JP2015151886A - 車両用パワーユニット - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンにおける排気装置との固定部の剛性を向上させ、排気装置の振動に伴う騒音の発生を抑制する。【解決手段】本発明は、エンジン２０と、エンジン２０に固定される排気装置２１と、を有する車両用パワーユニット１０であって、エンジン２０は、クランク軸を軸支するクランクケース２２と、クランクケース２２の左右方向外方を覆うケースカバー２６と、を備え、クランクケース２２は、左右方向外方に向かって開口されたケース側ボックス部３５を備え、ケースカバー２６は、左右方向内方に向かって開口され、ケース側ボックス部３５と接合されるカバー側ボックス部５３と、カバー側ボックス部５３から側面視で外方に突出する固定部６８と、を備え、排気装置２１は、固定部６８に固定されていることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、スクーター型自動二輪車等に設けられる車両用パワーユニットに関する。

従来、スクーター型自動二輪車等には、車両の後下部に車両用パワーユニット（以下、「パワーユニット」と略称する。）が設けられている。このパワーユニットは、エンジンと、エンジンに固定される排気装置と、を備えており、エンジンから排出される排気を排気装置によって車両後方に排出するように構成されている。

例えば、特許文献１には、エンジンのクランクケースに設けられた固定部（特許文献１の「取付ボス部１４、１５」参照）に排気装置を固定する構成が開示されている。

特開平５−９８９５９号公報

上記のようにエンジンのクランクケースに設けられた固定部に排気装置を固定する場合に、クランクケースのうちの剛性の弱い部分に固定部が設けられると、固定部の剛性が不十分になる。その結果、車両走行時にエンジンの振動に伴って排気装置が大きく振動し、大きな騒音が発生する恐れがある。

そこで、本発明は上記の事情を考慮し、エンジンにおける排気装置との固定部の剛性を高めることにより、排気装置の振動に伴う騒音の発生を抑制することを目的とする。

本発明は、エンジンと、前記エンジンに固定される排気装置と、を有するパワーユニットであって、前記エンジンは、クランク軸を軸支するクランクケースと、前記クランクケースの左右方向外方を覆うケースカバーと、を備え、前記クランクケースは、左右方向外方に向かって開口されたケース側ボックス部を備え、前記ケースカバーは、左右方向内方に向かって開口され、前記ケース側ボックス部と接合されるカバー側ボックス部と、前記カバー側ボックス部から側面視で外方に突出する固定部と、を備え、前記排気装置は、前記固定部に固定されていることを特徴とする。

このような構成を採用することで、ケース側ボックス部とカバー側ボックス部によって形成される剛性の高いボックス構造部分と一体的に固定部を配置することが可能となり、固定部の剛性を高めることが可能となる。そのため、車両走行時にエンジンの振動に伴って排気装置が大きく振動するのを抑制することができ、騒音の発生を抑制することが可能となる。

前記ケース側ボックス部は、前記クランクケースの側面に対して左右方向内方に位置する底壁部と、前記底壁部の外周から左右方向外方に向かって突出する周壁部と、を備え、前記カバー側ボックス部は、前記クランクケースの側面に対して左右方向外方に張り出す張出部と、前記張出部の外周から左右方向内方に向かって突出し、前記周壁部と接合される外周部と、を備え、前記固定部は、前記張出部の延長線上に前記張出部の端縁と連続して設けられていても良い。

このような構成を採用することで、固定部の剛性を更に高めることが可能となり、車両走行時にエンジンの振動に伴って排気装置が振動するのを一層抑制しやすくなる。

前記固定部は、前記排気装置が固定される固定ボスを備え、前記固定ボスは、側面視において、前記クランクケースと前記ケースカバーの合わせ面よりも外方に突出していても良い。

