JP4338110B2

JP4338110B2 - 小型車両用エンジン

Info

Publication number: JP4338110B2
Application number: JP34604699A
Authority: JP
Inventors: 正満福島
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-06
Filing date: 1999-12-06
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2019-12-06
Also published as: JP2001163072A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、後進切換の機能を必要とする鞍乗型車両（四輪バギー車等）のような小型車両に搭載されるエンジンに関し、特に、そのような小型車両用エンジンにおけるクランクケース内でのリバース軸を含む各軸の配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動二輪車用のエンジンとして、オイルパンやミッションケースを兼ねたクランクケース内で、クランク軸と平行に、クランク軸の横方向の振動を打ち消すためのバランサーの回転軸であるバランサー軸や、クランク軸から伝達されるエンジン回転力を何段階かに変速して出力するための変速機の各軸（メイン軸とカウンター軸）等をそれぞれ設置した、トランスミッション一体型のコンパクトなエンジンが従来から一般的に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、自動二輪車のシートのような鞍（サドル）型のシートを持つ四輪（又は三輪）バギー車のような小型車両において、上記のような自動二輪車用のコンパクトなエンジンを使用しようとする場合、自動二輪車では車体を後進させることはないため、エンジンの変速機に後進切換の機構を設けていないのに対して、四輪バギー車のような車両では車体を後進させることもあるため、エンジンの変速機に後進切換の機構を追加することが必要となる。
【０００４】
しかしながら、エンジンのクランクケース内で、変速機のメイン軸とカウンター軸に対して、リバースギヤを回転自在に支持するリバース軸を後進切換機構として更に追加しようとすると、例えば、実開平３−３２１１０号公報にも見られるように、クランクケース全体が車体前後方向で長くなって、エンジン全体のコンパクト性が損なわれてしまうこととなる。
【０００５】
本発明は、上記のような問題の解消を課題とするものであり、具体的には、後進切換の機能が必要な小型車両用エンジンにおいて、後進切換用のリバース軸を含む各軸をクランクケース内でコンパクトな状態に配置することにより、エンジン全体をコンパクトなものにすることを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような課題を解決するために、エンジンの下部後部に位置してミッションケースを兼ねたクランクケース内で、バランスウェイトを備えたクランク軸と平行に、バランサーの回転軸であるバランサー軸、変速機のメイン軸とカウンター軸、およびリバースギヤを回転自在に支持するリバース軸がそれぞれ設けられている小型車両用エンジンにおいて、前記の変速機のメイン軸とカウンター軸に対して、その上方に前記のリバース軸を配置し、前記のリバース軸とクランク軸の間の上方に前記のバランサー軸を配置し、メイン軸上とカウンター軸上に設けられた複数のシフトギヤおよびドッグクラッチからそれらの軸線方向で外れたクランクケース内の一端側にリバースギヤを含む後進切換機構を配置して、前記のバランサー軸とリバース軸とを、それらの軸線方向から見てバランサーとリバースギヤがオーバーラップするように近接して配置すると共に、前記のバランサー軸とクランク軸とを、それらの軸線方向から見てバランサーとバランスウェイトの回転軌跡がオーバーラップするように近接して配置することを特徴とするものである。
【０００７】
上記のような構造によれば、通常の自動二輪車用エンジンと比べてクランクケース全体の車体前後方向での長さをそれ程大きくしなくても、リバースギヤを支持するリバース軸をクランクケース内に追加的に設けることができて、後進切換の機能を付与することができると共に、エンジン全体をコンパクトな状態に維持することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の小型車両用エンジンの一実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、図１は、エンジンを搭載した車両の一例を示すものであり、図２は、エンジンのクランクケース内における各軸の配置状態を側方から見た状態で示すものであり、図３は、クランクケース内に設置された各軸をバランサー軸、リバース軸、メイン軸、カウンター軸の順に通る展開断面を示すものである。
【０００９】
本実施形態のエンジンが搭載される小型車両１は、鞍乗型車両といわれる不整地走行用の四輪バギー車であって、図１に示すように、サドル型シート２の下方で車体の中央付近にエンジン３が搭載されており、操向ハンドル４の操作により操舵される操向前輪５と、エンジン３の回転により駆動される駆動後輪６とは、何れも左右一対ずつ設けられていて、前輪５と後輪６のタイヤにはバルーンタイヤ（幅広超低圧タイヤ）が使用されている。
【００１０】
左右一対の後輪６の車軸７は、上下に揺動可能なリヤアーム８の後端に回転自在に保持されており、リヤアーム８の前端はピボット軸９で車体フレームに軸支され、リヤアーム８の後端近傍と車体フレームの間にクッションユニット（コイルスプリングと緩衝器）１０が介装されていて、エンジン３の出力軸に固定された駆動スプロケット１１と後輪６の車軸７に固定された従動スプロケット１２とに渡って、動力伝達用のチェーン１３が巻装されている。
【００１１】
そのような小型車両１に搭載されているエンジン３は、４サイクル単気筒エンジンであり、後で述べるリバースギヤ２５やリバース軸２６等による後進切換機構の部分を除くと、従来から自動二輪車で一般的に使用されているエンジンと殆ど同じ構造を有するものであって、その概略については以下に説明する。
【００１２】
図２又は図３に示すように、ヘッドカバー１５とシリンダヘッド１６とシリンダブロック１７とクランクケース１８を一体的に連結したエンジン３では、クランクケース１８がオイルパンやミッションケースを兼ねるものとなっており、このクランクケース１８は、左右の部材１８ａ，１８ｂを結合した左右割り構造となっている。
【００１３】
そのような左右割りのクランクケース１８には、車体幅方向に延びるクランク軸１９と平行な軸線方向となるように、バランサー２１の回転軸であるバランサー軸２２や、変速機のメイン軸２３およびカウンター軸２４（エンジンの出力軸となる）が、軸受部材を介してそれぞれ回転自在に設置されていると共に、後進切換のためのリバースギヤ２５を回転自在に支持するリバース軸２６が固定的に設置されている。
