JP2014177899A - 車両のパワーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンと多段変速機とが一体に備えられたパワーユニットにおいて、エンジンブレーキをかけた際、そのときに選択されている変速段のレシオにかかわらずエンジンブレーキを従来より弱めるようにするとともに、エンジンブレーキ時の発電量を従来技術同等に確保しやすくする。
【解決手段】クランク軸（５４）によって回転されるＡＣＧ（４０）と、クランク軸（５４）の回転を減速させながら伝達する一次減速ギヤ系（１Ｇ）と、一次減速ギヤ系（１Ｇ）からの回転入力を変速しながら出力軸（６１）にて出力する変速機（６０）とを備え、クランク軸（５４）と変速機（６０）との間に、クランク軸（５４）側が変速機（６０）入力側よりも高速で回転する際に接続されるワンウェイクラッチ（ＯＷ）が設けられ、ワンウェイクラッチ（ＯＷ）よりも駆動力伝達系下流の変速機入力側にＡＣＧ（４０）が設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両のパワーユニットに関するものである。

従来、車両のパワーユニットとして、例えば特許文献１に見られるように、エンジンと多段変速機とが一体的に備えられ、エンジンの駆動力が、クランク軸、変速機メイン軸、カウンタ軸と減速されながら伝達されて後輪を駆動するドライブスプロケットへと伝えられるものが知られている。
この従来のパワーユニットにおいては、クランク軸に一体的にＡＣＧが設けられ、クランク軸の回転中はＡＣＧによって発電がなされる。

特許第４９９４２８５号公報

従来の車両のパワーユニットでは、加速状態あるいは定常走行状態からアクセルスロットルを閉じてエンジンブレーキをかけた場合、そのときに選択されている変速段のレシオに応じたエンジンブレーキがかかる。そのため、エンジンブレーキ時の変速段がローギア寄りであると、ハイギヤ寄りの場合に比べてエンジンブレーキが強くかかる。しかし、運転者によっては、エンジンブレーキのかかりが弱い方を好む場合がある。
エンジンブレーキのかかりを弱めるには、例えば、クランク軸から駆動輪までの動力伝達系の途中にワンウェイクラッチを介設して、エンジンブレーキ時のクランク軸の回転を落とす方法が考えられる。しかしながら、そのようにすると、従来技術において、ＡＣＧはクランク軸と一体的に設けられているため、ワンウェイクラッチが切れてクランク軸の回転が落ちると、クランク軸と一緒にＡＣＧの回転も落ちてしまう。そのため、エンジンブレーキ時の発電量が低くなるという問題が生じる。
本発明が解決しようとする課題は、エンジンと多段変速機とが一体に備えられたパワーユニットにおいて、エンジンブレーキをかけた際、そのときに選択されている変速段のレシオにかかわらずエンジンブレーキを従来より弱めるようにするとともに、エンジンブレーキ時の発電量を従来技術同等に確保しやすくすることである。

上記課題を解決するために本発明の車両のパワーユニットは、
クランク軸（５４）と、このクランク軸（５４）によって回転されるＡＣＧ（４０）と、前記クランク軸（５４）の回転を減速させながら伝達する一次減速ギヤ系（１Ｇ）と、この一次減速ギヤ系（１Ｇ）からの回転入力を変速しながら出力軸（６１）にて出力する変速機（６０）と、を備える車両のパワーユニットにおいて、
前記クランク軸（５４）と変速機（６０）との間に、クランク軸（５４）側が変速機（６０）入力側よりも高速で回転する際に接続されるワンウェイクラッチ（ＯＷ）が設けられ、
当該ワンウェイクラッチ（ＯＷ）よりも駆動力伝達系下流の変速機入力側に前記ＡＣＧ（４０）が設けられることを特徴とする。
この車両のパワーユニットによれば、加速状態あるいは定常走行状態のときには、クランク軸（５４）の回転が、ワンウェイクラッチ（ＯＷ）の接続によって、当該ワンウェイクラッチ（ＯＷ）よりも駆動力伝達系下流の変速機入力側に伝わり、従来同様、駆動力が出力軸（６１）に伝達されるとともにＡＣＧ（４０）も回転する。
一方、加速状態あるいは定常走行状態からアクセルスロットルを閉じてエンジンブレーキをかけたときには、ワンウェイクラッチ（ＯＷ）が切れることで、クランク軸（５４）の回転が、ワンウェイクラッチ（ＯＷ）よりも駆動力伝達系下流の変速機入力側の回転から切り離され、エンジンブレーキのききが弱まることとなる。ここで、ＡＣＧ（４０）は、ワンウェイクラッチ（ＯＷ）よりも駆動力伝達系下流の変速機入力側に設けられているので、当該ＡＣＧ（４０）の発電抵抗によってエンジンブレーキに類するブレーキ作用を発生するとともに、当該ＡＣＧ（４０）の回転によって、エンジンブレーキ中の発電量を容易に確保することが可能となる。

