(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スノーモービルの車体前後に延びた車体フレームにおけるフレーム前部上部に前部カバーを設けて該前部カバー内にエンジンルームを形成し、このエンジンルーム内であってフレーム前部に、上側にシリンダヘッドを向けてクランク軸を車体幅方向とほぼ平行に向けて搭載したスノーモービル用４サイクルエンジンにおいて、
前記エンジンルーム内であってエンジン本体の前方側に過給器を配置し、この過給器によって前記エンジンの気化器に送気される空気を冷却するためのインタークーラを前記エンジンルーム外であってエンジン本体の後方側に配置すると共に、前記過給器と前記エンジン本体の後方側に配置されるマフラとを接続する排気通路を前記エンジン本体の一側面に沿って配置し、前記過給器と前記インタークーラとを接続する吸気通路を、前記排気通路と同じ側のエンジン本体側面に沿って配置したことを特徴とするスノーモービル用４サイクルエンジンの構造。
【請求項２】
車体フレームのフレーム後部には、内側に上方に凹んだトンネルが延設されていてそのトンネル内に走行用のトラックを配置しており、インタークーラを、前記エンジンルーム外であってフレーム後部のトンネル内の車体進行方向前方に配置することを特徴とする請求項１に記載のスノーモービル用４サイクルエンジンの構造。
【請求項３】
前記エンジンルーム内であってエンジン本体の後方側に気化器を配置すると共に、この気化器を前記インタークーラ略直上に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のスノーモービル用４サイクルエンジンの構造。
【請求項４】
前記過給器の前方であって前記エンジンルーム内の先端部にエアクリーナを配置したことを特徴とする請求項１、２または３に記載のスノーモービル用４サイクルエンジンの構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの構造に関し、特に、スノーモービルに搭載される４サイクルエンジンの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一般に、スノーモービル等の小型雪上車のエンジンは２サイクルエンジンが主流となっている。２サイクルエンジンの特徴として、エンジン構造が比較的簡単であり、軽量コンパクトでハイパワーであるという利点がある。しかしながら、４サイクルエンジンと比較すると排気ガスの排出量が多く、騒音が大きく、振動も大きいという問題点がある。
【０００３】
近年の世界的傾向として、クリーンで静かな、環境に優しいエンジンが求められている。雪上車用エンジンにおいても例外ではなく、クリーンで静かなエンジンの搭載が望まれている。そこで、スノーモービルのエンジンの４サイクル化が検討されている。
【０００４】
従来のスノーモービル２００は、一般に、図５に示すように、車体フレーム２１０がモノコックフレーム構造で構成され、フレーム前部（エンジンマウントフレーム）２１１に形成されるトラックハウジング２１１ｃとフロントサスペンションハウジング２１１ｂに挟まれた空間にエンジン２０２を搭載するようにされており、２サイクルエンジンの場合、エンジンルーム２０６内でエンジン２０２が直立状態で搭載されている。
【０００５】
４サイクルエンジンを上記と同じようにスノーモービルに搭載しようとする場合は、２サイクルエンジンと比較してシリンダヘッドが大型化するとともに、オイルパンが必要となるため、エンジンの全高が高くなり、直立状態での搭載は困難であった。しかも、４サイクルエンジンの場合は、オルタネータ、過給器、インタークーラ、オイルフィルタなどの４サイクルエンジン特有の部品を新たに取付ける必要があるため、エンジンルーム内の限られたスペースでのレイアウトは非常に困難とされている。
【０００６】
そこで、エンジンを前傾させることにより、エンジンの全高を低くしてエンジンルーム内に搭載可能とし、また、該エンジンを傾斜させてできた空間に前記のような構成部品等を配置するものが提案されている。
【０００７】
一方、２サイクルエンジンと比較して低い４サイクルエンジンの出力を高める方策としては、一般に、エンジンの吸気側に過給器（いわゆる、ターボチャージャー）を備え、燃焼室内に供給される空気や燃料の量を増大させてエンジン出力を高める方法が知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンに過給器を設ける場合、吸気効率を良くするために吸気径路にインタークーラを設けることが効果的であるが、該インタークーラを取付ける際に、エンジンの冷却効率を考慮した位置に設置する必要があり、しかも、前記過給器の取付け位置によっても影響を受けるという問題があり、エンジンルーム内のレイアウトや設置スペース確保が非常に困難であった。
