JP3080384B2 - スクータ形自動二輪車のエンジン冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、スクータ形自動二輪車のエンジン冷却装置
に係り、特にその冷却水の注入口回りの構造に関する。

［従来の技術］ スクータ形の自動二輪車は、エンジンとＶベルトと自
動変速機とを一体化したスイング式のエンジンユニット
を備えている。従来、この種のエンジンユニットには、
強制空冷式のエンジンが用いられていたが、最近では静
粛性の向上や安定した性能を得ることを目的として、エ
ンジンを水冷化する傾向にある。

エンジンを水冷化した場合、このエンジンのウォータ
ジャケットは配管を介してラジエータに連通されてお
り、このラジエータとの間で冷却水を循環させるように
なっている。そして、通常はラジエータの方がエンジン
よりも高い位置に設置されているので、このラジエータ
の上部にキャップによって開閉される冷却水の注入口が
設けられている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、この従来の構成によると、冷却水の注入口
がエンジンから離れたラジエータに設置されているの
で、このラジエータとエンジンとを結ぶ配管の取り回し
によっては、例えば冷却水の交換時にエアー抜きを行う
場合に、ウォータジャケット内に運ばれてきたエアーが
なかなか抜け出ないことがあり得る。

このため、エアー抜き作業に時間を要するとともに、
シリンダヘッド等のようにエンジンの中で最も冷却を要
する部分のウォータジャケット内にエアー溜りが生じる
可能性が残されていた。

本発明は、このような事情にもとづいてなされたもの
で、エアー抜き作業を容易に行え、しかも、エンジンの
上方のデッドスペースを利用して冷却水の注入口を配置
でき、この注入口がエンジンユニットの上方に大きく突
出するのを防止できるとともに、この注入口とメインパ
イプとの干渉も防止することができ、なおかつ、ラジエ
ータと冷却水通路とを結ぶ冷却水の流れ経路を短縮し得
るスクータ形自動二輪車のエンジン冷却装置の提供を目
的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明に係るスクータ形自
動二輪車のエンジン冷却装置は、 フロントフォークを支持するステアリングヘッドパイ
プの後方において上向きに延びるとともに、その上端部
が後方に向けて延長された左右一対のフレーム部材を有
するフレームと； クランクケースから前向きに延びるシリンダブロック
と、このシリンダブロックの前端に連結されたシリンダ
ヘッドとを有し、少なくともシリンダヘッドに冷却水が
流通する冷却水通路が形成されたエンジンと、上記クラ
ンクケースの一側部から後方に延びるとともに、この後
端部に後輪が支持された変速機ケースとを備え、上記ク
ランクケースの上面が上記フレーム部材に揺動可能に懸
架されたスイング式のエンジンユニットと； このエンジンユニットの上方に配置されたシートと； このシートの下方から上記エンジンユニットのエンジ
ン回りにかけての範囲を覆うカバーと； 上記カバーの内側に配置され、上記エンジンの冷却水
通路に連なるラジエータと；を備えている。

そして、上記ラジエータと上記エンジンの冷却水通路
との間で冷却水を循環させるとともに、上記冷却水通路
からラジエータに向う冷却水の流れ経路の最も高い位置
に、キャップによって開閉される注入口に設置するに当
り、 上記注入口は、上記シリンダヘッドの前端よりも上記
エンジンユニットの懸架部の方向に偏った位置であり、
かつ、上記シリンダヘッドの上面から上向きに突出する
吸気口の側方に隣接した位置において上記エンジン側の
設置されているとともに、上記フレーム部材の間に位置
されていることを特徴としている。

［作用］ このような構成によれば、冷却水の注入口をエンジン
側に設置したことにより、冷却水を直接エンジンの冷却
水通路に注入することができ、冷却水の流れ経路のうち
最も冷却を必要とする部分にエアーが溜り難くなる。こ
のため、エンジンの冷却効率が向上するとともに、従来
に比べてエアー抜き作業に注意を払う必要もなくなり、
エアー抜き作業を容易に行うことができる。

