JP3585010B2 - 水冷式ｖ型内燃機関の冷却水通路構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水冷式Ｖ型内燃機関において、Ｖ状に配設された気筒の各冷却水路を相互に接続する冷却水通路構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
水冷式Ｖ型内燃機関にて、Ｖ状気筒の各冷却水路を相互に接続する冷却水通路構造として、実公平６−３１４２号公報に記載されたものがある。
【０００３】
該公報に記載された冷却水通路構造では、図１０に図示されるように、相対する気筒０１，０２に挟まれて形成されるＶ状空間０３に向い一直線上に沿って該気筒０１，０２より筒状部０４，０５が突設され、該筒状部０４，０５は、前記気筒０１，０２内の冷却水路０６，０７にそれぞれ連通され、該相対する筒状部０４，０５の外周面に接続管０８が嵌装され、該接続管０８の内周面と筒状部０４，０５の外周面とにＯリング０９が介装され、接続管０８の両端に接して筒状部０４，０５の外周面にクリップ０１０ が付設されている。
【０００４】
【解決しようとする課題】
前記冷却水通路構造の接続管０８は、アルミニュームまたは鋼の如き剛性の高い金属よりなるため、たとえＯリング０９が介装されるとしても、筒状部０４，０５の外周面の加工精度と接続管０８の内周面の加工精度とを高くする必要があった。
【０００５】
さらに気筒０１，０２のが外周に、図示されないシリンダヘッドとの結合のためのボス０１１ やその他の補機、センサ等の取付け用突起が突設されることが多く、筒状部０４，０５の外周面切削加工では、筒状部０４，０５の中心線を中心として気筒０１，０２を回転させることが多くて、この切削加工の際に、筒状部０４，０５の外周に位置した切削工具にこれらボス０１１ や突起が接触する惧れが生じて、円滑に筒状部０４，０５の加工を行うことができないことがある。
【０００６】
さらにまた気筒０１，０２の挟角が狭くなると、筒状部０４，０５の突出長さが制限されるとともに、該筒状部０４，０５と接続管０８との嵌合代も短縮されて、水密保持が困難となる不具合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段および効果】
本発明は、このような難点を克服した水冷式Ｖ型内燃機関の冷却水通路の改良に係り、水冷式Ｖ型内燃機関において、Ｖ状に配設されたシリンダのシリンダ挟角側に設けられる各冷却水路の下端にそれぞれ連通する筒状部が、該相対するシリンダに挟まれて形成されるＶ状空間に向い略一直線上に沿って突設され、該筒状部内に接続管の両端部が水密に嵌装されたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明では、前記接続管との筒状部の接触部分が、該筒状部の内周面であるので、前記気筒表面から突出した筒状部の突出長さに比べて、該筒状部の先端面から該筒状部の奥迄の内周面の長さが大きくなり、その結果、相対する気筒間の挟角が狭くて前記筒状部の突出長さが短くても、前記接続管を充分に嵌装することができる嵌合代が得られ、気筒間の挟角の狭いＶ型内燃機関でも本発明が適用可能となる。
【０００９】
また本発明においては、前記接続管との接続部分が前記筒状部の内周面であるため、たとえ該筒状部近傍の気筒表面に、突起部等が存在しても、該筒状部の中心線を中心として前記気筒を回転させながら切削加工を行う際に、これらの突起物に邪魔されずに前記筒状部内に切削工具を挿入して、該筒状部内周面の切削加工を容易に遂行することができる。
【００１０】
本発明を請求項２記載のように構成することにより、前記筒状部および可撓性接続管内を流れる冷却水の圧力が高くなっても、その圧力上昇に応じて前記可撓性接続管が膨張して前記筒状部内周面に強く圧接され、冷却水系の水密が確保される。
【００１１】
