JP2004148927A - ４サイクルエンジンの駆動機構 - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジンの小型化を図るとともに、エンジンの重心を前方に移行することなく操舵性に優れた４サイクルエンジンの駆動機構を提供する。
【解決手段】スノーモービル１に搭載される４サイクルエンジンの駆動機構に係り、クランク軸８の回転を減速して駆動する出力軸７１を備えた４サイクルエンジン２の駆動機構７０において、前記出力軸７１をクランク軸８と同軸上に配置し、前記クランク軸８の回転を減速するドリブンギア７２ａ１を備えた中間軸７２をクランク軸８と平行に配置し、前記中間軸７２を介して前記クランク軸８の回転を前記出力軸７１へ伝達するものとする。
【選択図】 図１
【解決手段】スノーモービル１に搭載される４サイクルエンジンの駆動機構に係り、クランク軸８の回転を減速して駆動する出力軸７１を備えた４サイクルエンジン２の駆動機構７０において、前記出力軸７１をクランク軸８と同軸上に配置し、前記クランク軸８の回転を減速するドリブンギア７２ａ１を備えた中間軸７２をクランク軸８と平行に配置し、前記中間軸７２を介して前記クランク軸８の回転を前記出力軸７１へ伝達するものとする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４サイクルエンジンの構造に関し、特に、エンジンの出力を伝達する４サイクルエンジンの駆動機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スノーモービル等の小型雪上車に搭載されるエンジンは、構造が比較的簡単で軽量コンパクトでハイパワーな２サイクルエンジンが主流となっているが、近年、環境問題に対する排ガス規制や燃費の向上等が求められて４サイクル化が進んでいる。
【０００３】
４サイクルエンジンを採用するにあたり、２サイクルエンジンと比較して同一排気量では出力が劣るため、高回転仕様にして出力を確保する必要がある。そのため、従来の４サイクルエンジンの駆動機構は、主にクランク軸から別体で設けられる出力軸に動力伝達するように構成されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
従来例として、図６に示すような、小型雪上車に搭載されるエンジンであって、Ｖベルト式無段変速機を備えた４サイクルエンジン２００について具体的に説明する。
前記エンジン２００は、図６に示すように、小型雪上車の車体幅方向左右にクランク軸２０８が軸方向が沿うように搭載されている。そして、該エンジン２００の前方にクランク軸２０８より出力が伝達される出力軸２７１が該クランク軸２０８と平行に配設され、前記出力軸２７１の左側端部にＶベルト式無段変速機のドライブクラッチ４７が配設されている。なお、符号４９は動力伝達用のＶベルトである。
【０００５】
前記エンジン２００後方にはクランク軸２０８の一方端部（左端部）に設けられたスプロケット２０８ｃよりチェーン３９を介して動力伝達されるオイルポンプ３８とウォータポンプ５０とが同軸上に位置し、且つ、前記クランク軸２０８と平行に配設されている。
【０００６】
前記クランク軸２０８の一方端側（左端側）に寄って別体に前記出力軸２７１が配置されている。クランク軸２０８の他方端部（右端部）にフライホイールマグネト６０が配設されている。前記出力軸２７１は、クランクケース２０５の前部突出部に軸受２４８、２４９を介して回転自在に軸支されている。また、クランク軸２０８中央付近の出力軸２７１の一端部（右端部）に設けられるドリブンギア２７１ａとクランク軸２０８の中央付近のウェブに設けられたドライブギア２０９の噛み合いにより、出力軸２７１へはクランク軸２０８の駆動力が伝達される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３３４３９３号公報（第３頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成によると、出力軸２７１をクランク軸２０８と並設するためには、クランクウェブ２１０と干渉しない位置まで出力軸２７１をエンジン前方へオフセットさせるとともに、軸受等により軸支する必要があった。
また、上記のように構成することにより、エンジン２００が前後方向または幅方向に大きく突出して、エンジンの重心が前方寄りになり操舵性に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【０００９】
そこで、図７に示すエンジン３００のように、クランクケース３０５内でクランクウェブ３１０と出力軸２７１の干渉する部分を少なくするために、クランク軸３０８の一方端（左側端）に位置するクランクウェブ３１０よりも一方側（左側側）に出力軸３７１をずらして配置して、出力軸３７１とクランク軸３０８との干渉を回避する方法も考えられる。しかしながら、この構成では、出力軸３７１が一方側に大きく突出してエンジン全幅が大きくなるという問題点があった。なお、符号３７１ａは出力軸３７１側のドリブンギア、符号３０９はクランク軸３０８側のドライブギアである。
【００１０】
また、出力軸３７１に取付けられるドライブクラッチ４７がエンジン３００前方への配置のため、エンジン３００後方の従動側に設けられるドリブンクラッチ（図示省略）から遠くなるためＶベルト４９の長さが長くなり、Ｖベルト４９の取り回しのスペースを有するとともに、コストアップにもなるという問題点がある。
【００１１】
一方、出力軸３７１をエンジン３００の後方に配置した場合においても、出力軸３７１をクランクウェブ３１０と干渉しない位置までエンジン３００後方へオフセットさせるか、または、出力軸３７１をクランクウェブ３１０より一方側に配置させるかにより、出力軸３７１とクランク軸３０８との干渉を回避する必要があり、エンジン３００の前方に配置した場合と同様の問題点が生じる。
【００１２】
さらに、出力軸３７１をエンジン３００後方に配置すると、エンジン３００後方に配設される図示しないステアリングポストやヒートエクスチェンジャー（熱交換器）との干渉を回避するため、エンジン３００を前方に移動する必要が生じ、これによりエンジンの重心が前方に移り操舵性に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンの小型化を図るとともに、エンジンの重心を前方に移行することなく操舵性に優れた４サイクルエンジンの駆動機構を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動二輪車やスノーモービルなどの小型車両に搭載される４サイクルエンジンの駆動機構に係り、クランク軸の回転駆動力を減速状態で出力する出力軸を備えた４サイクルエンジンの駆動機構において、前記クランク軸と別体の前記出力軸をクランク軸と同軸上に配置し、前記クランク軸の回転駆動力を減速して伝達するする減速ギア部を備えた中間軸を前記クランク軸と平行に配置し、前記中間軸を介して前記クランク軸の回転駆動力を前記出力軸へ伝達することを特徴とするものである。
【００１５】
例えば、前記エンジンはＶベルト式無段変速機を備えるものであって、前記出力軸の一端部にはＶベルト式無段変速機のドライブクラッチが設けられ、該出力軸をクランク軸と同軸上で減速駆動するように構成したものである。
【００１６】
また、本発明は、前記中間軸をクランク軸を収容するクランクケース空間内に配置することが好ましい。
また、本発明は、クランクケースが分割面から上下に分割するものであって、前記中間軸をクランクケース分割面上に且つクランク軸と同一平面上に配置することが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、前記出力軸を、軸受を介してクランク軸と連結し、出力軸側端部とクランク軸側端部との何れか一方をアウタシャフトとし、他方をインナシャフトとして構成し、アウタシャフト内面とインナシャフト外面の対向面同士間に前記軸受を介在することが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、クランクケースの後方下側に前記中間軸を収納するハウジングを設けることが好ましい。
また、本発明は、雪上車に搭載されるＶベルト式無段変速装置を備えたエンジンに採用することが好ましい。
また、本発明は、水上滑走艇に搭載されるエンジンに採用することが好ましい。
