KR100370667B1

KR100370667B1 - 엔진의 냉각장치

Info

Publication number: KR100370667B1
Application number: KR10-2001-0010836A
Authority: KR
Inventors: 후카마치마사토시; 구보타료
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2003-02-05
Also published as: ES2190323A1; CN1311389A; CN1131933C; ES2190323B1; KR20010087282A; ITTO20010181A1; ITTO20010181A0; JP2001248442A

Abstract

본 발명은 펌프 하우징에 형성되는 흡입구를 라디에이터의 출구에 통하게 할지 여부를 냉각수 온도에 따라 전환하는 서모스탯이, 펌프 하우징의 일부인 펌프 커버에 형성되는 엔진의 냉각장치에 있어서, 펌프 하우징의 소형화를 가능하게 하는 것으로서, 서모스탯(128)은, 임펠러(126)의 회전축선과 직교하는 축선을 가지고 펌프 커버(120)에 부착되는 통형상의 서모스탯 하우징(129)과, 왁스의 팽창·수축에 따른 슬라이드 작동을 가능하게 하여 서모스탯 하우징(129)에 슬라이드 이동 가능하게 끼워지는 왁스 케이스(135)를 구비하고, 흡입구(127)로 통하는 출구 구멍(147)과, 왁스 케이스(135)의 슬라이드에 따라 출구 구멍(147)과의 연통·차단을 전환하는 입구 구멍(146)이 서모스탯 하우징(129)의 일직경 선상에서 상호 대향하도록 하여 서모스탯 하우징(129)의 측벽에 형성된다.

Description

엔진의 냉각장치{COOLING APPARATUS FOR ENGINE}

본 발명은 쟈켓에 급수하는 워터 펌프와, 펌프 하우징의 일부를 구성하는 펌프 커버에 형성되는 서모스탯을 구비하고, 펌프 하우징에 형성되는 흡입구를 라디에이터의 출구에 통하게 할지 여부를 냉각수의 온도에 따른 서모스탯의 작동에 따라 전환하는 엔진의 냉각장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 냉각장치는 예를들면 일본국 특개평 10-196365호 공보 등에서 이미 알려져 있다.

상기 종래의 냉각장치에서는 서모스탯이 그 왁스 케이스의 슬라이드 방향을 워터 펌프에의 냉각수 흡입방향에 거의 일치시키도록 하여 펌프 커버에 형성되어 있고, 왁스 케이스 주위에는 냉각수를 유통시키기 위한 스페이스를 확보하지 않으면 안되 펌프 커버 즉 펌프 하우징의 대형화를 초래하게 된다. 또한 워터 펌프의 와실에 근접하여 서모스탯을 배치하면, 왁스 케이스의 슬라이드 방향이 냉각수의유통방향과 거의 일치하는데 기인하여, 워터 펌프의 압력 변동에 의한 악영향이 왁스 케이스의 슬라이드 작동에 미칠 가능성이 있어, 이에 의해서도 펌프 커버 즉 펌프 하우징의 대형화를 초래한다.

본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로, 펌프 하우징의 소형화를 가능하게 한 엔진의 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도1은 자동 이륜차의 측면도,

도2는 도1의 2-2선에 따른 파워 유닛의 단면도,

도3은 도2의 요부 확대도,

도4는 헤드 커버를 제거한 상태에서의 도3의 4-4선 화살표에서 본 확대도,

도5는 도4의 5-5선에 따른 엔진의 종단면도,

도6은 도3의 요부 확대도,

도7은 엔진이 차가운 상태에서의 서모스탯의 확대 종단면도,

도8은 엔진이 뜨거워진 상태에서의 도7에 대응한 단면도,

도9는 도8의 9-9선 단면도,

도10은 도8의 10-10선 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

24 : 라디에이터 24a : 라디에이터의 입구

24b : 라디에이터의 출구 37 : 엔진 본체

48 : 쟈켓 115 : 워터 펌프

116 : 펌프 하우징 120 : 펌프 커버

125 : 와실 126 : 임펠러

127 : 흡입구 128 : 서모스탯

129 : 서모스탯 하우징 135 : 왁스 케이스

140 : 왁스 146 : 입구 구멍

147 : 출구 구멍 149 : 바이패스 구멍

E : 엔진

상기 목적을 달성하기 위해, 청구항1 기재의 발명은 와실을 형성하는 펌프 하우징에 상기 와실에 수납되는 임펠러가 회전 자유롭게 지지되어 이루어지는 워터 펌프와, 상기 워터 펌프에서 급수되도록 하여 엔진 본체에 형성되는 쟈켓과, 상기 쟈켓에 입구가 접속되는 라디에이터와, 상기 펌프 하우징의 일부를 구성하는 펌프 커버에 형성되는 서모스탯을 구비하고, 상기 와실 중앙부에 연결되도록 하여 펌프 하우징에 형성되는 흡입구를 상기 라디에이터의 출구로 통하게 할지 여부를 냉각수의 온도에 따른 상기 서모스탯의 작동에 따라 전환하는 엔진 냉각장치에 있어서, 상기 서모스탯은 상기 임펠러의 회전축선과 직교하는 축선을 가지고 상기 펌프 커버에 부착되는 통형상의 서모스탯 하우징과, 왁스를 내장함과 동시에 상기 왁스의 팽창·수축에 따른 슬라이드 작동을 가능하게 하여 상기 서모스탯 하우징에 슬라이드 이동 가능하게 끼워지는 왁스 케이스를 구비하고, 상기 흡입구로 통하는 출구 구멍과, 상기 라디에이터의 출구로 통함과 동시에 상기 왁스 케이스의 슬라이드에 따라 상기 출구 구멍과의 연통·차단을 전환하는 입구 구멍이 서모스탯 하우징의 일직경 선상에서 상호 대향하도록 하여 상기 서모스탯 하우징의 측벽에 구비되는것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 와실의 압력변동은 흡입구 및 출구 구멍을 통하여 왁스 케이스에 그 슬라이드 방향과 직교하는 방향으로 작용하게 되어, 왁스 케이스의 슬라이드 작동에 상기 압력변동이 미치는 영향이 작고, 따라서 워터 펌프의 와실에 서모스탯을 근접시켜 배치하는 것이 가능하며, 펌프 커버의 소형화에 기여할 수 있다. 또한 워터 펌프의 와실에 서모스탯을 근접시킴으로써 흡입구의 흡인압을 상기 출구 구멍에 직접 작용시킴으로써 냉각수의 순환량을 증가시켜 냉각 성능의 향상을 도모할 수 있다. 또한 왁스 케이스에 내장되는 왁스에는 서모스탯 하우징 및 왁스 케이스를 통한 열전도가 이루어지므로, 왁스 케이스 주위에 냉각수를 유통시키기 위한 큰 스페이스를 확보하는 것이 불필요하고, 서모스탯 자체의 소형화를 도모하여, 펌프 커버를 한층 소형화시킬 수 있다.