この車両のパワーユニットにおいては、
前記クランク軸（５４）と同軸、かつ、別体に中間軸（７０）が設けられ、
当該中間軸（７０）に、前記一次減速ギヤ系（１Ｇ）の駆動ギヤ（ｇ１）と、前記ＡＣＧ（４０）とが設けられる構成とすることができる。
このように構成すると、クランク軸（５４）と、一次減速ギヤ系（１Ｇ）の駆動ギヤ（ｇ１）とＡＣＧ（４０）とが設けられる中間軸（７０）と、が同軸に配置されることで、パワーユニットの前後長サイズが大きくなることを抑えることができる。

この車両のパワーユニットにおいては、
前記中間軸（７０）上には、前記ワンウェイクラッチ（ＯＷ）側に駆動ギヤ（ｇ１）、その反対側にＡＣＧ（４０）が配され、
前記駆動ギヤ（ｇ１）で回動される被動ギヤ（ｇ２）と一体にクラッチ（８０）が設けられ、
当該クラッチ（８０）は、軸方向に関し、前記ワンウェイクラッチ（ＯＷ）と前記ＡＣＧ（４０）との間に配される構成とすることができる。
このように構成すると、前記ワンウェイクラッチ（ＯＷ）に対して、ＡＣＧ（４０）とクラッチ（８０）とを軸方向で同一側に配しながら、軸方向の長さを極力コンパクトに抑えることができる。

この車両のパワーユニットにおいては、
前記中間軸（７０）は、その内部に軸方向に延びる中間軸側オイル孔（７１）を有しているとともに、前記ＡＣＧ（４０）側の軸端部（７２）がパワーユニットケース（５１ｃ）に設けられたオイル供給ボス（５１ｂ）まで延び、
前記クランク軸（５４）は、中間軸（７０）側の端部（５４ｂ）が中間軸（７０）の端部（７３）と印籠嵌合し、この嵌合部において前記中間軸側オイル孔（７１）と連通するクランク軸側オイル孔（５４ｐ）を有している構成とすることができる。
このように構成すると、クランク軸（５４）と中間軸（７０）とを別体にしたにもかかわらず、オイルを中間軸（７０）を通してクランク軸（５４）側まで供給することが可能となる。

この車両のパワーユニットにおいては、
前記クラッチ（８０）は、クラッチアウタ（８１）と、クランチインナ（８２）と、前記クラッチアウタ（８１）と前記クラッチインナ（８２）との間に配されるクラッチ板（８３）と、クラッチ板（８３）による動力伝達を切断するように軸方向に移動するリフター部材（８４）と、を有し、
前記中間軸（７０）の中間軸側オイル孔（７１）の途中には、前記クラッチインナ（８２）と前記ＡＣＧ（４０）との間で、前記リフター部材（８４）と軸方向で重なる位置に、遠心式のオイルフィルタ（９０）が設けられる構成とすることができる。
このように構成すると、オイルフィルタ（９０）もコンパクトに配置することができ、中間軸側のパワーユニットのサイズを極力抑えることができる。

