JPH1179052A - 自動二輪車のパワーユニット配置構造 - Google Patents

自動二輪車のパワーユニット配置構造

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JPH1179052A
JPH1179052A JP9268074A JP26807497A JPH1179052A JP H1179052 A JPH1179052 A JP H1179052A JP 9268074 A JP9268074 A JP 9268074A JP 26807497 A JP26807497 A JP 26807497A JP H1179052 A JPH1179052 A JP H1179052A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 車体中心１２７から図右側にクランクシ
ャフト５６及びクラッチ軸５７を配置し、車体中心１２
７から図左側にシリンダヘッド１２９Ｈを配置したこと
を特徴とする。 【効果】 車体中心から左右の一方へクランクシャフ
ト、クラッチ軸及び変速機軸を配置し、車体中心から左
右の他方にシリンダヘッドを配置したので、パワーユニ
ットの左右のバランスをより良好に取ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動二輪車のパワー
ユニットの配置構造、特にエンジンと電動機との双方を
備えたハイブリッド型自動二輪車に好適なパワーユニッ
トの配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリンエンジンを駆動源とした自動二
輪車が主流であるが、排気ガスの発生を避けなければな
らない所等では電動機を駆動源とした電動二輪車が必要
となる。電動二輪車では車体重量が増加し、走行距離が
短いなどの理由から、エンジンと電動機との双方を備え
たハイブリッド型自動二輪車の需要も増加している。
【０００３】例えば、特開平８−１７５４７７号公報
「自動二輪車等のエンジンとモータの動力切換装置」は
ハイブリッド型自動二輪車に関する発明である。そし
て、同公報の図２によれば後輪３７の車幅方向中心上に
ピストン及びシリンダがあるものの、伝動ケース１２、
ベルト式変速機など主だった部品は後輪３７の中心から
左（乗員を基準とする。）に配置されている。さらに
は、同公報の図３に示されるモータ２２も後輪中心から
大きく左に外れた位置に配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】即ち、従来技術でも、
パワーユニットにおける左右のウエイトバランスが望ま
れる。そこで本発明の目的は、左右のバランス取りを配
慮したパワーユニット配置構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１は、後輪の一側に、エンジンからの動力伝達
系を備えるパワーユニットにおいて、エンジンを縦置き
に配置し、且つ車体中心に対して一側にクランク軸と動
力伝達系とを配置すると共に、他側にエンジンのシリン
ダヘッドを臨ませるようにしたことを特徴とする。クラ
ンク軸と動力伝達系とを一側に、シリンダヘッドを他側
に配置したので、ウエイトバランスが良好となり、自動
二輪車の操縦安定性が好ましいものとなる。
【０００６】請求項２は、シリンダヘッドを４サイクル
エンジンのシリンダヘッドとしたことを特徴とする。ク
ランク軸と動力伝達系とを一側に、動弁系駆動機構を含
むシリンダヘッドを他側に配置したので、ウエイトバラ
ンスが良好となり、自動二輪車の操縦安定性が好ましい
ものとなる。
【０００７】請求項３は、動力伝達系には電動機からの
動力伝達系を含むことを特徴とする。電動機を含む動力
伝達系とクランク軸とを一側に、シリンダヘッドを他側
に配置したので、ウエイトバランスが良好となり、自動
二輪車の操縦安定性が好ましいものとなる。
【０００８】請求項４は、シリンダヘッド側には吸気系
の部材及び排気系の部材も配置したことを特徴とする。
クランク軸と動力伝達系とを一側に、シリンダヘッドと
吸気系の部材及び排気系の部材を他側に配置したので、
ウエイトバランスが良好となり、自動二輪車の操縦安定
