內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種既能夠簡單構(gòu)成,又能夠有效提高風(fēng)扇效率的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。其具有冷卻風(fēng)扇(17),該冷卻風(fēng)扇(17)由發(fā)動機曲軸的動力驅(qū)動,冷卻風(fēng)扇(17)配置于發(fā)動機殼體的收容部(36),并且具有在曲軸的軸端部旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)葉片(24),旋轉(zhuǎn)葉片(24)與形成收容部(36)的發(fā)動機殼體之間的間隙(g)形成為越朝向發(fā)動機中央側(cè)該間隙越大。
【專利說明】
內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及摩托車等車輛的發(fā)動機,尤其涉及適用于強制空冷式發(fā)動機的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在搭載于所謂踏板車等摩托車等上的內(nèi)燃機中,具有利用護罩覆蓋其散熱部即氣缸和氣缸蓋,利用設(shè)于曲軸的軸端部的冷卻風(fēng)扇將冷卻風(fēng)導(dǎo)入護罩內(nèi),使該冷卻風(fēng)吹向氣缸蓋周圍的冷卻結(jié)構(gòu)。以本例的摩托車為首,包括家電產(chǎn)品等在內(nèi)各種安裝有離心式冷卻風(fēng)扇的強制空冷式的冷卻裝置。
[0003]例如在專利文獻I中記載的裝置中,在安裝于內(nèi)燃機的曲軸,并與變化的轉(zhuǎn)速對應(yīng)地利用葉輪產(chǎn)生冷卻風(fēng)的離心式冷卻風(fēng)扇中,在葉輪的葉片立設(shè)面上,立設(shè)有由多個葉片構(gòu)成的葉片組,從葉輪安裝面到各葉片頂端的高度具有多種。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻I:日本專利第5215962號公報
[0007]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0008]在現(xiàn)有車輛的冷卻裝置中,利用由冷卻風(fēng)扇導(dǎo)入護罩內(nèi)的冷卻風(fēng)來冷卻氣缸蓋周圍,而冷卻風(fēng)扇的送風(fēng)效率等由于其與驅(qū)動能等的關(guān)系,會對燃油經(jīng)濟性等造成顯著影響,因此是極其重要的因素。以往,特別是由于與冷卻風(fēng)扇本身的形狀的關(guān)系,實質(zhì)上并沒有考慮到冷卻風(fēng)扇的效率,現(xiàn)狀是停留于冷卻風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)翼或者旋轉(zhuǎn)葉片的出口角度或者葉片高度的調(diào)節(jié)等。
[0009]另外,在專利文獻I的冷卻風(fēng)扇中具有多個葉片,但并未對其葉片本身進行特別的關(guān)于形狀等的設(shè)計。另外,由于葉片個數(shù)多,使結(jié)構(gòu)復(fù)雜,這會影響到送風(fēng)效率等。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明鑒于上述情況而作出,其目的在于,提供一種結(jié)構(gòu)簡單、并且能夠有效提高風(fēng)扇效率的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。
[0011 ]用于解決技術(shù)課題的技術(shù)方案
[0012]本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)具有冷卻風(fēng)扇,該冷卻風(fēng)扇由發(fā)動機曲軸的動力驅(qū)動,其特征在于,所述冷卻風(fēng)扇配置于發(fā)動機殼體的收容部,并且具有在所述曲軸的軸端部旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)葉片,所述旋轉(zhuǎn)葉片與形成所述收容部的所述發(fā)動機殼體之間的間隙形成為越朝向發(fā)動機中央側(cè)該間隙變得越大。
