JP2001012298A

JP2001012298A - 内燃機関の回転軸配置構造

Info

Publication number: JP2001012298A
Application number: JP11177736A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ogasawara; 敦小笠原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-06-24
Filing date: 1999-06-24
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関の回転軸配置構造において、シリン
ダヘッドに支持された回転軸およびその駆動系の回転軸
の組み付け性を改善するとともに、駆動系の部品点数を
削減すること。【解決手段】内燃機関３０のクランク軸３１によりギ
ヤ６０，６５を介して駆動されるアイドラ軸は、クラン
クケース４２の割り面Ａで支持され、アイドラ軸により
ギヤ６６，６７を介して駆動されるカム軸５３は、シリ
ンダ４５とシリンダヘッド４３との取付面Ｂで支持され
る。そして、アイドラ軸およびカム軸５３は、シリンダ
４５に関して、割り面Ａを含む平面と取付面Ｂを含む平
面とが交差する側に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本出願発明は、クランク軸の
軸線を含む割り面で分割されたクランクケースを備えた
内燃機関において、クランク軸により駆動される回転軸
の配置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】クランク軸の軸線を含む割り面で分割さ
れたクランクケースを備えた内燃機関において、クラン
ク軸によりギヤ駆動される回転軸を備えたものが知られ
ている（特開昭６１−１１９８４２号公報参照）。この
内燃機関では、クランクケースの割り面に、クランク軸
によりギヤ駆動されて、クランク軸と同一回転数で回転
するバランサ軸が支持されている。

【０００３】また、クランク軸の軸線を含む割り面で分
割されたクランクケースを備えた内燃機関であって、ク
ランク軸により駆動されるギヤ列を介して駆動されるカ
ム軸を備えたものも知られている（特開平４−１３４１
０３号公報参照）。この内燃機関では、カム軸を駆動す
るために、シリンダヘッドに支持された回転軸が、複数
の中間ギヤを介して駆動される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前者の従来
の内燃機関では、バランサ軸により駆動される回転軸を
備えておらず、シリンダヘッドに支持される回転軸とバ
ランサ軸との配置については考慮されていない。

【０００５】また、後者の従来の内燃機関では、シリン
ダヘッドに支持された回転軸は、シリンダヘッドの高さ
方向の中央位置に組み付けられていて、その組み付け性
に難点があった。さらに、クランク軸により駆動される
中間軸は、シリンダの軸線に関して、クランクケースの
割り面を含む平面とシリンダヘッドの取付面を含む平面
とが交差する側とは反対側に配置されていて、シリンダ
ヘッドに支持された回転軸は、該中間軸により駆動され
る別の中間軸を介して駆動される。そのため、シリンダ
ヘッドに支持された回転軸を駆動するための部品点数が
多くなるとともに、内燃機関も大型のものとなってい
た。

【０００６】本出願発明は、このような事情に鑑みてな
されたものであって、内燃機関の回転軸配置構造におい
て、シリンダヘッドに支持された回転軸およびその駆動
系の回転軸の組み付け性を改善するとともに、駆動系の
部品点数を削減することを課題とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段および発明の効果】本出願
の請求項１記載の発明は、クランク軸の軸線を含む割り
面で分割された第１および第２クランクケースと、前記
第２クランクケースに設けられたシリンダに相互の取付
面にて取り付けられたシリンダヘッドと、前記クランク
軸によりギヤ駆動される第１回転軸と、該第１回転軸に
よりギヤ駆動される第２回転軸とを備えた内燃機関にお
いて、前記第１回転軸は前記割り面において、また前記
第２回転軸は前記取付面においてそれぞれ支持されると
ともに、前記第１回転軸および前記第２回転軸は、前記
シリンダの軸線に関して、前記割り面を含む平面と前記
取付面を含む平面とが交差する側に配置されている内燃
機関の回転軸配置構造である。

【０００８】この請求項１記載の発明によれば、第１お
よび第２回転軸は、いずれも合わせ面であるクランクケ
ースの割り面およびシリンダとシリンダヘッドとの取付
面において組み付けられるため、その組み付け性が向上
する。さらに、両回転軸は、シリンダの軸線に関して、
割り面を含む平面と取付面を含む平面とが交差する側、
すなわち割り面と取付面とが相互に接近する側に配置さ
れているため、相互に近接させて配置することが可能と
なり、両者の間に中間軸を介在させることなく、また各
回転軸に取り付けられるギヤを大径化させることなく、
両回転軸を直接ギヤ結合することができる。そのため、
シリンダの軸線方向の高さを低く抑えるとともにシリン
ダ周囲の大型化を防止することが可能となり、また部品
点数の削減ができる。

【０００９】さらに、複数の回転軸を配置するに当た
り、シリンダの前記交差する側の割り面と取付面に挟ま
れた狭いスペースを有効に利用しているため、その反対
側に広いスペースを形成することができ、そのスペース
に他の周辺部品を配置することが可能となって、部品配
置の自由度を増すことができる。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の内
燃機関の回転軸配置構造において、前記第２回転軸は動
弁機構を駆動するカム軸であるものである。

【００１１】この請求項２記載の発明によれば、カム軸
をシリンダとシリンダヘッドとの取付面に配置できるの
で、動弁機構が配置されるシリンダヘッドの高さを抑え
ることができ、カム軸がシリンダの前記交差する側の割
り面と取付面に挟まれた狭いスペースに配置されること
と相俟って、コンパクトな内燃機関３０とすることがで
きる。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の内
燃機関の回転軸配置構造において、前記第１回転軸はバ
ランサ軸であるものである。

