JP4446836B2 - 車両用内燃機関における補機配置構造 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダボアを有してクランクケースに結合されるシリンダブロックならびに該シリンダブロックに結合されるシリンダヘッドから成る気筒構成部に冷却ジャケットが設けられ、前記クランクケースに、クランクシャフトが回転自在に支承されるとともに該クランクシャフトで駆動されるオイルポンプが収納される車両用内燃機関に関し、特に、ウォータポンプおよびオイルクーラ等の補機の配置構造の改良に関する。

車両に搭載される内燃機関におけるクランクケースの前面に、走行風を効果的に当てるために水冷式のオイルクーラが配設されたものが、特許文献１で知られている。
実公平６−４３４４９号公報

ところが、上記特許文献１で開示された内燃機関では、前記オイルクーラに隣接した位置でクランクケースにウォータポンプが設けられている。このため、冷却水通路およびオイル通路の気筒構成部側へのレイアウトが複雑となり、特に、気筒数の少ない小型の内燃機関では前記レイアウトがより困難となるだけでなく、ウォータポンプと干渉するのでオイルクーラの大型化が困難となっている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、気筒構成部での冷却水通路およびオイル通路のレイアウトを容易とし、オイルクーラの大型化も可能とした、車両用内燃機関における補機配置構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、シリンダ軸線がほぼ水平となるように前傾したシリンダボアを有してクランクケースに結合されるシリンダブロック、ならびに該シリンダブロックに結合されるシリンダヘッドから成る気筒構成部に冷却ジャケットが設けられ、前記クランクケース、前記シリンダブロック及び前記シリンダヘッドの、車幅方向で一方側の側部には、前記シリンダ軸線と平行に延びていて内部にタイミングチェーンが通るチェーン通路が設けられ、前記クランクケースに、車幅方向に延びるクランクシャフトが回転自在に支承されるとともに該クランクシャフトで駆動されるオイルポンプが収納され、前記シリンダヘッドの下部側面に接続される排気管が、前記シリンダブロックの下部側面に沿ってクランクケースの下方に延設されてなる車両用内燃機関における補機配置構造において、前記ウォータポンプが、前記シリンダ軸線に対して車幅方向で前記チェーン通路と同じ側の、前記気筒構成部の側面に設けられ、前記排気管よりも上側に在って、前記オイルポンプからのオイルを前記ウォータポンプからの冷却水で冷却するオイルクーラが、前記シリンダ軸線に対して車幅方向で前記チェーン通路と反対側の、前記シリンダブロックの側面に設けられることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記ウォータポンプが前記シリンダヘッドに設けられ、前記オイルクーラが前記シリンダブロックに設けられ、オイルポンプからオイルクーラを経てクランクケースに戻るオイル通路が、クランクケースおよびシリンダブロックの結合面で相互に連通するようにしてクランクケースおよびシリンダブロックに設けられることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明の構成に加えて、前記シリンダブロックの側面に取付けられるジョイントを介して前記ウォータポンプが前記冷却ジャケットおよび前記オイルクーラに接続されることを特徴とする。

さらに請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明の構成に加えて、前記冷却ジャケットおよび前記オイルクーラに流れる冷却水の流通量を制御するサーモスタットが、前記シリンダヘッドのオイルクーラ側側面に設けられることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、オイルクーラとウオータポンプとが、車幅方向でシリンダ軸線を挟んで互いに反対側に配置されるので、オイルクーラに通じるオイル通路の気筒構成部でのレイアウトが、気筒構成部の冷却ジャケットに通じる冷却水通路の配置の影響を受け難くして容易となり、またオイルクーラを、ウォータポンプとの干渉を回避して大型化することができる。

その上、シリンダヘッドの下部側面に接続される排気管が、シリンダブロックの下部側面に沿ってクランクケースの下方に延設されてなる車両において、内燃機関の全高を低く抑えつつ、また排気管の気筒構成部からの張出しを抑えつつ地上高を確保することができ、しかも補機の配置や配管を容易とすることができる。

