JP2006052756A - パワーユニットの冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ケーシング内の目的とする発熱回転機器を効率良く冷却できるようにする。【解決手段】 発熱回転機器である遠心クラッチ４０のインナプレート４０ｂに遠心ファン５４を取り付け、ケーシングの吸気口５９ａを遠心ファン５４の軸方向前面近傍に配置する。遠心ファン５４は、遠心クラッチ４０のインナプレート４０ｂに結合されたベースプレート８６と、ベースプレート８６に設けられた複数のフィン８７と、任意の隣接するフィン８７の間にあってベースプレート８６を軸方向に貫通する吹き出し孔８８と、ベースプレート８６上の径方向外側に向かう空気を吹き出し孔８８に誘導するガイド壁８９と、を備えた構成とする。吸気口５９ａから導入された直後の空気は吹き出し孔８８を通して背部の遠心クラッチ４０に吹き当てられる。
【選択図】 図６

Description

この発明は、自動二輪車等の車両に用いられるパワーユニットにおいて、そのケーシングの内部を空気流にて冷却する空冷式の冷却装置に関する。
自動二輪車において、エンジン等の駆動源と、クラッチや無段変速機等の動力伝達機構が一つのケーシング内に収容され、それらがパワーユニットとして車体フレームに取り付けられたものがある。このようなパワーユニットはケーシング内にクラッチや変速機等の作動に伴って熱を発生する多くの機器が収容されているため、ケーシング内を効率良く冷却する必要がある。このため、この種のパワーユニットの多くはケーシングの外部から空気を導入し、その空気をケーシング内に流通させて熱交換を行う冷却装置を備えている。
従来の冷却装置としては、例えば、ベルト式の無段変速機の駆動側プーリに遠心ファンを取り付け、ケーシングの吸気口から吸い入れた空気を遠心ファンの径方向外側への吹き出し作用によってケーシング内に送り込み、その空気流によって無段変速機やクラッチ等の発熱回転機器を冷却するようにしたものがある（例えば、引用文献１参照。）。
特開昭５８−１０９７６２号公報
しかし、この従来の冷却装置においては、遠心ファンの径方向の吹き出し作用によって導入空気をケーシング内に流通させる構造となっているため、クラッチ等の高熱を発生する発熱回転機器が遠心ファンの回転軸から大きく離間して配置されているときには、効率良く機器を冷却することが難しい。即ち、目的とする発熱回転機器が遠心ファンの回転軸から大きく離間している場合には、導入された空気がケーシング内を流動する間に他の発熱機器によって温められてしまい、目的とする発熱回転機器に達したときには空気の熱交換能力が低下してしまう。また、遠心ファンはその特性上、発熱回転機器と同軸に配置しても直接的な送風を行うことができないため、上記従来の冷却装置においては、遠心ファンと目的とする発熱回転機器とは離間した位置に配置せざるを得ない場合が多い。
そこでこの発明は、ケーシング内の目的とする発熱回転機器を効率良く冷却することのできるパワーユニットの冷却装置を提供しようとするものである。
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、動力源と動力伝達機構を収容するパワーユニット（例えば、後述の実施形態におけるパワーユニット１１）のケーシングの内部に遠心ファン（例えば、後述の実施形態における遠心ファン５４）が設けられ、その遠心ファンの軸方向前面側から導入された空気を遠心ファンの吹き出し作用によって前記ケーシング内に流通させるパワーユニットの冷却装置において、作動時に熱を発生する発熱回転機器（例えば、後述の実施形態における遠心クラッチ４０）の回転軸に前記遠心ファンを取り付け、その遠心ファンに、径方向外側に吹き出す空気流の一部を軸方向背面側に分流させる分流機構（例えば、後述の実施形態における吹き出し孔８８、及び、ガイド壁８９）を設けると共に、前記ケーシングの吸気口（例えば、後述の実施形態における吸気口５９ａ）を前記遠心ファンの軸方向前面近傍に配置するようにした。
この発明の場合、ケーシングの吸気口から導入された空気は遠心ファンに吸い込まれ、遠心ファンで発生した空気流の一部はそのまま径方向外側に吹き出される流れとなり、残余の空気流は分流機構によって軸方向背面側に吹き出される流れとなる。このとき、遠心ファンの背面側の発熱回転機器には、分流機構を通して吸気口からの導入空気が流入する。
