JP6139779B2 - エンジンの冷却通路構造 - Google Patents

Description

本発明は、水冷式のエンジンの冷却通路構造に関する。
本願は、２０１４年３月２８日に出願された日本国特許出願２０１４−６８３９３号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

自動二輪車等の車両に搭載されるエンジンとして、シリンダブロック内を冷却水によって冷却する水冷式のエンジンがある。このエンジンでは、クランクケースに取り付けられたウォーターポンプから冷却水が送給され、その冷却水がシリンダブロック内のウォータージャケット（周壁冷却路）を循環することにより、シリンダブロックを含むエンジンブロックを冷却する。

この種のエンジンにおいては、ウォーターポンプから吐出される冷却水を、導入通路を通してウォータージャケットに供給する必要があるが、導入通路を外部配管によって構成するとシリンダブロックやシリンダヘッドまわりの構造が複雑化する。
このため、クランクケースの前端寄り上部にウォーターポンプを取り付け、そのウォーターポンプから吐出される冷却水を、クランクケースとシリンダブロックの壁内の導入通路を通してウォータージャケットに導入するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

日本国特開２０１１−１６３２４９号公報

特許文献１に記載のエンジンのように、冷却水の導入通路をクランクケースとシリンダブロックの壁内に形成する場合には、エンジンブロック内のデッドスペースを利用して導入通路の配置が設計されることから、外部配管に比較して取り回しの自由度が低くなり、屈曲箇所が増えて通路構造が複雑になるとともに、流路抵抗も増大し易い。
この場合、シリンダブロックがクランクケースに対して上方側に前傾するエンジンであると、シリンダブロックの前部下端から導入された冷却水がシリンダブロックのウォータージャケットの全体、特にシリンダブロックの後部下端付近に供給されにくくなる。その対策として、吐出流量を増大させるために大型のウォーターポンプを採用する必要がある。
しかし、この場合、ウォーターポンプの大型化により、エンジン全体の大型化と重量増加を招く結果となる。

本発明の態様は、シリンダブロックがクランクケースに対して前部上方に前傾する場合であっても、ウォーターポンプから吐出された冷却水をシリンダブロック内の全域に効率良く供給することのできるエンジンの冷却通路構造を提供することを目的とする。

（１）本発明の一態様に係るエンジンの冷却通路構造は、クランク軸を回転自在に支持するクランクケースと、側面視で上部前方に前傾して前記クランクケースに結合され、ピストンを摺動自在に収容するとともに、冷却水を流通させる周壁冷却路を有するシリンダブロックと、前記クランクケースに取り付けられ、冷却水を吐出するウォーターポンプと、前記ウォーターポンプの吐出口と前記周壁冷却路を接続する冷却水の導入通路と、を備え、前記ウォーターポンプの前記吐出口は、前記クランクケースのうちの前記シリンダブロックの後部寄りの位置に対向して配置され、前記導入通路は、エンジンの側面視で、前記吐出口から前記シリンダブロックのシリンダ中心軸と実質的に平行に延びて前記周壁冷却路に接続されるように、前記クランクケースと前記シリンダブロックの壁内に形成される。

上記（１）の態様によれば、ウォーターポンプから吐出された冷却水は、シリンダブロックの後部寄りの位置でクランクケース内に導入される。クランクケースに導入された冷却水は、シリンダ中心軸と実質的に平行に延びるクランクケースとシリンダブロックの壁内の導入通路を通ってシリンダブロック内の周壁冷却路内に導入される。このとき、導入通路はシリンダブロックの後部寄りの位置において複雑に屈曲することなく周壁冷却路内にスムーズに導入される。そして、周壁冷却路には、前傾したシリンダブロックの後部寄りの下端側から冷却水が導入されるため、このとき冷却水は周壁冷却路内の全域を効率良く流動することになる。

（２）上記（１）の態様では、前記周壁冷却路は、前記シリンダ中心軸を中心とする実質的に円環状のベース部と、前記導入通路に接続される位置で前記ベース部から径方向外側に容積が拡大された拡張部と、を有してもよい。

上記（２）の態様によれば、周壁冷却路に、ベース部から径方向外側に容積が拡大される拡張部が設けられ、その拡張部に導入通路が接続される構造とされている。このため、導入通路を周壁冷却路のベース部よりもシリンダブロックの径方向外側に配置しつつも、導入通路を屈曲させずに実質的に直線状に維持することができる。このため、導入通路での流通抵抗をより低減することができる。

（３）上記（１）又は（２）の態様では、前記シリンダブロックは、前記エンジンの側面視において、前記シリンダブロックの前部寄り位置で前記クランクケースに締結部材によって固定され、前記シリンダブロックは、前記エンジンの側面視において、前記シリンダブロックの後部寄り位置で前記クランクケースに締結部材によって固定され、前記ウォーターポンプの吐出口は、前記シリンダブロックの前部寄りの前記締結部材の軸方向の延出位置と前記シリンダブロックの後部寄りの前記締結部材の軸方向の延出位置とに挟まれた領域に配置されてもよい。

上記（３）の態様によれば、ウォーターポンプの吐出口が前後の締結部材の軸方向の延出位置の間に配置されているため、吐出口に接続される導入通路と周壁冷却路の主要部との距離をより近づけることができる。このため、ウォーターポンプの吐出口から周壁冷却路の主要部までの距離を短くして冷却液の流通抵抗をより低減することができる。

