JP4159492B2

JP4159492B2 - 自動二輪車用内燃機関の始動装置

Info

Publication number: JP4159492B2
Application number: JP2004054401A
Authority: JP
Inventors: 順二安藤; 芳徳田村; 智康佐藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: JP2005240753A

Description

自動二輪車用内燃機関の始動装置、特に強制空冷用ファンと空気通路となるスクロールカバーを備えた内燃機関の始動装置に関するものである。

従来の自動二輪車用内燃機関の始動装置は、一般にスタータモータ、ソレノイド、スタータモータ軸に設けられたスタータ駆動ギヤ、クランク軸に設けられたスタータ従動ギヤ、及び上記スタータ駆動ギヤとスタータ従動ギヤとの間に介装される歯車列を備えて構成されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。

又、スタータ従動ギヤが上記のようにクランク軸の一端部に設けられ、ＡＣＧ（交流発電機）や強制空冷用ファンや空気流路カバーがクランク軸の他端部に設けられるので（例えば、特許文献２参照。）、始動装置とＡＣＧ・空気流路などとの間には特に利用関係は認められなかった。

特開２０００−２５５７０号公報（図１）

実開平７−４２４３１号公報（図４）。

従来の始動装置においては、スタータ従動ギヤがクランク軸に直接設けてあったので、クランク軸が長くなりがちであった。又スタータモータの設置場所によっては、スタータモータとクランク軸との間が離れ、かつスタータ従動ギヤの直径が小さい場合は、スタータ駆動ギヤとスタータ従動ギヤとの間に減速用歯車列を介装する必要があった。

本発明は、ＡＣＧロータ外周部や空気流路カバー内部空間を利用して始動装置を構成し、クランク軸寸法の短縮、及び始動装置及び内燃機関の小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、後輪の側方に取り付けられる後輪車軸と、該車軸と平行なクランク軸とを備え、後輪を回転駆動する自動二輪車用内燃機関の始動装置において、クランク軸の上記後輪とは反対側の一端に上記クランク軸と一体に設けたＡＣＧロータ、上記ＡＣＧロータの外側部に設けた冷却用ファン、該冷却用ファンから生じた冷却風をシリンダブロック外周等の高温部へ送るスクロールカバー、上記クランク軸と平行な回転軸で回転し回転軸方向に飛び出す歯車を備えクランクケースに取り付けられたスタータモータ、及び上記ＡＣＧロータの外周面に設けられ上記スタータモータの飛び出し歯車と噛合う従動歯車を備えて構成され、上記スタータモータの歯車飛び出し部は上記スクロールカバー内の終端部付近に設けてあることを特徴とする自動二輪車用内燃機関の始動装置に関するものである。

本発明によって、クランク軸寸法の短縮、及び始動装置及び内燃機関の小型化が可能となる。

図１は本発明の一実施形態に係る自動二輪車用４ストロークサイクル内燃機関の各回転軸を含む断面展開図であり、断面を内燃機関の車載状態で上方から見た図である。図において、この内燃機関の外殻は左クランクケース１、右クランクケース２、左クランクケースカバー３、右クランクケースカバー４、シリンダブロック５、シリンダヘッド６、シリンダヘッドカバー７から構成されている。クランク軸８は左右の部分からなり、クランクピン９によって一体化されている。クランク軸８は、左クランクケース１と右クランクケース２によってそれぞれメインベアリング10、11を介して回転可能に支持されている。クランクピン９にはコンロッド12を介してピストン13が接続され、同ピストン13はシリンダブロック５の中でシリンダ軸線方向に往復運動をする。シリンダヘッド６の下面に燃焼室14が形成されている。シリンダヘッド６には点火プラグ15が装着され、その先端は上記燃焼室14に臨んでいる。シリンダヘッド６の中には動弁機構のカム軸16が回転可能に支持されている。

