JP6347150B2 - 自動二輪車のエンジン冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車等の車両におけるエンジンを冷却するエンジン冷却装置に関するものである。

従来の自動二輪車において水冷式エンジンではウォータポンプを駆動するために、クランクシャフトの動力を駆動源として潤滑用オイルポンプ駆動用の回転駆動シャフト及びチェーン等を利用している。

ここで、この種の車両におけるウォータポンプの必要性について検討すると、エンジンの水冷が必要となる主な状況として次の２点が挙げられる。
１）高出力エンジンの搭載
２）連続高負荷運転後の急停止等、過酷な使用状態

このようにエンジンに対する水冷の必要性は限定的であり、つまり冷機始動時にはエンジン発熱はエンジン自体を暖機するために使用されるため、余分な熱容量は少なくてよい。また、早期暖機あるいは定常運転時等、過度な冷却が必要ない場合に合わせて、冷却水量をコントロールして冷却の最適化が求められる。オイルポンプ駆動系を利用する場合、エンジン回転数に比例して冷却水量が増えてしまう状況下では、サーモスタットによるオン・オフ制御には限界があり、燃費向上のための緻密な制御が難しくなる。

特開平４−２０３４１７号公報

自動二輪車の水冷式エンジンにおいて、上記のような構造上の理由からエンジン内部のレイアウトが決まってしまうため、空冷あるいは油冷エンジンの場合に比べて水冷式エンジンにおける構造の簡素化及び小型化等の阻害要因となる。また、燃焼室の過冷却はそのままでは、エンジンの熱効率の低下を招来する。更に基本構造は空冷もしくは油冷エンジンと同一でありながら、水冷の場合ウォータポンプの配置上の制約に起因して特にクランクケースまわりについては機種毎に作る必要がある。つまり空冷エンジン等との部品の共通化を図ることが実質的に困難であり、開発方法として非効率的にならざるを得ない。

なお、特許文献１に開示される冷却装置では主ウォータポンプを迂回するようにバイパス水路を循環水路に接続し、このバイパス水路に、少なくともエンジンの所定の高温状態で作動する電動式の副ウォータポンプが介装される。この場合、副ウォータポンプは副次的に使用されるに過ぎない。

本発明は上記問題点を鑑みて、適正且つ緻密な冷却水制御を行い、コンパクト化等を効果的に実現する自動二輪車のエンジン冷却装置を提供することを目的とする。

本発明の自動二輪車のエンジン冷却装置は、クランクケース及びシリンダを備えるエンジンと、該エンジンに冷却水を給送するためのウォータポンプと、走行風を当てることで内部を流通する冷却水の熱を放散させるラジエータとを有する自動二輪車のエンジン冷却装置であって、前記ウォータポンプは駆動用モータを備える電動式であり、前記クランクケースとは別体に設けられ、前記クランクケースは、内部のクランクシャフトの軸前方にバランサシャフト保持部を備え、前記ウォータポンプは、少なくともその一部が前記バランサシャフト保持部に対して上下方向に重なり、車体側面視にて、前記クランクケースの前方、且つ前記バランサシャフト保持部の下方に位置することを特徴とする。

本発明によれば、ウォータポンプは電動モータで駆動される電動式とし、その駆動系はオイルポンプ駆動系とは切り離され、それ自体独立して駆動される。ＥＣＵによるウォータポンプの駆動制御によって、より緻密な冷却水の流量制御が可能になり、容易にエンジンを最適冷却状態に維持することができる。これにより常に過不足なく適正な流量で冷却水を循環させることでエンジン出力、燃費性能等が向上する。

また、ウォータポンプをクランクケースから分離して別体に設けることで、車体下部に位置するクランクケースをコンパクトにすることができ、車両の傾斜角度を大きく確保できるため車両の操作性が向上する。また、ウォータポンプをクランクケースとは別体にすることで、ウォータポンプの配置自由度が向上し、冷却経路を最適化できる。

本発明の実施形態に係るエンジンユニットが自動二輪車に搭載された状態を示す側面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンユニットの左側面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンユニットの正面図である。 本発明の実施形態に係るエンジンユニットの斜視図である。 本発明の実施形態に係るウォータポンプの側面図である。 図５ＡのＩ−Ｉ線に沿うそれぞれ断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るエンジンユニットの左側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るエンジンユニットの正面図である。 本発明の第３の実施形態に係るエンジンユニットの左側面図である。 本発明の第３の実施形態に係るエンジンユニットの正面図である。