또한, 청구항2 기재의 발명은 상기 청구항1 기재의 발명의 구성에 추가하여, 상기 서모스탯 하우징의 측벽에는 상기 입구 구멍 및 출구 구멍 사이를 상기 왁스 케이스로 차단하고 있는 상태에서 상기 워터 펌프의 흡입구를 상기 쟈켓에 통하게 하는 바이패스 구멍이 상기 출구 구멍에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하고, 이러한 구성에 의하면, 엔진이 차가울 때 라디에이터를 우회하여 냉각수를 유통시키기 위한 바이패스 구멍에 흡입구의 흡인압을 직접 작용시키도록 하고, 바이패스 구멍의 개구면적을 작게 설정해도 엔진이 차가울 때의 냉각수 필요 순환량을 확보하도록 하여, 서모스탯 자체를 더욱 소형화하고, 펌프 커버가 한층 소형화되는 것이 가능해진다.

<발명의 실시형태>

이하, 본 발명의 실시형태를 첨부 도면에 도시한 본 발명의 일실시예에 따라 설명한다.

도1∼도10은 본 발명의 일실시예를 도시하는 것이고, 도1은 자동 이륜차의 측면도, 도2는 도1의 2-2선에 따른 파워 유닛의 단면도, 도3은 도2의 요부 확대도, 도4는 헤드 커버를 제거한 상태에서의 도3의 4-4선 화살표에서 본 확대도, 도5는 도4의 5-5선에 따른 엔진의 종단면도, 도6은 도3의 요부 확대도, 도7은 엔진이 차가운 상태에서의 서모스탯의 확대 종단면도, 도8은 엔진이 뜨거워진 상태에서의 도7에 대응한 단면도, 도9는 도8의 9-9선 단면도, 도10은 도8의 10-10선 단면도이다.

우선 도1에 있어서, 자동 이륜차의 차체 프레임(15)이 전단에 구비하는 헤드 파이프(16)에는 전륜(WF)을 축으로 지지하는 프론트 포크(17)가 조향 가능하게 끼워 지지된다. 상기 프론트 포크(17)의 상단에는 봉형상의 조향 핸들(18)이 연결되고, 전륜(WF)의 상방을 덮는 프론트 펜더(19)가 프론트 포크(17)에 지지된다. 또한 차체 프레임(15)의 중간부에는 후륜(WR)을 축으로 지지하는 리어 포크(20)가 끼워 지지되며, 차체 프레임(15)의 후부 및 리어 포크(20)사이에 리어 쿠션(21)이 설치된다.

차체 프레임(15)의 중간부에는 수냉식(水冷式)의 엔진(E) 및 변속기(M)로 이루어지는 파워 유닛(P)이 지지되어 있고, 상기 변속기(M)의 출력은 도시하지 않은 체인을 통하여 후륜(WR)에 전달되고, 상기 체인은 체인 커버(22)로 덮여진다.

또한 상기 엔진(E)의 상방에 배치되는 에어 클리너(23) 및 라디에이터(24)가 차체 프레임(15)에 지지됨과 동시에, 변속기(M)의 상방에 배치되는 연료 탱크(25)와, 전장 부품을 수납 가능하게 하여 상기 연료 탱크(25)의 상방에 배치되는 수납 박스(26)가 차체 프레임(15)에 지지된다.

또한, 엔진(E)에서의 배기 가스를 인도하는 배기관(27)은 파워 유닛(P) 및 후륜(WR) 사이에 배치되는 배기 머플러(28)에 접속된다.

상기 차체 프레임(15)의 전부, 엔진(E), 에어 클리너(23) 및 라디에이터(24)는 차체 프레임(15)에 부착되는 합성 수지제의 레그 실드(29)로 덮어진다. 또한 차체 프레임(15)의 후부, 연료 탱크(25) 및 수납 박스(26)는 차체 프레임(15)에 부착되는 합성 수지제의 리어 커버(30)로 덮어져 있고, 상기 리어 커버(30)에 후륜 WR의 후부 상방을 덮는 리어 펜더(31)가 연결 설치된다. 리어 커버(30)상에는 수납 박스(26)의 상단 개구부를 개폐 가능하게 하여 시트(32)가 형성되어 있고, 상기 시트(32)에 운전자가 앉을 수 있다.

