JPH11278343A - 水冷式内燃機関を備えた小型車両用パワーユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水冷式内燃機関と伝動機とが一体化した小型
車両用パワーユニット、特にラジエータを一体的に備え
た小型車両用パワーユニットを提供することにある。 【解決手段】 水冷式内燃機関２と、一側に後車輪19を
支持した伝動機３とが一体化した小型車両用パワーユニ
ット１において、該パワーユニット１の前部が車体０に
上下へ揺動自在に取付けられ、該パワーユニット１の揺
動取付け部13に隣接して、該パワーユニット１にラジエ
ータ39が一体に設けられたことを特徴とするものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本出願発明は、水冷式内燃機
関と伝動機とが一体化した小型車両用パワーユニット、
特にラジエータを一体的に備えた小型車両用パワーユニ
ットに関するものである。

【０００２】

【技術分野】自動２輪車等に搭載される従来のパワーユ
ニットには、特公平３−４６３５２号公報に記載された
ものがある。

【０００３】このパワーユニットでは、シリンダが略水
平前方に指向し、シリンダとクランクケースとの境界部
分上方にて、車体フレームに上下へ揺動自在に枢支さ
れ、ラジエータは、伝動機上に、ラジエータ空気取入れ
面が該伝動機の前後長手方向に沿うように、一体に取付
けられていた。

【０００４】また前記公報には、他の実施形態として、
後車輪より前方に位置して、ラジエータ空気取入れ面が
車巾方向に沿うように、ラジエータが伝動機上に一体に
取付けられていた。

【０００５】

【解決しようとする課題】前記公報に記載のパワーユニ
ットにおいては、内燃機関の冷却水ジャケットとラジエ
ータとが離れているため、両者を接続する冷却水通路が
長くなり、冷却水系統が複雑化するとともに、流路抵抗
が増大して、冷却水ポンプ負荷が増大してしまう不具合
がある。

【０００６】また、ラジエータがパワーユニットの揺動
枢支部分より離れているため、パワーユニットの揺動運
動の影響を強く受け、ラジエータの耐久性が損なわれ易
かった。

【０００７】さらに、前記公報の第１実施形態では、ラ
ジエータの空気取入れ面が走行方向に沿っているため、
走行風が充分に有効に利用されず、ラジエータの冷却性
能が低かった。

【０００８】さらにまた、第２実施形態においては、ラ
ジエータの設置個所が高い位置にあるため、その前方の
リヤカバーに冷却風取入口が設けられても、乗員の脚で
その冷却風取入口が塞がれる結果、やはり充分な冷却性
能が得られない欠点があった。

【０００９】

【課題を解決するための手段および効果】本出願の請求
項１記載の発明は、前記した難点を克服した水冷式内燃
機関を備えた小型車両用パワーユニットの改良に係り、
水冷式内燃機関と、一側に後車輪を支持した伝動機とが
一体化した小型車両用パワーユニットにおいて、該パワ
ーユニットの前部が車体に上下へ揺動自在に取付けら
れ、該パワーユニットの揺動取付け部に隣接して、該パ
ワーユニットにラジエータが一体に設けられたことを特
徴とするものである。

【００１０】本出願の請求項１記載の発明は、前記した
ように構成されているため、前記パワーユニットの揺動
部分とラジエータとが接近し、その結果、該パワーユニ
ットの揺動により前記ラジエータに働く慣性力が減少し
て、該ラジエータの耐久性が損なわれる惧れがない。

【００１１】また請求項２記載のように発明を構成する
ことにより、シリンダヘッド近傍の冷却水ジャケットと
前記ラジエータとが接近し、両者を接続する冷却水通路
が短くなり、冷却水系統が単純化するとともに、流路抵
抗が減少して、冷却水ポンプの負荷が小さくなり、冷却
水ポンプの小型化が可能となる。

【００１２】さらに請求項３記載のように発明を構成す
ることにより、フロントカバーや乗員の脚に妨げられる
ことなく、走行風が充分に前記ラジエータに導かれ、高
い冷却性能が得られる。

【００１３】以下、図１ないし図７に図示された本出願
請求項１ないし請求項３記載の発明の一実施形態につい
て説明する。

【００１４】スクータ型自動２輪車０に搭載されるパワ
ーユニット１は、プッシュロッド型頭上弁式４ストロー
ク１サイクル（通称４サイクル）単気筒の水冷式内燃機
関２と、Ｖベルト式無段変速機３と、歯車減速機４とよ
りなっている。