以下、図面に基づき、本発明による自動二輪車のエンジン冷却装置における好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の適用例としてエンジンユニット１０が自動二輪車１００に搭載された状態を示す側面図である。図２は、エンジンユニット１０の後方斜視図である。先ず、図１を用いて、自動二輪車１００の概略構成について説明する。なお、図１を含め、以下の説明で用いる図においては、必要に応じて車両の前方を矢印Ｆｒにより、車両の後方を矢印Ｒｒによりそれぞれ示し、また、車両の側方右側を矢印Ｒにより、車両の側方左側を矢印Ｌによりそれぞれ示す。

図１において鋼製あるいはアルミニウム合金材でなる車体フレーム１０１（メインフレーム）の前部には、ステアリングヘッドパイプ１０２によって左右に回動可能に支持された左右２本のフロントフォーク１０３が設けられる。なお、以下の説明では必要に応じて部品もしくは部材の図示等を適宜省略するものとする。フロントフォーク１０３の上端にはステアリングブラケットを介してハンドルバーが固定される。フロントフォーク１０３の下部には前輪１０４が回転可能に支持されると共に、前輪１０４の上部を覆うようにフロントフェンダが固定される。

車体フレーム１０１はステアリングヘッドパイプ１０２の後部に一体的に結合し、後方に向けて左右一対で二又状に分岐し、ステアリングヘッドパイプ１０２から後下方に拡幅しながら延設する。本例では車体フレーム１０１として鋼管を接合してなる所謂ダイヤモンドフレームあるいはトレリスフレーム又はそれらと同等なものであってよく、その一体的な構成要素としての後述するエンジンが車体フレーム１０１の補強部材として機能するように構成される。車体フレーム１０１の後部付近から、後上りに適度に傾斜してシートレール１０５が後方へ延出し、シート（着座シート）を支持する。

車体フレーム１０１の後端下方付近にはピボット軸１０６を介して、スイングアーム１１０７が上下方向に揺動可能に結合する。スイングアーム１０７の後端には後輪１０８が回転可能に支持される。車体フレーム１０１とスイングアーム１０７の間にはリヤショックアブソーバが装架されるが、リヤショックアブソーバの下端側はリンク機構を介して車体フレーム１０１及びスイングアーム１０７の双方に連結される。後輪１０８には、エンジンの動力を伝達するチェーンが巻回されるドリブンスプロケットが軸着し、後輪１０８はこのドリブンスプロケットを介して回転駆動される。後輪１０８の上方には該後輪１０８を覆うリヤフェンダが装架される。

次に、図２〜図４を参照してエンジンユニット１０の構成について説明する。なお、図２はエンジンユニット１０の左側面図、図３はその正面図、図４はその斜視図である。エンジンユニット１０はエンジン１１を有し、本実施形態では水冷式多気筒の４サイクルガソリンエンジンを使用する。本例ではエンジン１１は例えば１番（♯１）気筒及び２番（♯２）気筒が左右（車幅方向）に並設された並列２気筒エンジンであってよく、左右に水平支持されるクランクシャフト１２を収容するクランクケース１３の上方にシリンダブロック１４、シリンダヘッド１５及びシリンダヘッドカバー１６が順次重なるように一体的に結合し（図２）、最下部にはオイルパン１７が付設される。シリンダブロック１４及びシリンダヘッド１５によりシリンダが構成される。なお、エンジン１１のシリンダ軸線は前方に適度に傾斜して配置される。かかるエンジン１１は複数のエンジンマウントを介して車体フレームに懸架されることで車体フレーム１０１の内側に一体的に結合支持される。

クランクケース１３内のクランク室には、クランクシャフト１２及びクランクシャフト１２と一体化して回転するクランクウェブが回転自在に軸支されている。クランクウェブ相互間には、クランクピンを介してコネクティングロッドが連結される。コネクティングロッドの先端（小端部）にはピストンピンを介して、ピストンが揺動自在に取り付けられ、シリンダブロック１４内を上下に往復運動する。これによりクランクシャフト１２が回転駆動される。

クランクケース１３の後部にはトランスミッションケース１８が一体的に形成され（図２等を参照のこと）、このトランスミッションケース１８内にはクランクシャフト１２の後方でこれと平行にカウンタシャフト１９が配置される。クランクシャフト１２は、その一端（右側）がクラッチ室内に突出して設けられており、この端部にプライマリドライブギヤが装着される。またカウンタシャフト１９は、トランスミッションケース１８に収容された変速装置（トランスミッション）の一部を構成しており、クラッチ室側に突出した端部にクラッチ装置が構成される。クラッチ装置のクラッチ軸２０（図１）は、カウンタシャフト１９と同軸に配置される。

