JP4331785B2 - パワーユニット及びそれを備えたモーターサイクル - Google Patents
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Description
まず、図1を参照しながらスクータ型車両1の概略構成について説明する。尚、以下の説明において、前後左右といった方向は、スクータ型車両1のシート14に着座したライダーから視た方向をいうものとする。
図2は、エンジンユニット20の断面図である。図4は、エンジンユニット20の構成を表す模式図である。図2に示すように、エンジンユニット20は、エンジン30と、変速装置31とを備えている。尚、本実施形態ではエンジン30が単気筒エンジンである例について説明する。但し、本発明において、エンジン30は、単気筒エンジンに限定されない。エンジン30は、例えば、2気筒エンジンなどの多気筒のエンジンであってもよい。
エンジン30は、クランクケース32と、シリンダボディ37と、シリンダヘッド40と、クランク軸34とを備えている。クランクケース32の内部には、クランク室35が区画形成されている。シリンダボディ37の内部には、クランク室35に開口するシリンダ38が区画形成されている。シリンダボディ37の先端には、シリンダヘッド40が取り付けられている。クランク室35には、車幅方向に延びるクランク軸34が配置されている。クランク軸34には、コンロッド36が取り付けられている。コンロッド36の先端には、シリンダ38内に配置されたピストン39が取り付けられている。このピストン39とシリンダボディ37と、シリンダヘッド40とによって燃焼室41が区画形成されている。シリンダヘッド40には、先端の発火部が燃焼室41に位置するように点火プラグ42が取り付けられている。
クランクケース32の右側には、発電機カバー43が取り付けられている。この発電機カバー43とクランクケース32とによって、発電機室44が区画形成されている。
次に、主として図4を参照しながら、変速装置31の構成について詳細に説明する。変速装置31は、入力軸52と出力軸33とを備えた4速の有段式自動変速装置である。変速装置31は、複数の変速ギア対を介して入力軸52から出力軸33へと動力が伝達される所謂ギアトレイン型の有段式変速装置である。
変速装置31は、第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64と、出力軸33とを有する。第1の回転軸53と、第2の回転軸54と、第3の回転軸64と、出力軸33とのそれぞれは、入力軸52と平行に配置されている。
入力軸52には、上流側クラッチ群81が設けられている。上流側クラッチ群81は、第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とを備えている。第1のクラッチ55は、第2のクラッチ59よりも右側に配置されている。第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とは、それぞれ遠心クラッチにより構成されている。具体的に、本実施形態では、第1のクラッチ55と、第2のクラッチ59とは、それぞれドラム式の遠心クラッチにより構成されている。但し、本発明は、この構成に限定されない。第2のクラッチ59は、遠心クラッチ以外のクラッチであってもよい。例えば、第2のクラッチ59は、油圧式のクラッチであってもよい。
第2の回転軸54には、下流側クラッチ群82が設けられている。下流側クラッチ群82は上流側クラッチ群81の後方に位置している。図2に示すように、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、入力軸52の軸方向に関して、少なくとも一部が重なる位置に配置されている。言い換えれば、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、車幅方向に関して、少なくとも一部が重なる位置に配置されている。具体的には、下流側クラッチ群82と上流側クラッチ群81とは、車幅方向に関して、実質的に重なる位置に配置されている。
次に、主として図6〜図8を参照しながら、下流側クラッチ群82についてさらに詳細に説明する。
図7に示すように、第4のクラッチ66の作動室133内の圧力と第3のクラッチ70の作動室137内の圧力とは、オイルポンプ140によって付与されると共に調整される。図7に示すように、クランク室35の底部には、オイル溜まり99が形成されている。このオイル溜まり99には、図8にも示すストレーナ141が漬けられている。ストレーナ141は、オイルポンプ140に接続されている。オイルポンプ140が駆動されることで、このストレーナ141を介してオイル溜まり99に溜められたオイルが吸い上げられる。
次に変速装置31の動作について、図9〜図12を参照しながら詳細に説明する。
まず、エンジン30が始動すると、クランク軸34(=入力軸52)の回転が開始する。第1のクラッチ55のインナ56は入力軸52と共に回転する。このため、入力軸52の回転速度が所定の回転速度(=第1の回転速度)以上になり、インナ56に所定以上の大きさの遠心力がかかりだすと、図9に示すように、第1のクラッチ55がつながる。第1のクラッチ55がつながると、第1のクラッチ55のアウタ57と共に、第1の変速ギア対86が回転する。これにより、入力軸52の回転が第1の回転軸53に伝達される。
