JP2010235100A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチ下流側の動力伝達部品の張り出しを抑え、かつ、エンジンの前後長を抑えつつクラッチの大径化に対応可能な内燃機関を提供する。
【解決手段】遠心クラッチ８０を、クランクケース２４とベルト式無段変速機６０との間であって、クランク軸５１のウエイト部５１Ｄに側面視で重なる位置に設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、クラッチを備える内燃機関に関する。

車両に搭載されるエンジン（内燃機関とも言う）には、クランクケースに支持され、一側（右側）がクランクケースを貫通するクランク軸と、このクランク軸の一側に設けられる変速機と、この変速機の回転を、クランクケースに支持された出力軸に伝達する動力伝達機構とを備え、変速機が、クランク軸の一側に設けられる駆動プーリと、この駆動プーリにベルトを介して連結される従動プーリとを備え、この従動プーリを支持する従動軸をクラッチを介して動力伝達機構に連結したものがある（例えば、特許文献１参照）。
このエンジンでは、クラッチを従動軸と同軸でかつクランク軸のクランクウエブの後方に配置し、このクラッチの駆動プーリと反対側（左側）に、クラッチ下流側の動力伝達部品（出力軸など）を配置している。
特開平５−２１３２６２号公報

しかしながら、従来の構成では、クラッチをクランクウエブの後方に配置しているため、クラッチがエンジンの幅方向中央に位置し、クラッチの駆動プーリ反対側に配置される動力伝達部品が側方に張り出してしまう。
また、エンジンの排気量が大きくなり、駆動トルクが大きくなる場合には、クラッチを大径化することが考えられるが、従来の構成では、クラッチが大径化すると、クラッチが大径化した分だけエンジン後方に張り出し、エンジンの前後長が大きくなってしまう。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、クラッチ下流側の動力伝達部品の張り出しを抑え、かつ、エンジンの前後長を抑えつつクラッチの大径化に対応可能な内燃機関を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、クランクケースに支持され、一側がクランクケースを貫通するクランク軸と、このクランク軸の一側に設けられる変速機と、この変速機の回転を、クランクケースに支持された出力軸に伝達する動力伝達機構とを備え、変速機が、クランク軸の一側に設けられる駆動プーリと、この駆動プーリにベルトを介して連結される従動プーリとを備え、この従動プーリを支持する従動軸をクラッチを介して動力伝達機構に連結した内燃機関において、前記クラッチは、前記クランクケースと前記変速機との間であって、前記クランク軸のウエイト部に側面視で重なる位置に設けられることを特徴とする。
この発明によれば、クラッチは、クランクケースと変速機との間であって、クランク軸のウエイト部に側面視で重なる位置に設けられるので、クラッチ下流側の動力伝達部品の張り出しを抑え、かつ、エンジンの前後長を抑えつつクラッチの大径化に対応できる。

上記構成において、前記クラッチは、前記クランク軸のウエイト部と前記駆動プーリの間に設けられるようにしてもよい。この構成によれば、ウエイト部と駆動プーリとの間のスペースを有効利用してクラッチを配置できる。
また、上記構成において、前記クラッチは、前記従動プーリよりも大径にしてもよい。この構成によれば、クラッチの大容量化を容易に図ることができる。
また、上記構成において、前記クランクケースの一側に、前記変速機を収容する変速機ケースを連結し、このクランクケースの一側と前記変速機ケースとの間に、前記クラッチを収容するクラッチ室を形成してもよい。この構成によれば、クランクケースの一側と変速機ケースとの間のスペースを有効利用してクラッチを配置できる。

本発明では、クラッチは、クランクケースと変速機との間であって、クランク軸のウエイト部に側面視で重なる位置に設けられるので、クラッチ下流側の動力伝達部品の張り出しを抑え、かつ、エンジンの前後長を抑えつつクラッチの大径化に対応できる。
また、クラッチは、クランク軸のウエイト部と駆動プーリの間に設けられるので、ウエイト部と駆動プーリとの間のスペースを有効利用してクラッチを配置できる。
また、クラッチは、従動プーリよりも大径なので、クラッチの大容量化を容易に図ることができる。
また、クランクケースの一側に、変速機を収容する変速機ケースを連結し、このクランクケースの一側と変速機ケースとの間にクラッチを収容するクラッチ室を形成したので、クランクケースの一側と変速機ケースとの間のスペースを有効利用してクラッチを配置できる。

以下、本発明の一実施形態を添付した図面を参照して説明する。
なお、以下の説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車両における向きと同一とする。また、図中矢印Ｆは車体前方を、矢印Ｒは車体右方を、矢印Ｕは車体上方をそれぞれ示す。
図１は、本発明の実施形態を適用した自動二輪車１の側面図である。
この自動二輪車１の車体フレーム２は、車体前部のヘッドパイプ３と、同ヘッドパイプ３から後方へ斜め下向きに傾斜して延出する１本のメインフレーム４と、同メインフレーム４の後部に下方へ向けて延出固着される左右一対のピボットブラケット５と、メインフレーム４の後部でピボットブラケット５の固着位置の前付近から後方へ斜め上向きに延出して途中で屈曲して後端に至る左右一対のシートレール６と、ピボットブラケット５と上記シートレール６の中央部との間を補強する左右一対の補強フレーム７とを備えている。

