(57)【要約】【課題】  ウォータポンプを有する内燃機関において、内燃機関全体の幅を小さくすることを目的とする。【解決手段】  エンジン１５のクランクシャフト４７の一端側のジャーナル部１７０と、カムシャフトを回転させるカムシャフト駆動用スプロケット１４７との間にウォータポンプ駆動用スプロケット１５９を設け、シリンダブロック４３の右側壁４３ａにウォータポンプ５５を配置し、ウォータポンプ５５の回転シャフト１５７とウォータポンプ駆動用スプロケット１５９との間にポンプ駆動用チェーン１４８を巻き回した。【選択図】    図８
2005036776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの一端にカムシャフトを駆動させるカムシャフト駆動用スプロケットを設けた内燃機関において、
前記クランクシャフトに前記カムシャフト駆動用スプロケットとウォータポンプ駆動用スプロケットを配置し、前記ウォータポンプ駆動用スプロケットを前記クランクシャフトの軸線方向の内側に配置し、前記カムシャフト駆動用スプロケットを前記ウォータポンプ駆動用スプロケットの外側に配置し、前記ウォータポンプ駆動用スプロケットに巻き回したチェーンにより、冷却水循環用のウォータポンプを駆動させることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記ウォータポンプをシリンダ近傍に配置したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記ウォータポンプをシリンダの中心線よりも後方で、かつ前記シリンダに側面視で重なる位置に配置したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却水循環用のウォータポンプを有する内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪車などの内燃機関には、シリンダヘッドやシリンダブロックに冷却水を循環させるウォータポンプを有するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１において、シリンダヘッドに収容されるカムシャフトには、クランクシャフトとの間でカムチェーンが巻き回されるスプロケットが設けられている。カムチェーンはシリンダヘッドに区画されたカムチェーン室内に収容されており、このカムチェーン室の外側壁にはウォータポンプが配置されている。ウォータポンプの回転シャフトは、外側壁からカムチェーン室内に突出し、カムシャフトの一端と嵌合され、クランクシャフトが回転するとカムチェーンが駆動し、カムシャフトが回転するが、この際に、カムシャフトに嵌合している回転シャフトも回転する。回転シャフトが回転するとウォータポンプ内で回転シャフトに取り付けられている羽根車が回転し、ウォータポンプ内を通流する冷却水が加圧され、シリンダヘッドやシリンダブロックに圧送される。
【特許文献１】特開２００２−２２０４５２号公報（段落番号００１３から００２４、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、シリンダヘッドの外側壁にウォータポンプを取り付け、回転シャフトをカムシャフトに直結すると、カムチェーンよりも外側にウォータポンプの回転シャフトの端部が位置することになる。したがって、ウォータポンプが内燃機関の側面から大きく突出することになり、内燃機関全体の車幅方向の長さが増大してしまう。
この発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、内燃機関全体の幅を増大させずにウォータポンプを配置することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決する本発明の請求項１に係る発明は、クランクシャフト（例えば、実施形態のクランクシャフト４７）の一端にカムシャフト（例えば、実施形態のカムシャフト８５，８６）を駆動させるカムシャフト駆動用スプロケット（例えば、実施形態のカムシャフト駆動用スプロケット１４９）を設けた内燃機関において、前記クランクシャフトに前記カムシャフト駆動用スプロケットとウォータポンプ駆動用スプロケット（例えば、実施形態のウォータポンプ駆動用スプロケット１４７）を配置し、前記ウォータポンプ駆動用スプロケットを前記クランクシャフトの軸線（例えば、実施形態の軸線Ｃ）方向の内側に配置し、前記カムシャフト駆動用スプロケットを前記ウォータポンプ駆動用スプロケットの外側に配置し、前記ウォータポンプ駆動用スプロケットに巻き回したチェーン（例えば、実施形態のポンプ駆動用チェーン１４８）により、冷却水循環用のウォータポンプ（例えば、実施形態のウォータポンプ５５）を駆動させることを特徴とする内燃機関（例えば、実施形態のエンジン１５）。
【０００５】
この内燃機関によれば、チェーンを介してクランクシャフトの回転を伝達してウォータポンプを駆動させることができるので、ウォータポンプとクランクシャフト又はカムシャフトとを分離できる。さらに、クランクシャフト側でチェーンを巻き回すウォータポンプ駆動用スプロケットがカムシャフト駆動用スプロケットよりもクランクシャフトの軸線方向の内側にあるので、ウォータポンプとクランクシャフトとが平面視で一部重なるように配置される。これにより、ウォータポンプの回転シャフトをクランクシャフト又はカムシャフトに直結する場合に比べて、ウォータポンプを車幅方向の中央側に配置することができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関において、前記ウォータポンプをシリンダ（例えば、実施形態のシリンダ５０）近傍に配置したことを特徴とする。