【００１３】この請求項３記載の発明によれば、クラン
ク軸同期回転軸としてのバランサ軸とカム軸とが、合わ
せ面であるクランクケースの割り面およびシリンダとシ
リンダヘッドとの取付面を利用してそれぞれ配置され、
かつ相互にギヤ結合されるので、それらクランク軸同期
回転軸を駆動するための伝動部材が削減され、さらなる
エンジンのコンパクト化が可能となる上、組み付け性お
よび整備性が向上する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本出願発明の実施形態を図
１ないし図３を参照して説明する。図１は、本出願発明
の回転軸配置構造を有する内燃機関が搭載されるスクー
タ型の自動２輪車１の左側面図である。なお、この明細
書において、「前後左右」は、車体における前後左右を
意味する。また、「車体中心」とは、自動２輪車に装着
された車輪の左右方向の中央位置を通る鉛直面を意味す
る。さらに、「車体中心の近傍」とは、自動２輪車に装
着された車輪の左右方向の幅の範囲内を意味する。

【００１５】自動２輪車１は、ボルト２により連結され
たフロントフレーム３およびリヤフレーム４からなるメ
インフレームを有する。フロントフレーム３の前部に
は、前輪５を懸架するフロントサスペンション機構およ
び前輪５を操舵するステアリング機構が設けられ、リヤ
フレーム４の前方の背後には後輪６を駆動するパワーユ
ニット７が設けられ、リヤフレーム４の後部には後輪６
を懸架するリヤサスペンション機構が設けられ、リヤフ
レーム４の上方にシート８が設けられている。

【００１６】自動２輪車１には、さらに前方から後方に
順に、フロントフェンダ９、フロントカバー１０、ステ
ップフロア１１、フレームボディカバー１２およびリヤ
フェンダ１３が取り付けられ、さらにステップフロア１
１には左右一対のサイドカバー１３が設けられている。
シート８の下方のフレームボディカバー１２内には、ヘ
ルメット等を収納する収納ボックス１５が設けられてい
る。

【００１７】フロントサスペンション機構は、前輪５の
右側に位置して、フロントフレーム３の前方下端部の支
軸に上下方向に揺動自在に支持されたスイングアーム１
６と、一端部がスイングアーム１６に枢着され、他端部
がフロントフレーム３に枢着された緩衝装置１７とを備
えている。スイングアーム１６の前方端部には、キング
ピン１８を介して車軸ホルダ１９が左右方向に揺動自在
に取り付けられ、さらに車軸ホルダ１９に取り付けられ
た車軸２０に前輪５が回転自在に支持されている。

【００１８】ステアリング機構は、フロントフレーム３
の前方上端部に取り付けられたヘッドパイプ２１に回動
自在に支持されたハンドルポスト２２と、ハンドルポス
ト２２の下端部に取り付けられたステアリングアーム２
３と、一端部がステアリングアーム２３に枢着され、他
端部が車軸ホルダ１９のアーム１９ａに枢着されたリン
ク２４とを備えている。このように、ステアリング機構
とフロントサスペンション機構とが相互に独立した機構
となるようにして、操縦性の向上を図っている。

【００１９】パワーユニット７の前部は、左右一対のリ
ヤフレーム４にそれぞれ取り付けられたブラケット２５
のハンガ孔２６と、後述する内燃機関３０の下クランク
ケース４２の前方端部およびシリンダヘッド４３の前方
端部にそれぞれ設けられた管ブッシュ４６（図２参照）
とに、それぞれ挿入された一対のハンガボルトにより、
リヤフレーム４に揺動自在に支持されている。一方、パ
ワーユニット７の後部は、左側のリヤフレーム４の後部
に緩衝装置２７を介して取り付けられている。これによ
って、パワーユニット７は、走行時に路面の起伏に応じ
て上下に揺動できるようになっている。

【００２０】また、車体の低重心化のために、パワーユ
ニット７は車体の下方に配置される。その配置の例とし
て、両管ブッシュ４６の軸線は、内燃機関３０のクラン
ク軸３１の軸線Ｃ１を含む水平面より僅か上方に位置し
て、両管ブッシュ４６の両軸線がステップフロア１１の
上面位置よりも下方に位置するようにするとともに、ラ
ジエータ４１を除いたパワーユニット７の上端面がステ
ップフロア１１の上面の延長面と略等しい高さとなるよ
うにしている。

【００２１】パワーユニット７は、内燃機関３０と、遊
星ギヤ式変速機９１および最終減速装置１１０を備えた
動力伝達装置９０とを備えている。内燃機関３０は、火
花点火式の４サイクル単気筒水冷式内燃機関であり、フ
レームボディカバー１２の下方に配置されたエアクリー
ナ３２から延びる可撓性の空気導入管３３が、車体の右
側に配置されたスロットルボディ３４の上流端部に接続
されている。スロットルボディ３４の下流端部にはシリ
ンダヘッド４３の吸気ポートに接続された吸気管３５が
接続されており、該吸気管３５には燃料噴射弁３６が取
り付けられている。この燃料噴射弁３６には、ステップ
フロア１１の下部に配置された燃料タンク３７から燃料
が供給される。また、車体に右側には、シリンダヘッド
４３の排気ポートに接続された排気管３８が接続された
排気マフラ３９が配置されている。さらに、クランクケ
ース４２の前方端部に装着されたファンカバー４０内に
配置された冷却ファンからの冷却風が当てられるラジエ
ータ４１が、クランクケース４２の上部に配置されてい
る。

【００２２】動力伝達装置９０の変速機９１の出力は、
最終減速装置１１０のドライブ軸１１１を備えたシャフ
トドライブ機構により後輪６の車軸に伝達されて、後輪
６が駆動される。

【００２３】次に、図１のＩＩ−ＩＩ線でクランクケー
ス４２およびシリンダヘッド４３を切断したときのギヤ
の噛み合いを中心にした要部概略図である図２、および
図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である図３を参照して、
パワーユニット７についてさらに説明する。