（４）上記（３）の態様では、前記ウォーターポンプのポンプ本体部は、前記シリンダブロックの前部寄りの前記締結部材の軸方向の延出位置と前記シリンダブロックの後部寄りの前記締結部材の軸方向の延出位置とに挟まれた領域に配置されてもよい。

上記（４）の態様によれば、ウォーターポンプのポンプ本体部から周壁冷却路の主要部までの距離が短くなり、冷却液の流通抵抗をさらに低減することが可能になる。

（５）上記（１）から（４）のいずれか一項の態様では、前記ウォーターポンプは、ポンプ作動部を収容するケーシング部の一部が前記クランクケースの側面を覆うクランクカバーに一体に形成され、前記クランクカバー上の前記ケーシング部の吐出口の形成される部位は、前記クランクケースの側面の凹部に向けて突出して形成されてもよい。

上記（５）の態様によれば、クランクカバー上の吐出口の形成される部位がクランクケースの側面の凹部内に入り込んで配置されるため、ウォーターポンプの吐出口を、シリンダブロックの周壁冷却路の直下位置により近づけることができる。

（６）上記（５）の態様では、前記ウォーターポンプのケーシング部の前記クランクケースと逆側の軸方向の端面はポンプカバーによって閉塞され、前記ケーシング部内の前記吐出口に連なる接続路は、前記吐出口側に向かって前記クランクケース側が深くなるように形成されてもよい。

上記（６）の態様によれば、吐出口に連なる接続路が吐出口側に向かってクランクケース側が深くなっているため、接続路の断面積をクランクカバー側で確保することができる。このため、ポンプカバー側に接続路の断面積を確保するための凹部を設ける必要がなく、ポンプカバーの端面を平坦にすることができる。したがって、ポンプカバーの外側への膨らみを少なくして、エンジン全体の小型化を図ることができる。

（７）上記（１）から（６）のいずれか一項の態様では、前記シリンダブロックには、前記クランクケースとの接合面で、前記シリンダブロックの前部領域から後部領域にわたってオイル供給路が形成され、冷却水の前記導入通路は、前記シリンダブロックにおいて、前記オイル供給路の外側を通るように形成されてもよい。

上記（７）の態様によれば、オイル供給路が冷却水の導入通路の内側で、シリンダボアの外縁に沿うように配置されることから、オイル供給路の通路長を短くすることができる。このため、オイル供給路におけるオイルの流通抵抗を小さくすることができる。

（８）上記（１）から（７）のいずれか一項の態様では、前記シリンダブロックは鋳造部品であり、前記シリンダブロック側で前記導入通路の一部を構成する下流側通路孔と、前記シリンダブロックの周壁冷却路とは鋳抜きによって形成されてもよい。

上記（８）の態様によれば、シリンダブロックの周壁冷却路と下流側通路孔が鋳抜きによって形成されるため、シリンダブロックの鋳造後における切削等の加工を少なくし、製造コストの低減を図ることができる。

本発明の態様によれば、ウォーターポンプから吐出された冷却水がシリンダブロックの後部寄りの位置からシリンダ中心軸と実質的に平行に直線的に上昇し、シリンダブロック内の周壁冷却路内に後部下端側から導入される。このため、シリンダブロックがクランクケースに対して前部上方に前傾するエンジン構造でありながら、冷却水をシリンダブロック内の全域に効率良く供給することができる。

本発明の一実施形態のパワーユニットを採用した自動二輪車の左側面図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットの右側面図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットの左側面図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットの図２のＩＶ−ＩＶ断面に実質的に対応する断面図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットの図２のＶ−Ｖ断面に実質的に対応する断面図である。 本発明の一実施形態のシリンダブロックの図２のＶＩ矢視に対応する下面図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットを図６のＶＩＩ−ＶＩＩ部分で断面にした部分断面斜視図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットの図４のＶＩＩＩ部の拡大図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットのポンプカバーを取り去った右側面図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットの図９のＸ矢視に対応する上面図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットを図１０のＸＩ−ＸＩ部分で断面にした部分断面斜視図である。 本発明の一実施形態のパワーユニットの図９のＸＩＩ−ＸＩＩ断面に対応する断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰが示されている。
図１は、本実施形態に係るエンジンＥを採用したパワーユニットＰＵが搭載された自動二輪車１の左側面を示す図である。
図１において、前輪Ｗｆは、車体フレーム（不図示）にフロントフォーク２を介して支持される。後輪Ｗｒは、車体フレームにスイングアーム３を介して支持される。操舵ハンドルＨは、フロントフォーク２の上方に配置される。シートＳは、乗員の着座するシートである。燃料タンクＴは、シートＳの前方に配置される。パワーユニットＰＵは、車体フレームの中央の燃料タンクＴの下方位置に搭載されている。
パワーユニットＰＵは、エンジンＥの駆動回転を変速機Ｍによって変速し、その出力を、伝達機構を介して後輪Ｗｒに伝達する。なお、以下のパワーユニットＰＵの説明における前後左右等の向きは、特別に断らない限り、車両に搭載したときにおける向きと同一とする。