[0013]另外,在本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)中,其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)方向的后端側(cè)形成為臺階狀,該臺階狀的臺階高度部分形成所述旋轉(zhuǎn)葉片與所述發(fā)動機殼體之間的所述間隙。
[0014]另外,在本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)中,其特征在于,所述臺階狀的臺階高度部分配置在比所述冷卻風(fēng)扇的基部的外周緣更靠近外側(cè)的位置。
[0015]另外,在本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)中,其特征在于,在所述旋轉(zhuǎn)葉片的里側(cè)形成有肋,該肋位于所述臺階高度部分的相互間的臺階高度差大的部位。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明,實際上僅通過變更旋轉(zhuǎn)葉片的形狀,就能夠有效提高風(fēng)扇效率,能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的簡單化和輕量化等。
【附圖說明】
[0018]圖1是表示本發(fā)明的摩托車的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0019]圖2是表示本發(fā)明的摩托車的動力單元的結(jié)構(gòu)例的前方立體圖。
[0020]圖3是表示本發(fā)明的摩托車的動力單元的結(jié)構(gòu)例的右側(cè)視圖。
[0021]圖4是表示本發(fā)明的摩托車的動力單元的結(jié)構(gòu)例的平剖視圖。
[0022]圖5是本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的冷卻風(fēng)扇的右側(cè)立體圖。
[0023]圖6是本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的冷卻風(fēng)扇的左側(cè)立體圖。
[0024]圖7是本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的冷卻風(fēng)扇的左側(cè)主視圖。
[0025]圖8是表示將本發(fā)明的摩托車的動力單元的護罩拆卸下來的狀態(tài)的前方立體圖。
[0026]圖9A是本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的冷卻風(fēng)扇的側(cè)視圖。
[0027]圖9B是圖9A的C部放大圖。
[0028]圖1OA是表示本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的冷卻風(fēng)扇的作用的平剖視圖。
[0029]圖1OB是圖1OA的D部放大圖。
[0030]符號說明
[0031 ] 10動力單元,11發(fā)動機,12曲軸,13曲軸箱,14氣缸,15氣缸蓋,16氣缸蓋罩,17離心式冷卻風(fēng)扇,18護罩,19動力傳動裝置,20殼體,21進氣口,23冷卻葉片,24旋轉(zhuǎn)葉片,25交流發(fā)電機,26旋轉(zhuǎn)軸,27基部,28加強圓環(huán)部,29安裝用突起部,30開口部,31圓弧部,32肋,33凹部,34側(cè)壁,35發(fā)動機殼體,36收容部,36a內(nèi)周面,37、37A-37D臺階高度部分,100車輛,g、gl-g4間隙ο
【具體實施方式】
[0032]以下,參照【附圖說明】本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施方式。