この内燃機関によれば、ウォータポンプが内燃機関の上方に配置されることになる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関において、前記ウォータポンプをシリンダの中心線（例えば、実施形態のシリンダ中心線ＳＣ）よりも後方で、かつ前記シリンダに側面視で重なる位置に配置したことを特徴とする。
この内燃機関によれば、シリンダの後方の空間をウォータポンプの配置スペースとして有効利用することができる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載した発明によれば、ウォータポンプ駆動用スプロケットがクランクシャフトの軸線方向の中心寄りに配置されるので、ウォータポンプとクランクシャフトを平面視で一部重なるように配置することができ、内燃機関の幅を小さくできる。
請求項２に記載した発明によれば、内燃機関の幅を小さくできると共に、ウォータポンプが内燃機関のシリンダ近傍に配置されるので、内燃機関上部に冷却水を容易に通流させることができる。また、このような内燃機関を車両に搭載した場合に、ウォータポンプの配置位置が高いことから車両の旋回性能を高めることができる。
請求項３に記載した発明によれば、車幅方向の内燃機関の幅を短くできると共に、ウォータポンプが内燃機関のシリンダの後方の空間に配置されるので、内燃機関を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下において、前側とは車両の前進方向であり、後側とは車両が後退する方向である。さらに、右側及び左側とは車両が前進する方向に向かって右側及び左側とする。
【００１０】
図１に示すように、自動二輪車１の前輪２は、フロントフォーク３に軸支されており、フロントフォーク３はトップブリッジ４を介して車体フレーム５の前端部に設けられたヘッドパイプ６に操舵可能に枢支される。自動二輪車１の後輪７はリアフォーク８に軸支されており、リアフォーク８は車体フレーム５の中間部に設けられたピボット部９及びエンジン１５に揺動可能に枢支される。リアフォーク８のピボット軸近傍には、リアクッションユニット１０の上端が取り付けられ、リアクッションユニット１０の下端はエンジン１５の下部にリンク機構１１を介して取り付けられており、後輪７及びリアフォーク８を介して車体に衝撃が加わらないよう衝撃を吸収する。
ヘッドパイプ６の上部からは車体フレーム５のメインフレーム１２が左右に分かれて後方下側に延び、その後端部が下方に屈曲してピポット部９に連なる。メインフレーム１２の後方には車体フレーム５のシートレール１３が連結される。メインフレーム１２の上方には燃料タンク１４が配設され、メインフレーム１２の下方にはエンジン１５が配設される。
【００１１】
燃料タンク１４の後方には運転者用のシート１６及び後部搭乗者用のピリオンシート１７が各々シートレール１３に支持されている。また、メインフレーム１２のピボット部９の後部には運転者用のステップ１８が取り付けられ、シートレール１３の下部には後部搭乗者用のステップ１９が取り付けられる。さらに、フロントフォーク３の上端部には左右一対のハンドル２０が取り付けられる。
フロントフォーク３の下端部にはブレーキキャリパ２１が取り付けられ、前輪２にはブレーキキャリパ２１に対応するブレーキロータ２２が取り付けられてフロントブレーキ装置２３が構成される。なお、後輪７の右側には、前輪２のフロントブレーキ装置２３と同様の構成を有するリアブレーキ装置（図示略）が設けられている。
自動二輪車１の車体前部はフロントカウル２４により覆われ、シートレール１３周辺はリアカウル２５により覆われる。後輪７の左側にはリアスプロケット２６が取り付けられ、このリアスプロケット２６とエンジン１５の後部左側に配設されるドライブスプロケット２７とにドライブチェーン２８が掛け回されてエンジンの駆動力を後輪７に伝達可能である。車体フレーム５の左側下部には格納可能なサイドスタンド２９が配設され、自動二輪車１をその車体が左側に傾斜した起立状態で支持可能である。
【００１２】
本実施形態のエンジン１５は、水冷式の直列四気筒型のエンジンであり、シリンダ本体３０をクランクケース３１上にやや前傾した状態で配設される。シリンダ本体３０の後部には各気筒に対応するスロットルボディ３２が接続され、各スロットルボディ３２はメインフレーム１２と燃料タンク１４との間に配置されたエアクリーナケース３３に接続される。また、シリンダ本体３０の前部には各気筒に対応する排気管３４が接続される。排気管３４は、シリンダ本体３０の前壁から下方に向かって湾曲し、クランクケース３１下方を通過した後にピボット部９後方で上方に向かって屈曲してシートレール１３に支持されたサイレンサ３５に接続される。
【００１３】
排気管３４の前方にはラジエータ３６がシリンダ本体３０と同様やや前傾した姿勢で配設される。ラジエータ３６はその前面側が凹状に湾曲したラウンド型であると共に、図２に示すように、ラジエータコア３６ａの右側に冷却水の流入側タンク３７が、左側に流出側タンク３８が設けられたクロスフロー型であり、上下方向でシリンダ本体３０の上部からクランクケース３１の下部に渡るように設けられる。ラジエータコア３６ａの上部背面側には左右一対のラジエータファン３９（図１参照）が取り付けられる。