前記遠心ファンは、前記発熱回転機器の回転軸に一体に結合されたベースプレート（例えば、後述の実施形態におけるベースプレート８６）と、そのベースプレートの外周縁部に設けられた複数のフィン（例えば、後述の実施形態におけるフィン８７）と、前記ベースプレート上の任意の隣接するフィンの間にあってベースプレートを軸方向に貫通する吹き出し孔（例えば、後述の実施形態における吹き出し孔８８）と、前記隣接するフィンの間にあってベースプレート上の径方向外側に向かう空気を前記吹き出し孔に誘導するガイド壁（例えば、後述の実施形態におけるガイド壁８９）と、を備えた構成としても良い。この構成の遠心ファンの場合、ベースプレートが発熱回転機器の回転軸と共に回転すると、ベースプレートの前面側から導入された空気がフィンの作用によって径方向外側に吹き出され、このときガイド壁のあるフィン間では、径方向外側に向かう空気がガイド壁に誘導され、ベースプレートを貫通する吹き出し口から遠心ファンの背面側に吹き出される。
前記発熱回転機器は、動力源側に連結された内側回転体（例えば、後述の実施形態におけるインナプレート４０ｂ）の回転数が所定回転数に達したときに、従動側に連結された外側回転体（例えば、後述の実施形態におけるアウタケース４０ａ）に回転動力を伝達する遠心クラッチ（例えば、後述の実施形態における遠心クラッチ４０）であるときに特に有効となる。即ち、遠心クラッチには遠心ファンの分流機構を通してケーシングの吸気口からの導入空気が直接導入されることとなるため、充分な熱容量を確保するのが難しいケーシング内のレイアウト下においても、遠心クラッチの温度上昇を抑えることが可能となる。
また、前記遠心クラッチには、遠心ファンの前記吹き出し孔から吹き出された空気をクラッチ内部に誘導する導入口（例えば、後述の実施形態における導入口９１）と、その空気をクラッチ外部に排出する排出口（例えば、後述の実施形態における排出口９２）とを設けることが望ましい。この場合、遠心ファンの吹き出し口から吹き出された空気が遠心クラッチの導入口を通ってクラッチ内部に導入され、さらに排出口を通ってクラッチ外部にスムーズに排出されることとなる。
前記遠心クラッチが、エンジンの動力を駆動輪側に伝達する動力伝達機構の入力側とエンジンのクランク軸の間に介装されている場合には、この遠心クラッチの入力側に前記遠心ファンを取り付け、この遠心ファンによって径方向外側に吹き出された空気を前記ケーシングの内部に送供すると共に、遠心ファンから軸方向背面側に分流した空気を前記遠心クラッチの内部に送給することが好ましい。このようにした場合、遠心ファンから吹き出された空気によってケーシング内の動力伝達機構と遠心クラッチが確実に冷却されるようになる。また、遠心ファンは、遠心クラッチの入力側に取り付けられているため、クランク軸から動力伝達機構への動力伝達が遮断されているエンジンの低速度運転時にも、ケーシング内を確実に冷却することができる。
この場合の動力伝達機構は、例えば、ベルト式の無段変速機である。
請求項１に記載の発明によると、ケーシングの吸気口の近傍から吸い込んだ空気を遠心ファンにおいて径方向外側に吹き出すと共に、その一部を分流機構を通して遠心ファンの背部の発熱回転機器に向けて直接吹き出すことができるため、ケーシング内の目的とする発熱回転機器を効率良く冷却することができる。
また、請求項２に記載の発明によると、ベースプレート上に設けたガイド壁と吹き出し口による分流機構によって遠心ファンの背部に確実に空気を吹き出すことができるため、遠心ファンのコンパクト化と製造コストの低減を図ることができる。
請求項３に記載の発明によると、遠心クラッチの熱容量を充分に大きく確保することの難しいケーシング内のレイアウト下においても、遠心クラッチの温度上昇を確実に抑制することができるため、ケーシング内における遠心クラッチのレイアウトの自由度を高めることが可能となる。
請求項４に記載の発明によると、遠心ファンの吹き出し口から吹き出された空気が遠心クラッチの導入口と排出口を通ってスムーズに吹き抜けるようになるため、遠心クラッチの冷却効率を一層高めることができると共に、クラッチ内部で発生する磨耗粉を外部にスムーズに排出することができる。
請求項５に記載の発明によると、遠心ファンから吹き出された空気によってケーシング内の動力伝達機構と遠心クラッチの双方を確実に冷却することができると共に、動力伝達機構にエンジン動力が伝達されないアイドル運転時等にも動力伝達機構と遠心クラッチを確実に冷却することができる。
請求項６に記載の発明によると、摩擦熱を生じ易いベルト式の無段変速機を遠心クラッチと共に効率良く冷却することができる。
以下、この発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