【００１４】
バランサー２１については、単気筒エンジンやクランクアームの位相が同じとなる多気筒エンジンの場合、ピストンの往復動慣性力を打ち消すためにクランク軸１９自体に設けられているバランスウェイト２０の遠心力により発生する横方向の振動が大きくなるため、そのようなクランク軸１９の横方向の振動を打ち消すために設けられるものであり、このエンジン３では、クランクケース１８を車体前後方向でコンパクトなものとするため、クランク軸１９の後方斜め上方の一カ所に設置している。
【００１５】
変速機については、リバースギヤ２５とそれに噛合するメイン軸２３とカウンター軸２４のそれぞれのギヤ２７，２８による後進切換機構の部分を除いて、従来から自動二輪車では一般的な常時噛合式５段変速機であって、メイン軸２３の回転は、メイン軸２３上とカウンター軸２４上に設けられた複数のシフトギヤおよびドッグクラッチを任意の組み合わせで噛合させることにより、１速から５速までの任意の変速比でカウンター軸２４に伝達される。
【００１６】
なお、クランク軸１９から変速機のメイン軸２３への動力伝達機構については、図示していないが、クランク軸の回転を減速ギヤと多板式クラッチを介して変速機のメイン軸に伝達させる、従来から自動二輪車では一般的な構造によるものであって、クランクケース１８から突出するメイン軸２３の一端側２３ａに、多板式クラッチ（図示せず）が連結されることとなる。
【００１７】
また、変速機の操作機構についても、図示していないが、シフトペダルの操作により、シフトドラムを回動させてフォークをスライドさせることで、該フォークにより変速機の各軸上にスプライン係合されたドッグクラッチ付きギヤの何れかを摺動させる、従来から自動二輪車では一般的な構造によるものである。
【００１８】
上記のような従来から自動二輪車のエンジンで一般的な構造に加えて、本実施形態のエンジン３では、クランクケース１８内で、変速機のメイン軸２３とカウンター軸２４の間の上方に、後進切換のためのリバースギヤ２５を回転自在に支持するリバース軸２６を配設し、また、メイン軸２３とカウンター軸２４には、リバースギヤ２５と常時噛合する各ギヤ２７，２８をそれぞれ回転自在に支持させている。
【００１９】
そして、リバースギヤ２５を回転自在に支持するリバース軸２６と、バランサー２１の回転軸であるバランサー軸２２とを、エンジン３の側方（バランサー軸２２やリバース軸２６の軸線方向）から見てバランサー２１とリバースギヤ２５がオーバーラップするように、互いに近接させて配置し、また、バランサー２１の回転軸であるバランサー軸２２と、バランスウェイト２０を備えたクランク軸１９とを、エンジン３の側方（バランサー軸２２やクランク軸１９の軸線方向）から見てバランサー２１とバランスウェイト２０の回転軌跡がオーバーラップするように、互いに近接させて配置している。
【００２０】
なお、本実施形態では、リバースギヤ２５を、リバース軸２６の一端側（メイン軸２３の入力側２３ａとは反対側）に配置すると共に、バランサー軸２２は、リバースギヤ２５に近い一端側をニードルベアリング３０によりクランクケース１８（１８ｂ）に軸支させ、その他端側をボールベアリング３１によりクランクケース１８（１８ａ）に軸支させている。
【００２１】
また、本実施形態では、リバース軸２６の中空軸芯部２６ａを、変速機の変速機のメイン軸２３とカウンター軸２４にそれぞれ設けられた各ミッションギヤに対して潤滑オイルを噴射するためのオイル通路としている。
【００２２】
上記のようにリバース軸２６やバランサー軸２２が配設されている本実施形態のエンジン３によれば、リバース軸２６を、変速機のメイン軸２３とカウンター軸２４の上方で、バランサー軸２２に近接させて配置し、また、バランサー軸２２を、リバース軸２６とクランク軸１９との間の上方で、クランク軸１９に近接させて配置していることにより、エンジン３のクランクケース１８を車体前後方向でそれ程長くすることなく、バランサー２１やバランサー軸２２を設置することができ、また、リバースギヤ２５やリバース軸２６を追加的に設置することができて、従来の自動二輪車用エンジンと略同様のコンパクト性を維持した上で、エンジン３に後進切換の機能を付与することができる。
【００２３】
また、本実施形態では、バランサー軸２２のリバースギヤ２５に近い一端側を小径のニードルベアリング３０によりクランクケース１８に軸支させていることで、クランクケース１８を車体前後方向で長くしなくても、バランサー軸２２の軸受部分とリバースギヤ２５を干渉させることなく、クランクケース１８を車体幅方向でコンパクトなものとすることができる。
【００２４】
また、本実施形態では、変速機のメイン軸２３とカウンター軸２４の上方に配置されたリバース軸２６の中空軸芯部２６ａを、潤滑オイルを噴射するためのオイル通路としていることにより、別部材を設けることなく、変速機の各ミッションギヤに対して上方から効果的に潤滑オイルを噴射することができる。
【００２５】
以上、本発明の小型車両用エンジンの一実施形態について説明したが、本発明は、上記のような実施形態に限られるものではなく、例えば、上記の実施形態に示したような４サイクル単気筒エンジンに限らず、その他のエンジンに対しても実施可能であり、また、クランク軸から変速機への動力伝達機構や、変速機のミッションギヤ構成や、変速機の操作機構等の具体的な構造についても、上記の実施形態に示したような具体的な構造に限らず、また、エンジンの用途についても、上記の実施形態に示したような四輪バギー車以外の車両においても使用可能である等、適宜変更可能なものであることは言うまでもない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したような本発明の小型車両用エンジンによれば、後進切換用のリバース軸を含む各軸をクランクケース内でコンパクトな状態に配置することができることで、エンジンのクランクケースを車体前後方向でそれ程長くすることなく、リバースギヤやリバース軸を追加的に設置することができて、従来の自動二輪車用エンジンと略同様のコンパクト性を維持した上で、エンジンに後進切換の機能を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンジンを搭載する小型車両の一例である鞍乗型車両（四輪バギー車）の概略を示す部分切欠き側面図。
【図２】本発明の小型車両用エンジンの一実施形態について、クランクケース内における各軸の配置状態を示す側面説明図。
【図３】図２に示したクランクケース内の各軸をバランサー軸、リバース軸、メイン軸、カウンター軸の順に通る展開断面図。
【符号の説明】
１小型車両（四輪バギー車）
３エンジン
１８クランクケース
１９クランク軸
２１バランサー
２２バランサー軸
２３（変速機の）メイン軸
２４（変速機の）カウンター軸
２５リバースギヤ
２６リバース軸
２６ａオイル通路
３０ニードルベアリング

