WO2014010652A1 - エンジンの過給機取付構造 - Google Patents

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WO2014010652A1
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supercharger
engine
case
crankcase
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松田吉晴
成岡翔平
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川崎重工業株式会社
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    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/40—Application in turbochargers

Definitions

  • the present invention relates to an engine supercharger mounting structure in which a supercharger is mounted on an engine mounted on a vehicle such as a motorcycle.
  • Some engines mounted on vehicles such as motorcycles are provided with a supercharger that pressurizes outside air to supply the engine to the engine (for example, Patent Document 1).
  • This supercharger is configured to be driven in conjunction with the rotation of the engine rotation shaft, and as a merit of providing it, there is an increase in intake efficiency of intake air and an improvement in engine output.
  • Some turbochargers as described above have a pumping unit that pumps intake air into the engine, and a speed increasing unit that increases the rotational speed of the engine rotation shaft and transmits it to the pumping unit. If these pumping section and speed increasing section are separately attached to the engine body, the workability of assembling and detaching the supercharger decreases.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an engine supercharger mounting structure in which a supercharger can be easily assembled to or removed from an engine body. .
  • the supercharger mounting structure for an engine includes: a supercharger that pumps intake air into the engine; and a rotational speed of an engine rotation shaft that increases the rotational speed of the engine.
  • the transmission includes a speed increasing portion and a supercharger case that accommodates the pressure feeding portion and the speed increasing portion, and the supercharger case is detachably attached to the crankcase of the engine.
  • the turbocharger case detachably attached to the engine crankcase accommodates the turbocharger pumping section and the speed increasing section, and the pumping section, the speed increasing section, and the turbocharger case form one assembly. Therefore, the turbocharger can be easily assembled and removed from the engine.
  • an opening is formed in an upper portion of the crankcase, and the power of the engine is transmitted to the speed increasing portion by a power transmission body extending through the opening.
  • the power transmission body since the power transmission body extends through the opening, even when the supercharger is arranged above the crankcase, the power transmission body is arranged at a position close to the axial direction of the supercharger. Thus, the engine power can be smoothly transmitted to the supercharger.
  • the supercharger case has a case main body that covers an upper portion of the crankcase, and a pressure feeding portion housing that houses the pressure feeding portion, and the pressure feeding portion housing is connected to the case main body. And it is preferable that a part protrudes below rather than the lower surface of the said case main body. According to this configuration, it is possible to prevent the vertical dimension of the case body from increasing in size by forming the pressure feeding portion housing and the case body separately.
  • the upper surface of the crankcase is in contact with the case main body, and in the axial direction of the pressure feeding part housing and the supercharger. It is preferable that the opposite surface is formed below the contact surface. According to this configuration, since the facing surface is formed below the contact surface, the upper surface of the crankcase and the pumping portion housing are prevented from interfering with each other, while the turbocharger is moved upward from the crankcase. The amount of protrusion can be suppressed.
  • the upper surface of the crankcase is further extended in the axial direction of the pumping portion from the opposed surface to the opposite side of the contact surface. It is preferable that a surface is formed, and the extended surface is formed below the contact surface together with the facing surface. According to this configuration, for example, the intake duct connected to the pumping unit can be easily disposed on the extended surface.
  • a support portion for the rotating shaft is accommodated in the supercharger case so that the rotating shaft of the pressure feeding portion is located above the upper surface of the crankcase. According to this configuration, even if the rotating body of the pumping unit, for example, the impeller is disposed above the crankcase, the rotating shaft support portion is housed in the supercharger case, so that the vertical direction between the rotating body and the crankcase Can prevent interference.
  • a drive shaft that is rotationally connected to the engine rotation shaft and drives the supercharger is supported by the crankcase, and a switching mechanism that switches a power path of the supercharger is attached to the drive shaft, It is preferable that a change drum for operating the switching mechanism via a shift fork is housed in the supercharger case. According to this configuration, since the change drum is also housed in the supercharger case, the change drum can be easily assembled.
  • the change drum or the shift fork preferably extends through an opening formed in an upper portion of the crankcase. According to this configuration, since the change drum or the shift fork extends through the opening, it is easier to arrange the change drum and the shift fork inside the engine as compared with the case where they are arranged on the side surface of the crankcase.
  • a shifter driving means for driving the change drum is detachably attached to the supercharger case. According to this configuration, the shift fork can be fitted into the supercharger case in a state before the shifter driving means is attached, and assemblability is improved.
  • FIG. 1 is a side view showing a motorcycle equipped with an engine equipped with a supercharger mounting structure according to a first embodiment of the present invention. It is a back perspective view showing the state where a part of the engine was removed. It is a back perspective view showing the state where the upper part of the engine was removed. It is a back perspective view which shows the state which removed the main body case of the supercharger from FIG.
  • left side and right side refer to the left and right sides as viewed from the driver who gets on the vehicle.
  • FIG. 1 is a side view of a motorcycle which is a kind of saddle riding type vehicle equipped with an engine according to an embodiment of the present invention.
  • the motorcycle body frame FR includes a main frame 1 that forms a front half portion, and a seat rail 2 and a reinforcing rail 2a that are attached to the rear portion of the main frame 1 and form the rear half portion of the body frame FR.
  • a front fork 8 is pivotally supported by a head pipe 4 integrally formed at the front end of the main frame 1 via a steering shaft (not shown), and a front wheel 10 is attached to the front fork 8. That is, the head pipe 4 functions as a handle post, and the main frame 1 that is a part of the vehicle body frame FR extends from the head pipe 4 to the rear of the vehicle body.
  • a steering handle 6 is fixed to the upper end of the front fork 8.
  • a swing arm bracket 12 is provided at the rear end of the main frame 1 which is the lower center of the vehicle body frame FR.
  • a swing arm 20 is pivotally supported by the swing arm bracket 12 so as to be swingable up and down, and a rear wheel 22 is rotatably supported around a pivot shaft 23 at a rear end portion of the swing arm 20.
  • An engine E is attached to the front side of the swing arm bracket 12 at the lower center of the vehicle body frame FR. The rotation of the engine E is transmitted to a transmission mechanism 24 such as a chain, and the rear wheel 22 is driven via the transmission mechanism 24.
  • the engine E is, for example, a 4-cylinder 4-cycle parallel multi-cylinder engine. The form of the engine E is not limited to this.
  • a rear cushion mechanism 25 is coupled between the rear frame 2 and the swing arm 20 to buffer a load applied between the rear wheel 22 and the rear frame 2.
  • the fuel tank 28 is disposed on the upper part of the main frame 1, and a driver seat 30 and a passenger seat 32 are supported on the rear frame 2.
  • a resin cowling 34 that covers a portion from the front of the head pipe 4 to the side of the front portion of the vehicle body is attached to the front portion of the vehicle body.
  • a headlamp unit 36 is attached to the cowling 34, and an air intake port 38 is formed below the headlamp unit 36 to take in intake air into the engine E.
  • the air intake port 38 is disposed on the front surface of the cowling 34 and is disposed at the front end portion of the cowling 34 having the highest traveling wind pressure.
  • the air intake port 38 is located below the headlamp unit 36, but may be located above the headlamp unit 36, or may have two lamps separated in the vehicle width direction. You may locate in the middle of the vehicle width direction of a lamp-type headlamp.
  • the engine E is attached to a crankcase 40 that supports an engine rotation shaft 39 extending in the vehicle width direction, a cylinder block 42 that protrudes upward from the crankcase 40, a cylinder head 44 above the cylinder block 42, and an upper portion of the cylinder head 44.
  • a head cover 46 that covers the cam mechanism (not shown) of the intake / exhaust valve and an oil pan 50 provided below the crankcase 40 are provided.
  • the rear part of the crankcase 40 also serves as a transmission case.
  • the cylinder block 42 is slightly inclined forward.
  • An intake port 47 is provided at the rear of the cylinder head 44.
  • Four exhaust pipes 54 connected to the exhaust port on the front surface of the cylinder head 44 are gathered below the engine E and connected to an exhaust muffler 56 disposed on the right side of the rear wheel 22.
  • a supercharger 62 that constitutes an intake section that takes in outside air and supplies it to the engine E is disposed behind the cylinder block 42 and above the crankcase 40.
  • the supercharger 62 includes a supercharger rotating shaft 64 extending in the vehicle width direction, a suction port 66 opened leftward above the crankcase 40, and a supercharger rotating shaft 64 at the center of the engine E in the vehicle width direction. Also has a discharge port 68 positioned rearward.
