JP4906455B2

JP4906455B2 - 内燃機関のクランクケース構造

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Publication number: JP4906455B2
Application number: JP2006261277A
Authority: JP
Inventors: 博篤乾; 浩海角; 栄治橘高
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2006-09-26
Filing date: 2006-09-26
Publication date: 2012-03-28
Anticipated expiration: 2026-09-26
Also published as: CA2603491A1; CA2603491C; US7757655B2; JP2008082208A; US20080257298A1

Description

本発明は、内燃機関におけるクランクケース構造に関する。

上下割りに構成されたクランクケースの上クランクケースと下クランクケースの割り面に挟まれてクランク軸とカウンタ軸が軸支され、上クランクケースにメイン軸が軸支された内燃機関において、カウンタ軸のクランクケースより外側に突出した端部に出力スプロケットや出力ギヤ等の出力部材が嵌着されてチェーンを介して後輪を駆動したり、ギヤの噛合を介して出力軸を駆動したりしている。

このような内燃機関としては、特許文献１に開示された例がある。
特許第２６７０１０９号公報

同特許文献１に開示された内燃機関のクランクケースは、対向する左右側壁がメイン軸とカウンタ軸を回転自在に軸支しており、カウンタ軸の左側壁を貫通した左端に後輪駆動用スプロケットが嵌着されている。
メイン軸の左端をベアリングを介して軸支する左側壁の左側軸受開口は、メイン軸の抜き取り作業用の開口でもあり、大きな内径を有している。

このメイン軸の大径の軸受開口が形成されるクランクケースの左側壁には、カウンタ軸がベアリングを介して軸支される軸受開口が形成され、同カウンタ軸支持の左側軸受開口は、後輪駆動用スプロケットの近くにあって、大きな負荷が加わる処であり、大型のベアリングでカウンタ軸を堅牢に軸支しなければならない。

しかし、このクランクケースの左側壁におけるカウンタ軸支持の左側軸受開口に隣接して前記メイン軸支持の左側軸受開口が形成される。
前記したようにメイン軸支持の左側軸受開口はメイン軸の抜き取り作業のため大きな内径を有しており、隣接して形成されるカウンタ軸支持の左側軸受開口も大型のベアリング介装するために内径が大きく形成される必要があり、よってカウンタ軸に嵌着される後輪駆動用スプロケット周辺のクランクケースの左側壁の強度を高く維持することが難しい。

さらに、クランクケースの前後から突出して前輪または後輪を駆動する出力軸を備える内燃機関においては、出力軸がクランクケースを貫通することになり、クランクケースの強度を確保するために、肉厚を厚くするなどして内燃機関が重量増と大型化する傾向にあった。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、クランクケースから突出する出力軸を備えた内燃機関の場合であっても、内燃機関を重量増および大型化することなくクランクケースの側壁の強度を高く維持して軸支持を良好とすることができる内燃機関のクランクケース構造を供する点にある。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、上下割りに構成されたクランクケースの割り面に前後方向に指向させてクランク軸(30)とカウンタ軸(71)が軸支され、上クランクケース(31U)の対向する前後側壁に前後方向に指向したメイン軸(61)が軸支された内燃機関のクランクケース構造において、前記カウンタ軸(71)の動力により駆動される前後方向に指向した出力軸(80)が、下クランクケース(31L)の前後側壁を貫通して前後に突出され、前記対向する前後側壁の一方の側壁から外側に突出したカウンタ軸(71)の端部に設けられた出力部材(74)に近接して前記一方の側壁に、前記カウンタ軸(71)をベアリング(72b)を介して軸支する軸受開口(72)が形成され、前記メイン軸(61)の一端を第１ベアリング(62b)を介して軸支する軸受凹部(62)が、前記カウンタ軸(71)を軸支する前記軸受開口(72)に隣接して前記一方の側壁に形成され、前記メイン軸(61)の他端側を第２ベアリング(63b)を介して軸支する軸受開口(63)が、前記メイン軸(61)上の他端側最外端の変速ギヤ(m4)より大きな内径を有して前記一方の側壁に対向する他方の側壁に形成され、上クランクケース(31U)は、複数のシリンダボア(32c)が前後方向に直列に配列して一体に成形されたシリンダブロック部(32)が前記メイン軸(61)の前記軸受開口(63)側にシリンダ軸線を傾けて上方に延出して形成され、前記クランクケースの割り面に前後方向に指向させて軸支されるバランサ軸(90)が、前記クランク軸(30)に関して前記カウンタ軸(71)と反対側に配置され、前記バランサ軸(90)の前後には同軸上に連動して駆動される水ポンプ(95)とオイルポンプ(100)が配置される内燃機関のクランクケース構造とした。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のクランクケース構造において、前記メイン軸(61)が内筒(61i)と同内筒(61i)の一部に回転自在に嵌合する外筒(61o)とからなり、前記内筒(61i)の一端が前記一方の側壁の前記軸受凹部(62)に前記第１ベアリング(62b)を介して軸支され、前記内筒(61i)の他方の側が前記外筒(61o)とともに前記他方の側壁の前記軸受開口(63)に前記第２ベアリング(63b)を介して軸支されることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関のクランクケース構造において、前記メイン軸(61)を前記他方の側壁の前記軸受開口(63)に挿入し内筒(61i)の一端を前記一方の側壁の前記軸受凹部(62)に前記第１ベアリング(62b)を介して軸支した後に、前記内筒(61i)の所定位置に回転自在に嵌合した前記外筒(61o)と前記他方の側壁の前記軸受開口(63)との間に前記第２ベアリング(63b)を外側から嵌入することで前記メイン軸(61)を組付けることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３記載の内燃機関のクランクケース構造において、前記他方の側壁の前記軸受開口(63)より外側に突出した前記外筒(61o)の外側部分と同外筒(61o)よりさらに外側に突出した前記内筒(61i)の外側部分に、前記外筒(61o)と前記内筒(61i)のそれぞれへの動力の伝達を制御する一対の変速クラッチ(66,67)がそれぞれ組付けられることを特徴とする。

