過給機付き内燃機関搭載車両
【課題】部品点数の削減を図ると共に、エンジンの外側回りのスペースを有効利用して、エンジンの車幅方向寸法を小さくした過給機付き内燃機関搭載車両を提供する。
【解決手段】過給機１２０は、クランクケース３１から後方に延出するクランク軸３０の後端に固定されて、吸気ポート６０が配置されたシリンダヘッド３３の一側面側に配置される。また、該過給機１２０に空気を供給するエアクリーナ２２は、過給機１２０の上方、且つエンジンＥの後方に位置して、過給機１２０の上流側に配設されている。
【解決手段】過給機１２０は、クランクケース３１から後方に延出するクランク軸３０の後端に固定されて、吸気ポート６０が配置されたシリンダヘッド３３の一側面側に配置される。また、該過給機１２０に空気を供給するエアクリーナ２２は、過給機１２０の上方、且つエンジンＥの後方に位置して、過給機１２０の上流側に配設されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付き内燃機関搭載車両に関し、特に、過給機をクランク軸に固定すると共にエンジンの後方に配置して、エンジンの後方スペースを有効利用した過給機付き内燃機関搭載車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの吸気ポートに接続される吸気管に、加圧された空気を供給する過給機をエンジン補機として備える過給機付き内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の過給機付き内燃機関は、過給機を吸気マニホールドの下方に配置すると共に、過給機の駆動軸とクランク軸とをベルトで連結して、該ベルトを介してクランク軸の動力を過給機に伝達している。
【特許文献１】特許第２９５８７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の過給機付き内燃機関は、過給機をエンジン側方の吸気マニホールド下方に配置することによって、過給機と吸気ポートとを連結する吸気通路を短くして過給の立上り応答性の改善が図られている。しかし、ベルトを介してクランク軸の動力を過給機の駆動軸に伝達するようにしているので、ベルト等の他の駆動機構を必要とする。
【０００４】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の削減を図ると共に、小型化を図った過給機付き内燃機関搭載車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジンのシリンダヘッドの一側面側に設けられて、混合ガスが供給される吸気ポートと、エンジンのクランクケース内に回転可能に支持されるクランク軸と、エンジンに供給する空気を加圧して吸気ポートに供給する過給機と、を備える過給機付き内燃機関搭載車両であって、クランク軸は、前記一側面と略直交する方向にクランクケースから延出され、過給機は、吸気ポートが配置された前記一側面側に配置されてクランクケースから延出するクランク軸に固定されることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、車両は、鞍乗型車両であって、クランク軸は、鞍乗型車両の前後方向に延出することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２の構成に加えて、吸気ポートは、シリンダヘッドの後面に開口する開口部を備え、過給機の上方、且つエンジンの後方に位置し、過給機の上流側に配設されて外部から取り入れた空気を過給機に供給するエアクリーナを更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、過給機は、吸気ポートが配置されたエンジンの一側面側に配置されて、該一側面と略直交する方向にクランクケースから延出するクランク軸に固定されているので、ベルトなどの伝達部品が不要となり、部品点数を削減して、エンジンの小型化が可能となる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、鞍乗型車両に搭載されたエンジンのクランク軸が、鞍乗型車両の前後方向に延出して配置されているので、エンジンの車幅方向寸法を狭めることができ、これによってエンジンを小型化することができる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、吸気ポートはシリンダヘッドの後面に開口部を備え、過給機の上流側に配設されたエアクリーナが、過給機の上方、且つエンジンの後方に配置されているので、エンジン後方のスペースを有効に利用することができ、エンジンの小型化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る過給機付き内燃機関搭載車両の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る水冷式のエンジンＥが搭載された鞍乗型車両１の車体カバー等を外した状態の側面図を図１に、同平面図を図２に示す。なお、本実施形態においては、車両の前進方向を向いた状態を基準にして前後左右を決めることとする。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の鞍乗型車両１は、不整地走行用の４輪車で、不整地用の低圧のバルーンタイヤが装着される左右一対の前輪ＦＷ及び左右一対の後輪ＲＷが、車体フレーム２の前後に懸架される。
【００１３】
車体フレーム２は、複数種の鋼材を結合して構成され、エンジンＥ及び変速機Ｔをクランクケース３１内に一体に構成したパワーユニットＰが搭載されるセンタフレーム部３、センタフレーム部３の前部に連接され前輪ＦＷを懸架するフロントフレーム部４、センタフレーム部３の後部に連接されてシート７を支持するシートレール６を有するリヤフレーム部５からなる。
【００１４】
センタフレーム部３は、左右一対のアッパパイプ３ａが前後を下方へ屈曲されて略３辺をなし、他の略１辺を左右一対のロアパイプ３ｂが連結して側面視で概ね矩形をなし、左右両パイプをクロスメンバが連結して構成されている。
【００１５】
ロアパイプ３ｂの後部の斜め上方へ屈曲して延びた部分に固着されたピボットプレート８には、前端を軸支されたスイングアーム９が揺動自在に設けられ、スイングアーム９の後部とリヤフレーム部５との間にリヤクッション１０が介装されている。スイングアーム９の後端に設けられた後ファイナルリダクションギヤユニット１９に後輪ＲＷが懸架されている。
【００１６】
左右のアッパパイプ３ａの前端部間に架設されたクロスメンバの幅方向中央にステアリングコラム１１が支持されており、同ステアリングコラム１１で操舵可能に支承されるステアリングシャフト１２の上端部に操向ハンドル１３が連結され、ステアリングシャフト１２の下端部は前輪操舵機構１４に連結される。
【００１７】
パワーユニットＰの前面図である図３も参照して、パワーユニットＰのエンジンＥは、水冷式で単気筒４ストロークエンジンであり、クランク軸３０を車体前後方向に指向させた所謂縦置きの姿勢で、センタフレーム部３に搭載される。
【００１８】
パワーユニットＰの変速機Ｔは、エンジンＥのクランク軸３０を軸支するクランク室Ｃの右側のミッション室Ｍに配置され、変速機Ｔから前後方向に指向した出力軸１５が前後に突出している。出力軸１５の回転動力は、出力軸１５の前端から前ドライブシャフト１６および前ファイナルリダクションギヤユニット１７を介して左右の前輪ＦＷに伝達され、出力軸１５の後端から後ドライブシャフト１８および前記後ファイナルリダクションギヤユニット１９を介して左右の後輪ＲＷに伝達される。
【００１９】
エンジンＥは、クランクケース３１にシリンダブロック３２，シリンダヘッド３３，シリンダヘッドカバー３４が順に重ねられて構成される。シリンダブロック３２は、鉛直方向に対して左に傾いて立設されている。シリンダヘッド３３から後方に延出する吸気管２０が、スロットルボディ２１および吸気接続管２８を介してスクロール型過給機１２０の吐出口に接続され、該スクロール型過給機１２０の吸入口はエアクリーナ接続管２９によって、スクロール型過給機１２０の上方且つシリンダヘッド３３の後方に配置されたエアクリーナ２２に接続されている。また、シリンダヘッド３３から前方に延出した排気管２３が左側に湾曲して後方に向かい、エアクリーナ２２の左側を後方に延びて排気マフラー２４に接続する。
