JP6639679B2 - 空冷式内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、クランク軸に直結された冷却ファンにより冷却風をシュラウド内に送風してシリンダブロックおよびシリンダヘッドを冷却する空冷式内燃機関に関する。

内燃機関のシリンダブロックおよびシリンダヘッドをシュラウドで囲繞して、クランク軸の軸端に固着された冷却ファンの回転により冷却風をシュラウド内に送風してシリンダブロックおよびシリンダヘッドを強制的に冷却する空冷式内燃機関は、例えば、特許文献１にあるように、よく知られている。

日本国特開平７−２５３０１９号公報

特許文献１に開示された空冷式内燃機関は、自動二輪車にクランク軸を左右車幅方向に指向させて搭載され、クランクケースからシリンダブロックとシリンダヘッドが順次重ねられて前方に突出している。
シリンダヘッドの上側側面から吸気管が上方に延出し、シリンダヘッドの下側側面から排気管が下方に延出している。
クランク軸の右端に遠心冷却ファンが固着されている。

シリンダブロックとシリンダヘッドは、シュラウドに囲繞され、遠心冷却ファンを側方から覆うファンカバーがシュラウドに連結し、遠心冷却ファンにより冷却風をシュラウドの内側に送風してシリンダブロックおよびシリンダヘッドを冷却する。
シリンダブロックの左側側面と下側側面には周方向に指向した冷却フィンが形成され、遠心冷却ファンがある右側側面には前下がりに湾曲した冷却フィンが形成され、上側側面には湾曲した前記冷却フィンとＶ字をなすように傾斜した冷却フィンが形成されている。

したがって、遠心冷却ファンの回転による冷却風の大部分は、ファンカバーからシュラウドに案内されてシリンダブロックの右側側面の上方に送られ、シリンダブロックの上側側面に沿う流れと右側側面に沿う流れとに分流する。
一方のシリンダブロックの上側側面に分流した冷却風は、傾斜した冷却フィンに案内されてシリンダヘッドの上側側面から左側側面に廻り込み、さらに下側側面に廻り込む。
他方のシリンダブロックの右側側面に分流した冷却風は、傾斜した冷却フィンによりシリンダブロックの下側側面に送られ、下側側面を周方向に指向した冷却フィンによりシリンダブロックの左側側面に向かって流れ、同左側側面に廻り込む。

特許文献１に開示された空冷式内燃機関では、遠心冷却ファンの回転による冷却風は、上記のように流れてシリンダブロックおよびシリンダヘッドを冷却するが、特に発熱の大きいシリンダヘッドの排気ポートから延出する排気管の延出部分は、シリンダヘッドの下側側面にあり、シリンダブロックの上側側面に送られた冷却風がシリンダヘッドの上側側面から左側側面さらに下側側面に廻り込むことにより冷却されることから、冷却風が届くまでの距離が長く、その間冷却することにより昇温した冷却風により排気管の延出部分が冷却されるので、より効果的に排気管の延出部分を冷却する構造が求められる。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、シリンダブロックとシリンダヘッドを万遍なく冷却するとともに、特に発熱の大きいシリンダヘッドから延出する排気管の延出部分を効率良く冷却することができる空冷式内燃機関を供する点にある。

上記目的を達成するために、本発明に係る空冷式内燃機関は、
クランク軸を回転自在に軸支するクランクケースから冷却フィンを備えたシリンダブロックとシリンダヘッドが順次重ねられて前記クランク軸の軸線に垂直な方向に突出され、 前記クランク軸の一方の軸端に遠心冷却ファンが固着され、
前記シリンダヘッドから吸気管と排気管が互いに反対の上下側の側面から延出され、
前記シリンダブロックおよび前記シリンダヘッドがシュラウドにより囲繞され、
前記遠心冷却ファンを側方から覆うファンカバーが前記シュラウドに連結し、前記遠心冷却ファンにより冷却風を前記シュラウドの内側に送風して前記シリンダブロックおよび前記シリンダヘッドを冷却する空冷式内燃機関において、
前記シリンダヘッドの前記排気管が延出する下側の側面である排気側ヘッド側面と連続する前記シリンダブロックの排気側シリンダ側面には、複数の導風冷却フィンが平行に配列されて、隣り合う前記導風冷却フィンの間に導風溝が形成され、
前記導風冷却フィンにより形成される複数の前記導風溝は、前記排気側シリンダ側面における前記クランク軸の前記遠心冷却ファンが固着される側のファン側側縁の方向に導入口が開口され、前記排気側ヘッド側面の方向に導出口が開口され、前記導入口から前記導出口まで連通していることを特徴とする。

この構成によれば、遠心冷却ファンの回転により生じる冷却風は、シリンダブロックのファン側シリンダ側面、さらには同ファン側シリンダ側面に連続するシリンダヘッドの側面（ファン側ヘッド側面）に送られ、ファン側シリンダ側面に送られた冷却風の大部分が、ファン側シリンダ側面からシュラウドによりファン側側縁を排気側シリンダ側面に廻り込み、排気側シリンダ側面の導風冷却フィンにより形成された導風溝の導入口に導入され、導風溝に案内されて導出口から排気側ヘッド側面に流出するため、排気側ヘッド側面から延出する排気管の延出部に向けて冷却風が吹き付けられ、特に、発熱の大きい排気管の延出部を積極的に効率良く冷却することができる。
また、ファン側シリンダ側面およびシリンダヘッドのファン側ヘッド側面に送られた冷却風の一部は、シリンダブロックとシリンダヘッドの吸気管側の側面に流れて、さらにファン側とは反対側の側面に廻り込むので、シリンダブロックとシリンダヘッドは万遍なく冷却される。