トランスミッションケース１８内には、カウンタシャフト１９の後斜め下方にドライブシャフト２１が配置され、カウンタシャフト１９及びドライブシャフト２１上にはそれぞれ複数のトランスミッションギヤが列設される。これらのトランスミッションギヤはギヤシフト装置により噛合関係が選択的に設定され、これにより変速装置の所望の変速比が得られる。エンジン１１の動力はクランクシャフト１２からトランスミッションを経て最終的に、ドライブシャフト２１の軸端に取り付けられたドライブスプロケットへ伝達され、このドライブスプロケットが動力伝達用チェーンを介してドリブンスプロケット、従って後輪１０８を回転駆動する。

一方、クランクケース１３の前部において、クランクシャフト１２の前方にバランサシャフト２２を有する。なお、このバランサシャフト２２にはバランサ２３が一体的に付帯し、バランサ２３を設けることで、クランクシャフト１２から発生する振動を低減もしくは抑制する。クランクケース１３には、その内部にバランサシャフト２２及びバランサ２３を収容して支持するバランサシャフトハウジング２４が前方に突出するかたちで一体に形成される。なお、バランサシャフト２２はギヤを介してクランクシャフト１２と連結され、該クランクシャフト１２を動力源として回転駆動される。

エンジン１１の動弁系においてシリンダヘッド１５には、吸気カム及び排気カムを駆動制御するためのカムシャフト２５を有する（図２）。このカムシャフト２５及びクランクシャフト１２のそれぞれ軸端に取り付けられたスプロケットには、エンジン１１の左側部位に形成されたカムチェーン室２６（図２及び図３にて一点鎖線により概略図示される）内で走行可能なカムチェーンが装架される。このカムチェーンを介してクランクシャフト１２とカムシャフト２５が連結され、これにより動弁装置がクランクシャフト１２の回転に同期して駆動される。

エンジン１１には更に、エアクリーナ及び燃料供給装置からそれぞれ供給される空気（吸気）及び燃料でなる混合気を供給する吸気系、シリンダ内での燃焼後の排気ガスをエンジン１１から排出する排気系、エンジン１１を冷却する冷却系及びエンジン１１の可動部を潤滑する潤滑系、それらを作動制御する制御系（ＥＣＵ；Engine Control Unit）が付属する。制御系の制御により複数の機能系が上述の補機類等と協働し、これによりエンジンユニット１０全体として円滑作動が遂行される。

より具体的には先ず、吸気系において♯１及び♯２気筒ともシリンダヘッド１５の後側に吸気口２７（インテークポート；図２においてその概略位置が点線で図示される）が開口し、この吸気口２７にスロットルボディ２８が接続される。スロットルボディ２８にはその内部に形成されている吸気流路もしくは通路を、アクセル開度に応じて開閉するスロットルバルブ（図示せず）が装着され、エアクリーナ２９から送給されてくる空気の流量が制御される。この例では♯１及び♯２気筒のスロットルバルブ軸が同軸に配置され、このスロットルバルブ軸を機械式又は電気もしくは電磁式に駆動するバルブ駆動機構を有する。

一方、各スロットルボディ２８にはスロットルバルブの下流側に燃料噴射用のインジェクタ３０が配置され、これらのインジェクタ３０に対して燃料ポンプによって燃料タンク内の燃料が供給される。各インジェクタ３０は上述の制御系の制御により所定タイミングでスロットルボディ２８内の吸気流路に燃料を噴射し、これにより♯１及び♯２気筒のシリンダに所定空燃比の混合気が供給される。

次に、排気系において♯１及び♯２気筒ともシリンダヘッド１５の前側にて排気口３１（エキゾーストポート；図４にその概略位置を点線で略記する）が開口し、この排気口３１に排気管３２（エキゾーストパイプ）が接続される。各気筒の排気管３２は図３及び図４に示されるように排気口３１から一旦下方へ延出して、クランクケース１３の左側下部に配置された集合管３３に接続される。なお、集合管３３には触媒が内蔵される。排気管３２は更に、集合管３３から一旦後方へ延出し（排気管３２Ａ）、前方へ反転湾曲してクランクケース１３の車体幅方向略中央で前後方向に配置されたマフラ３４の後端部に接続される。なお、マフラ３４は車体幅方向で適度に右方へオフセットされてもよい。排気管３２は更に、マフラ３４から一旦前方へ延出し（排気管３２Ｂ）、後方へ反転湾曲してエンジン１１の後方まで延設される。

更に、エンジンユニット１０の可動部に潤滑油を供給して、それらを潤滑するための潤滑系が構成される。この潤滑系には、クランクシャフト１２やシリンダヘッド１５内に構成される動弁装置、そしてそれらを連結するカムチェーン、トランスミッション等々が含まれる。本実施形態において潤滑系に対して、通常のオイルポンプを使用するが、このオイルポンプによりオイルパン１７から吸い上げた潤滑油を潤滑系に送給する。

