JP3008199B2

JP3008199B2 - 車両用エンジンユニット

Info

Publication number: JP3008199B2
Application number: JP1186614A
Authority: JP
Inventors: 学小林
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1989-07-19
Publication date: 2000-02-14
Anticipated expiration: 2015-02-14
Also published as: JPH0350317A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の属する技術分野］この発明は車両用エンジンユニットに関し、詳しくは
水冷式冷却系を備える車両用エンジンユニットに関す
る。

［従来の技術］クランク軸方向に複数の気筒を並設した車両用エンジ
ンユニットにおいて、水冷式冷却系を備える場合、冷却
水を循環させるウォータポンプは、通常クランク軸と直
交するシリンダブロックの一端面に取り付けられてい
る。

従って、ウォータポンプがシリンダブロックからクラ
ンク軸方向に突出することになり、エンジンユニットの
クランク軸方向の寸法が長くなる傾向がある。

［発明が解決しようとする課題］このため、例えばウォータポンプをクランク軸と平行
なエンジン側面に取付けることにより、エンジンユニッ
トのクランク軸方向の寸法を短くすることが考えられ
る。

一方、エンジンを冷却する場合、温度が高くなりがち
なシリンダヘッドをシリンダブロックに先立って冷却す
る方が、シリンダヘッドの温度をより低くでき、エンジ
ンの高出力化、換言すれば、燃焼温度を高くする上で好
ましい。

ところで、シリンダブロックに先立ってシリンダヘッ
ドに冷却水を送るために、シリンダヘッドにウォータポ
ンプを取り付けようとし、しかも特に前述のようにウォ
ータポンプを、エンジン側面に取り付けようとすると、
次のような不具合が生じる。

即ち、シリンダヘッドのクランク軸方向側面には、吸
気管或いは排気管が取り付けられているために、ウォー
タポンプと吸気管或いは排気管が干渉し易くなり、これ
を避けようとすると、エンジンユニットが大型化するお
それがある。

この発明はかかる実情を背景にしてなされたもので、
シリンダブロックに先立って、シリンダヘッドを冷却す
るようにしながら、しかも冷却効率をより一層向上さ
せ、かつコンパクト化を図る車両用エンジンユニットを
提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この
発明は、以下のように構成した。

請求項１記載の発明は、『冷却水が通るブロック用ジ
ャケットを有するシリンダブロックと、このシリンダブ
ロックに載置され冷却水が通るヘッド用ジャケットを有
するシリンダヘッドとを備えた車両用エンジンユニット
において、前記ブロック用ジャケット及びヘッド用ジャ
ケットにラジエータからの冷却水を送るウォータポンプ
を、前記シリンダブロックのクランク軸と平行方向の一
側面に取付け、このウォータポンプを設けた側のシリン
ダヘッド側面に前記ヘッド用ジャケットの冷却水入口を
設け、さらにウォータポンプの吐出口とヘッド用ジャケ
ットの冷却水入口を接続する冷却水通路を、前記ブロッ
ク用ジャケットと独立して設け、前記ウォータポンプの
吐出口がクランク軸方向に対して平行方向に向かって開
口し、かつ前記ヘッド用ジャケットの冷却水入口がクラ
ンク軸方向に対して直角方向に向かって開口し、前記ウ
ォータポンプと前記ヘッド用ジャケットの冷却水入口
は、隣り合う位置に設けられることを特徴とする車両用
エンジンユニット。』である。

この請求項１記載の発明によれば、ウォータポンプの
駆動で、ラジエータからの冷却水が、ウォータポンプの
吐出口から冷却水通路を介してシリンダヘッド側面の冷
却水入口に送られ、シリンダヘッドのヘッド用ジャケッ
トへ供給されてシリンダヘッドを冷却する。さらに、こ
のシリンダヘッドから冷却水を、シリンダブロックのブ
ロック用ジャケットへ供給して、シリンダブロックを冷
却してラジエータへ送る。

ウォータポンプはシリンダブロックに取り付け、シリ
ンダヘッドのヘッド用ジャケットに、ブロック用ジャケ
ットと独立して設けた冷却水通路により、冷却水を供給
するようにしたので、シリンダブロックに先立ってシリ
ンダヘッドを冷却するものでありながら、吸気管或いは
排気管などと干渉することなくウォータポンプを配置で
き、エンジンユニットをコンパクトにできる。

