动力单元的制作方法

本发明涉及具有固定在曲轴上且对应于曲轴的旋转而生成气流的冷却风扇的动力单元(单元摆动发动机)。

背景技术：

专利文献1公开有如下的动力单元，该动力单元具有：内燃机(发动机主体)，其具有支承曲轴使其绕旋转轴线自如旋转的曲轴箱；水冷系统，其具有搭载在内燃机上且与缸盖的水套连接的散热器；带式无级变速器，其以无级的变速比将曲轴的动力向从动轴传递。

专利文献1：(日本)特开2013－204505号公报

专利文献1记载的动力单元具有固定在曲轴的一端，对应于曲轴的旋转吸入外界气体并朝向带式无级变速器的带生成气流的冷却风扇、和固定在曲轴的另一端，对应于曲轴的旋转吸入外界气体并生成通过散热器的气流的冷却风扇。因此，由于在曲轴的两端分别配置冷却风扇，故而动力单元在曲轴的轴向上大型化。

技术实现要素：

本发明是鉴于上述问题而设立的，其目的在于提供在曲轴的轴向上被小型化的动力单元。

本发明第一方面提过一种动力单元，该动力单元具有：发动机主体，其具有支承曲轴使其绕旋转轴线自如旋转的曲轴箱、及在燃烧室周围引导冷却水流通的水套；散热器，其配置在与从所述曲轴箱的第一侧突出的所述曲轴的一端相对的位置，利用配管与所述水套连接；带式无级变速器，其具有套绕在安装于从所述第一侧相反侧的所述曲轴箱的第二侧突出的所述曲轴上的驱动带轮、及安装于从动轴上的从动带轮的带；传动箱，其与所述曲轴箱连接，形成收纳所述带的变速器室；冷却风扇，其固定在所述曲轴上，对应于所述曲轴的旋转而生成气流，其特征在于，在所述发动机主体形成第一引导路和第二引导路，所述第一引导路朝向所述变速器室内的所述带引导所述冷却风扇的气流，所述第二引导路对通过所述散热器的所述冷却风扇的气流进行引导。

本发明第二方面的动力单元，在第一方面的基础上，所述第二引导路具有导风通路，其形成于所述曲轴箱，与曲轴室分隔开并且从所述变速器室沿所述曲轴的轴向延伸，跨过所述曲轴室而朝向所述散热器开口。

本发明第三方面的动力单元，在第二方面的基础上，具有第一导风壁和第二导风壁，所述第一导风壁配置在所述冷却风扇的径向外侧，在所述冷却风扇的径向上等间隔地与由旋转中的所述冷却风扇的叶片的外端描绘的轨道面相对，分隔所述变速器室，所述第二导风壁配置在所述冷却风扇的径向外侧，随着在所述冷却风扇的旋转方向上位移而远离所述轨道面，分隔自所述导风通路连续的空间。

本发明第四方面的动力单元，在第二方面或第三方面的基础上，所述散热器安装在所述曲轴箱，形成发电机室，该发电机室收纳与所述曲轴的一端连接的发动机且与所述导风通路连接。

本发明第五方面的动力单元，在第四方面的基础上，在所述发电机室内设有导风引导件，该导风引导件将从所述导风通路流入的气流向所述散热器的散热器芯引导。

本发明第六方面的动力单元，在第一方面至第五方面中任一方面的基础上，具有：空气滤清器，其与所述传动箱结合，吸引外界气体并进行净化；进气系统部件，其沿所述导风通路的外壁配置，将所述空气滤清器与形成所述水套的缸盖连接。

根据第一方面，由于冷却风扇的气流被送入收纳带式无级变速器的带的变速器室，并且在与发动机主体之间进行冷却水交换的散热器通过，故而变速器室用的冷却风扇和散热器用的冷却风扇无需个别地安装在曲轴上，能够在曲轴的轴向上将动力单元小型化。