なお、以下の説明において、前側とは車両の前進方向をいうものとし、さらに、右側及び左側とは車両が前進する方向に向かって右側及び左側をいうものとする。
この実施形態は、この発明にかかるパワーユニットの冷却装置をハイブリット型の自動二輪車に適用したものである。図１に示すように、この実施形態の自動二輪車は所謂スクータタイプの車両であり、動力源を含むパワーユニット１１はユニットスイング式として後輪ＷＲと共に車体フレーム１０に揺動可能に支持されている。車体前方には前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１を備え、そのフロントフォーク１は車体フレーム１０の一部を成すヘッドパイプ２に回転可能に支持されている。フロントフォーク１の上端部はハンドル３に連結されており、車両はこのハンドル３の操作によって操舵可能とされている。ヘッドパイプ２には後部下方に延出するダウンパイプ４が取り付けられ、このダウンパイプ４の下端には中間フレーム５が略水平に延設されている。そして、中間フレーム５の後端部には、後部上方に向かって延出する後部フレーム６が設けられている。車体フレーム１０は、以上のヘッドパイプ２、ダウンパイプ４、中間フレーム５、及び、後部フレーム６を主要素として構成されている。
車体フレーム１０の周囲は車体カバー１３で覆われ、その車体カバー１３の略中央の上方膨出部分には搭乗者が着座するシート１４が固定されている。そして、そのシート１４の前方位置には搭乗者が足を置くステップフロア１５が一段下がって形成されている。シート１４の下方には、例えばヘルメットや荷物等を収納するためのユーティリティスペースとして機能する収納ボックス１００が設けられている。
ここで、パワーユニット１１の概略構成を図２によって説明すると、このパワーユニット１１は、第１の動力源であるエンジン２０と、エンジン２０を始動するための始動機としての機能に加えて発電機としても機能するＡＣＧスタータモータ２１ａと、エンジン２０の動力を機関運転速度に応じた変速比に変換して駆動輪である後輪ＷＲに伝達する無段変速機２３と、エンジン２０と無段変速機２３の間に介装されて動力伝達を断切する遠心クラッチ４０（発進クラッチ）と、無段変速機２３から後輪ＷＲ側には動力を伝達するが、後輪ＷＲから無段変速機２３側には動力を伝達しないワンウェイクラッチ４４と、このワンウェイクラッチ４４の後輪ＷＲ側出力部（従動軸６０）と後輪ＷＲの車軸６８（図３参照。）の間にあって後輪ＷＲに伝達する出力を減速する減速機構６９と、この減速機構６９の入力側に連結されて、第２の動力源である発動機として機能すると共に発電機としても機能する駆動モータ２１ｂと、を備えている。
このパワーユニット１１は基本的に二系統の駆動系を有し、その一方の駆動系は、エンジン２０の動力を遠心クラッチ４０、無段変速機２３、ワンウェイクラッチ４４、従動軸６０及び減速機構６９を介して後輪ＷＲに伝達し、他方の駆動系は、駆動モータ２１ｂの動力を従動軸６０と減速機構６９を介して後輪ＷＲに伝達するようになっている。
また、ＡＣＧスタータモータ２１ａと駆動モータ２１ｂにはバッテリ７４が接続され、これらのモータ２１ａ，２１ｂが始動機や発動機として機能するときにはバッテリ７４から各モータ２１ａ，２１ｂに電力を供給し、各モータ２１ａ，２１ｂが発電機として機能するときにはこれらの回生電力をバッテリ７４に充電するようになっている。
なお、エンジン２０やＡＣＧスタータモータ２１ａ、駆動モータ２１ｂ等の制御は、制御手段である制御ユニット７により行われる。
エンジン２０は、吸気管１６から空気と燃料からなる混合気を吸入して燃焼させる構成を有し、吸気管１６内には空気量を制御するスロットルバルブ１７が回動自在に設けられている。このスロットルバルブ１７は、運転者が操作するスロットルグリップ（不図示）の操作量に応じて回動する。また、スロットルバルブ１７とエンジン２０との間には、燃料を噴射するインジェクタ１８と、吸気管内の負圧を検出する負圧センサ１９が配設されている。
次に、図３を参照しながら、パワーユニット１１の具体的な構成について説明する。
エンジン２０は、シリンダブロック２６のシリンダ２７内にピストン２５が摺動自在に収容され、そのピスン２５にコンロッド２４を介してクランク軸２２が連結されている。シリンダブロック２６はシリンダ２７の軸線が略水平になるように配置され、その頭部にはシリンダ２７の一端を閉塞するようにシリンダヘッド２８が固定されている。このシリンダヘッド２８とピストン２５の間には混合気を燃焼させる燃焼室２０ａが形成されている。
