JPH1162582A

JPH1162582A - 水冷式内燃機関の冷却装置

Info

Publication number: JPH1162582A
Application number: JP21361397A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Fukamachi; 昌俊深町; Yoshihisa Sugano; 嘉久菅野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 1999-03-05
Anticipated expiration: 2017-08-07
Also published as: JP3731696B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水冷式内燃機関の冷却装置において、冷却水
系の流路長を短縮して、通路抵抗を減少させ、ポンプ動
力を低減させる。また、部品点数、加工工数を削減し
て、製造の容易化とコストダウンを図る。【解決手段】シリンダヘッド５上部に内燃機関の動弁
機構を駆動するカム軸18が配設され、クランクシャフト
９より伝動機構23を介してカム軸18が回転駆動され、伝
動機構23より外方にカム軸18により回転駆動される冷却
水ポンプ50が配設された水冷式内燃機関１の冷却装置に
おいて、冷却水ポンプ50から内燃機関（シリンダブロッ
ク４、シリンダヘッド５に形成された水ジャケット44、
45）に至る冷却水の通路が、伝動機構室62に掛け渡され
た通路を介して形成されている。伝動機構23は、無端伝
動機構であり、伝動機構室62に掛け渡された通路を形成
する連通管61は、無端伝動機構のアイドルプーリ25を支
持している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、排気量の比較
的小さな水冷式内燃機関、特に自動二輪車等の小型車両
に搭載される水冷式内燃機関の冷却装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来技術、解決しようとする課題】シリンダヘッド上
部に、内燃機関の動弁機構を駆動するカム軸が配設さ
れ、クランクシャフトより伝動機構を介して前記カム軸
が回転駆動され、前記伝動機構より外方に、前記カム軸
により回転駆動される冷却水ポンプが配設された水冷式
内燃機関が考えられる。

【０００３】このものにおいて、冷却水ポンプから吐出
された内燃機関冷却水をシリンダブロックやシリンダヘ
ッドに形成された水ジャケットに導く連通路を形成する
に際しては、できるだけ流路長を短くして、通路抵抗を
減少させ、かつ、部品点数、加工工数が少なくなるよう
にして形成するのが望ましい。

【０００４】従来、水冷式内燃機関のタイミングベルト
用アイドラプーリを支承する支持軸内部に冷却水通路を
形成して、これにより、これら支持軸や冷却水通路を別
々に形成する場合に比し、部品点数、加工工数を少なく
したものは存するが（実公平４−５２５２６号公報参
照）、このものにおいては、該冷却水通路と冷却水ポン
プとの配置関係について、特に考慮が払われていない。

【０００５】

【課題を解決するための手段および効果】本願の発明
は、前記のような課題を解決した水冷式内燃機関の冷却
装置に係り、その請求項１に記載された発明は、シリン
ダヘッド上部に、内燃機関の動弁機構を駆動するカム軸
が配設され、クランクシャフトより伝動機構を介して前
記カム軸が回転駆動され、前記伝動機構より外方に、前
記カム軸により回転駆動される冷却水ポンプが配設され
た水冷式内燃機関の冷却装置において、前記冷却水ポン
プから内燃機関本体に至る冷却水の通路が、前記伝動機
構室に掛け渡された通路を介して形成されたことを特徴
とする水冷式内燃機関の冷却装置である。

【０００６】請求項１に記載された発明は、前記のよう
に構成されているので、伝動機構室に掛け渡された通路
により、伝動機構より外方に配設された冷却水ポンプと
内燃機関本体（シリンダブロックやシリンダヘッドに形
成された水ジャケット）とを、最短距離で接続すること
ができ、冷却水系の流路長を一段と短縮することができ
て、通路抵抗を減少させ、冷却水ポンプの消費動力を低
減させることができる。

【０００７】また、請求項２記載のように請求項１記載
の発明を構成することにより、無端伝動機構のアイドル
プーリの支持軸は、その内部に冷却水の通路が形成され
て、該無端伝動機構室に掛け渡された通路を形成する連
通管を兼用することができることになるので、部品点
数、加工工数が削減されて、水冷式内燃機関の冷却装置
の製造が容易になり、コストダウンを図ることができ
る。