また、本発明は、前記中間軸をエンジンの後方で、且つスタータモータの下方に配置し、側面視で前記スタータモータよりもクランク軸に近接して配置することが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図５は本発明に係る４サイクルエンジンの駆動機構の実施形態の一例を示すものである。図１は本発明の実施形態に係る４サイクルエンジンの駆動機構が採用されたスノーモービルの全体構成を示す側面図、図２は前記スノーモービルの車体前部の構成を示す側面断面図、図３は本実施形態に係るエンジンの構成を示す左側視による側面図、図４は前記エンジンの構成を示す平面断面図である。図中、同一の符号を付した部分は同一構造を表わしている。
【００２０】
本実施形態は、図１に示すように、小型雪上車であるいわゆるスノーモービル１に搭載されるエンジン２に本発明に係る４サイクルエンジンの駆動機構を構成したものである。
【００２１】
まず、本実施形態に係るスノーモービル１の構成を以下に説明する。
前記スノーモービル１は、図１に示すように、前後方向に延びた車体フレーム１０のうち車体前部のフレーム前部（エンジンマウントフレーム）１１下部に左右一対の操舵用そり１３が左右方向に向くように回動自在に設置され、車体後部のフレーム後部１２の下部にトラックベルト１５を循環させる駆動用のクローラ１６が配置されている。前記クローラ１６は、フレーム後部１２の前端に配置された駆動輪１７と後端に配置された従動輪１８と複数個の中間輪１９とサスペンション機構２０と各車輪の周囲に巻かけられて循環するトラックベルト１５とを設けたものである。
【００２２】
前記車体フレーム１０は、モノコックフレーム構造で形成されており、エンジン２が搭載されるフレーム前部１１は、主部１１ａより前部分が上方に突出形成され、操舵用そり１３の支持用のフロントサスペンション１３ａ上部を収容するフロントサスペンションハウジング１１ｂが形成されている。
【００２３】
前記フレーム後部１２は、車体前後方向で後端部に亘り延設され、クローラ１６全体を下方に収容するカバーを兼ねている。該フレーム後部１２上方には、鞍形のシート２２が配置され、該シート２２の車体幅方向両側には、該シート２２より一段低くなったステップ２３が設けられている。
【００２４】
前記シート２２とフレーム前部１１との間のほぼ車体中央部にはステアリングポスト２５が立設され、該ステアリングポスト２５の上端部にはステアリング２６がやや後方に傾いて水平方向左右に延設されている。前記ステアリングポスト２５の下端部には、該ステアリングボスト２５と操舵用そり１３とを連結するステアリングタイロッド２５ａが取付けられている。前記ステアリング２６によりステアリングポスト２５を介して操舵用そり１３を操作するようにされている。
【００２５】
フレーム前部１１においては、前記ステアリング２６付近およびその前方に、フレーム前部１１の上部を覆うようにインストルメントパネル２７が設けられている。前記インストルメントパネル２７にはスピードメータ／タコメータ２７ａ等の計器類が装着されている。
【００２６】
前記インストルメントパネル２７の前方外周を包囲するように前方から両側方に亘りウィンドシールド２８が上端縁を後方に傾倒させた状態で立設されている。また、前記インストルメントパネル２７の前側には、前記ウィンドシールド２８の基部より前方に向かいエンジンフード２９が略流線形状に緩やかに下がった概略船底を逆さにした形状で形成されている。
【００２７】
前記エンジンフード２９は、インストルメントパネル２７の前方に設けられるとともに、該インストルメントパネル２７の前端部より一段に下がった位置から先端部に亘り形成されている。前記エンジンフード２９とインストルメントパネル２７との段差部には、前方を照射するヘッドライト３１が配設されている。このように配設されたインストルメントパネル２７とエンジンフード２９の下側にエンジンルーム３０が形成されている。
【００２８】
前記エンジンルーム３０内には、フレーム後部１２の前側の下側でクローラ１６の車両進行方向前側の上方にトラックベルト１５に略平行に対向してヒートエクスチェンジャー（熱交換器）８０ａが設けられ、前記クローラ１６の車両進行方向前側の前方で、上端部をやや後方に傾斜した状態でトラックベルト１５と対向してフロント側のヒートエクスチェンジャー８０ｂが設けられている。前記ヒートエクスチェンジャー８０ａ、８０ｂは、平面視で略矩形状を呈している。
【００２９】
次に、本実施形態に係るエンジンの構成について詳細に説明する。
前記エンジン２は、図１、図２に示すように、スノーモービル１の車体前部に構成されるフレーム前部１１に形成されるエンジンルーム３０内の略中央部に、シリンダ３を雪上車進行方向に対して後方に向けて傾けて（シリンダヘッド４中心がクランク軸８よりも後方に位置するようにする）、ステアリングポスト２５の下方に近接して配置されている。
【００３０】
前記エンジン２は、図３、図４に示すように、４気筒を車体幅方向に並列に配置（クランク軸８を車体幅方向に向けて配置）した水冷４サイクルエンジンであって、シリンダ３側を車体後方向に向かい傾倒させた状態でスノーモービル１の車体前部の略中央部に配置されている。
【００３１】
前記シリンダ３の上側にはシリンダヘッド４が配設され、前記シリンダヘッド４の前側部には、そこの排気ポートより前方に向かいエンジン下方に回り込む排気管（エキゾーストパイプ）３３が設けられている。前記排気管３３の前方で、フレーム前部１１の主部１１ａの底部に形成されたフロントサスペンションハウジング１１ｂの上部にオイルタンク１１ｃが配置されている。
【００３２】
前記シリンダヘッド４の後方には、ステアリングポスト２５の前方すなわちエンジン２本体とステアリングポスト２５との間に、吸気通路３５、スロットルボディ３６およびエアクリーナボックス３７等の吸気経路が配設されている。
【００３３】
前記吸気通路３５は、シリンダヘッド４よりも高い位置に配置され、吸気ポート（図視省略）への送気を上方より吹き下ろす「ダウンドラフト方式」で構成され、前記ステアリングポスト２５に並設して配置されている。
【００３４】
前記スロットルボディ３６を含む一部の吸気経路は、シリンダヘッド４よりも高い位置に配置され、エンジン２の上方でインストルメントパネル２７下側のヘッドライト３１後方に形成されるエンジンルーム３０内の空間に配置されている。
【００３５】
前記シリンダ３の下側には、図３、図４に示すように、クランクケース５が配設されている。前記クランクケース５は、前記シリンダ３を一体的に形成したクランクケースアッパー６とクランクケースロア７とを備える分割式構造で構成され、その内部にクランク軸８が車体幅方向とほぼ平行に配置されている。前記クランクケースロア７の下側には、オイルパン９がエンジンルーム３０の底部に近接した状態で配設されている。
【００３６】
前記クランクケース５の後方で車体幅方向右側には、吸気通路３５の下方でシリンダ３の後方にスタータモータ４５が配置されている。すなわち、前記スタータモータ４５は、クランク軸８よりも後方に配置されている。また、前記クランクケース５の右側壁には、クランク軸８と同軸上にフライホイールマグネト６０が配設されている。
【００３７】
前記クランクケース５の前方には、排気管３３の下方でシリンダ３を挟んで前記スタータモータ４５と略対向する位置にウォータポンプ５０が配置されている。すなわち、前記ウォータポンプ５０は、クランク軸８よりも前方に配置されている。
【００３８】
また、前記クランクケース５の前方で車体幅方向左側には、前記ウォータポンプ５０と同軸上でクランク軸８と略平行にオイルポンプ３８が配設されている。
前記オイルポンプ３８の上方には、オイルパン９内のオイル（潤滑油）をオイルポンプ３８で吸出したクランクケース５内のオイルを、内挿オイルフィルタ部材に通して浄化するオイルフィルタ３２が上方に向かい突設されている。前記オイルフィルタ３２を通ったオイルは、エンジン各部に供給される。
【００３９】
前記ウォータポンプ５０は、エンジン内部に冷却水を送るためのインペラーのフィン５２と、該フィン５２を駆動する回転軸５３ａを備えている。
前記回転軸５３ａは、前記フィン５２と一体的に設けられるとともに、オイルポンプ３８の回転軸５３ｂと同軸上で一体的に連結され、且つクランク軸８と略平行に配設されている。すなわち、オイルポンプ３８の回転軸５３ｂは、ウォータポンプ５０の回転軸５３ａとともに、クランク軸８と略平行に配設されている。
【００４０】
