JP6243282B2 - 鞍乗型車両のラジエータ - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動二輪車のような鞍乗型車両に搭載されて、エンジンの冷却媒体を放熱させるラジエータに関する。

従来、自動二輪車のような鞍乗型車両に搭載されるラジエータとして、ラジエータの放熱用のコアに走行風の下流側から近接して配設された電動ファンと、この電動ファンを、走行風の下流側から覆うとともに、その上方から両側方にかけても覆い、下方に開口するシュラウドとを備えた構造のものがある（例えば特許文献１）。

前記従来例によるラジエータによれば、ラジエータのコアからの排風（熱風）がシュラウドの下方開口から電動ファンの下方に排出されるので、ライダーが排風に曝されることによる不快感が少なくなる。

特開２０１３−１３６２７３号公報

しかしながら、前記従来例の場合、ラジエータの電動ファンを通過した排風は、電動ファンの下方へ排出されるが、排風の一部が、コアの下方を通って車体の前方に逆流し、ラジエータから再度吸い込まれる場合がある。高温の排風がラジエータに再度吸い込まれると、ラジエータの放熱効率が低下する。

本発明の目的は、ラジエータのファンを通過してファンの下方へ排出された排風をラジエータのコアの前方に逆流させないことで、放熱効率が低下しない鞍乗型車両のラジエータを提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明に係る鞍乗型車両のラジエータは、鞍乗型車両に搭載される原動機の冷却媒体を放熱させるラジエータであって、前記冷却媒体を流すコアと、その下流側に配設されて前記コアに通風する冷却ファンと、前記冷却ファンの上方、両側方および下流側を覆い、下方に開口したファンカバーと、前記コアの下部と前記冷却ファンの下部との間を仕切って前記開口からの排風が前記コアに逆流するのを抑制する仕切り壁とを備えている。

この構成によれば、ラジエータの冷却ファンを通過した排風が、ファンカバーの下方の開口から排出されるとき、排風の一部が、ラジエータの前方に逆流しようとしても、仕切り壁によって、その逆流が阻止され、ラジエータから再度吸い込まれることがない。したがって、排風をファンカバーの下方開口から下方に向かって円滑に排出できるので、ライダーが排風に曝される不快感がないのはもとより、ラジエータの放熱効率が低下するのを抑制できる。

本発明のラジエータにおいて、前記仕切り壁は前記コアよりも下方に突出していることが好ましい。この構成によれば、排風がラジエータの下方に回り込むのを確実に阻止されるので、排風の一部がラジエータの前方に逆流するのを一層効率的に阻止することができる。

本発明のラジエータにおいて、前記冷却ファンの外径Ｄは前記コアの上下長さＨとほぼ同一であり、前記仕切り壁のコアから下方への突出長さＰは、前記コアの前記上下長さＨの０．１〜０．３倍であることが好ましい。この構成によれば、ファン外径Ｄをコア上下長さＨとほぼ同一になるように大きくしたので、低速走行時もしくは停車時のような、走行風を十分に利用できない状況でも、コアの主要部に導風して放熱効率を向上させることができる。また、突出長さＰ＝０．１〜０．３Ｈとしたから、ファンカバーの寸法が必要以上に大きくならないので、ファンカバーを含むラジエータ全体の大形化が抑制されるとともに、ラジエータの冷却ファンからの排風の速度を、ファンカバー内面との摩擦損失によって低下させるのを抑制しながら、円滑にファンカバーの下方の開口から排出させることができる。

本発明のラジエータにおいて、前記仕切り壁における前記冷却ファンの外周に対向するファン近接領域に、前記排風を前記冷却ファンのファンハウジングの外周に導くように前記冷却ファンの径方向内側に向かって下流側へ傾斜するガイド部が形成されていることが好ましい。この構成によれば、排風をガイド部に沿わせて冷却ファンのファンハウジングの外周に導くことができ、ファンハウジングの外周に導かれた排風は、冷却ファンを再度通過することなく、ファンカバーの下方開口から速やかに排出できる。

