(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケースから突出するクランク軸の一側に発電機が配設されるとともに、該クランク軸の他側にＶベルト式無段変速機が配設された車両用内燃機関において、
クランクウェイトを収納したクランクケース内の空間は、潤滑油空間であり、該クランクケースの両側の発電機およびＶベルト式無段変速機を収納した空間は、無潤滑油空間であり、
前記クランクケース内にて前記クランク軸に他の軸を介さずに直接的に連結された中間軸と、キック操作時のみ該中間軸に連結されるキック軸とが、前記クランクケース内で前記クランク軸と平行に枢支され、
前記キック軸の突出端部にキックペダルが設けられ、
前記中間軸の一端部に潤滑油ポンプが設けられるとともに、該中間軸の他端部に電磁結合型冷却水ポンプが配置されたことを特徴とする車両用内燃機関の補機配置構造。
【請求項２】
前記Ｖベルト式無段変速機の出力側プーリ軸に遠心式発進クラッチが設けられ、
該遠心式発進クラッチの出力軸と車軸とに介装される歯車減速機は、前記クランクケース内に配設されたことを特徴とする請求項１記載の車両用内燃機関の補機配置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本出願発明は、自動２輪車等の小型車両に用いられる内燃機関の補機配置構造に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
キックシャフトのキック操作力をクランク軸に伝達する中間軸に、潤滑油ポンプと冷却水ポンプとが設けられた車両用内燃機関があった（特開平３−２２９９６４号公報参照）。
【０００３】
また、発電機側にキックペダルを備えたキック軸が、バランサ軸を介してクランク軸に連結された車両用内燃機関もある（特許第２５６６２４１号公報参照）。
【０００４】
【解決しようとする課題】
特開平３−２２９９６４号公報記載のものでは、潤滑油ポンプおよび冷却水ポンプを備えた中間軸は、変速クラッチの大きな回転質量のクラッチアウターと一体の歯車を介して前記クランク軸に連結されているため、大きなキック操作力を必要とした。
【０００５】
また、特許第２５６６２４１号公報記載の中間軸も、回転質量の大きなバランサウェイトが設けられているので、同様な不具合がある。
【０００６】
本出願発明は、このような不具合を解消した車両用内燃機関の改良に係り、請求項１記載の発明は、クランクケースから突出するクランク軸の一側に発電機が配設されるとともに、該クランク軸の他側にＶベルト式無段変速機が配設された車両用内燃機関において、
クランクウェイトを収納したクランクケース内の空間は、潤滑油空間であり、該クランクケースの両側の発電機およびＶベルト式無段変速機を収納した空間は、無潤滑油空間であり、前記クランクケース内にて前記クランク軸に他の軸を介さずに直接的に連結された中間軸と、キック操作時のみ該中間軸に連結されるキック軸とが、前記クランクケース内で前記クランク軸と平行に枢支され、前記キック軸の突出端部にキックペダルが設けられ、前記中間軸の一端部に潤滑油ポンプが設けられるとともに、該中間軸の他端部に電磁結合型冷却水ポンプが配置されたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項１記載の発明は、前記したように構成されているので、キック軸からクランク軸迄の伝達系の回転慣性が小さくなり、また、始動時の冷却水温度が低くて冷却水ポンプの回転抵抗が大きくても、冷却水ポンプが磁気結合型であるため、冷却水ポンプの回転軸に滑りが生じて、中間軸に大きな回転抵抗が働かず、キック操作が楽になるとともに急激な加速により始動性が向上する。
また、クランク軸とキック軸との中間に介装される中間軸には、潤滑油ポンプと電磁結合型冷却水ポンプとが設けられ、キック軸の突出端部にキックペダルが設けられているため、部品の共用化が図られて、コストダウンが可能になり、しかもキックペダルの配置位置が自由に選定されて、キック操作が容易に遂行される。
さらに、潤滑油空間がクランクケース内のみとなって、潤滑油系が単純化され、また、潤滑油の存在を嫌う発電機やＶベルト式無段変速機は、特別な潤滑油遮断構造を必要とせずに、潤滑油雰囲気から逃れることができ、構造が簡略化される。