[0033]圖1是作為本發(fā)明的車輛的摩托車的側(cè)視圖。首先,參照圖1說明摩托車的整體結(jié)構(gòu)。另外,包括圖1,在以下說明所使用的圖中,根據(jù)需要,利用箭頭Fr表示車輛的前方,利用箭頭Rr表示車輛的后方,另外,利用箭頭R表示車輛的側(cè)方右側(cè),利用箭頭L表示車輛的側(cè)方左側(cè)。
[0034]車輛100利用由鋼制或者鋁合金制的多個車架形成車身骨架,在車架上安裝各種部件而構(gòu)成。省略具體圖示,作為車架的一部分的下管的前端與轉(zhuǎn)向頭管結(jié)合,從轉(zhuǎn)向頭管向大致下方延伸,在其下端部附近與下框架101連接。該下框架101向大致后方延伸。在下框架101的后部側(cè)結(jié)合有作為車架的一部分的左右一對后框架102,該一對后框架102分別向大致后上方傾斜延伸。
[0035]另外,轉(zhuǎn)向頭管能夠向左右側(cè)向旋轉(zhuǎn)地支承前叉103,在前叉103的上方固定有轉(zhuǎn)向把手104,并且在下端側(cè)能夠旋轉(zhuǎn)地支承有前輪105。在前輪105上裝備有與其一體旋轉(zhuǎn)的制動盤106。
[0036]并且,在下框架101的后端附設(shè)形成有用于支承包括發(fā)動機11(具體參照圖2等)在內(nèi)的動力單元1的托架,經(jīng)由設(shè)在該托架上的支承件107,在擺動軸108的周圍能夠向上下方向擺動地支承有擺動式動力單元10。另外,動力單元10為將發(fā)動機11的后述氣缸組件、內(nèi)置有由曲軸箱和帶/帶輪構(gòu)成的無級變速器的動力傳動裝置單元化的部件,在該車輛前方側(cè)能夠擺動地連結(jié)有支承件107,在車輛后方側(cè)利用動力傳動裝置能夠旋轉(zhuǎn)地支承后輪109。后輪109的車軸側(cè)與后框架102之間利用減震器110連結(jié),動力單元10整體作為擺臂發(fā)揮作用。
[0037]另外,在圖1所示動力單元10的上方設(shè)置有供駕駛者乘坐的座椅111,在下框架101的上方,供乘坐于座椅111的駕駛者放腳的踏板112支承于踏板框架上。另外,踏板112與構(gòu)成車輛外觀的腳部框架罩113—體形成。另外,在動力單元10與座椅111之間,具有構(gòu)成為利用座椅111開閉的收納物品等的空間的行李箱。
[0038]作為車輛外觀,各種車身罩支承于車架等適合位置并覆蓋。前護腿擋板114覆蓋車輛前面?zhèn)龋⑶野惭b有方向指示燈等,與上述踏板112—體連結(jié)。后框架罩115覆蓋座椅111的下方至車輛后方側(cè),并且安裝有方向指示燈、剎車燈。前輪105和后輪109的上方分別由前擋泥板116和后擋泥板117覆蓋。
[0039]接下來,參照圖2-圖4等說明動力單元10。圖2是動力單元10的前方立體圖,圖3是將護罩拆卸下來的狀態(tài)的右側(cè)視圖,圖4是平剖視圖。在動力單元10的基本結(jié)構(gòu)中,具有空冷式四循環(huán)單缸發(fā)動機11,該發(fā)動機11在本例中,例如為SOHC發(fā)動機。在發(fā)動機11中,曲軸箱13旋轉(zhuǎn)自如地支承、收納沿左右方向水平配置的曲軸12(圖2中利用單點劃線簡單表示),相對于曲軸箱13而在前方與曲軸箱13依次結(jié)合有氣缸14,氣缸蓋15和氣缸蓋罩16,該氣缸軸線Z沿大致水平方向設(shè)定。在這種情況下,以使氣缸蓋15側(cè)適度提高的方式使氣缸14的氣缸軸線Z相當(dāng)前傾,即以接近大致水平的方式傾斜。
[0040]在曲軸12的軸端部軸支撐有發(fā)動機冷卻用的離心式的冷卻風(fēng)扇17,該冷卻風(fēng)扇17如后所述地產(chǎn)生冷卻風(fēng)。在這種情況下,形成規(guī)定的冷卻風(fēng)流路,氣缸14、氣缸蓋15和冷卻風(fēng)扇17由護罩18覆蓋。因此,氣缸14和氣缸蓋15的由護罩18覆蓋的部位如圖2所示那樣,實質(zhì)上不顯于外觀。
[0041]動力單元10還包括與曲軸箱13—體結(jié)合的動力傳動裝置19,作為該動力傳動裝置19,具有使用帶和帶輪等而構(gòu)成的無級變速器。在該例中,如圖4所示,曲軸箱13左右一分為二地分割構(gòu)成(曲軸箱13R,曲軸箱13L),動力傳動裝置19的殼體20與曲軸箱13L結(jié)合。在殼體20內(nèi)配置有包括帶和帶輪等而構(gòu)成的無級變速器,曲軸12與后輪109的車軸利用動力傳動裝置19連結(jié)。
