JP7437398B2 - 冷却が改良された自動二輪車前車部及び関連する自動二輪車 - Google Patents

Description

本発明は、冷却が改良された自動二輪車の前車部に関するものであり、特に、レーシング用途のために意図されたものであり、この前車部を含む関連するスポーツ自動二輪車に関する。

図１に示されているように、自動二輪車１、特にレーシング用の自動二輪車の空気冷却システムの口部４は、フェアリング２の前部にあることが知られている。具体的には、それは、自動二輪車１のカウル３の下方に位置し、通常、図１に示されるように、略楕円形である。図１に示すように、その車両を前方から見ると、前記口部４は、前輪５、そのフェンダ６、及び車両１の前輪指示システム、すなわち、フロントサスペンション７によって覆われている。つまり、前進中に車両１にあたる空気流は、車輪５、フェンダ６およびサスペンション７に接触し、口部４に入るが、空気流の別の部分は、前輪５、そのフェンダ６およびフロントサスペンション７によって覆われていない口部４の部分に直接入る。制動時には、自動二輪車１が前方にアンバランスになり、サスペンション７が短くなる。カウル３は、シャーシ及びフェアリング２と共に前輪５に対して垂直方向に移動し、その結果、前輪５’及びサスペンション７’によるフェンダ６’によって覆われていない口部４の部分は、かなり減少する。さらに、制動時には、自動二輪車１に遭遇する空気流は、自動二輪の速度が遅いために、遅くなる。特に、気象が高温時である場合、これら２つの要因は、自動二輪車１のエンジンの実質的なオーバーヒートを発生させ得る。逆に、加速時には、フェアリング２、シャーシ、及びカウル２が地面から上昇し、前輪５から離れるように移動する。この場合には、口部４の障害物のない部分が大きくなる。空気流は、より速い速度により加速するので、エンジン流体を冷却するための空気量は、場合によっては過剰になる。サスペンション７の延伸と、空気流に直接さらされる口部４の部分の増加とにより、自動二輪車１を減速させ、その速度を減速させる、望ましくないパラシュート効果を生じさせる。

クーリングダクトのセクションのこのような強い可変性は、常にエンジンの適切なクーリングを保証するために、（水および／またはオイルである）液体ラジエータのオーバーサイジングを強いる。このオーバーサイジングは、明らかに、全体的な寸法、重量及びコストの点でさらに欠点がある。

上述したように、例えば１周する車両で測定したところ、冷却流が最大になる場合、水及びオイルの温度が直進路で激しく低下し、制動時に激しく上昇することが確認された。

従って、制動時及び加速時の両方において実質的に均一な性能を確保することができるエンジン冷却液冷却システムを有することが有用である。また、上記と組み合わせて、加速段階中の自動二輪車の空力抵抗係数に関して性能を低下させないシステムを有することも有用である。

従って、従来技術を参照して述べた欠点及び制限を解決する必要性があると考えられる。

このような必要性は、請求項１に記載の自動二輪車によって達成され、本発明のさらなる特徴は、従属請求項によって提供される。

本発明のさらなる特徴および利点は、以下の好ましい非限定的な実施形態の説明からより明らかになる。
図１は、従来技術の自動二輪車の正面図である。 図２Ａは、本発明の第１実施形態に係る自動二輪車の正面図である。 図２Ｂは、図２Ａの自動二輪車を上から見た図である。 図３Ａは、本発明の第２実施形態に係る自動二輪車の正面図である。 図３Ｂは、図３Ａの自動二輪車を上から見た図である。 図４Ａは、本発明の第３実施形態に係る自動二輪車の正面図である。 図４Ｂは、図４Ａの自動二輪車を上から見た図である。 図５は、本発明に係る自動二輪車の側面図である。 図６は、本発明の第２実施形態による、ラジエータおよびエアコンベヤを含む冷却システムの不等角投影図を示す。 図７は、エアコンベヤの特定のバージョンを示す図である。

