JP2007106348A - スクータ型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】快適性の向上や、重心位置の自由度を向上させて様々な車両のコンセプトへの幅広い対応が図られたスクータ型車両を提供する。
【解決手段】車体カバーの内部にヘッドパイプと着座シートの前端との間を略水平方向に延びて設けられた左右一対のフレーム部材を備え、左右の足載せ板を車体カバーの左右外側に設け、エンジンを左右のフレーム部材の間に設け、シリンダブロックのシリンダ軸を前後方向に延びて設け、クランクシャフトの中心軸を左右方向に延びて設け、側面視において左右の足載せ板の上面よりも上方に位置させて設けている。
【選択図】図８

Description

本発明は、着座シートの下方に左右の足載せ板と車体カバーとを備え、車体カバーの内部にエンジンが配設されたスクータ型車両に関する。

スクータ型車両などの二輪車では、高速走行時などの乗り心地を向上させるためや、車体を傾ける必要がある旋回性を向上させるため、車両の重心位置の最適化が必要とされている。二輪車の中ではエンジンが重量物になっており、エンジンの構造物の中で特に重量の大きい部材としてクランクシャフトなどが挙げられる。

スクータ型車両は、車両の前後中央部に配置される運転者用の着座シートの下部に、足載せ板と車体カバーとを備え、エンジンがこの車体カバーの内部に配設されている。従来、並列型（いわゆる「横置き」）の２気筒エンジンを搭載した大型のスクータ型車両が知られている（例えば、特許文献１参照）が、より快適な運転環境で走行させるための一つの手法として、さらなる多気筒化が望まれている。

大型のスクータ型車両では、足載せ板が左右一対に分かれて設けられることがあり、これら左右の足載せ板はそれぞれ車体カバーの左右外側を前後に延びて設けられる。このような形態において運転者は、運転者用の着座シートに着座し、車体カバーを跨ぐようにして左右の足をそれぞれの足載せ板に載せ置いた姿勢になって車両を操縦する。

特開２００３−３３５２８４号公報

スクータ型車両は、運転者が無理せず両足を足載せ板に載せ置けるように設計される必要がある。このように安定した運転姿勢を確保するため、スクータ型車両は、着座シートに対する足載せ板の上下位置が制約を受けるとともに、車体カバーの左右方向長さ（左右の足載せ板の間隔）が制約を受けることになる。

例えば特許文献１によると、左右方向にシリンダ室が並ぶ２気筒エンジンが配設された従来のスクータ型車両では、重量物であるクランクシャフトの中心軸位置が足載せ板とほぼ同じ高さにある。このため、車両の重心位置が足載せ位置の近くの比較的低い位置となっているが、旋回性や快適性などに対する車両コンセプトによっては、比較的高い重心位置が好ましいとされる場合がある。さらに、このように足載せ板の近傍にクランクシャフトなどのエンジンの稼動部が配設されていると、走行時に稼動部の振動が足載せ板に伝わりやすくなる場合があり、運転者の足への振動低減も課題となる。

このような課題に鑑み、本発明は、幅広く様々なコンセプトへの対応が図られたスクータ型車両を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明に係るスクータ型車両は、着座シートの下方に左右の足載せ板と車体カバーとを備え、車体カバーの内部にエンジンが配設されたスクータ型車両において、車両の前端部に略上下方向に延びて設けられたヘッドパイプと、車体カバーの内部にヘッドパイプと着座シートの前端との間を略水平方向に延びて設けられた左右一対のフレーム部材とを備え、左右の足載せ板を車体カバーの左右外側に設け、エンジンをピストンと、ピストンと連動して回転するクランクシャフトと、内部に形成されたシリンダ室にピストンを摺動自在に収容するシリンダブロックとから構成し、このエンジンを左右のフレーム部材の間に設け、シリンダブロックのシリンダ軸を前後方向に延びて設け、クランクシャフトの中心軸を左右方向に延びて設け、側面視において左右の足載せ板の上面よりも上方に位置させて設けている。

また、ピストンと、クランクシャフトと、ピストンおよびクランクシャフトに連結されたコンロッドとから構成されるエンジンの稼動部を、足載せ板の上面よりも上方に位置して設けることが好ましい。なお、シリンダブロックの内部に３つのシリンダ室を並んで形成し、これらシリンダ室のそれぞれにピストンを配設し、シリンダブロックを、３つのシリンダ室を左右方向に並べ、左右のフレーム部材の間に左右のフレーム部材のそれぞれに近接して設けることが好ましい。

また、シリンダブロックと、シリンダブロックの後方に結合されて内部にクランクシャフトを回転自在に収容するクランクケースとにより、一体のユニットハウジングを構成し、クランクケースに、クランクシャフトからの動力が伝達されて回転する入力軸と、入力軸からの動力が伝達されて回転して後輪に出力する出力軸とから構成される動力伝達機構を配設し、入力軸をクランクシャフトの後方に設け、出力軸を入力軸の下方に設けることが好ましい。そして、シリンダブロックの前方に結合されてピストンとともに燃焼室を形成するシリンダヘッドを備えてユニットハウジングを構成し、燃焼室と外部とを連通して燃焼室内のガスを外部に排出するための排気管を、車体カバーの内部において、シリンダヘッドから下方に延びて設けることが好ましい。

また、エンジンの前端に設けられるヘッドカバーを、左右のフレーム部材の間に左右のフレーム部材のそれぞれに近接して設け、エンジンの冷却水を冷却するためのラジエータを、車体カバーの内部において、ヘッドカバーの下方に設けることが好ましい。

このように構成される本発明に係るスクータ型車両によると、クランクシャフトの中心軸が側面視において足載せ板の上面よりも上方に配置される。このように、エンジンの構造物の中で重量物とされるクランクシャフトが足載せ板よりも高い位置に配置されるため、従来の形態と比べてエンジンの重心位置を高くすることができ、車両の重心位置の高位置化が図られることにより、幅広く様々なコンセプトへの対応が図られる。

また、クランクシャフトとともにピストンおよびコンロッドなどのエンジンの稼動部を左右の足載せ板の上面より上方に配置すると、従来のように足載せ板とほぼ同じ高さに稼動部を配置する形態と比べ、足載せ板と稼動部とが遠ざかり、エンジンの稼動に伴う振動が足載せ板に伝わりにくくなる。このため、足に伝わる振動が低減され、快適性の向上が図られる。