請求項２記載の発明によれば、オイルクーラが設けられるシリンダブロックならびにオイルポンプが収納されるクランクケース間のオイル通路形成が容易となる。

請求項３記載の発明によれば、冷却水を導く通路配置のためのスペースを低減するとともに、ジョイントによって通路位置決めが容易となる。

さらに請求項４記載の発明によれば、オイルクーラおよびサーモスタットを結ぶ管路を短縮することができる。

以下、本発明の実施形態を、添付図面に示す本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の一実施例を示すものであり、図１は本発明の内燃機関を搭載した車両の側面図、図２は図１と同一方向から見た内燃機関の一部切欠き縦断側面図であって図３の２−２線に沿う断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図３の４矢視図、図５は図４の５矢視図である。

先ず図１において、この車両は、左右一対の前輪ＷＦ…および左右一対の後輪ＷＲ…を備える小型の自動四輪車であり、前輪ＷＦ…を操向操作するためのバーハンドル１１を備える操舵機構１２が車体フレーム１３の前部に設けられる。また車体フレーム１３の前後方向中央部には前部シート１４が設けられ、該前部シート１４の後方に配置される後部シート１５が車体フレーム１３の後部に設けられる。後部シート１５の下方で車体フレーム１３には単気筒の内燃機関Ｅの機関本体１６が揺動可能に支承され、該内燃機関Ｅの出力で回転駆動される後輪ＷＲ…が機関本体１６に軸支され、車体フレーム１５および機関本体１６間にはクッションユニット１７が設けられる。

車体フレーム１３の前部はフロントカバー２０で覆われており、そのフロントカバー２０の後端下部には、車体フレーム１３の前後方向中間部を覆ってフロア２１を形成するロアカバー２２が連設され、ロアカバー２２の後部には車体フレーム１３の後部および内燃機関Ｅを覆うリヤカバー２３が連設される。

前記フロントカバー２０の上部両側には、左右一対のフロントピラー２４…が後ろ上がりに延びるようにして連設されており、それらのフロントピラー２４…の上部と、リヤカバー２３との間は後ろ側斜め上方に向かって膨らむように彎曲した左右一対のルーフサイドピラー２５…が設けられる。また両フロントピラー２４…の上部間にはクロスメンバー２６が架設される。

前記フロントカバー２０、前記両フロントピラー２４…および前記クロスメンバー２６で区画される部分にはウインドスクリーン２７が設けられ、前記両ルーフサイドピラー２５…の中間部から前側には、前記および後部シート２４，２５を上方から覆うルーフ２８が設けられる。

図２〜図５において、機関本体１６は、クランクケース３１と、シリンダボア３４を有してクランクケース３１に結合されるシリンダブロック３２と、該シリンダブロック３２とともに気筒構成部３０を構成するようにして該シリンダブロック３２に結合されるシリンダヘッド３３とを備えるものであり、気筒構成部３０は、シリンダ軸線Ｃすなわちシリンダボア３４の軸線をほぼ水平となるまでわずかに前上がりに傾斜させてクランクケース３１に結合される。

シリンダボア３４にはピストン３５が摺動可能に嵌合されており、前記クランクケース３１に回転自在に支承されるクランクシャフト３６に、前記ピストン３５がコネクティングロッド３７およびクランクピン３８を介して連結される。

気筒構成部３０のシリンダブロック３２およびシリンダヘッド３３間には、ピストン３５の頂部を臨ませる燃焼室４０が形成されており、シリンダボア３４および燃焼室４０の周囲で、シリンダブロック３２およびシリンダヘッド３３には冷却水を流通させるための冷却ジャケット４１が設けられる。またシリンダヘッド３３には燃焼室４０に臨む点火プラグ４２が取付けられる。

シリンダヘッド３３には、その上部側壁に開口する吸気ポート４３と、下部側壁に開口する排気ポート４４とが設けられるとともに、吸気ポート４３の燃焼室４０への連通、遮断を切換える吸気弁４５ならびに排気ポート４４の燃焼室４０への連通、遮断を切換える排気弁４６が開閉作動可能に配設されており、それらの吸気弁４５および排気弁４６を開閉駆動する動弁機構４９の一部を構成するカムシャフト５０がシリンダヘッド３３に回転可能に支承される。