[0042]另外,在圖2等中省略圖示,在動力傳動裝置19的上表面?zhèn)扰渲糜邪諝鉃V清器等而構(gòu)成的進氣系統(tǒng)。在該進氣系統(tǒng)中,從空氣濾清器向其前方依次連接有進氣軟管、節(jié)流閥體和進氣管(吸氣管)等。該進氣管與圖2所示的氣缸蓋15的進氣口(吸氣口)21連通,經(jīng)由由這些部件構(gòu)成的進氣通路,從空氣濾清器向氣缸蓋15的進氣口 21供給凈化后的空氣。另夕卜,在進氣管的中途的適當(dāng)位置安裝有燃料噴射裝置,朝向進氣口噴射燃料。
[0043]另一方面,在排出來自發(fā)動機11的廢氣的排氣系統(tǒng)中,在該例中,在氣缸蓋15的下表面?zhèn)仍O(shè)置有排氣口。在該排氣口上結(jié)合有排氣管。排氣管從與排氣口連接的連接部先向右側(cè)延伸,然后,向后方彎曲進而通過冷卻風(fēng)扇17的下方附近而向后方延伸設(shè)置。排氣管還在車輛后部與消聲器22(參照圖1)連接。在發(fā)動機11內(nèi)生成的燃燒氣體作為廢氣,從排氣口通過排氣管,最終從消聲器22排出。
[0044]接下來,在對動力單元10進行冷卻的冷卻系統(tǒng)中,如前所述,氣缸14、氣缸蓋15和冷卻風(fēng)扇17由護罩18覆蓋(參照圖2、圖4等)。即,包括冷卻風(fēng)扇17在內(nèi),氣缸14和氣缸蓋15如圖4所示那樣被護罩18圍繞。護罩18由合成樹脂或者塑料材料形成,在曲軸箱13、氣缸體的外壁的適當(dāng)位置利用螺釘?shù)裙潭ú考o密地安裝固定,即基本上與作為安裝對方的氣缸體等的接合部無間隙地安裝固定。從氣缸14等外周面突出設(shè)置的各冷卻葉片23(參照圖3、圖4)的頂部與護罩18的內(nèi)表面隔開間隔地形成一定的間隙。
[0045]在此,在圖4中,利用單點劃線簡單表示曲軸12,曲軸12經(jīng)由軸承旋轉(zhuǎn)自如地被曲軸箱13R和曲軸箱13L支承。在該例中,如圖4所示,在曲軸12的右側(cè)的軸端部側(cè)一體結(jié)合有冷卻風(fēng)扇17,在該冷卻風(fēng)扇17上,如圖3所示,沿著以曲軸12為中心的周向配置有多個旋轉(zhuǎn)葉片24。另外,將在后文具體說明包含該旋轉(zhuǎn)葉片24等的冷卻風(fēng)扇17的詳細情況。冷卻風(fēng)扇17與曲軸12—體旋轉(zhuǎn)地結(jié)合。在冷卻風(fēng)扇17的發(fā)動機11內(nèi)側(cè),相鄰地配置有交流發(fā)電機25(在圖4中,利用雙點劃線示意表示),該交流發(fā)電機25的轉(zhuǎn)子(未圖示)與曲軸12同軸固定,并與曲軸12—體旋轉(zhuǎn)。
[0046]關(guān)于護罩18的形狀等,在與冷卻風(fēng)扇17對應(yīng)的護罩18的右側(cè)部開設(shè)有與冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)軸(曲軸12)同心的空氣導(dǎo)入開口部18a。在護罩18中,其側(cè)壁18b(右側(cè)壁)從空氣導(dǎo)入開口部18a向前方進一步延伸至氣缸蓋15的右側(cè)面對應(yīng)部位。在俯視時,如圖4所示,護罩18的側(cè)壁18b的寬度在左右寬度上從空氣導(dǎo)入開口部18a朝向頂端變窄,即在圖4的俯視時,側(cè)壁18b朝向前方,以靠近氣缸軸線Z的方式以大的曲率半徑彎曲形成。
[0047]在上述結(jié)構(gòu)的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的基本作用中,在發(fā)動機11起動而使曲軸12旋轉(zhuǎn)時,安裝于曲軸12的軸端部側(cè)的冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)葉片24如圖3的箭頭A那樣旋轉(zhuǎn)。由此冷卻風(fēng)扇17的周圍的空氣被吸入,從空氣導(dǎo)入開口部18a向護罩18內(nèi)如圖4的箭頭Ain那樣被導(dǎo)入。冷卻風(fēng)的主流如箭頭A1那樣沿著護罩18的內(nèi)壁向氣缸蓋15方向流動。然后,冷卻風(fēng)向上方和下方等分支,這些分支的冷卻風(fēng)穿過氣缸14和氣缸蓋15的周圍,而從冷卻風(fēng)排風(fēng)口排出。
