WO2019026988A1 - エンジン、車両 - Google Patents

Abstract

スターターモーター７１の出力は、複数の歯車８１～８６によって減速されてクランク軸６１に伝達される。そのため、スターターモーター７１に要求される出力は小さく、スターターモーター７１を小型化することができる。したがって、シリンダー５１１の傾斜を抑えつつも、スターターモーター７１の配置スペースを確保できる。

Description

エンジン、車両

　この発明は、クランク軸の回転を開始するモーターを備えたエンジンに関する。

　スターターモーター等と称されるモーターによりクランク軸の回転を開始するエンジンが一般に知られている。また、特許文献１に記載のエンジンでは、シリンダーを後側に傾けることでシリンダーの前側にモーターを配置するスペースが確保するレイアウトが開示されている。

特許第５３３９６０２号公報

　このようなレイアウトは、シリンダーの前側のスペースを有効活用してモーターを配置できるという利点を有する。しかしながら、モーターが大きいと、例えば特許文献１に示されるようにシリンダーを後側に大きく傾ける必要が生じ、シリンダーの後側のスペースを確保するのが難しくなる。

　この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、シリンダーの傾斜を抑えつつ、モーターの配置スペースを確保することを可能とする技術の提供することを目的とする。

　本発明に係るエンジンは、シリンダーと、シリンダーとシリンダー合面で当接してシリンダーに取り付けられたクランクケースと、少なくともその一部がクランクケース内に配置されて、クランク軸心を中心に回転可能なクランク軸と、少なくともその一部がクランクケース内に配置されて、クランク軸の回転をドライブ軸心を中心に回転可能なドライブ軸から出力するトランスミッションと、モーターと、モーターの出力を減速してクランク軸に伝達する複数の歯車とを備え、クランク軸心を端としてシリンダーの中心線に平行にシリンダー側に延びる仮想半直線と、クランク軸心とドライブ軸心との間の仮想線分とがなす角度が９０°未満となるように、シリンダーはトランスミッション側に傾斜して配置され、モーターは、前記モーターの回転中心が前記クランク軸と平行になる向きで、シリンダーに対してトランスミッションとは反対側であってシリンダー合面に対してクランク軸とは反対側に配置される。

　このように構成された本発明（エンジン）では、クランク軸心を端としてシリンダーの中心線に平行にシリンダー側に延びる仮想半直線と、クランク軸心とドライブ軸心との間の仮想線分とがなす角度が９０°未満となるように、シリンダーはトランスミッション側に傾斜して配置される。このようにシリンダーをトランスミッション側に傾けることで、シリンダーのトランスミッション反対側にスペースを広く確保できる。そして、シリンダーのトランスミッション反対側であって、シリンダー合面に対してクランク軸の反対側に、モーターが配置される。こうして、シリンダーのトランスミッション反対側のスペースを有効活用して、モーターが配置されている。しかも、本発明では、モーターの出力は、複数の歯車によって減速されてクランク軸に伝達される。そのため、モーターに要求される出力は小さく、モーターを小型化することができる。したがって、シリンダーの傾斜を抑えつつ、モーターの配置スペースを確保することが可能となっている。

　また、複数の歯車は、モーターの出力軸に取り付けられた駆動歯車と、クランク軸に取り付けられた被駆動歯車と、駆動力の伝達経路における駆動歯車と被駆動歯車との間に位置するとともに、駆動歯車からの駆動力を受ける入力側歯車と、被駆動歯車へと駆動力を出す出力側歯車とを同軸に配置した２段歯車とを含み、モーターの出力を減速してクランク軸に伝達するように、エンジンを構成しても良い。このように２段歯車を用いた多段減速を行うことで、モーターの小型化を効果的に図ることができる。その結果、シリンダーの傾斜を抑えつつ、モーターの配置スペースを確保することがより確実に可能となる。

　また、複数の歯車のうち、駆動歯車および被駆動歯車以外の少なくとも１つの歯車の回転中心は、モーターの回転中心の方向で見て、シリンダー合面に平行な方向においてモーターの回転中心よりもクランク軸側に位置するように、エンジンを構成しても良い。かかる構成は、エンジンの張り出しを抑えて、エンジンを小型化するのに資する。

　また、複数の歯車のうち、駆動歯車および被駆動歯車以外の全ての歯車の回転中心は、モーターの回転中心の方向で見て、シリンダー合面に平行な方向において、モーターの回転中心よりもクランク軸側に位置するように、エンジンを構成しても良い。かかる構成は、エンジンの張り出しを抑えて、エンジンを小型化するのにより効果的に資する。

　また、モーターを収容するモーターケースをさらに備え、モーターの回転中心の方向で見て、シリンダー合面に平行な方向において、複数の歯車のそれぞれのシリンダー中心線から遠い側の端部は、モーターケースのシリンダー中心線から遠い側の端部よりもシリンダー中心線側に位置するように、エンジンを構成しても良い。かかる構成は、エンジンの張り出しを抑えて、エンジンを小型化することができる。

　また、モーターの回転中心の方向で見て、モーターの回転中心は、駆動歯車および被駆動歯車以外の歯車の回転中心とクランク軸心とを通る直線に対してシリンダー中心線側に位置するように、エンジンを構成しても良い。かかる構成は、エンジンの張り出しを抑えて、エンジンを小型化することができる。

