JPWO2004111409A1 - 無段変速装置内蔵エンジン - Google Patents

Abstract

コンロッドを介してピストンに連結されたクランク軸と、クランク軸の回転が伝達される変速軸とを連結し、前記両軸間で変速を行う無段変速装置を内蔵した無段変速装置内蔵エンジンである。変速軸上に、従動プーリ及びクラッチが配置され、クランク軸の回転が伝達されるバランサ軸およびクラッチと、がクランク軸方向において重なる位置関係に配置されてなる。

Description

本発明は、クランク軸と、当該クランク軸の回転が伝達される変速軸とを連結して前記両軸間の変速を行う無段変速装置を内蔵し、前記変速軸の回転をドライブ軸に伝達する無段変速装置内蔵エンジンに関する。

従来から、クランク軸の一端に装着された駆動プーリ（プライマリーシーブ、又はドライブプーリ、とも云う。）と、変速軸の一端に装着された従動プーリ（セカンダリーシーブ、又はドリブンプーリとも云う。）をＶベルトによって連結してなるＶベルト式無段変速装置を内蔵してなる様々なＶベルト式無段変速装置内蔵エンジンが存在している。

例えば、特開２０００−１８３４８号公報の図４に示すように、エンジンのクランク軸は、車体右側の端部に遠心クラッチを介してＶベルト式自動変速機の駆動プーリを接続するとともに、車体左側の端部にフライホイールマグネトウを装着している。このクランク軸は、車体の後方に位置するバランサに、クランクウェブより車体左側の部位を歯車によって歯車結合させている。さらに、このバランサの車体左側の軸端部に冷却水ポンプを歯車によって歯車結合させている。しかしながら、この無段変速装置内蔵エンジンでは、遠心クラッチがクランク軸に設けられているために、クランク軸近傍にあるバランサをクランク軸方向に避けるようにして遠心クラッチを配置しなければならないために、クランク軸の振動がバランサによって抑えられるものの、クランク軸方向へエンジンが膨らんでしまうという課題があった。

本発明は遠心クラッチの配置を工夫することにより、振動を抑えつつ小型化に優れた無段変速装置内蔵エンジンを提供することを目的とするものである。

この目的を達成するため、本発明は、コンロッドを介してピストンに連結されたクランク軸と、当該クランク軸の回転が伝達される変速軸とを連結し、前記両軸間で変速を行う無段変速装置を内蔵した無段変速装置内蔵エンジンであって、前記変速軸上に、従動プーリ及びクラッチが配置され、前記クランク軸の回転が伝達されるバランサ軸および前記クラッチと、が前記クランク軸方向において重なる位置関係に配置されてなることを特徴とする。

本発明によれば、クランク軸から離間した変速軸上に従動プーリ及びクラッチが配置されているので、クランク軸の回転が伝達されるバランサ軸およびクラッチがクランク軸方向において重なる位置関係に配置される構成を採用でき、この重なる分、エンジンのクランク軸方向の幅を従来のものに比較して少なくすることができる。

本発明の好適な形態では、バランサ軸が、前記クランク軸を挟んで前記変速軸とは反対側に配置してなる。

この構成を備えた無段変速装置内蔵エンジンは、バランサ軸がクランク軸よりも車体前方に配置されているため、従来のバランサ軸が配置されていたクランク軸の車体後方部分を利用して、シリンダの水平方向に対する前傾角度を大きくする（シリンダを垂直方向に近づける）ことができる。したがって、エンジンの車体前後方向の長さを短くすることができる。

ここで、エンジンの車体前後方向の長さを短くする方法の一つとして、シリンダの水平方向に対する前傾角度を大きくすることが挙げられる。しかしながら、従動プーリ及びクラッチの両者が変速軸上に配置された無段変速装置内蔵エンジンでは、径の大きな従動プーリとクラッチが、クランク軸よりも車体後方かつ、車体左右方向に並んで配置されることになる。このため、バランサ軸がクランク軸に対して車体後方に配置されている場合、シリンダの前傾角度が水平方向から垂直方向に向けて大きくなってくると、バランサ軸の配置スペースに限界が生じてしまう。したがって、シリンダの前傾角度を水平方向に対して小さくし、バランサ軸の配置スペースを確保する必要があり、前記方法でエンジンの車体前後方向の長さを短くすることが困難であった。

本発明では、バランサ軸をクランク軸よりも車体前方に配置することで、従動プーリ及びクラッチの両者が変速軸上に配置された無段変速装置内蔵エンジンであっても、エンジンの車体前後方向の長さを短くすることができる。

本発明にかかる無段変速装置内蔵エンジンは、前記クランク軸上に、駆動プーリを配置することもできる。

そしてまた、本発明は、コンロッドを介してピストンに連結されたクランク軸と、当該クランク軸の回転が伝達される変速軸とを連結し、前記両軸間で変速を行う無段変速装置を内蔵した無段変速装置内蔵エンジンであって、前記クランク軸上に駆動プーリが配置され、前記クランク軸の軸芯と前記変速軸の軸芯とを結んだ線方向において、バランサ軸が、前記クランク軸を挟んで前記変速軸とは反対側に配置してなる無段変速装置内蔵エンジンを提供するものである。