車体フレーム２の左右一対のシートレール６上方には、乗車用シート８が設けられ、その下部には収納部（収納ボックス）９が設けられる。車体前部上方には、ヘッドパイプ３に軸支されたハンドル１０が設けられ、その下方にフロントフォーク１１、１１が延びてその下端に前輪１２が軸支される。車体中央のピボットブラケット５には、ピボット軸１３によりリヤフォーク１４が前端を揺動可能に軸支されて後方に延びており、リヤフォーク１４の後端部には、後輪１５が軸支される。リヤフォーク１４の後部とシートレール６との間には左右一対のリヤクッション１６が介挿される。

メインフレーム４の下方かつピボットブラケット５の前方には、内燃機関であるエンジン（パワーユニットとも言う）２０が懸架される。エンジン２０の上部は、メインフレーム４の中央部に垂設された支持ブラケット１７に吊り下げられ、エンジン２０の後部は、ピボットブラケット５に２箇所で固定される。すなわち、エンジン２０は、メインフレーム４の後部下側に吊り下げる態様で支持されている。また、車体フレーム２は、各部に分割された合成樹脂製の車体カバー１８で覆われている。

エンジン２０は、単気筒の４サイクル空冷エンジンであり、シリンダ部２２がクランクケース２４の前面から略水平に近い状態まで大きく前傾した水平エンジンに構成されている。このため、車体を低重心化できるとともに、図示のようにメインフレーム４を低くして乗車時に運転者が跨ぐ跨ぎ部Ｍを低くでき、乗降性を向上できる。また、クランクケース２４の左側面前部には、発電機カバー２５が取り付けられている。車体カバー１８は、図１に示すように、車体側面視でクランクケース２４の外縁近傍まで車体を覆うカバー形状を有し、発電機カバーを含むクランクケース２４側面を外部に露出させる。

このエンジン２０のシリンダ部２２上側には、吸気管２６が接続され、この吸気管２６は上方に延出してメインフレーム４に支持されたスロットルボディ２７およびエアクリーナ２８に接続される。シリンダ部２２下側には、排気管２９が接続され、この排気管２９は下方に延出した後に屈曲して後方へ延び、後輪１５右側に配置されたマフラー３０に接続される。
また、クランクケース２４の左側面後部には、エンジン２０の出力軸３１がその先端を露出させて軸支されている。この出力軸３１の先端には、駆動スプロケット３２が取り付けられ、この駆動スプロケット３２と、後輪１５に一体に設けられた従動スプロケット３３との間に動力伝達チェーン３４（図１参照）が巻回されてチェーン伝動機構が構成される。したがって、このエンジン２０の出力軸３１の回転は、チェーン伝動機構を介して後輪１５へ伝達される。なお、このチェーン伝動機構は、各スプロケット３２、３３の歯数比によって出力軸３１と後輪軸との間の減速比（二次減速比）を設定する二次減速機構としても機能する。また、図中、符号３５はチェーン伝動機構を覆うカバーである。

クランクケース２４下部には、車体左右方向に延出するステップバー３６が取り付けられ、このステップバー３６両端には運転者が足を載せる一対のステップ３６Ａ、３６Ａが取り付けられる。
また、この自動二輪車１には、エンジン２０を始動するキック式始動装置１４０の一部を構成するキック部材（始動系部材）３７がクランクケース２４左側方に配設されている。すなわち、このキック部材３７は、クランクケース２４に先端を露出させて軸支されたキック軸３８に取り付けられたキックアーム３９と、このキックアーム３９の先端部に回動自在に取り付けられたキックペダル４０とを備え、運転者がキックペダル４０を踏むことによってキック軸３８を回転させてエンジン２０を始動できる。
さらに、この自動二輪車１には、キック式始動装置１４０に加えて、エンジン始動用のスタータモータ４１も配設されている。このスタータモータ４１は、クランクケース２４上面前部に取り付けられており、このスタータモータ４１を作動させることでエンジン２０を始動できる。すなわち、この自動二輪車１では、キック式およびスタータモータ式のいずれの方法でもエンジン２０を始動することが可能に構成されている。

図２は、エンジン２０の内部構造を車体右側から示す図であり、動力伝達系および始動系の主要な回転軸の位置を示している。また、シリンダ軸線Ｌ１も示している。また、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。
図２および図３に示すように、エンジン２０のシリンダ部２２は、クランクケース２４前面に連結されるシリンダブロック２２Ａと、シリンダブロック２２Ａ前面に連結されるシリンダヘッド２２Ｂと、シリンダヘッド２２Ｂの前面を覆うヘッドカバー２２Ｃとを備える。シリンダヘッド２２Ｂには、燃焼室２２Ｄと、燃焼室２２Ｄにつながる不図示の吸気ポートと排気ポートが形成され、燃焼室２２Ｄに先端が臨むように点火プラグ２３が配置され、吸気ポート入口に上記吸気管２６が接続され、排気ポート出口に上記排気管２９が接続されるようになっている。また、図２中、符号２２Ｆは、シリンダ部２２に設けられる放熱フィンであり、この放熱フィン２２Ｆによりシリンダ部２２が空冷される。

図３に示すように、エンジン２０のクランクケース２４は、左クランクケース２４Ａと右クランクケース２４Ｂとからなる左右２分割構造で形成され、クランクケース２４前部には、左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂに支持された左右一対の軸受（転がり軸受）４５、４５を介してクランク軸５１が軸心Ｃ１を車両進行方向と直交させて横向きに軸支される。
このクランク軸５１は、回転中心となるクランクジャーナル５１Ａと、クランクジャーナル５１Ａよりも大径に形成されるクランクウエブ５１Ｂと、このクランクウエブ５１Ｂを介して支持されるクランクピン（偏心軸）５１Ｃとを備え、クランクウエブ５１Ｂおよびクランクピン５１Ｃが、左右一対の軸受４５、４５間に位置する。また、クランクウエブ５１Ｂには、回転バランスをとるためのバランスウエイト（以下、ウエイト部という）５１Ｄが設けられている。