図２，図３は、パワーユニットＰＵの右側面と左側面を示す図である。また、図４，図５は、パワーユニットＰＵにおける図２のＩＶ−ＩＶ断面とＶ−Ｖ断面に実質的に対応する断面図である。
パワーユニットＰＵのエンジンＥは、クランク軸１０を回転自在に支持するクランクケース１１と、クランクケース１１の前側上部から斜め上方に突出するシリンダ部１２と、を備えている。クランクケース１１は、変速機Ｍの変速機ケースを兼ね、前部側にクランク軸１０が配置されるとともに、そのクランク軸１０の後方側に変速機Ｍのメイン軸１３とカウンタ軸１４とがクランク軸１０と平行に配置されている。メイン軸１３とカウンタ軸１４は、クランクケース１１に回転自在に支持されている。カウンタ軸１４は、図４に示すようにクランクケース１１の左側壁を外側に貫通し、その貫通した端部に動力取り出し用のスプロケット１５が取り付けられている。スプロケット１５には、チェーン９が掛け回され、そのチェーン９を通して後輪Ｗｒ（図１参照）に動力を伝達するようになっている。

シリンダ部１２は、ピストン１６を進退自在に収容するシリンダボア１７ａを有するシリンダブロック１７と、シリンダブロック１７の上部に取り付けられ、ピストン１６の頂面との間で燃焼室７（図４参照）を形成するシリンダヘッド１８と、シリンダヘッド１８の上部に取り付けられるヘッドカバー１９と、を備えている。図２，図５に示すよう、シリンダヘッド１８はシリンダブロック１７の上部に重ねられ、シリンダブロック１７とともにクランクケース１１の上面に複数本（本実施形態では、４本）のスタッドボルト２０（締結部材）によって共締め固定されている。

ピストン１６は、コネクティングロッド２３を介してクランク軸１０に連動可能に接続されており、燃焼室７での爆発に伴うピストン１６の進退動作をクランク軸１０に回転力として伝達する。なお、図４において、点火プラグ８は、燃焼室７に臨んで設けられる。

シリンダヘッド１８には、吸気口（不図示）が形成され、その吸気口を開閉する吸気弁（不図示）が取り付けられている。シリンダヘッド１８には、排気口（不図示）が形成され、その排気口を開閉する排気弁（不図示）が取り付けられている。吸気口には、図２，図３に示すように、エンジンＥの吸気系を構成するインレットパイプ６が接続されている。排気口には、エンジンＥの排気系を構成するエキゾーストパイプ（不図示）が接続されている。また、図５に示すように、シリンダヘッド１８とヘッドカバー１９の間には、吸気弁と排気弁を開閉する動弁機構２１が設けられている。図５中のカム軸２２は、動弁機構２１の動弁カムを作動する。カム軸２２は、タイミングチェーン５を介してクランク軸１０に連動可能に接続されている。
なお、本実施形態のエンジンＥは水冷式の単気筒エンジンである。シリンダブロック１７には単一のシリンダボア１７ａが設けられ、そのシリンダボア１７ａの周域には周壁冷却路であるウォータージャケット５０が形成されている。ウォータージャケット５０には、ラジエータ（不図示）で冷却された冷却水が後に詳述するウォーターポンプ５１から圧送される。

クランクケース１１は、図４，図５に示すように、クランク軸１０と直交する分割面１１Ｌａ，１１Ｒａを境にして左右に分割された一対のケース半体１１Ｌ，１１Ｒによって構成されている。一対のケース半体１１Ｌ，１１Ｒは、シリンダブロック１７のシリンダ中心軸Ｃ１を通る平面において左右に分割される。分割されたケース半体１１Ｌ，１１Ｒ同士は複数のボルト（不図示）によって締結固定されている。右側のケース半体１１Ｒの右側部には、ケース半体１１Ｒとの間に密閉空間を形成するクランクカバー３０が取り付けられている。

図４に示すように、クランク軸１０の右側の端部は右側のケース半体１１Ｒの側壁を貫通する。その貫通した端部には、変速機Ｍのメイン軸１３に動力を伝達するためのプライマリドライブギヤ２４が取り付けられている。また、クランク軸１０の左側の端部は左側のケース半体１１Ｌの側壁を貫通する。その貫通した端部には、発電機２５のロータ２５ａが取り付けられている。ロータ２５ａの端部と周域部とは、ステータ２５ｂを保持する発電機２５のカバー２５ｃによって覆われている。

また、変速機Ｍのメイン軸１３の右側の端部は右側のケース半体１１Ｒの側壁を貫通している。右側のケース半体１１Ｒを貫通したメイン軸１３の端部には、クランク軸１０側のプライマリドライブギヤ２４と噛合するプライマリドリブンギヤ２６と、外部からの操作によって動力の断接を行うクラッチ２７が支持されている。プライマリドリブンギヤ２６は、メイン軸１３に回転自在に支持されている。クラッチ２７は、プライマリドリブンギヤ２６とメイン軸１３の間の動力伝達経路に介装されている。したがって、クラッチ２７は、プライマリドリブンギヤ２６とメイン軸１３との間の動力の伝達と遮断を外部からの操作によって適宜切り換えることができる。

変速機Ｍのメイン軸１３には、複数の変速歯車から成るメインギヤ群ｍ１が設けられている。変速機Ｍのカウンタ軸１４には、複数の変速歯車から成るカウンタギヤ群ｍ２が設けられている。変速機Ｍは、チェンジ機構（不図示）の操作によってメインギヤ群ｍ１とカウンタギヤ群ｍ２の変速歯車が選択され、それによってニュートラルを含む任意の変速ギヤ段（ギヤポジション）が設定される。したがって、変速機Ｍは、こうして変速ギヤ段が設定された状態において、クランク軸１０の回転動力がクラッチ２７を介してメイン軸１３に伝達されると、その回転動力を設定比に変速してカウンタ軸１４から外部に出力する。
なお、図４中のキック軸２８は、キック始動時にクランク軸１０を回転させる。

