JPH06185360A - 自動二輪車における強制冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、車体カバー等の設計自由度を狭める
ことなく、内部に触媒を設けたタイプのような比較的高
温になりやすい排気装置をユニットスイング式エンジン
を搭載するスクータ型自動二輪車に採用できるようにす
る強制冷却装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明の強制冷却措置は、一体的に構成された
エンジン本体(2) と動力伝達装置(3) とからなるユニッ
トスイング式エンジン(4) における、エンジン本体(2)
を冷却ケース(9a)で囲繞し、エンジン本体(2) のクラン
ク軸(2b)の回転によって駆動される冷却送風ファン(9b)
によって冷却ケース(9a)内に冷却風を導入してエンジン
本体(2) を強制冷却すると共に、排気装置(6) を構成す
るマフラー(8) にそのほぼ全体を覆うような形状の冷却
カバー(9C)を設けて、該冷却ケース(9a)とマフラー(8)
に設けられた冷却カバー(9c)とを冷却管(9d)で連結し、
前記冷却風の少なくとも一部をマフラー(8) に導いて、
排気装置(6) を構成するマフラー(8) を強制的に冷却す
るように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の排気装置用の冷
却装置に関し、特に内部に触媒が設けられた比較的加熱
しやすい排気装置を冷却する冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車体の前方及び側方が車体カ
バー等で覆われているタイプのスクータ型自動二輪車
は、エンジン、後輪、排気装置等の車両後方の構成部材
に走行風が当りづらいので、エンジン本体を所望の冷却
ケースで囲繞し、該冷却ケース内部に、クランク軸の回
転によって駆動するように構成した冷却ファンで冷却風
を導入してエンジンを強制的に冷却することが行われて
いる。また、近年の環境問題に鑑みて、車両の排気浄化
を達成するために車両の排気装置の内部に触媒を設ける
ことも行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように内部に
触媒を設けた排気装置は、エンジンからの排気ガスの温
度が高い上に、触媒の反応熱でさらに温度が上昇するの
で、排気装置自体が比較的高温になる。このようなタイ
プの排気装置を車両の上下動に応じてスイングするユニ
ットスイング式エンジンを搭載するスクータ型自動二輪
車に採用した場合には、高温になった排気装置がユニッ
トスイング式エンジンと共に上下動するので、該排気装
置とシート下方に配置されるバッテリー等の種々内装品
との間に非常に大きなクリアランスを設けなければなら
ず、前記内装品のレイアウト自由度が狭くなるという問
題点があった。本発明は上記したような問題点を解決
し、従来のエンジン強制冷却装置を利用して、シート下
方に設けられる内装品のレイアウト自由度を狭めること
なく、内部に触媒を設けたタイプのような比較的高温に
なりやすい排気装置をユニットスイング式エンジンを搭
載するスクータ型自動二輪車に採用できるようにする強
制冷却装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は自動二輪車における強制冷却装置を、一体
的に構成されたエンジン本体と動力伝達装置とからなる
ユニットスイング式エンジンにおける、エンジン本体を
冷却ケースで囲繞し、エンジン本体のクランク軸によっ
て駆動する冷却送風ファンによって冷却ケース内に冷却
風を導入してエンジン本体を強制冷却すると共に、該冷
却ケースに排気装置に繋がる冷却路を設けて、前記冷却
風の少なくとも一部を排気装置に導いて、排気装置を強
制的に冷却するように構成したことを特徴とするもので
ある。

【０００５】

【作用】上記したように構成された本発明の強制冷却装
置においては、エンジン始動と同時に冷却風によるエン
ジン及び排気装置の強制冷却作用が開始され、冷却ファ
ンをクランク軸の回転と連動して駆動させているので、
その冷却作用がエンジン停止まで維持される。すなわ
ち、比較的高温になるような構成の排気装置を使用して
も、該排気装置がエンジン始動時からエンジン停止時ま
で連続して強制冷却されるので、排気装置と内装品との
間に必要以上に大きなクリアランスを開ける必要はな
い。

【０００６】

【実施例】以下、本発明のスクータ型自動二輪車におけ
る強制冷却装置の一実施例を添付図面を参照して説明す
る。図１は本発明の強制冷却装置の一実施例を採用した
スクータ型自動二輪車の概略側面図、図２は図１におけ
る要部、すなわち、強制冷却装置、エンジン本体及び排
気装置付近の詳細を示す部分拡大図、図３は図２の概略
上面図、図４は図２の概略正面図を示している。