また、シリンダブロックに３つのシリンダ室を設け、シリンダブロックを左右のフレーム部材の間に左右のフレーム部材のそれぞれに近接して設けると、エンジンの要求排気量が３気筒に分散され、静粛性の向上や動力性能の向上が図られる。

なお、クランクシャフトの中心軸が従来と比べて高い位置に配置されるため、クランクシャフトの下方には所定のデッドスペースが形成されることになる。ここで、シリンダブロックとクランクケースとから一体のユニットハウジングを構成し、クランクケースの内部に動力伝達機構の入力軸および出力軸を配置することにより、このデッドスペースを有効利用できる。また、クランクシャフトの中心軸が高く配置されることによりエンジン側と後輪側とで高低差が生じるが、スペースを有効利用した軸配置により、この高低差を解消して高位置側のエンジンからの動力を低位置側の後輪に効率よく伝達できるパワーユニット（エンジンおよび動力伝達機構）を構成できる。また、この軸配置により、パワーユニットの前後方向への小型化が図られる。

また、シリンダブロックの前方に結合されるシリンダヘッドから下方に延びて排気管を設けると、同様にエンジンの下方に形成されるスペースを利用して排気管の取り回し空間を広く確保できる。したがって、排気性能の向上が図られ、エンジンの動力性能の向上が図られる。

また、ヘッドカバーを左右のフレーム部材の間にフレーム部材に近接させて設け、このヘッドカバーの下方にラジエータを設けると、同様にエンジンの下方に形成されるスペースが有効利用され、エンジンの小型化が図られる。また、前端に位置するヘッドカバーがフレーム部材間を塞ぐように配設されることから、車両前方からの走行風をラジエータ側に流すことができ、冷却性能の向上が図られる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。なお、図中の矢印Ｕの向きを上方、矢印Ｆの向きを前方、矢印Ｒの向きを右方として説明する。図８には、本発明に係るスクータ型車両である二輪車ＭＣの左側面図を示しており、図９には二輪車のフレーム構造を部分的に示している。

二輪車ＭＣは、車両前端部に設けられたヘッドパイプ２０１と、ヘッドパイプ２０１から後方に延びる左右一対のアッパメンバ２０２と、アッパメンバ２０２から枝分かれして下方に一体に延びて成形されてエンジンＥを内方に配置させる左右一対のダウンメンバ２０３と、結合部２０２ａを介してアッパメンバ２０２に結合され、アッパメンバ２０２の上部から後方斜め上方に延びて設けられる左右一対のシートレール２０４と、シートレール２０４を下方から支持するサポートフレーム２０５と、アッパメンバ２０２の上部から後方に延びてステップフロアを載せるフロアブラケット２０６とから構成されるフレーム構造を有して構成される。

また、二輪車ＭＣは、ヘッドパイプ２０１に操舵自在にフロントフォーク２０７が取り付けられる。フロントフォーク２０７の下端には前輪２１１が回動自在に取り付けられ、上端には操舵用ハンドル２０８が取り付けられる。アッパンメンバ２０２には後輪揺動ピボット軸２１３が取り付けられており、このピボット軸２１３と後輪２１２とにリアフォーク２０９が枢結され、リアフォーク２０９が揺動自在になるとともに後輪２１２が回動自在になる。それぞれ左右一対とされるアッパメンバ２０２とダウンメンバ２０３とにより挟まれた空間には、エンジンＥが配置される。

図１０に示すように、フロアブラケット２０６は、アッパメンバ２０２から左右且つ斜め下方に延びて設けられた前部サブパイプ２０６ａ，２０６ａと、前部サブパイプ２０６ａから斜め後方且つ斜め下方に延びて設けられたメインパイプ２０６ｂ，２０６ｂと、メインパイプ２０６ｂの後端部とアッパメンバ２０２の後端部との間を連結した後部サブパイプ２０６ｃ，２０６ｃとから構成されて左右一対になっている。左右のメインパイプ２０６ｂ，２０６ｂのそれぞれに所定のフロア部材が被せられ、左右一対のステップフロア２１５が成形される。

このようなフレーム構造を有する二輪車には、フレーム構造を覆ってカバー部材２２０が取り付けられる。カバー部材２２０は、ヘッドパイプ２０１などの前部を覆う前部カバー部材２２１と、この前部カバー部材２２１の後方に備える中間部カバー部材２２２と、この中間部カバー部材２２２の後方に備えられて車両後方部を覆う後部カバー部材２２３と、後部カバー部材２２３の上部に着脱自在に取り付けられ、シートレール２０４の上方に位置する着座シート部材２２４とから構成される。

中間部カバー部材２２２は、アッパメンバ２０２およびダウンメンバ２０３を覆うように取り付けられており、内部にパワーユニットＰＵを収容する。また、前部カバー部材２２１は前輪２１１の上部を覆うように取り付けられており、二輪車ＭＣが走行状態になると、図８に破線矢印で示す前方からの走行風Ｗが、前部カバー部材２２１と前輪２１１との間を抜け、中間カバー部材２２２の内部に導入されるようになっている。

着座シート部材２２４は、前方に形成された運転者用シート２２４ａと、運転者用シート２２４ａの後方に形成された同乗者用シート２２４ｂとを備えるタンデム型シートになっている。ステップフロア２１５は、フレーム構造を構成するフロアブラケット２０６の上方に取り付けられて左右一対になっており、着座シート部材２２４に着座した運転者および同乗者が走行時に足を載せ、安定した走行姿勢を確保させる。また、着脱自在の着座シート２２４の下側には、ヘルメットなどを収容するための収容ボックスが形成されている。