本発明の１つまたは複数の実施形態の以下の説明は、添付の図面に関する。図面中の同一符号は、同一または類似の要素を識別する。本発明の目的は、添付の特許請求の範囲によって定義される。以下に説明する解決策の技術的詳細、構造または特徴は、任意の方法で互いに組み合わせることができる。

上記の図を参照すると、符号１０は、本発明に係る自動二輪車である。

自動二輪車１０は、後輪５５を支持する後車軸に前輪５０を支持する前車部から延びている。

前輪５０は、制動支持体７０、典型的には、ハンドル８０に連結されたサスペンションを含むフォークによって支持されている。本発明の目的のために、前輪５０のための他のタイプの制動支持体が提供されてもよい。従って、典型的な従来のフォーク解決策及び上下逆さまステムを備える従来のフォーク解決策だけでなく、部分的に片持ち梁のようにされた前輪を備えた、いわゆるシングルアーム解決策も提供できる。

自動二輪車１０は、冷却システムを備えた内燃機関７５を備えている。特に、冷却システムは、水、すなわち冷却液や、エンジン７５の潤滑油のような１以上の液体に関する少なくとも１つの冷却ラジエータ１５を含む。

前記冷却ラジエータ１５は、その中で循環する液体（水またはオイル）と、既知の方法で適切にフィン付けされた冷却ラジエータ１５の熱交換面に適宜運ばれる外気と、の間の熱交換を行う。

有利には、少なくとも１つのエアコンベヤ９０が、自動二輪車１０の前車部に設けられる。前記コンベヤ９０は、排気口９４を有する第１のベース部分９３と、少なくとも１つの吸気口９１を含む第２の細長い部分９２とを含む。コンベヤ９１の前記部分９２、９３は、互いに連続しており、実質的に内部のリリーフがなく、コンベヤ９０の少なくとも１つの吸気口９１からコンベヤ排気口９４までの実質的に層状のパターンに従って空気を運ばれるように成形されたチャンネルを内部に画定する。

細長い部分９２は、そのステアリング運動の各々において前輪５０と並ぶように配置されている。細長い部分９２は、図５に示すように車両を側方から見ると、吸気口９１が自動二輪車１０の制動支持体７０と実質的に並んで配置されるように形成される。前輪５０は部分的に、または少なくとも部分的にラジエータ１５を覆い、自動二輪車１０の前方を観察すると、流入する空気の流れを制限する。従って、吸気口９１は、ラジエータ１５に対して前方位置にあるので、前輪５０及び制動支持体７０の動きに関係なく空気を捕捉することができる。

コンベヤ９０の吸気口９１は、自動二輪車１０の正面に対向するように配置されている。特に、吸気口９１は、自動二輪車１０の中心線平面Ｍに対して略垂直な平面上に位置している。この平面は、中心線平面Ｍに対して実質的に垂直であることに加えて、地面に対する垂直方向に対しては傾斜しており、吸気口９１の上部が下部に対して後方に位置するようになっている。この傾斜は、自動二輪車１０が制動により前方にピッチすると、吸気口が地面に対してほぼ垂直な位置にあるので、コンベヤ９０に入る空気流量を向上させることができる。あるいは、図５に示すように、吸気口９１を制動支持体７０の傾斜角度と同じだけ地面に対して傾斜させることができる。この場合、後述するように、フェンダ６０が空気を側方にそらすような形状であれば、この傾斜した吸気口９１は、フェンダによってそれた空気を集めることができる。

