JPWO2018062468A1 - Internal combustion engine cooling fan - Google Patents
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Abstract
内燃機関のクランク軸に取り付けられる回転体(71)の表面に羽根(75)が形成されるとともに、締結部材が挿入される複数のボス(73)が形成される冷却ファン(69)において、複数のボス(73)を結ぶ円(81)よりも短い長さを有する複数の第1羽根(75a)と、複数のボス(73)を結ぶ円(81)よりも長い長さを有する複数の第2羽根(75b)とを有する。これにより、共振周波数を上げることなく、遠心ファンの強度を保ちつつ、風量を確保することができる内燃機関の冷却ファンを提供する。A plurality of cooling fans (69) in which blades (75) are formed on the surface of a rotating body (71) attached to a crankshaft of an internal combustion engine, and a plurality of bosses (73) into which fastening members are inserted A plurality of first blades (75a) having a length shorter than a circle (81) connecting the bosses (73), and a plurality of first blades having a length longer than a circle (81) connecting the plurality of bosses (73) It has two wings (75b). Thus, a cooling fan for an internal combustion engine capable of securing an air volume while maintaining the strength of the centrifugal fan without raising the resonance frequency is provided.
Description
本発明は、内燃機関のクランク軸に取り付けられる冷却ファンに関する。 The present invention relates to a cooling fan mounted on a crankshaft of an internal combustion engine.
特許文献1は、内燃機関のクランク軸に取り付けられる冷却ファンを開示する。冷却ファンは、回転軸線回りで回転する回転体の表面から立ち上がる複数の羽根を備える。羽根は回転体の外周から回転軸線に向かって延びる。羽根ごとに表面からの高さは設定される。羽根ごとに相違する高さに基づき冷却ファンの固有周波数は調整される。そうしてクランク軸との共鳴は抑制される。 Patent Document 1 discloses a cooling fan attached to a crankshaft of an internal combustion engine. The cooling fan includes a plurality of blades rising from the surface of a rotating body that rotates around the rotation axis. The blades extend from the outer periphery of the rotating body toward the rotation axis. The height from the surface is set for each blade. The natural frequency of the cooling fan is adjusted based on the different heights of the blades. Thus, resonance with the crankshaft is suppressed.
遠心ファンからの風量を増やすために、羽根を高くすることが考えられる。しかしながら、遠心ファンの羽根の高さを高くすると、共振周波数があがり、クランク軸、あるいは、ACG(交流発電機)ローターの周波数と共鳴し、遠心ファンから発生する音が大きくなるおそれがある。また、遠心ファンの羽根を高くした場合、遠心応力が大きくなり、羽根の強度を高める必要がある。 In order to increase the volume of air from the centrifugal fan, it is conceivable to raise the blades. However, if the height of the blades of the centrifugal fan is increased, the resonance frequency is increased, and resonance occurs with the frequency of the crankshaft or the AC generator (AC generator) rotor, and the sound generated from the centrifugal fan may be large. In addition, when the centrifugal fan blades are made high, centrifugal stress becomes large, and it is necessary to increase the strength of the blades.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、共振周波数を上げることなく、遠心ファンの強度を保ちつつ、風量を確保することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object of securing an air volume while maintaining the strength of a centrifugal fan without raising the resonance frequency.
本発明の第1側面によれば、内燃機関のクランク軸に取り付けられる回転体の表面に羽根が形成されるとともに、締結部材が挿入される複数のボスが形成される冷却ファンにおいて、複数の前記ボスを結ぶ円よりも短い長さを有する複数の第1羽根と、複数の前記ボスを結ぶ円よりも長い長さを有する複数の第2羽根とを有する内燃機関の冷却ファンは提供される。 According to a first aspect of the present invention, in a cooling fan having a blade formed on the surface of a rotating body attached to a crankshaft of an internal combustion engine, and a plurality of bosses having a fastening member inserted therein, the plurality of the above A cooling fan for an internal combustion engine is provided that has a plurality of first blades having a length shorter than a circle connecting the bosses and a plurality of second blades having a length longer than a circle connecting the plurality of bosses.
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記第2羽根は前記ボスに隣接する。 According to a second aspect, in addition to the configuration of the first side, the second blade is adjacent to the boss.
第3側面によれば、第1または第2側面の構成に加えて、前記回転体の径方向内側の肉厚は径方向外側の肉厚よりも厚い。 According to the third side surface, in addition to the configuration of the first or second side surface, the radial inner thickness of the rotating body is thicker than the radial outer thickness.
第4側面によれば、内燃機関のクランク軸に取り付けられる回転体の表面に羽根が形成されるとともに、締結部材が挿入される複数のボスが形成される冷却ファンにおいて、前記ボスに隣接する前記羽根の径方向外端は、径方向内側に位置する上端を有する。 According to the fourth aspect, in the cooling fan in which the blades are formed on the surface of the rotating body attached to the crankshaft of the internal combustion engine, and the plurality of bosses into which the fastening members are inserted are formed The radially outer end of the blade has an upper end located radially inward.
第5側面によれば、第1〜第4側面のいずれかの構成に加えて、前記回転体の裏側に形成される環状リブは、前記ボスで前記締結部材を受け入れる締結孔よりも径方向内側または径方向外側にオフセットして配置される。 According to the fifth side surface, in addition to the configuration of any one of the first to fourth side surfaces, the annular rib formed on the back side of the rotating body is radially inner than the fastening hole for receiving the fastening member by the boss. Or, it is disposed to be offset radially outward.
第6側面によれば、第1〜第5側面のいずれかの構成に加えて、内燃機関の冷却ファンは、前記クランク軸に装着される別部材に嵌め合わせられるように前記回転体の裏面に設けられるリブ突起を備え、回転軸線回りで周方向に等間隔に前記裏面が区画分けされる際に、前記ボスおよび前記リブ突起の形成区画と、前記ボスおよび前記リブ突起の非形成区画とが交互に配置される。 According to the sixth aspect, in addition to the configuration of any one of the first to fifth aspects, the cooling fan of the internal combustion engine is mounted on the back surface of the rotating body so as to be fitted to another member mounted on the crankshaft. When the back surface is divided at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis, the formation section of the boss and the rib projection and the non-formation section of the boss and the rib projection are provided. Arranged alternately.
第1側面によれば、ボスを結ぶ円より短い長さの第1羽根で冷却ファンの共振周波数を低減することができる。したがって、第1羽根と第2羽根との数的割合に応じて冷却ファンの共振周波数は調整されることができる。こうしてクランク軸と共鳴することを抑制する。冷却ファンから発生する騒音を抑制することができる。また、ボスを結ぶ円よりも長い長さの第2羽根を設けることで、共振周波数を上げずに、冷却ファンの強度を高くすることができる。 According to the first aspect, it is possible to reduce the resonant frequency of the cooling fan with the first blade whose length is shorter than the circle connecting the bosses. Therefore, the resonant frequency of the cooling fan can be adjusted according to the numerical ratio of the first and second blades. This suppresses resonance with the crankshaft. Noise generated from the cooling fan can be suppressed. Further, by providing the second blade having a length longer than the circle connecting the bosses, the strength of the cooling fan can be increased without raising the resonance frequency.
第2側面によれば、長い第2羽根をボスに隣接して設けることで、ボス周りの強度を上げることができる。 According to the second aspect, by providing the long second blade adjacent to the boss, the strength around the boss can be increased.
第3側面によれば、冷却ファンの共振周波数を上げることなく、剛性を高めることができる。 According to the third aspect, the rigidity can be enhanced without increasing the resonant frequency of the cooling fan.
第4側面によれば、ボス周辺で遠心応力は低減される。また、冷却ファンの風きり音を低減することができる。 According to the fourth aspect, centrifugal stress is reduced around the boss. In addition, the wind noise of the cooling fan can be reduced.
第5側面によれば、締結孔を囲むボスの内壁面で応力は低減されることができる。 According to the fifth aspect, stress can be reduced on the inner wall surface of the boss surrounding the fastening hole.
第6側面によれば、ボスおよび突起の非形成区画では回転体の剛性が弱まることから、周方向にボス同士の間で回転体の変形が促され、冷却ファンの共振周波数は調整される。こうしてクランク軸との共鳴は防止されることができる。 According to the sixth aspect, since the rigidity of the rotating body is weakened in the non-forming section of the boss and the protrusion, the deformation of the rotating body is promoted between the bosses in the circumferential direction, and the resonance frequency of the cooling fan is adjusted. Thus, resonance with the crankshaft can be prevented.