　本発明に係る車両は、上記のエンジンと、エンジンにより駆動される車輪とを備える。したがって、シリンダーの傾斜を抑えつつ、モーターの配置スペースを確保することが可能となっている。

　この発明では、シリンダーの傾斜を抑えつつ、モーターの配置スペースを確保する。

本発明に係るエンジンを搭載した鞍乗型車両の一例である自動二輪車を示す側面図。 エンジンの内部構成を略中心断面で示す部分断面図。 エンジンの内部構成を図２よりも外側の断面で示す部分断面図。 図３に示すＩＶ－ＩＶ切り出し線に沿ったエンジンの部分断面図。 スターターモーターからクランク軸へのトルク伝達機構を示す部分断面図。 図５に示すＶＩ－ＶＩ切り出し線に沿ったエンジンの部分断面図。 スターターモーターのレイアウトを模式的に示す図。

　図１は本発明に係るエンジンを搭載した鞍乗型車両の一例である自動二輪車を示す側面図である。同図に示す自動二輪車１は所謂オフロードタイプであるが、鞍乗型車両には、当該タイプ以外に、オンロードタイプ、スクータータイプ、または所謂モペットタイプの自動二輪車等も含まれる。また、本発明に係る車両には、鞍乗型車両のみならず、ＡＴＶ(All Terrain Vehicle)および四輪バギー等が含まれる。

　本明細書では、前、後、左、右とは、シート１０に着座した乗員から見た前、後、左、右をそれぞれ意味するものとする。また、前後方向Ｄｐ、前後方向Ｄｐの前側Ｄｆ、前後方向Ｄｐの後側Ｄｂ、車幅方向Ｄｗおよび鉛直方向Ｄｖを適宜示す。前後方向Ｄｐおよび車幅方向Ｄｗはいずれも水平な方向であり、前後方向Ｄｐ、車幅方向Ｄｗおよび鉛直方向Ｄｖは互いに直交する。

　自動二輪車１は、車体フレーム２を備える。車体フレーム２は、ヘッドパイプ２１、メインフレーム２２、タンクレール２３、シートレール２４、バックステー２５およびダウンフレーム２６等で構成される。ヘッドパイプ２１は車体フレーム２の前側Ｄｆ端部に配置され、メインフレーム２２はヘッドパイプ２１から後側Ｄｂへ延びつつ下方へ屈曲する。タンクレール２３は、ヘッドパイプ２１とタンクレール２３との間に配置され、タンクレール２３に燃料タンク３１が取り付けられている。シートレール２４はメインフレーム２２から後側Ｄｂに延設され、シートレール２４にシート１０が取り付けられている。このシートレール２４の後側Ｄｂ端部はバックステー２５によってメインフレーム２２に接続されている。また、ダウンフレーム２６はヘッドパイプ２１から下方に延びつつ後側Ｄｂに屈曲し、ダウンフレーム２６とメインフレーム２２とのそれぞれの後側Ｄｂ端部が接続されている。

　ヘッドパイプ２１には、図示しないステアリングシャフトが回転可能に挿入され、ステアリングシャフトの上端部にハンドル３２が取り付けられている。また、ステアリングシャフトには、前側Ｄｆへ向かって斜め下方に延設されたフロントフォーク３３が取り付けられ、フロントフォーク３３の下端部に前輪３４が回転可能に取り付けられている。

　メインフレーム２２の後側Ｄｂ端部には、ピボット軸２２１が取り付けられており、ピボット軸２２１から後側Ｄｂにリアアーム３５が延設されている。このリアアーム３５は、ピボット軸２２１を中心にして上下方向（鉛直方向Ｄｖ）に揺動可能にピボット軸２２１に支持された状態で、リアサスペンション３６を介してメインフレーム２２に取り付けられている。そして、リアアーム３５の後側Ｄｂ端部に後輪３７が回転可能に取り付けられている。

　エンジン５は、メインフレーム２２とダウンフレーム２６に囲まれた領域で車体フレーム２に装着されている。そして、エンジン５が不図示の二次減速機構を介して後輪３７を回転駆動する。なお、二次減速機構は、チェーンドライブ式、シャフトドライブ式およびベルトドライブ式のいずれでも構わない。

　図２はエンジンの内部構成を略中心断面で示す部分断面図であり、図３はエンジンの内部構成を図２よりも外側の断面で示す部分断面図であり、図４は図３に示すＩＶ－ＩＶ切り出し線に沿ったエンジンの部分断面図である。エンジン５は、シリンダーブロック５１と、シリンダーブロック５１の上端に取り付けられたシリンダーヘッド５２と、シリンダーブロック５１の下端に取り付けられたクランクケース５３とを備える。シリンダーブロック５１には、シリンダーヘッド５２との当接面であるヘッド合面５１ａが形成されている。一方、シリンダーヘッド５２には、シリンダーブロック５１との当接面であるシリンダー合面５２ａが形成されている。そして、シリンダーブロック５１のヘッド合面５１ａとシリンダーヘッド５２のシリンダー合面５２ａとが当接した状態で、シリンダーブロック５１とシリンダーヘッド５２とが互いに取り付けられる。また、シリンダーブロック５１の外周面にはフランジ５１ｂが形成されており、クランクケース５３との当接面であるクランク合面５１ｃがフランジ５１ｂに形成されている。一方、クランクケース５３には、シリンダーブロック５１との当接面であるシリンダー合面５３ｃが形成されている。そして、シリンダーブロック５１のクランク合面５１ｃとクランクケース５３のシリンダー合面５３ｃとが当接した状態で。シリンダーブロック５１とクランクケース５３とが互いに取り付けられる。