このような二輪車ＭＣに搭載されるパワーユニットＰＵについて図１〜図７を参照して説明する。パワーユニットＰＵは、エンジンＥと動力伝達機構ＴＭとからなる。また、パワーユニットＰＵは、ヘッドカバー１と、シリンダヘッド２と、シリンダブロック３と、ロアケース４と、サイドカバー５と、ベベルギヤケース６とから構成され、これら各部材が結合されて一体のユニットハウジングＨを成形する。なお、ヘッドカバー１と、シリンダヘッド２と、シリンダブロック３と、ロアケース４と、サイドカバー５とからエンジンＥ側のハウジングが形成され、ロアケース４と、サイドカバー５と、ベベルギヤケース６とから動力伝達機構ＴＭ側のハウジングが形成されており、ロアケース４によりエンジン側のハウジングと動力伝達機構側のハウジングとが一体になっている。

シリンダブロック３は、左右に並ぶ３つのシリンダボア３ａ，３ｂ，３ｃを内部に形成するシリンダ部３Ａと、上下割りのクランクケース１２Ａの上側ケース半体である上クランクケース部３Ｂとが一体の大型のハウジング部材になっている。シリンダブロック３は、シリンダ軸１１Ａを前傾させて配設され、シリンダ部３Ａを前方に位置させ、上クランクケース部３Ｂを後方に位置させる。各シリンダボア３ａ〜３ｃには、ピストン１１がシリンダ軸１１Ａ方向に摺動自在に配設される。

ロアケース４は、上下割りのクランクケース１２Ａの下側ケース半体である下クランクケース部４Ａと、動力伝達機構ＴＭを内部に収容する変速機ケース部４Ｂとが一体の大型のハウジング部材になっており、下クランクケース部４Ａが上クランクケース部３Ｂに接合してシリンダブロック３の後方に結合される。このように、本構成例のクランクケース１２Ａは、シリンダブロック３の上クランクケース部３Ｂとロアケース４の下クランクケース部４Ｂとからなり、クランクケース１２Ａの内部にクランク室１２Ｂが形成され、このクランク室１２Ｂにクランクシャフト１２が収容されて回転自在に支持される。なお、シリンダブロックの上クランクケース部３Ｂと、ロアケース４の下クランクケース部４Ａおよび変速機ケース部４Ｂとは、右側面が開放されており、サイドカバー５がこれらの右側面を覆って結合される。

シリンダブロック３およびロアケース４は、シリンダ軸１１Ａが鉛直方向に延びる向きではシリンダブロック３とロアケース４との接合面１２Ｃが水平方向に延びて形成されるが、本構成例ではシリンダ軸１１Ａが略水平方向に前傾されるため、接合面１２Ｃが側面視において後上方から前下方に向けて傾斜して略上下方向に延びて形成される。クランクシャフト１２は、中心軸１２ｄが左右方向に延びて配設されており、中心軸１２ｄを接合面１２Ｃ上に位置させて配置される。

図３に示すように、クランクシャフト１２は、ウェブ１２ｂを一体に成形した４つのジャーナル１２ａと、ウェブ１２ｂ，１２ｂ間を連結する３つのクランクピン１２ｃとから構成され、エンジンＥの構成部材の中では特に重量物になっている。ピストン１１は、コンロッド１３を介して対応するクランクピン１２ｃと連結されている。これにより、ピストン１１の往復動するとコンロッド１３が揺動してクランクシャフト１２が連動して回転してエンジンＥが稼動する。このように、ピストン１１と、クランクシャフト１２と、コンロッド１３とから、エンジンＥの稼動部が構成される。

なお、本構成例のエンジンＥは、シリンダ軸１１Ａがクランクシャフト１２の中心軸１２ｄと交差しないように設定されたオフセットクランク式に構成されており、パワーユニットＰＵを車両に配設することにより、側面視においてシリンダ軸１１Ａがクランクシャフト１２の中心軸１２ｄに対して上方を前後方向に延びるようになっている。したがって、シリンダ軸１１Ａの延長線がクランクシャフト１２の中心軸１２ｄと交わる形態のエンジンＥと比べ、クランクシャフト１２の中心軸１２ｄに対するシリンダボア３ａ〜３ｃの位置が高くなる。

さらに、クランクシャフト１２の中心軸１２ｄは、側面視においてステップフロア２１５の上面よりも上方に位置するようにしてパワーユニットＰＵが配設される。そして、クランクシャフトの上方をシリンダ軸１１Ａが延びるようになっているとともに、シリンダ軸１１Ａは前傾されるものの完全に水平になるまでは傾けられておらず、前方に向かうにつれて上方に向けて延びている。このため、ピストン１１およびコンロッド１３は、クランクシャフト１２よりもさらに上方に位置し、ステップフロア２１５からさらに遠ざかった位置に配設される。このように本構成例のエンジンＥの稼動部は、全体的にステップフロア２１５の上面よりも上方に設けられている。

シリンダブロック３のシリンダ部３Ａの前部には、シリンダヘッド２が結合される。シリンダヘッド２の内壁面と、ピストン１１の上面と、シリンダボア３ａ〜３ｃの内周面とにより囲まれて３つの燃焼室９が形成される。シリンダヘッド２には、図示しない点火プラグが先端部を各燃焼室９に臨ませた状態で取り付けられる。

シリンダヘッド２には、各燃焼室９に開口する吸気口２１および排気口２４が形成されている。また、シリンダヘッド２の内部には、一端が吸気口２１に連通されて他端が外部に連通される吸気通路２２と、一端が排気口２４に連通されて他端が外部に連通される排気通路２５とが形成されている。吸気通路２２の外部接続口２３には、図示しない吸気マニホールドが取り付けられる。吸気マニホールドには燃料噴射弁を備えた吸気装置およびエアクリーナが取り付られる。排気通路２５の外部接続口２６には、Ｕ字状に成形された排気マニホールド２７がシリンダヘッド２の下方に延びて取り付けられる。

シリンダヘッド２の前部にはヘッドカバー１が結合され、ヘッドカバー１およびシリンダヘッド２により囲まれて動弁室１０が形成される。動弁室１０には、吸気口２１を開閉する吸気バルブ１４おおび排気口２４を開閉する排気バルブ１５が設けられる。両バルブ１４，１５は、バルブスプリング１４ａ，１５ａにより、常には吸気口２１および排気口２４を閉じる方向に付勢されている。

