JP2006044334A

JP2006044334A - エンジン駆動二輪車のヒーターシステム

Info

Publication number: JP2006044334A
Application number: JP2004225021A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Serizawa; 信利芹沢
Original assignee: Tokyo R&D Co Ltd
Current assignee: Tokyo R&D Co Ltd
Priority date: 2004-07-30
Filing date: 2004-07-30
Publication date: 2006-02-16

Abstract

【課題】
冬季等の気温が低いときにラジエータの通過エアーを搭乗者に当てること等により搭乗環境を向上させる。
【解決手段】
エンジン冷却水放熱用のラジエータ１１と、ラジエータからの通過エアーが搭乗者に当たらない位置に設けられた第１のエアー排出口１２と、通過エアーが搭乗者に当たる位置に設けられた第２のエアー排出口１３と、ラジエータの通過エアーを第１のエアー排出口に導く第１のダクト１４およびラジエータの通過エアーを第２のエアー排出口に導く第２のダクト１５と、第１のダクトの入口、前記第２のダクトの入口の何れかを塞ぎ、前記ラジエータの通過エアーを、第２のダクト、前記第１のダクトの何れかに導く、通過エアー経路設定用のエアー経路切換板１６と、ラジエータとエアー経路切換板との間または第２のダクト内に設けられた電動ファン１７と、エアー経路切換板を駆動するエアー経路切換板駆動装置１８とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、冬季等の気温が低いときにラジエータの通過エアーを搭乗者に当たるように排出し、夏季等の気温が低くないときにはラジエータの通過エアーを搭乗者に当たらないように排出することで搭乗環境を向上させることができ、または冬季等の気温が低いときに冷却水管の熱をフットレスト部に設けられた放熱プレートの上面から放出することで搭乗者の足裏を暖めることができるるエンジン駆動二輪車のヒーターシステムに関する。

近年、水冷エンジンを搭載したスクータが広く普及するようになっている。この種のスクータでは、図１に示すように、前輪８１の後ろ側（ボディ外被８２部分）にエンジン冷却水放熱用のラジエータ９１が設けられている。
ラジエータ９１には、図示しない水冷エンジンからポンプを介して引き出された冷却水管９２が取り付けられている。
ラジエータ９１の通過エアーＡは、ボディ外被８２の外側面のエアー排出口９３から排出される。

ところで、自動車の場合には、冷却水が保有する熱はラジエータにより通過エアーの熱にエネルギー交換される。この通過エアーの熱エネルギーは、夏季等の気温が高いとき（低くないとき）は再利用することなく外気に排出エアーとして排出される。また、上記通過エアーの熱エネルギーは、冬季等の気温が低いときは、暖房用の熱エネルギー（温風等）に変換することで再利用に供された後、大気に排出される。

しかし、図１に示したスクータでは、冬季、夏季等にかかわらず（気温にかかわらず）、通過エアーＡは、直接大気に排出される。
冷却水管の往路を流れる水の温度は、通常、１００℃を超える程度に加熱され、また、ラジエータ９１の出口での通過エアーの温度は、冬季においても６０℃を超えることが少なくない。
このため、たとえば、図１のスクータでは、排出口９３はボディ外被８２の外側面に設けられているので、夏季等においては、温度が高い通過エアーは搭乗者に当たることはないものの、冬季等においても通過エアーは再利用されることなくそのまま大気に排出されてしまう。

本発明の目的は、冬季等の気温が低いときにラジエータの通過エアーを搭乗者に当たるように排出し、夏季等の気温が低くないときにはラジエータの通過エアーを搭乗者に当たらないように排出することで搭乗環境を向上させることができるエンジン駆動二輪車のヒーターシステムにを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、冬季等の気温が低いときに冷却水管の熱をフットレスト部に設けられた放熱プレートの上面から放出することで搭乗者の足裏を暖めることができるエンジン駆動二輪車のヒーターシステムを提供することにある。