【００２４】内燃機関３０は、クランクケース４２、シ
リンダヘッド４３およびシリンダヘッドカバー４４が順
次重ねられて組み付けられて構成されている。クランク
ケース４２は、内燃機関３０のクランク軸３１の軸線Ｃ
１を含むとともに、水平面に対して傾斜した割り面Ａに
より上下のクランクケース４２Ｕ，４２Ｌに二分割され
ており、下クランクケース４２Ｌにおける割り面Ａは、
車体の右上方を向くようにされている。上クランクケー
ス４２Ｕの上部には、クランク軸３１の軸線Ｃ１に対し
て車体の右上方に傾斜した軸線Ｃ２を有するシリンダ４
５が一体成形されていて、このシリンダ４５の右上方を
向いている取付面Ｂに、シリンダヘッド４３が、シリン
ダヘッド４３側の取付面Ｂにて取り付けられている。

【００２５】また、両クランクケース４２Ｕ，４２Ｌ
は、クランク軸３１の動力を後輪６に伝達する動力伝達
装置９０の変速機９１の前部を覆う変速機ケースの一部
を兼ねている。さらに、下クランクケース４２Ｌの前方
端部外面には、リヤフレーム４のブラケット２５にパワ
ーユニット７を支持するハンガボルトが挿通される管ブ
ッシュ４６が設けられている。この管ブッシュ４６は、
下クランクケース４２に一体成形された円筒部４６ａ
と、その外周面が円筒部４６ａの内周面に固着された円
筒状のゴム等からなる弾性部材４６ｂと、その外周面が
弾性部材４６ｂの内周面に固着されるとともに内側をハ
ンガボルトが挿通する金属製の挿通管４６ｃとから構成
される。そして、同一構造の管ブッシュ４６が、シリン
ダヘッド４３にも設けられている。

【００２６】クランク軸３１は、その軸線Ｃ１が車体の
前後方向を指向して、いわゆる縦置き配置とされて、ク
ランクケース４２に一対の主軸受４９，５０を介して支
持されている。各主軸受４９，５０は、両クランクケー
ス４２Ｕ，４２Ｌの割り面Ａにそれぞれ形成された半円
柱状の凹溝に保持されており、クランク軸３１の軸線Ｃ
１が割り面Ａ上に位置するようにされている。また、ク
ランク軸３１の軸線Ｃ１の左右方向の位置は、車体中心
Ｃ０に対して左側において、車体中心Ｃ０の近傍とした
が、その位置は、右方向および左方向のそれぞれの車体
の最大バンク角が略等しくなるように、車体中心Ｃ０の
近傍で適宜設定される。

【００２７】そして、シリンダ４５のシリンダボアに摺
動自在に嵌合されたピストン４７のピストンピンに小端
部が枢着され、大端部がクランク軸３１のクランクピン
に枢着されたコンロッド４８を介して、往復動するピス
トン４７によりクランク軸３１が回転駆動される。ま
た、クランク軸３１には、ピストンピンの反対側にバラ
ンスウエイト３１ａが設けられていて、ピストン４７お
よびコンロッド４８の往復動による振動の発生を抑制し
ている。

【００２８】ここで、割り面Ａ、取付面Ｂおよびシリン
ダ４５の軸線Ｃ２の関係についてさらに詳細に説明す
る。クランク軸３１の軸線Ｃ１と直交しかつシリンダ４
５の軸線Ｃ２を含んだ基準平面において、割り面Ａと前
記基準平面との交線と、クランク軸３１の軸線Ｃ１と前
記基準平面との交点から上方に延びる鉛直な半直線であ
る基準鉛直線とがなす角度αは鋭角とされている。ま
た、シリンダ４５の軸線Ｃ２と前記基準鉛直線とがなす
角度βもやはり鋭角となっていて、両角度α、βは略等
しくされている。また、取付面Ｂと前記基準平面との交
線の延長線と前記基準鉛直線とがなす角度であって角度
αの同位角となる角度γは、角度αより小さくされてい
る。したがって、割り面Ａと前記基準平面との交線、取
付面Ｂと前記基準平面との交線およびシリンダ４５の軸
線Ｃ２が、車体中心Ｃ０と前記基準平面との交線との間
で形成する角度も、それぞれ角度α、角度βおよび角度
γとなっている。なお、これら角度α、β、γの値は、
設定すべきバンク角の大きさ等を考慮して、適宜設定さ
れるものである。

【００２９】この結果、右下から左上に傾斜している割
り面Ａおよび取付面Ｂに関して、取付面Ｂは割り面Ａよ
りも水平面に対して大きな角度で傾斜している。そし
て、割り面Ａを含む平面と取付面Ｂを含む平面とは、シ
リンダ４５の下方で交差する。

【００３０】シリンダヘッド４３には、吸気ポートおよ
び排気ポートのほかに、複動型のピストン式過給機５２
に接続された吐出空気導管が接続された過給ポートが形
成されていて、各ポートはシリンダヘッド４３の下面に
形成された燃焼室に連通している。燃焼室には、燃料噴
射弁３６から吸気ポートに向けて噴射された燃料と空気
との混合気が供給される。そして、その混合気に点火す
るための点火栓５１が、燃焼室に臨んでシリンダヘッド
４３に取り付けられている。

【００３１】また、シリンダヘッド４３および上クラン
クケース４２のそれぞれの後方端部には、上クランクケ
ース４２およびシリンダヘッド４３の取付面Ｂにそれぞ
れ形成された半円柱状の凹溝により形成される孔が設け
られ、該孔に過給機５２のハウジングを形成する過給シ
リンダ５２ａが嵌合されている。

【００３２】さらに、シリンダヘッド４３および上クラ
ンクケース４２Ｕには、その軸線Ｃ３が車体の前後方向
を指向して配置されたカム軸５３が、一対の軸受５４，
５５を介して回転自在に支持されている。各軸受５４，
５５は、上クランクケース４２およびシリンダヘッド４
３の取付面Ｂにそれぞれ形成された半円柱状の凹溝に保
持されており、カム軸５３の軸線Ｃ３が、取付面Ｂ上に
位置するようにされている。このようなカム軸５３の配
置により、カム軸をシリンダヘッドのみで支持した内燃
機関に比べて、シリンダ４５の軸方向の高さを低く抑え
ることができ、パワーユニット７の左右方向の張り出し
寸法を小さくすることができる。

