JP2001107735A - パワーユニットの内燃機関の補機配置構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関を備えたパワーユニットが車体に搭
載された際に、パワーユニットが車体に対してコンパク
トに搭載され、しかもパワーユニットが小型化される内
燃機関の補機配置構造を提供する。 【解決手段】 自動２輪車の後輪６の前方に配置された
内燃機関30と、車輪６の左側方に配置された動力伝達装
置100とを備えたパワーユニット７において、内燃機関3
0の補機である縦長の過給機130は、後輪６の右側方に
て、過給機130の長手方向が後輪６の側面Ｄに沿うよう
に配置される。

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、自動２輪車な
どの車両に搭載されたパワーユニットにおいて、動力伝
達装置と共にパワーユニットを構成する内燃機関の補機
の配置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動２輪車に搭載される内燃機関であっ
て、過給機を備えたものとして、例えば特開平１１−４
４２１６号公報に開示されたものが知られている。この
内燃機関において、過給機は往復動ピストン型コンプレ
ッサから構成されており、その過給ピストンは、内燃機
関の動弁機構を駆動すべくシリンダヘッドに取り付けら
れたカム軸により駆動される。また、過給機は縦長のハ
ウジングを備えていて、該ハウジングの長手方向が内燃
機関のシリンダの軸線と略平行となるように、シリンダ
ヘッドに取り付けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来技
術では、内燃機関の機関本体への過給機の取付け形態
は、車体側の部材との位置関係から決められたものでは
なく、内燃機関が車体に搭載されたとき、過給機が取り
付けられたシリンダヘッドからシリンダの軸線に沿って
内燃機関のクランクケースに至るスペースのうち、過給
機とクランクケースとの間のシリンダの側部に、利用さ
れることのないスペースが生じることから、このような
むだなスペースを減らして、内燃機関を車体にコンパク
トに搭載するという観点からは改善の余地があった。

【０００４】また、過給機のハウジングは、シリンダの
軸線方向に略平行に配置されているため、過給機がシリ
ンダヘッドカバーから突出して、シリンダの軸線方向の
内燃機関の長さが長くなり、内燃機関の小型化の点でも
改善の余地があった。

【０００５】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、内燃機関を備えたパワーユニット
が車体に搭載された際に、パワーユニットの内燃機関が
車体に対してコンパクトに搭載され、したがってパワー
ユニットが車体に対してコンパクトに搭載される上、パ
ワーユニットが小型化される内燃機関の補機配置構造を
提供することを目的とする。

【０００６】

【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、車両の駆動輪の前方に配置さ
れた機関本体を有する内燃機関と、該駆動輪の左右方向
の一側方に配置されて該内燃機関の動力を該駆動輪に伝
達する動力伝達装置とを備えたパワーユニットにおい
て、前記機関本体に連結された縦長の補機が、前記駆動
輪の左右方向の他側方にて、前記補機の長手方向が該駆
動輪の側面に沿うように配置されたパワーユニットの内
燃機関の補機配置構造である。

【０００７】この請求項１記載の発明によれば、パワー
ユニットが車体に搭載された際、パワーユニットを構成
する内燃機関の機関本体に連結された補機が、機関本体
と車体側の部材である駆動輪とで形成される駆動輪の側
方のスペースに配置されるため、内燃機関を備えたパワ
ーユニットを車体に対してコンパクトに搭載できる。

【０００８】しかも、縦長の補機は、その長手方向が駆
動輪の側面に沿うように配置されることから、該長手方
向と直交する方向への突出量が抑えられるので、内燃機
関の該直交方向へ寸法が小さくなり、パワーユニットの
小型化ができる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載のパ
ワーユニットの内燃機関の補機配置構造において、前記
内燃機関のクランク軸は前後方向を指向しており、該内
燃機関のシリンダは、前記クランク軸から前記駆動輪の
前記他側方を指向して配置され、前記補機は過給機であ
って、該過給機はその支持部によりシリンダヘッドに支
持されたものである。