前記構成において、
前記導風冷却フィンが円弧状に湾曲して、前記導風溝が前記導入口から前記導出口まで円弧状に湾曲するようにしてよい。

排気側シリンダ側面に導風溝が、導入口から導出口まで円弧状に湾曲しているので、導入口に流入された冷却風を抵抗が抑制されて円滑に方向を変え導出口から流出することができ、排気管の延出部を一層効率良く冷却することができる。

前記構成において、
複数の前記導風冷却フィンのうち上流端部が前記シリンダヘッドから最も遠い最外側導風冷却フィンは、上流端部が前記排気側シリンダ側面の前記クランクケース側の端縁に位置し、下流端部が前記排気側シリンダ側面の前記シリンダヘッド側の端縁に位置するようにしてもよい。

この構成によれば、複数の導風冷却フィンのうち上流端部がシリンダヘッドから最も遠い最外側導風冷却フィンは、上流端部が排気側シリンダ側面のクランクケース側の端縁に位置し、下流端部が排気側シリンダ側面のシリンダヘッド側の端縁に位置するので、ファン側シリンダ側面から排気側シリンダ側面に廻り込む冷却風を最外側導風冷却フィンが漏れを少なくして効率良く取り込んで、複数の導風冷却フィンの導風溝により排気側ヘッド側面に流出することができ、排気側ヘッド側面から延出する排気管の延出部を一層効率良く冷却することができる。

前記構成において、
前記最外側導風冷却フィンを除く前記導風冷却フィンは、上流端部が前記排気側シリンダ側面の前記ファン側側縁からそれぞれ所定距離離れているようにしてもよい。

この構成によれば、最外側導風冷却フィンを除く導風冷却フィンは、上流端部が排気側シリンダ側面のファン側側縁からそれぞれ所定距離離れているので、排気側シリンダ側面にはファン側側縁側に冷却フィンが存在しない空間が最外側導風冷却フィンに囲われて形成されるため、ファン側シリンダ側面からファン側側縁側を排気側シリンダ側面に廻り込む冷却風をこの空間に効率良く取り込んで、湾曲した導風溝に流入させることができ、より効率良く排気管の延出部を冷却することができる。

前記構成において、
前記シリンダブロックにおける前記クランク軸の前記遠心冷却ファンが固着される側と同じ側の側面であるファン側シリンダ側面には、前記シリンダヘッド側の部分を除き、冷却フィンが形成されていないようにしてもよい。

この構成によれば、シリンダブロックのファン側シリンダ側面には、シリンダヘッド側の部分を除き、冷却フィンが形成されていないので、遠心冷却ファンの回転によりファン側シリンダ側面に送られた冷却風を、ファン側シリンダ側面の冷却フィンが形成されていない空間に効率良く取り込んで、ファン側シリンダ側面の冷却フィンのない側面に沿ってファン側側縁から排気側シリンダ側面に冷却風を廻り込ませ、導風溝に十分な冷却風を導入して排気管の延出部に吹き付けることができ、より効果的に排気管の延出部を冷却することができる。

前記構成において、
前記シュラウドにおける前記シリンダブロックの前記排気側シリンダ側面に対向する排気側内面には、前記導風冷却フィンにより形成される導風溝に沿って延びる導風リブが形成されるようにしてもよい。

この構成によれば、シュラウドの排気側内面にも、導風冷却フィンにより形成される導風溝に沿って延びる導風リブが形成されるので、シリンダブロックの導風冷却フィンとシュラウドの導風リブが協働して、シュラウドにより排気側シリンダ側面に廻り込んだ冷却風を案内して排気側ヘッド側面に流出して排気管の延出部に向けて吹き付けることができるため、シリンダブロックの導風冷却フィンを複数本廃止することも可能で、シリンダブロックの成形が容易となり、成形時のヒートクラックを防止することができる。

前記構成において、
前記導風リブと前記導風冷却フィンとは互い違いに配列されるようにしてもよい。

この構成によれば、導風リブと導風冷却フィンとは互い違いに配列されることで、導風冷却フィンに対して導風リブを効率良く配列することができる。

前記構成において、
前記シュラウドの前記ファンカバーが連結される側部の内側に、冷却風を前記シリンダブロックと前記シリンダヘッドにそれぞれ導く導風仕切壁が形成されるようにしてもよい。

この構成によれば、遠心冷却ファンの回転により送風される冷却風は、導風仕切壁に仕切られてシリンダブロックとシリンダヘッドのそれぞれに概ね導かれるので、シリンダヘッド側に流れることなくシリンダブロックのファン側シリンダ側面にのみ送られる冷却風が十分確保されるため、この十分な冷却風は排気側シリンダ側面に廻り込んで導風溝により排気管の延出部に吹き付け、冷却効果を向上させることができる。

