JP6759564B2 - 鞍乗型車両の熱交換装置 - Google Patents

Description

本発明は、メインフレームの下方に配置されて、エンジン冷却用の冷媒と外気とを熱交換させるラジエータを備えた鞍乗型車両の熱交換装置に関する。

例えば、特許文献１に示すような自動二輪車では、エンジン冷却用の冷却水と外気とを熱交換させるラジエータが、メインフレームの下方に配置されている。このようなラジエータにおいて、冷却性能を向上させようとする場合には、コア部を上下左右方向に拡大させて、ラジエータ（特にコア部）の前方投影面積を確保する必要がある。

特開２００２−２２１０３３号公報

ところが、車両の安定性を高めるためにメインフレームの縦長断面積を増大させて、このメインフレームの縦方向剛性を向上させると、ラジエータの上部の高さが制限されてしまう。あるいは、ラジエータのコア部及びタンク部を、左右一対のメインフレームの内側空間内に収める必要が生ずる。いずれの場合においても、ラジエータの前方投影面積の確保が困難になって、ラジエータの冷却性能を向上させることができない課題がある。

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、ラジエータの前方投影面積を拡大して放熱能力を高め、ラジエータの冷却性能を向上できる鞍乗型車両の熱交換装置を提供することにある。

本発明に係る鞍乗型車両の熱交換装置は、ヘッドパイプから左右に拡開して後方へ延びる左右一対のメインフレームに支持され、エンジン冷却用の冷媒が内部に循環して外気と熱交換を行うラジエータを有する鞍乗型車両の熱交換装置において、前記ヘッドパイプに支持される前輪は前記ラジエータの前方に位置し、前記ラジエータは、左右一対の前記メインフレームの下方に配置され、前記ラジエータの正面視においては下端部が水平方向に直線状に延び、上端部に上方へ突出する凸部が設けられたことを特徴とするものである。

本発明によれば、ヘッドパイプから左右に拡開して後方へ延びるメインフレームの下方に配置されたラジエータの上端部に、上方へ突出する凸部が設けられたことから、ラジエータの前方投影面積が拡大して放熱能力が高まり、その結果、ラジエータの冷却性能を向上させることができる。

本発明に係る鞍乗型車両の熱交換装置における一実施形態が適用された鞍乗型車両としての自動二輪車を示す右側面図。 図１の自動二輪車におけるフロントカウリング等を除いて示す正面図。 図２の自動二輪車を示す部分右側面図。 図２の自動二輪車を示す部分左側面図。 図４のＶ矢視図。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図。 図５のＶＩＩ矢視図。 図２〜図５のラジエータを示す正面図。 図８のラジエータを示す背面図。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）のそれぞれは、図８のＸＡ矢視図、ＸＢ矢視図、ＸＣ矢視図。

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る鞍乗型車両の熱交換装置における一実施形態が適用された鞍乗型車両としての自動二輪車を示す右側面図である。また、図２は、図１の自動二輪車におけるフロントカウリング等を除いて示す正面図である。本実施形態において、上下、左右、前後の表現は、車両乗車時の運転者を基準にしたものである。

図１及び図２に示すように、鞍乗型車両としての自動二輪車１は車体フレーム２を有し、その前方にヘッドパイプ３が設けられる。このヘッドパイプ３には、図示しない緩衝機構を内装して前輪４を回転自在に支持する左右一対のフロントフォーク５やハンドルバー６等から構成されるステアリング機構７が枢支され、ハンドルバー６により前輪４が左右に回動自在に操舵される。この前輪４は、フロントフォーク５に支持されたフロントフェンダ９により上部が覆われている。

一方、車体フレーム２は、例えばツインチューブ型であってヘッドパイプ３の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に後斜下方に延びる左右一対のタンクレールを兼ねたメインフレーム８を有して構成される。このメインフレーム８の上方に燃料タンク１０が配置され、この燃料タンク１０の後方にライダシート１１、ピリオンシート１２が車両前後にそれぞれ配置される。

また、メインフレーム８の後方下部にはピボット軸１３が架設され、このピボット軸１３にスイングアーム１４がピボット軸１３回りにスイング自在に枢着されると共に、このスイングアーム１４の後端に後輪１５が回転自在に軸支される。そして、前輪４と後輪１５との間の車両中央下部で燃料タンク１０の下方に、内燃機関としてのエンジン１６がメインフレーム８に懸架されて配置される。このエンジン１６の駆動力は、図示しないドライブチェーンなどを経て後輪１５へ伝達される。