【００１４】
ここで、図２を併せて参照して冷却水の循環水路について説明する。
エンジン１５のシリンダヘッド４０（図３参照）を冷却した冷却水は、ラジエータ３６の流入側タンク３７に供給される。ラジエータ３６には流出側ラジエータホース５６が接続されて、ここから熱交換後の冷却水が流出する。流出側ラジエータホース５６の先端には分岐管６６が取り付けられ、水冷式オイルクーラ６５から流出した冷却水が冷却水導入ホース５８に合流する。冷却水導入ホース５８からウォータポンプ５５に導入された冷却水は図示しない冷却水入口から、図３に示すシリンダ側ウォータジャケット５７に圧送される。また、冷却水は、導入ホース６８を介して水冷式オイルクーラ６５に供給される。冷却水入口から流入した冷却水は、シリンダ側ウォータジャケット５７を通過した後にシリンダヘッド４０のヘッド側ウォータジャケット６０に流入する。リンダヘッド４０の後部にはヘッド側ウォータジャケット６０からの冷却水出口６１が設けられている。この冷却水出口６１にはサーモスタット６２が直接取り付けらており、サーモスタット６２の冷却水出口にはラジエータ３６の流入側タンク３７に通じる流入側ラジエータホース６３が接続されると共に、サーモスタット６２とウォータポンプ５５との間にはバイパスホース６４が配される。サーモスタット６２を通過する冷却水が一定温度以下であれば、冷却水がサーモスタット６２からバイパスホース６４を通じてウォータポンプ５５に送られラジエータ３６を介さずに循環する。また、サーモスタット６２を通過する冷却水が一定温度以上になると、流入側ラジエータホース６３を介して冷却水がラジエータ３６に導入され、冷却水が冷却される。
【００１５】
図３の左側面図、及び図４の右側面図に示すように、エンジン１５は、その主要部品であるシリンダヘッド４０及びシリンダブロック４３とクランクケース３１とを備えている。シリンダヘッド４０はヘッド本体４１とヘッドカバー４２とに分割構成され、クランクケース３１はアッパーケース４４とロアケース４５とに分割構成される。アッパーケース４４とシリンダブロック４３とは一体成形され、ロアケース４５の下にはオイルパン４６が取り付けられる。ここで、ヘッド本体４１はアルミ合金製の鋳造品である。
【００１６】
シリンダヘッド４０のヘッド本体４１には、各燃焼室内に臨ませるように点火プラグ７０が螺着され、かつ各燃焼室と外部とを連通する吸気ポート７１及び排気ポート７２が各々形成される。各吸気ポート７１の外部側の開口にはスロットルボディ３２が接続され、各排気ポート７２の外部側の開口には排気管３４が接続される。また、各吸気ポート７１及び排気ポート７２の燃焼室側の開口には各々バルブシートが装着され、かつ、これら開口が吸気バルブ７５及び排気バルブ７６の作動により各々開閉可能である。
【００１７】
図５に示すように吸気バルブ７５は、吸気ポート７１の開口を実際に開閉する傘状の弁体を有するバルブステム７７と、バルブステム７７を上方に付勢し弁体のフェース面をバルブシート７３に押し付けて開口を閉状態とするバルブスプリング７８と、バルブステム７７の上端に装着された筒上のバルブリフタ７９等から構成され、バルブステム７７はヘッド本体４１に装着されたバルブガイド８０に摺動可能に挿入される。また、排気バルブ７６も吸気バルブ７５と同様の構成を有する。すなわち、バルブステム８１、バルブスプリング８２、バルブリフタ８３等から構成される。
【００１８】
各吸気バルブ７５及び排気バルブ７６の上方には、これらを作動させる吸気側カムシャフト８５及び排気側カムシャフト８６が、クランクシャフト４７の軸線Ｃと平行に配設される。これら吸気側カムシャフト８５及び排気側カムシャフト８６の周面には、各吸気バルブ７５及び排気バルブ７６に対応する吸気側カム及び排気側カム（図示略）が設けられる。
【００１９】
また、各カムシャフト８５，８６のそれぞれの右端には不図示のカムスプロケットが設けられ、このカムスプロケットに巻回されるカムチェーンを介して各カムシャフト８５，８６がクランクシャフト４７と連係させられる。クランクシャフト４７の回転に伴い、各カムシャフト８５，８６が回転するので、吸気バルブ７５及び排気バルブ７６を作動させることができる。なお、各カムシャフト８５，８６は中空とされ、その中空部がエンジンオイル（潤滑オイル）Ｌの通路となって所定の油孔から各摺動面にエンジンオイルＬが供給される。
【００２０】
ここで、図６を併せて参照し、ヘッド本体４１に形成される冷却水の循環水路について説明する。
まず、ヘッド本体４１には、車体幅方向に並ぶ四つのシリンダ５０に対応するプラグホール９０が各々設けられ、点火プラグ７０を燃焼室天上部の中心付近に螺着可能としている。
吸気ポート７１は、一つの燃焼室に対し、外部に開口する主吸気経路９２から二つに分岐して分岐通路９３が形成されたもので、各分岐通路９３がそれぞれ燃焼室に開口し、これら二つの開口がプラグホール９０の後方に配置されると共に各開口にバルブシート７３が装着される。また、排気ポート７２の燃焼室への開口も一つの燃焼室に対して二つ形成され、これら二つの開口がプラグホール９０の前方に配置されると共に各開口にバルブシート７４が装着される。つまり、排気ポート７２の二つの分岐通路９４が燃焼室に通じており、これら二つの分岐通路９４が集合して主排気通路９５となる。
【００２１】