しかも、上記構成によると、エンジンのシリンダブロ
ックやシリンダヘッドは、クランクケースから前向きに
延びているので、このエンジンの上下方向の高さ寸法を
極力抑えることができる。そして、この場合、シリンダ
ヘッドの上面には上向きに突出する吸気口が存在するの
で、このシリンダヘッドの上方には、元々吸気口を収め
るためのスペースが確保されていることになり、このス
ペースを利用して注入口を配置することができる。その
ため、エンジンの上方に注入口を収めるスペースを新た
に確保する必要はなく、注入口をエンジン側に容易に設
置できるとともに、この注入口がエンジンの上方に向け
て大きく突出するのを防止できる。

また、注入口からエンジンユニットの揺動中心までの
距離を短く抑えることができるので、注入口がエンジン
ユニットと一体的に揺動する構成でありながら、この注
入口の揺動範囲を狭く抑えることができ、注入口の周囲
に各種の部品を配置する上での自由度が増大する。加え
て、注入口と左右一対のフレーム部材とが上下方向に向
かい合うこともなく、これら注入口とフレーム部材との
干渉を防止することができる。

さらに、ラジエータ、注入口およびエンジンがシート
下のカバーの内側に収まるので、ラジエータとエンジン
とをコンパクトに纏めて配置することができ、その分、
冷却水の流れ経路を単純化できるとともに、経路長を短
く抑えることができる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を、スクータ形の自動二輪車に
適用した図面にもとづいて説明する。

第７図中符号１で示すフレームは、その前端にステア
リングヘッドパイプ２を備えている。ステアリングヘッ
ドパイプ２にはフロントフォーク３を介して前輪４が支
持されている。

また、ステアリングヘッドパイプ２には下向きに延び
る一本のダウンチューブ５が連結されている。ダウンチ
ューブ５の下端部は後方に向けて略水平に延長されてお
り、この水平部5aの後部にはフレーム部材としての左右
一対のメインパイプ６が連結されている。メインパイプ
６は水平部5aの直後において立ち上げられており、この
立ち上がり部７の上端は後方に向って延びる延長部８を
なしている。そして、この延長部８の上面には、燃料タ
ンク９や例えばヘルメットを収納するための収納ボック
ス10が設置されており、これら燃料タンク９や収納ボッ
クス10の上面にはシート11が配置されている。

上記メインパイプ６の延長部８の下方には、スイング
式のエンジンユニット15が配置されている。このエンジ
ンユニット15は第６図に示すように、４サイクル単気筒
エンジン16と、このエンジン16のクランクケース17の左
側から後方に延びる変速機ケース18を備えている。そし
て、クランクケース17の上面には、懸架部としての支持
突部19が上向きに突設されており、この支持突部19はエ
ンジンブラケット20を介してメインパイプ６の延長部８
に揺動可能に枢支されている。

なお、第３図や第７図に示すように、上記シート11の
下方からエンジンユニット15のエンジン16にかけての範
囲は、カバー110によって連続して覆われている。

クランクケース17は左ケース17aと右ケース17bとに分
割されている。これら両ケース17a,17bの間にはクラン
ク室21が形成されており、このクランク室21内にはクラ
ンク軸22が収容されている。クランクケース17の左ケー
ス17aと、これに連なる変速機ケース18の左側面は、ケ
ースカバー23によって覆われている。これら両ケース17
a,18とケースカバー23との間には、変速室24が形成され
ており、この変速室24の前端部に上記クランク軸22の一
端が導入されている。

変速室24の後部にはクランク軸22と平行をなす従動軸
25が支持されており、この変速室24内には従動軸25とク
ランク軸22とを連動させるＶベルト自動変速機26が収容
されている。

Ｖベルト自動変速機26は従来周知のものと同様の構成
であり、第６図に示すように上記クランク軸22と一体に
回転するプライマリーシーブ27と、上記従動軸25の外周
に遠心クラッチ28を介して取り付けられたセカンダリー
シーブ29と、これら両シーブ27,29の間に巻き掛けられ
たＶベルト30とで構成され、上記シーブ27,29に対する
Ｖベルト30の巻き掛け径を変えることで、クランク軸22
と従動軸25との間の変速比が自動的に変化するようにな
っている。