시트(32)에 앉은 운전자의 전방에는, 바람이나 비 등으로부터 운전자를 보호하기 위한 투광성의 윈드 스크린(33)이 배치된다. 봉형상인 조향 핸들(18)에는 봉형상으로 하여 상방으로 연장되는 좌우 한쌍의 스테이(34…)의 기단이 부착되어 있고, 이들 스테이(34…)의 상단과, 좌우 미러(35…)로부터 하방으로 연장되는 축부(36…)의 하단이 윈드 스크린(33)을 끼고 체결된다. 즉 좌우의 미러(35…)가 조향 핸들(18)에 부착됨과 동시에, 윈드 스크린(33)이 조향 핸들(18)에 부착된다.

도2∼도5에서, 수냉식 엔진(E)의 엔진 본체(37)는 피스톤(43)을 슬라이드 이동 가능하게 끼우는 실린더 보어(44)를 가지는 실린더 블록(38)과, 상기 피스톤(43)의 꼭대기부와의 사이에 연소실(45)을 형성하여 실린더 블록(38)에 결합되는 실린더 헤드(39)와, 상기 피스톤(43)에 콘 로드(46)를 통하여 연결되는 크랭크 샤프트(47)를 회전 자유롭게 지지하여 실린더 블록(38)에 결합되는 크랭크 케이스(40)로 이루어지는 것이고, 실린더 블록(38), 실린더 헤드(39) 및 크랭크 케이스(40)는 다수개 예를들면 4개의 연결 볼트(41…)로 체결된다. 또한 크랭크 케이스(40)는 우측 크랭크 케이스 반체(40a) 및 좌측 크랭크 케이스 반체(40b)가 상기 피스톤(43)의 작동 축선을 포함하는 평면을 맞춤면으로 하여 상호 결합되어 구성되고, 크랭크 케이스(40)내에는 크랭크실(42)이 형성된다. 또한 엔진 본체(37)는 전륜(WF)의 바로 뒤에 배치되는 실린더 헤드(39)를 상방 위치로 하여 실린더 보어(44)의 축선이 전방이 올라가게 경사지도록 하여, 차체 프레임(15)에 지지된다.

상기 엔진 본체(37)의 실린더 블록(38) 및 실린더 헤드(39)에는 냉각수를 유통시키기 위한 쟈켓(48)이 형성되어 있고, 실린더 헤드(39)에는 점화 타이밍을 서로 다르게 한 한쌍의 점화 플러그(49, 50)가 연소실(45)로 향하도록 하여 부착된다.

변속기(M)는 크랭크 샤프트(47)와 평행한 축선을 가지고 크랭크 케이스(40)로 회전 자유롭게 지지되는 메인 샤프트(51) 및 카운터 샤프트(52)와, 선택적인 확립을 가능하게 하여 메인 샤프트(51) 및 카운터 샤프트(52) 사이에 형성되는 복수단의 기어열(53)을 구비하고, 크랭크 케이스(40)에는 상기 기어열(53)을 선택적으로 확립하기 위해 회전 이동하는 시프트 드럼(54)이 회전 이동 자유롭게 지지된다.

우측 크랭크 케이스 반체(40a)에서 돌출된 크랭크 샤프트(47)의 일단부는 원심 클러치(55)를 통하여 구동 기어(56)에 연결되어 있고, 상기 구동 기어(56)에 맞물리는 피동 기어(57)가 우측 크랭크 케이스 반체(40a)로부터 돌출된 메인 샤프트(51)의 일단측에 상대 회전 자유롭게 지지된다. 피동 기어(57)는 댐퍼(58)를 통하여 클러치(59)의 클러치 아우터(60)에 연결된다. 상기 클러치(59)는 운전자의 조작에 따른 릴리즈 캠 기구(61)의 작용에 의해 메인 샤프트(51)에 결합되는 클러치 인너(62) 및 상기 클러치 아우터(60)사이를 차단·접속시키는 다판 클러치이고, 상기 클러치(59)를 차단한 상태에서 상기 기어열(53)의 선택적인 확립이 가능해진다. 상기 원심 클러치(55) 및 클러치(59)는 우측 크랭크 케이스 반체(40a)에 결합되는 우측 커버(63)로 덮인다.

좌측 크랭크 케이스 반체(40b)로부터 돌출된 카운터 샤프트(52)의 단부에는 체인 커버(22)로 덮이는 구동 스플로켓(64)이 고정되어 있고, 이 구동 스플로켓(64)에 감기는 체인을 통하여 후륜(WR)에 동력이 전달된다.

좌측 크랭크 케이스 반체(40b)로부터 돌출된 크랭크 샤프트(47)의 타단부에는 발전기(65)의 로터(66)가 고정되어 있고, 상기 발전기(65)를 덮도록 하여 좌측 크랭크 케이스 반체(40b)에 결합되는 좌측 커버(68)에 발전기(65)의 스테이터(67)가 고정된다.

도4에 특히 주목하여, 실린더 헤드(39)에는 연소실(45)에 혼합기를 공급하기 위한 흡기 포트(70)가 실린더 헤드(39)의 상부에서 상향으로 개구하도록 하여 형성됨과 동시에, 연소실(45)로부터의 배기 가스를 배출하기 위한 배기 포트(71)가 실린더 헤드(39)의 하부에서 하향으로 개구하도록 하여 형성된다. 그리고 상기 흡기 포트(70)에는 도시하지 않은 기화기를 통하여 에어 클리너(23)가 접속되고, 상기 배기 포트(71)에는 배기관(27)이 접속된다.