ここで、クランク軸上に駆動プーリが配置された無段変速装置内蔵エンジンでは、径の大きな駆動プーリの外周部が、クランク軸よりも車体後方に位置することになる。したがって、バランサ軸がクランク軸よりも車体後方に配置されている場合、シリンダの前傾角度が水平方向から垂直方向に向けて大きくなってくると、バランサ軸の配置スペースに限界が生じてしまう。このため、シリンダの前傾角度を水平方向に対して小さくし、バランサ軸の配置スペースを確保する必要があり、前記方法でエンジンの車体前後方向の長さを短くすることが困難であった。

本発明では、バランサ軸をクランク軸よりも車体前方に配置することで、クランク軸上に駆動プーリが配置された無段変速装置内蔵エンジンであっても、エンジンの車体前後方向の長さを短くすることができる。

この構成を備えた無段変速装置内蔵エンジンは、前記変速軸上に、従動プーリ及びクラッチを配置することもできる。

また、本発明にかかる無段変速装置内蔵エンジンの一実施態様としては、前記クランク軸のコンロッド連結部分を挟んだ一方に、前記駆動プーリを配置し、他方に駆動系を配置することもできる。即ち、クランク軸の、前記駆動プーリが配置された側とは反対側に、駆動系を配置することができる。

なお、前記駆動系とは、カム軸を回転駆動させるためのものである。その一例としては、例えば、カム軸に設けられたスプロケットと、このスプロケットに掛けられたタイミングチェーンと、クランク軸に設けられ、前記タイミングチェーンを掛けるためのスプロケットと、を備えて構成されるものが挙げられる。

この場合、さらに、前記駆動プーリと、前記駆動系との間に、前記クランク軸を支持する軸受を配置することもできる。即ち、駆動系は、クランク軸を支持する軸受を挟んだ反対側に配置することができる。

そしてまた、前記バランサ軸を駆動する駆動部を、前記駆動系より前記コンロッド側に配置することもできる。即ち、バランサ軸を駆動する駆動部は、前記駆動系よりもエンジンの内側に配置することができる。

前記シリンダは、水平面（水平方向）を基準として、垂直方向に向けて３３度〜７０度の範囲で傾斜させることができる。

また、本発明にかかる無段変速装置内蔵エンジンの他の実施態様としては、始動用セルモータを、前記クランク軸の軸芯と変速軸の軸芯とを結んだ線方向の、当該クランク軸より変速軸側に配置することもできる。

さらに、本発明は、始動用セルモータを、前記クランク軸に対して、該クランク軸と前記変速軸とを結んだ線方向の当該変速軸側に配置されたバランサ軸より車体進行方向後方に配置してなることを特徴とするものである。

この構成を備えた無段変速装置内蔵エンジンは、始動用セルモータが、気化器と干渉しないため、従来のように、この始動用セルモータとの干渉を避けるために気化器を車体の上方に配設する必要がない。したがって、吸気系を車体の下方に配設可能であり、当該吸気系の上部にスペースを確保することができる。

また、本発明にかかる無段変速装置内蔵エンジンは、前記始動用セルモータ及びバランサ軸を、前記無段変速装置のベルト室の車体側面視方向プロフィール内に収まるように配設することができる。この構成により、前記利点に加え、エンジン全体を小型化することができる。

前記始動用セルモータは、当該始動用セルモータの主軸が、前記クランク軸と平行で、その動力取出し部がセルモータ本体に対してエンジン内方に位置するよう配設することができる。

そしてまた、本発明にかかる無段変速装置内蔵エンジンは、前記クランク軸方向視で、前記始動用セルモータの軸心と、前記バランサ軸の軸心とを結んだ線が、前記クランク軸の軸心と、前記ドライブ軸の軸心とを結んだ線に対し略平行となるよう構成することができる。この構成によっても、車体の進行方向後方に延びる吸気系と、始動用セルモータが干渉することを防止することができる。

また、本発明にかかる無段変速装置内蔵エンジンは、前記始動用セルモータを、前記変速軸より、前記クランク軸に対して、該クランク軸と前記変速軸とを結んだ線方向のクランク軸側に配設することもできる。
発明を実施するための好適な形態

次に、本発明の好適な実施の形態にかかる無段変速装置内蔵エンジンについて図面を参照して説明する。以下に記載される実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。

なお、本実施の形態でいう前後、左右とは、自動二輪車のシートに乗員が座した状態を基準にしている。自動二輪車の進行方向が「前」に相当する。

図１に示すように、本実施の形態にかかるＶベルト式無段変速装置内蔵エンジンが搭載された自動二輪車１は、前輪４が軸支されたフロントフォーク５が、車体フレーム１ａの前端に固着されたヘッドパイプ３により、左右方向に回動可能に枢支されている。また、後輪７が軸支されたリヤアーム８が、中央部に固着されたリヤアームブラケット６により、上下方向に揺動可能に枢支されている。車体フレーム１ａの上部には、運転者用シート部９ａと、後部乗員用シート部９ｂからなるシート９が配置されている。後述のように、クランク軸に対してドライブ軸が後方に位置するような姿勢でエンジンが車体に搭載され、車体の後輪を支持するリヤアームの枢止点がドライブ軸の後方近傍に配置されている。