【０００８】また、請求項３記載のように請求項１また
は請求項２記載の発明を構成することにより、伝動機構
室に掛け渡された通路を形成する連通管を、マグネット
カップリング式冷却水ポンプの隔壁と一体に、鋳造によ
り一度に形成することができ、その形成が容易になり、
部品点数がさらに削減されて、水冷式内燃機関の冷却装
置の製造がさらに容易になる。

【０００９】さらに、請求項４記載のように請求項１ま
たは請求項２記載の発明を構成することにより、伝動機
構室を隔てて対面し合うマグネットカップリング式冷却
水ポンプの隔壁とシリンダヘッドの壁面とを利用して、
伝動機構室に掛け渡された通路を形成する連通管を堅固
に支持することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、図１ないし図６に図示さ
れる本願の請求項１、請求項２および請求項４記載の発
明の一実施形態（実施形態１）について説明する。図１
は、本実施形態１における水冷式内燃機関の冷却装置が
適用される水冷式内燃機関の概略を示した斜視図であ
り、頭上弁式４ストロークサイクル（通称４サイクル）
単気筒の水冷式内燃機関１は、図示されない小型自動二
輪車の車体に、その前後車輪の中間に位置して搭載され
ている。

【００１１】そして、水冷式内燃機関１は、左右割のク
ランクケース２、３と、シリンダブロック４と、シリン
ダヘッド５と、シリンダヘッドカバー６とからなり、ク
ランクケース２、３の前端に、シリンダブロック４のシ
リンダ孔７の中心軸線が略水平前方に向くようにして、
シリンダブロック４とシリンダヘッド５とを一体化して
なる内燃機関本体１a およびシリンダヘッドカバー６が
順次重ねられ、これらクランクケース２、３、シリンダ
ブロック４、シリンダヘッド５およびシリンダヘッドカ
バー６は、相互に一体に結合されている。

【００１２】また、図３および図４に図示されるよう
に、シリンダ孔７にピストン８が摺動可能に嵌装され、
左右のクランクケース２、３に、クランクシャフト９が
回転可能に枢支され、該ピストン８とクランクシャフト
９とに、ピストンピン10とクランクピン11とを介してコ
ネクティングロッド12の両端が回転可能に枢着されてお
り、ピストン８が往復動すると、クランクシャフト９が
回転駆動されるようになっている。

【００１３】シリンダヘッド５には、シリンダ孔７の頂
部の燃焼室13に連通する吸気ポート14と排気ポート15
が、それぞれ形成され、該吸気ポート14および排気ポー
ト15に、それぞれ吸気弁16および排気弁17が、開閉自在
に設けられている。

【００１４】吸気弁16および排気弁17の頂端に隣接し
て、カムシャフト（カム軸）18が配置され、該カムシャ
フト18は、ベアリング19を介しシリンダヘッド５とカム
シャフトホルダー20とに挟まれて回転自在に枢支され、
該カムシャフト18の左端拡径部18ａに、ドリブンスプロ
ケット21が一体に嵌着され、クランクシャフト９と一体
のドライブスプロケット22とドリブンスプロケット21と
に、無端チェーン（伝動機構）23が架渡されており、カ
ムシャフト18は、クランクシャフト９の半分の回転速度
で回転駆動され、前記吸気弁16および排気弁17は、クラ
ンクシャフト９が２回転する度に、それぞれ１回ずつ開
閉駆動されるようになっている。

【００１５】また、図２、図５および図６に図示される
ように、水冷式内燃機関１を冷却する冷却装置の放熱部
たるラジエータ30は、シリンダブロック４の上方に配置
され、該ラジエータ30は、左右両側の冷却水タンク31、
32（図５では左右逆）と、車体前後方向に向いかつ鉛直
面に沿い多数平行に配設された平板状の放熱フィン33
と、前記冷却水タンク31、32の対向内壁および放熱フィ
ン33を車巾水平方向に沿い貫通した断面円形の冷却水導
管34（上下方向に３列、前後方向に２列または３列に配
列されている）とよりなり、該冷却水タンク31、32の底
面31ａ（図６に図示され、冷却水タンク32の底面は図示
されていない）に冷却水出入開口35が形成され、該冷却
水タンク31、32の底部と一体のフランジ36、37を貫通し
て後述するラジエータ支持部40、41に螺着されるボルト
47によって、シリンダブロック４に強固に取り付けられ
ている。前記冷却水出入開口35には、接続スリーブ38が
下方に向けて突出して嵌着されている。なお、冷却水タ
ンク31の頂部にキャップ39が嵌脱自在に嵌着されてい
る。

