JP6235394B2 - 過給機付きエンジン - Google Patents
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Description
このような課題に対し、インタークーラによる過給空気の冷却状況に応じて必要な冷却水量を確保することが可能な電動水ポンプが知られている(例えば、特許文献2参照)。
本発明の目的は、インタークーラに冷却水を供給する水ポンプを電動化するにあたり、水ポンプのコンパクトな配置を可能にする過給機付きエンジンを提供することにある。
また、上記構成において、前記ベルトテンショナ(57)が取付けられるテンショナ用取付ボス(75b)は、前記シリンダ部(61)の側面から側方に突出するように形成され、前記冷却液ポンプ用取付ボス(75d)は、前記テンショナ用取付ボス(75b)の上部に設けられるようにしても良い。
また、上記構成において、前記インタークーラ(32)、前記電動冷却液ポンプ(33)及び前記サブラジエータ(34)にそれぞれ設けられる冷却液の吸入口(32b,33a,34a)及び吐出口(32a,33b,34b)は、前記クランク軸91と直交する平面に沿って延びていても良い。
また、電動冷却液ポンプは、電動モータのモータ軸がクランク軸と直交する方向に延びるように設けられるので、電動冷却液ポンプのモータ軸が比較的長くても、クランク軸に対し直交する方向に延びるため、電動冷却液ポンプを、ベルトテンショナとシリンダ部との間の狭いスペースへよりコンパクトに配置することができる。
また、ベルトテンショナが取付けられるテンショナ用取付ボスは、シリンダ部の側面から側方に突出するように形成され、冷却液ポンプ用取付ボスは、テンショナ用取付ボスの上部に設けられるので、ベルトテンショナもシリンダ部側に容易に取付可能であるとともに、ベルトテンショナや電動冷却液ポンプといった補機類の取付ボス位置も含めて電動冷却液ポンプをコンパクトに配置することができる。
また、インタークーラ、電動冷却液ポンプ及びラジエータにそれぞれ設けられる冷却液の吸入口及び吐出口は、クランク軸と直交する平面に沿って延びているので、冷却液配管の占有スペースをより小さくすることができ、上記空間を有効利用することができる。
図1は、本発明の一実施形態のエンジン16が搭載された自動二輪車10の前部左側面図である。
自動二輪車10は、車体フレーム11、フロントフォーク12、前輪13、バーハンドル14、エンジン16、スイングアーム17、燃料タンク18、シート19を備える。
車体フレーム11の前端にはフロントフォーク12が操舵可能に支持されている。フロントフォーク12の下端部には車軸21を介して前輪13が取付けられ、フロントフォーク12の上端部にはバーハンドル14が取付けられている。
更に、車体フレーム11の前部上部には燃料タンク18が取付けられ、燃料タンク18の後方の車体フレーム11にはシート19が取付けられている。
エンジン16は、過給機としてのスーパーチャージャ31と、スーパーチャージャ31で過給された過給空気を冷却するインタークーラ32と、インタークーラ32に冷却水を供給する電動水ポンプ33と、電動水ポンプ33で供給される冷却水を冷却するサブラジエータ34とを備える。なお、図中の符号41は前輪13を上方から覆うフロントフェンダ、42はエンジン16自体を冷却するラジエータ、43は運転者用のステップ、45はステップ43上に載せられた運転者の脚部である。
エンジン16の左側面からは、エンジン16のクランク軸で駆動される過給機駆動軸51、詳しくは過給機駆動軸51の延長部51aと、スーパーチャージャ31のロータを回転させる入力軸52とが車体外側方に突出している。延長部51aにはドライブプーリ53が取付けられ、入力軸52にはドリブンプーリ54が取付けられ、ドライブプーリ53とドリブンプーリ54とに駆動ベルト56が巻き掛けられている。駆動ベルト56は、エンジン16のクランクケース27に取付けられたベルトテンショナ57で張力が与えられている。なお、過給機駆動軸51は、エンジン16のバランサ軸を兼ねている。
サブラジエータ34は、クランクケース27の幅内に配置され、クランクケース27のクランクケース本体87の幅と略同一幅に形成されている。
