JP2012228983A - スイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スイング式パワーユニットにアシストモータを備えてハイブリッド化する場合において、パワーユニットの大幅な変更を要することが無く、アシストモータ組み込みの小型化や部品レイアウトの簡略化等が可能となるスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造を提供する。
【解決手段】内燃機関３の回転動力を減速して後輪15に伝達する自動変速機50を備えて後輪を軸支する動力伝達部５と、内燃機関とが分離可能且つ一体的に構成され、動力伝達部が車体に対して上下揺動可能に車体に支持される自動二輪車用のスイング式パワーユニット６において、アシスト動力を発生するアシストモータ70が、内燃機関と動力伝達部との分離部31Ｌａに介装されたことを特徴とするスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造。
【選択図】図３

Description

本発明は、後輪を軸支する動力伝達部と内燃機関とを備え、動力伝達部が車体に上下揺動可能に支持される自動二輪車用のスイング式パワーユニットにおける、アシストモータの配置構造に関する。

スイング式パワーユニットでは、減速機構を含む駆動系と内燃機関とを有するとともに、駆動輪である後輪を支持して揺動する構造を備えるので、アシストモータを加えてハイブリッド化を行おうとする場合には、パワーユニットの大幅な変更が避けがたい。

例えば、下記特許文献１に示されるものでは、アシストモータがパワーユニットのスイング揺動の先端側に配置されているため、パワーユニット全体が大きく成りがちであるとともに、揺動による干渉を回避するために、他の部品を配置し難い。また、バネ下の重量増加分が、車輪側に働くため、乗り心地への影響も懸念される、等の解決課題を有している。

特開平８−１７５４７３号公報（図１、図２、図４）

本発明は、上記の従来技術に鑑み、スイング式パワーユニットにアシストモータを備えてハイブリッド化する場合において、パワーユニットの大幅な変更を要することが無く、アシストモータ組み込みの小型化や部品レイアウトの簡略化等が可能となるスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、内燃機関の回転動力を減速して後輪に伝達する自動変速機を備えて同後輪を軸支する動力伝達部と、前記内燃機関とが分離可能且つ一体的に構成され、前記動力伝達部が車体に対して上下揺動可能に車体に支持される自動二輪車用のスイング式パワーユニットにおいて、アシスト動力を発生するアシストモータが、前記内燃機関と前記動力伝達部との分離部に介装されたことを特徴とするスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造において、前記アシストモータのモータケースが前記内燃機関側に固定され、前記動力伝達部は前記モータケース上の支軸部にベアリングを介して回動自在に支持されて、前記動力伝達部が前記内燃機関に対してスイング可能に取付けられたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造において、前記モータケースと前記動力伝達部とを覆うカバーが設けられたことを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造において、前記アシストモータのモータケースが前記内燃機関側の支軸部にベアリングを介して回動自在に支持され、前記動力伝達部は前記モータケースに固定されて、前記動力伝達部が前記モータケースとともに前記内燃機関に対してスイング可能に取付けられたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造において、前記内燃機関側の支軸部と前記モータケースを覆うカバーが設けられたことを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造において、前記内燃機関と前記アシストモータのモータケースと前記動力伝達部とが３層構造をなしてボルトによって共締めされ、前記スイング式パワーユニットが一体となって車体に対してスイング可能に車体に取付けられたことを特徴とする。

請求項１の発明のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造によれば、動力伝達部と内燃機関とが分離可能且つ一体的に構成されるその分離部にアシストモータが介装されるので、スイング式パワーユニットにアシスト用モータを備えてハイブリッド化する場合において、パワーユニットの大幅な変更を要することが無く、パワーユニットの外側にアシストモータが突出せずパワーユニット揺動時の干渉の問題が回避され、他の部品の装着が容易となる。また、内燃機関から動力伝達部内へ延在するクランク軸に直接アシストモータを組み込めるので、動力伝達効率が良く、アシストモータ組み込みの小型化や部品レイアウトの簡略化が可能となる。そして、動力伝達部のスイング揺動端から離れてアシストモータが配置されるので、揺動慣性重量の増加を抑制でき、好ましい乗り心地が得られる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、動力伝達部は、従来の内燃機関側の支軸部にベアリングを介して回動自在に支持されるものに対して、モータケース上の支軸部にベアリングを介して回動自在に支持されるものであるので、動力伝達部側の構成に大幅な変更を要しない。
また、揺動部に変更が殆ど無いので、揺動慣性の増加も殆ど無くすることができる。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、モータケースと動力伝達部とを覆うカバーによって、モータケースと動力伝達部との間の回動支持部を塵埃の侵入から保護できる。

請求項４の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、内燃機関は、従来の動力伝達部を内燃機関側の支軸部にベアリングを介して回動自在に支持するものに対して、モータケースを内燃機関側の支軸部にベアリングを介して回動自在に支持するものであるので、内燃機関側の構成に大幅な変更を要しない。
アシストモータによる重量は、ベアリングが支えるため、揺動慣性はベアリング周りの慣性モーメントの僅かな増加に抑えられる。

請求項５の発明によれば、請求項４の発明の効果に加えて、内燃機関側の支軸部とモータケースとを覆うカバーによって、内燃機関とモータケースとの間の回動支持部を塵埃の侵入から保護できる。

請求項６の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、内燃機関と動力伝達部とが固定されてパワーユニットが一体となって車体に対してスイング可能に車体に取付けられるタイプのスイング式パワーユニットにおいても、内燃機関側および動力伝達部側の構成に大幅な変更を要さず、アシストモータを組み込むことができる。
アシストモータは、車体支持部寄りに配されるため、揺動慣性の増加は少なくて済む。

