JPH1179053A - 自動二輪車のパワーユニット - Google Patents

自動二輪車のパワーユニット

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JPH1179053A
JPH1179053A JP9268075A JP26807597A JPH1179053A JP H1179053 A JPH1179053 A JP H1179053A JP 9268075 A JP9268075 A JP 9268075A JP 26807597 A JP26807597 A JP 26807597A JP H1179053 A JPH1179053 A JP H1179053A
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shaft
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卓志 松任
Kaoru Wakechigai
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Honda Motor Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダ長さに影響され難いパワーユニット
を提供する。 【解決手段】 パワーユニット１５の正面に、カム軸駆
動プーリ１２１、ベルト１２２、一対のカム軸プーリ１
２３，１２４及びテンショナ１２５からなるカム軸駆動
機構１２０を配置する。シリンダ軸１２６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。

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、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の前方に、エンジン
１０を配置し、しかもシリンダを前方若しくは斜め前へ
突出させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】即ち、従来技術ではシ
リンダが長くなれば、その分だけ後輪３７を下げなけれ
ばならず、ホイールベース（前後の車軸間の距離）が延
びてしまう。シリンダ軸を立てるとヘルメット収納ボッ
クス等のスペースに制約がかかることになる。そこで本
発明の目的は、シリンダ長さに影響され難いパワーユニ
ット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、後輪の前方に縦置き配置されるエンジン
と、このエンジンのシリンダブロックが後輪の前方と隣
接すると共に、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であって、且つパワーユニット
の前部にメインフレームとの揺動軸心を備え、後輪と一
体にパワーユニットがスイングする自動二輪車のパワー
ユニットであって、シリンダブロックの前面に、動弁系
駆動機構を配置し、シリンダ軸より後方に、動力伝達系
へエンジンの動力を伝達するプライマリドライブギヤを
配置したことを特徴とする。
【０００６】シリンダを車幅方向に寝かせて配置しする
ので、車体側面から見てシリンダの幅が小さくなり、ホ
イールベースを維持することができる。その上、動弁系
駆動機構はパワーユニットの前面にいちするので点検及
び修理が容易となる上、プライマリドライブギヤを後輪
側に配置したことにより、シリンダ軸が前方へ移動し、
これに連れてシリンダブロックの後壁が前方に移動し、
ホイールベースの維持に一層有利であるばかりでなくヘ
ルメットの収納スペースを充分に確保することができ
る。
【０００７】請求項２は、クランクシャフトと平行に動
力伝達系となるクラッチ軸を配し、クラッチ軸上にプラ
イマリドライブギヤと噛み合うプライマリドリブンギヤ
を遊嵌し、このプライマリドリブンギヤは、クラッチ軸
上でプライマリドリブンギヤの前方に配置された遠心ク
ラッチのクラッチインナと結合する筒状部を備え、遠心
クラッチのクラッチアウタとクラッチ軸を連結すると共
に、筒状部にスタータモータの回転力を伝達するスター
タ用一方向クラッチのクラッチアウタを連結させたこと
を特徴とする。この構成により、動力伝達系のクラッチ
軸におけるプライマリドリブンギヤの前方スペースを有
効に利用することができ、ホイールベースの維持がさら
に有利になる。
【０００８】請求項３は、スタータ用一方向クラッチの
クラッチアウタにクランクシャフトの一次バランス用の
バランスウエイトを一体に設けたことを特徴とする。バ
ランスウエイトが、クランクシャフトの位置とほぼ同じ
位置に配置できるので、バランスウエイトのカップリン
グモーメントの発生を抑えることができる上に、スター