図中に想像線で示した直線60は、自動二輪車10がコーナリング中に側方に傾いたときに、ステップ43の下端部43aと接し始めた地面を表している。θはバンク角である。ステップ43の下端部43aが地面と接し始めると、運転者は所定のバンク角θまで車体が倒れたことを認識するので、それ以上車体が倒れるのを抑制することが可能である。
プーリカバー58は、直線60よりも車体側に位置し、バンク角θの直線60に対して余裕を持って配置されている。
エンジン16は、クランクケース27、シリンダ部61、スーパーチャージャ31、インタークーラ32、サージタンク63、スロットルボディ66、バイパス装置67、コネクティングチューブ68、バイパスチューブ71、オイルパン74、電動水ポンプ33、ベルト伝達機構50を備える。
クランクケース27は、上下二つ割の上ケース85及び下ケース86からなるクランクケース本体87と、クランクケース本体87の左右側面にそれぞれ取付けられたクランクケースカバー88,89(手前側のクランクケースカバー88のみ図示)とを備える。
上ケース85と下ケース86との間にはクランク軸91が挟持されて回転可能に支持され、クランク軸91の前方斜め下方には下ケース86に回転可能に支持された過給機駆動軸51が配置されている。
過給機駆動軸51は、クランク軸91と平行に設けられ、偏心した重りを備えることでクランク軸91と同一回転数で回転させたときにエンジンの振動を抑制する。また、過給機駆動軸51は、エンジン16を冷却する冷却水を循環させるための水ポンプ(不図示)の回転軸が同軸状に設けられている。
サージタンク63は、インタークーラ32の上部に接続されたタンクであり、サージタンク基部32cと、サージタンク基部32cの上部の開口を塞ぐタンクカバー93とを備え、過給された空気(過給空気)を一時的に貯める空間を形成している。
バイパス装置67は、サージタンク基部32cの後部に接続され、サージタンク63内の圧力が所定値以上に上昇したときに内蔵するバルブが開けられてサージタンク63内の過給空気がバイパスチューブ71を介してコネクティングチューブ68内に戻される。
コネクティングチューブ68は、エアクリーナ(不図示)とスーパーチャージャ31とを接続している。
オイルパン74は、下ケース86の下部に取付けられている。
ポンプ吸入口33aは、インタークーラ32のクーラ吐出口32aに第1冷却水ホース95を介して接続されている。ポンプ吐出口33bは、第2冷却水ホース96を介してサブラジエータ34のラジエータ吸入口34aに接続されている。また、インタークーラ32のクーラ吸入口32bは、第3冷却水ホース97を介してサブラジエータ34のラジエータ吐出口34bに接続されている。
ベルトテンショナ57は、シリンダブロック部75の側部に複数のボルト98,99で取付けられ、端部に設けられたテンションローラ105が駆動ベルト56に後方から押し当てられて駆動ベルト56に所定の張力を与えている。
プーリカバー58は、ベルト伝達機構50を、ベルトテンショナ57の一部を除いて側方から覆っている。
上記したように、ベルト伝達機構50は、クランク軸91よりも前方に配置されているため、図1において、ベルト伝達機構50と運転者の脚部45との距離を確保しやすくすることができる。
クランクケース27は、車幅方向中央にクランクケース本体87が配置され、クランクケース本体87の車幅方向左側にクランクケースカバー88、車幅方向右側にクランクケースカバー89が配置されている。
クランクケース本体87の前部上部にシリンダ部61が配置され、左側のクランクケースカバー88の上方に電動水ポンプ33及びベルトテンショナ57が配置され、シリンダ部61の上端部に高圧ポンプ82が配置されている。
更に、ベルト伝達機構50を構成するドライブプーリ53、ドリブンプーリ54、テンションローラ105及び駆動ベルト56というような回転部分は、左側のクランクケースカバー88よりも車幅方向外側に配置されている。
スーパーチャージャ31のケースの一部を構成する左ケース107は、フランジ部107aと、フランジ部107aから左方に一体に延びる筒部107bとを備え、筒部107b内に軸受を介して入力軸52が回転可能に支持されている。