【００２０】
車体フレーム２のセンタフレーム部３には、パワーユニットＰの上方に燃料タンク２５が支持され、同燃料タンク２５の前部下方には燃料ポンプ２６が配設され、車体フレーム２のフロントフレーム部４にはラジエータ２７が支持されている。
【００２１】
次に、パワーユニットＰの構成について図３及び図４に基づいて説明する。図３はパワーユニットの前クランクケース３１Ｆ等を省略した前面図であり、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線での内燃機関の動力伝達機構の断面図である。
【００２２】
図４に示すように、パワーユニットＰのクランク室Ｃおよびミッション室Ｍを構成するクランクケース３１は、シリンダブロック３２のシリンダボアの中心軸線を通り車体前後方向に指向したクランク軸３０と直交する面で前後に分割された前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒとを備え、後クランクケース３１Ｒの前側合わせ面に、前クランクケース３１Ｆの後側合わせ面を重ね合わせて締結し、また、図３に示すように、クランク軸３０のクランクウエブ３０ｗ、バランサ軸４０のバランサウエイト４０ｗ、カム軸４３のカムロブ４３ａ，４３ｂ等および変速歯車列群Ｔ１を内部に収容して構成される。
【００２３】
図３及び図４に示すように、シリンダブロック３２からシリンダスリーブ３２ａがクランクケース３１に嵌入しており、シリンダスリーブ３２ａに摺動自在にピストン３５が嵌合している。クランク軸３０の前後一対のクランクウエブ３０ｗ、３０ｗ間に架設されたクランクピン３７と、ピストン３５に設けられたピストンピン３６とはコネクティングロッド３８を介して連結している。クランク軸３０は、クランクウエブ３０ｗ、３０ｗの前後で前クランク−ス３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに設けた主軸受３９，３９を介して軸支される。
【００２４】
図３において、クランク軸３０の右下方（図３では、左下方）には、クランク軸３０と平行なバランサ軸４０が位置している。バランサ軸４０は、その両端が前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに設けられた軸受（図示せず）によって軸支される。バランサ軸４０の中央にはバランサウエイト４０ｗが形成されており、後部にはドリブンギヤ４２ｂが嵌着されて、クランク軸３０に嵌着されたドライブギヤ４２ａと噛合する。
【００２５】
クランク軸３０の右斜め上方には、クランク軸３０と平行な動弁系のカム軸４３が位置し、カム軸４３の両端は前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに設けられた軸受（図示せず）によって軸支されている。カム軸４３は、図示しない減速比１/２の減速機構を介してクランク軸３０の回転が伝達される。カム軸４３のカムロブ４３ａ，４３ｂには、吸気弁５４及び排気弁５５を開閉させる動弁機構５１に駆動力を伝達するプッシュロッド４５の下端が当接している。
【００２６】
動弁機構５１は、両端がシリンダヘッドカバー３４に支持されたロッカアーム軸５２に揺動自在に嵌合するロッカアーム５３を備え、プッシュロッド４５の上端がロッカアーム５３の一端５３ａに当接する。ロッカアーム５３の他端５３ｂは、シリンダヘッド３３に配設された吸気弁５４及び排気弁５５の上端に当接して押圧する。これにより、クランク軸３０が２回転するとカム軸４３が１回転し、カムロブ４３ａ，４３ｂに設定されたリフタに従ってロッカアーム５３がロッカアーム軸５２を中心として揺動し、所定のタイミングで吸気弁５４及び排気弁５５を押圧して吸気ポート６０及び排気ポート６１を開閉制御する。
【００２７】
吸気ポート６０は、シリンダヘッド３３のクランク軸３０と直交する一方の側面（後面）に配置されて、後方に開放する開口５９を備える。また、排気ポート６１は、クランク軸３０と直交する他方の側面（前面）に配置される。
【００２８】
シリンダヘッド３３には、吸気ポート６０の開口５９に連通する吸気管６２が接続される。吸気管６２の側面には、所定のタイミングで吸気管６２内に燃料を噴射する燃料噴射装置６３が配設されている。燃料噴射装置６３より上流側の吸気管６２内には、バタフライバルブ６４が設けられ、該バタフライバルブ６４を開閉することにより、吸気ポート６０に供給する空気量が制御される。吸気管６２は、吸気接続管２８によってスクロール型過給機１２０の吐出口に接続されており、エアクリーナ２２を介して取り入れられた外部空気が、スクロール型過給機１２０によって圧力が高められて供給される。
【００２９】
また、ピストン３５の頂面とシリンダヘッド３３の天井面との間に形成された燃焼室１００には、点火装置（図示せず）が配置されて、吸気管６２から供給された空気を含む燃料（混合ガス）に点火する。燃料噴射装置６３による燃料噴射タイミング及び点火装置による点火タイミングは、マイクロコンピュータを含んで構成された制御装置であるＥＣＵ９３（図１及び図２参照）によって制御される。
【００３０】
クランク軸３０の左方（図３では、右方）には、変速機Ｔが配設され、メイン軸４６，カウンタ軸４７，中間軸４８が変速ギヤ機構を構成し、シフトドラム４９の駆動で変速がなされ、出力軸１５に伝達される。
【００３１】
図４を参照して、遠心式の発進クラッチ５６は、クランク軸３０と一体に回転する入力部材としてのクラッチインナ５６ｉと、径方向外方でクラッチインナ５６ｉを囲む出力部材としての椀状のクラッチアウタ５６ｏと、クラッチインナ５６ｉに枢支されて遠心力により径方向外方に揺動してクラッチアウタ５６ｏに接触して接続する遠心ウエイトとしてのクラッチシュー５６ｓとを備え、クランク軸３０に回転自在に軸支された円筒ギヤ部材５７にクラッチアウタ５６ｏのボス部がスプライン嵌合している。円筒ギヤ部材５７の駆動ギヤ５７ａから変速機Ｔに動力が伝達される。
【００３２】
変速機Ｔのメイン軸４６は、クランク軸３０の左側の斜め上方にクランク軸３０と平行に配置され、前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに軸受８５，８６を介して回転自在に軸支されている。また、前クランクケース３１Ｆに保持される軸受８５から前方に延出するメイン軸４６の前端部には変速クラッチ９１が設けられている。
【００３３】
変速クラッチ９１は、多板摩擦式クラッチであり、クラッチインナ９１ｉがメイン軸４６の前端に固着され、メイン軸４６に回転自在にクラッチアウタ９１ｏが軸支され、クラッチインナ９１ｉとクラッチアウタ９１ｏとの間にプレッシャプレート９１ｐが介在して、クラッチアウタ９１ｏと一体に回転する複数のクラッチデイスクと、クラッチインナ９１ｉと一体に回転する複数のフリクションディスクの重なりを、プレッシャプレート９１ｐが押圧または解除して動力の伝達制御を行う。
【００３４】
クラッチアウタ９１ｏには、ダンパスプリング７０を介してプライマリドリブンギヤ７１が設けられ、プライマリドリブンギヤ７１と円筒ギヤ部材５７の駆動ギヤ５７ａが噛合しているので、発進クラッチ５６が入ってクランク軸３０の回転が駆動ギヤ５７ａに伝達されると、プライマリドリブンギヤ７１、ダンパスプリング７０を介して変速クラッチ９１のクラッチアウタ９１ｏに回転動力が伝達され、変速クラッチ９１が入れば、クラッチインナ９１ｉとともにメイン軸４６が回転する。
【００３５】
前クランクケース３１Ｆの前方にスペーサ６５を介して前ケースカバー６６が被せられる。スペーサ６５は前クランクケース３１Ｆの前面の周縁部が前方へ延長した延長部材であって、このスペーサ６５にドライサンプ式潤滑系のオイルポンプユニット（図示せず）が構成されるとともに、オイルタンク（図示せず）の一部が形成される。前ケースカバー６６の前壁６７には、クランク軸３０の前端を軸支する軸受６８が配設されている。
【００３６】
プレッシャプレート９１ｐを作動させるクラッチ作動手段９２は、メイン軸４６の前側に配置されている。クラッチ作動手段９２は、メイン軸４６と同軸とされて前ケースカバー６６の前壁６７に固定された支軸７２に、回動可能かつ軸方向に摺動可能に可動カムプレートレバー７３が軸支されている。可動カムプレートレバー７３の前方に対向して支軸７２に固着された固定プレート７４と、可動カムプレートレバー７３との間には、ボール７５が介装されており、可動カムプレートレバー７３が揺動すると、固定プレート７４からボール７５を介して受ける反力で可動カムプレートレバー７３は後方（図４において右方向）に移動する。