【０００９】
例えば、インタークーラをエンジン上部に配置した場合は、エンジン全高が高くなることにより、重心が高くなり、スノーモービルの車体が高くなるため構造上好ましくないという問題がある。
また、インタークーラをエンジン前方に配置する場合は、重量物が重心位置から遠くなるために操縦性が低下するという問題がある。さらに、エンジンルーム前方は衝突した場合、破損が大きくなるためエンジンのダメージが大きくなるという問題がある。
【００１０】
さらに、スノーモービルに４サイクルエンジンを搭載する際に、変速機としてＶベルト式の自動変速機を用いる場合には、通常、４輪車と比較してエンジンを高回転で使用するためエンジンの発熱量が増大してエンジンオイルの温度が上昇することにより、油膜切れを起してエンジンに損傷を与える場合があるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンに供給される空気の冷却効果の向上を図り、操縦性を損なうことなく、省スペース化を図った４サイクルエンジンの搭載を実現できるスノーモービル用４サイクルエンジンの構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、スノーモービル用４サイクルエンジンの構造に係り、スノーモービルの車体前後に延びた車体フレームにおけるフレーム前部上部に前部カバーを設けて該前部カバー内にエンジンルームを形成し、このエンジンルーム内であってフレーム前部に、上側にシリンダヘッドを向けてクランク軸を車体幅方向とほぼ平行に向けて搭載したスノーモービル用４サイクルエンジンにおいて、前記エンジンルーム内であってエンジン本体の前方側に過給器を配置し、この過給器によって前記エンジンの気化器に送気される空気を冷却するためのインタークーラを前記エンジンルーム外であってエンジン本体の後方側に配置すると共に、前記過給器と前記エンジン本体の後方側に配置されるマフラとを接続する排気通路を前記エンジン本体の一側面に沿って配置し、前記過給器と前記インタークーラとを接続する吸気通路を、前記排気通路と同じ側のエンジン本体側面に沿って配置したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、車体フレームのフレーム後部には、内側に上方に凹んだトンネルが延設されていてそのトンネル内に走行用のトラックを配置しており、インタークーラを、前記エンジンルーム外であってフレーム後部のトンネル内の車体進行方向前方に配置することが好ましい。
また、前記エンジンルーム内であってエンジン本体の後方側に気化器を配置すると共に、この気化器を前記インタークーラ略直上に配置したことが好ましい。
また、前記過給器の前方であって前記エンジンルーム内の先端部にエアクリーナを配置したことが好ましい。
【００１４】
本発明においては、スノーモービル用４サイクルエンジンが搭載されるスノーモービルのエンジンルーム内であってエンジン本体の前方側に過給器を配置し、この過給器によって前記エンジンの気化器に送気される空気を冷却するためのインタークーラを、前記エンジンルーム外であってエンジン本体の後方側に配置すると共に、前記過給器と前記エンジン本体の後方側に配置されるマフラとを接続する排気通路を前記エンジン本体の一側面に沿って配置し、前記過給器と前記インタークーラとを接続する吸気通路を、前記排気通路と同じ側のエンジン本体側面に沿って配置したことで、インタークーラはエンジンルーム内の熱影響を受けることなく、しかも、走行時に巻き上げられる雪粉により冷却効果を格段に向上することができるスノーモービル用４サイクルエンジンの構造を提供することができる。
また、インタークーラをエンジンルーム外部に配置することで、エンジン全高を高くすることなく４サイクルエンジンの搭載を実現でき、しかも、エンジンルーム内の省スペース化が図れるとともに、車体を低く構成できるので操縦性を損なうことがない。
【００１５】
また、インタークーラを、前記エンジンルーム外であってフレーム後部のトンネル内の車体進行方向前方に配置することで、エンジンのほぼ下側で該エンジンに近い位置に配置できるので、配管等の連通手段の取り回しを短くでき、連通径路を簡略化できるとともにコストの低減を図ることができる。
【００１６】
また、エンジンに送気される空気を冷却するためのインタークーラを適用することで、過給器により圧縮されて高温状態の空気を効果的に冷却することができ、エンジンの出力向上を図ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る実施例１のスノーモービル用４サイクルエンジンの全体構成を示す部分断面側面図、図２は前記スノーモービル用４サイクルエンジンの全体構成を示す部分断面平面図である。