タ用一方向クラッチのクラッチアウタに一体的にバラン
スウエイトを設けるので、部品点数の削減につながりパ
ワーユニットのコンパクト化にも寄与する。
【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】また、図３においてカム軸駆動機構１２０
は後輪から離れた前面から点検及び修理することは容易
である。そして、プライマリドライブギヤ６１を後輪側
に配置したことにより、シリンダ軸１２６が前方へ移動
し、これに連れてシリンダブロックの後壁１２７が前方
に移動し、ホイールベースの維持と十分なヘルメット収
納スペースを確保することができる。更に、左クランク
ケース５５ａ上部には上部オイルタンク１０２に対応す
る位置の車体外側にオイル冷却用のフィンが設けられて
いる。
【００３１】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。
【００３２】
【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では、シリンダを車幅方向に寝かせて配
置しするので、車体側面から見てシリンダの幅が小さく
なり、ホイールベースを維持することができる。その
上、動弁系駆動機構はパワーユニットの前面にいちする
ので点検及び修理が容易となる上、プライマリドライブ
ギヤを後輪側に配置したことにより、シリンダ軸が前方
へ移動し、これに連れてシリンダブロックの後壁が前方
に移動し、ホイールベースの維持に一層有利であるばか
りでなくヘルメットの収納スペースを充分に確保するこ
とができる。
【００３３】請求項２によれば、動力伝達系のクラッチ
軸におけるプライマリドリブンギヤの前方スペースを有
効に利用することができ、ホイールベースの維持がさら
に有利になる。
【００３４】請求項３によれば、バランスウエイトが、
クランクシャフトの位置とほぼ同じ位置に配置できるの
で、バランスウエイトのカップリングモーメントの発生
を抑えることができる上に、スタータ用一方向クラッチ
のクラッチアウタに一体的にバランスウエイトを設ける
ので、部品点数の削減につながりパワーユニットのコン
パクト化にも寄与する。
【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、２…メインフレーム、１３…揺動軸
（後ピボット軸）、１５…パワーユニット、１６…後
輪、５６…クランクシャフト、５７…クラッチ軸、６１
…プライマリドライブギヤ、６２…プライマリドリブン
ギヤ、６３…スタータ用一方向クラッチ、６４…スター
タ用一方向クラッチアウタ、６５…スタータ用一方向ク
ラッチインナ、６６…筒状部、６７…遠心クラッチ、６
８…遠心クラッチインナ、６９…遠心クラッチアウタ、
９１…バランスウエイト、１２０…動弁系駆動機構（カ
ム軸駆動機構）、１２１…カム軸駆動プリー、１２２…
ベルト、１２６…シリンダ軸、１２７…シリンダブロッ
クの後壁、１２９Ｂ…シリンダブロック。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 後輪の前方に縦置き配置されるエンジン
    と、このエンジンのシリンダブロックが後輪の前方と隣
    接すると共に、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であって、且つパワーユニット
    の前部にメインフレームとの揺動軸心を備え、後輪と一
    体にパワーユニットがスイングする自動二輪車のパワー
    ユニットであって、 シリンダブロックの前面に、動弁系駆動機構を配置し、
    シリンダ軸より後方に、動力伝達系へエンジンの動力を
    伝達するプライマリドライブギヤを配置したことを特徴
    とする自動二輪車のパワーユニット。
  2. 【請求項２】 クランクシャフトと平行に動力伝達系と
    なるクラッチ軸を配し、クラッチ軸上にプライマリドラ
    イブギヤと噛み合うプライマリドリブンギヤを遊嵌し、
    このプライマリドリブンギヤは、クラッチ軸上でプライ
    マリドリブンギヤの前方に配置された遠心クラッチのク
    ラッチインナと結合する筒状部を備え、前記遠心クラッ
    チのクラッチアウタとクラッチ軸を連結すると共に、前
    記筒状部にスタータモータの回転力を伝達するスタータ
    用一方向クラッチのクラッチアウタを連結させたことを
    特徴とする請求項１記載の自動二輪車のパワーユニッ
    ト。
  3. 【請求項３】 前記スタータ用一方向クラッチのクラッ
    チアウタにクランクシャフトの一次バランス用のバラン
    スウエイトを一体に設けたことを特徴とする請求項２記
    載の自動二輪車のパワーユニット。
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