JP7245747B2 - 水冷エンジンを備えた鞍乗型車両 - Google Patents

Description

本発明は、冷却水を放熱するラジエータと、走行風によりオイルを冷却する空冷のオイルクーラとを有する水冷エンジンを備えた鞍乗型車両に関するものである。

自動二輪車のような鞍乗型車両の駆動源として用いられる水冷エンジンにおいて、エンジンの冷却水を放熱するラジエータと、エンジンのオイルを走行風により冷却する空冷のオイルクーラとを有するものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１では、エンジンの前方にラジエータが配置され、エンジンの前方でラジエータの下方にオイルクーラが配置されている。

特許第３７０４９９５号公報

しかしながら、特許文献１では、オイルクーラにオイルを導入する入口パイプが、オイルクーラの上端部に接続されている。このため、車両の駐車時に、オイルクーラ内のオイルがエンジンに戻り難い。

本発明は、車両の駐車時に、オイルクーラ内のオイルがエンジンに戻り易い水冷エンジンを備えた鞍乗型車両を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の水冷エンジンを備えた鞍乗型車両は、駆動源である水冷エンジンと、前記エンジンの前方に配置されて前記エンジンの冷却水を放熱するラジエータと、前記エンジンの前方で前記ラジエータの下方に配置されて走行風により前記エンジンのオイルを冷却する空冷のオイルクーラとを備え、前記オイルクーラにオイルを導入する入口パイプが、前記オイルクーラの左端部の下端部に接続されている。ここで、「左右」は、鞍乗型車両に乗車したライダーから見た左右をいう。

鞍乗型車両がサイドスタンドで停車する際、一般に、車体は左側に向かって下方に傾斜している。上記構成によれば、入口パイプがオイルクーラの左端部の下端部に接続されているので、オイルクーラ内のオイルが、オイルクーラの左下側に溜まる。このため、車両の駐車時に、オイルクーラ内のオイルがエンジンに戻り易い。また、オイルクーラ内のオイルがオイルクーラの左下側に溜まるので、入口パイプにエアが溜まりにくい。

本発明において、前記オイルクーラからオイルを導出する出口パイプが、前記オイルクーラの右端部の上端部に接続されていてもよい。サイドスタンドで起立時に、オイルクーラの右上側は最も高い位置になる。このため、オイル交換時に、出口パイプからエアが抜けやすく、オイル交換が容易である。

この場合、前記入口パイプおよび前記出口パイプはパイプ取付部で前記エンジンのクランクケースに取り付けられ、前記オイルクーラが第１支持ブラケットを介して前記パイプ取付部に支持されていてもよい。この構成によれば、パイプ取付部をオイルクーラの支持に利用できる。これにより、構造が簡単になる。

この場合、前記オイルクーラは上部の左右２か所で第２支持ブラケットを介してエンジン本体に支持され、下部の中央部１か所で前記第１支持ブラケットを介して前記パイプ取付部に支持され、前記ラジエータが下部の中央部で前記オイルクーラの上部の中央部に支持されていてもよい。ここで、「エンジン本体」とは、クランクケース、シリンダおよびシリンダヘッドを含む。この構成によれば、簡単な構造で、ラジエータ、オイルクーラ、入口パイプおよび出口パイプを支持することができる。

本発明において、前記入口パイプおよび前記出口パイプは、前記オイルクーラの下方で、前記クランクケースに取り付けられていてもよい。この構成によれば、正面視で、オイルクーラとパイプ取付部が重なっていない。したがって、入口パイプおよび出口パイプのパイプ取付部への接続作業が容易になる。

本発明において、さらに、前記エンジンの前面の排気ポートに接続された排気管を備え、前記入口パイプおよび前記出口パイプは、正面視で、前記排気管の外側方に配置されていてもよい。ここで、「入口パイプおよび出口パイプが、正面視で、排気管の外側方に配置される」とは、入口パイプおよび出口パイプが、正面視で、排気管の外側方でオイルクーラに接続されることをいう。この構成によれば、入口パイプおよび出口パイプを排気管から離して配置できる。これにより、入口パイプおよび出口パイプを排気管の熱から保護できる。

