輪車１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ３から左右に分かれてメインフレーム４，４が後方に延出し、その後部のセンターフレーム部４ｃ，４ｃが下方に屈曲している。
また、ヘッドパイプ３から後方斜め下向きにダウンフレーム５，５が延出している。
メインフレーム４，４のセンターフレーム部４ｃ，４ｃの上部屈曲部より前寄りから後方斜め上方にシートレール６が延設されている。

ヘッドパイプ３によって操向可能に支承されたフロントフォーク７の下端に前輪９が軸支され、フロントフォーク７には上方に延びるステアリングシャフト（不図示）を介してハンドル８が連結されている。

また、センターフレーム部４ｃにピボット軸10により前端を軸支されたリアフォーク11が後方に延び、その後端に軸支された後輪12が上下に揺動自在に設けられている。
リアフォーク11の下側縁とセンターフレーム部４ｃの下端部との間にはリンク機構13が設けられ、リンク機構13の一部とセンターフレーム部４ｃの上部との間にリヤクッション14が介装されている。

自動二輪車１の車体フレーム２に搭載されるパワーユニット20は、内燃機関21のクランクケース23内の後部に変速機31を一体に収容して構成されたもので、パワーユニット20は、メインフレーム４の前側のダウンフレーム５とメインフレーム４に懸架されている。
パワーユニット20の上方には燃料タンク15がメインフレーム４に架設され、燃料タンク15の後方にシート16がシートレール６に支持されて設けられている。

内燃機関21は、水冷直列４気筒の４ストロークサイクル内燃機関であり、そのクランク軸22を車幅方向（左右方向）に指向させて自動二輪車１に搭載されている。
図２は、内燃機関21の左側面を、図３は内燃機関21の右側面を示しており、図４は内燃機関21の前面図である。

図２および図３を参照して、クランク軸22を回転自在に軸支するクランクケース23の上に、シリンダ軸線を若干前傾させて、シリンダブロック24およびシリンダヘッド25が順次重ねられるように起立した姿勢でスタッドボルト40により締結されて機関本体21Ｈが構成され、シリンダヘッド25の上にシリンダヘッドカバー26が被せられている。
シリンダブロック24とシリンダヘッド25との間にはガスケット25ｃが挟まれる。
クランクケース23の下方をオイルパン27が覆っている。

内燃機関21の前傾したシリンダヘッド25から上方に吸気管50が延出し、スロットルボディ51を介してエアクリーナ52に接続されている（図１参照）。
また、シリンダヘッド25から前方に延出し下方へ延びる４本の排気管55は、後方に曲がった処で集合して、触媒装置56を介してクランクケース23の下方を後方へ延びて後輪12の右側面に沿って配置されたマフラー57に接続されている（図１参照）。

パワーユニット20の出力軸である変速機31のカウンタ軸33は、左側軸受壁を貫通して左方に突出しており、その左端部に出力スプロケット34が嵌着されており、同出力スプロケット34と後輪12の後車軸に嵌着された従動スプロケット35との間に駆動チェーン36が巻き掛けられ、パワーユニット20の出力が駆動チェーン36を介して後輪12に伝達されて自動二輪車１が走行する（図１参照）。

内燃機関21の前方には左右車幅方向に展開するラジエータ100が、機関本体Ｈの前傾したシリンダブロック24およびシリンダヘッド25の前面に沿って前傾した姿勢で配置されている。
ラジエータ100は、ラジエータコア100Ｃを挟んで左右に上流側ラジエータタンク100Ｕと下流側ラジエータタンク100Ｌを有している。

シリンダブロック24を示す図７ないし図１０を参照して、シリンダブロック24には、４本の円柱状のシリンダボア24ｂが左右車幅方向に並んで形成されており、さらにその右側に長方形状のカムチェーン室24ｃが形成されている。
シリンダボア24ｂ内をピストン28がシリンダ軸線方向に往復摺動する（図１２参照）。
シリンダブロック24における左右に４本並ぶシリンダボア24ｂの外周囲を囲うように環状にシリンダブロック内水路（シリンダブロックウォータジャケット）24Ｗがクランクケース23より上部に形成されている。

