JPH0718335B2 - 防音式水冷横形エンジンの冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は防音式水冷横形エンジンの冷却装置に関し、ラ
ジエータの配置を選択することにより、エンジンの全高
を低く抑えるとともに冷却性能を向上する技術に関す
る。

《従来技術》 従来の横形エンジンの水冷装置として、次のものがあ
る。

◎従来例１（第９図参照） これは、横形エンジン６のシリンダブロック13の上壁上
にラジエータ10を載置し、シリンダブロック13内のウォ
ータジャケット19の上部にラジエータ10の水管10cの下
部を連通させたものである。

◎従来例２（第10図参照） これは、横形エンジン６の横側に位置するクランクケー
ス13aの横外側空間Ｂラジエータ10を配置し、ラジエー
タ10の上部の導入口10a及び下部の導出口10bを可撓性の
温水管46及び冷水管47を介してウォータジャケット19の
上部の冷却水の送出し口19b及び下部戻り口19aに連結し
たものである。

◎従来例３（第11図および図12図参照） この従来例は防音形エンジン発電機（実開昭51-21036号
公報参照）であり、第11図はその縦断正面図、第12図は
その横断平面図である。このエンジン発電機は防音ケー
ス101内に右から順に発電機103、これを駆動する水冷横
形エンジン本体104、エンジン本体104を冷却する大形の
ラジエータ105が配設されている。また、発電機103の入
力軸にはシロッコファン122が固着されている。防音ケ
ース101内には各機器の放熱部を冷却するために、換気
通風路が複数本形成されている。主な換気通風路を系統
的に分類すると、発電機・バッテリー冷却通風路Ｈ、エ
ンジン本体冷却通風路Ｋ、およびラジエータ冷却通風路
Ｊとなる。エンジン本体冷却通風路Ｋは防音ケース101
の底壁に形成された主外気取入口117から取り入れた冷
却風を分離室118を介してエンジン本体104の側周囲に導
き、シロッコファン122により排風路133を経て排風出口
124から排出するように構成されている。またラジエー
タ冷却通風路Ｊは主外気取入口117から取り入れた冷却
風をラジエータファン110により通路126内に分流し、通
路127、エアクリーナ収容室128、通路129および導入筒1
30を経てラジエータ105を通過し、導風筒132、排風路13
3を経て、排風出口124から排出するように構成されてい
る。

《発明が解決しようとする問題点》 上記各従来例では、次の問題がある。

◎従来例１（第９図参照） （イ）エンジンの全高が高い。

シリンダブロック13の上壁上にラジエータ10が立ち上る
ため、エンジン６の全高が高くなる。

◎従来例２（第10図参照） （ロ）温水管・冷水管の管路抵抗が大きい。

ラジエータ10の導入口10a及び導出口10bがウォータジャ
ケット19の送出し口19b及び戻り口19aに対して、クラン
クケース13aを挟んで遠く離れて位置するため、温水管4
6及び冷水管47は全長の長い管路抵抗の大きなものとな
り、冷却水の循環効率を低下させて冷却性能を悪くす
る。

（ハ）温水管46に空気溜りや上記溜りができること。

温水管46は、可撓性を有するので、エンジン６の振動を
吸収して破損しにくい利点を有する反面、長いため大き
く垂れ下つたり折れ曲つたりひしやげたりして、その垂
れ下り部等の上流側で空気溜りや蒸気溜りが発生し易
く、その空気溜等により冷却水の循環が妨げられて、冷
却性能が悪化する。

（ニ）冷却水を十分に補給できないこと。

ラジエータ10のアッパータンク60の注水口61から冷却水
を注入していくときに、冷却水がラジエータ10のアッパ
ータンク60から温水管46の垂れ下り部に早いうちに流れ
込んでそこを塞いでしまうため、その垂れ下り部より高
い温水管46の上流側部分及びウォータジャケット19の上
部にまで冷却水を充満させることができず、空気溜りが
残る。