ヘッド本体４１におけるシリンダブロック４３との合わせ面４１ａには、シリンダ側ウォータジャケット５７とヘッド側ウォータジャケット６０とを連通可能な連通口９６が複数形成される。具体的には、合わせ面４１ａにおける各排気ポート７２開口の前方には前部連通口９６ａが各々設けられ、これら各前部連通口９６ａがヘッド本体４１の前面に沿う略方形に形成される。同様に、各吸気ポート７１開口の後方には後部連通口９６ｂが各々設けられ、これら各後部連通口９６ｂがヘッド本体４１の後面に沿う略方形に形成される。
【００２２】
また、各シリンダ５０を左から順に一番シリンダ、二番シリンダ・・・とすると、合わせ面４１ａにおいて、一番シリンダ及び四番シリンダの排気ポート７２開口及び吸気ポート７１開口のシリンダ列方向外側には、ヘッド本体４１の側面に沿う略長円状とされる側部連通口９６ｃが各々設けられる。さらに、各シリンダ５０間には、略三角形状とされる前後一対の中間連通口９６ｄが各々設けられる。
【００２３】
ヘッド側ウォータジャケット６０への冷却水の流入は、ヘッド本体とシリンダブロック４３との間に介装されるヘッドガスケットに形成される貫通孔によって制御される。つまり、ヘッドガスケットに形成される貫通孔の形状、位置、及び面積を調整し、各連通口９６への冷却水の流入を任意に停止又は絞ることで、ヘッド本体４１内で比較的複雑に配されるヘッド側ウォータジャケット６０における冷却水の流量バランス等を制御している。そして、この実施の形態では、各連通口９６の内、二番シリンダ及び三番シリンダの間であって前側（排気ポート７２側）の中間連通口９６ｄと、その両側に位置する前部連通口９６ａとを主にヘッド側ウォータジャケット６０内に冷却水が流入する。
【００２４】
ヘッド本体４１には、プラグホール９０を形成する円筒状のプラグホール壁９１、吸気ポート７１及び排気ポート７２を形成する分岐管状の吸気ポート壁１０１及び排気ポート壁１０２、ヘッド本体４１とシリンダブロック４３とを結合するためのボス１０３等が形成される。吸気ポート壁１０１及び排気ポート壁１０２におけるバルブシート７３，７４近傍の部位はプラグホール壁９１の周囲で密集しており、これら各壁の近接部分が融合するように一体成形される。ヘッド側ウォータジャケット６０は、これらプラグホール壁９１、吸気ポート壁１０１、排気ポート壁１０２、及びボス１０３等を避けつつヘッド本体４１内に配設される。つまり、各壁の一部はヘッド側ウォータジャケット６０内に設けられていることとなる。
【００２５】
ここで、ヘッド側ウォータジャケット６０内であって隣接するプラグホール壁９１間には、これらを互いに接続するように掛け渡される隔壁（接続壁）１００が各々設けられる。これら各隔壁１００は、ヘッド側ウォータジャケット６０の上下に渡ってシリンダ軸と略平行に立設されるもので、ヘッド本体４１と一体成形される。これら隔壁１００によって、ヘッド側ウォータジャケット６０の水路が、一番シリンダ用のプラグホール壁９１と四番シリンダ用のプラグホール壁９１との間で、吸気ポート側水路６０ａと排気ポート側水路６０ｂとに隔てられる（図７参照）。
【００２６】
さらに図６と図７を参照し、前記中間連通口９６ｄ及びその左右の前側連通口９６ａからヘッド側ウォータジャケット６０内に流入した冷却水は、各シリンダ５０の排気ポート壁１０２の上方及び下方を通過しつつ、プラグホール９０前方及び排気ポート７２のバルブシート７４周辺を冷却しながらシリンダ列方向外側に向かって流れる（図中矢印Ｄ）。一番シリンダ及び四番シリンダの外側に達した冷却水は、排気ポート側水路６０ｂから吸気ポート側水路６０ａに移行し、各シリンダ５０の吸気ポート壁１０１の上方及び下方を通過しつつ、プラグホール９０後方及び吸気ポート７１のバルブシート７３周辺を冷却しながらシリンダ列方向内側に向かって流れる（図中矢印Ｅ）。そして、二番シリンダ及び三番シリンダ間後方に設けられた冷却水出口６１より、冷却水がヘッド側ウォータジャケット６０外部に流出し（図中矢印Ｆ）、この冷却水出口６１に直に取り付けられたサーモスタット６２（図２又は図３参照）に送られる。
【００２７】
二番シリンダ及び三番シリンダ間に設けられる隔壁１００ａは、冷却水のフローパターンの関係上、若干吸気ポート７１側に凸の弧状に形成される。また、一番シリンダ及び二番シリンダ間と、三番シリンダ及び四番シリンダ間とに設けられる隔壁１００ｂは、排気ポート７２側に凸のくの字型に形成され、ヘッド側ウォータジャケット６０の上流側であり比較的流速が速い排気ポート側水路６０ｂでの冷却水の渦等が発生することを防止している。なお、隔壁１００ｂの両端部には、ヘッドカバー４２上方に設けられるブリーザ室１０４固定ボルト用のボス１０５が設けられる。
【００２８】
さらに、各隔壁１００には、その上部に空気溜り防止用のエア抜き孔（図示略）が設けられており、プラグホール壁９１周辺に対して大きく流径が変化する隔壁１００周辺でのエア溜りを抑えると共に、エア抜き孔から冷却水の一部が排気ポート側水路６０ｂから吸気ポート側水路６０ａへ流れることで、隔壁１００周辺での冷却水のよどみの発生も効果的に防止できる。なお、エア抜き孔から吸気ポート側水路６０ａへ流れる冷却水の流量は、一番シリンダ及び四番シリンダの外側から吸気ポート側水路６０ａへ流入する冷却水の流量に対して十分少量であり、ヘッド側ウォータジャケット６０内の冷却水の流れは図６に示した流れに保たれる。
【００２９】
