JP4116368B2 - 自動二輪車用エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水によってエンジンを冷却する自動二輪車用エンジンの冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動二輪車用エンジンの冷却装置としては、例えば特開平１０−７７８６１号公報に開示されたものがある。この公報に示された冷却装置は、エンジンの前方に位置するラジエータで冷却された冷却水を冷却水ポンプによってシリンダボディ内の冷却水通路に供給する構成が採られていた。シリンダボディ内の冷却水通路に導かれた冷却水は、シリンダ孔の周囲を通って上方のシリンダヘッド内の冷却水通路に流入し、ここから冷却水ホースを通ってラジエータに戻される。
【０００３】
前記冷却水ポンプは、オイルポンプと一体的に形成されており、クランクケースの下部であって車体後側の端部に回転軸の軸線方向が車幅方向を指向する状態で装着されている。この冷却水ポンプの冷却水吸込口は、クランクケースの側壁を貫通してエンジンの外側方を通って車体の前方へ延びる冷却水ホースによってラジエータの冷却水出口に接続されている。また、冷却水ポンプの冷却水出口は、クランクケース内を通ってクランクケースの前方へ突出する冷却水パイプと、この冷却水パイプの下流端から上方に延びる冷却水ホースなどによってシリンダボディの冷却水通路に接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したように構成された従来の自動二輪車用エンジンの冷却装置においては、冷却水ポンプに接続される配管が長くなるために、製造コストが高くなるとともに、冷却水ポンプから吐出された冷却水の圧力損失が多くなるという問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、冷却水ポンプに接続される配管を短く形成してコストダウンを図るとともに、冷却水を効率よく供給できるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る自動二輪車用エンジンは、シリンダボディの前端部であって車幅方向の一側部に冷却水ポンプを直接取付け、この冷却水ポンプの冷却水吸込口をエンジン前方に位置するラジエータに冷却水ホースを介して接続するとともに、冷却水出口をポンプハウジングのシリンダボディ側に開口させ、この冷却水出口と対向するシリンダボディにエンジン側の冷却水入口を形成し、前記シリンダボディの一側部から内部の冷却水通路に冷却水が供給される構成とし、シリンダボディ内の冷却水通路を車幅方向の一側部から他側部にわたって延在するように形成するとともに、この冷却水通路におけるシリンダボディの前部において車幅方向の一側部から他側部に延びる冷却水分配室内に、冷却水が流れる方向を車幅方向から後方へ変えるガイド板を車幅方向に間隔をおいて複数設けてなり、前記冷却水出口は、車体の前後方向において前記ガイド板と略同じ位置に形成され、前記ガイド板の車幅方向の両側には、ヘッドボルトを挿通させるためのボスが設けられ、このボスおよび前記ガイド板と、前記冷却水分配室の前壁との間には隙間が形成されているものである。
【０００７】
本発明によれば、冷却水ポンプの冷却水出口からシリンダボディ内の冷却水通路に冷却水が直接流入する。また、冷却水ポンプの冷却水吸込口とラジエータの冷却水出口とを接続する冷却水ホースを、エンジンとラジエータとの距離に相当する長さになるように短く形成することができる。
【０００９】
また、本発明によれば、冷却水ポンプから吐出されてシリンダボディ内の冷却水通路の一側部に流入した冷却水は、他側部に向って流れる途中で複数のガイド板によって流れる方向が後方へ変えられる。このため、複数の気筒が車幅方向に並ぶ多気筒エンジンにおいて、全ての気筒に略均等に冷却水を分配することができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る自動二輪車用エンジンの冷却装置の一実施の形態を図１ないし図６によって詳細に説明する。
図１は本発明に係る冷却装置を装備した自動二輪車の側面図、図２はエンジンおよび車体フレームの右側面図、図３は冷却水ポンプの駆動系を説明するための側面図で、同図は、エンジンの下端部を破断した状態で描いてある。図４は冷却水ポンプおよびその駆動系の縦断面図で、同図の破断位置を図３中にIV−IV線によって示す。図５は冷却水ポンプおよびシリンダボディの横断面図で、同図の破断位置を図２中にV−V線によって示す。図６は本発明に係る冷却装置を装備した自動二輪車用エンジンの斜視図である。
