(57)【要約】【課題】小型コンパクト化等を図り、電装品に対する高い冷却効率を実現する強制空冷式エンジンの電装品配設構造を提供する。【解決手段】内燃機関の放熱部であるシリンダ１４及びシリンダヘッド１５をシュラウド１８で覆い、クランクシャフト１２の軸端部に設けた冷却ファン１７で冷却風をシュラウド１８内に導入して、強制的に冷却する。発熱性の電装品をシュラウド１８の側壁２９内面に設ける。電装品は冷却ファン１７の前方において、冷却ファン１７の中心軸線よりも上方にてシュラウド１８の上壁３１内面と隙間ｇを設けて設置する。【選択図】図５
2015121174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の放熱部であるシリンダ及びシリンダヘッドをシュラウドで覆い、クランクシャフトの軸端部に設けた冷却ファンで冷却風を前記シュラウド内に導入して、強制的に前記シリンダ及びシリンダヘッドまわりにあてて冷却する強制空冷式エンジンにおいて、
発熱性の電装品を前記シュラウドの側壁内面に設けたことを特徴とする強制空冷式エンジンの電装品配設構造。
【請求項２】
前記電装品は前記冷却ファンの前方において、該冷却ファンの中心軸線よりも上方にて前記シュラウドの上壁内面と隙間を設けて前記シュラウドの側壁内面に設置することを特徴とする請求項１に記載の強制空冷式エンジンの電装品配設構造。
【請求項３】
前記シュラウドに開設された冷却風排風口は、平面視においてエンジン中心線に対して前記電装品と反対側であって、前記シリンダヘッドの下面側でその冷却フィンの下方に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の強制空冷式エンジンの電装品配設構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動二輪車等の車両におけるエンジン、特に強制空冷式のエンジンにおいて電装品を配設する構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車等に搭載される内燃機関において、その放熱部であるシリンダ及びシリンダヘッドをシュラウドで覆い、クランクシャフトの軸端部に設けた冷却ファンでシュラウド内に冷却風を導入し、その冷却風をシリンダヘッドまわりにあてる冷却構造がある。この場合、更にクランクシャフトの軸端部に設けた遠心式の冷却ファンによって導入される外気を利用して、補機部品を冷却する等の工夫がなされている。
【０００３】
例えば特許文献１に記載のものではカウリング（シュラウド）吸込口に環状のエンジンオイル冷却装置を設置して、冷却ファンによってその吸込口を通る外気によってエンジンオイル冷却装置を冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１７１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示される冷却装置では冷却ファンでシュラウド内に導入した冷却風によりシリンダヘッドまわりを冷却し、更なる冷却の対象である補機部品（エンジンオイル冷却装置５０）は冷却ファンに対して外気導入側に配置され、冷却ファンにより吸い込まれる外気で補機部品を冷却する。このように冷却ファンの外気吸込み側に補機部品を設けるためその分、補機部品を含めた冷却ファンまわりがクランクシャフトの軸端部外方（車幅方向）へ張り出して嵩張ったものとなり、小型化の阻害要因となる。
【０００６】
また、特許文献１における冷却対象はエンジンオイルであり、レギュレートレクチファイヤ等の電装品は通常の冷却方法、即ち車両走行時の走行風をあてることで冷却される。このように走行風に依存する冷却方法ではその冷却効果を得るために、レギュレートレクチファイヤに付設される冷却フィンが大型化せざるを得ない。この場合、電装品が走行風をできるだけ受け易くするために、エンジンから離れた車両前部の車体フレームに配置されることから、そのハーネス長が長くなる。更には、関連する部品もしくは部材の質量（所謂、マス）の分散化を助長する等の問題がある。
【０００７】