또한, 흡기 포트(70) 및 배기 포트(71)는 연소실(45)내에서 소용돌이가 발생하도록 연소실(45)의 중심(72) 즉 실린더 보어(44)의 축선에서 벗어난 위치에서 상기 연소실(45)로 개구하도록 하여 만곡되어 있고, 배기 포트(71)는 실린더 보어(44)의 축선에 직교하는 평면에의 투영도(도4의 점선으로 표시하는 도면)가 연소실(45)의 중심(72)을 취하는 연직선(73)의 일측(도4의 좌측)에서 상기 연직선(73)측으로 팽창된 원호 형상이 되도록 만곡하여 형성된다.

흡기 포트(70) 및 연소실(45)사이의 연통·차단을 전환하는 흡기 밸브(74) 및 배기 포트(71) 및 연소실(45)사이의 연통·차단을 전환하는 배기 밸브(75)는 개폐 작동가능하게 하여 실린더 헤드(39)에 배치되어 있고, 흡기 밸브(74) 및 배기 밸브(75)는 밸브를 닫는 방향으로 용수철 힘을 받는다.

상기 흡기 밸브(74) 및 배기 밸브(75)는 동(動)밸브 기구(76)에 의해 개폐 구동되는 것이고, 이 동밸브 기구(76)는 실린더 헤드(39)와, 상기 실린더 헤드(39)에 다수의 볼브(77…)에 의해 결합되는 헤드 커버(78)와의 사이에 형성되는 동밸브실(79)에 수납된다.

상기 동밸브 기구(76)는 크랭크 샤프트(47)와 평행한 축선을 가지고 실린더 헤드(39)에 회전 자유롭게 지지됨과 동시에, 흡기측 및 배기측 캠(81, 82)이 구비되는 캠 샤프트(80)와, 상기 캠 샤프트(80)와 평행한 축선을 가지고 실린더 헤드(39)에 지지되는 흡기측 및 배기측 로커 샤프트(83, 84)와, 흡기측 캠(81)에 종동하여 흡기 밸브(74)를 개폐 구동하는 흡기측 로커 샤프트(83)로 슬라이드 이동 가능하게 지지되는 흡기측 로커 아암(85)과, 배기측 캠(82)에 종동하여 배기 밸브(75)를 개폐 구동하는 배기측 로커 샤프트(84)로 슬라이드 이동 가능하게 지지되는 배기측 로커 아암(86)을 구비한다.

도2에 주목하여, 크랭크 케이스(40)의 좌측 크랭크 케이스 반체(40b)와, 발전기(65)와의 사이에서 크랭크 샤프트(47)에는 구동 스플로켓(87)이 고정되어 있고, 이 구동 스플로켓(87)에 대응하는 부분에 크랭크 케이스(40)내의 크랭크실(42)과 상기 동밸브실(79)의 사이를 연결하는 체인 통로(88)가 배기 포트(71)에서 비교적 떨어진 위치에서 좌측 크랭크 케이스 반체(40b), 실린더 블록(38) 및 실린더 헤드(39)사이에 걸쳐 형성된다.

한편, 상기 체인 통로(88)에 대응하는 부분의 캠 샤프트(80)의 단부에는 피동 스플로켓(89)이 고정되어 있고, 이 피동 스플로켓(89) 및 상기 구동 스플로켓(87)에 체인 통로(88)내를 주행 가능한 무단 형태의 체인(90)이 감긴다.

상기 구동 스플로켓(87) 및 피동 스플로켓(89)사이에서 체인(90)은 실린더 블록(38)에 지지된 아이들 스플로켓(91)에 감기고, 상기 아이들 스플로켓(91) 및 구동 스플로켓(87) 사이에서 체인(90)에는, 좌측 크랭크 케이스 반체(40b)에 설치되는 텐셔너(92)에 의해 긴장력이 부여된다.

도2 및 도5에 특히 주목하여, 우측 크랭크 케이스 반체(40a)의 외측면측에는오일펌프(95)가 부착되어 있고, 이 오일펌프(95)의 회전축(96)에 설치된 피동 기어(97)는 크랭크 샤프트(47)와 일체로 회전하는 구동 기어(98)에 맞물린다.

상기 오일펌프(95)는 크랭크실(42)내의 하부로부터 오일을 퍼올리는 것이고, 상기 오일펌프(95)에서 토출되는 오일은 우측 크랭크 케이스 반체(40a)의 내면측에 부착되어 있는 피스톤 젯(99)으로부터 피스톤(43)측으로 향해 분출됨과 동시에, 우측 크랭크 케이스 반체(40a) 및 우측 커버(63)에 형성된 통로(100)내를 화살표로 표시하는 바와같이 유통하여 크랭크 샤프트(47)내로 공급된다.

그런데, 실린더 블록(38), 실린더 헤드(39) 및 크랭크 케이스(40)를 체결하는 다수개의 연결 볼트(41…)중, 실린더 헤드(39)의 하부에서 배기 포트(71)에 인접하여 배치되는 연결 볼트(41)를 삽입시키도록 실린더 블록(38) 및 실린더 헤드(39)에 형성된 삽입 구멍의 내경은 상기 연결 볼트(41)의 주위에 환형상의 통로(102)를 형성하도록 설정되어 있고, 오일 펌프(95)로부터 토출되는 오일의 일부는 오리피스(101)를 통하여 상기 통로(102)로 공급된다. 또한 실린더 헤드(39)에는 상기 통로(102)를 캠 샤프트(80)내의 통로(103)에 연통시키는 통로(104)가 형성되어 있고, 캠 샤프트(80)의 각 캠(81, 82)에는 이들 캠(81, 82)과 각 로커 아암(85, 86)과의 슬라이드 접합부에 상기 통로(104)로부터의 오일을 인도하는 급유 구멍(105, 106)이 형성된다.

