JPH03189318A - 内燃機関の冷却水系統 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 り粟上勿肌且立… 本発明は、内燃機関を冷却する冷却水の温度が低い場合
には、ラジェータをバイパスさせて内燃機関内で冷却水
を循環させ、冷却水の温度が高い場合には、冷却水をラ
ジェータと内燃機関との間で循環させる冷却水系統に関
するものである。

従来皮丘 冷却水温度が低温の状態では、冷却水をラジェータに送
らず、冷却水が高温に加熱された時に、冷却水をラジェ
ータに供給させるようにした従来の内燃機関は、特開昭
５７−２４１７号公報に示されている。

従来のこの内燃機関では、第１２図ないし第１４図に図
示されるように、エンジン０１の各シリンダ０２ａ、０
２ｂに設けられている各ウォータジャケット０３ａ、０
３ｂの上端に冷却水流出管０４ａ、０４ｂの一端が接続
され、この冷却水流出管０４ａ、０４ｂの他端は配管０
５を介してラジェータ０６の上端に接続されている。

またラジェータ０６の下端は配管０７を介してサーモス
タット装置０８の冷却水導入孔０９に接続されている。

さらにサーモスタット装置０８には冷却水短絡孔０１０
が設けられ、この冷却水短絡孔０１０は短絡管０１４を
介して配管０５に接続され、サーモスタット装置０８は
、バルブ０１１　と、サーモスタット０１２と、冷却水
ポンプ０１５の吸入口０１６に通ずる通路０１３とより
なり、冷却水温度が低温の場合、バルブ０１１が閉塞さ
れて冷却水導入孔０９と通路０１３との連通が断たれ、
冷却水温度が所定の設定温度を越えた場合、バルブ０１
１が開放されて冷却水導入孔０９と通路０１３とは連通
ずるようになっている。

さらにまた冷却水ポンプ０１５のインペラー０１７は図
示されない動力伝達機構を介してエンジン０１のクラン
クシャフト（図示されず）に連結され、冷却水ポンプ０
１５の冷却水吐出口０１８は配管０１９を介してウォー
タジャケラ！−０３ａ、０３ｂの下端に接続されており
、エンジン０１が運転状態となると、冷却水ポンプ０１
５のインペラー０１７が回転駆動されて、通路０１３内
の冷却水は冷却水ポンプ０１５内に吸入され、冷却水吐
出口０１８より配管０１９を介してウォータジャケット
０３ａ、０３ｂに供給されるようになっている。

町　しよ゛と　るｉ 第１２図ないし第１４図に図示された内燃機関の冷却水
系統では、サーモスタット装置０８と冷却水ポンプ０１
５とは一体的に構成されているため、サーモスタット装
置０８より冷却水ポンプ０１５への配管が不必要となっ
て、配管作業が成る程度軽減されるが、冷却水ポンプ０
１５はエンジン０１と別体に構成されているため、短絡
管０１４や配管０１９が別個に必要となって、配管作業
の省力化が不充分となり、また部品点数が充分に節減さ
れず、しかもエンジン０１のウォータジャケット０３ａ
、０３ｂ内の水温をサーモスタット０１２で正確に検出
することができず、暖機性能が不充分であった。

を　°　るための　　および 本発明は、このような難点を克服した内燃機関の冷却水
系統の改良に係り、内燃機関の冷却水の低温時のみサー
モスタット装置により内燃機関のウォータジャケット中
の冷却水をラジェータに迂回させずに再び内燃機関のウ
ォータジャケットへ循環させるバイパス通路を備えた水
冷式内燃機関において、前記バイパス通路を、シリンダ
へ・ノド内のウォータジャケットと連通して該ヘッドと
一体的に形成された第１バイパス通路と、前記シリンダ
ヘッドとシリンダブロックとの接合面にて連通して該ブ
ロックと一体的に形成された第２ノマイパス通路と、前
記シリンダプロ・ンクに着脱自在に装着されて前記第２
バイパス通路の他端および前記サーモスタット装置とを
接続する第３バイノく入通路とで構成したことを特徴と
するものである。