【００３７】
この可動カムプレートレバー７３にベアリング７６を介した連結された連結プレート８０は、変速クラッチ９１のプレッシャプレート９１ｐに連結されており、可動カムプレートレバー７３の後方への移動によって、プレッシャプレート９１ｐがフリクションディスクの重なりを解除して変速クラッチ９１を切断する。
【００３８】
可動カムプレートレバー７３を作動するのは、後述するシフトスピンドル１６０であり、シフトスピンドル１６０に固着されるクラッチアーム（図示せず）の先端に設けられたローラ（図示せず）が、可動カムプレートレバー７３の先端の溝に係合している。シフトスピンドル１６０が回転してクラッチアームが揺動すると、ローラを介して可動カムプレートレバー７３が揺動して変速クラッチ９１を切断する。
【００３９】
メイン軸４６のミッション室Ｍ内に延出する部分に対して、平行に並んで軸受９５，９６により軸支されたカウンタ軸４７（および中間軸４８）との間に、変速段を設定する歯車列の集合である変速歯車列群Ｔ１が構成されている。
【００４０】
カウンタ軸４７の後クランクケース３１Ｒから後方へ突出した後端には駆動ギヤ９７が嵌着され、カウンタ軸４７と平行に配設された出力軸１５に嵌着される従動ギヤ９８が駆動ギヤ９７と噛合して、減速された動力が出力軸１５に伝達されるようになっている。
【００４１】
図３に示すように、シフトドラム４９は、前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに回転自在に架設され、シフトドラム４９の外周面に形成された３条のシフト溝に、ガイド軸５０に摺動自在に支持されたシフトフォーク５０ａ，５０ｂ，５０ｃの各シフトピンが嵌合している。シフトドラム４９の回動によりシフト溝にガイドされて軸方向に移動するシフトフォーク５０ａが、メイン軸４６上のシフターを軸方向に移動させ、シフトフォーク５０ｂ，５０ｃが、カウンタ軸４７上のシフターを軸方向に移動させて噛み合う変速ギヤの組を変更する。
【００４２】
シフトドラム４９の左下方（図３では、右下方）に隣接して変速回転軸であるシフトスピンドル１６０が配置されており、シフトスピンドル１６０とシフトドラム４９との間にはシフト伝達手段（図示せず）が介装され、シフトスピンドル１６０の回動がシフト伝達手段を介してシフトドラム４９を所要角度回動するようになっている。シフトスピンドル１６０には、扇形をしたギヤシフトアーム１６３が嵌着されている。ギヤシフトアーム１６３は、扇形の要部分がシフトスピンドル１６０に嵌着され、外周円弧部分に大径ギヤ１６３ａが形成されている。なお、シフトドラム４９の回動角度は、シフトドラム４９の後方に同軸に設けられたシフトポジション検出器１７０により検出される（図５参照）。
【００４３】
前ケースカバー６６の前壁６７には、変速用電動モータ１６１が前方から取り付けられている。変速用電動モータ１６１のモータ駆動軸１６２には、小径の駆動ギヤ（図示せず）が形成されている。
【００４４】
変速用電動モータ１６１のモータ駆動軸１６２と、シフトスピンドル１６０との間の略中間位置には、アイドルギヤ軸１６４が、回転自在に軸支されている。アイドルギヤ軸１６４には、大径ギヤ１６４ａと小径ギヤ１６４ｂとが一体に形成されている。アイドルギヤ軸１６４の大径ギヤ１６４ａは、モータ駆動軸１６２の駆動ギヤに噛合し、アイドルギヤ軸１６４の小径ギヤ１６４ｂは、シフトスピンドル１６０のギヤシフトアーム１６３の大径ギヤ１６３ａに噛合する。
【００４５】
このようにして、変速用電動モータ１６１が駆動されてモータ駆動軸１６２が回転すると、アイドルギヤ軸１６４を介してシフトスピンドル１６０に回転動力が伝達される。シフトスピンドル１６０の回転は、前記したように、クラッチアームおよびクラッチ作動手段９２を介して変速クラッチ９１を切断すると同時に、シフト伝達手段を介してシフトドラム４９を所要角度回動させてシフトフォーク５０ａ，５０ｂ，５０ｃを摺動させ、変速歯車列群Ｔ１の噛み合うギヤの組を変更して変速機Ｔの変速が実行される。
【００４６】
パワーユニットＰの後面図である図５に示すように、パワーユニットＰの後部には、シフトドラム４９の回転軸後端に設けられてシフトドラム４９の回動角度を検出するシフトポジション検出器１７０、シフトスピンドル１６０の後端に取り付けられた回転角度センサ１７１、カウンタ軸４７の後端に取り付けられた車速センサ１７２、車速センサ１７２の右方に取り付けられたシフトポジション検出器１７０のセンサ端子１７３、等のエンジン補機が配設されている。また、パワーユニットＰの後部には、発電機１０１およびスタータモータ１１０が配設されている（図４参照。）。
【００４７】
後クランクケース３１Ｒから後方に延出するクランク軸３０の後端には、発電機１０１と、スクロール型過給機１２０に接続される回転継ぎ手１０２と、後クランクケース３１Ｒに取り付けられるスタータモータ１１０の回転をクランク軸３０に伝達する始動用被駆動ギヤ７７とが設けられる。被駆動ギヤ７７は、一方向クラッチ７８を介して発電機１０１のフライホイール１０３に結合される。
【００４８】
図６に示すように、エンジン補機であるスタータモータ１１０は、後述するスクロール型過給機１２０の固定側スクロール部１４０の外側終端１４０ｂに隣接して配置されて、後クランクケース３１Ｒに固定されている。また、スタータモータ１１０は、図７に示すように、スクロール型過給機１２０の最大半径ｒの内側に少なくとも一部が位置するように配置されている。スタータモータ１１０の回軸１１１は、先端が後クランクケース３１Ｒに設けられた玉軸受１１２によって支持される。回軸１１１に形成された駆動ギヤ１１３は、支持軸１１４に回動自在に嵌合する中間ギヤ１１５の大径ギヤ１１５ａと噛合し、中間ギヤ１１５の小径ギヤ１１５ｂが始動用被駆動ギヤ７７と噛合する。これにより、スタータモータ１１０の回軸１１１の回転が、中間ギヤ１１５、および始動用被駆動ギヤ７７を介してクランク軸３０に伝達されてエンジンＥが始動する。
【００４９】
クランク軸３０の後端に形成されたテーパ部３０ａには、椀型に形成されたフライホイール１０３のボス部１０３ａが嵌合固定されてクランク軸３０と一体に回転する。フライホイール１０３の椀型内周面には、複数個のフェライトマグネット１０４が円周方向に所定の間隔で固定されている。複数個のフェライトマグネット１０４の半径方向内側には、後クランクケース３１Ｒに固定されたコイル１０５がフェライトマグネット１０４に対向配置されており、フェライトマグネット１０４とコイル１０５とによって発電機１０１が構成される。即ち、クランク軸３０が回転してフェライトマグネット１０４の磁力がコイル１０５を横切ることにより、コイル１０５に起電力が発生する。
【００５０】
フライホイール１０３の外周面には、円周方向の所定の角度範囲において所定の間隔（例えば、３０°間隔）で配置された複数の突起部１０６が形成され、突起部１０６の回転軌跡の円周方向外方には、パルスセンサ１０７が配置されている。パルスセンサ１０７は、突起部１０６が近傍を通過するごとにこれを検出して制御装置であるＥＣＵ９３に検出信号を送信する。ＥＣＵ９３は、これによってクランク軸３０の位相を検出して燃料噴射装置６３の燃料噴射タイミング、及び点火装置の点火タイミング等を制御する。
【００５１】
後クランクケース３１Ｒから後方に延設されたクランク軸３０の後端には、フライホイール１０３と共に、回転継ぎ手１０２の前側ボス１１６が、クランク軸３０に螺合する１本のボルト１１８によって共締めされている。これによって、フライホイール１０３と回転継ぎ手１０２の前側ボス１１６とが、クランク軸３０と一体に固定される。
【００５２】
回転継ぎ手１０２の後側ボス１１７は、スクロール型過給機１２０のクランク軸１２１にボルト１２２によって固定されている。回転継ぎ手１０２の前側ボス１１６と後側ボス１１７とは、互いに係合して回転力を伝達可能な回転伝達部材１２３，１２４によって連結されている。回転伝達部材１２３，１２４は、例えばゴムなどの弾性を有する材料で形成されてクッション性を有するので、クランク軸３０の回転変動を吸収してスクロール型過給機１２０のクランク軸１２１に伝達する。
【００５３】