図１２および図１３に示されるように、シリンダブロック内水路24Ｗは、隔壁24Ｐによってシリンダ軸線Ｌｐ方向の上下に区画され、シリンダブロック内上側水路24Ｗａとシリンダブロック内下側水路24Ｗｂが形成されている。

図１２を参照して、シリンダブロック内液路24Ｗを区画する隔壁24Ｐは、シリンダボア24ｂ内をシリンダ軸線Ｌｃ方向に摺動するピストン28の頂面28ｔが移動するピストン頂面移動範囲Ｄｐのうち中間よりクランクケース23側に偏って形成される。
シリンダブロック内下側水路24Ｗｂのシリンダ軸線Ｌｃ方向の幅ｄは、シリンダブロック内水路24Ｗのシリンダ軸線Ｌｃ方向の幅Ｄの約１／３程度である（図１１，図１２参照）。

シリンダブロック内上側水路24Ｗａを示す図７とシリンダブロック内下側水路24Ｗｂを示す図８を参照して、シリンダブロック24における左右に４本並ぶシリンダボア24ｂの外周囲を囲うように環状にシリンダブロック内上側水路24Ｗａとシリンダブロック内下側水路24Ｗｂが形成されている。

左右に４本並ぶシリンダボア24ｂの外周囲には、スタッドボルト40が貫通するボルト孔24ｓが各シリンダボア24ｂの外周囲の４隅に形成され、４本のスタッドボルト40が各シリンダボア24ｂ周りを締結する。
なお、隣合うシリンダボア24ｂ，24ｂの双方の外周囲が重なる部分には、共通のボルト孔24ｓがシリンダボア24ｂ，24ｂの間に若干食い込む位置に形成されて、前後２本のスタッドボルト40が貫通する。

図５に示すように、シリンダヘッド25にも対応する位置にスタッドボルト40が貫通するボルト孔25ｓが形成されている。
したがって、図７および図８に示されるように、シリンダブロック24の前壁と後壁に、それぞれ５つのボルト孔24ｓが左右に配列され、各ボルト孔24ｓを貫通する都合１０本のスタッドボルト40によりクランクケース23にシリンダブロック24とシリンダヘッド25が締結される。

また、シリンダブロック24の前壁には、図７および図８に示されるように、左右に配列され５つのボルト孔24ｓのうち内側３つのボルト孔24ｓのそれぞれ斜め前方に、シリンダヘッド25の動弁系にオイルを供給する油路24ｏが形成されている。

隔壁24Ｐによって区画されたシリンダブロック内水路24Ｗの上側のシリンダブロック内上側水路24Ｗａは、図７に示されるように、スタッドボルト40に対してシリンダボア24ｂと同じ側であるスタッドボルト40の内側を通り、シリンダボア24ｂの外周囲を囲うように形成されている。
なお、シリンダブロック内上側水路24Ｗａは、油路24ｏに対してもシリンダボア24ｂと同じ側である油路24ｏの内側を通っている。

一方、シリンダブロック内水路24Ｗの下側のシリンダブロック内下側水路24Ｗｂは、図８に示されるように、左右方向で内側の６本のスタッドボルト40に対してシリンダボア24ｂと反対側であるスタッドボルト40の外側に膨出した膨出通路部24Ｗｂfを通り、シリンダボア24ｂの外周囲を囲うように形成されている。
また、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂの膨出通路部24Ｗｂfは、油路24ｏに対してもシリンダボア24ｂと反対側であるスタッドボルト40の外側を通っている。

したがって、図１１および図１３に示されるように、シリンダブロック24は、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂが形成される下側外周壁24Ｌが、シリンダブロック内上側水路24Ｗａが形成される上側外周壁24Ｕよりも外側に拡張して形成されている。

図５および図１２を参照して、シリンダヘッド25には、シリンダブロック24のシリンダボア24ｂに対応する燃焼室25ｂの周囲に、シリンダヘッド内水路（シリンダヘッドウォータジャケット）25Ｗが形成されている。