【００２２】
実施例１として、実施形態に係るスノーモービル用の４サイクルエンジンの構造は、図１、２に示すように、シリンダヘッド３を上側に配置した４サイクルエンジン２（以下、エンジンと称する。）を、スノーモービル１における車体前側の前部カバー４の内側に形成されるエンジンルーム６内にクランク軸（図示省略）を車体幅方向とほぼ平行に向け、該エンジン２本体を車体進行方向に向かい前傾して配置し、その傾斜したエンジン２本体の上側部に吸気経路５を配置している。エンジンルーム６内のエンジン２本体の前方には、エンジン２本体とは別体に構成される過給器（ターボチャージャー）７を設置し、該過給器７からエンジン２本体へ送られる吸気を冷却するためのインタークーラ８を、後記する走行用のトラックベルト１５が設けられる車体フレーム１０内側に形成されたトンネル内の車体進行方向前方に配置するものである。
【００２３】
ここで、スノーモービル１の構造について詳細に説明する。
前記スノーモービル１は、図１、２に示すように、前後方向に延びた車体フレーム１０のフレーム前部１１下部に左右一対の操舵用そり１３が左右方向に向くように回動自在に設置され、フレーム後部１２の下部にトラックベルト１５を循環させる駆動用のクローラ１６が配置されている。前記クローラ１６は、フレーム後部１２の前端に配置された駆動輪１７と後端に配置された従動輪１８と複数個の中間輪１９とサスペンション機構２０と各車輪の周囲に巻かけられて循環するトラックベルト１５とを設けたものである。
【００２４】
前記車体フレーム１０は、モノコックフレーム構造で形成されており、エンジン２が搭載されるフレーム前部（エンジンマウントフレーム）１１は、主部１１ａより前部分が上方に突出形成され、操舵用そり１３の支持用のフロントサスペンション１３ａ上部を収容するフロントサスペンションハウジング１１ｂが形成されるとともに、前記主部１１ａより後部分が斜め後ろ上方に立ち上がる形状で、クローラ１６の駆動輪１７上方付近を収容するトラックハウジング１１ｃがフレーム後部１２と連続的かつ一体的に形成されている。
【００２５】
前記フレーム後部１２は、車体前方から後方に亘り、内側が上方に凹んだトンネル形状で延設されており、トラックベルト１５全体を下方に収容するカバーを兼用している。
また、前記フレーム後部１２上方には、鞍形のシート２２が配置され、該シート２２の車体幅方向両側には、該シート２２より一段低くなったステップ２３が設けられている。
前記シート２２と前部カバー４との間のほぼ車体中央部にはステアリングシャフト２４が立設され、該ステアリングシャフト２４の上端にはバーハンドル２６がやや後方に傾いて水平方向左右に延設されている。
前記バーハンドル２６近傍の前方には、ウインドシールド２８が立設されており、該ウインドシールド２８基部より前部カバー４が略流線形状に前方に向かいなだらかに下がった概略船底を逆さにした形状を呈している。
前記バーハンドル２６によりステアリングシャフト２４を介して操舵用そり１３を操作するようにされている。
【００２６】
次に、エンジン２の構成について詳細に説明する。
前記エンジン２は、図１、２に示すように、シリンダヘッド３を上方に配置した３気筒の４サイクルエンジンであって、クランク軸（図示省略）を車体幅方向とほぼ平行に向け、かつ、該シリンダヘッド３側を車体進行方向に向かい大きく（例えば、前向きに４５°以上）傾倒させて前部カバー４内側のエンジンルーム６のほぼ中央に配置されている。
前記エンジン２本体の上側にはキャブレターやスロットルボディ等の吸気経路５が設けられ、その後方にオルタネータ３１が配置されている。
【００２７】
クランク軸の一方端（車体進行方向に向かい左側）には、フライホイール（図示省略）を備えるとともに、該フライホイールの外側に遠心クラッチ装置を内蔵したＶベルト式無段変速機３３が連結されている。前記無段変速機３３は、受動側のギヤ等を介してトラックベルト１５に駆動を伝達する構成になっている。前記無段変速機３３の受動軸の他端にはブレーキ（図示省略）が設けられている。
前記クランク軸の他方端（車体進行方向に向かい右側）には、補器駆動用伝達手段としてのプーリ３４が設けられ、該プーリ３４側に設けられたオルタネータ３１やウォータポンプ３５を駆動するようにされている。
【００２８】
前記エンジン２本体の上側部の前記フライホイール近傍には、キャブレターやスロットルボディ等の吸気経路５の下側にスタータモータ（図示省略）が配置されている。
【００２９】
ここで、吸気系について説明する。