本発明は、シリンダブロックの排気側シリンダ側面に、複数の導風冷却フィンが平行に配列されて、隣り合う導風冷却フィン間に形成される導風溝は、排気側シリンダ側面におけるファン側側縁の方向に導入口が開口され、排気側ヘッド側面の方向に導出口が開口され、導入口から導出口まで連通している。
したがって、遠心冷却ファンの回転により生じる冷却風が、シリンダブロックのファン側シリンダ側面、さらには同ファン側シリンダ側面に連続するシリンダヘッドの側面（ファン側ヘッド側面）に送られると、ファン側シリンダ側面に送られた冷却風の大部分が、ファン側シリンダ側面からシュラウドによりファン側側縁を排気側シリンダ側面に廻り込み、排気側シリンダ側面の導風冷却フィンにより形成された導風溝の導入口に導入され、導風溝に案内されて導出口から排気側ヘッド側面に流出するため、排気側ヘッド側面から延出する排気管の延出部に向けて冷却風が吹き付けられ、特に、発熱の大きい排気管の延出部を積極的に効率良く冷却することができる。
また、ファン側シリンダ側面およびシリンダヘッドのファン側ヘッド側面に送られた冷却風の一部は、シリンダブロックとシリンダヘッドの吸気管側の側面に流れて、さらにシュラウドに案内されて、ファン側とは反対側の側面に廻り込むので、シリンダブロックとシリンダヘッドは万遍なく冷却される。

本発明の一実施の形態に係る空冷式内燃機関を搭載した自動二輪車の全体右側面図である。 同自動二輪車に搭載されたパワーユニットの左側面図である。 同パワーユニットの右側面図である。 同パワーユニットの前面図である。 同パワーユニットの内燃機関の前部下面図である。 同内燃機関の一部断面としシュラウドを切り欠いた下面図である。 同内燃機関のファンカバーおよびシュラウドを切り欠いた右側面図である。 シリンダブロックの斜視図である。 同シリンダブロックの下面図である。 図５におけるシリンダブロックとシュラウドのX−X矢視断面図である。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図９に基づいて説明する。
本実施の形態に係る空冷式内燃機関を搭載したスクータ型自動二輪車１を図１に示す。
なお、本明細書の説明において、前後左右および上下の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車１の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、ＦＲは前方を，ＲＲは後方を、ＬＨは左方を，ＲＨは右方を、ＵＰは上方を、ＤＷは下方を示すものとする。

車体前部１Ｆと車体後部１Ｒとが、低いフロア部１Ｃを介して連結されており、車体の骨格をなす車体フレームは、概ねダウンチューブ３とメインパイプ４とからなる。
すなわち車体前部１Ｆのヘッドパイプ２からダウンチューブ３が下方へ延出し、同ダウンチューブ３は下端で水平に屈曲してフロア部１Ｃの下方を後方へ延び、その後端において左右一対のメインパイプ４が連結され、メインパイプ４は該連結部から後方斜め上に延びた傾斜部４ａを形成し、傾斜部４ａの上部がさらに屈曲して後方に略水平に延びた水平部４ｂを形成している。

一対のメインパイプ４の間には前後に収納ボックス５と燃料タンク６が支持され、収納ボックス５と燃料タンク６の上方はシート７が覆って配置されている。
一方車体前部１Ｆにおいては、ヘッドパイプ２に軸支されて上方にハンドル８が設けられ、下方にフロントフォーク９が延びてその下端に前輪10が軸支されている。

メインパイプ４の前端部に支持ブラケット11が後方に向けて突設され、同支持ブラケット11にリンク部材12を介してパワーユニットＰが揺動可能に連結支持される。
図２および図３を参照して、パワーユニットＰには、その前部に単気筒４ストロークの空冷式内燃機関20が、クランク軸21を車幅方向に指向させて軸支するクランクケース22から順次重ね合わされたシリンダブロック23，シリンダヘッド24，シリンダヘッドカバー25を略水平に近い状態にまで大きく前傾した姿勢で前方に突出させて設けられており、そのクランクケース22の下部から前方に突出した左右一対のエンジンハンガー22ｈの端部が前記リンク部材12にピボット軸13を介して連結されている。

内燃機関20の一部断面としシュラウドを切り欠いた下面図である図６を参照して、クランクケース22は、左右割りで、左クランクケース部22Ｌと右クランクケース部22Ｒからなり、車幅方向に指向したクランク軸21を左クランクケース部22Ｌと右クランクケース部22Ｒがそれぞれ主軸受21ｂ，21ｂを介して回転自在に軸支している。

クランク軸21の右側軸部にＡＣジュエネレータ55が設けられ、ＡＣジュエネレータ55のアウタローター55ｒに遠心冷却ファン56が一体に取り付けられている。
右クランクケース部22Ｒを右側から覆うファンカバー57が、遠心冷却ファン56を内部に収容する。
ファンカバー57には、遠心冷却ファン56に対向して外気導入口であるグリル57ｇが形成されている。

図６を参照して、左クランクケース部22Ｌは、後方に延出して伝動ケース部を兼ね、同伝動ケース部（左クランクケース部）22Ｌを左側から伝動ケースカバー65が覆い、内部にはベルト式無段変速機60が配設される。
クランク軸21の左側軸部には、主軸受21ｂに隣接して駆動チェーンスプロケット58が設けられ、左側軸端部には、ベルト式無段変速機60の駆動プーリ61が設けられている。