　エンジン５は、単一のシリンダー５１１をシリンダーブロック５１に備えた単気筒型である。シリンダー５１１内にはピストン５１２が配置されており、ピストン５１２はシリンダー５１１内を往復移動することができる。このシリンダー５１１は後傾に配置されている。つまり、シリンダー５１１の中心線Ｌｃは鉛直方向Ｄｖに対して後側Ｄｂに傾いており、換言すれば、シリンダー５１１の中心線Ｌｃは上側に行くにつれて後側Ｄｂに傾斜する。ここで、シリンダー５１１の中心線Ｌｃは、シリンダー５１１内のボアの中心を通ってピストン５１２のストロークの方向に平行な仮想直線として例えば求めることができる。

　シリンダーヘッド５２は、ピストン５１２の上端面との間の燃焼室に連通する吸気ポート５２２と、燃焼室に対して吸気ポート５２２を開閉する吸気バルブ５２３とを有する。吸気バルブ５２３は、吸気ポート５２２を閉じる位置にバルブスプリング５２４によって付勢されている。そして、吸気バルブ５２３の上端に当接するカムシャフト５２５を回転させることで、吸気バルブ５２３を開閉することができる。また、シリンダーヘッド５２は、燃焼室に連通する排気ポート５２６と、燃焼室に対して排気ポート５２６を開閉する排気バルブ５２７とを有する。排気バルブ５２７は、排気ポート５２６を閉じる位置にバルブスプリング５２８によって付勢されている。そして、排気バルブ５２７の上端に当接するカムシャフト５２９を回転させることで、排気バルブ５２７を開閉することができる。このようにエンジン５は、吸気側および排気側のそれぞれにカムシャフト５２５、５２９を備えた、ＤＯＨＣ(Double Over Head Camshaft)型の吸排気バルブ機構を備える。また、エンジン５は、吸気バルブ５２３および排気バルブ５２７をそれぞれ複数（２個）設けたマルチバルブ機構を備える。

　クランクケース５３は、エンジン５の機械的構成を収容する収容部５４と、エンジン５内を循環するエンジンオイルを貯留する貯留部５５（オイルタンク）とを有し、収容部５４と貯留部５５とは隔壁５６によって区分けされている。さらに、収容部５４は、クランク室５４１を内部に有する。

　クランク室５４１はシリンダー５１１に連通しており、車幅方向Ｄｗに平行に配置されたクランク軸６１を収容する。このクランク軸６１は、車幅方向Ｄｗに平行なクランク軸心Ｃ６１を中心に回転可能にクランクケース５３に支持されたクランクジャーナル６１１と、クランク軸心Ｃ６１に対して偏心するクランクピン６１２とを有する。クランクピン６１２は、コネクティングロッド６２によってピストン５１２に接続されており、クランク軸６１は、ピストン５１２の往復運動に連動してクランク軸心Ｃ６１を中心に回転する。また、クランク軸６１は、クランク軸心Ｃ６１に対してクランクピン６１２の反対側に偏心するカウンターウェイト６１３を有し、カウンターウェイト６１３によって振動の抑制を図っている。

　また、クランク室５４１は、車幅方向Ｄｗに平行に配置されたバランサ軸６３を収容する。このバランサ軸６３は、車幅方向Ｄｗに平行なバランサ軸心Ｃ６３を中心に回転可能にクランクケース５３に支持されており、バランサ軸心Ｃ６３に対して偏心するウェイト６３１を有する。そして、バランサ軸６３は、クランク軸６１の回転に連動して回転することで、クランク軸６１の振動を抑制する。

　つまり、クランク軸６１には、プライマリードライブギア６１４が同軸上に取り付けられており、プライマリードライブギア６１４はクランク軸６１とともにクランク軸心Ｃ６１を中心に回転する。一方、バランサ軸６３には、バランサギア６３２が同軸上に取り付けられており、バランサ軸６３はバランサギア６３２とともにバランサ軸心Ｃ６３を中心に回転する。そして、プライマリードライブギア６１４とバランサギア６３２とが相互に係合しており、クランク軸６１の回転を減速してバランサ軸６３に伝達する。

　また、エンジン５は、クランク軸６１の回転運動から発電を行う発電機６４を備える。この発電機６４は、フライホイール６４１と、フライホイール６４１の内側に配置されたステーターコイル６４２とを有する。フライホイール６４１は、クランク軸６１に対して同軸上に取り付けられて、クランク軸心Ｃ６１を中心にクランク軸６１とともに回転である。このフライホイール６４１では、Ｎ極の磁石とＳ極の磁石とが交互に並んで、ステーターコイル６４２を外側から取り囲む。そして、発電機６４は、フライホイール６４１の回転に伴って生じる磁石とステーターコイル６４２との間の電磁誘導によって発電を行う。