なお、従動軸25は図示しない歯車変速機を介して後輪
31の車軸32に連動されており、この車軸32は変速機ケー
ス18の後端部に支持されている。

一方、上記エンジン16はクランクケース17の前端部か
ら前方に向って略水平に延びるシリンダブロック35を備
えている。シリンダブロック35はシリンダ36を形成する
ボア部37と、このボア部37の外周面に突出された冷却フ
ィン38とで構成され、上記シリンダ36内のピストン39は
コンロッド40を介してクランク軸22に連結されている。

シリンダブロック35の周囲はエアシュラウド41によっ
て覆われている。エアシュラウド41の右端部には、ファ
ンカバー42が連続して設けられている。このファンカバ
ー42は上記クランクケース17の右ケース17bを連続して
覆うクランクケースカバーを兼ねており、このファンカ
バー42の内側には軸流形のファン43が配置されている。
ファン43はシリンダブロック35の右側方に位置してお
り、上記エアシュラウド41とファンカバー42との連続部
分に対向して設けられている。そして、ファン43の回転
軸44は、上記右ケース17bから延びる支持ステー45のボ
ス部46に軸受47を介して軸支されており、この回転軸44
上には従動プーリ48が取り付けられている。

ファンカバー42はクランク軸22の右端部に固定したフ
ライホイールマグネト49も一体に覆っている。フライホ
イールマグネト49のロータ軸50には駆動プーリ51が取り
付けられており、この駆動プーリ51と従動プーリ48との
間には、Ｖベルト52が巻回されている。このため、ファ
ン43はクランク軸22からの動力伝達によって増速駆動さ
れるようになっており、このファン43が回転駆動される
と、エアシュラウド41の右側面の吸い込み口53から吸入
された外気が、シリンダブロック35の周囲に強制的に送
風されるようになっている。

なお、エアシュラウド41の左端部には、下向きに開口
する吐出口54が設けられており、この吐出口54を通じて
上記シリンダブロック35の周囲に送風された外気が外方
に排出される。

また、シリンダブロック35の前端部にはシリンダヘッ
ド55が連結されている。シリンダヘッド55は第３図に示
すように、上記メインパイプ６の立ち上がり部７の間に
入り込んでおり、このシリンダヘッド55には燃焼室56に
開口する吸気口57と排気口58が形成されている。吸気口
57と排気口58はシリンダ36のボア中心X₁に対し上下に並
べて設けられており、これら吸気口57と排気口58は図示
しない吸気弁および排気弁によって開閉される。吸気口
57はシリンダヘッド55の上方に延びた後、後方に向けて
開口されており、この開口端にはジョイント59を介して
気化器60が接続されている。気化器60はエアクリーナ69
に連なっており、このエアクリーナ69は上記変速機ケー
ス18とケースカバー23の上側に配置されている。

また、シリンダヘッド55の前端部には動弁室61が形成
されている。動弁室61内には上記吸気弁と排気弁を開閉
する一本のカム軸62が収容されている。カム軸62の一端
はシリンダヘッド55の左側部のチェーン通路63内に導入
されており、このカム軸62の導入端にはタイミングスプ
ロケット64が取り付けられている。

チェーン通路63は、シリンダブロック35を貫通してク
ランクケース17の内部に連なっており、このクランクケ
ース17内のクランク軸22と上記タイミングスプロケット
64との間には、タイミングチェーン65が巻き掛けられて
いる。

ところで、本実施例のエンジン16はそのシリンダヘッ
ド55が水冷式となっており、このシリンダヘッド55の内
部には、上記燃焼室56や吸気口57および排気口58を取り
囲む冷却水通路66が形成されている。そして、シリンダ
ヘッド55の下面には、冷却水通路66に連なる冷却水入口
67が形成されているとともに、このシリンダヘッド55の
上部の右側面には、冷却水通路66に連なる冷却水出口68
が形成されている。

