JP4864842B2 - 空冷式エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、２つの冷却ファンによってエンジン本体及びエンジンオイルを冷却するようにした空冷式エンジンの冷却装置に関する。

従来、空冷式エンジンでは、クランク軸に直結した冷却ファンの駆動により導入した冷却風をシリンダブロック、シリンダヘッド側へ送給して、これらの部位を冷却している。この場合、エンジン内部を潤滑するエンジンオイルもエンジンの熱により加熱されているため冷却する必要がある。

エンジンオイルを冷却するに際しては、エンジンオイルを貯留するオイルパン部を冷却する場合が多い。例えば特許文献１（特開２００２−３７１８４６号公報）には、オイルパン部の底面に冷却フィンを形成し、この冷却フィンが形成されている部位に、冷却ファンから送出される冷却風の一部を分岐させて導き、この冷却風によりオイルパン部の底面、及びエンジンオイルを冷却する技術が開示されている。
特開２００２−３７１８４６号公報

しかし、上述した文献に開示されている技術では、冷却ファンにより送給される冷却風の一部をクランクケースの底部側へ分岐させるようにしているので、相対的にシリンダブロックやシリンダヘッドへ導く冷却風の送給量が減少し、エンジン上部の冷却効率が低下してしまう不都合がある。

本発明は、上記事情に鑑み、エンジン本体の上部に対する冷却風の送給量を減少させることなく、エンジン本体の底部に貯留されているエンジンオイルを効率よく冷却することのできる空冷式エンジンの冷却装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、エンジン本体のクランクケースから延出するクランク軸上に冷却ファンを配設し、該冷却ファンを覆うようにファンカバーを前記エンジン本体に取り付け、前記冷却ファンにより前記ファンカバーの開口から導入された外気を前記エンジン本体のシリンダヘッド側に送給する空冷式エンジンの冷却装置において、前記冷却ファンの前記エンジン本体側にサブ冷却ファンを備え、前記クランクケースは、前記エンジン本体を設置するためのベース部と、前記ベース部の上部に形成され潤滑オイルを貯留するオイルパン部と、前記サブ冷却ファンと対向するカバー部と、前記オイルパン部と前記カバー部との間であって前記ベース部を開口端とする凹部とを有し、前記カバー部に、前記サブ冷却ファンに臨む位置に開口し、前記凹部に連通する導風口を備え、前記ベース部に、前記エンジン本体の外部と前記凹部とを連通させるために前記ベース部を切り欠いて形成した通風路を備え、前記サブ冷却ファンにより、前記導風通路から前記導風口を介して前記ファンカバー内に吸入された空気を前記エンジン本体のシリンダヘッド側に送給することを特徴とする。

本発明によれば、サブ冷却ファンにより、外気が凹部を通過し導風口よりファンカバー内に吸引されるに際し、この凹部がクランクケースのオイルパン部に面しているため、外気の導風によりエンジンオイルを効率よく冷却することができる。又、通常の冷却ファンに加えてサブ冷却ファンを設けたので、エンジン本体の上部に対する冷却風の送給量が減少せず、冷却不足を有効に回避することができる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１は空冷式エンジンの断面側面図、図２は空冷式エンジンの要部正面図、図３は空冷式エンジンの底面図である。尚、図２にはロアケース側とガイドプレートが示されており、他の構成は一点鎖線で概略的に示されている。

図中の符号１はＯＨＶ式エンジンのエンジン本体であり、クランクケース２と、その上部に一体形成されたシリンダブロック３と、このシリンダブロック３の頂面に冠設されたシリンダヘッド４とを有している。尚、以下においては、便宜的に、図１の右側をエンジン本体１の前面側、左側をエンジン本体１の背面側として説明する。

クランクケース２は、エンジン本体１の下部側となるロアケース２ａと上部側となるアッパケース２ｂとに上下分割されている。又、ロアケース２ａには、エンジンオイルＯを貯留するオイルパン部２ｃが一体形成されていると共に、ロアケース２ａの底部にエンジン本体１を設置するためのベース部５が一体形成されている。