　さらに、クランク室５４１は、クラッチ機構６５とトランスミッション６６とを収容する。図４に示すように、クランクケース５３の車幅方向Ｄｗの端部は、クラッチ機構６５を覆うクラッチボックス５３２となっており、シリンダー５１１より車幅方向Ｄｗに突き出ている。クラッチ機構６５は、車幅方向Ｄｗに平行なメイン軸心Ｃ６７を中心に回転可能なクラッチハウジング６５１を有し、クラッチハウジング６５１の外周には、メイン軸心Ｃ６５を中心とするプライマリードリブンギア６５２が設けられている。そして、プライマリードライブギア６１４とプライマリードリブンギア６５２とが互いに係合しており、クランク軸６１の回転を減速してクラッチハウジング６５１に伝達する一次減速機構を構成する。

　また、クラッチ機構６５では、メイン軸心Ｃ６７を中心に回転可能なクラッチボス６５３が、クラッチハウジング６５１の内側に配置されており、クラッチハウジング６５１とともに回転するフリクションプレート６５４と、クラッチボス６５３とともに回転するクラッチプレート６５５とが交互に並んでいる。さらに、クラッチ機構６５はクラッチスプリングの弾性力によってクラッチボス６５３へ向けて付勢されたプレッシャー部６５６を有する。そして、クラッチ機構６５は、プレッシャー部６５６によってフリクションプレート６５４とクラッチプレート６５５とをクラッチボス６５３に押圧することでクラッチハウジング６５１の回転をクラッチボス６５３に伝達できる。あるいは、クラッチ機構６５は、クラッチスプリングの弾性力に抗してプレッシャー部６５６をクラッチボス６５３の逆側へ移動させることで、クラッチハウジング６５１からクラッチボス６５３への回転の伝達を遮断できる。

　そして、クラッチボス６５３に、トランスミッション６６のメイン軸６７が取り付けられている。したがって、クラッチ機構６５は、クランク軸６１からメイン軸６７へ動力を伝達する伝達動作と、クランク軸６１からメイン軸６７への動力の伝達を遮断する遮断動作とを選択的に実行できる。

　トランスミッション６６は、それぞれ車幅方向Ｄｗに平行に配置されたメイン軸６７およびドライブ軸６８を有する。メイン軸６７は、メイン軸心Ｃ６７を中心に回転可能にクランクケース５３に支持され、ドライブ軸６８は、車幅方向Ｄｗに平行なドライブ軸心Ｃ６８を中心に回転可能にクランクケース５３に支持されている。このメイン軸６７には、トランスミッション６６の一部を構成する複数のギア６７１が設けられている。したがって、複数のギア６７１を含めたメイン軸６７の重量は一般的に上述のバランサ軸６３よりも重い。メイン軸６７には、さらにギア６７１をメイン軸６７の軸方向（車幅方向Ｄｗ）にスライドさせるシフトフォーク６７２が設けられている。また、ドライブ軸６８には、複数のギア６８１と、ギア６８１をドライブ軸６８の軸方向（車幅方向Ｄｗ）にスライドさせるシフトフォーク６８２とが設けられている。これらシフトフォーク６７２、６８２に対しては、運転者の操作に応じて回転するシフトドラム６６１が設けられており、シフトフォーク６７２、６８２のそれぞれはシフトドラム６６１の回転角度に応じた位置に対応するギア６７１、６８１を移動させる。こうして、トランスミッション６６は、運転者の操作に応じた変速比でメイン軸６７の回転をドライブ軸６８に伝達する。そして、このドライブ軸６８の回転が二次減速機構によって後輪３７に伝達される。

　ちなみに、上述のとおり、クランク室５４１には、エンジンオイルが循環的に供給される。そして、クランク室５４１の底部は、自重で落下してきたエンジンオイルを受け止めるオイルパン５４４として機能する。

　貯留部５５は、その内部の貯留室５５１にエンジンオイルを貯留する。この貯留室５５１は、クランク室５４１の前側Ｄｆに配置され、前側Ｄｆからの正面視においてクランク室５４１と少なくとも部分的に重なる。エンジンオイルは、鉱物性オイル、化学合成オイルあるいは部分化学合成オイル等のベースオイルに添加剤を加えた組成を有し、ポンプ（スカベンジポンプ、フィードポンプ）によってエンジン５内を循環する。このポンプの駆動は、クランク軸６１の回転を利用して実行される。つまり、ポンプには、プライマリードライブギア６１４と係合するポンプギア（図示省略）が同軸上に取り付けられており、プライマリードライブギア６１４およびポンプギアがクランク軸６１の回転をポンプに伝達する。