クランク軸５１のクランクピン５１Ｃには、シリンダ部２２内をシリンダ軸線Ｌ１に沿って摺動自在に配置されたピストン２１Ａがコンロッド２１Ｂを介して連結される。また、図３中、符号５５Ａは、クランク軸５１に設けられたスプロケットであり、符号５５Ｂは、シリンダ部２２のヘッドカバー２２Ｃ内に設けられたカム軸５５Ｃに設けられたスプロケットであり、スプロケット５５Ａ、５５Ｂ間はカムチェーン５５Ｄを介して連結される。これによって、クランク軸５１の回転に応じてカム軸５５Ｃが回転し、シリンダヘッド２２Ｂに設けられた不図示の吸排気バルブを押動させる動弁機構が駆動される。

このクランク軸５１の右側（一側）には、ベルト式無段変速機６０が設けられ、このクランク軸５１の左側（他側）には、発電機１８０が設けられる。
詳述すると、クランク軸５１の左端は、左クランクケース２４Ａ内を左方に延出し、この左クランクケース２４Ａの左側開口（外側開口）を覆うように取り付けられた発電機カバー２５近傍まで延出し、この発電機カバー２５と左クランクケース２４Ａとによって囲まれる空間内に発電機１８０を収容する。この発電機１８０は、クランク軸５１に固定されるロータ１８１と、ロータ１８１内に配置されるステータ１８２とを備え、ステータ１８２は発電機カバー２５に固定される。

ベルト式無段変速機６０は、エンジンオイルによる潤滑が行われない乾式の動力伝達機構であり、クランク軸５１の右側（一側）に設けられた変速機収容部６１に収容される。この変速機収容部６１は、エンジンオイルによる潤滑が行われるクランクケース２４とは別室を形成して油液のない室を形成し、変速機収容部６１の本体部を構成する変速機ケース６１Ａと、この変速機ケース６１Ａの外側開口（右側開口）を覆う変速機カバー（カバー部材）６１Ｂとの左右二分割構造で形成されている。
詳述すると、クランク軸５１の右端は、右クランクケース２４Ｂを貫通して更に右方へ延出し、この右クランクケース２４Ｂの右側にボルト連結された変速機ケース６１Ａを貫通し、変速機ケース６１Ａに連設される変速機カバー６１Ｂ近傍まで延出し、この右端部が、ベルト式無段変速機６０の駆動プーリ軸（駆動軸）５１Ｒとして使用され、この駆動プーリ軸５１Ｒに駆動プーリ６３が取り付けられる。

クランクケース２４後部には、ベルト式無段変速機６０の従動プーリ軸（従動軸）６４が軸心Ｃ２を車両進行方向と直交させて横向きに軸支される。この従動プーリ軸６４は、駆動プーリ軸５１Ｒの後方に平行に位置し、右クランクケース２４Ｂと変速機収容部６１（変速機ケース６１Ａ）とに支持された左右一対の軸受（転がり軸受）６５、６５を介して軸支される。
この従動プーリ軸６４には、従動プーリ６７が取り付けられ、駆動プーリ６３と従動プーリ６７との間にＶベルト６８が掛け回され、駆動プーリ６３の回転が従動プーリ６７へと伝達される。なお、変速機収容部６１と各プーリ軸５１Ｒ、６４との間には、クランクケース２４側のエンジンオイルが変速機収容部６１内に侵入するのを阻止するためのシール部材６９Ａ、６９Ｂが介挿されており、変速機収容部６１がクランクケース２４との間でシールされる。

駆動プーリ６３は、駆動プーリ軸５１Ｒとともに回転する固定半体６３Ａと可動半体６３Ｂとを有し、固定半体６３Ａは、駆動プーリ軸５１Ｒに固定され、可動半体６３Ｂは、固定半体６３Ａよりも左側で軸方向に移動自在に固定される。この可動半体６３Ｂは、クランク軸５１とともに回転し、遠心力により遠心方向に移動するウエイトローラ７０の作用により軸方向に摺動して固定半体６３Ａに接近あるいは離反し、両プーリ半体６３Ａ、６３Ｂ間に挟まれたＶベルト６８の巻き掛け径を変える。
ベルト式無段変速機６０の従動プーリ６７は、従動プーリ軸６４とともに回転する固定半体６７Ａと可動半体６７Ｂとを有し、固定半体６７Ａが可動半体６７Ｂよりも左側に固定される。可動半体６７Ｂは、従動プーリ軸６４の右端部に環状スライダ７１を介して軸方向に移動自在に配置され、コイルばねである付勢部材７２により左方（固定半体６７Ａ側）に付勢されている。このため、駆動プーリ６３の両半体６３Ａ、６３Ｂ間に挟まれたＶベルト６８の巻き掛け径が大きくなると、反対に従動プーリ６７の両半体６７Ａ、６７Ｂの間隔がコイルばね７２の付勢力に抗して拡がり、Ｖベルト６８の巻き掛け径を小さくし、自動的に無段変速が行われる。