本発明の水冷エンジンを備えた鞍乗型車両によれば、車両の駐車時に、オイルクーラ内のオイルがエンジンに戻り易い。

本発明の第１実施形態に係る水冷エンジンを備えた鞍乗型車両の一種である自動二輪車を示す側面図である。 同エンジンの正面図である。 同エンジンの側面図である。 同エンジンのパイプ取付部を示す正面図である。 同自動二輪車のラジエータおよびオイルクーラを上方から見た平面図である。 同自動二輪車のエンジンおよびオイルクーラを下方から見た底面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る鞍乗型車両の一種である自動二輪車の前部を示す側面図である。本明細書において、「右」、「左」は、車両に乗車した運転者から見た「右」、「左」をいう。また、「上流」、「下流」はオイルの流れ方向の「上流」、「下流」をいう。

図１は、本発明の第１実施形態に係る鞍乗型車両の一種である自動二輪車の側面図である。本実施形態の自動二輪車の車体フレームＦＲは、前半部を構成するメインフレーム１と、後半部を構成するリヤフレーム２とを有している。リヤフレーム２は、メインフレーム１の後部に連結されている。

メインフレーム１の前端のヘッドパイプ４に、図示しないステアリングシャフトを介してフロントフォーク６が回動自在に支持されている。フロントフォーク６の下端に前輪８が取り付けられている。フロントフォーク６の上端部に、ハンドル１０が取り付けられている。

メインフレーム１の後端部に、スイングアームブラケット１２が設けられている。スイングアームブラケット１２に、スイングアーム１３の前端が、ピボット軸１４回りに上下揺動自在に支持されている。スイングアーム１３の後端に、後輪１５が取り付けられている。

メインフレーム１の下方でスイングアームブラケット１２の前方に、駆動源であるエンジンＥが取り付けられている。エンジンＥにより、チェーンのような動力伝達部材（図示せず）を介して後輪１５が駆動される。

本実施形態のエンジンＥは、水冷の並列４気筒エンジンである。ただし、エンジンＥは、４気筒エンジンに限定されない。エンジンＥは、クランクシャフト１５を回転自在に支持するクランクケース１６と、クランクケース１６から上方に突出するシリンダ１８と、シリンダ１８の上部に取り付けられたシリンダヘッド２０とを有している。また、クランクケース１６の下部にオイルパン２２が設けられている。

メインフレーム１の上部に燃料タンク２４が配置され、リヤフレーム２に操縦者が着座するシート２６が装着されている。エンジンＥの前方に、ラジエータ２５が配置されている。ラジエータ２５は、走行風ＡによりエンジンＥの冷却水Ｗを放熱する。エンジンの前方Ｅでラジエータ２５の下方に、空冷のオイルクーラ３０が配置されている。オイルクーラ３０は、走行風ＡによりエンジンＥのオイルＯＬを冷却する。図５の平面図から分かるとおり、ラジエータ２５は左右方向の中央部が後方へ凹んだ湾曲板形状であり、オイルクーラ３０は湾曲のない平板状である。ラジエータ２５の左側部分の背面に、冷却ファン２５ａが取り付けられている。図１に示すオイルクーラ３０の下端３０ｄは、オイルパン２２よりも上方に位置している。

シリンダヘッド２０の前面に排気ポート２０ａが形成され、後面に吸気ポート２０ｂが形成されている。排気ポート２０ａおよび吸気ポート２０ｂは、気筒ごとに１つ、それぞれ合計４つ設けられている。各吸気ポート２０ｂに吸気系機器が接続されている。吸気系機器は、外部の空気を吸気としてエンジンＥに供給する。

