JPH0443183A - 自動二輪車のエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、内燃機関や歯車機構等を備えた自動二輪車
のエンジンに関する。

（従来の技術） 自動二輪車のエンジンには、次のような構成のものが多
くみられる。

即ち、内燃機関のクランク軸が車幅方向に延びるように
配設され、このクランク軸の後方に変速軸と出力軸が配
設されている。これら両軸は可変速式の歯車機構により
互いに連動連結され、上記歯車機構を変速作動させる変
速操作機構が設けられている。また、上記内燃機関に冷
却水を送り込む水ポンプが設けられている。

上記構成において、従来、配設の便宜上、車体の側面視
で、上記クランク軸と出力軸とを結ぶ仮想線よりも下方
に変速操作機構と水ポンプとが前後に並べて配設され、
かつ、車体フレームに対する内燃機関の支持部が上記出
力軸よりも後方に設けられたものがある。

この場合、自動二輪車のエンジンを構成するクランク軸
等の上記各構成部品はそれぞれ嵩の大きいものである。

このため、これらを上記したように配設した従来構成で
は、エンジンの前後長が長くなっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、近時、１縦性の向上に対する要求が高まりつ
つあり、このため、上記エンジンの前後長をできるだけ
短くしてマスの集中を図れるようにすることが望まれて
いる。

（発明の目的） この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、自動二輪車のエンジンの前後長を短くして、車体に
おけるマスの集中が図れるようにすることを目的とする
。

（発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は、車体の側面視で、クランク軸と出力軸とを結ぶ仮想
線を境として変速操作機構と水ポンプとを上下に振り分
け、かつ、車体フレームに対する内燃機関の支持部を上
記出力軸の上下方のいずれかに設けた点にある。

（作　用） 上記構成による作用は次の如くである。

クランク軸３３の後方で、変速軸８７と出力軸８８とを
歯車機構９３で互いに連動させるようにした場合には、
上記出力軸８８と同軸上でこれと共に回転する歯車機構
９３の歯車群９５と、前記クランク軸３３との各回転軌
跡の外周面間には、車体の側面視で、クランク軸３３と
出力軸８８とを結ぶ仮想線１１８の上方と下方とにそれ
ぞれ面積の大きい三角形状の余剰空間１１９．１２０が
生じることとなる。

そこで、この点に着目し、いずれも嵩の大きい変速操作
機構９７と水ポンプ１０７とを上記仮想線１１８を境と
して上下に振り分けて、上記上、下各余剰空間１１９．
１２０に上記変速操作機構９７と水ポンプ１０７とを配
設可能としている。

しかも、車体フレーム２に対する内燃機関１３の支持部
１２３が上記出力軸８８の上下方のいずれかに設けられ
ている。

このため、歯車機構９３の歯車群９５と、クランク軸３
３との各回転軌跡の外周面間に生じる上、下余剰空間１
１９．１２０がそれぞれに有効利用でき、かつ、車体フ
レーム２に対する内燃機関１３の支持部１２３が上記出
力軸８８から更に後方に位置することが防止され、つま
り、クランク軸３３、出力軸８８、変速操作機構９７お
よび水ポンプ１０７で構成されるエンジンの前後長が短
くできることとなっている。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、ｌは自動二輪車で、その車体フレーム
２は一つの主フレーム３を有し、この主フレーム３は断
面箱形をなして後部がり状とされている。この主フレー
ム３の前端にはフロントフォーク４が操向自在に支承さ
れている。このフロントフォーク４の下端には前輪５が
支承される一方、同上フロントフォーク４の上端にはハ
ンドル６が取り付けられている。また、７はカウリング
である。

また、上記主フレーム３の後端から下方に向って左右一
対のリヤアームブラケット８が一体成形されており、こ
のリヤアームブラケット８に枢支軸９によりリヤアーム
ＩＯが上下揺動自在に枢支され、このリヤアームｌＯの
前後中途部は緩衝器（図示せず）を介し主フレーム３に
支持されている。そして、このリヤアームｌＯの揺動端
に後輪１１が支承されている。

