JP6474323B2 - 二輪車用内燃機関冷却装置 - Google Patents
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Description
ここで、外気をエンジンの周囲に取り込むにあたって、ファンブレードを利用するのが一般的である。ファンブレードは、エンジンのクランク軸から動力を得て回転するようになっている。このため、エンジンが始動すればファンブレードが回転してエンジンの放熱が促進される。一方、エンジンが停止すればファンブレードも停止する。
また、エンジンのクランク軸には、スタータジェネレータ(始動発電機)が搭載されているが、このスタータジェネレータの冷却が不十分であると、駆動効率が悪化してしまうという課題があった。
さらに、発熱体を冷却できるので、これら発熱体の耐熱性を低下させることができ、製品コストを低減できると共に、放熱フィンを設ける場合、この放熱フィンも小型化できる。
また、発熱体を配置するためのスペースを、既存のスペースを活用して配置することができる。また、空冷ファンを用いて発熱体を効率よく冷却することができる。
また、外気を取り込んで内燃機関や発熱体を効率よく冷却できる。
この場合、前記排気口に前記空冷ファンを設け、該空冷ファンを排気用として用いてもよい。
本発明に係る二輪車用内燃機関冷却装置において、前記電装品は、前記ファンモータ、前記回転電機から出力される電力を整流するレギュレータ、および前記ファンモータや前記回転電機の駆動制御を行う制御部であることを特徴とする。
さらに、発熱体を冷却できるので、これら発熱体の耐熱性を低下させることができ、製品コストを低減できると共に、放熱フィンを設ける場合、この放熱フィンも小型化できる。
また、発熱体を配置するためのスペースを、既存のスペースを活用して配置することができる。また、空冷ファンを用いて発熱体を効率よく冷却することができる。
また、外気を取り込んで内燃機関や発熱体を効率よく冷却できる。
図1は、本発明に係る二輪車用内燃機関冷却装置1(以下、エンジン冷却装置1という)が搭載された二輪車100の側面図である。なお、以下の説明では、二輪車100の進行方向前方を単に前方、進行方向後方を単に後方、路面側(鉛直方向下方側)を単に下方、鉛直方向上方を単に上方と称して説明する。
(エンジン、およびエンジン冷却装置)
図2は、エンジン101、およびエンジン冷却装置1の概略構成図である。
同図に示すように、エンジン101はクランクケース51を有し、このクランクケース51内に、クランクシャフト52が回転自在に設けられている。また、クランクケース51には、シリンダ53が接続されている。シリンダ53には、不図示のピストンが収容されている。ピストンは、同じく不図示のコンロッドを介してクランクシャフト52に連結されている。
これらステータ3、およびロータ4は、クランクシャフト52の回転軸線C1と同軸上に配置される。
ロータ4の内周面には、不図示の永久磁石が複数設けられている。この永久磁石が、ステータのティースと径方向で対向した形になる。
また、空冷ファン7のファンモータ8は、制御部30に電気的に接続されている。このように、制御部30は、回転電機2の駆動制御だけではなく、ファンモータ8の駆動制御も行う。
具体的には、空冷ファン7は、エンジン101の駆動時の他に、二輪車100の停止中およびエンジン101の停止後の少なくとも何れか一方の状態で、かつエンジン油温が設定温度以上となったとき、所定時間回転する。
ファンブレード9として、例えばシロッコファン形状を採用した場合、空冷ファン7駆動時に外気取入口55から取り込まれた外気は、積極的にシリンダ53に向かって吹き付けられる。このため、シリンダ53の放熱が促進される。
さらに、外気取入口55に空冷ファン7が配置されているので、効率よく外気を冷却風通路57内に取り込むことができる。そして、外気を冷却風に変え、この冷却風を効率よくエンジン101、制御部30、ファンモータ8、および回転電機2にあてることができる。
このため、さらに効率よく回転電機2や発熱体であるファンモータ8、回転電機2、レギュレータ10および制御部30を冷却することができる。
なお、上述の第1実施形態では、クランクシャフト52および回転電機2と同軸上に、空冷ファン7を配置した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、図3に示すように、制御部ケース31におけるクランクシャフト52および回転電機2の回転軸線C1からずれた位置に空冷ファン7を配置してもよい。この場合、空冷ファン7の位置に応じて制御部ケース31の大きさを変更してもよい。つまり、空冷ファン7を所望の位置に配置できるように、制御部ケース31の大きさを変更してもよい。
次に、図4に基づいて、本発明の第2実施形態について説明する。
図4は、第2実施形態におけるエンジン101、およびエンジン冷却装置201の概略構成図であって、前述の図2に対応している。なお、第1実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明を省略する(以下の実施形態についても同様)。
同図に示すように、第2実施形態のエンジン冷却装置201では、制御部ケース31上に設けられた空冷ファン7の他に、冷却風通路57内に第2空冷ファン207が設けられている。この点、前述の第1実施形態と相違する。
一方、制御部ケース31上の空冷ファン7のファンブレード9は、シロッコファン形状が好ましい。このように構成することで、外気を第2空冷ファン207側へと導きやすくなる。このため、冷却風通路57内に、効率よく外気を通流させることが可能になる。
また、第2空冷ファン207は、シリンダ53にさらに近い位置に配置されるので、シリンダ53に外気をより強く吹き付けることができる。
なお、上述の第2実施形態では、制御部30に、リード線120を介して第2空冷ファン207を接続した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、図5に示すように、回転電機2から第2空冷ファン207側に制御部30を移動し、制御部30に第2空冷ファン207のファンモータ8を直接接続するように構成してもよい。この場合、回転電機2のステータ3からコイル6を引出し、さらに、このコイル6を制御部30まで引き回し、コイル6と制御部30とを接続する。
このように構成した場合であっても、第2空冷ファン207は、クランクシャフト52の駆動状態とは関係なく駆動するので、前述の第2実施形態と同様の効果を奏することができる。