　ここで、図２に示すクランク軸６１の軸方向（つまり、車幅方向Ｄｗ）からの側面視におけるエンジン５内のレイアウトについて詳述しておく。クランク軸６１、バランサ軸６３、メイン軸６７およびドライブ軸６８は互いに平行に配置されている。そして、図２に示すように、クランク軸６１は、シリンダー５１１の中心線Ｌｃに対して後方にオフセットして配置されている。つまり、クランク軸６１のクランク軸心Ｃ６１を端としてシリンダー５１１の中心線Ｌｃに平行にシリンダー５１１側に延びる仮想半直線Ｌｈは、シリンダー５１１の中心線Ｌｃより後方に位置する。別の見方をすると、シリンダー５１１の中心線Ｌｃおよびクランク軸心Ｃ６１のそれぞれに垂直なオフセット方向Ｄｏにおいて、シリンダー５１１の中心線Ｌｃが、仮想半直線Ｌｈよりもバランサ軸６３側に位置している。このように、クランク軸心Ｃ６１（あるいは仮想半直線Ｌｈ）は、シリンダー５１１の中心線Ｌｃよりオフセット方向Ｄｏの一方側Ｄｏ１に位置しており、バランサ軸６３は、シリンダー５１１の中心線Ｌｃよりオフセット方向Ｄｏの他方側Ｄｏ２に位置している。ここで、他方側Ｄｏ２は、一方側Ｄｏ１の逆側である。

　また、バランサ軸６３は仮想半直線Ｌｈに対してメイン軸６７の反対側に設けられている。ここで、「バランサ軸６３が仮想半直線Ｌｈに対してメイン軸６７の反対側に設けられている」とは、クランク軸心Ｃ６１を通ってシリンダー５１１の中心線Ｌｃに平行な仮想直線に対してバランサ軸６３がメイン軸６７の反対側に設けられているのと同義である。さらに、メイン軸心Ｃ６７とクランク軸心Ｃ６１との間の第１仮想線分Ｌ１と、仮想半直線Ｌｈとの間には角度θ１（０°＜θ１＜９０°）が設けられ、バランサ軸心Ｃ６３とクランク軸心Ｃ６１との間の第２仮想線分Ｌ２と仮想半直線Ｌｈとの間には角度θ２（０°＜θ２）とが設けられている。そして、角度θ１＜角度θ２となるように、クランク軸６１、バランサ軸６３およびメイン軸６７が配置されている。

　また、エンジン５が車体フレーム２に装着された状態において、トランスミッション６６は、クランク軸６１より後側Ｄｂに配置されており、ドライブ軸心Ｃ６８とクランク軸心Ｃ６１との間の第３仮想線分Ｌ３と、仮想半直線Ｌｈとの間には角度θ３が設けられている。そして、当該角度θ３が９０°未満（０°＜θ３＜９０°）となるように、シリンダー５１１はトランスミッション６６側に傾斜して配置されている。この際、トランスミッション６６のドライブ軸６８は、ピボット軸２２１の近傍に位置決めされることが一般的である。そのため、シリンダー５１１は、ドライブ軸６８に対するのと同様にピボット軸２２１に対して傾斜して配置されることとなる。

　なお、線分と半直線との角度とは、これらの間にできる優角（１８０度より大きい角度）および劣角（１８０度より小さい角度）のうちの劣角を示すものとする。つまり、角度θ１、角度θ２および角度θ３はいずれも１８０度より小さい。また、ここの説明で用いた中心線Ｌｃ、仮想半直線Ｌｈ、第１仮想線分Ｌ１、第２仮想線分Ｌ２および第３仮想線分Ｌ３はいずれもクランク軸６１の軸方向（車幅方向Ｄｗ）に垂直である。

　このように構成されたエンジン５では、クランク軸心Ｃ６１を端としてシリンダー５１１の中心線Ｌｃに平行にシリンダー５１１側に延びる仮想半直線Ｌｈの両側にメイン軸６７およびバランサ軸６３それぞれのマスが分散する。そのため、メイン軸６７の配置はマスの集中に影響する。そこで、本実施形態では、角度θ１＜角度θ２を満たすように、メイン軸６７が配置されている。つまり、この角度関係を満たすように、クランク軸心Ｃ６１を端とする仮想半直線Ｌｈにメイン軸６７を近づけて配置して、マスの集中を図っている。これによって、メイン軸６７、クランク軸６１およびバランサ軸６３を備えたエンジン５において、マスの集中を図ることが可能となっている。

　続いて、クランク軸６１を始動させるスターターモーターを中心に説明を行う。図５はスターターモーターからクランク軸へのトルク伝達機構を示す部分断面図であり、図６は図５に示すＶＩ－ＶＩ切り出し線に沿ったエンジンの部分断面図であり、図７はスターターモーターのレイアウトを模式的に示す図である。

　スターターモーター７１は、シリンダー５１１の前側Ｄｆに配置されており、前側Ｄｆからの正面視においてシリンダー５１１に少なくとも部分的に重なる。このようにスターターモーター７１は、シリンダー５１１に対してトランスミッション６６の反対側に配置され、スターターモーター７１とトランスミッション６６との間をシリンダー５１１の中心線Ｌｃが通る。特に図７に示すように、スターターモーター７１は、クランクケース５３のシリンダー合面５３ｃより鉛直方向Ｄｖの上側に配置されており、換言すれば、スターターモーター７１の最下端Ｖａは、クランクケース５３のシリンダー合面５３ｃの最上端Ｖｂよりも上側に位置する。また、スターターモーター７１の位置は、クランクケース５３のシリンダー合面５３ｃを含む仮想平面Ｐよりもシリンダーヘッド５２側、換言すればクランク軸６１の反対側となっている。このスターターモーター７１は、シリンダー５１１の前側Ｄｆ、換言すればシリンダー５１１に対してトランスミッション６６の反対側に配置されたモーターケース７２に収容されており、モーターケース７２とともにクランクケース５３に対して着脱可能となっている。なお、モーターケース７２の回転中心（モーター回転中心Ｃ７１）はクランク軸６１（のクランク軸心Ｃ６１）と平行である。