図３及び図４に示すように、シリンダブロック４３には四つのシリンダ５０が車体幅方向に並んで形成される。さらに、これらシリンダ５０内にはピストン５１が摺動可能に嵌装される。各ピストン５１にはクランクピン５４を介してコンロッド５３が回転自在に連結されると共に、コンロッド５３の大端部がクランクシャフト４７のクランクピン５４に回転自在に連結され、ピストン５１の往復運動が軸線Ｃを中心とした回転運動に変換される。
【００３０】
さらに、クランクケース３１には、前側にクランクシャフト４７が車体幅方向に平行な軸線Ｃを有して配設され、後側にクラッチ機構１６３及び変速機１６４が配設される。そして、変速機１６４の上部にはスタータモータ１０７と、これに噛み合うスタータギヤ群１０８からなる始動装置が配設され、エンジン始動時にクランクシャフト４７を回転できるようになっている（図４）。
【００３１】
クランクケース３１の下部には、エンジン１５内の適宜箇所にエンジンオイルＬを圧送するオイルポンプ８９が配設される。オイルポンプ８９は、変速機１６４のメインシャフト１９２と共に回転するオイルポンプドライブスプロケット１２８とチェーン１２９を介して連係され、クランクシャフト４７の回転に伴い作動を開始する。ロアケース４５下部に固定されたオイルパン４６内にはエンジンオイルＬが貯溜され、貯溜されたエンジンオイルＬ中にはオイルストレーナ１３０を浸漬させてある。
【００３２】
オイルストレーナ１３０の上端部はオイルポンプ８９の吸入口に接続され、オイルポンプ８９の吐出口はロアケース４５に形成された第一の油路１３３に接続する。第一の油路１３３はオイルポンプ８９の吐出口から上方に延びた後に前方に向かって屈曲し、やや前下がりとなって前方へ延出する。ロアケース４５の前壁１９６にはカートリッジ式のオイルフィルタ１３４を着脱可能に取り付けてある。このオイルフィルタ１３４はエンジン１５の側方から着脱が可能である。エンジンオイルＬは、オイル流入経路１３６からオイルフィルタ１３４に流入し、オイル流出経路１３７から流出し、水冷式オイルクーラ６５へと導かれる。
【００３３】
水冷式オイルクーラ６５は、クランクケース３１を構成するロアケース４５の前部に取り付けられており、その内部を通流するエンジンオイルＬを冷却水で冷却する。冷却水は、オイルポンプ８９に取り付けられた導入ホース６８から導入する。水冷式オイルクーラ６５内を通流してエンジンオイルＬを冷却した後の冷却水は、導出ホース６７へ経てウォータポンプ５５に戻される。
【００３４】
水冷式オイルクーラ６５の導出口は、ロアケース４５に形成され第一の油路１３３と略平行にやや後上がりとなって後方へ延出する第二の油路１４０に接続される。第二の油路１４０は、エンジン１５内のメインオイルギャラリ１７３等に通じる。
エンジン１５に供給されたエンジンオイルＬは自然滴下等によりオイルパン４６内に戻って貯溜される。このエンジンオイルＬは再びオイルストレーナ１３０、オイルポンプ８９、オイルフィルタ１３４、及び水冷式オイルクーラ６５を経てエンジン１５に供給され、繰り返しエンジン１５内を循環する。このエンジンオイルＬの循環において、例えばエンジン１５が高回転になったときに、エンジンオイルＬの油圧が所定値に達した場合には第一の油路１３３とオイル流入経路１３６の交差部下側にリリーフ経路１４１を介して接続されたオイルリリーフバルブ１４２が作動する。エンジンオイルＬの一部がオイルパン４６内に還流し、経路内の油圧が調節される。
【００３５】
エンジン１５のシリンダブロック４３の右側壁４３ａには、冷却水を循環させるウォータポンプ５５が取り付けられる。ウォータポンプ５５の位置は、シリンダ５０の中心軸であるシリンダ中心線ＳＣと変速機１６３の間であり、シリンダブロック４３のシリンダ５０の近傍で、かつ側面視でシリンダ５０と前後方向に一部重なる位置である。このウォータポンプ５５にはラジエータ３６から冷却水を導入する冷却水導入ホース５８と、バイパスホース６４が接続される（図２参照）。クランクシャフト４７の回転に伴いウォータポンプ５５から圧送される冷却水はシリンダブロック４３の右側に設けられた不図示の冷却水入口からシリンダ側ウォータジャケット５７に流入し、シリンダヘッド４０の後部のヘッド側ウォータジャケット６０に設けられた冷却水出口６１から流出する。また、圧送される冷却水の一部は、導入ホース６８を介して水冷式オイルクーラ６５に供給される。
【００３６】
図８を併せて参照し、ウォータポンプの配置及び構造についてさらに詳細に説明する。なお、図８は、図４のＡ−Ａ線に沿った断面図である。クランクケース３１にはクランクシャフト４７が配設してあり、クランクケース３１の後段にはシフトドラム１２３を備える変速機１６４を有する。クランクケース３１の前壁１９６の略中央には上記した水冷式オイルクーラ６５が配置されており、水冷式オイルクーラ６５よりも右側にオイルフィルタ１３４が取り付けられる。クランクシャフト４７の右端のジャーナル部１７０の外側の端部４７ａには、ウォータポンプ駆動用スプロケット１４７と、カムシャフト８５，８６を回転させるカムシャフト駆動用スプロケット１４９とが、車幅方向内側からこの順番で固着されている。さらに、カムシャフト駆動用スプロケット１４９よりも車幅方向外側には、多数の歯を有するクランクパルサプレート２１０が取り付けられており、不図示のセンサと協働することでクランクシャフト４７の回転数を検出できるようになっている。
【００３７】
