JP4437564B2

JP4437564B2 - Ｖベルト無段変速機を備えたエンジン

Info

Publication number: JP4437564B2
Application number: JP13935998A
Authority: JP
Inventors: 隆吉渥美; 尚志蘆田
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2018-05-21
Also published as: JPH11334393A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランク軸の回転力をＶベルト無段変速機を介して動力伝達するようにしたエンジンに関し、特に、そのようなＶベルト無段変速機を備えたエンジンにおいてエンジン性能を高回転・高出力化するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車（スクータ）や小型雪上車（スノーモービル）のような車両においては、Ｖベルト無段変速機を備えたエンジンが従来から一般的に広く使用されており、そのようなエンジンのＶベルト無段変速機では、通常、エンジン本体のクランク軸を駆動軸として、該クランク軸に固定されたドライブプーリと、従動軸に固定されたドリブンプーリとの間に、無端状のＶベルトが巻装されている。
【０００３】
そして、駆動軸（クランク軸）側と従動軸側のそれぞれのプーリにおいて、Ｖベルトの両側面と接触する一対のテーパ面の対向間隔を、駆動軸と従動軸の動きに応じて自動的に変化させ、それにより各プーリでのＶベルトのベルト径（プーリの回転軸からＶベルトまでの距離）を自動的に変化させることで、車両の走行状態とエンジンの運転状態に応じて、駆動軸側から従動軸側への動力伝達を無段階で自動的に変速するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両用のエンジンにおいては、車両の高性能化の要望に応じてエンジンの高出力化が図られる傾向にあるが、上記のようなＶベルト無段変速機を備えたエンジンでは、エンジンを高出力化するために、例えば、少なくともクランク軸の回転数を９０００ｒｐｍ以上に高めるように、エンジンを高回転化した場合、図２に示すような従来の構造では、比較的大きな質量とサイズを有するＶベルト無段変速機のドライブプーリ４が、クランク軸２の軸端に対して固着されていることで、クランク軸２の振れ回りが大きなものとなり、また、ドライブプーリ４の回転速度も非常に大きなものとなる。
【０００５】
その結果、例えば、クランク軸を支持するベアリングのようなクランク軸廻りの部品に過大な力が作用したり、Ｖベルト無段変速機のクラッチ部分で摩擦によるＶベルトの発熱が大きくなる等、クランク軸廻りの各部品やＶベルト無段変速機自体に無理な力が働いて、当該部分に損傷を招くような虞が生じることから、エンジンの信頼性が著しく損なわれることとなる。
【０００６】
本発明は、上記のような問題を解消するために、Ｖベルト無段変速機を備えたエンジンにおいて、クランク軸廻りやＶベルト無段変速機の信頼性を損なうようなことなく、エンジンの高回転・高出力化を図ることができるようにすることを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、上記の請求項１に記載したように、クランク軸の回転をＶベルト無段変速機を介して動力伝達するようにしたエンジンにおいて、クランク軸とは別のプライマリ軸に対して、Ｖベルト無段変速機のドライブプーリが、プライマリ軸から同軸的に延長されたドライブ軸に固定された状態で取り付けられ、該プライマリ軸とクランク軸が、両軸にそれぞれに着脱可能に固定される各ギアからなる減速機構を介して連係され、クランク軸の一端側でクランク軸とプライマリ軸のそれぞれに固定された各ギアが、エンジン本体のハウジング部分に対して側方から着脱可能なカバー部材によって覆われていることで、エンジン本体のハウジング部分から突出したクランク軸の一端側に固定されたギアと、エンジン本体のハウジング部分とカバー部材とで支持されたプライマリ軸に固定されたギアとが、エンジン本体のハウジング部分とカバー部材との間に配置されていると共に、該カバー部材から外側にプライマリ軸の一端側が突出して、その先端側に、ドライブプーリを取り付けたドライブ軸が着脱可能に固着されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記の請求項１に記載されたＶベルト無段変速機を備えたエンジンにおいて、上記の請求項２に記載したように、Ｖベルト無段変速機のドライブプーリやドリブンプーリやＶベルトの上部が、変速機用のカバーによって覆われており、エンジン本体内にオイルを供給するためのオイル注入口が、該変速機用カバーから離れた位置に設けられていることを特徴とするものである。