【００１０】この請求項２記載の発明によれば、過給機
がその支持部にてシリンダヘッドに支持されているた
め、過給機はシリンダヘッドの近傍に配置されることに
なる。その結果、過給機から吐出された高圧の過給空気
を燃焼室に導く通路を短くすることができるので、通路
抵抗を低減できて、体積効率を向上させることができ、
またパワーユニットを小型化できる。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項２記載のパ
ワーユニットの内燃機関の補機配置構造において、前記
過給機は、過給シリンダ内にて往復動する過給ピストン
を有し、該過給ピストンを駆動する駆動軸は、前記内燃
機関のシリンダヘッドに支持されたカム軸に直結された
ものである。

【００１２】この請求項３記載の発明によれば、過給ピ
ストンを駆動する駆動軸がカム軸に直結されているの
で、回転駆動源となるカム軸から過給ピストンの駆動軸
に至る過給機の駆動機構が小さくなり、パワーユニット
をさらに小型化することができる。

【００１３】

【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４を参照して説明する。図１は、本出願発明
の内燃機関の補機配置構造を有するパワーユニットが搭
載されたスクータ型の自動２輪車の左側面図である。

【００１４】なお、この明細書において、「上下」、
「前後」および「左右」は、車体における上下、前後お
よび左右をそれぞれ意味する。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「縦長の補機」とは、
左右方向の寸法に比べて上下方向の寸法が大きい補機を
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の前方の背後には駆動輪である後輪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11には左右
一対のサイドカバー14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
右方に位置して、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16
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23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
42Ｌ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】パワーユニット７は、内燃機関30と、遊星
ギヤ式変速機101および最終減速装置120を備えた動力伝
達装置100とを備えている。内燃機関30は、４サイクル
単気筒の頭上弁式内燃機関であり、フレームボディカバ
ー12の内側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51
（図２参照）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64（図３参照）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。

【００２１】動力伝達装置100の変速機101の出力は、最
終減速装置120のドライブ軸121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。

【００２２】次に、図１のＩＩ−ＩＩ線でクランクケー
ス４２、シリンダ45およびシリンダヘッド43を切断した
ときの要部概略断面図である図２、図２のＩＩＩ−ＩＩ
Ｉ線断面図である図３、および図１のＩＶ方向から見た
パワーユニット７の後面図である図４を参照して、パワ
ーユニット７についてさらに説明する。

【００２３】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C1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45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が取り付けられている。ここで、クランクケース
42、シリンダ45およびシリンダヘッド43は、内燃機関30
の機関本体を構成しており、この機関本体は図３に図示
されるように、後輪６の前方近傍に位置している。

【００２４】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100
の変速機101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
42Ｌ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通る金属製の挿通
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。

【００２５】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C１が割り面Ａ上に位置
するようにされている。

【００２６】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。

【００２７】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45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。

【００２８】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。

【００２９】シリンダヘッド43には、吸気ポート51およ
び排気ポート（図示されず）のほかに、複動型のピスト
ン式過給機130の吐出空気導管が接続される過給ポート5
2が形成されていて、これらポートはシリンダヘッド43
の下面に形成された燃焼室53に連通している。燃焼室53
には、燃料噴射弁36から吸気ポート51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54が、燃焼室53に臨んでシ
リンダヘッド43に取り付けられている。

【００３０】また、シリンダヘッド43および上クランク
ケース42Ｕのそれぞれの後方端部には、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支持孔
57が設けられ、該支持孔57に過給機130の過給シリンダ1
31に形成された円筒状の支持部131aが嵌合されて支持さ
れている。内燃機関30の補機としてのこの過給機130に
ついては、さらに後述する。

【００３１】さらに、その軸線C3が車体の前後方向を指
向して配置された単一のカム軸56が、シリンダヘッド43
に取り付けられた一対のカムホルダ58，59によりそれぞ
れ固定された一対の軸受60，61を介して、シリンダヘッ
ド43に回転自在に支持されている（図３参照）。カム軸
56の軸線C3は、軸線C3を含みかつシリンダ45の軸線C2と
直交する平面でもある取付面Ｂ上に位置しており、カム
軸56自体は、シリンダ45からオフセットして、すなわち
カム軸56の軸線C3がシリンダ45と交差することがないよ
うに、シリンダ45の側方に配置されている。