[0048]在本發(fā)明中,如圖5和圖6所示,冷卻風(fēng)扇17中,具有在其旋轉(zhuǎn)軸26周圍配置的多個旋轉(zhuǎn)葉片24。另外,圖5是從右側(cè)觀察冷卻風(fēng)扇17的立體圖,圖6是從左側(cè)(曲軸12側(cè))觀察冷卻風(fēng)扇17的立體圖。沿旋轉(zhuǎn)軸26的軸向觀察,各旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)方向(參照圖5,箭頭A)的前端側(cè)彎曲形成為鉤形。在此,在圖5等中利用單點劃線簡單表示冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)軸26,并同軸地設(shè)定于曲軸12的右側(cè)的軸端部側(cè)。
[0049]冷卻風(fēng)扇17包括:沿旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定間隔配置的多個旋轉(zhuǎn)葉片24、支承于曲軸12的右側(cè)的軸端部側(cè)的基部27、在旋轉(zhuǎn)軸26的軸向上隔著旋轉(zhuǎn)葉片24配置在與基部27相反的一側(cè)的加強圓環(huán)部28,這些部件能夠由合成樹脂材料一體成形。基部27呈以旋轉(zhuǎn)軸26為中心的大致圓盤狀,作為具體的安裝結(jié)構(gòu),例如,可以是相對于固定在曲軸12的右側(cè)的軸端部上的托架,利用多個安裝用突起部29,使用螺栓等來連結(jié)的結(jié)構(gòu),基部27與曲軸12同步旋轉(zhuǎn)。另外,加強圓環(huán)部28為環(huán)狀或者面包圈狀。
[0050]圖7是從左側(cè)(曲軸12側(cè))觀察冷卻風(fēng)扇17的主視圖,參照該圖7,基部27和加強圓環(huán)部28同心地配置,基部27的外徑與加強圓環(huán)部28的內(nèi)徑大致一致。旋轉(zhuǎn)葉片24的彎曲形成為鉤形的部位,即在旋轉(zhuǎn)葉片24的前端側(cè)具有開口部30。各旋轉(zhuǎn)葉片24的開口部30在冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)方向正壓側(cè)(在圖7中,圖示特定的旋轉(zhuǎn)葉片24,正壓側(cè)用(+ )表示,負壓側(cè)用(-)表示,所有的旋轉(zhuǎn)葉片24都相同)開口。
[0051]另外,在各旋轉(zhuǎn)葉片24的前端側(cè)具有形成鉤形的圓弧部31,該圓弧部31指向冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)軸26而進行配置。圓弧部31位于旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)方向前端,形成為與旋轉(zhuǎn)軸26相對。
[0052]另外,如圖5和圖6所示,各旋轉(zhuǎn)葉片24在旋轉(zhuǎn)軸26方向上具有寬度或者高度,在旋轉(zhuǎn)軸26的頂端側(cè)(右側(cè))經(jīng)由加強圓環(huán)部28相互連結(jié)。在這種情況下,鉤形的開口部30突出設(shè)置到加強圓環(huán)部28的內(nèi)側(cè)。換言之,形成開口部30的旋轉(zhuǎn)葉片24的前端側(cè)未與加強圓環(huán)部28直接連接,而是如圖5那樣暴露在加強圓環(huán)部28的內(nèi)側(cè)。