◎従来例３（第11図および図12図参照） （ホ）防音ケース101内上部の熱のこもりを排気できな
いこと。

複数の換気通風路H,K,Jを設けているので、防音ケース1
01内の構成が複雑となるとともに、エンジン本体冷却通
風路Ｋにおいて、冷却風が下方から流入し、エンジン本
体104の側周囲に流れる構成なので、シリンダヘッドか
ら立ち上がる熱気による防音ケース101内上部の熱のこ
もりを十分に排気することができない。

（ヘ）換気専用ファンが必要となること。

換気専用ファンとしてのシロッコファン122をラジエー
タファン110とは別に設ける必要があり、装置が大型化
するとともにコスト高になる問題がある。

本発明は、上記問題点（イ）〜（ヘ）を全て解決するこ
とができる防音式水冷横形エンジンの冷却装置を提供す
ることを目的とする。

《問題点を解決するための手段》 本発明は上記目的を達成するために、例えば第１図から
第４図に示すように、防音ケース２内に横形エンジン
６、ラジエータ10およびラジエータファン43を収容し、
横形エンジン６のウォータジャケット19の下部に冷却水
の戻り口19aを、上部に送出し口19bを連通し、ラジエー
タ10の上部に導入口10aを、下部に導出口10bを連通し、
ウォータジャケット19の送出し口19bを可撓性の温水管4
6でラジエータ10の導入口10aに連結し、ラジエータ10の
導出口10bを冷水管47でウォータジャケット19の戻り口1
9aに連結して冷却水がウォータジャケット19で吸熱して
シリンダ14とシリンダヘッド17とを冷却して高温水とな
り、温水管46を経てラジエータ10で冷却されて低温水と
なり、冷却管47からウォータジャケット19に循環するよ
うに構成した防音式水冷横形エンジンの冷却装置におい
て、横形エンジン６の横側に位置するシリンダヘッド17
の横外側空間Ａにラジエータ10およびラジエータファン
43を並べて配置し、ラジエータ10はシリンダヘッド17側
の防音ケース面2eと平行に取り付け、シリンダヘッド17
側の防音ケース面2eに排気口を形成し、シリンダヘッド
17側と反対側の防音ケース面2dに換気入口を形成し、防
音ケース２内で、ラジエータファン43の送風作用により
換気入口からラジエータ10に向かって流れる冷却風の通
風空間Ｍの横形エンジン６のシリンダヘッド17を含ませ
て形成し、ラジエータ10の導入口10aをウォータジャケ
ット19の送出し口19bから近い所に位置させるととも
に、ラジエータ10の導出口10bをウォータジャケット19
の戻り口19aから近い所に位置させた事を特徴とするも
のである。

《実施例》 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

第１図から第４図はその一実施例で、第１図は防音形エ
ンジン発電機の縦断正面図、第２図はその概略斜視図、
第３図は同エンジン発電機の正面視外形図、第４図は同
エンジン発電機の横断平面図である。

図中、１は防音形エンジン発電機、２はその防音ケース
である。この防音ケース２は横長に形成されており、第
２図中の矢印は正面側を、矢印Ｈは後面側をそれぞれ示
し、また、矢印Ｌは正面視左側を、矢印Ｒは正面視右側
をそれぞれ示している。

上記防音ケース２は六面が覆われており、その前面壁2a
の右寄部に操作盤３が設けられている（第３図参照）。
また、防音ケース２の内部は次のように構成される。即
ち、その底面壁2bに複数の防振ゴム４を介して共通ベー
ス５が支持され、この共通ベース５に水冷式横形エンジ
ン６と発電機７とが左右に並設される。この発電機７の
上方で防音ケース２の上面壁2cに燃料タンク８が固定さ
れる。また、同上エンジン６の左方に電動式ラジエータ
10が設けられる。このラジエータ10は、その手前側に配
設したバッテリ11によつて駆動される。