従動プーリ軸６４は、右クランクケース２４Ｂと変速機ケース６１Ａとの間に形成された空間（後述するクラッチ室Ｒ１）に配設された遠心クラッチ８０を介してクランクケース２４内に配設された動力伝達機構８１に動力を伝達する。
遠心クラッチ８０は、エンジンオイルにより各部の潤滑および冷却が行われる湿式のクラッチであり、従動プーリ軸６４にスプライン嵌合されるクラッチインナ８３と、従動プーリ軸６４の左端部に相対回転自在に設けられたクラッチ出力ギア８４に連結されたクラッチアウタ８５とを備えており、クラッチインナ８３の外周端側に突設された複数の支軸８６にクラッチウエイト８７が設けられている。このため、従動プーリ軸６４の回転速度が所定速度を超えた場合に、遠心力により遠心方向に移動するクラッチウエイト８７がクラッチアウタ８５に係合し、従動プーリ軸６４と一体にクラッチアウタ８５を回転させてクラッチ出力ギア８４を回転させる。
なお、図中、符号８８は、クラッチアウタ８５が遠心方向へ拡がるのを抑えるためのクラッチ補強用プレートであり、符号９０は、クラッチ出力ギア８４と従動プーリ軸６４との間に配置されるリテーナである。このリテーナ９０は、周方向に間隔を空けて配置される軸受用ローラのローラ列を、軸方向に２列有しており、この２列のローラ列によってクラッチ出力ギア８４を従動プーリ軸６４に対して相対回転させる。

動力伝達機構８１は、ベルト式無段変速機６０とエンジン２０の出力軸３１との間の動力伝達を行うものであって、かつ、一次減速機構として機能する機構である。この動力伝達機構８１は、従動プーリ軸６４と出力軸３１との間に設けられ、従動プーリ軸６４に設けられた上記クラッチ出力ギア８４の回転を所定の減速比に減速して出力軸３１に伝達する中間歯車軸（減速ギア軸）９１を備えている。なお、図２中、中間歯車軸９１の軸心を符号Ｃ３で示し、出力軸３１の軸心を符号Ｃ４で示している。

中間歯車軸９１は、左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂに支持された左右一対の軸受（転がり軸受）９２、９２に回転自在に軸支され、右クランクケース２４Ｂの壁部を貫通する貫通軸部９１Ａを有している。この貫通軸部９１Ａには、従動プーリ軸６４に設けられたクラッチ出力ギア８４に噛み合う大径の中間軸従動ギア（減速ギア）９３が固定され、左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂの間のスペースに、出力軸３１に固定されたファイナルギア９５に噛み合う小径の中間軸駆動ギア９４が固定される。これにより、クランクケース２４外側に位置するクラッチ出力ギア８４の回転が、中間歯車軸９１を介してクランクケース２４内に位置する出力軸３１のファイナルギア９５へと所定の減速比で伝達される。
出力軸３１は、左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂに支持された左右一対の軸受（転がり軸受）９６、９６に支持される。この出力軸３１には、ファイナルギア９５が回転自在に設けられ、このファイナルギア９５の回転がギアダンパ９７を介して当該出力軸３１に伝達されるようになっている。

すなわち、このエンジン２０では、左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂで囲まれる空間（以下、クランク室Ｒ０という）の右隣に、右クランクケース２４Ｂと変速機ケース６１Ａとで囲まれる空間（以下、クラッチ室Ｒ１）が形成される。つまり、変速機ケース６１Ａは、右クランクケース２４Ｂに連結されることでクラッチケースを構成するクラッチケース部材を兼ねている。
そして、このクランク室Ｒ０とクラッチ室Ｒ１とが、エンジンオイルによる潤滑や冷却が行われる室とされており、クランクケース２４下部と変速機ケース６１Ａ下部とにオイル溜まり部が形成される。
また、このクラッチ室Ｒ１の右隣には、変速機ケース６１Ａと変速機カバー６１Ｂとで囲まれる空間（以下、変速機室Ｒ２という）が形成され、この変速機室Ｒ２は、エンジンオイルによる潤滑や冷却が行われない室とされる。つまり、このエンジン２０では、エンジンオイルが介在する室と介在しない室とが車幅方向で明確に区画されている。

図２に示すように、このエンジン２０のクランクケース２４内には、クランクケース２４のオイル溜まり部に貯留されたエンジンオイルをエンジン２０の各部に供給するオイルポンプ１００が設けられている。このオイルポンプ１００は、クランク軸５１の前方斜め下方に設けられており、カムチェーン駆動によりクランク軸５１の回転力で駆動されてエンジンオイルを吐出し、このエンジンオイルを、クランク軸５１を支持する軸受４５、４５などの各軸受、シリンダ部２２の動弁機構（不図示）、遠心クラッチ８０および動力伝達機構８１などに供給する。

また、このエンジン２０には、エンジン２０から延出する延出部１０６が設けられ、この延出部１０６に放熱フィンを形成すると共に、オイル通路（油路）１０８を形成することによってオイルの冷却を行っている。
詳述すると、延出部１０６は、変速機収容部６１の本体部を構成する変速機ケース６１Ａからシリンダ軸線Ｌ１に略沿って車体前側に延出し、この延出部１０６には、油路カバー１０７がボルト連結される。この延出部１０６と油路カバー１０７との間には略環状のオイル通路１０８が形成されると共に、放熱フィンが設けられ、この放熱フィンによりオイル通路１０８を流れるオイルが走行風で効率よく冷却され、また、延出部１０６および油路カバー１０７の断面係数が高くなり、剛性が十分に確保される。つまり、延出部１０６および油路カバー１０７は、エンジン一体型の小型のオイルクーラ１０５（図２、図３参照）として機能する。