上記1速時において、第9のギア87と共通の第12のギア65は、第1の回転軸53と共に回転している。このため、第12のギア65と噛合する第11のギア62と、第2のクラッチ59のインナ60とも共に回転している。よって、入力軸52の回転速度が上昇すると、第2のクラッチ59のインナ60の回転速度も上昇する。入力軸52の回転速度が上記第1の回転速度よりも速い第2の回転速度以上になると、インナ60の回転速度もその分上昇し、図10に示すように、第2のクラッチ59がつながる。
上記2速時において、クランク軸34(=入力軸52)の回転速度が第2の回転速度よりも高くなり、且つ、車速が所定の車速以上になると、図11に示すように、バルブ143が駆動され、第3のクラッチ70がつながる。このため、第3の変速ギア対91の回転が開始する。ここで、第3の変速ギア対91のギア比は、第2の伝達ギア対85のギア比よりも小さい。このため、第3の変速ギア対91の第6のギア77の回転速度が、第4の伝達ギア対85の第8のギア78の回転速度よりも高くなる。このため、第2の回転軸54の回転は、第3の変速ギア対91を介して第3の回転軸64に伝達される。一方、第3の回転軸64の回転は、一方向回転伝達機構93により第2の回転軸54には伝達されない。
上記3速時において、クランク軸34(=入力軸52)の回転速度がさらに高くなり、且つ、車速もさらに高くなると、図12に示すように、バルブ143が駆動され、第4のクラッチ66がつながる。その一方で、第3のクラッチ70は切断される。このため、第2の変速ギア対90の回転が開始する。ここで、第2の変速ギア対90のギア比も、第2の伝達ギア対85のギア比よりも小さい。このため、第2の変速ギア対90の第4のギア76の回転速度が、第2の伝達ギア対85の第8のギア78の回転速度よりも高くなる。このため、第2の回転軸54の回転は、第2の変速ギア対90を介して第3の回転軸64に伝達される。一方、第3の回転軸64の回転は、一方向回転伝達機構93により第2の回転軸54には伝達されない。
第1の変速用ギア:第1のギア58
第2の変速用ギア:第2のギア63
第3の変速用ギア:第11のギア62
第4の変速用ギア:第12のギア65
第1のギア対:第1の変速ギア対86
第2のギア対:第4の変速ギア対83
第1のキック用ギア:ギア104
第2のキック用ギア:ギア106
第3のキック用ギア:ギア111
第4のキック用ギア:ギア116
第5のキック用ギア:ギア129
第6のキック用ギア:ギア117
セルモータ用ギア:ギア120
上記実施形態では、第1のクラッチ55のアウタ57と、第2のクラッチ59のアウタ61とが同一の部材により構成されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図15に示すように、第1のクラッチ55のアウタ57と、第2のクラッチ59のアウタ61とを別個に設けてもよい。
上記実施形態では、第8のギア78に対して一方向回転伝達機構93が配置されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図16に示すように、一方向回転伝達機構93を第7のギア74に対して配置してもよい。
上記実施形態では、第2のギア63に対して一方向回転伝達機構96が配置されている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図17に示すように、一方向回転伝達機構96を第1のギア58に対して配置してもよい。
上記実施形態では、本発明を実施した好ましい形態の例について、4速の変速装置31を例に挙げて説明した。但し、本発明はこれに限定されない。例えば、変速装置31は5速以上であってもよい。その場合、第3の回転軸64と出力軸33との間にさらなる回転軸を2軸設け、その2軸に、さらなるクラッチと、さらなる変速ギア対を設けることが考えられる。
上記実施形態では、入力軸52とクランク軸34とが一体に形成されている例について説明した。但し、本発明はこの構成に限定されない。入力軸52とクランク軸34とは異軸により構成されていてもよい。その場合、入力軸52の軸心とクランク軸34の軸心とが略直線上に配置されていることが好ましい。
本明細書において、「モーターサイクル」とは、所謂狭義のモーターサイクルに限定されない。「モーターサイクル」は、所謂広義のモーターサイクルを意味する。具体的に、本明細書において「モーターサイクル」は、車両を傾斜させることによって方向転換を行う車両全般をいう。「モーターサイクル」は、前輪及び後輪のうちの少なくとも一方が複数の車輪により構成されていてもよい。具体的には、「モーターサイクル」は、前輪及び後輪のうちの少なくとも一方が相互に隣接して配置された2つの車輪によって構成されている車両であってもよい。「モーターサイクル」には、狭義のモーターサイクル、スクータ型車両、モペット型車両及びオフロード型車両が少なくとも含まれる。
11 ケーシング
11a 変速装置収納部
11c 外側壁
11d 内側壁
18 後輪(車輪)
20 エンジンユニット(パワーユニット)
24 キックペダル
29 動力伝達機構
30 エンジン
31 変速装置
33 出力軸
34 クランク軸
34c クランクピン