図１に示されるようにクランクケース１３あるいはトランスミッションケース１８の下部において、クランクシャフト１２の下方にはオイルポンプ３５が配置される。オイルポンプ３５を駆動するためのポンプ軸３６とクランクシャフト１２とはチェーンを介して連結され、即ちオイルポンプ３５はクランクケース１３内でクランクシャフト１２を動力源として回転駆動される。

また、冷却系において、シリンダブロック１４を含むシリンダの周囲には冷却水が循環するように形成されたウォータジャケットが構成される。図１〜図４に示すように、ウォータジャケットを含むエンジン１１に送給される冷却水を冷却するラジエータ３７を装備する。ラジエータ３７は走行風を当てることで内部を流通する冷却水の熱を放散させるものであるが、この例では図３のように正面視で車体幅方向に長辺を有する長方形を呈し、前述のステアリングヘッドパイプ１０２の下端付近からシリンダヘッド１５の前方付近まで、適度に前傾姿勢で車体フレーム１０１により支持される。また、冷却系に冷却水を循環させるためのウォータポンプ３８を有し、シリンダ、ラジエータ３７及びウォータポンプ３８は冷却水ホース３９により相互に接続される。なお、冷却水ホース３９の接続方法等については後述する。

さて、本発明のエンジン冷却装置は上記冷却系に適用され、特にウォータポンプ３８がその駆動用モータを備える電動式であり、クランクケース１３とは別体に設けられることを特徴とする。なお、ウォータポンプ３８の駆動用モータは、自動二輪車１００の車載バッテリを駆動電源としてＥＣＵにより駆動制御することができる。

ウォータポンプ３８は図１に示されるように車体側面視にて、そのポンプ軸４０がオイルポンプ３５のポンプ軸３６と離間して配置される。
また、ウォータポンプ３８は図３に示されるように車体幅方向において、少なくともその一部がクランクケース１３、シリンダ又はラジエータ３７の外端よりも内側に位置するように配置される。

ここで、ウォータポンプ３８の具体的な構成例を説明する。図５Ａ及び図５Ｂを参照してケーシング４１内には、ポンプ軸４０のまわりに回転する複数のインペラ４２が収容されると共に、ケーシング４１の一端側には冷却水の吸入口４３が、また他端側には冷却水の吐出口４４がそれぞれ開設される。ケーシング４１にはポンプ駆動用の電動モータ４５が一体的に結合し、ウォータポンプユニットが構成される。この場合、電動モータ４５の出力軸４５ａがポンプ軸４０と同軸に配置され、ポンプ軸４０に対して出力軸４５ａが直結し、このように両者を同軸配置することで、ウォータポンプユニットをコンパクトに構成することができる。なお、電動モータ４５の出力軸４５ａとポンプ軸４０の間を適宜の変速比のギヤを介して連結することも可能である。

ウォータポンプ３８は図１及び図２に示されるように車体側面視にて、クランクケース１３又はシリンダ（シリンダブロック１４及びシリンダヘッド１５）の前方であって、且つ前輪１０４の後端部の後方に位置し、ラジエータ３７の下方に位置する。

クランクケース１３は前述したように、内部のクランクシャフト１２の軸前方にバランサシャフト保持部であるバランサシャフトハウジング２４を備える。そして、ウォータポンプ３８は図２等に示されるように、少なくともその一部がバランサシャフトハウジング２４に対して上下方向に重なり、車体側面視にてクランクケース１３の前方であって、且つバランサシャフトハウジング２４の下方に位置する。

この場合、ウォータポンプ３８は、少なくともその一部がバランサシャフトハウジング２４に対して上下方向に重なり、車体側面視にてシリンダの前方であって、且つバランサシャフトハウジング２４の下方に位置する。
また、図３に示されるようにウォータポンプ３８は車体前面視にて、その長手方向（ポンプ軸４０方向）がバランサシャフト２２のシャフト軸４６（軸線）に対して略平行に延設する態様で設けられる。

ここで、シリンダ内部には、図示を省略するが、冷却系の一部として燃焼室の周囲を覆う冷却水通路空間を有する。図３に示されるようにシリンダは、この冷却水通路空間からシリンダ外部と連通するための冷却水の流入口４７及び流出口４８を備える。これら流入口４７及び流出口４８は、双方とも車体幅方向で同一の一方側（本例では右側）に設けられる。本例では図３に示されるようにシリンダ前面部において右端寄りに位置して下方側に流入口４７が、また上方側に流出口４８が設けられ、これらの流入口４７及び流出口４８がウォータジャケットを介して冷却水通路空間と連通する。