また、ウォータポンプ及びヘッド用ジャケットの冷却
水入口を、シリンダブロックとシリンダヘッドのクラン
ク軸と平行な同側面側に配置したので、ウォータポンプ
及び冷却水通路がシリンダブロックとクランク軸方向に
重なることがなく、エンジンユニットのクランク軸方向
の寸法を短くできる。

さらに、ウォータポンプの吐出口がクランク軸方向に
対して平行方向に向かって開口し、かつヘッド用ジャケ
ットの冷却水入口がクランク軸方向に対して直角方向に
向かって開口し、ウォータポンプとヘッド用ジャケット
の冷却水入口は、隣り合う位置に設けられており、ウォ
ータポンプとヘッド用ジャケットの冷却水入口との距離
が短くなり、冷却水通路が短縮できるから冷たい冷却水
をヘッド用ジャケットへ送り、効率的にシリンダヘッド
を冷却でき、しかもコンパクトである。

［発明の実施の形態］以下、この発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細
に説明する。

第１図はこの発明の車両用エンジンユニットを搭載し
た状態を示す側面図、第２図はその平面図、第３図は車
両用エンジンユニットの前面図、第４図及び第５図は一
部を破断した車両用エンジンユニットの側面図、第６図
は第５図のVI−VI断面図、第７図は第４図のVII−VII断
面図、第８図はシリンダブロックの平面図、第９図は第
８図の矢印イ方向から視た図、第10図は第９図のＸ−Ｘ
断面図、第11図はシリンダヘッドの縦断面図、第12図は
第11図のXII−XII断面図、第13図は冷却系のシステム図
である。

第１図及び第２図において、符号１は自動車のエンジ
ン室を示し、このエンジン室１は前車軸２で連結された
左右の前輪３の上方で、かつ両者の間に形成されてい
る。このエンジン室１には４行程６気筒エンジンのエン
ジンユニット４が搭載され、このエンジンユニット４の
車両前方にラジエータ５が配置されている。エンジンユ
ニット４はクランク軸６が車幅方向に延在するように配
置されている。

エンジンユニットのクランク軸６は、第５図乃至第７
図に示すように、シリンダブロック７と軸受ケース８間
に軸支され、それぞれのシリンダに設けられたピストン
９にコンロッド10で連結されている。シリンダブロック
７にはシリンダヘッド11が載置されてエンジン本体Ｅを
構成しており、このシリンダヘッド11にはヘッドカバー
12が設けられ、さらにそれぞれのシリンダ毎に点火プラ
グ13が設けられている。軸受ケース８にはオイルパン14
が取付けられ、このオイルパン14にはさらにオイルタン
ク15が接続されている。

エンジンのシリンダ列は、第４図及び第５図に示すよ
うに、鉛直方向に対して車両後方へ傾斜しており、クラ
ンク軸６の出力を取出す出力取出軸16はクランク軸６と
平行に設けられ、さらに出力取出軸16はクランク軸６の
斜前上方に配置している。この出力取出軸16及びクラン
ク軸６の斜前下方にオイルを溜めたオイルタンク15が位
置しており、これによりオイルタンク15が、第４図及び
第５図に矢印FWDで示す車両前方に向って臨むようにな
っている。また、シリンダ軸線L1と、クランク軸心と出
力取出軸心を結ぶ線L2とのなす角度αは鋭角になってい
るオイルパン14には第５図に示すように、上下方向にガ
イド部14aの両側を通る一対のオイル通路17が形成され
ており、オイルパン14に溜められたオイルは出力取出軸
16に設けられた排出ポンプ18,19によってオイル通路17
の下方の吸入口17aから吸入されて、オイルタンク15に
送られる。この吸入口17aにはゴミを吸入しないように
網20が設けられている。オイルパン14の内側にはプレー
ト21がガイド部14aに取付けられている。

オイルタンク15に貯溜されるオイルは出力取出軸16に
設けられた給油ポンプ24の駆動により、オイルタンク15
の最下部に配置されたストレーナ25、パイプ26を介して
吸入される。その後、オイルクーラ22及びオイルフィル
タ23を通って、オイルパン14に形成されたオイル通路14
b及び軸受ケース８に形成されたオイル通路8a、さらに
シリンダブロック７及びシリンダヘッド11に形成された
オイル通路7a,11aを介して、エンジンの各部へ給送され
るようになっている。このオイルはシリンダヘッド11の
オイル通路11b及びシリンダブロック７のオイル通路7b
を流れてオイルパン14に戻され、このオイルの循環を第
５図に矢印で示す。