本発明は、前記したように構成されているので、内燃機
関内の冷却水温度が低い場合には、前記サーモスタンド
装置によりラジェータと内燃機関のウォータジャケット
との冷却水の循環が断たれ、前記シリンダヘッドのウォ
ータシャケ・ノド内の冷却水は前記バイパス通路を経由
して前記サーモスタット装置から前記内燃機関のウォー
タシャケ・ノドに送られ、前記ラジェータを迂回せずに
内燃機関のウォータジャケットを循環することができる
。

また本発明においては、内燃機関の冷却水温度が所定の
設定温度を越えた場合には、前記サーモスタット装置が
動作して、ラジェータと内燃機関のウォータジャケット
との冷却水の循環が開始され、内燃機関で発生した熱は
ラジェータで放熱されて、適正な温度を保持することが
できる。

実施炎 以下、図面に図示された本発明の一実施例について説明
する。

自動二輪車に搭載される本実施例の内燃機関は、４サイ
クルガソリンエンジン１であって、エンジン１は、シリ
ンダ５を車中方向に直列に４列配列したシリンダブロッ
ク２と、シリンダブロック２の上部に着脱自在に一体に
結合されるシリンダヘッド３と、シリンダブロック２の
下部に着脱自在に一体的に結合されるオイルパン４とよ
りなり、シリンダブロック２にはバラサー６とクラッチ
２６付の変速機７とＡＣＧ８とが組込まれ、かつスター
タモータ９が着脱自在に組付けられるようになっている
。

またシリンダ５にピストン１０が摺動自在に嵌装され、
このピストン１０はコネクティーグロッド１１を介して
車中方向に指向したクランクシャフト１２に連結され、
クランクシャフト１２はシリンダブロック２のジャーナ
ル部１３とクランクシャフトホルダー１４とで回転自在
にシリンダブロック２に枢支されている。

さらにシリンダブロック２のシリンダ５の上部とシリン
ダへンド３で画成された燃焼室１５に開口する吸気ボー
ト１６と、排気ポート１７が、シリンダヘッド３に形成
され、この吸気ポート１６、排気ポー）１７をそれぞれ
開閉する吸気弁１８、排気弁１９が設けられ、この吸気
弁１８、排気弁１９の頂端はシリンダヘッド３に回転自
在に枢支されたカム２０に当接され、このカム２０と一
体のカムスプロケット２１は、エンジンｌの右側（第７
図では左側）に位置したカムチェン室２２内のカムチェ
ン２３を介して、クランクシャフト１２と一体的に固着
されたドライブスプロケット２４に連結されており、カ
ム２０はクランクシャツ１−１２の半分の回転数で回転
駆動されるようになっている。

さらにまたクランクシャフト１２に一体に形成されたド
ライブギヤ２５に、クラッチ２６のアウター２７と一体
的に固定されたドリブンギヤ２８が噛合され、クラッチ
２６のインナー２９と一体のメインシャフト３０は、シ
リンダブロック２の枢支孔３１と、シリンダブロック２
に着脱自在に装着されるカセットプレート３２の孔とに
ベアリング３３を介して回転自在に枢支されている。

しかもメインシャフト３ｏと平行にカウンタシャフト３
４がベアリング３３を介して枢支孔３１とカセットプレ
ート３２の孔とに回転自在に枢支され、メインシャフト
３０およびカウンタシャフト３４にスプライン嵌合され
た変速ギヤ３５はシフトフォーク３６の摺動によって相
互に選択的に噛合され、カウンタシャフト３４と一体の
ドライブスプロケット３７は所要の変速比で回転、駆動
されるようになっている。

次にオイルの循環経路について説明する。

カセットプレート３２の外側にトロコイド型オイルポン
プ３８のポンプケーシング３９が一体に取付けられ、メ
インシャフト３０に回転自在に嵌合されるとともにポン
プケーシング３９より外方に突出したポンプ駆動部材４
０は、ドリブンギヤ２８の突起４１に係合され、ポンプ
ケーシング３９内でこのポンプ駆動部材４０にポンプイ
ンナー４２が係合されるとともにポンプケーシング３９
内にポンプアウター４３が嵌装されており、エンジン１
が運転状態となってクランクシャフト１２が回転すると
、クラッチ２６の嵌脱と無関係にオイルポンプ３８が回
転駆動されるようになっている。