図６および図７に示すように、スクロール型過給機１２０は、エアクリーナ接続管２９が連結される吸入口１３０、および吸気接続管２８が連結される吐出口１３１が設けられた第１ケーシング１３２と、有底の円筒状に形成され、内側にそれぞれ固定側スクロール部１４０，１４１，および１４２，１４３が形成されて固定側スクロールとして機能する第２ケーシング１３３および第３ケーシング１３４と、可動側スクロール１３５とを有する。
【００５４】
第１、第２、および第３ケーシング１３２、１３３、１３４は、第２ケーシング１３３と第３ケーシング１３４との間に、可動側スクロール１３５を組み込んだ状態でボルトによって一体に組み付けられている。スクロール型過給機１２０は、複数のボルト１３６によってエンジンＥの後部、具体的には、後クランクケース３１Ｒの出力軸１５の側方に隣接して固定されており（図５参照）、後クランクケース３１Ｒから所定の方向に延出する。
【００５５】
そして、外部から取り入れられてエアクリーナ２２で清浄された空気は、エアクリーナ接続管２９を介してスクロール型過給機１２０に供給され、スクロール型過給機１２０によって圧力が高められた圧縮空気が、吸気接続管２８、スロットルボディ２１を介してエンジンＥの吸気ポート６０に供給される。
【００５６】
スクロール型過給機１２０のクランク軸１２１は、第１、第２、および第３ケーシング１３２、１３３、１３４の略中心を貫通して配置され、前端側が第２ケーシング１３３に配設された転がり軸受１３７によって回動自在に支持されている。固定側スクロールとして機能する第２および第３ケーシング１３３、１３４は、その内側に車両１の前後方向に延出して形成された薄板状の固定側スクロール部１４０、１４１および１４２、１４３を備え、この固定側スクロール部１４０、１４１および１４２、１４３は互いに同一位相とされて対向配置される。
【００５７】
固定側スクロール部１４０、１４１、および１４２、１４３は、吐出口１３１の中心点Ｏ１を始点とする一対のインボリュート曲線から構成され、インボリュート曲線と吐出口１３１の外径線とが交差する点を開始点１４０ａ，１４１ａ（１４２ａ、１４３ａ）として形成されている。また、第１ケーシング１３２に設けられた吸入口１３０は、固定側スクロール部１４０の外側終端１４０ｂの延長線上、且つ外側終端１４０ｂに隣接し、固定側スクロールと平行に延出して配置される。具体的には、吸入口１３０は、固定側スクロール部１４０の外側終端１４０ｂの周方向延長線上近傍で、第２ケーシング１３３によって構成される固定側スクロールの段差状の外周端１４４に隣接して配置されている。
【００５８】
可動側スクロール１３５は、可動側基盤１５０の両面に、中心点Ｏ２を始点とする一対のインボリュート曲線から形成される薄板状の可動側スクロール部１５１、１５２が、車両１の前後方向に延出して形成されている。可動側スクロール部１５１、１５２の開始点１５１ａ、１５２ａは、固定側スクロール部１４０、１４１の開始点１４０ａ，１４１ａを時計方向または半時計方向に９０度回転させた位置に設定している。
【００５９】
可動側基盤１５０に設けられたボス１５０ａの中心孔には、クランク軸１２１の軸心に対して偏芯量εを有する偏心軸１２１ａが嵌合する。また、可動側基盤１５０には、第２クランク軸支持部１５０ｂが形成されており、第２クランク軸支持部１５０ｂと対向する位置の第２ケーシング１３３に、回動自在に配設された第２クランク軸１５３の偏心軸１５３ａが嵌合する。クランク軸１２１と偏心軸１２１ａとの偏芯量と、第２クランク軸１５３と偏心軸１５３ａとの偏芯量は、同じ偏芯量εであり、第２クランク軸１５３は、図示しないタイミングベルトなどでクランク軸１２１に連結されて、クランク軸１２１と同期して回転する。
【００６０】
これによって、可動側スクロール１３５は、クランク軸１２１の偏心軸１２１ａおよび第２クランク軸１５３の偏心軸１５３ａの２点で安定して支持され、クランク軸１２１を回転させると、可動側スクロール部１５１、１５２が固定側スクロール部１４０、１４１、および１４２、１４３に対して偏芯量εを半径する円周上を旋回運動する。
【００６１】
そして、この旋回運動によって、固定側スクロール部１４０、１４１、および１４２、１４３と可動側スクロール部１５１、１５２との間に形成される三日月状の空間がそれぞれ狭められながら中心方向へ順次移動するので、吐出口１３１から連続的に圧縮空気が吐出される。なお、固定側スクロール部１４０、１４１、１４２、１４３、および可動側スクロール部１５１、１５２の軸方向の端面には、圧縮空気を密閉する樹脂等から形成されたシール部材１５６が設けられている。
【００６２】
上記したように、クランク軸３０において、クランクウェブ３０ｗ、３０ｗの両側を一対の軸受３９，３９で回転可能に支持し、一方の軸受３９の外側（前側）に発進クラッチ５６、変速クラッチ９１、等の駆動系構成部品を配置し、他方の軸受３９の外側（後側）に始動用被駆動ギヤ７７、発電機１０１、スクロール型過給機１２０等のエンジン補機を配置する。このように、駆動系と補機系とを離して配置することで、発進時に発進クラッチ５６がつながる時に生じる発進ショックや、変速時に変速クラッチ９１がつながる時に生じる変速ショックが、スクロール型過給機１２０等の補機に伝わり難くすることができる。
【００６３】
上記したように、本実施形態の過給機付き内燃機関搭載車両１によれば、スクロール型過給機１２０が、吸気ポート６０が配置されたエンジンＥの一側面側（後面側）に配置され、スクロール型過給機１２０のクランク軸１２１が、エンジンＥから後方に延出するクランク軸３０に固定されているので、ベルトなどの伝達部品が不要となり、エンジンＥの小型化が可能となる。更に、エアクリーナ２２が、スクロール型過給機１２０の上方、且つエンジンＥの後方に配置されているので、エンジン後方のスペースを有効に利用して、エンジンＥの車幅方向寸法を狭めることができる。
【００６４】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
また、上記の実施形態においては、エンジンは不整地走行用車両に搭載された４ストロークエンジンとして説明したが、これに限定されず、どのようなエンジンであってもよく、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の過給機付き内燃機関搭載車両の車体カバー等を外した状態の側面図である。
【図２】図１に示す内燃機関搭載車両の平面図である。
【図３】エンジンの前クランクケース半体を省略して示すパワーユニットの前面図である。
【図４】図３に示すパワーユニットのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】パワーユニットの後面図である。
【図６】図４のＶＩ部拡大断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 過給機付き内燃機関搭載車両（鞍乗型車両）
１５ 出力軸
２２ エアクリーナ
３０ クランク軸
３１ クランクケース
３１Ｆ 前クランクケース
３１Ｒ 後クランクケース
３３ シリンダヘッド
５９ 開口部
６０ 吸気ポート
１２０ スクロール型過給機（過給機）
１３３ 第２ケーシング（固定側スクロール）
１３４ 第３ケーシング（固定側スクロール）
１３５ 可動側スクロール
Ｅ エンジン
ＦＷ 前輪（車輪）
ＲＷ 後輪（車輪）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付き内燃機関搭載車両に関し、特に、過給機をクランク軸に固定すると共にエンジンの後方に配置して、エンジンの後方スペースを有効利用した過給機付き内燃機関搭載車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの吸気ポートに接続される吸気管に、加圧された空気を供給する過給機をエンジン補機として備える過給機付き内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の過給機付き内燃機関は、過給機を吸気マニホールドの下方に配置すると共に、過給機の駆動軸とクランク軸とをベルトで連結して、該ベルトを介してクランク軸の動力を過給機に伝達している。