本発明の実施形態１および実施形態２に係る自動二輪車の左側面図である。 本発明の実施形態１および実施形態２に係る自動二輪車用のスイング式パワーユニットの左側面図である。 図１中、ＩＩＩ−ＩＩＩ矢視による実施形態１のスイング式パワーユニットの断面展開図である。 図３中の、アシストモータの周囲の拡大説明図である。 図１中、ＩＩＩ−ＩＩＩ矢視による実施形態２のスイング式パワーユニットの断面展開図である。 図５中の、アシストモータの周囲の拡大説明図である。 本発明の実施形態３に係る自動二輪車の左側面図である。 本発明の実施形態３に係る自動二輪車用のスイング式パワーユニットの左側面図である。 図７中、ＩＸ−ＩＸ矢視による実施形態３のスイング式パワーユニットの断面展開図である。

以下、本発明の実施形態１に係る自動二輪車用のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造を、図１から図４に基づき説明する。
なお、本明細書の説明および特許請求の範囲における前後左右上下等の向きは、本実施形態に係るスイング式パワーユニット（以下、単に「パワーユニット」という）を、自動二輪車に取り付けた状態での車両の向きに従うものとする。図中、矢印ＦＲは車両前方を、ＬＨは車両左方を、ＲＨは車両右方を、ＵＰは車両上方を、それぞれ示す。
なお、そのことは、後述の実施形態２および実施形態３に係る記載において同様である。

図１に示されるように、本実施形態のスクータ型の自動二輪車１の車体フレーム２は、ヘッドパイプ20の上部から左右一対のメインパイプ21、21が後方へ斜め下向きに側面視で直線的に延出しており、ヘッドパイプ20の下部から後方へ略水平に延びた左右一対のサポートパイプ22、22がメインパイプ21、21に連結されてメインパイプ21、21の前部を支持している。

そしてサポートパイプ21、21の中間部から左右一対のダウンパイプ23、23が左右に広がって下方へ急傾斜角度で延出して前側鉛直部23ａ、23ａをなし、下端で後方へ屈曲して中央水平部23ｂ、23ｂを形成し、その後端で上方へ屈曲して後側傾斜部23ｃ、23ｃを形成している。
後側傾斜部23ｃ、23ｃの下部にメインパイプ21、21の後端が連結されて、側面視で概ね三角形状をなすメインパイプ21とダウンパイプ23の間には補強パイプ24が介装されている。

メインパイプ21、21の中央より若干後寄り部分に前端を固着して水平に近い僅かに斜め上向きにシートレール25、25が後方へ車体後部まで延びており、シートレール25、25の中央部にダウンパイプ23、23の後側傾斜部23ｃ、23ｃの上端が連結されて、シートレール25、25を下から支持する構造となっている。

ヘッドパイプ20は、ステアリングシャフト11を軸支して、その上方へステアリングハンドル12、12が左右に展開して形成され、下方へはフロントフォーク13が延出して、その下端に前輪14が軸支されている。

ダウンパイプ23の後側傾斜部23ｃの上下に支持ブラケット23ｄ、23ｅが後方へ向けて突設されており、左右にそれぞれ対をなす支持ブラケット23ｄ、23ｅに内燃機関３が懸架される。

本実施形態に係る内燃機関３には、内燃機関３の回転動力を減速して後輪15に伝達するＶベルト式自動変速機（本発明の「自動変速機」）50を備えて後輪15を軸支する動力伝達部５が、分離可能且つ一体的に構成され、動力伝達部５が内燃機関３に対して回動自在に支持され、一体のパワーユニット６が構成されている。
すなわち、パワーユニット６のうち、内燃機関３は車体フレーム２に取り付けられて固定されるが、後輪15を軸支する動力伝達部５は、その後端部とシートレール25、25の後端部との間にリヤクッション16、16が介装されて、車体フレーム（本発明における「車体」）２に対して上下揺動可能に支持される。

内燃機関３は、４ストロークサイクル２気筒内燃機関であり、クランク軸30を車幅方向、すなわち水平左右方向に配向させ車体フレーム２に搭載されており、クランクケース31をダウンパイプ23の後側傾斜部23ｃより後方に位置させ、クランクケース31に順次重ねられて合体したシリンダブロック32、シリンダヘッド33、シリンダヘッドカバー34が、前方へ大きく前傾した姿勢でダウンパイプ23の後側傾斜部23ｃより前方に突設されている。

シリンダブロック32、シリンダヘッド33、シリンダヘッドカバー34は側面視で左右のダウンパイプ23の後側傾斜部23ｃとメインパイプ21の後部とシートレール25の前部とにより構成される左右の三角形の間に位置し、クランクケース31の上部に突設されたマウントブラケット31ａと前部に突設されたマウントブラケット31ｂが、支持ブラケット23ｄ、23ｅに支軸26、27を介して各々支持されることで内燃機関３は車体フレーム２に懸架される。

内燃機関３のクランクケース31に、動力伝達部５が、前部を回動自在に枢着されて後方へ延出して後部に後輪15を軸支している。内燃機関３の前傾したシリンダヘッド33の各シリンダから上方へそれぞれ延出した吸気管35、35が後方へ湾曲しクランクケース31の上に左右に並んで配設されたスロットルボディ36、36に接続され、スロットルボディ36、36はその後方に配設されたエアクリーナ37に連結されている。エアクリーナ37は左右シートレール25、25の間に配置され、その上方に収納ボックス17がシートレール25、25に架設支持されている。