シリンダヘッド25には、燃焼室25ｂから斜め上後方に湾曲して吸気ポート25ｉが延出しており、吸気ポート25ｉの上流端に前記スロットルボディ51が接続される。
また、燃焼室25ｂから斜め上前方に排気ポート25ｅが延出しており、排気ポート25ｅに前記排気管55が接続される。
シリンダヘッド内水路（シリンダヘッドウォータジャケット）25Ｗは、吸気ポート25ｉおよび排気ポート25ｅの周囲にも形成されている。

シリンダヘッド25のシリンダヘッド内水路25Ｗは、シリンダブロック24との合せ面に部分的に開口している。
一方のシリンダブロック24のシリンダヘッド内水路25Ｗのうちのシリンダブロック内上側水路24Ｗａは、シリンダヘッド25との合せ面に部分的に開口している（図９参照）。
シリンダブロック24とシリンダヘッド25の互いの合せ面の開口は、互いに対向しており、ガスケット25ｃを挟んで重ね合わせ締結すると、シリンダブロック内上側水路24Ｗａとシリンダヘッド内水路25Ｗはガスケット25ｃの連通孔25chを介して連通する（図１２参照）。

以上のような内燃機関21の機関本体21Ｈにおいてクランクケース23の右側面には、図３に示されるように、変速機31より下方に、冷却水を循環させるウォータポンプ60が設けられている（図１，図２参照）。
ウォータポンプ60は、クランクケース23の右側壁に形成されたポンプボディにインペラ60ａが収納され、同インペラ60ａがポンプカバー61により外側から覆われて構成されている。

ポンプカバー61には、インペラ60ａの右方の吸入室に吸入接続管62が突出形成され、同吸入接続管62に接続されたポンプ流入ホース65がクランクケース23の右側に沿って前方に延出し、シリンダブロック24の前側壁24Ｆの前面に廻り込んでいる。
また、インペラ60ａの外周に湾曲して前方に延出する排出接続管63が形成され、同排出接続管63に接続されたポンプ流出ホース66がクランクケース23の右側に沿って前方に延出し、シリンダブロック24の前側壁24Ｆの前面に廻り込んでいる。

図２，図４および図５を参照して、機関本体21Ｈのシリンダヘッド25には、後面の左端部に、サーモスタット70がシリンダヘッド25の後側壁に一体に設けられている。
図５および図６に示されるように、サーモスタット70は、サーモスタットケース71がシリンダヘッド25の後側壁に一体に形成されており、左方に開放した開口を蓋部材72が覆い、内部に第１バルブ73と第２バルブ74の２つのバルブが収納されている。

図６を参照して、サーモスタット70の内部には、環状のバルブシート77がサーモスタットケース71と蓋部材72とに挟まれて固定されており、バルブシート77は、中央に弁開口を有する環状シート部77ａと、くの字に屈曲され両端が環状シート部77ａの弁開口の周縁に接続する帯状のリテイナ部77ｂとを一体に備える。
リテイナ部77ｂは、バルブシート77の環状シート部77ａから左方の蓋部材72の内部空間に突出している。

バルブシート77の環状シート部77ａから右方のサーモスタットケース71内にばね受支持部材78が延設される。
ばね受支持部材78は、バルブシート77から右方に延びた一対の支持片78ａ，78ａの右端に環状のばね受部78ｂが形成されている。
第１バルブ73は、ばね受支持部材78のばね受部78ｂに一端を支持されたコイルばね81に付勢されてバルブシート77の環状シート部77ａに当接する。

第１バルブ73は、サーモエレメント75に貫通されて取り付けられており、サーモエレメント75の左端部は環状のバルブシート77の中央の弁開口を余裕をもって貫通しており、第１バルブ73がバルブシート77の環状シート部77ａに当接すると、バルブシート77の弁開口が閉塞されて閉弁状態となり、サーモスタットケース71の内部空間と蓋部材72の内部空間が仕切られる。