オイルタンク15の最上部にはオイル注入口15aが設け
られ、キャップ27で閉塞されている。

クランク軸６には第６図及び第７図に示すように、ク
ランクアームで歯車28が形成され、この歯車28は出力取
出軸16に設けられた歯車29と噛合している。なお、クラ
ンク軸６から出力取出軸16への動力伝達は歯車28,29に
限られることはなく、チェーンでもよい。

中間軸31はエンジン本体Ｅの前側側方に位置するよう
にシリンダヘッド11に軸支されており、出力取出軸16に
設けられた歯車30は中間軸31の歯車32に第１チェーン33
を介して連結され、さらにこの中間軸31に設けられた歯
車34が第２チェーン35を介してバルブ機構36のカム軸37
の歯車38に連結されて、クランク軸６の回転によってカ
ム軸37を回転するようになっている。

中間軸31を支持するシリンダヘッド11には中間軸31の
両歯車32,34の取付開口部112,113が形成されており、取
付開口部112はキャップ114で塞がされ、取付開口部113
はカバー116で覆われている。

エンジン本体Ｅの前側に位置するように、ウォータポ
ンプ120を駆動する回転軸121が、シリンダブロック７の
前側側部にクランク軸６及び出力取出軸16と平行に軸支
され、この回転軸121に設けられた歯車122が第１チエー
ン33に噛合しており、クランク軸６の回転で回転軸121
が連動して回転する。回転軸121は第５図に示すように
シリンダ軸線L1に対してクランク軸６の動力を取出す出
力取出軸16と同じ側に設けられており、しかもこの出力
取出軸16はクランク軸６の動力を取出す不可欠な構成部
品であるから、回転軸121を設けることによってクラン
ク軸６と直角方向のエンジン幅が広がることがない。

回転軸121上には第７図に示すように、ウォータポン
プ120がエンジン本体Ｅのクランク軸方向幅内に位置す
るように設けられ、このウォータポンプ120の吸入側に
はウォータインレット123が設けられ、配管124を介して
ラジエータ５の出口側に接続されている。ウォータイン
レット123には第５図及び第13図に示すように、調整弁1
25が内蔵され、この調整弁125にはサーモスタット126が
設けられ、エンジン内の冷却水が所定の温度になった
際、配管124からウォータポンプ120に冷却水が流入する
ことを許容するようになっている。

ウォータポンプ120の吐出側の吐出口129は、シリンダ
ブロック７の車両前方側側面に設けた冷却水入口130aに
接続されており、冷却水はこの冷却水入口130aからシリ
ンダブロック７の回転軸121の回りに形成された冷却水
通路131を介して冷却水出口130bからシリンダヘッド11
に形成された冷却水通路132に供給される。冷却水通路1
31はシリンダブロック７と一体に形成され、冷却水入口
130aは軸受部133の側面に開口しており、冷却水出口130
bはシリンダブロック７のシリンダヘッド側端面に開口
している。シリンダヘッド11のヘッド用ジャケット135
へ連通する冷却水通路132の冷却水入口132aは、冷却水
通路131の冷却水出口130bに対応するように、シリンダ
ヘッド11のシリンダブロック側端面に開口しており、冷
却水通路は特別な配管を必要としないので構造が簡単で
ある。

シリンダブロック７に形成された冷却水通路131は、
シリンダブロック７のブロック用ジャケット134に合流
することなく、シリンダヘッド11に形成された冷却水通
路132に連通され、この冷却水通路132から冷却水がシリ
ンダヘッド11に形成されたヘッド用ジャケット135に導
かれる。

シリンダヘッド11のヘッド用ジャケット135の冷却水
入口132aが、吸気通路11c及び吸気管41よりも下方に開
口し、しかも冷却水通路132がシリンダヘッド11と一体
に形成されているため、冷却水通路132が吸気通路11c及
び吸気管41と干渉しないので、冷却水通路の取回しが容
易である。

シリンダブロック７の冷却水入口130aをウォータポン
プ120の吐出口129で覆うように、ウォータポンプ120を
シリンダブロック７に取付けているから、冷却水入口13
0と吐出口129とを連結する配管が不要である。また、シ
リンダブロック７に形成した冷却水通路131及び冷却水
入口130aは、出力取出軸16を軸支するために、シリンダ
ブロック７から前方に膨出するように設けた軸受部133
の側面に形成しており、シリンダブロック７に特別の突
出部を形成しないで設ける必要がないから、エンジン本
体Ｅが大型になることがない。