本発明のエンジン駆動二輪車のヒーターシステムは、スクータ、オートバイ等に適用されるもので、エンジン冷却水放熱用のラジエータと、前記ラジエータからの通過エアーが搭乗者に当たらない位置に設けられた第１のエアー排出口および前記通過エアーが前記搭乗者に当たる位置に設けられた第２のエアー排出口と、前記ラジエータの通過エアーを前記第１のエアー排出口に導く第１のダクトおよび前記ラジエータの前記通過エアーを前記第２のエアー排出口に導く第２のダクトと、前記ラジエータの通過エアーを、前記第１のダクト、前記第２のダクトの何れかに導く、通過エアー経路設定用のエアー経路切換板と、前記エアー経路切換板を駆動するエアー経路切換板駆動装置と、を備えたことを特徴とする（以下、「第１発明のヒーターシステム」と言う）。

第１発明のヒーターシステムでは、通常、前記第１のダクトのダクトは、それぞれ複数経路に分岐し、各分岐したダクトは前記第１のエアー排出口を終端として開放され、また、前記第２のダクトも複数経路に分岐し、各分岐したダクトは前記第２のエアー排出口を終端として開放されるように構成される。

また、第１発明のヒーターシステムでは、第２のエアー排出口は、通常、ボディ外被の内側の適宜の複数個所（通過エアーが両ひざ，両すね，両足等に当たる個所）に設けられ、第１のエアー排出口は、従来のエンジン駆動二輪車におけるエアー排出口と同様、ボディ外被の外側面に設けられる。

第１発明において、エアー経路切換板駆動装置は、コンソールの近傍に設けることができ、通常、レバー等の操作手段、ワイヤー，リンク棒等の力伝達手段などにより、エアー経路切換板を駆動できるように構成できる。

第１発明のヒーターシステムでは、前記ラジエータと前記エアー経路切換板との間または前記第２のダクト内に設けられた電動ファンを備えることができる。
電動ファンは、搭乗者のマニュアル操作によりオン・オフするようにできる。また、前記ラジエータの通過エアーが前記第１のダクトを介して第１の排出口から排出されるようにエアー経路切換板が設定されているときには前記電動ファンをオフし、前記ラジエータの通過エアーが前記第２のダクトを介して第２の排出口から排出されるようにエアー経路切換板が設定されているときには前記電動ファンをオンするように構成できる。

本発明のエンジン駆動二輪車のヒーターシステムは、水冷エンジンを搭載したものであって、エンジン冷却水放熱用のラジエータと、フットレスト部に設けられ、前記ラジエータからの熱をその上面から放出する放熱プレートと、前記水冷エンジンと前記ラジエータとの間に設けられた往路と復路とからなる冷却水管であって、前記往路は、前記水冷エンジンから前記放熱プレートを介して前記ラジエータに接続される第１の管路と、前記水冷エンジンから前記放熱プレートを介さずに前記ラジエータに接続される第２の管路とに分岐し、これら分岐した第１の管路と第２の管路とが統合されされて前記ラジエータに接続される冷却水管と、前記冷却水管の分岐点に設けられ、前記水冷エンジンからの冷却水の管路を、前記第１の管路、第２の管路の何れかに切り換える冷却水管路切換え器と、前記冷却水切換え器を操作する操作装置とを備えたことを特徴とする（以下、「第２発明のヒーターシステム」と言う）。

第２発明のヒーターシステムでは、前記冷却水管路切換え器は、前記第１の管路と、前記第２の管路とに流れる冷却水を所定の流量比で分流する多段分流機構を有することができる。

第１発明によれば、冬季等の気温が低いときにラジエータの通過エアーを搭乗者に当て、夏季等の気温が低くないときにはラジエータの通過エアーを搭乗者に当てないことで搭乗環境を向上させることができる。
第２発明によれば、冬季等の気温が低いときに冷却水管の熱をフットレスト部に設けられた放熱プレートの上面から放出することで搭乗者の足裏を暖めることができる。