【特許文献１】特許第２９５８７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の過給機付き内燃機関は、過給機をエンジン側方の吸気マニホールド下方に配置することによって、過給機と吸気ポートとを連結する吸気通路を短くして過給の立上り応答性の改善が図られている。しかし、ベルトを介してクランク軸の動力を過給機の駆動軸に伝達するようにしているので、ベルト等の他の駆動機構を必要とする。
【０００４】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数の削減を図ると共に、小型化を図った過給機付き内燃機関搭載車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、エンジンのシリンダヘッドの一側面側に設けられて、混合ガスが供給される吸気ポートと、エンジンのクランクケース内に回転可能に支持されるクランク軸と、エンジンに供給する空気を加圧して吸気ポートに供給する過給機と、を備える過給機付き内燃機関搭載車両であって、クランク軸は、前記一側面と略直交する方向にクランクケースから延出され、過給機は、吸気ポートが配置された前記一側面側に配置されてクランクケースから延出するクランク軸に固定されることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１の構成に加えて、車両は、鞍乗型車両であって、クランク軸は、鞍乗型車両の前後方向に延出することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２の構成に加えて、吸気ポートは、シリンダヘッドの後面に開口する開口部を備え、過給機の上方、且つエンジンの後方に位置し、過給機の上流側に配設されて外部から取り入れた空気を過給機に供給するエアクリーナを更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明によれば、過給機は、吸気ポートが配置されたエンジンの一側面側に配置されて、該一側面と略直交する方向にクランクケースから延出するクランク軸に固定されているので、ベルトなどの伝達部品が不要となり、部品点数を削減して、エンジンの小型化が可能となる。
【０００９】
請求項２の発明によれば、鞍乗型車両に搭載されたエンジンのクランク軸が、鞍乗型車両の前後方向に延出して配置されているので、エンジンの車幅方向寸法を狭めることができ、これによってエンジンを小型化することができる。
【００１０】
請求項３の発明によれば、吸気ポートはシリンダヘッドの後面に開口部を備え、過給機の上流側に配設されたエアクリーナが、過給機の上方、且つエンジンの後方に配置されているので、エンジン後方のスペースを有効に利用することができ、エンジンの小型化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る過給機付き内燃機関搭載車両の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に係る水冷式のエンジンＥが搭載された鞍乗型車両１の車体カバー等を外した状態の側面図を図１に、同平面図を図２に示す。なお、本実施形態においては、車両の前進方向を向いた状態を基準にして前後左右を決めることとする。
【００１２】
図１及び図２に示すように、本実施形態の鞍乗型車両１は、不整地走行用の４輪車で、不整地用の低圧のバルーンタイヤが装着される左右一対の前輪ＦＷ及び左右一対の後輪ＲＷが、車体フレーム２の前後に懸架される。
【００１３】
車体フレーム２は、複数種の鋼材を結合して構成され、エンジンＥ及び変速機Ｔをクランクケース３１内に一体に構成したパワーユニットＰが搭載されるセンタフレーム部３、センタフレーム部３の前部に連接され前輪ＦＷを懸架するフロントフレーム部４、センタフレーム部３の後部に連接されてシート７を支持するシートレール６を有するリヤフレーム部５からなる。
【００１４】
センタフレーム部３は、左右一対のアッパパイプ３ａが前後を下方へ屈曲されて略３辺をなし、他の略１辺を左右一対のロアパイプ３ｂが連結して側面視で概ね矩形をなし、左右両パイプをクロスメンバが連結して構成されている。
【００１５】
ロアパイプ３ｂの後部の斜め上方へ屈曲して延びた部分に固着されたピボットプレート８には、前端を軸支されたスイングアーム９が揺動自在に設けられ、スイングアーム９の後部とリヤフレーム部５との間にリヤクッション１０が介装されている。スイングアーム９の後端に設けられた後ファイナルリダクションギヤユニット１９に後輪ＲＷが懸架されている。
【００１６】
左右のアッパパイプ３ａの前端部間に架設されたクロスメンバの幅方向中央にステアリングコラム１１が支持されており、同ステアリングコラム１１で操舵可能に支承されるステアリングシャフト１２の上端部に操向ハンドル１３が連結され、ステアリングシャフト１２の下端部は前輪操舵機構１４に連結される。
【００１７】
パワーユニットＰの前面図である図３も参照して、パワーユニットＰのエンジンＥは、水冷式で単気筒４ストロークエンジンであり、クランク軸３０を車体前後方向に指向させた所謂縦置きの姿勢で、センタフレーム部３に搭載される。
【００１８】
パワーユニットＰの変速機Ｔは、エンジンＥのクランク軸３０を軸支するクランク室Ｃの右側のミッション室Ｍに配置され、変速機Ｔから前後方向に指向した出力軸１５が前後に突出している。出力軸１５の回転動力は、出力軸１５の前端から前ドライブシャフト１６および前ファイナルリダクションギヤユニット１７を介して左右の前輪ＦＷに伝達され、出力軸１５の後端から後ドライブシャフト１８および前記後ファイナルリダクションギヤユニット１９を介して左右の後輪ＲＷに伝達される。
【００１９】
エンジンＥは、クランクケース３１にシリンダブロック３２，シリンダヘッド３３，シリンダヘッドカバー３４が順に重ねられて構成される。シリンダブロック３２は、鉛直方向に対して左に傾いて立設されている。シリンダヘッド３３から後方に延出する吸気管２０が、スロットルボディ２１および吸気接続管２８を介してスクロール型過給機１２０の吐出口に接続され、該スクロール型過給機１２０の吸入口はエアクリーナ接続管２９によって、スクロール型過給機１２０の上方且つシリンダヘッド３３の後方に配置されたエアクリーナ２２に接続されている。また、シリンダヘッド３３から前方に延出した排気管２３が左側に湾曲して後方に向かい、エアクリーナ２２の左側を後方に延びて排気マフラー２４に接続する。
【００２０】
車体フレーム２のセンタフレーム部３には、パワーユニットＰの上方に燃料タンク２５が支持され、同燃料タンク２５の前部下方には燃料ポンプ２６が配設され、車体フレーム２のフロントフレーム部４にはラジエータ２７が支持されている。
【００２１】
次に、パワーユニットＰの構成について図３及び図４に基づいて説明する。図３はパワーユニットの前クランクケース３１Ｆ等を省略した前面図であり、図４は図３におけるＩＶ−ＩＶ線での内燃機関の動力伝達機構の断面図である。
【００２２】
図４に示すように、パワーユニットＰのクランク室Ｃおよびミッション室Ｍを構成するクランクケース３１は、シリンダブロック３２のシリンダボアの中心軸線を通り車体前後方向に指向したクランク軸３０と直交する面で前後に分割された前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒとを備え、後クランクケース３１Ｒの前側合わせ面に、前クランクケース３１Ｆの後側合わせ面を重ね合わせて締結し、また、図３に示すように、クランク軸３０のクランクウエブ３０ｗ、バランサ軸４０のバランサウエイト４０ｗ、カム軸４３のカムロブ４３ａ，４３ｂ等および変速歯車列群Ｔ１を内部に収容して構成される。
【００２３】
図３及び図４に示すように、シリンダブロック３２からシリンダスリーブ３２ａがクランクケース３１に嵌入しており、シリンダスリーブ３２ａに摺動自在にピストン３５が嵌合している。クランク軸３０の前後一対のクランクウエブ３０ｗ、３０ｗ間に架設されたクランクピン３７と、ピストン３５に設けられたピストンピン３６とはコネクティングロッド３８を介して連結している。クランク軸３０は、クランクウエブ３０ｗ、３０ｗの前後で前クランク−ス３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに設けた主軸受３９，３９を介して軸支される。
【００２４】
