JP5314909B2

JP5314909B2 - 車両搭載内燃機関

Info

Publication number: JP5314909B2
Application number: JP2008080119A
Authority: JP
Inventors: 良久保田; 岳久佐藤; 純平大森
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2008-03-26
Filing date: 2008-03-26
Publication date: 2013-10-16
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: TW200946767A; BRPI0909831A2; TWI360607B; AR070726A1; BRPI0909831B1; JP2009235930A; CN101946078A; EP2314852A1; WO2009119208A1; EP2314852A4

Description

本発明は、自動二輪車等に搭載される車両搭載内燃機関に関する。

自動二輪車等の車両に搭載される内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッドの表面には、空気流で内燃機関を冷却するための冷却フィンが設けられている。このような冷却フィンは比較的薄いので、隣接する冷却フィンどうしを補強リブにより連結して、冷却フィンの剛性を増大させることによりフィン鳴りを防止するとともに、補強リブによる放熱面積の増加を図ることが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実公平８−７０７０号公報

このように補強リブで連結された冷却フィンを外面に有する車両搭載内燃機関では、特にその上面に冷却フィンと補強リブで仕切られた凹所が格子状配置で形成されることになるので、そこに砂や泥等が溜まりやすく、機関の冷却性能が落ちてしまい、しかも砂や泥等が溜まった箇所の清掃をしにくいという課題がある。この課題を幾分かでも解消するために、補強リブの一部の高さを冷却フィンの高さよりかなり低くすることも考えられたが、凹所が形成されることには変りがないので、上記課題の完全な解決にはならない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、砂や泥等が溜まりにくく、清掃が容易で、しかも冷却性能の低下を防ぐことが可能な車両搭載内燃機関を得ることを目的とする。

請求項１に記載の発明は、前傾状態または略水平姿勢のシリンダを有するシリンダヘッドを備えるとともに、自動二輪車のヘッドパイプから後下方に延びるメインフレームから吊り下げられる方式の車両搭載内燃機関であって、
シリンダヘッドの上面と前記メインフレームとの間に、機関に吸気するための吸気装置を備え、シリンダブロックの上壁に、自動二輪車の進行方向に延びるように並んで配置された複数の冷却フィンを含む冷却フィン構造が形成され、前記冷却フィン構造の冷却フィンの表面に補強隆起条が設けられ、冷却フィンの前記補強隆起条は、隣接する冷却フィンの補強隆起条および隣接する冷却フィンと連結されず、隣接する冷却フィンの補強隆起条と交互に配置され、かつ、隣接する冷却フィンの補強隆起条と、冷却フィンの長手方向視にて重ならないように配置され、前記冷却フィン構造は前記吸気装置の後方に設けられ、自動二輪車には、その両側で前方に向かって拡開して、冷却風を、シリンダブロック上壁の前記冷却フィン構造に導くボディカバーが設けられることを特徴とする車両搭載内燃機関である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両搭載内燃機関において、前記冷却フィンのうち、最も外側に配置される冷却フィンの少なくとも外側面には補強隆起条が設けられず、クランク軸の回転を動弁室内のカム軸に伝達するタイミングチェーンを通すべく前記シリンダヘッドの側面部に設けられたタイミングチェーン空間と反対側のシリンダヘッドの側面部には冷却フィンが設けられることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両搭載内燃機関において、隣接する冷却フィンの隣接する補強隆起条の高さが異なることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の車両搭載内燃機関において、前記冷却フィン構造は前記タイミングチェーン空間の上壁に隣接して設けられることを特徴とする。