内燃機関３およびスロットルボディ36、36の上方を運転者用シート18Ａが開閉自在に覆い、収納ボックス17およびその後部の上方を同乗者用シート18Ｂが開閉自在に覆っている。

シリンダヘッド33から下方へそれぞれ延出した排気管38、38は、クランクケース31の前方を右側に寄ってクランクケース31の右側面に沿って後方へ延び、一本に結合されて車体の右側面を斜め上方に立ち上がり、後輪15の右側に支持されるマフラー39に連結されている。内燃機関３の前には、上側の左右２本のメインパイプ21、21と前側および下側の左右２本のダウンパイプ23、23の４本のパイプに囲まれて燃料タンク19が架設支持されている。

本実施形態の自動二輪車１は、概ね以上のように構成されている。以下、パワーユニット６の内燃機関３およびそのクランクケース31に枢着される動力伝達部５の構造について説明する。

クランクケース31は、左右割りの左クランクケース31Ｌ、右クランクケース31Ｒを合体するもので、図３に示すように、クランクケース31内の水平左右方向に指向したクランク軸30の右端にはＡＣジェネレータ40のアウタロータ40ａが嵌着され、その側方をケースカバー41が右クランクケース31Ｒに固着されて覆っており、ケースカバー41にＡＣジェネレータ40のインナステータ40ｂが支持されている。

シリンダブロック32の２本のシリンダスリーブ42、42内を各々往復摺動するピストン43、43がコネクティングロッド44、44を介してクランク軸30のクランクピンに連結されている。両クランクピンは360度の位相を有している。

シリンダヘッド33には動弁機構45が設けられており、水平左右方向に指向した上下２本のカムシャフト45ａ、45ｂの右端に嵌着されたカムチェーンスプロケット45ｅ、45ｅとクランク軸30の右クランクケース31Ｒより突出した根元部分に嵌着されたドライブチェーンスプロケット45ｃとの間にタイミングチェーン45ｄが架渡されて動力が伝達されるようになっている。

タイミングチェーン45ｄは、シリンダブロック32とシリンダヘッド33の右側に形成されたカムチェーンチャンバー32ａ、3３ａを通っている。カムシャフト45ａ、45ｂは、それぞれ吸気バルブ46と排気バルブ47を所定タイミングで駆動する。

以上のような内燃機関３のクランクケース31に、動力伝達部５が分離可能且つ一体的に枢着されて、パワーユニット６が構成されるが、動力伝達部５は、右側の支持アーム51と左側変速機ケース52とを備える。
右クランクケース31Ｒの右開口を塞ぎＡＣジェネレータ40を覆うケースカバー41は、クランク軸30と同軸芯の開口部41ａを有し、開口部41ａにベアリング54を介して回転軸55が右方に突設されており、その突設部に動力伝達部５の支持アーム51の基端部51ａが嵌着されている。
すなわち、開口部41ａが、内燃機関３と動力伝達部５との、右側の分離部を構成する。
支持アーム51は、基端部51ａから右クランクケース31Ｒの後面に沿って内側に回り込んだ連結部51ｂを有している。

以下、図４も参照して、クランク軸30の左端は、左クランクケース31Ｌを貫通して左方に突出しており、従来その左突出部30ａを囲む左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａに動力伝達部が回動自在に取り付けられ、左側部31Ｌａは、内燃機関３と動力伝達部５との左側の分離部を構成したが、本実施形態では、その左側の分離部である左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａに、アシストモータ70を介装している。

すなわち、アシストモータ70のモータケース71が、ベアリング72、72を介して、クランク軸30の左突出部30ａを回転自在に挿通させて、ボルト73で左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａに固定されている。

モータケース71は、左クランクケース31に締結され左側が開放された右側のモータベース71ａと、モータベース71ａの左側の開放面を塞ぎモータ収容室74を形成するようにモータベース71ａに締結される蓋部71bからなる。
モータ収容室74内において、クランク軸30の左突出部30ａには、アシストモータ70の磁石を備えたインナロータ70ａが嵌着され、モータケース71の内面には、アシストモータ70の電磁コイルを備えたアウタステータ70ｂがインナロータ70ａの外周を囲むように配置されて支持され、アシストモータ70が構成される。

クランク軸30は、左突出部30ａの先に、左先端部30ｂがモータケース71の左方に貫通して突出しているが、クランク軸30の左先端部30ｂが貫通するモータケース71の蓋部71bの外側面に、クランク軸30の左先端部30ｂを囲むように環状支持部材（本発明の「支軸部」）75が固着され、環状支持部材75にベアリング56を介して左側変速機ケース52の基端部52ａが回動自在に枢支されている。

図３に示されるように、左側変速機ケース52は、基端部52ａから左クランクケース31Ｌの後面に沿って内側に回り込んだ連結部52ｂと、さらに後方へ延出した左フォーク部52ｃとを有する。
クランクケース31の後面に沿って、右側から回り込んだ支持アーム51の連結部51ｂと、左側から回り込んだ左側変速機ケース52の連結部52ｂとが互いに連結合わせ面どうしを当接され、ボルト57で締結されている。

また、連結部52ｂの後面に取付けボス部52ｄが後方へ突出しており、取付けボス部52ｄの右側合わせ面に、右フォーク部材53の前端の左側合わせ面が合わせられ、ボルト58により締結されている。
しかして、左右の変速機ケース51、52が連結され、左フォーク部52ｃと右フォーク部材53が相対向して一体に結合され、右フォーク部材53が支持アーム51と一体に連結されて後方へ延出される。