本発明のラジエータにおいて、さらに、前記ガイド部は、前記冷却ファンの下半分の外周に対向して設けられていることが好ましい。この構成によれば、ファンカバーを極力小形化しながら冷却ファンから下方へ排出される排風がコアの前方へ逆流するのを抑制できる。

本発明のラジエータにおいて、前記ファンカバーは前記コアに取付片を介して取り付けられており、前記ファンカバー、前記仕切り壁および前記取付片が一体成形物であることが好ましい。この構成によれば、部品点数の削減により取扱性が向上し、コアに対するファンカバーの取付も簡便に行える。

本発明のラジエータにおいて、前記冷却ファンを下流側から覆う後壁は、前記冷却ファンの軸心と直交していることが好ましい。この構成によれば、下方への排風を円滑化するために後壁を上方から下方へ向かって後方へ傾斜させる、いわゆる末広がりのファン出口空間を形成する場合と比較して、ファン出口空間の上部の前記軸心方向の寸法、つまり、ファンカバーの上部の奥行きが広がるので、コアの上部が十分に通風されて、放熱効率が向上する。

本発明によれば、ラジエータの冷却ファンを通過した排風が、ファンカバーの下方の開口から排出されるとき、コアの下部と冷却ファンの下部との間を仕切ってファンカバーの下方の開口からの排風が前記コアに逆流するのを抑制する仕切り壁を設けているため、前記排風の一部が、ラジエータの前方に逆流しようとしても、その侵入が阻止され、ラジエータから再度吸い込まれることがない。したがって、排風をファンカバーの下方開口から下方に向かって円滑に排出できるので、ライダーが排風に曝される不快感がなくなるとともに、ラジエータの放熱効率が低下するのを抑制できる。

本発明の好ましい実施形態に係るラジエータを備えた自動二輪車の前半部を示す側面図である。 同ラジエータを前方側から見た正面図である。 同ラジエータの縦断面図である。 同ラジエータを後方側から見た背面図である。 同ラジエータの平面図である。 同ラジエータの底面図である。 同ラジエータを車体の左側から見た側面図である。 同ラジエータを車体の右側から見た側面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の好ましい実施形態に係るラジエータを適用した自動二輪車の前半部を示す。図１において、本発明の自動二輪車は、車体フレームＦＲの前半部を形成するメインフレーム１の前端にフロントフォーク２が支持され、このフロントフォーク２の下端部に設けたボトムケース３に、前輪４が、車軸５を介して支持されている。フロントフォーク２は、これを支持するアッパブラケット６およびロワブラケット７とともに、メインフレーム１の前端のヘッドパイプ８に回動自在に支持されており、アッパブラケット６にハンドル１０が取り付けられている。一方、メインフレーム１の後端下部には、スイングアームブラケット１１が固着され、このスイングアームブラケット１１に、図示しない後輪を支持するスイングアームが揺動自在に軸支されている。メインフレーム１の中央下部には後輪を駆動する原動機であるエンジンＥが支持されている。

前記メインフレーム１の後部には、車体フレームＦＲの後半部を形成するリヤフレーム１２が連結されている。メインフレーム１は、前後方向に延びたのち屈曲して下方に延びる左右一対の第１フレーム片１ａ，１ａ、第１フレーム片１ａの前部でヘッドパイプ８の後方近傍に上端部が接合された左右一対の第２フレーム片１ｂ、１ｂ、第２フレーム片１ｂの下端部と第１フレーム片１ａの屈折部との間に接合された第３フレーム片１ｃ、および前傾姿勢の第２フレーム片１ｂ，１ｂの上下方向中間部と第１フレーム片１ａにおける中間の屈曲部よりも前方部分とに両端が接合された左右一対の第４フレーム片１ｄを備えている。