根据第二方面，能够将冷却风扇的气流从导风通路有效地供给散热器。

根据第三方面，由于第一导风壁等间隔地与轨道面相对，故而在沿离心方向从冷却风扇排出的气流中，在周向上不产生方向分量，气流与第一导风壁碰撞并直接流入变速器室。另一方面，第二导风路随着向冷却风扇的旋转方向位移而远离轨道面，故而在离心方向上从冷却风扇排放的气流中，在旋转方向上产生方向分量，气流与第二导风壁碰撞而被向旋转方向引导，流入导风通路。这样，由冷却风扇生成的气流能够被分配成送入变速器室的气流、和通过散热器的气流。

根据第四方面，由于散热器将发电机室的一面堵住，故而在第二引导路中通过散热器的气流能够从导风通路流入发电机室而将发电机冷却。

根据第五方面，由于来自冷却风扇的气流沿着导风引导件被向散热器芯引导，故而气流可靠地通过散热器，冷却效率提高。

根据第六方面，由于导风通路配置在形成于曲轴箱的外壁与进气系统部件之间的闲置空间，故而无论是否附加导风通路都能够避免动力单元的大型化。

附图说明

图1是示意地表示鞍乘式车辆的一实施方式的小型两轮机动车的侧面图；

图2是沿着图1的2－2线的动力单元的水平剖面图；

图3是示意地表示包含水泵及散热器的水冷系统的构成的发动机主体的放大侧面图；

图4是沿着图2的4－4线的放大剖面图；

图5是沿着图4的5－5线的剖面图，示意地表示冷却风扇和曲轴箱；

图6是沿着图4的6－6线的剖面图，示意地表示管道盖的外表面。

标记说明

25：动力单元

29a：发动机主体

31a：传动箱

33：曲轴箱

35：缸盖

39：空气滤清器

41：进气系统部件(节气门体)

44：曲轴室

45：曲轴

51：燃烧室

52a：(缸体的)水套

52b：(缸盖的)水套

53：发电机(交流发电机)

56：发电机室

58：散热器

59：驱动带轮

61：从动轴

62：从动带轮

63：v型带

64：带式无级变速器

68：变速器室

92a：配管(第一管)

92b：配管(第二管)

92c：配管(第三管)

95c：散热器芯

97：冷却风扇

97a：叶片

99a：第一引导路

99b：第二引导路

101：导风通路

102：导风引导件

111：轨道面

112：第一导风壁

113：第二导风壁

dr：(冷却风扇的)旋转方向

rx：(曲轴的)旋转轴线

具体实施方式

以下，参照附图对本发明一实施方式进行说明。另外，在以下的说明中，前后、上下及左右各方向是从两轮机动车上搭乘的乘员看到的方向。

图1示意地表示鞍乘式车辆的一实施方式的小型两轮机动车。两轮机动车11具有车架12、安装在车架12上的车体罩13。车架12具有其前端的头管14、在前端与头管14结合的主框架15、在主框架15的后部结合并向车宽方向上延伸的横管16、前端部分别连接在该横管16的两端部并在车辆前后方向上延伸的左右一对后框架17。在头管14上支承前叉18和棒状的转向车把19使其可转向，所述前叉18支承前轮wf使其可绕车轴自如旋转。

在车体罩13上，在后框架17的上方搭载乘员座椅21。车体罩13具有从前方覆盖头管14的前罩22、自前罩22连续的腿部遮护板23、自腿部遮护板23的下端连续并在乘员座椅21及前轮wf之间配置在主框架15的上方的脚踏板24。

在后框架17下方的空间配置有单元摆动式的动力单元25。动力单元25经由连杆27连接在与后框架17的前端结合的托架26上且在上下方向上摆动自如。在动力单元25的后端支承后轮wr使其绕水平轴的车轴旋转自如。在离开连杆27及托架26的位置、在后框架17与动力单元25之间配置后缓冲组件28。动力单元25具有水冷式单缸发动机29、与发动机29及后轮wr连接且将发动机29的输出向后轮wr传递的传动装置31。在发动机29的发动机主体29a结合传动装置31的传动箱31a。