サーモエレメント75の拡径した右側部分はワックス等の熱膨張体が封入された感温部75ｔとなっている。
サーモエレメント75は、感温部75ｔがばね受支持部材38の環状のばね受部78ｂに摺動自在に支持されており、一方、サーモエレメント75の左端部からはプランジャ76が左方の蓋部材72内に突出し、プランジャ76の先端が、バルブシート77に一体に形成されたリテイナ部77ｂの屈曲受け部77bbに当接保持されている。

サーモエレメント75の感温部75ｔから右方に一体に突出した支持棒75ａに第２バルブ74が摺動自在に嵌合して軸支されている。
支持棒75ａに係合した止め輪79により移動を規制された第２バルブ74は、感温部75ｔとの間に介装された円錐状コイルばね82により右方に付勢されている。

サーモスタットケース71は、大径の円筒本体部71ａが蓋部材72側（左側）にあり、同円筒本体部71ａの右側に縮径した小径円筒端部71ｂが突設されている。
第２バルブ74は、円筒本体部71ａと小径円筒端部71ｂの間の段部71ｃに当接して閉弁することで、円筒本体部71ａの内部空間と小径円筒端部71ｂの内部空間を仕切ることができる。

図５は、サーモエレメント75の感温部75ｔの周囲の冷却水の温度が低い場合の状態を示しており、コイルばね81に付勢されて第１バルブ73とサーモエレメント75が左方に移動して、第１バルブ73がバルブシート77に当接して閉弁し、サーモスタットケース71の内部空間と蓋部材72の内部空間が仕切られており、同時にサーモエレメント75の支持棒75ａに軸支された第２バルブ74は、サーモスタットケース71の円筒本体部71ａと小径円筒端部71ｂの間の段部71ｃから離れて開弁し、円筒本体部71ａの内部空間と小径円筒端部71ｂの内部空間を連通している。

サーモエレメント75の感温部75ｔの周囲の冷却水の温度が上昇すると、感温部75ｔの内部のワックスが膨張しプランジャ76を押し出すと、プランジャ76の先端がバルブシート77のリテイナ部77ｂに保持されているため、反力により、図６に示すように、コイルばね81に抗してサーモエレメント75を右方に移動する。
したがって、第１バルブ73は開弁してサーモスタットケース71の内部空間と蓋部材72の内部空間が連通し、同時に円錐状コイルばね82により付勢された第２バルブ74は段部71ｃに当接して閉弁して円筒本体部71ａの内部空間と小径円筒端部71ｂの内部空間を仕切ることになる。

サーモスタット70における蓋部材72には、流出接続管72ｊが突出形成され、同流出接続管72ｊにラジエータ100の上流側ラジエータタンク100Ｕから延びるラジエータ流入ホース101が接続される。
また、サーモスタット70のサーモスタットケース71は、シリンダヘッド25の後側壁25Ｂに一体に形成されており、サーモスタットケース71の円筒本体部71ａの内部空間に、シリンダヘッド25のシリンダヘッド内水路25Ｗから延出した幅広の流出通路84が開口している（図５，図１２参照）。
すなわち、サーモスタットケース71は、シリンダヘッド25の後側壁25Ｂの流出通路84が形成される流出部において一体に形成される。

サーモスタットケース71の小径円筒端部71ｂの内部空間に連通するバイパス連通路86が、シリンダヘッド25の後側壁25Ｂに下方のシリンダブロック24に向けて延出し、シリンダブロック24との合せ面に開口して形成されている。
なお、小径円筒端部71ｂには、シリンダヘッド内水路25Ｗから延出する狭小の漏出通路85が開口しており、第２バルブ74が閉弁時にもシリンダヘッド内水路25Ｗから冷却水の一部が小径円筒端部71ｂ内に漏出してバイパス連通路86に流れるように構成されている。

図７を参照して、シリンダブロック24には、後側壁24Ｂにシリンダヘッド25側のバイパス連通路86に連通するバイパス連通路87が、シリンダヘッド25との合せ面に開口して下方に延出して形成され、シリンダヘッド25側のバイパス連通路86とシリンダブロック24側のバイパス連通路87は、ガスケット25ｃの連通孔を介して連通する。