[0053]另一方面,各旋轉(zhuǎn)葉片24在旋轉(zhuǎn)軸26的基端側(cè)(左側(cè)),經(jīng)由基部27相互連結(jié),其旋轉(zhuǎn)方向前端側(cè)與該基部27連接。在這種情況下,如圖5和圖6等所示,旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)方向后端側(cè)從開口部30朝向加強圓環(huán)部28的外周側(cè)呈大致弓形彎曲地延伸設(shè)置,并與該加強圓環(huán)部28連接。更具體而言,優(yōu)選的是,旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)方向后端側(cè)相對于通過圓弧部31的大致中心的旋轉(zhuǎn)軸26的半徑方向,向與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向延伸形成。另外,作為該旋轉(zhuǎn)葉片24的形狀效果,有助于對導(dǎo)入的空氣流的整流作用。
[0054]并且,沿旋轉(zhuǎn)軸26的軸向觀察,各旋轉(zhuǎn)葉片24在與鉤形的開口部30相反的一側(cè)的負壓側(cè)(圖7中用(-)表示)設(shè)置有肋32。在本例中,在旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)方向后端側(cè)的上述弓狀彎曲部位具有一個或者多個肋,在本例中為兩個肋32,在各旋轉(zhuǎn)葉片24的負壓側(cè),在從鉤形部位到旋轉(zhuǎn)方向后端之間利用這些肋32形成凹部33。在這種情況下,如圖7所示,優(yōu)選的是,肋32形成為相對于旋轉(zhuǎn)葉片24(的旋轉(zhuǎn)方向后端側(cè))以銳角交叉。另外,作為旋轉(zhuǎn)葉片24和肋32的形狀效果,有助于對導(dǎo)入的空氣流的整流作用。關(guān)于這些旋轉(zhuǎn)葉片24和肋32、凹部33等,在各圖中,特定的部件標注附圖標記,但所有的旋轉(zhuǎn)葉片24都相同。
[0055]在此,作為本實施方式的主要作用效果,首先,在以曲軸12為驅(qū)動源使冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)葉片24旋轉(zhuǎn)時(例如圖3,箭頭A),冷卻風(fēng)扇17的周圍的空氣被吸入,而從空氣導(dǎo)入開口部18a向護罩18內(nèi)導(dǎo)入。此時,從旋轉(zhuǎn)葉片24的前端側(cè)流向正壓側(cè)(參照圖7,( + )區(qū)域)的風(fēng)通過在鉤形的開口部30產(chǎn)生的小漩渦而被整流,由此降低空氣阻力。
[0056]在這種情況下,圓弧部31位于旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)方向前端,指向冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)軸26而進行配置。通過如上所述地在旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)方向前端側(cè)設(shè)置大的圓弧部31,在旋轉(zhuǎn)葉片24切割風(fēng)時的空氣阻力減小。并且,通過減小旋轉(zhuǎn)葉片24的空氣阻力,而降低所謂的機械損失,提高冷卻風(fēng)扇17的工作效率(風(fēng)扇效率),其結(jié)果是,也能夠有助于提高燃油經(jīng)濟性等。
[0057]在本發(fā)明中,特別是冷卻風(fēng)扇17如下所述地配置在支承曲軸12的發(fā)動機殼體的收容部,各旋轉(zhuǎn)葉片24與形成收容部的發(fā)動機殼體之間的間隙隨著朝向發(fā)動機中央側(cè)而逐漸增大。在此,參照圖4和圖8,作為構(gòu)成曲軸箱13的右側(cè)的曲軸箱13R的一部分,具有從該側(cè)壁34進一步向右側(cè)突出的發(fā)動機殼體35。利用該發(fā)動機殼體35,如圖3或者圖8等所示,以包圍冷卻風(fēng)扇17的周圍的方式形成收容部36。并且,發(fā)動機殼體35、即收容部36的內(nèi)周面與旋轉(zhuǎn)葉片24 (的外周緣部)之間設(shè)定有規(guī)定的間隙g(參照圖4)。冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)葉片24在收容部36內(nèi)旋轉(zhuǎn),從而如前所述地將空氣導(dǎo)入護罩18內(nèi)。