이렇게 하여 상기 각 급유 구멍(l05, 106)에서 동밸브 기구(76)에 오일이 공급되게 되는데, 동밸브 기구(76)를 윤활한 후의 오일은 동밸브실(79)내의 하부로 인도된다.

실린더 헤드(39)에는 동밸브실(79)내의 오일을 크랭크실(42)측으로 되돌리기 위한 오일 되돌림 통로(107)가 구비되어 있고, 이 오일 되돌림 통로(107)는 실린더 블록(38)에 형성된 오일 되돌림 통로(108)를 통하여 크랭크실(42)에 연통된다.

또한, 실린더 헤드(39)의 오일 되돌림 통로(107)는 상기 연결 볼트(41)를 둘러싸는 통로(102)와는 반대측의 배기 포트(71)의 하방에서 상기 배기 포트(71)의 일부를 둘러싸도록 하고, 실린더 헤드(39)의 하부에 형성되어 있으며, 상기 오일 되돌림 통로(107)의 동밸브실(79)에의 개구부는 체인 통로(88)의 동밸브실(79)에의 개구부보다 낮은 위치에 설정된다.

또한, 상기 오일 되돌림 통로(107)의 동밸브실(79) 근처 부분을 개폐가능한 개폐 밸브(109)가 실린더 헤드(39)에 형성되어 있고, 상기 개폐 밸브(109)는 예를들면 오일 되돌림 통로(107)를 개폐가능한 밸브체(110)와, 상기 밸브체(110)를 구동하는 구동부(111)로 구성되는 것이고, 오일 되돌림 통로(107)를 유통하는 오일 온도가 설정 온도 이상으로 됨에 따라 구동부(111)는 밸브체(111)를 닫는 구동을 한다.

이 개폐 밸브(109)의 밸브를 닫을 시에 동밸브실(79)내의 하부에 고인 오일은 그 오일의 액면이 상기 체인 통로(88)의 동밸브실(79)에의 개구부에 도달하는데 따라 상기 체인 통로(88)로부터 크랭크실(42)측으로 되돌려진다.

도6에서 실린더 헤드(39)에는 동밸브 기구(76)의 캠 샤프트(80)와 동축의 회전축선을 가지는 워터 펌프(11)가 부착된다. 이 워터 펌프(115)의 펌프 하우징(116)은 캠 샤프트(80)와는 반대측을 개방한 하우징 주체(117)와, 하우징 주체(117)의 개방단 외주에 끼워지는 부착통(118)과, 하우징 주체(117)의 개방단을 닫도록 하여 하우징 주체(117)의 개방단 내주에 끼워지는 간막이판(119)과, 하우징 주체(117)의 개방단 및 간막이판(119)을 상기 부착통(118)과의 사이에 끼워 지지하는 펌프 커버(120)로 구성되고, 부착통(118)이 실린더 헤드(39)에 체결된다.

하우징 주체(117)는 캠 샤프트(80)측을 닫는 바닥이 있는 원통부(117a)의 개방단에 접시 형상부(117b)가 일체로 열결되어 이루어지는 것이고, 바닥이 있는 원통부(l17a)는 원통 형상으로 형성되어 캠 샤프트(80)에 고정된 피동 기어(89)내에 동축으로 삽입된다.

바닥이 있는 원통부(117a)의 폐색단 중앙부 및 간막이판(119)의 중앙부에는 회전축(121)의 양단이 회전 자유롭게 지지되어 있고, 이 회전축(121)과 일체로 회전하도록 하여 바닥이 있는 원통부(117a)내에 삽입되어 있는 로터(122)의 외면에 복수의 자석(123, 123…)이 고정된다. 한편, 상기 피동 기어(89)의 내주에도 복수의 자석(124, 124…)이 고정되어 있고, 동밸브 기구(76)를 구동하는 피동 기어(89)가 캠 샤프트(80)와 동시에 회전하는데 따라 상기 로터(122)가 회전축(121)과 동시에 회전하게 된다.

상기 하우징 주체(117)의 접시 형상부(117b)내에는 간막이판(119)으로 펌프 커버(120)측과 간막이된 와실(125)이 형성되어 있고, 이 와실(125)내에 수납되는 임펠러(126)가 로터(122)에 형성된다.

간막이판(119)의 중앙부에서 상기 회전축(121)을 둘러싸는 복수 군데에는 와실(125)의 중앙부로 통하는 흡입구(127…)가 형성되고, 이 흡입구(127…)로부터 와실(125)로 흡입된 냉각수는 임펠러(126)의 회전에 의해 가압된다. 이리하여 워터 펌프(115)로부터 토출되는 냉각수는 도3에서 도시하는 바와같이 쟈켓(48)으로 공급되고, 쟈켓(48)은 라디에이터(24)의 입구(24a)에 접속된다.

상기 펌프 하우징(116)의 펌프 커버(120)에는 서모스탯(128)이 구비되어 있고, 이 서모스탯(128)은 흡입구(127…)를 라디에이터(24)의 출구(24b)에 통하게 할지 여부를 냉각수의 온도에 따라 전환하도록 작동한다. 즉 쟈켓(48)으로부터의 냉각수는 상기 냉각수의 온도가 낮은 상태 즉 엔진(E)이 차가운 상태에서는 서모스탯(128) 및 워터 펌프(115)를 거쳐 쟈켓(48)으로 되돌려지지만, 냉각수 온도가 높은 상태 즉 엔진(E)이 뜨거워진 상태에서는 라디에이터(24), 서모스탯(128) 및 워터 펌프(115)를 거쳐 쟈켓(48)으로 되돌려지고, 라디에이터(24)에서의 방열에 의해 냉각수가 냉각된다.