【００３３】図３に図示されるように、クランク軸３１
の前側の主軸受４９よりも前方に位置する前方端部には
交流発電機５６が設けられていて、発電機５６のロータ
５６ａはクランク軸３１の前方端部のナット５７により
クランク軸３１に固定されている。また、発電機５６の
ロータ５６ａには、ラジエータ４１に冷却用の空気を送
る冷却ファン５８がボルト５９により取り付けられてい
る。

【００３４】一方、クランク軸３１の後側の主軸受５０
より後方には、後方に向かって順に第１駆動ギヤ６０お
よび第２駆動ギヤ６１がクランク軸３１と一体に回転す
るようにそれぞれ取り付けられている。また、クランク
軸３１の後方端面には、クランク軸３１と同軸の嵌合穴
が形成され、該嵌合穴内に中空のオイルポンプ６２の駆
動軸６２ａが嵌合されて、クランク軸３１と一体に回転
するようになっている。オイルポンプ６２は、トロイコ
イド式のものであって、両クランクケース４２Ｕ，４２
Ｌおよび変速機ケース９２との接合面を利用して形成さ
れたケーシングの内部空間内で、ロータ６２ｂが駆動軸
６２ａにより回転駆動される。

【００３５】下クランクケース４２の底部に溜められた
オイルは、変速機ケース９２に形成された吸入通路６３
を経てオイルポンプ６２に吸引され、オイルポンプ６２
から吐出されたオイルは、クランクケース４２および変
速機ケース９２に設けられた油路および油管を通ってカ
ム軸５３、変速機９１のセンタ軸９３や各軸受にそれぞ
れ供給される。また、クランク軸３１の両主軸受４９，
５０およびクランクピン３１ｂとコネクティングロッド
の大端部との摺動部には、駆動軸６２ａの内部を通っ
て、吐出されたオイルが供給される。

【００３６】第１駆動ギヤ６０は、アイドラ軸６４と一
体に回転するように取り付けられた大ギヤ６５と噛合す
る。このアイドラ軸６４は後述するようにバランサ軸と
もなっているため、クランク軸３１と等しい回転数で回
転するように、大ギヤ６５の歯数は第１駆動ギヤ６０の
歯数と等しくされている。また、カム軸５３を回転駆動
するために、カム軸５３と一体に回転するように設けら
れたカムギヤ６７と噛合する小ギヤ６６が、大ギヤ６５
に一体に設けられている。そして、これら一連のギヤ列
６０，６５，６６，６７により、カム軸５３はクランク
軸３１の２回転毎に１回転する。

【００３７】カムギヤ６７は、複動型のピストン式過給
機５２の過給ピストン５２ｂを往復動させる過給クラン
ク軸５２ｃにスプライン結合されている。カム軸５３に
は、後述する各カムと各ロッカーアームとの摺動部にオ
イルを供給する油路となる中空部が形成されており、こ
の中空部の過給機５２側の端部には過給クランク軸５２
ｃの延長部が圧入されている。これによって、カム軸５
３は過給クランク軸５２ｃと一体に回転する。

【００３８】動弁機構を駆動するカム軸５３には、吸気
弁６８、排気弁（図示されず）および過給弁６９をそれ
ぞれ開弁駆動するための吸気カム、排気カムおよび過給
カムが設けられている。すなわち、吸気弁６８は、吸気
カムに当接して揺動される吸気第１ロッカアーム７０に
より引き下げられるロッド７２で揺動される吸気第２ロ
ッカアーム７１により開弁駆動される。吸気弁６８と同
様に排気弁も、排気カムに当接して揺動される排気第１
ロッカアームにより引き下げられるロッドで揺動される
排気第２ロッカアームにより開弁駆動される。一方、過
給弁６９は、過給カムに当接して揺動される過給第１ロ
ッカアーム７３により押し上げられるロッド７５で揺動
される過給第２ロッカアーム７４により開弁駆動され
る。

【００３９】なお、内燃機関３０の制御のために、シリ
ンダヘッド４３には、カム軸５３の前方端部に固定され
た回転板によりカム軸５３の回転位置を検出する回転位
置センサ７６が取り付けられており、該センサ７６によ
り燃料噴射時期制御に必要な機関行程状態の検出が行わ
れる。

【００４０】ところで、その軸線Ｃ４が車体の前後方向
を指向して配置されたアイドラ軸６４は、円筒状に形成
されていて、大円筒部６４ａと小円筒部６４ｂとを備え
ている。大円筒部６４ａおよび小円筒部６４ｂは、両ク
ランクケース４２Ｕ，４２Ｌにより保持された一対の軸
受７７，７８によりそれぞれ回転自在に支持されてい
る。各軸受７７，７８は、クランク軸３１の主軸受４
９，５０と同様に、両クランクケース４２Ｕ，４２Ｌの
割り面Ａにそれぞれ形成された半円柱状の凹溝に保持さ
れており、アイドラ軸６４の軸線Ｃ４が、割り面Ａ上に
位置するようにされている。また、割り面Ａが車体中心
Ｃ０に対して角度αで傾斜しているため、アイドラ軸６
４の軸線Ｃ４は、クランク軸３１の軸線Ｃ１よりも下方
で、かつ車体中心Ｃ０に対して右側に位置している。