[0058]并且,在本發(fā)明中,如圖9A所示,在由發(fā)動機殼體35形成的收容部36的內(nèi)周面36a與旋轉(zhuǎn)葉片24之間形成的間隙g如圖9A的單點劃線B所示,隨著朝向發(fā)動機中央側(cè)(在圖9A中為左側(cè)(箭頭L))而逐漸增大。
[0059]更具體而言,如圖6和圖9A所示,旋轉(zhuǎn)葉片24在旋轉(zhuǎn)軸26方向的基端側(cè)(左側(cè)),即旋轉(zhuǎn)方向后端側(cè)的部位形成為臺階狀,如圖9B所示,設(shè)置有形成該臺階狀的多個臺階高度部分37(37A、37B、37C、37D...)。另外,圖9B是表示圖9A的C部放大圖。這些臺階高度部分37A、37B、37C、37D...沿著圖9A的單點劃線B形成。并且,在與收容部36的內(nèi)周面36a之間分別形成有間隙gl、g2、g3、g4...,其大小關(guān)系為gl<g2<g3<g4。
[0060]另外,利用臺階高度部分37A、37B、37C、37D...形成的臺階狀的部位形成為位于圖6所示的不與基部27直接連接的旋轉(zhuǎn)葉片24的后端側(cè),S卩比基部27的外周緣更靠近外側(cè)的位置。另外,臺階高度部分37A-37D的數(shù)量等不限于圖示例的情況,能夠適當(dāng)增減。
[0061 ]并且,多個臺階高度部分37A、37B、37C、37D...的相互間的臺階高度差不恒定,規(guī)定的臺階高度差被設(shè)定得較大。例如在圖9B的例中,臺階高度部分37A與臺階高度部分37B間的臺階高度差和臺階高度部分37C與臺階高度部分37D間的臺階高度差設(shè)定得較大。在旋轉(zhuǎn)葉片24的里側(cè)形成有位于這些臺階高度差大的部位的前述肋32。
[0062]本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)如上所述地構(gòu)成,接下來說明其主要作用效果等。參照圖1OA和圖10B,利用冷卻風(fēng)扇17的旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)而從空氣導(dǎo)入開口部18a吸入的空氣(參照圖10B,箭頭Ain)如如圖1OB的箭頭W那樣成為從其上游向下游的空氣流,并流入間隙g。此時,隨著從上游向下游流動,如箭頭Wl,W2、W3所示那樣,風(fēng)量逐漸增加。在此,在空氣流的通路面積一定的情況下,如上所述,風(fēng)量增加的空氣流越靠近下游側(cè),壓力越高,產(chǎn)生難以流動的部位,即在超過容許限度時,若保持原狀,會導(dǎo)致無法流動。在本發(fā)明中,通過如上所述地使收容部36的內(nèi)周面36a與旋轉(zhuǎn)葉片24之間的間隙g在發(fā)動機中央側(cè),即空氣流的壓力提高的下游側(cè)增大,從而使下游側(cè)附近的空氣流的通路面積與風(fēng)量配合地逐漸增大。如上所述,通過確保壓力提高的部位的通路面積比其他部位的通路面積大,能夠形成順暢的空氣流,減小空氣阻力。在這種情況下,使通過臺階狀的多個臺階高度部分37的空氣產(chǎn)生小漩渦,而防止正在通過冷卻風(fēng)扇17與發(fā)動機殼體35(收容部36)之間的空氣產(chǎn)生紊流漩渦,進而使空氣流順暢而減小空氣阻力。并且,實質(zhì)性地提高作為冷卻風(fēng)扇17的送風(fēng)效率(風(fēng)扇效率)。
[0063]在這種情況下,使旋轉(zhuǎn)葉片24的旋轉(zhuǎn)方向后端側(cè)的部位形成為臺階狀,如圖9B所示,使由多個臺階高度部分37A、37B、37C、37D.??形成的間隙..形成為越靠近下游側(cè)(左側(cè),即旋轉(zhuǎn)軸26的基端側(cè))越大,從而能夠有效擴大下游側(cè)附近的通路面積。
[0064]此時,臺階狀的部位位于比基部27的外周緣更靠近外側(cè)的位置,即實質(zhì)上避開不能成為空氣流的通路的基部27,而在其外側(cè)形成臺階高度部分37A、37B、37C、37D...。通過這樣地配置形成臺階高度部分37,具有在間隙gl、g2、g3、g4...的空氣流的下游側(cè)附近的通路面積擴大效果。
[0065]并且,在多個臺階高度部分37A、37B、37C、37D...間形成的臺階高度差中的設(shè)定為規(guī)定的臺階高度差大的部位形成有肋32。