【００３２】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62が設けられていて、交流発電機62のロータ62a
はクランク軸31の前方端部のナット63によりクランク軸
31に固定されている。また、交流発電機62のロータ62a
には、ラジエータ41に冷却用の空気を送る冷却ファン64
がボルトにより取り付けられている。

【００３３】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65および第
２駆動ギヤ66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67の駆動軸67a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。

【００３４】下クランクケース42Ｌの底部に溜められた
オイルは、変速機ケース102に形成された吸入通路68を
経てオイルポンプ67に吸引され、オイルポンプ67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102に設けられた油路および油管を通ってカム軸56、
変速機101のセンタ軸103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
クピンとコンロッド48の大端部との摺動部には、オイル
ポンプ67の駆動軸67aの内部を通って、吐出されたオイ
ルが供給される。

【００３５】第１駆動ギヤ65は、アイドラ軸69と一体に
回転するように取り付けられた大ギヤ70と噛合する。こ
のアイドラ軸69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70の歯数は第１駆動ギヤ65の歯数と等しくさ
れている。また、カム軸56を回転駆動するために、カム
軸56と一体に回転するように設けられたカムギヤ72と噛
合する小ギヤ71が、大ギヤ70に一体に設けられている。
そして、これら一連のギヤ列65，70，71，72により、カ
ム軸56はクランク軸31の２回転毎に１回転する。

【００３６】カムギヤ72は過給機130の過給クランク軸1
34にスプライン結合されている。カム軸56には、後述す
るカムと各ロッカ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いる。そして、中空部の
前端部から潤滑油が導入される一方、中空部の過給機側
である後端部には過給クランク軸134の延長部がスプラ
イン結合されている。これによって、カム軸56と過給ク
ランク軸134とは、同軸の状態で一体に回転する。

【００３７】ここで、図３および図４を参照して過給機
130について説明すると、過給機130のハウジングは、過
給シリンダ131と、過給シリンダ131の上端および下端に
それぞれ組み付けられた上方過給シリンダヘッド132お
よび下方過給シリンダヘッド133とからなる。そして、
過給機130は、過給シリンダ131に形成されたフランジ部
（図示されず）を介してシリンダヘッド43にボルトによ
り取り付けられる。

【００３８】また、カム軸56と一体に回転する過給クラ
ンク軸134は、過給シリンダ131内で摺動自在に嵌合され
た複動型の過給ピストン135に連結され、過給クランク
軸134の回転により、過給ピストン135が過給シリンダ13
1内で往復動される。

【００３９】そして、空気は、スロットルボディ34のス
ロットル弁直下流で主吸気通路140から分岐した副吸気
通路141を経て、上方過給シリンダヘッド132の吸入路13
2aおよび該吸入路132aと吸入連通管136を介して連通す
る下方過給シリンダヘッド133の吸入路133aに導入され
る。導入された空気は、複動型の過給ピストン135の往
復動により、過給シリンダ131内の二つの可変容積室内
で、交互に吸入され、交互に圧縮・吐出される。

【００４０】そして、圧縮されて高圧となった過給空気
は、可変容積室から吐出されて、上方および下方過給シ
リンダヘッド132，133の各吐出路132b,133bに吐出さ
れ、さらに上方過給シリンダヘッド132の吐出路132bと
連通し、かつ下方過給シリンダヘッド133の吐出路133b
から吐出連通管137を介して連通する上方過給シリンダ
ヘッド132の吐出集合室（図示されず）に流入し、そし
て吐出集合室に接続された吐出空気導管を介して過給ポ
ート52に供給される。

【００４１】また、図４に図示されるように、過給機13
0のハウジングは、縦長の形状、すなわち過給シリンダ1
31の軸線方向C7を長手方向とする長細い形状をしてい
て、パワーユニット７が車体に搭載されたとき、クラン
クケース42、シリンダ45およびシリンダヘッド43と、車
体側の部材である後輪６とにより、後輪６の前部であっ
て右側方に形成された空間にその長手方向が後輪６の側
面Ｄに沿うように配置される。