図２は第１発明のヒーターシステムの一実施形態を示すエンジン駆動二輪車の部分図である。図２において、エンジン駆動二輪車は、スクータ２で示してあり、ヒーターシステム１は、スクータ２のボディ外被２２の前輪２１側に設けられたラジエータ１１と、第１のエアー排出口１２および第２のエアー排出口１３（１３１，１３２）と、第１のダクト１４および第２のダクト１５（１５１，１５２）と、エアー経路切換板１６と、電動ファン１７とを備えている。

ラジエータ１１には、図示しないエンジンからの冷却水を導入するための冷却水管１８が接続されている。第１のエアー排出口１２は、ラジエータ１１から送られてくる高い温度の通過エアーが搭乗者に当たらない位置に設けられ、第１のダクト１４は、ラジエータ１１の通過エアーＡを第１のエアー排出口１２に導くように構成されている。

また、第２のエアー排出口１３（１３１，１３２）は、ラジエータ１１から送られてくる高い温度の通過エアーが搭乗者に当たる位置に設けられ、第２のダクト１５（１５１，１５２）は、ラジエータ１１の通過エアーＡを第２のエアー排出口１３に導くように構成されている。

すなわち、第１のダクト１４は、ラジエータ１１を始端として２つの経路に分岐し、第１のエアー排出口１２で終端し、大気に開放している。また、第２のダクト１５は、まずジエータ１１を始端として２つの経路に分岐し、さらにそれぞれが２つの経路（第２のダクト１５１，１５２）に分岐し、ダクト１５１はエアー排出口１３１を終端し、ダクト１５２はエアー排出口１３２を終端し、大気に開放される。

エアー経路切換板１６は、通過エアー経路設定のために設けられるもので、ラジエータ１１の通過エアーＡを、第１のダクト１４または第２のダクト１５（１５１，１５２）の何れかに導くことができる。
図２では、電動ファン１７は、ラジエータ１１とエアー経路切換板１６との間に設けられている。

なお、本発明では、第１のエアー排出口１２や第２のエアー排出口１３の位置や個数は適宜定めることができる。たとえば、図２では第１のエアー排出口１２はスクータ２の左側のものを示してあるが、通常は右側にも同様の排出口が設けられる。また、第２のエアー排出口１３は、符号１３１，１３２で示すものを中央に１つずつ設けたが、第２のエアー排出口１３１あるいは１３２を左右の適宜位置にそれぞれ一つずつ設けることもできる。第１および第２のエアー排出口の配置や数に応じて第１のダクト１４および第２のダクト１５の構成を変更することは言うまでもない。

スクータ２の右側についても同様の第１，第２のエアー排出口および第１，第２のダクトが設けられる。

図３（Ａ）は図２の部分図からラジエータ１１および第１のダクト１４および第２のダクト１５を抜き出して示す外観図であり、図３（Ｂ），（Ｃ）は、エアー経路切換板１６の２つの動作モードを示す説明図である。
上述した図２では、図３（Ｂ）のモードでエアー経路切換板１６が動作している場合を示しており、エアー経路切換板１６は、第２のダクト１５の入り口を塞ぐことで、通過エアーＡを、第１のダクト１４に導いている。

また、図４は、図３（Ｃ）のモードでエアー経路切換板１６が動作している場合を示しており、エアー経路切換板１６は、第１のダクト１４の入り口を塞ぐことで、通過エアーＡを、第２のダクト１５に導いている。
図５〜図８は、エアー経路切換板駆動装置１９の説明図である。図５において、エアー経路切換板駆動装置１９は、駆動機構部１９１と、レバー１９２と、ワイヤ１９３とを備えており、レバー１９２を操作することによりワイヤ１９３に引張力または押し付け力が働き、駆動機構部１９１がエアー経路切換板１６を、第２のダクト１５の入り口を塞ぐ側（ｙ１）または第１のダクト１４を塞ぐ側（ｙ２）に回動させるように構成されている。