本構成では、オイルポンプ１００から圧送されたオイルを分岐し、そのうちの一系統のオイルがシリンダ部２２へとつながるオイル通路（不図示）を通ってシリンダ部２２の各部を潤滑した後に、自然落下によりクランクケース２４下部のオイル溜まり部へと戻り、他の一系統が、オイルクーラ１０５を通った後に、図３に符号１１０で示すオイル通路を通ってクランク軸５１の各部を潤滑した後に自然落下してオイル溜まり部へ戻るようになっている。なお、オイルポンプ１００から圧送されたオイルをオイルクーラ１０５を通した後に分岐させるようにしてもよいことは勿論である。

次にキック式始動装置１４０について説明する。
図４は、図２のＩＶ−ＩＶ断面を示す図であり、キック式始動装置１４０の機構部分を周辺構成とともに示している。このキック式始動装置１４０は、エンジン２０下方（主にクランクケース２４下方）に収容されている。
キック軸３８は、従動プーリ軸６４の前下方であって、大径に形成される従動プーリ６７と側面視で重ならない位置に配置されており（図２参照）、左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂに形成された軸受部（本例では貫通孔で形成されたすべり軸受）１４１、１４２に回転自在に軸支されている。このキック軸３８の左端部は左クランクケース２４Ａの壁部に形成された軸受部１４１を貫通して左方に突出し、この貫通軸部３８Ａに、キックペダル４０を先端に取り付けたキックアーム３９の基端部が固定される。また、左クランクケース２４Ａには、キック軸３８との間の隙間を塞ぐシール部材１４３が設けられる。このクランクケース２４内において、キック軸３８の右側部分には、キック軸３８をキック方向とは逆方向に付勢するリターンスプリング１４５と、このリターンスプリング１４５の付勢力で回転するキック軸３８をキック操作開始位置で停止させるストッパ１４６とが配設されており、キック軸３８の左側部分には、軸受部１４１に隣接する大径のキックドライブギア１４７が設けられている。

このキック軸３８とクランク軸５１との間には、キック軸３８の回転をクランク軸５１に伝達するキック中間軸１５０が配置される。本構成のキック中間軸１５０は２軸構成とされ、キック軸３８により回転駆動される第１キック中間軸１５１と、第１キック中間軸１５１の回転をクランク軸５１に伝達する第２キック中間軸１５５とを備えている。ここで、図２には、キック軸３８の軸心を符号Ｋ１で示し、第１キック中間軸１５１の軸心を符号Ｋ２で示し、第２キック中間軸１５５の軸心を符号Ｋ３で示している。
第１キック中間軸１５１は、図２に示すように、従動プーリ軸６４とクランク軸５１との中間位置下方であって、大径に形成される従動プーリ６７と側面視で重なる位置に横置き配置され、図４に示すように、左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂに設けられた左右一対の軸受部（本例では非貫通孔で形成されたすべり軸受）１６１、１６２に回転自在に軸支される。この第１キック中間軸１５１は、クランクケース２４内に完全に収容され、キックドライブギア１４７に噛み合う小径の第１キック中間軸従動ギア（キックドリブンギア）１６３が一体に形成されると共に、このギア１６３の右方に第１キック中間軸従動ギア１６３よりも大径の第１キック中間軸駆動ギア（第１アイドルギア）１６４が隣接して固定される。

第２キック中間軸１５５は、図２に示すように、クランク軸５１の後下方であって、大径に形成される従動プーリ６７と側面視で重ならない位置に横置き配置され、図４に示すように、左クランクケース２４Ａと変速機ケース６１Ａとに設けられた左右一対の軸受部（本例では非貫通孔で形成されたすべり軸受）１６６、１６７に回転自在に軸支される。すなわち、この第２キック中間軸１５５は、第１キック中間軸１５１よりも長い軸に形成されることによって、左端部が左クランクケース２４Ａに支持された状態で、右クランクケース２４Ｂの壁部に形成された開口部２４Ｂ１を貫通して延出し、この延出軸部１５５Ａが、クランクケース２４と変速機ケース６１Ａとの間の空間（クラッチ室Ｒ１）を跨いで変速機ケース６１Ａに軸支される。この第２キック中間軸１５５のクランクケース２４内の軸部には、第１キック中間軸１５１の第１キック中間軸駆動ギア１６４に噛み合う小径の第２中間軸従動ギア（第２アイドルギア）１６８が一体に形成され、このキック中間軸１５５のクランクケース２４外の延出軸部１５５Ａには、飛び込みギア機構１７０が配設される。

この飛び込みギア機構１７０は、右クランクケース２４Ｂと変速機ケース６１Ａとの間に位置しており、第２キック中間軸１５５に対して軸方向に移動自在に設けられる飛び込みギア（キック始動ギア）１７１と、飛び込みギア１７１をクランク軸５１に設けられたキック始動用従動ギア１７２と噛み合わない待避位置に付勢する付勢部材１７３と、飛び込みギア１７１に巻き付いて変速機ケース６１Ａに支持されるフリクションスプリング１７４とを備え、キック時の第２キック中間軸１５５の回転により飛び込みギア１７１が左側にスライドしてキック始動用従動ギア１７２と噛み合う機構に構成されている。なお、図示の例では、付勢部材１７３にコイルスプリングを使用した場合を示したが、板ばねや皿ばねなどのコイルスプリング以外のものを用いてもよい。
したがって、キックペダル４０が踏み込まれ、キック軸３８がリターンスプリング１４５の付勢力に抗して回転すると、キック軸３８の回転が第１キック中間軸１５１および第２キック中間軸１５５のギア列を介して伝達され、飛び込みギア１７１をキック始動用従動ギア１７２に噛み合う方向へと移動してクランク軸５１を強制的に回転し、エンジン２０を始動させることができる。