請求項１記載の水冷式内燃機関のクランクケース駆動構造によれば、上下割りに構成されたクランクケースの割り面に前後方向に指向させてクランク軸とカウンタ軸が軸支され、上下いずれかのクランクケースの対向する前後側壁に前後方向に指向したメイン軸が軸支されるので、クランク軸とメイン軸とカウンタ軸を三角形の各頂点に配置することで、内燃機関の左右幅を小さくすることができるとともに、出力軸が、上下のクランクケースのうち前記メイン軸の軸支されていないクランクケースの前後側壁を貫通して前後に突出される構成なので、クランクケースの軸支持を分散させることができ、よって内燃機関を大型化することなく軸支持を良好にすることができる。

メイン軸の他端側を第２ベアリングを介して軸支する軸受開口が、メイン軸上の他端側最外端の変速ギヤより大きな内径を有して他方の側壁に形成されているので、クランクケースの他方の側壁の軸受開口をメイン軸の組付け作業用の開口とし、変速ギヤ群を組み込んだメイン軸を同軸受開口に挿入してメイン軸の組付けができ、メイン軸の組付け性を良好に確保できる。

そのため、一方でメイン軸の一端を第１ベアリングを介して軸支する軸受凹部は、メイン軸の組付け作業用の開口とする必要がなく、内径を小さくできるので、隣接して形成されるカウンタ軸を軸支する前記軸受開口を出力部材に加わる負荷に耐えるべく大型ベアリングを嵌合するために大径にしても出力部材周辺のクランクケースの側壁の強度を高く維持することができる。

請求項２記載の水冷式内燃機関のクランクケース駆動構造によれば、メイン軸の小さい径の内筒の一端が一方の側壁の軸受凹部に第１ベアリングを介して軸支されるので、軸受凹部の内径を小さくでき、より一層カウンタ軸に設けられた出力部材周辺のクランクケースの側壁の強度を高く維持することができる。

請求項３記載の水冷式内燃機関のクランクケース駆動構造によれば、メイン軸を他方の側壁の前記軸受開口に挿入し内筒の一端を一方の側壁の軸受凹部に第１ベアリングを介して軸支した後に、内筒の所定位置に回転自在に嵌合した外筒と他方の側壁の前記軸受開口との間に第２ベアリングを外側から嵌入することでメイン軸を組付けるので、メイン軸の組付け作業を良好にすることができる。

請求項４記載の水冷式内燃機関のクランクケース駆動構造によれば、他方の側壁の軸受開口より外側に突出した外筒の外側部分と同外筒よりさらに外側に突出した内筒の外側部分に、外筒と内筒のそれぞれへの動力の伝達を制御する一対の変速クラッチがそれぞれ組付けられるので、メイン軸がクランクケースに組付けられた後に、クランクケースの外側に突出した外筒の外側部分と内筒の外側部分に一対の変速クラッチを組付けることができ、変速クラッチの組付け作業が容易にできる。

以下、本発明に係る一実施の形態について図１ないし図６に基づいて説明する。
本実施の形態に係る水冷式の内燃機関Ｅが搭載された不整地走行用車両１の車体カバー等を外した状態の側面図を図１に、同平面図を図２に示す。
なお、本実施の形態においては、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。

不整地走行用車両１は、鞍乗り型の４輪車で、不整地用の低圧のバルーンタイヤが装着される左右一対の前輪ＦＷと、同じバルーンタイヤが装着される左右一対の後輪ＲＷが、車体フレーム２の前後に懸架される。

車体フレーム２は、複数種の鋼材を結合して構成され、内燃機関Ｅおよび変速機Ｔをクランクケース31内に一体に構成したパワーユニットＰが搭載されるセンタフレーム部３、センタフレーム部３の前部に連接され前輪ＦＷを懸架するフロントフレーム部４、センタフレーム部３の後部に連接されシート７を支持するシートレール６を有するリヤフレーム部５からなる。

センタフレーム部３は、左右一対のアッパパイプ３ａが前後を下方へ屈曲させて略３辺をなし、他の略１辺を左右一対のロアパイプ３ｂが連結して側面視で概ね矩形をなし、左右両パイプをクロスメンバが連結して構成されている。