カムシャフト駆動用スプロケット１４９とカムシャフト８５，８６との間には無端状のカムチェーン（不図示）が巻き回されており、クランクケース３１及びシリンダブロック４３にはカムチェーンを収容するスペース（カムチェーン室）を区画してある。本実施形態におけるウォータポンプ５５は、カムチェーン室を区画するシリンダブロック４３の右側の外側壁（右側壁４３ａ）に取り付けられており、右側壁４３ａに固定されるウォータポンプボディ１５１の開放端をウォータポンプカバー１５２で覆った構成を有する。
【００３８】
ウォータポンプカバー１５２は、段付きの略円筒形状を有し、その略中央から冷却水導入ホース５８及びバイパスホース６４（共に図２参照）を接続する導入管１５３が前方に向けて延設されている。このウォータポンプカバー１５２をカバーボルト１５４でウォータポンプボディ１５１に装着したときにその内部に形成される空間が冷却水を加圧する加圧室１５５となる。ウォータポンプカバー１５２の当接面の溝にはＯリング１５６を装着してある。
【００３９】
ウォータポンプボディ１５１には、クランクシャフト４７の軸線Ｃと平行に回転シャフト１５７が挿通される。この回転シャフト１５７は、カムチェーン室を貫通し、ベアリング１５８などでウォータポンプボディ１５１及びシリンダブロック４３に軸支される。さらに、回転シャフト１５７には、ウォータポンプボディ１５１から露出する部分であって、クランクケース３１に至るまでの間にポンプ従動用スプロケット１５９を備える。このポンプ従動用スプロケット１５９と、クランクシャフト４７の右端に固設されたポンプ駆動用スプロケット１４７との間には無端状のポンプ駆動用チェーン１４８が巻き回してあり、クランクシャフト４７が回転すると回転シャフト１５７が回転する。
【００４０】
加圧室１５５は、ウォータポンプボディ１５１とウォータポンプカバー１５２とで区画され、回転シャフト１５７の軸線を中心とする回転対称なドーム形状を有する。この加圧室１５５は左端において導入管１５３と連通すると共に、後方に向かって加圧後の冷却水を通流させる通流路１５５ａを有する。上記の回転シャフト１５７は、端部が加圧室１５５内に突出しており、その先端部にはボルト１５７ａでインペラ１６０を固定してある。このインペラ１６０は加圧室１５５の内壁と所定のクリアランスを有し、回転シャフト１５７が回転するとインペラ１６０が回転して加圧室１５５内の冷却水が加圧される。なお、加圧室１５５からベアリング１５８に至るまでの間にはメカニカルシール１６１が介装されている。加圧室１５５から延設される通流路１５５ａは、その後端において吐出室１６２に連通する。吐出室１６２は、ウォータポンプボディ１５１に形成した凹部をウォータポンプカバー１５２で閉じた形状を有し、シリンダブロック４３の不図示の冷却水入口に連通する。また、通流路１５５ａには、圧送される冷却水の一部を水冷式オイルクーラに供給する導入ホース６８が取り付けられている。
【００４１】
なお、クランクシャフト４７は、ピストン５１のコンロッド５３（共に図３参照）を回転自在に連結するクランクピン５４を車体幅方向に沿って有する。このエンジン１５は直列四気筒型であるので、クランクシャフト４７は四つのクランクピン５４を備える。各クランクピン５４は一対のクランクアーム１６９で支持される。各クランクアーム１６９には、クランクピン５４と反対側の部位にカウンタウエイト１６９ａが一体形成してある。クランクシャフト４７の両端部及び各クランクアーム１６９間であって軸線Ｃ上に設けられる五箇所のジャーナル部１７０は、アッパーケース４４及びロアケース４５に設けられた軸受け１７１に回転自在に支持される。クランクシャフト４７の左端には、始動機兼充電器となるジェネレータが配設されると共に、ジェネレータカバー１２６で覆われる。
【００４２】
また、クランクケース３１の前部であって車体幅方向中央部よりもやや左側の部位には二次バランサ１８５が配設される。この二次バランサ１８５はロアケース４５の一部が前方に膨出して形成された収容部１８６内に収容される。左側から二番目のクランクピン５４を支持する左側のクランクアーム１６９及びこれと一体成形されるカウンタウエイト１６９ａの外周部分には二次バランサ１８５を回転駆動させるバランサドライブギヤ１８７を有する。
【００４３】
最右側のクランクピン５４を支持する左側のクランクアーム１６９及びこれと一体成形されるカウンタウエイト１６９ａの外周部にはプライマリドライブギヤ１８９が設けられ、このプライマリドライブギヤ１８９がクランクケース３１の右側に配設されるクラッチ機構１６３のプライマリドリブンギヤ１９０に噛み合っている。クラッチ機構１６３は、プライマリドリブンギヤ１９０及びこれと一体に回転するクラッチアウタ１９１と、クラッチアウタ１９１内に収容されて変速機１６４のメインシャフト１９２と一体に回転するクラッチセンタ１９３と、クラッチアウタ１９１側及びクラッチセンタ１９３側の複数の摩擦板１９１ａ・・・，１９３ａ・・・等を備える。
【００４４】
クラッチセンタ１９３には複数のクラッチスプリング１９４により付勢されたプレッシャプレート１９５が取り付けられ、このプレッシャプレート１９５により両摩擦板１９１ａ・・・，１９３ａ・・・が相互に圧接されてクラッチ機構１６３が動力伝達可能な状態となる。一方、シフトドラム１２３が操作されると、クランクケース３１の左側に配設されるクラッチレリーズ２００が作動し、メインシャフト１９２内に挿通されるロッド１９７を介してプレッシャプレート１９５がクラッチスプリング１９４の付勢力に抗して移動させられる。これにより、両摩擦板１９１ａ・・・，１９３ａ・・・が離れてクラッチ機構１６３による動力伝達が切断される。