ウォータポンプ３８の冷却水の吐出口４４（図５Ｂ参照）は、図３等に示されるように冷却水供給用の冷却水ホース３９Ａを介して、シリンダの流入口４７に接続される。シリンダの流出口４８は、冷却水ホース３９Ｂ（アッパホース）を介して、ラジエータ３７の上右端部に設けられた取入口４９に接続される。また、ラジエータ３７の下左端部に設けられた送水口５０は、冷却水ホース３９Ｃ（ロアホース）を介して、ウォータポンプ３８の冷却水の吸入口４３（図５Ｂ参照）に接続される。なお、ラジエータ３７の取入口４９及び送水口５０は図３等において、点線により略記する。

上記の場合、本発明では特にシリンダのうちシリンダブロック１４において、外部と連通する冷却水の流入口４７及び流出口４８を備え、内部の冷却水通路空間がこれら流入口４７及び流出口４８のみによって、シリンダブロック１４の外部と連通する。

また、ウォータポンプ３８は図３のように車体前面視にて、車体幅方向で一方側に冷却水の吐出口４４を、他方側（本例では左側）に冷却水の吸入口４３をそれぞれ備える。シリンダは前述のように、冷却水の流入口４７及び流出口４８の双方とも車体幅方向で一方側（本例では右側）に備える。更に、ラジエータ３７は上述のように車体幅方向で一方側である右側に冷却水の取入口４９を、また他方側である左側に冷却水の送水口５０をそれぞれ備える。

更に、シリンダには前述のように動弁系に係るカムチェーン室２６を備えるが、このカムチェーン室２６は図３において一点鎖線で略記するように車体幅方向で他方側である左側に位置して、シリンダ軸線と平行に略上下方向に沿って配置される。

上記の場合、エンジン１１における冷却系まわりの適所、例えばラジエータ３７やウォータジャケット、あるいはエンジン１１自体、潤滑油等の温度を温度センサにより検出すると共に、その検出信号がＥＣＵへ送出される。ＥＣＵではそれらの温度検出もしくは測定結果やエンジン回転数等に基づき、ウォータポンプ３８の電動モータ４５を適宜駆動制御し、冷却系内の冷却水を循環させ、更にはその流量を調整し得るように構成される。

上述したエンジン冷却装置を持つエンジンユニット１０において、エンジン１１が始動するとその温度が次第に上がる。ところで、既に説明したようにエンジン１１の冷却が必要となる状況としては主に、高出力エンジンの場合や連続高負荷運転後の急停止等、限定的であり、冷機始動時や早期暖機時に合わせて、冷却水量をコントロールすることで冷却の最適化が求められる。従来のようにオイルポンプ駆動系を利用する場合には、必ずしも適正且つ緻密な冷却制御を行うことができない。

本発明のエンジン冷却装置において、ウォータポンプ３８は電動モータ４５で駆動される電動式とし、その駆動系はオイルポンプ駆動系とは切り離され、それ自体独立して駆動される。従ってＥＣＵによるウォータポンプ３８の駆動制御によって、より緻密な冷却水の流量制御が可能になり、容易にエンジン１１を最適冷却状態に維持することができる。これにより常に過不足なく適正な流量で冷却水を循環させることでエンジン出力、燃費性能が向上する。

従来ではオイルポンプ駆動系を利用すべく、ウォータポンプがクランクケース下部でオイルポンプと並べて配置されていた。これに対して本発明ではクランクケース１３から分離して別体に設けることで、車体下部に位置するクランクケース１３をコンパクトにすることができ、これにより車両の傾斜角度（バンク角）を大きく確保できるため車両の操作性が向上する。また、クランクケース１３とは別体にすることで、ウォータポンプ３８の配置自由度が向上し、冷却経路を最適化できる。

また、ウォータポンプ３８のポンプ軸４０がオイルポンプ３５のポンプ軸３６と離間して配置され、少なくともその一部がクランクケース１３、シリンダ又はラジエータ３７の外端よりも内側に位置するように配置される。
このようにウォータポンプ３８をクランクケース１３とは別体として、オイルポンプ３５とは離間させて設けることで、クランクケース１３を特に車体幅方向にコンパクトにすることができ、車両の傾斜角度を大きく確保できるため操作性が向上する。また、ウォータポンプ３８の一部が車体幅方向でクランクケース１３、シリンダもしくはラジエータ３７の外端よりも内側になるように配置することで、同様な効果が得られる。

また、ウォータポンプ３８は、クランクケース１３又はシリンダの前方であって、且つ前輪１０４の後端部の後方に位置する。
このようにウォータポンプ３８をクランクケース１３の前方に配置することで、ラジエータ３７の直下にウォータポンプ３８が位置する。従来、クランクケース側方からラジエータに向かって斜め前方に延設していた冷却水配管を、車体前後方向だけ短縮できて整備性及び生産性等が向上する。