図７および図８を参照して、シリンダブロック24の後側壁24Ｂに形成されるバイパス連通路87は、下端開口がシリンダブロック内下側水路24Ｗｂに開口して、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂへの下側水路流入口24Ｗｂａとなっている。
シリンダブロック内下側水路24Ｗｂへの下側水路流入口24Ｗｂａは、シリンダブロック24の後側壁24Ｂに形成される。

上記構成により、サーモエレメント75は、内燃機関が始動直後の冷却水の温度が低い状態では、図５に示されるように、第１バルブ73が閉弁し、第２バルブ74が開弁するので、シリンダヘッド内水路25Ｗを循環した冷却水は、円筒本体部71ａの内部空間から小径円筒端部71ｂの内部空間に流れ、小径円筒端部71ｂの内部空間からシリンダヘッド25側のバイパス連通路86およびシリンダブロック24側のバイパス連通路87を流下してシリンダブロック内下側水路24Ｗｂに流入する。
シリンダブロック内下側水路24Ｗｂは、バイパス通路の一部をなす。

内燃機関の稼動により冷却水の温度がある程度上昇すると、サーモエレメント75は、図５に示されるように、第１バルブ73が開弁し、第２バルブ74が閉弁するので、シリンダヘッド内水路25Ｗを循環した冷却水は、円筒本体部71ａの内部空間から蓋部材72の内部空間を介してラジエータ流入ホース101に流れ、上流側ラジエータタンク100Ｕに流入する。
なお、第２バルブ74が閉弁時にもシリンダヘッド内水路25Ｗから冷却水の一部が狭小の漏出通路85から小径円筒端部71ｂ内に漏出してバイパス連通路86に流れる。
なお、漏出通路85は、段部71ｃのうち第２バルブ74と当接する部分を一部切り欠いた溝として形成してもよい。

図７を参照して、シリンダブロック24のシリンダブロック内上側水路24Ｗａが形成される上側外周壁24Ｕの前側壁の右側部位には、シリンダブロック内上側水路24Ｗａに冷却水を流入する上側水路流入口24Ｗaaが形成されている。
また、図８を参照して、シリンダブロック24のシリンダブロック内下側水路24Ｗｂが形成される下側外周壁24Ｌの前側壁24Ｆの右側部位には、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂから冷却水を流出する下側水路流出口24Ｗbbが形成されている。

上側水路流入口24Ｗaaと下側水路流出口24Ｗbbは、内燃機関21の前面図である図４を参照して、シリンダブロック24の前側壁24Ｆの右側部位に、互いに隣接して左右に設けられている。
上側水路流入口24Ｗaaに接続される上側水路流入接続管91と下側水路流出口24Ｗbbに接続される下側水路流出接続管92とが、共通の取付座板部93を有して、シリンダブロック24の前側壁24Ｆに取付座板部93をボルト で螺着することで、上側水路流入接続管91と下側水路流出接続管92が一体にシリンダブロック24の前側壁24Ｆに取り付けられる。

図４を参照して、上側水路流入接続管91には、前記ウォータポンプ60から前方に延出しシリンダブロック24の前側壁24Ｆの前面に廻り込んだポンプ流出ホース66が接続される。
また、前記ウォータポンプ60から前方に延出しシリンダブロック24の前側壁24Ｆの前面に廻り込んだ別のポンプ流入ホース65は、ラジエータ100の下流側ラジエータタンク100Ｌから流出する冷却水を導くラジエータ流出ホース102と分岐接続管94により接続されている。

図４に示されるように、分岐接続管94に前記下側水路流出接続管92が分岐して一体に形成されている。
すなわち、分岐接続管94の分岐管部が下側水路流出接続管92となっている。
したがって、上側水路流入接続管91と下側水路流出接続管92と分岐接続管94が、一体に形成された接続管構成体90（図４において格子ハッチを施した部分）が構成されている。

