JP2010127265A - 車両用エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】クランク軸と共に変速機軸および変速機歯車群を収容するクランクケースと、クランクケースの内外を連通するブリーザ室と、変速機歯車の回転を検出するスピードセンサと、を備えた車両用エンジンにおいて、スタータモータ、ブリーザ室、およびスピードセンサの配置を改善して、エンジンの小型化を図ると共に、ブリーザ室の大型化を図る。
【解決手段】クランクケースの上面壁を上方に突出させてスピードセンサを支持すると共に、上記スピードセンサを変速機軸方向にずらして配置し、ブリーザ室の上壁を上記スピードセンサを支えるクランクケースの上面壁とほぼ同じ高さとすると共に、上記ブリーザ室を変速機軸方向に上記スピードセンサと隣接配置し、かつ、ブリーザ室の深さをスピードセンサの軸方向長さとほぼ同じとした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スタータモータ、ブリーザ室、およびスピードセンサを備えた車両用エンジンに関するものである。

クランクケースの上部に、スタータモータ、ブリーザ室、およびスピードセンサを配置した構造が開示されている。上記の構造では、ブリーザ室を形成する上壁と、スピードセンサを支持する上壁とが別々に離して設けられているため、エンジンが大型化していた。

特開２００８-１２６６８１号公報（図３）

本発明は、スタータモータ、ブリーザ室、およびスピードセンサの配置を改善して、車両用エンジンの小型化を図ると共に、ブリーザ室の大型化を図ろうとするものである。

本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
クランク軸と共に変速機軸および変速機歯車群を収容するクランクケースと、
クランクケースの内外を連通するブリーザ室と、
所定の方向に延出する軸を備え、上記変速機軸に軸支された変速機歯車の回転を検出するスピードセンサと、
を備えた車両用エンジンにおいて、
上記クランクケースの上面壁に上記スピードセンサを支持すると共に、上記スピードセンサの軸を上記変速機歯車に指向して配置し、
上記ブリーザ室を、上記変速機軸方向に沿って上記スピードセンサと隣接配置したことを特徴とする車両用エンジンに関するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用エンジンにおいて、
クランク軸を始動するスタータモータが、クランクケースの上面のブリーザ室とスピードセンサの前方に形成される凹部に配置されることを特徴とするものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車両用エンジンにおいて、
メイン軸をカウンタ軸の斜め上方に配置し、スピードセンサとブリーザ室の少なくとも一部はカウンタ軸の上方であって、メイン軸上の歯車の後方に配置されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の車両用エンジンにおいて、
一端側にクラッチを支持し、クラッチと変速用歯車群との間に大型ベアリングを備えたメイン軸と、上記大型ベアリングの近くに配置されたメイン軸上の歯車の回転を検出するスピードセンサとを備えたことを特徴とするものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の車両用エンジンにおいて、
上記ブリーザ室の上壁を上記スピードセンサを支えるクランクケースの上面壁とほぼ同じ高さとし、
上記ブリーザ室の上壁から底壁までの深さと、上記スピードセンサの軸方向長さを略同一としたことを特徴とするものである。

請求項１の発明において、
クランクケース上壁に設けた開口からクランクケース内側に向ってスピードセンサの軸を嵌入しつつ、変速機軸方向に沿ってブリーザ室をスピードセンサに隣接配置したので、クランクケース上壁をスピードセンサ支持壁とブリーザ室上壁とに共用することができ、クランクケースを小型化および軽量化することができる。

請求項２の発明において、
スタータモータが凹部に配置されるので、スタータモータの突出を避けることが出来る。

請求項３の発明において、
メイン軸をカウンタ軸の斜め上方に配置するので、メイン軸とカウンタ軸の前後方向の軸間距離、即ち車両用エンジンの前後方向長さを短くしつつ、カウンタ軸上方のスペースを有効活用することが出来る。

請求項４の発明において、
大型ベアリングの近くに配置されている回転検出用歯車の歯先は軸方向のぶれが小さいので、スピードセンサを回転検出用歯車に近づけることが出来る。