【０００７】図中１はスクータ型自動二輪車を示してお
り、これはエンジン本体２（図２参照）及び動力伝達装
置３（図３参照）を一体的に構成したユニットスイング
型エンジン４（以下、単にユニットと称する）を搭載し
ている。このユニット４の前部に設けられたブラケット
4aはピボット軸4bで車体フレーム（符号なし）に枢止さ
れており、後部と車体フレームとの間に介装された緩衝
器５の作用で、前記ピボット軸4bを中心に上下に揺動す
る。また、エンジン本体２の排気孔2a（図２参照）には
排気装置６が連結されている。排気装置６は排気管７と
マフラー８とから成り、後述する冷却装置９の冷却カバ
ー9cの上面に設けられたブラケット9kでユニット４に固
定されている。ユニット４のエンジン本体２及び排気装
置６には強制冷却装置９が設けられている。強制冷却装
置９はエンジン本体２のほとんどの部分を囲繞する冷却
ケース9aと、該冷却ケース9aの内側に位置するように設
けられた冷却送風ファン9bと、冷却ケース9aの下方から
排気装置６の排気管７に沿って延び、マフラー８のほぼ
全体を覆う冷却カバー9cに連結される冷却路を構成する
冷却管9dと、前記冷却カバー9cとから構成されている。
前記した冷却送風ファン9bはエンジン本体２のクランク
軸2b（図４参照）に連結され、エンジン本体２の始動時
からエンジン本体２の停止時まで連続的に駆動して冷却
ケース9a内に冷却風を導入するように構成されている。
冷却ケース9aは前記冷却送風ファン9bとエンジン本体２
のシリンダ2cとシリンダヘッド2dとを覆うように（図２
参照）ユニット４に固定され、その冷却送風ファン9bに
対応する部分には冷却風取入口9eが設けられており、ま
た、その底面には前記した排気装置６の排気管７及び冷
却管9dの先端部分が入る程度の大きさの開口が設けられ
ている。前記冷却管9dは冷却ケース9aに向かって拡径す
る断面角形の管9fとこの管9fのマフラー８側の端部に嵌
合される断面円形の管9gとから構成されており、管9fの
冷却ケース9a側の端部（以下、冷却ケース9a側を上流、
マフラー８側を下流と称する）はブラケット9hによって
排気管７の上流端に固定され、そして、冷却管9d全体が
排気管７の内側（車体側）に沿って排気装置６のマフラ
ー８に向かって延びるようにされている。冷却カバー9c
は、前記冷却管9dが連結され、かつ、マフラー８の車体
側の側面を覆うカバー9iと、マフラー８の車体と反対側
の側面を覆うカバー9jとから構成されている。

【０００８】以下、冷却カバー9c及び排気装置６の構造
を図５〜７を参照して説明する。図５は図２におけるＡ
−Ａ断面図、図６は図５におけるＢ−Ｂ断面図、図７の
(a)〜(C) は図５におけるａ−ａ断面図、ｂ−ｂ断面
図、ｃ−ｃ−断面図である。排気装置６の排気管７は、
エンジン本体２の排気孔2aから車体後方に延びる筒状の
管7aの下流端をその管7aより若干大径の筒状の管7bの上
流端に嵌合して接続し、前記管7bの下流端をその管7bよ
り若干大径で下流方向に向かって若干テーパー状に形成
された筒状の管7cの上流端に嵌合して接続し、さらに、
前記管7cの下流端を下流方向に向かってテーパー状に形
成された管7dに嵌合して構成されている。上記のように
構成された排気管７は、前記管7cの上流端に当たる部分
から後方はマフラー８内に挿入されて後述する複数の遮
蔽板8a,8b 及び支持板8iで保持されている。前記した排
気管７の管7bに当たる部分は筒状の保護材7eで覆われて
２重管構造とされ、また、管7bに固定された一対の半割
筒状の部材7f,7f と前記保護材7eとの間にマフラー８の
外面に固着された連結部材（符号なし）を嵌合して排気
管７とマフラー８の連結部分を強固に固定している。ま
た、前記排気管７の管7b及び管7dに当たる部分の内壁に
は各々白金等の触媒金属7g,7h が担持され（以下これら
を各々第１副触媒7g，第２副触媒7hと称する）、管7dの
上流側には排気ガスの一部を後述する主触媒8gに導くた
めの小孔7iが穿設されている。前記排気管７の管7cに当
たる部分の一部はパンチングされており、その外周はグ
ラスウール等の吸音材7jで囲繞され、さらに前記吸音材
7jは筒状の管7kで排気管７(7j)に固定されている。