請求項１に記載の発明では、冷却フィンの表面に補強隆起条が設けられるから、冷却フィンの剛性が補強隆起条によって増加し、フィン鳴り防止（騒音低減）が図れる。また、補強隆起条により冷却フィン表面積が増えることで冷却性能が向上する。また、従来の冷却フィン構造と異なり、各冷却フィンの補強隆起条は、隣接する冷却フィンの補強隆起条および隣接する冷却フィンと連結されないことで、隣接する冷却フィンどうしが補強リブにより連結されることがないため、冷却フィンと補強リブで仕切られた凹所が形成されることがなく、隣接する冷却フィンの間にその長手方向に開通した底壁が残される。したがって、冷却フィンの間に砂、泥、石などが入ってもそこに溜まりにくく、仮に溜っても水で洗い流しやすくなる。
また、冷却フィンが並んで配置され、前記補強隆起条が互い違いに配置されることにより、冷却フィンの間に形成される空気通路の断面積の補強隆起条による減少を最小限に抑えることができ、さらに比較的大きな砂や泥の塊が冷却フィン間に入っても補強隆起条に引っ掛かることが少なくなって転がり易く、排出され易いので、冷却フィンの間の清掃をし易くなる。また、冷却フィン間通路が絞られないため冷却空気が流れやすくなる。
また、補強隆起条が、隣接する冷却フィンの補強隆起条と、冷却フィンの長手方向視にて重ならないように配置されることにより、冷却フィン間で冷却空気が流れ易く、砂や泥が引っ掛かりにくく、清掃をし易くなる。
そして、車両搭載内燃機関が、自動二輪車のヘッドパイプから後下方に延びるメインフレームから吊り下げられる方式の内燃機関であって、シリンダヘッドの上面とメインフレームとの間に、機関に吸気するための吸気系部品を備えることにより、車両走行時に、メインフレームや吸気系部品に付着する雨水などが内燃機関上部の冷却フィン構造に落下し易く、落下した雨水などは、冷却フィンと補強隆起条が区画された凹部を形成せずに車両進行方向に通る底壁を形成していることにより、車両進行方向に抜けて容易に排出される。そして、特に補強隆起条もつ上壁外面の冷却フィン構造に向けてボディカバーにより強制的に冷却空気を案内することにより、シリンダブロック上壁の冷却が促進される。

請求項２に記載の発明では、補強隆起条をもつ冷却フィン構造による冷却性を向上させながら、タイミングチェーン空間と反対側のシリンダヘッド側面部の強度と冷却性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明では、補強隆起条の高さを変えてフィンの共振が起きにくくなるように調整を行うことができる。

請求項４に記載の発明では、タイミングチェーン空間の上壁に隣接するまで冷却フィン構造を延ばすことで、冷却フィン構造の放熱面積を増大させることができる。

以下、図面を参照して本発明に係る車両搭載内燃機関の冷却フィン構造について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両搭載内燃機関の冷却フィン構造を備えた自動二輪車を示す。図１において、自動二輪車１の車体フレームの主要部は、前輪２を支持するフロントフォーク３と、フロントフォーク３の上部に連結されたヘッドパイプ４と、ヘッドパイプ４から後方へ向かって下降するメインフレーム５と、同メインフレーム５の後部に連結されて後方へ向かって斜め上向きに湾曲するリヤフレーム６とからなり、これらは一体的に連結されて車体フレームを構成している。ヘッドパイプ４は、フロントフォーク３の上部を回動可能に支持している。ヘッドパイプ４の上方には、左右に延びるハンドル７が設けられ、リヤフレーム６の上方にはシート８が設けられる。９はボディカバーを示す。

フロントフレーム５の下部には、内燃機関10がシリンダ軸線を僅かな前傾状態（前方が僅かに高くなるように傾斜した状態）またはほぼ水平にして支持されている。内燃機関10は、クランクケース11、シリンダブロック12、シリンダヘッド13およびヘッドカバー14を備えている。クランクケース11から後方へ向けてチェーンケース15が延び、その後端部に後輪16が支持されている。チェーンケース15の後部は緩衝装置17を介してリヤフレーム６の後部と連結されている。前記メインフレーム５を跨いで垂下されたレッグシールド18は、内燃機関10のシリンダブロック12およびシリンダヘッド13の側面を覆っている。また、リヤフレーム６はリヤカバー19によって覆われ、リヤカバー19の上部に前記シート８が位置している。