  • the suction port 66 of the supercharger 62 is arranged on the inner side in the vehicle width direction from the left side surface of the cylinder block 42, and the intake duct for introducing the traveling wind A flowing in front of the cylinder block 42 into the supercharger 62 at the suction port 66. 70 is connected.
  • the intake duct 70 is disposed on the left side, which is one side of the engine E, and has an upstream ram duct unit 51 and a downstream intake duct portion 53.
  • the ram duct unit 51 is supported by the main frame 1 in such a manner that the front end opening 51a faces the air intake port 38 of the cowling 34, and boosts the air introduced from the front end opening 51a by the ram effect.
  • a front end portion 53 a of the suction duct portion 53 is connected to the rear end portion 51 b of the ram duct unit 51.
  • the rear end portion 53 b of the suction duct portion 53 is connected to the suction port 66 of the supercharger 62.
  • the air cleaner 55 for purifying the air to be introduced into the supercharger 62 is built in the connecting portion between the rear end portion 51b of the ram duct unit 51 and the front end portion 53a of the suction duct portion 53 of FIG.
  • an air reservoir 57 having a channel area larger than that of other portions of the suction duct 53 is formed at the downstream end of the suction duct 53.
  • the air reservoir 57 is located behind the cylinder block 42, and the suction port 66 of the supercharger 62 is connected to the outlet thereof.
  • the discharge port 68 of the supercharger 62 faces upward, and the intake port is supplied from the supercharger 62 between the discharge port 68 and the four intake ports 47 (FIG. 1) of the engine E in the front-rear direction.
  • An intake chamber 74 for storing intake air toward 47 (FIG. 1) is disposed.
  • the intake chamber 74 has a width dimension extending over almost the entire length of the engine E in the vehicle width direction, and is disposed behind the cylinder block 42 above the supercharger 62 as shown in FIG.
  • a throttle body 76 is disposed between the intake chamber 74 and the cylinder head 44.
  • fuel is injected into the intake air to generate an air-fuel mixture, and this air-fuel mixture is supplied from each intake port 47 to the combustion chambers 72 (FIG. 2) in the four cylinder bores of the engine E.
  • the fuel tank 28 is disposed above the intake chamber 74 and the throttle body 76.
  • the supercharger 62 includes a pumping unit 61 that pumps intake air to the engine E, and a speed increasing unit that increases the rotational speed of the engine rotation shaft 39 (FIG. 1) and transmits it to the pumping unit 61.
  • the pressure feeding unit 61 and the speed increasing unit 63 are accommodated in a supercharger case 67, and the supercharger case 67 is detachably attached to the crankcase 40 of the engine E.
  • the supercharger case 67 includes a case main body 69 that covers the upper portion of the crankcase 40 and a pressure feeding unit housing 71 that houses the pressure feeding unit 61.
  • the case main body 69 is attached to the upper surface 40 a of the crankcase 40 by a plurality of bolts 73, and the pumping portion housing 71 is connected to the case main body 69 by a housing fastening member 118.
  • the pressure feeding unit 61 includes an impeller as a rotor, and discharges the outside air guided to the suction port 66 by rotating the impeller while increasing the pressure from the discharge port 68.
  • the impeller rotates when the rotation of the engine rotation shaft 39 (FIG. 1) is transmitted.
  • the pumping portion housing 71 is formed in a bowl shape.
  • the suction port 66 is open to the shaft end portion on the opposite side of the speed increasing portion 63 in the pressure feeding portion housing 71, specifically, to the left side.
  • the discharge port 68 is formed in the outer peripheral part of the pumping part housing 71, and is opened to the radial direction of the rotating shaft C of a supercharger, specifically, the upper side.
  • the discharge port 68 is disposed near the center of the multi-cylinder engine E in the width direction (left-right direction), thereby suppressing non-uniform intake air in the intake chamber 74 and suppressing variations in pumping amount to each cylinder. it can.
  • the speed increasing portion 63 is a mechanism that transmits the rotation of the engine rotation shaft 39 (FIG. 1) to the impeller, and a gear group that increases the output rotation and transmits the rotation to the impeller relative to the input rotation. Is provided. Thereby, the said impeller can be rotated at high speed.
  • the supercharger case 67 includes a support portion that rotatably supports the impeller and the gear group. Since the pumping part 61 and the speed increasing part 63 are connected on the same axis C, the protruding dimension of the turbocharger case 67 from the crankcase 40 is reduced. Details of the pressure feeding unit 61 and the speed increasing unit 63 will be described later.
  • the case main body 69 has a speed increasing portion storing portion 75 for storing the speed increasing portion 63 and a drum storing portion 77 for storing a change drum 108 (FIG. 5) described later.
  • the case main body 69 is supported on the upper surface 40a of the crankcase 40 with the drum storage portion 77 and the speed increasing portion storage portion 75 aligned in the front-rear direction.
  • a part of the pumping portion housing 71 protrudes below the lower surface 69 d of the case main body 69 in a state where it is connected to the left end of the speed increasing portion accommodating portion 75 of the case main body 69.
  • An opening 150 is formed in the upper surface 40a of the crankcase 40, and the opening 150 is closed by a case body 69 supported by the upper surface 40a of the crankcase 40. That is, the case main body 69 in FIG. 3 also functions as a lid portion for the opening 150. As shown in FIG. 4, the opening 150 is formed near the right end of the crankcase 40 and slightly inside the right end. Thereby, it is easy to arrange the supercharger 62 inside.
  • the upper surface 40 a of the crankcase 40 is formed with a contact surface 152 that contacts the case main body 69 and a first facing surface 154 that faces the pumping portion housing 71 in the axial direction.
  • the first facing surface 154 is located below the contact surface 152, and forms a stepped portion that falls from the contact surface 152 at an angle of approximately 90 °.
  • An extension surface 156 extending in the axial direction of the supercharger rotating shaft 64 is further formed on the upper surface 40a of the crankcase 40 on the side opposite to the contact surface 152 (left side in FIG. 3) from the first facing surface 154. . Therefore, the extension surface 156 is also positioned below the contact surface 152 together with the first facing surface 154.
  • a cylindrical case flange 69a is formed at a position where the speed increasing portion accommodating portion 75 of the case body 69 is connected to the pressure feeding portion housing 71, and a second facing surface 155 facing the case flange 69a on the upper surface 40a of the crankcase 40 is also formed. It is recessed downward from the contact surface 152.
  • a planetary gear device 112 (FIG. 6), which will be described later, is housed inside the case flange 69a.
  • An oil hole 157a opened upward is formed in the partition wall 157 between the first facing surface 154 and the second facing surface 155, and this oil hole 157a allows the lubricating oil of the supercharger 62 and the planetary gear device 112 to flow. It communicates with the oil passage.
  • a space between the case main body 69 (FIG. 3) and the upper surface 40a of the crankcase 40 is sealed by a single frame-shaped seal member 158.
  • the seal member 158 is made of, for example, a rubber plate. This simplifies the seal structure.
  • a through hole 160 constituting a part of the oil passage is formed in a portion corresponding to the oil hole 157 a in the seal member 158. Thereby, oil leakage can be effectively prevented.
  • the crankshaft 39 that is the rotating shaft of the engine E is provided with a crank gear 80 for driving a countershaft 78 having an axis parallel to the crankshaft 39.
  • a supercharger drive shaft 82 is disposed on the opposite side of the crankshaft 39.
  • the counter shaft 78 and the supercharger drive shaft 82 are supported by the crankcase 40.
  • a drive gear 84 that meshes with the crank gear 80 of the crankshaft 39 is spline-fitted so as to rotate integrally with the countershaft 78.
  • a starter gear 86 is supported on the counter shaft 78 so as to be relatively rotatable, and a one-way clutch 85 is interposed between the drive gear 84 and the starter gear 86.
  • a starter motor 90 is connected to the starter gear 86 via a torque limiter 88.
  • the starter motor 90 rotates while the engine E is stopped, the one-way clutch 85 is connected and the starting torque is transmitted to the crankshaft 39. Further, when the rotational speed of the crankshaft 39 becomes faster than the starter motor 90 after the engine E is started, the one-way clutch 85 is disengaged and power transmission from the crankshaft 39 to the starter motor 90 is blocked.
  • the starter motor 90 is arranged side by side with the drum housing portion 77 of the supercharger case 67 in the left-right direction, so that interference between the starter motor 90 and the supercharger case 67 is prevented. Can do.