36 コンロッド
47 キック用伝達ギア対
51 変速装置室
52 入力軸
53 第1の回転軸
55 第1のクラッチ
56 インナ(入力側クラッチ部材)
57 アウタ(出力側クラッチ部材)
58 第1のギア(第1の変速用ギア)
59 第2のクラッチ
60 インナ(入力側クラッチ部材)
61 アウタ(出力側クラッチ部材)
62 第11のギア(第3の変速用ギア)
63 第2のギア(第2の変速用ギア)
65 第12のギア(第4の変速用ギア)
83 第4の変速ギア対(第2のギア対)
86 第1の変速ギア対(第1のギア対)
101 セルモータ
102 キック軸
104 ギア(第1のキック用ギア)
105 軸(中間軸)
106 ギア(第2のキック用ギア)
111 ギア(第3のキック用ギア)
115 バランサ軸(別の中間軸)
116 ギア(第4のキック用ギア)
117 ギア(第6のキック用ギア)
120 ギア(セルモータ用ギア)
129 ギア(第5のキック用ギア)
Claims (8)
- コンロッドが接続されたクランクピンを含むクランク軸と、前記クランク軸に接続された入力軸と出力軸とを含む有段式自動変速装置と、前記クランク軸と前記有段式自動変速装置とを収納するケーシングとを有し、前記クランク軸よりも後方かつ前記有段式自動変速装置の車幅方向内側において、モーターサイクルの車輪の少なくとも一部が前記クランクピンよりも車幅方向外側に位置するように前記モーターサイクルに対して取り付けられるパワーユニットであって、
前記ケーシングは、前記有段式自動変速装置を収納する変速装置室が形成された変速装置収納部を有し、
前記変速装置収納部は、前記有段式自動変速装置の車幅方向内側かつ前記車輪の車幅方向外側に位置する内側壁と、前記有段式自動変速装置の車幅方向外側に位置する外側壁とを含み、
前記有段式自動変速装置は、
前記入力軸と前記出力軸との間に配置された第1の回転軸と、
前記入力軸と共に回転する入力側クラッチ部材と、前記入力軸に対して回転可能な出力側クラッチ部材とを有する第1のクラッチと、
前記第1のクラッチの出力側クラッチ部材と共に回転する第1の変速用ギアと、前記第1の回転軸上に配置され、前記第1の変速用ギアと噛合する第2の変速用ギアとを有し、前記入力軸の回転を前記第1の回転軸に伝達する一方、前記第1の回転軸の回転を前記入力軸に伝達しない第1のギア対と、
前記入力軸上に設けられ、前記入力軸に対して回転可能な第3の変速用ギアと、前記第3の変速用ギアと噛合し、前記第1の回転軸と共に回転する第4の変速用ギアとを有し、前記第1のギア対よりも小さなギア比を有する第2のギア対と、
前記第3の変速用ギアと共に回転する入力側クラッチ部材と、前記第1の変速用ギアと共に回転する出力側クラッチ部材とを有し、前記第1のクラッチが接続されるときの前記入力軸の回転速度よりも高い回転速度で接続される第2のクラッチと、
前記第1の回転軸の回転を前記出力軸に伝達する動力伝達機構と、
を有し、
前記外側壁に回転可能に支持されたキック軸と、
前記キック軸と共に回転するキックペダルと、
前記キック軸と前記クランク軸との間に設けられた中間軸と、
前記キック軸に設けられ、前記第1及び第2のギア対よりも車幅方向の外側に配置された第1のキック用ギアと、前記中間軸に設けられ、前記第1のキック用ギアと噛合する第2のキック用ギアとを有し、前記キック軸の回転を前記中間軸に伝達するキック用伝達ギア対と、
前記中間軸の前記第2のキック用ギアよりも車幅方向の内側の部分に設けられた第3のキック用ギアと、前記入力軸の前記第1及び第3の変速用ギアよりも車幅方向の内側の部分に回転不能に設けられており、前記第3のキック用ギアと直接または間接的に噛合する第6のキック用ギアと、
を備え、
前記第2及び第4の変速用ギアの少なくとも一部は、前記内側壁の車幅方向外側に位置しているパワーユニット。 - 請求項1に記載されたパワーユニットにおいて、
前記コンロッドと前記クランク軸とを含むエンジンを備え、
前記エンジンは、単気筒エンジンまたはVツインエンジンであるパワーユニット。 - 請求項1に記載されたパワーユニットにおいて、
前記入力軸は、前記入力軸の軸心と前記クランク軸の軸心とが略同一直線上に位置するように配置されているパワーユニット。 - 請求項1に記載されたパワーユニットにおいて、
前記有段式自動変速装置は、
前記中間軸と前記クランク軸との間に設けられた別の中間軸と、
前記第3のキック用ギアと噛合し、前記別の中間軸と共に回転する第4のキック用ギアと、
前記別の中間軸と共に回転し、前記第6のキック用ギアと噛合している第5のキック用ギアと、
をさらに有するパワーユニット。 - 請求項4に記載されたパワーユニットにおいて、
前記別の中間軸は、バランサ軸であるパワーユニット。 - 請求項1に記載されたパワーユニットにおいて、
前記クランク軸を回転させるセルモータをさらに備えるパワーユニット。 - 請求項6に記載されたパワーユニットにおいて、
直接または間接的に前記クランク軸の前記第1の変速用ギアよりも車幅方向内側の部分に噛合し、前記セルモータの回転を前記クランク軸に伝達するセルモータ用ギアをさらに備えるパワーユニット。 - 請求項1に記載のパワーユニットを備えたモーターサイクル。
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