請求項５の発明において、
スピードセンサ支持壁とブリーザ室上壁とをほぼ同じ高さとすることによって、クランクケースの一部の上壁を上方に突出させるだけでスピードセンサを支持しつつ、かつブリーザ室を大型化することが出来る。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車用エンジン１の縦断面を左方から見た図である。本実施形態の説明あるいは図で、前（Ｆ）、左（Ｌ）、右（Ｒ）などは、車両を基準にして示している。上記エンジン１の殻体は、クランクケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、およびシリンダヘッドカバー５からなる。クランクケース２は左右半割り形式で、詳しくは図３に示すが、左クランクケース２Ｌ、右クランクケース２Ｒ、左クランクケースカバー６Ｌ、および右クランクケースカバー６Ｒからなっている。図１には、右クランクケース２Ｒの左面（内側面）が示され、左クランクケース２Ｌとの合わせ面２Ｒａが示されている。クランクケース２には、クランク軸７、バランサ８、常時噛合い式歯車変速機９のメイン軸10、カウンタ軸11、シフトフォーク12、およびシフトドラム13が、回転または回動可能に支持されている。シリンダブロック３にはピストン16が摺動可能に嵌装され、コンロッド17を介してクランク軸７のクランクピン18に接続され、ピストン16の動きに応じてクランク軸７を回転駆動する。シリンダヘッド４の下部、ピストン16の上部には、燃焼室19が形成されている。この燃焼室19には、吸気ポート20、排気ポート21が連なり、これらを開閉する吸気弁22および排気弁23が設けてある。吸気ポート20には、スロットルボディ24および燃料噴射弁25が接続されている。

図２は、上記エンジン１の縦断面を右方から見た図である。図には、左クランクケース２Ｌの右面（内側面）が示され、右クランクケース２Ｒとの合わせ面２Ｌａが示されている。図には、回転軸を除去して左クランクケース２Ｌ内部のクランク軸左側軸受部78Ｌ、バランサ左側軸受部79Ｌ、メイン軸左側軸受部80Ｌ、およびカウンタ軸左側軸受部81Ｌが示してある。

図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面展開図である。クランクケース２は、シリンダ軸線を通る鉛直面で分かれる左右半割り形式で、左クランクケース２Ｌ、右クランクケース２Ｒ、左クランクケースカバー６Ｌ、および右クランクケースカバー６Ｒからなっている。クランクケース２の上面に順に、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、シリンダヘッドカバー５が接続されている。シリンダヘッド４の下部には燃焼室19に臨む点火プラグ26が設けてある。クランク軸７は、左右クランクケース２Ｌ、２Ｒに、ジャーナル軸受27Ａ、27Ｂを介して支持されている。メイン軸10は、左右クランクケース２Ｌ、２Ｒに、ボールベアリング28Ａ、28Ｂを介して支持されている。カウンタ軸11は、左右クランクケース２Ｌ、２Ｒに、ボールベアリング29Ａ、29Ｂを介して支持されている。

クランク軸７の左方延伸部に交流発電機30が設けられ、左クランクケースに固定された左クランクケースカバー６Ｌによって覆われている。交流発電機30のステータ31は、左クランクケースカバー６Ｌの内面に固定されている。交流発電機30のロータ32は、クランク軸７の左端に固定されている。ジャーナル軸受27Ａに隣接して、スタータ従動歯車35がクランク軸７に対して回転可能に設けてある。スタータ従動歯車35の回転は、ワンウエイクラッチ36と交流発電機30のロータ32とを介してクランク軸７に伝達される。クランク軸７の右方延伸部には、バランサ駆動歯車37、カムチェーン駆動スプロケット38、クランク軸７の動力を変速機９に伝えるプライマリ駆動歯車39、が順に固定されている。カムチェーン駆動スプロケット38にはカムチェーン40が巻きかけられ、カムチェーン室41を経由して、シリンダヘッド４とシリンダヘッドカバー５の内部に設けてある動弁機構に達している。

メイン軸10の右端部には、多板クラッチ42が設けてあり、そのクラッチアウタ43には、上記クランク軸７のプライマリ駆動歯車39から動力を受けるプライマリ従動歯車44が固定されている。クラッチインナ45はメイン軸10に固定されている。運転者のクラッチ操作によって、クラッチアウタ43とクラッチインナ45の間の摩擦板50によって動力が断接される。メイン軸10とカウンタ軸11には、常時噛合い式歯車変速機９の変速用歯車群46が設けられ、図示していない変速機構の操作によって、１速〜６速の変速がなされる。カウンタ軸11はこの変速機の出力軸であり、カウンタ軸11の左端には後輪駆動用スプロケット47が固定され、後輪駆動用チェーン48が掛けまわしてある。

