JP4627059B2 - 内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニット - Google Patents

内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニット Download PDF

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本発明は、クランクシャフトと、後輪に動力を伝達するドライブシャフトと、前記クランクシャフトの動力を前記ドライブシャフトに伝達するベルト式無段変速機のドライブプーリシャフトおよびドリブンシャフトとが車体前後方向に指向した内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニットに関するものである。
前述した種類における従来の内燃機関を有するパワーユニット(特許文献1参照)では、車両前面視において、ベルト式無段変速機がドライブシャフトに重なる程度に上方に位置している。
実開昭64−55196号公報
特許文献1に開示された内燃機関を有するパワーユニットのように、ベルト式無段変速機がドライブシャフトに重なる位置に上方に位置していると、自動二輪車の重心が高くなる。
また、特許文献1に記載の内燃機関では、シリンダが左右に開いたV型内燃機関であるので、内燃機関およびベルト式無段変速機の動力伝達装置を合わせたパワーユニット全体重心が高い。
さらに、特許文献1に記載のものでは、クランクシャフトに設けられたプライマリドライブギヤの径よりも、ベルト式無段変速機のドライブプーリおよびドリブンプーリの径が大径であるため、ベルト式無段変速機の左右幅が増大し、ベルト式無段変速機が大型化する。
パワーユニットの底部に位置したベルト式無段変速機の左右幅が増大すると、所定のバンク角を確保するために、必然的にパワーユニット全体を上方へ位置させなければならず、この面からも車体全体の重心が上がってしまう。
本願発明の目的は、内燃機関を有するパワーユニットの発明に係り、パワーユニット全体の重心高さを低くすることにより、自動二輪車全体の重心を低くすることができる内燃機関を有するパワーユニットを提供することにある。
請求項1記載の発明は、クランクシャフト7と、後輪に動力を伝達するドライブシャフト32と、前記クランクシャフト7の動力を前記ドライブシャフト32に伝達するベルト式無段変速機3のドライブプーリシャフト19およびドリブンプーリシャフト25とが車体前後方向に指向して自動二輪車0に搭載され、前記クランクシャフト7の下方に前記ベルト式無段変速機3が配置され、内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニットにおいて、前記ベルト式無段変速機3の前記ドライブプーリ20およびドリブンプーリ21の上端部が前記ドライブシャフト32より下方に配置され、前記ドリブンプーリシャフト25と前記ドライブシャフト32間に、動力を伝達する減速シャフト29がドライブプーリシャフト19と平行に枢支され、前記ドライブプーリシャフト19と前記ドリブンプーリシャフト25とが車両幅方向に重なるように左右配置され、前記減速シャフト29と前記ドライブシャフト32とが上下に重なるように上下に配置されるとともに、前記クランクシャフト7およびドライブプーリシャフト19の上下幅内で、かつ該両プーリシャフト19,25間幅外に配置され、前記内燃機関2は、シリンダヘッド5の高さが前記ドライブシャフト32と略同じ高さに設定された水平対向内燃機関2であり、車両側面視において、前記クランクシャフト7の両幅部の間に前記ベルト式無段変速機3が配置されたことを特徴とする内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニット1である。
請求項2記載の発明は、前記クランクシャフトに設けられたプライマリドライブギヤの径よりも、前記ベルト式無段変速機に用いられるドライブプーリおよびドリブンプーリの径が小径にされたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニットである。