发动机29的发动机主体29a具有：支承曲轴(后述)使其绕与后轮wr的车轴平行延伸的旋转轴线rx自如旋转的曲轴箱33；与曲轴箱33结合的缸体34；与缸体34结合的缸盖35；与缸盖35结合的头盖36。在缸盖35上连接有进气装置37及排气装置38。进气装置37支承在传动箱31a上，具有吸引外界气体并进行净化的空气滤清器39、将空气滤清器39与缸盖35连接的作为进气系统部件的节气门体41。在缸盖35的上部侧壁安装有燃料喷射阀42。排气装置38具有从缸盖35的下部侧壁通过发动机主体29a的下方而向后方延伸的排气管43、与排气管43的下游端连接并与曲轴箱33连接的排气消声器(未图示)。

如图2所示，曲轴箱33被分割成第一箱半体33a及第二箱半体33b。第一箱半体33a及第二箱半体33b协作而划分出曲轴室44。曲轴45的曲柄被收纳在曲轴室44中。在第一箱半体33a组装有支承曲轴45自如旋转的轴承46a。在第二箱半体33b组装有支承曲轴45自如旋转的轴承46b。

在缸体34上划分出缸筒47。在缸筒47上，沿缸轴线c滑动自如地嵌入活塞49，该活塞49通过连接杆48而与曲轴45的曲柄连接。将活塞49的线形往复运动转换为曲轴45的旋转运动。缸轴线c自水平稍微向前上方倾斜。在活塞49与缸盖35之间划分出燃烧室51。经由进气装置37将混合气导入燃烧室51。燃烧室51内的废气经由排气装置38而被排出。

在缸体34及缸盖35形成绕燃烧室51引导冷却水的流通的水套52a、52b。缸体34的水套52a沿着与缸盖35的相对面而绕缸筒47被划分。缸盖35的水套52b与缸体34的水套52a连续而沿燃烧室51的顶壁扩展。

在曲轴45的一端连接交流发电机(acg)53。交流发电机53具有：固定在从曲轴箱33的第一侧(第一箱半体33a的外表面)突出的曲轴45的一端的筒形转子54a、被转子54a包围而配置在曲轴45周围的定子54b。定子54b由分别卷绕在定子芯上的多个线圈构成，固定在与第一箱半体33a联接的支承板55上。对应于转子54a与定子54b的相对旋转，交流发电机53进行发电。

在第一箱半体33a上结合有在与第一箱半体33a的外表面之间形成收纳交流发电机53的发电机室56的发电机箱57。在发电机箱57中的与曲轴45的一端相对的位置划分出空气导入口57a。在空气导入口57a组装入散热器58。这样，散热器58安装在曲轴箱33上，形成发电机室56的一面。

传动装置31具有被收纳在传动箱31a内的电子控制带式无级变速器(以下称为“变速器”)64、和减速齿轮机构66，所述变速器64具有卷绕在安装于从第一侧相反侧的曲轴箱33的第二侧(第二箱半体33b的外面)突出的曲轴45上的驱动带轮59、及安装于从动轴61的从动带轮62的v型带63，将从曲轴45传递的旋转动力无级地变速，所述减速齿轮机构66被收纳在传动箱31a内，将变速器64的旋转动力减速后向后轮wr的车轴65传递。

传动箱31a具有自曲轴箱33的第二箱半体33b连续的箱主体67、与箱主体67连接并在与箱主体67之间划分出收纳变速器64的变速器室68的壳体箱69、与箱主体67连接并在与箱主体67之间划分出齿轮室71的齿轮箱72。在齿轮室71收纳有减速齿轮机构66。

驱动带轮59具有：被与曲轴45同轴地固定，且具有圆锥形状的内向面的固定带轮半体73；以在曲轴45的轴向上可移动的方式被与曲轴45同轴地支承，且具有与固定带轮半体73的内向面相对的圆锥形状的内向面的可动带轮半体74。在固定带轮半体73的内向面与可动带轮半体74的内向面之间卷绕v型带63。可动带轮半体74配置在曲轴箱33的第二箱半体33b与固定带轮半体73之间。不能轴向位移地固定在曲轴45上的配重保持板75与可动带轮半体74的外向面相对。在可动带轮半体74的凸轮面74a与配重保持板75之间夹入离心配重76。凸轮面74a随着从曲轴45的旋转轴线rx沿离心方向远离而从固定带轮半体73离开。随着曲轴45的旋转，在离心配重76上产生离心力。离心配重76通过离心力而向离心方向位移。离心配重76在凸轮面74a上滚动接触并向离心方向位移，随之，可动带轮半体74被向固定带轮半体73驱动。这样，对应于曲轴45的旋转，可动带轮半体74在轴向上向固定带轮半体73移动，v型带63的卷绕半径发生变化。

