JPH07253019A - 空冷式内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クランク軸に直結された冷却ファンによる冷
却風でもって内燃機関のシリンダおよびシリンダヘッド
を万遍なく冷却することができる冷却フィンを有する空
冷式内燃機関を提供する点にある。 【構成】 シリンダブロック14およびシリンダヘッド15
の外周面に、冷却フィン23，24が所定間隔毎に多数形成
され、クランク軸22の右端に遠心冷却ファン26が一体に
取付けられ、またクランク軸22および遠心冷却ファン26
は、車体右側から見て時計方向に回転するようになって
おり、冷却フィン23の右側部23ｂは、車体前方かつ下方
に向って45°傾斜した後、緩やかに下方へ弯曲し、シリ
ンダ中心線に対し直角の周方向に指向し、シリンダブロ
ック14の左方および下方の冷却フィン左側部23ｃおよび
下部23ｄは周方向に指向している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランク軸に直結され
た冷却ファンによる冷却風でもって内燃機関のシリンダ
およびシリンダヘッドを万遍なく冷却することができる
冷却フィンを有する空冷式内燃機関（空冷および水冷兼
用型内燃機関を含む）に関するものである。

【０００２】

【従来技術】内燃機関の放熱部であるシリンダおよびシ
リンダヘッドをシュラウドで覆い、クランク軸と一体の
冷却ファンの回転でもってシュラウド冷却風取入開口よ
り吸入された冷却風を、前記シリンダおよびシリンダヘ
ッドの冷却フィンに吹付けて、該シリンダおよびシリン
ダヘッドを冷却する空冷式内燃機関（実公昭63−32903
号公報参照）があった。

【０００３】

【解決しようとする課題】前記公報記載の空冷式内燃機
関では、シュラウド冷却風取入開口より吸入された冷却
風は、シュラウドによってシリンダヘッド方向へ導かれ
るため、該冷却風は、シリンダ中心線に対し直角方向に
形成されたシリンダ外周冷却フィンに当ってシリンダヘ
ッド方向に円滑に流れることができず、シリンダがその
中心線に沿い万遍なく冷却されえなかった。

【０００４】またシュラウド内の冷却ファン外周部近傍
において、クランク中心線およびシリンダ中心線を通る
平面を境にして一方の部分には、冷却ファンによる冷却
風が良く当るが、反対側の部分には、冷却ファンによる
冷却風は当りにくいため、シリンダおよびシリンダヘッ
ドは全周に亘り均等に冷却されにくかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用効果】本発明
は、このような難点を克服した空冷式内燃機関の改良に
係り、シリンダおよびシリンダヘッドに設けられた複数
枚の冷却フィンと、クランク軸の軸端に嵌着された遠心
冷却ファンと、該シリンダ、シリンダヘッドおよび遠心
冷却ファンを覆うシュラウドとを備えた空冷式内燃機関
において、前記遠心冷却ファンより前記シュラウド内に
吹出された冷却風に対し、前記複数枚の冷却フィンで仕
切られたフィン間溝の端部が開口するとともに、該フィ
ン間溝の長手方向が前記冷却風の流れ方向に対して小さ
な角度で交叉して傾斜したことを特徴とするものであ
る。

【０００６】本発明は前記したように構成されているの
で、前記冷却風吹出口から吹出された冷却風は、前記冷
却フィンの傾斜方向に沿い乱れを起さずに円滑に流れ、
その結果、前記シリンダはその軸方向にもまたその周方
向にも万遍なく効率良く冷却され、冷却性能が高い。

【０００７】また本発明では、前記遠心冷却ファンより
前記シュラウド内に吹出された冷却風は、前記複数枚の
冷却フィンで仕切られたフィン間溝の端部開口から、該
冷却フィンの側面に沿って円滑に流れるため、たとえ、
前記遠心冷却ファンによって前記シュラウド内に導入さ
れた冷却風に多量の粉塵が含まれていても、これらの粉
塵が前記冷却フィンに付着または堆積することなく、前
記シュラウド外に確実に排出され、粉塵の付着、堆積に
よる冷却性能低下が未然に防止される。

【０００８】さらに本発明を、前記請求項２記載のよう
に構成したため、前記シュラウド外の外気を前記遠心冷
却ファンによって該シュラウド内に導入し、前記シリン
ダおよびシリンダヘッドの冷却フィンに円滑に送風し、
これらを確実に冷却することができる。