【００１５】またパワーユニット１は、左右割のクラン
クケース５，６と、シリンダブロック７と、シリンダヘ
ッド８と、シリンダヘッドカバー９とに分割され、クラ
ンクケース５，６の前端に、シリンダブロック７のシリ
ンダ孔20の中心軸線が、略水平前方へ向くように、シリ
ンダブロック７が重ねられ、さらにシリンダブロック７
の前方にシリンダヘッド８およびシリンダヘッドカバー
９が順次重ねられ、これらクランクケース５，６，シリ
ンダブロック７，シリンダヘッド８およびシリンダヘッ
ドカバー９は、相互に一体に結合されている。

【００１６】さらに、図１に図示されるように、スクー
タ型自動２輪車０のメインフレーム10にリヤフォークピ
ボット11が形成され、該リヤフォークピボット11にリン
ク12を介して、シリンダヘッド８の前方下部と一体の支
持ブラケット13が上下へ揺動自在に取付けられ、前記メ
インフレーム10の後端が斜後上方へ一体に立上がったリ
ヤフレーム14と、後記後車軸59に回転自在に嵌合されて
いる後車軸枢支部15とに、右側緩衝器90が介装されると
ともに、前記リヤフレーム14と、クランクケース６のブ
ラケット91とに左側緩衝器92が介装されており、パワー
ユニット１は支持ブラケット13を中心に上下に揺動可能
にメインフレーム10に取付けられている。

【００１７】さらにまた、左側緩衝器92は通常の緩衝器
の構造を有し、その上端部はブラケット93を備えてい
る。しかし右側緩衝器90では、上端にアッパーブラケッ
ト94を有し、アウターカバー95とインナーカバー96とに
コイルスプリング97が介装され、インナーカバー96と一
体のクッションロアブラケット98にダンパーロッド99が
螺着され、該ダンパーロッド99の下端部にストッパーラ
バー100 が嵌装され、前記クッションロアブラケット98
の下端の後車輪枢支部15にベアリング101 が嵌装され、
該ベアリング101 に後車軸59が嵌合され、該後車軸59の
右端にナット102が螺着されており、該後車軸59はベア
リング101 を介してクッションロアブラケット98の下端
後車軸枢支部15に回転自在に枢支されている。そして、
クッションロアブラケット98の上端に小径円筒部98ａが
形成され、該クッションロアブラケット98の小径円筒部
98ａにコイルスプリング97の下端が遊嵌されるようにな
っている。

【００１８】しかも、メインフレーム10の前端に左右に
旋回自在に枢支されたハンドル軸16の上端に操作ハンド
ル17が一体に装着されるとともに、該ハンドル軸16の下
端に前車輪18が回転自在に枢支され、かつ後記後車軸59
の右端に後車輪19が一体に装着されている。

【００１９】また図３および図４に図示されるように、
シリンダ孔20にピストン21が摺動可能に嵌装されるとと
もに、左右のクランクケース５，６にクランクシャフト
22が回転可能に枢支され、該ピストン21とクランクシャ
フト22とに、ピストンピン23とクランクピン24とを介し
てコネクティングロッド25の両端が回転可能に枢着され
ており、ピストン21が往復すると、クランクシャフト22
が回転駆動されるようになっている。

【００２０】さらにまた、シリンダ孔20の頂部の燃焼室
26に連通する吸気ポート27および排気ポート28が、シリ
ンダヘッド８に形成され、該吸気ポート27および排気ポ
ート28にそれぞれ吸気弁29および排気弁30が開閉自在に
設けられている。

【００２１】また、吸気弁29および排気弁30の頂端に隣
接してロッカーシャフト31が配置され、該ロッカーシャ
フト31にロッカーアーム32が揺動自在に枢支され、該ロ
ッカーアーム32の一端は前記吸気弁29，排気弁30の頂端
に当接している。

【００２２】さらに、クランクシャフト22の回転速度の
半分の回転速度で回転駆動されるカムシャフト33は、後
記冷却水ポンプ36の回転軸37（図示されず）に磁気的に
連結され、該カムシャフト33にバルブリフタ34が当接さ
れ、前記ロッカーアーム32の他端とバルブリフタ34とに
プッシュロッド35が介装されており、クランクシャフト
22が２回転すると、吸気弁29，排気弁30は１回の割合で
開閉駆動されるようになっている。

【００２３】さらにまた、前記冷却水ポンプ36の図示さ
れない吐出口は、水冷式内燃機関２の冷却水通路（図示
されず）を介して燃焼室26周囲の冷却水ジャケット38に
接続されている。