結合された一方の支持アーム51はクランク軸30を中心にベアリング54により揺動自在に軸支され、他方の左側変速機ケース52はクランク軸30を中心にベアリング56により揺動自在に軸支されているので、相対した左フォーク部52ｃと右フォーク部材53は一体にクランク軸25を中心に上下に揺動自在に支持されることになる。

なお、ベアリング56を介して、互いに回動自在に連結される内燃機関３と動力伝達部５とは、左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａにおいて、分離可能且つ一体的に構成されるが、運転時において環状支持部材75やベアリング56等回動支持部に塵埃が侵入することを防ぐために、モータケース91と動力伝達部５とを覆うカバー59が設けられている。ただし、カバー59は、図１、図２においては、図示省略されている。

左側変速機ケース52の基端部52ａには、Ｖベルト式自動変速機50の遠心変速機構を備えた駆動プーリ60が設けられ、挿入されたクランク軸30の左先端部30ｂに取り付けられている。
一方、左側変速機ケース52の左フォーク部52ｃの後部は、ミッション室をなし、ドリブン軸64が回転自在に支持され、ドリブン軸64に遠心クラッチ63を介して従動プーリ62が軸支されている。従動プーリ62と駆動プーリ60との間にＶベルト61が架渡されてＶベルト式自動変速機50が構成されている。
Ｖベルト式自動変速機50自体は、広く公知であるので、構造と作用の詳しい説明は省略する。
なお、Ｖベルト式自動変速機50を収納する左側変速機ケース52の左側開口は、ベルトカバー65で塞がれる。

左フォーク部52ｃの後部のミッション室内において、ドリブン軸64から中間軸66を介して後輪軸15ａに駆動力が伝達される減速ギヤ列67による減速機構が構成されている。
後輪軸15ａは、左フォーク部52ｃと右フォーク部材53の間に回転自在に架設されており、左フォーク部52ｃと右フォーク部材53の間で後輪15が後輪軸15ａに支持されている。

したがってＶベルト式自動変速機50を備えた、支持アーム51と左変速機ケース52からなる動力伝達部５は、クランク軸30を中心に左フォーク部52ｃ、右フォーク部材53および後輪15を上下に揺動自在として枢支される。
そして左側変速機ケース52の後端とシートレール25の後端との間にリヤクッション16が介装され、動力伝達部５は、車体フレーム２に対して上下揺動可能に支持される。

以上のように、本実施形態１のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造では、内燃機関３の回転動力を減速して後輪15に伝達するＶベルト式自動変速機50を備えて後輪15を軸支する動力伝達部５と、内燃機関３とが分離可能且つ一体的に構成され、動力伝達部５が車体フレーム２に対して上下揺動可能に車体フレーム２に支持される自動二輪車１用のスイング式のパワーユニット６において、アシスト動力を発生するアシストモータ70が、内燃機関３と動力伝達部５との分離部である左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａに介装されたので、パワーユニット６にアシストモータ70を備えてハイブリッド化する場合において、パワーユニット６の大幅な変更を要することが無く、パワーユニット６の外側にアシストモータ70が突出せず、パワーユニット６揺動時の干渉の問題が回避され、他の部品の装着が容易となる。

また、内燃機関３から動力伝達部５内へ延在するクランク軸30に直接アシストモータ70を組み込めるので、動力伝達効率が良く、アシストモータ70組み込みの小型化や部品レイアウトの簡略化が可能となる。そして、動力伝達部５のスイング揺動端（後輪15側端部）から離れてアシストモータ70が配置されるので、揺動慣性重量の増加を抑制でき、好ましい乗り心地が得られる。

また、アシストモータ70のモータケース71が内燃機関３側に固定され、動力伝達部５はモータケース71上の支軸部である環状支持部材75にベアリング56を介して回動自在に支持されて、動力伝達部５が内燃機関３に対してスイング可能に取付けられたので、動力伝達部５は、従来の内燃機関側の支軸部にベアリングを介して回動自在に支持されるものに対して、動力伝達部５側の構成に大幅な変更を要しない。
また、揺動部に変更が殆ど無いので、揺動慣性の増加も殆ど無くすることができる。

また、モータケース71と動力伝達部５とを覆うカバー59が設けられたので、モータケース71と動力伝達部５との間の回動支持部となる環状支持部材75とベアリング56を、塵埃の侵入から保護できる。

次に、本発明の実施形態２に係る自動二輪車用のスイング式パワーユニット（以下、単に「パワーユニット」という）のアシストモータ配置構造を、図５と図６に基づき説明する。
また、図１、図２は、本実施形態においても同様なので参照するものとする。

本実施形態２のパワーユニット６′は、上述の実施形態１に対して、アシストモータ80の取付け位置と、内燃機関３′に対する動力伝達部５′の分離部と、動力伝達部５′を回動支持する箇所が異なるだけで、他の構成は同様である。
したがって、以下、実施形態１と実質的に同様な箇所は、図中に符号を付すのを省略し、あるいは同じ符号を付して説明を省略ないしは簡略とし、異なる箇所には別途の符号を付して、異なる点を主に説明する。

図５に示されるように、また、図６も参照して、本実施形態においてもクランク軸30の左端は、左クランクケース31Ｌを貫通して左方に突出しており、従来、その左突出部30ａを囲む左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａに動力伝達部が回動自在に取り付けられ、左側部31Ｌａは、内燃機関と動力伝達部との左側の分離部を構成したが、本実施形態では、その左側の分離部である左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａに、アシストモータ80を回動自在に介装している。