前記吸気ポート４３に連なるようにしてシリンダヘッド３３の上部側壁に気化器４７が接続され、前記排気ポート４４に連なる排気管４８がシリンダヘッド３３の下部側面に接続されており、この排気管４８は、シリンダブロック３２の下部側面に沿ってクランクケース３１の下方に延設される。

ところでクランクケース３１、シリンダブロック３２およびシリンダヘッド３３には、シリンダボア３４の軸線と平行に延びるチェーン通路５１が設けられており、前記カムシャフト５０の一端部は該チェーン通路５１に臨むように配置される。

而してカムシャフト５０の一端部には被動スプロケット５２が固定されており、クランクシャフト３６に設けられた駆動スプロケット５３（図４参照）および前記被動スプロケット５２に、前記チェーン通路５１内を走行する無端状のタイミングチェーン５４が巻き掛けられる。それによりカムシャフト５０には、クランクシャフト３６から１／２の減速比で回転動力が伝達されることになる。

クランクケース３１内には、該クランクケース３１内の下部に配設されるオイルストレーナ５５からオイルをくみ上げるオイルポンプ５６が前記クランクシャフト３６から伝達される動力で回転作動するようにして収納されており、このオイルポンプ５６の吐出口５６ａおよび吸入口５６ｂ間にはリリーフ弁５７が介設される。

前記気筒構成部３０には、前記オイルポンプ５６からのオイルが導かれるオイルクーラ６０と、前記冷却ジャケット４１に冷却水を循環せしめるとともに前記オイルクーラ６０に冷却水を供給するウォータポンプ６１とが、クランクシャフト３６の軸線方向で相互に反対側に配置されるようにして設けられる。

シリンダヘッド３３には、前記カムシャフト５０の一端部を臨ませる開口部６２が設けられており、ウォータポンプ６１のポンプハウジング６３は、前記開口部６２を閉じるようにしてシリンダヘッド３３に締結されるハウジング主体６４と、該ハウジング主体６４との間にポンプ室６６を形成するようにしてハウジング主体６４に締結されるポンプカバー６５とから成るものである。

前記カムシャフト５０の一端に同軸に連なるポンプ軸６７は、その一端をポンプ室６６に突入させるようにしてハウジング主体６４を回転自在に貫通し、ハウジング主体６４およびポンプ軸６７間には、ボールベアリング６８およびシール部材６９が介設され、ポンプ室６６内でポンプ軸６７の端部にはインペラ７０が固定される。

一方、前記ウォータポンプ６１とは反対側のシリンダブロック３２の側面には、図２で明示するように、オイル通路７１を形成する円筒状の接続筒部７２を中心部に配置した円形の取付け面７３が設けられる。

オイルクーラ６０は、そのクーラハウジング７４内に熱交換器７５が収納されて成るものであり、クーラハウジング７４は、熱交換器を覆う椀状のカバー７６と、該カバー７６の開口部を塞いで前記取付け面７３に液密に取付けられる円板状の蓋板７７と、前記熱交換器７５および蓋板７７間に挟まれる分配板７８とを備える。而して取付け面７３に取付けられた蓋板７７およびシリンダブロック３２間には、前記接続筒部７２を囲む環状のオイル室７９が形成され、蓋板７７および分配板７８には、オイル室７９のオイルを前記熱交換器７５側に導く入口側オイル通路８０と、前記熱交換器７５からのオイルを前記オイル通路７１に導く出口側オイル通路８１とが設けられる。

オイルポンプ５６の吐出口５６ａからのオイルを導くようにしてクランクケース３１に設けられるオイル通路８２と、前記オイル室７９に通じるようにしてシリンダブロック３２に設けられるオイル通路８３とが、クランクケース３１およびシリンダブロック３２の結合面で相互に連通され、またオイルクーラ６０のオイル通路７１に通じて前記シリンダブロック３２に設けられるオイル通路８４と、クランクケース３１内にオイルを戻すようにしてクランクケース３１に設けられるオイル通路８５とが、クランクケース３１およびシリンダブロック３２の結合面で相互に連通される。