また、ウォータポンプ３８は、その一部がバランサシャフトハウジング２４に対して上下方向に重なり、車体側面視にてクランクケース１３の前方であって、且つバランサシャフトハウジング２４の下方に位置する。
このようにクランクケース１３の前方に突出して設けられるバランサシャフトハウジング２４の下側に、ウォータポンプ３８を潜り込ませるように配置することで、ウォータポンプ３８をラジエータ３７に対して前後方向に接近させつつ、従来では空間（空き空間、即ち実質的なデッドスペース）となっていた箇所を有効活用できてレイアウト上極めて有利になる。

また、ウォータポンプ３８の長手方向（ポンプ軸４０）がバランサシャフト２２のシャフト軸４６に対して略平行に延設する態様で設けられる。
このようにバランサシャフト２２の軸線とウォータポンプ３８の長手方向とを揃えることで、ウォータポンプ３８をクランクケース１３の本体部及びバランサシャフトハウジング２４に這わせるように配置することができる。これによりこれらの複数部品を効率よく近接配置し、コンパクト化及び質量の集中化を図り、車両の操作性が向上する。

また、シリンダ内部で燃焼室の周囲を覆う冷却水通路空間からシリンダ外部と連通するための冷却水の流入口４７及び流出口４８は、双方とも車体幅方向で同一の一方側に設けられる。
このようにシリンダにおいて冷却水の流入口４７と流出口４８を一方側に偏倚させることで、ウォータポンプ３８からシリンダを経てラジエータ３７に延びる冷却水配管、即ち冷却水ホース３９Ａ及び冷却水ホース３９Ｂを一方側の片側に集約でき、整備性が向上すると共に外観が美しくなる。

この場合、シリンダブロック１４に冷却水の流入口４７及び流出口４８を備え、シリンダ内部の冷却水通路空間は流入口４７及び流出口４８のみによって、シリンダブロック１４の外部と連通する。
このようにエンジン１１に対する冷却水の出入をシリンダブロック１４のみにすることで、クランクケース１３やシリンダヘッド１５に連通する冷却水通路を設けずに済み、接合部での冷却水漏れに対するケアが必要なくなり、組付性や整備性が向上する。更に、クランクケース１３やシリンダヘッド１５の製造が容易になると共に、冷却水漏れ検査が省略できるため、生産性が向上する。

この点で更に、シリンダブロック１４以外を共通として、従来の空冷式エンジンのシリンダブロックと互換性を持たせることができ、エンジン性能の要求に応じて空冷式エンジンを容易に水冷化が可能である。また、エンジン１１のシリンダにおいて車体上下方向において冷却水の流入口４７と流出口４８が互いに近く、更にラジエータ３７が略同じ高さに配置されるため、冷却水通路を上下方向に集約でき、冷却水配管を短縮できて整備性が向上する。更に、冷却水配管が上下に冗長にならず、冷却水配管が露呈する車両であっても概観を美しく保つことができる。

また、ウォータポンプ３８は車体幅方向で一方側に冷却水の吐出口４４を、他方側に冷却水の吸入口４３をそれぞれ備えると共に、シリンダは冷却水の流入口４７及び流出口４８の双方とも車体幅方向で一方側に備える。これに加えてラジエータ３７は車体幅方向で一方側に冷却水の取入口４９を、また他方側に冷却水の送水口５０を備える。
図３に示されるように車体前面視にて略Ｏ（オー）型となるように、冷却系の主要部位の冷却水出入口を配置することで、冷却水ホース３９（冷却水ホース３９Ａ〜３９Ｃ）が車体幅方向に大きく横切ることがなく、効率的な配管になると共に外観が美しい。

また、カムチェーン室２６は車体幅方向で他方側である左側に位置して配置される。
このようにシリンダブロック１４又はシリンダヘッド１５の冷却水の流入口４７及び流出口４８を共にカムチェーン室２６と反対側に設けることで、ウォータポンプ３８からシリンダを経てラジエータ３７に至る冷却水通路と、シリンダヘッド１５からシリンダブロック１４を経てクランクケース１３に至る（戻る）オイル通路とが車体幅方向で対極に配置される。これによりシリンダブロック１４内部の形状構造をシンプルに構成でき、その結果、シリンダブロック１４がコンパクトになる。

次に、本発明による自動二輪車のエンジン冷却装置における第２の実施の形態を説明する。図６は第２の実施形態に係るエンジンユニット１０の左側面図、図７はその正面図である。本発明の第２の実施形態では特に図６に示したようにクランクケース１３内部に、潤滑系に使用されるエンジン潤滑油との熱交換を行うオイルクーラ５１を備え、冷却した潤滑油をオイルポンプ３５により再循環させるように構成される。