請求項3記載の発明は、車両正面視において、前記ドライブシャフト18に設けられたプライマリドリブンギヤ17の一部と、前記クランクシャフト7に設けられたプライマリドライブギヤ15の一部が重なるように配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニット1である。
請求項4記載の発明は、車両正面視において、前記ドライブシャフトに設けられたドリブンギヤの下端部と、前記クランクシャフトに設けられたプライマリドライブギヤの下端部とが略同じ高さになるように、前記ドリブンギヤと前記プライマリドライブギヤとが配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニット。
請求項5の発明は、車両側面視において、前記内燃機関のシリンダよりも後方に、前記ドライブシャフトに設けられたドリブンギヤが配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニット。
請求項6の発明は、車両正面視において、前記内燃機関2のシリンダ8の一部と前記ドライブシャフト32に設けられたドリブンギヤ32の一部とが重なるように、前記シリンダ8と前記プライマリドリブンギヤ17とが配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニット1である。
請求項1記載の発明においては、ベルト式無段変速機の上端部が前記ドライブシャフトより下方へ配置されているため、パワーユニット自体の重心が下がる結果、自動二輪車の低重心化を図ることが可能となる。
また、請求項1記載の発明においては、シリンダが水平方向へ指向してシリンダヘッドの高さがドライブシャフトと同じ高さに設定されているため、自動二輪車のさらなる低重心化を図ることが可能となる。
さらに、請求項1記載の発明においては、クランクシャフトの長手方向両端部の間にベルト式無段変速機を配置したため、パワーユニットの車両前後方向の寸法の長大化を抑制することができる。
請求項記載の発明においては、シリンダが水平方向へ指向してシリンダヘッドの高さがドライブシャフトと同じ高さに設定されているため、自動二輪車のさらなる低重心化を図ることが可能となる。
請求項記載の発明においては、クランクシャフトに設けられたプライマリドライブギヤの径よりも、ベルト式無段変速機に用いられるドライブプーリおよびドリブンプーリの径を小径にしているので、前記ベルト式無段変速機の小型化によりパワーユニット全体の小型化が可能となる。そしてパワーユニット下部の前記ベルト式無変速機左右幅の縮小により、所要のバンク角を維持しながらパワーユニット全体を下げて、自動二輪車の低重心化を図ることができる。しかも、ベルト式無段変速機の小型化によりパワーユニットの下部も小型化でき、パワーユニットの下部の側方を通る排気管の取り回しの自由度が高くなる。
請求項記載の発明においては、車両正面視において、ドライブシャフトに設けられたドリブンギヤの一部と、クランクシャフトに設けられたドライブギヤの一部を重ねるように配置したため、パワーユニットを小型化することができるとともに、パワーユニットの大重量部分を集中させて、マスの集中を図ることができる。
請求項記載の発明においては、ドライブシャフトに設けられたドリブンギヤの下端部と、クランクシャフトに設けられたプライマリドライブギヤの下端部とが略同じ高さになるように、クランクシャフトを下げて配置したため、自動二輪車の重心をさらに低くすることができる。また、前記ドリブンギヤの下端と前記プライマリドライブギヤの下端が同じ高さにあるので、下方に位置したベルト式無段変速機の内部空間と、その上方のプライマリドライブギヤおよびドライブシャフトのドリブンギヤを囲む空間とをベルト式無段変速機を潤滑するオイル区画と内燃機関を潤滑するオイル区画とに仕切る仕切り壁を容易に構成することができる。
請求項記載の発明においては、ドライブシャフトに設けられたドリブンギヤをシリンダよりも後方に配置したため、前記ドライブシャフトの長さを短縮することができる。
請求項記載の発明においては、ドライブシャフトに設けられたドリブンギヤの一部とシリンダの一部とを重ねるように該ドリブンギヤとシリンダを配置したため、該ドライブシャフトの高さ迄シリンダを下げた結果、パワーユニットを上下方向で小型化することができる。
