JPH112125A - 自動２輪車のエンジン冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ホイールサイドエンジンの冷却効率をより向上
させる。 【解決手段】後輪１６を構成するスポーク１７を一側に
向って突出するよう湾曲させ、この湾曲凹部内にエンジ
ンを収容配置してホイールサイドエンジンを構成する。
スポーク１７の凸面側には、リム１８の内周側に沿って
全周にファン配設空間３４を形成し、このファン配設空
間３４に冷却ファン４０を同心円状に設ける。この冷却
ファン４０は、放射状に多数周方向へ所定間隔で配設さ
れたフィン４１とこの側方を覆う略ドーナツ板状のトッ
プブレード４２を備え、ファン配設空間３４は内周側を
閉じ外周側を開放する。フィン４１は回転方向Ａへ突出
するよう湾曲しており、このフィン４１で仕切られた各
区画内の内周側位置にスポーク外周部３６の内外を連通
する連通孔３５を形成し、エンジン側から連通孔３５を
通って、冷却ファン４０の半径方向外方へ向う冷却風ｗ
を形成させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この出願は、駆動輪を構成す
るスポークの一側面にエンジンを配置した形式（以下、
ホイールサイドエンジンという）を採用した自動２輪車
におけるエンジンの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】特公昭５６−３２２９号には、駆動輪の
スポークを一側へ突出するように湾曲させてこの湾曲凹
部内へエンジンを収容するとともに、エンジンの外側方
をシュラウドで覆い、このシュラウドの外方に冷却ファ
ンを設け、この冷却ファンにより走行風をシュラウド内
へ取り入れてエンジンを冷却する自動２輪車のエンジン
冷却構造が示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ホイールサ
イドエンジンの場合は、エンジンの少なくとも一側にス
ポークが位置することにより走行風がエンジンの周囲全
体へ十分に回り込みにくくなるため、冷却効率を向上さ
せることが重要であり、効率的な冷却構造が望まれてい
る。

【０００４】一方、上記従来技術の構造では、エンジン
の周囲をシュラウドで覆ってしまうため冷却効率が低下
し、十分な冷却風を確保するためには冷却ファンを大型
化しなければならず、しかも、冷却ファンをクランク軸
で駆動するため、エンジンの負荷が大きくなる。

【０００５】また、ハブの外周面に半径方向外方へ向か
って切り起こし状の凸部を形成し、この凸部をフィンと
し、この凸部と同時に形成される開口部を冷却風の出口
とする冷却ファンを設けることも考えられるが、このよ
うな切り起こし状の凸部程度では、冷却風の出口から冷
却風を吸い出す力が弱く、冷却効率をあまり向上させる
ことができない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の第１の発明に係る自動２輪車のエンジン冷却
構造は、駆動輪のスポーク中央部を一側へ突出させ、こ
の湾曲凸部の形成により他側に形成される湾曲凹部内へ
エンジンを収容した自動２輪車において、スポークの前
記一側のうち湾曲凸部の外周部とこの湾曲凸部からリム
へ延びるスポーク外周部によって全周に形成される凹部
空間をファン配設空間とし、このファン配設空間内に駆
動輪の回転面に対して放射状に配設された複数のフィン
を有する冷却ファンを設けるとともに、ファン配設空間
に臨むスポーク外周部にファン配設空間内とエンジン側
とを連通する連通孔を設け、この連通孔をエンジンの冷
却風が通過するようにしたことを特徴とする。

【０００７】これにより、従来のようにシュラウドを設
けず、スポーク側を除くエンジンの周囲を走行風に直接
接触するよう開放しておくとともに、スポークの湾曲凸
部形成側に設けた冷却ファンにより、連通孔を通してエ
ンジン側と冷却ファンの間に冷却風が流れるので、この
冷却風によってエンジンをより効率的に冷却することが
できる。