ロアパイプ３ｂの後部の斜め上方へ屈曲して延びた部分に固着されたピボットプレート８に、前端を軸支されたスイングアーム９が揺動自在に設けられ、スイングアーム９の後部とリヤフレーム部５との間にリヤクッション10が介装され、スイングアーム９の後端に設けられた後ファイナルリダクションギヤユニット19に後輪ＲＷが懸架されている。

左右のアッパパイプ３ａの前端部間に架設されたクロスメンバの幅方向中央にステアリングコラム11が支持されており、同ステアリングコラム11で操舵可能に支承されるステアリングシャフト12の上端部に操向ハンドル13が連結され、ステアリングシャフト12の下端部は前輪操舵機構14に連結される。

パワーユニットＰの内燃機関Ｅは、水冷式２気筒内燃機関であり、クランク軸30を車体前後方向に指向させた所謂縦置きの姿勢で、センタフレーム部３に搭載される。
パワーユニットＰの変速機Ｔは、内燃機関Ｅの左側に配置され、同左側に寄った変速機Ｔから前後方向に指向した出力軸80が前後に突出しており、同出力軸80の回転動力は、出力軸80の前端から前ドライブシャフト16および前ファイナルリダクションギヤユニット17を介して左右の前輪ＦＷに伝達され、後端から後ドライブシャフト18および前記後ファイナルリダクションギヤユニット19を介して左右の後輪ＲＷに伝達される。

車体フレーム２のフロントフレーム部４にはラジエータ27が支持されており、その前方にオイルクーラ28が配設されている。

パワーユニットＰの後面図である図３を参照して、パワーユニットＰの内燃機関Ｅおよび変速機Ｔを内部に構成するクランクケース31は、クランク軸30を含む平面で上下に分割された上クランクケース31Ｕと下クランクケース31Ｌからなる上下割りの構造をしている。

上クランクケース31Ｕの上部には２つのシリンダボア32ｃを直列に配列して一体に成形されたシリンダブロック部32が幾らか左方に傾いて上方に延出形成され、同シリンダブロック部32の上にシリンダヘッド33が重ねられ、シリンダヘッド33の上にはシリンダヘッドカバー34が被せられる。
一方、下クランクケース31Ｌの下にはオイルパン35が取り付けられる。

シリンダヘッド33の右側壁から湾曲して略上方に延出する吸気管20が途中スロットルボディ21を介装して内燃機関Ｅの上方に配置されたエアクリーナ22に接続され、シリンダヘッド33の左側壁から湾曲して後方に延出した排気管23が、リヤフレーム部５の左側に取付けられた排気マフラー24に接続する。

図３および図４を参照して、シリンダブロック部32の２つのシリンダボア32ｃにピストン40が往復摺動可能に嵌合され、クランク軸30のクランクウエブ30ｗ，30ｗ間のクランクピン30ｐとピストン40のピストンピン40ｐとを、コンロッド41が連接してクランク機構を構成している。

シリンダヘッド33には、シリンダボア32ｃ毎に、ピストン40に対向して形成される燃焼室42と、燃焼室42に開口して１対の吸気弁45により開閉される吸気ポート43が右方かつ上方に延出し、１対の排気弁46により開閉される排気ポート44が前方に延出し、さらに燃焼室42に臨む点火プラグ47が装着される。
なお、吸気ポート43に吸気管20が連結される。

シリンダヘッド33に回転可能に軸支されるカム軸48の吸気カムロブ48ｉに吸気弁45の上端が当接し、同カム軸48の排気カムロブ48ｅにロッカアーム軸49に軸支されたロッカアーム50の一端が接し、ロッカアーム50の他端に排気弁46の上端が当接している。
したがって、カム軸48によりクランク軸30の回転に同期して吸気弁45と排気弁46が、それぞれ吸気ポート43と排気ポート44を所定のタイミングで開閉する。

そのために、カム軸48は、後部にカムスプロケット48ｓが嵌着され、クランク軸30の後端部近傍に嵌着される駆動スプロケット30ｓとカムスプロケット48ｓの間にタイミングチェーン51が掛け渡され（図４参照）、クランク軸30の半分の回転速度で回転駆動される。

クランク軸30は、上クランクケース31Ｕと下クランクケース31Ｌにプレーンベアリング52を介して挟まれて回転自在に軸支され、図４に示すように、クランク軸30のクランク室より後方に突出した後側部分には、上記駆動スプロケット30ｓが形成され、そのさらに後側端部に流体継手であるフルードカップリング55を介してプライマリドライブギヤ56ａが設けられる。

フルードカップリング55は、クランク軸30に固定されているポンプインペラ55ｐとそれに対向するタービンランナ55ｔ、およびステータ53ｓを備えている。
クランク軸30に対して回転可能なタービンランナ55ｔに前記プライマリドライブギヤ56ａは結合されており、クランク軸30からの動力は、作動油を介してプライマリドライブギヤ56ａに伝達される。
プライマリドライブギヤ56ａは、後記するメイン軸61に軸支されるプライマリドリブンギヤ56ｂに噛合して、クランク軸30の回転をメイン軸61側に伝達する。