前記回転軸５３ｂの他方端（左側端）には、駆動用のスプロケット５４が一体的に配設されている。該スプロケット５４は、クランク軸８の他方端（左側端）８ａに設けられた駆動用のスプロケット８ｃと対向する軸方向同一位置に設けられており、前記スプロケット５４とスプロケット８ｃとには、チェーン３９が巻き掛かり、該チェーン３９を介してスプロケット８ｃに連結されている。
【００４１】
前記スプロケット８ｃは、クランク軸８が回転可能に軸支される複数のジャーナルのうちのクランクケース右側壁寄りのジャーナル５ｊと、クランク軸８の他方端（左側端）８ａが嵌入される後記出力軸７１との間に形成されている。
【００４２】
上記構成により、エンジン運転時に、前記クランク軸８が回転することで、スプロケット８ｃ、チェーン３９、およびスプロケット５４を介して回転軸５３ｂが回転軸５３ａを回転駆動する。前記回転軸５３ｂの回転によりオイルポンプ３８が稼動する。前記回転軸５３ａの回転駆動により、ウォータポンプ５０のフィン５２が回転して冷却水を吐出し、冷却水通路（図示省略）を介してエンジン内部に形成されたウォータジャケット（図示省略）に冷却水を供給してエンジン２を冷却するようにされている。
【００４３】
クランク軸８は、図４に示すように、クランクケース５内に車体幅方向に沿って配設される。このクランク軸８の一方端（右側端）８ｂにはフライホイールマグネト６０のローター部６１が取付けられ、クランク軸８の他方端（左側端）８ａにはローラベアリング４６を介して同軸上に駆動機構７０を構成する出力軸７１が回転自在に軸支されている。
【００４４】
また、前記クランク軸８は、シリンダ３に形成された４箇所の気筒（左から♯１〜♯４）と各々対向した位置に４個のクランクウェブ８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ（左より右に向かい順に）が所定の回転角度位置をもって一体的に連設されている。前記クランクウェブ８ｅの外周部には、全周に亘り噛合い部としてプライマリギア８ｅ１が形成されている。
前記プライマリギア８ｅ１は、駆動機構７０を構成する後記する中間軸７２のドリブンギア７２ａ１と噛み合い駆動伝達するようにされている。
【００４５】
前記出力軸７１の一方端（右側端）７１ａには、クランク軸８が嵌入可能に凹状の嵌合部（アウトシャフトの一例）７１ａ１が形成され、該嵌合部７１ａ１内部にはローラベアリング４６が装着されている。すなわち、凹状の嵌合部７１ａ１の内面とクランク軸８の他方端８ａの外面とは同一距離の間隔を有しており、その間隙にローラベアリング４６を装着している。
【００４６】
また、その一方端７１ａの外周縁には、後記する中間軸７２のドライブギア７２ｂ１と噛み合うドリブンギア７１ａ２が形成されている。
前記出力軸７１の他方端（左側端）７１ｂには、Ｖベルト式無段変速機（図示省略）のドライブクラッチ（ムーバブルドライブフェイス）４７が取付けられている。
【００４７】
前記出力軸７１は、一方端（右側端）７１ａがクランクケース５内部でローラベアリングを介してクランク軸８他方端（左側端）８ａ（アウタシャフト）の外周に軸支されるとともに、該出力軸７１の略中央付近の外周部がメタル軸受４８を介してクランクケース５の左側壁の筒状に突出形成した部分５ｂに軸支され、他方端（左側端）７１ｂが自由端としてクランクケース５の外側に突出して設けられている。
【００４８】
前記中間軸７２は、図３、図４に示すように、クランクケース５内部のエンジン後方側でクランク軸８の軸心方向と平行に設けられ、クランクケースアッパー６とクランクケースロア７との分割面５ａで該クランク軸８と同一平面上に配置されている。また、前記中間軸７２は、クランクケース５の車体幅方向左側寄りでスタータモータ４５よりも下側に配置されている。
【００４９】
前記中間軸７２の一方端（右側端）７２ａには、前記クランクウェブ８ｅのプライマリギア８ｅ１と噛み合うドリブンギア７２ａ１が設けられ、他方端（左側端）７２ｂには、前記出力軸７１のドリブンギア７１ａ２と噛み合い動力伝達するドライブギア７２ｂ１が一体形成されている。
なお、中間軸７２の各ギア７２ａ１、７２ｂ１は、中間軸７２と別体形成して、中間軸７２の回転方向に一体的に固定するようにしてもよい。
【００５０】
また、前記中間軸７２は、そのドリブンギア７２ａ１とドライブギア７２ｂ１との間の軸部７２ｃで、メタル軸受７２ｃ１を介してクランクケース５に回転自在に軸支されている。
【００５１】
次に、本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構７０による作用について説明する。
エンジン２の運転によるクランク軸８からの出力は、クランクウェブ８ｅのプライマリギア８ｅ１から中間軸７２のドリブンギア７２ａ１により減速されて伝達される。このとき、中間軸７２はクランク軸８と逆回転となる。
【００５２】
そして、前記中間軸７２に伝達された出力は、ドライブギア７２ｂ１から出力軸７１のドリブンギア７１ａ２によりさらに減速されて伝達される。
このとき、出力軸７１は中間軸７２と逆回転となる。すなわち、出力軸７１はクランク軸８と同じ回転方向となる。
【００５３】
したがって、クランク軸８からの出力は、中間軸７２および出力軸７１を介してさらに減速されて大きなトルクとなり、前記出力軸７１よりＶベルト式無段変速機に対してクランク軸８と同じ回転方向で、且つ該クランク軸８と同軸上で出力することができる。
【００５４】
以上のように構成したので、本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構７０によれば、クランクケース５を大きく張り出すことなく、しかも、クランク軸８と同軸上で駆動伝達が可能となるので、エンジンの小型化・軽量化を図るとともに、エンジンの重心を前方に移行することがないので操舵性に優れたエンジンを実現できる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、４サイクルエンジンの駆動機構７０を出力軸７１と中間軸７２との２軸により構成したので、エンジン２から変速装置側への出力伝達を２段階で減速することで大きなトルクを得ることができ、しかもクランク軸８と同じ回転方向で伝達することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、４サイクルエンジンの駆動機構７０によるクランク軸８から中間軸７２、そして出力軸７１への駆動伝達をギアの噛み合いによる伝達方式としたので、簡単な構成で、省スペースなエンジンレイアウトを実現できる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、出力軸７１をクランク軸８と同軸上に配置したので、雪上車におけるＶベルトの取り回しを短くすることができ、コストの低減を図ることができるとともに、既製機種とのＶベルトの共通化も可能となる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、出力軸７１とクランク軸８との軸受部にローラベアリング４６を使用し、出力軸７１とクランクケース５との軸受部にメタル軸受４８を使用したので、ハウジング部を小さくでき、エンジンの軽量化を図ることができる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、中間軸７２をクランクケース５内に設けるようにしたので、別体で専用ケースを設けることなく少ない部品点数で省スペースな４サイクルエンジンの駆動機構を構成できる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、中間軸７２をクランクケース５の分割面５ａにおいてクランク軸８と同一平面で取付けるようにしたので、クランクケース５の形状を簡単な構成にできるので生産性の向上を図ることができ、組付け作業性の向上を図ることができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、中間軸７２をスタータモータ４５と干渉しない位置で、側面視で該スタータモータ４５よりもクランク軸８に近接させて構成したので、ステアリングポスト２５と干渉することなく、エンジンを車体中心に近づけて搭載することができ、操舵性の向上を図ることができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、クランク軸８のクランクウェブ８ｄの外周部にプライマリギア８ｅ１を一体的に構成して、ギアの噛合いにより中間軸７２へ出力を伝達するようにしたので、別体で伝達用ギアを構成することなく、簡単な部品構成で省スペースなエンジンレイアウトを実現できる。
【００６３】