１３は２サイクル内燃機関で、この内燃機関１３には動
力伝達装置１４が連設され、これら内燃機関１３と動力
伝達装置１４とは上記主フレーム３の後部とリヤアーム
ブラケット８の下部とに支持されている。上記内燃機関
１３の吸気ポートには前後方向はぼ水平に延びる吸気チ
ャンバ１５の後端が連結されている。

また、上記内燃機関１３の下面に排気ポートが開口して
おり、この排気ポートから後方に向って排気管１６が延
びている。更に、上記主フレーム３の内部が燃料タンク
となっており、ここから上記内燃機関１３に燃料が供給
される。また、上記主フレーム３と内燃機関１３とで挟
まれた空間の前方にラジェータ１７が配設されている。

そして、前記後輪１１はチェーン巻掛手段１９によって
動力伝達装置１４に連動連結され、上記内燃機関１３の
作動で動力伝達装置１４とチェーン巻掛手段１９とを介
し後輪１１が走行駆動されるようになっている。

上記主フレーム３を上方から覆うカバ一体２０が設けら
れ、このカバ一体２０は前、後ボルト２１．２１により
主フレーム３上に着脱自在に支持されている。また、上
記カバ一体２０の後端にシート２２が一体成形され、こ
のシート２２は上記カバ一体２０を介して主フレーム３
側に強固に支持され、また、上記シート２２は前記排気
管１６の後部に突設された支持バー２３の上端に枢支軸
２４によっても枢支されている。

上記の場合、前、後ボルト２１．２１を緩めれば、枢支
軸２４を中心としてカバ一体２０の前部を上方回動させ
ることができるようになっている。そして、このように
すれば、カバ一体２０やシート２２を車体から取り外さ
ないで、主フレーム３上面に設けられる後述の各機器に
対し保守、点検ができるようになっている。

上記各リヤアームブラケット８にはフートレストブラケ
ット２５が突設され、このフートレストブラケット２５
にはシート２２上のライダーの足に対応してフートレス
ト２６が設けられている。

第１図と第３図において、前記内燃機関１３のクランク
ケース２７は、クランクケース本体２８を有し、このク
ランクケース本体２８は、その内部がクランク室２９で
あって、このクランク室２９を左側方に向って開放する
開口部３０を備えている。また、上記クランクケース２
７は上記開口部３０を開閉自在に閉じるクランクケース
カバー３１を有し、このクランクケースカバー３１はポ
ルト３１ａによってクランクケース本体２８に着脱自在
にねじ止めされている。そして、上記クランク室２９内
にクランク軸３３が収納されると共に、このクランク軸
３３の両端がクランクケース本体２８とクランクケース
カバー３１とにそれぞれ左右軸受３４．３５により支承
されている。

上記クランクケース２７から前方に向って突出するシリ
ンダ３６が設けられ、このシリンダ３６はポルト３７に
よって上記クランクケース２７にねし止めされている。

上記シリンダ３６にはピストン３８が前後摺動自在に嵌
入され、このピストン３８は上記クランク軸３３に連接
棒３９によって連動連結されている。

第１図から第５図において、上記クランクケスカバー３
１には吸気ポート４１が形成され、この吸気ポート４１
にはロータリバルブ４２を介し左側上方に向って斜め方
向に延びる吸気管４３が連設されている。一方、前記吸
気チャンバ１５はその後部に下方に向って延びる分岐管
４４を有し、この分岐管４４の下端が上記吸気管４３の
上端に連結されている。上記吸気管４３にはスロットル
弁４６が設けられ、このスロットル弁４６は、第５図で
示すようにワイヤ巻掛手段４７を介し前記ハンドル６の
右端側アクセルグリップの回動操作に連動するようにな
っている。

上記吸気管４３には燃料噴射弁４８が取り付けられ、そ
の噴射方向４９は吸気管４３の軸心に交差する斜め下方
で、吸気ボート４１の近傍に向っている。特に、第２図
において、前記主フレーム３内の燃料を上記燃料噴射弁
４８に供給する燃料ポンプ５１が設けられている。