【０００８】そのうえ、冷却ファンを設けるファン配設
空間はスポークの外周部側方に形成され、このスポーク
の外周部と湾曲凸部外周部とがファン配設空間の壁部に
なるので、これらの壁部とフィンで連通孔を囲むため、
連通孔を通過する冷却風量を多くできる。

【０００９】しかも、湾曲凸部によって形成されたスポ
ーク外周部側方の空間をファン配設空間に利用するの
で、駆動輪側面に冷却ファンを設けても駆動輪の車幅方
向寸法を大きくしないで済ませることができる。

【００１０】第２の発明は、前記第１の発明において、
前記ファン配設空間のスポークと反対側の側部を略ドー
ナツ板状のトップブレードで覆い、このトップブレード
とスポークで囲まれたファン配設空間の外周側を開放し
かつ内周側を閉じるとともに、このファン配設空間内の
内周側位置に前記連通孔を開口したことを特徴とする。

【００１１】このようにすると、トップブレード並びに
スポークの外周部、湾曲凸部外周部及びフィンで連通孔
を囲むので、連通孔の周囲に及ぼされる負圧の発生をさ
らに大きくさせることができるとともに、連通孔の位置
を最も負圧が大きくなる内周側にすることにより、連通
孔からの空気の吸い出しを強くできる。

【００１２】したがって、エンジン側の空気を効率よく
連通孔からファン配設空間内へ吸い出して外周部から排
出させることができる。しかも、トップブレードで連通
孔を覆うことができるので、飛石等が連通孔内へ侵入す
ることを防止できる。

【００１３】第３の発明は、前記第１の発明において、
前記ファン配設空間のスポークと反対側の側部を略ドー
ナツ板状のトップブレードで覆い、このトップブレード
とスポークで囲まれたファン配設空間の外周側を閉じか
つ内周側を開放するとともに、このファン配設空間内の
外周側位置に前記連通孔を開口したことを特徴とする。

【００１４】このようにすると、ファン配設空間内にお
ける負圧の発生により、内周側に形成された開口部から
湾曲凸部外方の外部空気を冷却風としてファン配設空間
内へ吸入し、ファン配設空間内の外周側位置に形成され
ている連通孔からエンジン側へ導くことができる。

【００１５】このとき、ファン配設空間の外周部が閉じ
られているので、ファン配設空間内へ取り込まれた外部
空気は、ファン配設空間内の外周部へ圧縮されるが、こ
こに連通孔が開口しているため、この連通孔を通って速
やかにエンジン側へ冷却風として送出される。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１乃至図５に基づいて第１実施
例を説明する。図１はトップブレードの一部を切り欠い
た冷却ファンの側面図、図２は自動２輪車全体の側面
図、図３はスイングユニットの側面図、図４はその平面
図、図５は図１の５−５線断面図である。

【００１７】まず、図２に基づいて、本願発明の適用さ
れた自動２輪車の全体構造を概説する。この自動２輪車
は、前輪１を支持するフロントフォーク２の上部をヘッ
ドパイプ３の周囲へハンドルバー４と共締めされてい
る。

【００１８】ヘッドパイプ３はチューブフレーム５の前
端部周囲へ回動自在に設けられ、このチューブフレーム
５は、一本の鋼管を全体として側面視略Ｕ字状に形成す
るとともに溶接部を設けないように構成した部材であ
る。

【００１９】チューブフレーム５のうち最も低くなる鞍
部６にはステップ部７がはめ込み式で取付けられ、この
鞍部６から斜め上方に延びる後部８の上端部はシートポ
スト９をなし、ここにサドルシート１０が取付けられて
いる。

【００２０】サドルシート１０の下方には、燃料タンク
１１がシートポスト９へ支持されている。後部８の中間
部にはダンパーホルダ１２が取付けられ、このダンパー
ホルダ１２にエラストマーからなる樹脂ダンパー１３が
支持されている。

【００２１】また、後部８の下部にはエンジンハンガ１
４が取付けられ、ここにスイングユニット１５の前端部
が軸支され、この軸支点を中心にスイングユニット１５
が揺動自在に支持され、かつ樹脂ダンパー１３により緩
衝される。