各排気ポート２０ａに、排気管２８が１本ずつ接続されている。つまり、本実施形態では、排気管２８は４本である。各排気管２８は、エンジンＥの前方を下方に延びた後、エンジンＥの下方の合流部３１で集合され、後輪１５の外側方に配置されたマフラ３２から外部に排出される。車体の左側のスイングアームブラケット１２の下部に、車体を傾斜状態で停車させるサイドスタンド３４が設けられている。

図２に示すように、オイルクーラ３０にオイルＯＬを導入する入口パイプ３６が、オイルクーラ３０の左端部（図２の右端部）の下端部に接続されている。また、オイルクーラ３０からオイルＯＬを導出する出口パイプ３８が、オイルクーラ３０の右端部（図２の左端部）の上端部に接続されている。

入口パイプ３６および出口パイプ３８は、オイルクーラ３０の下方で、クランクケース１６に取り付けられている。詳細には、入口パイプ３６および出口パイプ３８は、パイプ取付部４０を介してクランクケース１６の前面に取り付けられている。つまり、入口パイプ３６の上流端３６ａがパイプ取付部４０に接続され、下流端３６ｂがオイルクーラ３０の入口部３０ａに接続されている。また、出口パイプ３８の上流端３８ａがオイルクーラ３０の出口部３０ｂに接続され、下流端３８ｂがパイプ取付部４０に接続されている。

図４に示すように、パイプ取付部４０は、プレート形状の本体部４２と、オイル導出部４４と、オイル導入部４６とを有している。本体部４２は、その４隅でボルト４５によりクランクケース１６の前面に着脱自在に取り付けられている。

オイル導出部４４は、本体部４２から前方に膨出するボス部４８を有している。ボス部４８は、軸心がほぼ車幅方向（左右方向）を向いた連通路を内部に有する。ボス部４８の右端面４８ａに、本体部４２を貫通してクランクケース１６のオイル出口（図示せず）に連通するオイル通路５０が接続されている。オイル通路５０には、エンジンＥのオイルポンプＯＰによりオイルパン２２から吸い上げられたオイルＯＬが供給される。ボス部４８の左端面４８ｂに、入口パイプ３６の上流端３６ａが接続されている。つまり、オイル通路５０に導入されたオイルＯＬが、入口パイプ３６からオイルクーラ３０に供給され、走行風Ａにより冷却される。

オイル導入部４６も、本体部４２から前方に膨出するボス部５２を有している。ボス部５２は、軸心がほぼ車幅方向（左右方向）を向いた連通路を内部に有する。ボス部５０の右端面５２ａに、出口パイプ３８の下流端３８ｂが接続されている。ボス部５２の左端面５２ｂに、本体部４２を貫通してクランクケース１６のオイル入り口（図示せず）に連通するオイル通路５４が接続されている。オイル通路５４は、クランクケース１６内のオイル戻り通路（図示せず）に連通している。つまり、オイルクーラ３０で冷却されたオイルＯＬが、出口パイプ３８およびオイル通路５４を介してオイルパン２２に戻される。

図２に示すように、入口パイプ３６および出口パイプ３８は、正面視で、排気管２８の外側方に配置されている。詳細には、入口パイプ３６および出口パイプ３８が、正面視で、排気管２８の外側方でオイルクーラ３０に接続されている。出口パイプ３８は、排気管２８をかわすために、オイルクーラ３０の上部の出口部３０ｂから右側方に湾曲しながら後方に延びている。

図５に示すように、オイルクーラ３０は、その下部の１か所と、上部の２か所の計３か所でエンジンＥに支持されている。詳細には、図３に示すように、オイルクーラ３０の下部が第１支持ブラケット５６を介してクランクケース１６に支持され、オイルクーラ３０の上部が２つの第２支持ブラケット５８，５８を介してシリンダ１８に支持されている。ただし、オイルクーラ３０の上部は、クランクケース１６に支持されてもよい。