【０００８】
また、請求項２記載のように発明を構成することにより、潤滑油空間内に歯車減速機を配置して、該歯車減速機を充分に潤滑することができ、Ｖベルト式無段変速機を収納した空間の巾、ひいては内燃機関の巾を狭くして、内燃機関の小型化を図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図示された本出願発明の一実施形態について説明する。
【００１０】
スクータ型自動２輪車０に搭載されるパワーユニット１は、プッシュロッド型頭上弁式４ストロークサイクル（通称４サイクル）単気筒の水冷式内燃機関２，Ｖベルト式無段変速機３と、歯車減速機４とよりなっている。
【００１１】
また、パワーユニット１は、左右割のクランクケース５，６と、シリンダブロック７と、シリンダヘッド８と、シリンダヘッドカバー９とに分割され、クランクケース５，６の前端に、シリンダブロック７のシリンダ孔24の中心軸線が、略水平前方へ向くように、シリンダブロック７が重ねられ、さらにシリンダブロック７の前方にシリンダヘッド８およびシリンダヘッドカバー９が順次重ねられ、これら、クランクケース５，６，シリンダブロック７，シリンダヘッド８およびシリンダヘッドカバー９は、図示されないボルト等で相互に一体に結合されている。
【００１２】
さらに、図１に図示されるように、スクータ型自動２輪車０のメインフレーム10のリヤフォークピボット11が形成され、該リヤフォークピボット11にリンク12を介して、シリンダヘッド８の前方下部と一体の支持ブラケット13が、上下へ揺動自在に取付けられ、前記メインフレーム10の後端から斜上方へ一体に立上がったリヤフレーム14と、後車軸15が回転自在に嵌合されている後車軸枢支部16（図３参照）とに、右側緩衝器（図示されず）が介装されているとともに、前記リヤフレーム14とクランクケース６のブラケット18とに左側緩衝器19が介装されており、パワーユニット１は支持ブラケット13を中心に上下に揺動可能にメインフレーム10に取り付けられている。
【００１３】
さらにまた、メインフレーム10の前端に左右に旋回自在に枢支されたハンドル軸20の上端に操作ハンドル21が一体に装着されるとともに、該ハンドル軸20の下端に前車輪22が回転自在に枢支され、かつ前記後車軸15の右端に後車輪23が一体に装着されている。
【００１４】
また、図２および図３に図示されるように、シリンダ孔24にピストン25が摺動可能に嵌装されるとともに、左右のクランクケース５，６にクランク軸26が回転可能に枢支され、該ピストン25とクランク軸26とにピストンピン27とクランクピン28を介してコネクティングロッド29の両端が回転可能に枢着されており、ピストン25が往復すると、クランク軸26が回転駆動されるようになっている。
【００１５】
さらに、シリンダ孔24の頂部の燃焼室30に連通する吸気ポート31および排気ポート32が、シリンダヘッド８に形成され、該吸気ポート31および排気ポート32にそれぞれ吸気弁33および排気弁34が開閉自在に設けられている。
【００１６】
さらにまた、吸気弁33および排気弁34の頂部に隣接してロッカー軸35が配置され、該ロッカー軸35にロッカーアーム36が揺動自在に枢支され、該ロッカーアーム36の一端は前記吸気弁33および排気弁34の頂部に当接している。
【００１７】
しかも、クランク軸26の回転速度の半分の回転速度で回転駆動されるカム軸37にバルブリフタ38が当接され、前記ロッカーアーム36の他端とバルブリフタ38とにプッシュロッド39が介装されており、クランク軸26が２回転すると、吸気弁33および排気弁34は１回の割合で開閉駆動されるようになっている。
【００１８】
また、図３に図示されるように、クランク軸26の左端には、発電機たる始動兼発電機40が設けられ、クランク軸26の右端には、Ｖベルト式無段変速機３の駆動プーリ41が設けられ、該駆動プーリ41に遠心ウェイト42が内蔵され、左右のクランクケース５，６の後部に枢支された従動軸43に従動Ｖプーリ44が設けられ、前記駆動プーリ41および従動Ｖプーリ44に無端Ｖベルト45が架渡されて、Ｖベルト式無段変速機３が構成されており、クランク軸26の回転速度が増加するにつれて、遠心ウェイト42の遠心力により駆動プーリ41の巻掛け半径が増大し、変速比が連続的に減少するようになっている。