図２，図３に示すように、クランクケース１１内のクランク軸１０とメイン軸１３の間の上方位置には、クランク軸１０と平行に延出するバランサ軸２９が配置されている。バランサ軸２９は、クランクケース１１に回転自在に支持されている。バランサ軸２９は、歯車（不図示）を介してクランク軸１０と同期回転することにより、クランク軸１０の回転変動を打消して回転バランスを維持する。

また、図５に示すように、クランクケース１１の底部には潤滑オイルを貯留するためオイルパン３１が設けられている。右側のケース半体１１Ｒのオイルパン３１の上方位置には、オイルパン３１内のオイルを汲み上げてそのオイルをパワーユニットＰＵ内の潤滑必要部位に圧送するオイルポンプ３２が設置されている。本実施形態のオイルポンプ３２は、クランク軸１０から回転動力を受けて運転される。

オイルポンプ３２に接続されるパワーユニットＰＵ内のオイル供給路３３は、オイルポンプ３２の吐出部からクランク軸１０内を通ってクランクピンやジャーナル部等のクランク軸１０まわりの潤滑必要部位にオイルを供給するクランク系油路３３Ｃと、クランクケース１１の上部からシリンダ部１２の壁内を通って動弁機構２１の潤滑必要部位にオイルを供給する動弁系油路３３Ｂと、に分かれている。そして、動弁系油路３３Ｂの途中には、変速機Ｍのメイン軸１３やカウンタ軸１４等の軸まわりにオイルを供給するための分岐オイル通路３４が接続されている。

図６は、図２のＶＩ矢視に対応するシリンダブロック１７の下面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面部分を断面にしたクランクケース１１とシリンダブロック１７の斜視図である。
オイル供給路３３の動弁系油路３３Ｂの一部は、図５に示すように、クランクケース１１の上部の端面１１Ｒｕ，１１Ｌｕ（接合面）とシリンダブロック１７の下面１７ｄ（接合面）の間に形成されている。クランクケース１１とシリンダブロック１７の接合面間の油路は、図６に示すように、オイルポンプ３２に接続されるオイルの流入部３５ａがシリンダブロック１７の前部右側の隅部の近傍に設けられ、動弁機構２１側に接続されるオイルの流出部３６ａがシリンダブロック１７の後部左側の隅部に設けられている。

上記のクランクケース１１とシリンダブロック１７の接合面間の油路は、右側のケース半体１１Ｒの端面１１Ｒｕとシリンダブロック１７の下面１７ｄの間に形成される第１のオイル通路３５と、左側のケース半体１１Ｌの端面１１Ｌｕとシリンダブロック１７の下面１７ｄの間に形成される第２のオイル通路３６と、を有する。
第１のオイル通路３５は、右側のケース半体１１Ｒの平坦な端面１１Ｒｕと、シリンダブロック１７の下面１７ｄにシリンダボア１７ａの外周縁部に実質的に沿って形成された溝３５ｃとに囲まれて形成されている。そして、第１のオイル通路３５の延出方向の一端には、オイルポンプ３２側に接続される流入部３５ａが設けられている。第２のオイル通路３６は、左側のケース半体１１Ｌの平坦な端面１１Ｌｕと、シリンダブロック１７の下面１７ｄにシリンダボア１７ａの外周縁部に実質的に沿って形成された溝３６ｃとに囲まれて形成されている。第２のオイル通路３６の延出方向の一端には、動弁機構２１側に接続される流出部３６ａが設けられている。
なお、図５においては、第１のオイル通路３５と第２のオイル通路３６が図上に現れるように断面にする部分を調整している。

第１のオイル通路３５は、シリンダブロック１７の前部右側の流入部３５ａからシリンダブロック１７の後部右側を経由して後部中央の近傍部まで弧状に延び、その後部中央の近傍部で終わっている。第１のオイル通路３５の他端部には、図５，図７に示すように、右側のケース半体１１Ｒに形成された第１迂回孔３７の一端が導通している。
また、第２のオイル通路３６は、シリンダブロック１７の後部左側の流出部３６ａからシリンダブロック１７の後部中央の近傍部まで弧状に延び、その後部中央の近傍部で終わっている。第２のオイル通路３６の他端部には、図５，図７に示すように、左側のケース半体１１Ｌに形成された第２迂回孔３８の一端が導通している。

第１迂回孔３７は、一端が右側のケース半体１１Ｒの上側の端面１１Ｒｕに開口する実質的にＬ字状の孔によって構成されている。第１迂回孔３７の他端３７ａは、右側のケース半体１１Ｒの分割面１１Ｒａのうちの、上側の端面１１Ｒｕから離間した位置に開口している。
第２迂回孔３８は、一端が左側のケース半体１１Ｌの上側の端面１１Ｌｕに開口する実質的にＬ字状の孔によって構成されている。第２迂回孔３８の他端３８ａは、左側のケース半体１１Ｌの分割面１１Ｌａのうちの、上側の端面１１Ｌｕから離間した位置に開口している。そして、第１迂回孔３７の他端３７ａと第２迂回孔３８の他端３８ａとは、左右のケース半体１１Ｌ，１１Ｒが結合されることで、端部同士が突き合せられて相互に接続されている。
したがって、第１のオイル通路３５と第２のオイル通路３６とは、第1迂回孔３７と第２迂回孔３８を介して相互に接続されている。これにより、オイルポンプ３２から流入部３５ａに流れ込んだオイルは、第１のオイル通路３５，第１迂回孔３７，第２迂回孔３８、第２のオイル通路３６、流出部３６ａを順次通り、シリンダ部１２の動弁機構２１へと供給される。