図４は、上記エンジン１の左クランクケースカバー６Ｌを取外した状態の左面図である。図の左クランクケース２Ｌには、左クランクケースカバー６Ｌとの合わせ面２Ｌｂと後輪駆動用スプロケット47の保護部49が示されている。クランクケース２の後部上面にスタータモータ52が設置されており、スタータモータ52の駆動力は、スタータモータ52の回転軸53のピニオン54から、中間軸55の大径歯車56と小径歯車57を経由して、クランク軸７のスタータ従動歯車35（図３も参照）に伝達される。図において、スタータ従動歯車35の手前側にステータ31とロータ32からなる交流発電機30が設けてある。

図５は、上記エンジン１の右クランクケースカバー６Ｒを取外した状態の右面図である。図の右クランクケース２Ｒには、右クランクケースカバー６Ｒとの合わせ面２Ｒｂが示してある。右クランクケースカバー６Ｒを取外した開口から右クランクケース２Ｒの内部が見える。この部分のクランク軸７には、動弁機構のカムチェーン駆動スプロケット38が設けてあり、カムチェーン40が掛け回されている。カムチェーン40には、テンショナ58が設けてあり、シリンダブロック３の壁体を貫通して外側から設けられたテンショナリフタ59が、上記テンショナ58を内方へ押している。クランク軸７の下方にはオイルポンプ60が設けてある。メイン軸10の下方にはシフトドラム回動機構61が設けてある。

図５には、回転軸を取り除いて、バランサ右側軸受部79Ｒ、メイン軸右側軸受部80Ｒ、およびカウンタ軸右側軸受部81Ｒが示してある。メイン軸右側軸受部80Ｒ、およびカウンタ軸右側軸受部81Ｒの上方には、カウンタ軸右側軸受部81Ｒに連通する油路62、63が設けてある。カウンタ軸右側軸受部81Ｒに供給されたオイルは、図３および後述の図６に示されるように、カウンタ軸11の中心孔11ａを経由して、変速用歯車群46に供給される。

図６は、図１のＶＩ−ＶＩ断面展開図である。図５の油路62から分岐する油路64は、図６に示されるように左方へ伸び、更に、図２および図６に示されるように下方へ伸びる油路65となって、メイン軸左側軸受部80Ｌに連通する。メイン軸左側軸受部80Ｌに供給されたオイルは、図３および図６に示されるメイン軸10の中心孔10ａを経由して、変速用歯車群46に供給される。

図６において、メイン軸10には、多板クラッチ42と、１速〜６速歯車Ｍ1ｘ、Ｍ2ｘ、Ｍ3ｓ、Ｍ4ｓ、Ｍ5ｗ、Ｍ6ｗが設けてある。カウンタ軸11には１速〜６速歯車Ｃ1ｗ、Ｃ2ｗ、Ｃ3ｗ、Ｃ4ｗ、Ｃ5ｓ、Ｃ6ｓが設けてある。これらは対応する歯車が噛み合う変速用歯車群46である。添字ｘは、軸と一体または軸に固定されている歯車、添字ｗは、軸上の所定の位置で軸に対して空転可能の歯車、添字ｓは、スプラインによって保持され、空転不可であるが、軸方向摺動可能の歯車である。運転者の意思によってシフトドラム回動機構61（図５）を介してシフトドラム13（図１）が駆動され、シフトフォーク12が軸方向摺動可能歯車（添字ｓ）を駆動して、隣の空転歯車（添字ｗ）に係合し、所定の変速がなされる。

図２において、カウンタ軸11の上方にクランクケース２の内外を連通するブリーザ室68が形成されている。図示のブリーザ室68は左ブリーザ室68Ｌであり、右クランクケース２Ｒに形成されている右ブリーザ室68Ｒ（図１）と一体化してブリーザ室68となる。左ブリーザ室68Ｌの上壁にはブリーザ室68の内外を連通するガス流通管69が立設されている。図１、図２に示されるように、ブリーザ室68とシリンダブロック３との間の凹部70にスタータモータ52が設けてある。

図１には、図２に示した左ブリーザ室68Ｌにつながる右ブリーザ室68Ｒが示されている。右ブリーザ室68Ｒに隣接して、スピードセンサ71が設けてある。図１、図２に示されるように、メイン軸10をカウンタ軸11の斜め上方に配置し、ブリーザ室68とスピードセンサ71を、カウンタ軸11の上方かつメイン軸の歯車の後方に配置してある。これによって、メイン軸10とカウンタ軸11の前後方向の距離、即ちエンジン１の前後方向長さを短くすることが出来、かつカウンタ軸11の上方のスペースを有効利用することが出来る。