より詳細には、図６の底面図に示すように、オイルクーラ３０の下部が、その中央部１か所で第１支持ブラケット５６を介してクランクケース１６前面のパイプ取付部４０に支持されている。オイルクーラ３０の下面の中央部に、第１取付片６０が設けられている。第１取付片６０は、板金製であり、例えば、溶接によりオイルクーラ３０に接合されている。この第１取付片６０には、曲折されて下方に突出する突出壁６０ａが形成されている。この突出壁６０ａに、車幅方向（左右方向）を向く第１挿通孔６０ｂが形成されている。

図４に示すように、パイプ取付部４０に、第１クーラ支持部６２が設けられている。この第１クーラ支持部６２は、パイプ取付部４０におけるオイル導出部４４の上方に設けられている。第１クーラ支持部６２は、パイプ取付部４０の本体部４２から前方斜め上方に突出し、先端に軸心が車幅方向を向くボス６２ａが形成されている。

図６に示す第１支持ブラケット５６は、板金製の細長い部材であり、一端部５６ａ（後端部）がクランクケース１６前面のパイプ取付部４０に取り付けられ、他端部５６ｂ（前端部）がオイルクーラ３０下部の第１取付片６０に取り付けられる。第１支持ブラケット５６の一端部５６ａおよび他端部５６ｂに、車幅方向を向く第１および第２ねじ孔５６ｃ，５６ｄがそれぞれ形成されている。本実施形態では、第１および第２ねじ孔５６ｃ，５６ｄは、溶接ナットで構成されている。

図４に示す第１支持ブラケット５６の一端部５６ａをパイプ取付部４０の第１クーラ支持部６２に当接させる。この状態で、ボルトのような締結部材６５が、第１クーラ支持部６２のボス６２ａの中空孔６２ｂに車幅方向から挿通され、第１支持ブラケット５６の第１ねじ孔５６ｃに締め付けられている。

図６に示すオイルクーラ３０下部の第１取付片６０の第１挿通孔６０ｂに、その両側に配した一対の円盤状のゴムダンパ６６を介してボルトのような締結部材６８が車幅方向から挿通され、第１支持ブラケット５６の第２ねじ孔５６ｄに締め付けられている。これにより、オイルクーラ３０の下部が、第１支持ブラケット５６を介してクランクケース１６前面のパイプ取付部４０に防振状態で支持される。

図５のオイルクーラ３０の上部は、左右２か所で第２支持ブラケット５８を介してシリンダ１８に支持されている。この支持構造は、第１支持ブラケット５６を用いた前述の支持構造と同様である。すなわち、オイルクーラ３０の上面の左右両側部に、上方に突出する第２取付片７０が設けられ、この各第２取付片７０の突出壁７０ａに、車幅方向（左右方向）を向く第２挿通孔７０ｂが形成されている。

シリンダ１８の前面に、第２クーラ支持部７２（図３も参照）が設けられている。第２クーラ支持部７２は、シリンダ１８の前面における左右の２か所に設けられている。各第２クーラ支持部７２は、シリンダ１８の前面から前方に突出し、先端に軸心が車幅方向を向くボス７２ａが形成されている。

第２支持ブラケット５８（図３も参照）は、板金製の細長い部材であり、一端部５８ａ（後端部）がシリンダ１８前面の第２クーラ支持部７２に取り付けられ、他端部５８ｂ（前端部）がオイルクーラ３０上部の第２取付片７０に取り付けられる。図６に示す各第２支持ブラケット５８の一端部５８ａおよび図５に示す他端部５８ｂに、車幅方向を向く第３および第４ねじ孔５８ｃ，５８ｄが形成されている。本実施形態では、第３および第４ねじ孔５８ｃ，５８ｄは、溶接ナットで構成されている。