【００２４】また、図５に図示されるように、シリンダ
ヘッド８と一体の支持ブラケット13の下方に、ラジエー
タ39の取付けプレート40が当てがわれ、該取付けプレー
ト40を貫通して支持ブラケット13に螺着されるボルト41
によって、ラジエータ39は支持ブラケット13に一体に装
着されている。

【００２５】さらに支持ブラケット13を上下に貫通した
冷却水通路42，43に、左右の冷却水タンク44，45の上端
の挿込式ジョイント66がＯリング67を介してそれぞれ挿
入されて、該冷却水通路42，43は左方の冷却水タンク4
5，46に連通し、該冷却水タンク44，45は、左右水平方
向に指向した冷却水導管46でもって接続され、鉛直面に
沿って立った放熱フィン47が、該冷却水導管46に一定間
隔毎に多数枚装着され、前記冷却水通路42，43の上端
は、ぞれぞれ連通管48，49を介して冷却水ポンプ36の吸
入口（図示されず）と冷却水ジャケット38とに接続され
ている。

【００２６】なおラジエータキャップ50は左方の冷却水
タンク44に接続されて、該ラジエータキャップ50より冷
却水が冷却水タンク44に注入されるようになっており、
かつ冷却水ジャケット38と連通管49との接続部に図示さ
れないサーモスタットが介装されている。

【００２７】また、図４に図示されるように、クランク
シャフト22の右端に遠心ウェイト51を内臓したドライブ
Ｖプーリ52が設けられ、左右のクランクケース５，６の
後部に枢支されたドリブンシャフト53，ドリブンＶプー
リ54が設けられ、前記ドライブＶプーリ52，およびドリ
ブンＶプーリ54に無端Ｖベルト55が架渡されて、Ｖベル
ト式無段変速機３が構成されており、クランクシャフト
22の回転速度が増加するにつれて、遠心ウェイト51の遠
心力によりドライブＶプーリ52の巻掛け半径が増大し、
変速比が連続的に減少するようになっている。

【００２８】さらに、ドリブンシャフト53とドリブンＶ
プーリ54とに遠心クラッチ56が介装され、該ドリブンシ
ャフト53の左部にピニオンギヤ57が形成され、該ピニオ
ンギヤ57は中間変速ギヤ58を介して後車軸59の出力ギヤ
60に噛合され、歯車減速機４が構成されており、ドリブ
ンＶプーリ54が回転駆動されて、所定回転速度を越える
と、水冷式内燃機関２の出力は、Ｖベルト式無段変速機
３および歯車減速機４を介して後車軸59と一体の後車輪
19に伝達されるようになっている。

【００２９】なお図４に図示されるように、クランクシ
ャフト22の左端には、始動兼発電装置61が設けられ、ま
た図１に図示されるように、ステップフロア62の下方に
燃料タンク63が配設されている。

【００３０】図１ないし図７に図示の実施形態は、前記
したように構成されているので、スクータ型自動２輪車
０は、通常のＶベルト式無端変速機を備えているスクー
タと同様に、水冷式内燃機関２が始動しても、後車輪19
には、水冷式内燃機関２の出力は伝達されないが、水冷
式内燃機関２が加速されるにつれて、遠心クラッチ56が
接続状態となって、スクータ型自動２輪車０は前進を始
め、さらに水冷式内燃機関２の回転速度が増加すると、
スクータ型自動２輪車０の車速も増大する。

【００３１】また、水冷式内燃機関２の始動時に、冷却
水ジャケット38内の冷却水温度が所要温度以下である場
合には、図示されないサーモスタットが閉じられて、冷
却水ジャケット38内の冷却水がラジエータ39に殆ど流れ
ないが、冷却水ジャケット38内の冷却水温度が上昇する
と、前記サーモスタットが開き、冷却水ポンプ36の吐出
口から流出して冷却水ジャケット38に流入した冷却水
は、高温に加熱されて連通管49，冷却水通路43を介して
冷却水タンク45に排出され、該冷却水タンク45から冷却
水導管46を通過して冷却水タンク44に流れる間に、走行
風に接する放熱フィン47でもって放熱されて冷却され、
冷却水タンク44から冷却水通路42，連通管48を介して冷
却水ポンプ36の吸入口に戻り、冷却水は連続的に循環す
ることができる。

【００３２】さらに、ラジエータ39は、水冷式内燃機関
２のシリンダヘッド８の前部下方に前方へ指向して配置
されているため、ステップフロワ62の下方の燃料タンク
63の付近を流れる走行風が、スクータ型自動２輪車０の
リヤカバー64に遮られることなく、ラジエータ39の放熱
フィン47間を滑らかに通過できる結果、ラジエータ39の
冷却性能は高い。