図６において、クランクケース２の上部に、左ブリーザ室68Ｌと右ブリーザ室68Ｒが一体となったブリーザ室68が示されている。ブリーザ室68の上部にはガス流通管69が立設されている。スピードセンサ71は、スピードセンサ支持壁75の上面にボルト72によって取付けられている。スピードセンサ71の円筒状の軸は、ブリーザ室68の右側（変速機軸方向）に隣接して、スピードセンサ支持壁75に形成された貫通孔からクランクケース内方に嵌入される。さらに、スピードセンサ支持壁75には環状のボス部75ａとその延長上に環状のガイド部75ｂが形成され、スピードセンサ71は、ボス部75ａにＯ-リングを介して支持されつつ、その下方は環状のガイド部75ｂに沿って配置される。即ち、ブリーザ室68の側壁の一部は、ガイド部75ｂにより構成される。スピードセンサ71の先端は、メイン軸10の第５速歯車Ｍ5ｗの歯先部に対向している。ブリーザ室68の深さＸとスピードセンサ71の軸方向長さＹは略同一としてある。

図７は、クランクケース２の後部の上面図である。後部にブリーザ室68とガス流通管69とスピードセンサ71が設けてある。クランク軸７を始動するスタータモータ52は、ブリーザ室68とスピードセンサ71の前方の、クランクケース２の上面の凹部70に配置されている（図１、図２）。これによって、スタータモータ52の突出を避けることが出来る。スタータモータ52のピニオン54は、左クランクケース２Ｌの左側上部の突出部73内に挿入されている（図４も参照）。ピニオン54と、それに接続する中間軸55の大径歯車56、小径歯車57、およびスタータ従動歯車35からなる歯車列（図４）は、左クランクケースカバー６Ｌによって覆われる。

図６において、クランクケース２の後部では、ブリーザ室68の上壁74を、スピードセンサ71の支持壁75と略同じ高さとし、スピードセンサ71を、変速機メイン軸10の第５速歯車Ｍ5ｗに対向して配置してある。上記スピードセンサ71は磁気センサであり、歯車の歯先が通過するときの磁束変化を電気信号に変換して回転速度を検出するものである。

上記メイン軸10の第５速歯車Ｍ5ｗは空転歯車であり、メイン軸10と連動していない。メイン軸10の第５速歯車Ｍ5ｗは、出力軸であるカウンタ軸11の空転不可・軸方向摺動可能歯車Ｃ5ｓに常時噛み合っているので、カウンタ軸11と連動している。カウンタ軸11は、更に、同カウンタ軸11に設けられた後輪駆動用スプロケット47と後輪駆動用チェーン48を介して車両の後輪に連動している。車両の後輪の回転速度は、ほぼ車両の対地速度に比例している。したがって、メイン軸10の第５速歯車Ｍ5ｗの回転速度を基にして車両の速度を算出することが可能である。

図６において、メイン軸10は、一端側に大重量の多板クラッチ42を支持しているので、多板クラッチ42とメイン軸10の変速用歯車群46との間に大型ボールベアリング28Ｂを備えている。ボールベアリング28Ｂのアウタレースを支持する環状支持部76には、図５に示されるように、内周の一部に大径部76ａが形成してある。この大径部76ａは、鋳造時に形成されるものであり、この環状支持部76の内周を切削加工する時には、通常径部分76ｂのみを切削加工し、上記大径部76ａは、切削加工しないまま残される。鋳造品を切削加工すると、巣が内部に存在している場合には、それが開口して強度が低下する。大径部76ａは切削加工を免れるので、この部分の周辺に巣があったとしても、その巣は開口することが防がれ、大径部76ａの周辺は高い強度を維持することが出来る。図５および図６において、上記環状支持部76に隣接して、油路62が設けてある。油路62と環状支持部76との距離が最も近い部分に上記大径部76ａが設けてあるので、油路62と環状支持部76との間を薄肉にした場合でも、この部分の軸受部の強度を高く維持することが出来る。

上記大径部76ａは、図６に示されるように、上記環状支持部76の軸方向の幅の一方の側にのみ形成されている。環状支持部76の軸方向の全幅にわたって大径部76ａを形成するのではなく、大径部76ａに隣接して通常径部分76ｂが残してあるので、ボールベアリング28Ｂやメイン軸10を良好に支持することが出来る。上記環状支持部76は、多板クラッチ42に隣接して設けられているので、大重量の多板クラッチ42を高強度で支持することが出来る。