第１図、および第３図から第７図において、前記ロータ
リバルブ４２につき説明する。

このロータリバルブ４２のバルブケース５３は前記クラ
ンクケースカバー３１と、このクランクケースカバー３
１を外面から覆うバルブカバー５４とで形成され、この
バルブカバー５４はクランクケースカバー３１にポルト
５５により着脱自在にねじ止めされている。上記クラン
クケースカバー３１とバルブカバー５４により囲まれた
薄い円板状の空間がバルブ室５６とされ、このバルブ室
５６に扇状のバルブプレート５７が摺動自在に嵌入され
ている。また、上記バルブカバー５４には前記吸気ボー
ト４１に対応して連通孔５８が形成されている。

上記バルブプレート５７を前記クランク軸３３の左端部
に連結させると共に、これら両者の相対角を可変とする
相対角可変手段５９が設けられている。

即ち、上記クランク軸３３の左端部にはこれに支持筒体
６０が遊転自在に支承され、この支持筒体６０の外周面
に形成された楕円形状の突起６１に前記バルブプレート
５７が外嵌され、つまり、このバルブプレート５７は支
持筒体６０と共に回転して、連通孔５８を繰り返し開閉
させるようになっている。特に第７図で示すように、６
２は補強板で、この補強板６２はリベット６３によりバ
ルブプレート５７に取り付けられ、このバルブプレート
５７を補強している。上記クランク軸３３の左端部には
その軸心上に摺動孔６５が形成され、この摺動孔６５に
軸方向摺動自在に摺動軸６６が嵌入されている。

上記支持筒体６０の内周面には、その径方向で互いに対
向し、かつ、それぞれ軸方向に延びる一対の係合溝６７
．６７が形成されている。また、これら各係合溝６７に
対応して上記クランク軸３３の左端部に一対の螺旋長孔
６８．６８が形成され、この各螺旋長孔６８はクランク
軸３３の軸心回りで、互いに同じ方向に緩やかに螺旋を
描いている。また、上記各螺旋長孔６８に対応して摺動
軸６６の外周面に一対の球状凹面６９．６９が形成され
ている。この各凹面６９に球体７０が摺動自在に嵌め付
けられ、かつ、この各球体７０は上記係合溝６７と螺旋
長孔６８とにそれぞれその長平方向に沿って移動自在に
嵌入されている。

そして、上記摺動輪６６を軸方向に摺動させたときには
、球体７０を介し摺動軸６６と支持筒体６０とはこれら
の相対角を不変として同行回転するようになっており、
一方、上記球体７０が螺旋長孔６８を移動することによ
って、支持筒体６０と、クランク軸３３とはその相対角
が変化しながら同行回転するようになっている。

特に、第１図、第３図、および第６図において、上記摺
動軸６６の一端には、その軸心回りに遊転自在であるが
、軸方向では摺動軸６６と共に移動するディスクが取り
付けられ、このディスクの外周面に係合周溝７１が形成
されている。

方、前記バルブカバー５４には枢支軸７２がその細心回
り回動自在に支承されると共に、この枢支軸７２に回動
アーム７３が取り付けられ、この回動アーム７３の回動
端に前記係合周溝７１と摺動自在に係合する係合ビン７
４が取り付けられている。

上記枢支軸７２はワイヤ巻掛手段７５を介して前記カバ
一体２０内に収納されたサーボモータ７６に連動連結さ
れている。このサーボモータ７６を制御する電子制御装
置７７が設けられ、この電子制御装置７７はクランク軸
３３の回転速度など外部からの検出信号を入力して上記
サーボモータ７６を制御するようになっている。