【０００９】さらにまた本発明を、前記請求項３記載の
ように構成したため、前記遠心冷却ファンをシリンダ中
心線に対しクランク軸線に沿って離れた個所に配置する
ことができ、前記シリンダと遠心冷却ファンとの間にス
タータ駆動系ワンウェイクラッチやゼネレータや機関出
力等を配置して内燃機関全体をコンパクトにまとめるこ
とができる。

【００１０】しかも、前記請求項４記載のように本発明
を構成したため、前記遠心冷却ファンの冷却風出口か
ら、前記複数枚の冷却フィンで仕切られたフィン間溝の
端部開口に導かれた冷却風を、前記Ｖ状に弯曲された冷
却フィンにて２分して、該冷却フィン間溝に沿い流動さ
せ、前記シリンダ周面を広い範囲に亘って均等に冷却す
ることができる。

【００１１】また前記請求項５記載のように本発明を構
成したため、前記遠心冷却ファンの冷却風出口から、前
記複数枚の冷却フィンで仕切られたフィン間溝の端部開
口から該フィン間溝に導かれた冷却風を、前記螺旋状冷
却フィンに沿って流動させ、前記シリンダを長手方向お
よび周方向に亘って冷却することができる。

【００１２】さらに前記請求項６記載のように本発明を
構成したため、前記冷却フィンとそれ程熱交換されずに
低温に保持された冷却風が吸気系に接触し、内燃機関の
燃焼室からの熱伝達により加熱されがちの吸気系が、こ
の低温の冷却風により充分に冷却され、充填効率が高水
準に維持され、しかも高温に加熱された排気系は、排風
口に集中してシュラウド外に排出される冷却風でもって
充分に冷却される。

【００１３】

【実施例】図１ないし図７に図示された本発明の一実施
例について説明する。スクータ型自動二輪車１（前車輪
が１輪または２輪で後車輪が２輪の３輪車または４輪車
でも可）に搭載されるスイングパワーユニット２は、シ
リンダブロック14、シリンダヘッド15が前方よりやや上
方へ指向した空冷式内燃機関３と、空冷式内燃機関３の
左側より後方へ指向したＶベルト式無段変速機４とを相
互に一体に結合してなり、Ｖベルト式無段変速機４の出
力軸５に後車輪６が一体に嵌着され、空冷式内燃機関３
のクランクケース部上方に位置した左右１対のハンガー
７は、スクータ型自動二輪車１の後部フレーム８より下
方へ突出したブラケット９にリンク10を介して上下へ揺
動自在に取付けられるとともに、スイングパワーユニッ
ト２の後部は緩衝装置11を介して後部フレーム８の後部
に連結されており、走行時に路面の起伏に応じてスイン
グパワーユニット２は上下へ揺動しうるようになってい
る。

【００１４】またスイングパワーユニット２は、図３に
図示されるように、空冷式内燃機関３の左方のクランク
ケースとＶベルト式無段変速機４の伝動ケースを兼ねた
左クランクケース12と、右クランクケース13と、該左ク
ランクケース12および右クランクケース13に一体に結合
されるシリンダブロック14と、該シリンダブロック14の
頂端に結合されるシリンダヘッド15と、左クランクケー
ス12の左側に着脱自在に装着される変速機カバー16（図
１参照）と、右クランクケース13の右側に結合される右
カバー17とに分割され、後記遠心冷却ファン26を覆うフ
ァンカバー18が、該右カバー17の右側に着脱自在に装着
され、しかもシリンダブロック14およびシリンダヘッド
15を覆う上下２割りのシリンダシュラウド19、20が、シ
リンダヘッド15の突部21に嵌合されるとともに、左クラ
ンクケース12、右クランクケース13、右カバー17および
ファンカバー18に着脱自在に装着されている。

【００１５】さらにシリンダブロック14およびシリンダ
ヘッド15の外周面に、冷却フィン23，24が所定間隔毎に
多数形成され、クランク軸22の右端には、右カバー17内
にて発電機のロータ25が一体に嵌着されるとともに、フ
ァンカバー18内にてロータ25に遠心冷却ファン26が一体
に取付けられている。

【００１６】さらにまたクランク軸22および遠心冷却フ
ァン26は、図４に図示されるように、車体右側から見て
時計方向に回転するようになっており、ファンカバー18
内の冷却風通路27の上半部は、後部から上部を経由して
前部に時計方向へ進むにつれて、クランク軸22の中心か
ら離れる方向へ渦巻状に形成されるとともに右カバー17
にも渦巻方向に沿い所々欠落している仕切壁28でもって
冷却風通路27と略同様な形状の空間29が形成されてい
る。