まず、上記エンジン６について説明する。

シリンダブロック13内には軸心横向きのシリンダ14にピ
ストン15が挿入される。また、同上シリンダブロック13
には、その下部からオイルパン16が空設され、左部にシ
リンダヘッド17とヘッドカバー18とが順次固設される。
エンジン６のウォータジャケット19は、シリンダ14冷却
用のシリンダ側ジャケット19cと、シリンダヘッド17冷
却用のヘッド側ジャケット19dと、シリンダブロック13
の上部に設けたジャケットカバー20とを互いに連通して
なる。シリンダヘッド17の上面側に設けた複数の吸気ポ
ート22・22が吸気管23を介してエアクリーナ24に連結さ
れる。このエアクリーナ24はバッテリ11の上に配設され
ている。一方、同上シリンダヘッド17の下面側に設けた
複数の排気ポートが排気管26を介してマフラ27に連結さ
れる。このマフラ27は、防音ケース２内の後ろ上寄部に
設けられる。

また、シリンダブロック13の後面側中央寄部から後方へ
向けてクランク軸29が突出され、その突出端にフライホ
イール30が固定される。このフライホイール30はフライ
ホイルカバー31で覆われており、同上フライホイール30
の後面から駆動プーリ32が突設される。さらに、シリン
ダブロック13の後寄り上部にブラケット33を介してスタ
ータモータ34が固定される。

このスタータモータ34の始動用ピニオンがフライホイー
ル30のリングギヤに噛合されている。上記スタータモー
タ30が前記バッテリ11に接続されている。

前記の発電機７は、その回転軸36をエンジン６のクラン
ク軸29と平行に配設してなり、回転軸36の突出端に従動
プーリ37が固定される。この従動プーリ37と前記駆動プ
ーリ32との間に駆動ベルト38が張架される。

また、エンジン６の冷却系統は次のように構成される。

前記ラジエータ10がエンジン６の横側（図上左側）に位
置するシリンダヘッド17の横外側空間Ａに配置されてい
る。同上ラジエータ10は、押込通風式に構成されてお
り、ラジエータ本体42、その通風入口側に設けた押込通
風用ファン43及びファン駆動用モータ44とからなる。こ
のモータ44がバッテリ11に接続される。

上記ラジエータ本体42の右側面上部から冷却水の導入口
10aが、右側面下部から冷却水の導出口10bがそれぞれ突
設される。一方、前記ウォータジャケット19には、下部
位置のヘッド側ジャケット19dに冷却水の戻り口19aが、
上部位置のジャケットカバー20に冷却水の送出し口19b
がそれぞれ設けられる。これにより、ラジエータ10の導
入口10aがウォータジャケット19の送出し口19bから近い
所に位置されるとともに、ラジエータ10の導出口10bが
ウォータジャケット19の戻り口19aから近い所に位置さ
れる。上記ラジエータ10の導入口10aとウォータジャケ
ット19の送出し口19bとが可撓性の温水管46を介して連
結されるとともに、ラジエータ10の導出口10bとウォー
タジャケット19の戻り口19aとが可撓性の冷水管47を介
して連結される。

なお、防音ケース２の左側面壁2eのラジエータ10に近接
した位置には排気口が設けられ、防音ケース２の右側面
壁2dの上方寄りには換気入口が設けられる。さらに、ラ
ジエータファン43が駆動されることにより、換気入口か
ら吸入した外気がエンジン６のシリンダヘッド17が発す
る熱気を排気するように、シリンダヘッド17を含み、換
気入口からラジエータ10に至る冷却風の通風空間Ｍが防
音ケース２内上部に設けられている。

上記構成のエンジン発電機１は次のように作動する。

バッテリ11でスタータモータ34を駆動することによりエ
ンジン６が始動され、発電機７が発電を始める。エンジ
ン６の運転に伴つて、シリンダ14・シリンダヘッド17や
排気管26などが発熱する。