また前記請求項２記載の本発明においては、前記相対した筒状部の内周面の加工精度や、あるいは相対する気筒の配置位置精度にバラツキがあっても、前記可撓性接続管の弾性変形でもって、これらのバラツキが吸収され、容易にかつ確実に前記筒状部へ前記可撓性接続管が嵌装されうる。
【００１２】
さらに本発明を請求項３記載のように構成することにより、前記接続管を安定して前記筒状部内に嵌装することができる。
【００１３】
さらにまた本発明を請求項４記載のように構成することにより、前記筒状部と接続管との嵌合部の水密性を向上することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図９に図示された本発明の一実施形態について説明する。
本発明の吸気管を備えた４ストロークの頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１は、自動二輪車のメインフレーム２の前後部から垂下したダウンチューブ３およびセンターフレーム４にブラケット５、６を介して装架され、該頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１では、クランクケース７の上方にシリンダ挟角が約５２°をなしてシリンダ８およびシリンダヘッド９（クランクケース７、シリンダ８およびシリンダヘッド９はアルミニューム製またはアルミニューム合金製で、シリンダ８のシリンダ孔１１の外周部は鋳鉄製である。）が順次重ねられて相互に一体に結合され、該シリンダヘッド９の上部はヘッドカバー１０で覆われている。
【００１５】
またシリンダ８に形成されたシリンダ孔１１にピストン１２が上下に摺動自在に嵌装され、該ピストン１２と車巾方向へ指向したクランクシャフト１４とはコネクティングロッド１３によって相互に連結されており、ピストン１２の昇降に伴なってクランクシャフト１４が回転駆動されるようになっている。
【００１６】
さらにシリンダ８のシリンダ挟角側に位置してシリンダヘッド９に、下流部が左右に２叉状に分岐した吸気ポート１５が形成されるとともに、その反対側に位置してシリンダヘッド９に、排気ポート１６が形成され、吸気ポート１５の上流開口に、２叉に分岐された吸気管２０のアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２が図示されないボルトでもって一体に装着され、排気ポート１６の下流開口に、図示されない排気管の取付けフランジが一体に装着されている。
【００１７】
さらにまた図２および図６に図示されるように、前記吸気ポート１５、排気ポート１６のシリンダ孔１１側にそれぞれ吸気弁１８および排気弁１９が設けられ、該吸気弁１８および１９をそれぞれ開閉させる動弁装置３０は、クランクシャフト１４と平行にカムシャフトホルダ３１により回転自在に枢支されたカムシャフト３２と、該カムシャフト３２と平行なロッカアームシャフト３３に枢支されたロッカアーム３４と、吸気弁１８および排気弁１９を常時閉方向に付勢するバルブスプリング３５と、カムシャフトホルダ３１に一体に装着されたドリブンスプロケット３６と、クランクシャフト１４と一体のドライブスプロケットおよびドリブンスプロケット３６に架設された無端チェン３７とよりなっており、カムシャフト３２はクランクシャフト１４の半分の回転速度で回転駆動され、吸気弁１８および排気弁１９はクランクシャフト１４が２回転する毎に１回の所要のタイミングで開閉駆動されるようになっている。
【００１８】
そして点火栓４０は２個の吸気弁１８の近くにそれぞれ配設されている。
【００１９】