図３及び図４に示すように、エンジン１６は、シリンダブロック１７、シリンダヘッド１８及びヘッドカバー１９を備えてなるシリンダアッセンブリ２０が、エンジンケース２１に結合されて構成される。シリンダヘッド１８には、シリンダブロック１７のシリンダボアに連通する燃焼室（共に図示せず）が形成されると共に、この燃焼室に連通する吸気ポート２２及び排気ポート２３が形成される。また、エンジンケース２１の下部にオイルパン２４（図２）が設置される。

シリンダヘッド１８の吸気ポート２２に、共に図示しない、スロットルバルブを備えたスロットルボディ、エアクリーナ、スロットルボディに設置されたフューエルインジェクタを有するエンジン吸気系が接続されて、エンジン１６へ空気及び燃料が供給される。また、シリンダヘッド１８の排気ポート２３にはエキゾーストパイプ２５が接続され、このエキゾーストパイプ２５は、下方から後方へ延びると共に排気マフラ（不図示）に接続される。エンジン１６からの排気は、エキゾーストパイプ２５及び排気マフラを経て排出される。

図１に示すように、自動二輪車１は、車両の前部、即ちステアリング機構７からエンジン１６の両側部に亘る領域が流線形のフロントカウリング２６で覆われている。このフロントカウリング２６により、車両走行中の空気抵抗の低減と、走行風圧からのライダの保護が図られている。

図１〜図４に示すように、フロントカウリング２６の内側空間には、エンジン１６の前方で且つ左右一対のメインフレーム８の下方にラジエータ３０が、後述の如く左右一対のメインフレーム８及びエンジン１６に支持されて配置されている。このラジエータ３０を含め、供給側ラジエータ配管３１、排出側ラジエータ配管３２、ウォータポンプ３３及びリザーバタンク３４を有して熱交換装置３５が構成される。

ラジエータ３０は、エンジン１６におけるシリンダブロック１７のシリンダボアやシリンダヘッド１８の燃焼室などの周囲に形成されたウォータジャケット内を流れてエンジン１６を冷却する冷媒としての水（冷却水）を内部に循環させ、この冷却水を自動二輪車１の走行時における走行風（外気）と熱交換させて冷却するものである。このラジエータ３０は、図５及び図８に示すように、中央部に位置するコア部３７と、このコア部３７の右側端部に位置するインレットタンク部３８と、コア部３７の左側端部に位置するアウトレットタンク部３９と、を有して構成される。

コア部３７は、周囲にフィンを備えたチューブ（共に不図示）が複数本配列され、チューブ間に外気が通過する。また、インレットタンク部３８及びアウトレットタンク部３９は、コア部３７の複数本のチューブに連通する。インレットタンク部３８内の冷却水は、コア部３７のチューブ内を矢印Ａ（図８）方向に流れてアウトレットタンク部３９に至り、この間にコア部３７を通過する外気と熱交換して冷却される。

図３、図４及び図９に示すように、インレットタンク部３８に供給側ラジエータ配管３１の他端が接続され、この供給側ラジエータ配管３１の一端は、エンジン１６のシリンダヘッド１８のウォータジャケットに接続される。また、アウトレットタンク部３９に排出側ラジエータ配管３２の一端が接続され、この排出側ラジエータ配管３２の他端は、エンジン１６のエンジンケース２１に設置されたウォータポンプ３３に接続される。

エンジン１６のシリンダブロック１７及びシリンダヘッド１８においてシリンダボア及び燃焼室などの周囲を冷却した冷却水は、供給側ラジエータ配管３１を経てインレットタンク部３８に流入し、コア部３７のチューブ内を流れる間に外気と熱交換して冷却され、その後アウトレットタンク部３９に流入する。このアウトレットタンク部３９内の冷却水は、排出側ラジエータ配管３２を経てウォータポンプ３３に流入し、このウォータポンプ３３が、ラジエータ３０により冷却された冷却水を、エンジン１６におけるシリンダボア、燃焼室などの周囲のウォータジャケット内へ圧送して、エンジン１６を冷却する。

ここで、ラジエータ３０のアウトレットタンク部３９の上端部には、冷却水を注入して補充するための注水口部４０が設けられる。この注水口部４０に、リザーバホース４１を介してリザーバタンク３４が接続される。このリザーバタンク３４は、温度変化により容積が変化する冷却水を一時的に収容して貯溜する。