36…内燃機関
37…クランク軸
64…別部材(アウターローター)
69…冷却ファン
71…回転体
72…締結部材(ボルト)
73…ボス
74…締結孔
75…羽根
75a…第1羽根
75b…第2羽根
76…リブ突起
81…同心円
82a…(径方向内側に位置する)上端
83c…環状リブ(第3環状リブ)
87a…形成区画
87b…非形成区画
Rx…回転軸線
tc…(径方向外側の)肉厚
ts…(径方向内側の)肉厚36: Internal combustion engine 37: Crankshaft 64: Another member (outer rotor)
69
73: boss 74: fastening hole 75:
87a
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、上下および左右の各方向は自動二輪車に搭乗した乗員から見た方向をいう。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. In the following description, the front, rear, upper, lower, left, and right directions are directions as viewed from a passenger on a motorcycle.
図1は一実施形態に係る鞍乗り型車両の一具体例すなわちスクーター11の全体像を示す。スクーター11は車体フレーム12を備える。車体フレーム12は、ヘッドパイプ13と、該ヘッドパイプ13から後ろ下がりに延びるダウンチューブ14と、車幅方向に延びてダウンチューブ14の後端に固着されるクロスメンバー15と、該クロスメンバー15の左右両側に固着される前端から後ろ上がりに延びる左右1対のリアフレームパイプ16とを有する。ヘッドパイプ13には操向自在にフロントフォーク17が支持される。フロントフォーク17には車軸18回りで回転自在に前輪WFが支持される。フロントフォーク17の上端には操向ハンドル19が連結される。
FIG. 1 shows an example of a saddle-ride type vehicle according to an embodiment, that is, an overview of a
リアフレームパイプ16の前端にはブラケット21が固定される。ブラケット21にはリンク機構22を介してスイング式のパワーユニット23の前端が上下に揺動可能に連結される。パワーユニット23の後端に車軸24回りで回転自在に後輪WRが支持される。
A
スクーター11は車体フレーム12に被さる車体カバー25を備える。車体カバー25は、ヘッドパイプ13を前方から覆うフロントカバー26と、フロントカバー26から連続して運転者の膝の前方を覆うレッグシールド27と、レッグシールド27の下端から連続して水平面に沿って広がるステップフロア28と、ステップフロア28から連続して後輪WR上方で両側からリアフレームパイプ16を覆うサイドカバー29とを備える。サイドカバー29上にはタンデム型の乗車用シート31が搭載される。ステップフロア28には、乗車用シート31に座った運転者が足を載せることができる。
The
パワーユニット23にはラジエーターカバー32が装着される。ラジエーターカバー32は、後述されるラジエーターを外側から覆う。ラジエーターカバー32には冷却風導入口33が区画される。冷却風導入口33にはルーバー34が配置される。ルーバー34は上下に延びる複数の羽根板を有する。
A
図2に示されるように、パワーユニット23は、水冷式の内燃機関36と、該内燃機関36および後輪WRの間に設けられる伝動装置(図示されず)とを備える。内燃機関36は、車幅方向に沿って軸線を有するクランク軸37を回転自在に支持するクランクケース38と、クランクケース38に結合されて、クランク軸37の軸線に直交しつつ車両前方に向かって延びるシリンダー軸線39aを規定するシリンダーブロック39と、シリンダーブロック39に結合されて、吸気弁や排気弁、カム軸といった駆動部材を支持するシリンダーヘッド41と、シリンダーヘッド41に結合されて、吸気弁や排気弁、カム軸その他を覆うヘッドカバー42とを有する。
As shown in FIG. 2, the
パワーユニット23は、内燃機関36に搭載される水冷システムを備える。水冷システムは、閉じた経路内で冷却水を循環させるウオーターポンプ43と、冷却水の経路内に挿入されて、ラジエーターカバー32で外側から覆われるラジエーター44とを有する。冷却水の経路は、ウオーターポンプ43の吐出口43aにシリンダーブロック39のウオータージャケット(図示されず)を接続する第1ホース45と、シリンダーヘッド41のウオータージャケット(図示されず)にラジエーター44の導入口を接続する第2ホース46と、ラジエーター44の排出口にサーモスタット47を接続する第3ホース48とで形成される。内燃機関36内でシリンダーブロック39のウオータージャケットとシリンダーヘッド41のウオータージャケットとは連続する。サーモスタット47はウオーターポンプ43の吸入管43bに接続される。
The
ウオーターポンプ43から吐出された冷却水は第1ホース45からシリンダーブロック39のウオータージャケットに導入される。冷却水は、シリンダーブロック39のウオータージャケットおよびシリンダーヘッド41のウオータージャケットを流通して内燃機関36を冷却する。シリンダーヘッド41から排出される冷却水は第2ホース46を経てラジエーター44に流入する。ラジエーター44で冷却された冷却水は、第3ホース48からサーモスタット47に流入し、ウオーターポンプ43に帰還する。こうして水冷システムは内燃機関36を冷却する。
The cooling water discharged from the
ラジエーター44は、上方に延びるフィラーネック51を有する上タンク52と、上タンク52の下方に配置される下タンク53と、上タンク52および下タンク53の間に配置されるコア54と、車幅方向外側から上タンク52を覆うタンクカバー55とを備える。上タンク52に第2ホース46は接続される。下タンク53に第3ホース48は接続される。コア54は、上タンク52および下タンク53を接続して上タンク52から下タンク53に向かって冷却水を通す配管と、配管に結合される放熱フィンとで形成されればよい。上タンク52に導入された冷却水はコア54で冷却されて下タンク53に流入する。
The
ラジエーター44は、上タンク52に形成されて、クランクケース38の外面に規定の間隔で向き合わせられる上取り付け片56aと、下タンク53に形成されて、クランクケース38の外面に規定の間隔で向き合わせられる下取り付け片56bとを備える。上取り付け片56aおよび下取り付け片56bはボルト57でクランクケース38に結合される。後述されるように、結合にあたって上取り付け片56aおよび下取り付け片56bとクランクケース38の外面との間には規定の間隔が維持される。
The
クランクケース38とラジエーター44の間には、後述される冷却ファンを収容するシュラウド58が配置される。シュラウド58はクランク軸37の軸線回りで冷却ファンを囲む。シュラウド58はラジエーター44に締結される。締結にあたって、シュラウド58は、下端から下方に延びる第1取り付け片59aと、上端から上方に延びる1対の第2取り付け片59bとを有する。ラジエーター44には、シュラウド58の第1取り付け片59aに重ねられる取り付け板61aと、シュラウド58の第2取り付け片59bに重ねられる取り付け板61bとが形成される。取り付け片61a、61bは第1取り付け板59aおよび第2取り付け板59bの内面にそれぞれねじ62で締結される。
A
図3に示されるように、内燃機関36には交流発電機スターター63が連結される。交流発電機スターター63は、クランク軸37に固定されるアウターローター64と、該アウターローター64で囲繞されるインナーステーター65とを備える。インナーステーター65は支持板66に固定される。支持板66はクランクケース38に締結される。インナーステーター65には電磁コイル67が巻き付けられる。アウターローター64には磁石68が固定される。インナーステーター65に対してアウターローター64が相対回転すると、電磁コイル67で電力が生成される。その一方で、電磁コイル67に電流が流通すると、電磁コイル67で磁力が生成され、アウターローター64の回転が引き起こされる。
As shown in FIG. 3, an
クランク軸37に冷却ファン69が結合される。冷却ファン69は交流発電機スターター63のアウターローター64に固定される。冷却ファン69は、クランク軸37に取り付けられる回転体71を備える。回転体71は回転軸線に同心の円形の輪郭を有する。回転体71には、締結部材としてのボルト72が挿入される複数のボス73が形成される。ボス73には、ボルト72を受け入れる締結孔74が穿たれる。ボルト72はボス73を貫通してアウターローター64に結合される。
A cooling
回転体71はアウターローター64とラジエーター44との間に配置される。回転体71の表面はラジエーター54のコア45に向き合わせられる。回転体71は、回転軸線Rxから径方向外側に向かうにつれてラジエーター44から遠ざかる傘形に形成される。回転体71の表面には複数の羽根75が配置される。そうして冷却ファン69は遠心ファンに構成される。冷却ファン69が回転すると、回転軸線Rxに沿って冷却ファン69に向かって気流は生み出される。気流はラジエーター44のコア54を通過する。冷却ファン69から遠心方向に気流は生成される。回転体71の裏面にはリブ突起76が形成される。リブ突起76は回転体71の裏面から突出する。リブ突起76は、クランク軸37に装着されるアウターローター64に嵌め合わせられる。
The rotating
クランクケース38にはスタッド77がねじ込まれる。スタッド77に前述のボルト57が結合される。スタッド77は、クランクケース38にねじ込まれるねじ軸77aと、ねじ軸77aから連続して径方向外側に広がってクランクケース38の表面に重なる第1フランジ77bと、ねじ軸77aに同軸に第1フランジ77bから連続してクランクケース38の表面から立ち上がり、ボルト57の軸部を受け入れるねじ穴78を有する軸本体77cと、軸本体77cから連続して径方向外側に広がって上取り付け片56aを受け止める第2フランジ77dとを備える。上取り付け片56aには円筒カラー79が嵌め込まれる。円筒カラー79は上取り付け片56aとともに第2フランジ77dに受け止められる。ボルト57は円筒カラー79を貫通して軸本体77cのねじ穴78にねじ込まれる。こうして第1フランジ77bおよび第2フランジ77dの働きで上取り付け片56aとクランクケース38との間に規定の間隔が維持される。下取り付け片56bは同様にスタッド77を介してクランクケース38に固定される。ラジエーター44に締結されるシュラウド58の端面はクランクケース38に突き当てられる。
