(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略水平に配置されたシリンダブロックおよびシリンダヘッドを備え、これらのエンジン各部に冷却水を圧送するウォーターポンプを備えると共に、上記シリンダブロックおよびシリンダヘッドにそれぞれウォータージャケットを形成し、これらのウォータージャケットの下流にサーモスタットを設けてこのサーモスタット下流に設けられる冷却水路を上記ウォーターポンプに向かう水路ないしラジエターに向かう水路を選択使用するパワーユニットの冷却装置において、上記シリンダブロックの外壁を膨出させて上記サーモスタット収納用のサーモケースを形成すると共に、上記サーモスタットを上記シリンダブロックおよび上記シリンダヘッドに形成されたウォータージャケットより高い位置に配置する一方、上記シリンダブロックのウォータージャケットと上記サーモケースとの間に隔壁を設けると共に、上記サーモケースを上記シリンダヘッドのウォータージャケットに連通させたことを特徴とするパワーユニットの冷却装置。
【請求項２】
上記シリンダブロックは複数のシリンダを有し、上記ウォーターポンプに近い一方のシリンダのウォータージャケットから他方のシリンダのウォータージャケットに向けてバイパス配管を繋いで冷却水を導くと共に、上記一方のシリンダのウォータージャケットより上記バイパス配管のほうへ多くの冷却水が流れるよう、上記バイパス配管上流側の分岐点における上記一方のシリンダのウォータージャケットに繋がる連通路の通路断面積より上記バイパス配管の通路断面積を広くした請求項１記載のパワーユニットの冷却装置。
【請求項３】
上記バイパス配管の途中に分岐通路を形成し、この分岐通路から、潤滑オイルを濾過するオイルフィルタの水冷式オイルクーラに冷却水を導くと共に、このオイルクーラから上記ウォーターポンプの上流側に冷却水を戻すように構成した請求項２記載のパワーユニットの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワーユニットの冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンを備えたパワーユニットの冷却方法として、空冷式および水冷式の冷却装置を用いることが一般的である。空冷式の冷却装置は、例えば複数の冷却フィンをシリンダヘッドやシリンダブロックに一体に設け、これらのフィンの間に走行風を通すことによりエンジンが発生させる熱を大気中に放熱するようになっている。空冷式の冷却装置は、構造が簡単で、重量も軽くて済む反面、走行風の当たり方によっては冷却むらができたり、渋滞などで走行風が十分に流れないとオーバーヒートを起こし易いといった事があるため、小型のエンジンに用いられるのが一般的である。
【０００３】
一方、水冷式の冷却装置は、シリンダヘッドの燃焼室やシリンダブロックのシリンダ周囲にウォータージャケットを形成し、これらのウォータージャケット内にウォーターポンプを用いて冷却水を循環させてこの冷却水でエンジンが発生させる熱を吸収させ、熱くなった冷却水をラジエターで冷却して再びウォータージャケットに戻す構造を用いている。
【０００４】
水冷式の冷却装置は、構造が複雑化して重量もかさむ反面、冷却性能が安定しており、オーバーヒートを起こしにくいため、近年、中・大型のエンジンを備えたほとんどの車両に用いられている。
【０００５】
ところで、エンジン始動直後や寒冷地などでエンジンが十分に暖まっていない状態で冷却水をラジエターで冷却すると過冷却となる場合がある。そこで、一般にはエンジンに設けられる冷却水の出口に感温弁であるサーモスタットを設け、エンジンが十分に暖まらないうちは冷却水をラジエターに送らないようにしている。そして、通常冷却水の出口はシリンダヘッドに設けられているため、サーモスタットもシリンダヘッドに設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリンダヘッドの周囲には他の機器が多く配置されている場合があり、シリンダヘッドにサーモスタットを設けるとレイアウト上の制約が発生し、場合によっては他の機器と干渉する虞があるため、冷却水配管が複雑になってしまう。
【０００７】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、冷却水配管をシンプルかつコンパクトにしたパワーユニットの冷却装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るパワーユニットの冷却装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、略水平に配置されたシリンダブロックおよびシリンダヘッドを備え、これらのエンジン各部に冷却水を圧送するウォーターポンプを備えると共に、上記シリンダブロックおよびシリンダヘッドにそれぞれウォータージャケットを形成し、これらのウォータージャケットの下流にサーモスタットを設けてこのサーモスタット下流に設けられる冷却水路を上記ウォーターポンプに向かう水路ないしラジエターに向かう水路を選択使用するパワーユニットの冷却装置において、上記シリンダブロックの外壁を膨出させて上記サーモスタット収納用のサーモケースを形成すると共に、上記サーモスタットを上記シリンダブロックおよび上記シリンダヘッドに形成されたウォータージャケットより高い位置に配置する一方、上記シリンダブロックのウォータージャケットと上記サーモケースとの間に隔壁を設けると共に、上記サーモケースを上記シリンダヘッドのウォータージャケットに連通させたものである。