Claims

エンジンの下部後部に位置してミッションケースを兼ねたクランクケース内で、バランスウェイトを備えたクランク軸と平行に、バランサーの回転軸であるバランサー軸、変速機のメイン軸とカウンター軸、およびリバースギヤを回転自在に支持するリバース軸がそれぞれ設けられている小型車両用エンジンにおいて、前記の変速機のメイン軸とカウンター軸に対して、その上方に前記のリバース軸が配置され、前記のリバース軸とクランク軸の間の上方に前記のバランサー軸が配置され、メイン軸上とカウンター軸上に設けられた複数のシフトギヤおよびドッグクラッチからそれらの軸線方向で外れたクランクケース内の一端側にリバースギヤを含む後進切換機構が配置されて、前記のバランサー軸とリバース軸とが、それらの軸線方向から見てバランサーとリバースギヤがオーバーラップするように近接して配置されていると共に、前記のバランサー軸とクランク軸とが、それらの軸線方向から見てバランサーとバランスウェイトの回転軌跡がオーバーラップするように近接して配置されていることを特徴とする小型車両用エンジン。
リバース軸の一端側にリバースギヤが配置されていると共に、リバースギヤに近いバランサー軸の一端側がニードルベアリングを介してクランクケースに支持されていることを特徴とする請求項１に記載の小型車両用エンジン。
変速機の各軸上に設けられる各ミッションギヤに対して潤滑オイルを噴射するためのオイル通路が、リバース軸に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の小型車両用エンジン。