又、ロアケース２ａとアッパケース２ｂとの分割面に、回転軸としてのクランク軸７の両端に形成されたジャーナル部７ａが軸受け８を介して挟持されている。クランク軸７にはコネクティングロッド９を介してピストン１０が連設されており、このピストン１０がシリンダブロック３に形成されているシリンダボア３ａ内に進退自在に挿通されている。尚、符号１１は燃焼室、１２はバルブ機構部である。

又、クランク軸７のジャーナル部７ａからエンジン本体１の前面側へ延出されている軸端部７ｂにフライホイール１３が軸着されている。このフライホイール１３の前面、すなわちエンジン本体１とは反対の後述するファンカバー１７側には、メイン冷却ファン１４がフライホイール１３と一体形成されている。又、フライホイール１３の背面、すなわち、メイン冷却ファン１４が形成されている面とは反対側の面にはサブ冷却ファン１５が一体形成されている。この両冷却ファン１４，１５は、ファンの内側から吸入し外側に送出するラジアルファンにて構成されている。両冷却ファン１４，１５をフライホイール１３に一体形成したので、部品点数の削減、及び構造化の簡素化が実現できる。尚、符号１６はリコイルプーリである。

又、このフライホイール１３の前面及びその周囲がファンカバー１７で覆われている。更に、このファンカバー１７は、エンジン本体１の前面側のほぼ全体を覆っており、エンジン本体１に面しているファンカバー１７の下部側の端部が、後述するカバー部２１に嵌合されている。本実施形態では、クランク軸７に軸着されているフライホイール１３が、図２の時計回り方向へ回転する。従って、このフライホイール１３に形成されている冷却ファン１４，１５から送出される冷却風は、時計回り方向の渦巻状となり、ファンカバー１７の内壁にガイドされて上昇する。その結果、冷却風は、エンジン本体１のクランクケース２、シリンダブロック３及びシリンダヘッド４の方向へ導かれる。更に、ファンカバー１７内であって、フライホイール１３の上方、より厳密にはサブ冷却ファン１５の上方にはガイドプレート１８が配設されている。このガイドプレート１８は、サブ冷却ファン１５から送出される冷却風を、燃焼室１１の周囲へ導くものであり、ファンカバー１７にボルト１９等を介して支持固定されている。

ファンカバー１７の、メイン冷却ファン１４のファン内側に臨む位置に、導風口１７ａが開口されている。又、開口部が放射状に形成されたリコイルカバー２０が導風口１７ａを覆うように装着されている。

一方、クランクケース２のロアケース２ａであって、フライホイール１３のサブ冷却ファン１５と対向する面に、カバー部２１が一体形成されている。又、オイルパン部２ｃとカバー部２１との間であって、オイルパン部２ｃに隣接する位置に、ベース部５側（クランクケース２の下方側）を開口端とする凹部２２が形成されている。更に、カバー部２１には、クランク軸７の下方であって、サブ冷却ファン１５のファン内側に臨む位置に、横長の導風口２１ａが開口しており、ファンカバー１７内と凹部２２とを連通している。

又、図１、図２に示すように、オイルパン部２ｃの外面から凹部２２内に向かって突出し、凹部２２の開口端側から導風口２１ａ側に向かって延伸する冷却フィン２３がオイルパン部２ｃと一体形成されている。この冷却フィン２３は、所定間隔をおいて複数枚形成されており、各冷却フィン２３が、図２に示すように、導風口２１ａに対向する位置に配列されている。更に、図１に示すように、各冷却フィン２３の前端は、カバー部２１側の凹部２２内面に近接する位置まで延出されている。

ロアケース２ａのオイルパン部２ｃの底面には、ロアケース２ａと一体形成されているベース部５を切り欠いて、導風通路２４が形成されている。図３に示すように、導風通路２４は、エンジン本体１の背面側と凹部２２とを連通している。又、この導風通路２４には、エンジン本体１の背面側から凹部２２へと延伸する放熱リブ２４ａが、オイルパン部２ｃの底面から下方に向かって立設されている。この放熱リブ２４ａは、所定間隔を開けて複数形成されているため、隣接する放熱リブ２４ａの間は、エンジン本体１の背面側から凹部２２に流入する外気が通過する導風溝２４ｂになっている。そして、かかる導風溝２４ｂを外気が通過することにより、オイルパン部２ｃの底面及び放熱リブ２４ａが冷却され、オイルパン部２ｃ及びオイルパン部２ｃ内に貯留されたエンジンオイルＯの冷却効率を向上させている。