電動水ポンプ33は、筒部107bの前方斜め下方に配置され、電動水ポンプ33の前後がシリンダブロック部75及び上ケース85にそれぞれボルト108で取付けられている。電動水ポンプ33のポンプ吸入口33aは上方斜め前方を指向して延び、ポンプ吐出口33bは前方斜め下方を指向して延びている。
ベルトテンショナ57は、シリンダブロック部75の側部から一体に突出形成された複数の横ボス部75a,75b,75c(手前側の横ボス部75aのみ図示)に車幅方向外側からそれぞれボルト98,98,99で取付けられている。
電動水ポンプ33は、電動モータが収納されたポンプ基部33cと、ポンプ基部33cから上方に延びてインペラが収納される筒部33dと、筒部33dに形成されたポンプ吸入口33a及びポンプ吐出口33bと、ポンプ基部33cからそれぞれ前方及び後方に延びてシリンダブロック部75側及び上ケース85に取付けられる取付部33e,33fとを備える。
図中の符号115aはモータ軸115の軸線であり、軸線115a上にポンプ吸入口33aが配置されている。また、ポンプ吐出口33bは、モータ軸115に対して90°傾いた方向に延びている。
ベルトテンショナ57は、付勢力を発生させる付勢装置121と、付勢装置121に設けられた支軸となるボルト99に揺動可能に支持された揺動アーム123と、揺動アーム123の端部に支軸124を介して回転可能に取付けられたテンションローラ105とから構成されている。付勢装置121の付勢力で揺動アーム123を介してテンションローラ105が所定の押圧力で駆動ベルト56(図6参照)に押し付けられる。
電動水ポンプ33は、シリンダ部61よりも外側方(車幅方向外側)で且つ駆動ベルト56よりも内側方(車幅方向内側)の空間130に配置されている。詳しくは、電動水ポンプ33は、空間130内であって、左側のクランクケースカバー88の上方で且つシリンダ部61(詳しくはシリンダブロック部75)の左側方に配置されている。
また、電動水ポンプ33は、ベルト伝達機構50のテンションローラ105の車幅方向内側に配置されている。従って、エンジン16の使われていない空間130を有効利用することができ、電動水ポンプ33をコンパクトに配置することができる。
以上のことから、インタークーラ32の冷却に関わるホース類(第1冷却水ホース95、第2冷却水ホース96及び第3冷却水ホース97)を電動水ポンプ33と共に空間130内にコンパクトに配置することができる。
図9に示すように、電動水ポンプ33は、前側の取付部33eがシリンダブロック部75に、後側の取付部33fが上ケース85にそれぞれボルト108で取付けられている。
また、電動水ポンプ33は、空間130内で、シリンダブロック部75から突出する横ボス部75a及びベルトテンショナ57の一部より後方に位置するとともに、スーパーチャージャ31の筒部107bより前方に配置されている。従って、電動水ポンプ33は、前後から各部品に覆われるため、飛び石等から保護することができる。
電動水ポンプ33は、ハウジング33gと、ハウジング33gのポンプ基部33cにステータ33h及びロータ33jが配置された電動モータ111と、電動モータ111のモータ軸115に取付けられたインペラ112とを備える。
電動水ポンプ33の取付部33eは、シリンダブロック部75の横ボス部75bに一体に形成された縦ボス部75dにラバーマウントされている。同様に、取付部33fは、上ケース85の側部の上面に形成された縦ボス部85aにラバーマウントされている。
取付部33f側についても、上記した取付部33e側と同様なラバーマウント構造で支持されている。
このように、電動水ポンプ33がラバーマウントされているので、エンジン164の振動が電動水ポンプ33に伝わりにくくなり、電動水ポンプ33の信頼性を向上させることができる。また、電動水ポンプ33が作動中に発生する振動がクランクケース27を介して車体フレーム11(図1参照)に伝わりにくくなる。
本発明は、自動二輪車10に適用する場合に限らず、自動二輪車以外も含む鞍乗り型車両にも適用可能である。なお、鞍乗り型車両とは、車体に跨って乗車する車両全般を含み、自動二輪車(原動機付き自転車も含む)のみならず、ATV(不整地走行車両)に分類される三輪車両や四輪車両を含む車両である。
16 エンジン
27 クランクケース
31 スーパーチャージャ