第３図と第７図により、上記制御につき具体的に説明す
ると、内燃機関１３の低速時には、第３図中実線で示す
ように摺動軸６６は摺動孔６５内に入り込んでいて、ク
ランク軸３３とバルブプレート５７との相対角は第７図
中実線で示すようになっている０次に、内燃機関１３の
回転速度が上昇し始めると、前記電子制御装置７７を介
してサーボモータ７６が作動させられ、このサーボモー
タ７６の作動がワイヤ巻掛手段７５．枢支軸７２を介し
回動アーム７３に伝えられる。すると、第３図中仮想線
で示すように回動アーム７３が係合ビン７４を伴って枢
支軸７２回りに回動し、摺動軸６６が摺動孔６５から引
き出される。

すると、上記摺動軸６６に伴って球体７０が螺旋長孔６
８をその長手方向に移動することによってクランク軸３
３に対する支持筒体６０の相対角が変化し、第７図中仮
想線で示すように、この支持筒体６０に伴ってバルブプ
レート５７がクランク軸３３の回転方向Ｒと同じ方向に
回動するようになっている。そして、これによって、吸
気ホト４１の開弁時期が早められて、内燃機関１３性能
の向上が達成されるようになっている。

第１図と第２図において、前記シリンダ３６の排気ポー
トにおける排気タイミングを可変とする排気バルブ手段
７８が設けられ、この排気バルブ手段７８はワイヤ巻掛
手段７９を介し前記カバー体２０内に収納されたサーボ
モータ８０に連動連結されている。このサーボモータ８
０も前記電子制御装Ｗ７７により制御されるようになっ
ている。

前記したクランク軸３３、ピストン３８、およびロータ
リバルブ４２等の作動によって、吸気ボート４１が開か
れたときに、クランクケース２７内に混合気が吸入され
、その後、この混合気はシリンダ３６内に送り込まれて
燃焼し、その燃焼後の排気は前記排気管１６を通って排
出され、内燃機関１３が作動する。なお、このような作
用は、従来の２サイクル内燃機関と同じであるため、そ
の詳しい説明は省略する。

第１図と第３図により、前記動力伝達装置１４につき説
明する。

この動力伝達装置１４のミッションケース８２は前記ク
ランクケース本体２８の後部に一体成形されるミッショ
ンケース本体８３を有し、このミッションケース本体８
３の右側部には、その内部を右側方に開放する開口部８
４が形成されている。また、上記ミッションケース８２
は上記開口部８４を開閉自在に閉じるミッションケース
カバー８５を有している。上記ミッションケース８２に
は前記クランク軸３３と平行で、かつ、その後方に変速
軸８７と出力軸８８とが支承され、上記変速軸８７の右
端には乾式多板式のクラッチ８９が取り付けられている
。

上記クランク軸３３の右端には減小歯車９１が取り付け
られ、この減小歯車９１に噛合する減大歯車９２が上記
クラッチ８９の駆動側に取り付けられている。また、同
上クラッチ８９の従動側は変速軸８７に取り付けられて
いる。上記変速軸８７と出力軸８８とは可変速式の歯車
機構９３によって互いに連動連結されており、この歯車
機構９３は変速軸８７上に設けられる歯車群９４と、こ
れら歯車群９４に噛合して出力軸８８上に設けられる歯
車群９５とで構成される。そして、上記出力軸８８は前
記したようにチェーン巻掛手段１９を介し後輪１１を駆
動させる。

第１図と第８図において、上記歯車機構９３を変速作動
させる変速操作機構９７が設けられている。

この変速操作機構９７はミッションケース８２に支承さ
れるチェンジレバ−軸９８を有し、このチェンジレバ−
軸９８は足踏式のチェンジレバ（図示せず）に連動アー
ム９９や連動リンク（図示せず）を介して連結されてい
る。また、同上ミッションケース８２にカム筒１００が
支承されており、このカム筒１００の外周面には三本の
カム溝１０１が形成されている。上記カム筒１００に沿
って二本のフォーク軸１０２が設けられ、このフォーク
軸１０２には三つのシフトフォーり１０３がそれぞれ上
記フォーク軸１０２の軸方向に摺動自在に支持されてい
る。これら各シフトフォーク１０３はその一端が上記カ
ム溝１０１に係合し他端が前記歯車機構９３に係合して
いる。また、上記チェンジレバ軸９８にカム筒１００が
連動手段１０４によって連結されている。