さらにカセットプレート３２にて、メインシャフト３０
、カウンタシャフト３４をそれぞれ亭区支するベアリン
グ３３ａ、３３ｂにはシール４４ａ、４４ｂが設けられ
、カセットプレート３２のオイル溜め４５からヘアリン
グ３３ａ、３３ｂに向って絞り通路４６ａ、４６ｂが形
成されており、オイルポンプ３８のオイル溜め４５に吐
出された加圧オイルは絞り通路４６ａ、４６ｂを介して
シール４４ａ、４４ｂにて密封された空間４７ａ＋４７
ｂに送られ、この空間４７ａ、４７ｂからメインシャフ
ト３０、カウンタシャフト３４内にオイルが供給され、
変速機７の各部分が潤滑されるようになっている。

さらにまたポンプケーシング３９には、第１図に図示さ
れるように、吸入通路４８と吐出通路４９が形成されそ
の吸入通路４８、吐出通路４９の先端はシリンダブロッ
ク２の吸入孔５０、吐出孔５１にそれぞれ連通され、第
５図に図示されるように、この吸入孔５０、吐出孔５１
は吸入パイプ５２、吐出パイプ５３にそれぞれ接続され
、この吸入パイプの先端にストレーナ５４が接続される
とともに吐出パイプ５３（第７図参照）の先端はシリン
ダブロック２の前部オイル通路５５に接続されている。

しかして第３図および第７図に図示されるように、前部
オイル通路５５はバラサー６の中空シャフト５６に通ず
る短絡オイル通路５７とオイルクーラ５８に通ずるオイ
ル冷却通路的とに分岐され、このオイル冷却通路５９に
サーモスタット６０が介装されており、オイルが所定温
度以下の状態ではサーモスタット６０によってオイル冷
却通路５９が閉塞され、オイルが所定温度以上の状態で
はオイル冷却通路５９は開放されるようになっている。

また第１図、第３図、第７図に図示されるように、短絡
オイル通路５７はハラサー６の中空シャフト５６を介し
てフィルターオイル流入通路６１に接続されるとともに
、オイル冷却通路５９はオイルクーラ５８を介して冷却
オイル流入通路６２に接続され、これらフィルターオイ
ル流入通路６１、冷却オイル流入通路６２はオイルフィ
ルター６３のフィルターグーシンク６４内に開口され、
オイルフィルター６３のフィルタ−エレメント６５内空
間はカムチェン室２２を後方に向って斜上方へ横切る連
絡通路６６（第２図にも図示されている）が形成されて
いる。

さらに第１図、第３図、第６図に図示されるように、連
絡通路６６の後端は車中方向に指向したメインギヤラリ
−オイル通路６７に連通され、このメインギヤラリ−オ
イル通路６７よりクランクシャフト１２の各ジャーナル
部１３に連通ずるギャリー分岐オイル通路６８が分岐さ
れている。

さらにまた第１図に図示されるように、前記オイルポン
プ３８のポンプケーシング３９に形成された吐出通路４
９の斜後上端部には、ＡＣＧオイル通路６９の一端が連
通され、ＡＣＧオイル通路６９の他端は連通路７０を介
してＡＣＧケース７１のオイル通路７２に連通されてお
り、オイルポンプ３８からの加圧オイルはＡＣＧ８の回
転部分にも供給されるようになっている。

しかもシリンダブロック２における変速機７の変速ケー
シング７３に溜ったオイルは、図示されないサブオイル
ポンプによりオイルパン４内に排出されるようになって
いる。

今度は、冷却水の循環経路について説明する。

第７図に図示されるように、冷却水吸入短管７４の下方
左側（第７図では正面図であるので右側）に位置して冷
却水吸入短管７４が前方へ一体に突設され、この冷却水
吸入短管７４と連通ずる冷却水吸入通路７５はシリンダ
ブロック２に車中中心へ向って水平に形成され、冷却水
吸入通路７５の他端は第６図に図示されるように、前方
に向って開口され、この開ロア５ａにサーモスタット７
６が付設されている。