図６に示す第２支持ブラケット５８の一端部５８ａをシリンダ１８の第２クーラ支持部７２に当接させる。この状態で、ボルトのような締結部材７５が、第２クーラ支持部７２のボス７２ａの中空孔７２ｂに車幅方向から挿通され、第２支持ブラケット５８の第３ねじ孔５８ｃに締め付けられている。

図５に示すオイルクーラ３０上部の第２取付片７０の第２挿通孔７０ｂに、その両側に配した一対の円盤状のゴムダンパ７６を介してボルトのような締結部材７８が車幅方向外側から挿通され、第２支持ブラケット５８の第４ねじ孔５８ｄに締め付けられている。これにより、オイルクーラ３０の上部が、第２支持ブラケット５８を介してシリンダ１８に防振状態で支持される。以上により、オイルクーラ３０が、エンジンＥに支持されている。

ラジエータ２５の下部が、オイルクーラ３０の上部の中央部に支持されている。オイルクーラ３０の上面の車幅方向中央部に、上方に突出する第３取付片８０が設けられている。第３取付片８０は、板金製であり、例えば、溶接によりオイルクーラ３０に接合されている。第３取付片８０の曲折された突出壁８０ａに、車幅方向（左右方向）を向く第５ねじ孔８０ｂが形成されている。本実施形態では、第５ねじ孔８０ｂは溶接ナットで構成されている。

ラジエータ２５の下面の車幅方向中央部に、下方に突出する第４取付片８２が設けられている。第４取付片８２も、板金製であり、例えば、溶接によりラジエータ２５の下面に接合されている。第４取付片８２の曲折された立壁８２ａに、車幅方向（左右方向）を向く第３挿通孔８２ｂが形成されている。

ラジエータ２５の下部の第４取付片８２の第３挿通孔８２ｂに、その両側に配した一対の円盤状のゴムダンパ８４を介してボルトのような締結部材８５が車幅方向から挿通され、第３取付片８０の第５ねじ孔８０ｂに締め付けられている。これにより、ラジエータ２５の下部が、オイルクーラ３０の上部に防振状態で支持される。なお、ラジエータ２５の上部は、公知の方法で、車体フレームＦＲ（図１）に支持されている。

つぎに、本実施形態の自動二輪車のオイルの流れを説明する。図３のエンジンＥが始動すると、クランクシャフト１５に連動してオイルポンプＯＰが駆動され、オイルパン２２内のオイルＯＬの一部がオイル出口（図示せず）からクランクケース１６の外部に導出される。オイル出口（図示せず）から導出されたオイルＯＬは、オイル通路５０および入口パイプ３６を介してオイルクーラ３０に供給される。オイルクーラ３０に供給されたオイルＯＬは、走行風Ａにより冷却される。

オイルクーラ３０で冷却されたオイルＯＬは、出口パイプ３８およびオイル通路５４を介してクランクケース１６内のオイル戻り通路（図示せず）に導出される。オイルＯＬは、オイル戻り通路（図示せず）を通ってオイルパン２２に戻される。

図２に示すサイドスタンド３４で自動二輪車が停車する際、車体は左側に向かって下方に傾斜している。つまり、サイドスタンド３４で起立時に、オイルクーラ３０の左下側が最も低い位置になり、右上側が最も高い位置になる。上記構成によれば、入口パイプ３６がオイルクーラ３０の左端部の下端部に接続されているので、オイルクーラ３０内のオイルＯＬが、オイルクーラ３０の左下側に溜まる。このため、自動二輪車の駐車時に、オイルクーラ３０内のオイルＯＬがエンジンＥに戻り易い。また、オイルクーラ３０内のオイルＯＬがオイルクーラ３０の左下側に溜まるので、入口パイプ３６にエアが溜まりにくい。