すなわち、クランク軸30の左突出部30ａが貫通する左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａに、クランク軸30の左突出部30ａを囲むように環状支持部材（本発明の「支軸部」）90が固着され、環状支持部材90にベアリング91を介して、アシストモータ80のモータケース81が、回動自在に枢支されている。

モータケース81は、左クランクケース31に回動自在に支持され、左側が開放された右側のモータベース81ａを備えるが、モータベース81ａの左側は、クランク軸30の左突出部30ａを左方に貫通させるとともに、モータ収容室84を形成するように、左側変速機ケース52の基端部52ａの右側部52ｒが、モータケース81の蓋部81bとして開放面を覆って、ボルト85でモータベース81ａに締結される。

モータ収容室84内において、クランク軸30の左突出部30ａには、アシストモータ80の磁石を備えたインナロータ80ａが嵌着され、モータケース81の内面には、アシストモータ80の電磁コイルを備えたアウタステータ80ｂがインナロータ80ａの外周を囲むように配置されて支持され、アシストモータ80が構成される。

左側変速機ケース52の基端部52ａの右側部52ｒ、すなわち蓋部81ｂは、クランク軸30の左突出部30ａに、ベアリング92を介して枢支される。
クランク軸30は、左突出部30ａの先に左先端部30ｂが設けられて、モータケース81の左方に突出し、左側変速機ケース52の基端部52ａ内に挿入されている。

すなわち、左側変速機ケース52はアシストモータ80と互いに一体に固定され、内燃機関３′の左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａの環状支持部材（本発明の「支軸部」）90に、ベアリング91を介して共に回動自在に支持される。

なお、ベアリング91を介して、互いに回動自在に連結される動力伝達部５′およびアシストモータ80と、内燃機関３′とは、左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａにおいて、分離可能且つ一体的に構成されるが、運転時において環状支持部材90やベアリング91等回動支持部に塵埃が侵入することを防ぐために、モータケース81と環状支持部材90とを覆うカバー93が設けられている。ただし、カバー93は、図１、図２においては、図示省略されている。

左側変速機ケース52の基端部52ａには、Ｖベルト式自動変速機50の遠心変速機構を備えた駆動プーリ60が設けられ、挿入されたクランク軸30の左先端部30ｂに取り付けられている。
動力伝達部５′の構造、作用は、実施形態１の動力伝達部５について説明したとおりである。

以上のように、本実施形態２のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造では、内燃機関３′の回転動力を減速して後輪15に伝達するＶベルト式自動変速機50を備えて後輪15を軸支する動力伝達部５′と、内燃機関３′とが分離可能且つ一体的に構成され、動力伝達部５′が車体フレーム２に対して上下揺動可能に車体フレーム２に支持される自動二輪車１用のスイング式のパワーユニット６′において、アシスト動力を発生するアシストモータ80が、内燃機関３′と動力伝達部５′との分離部である左クランクケース31Ｌの左側部31Ｌａに介装されたので、パワーユニット６′にアシストモータ80を備えてハイブリッド化する場合において、パワーユニット６′の大幅な変更を要することが無く、パワーユニット６′の外側にアシストモータ80が突出せず、パワーユニット６′揺動時の干渉の問題が回避され、他の部品の装着が容易となる。

また、内燃機関３′から動力伝達部５′内へ延在するクランク軸30に直接アシストモータ80を組み込めるので、動力伝達効率が良く、アシストモータ80組み込みの小型化や部品レイアウトの簡略化が可能となる。そして、動力伝達部５′のスイング揺動端から離れてアシストモータ80が配置されるので、揺動慣性重量の増加を抑制でき、好ましい乗り心地が得られる。

また、アシストモータ80のモータケース81が、内燃機関３′側の環状支持部材90にベアリング91を介して回動自在に支持され、動力伝達部５′はモータケース81に固定されて、動力伝達部５′がモータケース81とともに内燃機関３′に対してスイング可能に取付けられたので、従来の動力伝達部を内燃機関側の支軸部にベアリングを介して回動自在に支持するものに対して、内燃機関３′側の構成に大幅な変更を要しない。
また、アシストモータ80による重量は、ベアリング91が支えるため、揺動慣性はベアリング91周りの慣性モーメントの僅かな増加に抑えられる。

また、内燃機関３′側の環状支持部材90とモータケース81を覆うカバー93が設けられたので、環状支持部材90とモータケース81との間の回動支持部となる環状支持部材90とベアリング91を、塵埃の侵入から保護できる。

次に、本発明の実施形態３に係る自動二輪車用のスイング式パワーユニット（以下、単に「パワーユニット」という）のアシストモータ配置構造を、図７から図９に基づき説明する。

図７に示されるように、本実施形態３のスクータ型の自動二輪車101は、ステアリングハンドル110によって操舵される前輪111と、内燃機関103と動力伝達部105とを備えたスイング式のパワーユニット106によって駆動される後輪113とを備えるものである。

車体フレーム102は、フロントフレーム121およびリヤフレーム122に２分割される。
フロントフレーム121は、ヘッドパイプ121ａから後下がりに延びるダウンフレーム121ｂと、ダウンフレーム121ｂの下端から後方に延びる左右一対のフロア支持フレーム121ｃ…と、両フロア支持フレーム121ｃ…の後端間を連結するクロスメンバ121ｄとを備える。
ヘッドパイプ121ａは、前輪110を軸支するフロントフォーク112とステアリングハンドル110を操向可能に支承する。