このような構成を採用することで、クランクケースとケースカバーの合わせ面のシール性を確保しつつ、固定ボスの剛性を向上させることが可能となる。

本発明によれば、エンジンにおける排気装置との固定部の剛性を高めることにより、排気装置の振動に伴う騒音の発生を抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車を示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係る自動二輪車のパワーユニットを示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係る自動二輪車において、ファンカウリング及びシリンダーカウリングを取り除いた状態のエンジンを示す下側からの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る自動二輪車において、エンジンを示す下側からの斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 本発明の一実施形態に係る自動二輪車において、マグネト、冷却ファン及びファンカウリングを取り除いた状態のパワーユニットの前部を示す右側面図である。

以下、図面に基づき、本発明の好適な実施形態について説明する。以下の実施形態では、本発明をスクーター型の自動二輪車１に適用した場合について説明する。以下、上下、左右、前後等の方向を示す語は、自動二輪車１の乗員から見た方向を基準として用いる。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ自動二輪車１の前方、後方、左方、右方を示している。各図に適宜付される矢印Ｉ、Ｏは、それぞれ左右方向の内方、外方を示している。

まず、自動二輪車１の全体の構成について説明する。

図１に示されるように、自動二輪車１には、車体の骨組を構成するアンダーボーン型の車体フレーム２が設けられている。車体フレーム２は、その前部上端に配置されるヘッドパイプ３と、ヘッドパイプ３から後下方に向かって延びるダウンチューブ４と、ダウンチューブ４の後端から後上方に向かって延びるシートレール５と、を備えている。

ヘッドパイプ３には、フロントフォーク６がハンドルバー７と共に支持されている。フロントフォーク６の下端には前輪８が軸支され、前輪８の上方を覆うようにしてフロントフェンダー９が設けられている。

ダウンチューブ４の後下部には、パワーユニット１０の前端部が支持されており、パワーユニット１０の後端部には後輪１１が軸支されている。ヘッドパイプ３とダウンチューブ４の周囲は、前方からフロントカバー１２によって覆われるとともに後方からレッグシールド１３によって覆われている。

シートレール５は、フレームカバー１４によって覆われており、フレームカバー１４とレッグシールド１３の間には、運転者が乗車時に足を載置するための低床状のフットボード１５が設けられている。フレームカバー１４の後端側には、後輪１１の上方を覆うリアフェンダー１６が設けられ、リアフェンダー１６の前上方には運転者シート１７が設けられている。運転者シート１７の下方には、ヘルメット等を収容するためのラゲッジボックス１８が設けられている。

次に、パワーユニット１０について更に詳細に説明する。

図２等に示されるように、パワーユニット１０は、エンジン２０と、エンジン２０に固定される排気装置２１と、を備えている。

まず、パワーユニット１０のエンジン２０について説明する。エンジン２０は、例えば、ＳＯＨＣの空冷式単気筒型エンジンである。

図３、図４等に示されるように、エンジン２０は、クランクケース２２と、クランクケース２２に連結されるシリンダー２３と、シリンダー２３に連結されるシリンダーヘッド２４と、シリンダーヘッド２４の前側を覆うヘッドカバー２５と、クランクケース２２の前部の右方（左右方向外方）を覆うケースカバー２６と、ケースカバー２６の右方（左右方向外方）に設けられるマグネト２７及び冷却ファン２８と、マグネト２７及び冷却ファン２８の外周を覆うファンカウリング３０と、シリンダー２３及びシリンダーヘッド２４の外周を覆うシリンダーカウリング３１と、を備えている。

クランクケース２２は、左ケース部２２Ｌと右ケース部２２Ｒが接合されることによって形成されている。図２等に示されるように、クランクケース２２の下部にはオイルパン３２が設けられている。図３等に示されるように、左ケース部２２Ｌは、その左側部分が後方に向かって延び、無段変速機を収納する右側部分が上記の左側部分と一体に形成されている。また、右ケース部２２Ｒのオイルパン３２の後部右側には、後述する排気装置２１のブラケット１０２が固定されるボス部３３が後方に向かって突設されている。ボス部３３は、オイルパン３２と一体に形成されている。