  • a balancer shaft (not shown) is disposed above the counter shaft 78, and a balancer gear (not shown) that meshes with the drive gear 84 is provided on the balancer shaft so as not to rotate relative to the balancer shaft.
  • a small-diameter first transmission gear 92 and a large-diameter second transmission gear 94 are fixed to the counter shaft 78 by, for example, integral formation.
  • the number of transmission gears is two, but may be three or more.
  • the turbocharger drive shaft 82 is provided with a large-diameter third transmission gear 96 and a small-diameter fourth transmission gear 98 that mesh with the first and second transmission gears 92 and 94, respectively.
  • the third and fourth transmission gears 96 and 98 are attached to the turbocharger drive shaft 82 so as to be relatively rotatable and immovable relative to the axial direction.
  • These third and fourth transmission gears 96 and 98 constitute a switching mechanism 99 that switches the power path of the supercharger 62.
  • a sprocket 100 is provided at the right end of the supercharger drive shaft 82, via a power transmission body 102 composed of a belt-like endless transmission member that transmits the power of the engine E to the supercharger 62.
  • the rotational force of the supercharger drive shaft 82 that is, the rotational force of the crankshaft 39 is transmitted to the input shaft 65 connected to the supercharger rotational shaft 64.
  • the chain 102 is used as a power transmission body.
  • the driving method of the supercharger 62 is not limited to this.
  • the chain 102 is arranged on the opposite side of the suction port 66 of the supercharger 62 shown in FIG. 2 in the vehicle width direction and on the right side where the cam chain tunnel 41 is arranged.
  • the front cam chain tunnel 41 protrudes to the right side, so that the supercharger case 67 moves rightward from the cylinder block 42.
  • the amount of protrusion can be suppressed.
  • the counter shaft 78 and the supercharger drive shaft 82 are directly connected, but may be indirectly connected via an idle gear or the like. Details of the supercharger 62 will be described later.
  • a shifter 104 is disposed between the third transmission gear 96 and the fourth transmission gear 98 in the supercharger drive shaft 82.
  • the shifter 104 includes a shift ring 105, a shift fork 106 for operating the shift ring 105, and a change drum 108 that moves the shift fork 106 in parallel with the supercharger drive shaft 82.
  • the shift ring 105 is spline-fitted to the supercharger drive shaft 82, so that it cannot move relative to the supercharger drive shaft 82 and is movable in the axial direction.
  • the change drum 108 is rotationally driven by the shifter driving means 110 to move the shift fork 106 in the axial direction, and the engagement holes 105 a provided in the shift ring 105 are provided in the third and fourth transmission gears 96 and 98.
  • One of the dogs 96a, 98a is selectively engaged.
  • the shift ring 105 is selectively engaged with one of the third and fourth transmission gears 96 and 98 so as not to be relatively rotatable.
  • Power is transmitted from the counter shaft 78 to the supercharger drive shaft 82 via the selected transmission gears 96 and 98. That is, when the shift ring 105 and the third transmission gear 96 are dog-connected, the rotation of the counter shaft 78, that is, the rotation of the crank shaft 39 is transmitted to the supercharger drive shaft 82 with a large speed increase ratio. On the other hand, when the shift fork 106 and the fourth transmission gear 98 are dog-connected, the rotation of the counter shaft 78 is transmitted to the supercharger drive shaft 82 with a small reduction ratio. When the dog is not connected, power is not transmitted to the supercharger drive shaft 82.
  • the shifter driving means 110 has, for example, a servo motor, but is not limited to this. As a result, the rotational power of the crankshaft 39 is transmitted from the counter shaft 78 to the supercharger drive shaft 82 of the supercharger 62 via the selected transmission gears 96 and 98.
  • the shifter driving means 110 moves the shift fork 106 in the axial direction of the change drum 108 in accordance with the rotational speed of the engine E, and selects the third and fourth transmission gears 96 and 98 suitable for the rotational speed, respectively.
  • the shift ring 105 is dog-coupled to the third transmission gear 96 to increase the boost ratio of the supercharger 62 and increase the supercharging pressure, that is, the supercharging air volume. Set to gain engine torque at low speeds.
  • the shift ring 105 is dog-coupled to the fourth transmission gear 98 to reduce the speed increase ratio of the supercharger 62 to prevent the supercharging air amount from becoming excessive, Set to obtain engine torque and stable rotation. If supercharging is not required, the shift fork 106 is moved to a position where the dog is not connected.
  • FIG. 6 shows the assembled state of the supercharger 62.
  • the chain 102 extends through the upper opening 150.
  • the change drum 108 is also housed in the supercharger case 67, and the shift fork 106 extends through the upper opening 150 of the crankcase 40.
  • the chain 102 and the shift fork 106 are partially exposed from the upper opening 150 of the crankcase 40 and arranged over both the crankcase 40 and the case main body 69.
  • the change drum 108 is disposed above the upper opening 150, but the change drum 108 may be disposed at a position crossing the upper opening 150.
  • the shifter driving means 110 is detachably attached to the outer surface of the supercharger case 67.
  • an assembly of the supercharger 62 including the pressure feeding unit 61, the speed increasing unit 63, the compressor case 67, the shift fork 106, the change drum 108, the shifter driving means 110, and the like is configured.
  • an impeller 114 which is the impeller of the pressure feeding part 61, is fixed to one end part 64 a of the supercharger rotating shaft 64, and The other end portion 64b of the supercharger rotating shaft 64 is connected to one end portion 65a (left side in the vehicle width direction) of the input shaft 65 via the planetary gear unit 112 which is the speed increasing portion 63.
  • the one end side in the supercharger 62 refers to the left side in the vehicle width direction
  • the other end side refers to the right side in the vehicle width direction.
  • the pumping portion housing 71 has a casing portion 116 that rotatably supports the supercharger rotating shaft 64 via a bearing 121.
  • a housing portion 124 that covers the impeller 114 is attached to the first flange 116 a on one end side of the casing portion 116 using a casing fastening member 122 such as a bolt.
  • the second flange 116b on the other end side of the casing portion 116 is fixed to the case flange 69a of the main body case 69 supported by the crankcase 40 by the housing fastening member 118 described above. That is, the bearing 121 constitutes a support portion for the supercharger rotating shaft 64.
  • turbocharger rotating shaft 64 and the bearing 121 which is a support part thereof are covered with the casing part 116 and the impeller 114 is covered with the housing part 124, respectively.
  • the housing portion 124 is formed with the suction port 66 opened at one end side and the discharge port 68 opened upward.
  • the input shaft 65 is a hollow shaft and is rotatably supported by the case main body 69 via a bearing 123.
  • Spline teeth are formed on the outer peripheral surface of the other end portion 65 b of the input shaft 65, and the sprocket 130 is connected to the input shaft 65 via a one-way clutch 128 that is spline-fitted to the outer peripheral surface.
  • the chain 102 is stretched over the gear 132 of the sprocket 130, and the rotation of the supercharger drive shaft 82 (FIG. 5) is transmitted to the input shaft 65 via the chain 102.
  • An internal thread portion is formed on the inner peripheral surface of the other end portion 65b of the input shaft 65, and the one-way clutch 128 is connected to the other end portion 65b via a washer 136 by a head of a bolt 134 screwed to the internal thread. It is attached to.
  • These one-way clutch 128, sprocket 130 and bolt 134 are accommodated in a sprocket cover 129 connected to the other end of the speed increasing portion accommodating portion 75 in the turbocharger case 67 shown in FIG.
  • An opening 135 facing the outside of the vehicle body is formed at the other end of the sprocket cover 129, and the opening 135 is closed by a cap 137 (FIG. 5).
  • the planetary gear device 112 shown in FIG. 7 is disposed between the input shaft 65 and the supercharger rotating shaft 64 and is supported by the case main body 69 and the casing portion 116.
  • External teeth 138 are formed at the other end portion 64 b of the supercharger rotating shaft 64, and a plurality of planetary gears 140 are gear-connected to the external teeth 138 side by side in the circumferential direction. That is, the external teeth 138 of the supercharger rotating shaft 64 function as the sun gear of the planetary gear unit 112.
  • the planetary gear 140 is gear-connected to a large-diameter internal gear (ring gear) 142 on the radially outer side.
  • the planetary gear 140 is rotatably supported on the carrier shaft 144 by a bearing 143 attached to the other end portion of the casing portion 116.
  • the carrier shaft 144 has a fixing member 146, and the fixing member 146 is fixed to the casing portion 116 with bolts 145. That is, the carrier shaft 144 is fixed.
  • An input gear 147 provided at one end of the input shaft 65 is gear-connected to the internal gear 142.