【００２２】スイングユニット１５の後端部には、駆動
輪である後輪１６が支持され、そのスポーク１７の一側
（本例では車体左側）にスイングユニット１５の後部を
なしているエンジン２０及びミッション２１が配置さ
れ、ホイールサイドエンジン構造をなしている。

【００２３】また、エンジン２０から延出する排気管２
３はスポーク１７の外周部をなすリム１８に沿って円弧
状に曲がり、その後端部は側面視略半月状のマフラー２
４に接続され、このマフラー２４もスポーク１７の側面
に収容されたホイールサイドマフラーをなしている。

【００２４】次に、図３及び図４に基づいてスイングユ
ニット１５並びに後輪１６の詳細構造を説明する。スイ
ングユニット１５を構成するリヤアーム２２は、後輪１
６の一側を外方へ湾曲して前後方向へ配設される中空構
造をなし（図４）、その前端部に形成された前方突出部
２５においてエンジンハンガ１４へ軸着される。

【００２５】リヤアーム２２の前半側内部はエアクリー
ナ２６をなし、リヤアーム２２の外側面に開口する吸入
口２７から外気を吸入し（図３）、リヤアーム２２内の
エアクリーナ２６後方に収容されている気化器２８へ清
浄空気を供給し、ここからエンジン２０へ吸気される。

【００２６】リヤアーム１４の後部は、エンジン２０及
びミッション２１と一体になっている。エンジン２０
は、空冷４サイクルエンジンであり、その出力は、図３
に明らかなように、ミッション２１の減速機構２９を介
して後輪１６の車軸である駆動軸３０を駆動回転するよ
うになっている。

【００２７】後輪１６は、駆動軸３０へナット３０で取
付けられるハブ１９、このハブ１９０から半径方向へ延
びるスポーク１７、その先端部に形成されたリム１８、
このリム１８に取付けられるタイヤＴで構成される。

【００２８】スポーク１７は、後輪１６の一側（本例で
は車体右側）へ凸に湾曲し、他側へ形成された椀状の湾
曲凹部３２内にパワーユニット１５が収容される。スポ
ーク１７の両側面のうち湾曲凸部３３が形成されている
凸面側外周部にファン配設空間３４が形成され、ここに
冷却ファン４０が設けられている。

【００２９】このファン配設空間３４は、リム１８近傍
のスポーク外周部３６を壁部の一部としてリム１８より
内周側のスポーク１７の凸面側外周部全周に形成され、
スポーク外周部３６には湾曲凹部３２とファン配設空間
３４を連通する複数の連通孔３５が周方向へ所定間隔で
貫通形成されている。

【００３０】なお、本実施例では、スポーク１７がリム
１８からハブ１９へ向かって連続して湾曲しているた
め、スポーク１７の一側全体が湾曲凸部３３をなし、ス
ポーク外周部３６はその一部をなすとともに、ファン配
設空間３４の駆動輪回転軸と平行な断面は略三角形にな
っている。

【００３１】但し、ファン配設空間の前記方向断面を略
矩形にすることもでき、この場合は、リム１８の幅方向
中央から回転面と平行に内周側へ延びるスポーク外周部
を形成し、このスポーク外周部の内周側をさらに側方へ
突出させて湾曲凸部とすることにより、スポーク外周部
と湾曲凸部を分けるとともに、ファン配設空間の壁部を
スポーク外周部と湾曲凸部外周部による略Ｌ字形とす
る。

【００３２】次に、図１及び図４並びに図５に基づいて
冷却ファン４０の詳細構造を説明する。これらの図に明
らかなように、スポーク１７と別体に形成された冷却フ
ァン４０は遠心ファンであり、適当な合成樹脂からな
り、ボルト等の適宜な取付部材（図示省略）により着脱
自在に取付けられている。