また、第２迂回孔３８は、ケース半体１１Ｌの上側の端面１１Ｌｕから下方に延出する縦孔部が、第１迂回孔３７側と接続される横孔部を超えてさらに所定長延長されている。
延長部４０の底部から離間した側面には、変速機Ｍのメイン軸１３やカウンタ軸１４等の軸まわりにオイルを供給するための分岐オイル通路３４が接続されている。

シリンダブロック１７には、図６に示すように、シリンダボア１７ａを取り囲む周縁部の四隅に、前述したスタッドボルト２０の挿通される挿通孔３９が形成されている。流入部３５ａは、シリンダブロック１７の右前部の挿通孔３９の近傍に配置されている。流出部３６ａは、シリンダブロック１７の左後部の挿通孔３９の近傍に配置されている。第１のオイル通路３５と第２のオイル通路３６とは、クランクケース１１の分割面１１Ｌａ，１１Ｒａの位置を挟んでシリンダボア１７ａまわりに実質的に半周分の長さにわたって形成されている。

ここで、パワーユニットＰＵ内のオイルの流れについて説明する。
エンジンＥの駆動によってクランク軸１０が回転すると、そのクランク軸１０の回転を受けてオイルポンプ３２が作動する。オイルポンプ３２では、図５に示すように、オイルパン３１内に貯留されているオイルを吸い上げ、そのオイルをオイル供給路３３側に吐出する。オイルポンプ３２から吐出されたオイルは、クランクケース１１の右側のケース半体１１Ｒの上部において、クランク系油路３３Ｃと動弁系油路３３Ｂとに分岐する。クランク系油路３３Ｃに流れ込んだオイルは、クランク軸１０の右側の端部からクランク軸１０内の通路を通り、クランクピンやジャーナル部等のクランク軸１０まわりの潤滑必要部位に供給される。

一方、動弁系油路３３Ｂに流れ込んだオイルは、右側のケース半体１１Ｒの前部右側から上方に延びる通路を通り、図５，図６に示すように、右側のケース半体１１Ｒの上側の端面１１Ｒｕとシリンダブロック１７の下面１７ｄの間に形成された第１のオイル通路３５に流入部３５ａを通して流れ込む。

第１のオイル通路３５に流れ込んだオイルは、第１のオイル通路３５に沿ってシリンダボア１７ａまわりを後部中央側に向かって弧状に流れ、右側のケース半体１１Ｒの分割面１１Ｒａの直前部分で下方に向きを変えてケース半体１１Ｒの第１迂回孔３７に流れ込む。

第１迂回孔３７に流れ込んだオイルは、下端で分割面１１Ｌａ方向に実質的にＬ字状に向きを変え、右側のケース半体１１Ｒの分割面１１Ｒａと左側のケース半体１１Ｌの分割面１１Ｌａとの結合部を挟んで左側のケース半体１１Ｌの第２迂回孔３８に流れ込む。第２迂回孔３８に流れ込んだオイルの一部は、上方に向かって実質的にＬ字状に向きを変えて左側のケース半体１１Ｌの上側の端面１１Ｌｕとシリンダブロック１７の下面１７ｄの間に形成された第２のオイル通路３６に流れ込む。また、第２迂回孔３８に流れ込んだ残余のオイルは、下方に向きを変えて延長部４０に流れ込み、延長部４０の側面から変速機Ｍ側の分岐オイル通路３４へと流れ込む。

第２迂回孔３８から第２のオイル通路３６に流れ込んだオイルは、シリンダブロック１７の後中央側からシリンダボア１７ａまわりを後部左隅部の近傍の流出部３６ａに向かって流れ、流出部３６ａからシリンダブロック１７内の通路を通して動弁機構２１の潤滑必要部位に供給される。

図８は、図４のＶＩＩＩ部を拡大して示したウォーターポンプ５１の断面図である。
本実施形態のウォーターポンプ５１は、ポンプ作動部であるインペラ５２がケーシング部５３内で回転して、軸方向から吸い入れた冷却水を遠心方向に吐出する渦巻き式のポンプである。ケーシング部５３は、クランクカバー３０と、クランクカバー３０の右側面に取り付けられるポンプカバー５４とに跨って形成されている。インペラ５２は、クランクカバー３０に回転自在に支持されたポンプ軸５５の一端側に一体に取り付けられている。ポンプ軸５５の他端部にはクランク軸１０のプライマリドライブギヤ２４と噛合されるポンプギヤ５７が一体に設けられている。本実施形態のウォーターポンプ５１は、クランク軸１０から動力を受けてポンプ作動する。
なお、図８中のメカニカルシール５６は、ポンプ軸５５とクランクカバー３０の間を液密にシールする。

図９は、ウォーターポンプ５１のポンプカバー５４を取り去った状態でのエンジンＥの右側面を示す図である。図１０は、シリンダヘッド１８を取り去ってシリンダブロック１７の上方からエンジンＥを見た図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ部分を断面にしたシリンダブロック１７とクランクケース１１の部分断面斜視図である。
図９〜１１に示すようにウォーターポンプ５１は、クランクケース１１（右側のケース半体１１Ｒ）の右側部を覆うクランクカバー３０の前部上縁位置に配置されている。具体的には、図９，図１０に示すように、ウォーターポンプ５１の主要部（後述のポンプ室６０を含む）は、エンジンＥの側面視において、シリンダブロック１７をクランクケース１１に締結固定するための前側のスタッドボルト２０の軸方向の延出位置と後側のスタッドボルト２０の軸方向の延出位置との間に挟まれた領域Ａ１に配置されている。