上記のように組立てられた内燃機関の左側部に、カム軸16の左端部空間からクランク軸８左端部空間までを貫通するカムチェーン室17が設けてある。クランク軸８の左側部分に駆動スプロケット18が嵌着され、カム軸16の左端部には従動スプロケット19が固定され、この両スプロケットに、カムチェーン20が架け渡されている。これによって、クランク軸８の回転駆動力をカム軸16へ伝達し、同カム軸16形成されたカムによって、シリンダヘッド６に配置されている吸排気弁を所定タイミングで駆動することができる。

クランク軸の下方に変速装置の主軸21とカウンタ軸22が設けてある。主軸21は左クランクケース１と右クランクケース２によってそれぞれベアリングを介して回転可能に支持されている。カウンタ軸22は左クランクケースカバー３と右クランクケース２によってそれぞれベアリングを介して回転可能に支持されている。クランク軸８の左端部には１次減速駆動ギヤ23が固定され、主軸21の左端部には上記駆動ギヤ23にかみ合う１次減速従動ギヤ24が回転可能に設けてある。１次減速従動ギヤ24はクラッチ25のクラッチアウタ26に接続されている。同クラッチ25のクラッチインナ27は主軸21に固定されている。カウンタ軸22はこの内燃機関の出力軸であり、同カウンタ軸22の左端には車輪28が直接取付けてある。

主軸21には４個の駆動ギヤＭ1〜Ｍ4が直径寸法の順に設けられ、何れも主軸に固定されている。カウンタ軸22には上記主軸の４個の駆動ギヤＭ1〜Ｍ4に常時噛合う４個の従動ギヤＣ1〜Ｃ4が、カウンタ軸22に対して自由回転可能に装着されている。従動ギヤＣ1〜Ｃ4が装着されているカウンタ軸22の大径部22ａには、中心部に一端が開放された中心孔30が穿設され、その周囲の厚肉筒状部31には、中心孔30と厚肉筒状部31の外周とを連通する４本の軸方向スリット32が円周方向に均等間隔で削設されている。上記中心孔30と４本のスリット32によって、十字断面のスリットが形成されている。

上記カウンタ軸22の中心孔と十字断面のスリットには、ポール連結軸33とその先端に取付けられた十字形ポール（ｐａｗｌ、歯車回転係止爪）34が、軸方向摺動可能に装着されている。従動ギヤＣ1〜Ｃ4の内周部には、上記十字形ポール34に係合する係合部35が形成されている。運転者が、図示していない操作装置によって上記ポール連結軸33を移動させ、従動ギヤＣ1〜Ｃ4の何れか１個を選択すると、ポール連結軸33の先端に取付けられた十字形ポール34の各先端は、選択された従動ギヤの係合部35に係合し、そのギヤのカウンタ軸に対する自由回転を係止する。これによって、カウンタ軸22に係止された従動ギヤと、それに噛合う主軸21側の駆動ギヤとの歯数比に応じた変速がなされ、クランク軸８の回転が主軸21を経てカウンタ軸22に伝達され、車輪28が駆動される。

クランク軸８の右端部にＡＣＧ（交流発電機）40が設けてある。ＡＣＧ40は右クランクケース２に固定されたＡＣＧステータ41と、クランク軸８に固定され、クランク軸８の回転に伴って、上記ＡＣＧステータの外周で回転するＡＣＧロータ42とから構成されている。上記ＡＣＧロータ42の右側面には遠心ファン43が固定され、ＡＣＧロータ42とともに回転する。右クランクケースカバー４に設けられた多数の空気取り入れ孔44から流入し、遠心ファン43で巻き起こされた空気流は、右クランクケースカバー４の内側を流通し、シリンダブロック５やシリンダヘッド６の外周部へ送られ、そこを冷却する。ＡＣＧロータ42の外周には、スタート時に、後述のシフト式スタータのピニオンに噛合うスタータ従動ギヤ53が一体的に設けてある。