【００１０】
また、上記の請求項１又は２に記載されたＶベルト無段変速機を備えたエンジンにおいて、上記の請求項３に記載したように、エンジンが、クランク軸の方向が車体の幅方向となるように小型雪上車に搭載されるものであって、エンジン本体から車体後方に向かって延びる吸気通路の後端に吸気サイレンサが接続されていることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＶベルト無段変速機を備えたエンジンの実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用のエンジンについて、クランク軸の一端側の付近の構造を部分的に示すもので、本実施形態のエンジン１では、クランク軸２とは別のプライマリ軸３に対して、Ｖベルト無段変速機の駆動側プーリであるドライブプーリ４が取り付けられており、図示していないが、該ドライブプーリ４と、Ｖベルト無段変速機の従動側プーリであるドリブンプーリとの間に、無端状のＶベルトが巻装されている。
【００１３】
すなわち、Ｖベルト無段変速機のドライブプーリ４は、プライマリ軸３に同軸的に延長して固着されたドライブ軸４１に対して、その内側（エンジン本体に近い側）に固定プーリ４２が固定され、外側（エンジン本体から遠い側）に従動プーリ４３が摺動自在に装着されていて、固定プーリ４２のテーパ面と従動プーリ４３のテーパー面で挟持されるように、Ｖベルト（図示せず）が巻装される。
【００１４】
ドライブプーリ４の従動プーリー４３よりも外側には、ローラ４５を備えたスパイダ４４がドライブ軸４１に対して固定され、該スパイダ４４の更に外側には、キャップ４６がドライブ軸４１に対して摺動自在に装着され、該キャップ４６は、スパイダ４４との間に介装されたスプリング４７によって常に外側に付勢されていて、従動プーリ４３は、スパイダ４４を跨いでキャップ４６と連結されていることで、スパイダ４４に近づくように、常に外側に付勢されている。
【００１５】
また、従動プーリ４３の外面側には、該プーリ４３の回転による遠心力により一端側を支点として他端側が外側に飛び出すように、湾曲した外縁部を持つウエイト４８の一端側が回動自在に取り付けられており、該ウエイト４８の湾曲した外縁部は、スパイダ４４のローラ４５に当接されていて、このウエイト４８とローラ４５によって、ドライブ軸４１の回転による遠心力に応じて従動プーリ４３でＶベルト（図示せず）を固定プーリ４２に押し付けるような自動遠心クラッチが構成されている。
【００１６】
すなわち、ドライブ軸４１の回転速度が高くなるのに応じて、スプリング４７の付勢力でローラ４５に押し付けられた状態のウエイト４８が、ローラ４５の押し付けに抗して遠心力で外側に飛び出し、ローラ４５を押しのける分だけ、従動プーリ４３は、キャップ４６を介したスプリング４７の付勢力に抗して、スパイダ４４から離れて固定プーリ４２に近づくように無段階に移動すると共に、ドライブ軸４１の回転速度が低くなるのに応じて、その逆に、従動プーリ４３は、キャップ４６を介したスプリング４７の付勢力により、ウエイト４８の遠心力に抗して、スパイダ４４に近づき固定プーリ４２から離れるように無段階に移動することとなる。
【００１７】
上記のようなドライブプーリ４のドライブ軸４１が固着されたプライマリ軸３は、エンジン本体のハウジング部分（クランクケース）１１と、該ハウジング部分１１に側方から着脱可能に取り付けられるカバー部材１２とによって、ボールベアリング１３とローラベアリング１４とシール部材１５を介して、回転可能に支持されており、プライマリ軸３とクランク軸２は、各ギア１６，１７からなる減速機構を介して連係されている。
【００１８】