【０００９】
また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記シリンダブロックは複数のシリンダを有し、上記ウォーターポンプに近い一方のシリンダのウォータージャケットから他方のシリンダのウォータージャケットに向けてバイパス配管を繋いで冷却水を導くと共に、上記一方のシリンダのウォータージャケットより上記バイパス配管のほうへ多くの冷却水が流れるよう、上記バイパス配管上流側の分岐点における上記一方のシリンダのウォータージャケットに繋がる連通路の通路断面積より上記バイパス配管の通路断面積を広くしたものである。
【００１０】
さらに、上述した課題を解決するために、請求項３に記載したように、上記バイパス配管の途中に分岐通路を形成し、この分岐通路から、潤滑オイルを濾過するオイルフィルタの水冷式オイルクーラに冷却水を導くと共に、このオイルクーラから上記ウォーターポンプの上流側に冷却水を戻すように構成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、この発明を適用したスクータ型の自動二輪車の一例を示す左側面図である。図１に示すように、この自動二輪車１は車体フレーム２を有し、この車体フレーム２の前端にはヘッドパイプ３が設けられる。ヘッドパイプ３には前輪４を回動自在に支持するフロントフォーク５やハンドルバー６等が設けられ、このハンドルバー６により前輪４が左右に回動自在に操舵される。
【００１３】
車体フレーム２の中央下部にはパワーユニット７が搭載される。また、パワーユニット７後部には伝達ユニット８が配置され、この伝達ユニット８の前部がパワーユニット７後部に枢着される。この伝達ユニット８はスイングアーム方式の後輪懸架装置を兼ねており、ショックアブソーバ（図示せず）により車体に弾性的に且つ揺動可能に支持される。そして、伝達ユニット８の後端に駆動輪である後輪１０が保持される。
【００１４】
後輪１０の上方には図示しないヘルメットや荷物、工具等の収納容器である物品収納室１１が設けられる。また、物品収納室１１の上方にはこの物品収納室１１の蓋を兼ねた乗員着座用の運転シート１２が開閉自在に設置される。さらに、運転シート１２の前下部とパワーユニット７後上部との間には燃料タンク１３が配置される。そして、車体フレーム２はその廻りを例えば合成樹脂成形品である車体カバー１４により覆われる。
【００１５】
ヘッドパイプ３と運転シート１２前部との間の車体フレーム２および車体カバー１４は下方に大きく略Ｕ字状に湾曲して車体の幅方向に延びる足通し空間を形成し、その底部の左右に運転者が足を載せる低床の、具体的には車体フレーム２の上側フレーム２ａと下側フレーム２ｂとの間に位置するライダ用フットレストフロア１５が形成される。また、この左右のライダ用フットレストフロア１５の後方には同乗者が足を載せるピリオンライダ用フットレストフロア１６が形成される。さらに、ライダ用フットレストフロア１５の中央部には前後に延びて上方に突出するトンネル形状部１７が形成される。
【００１６】
図２は、パワーユニット７および伝達ユニット８の拡大左側面図である。また、図３はパワーユニット７の平面図である。さらに、図４はパワーユニット７を前方下部右寄りから眺めた図である。図２〜図４に示すように、パワーユニット７は動力発生部であるエンジン１８や図示しないクラッチ機構、図示しないミッション機構を内装したクランクケース１９と、図示しないＶベルト式自動変速装置を内装した変速機ケース２０とから構成される。また、エンジン１８は、主にクランクケース１９の前半分部と、クランクケース１９の前部に略水平、本実施形態においては上方に向かってやや傾斜して配置されたシリンダアッセンブリ２１とから構成され、パワーユニット７は複数のエンジン取付部２２を介して車体フレーム２に固定される。
【００１７】
また、この自動二輪車１に搭載されるエンジン１８は水冷式であって、前輪４とエンジン１８との間の車体カバー１４内にエンジン冷却用の冷却水を冷却するラジエター２３が配置される。
【００１８】
シリンダアッセンブリ２１は、クランクケース１９の前部に配置されるシリンダブロック２４と、このシリンダブロック２４の前側に設けられるシリンダヘッド２５とから構成され、シリンダヘッド２５の上部には図示しない吸気管が接続される一方、図１に示すように、シリンダヘッド２５の下部には排気管２６の基端部が接続される。そして、排気管２６はパワーユニット７の下部に導かれて後方に向かって延設され、その下流端にマフラ２７が接続される。なお、本実施形態においてマフラ２７は車体の進行方向に向かって右側に配置される。
【００１９】
図５は図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。また、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。そして、図７はエンジン１８の冷却系統を示すブロック図である。なお、各構成部材の位置関係はパワーユニット７を車両に搭載した状態で説明する。