本発明はかかる実情に鑑み、小型コンパクト化等を図り、電装品に対する高い冷却効率を実現する強制空冷式エンジンの電装品配設構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による強制空冷式エンジンの電装品配設構造は、内燃機関の放熱部であるシリンダ及びシリンダヘッドをシュラウドで覆い、クランクシャフトの軸端部に設けた冷却ファンで冷却風を前記シュラウド内に導入して、強制的に前記シリンダ及びシリンダヘッドまわりにあてて冷却する強制空冷式エンジンにおいて、発熱性の電装品を前記シュラウドの側壁内面に設けたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の強制空冷式エンジンの電装品配設構造において、前記電装品は前記冷却ファンの前方において、該冷却ファンの中心軸線よりも上方にて前記シュラウドの上壁内面と隙間を設けて前記シュラウドの側壁内面に設置することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の強制空冷式エンジンの電装品配設構造において、前記シュラウドに開設された冷却風排風口は、平面視においてエンジン中心線に対して前記電装品と反対側であって、前記シリンダヘッドの下面側でその冷却フィンの下方に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、電装品（典型的にはレギュレートレクチファイヤ）をシリンダ及びシリンダヘッドを覆うシュラウド内面に配設する。その場合、取り入れた外気を遠心式冷却ファンで強制的にシリンダ及びシリンダヘッドにあてる冷却風流路内に電装品を配置することで、これを効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る自動二輪車の全体構成を示す側面図である。
【図２】本発明に係る自動二輪車のパワーユニットの構成例を示す平面図である。
【図３】本発明に係る自動二輪車のパワーユニットの構成例を示す側面図である。
【図４】図３のＸ矢視方向に見たエンジンの底面図である。
【図５】本発明に係るエンジンの冷却系まわりの構成例を示す側面図である。
【図６】図５のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図７】図５のII−II線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面に基づき、本発明による強制空冷式エンジンの電装品配設構造における好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係る自動二輪車の側面図である。先ず、図１を用いて、自動二輪車の全体構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒにより示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌにより示す。
【００１４】
車両１００は、鋼製あるいはアルミニウム合金製でなる複数の車体フレームにより車体骨格が形成され、車体フレームに対する各種部品の艤装を経て構成される。詳細図示を省略するが、車体フレームの一部であるダウンチューブは、その前端がステアリングヘッドパイプに結合しており、ステアリングヘッドパイプから略下方向に向けて延出し、その下端部付近でアンダーフレーム１０１と接続する。このアンダーフレーム１０１は略後方に延出する。アンダーフレーム１０１の後部側には、車体フレームの一部として左右一対で構成されるリヤフレーム１０２が結合し、その一対のそれぞれが概して後上方に傾斜して延出する。
【００１５】
また、ステアリングヘッドパイプは、フロントフォーク１０３を左右方向に回動可能に支持し、フロントフォーク１０３の上方にはハンドルバー１０４が固定されると共に、下端側には前輪１０５が回転可能に支持される。前輪１０５には、これと一体回転するブレーキディスク１０６が装備される。
【００１６】
更に、アンダーフレーム１０１の後端には、エンジン１１（詳しくは図２等参照）を含むパワーユニット１０を支持するためのブラケットが付設形成され、このブラケットに設けたステー１０７を介して、スイング軸１０８のまわりに上下方向に揺動可能にスイング式パワーユニット１０が支持される。なお、パワーユニット１０は、エンジン１１の後述するシリンダアセンブリや、クランクケース及びベルト／プーリを用いてなる無段変速機を内包する動力伝動装置をユニット化したものであり、その車両前方側にてステー１０７に揺動可能に連結し、車両後方側にて動力伝動装置により後輪１０９を回転可能に支持する。後輪１０９の車軸側とリヤフレーム１０２との間はショックアブソーバ１１０によって連結され、パワーユニット１０全体としてスイングアームとして機能する。
【００１７】
また、図１に示されるようにパワーユニット１０の上方には、ライダーが着座するためのシート１１１が設置され、アンダーフレーム１０１の上方にはシート１１１に着座したライダーが足を載せるステップボード１１２が、ステップフレームに支持される。なお、ステップボード１１２は車両外観を構成するレッグフレームカバー１１３と一体的に形成される。また、パワーユニット１０とシート１１１との間には、シート１１１により開閉される物品等の収納スペースとして構成されたラゲッジボックスを有している。
【００１８】