そして、チェンジレバ−を足踏み操作すれば、連動アー
ム９９、チェンジレバ−軸９８、および連動手段１０４
を介してカム筒１００が所定方向に回動し、これに伴っ
て、各カム溝１０１に係合−でいるシフトフォーク１０
３が作動して、これが歯車機構９３を所望の噛合状態に
変化させ、つまり、これによって所望の変速状態が得ら
れるようになっている。

第４図と第５図において示すようにクランクケース２７
には冷却水路１０６が形成され、この冷却水路１０６は
シリンダ３６にも形成されている。

第１図、第２図、および第８図において、上記各冷却水
路１０６に冷却水を送り込む水ポンプ１０７が設けられ
ている。この水ポンプ１０７はミッションケース８２の
左側に取り付けられるポンプケース１０８を有し、この
ポンプケース１０８内にはロータ１０９が嵌入されてい
る。このロータ１０９は同上ミッションケース８２に支
承されたポンプ軸１１０に支持されており、このポンプ
軸１１０は、第３図で示される前記クラッチ８９の駆動
側に取り付けられた駆動歯車１１２と、この駆動歯車１
１２に噛合し上記ポンプ軸１１０に取り付けられた従動
歯車１１３とを介して駆動される。

そして、上記ポンプ軸１１０に伴うロータ１（１９の回
転によって、冷却水１１４が上記各冷却水路１０６に送
り込まれ、その後、この冷却水１１４は、第２図で示す
ように排出バイブ１１５を介し前記ラジェータ１７に向
けて排出され、このラジェータ１７で冷却された冷却水
１１４は戻りパイプ１１６を介し再び上記水ポンプ１０
７に戻されるようになっている。また、上記ポンプ軸１
１０には潤滑油のポンプを駆動させるための駆動歯車１
１７が取り付けられている。

上記実施例によれば、ミッションケース本体８３の開口
部８４は右側方に向って開放されており、これとは逆に
水ポンプ１０７のポンプケース１０８やロータ１０９は
ミッションケース８２の左側に配設されている。このた
め、動力伝達装置１４の保守点検時に、ミッションケー
ス８２から変速軸８７、出力軸８８、および歯車機構９
３を一体的、もしくは個別に取り出すとき、上記水ポン
プ１０７のポンプケース１０８に取り付けられている戻
りバイブ１１６を外す必要がなくて、作業上便利である
。

第１図において、上記構成のように、クランク軸３３側
にこのクランク軸３３の後方に配設される出力軸８８を
歯車機構９３で連動させるようにした場合には、上記出
力軸８８と同軸上でこれと共に回転する歯車機構９３の
歯車群９５と、前記クランク軸３３との各回転軌跡の外
周面間には、車体の側面視で、クランク軸３３と出力軸
８８とを結ぶ仮想線１１８の上方と下方とにそれぞれ面
積の大きい三角形状の余剰空間１１９．１２０が生じる
こととなる。

そこで、いずれも嵩の大きい変速操作機構９７と水ポン
プ１０７とが上記仮想線１１８を境として上下に振り分
けられており、つまり、変速操作機構９７が上部の余剰
空間１１９に配設され、一方、水ポンプ１０７が下部の
余剰空間１２０に配設されている。

第１図、第２図、および第８図において、ミッションケ
ース８２の後端は緩衝材１２１を介しポルト１２２によ
り前記リヤアームブラケット８に支持され、このミ・シ
ションケース８２の支持部１２３、つまり、内燃機関１
３の支持部１２３は前記出力軸８８の下方に位置させら
れている。

即ち、上記構成によれば、歯車機構９３の歯車群９５と
、クランク軸３３との各回転軌跡の外周面間に生じる上
、下余剰空間１１９，１２０が有効利用され、かつ、車
体フレーム２に対する内燃機関１３の支持部１２３が、
上記出力軸８８から更に後方に位置することが防止され
ているにの結果、−クランク軸３３、出力軸８８、変速
操作機構９７および水ポンプ１０７で構成されるエンジ
ンの前後長が短くなっている。