動弁室１０には、シリンダヘッド２とヘッドカバー１との間にカムシャフトホルダ７が介設されており、カム１８，１９が一体に成形された吸気および排気カムシャフト１６，１７が、シリンダヘッド２およびカムシャフトホルダ７により挟まれて回転自在に支持される。吸気カムシャフト１６のカム１８は吸気バルブ１４の上端に当接し、排気カムシャフト１７のカム１９は排気バルブ１５の上端に当接している。両カムシャフト１６，１７が回転すると、吸気および排気バルブ１４，１５がカム１８，１９によりバルブスプリング１４ａ，１５ａの付勢力に抗して押し下げられ、吸気バルブ１４が吸気口２１を開放して排気バルブ１５が排気口２４を開放する。吸気口２１が開放されると吸気装置からの混合気が燃焼室９に供給され、排気口２４が開放されると燃焼室９の内部のガスが排気通路２６に導かれて外部に排出される。

両カムシャフト１６，１７は、クランクシャフト１２の回転がカム伝動機構３０により伝達されて回転する。図２，図５に示すようにカム伝動機構３０は、クランクシャフト１２の回転をアイドルシャフト３２に設けられたアイドルギヤ列３３により伝達し、さらにアイドルギヤ列３３の回転をチェーン伝動機構により両カムシャフト１６，１７に伝達するように構成されている。

本構成例では、アイドルシャフト３２は、回転軸である第１アイドルシャフト３４と、固定軸である第２アイドルシャフト３５とからなる。アイドルギヤ列３３は、第１アイドルシャフト３４に設けられてカムドライブギヤ３１と噛合する第１アイドルギヤ３６と、第１アイドルシャフト３４に設けられた第２アイドルギヤ３７と、第２アイドルシャフト３５上を回転自在に設けられて第２アイドルギヤ３７と噛合する第３アイドルギヤ３８とからなる。また、チェーン伝動機構は、第２アイドルシャフト３４に設けられて第３アイドルギヤ３８とともに回転するカムドライブスプロケット３９と、両カムシャフト１６，１７にそれぞれ設けられたカムドリブンスプロケット４０，４１と、３つのスプロケット３９〜４１の間に掛け渡されたカムチェーン４２とからなる。

カム伝動機構３０は、カムドライブギヤ３１、アイドルギヤ列３３、３つのスプロケット３９〜４１の回転比に応じて、クランクシャフト１２が二回転すると両カムシャフト１６，１７を一回転させる。なお、第１アイドルシャフト３４はクランクシャフト１２と同一の回転速度で回転し、第２アイドルギヤ３７の回転が第３アイドルギヤ３８に１／２の回転速度で伝達される。カムチェーン４２は、右シリンダボア３ｃの右方に位置してシリンダブロック３およびシリンダヘッド２の内部を連通して形成されたチェーン室３０ａの内部に配設される。このように第２アイドルシャフト３５がクランクシャフト１２の下方に位置していることから、チェーン室３０ａは、右シリンダボア３ｃの側方において下方に偏位して配置されており、チェーン室３０ａのオフセットにより右シリンダボア３ｃの右上方に形成されたスペースには、ブリーザ室４６が形成されている。

アイドルシャフト３２はクランクシャフト１２に対して下方に位置し、第２アイドルシャフト３５は第１アイドルシャフト３４に対して前方に位置する。クランクシャフト１２は、クランクケース１２Ａの接合面１２Ｃに形成された４つのクランクジャーナル部１２Ｄによりジャーナル１２ａが支持されて回転自在になっており、中心軸１２ｄを接合面１２Ｃ上に位置させている。また、第１アイドルシャフト３４は、クランクケース１２Ａの接合面１２Ｃの左右両端に形成されたアイドルジャーナル部１２Ｅにより支持されて回転自在になっており、クランクシャフト１２と同様に中心軸３４ｄを接合面１２Ｃ上に位置させている。このように、クランクシャフト１２および第１アイドルシャフト３４は、上下クランクケース部３Ｂ，４Ａにより挟まれて支持されている。

また、図５に示すようにシリンダブロック３の上クランクケース部３Ｂの内部空間には、エンジンＥを始動させるための始動装置５０が設けられる。始動装置５０は、電動のスタータモータ５１を有し、減速ギヤ列５２によりスタータモータ５１の駆動力をクランクシャフト１２に伝達するように構成されている。

スタータモータ５１は、シリンダブロック３の左側面に形成されたモータ取付孔３ｄに嵌着されてシリンダブロック３に取り付けられ、出力軸をシリンダブロック３の内部に位置させている。減速ギヤ列５２は、スタータモータ５１の出力軸に取り付けられたスタータピニオン５３と、スタータドライブギヤ５５、スタータアイドルギヤ５６およびスタータドリブンギヤ５７からなるスタータギヤ列５４とから構成される。スタータギヤ列５４は、第１および第２アイドルシャフト３４，３５に設けられている。スタータドリブンギヤ５７は、第１アイドルシャフト３４に設けられたワンウェイクラッチ５８に取り付けられている。

このような始動装置５０によると、ハンドル近傍のセルスイッチの操作によりスタータモータ５１が駆動されてスタータピニオン５３が回転し、スタータギヤ列５３を介して第１アイドルシャフト３４を回転させる。第１アイドルシャフト３４が回転すると、第１アイドルギヤ３６およびカムドライブギヤ３１が回転し、クランクシャフト１２が回転駆動されてエンジンＥが始動する。エンジンＥが始動してアイドル状態になると、クランクシャフト１２の回転速度がスタータドリブンギヤ５７の回転速度を越えてワンウェイクラッチ５８によりスタータドリブンギヤ５７が空転する。

また、図５に示すようにクランクシャフト１２と同じ回転速度で回転する第１アイドルシャフト３４に設けられた第１アイドルギヤ３６は、左右非対称に成形されて一部が肉厚になっている。この肉厚部３６ａがバランサウェイトとして機能する。さらに、この肉厚部３６ａを貫通して円形孔が成形されており、この円形孔には、比重の大きい材料（タングステンなど）により成形されたウェイト部材３６ｂが取り付けられる。このように、カム駆動ギヤ３１、第１アイドルギヤ３６、第１アイドルシャフト３４およびバランサウェイト３６ａ，３６ｂからバランサ機構が構成されており、ピストン１１が一往復するとバランサウェイト３６ａ，３６ｂが一回転して振動の打ち消しが図られる。