図２Ｂ、図３Ｂ、及び図４Ｂに示すように、エアコンベヤ９０は、一般に、前輪５０、特にその後方部を少なくとも部分的に包囲するような形状をしている。コンベヤ９０は、側面から見ると、図５に示すように、少なくとも部分的に車輪５０と重なっている。コンベヤ９０はまた、前輪５０のステアリングの妨げとならないように形成されている。ＭｏｔｏＧｐ^ＴＭ（登録商標）で競争するもののような、スピード競争のための自動二輪車１０において、前輪５０のステアリング角度は、他のタイプの自動二輪車、例えば、スクータまたはエンデューロバイクに比べて小さいことに留意されたい。
これらのスポーツバイクにおけるラジエータ１５は、前輪５０の後方に位置し、自動二輪車１０の前進動作によりラジエータ１５に入る空気流の一部が前輪５０自体によって遮られる。前輪５０の回転軸は、自動二輪車１０を側方から見ると、ラジエータ１５の上端と下端との間に配置されている。自動二輪車が積み荷を降ろされて直立位置にあるときに、自動二輪車１０を側方から見ると、コンベヤ９０は、前輪５０を囲み、前輪５０と重なる。特に、各コンベヤ９０の吸気口９１は、自動二輪車１０を側方から見ると、少なくとも部分的に前輪５０の輪郭内にある。コンベヤ９０及び関連する吸気口９１のこの配置は、それが部分的に前輪５０によって覆われているので、該配置でない場合にラジエータ１５が受け入れない空気を部分的に又は完全に回収することを可能にする。好ましくは、少なくとも１つのエアコンベヤ９０、９０’の吸気口９１、９１’、９１’’、９１’’’は、自動二輪車１０を前方から見た場合に、前輪５０の側方に位置する。

ベース部９３は、コンベヤ９０から回収された全ての空気をラジエータ１５に向けて運ばれるようにラジエータ１５を完全に又は部分的に覆うように形成されている。コンベヤ９０のベース部分９３は、ラジエータ１５に直接接続する、またはシーリングプロファイル９８を介して接続することができ、そのため、コンベヤ９０とラジエータ１５との間の流体接続は液体密封である。

従って、コンベヤ９０に入る空気は、全体的にラジエータ１５に向かって運ばれ、そこを通過する。また、自動二輪車１０は、ラジエータ１５を通過した空気が、図５に示すように、開口部８５を通って車両１０から逃げることができるように、フェアリング２０上に開口部８５を有する。

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、エアコンベヤ９０は、１つであってもよく、単一の吸気口９１を備えていてもよい。図２Ｂに示されたこの実施形態では、コンベヤ９０は、ラジエータ１５の一部に入ってくる空気を運ぶことができ、ラジエータ１５の残りの部分１６を、コンベヤがない従来の方法で、空気によって冷却することができる。別の実施形態（図示せず）では、コンベヤ９０は、ラジエータ１５を完全に覆うような形状である。