以下、図1ないし図4に図示された本願発明にかかるパワーユニット1の一実施形態について説明する。本実施形態において、上下方向とは、自動二輪車0の車体上下方向を意味し、前方とは車体前方を意味し、後方とは車体後方を意味し、左右とは前方に向った姿勢における左右を意味している。
自動二輪車0に搭載されるパワーユニット1は、自動二輪車用内燃機関2とベルト式無段変速機3とよりなり、自動二輪車用内燃機関2は片側が3気筒の水平対向内燃機関であり、1対のシリンダブロック4は前後方向へ指向したクランクシャフト7を中心にして左右割りとなって、図示されないボルト等で相互に一体に結合され、1対の各シリンダブロック4の外端部にそれぞれシリンダヘッド5およびシリンダヘッドカバー6が順次重ねられて図示されないボルト等で相互に一体に結合されている。
また、図4に図示されるように、左右1対のシリンダブロック4には、3個のシリンダ8が前後へ直列に配列され、各シリンダ8にはそれぞれピストン9が摺動自在に嵌装され、該ピストン9とクランクシャフト7とはコネクティングロッド10でもって連結されており、シリンダ8頂部内に供給された混合気の燃焼により、ピストン9が往復運動し、ピストン9の往復運動に連動してクランクシャフト7が回転駆動されるようになっている。
さらに、シリンダヘッド5には、クランクシャフト7と平行してカムシャフト11が回転可能に枢支され、クランクシャフト7の前端にカムドライブスプロケット12が一体に装着されるとともに、カムシャフト11の前端にカムドリブンスプロケット13が一体に装着され、両カムドライブスプロケット12、カムドリブンスプロケット13に無端カムチェーン14が架渡され、シリンダヘッド5には、図示されない吸気バルブと、排気バルブが開閉可能に設けられており、カムシャフト11に一体に設けられたカムにより、前記吸気バルブと排気バルブは、所要のタイミングで開閉されるようになっている。
さらにまた、クランクシャフト7の後部には、プライマリドライブギヤ15が一体に嵌装され、クランクシャフト7より下方にかつ左方に片寄ってスタートクラッチ16のスタートクラッチ入力シャフト18がシリンダブロック4に回転可能に枢支され、前記プライマリドライブギヤ15に噛み合うプライマリドリブンギヤ17が該スタートクラッチ16のスタートクラッチ入力シャフト18に一体に嵌着され、スタートクラッチ16のプーリシャフト19にベルト式無段変速機3のドライブプーリ20が設けられており、自動二輪車用内燃機関2の起動時には、スタートクラッチ16は遮断状態に設定され、自動二輪車用内燃機関2の稼動時には、スタートクラッチ16は連結状態に設定されるようになっている。
また、プーリシャフト19に対し平行して斜下方に位置した個所に発進クラッチ24の発進クラッチシャフト25がシリンダブロック4に回転可能に枢支され、この発進クラッチシャフト25に設けられたベルト式無段変速機3のドリブンプーリ21とドライブプーリ20とに無端ベルト22が架渡され、発進クラッチ24の発進クラッチ出力部26にドライブギヤ27が一体に設けられ、該ドライブギヤ27は、減速機構28の減速シャフト29の前端に一体に嵌合された減速ドリブンギヤ30に噛み合い、減速機構28の減速シャフト29の後端に一体に嵌合された減速ドライブギヤ31はドライブシャフト32のドリブンギヤ33に噛み合わされており、発進クラッチ24が連結状態に設定されると、ドライブシャフトに動力が伝達されるようになる。また、この連結状態でプーリシャフト19に設けられたドライブプーリ駆動油室23に圧油が供給されると、ドライブプーリ20の巻き掛け半径が増大するとともに、ドリブンプーリ21の巻き掛け半径が縮小し、無段変速されて、減速機構28を介してドライブシャフト32が高速で回転駆動されるようになっている。
図2および図4に図示されるように、自動二輪車用内燃機関2のシリンダブロック4内のオイル溜4aとベルト式無段変速機3の変速機室3aとは、隔壁34で仕切られ、図2に図示されるように、シリンダブロック4のオイル溜4aは、ベルト式無段変速機3の変速機室3aの底部と略同じレベル迄下方へ延長しており、このオイル溜4aには、オイルポンプ35が配置され、図3に図示されるように、このオイルポンプ35のポンプシャフト36はスタートクラッチ16のスタートクラッチ入力シャフト18に一体に連結されており、スタートクラッチ16のスタートクラッチ入力シャフト18が回転すると、オイルポンプ35は回転駆動されて、オイル溜4aに溜まった潤滑油がストレーナ37を介してオイルポンプ35に吸入された後、自動二輪車用内燃機関2の各摺動部に供給されるようになっている。