駆動チェーンスプロケット58に巻き掛けられるカムチェーン59によりシリンダヘッド24側の動弁機構に動力が伝達される。
図２を参照して、ベルト式無段変速機60の後部に設けられた減速機構64の減速機出力軸が後車軸28ａであり、後車軸28ａに後輪28が設けられている（図２参照）。
伝動ケース部22Ｌの減速機構64を収容する後部の上端と前記メインパイプ４の上部屈曲部間にリヤクッション19が介装されている。

減速機構64の減速機入力軸64ａに、ベルト式無段変速機60の被動プーリ63が軸支されており、クランク軸21に設けられる駆動プーリ61と減速機入力軸64ａに設けられる被動プーリ63とにベルト62が巻き掛けられて、内燃機関20の動力がベルト62を介して被動プーリ63に伝達され、被動プーリ63の回転は遠心クラッチ68を介して減速機構64の減速機入力軸64ａに伝達され、減速機構64で減速されて後輪28に動力伝達される。
駆動プーリ61の左側のプーリ半体には外気吸入ファン61Ｆが形成されている。

車体前部１Ｆでは、ヘッドパイプ２およびダウンチューブ３の上下指向部がフロントカバー１ａとレッグシールド１ｂにより前後から覆われ、フロア部１Ｃは、ダウンチューブ３の前後指向部がフロアカバー１ｃにより覆われ、車体後部１Ｒは、メインパイプ４がボデイカバー１ｄにより左右および後方が覆われる。

図２および図３を参照して、パワーユニットＰの前部の内燃機関20は、クランクケース22から前方に突出したシリンダブロック23に重ねられてさらに前方に突出したシリンダヘッド24の上面から吸気管31が上方に延出し、同シリンダヘッド24の下面からは排気管51が下方に延出する。
また、図３に示されるように、シリンダヘッド24の右側面には、点火プラグ26が中央のシリンダヘッドカバー25寄りに嵌挿されるとともに、排気管51が延出する箇所に酸素濃度センサ27が嵌挿されている。

シリンダヘッド24の吸気ポート30に連通しシリンダヘッド24の上面から延出する吸気管31は、後方に屈曲してスロットルボディ33に連結し、途中に燃料噴射弁32が設けられている。
スロットルボディ33は、クランクケース22の上に配設されるエアクリーナ装置40から延出するコネクティングチューブ34に連結し、エアクリーナ装置40からコネクティングチューブ34を通って、スロットルボディ33を介し吸気管31、さらに吸気ポート30と連通する吸気系が構成される。

一方、シリンダヘッド24の排気ポート50に連通しシリンダヘッド24の下面から下方に延出した排気管51は、図１，図３および図４に示されるように、右側斜め後方に屈曲し、さらに後方斜め下方に屈曲して、クランクケース22の下部の右方を後方へ延び、後輪28の右側に配設されるマフラー52に連結されている。

図２ないし図４を参照して、シリンダブロック23およびシリンダヘッド24の周囲を概ね矩形筒状のシュラウド70が囲繞し、シュラウド70は右側においてファンカバー57に連結される。
シュラウド70は、上下半割りとされる上側シュラウド71と下側シュラウド72がシリンダブロック23とシリンダヘッド24に対して上下から被せるようにして合体してシリンダブロック23とシリンダヘッド24を囲繞し、上側シュラウド71と下側シュラウド72の前方に大きく開いた開口からシリンダヘッドカバー25が突出している。

上側シュラウド71の上側壁71Ｕからは吸気管31が貫通して上方に延出しており、下側シュラウド72の下側壁72Ｄの排風口72ｈからは排気管51が貫通して下方に延出している（図３，図４参照）。
図３に示すように、上側シュラウド71と下側シュラウド72の各右側壁71Ｒ，72Ｒの互いの合せ面の前側部分の開口から点火プラグ26が突出し、下側シュラウド72の右側壁72Ｒの開口からは酸素濃度センサ27が突出している。

図６に示されるように、上側シュラウド71と下側シュラウド72の各右側壁71Ｒ，72Ｒは、前側（シリンダヘッド24側）から後側（シリンダブロック23側）に向けて右方に湾曲しながら膨出してファンカバー57と連結する。
右方に湾曲しながら膨出した右側壁71Ｒ，72Ｒの内側には、右側壁71Ｒ，72Ｒに略平行に湾曲して導風仕切壁73が形成されている。

図６を参照して、導風仕切壁73は、後端が遠心冷却ファン56に臨んで、その回転軸（クランク軸21）に略直交する平面に沿って形成され、前端がシリンダブロック23とシリンダヘッド24の合せ面近傍に位置する。
この導風仕切壁73により右側壁71Ｒ，72Ｒの内側空間が仕切られて、ヘッド側導風路74Ｈとシリンダ側導風路74Ｃが形成されている。

遠心冷却ファン56の回転による冷却風は、ファンカバー57によりシュラウド70の右側壁71Ｒ，72Ｒの内側空間に送られ、導風仕切壁73に仕切られて、一方の冷却風はヘッド側導風路74Ｈによりシリンダヘッド24に案内されて主にシリンダヘッド24を冷却し、他方の冷却風はシリンダ側導風路74Ｃによりシリンダブロック23に案内されて主にシリンダブロック23を冷却する。