シリンダヘッド２８には、燃焼室２０ａへの混合気の吸気または排気を制御するバルブ（不図示）と、点火プラグ２９とが配設されている。バルブの開閉は、シリンダヘッド２８に軸支されたカム軸３０の回転により制御される。カム軸３０は一端側に従動スプロケット３１を備え、従動スプロケット３１とクランク軸２２の一端に設けた駆動スプロケット３２との間には無端状のカムチェーン３３が掛け渡されている。カム軸３０はこのカムチェーン３３を通してクランク軸２２の回転に連動する。また、カム軸３０の一端には、エンジン２０を冷却するウォータポンプ３４が設けられている。
ウォータポンプ３４は、その回転軸３５がカム軸３０と一体に回転するように取り付けられている。したがって、カム軸３０が回転するとウォータポンプ３４を稼動させることができる。
クランク軸２２を軸支するクランクケース４８の車幅方向右側にはステータケース４９が連結されており、その内部にはＡＣＧスタータモータ２１ａが収納されている。このＡＣＧスタータモータ２１ａは、いわゆるアウタロータ形式のモータであり、そのステータは、ステータケース４９に固定されたティース５０に導線を巻き掛けたコイル５１からなる。一方、アウタロータ５２は、クランク軸２２に固定されており、ステータの外周を覆う略円筒形状を有している。また、アウタロータ５２の内周面には、マグネット５３が配設されている。
アウタロータ５２には、ＡＣＧスタータモータ２１ａを冷却するための遠心ファン５４ａが取り付けられており、この遠心ファン５４ａがクランク軸２２に同期して回転すると、ステータケース４９のカバー５５の側面５５ａに形成された冷却風取入用の吸気口から、外気が取り入れられる。
また、クランクケース４８から車幅方向に突出したクランク軸２２の左端部には遠心クラッチ４０を介して無段変速機２３の駆動側伝動プーリ５８が取り付けられている。
無段変速機２３は、クランク軸２２に軸支されたこの駆動側伝導プーリ５８と、クランク軸２２と平行な軸線を持って配置された従動軸６０にワンウェイクラッチ４４を介して装着された従動側伝動プーリ６２と、この駆動側伝導プーリ５８と従動側伝導プーリ６２に巻きかけられて駆動側伝導プーリ５８から従動側伝導プーリ６２に回転動力を伝達する無端状のＶベルト６３と、を備えている。
駆動側伝動プーリ５８は、図５の要部拡大図に示すように、スリーブ５８ｄを介してクランク軸２２に対して回転自在に装着されており、スリーブ５８ｄ上に固着された駆動側固定プーリ半体５８ａと、スリーブ５８ｄに対しその軸方向には摺動可能であるが周方向には回転不能に取り付けられた駆動側可動プーリ半体５８ｃと、を備えている。そして、駆動側可動プーリ半体５８ｃには、遠心力に応じてそのプーリ半体５８ｃを駆動側固定プーリ半体５８ａ方向に変位させるウエイトローラ５８ｂが取り付けられている。
一方、従動側伝動プーリ６２は、従動軸６０に対しその軸方向の摺動は規制されているが周方向には回転自在に取り付けられた従動側固定プーリ半体６２ａと、該従動側固定プーリ半体６２ａのボス部６２ｃ上にその軸方向に摺動可能に取り付けられた従動側可動プーリ半体６２ｂとを備え、従動側可動プーリ半体６２ｂの背面側（車幅方向左側）には、該従動側可動プーリ半体６２ｂを従動側固定プーリ半体６２ａ側に向けて常時付勢するスプリング６４が設けられている。
そして、これら駆動側固定プーリ半体５８ａと駆動側可動プーリ半体５８ｃとの間、及び従動側固定プーリ半体６２ａと従動側可動プーリ半体６２ｂとの間にそれぞれ形成された断面略Ｖ字状のベルト溝に前記Ｖベルト６３が巻き掛けられている。
かかる構成の無段変速機２３は、クランク軸２２の回転数が上昇すると、駆動側伝動プーリ５８においては、ウエイトローラ５８ｂに遠心力が作用して駆動側可動プーリ半体５８ｃが駆動側固定プーリ半体５８ａ側に摺動する。この摺動した分だけ駆動側可動プーリ半体５８ｃが駆動側固定プーリ半体５８ａに近接し、駆動側伝動プーリ５８の溝幅が減少するので、駆動側伝動プーリ５８とＶベルト６３との接触位置が駆動側伝動プーリ５８の半径方向外側にずれ、Ｖベルト６３の巻き掛け径が増大する。これに伴い、従動側伝動プーリ６２においては、従動側固定プーリ半体６２ａと従動側可動プーリ半体６２ｂとにより形成される溝幅が増加する。つまり、クランク軸２２の回転数に応じて、Ｖベルト６３の巻き掛け径（伝達ピッチ径）が連続的に変化し、変速比が自動的かつ無段階に変化する。