また、図1および図3に図示されるように、左右のシリンダヘッド5の下部には、左右3対計6本の排気管39の上流端が一体に取り付けられ、この排気管39の下流部は自動二輪車0のバンク角Bの範囲内に収まるように後方へ曲げられ、その下流端は、後方に指向したマフラ40に接続されている。
さらに、図4に図示されるように、ベルト式無段変速機3の前部には、スタートクラッチアクチエータと、ドライブプーリアクチエータと、ドリブンプーリアクチエータと発進クラッチアクチエータとよりなるアクチエータ41が設けられており、スタートクラッチアクチエータはスタートクラッチ16の油室16aへの圧油の給排を行ない、ドライブプーリアクチエータはドライブプーリ20のドライブプーリ駆動油室23への圧油の給排を行ない、ドリブンプーリアクチエータはドリブンプーリ21のドリブンプーリ駆動油室42およびドリブンプーリ復動油室43への圧油の給排を行なうようになっている。
さらにまた、オイル溜4aを自動二輪車用内燃機関2の後方に配置し、またアクチエータを自動二輪車用内燃機関2の前方に配置することで、オイル溜4aの容量を十分に確保しながら前輪を自動二輪車用内燃機関2へ近づけることができ、自動二輪車0の前後長が長くなることが抑止できる。
図1ないし図4に図示の一実施形態においては、図3に図示されるように、ベルト式無段変速機3のドライブプーリ20およびドリブンプーリ21の上端部がドライブシャフト32より下方へ配置されている。
さらに、図3に図示されるように、クランクシャフト7に設けられているプライマリドライブギヤ15の径よりも、ベルト式無段変速機3のドライブプーリ20およびドリブンプーリ21の径が小径にされている。
さらにまた、ドライブシャフト32に設けられたドリブンギヤ33の一部とクランクシャフト7に設けられたプライマリドライブギヤ15の一部が重なるようにクランクシャフト7およびプライマリドライブギヤ15とドライブシャフト32およびドリブンギヤ33が配置されている。
また、図3に図示されるように、ドライブシャフト32に設けられたドリブンギヤ33の下端部と、クランクシャフト7に設けられたプライマリドライブギヤ15の下端部が略同じ高さになるように、ドリブンギヤ33とプライマリドライブギヤ15とが配置されている。
さらに、図4に図示されるように、自動二輪車用内燃機関2のクランクシャフト7の両端部より内方にベルト式無段変速機3が配置され、ベルト式無段変速機3のプーリシャフト19と、ドリブンプーリ25のシャフトたる発進クラッチシャフト25はクランクシャフト7よりも短くなっている。
さらにまた、図4に図示されるように、自動二輪車用内燃機関2のシリンダ8よりも後方(図4では左方)に、ドライブシャフト32のドリブンギヤ33が配置されている。
しかも、図3に図示されるように、自動二輪車用内燃機関2のシリンダ8の一部とドライブシャフト32のドリブンギヤ33の一部とが重なるように、シリンダ8とドリブンギヤ33とが配置されている。
図1ないし図4に図示された実施形態は、前述したように構成されているので、図示されないスタータモータにより自動二輪車用内燃機関2が稼動状態になり、クランクシャフト7が回転すると、クランクシャフト7と一体のプライマリドライブギヤ15の回転により、プライマリドリブンギヤ17とスタートクラッチ入力シャフト18が回転する。
この状態において、スタートクラッチ16が接続されると、プーリシャフト19およびドライブプーリ20が回転し、無端ベルト22を介して発進クラッチシャフト25が回転駆動され、発進クラッチ24に圧油が供給され、発進クラッチ24内の圧油の圧力上昇に伴ない発進クラッチ24が接続状態に移行するに従い、ドライブギヤ27が回転を始め、減速機構28を介してドライブシャフト32が回転駆動され、ドライブシャフト32に連結された後輪が回転し、自動二輪車0は走行を始めることができる。
そして、ドライブプーリ20のドライブプーリ駆動油室23に供給される圧油の圧力上昇に伴なってドライブプーリ20の可動プーリ20aが右方に押されてドライブプーリ20の巻き掛け半径が増大し、これに対応してドリブンプーリ21の巻き掛け半径が減速し、発進クラッチシャフト25は高速に加速され無段変速が行なわれる。