【００４２】そして、この実施形態では、過給機130の
長手方向が鉛直方向となるようにされ、過給機130の右
端は、シリンダヘッドカバー44から突出することなく、
さらにシリンダヘッド43の右端よりも車体中心C0寄りに
位置している。さらに、吸入連通管136および吐出連通
管137は過給機130のハウジングよりも後輪６寄りに設け
られている。なお、142は、後輪６の車軸の一端部を支
持する軸受の保持ケースである。

【００４３】動弁装置は、以下に説明するカム、カムフ
ォロア、プルロッド、プッシュロッド、ロッカアームを
備えている。図２に図示されるように、カム軸56には、
三つの機関弁である吸気弁73、排気弁（図示されず）お
よび過給弁74をそれぞれ開弁駆動するための吸気カム7
5、排気カム76および両カム75，76の間に位置する過給
カム77が、カム軸56の軸線C3方向に間隔をおいて設けら
れている。

【００４４】吸気カム75、排気カム76および過給カム77
にそれぞれ当接する吸気カムフォロア78、排気カムフォ
ロアおよびそれらカムフォロアの間に位置する過給カム
フォロア79は支持軸80に対して揺動自在に支持されてい
る。そして、この支持軸80は、カム軸56の軸線C3と平行
な軸線を有し、かつ取付面Ｂにおいて、シリンダ31の軸
線C1に関してカム軸56よりも離れた位置であってカム軸
56の下方に位置している。

【００４５】さらに、吸気カムフォロア78の先端部には
吸気プルロッド81の一端が係合し、排気カムフォロア
も、吸気カムフォロア78と同様に、その先端部には排気
プルロッド（図示されず）の一端が係合する。一方、過
給カムフォロア79の先端部にはプッシュロッド82が当接
する。

【００４６】さらに、吸気ロッカアーム83、排気ロッカ
アーム（図示されず）および過給ロッカアーム84は、シ
リンダヘッド43に揺動自在に設けられていて、吸気弁7
3、排気弁および過給弁74にそれぞれ当接可能とされて
いる。

【００４７】このような動弁装置により、吸気弁73は、
吸気カム75に当接して揺動される吸気カムフォロア78に
より引き下げられる吸気プルロッド81で揺動される吸気
ロッカアーム83により、弁バネ85のバネ力に抗して開弁
駆動される。

【００４８】吸気弁73と同様に排気弁も、排気カム76に
当接して揺動される排気カムフォロア79により引き下げ
られる排気プルロッドで揺動される排気ロッカアームに
より、弁バネ（図示されず）のバネ力に抗して開弁駆動
される。

【００４９】さらに、過給弁74は、過給カム77に当接し
て揺動される過給カムフォロア79により押し上げられる
プッシュロッド82で揺動される過給ロッカアーム84によ
り、弁バネ86のバネ力に抗して開弁駆動される。そし
て、過給弁74が開弁されるのは、内燃機関30が圧縮行程
にあるときである。

【００５０】なお、シリンダヘッド43には、カム軸56の
前方端部に固定された回転板によりカム軸56の回転位置
を検出する回転位置センサ87が取り付けられており、該
センサ87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。

【００５１】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69は、円筒状に形成さ
れていて、大円筒部69aと小円筒部69bとを備えている。
大円筒部69aおよび小円筒部69bは、両クランクケース42
Ｕ，42Ｌにより保持された一対の軸受88，89によりそれ
ぞれ回転自在に支持されている。各軸受88，89は、クラ
ンク軸31の主軸受49，50と同様に、両クランクケース42
Ｕ，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69の軸線C4が、割り面
Ａ上に位置するようにされている。

【００５２】そして、大円筒部69aの内側には、大円筒
部69aの内周面から径方向の間隙を置いて、冷却水ポン
プ90のハウジング90aが収容されている。ハウジング90a
には冷却水ポンプ90のカバー90bが液密に取り付けられ
ていて、カバー90bにはラジエータ41の出口側タンクか
らの導水管91が接続されている。また、シリンダ45に
は、冷却水ポンプ90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92
（図２参照）が形成されている。