以上の内燃機関１の冷却構造の冷却水の流れを模式的に示すと、図１４のようになる。
サーモスタット70とウォータポンプ60は、機関本体21Ｈの左右に振り分けられて配置されおり、機関本体21Ｈの左側のサーモスタット70とラジエータ100の同じ左側の上流側ラジエータタンク100Ｕとが、ラジエータ流入ホース101により接続されている。
また、機関本体21Ｈの右側のウォータポンプ60とラジエータ100の同じ右側の下流側ラジエータタンク100Ｌとがラジエータ流出ホース102およびポンプ流入ホース65により接続されている。

ラジエータ100を経由するラジエータ経由通路Ｐｒは、左側のサーモスタット70からラジエータ100の上流側ラジエータタンク100Ｕに冷却水を流入するラジエータ流入ホース101と、ラジエータ100の下流側ラジエータタンク100Ｌから右側のウォータポンプ60に冷却水を流出するラジエータ流出ホース102およびポンプ流入ホース65とで構成され、同ラジエータ経由通路Ｐｒはサーモスタット70の第１バルブ73により開閉する。

サーモスタット70とウォータポンプ60との間で、ラジエータ100を迂回するバイパス通路Ｐｂは、バイパス連通路86，87とシリンダブロック内下側水路24Ｗｂと下側水路流出接続管92とで構成され、同バイパス通路Ｐｂは、サーモスタット70の第２バルブ74により開閉する。

このように、バイパス通路Ｐｂは、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂを利用して構成されているので、外部配管としては下側水路流出接続管92のみで、外部配管が大幅に削減されている。
したがって、バイパス通路Ｐｂの一部がシリンダブロック24のシリンダブロック内下側水路24Ｗｂにより構成されるので、バイパス通路の形成が容易となり、バイパス通路Ｐｂの外部配管が削減されて、部品点数が少なく構造を簡素化してコストの低減および内燃機関の軽量化が図られるとともに、機関本体の周辺を簡素化して外観を良好に保つことができる。

機関始動時の冷却水の温度が低い暖機運転中は、サーモスタット70は第１バルブ73を閉弁し、第２バルブ74を開弁するので、ウォータポンプ60から吐出した冷却水は、ポンプ流出ホース66を通ってシリンダブロック内上側水路24Ｗａに流入し、シリンダブロック内上側水路24Ｗａから連通孔25chを介してシリンダヘッド内水路25Ｗに入ってシリンダブロック内上側水路24Ｗａとシリンダヘッド内水路25Ｗを循環し、流出通路84からサーモスタット70の円筒本体部71ａ内に流入し、開弁した第２バルブ74からバイパス連通路86，87に流れてバイパス通路Ｐｂの一部であるシリンダブロック内下側水路24Ｗｂを流れて下側水路流出接続管92を通ってウォータポンプ60に戻る循環経路を通る。

したがって、シリンダブロック内上側水路24Ｗａおよびシリンダヘッド内水路25Ｗを流れて加熱された冷却水は、ラジエータ100を迂回するバイパス通路Ｐｂを通るとき、外部配管の削減により短い下側水路流出接続管92のみの僅かな放熱に抑えられた上で、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂにおいて、さらに加熱されるため、より昇温して益々暖機を促進することができる。

内燃機関21の暖機運転により冷却水の温度がある程度上昇すると、サーモスタット70は第２バルブ74を閉弁し、第１バルブ73を開弁して通常運転に入るので、ウォータポンプ60から吐出した冷却水は、ポンプ流出ホース66からシリンダブロック内上側水路24Ｗａおよびシリンダヘッド内水路25Ｗを循環して、流出通路84からサーモスタット70の円筒本体部71ａ内に流入し、開弁した第１バルブ73からラジエータ100を経由するラジエータ経由通路Ｐｒを流れてウォータポンプ60に戻る循環経路を通る。

したがって、ラジエータ100により冷却された冷却水がシリンダブロック内上側水路24Ｗａおよびシリンダヘッド内水路25Ｗを流れてシリンダブロック24およびシリンダヘッド25を冷却することができる。
なお、内燃機関21の暖機運転後の通常運転時に、サーモスタット70の第２バルブ74が閉弁しても狭小の漏出通路85によりバイパス連通路86に冷却水が漏出してバイパス通路を少量でも流れるようにしてシリンダブロック内下側水路24Ｗｂ内に冷却水が停滞することを防止している。