【００３３】さらにまた、スクータ型自動２輪車０の走
行に伴ない路面の凹凸によりパワーユニット１が激しく
上下に揺動することがあっても、ラジエータ39は、パワ
ーユニット１の揺動中心部たる支持ブラケット13に接近
しているため、ラジエータ39はそれ程大きな往復慣性力
を受けることがなく、その結果、ラジエータ39の耐久性
が優れ、しかもラジエータ39に対する走行風の流動状態
が略一定に保持され、冷却安定性が良い。

【００３４】また、リヤフレーム14の左端は、左側緩衝
器92を介してパワーユニット１のクランクケース６のブ
ラケット91に連結されるとともに、リヤフレーム14の右
端は、右側緩衝器90ならびにこのインナーカバー96と一
体のクッションロアブラケット98およびベアリング101
を介して後車軸59に連結されているため、パワーユニッ
ト１は両端支持されて、パワーユニット１の前方の支持
ブラケット13に無理な力が作用せず、パワーユニット１
は安定して上下に揺動できる。

【００３５】さらに、右側緩衝器90のインナーカバー96
にクッションロアブラケット98が一体に結合され、しか
もこのクッションロアブラケット98にダンパーロッド99
が一体に螺着され、該クッションロアブラケット98にベ
アリング101 を介して後車軸59が枢支されているため、
構造が簡略化されて、小型軽量化されるとともに、部品
点数が削減され、しかも組付け性も改善され、その結
果、大巾なコストダウンが可能となる。

【００３６】さらにまた、クッションロアブラケット98
の小径円筒部98ａにコイルスプリング97の下端が遊嵌さ
れているため、コイルスプリング97は、安定してクッシ
ョンロアブラケット98に支持される。

【００３７】図１ないし図７に図示の実施形態では、支
持ブラケット13に対し取付けプレート40が直接当接され
たが、図８に図示するように支持ブラケット13と取付け
プレート40とに、比較的軟いラバー65を介装し、冷却水
タンク45，46の上端のジョイント66をＯリング67を介し
て冷却水通路42，43にそれぞれ挿入してもよく、このよ
うに構成すると、冷却水通路42，43と冷却水タンク44，
45との接合部における水冷式内燃機関２の振動が緩衝さ
れ、ラジエータ結合部が受ける応力が大巾に緩和するこ
とができる。

【００３８】図１ないし図８に図示の実施形態では、Ｖ
ベルト式無段変速機３が用いられたが、図９ないし図１
０に図示するように、Ｖベルト式無段変速機３の代りに
歯車変速機70を用いてもよい。

【００３９】図９ないし図１０に図示のパワーユニット
１では、カムシャフト33と冷却水ポンプ36のロータ36ａ
とを磁気的に連結する磁気カップリング71が図示されて
いる。

【００４０】また図９に図示されるように、クランクシ
ャフト22と一体の出力ギヤ72は、図示されない変速クラ
ッチを備えた中間ギヤ73を介して歯車変速機70のメイン
シャフト74に連結され、該メインシャフト74は変速ギヤ
群75を介してカウンタシャフト76に切換自在に連結さ
れ、該カウンタシャフト76はギヤ77を介して後車軸59に
連結されている。

【００４１】さらに、メインシャフト74およびカウンタ
シャフト76の変速ギヤ群75の各ギヤにシフトフォーク78
が係合され、該シフトフォーク78はシフトドラム79によ
って切換え駆動されるようになっている。

【００４２】さらにまた、シフトドラム79はシフト機構
80を介してシフトモータ81に連結されており、該シフト
モータ81の間欠的回転駆動により、シフト機構80は一段
ずつシフトアップまたはシフトダウンされるようになっ
ている。

【００４３】しかもラジエータ82は、上下に冷却水タン
ク83，84を備え、該冷却水タンク83，84は図示されない
冷却水導管で連通され、該冷却水導管に放熱フィン85が
上下に亘り多数枚嵌装されている。

【００４４】図９ないし図１０に図示の実施形態は前記
したように構成されているので、シフトアップ操作また
はシフトダウン操作で、歯車変速機70を１段ずつシフト
アップまたはシフトダウンすることができる。

【００４５】また冷却水ジャケット38において加熱され
た冷却水は、サーモスタット86より連通管49を介して冷
却水タンク83に入り、該冷却水タンク83から図示されな
い冷却水導管内を流下する間に、走行風により放熱フィ
ン47を介して冷却された後、冷却水タンク84に流入し、
連通管48より冷却水ポンプ36の吸入口に吸入され、冷却
水ポンプ36で加圧されてから、再び冷却水ジャケット38
に戻り、冷却水系統内を循環することができる。