【００１１】
これらの図において、符号１で示すものは、この実施の形態による冷却装置２を装備した自動二輪車である。この自動二輪車１はレース用のもので、走行性能を向上させるために前後方向の長さが短くなるように構成されたエンジン３が車体フレーム４に搭載されている。５はこの自動二輪車１の前輪、６は後輪、７は燃料タンク、８はシートをそれぞれ示す。
【００１２】
前記前輪５は、図１には描かれていないが、従来の自動二輪車と同様に、車体フレーム４のヘッドパイプ９に回動自在に取付けられたテレスコピック式フロントフォークに回転自在に支持されている。前記フロントフォークの上端部には操向ハンドルが設けられている。また、前記後輪６は、リヤアーム１０によって車体フレーム４に上下方向に揺動自在に支持されており、駆動用チェーン１１によってエンジン３から動力が伝達される。
【００１３】
前記エンジン３は、水冷式ＤＯＨＣ４気筒型のもので、シリンダボディ１２と、このシリンダボディ１２の下端に接続されたクランクケース１３とによってクランク軸１４が回転自在に支持され、シリンダボディ１２の上端部に取付けられたシリンダヘッド１５に吸気装置１６と排気管１７とが接続されている。また、クランクケース１３の下端部には、オイルパン１８が取付けられている。
【００１４】
冷却装置２は、前記エンジン３と前輪５との間に位置するように設けられたラジエータ２１と、エンジン３内の後述する冷却水通路との間で冷却水を循環させる構成が採られている。前記ラジエータ２１は、車体左側のタンク２２から車体右側のタンク２３（図２参照）へ冷却水が流れる構造で、車体左側のタンク２２の後端部であって最も上に位置する部分に、戻り用冷却水ホース２４を介してシリンダヘッド１５内の冷却水通路が接続されている。
【００１５】
また、このラジエータ２１の車体右側のタンク２３の後端部であって、図２に示す側面視においてクランク軸１４と略同じ高さになる部位には、ラジエータ２１からエンジン３側へ冷却水を供給するための供給用冷却水ホース２５が接続されている。
前記戻り用冷却水ホース２４は、図６に示すように、シリンダヘッド１５の上方で車幅方向に延びており、この車幅方向延在部２４ａの一端側と他端側の二箇所がシリンダヘッド１５内の冷却水通路に接続されている。
【００１６】
前記供給用冷却水ホース２５は、図２に示すように、前記車体右側のタンク２３から車体の前後方向に沿って直線状に後方へ延び、シリンダボディ１２の前端部に取付けられた冷却水ポンプ２６の後述する吸込管２７に後端部が接続されている。この実施の形態では、ラジエータ２１の車体右側のタンク２３に側面視において横向きの漏斗状を呈する後方延在部２３ａが形成され、この後方延在部の後端に前記供給用冷却水ホース２５が接続されている。この構成を採ることにより、供給用冷却水ホース２５の全長をより一層短くすることができるとともに、冷却水がラジエータ２１内から供給用冷却水ホース２５に入り易くなる。
【００１７】
前記冷却水ポンプ２６は、図２に示すように、シリンダボディ１２の前端部であって車体右側の端部に軸線方向が車幅方向を指向する状態で固定用ボルト２６ａによって取付けられている。詳述すると、この冷却水ポンプ２６は、図４および図５に示すように、ポンプハウジング２８に軸受２９によって回転自在に支持された回転軸３０と、この回転軸３０に固着されたインペラ３１と、冷却水吸込口３２を有する吸込管２７が一体に形成されて前記インペラ３１の吸込側を覆うカバー３３とによって構成されており、シリンダボディ１２に車体の右方を指向するように形成された取付座３４にポンプハウジング２８を対接させた状態で組付けられている。
【００１８】
前記ポンプハウジング２８は、前記回転軸３０を支持するボス３５と、このボス３５から径方向の外側（この実施の形態では上側）に延在するシュラウド３６とを一体に形成することによって構成されている。この冷却水ポンプ２６は、前記インペラ３１が回転することによって、前記カバー３３の吸込管２７から冷却水を吸込み、前記シュラウド３６の上端部の冷却水出口３７から冷却水を吐出する。
【００１９】
前記ボス３５は、シリンダボディ１２の前記取付座３４に穿設された円形孔３４ａに嵌入されている。この嵌合部分には、シリンダボディ１２内に上下方向に延びるように形成されたギヤ室３８（図４参照）からオイルが漏洩するのを阻止するためにシール部材３９が介装されている。