以上のように、第１アイドルシャフト３４は、カム伝動機構３０、始動装置５０およびバランサ機構のシャフトとして共用されているとともに、カムドライブギヤ３１および第１アイドルギヤ３６は、同じくクランクシャフト１２との動力伝達を行うためのギヤ列として共用されており、各機構に専用の軸やギヤ列が複数省略され、エンジンＥの小型化が図られている。

図２に示すようにロアケース４の下クランクケース部４Ａの内部空間には、下方に位置して、すなわち、第１アイドルシャフト３４の後方に位置して、ポンプシャフト９７が左右に延びて回転自在に配設される。ポンプシャフト９７は、第１アイドルシャフト３４の回転がポンプ伝動機構９８を介して伝達されて駆動される。図２，図５に示すようにポンプ伝動機構９８は、第１アイドルシャフト３４に一体に成形されたポンプドライブスプロケット９８ａと、ポンプシャフト９７に設けられてポンプシャフト９７と一体に回転するポンプドリブンスプロケット９８ｂと、両スプロケット９８ａ，９８ｂの間に掛け渡されたポンプチェーン９８ｃとから構成されている。

ポンプシャフト９７の左端部にはオイルポンプが取り付けられており、ポンプシャフト９７の回転により駆動される。オイルポンプが駆動されると、オイルパン８に蓄えられた潤滑油が、オイルパン８に設けられたストレーナから吸入されて吸入配管に導かれる。吸入配管に導かれてオイルポンプに流入した潤滑油は、ポンプ吐出油路に圧送され、ロアケース４およびシリンダブロック３の内部に形成された油路を通り、シリンダボア３ａ〜３ｃの側方を延びて形成されるメインギャラリ６５に導かれる。このメインギャラリ６５とクランクジャーナル部１２Ｄやアイドルジャーナル部１２Ｅのそれぞれとを連通する油路が形成されており、この油路を介して潤滑油が各潤滑部に供給される。

また、図６に示すように本構成例のエンジンＥの冷却装置は、冷却水を圧送するウォーターポンプ８１と、冷却水を冷却するためのラジエータ８６と、冷却水の水温調整を行うための図示しないサーモスタットとから構成され、各装置間およびシリンダボア３ａ〜３ｃの周囲を囲むようにして形成されたウォータージャケット８３とを接続する各配管や通路が設けられている。

ウォーターポンプ８１は、吐出配管接続部８１ａ、ラジエータ配管接続部８１ｂおよびバイパス配管接続部８１ｃの３つの配管接続部が一体に成形されたケーシング部材を有して構成され、ポンプシャフト９７の右端部に取り付けられている。ケーシング内部にはポンプシャフト９７と一体に回転する図示しないインペラが取り付けられており、ポンプシャフト９７が回転してインペラが回転すると、ラジエータ配管接続部８１ｂやバイパス配管接続部８１ｃからケーシング内部に吸引された冷却水が吐出配管接続部８１ａから外部に圧送される。このように、本構成例ではオイルポンプおよびウォーターポンプ８１の駆動軸が共用され、エンジンＥの小型化が図られている。

吐出配管接続部８１ａには、図示しない吐出配管が接続されている。この吐出配管は、サイドカバー５に形成された取出開口８２からユニットハウジングＨの外部を延び、図１に示すようにシリンダブロック３のシリンダ部３Ａに取り付けられた配管接続部８４に接続される。この配管接続部８４は、シリンダブロック３の内部に形成された冷却水通路８５に連通し、さらにこの冷却水通路８５を介してウォータージャケット８３に連通している。

ウォーターポンプ８１から吐出された冷却水がウォータージャケット８３に流入することにより、エンジンＥが冷却される。ウォータージャケット８３の通過時の熱交換により温度上昇した冷却水は、図示しない配管を介してラジエータ８６に導かれて冷却され、配管８６ａを介してラジエータ配管接続部８１ｂからウォーターポンプ８１に還流される。なお、冷却水をウォータージャケット８３からラジエータ８６に導く配管には、サーモスタットが介装されており、サーモスタットとウォーターポンプ８１のバイパス配管接続部８１ｃを繋ぐ図示しないバイパス配管が設けられている。サーモスタットを通過する冷却水の温度が所定温度以下であると、ウォータージャケット８３からの冷却水がラジエータ８６を経由せずにバイパス配管に導かれてウォーターポンプ８１に還流されるように構成されている。

次に、動力伝達機構ＴＭについて説明する。図４，図７に示すように動力伝達機構ＴＭは、プライマリギヤ列１０１と、多板クラッチ１０５と、変速機構１１０と、ベベルギヤ列１２１と、プロペラシャフト取付部材１２５とから構成され、ロアケース４のミッションケース部４Ｂとベベルギヤケース６との内部に収容される。ベベルギヤケース６は、ロアケース４のミッションケース部４Ｂの左側面に結合される。また、変速機構１１０は、クランクシャフト１２と平行で左右方向に延びて回転自在に配設されたメインシャフト１１１およびカウンタシャフト１１２を有して構成される。

プライマリギヤ列１０１は、クランクシャフト１２と一体に回転するプライマリドライブギヤ１０２と、メインシャフト１１１上を回転自在に設けられたプライマリドリブンギヤ１０３とからなる。プライマリドリブンギヤ１０３は大径になっており、クランクシャフト１２の回転を大きな減速比で減速してプライマリドリブンギヤ１０３に伝達するように構成されている。

図２に示すようにプライマリドライブギヤ１０２は、カム伝動機構３０のカムドライブギヤ３１と同一の歯車である。カムドライブギヤ３１はカム伝動機構３０および動力伝達機構ＴＭのギヤとして共用されており、クランクシャフト１２に対する取付部材が削減されてクランクシャフト１２の軸方向の小型化が図られる。プライマリドリブンギヤ１０３は、メインシャフト１１１に取り付けられた多板クラッチ１０５のアウタクラッチ１０６と一体に回転する。多板クラッチ１０５は、メインシャフト１１１の右端部に取り付けられており、レリーズ機構１５０の作動に応じて、アウタクラッチ１０６に設けたアウタプレート１０８と、メインシャフト１１１と一体に回転するインナクラッチ１０７に設けたインナプレート１０９とを係脱させ、プライマリギヤ列１０１の回転をメインシャフト１１１に断続自在に伝達する。