すなわちオイルポンプ５６からオイルクーラ６０を経てクランクケース３１に戻るオイル通路８２，８３；８４，８５が、クランクケース３１およびシリンダブロック３２の結合面で相互に連通するようにしてクランクケース３１およびシリンダブロック３２に設けられる。

ところでシリンダブロック３２の下部側面には、気筒構成部３０における冷却ジャケット４１の最下部に通じる水通路８８を有するジョイント８９が、複数のボルト９０…により取付けられており、このジョイント８９は、それを取り外すことにより冷却ジャケット４１から水を排出することが可能である。

一方、前記ウォータポンプ６１におけるポンプカバー６５には、吸入側接続管９１および吐出側接続管９２が設けられ、吸入側接続管９１は図示しないラジエータに接続されており、吐出側接続管９２は、導水ホース９３を介して前記ジョイント８９に接続される。またオイルクーラ６０におけるクーラハウジング７４のカバー７６には、熱交換器７５内に通じる導入側接続管９４および導出側接続管９５が設けられており、前記ジョイント８９は導水ホース９６を介して導入側接続管９４に接続される。すなわちウォータポンプ６１からの冷却水は、ジョイント８９で冷却ジャケット４１およびオイルクーラ６０に分かれて流れることになる。

またシリンダヘッド３３のオイルクーラ６０側側面にはサーモスタット９８が設けられ、冷却ジャケット４１の最上部に通じる水通路９９がサーモスタット９８に接続されるようにしてシリンダヘッド３３に設けられ、またオイルクーラ６０の導出側接続管９５に一端が接続される導水ホース９７の他端は、前記サーモスタット９８に接続される。

サーモスタット９８は、冷却水の水温に応じて冷却ジャケット４１およびオイルクーラ６０を流れる冷却水の流通量を制御するものであり、冷却ジャケット４１およびオイルクーラ６０から導出される冷却水はサーモスタット９８から導水ホース１００を介してラジエータに導かれる。

次にこの実施例の作用について説明すると、シリンダブロック３２およびシリンダヘッド３３から成る気筒構成部３０に冷却ジャケット４１が設けられ、クランクケース３１内にオイルポンプ５６が収納され、冷却ジャケット４１に冷却水を循環せしめるウォータポンプ６１と、前記オイルポンプ５６からのオイルを前記ウォータポンプ６１からの冷却水で冷却するオイルクーラ６０とが、クランクシャフト３６の軸線方向で相互に反対側に配置されて気筒構成部３０に設けられるので、オイルクーラ６０に通じるオイル通路の気筒構成部３０でのレイアウトが、気筒構成部３０の冷却ジャケット４１に通じる冷却水通路の配置の影響を受け難くして容易となり、またオイルクーラ６０を、ウォータポンプ６１との干渉を回避して大型化することができる。

またシリンダブロック３２は、ほぼ水平となるように傾斜したシリンダ軸線Ｃを有してクランクケース３１に結合されており、シリンダヘッド３３の下部側面に接続される排気管４８がシリンダブロック３２の下部側面に沿ってクランクケース３１の下方に延設されるので、内燃機関Ｅの全高を低く抑えつつ、排気管４８の気筒構成部３０からの張出しを抑えつつ地上高を確保することができ、しかも補機の配置や配管を容易とすることができる。

しかもウォータポンプ６１がシリンダヘッド３３に設けられ、オイルクーラ６０がシリンダブロック３２に設けられ、オイルポンプ５６からオイルクーラ６０を経てクランクケース３１に戻るオイル通路８２，８３；８４，８５が、クランクケース３１およびシリンダブロック３２の結合面で相互に連通するようにしてクランクケース３１およびシリンダブロック３２に設けられているので、オイルクーラ６０が設けられるシリンダブロック３２ならびにオイルポンプ５６が収納されるクランクケース３１間のオイル通路形成が容易となる。

またシリンダブロック３２の下部側面にジョイント８９が取付けられ、ウォータポンプ６１がジョイント８９を介して冷却ジャケット４１およびオイルクーラ６０に接続されるので、冷却水を導く通路配置のためのスペースを低減するとともに、ジョイント８９によって通路位置決めが容易となる。