前記シュラウド３６は、その上端部であってシリンダボディ１２側に冷却水出口３７が形成されており、この冷却水出口３７に対向するように前記取付座３４に形成されたエンジン３側の冷却水入口４０に開口縁を合わせた状態でジョイント４１によって接続されている。このジョイント４１は、円筒状に形成されて前記両方の開口の内部に嵌入されている。また、このジョイント４１とシリンダボディ１２およびシュラウド３６との間には、冷却水が漏洩するのを阻止するためにシール部材４２が介装されている。
【００２０】
シリンダボディ１２の前記冷却水入口４０は、図５に示すように、シリンダボディ１２内の冷却水分配室４３に連通されている。この冷却水分配室４３は、シリンダボディ１２内のシリンダ孔４４の周囲に形成されたウォータージャケット４６の下端部に連通され、車幅方向の一側部から他側部へ延びるように形成されている。この実施の形態では、図６に示すように、シリンダボディ１２の前壁１２ａにその一部を部分的に前方へ膨出させるようにして設けられた膨出部１２ｂの内部に冷却水分配室４３が形成されている。
この冷却水分配室４３の車体右側の端部に前記冷却水入口４０が形成され、冷却水分配室４３の車体後側に、前記ウォータージャケット４６が接続されている。このウォータージャケット４６と前記冷却水分配室４３とによって、本発明に係るシリンダボディ１２内の冷却水通路が構成されている。
【００２１】
また、前記冷却水分配室４３には、前記冷却水入口４０から流入した冷却水の流れる方向を車幅方向から後方へ変えるガイド板４５が設けられている。このガイド板４５は、その板面が車体左側に向かうにしたがって次第に後方に延びるように傾斜されており、車幅方向に間隔をおいて二箇所に冷却水分配室４３を上下方向に貫通するように設けられている。この実施の形態では、前記ガイド板４５と冷却水分配室４３の前壁４３ａおよび後壁４３ｂとの間にそれぞれ隙間が形成されており、これらの隙間を通って冷却水が車体右側から車体左側へ（図５においては下から上へ）流れることができる。図５において、ガイド板４５の左右両側に設けられた符号４７で示すものは、ヘッドボルト４７ａを挿通させるためのボスである。このボス４７には、オイルをシリンダヘッド１５からオイルパン１８へ戻すためのオイル戻し用通路４８が形成されている。
【００２２】
この冷却水ポンプ２６の駆動系は、図３および図４に示すように、冷却水ポンプ２６の前記回転軸３０の車体内側の端部に固定された冷却水ポンプ駆動用歯車５１が他の補機によって回転される構成が採られている。前記他の補機とは、この実施の形態では、前記冷却水ポンプ２６より下側で車体内側に位置するようにシリンダボディ１２の前端部に取付けられたオルタネータ５２である。
【００２３】
このオルタネータ５２は、図４に示すように、回転軸５３が車幅方向を指向する状態でシリンダボディ１２にホルダー５４を介して取付けられている。前記回転軸５３には、前記ホルダー５４に軸受５５によって回転自在に支持されたオルタネータ駆動用歯車５６がカップリング５７を介して一体に回転するように結合されている。前記オルタネータ駆動用歯車５６は、上部が前記冷却水ポンプ駆動用歯車５１に噛合するとともに、下部が後述するアイドラー軸５８の小径歯車５９に噛合している。
【００２４】
前記アイドラー軸５８は、前記小径歯車５９と、この小径歯車５９より車体右側に離間する大径歯車６０とが同一軸線上に位置するように一体に形成されており、シリンダボディ１２とクランクケース１３とに軸受６１，６２を介して回転自在に支持されている。前記大径歯車６０は、図３に示すように、クランク軸１４の減速用小歯車６３に噛合している。この減速用小歯車６３は、エンジン３の動力を後輪駆動系のクラッチ６４（図１参照）に伝達するためのもので、図１に示すように、前記大径歯車６０の他に、クラッチ６４側の減速用大歯車６５が噛合している。
【００２５】
また、前記アイドラー軸５８の小径歯車５９の下部には、図３および図４に示すように、オイルポンプ駆動用歯車６６が噛合している。このオイルポンプ駆動用歯車６６は、オイルポンプ６７の回転軸６８と一体に回転するように形成されている。この実施の形態によるオイルポンプ６７は、クランクケース１３の内部に配設され、クランクケース１３に図示していないブラケットを介して支持されており、オイルパン１８内に貯留されたオイルを下端部のオイルストレーナ６９から吸い上げ、クランクケース１３のオイル供給用通路７１（図３参照）に吐出するように構成されている。前記オイル供給用通路７１は、図３に示すように、オイルフィルター７２と、オイルパン１８の後方に配設されたオイルクーラ７３とを介してオイルをクランクケース１３の主オイル通路（図示せず）に導くように形成されている。