また、フロア支持フレーム121ｃ…の後端には、左右一対のリヤフレーム122が、それぞれ結合され、複数個所で左右が相互に結合されており、フロア支持フレーム121ｃの後端から後上がりに延びる前半部122ａと、前半部122ａの後端から前半部122ａよりも緩やかにして後上がりに延びる後半部122ｂとから成り、全体として後上がりに傾斜している。

フロントフレーム121における両フロア支持フレーム121ｃ…間には燃料タンク114が設けられ、パワーユニット106は、リヤフレーム122の前半部122ａ…および後半部122ｂ…の連設部に支軸115とブラケット140とが図示しない揺動リンクを介して上下揺動可能に支承される。
またリヤフレーム122には、パワーユニット106の上方に位置する物品収納部116が支持されており、物品収納部116は運転者用シート117によって上方から開閉可能に覆われる。さらに車体フレーム102、燃料タンク114およびパワーユニット106の一部は、合成樹脂から成る車体カバー123で覆われており、燃料タンク114の上方に配置されるとともに両フロア支持フレーム部121ｃ…で支持されるステップフロア123ａが、車体カバー123に形成される。

パワーユニット106は、その前部の内燃機関103と、後部左側で後輪113の左側方に配置される動力伝達部105とが分離可能且つ一体的に構成されている。
内燃機関103は、単気筒の４ストロークサイクル内燃機関であり、クランク軸131を自動二輪車101の車幅方向に配向させている。

動力伝達部105は、内燃機関103と車幅方向左側に連設されて後輪113の左側方まで後方に延びる変速機ケース150を備え、変速機ケース150の後部と、左側のリヤフレーム122の後端との間にリヤクッション118が設けられる。
すなわち、動力伝達部105は車体フレーム（本発明における「車体」）102に対して上下揺動可能に車体フレーム102に支持される。

図７から図９に示されるように、内燃機関103の機関本体130は、クランクケース半部132およびシリンダブロック133を一体に有する第１機関ブロック134と、クランクケース半部132に結合されてクランクケース135を構成する第２機関ブロック136と、シリンダブロック133に結合されるシリンダヘッド137と、シリンダヘッド137に結合されるシリンダヘッドカバー138とを備えて、物品収納部116の下方に配置されており、車幅方向に延びる軸線を有するクランク軸131がクランクケース135で回転自在に支承される。

機関本体130は、シリンダブロック133に設けられるシリンダボア139の軸線すなわちシリンダ軸線Ｘ（図８参照）を水平に対しわずかに前上がりに傾斜させつつ車体フレーム102の前後方向にほぼ沿うようにして、車体フレーム102に搭載されるものであり、クランクケース135の後側上部に設けられた左右一対のブラケット140…とリヤフレーム122の前半部122ａ…と後半部122ｂ…との連設部の支軸115とを、図示しない揺動リンクを介して揺動可能に支承される。

また、変速機ケース150は、機関本体130におけるクランクケース135の左側部に、アシストモータ170のモータケース171を挟んで結合されて後方に延びるケース主体151と、ケース主体151に左側から結合される左側カバー152と、ケース主体151の後部に右側から締結される右側カバー153とを備える。

動力伝達部105は、変速機ケース150内に、クランク軸131の回転動力を無段階に変速するＶベルト式自動変速機（本発明の「自動変速機」）154と、後輪113の後輪軸113ａとＶベルト式自動変速機154との間に介設される減速ギヤ列155とを備える。
Ｖベルト式自動変速機154は、変速機ケース150におけるケース主体151および左側カバー152間に形成される変速機室156に収容され、減速ギヤ列155は、変速機ケース150におけるケース主体151と右側カバー153との間に形成されるギヤ室157に収容される。

Ｖベルト式自動変速機154は、変速機室156内でクランク軸131の左先端部131ｂに設けられる駆動プーリ158と、変速機室156内の後部に配置される従動プーリ159と、駆動プーリ158および従動プーリ159に巻き掛けられる無端状のＶベルト160とを有する。

駆動プーリ158は、クランク軸131に固定された固定側プーリ半体158ａと、固定側プーリ半体158ａに対して接近・離間可能な可動側プーリ半体158ｂとを備えており、可動側プーリ半体158ｂはクランク軸131の回転数の増加に応じて半径方向外側に移動する遠心ウエイト161によって固定側プーリ半体158ａに接近する方向に付勢される。

変速機ケース150の後部においてケース主体151および右側カバー153には、クランク軸131と平行な軸線を有する出力軸162が回転自在に支承されており、従動プーリ159は、出力軸162に相対回転可能に支持された固定側プーリ半体159ａと、固定側プーリ半体159ａに対して接近・離間可能な可動側プーリ半体159ｂとを備え、可動側プーリ半体159ｂはスプリングで固定側プーリ半体159ｂに向けて付勢されている。また固定側プーリ半体159ａと出力軸162との間に発進用クラッチ163が設けられる。

変速機ケース150におけるケース主体151の後部および右側カバー153には、出力軸162と、出力軸162に平行な中間軸164および後輪軸113ａが回転自在に支承されており、減速ギヤ列155は、出力軸162、中間軸164および後輪軸113ａ間に設けられ、右側カバー153を貫通して右側に突出する後輪軸113ａの右端に後輪113が設けられる。

上のように構成された動力伝達部105によって、クランク軸131の回転動力は駆動プーリ158に伝達され、駆動プーリ158からＶベルト160、従動プーリ159、発進用クラッチ163および減速ギヤ列155を介して後輪113に伝達されるが、そのような動力伝達部105自体は広く公知であるので、その構造と作用の詳しい説明は省略する。