さらに冷却ジャケット４１およびオイルクーラ６０に流れる冷却水の流通量を制御するサーモスタット９８が、シリンダヘッド３３のオイルクーラ６０側側面に設けられるので、オイルクーラ６０からサーモスタット９８に冷却水を導く導水ホース９７を短縮することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

本発明の内燃機関を搭載した車両の側面図である。 図１と同一方向から見た内燃機関の一部切欠き縦断側面図であって図３の２−２線に沿う断面図である。 図２の３−３線断面図である。 図３の４矢視図である。 図４の５矢視図である。

３０・・・気筒構成部
３１・・・クランクケース
３２・・・シリンダブロック
３３・・・シリンダヘッド
３４・・・シリンダボア
３６・・・クランクシャフト
４１・・・冷却ジャケット
４８・・・排気管
５１・・・チェーン通路
５４・・・タイミングチェーン
５６・・・オイルポンプ
６１・・・ウォータポンプ
６０・・・オイルクーラ
８２，８３，８４，８５・・・オイル通路
８９・・・ジョイント
９８・・・サーモスタット
Ｃ・・・・シリンダ軸線
Ｅ・・・・内燃機関

Claims (4)

1. シリンダ軸線（Ｃ）がほぼ水平となるように前傾したシリンダボア（３４）を有してクランクケース（３１）に結合されるシリンダブロック（３２）、ならびに該シリンダブロック（３２）に結合されるシリンダヘッド（３３）から成る気筒構成部（３０）に冷却ジャケット（４１）が設けられ、前記クランクケース（３１）、前記シリンダブロック（３２）及び前記シリンダヘッド（３３）の、車幅方向で一方側の側部には、前記シリンダ軸線（Ｃ）と平行に延びていて内部にタイミングチェーン（５４）が通るチェーン通路（５１）が設けられ、前記クランクケース（３１）に、車幅方向に延びるクランクシャフト（３６）が回転自在に支承されるとともに該クランクシャフト（３６）で駆動されるオイルポンプ（５６）が収納され、前記シリンダヘッド（３３）の下部側面に接続される排気管（４８）が、前記シリンダブロック（３２）の下部側面に沿ってクランクケース（３１）の下方に延設されてなる車両用内燃機関における補機配置構造において、
   前記ウォータポンプ（６１）が、前記シリンダ軸線（Ｃ）に対して車幅方向で前記チェーン通路（５１）と同じ側の、前記気筒構成部（３０）の側面に設けられ、
   前記排気管（４８）よりも上側に在って、前記オイルポンプ（５６）からのオイルを前記ウォータポンプ（６１）からの冷却水で冷却するオイルクーラ（６０）が、前記シリンダ軸線（Ｃ）に対して車幅方向で前記チェーン通路（５１）と反対側の、前記シリンダブロック（３２）の側面に設けられることを特徴とする、車両用内燃機関における補機配置構造。
2. 前記ウォータポンプ（６１）が前記シリンダヘッド（３３）に設けられ、前記オイルクーラ（６０）が前記シリンダブロック（３２）に設けられ、オイルポンプ（５６）からオイルクーラ（６０）を経てクランクケース（３１）に戻るオイル通路（８２，８３，８４，８５）が、クランクケース（３１）およびシリンダブロック（３２）の結合面で相互に連通するようにしてクランクケース（３１）およびシリンダブロック（３２）に設けられることを特徴とする請求項１記載の車両用内燃機関における補機配置構造。
3. 前記シリンダブロック（３２）の側面に取付けられるジョイント（８９）を介して前記ウォータポンプ（６１）が前記冷却ジャケット（４１）および前記オイルクーラ（６０）に接続されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用内燃機関における補機配置構造。
4. 前記冷却ジャケット（４１）および前記オイルクーラ（６０）に流れる冷却水の流通量を制御するサーモスタット（９８）が、前記シリンダヘッド（３３）のオイルクーラ（６０）側側面に設けられることを特徴とする請求項２または３記載の車両用内燃機関における補機配置構造。

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