【００１７】しかしてシリンダブロック14の冷却フィン
23は、図５に図示されるように、シリンダブロック14の
シリンダ中心線から車体右上方45°（図５では車体前方
から見ているため左右逆になっている。）の方向に指向
した面ＯＹと交差する線Ｚを境に図７に図示されるよう
にＶ状に弯曲され、該境界線Ｚより上方の冷却フィン上
部23ａは、図３に図示されるように、車体前方かつ左方
に向って45°の角度をなして傾斜し、該境界線Ｚより下
方の冷却フィン右側部23ｂは、図４に図示されるよう
に、車体前方かつ下方に向って45°傾斜した後、緩やか
に下方へ弯曲し、該冷却フィン右側部23ｂの下部は、シ
リンダ中心線に対し直角の周方向に指向し、シリンダブ
ロック14の左方および下方の冷却フィン左側部23ｃおよ
び冷却フィン下部23ｄは周方向に指向している。

【００１８】またシリンダヘッド15の冷却フィン24は、
全周に亘りシリンダ中心線に対し直角の周方向に全て指
向している。

【００１９】さらにファンカバー18の吸入開口部30は遠
心冷却ファン26と同心の円筒状に形成され、該吸入開口
部30にルーバ31が嵌合されている。

【００２０】さらにまたシリンダヘッド15の上面に吸気
口32が形成されるとともに、シリンダヘッド15の下面に
図示されない排気口が形成され、該吸気口32に吸気管33
が接続されるとともに、該排気口に排気管34が接続さ
れ、上方のシリンダシュラウド19の上面には、吸気口32
（図３参照）と位置を合せて開口35が形成されるととも
に、下方のシリンダシュラウド20の下面には、排気口と
位置を合せて開口36が形成され、しかも図５に図示され
るように、それよりも左方（図５は前方から見ているの
で左右逆となっている）に位置して右方に向って排風口
37が開口されている。

【００２１】図１ないし図７に図示された実施例は前記
したように構成されているので、クランク軸22の回転と
ともに、遠心冷却ファン26は図２，図４にて時計方向へ
回転駆動され、車体右側のファンカバー18の吸入開口部
30から吸入された冷却風は、冷却風通路27内を下部から
後部および上部を経由して、図４，図５に図示されるよ
うに、シリンダシュラウド19，20内に矢印方向へ送られ
る。

【００２２】そしてシリンダブロック14に向う冷却風の
大部分は、冷却風通路27の終端部27ａに最も近いシリン
ダブロック14の外周の境界線Ｚ近傍に向うので、この境
界線Ｚ近傍にて、Ｖ状に弯曲された冷却フィン23によ
り、該冷却風の大部分は、シリンダブロック14の上面と
シリンダブロック14の右側面とに分岐され、シリンダヘ
ッド15の方に向い冷却フィン上部23ａ，右側部23ｂに沿
って流れるので、この冷却風は乱れを起さず、滑らかに
流動し、シリンダブロック14の上面の冷却フィン23ａの
近くを流れた冷却風は冷却フィン左側部23ｃに沿って流
れてから冷却フィン下部23ｄに沿って流れ、冷却フィン
右側部23ｂに沿い下方に流れて冷却フィン下部23ｄに沿
って流れた冷却風と合流して排風口37より排出される。

【００２３】またシリンダシュラウド19，20に沿って流
れた冷却風は、シリンダヘッド15の外周部に達し、シリ
ンダブロック14の中心線に対し直角方向に指向した冷却
フィン24に沿い流れ、その内の一部の冷却風はシリンダ
ブロック14の上面および左側面を迂回してシリンダブロ
ック14の下面に流れ、その内の残りの冷却風はシリンダ
ブロック14の右側に沿ってシリンダブロック14の下面に
達し、両者共排風口37より排出される。

【００２４】このように冷却風は、全冷却フィン23，24
に沿い乱れを起さずに滑らかに流れるため、冷却フィン
23，24を介してシリンダブロック14，シリンダヘッド15
は全体に亘りむらなく確実に冷却される。

【００２５】また吸気管33は冷却風通路27の終端部27ａ
に近い個所に配置されているため、冷却フィン23，24と
左程熱交換されずに低温に保持された冷却風でもって吸
気管33は冷却され、充填効率が高い水準に維持される。

【００２６】さらにシリンダシュラウド19，20内でシリ
ンダブロック14，シリンダヘッド15を冷却し終えた冷却
排風が排風口37より排気管34に吹当るため、高温に加熱
された排気管34はその冷却風によって冷却される。