尚、本実施形態は、４サイクルエンジンの駆動機構７０を構成する中間軸７２をクランクケース５の分割面５ａにおいてクランク軸８と同一平面上に配置しているが、本発明は、中間軸の取付け方法に限定されるものではなく、例えば、本実施形態の変形例として、クランクケースの後方下側に、中間軸を収納するハウジングを設けるようにしたものであっても良い。
【００６４】
以下に、本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構の変形例について、図面を参照して説明する。
図５は、本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構の変形例のエンジンの構成を示す側面断面図である。図中、前述した実施形態の図面と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、詳細な説明は省略する。
【００６５】
変形例のスノーモービル１００の構成は、多くの構成を前述した実施形態のスノーモービル１と同様に構成されている。
変形例のエンジン１０２は、図５に示すように、スノーモービル１００の車体前部に構成されるフレーム前部１１に形成されるエンジンルーム３０内の略中央部に、シリンダ３を雪上車進行方向に対して後方に向けて傾けて（シリンダヘッド４中心がクランク軸８よりも後方に位置するようにする）、ステアリングポスト２５の下方に近接して配置されている。
【００６６】
シリンダヘッド４の下側に設けられたシリンダ３の下側には、クランクケース１０５が配設されている。前記クランクケース１０５は、前記シリンダ３を一体的に形成したクランクケースアッパー１０６とクランクケースロア１０７とを備える分割式構造で構成されている。前記クランクケースロア１０７の下側には、オイルパン９がエンジンルーム３０の底部に近接した状態で配設されている。
【００６７】
クランクケースアッパー１０６の前方で車体幅方向右側には、排気管３３の上流側の下方でシリンダ３の前方にスタータモータ４５が配置されている。
【００６８】
前記クランクケースロア１０７のエンジン後方側には、後方斜め下方に向けてハウジング１０５ａが別体で形成されている。
前記ハウジング１０５ａは、側面視で半円形状に突出して形成され、クランク軸８の後方で且つ下方に位置しクランク軸８に対して平行に配設された中間軸７２を覆うように構成されている。
【００６９】
以上のように構成したので、変形例によれば、中間軸７２をクランク軸８の後方下側に配置したので、ハウジング１０５ａをクランクケースロア１０７の後方に大きく突出させることなく構成でき、また、スタータモータ４５をクランクケースアッパー１０６の前方に配置したので、エンジン１０２をステアリングポスト２５に近づけて搭載することができる。これにより、エンジンの重心を車体中心に近づけることができるので、操舵性の向上を図ることができる。
【００７０】
なお、前述した実施形態や変形例では、スノーモービルに搭載されたエンジンを例に掲げて説明しているが、本発明は、エンジンの構成や構成部品に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７１】
例えば、本発明を水上滑走艇に搭載されるエンジンに採用してもよい。その場合には、４サイクルエンジンの駆動機構を構成する出力軸をクランク軸と同軸上に構成できるので、エンジンをバランス良く搭載することができ、操舵性の向上を図ることができる。
また、本発明を自動二輪車等のその他の車両に展開することも可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の４サイクルエンジンの駆動機構によれば、エンジンの小型化および軽量化を図るとともに、エンジンの重心を前方に移行することなく操舵性に優れた４サイクルエンジンの駆動機構を実現できるという優れた効果を奏し得る。
【００７３】
詳しくは、本発明によれば、自動二輪車やスノーモービルなどの小型車両に搭載される４サイクルエンジンの駆動機構において、駆動機構を構成するクランク軸と別体の出力軸をクランク軸と同軸上に配置し、前記クランク軸の回転駆動力を減速して伝達する減速ギア部を備えた中間軸をクランク軸と平行に配置し、前記中間軸を介して前記クランク軸の回転駆動力を前記出力軸へ伝達することで、出力軸をエンジンのクランク軸の軸線に沿った方向に突出することなく配置できるので、エンジンの重心を前方寄りにすることがないので操舵性の向上を図り、従来のエンジンと比較してエンジンを小型化することができる。
【００７４】
また、本発明によれば、前記中間軸を、クランク軸を収容するクランクケース空間内に配置することで、別体で専用ケース等を設けることなく中間軸を配置できるので、少ない部品点数で構成することができる。
【００７５】
また、本発明によれば、クランクケースが分割面から上下に分割するものであって、前記中間軸をクランクケース分割面上に且つクランク軸と同一平面上に配置することで、クランクケースの形状を簡単な構成にすることができ、中間軸の組付け作業性の向上を図ることができる。
【００７６】
また、本発明によれば、前記出力軸を、軸受を介してクランク軸と連結し、出力軸側端部とクランク軸側端部との何れか一方をアウタシャフトとし、他方をインナシャフトとして構成し、アウタシャフト内面とインナシャフト外面の対向面同士間に前記軸受を介在することで、出力軸専用の軸受部をクランクケースに設ける必要がないので、クランクケースを必要以上に大きくすることなく省スペースに構成できる。
【００７７】
また、本発明によれば、クランクケースの後方下側に前記中間軸を収納するハウジングを設けることで、クランクケース本体を分解することなくハウジングのみを着脱することができるので、中間軸の組立てやメンテナンスの作業性の向上を図ることができる。
【００７８】
また、本発明によれば、雪上車に搭載されるＶベルト式無段変速装置を備えたエンジンに採用することで、省スペースなエンジンを実現できるとともに、エンジンの重心を前方寄りにすることなく構成できるので、操舵性の向上を図ることができる。
【００７９】
また、本発明によれば、水上滑走艇に搭載されるエンジンに採用することで、出力軸をクランク軸と同軸上に構成できるので、エンジンをバランス良く搭載することができ、操舵性の向上を図ることができる。
【００８０】
また、本発明によれば、前記中間軸をエンジンの後方で、且つスタータモータの下方に配置し、側面視で前記スタータモータよりもクランク軸に近接して配置することで、クランクケースを後方に大きく突出することなく中間軸を設置できるので、車体前側の狭いスペースにエンジンを収納する雪上車にエンジンを搭載する場合に、エンジンの重心を前方寄りに移行することなく、且つステアリングポストと干渉することなくエンジンを搭載することができる、等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る４サイクルエンジンの駆動機構が採用されたスノーモービルの全体構成を示す側面図である。
【図２】前記スノーモービルの車体前部の構成を示す側面断面図である。
【図３】本実施形態に係るエンジンの構成を示す左側視による側面図である。
【図４】前記エンジンの構成を示す平面断面図である。
【図５】本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構の変形例のエンジンの構成を示す側面断面図である。
【図６】従来のスノーモービルに搭載されるエンジンの構成を示す平面断面図である。
【図７】従来のスノーモービルに搭載されるエンジンのその他の例の構成を示す平面断面図である。
【符号の説明】
１、１００ スノーモービル
２、１０２ エンジン
５、１０５ クランクケース
５ａ 分割面
６、１０６ クランクケースアッパー
７、１０７ クランクケースロア
８ クランク軸
８ｅ１ プライマリギア
３８ オイルポンプ
３９ チェーン
４５ スタータモータ
４６ ローラベアリング
４７ ドライブクラッチ
４９ Ｖベルト
４８ メタル軸受
５０ ウォータポンプ
７０ 駆動機構
７１ 出力軸
７１ａ２ ドリブンギア
７２ 中間軸
７２ａ１ ドリブンギア
７２ｂ１ ドライブギア
７２ｃ 軸部
７２ｃ１ メタル軸受
１０５ａ ハウジング
【発明の属する技術分野】
本発明は、４サイクルエンジンの構造に関し、特に、エンジンの出力を伝達する４サイクルエンジンの駆動機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スノーモービル等の小型雪上車に搭載されるエンジンは、構造が比較的簡単で軽量コンパクトでハイパワーな２サイクルエンジンが主流となっているが、近年、環境問題に対する排ガス規制や燃費の向上等が求められて４サイクル化が進んでいる。