車両外観としては、各種車体カバーが車体フレーム等の適所に支持されて被着される。フロントレッグシールド１１４は車両前面側を覆うと共にウィンカ等が実装され、上述のステップボード１１２と一体的に連なる。リヤフレームカバー１１５はシート１１１の下方乃至車両後方側を覆うと共に、ウィンカやブレーキランプが実装される。前輪１０５及び後輪１０９の上方はそれぞれフロントフェンダ１１６及びリヤフェンダ１１７によって覆われる。
【００１９】
次に、図２〜図４等を参照してパワーユニット１０について説明する。パワーユニット１０の基本構成において空冷式４サイクル単気筒エンジン１１を有し、このエンジン１１は本例ではＳＯＨＣエンジンとする。エンジン１１は、左右方向に水平配置されるクランクシャフト１２（図２では一点鎖線により略記する）を回転自在に支持・収容するクランクケース１３と、クランクケース１３に対して前方に順次シリンダ１４、シリンダヘッド１５及びシリンダヘッドカバー１６が結合し、そのシリンダ軸線Ｚが略水平方向に設定される。この場合、シリンダヘッド１５側が適度に高くなるようにシリンダ１４のシリンダ軸線Ｚはかなり前傾して、即ち略水平に近いかたちで傾斜する。
【００２０】
クランクシャフト１２の軸端部にはエンジン冷却用の遠心式の冷却ファン１７が嵌着されており、この冷却ファン１７が後述のように冷却風を発生する。この場合、所定の冷却風流路を形成すべく、シリンダ１４、シリンダヘッド１５及び冷却ファン１７がシュラウド１８によって覆われる。このためシリンダ１４及びシリンダヘッド１５におけるシュラウド１８によって覆われた部位は、図２あるいは図３のように外観に現われない。
【００２１】
パワーユニット１０は更に、クランクケース１３と一体的に結合する動力伝動装置１９を含み、この動力伝動装置１９としてベルト及びプーリ等を用いてなる無段変速機を有する。この例ではクランクケース１３は左右２つ割りに分割構成され（クランクケース１３Ｒ，クランクケース１３Ｌ）、動力伝動装置１９のケーシング２０はクランクケース１３Ｌと結合する。ケーシング２０内にはベルト及びプーリ等を含んでなる無段変速機が配置構成され、クランクシャフト１２と後輪１０９の車軸とが動力伝動装置１９によって連結される。
【００２２】
また、図２等では図示を省略するが、動力伝動装置１９の上面側にはエアクリーナ等を含んでなる吸気系が配置構成される。この吸気系において、エアクリーナからその前方に順次、吸気ホース、スロットルボディ及びインテークパイプ（吸気管）等が接続される。このインテークパイプは、図２に示されるシリンダヘッド１５のインテークポート（吸気ポート）２１に連通し、これらの部材により構成される吸気通路を介して、エアクリーナからシリンダヘッド１５のインテークポート２１に清浄化された空気が供給される。なお、インテークパイプの途中適所には燃料噴射装置が装着され、インテークポートに向けて燃料を噴射するようになっている。
【００２３】
一方、エンジン１１からの排気ガスを排気する排気系において、この例ではシリンダヘッド１５の下面側に図３あるいは図４に概略示すようにエキゾーストポート２２（排気ポート）が設けられる。このエキゾーストポート２２には、エキゾーストパイプ２３（排気管）が結合する。エキゾーストパイプ２３はエキゾーストポート２２との接続部から一旦右方へ延出し、その後、後方へ湾曲して更に冷却ファン１７の下方付近を通って後方へ延設される。エキゾーストパイプ２３は更に、車両後部においてマフラ２４に接続する。エンジン１１内で生成された燃焼ガスが排気ガスとして、エキゾーストポート２２からエキゾーストパイプ２３を通り、最終的にマフラ２４から排気される。
【００２４】
次に、パワーユニット１０を冷却する冷却系において、前述のようにシリンダ１４、シリンダヘッド１５及び冷却ファン１７はシュラウド１８によって覆われる（図２〜図４等参照）。つまり、冷却ファン１７を含めシリンダ１４及びシリンダヘッド１５は、図５〜図７にも示されるようにシュラウド１８により囲繞される。ここで、図６に示すようにシリンダ１４及びシリンダヘッド１５のそれぞれ外周面の所定部位には、シリンダボア方向（シリンダ径方向）に実質的に高さを揃えてフィン状に張り出す複数の冷却フィン２５が配設される。これらの冷却フィン２５はシリンダ軸線Ｚ方向に相互間隔をあけて所定ピッチで形成され、シリンダ軸線Ｚ方向視では角のとれた、あるいはＲ（アール）がついた矩形又は略円形に近い形状を有する。なお、インテークポート２１及びエキゾーストポート２２が設けられるシリンダヘッド１５の上面及びその下面等の部位には冷却フィン２５を持たない。シュラウド１８は合成樹脂あるいはプラスチック材料により一体ものとして形成され、クランクケース１３やシリンダブロックの外壁適所にビス等の固定手段によってぴったりと、即ち基本的には取付相手であるシリンダブロック等との接合部に隙間が生じないように取付固定される。シリンダ１４等の外周面から突設された各冷却フィン２５の頂部とシュラウド１８の内面とは、一定の隙間が形成されるように間隔が開けられている。