シリンダブロック23およびシリンダヘッド24は、クランクケース22から前方に突出した姿勢で、上下左右に側面を有する矩形の外周面を有し、同外周面には冷却フィン81，85が複数突出形成されている。
シリンダヘッド24における排気管51が延出する排気側ヘッド側面24Ｄは、下側側面に相当する。
シリンダヘッド24の排気側ヘッド側面24Ｄに連続するシリンダブロック23の下側側面を排気側シリンダ側面23Ｄとする。

シリンダブロック23の単品を斜め下から視た斜視図である図８を参照して、シリンダブロック23のピストンが往復動するシリンダボア23ｂとその左側にカムチェーン59が回動するカムチェーン室23ｃが前後方向に貫通して設けられ、その外周面の上下左右に側面を有する。
シリンダブロック23の下側側面が排気側シリンダ側面23Ｄである。
シリンダブロック23の右側側面は、クランク軸21の遠心冷却ファン56が固着される右側と同じ右側にあるファン側シリンダ側面23Ｒである。

図６，図８および図９を参照して、シリンダブロック23の排気側シリンダ側面23Ｄには、複数の導風冷却フィン82が平行に配列されて、隣り合う導風冷却フィン82，82の間に導風溝83が形成されている。

導風冷却フィン82により形成される複数の導風溝83は、排気側シリンダ側面23Ｄにおけるファン側シリンダ側面23Ｒとの連続する角部であるファン側側縁23Ｄｒの方向に導入口83ｉが開口され、シリンダヘッド24における排気管51が延出する排気側ヘッド側面24Ｄの方向に導出口83ｅが開口され、導入口83ｉから導出口83ｅまで連通している。
導風冷却フィン82は円弧状に湾曲しており、よって、導風溝83は導入口83ｉから導出口83ｅまで円弧状に湾曲して連通している。

シリンダブロック23の下面図である図９を参照して、複数の導風冷却フィン82のうち上流端部82ｉがシリンダヘッド24から最も遠い最外側導風冷却フィン82Ｅは、上流端部82Ｅｉが排気側シリンダ側面23Ｄのクランクケース22側の端縁に位置し、下流端部82Ｅｅが排気側シリンダ側面23Ｄのシリンダヘッド24側の端縁に位置する。

図９を参照して、最外側導風冷却フィン82Ｅを除く導風冷却フィン82は、上流端部82Ｅｉが排気側シリンダ側面23Ｄのファン側側縁23Ｄｒからそれぞれ所定距離離れている。
したがって、排気側シリンダ側面23Ｄにはファン側側縁23Ｄｒ側に冷却フィンが存在しない排気側空間Ｓｄが最外側導風冷却フィン82Ｅに囲われて形成される。

また、図８を参照して、シリンダブロック23のクランク軸21の遠心冷却ファン56が固着される側と同じ側の側面であるファン側シリンダ側面23Ｒには、シリンダヘッド24側の部分を除き、冷却フィン81が形成されていない。
したがって、シリンダブロック23のファン側シリンダ側面23Ｒには、シリンダヘッド24側に冷却フィン81が存在するが、反対側のクランクケース側には冷却フィン81が存在せずファン側空間Ｓｒが形成されている。

一方で、図５を参照して、シリンダブロック23とシリンダヘッド24の周囲を囲繞するシュラウド70におけるシリンダブロック23とシリンダヘッド24の下側を覆う下側シュラウド72の下側壁72Ｄには、シリンダブロック23の排気側シリンダ側面23Ｄに対向する内面に、排気側シリンダ側面23Ｄに形成された円弧状に湾曲した導風溝83に沿って湾曲して延びる導風リブ75が突出して形成されている。
なお、導風リブ75は下側シュラウド72の下側壁72Ｄが波状に屈曲して形成されている（図１０参照）。

図５におけるシリンダブロック23とシュラウド70のX−X矢視断面図である図１０を参照して、シリンダブロック23の排気側シリンダ側面23Ｄの導風冷却フィン82とシュラウド70の下側壁72Ｄの導風リブ75とは、互い違いに配列されている。
したがって、シュラウド70側の導風リブ75は、シリンダブロック23側の導風冷却フィン82，82の間の導風溝83に臨んでいる。

クランク軸21の右側軸端に設けられた遠心冷却ファン56がクランク軸21とともに回転すると、ファンカバー57のグリル57ｇから外気を吸引し、吸入された空気は回転しながら遠心方向に放散され、図７に示されるように、右側面視で時計回りに回転する遠心冷却ファン56の外周を覆うファンカバー57の渦巻き状の周壁57ｓの内周面に案内されて、図７で白抜き矢印で示す旋回風となり、周壁100ａの最も径の大きくなるファンカバー100の上方空間から前側開口に向けてシュラウド70の右側膨出部内に送風される（図６，図７の白抜き矢印参照）。

シュラウド70の右側膨出部内に送風された冷却風は、図６に示されるように、導風仕切壁73により仕切られて、一方のヘッド側導風路74Ｈに入った冷却風はシリンダヘッド24に案内され、他方のシリンダ側導風路74Ｃに入った冷却風はシリンダブロック23に案内される（図６の白抜き矢印参照）。
シリンダ側導風路74Ｃにより案内された冷却風は、図７に示されるように、シリンダブロック23の上側側面に向かう冷却風とシリンダブロック23の右側側面であるファン側シリンダ側面23Ｒに向かう冷却風に分かれる（図７の白抜き矢印参照）。