図６は、駆動機構部１９１の詳細を示す図である。駆動機構部１９１は、ワイヤ１９３が挿通されるワイヤガイドＷＧと、支点Ｐを中心に回動する駆動子Ｃと、駆動子Ｃの一端に回転できるように取り付けられたワイヤ取り付けリングＲと、一端Ｋが通気室１０に固定され他端Ｌが駆動子Ｃに接続され、当該駆動子Ｃを付勢するスプリングＳＰとを備えている。

駆動子Ｃは、他端（ワイヤ１９３の先端が取り付けられた端とは反対側の端）がスリットＳＬを介してエアー経路切換板１６に連結されている。図５のレバー１９２を操作することにより、ワイヤ１９３に引張力または押し付け力が働き、駆動子Ｃが支点Ｐを中心に回動する。これにより、エアー経路切換板１６は、図７（Ａ）に示す第２のダクト１４の入り口を塞ぐ位置にセットされ、または図７（Ｂ）に示す第１のダクト１５の入り口を塞ぐ位置にセットされる。

本実施形態では、電動ファン１７には自動スイッチを設けることができ、エアー経路切換板１６が図７（Ｂ）に示した第１のダクト１４の入り口を塞ぐ位置にセットされたときはオンし、図７（Ａ）に示す第２のダクト１５の入り口を塞ぐ位置にセットされたときはオフするように構成できる。手動スイッチを適宜の個所に設けておき、搭乗者（運転者）が、電動ファン１７を駆動できるようにしてもよい。

図８（Ａ），（Ｂ）は、電動ファン１７１が、第２のダクト内に設けられた場合を示している。この場合にも電動ファン１７１には自動スイッチを設けることができ、図８（Ｂ）に示すようにエアー経路切換板１６が第１のダクト１４の入り口を塞ぐ位置にセットされたときはオンし、図８（Ａ）に示すようにエアー経路切換板１６が第２のダクト１５の入り口を塞ぐ位置にセットされたときにオフするように電動ファン１７１の駆動回路を構成できる。この場合にも、手動スイッチを適宜の個所に設けておき、搭乗者（運転者）が、電動ファン１７１を駆動できるようにしてもよい。

第１発明では、第２のエアー排出口を足元（運転者の靴が置かれる位置）に設けることもできる。

第１発明のヒーターシステムでは、ヒーターシステム１に電動ファン１７を設けないようにもできる。また、第２のエアー排出口１３１，１３３に、密閉型のシャッタを設けることもできる。

図９は第２発明のヒーターシステムの一実施形態を示すエンジン駆動二輪車の部分図である。図９において、エンジン駆動二輪車は、スクータ４で示してあり、ヒーターシステム５は、ラジエータ５０と、放熱プレート５１と、冷却水管５２と、冷却水管路切換え器５３と、操作装置５４とを備えている。

放熱プレート５１は、後述するように（図１１参照）、左右のフットレスト部Ｆにそれぞれ設けられ、ラジエータ５０からの熱をその上面から放出するように構成されている。

冷却水管５２は、図示しない水冷エンジンと、ラジエータ５０との間に設けられた往路５２１と復路５２２とからなる。往路５２１は、図１０のシステム図に示すように、水冷エンジンから放熱プレート５１を介してラジエータ５０に接続される第１の管路５２１１と、水冷エンジンから放熱プレート５１を介さずにラジエータ５０に接続される第２の管路５２１２とに分岐し、これら分岐した第１の管路５２１１と第２の管路５２１２とが統合されてラジエータ５０に接続されている。

冷却水管路切換え器５３は、往路５２１の分岐点に設けられ、水冷エンジンからの冷却水の管路を、第１の管路５２１１、第２の管路５２１２の何れかに切り換えることができる。冷却水管路切換え器５３に代えて、流量調整器（多段分流機構）を用いることもでき、この場合には、放熱プレート５１の温度調節ができる。

なお、図９において、第１の管路５２１１と第２の管路５２１２との統合点を符号Ｐで示す。

操作装置５４は、レバー，押しボタン等の装置であり、冷却水切換え器５３をワイヤー，リンク棒等の力伝達手段などにより、操作（本実施形態では機械的に操作）することができる。