从动带轮62具有：与从动轴61同轴的圆筒形且具有同轴地安装在从动轴61上的内筒77；与内筒77同轴地固定于内筒77的固定带轮半体78；具有与从动轴61同轴的圆筒形且同轴地安装于内筒77的外筒79；与外筒79同轴地固定于外筒79且具有与固定带轮半体78的内向面相对的内向面的可动带轮半体81。在固定带轮半体78的内向面与可动带轮半体81的内向面之间卷绕有v型带63。内筒77被相对自如旋转地支承在从动轴61上。外筒79被相对自如旋转且轴向相对自如位移地支承在内筒77上。对应于外筒79及内筒77的轴向相对位移，可动带轮半体81接近固定带轮半体78或远离固定带轮半体78。

在从动轴61安装有离心离合器82。离心离合器82具有固定于内筒77的离合器板82a。在离合器板82a与可动带轮半体81之间配置螺旋弹簧83。螺旋弹簧83发挥将可动带轮半体81向固定带轮半体78推压的弹力。若v型带63在驱动带轮59的卷绕半径增大，则由从动带轮62对抗螺旋弹簧83的弹力，可动带轮半体81远离固定带轮半体78、v型带63的卷绕半径减少。

离心离合器82具有固定于从动轴61的外板82b。外板82b与离合器板82a相对。若离合器板82a旋转，则在离心力的作用下，外板82b与离合器板82a结合。这样，从动带轮62的旋转被向从动轴61传递。发动机转速超过设定转速时，离心离合器82成为动力传递状态。

减速齿轮机构66具有固定在向齿轮室71突出的从动轴61上的驱动齿轮84、固定在后轮wr的车轴65上的末端传动齿轮85、在驱动齿轮84及末端传动齿轮85之间配置的惰性齿轮86a、86b。惰性齿轮86a、86b固定在共同的中间轴87上。驱动齿轮84与惰性齿轮85a啮合，末端传动齿轮85与惰性齿轮85b啮合。这样，从动轴61的旋转被减速后向后轮wr的车轴65传递。

在发动机主体29a上搭载有水泵89，该水泵89与驱动进气阀及排气阀的凸轮轴88连接，与凸轮轴88的旋转连动而将冷却水排出。凸轮轴88被旋转驱动时，凸轮链条91卷绕在凸轮轴88的链轮和曲轴45的链轮上。

水泵89使冷却水在通过散热器58的闭合路径内循环。如图3所示，路径具有将缸体34的水套52a与水泵89的排出口89a连接的第一管92a、将散热器58的导入口与缸盖35的水套52b连接的第二管92b、将恒温器93与散热器58的排出口连接的第三管92c。恒温器93与水泵89的吸入管89b连接。

从水泵89排出的冷却水被从第一管92a导入缸体34的水套52a中。冷却水在缸体34的水套52a及缸盖35的水套52b流通而将发动机主体29a冷却。从缸盖35排出的冷却水经由第二管92b流入散热器58。被散热器58冷却的冷却水从第三管92c流入恒温器93并返回水泵89。这样，发动机主体29a被冷却。

散热器58具有：具有向上方延伸的接管嘴94的上容器95a、配置在上容器95a的下方的下容器95b、配置在上容器95a及下容器95b之间的散热器芯95c、从车宽方向外侧覆盖上容器95a的容器箱96。第二管92b与上容器95a连接。第三管92c与下容器95b连接。散热器芯95c具有将上容器95a及下容器95b连接并使冷却水从上容器95a向下容器95b流通的配管、与配管结合的散热片即可。导入到上容器95a的冷却水被散热器芯95c冷却后流入下容器95b。