クランク軸131の右端部にはアウタロータ141ａが固定され、アウタロータ141ａと共働してＡＣジェネレータ141を構成するインナステータ141ｂが、アウタロータ141ａで囲繞されるようにしてクランクケース135の右側面に固定される。

図９に示されるように、シリンダボア139の内部に摺動自在に嵌合するピストン142は、コネクティングロッド143を介してクランク軸131に連接される。
ピストン142の頂部を臨ませてシリンダブロック133とシリンダヘッド137の間には燃焼室144が形成されており、シリンダヘッド137には、燃焼室144に通じ得るようにしてシリンダヘッド137の上部に開口される図示しない吸気ポートと、燃焼室144に通じ得るようにしてシリンダヘッド137の下部に開口される図示しない排気ポートとが設けられる。

また、シリンダヘッド137とヘッドカバー138との間には、図示しない吸気弁および排気弁を開閉駆動する動弁機構180が収容されており、動弁機構180は、クランク軸131と平行な軸線を有してシリンダヘッド137に回転自在に支承され吸気側カム182ａおよび排気側カム182ｂを備えたカム軸181を備える。

クランクケース135、シリンダブロック133およびシリンダヘッド137には、クランク軸131の回転動力を１／２の減速比でカム軸181に伝達するタイミングチェーン184を走行可能に収容するチェーン通路185が設けられ、タイミングチェーン184は、クランク軸131に設けられたドライブチェーンスプロケット186とカム軸181に設けられたカムチェーンスプロケット187とに巻き掛けられる。
動弁機構180自体は広く公知であるので、その構造、作用の詳しい説明は省略する。

図示しない排気ポートには、シリンダヘッド137の下部から後方に延びる排気管145（図７参照）の上流端が接続されており、排気管145の下流端は後輪113の右側に配置されるマフラー146に接続される。

一方、図８に示されるように、シリンダヘッド137の上部には、図示しない吸気ポートをシリンダヘッド137の上部側壁から後方側に向けて彎曲させるようにした吸気管部137ａが一体に設けられている。
吸気管部137ａはシリンダヘッド137の上部に一体に設けられ、吸気管部137ａに、シリンダヘッド137の上部から後方に延びるようにして機関本体130と物品収納部116の間に配置される吸気装置147が接続される。

吸気装置147は、吸気管部137ａに接続される吸気管147ａと、吸気管147ａの上流端に接続されるスロットルボディ147ｂと、下流端がスロットルボディ147ｂに接続されるコネクティングチューブ147ｃと、変速機ケース150の上方に配置されてコネクティングチューブ147ｃの上流端に接続されるエアクリーナ147ｄとで構成される。

吸気装置147の吸気管147ａは、シリンダヘッド137の吸気管部137ａとともに側面視で略Ｕ字状となる吸気通路を形成するものであり、その吸気通路に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁148が、シリンダヘッド137に取付けられる。

そして、本実施形態３においては、図９に示されるように、クランク軸131の左端が、クランクケース135を貫通して左方に突出しており、その左突出部131ａを囲むクランクケース135のクランクケース左側部135Ｌａには、従来動力伝達部が分離可能且つ一体的に取り付けられ、クランクケース左側部135Ｌａは内燃機関と動力伝達部との分離部を構成したが、本実施形態では、その分離部であるクランクケース左側部135Ｌａに、アシストモータ170が介装されている。

すなわち、アシストモータ170のモータケース171が、クランク軸131の左突出部131ａを回転自在に挿通させて、後述の「通しボルト」となるボルト175でクランクケース左側部135Ｌａに固定される。

モータケース171は、クランクケース135に締結され左側が開放された右側のモータベース171ａと、モータベース171ａの左側の開放面を塞ぎモータ収容室174を形成するようにモータベース171ａにボルト173で締結される蓋部171bからなる。

モータ収容室174内において、クランク軸131の左突出部131ａには、アシストモータ170の磁石を備えたインナロータ170ａが嵌着され、モータケース171の内面には、アシストモータ170の電磁コイルを備えたアウタステータ170ｂがインナロータ170ａの外周を囲むように配置されて支持され、アシストモータ170が構成される。

クランク軸131は、左突出部131ａの先にさらに左先端部131ｂを有し、左先端部131ｂがモータケース171の蓋部171bの左方に貫通して突出し、ベアリング176を介して蓋部171bにより支持されている。
変速機ケース150のケース主体151の前端側に形成される基端部150ａには、クランク軸131の左先端部131ｂが挿入され、左先端部131ｂには上述のようにＶベルト式自動変速機154の駆動プーリ158が取り付けられるとともに、基端部150ａがモータケース171を挟んで、ボルト175でクランクケース左側部135Ｌａに締結される。

すなわち、内燃機関103とアシストモータ170のモータケース171と動力伝達部105とが３層構造をなして、通しボルトとしてのボルト175によって共締めされ固定される。
よって、本実施形態のパワーユニット106は、上述の実施形態１、２と異なり、内燃機関103とアシストモータ170と動力伝達部105が一体となって、回動支点となる支軸115回りにスイング可能に取付けられたものとなり、リヤクッション118を介して、動力伝達部105が車体フレーム102に対し上下揺動可能に支持される。

以上のように、本実施形態３のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造では、内燃機関103の回転動力を減速して後輪113に伝達するＶベルト式自動変速機154を備えて後輪113を軸支する動力伝達部105と、内燃機関103とが分離可能且つ一体的に構成され、動力伝達部105が車体フレーム102に対して上下揺動可能に車体フレーム102に支持される自動二輪車101用のスイング式のパワーユニット106において、アシスト動力を発生するアシストモータ170が、内燃機関103と動力伝達部105との分離部であるクランクケース左側部135Ｌａに介装されたので、パワーユニット106にアシストモータ170を備えてハイブリッド化する場合において、パワーユニット106の大幅な変更を要することが無く、パワーユニット106の外側にアシストモータ170が突出せず、パワーユニット106揺動時の干渉の問題が回避され、他の部品の装着が容易となる。