性が好ましいものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見る
ものとする。図１は本発明に係る自動二輪車の側面図で
ある。自動二輪車１は、中央下部にバッテリ収納ボック
スを兼ねた箱状のメインフレーム２を配置し、このメイ
ンフレーム２の前部下部から前ピボット軸３を介して逆
Ｕ字形の前スイングアーム４を延出し、この前スイング
アーム４に前輪５を回転自在に取付け、一方、前記メイ
ンフレーム２の前部上部からヘッドパイプポスト７を斜
め上に延ばし、このヘッドパイプポスト７の先端にヘッ
ドパイプ８を固定し、このヘッドパイプ８にハンドルポ
スト９を回転可能に取付け、このハンドルポスト９の下
端にステアリングアーム１１を取付け、このステアリン
グアーム１１の先端（下端）を前輪５に取付けたナック
ル１２に連結し、さらにはメインフレーム２の後部上部
に揺動軸としての後ピボット軸１３を介してパワーユニ
ット１５をスイング可能に取付け、このパワーユニット
１５に後輪１６を取付け、図面上で後輪１６の手前にリ
ヤクッション１７、後輪１６の奥にエアクリーナ１８、
排気管１９、マフラー２１、テールパイプ２２を配置
し、車体を前から後にフロントフェンダ２５、フロント
カバー２６、フロントハンドルカバー２７、センタカウ
ル２８、リヤカウル２９、リヤフェンダ３１で囲ったも
のである。
【００１０】なお、３０はステム軸、３２はフロントブ
レーキディスク、３３はキャリパ、３４は樹脂スプリン
グ、３５はフロントダンパー、３６はレッグシールド、
３７は乗員ステップ、３８はサイドスタンド、３９はメ
インスタンドである。図面上部において、４１はホー
ン、４２はフロントランプ、４３はハンドルバー、４４
はグリップ、４５は導風ダクト、４６はラジエータ、４
７はファン、４８はシート、４９はヘルメットボック
ス、５１はヘルメット、５２はテールランプ、５５はパ
ワーユニットケースである。このパワーユニットケース
５５は、左・右クランクケース５５ａ，５５ｂ（奥の右
クランクケース５５ｂは不図示）と変速機ケース５５ｃ
と電動機ケース５５ｄと減速機ケース５５ｅとからな
る。
【００１１】図２は本発明のパワーユニットの側面断面
図である。パワーユニット１５は、（後述の図８に示す
通りシリンダヘッドに吸・排気２本のカム軸を備える４
サイクルエンジンを備え、）パワーユニットケース５５
内の下部にクランクシャフト５６を配置し、このクラン
クシャフト５６に平行に且つ上位にクラッチ軸５７を配
置し、このクラッチ軸５７の一端に変速機軸５８，電動
機軸５９を車体長手方向（車体前後方向）に配置したも
のであり、クラッチ軸５７，変速機軸５８及び電動機軸
５９を直列に且つ、これらをクランクシャフト５６に平
行に且つ上位に配置したことを特徴とする。
【００１２】クラッチ軸５７，変速機軸５８及び電動機
軸５９を車体前後方向に直列に配置したので、パワーユ
ニットケース５５に作用する力の向きは単純になる。従
って、パワーユニットケース５５の設計は容易となる。
具体的には、力が作用する方向には剛性を高め、作用せ
ぬ方向には剛性を下げることができ、全体としては作用
力が単純化された分だけ、パワーユニットケース５５を
軽くすることができ、パワーユニットケース５５のコン
パクト化も図れる。
【００１３】なお、図中、７５は遊星ギヤ減速機、７６
はポテンショメータであり、後述する変速制御モータ９
５の回転角を検出する機器である。１２１はカム軸駆動
プーリ、７８はプーリ１２１で駆動される水ポンプ、７
９はベルトカバー、図中央下の１０３ａはオイルポンプ
ケースである。
【００１４】プライマリドライブギヤ６１、プライマリ
ドリブンギヤ６２、遠心クラッチ６７、変速機７０、電
動機軸５９（電動機８０がモータとしてアシストすると
きは電動機８０）が、「エンジンからの動力伝達系」で
あり、電動機８０がモータとして運転しているときの電
動機軸５９が、「電動機からの動力伝達系」となる。ク
ラッチ軸５７，変速機軸５８及び電動機軸５９に係る各
機器の詳細は別図で説明する。
【００１５】図３は本発明のパワーユニットの平面断面
図であり、本図で機器の詳細及び駆動力の伝達形態を説
明する。クランクシャフト５６のプライマリドライブギ
ヤ６１で、クラッチ軸５７に回転自在に取付けたプライ
マリドリブンギヤ６２を駆動し、このプライマリドリブ