しかして、吸気管２０は、図３に図示されるように、気化器２７の出口部２８に接続されるアルミニューム製吸気管本体２１と、頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１の各前後のシリンダヘッド９ｆ，９ｒにおける吸気ポート１５の吸気入口にそれぞれ当接されるアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２と、該アルミニューム製吸気管本体２１の外周面を覆って、該アルミニューム製吸気管本体２１とアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２とを気密にかつ一体に結合するゴム製被覆材２３とよりなり、アルミニューム製吸気管本体２１と２個のアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２とはそれぞれ別体に構成され、アルミニューム製吸気管本体２１およびアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２を嵌装した金型の空隙部に生ゴムを充填した後、加熱加圧による加硫で吸気管２０が生産されるようになっている。
【００２０】
またアルミニューム製吸気管本体２１には、冷却水通路２４が形成され、その下端閉口に冷却水入口継手２５が装着されるとともに、気化器２７側のアルミニューム製吸気管本体２１の端部開口に冷却水出口継手２６が装着され、各アルミニューム製吸気管取付けフランジ２２のシリンダヘッド９への当接面に、その開口全周に亘り環状溝が形成され、この環状溝にパッキン３９が嵌装されている。
【００２１】
さらに図１に図示されるように、クランクケース７の車体左側下部に、クランクシャフト１４により回転駆動される冷却水ポンプ４１が配設され、該冷却水ポンプ４１の吐出口に接続される冷却水供給管４２の上端は、前方のシリンダ８ｆの前方下部にてその冷却水通路４３ｆに接続されている。
【００２２】
さらにまた前方シリンダ８ｆの前方冷却水通路４３ｆと前方シリンダヘッド９ｆの前方冷却水通路４４ｆとは相互に連通されるとともに、後方シリンダ８ｒの後方冷却水通路４３ｒと後方シリンダヘッド９ｒの後方冷却水通路４４ｒとも相互に連通され、図４に図示されるように、前方シリンダ８ｆと後方シリンダ８ｒとの対向部位に、それぞれ前後に一直線上に位置して筒状部たる水路管４５ｆと水路管４５ｒとが突設され、該水路管４５ｆ、４５ｒ内にゴム製の接続管４６（アルミニューム製でも可）が挿入され、前記水路管４５ｆ、４５ｒの先端に位置して該接続管４６の外周凹部に、リング状クリップ４７ｆ、４７ｒが嵌合されるとともに、その基部寄りにＯリング４８が嵌合されており、水路管４５ｆ、４５ｒは相互に水密に接続されている。
【００２３】
そして接続管４６を前方水路管４５ｆと後方水路管４５ｒとに嵌装するには、前方のシリンダ８ｆをクランクケース７に嵌装した図７に図示の状態において、前方のリング状クリップ４７を外した接続管４６の前端部を前方のシリンダ８ｆの水路管４５ｆ内に深く挿入してから、図８に図示するように、後方のシリンダ８ｆをクランクケース７に嵌合した後、図９に図示するように、接続管４６を後方へ摺動させ、後方のリング状クリップ４７ｆが後方の水路管４５ｆの先端に当接する迄、接続管４６の後端部を後方のシリンダ８ｆの水路管４５ｒ内に挿入し、前方のリング状クリップ４７ｆを水路管４５の前方外周凹部に嵌合すればよい。
【００２４】
しかも図１に図示されるように、各シリンダヘッド９ｆ、９ｒの各頂部には、その冷却水通路４４ｆ、４４ｒにそれぞれ連通する冷却水管４９ｆ、４９ｒが嵌着され、該冷却水管４９ｆとサーモスタット５０とはゴム製ホース５１で接続されるとともに、該冷却水管４９ｒとサーモスタット５０とはゴム製ホース５２で接続され、かつダウンチューブ３に沿って配設されたラジエータ５３の上部タンク５４とサーモスタット５０とはゴム製ホース５６で接続され、ラジエータ５３の下部タンク５５と冷却水ポンプ４１の吸入部とはゴム製ホース５７で接続されている。水温が所定温度以下の場合には、前記サーモスタット５０のバルブが閉塞され、ゴム製ホース５６を介するラジエータ５３の上部タンク５４への冷却水排出が停止されるようになっている。