ウォーターポンプ５１の吸入口５８は、図８に示すように、ポンプカバー５４の配管接続ノズル４８に形成される。ウォーターポンプ５１の吐出口５９は、図９，図１０に示すように、クランクカバー３０のクランクケース１１（右側のケース半体１１Ｒ）との接合面に開口して形成されている。吐出口５９は、インペラ５２が収容されるポンプ室６０（ポンプ本体部）から径方向外側に渦巻き状に延びる接続路６１の端部に設けられている。図９に示すように、ポンプ室６０は、エンジンＥの側面視において、シリンダブロック１７の中心軸線Ｃ１と重なる位置に配置される。吐出口５９は、クランクケース１１（右側のケース半体１１Ｒ）のうちのシリンダブロック１７の後部寄りの位置にシリンダブロック１７に対向して配置されている。吐出口５９は、正確には、後部側のスタッドボルト２０の延長位置の近傍で、かつそのスタッドボルト２０の延長位置よりも前方側の位置に配置されている。したがって、吐出口５９は、シリンダブロック１７の前部寄りのスタッドボルト２０の軸方向の延出位置と後部寄りのスタッドボルト２０の軸方向の延出位置とに挟まれた領域Ａ１に配置されている。

クランクケース１１（右側のケース半体１１Ｒ）のウォーターポンプ５１の吐出口５９と対向する位置には、図１１に示すように、ウォータージャケット５０に繋がる導入通路６２の導入口６２ａが設けられている。導入通路６２は、右側のケース半体１１Ｒに実質的にＬ字状に屈曲して形成された上流側通路孔６３と、シリンダ中心軸Ｃ１と実質的に平行にシリンダブロック１７に形成された下流側通路孔６４と、を備えている。

上流側通路孔６３は、右側のケース半体１１Ｒの右側面に開口する導入口６２ａからクランク軸１０と平行に右側のケース半体１１Ｒの左側方に向かって延出した後に上方に屈曲する。上流側通路孔６３の上端部は、右側のケース半体１１Ｒの上側の端面１１Ｒｕに開口している。

また、下流側通路孔６４は、シリンダブロック１７の後部右側の隅部に実質的に上下方向に延出して形成され、下端が右側のケース半体１１Ｒの端面１１Ｒｕの上流側通路孔６３の開口に突き合わされて接続されている。下流側通路孔６４は、正確には、下端からシリンダ中心軸Ｃ１側に僅かに湾曲しつつ上方側に延出している。また、シリンダブロック１７の後部右側の隅部における下流側通路孔６４は、図６に示すように、クランクケース１１とシリンダブロック１７の接合面間のオイル供給路３３（溝３５ｃ）の径方向外側に配置されている。したがって、冷却水の導入通路６２は、クランクケース１１とシリンダブロック１７の接合面間のオイル供給路３３の外側を通るように形成されている。

一方、シリンダブロック１７のウォータージャケット５０は、図１０に示すように、シリンダ中心軸Ｃ１を中心とする実質的に円環状のベース部５０ａと、導入通路６２（下流側通路孔６４）に接続される位置でベース部５０ａから径方向外側に実質的に半円状に容積が拡大された拡張部５０ｂと、を有している。ウォータージャケット５０の拡張部５０ｂは、シリンダブロック１７にシリンダ中心軸Ｃ１と実質的に平行に形成される下流側通路孔６４の上部が径方向に屈曲せずにウォータージャケット５０と導通し得るように形成されている。

また、本実施形態のシリンダブロック１７は鋳造によって形成されている。シリンダブロック１７のウォータージャケット５０と、ウォータージャケット５０の拡張部５０ｂに接続される導入通路６２の下流側通路孔６４とは、鋳造時に鋳抜きによって形成されている。

ウォーターポンプ５１のケーシング部５３の一部は、図４，図８に示すように、クランクカバー３０の前部上縁位置に一体に形成されており、クランクカバー３０のその前部上縁位置はクランクケース１１（右側のケース半体１１Ｒ）の右側面に接合されている。クランクケース１１の右側面のうちの、ケーシング部５３の接合される部位には、シリンダ中心軸Ｃ１方向に段差状に窪む凹部６５が形成されている。そして、ウォーターポンプ５１のケーシング部５３のうちの吐出口５９の形成される部位は、クランクケース１１の右側面方向に突出する吐出部５３ａである。ウォーターポンプ５１は、吐出部５３ａがクランクケース１１（右側のケース半体１１Ｒ）の凹部６５に嵌合された状態でクランクケース１１の右側面に接合されている。したがって、ウォーターポンプ５１のケーシング部５３の一部は、クランクケース１１側に一部入り込むように配置されている。

図１２は、図９のＸＩＩ−ＸＩＩ断面に対応する断面を示す図である。
図９，図１２に示すように、ウォーターポンプ５１のポンプ室６０と吐出口５９を接続する接続路６１は、ポンプカバー５４側から見たときの深さが、ポンプ室６０から吐出口５９側に向かってクランクケース１１側に次第に深くなっている。図１２中の壁６６は、接続路６１の深さが次第に深くなる側の壁である。