リヤフレーム１２は、その上部に、第１フレーム片１ａ，１ａに連結された左右一対のシートレール１２ａを有し、これらシートレール１２ａにライダーシート１３と同乗者用の後部シート（図示せず）とが支持されている。メインフレーム１の前部における前輪４の後方斜め上方には、エンジンＥの冷却水のような冷却媒体を放熱するラジエータ１５が取り付けられている。ラジエータ１５は、エンジンＥと同様に、その上端部が下端部よりも前方に位置する前傾姿勢であり、空車状態で鉛直方向に対し、１０〜２０°、図１では１５°傾斜している。傾斜したラジエータ１５は、側面視で第２フレーム片１ｂおよびエンジンＥのシリンダ軸心Ｃ１と平行である。メインフレーム１の上部、つまり、車体上部には、ヘッドパイプ８とライダーシート１３との間に位置して、燃料タンク１８が支持されている。

つぎに、図２〜図８によりラジエータ１５の詳細について説明する。これらの図は、ラジエータ１５に冷却ファン２８およびファンカバー３０をアセンブリした状態を示す。図２および図３は、それぞれ、ラジエータ１５の正面図および縦断面図である。

図２に示すように、ラジエータ１５は正面視で横長の矩形状であり、水平な複数のフィン内に冷却水のような冷却媒体を水平方向に流すコア２０を有し、コア２０の右端(車体の左側)に冷却媒体の導入タンク２１が、左端(車体の右側)に冷却媒体の導出タンク２２がそれぞれ設けられたクロスフロータイプとなっている。コア２０は上下方向に冷却媒体を流すバーチカルタイプであってもよい。導入タンク２１は、図１のエンジンＥのシリンダヘッド１９から排出された高温の冷却媒体を導入して、図２のコア２０に導くものであって、その上端部に円筒状の冷却媒体入口２１ａが設けられ、この冷却媒体入口２１ａに、シリンダヘッドからの高温の冷却媒体を導入する導入ホース２４が接続される。

ラジエータ１５の導出タンク２２は、コア２０を通過して低温となった冷却媒体をエンジンＥ側に導くもので、その下端部には円筒状の冷却媒体出口２２ａが設けられ、導出ホース２５が接続される。また、その上端部には冷却媒体を補給する補給口２２ｂが設けられ、通常時はキャップ２７で閉蓋されている。

図３に示すように、ラジエータ１５のコア２０の背面側には、コア２０に通風する冷却ファン２８と、この冷却ファン２８を駆動する電動モータ２９とが配設されている。冷却ファン２８は、電動モータ２９に連結された回転羽根３６の外周をファンハウジング３７で覆ったものであるが、ファンハウジング３７は割愛される場合がある。これら冷却ファン２８および電動モータ２９は、その上方、両側方および下流側が、下方に開口３０ａを有するファンカバー３０により覆われている。冷却ファン２８の前部の径方向外方には、前記コア２０の下部と前記冷却ファン２８の下部との間を仕切って前記開口３０ａからの排風ＤＷが前記コア２０に逆流するのを抑制する仕切り壁３２が設けられている。この仕切り壁３２の前面の軸方向位置は、冷却ファン２８の回転羽根３６の前面とほぼ合致している。コア２０は複数のフィンの周囲を覆う正面視で矩形の枠体２０ｂによって支持されており、仕切り壁３２は枠体２０ｂの下面よりも下方に突出している。

図４の背面図に示すように、ファンカバー３０は、その外周に設けた複数の取付片３１を介してコア２０の枠体２０ｂにねじ止めにより取り付けられている。ファンカバー３０と仕切り壁３２および取付片３１は、例えば樹脂製で一体成形されている。ファンカバー３０は、冷却ファン２８の軸心Ｃの方向から見て、上部が幅狭で下部が幅広の概ね逆Ｕ字形を呈している。

図５の平面図に示すように、ラジエータ１５は、その左側の導入タンク２１がメインフレーム１の左側の第２フレーム片１ｂに板状の左側取付片３５Ｌを介して、右側の導出タンク２２が右側の第２フレーム片１ｂに右側取付片３５Ｒを介して、それぞれ取り付けられている。

図６の底面図に明示するように、冷却ファン２８はファンハウジング３７によって覆われている。この冷却ファン２８の背後には冷却ファン２８を駆動する駆動機である電動モータ２９が配設されており、これら冷却ファン２８および電動モータ２９がファンカバー３０で覆われている。