【００２０】
本実施形態に用いられるエンジン１８はクランクケース１９内を車幅方向に延びる図示しない一本のクランクシャフトを共有する二本のシリンダ２８Ｒ，２８Ｌが左右に並設されたいわゆる並列二気筒エンジンである。
【００２１】
図２〜図７に示すように、クランクケース１９の右側面前下部にはウォーターポンプ２９が配置される。このウォーターポンプ２９は、詳細には図示しないが、クランクシャフトによって回転駆動され、冷却水を圧送する。
【００２２】
ウォーターポンプ２９からはクランクケース１９内を冷却水通路３０がシリンダブロック２４との合せ面に向かって延びる。一方、シリンダブロック２４内に並設された左右のシリンダ２８Ｒ，２８Ｌの周囲にはそれぞれウォータージャケット３１Ｒ，３１Ｌが形成され、これらのウォータージャケット３１Ｒ，３１Ｌは左右のシリンダ２８Ｒ，２８Ｌ間で連通される。そして、右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒ下方、すなわち排気管２６が接続される側、には冷却水導入路３２が例えばシリンダ２８の軸方向に延びて形成される。
【００２３】
冷却水導入路３２の上流側はクランクケース１９との合せ面に向かって延び、上記冷却水通路３０に接続される一方、冷却水導入路３２の下流側には分岐点３３が設けられ、この分岐点３３から連通路３４を介して右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒ下側に接続される。
【００２４】
また、冷却水導入路３２下流の分岐点３３からはバイパス配管３５が左側シリンダ２８Ｌのウォータージャケット３１Ｌに向かって延びる。バイパス配管３５はシリンダブロック２４とは別体に形成され、シリンダブロック２４の下部に、シリンダブロック２４の外壁に沿って配設される。
【００２５】
ウォーターポンプ２９によって圧送された冷却水は冷却水通路３０を経て冷却水導入路３２に流入し、分岐点３３において一部の冷却水は連通路３４から右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒに流入すると共に、残りの冷却水はバイパス配管３５を経由して左側シリンダ２８Ｌのウォータージャケット３１Ｌに流入する。なお、右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒに流入した冷却水は左右のシリンダ２８Ｒ，２８Ｌ間でも左側シリンダ２８Ｌのウォータージャケット３１Ｌに合流する。
【００２６】
分岐点３３においては、右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒよりバイパス配管３５のほうへ多くの冷却水が流れるように連通路３４およびバイパス配管３５の通路断面積が設定される（連通路３４の通路断面積＜バイパス配管３５の通路断面積）。
【００２７】
左右のシリンダ２８Ｒ，２８Ｌのウォータージャケット３１Ｒ，３１Ｌに流入した冷却水はシリンダブロック２４とシリンダヘッド２５との合せ面からシリンダヘッド２５の燃焼室（図示せず）の周囲に形成されたウォータージャケット３６（図７参照）に流入する。
【００２８】
右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒ上方、すなわち吸気管（図示せず）が接続される側、にはサーモケース３７がシリンダブロック２４と一体に形成される。サーモケース３７は、シリンダブロック２４の外壁を膨出させて設けられ、シリンダブロック２４に形成されたウォータージャケット３１Ｒ，３１Ｌおよびシリンダヘッド２５に形成されたウォータージャケット３６より高い位置に配置される。
【００２９】
また、右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒとサーモケース３７との間には冷却水戻り通路３８が例えばシリンダ２８の軸方向に延びて形成される。冷却水戻り通路３８は右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒと短絡しないよう、隔壁３９によって区画される。そして、冷却水戻り通路３８の上流側はシリンダヘッド２５に形成されたウォータージャケット３６に接続される。
【００３０】
すなわち、左右のシリンダ２８Ｒ，２８Ｌのウォータージャケット３１Ｒ，３１Ｌに流入した冷却水はシリンダヘッド２５のウォータージャケット３６から冷却水戻り通路３８を経てサーモケース３７に導入される。
【００３１】
サーモケース３７内には感温弁であるサーモスタット４０が設けられる。サーモスタット４０は冷却水が所定の温度に達すると開くように設定されており、サーモスタット４０の下流側にはウォーターポンプ２９に向かって延びる水路である冷却水バイパスホース４１およびラジエター２３に向かって延びる水路である冷却水ホース４２がそれぞれ接続される。
【００３２】