【００３３】この冷却ファン４０は、前記回転軸方向断
面が略三角形状をなし（図５）、側面視で回転方向（Ａ
矢示）へ凸に湾曲して放射状に延びるフィン４１を多数
所定間隔で周方向へ並べるとともに、これらのフィン４
１を挟んでスポーク１７を回転面と略平行する略ドーナ
ツ板形状のトップブレード４２で覆った構造になってい
る。

【００３４】トップブレード４２は、フィン４１と一体
又は別体のいずれでも良く、この例では一体に形成され
ている。別体の場合には、接着やネジ止めなど適宜手段
によりフィン４１へ取付けられ、このとき内周側が湾曲
凸部３３の表面へ密接されている。

【００３５】スポーク外周部３６（湾曲凸部３３）とト
ップブレード４２により、ファン配設空間３４は内周側
が閉じられ、外周側のみが開放され、さらにこの空間内
はフィン４１により複数に仕切られた袋状空間をなし、
これらの各袋状空間へ連通するように連通孔３５が形成
されている。

【００３６】これらの連通孔３５はそれぞれ、ファン配
設空間３４の内周側位置においてスポーク外周部３６を
貫通して形成され、湾曲凹部３２とファン配設空間３４
とを連通している。

【００３７】このように構成すると、エンジン２０、ミ
ッション２１及びマフラー２４を備えたパワーユニット
を後輪１６の一側に形成された湾曲凹部３２内に収容し
て配置できるとともに、後輪１６が回転すると、冷却フ
ァン４０も一体に形成され、連通孔３５を通してエンジ
ン２０側の空気を冷却ファン４０側へ吸い出し、さらに
フィン４１に沿って回転半径方向外方へ放出する。

【００３８】このため、進行方向前方からエンジン２０
の周囲へ流れて直接接触することにより冷却する走行風
Ｗの一部は、冷却ファン４０により連通孔３５を通って
湾曲凸部３３側へ吸い出される冷却風ｗを形成する。

【００３９】その結果、走行風Ｗの一部を積極的にスポ
ーク１７側へ流して、スポーク１７で覆われている側の
エンジン２０の周囲をも冷却できるようになり、エンジ
ン全体の冷却効率が向上する。

【００４０】しかも、ファン配設空間３４をスポーク外
周部３６（湾曲凸部３３）が壁面となるように形成した
ので、連通孔３５を囲む部分が多くなるので、それだけ
連通孔３５に及ぼす負圧の発生を大きくでき、その結
果、連通孔３３からの吸い出しが強くなり冷却風ｗの風
量が増大するため、冷却効率が向上する。

【００４１】そのうえ、本実施例では、スポーク外周部
３６（湾曲凸部３３）とトップブレード４２によりファ
ン配設空間３４を形成したので、負圧の発生をさらに大
きくでき、加えて、連通孔３３を負圧が最も大きくなる
ファン配設空間３４の内周側位置に形成することによ
り、吸い出し効果を最も大きくできる。

【００４２】また、フィン４１は回転方向に対して凸に
湾曲しているため、回転時の空気抵抗を少なくして、走
行抵抗を可及的に小さくでき、かつ、トップブレード４
２を設けたことにより、連通孔３５の外側方を覆うの
で、飛石等の飛び込みを防止し、かつ外観を良好に保つ
ことができる。

【００４３】図６は第２の実施例に係るフィン形状を示
す図であり、この例では、フィン４１が回転方向と反対
側に凸となるよう湾曲している点でのみ相違する。この
ようにすると、より大きな冷却風の流れを形成でき、そ
の結果、より冷却効率をより大きく向上させることがで
きる。

【００４４】図７は第３の実施例に係る図６と同様の図
であり、この例では、フィン４１を側面視で直線状に形
成してある。このようにすると、図１と図６の各フィン
形状による得失をそれぞれバランスさせることができ
る。

【００４５】図８は第４実施例に係る図５と対応する図
であり、この例では、冷却ファン４０の外周部をトップ
ブレード４２と一体の外周壁４３で覆ってあり、その代
りに、トップブレード４２の内周端とスポーク１７の間
に若干の間隙からなる入り口４４が形成されている。