また、遠心クラッチ４０は、クランク軸２２のうちの、無段変速機２３の駆動側固定プーリ半体５８ａを貫通した車体左側の端部に設けられている。この遠心クラッチ４０は、上記スリーブ５８ｄに固着されたカップ状のアウタケース４０ａと、このアウタケース４０ａを貫通したクランク軸２２の左端部に固着されたインナプレート４０ｂと、このインナプレート４０ｂのアウタケース４０ａ内に臨む面にウェイト４０ｃを介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー４０ｄと、このシュー４０ｄを半径方向内側に付勢するスプリング４０ｅと、を備えている。この実施形態では、インナプレート４０ｂとウェイト４０ｃ及びシュー４０ｄが遠心クラッチ４０の内側回転体を構成し、アウタケース４０ａが外側回転体を構成している。
かかる構成の遠心クラッチ４０は、ウェイト４０ｃの遠心力とスプリング４０ｅの付勢力とのバランスによって動力の断接を行い、クランク軸の回転速度が所定値（例えば、３０００ｒｐｍ）以下のときはスプリング４０ｅの付勢力によって動力伝達を遮断している。そして、この状態からクランク軸２２の回転速度が上記所定値を超えると、ウェイト４０ｃの遠心力がスプリング４０ｅの付勢力に打ち勝ち、ウェイト４０ｅが半径方向外側に移動することによってシュー４０ｄがアウタケース４０ａの内周面に押圧される。このとき、シュー４０ｄとアウタケース４０ａの間には摩擦摺動が起こり、この間に動力が徐々に伝達される。この結果、クランク軸２２の回転が遠心クラッチ４０を介してスリーブ５８ｄに伝達され、そのスリーブ５８ｄに固定された駆動側伝動プーリ５８が駆動されることとなる。
また、ワンウェイクラッチ４４は、カップ状のアウタクラッチ４４ａと、このアウタクラッチ４４ａに同軸に内挿されたインナクラッチ４４ｂと、インナクラッチ４４ｂからアウタクラッチ４４ａに対して一方向のみ動力を伝達可能にするローラ４４ｃとを備えて構成されている。アウタクラッチ４４ａは、駆動モータ２１ｂのインナロータ本体を兼ね、インナロータ本体と同一部材で構成されている。なお、インナクラッチ４４ｂの内周と、従動側固定プーリ半体６２ａにおけるボス部６２ｃの左端部とは、互いにスプライン結合されている。
したがって、このワンウェイクラッチ４４においては、無段変速機２３の従動側伝動プーリ６２に伝達されたエンジン２０の動力は従動軸６０と減速機構６９を介して後輪ＷＲに伝達するが、逆に、後輪ＷＲ側から減速機構６９と従動軸６０を介して入力された動力は無段変速機２３側に伝達しない。このため、車両押し歩きの際や回生動作時においては、後輪ＷＲ側の動力はアウタクラッチ４４ａをインナクラッチ４４ｂに対して空転させるのみで、無段変速機２３とエンジン２０には伝達されることがない。
減速機構６９は、従動軸６０及び後輪ＷＲの車軸６８と平行に軸支された中間軸７３を備えると共に、従動軸６０の右端部及び中間軸７３の中央部にそれぞれ形成された第１の減速ギヤ対７１，７１と、中間軸７３及び車軸６８の左端部にそれぞれ形成された第２の減速ギヤ対７２，７２とを備えて構成されている。
この減速機構６９では、従動軸６０の回転を所定の減速比に減速し、これと平行に軸支された後輪ＷＲの車軸６８に伝達する。
また、駆動モータ２１ｂは、従動軸６０をモータ出力軸とするインナロータ形のモータであり、前述のインナクラッチ４４ｂがインナロータ８０のインナロータ本体を成している。この駆動モータ２１ｂのステータ８３は、遠心クラッチ４０と無段変速機２３の側部を覆う金属製の伝導ケース５９の内側にステータケース８３ａを介して固定されており、そのステータ８３にはコイル８３ｃを巻回したティース８３ｂが設けられている。また、駆動モータ２１ｂの直付け箇所に対応する伝動ケース５９の外壁５９Ｂには、図４に示すように、車体前後方向に延びる冷却用のフィン５９ｂが相互に間隔をおいて複数設けられている。このフィン５９ｂは、内側から伝動ケース５９に伝達された熱を効率良くに車両外部に放熱する。
また、アウタクラッチ４４ａはカップ状に形成され、その中央部に突設されたボス部８０ｂが従動軸６０とスプライン結合されている。そして、アウタクラッチ４４ａの開口側外周面には前記ステータ８３のティース８３ｂに対向するようにマグネット８０ｃが装着され、アウタクラッチ４４ａの底部側外周面には、伝動ケース５９の内壁５９Ａに取り付けられたロータセンサ８１により検知される複数の被検知体８２が装着されている。
かかる構成の駆動モータ２１ｂは、エンジン２０の出力をアシストする際に発動機として機能する他に、従動軸６０の回転を電気エネルギーに変換し、図２には不図示のバッテリ７４に回生充電する発電機（ジェネレータ）としても機能する。