図３Ａおよび図３Ｂに示すように、エアコンベヤ９０、９０’は、２つであってもよく、それぞれ自身の吸気口９１、９１’を備えていてもよい。この第２の実施形態では、ラジエータ１５は、２つのラジエータ部分１８、１９’を備える。第１コンベヤ９０は、第１ラジエータ部分１８に向けて集められた空気を運び、第２コンベヤ９０’は、第２ラジエータ部分１９’に向けて集められた空気を運ぶ。第１ラジエータ部分１８は、第１の液体、例えば、エンジンオイルを冷却するように構成されてもよく、第２ラジエータ部分１９’は、第２の液体、例えば、エンジン７５の冷却水を冷却するように構成されてもよい。図示されていない代替実施形態において、両コンベヤ９０、９０’は、自動二輪車１０の単一の液体を冷却するように構成された単一のラジエータ１５に集められた空気を運ぶ。図示されていないさらなる代替実施形態において、２つのコンベヤ９０、９０’は、実際には単一の部品であり、すなわち、冷却ラジエータに面する共通のベース部分と、この共通のベース部分から分岐して、前輪５０の左右の側方に位置する２つの細長い部分と、を含む。この形態は、コンベヤの内部の空気流を最適化することを可能にし、これにより、ラジエータとの空気の交換を可能にする。この概念をより良く理解するために、以下の実施形態のコンベヤを参照することができる。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、エアコンベヤ９０は１つであってもよいが、２つの細長い部分９２、９２’と、各細長い部分９２、９２’のための２つの吸気口９１、９１’、９１’’、９１’’’とを備えていてもよい。この第３実施形態では、コンベヤは、単一の部品であり、共通のベース部分９３と、前輪５０の左右にそれぞれ分岐する２つの細長い部分９２、９２’と、を有する。コンベヤ９０はまた、構造及び組立を容易にするために、自動二輪車１０の中心線Ｍであわせられた２つの部材に形成されてもよい。コンベヤ９０の２つの細長い部分９２、９２’はそれぞれ２つの吸気口を備えている。左の細長い部分９２は、第１の吸気口９１および第２の吸気口９１’を有するが、右の細長い部分９２’は、第３の吸気口９１’’および第４の吸気口９１’’’’を含む。左右の用語は、図２Ｂ、図３Ｂおよび図４Ｂに示されるように、上から見た自動二輪車１０を指す。前記吸気口はまた、３つであってもよく、３つのうち２つが一方の細長い部分上にあり、１つが他方の細長い部分上にあってもよい。コンベヤ９０は、１つの上側部分及び１つの下側部分である２つの部分によってコンベヤ９０を分割する実質的に長手方向の仕切り（図示せず）によって内部で分割されてもよい。上側吸気口９１’、９１’’’はコンベヤ９０の上側部分における吸気口として機能し、下側吸気口９１、９１’’’はコンベヤ９０の下側部分における吸気口として機能する。この上側部分および下側部分は、ラジエータ１５の２つのそれぞれの部分、上側部分および下側部分、に空気を送達するように形作られ、配置されている。ラジエータ１５の上側部分および下側部分のそれぞれは、例えば１種類のオイルやそうでなければ水である、自身の冷却液を空気で冷却するように構成されている。それゆえ、この実施形態では、排気口は、１つの上側及び１つの下側の２つであってもよい。代替的には、排気口９４がコンベヤ９０の上側部分および下側部分の両方のためのものであるように、排気口の前で内部仕切りを遮ってもよい。図６に示す形態では、各エアコンベヤ９０、９０’は、それを２つの流路（上側及び下側）に分離する仕切り（視覚化されていない）を備える。この仕切りは、吸気口９１、９１’の下流のエアコンベヤ９０、９０’に配置されている。従って、上側空気流路は、下側空気流路からそれぞれの排気口９４、９４’まで分離される。排気口９４、９４’には、一方の上方に配置された２つの独立したラジエータ１８、１９がある。別の実施形態では、仕切りは存在せず、２つのエアコンベヤ９０、９０’の各々は、ラジエータ１５の上側部分１８および下側部分１９の両方に空気を運ぶ。エアコンベヤ９０、９０’とラジエータ部分１８、１９との間の流体接続は、それぞれのシールプロファイル９８、９８’を介して実施される。

上述した３つの実施形態の各々において、コンベヤ９０内への空気の流入は、図２Ａ、図３Ａ、図４Ａに見られるように、制動支持体７０、７１の車輪５０、５１の位置とフロントフェンダ６０、６１の位置とは無関係である。コンベヤ９０の通路部は自動二輪車１０の姿勢の変化に伴って変化しないので、例えば、（既知の解決策で起こるような）加速時に大きくなり、制動時に小さくなることがないので、冷却ラジエータ１５の冷却効率のより高い安定性を保証することができる。

別の数のコンベヤ９０は、車両の冷却ラジエータの数及び配置に従って容易に設計するできることは明らかである。例えば、コンベヤはすべて前輪５０の同じ側から配置されていてもよいし、又は３個であってもよい。

前輪５０の側方にあるエアコンベヤ９０の場合、これらは、吸気口９１及び／又は排気口９４の位置（車輪中心に対する高さ及び距離）及び面積に関して、対称的であってもよいし、異なっていてもよい。