【０００３】
４サイクルエンジンを採用するにあたり、２サイクルエンジンと比較して同一排気量では出力が劣るため、高回転仕様にして出力を確保する必要がある。そのため、従来の４サイクルエンジンの駆動機構は、主にクランク軸から別体で設けられる出力軸に動力伝達するように構成されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
従来例として、図６に示すような、小型雪上車に搭載されるエンジンであって、Ｖベルト式無段変速機を備えた４サイクルエンジン２００について具体的に説明する。
前記エンジン２００は、図６に示すように、小型雪上車の車体幅方向左右にクランク軸２０８が軸方向が沿うように搭載されている。そして、該エンジン２００の前方にクランク軸２０８より出力が伝達される出力軸２７１が該クランク軸２０８と平行に配設され、前記出力軸２７１の左側端部にＶベルト式無段変速機のドライブクラッチ４７が配設されている。なお、符号４９は動力伝達用のＶベルトである。
【０００５】
前記エンジン２００後方にはクランク軸２０８の一方端部（左端部）に設けられたスプロケット２０８ｃよりチェーン３９を介して動力伝達されるオイルポンプ３８とウォータポンプ５０とが同軸上に位置し、且つ、前記クランク軸２０８と平行に配設されている。
【０００６】
前記クランク軸２０８の一方端側（左端側）に寄って別体に前記出力軸２７１が配置されている。クランク軸２０８の他方端部（右端部）にフライホイールマグネト６０が配設されている。前記出力軸２７１は、クランクケース２０５の前部突出部に軸受２４８、２４９を介して回転自在に軸支されている。また、クランク軸２０８中央付近の出力軸２７１の一端部（右端部）に設けられるドリブンギア２７１ａとクランク軸２０８の中央付近のウェブに設けられたドライブギア２０９の噛み合いにより、出力軸２７１へはクランク軸２０８の駆動力が伝達される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−３３４３９３号公報（第３頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成によると、出力軸２７１をクランク軸２０８と並設するためには、クランクウェブ２１０と干渉しない位置まで出力軸２７１をエンジン前方へオフセットさせるとともに、軸受等により軸支する必要があった。
また、上記のように構成することにより、エンジン２００が前後方向または幅方向に大きく突出して、エンジンの重心が前方寄りになり操舵性に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【０００９】
そこで、図７に示すエンジン３００のように、クランクケース３０５内でクランクウェブ３１０と出力軸２７１の干渉する部分を少なくするために、クランク軸３０８の一方端（左側端）に位置するクランクウェブ３１０よりも一方側（左側側）に出力軸３７１をずらして配置して、出力軸３７１とクランク軸３０８との干渉を回避する方法も考えられる。しかしながら、この構成では、出力軸３７１が一方側に大きく突出してエンジン全幅が大きくなるという問題点があった。なお、符号３７１ａは出力軸３７１側のドリブンギア、符号３０９はクランク軸３０８側のドライブギアである。
【００１０】
また、出力軸３７１に取付けられるドライブクラッチ４７がエンジン３００前方への配置のため、エンジン３００後方の従動側に設けられるドリブンクラッチ（図示省略）から遠くなるためＶベルト４９の長さが長くなり、Ｖベルト４９の取り回しのスペースを有するとともに、コストアップにもなるという問題点がある。
【００１１】
一方、出力軸３７１をエンジン３００の後方に配置した場合においても、出力軸３７１をクランクウェブ３１０と干渉しない位置までエンジン３００後方へオフセットさせるか、または、出力軸３７１をクランクウェブ３１０より一方側に配置させるかにより、出力軸３７１とクランク軸３０８との干渉を回避する必要があり、エンジン３００の前方に配置した場合と同様の問題点が生じる。
【００１２】
さらに、出力軸３７１をエンジン３００後方に配置すると、エンジン３００後方に配設される図示しないステアリングポストやヒートエクスチェンジャー（熱交換器）との干渉を回避するため、エンジン３００を前方に移動する必要が生じ、これによりエンジンの重心が前方に移り操舵性に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンの小型化を図るとともに、エンジンの重心を前方に移行することなく操舵性に優れた４サイクルエンジンの駆動機構を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自動二輪車やスノーモービルなどの小型車両に搭載される４サイクルエンジンの駆動機構に係り、クランク軸の回転駆動力を減速状態で出力する出力軸を備えた４サイクルエンジンの駆動機構において、前記クランク軸と別体の前記出力軸をクランク軸と同軸上に配置し、前記クランク軸の回転駆動力を減速して伝達するする減速ギア部を備えた中間軸を前記クランク軸と平行に配置し、前記中間軸を介して前記クランク軸の回転駆動力を前記出力軸へ伝達することを特徴とするものである。
【００１５】
例えば、前記エンジンはＶベルト式無段変速機を備えるものであって、前記出力軸の一端部にはＶベルト式無段変速機のドライブクラッチが設けられ、該出力軸をクランク軸と同軸上で減速駆動するように構成したものである。
【００１６】
また、本発明は、前記中間軸をクランク軸を収容するクランクケース空間内に配置することが好ましい。
また、本発明は、クランクケースが分割面から上下に分割するものであって、前記中間軸をクランクケース分割面上に且つクランク軸と同一平面上に配置することが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、前記出力軸を、軸受を介してクランク軸と連結し、出力軸側端部とクランク軸側端部との何れか一方をアウタシャフトとし、他方をインナシャフトとして構成し、アウタシャフト内面とインナシャフト外面の対向面同士間に前記軸受を介在することが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、クランクケースの後方下側に前記中間軸を収納するハウジングを設けることが好ましい。
また、本発明は、雪上車に搭載されるＶベルト式無段変速装置を備えたエンジンに採用することが好ましい。
また、本発明は、水上滑走艇に搭載されるエンジンに採用することが好ましい。
また、本発明は、前記中間軸をエンジンの後方で、且つスタータモータの下方に配置し、側面視で前記スタータモータよりもクランク軸に近接して配置することが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１〜図５は本発明に係る４サイクルエンジンの駆動機構の実施形態の一例を示すものである。図１は本発明の実施形態に係る４サイクルエンジンの駆動機構が採用されたスノーモービルの全体構成を示す側面図、図２は前記スノーモービルの車体前部の構成を示す側面断面図、図３は本実施形態に係るエンジンの構成を示す左側視による側面図、図４は前記エンジンの構成を示す平面断面図である。図中、同一の符号を付した部分は同一構造を表わしている。
【００２０】
本実施形態は、図１に示すように、小型雪上車であるいわゆるスノーモービル１に搭載されるエンジン２に本発明に係る４サイクルエンジンの駆動機構を構成したものである。
【００２１】
まず、本実施形態に係るスノーモービル１の構成を以下に説明する。
前記スノーモービル１は、図１に示すように、前後方向に延びた車体フレーム１０のうち車体前部のフレーム前部（エンジンマウントフレーム）１１下部に左右一対の操舵用そり１３が左右方向に向くように回動自在に設置され、車体後部のフレーム後部１２の下部にトラックベルト１５を循環させる駆動用のクローラ１６が配置されている。前記クローラ１６は、フレーム後部１２の前端に配置された駆動輪１７と後端に配置された従動輪１８と複数個の中間輪１９とサスペンション機構２０と各車輪の周囲に巻かけられて循環するトラックベルト１５とを設けたものである。
【００２２】