またシリンダブロック２の前面には、第６図ないし第８
図に図示されるような冷却水経路構成カバー７７が着脱
自在に装着され、冷却水経路構成カバー７７の主要部７
８はオイルクーラ５８を密閉するように形成され、この
主要部７８の下方左側（第７図、第８図では前方から見
ているので右側）に冷却水分岐通路７９が形成され、こ
の冷却水分岐通路７９はウォータポンプ８３の吸入通路
８５に接続するポンプ吸入通路部８０に連通ずるととも
に、サーモスタット７６の第２弁部７６ｂを介して短絡
吸入通路部８１も連通しており、エンジン１が始動した
直後の冷却水低温状態では、冷却水吸入通路７５の開口
部７５ａがサーモスタット７６の第１弁部７６ａで閉塞
されると同時に、短絡吸入通路部８１の開口部８１ａが
開放され、冷却温度が上昇して一定の設定温度を越えた
時には、冷却水吸入通路７５の開口部７５ａが開放され
ると同時に、短絡吸入通路部８１の開口部８１ａがサー
モスタット７６の第２弁部７６ｂで閉塞されるようにな
っている。

さらに第８図に図示されるように、冷却水経路構成カバ
ー７７にはポンプ吐出通路８２が形成され、またウォー
タポンプ８３の一方のインペラーケーシング８４に吸入
通路８５、吐出通路８６が形成され、このポンプ吸入通
路部８０の開口８０ａとポンプ吐出通路８２の開口８２
ａはインペラーケーシング８４の吸入通路８５、吐出通
路８６に嵌脱自在に接続されるようになっている。

さらにまたウォータポンプ８３のインペラーケーシング
８４と合せられてウォータポンプ８３の全体ケーシング
を構成する基部ケーシング８７にはポンプシャフト８８
が回転自在に嵌合され、このポンプシャフト８８にイン
ペラ８９が一体的に嵌着されるとともに、ポンプシャフ
ト８８の外端にスプロケット９０が一体的に装着され、
第３図に図示されるように、クランクシャフト１２と一
体の駆動スプロケット９１とスプロケット９０とに図示
されないチェノが架渡されており、クランクシャフト１
２が回転すると、ウォータポンプ８３は駆動されるよう
になっている。

しかもシリンダブロック２の前面には、冷却水経路構成
カバー７７の主要部７８で密閉される範囲内で冷却水吸
入開口９２が２個形成され、この冷却水吸入間口９２は
シリンダブロック２内のウォータジャケット９３に連通
し、ウォータジャケット９３は開口９５を介してシリン
ダヘッド３のウォータジャケット９４に接続され、この
ウォータジャケット９４は第９図および第１θ図に図示
されるように、後方右側に冷却水吐出短管９６が突設さ
れており、この冷却水吐出短管９６は内示されないラジ
ェータのアッパータンクに接続されるようになっている
。

また第６図、第７図および第９図に図示されるように、
シリンダブロック２には冷却水経路構成カバー７７の短
絡吸入通路部８１に連通ずるバイパス冷却水通路９７が
形成され、このバイパス冷却水通路９７の上端９７ａは
シリンダヘッド３のウォータジャケット９４にバイパス
冷却水通路９８を介して接続されている。

図示の実施例は前記したように構成されているので、オ
イルと冷却水は下記に説明するように流れる。

まずオイルの循環については、エンジン１が始動すると
、オイルポンプ３８が回転状態となり、第１図に図示さ
れるように、オイルパン４の底部に溜ったオイルはスト
レーナ５４より吸入パイプ５２吸入孔５０を介してオイ
ルポンプ３８の吸入通路４８に吸入され、オイルポンプ
３８によって高圧に加圧されて吐出通路４９から吐出孔
５１吐出パイプ５３を介して前部オイル通路５５に送ら
れるとともに、吐出通路４９からＡＣＧ用オビオイル通
路６９通路７ｏを経由してＡＣＧ８のオイル通路７２に
送られ、ＡＣＧ８の回転部分が潤滑される。また吐出通
路４９内の高圧油は、カセットプレート３２のオイル溜
め４５がら絞り通路４６ａ、４６ｂを介して空間４７ａ
、４７ｂへ送られ、空間４７ａ内の高圧油はメインシャ
フト３ｏのオイル通路メインシャフト３０ａを介して中
心オイル通路メインシャツ）３０ｂに送られ、分岐通路
メインシャフト３０ｃを介してメインシャフト３ｏ上の
変速ギヤ３５やメインシャツｌ−３０の回転摺動部分に
供給され、これらの回転摺動部分が潤滑され、空間４７
ｂ内の高圧油はカウンタシャフト３４の中心オイル通路
カウンタシャフト３４ａに送られ、分岐通路カウンタシ
ャフト３４ｂを介してカウンタシャフト３４上の変速ギ
ヤ３５の摺動部分に供給され、これらの摺動部分が潤滑
される。