【００１６】また、図３に図示されるように、シリンダ
ブロック４には、左右両側方へラジエータ支持部40、41
が一体に突設され、該ラジエータ支持部40、41に設けら
れた冷却水通路42、43の内、右側の冷却水通路43は、燃
焼室13の外周を囲む円筒状冷却水ジャケット44に連通さ
れ、シリンダヘッド５にも、冷却水ジャケット44の開口
端に合致する冷却水ジャケット45が設けられ、これら冷
却水ジャケット44、45は、シリンダブロック４、シリン
ダヘッド５の合せ面から奥に向い断面先細状に形成され
ている。左側の冷却水通路42は、その上方開口部に接続
スリーブ38の下端が嵌着されており、該接続スリーブ38
を介して冷却水タンク31に連なっている。

【００１７】さらに、図３および図４に図示されるよう
に、カムシャフト18の左端拡径部18ａの中心部は、端面
から欠除されて凹部18ｂが形成され、該凹部18ｂの内周
面に、複数極を持つ円筒状の永久磁石24が配設されてい
る。なお、これに代えて、複数個の永久磁石を周方向に
亘り等間隔に配設してもよい。

【００１８】カムシャフト18により回転駆動される冷却
水ポンプ50は、隔壁（ポンプケーシング）51と、ポンプ
カバー52と、該隔壁51のロータ収納部51ａ内にて隔壁51
およびポンプカバー52に回転軸53を介して回転自在に枢
支されたインペラ54とよりなり、該インペラ54の軸部54
ａの外周面には、隔壁51のロータ収納部51ａを介してカ
ムシャフト18の永久磁石24に相対する極数をもつ円筒状
の永久磁石55が嵌着されており、冷却水ポンプ50のイン
ペラ54は、永久磁石55、24によりカムシャフト18に磁気
的に結合され、カムシャフト18の回転に対応して、イン
ペラ54は回転駆動されるようになっている。

【００１９】冷却水ポンプ50の吸入部56は、図６に図示
されるように、連通管46を介して左方ラジエータ支持部
40の冷却水通路42の下方開口42ａに連通され、図３およ
び図４に図示されるように、冷却水ポンプ50の吐出部57
は、ポンプカバー52の吐出通路58（隔壁51により閉塞さ
れて形成されている）に連通され、該吐出通路58に連通
する隔壁51の連通路59と、シリンダヘッド５の冷却水ジ
ャケット45に連通する連通路60とに、連通管61の両端が
水密に嵌着されており、ラジエータ30の左方冷却水タン
ク31内の冷却水は、左方ラジエータ支持部40の冷却水通
路42、連通管46および吸入部56を介して冷却水ポンプ50
内に吸入され、冷却水ポンプ50のインペラ54で加圧され
た冷却水は、吐出部57から吐出通路58、連通路59、連通
管61および連通路60を介して冷却水ジャケット45、冷却
水ジャケット44に吐出されるようになっている。

【００２０】前記連通管61は、後述する伝動機構室62を
囲むシリンダヘッド５の外周壁に形成された孔63内に嵌
め込まれ、さらに、その先端が連通路60に差し込まれ
て、ポンプ隔壁51により軸方向の移動を規制され、抜け
止めがなされている。

【００２１】また、図３および図４に図示されるよう
に、連通管61の外周に、無端チェーン23と噛合うアイド
ラスプロケット（アイドルプーリ）25が回転自在に嵌装
されるとともに、アイドラスプロケット25よりクランク
シャフト９寄りに位置して、シリンダブロック４に、ピ
ン26を介してアイドラスプロケット27が枢着され、図６
に図示されるように、クランクシャフト９の近くに、無
端チェーン23を上下から挟むように、アイドラスプロケ
ット28、29が枢着されている。

【００２２】連通管61は、図６に図示されるように、無
端チェーン23が収容される伝動機構室62内であって、し
かも、該無端チェーン23の走行経路が囲む領域中に配置
されているので、該連通管61の外周に嵌装されるアイド
ラスプロケット25も、同じ領域中に配置されており、こ
の結果、アイドラスプロケット25は、無端チェーン23の
走行経路の内側から、該無端チェーン23と噛合うように
なっている。