도7 및 도8을 함께 참조하여, 서모스탯(128)의 서모스탯 하우징(129)은 원통형상으로 형성되어 있고, 펌프 커버(120)에 형성된 바닥이 있는 부착 구멍(130)에 끼워져 상기 부착 구멍(130)의 개구단을 덮개 부재(131)로 닫아 부착 구멍(130)의 폐색단 및 덮개 부재(131)사이에서 끼워 지지되도록 하여 펌프 커버(120)에 고정된다.

또한, 상기 부착 구멍(130)은 워터 펌프(115)의 임펠러(126)의 회전축선, 즉 회전축(121)의 축선과 직교하는 축선을 가지도록 하여 펌프 커버(120)에 구비되어 있고, 부착 구멍(130)에 끼워져 고정된 상태에서 서모스탯 하우징(129)은 임펠러(126)의 회전 축선과 직교하는 축선을 가지도록 배치되게 된다.

서모스탯 하우징(129)의 일단에는, 탄성재로 이루어지는 바닥이 있는 원통 형상의 시일 부재(132)가 서모스탯 하우징(129)의 일단을 덮도록 하여 장착되어 있고, 이 시일 부재(132)의 폐색단 내면 중앙부에, 서모스탯 하우징(129)의 일단이 선단 보강부(133)로서 노출된다. 또한 개방된 서모스탯 하우징(129)의 타단은 덮개 부재(131)에 접하고 있고, 이 서모스탯 하우징(129)의 타단측 내면에는 고정륜(134)이 장착된다.

서모스탯 하우징(129)내에는 왁스 케이스(135)가 슬라이드 이동 가능하게 끼워진다. 이 왁스 케이스(135)는 서모스탯 하우징(129)의 내면에 외면을 직접 접촉시키는 케이스 주체(136)와, 상기 케이스 주체(136)에 결합되는 커버(137)로 구성되는 것이고, 케이스 주체(136) 및 커버(137)사이에는 다이어프램(138)의 주 가장자리부가 끼워 지지된다. 또한 케이스 주체(136)에는 상기 시일 부재(132)내에 슬라이드 이동 가능하게 끼워지는 원통 형상의 가이드통(139)이 일체로 연결 설치된다.

왁스 케이스(135)에는 상기 다이어프램(138) 및 커버(137)사이에 충전되도록 하여 왁스(140)가 내장되고 있고, 왁스(140)의 온도변화에 의한 팽창·수축에 따라 다이어프램(138)이 변형된다. 한편, 상기 가이드통(139)내에는 상기 다이어프램(138)과는 반대측에서 순차로 봉형상의 피스톤(141), 원반상의 플레이트(142) 및 러버 피스톤(143)이 슬라이드 이동 가능하게 끼워져 있고, 러버 피스톤(143) 및 다이어프램(138)사이에서 왁스 케이스(135)에는 다이어프램(138)의 변형을 상기 러버 피스톤(143)에 전달하기 위한 매체(144)가 충전되어 있다.

또한 왁스 케이스(135) 및 고정륜(134)사이에는 왁스 케이스(135)를 시일 부재(132)측으로 힘을 주는 용수철(145)이 형성되어 있고, 왁스 케이스(135)는 냉각수의 온도가 낮아 왁스(140)가 수축상태에 있을 때는 도7에서 도시하는 바와같이 시일 부재(132)에 닿는 위치에 있다. 그리고 냉각수의 온도가 높아져 왁스(140)가 팽창되면, 다이어프램(138)이 도8의 좌측으로 휘도록 변형되고, 피스톤(141)이 가이드통(139)으로부터 밀려나감에 따라 왁스 케이스(135)는 용수철(145)을 압축하면서 도8에서 도시하는 바와같이 시일 부재(132)로부터 반대로 멀어지는 측으로 슬라이드하게 된다.

도9를 함께 참조하여, 서모스탯 하우징(129)의 측벽에는 입구 구멍(146)과, 상기 입구 구멍(146)에 대향하는 출구 구멍(147)이 서모스탯 하우징(129)의 일직경 선상에 배치되도록 하여 형성된다. 한편, 펌프 커버(120)에는 라디에이터(24)의 출구(24b)로 통하는 냉각수 통로(151)가 형성되어 있고, 서모스탯 하우징(129)은 상기 냉각수 통로(151)를 상기 입구 구멍(146)에 통하게함과 동시에 상기 출구 구멍(147)을 상기 흡입구(127…)에 통하게 하도록 하여 펌프 커버(120)에 끼워넣어 고정된다. 이러한 서모스탯 하우징(129)의 축선 주위의 위치 결정을 하기 위해, 서모스탯 하우징(129)에는 한쌍의 돌출편(129a, 129a)이 서모스탯 하우징(129)의 축선 방향으로 연장되도록 하여 일체로 돌출 설치되고, 상기 부착 구멍(130)의 내면에는 이들 돌출편(129a, 129a)을 끼우는 홈(도시하지 않음)이 형성된다.

이들 입구 구멍(146) 및 출구 구멍(147)은 시일 부재(132)측 즉 서모스탯 하우징(129)의 일단측에서 상기 서모스탯 하우징(129)의 측벽에 형성되어 있고, 서모스탯 하우징(129)내에 슬라이드 이동 가능하게 끼워지는 왁스 케이스(135)는 엔진(E)이 차가운 상태에서 도7에 도시하는 바와같이 입구 구멍(146) 및 출구 구멍(147)사이를 차단하는 위치와, 엔진(E)이 뜨거워진 상태에서 도8에 도시하는 바와같이 입구 구멍(146) 및 출구 구멍(147)사이를 연통하는 위치와의 사이에서 슬라이드하게 된다.