また、この実施例では、シリンダ３６がクランクケース
２７から前方に向って水平に突出されていて、エンジン
が前後に長くなる傾向にあるが、上記構成によってこれ
が効果的に抑制されている。

第１図、第２図、および第９図において、ミッションケ
ース８２の前上部にはバランサ１２４が支承され、この
バランサ１２４は歯車組１２５によりクランク軸３３に
連動連結されている。上記バランサ１２４の右端はつオ
ームギヤ組１２７と連動軸１２８により前記燃料ポンプ
５１を駆動させるようになっている。なお、上記バラン
サ１２４による燃料ポンプ５１の駆動は上記ウオームギ
ヤ組１２７と連動軸１２８に代えてワイヤ巻掛手段によ
ってもよい。

また、上記バランサ１２４の上方におけるクランクケー
ス２７の上部が緩衝材１３０を介しボルト１３１により
前記主フレーム３に支持されている６なお、上記変速操
作機構９７と水ポンプ１０７とは上下が逆であってもよ
く、この場合には、変速軸８７は仮想線１１８の上側に
配設される。また、支持部１２３は出力軸８８の上側に
位置させでもよい。

（発明の効果） この発明によれば、次の効果がある。

即ち、出力軸と同軸上でこれと共に回転する歯車機構の
歯車群と、前記クランク軸との各回転軌跡の外周面間に
は、車体の側面視で、クランク軸と出力軸とを結ぶ仮想
線の上方と下方とにそれぞれ面積の大きい三角形状の余
剰空間が生じることとなる。そして、いずれも嵩の大き
い変速操作機構と水ポンプとを上記仮想線を境として上
下に振り分けて、上記上、下各余剰空間に上記変速操作
機構と水ポンプとを配設可能としている。

しかも、車体フレームに対する内燃機関の支持部が上記
出力軸の上下方のいずれかに設けられている。

このため、歯車機構の歯車群と、クランク軸との各回転
軌跡の外周面間に生じる上、下余剰空間がそれぞれ有効
利用でき、かつ、車体フレームに対する内燃機関の支持
部が上記出力軸から更に後方に位置することが防止され
て、クランク軸、出力軸、変速操作機構および水ポンプ
で構成されるエンジンの前後長が短くできることとなっ
ている。

よって、車体におけるマスの集中が図れて自動二輪車の
操縦性の向上を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は第２図の部分拡
大図、第２図は自動二輪車の全体左側面図、第３図は第
１図のｎｒ−ｍ線矢視断面図、第４図は同上第１図のＴ
Ｖ−ｒＶ線矢視図、第５図は同上第１図のｖ−ｖ線矢視
断面図、第６図は同上第１図の部分断面図、第７図は第
３図の■−四線矢視図、第８図は第１図の■−■線矢視
断面図、第９図は同上第１図の■−■線矢視断面図であ
る。 １・・自動二輪車、２・・車体フレーム、１３・内燃機
関、３３・・クランク軸、８８・出力軸、９３・・歯車
機構、９５・・歯車群、９７・・変速操作機構、　１０
７・・水ポンプ、　１１８・仮想線、　１１９．１２０
・・余剰空間、１２３・・支持部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内燃機関のクランク軸を車幅方向に延びるように配
   設し、このクランク軸の後方に変速軸と出力軸とを配設
   して、これら両軸を可変速式の歯車機構により互いに連
   動連結し、上記歯車機構を変速作動させる変速操作機構
   を設けると共に、上記内燃機関に冷却水を送り込む水ポ
   ンプを設けた自動二輪車のエンジンにおいて、車体の側
   面視で、上記クランク軸と出力軸とを結ぶ仮想線を境と
   して変速操作機構と水ポンプとを上下に振り分け、かつ
   、車体フレームに対する上記内燃機関の支持部を上記出
   力軸の上下方のいずれかに設けた自動二輪車のエンジン
   。