この車両のパワーユニットにおいては、
前記オイルフィルタ（９０）は、その内部にオイルが満たされるとともに雌ネジが切られたボス（９２）を有するロータカップ（９１）と、このロータカップ（９１）を閉塞するカバー（９３）とを備え、
前記ＡＣＧ（４０）のロータ（４１）はカップ状であるとともに、そのカップの底部にボルト通し穴（４２）を有し、
ＡＣＧ（４０）側から前記ボルト通し穴（４２）に通したボルト（４３）を前記雌ネジに結合させることで、ＡＣＧ（４０）のロータ（４１）と前記オイルフィルタ（９０）のロータカップ（９１）とを締結固定した構成とすることができる。
このように構成すると、ＡＣＧ（４０）のカップ状ロータ（４１）の底部からオイルフィルタ（９０）側に向かってボルト（４３）が設けられるため、ボルト（４３）の頭部（４３ｈ）がカップ状ロータ（４１）内に収容されるとともに、このボルト（４３）で、ＡＣＧ（４０）のロータ（４１）とオイルフィルタ（９０）のカバー（９３）とロータカップ（９１）とが締結固定されるため、中間軸（７０）の軸方向サイズをさらに抑えることができる。

この車両のパワーユニットにおいては、
吸気系にキャブレター（３０）が設けられている構成とすることができる。
この車両のパワーユニットによると、エンジンブレーキ時のエンジン回転数の上昇を抑制できるため、キャブレター（３０）を用いているにもかかわらず、エンジンブレーキ時の燃料噴射量を抑制することができる。

本発明に係る車両のパワーユニットの一実施の形態が搭載された車両の一例としての自動二輪車の側面図。 パワーユニットの一実施の形態の断面図。 図２の部分拡大図。

以下、本発明に係る車両のパワーユニットの実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同一部分ないし相当する部分には、同一の符号を付してある。

図１は、本発明に係る車両のパワーユニットの一実施の形態が搭載された車両の一例としての自動二輪車である。
この自動二輪車は、車体フレーム１０を備えている。
車体フレーム１０は、前輪ＷＦを軸支するフロントフォーク１１および操向ハンドル１２を操向可能に支承するヘッドパイプ１３と、該ヘッドパイプ１３から後下がりに延びる左右一対のメインフレーム１４と、メインフレーム１４の後端部に連設されるピボットプレート１５と、前記メインフレーム１４よりも下方で前記ヘッドパイプ１３に連設されるとともにメインフレーム１４よりも急角度で後下がりに延びる左右一対のダウンフレーム１６と、それらのダウンフレーム１６の下端部に設けられるエンジンハンガ１７と、前記メインフレーム１４の後部から後上がりに延びるシートレール１９と、前記ピボットプレート１５および前記シートレール１９間を連結するリヤフレーム２０とを備えている。

前記エンジンハンガ１７および前記ピボットプレート１５にはパワーユニットＰＵが搭載されている。
このパワーユニットＰＵは、エンジン５０と多段変速機６０とが一体的に備えられている。
エンジン５０は、クランクケース５１と、該クランクケース５１の前側上部に結合されて上方に立ち上がるシリンダブロック５２と、該シリンダブロック５２の上端に結合されるシリンダヘッド５３とを備える。

パワーユニットＰＵの上方で前記メインフレーム１４には燃料タンク２７が搭載されており、この燃料タンク２７の後方に配置される乗車用シート２８が前記シートレール１９で支持される。
エンジン５０におけるシリンダヘッド５３の後部側面に下流端が接続される吸気管２９の上流端はキャブレター３０に接続され、そのキャブレター３０は、乗車用シート２８の前部下方に配置されるエアクリーナ３１に接続される。
シリンダヘッド５３の前部側面に接続された排気管３２は、パワーユニットＰＵの下方を通って後方に延出され、後輪ＷＲの右側に配置された排気マフラー３３に接続される。

前記ピボットプレート１５には、後輪ＷＲを後端部で軸支するスイングアーム３４の前端部がピボット軸３５を介して揺動可能に支承されており、車体フレーム１０におけるシートレール１９およびリヤフレーム２０の連設部と、前記スイングアーム３４の後端との間にはリヤクッション３６が伸縮自在に設けられる。
パワーユニットＰＵから出力される回転動力は、無端状のチェーン３７を有する伝動手段３８によって前記後輪ＷＲに伝達される。