【００２５】
また図２および図６に図示されるように、ヘッドカバー１０には、クランクケース７内のクランク室５８にブリーザ通路５９を介して連通されるブリーザ下部凹部６０と、シリンダヘッド９の排気ポート１６に図示されない２次空気通路を介して連通される２次エア下部凹部６１とが形成され、該ブリーザ下部凹部６０および２次エア下部凹部６１にそれぞれ対向したブリーザ上部凹部６２および２次エア上部凹部６３が蓋部材６４に形成され、該蓋部材６４がボルト６５でもってヘッドカバー１０に一体に装着され、これらブリーザ下部凹部６０およびブリーザ上部凹部６２と２次エア下部凹部６１および２次エア上部凹部６３とでそれぞれ、ブリーザ室と２次エアー室とが形成され、ブリーザ上部凹部６２および２次エア上部凹部６３の各継手６６，６７は、図示されないゴム製ホースを介してエアークリーナ（気化器２７の上流側に接続されているが図示されずに）接続されている。なお、２次エア下部凹部６１と２次エア上部凹部６３との合せ部には、２次エア上部凹部６３から２次エア下部凹部６１へのみ２次エアを通過させることができるリードバルブ６８が介装されている。
【００２６】
図１ないし図９に図示の実施形態は前記したように構成されているので、頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１の運転状態では、図示されないエアクリーナで吸入空気が濾過されてから、気化器２７にて燃料が供給されて、所要の空燃比にて混合された後、吸気管２０の通過してシリンダヘッド９の吸気ポート１５に流入し、吸気行程にて吸気弁１８が開放された際に、シリンダ孔１１の上部の燃焼室３８内に吸入されるようになっている。
【００２７】
その後、圧力行程を経てその終期近傍で点火栓４０により燃焼室３８内の混合気が着火され、膨張行程の後の排気行程にて排気弁１９が開放され、図示されない排気管、消音器を介して燃焼ガスが排出される。
【００２８】
この運転状態において、図示されないスロットルバルブが絞られて、吸気負圧が大きくなっても、吸気管２０におけるアルミニューム製吸気管本体２１ならびにアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２の外周および両者の接合部の外周に、ゴム製被覆材２３が被覆されているため、大気圧と吸気負圧との圧力差でもって、ゴム製被覆材２３がアルミニューム製吸気管本体２１およびアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２に強く押付けられるとともに、アルミニューム製吸気管本体２１およびアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２の接合部の外周にゴム製被覆材２３が存在しているため、確固と気密が保持され、大気中の空気が吸気管２０内に浸入して混入することが阻止される。
【００２９】
また吸気管２０の大部分は剛性の高いアルミニューム製吸気管本体２１とアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２とで構成されているため、前記したような大気圧と吸気負圧との差圧力が吸気管２０に作用しても、吸気管２０内の吸気通路形状は変化せずに当初の形状を保持でき、その結果、混合気は乱れを起さず、かつ前後の燃焼室３８ｆ、３８ｒに均等に供給され、前後の、シリンダ８ｆ、８ｒにて、均等な運転状態が得られる。
【００３０】
さらに前後のシリンダ８ｆ、８ｒがそれぞれ別個にクランクケース７に取付けられた結果、各シリンダ８ｆ、８ｒがそれぞれ独自に振動し、該シリンダ８ｆ、８ｒの吸気ポート１５ｆ、１５ｒの開口端相互間の距離が変化しても、これらの距離変動は吸気管２０のゴム製被覆材２３で吸収されるとともに、シリンダ８ｆ、８ｒの振動も抑制される。
【００３１】