【００４１】そして、大円筒部６４ａの内側には、大円
筒部６４ａの内周面から径方向の間隙を置いて、冷却水
ポンプ７９のハウジング７９ａが収容されている。ハウ
ジング７９ａには冷却水ポンプ７９のカバー７９ｂが液
密に取り付けられていて、カバー７９ｂにはラジエータ
４１の出口側タンクからの導水管８０が接続されてい
る。また、シリンダ４５には、冷却水ポンプ７９の吐出
部と連通し、シリンダボアを囲んで形成された冷却水ジ
ャケットに連通する吐出孔８１（図２参照）が形成され
ている。

【００４２】ハウジング７９ａおよびカバー７９ｂによ
り形成されたポンプ室内には、ポンプ室内を軸方向に延
びて、一端がカバー７９ｂの頂部に、他端がハウジング
７９ａの底部にそれぞれ回転自在に支持された回転軸７
９ｃが設けられる。冷却水ポンプ７９は、３枚の羽根を
有するとともに回転軸７９ｃに一体に取り付けられたイ
ンペラ７９ｄを備えていて、該インペラ７９ｄの軸部の
周方向には永久磁石７９ｅが取り付けられている。アイ
ドラ軸６４の大円筒部６４ａの内周面とハウジング７９
ａとの前記間隙において、大円筒部６４ａの内周面に
は、ハウジング７９ａとの間に微少な間隙を置いた状態
で、周方向に永久磁石７９ｆが取り付けられており、イ
ンペラ７９ｄの軸部の永久磁石７９ｅとの間で磁気カッ
プリングを形成している。

【００４３】また、ラジエータ４１は、上クランクケー
ス４２Ｕとシリンダヘッド４３とで形成されたＶ字の間
に配置されて、その左右の両端が、上クランクケース４
２およびシリンダヘッド４３にそれぞれ固定されてい
る。

【００４４】したがって、アイドラ軸６４が回転する
と、この磁気カップリングを介してインペラ７９ｄが回
転し、導水管８０を経てポンプ室に流入した冷却水は、
インペラ７９ｄにより高圧とされて、吐出孔８１を経て
冷却水ジャケットに圧送される。

【００４５】シリンダ４５およびシリンダヘッド４３の
高温部を冷却し終えた冷却水は、図２に図示されるよう
に、シリンダヘッド４３の冷却水出口からサーモスタッ
ト８２を介してラジエータ４１の入口側タンクに流入す
る。シリンダヘッド４３の冷却水出口は、突出筒状に形
成されていて、その突出筒部がラジエータ４１の入口側
タンクの側部に形成された収容室４１ａの室壁を貫通し
て該収容室内４１ａに嵌入することにより、シリンダヘ
ッド４３の冷却水出口とラジエータ４１の入口側タンク
との間の流体連通が図られている。サーモスタット８２
は、この突出筒部が収容室４１ａの室壁を貫通する部分
の流路中に配置されて取り付けられている。

【００４６】このように、上クランクケース４２Ｕとシ
リンダヘッド４３とで形成されるＶ字の空間を利用し
て、ここにラジエータ４１をコンパクトに配置すること
ができ、パワーユニット７のコンパクト化が可能とな
る。また、シリンダヘッド４３の冷却水出口とラジエー
タ４１の入口側タンクとの間を接続するホース等の水管
の配管が不要となって、周辺部品の配置の自由度を増す
ことができる。さらに、冷却水通路の連通接続が極めて
容易である。

【００４７】さらに、アイドラ軸６４の大円筒部６４ａ
の外周面には、一部に開口が設けられた円筒状のウエイ
ト８３が取り付けられていて、バランスウエイト３１ａ
を備えたクランク軸３１の回転により発生する振動と、
ピストン４７およびコンロッド４８の往復動により発生
する振動とを抑制するバランサを形成するようにしてい
る。

【００４８】したがって、アイドラ軸６４は、冷却水ポ
ンプ７９を駆動する駆動軸であるとともに、前述のよう
にバランサ軸ともなっている。このように、カム軸５３
を駆動する駆動機構に設けられたアイドラ軸６４を、同
軸の２軸式の回転軸とすることにより、冷却水ポンプ７
９の駆動軸およびバランサ軸としても機能させることが
できる。その結果、アイドラ軸とは別に、それら機能を
有する回転軸を設ける場合に比べてコストを削減でき
る。

【００４９】ところで、カム軸５３およびアイドラ軸６
４は、シリンダ４５の軸線Ｃ２に関して、割り面Ａを含
む平面と取付面Ｂを含む平面とが交差する側、すなわち
割り面Ａと取付面Ｂとが相互に接近する側に配置されて
いるため、割り面Ａに支持されたアイドラ軸６４および
取付面Ｂに支持されたカム軸５３を相互に近接させて配
置することができて、アイドラ軸６４とカム軸５３との
間に別の中間軸を介在させることなく、また小ギヤ６６
およびカムギヤ６７を大きくすることなく、両回転軸を
直接小ギヤ６６およびカムギヤ６７により結合すること
ができる。そのため、シリンダ４５の軸線Ｃ２方向の高
さを低く抑えることが可能となって、パワーユニット７
の左右方向への張り出し寸法が小さくなり、さらにシリ
ンダ周囲の大型化を防止することも可能となって、パワ
ーユニット７がコンパクトになる。また、中間軸が不要
となる点で部品点数の削減ができる。

【００５０】また、カム軸５３およびアイドラ軸６４
は、クランク軸３１から右上方に傾斜するシリンダ４５
の下方に位置することになるため、パワーユニット７の
重心を低くすることができる。

【００５１】さらに、シリンダ４５の前記交差する側の
割り面Ａと取付面Ｂに挟まれた狭いスペースに、カム軸
５３と複数の機能を有する同軸の２軸式の回転軸である
アイドラ軸６４が集中して配置されるため、その反対側
のシリンダ４５の側面に、回転軸がない広いスペースを
形成することができ、そのスペースに周辺部品を配置す
ることができる。