  • the internal gear 142 is gear-connected so as to rotate in the same rotational direction as the input shaft 65
  • the carrier shaft 144 is fixed, and the planetary gear 140 rotates in the same rotational direction as the internal gear 142.
  • the sun gear (external gear 138) is formed on the supercharger rotating shaft 64 serving as an output shaft, and rotates in the rotation direction opposite to the planetary gear 140. That is, the planetary gear unit 112 increases the rotation of the input shaft 65 and transmits the rotation to the supercharger rotating shaft 64 in the rotation direction opposite to the input shaft 65.
  • the traveling wind passes from the air intake port 38 shown in FIG. 1 through the ram duct unit 51, is cleaned by the air cleaner 55, and then is introduced into the supercharger 62 through the suction duct portion 53.
  • the traveling wind A introduced into the supercharger 62 is pressurized by the supercharger 62 and introduced into the engine E through the intake chamber 74 and the throttle body 76. Due to the synergistic effect of such ram pressure and pressurization by the supercharger 62, high-pressure intake air can be supplied to the engine E.
  • the chain 102 extends through the upper opening 150 of the crankcase 40, even when the supercharger 62 is disposed above the crankcase 40, the chain 102 is disposed at a position close to the axial direction of the supercharger 62. The engine power can be smoothly transmitted to the supercharger 62 by the chain 102.
  • the pumping portion housing 71 and the case main body 69 are formed separately, it is not necessary to store the impeller 114 in the case main body 69, and the vertical dimension of the case main body 69 shown in FIG. That is, the radial dimension can be reduced.
  • the crankcase 40 of the supercharger 62 is prevented while preventing the upper surface 40a of the crankcase 40 and the pumping portion housing 71 from interfering with each other. It is possible to suppress the amount of upward protrusion from the top.
  • an extension surface 156 extending from the first facing surface 154 to the opposite side of the axial contact surface 152 of the supercharger rotating shaft 64 (FIG. 5) is formed on the upper surface 40 a of the crankcase 40.
  • the intake duct 70 can be easily disposed on the extended surface 156.
  • the supercharger rotating shaft 64 is connected to the upper surface 40a of the crankcase 40 of FIG. It is located above.
  • the pumping unit housing 71 that houses the impeller 114 FIG. 7
  • the pumping unit housing 71 is disposed on the first facing surface 154, thereby providing the pumping unit housing 71. While the amount of protrusion from the crankcase 40 is suppressed, it is possible to prevent vertical interference between the pumping portion housing 71 and the crankcase 40.
  • the shifter driving means 110 is detachably attached to the supercharger case 67, the shift fork 106 can be fitted into the supercharger case 67 before the shifter driving means 110 is attached. Assemblability is improved. Furthermore, it is possible to easily cope with a type without the supercharger 62.
  • FIG. 8 is a side view of another motorcycle on which the engine E is mounted.
  • the motorcycle body frame FR is supported by the engine E, an engine E disposed at the center of the vehicle body, a front frame 1A that is supported by the engine E and extends obliquely upward from the engine E in the vicinity of the center in the vehicle width direction.
  • a rear frame 2 ⁇ / b> A extending upward and obliquely rearward from the engine E. That is, the engine E constitutes a part of the vehicle body frame FR.
  • a head pipe 4 is integrally formed at the front end of the front frame 1A, and a steering shaft (not shown) is rotatably supported on the head pipe 4, and a steering handle 6 is fixed to the steering shaft. That is, the head pipe 4 functions as a handle post, and the front frame 1A that is a part of the vehicle body frame FR extends from the head pipe 4 to the rear of the vehicle body. In FIG. 8, the cowling 34 is omitted.
  • a bifurcated arm 200 extending forward from the engine E is pivotally supported on the front part of the crankcase 40 of the engine E so as to be swingable up and down.
  • a hub steer mechanism (not shown) that supports the front wheel 10 so as to be steerable is attached to the distal ends of a pair of left and right arm pieces 200a, 200a of the arm 200.