オイルクーラ５１は冷却水の流入口５２及び流出口５３を有し、オイルクーラ５１内部には流入口５２及び流出口５３から出入する冷却水を流通させる冷却水通路を具える。本例では流入口５２、流出口５３及び冷却水通路を車体幅方向で他方側である左側に備え、流入口５２は冷却水ホース３９Ｄを介して、ラジエータ３７の送水口５０に接続される。また、流出口５３は冷却水ホース３９Ｅを介して、ウォータポンプ３８の吸入口４３に接続される。

ラジエータ３７で冷却された冷却水は冷却水ホース３９Ｄを介して、オイルクーラ５１に流入し、オイルクーラ５１内の冷却水通路を流通する過程でオイルパン１７内の潤滑油を冷却する。オイルクーラ５１との間の熱交換により冷却された潤滑油は、オイルポンプ３５により再循環され、その際、オイルフィルタ５４により潤滑油内の不純物は除去される。オイルクーラ５１内の冷却水通路を流通した冷却水は、冷却水ホース３９Ｅを介してウォータポンプ３８に吸入される。なお、オイルポンプ３５とオイルフィルタ５４とは車体幅方向に略並ぶように配置され、オイルポンプ３５は車体幅方向の一方側に、オイルフィルタ５４はその他方側に夫々設けられる。

潤滑油に対する冷却系についても、ウォータポンプ３８からシリンダを経てラジエータ３７に至る冷却水通路とは車体幅方向で対極に配置され、シリンダブロック１４内部の形状構造をシンプルに構成できる。また、潤滑油等の温度を検出し、その検出結果に基づきウォータポンプ３８を適宜駆動制御し、つまり高温になった潤滑油を必要に応じて冷却することで、効率のよい潤滑油冷却を実現することができる。

次に、本発明による自動二輪車のエンジン冷却装置における第３の実施の形態を説明する。図８は第３の実施形態に係るエンジンユニット１０の左側面図、図９はその正面図である。本発明の第３の実施形態において、クランクケース１３は、内部のクランクシャフト１２の軸前方にバランサシャフト保持部であるバランサシャフトハウジング２４を備える。そして特にウォータポンプ３８は、少なくともその一部がバランサシャフトハウジング２４に対して上下方向に重なり、車体側面視にてシリンダ（シリンダブロック１４）の前方であって、且つバランサシャフトハウジング２４の上方に位置する。なお、その他の構成については第１の実施形態の場合と実質的に同様である。

本発明の第３の実施形態によれば、図８に示されるようにウォータポンプ３８をシリンダとラジエータ３７の中間領域に設けることで、冷却水通路を略前後方向に配置構成することができる。これにより上下方向分の冷却水通路を短縮できて整備性及び生産性等が向上する。また、冷却水配管が上下に冗長にならず、配管が露呈する車両であっても外観を美しく保つことができる。

上述した本発明の第３の実施形態において、ウォータポンプ３８は望ましくは、車体側面視にてシリンダの前方且つラジエータ３７の後方に位置し、車体前面視にて少なくともウォータポンプ３８の一部がラジエータ３７と重なるように配置されるとよい。このようにラジエータ３７、ウォータポンプ３８及びシリンダが略同じ高さに配置されるようになり、冷却水通路を略前後方向に構成することができ、上下方向分の冷却水配管を短縮できて、整備性、生産性が向上する。

また、本発明の第１〜３の実施形態においてウォータポンプ３８の全体が望ましくは、車体幅方向においてクランクケース１３、シリンダもしくはラジエータ３７の外端よりも内側に位置するように配置されるとよい。
また、ウォータポンプ３８は、長手方向がクランクシャフト１２の軸線もしくはバランサシャフト２２の軸線に対し略平行に延びる態様で設けられるのが望ましいが、若干傾斜していてもよい。

以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態においてエンジン冷却装置の構成部材もしくは部品等を車体幅方向の一方側あるいは他方側に配置する例を説明したが、それらを上記実施形態とは左右逆の関係で配置構成することもできる。

１０ エンジンユニット、１１ エンジン、１２ クランクシャフト、１３ クランクケース、１４ シリンダブロック、１５ シリンダヘッド、１６ シリンダヘッドカバー、１７ オイルパン、１８ トランスミッションケース、１９ カウンタシャフト、２０ クラッチ軸、２１ ドライブシャフト、２２ バランサシャフト、２３ バランサ、２４ バランサシャフトハウジング、２５ カムシャフト、２６ カムチェーン室、２７ 吸気口（インテークポート）、２８ スロットルボディ、２９ エアクリーナ、３０ インジェクタ、３１ 排気口（エキゾーストポート）、３２ 排気管、３３ 集合管、３４ マフラ、３５ オイルポンプ、３６ ポンプ軸、３７ ラジエータ、３８ ウォータポンプ、３９ 冷却水ホース、４０ ポンプ軸、４１ ケーシング、４２ インペラ、４３ 吸入口、４４ 吐出口、４５ 電動モータ、４５ａ 出力軸、４６ バランサシャフト軸、４７ 流入口、４８ 流出口、４９ 取入口、５０ 送水口、５１ オイルクーラ、１００ 自動二輪車。