【００２５】
クランクシャフト１２は、図６において一点鎖線により略記するが、クランクケース１３Ｒ及びクランクケース１３Ｌによって、ベアリングを介して回転自在に支持される。この例では図６のようにクランクシャフト１２の右側の軸端部に冷却ファン１７が一体に結合し、この冷却ファン１７には、図５に示されるようにクランクシャフト１２を中心として放射状に複数の羽根２６が配設される。冷却ファン１７は、クランクシャフト１２と一体回転するように結合する。なお、冷却ファン１７のエンジン１１内方側にオルタネータ２７（図示６において二点鎖線により概略図示する）が隣接配置され、該オルタネータ２７のロータ（図示せず）がクランクシャフト１２と一体回転する。
【００２６】
シュラウド１８の形状等に関して、冷却ファン１７に対応するシュラウド１８の右側部には、冷却ファン１７の回転軸（クランクシャフト１２）と同心の空気導入開口部２８が開設される。シュラウド１８は空気導入開口部２８から更にシリンダヘッド１５の右側面対応部位まで、その側壁２９（右側壁）が前方へ延出する。シュラウド１８の側壁２９は、平面視において図６に示されるように左右幅で空気導入開口部２８から先端に向って幅狭になる、つまり側壁２９は、図６の平面視で前方に向けてシリンダ軸線Ｚに接近するように大きな曲率半径で湾曲形成される。
【００２７】
ここで、上記構成の冷却系における冷却風の基本的な作用について概略説明する。図５〜図７を参照して、エンジン１１が始動してクランクシャフト１２が回転すると、クランクシャフト１２の軸端部に取り付けられた冷却ファン１７の羽根２６が、図５の矢印Ａのように回転する。これにより冷却ファン１７の周囲の空気が巻き込まれて、空気導入開口部２８からシュラウド１８内へ図６の矢印ＡINのように導入される。冷却風の主流は矢印Ａ1のようにシュラウド１８の上壁３１に沿ってシリンダヘッド１５方向へと流れる。シュラウド１８の前端側に向けて、矢印Ａ2及び矢印Ａ3のようにシリンダヘッド１５の側壁２９を下向きに向う冷却風と上方へ向う冷却風に分岐する。これらの分岐した冷却風はシリンダ１４及びシリンダヘッド１５の周囲をそれぞれ図７の矢印のように通り抜けて、冷却風排風口３０から矢印ＡOUTのように排出される。
【００２８】
シュラウド１８に開設された冷却風排風口３０は図４を参照して、平面視においてエンジン中心線、即ちシリンダ軸線Ｚに対して後述する電装品と反対側であって、シリンダヘッド１５の下面側で冷却フィン２５の下方に設けられている。
【００２９】
さて、本発明の強制空冷式エンジンの電装品配設構造において、上述のように放熱部であるシリンダ１４及びシリンダヘッド１５をシュラウド１８で覆い、クランクシャフト１２の軸端部に設けた遠心式の冷却ファン１７で冷却風をシュラウド１８内に導入して、強制的にシリンダ１４及びシリンダヘッド１５まわりにあてて冷却する。本発明では特に、発熱性の電装品をシュラウド１８の側壁２９内面に設ける。電装品として本例では図５〜図７に示されるようにレギュレートレクチファイヤ１を有する。このレギュレートレクチファイヤ１は、前述した冷却ファン１７の内側のオルタネータ２７で発電された交流電流を直流に整流する整流機能と、車載バッテリに対する充電電圧を一定に制御する電圧調整機能を兼備している。レギュレートレクチファイヤ１の作動時には発熱し、放熱板もしくはフィン２が付設された金属製ボディを有する。
【００３０】
電装品としてのレギュレートレクチファイヤ１は、冷却ファン１７の前方において、該冷却ファン１７の中心軸線（クランクシャフト１２の中心軸線と一致する）よりも上方にて、図５に示したようにシュラウド１８の上壁３１内面と隙間ｇを設けてシュラウド１８の側壁２９の内面に設置される。
【００３１】
レギュレートレクチファイヤ１をシュラウド１８の側壁２９に設置する場合、その放熱フィン２を内方に向けて、図６のように例えば２本のビス３によりレギュレートレクチファイヤ１を側壁２９に締結固定することができる。なお、図５のように放熱フィン２を冷却風の主流（図５、矢印Ａ1）方向に沿うように配置することで、該冷却風による冷却効果を得るのに好適である。
【００３２】
上記の場合、レギュレートレクチファイヤ１本体のリード線４がカプラ５を介してハーネス６に接続される。レギュレートレクチファイヤ１はこのハーネス６を介して、オルタネータ２７と接続される。
また、この例ではレギュレートレクチファイヤ１は平面視でエンジン中心線の右側に配置され、冷却風排風口３０はエンジン中心線を挟んで反対の右側に配置される。
【００３３】