車体左側から見た側面図である図７に示すように、ラジエータ１５の導入タンク２１に溶接された左側取付片３５Ｌは、上下２つのねじ体３９，３９により左側の第２フレーム片１ｂに着脱自在に取り付けられている。車体右側から見た側面図である図８に示すように、右側の第２フレーム片１ｂに溶接された右側取付片３５Ｒは、単一のねじ体４０によりラジエータ１５の右側の導出タンク２２に着脱自在に取り付けられている。

図３に示すように、仕切り壁３２における冷却ファン２８の外周、つまり、ファンハウジング３７の外周に近接するファン近接領域に、空気を冷却ファン２８のファンハウジング３７の外周に導くように冷却ファン２８の径方向内側に向かって下流側へ傾斜するガイド部３４が形成されている。このガイド部３４は、図４に示すように、冷却ファン２８の下半分の外周に対向して設けられている。ガイド部３４の軸心Ｃと直交する面、つまり冷却ファン前面に対する傾斜角度θは、３０〜６０°が好ましく、４０〜５０°がより好ましい。

図３に示すように、ファンハウジング３７を含めた冷却ファン２８の外径Ｄはコア２０の上下長さＨとほぼ同一、すなわち、Ｄ＝０．９〜１．１Ｈであるが、外径Ｄを小さくして、Ｄ＝０．７〜０．９Ｈ程度としてもよい。仕切り壁３２のコア２０から下方への突出長さＰは、コア２０の上下長さＨの０．１〜０．３倍であり、好ましくは０．１５〜０．２５倍である。０．１倍未満では排風ＤＷの十分な逆流防止効果が得られない。０．３倍で逆流防止効果は十分となり、０．３倍を超えると、ファンカバーを含むラジエータ１５全体が必要以上に大形化する。また、冷却ファン２８を下流側から覆うファンカバー３０の下流側である後壁３０ｃは、冷却ファン２８の軸心Ｃと直交している。

上記構成において、ラジエータ１５は、図３に示すように、コア２０に通風する冷却ファン２８の上方、両側方および下流側が、下方に開口したファンカバー３０により覆われているので、ラジエータ１５のコア２０および冷却ファン２８を通った排風ＤＷは確実にファンカバー３０の下方開口３０ａから下方に向かって排出される。これにより、ライダーが排風ＤＷに曝されることがなくなる。また、冷却ファン２８を通過した排風ＤＷが、ファンカバー３０の下方の開口３０ａから排出されるとき、排風ＤＷの一部が、車体の前方へ二点鎖線の矢印Ｒで示すように逆流しようとしても、仕切り壁３２によって逆流が阻まれ、前方からコア２０内へ再度吸い込まれることがない。したがって、高温の排風ＤＷの巻き込みにより、ラジエータ１５の放熱効率が低下することなく、ラジエータ１５の本来の性能を十分に発揮させることができる。

また、仕切り壁３２はコア２０よりも下方に突出しているので、排風ＤＷがラジエータ１５の下方に回り込むのを確実に阻止され、排風ＤＷの一部がラジエータ１５の前方に逆流するのを一層効果的に阻止することができる。

図３に示すように、冷却ファン２８の外径Ｄをコア２０の上下長さＨとほぼ同一になるように大きくしたので、低速走行時もしくは停車時のような、走行風Ｗを十分に利用できない状況でも、コア２０の主要部に導風して放熱効率を向上させることができる。また、ファンカバー３０のコア２０から下方への突出長さＰは、コア２０の上下長さＨの０．１〜０．３倍と短くしたから、ファンカバー３０が必要以上に大形化しないので、ファンカバー３０を含むラジエータ１５全体の大形化が抑制される。しかも、前記突出長さＰの抑制により、ラジエータ１５の冷却ファン２８からの排風ＤＷの速度が、ファンカバー３０の内面との摩擦に起因する損失によって低下するのを抑制して、排風ＤＷを円滑にファンカバー３０の下方の開口３０ａから排出することができる。

