JP4878853B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
1本のアイドルギヤ軸で対処しようとすると、トルクを稼ぐため大径のギヤとしなければならないが、出力軸と干渉しないようにするためには出力軸を益々クランク軸から遠ざける必要があり、内燃機関の小型化の妨げとなる。
また、クランク軸(11)と出力軸(61)を含む平面(X)より下側の潤滑オイルに浸る側に、回転数の比較的低いアイドルギヤ軸(121)やシフトスピンドル(111)を配置することで、フリクションを低く抑えることができる。
本実施の形態に係る内燃機関10は、水冷式単気筒の4ストロークサイクル内燃機関であり不整地走行用の4輪車両にクランク軸11を前後方向に指向させて縦置きに搭載される。
なお、車両の前進方向を向いた状態を基準にして前後左右を決めることとする。
シリンダブロック13からシリンダスリーブ13aがクランクケース12に嵌入しており、同シリンダスリーブ13aに摺動自在にピストン16が嵌合している。
この吸気バルブ23および排気バルブ24を駆動するロッカアーム25,26がロッカアームシャフト25a,26aに軸支されてシリンダヘッドカバー15内に設けられている。
前クランクケース半体12Fには、前方から前カバー30が覆い結合されて、前クランクケース半体12Fとの間に前収納室31が形成される。
前クランクケース半体12Fに保持される主軸受18から前方へ前収納室31に延出するクランク軸11の前端部は、軸受19を介して前カバー30に回転自在に支持される。
発進クラッチ32は、遠心式のクラッチであり、クラッチインナ32iがクランク軸11の前端近傍に固着され、クラッチアウタ32oはクランク軸11に軸支されたプライマリドライブギヤ33にワンウエイクラッチを介して一方向のみの相対回転を許して支持され、プライマリドライブギヤ33から変速機40側に動力が伝達される。
後クランクケース半体12Rの後方は、後カバー35により覆われて後収納室36が形成され、同後収納室36内でクランク軸11には、交流発電機37等が設けられる。
前クランクケース半体12Fに保持される軸受42から前方へ前収納室31に延出するメイン軸41の前端部には変速クラッチ42が設けられている。
クラッチアウタ43oにはダンパスプリング44を介してプライマリドリブンギヤ45が設けられ、前記プライマリドライブギヤ33とプライマリドリブンギヤ45が噛合しているので、前記発進クラッチ32が入ってクランク軸11の回転がプライマリドライブギヤ33に伝達されると、プライマリドリブンギヤ45,ダンパスプリング44を介して変速クラッチ43のクラッチアウタ43oに回転動力が伝達され、変速クラッチ43が入れば、クラッチインナ43iとともにメイン軸41が回転する。
図3に示すように、メイン軸41とカウンタ軸51との間に、変速段を設定する歯車列の集合である変速歯車列群53が構成されている。
出力軸61は、前後に延びて前カバー30および後カバー35を貫通して外部に突出しており、前後両端の回転がそれぞれ車両の前輪と後輪の駆動に供される。
なお、この平面Yより上方にリバース軸55が配置されており、メイン軸41とカウンタ軸51との間でギヤが選択的に噛合うようになっている。
なお、バランサ軸71の同軸前方にはオイルポンプ75が設けられている。
図4に示すように、水ポンプ90は前カバー30の発進クラッチ32の前方を覆うクラッチカバー部30aに連続して水ポンプボディ部30bを形成しており、カム軸81と連結スリーブ85を介して前方に連結され一体に回転するポンプ駆動軸91が、水ポンプボディ部30bに後方から嵌入され、水ポンプボディ部30bより前方に突出した端部にインペラ92が嵌着されており、このインペラ92を前方から水ポンプカバー93が覆っている。
また、水ポンプ90は発進クラッチ32の外方に配設されているので、メンテナンス性に優れている。
図2を参照して、メイン軸41の下方で平面Xの上面に近接した位置にガイド軸101がメイン軸41およびカウンタ軸51に平行に前クランクケース12Fと後クランクケース12Rに両端を支持されて配置され(図5参照)、このガイド軸101と平面Xを挟んで反対側にシフトドラム105が前クランクケース12Fと後クランクケース12Rに回転自在に架設されている。
図5に示すように、シフトスピンドル111は、前後に長尺で、前クランクケース12Fと後クランクケース12R、さらには前カバー30と後カバー35を貫通している。
なお、シフトドラム105の回動角度は、シフトドラム105の後方に同軸に設けられたシフトポジション検出器107により検出される。
ギヤカバー115は前カバー30のギヤケース部30cに複数のボルト116により固着される。
前記ボルト116のうち一部のボルト116が変速用電動モータ130をギヤカバー115とともに共締めしている。