図１１（Ａ），（Ｂ）は、放熱プレート５１が、第１の管路５２１１を流れる冷却水の熱を受け取り、当該熱をその上面から放出する機構を示す図であり、（Ａ）は片側（左側）の放熱プレート５１を斜め上から見た図、（Ｂ）は同じく放熱プレート５１を斜め下から見た図である。図１１（Ａ），（Ｂ）において、放熱プレート５１は、プレート部５１１と、管路結合体５１２１，５１２２とからなり、これらはアルミニウム、ステンレス鋼等により構成することができる。

管路結合体５１２１はプレート部５１１との下面に設けられている。管路結合体５１２１と５１２２とは、相対する面に溝が切られており、ネジ等により第１の管路５２１１を挟持できるように構成されている。

図９〜図１１に示した第２発明のヒーターシステム５では、夏季等の気温が高いときには、操作装置５４により、第２の管路５２１２を流れるように冷却水管路切換え器５３を操作する。これにより、冷却水の熱は、ラジエータ５０を介して、ボディ外被４１に設けられたエアー排出口４２から放出される。

また、冬季等の気温が低いときには、操作装置５４により、第１の管路５２１２を流れるように冷却水管路切換え器５３を操作する。これにより、冷却水の熱は、放熱プレート５１のプレート部５１１の上面から放出される。

なお、冷却水管路切換え器５３に、分流機能を設け、複数段の流量の切換えができるように構成できる。たとえば、第１段から第４段に構成した場合に、第１段では、第１の管路の流量：１００％、第２の管路の流量：０％、第２段では、第１の管路の流量：７０％、第２の管路の流量：３０％、第３段では、第１の管路の流量：３０％、第２の管路の流量：７０％、第４段では、第１の管路の流量：０％、第２の管路の流量：１００％のように構成できる。

これにより、放熱プレート５１のプレート部５１１の上面から放出される熱エネルギーを、気温や天候に応じて調節することができる。

第２発明のヒーターシステムの実施形態では、冷却水管路切換え器５３を、第１の管路５２１１と第２の管路５２１２とのエンジン側（管路の上流側）の分岐点に設けたが、第１の管路５２１１と第２の管路５２１２とのラジエータ５０側（管路の下流側）の分岐点に設けることができる。

また、第２発明のヒーターシステムの実施形態では、第１の管路５２１１を直線状とし、これを放熱プレート５１のプレート部５１１の下面に、管路結合体５１２１と５１２２とにより取り付けたが、第１の管路５２１１を直線状をジグザグ形状にしてプレート部５１１の下面に取り付けることもできる。この場合には、管路結合体５１２１と５１２２との溝の形状は第１の管路５２１１に合致させることは言うまでもない。

なお、図示はしないが、第２発明の構成を第１発明の構成に組み込むことができる。

従来のスクータのエンジン冷却水放熱用のラジエータの動作説明図である。第１発明のヒーターシステムの一実施形態を示すエンジン駆動二輪車の部分図であり、図３（Ｂ）のモードでエアー経路切換板が動作している場合を示す図である。（Ａ）は図２の部分図からラジエータおよびダクトを抜き出して示す外観図であり、（Ｂ），（Ｃ）はエアー経路切換板の２つの動作モードを示す説明図である。第１発明のヒーターシステムの一実施形態を示すエンジン駆動二輪車の部分図であり、図３（Ｃ）のモードでエアー経路切換板が動作している場合を示す図である。エアー経路切換板駆動装置の説明図である。駆動機構部を詳細に示す説明図である。（Ａ），（Ｂ）は駆動機構部による２つのモードにおける動作状態を示す図である。（Ａ），（Ｂ）は、電動ファンが、第２のダクト内に設けられた場合のエアー経路切換板の動作状態を示す図である。第２発明のヒーターシステムの一実施形態を示すエンジン駆動二輪車の部分図である。第２発明のヒーターシステムのシステム図である。放熱プレートが、第２の管路を流れる冷却水の熱を熱を受け取り、当該熱をその上面から放出する機構を示す図であり、（Ａ）は片側（左側）の放熱プレートを斜め下から見た様子を、（Ｂ）は同じく放熱プレートを斜め上から見た様子を示す図である。