この少なくとも１つのコンベヤ９０は、好ましくは、炭素繊維のようなポリマー材料または複合材料から作られる。

走行中の自動二輪車１０の空気力学を最適化するために、少なくとも１つのエアコンベヤ９０は、前方から自動二輪車１０を見ると、フェアリング２０を越えて突出しない。このようにして、自動二輪車１０の空気力学が損なわれず、冷却ラジエータ１５へ向かう空気流の運搬能力が最大となる。駐車した自動二輪車１０を前方から見ると、コンベヤ９０の吸気口９１は、カウル３０の下方でかつフェアリング２０が占める最大空間内で、前輪５０の軸の上方に配置されている。

さらに、コンベヤ９０の内部では、流れ方向に垂直な部分は、吸気口９１から排気口９４に向かうにつれて次第に大きくなり、コンベヤ９０を出る空気の速度を減少させ、それゆえ、ラジエータ１５との熱交換を向上させることができる。

図７に示すように、エアコンベヤ９０は、コンベヤ９０自体の空気通路部分を修正するために、コンベヤ９０内に配置された可動シャッタ９９を備えてもよい。また、可動シャッタ９９は、吸気口９１の近傍に配置されていることが好ましい。この可動シャッタ９９は、自動二輪車が配置されている場所の環境条件、またはその運転状態に応じて、コンベヤ９１内を通過する空気を調節し、エンジン７５の冷却流体を加熱または冷却するように手動で駆動されてもよいし、モータ駆動されてもよい。

前述したように、冷却ラジエータは、１つよりも多く、互いに並んで又は一方が他方のよりも上方に配置されていてもよい。したがって、ラジエータ１５は、２つの独立したラジエータまたは２つの独立し、分離したラジエータであるかのように、２つの独立した部分１８、１９を有する単一のラジエータであってもよい。後者の場合、図５に模式的に示すように、ラジエータは２つであってもよく、他方の１５、１７の前方に一方が配置されてもよい。この場合、前方に配置されたラジエータは、後方に配置されたラジエータを覆う。このため、後方にあるラジエータ１７は、２つのラジエータ１５、１８の間で交換流体を運搬するダクト２１によって、前方にあるラジエータに熱的に接続される。前方のラジエータ１５は、第２のラジエータ１７を冷却するだけでなく、自動二輪車１０の液体、例えばエンジンオイルを冷却するために使用されてもよい。

自動二輪車１０は、図５に示すように、フラップ６５が取り付けられたフェンダをさらに備えていてもよい。このフラップ６５は、前進するにつれて自動二輪車１０に衝突する空気流を側方にずらすように形成されている。このフラップ６５は、前輪５０が操舵されていないときに、中心線平面Ｍにリッジを有していてもよい。このフラップ６５は、自動二輪車１０のフェアリング２０の側部に向かって頂点から下がる２つの面を有する。このフラップ６５は、そらされなければ自動二輪車１０のカウル３０とフェンダ６０との間の領域に入るであろう空気を側方へ、かつフェアリング２０を超えて、そらすように形作られている。このようにして、ラジエータが通常搭載された自動二輪車１０の部分によって生じる、いわゆるパラシュート効果を最小限にする。特に、フラップ６５は、コンベヤ９０の吸気口に向かって移動することによって自動二輪車１０にあたる空気をそらし、それに入る空気流を増加させるような形状とすることができる。

当業者は、以下の特許請求の範囲に定義された保護の範囲内にある特定の及び付随的な必要性を満たすために、上記の解決策に対するいくつかの変更及び調整を行うことができる。

Claims (14)