図4に示されるように、回転体71には3つのボス73が形成される。ただし、ボス73は3つでなくてもよい。ボス73は回転軸線Rx回りで等間隔に配置される。ボス73の軸心は回転軸線Rxの同心円81上に配置される。
As shown in FIG. 4, the rotating
複数の羽根75は、平面視で複数のボス73を結ぶ円よりも短い長さを有する複数の第1羽根75aと、平面視で複数のボス73を結ぶ円よりも長い長さを有する複数の第2羽根75bとを含む。第1羽根75aは、回転体71の表面から立ち上がって、同心円81よりも外側で回転体71の外周から内側に向かって延びる。ここでは、隣接するボス73の間で第1羽根75aは回転体71の外周から回転方向下流側のボス73に向かって延びる。第1羽根75aは、平面視で回転軸線Rxに向かいながら、徐々にボス73に向かって湾曲する。
The plurality of
第2羽根75bは、回転体71の表面から立ち上がって、回転体71の外周から内側に向かって同心円81よりも内側まで延びる。個々の第2羽根75bはボス73の回転方向下流側でボス73に隣接する。第2羽根75bはボス73から連続してボス73に一体化される。したがって、回転体71上には3つの第2羽根75bが配置される。
The
第2羽根75bは、第1羽根75aと同様に回転体71の外周から回転方向下流側のボス73に向かって湾曲しつつ同心円81を横切り、同心円81の内側で回転軸線Rxに向かって反対向きに湾曲する。第1羽根75aおよび第2羽根75bの外端は回転体71の外周に沿って等間隔Sに配置される。
Similar to the
第2羽根75bの回転方向上流側に位置する2つの第1羽根75cはボス73から連続してボス73に一体化される。図5に示されるように、そうした第1羽根75cの径方向外端は、他の第1羽根75aに比べて径方向内側に位置する上端82aを有する。すなわち、第1羽根75cの径方向外端は垂直線に対して第1羽根75aの傾斜角αよりも大きい傾斜角βで傾斜する。第2羽根75bの径方向外端は同様に他の第1羽根75aに比べて径方向内側に位置する上端を有すればよい。第1羽根75aの径方向内端82bは、径方向内側にいくにつれて回転体71の表面に近づく傾斜を形成する。
The two
図6に示されるように、回転体71の裏面には平面視で回転軸線Rxに同心の5つの環状リブ83a、83b、83c、83d、83eが形成される。最小の第1環状リブ83aは、クランク軸37の端面にアウターローター64を締結するボルトB(図3参照)の頭を受け入れる。第3環状リブ83cはボス73に一体化される。一体化にあたって第3環状リブ83cの外形は締結孔74よりも径方向内側にずれて配置される。第3環状リブ83cの上面はボス73の上面に面一に規定される。第4環状リブ83dはボス73の外周に一体化される。第4環状リブ83dはボス73よりも低い。平面視で回転軸線Rxとボス73の軸心とを通る直線上に主径方向リブ84aが形成される。主径方向リブ84aは第1環状リブ83aから第5環状リブ83eを接続する。周方向に主径方向リブ84a同士の中間点では第3環状リブ83cから第5環状リブ83eを結ぶ補助径方向リブ84cが形成される。周方向に補助径方向リブ84bの中間点では第4環状リブ83dから第5環状リブ83eを結ぶ補助径方向リブ84cが形成される。こうして第4環状リブ83dおよび第5環状リブ83eの間では径方向リブ84a、84b、84cの設置に応じて回転体71の裏面は周方向に等間隔で12個の均等領域86に区画分けされる。補助径方向リブ84cは、隣り合う2つの均等領域86を含むボス73およびリブ突起76の形成区画87aと、隣り合う2つの均等領域86を含むボス73およびリブ突起76の非形成区画87bとを回転軸線Rx回りで周方向に等間隔に区画分けする。形成区画87aと非形成区画87bとは周方向に交互に配置される。主径方向リブ84aを挟んで隣接する均等領域86にそれぞれ1つのリブ突起76が配置される。
As shown in FIG. 6, five
図7に示されるように、回転体71では、第3環状リブ83cよりも径方向内側の肉厚tsは径方向外側の肉厚tcよりも厚い。径方向内側の肉厚tsは一律であればよい。同様に、径方向外側の肉厚tcは一律であればよい。
As shown in FIG. 7, in the
次に本実施形態の動作を説明する。内燃機関36が動作すると、水冷システムが稼働する。ウオーターポンプ43が動作し、ウオーターポンプ43からシリンダーブロック39のウオータージャケットやシリンダーヘッド41のウオータージャケットに冷却水が流通する。冷却水は内燃機関36から熱を奪う。内燃機関36は冷却される。加熱された冷却水はラジエーター44で熱交換に曝されて冷却される。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the
内燃機関36の動作に応じてクランク軸37が回転する。クランク軸37の回転は冷却ファン69の回転を引き起こす。冷却ファン69は回転軸線Rxに沿って空気を吸引する。吸引される空気はラジエーター44を通過する。ラジエーター44で冷却水が冷却される。こうして冷却システムでは冷却水の過度の温度上昇は抑制される。
The
本実施形態によれば、ボス73を結ぶ円より短い長さの第1羽根75aで冷却ファン69の共振周波数を低減することができる。したがって、第1羽根75aと第2羽根75bとの数的割合に応じて冷却ファン69の共振周波数は調整されることができる。こうして冷却ファン69がクランク軸37と共鳴することを抑制する。冷却ファン69から発生する騒音を抑制することができる。また、ボス73を結ぶ円よりも長い長さの第2羽根75bを設けることで、固有振動数を上げずに遠心応力に基づく変形を抑制することができる。
According to the present embodiment, the resonance frequency of the cooling
本実施形態に係る冷却ファン69では第2羽根75bはボス73に隣接する。長い第2羽根75bをボス73に隣接して設けることで、ボス73周りの強度を上げることができる。
In the cooling
冷却ファン69では、回転体71の径方向内側の肉厚tsは径方向外側の肉厚tcよりも厚い。こうした構造によれば、冷却ファンの共振周波数を上げることなく、剛性を高めることができる。
In the cooling
ボス73に接続される第1羽根75aの径方向外端は、径方向内側に位置する上端を有する。ボス73周辺で遠心応力は低減される。
The radially outer end of the
回転体71の裏側に形成される環状リブ83aは、ボス73でボルト72を受け入れる締結孔74よりも径方向内側にずれて配置される。締結孔74を囲むボス73の内壁面で応力は低減されることができる。なお、環状リブ83aは、ボス73でボルト72を受け入れる締結孔74と接していてもよい。
The
第1羽根75aの径方向内端82bは、径方向内側にいくにつれて回転体71の表面に近づく傾斜を形成する。径方向内端が拡大するので、第1羽根75aの遠心応力を低減することができる。
The radially
回転体71は、クランク軸37に装着される別部材(アウターローター64)に嵌め合わせられるように回転体71の裏面に設けられるリブ突起76を備え、回転軸線Rx回りで周方向に等間隔に回転体71の裏面が区画分けされる際に、ボス73およびリブ突起76の形成区画87aと、ボス73およびリブ突起76の非形成区画87bとが交互に配置される。ボス73およびリブ突起76の非形成区画87bでは回転体71の剛性が弱まることから、周方向にボス73同士の間で回転体71の変形が促され、冷却ファン69の共振周波数は調整される。こうしてクランク軸37との共鳴は防止されることができる。
The rotating
以上のように、本実施形態によれば、回転軸線Rxに同心の円形の輪郭を有する回転体71と、回転軸線Rxの同心円81上に軸心を有して、締結部材(ボルト72)を受け入れるボス73と、回転体71の表面から立ち上がって、同心円81よりも外側で回転体71の外周から内側に向かって延びる複数の第1羽根75aと、回転体71の表面から立ち上がって、回転体71の外周から内側に向かって同心円81よりも内側まで延びる複数の第2羽根75bとを備える冷却ファン69は提供される。第1羽根75aは、回転体71の外周から内側に向かって延びて同心円81の外側で途切れる。こうした短い第1羽根75aの働きで回転体71の剛性は弱められる。第1羽根75aと第2羽根75bとの数的割合に応じて冷却ファン69の共振周波数は調整される。回転中のクランク軸37との間で共鳴は抑制される。回転中の冷却ファン69から発生する騒音は抑制される。第2羽根75bの働きで固有振動数を上げずに遠心応力に基づく変形を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the fastening member (bolt 72) has an axial center on the
【0002】
形成される冷却ファンにおいて、複数の前記ボスを結ぶ円に向けて延びる、短い長さの複数の第1羽根と、複数の前記ボスを結ぶ円に向けて延びる、前記第1羽根よりも長い長さの複数の第2羽根とを有し、前記第2羽根は前記回転体の外周から回転方向下流側の前記ボスに向かって湾曲しつつ前記円を横切り、前記円の内側で前記回転体の回転軸線に向かって湾曲する内燃機関の冷却ファンは提供される。
[0007]
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記第2羽根は前記ボスに隣接する。
[0008]
第3側面によれば、第1または第2側面の構成に加えて、前記回転体の径方向内側の肉厚は径方向外側の肉厚よりも厚い。
[0009]
第4側面によれば、第1〜第3側面のいずれかの構成に加えて、前記第1羽根のうち、前記ボスに隣接する第1羽根の径方向外端は、径方向内側に位置する上端を有する。
[0010]