　そして、エンジン５は、多段減速機８によってスターターモーター７１の出力（トルク）をクランク軸６１に伝達する。この多段減速機８は、複数（６個）の歯車８１～８６によって構成されている。つまり、スターターモーター７１の出力軸には、駆動歯車８１が同軸上に取り付けられており、駆動歯車８１は、スターターモーター７１の回転中心（モーター回転中心Ｃ７１）を中心にスターターモーター７１の回転に伴って回転する。また、クランク軸６１には、駆動歯車８１よりも歯数の多い被駆動歯車８２が同軸上に取り付けられており、被駆動歯車８２は、クランク軸６１を伴ってクランク軸心Ｃ６１を中心に回転する。

　また、スターターモーター７１の出力（駆動力）の伝達経路において、駆動歯車８１と被駆動歯車８２との間には、２段歯車８３４、８５６が設けられている。２段歯車８３４は、入力側歯車８３と、入力側歯車８３より歯数の少ない出力側歯車８４とを有し、入力側歯車８３と出力側歯車８４とが同軸上に配置されている。入力側歯車８３は駆動歯車８１に係合しており、入力側歯車８３および出力側歯車８４は、駆動歯車８１からの入力に伴って、回転中心Ｃ８３４を中心に一体的に回転する。２段歯車８５６は、入力側歯車８５と、入力側歯車８５より歯数の少ない出力側歯車８６とを有し、入力側歯車８５と出力側歯車８６とが同軸上に配置されている。入力側歯車８５は、２段歯車８３４の出力側歯車８４に係合しており、入力側歯車８５および出力側歯車８６は、２段歯車８３４からの入力に伴って回転中心Ｃ８５６を中心に一体的に回転する。こうして、多段減速機８は、スターターモーター７１の出力を３段階で減速してクランク軸６１に伝達し、クランク軸６１を回転させる。

　以上に説明したエンジン５では、仮想半直線Ｌｈと第３仮想線分Ｌ３との間の角度θ３が９０°未満となるように、シリンダー５１１はトランスミッション６６側に傾斜して配置される。このようにシリンダー５１１をトランスミッション６６側に傾けることで、シリンダー５１１に対するトランスミッション６６の反対側（トランスミッション反対側）にスペースを広く確保できる。そして、シリンダー５１１のトランスミッション反対側であって、シリンダー合面５３ｃよりクランク軸６１の反対側に、スターターモーター７１が配置される。こうして、シリンダー５１１のトランスミッション反対側のスペースを有効活用して、モーターが配置されている。しかも、スターターモーター７１の出力は、複数の歯車８１～８６によって減速されてクランク軸６１に伝達される。そのため、スターターモーター７１に要求される出力は小さく、スターターモーター７１を小型化することができる。したがって、シリンダー５１１の傾斜を抑えつつ、スターターモーター７１の配置スペースを確保することが可能となっている。

　特にここに例示したエンジン５では、シリンダー５１１は、その中心線Ｌｃが上側に行くにつれて後側Ｄｂに傾斜するように配置されている。このようにシリンダー５１１を後側Ｄｂに傾けることで、シリンダー５１１の前側Ｄｆにスペースを広く確保できる。そして、シリンダー５１１の前側Ｄｆであってシリンダー合面５３ｃより上側に、スターターモーター７１が配置される。こうして、シリンダー５１１の前側Ｄｆのスペースを有効活用して、スターターモーター７１が配置されている。しかも、スターターモーター７１の出力は、複数の歯車８１～８６によって減速されてクランク軸６１に伝達される。そのため、スターターモーター７１に要求される出力は小さく、スターターモーター７１を小型化することができる。したがって、シリンダー５１１の後側Ｄｂへの傾きを抑えつつも、シリンダー５１１の前側Ｄｆにスターターモーター７１の配置スペースを確保できる。こうして、シリンダー５１１の前側Ｄｆにスターターモーター７１を配置しつつ、シリンダー５１１の後側Ｄｂへの傾きを抑えることが可能となっている。

　また、複数の歯車８１～８６は、スターターモーター７１の出力軸に取り付けられた駆動歯車８１と、クランク軸６１に取り付けられた被駆動歯車８２とを含む。さらに、駆動力の伝達経路における駆動歯車８１と被駆動歯車８２との間に配置された２段歯車８３４、８５６が、スターターモーター７１の出力を減速してクランク軸６１に伝達する。このように２段歯車８３４、８５６を用いた多段減速を行うことで、スターターモーター７１の小型化を効果的に図ることができる。その結果、シリンダー５１１の傾斜を抑えつつ、スターターモーター７１の配置スペースを確保することがより確実に可能となる。