図５に示されるように、ケースカバー２６が配置されるクランクケース２２（右ケース部２２Ｒ）の右端部には、右方（左右方向外方）に向かって開口されたケース側ボックス部３５が設けられている。ケース側ボックス部３５は、クランクケース２２の右側面３４（左右方向外側の面）に対して左方（左右方向内方）に窪んでいる。ケース側ボックス部３５は、クランクケース２２の右側面３４に対して左方（左右方向内方）に位置する底壁部３６と、底壁部３６の外周から右方（左右方向外方）に向かって突出する周壁部３７と、を備えている。

図６に示されるように、クランクケース２２内には、クランク軸３８が左右方向（図６における紙面奥行き方向）に沿って配置され底壁部３６にて軸支されている。クランク軸３８は、軸心Ｘを中心に回転可能に設けられている。クランク軸３８は、無段階変速装置及び遠心クラッチを備えた動力伝達機構（図示せず）を介して後輪１１（図１参照）と接続されている。

シリンダー２３内には、ピストン４０が往復動可能に収納されている。ピストン４０は、クランク軸３８とコンロッド４１を介して接続されており、ピストン４０の往復動がコンロッド４１を介してクランク軸３８の回転に変換されるように構成されている。

図３等に示されるように、シリンダー２３は、所定の軸線方向Ｙ（本実施形態では、前方に向かってやや上方に傾斜する方向）に沿って延びている。シリンダー２３の外周には、軸線方向Ｙに間隔をおいて複数段（本実施形態では５段）のフィン４２が突設されている。シリンダー２３の下壁面の左端部には、軸線方向Ｙに沿って隆起部３９が設けられている。隆起部３９は、複数段のフィン４２と連続して設けられている。隆起部３９の内面側には、カムチェーン（図示せず）が収容されている。カムチェーンは、吸気バルブ及び排気バルブ（いずれも図示せず）を作動させるための動弁機構（図示せず）とクランク軸３８を接続している。

シリンダーヘッド２４は、軸線方向Ｙに沿って延びている。シリンダーヘッド２４は、シリンダー２３の前側（軸線方向Ｙにおける一方側）に配置されている。シリンダーヘッド２４の外周には、軸線方向Ｙに間隔をおいて複数段（本実施形態では５段）のフィン４３が突設されている。

図６等に示されるように、シリンダーヘッド２４の上壁面４４には、吸気ポート４５が設けられている。吸気ポート４５は、シリンダー２３とシリンダーヘッド２４の間に設けられた燃焼室４６と連通している。吸気ポート４５には、吸気管４７が接続されている。吸気管４７には、エアクリーナ及び燃料噴射装置（いずれも図示せず）が接続されており、エアクリーナから導入された空気と燃料噴射装置から噴射された燃料が混合された後、吸気ポート４５を介して燃焼室４６に導入されるように構成されている。シリンダーヘッド２４の下壁面５０には、排気ポート５１が設けられている。排気ポート５１は、燃焼室４６と連通している。排気ポート５１には、後述する排気管１００の前端部が接続されている。

図５等に示されるように、ケースカバー２６は、ケース側ボックス部３５を塞ぐようにクランクケース２２（右ケース部２２Ｒ）の右端部に取り付けられ、クランクケース２２とマグネト２７の間に配置されている。ケースカバー２６には、左方（左右方向内方であって、クランクケース２２側）に向かって開口されたカバー側ボックス部５３が設けられている。カバー側ボックス部５３は、クランクケース２２の右側面３４や合わせ面に対して右方（左右方向外方）に膨出している。カバー側ボックス部５３は、クランクケース２２の右側面３４に対して右方（左右方向外方）に張り出す張出部５４と、張出部５４の外周から左方（左右方向内方）に向かって突出する外周部５５と、を備えている。