図２はパワーユニットＰＵの断面図、図３は図２の部分拡大図である。
これらの図に示すように、このパワーユニットＰＵは、クランク軸５４と、このクランク軸５４によって回転されるＡＣＧ４０と、クランク軸５４の回転を減速させながら駆動力伝達系下流の変速機６０の入力側６２に伝達する一次減速ギヤ系１Ｇと、この一次減速ギヤ系１Ｇからの回転入力を変速しながら出力軸６１にて出力する変速機６０と、を備えている。

クランク軸５４と変速機６０との間には、クランク軸５４側が変速機６０の入力側６２よりも高速で回転する際に接続されるワンウェイクラッチＯＷが設けられ、ワンウェイクラッチＯＷよりも駆動力伝達系下流の変速機６０の入力側６２にＡＣＧ４０が設けられている。

このパワーユニットＰＵによれば、加速状態あるいは定常走行状態のときには、クランク軸５４の回転が、ワンウェイクラッチＯＷの接続によって、当該ワンウェイクラッチＯＷよりも駆動力伝達系下流の変速機６０の入力側６２に伝わり、従来同様、駆動力が出力軸６１に伝達されるとともにＡＣＧ４０も回転する。

一方、加速状態あるいは定常走行状態からアクセルスロットルを閉じてエンジンブレーキをかけたときには、ワンウェイクラッチＯＷが切れることで、クランク軸５４の回転が、ワンウェイクラッチＯＷよりも駆動力伝達系下流の変速機６０の入力側６２の回転から切り離され、エンジンブレーキのききが弱まることとなる。また、パワーユニットＰＵには、前述したように、吸気系にキャブレター３０が設けられているので、エンジンブレーキ時のクランク軸５４の回転数の上昇を抑制することによって、キャブレター３０を用いているにもかかわらず、エンジンブレーキ時の燃料噴射量を抑制することができる。

他方、ＡＣＧ４０は、ワンウェイクラッチＯＷよりも駆動力伝達系下流の変速機入力側６２に設けられているので、加速状態あるいは定常走行状態からアクセルスロットルを閉じてエンジンブレーキをかけたときでも、そのときに選択されている変速段のレシオに応じて回転し、当該ＡＣＧ４０の発電抵抗によってエンジンブレーキに類するブレーキ作用を発生するとともに、当該ＡＣＧ４０の回転によって、エンジンブレーキ中の発電量を容易に確保することが可能となる。

このパワーユニットＰＵにおいては、クランク軸５４と同軸、かつ、別体に中間軸７０が設けられ、この中間軸７０に、一次減速ギヤ系１Ｇの駆動ギヤｇ１と、ＡＣＧ４０とが設けられている。
このように構成すると、クランク軸５４と、一次減速ギヤ系１Ｇの駆動ギヤｇ１とＡＣＧ４０とが設けられる中間軸７０と、が同軸に配置されることで、パワーユニットＰＵの前後長サイズ（図２において上下方向の長さ）が大きくなることを抑えることができる。

中間軸７０上には、ワンウェイクラッチＯＷ側に駆動ギヤｇ１、その反対側にＡＣＧ４０が配されている。
駆動ギヤｇ１で回動される被動ギヤｇ２と一体にクラッチ（このクラッチを操作クラッチともいう）８０が設けられており、この操作クラッチ８０は、軸方向に関し、ワンウェイクラッチＯＷとＡＣＧ４０との間に配されている。
このように構成すると、ワンウェイクラッチＯＷに対して、ＡＣＧ４０と操作クラッチ８０とを軸方向で同一側（図２において右側）に配しながら、軸方向の長さを極力コンパクトに抑えることができる。

変速機６０は、一次減速ギヤ系１Ｇからの動力が操作クラッチ８０を介して入力される入力軸６３と、前記出力軸６１と、これら入力軸６３と出力軸６１との間に設けられた、変速用ギヤｍ１〜ｍ４およびｃ１〜ｃ４とを備えている。入力軸６３の動力は、変速用ギヤｍ１〜ｍ４とｃ１〜ｃ４との選択的噛み合いにより、その変速段のレシオに応じて変速されて出力軸６１に伝達される。