また、出口パイプ３８がオイルクーラ３０の右端部の上端部に接続されているので、オイル交換時に、出口パイプ３８からエアが抜けやすく、オイル交換が容易である。

入口パイプ３６および出口パイプ３８は、オイルクーラ３０の下方で、クランクケース１６前面のパイプ取付部４０に取り付けられている。この構成によれば、正面視で、オイルクーラ３０とパイプ取付部４０が重ならない。したがって、入口パイプ３６および出口パイプ３８のパイプ取付部４０への接続作業が容易になる。

さらに、入口パイプ３６および出口パイプ３８が、正面視で、排気管２８の外側方に配置されている。詳細には、入口パイプ３６および出口パイプ３８が、正面視で、排気管２８の外側方でオイルクーラ３０に接続されている。これにより、入口パイプ３６および出口パイプ３８を排気管２８から離して配置できる。したがって、入口パイプ３６および出口パイプ３８を排気管２８の熱から保護できる。

また、オイルクーラ３０が、図３に示す第１支持ブラケット５６を介してパイプ取付部４０に支持されている。これにより、パイプ取付部４０をオイルクーラ３０の支持にも利用できるので、構造が簡単になる。

さらに、オイルクーラ３０の上部は、左右２か所で第２支持ブラケット５８を介してシリンダ１８に支持され、ラジエータ２５の下部が第４取付片８２によってオイルクーラ３０の上部の中央部に支持されている。これにより、簡単な構造で、ラジエータ２５、オイルクーラ３０、入口パイプ３６および出口パイプ３８を支持することができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記実施形態では、出口パイプ３８がオイルクーラ３０の右端部の上端部に接続されているが、出口パイプ３８はオイルクーラ３０の右端部の下端部に接続されていてもよい。この場合、入口パイプ３６と出口パイプ３８の両方をオイルクーラ３０の下方に配置できる。また、オイルクーラ３０の前方に、走行時に小石等からオイルクーラ３０を保護する金網を設けてもよい。さらに、オイルクーラ３０の下部に、オイルクーラ３０に走行風を案内するガイド部材を設けてもよい。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１６ クランクケース
２０ａ 排気ポート
２５ ラジエータ
２８ 排気管
３０ オイルクーラ
３６ 入口パイプ
３８ 出口パイプ
４０ パイプ取付部
５６ 第１支持ブラケット
５８ 第２支持ブラケット
Ａ 走行風
Ｅ エンジン
ＯＬ オイル
Ｗ 冷却水

Claims (4)

1. 駆動源である水冷エンジンと、
   前記エンジンの前方に配置されて前記エンジンの冷却水を放熱するラジエータと、
   前記エンジンの前方で前記ラジエータの下方に配置されて、走行風により前記エンジンのオイルを冷却する空冷のオイルクーラと、を備え、
   前記オイルクーラにオイルを導入する入口パイプが、前記オイルクーラの左端部の下端部に接続され、
   前記オイルクーラからオイルを導出する出口パイプが、前記オイルクーラの右端部の上端部に接続され、
   前記入口パイプおよび前記出口パイプは、パイプ取付部で前記エンジンのクランクケースに取り付けられ、
   前記オイルクーラが、第１支持ブラケットを介して前記パイプ取付部に支持されている鞍乗型車両。
2. 請求項１に記載の鞍乗型車両において、前記オイルクーラは、上部の左右２か所で第２支持ブラケットを介してエンジン本体に支持され、下部の中央部１か所で前記第１支持ブラケットを介して前記パイプ取付部に支持され、
   前記ラジエータが、下部の中央部で前記オイルクーラの上部の中央部に支持されている鞍乗型車両。
3. 請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、前記入口パイプおよび前記出口パイプは、前記オイルクーラの下方で、前記クランクケースに取り付けられている鞍乗型車両。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の鞍乗型車両において、さらに、前記エンジンの前面の排気ポートに接続された排気管を備え、
   前記入口パイプおよび前記出口パイプは、正面視で、前記排気管の外側方に配置されている鞍乗型車両。
   

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