【００４５】
変速機１６４は、軸線Ｃと平行に配され、クランクケース３１に回転自在に支持されるメインシャフト１９２、及び、図４に示すカウンタシャフト１９８（何れもスプライン軸）と、これら両シャフト１９２，１９８のそれぞれに設けられ、相互にスプライン嵌合する変速ギヤ群１９９と、変速ギヤ群１９９のうち、噛み合うギヤの制御を行うシフトドラム１２３及びシフトフォーク１２４を備える。メインシャフト１９２はクラッチ機構１６３と同軸配置され、メインシャフト１９２の右端部にクラッチ機構１６３のクラッチセンタ１９３が嵌合固定される。シフトフォーク１２４は、一端がシフトドラム１２３の外周に形成された溝に係合し、他端が変速ギヤ群１９９の特定のギヤに係合する。図８にはメインシャフト１９２側に係合するシフトフォーク１２４のみを図示してあるが、変速機１６４はカウンタシャフト１９８側に係合するシフトフォークも備える。変速段を切り換える際には、運転者の操作によりシフトドラム１２３が回転し、これに伴いシフトフォーク１２４がエンジン１５の幅方向に摺動して、変速ギヤ群１９９を構成する特定のギヤを摺動させ、ギヤを噛み合わせたり、ギヤの噛み合いを解消させたりする。
エンジン１５で発生させた駆動力は、クランクシャフト４７からプライマリドライブギヤ１８９、プライマリドリブンギヤ１９０、及びクラッチ機構１６３を介して変速機１６４のメインシャフト１９２に伝達されると共に、変速ギヤ群１９９を介して所定の変速比でカウンタシャフト１９８に伝達され、さらにカウンタシャフト１９８の左端部に固定されたドライブスプロケット２７（図１参照）からドライブチェーン２８を介して後輪７に伝達される。
【００４６】
また、符号１７２，１７３，１７４，１７５，１７６，１７７はエンジンオイルＬの経路を示している。油溝１７２は、各軸受け１７１におけるジャーナル部１７０の周面を支持する受け面に軸線Ｃ方向略中央に形成される。メインオイルギャラリ１７３は、ロアケース４５にクランクシャフト４７の両端近傍に渡って車体幅方向に形成される。オイル経路１７４は、メインオイルギャラリ１７３と各軸受け１７１の油溝１７２を連通させる。このオイル経路１７４及び油溝１７２を介してメインオイルギャラリ１７３から各軸受け１７１にエンジンオイルＬが供給される。油孔１７５は、最右側を除く四箇所のジャーナル部１７０において軸受け１７１の油溝１７２に対向する部位をその径方向で貫通する。油孔１７６は、クランクピン５４の軸方向の略中央部分を径方向で貫通する。連通油孔１７７は、クランクシャフト４７内に穿設されており、油孔１７５と油孔１７６とを連通させる。この油孔１７５、連通油孔１７７、及び油孔１７６を介して油溝１７２に供給されたエンジンオイルＬの一部が各クランクピン５４の周面に供給される。なお、クランクアーム１６９に形成される連通油孔１７７の開口は鋼球等が圧入され閉塞されている。
【００４７】
図４に示す変速機１６４のメインシャフト１９２及びカウンタシャフト１９８は何れも中空体からなり、その中空部をエンジンオイルＬが流通して油孔等から各摺動面、変速ギヤ群１９９（図８参照）、及びクラッチ機構１６３等にエンジンオイルＬが供給される。同様に、図４に示す各カムシャフト８５，８６も中空体からなり、その中空部をエンジンオイルＬが流通して油孔等から各摺動面にエンジンオイルＬが供給される。
【００４８】
エンジン１５が始動すると、クランクシャフト４７が回転し、変速機１６３を介して後輪７が回転する。また、クランクシャフト４７が回転すると、駆動用スプロケット１４７も回転し、ポンプ駆動用チェーン１４８が回転する。
【００４９】
図８に示すように、本実施形態は、ウォータポンプ５５を駆動させるウォータポンプ駆動用スプロケット１５９を、クランクシャフト４７のカムシャフト駆動用スプロケット１４９よりも車幅方向内側（クランクシャフト４７の軸線Ｃの方向内側）に設けている。したがって、一般的なウォータポンプのように、カムシャフトやクランクシャフトにウォータポンプの回転シャフトを直結する場合に比べて、ウォータポンプ５５をエンジン１５の中心寄りに配置することができる。このため、エンジン１５の車幅方向の幅を小さくすることができ、エンジン１５を小型化できると共に、車両の旋回性能を高めることができる。
【００５０】
また、図４の如く、本実施形態はエンジン１５のシリンダ５０の近傍にウォータポンプ５５を配置した。又は、側面視でシリンダ５０に重なる位置にウォータポンプ５５を配置したので、車両の旋回性能を高めることができる。さらに、ウォータポンプ５５の吐出側からシリンダブロック４３に形成してあるシリンダ側ウォータジャケット５７までの距離を短くすることができる。その分だけ配管を短くでき、冷却水の配管のレイアウトが容易になる。そして、配管が不要となる場合にはコストの低減が可能になる。特に、側面視でシリンダ５０に重なる位置であって、シリンダ中心線ＳＣと変速機１６４との間の位置にウォータポンプ５５を配置すると、シリンダブロック４３の後部側の空間を配置スペースとして有効利用できる。
【００５１】
なお、このエンジン１５は、図６及び図７を参照して説明したようなシリンダヘッド４０内の循環水路を備えるので、冷却水がヘッド側ウォータジャケット６０内をシリンダ列方向両外側まで均一に流れるようになり、シリンダ列方向での温度勾配の発生を抑え、シリンダヘッド４０を均等に冷却することができる。また、ヘッド側ウォータジャケット６０内を流れる冷却水を、シリンダ列方向略中央に設けられる冷却水出口６１で一箇所に集合させて外部に導出することができるため、シリンダヘッド４０外部の冷却水用配管を簡潔にできる。さらに、各隔壁１００にエア抜き孔を設けることで、隔壁１００周辺でのエア溜りやよどみの発生を効果的に防止できる。