主として図３に示すように、中間軸７０は、その内部に軸方向に延びる中間軸側オイル孔７１を有しているとともに、ＡＣＧ４０側の軸端部７２がパワーユニットＰＵのケース５１ｃに設けられたオイル供給ボス５１ｂまで延びている。
クランク軸５４は、中間軸７０側の端部５４ｂが中間軸７０の端部７３と印籠嵌合し、この嵌合部において中間軸側オイル孔７１と連通するクランク軸側オイル孔５４ｐを有している。
このように構成すると、クランク軸５４と中間軸７０とを別体にしたにもかかわらず、オイル供給ボス５１ｂからのオイルを中間軸７０を通してクランク軸５４まで供給することが可能となる。

図２，図３に示すように、操作クラッチ８０は、クラッチアウタ８１と、クランチインナ８２と、クラッチアウタ８１とクラッチインナ８２との間に配されるクラッチ板８３と、クラッチ板８３による動力伝達を切断するように軸方向に移動するリフター部材８４とを有している。
中間軸７０の中間軸側オイル孔７１の途中には、クラッチインナ８２とＡＣＧ４０との間で、リフター部材８４と軸方向で重なる位置に、遠心式のオイルフィルタ９０が設けられている。
このように構成すると、オイルフィルタ９０もコンパクトに配置することができ、中間軸７０側のパワーユニットＰＵのサイズを極力抑えることができる。

オイルフィルタ９０は、その内部にオイルが満たされるとともに雌ネジが切られたボス９２を有するロータカップ９１と、このロータカップ９１を閉塞するカバー９３とを備えている。
ＡＣＧ４０のロータ４１はカップ状であるとともに、そのカップの底部にボルト通し穴４２を有している。
ＡＣＧ４０のロータ４１と、オイルフィルタ９０のカバー９３とロータカップ９１とは、ＡＣＧ４０側からボルト通し穴４２に通したボルト４３をロータカップ９１におけるボス９２の雌ネジに結合させることで、締結固定されている。

このように構成すると、ＡＣＧ４０のカップ状ロータ４１の底部からオイルフィルタ９０側に向かってボルト４３が設けられるため、ボルト４３の頭部４３ｈがカップ状ロータ４１内に収容されるとともに、このボルト４３で、ＡＣＧ４０のロータ４１と、オイルフィルタ９０のカバー９３とロータカップ９１とが締結固定されるため、中間軸７０の軸方向サイズをさらに抑えることができる。

ＡＣＧ４０は、ロータ４１と、ステータ４５とを備えている。
ロータ４１は、前述したようにしてロータカップ９１に固定され、ロータカップ９１は、適宜の固定手段、例えば溶接によって中間軸７０に固定されている。したがって、ロータ４１は中間軸７０およびオイルフィルタ９０とともに回転する。

ステータ４５は、ボルト４６で、ケース５１ｃに固定されている。
中間軸７０の中間軸側オイル孔７１は、オイルフィルタ９０近くにおいて、上流側７１ｕと下流側７１ｄとに分断されており、上流側７１ｕからのオイルが、油路７４を経てオイルフィルタ９０へ入り、オイルフィルタ９０で濾過された後、油路７５を介して下流側７１ｄおよび前述したようにクランク軸５４のオイル孔５４ｐへと供給される。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。

ＰＵ：パワーユニット、ＯＷ：ワンウェイクラッチ１Ｇ：一次減速ギヤ系、ｇ１：駆動ギヤ、３０：キャブレター、４０：ＡＣＧ、４２：ボルト通し穴、４３：ボルト、５１ｂ：オイル供給ボス、５４：クランク軸、５４ｂ：端部、５４ｐ：クランク軸側オイル孔、６０：変速機、６１：出力軸、７０：中間軸、７１：中間軸側オイル孔、７２：軸端部、７３：端部、８０：操作クラッチ（クラッチ）、８１：クラッチアウタ、８２：クランチインナ、８３：クラッチ板、８４：リフター部材、９０：オイルフィルタ、９１：ロータカップ、９２：ボス、９３：カバー。