ンギヤ６２でスタータ用一方向クラッチ（ワンウェイク
ラッチ）６３のクラッチアウタ６４及び遠心クラッチ６
７のクラッチインナ６８をクラッチ軸５７とは独立して
駆動し、そのために筒状部材６６にてプライマリドリブ
ンギヤ６２とスタータ用一方向クラッチのクラッチアウ
タ６４と遠心クラッチ６７のクラッチインナ６８を連結
可能にし、遠心クラッチインナ６８が所定回転数以上に
なると遠心クラッチアウタ６９を連れ回し、クラッチ軸
５７が回転し始める。なお、上記プライマリドライブギ
ヤ６１は、せらしギヤ６１ａとスプリング６１ｂとを備
え、打音を防止する構造にした。
【００１６】変速機７０はコーン式無断変速機であり詳
細な作用は別図で説明するが、変速機軸５８→インナデ
ィスク７１→コーン７２→アウタカップ７３の順で動力
を伝達する装置であり、ワンウェイクラッチ８３を介し
て電動機軸５９にその回転を伝達する。電動機８０はコ
アレスモータであり、電動機軸５９に永久磁石型ロータ
８１を取付け、電動機ケース５５ｄにステータコイル８
２を取付けたものである。従って、遠心クラッチ６７が
「オン」になると、クラッチ軸５７、変速機軸５８、変
速機７０、電動機軸５９の順に駆動力が伝わり、多板式
トルクリミッタ８４及び歯車減速機構８５（小ギヤ８６
→大ギヤ８７→小ギヤ８８→大ギヤ８９からなる減速機
構）を介して車軸９０を駆動するものである。
【００１７】多板式トルクリミッタ８４は電動機軸５９
と共に回転するリミッタインナ８４ａと、ディスク８４
ｂ，８４ｃ（ディスク８４ｂはリミットインナ８４ａに
付き、ディスク８４ｃは次に示すリミットアウタ８４ｄ
に付ける。）と、リミッタアウタ８４ｄと、スプリング
８４ｅとからなり、小ギヤ８６はリミットアウタ８４ｄ
と一体である。動力はリミッタインナ８４→ディスク８
４ｂ→ディスク８４ｃ→リミッタアウタ８４ｄ→小ギヤ
８６の順に伝わるが、設定トルクを越える過大なトルク
が作用するとディスク８４ｂとディスク８４ｃとの間で
スリップして、機器を保護する。設定トルクはスプリン
グ８４ｅで調整できる。
【００１８】なお、スタータ用一方向クラッチアウタ６
４ははずみ車としての作用を発揮し、エンジンバランス
を取るためのバランスウエイト９１を備え、スタータ用
一方向クラッチインナ６５と組合わせることによりスタ
ータの回転を伝達する一方向クラッチ６３となる。図示
せぬスタータでスタータドリブンギヤ９３を廻すこと
で、スタータ用一方向クラッチインナ６５及びスタータ
用一方向クラッチアウタ６４を介して遠心クラッチイン
ナ６８を廻しエンジンが始動してスタータ用一方向クラ
ッチアウタ６４が高速になれば低速側のスタータ用一方
向クラッチインナ６５と分離するものである。
【００１９】また、図中、クランクシャフト５６の他端
（前端）に、カム軸などを駆動するためのカム軸駆動プ
ーリ１２１を備え、このプーリ１２１でベルト１２２を
駆動するが、これらプーリ１２１とベルト１２２の詳細
は後述する。
【００２０】図４及び図５は本発明のコーン式無断変速
機の構成図兼作用図である。図４において、コーン支軸
７４の中心からインナディスク７１までの距離（回転半
径）をＲ１、コーン支軸７４の中心からアウタカップ７
３までの距離（回転半径）をＲ２とし、Ｒ１＞Ｒ２とす
る。インナディスク７１でコーンの大径（Ｒ１）部を廻
すためコーン７２は低速で回転し、次にコーン７２の小
径（Ｒ２）部でアウタカップ７３を廻すためアウタカッ
プ７３は低速で回転する。
【００２１】なお、アウタカップ７３から電動機軸５９
への動力伝達はアウタカップ７３の回転がワンウェイク
ラッチ８３により、電動機軸５９よりも速くなった場合
に動力が伝達される。また、７０ａはアウタカップ７３
を回転に伴なって図左に押し出す作用をなすカムボール
であり、この押し出し作用によってアウタカップ７３と
コーン７２との間に接触圧を掛けることができる。７０
ｂ，７０ｃ，７０ｄはオイルシールであり、オイルシー
ル７０ｂ，７０ｃで変速機７０内部に変速機オイルを溜
める密閉空間を形成し、オイルシール７０ｄで図左のク
ランクケース５５ｂ側のオイルを遮断する。従って、ク
ランクケース内のオイルと、変速機オイルが混合する心
配はない。
【００２２】図５において、コーン支軸７４の中心から
インナディスク７１までの距離（回転半径）をＲ３、コ