他方、クランク軸30のクランク室Ｃより前方に突出した前側部分には、交流発電機57と一方向クラッチ58を介して始動用被動ギヤ59が軸支されている。
また、クランク軸30のクランク室Ｃの前壁の内面に沿った部分には、バランサ軸駆動用ギヤ54が嵌着されている。

クランク軸30のクランクウエブ30ｗを収容するクランク室Ｃの左方に仕切り壁により仕切られてミッション室Ｍが形成されている。
ミッション室Ｍに収容される変速ギヤ機構60は、常時噛合い式のギヤ機構であり、クランク軸30の左方で斜め上方位置にメイン軸61が上クランクケース31Ｕに軸支され、同メイン軸61の左方で斜め下方位置でクランク軸30の左方位置にカウンタ軸71が上下のクランクケース31Ｕ，31Ｌの割り面に挟まれて軸支されている（図３参照）。

メイン軸61は、内筒61ｉと同内筒61ｉの一部に回転自在に嵌合する外筒61ｏとからなり、内筒61ｉの前端が上クランクケース31Ｕのミッション室Ｍの前側壁31ｆに形成された軸受凹部62に第１ベアリング62ｂを介装して回転自在に軸支され、内筒61ｉの後方側の略中央位置に外筒61ｏが相対回転自在に嵌合されており、外筒61ｏの一部がミッション室Ｍの後側壁31ｒに形成された軸受開口63に第２ベアリング63ｂを介装して回転自在に軸支され、内筒61ｉとともに支持される。

外筒61ｏは、第２ベアリング63ｂより内側部分に第２変速駆動ギヤｍ２と第４変速駆動ギヤｍ４が前後に一体に形成され、第２ベアリング63ｂより外側に一部外側部分が突出している。
内筒61ｉには、外筒61ｏの第２，第４変速駆動ギヤｍ２，ｍ４より前方に前から順に第１変速駆動アイドルギヤｍ１、シフタと一体に形成され内筒61ｉにスプライン嵌合された第５変速駆動ギヤｍ５、第３変速駆動アイドルギヤｍ３が軸支されており、外筒61ｏの外側部分よりさらに後方に内筒61ｉの外側部分が突出している。

前側壁31ｆに形成された軸受凹部62は、小径の内筒61ｉの前端を軸支すべく内径が小さく形成されているのに対して、後側壁31ｒに形成された軸受開口63は、後端の第４変速駆動ギヤｍ４の径より大きい内径を有しており、メイン軸61の組付け作業用に利用される。
なお、ミッション室Ｍの後側壁31ｒの軸受開口63は、内側開口端が中心軸に向けて僅かに突出した内向きのフランジ63ｆが形成されているが、同フランジ63ｆの内径も第４変速駆動ギヤｍ４の径より大きい。

内筒61ｉの外側部分には、外筒61ｏと並んで入力スリーブ65が回転自在に嵌合し、同入力スリーブ65の中央に前記プライマリドリブンギヤ56ｂが嵌着されており、同プライマリドリブンギヤ56ｂがクランク軸30側のプライマリドライブギヤ56ａと噛合する。
この入力スリーブ65のプライマリドリブンギヤ56ｂより後方に第１変速クラッチ66が組付けられ、プライマリドリブンギヤ56ｂより前方に第２変速クラッチ67が組付けられる。

一対の第１変速クラッチ66と第２変速クラッチ67は、同一構造の油圧式の多板摩擦クラッチである。
第１変速クラッチ66は、後方に開口した椀状をしたクラッチアウタ66ｏが入力スリーブ65に一体に嵌着され、クラッチインナ66ｉが内筒61ｉに一体に嵌着されている。
他方、第２変速クラッチ67は、前方に開口した椀状をしたクラッチアウタ67ｏが入力スリーブ65に一体に嵌着され、クラッチインナ67ｉが外筒61ｏの外側部分に一体に嵌着されている。

第１変速クラッチ66に油圧が供給されてクラッチアウタ66ｏとクラッチインナ66ｉが接続されると、プライマリドリブンギヤ56ｂと一体の入力スリーブ65の回転が外筒61ｏの第２，第４変速駆動ギヤｍ２，ｍ４の回転に伝達され、油圧が供給されないとクラッチアウタ66ｏとクラッチインナ66ｉが切断されて外筒61ｏの第２，第４変速駆動ギヤｍ２，ｍ４に回転が伝達されない。

同様に、第２変速クラッチ67に油圧が供給されてクラッチアウタ67ｏとクラッチインナ67ｉが接続されると、プライマリドリブンギヤ56ｂと一体の入力スリーブ65の回転が内筒61ｉに伝達され、内筒61ｉにスプライン嵌合された第５変速駆動ギヤｍ５が回転され、油圧が供給されないとクラッチアウタ67ｏとクラッチインナ67ｉが切断されて内筒61ｉ上の第５変速駆動ギヤｍ５に回転が伝達されない。

