JP2020502426A - オートバイのエンジン冷却システム - Google Patents

Abstract

ファンの回転状態及び実際の空気吸引量から独立して騒音を低減することができるオートバイ（１００）の内燃機関用冷却システムであって、それを通して空気が吸い込まれる中央開口（７）を備えた前壁（６）を有するファンケース（５）の内部に収容されたファン（１）と、前記前壁（６）から突出し、吸い込み方向と実質的に平行であり、ファン（１）を収容する区画内で乱気流を包み込んで方向決めする分配壁（８，９）とを備え、前記分配壁（８，９）がサイドギャップ（１３）を画定し、前記ファンケースが、前記サイドギャップ（１３）の位置に、複数のペグ（１４）を有し、前記ペグ（１４）が円形断面を備え、前記中央開口（７）を囲む線に沿って配置されていることを特徴とする。【選択図】 図４

Description

本発明は、オートバイ、特にスクータの内燃機関の冷却システムに関し、該冷却システムには、冷却ファン、特に、クランクシャフトの延長部に直接固定されたファンが設けられ、この冷却ファンは、オートバイの側面に配置されたガードを通して空気を吸い込み、かつ、オートバイの前進運動から生じる実質的に接線方向の空気流を受ける。

その使用がこの例に限定されるものではないが、この冷却システムは、ラジエターを保護して隠す上述したガードの後ろに配置されたラジエターを通して空気が吸い込まれる水冷式オートバイに特に適している。

空気の吸い込み方向は、ラジエターが展開する平面に対して実質的に直交しており、反対に、典型的には遠心タイプであるファンの回転軸線に対して実質的に平行である。

ファンは、空気分配ケース又はファンケースと呼ばれる箱状容器の内部に収容されており、該容器は、前記ガードに面し、通常ラジエターの上に載置されている前壁を有し、該前壁は、空気を吸い込むための幅広の開口部を有する。

さらに、前記容器は、ファン自体を収容する区画内に、前記前壁から突出し、かつ、吸い込み方向に実質的に平行な複数の分配壁を有し、前記分配壁は、ラジエターから出る乱気流を囲み、それを方向付けすることを目的としている。

分配壁がギャップを形成し、そこから、ファンの遠心効果によって押し出される空気が横方向に流れるファンケースは公知である。

このギャップを通ってファンの区画に入る経路は向流であるが、このようなギャップは、ファンの回転を妨げる塵や泥の入口になる可能性がある。

この理由のために、問題があるギャップは、固形塵がそれを通過することを防止するために障害物を有する。

例えば、欧州特許出願EP 2,014,891 Alには、可能な限り通路と干渉せずに、空気を径方向に導くために、ファンの外周の円弧に沿って位置決めされ、かつ、径方向に配置された複数のフィンを有する、下方に向けられたギャップを備えたファンが開示されている。

さらにまた、欧州特許出願2,022,658 Alには、下向き、前向き及び後ろ向きのトリプルギャップを備えたファンが開示されている。各ギャップは、それらの間で平行に、かつ、下向き、前向き及び後ろ向きに延びるフィンを備えている。

上述したファンは、通常、エンジンによって直接引っ張られ、次いで、それはある回転状態で回転し得、その回転状態は、瞬間的な冷却要求に必ずしも関係してなく、場合によっては大きすぎる可能性がある。

上述したフィンの存在は、必要ではあるが、所定の回転状態では、乱気流及び出口空気流の強さによって引き起こされるノイズを決定付けるものであり、それは使用者にとって煩わしいと感じることがある。

本発明の根底にある技術的課題は、従来技術を参照して説明した欠点を解消することを可能にする、オートバイの内燃機関用冷却システムを提供することにある。

このような問題は、分配壁がサイドギャップを画定し、このようなギャップの位置で、前記中心開口を囲む線にそって配置された円形断面を有する複数のペグが設けられたケースを有する上述した冷却システムによって解決される。

本発明による冷却システムの主たる利点は、実際に、ファンの回転状態及び吸い込まれる空気流量の存在から独立してノイズを低減することを可能にすることにある。

以下、添付図面を参照して、非限定的な実施例として提供される好ましい実施の形態に従って、本発明を説明していく。

本発明による冷却システムを備えた駆動ユニットが組み込まれたオートバイ、詳細にはスクータの側面図である。 本発明による冷却システムの幾つかの外観を説明する、図１のスクータを後部から見た部分図である。 本発明による冷却システムが組み込まれた、図１のスクータの駆動ユニットの一部断面図である。 本発明による冷却システムの一実施例の一部断面にした斜視図である。 図４の冷却システムの一構成要素の斜視図である。

図１及び図２を参照すると、オートバイ、詳細には、スクータの全体が符号１００で示されている。本発明は、一般的に、二輪、三輪又は四輪を有する鞍乗型車両の分野に関し、特に、スクータを参照する。該スクータは、シャーシ１０２の内側で、サドル１０１の下方に配置された駆動ユニットを有し、前記シャーシ１０２は、この実施例では、ハンドルバー１０４によって駆動される前輪１０３から駆動後輪１０５まで延びている。