変速機構１１０は、クランクシャフト１２の後方且つ僅かに下方に配設されるメインシャフト１１１と、メインシャフト１１１の下方に配設されたカウンタシャフト１１２と、メインシャフト１１１およびカウンタシャフト１１２に設けられた６組の変速ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６と、変速段を変更するためのシフトドラム機構１１３とから構成される。変速ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６は、メインシャフト１１１に設けられた駆動変速ギヤＭ１〜Ｍ６と、カウンタシャフト１１２に設けられた従動変速ギヤＣ１〜Ｃ６との対応するギヤ同士が常時噛み合わされた状態になっており、いずれか１組の変速ギヤ列のみをメインシャフト１１１およびカウンタシャフト１１２と一体に回転させる。

図７に示すようにシフトドラム機構１１３は、図示しないシフトペダルのペダル操作に応じて回転するシフトスピンドル１１４と、シフトスピンドル１１４の回転に応じて回転するシフトドラム１１６と、シフトドラム１１６の外周面に形成された溝に係合してシフトドラム１１６の回転に応じてシフトドラム１１６の軸方向に移動するシフトフォーク１１７と、シフトフォーク１１７の移動をガイドするフォークシャフト１１８とから構成されている。このシフトフォーク１１７の移動により、駆動および従動変速ギヤのうち所定のギヤを軸方向に移動させ、メインシャフト１１１およびカウンタシャフト１１２と一体に回転する変速ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６が変更される。

ベベルギヤ列１２１は、カウンタシャフト１１２の先端に一体に成形されたベベルドライブギヤ１２２と、シャフト取付部材１２５の一端部に一体に成形されたベベルドリブンギヤ１２３とから構成される。シャフト取付部材１２５は、一端部の端面に固定孔１２５ｂが成形され、他端部にスプライン１２５ａが形成される。固定孔１２５ｂには支持シャフト１２６が取り付けられ、ベベルギヤケース６の内部に設けられたベアリング１４６によりこの支持シャフト１２６が回転自在に支持される。スプライン１２５ａに後輪に向けて延びるシャフト本体が取り付けられ、このシャフト本体およびシャフト取付部材１２５によりプロペラシャフトが構成される。このプロペラシャフトにより、カウンタシャフト１１２の回転出力が後輪に伝達される。シャフト取付部材１２５は予めベベルギヤケース６に取り付けられる。さらに、ベベルドライブギヤ１２２が形成されるカウンタシャフト１１２の左端部を支持するベアリング１４４は軸受ホルダ１３０により保持される。この軸受ホルダ１３０は、予めベベルギヤケース６に取り付けられ、ベベルギヤ列１２１は予め噛合した状態でベベルギヤケース６に収容された状態とされる。

さらに、ベベルギヤケース６には、メインシャフト１１１の左端部が支持され、予めメインシャフト１１１がベベルギヤケース６に組み付けられており、変速ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６を噛合させた状態になっている。また、シフトスピンドル１１４、シフトドラム１１６およびフォークシャフト１１８の左端部も、予めベベルギヤケース６に支持される。

本構成例においては、予めベベルギヤケース６にメインシャフト１１１、カウンタシャフト１１２、変速ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６、シフトドラム機構１１３、ベベルギヤ列１２１、プロペラシャフト取付部材１２５、軸受ホルダ１３０およびレリーズ機構１５０が組み付けられ、このようなベベルギヤケース６をロアケース４を覆って取り付けることにより、動力伝達機構ＴＭの構成部材をミッションケース部４Ｂの内部空間に収容させる。このとき、メインシャフト１１１、カウンタシャフト１１２、シフトスピンドル１１６、シフトドラム１１７およびフォークシャフト１１９の右端部をロアケース４に支持させる。この後、メインシャフト１１１の右端部からプライマリドリブンギヤ１０３および多板クラッチ１０５が取り付けられ、サイドカバー５がロアケース４の右側面を覆って結合される。

このようにベベルギヤケース６に動力伝達機構ＴＭの構成部材を予め組み付けた状態としてベベルギヤケース６をロアケース４に結合させるようになっており、変速ギヤ列Ｇ１〜Ｇ６やベベルギヤ列１２０の組立性がよく、動力伝達機構ＴＭをユニットハウジングＨの内部に簡単に収容させて組み付けることができる。

このような本構成例のパワーユニットＰＵは、クランクケース１２Ａを形成するシリンダブロック３およびロアケース４の接合面１２Ｃが側面視において略上下方向に延びており、クランクシャフト１２の中心軸１２ｄをこの接合面１２Ｃ上に位置させ、カム伝動機構３０、始動装置５０およびバランサ機構の軸として共用される第１アイドルシャフト３４の中心軸３４ｄを同じく接合面１２Ｃ上に位置させてクランクシャフト１２の下方に配置している。クランクシャフト１２の後方、すなわち、ロアケース４の内部空間の後上方にメインシャフト１１１を配置し、その下方にカウンタシャフト１１２を配置している。

なお、プライマリギヤ列１０１はプライマリドリブンギヤ１０３を大径にしてクランクシャフト１２の回転を大きな減速比で減速させてメインシャフト１１１に伝達するように構成されることから、クランクシャフト１２とメインシャフト１１１との軸間寸法は長くなる。このため、クランクシャフト１２の下方に配置される第１アイドルシャフト３４と、メインシャフト１１１の下方に配置されるカウンタシャフト１１２との間にスペースが形成されるが、このスペースにオイルポンプおよびウォーターポンプ８１の駆動軸であるポンプシャフト９７が配置されている。

さらに、第２アイドルシャフト３５が、接合面１２Ｃの下方に中心軸３４ｄを位置させる第１アイドルシャフト３４の前方に配置されることから、カムドライブスプロケット３９が前下方に位置してチェーン室３０ａのカムドライブスプロケット３９側が下方にオフセットされる。このオフセットによりチェーン室３０ａのカムドライブスプロケット３９側の上方にデッドスペースが形成され、ここにブリーザ室４６が形成される。これにより、スペースが有効利用されてパワーユニットＰＵを小型化できる。このとき、従来のようにヘッドカバー１の内部にブリーザ室４６を形成する必要がなく、ヘッドカバー１の容量を小型化できる。特に、本構成例のようにパワーユニットＰＵがシリンダ軸１１Ａを前傾させて車両に配設される場合には、パワーユニットＰＵが前後方向に小型化され、車両への配設自由度が向上する。