また、内燃機関103から動力伝達部105内へ延在するクランク軸131に直接アシストモータ170を組み込めるので、動力伝達効率が良く、アシストモータ170組み込みの小型化や部品レイアウトの簡略化が可能となる。そして、動力伝達部105のスイング揺動端から離れてアシストモータ170が配置されるので、揺動慣性重量の増加を抑制でき、好ましい乗り心地が得られる。

また、内燃機関103とアシストモータ170のモータケース171と動力伝達部105とが３層構造をなしてボルト175によって共締めされ、パワーユニット106が一体となって車体フレーム102に対してスイング可能に車体フレーム102に取付けられたので、内燃機関と動力伝達部とが固定されて一体となって車体に対してスイング可能に取付けられるタイプのスイング式パワーユニットにおいても、内燃機関103側および動力伝達部105側の構成に大幅な変更を要さず、アシストモータ170を組み込むことができる。
また、アシストモータ170は、車体支持部寄りに配されるため、揺動慣性の増加は少なくて済む。

以上、本発明の三つの実施形態につき説明したが、本発明の態様が上記実施形態１〜３に限定されず、本発明は、本発明の要旨の範囲で、多様な態様で実施されるものを含むことは勿論である。

１、101…自動二輪車、２、102…車体フレーム（車体）、３、３′、103…内燃機関、５、５′、105…動力伝達部、６、６′、106…パワーユニット（スイング式パワーユニット）、15…後輪、16…リヤクッション、30…クランク軸、30ａ…左突出部、30ｂ…左先端部、31…クランクケース、31Ｌ…左クランクケース、31Ｌａ…左側部（分離部）、31Ｒ…右クランクケース、32…シリンダブロック、33…シリンダヘッド、50…Ｖベルト式自動変速機（自動変速機）、51…支持アーム、52…左側変速機ケース、52ａ…基端部、52ｒ…右側部、56…ベアリング、57…ボルト、59…カバー、60…駆動プーリ、70…アシストモータ、70ａ…インナロータ、70ｂ…アウタステータ、71…モータケース、71ａ…モータベース、71ｂ…蓋部、74…モータ収容室、75…環状支持部材（支軸部）、80…アシストモータ、80ａ…インナロータ、80ｂ…アウタステータ、81…モータケース、81ａ…モータベース、81ｂ…蓋部、84…モータ収容室、90…環状支持部材（支軸部）、91…ベアリング、92…ベアリング、93…カバー、113…後輪、115…支軸、118…リヤクッション、130…機関本体、131…クランク軸、131ａ…左突出部、131ｂ…左先端部、135…クランクケース、135Ｌａ…クランクケース左側部（分離部）、137…シリンダヘッド、150…変速機ケース、154…ベルト式自動変速機（自動変速機）、158…駆動プーリ、170…アシストモータ、170ａ…インナロータ、170ｂ…アウタステータ、171…モータケース、171ａ…モータベース、171ｂ…蓋部、174…モータ収容室、175…ボルト

Claims (6)

1. 内燃機関(３,３′,103)の回転動力を減速して後輪(15,113)に伝達する自動変速機(50,154)を備えて同後輪(15,113)を軸支する動力伝達部(５,５′,105)と、前記内燃機関(３,３′,103)とが分離可能且つ一体的に構成され、前記動力伝達部(５,５′,105)が車体(２,102)に対して上下揺動可能に車体(２,102)に支持される自動二輪車(１,101)用のスイング式パワーユニット(６,６′,106)において、
   アシスト動力を発生するアシストモータ(70,80,170)が、前記内燃機関(３,３′,103)と前記動力伝達部(５,５′,105)との分離部(31Ｌａ,135Ｌａ)に介装されたことを特徴とするスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造。
2. 前記アシストモータ(70)のモータケース(71)が前記内燃機関(２)側に固定され、
   前記動力伝達部(５)は前記モータケース(71)上の支軸部(75)にベアリング(56)を介して回動自在に支持されて、
   前記動力伝達部(５)が前記内燃機関(２)に対してスイング可能に取付けられたことを特徴とする請求項１記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造。
3. 前記モータケース(71)と前記動力伝達部(５)とを覆うカバー(59)が設けられたことを特徴とする請求項２記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造。
   構造。
4. 前記アシストモータ(80)のモータケース(81)が前記内燃機関(２′)側の支軸部(90)にベアリング(91)を介して回動自在に支持され、
   前記動力伝達部(５′)は前記モータケース(81)に固定されて、
   前記動力伝達部(５′)が前記モータケース(81)とともに前記内燃機関(２′)に対してスイング可能に取付けられたことを特徴とする請求項１記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造。
5. 前記内燃機関側(２′)の支軸部(90)と前記モータケース(81)を覆うカバー(93)が設けられたことを特徴とする請求項４記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造。
6. 前記内燃機関(103)と前記アシストモータ(170)のモータケース(171)と前記動力伝達部(105)とが３層構造をなしてボルト(175)によって共締めされ、前記スイング式パワーユニット(106)が一体となって車体(102)に対してスイング可能に車体(102)に取付けられたことを特徴とする請求項１記載のスイング式パワーユニットのアシストモータ配置構造。

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