また、シリンダヘッド55を水冷化したことに伴い、上
記ファンカバー42の吸い込み口53には、第１図に示すよ
うにラジエータ70が設置されている。ラジエータ70は縦
向き水流形のラジエータコア71を備えており、このラジ
エータコア71の上下端部には夫々アッパタンク72とロア
タンク73が設けられている。ラジエータコア71の前端部
と後端部には、ラジエータブラケット74が溶接されてい
る。ラジエータブラケット74には上記クランクケース17
の右ケース17bやシリンダヘッド55の右側面に向かう支
持ステー75が形成されており、この支持ステー75の先端
部には第４図に示すように、防振ゴム76が設けられてい
る。また、上記右ケース17bやシリンダヘッド55の右側
面には、柱状をなす複数の取り付け座部77が突設されて
おり、この取り付け座部77の先端面に上記防振ゴム76が
重ね合わされて、ねじ78により締め付け固定されてい
る。

したがって、ラジエータ70は上記エンジン16に防振ゴ
ム76を介して防振支持されており、このエンジン16と共
に上記カバー110の内側に収められている。

ラジエータ70のロアタンク73は、下部配管80を介して
上記冷却水通路66の冷却水入口67に接続されている。ま
た、冷却水通路66の冷却水出口68には、第１図および第
２図に示すように上向に延びる給水管81が接続されてい
る。給水管81の下端には直角に曲げられた接続部82が形
成されており、この接続部82がシールリング83を介して
冷却水出口68に液密に差し込まれている。給水管81の外
周面にはブラケット84が溶接されている。このブラケッ
ト84の下端部は、第４図および第６図に示すように上記
シリンダヘッド55の取り付け座部77と防振ゴム76との間
に挟み込まれており、このことにより上記給水管81がシ
リンダヘッド55に直接支持されている。

給水管81の上部には、この給水管81から分岐された接
続管部85が設けられている。接続管部85は上部配管86を
介してラジエータ70のアッパタンク72に接続されてお
り、この上部配管86、給水管81および下部配管80によっ
て、シリンダヘッド55の冷却水通路66とラジエータ70と
を連通させる冷却水の流れ経路が構成されている。

給水管81における接続管部85の分岐部よりも上方に
は、冷却水の注入口となる大径なフィラーネック87が形
成されている。フィラーネック87は上記ラジエータ70や
冷却水通路66を含めた冷却水の流れ経路の中で最も高い
位置に設けられており、このフィラーネック87には圧力
調整弁や負圧弁（図示せず）を内蔵したプレッシャキャ
ップ88が着脱可能に取り付けられている。

第１図ないし第３図に示すように、フィラーネック87
は、シリンダヘッド55の前端よりもエンジンユニット15
の揺動支点となる支持突部19の方向に偏った位置であ
り、かつまた、シリンダヘッド55の上面から上向きに突
出する吸気口57の側方に設置されており、このフィラー
ネック87およびプレッシャキャップ88が上記メインパイ
プ６の立ち上がり部７の上端の間に位置されている。

フィラーネック87にはオーバーフローパイプ89が接続
されている。このオーバーフローパイプ89は第１図や第
３図に示すように、リザーバタンク90に接続されてお
り、このリザーバタンク90はシリンダヘッド55の直前に
配置されている。

また、ラジエータ70と冷却水通路66とを結ぶ下部配管
80の途中には、冷却水を循環させる冷却水ポンプ95が設
けられている。この冷却水ポンプ95は、上記シリンダヘ
ッド55の左側面に取り付けられたポンプボデー96と、こ
のポンプボデー96の左側面を覆うポンプカバー97を備え
ている。これらポンプボデー96とポンプカバー97との間
にはポンプ室98が形成されている。ポンプカバー97には
ポンプ室98に連なる吸入口99と吐出口100が形成されて
おり、これら吸入口99と吐出口100に上記下部配管80が
接続されている。

ポンプ室98内にはインペラ101が収容されている。こ
のインペラ101の駆動軸102はポンプボデー96のボス96a
に支持されており、この駆動軸102の一端は上記チェー
ン通路63内に導出されて、上記カム軸62に同軸的に連結
されている。したがって、冷却水ポンプ95はカム軸62に
よって駆動される。

また、本実施例の場合、ボス部96aの外周には、上記
チェーン通路63に連なるブローバイガスの分離室105が
形成されている。この分離室105にはブリーザ口106が形
成されており、このブリーザ口106はブリーザパイプ107
を介してエアクリーナ69に連なっている。