【００５２】
さらに、図９に示すように、前記各隔壁１００に設けたエア抜き孔にかわり、各隔壁１００の上方に鋳造時に要する砂抜き孔１１０を閉塞するための砂抜き孔用のプラグ（砂抜きプラグ）１１１を設け、かつ、各隔壁１００の上縁とプラグ１１１の先端との間に間隙Ｓを設けると、冷却水の流径が大きく変化する隔壁１００周辺でのエア溜りや局所ボイリング等を確実に防止して冷却性能を維持できる。
【００５３】
各シリンダ５０に対応する四つのプラグホール壁９１の前後には、吸気バルブ７５及び排気バルブ７６のバルブリフタ７９，８３を摺動自在に支持するガイド壁１１２，１１３が各々一対設けられる。各一対のガイド壁１１２，１１３間、及び最右側の各ガイド壁１１２，１１３とカムチェーンケース１１４との間には、吸気側カムシャフト８５及び排気側カムシャフト８６のジャーナル部を回転自在に支持する軸受け８７が各々設けられる。最右側の各ガイド壁１１２，１１３とカムチェーンケース１１４との間に設けられる軸受け８７の摺動面には油溝８８及びこの油溝８８内に開口するオイル経路８９が形成され、オイル経路８９から供給されたエンジンオイルＬが油溝８８及び各カムシャフト８５，８６の中空部を通じて各摺動面に供給される。各軸受け８７の前後にはベアリングキャップを固定するためのボルト孔８７ａが各々形成される。
【００５４】
図１０を併せて参照するように、各燃焼室の天上部を形成するヘッド本体４１の底壁１１５には、プラグホール９０に挿入された点火プラグ７０を螺着させるネジ孔１１６が形成される。また、底壁１１５の上方には上部隔壁１１７が設けられ、この上部隔壁１１７と底壁１１５とで挟まれ閉塞された空間がヘッド側ウォータジャケット６０となる。各隔壁１００は底壁１１５上面から上部隔壁１１７下面に渡って立設され、隣接するプラグホール壁９１間でヘッド側ウォータジャケット６０を隔てている。
【００５５】
ここで、鋳造品であるヘッド本体４１において、ヘッド側ウォータジャケット６０は、成形型内に専用砂を固めた中子をセットし、鋳造後に中子を砕き砂として外部に抜き出すことで形成されるが、このために適宜必要な砂抜き孔１１０が、各隔壁１００上方の上部隔壁１１７に各々設けられる。これら各砂抜き孔１１０により隔壁１００の上縁部が一部切除され、ヘッド側ウォータジャケット６０が外部に開口して砂抜きが可能となる。そして、砂抜き後には、各砂抜き孔にプラグ１１１を螺着しこれらを閉塞することで、ヘッド側ウォータジャケット６０内に冷却水を流入可能となる。
【００５６】
各プラグ１１１の先端部には、隔壁１００の厚さを越える径を有するパイロット部１１８が設けられる。このパイロット部１１８の先端は扁平の円錐状とされ、この円錐部１１９に対応するすり鉢状の整合部１２０が、各隔壁１００の切除部に形成される。そして、プラグ１１１を砂抜き孔１１０に螺着した状態で、円錐部１１９と整合部１２０との間には間隙Ｓが生じるように設定されており、排気ポート側水路６０ｂ内の冷却水の一部を間隙Ｓから吸気ポート側水路６０ａへ流入可能となっている。この間隙Ｓが第一の実施の形態におけるエア抜き孔と同様に機能し、隔壁１００周辺でのエア溜りの発生が抑えられると共に冷却水のよどみの発生も効果的に防止できる。
【００５７】
この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、車体幅方向に並ぶ複数の気筒を有するエンジンであれば直列四気筒型でなくても良く、並列型のエンジンでも良い。さらに、自動二輪車に限らず、三輪及び四輪の車両、又は船舶、スノーモービルにも適用可能である。また、冷却水に限定されず、如何なる冷媒を用いることもできる。この場合のウォータポンプ５５は、冷媒を圧送するポンプとなる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態における二輪車の側面図である。
【図２】エンジン周辺の側面図である。
【図３】エンジンの左側面図である。
【図４】エンジンの右側面図である。
【図５】ヘッド本体の側面説明図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】図５におけるヘッド側ウォータジャケットの説明図である。
【図８】図４のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図９】ヘッド本体の上面図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１５    エンジン（内燃機関）
４７    クランクシャフト
４７ａ  端部（一端）
５０    シリンダ
５５    ウォータポンプ
８５    吸気側カムシャフト
８６    排気側カムシャフト
１４７  ウォータポンプ駆動用スプロケット
１４８  ポンプ駆動用チェーン（チェーン）
１４９  カムシャフト駆動用スプロケット
１５９  ウォータポンプ駆動用スプロケット
Ｃ      軸線
ＳＣ    シリンダ中心線（中心線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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