【００５２】一方、動力伝達装置９０の構成要素である
遊星ギヤ式変速機９１は、センタ軸９３、入力ギヤ９
４、発進クラッチ９５、２速用、３速用および４速用の
各変速クラッチ９６，９７，９８、および出力軸９９を
備えている。車体の前後方向を指向して配置されたセン
タ軸９３は、その前方端部は、上および下クランクケー
ス４２Ｕ，４２Ｌの割り面Ａにおいて、両クランクケー
ス４２Ｕ，４２Ｌの前方端部内面にそれぞれ形成された
有底の半円柱状の凹溝に嵌合され、その後方端部は、変
速機ケース９２の後端面に取り付けられた最終減速装置
１１０のケースの支持孔に挿入されて支持されている。
そして、最終減速装置１１０のケースに取り付けられた
軸端を覆う回り止め部材１００により、センタ軸９３は
回転不能とされている。

【００５３】したがって、センタ軸９３の軸線Ｃ５は、
割り面Ａ上に位置していて、車体中心Ｃ０の近傍に配置
されているクランク軸３１の軸線Ｃ１に対して左斜め上
方において車体の前後方向に延びている。その結果、動
力伝達装置９０もクランク軸３１の軸線Ｃ１に対して左
斜め上方に配置されることになる。

【００５４】これに対して、やはり割り面Ａに支持され
ているアイドラ軸６４の軸線Ｃ４は、クランク軸３１の
軸線Ｃ１に対して右斜め下方において車体の前後方向に
延びている。その結果、変速機９１のセンタ軸９３およ
びアイドラ軸６４がクランク軸３１を挟んでその両側に
配置されることにより、クランク軸３１の一方の側のみ
に二つの回転軸を配置する場合に比べて、左右方向のパ
ワーユニット７の張り出し寸法を小さくできてパワーユ
ニット７をコンパクトにすることができる。

【００５５】また、センタ軸９３の前方端部は両クラン
クケース４２Ｕ，４２Ｌの前方端部で支持されているこ
とから、センタ軸９３の前端は、クランク軸３１の後端
よりも車体の前方に位置している。したがって、クラン
ク軸３１とセンタ軸９３とを前後方向において重なるよ
うに配置できるため、パワーユニット７の前後方向の長
さを短縮できて、コンパクトなパワーユニット７とする
ことができる。

【００５６】以下、変速機９１の作動を中心に説明す
る。クランク軸３１の第２駆動ギヤ６１は、センタ軸９
３に回転自在とされたフランジ付きボス１０１の軸方向
の中央部に設けられたフランジに取り付けられた入力ギ
ヤ９４に噛合している。フランジ付きボス１０１の後部
は、発進クラッチ９５のクラッチインナ９５ａと一体的
に回転するように結合され、またその前部には、始動モ
ータの減速機構を構成するアイドラ軸の小ギヤ１０４と
噛合する始動ドリブンギヤ１０５が一方向クラッチ１０
６を介して取り付けられている。そして、始動時は、始
動モータの回転が、ピニオン１０２、アイドラ軸の大ギ
ヤ１０３、アイドラ軸の小ギヤ１０４、始動ドリブンギ
ヤ１０５、一方向クラッチ１０６、入力ギヤ９４および
第２駆動ギヤ６１を経てクランク軸３１に伝達される。

【００５７】発進クラッチ９５は、センタ軸９３と同軸
に設けられ、クラッチインナ９５ａ、アウタクラッチ９
５ｂおよび遠心ウエイト９５ｃを有していて、クラッチ
インナ９５ａが所定回転数に達したとき遠心ウエイト９
５ｃの作動により、クラッチインナ９５ａとアウタクラ
ッチ９５ｂとが接続されて両者が一体に回転すること
で、発進クラッチ９５は完全な接続状態となる。

【００５８】また、各変速クラッチ９６，９７，９８
は、遊星ギヤ機構およびクラッチ機構を有している。ク
ラッチ機構のクラッチアウタは遊星ギヤ機構の内歯ギヤ
と一体に結合され、クラッチ機構のクラッチインナは遊
星ギヤ機構の遊星ギヤを枢支するキャリアと一体に結合
されている。さらに、キャリアは、その回転数が所定回
転数に達すると複数のクラッチ板を介してクラッチアウ
タとクラッチインナとを一体にする遠心ウエイトを有し
ている。また、太陽ギヤは、センタ軸９３に一方向クラ
ッチを介して取り付けられている。

【００５９】発進クラッチ９５のクラッチアウタ９５ｂ
は、２速用変速クラッチ９６のクラッチアウタ９６ａと
一体に結合され、２速用変速クラッチ９６のキャリア９
６ｂは、３速用変速クラッチ９７のクラッチアウタ９７
ａと一体に結合されている。同様に、３速用変速クラッ
チ９７のキャリアは４速用変速クラッチ９８のクラッチ
アウタに、また４速用変速クラッチ９８のキャリアは出
力軸９９に、それぞれ一体に結合されている。

【００６０】２速用変速クラッチ９６においては、クラ
ッチ機構が作動してクラッチアウタ９６ａでもある内歯
ギヤとクラッチインナでもあるキャリア９６ｂとが一体
になる所定回転数に達するまでは、一方向クラッチ９６
ｄにより回転しない太陽ギヤ９６ｃのために、キャリア
９６ｂが所定の減速比で回転し、減速された回転数で３
速用変速クラッチ９７のクラッチアウタ９７ａが回転す
る。同様にして、３速用変速クラッチ９７の減速作用に
より所定の減速比で４速用変速クラッチ９８のクラッチ
アウタが回転され、さらに４速用変速クラッチ９８の減
速作用により所定の減速比で出力軸９９が回転されるこ
とで、最大減速比が得られる。