ここで、以上説明したパワーユニット１１は、エンジンのクランク軸２２を囲繞するクランクケース４８、ＡＣＧスタータモータ２１ａを囲繞するステータケース８３ａ、遠心クラッチ４０と無段変速機２３の側部を覆う伝導ケース５９、減速機構６９を囲繞する減速機ケース７０等によってユニット全体のケーシングが構成されているが、図３，図５に示すようにこのケーシングのうちの伝導ケース５９の前端部には、クランク軸２２の端面に軸方向から臨むように冷却風取入用の吸気口５９ａが設けられている。そして、この吸気口５９ａに対向するように遠心クラッチ４０のインナプレート４０ｂに同軸に遠心ファン５４がボルト８５によって結合されている。インナプレート４０ｂはクランク軸２２の端部において遠心クラッチ４０の回転軸を成す部分であり、そのインナプレート４０ｂに固定される遠心ファン５４は遠心クラッチ４０の前面側に軸方向に直列に配置された形となっている。なお、この実施形態においては、遠心ファン５４と吸気口５９ａがこの発明にかかるパワーユニットの冷却装置を主として構成し、遠心クラッチ４０がこの発明における発熱回転機器を構成している。
遠心ファン５４は、伝動ケース５９（ケーシング）内の無段変速機２３や駆動モータ２１ｂ、遠心クラッチ４０等を冷却するものであり、図６〜図８に詳細に示すように遠心クラッチ４０のインナプレート４０ｂにボルト８５によって結合される略円板状のベースプレート８６と、このベースプレート８６の前面側（吸気口５９ａに臨む側）外周縁部に形成された複数のフィン８７と、を備え、ベースプレート８６のクランク軸２２と同方向の回転によってフィン８７が径方向外側に空気を吹き出す基本構成となっている。具体的には、ベースプレート８６は、中心部が前面側に隆起する緩やかなテーパ形状に形成され、フィン８７は、ベースプレート８６の前記回転によって中心部に導入された吸気口５９ａの空気を遠心作用によって径方向外側に吹き出すように所定湾曲形状に形成されている。
ベースプレート８６には、そのベースプレート８６を軸方向に貫通する二ヶ所の吹き出し孔８８が形成されている。この各吹き出し孔８８はベースプレート８６上の隣接する一対のフィン８７，８７間に設けられ、両吹き出し孔８８はベースプレート８６の回転中心に対して対称位置に配置されている。また、ベースプレート８６の前面側の吹き出し孔８８の有るフィン８７，８７間位置には、フィン８７によって径方向外側に吹き出された空気を吹き出し孔８８に誘導するガイド壁８９が形成されている。このガイド壁８９は隣接するフィン８７，８７間に跨り、かつ、ベースプレート８６の外周端部に向かって緩やかに湾曲して連設されている。また、ベースプレート８６の背面には、図８に示すように吹き出し孔８８よりも径方向内側方向の空気の流れ規制する円筒壁９０が形成されている。
この実施形態においては、吹き出し孔８８とガイド壁８９とが、遠心ファン５４の分流機構を構成している。
一方、これに対して遠心クラッチ４０は、カップ状のアウタケース４０ａの開口部と円板状のインナプレート４０ｂの間に比較的大きな隙間９１が設けられ、その隙間９１が前記遠心ファン５４の吹き出し孔８８から吹き出された空気をクラッチ内部に誘導する導入口とされている（以下、「隙間９１」を「導入口９１」と呼ぶものとする。）。また、アウタケース４０ａの略半径方向に延出する底壁には、その底壁を軸方向に貫通する排出口９２が形成されている。この排出口９２は、クラッチ内部に導入された空気を導入側と対向位置においてクラッチ外部に排出する。
この実施形態のパワーユニットの冷却装置は、エンジン２０の駆動によってクランク軸２２が回転すると、遠心クラッチ４０のインナプレート４０ｂと一体に遠心ファン５４が回転し、このとき遠心ファン５４のフィン８７による遠心作用によって吸気口５９ａから導入された空気が径方向外側に吹き出されると同時に、その一部がベースプレート８６上のガイド壁８９に案内されて吹き出し孔８８から背面側に吹き出される。このとき、遠心ファン５４から径方向外側に吹き出された空気はケーシング内、主に伝導ケース５９内においてクランク軸２２と略直交する方向に送給され、無断変速機２３や駆動モータ２１ｂを中心にしてケーシング内全体を冷却する。
一方、遠心ファン５４からベースプレート８６を貫通して軸方向背面側に吹き出された空気は遠心クラッチ４０に直接吹き当てられ、その遠心クラッチ４０を中心としてケーシング内を冷却する。ただし、遠心ファン５４の吹き出し孔８８は遠心クラッチ４０の導入口９１に対向しているため、吹き出し孔８８から吹き出した空気は主に導入口９１を通してクラッチ内部に流入する。そして、クラッチ内部に流入した空気は、シュー４０ｄの接触面であるアウタケース４０ａの内周面に沿って流れ、アウタケース４０ａの排出口９２からクラッチ外部に排出される。