図３において、クランク軸３０の右下方（図３では、左下方）には、クランク軸３０と平行なバランサ軸４０が位置している。バランサ軸４０は、その両端が前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに設けられた軸受（図示せず）によって軸支される。バランサ軸４０の中央にはバランサウエイト４０ｗが形成されており、後部にはドリブンギヤ４２ｂが嵌着されて、クランク軸３０に嵌着されたドライブギヤ４２ａと噛合する。
【００２５】
クランク軸３０の右斜め上方には、クランク軸３０と平行な動弁系のカム軸４３が位置し、カム軸４３の両端は前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに設けられた軸受（図示せず）によって軸支されている。カム軸４３は、図示しない減速比１/２の減速機構を介してクランク軸３０の回転が伝達される。カム軸４３のカムロブ４３ａ，４３ｂには、吸気弁５４及び排気弁５５を開閉させる動弁機構５１に駆動力を伝達するプッシュロッド４５の下端が当接している。
【００２６】
動弁機構５１は、両端がシリンダヘッドカバー３４に支持されたロッカアーム軸５２に揺動自在に嵌合するロッカアーム５３を備え、プッシュロッド４５の上端がロッカアーム５３の一端５３ａに当接する。ロッカアーム５３の他端５３ｂは、シリンダヘッド３３に配設された吸気弁５４及び排気弁５５の上端に当接して押圧する。これにより、クランク軸３０が２回転するとカム軸４３が１回転し、カムロブ４３ａ，４３ｂに設定されたリフタに従ってロッカアーム５３がロッカアーム軸５２を中心として揺動し、所定のタイミングで吸気弁５４及び排気弁５５を押圧して吸気ポート６０及び排気ポート６１を開閉制御する。
【００２７】
吸気ポート６０は、シリンダヘッド３３のクランク軸３０と直交する一方の側面（後面）に配置されて、後方に開放する開口５９を備える。また、排気ポート６１は、クランク軸３０と直交する他方の側面（前面）に配置される。
【００２８】
シリンダヘッド３３には、吸気ポート６０の開口５９に連通する吸気管６２が接続される。吸気管６２の側面には、所定のタイミングで吸気管６２内に燃料を噴射する燃料噴射装置６３が配設されている。燃料噴射装置６３より上流側の吸気管６２内には、バタフライバルブ６４が設けられ、該バタフライバルブ６４を開閉することにより、吸気ポート６０に供給する空気量が制御される。吸気管６２は、吸気接続管２８によってスクロール型過給機１２０の吐出口に接続されており、エアクリーナ２２を介して取り入れられた外部空気が、スクロール型過給機１２０によって圧力が高められて供給される。
【００２９】
また、ピストン３５の頂面とシリンダヘッド３３の天井面との間に形成された燃焼室１００には、点火装置（図示せず）が配置されて、吸気管６２から供給された空気を含む燃料（混合ガス）に点火する。燃料噴射装置６３による燃料噴射タイミング及び点火装置による点火タイミングは、マイクロコンピュータを含んで構成された制御装置であるＥＣＵ９３（図１及び図２参照）によって制御される。
【００３０】
クランク軸３０の左方（図３では、右方）には、変速機Ｔが配設され、メイン軸４６，カウンタ軸４７，中間軸４８が変速ギヤ機構を構成し、シフトドラム４９の駆動で変速がなされ、出力軸１５に伝達される。
【００３１】
図４を参照して、遠心式の発進クラッチ５６は、クランク軸３０と一体に回転する入力部材としてのクラッチインナ５６ｉと、径方向外方でクラッチインナ５６ｉを囲む出力部材としての椀状のクラッチアウタ５６ｏと、クラッチインナ５６ｉに枢支されて遠心力により径方向外方に揺動してクラッチアウタ５６ｏに接触して接続する遠心ウエイトとしてのクラッチシュー５６ｓとを備え、クランク軸３０に回転自在に軸支された円筒ギヤ部材５７にクラッチアウタ５６ｏのボス部がスプライン嵌合している。円筒ギヤ部材５７の駆動ギヤ５７ａから変速機Ｔに動力が伝達される。
【００３２】
変速機Ｔのメイン軸４６は、クランク軸３０の左側の斜め上方にクランク軸３０と平行に配置され、前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに軸受８５，８６を介して回転自在に軸支されている。また、前クランクケース３１Ｆに保持される軸受８５から前方に延出するメイン軸４６の前端部には変速クラッチ９１が設けられている。
【００３３】
変速クラッチ９１は、多板摩擦式クラッチであり、クラッチインナ９１ｉがメイン軸４６の前端に固着され、メイン軸４６に回転自在にクラッチアウタ９１ｏが軸支され、クラッチインナ９１ｉとクラッチアウタ９１ｏとの間にプレッシャプレート９１ｐが介在して、クラッチアウタ９１ｏと一体に回転する複数のクラッチデイスクと、クラッチインナ９１ｉと一体に回転する複数のフリクションディスクの重なりを、プレッシャプレート９１ｐが押圧または解除して動力の伝達制御を行う。
【００３４】
クラッチアウタ９１ｏには、ダンパスプリング７０を介してプライマリドリブンギヤ７１が設けられ、プライマリドリブンギヤ７１と円筒ギヤ部材５７の駆動ギヤ５７ａが噛合しているので、発進クラッチ５６が入ってクランク軸３０の回転が駆動ギヤ５７ａに伝達されると、プライマリドリブンギヤ７１、ダンパスプリング７０を介して変速クラッチ９１のクラッチアウタ９１ｏに回転動力が伝達され、変速クラッチ９１が入れば、クラッチインナ９１ｉとともにメイン軸４６が回転する。
【００３５】
前クランクケース３１Ｆの前方にスペーサ６５を介して前ケースカバー６６が被せられる。スペーサ６５は前クランクケース３１Ｆの前面の周縁部が前方へ延長した延長部材であって、このスペーサ６５にドライサンプ式潤滑系のオイルポンプユニット（図示せず）が構成されるとともに、オイルタンク（図示せず）の一部が形成される。前ケースカバー６６の前壁６７には、クランク軸３０の前端を軸支する軸受６８が配設されている。
【００３６】
プレッシャプレート９１ｐを作動させるクラッチ作動手段９２は、メイン軸４６の前側に配置されている。クラッチ作動手段９２は、メイン軸４６と同軸とされて前ケースカバー６６の前壁６７に固定された支軸７２に、回動可能かつ軸方向に摺動可能に可動カムプレートレバー７３が軸支されている。可動カムプレートレバー７３の前方に対向して支軸７２に固着された固定プレート７４と、可動カムプレートレバー７３との間には、ボール７５が介装されており、可動カムプレートレバー７３が揺動すると、固定プレート７４からボール７５を介して受ける反力で可動カムプレートレバー７３は後方（図４において右方向）に移動する。
【００３７】
この可動カムプレートレバー７３にベアリング７６を介した連結された連結プレート８０は、変速クラッチ９１のプレッシャプレート９１ｐに連結されており、可動カムプレートレバー７３の後方への移動によって、プレッシャプレート９１ｐがフリクションディスクの重なりを解除して変速クラッチ９１を切断する。
【００３８】
可動カムプレートレバー７３を作動するのは、後述するシフトスピンドル１６０であり、シフトスピンドル１６０に固着されるクラッチアーム（図示せず）の先端に設けられたローラ（図示せず）が、可動カムプレートレバー７３の先端の溝に係合している。シフトスピンドル１６０が回転してクラッチアームが揺動すると、ローラを介して可動カムプレートレバー７３が揺動して変速クラッチ９１を切断する。
【００３９】
メイン軸４６のミッション室Ｍ内に延出する部分に対して、平行に並んで軸受９５，９６により軸支されたカウンタ軸４７（および中間軸４８）との間に、変速段を設定する歯車列の集合である変速歯車列群Ｔ１が構成されている。
【００４０】
カウンタ軸４７の後クランクケース３１Ｒから後方へ突出した後端には駆動ギヤ９７が嵌着され、カウンタ軸４７と平行に配設された出力軸１５に嵌着される従動ギヤ９８が駆動ギヤ９７と噛合して、減速された動力が出力軸１５に伝達されるようになっている。
【００４１】
図３に示すように、シフトドラム４９は、前クランクケース３１Ｆと後クランクケース３１Ｒに回転自在に架設され、シフトドラム４９の外周面に形成された３条のシフト溝に、ガイド軸５０に摺動自在に支持されたシフトフォーク５０ａ，５０ｂ，５０ｃの各シフトピンが嵌合している。シフトドラム４９の回動によりシフト溝にガイドされて軸方向に移動するシフトフォーク５０ａが、メイン軸４６上のシフターを軸方向に移動させ、シフトフォーク５０ｂ，５０ｃが、カウンタ軸４７上のシフターを軸方向に移動させて噛み合う変速ギヤの組を変更する。
【００４２】