図５に示すように、本構成では、オイルポンプ１００からのオイルが圧送されるオイル通路１１０が、クランク軸５１を支持する左右一対の軸受４５のうちの右側の軸受４５と、クランク軸５１と右クランクケース２４Ｂとの間をシールするシール部材６９Ｃとの間にオイルを供給するように構成されている。
そして、このオイル通路１１０から流出したオイルは、右側の軸受４５とクランク軸５１との間に形成されたオイル通過用溝５１Ｍを通ってクランクケース２４内に入り、クランクピン５１Ｃに形成された不図示のオイル通路を通ってコンロッド２１Ｂの大端部へと供給される。
すなわち、本構成では、クランク軸５１の外周面に、右側の軸受４５との間に隙間を形成してクランクピン５１Ｃ側へオイルを通過させるオイル通過用溝５１Ｍを形成することによって、クランク軸５１内にオイル通路を形成することなく、コンロッド２１Ｂの摺動面などへオイルを供給することが可能に構成されている。なお、オイル通過用溝５１Ｍは、クランク軸５１の周方向に間隔を空けて複数本形成してもよいし、十分に潤滑可能なときは一本でもよい。

また、図５に示すように、本構成では、キック始動用従動ギア１７２の内周には、Ｏリング１７５が配置されず、クランク軸５１にキック始動用従動ギア１７２を挿入した後に、このギア１７２の端面に当接するまで挿入されるカラー１７２Ａの内周に、Ｏリング１７５を配置している。仮に、キック始動用従動ギア１７２と上記カラー１７２Ａとを一体の部品で製作した場合には、その内周にＯリング１７５を配置するため、Ｏリング組付時にＯリングの位置がずれないように注意する必要がある。
これに対し、本構成では、キック始動用従動ギア１７２と上記カラー１７２Ａとが別体であり、これら部品間にＯリング１７５を配置するため、Ｏリング１７５をクランク軸５１の組み付け位置に組み付けた後、カラー１７２Ａをクランク軸５１に挿入すればよい。従って、Ｏリング１７５を位置ずれなく容易に組み付けることができ、Ｏリング１７５の組付性が向上する。
この場合、同図に示すように、カラー１７２Ａの内周側の隙間（クランク軸５１との間の隙間）がＯリング１７５でシールされ、カラー１７２Ａの外周側の隙間（変速機ケース６１Ａとの間の隙間）がシール部材６９Ａでシールされるので、変速機収容部６１とクランクケース２４との間のシール性を十分に確保できる。

ところで、本構成では、図３に示すように、右クランクケース２４Ｂと変速機ケース６１Ａとの間を遠心クラッチ８０を収容するクラッチ室Ｒ１にしているため、遠心クラッチ８０がエンジン２０の幅方向の略中央を通るシリンダ軸線Ｌ１よりも右側に位置する。
このため、遠心クラッチ８０の左側に配置される部品、つまり、遠心クラッチ８０下流に位置する動力伝達機構８１およびキック式始動装置１４０を、エンジン２０の幅方向中央寄りに配置することができ、エンジン２０左側への張り出しを抑えることができる。
しかも、遠心クラッチ８０の左側に配置される上記部品（動力伝達機構８１、キック式始動装置１４０）の方が、遠心クラッチ８０の右側に配置される部品（従動プーリ軸６４、従動プーリ６７、Ｖベルト６８など）よりも重量を有するため、上記レイアウトにすることにより、エンジン２０の左右バランスを略揃えることできるというメリットもある。

さらに、本構成では、遠心クラッチ８０が従動プーリ６７よりも大径の大径クラッチであり、クランク軸５１のウエイト部５１Ｂ右側における右クランクケース２４Ａと変速機ケース６１Ａとの間の間隙内に、この遠心クラッチ８０の外周部を入り込ませることによって、遠心クラッチ８０を、クランク軸５１のウエイト部５１Ｂに側面視で重なる位置に設けるようにしている。
ここで、図３中、符号ＬＷは、クランク軸５１のウエイト部５１Ｂの最外周面を幅方向に延ばした面（直線）であり、符号ＬＣは、遠心クラッチ８０の最外周面を幅方向に延ばした面（直線）である。
この図に示すように、遠心クラッチ８０がクランク軸５１のウエイト部５１Ｂに側面視で重なるため、遠心クラッチ８０の符号ＬＣで示す最外周面が、ウエイト部５１Ｂの符号ＬＷで示す最外周面よりもエンジン前側に位置するようになっている。

この配置によれば、クランク軸５１のウエイト部５１Ｄ後方、つまり、クランクウエブ５１Ｂ後方にクラッチを配置する従来構成と較べて、遠心クラッチ８０をクランク軸５１に寄せて配置でき、遠心クラッチ８０のエンジン２０後方への張り出しを抑えてエンジン２０の前後長を短くすることができる。
言い換えれば、本構成では遠心クラッチ８０が大径か否かによらず、従動プーリ６７を駆動プーリ６３に近接したレイアウトが可能である。このため、ベルト式無段変速機６０の前後長を最短に構成しつつ遠心クラッチ８０の大径化に対応できる。