車体フレーム１ａは、ヘッドパイプ３から斜め下方に延びる左、右の各ダウンチューブ１ｂと、これら各々のダウンチューブ１ｂの後端に続いて斜め上方に延びる左、右の各アッパーチューブ１ｃと、ダウンチューブ１ｂとアッパーチューブ１ｃとに、前後方向に架け渡して接合された左、右の各シートレール１ｄと、から構成されている。この車体フレーム１ａは、フロントカバー１０ａ、レッグシールド１０ｂ、サイドカバー１０ｃ等からなる樹脂製のカバー１０により覆われている。フロントフォーク５の上端には、ハンドルカバー１１ａにより覆われた操向ハンドル１１が固定されている。また、リヤアーム８と、リヤアームブラケット６との間には、リヤクッション１２が配設されている。そしてまた、車体フレーム１ａのダウンチューブ１ｂには、エンジンユニット２が懸架支持されている。

このエンジンユニット２は、図１〜図５に示すように、空冷式４サイクル単気筒エンジン１５と、Ｖベルト式無段変速装置１６と、湿式多板遠心クラッチ機構１７、及び減速歯車機構１８と、を備えている。

エンジン１５は、シリンダブロック１９の上合面にシリンダヘッド２０を接続すると共に、シリンダヘッド２０の上側にヘッドカバー２１を設け、シリンダブロック１９の下合面に、後に詳述するクランク軸２８及び変速軸４７を支持するクランクケース２２を接続した構造を備えている。このシリンダブロック１９、シリンダヘッド２０及びヘッドカバー２１は、その前傾角度（図２に示す角度α）が、水平面（地面）から垂直方向に向けて４５度となるように傾いた状態で、クランクケース２２に接続されている。

シリンダヘッド２０の後面には、燃焼凹部２０ａに連通する図示しない吸気ポートが開口しており、この吸気ポートには、吸気管２３ａを介して気化器２３が接続されている。また、シリンダヘッド２０の前面には、燃焼凹部２０ａに連通する図示しない排気ポートが開口しており、この排気ポートには、排気管２４が接続されている。この排気管２４は、エンジン１５の後ろ下方に延びた後、右側方を通って斜め後方に延びており、後輪７の右側方に配設されたマフラ２５に接続されている。そしてまた、燃焼凹部２０ａ内には、点火プラグ３０が挿入されている。

シリンダブロック１９の左側部には、クランクケース２２と、シリンダヘッド２０内とを通過するチェーン室１９ａが形成されている。このチェーン室１９ａには、クランク軸２８によりカム軸３１を回転駆動するタイミングチェーン３４が配設されており、このカム軸３１によって、図示しない吸気バルブ及び排気バルブが開閉駆動される。

シリンダブロック１９のシリンダボア内には、ピストン２６が摺動可能に挿入配置されている。このピストン２６には、コンロッド２７の小端部２７ｂが連結され、コンロッド２７の大端部２７ａは、クランク軸２８の左右のクランクアーム２８ａ及び２８ｂの間に嵌装されたクランクピン２９に連結されている。

クランクケース２２は、シリンダブロック１９の軸線Ｌ方向に延びる分割面を有する第１ケース４０と、第２ケース４１を備えて構成されている。第１ケース４０と、第２ケース４１の合面、即ち、クランクケース２２の割り面Ｄは、シリンダブロック１９の軸線Ｌに対し平行であると共に、軸線Ｌより左側に偏倚した位置に形成されている。このように、割り面Ｄを偏倚させたことにより、第２ケース４１の内部スペースは、第１ケース４０の内部スペースよりも大きく確保されることになる。

第２ケース４１は、ケースカバーを含めたものであり、その一部がケースカバー７１として分離可能となっており、このケースカバー７１によって、第２ケース４１の右側面に開口された開口４１ｅを密閉可能となっている。このケースカバー７１は、ボルト７２により、第２ケース４１に着脱可能に締め付け固定されている。したがって、ケースカバー７１を第２ケース４１から取り外せば、後に詳述する遠心クラッチ機構１７を変速軸４７と共に取り外すことができるようになっている。

また、第１ケース４０の前方左側（図３〜図５でいう上部左側）には、後に詳述する発電機４２を収容する発電機ケース４４が着脱可能に装着されている。また、第２ケース４１の右側には、Ｖベルト式無段変速装置１６を収容する変速装置ケース４５が装着されている。変速装置ケース内に形成された変速機室内にＶベルト式無段変速装置が収容されている。

この変速装置ケース４５は、クランクケース２２とは独立して形成されたものであり、第２ケース４１の外側に開口する有底箱状のケース本体４５ａと、このケース本体４５ａの開口を密閉可能な蓋体４５ｂから構成され、ボルト７０によって第２ケース４１に共締め固定されている。ケース本体４５ａの底壁４５ｃと第２ケース４１との間には、隙間ａが形成されており、この隙間ａによりエンジン１５からの熱が変速装置ケース４５に伝わることを抑制している。なお、符号６０は、化粧カバーである。