シフトドラム４９の左下方（図３では、右下方）に隣接して変速回転軸であるシフトスピンドル１６０が配置されており、シフトスピンドル１６０とシフトドラム４９との間にはシフト伝達手段（図示せず）が介装され、シフトスピンドル１６０の回動がシフト伝達手段を介してシフトドラム４９を所要角度回動するようになっている。シフトスピンドル１６０には、扇形をしたギヤシフトアーム１６３が嵌着されている。ギヤシフトアーム１６３は、扇形の要部分がシフトスピンドル１６０に嵌着され、外周円弧部分に大径ギヤ１６３ａが形成されている。なお、シフトドラム４９の回動角度は、シフトドラム４９の後方に同軸に設けられたシフトポジション検出器１７０により検出される（図５参照）。
【００４３】
前ケースカバー６６の前壁６７には、変速用電動モータ１６１が前方から取り付けられている。変速用電動モータ１６１のモータ駆動軸１６２には、小径の駆動ギヤ（図示せず）が形成されている。
【００４４】
変速用電動モータ１６１のモータ駆動軸１６２と、シフトスピンドル１６０との間の略中間位置には、アイドルギヤ軸１６４が、回転自在に軸支されている。アイドルギヤ軸１６４には、大径ギヤ１６４ａと小径ギヤ１６４ｂとが一体に形成されている。アイドルギヤ軸１６４の大径ギヤ１６４ａは、モータ駆動軸１６２の駆動ギヤに噛合し、アイドルギヤ軸１６４の小径ギヤ１６４ｂは、シフトスピンドル１６０のギヤシフトアーム１６３の大径ギヤ１６３ａに噛合する。
【００４５】
このようにして、変速用電動モータ１６１が駆動されてモータ駆動軸１６２が回転すると、アイドルギヤ軸１６４を介してシフトスピンドル１６０に回転動力が伝達される。シフトスピンドル１６０の回転は、前記したように、クラッチアームおよびクラッチ作動手段９２を介して変速クラッチ９１を切断すると同時に、シフト伝達手段を介してシフトドラム４９を所要角度回動させてシフトフォーク５０ａ，５０ｂ，５０ｃを摺動させ、変速歯車列群Ｔ１の噛み合うギヤの組を変更して変速機Ｔの変速が実行される。
【００４６】
パワーユニットＰの後面図である図５に示すように、パワーユニットＰの後部には、シフトドラム４９の回転軸後端に設けられてシフトドラム４９の回動角度を検出するシフトポジション検出器１７０、シフトスピンドル１６０の後端に取り付けられた回転角度センサ１７１、カウンタ軸４７の後端に取り付けられた車速センサ１７２、車速センサ１７２の右方に取り付けられたシフトポジション検出器１７０のセンサ端子１７３、等のエンジン補機が配設されている。また、パワーユニットＰの後部には、発電機１０１およびスタータモータ１１０が配設されている（図４参照。）。
【００４７】
後クランクケース３１Ｒから後方に延出するクランク軸３０の後端には、発電機１０１と、スクロール型過給機１２０に接続される回転継ぎ手１０２と、後クランクケース３１Ｒに取り付けられるスタータモータ１１０の回転をクランク軸３０に伝達する始動用被駆動ギヤ７７とが設けられる。被駆動ギヤ７７は、一方向クラッチ７８を介して発電機１０１のフライホイール１０３に結合される。
【００４８】
図６に示すように、エンジン補機であるスタータモータ１１０は、後述するスクロール型過給機１２０の固定側スクロール部１４０の外側終端１４０ｂに隣接して配置されて、後クランクケース３１Ｒに固定されている。また、スタータモータ１１０は、図７に示すように、スクロール型過給機１２０の最大半径ｒの内側に少なくとも一部が位置するように配置されている。スタータモータ１１０の回軸１１１は、先端が後クランクケース３１Ｒに設けられた玉軸受１１２によって支持される。回軸１１１に形成された駆動ギヤ１１３は、支持軸１１４に回動自在に嵌合する中間ギヤ１１５の大径ギヤ１１５ａと噛合し、中間ギヤ１１５の小径ギヤ１１５ｂが始動用被駆動ギヤ７７と噛合する。これにより、スタータモータ１１０の回軸１１１の回転が、中間ギヤ１１５、および始動用被駆動ギヤ７７を介してクランク軸３０に伝達されてエンジンＥが始動する。
【００４９】
クランク軸３０の後端に形成されたテーパ部３０ａには、椀型に形成されたフライホイール１０３のボス部１０３ａが嵌合固定されてクランク軸３０と一体に回転する。フライホイール１０３の椀型内周面には、複数個のフェライトマグネット１０４が円周方向に所定の間隔で固定されている。複数個のフェライトマグネット１０４の半径方向内側には、後クランクケース３１Ｒに固定されたコイル１０５がフェライトマグネット１０４に対向配置されており、フェライトマグネット１０４とコイル１０５とによって発電機１０１が構成される。即ち、クランク軸３０が回転してフェライトマグネット１０４の磁力がコイル１０５を横切ることにより、コイル１０５に起電力が発生する。
【００５０】
フライホイール１０３の外周面には、円周方向の所定の角度範囲において所定の間隔（例えば、３０°間隔）で配置された複数の突起部１０６が形成され、突起部１０６の回転軌跡の円周方向外方には、パルスセンサ１０７が配置されている。パルスセンサ１０７は、突起部１０６が近傍を通過するごとにこれを検出して制御装置であるＥＣＵ９３に検出信号を送信する。ＥＣＵ９３は、これによってクランク軸３０の位相を検出して燃料噴射装置６３の燃料噴射タイミング、及び点火装置の点火タイミング等を制御する。
【００５１】
後クランクケース３１Ｒから後方に延設されたクランク軸３０の後端には、フライホイール１０３と共に、回転継ぎ手１０２の前側ボス１１６が、クランク軸３０に螺合する１本のボルト１１８によって共締めされている。これによって、フライホイール１０３と回転継ぎ手１０２の前側ボス１１６とが、クランク軸３０と一体に固定される。
【００５２】
回転継ぎ手１０２の後側ボス１１７は、スクロール型過給機１２０のクランク軸１２１にボルト１２２によって固定されている。回転継ぎ手１０２の前側ボス１１６と後側ボス１１７とは、互いに係合して回転力を伝達可能な回転伝達部材１２３，１２４によって連結されている。回転伝達部材１２３，１２４は、例えばゴムなどの弾性を有する材料で形成されてクッション性を有するので、クランク軸３０の回転変動を吸収してスクロール型過給機１２０のクランク軸１２１に伝達する。
【００５３】
図６および図７に示すように、スクロール型過給機１２０は、エアクリーナ接続管２９が連結される吸入口１３０、および吸気接続管２８が連結される吐出口１３１が設けられた第１ケーシング１３２と、有底の円筒状に形成され、内側にそれぞれ固定側スクロール部１４０，１４１，および１４２，１４３が形成されて固定側スクロールとして機能する第２ケーシング１３３および第３ケーシング１３４と、可動側スクロール１３５とを有する。
【００５４】
第１、第２、および第３ケーシング１３２、１３３、１３４は、第２ケーシング１３３と第３ケーシング１３４との間に、可動側スクロール１３５を組み込んだ状態でボルトによって一体に組み付けられている。スクロール型過給機１２０は、複数のボルト１３６によってエンジンＥの後部、具体的には、後クランクケース３１Ｒの出力軸１５の側方に隣接して固定されており（図５参照）、後クランクケース３１Ｒから所定の方向に延出する。
【００５５】
そして、外部から取り入れられてエアクリーナ２２で清浄された空気は、エアクリーナ接続管２９を介してスクロール型過給機１２０に供給され、スクロール型過給機１２０によって圧力が高められた圧縮空気が、吸気接続管２８、スロットルボディ２１を介してエンジンＥの吸気ポート６０に供給される。
【００５６】
スクロール型過給機１２０のクランク軸１２１は、第１、第２、および第３ケーシング１３２、１３３、１３４の略中心を貫通して配置され、前端側が第２ケーシング１３３に配設された転がり軸受１３７によって回動自在に支持されている。固定側スクロールとして機能する第２および第３ケーシング１３３、１３４は、その内側に車両１の前後方向に延出して形成された薄板状の固定側スクロール部１４０、１４１および１４２、１４３を備え、この固定側スクロール部１４０、１４１および１４２、１４３は互いに同一位相とされて対向配置される。
【００５７】
固定側スクロール部１４０、１４１、および１４２、１４３は、吐出口１３１の中心点Ｏ１を始点とする一対のインボリュート曲線から構成され、インボリュート曲線と吐出口１３１の外径線とが交差する点を開始点１４０ａ，１４１ａ（１４２ａ、１４３ａ）として形成されている。また、第１ケーシング１３２に設けられた吸入口１３０は、固定側スクロール部１４０の外側終端１４０ｂの延長線上、且つ外側終端１４０ｂに隣接し、固定側スクロールと平行に延出して配置される。具体的には、吸入口１３０は、固定側スクロール部１４０の外側終端１４０ｂの周方向延長線上近傍で、第２ケーシング１３３によって構成される固定側スクロールの段差状の外周端１４４に隣接して配置されている。