内燃機関10は、メインフレーム５から吊り下げられた状態で支持される。そして、図１の一部を拡大して示す図２において、内燃機関10は、前傾状態または略水平姿勢のシリンダを有するとともに、シリンダヘッド13の上側でそれに接続された吸気装置20を備えており、吸気装置20は、吸気管21、スロットル装置22、エアクリーナ23などを備え、吸気は、エアクリーナ23、吸気装置20およびシリンダヘッド13内部を経てシリンダ内に供給される。符号24は吸気に燃料を噴射するインジェクタを示す。吸気装置20は、メインフレーム５の下方にあり、したがってメインフレーム５とシリンダヘッド13の間に位置する。特にシリンダブロック12の上面には、平面図である図７にも示すように、内燃機関10の空冷のための多数の冷却用フィン30が形成され、これらの冷却フィン30は本発明の特徴をなす冷却フィン構造31を構成する。

図７では、吸気装置20の吸気管25が示されている。前記インジェクタ24に燃料を供給するチューブ26はジョイントキャップ27に接続されている。符号28はインジェクタ24の電装カプラを、符号29はスロットルボディを示す。符号Ｆはボディフレーム内の空気の仮想流を示す。ボディカバー９は図７に示すように前方に向かって開いており、これにより冷却風が入り易くなっている。

以下、冷却フィン構造31について図３ないし図５を参照して説明する。図３はシリンダブロック12を車両の左側面から見た図であり、その上面に冷却フィン30を含む冷却フィン構造31が設けられている。この実施形態では、左側面に特に冷却フィンは形成されていない。なお、33はシリンダボアを形成するシリンダスリーブであって、車両後方に向かって延びている。冷却フィン構造31を構成する冷却フィン30は、平面図である図４からも明らかなように、車両の進行方向に平行をなして形成されている。図示の実施形態では、図４に示されるように、シリンダブロック12の右側面には冷却フィン32が形成されている。冷却フィン32については後述する。

図４から明らかなように、冷却フィン構造31の冷却フィン30はこの実施形態では例えば６本設けられる。冷却フィン30は上方に立ち上がるフィンであって、互いに平行をなして車両の進行方向に延びており、その表面には補強隆起条34が一体的に設けられている。各補強隆起条34は、冷却フィン30の立ち上がり方向、すなわち上下方向に形成されていて、円弧状の水平断面を有している。補強隆起条34は、冷却フィン30の平面状表面（側面）から緩やかに隆起する曲面からなる断面形状をもつのが望ましく、角のある断面形状は避けるのがよい。補強隆起条34の配置は、図示のように交互の配置（千鳥状の配置）とするのが望ましい。すなわち、隣接する冷却フィン30の補強隆起条34どうしは冷却フィン30に直交する方向、すなわち車両の幅方向に関して対向することはなく、位置がずれた状態になっている。

補強隆起条34の突出量は隣接する冷却フィン30、30の間隔よりかなり小さく、したがって、仮に隣接する冷却フィン30の補強隆起条34どうしが冷却フィン30に直交する方向に関して対向していると仮定しても、それらが互いに連結されることはないようにされている。したがって、隣接する冷却フィン30の補強隆起条34どうしが冷却フィン30に直交する方向に関して対向していない場合にも、それらが互いに連結されることはないようにされる。そして、各冷却フィン30の補強隆起条34は、隣接する冷却フィン30の補強隆起条34が形勢されていない表面部分とも連結されることがないようにされる。

図４のV−V線断面を拡大して示す図５から分かるように、補強隆起条34の高さは、それが形成される冷却フィン30の高さより少し低く、補強隆起条34は、各冷却フィン30の頂部よりやや低い位置で緩やかな弧状をなして冷却フィン30の表面から離れる方向に徐々に突出し、下方に向かって直線的に下降して隣接する冷却フィン30の間の底壁35に達している。ここで重要なことは、冷却フィン30の長手方向視にて（すなわち、図５の紙面に直交する方向に視た場合）、隣接する冷却フィン30、30の補強隆起条34、34は重ならないように寸法が決められることである。かかる配置により、隣接する冷却フィン30の間で、冷却フィン30の延長方向に直線的に通じる底壁35が確保されることになる。図５の右半部では、右側冷却フィン30に補強隆起条34が形成されていないので、底壁35は図５の左半部に比し、より広い幅の底壁35が残されるように示されているが、実際には、左右に対向するように図示されている２つの補強隆起条34、34は同じ位置で対向しているわけではないので、左半部でも各補強隆起条34の位置で右半部と同じ底壁35の幅があるわけであり、その幅を最低限の幅として底壁35がジグザグ状に車両進行方向に延びることになる。