クランクケース２２の前方側（図３〜図５でいう上部側）には、クランク軸２８が配置されている。このクランク軸２８は、シリンダブロック１９の軸線Ｌよりも左側が、軸受３５を介して第２ケース４１の左側端面に固定され、右側が、軸受３６を介して第２ケース４１の右側端面に固定されている。このクランク軸２８は、右側端部が第２ケース４１を越えて変速装置ケース４５内に延出しており、この右側端部には、Ｖベルト式無段変速装置１６の駆動プーリ５５（プライマリーシーブ）が装着或いは軸装（同軸上に配置）されている。
また、クランク軸２８の左側端部は、第１ケース４０を越えて発電機ケース４４内に延出しており、この左側端部には、駆動系としての発電機４２が装着されている。即ち、駆動プーリ５５は、クランク軸２８のコンロッド２７の連結部分を挟んだ一方に配置され、発電機４２は、クランク軸のコンロッド２７の連結部分及び軸受３５及び３６を挟んだ他端（駆動プーリ５５とは反対側）に配置されている。また、クランク軸２８上であって、軸受３５と発電機４２との間には、第１駆動ギヤ１２１が圧入されており、この第１駆動ギヤ１２１の軸受３５側には、第２駆動ギヤ１２７が共に回転するように装着されている。この第２駆動ギヤ１２７には、後に詳述するバランサ軸１２９の一端に設けられたバランサギヤ１３２が噛合している。この構成により、クランク軸２８の回転は、第１駆動ギヤ１２１から第２駆動ギヤ１２７を介してバランサギヤ１３２に伝達される。また、第１駆動ギヤ１２１と、発電機４２のスリーブ４３との間には、一方向クラッチ１２０が配置されている。この一方向クラッチ１２０には、始動ギヤ１２０ａが装着されており、この始動ギヤ１２０ａには、アイドラギヤ１２４を介して、後に詳述する始動用セルモータ１２５の駆動ギヤが連結されている。

そしてまた、クランク軸２８の、軸受３５と第２駆動ギヤ１２７との間には、タイミングチェーン３４を掛けるためのカムスプロケット１２２が装着されている。

なお、第２ケース４１の右側端面のクランク軸２８が延出する部分と、変速装置ケース４５の底壁４５ｃとの間には、シール部材３７が設けられており、変速装置ケース４５は、第２ケース４１に対して密閉状態となっている。したがって、後に詳述するが、第２ケース４１内に収容されるクラッチ機構として、湿式多板式のものを使用することができる。

発電機４２は、クランク軸２８にテーパ嵌合されたスリーブ４３にロータ４２ａを固着すると共に、ロータ４２ａに対向するステータ４２ｂを発電機ケース４４に固定した構造を備えている。

クランクケース２２の後方側には、変速軸４７が、クランク軸２８と平行に配置されている。この変速軸４７は、シリンダブロック１９の軸線Ｌより右側が、軸受３８を介してケースカバー７１に固定され、左側が、軸受３９を介して第２ケース４１の左側端面に固定されている。この変速軸４７は、右側端部が第２ケース４１を越えて変速装置ケース４５内に延出しており、この右側端部には、Ｖベルト式無段変速装置１６の従動プーリ（セカンダリーシーブ）５６が軸装、連結、或いは装着されている。また、この変速軸４７の従動プーリ５６に対して他端側には、遠心クラッチ機構１７が装着されている。即ち、この遠心クラッチ機構１７は、変速軸４７上に配置されると共に、従動プーリ５６よりも、シリンダブロック１９側に配設される。この配置は、クランクケース２２の割り面Ｄが、シリンダブロック１９の軸線Ｌよりも左側に偏倚しており、第２ケース４１内のスペースを広くとったことで実現している。

遠心クラッチ機構１７は、湿式多板式のもので、碗状のアウタクラッチ機構８３を変速軸４７と共に回転するようにスプライン嵌合させ、アウタクラッチ機構８３の軸方向内側にインナクラッチ機構８４を同軸配置した構成を備えている。インナクラッチ機構８４は、変速軸４７に回転可能に装着された一次減速小ギヤ７４に、これと共に回転するようにスプライン嵌合されている。

アウタクラッチ機構８３内には、複数枚のアウタクラッチ機構板８５が配置され、その両端に位置するように２枚の押圧プレート８６が配置されている。そして、アウタクラッチ機構板８５及び２枚の押圧プレート８６は、アウタクラッチ機構８３と共に回転するよう、アウタクラッチ機構８３に係止されている。また、アウタクラッチ機構板８５及び押圧プレート８６の間には、インナクラッチ機構板８７が配設されている。このインナクラッチ機構板８７は、インナクラッチ機構８４と共に回転するよう、インナクラッチ機構８４の外周に係止されている。

アウタクラッチ機構８３の内側には、カム面８３ａが形成されており、カム面８３ａと外側の押圧プレート８６との間には、ウエイト８８が配設されている。このウエイト８８は、アウタクラッチ機構８３の遠心力により半径方向外側に移動するに伴ってカム面８３ａによりクラッチ機構接続方向に移動し、押圧プレート８６を押圧移動させてアウタクラッチ機構板８５及びインナクラッチ機構板８７同士を接続状態とする。なお、図３及び図４において、遠心クラッチ機構１７の軸線より前方側は、遮断状態を、後方側は接続状態を示している。