【００２６】
前記オイルクーラ７３は、図２に示すように、車幅方向の両端部に位置するオイルタンク７４，７５と、これらのオイルタンク７４，７５どうしを連通するオイル通路（図示せず）が内部に形成された多数の放熱用フィン７６とを有する空冷式のもので、上端部が車体フレーム４に支持されている。前記オイルタンク７４，７５は、前上がりに傾斜するように形成されるとともに、車体右側のオイルタンク７４が他方のオイルタンク７５より車体の後方に位置するように形成されており、車体右側のオイルタンク７４の下端部が上流側オイルパイプ７７を介してオイルパン１８に接続され、車体左側のオイルタンク７５の上端部が下流側オイルパイプ７８を介してオイルパン１８に接続されている。
【００２７】
オイルパン１８からオイルをオイルクーラ７３に供給する前記上流側パイプ７７の上流側端部は、図１および図２に示すように、オイルパン１８の下端部に接続したり、図３に示すように、オイルパン１８の後壁の途中に接続することができる。図１において、このオイルクーラ７３の前方に二点鎖線で描かれた符号８１で示すものは、オイルクーラ７３に走行風を導くためのダクトである。このダクト８１は、前輪５の横を通過した走行風が略水平にエンジン３の下端部の側方を通ってオイルクーラ７３に導かれるように、下部カウリング８２に一体的に形成されている。図１においては、前記ダクト８１と排気管１７とが重なるように描かれているが、排気管１７は車幅方向の中央部に配管されており、ダクト８１は排気管１７の両側方に設けられているから、これら両者が干渉し合うことはない。
【００２８】
前記空冷式のオイルクーラ７３ではオイルを充分に冷却することができない場合には、図３中に二点鎖線で示すように、オイルクーラ７３を水冷式のオイルクーラ８３に交換することができる。このようにオイルクーラを交換するに当たっては、オイルパン１８も水冷式オイルクーラ８３用のものに交換する。すなわち、オイルパン１８のみを交換するだけで冷却方式の異なる２種類のオイルクーラを使用することができるから、オイルクーラを交換するためにコストアップになるのを可及的少なく抑えることができる。
【００２９】
上述したように構成された自動二輪車用エンジン３の冷却装置２においては、クランク軸１４が回転することによりその回転が減速用小歯車６３からアイドラー軸５８の大径歯車６０および小径歯車５９と、オルタネータ駆動用歯車５６とからなる動力伝達系によって冷却水ポンプ駆動用歯車５１に伝達され、冷却水ポンプ２６が駆動される。
【００３０】
このように冷却水ポンプ２６が駆動されることにより、ラジエータ２１から冷却水が冷却水ポンプ２６に吸込まれるとともに、冷却水ポンプ２６から冷却水がシリンダボディ１２の冷却水分配室４３に車体右側から供給される。前記冷却水ポンプ２６の冷却水出口３７とシリンダボディ１２の冷却水入口４０とは同一位置にあるから、冷却水をその圧力が低減されることがない状態でシリンダボディ１２内の冷却水通路に供給することができる。
【００３１】
冷却水分配室４３に流入した冷却水は、車体右側から車体左側に向けて流れ、その一部が途中でガイド板４５に当たり、流れる方向が後方へ変えられる。このため、車体右側の端部のシリンダ孔４４の周囲に冷却水が相対的に多く供給されるようなことはなく、４つのシリンダ孔４４の周囲に略均等に冷却水が供給されるようになる。
【００３２】
したがって、この実施の形態による冷却装置２は、冷却水ポンプ２６の冷却水出口３７からシリンダボディ１２内の冷却水通路に冷却水が直接流入し、冷却水ポンプ２６の冷却水吸込口３２とラジエータ２１の冷却水出口とを接続する供給用冷却水ホース２５を、エンジン３とラジエータ２１との距離に相当する長さになるように短く形成することができる。この結果、冷却水ポンプ２６に接続する配管は、冷却水ポンプ２６とラジエータ２１とを接続する供給用冷却水ホース２５のみになり、しかも、この冷却水ホースの長さは従来に較べて短縮することができるから、コストダウンを図ることができる。また、冷却水が冷却水ポンプ２６からシリンダボディ１２内の冷却水通路に直接流入するから、圧力損失を最小限に抑えることができ、冷却水を効率よく供給することができるようになる。