【０００９】前記したマフラー８はその内部を第１遮蔽
板8a，第２遮蔽板8bで仕切った多段膨脹式のものであ
り、略対称な形をした２つの外殻8c,8d をもなか状に合
わせ、それら外殻8c,8d の端部に外方向に突起するよう
に形成されたフランジ8e,8f の部分を固着することで接
合されている。マフラー８の内部は、前記遮蔽板8a,8b
によって３つの膨脹室Ａ，Ｂ，Ｃに区画されている。前
記マフラ−８内の第１膨脹室Ａと第２膨脹室Ｂは遮蔽板
8a,8b によって支持されている主触媒8gによって連通さ
れ、第２膨脹室Ｂと第３膨脹室Ｃは遮蔽板8bによって支
持されている連通管8hによって連通されており、また、
第３膨脹室Ｃは遮蔽板8iによって支持されているテール
パイプ8jによって大気に開放している。主触媒8gは薄い
ステンレス鋼板で形成された平板状帯材と波板状帯材と
を相互に当接するように階層状に重積して軸方向に排気
ガスが通過し得る多数の網目状通気孔路を形成したハニ
カム状積層体に白金，ロジウム等の触媒金属を担持させ
それを両端が開口した筒状の金属ケース内に填装して構
成されたいわゆるハニカム式触媒であり、既知のとおり
この内部を排気ガスが通過する時に排気ガスのＨＣ，Ｃ
Ｏ等の成分が前記した触媒金属と酸化反応を起こして浄
化される。このハニカム式触媒は従来公知のものである
ので図面による説明は省略する。前記外殻8c,8d の第１
膨脹室Ａに相当する部分の内側には各々グラスウールで
成形された吸音材8k,8k が張設されており、該吸音材8
k,8k はパンチングされた鋼板8m,8m 及び支持板8iで前
記外殻8c,8d の内側にしっかり固定されている。前記支
持板8iには図７(c) に示すように複数の通気口8nが穿設
されており、吸音材8kを支持する一方排気管７を構成す
る管7d及びテールパイプ8jも支持している。また、前記
外殻8a,8b の第２膨脹室Ｂ，第３膨脹室Ｃに相当する部
分の内側にも各々グラスウール8p,8q が張設されてい
る。

【００１０】このように構成された排気装置６におい
て、エンジン本体２からの排気ガスは排気管７を通る際
に前記副触媒7g,7h 、吸音材7jによって浄化、吸音さ
れ、浄化時の反応熱によって高温に保たれたまま、排気
管７の下流端から第１膨脹室Ａに開放される。第１膨脹
室Ａに開放された排気ガスはそこに設けられた吸音材8k
の作用でさらに吸音され、効率的な騒音の低減が図られ
る。排気ガスはこの第１膨脹室Ａで流れの方向を反転し
て主触媒8gに流入する。一方、排気ガスの一部は排気管
７の下流端から開放される前に、排気管７(7d)に穿設さ
れた小孔7iから流出し、排気管７の下流端から開放され
る排気ガスに比し、高温に保持されたまま、主触媒8gに
流入して、その浄化効率を向上させる。また、図面から
明らかなように主触媒8gは、第１副触媒7gの作用で高温
に保持された排気ガスが通過する排気管７の細径部、す
なわち管7cと並設されているので、排気ガスによって熱
くなった管7cの温度によっても温められて浄化効率が向
上する。前記管7dの端部から第１膨脹室Ａに開放され、
吸音材8k等の作用で十分に騒音が低減された排気ガス
は、前記したようにその配置位置及び小孔7jから流出す
る排気ガスの作用で浄化効率の向上した主触媒8gで十分
に浄化された後、第２膨脹室Ｂに流入する。排気ガスは
さらに第２膨脹室Ｂでその流れの方向を反転させられて
連通管8hを介して第３膨脹室Ｃに流入し、さらにそこか
らテールパイプ8jを通過して大気に開放される。排気ガ
スの騒音はこれら複数の膨脹室Ａ，Ｂ，Ｃを通過する過
程でさらに効率よく低減される。