さて、図８〜図１０に示すように、このようなパワーユニットＰＵのシリンダヘッド２の下方には、上記の通りＵ字状の排気マニホールド２７が各燃焼室９から延設されている。各排気マニホールド２７は端部で合流される配管構造になっており、下流側に図示しない消音器が取り付けられる。また、ヘッドカバー１の下方、すなわち、排気マニホールド２７の前方には、冷却装置を構成するラジエータ８６が取り付けられる。

パワーユニットＰＵは、シリンダブロック３はシリンダ部３Ａよりもシリンダヘッド２の容量が大きいが、このシリンダヘッド２は、運転者が足を跨ぐ部分よりも前方に配置されている。これにより、エンジンＥのハウジングが、左右一対のアッパメンバ２０２およびダウンメンバ２０３の間に挟まれた空間に設けられており、ヘッドカバー１、シリンダヘッド２、シリンダブロック３はそれぞれ、左右のアッパメンバ２０２およびダウンメンバ２０３に近接して配置される。これにより、アッパメンバ２０２およびダウンメンバ２０３の前端部がヘッドカバー１により覆われるようにしてエンジンＥが二輪車ＭＣに配設される。

このように構成される本構成例のスクータ型車両によると、クランクシャフト１２の中心軸１２ｄが側面視においてステップフロア２１５よりも上方に配置される。このように、クランクシャフト１２がステップフロア２１５よりも高い位置に配置されることから、従来の形態と比べてエンジンＥの重心位置を高くすることができ、車両の重心位置の高位置化が図られることにより、幅広く様々なコンセプトへの対応が図られる。

また、クランクシャフト１２とともにピストン１１およびコンロッド１３などのエンジンＥの稼動部を左右のステップフロア２１５よりも上方に配置することにより、稼動部をステップフロア２１５とほぼ同じ高さに配置する従来の形態と比べ、ステップフロア２１５とエンジンＥの稼動部とが遠ざかり、エンジンＥの稼動に伴う振動がステップフロア２１５に伝わりにくくなる。このため、足に伝わる振動が低減され、快適性が向上する。

また、シリンダブロック３に３つのシリンダボア３ａ〜３ｃを設け、シリンダブロック３を左右一対のアッパメンバ２０２の間に挟まれた空間に配置している。これにより、エンジンＥの要求排気量が３気筒に分散され、静粛性の向上や動力性能の向上が図られる。また、容量が大きくなる傾向にあるシリンダヘッド２およびヘッドカバー１を、中間カバー部材２２２の内部において前方側に位置させている。このため、足幅による制約を受ける部分については、シリンダブロック３が位置し、その前方にシリンダヘッド２が配設される。したがって、３気筒のエンジンを左右のアッパメンバ２０２に近接させて３つのシリンダボア３ａ〜３ｃを有するシリンダブロック３を配置できるようになっている。

また、クランクシャフト１２の中心軸１２ｄが高い位置に配設されており、また、シリンダ軸１１Ａは、前傾されて略水平方向に延びるものの、前方に延びるに従って上方に指向している。また、エンジンＥがオフセットクランク式になっており、側面視においてクランクシャフト１２の中心軸１２ｄよりも上方をシリンダ軸１１Ａが通過するように設定されている。

そして、クランクシャフト１２の中心軸１２ｄが従来と比べて高い位置に配置されるため、クランクシャフト１２の下方には、所定のデッドスペースが形成される。ここで、本構成例のパワーユニットＰＵは、シリンダブロック３とロアケース４とから一体のユニットハウジングＨを構成し、ロアケース４の内部に動力伝達機構のメインシャフト１１１およびカウンタシャフト１１２を配置しており、メインシャフト１１１がクランクシャフト１２の後方に配置し、カウンンタシャフト１１２をメインシャフト１１１の下方に配置している。このような軸配置により、クランクシャフト１２を高位置に配置することにより形成されるスペースを有効に利用できるとともに、動力伝達機構ＴＭの前後方向に対する小型化が図られる。また、クランクシャフト１２が高位置化することによってクランクシャフト１２と後輪との間に従来よりも大きな高低差が生じるが、メインシャフト１１１およびカウンタシャフト１１２の上下配置によってこのような高低差が解消され、カウンタシャフト１１２から後輪への動力の取り出しを高低差の少なくして無理無く行うことができる。

また、このように動力伝達機構ＴＭが小型化されることにより、リアフォーク２０９の前端部分を支持する後輪揺動ピボット軸２１３を従来よりも前方に配置することができるようになる。これにより、リアフォーク２０９を長くしてパワーユニットＰＵを車両に配設することができるため、凹凸路面を走行したときのリアフォーク２０９の揺動作動（揺動角）を小さくすることができる。したがって、凹凸路面の走行中における車体（フレーム）の前後方向（上下方向）への振動が低減され、快適性の向上が図られる。

本構成例のパワーユニットＰＵは、燃焼室９に連通する排気通路２５が下方に延びて形成されており、排気接続口２６が下方に向けて開口している。そして、シリンダヘッド２の排気接続口２６から下方に延びて設けられる排気マニホールド２７が、この新たに形成されたスペースに配設されている。このように、排気マニホールド２７の取り回し空間を広く確保して、Ｕ字状の排気マニホールド２７をコンパクトに収容することができ、効率の良い排気を行わせてパワーユニットＰＵの性能向上が図られる。なお、シリンダ軸１１Ａはクランクシャフト１２の中心軸１２ｄに対して上方にオフセットされていることから、シリンダヘッド２の下方には、より大きなスペースを確保することができ、排気マニホールド２７の取り回し空間を広く確保できる。