第5側面によれば、第1〜第4側面のいずれかの構成に加えて、前記回転体の裏側に形成される環状リブは、前記ボスで前記締結部材を受け入れる締結孔よりも径方向内側または径方向外側にオフセットして配置される。
[0011]
第6側面によれば、第1〜第5側面のいずれかの構成に加えて、内燃機関の冷却ファンは、前記クランク軸に装着される別部材に嵌め合わせられるように前記回転体の裏面に設けられるリブ突起を備え、回転軸線回りで周方向に等間隔に前記裏面が区画分けされる際に、前記ボスおよび前記リブ突起の形成区画と、前記ボスおよび前記リブ突起の非形成区画とが交互に配置される。第7側面によれば、第1〜第6側面のいずれかの構成に加えて、前記第1羽根のうち、前記ボスに隣接する第1羽根は、前記第2羽根の回転方向下流側に位置し、前記ボスから連続して前記ボスに一体化され、前記ボスに隣接する前記第1羽根の径方向外端は、垂直線に対して他の前記第1羽根の傾斜角よりも大きい傾斜角で傾斜する。
発明の効果
[0012]
第1側面によれば、ボスを結ぶ円に向けて延びる、短い長さの第1羽根で冷却ファンの共振周波数を低減することができる。したがって、第1羽根と第2羽根との数的割合に応じて冷却ファンの共振周波数は調整されることができる。こうしてクランク軸と共鳴することを抑制する。冷却ファンから発生する騒音を抑制することができる。また、ボスを結ぶ円に向けて延びる、長い長さの第2羽根を設けることで、共振周波数を上げずに、冷却ファンの強度を高くすることができる。[0002]
In the cooling fan to be formed, the first blades extending to a circle connecting the plurality of bosses and the first blades extending to a circle connecting the plurality of bosses have a length longer than the first blade And a plurality of second blades, and the second blades cross the circle while curving from the outer periphery of the rotating body toward the boss on the downstream side in the rotational direction, and A cooling fan for an internal combustion engine is provided which curves towards the axis of rotation.
[0007]
According to a second aspect, in addition to the configuration of the first side, the second blade is adjacent to the boss.
[0008]
According to the third side surface, in addition to the configuration of the first or second side surface, the radial inner thickness of the rotating body is thicker than the radial outer thickness.
[0009]
According to the fourth side surface, in addition to the configuration of any one of the first to third side surfaces, among the first blades, the radially outer end of the first blade adjacent to the boss is positioned radially inward. It has the upper end.
[0010]
According to the fifth side surface, in addition to the configuration of any one of the first to fourth side surfaces, the annular rib formed on the back side of the rotating body is radially inner than the fastening hole for receiving the fastening member by the boss. Or, it is disposed to be offset radially outward.
[0011]
According to the sixth aspect, in addition to the configuration of any one of the first to fifth aspects, the cooling fan of the internal combustion engine is mounted on the back surface of the rotating body so as to be fitted to another member mounted on the crankshaft. When the back surface is divided at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis, the formation section of the boss and the rib projection and the non-formation section of the boss and the rib projection are provided. Arranged alternately. According to the seventh side surface, in addition to the configuration of any one of the first to sixth side surfaces, among the first blades, the first blade adjacent to the boss is positioned downstream in the rotational direction of the second blade. And the radially outer end of the first blade adjacent to the boss continuously from the boss and adjacent to the boss has an inclination angle larger than the inclination angle of the other first blades with respect to a vertical line Tilt at.
Effect of the Invention [0012]
According to the first aspect, it is possible to reduce the resonant frequency of the cooling fan with the first blade of a short length extending toward the circle connecting the bosses. Therefore, the resonant frequency of the cooling fan can be adjusted according to the numerical ratio of the first and second blades. This suppresses resonance with the crankshaft. Noise generated from the cooling fan can be suppressed. Further, by providing the second blade having a long length extending toward the circle connecting the bosses, the strength of the cooling fan can be increased without raising the resonance frequency.
【0004】
69…冷却ファン
71…回転体
72…締結部材(ボルト)
73…ボス
74…締結孔
75…羽根
75a…第1羽根
75b…第2羽根
75c…第1羽根
76…リブ突起
81…同心円
82a…(径方向内側に位置する)上端
83c…環状リブ(第3環状リブ)
87a…形成区画
87b…非形成区画
Rx…回転軸線
tc…(径方向外側の)肉厚
ts…(径方向内側の)肉厚
α‥傾斜角
β‥傾斜角
発明を実施するための形態
[0020]
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、上下および左右の各方向は自動二輪車に搭乗した乗員から見た方向をいう。
第1の実施の形態
[0021]
図1は一実施形態に係る鞍乗り型車両の一具体例すなわちスクーター11の全体像を示す。スクーター11は車体フレーム12を備える。車体フレーム12は、ヘッドパイプ13と、該ヘッドパイプ13から後ろ下がりに延びるダウンチューブ14と、車幅方向に延びてダウンチューブ14の後端に固着されるクロスメンバー15と、該クロスメンバー15の左右両側に固着される前端から後ろ上がりに延びる左右1対のリアフレームパイプ16とを有[0004]
69 ... cooling
73: boss 74: fastening hole 75:
87a ... forming
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. In the following description, the front, rear, upper, lower, left, and right directions are directions as viewed from a passenger on a motorcycle.