マタエンジン１の始動直後で、オイルの温度が低い場合
では、オイル冷却通路５９中のサーモスタット６０が閉
塞状態となり前部オイル通路５５に供給されたオイルは
、オイルクーラ５８には供給されずに短絡オイル通路５
７、フィルターオイル流入通路６１を介してオイルフィ
ルター６３のフィルターケーシング６４内に流入し、フ
ィルターエレメント６５にて濾過された後、カムチェン
室２２に隣接した連絡通路６６を介してメインギヤラリ
−オイル通路６７に送られ、ギャリー分岐オイル通路６
８を介してクランクシャフト１２のジャーナル部１３に
オイルが供給され、しかもメインギヤラリ−オイル通路
６７より図示されないオイル通路を介してシリンダヘッ
ド３の動弁機構に供給される。

またこの途中で油圧カムチエーンテンショナー９９にも
供給される。

そしてオイルの温度が所定の設定温度を越えると、オイ
ル冷却通路５９中のサーモスタット６０が開放状態とな
り、前部オイル通路５５に供給されたオイルの一部はオ
イル冷却通路５９を介してオイルクーラ５８に流入し、
オイルクーラ５８にてその外方の冷却水と熱交換された
後、冷却オイル流入通路６２を介してオイルフィルター
６３のフィルターケーシング６４内に流入し、短絡オイ
ル通路５７フイルターオイル流入通路６１を通過したオ
イルと合流してフィルターエレメント６５にて濾過され
、前記したと同様にエンジンｌの各潤滑部分に供給され
る。

次に、冷却水の循環について説明する。

エンジンｌの始動直後で冷却水の温度が低い場合では、
第６図に図示されるサーモスタット７６が非動作状態じ
あり、シリンダブロック２のウォータジャケット９３お
よびシリンダヘッド３のウォータジャケット９４内の冷
却水は、ウォータジャケット９４からバイパス冷却水通
路９８、バイパス冷却水通路９７および冷却水経路構成
カバー７７の短絡吸入通路部８１を介して冷却水分岐通
路７９に入り、冷却水分岐通路７９よりポンプ吸入通路
部８０、吸入通路８５を介してウォータポンプ８３のイ
ンペラーケーシング８４、基部ケーシング８７内に流入
し、インペラ８９により加圧されて吐出通路８６からポ
ンプ吐出通路８２を介して主要部７８内に流入し、主要
部７８から冷却水吸入開口９２を介してウォータジャケ
ット９３、ウォータジャケット９４に送られるが、冷却
水分岐通路７９内と冷却水吸入通路７５とはサーモスタ
ット７６の第１弁部７６ａにて遮断されるため、冷却水
は図示されないラジェータには供給されない。

しかし冷却水がエンジン１によって所定温度以上に加熱
されると、サーモスタンド７６が動作状態となり、冷却
水分岐通ｌｌｌ７９と短絡吸入通路部８１との連通が遮
断されると同時に、冷却水分岐通路７９と冷却水吸入通
路７５とが連通されるので、バイパス冷却水通路９８、
バイパス冷却水通路９７のバイパス通路循環は停止され
るが、図示されないラジェータで冷却された冷却水は冷
却水吸入短管７４から冷却水吸入通路７５、冷却水分岐
通路７９、ポンプ吸入通路部８０、吸入通路８５を介し
てウォータポンプ８３のインペラーケーシング８４、基
部ケーシング８７内に流入し、インペラ８９により力Ｕ
圧されて吐出通路８６からポンプ吐出通路８２を介して
主要部７８内に流入し、主要部７８から冷却水吸入間口
９２を介してウォータジャケット９３、ウォータジャケ
ット９４に送られ、ウォータジャケット９３の右側後方
の冷却水吐出短管９６から図示されないラジェータのア
ッパータンクに供給され、このラジェータで冷却されて
冷却水は再びエンジン１に戻り、循環する。