【００５８】
可動側スクロール１３５は、可動側基盤１５０の両面に、中心点Ｏ２を始点とする一対のインボリュート曲線から形成される薄板状の可動側スクロール部１５１、１５２が、車両１の前後方向に延出して形成されている。可動側スクロール部１５１、１５２の開始点１５１ａ、１５２ａは、固定側スクロール部１４０、１４１の開始点１４０ａ，１４１ａを時計方向または半時計方向に９０度回転させた位置に設定している。
【００５９】
可動側基盤１５０に設けられたボス１５０ａの中心孔には、クランク軸１２１の軸心に対して偏芯量εを有する偏心軸１２１ａが嵌合する。また、可動側基盤１５０には、第２クランク軸支持部１５０ｂが形成されており、第２クランク軸支持部１５０ｂと対向する位置の第２ケーシング１３３に、回動自在に配設された第２クランク軸１５３の偏心軸１５３ａが嵌合する。クランク軸１２１と偏心軸１２１ａとの偏芯量と、第２クランク軸１５３と偏心軸１５３ａとの偏芯量は、同じ偏芯量εであり、第２クランク軸１５３は、図示しないタイミングベルトなどでクランク軸１２１に連結されて、クランク軸１２１と同期して回転する。
【００６０】
これによって、可動側スクロール１３５は、クランク軸１２１の偏心軸１２１ａおよび第２クランク軸１５３の偏心軸１５３ａの２点で安定して支持され、クランク軸１２１を回転させると、可動側スクロール部１５１、１５２が固定側スクロール部１４０、１４１、および１４２、１４３に対して偏芯量εを半径する円周上を旋回運動する。
【００６１】
そして、この旋回運動によって、固定側スクロール部１４０、１４１、および１４２、１４３と可動側スクロール部１５１、１５２との間に形成される三日月状の空間がそれぞれ狭められながら中心方向へ順次移動するので、吐出口１３１から連続的に圧縮空気が吐出される。なお、固定側スクロール部１４０、１４１、１４２、１４３、および可動側スクロール部１５１、１５２の軸方向の端面には、圧縮空気を密閉する樹脂等から形成されたシール部材１５６が設けられている。
【００６２】
上記したように、クランク軸３０において、クランクウェブ３０ｗ、３０ｗの両側を一対の軸受３９，３９で回転可能に支持し、一方の軸受３９の外側（前側）に発進クラッチ５６、変速クラッチ９１、等の駆動系構成部品を配置し、他方の軸受３９の外側（後側）に始動用被駆動ギヤ７７、発電機１０１、スクロール型過給機１２０等のエンジン補機を配置する。このように、駆動系と補機系とを離して配置することで、発進時に発進クラッチ５６がつながる時に生じる発進ショックや、変速時に変速クラッチ９１がつながる時に生じる変速ショックが、スクロール型過給機１２０等の補機に伝わり難くすることができる。
【００６３】
上記したように、本実施形態の過給機付き内燃機関搭載車両１によれば、スクロール型過給機１２０が、吸気ポート６０が配置されたエンジンＥの一側面側（後面側）に配置され、スクロール型過給機１２０のクランク軸１２１が、エンジンＥから後方に延出するクランク軸３０に固定されているので、ベルトなどの伝達部品が不要となり、エンジンＥの小型化が可能となる。更に、エアクリーナ２２が、スクロール型過給機１２０の上方、且つエンジンＥの後方に配置されているので、エンジン後方のスペースを有効に利用して、エンジンＥの車幅方向寸法を狭めることができる。
【００６４】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
また、上記の実施形態においては、エンジンは不整地走行用車両に搭載された４ストロークエンジンとして説明したが、これに限定されず、どのようなエンジンであってもよく、同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の過給機付き内燃機関搭載車両の車体カバー等を外した状態の側面図である。
【図２】図１に示す内燃機関搭載車両の平面図である。
【図３】エンジンの前クランクケース半体を省略して示すパワーユニットの前面図である。
【図４】図３に示すパワーユニットのＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】パワーユニットの後面図である。
【図６】図４のＶＩ部拡大断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１ 過給機付き内燃機関搭載車両（鞍乗型車両）
１５ 出力軸
２２ エアクリーナ
３０ クランク軸
３１ クランクケース
３１Ｆ 前クランクケース
３１Ｒ 後クランクケース
３３ シリンダヘッド
５９ 開口部
６０ 吸気ポート
１２０ スクロール型過給機（過給機）
１３３ 第２ケーシング（固定側スクロール）
１３４ 第３ケーシング（固定側スクロール）
１３５ 可動側スクロール
Ｅ エンジン
ＦＷ 前輪（車輪）
ＲＷ 後輪（車輪）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドの一側面側に設けられて、混合ガスが供給される吸気ポートと、
前記エンジンのクランクケース内に回転可能に支持されるクランク軸と、
前記エンジンに供給する空気を加圧して前記吸気ポートに供給する過給機と、
を備える過給機付き内燃機関搭載車両であって、
前記クランク軸は、前記一側面と略直交する方向に前記クランクケースから延出され、
前記過給機は、前記吸気ポートが配置された前記一側面側に配置されて前記クランクケースから延出する前記クランク軸に固定されることを特徴とする過給機付き内燃機関搭載車両。
【請求項２】
前記車両は、鞍乗型車両であって、
前記クランク軸は、前記鞍乗型車両の前後方向に延出することを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関搭載車両。
【請求項３】
前記吸気ポートは、前記シリンダヘッドの後面に開口する開口部を備え、
前記過給機の上方、且つ前記エンジンの後方に位置し、前記過給機の上流側に配設されて外部から取り入れた空気を前記過給機に供給するエアクリーナを更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の過給機付き内燃機関搭載車両。
【請求項１】
エンジンのシリンダヘッドの一側面側に設けられて、混合ガスが供給される吸気ポートと、
前記エンジンのクランクケース内に回転可能に支持されるクランク軸と、
前記エンジンに供給する空気を加圧して前記吸気ポートに供給する過給機と、
を備える過給機付き内燃機関搭載車両であって、
前記クランク軸は、前記一側面と略直交する方向に前記クランクケースから延出され、
前記過給機は、前記吸気ポートが配置された前記一側面側に配置されて前記クランクケースから延出する前記クランク軸に固定されることを特徴とする過給機付き内燃機関搭載車両。
【請求項２】
前記車両は、鞍乗型車両であって、
前記クランク軸は、前記鞍乗型車両の前後方向に延出することを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関搭載車両。
【請求項３】
前記吸気ポートは、前記シリンダヘッドの後面に開口する開口部を備え、
前記過給機の上方、且つ前記エンジンの後方に位置し、前記過給機の上流側に配設されて外部から取り入れた空気を前記過給機に供給するエアクリーナを更に備えることを特徴とする請求項１または２に記載の過給機付き内燃機関搭載車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２２１９５６（Ｐ２００９−２２１９５６Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６７３５１（Ｐ２００８−６７３５１）
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１７日（２００８．３．１７）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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