上記のようなメイン軸61の左方で斜め下方位置に上下のクランクケース31Ｕ，31Ｌの割り面に挟まれて軸支されるカウンタ軸71は、その前側部分がミッション室Ｍの前側壁31ｆに形成された軸受開口72にベアリング72ｂを介装して回転自在に軸支され、後端がミッション室Ｍの後側壁31ｒに形成された軸受凹部73にベアリング73ｂを介装して回転自在に軸支される。

カウンタ軸71には、ミッション室Ｍ内において前側から順に第１変速被動ギヤｎ１、第５変速被動アイドルギヤｎ５、シフタと一体に形成されカウンタ軸71にスプライン嵌合された第３変速被動ギヤｎ３、リバースアイドルギヤｎＲ、第２変速被動アイドルギヤｎ２、シフタｎＳ、第４変速被動アイドルギヤｎ４が軸支されて配列されている。
対応する変速駆動ギヤと変速被動ギヤは常時噛合っている。

なお、カウンタ軸71の上方位置には、リバースアイドル軸70が配設され（図３，図４参照）、リバースアイドル軸70にリバース大径ギヤｒ１とリバース小径ギヤｒ２が一体に回転自在に軸支され、リバース大径ギヤｒ１がメイン軸61上の第２変速駆動ギヤｍ２に噛合し、リバース小径ギヤｒ２がカウンタ軸71上のリバースアイドルギヤｎＲに噛合している。

メイン軸61上の第５変速駆動ギヤｍ５およびカウンタ軸71上の第３変速被動ギヤｎ３は、シフタギヤであり、この２つのシフタギヤとカウンタ軸71上のシフタｎＳが、変速駆動機構により軸方向に移動されて変速段が構成される。
すなわち、第５変速駆動ギヤｍ５の前後移動で１速段と３速段が構成され、第３変速被動ギヤｎ３の前後移動で５速段とリバースが構成され、シフタｎＳの前後移動で２速段と４速段が構成される。
この変速段の切換え制御と、第１変速クラッチ66と第２変速クラッチ67の制御とが相俟って各変速段の動力伝達がなされる。

カウンタ軸71の前端は、ベアリング72ｂより前方に突出しており、同前端に出力ギヤ74がスプライン嵌合されている。
カウンタ軸71の下方で斜め右方に前記出力軸80が配設されており（図３参照）、同出力軸80の前側部分にスプライン嵌合された被動ギヤ75が、カウンタ軸71の前端の出力ギヤ74と噛合してカウンタ軸71から出力軸80へ動力が伝達されるようになっている。

カウンタ軸71の前端の出力ギヤ74には出力軸80の被動ギヤ75との噛合により大きな負荷が加わるため、カウンタ軸71の前部を軸支するベアリング72ｂを比較的大きなものを用いて構成している。
したがって、前側壁31ｆにおける同ベアリング72ｂを嵌合する軸受開口72の内径も大きくなるが、隣接するメイン軸61の軸受凹部62が前記したように小径に形成されているので、出力ギヤ74周辺の上クランクケース31Ｕの前側壁31ｆの強度を高く維持することができる。

上下割りに構成された上下のクランクケース31Ｕ，31Ｌのカウンタ軸71と出力軸80が突出する前面には割り面を跨いで前ケースカバー85が被せられ、上下のクランクケース31Ｕ，31Ｌの後面には割り面を跨いでクランク軸30の後端のフルードカップリング55とメイン軸61の後端の第１，第２変速クラッチ66，67を覆うように後ケースカバー150が一部ケースカバーも兼ねるスペーサ110を介して被せられる。

前記出力軸80は、鍛造成形された前端被軸受部81と後端被軸受部82とを中空筒部材83が連結して構成されており、前端被軸受部81が下クランクケース31Ｌの前側壁に形成された貫通孔76ｆを貫通して前ケースカバー85に形成された軸受開口86にベアリング86ｂを介装して前端を前ケースカバー85から前方に突出させて軸支され、後端被軸受部82が下クランクケース31Ｌの後側壁に形成された貫通孔76ｒを貫通してスペーサ110に形成された軸受開口111にベアリング111ｂを介装して後端をスペーサ110から後方に突出させて軸支される。

すなわち、出力軸80は、前端被軸受部81と後端被軸受部82が前後を突出させてそれぞれ前ケースカバー85とスペーサ110に回転自在に支持される。
特に、前側の貫通孔76ｆはカウンタ軸71の前側の軸受開口72に隣接する。

そして、前端被軸受部81にはベアリング85ｂの内側に隣接して前記被動ギヤ75がスプライン嵌合されている。
したがって、カウンタ軸71の前端の出力ギヤ74は、出力軸80の前端被軸受部81にスプライン嵌合された被動ギヤ75に噛合して、カウンタ軸71から出力軸80へ動力が伝達される。

上下割りに構成されたクランクケース31Ｕ，31Ｌの割り面に前後方向に指向させてクランク軸30とカウンタ軸71が軸支され、上クランクケース31Ｕの対向する前後側壁にメイン軸61が軸支され、クランク軸30とメイン軸61とカウンタ軸71を三角形の各頂点に配置されるので、内燃機関の左右幅を小さくすることができる。
そして、出力軸80が、上下のクランクケース31Ｕ，31Ｌのうちメイン軸61の軸支されていない下クランクケース31Ｌの前後側壁を貫通しおよび前ケースカバー85，スペーサ110を貫通し軸支されて前後に突出される構成なので、クランクケース31の軸支持を分散させることができ、よって内燃機関Ｅを大型化することなく軸支持を良好にすることができる。