【００４６】この実施形態でも、ラジエータ82は支持ブ
ラケット13の近くに配置されているため、パワーユニッ
ト１の上下揺動の悪影響をそれ程受けることがなく、ま
たラジエータ82は前方からの走行風を充分に受けて、冷
却性能が高い。

【００４７】また小型車両としてスクータ型自動２輪車
について説明したが、鞍乗り型自動３輪車や荒地走行用
のバギー車にも本出願発明は適用可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願発明の一実施形態のパワーユニットを搭
載したスクータの概略側面図である。

【図２】図１に図示のパワーユニットの斜視図である。

【図３】前記パワーユニットの側面図である。

【図４】図３の縦断平面図である。

【図５】図３のＶ矢視正面図である。

【図６】図１の後方から前方へ見た背面図である。

【図７】図６の要部拡大縦断面図である。

【図８】他の実施形態の正面図である。

【図９】さらに他の実施形態の側面図である。

【図１０】図７のＸ−Ｘ線に沿って裁断した縦断平面図
である。

【符号の説明】

０…スクータ型自動２輪車、１…パワーユニット、２…
水冷式内燃機関、３…Ｖベルト式無段変速機、４…歯車
減速機、５，６…クランクケース、７…シリンダブロッ
ク、８…シリンダヘッド、９…シリンダヘッドカバー、
10…メインフレーム、11…リヤフォークピボット、12…
リンク、13…支持ブラケット、14…リヤフレーム、15…
後車軸枢支部、16…ハンドル軸、17…操作ハンドル、18
…前車輪、19…後車輪、20…シリンダ孔、21…ピスト
ン、22…クランクシャフト、23…ピストンピン、24…ク
ランクピン、25…コネクティングロッド、26…燃焼室、
27…吸気ポート、28…排気ポート、29…吸気弁、30…排
気弁、31…ロッカーシャフト、32…ロッカーアーム、33
…カムシャフト、34…バルブリフタ、35…プッシュロッ
ド、36…冷却水ポンプ、37…回転軸、38…冷却水ジャケ
ット、39…ラジエータ、40…取付けプレート、41…ボル
ト、42，43…冷却水通路、44，45…冷却水タンク、46…
冷却水導管、47…放熱フィン、48，49…連通管、50…ラ
ジエータキャップ、51…遠心ウェイト、52…ドライブＶ
プーリ、53…ドリブンシャフト、54…ドリブンＶプー
リ、55…無端Ｖベルト、56…遠心クラッチ、57…ピニオ
ンギヤ、58…中間変速ギヤ、59…後車軸、60…出力ギ
ヤ、61…始動兼発電装置、62…ステップフロア、63…燃
料タンク、64…リヤカバー、65…ラバー、70…歯車変速
機、71…磁気カップリング、72…出力ギヤ、73…中間ギ
ヤ、74…メインシャフト、75…変速ギヤ群、76…カウン
タシャフト、77…ギヤ、78…シフトフォーク、79…シフ
トドラム、80…シフト機構、81…シフトモータ、82…ラ
ジエータ、83，84…冷却水タンク、85…放熱フィン、86
…サーモスタット、90…右側緩衝器、91…ブラケット、
92…左側緩衝器、93…ブラケット、94…アッパーブラケ
ット、95…アウターカバー、96…インナーカバー、97…
コイルスプリング、98…クッションロアブラケット、99
…ダンパーロッド、100 …ストッパーラバー、101 …ベ
アリング、102 …ナット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水冷式内燃機関と、一側に後車輪を支持
   した伝動機とが一体化した小型車両用パワーユニットに
   おいて、 該パワーユニットの前部が車体に上下へ揺動自在に取付
   けられ、該パワーユニットの揺動取付け部に隣接して、
   該パワーユニットにラジエータが一体に設けられたこと
   を特徴とする水冷式内燃機関を備えた小型車両用パワー
   ユニット。
2. 【請求項２】 前記水冷式内燃機関のシリンダは前方へ
   傾斜または指向し、該内燃機関のシリンダヘッド近傍部
   分が車体に揺動自在に取付けられたことを特徴とする請
   求項１記載の水冷式内燃機関を備えた小型車両用パワー
   ユニット。
3. 【請求項３】 前記車体に対するシリンダヘッド近傍部
   分の下方に前記ラジエータが設けられたことを特徴とす
   る請求項２記載の水冷式内燃機関を備えた小型車両用パ
   ワーユニット。