図2に図示されるように、ベルト式無段変速機3のドライブプーリ20およびドリブンプーリ21の上端部がドライブシャフト32より下方に配置されているので、パワーユニット1全体の重心が下がり、これに対応して自動二輪車0の低重心化が可能となる。
また、自動二輪車用内燃機関2は、シリンダ8が左右水平方向へ指向し、シリンダブロック4およびシリンダヘッド5がクランクシャフト7と略同じ高さとなっているため、自動二輪車0の低重心化がさらに可能となる。
さらに、クランクシャフト7に設けられているプライマリドライブギヤ15の径よりも、ベルト式無段変速機3のドライブプーリ20およびドリブンプーリ21の径を小径にしたため、ベルト式無段変速機3を小型化して、パワーユニット1全体の小型化を推進することができる。しかもパワーユニット1の下部におけるベルト式無段変速機3の左右幅を縮小することにより、所要のバンク角Bを維持した状態で、パワーユニット1を下げて、自動二輪車のさらなる低重心化を図ることができる。
また、ベルト式無段変速機3の左右幅の縮小によって、図3に図示されるように、ベルト式無段変速機3の側方に排気管39を容易に配置することができる。
さらにまた、ドライブシャフト32のドリブンギヤ33の一部とクランクシャフト7のプライマリドライブギヤ15の一部とが重なるように、ドライブシャフト32とクランクシャフト7とを配置したため、パワーユニット1を小型化できるとともに、パワーユニット1の大重量部分を集中させて、マスの集中を図ることができる。
また、ドライブシャフト32のドリブンギヤ33の下端部と、クランクシャフト7のプライマリドライブギヤ15の下端部が略同じ高さになるように、ドリブンギヤ33とプライマリドライブギヤ15とを配置したため、自動二輪車の重心をさらに低くできる。しかも、図3に図示するように、下方に位置したベルト式無段変速機3の内部空間3aと、その上方のプライマリドライブギヤ15およびドライブシャフト32のドリブンギヤ33を囲むクランク室4bとを仕切る隔壁38とを容易に構成することができる。
また、図2に図示するように、ベルト式無段変速機3の内部空間3aと、クランク室4bおよびその後方のオイル溜4aとを、隔壁38、34で仕切っているため、クランク室4b内のオイルと、ベルト式無段変速機の内部空間3a内のオイルとを、それぞれ別のオイルを使用できる。
さらに、図3に図示するように、自動二輪車用内燃機関2のクランクシャフト7の両端部の間にベルト式無段変速機3を配置し、ベルト式無段変速機3のプーリシャフト19をクランクシャフト7よりも短縮したため、ベルト式無段変速機3の後方に自動二輪車用内燃機関2のオイル溜4aを構成でき、パワーユニット1全体の前後長さを短縮できる。
さらにまた、自動二輪車用内燃機関2のシリンダ8よりも後方にドライブシャフト32のドリブンギヤ33を配置したため、ドライブシャフト32の長さを短縮できる。
しかも、自動二輪車用内燃機関2のシリンダ8の一部とドライブシャフト32のドリブンギヤ33の一部が重なるように、シリンダ8とドリブンギヤ33とを配置したため、ドライブシャフト32の高さ迄シリンダ8を下げて、パワーユニット1の上下寸法を抑えることができる。
本願発明のパワーユニットを搭載した自動二輪車の側面図である。 本願発明のパワーユニットの一実施形態の側面図である。 図2の横断図である。 図3のIV−IV線に沿って裁断した縦断図である。
符号の説明
0…自動二輪車、1…パワーユニット、2…自動二輪車用内燃機関、3…ベルト式無段変速機、4…シリンダブロック、5…シリンダヘッド、6…シリンダヘッドカバー、7…クランクシャフト、8…シリンダ、9…ピストン、10…コネクティングロッド、11…カムシャフト、12…カムドライブスプロケット、13…カムドリブンスプロケット、14…カムチェーン、15…プライマリドライブギヤ、16…スタートクラッチ、17…プライマリドリブンギヤ、18…スタートクラッチ入力シャフト、19…プーリシャフト、20…ドライブプーリ、21…ドリブンプーリ、22…無端ベルト、23…ドライブプーリ駆動油室、24…発進クラッチ、25…発進クラッチシャフト、26…発進クラッチ出力部、27…ドライブギヤ、28…減速機構、29…減速シャフト、30…減速ドリブンギヤ、31…減速ドライブギヤ、32…ドライブシャフト、33…ドリブンギヤ、34…隔壁、35…オイルポンプ、36…ポンプシャフト、37…ストレーナ、38…隔壁、39…排気管、40…マフラ、41…アクチエータ、42…ドリブンプーリ駆動油室、43…ドリブンプーリ復動油室。