Ｖベルト式無段変速装置１６は、クランク軸２８の右側端部に装着された駆動プーリ５５と、変速軸４７の右側端部に装着された従動プーリ５６と、これら駆動プーリ５５及び従動プーリ５６に巻回さられるＶベルト５７と、を備えて構成されている。

駆動プーリ５５は、クランク軸２８の右端に固定された駆動側固定プーリ半体５５ａと、駆動側固定プーリ半体５５ａよりも左方向（クランク軸２８の軸方向内側）にスライド可能に配置されたスライドカラー５９を介して、クランク軸２８と共に回転する駆動側可動プーリ半体５５ｂを備えている。駆動側可動プーリ半体５５ｂの左側には、カムプレート５８が配設され、カムプレート５８と、駆動側可動プーリ半体５５ｂとの間には、円筒形のウエイト６１が配設されている。

従動プーリ５６は、変速軸４７の右端に、コイルスプリング６７を介してスライド可能であり、かつ変速軸４７の右端に、変速軸４７と共に回転するよう装着された従動側可動プーリ半体５６ｂと、変速軸４７の従動側可動プーリ半体５６ｂよりも左側に固定された従動側固定プーリ半体５６ａを備えている。従動側固定プーリ半体５６ａの軸心部には、円筒状のスライドカラー６２が固着されており、このスライドカラー６２は、変速軸４７にスプライン嵌合されている。

このＶベルト式無段変速装置１６は、クランク軸２８の回転が上昇するにつれて、ウエイト６１の遠心力で径方向外側（右側）に移動して、駆動側可動プーリ半体５５ｂを軸方向外側（右側）に移動させる。この移動により、駆動プーリ５５のＶベルト巻き掛け径が大きくなると共に、従動側可動プーリ半体５６ｂがコイルスプリング６７を圧縮して軸方向外側（右側）に移動し、従動プーリ５６の巻き掛け径が小さくなり、減速比が小さくなる。また、クランク軸２８の回転が下がると、ウエイト６１が径方向内側（左側）に移動して駆動側可動プーリ半体５５ｂの軸方向内側（左側）への移動を許容し、従動側可動プーリ半体５６ｂがコイルスプリング６７により付勢されて軸方向内側（左側）に移動し、従動プーリ５６の巻き掛け径が大きくなる。これにより、駆動プーリ５５の巻き掛け径が小さくなり、その結果減速比が大きくなる。

また、従動プーリ５６は、変速軸４７の先端に螺着されたロックナット６６により変速軸４７に締結固定されている。このロックナット６６は、スライドカラー６２の右側端部６２ａに没入するよう配置されている。ここで、スライドカラー６２の内径は、変速軸４７の外径より段付状に大径に設定され、変速軸４７の右側先端４７ａは、段付状に小径に設定されている。この構成により、ロックナット６６をスライドカラー６２の右側端部６２ａ内に支障なく挿入配置できる。したがって、ロックナット６６をコイルスプリング６７のバネ受け部材６５よりも左側に位置させることが可能となっている。したがって、コイルスプリング６７の必要長を確保しつつ簡単な構造で、外側への出っ張りを小さくすることができる。

クランク軸２８の前方には、バランサ軸１２９がクランク軸１８と平行に配設されている。このバランサ軸１２９の右側先端部は、軸受１３１を介して第２ケース４１に固定されている。一方、バランサ軸１２９の左側端部は、軸受１３０を介して第１ケース４０に固定されており、軸受１３０に近接した右側には、クランク軸２８に設けられた駆動ギヤ３３と噛合するバランサギヤ１３２が設けられている。このように、バランサ軸１２９が、クランク軸２８の前方に配置されているため、従来のようにバランサ軸１２９がクランク軸２８の後方に配置されていたスペースを利用して、シリンダブロック１９、シリンダヘッド２０及びヘッドカバー２１の前傾角度を水平方向に対して大きくする（本実施の形態では、４５度）ことができる。したがって、エンジンの車体前後方向の長さを短くすることができる。また、図２のＶ−Ｖ’−Ｖ’’方向の断面図である図６に示すように、遠心クラッチ１７が変速軸４７に設けられており、バランサ軸１２９がクランク軸２８を挟んで変速軸とは反対側に配置していることから、バランサ軸１２９と遠心クラッチ１７とが、クランク軸２８方向に符号Ｔで示される部分だけ重なった位置関係で配置できることから、クランク軸方向のエンジンの幅を少なくすることができる。

始動用セルモータ１２５は、特に図２に示すように、クランク軸２８よりも後方、即ち変速軸４７側に配設されており、図示しない駆動ギヤの先端（即ち、主軸の先端）が、クランク軸２８と平行で、始動用セルモータ１２５に対し、エンジン内方に位置するよう配設されている。また、始動用セルモータ１２５は、車体の側面方向（図２参照）から見て、変速装置ケース４５のプロフィール内に配設されている。また、この始動用セルモータ１２５は、車体の上方に配設されているため、例えば、車体の走行中に地面から水等が巻き込まれても、この水がかかることを防止することができる。