【００１９】
さらに、従動軸43と従動Ｖプーリ44とに遠心クラッチ46が介装され、該従動軸43の左部にピニオン歯車47が形成され、該ピニオン歯車47は中間変速歯車群48を介して後車軸15の出力歯車49に噛合されることにより、歯車減速機４が構成されており、従動Ｖプーリ44が回転駆動されて、所定回転速度を越えると、水冷式内燃機関２の出力は、Ｖベルト式無段変速機３および歯車減速機４を介して後車軸15と一体の後車輪23に伝達されるようになっている。
【００２０】
そして、左右のクランクケース５，６に囲まれたクランク室50の底部には、潤滑油が溜められて、該クランク室50内は、潤滑油雰囲気となっており、クランク室50内の歯車減速機４は潤滑油で充分に潤滑されるようになっている。
【００２１】
また、左クランクケース５と左カバー51とで囲まれた発電機室52内に始動兼発電機40が収納され、右クランクケース６と右カバー53とで囲まれた変速機室54内にＶベルト式無段変速機３が収納され、これら発電機室52，変速機室54は、クランク室50の潤滑油雰囲気と異なって無潤滑油雰囲気となっている。
【００２２】
さらに、図２および図４に図示されるように、クランク軸26の斜後下方に位置してクランクケース５，６に中間軸56が回転自在に枢支され、該中間軸56の右側に一端に従動歯車57が一体に嵌着され、右側のクランク軸26に一体に形成されたカム駆動歯車58は、前記カム軸37と一体のカム従動歯車59に噛合されるとともに、従動歯車57にも噛合されている。
【００２３】
さらにまた、中間軸56には、従動歯車57の左側に隣接してピニオン60が一体に形成され、該中間軸56の左端には、磁気結合型冷却水ポンプ61が配設されるとともに、該中間軸56の右端には、トロコイド型オイルポンプ75が配設されている。
【００２４】
しかして、磁気結合型冷却水ポンプ61は、磁気透過性のポンプケーシング62と、該ポンプケーシング62に取り付けられる蓋部材63と、該ポンプケーシング62および蓋部材63にポンプ回転軸64を介して回転自在に枢支されたインペラ65と、Ｎ，Ｓ極が交互に周方向に亘り配列されて該インペラ65に一体に装着された永久磁石66と、前記中間軸56の左端に同一軸線上に一体に結合された中間駆動軸67と、Ｎ，Ｓ極が交互に周方向に亘り配列されて該中間駆動軸67の内周面に一体に装着された永久磁石68とよりなり、永久磁石66と永久磁石68とが磁気的に結合されて、中間駆動軸67の回転によりインペラ65が回転駆動されるようになっている。
【００２５】
また、中間軸56に隣接してキック軸70が、クランクケース５と左カバー51とに回転自在に枢支され、該キック軸70にキック駆動歯車71が螺旋溝72を介して螺合され、該キック軸70の左端にキックペダル73が嵌着され、左カバー51とキック軸70とに戻しコイルスプリング74が介装されており、キックペダル73を踏み下すと、キック軸70に螺合されたキック駆動歯車71が、右方に移動して、中間軸56と一体のピニオン60に噛み合され、クランク軸26が回転駆動されるようになっている。
【００２６】
図示の実施形態は、前記したように構成されているので、キックペダル73を踏み下すことにより、または、始動兼発電機40を稼動状態にすることにより、クランク軸26を強制的に回転駆動させて、水冷式内燃機関２を始動させることができる。
【００２７】
そして、水冷式内燃機関２が始動した低速回転状態では、遠心クラッチ46が遮断されており、水冷式内燃機関２の回転速度が増大するにつれて、Ｖベルト式無段変速機３の変速比が連続的に減少し、従動軸43の回転速度が、クランク軸26の回転速度の増大する割合よりも高速に回転駆動される。
【００２８】
この従動軸43の回転速度が或る回転速度を越えると、遠心クラッチ46が接続状態となり、歯車減速機４を介して後車軸15および後車輪23が回転され、スクータ型自動２輪車０は走行することができる。
【００２９】