出力軸80は、鍛造成形された前端被軸受部81と後端被軸受部82とを中空筒部材83が連結して構成されているので、出力軸80を軽量化することができるとともに、従来のように出力軸全体を鍛造成形するのに比べ鍛造装置が小型化できる。

一方、クランク軸30の右方位置にバランサ軸90が上下のクランクケース31Ｕ，31Ｌの割り面に挟まれて軸支されている（図３参照）。
図５を参照して、バランサ軸90は、その前端と後端が上下のクランクケース31Ｕ，31Ｌの前側壁と後側壁に形成された軸受開口91，92に、それぞれベアリング91ｂ，92ｂを介装して回転自在に軸支される。

バランサ軸90はクランク軸30に可及的に近づいて配置されており、図５に図示するように、クランク軸方向（前後方向）でバランサ軸90のバランサウエイト90ｗがクランク軸30のクランクウエブ30ｗ（のカウンタウエイト）と重なる位置関係にある。

バランサ軸90の前端に嵌合されたベアリング91ｂに内側で隣接して被動ギヤ93がスプライン嵌合されており、同被動ギヤ93はクランク軸30に嵌合された前記バランサ軸駆動用ギヤ54と噛合してクランク軸30の回転がバランサ軸90に同じ回転速度で伝達されるようになっている。
したがって、バランサ軸90のクランク軸30と同速度の回転でピストン40の往復動による１次振動を打ち消す。

このバランサ軸90の前方には、前記交流発電機57等を前方から覆うフロントカバー部材87に設けられた水ポンプ95が配設されており、フロントカバー部材87の軸受筒部87ａに回転自在に軸支された水ポンプ駆動軸96が、バランサ軸90と同軸に配置されている。

そしてバランサ軸90の前端から前方へ突出した連結凸部90ｆと水ポンプ駆動軸96の後端に形成された連結凹部96ａが嵌合され、バランサ軸90の回転が水ポンプ駆動軸96に伝達されて水ポンプ95が駆動される。
水ポンプ95の前方は吸入筒97ａを備えた水ポンプカバー97が被せられる。
水ポンプカバー97の吸入筒97ａは、車体前方に配置されるラジエータ27と水配管で連結されて、水ポンプ95はラジエータ27から冷却水を吸入する。

他方、バランサ軸90の後方には、前記スペーサ110に設けられたオイルポンプユニット100が配設されており、同オイルポンプユニット100に回転自在に軸支されたオイルポンプ駆動軸101が、バランサ軸90と同軸に配置されている。

そしてバランサ軸90の後端に形成された連結凹部90ｒとオイルポンプ駆動軸101の前端に突出した連結凸部101ａが嵌合され、バランサ軸90の回転がオイルポンプ駆動軸101に伝達されてオイルポンプユニット100が駆動される。

本パワーユニットＰの潤滑は、ドライサンプ方式を採用しており、オイルポンプユニット100におけるオイルポンプ駆動軸101にはスカベンジポンプ102とフィードポンプ103の各ロータがともに取り付けられた構造をしている。

前記変速機Ｔの変速ギヤ機構60のシフタを移動させて変速を行う変速駆動機構200は、クランク軸30とメイン軸61の下方に設けられている。
後ケースカバー150の下部には、ギヤケース部が形成されており、後方からギヤケースカバー201に覆われて内部に減速ギヤ機構が設けられ、ギヤケースカバー201の右側には変速用伝動モータ202が後方から取り付けられ、左下部にシフトスピンドル206が前ケースカバー85，下クランクケース31Ｌの前後壁，後ケースカバー150を貫通し、さらに後端の六角柱状に形成された係合部206ａをギヤケースカバー201から後方へ突出させて配設されている（図３，図６参照）。
なお、シフトスピンドル206の前端には、前ケースカバー85に固定された角度センサ207が取り付けられている。

ギヤケース内には第１アイドルギヤ軸203と第２アイドルギヤ軸204が回転自在に軸支され、変速用電動モータ202のギヤカバー201より前方へ突出したモータ駆動軸に形成された小径の駆動ギヤ202ａが第１アイドルギヤ軸203と一体の大径ギヤ203ａに噛合し、同第１アイドルギヤ軸203と一体の小径ギヤ203ｂが第２アイドルギヤ軸204と一体の大径ギヤ204ａに噛合し、同第２アイドルギヤ軸204と一体の小径ギヤ204ｂがシフトスピンドル206に嵌着された扇形をしたギヤシフトアーム205に噛合して減速ギヤ機構が構成されている。
したがって、変速用電動モータ202の駆動は、この減速ギヤ機構を介して減速されてシフトスピンドル206を回動する。