減速歯車機構１８は、変速軸４７と平行に減速軸（アイドラ軸）５２を配設すると共に、この減速軸５２に、変速軸４７に回転可能に設けられている一次減速小ギヤ７４に噛合する一次減速大ギヤ７５を結合し、減速軸５２に、二次減速小ギヤ７６を一体形成すると共に、後に詳述するドライブ軸４８に、二次減速小ギヤ７６に噛合する二次減速大ギヤ７７を一体形成した構造を備えている。

減速軸５２の右側端部は、軸受９１を介して第２ケース４１の左側端面に固定されている。また、減速軸５２の左側先端は、第１ケース４０の左側端面に回転可能に固定されている。

ドライブ軸４８は、減速軸５２と平行に配設されている。即ち、ドライブ軸４８は、変速軸４７とは別の回転軸を有している。このドライブ軸４８の右側先端は、軸受９２を介して第２ケース４１の左側端面に固定されている。また、ドライブ軸４８の左側端部は、軸受９３を介して第１ケース４０の左側端面に回転可能に固定されており、さらに左側先端には、スプロケット４９が装着されている。このスプロケット４９は、チェーン５０を介して後輪７の従動スプロケット５１に連結されている。また、ドライブ軸４８の下方には、ドライブ軸４８と平行にキック軸１１０が配設されている。

なお、本実施の形態では、クランク軸２８上に駆動プーリ５５が配置され、かつ変速軸４７上に、従動プーリ５６とクラッチ機構１７が配置された場合について説明したが、これに限らず、バランサ軸１２９が、クランク軸２８よりも車体前方に配置されていれば、クランク軸２８上に駆動プーリ５５が配置されるか、あるいは変速軸４７上に、従動プーリ５６とクラッチ機構１７が配置されるかのいずれか一方を満たせばよい。

また、本実施の形態では、シリンダ（即ち、シリンダブロック１９、シリンダヘッド２０及びヘッドカバー２１）の前傾角度α（図２参照）が、水平面に対して４５度となるように、シリンダを傾けた場合について説明したが、これに限らず、バランサ軸１２９をクランク軸２８よりも車体前方に配置することが可能であれば、シリンダの前傾角度αは、特に限定されないが、３３度〜７０度の範囲であることがより好ましい。

また、本実施の形態では、減速歯車機構１８として、変速軸４７に設けた一次減速小ギヤ７４に、減速軸５２に設けた一次減速大ギヤ７５を結合させ、減速軸５２に設けた二次減速小ギヤ７６に、ドライブ軸４８に設けた二次減速大ギヤ７７を噛合させる構成のものを使用した場合について説明したが、これに限らず、本願にかかるエンジンは、例えば、減速軸５２及び一次減速大ギヤ７５を使用せずに、ドライブ軸４８に設けた二次減速大ギヤ７７を、一次減速小ギヤ７４に噛合させた構成としてもよい。次に本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、この実施形態に係わる無断変速内蔵エンジンの左側面を透視した透視図であり、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の断面図である。この実施形態の説明に際しては、既述の図１、図３及び図４を引用する。図７のエンジンが図２のエンジンと異なる点は、気筒軸線の傾きの程度がより水平方向に変更されている点である。

クランク軸２８の後方上部には、バランサ軸１２９がクランク軸１８と平行に配設されている。このバランサ軸１２９の右側先端部は、軸受１３１を介して第２ケース４１に固定されている。バランサ軸１２９の左側端部寄りは、軸受１３０を介して第１ケース４０に固定されている。バランサ軸１２９の左側端部は、第１ケース４０から外側に延出しており、この延出部分の先端には、バランサギヤ１３２が設けられている。

ここで、軸受１３０及び１３１内に、クランク軸２８の左右のクランクアーム２８ａ及び２８ｂが位置し、かつバランサ軸１２９のバランサウエイト１２９ａは、クランクアーム２８ａ及び２８ｂの間で、かつクランクピン２９の回転軌跡に重なるようにクランク軸２８側に近接させて配置されている。このため、バランサ軸１２９の周辺がコンパクトになっている。さらに、バランサ軸１２９は、車体の側面方向から見て、変速装置ケース４５のプロフィール（輪郭）内に、配設されている。

この始動用セルモータ１２５は、図７に示すように、クランク軸２８に対して、クランク軸２８と変速軸４７とを結んだ線方向の、変速軸４７側に配置されたバランサ軸１２９より、さらに変速軸４７寄りに配設され、かつ変速軸４７より、クランク軸２８に対して、クランク軸２８と変速軸４７とを結んだ線方向のクランク軸２８側に配設されており、駆動ギヤ１２５ａの先端（すなわち、主軸の先端）が、クランク軸２８と平行で、始動用セルモータ１２５に対し、エンジン内方に位置するよう配設されている。また、始動用セルモータ１２５は、車体の側面方向（図２参照）から見て、変速装置ケース４５のプロフィール内に配設されている。