前記車体フレーム１０は、モノコックフレーム構造で形成されており、エンジン２が搭載されるフレーム前部１１は、主部１１ａより前部分が上方に突出形成され、操舵用そり１３の支持用のフロントサスペンション１３ａ上部を収容するフロントサスペンションハウジング１１ｂが形成されている。
【００２３】
前記フレーム後部１２は、車体前後方向で後端部に亘り延設され、クローラ１６全体を下方に収容するカバーを兼ねている。該フレーム後部１２上方には、鞍形のシート２２が配置され、該シート２２の車体幅方向両側には、該シート２２より一段低くなったステップ２３が設けられている。
【００２４】
前記シート２２とフレーム前部１１との間のほぼ車体中央部にはステアリングポスト２５が立設され、該ステアリングポスト２５の上端部にはステアリング２６がやや後方に傾いて水平方向左右に延設されている。前記ステアリングポスト２５の下端部には、該ステアリングボスト２５と操舵用そり１３とを連結するステアリングタイロッド２５ａが取付けられている。前記ステアリング２６によりステアリングポスト２５を介して操舵用そり１３を操作するようにされている。
【００２５】
フレーム前部１１においては、前記ステアリング２６付近およびその前方に、フレーム前部１１の上部を覆うようにインストルメントパネル２７が設けられている。前記インストルメントパネル２７にはスピードメータ／タコメータ２７ａ等の計器類が装着されている。
【００２６】
前記インストルメントパネル２７の前方外周を包囲するように前方から両側方に亘りウィンドシールド２８が上端縁を後方に傾倒させた状態で立設されている。また、前記インストルメントパネル２７の前側には、前記ウィンドシールド２８の基部より前方に向かいエンジンフード２９が略流線形状に緩やかに下がった概略船底を逆さにした形状で形成されている。
【００２７】
前記エンジンフード２９は、インストルメントパネル２７の前方に設けられるとともに、該インストルメントパネル２７の前端部より一段に下がった位置から先端部に亘り形成されている。前記エンジンフード２９とインストルメントパネル２７との段差部には、前方を照射するヘッドライト３１が配設されている。このように配設されたインストルメントパネル２７とエンジンフード２９の下側にエンジンルーム３０が形成されている。
【００２８】
前記エンジンルーム３０内には、フレーム後部１２の前側の下側でクローラ１６の車両進行方向前側の上方にトラックベルト１５に略平行に対向してヒートエクスチェンジャー（熱交換器）８０ａが設けられ、前記クローラ１６の車両進行方向前側の前方で、上端部をやや後方に傾斜した状態でトラックベルト１５と対向してフロント側のヒートエクスチェンジャー８０ｂが設けられている。前記ヒートエクスチェンジャー８０ａ、８０ｂは、平面視で略矩形状を呈している。
【００２９】
次に、本実施形態に係るエンジンの構成について詳細に説明する。
前記エンジン２は、図１、図２に示すように、スノーモービル１の車体前部に構成されるフレーム前部１１に形成されるエンジンルーム３０内の略中央部に、シリンダ３を雪上車進行方向に対して後方に向けて傾けて（シリンダヘッド４中心がクランク軸８よりも後方に位置するようにする）、ステアリングポスト２５の下方に近接して配置されている。
【００３０】
前記エンジン２は、図３、図４に示すように、４気筒を車体幅方向に並列に配置（クランク軸８を車体幅方向に向けて配置）した水冷４サイクルエンジンであって、シリンダ３側を車体後方向に向かい傾倒させた状態でスノーモービル１の車体前部の略中央部に配置されている。
【００３１】
前記シリンダ３の上側にはシリンダヘッド４が配設され、前記シリンダヘッド４の前側部には、そこの排気ポートより前方に向かいエンジン下方に回り込む排気管（エキゾーストパイプ）３３が設けられている。前記排気管３３の前方で、フレーム前部１１の主部１１ａの底部に形成されたフロントサスペンションハウジング１１ｂの上部にオイルタンク１１ｃが配置されている。
【００３２】
前記シリンダヘッド４の後方には、ステアリングポスト２５の前方すなわちエンジン２本体とステアリングポスト２５との間に、吸気通路３５、スロットルボディ３６およびエアクリーナボックス３７等の吸気経路が配設されている。
【００３３】
前記吸気通路３５は、シリンダヘッド４よりも高い位置に配置され、吸気ポート（図視省略）への送気を上方より吹き下ろす「ダウンドラフト方式」で構成され、前記ステアリングポスト２５に並設して配置されている。
【００３４】
前記スロットルボディ３６を含む一部の吸気経路は、シリンダヘッド４よりも高い位置に配置され、エンジン２の上方でインストルメントパネル２７下側のヘッドライト３１後方に形成されるエンジンルーム３０内の空間に配置されている。
【００３５】
前記シリンダ３の下側には、図３、図４に示すように、クランクケース５が配設されている。前記クランクケース５は、前記シリンダ３を一体的に形成したクランクケースアッパー６とクランクケースロア７とを備える分割式構造で構成され、その内部にクランク軸８が車体幅方向とほぼ平行に配置されている。前記クランクケースロア７の下側には、オイルパン９がエンジンルーム３０の底部に近接した状態で配設されている。
【００３６】
前記クランクケース５の後方で車体幅方向右側には、吸気通路３５の下方でシリンダ３の後方にスタータモータ４５が配置されている。すなわち、前記スタータモータ４５は、クランク軸８よりも後方に配置されている。また、前記クランクケース５の右側壁には、クランク軸８と同軸上にフライホイールマグネト６０が配設されている。
【００３７】
前記クランクケース５の前方には、排気管３３の下方でシリンダ３を挟んで前記スタータモータ４５と略対向する位置にウォータポンプ５０が配置されている。すなわち、前記ウォータポンプ５０は、クランク軸８よりも前方に配置されている。
【００３８】
また、前記クランクケース５の前方で車体幅方向左側には、前記ウォータポンプ５０と同軸上でクランク軸８と略平行にオイルポンプ３８が配設されている。
前記オイルポンプ３８の上方には、オイルパン９内のオイル（潤滑油）をオイルポンプ３８で吸出したクランクケース５内のオイルを、内挿オイルフィルタ部材に通して浄化するオイルフィルタ３２が上方に向かい突設されている。前記オイルフィルタ３２を通ったオイルは、エンジン各部に供給される。
【００３９】
前記ウォータポンプ５０は、エンジン内部に冷却水を送るためのインペラーのフィン５２と、該フィン５２を駆動する回転軸５３ａを備えている。
前記回転軸５３ａは、前記フィン５２と一体的に設けられるとともに、オイルポンプ３８の回転軸５３ｂと同軸上で一体的に連結され、且つクランク軸８と略平行に配設されている。すなわち、オイルポンプ３８の回転軸５３ｂは、ウォータポンプ５０の回転軸５３ａとともに、クランク軸８と略平行に配設されている。
【００４０】
前記回転軸５３ｂの他方端（左側端）には、駆動用のスプロケット５４が一体的に配設されている。該スプロケット５４は、クランク軸８の他方端（左側端）８ａに設けられた駆動用のスプロケット８ｃと対向する軸方向同一位置に設けられており、前記スプロケット５４とスプロケット８ｃとには、チェーン３９が巻き掛かり、該チェーン３９を介してスプロケット８ｃに連結されている。
【００４１】
前記スプロケット８ｃは、クランク軸８が回転可能に軸支される複数のジャーナルのうちのクランクケース右側壁寄りのジャーナル５ｊと、クランク軸８の他方端（左側端）８ａが嵌入される後記出力軸７１との間に形成されている。
【００４２】
上記構成により、エンジン運転時に、前記クランク軸８が回転することで、スプロケット８ｃ、チェーン３９、およびスプロケット５４を介して回転軸５３ｂが回転軸５３ａを回転駆動する。前記回転軸５３ｂの回転によりオイルポンプ３８が稼動する。前記回転軸５３ａの回転駆動により、ウォータポンプ５０のフィン５２が回転して冷却水を吐出し、冷却水通路（図示省略）を介してエンジン内部に形成されたウォータジャケット（図示省略）に冷却水を供給してエンジン２を冷却するようにされている。
【００４３】
クランク軸８は、図４に示すように、クランクケース５内に車体幅方向に沿って配設される。このクランク軸８の一方端（右側端）８ｂにはフライホイールマグネト６０のローター部６１が取付けられ、クランク軸８の他方端（左側端）８ａにはローラベアリング４６を介して同軸上に駆動機構７０を構成する出力軸７１が回転自在に軸支されている。
【００４４】
また、前記クランク軸８は、シリンダ３に形成された４箇所の気筒（左から♯１〜♯４）と各々対向した位置に４個のクランクウェブ８ｄ、８ｅ、８ｆ、８ｇ（左より右に向かい順に）が所定の回転角度位置をもって一体的に連設されている。前記クランクウェブ８ｅの外周部には、全周に亘り噛合い部としてプライマリギア８ｅ１が形成されている。