서모스탯 하우징(129)의 타단측, 왁스 케이스(135) 및 덮개 부재(131)사이에는 수실(148)이 형성되어 있고, 왁스 케이스(135)가 입구 구멍(146) 및 출구 구멍(147)사이를 차단하고 있는 위치에 있을 때, 흡입 구멍(127…)을 상기 수실(148)로 통하게 하는 바이패스 구멍(149)이 상기 출구 구멍(147)에 인접한 위치에서 서모스탯 하우징(129)의 측벽에 구비된다. 또한 상기 바이패스 구멍(149)은, 입구 구멍(146) 및 출구 구멍(147)사이를 연통하는 위치로 왁스 케이스(135)가 이동했을 때는 상기 왁스 케이스(135)로 닫혀진다.

덮개 부재(131)에는 수실(148)로 통하는 접속관(150)이 부착되어 있고, 이 접속관(150)은 쟈켓(48)에 접속된다.

다음에 이 실시예의 작용에 관해 설명하면, 동밸브실(79)로부터 크랭크실(42)로 오일을 되돌리기 위한 오일 되돌림 통로(107)가 배기 포트(71)의 일부를 둘러싸도록 하여 실린더 헤드(39)에 형성되기 때문에, 배기 포트(71)를 구성하는 벽부를 통하여 배기 가스로부터의 열이 오일 되돌림 통로(107)를 유통하는 오일에 효과적으로 전달된다. 따라서 엔진(E)이 차가운 동안의 시동시에 가장 빠르게 온도가 상승하는 배기 포트(71)의 열을 이용하여 오일을 빠르게 승온시킬 수 있어, 엔진(E)이 뜨거워 지는 성능을 향상시킬 수 있다. 또한 오일 되돌림 통로(107)가 배기 포트(71)의 일부를 둘러싸 실린더 헤드(39)의 하부에 구비될 뿐이므로, 오일을 빠르게 승온시키기 위한 구조가 매우 간단하고, 히터로 승온되는 종래의 것과 비교하면, 엔진(E)의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다. 또한 실린더 헤드(39)는 전륜(WF)의 바로 뒤에 배치되므로, 자동 이륜차의 주행풍에 의해 상기 배기 포트(71)부근이 냉각되는 것을 회피할 수 있어, 주행풍의 영향을 피하여 오일을 빠르게 승온시킬 수 있다.

또한, 오일 되돌림 통로(107)를 개폐 가능한 개폐 밸브(109)가 실린더 헤드(39)에 형성되어 있고, 상기 개폐 밸브(109)의 밸브를 닫을 시에는 동밸브실(79)내의 오일을 배기 포트(71)와 떨어진 위치에 있는 체인 통로(88)를 통하여 크랭크실(42)측으로 되돌리는 것이 가능하므로, 개폐 밸브(109)의 밸브를 닫을 시에는 배기 포트(71)로부터의 열의 영향이 오일에 미치는 것을 적게 할 수 있어, 개폐 밸브(109)의 개폐에 의한 오일의 과열을 방지할 수 있다.

또한, 실린더 보어(44)의 축선에 직교하는 평면에의 배기 포트(71)의 투영이 연소실(45)의 중심(72)을 연결하는 연직선(73)의 일측에서 상기 연직선(73)측으로 팽출된 원호상이 되도록 배기 포트(71)가 만곡하여 형성되어 있고, 오일 되돌림 통로(107)가 배기 포트(71)의 하방에서 동밸브실(79)의 하부로 개구하도록 하여 실린더 헤드(39)에 형성되어 있다. 따라서 배기 포트(71)의 만곡을 이용하여 실린더 헤드(39)의 대형화를 초래하지 않고 오일 되돌림 통로(107)를 실린더 헤드(39)에 형성하는 것이 가능해 지고, 또한 배기 포트(71)의 벽부 외주의 비교적 넓은 면적을오일의 승온에 유효하게 활용할 수 있으므로 배기 포트(71)를 만곡화함에 의한 소용돌이화에 따른 희박 연소운전을 실행해도 그 희박 연소에 의해 기계가 뜨거워지는 성능의 저하를 보충할 수 있다.

또한, 워터 펌프(115)의 펌프 하우징(116)의 일부인 펌프 커버(120)에 구비되는 서모스탯(128)은 워터 펌프(115)의 임펠러(126)의 회전축선과 직교하는 축선을 가지고 펌프 커버(120)에 부착되는 원통 형상의 서모스탯 하우징(129)과, 왁스(140)를 내장함과 동시에 상기 왁스(140)의 팽창·수축에 따른 슬라이드 작동을 가능하게 하여 서모스탯 하우징(129)에 슬라이드 이동 가능하게 끼워지는 왁스 케이스(135)를 구비하고, 워터 펌프(115)의 와실(125)로 통하도록 하여 펌프 하우징(116)에 형성되는 흡입구(127…)로 통하는 출구 구멍(147)과, 라디에이터(24)의 출구(24b)로 통함과 동시에 왁스 케이스(135)의 슬라이드에 따라 상기 출구 구멍(147)과의 연통·차단을 전환하는 입구 구멍(146)이 서모스탯 하우징(129)의 일직경 선상에서 상호 대향하도록 하여 서모스탯 하우징(129)의 측벽에 형성되어 있다.

따라서, 워터 펌프(115)의 와실(125)의 압력 변동은 흡입구(127…) 및 출구 구멍(147)을 통하여 왁스 케이스(135)에 그 슬라이드 방향과 직교하는 방향으로 작용하게 되고, 왁스 케이스(135)의 슬라이드 작동에 상기 압력변동이 미치는 영향은 작으며, 와실(125)에 서모스탯(128)을 근접시켜 배치하는 것이 가능하고, 이에따라 펌프 커버(120)의 소형화에 기여할 수 있다.