  • a steering mechanism (not shown) that transmits the operation of the handle 6 to the hub steering mechanism to steer the front wheels 10 by the hub steering mechanism, and a front suspension (not shown) that receives and cushions the load applied to the front wheels 10. It has.
  • Other structures are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment are achieved.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and various additions, changes, or deletions are possible without departing from the gist of the present invention.
  • the present invention can be applied to a general frame structure, for example, a cradle frame, a diamond frame, a backbone frame, a twin tube frame, etc. in addition to the above embodiment.
  • the supercharger mounting structure of the present invention can also be applied to saddle riding type vehicles other than motorcycles, and can also be applied to tricycles and four-wheel vehicles.
  • the present invention can be applied to other than the engine mounted on the vehicle.
  • the switching mechanism 99 is configured to be able to switch the gear ratio, but may be configured to switch between the neutral state and the gear meshing state.
  • a pumping structure other than the impeller 114 can be used as the pumping unit 61. Therefore, such a thing is also included in the scope of the present invention.

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Abstract

　エンジン本体に対して過給機（６２）を容易に組付けたり、取り外したりすることができるエンジン（Ｅ）の過給機取付構造を提供する。エンジン（Ｅ）の過給機取付構造は、過給機（６２）が、エンジン（Ｅ）に吸気を圧送する圧送部（６１）と、エンジン回転軸（３９）の回転速度を増速して圧送部（６１）に伝達する増速部（６３）と、圧送部（６１）および増速部（６３）を収納する過給機ケース（６７）とを有し、過給機ケース（６７）がエンジン（Ｅ）のクランクケース（４０）に着脱自在に取り付けられている。

Description

エンジンの過給機取付構造 関連出願
　この出願は、２０１２年７月１１日出願の特願２０１２－１５５４６３の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本願の一部をなすものとして引用する。
　本発明は、例えば、自動二輪車のような車両に搭載されるエンジンに過給機を取り付けるエンジンの過給機取付構造に関するものである。
　自動二輪車のような車両に搭載されるエンジンにおいて、外気を加圧してエンジンに供給する過給機を設けたものがある（例えば、特許文献１）。この過給機は、エンジン回転軸の回転に連動して駆動するように構成されており、それを設けるメリットとして、吸気の吸入効率を上げてエンジンの出力が向上することなどがある。
特開平２－１６３５３９号公報
　上記のような過給機において、エンジンに吸気を圧送する圧送部と、エンジン回転軸の回転速度を増速して前記圧送部に伝達する増速部とを有しているものがある。これら圧送部と増速部とを別々にエンジン本体に取り付けると、過給機の組付け、取り外しの作業性が低下する。
　本発明は、前記課題に鑑みてなされたもので、エンジン本体に対して過給機を容易に組付けたり、取り外したりすることができるエンジンの過給機取付構造を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明のエンジンの過給機取付構造は、過給機は、エンジンに吸気を圧送する圧送部と、エンジン回転軸の回転速度を増速して前記圧送部に伝達する増速部と、これら圧送部および増速部を収納する過給機ケースとを有し、前記過給機ケースが前記エンジンのクランクケースに着脱自在に取り付けられている。
　この構成によれば、エンジンのクランクケースに着脱自在な過給機ケースに、過給機の圧送部と増速部とが収納され、圧送部、増速部および過給機ケースが１つのアッシーとなっているので、エンジンに対して過給機を容易に組付けたり、取り外したりすることができる。
　本発明において、前記クランクケースの上部に開口が形成され、前記開口を貫通して延びる動力伝達体によって前記エンジンの動力が前記増速部に伝達されることが好ましい。この構成によれば、動力伝達体が開口を貫通して延びているので、クランクケースの上方に過給機を配置した場合でも、過給機の軸方向に近接した位置に配置した動力伝達体によって、エンジン動力を過給機に円滑に伝達できる。
　本発明において、前記過給機ケースは、前記クランクケースの上部を覆うケース本体と、前記圧送部を収納する圧送部ハウジングとを有し、前記圧送部ハウジングは、前記ケース本体に連結された状態で、一部が前記ケース本体の下面よりも下方に突出していることが好ましい。この構成によれば、圧送部ハウジングとケース本体とを別体に形成することで、ケース本体の上下方向寸法が大形化するのを防ぐことができる。
　前記過給機ケースが前記ケース本体と前記圧送部ハウジングとを有する場合、前記クランクケースの上面は、前記ケース本体と当接する当接面と、前記圧送部ハウジングと前記過給機の軸方向に対向する対向面とを有し、前記対向面が前記当接面よりも下方に形成されていることが好ましい。この構成によれば、対向面が前記当接面よりも下方に形成されているので、クランクケースの上面と圧送部ハウジングとが干渉することを防ぎつつ、過給機のクランクケースから上方への突出量を抑制できる。
　クランクケースの上面に前記当接面と前記対向面とが形成される場合、前記クランクケースの上面は、さらに、前記対向面から前記当接面と反対側に前記圧送部の軸方向に延びる延長面が形成され、前記延長面も、前記対向面とともに前記当接面よりも下方に形成されていることが好ましい。この構成によれば、延長面に、例えば、圧送部に接続される吸気ダクトを容易に配置できる。
　本発明において、前記圧送部の回転軸が前記クランクケースの上面よりも上方に位置するように、前記過給機ケースに前記回転軸の支持部が収納されていることが好ましい。この構成によれば、圧送部の回転体、例えばインペラをクランクケースの上方に配置しても、回転軸の支持部を過給機ケースに収納することで、回転体とクランクケースとの上下方向の干渉を防ぐことができる。
　本発明において、前記エンジン回転軸に回転連結されて前記過給機を駆動する駆動軸が、前記クランクケースに支持され、前記駆動軸に前記過給機の動力経路を切り換える切換機構が装着され、この切換機構をシフトフォークを介して作動させるチェンジドラムが前記過給機ケースに収納されていることが好ましい。この構成によれば、チェンジドラムも過給機ケースに収納されるので、チェンジドラムの組付けが容易になる。
　前記シフトフォークを有する場合、前記チェンジドラムまたはシフトフォークは、前記クランクケースの上部に形成される開口を貫通して延びていることが好ましい。この構成によれば、チェンジドラムまたはシフトフォークが開口を貫通して延びているので、これらをクランクケースの側面に配置する場合に比べて、チェンジドラム、シフトフォークをエンジンの内側に配置しやすい。
　前記シフトフォークおよびチェンジドラムを有する場合、前記チェンジドラムを駆動するためのシフタ駆動手段が、前記過給機ケースに着脱自在に取り付けられていることが好ましい。この構成によれば、シフタ駆動手段を取り付ける前の状態で、シフトフォークを過給機ケースに嵌め込むことができ、組立性が向上する。
　請求の範囲および／または明細書および／または図面に開示された少なくとも２つの構成のどのような組合せも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲の各請求項の２つ以上のどのような組合せも、本発明に含まれる。
　この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施形態および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
本発明の第１実施形態に係る過給機取付構造を備えたエンジンを搭載した自動二輪車を示す側面図である。 同エンジンの一部の部品を取り外した状態を示す後方斜視図である。 同エンジンの上部の部品を取り外した状態を示す後方斜視図である。 図３から過給機の本体ケースを取り外した状態を示す後方斜視図である。 同過給機の駆動系を示す軸配置図である。 同過給機の過給機を示す斜視図である。 同過給機を示す水平断面図である。 同エンジンを搭載した自動二輪車の異なる例を示す側面図である。