以上、詳細に説明した本発明に係る内燃機関の冷却構造の一実施の形態では、以下に記す効果を奏する。
図７に示されるように、シリンダブロック24の特に冷却を要求される上側のシリンダブロック内上側水路24Ｗａが、スタッドボルト40に対してシリンダボア24ｂと同じ側であるスタッドボルト40の内側を通り、シリンダボア24ｂの外周囲を囲うように形成されるので、シリンダブロック24を効率的に冷却できる。

また、図８に示されるように、シリンダブロック24のクランクケース23に締結される下側に形成されるシリンダブロック内下側水路24Ｗｂは、スタッドボルト40に対してシリンダボア24ｂとは反対側であるスタッドボルト40の外側に膨出した膨出通路部24Ｗbfを通り、シリンダボア24ｂの外周囲を囲うように形成されるので、シリンダブロック24の下側のクランクケース23に締結される締結部が膨出通路部24Ｗbfの膨出により剛性が高くなり、クランクケース23に確固として堅牢に取り付けられるとともに、クランクケース23とのパッキン面の剛性も高く面圧を均一にしてシール性の向上を図ることができる。

図１１および図１３に示されるように、シリンダブロック24は、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂが形成される下側外周壁24Ｌが、シリンダブロック内上側水路24Wａが形成される上側外周壁24Ｕよりも外側に拡張して形成されるので、シリンダブロック24の下側のクランクケース23に締結される締結部の剛性がより一層高くなる。

図８に示されるように、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂは、油路24ｏに対してシリンダボア24ｂとは反対側である油路24ｏの外側を通るので、シリンダブロック24の下側のクランクケース23に締結される締結部の剛性が益々高くなる。

図５および図１４に示されるように、シリンダブロック内下側水路24Ｗｂは、ラジエータ100を迂回するバイパス通路Ｐｂの一部をなすので、バイパス通路Ｐｂをシリンダブロック24の壁内に構成でき、省スペース化および外観性の向上に寄与するとともに、内燃機関の始動時にバイパス通路Ｐｂを通る冷却水が早く温まり、早期に内燃機関を暖機することができる。

以上、本発明に係る一実施の形態に係る内燃機関の冷却構造について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。

例えば、サーモスタットとウォータポンプが機関本体の左右いずれか同じ側に配設される場合など、冷却水の流れが異なる内燃機関の冷却構造等の態様も含む。
また、サーモスタットがシリンダヘッドとは別体に配置され、冷却ホースで連結された内燃機関の冷却構造等の態様も含む。

１…自動二輪車、２車体フレーム、３…ヘッドパイプ、４…メインフレーム、５…ダウンフレーム、６…シートレール、７…フロントフォーク、８…ハンドル、９…前輪、10…ピボット軸、11…リアフォーク、12…後輪、13…リンク機構、14…リヤクッション、15…燃料タンク、16…シート、
20…パワーユニット、21…内燃機関、21Ｈ…機関本体、22…クランク軸、23…クランクケース、
24…シリンダブロック、24Ｆ…前側壁、24Ｂ…後側壁、24Ｕ…上側外周壁、24Ｌ…下側外周壁、24ｂ…シリンダボア、24Ｗ…シリンダブロック内水路（シリンダブロックウォータジャケット）、24Ｗａ…シリンダブロック内上側水路、24Ｗaa…上側水路流入口、24Ｗｂ…シリンダブロック内下側水路、24Ｗba…下側水路流入口、24Ｗbb…下側水路流出口、24Ｐ…隔壁、24ｏ…油路、
25…シリンダヘッド、25Ｂ…後側壁、25Ｗ…シリンダヘッド内水路（シリンダヘッドウォータジャケット）、25ｃ…ガスケット、25ch…連通孔、
26…シリンダヘッドカバー、27…オイルパン、28…ピストン、29…、
31…変速機、32…メイン軸、33…カウンタ軸（出力軸）、34…出力スプロケット、35…従動スプロケット、36…駆動チェーン、40…スタッドボルト、
50…吸気管、51…スロットルボディ、52…エアクリーナ、55…排気管、56…触媒装置、57…マフラー、
60…ウォータポンプ、61…ポンプカバー、62…吸入接続管、63…排出接続管、65…ポンプ流入ホース、66…ポンプ流出ホース、
70…サーモスタット、71…サーモスタットケース、71ａ…円筒本体部、71ｂ…小径円筒端部、71ｃ…段部、72…蓋部材、73…第１バルブ、74…第２バルブ、75…サーモエレメント、75ｔ…感温部、76…プランジャ、77…バルブシート、78…ばね受支持部材、79…止め輪、
81…コイルばね、82…円錐状コイルばね、84…流出通路、85…漏出通路、86…バイパス連通路、87…バイパス連通路、
90…接続管構成体、91…上側水路流入接続管、92…下側水路流出接続管、93…取付座板部、94…分岐接続管、
100…ラジエータ、100Ｃ…ラジエータコア、100Ｕ…上流側ラジエータタンク、100Ｌ…下流側ラジエータタンク、101…ラジエータ流入ホース（冷却液配管）、102…ラジエータ流出ホース（冷却液配管）。