또한, 워터 펌프(115)의 와실(125)에 서모스탯(128)을 근접시킴으로써 흡입구(127…)의 흡인압을 상기 출구 구멍(147)에 직접 작용시켜 냉각수의 순환량을 증가시켜 냉각성능의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 왁스 케이스(135)에 내장되는 왁스(140)에는 서모스탯 하우징(129) 및 왁스 케이스(135)를 통한 열전도가 이루어지므로, 왁스 케이스(135)의 주위에 냉각물을 유통시키기 위한 큰 스페이스를 확보하는 것이 불필요하다. 이때문에 서모스탯(128) 자체의 소형화를 도모하는 것이 가능하고, 이에따라 펌프 커버(120)를 한층 소형화할 수 있다.

또한, 서모스탯 하우징(129)의 측벽에는 입구 구멍(146) 및 출구 구멍(147)사이를 왁스 케이스(135)로 차단하고 있는 상태에서 워터 펌프(115)의 흡입구(127…)를 쟈켓(48)에 통하게 하는 바이패스 구멍(149)이 출구 구멍(147)에 인접하여 형성되므로, 엔진(E)이 차가울 시에 라디에이터(24)를 우회하여 냉각수를 유통시키기 위한 바이패스 구멍(149)에 흡입구(127…)의 흡인압을 직접 작용시키도록 하고, 바이패스 구멍(147)의 개구면적을 작게 설정해도 엔진(E)이 차가울 시의 냉각수 필요 순환량을 확보하도록 하고, 서모스탯(128) 자체를 더욱 소형화하여, 펌프 커버(120)의 소형화가 더욱 가능해진다.

이상, 본 발명의 실시예를 설명했는데, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 특허청구의 범위에 기재된 본 발명을 일탈하지 않고 다양한 설계변경을 하는 것이 가능하다.

이상과 같이 청구항1 기재의 발명에 의하면, 워터 펌프의 와실에 서모스탯을매우 근접시켜 배치하는 것이 가능하여, 펌프 커버의 소형화에 기여할 수 있다. 또한, 워터 펌프의 와실에 서모스탯을 매우 근접시킴으로써 흡입구의 흡인압을 상기 출구 구멍에 직접 작용시켜 냉각수의 순환량을 증가시켜 냉각성능의 향상을 도모할 수 있다. 또한 왁스 케이스에 내장되는 왁스에는 서모스탯 하우징 및 왁스 케이스를 통한 열전도가 이루어지므로, 왁스 케이스 주위에 냉각수를 유통시키기 위한 큰 스페이스를 확보하는 것이 불필요하고, 서모스탯 자체의 소형화를 도모하여, 펌프 커버를 한층 소형화할 수 있다.

또한, 청구항2 기재의 발명에 의하면, 엔진이 차가울 시에 라디에이터를 우회하여 냉각수를 유통시키기 위한 바이패스 구멍에 흡입구의 흡인압을 직접 작용시키도록 하여, 바이패스 구멍의 개구면적을 작게 설정해도 엔진이 차가울 시의 냉각수 필요 순환량을 확보하도록 하고, 서모스탯 자체를 더욱 소형화하여, 펌프 커버의 소형화가 더욱 가능해진다.

Claims

와실(125)을 형성하는 펌프 하우징(116)에 상기 와실(125)에 수납되는 임펠러(126)가 회전 자유롭게 지지되어 이루어지는 워터 펌프(115)와, 상기 워터 펌프(l15)로부터 급수되도록 하여 엔진 본체(37)에 형성되는 쟈켓(48)과, 상기 쟈켓(48)에 입구(24a)가 접속되는 라디에이터(24)와, 상기 펌프 하우징(116)의 일부를 구성하는 펌프 커버(120)에 형성되는 서모스탯(128)을 구비하고, 상기 와실(125)의 중앙부에 연속되도록 하여 펌프 하우징(116)에 형성되는 흡입구(127)를 상기 라디에이터(24)의 출구(24b)에 통하게 할지 여부를 냉각수의 온도에 따른 상기 서모스탯(128)의 작동에 따라 전환하는 엔진의 냉각장치에 있어서, 상기 서모스탯(128)은 상기 임펠러(126)의 회전축선과 직교하는 축선을 가지고 상기 펌프 커버(120)에 부착되는 통형상의 서모스탯 하우징(129)과, 왁스(140)를 내장함과 동시에 상기 왁스(140)의 팽창·수축에 따른 슬라이드 작동을 가능하게 하여 상기 서모스탯 하우징(129)에 슬라이드 이동 가능하게 끼워지는 왁스 케이스(135)를 구비하고, 상기 흡입구(127)로 통하는 출구 구멍(147)과, 상기 라디에이터(24)의 출구(24b)로 통함과 동시에 상기 왁스 케이스(135)의 슬라이드에 따라 상기 출구 구멍(147)과의 연통·차단을 전환하는 입구 구멍(146)이 서모스탯 하우징(129)의 일직경 선상에서 상호 대향하도록 하여 상기 서모스탯 하우징(129)의 측벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 서모스탯 하우징(129)의 측벽에는 상기 입구 구멍(146) 및 출구 구멍(147)사이를 상기 왁스 케이스(135)로 차단하고 있는 상태에서 상기 워터 펌프(115)의 흡입구(127)를 상기 쟈켓(48)에 통하게 하는 바이패스 구멍(149)이 상기 출구 구멍(147)에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각장치.