ここで、図９を参照すると、本発明にかかるエンジン１５では、ドライブ軸４８の軸心Ｄと、クランク軸２８の軸心Ｃとを結ぶ線は、バランサ軸１２９の軸心Ｂと、始動用セルモータ１２５の軸心Ｓとを結ぶ線に対し、略平行となるよう配設されている。したがって、図７に示すように、始動用セルモータ１２５が、気化器２３と干渉しないため、従来のように、始動用セルモータ１２５と気化器２３との干渉を避けるために、気化器２３を車体の上方に配設する必要がない。したがって、吸気系を車体の下方に配設可能でありこの吸気系の上部にスペースを確保することができる。このスペースは、例えば、ヘルメット等を収納する収納部を設ける等、有効活用することができる。

また、この始動用セルモータ１２５は、車体の上方に配設されているため、例えば、車体の走行中に地面から水等が巻き込まれても、この水がかかることを防止することができる。

なお、本実施の形態では、始動ギヤ１２０ａに、１つのアイドラギヤ１２４を介して始動用セルモータ１２５の駆動ギヤ１２５ａを連結させた場合について説明したが、これに限らず、所望により、２つ、あるいはそれ以上のアイドラギヤを介して、始動ギヤ１２０ａに、始動用セルモータ１２５の駆動ギヤ１２５ａを連結させてもよい。
産業上の利用性

以上説明したように、本発明にかかる無段変速装置内蔵エンジンは、バランサ軸がクランク軸よりも車体前方に配置されているため、従来のバランサ軸が配置されていたクランク軸の車体後方部分を利用して、シリンダの前傾角度を水平方向に対して大きくする（シリンダを垂直方向に近づける）ことができる。したがって、エンジンの車体前後方向の長さを短くすることができる。

また、本発明にかかる無段変速装置内蔵エンジンは、始動用セルモータを、前記クランク軸に対して、該クランク軸と前記変速軸とを結んだ線方向の当該変速軸側に配置されたバランサ軸よりさらに変速軸寄りに配置したため、始動用セルモータが、気化器と干渉しないという効果を得ることができる。したがって、従来のように、この始動用セルモータとの干渉を避けるために気化器を車体の上方に配設する必要がない。この結果、吸気系を車体の下方に配設可能であり、当該吸気系の上部にスペースを確保することができ、このスペースを有効利用することができる。

［図１］本発明の本実施の形態にかかる無段変速装置内蔵エンジンが搭載された自動二輪車の左側面図である。
［図２］図１に示す自動二輪車に搭載した無段変速装置内蔵エンジンの左側面を透視した状態を簡略的に示した透視図であって、一部を断面にした図である。
［図３］図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図である。
［図４］図３に示す無段変速装置内蔵エンジンのクランクケース付近を示す拡大断面図である。
［図５］図２に示すＶ−Ｖ’線に沿った一部断面図である。
［図６］図２に示すＶ−Ｖ’−Ｖ’’線に沿った一部断面図である。
［図７］本発明の第２の実施形態に係わる、図２と同じ透視図である。
［図８］図７に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ’線に沿った一部断面図である。
［図９］図７に示す無段変速装置内蔵エンジンの始動用セルモータ、クランク軸、バランサ軸、ドライブ軸を主に記載した状態を示す図である。

第２ケース４１は、ケースカバーを含めたものであり、その一部がケースカバー７１として分離可能となっており、このケースカバー７１によって、第２ケース４１の右側面に開口された開口を密閉可能となっている。このケースカバー７１は、ボルト７２により、第２ケース４１に着脱可能に締め付け固定されている。したがって、ケースカバー７１を第２ケース４１から取り外せば、後に詳述する遠心クラッチ機構１７を変速軸４７と共に取り外すことができるようになっている。

アウタクラッチ機構８３の内側には、カム面が形成されており、カム面と外側の押圧プレート８６との間には、ウエイト８８が配設されている。このウエイト８８は、アウタクラッチ機構８３の遠心力により半径方向外側に移動するに伴ってカム面によりクラッチ機構接続方向に移動し、押圧プレート８６を押圧移動させてアウタクラッチ機構板８５およびインナクラッチ機構板８７同士を接続可能とする。なお、図３及び図４において、遠心クラッチ機構１７の軸線より前方側は、遮断状態を、後方側は接続状態を示している。

Ｖベルト式無段変速装置１６は、クランク軸２８の右側端部に装着された駆動プーリ５５と、変速軸４７の右側端部に装着された従動プーリ５６と、これら駆動プーリ５５及び従動プーリ５６に巻回されるＶベルト５７と、を備えて構成されている。

クランク軸２８の前方には、バランサ軸１２９がクランク軸２８と平行に配設されている。このバランサ軸１２９の右側先端部は、軸受１３１を介して第２ケース４１に固定されている。一方、バランサ軸１２９の左側端部は、軸受１３０を介して第１ケース４０に固定されており、軸受１３０に近接した右側には、クランク軸２８に設けられた駆動ギヤ１２７と噛合するバランサギヤ１３２が設けられている。このように、バランサ軸１２９が、クランク軸２８の前方に配置されているため、従来のようにバランサ軸１２９がクランク軸２８の後方に配置されていたスペースを利用して、シリンダブロック１９、シリンダヘッド２０及びヘッドカバー２１の前傾角度を水平方向に対して大きくする（本実施の形態では、４５度）ことができる。したがって、エンジンの車体前後方向の長さを短くすることができる。また、図２のＶ−Ｖ’−Ｖ”方向の断面図である図６に示すように、遠心クラッチ１７が変速軸４７に設けられており、バランサ軸１２９がクランク軸２８を挟んで変速軸とは反対側に配置していることから、バランサ軸１２９と遠心クラッチ１７とが、クランク軸２８方向に符号Ｔで示される部分だけ重なった位置関係で配置できることから、クランク軸方向のエンジンの幅を少なくすることができる。