【００５３】ハウジング90aおよびカバー90b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90bの頂部に、他端がハウジング90aの底部
にそれぞれ回転自在に支持された回転軸90cが設けられ
る。冷却水ポンプ90は、回転軸90cに一体に取り付けら
れたインペラ90dを備えていて、該インペラ90dの軸部の
周方向には永久磁石90eが取り付けられている。アイド
ラ軸69の大円筒部69aの内周面とハウジング90aとの前記
間隙において、大円筒部69aの内周面には、ハウジング9
0aとの間に微小な間隙を置いた状態で、周方向に永久磁
石90fが取り付けられており、インペラ90dの軸部の永久
磁石90eとの間で磁気カップリングを形成している。

【００５４】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42Ｕおよ
びシリンダヘッド43にそれぞれ固定されている。

【００５５】したがって、アイドラ軸69が回転すると、
この磁気カップリングを介してインペラ90dが回転し、
導水管91を経てポンプ室に流入した冷却水は、インペラ
90dにより高圧とされて、吐出孔92を経て冷却水ジャケ
ットに圧送される。

【００５６】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93を
介してラジエータ41の入口側タンクに流入する。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
小型化が可能となる。

【００５７】さらに、アイドラ軸69の大円筒部69a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94
が取り付けられていて、バランスウエイトを備えたクラ
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。

【００５８】したがって、アイドラ軸69は、冷却水ポン
プ90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56を駆動
する駆動機構に設けられたアイドラ軸69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90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。

【００５９】ところで、カム軸56およびアイドラ軸69
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。
そのため、割り面Ａに支持されたアイドラ軸69および取
付面Ｂに支持されたカム軸56を相互に近接させて配置す
ることができて、アイドラ軸69とカム軸56との間に別の
中間軸を介在させることなく、また小ギヤ71およびカム
ギヤ72を大きくすることなく、両軸56，69を直接小ギヤ
71およびカムギヤ72により結合することができる。その
結果、内燃機関のシリンダ45の軸線C2方向の長さ抑える
ことが可能となって、内燃機関30の左方向への張出し寸
法が小さくなり、パワーユニット７が小型になる。

【００６０】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56
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69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。

【００６１】次に、動力伝達装置100について説明す
る。動力伝達装置100の構成要素である遊星ギヤ式変速
機101は、センタ軸103、入力ギヤ104、発進クラッチ10
5、２速用、３速用および４速用の各変速クラッチ106，
107，108、および出力軸109を備えている。

【００６２】車体の前後方向を指向して配置されたセン
タ軸103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42
Ｕ，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102の後端面に取り付けられた最終減速装置120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120のケースに取り付けられた軸端を覆う回り
止め部材110により、センタ軸103は回転不能とされてい
る。そして、変速機101は、図３および図４に図示され
るように後輪６の左側方に配置される。

【００６３】したがって、センタ軸103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、変速機101
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。

【００６４】また、センタ軸103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103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103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。

【００６５】以下、変速機101の動作を中心に説明す
る。クランク軸31の第２駆動ギヤ66は、センタ軸103に
回転自在とされたフランジ付きボス111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104
に噛合している。フランジ付きボス111の後部は、発進
クラッチ105のクラッチインナ105a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114と噛合する始動
ドリブンギヤ115が一方向クラッチ116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112、アイドラ軸の大ギヤ113、アイドラ軸の小
ギヤ114、始動ドリブンギヤ115、一方向クラッチ116、
入力ギヤ104および第２駆動ギヤ66を経てクランク軸31
に伝達される。

【００６６】発進クラッチ105は、センタ軸103と同軸に
設けられ、クラッチインナ105a、アウタクラッチ105bお
よび遠心ウエイト105cを有していて、クラッチインナ10
5aが所定回転数に達したとき遠心ウエイト105cの作動に
より、クラッチインナ105aとアウタクラッチ105b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10
5は完全な接続状態となる。

【００６７】また、各変速クラッチ106，107，108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103に一方向クラッチ
を介して取り付けられている。

【００６８】発進クラッチ105のクラッチアウタ105b
は、２速用変速クラッチ106のクラッチアウタ106aと一
体に結合され、２速用変速クラッチ106のキャリア106b
は、３速用変速クラッチ107のクラッチアウタ107aと一
体に結合されている。同様に、３速用変速クラッチ107
のキャリアは４速用変速クラッチ108のクラッチアウタ
に、また４速用変速クラッチ108のキャリアは出力軸109
に、それぞれ一体に結合されている。