【００６１】次いで、２速用変速クラッチ９６におい
て、キャリア９６ｂの回転数が所定回転数に達してクラ
ッチ機構が作動して内歯ギヤとキャリア９６ｂとが一体
となると、２速用変速クラッチ９６の全体が減速作用を
することなく一体に回転し、３速用変速クラッチ９７の
キャリアが所定回転数に達するまでは、キャリアが所定
の減速比で回転し、減速された回転数で４速用変速クラ
ッチ９８のクラッチアウタが回転する。さらに、４速用
変速クラッチ９８の減速作用により所定の減速比で出力
軸９９が回転されることで、より小さい減速比が得られ
る。

【００６２】同様にして、３速用変速クラッチ９７がク
ラッチ機構の作動でその全体が減速作用をすることなく
一体に回転すると、４速用変速クラッチ９８の減速作用
により所定の減速比で出力軸９９が回転されて、より小
さい減速比が得られる。そして、４速用変速クラッチ９
９がクラッチ機構の作動でその全体が減速作用をするこ
となく一体に回転すると、発進クラッチ９５のクラッチ
インナ９５ａと出力軸９９とが直結された状態となり、
出力軸９９はクラッチインナ９５ａと同じ回転数で回転
される。

【００６３】なお、これら所定回転数は、それぞれ異な
った値を有するものであり、変速特性を考慮して適宜設
定されるものである。

【００６４】このように作動する変速機９１の出力は、
シャフトドライブ機構により後輪６に伝達される。すな
わち、変速機９１の出力軸９９に取り付けられた出力ギ
ヤ１０７は、最終減速装置１１０のドライブ軸１１１に
固定されたギヤ１１２と噛合している。センタ軸９３に
比べて車体中心Ｃ０寄りの位置であり、かつその軸線Ｃ
６が車体の前後方向を指向して配置されたドライブ軸１
１１において、その後方端部には、図示されないベベル
ギヤが形成されていて、このベベルギヤが後輪６の車軸
に取り付けられた従動ベベルギヤと噛合している。これ
により、出力軸９９の回転が減速されて後輪６が駆動さ
れる。このとき、クランク軸３１の軸線Ｃ１は、車輪の
大きさにより設定されるドライブ軸１１１の軸線Ｃ６よ
り下方に位置するようにして、パワーユニット７の低重
心化、したがって車体の低重心化を図っている（図１参
照）。

【００６５】なお、内燃機関３０の制御のために、最終
減速装置１１０のケースには、ドライブ軸１１１の回転
信号を検出する回転数センサ１１３が取り付けられてお
り、該センサ１１３により変速機９１の出力軸９９の回
転数が検出される。

【００６６】この実施形態は、前記のように構成されて
いるので、以下の効果を奏する。アイドラ軸６４および
カム軸５３は、いずれも合わせ面であるクランクケース
４２の割り面Ａおよびシリンダ４５とシリンダヘッド４
３との取付面Ｂにおいて組み付けられるため、その組み
付け性が向上する。

【００６７】カム軸５３およびアイドラ軸６４は、シリ
ンダ４５の軸線Ｃ２に関して、割り面Ａを含む平面と取
付面Ｂを含む平面とが交差する側、すなわち割り面Ａと
取付面Ｂとが相互に接近する側に配置されているため、
割り面Ａに支持されたアイドラ軸６４および取付面Ｂに
支持されたカム軸５３を相互に近接させて配置すること
ができて、アイドラ軸６４とカム軸５３との間に別の中
間軸を介在させることなく、また小ギヤ６６およびカム
ギヤ６７を大きくすることなく、両回転軸を直接小ギヤ
６６およびカムギヤ６７により結合することができる。
そのため、シリンダ４５の軸線Ｃ２方向の高さを低く抑
えることが可能となって、パワーユニット７の左右方向
への張り出し寸法が小さくなり、さらにシリンダ周囲の
大型化を防止することも可能となって、パワーユニット
７がコンパクトになる。また、中間軸が不要となる点で
部品点数の削減ができる。

【００６８】さらに、シリンダの側面に複数の回転軸を
配置するに当たり、シリンダ４５の前記交差する側の割
り面Ａと取付面Ｂに挟まれた狭いスペースに、カム軸５
３と複数の機能を有する同軸の２軸式の回転軸であるア
イドラ軸６４を集中してコンパクトに配置できるととも
に、その反対側のシリンダ４５の側面に、回転軸がない
広いスペースを形成することができ、そのスペースに周
辺部品を配置することができる。

【００６９】カム軸５３がシリンダ４５とシリンダヘッ
ド４３との取付面Ｂに配置されるので、動弁機構が配置
されるシリンダヘッド４３の高さを抑えることができ、
さらにカム軸５３が、シリンダ４５の前記交差する側の
割り面Ａと取付面Ｂに挟まれた狭いスペースに配置され
ることと相俟って、コンパクトな内燃機関３０とするこ
とができる。

【００７０】クランク軸３１の同期回転軸として、バラ
ンサ軸であるアイドラ軸６４とカム軸５３とが、合わせ
面であるクランクケース４２の割り面Ａおよびシリンダ
４５とシリンダヘッド４３との取付面Ｂを利用してそれ
ぞれ配置され、かつ相互に小ギヤ６６およびカムギヤ６
７によりギヤ結合されるので、クランク軸３１のそれら
同期回転軸を駆動するためのアイドラギヤ等の伝動部材
が削減され、さらなるエンジンのコンパクト化が可能と
なる上、組み付け性および整備性が向上する。

【００７１】カム軸５３を駆動する駆動機構に設けられ
たアイドラ軸６４を、同軸の２軸式の回転軸とすること
により、冷却水ポンプ７９の駆動軸およびバランサ軸と
しても機能させることができる。その結果、アイドラ軸
６４とは別に、それら機能をそれぞれ有する複数の回転
軸を設ける場合に比べてコストを削減できる。

【００７２】また、カム軸５３およびアイドラ軸６４
は、クランク軸３１から右上方に傾斜するシリンダ４５
の下方に位置するため、パワーユニット７の重心を低く
することができる。