駆動ユニット１０６は、一つ又は複数のシリンダを有するタイプであり、本実施例では、前方直進走行中の二つの車輪の回転面に対応する車両の中央平面において、ほぼ傾斜した位置で配置されている。

駆動ユニットのエンジンは、一体成形のエンジンブロック１０７を備え、該エンジンブロック１０７には、この実施例では、シリンダ及びピストンが収容されている。

前記シリンダ内で作用するピストンは、前記中央平面に対して横方向に直交するように配置されたクランクシャフトに接続されている。スクータ１００の図示されていない側には、クランクシャフトから後輪１０５のハブへ動力を伝達する装置が設けられている。

スクータ１００の図示されている側には、駆動ユニットの冷却システムが設けられており、この駆動ユニットは、空冷式又は水冷式、この実施例では水冷式の内燃機関を備えている。冷却ファン１は、クランクシャフト２によって制御され、冷却ファン１は、ラジエター３に面している。ラジエター３は、オートバイの一側に配置されたガード４によって保護されており、ガード４は、オートバイ１００の前進運動から生じる略接線方向の空気流を受ける。

この実施例の冷却システムでは、冷却ファン１は、クランクシャフト２の端部１１１に固定されている。ファンが直接固定されているので、ファンは、エンジン自体の回転状態から自律的でない方法で、クランクシャフトの回転によって制御される。

特に、この実施例では、ラジエター３を通して空気を吸い込むためのファン１と、電動発電機１０９との両方が前記クランクシャフト２に組み込まれている。前記電動発電機１０９は、バッテリを充電し、内燃機関を始動し、場合によっては、オートバイが、所謂、ハイブリッド駆動型のものである時に、動力を供給する。

電気モータ１０９は、内側固定子と、ベル型ケーシング１１０が設けられたベル型外側回転子と有するタイプのものであり、回転子及びベル型ケーシング１１０はクランクシャフト２に固定されている。

ファン１は、クランクシャフト２によって引っ張られるよう、ベル型ケーシング１１０の外側前面に、ネジ１１８によって固定されている。

電気モータ１０９、ファン１、ラジエター３及びガード４は、クランクシャフトの端部１１１の位置で、エンジンの同じ側に設けられ、クランクシャフトの反対側の端部は、上述した動力伝達要素が接続されている。

ラジエター３は、車両の中央平面を平行な二つのパネル間に設けられた箱型構造体を有し、ファン１は、それに実質的に平行な面にあり、そこで回転するため、吸い込まれる空気流は、車両の前進運動の影響により車両に当たる接線方向の流れに対して約９０度の角度で偏向されることになる。

ラジエターは、キャップ１１４によって閉鎖された充填ノズル１１３を有する上部タンク１１２と、下部マニホールド１１６との間で延びている。上部タンク１１２は、エンジンのヘッドに面する第一接続ダクト１１５を備え、該ダクト１１５は、水冷システムのパイプに接続され、下部マニホールド１１６は、同じ方向に面し、同じ目的のために設けられた第二接続ダクト１１７を有する。

ガード４は、ガード自体に隣接する隆起縁部と、ラジエター３、ノズル１１３を有するタンク１１２及び下部マニホールド１１６全体を覆うように設けられた延長部とを有する保護構造体１２０の形態で形成されており、各外部要因からそれらを保護する。

ファン１は、ファンケース５の中に収容されており、ファンケース５は、ラジエター３と電気モータ１０９との間に配置されている。ファンケース５は、ラジエター３のガード４に向かう面と反対側の面に対応する幅広中央開口７を有する前壁６を備えている。さらに、ファンケース５は、前記前壁から突出する複数の分配壁を有し、ファン１を含む、吸い込み通路を形成する（図４参照）。

層状ケース１１０と前壁６との間の間隔により、ファン１を受け入れ、かつ、分配壁によって横方向制限された区画を画定される。

特に、ファンケース５は、車両の走行方向に面した前部分配壁８と、ファンの上部を取り囲む湾曲した上部分配壁９とを有する。

前壁６からは、隔壁１０が突出しており、この隔壁１０は、ファン１の周囲の四分円、９０°〜１２０°の円弧を囲み、かつ、隔壁１０は、前部分配壁８の中間から分岐している。前部分配壁８及び上部分配壁９は結合されており、それらは、二つの互い違いの端部を有し、前部分配壁８の第一端部１１は、上部分配壁９の第二端部１２より低い。

ファンケース５の下部及び後部の領域、即ち、分配壁８及び９がない領域において、ファンケース５は、それとエンジンブロック１０７のガード４に向いた面との間にギャップ１３を画定している。このギャップ１３は、分配壁８及び９の二つの端部１１及び１２の間で、ケース５の下方及び後側に延びている。

前壁６の中央開口７の縁部に近いギャップ１１３の位置に、ファンケース５は、複数のペグ１４を有し、これらのペグ１４は、前壁６から直交する方向に突出し、前記中央開口の縁部を囲む曲線に沿って等間隔に配置されている。