ここで、パワーユニットＰＵのエンジンＥ部分での冷却水の流れについて説明する。
クランク軸１０の回転に伴ってプライマリドライブギヤ２４がポンプギヤ５７を駆動し、そのポンプギヤ５７がポンプギヤ５７と一体に固定されたポンプ軸（シャフト）５５を介してウォーターポンプ５１のインペラ５２を回転させると、吸入口５８から吸い入れられた冷却水がインペラ５２によって圧送される。インペラ５２によって圧送された冷却水は渦巻き状の接続路６１を通って吐出口５９に吐出される。
吐出口５９から吐出された冷却水は、シリンダブロック１７の右側後部下方に位置されているクランクケース１１の導入口６２ａから導入通路６２の上流側通路孔６３に流入する。上流側通路孔６３に流入した冷却水は上方側に実質的にＬ字状に向きを変えてシリンダブロック１７側の下流側通路孔６４に流入する。下流側通路孔６４に流入した冷却水は、シリンダブロック１７の右側後部をシリンダ中心軸Ｃ１と実質的に平行に上昇し、ウォータージャケット５０に導入される。ウォータージャケット５０に導入された冷却水はウォータージャケット５０内を流動することによってシリンダブロック１７とシリンダヘッド１８の熱を奪い、排出通路（不図示）を通して外部のラジエータ側に排出される。

以上のように、本実施形態のパワーユニットＰＵで採用するエンジンＥの冷却通路構造は、ウォーターポンプ５１の吐出口５９から吐出された冷却水が、シリンダブロック１７の後部寄りの下端位置でクランクケース１１の下流側通路孔６４に流入し、その冷却水がシリンダブロック１７の上流側通路孔６３を通ってシリンダ中心軸Ｃ１と実質的に平行に上昇してウォータージャケット５０内に導入される。このため、シリンダブロック１７がクランクケース１１に対して前部上方に前傾するエンジン構造を採用しつつも、冷却水をシリンダブロック１７内の全域に効率良く供給することができる。したがって、大型のウォーターポンプを用いる必要がなくなることから、エンジンＥの大型化を回避することができる。

即ち、吐出口５９とウォータージャケット５０を接続する導入通路６２は、シリンダブロック１７の後部寄りの位置において複雑に屈曲することなく直線的に上昇するため、冷却水の流通抵抗が小さくなり、しかも、ウォータージャケット５０には、前傾したシリンダブロック１７の後部寄りの下端側から冷却水が導入されることから、冷却水がウォータージャケット５０内の全域を効率良く流動することになる。したがって、これらのことから、冷却水によるシリンダブロック１７の冷却効率が向上する。

また、本実施形態に係るエンジンＥの冷却構造においては、ウォータージャケット５０のシリンダ中心軸Ｃ１を中心とする実質的に円環状のベース部５０ａに、径方向外側に容積か拡大した拡張部５０ｂが連設され、その拡張部５０ｂに導入通路６２の下流側通路孔６４が接続されている。このため、導入通路６２がウォータージャケット５０のベース部５０ａの径方向外側に配置される構造でありながら、導入通路６２の下流側通路孔６４を屈曲させずに実質的に直線状にすることができる。したがって、この構造により、導入通路６２での冷却水の流通抵抗を低減し、冷却水によるシリンダブロック１７の冷却効率をさらに向上させることができる。

また、本実施形態に係るエンジンＥの冷却構造では、シリンダブロック１７の前部寄り位置と後部寄り位置が、スタッドボルト２０によってクランクケース１１に締結され、ウォーターポンプ５１の吐出口５９が、前部側のスタッドボルト２０の軸方向の延出位置と後部側のスタッドボルト２０の軸方向の延出位置とに挟まれた領域Ａ１に配置されている。このため、吐出口５９に接続される導入通路６２とウォータージャケット５０のベース部５０ａとの距離をより近づけることができる。したがって、ウォーターポンプ５１の吐出口５９からウォータージャケット５０までの距離が短くなることから、冷却水によるシリンダブロック１７の冷却効率が向上する。

さらに、本実施形態の場合、ウォーターポンプ５１の吐出口５９だけでなくポンプ本体部（ポンプ室６０）も前部側のスタッドボルト２０の軸方向の延出位置と後部側のスタッドボルト２０の軸方向の延出位置とに挟まれた領域Ａ１に配置されているため、ウォーターポンプ５１のポンプ本体部からウォータージャケット５０までの距離が短くなる。したがって、冷却水の流通抵抗をさらに小さくして、シリンダブロック１７の冷却効率をより向上させることができる。

また、本実施形態に係るエンジンＥの冷却構造は、ウォーターポンプ５１のケーシング部５３の一部がクランクカバー３０に一体に形成され、そのケーシング部５３のうちの吐出口５９の形成される部位（吐出部５３ａ）が、クランクケース１１の右側面の凹部６５に嵌入するように突出して形成されている。このため、ウォーターポンプ５１の吐出口５９がクランクケース１１側に入り込み、その分、吐出口５９を、シリンダブロック１７のウォータージャケット５０と直下位置に近づけることができる。したがって、これによってシリンダブロック１７の冷却効率をさらに向上させることができる。

また、本実施形態のエンジンＥの冷却構造は、ウォーターポンプ５１のケーシング部５３の外側端面がポンプカバー５４によって閉塞され、ケーシング部５３内の接続路６１が吐出口５９側に向かってクランクケース１１側が深くなるように形成されているため、吐出口５９に向かう接続路６１の通路断面積をクランクカバー３０側で充分に大きく確保することができる。このため、接続路６１の通路断面積を確保するためにポンプカバー５４側に外側に膨出する部分を設ける必要がない。したがって、ポンプカバー５４が外側に膨出しない分、ウォーターポンプ５１の小型化、延いてはエンジンＥ全体の小型化を図ることができる。