Claims (8)

  1. クランクシャフト7と、後輪に動力を伝達するドライブシャフト32と、前記クランクシャフト7の動力を前記ドライブシャフト32に伝達するベルト式無段変速機3のドライブプーリシャフト19およびドリブンプーリシャフト25とが車体前後方向に指向して自動二輪車0に搭載され、前記クランクシャフト7の下方に前記ベルト式無段変速機3が配置され、内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニットにおいて、
    前記ベルト式無段変速機3の前記ドライブプーリ20およびドリブンプーリ21の上端部が前記ドライブシャフト32より下方に配置され、
    前記ドリブンプーリシャフト25と前記ドライブシャフト32間に、動力を伝達する減速シャフト29がドライブプーリシャフト19と平行に枢支され、
    前記ドライブプーリシャフト19と前記ドリブンプーリシャフト25とが車両幅方向に重なるように左右配置され、
    前記減速シャフト29と前記ドライブシャフト32とが上下に重なるように上下に配置されるとともに、前記クランクシャフト7およびドライブプーリシャフト19の上下幅内で、かつ該両プーリシャフト19,25間幅外に配置され、
    前記内燃機関2は、シリンダヘッド5の高さが前記ドライブシャフト32と略同じ高さに設定された水平対向内燃機関2であり、
    車両側面視において、前記クランクシャフト7の両幅部の間に前記ベルト式無段変速機3が配置されたことを特徴とする内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニット1。
  2. 前記クランクシャフト7に設けられたプライマリドライブギヤ15の径よりも、前記ベルト式無段変速機3に用いられるドライブプーリ20およびドリブンプーリ21の径が小径にされたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニット1。
  3. 車両正面視において、前記ドライブシャフト18に設けられたプライマリドリブンギヤ17の一部と、前記クランクシャフト7に設けられたプライマリドライブギヤ15の一部が重なるように配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニット1。
  4. 車両正面視において、前記ドライブシャフト18に設けられたドリブンギヤ33の下端部と、前記クランクシャフト7に設けられたプライマリドライブギヤ15の下端部とが略同じ高さになるように、前記ドリブンギヤ33と前記プライマリドライブギヤ15とが配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニット1。
  5. 車両側面視において、前記内燃機関2のシリンダ8よりも後方に、前記ドライブシャフト32に設けられたドリブンギヤ33が配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニット1。
  6. 車両正面視において、前記内燃機関2のシリンダ8の一部と前記ドライブシャフト32に設けられたドリブンギヤ33の一部とが重なるように、前記シリンダ8と前記プライマリドリブンギヤ17とが配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関を有する自動二輪車用パワーユニット1。
  7. 前記減速シャフト29は軸方向に関して前記プーリシャフト19に重なるように配置されるとともに、前記減速シャフト29の端部が前記プーリシャフト29のプーリ配設位置に重ならないように設定されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニット1。
  8. 前記プーリシャフト19の中央部にドライブプーリ20が配置され、前記減速シャフト29が該プーリシャフト19の半分長でドリブンプーリ21に重ならないように一端寄りに配置されたことを特徴とする請求項1記載の内燃機関2を有する自動二輪車用パワーユニット1。
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