カバー側ボックス部５３の張出部５４の外面（右側面）は、マグネト２７に対向している。張出部５４の後上端部は側面視でマグネト２７よりも後方に突出し、この後上端部には、後方に向かって右方（左右方向外方）に傾斜する傾斜部５８が設けられている。傾斜部５８には、後述するファンカウリング３０の取付片７０が固定される取付ボス５９が右方（左右方向外方）に向かって突設されている。張出部５４は、傾斜部５８によってマグネト２７の周囲（マグネト２７の径方向の側方であって、左右方向でマグネト２７とオーバーラップする位置）に突出し、そこに後述の固定ボス６９が形成されている。

図６等に示されるように、張出部５４は、本体部５６と、本体部５６から前下方に向かって延出する延出部５７と、を備えている。張出部５４の本体部５６の中央部には、円形の貫通穴６０が左右方向に設けられており、貫通穴６０にはクランク軸３８の軸端３８ａが貫挿されている。これにより、クランク軸３８の軸端３８ａがケースカバー２６の右方（左右方向外方）に突出している。張出部５４の本体部５６の外面（右側面）には、複数個（本実施形態では７個）の突条６１が突設されている。突条６１は、クランク軸３８の軸心Ｘを中心とする放射状に配置されている。張出部５４の延出部５７には、本体部５６の前下側の突条６１の延長線上に突条６２が突設されている。

図５等に示されるように、カバー側ボックス部５３の外周部５５の左縁部（左右方向内側の縁部）は、クランクケース２２に設けられたケース側ボックス部３５の周壁部３７の右縁部（左右方向外側の縁部）と接合されている。これにより、ケース側ボックス部３５とカバー側ボックス部５３が閉断面（ボックス構造）を形成している。カバー側ボックス部５３は、ケース側ボックス部３５の内部空間を拡大するように設けられている。クランクケース２２の右側面３４とカバー側ボックス部５３の外周部５５の間には、凹部６３が形成されている。

ケースカバー２６には、カバー側ボックス部５３の前上側に導風板部６４が設けられている。導風板部６４は、張出部５４の前端縁からクランクケース２２の右側面３４に向かって左方（左右方向内方）に傾斜しながら延びている。導風板部６４は、断面円弧状に湾曲している。導風板部６４は、張出部５４の前端縁からひさし状（鍔状）に突出しており、凹部６３の一部を覆っている。図３等に示されるように、導風板部６４の上下両縁部には、右方（左右方向外方）に向かって一対のガイド板部６５、６６が突設されている。

図６等に示されるように、ケースカバー２６には、カバー側ボックス部５３の後上方に固定部６８が設けられている。固定部６８の後部には、固定ボス６９が設けられている。固定ボス６９は、側面視において、クランクケース２２とケースカバー２６の合わせ面（図６の点線Ｂ参照）よりも外方に突出している。つまり、側面視において、固定ボス６９は、クランクケース２２の周壁部３７とケースカバー２６の外周部５５よりも後方に突出している。固定ボス６９は、クランクケース２２とケースカバー２６の合わせ面と間隔を介して設けられている。

図５に示されるように、固定部６８は、カバー側ボックス部５３の張出部５４の傾斜部５８の面の延長線上に設けられている。固定部６８は、張出部５４の後上端縁５４ａと連続して設けられている。固定部６８は、カバー側ボックス部５３の外周部５５の右側部（左右方向外側の部分）とも連続して設けられている。つまり、固定部６８は、カバー側ボックス部５３の外周部５５の後上部の角部の剛性の高い部位であって、カバー側ボックス部５３の張出部５４の角部（張出部５４と外周部５５の角部）の剛性の高い部位となっており、固定ボス６９はこれらの剛性の高い部位から延設配置され、しかも傾斜部５８の面に連続して延長線上に設けられており、剛性の高いものとなっている。

マグネト２７（図３等参照）は、円環状を成している。マグネト２７は、クランク軸３８（図３では図示せず）の軸端３８ａの外周に固定されており、クランク軸３８の軸心Ｘを中心にクランク軸３８と一体に回転するように構成されている。