Claims (9)

1. クランクケース及びシリンダを備えるエンジンと、該エンジンに冷却水を給送するためのウォータポンプと、走行風を当てることで内部を流通する冷却水の熱を放散させるラジエータとを有する自動二輪車のエンジン冷却装置であって、
   前記ウォータポンプは駆動用モータを備える電動式であり、前記クランクケースとは別体に設けられ、
   前記クランクケースは、内部のクランクシャフトの軸前方にバランサシャフト保持部を備え、
   前記ウォータポンプは、少なくともその一部が前記バランサシャフト保持部に対して上下方向に重なり、車体側面視にて、前記クランクケースの前方、且つ前記バランサシャフト保持部の下方に位置することを特徴とする自動二輪車のエンジン冷却装置。
2. クランクケース及びシリンダを備えるエンジンと、該エンジンに冷却水を給送するためのウォータポンプと、走行風を当てることで内部を流通する冷却水の熱を放散させるラジエータとを有する自動二輪車のエンジン冷却装置であって、
   前記ウォータポンプは駆動用モータを備える電動式であり、前記クランクケースとは別体に設けられ、
   前記クランクケースは、内部のクランクシャフトの軸前方にバランサシャフト保持部を備え、
   前記ウォータポンプは、少なくともその一部が前記バランサシャフト保持部に対して上下方向に重なり、車体側面視にて、前記シリンダの前方、且つ前記バランサシャフト保持部の上方に位置することを特徴とする自動二輪車のエンジン冷却装置。
3. クランクケース及びシリンダを備えるエンジンと、該エンジンに冷却水を給送するためのウォータポンプと、走行風を当てることで内部を流通する冷却水の熱を放散させるラジエータとを有する自動二輪車のエンジン冷却装置であって、
   前記ウォータポンプは駆動用モータを備える電動式であり、前記クランクケースとは別体に設けられ、
   前記シリンダはシリンダブロック及びシリンダヘッドを備えると共に、内部に燃焼室の周囲を覆う冷却水通路空間を有し、前記冷却水通路空間から前記シリンダの外部と連通する冷却水流入口及び冷却水流出口を備え、
   前記シリンダの前記冷却水流入口及び前記冷却水流出口は、双方とも車体幅方向で同一の一方側に設けられ、
   前記冷却水通路空間が、前記冷却水流入口及び前記冷却水流出口のみによって、前記シリンダブロックの外部と連通することを特徴とする自動二輪車のエンジン冷却装置。
4. クランクケース及びシリンダを備えるエンジンと、該エンジンに冷却水を給送するためのウォータポンプと、走行風を当てることで内部を流通する冷却水の熱を放散させるラジエータとを有する自動二輪車のエンジン冷却装置であって、
   前記ウォータポンプは駆動用モータを備える電動式であり、前記クランクケースとは別体に設けられ、
   前記エンジンの前記クランクケース内部に冷却水流入口、冷却水流出口及び冷却水通路を有して、エンジン潤滑油との熱交換を行うオイルクーラを備え、
   前記オイルクーラは前記クランクケース内部に設けられ、前記冷却水流出口及び前記冷却水通路を車体幅方向で片側に備え、
   前記オイルクーラの前記冷却水流入口側が前記ラジエータに接続され、前記冷却水流出口側が前記ウォータポンプに接続されることを特徴とする自動二輪車のエンジン冷却装置。
5. 前記ウォータポンプは車体前面視にて、その長手方向がバランサシャフトの軸線に対して略平行に延設する態様で設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動二輪車のエンジン冷却装置。
6. 前記ウォータポンプは車体側面視にて、そのポンプ軸がオイルポンプのポンプ軸と離間して配置され、
   車体幅方向において、少なくともその一部が前記クランクケース、前記シリンダ又は前記ラジエータの外端よりも内側に位置するように配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動二輪車のエンジン冷却装置。
7. 前記ウォータポンプは車体側面視にて、前記クランクケース又は前記シリンダの前方、且つ前輪後端部の後方に位置し、前記ラジエータの下方に位置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動二輪車のエンジン冷却装置。
8. 前記ウォータポンプは車体前面視にて、車体幅方向で一方側に冷却水吐出口を、他方側に冷却水吸入口を備え、
   前記ラジエータは車体幅方向で一方側に冷却水取入口を、他方側に冷却水送出口を備え
   ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の自動二輪車のエンジン冷却装置。
9. 前記シリンダは、カムチェーン室を車体幅方向で他方側に備えることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の自動二輪車のエンジン冷却装置。

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