吸気系の構成は、エンジン２上側に配置される構成部品を前部カバー４のウインドシールド２８基部近傍の高くなる内側に配置するとともに、シリンダヘッド３前側に配置される構成部品を前部カバー４のなだらかに低くなる前側の内側で他の部品と干渉することなく収納している。
【００３０】
エンジン２上側には、気化器３６からの吸気経路５を各気筒の吸気孔に枝分かれして連通するインテークマニホールド３７が配置されている。
前記エンジン２の前方には過給器７が配置され、その前方のエンジンルーム６内の先端部にはエアクリーナ３２が配置されている。
前記エンジン２下側後方のエンジンルーム６の外側で車体フレーム１０の内側には、エンジン２に近接してインタークーラ８が配置されている。
【００３１】
前記過給器７の一端部は、前方に延設された吸気通路７ａが接続され、該吸気通路７ａを介して前記エアクリーナ３２に接続されている。
前記過給器７の他端部は、エンジン２の前側より該エンジン２側面に沿って平面視Ｌ字形状に曲がって、後方に向かい側面視エンジンクランク軸近傍で下方に向けて曲がるように延設された吸気通路７ｂが接続され、該吸気通路７ｂを介してインタークーラ８に接続されている。
前記インタークーラ８の出口側には吸気通路８ａが接続されている。前記吸気通路８ａは、エンジン２下側よりほぼ直上に向けて立ち上がり、該エンジン２上側に配置される前記気化器３６に接続されている。
【００３２】
エンジン２への空気の供給は、空気を車体前方よりエアクリーナ３２を介して過給器７に導入して圧縮送気し、前記過給器７において、高温になった空気をインタークーラ８により冷却して気化器３６に送気し、インテークマニホールド３７を介してエンジン２内の各気筒に送気するものである。
【００３３】
一方、排気径路は、シリンダケース３９よりエンジン２前方に向かい、排気マニホールド４１が延設されて過給器７の入口側に接続されている。該過給器７の出口側は、エンジン２本体の前方から該エンジン２本体に沿って後方に向かい延設される排気通路４２が配置され、該排気通路４２を介してエンジン後方側部に設置されるマフラ４３へと連通している。
【００３４】
次に、エンジン２の搭載について説明する。
前記エンジン２は、図１に示すように、エンジンルーム６内において、前記フレーム前部１１上でエンジン２を前方に傾倒させた状態で、傾斜したトラックハウジング１１ｃにオイルパン３８を近接させ、かつ、サスペンションハウジング１１ｂにシリンダケース３９を近接させて、フレーム前部１１に沿ってエンジン２を搭載するようにされている。
【００３５】
前記エンジン２は、オイルパン側ブラケット４５を介して前記トラックハウジング１１ｃに取付けられ、シリンダケース側ブラケット４６を介して前記サスペンションハウジング１１ｂに取付けられている。前記オイルパン側ブラケット４５およびシリンダケース側ブラケット４６は、ともにエンジン２の前後で左右に設けられたアングル金具で形成され、フレーム前部１１への締着箇所にはクッションゴム等の衝撃吸収材４７を介装して、フレーム前部１１にフローティング支持されている。
【００３６】
以上のように実施例１の構成によると、エンジン２の上側に吸気経路５を配置して、エンジンルーム６内のエンジン前方に過給器７およびエアクリーナ３２を配置するとともに、インタークーラ８をエンジンルーム６外側であって車体フレーム１０の内側に配置したので、エンジンレイアウトをコンパクトにできるとともに、エンジン２からの熱影響を受けることなく、さらに走行時の雪粉により、インタークーラ８の冷却効果を著しく向上させて、吸入空気の充填効率を高めることができる。
また、吸気径路および排気経路のレイアウトを、エンジン２前側から後方に向かいエンジン２本体側面に沿って延設することにより、走行風による吸気径路および排気経路の冷却効果の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、比較例について、図面を参照して詳細に説明する。
図３は、比較例のスノーモービル用４サイクルエンジンの全体構成を示す部分断面側面図、図４は前記スノーモービル用４サイクルエンジンの全体構成を示す部分断面図である。なお、実施例１と同様の構成部品については、符号を同一にして説明を省略する。
【００３８】
比較例に係るスノーモービル用の４サイクルエンジンの構造は、図３、４に示すように、シリンダヘッド３を上側に配置した４サイクルエンジン１０２（以下、エンジンと称する。）を、スノーモービル１００における車体前側の前部カバー４の内側に形成されるエンジンルーム６内にクランク軸（図示省略）を車体幅方向とほぼ平行に向け、該エンジン１０２本体を車体進行方向に向かい前傾して配置し、その傾斜したエンジン２本体の上側部に吸気経路５を配置している。