以上説明したように、本実施の形態では、遠心クラッチ８０を、クランクケース２４とベルト式無段変速機６０との間であって、クランク軸５１のウエイト部５１Ｄに側面視で重なる位置に設けたので、クラッチ８０下流側の動力伝達部品やキック式始動装置１４０の張り出しを抑え、かつ、エンジン２０の前後長を抑えつつクラッチ８０の大径化に対応することができる。従って、エンジン２０の排気量が大きくなり、駆動トルクが更に大きくなる場合には、クランク軸５１のウエイト部５１Ｄ右側におけるケース２４Ａと変速機ケース６１Ａとの間の間隙の範囲内で、遠心クラッチ８０を更に大径化するだけで対応でき、クランクケース２４や変速機ケース６１Ａなどの他の部品の設計変更を不要にできる。
ここで、本構成では、従動プーリ６７を駆動プーリ６３に近接してベルト式無段変速機６０の前後長を最短に形成しているため、クラッチ８０の中心位置を規定する従動プーリ軸６４と、クラッチ８０の最大径位置を規定するクランク軸５１間の距離をこれ以上短くすることができない。

本構成では、この従動プーリ軸６４とクランク軸５１間の距離を最短距離にしたレイアウトで、クランクケース２４と変速機ケース６１Ａとの間にできる間隙の範囲内で、遠心クラッチ８０を大径化するので、ベルト式無段変速機６０の前後長を最短にしつつクラッチ８０の大径化に対応することができる。
しかも、従動プーリ軸６４とクランク軸５１間の距離をこれ以上短くできないので、エンジン２０の排気量を小さくして駆動トルクが小さい場合には、遠心クラッチ８０を小径化するだけで対応でき、様々な排気量のエンジン２０に容易に対応することができる。

また、遠心クラッチ８０は、クランク軸５１のウエイト部５１Ｄと駆動プーリ６３の間に設けられるので、ウエイト部５１Ｄと駆動プーリ６３との間のスペースを有効利用して遠心クラッチ８０を配置できる。本構成では、このウエイト部５１Ｄと駆動プーリ６３との間のスペースを、キック始動用従動ギア１７２と遠心クラッチ８０のスペースに利用することで該スペースの効率利用を図っている。
また、本構成では、遠心クラッチ８０を従動プーリ６７よりも大径にすることによって、クラッチ８０の大容量化を容易に図ることができる。
従って、本エンジン２０では、エンジン２０を幅狭に形成しつつクラッチ８０の大容量化に対応できる。特に本エンジン２０は、シリンダ部２２が幅狭となる単気筒エンジンであるため、シリンダ部２２を除く部分についても幅狭に形成することによって非常にスリムなエンジンにすることができる。

図６は、エンジン２０を下側から見た図である。上述したように、このエンジン２０では、クランクケース２４が、左クランクケース２４Ａと右クランクケース２４Ｂとからなり、右クランクケース２４Ｂの右側に変速機ケース６１Ａが連結され、この変速機ケース６１Ａが遠心クラッチ８０を覆うクラッチケースとしても機能している。この変速機ケース６１Ａの下部にもオイル溜まり部が形成されるため、クランクケース２４の下面と変速機ケース６１Ａの下面とはオイル溜まり部の底面となり、ほぼ同じ高さに揃う（図２参照）。
本構成では、このクランクケース２４のオイル溜まり部に下方に突出する前後一対のボス部（ステップバー支持部）３６Ｂを設けると共に、変速機ケース６１Ａの下部のオイル溜まり部にも下方に突出する前後一対のボス部（ステップバー支持部）３６Ｂを設け、これらボス部３６Ｂに、車体左右方向に延出するステップバー３６を取り付ける図示せぬフランジボルトを締結するようにしている。
これにより、ステップバー３６の左右の支持間隔を、クランクケース２４だけで支持する場合よりも広く確保することができる。

次にベルト式無段変速機６０の導風構造について説明する。
変速機室Ｒ２、つまり、変速機収容部６１内には、外気が導入され、この導入した外気でベルト式無段変速機６０を冷却するように構成されている。
図２に示すように、駆動プーリ６３の上方に相当する変速機ケース６１Ａの前上部には、外気吸気口１１５が設けられ、従動プーリ６７の上方に相当する変速機ケース６１Ａの後上部には、外気排気口１１６が設けられる。これら外気吸気口１１５および外気排気口１１６は、前後に間隔を空けて設けられ、後上がりに上方へ平行に延びるダクト部１１５Ａ、１１６Ａを有しており、変速機ケース６１Ａに一体に形成されている。そして、これら外気吸気口１１５および外気排気口１１６の上端部には、図示せぬダクトが接続され、このダクトを介して外気が流通自在に構成される。なお、図２中、符号６２は、変速機ケース６１Ａ内（変速機室Ｒ２内）の水を排出するための水抜き部である。