前記シフトスピンドル111は、前カバー30とギヤカバー115をともにシール材117,117を介して貫通しており、シフトスピンドル111の前カバー30とギヤカバー115の間に扇形をしたギヤシフトアーム112が嵌着されている。
ギヤシフトアーム112は、扇形をした要部分をシフトスピンドル111に嵌着され、外周円弧部分に大径ギヤ112aが形成されている。
したがって、モータ駆動軸131(の中心軸)とシフトスピンドル111(の中心軸)を含む平面Zを想定すると、この平面Zにアイドルギヤ軸121が概ね含まれる位置関係にある。
この平面Zは、前記クランク軸11と出力軸61を含む平面Xに対して略平行で、平面Xより下方にある。
そして、アイドルギヤ軸121の前側の大径ギヤ121aがモータ駆動軸131の駆動ギヤ131aに噛合し、後側の小径ギヤ121bがシフトスピンドル111のギヤシフトアーム112の大径ギヤ112aに噛合する。
したがって、変速用電動モータ130が駆動して駆動軸131が回転すると、アイドルギヤ軸121を介して減速されてシフトスピンドル111に回転動力が伝達される。
したがって、変速用電動モータ130およびアイドルギヤ軸121の配置のためにクランク軸11から出力軸61を遠ざける必要がなく、クランク軸11に出力軸61を近づけて内燃機関の小型化を図ることができる。
また、クランク軸11と出力軸61を含む平面Xより下側の潤滑オイルに浸る側に、回転数の比較的低いアイドルギヤ軸121やシフトスピンドル111を配置することで、フリクションを低く抑えることができる。
また、アイドルギヤ軸121の大径ギヤ121aを発進クラッチ32の前側(外側)に配置することで、大径ギヤ121aを他の軸との干渉を避けてより大径化することができ、減速比を大きくして小型の変速用電動モータ131でも十分トルクを確保できるようにすることができる。
100…変速駆動機構、101…ガイド軸、105…シフトドラム、111…シフトスピンドル、112…ギヤシフトアーム、115…ギヤカバー、120…減速ギヤ機構、121…アイドルギヤ軸、130…変速用電動モータ、131…モータ駆動軸。
Claims (4)
- クランク軸(11)から変速して出力軸(61)に動力を伝達する変速機(40)を備え、変速用電動モータ(130)の駆動により変速駆動機構(100)を介して前記変速機(40)の変速が実行される内燃機関において、
前記クランク軸(11)の一端に該クランク軸(11)から前記変速機(40)への動力の伝達を制御する動力伝達制御手段(32)が設けられ、
前記変速用電動モータ(130)および前記変速駆動機構(100)の少なくとも一部が、前記動力伝達制御手段(32)のクランク軸方向の外側で、かつクランク軸(11)より下方に、配置されることを特徴とする内燃機関。 - 前記変速駆動機構(100)が、前記変速用電動モータ(130)のモータ駆動軸(131)の回転動力をシフトスピンドル(111)に減速して伝達する大径ギヤ(121a)と小径ギヤ(121b)とを同軸一体に有するアイドルギヤ軸(121)を備え、
前記変速機(40)が、前記動力伝達制御手段(32)により動力が入力されるメイン軸(41)と、前記メイン軸(41)の回転動力を前記出力軸(61)に伝達するカウンタ軸(51)とを備え、
前記モータ駆動軸(131)と前記アイドルギヤ軸(121)と前記シフトスピンドル(111)の配列および前記メイン軸(41)と前記カウンタ軸(51)の配列が、前記クランク軸(11)と前記出力軸(61)の間を避けて配置されることを特徴とする請求項1記載の内燃機関。 - 前記モータ駆動軸(131)と前記シフトスピンドル(111)を含む平面(Z)に前記アイドルギヤ軸(121)が略含まれる位置関係にあって、該モータ駆動軸(131)とシフトスピンドル(111)を含む平面(Z)が前記クランク軸(11)と前記出力軸(61)とを含む平面(X)に対して略平行でかつ下方に配置され、
前記メイン軸(41)と前記カウンタ軸(51)を含む平面(Y)が、前記クランク軸(11)と前記出力軸(61)とを含む平面(X)に対して略平行でかつ上方に配置されることを特徴とする請求項2記載の内燃機関。 - 前記変速駆動機構(100)のアイドルギヤ軸(121)は、前記大径ギヤ(121a)が外側に小径ギヤ(121b)が内側に配置され、
前記外側の大径ギヤ(121a)が前記変速用電動モータ(130)の内側に突出したモータ駆動軸(131)に設けられた駆動ギヤ(131a)に噛合し、前記内側の小径ギヤ(121b)が前記シフトスピンドル(111)の端部に嵌着された扇形ギヤ(112)に噛合することを特徴とする請求項2記載または請求項3の内燃機関。
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