【００６９】２速用変速クラッチ106においては、クラ
ッチ機構が作動してクラッチアウタ106aでもある内歯ギ
ヤとクラッチインナでもあるキャリア106b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106dによ
り回転しない太陽ギヤ106cのために、キャリア106b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107のクラッチアウタ107aが回転する。同様にし
て、３速用変速クラッチ107の減速作用により所定の減
速比で４速用変速クラッチ108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108の減速作用により
所定の減速比で出力軸109が回転されることで、最大減
速比が得られる。

【００７０】次いで、２速用変速クラッチ106におい
て、キャリア106b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106bとが一体とな
ると、２速用変速クラッチ106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107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
108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108の減速作用により所定の減速比で出力軸109
が回転されることで、より小さい減速比が得られる。

【００７１】同様にして、３速用変速クラッチ107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108の減速作用
により所定の減速比で出力軸109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10
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105のクラッチ
インナ105aと出力軸109とが直結された状態となり、出
力軸109はクラッチインナ105aと同じ回転数で回転され
る。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。

【００７２】このように作動する変速機101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101の出力軸109に取り付けられた出力ギヤ
117は、最終減速装置120のドライブ軸121に固定された
ギヤ122と噛合している。センタ軸103に比べて車体中心
C0寄りの位置であり、かつその軸線C6が車体の前後方向
を指向して配置されたドライブ軸121において、その後
方端部には、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109の回転が減速さ
れて後輪６が駆動される。

【００７３】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。パワーユニット７が車
体に搭載された際、パワーユニット７を構成する内燃機
関30のシリンダヘッド43に支持された過給機130が、ク
ランクケース42、シリンダ45およびシリンダヘッド43か
らなる機関本体と、車体側の部材である後輪６とで形成
される後輪６の右側方のスペースに配置されるため、内
燃機関30を備えたパワーユニット７を車体に対してコン
パクトに搭載できる。

【００７４】しかも、縦長の過給機130は、その長手方
向が後輪６の側面Ｄに沿うように配置されることから、
該長手方向と直交する方向である右方への突出量が抑え
られるので、過給機130がシリンダヘッドカバー44より
も右方に突出することがなく、内燃機関30の右方への寸
法が小さくなり、パワーユニット７の小型化ができる。

【００７５】さらに、過給機130は、支持部131aにてシ
リンダヘッド43に支持されているため、過給機130はシ
リンダヘッド43の近傍に配置されることになる。その結
果、過給機130から吐出された高圧の過給空気を燃焼室5
3に供給するための吐出空気導管により形成される通路
を短くすることができるので、通路抵抗を低減できて、
体積効率を向上させることができ、またパワーユニット
７を小型化できる。

【００７６】過給ピストン135を駆動する過給クランク
軸134がカム軸56に直結されているので、回転駆動源た
るカム軸56から過給クランク軸134に至る過給機130の駆
動機構が小さくなり、パワーユニット７をさらに小型化
することができる。

【００７７】また、過給機130は、後輪６の近傍に配置
されているにも拘わらず、後輪６の前部であって右側方
に形成された空間に配置されるため、後輪６により跳ね
上げられた小石などが過給機130に当たることは少な
く、耐久性に優れたものとなる。

【００７８】カム軸56と同様に、過給クランク軸134も
取付面Ｂに配置されるため、カム軸56と過給クランク軸
134とが一体に結合された状態の過給機130を機関本体に
組み付けることが容易となり、過給機130の組付け性が
向上する。

【００７９】なお、前記実施形態では、過給機130の長
手方向が鉛直方向となるようにされていたが、後輪６の
側面Ｄと平行であって鉛直方向に傾斜していてもよい。
また、前記実施形態では、後輪６の左側方に変速機101
が配置され、後輪６の右側方に過給機130が配置された
が、後輪６の左側方に過給機が配置され、後輪６の右側
方に変速機が配置されるようにしてもよい。