このような構成において、エンジン16の運転中は、常
時ファン43が回転駆動され、ファンカバー42の吸い込み
口53を通じて外気が吸い込まれるので、この吸い込み口
53に設置されたラジエータ70を外気が通過する。

また、エンジン16の運転中は、カム軸62によって冷却
水ポンプ95が駆動されるので、エンジン16の冷却水通路
66とラジエータ70との間で冷却水が循環される。

すなわち、シリンダヘッド55の冷却水通路66を流れる
過程で高温となった冷却水は、冷却水出口68から給水管
81、接続管部85および上部配管86を通じてラジエータ70
のアッパタンク72に流れ込み、ここからラジエータコア
71に導かれる。そして、この冷却水はラジエータコア71
を通過する過程で上記吸い込み口53に吸込まれる外気と
熱交換され、ここで冷された冷却水がロアタンク73から
下部配管80を通じて再び冷却水通路69に導かれる。

ところで、上記構成においては、シリンダヘッド55に
その冷却水出口68から上向に延びる給水管81を接続し、
この給水管81の上端部に注入口となるフィラーネック87
を設けたので、例えば冷却水を交換する際に、新たな冷
却水を直接シリンダヘッド55の冷却水通路66に直接注入
することができる。

このため、冷却水の流れ経路のうち最も冷却を必要と
する部分、つまりシリンダヘッド55の冷却水通路66内に
エアーが溜り難くなり、冷却の効率が向上する。

その上、冷却水通路66内にエアーが溜り難くなること
から、従来に比べてエアー抜き作業に注意を払う必要も
なくなり、その分、エアー抜き作業を容易に行うことが
できる。

しかも、上記構成によると、フィラーネック87が取り
付けられるシリンダヘッド55やシリンダブロック35は、
クランクケース17の前端から前方に向って略水平に延び
ているので、シリンダヘッド55やシリンダブロック35が
上方のシート11に向けて張り出すことはなく、４サイク
ルエンジン16の高さ寸法を小さく抑えることができる。

そして、この場合、シリンダヘッド55の上面には、上
向きに突出する吸気口57が存在するので、シリンダヘッ
ド55の上方には、元々吸気口57を収めるに充分なスペー
スが確保されていることになる。このため、フィラーネ
ック87を吸気口57の側方に設置することで、このフィラ
ーネック87を上記スペースを利用して収めることができ
る。

この結果、エンジン16の上方にフィラーネック87を収
めるスペースを新たに確保する必要はなく、このフィラ
ーネック87の設置を容易に行えるとともに、このフィラ
ーネック87がエンジン16の上方に向けて大きく張り出す
のを防止できる。

さらに、フィラーネック87は、シリンダヘッド55の前
端よりもエンジンユニット15の揺動支点の方向にずれて
いるので、このフィラーネック87とエンジンユニット15
の揺動支点との間の距離が短くなる。このため、フィラ
ーネック87がエンジンユニット15のと体的に揺動するに
も拘わらず、このフィラーネック87の揺動範囲を狭く抑
えることができ、フィラーネック87の周囲に各種の部品
を配置する際の自由度が増大する。

加えて、フィラーネック87は、左右のメインパイプ６
の間に位置されているので、これらフィラーネック87と
メインパイプ６とが上下方向に向かい合うことはなく、
エンジンユニット15の揺動時のフィラーネック87とメイ
ンパイプ６との干渉を防止することができる。

また、本実施例では、ラジエータ70をシリンダブロッ
ク35の右側方に固定したので、ラジエータ70とシリンダ
ヘッド55および冷却水ポンプ95とを結ぶ上下の配管80,8
6の管長を短く抑えることができ、エンジン16の外方で
の冷却水の流れ経路が短くて済む。

このため、配管80,86の引き回しを容易に行えるのは
勿論のこと、エアー抜き作業時に冷却水中に混入したエ
アーが抜け易くなり、作業時間を短縮することができ
る。

しかも、冷却水の流れ経路の短縮化に伴って、冷却水
の流通抵抗も小さくなるので、冷却水ポンプ95も能力の
小さなもので済むことになる。したがって、その分、冷
却水ポンプ95を駆動するエンジン16の負担が軽減され、
エンジン16の馬力ロスを最小限に抑えることができる利
点がある。