また、本実施の形態では、減速歯車機構１８として、変速軸４７に設けた一次減速小ギヤ７４に、減速軸５２に設けた一次減速大ギヤ７５を結合させ、減速軸５２に設けた二次減速小ギヤ７６に、ドライブ軸４８に設けた二次減速大ギヤ７７を噛合させる構成のものを使用した場合について説明したが、これに限らず、本願にかかるエンジンは、例えば、減速軸５２及び一次減速大ギヤ７５を使用せずに、ドライブ軸４８に設けた二次減速大ギヤ７７を、一次減速小ギヤ７４に噛合させた構成としてもよい。次に本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、この実施形態に係わる無段変速装置内蔵エンジンの左側面を透視した透視図であり、図８は図７のVIII−VIII’方向の断面図である。この実施形態の説明に際しては、既述の図１、図３及び図４を引用する。図７のエンジンが図２のエンジンと異なる点は、気筒軸線の傾きの程度がより水平方向に変更されている点である。

Claims (16)

1. コンロッドを介してピストンに連結されたクランク軸と、当該クランク軸の回転が伝達される変速軸とを連結し、前記両軸間で変速を行う無段変速装置を内蔵した無段変速装置内蔵エンジンであって、前記変速軸上に、従動プーリ及びクラッチが配置され、前記クランク軸の回転が伝達されるバランサ軸および前記クラッチと、が前記クランク軸方向において重なる位置関係に配置されてなる無段変速装置内蔵エンジン。
2. 前記クランク軸の軸芯と前記変速軸の軸芯とを結んだ線方向において、バランサ軸が、前記クランク軸を挟んで前記変速軸とは反対側に配置してなる請求項１記載の無段変速装置内蔵エンジン。
3. 前記クランク軸上に、駆動プーリが配置されてなる請求項１記載の無段変速装置内蔵エンジン。
4. 前記クランク軸上に駆動プーリが配置され、前記クランク軸の軸芯と前記変速軸の軸芯とを結んだ線方向において、バランサ軸が、前記クランク軸を挟んで前記変速軸とは反対側に配置されている請求項１記載の無段変速装置内蔵エンジン。
5. 前記変速軸上に、従動プーリ及びクラッチが配置されてなる請求項１記載の無段変速装置内蔵エンジン。
6. 前記クランク軸のコンロッド連結部分を挟んだ一方に、前記駆動プーリが配置され、他方に駆動系が配置されてなる請求項３ないし５のいずれか一項に記載の無段変速装置内蔵エンジン。
7. 前記駆動プーリと、前記駆動系との間に、前記クランク軸を支持する軸受が配置されてなる請求項６記載の無段変速装置内蔵エンジン。
8. 前記バランサ軸を駆動するための駆動部が、前記駆動系より前記コンロッド側に配置されてなる請求項６または７記載の無段変速装置内蔵エンジン。
9. 前記ピストンを収容するシリンダは、水平面を基準として、垂直方向に向けて３３度〜７０度の範囲で傾斜してなる請求項１ないし８のいずれか一項に記載の無段変速装置内蔵エンジン。
10. 始動用セルモータを、前記クランク軸の軸芯と変速軸の軸芯とを結んだ線方向の、当該クランク軸より変速軸側に配置した請求項１ないし９のいずれか一項に記載の無段変速装置内蔵エンジン。
11. 始動用セルモータを、前記クランク軸に対して、該クランク軸と前記変速軸とを結んだ線方向の当該変速軸側に配置されたバランサ軸よりさらに変速軸寄りに配置してなる請求項１記載の無段変速装置内蔵エンジン。
12. 前記始動用セルモータ及びバランサ軸は、前記無段変速装置のベルト室の車体側面視方向プロフィール内に配設されてなる請求項１１記載の無段変速装置内蔵エンジン。
13. 前記始動用セルモータは、当該始動用セルモータの主軸が、前記クランク軸と平行で、その動力取出し部がセルモータ本体に対してエンジン内方に位置するよう配設されてなる請求項１１または１２記載の無段変速装置内蔵エンジン。
14. 前記クランク軸方向視で、前記始動用セルモータの軸心と、前記バランサ軸の軸心とを結んだ線が、前記クランク軸の軸心と、前記ドライブ軸の軸心とを結んだ線に対し略平行である請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の無段変速装置内蔵エンジン。
15. 前記始動用セルモータを、前記変速軸より、前記クランク軸に対して、該クランク軸と前記変速軸とを結んだ線方向のクランク軸側に配設してなる請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載の無段変速装置内蔵エンジン。
16. 請求項１乃至１５の何れか１項記載のエンジンを備えた鞍乗型車両。

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