さらにまた気化器２７の一体のアルミニューム製吸気管本体２１は、両アルミニューム製吸気管取付けフランジ２２の対してアルミニューム製吸気管取付けフランジ２２が介在された状態となっているので、頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関１のシリンダ８ｆ、８ｒの振動も該アルミニューム製吸気管取付けフランジ２２に吸収されて、シリンダ８ｆ、８ｒから気化器２７への振動伝達が抑制され、気化器２７は振動の悪影響を受けず、正常に動作しうるとともに、、耐久性が向上しうる。
【００３２】
また冷却水温度が上昇して、サーモスタット５０のバルブが開放した状態では、冷却水ポンプ４１から吐出した冷却水は、冷却水供給管４２を介して前方シリンダ８ｆの冷却水通路４３ｆに供給され、前方冷却水通路４３ｆ内を流れる冷却水の一部は、前方シリンダヘッド９ｆの前方冷却水通路４４ｆ内を通過して前方冷却水管４９ｆおよびゴム製ホース５１を介しサーモスタット５０に達し、前方冷却水通路４３ｆ内を流れる冷却水の残部は前方の水路管４５ｆ、接続管４６および後方の水路管４５ｒを介して後方シリンダ８ｒの冷却水通路４３ｒ内に流入し、後方シリンダヘッド９ｒの冷却水通路４４ｒ内を通過して後方冷却水管４９ｒおよびゴム製ホース５２を介しサーモスタット５０に達し、両方の冷却水はサーモスタット５０内で合流した後、ゴム製ホース５６を介してラジエータ５３の上部タンク５４内に流入し、ラジエータ５３の図示されないチューブを介して下部タンク５５に流下し、その際に冷却風によって冷却され、下部タンク５５からゴム製ホース５７を介し冷却水ポンプ４１の吸入口に還流される。
【００３３】
さらに接続管４６は弾性に富んだゴム製であり、前方シリンダ８ｆの水路管４５ｆと後方シリンダ８ｒの水路管４５ｒとの各内周面に挿入されているため、冷却水系内の冷却水の圧力が上昇しても、接続管４６の外周面が水路管４５ｆ、４５ｒの内周面にその圧力で押圧されて、冷却水の漏洩が未然に阻止される。
【００３４】
さらにまた、クランクケース７に対する前方シリンダ８ｆおよび後方シリンダ８ｒの組付け誤差や、水路管４５ｆ、４５ｒの加工誤差等があっても、接続管４６が弾性変形しうるため、これらの誤差が吸収されて接続管４６の組付けが容易にかつ適正に遂行されうる。
【００３５】
しかも、水路管４５ｆ、４５ｒ内に接続管４６が挿入されるようになっていて、水路管４５ｆ、４５ｒの加工面は内周面となっているため、前方シリンダ８ｆおよび後方シリンダ８ｒよりの水路管４５ｆ、４５ｒの突出長さが短くても、水路管４５ｆ、４５ｒの内周面の深さがこの突出長さに制約されずに深くなり、気筒挟角が約５２°であっても接続管４６の挿入代を充分に取ることが可能となっていて、水密性が確保されうる。
【００３６】
また水路管４５ｆ、４５ｒの内周面を切削加工するようになっているため、前方シリンダ８ｆおよび後方シリンダ８ｒが水路管４５ｆ、４５ｒの中心を中心としてシリンダ８ｆ、８ｒを回転させて切削加工を行う際に、シリンダ８ｆ、８ｒの下端部が水路管４５ｆ、４５ｒよりそれぞれ突出していても、シリンダ８ｆ、８ｒの回転と無関係に、切削加工または刃物は水路管４５ｆ、４５ｒ内に挿入されて、所要の切削加工が容易に遂行される。
【００３７】
さらに、クランクケース７のクランク室５８内のブローバイガスは、ブリーザ通路５９を介して、ブリーザ下部凹部６０およびブリーザ上部凹部６２で形成されるブリーザ室内に流入し、継手６６および図示されないゴム製ホースを介してエアクリーナに導かれる。
【００３８】
さらにまた、エアクリーナ内の空気は図示されないゴム製ホースおよび継手６７を介して２次エア上部凹部６３に流入し、リードバルブ６８を介して２次エア下部凹部６１に導かれ、図示されない２次空気通路を介して、排気ポート１６に２次エアーとして供給される。
【００３９】