また、クランク軸26とキック軸70とに介装されている中間軸56には、回転慣性質量の小さな磁気結合型冷却水ポンプ61とトロコイド型オイルポンプ75とが設けられ、しかも冷却水ポンプ61は磁気結合型であるので、始動時の低温状態で不凍液が混入された冷却水の流動抵抗が大きくなって、冷却水ポンプ61のインペラ65が回転しにくい状態であっても、中間軸56とポンプ回転軸64およびインペラ65とに相対的滑りが生じて中間軸56に大きな回転抵抗が働かない状態となっているため、比較的小さなキック操作力でもって、クランク軸26が始動に必要な回転速度に直ちに達成することができ、水冷式内燃機関２の始動性が向上する。
【００３０】
また、キック始動のための中間軸56が、磁気結合型冷却水ポンプ61およびトロコイド型オイルポンプ75の駆動軸を兼ねているため、部品の共通化が図られ、コストダウンと軽量化が可能となる。
【００３１】
さらに、潤滑油を必要とする水冷式内燃機関２や歯車減速機４は、クランクケース５，６で囲まれた潤滑油雰囲気下にあるため、水冷式内燃機関２や歯車減速機４は充分に潤滑され、円滑な運転と耐久性増大とが達成される。
【００３２】
さらにまた、磁気結合型冷却水ポンプ61では、ポンプケーシング62によって、中間駆動軸67と、ポンプ回転軸64およびインペラ65とは完全に遮断分離されるため、磁気結合型冷却水ポンプ61内の冷却水がクランク室50内に漏れることもなければ、クランク室50内の潤滑油が磁気結合型冷却水ポンプ61内の冷却水に混入することもない。
【００３３】
しかも、始動兼発電機40を収納した発電機室52と、Ｖベルト式無段変速機３を収納した変速機室54とは、クランクケース５，６とでもってクランク室50と遮断されて、無潤滑油空間となっているので、始動兼発電機40およびＶベルト式無段変速機３は、その機能を充分に発揮することができる。
【００３４】
また、クランク軸26と従動軸43との中間に後車軸15が配置され、クランク室50の後方に位置して、歯車減速機４が配置されているため、変速機室54の巾が狭くなり、パワーユニット１全体の巾も必然的に減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本出願発明の水冷式内燃機関を搭載したパワーユニットの側面図である。
【図２】水冷式内燃機関の一実施形態の拡大側面図である。
【図３】図２のIII −III 線に沿って裁断した縦断平面図である。
【図４】図２のIV−IV線に沿って截断した縦断平面図である。
【符号の説明】
０…スクータ型自動２輪車、１…パワーユニット、２…水冷式内燃機関、３…Ｖベルト式無段変速機、４…歯車減速機、５，６…クランクケース、７…シリン−ブロック、８…シリンダヘッド、９…シリンダヘッドカバー、10…メインフレーム、11…リヤフォークピボット、12…リンク、13…支持ブラケット、14…リヤフレーム、15…後車軸、16…後車軸枢支部、18…ブラケット、19…左側緩衝器、20…ハンドル軸、21…操作ハンドル、22…前車輪、23…後車輪、24…シリンダ孔、25…ピストン、26…クランク軸、27…ピストンピン、28…クランクピン、29…コネクティングロッド、30…燃焼室、31…吸気ポート、32…排気ポート、33…吸気弁、34…排気弁、35…ロッカー軸、36…ロッカーアーム、37…カム軸、38…バルブリフタ、39…プッシュロッド、40…始動兼発電機、41…駆動プーリ、42…遠心ウェイト、43…従動軸、44…従動Ｖプーリ、45…無端Ｖベルト、46…遠心クラッチ、47…ピニオン歯車、48…中間変速歯車群、49…出力歯車、50…クランク室、51…左カバー、52…発電機室、53…右カバー、54…変速機室、56…中間軸、57…従動歯車、58…カム駆動歯車、59…カム従動歯車、60…ピニオン、61…磁気結合型冷却水ポンプ、62…ポンプケーシング、63…蓋部材、64…ポンプ回転軸、65…インペラ、66…永久磁石、67…中間駆動軸、68…永久磁石、70…キック軸、71…キック駆動歯車、72…螺旋溝、73…キックペダル、74…戻しコイルスプリング、75…トロコイド型オイルポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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