メイン軸10の第５速歯車Ｍ5ｗは、上記高強度の環状支持部76によって支持される大型ボールベアリング28Ｂの近くに設けてあるので、歯先のぶれが小さい。このため、スピードセンサ71をメイン軸10の第５速歯車Ｍ5ｗに近づけて、高精度の速度検出を行うことが出来る。

以上詳述したように、上記実施形態においては、次の効果がもたらされる。
（１）クランクケース上壁に設けた開口からクランクケース内側に向ってスピードセンサの軸を嵌入しつつ、変速機軸方向に沿ってブリーザ室をスピードセンサに隣接配置したので、クランクケース上壁をスピードセンサ支持壁とブリーザ室上壁とに共用することができ、クランクケースを小型化および軽量化することができる。
（２）スタータモータが凹部に配置されるので、スタータモータの突出を避けることが出来る。
（３）メイン軸をカウンタ軸の斜め上方に配置するので、メイン軸とカウンタ軸の前後方向の軸間距離、即ち車両用エンジンの前後方向長さを短くしつつ、カウンタ軸上方のスペースを有効活用することが出来る。
（４）大型ベアリングの近くに配置されている回転検出用歯車の歯先は軸方向のぶれが小さいので、スピードセンサを回転検出用歯車に近づけることが出来る。
（５）スピードセンサ支持壁とブリーザ室上壁とをほぼ同じ高さとすることによって、クランクケースの一部の上壁を上方に突出させるだけでスピードセンサを支持しつつ、かつブリーザ室を大型化することが出来る。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車用エンジンの縦断面を左方から見た図である。 上記エンジンの縦断面を右方から見た図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面展開図である。 上記エンジンの左クランクケースカバーを取外した状態の左面図である。 上記エンジンの右クランクケースカバーを取外した状態の右面図である。 図１のＶＩ−ＶＩ断面図である。 クランクケース後部の上面図である。

符号の説明

１…自動二輪車用エンジン、２…クランクケース、７…クランク軸、９…変速機、10…メイン軸、11…カウンタ軸、28Ａ…メイン軸左ボールベアリング、28Ｂ…メイン軸右ボールベアリング、35…スタータ従動歯車、39…プライマリ駆動歯車、42…多板クラッチ、44…プライマリ従動歯車、46…変速用歯車群、47…後輪駆動用スプロケット、48…後輪駆動用チェーン、52…スタータモータ、54…ピニオン、55…中間軸、56…大径歯車、57…小径歯車、62…油路、63…油路、64…油路、65…油路、68…ブリーザ室、69…ガス流通管、71…スピードセンサ、76…環状支持部、76ａ…環状支持部の大径部、76ｂ…環状支持部の通常径部分、80Ｌ…メイン軸左側軸受部、80Ｒ…メイン軸右側軸受部、81Ｌ…カウンタ軸左側軸受部、81Ｒ…カウンタ軸右側軸受部、Ｘ…ブリーザ室68の深さ、Ｙ…スピードセンサ71の軸方向長さ。

Claims (5)

1. クランク軸と共に変速機軸および変速機歯車群を収容するクランクケースと、
   クランクケースの内外を連通するブリーザ室と、
   所定の方向に延出する軸を備え、上記変速機軸に軸支された変速機歯車の回転を検出するスピードセンサと、
   を備えた車両用エンジンにおいて、
   上記クランクケースの上面壁に上記スピードセンサを支持すると共に、上記スピードセンサの軸を上記変速機歯車に指向して配置し、
   上記ブリーザ室を、上記変速機軸方向に沿って上記スピードセンサと隣接配置したことを特徴とする車両用エンジン。
2. クランク軸を始動するスタータモータが、クランクケースの上面のブリーザ室とスピードセンサの前方に形成される凹部に配置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用エンジン。
3. メイン軸をカウンタ軸の斜め上方に配置し、スピードセンサとブリーザ室の少なくとも一部はカウンタ軸の上方であって、メイン軸上の歯車の後方に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用エンジン。
4. 一端側にクラッチを支持し、クラッチと歯車群との間に大型ベアリングを備えたメイン軸と、上記大型ベアリングの近くに配置されたメイン軸上の歯車の回転を検出するスピードセンサとを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の車両用エンジン。
5. 上記ブリーザ室の上壁を上記スピードセンサを支えるクランクケースの上面壁とほぼ同じ高さとし、
   上記ブリーザ室の上壁から底壁までの深さと、上記スピードセンサの軸方向長さを略同一としたことを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載の車両用エンジン。

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