下クランクケース31Ｌの前後壁間には、シフトスピンドル206の斜め上方にシフトドラム210が回転自在に軸支され、シフトスピンドル206とシフトドラム210との間にはシフト伝達手段208が介装され、シフトスピンドル111の回動がシフト伝達手段208を介してシフトドラム210を回動するようになっている。

図６に示すように、シフトドラム210の外周面に形成された３条のシフト溝に、ガイド軸215に摺動自在に支持されたシフトフォーク215ａ，215ｂ，215ｃの各シフトピンが嵌合しており、シフトドラム210の回動によりシフト溝にガイドされて軸方向に移動するシフトフォーク215ａがメイン軸61上のシフタギヤ（第５変速駆動ギヤｍ５）を移動させ、シフトフォーク215ｂ，215ｃがカウンタ軸71上のシフタギヤ（第３変速被動ギヤｎ３），シフタｎＳを移動させて噛み合うギヤの組を変更して変速を行う。
なお、シフトドラム210の回動角度は、シフトドラム210の前方に同軸に設けられたシフトポジション検出器211により検出される。

以上の変速駆動機構200により変速用電動モータ202の駆動が、減速ギヤ機構を介してシフトスピンドル206を回動し、シフトスピンドル206の回動がシフト伝達手段208を介してシフトドラム210を回動し、シフトドラム210の回動によりシフトフォーク215ａ，215ｂ，215ｃが移動して変速を行う。

また、ギヤケースカバー201から後方へ突出したシフトスピンドル206の六角柱状の係合部111ａに、回動操作具であるレンチの六角穴の作用部を係合して、後ケースカバー150の表面に沿って回動操作することで、シフトスピンドル206を回動して手動により変速を実行することができる。

以上のような変速駆動機構200により変速が行われる変速ギヤ機構60の組み付けについて以下説明する。
カウンタ軸71は、上下のクランクケース31Ｕ，31Ｌの割り面に挟まれて軸支されるので、カウンタ軸71に変速被動ギヤ群を組み、ベアリング72ｂ，73ｂを嵌合した状態で下クランクケース31Ｌの割り面の半円弧状の軸受開口72と軸受凹部73に架設するようにして組み込むことができる。

これに対してメイン軸61は、上クランクケース31Ｕのミッション室Ｍにおける前側壁31ｆの軸受凹部62と後側壁31ｒの軸受開口63に軸支されるので、メイン軸61の組付けは、内径の大きい軸受開口63を利用して行う。

すなわち、メイン軸61に変速駆動ギヤ群を組み込んだ状態で、上クランクケース31Ｕのミッション室Ｍの割り面の開口からまずメイン軸61の後端を後側壁31ｒの軸受開口63に内側から通し、さらに後端の第４変速駆動ギヤｍ４をより内径の大きい軸受開口63（内向きフランジ63ｆ内）に差し込んだ処で、メイン軸61の前端を、ミッション室Ｍ内に入れ、軸心を調整して前側壁31ｆの軸受凹部62に予めアウタレースを嵌着しておいた第１ベアリング62ｂのインナレースに圧入してメイン軸61の前端を軸支させる。

後側壁31ｒの軸受開口63から後方に突出しているメイン軸61の後側部分を内側に通して第２ベアリング63ｂを後方から軸受開口63に嵌入する。
このとき、第２ベアリング63ｂのアウタレースが軸受開口63に嵌入すると同時に、インナレースがメイン軸61の外筒61ｏに嵌入し、外筒61ｏが内筒61ｉとともに軸支される。
なお、第２ベアリング63ｂは軸受開口63に内向きフランジ63ｆに当接するまで嵌入される。

こうして前側壁31ｆの軸受凹部62と後側壁31ｒの軸受開口63とに、第１，第２ベアリング62ｂ，63ｂを介してメイン軸61が軸支され、メイン軸61の第２ベアリング63ｂより後方に突出した部分に、入力スリーブ65に第１変速クラッチ66と第２変速クラッチ67およびプライマリドリブンギヤ56ｂを組み込んだものを嵌装し、外筒61ｏの後部にワッシャ68を介してナット69を螺着して締結する。

以上のように、メイン軸61の後端側を第２ベアリング63ｂを介して軸支する軸受開口63が、メイン軸61上の後端の第４変速駆動ギヤｍ４ギヤより大きな内径を有して後側壁31ｒに形成されているので、上クランクケース31Ｕの後側壁31ｒの軸受開口63をメイン軸61の組付け作業用の開口として変速駆動ギヤ群を組み込んだメイン軸61を同軸受開口63に挿入してメイン軸61の組付けができ、メイン軸61の組付け性を良好に確保できる。

そのため、一方でメイン軸61の前端を第１ベアリング62ｂを介して軸支する軸受凹部62は、メイン軸の組付け作業用の開口とする必要がなく、内径を小さくでき、メイン軸61の小径の内筒61ｉの前端を軸支する内径の小さい軸受凹部62としているので、隣接して形成されるカウンタ軸71を軸支する軸受開口72を出力ギヤ74に加わる負荷に耐えるべく大型ベアリング72ｂを嵌合するために大径にしても出力ギヤ74周辺の上クランクケース31Ｕの側壁の強度を高く維持することができる。