図６はシリンダブロック12を車両の前方から視た図であり、シリンダブロック12の上面には、上記冷却フィン30と補強隆起条34からなる冷却フィン構造31が示されている。図６における右側（車両の進行方向左側）には、タイミングチェーン（図示しない）を通す空間39が示されている。周知のように、タイミングチェーンは、クランクケース11内のクランク軸上の駆動スプロケット（図示しない）と、動弁室内のカム軸の被動スプロケット（図示しない）とに渡って掛けられて、クランク軸の回転をカム軸に伝達する。図６における左側には、前述の冷却フィン32が示されている。冷却フィン32は、シリンダ軸線に直交する方向に突出する平行な複数の上下方向冷却フィン32ａと、隣接する冷却フィン32ａどうしをシリンダ軸線方向に連結する複数の補強リブ32ｂとにより構成される。補強リブ32ｂは冷却フィン32ａより高さが低い。

同じく図６に示すように、シリンダブロック12の下側にも、上記冷却フィン32と同じ構造複数の冷却フィン40ａと、隣接する冷却フィン40ａどうしをシリンダ軸線方向に直交する方向に連結する複数の補強リブ40ｂとにより構成される。補強リブ40ｂは冷却フィン40ａより高さが低く、特に中間部分で弧状に背が低くなっている。冷却フィン32と冷却フィン40は、基本的には前記特許文献１に記載のものと同じ原理に基づく冷却フィン構造をもっている。

本発明の一実施形態による車両搭載内燃機関の冷却フィン構造は、上記のように構成されているので、車両が走行すると、走行風が、ヘッドカバー14、シリンダヘッド13、シリンダブロック12およびクランクケース11を通って流れ、それにより内燃機関10が冷却される。その際、冷却フィン30の表面に補強隆起条34が一体的に設けられ、各冷却フィン30の補強隆起条34は、隣接する冷却フィン30の補強隆起条34および隣接する冷却フィン30と連結されないように構成されているから、冷却フィン30の剛性が補強隆起条34によって増加し、補強隆起条34により冷却フィン表面積が増えることで冷却性能が向上する。また、従来の冷却フィン構造と異なり、隣接する冷却フィン30どうしが補強リブ34により連結されることがないため、冷却フィン30と補強リブ34で仕切られた凹所が形成されることがなく、隣接する冷却フィン30の間にその長手方向に開通した底壁35が残される。したがって、冷却フィン30の間に砂、泥、石などが入ってもそこに溜まりにくく、仮に溜っても水で洗い流しやすくなる。なお、補強隆起条34の緩やかな弧状断面は風の抵抗を少なくする。

また、並んで配置された冷却フィン30に形成される補強隆起条34を、互い違いに配置することにより、冷却フィン30の間に形成される空気通路の断面積が補強隆起条34により減少することを最小限に抑えることができ、さらに比較的大きな砂や泥の塊が冷却フィン30間に入っても補強隆起条34に引っ掛かることが少なくなって転がり易く、排出され易いので、冷却フィン間の清掃をし易くなる。また、冷却フィン間通路が大きく絞られないため冷却空気が流れやすくなる。

さらに、補強隆起条34を、隣接する冷却フィン30の補強隆起条34と、冷却フィン30の長手方向視にて重ならないように配置することにより、冷却フィン間で冷却空気が流れ易く、砂や泥が引っ掛かりにくく、清掃が容易になる。

図示の実施形態では、内燃機関10が、自動二輪車のヘッドパイプ４から後下方に延びるメインフレーム５から吊り下げられる方式の内燃機関であって、シリンダヘッド13の上面とメインフレーム５との間に、吸気装置20を備えることにより、車両走行時に、メインフレーム５や吸気装置20に付着する雨水などが内燃機関10上部の冷却フィン構造31に落下し易く、落下した雨水などは、冷却フィン30と補強隆起条34が区画された凹部を形成せずに車両進行方向に通る底壁35を形成していることにより、車両進行方向に抜けて容易に排出される。