なお、上記実施例では、エンジンのシリンダブロック
を強制空冷式とし、シリンダヘッドのみを水冷化した
が、本発明はこれに限らず、シリンダヘッドとシリンダ
ブロックの両者も水冷化しても良い。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、冷却水を直接エンジン
の冷却水通路に注入できるので、冷却水の流れ経路のう
ち最も冷却を要する部分にエアーが溜り難くなる。この
ため、冷却の効率が向上するとともに、従来に比べてエ
アー抜き作業に注意を払う必要もなくなり、その分、エ
アー抜き作業を容易に行なうことができる。

しかも、エンジンの上方に注入口を収めるスペースを
新たに確保する必要はなく、この注入口の設置を容易に
行えるとともに、この注入口がエンジンの上方に向けて
大きく張り出すのを防止できる。

さらに、注入口がシリンダヘッドの前端よりもエンジ
ンユニットの揺動支点の方向にずれている分だけ、この
注入口からエンジンユニットの揺動支点までの距離が短
くなり、注入口がエンジンユニットと一体的に揺動する
にも拘わらず、この注入口の揺動範囲を狭く抑えて、注
入口の周囲に各種の部品を配置する上での自由度が増大
する。加えて、注入口と左右のフレーム部材とが上下方
向に向かい合うこともないので、エンジンユニットの揺
動時の注入口とフレーム部材との干渉を防止することが
できる。

その上、ラジエータとエンジンとをシート下のカバー
の内側にコンパクトに収めることができ、その分、冷却
水の流れ経路を単純化できるとともに、この流れ経路を
短くできるといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、 第１図はシリンダヘッド回りを一部断面したエンジンの
正面図、 第２図はシリンダヘッド回りの側面図、 第３図はフレームとエンジンユニットとの位置関係を示
す側面図、 第４図はシリンダヘッドの断面図、 第５図はシリンダヘッドの後面図、 第６図はエンジンユニット全体の断面図、 第７図はスクータ形自動二輪車の側面図である。 １……フレーム、 ２……ステアリングヘッドパイプ、 ３……フロントフォーク、 ５……ダウンチューブ、 ６……フレーム部材（メインパイプ）、 11……シート、 15……エンジンユニット、 16……４サイクルエンジン、 17……クランクケース、 18……変速機ケース、 35……シリンダブロック、 55……シリンダヘッド、 57……吸気口、 66……冷却水通路、 70……ラジエータ、 87……注入口（フィラーネック）、 88……キャップ（プレッシャキャップ）、 110……カバー。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01P 11/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロントフォークを支持するステアリング
   ヘッドパイプの後方において上向きに延びるとともに、
   その上端部が後方に向けて延長された左右一対のフレー
   ム部材を有するフレームと； クランクケースから前向きに延びるシリンダブロック
   と、このシリンダブロックの前端に連結されたシリンダ
   ヘッドとを有し、少なくともシリンダヘッドに冷却水が
   流通する冷却水通路が形成されたエンジンと、上記クラ
   ンクケースの一側部から後方に延びるとともに、この後
   端部に後輪が支持された変速機ケースとを備え、上記ク
   ランクケースの上面が上記フレーム部材に揺動可能に懸
   架されたスイング式のエンジンユニットと； このエンジンユニットの上方に配置されたシートと； このシートの下方から上記エンジンユニットのエンジン
   回りにかけての範囲を覆うカバーと； 上記カバーの内側に配置され、上記エンジンの冷却水通
   路に連なるラジエータ；を備え、 このラジエータと上記エンジンの冷却水通路との間で冷
   却水を循環させるとともに、上記冷却水通路からラジエ
   ータに向う冷却水の流れ経路の最も高い位置に、キャッ
   プによって開閉される注入口を設置したスクータ形自動
   二輪車であって、 上記注入口は、上記シリンダヘッドの前端よりも上記エ
   ンジンユニットの懸架部の方向に偏った位置であり、か
   つ、上記シリンダヘッドの上面から上向きに突出する吸
   気口の側方に隣接した位置において上記エンジン側に設
   置されているとともに、上記フレーム部材の間に位置さ
   れていることを特徴とするスクータ形自動二輪車のエン
   ジン冷却装置。