【００３３】
また、この実施の形態による冷却装置２は、冷却水ポンプ２６がシリンダボディ１２の車体右側の端部に取付けられてシリンダボディ１２の右側部から内部の冷却水通路に冷却水が供給される構成とされており、シリンダボディ１２内の冷却水通路が車幅方向の一側部から他側部にわたって延在するように形成されるとともに、この冷却水通路の冷却水分配室４３内に、冷却水が流れる方向を車幅方向から後方へ変えるガイド板４５が車幅方向に間隔をおいて複数設けられているから、冷却水ポンプ２６から吐出されてシリンダボディ１２内の冷却水通路の一側部に流入した冷却水は、他側部に向って流れる途中で複数のガイド板４５によって流れる方向が後方へ変えられる。このため、複数の気筒が車幅方向に並ぶ多気筒エンジン３において、全ての気筒に略均等に冷却水を分配することができるようになる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、冷却水ポンプの冷却水出口からシリンダボディ内の冷却水通路に冷却水が直接流入するようになり、また、冷却水ポンプの冷却水吸込口とラジエータの冷却水出口とを接続する冷却水ホースを、エンジンとラジエータとの距離に相当する長さになるように短く形成することができる。したがって、冷却水ポンプに接続する配管は、冷却水ポンプとラジエータとを接続する冷却水ホースのみになり、しかも、この冷却水ホースの長さは従来に較べて短縮することができるから、コストダウンを図ることができる。また、冷却水が冷却水ポンプからシリンダボディ内の冷却水通路に直接流入するから、圧力損失を最小限に抑えることができ、冷却水を効率よく供給することができるようになる。
【００３５】
請求項２記載の発明によれば、シリンダボディ内の冷却水通路の一側部に流入した冷却水は、他側部に向って流れる途中で複数のガイド板によって流れる方向が後方へ変えられるから、複数の気筒が車幅方向に並ぶ多気筒エンジンにおいて、全ての気筒に略均等に冷却水を分配することができるようになる。このため、この発明によれば、シリンダボディ内の冷却水通路に流入するまでの冷却水の圧力損失が少ないことと相俟って、多気筒エンジンをより一層効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る冷却装置を装備した自動二輪車の側面図である。
【図２】 エンジンおよび車体フレームの右側面図である。
【図３】 冷却水ポンプの駆動系を説明するための側面図である。
【図４】 冷却水ポンプおよびその駆動系の縦断面図である。
【図５】 冷却水ポンプおよびシリンダボディの横断面図である。
【図６】 本発明に係る冷却装置を装備した自動二輪車用エンジンの斜視図である。
【符号の説明】
１２…シリンダボディ、２６…冷却水ポンプ、３２…冷却水吸込口、３…エンジン、２１…ラジエータ、２５…供給用冷却水ホース、３７…冷却水出口、２８…ポンプハウジング、３６…シュラウド、４０…冷却水入口、４６…ウォータージャケット、４３…冷却水分配室、４５…ガイド板。

Claims (1)

1. シリンダボディの前端部であって車幅方向の一側部に冷却水ポンプを直接取付け、この冷却水ポンプの冷却水吸込口をエンジン前方に位置するラジエータに冷却水ホースを介して接続するとともに、冷却水出口をポンプハウジングのシリンダボディ側に開口させ、この冷却水出口と対向するシリンダボディにエンジン側の冷却水入口を形成し、前記シリンダボディの一側部から内部の冷却水通路に冷却水が供給される構成とし、シリンダボディ内の冷却水通路を車幅方向の一側部から他側部にわたって延在するように形成するとともに、この冷却水通路におけるシリンダボディの前部において車幅方向の一側部から他側部に延びる冷却水分配室内に、冷却水が流れる方向を車幅方向から後方へ変えるガイド板を車幅方向に間隔をおいて複数設けてなり、
   前記冷却水出口は、車体の前後方向において前記ガイド板と略同じ位置に形成され、
   前記ガイド板の車幅方向の両側には、ヘッドボルトを挿通させるためのボスが設けられ、このボスおよび前記ガイド板と、前記冷却水分配室の前壁との間には隙間が形成されていることを特徴とする自動二輪車用エンジンの冷却装置。

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