また、エンジン６の運転と同時に、ラジエータ10のモー
タ44がバッテリ11で駆動され、ファン43がラジエータ本
体42へ送風する。このラジエータ本体42を介してウォー
タジャケット19内の冷却水を自然循環させることによ
り、シリンダ14とシリンダヘッド17とが冷却される。即
ち、冷却水が、ウォータジャケット19で吸熱してシリン
ダ14とシリンダヘッド17とを冷却して高温水になると、
この高温水が温水管46を経てラジエータ10で冷却されて
低温水となり、この低温水が冷水管47からウォータジャ
ケット19に戻されることにより、冷却系統内を冷却水が
自然循環するのである。

また、上記の場合、ラジエータファン43の運転に伴っ
て、防音ケース２の右側面壁2dの換気入口から吸入され
た外気は、発電機７、エンジン６のシリンダヘッド17や
排気管26を冷却した後、ラジエータ本体42で高温水を冷
却して過熱され、防音ケース２の左側面壁2eの排気口か
ら排出される。ここで、換気入口からラジエータ10に向
かって流れる冷却風の通風空間Ｍが、シリンダヘッド17
を含んで設けられているので、シリンダヘッド17から立
ち上がる熱気を効率よく排気することができ、防音ケー
ス２内上部の熱のこもりを十分に排熱することができ
る。また、ラジエータファン43が防音ケース２内の換気
ファンとしての機能も兼ね備えるので、他の排気専用フ
ァンが不要になる。なお、上記ファン43は押込通風式に
構成したので、吸引通風式に構成した場合のように、フ
ァン43及びモータ44とがラジエータ本体42から排出され
た冷却風によつて加熱されることがなくなり、ファン43
及びモータ44の耐用寿命がのびる。

第５図から第８図は他の実施例を示し、上記の第１の実
施例とは異なる構成について説明する。

第５図は第２の実施例を示し第１図相当の部分図であ
る。この場合ウォータジャケット19のジャケットカバー
20に冷却水循環ポンプ50が取付けられ、このポンプ50の
吸入口50aがウォータジャケット19の送出し口19bに連結
され、同上ポンプ50の吐出口50bが可撓性の温水管46の
右端に連結される。上記ポンプ50に連結した従動プーリ
51が駆動ベルト54を介して駆動される。53はテンション
プーリである。このようにポンプ50によつて冷却水を強
制循環することにより、ラジエータ10の熱交換効率が向
上するので、ラジエータ10を小形化できる。

第６図は、第３の実施例を示し後面視の部分図である。

この場合、シリンダブロック13の前寄上部に冷却水循環
ポンプ50が取付けられる。その吸入口50aが冷水管47
に、吐出口50bがウォータジャケット19の戻り口19aにそ
れぞれ連結される。また、シリンダヘッド17の上部に設
けた冷却水の送出し口19bにウォータフランジ55とサー
モスタットカバー56が順次載置される。サーモスタット
カバー56は、その内部に設けたサーモスタット57を介し
て温水管46に連結される。このサーモスタット57の入口
側が戻し路58を介してポンプ50の吸入側へ連結される。

そして、エンジン６の冷機始動時で冷却水温が低いとき
は、サーモスタット57によつてサーモスタットカバー56
の流路が閉じられ、冷却水がポンプ50・シリンダブロッ
ク13内・シリンダヘッド17内・ウォータフランジ55・戻
し路58の経路で循環される。エンジン６の運転につれて
冷却水温が高まると、サーモスタット57がカバー56の流
路を開き、冷却水がウォータフランジ55から温水管46・
ラジエータ10・冷水管47・ポンプ50の経路で循環され
る。上記のようにウォータフランジ55を設けることによ
りサーモスタットカバー56及びサーモスタット57の取付
けが容易にできる。