このように本実施例では、オイルも冷却水も温度が低い
状態では、オイルおよび冷却水はオイルクーラ５８およ
び図示されないラジェータにはそれぞれ流れず、短絡し
て循環するので、暖機運転がすみやかに完了し、その結
果エンジンのｉ４久性が向上する。

また１個のオイルポンプ３８でもって、エンジン１の各
循環部分のみならず、変速機７およびＡＣＧ８の潤滑部
分も同時に潤滑できるようになっているので、オイル潤
滑系統を簡略化してコストダウンを図ることができる。

さらにオイルの清浄度が高く要求されるエンジンｌの各
潤滑部分には、オイルフィルター６３にてオイルを濾過
するようになっているため、エンジン１の耐久性を向上
させることができる。

さらにまた、エンジンｌの前部のオイル冷却系統や濾過
系統からエンジン１の後部の潤滑供給系統にカムチェン
室２２内に前後方向へ指向した連絡通路６６でもって接
続したため、車体中方向に一直線状に配列されたシリン
ダ５の相互間隔をつめて、エンジン１０車体巾方向寸法
を短縮できるため、エンジン１の小型軽量化を図ること
ができる。

またメインギヤラリ−６７がクランクシャフトより上部
にあるので２輪車に搭載した場合、バンク角を大きく取
れるメリットもある。

しかも冷却水系統における低温状態の短絡切換用サーモ
スタット７６がエンジン１内に組込まれているため、冷
却水系統の配管が著しく単純化され、この面でのコスト
ダウンを図ることもでき、漏水の可能性も低下する。

発肌色羞果 このように本発明においては、ラジェータを迂回させず
に内燃機関内のウォータジャケットを短絡させて冷却水
を循環させるバイパス通路の大部分をシリンダヘッドお
よびシリンダブロックに一体的に形成したため、冷却水
系統の配管を著しく低減させて配管作業を大巾に簡略化
することができるとともに、部品点数を減らしてコスト
ダウンを図ることができるとともに、また軽量小型化を
図ることもできる。

また本発明では、前記バイパス通路の大部分を内燃機関
内に形成し、かつサーモスタット装置を内燃機関内に近
接して配置することができるため、冷却水温度を的確に
検出して冷却水循環経路の切換を適正に行なうことがで
きるので、内燃機関の暖機性能を充分に向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る冷却水系統を備えた内燃機関の縦
断側面図は、第２図はその縦断背面図、第３図はその縦
断平面図、第４図はその要部拡大断面図、第５図は第１
図の要部縦断背面図、第６図は第１図とは異る面で裁断
した縦断側面図、第７図はシリンダブロックの正面図、
第８図はその要部分解斜視図、第９図はシリンダヘッド
の底面図、第１０図はその横断面図、第１１図は本発明
の概要を図示した説明図、第１２図は従来の内燃機関の
冷却水系統を備えた自動二輪車の側面図、第１３図はそ
の要部拡大縦断側面図、第１４図は前記した従来の冷却
水系統の説明図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内燃機関の冷却水の低温時のみサーモスタット装置によ
   り内燃機関のウォータジャケット中の冷却水をラジエー
   タに迂回させずに再び内燃機関のウォータジャケットへ
   循環させるバイパス通路を備えた水冷式内燃機関におい
   て、前記バイパス通路を、シリンダヘッド内のウォータ
   ジャケットと連通して該ヘッドと一体的に形成された第
   １バイパス通路と、前記シリンダヘッドとシリンダブロ
   ックとの接合面にて連通して該ブロックと一体的に形成
   された第２バイパス通路と、前記シリンダブロックに着
   脱自在に装着されて前記第２バイパス通路の他端および
   前記サーモスタット装置とを接続する第３バイパス通路
   とで構成したことを特徴とする内燃機関の冷却水系統。