如图4所示，在曲轴箱33上组装有冷却风扇97，该冷却风扇97与曲轴45同轴地固定于曲轴45，对应于曲轴45的旋转而生成气流。在此，冷却风扇97一体地成形在驱动带轮59的固定带轮半体73的外表面。冷却风扇97具有从曲轴45的旋转轴线rx向离心方向延伸的多个叶片97a，构成所谓的离心风扇。冷却风扇97沿着曲轴45的旋转轴线rx吸引空气，在离心方向上生成气流。

在发动机主体29a形成朝向变速器室68内的v型带63引导冷却风扇97的气流的第一引导路99a、对通过散热器58的冷却风扇97的气流进行引导的第二引导路99b。第二引导路99b形成于曲轴箱33，具有与曲轴室44分隔开并从变速器室68向曲轴45的轴向延伸，跨过曲轴室44而朝向散热器58开口的导风通路101。由冷却风扇97生成的气流的一部分流入导风通路101，经由导风通路101流入发电机室56。气流在发电机室56内将交流发电机53冷却，通过散热器58的散热器芯95c后向发电机室56的外侧排出。

在发电机室56内设有将从导风通路101流入的气流导向散热器58的散热器芯95c的导风引导件102。导风引导件102被发电机箱57支承。导风引导件102绕旋转轴线rx在与导风通路101的外壁相对的上流端与转子54a的外周面相对并朝向发电机箱57的空气导入口57a扩展，在下游端与发电机箱57结合。

在曲轴箱33安装有与冷却风扇97相对并将变速器室68堵住的管道盖103、覆盖管道盖103的外表面并在与管道盖103之间形成空间的外箱104。管道盖103和外箱104例如通过螺栓105而紧固固定在曲轴箱33上。在管道盖103的外表面形成突起107，该突起107从管道盖103的外面突出而与外箱104的内表面接触，在管道盖103及外箱104之间分隔空气的通路(管道)106。在外箱104形成面向通路106的吸入口108。

如图5所示，管道盖103具有：第一导风壁112，其配置在冷却风扇97的径向外侧，在冷却风扇97的径向上等间隔地与旋转中的冷却风扇97的叶片97a的外端描绘的轨道面111相对，分隔变速器室68；第二导风壁113，其配置在冷却风扇97的径向外侧，随着在冷却风扇97的旋转方向上的位移而远离轨道面111，分隔自导风通路101连续的空间。通过冷却风扇97而在离心方向上扩展的气流在第一导风壁112的作用下沿着第一引导路99a被向第二箱半体33b的母线方向引导并流入变速器室68，并且在第二导风壁113的作用下被向第二引导路99b的导风通路101引导。这样，管道盖103将绕曲轴45的旋转轴线rx遍及整周由冷却风扇97生成的离心方向的气流分配给第一引导路99a和第二引导路99b。如图1所示，节气门体41、从空气滤清器39向节气门体41延伸的连接管沿着导风通路101的外壁配置在导风通路101的上方。

如图6所示，在管道盖103上，在与曲轴45的一端相对的位置与曲轴45同轴地穿设有圆形开口114。突起107具有：在冷却风扇97的旋转方向dr上从重力方向的最上端向上游侧划分导入路115，并且沿着开口114的轮廓包围开口114的第一区域107a；从第一区域107a的最下端沿冷却风扇97的旋转方向dr向下游位移并且向管道盖103的外缘延伸，在与外箱104的周壁104a之间划分沿旋转方向dr到达吸入口108更下游的分隔路116的第二区域107b；在旋转方向dr上位于吸入口108的上游，从第一区域107a的最上端向第二区域107b延伸并且在与第二区域107b之间划分流路117的第三区域107c。吸入口108在旋转方向dr上在第三区域107c的下游侧向被第一区域107a和第二区域107b夹着的空间开口。若冷却风扇97绕旋转轴线rx旋转，则外界气体从吸入口108在第一区域107a的突起107与第二区域107b的突起107之间流入通路106，经由导入路115从开口114进入变速器室68内。由重力而落下的物体从吸入口108经第一区域107a的突起107被向下方引导，防止向开口114进入。第三区域107c的突起107阻止物体随着空气的流动而向开口114移动。