尚、図１に示すように、エンジン本体１を基台２６に設置すると、ベース部５の底面側が基台２６にて閉塞され、凹部２２におけるベース部５側の開口端も閉じられ、上述のように、サブ冷却ファン１５には、エンジン本体１の背面側から、導風通路２４（導風溝２４ｂ）、凹部２２、導風口２１ａを介して外気が導入される。

次に、このような構成による空冷式エンジンの動作について説明する。図１に示すように、基台２６に載置固定されている空冷式エンジンを駆動させると、クランク軸７と共にフライホイール１３が、図２の時計回り方向に回転する。このフライホイール１３の両面には、冷却ファン１４，１５が形成されているため、この両冷却ファン１４，１５も同時に回転する。

フライホイール１３の前面に形成されているメイン冷却ファン１４が回転すると、このメイン冷却ファン１４のファン内側に、ファンカバー１７の導風口１７ａを介して外気が吸引される。メイン冷却ファン１４のファン内側に吸引された外気は、遠心力により、そのファン外側方向に冷却風として送出される。メイン冷却ファン１４のファン外側方向に送出された冷却風は、図２に示すように、ファンカバー１７の内壁に沿って、エンジン本体１側へ導かれて、主にシリンダブロック３、シリンダヘッド４を冷却する。

一方、フライホイール１３の背面に形成されているサブ冷却ファン１５が回転すると、そのファン内側に外気が吸引される。この外気は、導風溝２４ｂ、凹部２２及び導風口２１ａを介して、エンジン本体１の背面側からファンカバー１７内に導入される。このとき、外気が導風溝２４ｂ及び凹部２２を通過するため、ロアケース２ａの底部に形成されているオイルパン部２ｃを冷却すると共に、このオイルパン部２ｃに貯留されているエンジンオイルＯを冷却することができる。

又、導風通路２４に放熱リブ２４ａを形成し、凹部２２に冷却フィン２３を形成したので、凹部２２及び導風通路２４ｂへの外気の導風によるオイルパン２ｃ等の冷却効率が向上している。

更に、この放熱リブ２４ａと冷却フィン２３は、外気の流入方向に沿って所定の間隔で複数配列されているため、導風溝２４ｂから凹部２２に導かれる外気の整流板として機能する。その結果、かかる外気は乱流の発生が抑制されるため、オイルパン２ｃ等を効率的に冷却することができる。

尚、空冷式エンジンの設置の仕方によっては、凹部２２のベース部５側の開口端が開放される場合も考えられる。この場合、外気は、凹部２２及び導風口２１ａを介して、ファンカバー１７内に導入されることとなる。

このサブ冷却ファン１５のファン内側に吸引される外気は、遠心力により、そのファン外側方向に冷却風として送出される。そして、サブ冷却ファン１５のファン外側方向に送出された冷却風は、上述したメイン冷却ファン１４から送出される冷却風と共に、図２の時計回り方向の渦巻状となり、ファンカバー１７の内壁に沿って上昇し、その一部はエンジン本体１側へ導かれてエンジン本体１の各部を冷却する。又、冷却風の他の一部は更に上昇し、上部に配設されているガイドプレート１８にガイドされてシリンダヘッド４の燃焼室１１の周囲へ導かれる。その結果、燃焼室１１が効率よく冷却される。