すなわち、サーモケース３７内に導かれた冷却水はその温度が所定値に達するまでは（エンジン１８冷機時）冷却水バイパスホース４１を経てウォーターポンプ２９に導かれ、再びシリンダブロック２４およびシリンダヘッド２５内に導かれる。また、冷却水はその温度が所定値に達すると（エンジン１８暖気時）サーモスタット４０が開くことにより冷却水ホース４２を経てラジエター２３に導かれる。そして、ラジエター２３に導かれた冷却水はラジエター２３で冷却された後、冷却水戻しホース４３を経てウォーターポンプ２９に導かれる。
【００３３】
クランクケース１９の前下部には潤滑オイルを濾過するオイルフィルタ４４が配置される。また、このオイルフィルタ４４には水冷式のオイルクーラ４５が備えられる。一方、前記バイパス配管３５の途中には分岐通路４６が形成され、この分岐通路４６からはクーラホース４７がオイルクーラ４５の上流側に向かって延びると共に、オイルクーラ４５の下流側からはクーラ戻しホース４８がウォーターポンプ２９の上流側に向かって延びる。すなわち、バイパス配管３５を経由して左側シリンダ２８Ｌのウォータージャケット３１Ｌに流入する冷却水の一部はバイパス配管３５の途中からオイルクーラ４５に導かれ、潤滑オイルを冷却した後にウォーターポンプ２９に戻される。
【００３４】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３５】
サーモケース３７を、シリンダブロック２４の外壁を膨出させて設けると共に、シリンダブロック２４に形成されたウォータージャケット３１Ｒ，３１Ｌおよびシリンダヘッド２５に形成されたウォータージャケット３６より高い位置に配置したことにより、部品点数や組み付けコストが削減できると共に、冷却系統の配管がシンプル且つコンパクトに配索でき、車体フレーム２も近接して配置できる。さらに、エンジン１８内に空気溜まりが発生しない。
【００３６】
また、右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒとサーモケース３７との間に隔壁３９を設けると共に、サーモケース３７をシリンダヘッド２５のウォータージャケット３６に連通させるようにしたので、冷却水の経路中での短絡が防止され、冷却性能の部分的な偏りが低減する。
【００３７】
さらに、ウォーターポンプ２９に近い方の、本実施形態においては右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒから他の、本実施形態においては左側シリンダ２８Ｌのウォータージャケット３１Ｌに向けてバイパス配管３５を繋いで冷却水を導くと共に、右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒよりバイパス配管３５のほうへ多くの冷却水が流れるよう、バイパス配管３５上流側の分岐点３３における右側シリンダ２８Ｒのウォータージャケット３１Ｒに繋がる連通路３４の通路断面積よりバイパス配管３５の通路断面積を広くしたことにより、異なるシリンダ２８同士での冷却性能の偏りが低減する。
【００３８】
さらにまた、バイパス配管３５の途中に分岐通路４６を形成し、この分岐通路４６から、潤滑オイルを濾過するオイルフィルタ４４の水冷式オイルクーラ４５に冷却水を導くと共に、このオイルクーラ４５からウォーターポンプ２９の上流側に冷却水を戻すように構成したことにより、冷却系統の配管がシンプル且つコンパクトに配索できると共に、温度の低い冷却水をエンジン１８の各部だけではなくオイルクーラ４５へも導くことができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパワーユニットの冷却装置によれば、冷却水配管がシンプル且つコンパクトに配索できると共に、エンジン内に空気溜まりが発生しない。
【００４０】
また、異なるシリンダ同士での冷却性能の偏りが低減する。さらに、温度の低い冷却水をオイルクーラへ導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパワーユニットの冷却装置の一実施形態を示すスクータ型自動二輪車の右側面図。
【図２】パワーユニットおよび伝達ユニットの拡大左側面図。
【図３】パワーユニットの平面図。
【図４】パワーユニットを前方下部右寄りから眺めた図。
【図５】図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。
【図７】エンジンの冷却系統を示すブロック図。
【符号の説明】
１  スクータ型自動二輪車
７  パワーユニット
１８  エンジン
１９  クランクケース
２３  ラジエター
２４  シリンダブロック
２５  シリンダヘッド
２８Ｒ，２８Ｌ  シリンダ
２９  ウォーターポンプ
３０  冷却水通路
３１Ｒ，３１Ｌ  シリンダブロックのウォータージャケット
３２  冷却水導入路
３３  分岐点
３４  連通路
３５  バイパス配管
３６  シリンダヘッドのウォータージャケット
３７  サーモケース
３８  冷却水戻り通路
３９  隔壁
４０  サーモスタット
４１  冷却水バイパスホース（ウォーターポンプに向かう水路）
４２  冷却水ホース（ラジエターに向かう水路）
４４  オイルフィルタ
４５  オイルクーラ
４６  分岐通路
【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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