したがって、この実施形態の冷却装置によれば、吸気口５９ａから導入された直後の外気を、遠心ファン５４のガイド壁８９と吹き出し孔８８による分流作用によって遠心ファン５４の背部の遠心クラッチ４０に吹き付けることができるため、クランク軸２２上に配置した遠心クラッチ４０を効率良く冷却することができる。特に、遠心クラッチ４０をクランク軸２２に配置する場合には、レイアウトの関係でクラッチの熱容量を充分に確保することが難しいが、この実施形態にあっては、上述のように効率良く遠心クラッチ４０を冷却することができるため、熱容量をさして大きく設定しなくも遠心クラッチ４０の過熱を確実に防止することができる。
また、この実施形態においては、ベースプレート８６に吹き出し孔８８とガイド壁８９を設けた極めて簡単な構成によって、径方向外側に向かう空気流を遠心ファン５４の背面側に分流させることができるため、装置のコンパクト化と製造コストの低減を図ることができるという利点がある。
さらに、この実施形態の装置においては、遠心ファン５４の背部に配置される遠心クラッチ４０に導入口９１と排出口９２が設けられると共に、遠心ファン５４の吹き出し孔８８が導入口９１に対向するように設定されているため、冷却のための空気をクラッチ内部にスムーズに流通させることができる。特に、この実施形態ではアウタケース４０ａとインナプレート４０ｂの間の比較的大きな隙間を導入口９１とし、その導入口９１を通してシュー４０ｄとアウタケース４０ａの間の摺動面に空気流を吹き当てるようにしているため、摩擦熱の発生源を直接効率良く冷却することができると共に、クラッチ内部で発生した磨耗粉を空気流によってクラッチ外部に排出することができる。
また、この実施形態の装置の場合、遠心ファン５４が遠心クラッチ４０の入力側部材であるインナプレート４０ｂに取り付けられているため、遠心クラッチ４０によってエンジン２０から無段変速機２３への動力伝達が遮断されるアイドル運転時等においても、遠心クラッチ４０と無段変速機２３を遠心ファン５４によって確実に冷却することができる。
なお、ハイブリッド車両の動作は以下の通りである。
エンジン始動時は、クランク軸２２上のＡＣＧスタータモータ２１ａを用いてクランク軸２２を回転させる。このとき、遠心クラッチ４０は接続されておらず、クランク軸２２から無段変速機２３への動力伝達は遮断されている。そして、クランク軸２２の回転と同期してシリンダ２７内に吸気された燃料混合気を点火プラグで燃焼させ、ピストン２５を往復運動させる。
そして、スロットルグリップの操作量に対応して、クランク軸２２の回転数が所定値（例えば、３０００ｒｐｍ）を越えると、クランク軸２２の回転動力が遠心クラッチ４０を介して無段変速機２３，ワンウェイクラッチ４４，及び減速機構６９に伝達され、後輪ＷＲが駆動される。
この発進時に、バッテリ７４からの給電により駆動モータ２１ｂを稼動させ、エンジン動力による従動軸６０の回転をアシストすることも可能である。
また、エンジン２０による発進に代えて、駆動モータ２１ｂのみによる発進も可能である。この場合は、駆動モータ２１ｂによる従動軸６０の回転は、ワンウェイクラッチ４４により従動側伝動プーリ６２に伝達されないので、無段変速機２３を駆動させることはない。これにより、駆動モータ２１ｂのみで後輪ＷＲを駆動して走行する場合には、エネルギー伝達効率が向上する。
エンジン２０のみで走行している場合において、加速時や高速時など負荷が大きいときは、駆動モータ２１ｂでエンジン走行をアシストすることもできる。このとき、従動軸６０には、ピストン２５の往復運動によるクランク軸２２の回転動力が遠心クラッチ４０，無段変速機２３，及びワンウェイクラッチ４４を介して伝達されると共に、駆動モータ２１ｂからの動力も伝達され、これらの合成動力が減速機構６９を介して後輪ＷＲを駆動する。
これとは逆に、駆動モータ２１ｂのみで走行している場合に、エンジン２０でモータ走行をアシストすることもできる。
一定速度での走行（クルーズ走行）時において、駆動モータ２１ｂのみを動力源として走行している場合、エンジン２０を駆動させても遠心クラッチ４０の接続回転数（上記所定値）以下であれば、無段変速機２３を駆動させずに、ＡＣＧスタータモータ２１ａによる発電を行うことができる。