図２は上記内燃機関の一部の縦断面を右側から見た図である。図２に示した内燃機関は、車載状態の姿勢で描いてある、矢印Ｆは前方、矢印Ｕは上方を指している。図には、右半部に、シリンダブロック５、ピストン13、シリンダヘッド６、吸気ポート45、排気ポート46、吸気弁47、排気弁48が見える。左半部に左クランクケース１、クランク軸８、クランクピン９が見える。クランク室の外周側に、右クランクケースカバー４に一体的に連なるスクロールカバー54が設けてある。これは、図の下部から左部を回り上部に達する間に徐々に断面積が拡大する空気通路であり、前記遠心ファン43によって起こされた空気流の通路である。シリンダブロック５及びシリンダヘッド６の外周側に右クランクケースカバー４と上記スクロールカバー54とに一体的に連なる筒状カバー55が設けてある。スクロールカバー54の終端部と筒状カバー55の始端部は滑らかにつながっているので、何処が境界かは明瞭ではないが、クランクケース１とシリンダブロック５との境界に対応した部分が境界であるとしておく。スクロールカバー54を通過してきた空気流は筒状カバー55に入って、シリンダブロック５やシリンダヘッド６を冷却する。上記空気流は図示していない空気出口から流出する。

図２の上部、スクロールカバー54の終端の近くに、クランク軸８と平行な回転軸を備えたスタータモータ50が設けてある。又同スタータモータ50に隣接してスタータモータ50の回転軸と平行な中心線を備えたソレノイド51が設けてある。スタータモータ50の回転軸にはピニオン52が装着されている。これは、前記ＡＣＧロータ42の外周に固定されたスタータ従動ギヤ53に噛合い可能な小径ギヤであり、スタータの駆動ギヤである。図には、ピニオン52及びスタータ従動ギヤ53はピッチ円のみ描いてある。

図３は図２のIII−III断面図である。クランクケース１、２の上方にスタータモータ50とソレノイド51が設けてある。スタータモータ50の回転軸50ａとソレノイド51の中心線51ａはクランク軸８の中心線と平行である。前述のように、ＡＣＧステータ41の外側にＡＣＧロータ42が設けてある。ＡＣＧロータ42はクランク軸８に固定され、クランク軸８と共に回転する。ＡＣＧロータ42の外周にはスタータ従動ギヤ53が固定してある。

スタータモータ50の回転軸50ａには、ピニオン保持装置56を介して、ピニオン52が装着されている。ピニオン保持装置56は、ピニオン52をスタータモータ50の回転によって回転させるとともに、ピニオン52を回転軸50ａの方向に移動可能に保持する装置である。図示していないピニオン飛び出し機構によって、スタータスイッチを入れた時に軸方向に飛び出して上記スタータ従動ギヤ53と係合し、スタータスイッチを切った時に元の位置へ戻って上記係合が解除される。

ピニオン飛び出し機構は、上記のピニオン保持装置56と、ソレノイド51とスタータモータ50との間に装着された図示していないシフトレバーと、同レバーに装着された戻しばねとからなっている。シフトレバーの一端はソレノイド51によって吸引可能な位置にあり、シフトレバーの他端はピニオン保持装置56に係合する位置に有る。ピニオン52と、ピニオン保持装置56の一部と、これらの一部を覆うピニオン飛び出し部カバー57は、スクロールカバー54の終端部付近の流路内に設けてある。

本実施形態の自動二輪車用内燃機関の始動装置は、スタータモータ50、ソレノイド51、ピニオン52、スタータ従動ギヤ53、ピニオン保持装置56、ピニオン飛び出し機構、バッテリ、及びスタータスイッチ等の電装品を備えて構成されている。