　以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。本明細書において、「左側」および「右側」は、車両に乗車した運転者から見た左右側をいう。
　図１は本発明の一実施形態に係るエンジンを搭載した鞍乗型車両の一種である自動二輪車の側面図である。この自動二輪車の車体フレームＦＲは、前半部を形成するメインフレーム１と、このメインフレーム１の後部に取り付けられて車体フレームＦＲの後半部を形成するシートレール２および補強レール２ａとを有している。メインフレーム１の前端に一体形成されたヘッドパイプ４に、図示しないステアリングシャフトを介してフロントフォーク８が回動自在に軸支されて、このフロントフォーク８に前輪１０が取り付けられている。すなわち、ヘッドパイプ４がハンドルポストとして機能し、車体フレームＦＲの一部であるメインフレーム１が、ヘッドパイプ４から車体後方に延びている。フロントフォーク８の上端部に操向用のハンドル６が固定されている。
　一方、車体フレームＦＲの中央下部であるメインフレーム１の後端部にスイングアームブラケット１２が設けられている。このスイングアームブラケット１２にスイングアーム２０が上下揺動自在に軸支され、このスイングアーム２０の後端部に後輪２２がピボット軸２３の回りに回転自在に支持されている。車体フレームＦＲの中央下部でスイングアームブラケット１２の前側にエンジンＥが取り付けられている。エンジンＥの回転がチェーンのような伝達機構２４に伝達され、この伝達機構２４を介して後輪２２が駆動される。エンジンＥは、例えば４気筒４サイクルの並列多気筒エンジンである。エンジンＥの形式はこれに限定されない。リヤフレーム２とスイングアーム２０との間に、後輪２２とリヤフレーム２との間にかかる荷重を緩衝する後部クッション機構２５が連結されている。
　メインフレーム１の上部に燃料タンク２８が配置され、リヤフレーム２に操縦者用シート３０および同乗車用シート３２が支持されている。また、車体前部に、前記ヘッドパイプ４の前方から車体前部の側方にかけての部分を覆う樹脂製のカウリング３４が装着されている。カウリング３４には、ヘッドランプユニット３６が装着され、このヘッドランプユニット３６の下方に位置してエンジンＥへの吸気を取り入れる空気取入口３８が形成されている。
　空気取入口３８が、車体前方に開放されることで走行風Ａの風圧を利用してエンジンＥへの吸気量を増やすことができる。空気取入口３８は、カウリング３４の前面に配置され、走行風圧が最も高い、カウリング３４の前端部に配置されている。この実施形態では、空気取入口３８は、ヘッドランプユニット３６の下方に位置しているが、ヘッドランプユニット３６の上方に位置してもよいし、車幅方向に離れた２つのランプを有する２灯式ヘッドランプの車幅方向の中間に位置してもよい。
　エンジンＥは、車幅方向に延びるエンジン回転軸３９を支持するクランクケース４０と、クランクケース４０から上方に突出したシリンダブロック４２およびその上方のシリンダヘッド４４と、シリンダヘッド４４の上部に取り付けられて吸排気バルブのカム機構（図示せず）を覆うヘッドカバー４６と、クランクケース４０の下方に設けられたオイルパン５０とを有している。クランクケース４０の後部は変速機ケースを兼ねている。シリンダブロック４２は若干前傾している。シリンダヘッド４４の後部に吸気ポート４７が設けられている。シリンダヘッド４４の前面の排気ポートに接続された４本の排気管５４が、エンジンＥの下方で集合され、後輪２２の右側に配置された排気マフラー５６に接続されている。
　シリンダブロック４２の後方でクランクケース４０の上方に、外気を取り込んでエンジンＥに供給する吸気部を構成する過給機６２が配置されている。過給機６２は車幅方向に延びる過給機回転軸６４と、クランクケース４０の上方で左向きに開口した吸込口６６と、エンジンＥの車幅方向の中央部で過給機回転軸６４よりも後方に位置する吐出口６８とを有している。過給機６２の吸込口６６はシリンダブロック４２の左側面よりも車幅方向内側に配置され、吸込口６６に、シリンダブロック４２の前方を流れる走行風Ａを過給機６２に導入する吸気ダクト７０が接続されている。
　吸気ダクト７０は、エンジンＥの一側方である左側方に配置されており、上流側のラムダクトユニット５１と下流側の吸入ダクト部５３とを有している。ラムダクトユニット５１は、前端開口５１ａを前記カウリング３４の空気取入口３８に臨ませた配置でメインフレーム１に支持されており、前端開口５１ａから導入した空気をラム効果により昇圧させる。ラムダクトユニット５１の後端部５１ｂに吸入ダクト部５３の前端部５３ａが接続されている。
　図２に示すように、吸入ダクト部５３の後端部５３ｂは、過給機６２の吸込口６６に接続されている。また、図１のラムダクトユニット５１の後端部５１ｂと吸入ダクト部５３の前端部５３ａとの接続部分に、過給機６２に導入する空気を浄化する前記エアクリーナ５５が内蔵されている。さらに、吸入ダクト部５３の下流端部に、吸入ダクト部５３の他の部分よりも流路面積が大きく設定された空気溜め部５７が形成されている。この空気溜め部５７はシリンダブロック４２の後方に位置しており、その出口に過給機６２の吸込口６６が接続されている。
　過給機６２の吐出口６８は上方を向いており、前後方向における、吐出口６８とエンジンＥの４つの吸気ポート４７（図１）との間に、過給機６２から供給されて吸気ポート４７（図１）に向かう吸気を溜める吸気チャンバ７４が配置されている。吸気チャンバ７４は、エンジンＥの車幅方向のほぼ全長にわたる幅寸法を有しており、図１に示すように、過給機６２の上方でシリンダブロック４２の後方に配置されている。
　吸気チャンバ７４とシリンダヘッド４４との間には、スロットルボディ７６が配置されている。このスロットルボディ７６において、吸入空気中に燃料が噴射されて混合気が生成され、この混合気が各吸気ポート４７からエンジンＥの４つのシリンダボア内の燃焼室７２（図２）に供給される。これら吸気チャンバ７４およびスロットルボディ７６の上方に、前記燃料タンク２８が配置されている。
　図２に示すように、前記過給機６２は、エンジンＥに吸気を圧送する圧送部６１と、エンジン回転軸３９（図１）の回転速度を増速して圧送部６１に伝達する増速部６３とを有している。圧送部６１および増速部６３は過給機ケース６７に収納され、過給機ケース６７がエンジンＥのクランクケース４０に着脱自在に取り付けられている。過給機ケース６７は、クランクケース４０の上部を覆うケース本体６９と、圧送部６１を収納する圧送部ハウジング７１とを有している。ケース本体６９が複数のボルト７３によりクランクケース４０の上面４０ａに取り付けられ、圧送部ハウジング７１が、ハウジング締結部材１１８によりケース本体６９に連結されている。
　圧送部６１は、回転子である羽根車を含み、羽根車を回転させることで吸込口６６に導かれた外気を、吐出口６８から圧力を高めて吐出する。羽根車は、エンジン回転軸３９（図１）の回転が伝達されて回転する。圧送部ハウジング７１は椀状に形成される。吸込口６６は、圧送部ハウジング７１における増速部６３と反対側の軸端部、具体的には、左側に開口している。吐出口６８は、圧送部ハウジング７１の外周部に形成され、過給機の回転軸心Ｃの径方向、具体的には、上側に開口している。吐出口６８は、複数気筒エンジンＥの幅方向（左右方向）中心付近に配置されており、これにより、吸気チャンバ７４内の吸気の不均一が抑制され、各気筒への圧送量のばらつきを抑制できる。
　増速部６３は、エンジン回転軸３９（図１）の回転を前記羽根車に伝達する機構であり、入力される回転に対して、出力される回転を高めて前記羽根車に伝達する歯車群を備える。これにより前記羽根車を高速回転させることができる。過給機ケース６７は、前記羽根車、歯車群を回転可能に支持する支持部を備える。圧送部６１と増速部６３とが同一軸心Ｃ上で連結されるので、過給機ケース６７のクランクケース４０からの突出寸法が小さくなる。圧送部６１および増速部６３の詳細は後述する。
　前記ケース本体６９は、増速部６３を収納する増速部収納部７５と、後述するチェンジドラム１０８（図５）を収納するドラム収納部７７とを有している。ケース本体６９は、ドラム収納部７７および増速部収納部７５がそれぞれ前後方向に並んだ状態でクランクケース４０の上面４０ａに支持される。圧送部ハウジング７１は、ケース本体６９の増速部収納部７５の左端に連結された状態で、図３に示すように、その一部がケース本体６９の下面６９ｄよりも下方に突出している。
　前記クランクケース４０の上面４０ａに開口１５０が形成され、この開口１５０が、クランクケース４０の上面４０ａに支持されたケース本体６９により塞がれている。すなわち、図３のケース本体６９は開口１５０の蓋部としても機能する。図４に示すように、開口１５０は、クランクケース４０の右端部寄りで、右端部のやや内側に形成されている。これにより、過給機６２を内側に配置しやすい。
　図３に示すように、クランクケース４０の上面４０ａには、ケース本体６９と当接する当接面１５２と、圧送部ハウジング７１と軸方向に対向する第１対向面１５４とが形成されている。第１対向面１５４は当接面１５２よりも下方に位置しており、当接面１５２からほぼ９０°の角度で落ち込んだ段差部を形成している。クランクケース４０の上面４０ａには、さらに、第１対向面１５４から当接面１５２と反対側（図３の左側）に過給機回転軸６４の軸方向に延びる延長面１５６が形成されている。したがって、延長面１５６も、第１対向面１５４とともに当接面１５２よりも下方に位置する。
　ケース本体６９の増速部収納部７５における圧送部ハウジング７１との連結箇所に、筒状のケースフランジ６９ａが形成され、クランクケース４０の上面４０ａにおけるケースフランジ６９ａに対向する第２対向面１５５も、当接面１５２から下方にくぼんでいる。ケースフランジ６９ａの内部に、後述の遊星歯車装置１１２（図６）が収納される。第１対向面１５４と第２対向面１５５との間の隔壁１５７に、上方に開口したオイル孔１５７ａが形成され、このオイル孔１５７ａが、過給機６２および遊星歯車装置１１２の潤滑油を流すオイル通路に連通している。