本実施形態によれば、フライホイール１３の背面（エンジン本体１側）にサブ冷却ファン１５を設け、このサブ冷却ファン１５に吸引される外気が導風溝２４ｂや凹部２２を通過することにより、ロアケース２ａのオイルパン部２ｃ及びエンジンオイルＯを冷却することができる。又、エンジン本体１の内部を循環するエンジンオイルＯを冷却することによってエンジン本体１を冷却することができる。更に、エンジン本体１は、メイン冷却ファン１４からの冷却風と、サブ冷却ファン１５からの冷却風との双方で冷却されるため、より高い冷却性能を得ることができる。又、エンジンオイルＯが冷却されることにより、充填効率が高くなり、燃焼効率が向上して燃費を向上させることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば適用するエンジンは、４サイクルエンジンに限らず、２サイクルエンジンであっても良い。この場合、オイルパン部は不要となるが、サブ冷却ファンによりロアケース側（クランクケースの底面）を効率よく冷却することができる。又、各冷却ファン１４，１５はフライホイール１３とは別体に形成されていても良い。更に、ロアケース２ａに形成されている凹部２２のクランクケース２の下方側の開口端、及び導風溝２４のクランクケース２の下方側の開口を、プレートで別途覆うことで、外気の導風通路を確保するようにしても良い。

空冷式エンジンの断面側面図 空冷式エンジンの要部正面図 空冷式エンジンの底面図

符号の説明

１…エンジン本体、
２…クランクケース、
２ａ…ロアケース、
２ｂ…アッパケース、
２ｃ…オイルパン部、
３…シリンダブロック、
５…ベース部、
１３…フライホイール
１４…メイン冷却ファン、
１５…サブ冷却ファン、
１７…ファンカバー、
１７ａ…導風口、
１８…ガイドプレート、
２１…カバー部、
２１ａ…導風口、
２２…凹部、
２３…冷却フィン、
２４…導風通路、
２４ａ…放熱フィン
２４ｂ…導風溝

Claims (6)

1. エンジン本体のクランクケースから延出するクランク軸上に冷却ファンを配設し、該冷却ファンを覆うようにファンカバーを前記エンジン本体に取り付け、前記冷却ファンにより前記ファンカバーの開口から導入された外気を前記エンジン本体のシリンダヘッド側に送給する空冷式エンジンの冷却装置において、
   前記冷却ファンの前記エンジン本体側にサブ冷却ファンを備え、
   前記クランクケースは、前記エンジン本体を設置するためのベース部と、前記ベース部の上部に形成され潤滑オイルを貯留するオイルパン部と、前記サブ冷却ファンと対向するカバー部と、前記オイルパン部と前記カバー部との間であって前記ベース部を開口端とする凹部とを有し、
   前記カバー部に、前記サブ冷却ファンに臨む位置に開口し、前記凹部に連通する導風口を備え、
   前記ベース部に、前記エンジン本体の外部と前記凹部とを連通させるために前記ベース部を切り欠いて形成した導風通路を備え、
   前記サブ冷却ファンにより、前記導風通路から前記導風口を介して前記ファンカバー内に吸入された空気を前記エンジン本体のシリンダヘッド側に送給することを特徴とする空冷式エンジンの冷却装置。
2. エンジン本体のクランクケースから延出するクランク軸上に配設したフライホイールの前面に冷却ファンを備え、該冷却ファンを覆うように前記エンジン本体にファンカバーを取り付けた空冷式エンジンの冷却装置において、
   前記フライホイールの背面にサブ冷却ファンを備え、
   前記クランクケースは、前記エンジン本体を設置するためのベース部と、潤滑オイルを貯留するオイルパン部と、該オイルパン部に隣接し前記ベース部を開口端とするように形成された凹部と、該凹部に連通するとともに前記サブ冷却ファンに臨む位置に開口する導風口と、前記ベース部を切り欠いて形成された前記エンジン本体の外部と前記凹部とを連通させる導風通路とを有することを特徴とする空冷式エンジンの冷却装置。
3. 前記冷却ファンと前記サブ冷却ファンが、前記クランク軸に軸着されているフライホイールの前面と背面とに各々設けられたことを特徴とする請求項１に記載の空冷式エンジンの冷却装置。
4. 前記導風通路に複数の放熱フィンを設けることにより、該複数の放熱フィン間に外気が通過する導風溝が形成されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の空冷式エンジンの冷却装置。
5. 前記凹部には、冷却フィンが外気の流入方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空冷式エンジンの冷却装置。
6. 前記ファンカバー内であって、少なくとも前記サブ冷却ファンの上部に、該サブ冷却ファンから送出される冷却風を前記エンジン本体に設けられているシリンダヘッドの周囲へ導くガイドプレートを配設したことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の空冷式エンジンの冷却装置。

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