First Embodiment [0021]
FIG. 1 shows an example of a saddle-ride type vehicle according to an embodiment, that is, an overview of a
【0008】
ター64の回転が引き起こされる。
[0032]
クランク軸37に冷却ファン69が結合される。冷却ファン69は交流発電機スターター63のアウターローター64に固定される。冷却ファン69は、クランク軸37に取り付けられる回転体71を備える。回転体71は回転軸線に同心の円形の輪郭を有する。回転体71には、締結部材としてのボルト72が挿入される複数のボス73が形成される。ボス73には、ボルト72を受け入れる締結孔74が穿たれる。ボルト72はボス73を貫通してアウターローター64に結合される。
[0033]
回転体71はアウターローター64とラジエーター44との間に配置される。回転体71の表面はラジエーター44のコア54に向き合わせられる。回転体71は、回転軸線Rxから径方向外側に向かうにつれてラジエーター44から遠ざかる傘形に形成される。回転体71の表面には複数の羽根75が配置される。そうして冷却ファン69は遠心ファンに構成される。冷却ファン69が回転すると、回転軸線Rxに沿って冷却ファン69に向かって気流は生み出される。気流はラジエーター44のコア54を通過する。冷却ファン69から遠心方向に気流は生成される。回転体71の裏面にはリブ突起76が形成される。リブ突起76は回転体71の裏面から突出する。リブ突起76は、クランク軸37に装着されるアウターローター64に嵌め合わせられる。
[0034]
クランクケース38にはスタッド77がねじ込まれる。スタッド77に前述のボルト57が結合される。スタッド77は、クランクケース38にねじ込まれるねじ軸77aと、ねじ軸77aから連続して径方向外側に広がってクランクケース38の表面に重なる第1フランジ77bと、ねじ軸77aに同軸に第1フランジ77bから連続してクランクケース38の表面から立ち上がり、ボルト57の軸部を受け入れるねじ穴78を有する軸本体77cと、軸本体77cから連続して径方向外側に広がって上取り付け片56aを受け止める第2フランジ77dとを備える。上取り付け片56aには円筒カラー79が嵌め込まれる。円筒カラー79は上取り付け片56aとともに第2[0008]
The rotation of the
[0032]
A cooling
[0033]
The rotating
[0034]
【0009】
フランジ77dに受け止められる。ボルト57は円筒カラー79を貫通して軸本体77cのねじ穴78にねじ込まれる。こうして第1フランジ77bおよび第2フランジ77dの働きで上取り付け片56aとクランクケース38との間に規定の間隔が維持される。下取り付け片56bは同様にスタッド77を介してクランクケース38に固定される。ラジエーター44に締結されるシュラウド58の端面はクランクケース38に突き当てられる。
[0035]
図4に示されるように、回転体71には3つのボス73が形成される。ただし、ボス73は3つでなくてもよい。ボス73は回転軸線Rx回りで等間隔に配置される。ボス73の軸心は回転軸線Rxの同心円81上に配置される。
[0036]
複数の羽根75は、平面視で複数のボス73を結ぶ円に向けて延びる、短い長さの複数の第1羽根75a,75cと、平面視で複数のボス73を結ぶ円に向けて延びる、前記第1羽根75a,75cよりも長い長さの複数の第2羽根75bとを含む。第1羽根75a,75cは、回転体71の表面から立ち上がって、同心円81よりも外側で回転体71の外周から内側に向かって延びる。ここでは、隣接するボス73の間で第1羽根75aは回転体71の外周から回転方向下流側のボス73に向かって延びる。第1羽根75aは、平面視で回転軸線Rxに向かいながら、徐々にボス73に向かって湾曲する。複数の第1羽根75a,75cのうちの一部は、ボス73に隣接する第1羽根75cである。
[0037]
第2羽根75bは、回転体71の表面から立ち上がって、回転体71の外周から内側に向かって同心円81よりも内側まで延びる。個々の第2羽根75bはボス73の回転方向下流側でボス73に隣接する。第2羽根75bはボス73から連続してボス73に一体化される。したがって、回転体71上には3つの第2羽根75bが配置される。
[0038]
第2羽根75bは、第1羽根75aと同様に回転体71の外周から回転方向下流側のボス73に向かって湾曲しつつ同心円81を横切り、同心円81の内側で回転軸線Rxに向かって反対向きに湾曲する。第1羽根75aおよび第2羽根75bの外端は回転体71の外周に沿って等間隔Sに配置される。[0009]
It is received by the
[0035]
As shown in FIG. 4, the rotating
[0036]
The plurality of
[0037]
The
[0038]
Similar to the
【0011】
形成区画87bとは周方向に交互に配置される。主径方向リブ84aを挟んで隣接する均等領域86にそれぞれ1つのリブ突起76が配置される。
[0041]
図7に示されるように、回転体71では、第3環状リブ83cよりも径方向内側の肉厚tsは径方向外側の肉厚tcよりも厚い。径方向内側の肉厚tsは一律であればよい。同様に、径方向外側の肉厚tcは一律であればよい。
[0042]
次に本実施形態の動作を説明する。内燃機関36が動作すると、水冷システムが稼働する。ウオーターポンプ43が動作し、ウオーターポンプ43からシリンダーブロック39のウオータージャケットやシリンダーヘッド41のウオータージャケットに冷却水が流通する。冷却水は内燃機関36から熱を奪う。内燃機関36は冷却される。加熱された冷却水はラジエーター44で熱交換に曝されて冷却される。
[0043]
内燃機関36の動作に応じてクランク軸37が回転する。クランク軸37の回転は冷却ファン69の回転を引き起こす。冷却ファン69は回転軸線Rxに沿って空気を吸引する。吸引される空気はラジエーター44を通過する。ラジエーター44で冷却水が冷却される。こうして冷却システムでは冷却水の過度の温度上昇は抑制される。
[0044]
本実施形態によれば、ボス73を結ぶ円に向けて延びる、短い長さの第1羽根75aで冷却ファン69の共振周波数を低減することができる。したがって、第1羽根75aと第2羽根75bとの数的割合に応じて冷却ファン69の共振周波数は調整されることができる。こうして冷却ファン69がクランク軸37と共鳴することを抑制する。冷却ファン69から発生する騒音を抑制することができる。また、ボス73を結ぶ円に向けて延びる、長い長さの第2羽根75bを設けることで、固有振動数を上げずに遠心応力に基づく変形を抑制することができる。
[0045]
本実施形態に係る冷却ファン69では第2羽根75bはボス73に隣接する。長い第2羽根75bをボス73に隣接して設けることで、ボス73周りの強度を上げることができる。[0011]
The
[0041]
As shown in FIG. 7, in the
[0042]
Next, the operation of this embodiment will be described. When the
[0043]
The
[0044]
According to the present embodiment, the resonance frequency of the cooling
[0045]
In the cooling
本発明は、内燃機関のクランク軸に取り付けられる冷却ファンに関する。 The present invention relates to a cooling fan mounted on a crankshaft of an internal combustion engine.
特許文献1は、内燃機関のクランク軸に取り付けられる冷却ファンを開示する。冷却ファンは、回転軸線回りで回転する回転体の表面から立ち上がる複数の羽根を備える。羽根は回転体の外周から回転軸線に向かって延びる。羽根ごとに表面からの高さは設定される。羽根ごとに相違する高さに基づき冷却ファンの固有周波数は調整される。そうしてクランク軸との共鳴は抑制される。 Patent Document 1 discloses a cooling fan attached to a crankshaft of an internal combustion engine. The cooling fan includes a plurality of blades rising from the surface of a rotating body that rotates around the rotation axis. The blades extend from the outer periphery of the rotating body toward the rotation axis. The height from the surface is set for each blade. The natural frequency of the cooling fan is adjusted based on the different heights of the blades. Thus, resonance with the crankshaft is suppressed.
遠心ファンからの風量を増やすために、羽根を高くすることが考えられる。しかしながら、遠心ファンの羽根の高さを高くすると、共振周波数があがり、クランク軸、あるいは、ACG(交流発電機)ローターの周波数と共鳴し、遠心ファンから発生する音が大きくなるおそれがある。また、遠心ファンの羽根を高くした場合、遠心応力が大きくなり、羽根の強度を高める必要がある。 In order to increase the volume of air from the centrifugal fan, it is conceivable to raise the blades. However, if the height of the blades of the centrifugal fan is increased, the resonance frequency is increased, and resonance occurs with the frequency of the crankshaft or the AC generator (AC generator) rotor, and the sound generated from the centrifugal fan may be large. In addition, when the centrifugal fan blades are made high, centrifugal stress becomes large, and it is necessary to increase the strength of the blades.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、共振周波数を上げることなく、遠心ファンの強度を保ちつつ、風量を確保することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has an object of securing an air volume while maintaining the strength of a centrifugal fan without raising the resonance frequency.
本発明の第1側面によれば、内燃機関のクランク軸に取り付けられる回転体の表面に羽根が形成されるとともに、締結部材が挿入される複数のボスが形成される冷却ファンにおいて、複数の前記ボスを結ぶ円に向けて延びる、短い長さの複数の第1羽根と、複数の前記ボスを結ぶ円に向けて延びる、前記第1羽根よりも長い長さの複数の第2羽根とを有し、前記第2羽根は前記回転体の外周から回転方向下流側の前記ボスに向かって湾曲しつつ前記円を横切り、前記円の内側で前記回転体の回転軸線に向かって湾曲する内燃機関の冷却ファンは提供される。 According to a first aspect of the present invention, in a cooling fan having a blade formed on the surface of a rotating body attached to a crankshaft of an internal combustion engine, and a plurality of bosses having a fastening member inserted therein, the plurality of the above A plurality of first blades of short length extending toward a circle connecting the bosses, and a plurality of second blades extending longer than the first blades extending toward the circle connecting the plurality of bosses The second blade crosses the circle while curving from the outer periphery of the rotating body toward the boss on the downstream side in the rotational direction, and curves toward the rotation axis of the rotating body inside the circle. Cooling fans are provided.