図５に示すように、上述のラジエータ３０は、車両前面視において左右一対のメインフレーム８の下方に設けられる。また、図７に示すように、車両平面視において、左右一対のメインフレーム８の少なくとも一方に重なる。本実施形態では、ラジエータ３０のコア部３７が左右一対のメインフレーム８の両者に重なる。更に、ラジエータ３０のインレットタンク部３８及びアウトレットタンク部３９が、左右一対のメインフレーム８の外側面４２に対して外側へ突出して設けられる。これらにより、ラジエータ３０におけるコア部３７の幅方向寸法が拡大する。

また、ラジエータ３０では、図９及び図１０に示すように、インレットタンク部３８の上部にインレット側アッパ取付ブラケット４３が、また、アウトレットタンク部３９の上部にアウトレット側アッパ取付ブラケット４４が、それぞれ斜後ろ上方へ突設される。更に、インレットタンク部３８の下部にインレット側ロア取付ブラケット４５が、また、アウトレットタンク部３９の下部にアウトレット側ロア取付ブラケット４６が、それぞれ後方へ突設される。

一方、図５及び図７に示すように、左右一対のメインフレーム８の一方の外側面４２にインレット側取付部４７が、また、他方の外側面４２にアウトレット側取付部４８が、それぞれ車幅方向外方へ突設されている。ラジエータ３０のインレット側アッパ取付ブラケット４３がメインフレーム８のインレット側取付部４７に、ラジエータ３０のアウトレット側取付ブラケット４４がメインフレーム８のアウトレット側取付部４８に、それぞれゴム等の弾性部材を介して着脱可能に取り付けられて弾性支持される。これにより、ラジエータ３０におけるインレットタンク部３８及びアウトレットタンク部３９の上部が、メインフレーム８の外側面４２に着脱可能に支持される。

また、図３及び図４に示すように、インレットタンク部３８の下部のインレット側ロア取付ブラケット４５は、インレット側取付ステー４９を介して、また、アウトレットタンク部３９の下部のアウトレット側ロア取付ブラケット４６は、アウトレット側取付ステー５０を介して、それぞれエンジン１６のシリンダブロック１７に固定して支持される。

ところで、上述のラジエータ３０では、図８及び図９に示すように、コア部３７の上端面５１から上方へ凸部５２が突出して設けられている。この凸部５２は、図２、図５及び図６に示すように、車両前面視において左右一対のメインフレーム８に囲まれた空間５３内に位置づけられる。これにより、自動二輪車１の走行中に、左右一対のメインフレーム８に囲まれた空間５３内に流入する走行風（外気）を、ラジエータ３０の凸部５２を含めたコア部３７が効率よく捕えて通過させることが可能になる。

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（７）を奏する。
（１）図２、図８及び図９に示すように、ヘッドパイプ３から左右に拡開して後方へ延びる左右一対のメインフレーム８の下方に配置されたラジエータ３０におけるコア部３７の上端面５１に、上方へ突出する凸部５２が設けられている。このため、ラジエータ３０における放熱性の高いコア部３７の前方投影面積が拡大して、このコア部３７の放熱能力が高まる。この結果、ラジエータ３０の冷却性能を向上させることができる。

（２）図２、図５及び図７に示すように、ラジエータ３０は、車両平面視にて左右一対のメインフレーム８の少なくとも一方（例えば両者）に重なり、中央部に位置するコア部３７に設けられた凸部５２が、車両前面視にて左右一対のメインフレーム８に挟まれた空間５３内に位置づけられている。このため、ラジエータ３０が、左右一対のメインフレーム８と略同一幅、またはこれら一対のメインフレーム８の幅以上の幅であっても、ラジエータ３０における凸部５２を含めたコア部３７が、左右一対のメインフレーム８に干渉することなく、これらのメインフレーム８に挟まれた空間５３内に流入する走行風（外気）を効率よく捕えることができる。この結果、凸部５２を含めたコア部３７の放熱能力が高まって、ラジエータ３０の冷却性能を向上させることができる。

（３）図２、図５及び図７に示すように、ラジエータ３０は、車両平面視にて左右一対のメインフレーム８の少なくとも一方（例えば両者）に重なり、中央部に位置するコア部３７に設けられた凸部５２が、車両前面視にて左右一対のメインフレーム８に囲まれた空間５３内に位置づけられている。従って、左右一対のメインフレーム８の直下に位置するラジエータ３７のコア部３７の高さを減少させた場合にも、凸部５２によってコア部３７の放熱面積を良好に確保できる。このため、左右一対のメインフレーム８の縦長断面積を増大させて、このメインフレーム８の縦方向剛性を高めることができ、この結果、車両の安定性を向上させることができる。