【００８０】過給機130を、後輪６の側方であって、後
輪６の回転に伴って生じる空気流が過給機130に当たる
位置に配置することもでき、このようにすると、過給機
130は、後輪６の前方に位置する機関本体により走行風
が当たりにくい位置にあるものの、後輪６の回転に伴っ
て生じる空気流が過給機130に当たる。その結果、過給
機130のハウジングおよび過給機130ハウジングよりも後
輪６寄りの吸入連通管136と吐出連通管137が冷却される
ことで、吸入され、その後圧縮・吐出される空気が冷却
されるので、体積効率が向上し、機関出力が増大する。

【００８１】前記実施形態では、カムギヤ72は過給クラ
ンク軸134に結合されたものであったが、カムギヤ72を
カム軸56にスプライン結合などにより結合することもで
きる。また、補機は過給機130であったが、縦長の補機
であれば過給機以外のものであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本出願発明の内燃機関の補機配置構造を有する
パワーユニットが搭載されたスクータ型の自動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、シリン
ダおよびシリンダヘッドを切断したときの要部概略断面
図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

【図４】図１のＩＶ方向から見たパワーユニットの後面
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、20…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、33…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、46…管ブッシュ、47…ピ
ストン、48…コンロッド、49，50…主軸受、51…吸気ポ
ート、52…過給ポート、53…燃焼室、54…点火栓、56…
カム軸、57…支持孔、58，59…カムホルダ、60，61…軸
受、62…交流発電機、63…ナット、64…冷却ファン、6
5，66…ギヤ、67…オイルポンプ、68…吸入通路、69…
アイドラ軸、70，71，72…ギヤ、73…吸気弁、74…過給
弁、75…吸気カム、76…排気カム、77…過給カム、78…
吸気カムフォロア、79…過給カムフォロア、80…支持
軸、81…吸気プルロッド、83…排気プルロッド、82…プ
ッシュロッド、83…吸気ロッカアーム、84…過給ロッカ
アーム、85，86…弁バネ、87…回転位置センサ、88，89
…軸受、90…冷却水ポンプ、91…導水管、92…吐出孔、
93…サーモスタット、94…ウエイト、100…動力伝達装
置、101…遊星ギヤ式変速機、102…変速機ケース、103
…センタ軸、104…入力ギヤ、105…発進クラッチ、10
6、107，108…変速クラッチ、109…出力軸、110…回り
止め部材、111…フランジ付きボス、112…ピニオン、11
3，114，115…ギヤ、116…一方向クラッチ、117…出力
ギヤ、120…最終減速装置、121…ドライブ軸、122…ギ
ヤ、130…過給機、131…過給シリンダ、132…上方過給
シリンダヘッド、133…下方過給シリンダヘッド、134…
過給クランク軸、135…過給ピストン、136…吸入連通
管、137…吐出連通管、140…主吸気通路、141…副吸気
通路、142…保持ケース、Ａ…割り面、Ｂ…取付面、C0
…車体中心、C1〜C7…軸線、Ｄ…側面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の駆動輪の前方に配置された機関本
   体を有する内燃機関と、該駆動輪の左右方向の一側方に
   配置されて該内燃機関の動力を該駆動輪に伝達する動力
   伝達装置とを備えたパワーユニットにおいて、 前記機関本体に連結された縦長の補機が、前記駆動輪の
   左右方向の他側方にて、前記補機の長手方向が該駆動輪
   の側面に沿うように配置されたことを特徴とするパワー
   ユニットの内燃機関の補機配置構造。
2. 【請求項２】 前記内燃機関のクランク軸は前後方向を
   指向しており、該内燃機関のシリンダは、前記クランク
   軸から前記駆動輪の前記他側方を指向して配置され、前
   記補機は過給機であって、該過給機はその支持部により
   シリンダヘッドに支持されたことを特徴とする請求項１
   記載のパワーユニットの内燃機関の補機配置構造。
3. 【請求項３】 前記過給機は、過給シリンダ内にて往復
   動する過給ピストンを有し、該過給ピストンを駆動する
   駆動軸は、前記内燃機関のシリンダヘッドに支持された
   カム軸に直結されたことを特徴とする請求項２記載のパ
   ワーユニットの内燃機関の補機配置構造。