第2側面によれば、第1側面の構成に加えて、前記第2羽根は前記ボスに隣接する。 According to a second aspect, in addition to the configuration of the first side, the second blade is adjacent to the boss.
第3側面によれば、第1または第2側面の構成に加えて、前記回転体の径方向内側の肉厚は径方向外側の肉厚よりも厚い。 According to the third side surface, in addition to the configuration of the first or second side surface, the radial inner thickness of the rotating body is thicker than the radial outer thickness.
第4側面によれば、第1〜第3側面のいずれかの構成に加えて、前記第1羽根のうち、前記ボスに隣接する第1羽根の径方向外端は、径方向内側に位置する上端を有する。 According to the fourth side surface, in addition to the configuration of any one of the first to third side surfaces, among the first blades, the radially outer end of the first blade adjacent to the boss is positioned radially inward. It has the upper end.
第5側面によれば、第1〜第4側面のいずれかの構成に加えて、前記回転体の裏側に形成される環状リブは、前記ボスで前記締結部材を受け入れる締結孔よりも径方向内側または径方向外側にオフセットして配置される。 According to the fifth side surface, in addition to the configuration of any one of the first to fourth side surfaces, the annular rib formed on the back side of the rotating body is radially inner than the fastening hole for receiving the fastening member by the boss. Or, it is disposed to be offset radially outward.
第6側面によれば、第1〜第5側面のいずれかの構成に加えて、内燃機関の冷却ファンは、前記クランク軸に装着される別部材に嵌め合わせられるように前記回転体の裏面に設けられるリブ突起を備え、回転軸線回りで周方向に等間隔に前記裏面が区画分けされる際に、前記ボスおよび前記リブ突起の形成区画と、前記ボスおよび前記リブ突起の非形成区画とが交互に配置される。 According to the sixth aspect, in addition to the configuration of any one of the first to fifth aspects, the cooling fan of the internal combustion engine is mounted on the back surface of the rotating body so as to be fitted to another member mounted on the crankshaft. When the back surface is divided at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis, the formation section of the boss and the rib projection and the non-formation section of the boss and the rib projection are provided. Arranged alternately.
第7側面によれば、第1〜第6側面のいずれかの構成に加えて、前記第1羽根のうち、前記ボスに隣接する第1羽根は、前記第2羽根の回転方向下流側に位置し、前記ボスから連続して前記ボスに一体化され、前記ボスに隣接する前記第1羽根の径方向外端は、垂直線に対して他の前記第1羽根の傾斜角よりも大きい傾斜角で傾斜する。 According to the seventh side surface, in addition to the configuration of any one of the first to sixth side surfaces, among the first blades, the first blade adjacent to the boss is positioned downstream in the rotational direction of the second blade. And the radially outer end of the first blade adjacent to the boss continuously from the boss and adjacent to the boss has an inclination angle larger than the inclination angle of the other first blades with respect to a vertical line Tilt at.
第1側面によれば、ボスを結ぶ円に向けて延びる、短い長さの第1羽根で冷却ファンの共振周波数を低減することができる。したがって、第1羽根と第2羽根との数的割合に応じて冷却ファンの共振周波数は調整されることができる。こうしてクランク軸と共鳴することを抑制する。冷却ファンから発生する騒音を抑制することができる。また、ボスを結ぶ円に向けて延びる、長い長さの第2羽根を設けることで、共振周波数を上げずに、冷却ファンの強度を高くすることができる。 According to the first aspect, it is possible to reduce the resonant frequency of the cooling fan with the first blade of a short length extending toward the circle connecting the bosses. Therefore, the resonant frequency of the cooling fan can be adjusted according to the numerical ratio of the first and second blades. This suppresses resonance with the crankshaft. Noise generated from the cooling fan can be suppressed. Further, by providing the second blade having a long length extending toward the circle connecting the bosses, the strength of the cooling fan can be increased without raising the resonance frequency.
第2側面によれば、長い第2羽根をボスに隣接して設けることで、ボス周りの強度を上げることができる。 According to the second aspect, by providing the long second blade adjacent to the boss, the strength around the boss can be increased.
第3側面によれば、冷却ファンの共振周波数を上げることなく、剛性を高めることができる。 According to the third aspect, the rigidity can be enhanced without increasing the resonant frequency of the cooling fan.
第4側面によれば、ボス周辺で遠心応力は低減される。また、冷却ファンの風きり音を低減することができる。 According to the fourth aspect, centrifugal stress is reduced around the boss. In addition, the wind noise of the cooling fan can be reduced.
第5側面によれば、締結孔を囲むボスの内壁面で応力は低減されることができる。 According to the fifth aspect, stress can be reduced on the inner wall surface of the boss surrounding the fastening hole.
第6側面によれば、ボスおよび突起の非形成区画では回転体の剛性が弱まることから、周方向にボス同士の間で回転体の変形が促され、冷却ファンの共振周波数は調整される。こうしてクランク軸との共鳴は防止されることができる。 According to the sixth aspect, since the rigidity of the rotating body is weakened in the non-forming section of the boss and the protrusion, the deformation of the rotating body is promoted between the bosses in the circumferential direction, and the resonance frequency of the cooling fan is adjusted. Thus, resonance with the crankshaft can be prevented.
36…内燃機関
37…クランク軸
64…別部材(アウターローター)
69…冷却ファン
71…回転体
72…締結部材(ボルト)
73…ボス
74…締結孔
75…羽根
75a…第1羽根
75b…第2羽根
75c…第1羽根
76…リブ突起
81…同心円
82a…(径方向内側に位置する)上端
83c…環状リブ(第3環状リブ)
87a…形成区画
87b…非形成区画
Rx…回転軸線
tc…(径方向外側の)肉厚
ts…(径方向内側の)肉厚
α…傾斜角
β…傾斜角
36: Internal combustion engine 37: Crankshaft 64: Another member (outer rotor)
69 ... cooling
73: boss 74: fastening hole 75:
87a ...
以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。なお、以下の説明では、前後、上下および左右の各方向は自動二輪車に搭乗した乗員から見た方向をいう。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the attached drawings. In the following description, the front, rear, upper, lower, left, and right directions are directions as viewed from a passenger on a motorcycle.