【００１１】上述のように構成されたマフラー８の車体
側の外殻8cの外面には、冷却カバー9cを構成するカバー
9iが、車体と反対側の外殻8dの外面にはカバー9jが取り
付けられる。これらのカバー9i,9j は、マフラー８に取
り付けられた時にマフラー８の表面（外殻8c,8d の表
面）から所望の隙間が開くように、すなわち、冷却風が
通れる程度の隙間が開くような形状に形成されている。
詳細にはこれらのカバー9i,9j はマフラー８の下流端で
はマフラー８全体を覆うようにカバー9i,9j 同士で結合
し、他の部分ではそれぞれが、対応するマフラー８の外
殻8c,8d のフランジ8e,8f に気密に固着される。以下、
この冷却カバー9c(9i,9j) によって形成される隙間を冷
却通路9m,9n と称する。上述のように、冷却通路9m,9n
はマフラー８の下流端を覆っている部分ではカバー9i側
9mとカバー9j側9nが連通しており、他の部分ではそれぞ
れ独立し、それぞれがマフラー８の後方から大気に開放
されている。図５に示すように、車体側のカバー9iは他
部品、詳細には後輪と干渉しないようにカバー9jに比べ
て短く形成されており、また、ほぼ中央付近でその冷却
通路9mを狭くするように絞られている（図７参照）。冷
却管9dはカバー9i側に連結されており、冷却風はそこか
ら冷却カバー9c内に導入されて、前記した冷却通路9m,9
n の連通した部分を介して、カバー9i,9j 側のそれぞれ
の冷却通路9m,9n を通ってマフラー８のから大気中に開
放される。この時、前述のカバー9iが絞られて、そこに
形成される冷却通路9mが狭くまっているので、冷却管9d
がカバー9i側に連結していることによる冷却風の風量の
偏りの問題はなく、冷却通路9m,9n 全体に均等に冷却風
が流れる。

【００１２】以上のように構成された強制冷却装置９
は、エンジン本体２の始動と同時に冷却送風ファン9bに
よって冷却ケース9a内に冷却風を導入し、エンジン本体
２を冷却した後、その底部に連結された冷却管9dを通っ
て、排気装置６のマフラ−８を覆うように設けられた冷
却カバー9cに流れる。冷却カバー9c内に導入された冷却
風は、上述したように冷却カバー9c内に設けられた冷却
通路9m,9n を流れて大気に開放される。この際に、冷却
風によって排気装置６のマフラー８を冷却し、かつ、こ
の冷却作用がエンジン本体２の停止時まで、すなわち、
マフラー８内で触媒7g,7h,8gによる浄化作用が行われな
くなるまで連続的に行われるので、排気装置６の比較的
高温になる部分は、それが高温になっている間は常に冷
却されていることになる。こうすることで、従来非常に
大きなクリアランスを開ける必要があった、シート下方
に設けられたバッテリー等の内装品（図示せず）とマフ
ラー８との間を触媒のついていない排気装置と同程度に
することができる。

【００１３】本実施例においては、冷却カバー9cの車体
側カバー9iが車体と反対側のカバー9jより短く構成され
ているが、冷却カバー9cの構成は実施例に限定されるこ
となく、冷却カバー9cが他部品と干渉しないように構成
されていれば任意の構成でよく、適応する車両に応じ
て、任意の長さに設定してよいことはもちろんである。
また、本実施例における、冷却カバー9cの車体側カバー
9iは風量調整のために途中から絞られた形状になってい
るが、冷却カバー9cの構成は実施例に限定されることな
く、排気装置６を均一に冷却できるような形状であれ
ば、任意の形状でよく、例えば、カバー9iを絞らずに、
風量を調節するようにその内部に壁等を設けたりしても
よく、また冷却管9dを冷却カバー9cを構成する２つのカ
バー9i,9jのほぼ中央に連結するように構成してもよ
い。さらに、本実施例における強制冷却装置９は、エン
ジン本体２に加えて排気装置６のマフラー８を冷却する
ように構成されているが、冷却装置９の冷却対象は本実
施例に限定されることなく、エンジン本体２と排気装置
６を冷却できるように構成されていれば任意の構成でよ
く、例えば、排気装置６全体を、それより若干大きい形
状の冷却カバーで覆い、その端部を冷却ケース9aに連結
して排気装置６全体を冷却するように構成してもよい。
ただし、排気装置６全体を冷却する場合には、排気管７
全体に副触媒を設けるなどして、マフラー８での触媒に
よる浄化作用を低減させないように考慮しなければなら
ない。また、本実施例における強制冷却装置９は、冷却
ケース9aの底部、詳細にはエンジン本体２の下方に相当
する位置に冷却管9dを連結させ、エンジン本体２を冷却
した後の冷却風を排気装置６に送るように構成されてい
るが、この冷却装置９の構成は本実施例に限定されるこ
となく、エンジン本体２とは別に、冷却風の一部が排気
装置６に流れるように構成してもよいことはもちろんで
ある。