接着，对本实施方式的动作进行说明。若通过动力单元25的发动机主体29a使活塞49进行线形往复运动，则曲轴45绕旋转轴线rx旋转运动。对应于曲轴45的旋转，变速器64的驱动带轮59旋转，驱动带轮59的旋转由v型带63向从动带轮62传递。从动带轮62的旋转经由减速齿轮机构66向车轴65传递并驱动后轮wr。基于驱动带轮59及从动带轮62的旋转，卷绕在驱动带轮59及从动带轮62上的v型带63的温度上升。

由于冷却风扇97对应于曲轴45的旋转而旋转，故而从吸入口108吸入的外界气体被从第一引导路99a导入变速器室68。在变速器室68内，冷却风将v型带63冷却。这样，抑制变速器64的温度上升。

在发动机主体29a的动作中，水泵89对应于曲轴45的旋转而动作。冷却水在路径内循环。冷却水通过水套52a、52b而在燃烧室51的周边获取缸体34及缸盖35的热量。冷却水的温度上升。高温的冷却水通过散热器芯95c，在散热器芯95c进行热交换并从冷却水排热。

此时，由冷却风扇97生成的冷却风被从第二引导路99b(经由导风通路101)导入发电机室56并通过散热器58。这样，经由在发动机主体29a形成的第一引导路99a，朝向收纳变速器64的v型带63的变速器室68送入冷却风，并且经由在发动机主体29a形成的第二引导路99b引导的冷却风在散热器58通过，故而无需单独地将变速器室68用的冷却风扇和散热器58用的冷却风扇安装在曲轴45上，动力单元25在曲轴45的轴向上被小型化。特别是，在发电机室56内，从导风通路101导入的冷却风被导风引导件102引导而被导向散热器芯95c，故而冷却风可靠地通过散热器芯95c，冷却效率提高。

在此，第二引导路99b具有导风通路101，其形成于曲轴箱33上，自曲轴室44分隔开并从变速器室68向曲轴45的轴向延伸，跨过曲轴室44而朝向散热器58开口，故而从导风通路101向散热器58可有效地供给冷却风。

同样地，在发动机主体29a的动作中，交流发电机53对应于曲轴45的旋转而动作。在定子54b的磁场内，转子54a的磁性通过相对位移，由此，交流发电机53进行发电。对应于发电，交流发电机53的温度上升。此时，散热器58安装在曲轴箱33上，形成收纳与曲轴45的一端连接的交流发电机53并且与导风通路101连接的发电机室56，散热器58将发电机室56的一面堵住，故而在第二引导路99b，通过散热器58的冷却风从导风通路101流入发电机室56并将交流发电机53冷却。

在本实施方式中，在与曲轴45的一端相对的位置将变速器室68堵住的管道盖103具有：配置在冷却风扇97的径向外侧，在冷却风扇97的径向上等间隔地与旋转中的冷却风扇97的叶片97a的外端描绘的轨道面111相对，分隔变速器室68的第一导风壁112；配置在冷却风扇97的径向外侧，随着在冷却风扇97的旋转方向dr位移而远离轨道面111，分隔自导风通路101连续的空间的第二导风壁113。第一导风壁112等间隔地与轨道面111相对，故而在离心方向上从冷却风扇97排放的气流中在周向上不产生方向分量，气流与第一导风壁112碰撞并直接流入变速器室68。另一方面，第二导风壁113随着在冷却风扇97的旋转方向dr上位移而远离轨道面111，故而在离心方向上从冷却风扇97排放的气流中在旋转方向上产生方向分量，气流与第二导风壁113碰撞而被向旋转方向dr引导，流入导风通路101。这样，由冷却风扇97生成的气流分配为送入变速器室68的气流、和通过散热器58的气流。

在本实施方式的动力单元25中，节气门体41在与传动箱31a结合的空气滤清器39的前方，沿导风通路101的外壁配置，故而导风通路101配置在形成于曲轴箱33的外壁与节气门体41之间的闲置空间，无论是否附加导风通路101都能够避免动力单元25的大型化。

另外，在上述实施方式中，虽然形成第二引导路99b的导风通路101设置在曲轴箱33内，但导风通路101也可以通过曲轴箱33的外面、从外侧安装于曲轴箱33的树脂制的管道部件而形成在曲轴箱33外。