ーン支軸７４の中心からアウタカップ７３までの距離
（回転半径）をＲ４とし、Ｒ３＜Ｒ４とする。インナデ
ィスク７１でコーンの小径（Ｒ３）部を廻すためコーン
７２は高速で回転し、次にコーン７２の大径（Ｒ４）部
でアウタカップ７３を廻すためアウタカップ７３は高速
で回転する。この様にコーン７２を移動することによ
り、変速機７０は減速、等速、増速の作用を発揮する。
【００２３】その為には、図４において変速制御モータ
９５でギヤ９６ａ，９６ｂ，９６ｃを介して制御ギヤ９
７を廻す。この制御ギヤ９７はボス部に台形雌ねじ部９
９を備えており、この台形雌ねじ部９９はケース５５側
に固定した台形雄ねじ部９８に噛み合わせたものであ
り、台形雌ねじ部９９の螺旋運動に伴なって制御ギヤ９
７は図左へ移動する。この移動によりコーン支軸７４と
共にコーン７２が図左に移動し、例えば図５の状態にな
る。
【００２４】ここで重要なことは、台形雄・雌ねじ部９
８，９９をアウタカップ７３側ではなく、インナディス
ク７１側に設けたことである。コーン７２はアウタカッ
プ７３の反作用で図左に押される。この結果、制御ギヤ
９７に矢印の力が作用する。矢印は低速から高速へ
移動する方向に合致している。従って、本実施例の構造
にしたことにより、小さなトルクで高速側へシフトさせ
ることができ、変速制御モータ９５の容量を下げること
も可能となる。
【００２５】次に、潤滑系統の説明をする。図６は本発
明に係るエンジン潤滑系統の説明図であり、矢印はオイ
ルの流れである。パワーユニットケース５５には下部に
下部オイルタンク１０１、上部に上部オイルタンク１０
２を設け、クランクシャフト５６の一端部（右端部）に
第１オイルポンプ１０３、第２オイルポンプ１０４及び
第３オイルポンプ１０５を同軸に配置し、先ず下部オイ
ルタンク１０１のオイルをストレーナ１０６及び第１油
路１０７を介して第１オイルポンプ１０３でくみ上げ、
第２油路１０８を介して上部オイルタンク１０２へ供給
する。次に、上部オイルタンク１０２のオイルは、第３
油路１０９を介して第２オイルポンプ１０４に至り、第
２オイルポンプ１０４で加圧されたオイルは第４油路１
１１、フィルタ１１２、第５油路１１３を介してクラン
クシャフト５６のメインジャーナル５６ａ，５６ａ、コ
ンロッド大端部５６ｂ、その他の部分（特に図示せぬ動
弁室）を潤滑した後に下部オイルタンク１０１に戻る。
１１２ａはフィルタカバーである。
【００２６】図７は本発明に係る変速機潤滑系統の説明
図であり、パワーユニットケース５５の下部に別途設け
た変速機オイルタンク１１５から変速機オイルを第６油
路１１６を介して第３オイルポンプ１０５でくみ上げ、
第７油路１１７を介して変速機軸５８へ送り、変速機軸
５８内の油路１１８を通じてオイルを変速機７０へ供給
する。オイルは図の矢印の如く変速機オイルタンク１１
５に戻り、ストレーナ１１９を介して第３オイルポンプ
１０５にてくみ上げられる。
【００２７】図８は本発明に係る動弁系駆動機構として
のカム軸駆動機構を示す、パワーユニットの正面図であ
る。右クランクケース５５ｂと一体化したシリンダブロ
ック１２９Ｂの図右に左クランクケース５５ａを取付
け、クランクシャフト５６の上位に電動機８０を配置
し、シリンダブロック１２９Ｂの図左にシリンダヘッド
１２９Ｈを取付け、このシリンダヘッド１２９Ｈから延
ばした排気管１９の先にマフラー２１を取付け、また、
図左上奥のエアクリーナ１８からキャブレタ１２９Ｃを
介してインテークマニホールド１２９Ｍをシリンダヘッ
ド１２９Ｈに繋いだことを示す。１２９Ｓはスタータモ
ータ取付用孔である。
【００２８】そして、図ではベルトカバー７９を外した
ことにより、パワーユニット１５の正面には、カム軸駆
動プーリ１２１、ベルト１２２、吸気側カム軸プーリ１
２３，排気側カム軸プーリ１２４及びテンショナ１２５
からなる動弁系駆動機構としてのカム軸駆動機構１２０
を見ることができる。
【００２９】図８から明らかなように、シリンダ軸１２
６をほぼ水平（例えば地面に対して傾斜角α＝＋１０
゜）にして車幅方向に寝かせて配置するので、低重心化
が図れるとともにシリンダ長さはその車幅内に納めるこ
とができ、設計の自由度は大きい。
【００３０】そして図は前輪から後輪を見たときのもの
に相当し、このときに車体中心１２７から図右側にクラ