この始動装置において、スタータスイッチを入れるとソレノイドに通電され、吸引力を発生し、プランジャが移動し、上記シフトレバーとピニオン保持装置56を介してピニオン52が押し出され、スタータ従動ギヤ53に噛合わせられる。プランジャの移動によって、主接点が閉じ、バッテリから電流がスタータモータに流れ、スタータモータ50のトルクがピニオン52を介してスタータ従動ギヤ53に伝達され、ＡＣＧロータ42を介してクランク軸８が回転を始め、内燃機関が始動する。エンジン始動後、スタータスイッチを切ると、プランジャに作用する吸引力が消失し、シフトレバーに装着されている戻りばねの復元力によって、ピニオンはスタータ従動ギヤ53から離脱して、元の位置へ戻る。なお、本例のようなシフト式スタータでは、内燃機関が始動した後も、スタータスイッチを切らない限りピニオンとスタータ従動ギヤ53との噛合いは解かれないので、破損や焼き付きを防ぐために一方向クラッチ（図示なし）が設けてある。

以上詳述したように、本実施形態の始動装置では、スタータ従動ギヤをクランク軸に直接設けないで、ＡＣＧロータの外周を利用して設置しているので、クランク軸寸法の短縮が可能である。又、上記の構造によって、スタータ従動ギヤの直径が十分大きくすることができるので、スタータのピニオンとスタータ従動歯車との間に、減速のための他のギヤを介在させる必要がないので、始動装置の小型化が可能となっている。さらに、始動装置の一部をスクロールカバー内に設置しているので、内燃機関の小型化が可能となっている。

本発明の一実施形態に係る自動二輪車用４ストロークサイクル内燃機関の各回転軸を含む断面展開図である。上記内燃機関の一部の縦断面を右側から見た図である。図２のIII−III断面図である。

符号の説明

Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3、Ｍ4…主軸に固定されている変速装置駆動ギヤ、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4…カウンタ軸に遊嵌されている変速装置従動ギヤ、１…左クランクケース、２…右クランクケース、３…左クランクケースカバー、４…右クランクケースカバー、５…シリンダブロック、６…シリンダヘッド、７…シリンダヘッドカバー、８…クランク軸、９…クランクピン、10…メインベアリング、11…メインベアリング、12…コンロッド、13…ピストン、14…燃焼室、15…点火プラグ、16…カム軸、17…カムチェーン室、18…駆動スプロケット、19…従動スプロケット、20…カムチェーン、21…主軸、22…カウンタ軸、22ａ…カウンタ軸の大径部、23…１次減速駆動ギヤ、24…１次減速従動ギヤ、25…クラッチ、26…クラッチアウタ、27…クラッチインナ、28…車輪、30…中心孔、31…厚肉筒状部、32…軸方向スリット、33…ポール連結軸、34…十字形ポール、35…係合部、40…ＡＣＧ（交流発電機）、41…ＡＣＧステータ、42…ＡＣＧロータ、43…遠心ファン、44…空気取り入れ孔、45…吸気ポート、46…排気ポート、47…吸気弁、48…排気弁、50…スタータモータ、51…ソレノイド、52…ピニオン、53…スタータ従動ギヤ、54…スクロールカバー、55…筒状カバー、56…ピニオン保持装置、57…ピニオン飛び出し部カバー。

Claims

後輪の側方に取り付けられる後輪車軸と、該車軸と平行なクランク軸とを備え、後輪を回転駆動する自動二輪車用内燃機関の始動装置において、
クランク軸の上記後輪とは反対側の一端に上記クランク軸と一体に設けたＡＣＧロータ、上記ＡＣＧロータの外側部に設けた冷却用ファン、該冷却用ファンから生じた冷却風をシリンダブロック外周等の高温部へ送るスクロールカバー、上記クランク軸と平行な回転軸で回転し回転軸方向に飛び出す歯車を備えクランクケースに取り付けられたスタータモータ、及び上記ＡＣＧロータの外周面に設けられ上記スタータモータの飛び出し歯車と噛合う従動歯車を備えて構成され、上記スタータモータの歯車飛び出し部は上記スクロールカバー内の終端部付近に設けてあることを特徴とする自動二輪車用内燃機関の始動装置。