【００４６】このようにすると、冷却風がスポーク１７
の凸面側（エンジンと反対側）から入り口４４を通って
冷却ファン４０の内側へ入り、連通孔３５を通ってエン
ジン２０の周囲へ導いてこれを冷却した後、半径方向外
方へ放出するように冷却風の流れを変更できる。

【００４７】この例では、エンジン２０の周囲に直接及
ぼされる走行風の量が比較的少なく、スポーク１７のエ
ンジンと反対側から取り込まれる冷却風と干渉が少ない
場合に特に有効である。

【００４８】なお、本願発明は上記各実施例に限定され
ず、種々に変形可能である。例えば、冷却ファンは、軸
流ファンとして形成することもでき、この場合は、冷却
風の流通抵抗を少なくして、冷却効率を向上させること
ができる。また、冷却風の向きは、フィンの傾斜によ
り、スポーク１７のエンジンと反対側からエンジン２０
側向かう流れ、又はこの逆方向の流れのいずれも可能で
ある。

【００４９】さらに、少なくともフィン４１をスポーク
１７と一体に形成すれば、冷却ファン４０の形成が容易
になるとともに、フィン４１のみもしくはトップブレー
ド４２を含めて冷却ファン４０全体を放熱性に優れたア
ルミ合金製とすれば、冷却ファン４０を放熱板として利
用でき、パワーユニット１５側の熱をスポーク１７を介
して冷却ファン４０により速かに放熱することにより冷
却効率をさらに向上できる。そのうえ、連通孔３５の位
置や数、大きさ等も目的に応じて種々に設計できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トップブレードの一部を切り欠いた冷却ファン
の側面図

【図２】自動２輪車全体の側面図

【図３】スイングユニットの側面図

【図４】その平面図

【図５】図１の５−５線断面図

【図６】第２の実施例に係るフィン形状を示す図

【図７】第３の実施例に係る図６と同様の図

【図８】第４実施例に係る図５と対応する図

【符号の説明】

１５：スイングユニット、１６：後輪、１７：スポー
ク、２０：エンジン、２１：ミッション、２２：リヤア
ーム、２４：マフラー、３２：湾曲凹部、３３：湾曲凸
部、３４：ファン配設空間、３５：連通孔、４０：冷却
ファン、４１：フィン、４２：トップブレード、４３：
外周壁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動輪のスポーク中央部を一側へ突出さ
   せ、この湾曲凸部の形成により他側に形成される湾曲凹
   部内へエンジンを収容した自動２輪車において、スポー
   クの前記一側のうち湾曲凸部の外周部とこの湾曲凸部か
   らリムへ延びるスポーク外周部によって全周に形成され
   る凹部空間をファン配設空間とし、このファン配設空間
   内に駆動輪の回転面に対して放射状に配設された複数の
   フィンを有する冷却ファンを設けるとともに、スポーク
   にファン配設空間内とエンジン側とを連通する連通孔を
   設け、この連通孔をエンジンの冷却風が通過するように
   したことを特徴とする自動２輪車のエンジン冷却構造。
2. 【請求項２】前記ファン配設空間のスポークと反対側の
   側部を略ドーナツ板状のトップブレードで覆い、このト
   ップブレードとスポークで囲まれたファン配設空間の外
   周側を開放しかつ内周側を閉じるとともに、このファン
   配設空間内の内周側位置に前記連通孔を開口したことを
   特徴とする請求項１に記載した自動２輪車のエンジン冷
   却構造。
3. 【請求項３】前記ファン配設空間のスポークと反対側の
   側部を略ドーナツ板状のトップブレードで覆い、このト
   ップブレードとスポークで囲まれたファン配設空間の外
   周側を閉じかつ内周側を開放するとともに、このファン
   配設空間内の外周側位置に前記連通孔を開口したことを
   特徴とする請求項１に記載した自動２輪車のエンジン冷
   却構造。