この一定速度走行時に駆動モータ２１ｂのみを動力源として走行している場合は、駆動モータ２１ｂから後輪ＷＲへの動力伝達が無段変速機２３を駆動させることなく行われるので、エネルギー伝達効率に優れる。
減速時において、ワンウェイクラッチ４４は、従動軸６０の回転を無段変速機２３の従動側伝動プーリ６２に伝達しないので、無段変速機２３を駆動させずに、車軸６８の回転を減速機構６９を介して直接、駆動モータ２１ｂへ回生することができる。
つまり、後輪ＷＲから駆動モータ２１ｂへの回生動作時に、後輪ＷＲから駆動モータ２１ｂに伝達される動力が無断変速機２３の駆動に消費されることがないので、回生時の充電効率が向上する。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、以上の実施形態では、発熱回転機器である遠心クラッチ４０の回転軸（インナプレート４０ｂ）に、分流機構を有する遠心ファン５４を取り付けたが、他の発熱回転機器である駆動モータ２１ｂの回転軸に、分流機構を有する遠心ファン５４を取り付け、吸気口５９ａから流入した直後の外気を遠心ファン５４の軸方向の空気流として駆動モータ２１ｂに吹き当てるようにしても良い。勿論、遠心ファン５４を取り付ける発熱回転機器はこれらに限るものでなく、動力伝達部品等であっても良い。
本発明の一実施形態を示すものであり、ハイブリッド二輪車の側面図である。 図１に示す二輪車のシステム構成を示すブロック図である。 図１に示す二輪車のパワーユニットの断面図である。 図１に示すパワーユニットの拡大図である。 図３の部分拡大図である。 本発明の一実施形態の要部を示す拡大断面図。 図６に示す遠心ファンの正面図。 図６に示す遠心ファンの背面図。
符号の説明
１１ パワーユニット
２０ エンジン（動力源）
２１ｂ 駆動モータ（動力源）
２３ 無段変速機（動力伝達機構）
４０ 遠心クラッチ（発熱回転機器）
４０ａ アウタケース（外側回転体）
４０ｂ インナプレート（内側回転体）
４８ クランクケース（ケーシング）
５４ 遠心ファン
５９ 伝導ケース（ケーシング）
５９ａ 吸気口
７０ 減速機ケース（ケーシング）
８３ａ ステータケース（ケーシング）
８６ ベースプレート
８７ フィン
８８ 吹き出し孔（分流機構）
８９ ガイド壁（分流機構）
９１ 導入口
９２ 排出口

Claims (6)

  1. 動力源と動力伝達機構を収容するパワーユニットのケーシングの内部に遠心ファンが設けられ、その遠心ファンの軸方向前面側から導入された空気を遠心ファンの吹き出し作用によって前記ケーシング内に流通させるパワーユニットの冷却装置において、
    作動時に熱を発生する発熱回転機器の回転軸に前記遠心ファンを取り付け、その遠心ファンに、径方向外側に吹き出す空気流の一部を軸方向背面側に分流させる分流機構を設けたことを特徴とするパワーユニットの冷却装置。
  2. 前記遠心ファンを、
    前記発熱回転機器の回転軸に一体に結合されたベースプレートと、
    そのベースプレートの外周縁部に設けられた複数のフィンと、
    前記ベースプレート上の任意の隣接するフィンの間にあってベースプレートを軸方向に貫通する吹き出し孔と、
    前記隣接するフィンの間にあってベースプレート上の径方向外側に向かう空気を前記吹き出し孔に誘導するガイド壁と、
    を備えた構成としたことを特徴とする請求項１に記載のパワーユニットの冷却装置。
  3. 前記発熱回転機器は、動力源側に連結された内側回転体の回転数が所定回転数に達したときに、従動側に連結された外側回転体に回転動力を伝達する遠心クラッチであることを特徴とする請求項１または２に記載のパワーユニットの冷却装置。
  4. 前記遠心クラッチに、遠心ファンの前記吹き出し孔から吹き出された空気をクラッチ内部に誘導する導入口と、その空気をクラッチ外部に排出する排出口とを設けたことを特徴とする請求項３に記載のパワーユニットの冷却装置。
  5. エンジンの動力を駆動輪側に伝達する動力伝達機構の入力側とエンジンのクランク軸の間に前記遠心クラッチを介装し、この遠心クラッチの入力側に前記遠心ファンを取り付け、この遠心ファンによって径方向外側に吹き出された空気を前記ケーシングの内部に送供すると共に、遠心ファンから軸方向背面側に分流した空気を前記遠心クラッチの内部に送給することを特徴とする請求項３または４に記載のパワーユニットの冷却装置。
  6. 前記動力伝達機構は、ベルト式の無段変速機であることを特徴とする請求項５に記載のパワーユニットの冷却装置。

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