[0066]這樣一來,通過在臺階高度差大的部位設(shè)置肋32,而有效地確保用于形成凹部33的空間。并且,容易利用凹部33產(chǎn)生小漩渦,利用通過臺階高度部分37的臺階狀部位的空氣產(chǎn)生小漩渦,由此防止正在通過冷卻風(fēng)扇17與發(fā)動機殼體35(收容部36)之間的空氣產(chǎn)生紊流,根據(jù)這一點也能夠使空氣流順暢,減小空氣阻力。
[0067]這樣一來,使收容部36和旋轉(zhuǎn)葉片24的間隙g越靠近發(fā)動機中央側(cè)越大,并使空氣流的下游側(cè)附近的通路面積與風(fēng)量配合地逐漸增大。實質(zhì)上不需要增加其他部件等,僅通過對旋轉(zhuǎn)葉片24的形狀進行變更設(shè)計,就能夠簡單構(gòu)成,并且作為冷卻風(fēng)扇17的送風(fēng)量與現(xiàn)有產(chǎn)品無差別,即,既確保送風(fēng)量為同等以上,又能夠?qū)嵸|(zhì)性地減少旋轉(zhuǎn)葉片24的個數(shù)。這樣一來,既能夠確保維持冷卻風(fēng)扇17的送風(fēng)性能,又能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的輕量化等,此時,通過減少旋轉(zhuǎn)葉片24的個數(shù),能夠擴大導(dǎo)入的空氣的風(fēng)的通路面積,憑借這一點也能夠減小空氣阻力。
[0068]在此,在上述實施方式中,說明了將旋轉(zhuǎn)葉片24的規(guī)定部位形成為臺階狀的示例,如圖9A的單點劃線B那樣沿著與收容部36的內(nèi)周面36a以鋭角交差的直線,例如即使形成為大致三角形狀的切口結(jié)構(gòu)也能夠獲得相同效果。在這種情況下,如上所述的切口結(jié)構(gòu)具有容易成形等優(yōu)點。
[0069]以上,說明了本發(fā)明的各種實施方式,本發(fā)明不限于這些實施方式,在本發(fā)明的范圍內(nèi)能夠進行變更等。
[0070]上述實施方式的旋轉(zhuǎn)葉片24、設(shè)于旋轉(zhuǎn)葉片24上的臺階高度部分37A-37D或者肋32的數(shù)量等不限于圖示例,可以根據(jù)需要進行增減。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu),具有冷卻風(fēng)扇,該冷卻風(fēng)扇由發(fā)動機曲軸的動力驅(qū)動,所述內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的特征在于, 所述冷卻風(fēng)扇配置于發(fā)動機殼體的收容部,并且具有在所述曲軸的軸端部旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)葉片, 所述旋轉(zhuǎn)葉片與形成所述收容部的所述發(fā)動機殼體之間的間隙形成為越朝向發(fā)動機中央側(cè)該間隙變得越大。2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu),其特征在于, 所述旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)方向的后端側(cè)形成為臺階狀,該臺階狀的臺階高度部分形成所述旋轉(zhuǎn)葉片與所述發(fā)動機殼體之間的所述間隙。3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu),其特征在于, 所述臺階狀的臺階高度部分配置在比所述冷卻風(fēng)扇的基部的外周緣更靠近外側(cè)的位置。4.如權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)燃機的冷卻風(fēng)扇結(jié)構(gòu),其特征在于, 在所述旋轉(zhuǎn)葉片的里側(cè)形成有肋,該肋位于所述臺階高度部分的相互間的臺階高度差大的部位。
【文檔編號】F04D29/30GK105889126SQ201610080579
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】森正樹
【申請人】鈴木株式會社