ペグ１４は、円形断面を有し、その基部と遠位端部との間で僅かにテーパー状にされており、その高さは、遠位端部がエンジンブロック１０７に軽く接触し、ギャップ１３の横幅全体に亘って延びるような高さである。

ペグの円形断面は、ギャップ１３を通って排気される空気流の方向に関して、ペグを中立にする。この形状は、フィンの形状とは異なり、高い回転状態であっても、発生する騒音を低減させる。

これまで説明したことは、一つの操舵前輪及び一つの固定後輪を備えたスクータ、並びに一対のスイング前輪及び一つの固定後輪を備えた三輪式スクータの両方に関連することに留意されたい。しかしながら、オートバイにおいては、本明細書では説明していないが、本明細書に開示された冷却システムを含み得る解決方法を、二重後輪であっても適用することができる。

本明細書で説明した構成では、ラジエターを通して空気を吸い込むファンと、バッテリを充電し、内燃機関を始動し、かつ、場合によっては、オートバイが、所謂、ハイブリッド駆動タイプである時に、動力を供給する発電エンジンとの両方が、クランクシャフトに組み込まれる。

内燃機関の軸線は、オートバイの長手方向に対して横方向であり、走行面に対して水平であり、かつ、オートバイが直線に沿って進む時に固定された、即ち、操舵されない後輪の回転面によって実質的に画定される垂直面に対して直交している。電気モータ、ファン、ラジエター及びガードは、エンジンの同じ側、例えば、車両の動力伝達装置と反対の右側に設けられる。前記動力伝達装置は、一つ又は複数のピストンによって回転が制御されるクランクシャフトの一方の端部にあり、クランクシャフトの他方の端部は、駆動後輪への動力伝達要素に接続されている。この明細書には記載していないが、この明細書で説明した冷却システムを含み得る解決手段を、二重前輪及び／又は後輪のオートバイに設けることができる。

上述したラジエターのガードの配置によって、空気が正面から当たらずに、接線方向に当たるようにすることができる。ラジエターの冷却水の冷却のために必要とされる空気は、ファンによって引き込まれ、その軸線は、オートバイの前進運動から生じる空気流に対して実質的に直交している。

当業者は、追加の条件付きの要求を満たす満たす目的で、上述した冷却システムに対して、幾つかの改良及び変更を加えることができ、前記改良及び変更は、添付した特許請求の範囲によって定義された本発明の保護範囲内に全て含まれる。

Claims (10)

1. オートバイ（１００）の内燃機関冷却システムであって、
   それを通して空気が吸い込まれる中央開口（７）を備えた前壁（６）を有するファンケース（５）の内部に収容されたファン（１）と、
   前記前壁（６）から突出し、吸い込み方向と実質的に平行であり、ファン（１）を収容する区画内で乱気流を包み込んで方向決めする分配壁（８，９）と
   を備え、
   前記分配壁（８，９）がサイドギャップ（１３）を画定し、前記ファンケースが、前記サイドギャップ（１３）の位置に、複数のペグ（１４）を有し、前記ペグ（１４）が円形断面を備え、前記中央開口（７）を囲む線に沿って配置されている
   ことを特徴とする冷却システム。
2. ファン（１）の回転が、エンジン自身の回転状態から自律しない方法で、オートバイ（１００）のクランクシャフトによって制御される
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
3. ファン（１）が、ファン（１）の回転軸線と平行な方向に従って、ラジエター及び関連する保護ガード（４）を通して空気流を吸い込み、
   ファン（１）、ラジエター（３）及び関連するガード（４）が、クランクシャフト（２）の一方の端部（１１１）にあるエンジンの同じ側に配置されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の冷却システム。
4. ファンケース（５）が、
   車両の走行方向に面した前部分配壁（８）と、
   ファン（１）の上側部分を囲む上部分配壁（９）と
   を備え、
   前記ギャップ（１３）が、分配壁（８，９）の二つの端部（１１，１２）の間で、ファンケース（５）の下方及び後ろ側に延びている
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
5. ペグ（１４）が曲線に沿って配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
6. ペグ（１４）が等間隔に配置されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の冷却システム。
7. ペグ（１４）が、その基部と遠位端部との間で僅かにテーパー状である
   ことを特徴とする請求項１に記載の冷却システム。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の冷却システムを組み込んだオートバイ。
9. ラジエター（３）を通して空気を引き込むファン（１）と、発電エンジン（１０９）との両方が、クランクシャフト（２）に組み付けられ、
   エンジンの軸線が、オートバイの長手方向に対して横方向であり、走行面に対して水平である
   ことを特徴とする請求項８に記載のオートバイ。
10. ファンケース（５）の前壁（６）がラジエター（３）上に載り、
    ファン（１）が、前記前壁（６）及び電気モータの回転子のベル状ケース（１１０）によって画定された区画に収容され、
    ペグ（１４）の遠位端部が、エンジンブロック（１０７）のラジエター（３）に向いた面に軽く接触する
    ことを特徴とする請求項９に記載のオートバイ。

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