【００１４】本実施例における強制冷却装置９は、スク
ータ型自動二輪車に通常用いられるエンジン本体２の強
制冷却装置をベースに構成されているので、排気装置６
用の冷却装置を別個に設ける必要がなく、簡単にしかも
安価で、比較的高温になりやすい排気装置９を冷却する
ことができるという効果を奏する。

【００１５】

【発明の効果】本発明における強制冷却装置は、クラン
ク軸の回転によって駆動する冷却ファンによって導入さ
れる冷却風でエンジン本体及び、排気装置を冷却するよ
うに構成されているので、エンジン本体始動時から停止
時まで、すなわち、エンジン本体及び排気装置が作用し
て比較的高温になっている状態の間だけ、それらの部材
を冷却風によって冷却させることができるという効果を
奏し、また、それによって、シート下方に配置されるバ
ッテリー等の内装品と排気装置との間のクリアランスを
従来のように大きくしなくてもよくなるので、内装品の
設計自由度を狭めることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の強制冷却装置の一実施例を採用したス
クータ型自動二輪車の概略側面図

【図２】図１における強制冷却装置、エンジン本体及び
排気装置付近の詳細を示す部分拡大図

【図３】図２の概略上面図

【図４】図２の概略正面図

【図５】図２におけるＡ−Ａ断面図

【図６】図５におけるＢ−Ｂ断面図

【図７】(a) 図５におけるａ−ａ断面図 (a) 図５におけるｂ−ｂ断面図 (a) 図５におけるｃ−ｃ断面図

【符号の説明】

１ スクータ型自動二輪車 ２ エンジン本体 2a 排気孔 2b クランク軸 2c シリンダ 2d シリンダヘッド ３ 動力伝達装置 ４ ユニットスイング式エンジン 4a ブラケット 4b ピボット軸 ５ 緩衝器 ６ 排気装置 ７ 排気管 7a 管 7b 管 7c 管 7d 管 7e 筒状の保護材 7f 半割筒状の部材 7g 第１副触媒 7h 第２副触媒 7i 孔 7j 吸音材 7k 管 ８ マフラー 8a 遮蔽板 8b 遮蔽板 8c 外殻 8d 外殻 8e フランジ 8f フランジ 8g 主触媒 8h 連通管 8i 支持板 8j テールパイプ 8k 吸音材 8m 鋼板 8n 通気口 ９ 強制冷却装置 9a 冷却ケース 9b 冷却送風ファン 9c 冷却カバー 9d 冷却管 9e 冷却風取入口 9f 管 9g 管 9h ブラケット 9i カバー 9j カバー 9k ブラケット 9m カバー9i側の冷却通路 9n カバー9j側の冷却通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一体的に構成されたエンジン本体(2) と
   動力伝達装置(3) とからなるユニットスイング式エンジ
   ン(4) における、エンジン本体(2) を冷却ケース(9a)で
   囲繞し、エンジン本体(2) のクランク軸(2b)の回転によ
   って駆動される冷却送風ファン(9b)によって冷却ケース
   (9a)内に冷却風を導入してエンジン本体(2) を強制冷却
   すると共に、該冷却ケース(9a)に排気装置(6) に繋がる
   冷却路(9d)を設けて、前記冷却風の少なくとも一部を排
   気装置(6) に導いて、排気装置(6) を強制的に冷却する
   ように構成したことを特徴とする自動二輪車における強
   制冷却装置。