なお、図示の実施形態では、例えば図４において進行方向左側の端、すなわち車両の幅方向で最も外側にある冷却フィン30の両側表面に補強隆起条34が形成されているが、車両の幅方向で最も外側にある冷却フィン30には補強隆起条34を全く形成しないか、車幅方向外側の表面についてのみ補強隆起条34を形成しないようにすることもできる。すなわち、最も外側にある冷却フィン30の少なくとも外側面に補強隆起条34を形成しないようにすることができる。この場合には、冷却フィン構造31を含む機関の外観性が向上する。

図示の本発明の実施形態では、冷却フィン構造はシリンダブロックの上面にのみ設けられているが、シリンダヘッドの上面にも設けることもできる。

本発明の一実施形態に係る車両搭載内燃機関の冷却フィン構造を備えた自動二輪車の一例を示す側面図。図１の一部の拡大図で、内燃機関およびその吸気装置を示す側面図。図２に示される内燃機関のシリンダブロックのみを示す側面図図３の平面図で、本発明の要旨をなす冷却フィン構造を示す図。図５のV−V線断面図。シリンダブロックを車両進行方向の前方から視た図。車両搭載内燃機関を示す平面図。

符号の説明

１…自動二輪車、３…フロントフォーク、４…ヘッドパイプ、５メインフレーム、６…リヤフレーム、
10…内燃機関、11…クランクケース、12…シリンダブロック、13…シリンダヘッド、14…ヘッドカバー、15…チェーンケース、17…緩衝装置、18…レッグシールド、
20…吸気装置、30…冷却用フィン、31…冷却フィン構造、32…冷却用フィン、32ａ…冷却フィン、32ｂ…補強リブ、34…補強隆起条、35…底壁、40…冷却フィン、40ａ…冷却フィン、40ｂ…補強リブ。

Claims

前傾状態または略水平姿勢のシリンダを有するシリンダヘッド(13)を備えるとともに、自動二輪車のヘッドパイプ(8)から後下方に延びるメインフレーム(5)から吊り下げられる方式の車両搭載内燃機関であって、
シリンダヘッド(13)の上面と前記メインフレーム(5)との間に、機関に吸気するための吸気装置(20)を備え、
シリンダブロック(12)の上壁に、自動二輪車の進行方向に延びるように並んで配置された複数の冷却フィン(30)を含む冷却フィン構造(31)が形成され、
前記冷却フィン構造(31)の冷却フィン(30)の表面に補強隆起条(34)が設けられ、冷却フィン(30)の前記補強隆起条(34)は、隣接する冷却フィン(30)の補強隆起条(34)および隣接する冷却フィン(30)と連結されず、隣接する冷却フィン(30)の補強隆起条(34)と交互に配置され、かつ、隣接する冷却フィン(30)の補強隆起条(34)と、冷却フィン(30)の長手方向視にて重ならないように配置され、
前記冷却フィン構造(31)は前記吸気装置(20)の後方に設けられ、自動二輪車には、その両側で前方に向かって拡開して、冷却風を、シリンダブロック上壁の前記冷却フィン構造(31)に導くボディカバー(9)が設けられる
ことを特徴とする車両搭載内燃機関。
前記冷却フィン(30)のうち、最も外側に配置される冷却フィン(30)の少なくとも外側面には補強隆起条が設けられず、クランク軸の回転を動弁室内のカム軸に伝達するタイミングチェーンを通すべく前記シリンダヘッド(13)の側面部に設けられたタイミングチェーン空間(39)と反対側のシリンダヘッド(13)の側面部には冷却フィン(32)が設けられることを特徴とする請求項１に記載の車両搭載内燃機関。
隣接する冷却フィン(30)の隣接する補強隆起条(34)の高さが異なることを特徴とする請求項１または２に記載の車両搭載内燃機関。
前記冷却フィン構造(31)は前記タイミングチェーン空間(39)の上壁に隣接して設けられることを特徴とする請求項２または３に記載の車両搭載内燃機関。