前記プライマリギア８ｅ１は、駆動機構７０を構成する後記する中間軸７２のドリブンギア７２ａ１と噛み合い駆動伝達するようにされている。
【００４５】
前記出力軸７１の一方端（右側端）７１ａには、クランク軸８が嵌入可能に凹状の嵌合部（アウトシャフトの一例）７１ａ１が形成され、該嵌合部７１ａ１内部にはローラベアリング４６が装着されている。すなわち、凹状の嵌合部７１ａ１の内面とクランク軸８の他方端８ａの外面とは同一距離の間隔を有しており、その間隙にローラベアリング４６を装着している。
【００４６】
また、その一方端７１ａの外周縁には、後記する中間軸７２のドライブギア７２ｂ１と噛み合うドリブンギア７１ａ２が形成されている。
前記出力軸７１の他方端（左側端）７１ｂには、Ｖベルト式無段変速機（図示省略）のドライブクラッチ（ムーバブルドライブフェイス）４７が取付けられている。
【００４７】
前記出力軸７１は、一方端（右側端）７１ａがクランクケース５内部でローラベアリングを介してクランク軸８他方端（左側端）８ａ（アウタシャフト）の外周に軸支されるとともに、該出力軸７１の略中央付近の外周部がメタル軸受４８を介してクランクケース５の左側壁の筒状に突出形成した部分５ｂに軸支され、他方端（左側端）７１ｂが自由端としてクランクケース５の外側に突出して設けられている。
【００４８】
前記中間軸７２は、図３、図４に示すように、クランクケース５内部のエンジン後方側でクランク軸８の軸心方向と平行に設けられ、クランクケースアッパー６とクランクケースロア７との分割面５ａで該クランク軸８と同一平面上に配置されている。また、前記中間軸７２は、クランクケース５の車体幅方向左側寄りでスタータモータ４５よりも下側に配置されている。
【００４９】
前記中間軸７２の一方端（右側端）７２ａには、前記クランクウェブ８ｅのプライマリギア８ｅ１と噛み合うドリブンギア７２ａ１が設けられ、他方端（左側端）７２ｂには、前記出力軸７１のドリブンギア７１ａ２と噛み合い動力伝達するドライブギア７２ｂ１が一体形成されている。
なお、中間軸７２の各ギア７２ａ１、７２ｂ１は、中間軸７２と別体形成して、中間軸７２の回転方向に一体的に固定するようにしてもよい。
【００５０】
また、前記中間軸７２は、そのドリブンギア７２ａ１とドライブギア７２ｂ１との間の軸部７２ｃで、メタル軸受７２ｃ１を介してクランクケース５に回転自在に軸支されている。
【００５１】
次に、本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構７０による作用について説明する。
エンジン２の運転によるクランク軸８からの出力は、クランクウェブ８ｅのプライマリギア８ｅ１から中間軸７２のドリブンギア７２ａ１により減速されて伝達される。このとき、中間軸７２はクランク軸８と逆回転となる。
【００５２】
そして、前記中間軸７２に伝達された出力は、ドライブギア７２ｂ１から出力軸７１のドリブンギア７１ａ２によりさらに減速されて伝達される。
このとき、出力軸７１は中間軸７２と逆回転となる。すなわち、出力軸７１はクランク軸８と同じ回転方向となる。
【００５３】
したがって、クランク軸８からの出力は、中間軸７２および出力軸７１を介してさらに減速されて大きなトルクとなり、前記出力軸７１よりＶベルト式無段変速機に対してクランク軸８と同じ回転方向で、且つ該クランク軸８と同軸上で出力することができる。
【００５４】
以上のように構成したので、本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構７０によれば、クランクケース５を大きく張り出すことなく、しかも、クランク軸８と同軸上で駆動伝達が可能となるので、エンジンの小型化・軽量化を図るとともに、エンジンの重心を前方に移行することがないので操舵性に優れたエンジンを実現できる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、４サイクルエンジンの駆動機構７０を出力軸７１と中間軸７２との２軸により構成したので、エンジン２から変速装置側への出力伝達を２段階で減速することで大きなトルクを得ることができ、しかもクランク軸８と同じ回転方向で伝達することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、４サイクルエンジンの駆動機構７０によるクランク軸８から中間軸７２、そして出力軸７１への駆動伝達をギアの噛み合いによる伝達方式としたので、簡単な構成で、省スペースなエンジンレイアウトを実現できる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、出力軸７１をクランク軸８と同軸上に配置したので、雪上車におけるＶベルトの取り回しを短くすることができ、コストの低減を図ることができるとともに、既製機種とのＶベルトの共通化も可能となる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、出力軸７１とクランク軸８との軸受部にローラベアリング４６を使用し、出力軸７１とクランクケース５との軸受部にメタル軸受４８を使用したので、ハウジング部を小さくでき、エンジンの軽量化を図ることができる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、中間軸７２をクランクケース５内に設けるようにしたので、別体で専用ケースを設けることなく少ない部品点数で省スペースな４サイクルエンジンの駆動機構を構成できる。
【００６０】
また、本実施形態によれば、中間軸７２をクランクケース５の分割面５ａにおいてクランク軸８と同一平面で取付けるようにしたので、クランクケース５の形状を簡単な構成にできるので生産性の向上を図ることができ、組付け作業性の向上を図ることができる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、中間軸７２をスタータモータ４５と干渉しない位置で、側面視で該スタータモータ４５よりもクランク軸８に近接させて構成したので、ステアリングポスト２５と干渉することなく、エンジンを車体中心に近づけて搭載することができ、操舵性の向上を図ることができる。
【００６２】
また、本実施形態によれば、クランク軸８のクランクウェブ８ｄの外周部にプライマリギア８ｅ１を一体的に構成して、ギアの噛合いにより中間軸７２へ出力を伝達するようにしたので、別体で伝達用ギアを構成することなく、簡単な部品構成で省スペースなエンジンレイアウトを実現できる。
【００６３】
尚、本実施形態は、４サイクルエンジンの駆動機構７０を構成する中間軸７２をクランクケース５の分割面５ａにおいてクランク軸８と同一平面上に配置しているが、本発明は、中間軸の取付け方法に限定されるものではなく、例えば、本実施形態の変形例として、クランクケースの後方下側に、中間軸を収納するハウジングを設けるようにしたものであっても良い。
【００６４】
以下に、本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構の変形例について、図面を参照して説明する。
図５は、本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構の変形例のエンジンの構成を示す側面断面図である。図中、前述した実施形態の図面と同一の符号を付した部分は同一物を表わし、詳細な説明は省略する。
【００６５】
変形例のスノーモービル１００の構成は、多くの構成を前述した実施形態のスノーモービル１と同様に構成されている。
変形例のエンジン１０２は、図５に示すように、スノーモービル１００の車体前部に構成されるフレーム前部１１に形成されるエンジンルーム３０内の略中央部に、シリンダ３を雪上車進行方向に対して後方に向けて傾けて（シリンダヘッド４中心がクランク軸８よりも後方に位置するようにする）、ステアリングポスト２５の下方に近接して配置されている。
【００６６】
シリンダヘッド４の下側に設けられたシリンダ３の下側には、クランクケース１０５が配設されている。前記クランクケース１０５は、前記シリンダ３を一体的に形成したクランクケースアッパー１０６とクランクケースロア１０７とを備える分割式構造で構成されている。前記クランクケースロア１０７の下側には、オイルパン９がエンジンルーム３０の底部に近接した状態で配設されている。
【００６７】