【００２７】図１ないし図７に図示の実施例では、遠心
冷却ファン26側に発電機を配置したため、ファンカバー
18内の冷却風通路27はシリンダ中心線に対しクランク軸
方向に離れていたが、請求項５記載の如く図８ないし図
９に図示するように、シリンダブロック14に隣接して遠
心冷却ファン26および冷却風通路27を配設した場合に
は、シリンダブロック14の冷却フィン23をＶ状に弯曲さ
せることなく、螺旋状に形成し、シリンダヘッド15の冷
却フィン24もこれと略平行に螺旋状に形成してもよく、
この実施例では、シリンダブロック14およびシリンダヘ
ッド15の全周に亘り冷却風を螺旋方向へ流動させて、シ
リンダブロック14，シリンダヘッド15を万遍なく冷却さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空冷式内燃機関の一実施例を内蔵
したスイングパワーユニットを搭載したスクータ型自動
二輪車の後半部を図示した左側面図である。

【図２】図１の要部拡大側面図である。

【図３】図１のIII −III 線に沿ってシリンダシュラウ
ドおよびファンシュラウドを截断した縦断平面図であ
る。

【図４】ファンカバーを外した図２の要部拡大右側面図
である。

【図５】図３のＶ−Ｖ矢視図である。

【図６】図３のVI−VI矢視図である。

【図７】図５のＹＯ矢視図である。

【図８】本発明の他の実施例の図４と同様な要部拡大右
側面図である。

【図９】図８に図示の実施例で図５と同様な矢視図であ
る。

【符号の説明】

１…スクータ型自動二輪車、２…スイングパワーユニッ
ト、３…空冷式内燃機関、４…Ｖベルト式無段変速機、
５…出力軸、６…後車輪、７…ハンガー、８…後部フレ
ーム、９…ブラケット、10…リンク、11…緩衝装置、12
…左クランクケース、13…右クランクケース、14…シリ
ンダブロック、15…シリンダヘッド、16…変速機カバ
ー、17…右カバー、18…ファンカバー、19，20…シリン
ダシュラウド、21…突部、22…クランク軸、23，24…冷
却フィン、25…ロータ、26…遠心冷却ファン、27…冷却
風通路、28…仕切壁、29…空間、30…吸入開口部、31…
ルーバ、32…吸気口、33…吸気管、34…排気管、35，36
…開口、37…排風口。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年１２月１３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉光 友文 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダおよびシリンダヘッドに設けら
   れた複数枚の冷却フィンと、クランク軸の軸端に嵌着さ
   れた遠心冷却ファンと、該シリンダ、シリンダヘッドお
   よび遠心冷却ファンを覆うシュラウドとを備えた空冷式
   内燃機関において、前記遠心冷却ファンより前記シュラ
   ウド内に吹出された冷却風に対し、前記複数枚の冷却フ
   ィンで仕切られたフィン間溝の端部が開口するととも
   に、該フィン間溝の長手方向が前記冷却風の流れ方向に
   対して小さな角度で交叉して傾斜したことを特徴とする
   空冷式内燃機関。
2. 【請求項２】 前記遠心冷却ファンの冷却風吸入口は、
   該冷却ファンよりクランク軸外端側に開口し、前記遠心
   冷却ファンの冷却風吹出口は、該冷却ファンの外周より
   外径側に位置し前記シリンダ中心線と平行な方向に指向
   してシリンダに向け開口したことを特徴とする前記請求
   項１記載の空冷式内燃機関。
3. 【請求項３】 前記遠心冷却ファンの冷却風吹出口は、
   前記シリンダの側面に対しクランク軸外方に離れた位置
   に配置されたことを特徴とする前記請求項２記載の空冷
   式内燃機関。
4. 【請求項４】 前記冷却フィンは、前記遠心冷却ファン
   の冷却風吹出口から吹出された冷却風の大部分が前記シ
   リンダの外周面に達する部位を通り前記シリンダの中心
   線と平行な境界線を境にＶ状に弯曲したことを特徴とす
   る前記請求項１記載の空冷式内燃機関。
5. 【請求項５】 前記冷却フィンは、螺旋状に巻回して弯
   曲したことを特徴とする前記請求項１記載の空冷式内燃
   機関。
6. 【請求項６】 前記空冷式内燃機関の吸気系は前記遠心
   冷却ファンの冷却風吹出口側に、排気系はその反対側に
   それぞれ配設され、前記シュラウドの排風口は前記排気
   系側に開口されたことを特徴とする前記請求項１記載の
   空冷式内燃機関。