図1は一実施形態に係る鞍乗り型車両の一具体例すなわちスクーター11の全体像を示す。スクーター11は車体フレーム12を備える。車体フレーム12は、ヘッドパイプ13と、該ヘッドパイプ13から後ろ下がりに延びるダウンチューブ14と、車幅方向に延びてダウンチューブ14の後端に固着されるクロスメンバー15と、該クロスメンバー15の左右両側に固着される前端から後ろ上がりに延びる左右1対のリアフレームパイプ16とを有する。ヘッドパイプ13には操向自在にフロントフォーク17が支持される。フロントフォーク17には車軸18回りで回転自在に前輪WFが支持される。フロントフォーク17の上端には操向ハンドル19が連結される。
FIG. 1 shows an example of a saddle-ride type vehicle according to an embodiment, that is, an overview of a
リアフレームパイプ16の前端にはブラケット21が固定される。ブラケット21にはリンク機構22を介してスイング式のパワーユニット23の前端が上下に揺動可能に連結される。パワーユニット23の後端に車軸24回りで回転自在に後輪WRが支持される。
A
スクーター11は車体フレーム12に被さる車体カバー25を備える。車体カバー25は、ヘッドパイプ13を前方から覆うフロントカバー26と、フロントカバー26から連続して運転者の膝の前方を覆うレッグシールド27と、レッグシールド27の下端から連続して水平面に沿って広がるステップフロア28と、ステップフロア28から連続して後輪WR上方で両側からリアフレームパイプ16を覆うサイドカバー29とを備える。サイドカバー29上にはタンデム型の乗車用シート31が搭載される。ステップフロア28には、乗車用シート31に座った運転者が足を載せることができる。
The
パワーユニット23にはラジエーターカバー32が装着される。ラジエーターカバー32は、後述されるラジエーターを外側から覆う。ラジエーターカバー32には冷却風導入口33が区画される。冷却風導入口33にはルーバー34が配置される。ルーバー34は上下に延びる複数の羽根板を有する。
A
図2に示されるように、パワーユニット23は、水冷式の内燃機関36と、該内燃機関36および後輪WRの間に設けられる伝動装置(図示されず)とを備える。内燃機関36は、車幅方向に沿って軸線を有するクランク軸37を回転自在に支持するクランクケース38と、クランクケース38に結合されて、クランク軸37の軸線に直交しつつ車両前方に向かって延びるシリンダー軸線39aを規定するシリンダーブロック39と、シリンダーブロック39に結合されて、吸気弁や排気弁、カム軸といった駆動部材を支持するシリンダーヘッド41と、シリンダーヘッド41に結合されて、吸気弁や排気弁、カム軸その他を覆うヘッドカバー42とを有する。
As shown in FIG. 2, the
パワーユニット23は、内燃機関36に搭載される水冷システムを備える。水冷システムは、閉じた経路内で冷却水を循環させるウオーターポンプ43と、冷却水の経路内に挿入されて、ラジエーターカバー32で外側から覆われるラジエーター44とを有する。冷却水の経路は、ウオーターポンプ43の吐出口43aにシリンダーブロック39のウオータージャケット(図示されず)を接続する第1ホース45と、シリンダーヘッド41のウオータージャケット(図示されず)にラジエーター44の導入口を接続する第2ホース46と、ラジエーター44の排出口にサーモスタット47を接続する第3ホース48とで形成される。内燃機関36内でシリンダーブロック39のウオータージャケットとシリンダーヘッド41のウオータージャケットとは連続する。サーモスタット47はウオーターポンプ43の吸入管43bに接続される。
The
ウオーターポンプ43から吐出された冷却水は第1ホース45からシリンダーブロック39のウオータージャケットに導入される。冷却水は、シリンダーブロック39のウオータージャケットおよびシリンダーヘッド41のウオータージャケットを流通して内燃機関36を冷却する。シリンダーヘッド41から排出される冷却水は第2ホース46を経てラジエーター44に流入する。ラジエーター44で冷却された冷却水は、第3ホース48からサーモスタット47に流入し、ウオーターポンプ43に帰還する。こうして水冷システムは内燃機関36を冷却する。
The cooling water discharged from the
ラジエーター44は、上方に延びるフィラーネック51を有する上タンク52と、上タンク52の下方に配置される下タンク53と、上タンク52および下タンク53の間に配置されるコア54と、車幅方向外側から上タンク52を覆うタンクカバー55とを備える。上タンク52に第2ホース46は接続される。下タンク53に第3ホース48は接続される。コア54は、上タンク52および下タンク53を接続して上タンク52から下タンク53に向かって冷却水を通す配管と、配管に結合される放熱フィンとで形成されればよい。上タンク52に導入された冷却水はコア54で冷却されて下タンク53に流入する。
The
ラジエーター44は、上タンク52に形成されて、クランクケース38の外面に規定の間隔で向き合わせられる上取り付け片56aと、下タンク53に形成されて、クランクケース38の外面に規定の間隔で向き合わせられる下取り付け片56bとを備える。上取り付け片56aおよび下取り付け片56bはボルト57でクランクケース38に結合される。後述されるように、結合にあたって上取り付け片56aおよび下取り付け片56bとクランクケース38の外面との間には規定の間隔が維持される。
The
クランクケース38とラジエーター44の間には、後述される冷却ファンを収容するシュラウド58が配置される。シュラウド58はクランク軸37の軸線回りで冷却ファンを囲む。シュラウド58はラジエーター44に締結される。締結にあたって、シュラウド58は、下端から下方に延びる第1取り付け片59aと、上端から上方に延びる1対の第2取り付け片59bとを有する。ラジエーター44には、シュラウド58の第1取り付け片59aに重ねられる取り付け板61aと、シュラウド58の第2取り付け片59bに重ねられる取り付け板61bとが形成される。取り付け片61a、61bは第1取り付け板59aおよび第2取り付け板59bの内面にそれぞれねじ62で締結される。
A
図3に示されるように、内燃機関36には交流発電機スターター63が連結される。交流発電機スターター63は、クランク軸37に固定されるアウターローター64と、該アウターローター64で囲繞されるインナーステーター65とを備える。インナーステーター65は支持板66に固定される。支持板66はクランクケース38に締結される。インナーステーター65には電磁コイル67が巻き付けられる。アウターローター64には磁石68が固定される。インナーステーター65に対してアウターローター64が相対回転すると、電磁コイル67で電力が生成される。その一方で、電磁コイル67に電流が流通すると、電磁コイル67で磁力が生成され、アウターローター64の回転が引き起こされる。
As shown in FIG. 3, an
クランク軸37に冷却ファン69が結合される。冷却ファン69は交流発電機スターター63のアウターローター64に固定される。冷却ファン69は、クランク軸37に取り付けられる回転体71を備える。回転体71は回転軸線に同心の円形の輪郭を有する。回転体71には、締結部材としてのボルト72が挿入される複数のボス73が形成される。ボス73には、ボルト72を受け入れる締結孔74が穿たれる。ボルト72はボス73を貫通してアウターローター64に結合される。
A cooling
回転体71はアウターローター64とラジエーター44との間に配置される。回転体71の表面はラジエーター44のコア54に向き合わせられる。回転体71は、回転軸線Rxから径方向外側に向かうにつれてラジエーター44から遠ざかる傘形に形成される。回転体71の表面には複数の羽根75が配置される。そうして冷却ファン69は遠心ファンに構成される。冷却ファン69が回転すると、回転軸線Rxに沿って冷却ファン69に向かって気流は生み出される。気流はラジエーター44のコア54を通過する。冷却ファン69から遠心方向に気流は生成される。回転体71の裏面にはリブ突起76が形成される。リブ突起76は回転体71の裏面から突出する。リブ突起76は、クランク軸37に装着されるアウターローター64に嵌め合わせられる。
The rotating
クランクケース38にはスタッド77がねじ込まれる。スタッド77に前述のボルト57が結合される。スタッド77は、クランクケース38にねじ込まれるねじ軸77aと、ねじ軸77aから連続して径方向外側に広がってクランクケース38の表面に重なる第1フランジ77bと、ねじ軸77aに同軸に第1フランジ77bから連続してクランクケース38の表面から立ち上がり、ボルト57の軸部を受け入れるねじ穴78を有する軸本体77cと、軸本体77cから連続して径方向外側に広がって上取り付け片56aを受け止める第2フランジ77dとを備える。上取り付け片56aには円筒カラー79が嵌め込まれる。円筒カラー79は上取り付け片56aとともに第2フランジ77dに受け止められる。ボルト57は円筒カラー79を貫通して軸本体77cのねじ穴78にねじ込まれる。こうして第1フランジ77bおよび第2フランジ77dの働きで上取り付け片56aとクランクケース38との間に規定の間隔が維持される。下取り付け片56bは同様にスタッド77を介してクランクケース38に固定される。ラジエーター44に締結されるシュラウド58の端面はクランクケース38に突き当てられる。
図4に示されるように、回転体71には3つのボス73が形成される。ただし、ボス73は3つでなくてもよい。ボス73は回転軸線Rx回りで等間隔に配置される。ボス73の軸心は回転軸線Rxの同心円81上に配置される。
As shown in FIG. 4, the rotating
複数の羽根75は、平面視で複数のボス73を結ぶ円に向けて延びる、短い長さの複数の第1羽根75a,75cと、平面視で複数のボス73を結ぶ円に向けて延びる、前記第1羽根75a,75cよりも長い長さの複数の第2羽根75bとを含む。第1羽根75a,75cは、回転体71の表面から立ち上がって、同心円81よりも外側で回転体71の外周から内側に向かって延びる。ここでは、隣接するボス73の間で第1羽根75aは回転体71の外周から回転方向下流側のボス73に向かって延びる。第1羽根75aは、平面視で回転軸線Rxに向かいながら、徐々にボス73に向かって湾曲する。複数の第1羽根75a,75cのうちの一部は、ボス73に隣接する第1羽根75cである。
The plurality of