　図４に示すように、前記ケース本体６９（図３）とクランクケース４０の上面４０ａとの間は、単一のフレーム状のシール部材１５８によって封止されている。シール部材１５８は、例えば、ゴム製の板からなる。これにより、シール構造が単純化される。シール部材１５８におけるオイル孔１５７ａに相当する部分に、オイル通路の一部を構成する貫通孔１６０が形成されている。これにより、効果的にオイル漏れを防止できる。
　図５に示すように、エンジンＥの回転軸であるクランク軸３９には、クランク軸３９と平行な軸心を持つカウンタ軸７８を駆動するためのクランクギヤ８０が設けられ、カウンタ軸７８に対して、クランク軸３９と反対側に過給機駆動軸８２が配置されている。カウンタ軸７８および過給機駆動軸８２はクランクケース４０に支持されている。クランク軸３９のクランクギヤ８０に噛み合う駆動ギヤ８４がカウンタ軸７８に一体回転するようにスプライン嵌合されている。スタータギヤ８６がカウンタ軸７８に相対回転自在に支持され、駆動ギヤ８４とスタータギヤ８６との間にワンウェイクラッチ８５が介在されている。
　スタータギヤ８６に、トルクリミッタ８８を介してスタータモーター９０が接続されている。これにより、エンジンＥが停止している状態でスタータモーター９０が回転するとワンウェイクラッチ８５が接続されて、クランク軸３９へ始動トルクが伝達される。また、エンジンＥの始動後にクランク軸３９の回転速度がスタータモーター９０より速くなると、ワンウェイクラッチ８５が遮断されてクランク軸３９からスタータモーター９０への動力伝達が阻止される。スタータモーター９０は、図３に示すように、過給機ケース６７のドラム収納部７７と左右方向に並んで配置されているので、スタータモーター９０と過給機ケース６７のとの干渉を防ぐことができる。また、カウンタ軸７８の上方にバランサ軸（図示せず）が配置され、このバランサ軸に駆動ギヤ８４と噛み合うバランサギヤ（図示せず）が相対回転不能に設けられている。
　図５に示すように、カウンタ軸７８に、小径の第１変速ギヤ９２および大径の第２の変速ギヤ９４が、例えば一体形成により固定されている。本実施形態では、変速ギヤは２つであるが、３つ以上であってもよい。過給機駆動軸８２に、前記第１および第２の変速ギヤ９２，９４とそれぞれ噛み合う大径の第３変速ギヤ９６および小径の第４の変速ギヤ９８が設けられている。第３および第４の変速ギヤ９６，９８は、過給機駆動軸８２に相対回転自在で、かつ軸方向への相対移動不能に装着されている。これら第３および第４の変速ギヤ９６，９８が、過給機６２の動力経路を切り換える切換機構９９を構成する。
　さらに、過給機駆動軸８２の右側の端部には、スプロケット１００が設けられており、エンジンＥの動力を過給機６２に伝達する帯状の無端伝動部材からなる動力伝達体１０２を介して、過給機回転軸６４に連結された入力軸６５に、過給機駆動軸８２の回転力、つまりクランク軸３９の回転力を伝達している。本実施形態では、動力伝達体としてチェーン１０２を用いている。過給機６２の駆動方法はこれに限定されない。
　チェーン１０２は、図２に示す過給機６２の吸込口６６の車幅方向反対側で、カムチェーントンネル４１が配置される右側に配置されている。これにより、シリンダブロック４２の外端部（右端部）付近にチェーン１０２を配置した場合でも、前方のカムチェーントンネル４１が右側に突出しているので、過給機ケース６７がシリンダブロック４２から右方向に突出する量を抑制できる。本実施形態では、図５に示すように、カウンタ軸７８と過給機駆動軸８２とは直接連結されているが、アイドルギヤなどを介して間接的に連結されていてもよい。過給機６２の詳細は後述する。
　過給機駆動軸８２における第３変速ギヤ９６と第４の変速ギヤ９８との間に、シフタ１０４が配置されている。シフタ１０４は、シフトリング１０５と、これを操作するシフトフォーク１０６と、シフトフォーク１０６を過給機駆動軸８２と平行に移動させるチェンジドラム１０８とを有している。シフトリング１０５が、過給機駆動軸８２にスプライン嵌合されることにより、過給機駆動軸８２に相対回転不能で軸方向に移動自在となっている。
　チェンジドラム１０８は、シフタ駆動手段１１０により回転駆動されてシフトフォーク１０６を軸方向に移動させ、シフトリング１０５に設けた係合孔１０５ａを、第３および第４の変速ギヤ９６，９８に設けたドグ９６ａ，９８ａの一方に選択的に係合させる。これにより、シフトリング１０５が第３および第４の変速ギヤ９６，９８の一方に選択的に相対回転不能に係合される。
　選択された変速ギヤ９６，９８を介して、カウンタ軸７８から過給機駆動軸８２へ動力が伝達される。すなわち、シフトリング１０５と第３の変速ギヤ９６とがドグ連結されたとき、カウンタ軸７８の回転、つまりクランク軸３９の回転が大きな増速比で過給機駆動軸８２に伝達される。一方、シフトフォーク１０６と第４の変速ギヤ９８とがドグ連結されたとき、カウンタ軸７８の回転が小さな減速比で過給機駆動軸８２に伝達される。また、ドグ連結されないときは、過給機駆動軸８２への動力の伝達は行われない。シフタ駆動手段１１０は、例えばサーボモータを有するものであるが、これに限定されない。これにより、クランク軸３９の回転動力が、選択された変速ギヤ９６，９８を介してカウンタ軸７８から過給機６２の過給機駆動軸８２に伝達される。
　シフタ駆動手段１１０は、例えば、エンジンＥの回転数に応じてシフトフォーク１０６をチェンジドラム１０８の軸方向に移動させて、回転数に適した第３および第４の変速ギヤ９６，９８をそれぞれ選択させる。具体的には、エンジンＥの低回転域では、シフトリング１０５は第３変速ギヤ９６にドグ連結されて、過給機６２の増速比を上げて過給圧、つまり過給風量を増大させ、低速でのエンジントルクを稼ぐように設定する。一方、エンジンＥの高回転域では、シフトリング１０５は第４変速ギヤ９８にドグ連結されて、過給機６２の増速比を下げて過給風量が過大になるのを防止し、適切なエンジントルクと安定した回転が得られるように設定する。また、過給が不要な場合には、ドグ連結しない位置にシフトフォーク１０６を移動させる。
　図６は、過給機６２のアッセンブリ状態を示す。同図に示すように、前記チェーン１０２は上部開口１５０を貫通して延びている。また、前記チェンジドラム１０８も過給機ケース６７に収納され、シフトフォーク１０６がクランクケース４０の上部開口１５０を貫通して延びている。換言すれば、チェーン１０２およびシフトフォーク１０６は、クランクケース４０の上部開口１５０から部分的に露出して、クランクケース４０とケース本体６９との両方にわたって配置されている。
　この実施形態では、チェンジドラム１０８は上部開口１５０の上方に配置されているが、チェンジドラム１０８を上部開口１５０を横断する位置に配置してもよい。さらに、シフタ駆動手段１１０は、過給機ケース６７の外面に着脱自在に取り付けられている。このようにして、圧送部６１、増速部６３、圧縮機ケース６７、シフトフォーク１０６、チェンジドラム１０８、シフタ駆動手段１１０等からなる過給機６２のアッセンブリが構成されている。
　過給機６２の水平断面図である図７に示すように、過給機回転軸６４の一端部６４ａに圧送部６１の前記羽根車であるインペラ１１４が固定され、前記増速部６３の前記入力軸６５の一端部６５ａ（車幅方向左側）に、増速部６３である前記遊星歯車装置１１２を介して過給機回転軸６４の他端部６４ｂが連結されている。以下、過給機６２における一端側は車幅方向左側をいい、他端側は車幅方向右側をいうものとする。
　前記圧送部ハウジング７１は、軸受１２１を介して過給機回転軸６４を回転自在に支持するケーシング部１１６を有している。ケーシング部１１６の一端側の第１フランジ１１６ａにボルトのようなケーシング締結部材１２２を用いて、インペラ１１４を覆うハウジング部１２４が取り付けられている。ケーシング部１１６の他端側の第２フランジ１１６ｂが、クランクケース４０に支持された前記本体ケース６９のケースフランジ６９ａに、前述したハウジング締結部材１１８により固定されている。すなわち、軸受１２１は過給機回転軸６４の支持部を構成する。
　こうして、過給機回転軸６４およびその支持部である軸受１２１がケーシング部１１６により、インペラ１１４がハウジング部１２４によりそれぞれ覆われている。ハウジング部１２４には、一端側に開口した前記吸込口６６と上方に開口した前記吐出口６８とが形成されている。
　入力軸６５は中空軸からなり、軸受１２３を介してケース本体６９に回転自在に支持されている。入力軸６５における他端部６５ｂの外周面にスプライン歯が形成され、この外周面にスプライン嵌合されたワンウェイクラッチ１２８を介して、スプロケット１３０が入力軸６５に連結されている。スプロケット１３０の歯車１３２に前記チェーン１０２が架け渡されており、このチェーン１０２を介して過給機駆動軸８２（図５）の回転が入力軸６５に伝達されている。
　入力軸６５の他端部６５ｂの内周面に雌ねじ部が形成されており、ワンウェイクラッチ１２８が、この雌ねじに螺合されたボルト１３４の頭部により、ワッシャ１３６を介して、他端部６５ｂに装着されている。これらワンウェイクラッチ１２８、スプロケット１３０およびボルト１３４は、図６に示す過給機ケース６７における増速部収納部７５の他端に連接されたスプロケットカバー１２９に収納されている。スプロケットカバー１２９の他端には、車体外側を向いた開口１３５が形成され、この開口１３５がキャップ１３７（図５）により塞がれている。
　上述のように、図７に示す遊星歯車装置１１２は入力軸６５と過給機回転軸６４との間に配置され、ケース本体６９およびケーシング部１１６により支持されている。過給機回転軸６４の他端部６４ｂに、外歯１３８が形成されており、この外歯１３８に複数の遊星歯車１４０が周方向に並んでギヤ連結されている。すなわち、過給機回転軸６４の外歯１３８は、遊星歯車装置１１２の太陽歯車として機能する。さらに、遊星歯車１４０は径方向外側で大径の内歯車（リングギヤ）１４２にギヤ連結している。遊星歯車１４０は、ケーシング部１１６の他端部に装着された軸受１４３によりキャリア軸１４４に回転自在に支持されている。