次に、図6に基づいて、本発明の第3実施形態について説明する。
図6は、第3実施形態におけるエンジン101、およびエンジン冷却装置301の概略構成図であって、前述の図2に対応している。
前述の第1実施形態と第3実施形態との相違点は、空冷ファン7の取り付け位置が異なる点にある。すなわち、前述の第1実施形態では、空冷ファン7は制御部30に取り付けられているが、第3実施形態では、空冷ファン7は、回転電機2が取り付けられている箇所よりも冷却風通路57の下流側(シリンダ53に近い側)に配置されている。
より具体的には、冷却風通路57内における回転電機2とシリンダ53との間の略中央に、空冷ファン7が配置されている。そして、空冷ファン7は、リード線120を介して制御部30に接続されている。
なお、上述の第3実施形態では、制御部30に、リード線120を介して空冷ファン207を接続した場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、図7に示すように、回転電機2から空冷ファン7側に制御部30を移動し、制御部30に空冷ファン7のファンモータ8を直接接続するように構成してもよい。この場合、回転電機2のステータ3からコイル6を引出し、さらに、このコイル6を制御部30まで引き回し、コイル6と制御部30とを接続する。
また、上述の第3実施形態では、冷却風通路57内における回転電機2とシリンダ53との間の略中央に、空冷ファン7が配置されている場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、図8に示すように、シリンダ53の周囲であれば、任意の位置に空冷ファン7を配置することが可能である。シリンダ53に外気を吹き付けることができる構造になっていれば、前述の第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
さらに、冷却風通路57の外気取入口55の近傍に空冷ファン7を設けるのではなく、排気口56(図1、図2参照)に空冷ファン7を設けてもよい(図1に2点鎖線で示す空冷ファン7参照)。この場合、空冷ファン7を、冷却風通路57内の空気の排気用として機能させる。
このように構成することで、シリンダ53の熱により温められた冷却風通路57内の空気を効率よく排気することができる。このため、冷却風通路57内の空気の温度上昇を抑制でき、より効率よくエンジン101を冷却できる。
2…回転電機(始動用電動機、発熱体)
7…空冷ファン
8…ファンモータ(発熱体)
9…ファンブレード
10…レギュレータ(発熱体)
30…制御部(発熱体)
52…クランクシャフト(回転駆動軸)
54…エンジンカバー
55…外気取入口
56…排気口
57…冷却風通路
100…二輪車
101…エンジン(内燃機関)
207…第2空冷ファン(空冷ファン)
C1…回転軸線
Claims (12)
- 二輪車に設けられた内燃機関を冷却するため、ファンモータと前記ファンモータの回転軸に取り付けられているファンブレードとを有する空冷ファンと、
前記空冷ファンを駆動させることにより発生した冷却風を前記内燃機関へと導くための冷却風通路と、
前記内燃機関を覆うように設けられたエンジンカバーと、
を備え、
前記冷却風通路内で、かつ前記内燃機関の回転駆動軸の軸方向端部側に、前記内燃機関とは別の発熱体を配置し、
前記発熱体の近傍に、前記空冷ファンを設け、
前記エンジンカバーと前記内燃機関との間を前記冷却風通路として機能させ、
前記エンジンカバーに、該エンジンカバー内への外気取り込み用の外気取入口を設け、
前記ファンブレードよりも前記冷却風通路内に前記ファンモータと前記発熱体とを配置し、前記空冷ファンは、前記回転駆動軸とは独立して駆動する
ことを特徴とする二輪車用内燃機関冷却装置。 - 前記外気取入口に前記空冷ファンを設け、
該空冷ファンを、前記冷却風通路内に外気を取り込むための吸気用として用いることを特徴とする請求項1に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。 - 前記エンジンカバーには、前記内燃機関の鉛直方向下方に対応する位置に、排気口が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記排気口に前記空冷ファンを設け、該空冷ファンを排気用として用いることを特徴とする請求項3に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記空冷ファンは、該空冷ファンの正圧側に前記内燃機関が位置するように配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記冷却風通路内に、複数の前記空冷ファンを設けたことを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記複数の空冷ファンのうちの1つは、前記内燃機関の回転駆動軸と同軸上に配置されたシロッコファンであることを特徴とする請求項6に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記複数の空冷ファンのうち、最下流側に配置された前記空冷ファンは、前記冷却風通路内の空気の排気用として機能していることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記発熱体は、前記空冷ファンと一体的に設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記発熱体は、前記内燃機関に連結された回転電機、および前記回転電機に隣接配置され、該回転電機に電気的に接続される電装品であることを特徴とする請求項1〜請求項9の何れか1項に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記電装品は、前記ファンモータ、前記回転電機から出力される電力を整流するレギュレータ、および前記ファンモータや前記回転電機の駆動制御を行う制御部であることを特徴とする請求項10に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
- 前記空冷ファンは、前記二輪車の停止中および前記内燃機関の停止後の少なくとも何れか一方の状態で、かつエンジン油温が設定温度以上となったとき、所定時間回転することを特徴とする請求項1〜請求項11の何れか1項に記載の二輪車用内燃機関冷却装置。
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