第2羽根75bは、回転体71の表面から立ち上がって、回転体71の外周から内側に向かって同心円81よりも内側まで延びる。個々の第2羽根75bはボス73の回転方向下流側でボス73に隣接する。第2羽根75bはボス73から連続してボス73に一体化される。したがって、回転体71上には3つの第2羽根75bが配置される。
The
第2羽根75bは、第1羽根75aと同様に回転体71の外周から回転方向下流側のボス73に向かって湾曲しつつ同心円81を横切り、同心円81の内側で回転軸線Rxに向かって反対向きに湾曲する。第1羽根75aおよび第2羽根75bの外端は回転体71の外周に沿って等間隔Sに配置される。
Similar to the
第2羽根75bの回転方向上流側に位置する2つの第1羽根75cはボス73から連続してボス73に一体化される。図5に示されるように、そうした第1羽根75cの径方向外端は、他の第1羽根75aに比べて径方向内側に位置する上端82aを有する。すなわち、第1羽根75cの径方向外端は垂直線に対して第1羽根75aの傾斜角αよりも大きい傾斜角βで傾斜する。第2羽根75bの径方向外端は同様に他の第1羽根75aに比べて径方向内側に位置する上端を有すればよい。第1羽根75aの径方向内端82bは、径方向内側にいくにつれて回転体71の表面に近づく傾斜を形成する。
The two
図6に示されるように、回転体71の裏面には平面視で回転軸線Rxに同心の5つの環状リブ83a、83b、83c、83d、83eが形成される。最小の第1環状リブ83aは、クランク軸37の端面にアウターローター64を締結するボルトB(図3参照)の頭を受け入れる。第3環状リブ83cはボス73に一体化される。一体化にあたって第3環状リブ83cの外形は締結孔74よりも径方向内側にずれて配置される。第3環状リブ83cの上面はボス73の上面に面一に規定される。第4環状リブ83dはボス73の外周に一体化される。第4環状リブ83dはボス73よりも低い。平面視で回転軸線Rxとボス73の軸心とを通る直線上に主径方向リブ84aが形成される。主径方向リブ84aは第1環状リブ83aから第5環状リブ83eを接続する。周方向に主径方向リブ84a同士の中間点では第3環状リブ83cから第5環状リブ83eを結ぶ補助径方向リブ84cが形成される。周方向に補助径方向リブ84bの中間点では第4環状リブ83dから第5環状リブ83eを結ぶ補助径方向リブ84cが形成される。こうして第4環状リブ83dおよび第5環状リブ83eの間では径方向リブ84a、84b、84cの設置に応じて回転体71の裏面は周方向に等間隔で12個の均等領域86に区画分けされる。補助径方向リブ84cは、隣り合う2つの均等領域86を含むボス73およびリブ突起76の形成区画87aと、隣り合う2つの均等領域86を含むボス73およびリブ突起76の非形成区画87bとを回転軸線Rx回りで周方向に等間隔に区画分けする。形成区画87aと非形成区画87bとは周方向に交互に配置される。主径方向リブ84aを挟んで隣接する均等領域86にそれぞれ1つのリブ突起76が配置される。
As shown in FIG. 6, five
図7に示されるように、回転体71では、第3環状リブ83cよりも径方向内側の肉厚tsは径方向外側の肉厚tcよりも厚い。径方向内側の肉厚tsは一律であればよい。同様に、径方向外側の肉厚tcは一律であればよい。
As shown in FIG. 7, in the
次に本実施形態の動作を説明する。内燃機関36が動作すると、水冷システムが稼働する。ウオーターポンプ43が動作し、ウオーターポンプ43からシリンダーブロック39のウオータージャケットやシリンダーヘッド41のウオータージャケットに冷却水が流通する。冷却水は内燃機関36から熱を奪う。内燃機関36は冷却される。加熱された冷却水はラジエーター44で熱交換に曝されて冷却される。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the
内燃機関36の動作に応じてクランク軸37が回転する。クランク軸37の回転は冷却ファン69の回転を引き起こす。冷却ファン69は回転軸線Rxに沿って空気を吸引する。吸引される空気はラジエーター44を通過する。ラジエーター44で冷却水が冷却される。こうして冷却システムでは冷却水の過度の温度上昇は抑制される。
The
本実施形態によれば、ボス73を結ぶ円に向けて延びる、短い長さの第1羽根75aで冷却ファン69の共振周波数を低減することができる。したがって、第1羽根75aと第2羽根75bとの数的割合に応じて冷却ファン69の共振周波数は調整されることができる。こうして冷却ファン69がクランク軸37と共鳴することを抑制する。冷却ファン69から発生する騒音を抑制することができる。また、ボス73を結ぶ円に向けて延びる、長い長さの第2羽根75bを設けることで、固有振動数を上げずに遠心応力に基づく変形を抑制することができる。
According to the present embodiment, the resonance frequency of the cooling
本実施形態に係る冷却ファン69では第2羽根75bはボス73に隣接する。長い第2羽根75bをボス73に隣接して設けることで、ボス73周りの強度を上げることができる。
In the cooling
冷却ファン69では、回転体71の径方向内側の肉厚tsは径方向外側の肉厚tcよりも厚い。こうした構造によれば、冷却ファンの共振周波数を上げることなく、剛性を高めることができる。
In the cooling
ボス73に接続される第1羽根75aの径方向外端は、径方向内側に位置する上端を有する。ボス73周辺で遠心応力は低減される。
The radially outer end of the
回転体71の裏側に形成される環状リブ83aは、ボス73でボルト72を受け入れる締結孔74よりも径方向内側にずれて配置される。締結孔74を囲むボス73の内壁面で応力は低減されることができる。なお、環状リブ83aは、ボス73でボルト72を受け入れる締結孔74と接していてもよい。
The
第1羽根75aの径方向内端82bは、径方向内側にいくにつれて回転体71の表面に近づく傾斜を形成する。径方向内端が拡大するので、第1羽根75aの遠心応力を低減することができる。
The radially
回転体71は、クランク軸37に装着される別部材(アウターローター64)に嵌め合わせられるように回転体71の裏面に設けられるリブ突起76を備え、回転軸線Rx回りで周方向に等間隔に回転体71の裏面が区画分けされる際に、ボス73およびリブ突起76の形成区画87aと、ボス73およびリブ突起76の非形成区画87bとが交互に配置される。ボス73およびリブ突起76の非形成区画87bでは回転体71の剛性が弱まることから、周方向にボス73同士の間で回転体71の変形が促され、冷却ファン69の共振周波数は調整される。こうしてクランク軸37との共鳴は防止されることができる。
The rotating
以上のように、本実施形態によれば、回転軸線Rxに同心の円形の輪郭を有する回転体71と、回転軸線Rxの同心円81上に軸心を有して、締結部材(ボルト72)を受け入れるボス73と、回転体71の表面から立ち上がって、同心円81よりも外側で回転体71の外周から内側に向かって延びる複数の第1羽根75aと、回転体71の表面から立ち上がって、回転体71の外周から内側に向かって同心円81よりも内側まで延びる複数の第2羽根75bとを備える冷却ファン69は提供される。第1羽根75aは、回転体71の外周から内側に向かって延びて同心円81の外側で途切れる。こうした短い第1羽根75aの働きで回転体71の剛性は弱められる。第1羽根75aと第2羽根75bとの数的割合に応じて冷却ファン69の共振周波数は調整される。回転中のクランク軸37との間で共鳴は抑制される。回転中の冷却ファン69から発生する騒音は抑制される。第2羽根75bの働きで固有振動数を上げずに遠心応力に基づく変形を抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the fastening member (bolt 72) has an axial center on the
Claims (6)
複数の前記ボス(73)を結ぶ円(81)よりも短い長さを有する複数の第1羽根(75a)と、
複数の前記ボス(73)を結ぶ円(81)よりも長い長さを有する複数の第2羽根(75b)と
を有することを特徴とする内燃機関の冷却ファン。A vane (75) is formed on the surface of a rotating body (71) attached to a crankshaft (37) of an internal combustion engine (36), and a plurality of bosses (73) into which a fastening member (72) is inserted Cooling fan (69),
A plurality of first blades (75a) having a length shorter than a circle (81) connecting the plurality of bosses (73);
A cooling fan for an internal combustion engine, comprising: a plurality of second blades (75b) having a length longer than a circle (81) connecting the plurality of bosses (73).
前記ボス(73)に隣接する羽根(75)の径方向外端は、径方向内側に位置する上端(82a)を有することを特徴とする内燃機関の冷却ファン。A vane (75) is formed on the surface of a rotating body (71) attached to a crankshaft (37) of an internal combustion engine (36), and a plurality of bosses (73) into which a fastening member (72) is inserted Cooling fan (69),
A cooling fan for an internal combustion engine, wherein a radially outer end of a blade (75) adjacent to the boss (73) has an upper end (82a) located radially inward.
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