さらに、シリンダヘッド２の前方にはヘッドカバー１が結合されており、このヘッドカバー１がアッパメンバ２０２およびダウンメンバ２０３の間に挟まれた空間を覆うようにして配設されている。なお、ヘッドカバー１の下方には、シリンダヘッド２と同様にして下方にスペースが形成される。本構成例の二輪車ＭＣは、このスペースに冷却装置を構成するラジエータ８６を配設している。このような構成の二輪車ＭＣが走行状態になると、前方からの走行風Ｗが中間カバー部材２２２の内部に導かれてアッパメンバ２０２およびダウンメンバ２０３の前端部分に到達する。到達した走行風Ｗはこの前端部分を覆うように配置されたヘッドカバー１により、アッパメンバ２０２により挟まれる空間への流れが遮られ、図示するように走行風Ｗを下方に位置するラジエータ８６側に流すことができる。これにより、ラジエータ８６による冷却水の冷却効率の向上が図られる。また、スペースの有効利用によりエンジンＥの小型化が図られる。さらに、冷却水ポンプは、ロアケース４の内部において、ユニットハウジングＨの下端を形成するオイルパン８に近接して配置されたポンプシャフト９７にウォーターポンプ８１が取り付けられている。このように、パワーユニットＰＵにおいて共に下方に位置するウォーターポンプ８１とラジエータ８６との間を繋ぐ配管構造をコンパクトに構成することができる。

なお、排気マニホールド２７は、このようなラジエータ８６の後方に配設されることになる。したがって、ラジエータ８６に吹き付けられた走行風Ｗを効率よく排気マニホールド２７に導くことができ、排気マニホールド２７の冷却を効率良く行うことができる。なお、ラジエータ８６を通過して温められた走行風の温度は、排気マニホールド２７の温度よりも充分に低い温度になっている。

本発明に係るスクータ型車両に搭載されるパワーユニットのエンジンを示す右側断面図である。 上記パワーユニットの左側断面図である。 上記エンジンを後方から見た断面図である。 上記パワーユニットの動力伝達機構を後方から見た断面図である。 図２の矢印V-V方向に見た正断面図である。 ウォーターポンプの取付位置を示すシリンダブロックおよびロアケースの右側断面図である。 シフトドラム機構の断面図である。 本発明に係るスクータ型車両である二輪車の左側面図である。 上記二輪車のフレーム構造を部分的に示す左側面図である。 上記フレーム構造を車両前方から見た正面図である。

符号の説明

ＭＣ 二輪車
ＰＵ パワーユニット
Ｅ エンジン
ＴＭ 動力伝達機構
Ｈ ユニットハウジング
１ ヘッドカバー
２ シリンダヘッド
３ シリンダブロック
３ａ シリンダボア
４ ロアケース
９ 燃焼室
１１ ピストン
１２ クランクシャフト
１２Ａ クランクケース
１３ コンロッド
２７ 排気マニホールド
３４ 第１アイドルシャフト
３５ 第２アイドルシャフト
８６ ラジエータ
９７ ポンプシャフト
１１１ メインシャフト
１１２ カウンタシャフト
２０１ ヘッドパイプ
２０２ アッパメンバ
２０３ ダウンメンバ
２１５ ステップフロア
２２０ カバー部材
２２２ 中間カバー部材
２２４ 着座シート部材

Claims (6)

1. 着座シートの下方に左右の足載せ板と車体カバーとを備え、前記車体カバーの内部にエンジンが配設されたスクータ型車両において、
   車両の前端部に略上下方向に延びて設けられたヘッドパイプと、前記車体カバーの内部に前記ヘッドパイプと前記着座シートの前端との間を略水平方向に延びて設けられた左右一対のフレーム部材とを備え、
   前記左右の足載せ板が、前記車体カバーの左右外側に設けられ、
   前記エンジンが、ピストンと、前記ピストンと連動して回転するクランクシャフトと、内部に形成されたシリンダ室に前記ピストンを摺動自在に収容するシリンダブロックとから構成され、前記左右のフレーム部材の間に設けられ、
   前記シリンダブロックのシリンダ軸が前後方向に延びて設けられ、前記クランクシャフトの中心軸が、左右方向に延び、側面視において前記左右の足載せ板の上面よりも上方に位置して設けられることを特徴とするスクータ型車両。
2. 前記ピストンと、前記クランクシャフトと、前記ピストンおよび前記クランクシャフトに連結されたコンロッドとから構成される前記エンジンの稼動部が、前記足載せ板の上面よりも上方に位置して設けられることを特徴とする請求項１に記載のスクータ型車両。
3. 前記シリンダブロックの内部に３つの前記シリンダ室が並んで形成され、前記３つのシリンダ室のそれぞれに前記ピストンが配設されており、
   前記シリンダブロックが、前記３つのシリンダ室を左右方向に並べ、前記左右のフレーム部材の間に前記左右のフレーム部材のそれぞれに近接して設けられることを特徴とする請求項２に記載のスクータ型車両。
4. 前記シリンダブロックと、前記シリンダブロックの後方に結合されて内部に前記クランクシャフトを回転自在に収容するクランクケースとにより、一体のユニットハウジングが構成され、
   前記クランクケースに、前記クランクシャフトからの動力が伝達されて回転する入力軸と、前記入力軸からの動力が伝達されて回転して後輪に出力する出力軸とから構成される動力伝達機構が配設されており、
   前記入力軸が前記クランクシャフトの後方に設けられ、前記出力軸が前記入力軸の下方に設けられることを特徴とする請求項２または３に記載のスクータ型車両。
5. 前記ユニットハウジングが、前記シリンダブロックの前方に結合されて前記ピストンとともに燃焼室を形成するシリンダヘッドを備えて構成され、
   前記燃焼室と外部とを連通して前記燃焼室内のガスを外部に排出するための排気管が、前記車体カバーの内部において、前記シリンダヘッドから下方に延びて設けられることを特徴とする請求項４に記載のスクータ型車両。
6. 前記エンジンの前端に設けられるヘッドカバーが、前記左右のフレーム部材の間に、前記左右のフレーム部材のそれぞれに近接して設けられ、
   前記エンジンの冷却水を冷却するためのラジエータが、前記車体カバーの内部において、前記ヘッドカバーの下方に設けられることを特徴とする請求項３に記載のスクータ型車両。

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