このように、ウォータポンプ120をシリンダブロック
７に取り付け、シリンダヘッド11のヘッド用ジャケット
135にはブロック用ジャケット134と独立して設けた冷却
水通路131,132により冷却水を供給するようにしたの
で、シリンダブロック７に先立ってシリンダヘッド11を
冷却するものでありながら吸気管41或いは排気管40など
と干渉することなくウォータポンプ120を配置でき、エ
ンジンユニットをコンパクトにできる。

また、ウォータポンプ120及びヘッド用ジャケット135
の冷却水入口132aを、シリンダブロック７とシリンダヘ
ッド11のクランク軸６と平行な同側面側に配置したの
で、ウォータポンプ120及び冷却水通路131が、シリンダ
ブロック７とクランク軸方向に重なることがなく、エン
ジンユニットのクランク軸方向の寸法を短くすることが
できる。

なお、ウォータポンプ120の取付面120a、ヘッド用ジ
ャケット135の冷却水入口132a、冷却水通路131の冷却水
入口130aはシリンダヘッド11或いはシリンダブロック７
のクランク軸６と平行な側面側にあり、この実施例では
クランク軸方向或いはシリンダ軸方向に向って開口して
いる。

また、冷却水通路131はシリンダブロック７と別体の
ホース等で形成してもよい。さらに、ウォータポンプ12
0及び冷却水通路131は排気側に設けてもよい。

シリンダヘッド11は第11図及び第12図に示すように、
気筒間のボス部136に挿通されたボルト137によってシリ
ンダブロック７に締付固定されている。

シリンダヘッド11のヘッド用ジャケット135は、ボス
部136、吸気通路11c及び排気通路11dの回りに形成さ
れ、この気筒の間には整流部138が設けられ、この整流
部138には冷却水を導くガイド部138aが形成され、冷却
水が所定の流速で流れて冷却するようにしている。整流
部138のガイド部138aはその先端部を点火プラグ13よ
り、排気側に距離Ｚだけオフセットして設けられてい
る。このシリンダヘッド11での冷却水の流れを、第11図
及び第12図に矢印で示す。

さらに、第５図に示すように、シリンダヘッド11のヘ
ッド用ジャケット135の冷却水は、シリンダヘッド11の
下部に形成された連通路139からシリンダブロック７に
形成された連通路139を介してブロック用ジャケット134
へ供給され、シリンダブロック７を冷却する。このよう
に、エンジンの運転で高温になるシリンダヘッド11へま
ず冷却水を導いて冷却し、ついでシリンダブロック７を
冷却し、効果的なエンジン冷却を行なうようにしてい
る。

シリンダブロック７に形成されたブロック用ジャケッ
ト134に連通する冷却水出口140がシリンダブロック７の
前側側部に形成され、この冷却水出口140はウォータポ
ンプ120に近接して設けられている。この冷却水出口140
にウォータアウトレット127が取付けられ、このウォー
タアウトレット127が配管141を介してラジエータ５の入
口側に連通されている。

従って、冷却水が第13図中矢印で示す如く流れる。即
ち、エンジンが起動して、冷却水が所定の温度になる
と、調整弁125のサーモスタット126が作動して、バイパ
ス通路128を遮断すると共に、ウォータインレット123と
ウォータポンプ120とを連通し、ラジエータ５からの冷
却水がウォータインレット123から、ウォータポンプ120
を介してシリンダヘッド11、シリンダブロック７に送ら
れ、これを冷却する。シリンダブロック７を冷却した
後、ウォータアウトレット127を通ってラジエータ５に
戻される。

ウォータアウトレット127には第13図に示すように、
水温センダ143と水温センサ144が設けられ、この冷却水
出口140に設けたウォータアウトレット127と、ウォータ
インレット123はシリンダブロック７の前側側部におい
て、互いにバイパス通路128で連通されており、このウ
ォータアウトレット127、ウォータインレット123及びウ
ォータポンプ120を並列かつ近接して設けることで、バ
イパス通路128が短縮され、配管が容易になると共に、
熱損失が少なくなる。また、ウォータポンプ120とアウ
トレット127の両方が、シリンダブロック７に取り付け
られているので、両者の間で取付位置の狂いが生じにく
く、バイパス通路128の取付けが容易である。

シリンダヘッド11の上部には第13図に示すように、２
個の冷却水配管145,146が設けられ、一方の冷却水配管1
45はヒータ147を介してウォータポンプ120に接続され、
他方の冷却水配管146はオイルクーラ148を介して冷却水
配管145と合流してウォータポンプ120に接続されてい
る。