このブリーザ下部凹部６０およびブリーザ上部凹部６２はヘッドカバー１０に形成され、２次エア下部凹部６１および２次エア上部凹部６３は蓋部材６４に形成され、該蓋部材６４をボルト６５でもってヘッドカバー１０に一体に結合するだけで、ブリーザ室と２次エア室とが構成されるので、部品点数が少なく、かつ組立工数が節減されて、コストダウンが可能となる。
【００４０】
なお図１ないし図９に図示の実施形態では、１枚の蓋部材６４にブリーザ上部凹部６２および２次エア上部凹部６３を形成したが、蓋部材を２枚に分割し、該分割蓋部材にブリーザ上部凹部６２および２次エア上部凹部６３を形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る吸気間構造を備えた気化器付き内燃機関の側面図である。
【図２】図１に図示の内燃機関の要部縦断側面図である。
【図３】図１に図示の内燃機関でヘッドカバーを取外し、吸気管を載断した状態の平面図である。
【図４】図１に図示の内燃機関におけるシリンダブロックの平面図である。
【図５】図１に図示の内燃機関のシリンダヘッドの平面図である。
【図６】図５の縦断面図である。
【図７】図１に図示の内燃機関において、接続管の接続順序を示す第１段階の要部縦断側面図である。
【図８】図７において、次の段階を示した要部縦断側面図である。
【図９】図７において、接続管の接続が完了した状態の要部縦断側面図である。
【図１０】従来の冷却水通路構造を図示した縦断側面図である。
【符号の説明】
１…頭上弁式前後Ｖ型２気筒内燃機関、２…メインフレーム、３…ダウンチューブ、４…センターフレーム、５…ブラケット、６…ブラケット、７…クランクケース、８…シリンダ、９…シリンダヘッド、１０…ヘッドカバー、１１…シリンダ孔、１２…ピストン、１３…コネクティングロッド、１４…クランクシャフト、１５…吸気ポート、１６…排気ポート、１７…排気管、１８…吸気弁、１９…排気弁、２０…吸気管、、２１…アルミニューム製吸気管本体、２２…アルミニューム製吸気管取付けフランジ、２３…ゴム製被覆材、２４…冷却水通路、２５…冷却水入口継手、２６…冷却水出口継手、２７…気化器、２８…出口部、２９…ゴム製連結管、３０…動弁装置、３１…カムシャフトホルダ、３２…カムシャフト、３３…ロッカアームシャフト、３４…ロッカアーム、３５…バルブスプリング、３６…ドリブンスプロケット、３７…無端チェン、３８…燃焼室、３９…パッキン、４０…点火栓、４１…冷却水ポンプ、４２…冷却水供給管、４３…冷却水通路、４４…冷却水通路、４５…水路管、４６…接続管、４７…リング状クリップ、４８…Ｏリング、４９…冷却水管、５０…サーモスタット、５１…ゴム製ホース、５２…ゴム製ホース、５３…ラジエータ、５４…上部タンク、５５…下部タンク、５６…ゴム製ホース、５７…ゴム製ホース、５８…クランク室、５９…ブリーザ通路、６０…ブリーザ下部凹部、６１…２次エア下部凹部、６２…ブリーザ上部凹部、６３…２次エア上部凹部、６４…蓋部材、６５…ボルト、６６…継手、６７…継手、６８…リードバルブ。

Claims (4)

1. 水冷式Ｖ型内燃機関において、Ｖ状に配設されたシリンダのシリンダ挟角側に設けられる各冷却水路の下端にそれぞれ連通する筒状部が、該相対するシリンダに挟まれて形成されるＶ状空間に向い略一直線上に沿って突設され、該筒状部内に接続管の両端部が水密に嵌装されたことを特徴とする水冷式Ｖ型内燃機関の冷却水通路構造。
2. 前記接続管は可撓性であることを特徴とする前記請求項１記載の水冷式Ｖ型内燃機関の冷却水通路構造。
3. 前記筒状部端面に係止しうる係止部材が、前記接続管の外周面に嵌合されたことを特徴とする前記請求項１または請求項２記載の水冷式Ｖ型内燃機関の冷却水通路構造。
4. 前記両筒状部内周面と前記可撓性接続管の端部外周面とにＯリングが介装されたことを特徴とする前記請求項１ないし請求項３いずれか記載の水冷式Ｖ型内燃機関の冷却水通路構造。

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