【００７３】車体の前後方向を指向しかつ車体中心Ｃ０
の近傍に配置されたクランク軸３１の軸線Ｃ１に対し
て、シリンダ４５の軸線Ｃ２が右上方に傾斜し、動力伝
達装置９０の構成要素である遊星ギヤ式変速機９１のセ
ンタ軸９３の軸線Ｃ５が左斜め上方において前後方向を
指向して配置されることから、車体中心Ｃ０に関して、
シリンダ４５が右上方に、変速機９１が左上方にそれぞ
れ略同じ角度で傾斜して配置される。その結果、車体の
低重心化のため車体の下方にパワーユニット７が配置さ
れた自動２輪車１において、車体のバンク角を大きく取
ることが可能となる。さらに、略等しい角度で傾斜して
いるため左右のバランスを確保することができる。

【００７４】クランク軸３１の軸線Ｃ１がドライブ軸１
１１の軸線Ｃ６より下方に配置されるため、後輪６が装
着される車軸を駆動するドライブ軸１１１の所要の高さ
を確保した上で、パワーユニット７の低重心化、したが
って車体の低重心化ができる。

【００７５】上クランクケース４２とシリンダヘッド４
３とで形成されるＶ字の空間を利用して、ここにラジエ
ータ４１をコンパクトに配置することができ、パワーユ
ニット７のコンパクト化が可能となる。

【００７６】遊星ギヤ式変速機９１のセンタ軸９３の前
端は、クランク軸３１の後端より車体の前方の位置であ
る両クランクケース４２の前方端部の内面に位置してい
るため、パワーユニット７の前後方向の長さを短くする
ことができ、コンパクトなパワーユニット７とすること
ができる。

【００７７】変速機９１のセンタ軸９３およびアイドラ
軸６４がクランク軸３１を挟んでその両側に配置される
ことにより、クランク軸３１の一方の側のみに二つの回
転軸を配置する場合に比べて、左右方向のパワーユニッ
ト７の張り出し寸法を小さくできてパワーユニット７を
コンパクトにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願発明の回転軸配置構造を有する内燃機関
が搭載されるスクータ型の自動２輪車の左側面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線でクランクケースおよびシ
リンダヘッドを切断したときのギヤの噛み合いを中心に
した要部概略図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【符号の説明】

１…自動２輪車、２…ボルト、３…フロントフレーム、
４…リヤフレーム、５…前輪、６…後輪、７…パワーユ
ニット、８…シート、９…フロントフェンダ、１０…フ
ロントカバー、１１…ステップフロア、１２…フレーム
ボディカバー、１３…リヤフェンダ、１４…サイドカバ
ー、１５…収納ボックス、１６…スイングアーム、１７
…緩衝装置、１８…キングピン、１９…車軸ホルダ、２
０…車軸、２１…ヘッドパイプ、２２…ハンドルポス
ト、２３…ステアリングアーム、２４…リンク、２５…
ブラケット、２６…ハンガ孔、２７…緩衝装置、３０…
内燃機関、３１…クランク軸、３２…エアクリーナ、３
３…空気導入管、３４…スロットルボディ、３５…吸気
管、３６…燃料噴射弁、３７…燃料タンク、３８…排気
管、３９…排気マフラ、４０…ファンカバー、４１…ラ
ジエータ、４２…クランクケース、４３…シリンダヘッ
ド、４４…シリンダヘッドカバー、４５…シリンダ、４
６…管ブッシュ、４７…ピストン、４８…コンロッド、
４９，５０…主軸受、５１…点火栓、５２…過給機、５
３…カム軸、５４，５５…軸受、５６…交流発電機、５
７…ナット、５８…冷却ファン、５９…ボルト、６０，
６１…駆動ギヤ、６２…オイルポンプ、６３…吸入通
路、６４…アイドラ軸、６５，６６，６７…ギヤ、６８
…吸気弁、６９…過給弁、７０，７１…吸気ロッカアー
ム、７２…ロッド、７３，７４…過給ロッカアーム、７
５…ロッド、７６…回転位置センサ、７７，７８…軸
受、７９…冷却水ポンプ、８０…導水管、８１…吐出
孔、８２…サーモスタット、８３…ウエイト、９０…動
力伝達装置、９１…遊星ギヤ式変速機、９２…変速機ケ
ース、９３…センタ軸、９４…入力ギヤ、９５…発進ク
ラッチ、９６、９７，９８…変速クラッチ、９９…出力
軸、１００…回り止め部材、１０１…フランジ付きボ
ス、１０２…ピニオン、１０３，１０４，１０５…ギ
ヤ、１０６…一方向クラッチ、１０７…出力ギヤ、１１
０…最終減速装置、１１１…ドライブ軸、１１２…ギ
ヤ、１１３…回転数センサ、Ａ…割り面、Ｂ…取付面、
Ｃ０…車体中心、Ｃ１〜Ｃ６…軸線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｆ 15/26 Ｆ１６Ｆ 15/26 Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランク軸の軸線を含む割り面で分割さ
れた第１および第２クランクケースと、前記第２クラン
クケースに設けられたシリンダに相互の取付面にて取り
付けられたシリンダヘッドと、前記クランク軸によりギ
ヤ駆動される第１回転軸と、該第１回転軸によりギヤ駆
動される第２回転軸とを備えた内燃機関において、前記
第１回転軸は前記割り面において、また前記第２回転軸
は前記取付面においてそれぞれ支持されるとともに、前
記第１回転軸および前記第２回転軸は、前記シリンダの
軸線に関して、前記割り面を含む平面と前記取付面を含
む平面とが交差する側に配置されていることを特徴とす
る内燃機関の回転軸配置構造。
【請求項２】前記第２回転軸は、動弁機構を駆動する
カム軸であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関
の回転軸配置構造。
【請求項３】前記第１回転軸は、バランサ軸であるこ
とを特徴とする請求項２記載の内燃機関の回転軸配置構
造。