シリンダヘッド11にはそれぞれのシリンダ列に排気管
40及び吸気管41が接続されており、それぞれの吸気管41
はサージタンク42に連結され、サージタンク42は、ステ
ー43によってシリンダブロック７に支持されている。こ
のサージタンク42の空気吸入口側に絞り弁44が設けられ
ている。

出力取出軸16の一端部には第１図に示すようにフライ
ホイール45及び図示しないクラッチ機構が設けられ、変
速機47を介して前輪３の前車軸２へ動力を伝達するよう
になっている。また、変速機47の一次側は出力取出軸16
上に配置され、二次側はカウンタ軸48上に配置され、車
軸２上に設けられた歯車49を介して前車軸２を回転す
る。

さらに、出力取出軸16の他端部には第７図に示すよう
に補機駆動用プーリ50が設けられ、オルタネータ52、パ
ワステアリングポンプ53及びエアコンコンプレッサ54等
の補機をベルト55により駆動する。92はアイドラであ
る。

なお、この実施例ではクランク軸６の回転が伝達され
る回転軸として、出力取出軸16の回転を中間軸31に伝達
する第１チェーン33で回転する回転軸121を用いたが、
この回転軸を出力取出軸16とし、この出力取出軸16上に
ウォータポンプを設けてもよく、さらに中間軸31上にウ
ォータポンプを設けるようにしてもよい。

［発明の効果］前記のように、この発明の車両用エンジンユニット
は、ウォータポンプをシリンダブロックに取り付け、シ
リンダヘッドのヘッド用ジャケットに、ブロック用ジャ
ケットと独立して設けた冷却水通路により、冷却水を供
給するようにしたので、シリンダブロックに先立ってシ
リンダヘッドを冷却するものでありながら、吸気管或い
は排気管などと干渉することなくウォータポンプを配置
でき、エンジンユニットをコンパクトにできる。

さらに、ウォータポンプの吐出口がクランク軸方向に
対して平行方向に向かって開口し、かつヘッド用ジャケ
ットの冷却水入口がクランク軸方向に対して直角方向に
向かって開口し、ウォータポンプとヘッド用ジャケット
の冷却水入口は、隣り合う位置に設けたから、ウォータ
ポンプとヘッド用ジャケットの冷却水入口との距離が短
くなり、冷却水通路が短縮できるから冷たい冷却水をヘ
ッド用ジャケットへ送り、効率的にシリンダヘッドを冷
却でき、しかもコンパクトである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の車両用エンジンユニットを搭載した
状態を示す側面図、第２図はその平面図、第３図は車両
用エンジンユニットの前面図、第４図及び第５図は一部
を破断した車両用エンジンユニットの側面図、第６図は
第５図のVI−VI断面図、第７図は第４図のVII−VII断面
図、第８図はシリンダブロックの平面図、第９図は第８
図の矢印イ方向から視た図、第10図は第９図のＸ−Ｘ断
面図、第11図はシリンダヘッドの縦断面図、第12図は第
11図のXII−XII断面図、第13図は冷却系のシステム図で
ある。図中符号１はエンジン室、６はクランク軸、７はシリン
ダブロック、８は軸受ケース、11はシリンダヘッド、16
は出力取出軸、120はウォータポンプ、121は回転軸、12
3はウォータインレット、127はウォータアウトレット、
128はバイパス通路、131,132は冷却水通路、Ｅはエンジ
ン本体である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01P 3/20 F01P 5/10 F02F 1/14 F01P 3/02 F02F 1/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】冷却水が通るブロック用ジャケットを有す
るシリンダブロックと、このシリンダブロックに載置さ
れ冷却水が通るヘッド用ジャケットを有するシリンダヘ
ッドとを備えた車両用エンジンユニットにおいて、前記
ブロック用ジャケット及びヘッド用ジャケットにラジエ
ータからの冷却水を送るウォータポンプを、前記シリン
ダブロックのクランク軸と平行方向の一側面に取付け、
このウォータポンプを設けた側のシリンダヘッド側面に
前記ヘッド用ジャケットの冷却水入口を設け、さらにウ
ォータポンプの吐出口とヘッド用ジャケットの冷却水入
口を接続する冷却水通路を、前記ブロック用ジャケット
と独立して設け、前記ウォータポンプの吐出口がクラン
ク軸方向に対して平行方向に向かって開口し、かつ前記
ヘッド用ジャケットの冷却水入口がクランク軸方向に対
して直角方向に向かって開口し、前記ウォータポンプと
前記ヘッド用ジャケットの冷却水入口は、隣り合う位置
に設けられることを特徴とする車両用エンジンユニッ
ト。