変速機収容部６１内に配置された駆動プーリ６３の固定半体６３Ａには、この駆動プーリ６３を送風ファンとして機能させるための送風用フィン６３Ｃが設けられ、駆動プーリ６３の回転によって送風用フィン６３Ｃが回転すると、外気吸気口１１５から変速機室Ｒ２内に外気が取り込まれる。
さらに、変速機収容部６１内の従動プーリ６７の固定半体６７Ａにも、従動プーリ６７を送風ファンとして機能させるための送風用フィン６７Ｃが設けられており、送風用フィン６７Ｃの回転により、外気吸気口１１５から取り込まれた外気を変速機室Ｒ２内で従動プーリ６７側へと引き込むことができ、外気排気口１１６から排気させることができる。これによって、変速機室Ｒ２内に駆動プーリ６３側から従動プーリ６７側へと向かう外気の流れが生じ、ベルト式無段変速機６０が強制空冷されるようになっている。
なお、図２には、駆動プーリ６３と従動プーリ６７の回転方向を矢印で示しており、いずれも右側面視で右回りに回転することによって、外気吸気口１１５からスムーズに外気を吸い込み、吸い込んだ外気を外気排気口１１６からスムーズに排気できるようになっている。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものでない。例えば、上述の実施形態では、従動プーリ軸（従動軸）６４を、右クランクケース２４Ｂと変速機ケース６１Ａとに各々配置した左右一対の軸受６５、６５に支持したが、これに限らず、図７に一例を示すように、右クランクケース２４Ｂの左端を、右クランクケース２４Ｂを貫通させて左に延ばし、左クランクケース２４Ａに配置した軸受６５に支持するようにしてもよい。この構成では、従動プーリ軸６４に設けられるクラッチ出力ギア８４が、左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂ内に配置されるので、このクラッチ出力ギア８４に噛み合う中間軸従動ギア（減速ギア）９３が左右のクランクケース２４Ａ、２４Ｂ内に位置し、この中間軸従動ギア９３の抜け止めを行う部材が不要になる。

また、この図７で示す構成では、エンジン２０の出力軸３１にギアダンパ９７を備えない代わりに、出力軸３１に、上記中間軸従動ギア９３の回転を出力軸３１に伝達する中間軸駆動ギア９４に噛み合う出力軸ギア３１Ｘを圧入又はスプライン結合することによって、出力軸３１が回転駆動される。このように、ギアダンパ９７の有無、従動プーリ軸（従動軸）６４の支持位置などを容易に設計変更可能である。
また、上述の実施形態では、クランクケース２４の右側にベルト式無段変速機６０を配置し、クランクケース２４とベルト式無段変速機６０との間に遠心クラッチ８０を配置したエンジン２０に構成する場合を説明したが、これに限らず、クランクケースの左側に変速機を配置し、このクランクケースと変速機との間にクラッチを配置したエンジンに構成してもよく、つまり、左右略対称構造のエンジンにしてもよい。

すなわち、本発明は、クランク軸の右側或いは左側をクランクケースを貫通させ、このクランク軸の一側に変速機を設けた構成に適用でき、その他の詳細構成については設計変更可能であり、例えば、クランクケースと変速機ケースとで、クラッチを収容するクラッチ室を形成する場合に限らず、クラッチ室専用のクラッチケースを別途設け、このクラッチケースにクラッチを収容してもよいし、また、クランクケースも左右分割構に限らず、上下分割構造などを採用してもよい。
また、上記実施形態では、単気筒のエンジンに本発明を適用する場合について説明したが、これに限らず、各気筒を所定の挟み角度で配置したいわゆるＶ型エンジン、或いは、各気筒を並列に配置した並列型エンジンに本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、自動二輪車用の内燃機関に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、自動二輪車以外の他の車両などに使用される内燃機関に本発明を適用することも可能である。

本発明の実施形態を適用した自動二輪車の側面図である。 自動二輪車のエンジンの内部構造を車体右側から示す図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。 図２のＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。 エンジンのクランク軸を周辺構成と共に示す図である。 エンジンを下側から見た図である。 変形例の説明に供する図である。

１ 自動二輪車
２０ エンジン（内燃機関）
２２ シリンダ部
２４ クランクケース
２４Ａ 左クランクケース
２４Ｂ 右クランクケース
３１ 出力軸
５１ クランク軸
５１Ｂ クランクウエブ
５１Ｃ クランクピン（偏心軸）
５１Ｄ バランスウエイト（ウエイト部）
５１Ｒ 駆動プーリ軸（駆動軸）
６０ ベルト式無段変速機
６１ 変速機収容部
６１Ａ 変速機ケース（クラッチケースを兼ねる）
６１Ｂ 変速機カバー（カバー部材）
６３ 駆動プーリ
６４ 従動プーリ軸（従動軸）
６７ 従動プーリ
６８ Ｖベルト
８１ 動力伝達機構
１４０ キック式始動装置

Claims (4)

1. クランクケースに支持され、一側がクランクケースを貫通するクランク軸と、このクランク軸の一側に設けられる変速機と、この変速機の回転を、クランクケースに支持された出力軸に伝達する動力伝達機構とを備え、変速機が、クランク軸の一側に設けられる駆動プーリと、この駆動プーリにベルトを介して連結される従動プーリとを備え、この従動プーリを支持する従動軸をクラッチを介して動力伝達機構に連結した内燃機関において、
   前記クラッチは、前記クランクケースと前記変速機との間であって、前記クランク軸のウエイト部に側面視で重なる位置に設けられることを特徴とする内燃機関。
2. 前記クラッチは、前記クランク軸のウエイト部と前記駆動プーリの間に設けられることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
3. 前記クラッチは、前記従動プーリよりも大径であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。
4. 前記クランクケースの一側に、前記変速機を収容する変速機ケースを連結し、
   このクランクケースの一側と前記変速機ケースとの間に、前記クラッチを収容するクラッチ室を形成したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関。

Images