Claims (4)

1. 自動二輪車(1)の前輪(9)と後輪(12)の間で車体の左右車幅方向の中央に内燃機関(21)が搭載され、
   内燃機関(21)は、クランクケース(23)にシリンダブロック(24)とシリンダヘッド(25)を順次重ねてスタッドボルト(40)により締結して機関本体(21H)が構成され、
   前記シリンダブロック(24)は、シリンダボア(24b)の周囲を冷却液が通るシリンダブロック内液路(24W)を有し、
   前記シリンダヘッド(25)は、燃焼室の周囲を冷却液が通るシリンダヘッド内液路(25W)を有する内燃機関の冷却構造において、
   前記シリンダブロック内液路(24W)は、隔壁(24P)によって前記シリンダボア(24b)の中心軸線であるシリンダ軸線(Lc)の軸線方向の上下に区画されてシリンダブロック内上側液路(24Wa)とシリンダブロック内下側液路(24Wb)とからなり、
   前記シリンダブロック内上側液路(24Wa)は、前記スタッドボルト(40)に対して前記シリンダボア(24b)と同じ側である前記スタッドボルト(40)の内側を通り、前記シリンダボア(24b)の外周囲を囲うように形成され、
   前記シリンダブロック内下側液路(24Wb)は、前記スタッドボルト(40)に対して前記シリンダボア(24b)とは反対側である前記スタッドボルト(40)の外側に膨出した膨出通路部(24Wbf)を通り、前記シリンダボア(24b)の外周囲を囲うように形成されることを特徴とする内燃機関の冷却構造。
2. 前記シリンダブロック(24)は、前記シリンダブロック内下側液路(24Wb)を形成する下側外周壁(24L)と前記シリンダブロック内上側液路(4Wa)を形成する上側外周壁(24U)とを有し、
   前記下側外周壁(24L)が前記上側外周壁(24U)よりも外側に拡張することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の冷却構造。
3. 前記シリンダブロック(24)内には、シリンダ軸線(Lc)の軸線方向に延びる油路(24o)が形成され、
   前記シリンダブロック内下側液路(24Wb)は、前記油路(24o)に対して前記シリンダボア(24b)とは反対側である前記油路(24o)の外側を通ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の冷却構造。
4. 冷却液ポンプ(60)により冷却液を前記シリンダブロック内液路(24W)と前記シリンダヘッド内液路(25W)に循環させる冷却液循環経路に、冷却液を空冷するラジエータ(100)を経由するラジエータ経由通路(Pr)と前記ラジエータ(100)を迂回するバイパス通路(Pb)が介装され、
   前記ラジエータ経由通路(Pr)による循環と前記バイパス通路(Pb)による循環を切替えるサーモスタット(70)を有し、
   前記シリンダブロック内下側液路(24Wb)は、前記バイパス通路(Pb)の一部をなすことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却構造。

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