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JP2008183924A - 樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機を備えた自動二輪車 - Google Patents

樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機を備えた自動二輪車 Download PDF

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Abstract

【課題】樹脂ブロックベルトを用いたベルト式無段変速機を備えた自動二輪車において、当該自動二輪車に適した騒音抑制手段を提供する。
【解決手段】自動二輪車1の変速機ケース36の前半部には、変速機ケース36内のベルト室に冷却空気を導く吸気ダクト71の一端部が接続されている。吸気ダクト71は、変速機ケース36から上向きに延伸した後湾曲し、シートピラー6Rを超えて後方に延びている。吸気ダクト71の後端部にはエアチャンバ94が接続されている。吸気ダクト71は、シートピラー6Rの周囲において湾曲する湾曲部を有している。
【選択図】図1

Description

本発明は、樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機を備えた自動二輪車に関するものである。
従来から、ベルト式無段変速機を備えた自動二輪車が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。
ベルト式無段変速機は、プライマリシーブと、セカンダリシーブと、プライマリシーブおよびセカンダリシーブに巻き掛けられたVベルトとを備えている。エンジンのクランク軸の駆動力は、プライマリシーブ、Vベルト、セカンダリシーブの順に伝達され、変速された後に駆動輪に伝えられる。これらプライマリシーブ、Vベルト、およびセカンダリシーブは、変速機ケースの内部に収納される。すなわち、変速機ケースの内部にはベルト室が形成され、プライマリシーブ、Vベルト、およびセカンダリシーブは上記ベルト室に収納される。
特許文献1に開示された自動二輪車では、Vベルトの耐久性の向上および変形による発熱を抑制する観点より、Vベルトとして樹脂ブロックベルトが用いられている。樹脂ブロックベルトは、多数の樹脂ブロックと、それら樹脂ブロックを連結する連結体とを備えている。しかし、樹脂ブロック同士は分離されているため、Vベルトの走行に伴って樹脂ブロック同士が衝突しやすい。そのため、樹脂ブロックベルトは、ゴムベルトに比べて騒音が発生し易い。
そこで、特許文献1では、騒音の抑制を目的として、樹脂ブロックベルトを収容する変速機ケースの内面に、吸音材を配設することが提案されている。
特開2002−147582号公報
ところで、Vベルトは高速で走行し、プライマリシーブおよびセカンダリシーブは高速で回転する。そのため、吸音材をVベルトや両シーブと接触しないように配置する必要がある。言い換えると、上述のような吸音材を、Vベルトや両シーブからある程度離れた位置に配置することが必要となる。したがって、特許文献1に開示された自動二輪車のように、変速機ケースの内面に吸音材を配設することとすると、変速機ケースの内側に、予め吸音材用のスペースを設けておく必要がある。しかしながら、変速機ケースの内側に吸音材用の余分なスペースを設けることとすると、ベルト室の容積が大きくなってしまう。そのため、特許文献1に開示された自動二輪車では、ベルト式無段変速機自体の大型化を招いてしまうという問題があった。
また、通常、吸音材は保温機能も有する。そのため、特許文献1に開示された自動二輪車では、変速機ケースの内面に吸音材を設けたために、ベルト室内の温度が上昇しやすい。したがって、ベルト室の温度上昇により、樹脂ブロックベルトの耐久性が低下するという問題もあった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機を備えた自動二輪車において、当該自動二輪車に適した騒音抑制手段を提供することにある。
本願発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究を行い、樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機から発生する騒音の多くは、複数の樹脂ブロックが順に移動していくことによって生じるピッチノイズであり、このピッチノイズはいわゆる高周波音であることを見出した。また、一般的に、高周波音は直進性が強く、透過性が弱いという特性を有していることに着目した。
このような騒音原因の究明により、本願発明者は、ベルト室の冷却用の空気通路と高周波音の低減との関係について検討し、以下の発明をなすに至った。
本発明に係る自動二輪車は、内部にベルト室が形成された変速機ケースと、前記ベルト室に収容されかつ樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機とを有するエンジンユニットと、前記変速機ケースよりも後側または上側に配置され、上下方向または斜め上下方向に延び、前記エンジンユニットの少なくとも一部を支持するフレーム部材と、前記変速機ケースに接続され、前記ベルト室に空気を導く吸気通路または前記ベルト室から空気を排出する排気通路からなる空気通路と、を備え、前記空気通路は、側面視において前記変速機ケースから前記フレーム部材を超えて後方に延びるとともに、前記フレーム部材の周囲において湾曲する湾曲部を有しているものである。