　また、図５に示すように、歯車８３～８６の回転中心Ｃ８３４、Ｃ８５６は、スターターモーター７１の回転中心の方向から見て（車幅方向Ｄｗから見て）、シリンダー合面５３ｃに平行な方向Ｄｃにおいて、モーター回転中心Ｃ７１よりもクランク軸心Ｃ６１側に位置する。かかる構成は、エンジン５の張り出しを抑えて、エンジン５を小型化するのにより効果的に資する。

　また、図５に示すように、スターターモーター７１の回転中心の方向から見て、シリンダー合面５３ｃに平行な方向Ｄｃにおいて、複数の歯車８１～８６それぞれの中心線Ｌｃから遠い側の端部は、モーターケース７２の中心線Ｌｃから遠い側の端部よりも中心線Ｌｃ側に位置する。かかる構成は、エンジン５の張り出しを抑えて、エンジン５を小型化することができる。ここで、遠い側の端部とは、対象物（歯車、モーターケース）の方向Ｄｃにおける両端のうち、中心線Ｌｃから遠い方の一の端部を示す。

　さらに、図５に示すように、スターターモーター７１のモーターの回転中心（モーター回転中心Ｃ７１）の方向から見て、駆動歯車８１および被駆動歯車８２以外の歯車、すなわち歯車８３～８６の回転中心Ｃ８３４、Ｃ８５６と、モーター回転中心Ｃ７１とは所定の位置関係を満たす。つまり、モーター回転中心Ｃ７１および回転中心Ｃ８３４、Ｃ８５６はいずれもシリンダー５１１の中心線Ｌｃに対して同じ側（図５では左側）に設けられている。そして、モーター回転中心Ｃ７１とクランク軸心Ｃ６１とを通る仮想直線Ｉ１と中心線Ｌｃとの間には鋭角α１が設けられ、歯車８３、８４の回転中心Ｃ８３４とクランク軸心Ｃ６１とを通る仮想直線Ｉ２と中心線Ｌｃとの間には鋭角α２が設けられ、歯車８５、８６の回転中心Ｃ８５６とクランク軸心Ｃ６１とを通る仮想直線Ｉ３と中心線Ｌｃとの間には鋭角α３が設けられている。そして、鋭角α１は、鋭角α２未満であるとともに、鋭角α３未満である。すなわち、モーター回転中心Ｃ７１が歯車８３～８６の回転中心Ｃ８３４、Ｃ８５６とクランク軸心Ｃ６１とを通る仮想直線Ｉ２、Ｉ３に対してシリンダー５１１の仮想半直線Ｌｈ側に位置するように、スターターモーター７１が配置されている。かかる構成は、エンジン５の張り出しを抑えて、エンジン５を小型化するのにより効果的に資する。

　このように上記実施形態では、エンジン５が本発明の「エンジン」の一例に相当する。シリンダー５１１が本発明の「シリンダー」の一例に相当する。中心線Ｌｃが本発明の「シリンダーの中心線」の一例に相当する。仮想半直線Ｌｈが本発明の「仮想半直線」の一例に相当する。第３仮想線分Ｌ３が本発明の「仮想線分」の一例に相当する。クランクケース５３が本発明の「クランクケース」の一例に相当する。シリンダー合面５３ｃが本発明の「シリンダー合面」の一例に相当する。クランク軸６１が本発明の「クランク軸」の一例に相当する。トランスミッション６６が本発明の「トランスミッション」の一例に相当する。ドライブ軸６８が本発明の「ドライブ軸」の一例に相当する。スターターモーター７１が本発明の「モーター」の一例に相当する。モーターケース７２が本発明の「モーターケース」の一例に相当する。複数の歯車８１～８６が本発明の「複数の歯車」の一例に相当する。駆動歯車８１が本発明の「駆動歯車」の一例に相当する。被駆動歯車８２が本発明の「被駆動歯車」の一例に相当する。入力側歯車８３および入力側歯車８５のそれぞれが本発明の「入力側歯車」の一例に相当する。出力側歯車８４および出力側歯車８６のそれぞれが本発明の「出力側歯車」の一例に相当する。２段歯車８３４および２段歯車８５６のそれぞれが本発明の「２段歯車」の一例に相当する。自動二輪車１が本発明の「車両」の一例に相当する。前輪３４および後輪３７が本発明の「車輪」の一例に相当する。

　なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、多段減速機８を構成する複数の歯車８１～８６の個数は適宜変更が可能であり、２個以上であれば良い。

　また、多段減速機８を構成する複数の歯車８１～８６の配置も適宜変更可能である。したがって、複数の歯車８１～８６それぞれの中心線Ｌｃから遠い側の端部がモーターケース７２の中心線Ｌｃから遠い側の端部よりも中心線Ｌｃに位置する必要は無く、いずれかの歯車の中心線Ｌｃから遠い側の端部がモーターケース７２の中心線Ｌｃから遠い側の端部よりも、中心線Ｌｃの反対側に位置していても構わない。

　また、歯車８３～８６全ての回転中心Ｃ８３４、Ｃ８５６が方向Ｄｃにおいてモーター回転中心Ｃ７１よりもクランク軸６１側に位置する必要も必ずしも無い。例えば、歯車８３～８６のうち一の歯車の回転中心のみが、モーター回転中心Ｃ７１よりもクランク軸６１側に位置しており、他の歯車の回転中心がモーター回転中心Ｃ７１よりもクランク軸６１の反対側に位置していても構わない。この際、歯車８３～８６のうち少なくとも１つの歯車の回転中心が、方向Ｄｃにおいてモーター回転中心Ｃ７１よりもクランク軸６１側に位置するように構成しても良い。かかる構成は、エンジン５の張り出しを抑えて、エンジン５を小型化するのに資する。