（４）図３及び図４に示すように、ラジエータ３０のインレットタンク部３８にインレット側アッパ取付けブラケット４３及びインレット側ロア取付ブラケット４５が、また、ラジエータ３０のアウトレットタンク部３９にアウトレット側アッパ取付ブラケット４４及びアウトレット側ロア取付ブラケット４６がそれぞれ設けられる。そして、ラジエータ３０は、インレット側アッパ取付ブラケット４３及びアウトレット側アッパ取付ブラケット４４を用いてメインフレーム８に支持され、インレット側ロア取付ブラケット４５及びアウトレット側ロア取付ブラケット４６を介してエンジン１６のシリンダブロック１７に支持されている。

このように、ラジエータ３０が、車体振動に対して剛性が比較的高いインレットタンク部３８及びアウトレットタンク部３９によりメインフレーム８、シリンダブロック１７に支持されるので、ラジエータ３０の取付安定性を向上させることができる。

（５）ラジエータ３０は、図７に示す車両平面視において、インレットタンク部３８及びアウトレットタンク部３９が左右一対のメインフレーム８の外側面４２に対して外側に突出することで、コア部３７の幅方向寸法が拡大する。このため、コア部３７の放熱性能が高まり、ラジエータ３０の冷却性能を向上させることができる。

（６）図７に示すように、ラジエータ３０におけるインレット側アッパ取付ブラケット４３、アウトレット側アッパ取付ブラケット４４が、左右一対のメインフレーム８の外側面４２に突設されたインレット側取付部４７、アウトレット側取付部４８にそれぞれ取り付けられている。このため、インレット側アッパ取付ブラケット４３のインレット側取付部４７への取付・取外、アウトレット側アッパ取付ブラケット４４のアウトレット側取付部４８への取付・取外を共に容易に実施でき、自動二輪車１の整備性を向上させることができる。

（７）図４に示すように、ラジエータ３０におけるアウトレットタンク部３９が車両側面視でメインフレーム８に重なるように上方へ突出して設けられている。従って、アウトレット側アッパ取付ブラケット４４は上方への突出量を従来に比べて短く設定できる。このため、このアウトレット側取付ブラケット４４を用いて、ラジエータ３０をメインフレーム８により強固に固着することができる。本実施形態ではアウトレット側のみを示すが、インレット側アッパ取付ブラケット４３についても同様の構造とすれば、さらに強固に固定することができてより好ましい。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

１ 自動二輪車（鞍乗型車両）
８ メインフレーム
１６ エンジン
３０ ラジエータ
３５ 熱交換装置
３７ コア部
３８ インレットタンク部
３９ アウトレットタンク部
４２ 外側面
４３ インレット側アッパ取付ブラケット
４４ アウトレット側アッパ取付ブラケット
４７ インレット側取付部
４８ アウトレット側取付部
５１ 上端面
５２ 凸部
５３ 空間

Claims (5)

1. ヘッドパイプから左右に拡開して後方へ延びる左右一対のメインフレームに支持され、エンジン冷却用の冷媒が内部に循環して外気と熱交換を行うラジエータを有する鞍乗型車両の熱交換装置において、
   前記ヘッドパイプに支持される前輪は前記ラジエータの前方に位置し、
   前記ラジエータは、左右一対の前記メインフレームの下方に配置され、前記ラジエータの正面視においては下端部が水平方向に直線状に延び、上端部に上方へ突出する凸部が設けられたことを特徴とする鞍乗型車両の熱交換装置。
2. 前記ラジエータは、中央部に位置して外気が通過するコア部と、このコア部の左右両端部に位置するタンク部とを有し、前記コア部の上端部に凸部が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の鞍乗型車両の熱交換装置。
3. 前記ラジエータは、車両平面視にて左右一対のメインフレームの少なくとも一方に重なり、また、車両前面視にて凸部が、左右一対の前記メインフレームに挟まれた空間内に収まって位置づけられたことを特徴とする請求項１または２に記載の鞍乗型車両の熱交換装置。
4. 前記ラジエータは、左右のタンク部のそれぞれの上部から上方へ延びる取付ブラケットを備え、この取付ブラケットがメインフレームに着脱可能に取り付けられることで、前記メインフレームに支持されたことを特徴とする請求項２または３に記載の鞍乗型車両の熱交換装置。
5. 前記ラジエータは、車両平面視にて、タンク部がメインフレームの外側面に対して外側へ突出し、前記タンク部における取付ブラケットが前記メインフレームの前記外側面に着脱可能に取り付けられたことを特徴とする請求項４に記載の鞍乗型車両の熱交換装置。

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