32 インタークーラ
32a クーラ吐出口(吐出口)
32b クーラ吸入口(吸入口)
33 電動水ポンプ(電動冷却液ポンプ)
33a ポンプ吸入口(吸入口)
33b ポンプ吐出口(吐出口)
33m ボルト穴
34 サブラジエータ
34a ラジエータ吸入口(吸入口)
34b ラジエータ吐出口(吐出口)
51 過給機駆動軸
52 入力軸
53 ドライブプーリ
54 ドリブンプーリ
56 駆動ベルト
57 ベルトテンショナ
61 シリンダ部
75b 横ボス部(テンショナ用取付ボス)
75d 縦ボス部(冷却液ポンプ用取付ボス)
85a 縦ボス部(冷却液ポンプ用取付ボス)
91 クランク軸
95第1冷却水ホース(冷却液配管)
96第2冷却水ホース(冷却液配管)
97第3冷却水ホース(冷却液配管)
111 電動モータ
115 電動モータの回転軸(モータ軸)
Claims (6)
- エンジン(16)のシリンダ部(61)後方に配置されるとともに、前記エンジン(16)の燃焼室に過給空気を供給するスーパーチャージャ(31)と、前記エンジン(16)の過給機駆動軸(51)に設けられるドライブプーリ(53)と、前記スーパーチャージャ(31)の入力軸(52)に設けられるドリブンプーリ(54)と、前記ドライブプーリ(53)及び前記ドリブンプーリ(54)に巻き掛けられる駆動ベルト(56)と、前記スーパーチャージャ(31)の過給空気を冷却する液冷式のインタークーラ(32)と、当該インタークーラ(32)に冷却液を圧送する冷却液ポンプ(33)とを備える過給機付きエンジンにおいて、
前記駆動ベルト(56)に張力を与えるベルトテンショナ(57)が設けられ、
前記冷却液ポンプは、電動モータ(111)で駆動される電動冷却液ポンプ(33)であり、前記ベルトテンショナ(57)よりもクランク軸方向でエンジン幅中央寄りのクランクケース(27)に配置され、
前記ベルトテンショナ(57)は、前記クランク軸方向から見たときに、前記シリンダ部(61)と重なる位置に設けられ、前記電動冷却液ポンプ(33)は、前記クランクケース(27)の上部で且つ前記ベルトテンショナ(57)と前記シリンダ部(61)との間に配置されることを特徴とする過給機付きエンジン。 - 前記電動冷却液ポンプ(33)は、前記電動モータ(111)のモータ軸(115)がクランク軸(91)と直交する方向に延びるように設けられることを特徴とする請求項1に記載の過給機付きエンジン。
- 前記クランクケース(27)の上面と、前記シリンダ部(61)の側面とに、上下に延びるように開けられたボルト穴(33m)を有する冷却液ポンプ用取付ボス(75d,85a)が形成され、前記電動冷却液ポンプ(33)は、前記冷却液ポンプ用取付ボス(75d,85a)にラバーマウンドされることを特徴とする請求項1又は2に記載の過給機付きエンジン。
- 前記ベルトテンショナ(57)が取付けられるテンショナ用取付ボス(75b)は、前記シリンダ部(61)の側面から側方に突出するように形成され、前記冷却液ポンプ用取付ボス(75d)は、前記テンショナ用取付ボス(75b)の上部に設けられることを特徴とする請求項3に記載の過給機付きエンジン。
- 前記シリンダ部(61)の前方に前記電動冷却液ポンプ(33)に接続されるサブラジエータ(34)が配置され、前記シリンダ部(61)よりも外側方で且つ前記駆動ベルト(56)よりも内側方の空間(130)に、前記インタークーラ(32)と前記電動冷却液ポンプ(33)、前記電動冷却液ポンプ(33)と前記サブラジエータ(34)、前記インタークーラ(32)と前記サブラジエータ(34)とをそれぞれ接続する冷却液配管(95,96,97)が配置されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の過給機付きエンジン。
- 前記インタークーラ(32)、前記電動冷却液ポンプ(33)及び前記サブラジエータ(34)にそれぞれ設けられる冷却液の吸入口(32b,33a,34a)及び吐出口(32a,33b,34b)は、前記クランク軸(91)と直交する平面に沿って延びていることを特徴とする請求項5に記載の過給機付きエンジン。
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