【００２３】本実施形態１は、前記のように構成されて
いるので、水冷式内燃機関１が運転状態となり、水冷式
内燃機関１の運転に対応して回転するカムシャフト18に
磁気的に結合された冷却水ポンプ50のインペラ54が回転
駆動されると、ラジエータ30で冷却された左側冷却水タ
ンク31内の冷却水は、冷却水出入開口35から接続スリー
ブ38と、ラジエータ支持部40の冷却水通路42と、連通管
46とを介して冷却水ポンプ50の吸入部56に吸入され、冷
却水ポンプ50のインペラ54で加圧された後、冷却水ポン
プ50の吐出部57から吐出通路58、連通路59、連通管61お
よび連通路60を介して冷却水ジャケット45、44に吐出さ
れ、該冷却水ジャケット45、44内の冷却水は、右側のラ
ジエータ支持部41の冷却水通路43から右側の冷却水タン
ク32内に送られ、冷却水導管34を通過して左側冷却水タ
ンク31内に戻り、冷却水は冷却水系内を循環する。

【００２４】そして、図示されない小型自動二輪車が走
行すると、前方から後方に向う走行風が、ラジエータ30
の放熱フィン33間を通過し、冷却水導管34内を流れる加
熱された冷却水でもって加熱された放熱フィン33は、こ
の走行風によって放熱され、この放熱フィン33の放熱に
よって、冷却水導管34内の冷却水は冷却される。

【００２５】連通管61は、無端チェーン23が収容される
伝動機構室62内であって、しかも、該無端チェーン23の
走行経路が囲む領域中に配置されているので、冷却水ポ
ンプ50の回転軸53と平行に配設でき、かつ、燃焼室13を
囲むシリンダヘッド５の外壁面に略直交して当接するよ
うに配設できる位置にあり、冷却水ポンプ50とシリンダ
ヘッド５の冷却水ジャケット45とを最短距離で接続でき
る。これにより、冷却水系の流路長を一段と短縮するこ
とができて、通路抵抗を減少させ、冷却水ポンプ50の消
費動力を低減させることができる。

【００２６】また、連通管61は、伝動機構室62を囲むシ
リンダヘッド５の外周壁に形成された孔63内に嵌め込ま
れ、さらに、その先端が連通路60に差し込まれて、ポン
プ隔壁51により軸方向の移動を規制され、抜け止めがな
されるので、水冷式内燃機関１の冷却装置の信頼性が向
上する。

【００２７】さらに、連通管61をアイドラスプロケット
25の枢支部材としたので、アイドラスプロケット25を枢
支するための部材を省略することができる。換言すれ
ば、伝動機構室62を横断する連通管61を、部品点数を増
やすことなく実現できる。これにより、アイドラスプロ
ケット25の枢支部材や連通管61を別々に製作する場合に
必要とされる軸孔加工等の加工工数も、大幅に削減でき
る。

【００２８】次に、図７に図示される本願の請求項３記
載の発明の一実施形態（実施形態２）について説明す
る。本実施形態２においては、伝動機構室62に掛け渡さ
れる通路を形成する連通管は、マグネットカップリング
式水ポンプ50の隔壁51と一体に鋳造により形成されてお
り、実施形態１における連通管61のように、独立した部
品として形成されていない。そして、該一体成形物の連
通管相当部分64の基端部が、伝動機構室62を囲むシリン
ダヘッド５の外周壁に形成された孔63内に嵌入されて、
該一体成形物の一方端が支持されている。以上の点が実
施形態１と異なっているが、その他の点においては、実
施形態１と異なるところはないので、詳細な説明を省略
する。

【００２９】本実施形態２は、前記のように構成されて
いるので、伝動機構室62に掛け渡される通路を形成する
連通管を、マグネットカップリング式水ポンプ50の隔壁
51と一体に、鋳造により一度に形成することができ、そ
の形成が容易になる。また、部品点数がさらに削減され
て、水冷式内燃機関１の冷却装置の製造がさらに容易に
なる。