シリンダブロック23の上側側面に向かった冷却風は、さらにシュラウド70に案内されてシリンダブロック23の左側側面に廻り込み、シリンダブロック23の上側側面と左側側面を冷却する。

図７を参照して、シリンダブロック23のファン側シリンダ側面23Ｒは、シリンダヘッド24側の部分に冷却フィン81が部分的にあり、同部分を除き、冷却フィン81が存在しないファン側空間Ｓｒが形成されているので、ファン側シリンダ側面23Ｒに向かった冷却風は、ファン側空間Ｓｒに効率良く取り込まれる（図７の白抜き矢印参照）。
そして、ファン側シリンダ側面23Ｒのファン側空間Ｓｒに取り込まれた冷却風は、シュラウド70に案内されてファン側側縁23Ｒｄから排気側シリンダ側面（下側側面）23Ｄに廻り込む。

図８および図９を参照して、シリンダブロック23のファン側側縁23Ｒｄから排気側シリンダ側面23Ｄに廻り込んだ冷却風（図８，図９で白抜き矢印参照）は、排気側シリンダ側面23Ｄのファン側側縁23Ｒｄ側の最外側導風冷却フィン82Ｅに囲われて形成される排気側空間Ｓｄに取り込まれる。
排気側空間Ｓｄに取り込まれ冷却風は、導風冷却フィン82により形成される複数の導風溝83の各導入口83ｉに導入される（図６，図８，図９で矢印→参照）。

各導入口83ｉに導入された冷却風は、円弧状に湾曲された導風溝83に案内されて送風向きを変えて導出口83ｅからシリンダヘッド24側に、すなわちシリンダヘッド24における排気管51が延出する排気側ヘッド側面24Ｄの方向に導出する（図６，図９で矢印→参照）。
したがって、排気側ヘッド側面24Ｄから延出する排気管51の延出部に向けて冷却風が吹き付けられるため、特に、発熱の大きい排気管51の延出部が効率良く冷却される。

以上、詳細に説明した本発明に係る空冷式内燃機関の一実施の形態では、以下に記す効果を奏する。
図７および図８を参照して、シリンダブロック23の排気側シリンダ側面23Ｄに、複数の導風冷却フィン82が平行に配列されて、隣り合う導風冷却フィン82，82の間に形成される導風溝83は、排気側シリンダ側面23Ｄにおけるファン側側縁23Ｄｒの方向に導入口83ｉが開口され、排気側ヘッド側面24Ｄの方向に導出口83ｅが開口され、導入口83ｉから導出口83ｅまで連通している。
したがって、遠心冷却ファン56の回転により生じる冷却風が、シリンダブロック23のファン側シリンダ側面23Ｒ、さらには同ファン側シリンダ側面23Ｒに連続するシリンダヘッド24の側面（ファン側ヘッド側面24Ｒ）に送られると、図６に示されるように、ファン側シリンダ側面23Ｒに送られた冷却風のうち、ファン側空間Ｓｒに取り込まれた冷却風が、シュラウド70に案内されてファン側側縁23Ｒｄから排気側シリンダ側面（下側側面）23Ｄに廻り込み、排気側空間Ｓｄに取り込まれることで、複数の導風溝83の各導入口83ｉに導入され、導風溝83に案内されて導出口83ｅから排気側ヘッド側面24Ｄに流出するため、排気側ヘッド側面24Ｄから延出する排気管51の延出部に向けて冷却風が吹き付けられ、特に、発熱の大きい排気管51の延出部を積極的に効率良く冷却することができる。

図８を参照して、遠心冷却ファン56の回転により生じる冷却風のうちファン側シリンダ側面23Ｒおよびシリンダヘッド24のファン側ヘッド側面24Ｒに送られた冷却風の一部は、シリンダブロック23の吸気管31側の上側側面に流れて、さらにシュラウド70に案内されてシリンダブロック23の左側側面に廻り込み、シリンダブロック23の上側側面と左側側面を冷却するので、ファン側シリンダ側面23Ｒに向かった冷却風とともにシリンダブロック23を万遍なく冷却する。

なお、シュラウド70の右側膨出部内に送風された冷却風のうち、図６に示されるように、導風仕切壁73により仕切られて、一方のヘッド側導風路74Ｈに入ってシリンダヘッド24に案内された冷却風は、シュラウド70によりシリンダヘッド24の外周を冷却フィン85に沿って巡り、シリンダヘッド24を万遍なく冷却する。
冷却風は、下側シュラウド72の下側壁72Ｄの排気管51が突出する排風口72ｈから排出される。

図９に示されるように、排気側シリンダ側面23Ｄに導風溝83が、導入口83ｉから導出口83ｅまで円弧状に湾曲しているので、導入口83ｉに流入された冷却風を抵抗が抑制されて円滑に方向を変え導出口83ｅから流出することができ、排気管51の延出部を一層効率良く冷却することができる。