本発明の強制空冷式エンジンの電装品配設構造において、上記のようにレギュレートレクチファイヤ１はシュラウド１８の側壁２９の内側に設けられる。このようにシュラウド１８内に配置されたレギュレートレクチファイヤ１には冷却ファン１７による冷却風があたる。エンジン１１が回っている限り、車両１００が停車している際にも冷却ファン１７が作動し、レギュレートレクチファイヤ１を効率よく冷却することができる。レギュレートレクチファイヤ１を実質的に常時冷却することにより、その電圧調整機能を適正に発揮し、バッテリの充電電圧を一定に保つことができる。
【００３４】
このようにレギュレートレクチファイヤ１に対する冷却効率が高いので、レギュレートレクチファイヤ１に設ける放熱フィン２の面積を小さくでき、つまり放熱フィン２の高さを低く、その本数を少なく且つその長さを短くでき、これらにより軽量化、コスト低減及びコンパクト化に貢献する。従来では、レギュレートレクチファイヤは車体前方の車体フレーム等の走行風があたる場所に配置されていることが多く、その冷却を走行風に依存しているため総じて放熱フィンが大型化している。
また、レギュレートレクチファイヤ１はハーネス６を介して、オルタネータ２７と接続されるが、両者は相互に近距離に配置され（図６参照）、ハーネス６を含む配線類が短縮される。
シュラウド１８の側壁２９の内側に設置されるレギュレートレクチファイヤ１は、実質上エンジン１１に搭載されることとなり、かかるレギュレートレクチファイヤ１によりマスの集中化と車両１００の低重心化に寄与する。
【００３５】
シュラウド１８内での冷却風の流れ等に関して、冷却風の主流は矢印Ａ1のようにシュラウド１８の上壁３１に沿ってシリンダヘッド１５方向へと流れ、その後、矢印Ａ2及び矢印Ａ3のようにシリンダヘッド１５の側壁２９を下向きに向う冷却風と上方へ向う冷却風に分岐して、シリンダ１４及びシリンダヘッド１５まわりを効率よく冷却して冷却風排風口３０から排出される。この場合、レギュレートレクチファイヤ１は、冷却ファン１７の中心軸線よりも上方で、シュラウド１８の上壁３１内面と隙間ｇを設けて配置されるため、シリンダ１４及びシリンダヘッド１５まわりに流れる主流をシュラウド１８の上壁３１に沿って流すことができる。レギュレートレクチファイヤ１に対する主流による冷却効果に加えて、レギュレートレクチファイヤ１は、主流から分岐した冷却風（図５、矢印Ａ2）を有効活用しても効率よく冷却できる。
【００３６】
また、冷却風排風口３０の位置をシリンダヘッド１５の下面側で冷却フィン２５の下方に設けることで、シュラウド１８内に吸入される冷却風を円滑に流すことができる。これによりシリンダ１４及びシリンダヘッド１５と共にレギュレートレクチファイヤ１を少ない風量で冷却できるので、燃費効率が良くなる等の利点がある。
【００３７】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態では電装品としてレギュレートレクチファイヤ１の例で説明したが、冷却を要する機能部品あるいは補機類等であれば、それらを上記と同様にシュラウド１８内側に配設することも可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  レギュレートレクチファイヤ、２  放熱フィン、３  ビス、４  リード線、５  カプラ、６  ハーネス、１０  パワーユニット、１１  エンジン、１２  クランクシャフト、１３  クランクケース、１４  シリンダ、１５  シリンダヘッド、１６  シリンダヘッドカバー、１７  遠心式冷却ファン、１８  シュラウド、１９  動力伝動装置、２０  ケーシング、２１  インテークポート、２２  エキゾーストポート、２３  エキゾーストパイプ、２４  マフラ、２５  冷却フィン、２６  羽根、２７  オルタネータ、２８  空気導入開口部、２９  側壁、３０  冷却風排風口、３１  上壁、１００  車両、１０１  アンダーフレーム、１０２  リヤフレーム、１０３  フロントフォーク、１０４  ハンドルバー、１０５  前輪、１０６  ブレーキディスク、１０７  ステー、１０８  スイング軸、１０９  後輪、１１０  ショックアブソーバ、１１１  シート、１１２  ステップボード、１１３  レッグフレームカバー、１１４  フロントレッグシールド、１１５  リヤフレームカバー、１１６  フロントフェンダ、１１７  リヤフェンダ１１７。
【図１】
2015121174.tif 000003
【図２】
2015121174.tif 000004
【図３】
2015121174.tif 000005
【図４】
2015121174.tif 000006
【図５】
2015121174.tif 000007
【図６】
2015121174.tif 000008
【図７】
2015121174.tif 000009