【００３０】以上の実施形態１および実施形態２におい
て、冷却水ポンプ50は、マグネットカップリング式冷却
水ポンプとされたが、これに代えて、カムシャフト18に
より直接駆動される通常の型式の冷却水ポンプとされて
もよく、この場合には、カムシャフト18は、該通常の型
式の冷却水ポンプのポンプケーシングを貫通して、無端
チェーン23より外方に配設された該冷却水ポンプを直接
駆動する。そして、伝動機構室62に掛け渡される通路を
形成する連通管は、該通常の型式の冷却水ポンプのポン
プケーシングによりその一端が支持されるか、該ポンプ
ケーシングと一体に鋳造により形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の請求項１、請求項２および請求項４記載
の発明の一実施形態（実施形態１）における水冷式内燃
機関の冷却装置が適用された水冷式内燃機関の概略斜視
図である。

【図２】図１の右側面図である。

【図３】図２のIII −III 線に沿って裁断した横断平面
図である。

【図４】図３の部分拡大図である。

【図５】図２のＶ矢視図であって、一部を欠裁した正面
図である。

【図６】図１の一部欠裁左側面図である。

【図７】本願の請求項３記載の発明の一実施形態（実施
形態２）における水冷式内燃機関の冷却装置の横断平面
図であって、図４におけると同様の図である。

【符号の説明】

１…水冷式内燃機関、１a …内燃機関本体、２、３…ク
ランクケース、４…シリンダブロック、５…シリンダヘ
ッド、６…シリンダヘッドカバー、７…シリンダ孔、８
…ピストン、９…クランクシャフト、10…ピストンピ
ン、11…クランクピン、12…コネクティングロッド、13
…燃焼室、14…吸気ポート、15…排気ポート、16…吸気
弁、17…排気弁、18…カムシャフト（カム軸）、19…ベ
アリング、20…カムシャフトホルダー、21…ドリブンス
プロケット、22…ドライブスプロケット、23…無端チェ
ーン（伝動機構）、24…永久磁石、25…アイドラスプロ
ケット（アイドルプーリ）、26…ピン、27、28、29…ア
イドラスプロケット、30…ラジエータ、31、32…冷却水
タンク、33…放熱フィン、34…冷却水導管、35…冷却水
出入開口、36、37…フランジ、38…接続スリーブ、39…
キャップ、40、41…ラジエータ支持部、42、43…冷却水
通路、44、45…冷却水ジャケット、46…連通管、47…ボ
ルト、50…マグネットカップリング式冷却水ポンプ、51
…隔壁（ポンプケーシング）、52…ポンプカバー、53…
回転軸、54…インペラ、55…永久磁石、56…吸入部、57
…吐出部、58…吐出通路、59、60…連通路、61…連通
管、62…伝動機構室、63…孔、64…連通管相当部分。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｂ 67/06 Ｆ０２Ｂ 67/06 ＦＦ０２Ｆ 7/00 Ｆ０２Ｆ 7/00 ＮＺ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッド上部に、内燃機関の動弁
機構を駆動するカム軸が配設され、クランクシャフトよ
り伝動機構を介して前記カム軸が回転駆動され、前記伝
動機構より外方に、前記カム軸により回転駆動される冷
却水ポンプが配設された水冷式内燃機関の冷却装置にお
いて、前記冷却水ポンプから内燃機関本体に至る冷却水の通路
が、前記伝動機構室に掛け渡された通路を介して形成さ
れたことを特徴とする水冷式内燃機関の冷却装置。
【請求項２】前記伝動機構は、無端伝動機構であり、前記伝動機構室に掛け渡された通路を形成する連通管
は、前記無端伝動機構のアイドルプーリを支持している
ことを特徴とする請求項１記載の水冷式内燃機関の冷却
装置。
【請求項３】前記冷却水ポンプは、マグネットカップ
リング式冷却水ポンプであり、前記伝動機構室に掛け渡された通路を形成する連通管
は、前記マグネットカップリング式冷却水ポンプの隔壁
と一体に形成されたことを特徴とする請求項１または請
求項２記載の水冷式内燃機関の冷却装置。
【請求項４】前記冷却水ポンプは、マグネットカップ
リング式冷却水ポンプであり、前記伝動機構室に掛け渡された通路を形成する連通管
は、前記マグネットカップリング式冷却水ポンプの隔壁
と前記シリンダヘッドの壁面とにより支持されたことを
特徴とする請求項１または請求項２記載の水冷式内燃機
関の冷却装置。