　また、上記では、単一のシリンダー５１１をシリンダーブロック５１に備えた単気筒型のエンジン５を例示した。しかしながら、エンジン５が備えるシリンダー５１１の個数は１個に限られず、２個以上であってもよい。

　また、エンジン５が備える吸排気バルブ機構は、上述のＤＯＨＣに限られず、ＳＯＨＣ(Single Over Head Camshaft)等の他の機構であっても構わない。さらに、吸気バルブ５２３や排気バルブ５２７の駆動方式は上記の直動式に限られず、ロッカーアーム式等の他の方式でも構わない。

　また、クランクケース５３の具体的な構成は適宜変更してもよい。したがって、例えば貯留部５５を一体的に備える必要は必ずしも無い。

　また、エンジン５を車体フレーム２に取り付ける位置あるいは角度は、上の例に限られず、適宜変更することができる。

　この発明は、クランク軸の回転を開始するモーターを備えたエンジンおよび当該エンジンを備えた車両の全般に適用することができる。

　１…自動二輪車（車両）
　３４…前輪（車輪）
　３７…後輪（車輪）
　５…エンジン
　５１１…シリンダー
　５３…クランクケース
　５３ｃ…シリンダー合面
　６１…クランク軸
　６６…トランスミッション
　６８…ドライブ軸
　７１…スターターモーター（モーター）
　７２…モーターケース
　８１～８６…複数の歯車
　８１…駆動歯車
　８２…被駆動歯車
　８３…入力側歯車
　８４…出力側歯車
　８５…入力側歯車
　８６…出力側歯車
　８３４…２段歯車
　８５６…２段歯車
　Ｌｃ…中心線（シリンダーの中心線）
　Ｌｈ…仮想半直線
　Ｌ３…第３仮想線分（仮想線分）

Claims (7)

1. 　シリンダーと、
   　前記シリンダーとシリンダー合面で当接して前記シリンダーに取り付けられたクランクケースと、
   　少なくともその一部が前記クランクケース内に配置されて、クランク軸心を中心に回転可能なクランク軸と、
   　少なくともその一部が前記クランクケース内に配置されて、前記クランク軸の回転をドライブ軸心を中心に回転可能なドライブ軸から出力するトランスミッションと、
   　モーターと、
   　前記モーターの出力を減速して前記クランク軸に伝達する複数の歯車と
   を備え、
   　前記クランク軸心を端として前記シリンダーの中心線に平行に前記シリンダー側に延びる仮想半直線と、前記クランク軸心と前記ドライブ軸心との間の仮想線分とがなす角度が９０°未満となるように、前記シリンダーは前記トランスミッション側に傾斜して配置され、
   　前記モーターは、前記モーターの回転中心が前記クランク軸と平行になる向きで、前記シリンダーに対して前記トランスミッションとは反対側であって前記シリンダー合面に対して前記クランク軸とは反対側に配置されたエンジン。
2. 　前記複数の歯車は、前記モーターの出力軸に取り付けられた駆動歯車と、前記クランク軸に取り付けられた被駆動歯車と、駆動力の伝達経路における前記駆動歯車と前記被駆動歯車との間に位置するとともに、前記駆動歯車からの駆動力を受ける入力側歯車と、前記被駆動歯車へと駆動力を出す出力側歯車とを同軸に配置した２段歯車とを含み、前記モーターの出力を減速して前記クランク軸に伝達する請求項１に記載のエンジン。
3. 　前記複数の歯車のうち、前記駆動歯車および前記被駆動歯車以外の少なくとも１つの歯車の回転中心は、前記モーターの回転中心の方向で見て、前記シリンダー合面に平行な方向において前記モーターの回転中心よりも前記クランク軸側に位置する請求項２に記載のエンジン。
4. 　前記複数の歯車のうち、前記駆動歯車および前記被駆動歯車以外の全ての歯車の回転中心は、前記モーターの回転中心の方向で見て、前記シリンダー合面に平行な方向において、前記モーターの回転中心よりも前記クランク軸側に位置する請求項２に記載のエンジン。
5. 　前記モーターを収容するモーターケースをさらに備え、
   　前記モーターの回転中心の方向で見て、前記シリンダー合面に平行な方向において、前記複数の歯車のそれぞれの前記シリンダー中心線から遠い側の端部は、前記モーターケースの前記シリンダー中心線から遠い側の端部よりも前記シリンダー中心線側に位置する請求項１ないし４のいずれか一項に記載のエンジン。
6. 　前記モーターの回転中心の方向で見て、前記モーターの回転中心は、前記駆動歯車および前記被駆動歯車以外の歯車の回転中心と前記クランク軸心とを通る直線に対して前記シリンダー中心線側に位置する請求項１ないし５のいずれか一項に記載のエンジン。
7. 　請求項１ないし６のいずれか一項に記載のエンジンと、
   　前記エンジンにより駆動される車輪と
   を備える車両。

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