Claims (7)

1. クランク軸（５４）と、このクランク軸（５４）によって回転されるＡＣＧ（４０）と、前記クランク軸（５４）の回転を減速させながら伝達する一次減速ギヤ系（１Ｇ）と、この一次減速ギヤ系（１Ｇ）からの回転入力を変速しながら出力軸（６１）にて出力する変速機（６０）と、を備える車両のパワーユニットにおいて、
   前記クランク軸（５４）と変速機（６０）との間に、クランク軸（５４）側が変速機（６０）入力側よりも高速で回転する際に接続されるワンウェイクラッチ（ＯＷ）が設けられ、
   当該ワンウェイクラッチ（ＯＷ）よりも駆動力伝達系下流の変速機入力側に前記ＡＣＧ（４０）が設けられることを特徴とする車両のパワーユニット。
2. 請求項１において、
   前記クランク軸（５４）と同軸、かつ、別体に中間軸（７０）が設けられ、
   当該中間軸（７０）に、前記一次減速ギヤ系（１Ｇ）の駆動ギヤ（ｇ１）と、前記ＡＣＧ（４０）とが設けられることを特徴とする車両のパワーユニット。
3. 請求項２において、
   前記中間軸（７０）上には、前記ワンウェイクラッチ（ＯＷ）側に駆動ギヤ（ｇ１）、その反対側にＡＣＧ（４０）が配され、
   前記駆動ギヤ（ｇ１）で回動される被動ギヤ（ｇ２）と一体にクラッチ（８０）が設けられ、
   当該クラッチ（８０）は、軸方向に関し、前記ワンウェイクラッチ（ＯＷ）と前記ＡＣＧ（４０）との間に配されることを特徴とする車両のパワーユニット。
4. 請求項２または３において、
   前記中間軸（７０）は、その内部に軸方向に延びる中間軸側オイル孔（７１）を有しているとともに、前記ＡＣＧ（４０）側の軸端部（７２）がパワーユニットケース（５１ｃ）に設けられたオイル供給ボス（５１ｂ）まで延び、
   前記クランク軸（５４）は、中間軸（７０）側の端部（５４ｂ）が中間軸（７０）の端部（７３）と印籠嵌合し、この嵌合部において前記中間軸側オイル孔（７１）と連通するクランク軸側オイル孔（５４ｐ）を有していることを特徴とする車両のパワーユニット。
5. 請求項４において、
   前記クラッチ（８０）は、クラッチアウタ（８１）と、クランチインナ（８２）と、前記クラッチアウタ（８１）と前記クラッチインナ（８２）との間に配されるクラッチ板（８３）と、クラッチ板（８３）による動力伝達を切断するように軸方向に移動するリフター部材（８４）と、を有し、
   前記中間軸（７０）の中間軸側オイル孔（７１）の途中には、前記クラッチインナ（８２）と前記ＡＣＧ（４０）との間で、前記リフター部材（８４）と軸方向で重なる位置に、遠心式のオイルフィルタ（９０）が設けられることを特徴とする車両のパワーユニット。
6. 請求項５において、
   前記オイルフィルタ（９０）は、その内部にオイルが満たされるとともに雌ネジが切られたボス（９２）を有するロータカップ（９１）と、このロータカップ（９１）を閉塞するカバー（９３）とを備え、
   前記ＡＣＧ（４０）のロータ（４１）はカップ状であるとともに、そのカップの底部にボルト通し穴（４２）を有し、
   ＡＣＧ（４０）側から前記ボルト通し穴（４２）に通したボルト（４３）を前記雌ネジに結合させることで、ＡＣＧ（４０）のロータ（４１）と前記オイルフィルタ（９０）のロータカップ（９１）とを締結固定したことを特徴とする車両のパワーユニット。
7. 請求項１〜６のうちいずれか一項において、
   吸気系にキャブレター（３０）が設けられていることを特徴とする車両のパワーユニット。

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