冷却ファン２８は、例えば遠心ファンである。冷却ファン２８は、マグネト２７の右方（左右方向外方）に配置されている。冷却ファン２８は、マグネト２７の右側面に固定されているか、又は、クランク軸３８（図３では図示せず）の軸端３８ａの外周に固定されており、クランク軸３８の軸心Ｘを中心にクランク軸３８及びマグネト２７と一体に回転するように構成されている。冷却ファン２８は、クランク軸３８の軸心Ｘを中心とする放射状に配置される多数の羽根部７３と、各羽根部７３の右端部（左右方向外側の端部）を連結する円環状の連結部７４と、を備えている。

図４等に示されるように、ファンカウリング３０は、収容部７５と、収容部７５から前側（シリンダー２３及びシリンダーヘッド２４に近接する側）に向かって左方（左右方向内方）に傾斜しながら延びるダクト部７６と、を備えている。収容部７５の外面（右側面）には、外気を導入するための開口部７７が設けられている。

図５等に示されるように、収容部７５の内部には渦室７２が形成されている。渦室７２は、カバー側ボックス部５３の張出部５４の右方（左右方向外方）に位置している。収容部７５は、渦室７２に収容されるマグネト２７及び冷却ファン２８の外周を覆っている。収容部７５の後端部には、取付片７０が後方に向かって突設されている。取付片７０は、ケースカバー２６の張出部５４の傾斜部５８に設けられた取付ボス５９に取付ボルト７１によって取り付けられている。

図４に示されるように、シリンダーカウリング３１は、アッパーカウリング部３１Ｕとロアカウリング部３１Ｌが接合されることによって形成されている。シリンダーカウリング３１の前端部は、ヘッドカバー２５に連結されている。シリンダーカウリング３１の後端部は、クランクケース２２に連結されている。シリンダーカウリング３１の右側面には、右方（左右方向外方）に向かって突出する導入口７８が設けられている。導入口７８は、ファンカウリング３０のダクト部７６と連通している。シリンダーカウリング３１の下面には、排気管用開口８０及び排気口８１が設けられている。排気管用開口８０には、後述する排気管１００が遊挿されている。

次に、パワーユニット１０の排気装置２１について説明する。

図２に示されるように、排気装置２１は、略前後方向に延びる排気管１００と、排気管１００の後端部に接続されるマフラー１０１と、マフラー１０１の前部に固定されるブラケット１０２と、を備えている。

図６に示されるように、排気管１００の前端部は、エンジン２０のシリンダーヘッド２４の下壁面５０に設けられた排気ポート５１に接続されている。これにより、エンジン２０の燃焼室４６から排出された排気が排気管１００を介してマフラー１０１に流入し、マフラー１０１から車両後方に排出されるように構成されている。

図２に示されるように、ブラケット１０２の上部には、前方に向かって延びる第１取付片１０３が設けられている。第１取付片１０３の前端部は、ケースカバー２６の固定部６８に設けられた固定ボス６９に第１固定ボルト１０４によって固定されている。ブラケット１０２の下部には、前方に向かって延びる第２取付片１０５（下側取付部）が設けられている。第２取付片１０５の前端部は、クランクケース２２のオイルパン３２に突設されたボス部３３に第２固定ボルト１０６によって固定されている。

本実施形態では上記のように、ケース側ボックス部３５と接合されるカバー側ボックス部５３から側面視で外方（詳細には、上後方）に突出する固定部６８に、排気装置２１のブラケット１０２の第１取付片１０３（上側取付部）が固定されている。このような構成を採用することで、ケース側ボックス部３５とカバー側ボックス部５３によって形成される剛性の高いボックス構造部分と一体的に固定部６８を配置することが可能となり、固定部６８の剛性を高めることが可能となる。そのため、車両走行時にエンジン２０の振動に伴って排気装置２１が大きく振動するのを抑制することができ、騒音の発生を抑制することが可能となる。

また、クランクケース２２とケースカバー２６を別体とすることで、右方（左右方向外方）に向かって開口されたケース側ボックス部３５と左方（左右方向内方）に向かって開口されたカバー側ボックス部５３を接合させてボックス構造を形成することができる。これに伴って、一部品によってボックス構造を形成する場合と比較して、ボックス構造を容易に成型することが可能となる。