また、仕切り壁３２における冷却ファン２８の外周に対向するファン近接領域に形成されたガイド部３４に沿わせて、空気を冷却ファン２８のファンハウジング３７の外周に導くので、例え排風ＤＷが仕切り壁３２を越えてコア２０の下方に回り込んでも、前記空気とともにファンハウジング３７の外周に導かれるから、冷却ファン２８を再度通過することなく、ファンカバー３０の下方開口３０ａから速やかに排出される。

さらに、ガイド部３４は、冷却ファン２８の下半分の外周に対向して設けられているので、ファンカバー３０を極力小形化しながら冷却ファン２８から下方へ排出される排風ＤＷがコア２０の前方へ逆流するのを抑制できる。

また、ファンカバー３０はコア２０に取付片３１を介して取り付けられており、ファンカバー３０、仕切り壁３２および取付片３１が一体成形物であるので、部品点数の削減により取扱性が向上し、コア２０に対するファンカバー３０の取付も簡便に行える。

さらに、冷却ファン２８を下流側から覆う後壁３０ｃは、冷却ファンの軸心Ｃと直交している。これにより、下方への排風ＤＷを円滑化するために後壁３０ｃを上方から下方へ向かって後方へ傾斜させる、いわゆる末広がりのファン出口空間を形成する場合と比較して、ファン出口空間の上部の前記軸心方向の寸法、つまり、ファンカバー３０の上部の奥行きが広がるので、ファンカバー３０の下方開口３０ａから排風ＤＷを円滑に排出させることができる。コア２０の上部が十分に通風されて、ラジエータ１５の放熱効率が向上する。

なお、鞍乗型車両として、前述した説明では自動二輪車を例示したが、三輪または四輪の不整地走行車両などであっても、鞍乗型であれば、本発明を同様に適用できる。また、原動機として電動モータを使用してもよい。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１５…ラジエータ
２０…コア
２８…冷却ファン
２９…電動モータ
３０…ファンカバー
３０ａ…開口
３０ｃ…後壁
３１…取付片
３２…仕切り壁
３４…ガイド部
３７…ファンハウジング
Ｃ…（電動モータの）軸心
ＤＷ…排風
Ｗ…走行風

Claims (7)

1. 鞍乗型車両に搭載される原動機の冷却媒体を放熱させるラジエータであって、
   前記冷却媒体を流すコアと、
   その下流側に配設されて前記コアに通風する冷却ファンと、
   前記冷却ファンの上方、両側方および下流側を覆い、下方に開口したファンカバーと、
   前記コアの下部と前記冷却ファンの下部との間を仕切って前記開口からの排風が前記コアに逆流するのを抑制する仕切り壁とを備えた鞍乗型車両のラジエータ。
2. 請求項１に記載のラジエータにおいて、前記仕切り壁は前記コアよりも下方に突出している鞍乗型車両のラジエータ。
3. 請求項１または２に記載のラジエータにおいて、前記冷却ファンの外径Ｄは前記コアの上下長さＨとほぼ同一であり、前記仕切り壁のコアから下方への突出長さＰは、前記コアの前記上下長さＨの０．１〜０．３倍である鞍乗型車両のラジエータ。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項に記載のラジエータにおいて、前記仕切り壁における前記冷却ファンの外周に対向するファン近接領域に、前記排風を前記冷却ファンのファンハウジングの外周に導くように前記冷却ファンの径方向内側に向かって下流側へ傾斜するガイド部が形成されている鞍乗型車両のラジエータ。
5. 請求項４に記載のラジエータにおいて、前記ガイド部は、前記冷却ファンの下半分の外周に対向して設けられている鞍乗型車両のラジエータ。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載のラジエータにおいて、前記ファンカバーは前記コアに取付片を介して取り付けられており、前記ファンカバー、前記仕切り壁および前記取付片が一体成形物である鞍乗型車両のラジエータ。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項に記載のラジエータにおいて、前記冷却ファンを下流側から覆う後壁は、前記冷却ファンの軸心と直交している鞍乗型車両のラジエータ。

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