図８に示されるように、複数の導風冷却フィン82のうち上流端部がシリンダヘッド24から最も遠い最外側導風冷却フィン82Ｅは、上流端部82Ｅｉが排気側シリンダ側面23Ｄのクランクケース22側の端縁に位置し、下流端部82Ｅｅが排気側シリンダ側面23Ｄのシリンダヘッド24側の端縁に位置するので、ファン側シリンダ側面23Ｒから排気側シリンダ側面23Ｄに廻り込む冷却風を最外側導風冷却フィン82Ｅが漏れを少なくして効率良く取り込んで、複数の導風冷却フィン82の導風溝83により排気側ヘッド側面24Ｄに流出することができ、排気側ヘッド側面24Ｄから延出する排気管51の延出部を一層効率良く冷却することができる。

図９に示されるように、最外側導風冷却フィン82Ｅを除く導風冷却フィン82は、上流端部82ｉが排気側シリンダ側面23Ｄのファン側側縁23Ｒｄからそれぞれ所定距離離れているので、排気側シリンダ側面23Ｄにはファン側側縁23Ｄｒ側に冷却フィン81，82が存在しない排気側空間Ｓｄが最外側導風冷却フィン82Ｅに囲われて形成されるため、ファン側シリンダ側面23Ｒからファン側側縁23Ｄｒ側を排気側シリンダ側面23Ｄに廻り込む冷却風をこの排気側空間Ｓｄに効率良く取り込んで、湾曲した導風溝83に流入させることができ、より効率良く排気管51の延出部を冷却することができる。

図７および図８に示されるように、シリンダブロック23のファン側シリンダ側面23Ｒには、シリンダヘッド24側の部分を除き、冷却フィン81が形成されていないので、遠心冷却ファン56の回転によりファン側シリンダ側面23Ｒに送られた冷却風を、ファン側シリンダ側面23Ｒの冷却フィン81が形成されていないファン側空間Ｓｒに効率良く取り込んで、ファン側シリンダ側面23Ｒの冷却フィン81のない側面に沿ってファン側側縁23Ｒｄから排気側シリンダ側面23Ｄに冷却風を廻り込ませ、導風溝83に十分な冷却風を導入して排気管51の延出部に吹き付けることができ、より効果的に排気管51の延出部を冷却することができる。

図５および図１０に示されるように、シュラウド70におけるシリンダブロック23とシリンダヘッド24の下側を覆う下側シュラウド72の下側壁72Ｄには、シリンダブロック23の排気側シリンダ側面23Ｄに対向する内面に、排気側シリンダ側面23Ｄに形成された円弧状に湾曲した導風溝83に沿って湾曲して延びる導風リブ75が突出して形成されているので、シリンダブロック23の導風冷却フィン82とシュラウド70の導風リブ75が協働して、シュラウド70により排気側シリンダ側面23Ｄに廻り込んだ冷却風を案内して排気側ヘッド側面24Ｄに流出して排気管51の延出部に向けて吹き付けることができるため、シリンダブロック23の導風冷却フィン82を複数本廃止することも可能で、シリンダブロック23の成形が容易となり、成形時のヒートクラックを防止することができる。

図１０に示されるように、導風リブ75と導風冷却フィン82とは互い違いに配列されることで、導風冷却フィン82に対して導風リブ75を効率良く配列することができる。

図６に示されるように、遠心冷却ファン56の回転により送風される冷却風は、導風仕切壁73に仕切られてシリンダブロック23とシリンダヘッド24のそれぞれに概ね導かれるので、シリンダヘッド24側に流れることなくシリンダブロック23のファン側シリンダ側面23Ｒにのみ送られる冷却風が十分確保されるため、この十分な冷却風は排気側シリンダ側面23Ｄに廻り込んで導風溝83により排気管51の延出部に吹き付け、冷却効果を向上させることができる。

以上、本発明に係る一実施の形態に係る空冷式内燃機関について説明したが、本発明の態様は、上記実施の形態に限定されず、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むものである。

例えば、本発明の空冷式内燃機関を搭載した車両は、実施形態におけるスクータ型の自動二輪車に限らず、３輪、４輪のバギー車等、多様な鞍乗型車両であってよく、請求項１の要件を備える車両であればよい。

１…スクータ型自動二輪車、２…ヘッドパイプ、３…ダウンチューブ、４…メインパイプ、５…収納ボックス、６…燃料タンク、７…シート、８…ハンドル、９…フロントフォーク、10…前輪、11…支持ブラケット、12…リンク部材、13…ピボット軸、19…リヤクッション、
Ｐ…パワーユニット、20…内燃機関、21…クランク軸、22…クランクケース、22Ｌ…左クランクケース部（伝動ケース部）、22Ｒ…右クランクケース部、22ｈ…エンジンハンガー、
23…シリンダブロック、23Ｄ…排気側シリンダ側面、23Ｄｒ…ファン側側縁、Ｓｄ…排気側空間、23Ｒ…ファン側シリンダ側面、Ｓｒ…ファン側空間、23Ｄｒ…ファン側側縁、 24…シリンダヘッド、24Ｄ…排気側ヘッド側面、
25…シリンダヘッドカバー、26…点火プラグ、27…酸素濃度センサ、28…後輪、
30…吸気ポート、31…吸気管、32…燃料噴射弁、33…スロットルボディ、34…コネクティングチューブ、40…エアクリーナ装置、
50…排気ポート、51…排気管、52…マフラー、55…ＡＣジュエネレータ、56…遠心冷却ファン、57…ファンカバー、58…駆動チェーンスプロケット、59…カムチェーン、
60…ベルト式無段変速機、61…駆動プーリ、61Ｆ…外気吸入ファン、62…ベルト、63…被動プーリ、64…減速機構、64ａ…減速機入力軸、65…伝動ケースカバー、
70…シュラウド、71…上側シュラウド、71Ｕ…上側壁、71Ｒ…右側壁、72…下側シュラウド、72Ｄ…下側壁、72ｈ…排風口、72Ｒ…右側壁、73…導風仕切壁、74Ｈ…ヘッド側導風路、74Ｃ…シリンダ側導風路、75…導風リブ、
81…冷却フィン、82…導風冷却フィン、82ｉ…上流端部、82ｅ…下流端部、82Ｅ…最外側導風冷却フィン、82Ｅｉ…上流端部、82Ｅｅ…下流端部、83…導風溝、83ｉ…導入口、83ｅ…導出口、85…冷却フィン。