なお、冷却水の循環経路は、上記の構成に代えて、シリ
ンダヘッド17からシリンダブロック13を経てウォータフ
ランジ55に流すようにしてもよい。

第７図と第８図とは、第３の実施例を示し、第７図は第
６図相当図で、第８図は第７図のVIII-VIII線矢視断面
図である。この場合、スタータモータ34の取付構造が次
のように構成される。

即ち、フライホイール30のホイールカバー31の上寄部が
上方へ突出され、その突出部によつて箱形のブラケット
33が形成される。この箱形ブラケット33の前面側（第８
図上左側）にスタータモータ34が固定される。このスタ
ータモータ34の始動用ピニオン34aがフライホイール30
のリングギヤ30aに噛合されている。上記のようにスタ
ータモータ34のブラケット33を箱形に形成したので、ブ
ラケット33の剛性が高まる。従つて、エンジン６を防振
ゴム４を介して防振支持した場合でも、エンジン６の振
動でブラケット33が破損することがなくなる。

また、冷却水循環ポンプ50の駆動ベルト54がリンクベル
トで構成される。これにより、テンションプーリを省略
できるのでエンジン６の構造が簡素になるうえ、ベルト
の張力調節の手間がかからない。さらに、発電機用の駆
動ベルト38を取外さずに上記のポンプ用駆動ベルト54を
交換することが可能となり、メンテナンスが容易とな
る。

《発明の効果》 本発明は次の効果を奏する。

（イ）エンジンの全高が低くなること。

ラジエータは、エンジンの横外側空間の低い位置に配置
されるので、エンジンの全高が低くなる。

（ロ）水冷管路の流動抵抗が小さくなること。

ラジエータの導入口とウォータジャケットの送出し口と
の間、及びラジエータの導出口とウォータジャケットの
戻り口との間にクランクケースのような大形の介在物が
なくなるので、温水管及び冷水管の各配管長さが短尺に
なる。このため、水冷管路の流動抵抗が小さくなり、冷
却水の循環量が増加して水冷装置の冷却性能が向上す
る。

（ハ）温水管の空気溜り等がなくなること。

上記（ロ）項で述べたように、可撓性の温水管は短尺に
形成されるので、大きく垂れ下がつたり折れ曲つたりひ
しゃげたりすることがなくなる。

このため、温水管の途中に空気溜りや蒸気溜りができて
冷却水の循環が妨げられることが防止され、冷却水の循
環能力が向上する。これは、水冷装置を自然循環方式に
構成した場合のように、もともとの冷却水循環能力が小
さい場合に特に有効である。

（ニ）冷却水を十分に補給できること。

上述のように、温水管は垂れ下がり部分がなくなるの
で、ラジエータの注水口から冷却水を補給するときに
は、温水管中の空気を追い出しながらその温水管の全長
及びウォータジャケットの上部に至るまで冷却水を充満
させることができ、十分な補給ができる。

（ホ）防音ケース内上部の熱のこもりをなくせること。

防音ケース内に横形エンジン、ラジエータおよびラジエ
ータファンを収容し、シリンダヘッド側の防音ケース面
に排気口を形成するとともに反対側の防音ケース面に換
気入口を形成し、防音ケース内で、ラジエータファンの
送風作用により換気入口からラジエータに向かって流れ
る冷却風の通風空間Ｍを横形エンジンのシリンダヘッド
を含ませて形成したので、シリンダヘッドから上昇する
熱気はシリンダヘッドの上側を通過する冷却風でラジエ
ータに向かってスムーズに排出されていくので、防音ケ
ース内上部の熱のこもりを無くせる。したがって、防音
ケース内上部の温度は比較的低温に保たれ、防音ケース
内上部に装備した電気機器の熱による劣化、破損を防止
して、その耐久性を高めることができる。

（ヘ）装置を小型化、低コスト化できること。

ラジエータファンが防音ケース内の換気ファンとしても
機能するので、ラジエータファンとは別に換気専用ファ
ンを設ける必要がなくなる。したがって、換気専用ファ
ンを省略して装置を小形化できるとともに、コストを低
減することができる。