1. 自動二輪車であって、前記自動二輪車は、
   前輪（５０）を支持するための制動支持体（７０）と、
   前記前輪（５０）を操舵するために前記制動支持体（７０）に接続されたハンドル（８０）と、
   前記自動二輪車（１０）のエンジン（７５）の少なくとも１つの液体を冷却するように構成され、前記自動二輪車（１０）の正面視において前記前輪（５０）によって少なくとも部分的に覆われている、少なくとも１つのラジエータ（１５）と、
   前記自動二輪車（１０）の前方に向けられた吸気口（９１、９１’、９１’’、９１’’’）と、前記ラジエータ（１５）に向けられた排気口（９４、９４’）と、を有する少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）と、
   を備えており、
   前記少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）は、前記吸気口（９１、９１’、９１’’、９１’’’）に流入する空気を前記排気口（９４、９４’）に向かって誘導するように形作られており、
   前記少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）は、前記自動二輪車（１０）を上方から見たときに、前記前輪（５０）を少なくとも部分的に囲むように形作られ、前記前輪（５０）および前記少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）は、前記自動二輪車（１０）の側面視において少なくとも部分的に重なり、
   前記自動二輪車（１０）の側面視において、前記少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）は、実質的に前記前輪（５０）の回転軸まで前記自動二輪車のフェアリング（２０）から突出した独立した機器である、自動二輪車（１０）。
2. 前記吸気口（９１、９１’、９１’’、９１’’’）は、前記制動支持体（７０）の側方に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の自動二輪車（１０）。
3. 前記少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）の前記吸気口（９１、９１’、９１’’、９１’’’）は、自動二輪車（１０）の中心線平面（Ｍ）に実質的に垂直な平面上にあることを特徴とする、請求項１又は２に記載の自動二輪車（１０）。
4. 前記排気口（９４、９４’）は、前記ラジエータ（１５）の少なくとも一部を覆う、請求項１～３のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
5. 前記排気口（９４、９４’）は、前記少なくとも１つのラジエータ（１５）にシールプロファイル（９８、９８’）を介して液体密封に接続されている、請求項１～４のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
6. 前記少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）は、前記前輪（５０）の任意の操舵度で前記制動支持体（７０）を包むように形作られている、請求項１～５のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
7. 前記エアコンベヤ（９０、９０’）が２つ以上であるとき、前記エアコンベヤ（９０、９０’）は、前記前輪（５０）の反対側に配置されている、又は全てが前記前輪（５０）の同一側に配置されている、請求項１～６のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
8. 前記エアコンベヤ（９０、９０’）が２つ以上である場合、前記エアコンベヤ（９０、９０’）は、互いに流動的に分割されている、請求項１～７のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
9. 前記少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）は、正面視で前記自動二輪車（１０）のフェアリング（２０）が側方に張り出さないように形作られている、請求項１～８のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
10. 前記少なくとも１つのエアコンベヤ（９０、９０’）は、前記吸気口（９１、９１’、９１’’、９１’’’）から前記排気口（９４、９４’）に進むにつれて増加する横方向の断面を有する、請求項１～９のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
11. 前記エアコンベヤ（９０、９０’）の内部には、前記エアコンベヤ（９０、９０’）内の空気横断面を変更するように構成された少なくとも１つの可動シャッタ（９９）が配置されている、請求項１～１０のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
12. 前記ラジエータ（１５）は、第２の冷却ラジエータ（１７）に流入する交換用液体を介して前記第２の冷却ラジエータ（１７）と熱的に接続される、請求項１～１１のいずれか１つに記載の自動二輪車（１０）。
13. 前記ラジエータ（１５）は、ラジエータ（１８）の第１の部分と、前記ラジエータ（１８）の前記第１の部分から分割されたラジエータ（１９）の第２の部分と、を備え、前記ラジエータの各部分は、前記自動二輪車（１０）のそれぞれの液体を冷却するように構成されている、請求項１～１１のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）。
14. 前記前輪（５０）の上方に配置されたフェンダ（６０）を備え、前記フェンダ（６０）は、前進する自動二輪車に衝突する空気を側方にそらすように構成された少なくとも１つのフラップ（６５）を備える、請求項１～１３のいずれか１項に記載の自動二輪車（１０）。

Images