【００３９】
前記エンジン１０２下側には、オイルクーラ１０８が車体フレーム１０内側に形成されたトンネル内の車体進行方向前方に配置されている。前記オイルクーラ１０８のオイル径路のイン側とアウト側の間にはサーモスタット弁（図示省略）が設けられている。
【００４０】
吸気系の構成は、前記エンジン１０２本体の上側にキャブレターやスロットルボディ等の吸気経路５が設けられ、その後方にオルタネータ３１、さらに後方にエアクリーナ１３２が配置されている。
【００４１】
以上のように、比較例の構成によると、エンジン１０２の上側に吸気経路５やエアクリーナ１３２を配置するとともに、オイルクーラ１０８をエンジンルーム６外側であって車体フレーム１０の内側前方に配置したので、エンジンレイアウトをコンパクトにできるとともに、オイルクーラ１０８を車体フレーム１０内側に形成されたトンネル内の車体進行方向前方に配置したので、エンジン１０２からの熱影響を受けることなく、さらに走行時の雪粉により、高温状態のエンジンオイルを効果的に冷却することができるので、油膜切れを防止してエンジンの破損を防止するとともに、エンジンの運転状態を良好に保つことができる。
さらに、前記オイルクーラ１０８のオイル径路にサーモスタットを設けることで、エンジンオイルの過冷却を防止して、エンジンの運転状態を良好にすることができる。
【００４２】
なお、上記に示す実施形態においては、熱交換器として、インタークーラ８やオイルクーラ１０８を適用して、これらを車体フレーム１０内側のトンネル状凹部に配置しているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、ラジエータを車体フレーム１０内側に配置するものであっても良く、この場合、エンジン冷却水を効果的に冷却することができるので、エンジンのオーバーヒートを防止し、エンジンの運転状態を良好にすることができる。
【００４３】
また、本発明は、熱交換器として、エンジンオイルを冷却するためのオイルクーラとエンジン冷却水を冷却するためのラジエータとを一体的に構成するであってもよく、この場合は、オイルクーラとラジエータと別々に設ける必要が無く、省スペース化を図れるとともに、部品点数を削減することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のスノーモービル用４サイクルエンジンの構造によれば、スノーモービルのエンジンルーム内であってエンジン本体の前方側に過給器を配置し、この過給器によって前記エンジンの気化器に送気される空気を冷却するためのインタークーラを、エンジンルーム内に配置することなく前記エンジンルーム外であってエンジン本体の後方側に配置すると共に、前記過給器と前記エンジン本体の後方側に配置されるマフラとを接続する排気通路を前記エンジン本体の一側面に沿って配置し、前記過給器と前記インタークーラとを接続する吸気通路を、前記排気通路と同じ側のエンジン本体側面に沿って配置したので、エンジンルーム内の省スペース化を図り、エンジン全高を低く抑えることができるので、環境に優しい４サイクルエンジンの搭載を実現できる。
また、本発明によれば、インタークーラがエンジンによる熱影響を受けることなく、しかも、走行時に巻き上げられる雪粉により冷却効果を格段に向上したスノーモービル用４サイクルエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係る実施例１のスノーモービル用４サイクルエンジンの全体構成を示す部分断面側面図である。
【図２】  実施例１のスノーモービル用４サイクルエンジンの全体構成を示す部分断面平面図である。
【図３】  比較例のスノーモービル用４サイクルエンジンの全体構成を示す部分断面側面図である。
【図４】  比較例のスノーモービル用４サイクルエンジンの全体構成を示す部分断面平面図である。
【図５】  従来のスノーモービル用４サイクルエンジンの全体の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  スノーモービル
２  エンジン
３  シリンダヘッド
４  前部カバー
５  吸気経路
６  エンジンルーム
７  過給器
８  インタークーラ
１０  車体フレーム
１１  フレーム前部
１２  フレーム後部
１５  トラックベルト
１６  クローラ
３２  エアクリーナ
３６  気化器
３７  インテークマニホールド
１０８  オイルクーラ
【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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