　キャリア軸１４４は固定部材１４６を有しており、この固定部材１４６がケーシング部１１６にボルト１４５により固定されている。つまり、キャリア軸１４４は固定されている。内歯車１４２には入力軸６５の一端部に設けられた入力ギヤ１４７がギヤ連結されている。このように、内歯車１４２が入力軸６５と同じ回転方向に回転するようにギヤ接続され、キャリア軸１４４が固定されて遊星歯車１４０は内歯車１４２と同じ回転方向に回転する。太陽歯車（外歯車１３８）は出力軸となる過給機回転軸６４に形成されており、遊星歯車１４０と反対の回転方向に回転する。つまり、遊星歯車装置１１２は、入力軸６５の回転を増速して、入力軸６５と反対の回転方向で過給機回転軸６４に伝達している。
　エンジンＥが回転すると、図５に示すクランク軸３９が回転し、カウンタ軸７８が、駆動ギヤ８４とクランクギヤ８０との噛み合いによりクランク軸３９に連動して回転する。カウンタ軸７８が回転すると、変速装置を介して過給機駆動軸８２が回転する。過給機駆動軸８２が回転すると、チェーン１０２を介して入力軸６５が回転し、さらに、遊星歯車装置１１２を介して過給機回転軸６４が回転して過給機６２が始動する。
　自動二輪車が走行すると、走行風は、図１に示す空気取入口３８からラムダクトユニット５１を通り、エアクリーナ５５で清浄化されたのち吸入ダクト部５３を通って過給機６２に導入される。過給機６２に導入された走行風Ａは、過給機６２により加圧されて、吸気チャンバ７４およびスロットルボディ７６を介してエンジンＥへ導入される。このようなラム圧と過給機６２による加圧との相乗効果により、エンジンＥに高圧の吸気を供給することができる。
　上記構成において、図２に示すエンジンＥのクランクケース４０に着脱自在な過給機ケース６７に、過給機６２の圧送部６１と増速部６３とが収納されている。つまり、図６に示すように、過給機６２が１つのアッシーとして構成されているので、エンジンＥに対して過給機６２を容易に組付けたり、取り外したりすることができるうえに、過給機６２単品での試験も可能となる。また、アッシーを取り外し、クランクケース４０の上部開口１５０を別途カバー部材で塞ぐことで、過給機無しのタイプに簡単に切り替えられる。さらに、回転伝達体としてチェーン１０２を使うことで、過給機６２の機種変更が容易になるとともに、過給機６２無しのタイプにも容易に対応できる。
　また、チェーン１０２がクランクケース４０の上部開口１５０を貫通して延びているので、クランクケース４０の上方に過給機６２を配置した場合でも、過給機６２の軸方向に近接した位置に配置したチェーン１０２によって、エンジン動力を過給機６２に円滑に伝達できる。
　図７に示すように、圧送部ハウジング７１とケース本体６９とが別体に形成されているので、ケース本体６９にインペラ１１４を収納する必要がなくなり、図３に示すケース本体６９の上下方向寸法、つまり径方向寸法を小形化できる。
　また、第１対向面１５４が当接面１５２よりも下方に形成されているので、クランクケース４０の上面４０ａと圧送部ハウジング７１とが干渉することを防ぎつつ、過給機６２のクランクケース４０から上方への突出量を抑制できる。
　さらに、クランクケース４０の上面４０ａに、第１対向面１５４から過給機回転軸６４（図５）の軸方向の当接面１５２とは反対側に延びる延長面１５６が形成され、延長面１５６も、第１対向面１５４とともに当接面１５２よりも下方に形成されているので、延長面１５６に、吸気ダクト７０を容易に配置できる。
　図７に示すように、過給機ケース６７に過給機回転軸６４の支持部である軸受１２１が収納されているので、過給機回転軸６４は、図３のクランクケース４０の上面４０ａよりも上方に位置している。これにより、インペラ１１４（図７）を収納する圧送部ハウジング７１をクランクケース４０の上方に配置しても、第１対向面１５４の上に圧送部ハウジング７１を配置することで、圧送部ハウジング７１のクランクケース４０からの突出量を抑制しながら、圧送部ハウジング７１とクランクケース４０との上下方向の干渉を防ぐことができる。
　図６に示すように、チェンジドラム１０８が過給機ケース６７に収納されているので、チェンジドラム１０８の組付けが一層容易になる。また、シフトフォーク１０６がクランクケース４０の上部開口１５０を貫通して延びているので、シフトフォーク１０６をクランクケース４０の側面に配置する場合に比べて、チェンジドラム１０８、シフトフォーク１０６をエンジンＥの車幅方向内側に配置しやすくなる。
　また、シフタ駆動手段１１０が、過給機ケース６７に着脱自在に取り付けられているので、シフタ駆動手段１１０を取り付ける前の状態で、シフトフォーク１０６を過給機ケース６７に嵌め込むことができ、組立性が向上する。さらに、過給機６２無しのタイプにも容易に対応できる。
　図８は上記エンジンＥを搭載した別の自動二輪車の側面図である。この自動二輪車の車体フレームＦＲは、車体中央部に配置されたエンジンＥと、エンジンＥに支持されてエンジンＥから車幅方向中心付近を上方斜め前方に延びる前部フレーム１Ａと、エンジンＥに支持されてエンジンＥから上方斜め後方に延びる後部フレーム２Ａとを有している。つまり、エンジンＥが車体フレームＦＲの一部を構成している。
　前部フレーム１Ａの前端にヘッドパイプ４が一体形成され、このヘッドパイプ４に図示しないステアリングシャフトが回動自在に軸支されて、このステアリングシャフトに操向用のハンドル６が固定されている。すなわち、ヘッドパイプ４がハンドルポストとして機能し、車体フレームＦＲの一部である前部フレーム１Ａが、ヘッドパイプ４から車体後方に延びている。なお、図８では、カウリング３４は省略している。
　エンジンＥから前方に延びる二又状のアーム２００が、エンジンＥのクランクケース４０の前部に上下揺動自在に軸支されている。このアーム２００の左右一対のアーム片２００ａ，２００ａの先端部に、前輪１０を操舵可能に支持するハブステア機構（図示せず）が取り付けられている。また、ハンドル６の操作を前記ハブステア機構に伝達してハブステア機構により前輪１０を操舵させる操舵機構（図示せず）と、前輪１０にかかる荷重を受けて緩衝する前部サスペンション（図示せず）とを備えている。それ以外の構造は、第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同様の効果を奏する。
　本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、本発明は、上記実施形態以外にも、一般的なフレーム構造、例えば、クレードルフレーム、ダイヤモンドフレーム、バックボーンフレーム、ツインチューブフレーム等にも適用できる。また、本発明の過給機取付構造は、自動二輪車以外の鞍乗型車両にも適用可能で、三輪車、四輪車にも適用できる。さらに、車両に搭載されるエンジン以外にも適用できる。また、上記実施形態では、切換機構９９は変速比を切換可能な構成としたが、ニュートラル状態とギヤ噛合状態とを切り替えるように構成してもよい。さらに、圧送部６１としてインペラ１１４以外の圧送構造を用いることもできる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
３９　エンジン回転軸（クランク軸）
４０　クランクケース
６１　圧送部
６２　過給機
６３　増速部
６４　過給機回転軸
６７　過給機ケース
６９　ケース本体
７１　圧送部ハウジング
８２　過給機駆動軸
９９　切換機構（変速ギヤ）
１０２　チェーン（動力伝達体）
１０６　シフトフォーク
１０８　チェンジドラム
１１０　シフタ駆動手段
１５０　クランクケースの上部開口
１５２　当接面
１５４　第１対向面
１５６　延長面

Claims (9)

  1. 　エンジンに過給機を取り付ける過給機取付構造であって、
    　前記過給機は、エンジンに吸気を圧送する圧送部と、エンジン回転軸の回転速度を増速して前記圧送部に伝達する増速部と、これら圧送部および増速部を収納する過給機ケースとを有し、
    　前記過給機ケースが前記エンジンのクランクケースに着脱自在に取り付けられているエンジンの過給機取付構造。
  2. 　請求項１において、前記クランクケースの上部に開口が形成され、前記開口を貫通して延びる動力伝達体によって前記エンジンの動力が前記増速部に伝達されるエンジンの過給機取付構造。
  3. 　請求項１または２において、前記過給機ケースは、前記クランクケースの上部を覆うケース本体と、前記圧送部を収納する圧送部ハウジングとを有し、
    　前記圧送部ハウジングは、前記ケース本体に連結された状態で、一部が前記ケース本体の下面よりも下方に突出しているエンジンの過給機取付構造。
  4. 　請求項３において、前記クランクケースの上面は、前記ケース本体と当接する当接面と、前記圧送部ハウジングと前記過給機の軸方向に対向する対向面とを有し、
    　前記対向面が前記当接面よりも下方に形成されているエンジンの過給機取付構造。
  5. 　請求項４において、前記クランクケースの上面は、さらに、前記対向面から前記当接面と反対側に前記圧送部の軸方向に延びる延長面が形成され、
    　前記延長面も、前記対向面とともに前記当接面よりも下方に形成されているエンジンの過給機取付構造。
  6. 　請求項１から５のいずれか一項において、前記圧送部の回転軸が前記クランクケースの上面よりも上方に位置するように、前記過給機ケースに前記回転軸の支持部が収納されているエンジンの過給機取付構造。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項において、前記エンジン回転軸に回転連結されて前記過給機を駆動する駆動軸が、前記クランクケースに支持され、
    　前記駆動軸に前記過給機の動力経路を切り換える切換機構が装着され、この切換機構をシフトフォークを介して作動させるチェンジドラムが前記過給機ケースに収納されているエンジンの過給機取付構造。
  8. 　請求項７において、前記シフトフォークは、前記クランクケースの上部に形成される開口を貫通して延びているエンジンの過給機取付構造。
  9. 　請求項７または８において、前記チェンジドラムを駆動するためのシフタ駆動手段が、前記過給機ケースに着脱自在に取り付けられているエンジンの過給機取付構造。
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