なお、本発明は、その好適な実施例として示した第１図
から第４図のように構成した場合には次の効果がある。

（ａ）エンジン６のクランク軸29と平行な面に沿わせて
ラジエータ10を配置することにより、エンジン６の横方
向の全長が短かくなるので、エンジン６全体を小形にま
とめることができる。

（ｂ）エンジン６の吸排気管23・26同士を反対方向に振
り分けることにより、吸気管23が排気管26が受熱するこ
とが防止されるので、充填効率が高まり、エンジン６の
出力が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図は本発明の実施例を示し、第１図から
第４図はその一実施例で、第１図は防音形エンジン発電
機の縦断正面図、第２図はその概略斜視図、第３図は同
エンジン発電機の正面視外形図、第４図は同エンジン発
電機の横断平面図、第５図は第２の実施例を示す部分
図、第６図は第３の実施例を示す部分図、第７図と第８
図は第４の実施例を示し、第７図は部分図、第８図は第
７図のVIII-VIII線矢視断面図で、第９図は従来例１を
示す横形エンジンの立面図、第10図は従来例２を示す横
形エンジンの立面図、第11図は従来例３を示すエンジン
発電機の縦断正面図、第12図はそのエンジン発電機の横
断平面図である。 ２…防音ケース、2d…防音ケース右側面壁、2e…防音ケ
ース左側面壁、６…横形エンジン、10…ラジエータ、10
a…導入口、10b…導出口、14…シリンダ、17…シリンダ
ヘッド、19…ウォータジャケット、19a…戻り口、19b…
送出し口、43…ラジエータファン、46…温水管、47…冷
水管、Ａ…横外側空間、Ｍ…通風空間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高宮 勝典 大阪府堺市石津北町64 久保田鉄工株式会 社堺製造所内 (56)参考文献 実願 昭49−93025号（実開 昭51− 21036号）の願書に添付した明細書及び図 面の内容を撮影したマイクロフィルム（Ｊ Ｐ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】防音ケース２内に横形エンジン６、ラジエ
   ータ10およびラジエータファン43を収容し、 横形エンジン６のウォータジャケット19の下部に冷却水
   の戻り口19aを、上部に送出し口19bを連通し、ラジエー
   タ10の上部に導入口10aを、下部に導出口10bを連通し、
   ウォータジャケット19の送出し口19bを可撓性の温水管4
   6でラジエータ10の導入口10aに連結し、ラジエータ10の
   導出口10bを冷水管47でウォータジャケット19の戻り口1
   9aに連結して冷却水がウォータジャケット19で吸熱して
   シリンダ14とシリンダヘッド17とを冷却して高温水とな
   り、温水管46を経てラジエータ10で冷却されて低温水と
   なり、冷却管47からウォータジャケット19に循環するよ
   うに構成した防音式水冷横形エンジンの冷却装置におい
   て、 横形エンジン６の横側に位置するシリンダヘッド17の横
   外側空間Ａにラジエータ10およびラジエータファン43を
   並べて配置し、 ラジエータ10はシリンダヘッド17側の防音ケース面2eと
   平行に取り付け、 シリンダヘッド17側の防音ケース面2eに排気口を形成
   し、 シリンダヘッド17側と反対側の防音ケース面2dに換気入
   口を形成し、防音ケース２内で、ラジエータファン43の
   送風作用により換気入口からラジエータ10に向かって流
   れる冷却風の通風空間Ｍを横形エンジン６のシリンダヘ
   ッド17を含ませて形成し、 ラジエータ10の導入口10aをウォータジャケット19の送
   出し口19bから近い所に位置させるとともに、ラジエー
   タ10の導出口10bをウォータジャケット19の戻り口19aか
   ら近い所に位置させた事を特徴とする防音式水冷横形エ
   ンジンの冷却装置。