また、本実施形態においては、クランクケース１１とシリンダブロック１７に跨って形成される冷却水の導入通路６２が、クランクケース１１とシリンダブロック１７の接合面間に形成されるオイル供給路３３の外側を通るように形成されているため、オイル供給路３３をシリンダボア１７ａにより近づけて配置し、オイル供給路３３を短くすることができる。したがって、オイル供給路３３でのオイルの流路抵抗を小さくすることができるため、オイルポンプ３２を小型化することができる。

さらに、本実施形態のシリンダブロック１７は、全体が鋳造部品として形成されるとともに、ウォータージャケット５０と、そのウォータージャケット５０に接続される下流側通路孔６４とが鋳抜きによって形成されている。このため、シリンダブロック１７を鋳造によって造形した後の、切削等の後加工をより少なくすることができる。このため、シリンダブロック１７の加工工数を少なくして、製造コストの低減を図ることができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、上記の実施形態においては、ウォーターポンプとして渦巻き式のポンプを採用しているが、ウォーターポンプは渦巻き式に限らず他の型式のものであっても良い。
また、上記のパワーユニットを搭載する車両は、自動二輪車のみならず、三輪（前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む）または四輪の車両であっても良い。

１０…クランク軸
１１…クランクケース
１６…ピストン
１７…シリンダブロック
２０…スタッドボルト（締結部材）
３３…オイル供給路
５０…ウォータージャケット（周壁冷却路）
５０ａ…ベース部
５０ｂ…拡張部
５１…ウォーターポンプ
５２…インペラ（ポンプ作動部）
５３…ケーシング部
５４…ポンプカバー
５９…吐出口
６０…ポンプ室（ポンプ本体部）
６１…接続路
６２…導入通路
６３…上流側通路孔
６４…下流側通路孔
６５…凹部
Ｃ１…シリンダ中心軸
Ｅ…エンジン。

Claims (7)

1. クランク軸を回転自在に支持するクランクケースと、
   側面視で上部前方に前傾して前記クランクケースに結合され、ピストンを摺動自在に収容するとともに、冷却水を流通させる周壁冷却路を有するシリンダブロックと、
   前記クランクケースに取り付けられ、冷却水を吐出するウォーターポンプと、
   前記ウォーターポンプの吐出口と前記周壁冷却路を接続する冷却水の導入通路と、を備え、
   前記ウォーターポンプの前記吐出口は、前記クランクケースのうちの前記シリンダブロックの後部寄りの位置に対向して配置され、
   前記導入通路は、エンジンの側面視で、前記吐出口から前記シリンダブロックのシリンダ中心軸と実質的に平行に延びて前記周壁冷却路に接続されるように、前記クランクケースと前記シリンダブロックの壁内に形成され、
   前記ウォーターポンプは、ポンプ作動部を収容するケーシング部の一部が前記クランクケースの側面を覆うクランクカバーに一体に形成され、
   前記クランクカバー上の前記ケーシング部の吐出口の形成される部位は、前記クランクケースの側面の凹部に向けて突出して形成されるエンジンの冷却通路構造。
2. 前記周壁冷却路は、前記シリンダ中心軸を中心とする実質的に円環状のベース部と、前記導入通路に接続される位置で前記ベース部から径方向外側に容積が拡大された拡張部と、を有する請求項１に記載のエンジンの冷却通路構造。
3. 前記シリンダブロックは、前記エンジンの側面視において、前記シリンダブロックの前部寄り位置で前記クランクケースに締結部材によって固定され、
   前記シリンダブロックは、前記エンジンの側面視において、前記シリンダブロックの後部寄り位置で前記クランクケースに締結部材によって固定され、
   前記ウォーターポンプの吐出口は、前記シリンダブロックの前部寄りの前記締結部材の軸方向の延出位置と前記シリンダブロックの後部寄りの前記締結部材の軸方向の延出位置とに挟まれた領域に配置されている請求項１または２に記載のエンジンの冷却通路構造。
4. 前記ウォーターポンプのポンプ本体部は、前記シリンダブロックの前部寄りの前記締結部材の軸方向の延出位置と前記シリンダブロックの後部寄りの前記締結部材の軸方向の延出位置とに挟まれた領域に配置されている請求項３に記載のエンジンの冷却通路構造。
5. 前記ウォーターポンプのケーシング部の前記クランクケースと逆側の軸方向の端面はポンプカバーによって閉塞され、
   前記ケーシング部内の前記吐出口に連なる接続路は、前記吐出口側に向かって前記クランクケース側が深くなるように形成されている請求項１に記載のエンジンの冷却通路構造。
6. 前記シリンダブロックには、前記クランクケースとの接合面で、前記シリンダブロックの前部領域から後部領域にわたってオイル供給路が形成され、
   冷却水の前記導入通路は、前記シリンダブロックにおいて、前記オイル供給路の外側を通るように形成されている請求項１〜４、６のいずれか１項に記載のエンジンの冷却通路構造。
7. 前記シリンダブロックは鋳造部品であり、
   前記シリンダブロック側で前記導入通路の一部を構成する下流側通路孔と、前記シリンダブロックの周壁冷却路とは鋳抜きによって形成されている請求項１〜４、６〜７のいずれか１項に記載のエンジンの冷却通路構造。

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