クランク軸２に固着されるギア１６は、クランク軸２の軸端から挿着されて、クランク軸２に対して回動不能にスプライン係合された状態で、クランク軸２に螺着されるナット１８によって着脱可能に固定されており、また、プライマリ軸３に固着されるギア１７は、プライマリ軸３の軸端から挿着されて、プライマリ軸３に対して回動不能にスプライン係合された状態で、プライマリ軸３に螺着されるナット１９によって着脱可能に固定されている。
【００１９】
クランク軸２の端部と各ギア１６，１７とプライマリ軸３の大部分は、エンジン本体のハウジング部分１１の側方から着脱可能に取り付けられたカバー部材１２によって覆われており、カバー部材１２により支持されたプライマリ軸３の一端側が、カバー部材１２から外側に突出して、その先端部にドライブプーリ４のドライブ軸４１が着脱可能に固着されている。
【００２０】
図２は、上記のような構造を有する本実施形態のエンジン１が搭載されている小型雪上車についての概略を示すもので、図３は、小型雪上車におけるエンジン１の搭載状態を示すものである。
【００２１】
小型雪上車３０には、図２に示すように、樹脂製のカウリング３１により覆われた車体の前部にエンジン１が搭載されており、カウリング３１の後方で車体の上部にシート３２が設けられていて、シート３２の前方には操向ハンドル３３が設けられ、この操向ハンドル３３によって操作される操向スキー３４が車体の前端近傍に設けられていると共に、エンジン１によって駆動される駆動トラック部３５が、操向スキー３４よりも後方で車体の下側に設けられている。
【００２２】
小型雪上車３０の車体前部に搭載されている本実施形態のエンジン１については、図３に示すように、クランク軸２の方向が車体の幅方向となるように搭載されており、エンジン本体１０の燃焼室に供給する空気の吸入部となる吸気サイレンサ２１からキャブレタ２２を経てエンジン本体１０に至る吸気通路２０が、エンジン本体１０から後方に延びるように配置されていると共に、そのようなエンジン１の吸気通路２０と平行して、ドライブプーリ４とドリブンプーリ５とＶベルト６からなるＶベルト無段変速機が、エンジン本体１０から後方に延びるように配置されている。
【００２３】
なお、エンジン１には、ドライブプーリ４とドリブンプーリ５とＶベルト６からなるＶベルト無段変速機の上部を覆うように、エンジン本体１０の側方に変速機用のカバー７が設けられており、図４に示すように、エンジン本体内にオイルを供給するためのオイル注入口２４が、該カバー７よりも前方に位置するように、エンジン本体１０のハウジング部分１１又はカバー部材１２に対して形成されている。
【００２４】
上記のように小型雪上車３０に搭載されている本実施形態のエンジン１によれば、Ｖベルト無段変速機のドライブプーリ４が、クランク軸２とは別のプライマリ軸３に対して取り付けられて、該プライマリ軸３とクランク軸２が、各ギア１６，１７からなる減速機構を介して連係されていることによって、エンジン本体のクランク軸廻りやＶベルト無段変速機の信頼性を損なうようなことなく、エンジンの高回転・高出力化を図ることができる。
【００２５】
すなわち、クランク軸２の回転数を９０００ｒｐｍ以上に高回転化して高出力を得るようにしても、ドライブプーリ４の回転数を９０００ｒｐｍ以下に保つことができ、また、クランク軸２の端部に質量の大きなドライブプーリ４を直接取り付けないことで、クランク軸２の振れ回りを抑えることができることにより、クランク軸廻りの各部品やＶベルト無段変速機自体に無理な力が働くのを防止することができて、その結果、クランク軸廻りの各部品やＶベルト無段変速機のＶベルト等を損傷するような虞なく、エンジンの高回転・高出力化を図ることができる。
【００２６】
また、本実施形態では、Ｖベルト無段変速機のプライマリ軸３とクランク軸２を連係する減速機構が、クランク軸２とプライマリ軸３のそれぞれに軸端側から着脱可能に固定される各ギア１６，１７からなり、クランク軸２の一端側（エンジン本体の一側）に配置された各ギア１６，１７が、着脱可能なカバー部材１２によって側方から覆われていることにより、各ギア１６，１７の脱着や交換を簡単に行うことができて、減速機構のメンテナンスや減速比の変更を簡単に行うことができる。
【００２７】
また、本実施形態では、Ｖベルト無段変速機の上部を覆っているカバー７よりも前方に、エンジン本体１０内にオイルを供給するためのオイル注入口２４が配置されていることで、オイル注入口２４からのオイル供給を、変速機用のカバー７に邪魔されることなく、容易に行うことができる。