クランクケースアッパー１０６の前方で車体幅方向右側には、排気管３３の上流側の下方でシリンダ３の前方にスタータモータ４５が配置されている。
【００６８】
前記クランクケースロア１０７のエンジン後方側には、後方斜め下方に向けてハウジング１０５ａが別体で形成されている。
前記ハウジング１０５ａは、側面視で半円形状に突出して形成され、クランク軸８の後方で且つ下方に位置しクランク軸８に対して平行に配設された中間軸７２を覆うように構成されている。
【００６９】
以上のように構成したので、変形例によれば、中間軸７２をクランク軸８の後方下側に配置したので、ハウジング１０５ａをクランクケースロア１０７の後方に大きく突出させることなく構成でき、また、スタータモータ４５をクランクケースアッパー１０６の前方に配置したので、エンジン１０２をステアリングポスト２５に近づけて搭載することができる。これにより、エンジンの重心を車体中心に近づけることができるので、操舵性の向上を図ることができる。
【００７０】
なお、前述した実施形態や変形例では、スノーモービルに搭載されたエンジンを例に掲げて説明しているが、本発明は、エンジンの構成や構成部品に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００７１】
例えば、本発明を水上滑走艇に搭載されるエンジンに採用してもよい。その場合には、４サイクルエンジンの駆動機構を構成する出力軸をクランク軸と同軸上に構成できるので、エンジンをバランス良く搭載することができ、操舵性の向上を図ることができる。
また、本発明を自動二輪車等のその他の車両に展開することも可能である。
【００７２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の４サイクルエンジンの駆動機構によれば、エンジンの小型化および軽量化を図るとともに、エンジンの重心を前方に移行することなく操舵性に優れた４サイクルエンジンの駆動機構を実現できるという優れた効果を奏し得る。
【００７３】
詳しくは、本発明によれば、自動二輪車やスノーモービルなどの小型車両に搭載される４サイクルエンジンの駆動機構において、駆動機構を構成するクランク軸と別体の出力軸をクランク軸と同軸上に配置し、前記クランク軸の回転駆動力を減速して伝達する減速ギア部を備えた中間軸をクランク軸と平行に配置し、前記中間軸を介して前記クランク軸の回転駆動力を前記出力軸へ伝達することで、出力軸をエンジンのクランク軸の軸線に沿った方向に突出することなく配置できるので、エンジンの重心を前方寄りにすることがないので操舵性の向上を図り、従来のエンジンと比較してエンジンを小型化することができる。
【００７４】
また、本発明によれば、前記中間軸を、クランク軸を収容するクランクケース空間内に配置することで、別体で専用ケース等を設けることなく中間軸を配置できるので、少ない部品点数で構成することができる。
【００７５】
また、本発明によれば、クランクケースが分割面から上下に分割するものであって、前記中間軸をクランクケース分割面上に且つクランク軸と同一平面上に配置することで、クランクケースの形状を簡単な構成にすることができ、中間軸の組付け作業性の向上を図ることができる。
【００７６】
また、本発明によれば、前記出力軸を、軸受を介してクランク軸と連結し、出力軸側端部とクランク軸側端部との何れか一方をアウタシャフトとし、他方をインナシャフトとして構成し、アウタシャフト内面とインナシャフト外面の対向面同士間に前記軸受を介在することで、出力軸専用の軸受部をクランクケースに設ける必要がないので、クランクケースを必要以上に大きくすることなく省スペースに構成できる。
【００７７】
また、本発明によれば、クランクケースの後方下側に前記中間軸を収納するハウジングを設けることで、クランクケース本体を分解することなくハウジングのみを着脱することができるので、中間軸の組立てやメンテナンスの作業性の向上を図ることができる。
【００７８】
また、本発明によれば、雪上車に搭載されるＶベルト式無段変速装置を備えたエンジンに採用することで、省スペースなエンジンを実現できるとともに、エンジンの重心を前方寄りにすることなく構成できるので、操舵性の向上を図ることができる。
【００７９】
また、本発明によれば、水上滑走艇に搭載されるエンジンに採用することで、出力軸をクランク軸と同軸上に構成できるので、エンジンをバランス良く搭載することができ、操舵性の向上を図ることができる。
【００８０】
また、本発明によれば、前記中間軸をエンジンの後方で、且つスタータモータの下方に配置し、側面視で前記スタータモータよりもクランク軸に近接して配置することで、クランクケースを後方に大きく突出することなく中間軸を設置できるので、車体前側の狭いスペースにエンジンを収納する雪上車にエンジンを搭載する場合に、エンジンの重心を前方寄りに移行することなく、且つステアリングポストと干渉することなくエンジンを搭載することができる、等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る４サイクルエンジンの駆動機構が採用されたスノーモービルの全体構成を示す側面図である。
【図２】前記スノーモービルの車体前部の構成を示す側面断面図である。
【図３】本実施形態に係るエンジンの構成を示す左側視による側面図である。
【図４】前記エンジンの構成を示す平面断面図である。
【図５】本実施形態の４サイクルエンジンの駆動機構の変形例のエンジンの構成を示す側面断面図である。
【図６】従来のスノーモービルに搭載されるエンジンの構成を示す平面断面図である。
【図７】従来のスノーモービルに搭載されるエンジンのその他の例の構成を示す平面断面図である。
【符号の説明】
１、１００ スノーモービル
２、１０２ エンジン
５、１０５ クランクケース
５ａ 分割面
６、１０６ クランクケースアッパー
７、１０７ クランクケースロア
８ クランク軸
８ｅ１ プライマリギア
３８ オイルポンプ
３９ チェーン
４５ スタータモータ
４６ ローラベアリング
４７ ドライブクラッチ
４９ Ｖベルト
４８ メタル軸受
５０ ウォータポンプ
７０ 駆動機構
７１ 出力軸
７１ａ２ ドリブンギア
７２ 中間軸
７２ａ１ ドリブンギア
７２ｂ１ ドライブギア
７２ｃ 軸部
７２ｃ１ メタル軸受
１０５ａ ハウジング
Claims (8)
- クランク軸の回転駆動力を減速状態で出力する出力軸を備えた４サイクルエンジンの駆動機構において、
前記クランク軸と別体の前記出力軸をクランク軸と同軸上に配置し、
前記クランク軸の回転駆動力を減速して伝達する減速ギア部を備えた中間軸を前記クランク軸と平行に配置し、
前記中間軸を介して前記クランク軸の回転駆動力を前記出力軸へ伝達することを特徴とする４サイクルエンジンの駆動機構。 - 前記中間軸は、クランク軸を収容するクランクケース空間内に配置されることを特徴とする請求項１に記載の４サイクルエンジンの駆動機構。
- クランクケースが分割面から上下に分割するものであって、前記中間軸は、クランクケース分割面上に且つクランク軸と同一平面上に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の４サイクルエンジンの駆動機構。
- 前記出力軸は、軸受を介してクランク軸と連結され、
前記出力軸側端部とクランク軸側端部との何れか一方をアウタシャフトとし、他方をインナシャフトとして構成し、アウタシャフト内面とインナシャフト外面の対向面同士間に前記軸受を介在することを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載の４サイクルエンジンの駆動機構。 - クランクケースの後方下側に、前記中間軸を収納するハウジングを設けたことを特徴とする請求項１また４に記載の４サイクルエンジンの駆動機構。
- 雪上車に搭載され、Ｖベルト式無段変速装置を備えたエンジンに採用したことを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の４サイクルエンジンの駆動機構。
- 水上滑走艇に搭載されるエンジンに採用したことを特徴とする請求項１乃至５のうちの何れか一項に記載の４サイクルエンジンの駆動機構。
- 前記エンジンの後方にスタータモータを配置し、前記中間軸を、エンジンの後方で且つ前記スタータモータの下方に配置し、側面視で前記スタータモータよりもクランク軸に近接して配置されることを特徴とする請求項６または７に記載の４サイクルエンジンの駆動機構。
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