また、メイン軸61が上クランクケース31Ｕに組付けられた後に、上クランクケース31Ｕの外側に突出した外筒61ｏの外側部分と内筒61ｉの外側部分に一対の変速クラッチ66，67を組付けることができ、変速クラッチ66，67の組付け作業が容易にできる。

本発明の一実施の形態に係るパワーユニットが搭載された不整地走行用車両の車体カバー等を外した状態の側面図である。同平面図である。同パワーユニットの後面図である。同パワーユニットの展開断面図（図３のＩＶ−ＩＶ線断面図）である。同パワーユニットの断面図（図３のＶ−Ｖ線、Ｖ´−Ｖ´線断面図）である。変速駆動機構の展開断面図である。

符号の説明

Ｐ…パワーユニット、Ｅ…内燃機関、Ｔ…変速機、Ｃ…クランク室、Ｍ…ミッション室、
１…不整地走行用車両、30…クランク軸、31Ｕ…上クランクケース、31Ｌ…下クランクケース、31ｆ…前側壁、31ｒ…後側壁、
60…変速ギヤ機構、61…メイン軸、61ｉ…内筒、61ｏ…外筒、ｍ４…第４変速駆動ギヤ、62…軸受凹部、62ｂ…第１ベアリング、63…軸受開口、63ｂ…第２ベアリング、65…入力スリーブ、66…第１変速クラッチ、67…第２変速クラッチ、70…リバースアイドル軸、71…カウンタ軸、72…軸受開口、72ｂ…ベアリング、73…軸受凹部、73ｂ…ベアリング、74…出力ギヤ、75…被動ギヤ、80…出力軸、85…前ケースカバー、86…軸受開口、86ｂ…ベアリング、87…フロントカバー部材、110…スペーサ、111…軸受開口、111ｂ…ベアリング。

Claims

上下割りに構成されたクランクケースの割り面に前後方向に指向させてクランク軸(30)とカウンタ軸(71)が軸支され、
上クランクケース(31U)の対向する前後側壁に前後方向に指向したメイン軸(61)が軸支された内燃機関のクランクケース構造において、
前記カウンタ軸(71)の動力により駆動される前後方向に指向した出力軸(80)が、下クランクケース(31L)の前後側壁を貫通して前後に突出され、
前記対向する前後側壁の一方の側壁から外側に突出したカウンタ軸(71)の端部に設けられた出力部材(74)に近接して前記一方の側壁に、前記カウンタ軸(71)をベアリング(72b)を介して軸支する軸受開口(72)が形成され、
前記メイン軸(61)の一端を第１ベアリング(62b)を介して軸支する軸受凹部(62)が、前記カウンタ軸(71)を軸支する前記軸受開口(72)に隣接して前記一方の側壁に形成され、
前記メイン軸(61)の他端側を第２ベアリング(63b)を介して軸支する軸受開口(63)が、前記メイン軸(61)上の他端側最外端の変速ギヤ(m4)より大きな内径を有して前記一方の側壁に対向する他方の側壁に形成され、
上クランクケース(31U)は、複数のシリンダボア(32c)が前後方向に直列に配列して一体に成形されたシリンダブロック部(32)が前記メイン軸(61)の前記軸受開口(63)側にシリンダ軸線を傾けて上方に延出して形成され、
前記クランクケースの割り面に前後方向に指向させて軸支されるバランサ軸(90)が、前記クランク軸(30)に関して前記カウンタ軸(71)と反対側に配置され、
前記バランサ軸(90)の前後には同軸上に連動して駆動される水ポンプ(95)とオイルポンプ(100)が配置されることを特徴とする内燃機関のクランクケース構造。
前記メイン軸(61)が内筒(61i)と同内筒(61i)の一部に回転自在に嵌合する外筒(61o)とからなり、前記内筒(61i)の一端が前記一方の側壁の前記軸受凹部(62)に前記第１ベアリング(62b)を介して軸支され、
前記内筒(61i)の他方の側が前記外筒(61o)とともに前記他方の側壁の前記軸受開口(63)に前記第２ベアリング(63b)を介して軸支されることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のクランクケース構造。
前記メイン軸(61)を前記他方の側壁の前記軸受開口(63)に挿入し内筒(61i)の一端を前記一方の側壁の前記軸受凹部(62)に前記第１ベアリング(62b)を介して軸支した後に、前記内筒(61i)の所定位置に回転自在に嵌合した前記外筒(61o)と前記他方の側壁の前記軸受開口(63)との間に前記第２ベアリング(63b)を外側から嵌入することで前記メイン軸(61)を組付けることを特徴とする請求項２記載の内燃機関のクランクケース構造。
前記他方の側壁の前記軸受開口(63)より外側に突出した前記外筒(61o)の外側部分と同外筒(61o)よりさらに外側に突出した前記内筒(61i)の外側部分に、前記外筒(61o)と前記内筒(61i)のそれぞれへの動力の伝達を制御する一対の変速クラッチ(66,67)がそれぞれ組付けられることを特徴とする請求項２または請求項３記載の内燃機関のクランクケース構造。