また、固定部６８は、張出部５４の延長線上に張出部５４の後上端縁５４ａと連続して設けられている。このような構成を採用することで、固定部６８の剛性を更に高めることが可能となり、車両走行時にエンジン２０の振動に伴って排気装置２１が振動するのを一層抑制しやすくなる。

また、クランクケース２２のオイルパン３２とボス部３３を一体に形成しているため、ボス部３３の剛性を高めることが可能となる。そのため、車両走行時にエンジン２０の振動に伴って排気装置２１が大きく振動するのを一層効果的に抑制することができ、騒音の発生を一層効果的に抑制することが可能となる。また、固定部６８は、排気装置２１のブラケット１０２の第１取付片１０３が固定される固定ボス６９を備え、固定ボス６９は、側面視において、クランクケース２２とケースカバー２６の合わせ面（図６の点線Ｂ参照）よりも外方に突出している。このような構成を採用することで、クランクケース２２とケースカバー２６の合わせ面のシール性を確保しつつ、固定ボス６９の剛性を向上させることが可能となる。

本実施形態では、固定部６８に固定ボス６９を１個だけ設ける場合について説明したが、他の異なる実施形態では、固定部６８に固定ボス６９を複数個設けても良い。

本実施形態では、固定部６８を１個だけ設ける場合について説明したが、他の異なる実施形態では、固定部６８を複数個設け、この複数個の固定部６８のそれぞれに固定ボス６９を設けても良い。

本実施形態では、カバー側ボックス部５３の外周部５５の左右方向外側の部分と固定部６８が連続する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、カバー側ボックス部５３の外周部５５の左右方向中央部や左右方向内側の部分と固定部６８が連続していても良い。

本実施形態では、スクーター型の自動二輪車１に本発明の構成を適用する場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、スポーツ型やオフロード型などのスクーター型以外の自動二輪車に本発明の構成を適用しても良い。また、電動車椅子や不整地走行車両などの自動二輪車以外の車両に本発明の構成を適用しても良い。

１０ パワーユニット
２０ エンジン
２１ 排気装置
２２ クランクケース
２６ ケースカバー
３４ （クランクケースの）右側面
３５ ケース側ボックス部
３６ 底壁部
３７ 周壁部
３８ クランク軸
５３ カバー側ボックス部
５４ 張出部
５５ 外周部
６８ 固定部
６９ 固定ボス
Ｂ （クランクケースとケースカバーの）合わせ面

Claims (3)

1. エンジンと、前記エンジンに固定される排気装置と、を有する車両用パワーユニットであって、
   前記エンジンは、
   クランク軸を軸支するクランクケースと、
   前記クランクケースの左右方向外方を覆うケースカバーと、を備え、
   前記クランクケースは、左右方向外方に向かって開口されたケース側ボックス部を備え、
   前記ケースカバーは、
   左右方向内方に向かって開口され、前記ケース側ボックス部と接合されるカバー側ボックス部と、
   前記カバー側ボックス部から側面視で外方に突出する固定部と、を備え、
   前記排気装置は、前記固定部に固定されていることを特徴とする車両用パワーユニット。
2. 前記ケース側ボックス部は、
   前記クランクケースの側面に対して左右方向内方に位置する底壁部と、
   前記底壁部の外周から左右方向外方に向かって突出する周壁部と、を備え、
   前記カバー側ボックス部は、
   前記クランクケースの側面に対して左右方向外方に張り出す張出部と、
   前記張出部の外周から左右方向内方に向かって突出し、前記周壁部と接合される外周部と、を備え、
   前記固定部は、前記張出部の延長線上に前記張出部の端縁と連続して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用パワーユニット。
3. 前記固定部は、前記排気装置が固定される固定ボスを備え、前記固定ボスは、側面視において、前記クランクケースと前記ケースカバーの合わせ面よりも外方に突出していることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用パワーユニット。

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