【００２８】
また、本実施形態では、エンジン１を、クランク軸２の方向が車体の幅方向となるように小型雪上車３０に搭載するに当たって、エンジン本体１０から後方にキャブレタ２２と吸気サイレンサ２１が順次配置されるように、エンジンの吸気通路２０をＶベルト無段変速機と平行して車体の後方に延ばしていることにより、Ｖベルト無段変速機を備えたエンジン１に対して、該エンジンの吸気系の各部品を車体の前後方向でコンパクトな状態に配置することができる。
【００２９】
以上、本発明のＶベルト無段変速機を備えたエンジンの一実施形態について説明したが、本発明は、上記のような実施形態に限られるものではなく、その用途については、小型雪上車以外に、スクーターや水上バイク等の他の乗物に対しても搭載可能なものである等、適宜設計変更可能なものであることはいうまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したような本発明のＶベルト無段変速機を備えたエンジンによれば、クランク軸とは別のプライマリ軸に対してＶベルト無段変速機のドライブプーリが取り付けられ、且つ、該プライマリ軸とクランク軸が減速機構を介して連係されていることで、クランク軸廻りやＶベルト無段変速機の信頼性を損なうようなことなく、エンジンの高回転・高出力化を図ることができると共に、減速機構に使用している各ギアの脱着や交換を簡単に行うことができて、減速機構のメンテナンスや減速比の変更を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＶベルト無段変速機を備えたエンジンの一実施形態について、クランク軸の一端側の付近の構造を部分的に示す断面図。
【図２】図１に示したエンジンが搭載される小型雪上車の概略を示す側面図。
【図３】図２に示した小型雪上車におけるエンジンの搭載状態を車体を部分的に切欠いて示す側面説明図。
【図４】図３に示した小型雪上車のエンジンの本体部分を示す側面図。
【図５】Ｖベルト無段変速機を備えたエンジンの従来例について、クランク軸の一端側の付近の構造を部分的に示す断面図。
【符号の説明】
１エンジン
２クランク軸
３プライマリ軸
４ドライブプーリ（Ｖベルト無段変速機）
５ドリブンプーリ（Ｖベルト無段変速機）
６Ｖベルト（Ｖベルト無段変速機）
７変速機用のカバー
１１（エンジン本体の）ハウジング部分
１２（エンジン本体の）カバー部材
１６ギア（減速機構）
１７ギア（減速機構）
２０吸気通路
２１吸気サイレンサ
２２キャブレタ
２４オイル注入口
３０小型雪上車

Claims

クランク軸の回転をＶベルト無段変速機を介して動力伝達するようにしたエンジンにおいて、クランク軸とは別のプライマリ軸に対して、Ｖベルト無段変速機のドライブプーリが、プライマリ軸から同軸的に延長されたドライブ軸に固定された状態で取り付けられ、該プライマリ軸とクランク軸が、両軸にそれぞれに着脱可能に固定される各ギアからなる減速機構を介して連係され、クランク軸の一端側でクランク軸とプライマリ軸のそれぞれに固定された各ギアが、エンジン本体のハウジング部分に対して側方から着脱可能なカバー部材によって覆われていることで、エンジン本体のハウジング部分から突出したクランク軸の一端側に固定されたギアと、エンジン本体のハウジング部分とカバー部材とで支持されたプライマリ軸に固定されたギアとが、エンジン本体のハウジング部分とカバー部材との間に配置されていると共に、該カバー部材から外側にプライマリ軸の一端側が突出して、その先端側に、ドライブプーリを取り付けたドライブ軸が着脱可能に固着されていることを特徴とするＶベルト無段変速機を備えたエンジン。
Ｖベルト無段変速機のドライブプーリやドリブンプーリやＶベルトの上部が、変速機用のカバーによって覆われており、エンジン本体内にオイルを供給するためのオイル注入口が、該変速機用カバーから離れた位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のＶベルト無段変速機を備えたエンジン。
エンジンが、クランク軸の方向が車体の幅方向となるように小型雪上車に搭載されるものであって、エンジン本体から車体後方に向かって延びる吸気通路の後端に吸気サイレンサが接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＶベルト無段変速機を備えたエンジン。