Claims (7)

1. クランク軸（２１）を回転自在に軸支するクランクケース（２２）から冷却フィン（８１）を備えたシリンダブロック（２３）とシリンダヘッド（２４）が順次重ねられて前記クランク軸（２１）の軸線に垂直な方向に突出され、
   前記クランク軸（２１）の一方の軸端に遠心冷却ファン（５６）が固着され、
   前記シリンダヘッド（２４）から吸気管（３１）と排気管（５１）が互いに反対の上下側の側面から延出され、
   前記シリンダブロック（２３）および前記シリンダヘッド（２４）がシュラウド（７０）により囲繞され、
   前記遠心冷却ファン（５６）を側方から覆うファンカバー（５７）が前記シュラウド（７０）に連結し、前記遠心冷却ファン（５６）により冷却風を前記シュラウド（７０）の内側に送風して前記シリンダブロック（２３）および前記シリンダヘッド（２４）を冷却する空冷式内燃機関（２０）において、
   前記シリンダヘッド（２４）の前記排気管（５１）が延出する下側の側面である排気側ヘッド側面（２４Ｄ）と連続する前記シリンダブロック（２３）の排気側シリンダ側面（２３Ｄ）には、複数の導風冷却フィン（８２）が平行に配列されて、隣り合う前記導風冷却フィン（８２）の間に導風溝（８３）が形成され、
   前記導風冷却フィン（８２）により形成される複数の前記導風溝（８３）は、前記排気側シリンダ側面（２３Ｄ）における前記クランク軸（２１）の前記遠心冷却ファン（５６）が固着される側と同じ側のファン側側縁（２３Ｄｒ）の方向に導入口（８３ｉ）が開口され、前記排気側ヘッド側面（２４Ｄ）の方向に導出口（８３ｅ）が開口され、前記導入口（８３ｉ）から前記導出口（８３ｅ）まで連通し、
   前記導風冷却フィン（８２）が円弧状に湾曲して、前記導風溝（８３）が前記導入口（８３ｉ）から前記導出口（８３ｅ）まで円弧状に湾曲することを特徴とする空冷式内燃機関。
2. 複数の前記導風冷却フィン（８２）のうち上流端部（８２ｉ）が前記シリンダヘッド（２４）から最も遠い最外側導風冷却フィン（８２Ｅ）は、上流端部（８２Ｅｉ）が前記排気側シリンダ側面（２３Ｄ）の前記クランクケース（２２）側の端縁に位置し、下流端部（８２Ｅｅ）が前記排気側シリンダ側面（２３Ｄ）の前記シリンダヘッド（２４）側の端縁に位置することを特徴とする請求項１記載の空冷式内燃機関。
3. 前記最外側導風冷却フィン（８２Ｅ）を除く前記導風冷却フィン（８２）は、上流端部（８２ｉ）が前記排気側シリンダ側面（２３Ｄ）の前記ファン側側縁（２３Ｄｒ）からそれぞれ所定距離離れていることを特徴とする請求項３記載の空冷式内燃機関。
4. 前記シリンダブロック（２３）における前記クランク軸（２１）の前記遠心冷却ファン（５６）が固着される側と同じ側の側面であるファン側シリンダ側面（２３Ｒ）には、前記シリンダヘッド（２４）側の部分を除き、冷却フィン（８１）が形成されていないことを特徴とする請求項１、３または４のいずれか１項記載の空冷式内燃機関。
5. 前記シュラウド（７０）における前記シリンダブロック（２３）の前記排気側シリンダ側面（２３Ｄ）に対向する排気側内面には、前記導風冷却フィン（８２）により形成される導風溝（８３）に沿って延びる導風リブ（７５）が形成されることを特徴とする請求項１、３ないし５のいずれか１項記載の空冷式内燃機関。
6. 前記導風リブ（７５）と前記導風冷却フィン（８２）とは互い違いに配列されることを特徴とする請求項６記載の空冷式内燃機関。
7. 前記シュラウド（７０）の前記ファンカバー（５７）が連結される側部の内側に、冷却風を前記シリンダヘッド（２４）と前記シリンダブロック（２３）にそれぞれ導く導風仕切壁（７３）が形成されることを特徴とする請求項１、３ないし７のいずれか１項記載の空冷式内燃機関。

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