符号の説明

１，５ヒーターシステム
２，４スクータ
１１，５０ラジエータ
１２第１のエアー排出口
１３，１３１，１３２第２のエアー排出口
１４第１のダクト
１５，１５１，１５２第２のダクト
１６エアー経路切換板
１７電動ファン
１８冷却水管
１９エアー経路切換板駆動装置
２２，４１ボディ外被
２１前輪
４１ボディ外被
４２エアー排出口
５０ラジエータ
５１放熱プレート
５２冷却水管
５３冷却水管路切換え器
５４操作装置
１９１駆動機構部
１９２レバー
１９３ワイヤ
５１１プレート部
５２１往路
５２２復路
５１２１，５１２２管路結合体
５２１１第１の管路
５２１２第２の管路
ＷＧワイヤガイド
Ｃ駆動子
Ｐ統合点
ＳＰスプリング
ＳＬスリット

Claims

水冷エンジンを搭載したエンジン駆動二輪車のヒーターシステムであって、
エンジン冷却水放熱用のラジエータと、
前記ラジエータからの通過エアーが搭乗者に当たらない位置に設けられた第１のエアー排出口および前記通過エアーが前記搭乗者に当たる位置に設けられた第２のエアー排出口と、
前記ラジエータの通過エアーを前記第１のエアー排出口に導く第１のダクトおよび前記ラジエータの前記通過エアーを前記第２のエアー排出口に導く第２のダクトと、
前記第１のダクトの入口、前記第２のダクトの入口の何れかを塞ぎ、前記ラジエータの通過エアーを、前記第２のダクト、前記第１のダクトの何れかに導く、通過エアー経路設定用のエアー経路切換板と、
前記エアー経路切換板を駆動するエアー経路切換板駆動装置と、
を備えたことを特徴とするエンジン駆動二輪車のヒーターシステム。
前記第１のダクトのダクトが複数経路に分岐し、各分岐したダクトは前記第１のエアー排出口で開放され、前記第２のダクトが複数経路に分岐し、各分岐したダクトは前記第２のエアー排出口で開放されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン駆動二輪車のヒーターシステム。
前記ラジエータと前記エアー経路切換板との間または前記第２のダクト内に設けられた電動ファンを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジン駆動二輪車のヒーターシステム。
前記電動ファンが前記第２のダクト内に設けられたヒーターシステムであって、
前記エアー経路切換板駆動装置が前記ラジエータの通過エアーが前記第２のダクトに導かれるように前記エアー経路切換板を駆動したときに、前記電動ファンが駆動されることを特徴とする請求項３に記載のエンジン駆動二輪車のヒーターシステム。
水冷エンジンを搭載したエンジン駆動二輪車のヒーターシステムであって、
エンジン冷却水放熱用のラジエータと、
フットレスト部に設けられ、前記ラジエータからの熱をその上面から放出する放熱プレートと、
前記水冷エンジンと前記ラジエータとの間に設けられた往路と復路とからなる冷却水管であって、前記往路は、前記水冷エンジンから前記放熱プレートを介して前記ラジエータに接続される第１の管路と、前記水冷エンジンから前記放熱プレートを介さずに前記ラジエータに接続される第２の管路とに分岐し、これら分岐した第１の管路と第２の管路とが統合されされて前記ラジエータに接続される冷却水管と、
前記冷却水管の分岐点に設けられ、前記水冷エンジンからの冷却水の管路を、前記第１の管路、第２の管路の何れかに切り換える冷却水管路切換え器と、
前記冷却水切換え器を操作する操作装置とを備えたことを特徴とするエンジン駆動二輪車のヒーターシステム。
前記冷却水管路切換え器は、前記第１の管路と、前記第２の管路とに流れる冷却水を所定の流量比で分流する多段分流機構を有することを特徴とする請求項５に記載のエンジン駆動二輪車のヒーターシステム。