ンクシャフト５６及びクラッチ軸５７を配置し、車体中
心１２７から図左側にシリンダヘッド１２９Ｈを配置し
たことを特徴とする。クラッチ軸５７の図面奥には変速
機軸５８及び電動機軸５９などからなる「動力伝達系」
の軸が、図２，３に示す通りに、連なっている。
【００３１】図において、図示せぬ２本のカム軸等を含
むシリンダヘッド１２９Ｈは十分に重く、このシリンダ
ヘッド１２９Ｈが図右のクランクシャフト５６、クラッ
チ軸５７等を含むパワーユニットケース５５に釣り合う
カウンタウエートの作用を発揮する。従って、左右のア
ンバランスは容易に解消させることができる。
【００３２】尚、本実施例のパワーユニット１５はエン
ジンの他に電動機８０を備えたものであり、クランクシ
ャフト５６並びに電動機軸５９を車体長手方向（車体前
後方向）に配置したので機器のレイアウトは容易にな
る。しかし、本発明はガソリンエンジンを駆動源とする
自動二輪車に適用することもできる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項１は、クランク軸と動力伝達系とを一側
に、シリンダヘッドを他側に配置したので、ウエイトバ
ランスが良好となり、自動二輪車の操縦安定性が好まし
いものとなる。
【００３４】請求項２は、シリンダヘッドを４サイクル
エンジンのシリンダヘッドとし、クランク軸と動力伝達
系とを一側に、動弁系駆動機構を含むシリンダヘッドを
他側に配置したので、ウエイトバランスが良好となり、
自動二輪車の操縦安定性が好ましいものとなる。
【００３５】請求項３は、動力伝達系には電動機からの
動力伝達系を含めることで、電動機を含む動力伝達系と
クランク軸とを一側に、シリンダヘッドを他側に配置し
たので、ウエイトバランスが良好となり、自動二輪車の
操縦安定性が好ましいものとなる。
【００３６】請求項４は、シリンダヘッド側には吸気系
の部材及び排気系の部材も配置し、クランク軸と動力伝
達系とを一側に、シリンダヘッドと吸気系の部材及び排
気系の部材を他側に配置したので、ウエイトバランスが
良好となり、自動二輪車の操縦安定性が好ましいものと
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動二輪車の側面図
【図２】本発明のパワーユニットの側面断面図
【図３】本発明のパワーユニットの平面断面図
【図４】本発明のコーン式無断変速機の構成図兼作用図
【図５】本発明のコーン式無断変速機の構成図兼作用図
【図６】本発明に係るエンジン潤滑系統の説明図
【図７】本発明に係る変速機潤滑系統の説明図
【図８】本発明に係る動弁系駆動機構としてのカム軸駆
動機構を示す、パワーユニットの正面図
【符号の説明】
１…自動二輪車、１５…パワーユニット、１６…後輪、
１８…吸気系部材としてのエアクリーナ、１９…排気系
部材としての排気管、２１…同マフラー、５６…クラン
クシャフト、５７…クラッチ軸、５８…変速機軸、５９
…電動機軸、８０…電動機、１２７…車体中心、１２９
Ｈ…シリンダヘッド、１２９Ｃ…吸気系部材としてのキ
ャブレタ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 後輪の一側に、エンジンからの動力伝達
    系を備えるパワーユニットにおいて、エンジンを縦置き
    に配置し、且つ車体中心に対して一側にクランク軸と動
    力伝達系とを配置すると共に、他側にエンジンのシリン
    ダヘッドを臨ませるようにしたことを特徴とする自動二
    輪車のパワーユニット配置構造。
  2. 【請求項２】 前記シリンダヘッドは４サイクルエンジ
    ンのシリンダヘッドであることを特徴とした請求項１記
    載の自動二輪車のパワーユニット配置構造。
  3. 【請求項３】 前記動力伝達系には電動機からの動力伝
    達系を含むことを特徴とした請求項１又は請求項２記載
    の自動二輪車のパワーユニット配置構造。
  4. 【請求項４】 前記シリンダヘッド側には吸気系の部材
    及び排気系の部材も配置したことを特徴とする請求項１
    又は請求項２記載の自動二輪車のパワーユニット配置構
    造。
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