上記自動二輪車の空気通路は、変速機ケースからフレーム部材を超えて後方に延びており、長い空気通路である。そのため、ベルト室内で発生したベルト式無段変速機の騒音は、外部へ到達するまでに空気通路内で減衰する。したがって、空気通路から外部に放出される騒音は、比較的小さく抑えられる。また、上記空気通路は、フレーム部材の周囲で湾曲する湾曲部を有している。このことにより、空気通路とフレーム部材との干渉を避けることができるとともに、直進性の高い高周波音の直進を阻害することが可能となる。そのため、上記自動二輪車によれば、騒音の主要因と考えられる高周波音を効果的に抑制することができる。したがって、上記自動二輪車によれば、樹脂ブロックベルトによる騒音を好適に抑制することができる。
本発明によれば、樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機を備えた自動二輪車において、当該自動二輪車に適した騒音抑制手段を提供することが可能となる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
<第1実施形態>
−自動二輪車1の概略構成−
図1に示すように、本実施形態に係る鞍乗型車両は自動二輪車1である。自動二輪車1は、骨格をなす車体フレーム2と、乗員が着座するシート3とを備えている。この自動二輪車1は、いわゆるオフロードタイプの自動二輪車である。ただし、本発明に係る自動二輪車は、これに限定されるものではなく、例えば、オフロードタイプ以外の自動二輪車(モータサイクルタイプ、スクータータイプ、所謂モペットタイプの自動二輪車等)であってもよい。なお、以下の説明では、前後左右の方向は、シート3に着座した乗員から見た方向を言うものとする。
−車体フレーム2の構成および車体フレーム2付近の各部構成−
図2は、車体フレーム2を左前方から視た斜視図である。図2に示すように、車体フレーム2は、ヘッドパイプ4と、ヘッドパイプ4から下方に向かって延びるダウンチューブ5と、ダウンチューブ5よりも上方においてヘッドパイプ4から後方に向かって延びるメインチューブ6とを備えている。メインチューブ6はヘッドパイプ4から後方に向かって延び、メインチューブ6の中途部からは、左側方向へ延びる左側シートピラー6Lと、右側方向に延びる右側シートピラー6Rとが分岐している。これらシートピラー6L,6Rは略左右対称形状に形成されており、対を成している。シートピラー6L,6Rはそれぞれ、分岐部分よりも後方において湾曲し、下方に向かって延びている。
シートピラー6L,6Rのそれぞれの湾曲部付近には、シートレール7L,7Rが接続されている。シートレール7L,7Rは後方に向かって延びている。シートレール7L,7Rには、それぞれバックステー8L,8Rの後端部が接続されている。バックステー8L,8Rの前端部は、それぞれシートピラー6L,6Rの下端部に接続されている。さらに、シートピラー6L,6Rのそれぞれの下端部には、後述するピボット軸10が挿通されるピボット部6aが設けられている。ピボット部6aには、以下に説明するリアアーム9が連結される。
リアアーム9は、後方に向かって開くように形成された略U字状のアーム部9aと、前方に向かって開くように形成された略U字状の連結部9bとを備えている。連結部9bの左右に分岐したそれぞれの先端部には、パイプ9cが設けられている。前述のピボット軸10は、左右のピボット部6aと左右のパイプ9cとを貫通している。これにより、リアアーム9は、ピボット軸10を介してシートピラー6L,6Rの下端部に揺動自在に連結されることとなる。なお、本実施形態では、ピボット軸10は長尺ボルトで形成されており、ピボット軸10の左端はナット10aによって固定されている。
ヘッドパイプ4にはフロントフォーク11(図1参照)が挿通されている。図1に示すように、フロントフォーク11には前輪12が支持されており、リアアーム9のアーム部9aの後端部には後輪13が支持されている。また、車体フレーム2の上側には、車体フレーム2を覆うカバー14が配置されている。カバー14の中央よりやや後側に前述のシート3が配置されている。
図3は、図1の一部(車体フレーム2付近の各部の構成)を示す右側面図である。図3に示すように、車体フレーム2には、後輪13(図1参照)を駆動するエンジンユニット15が懸架されている。具体的には、エンジンユニット15は、ダウンチューブ5とシートピラー6L,6Rとの間に配置されており、ダウンチューブ5およびシートピラー6L,6Rのそれぞれに固定されている。詳細は後述するが、エンジンユニット15は、エンジン16とベルト式無段変速機17(以下、CVT17と称する)とを備えている(図5参照)。エンジン16はクランクケース20とシリンダ21とシリンダヘッド22とを備えている。CVT17は、クランクケース20に接続された変速機ケース36内に収容されている。
図4は、シートピラー6L,6R付近のレイアウトを示す平面図である。図4に示すように、車体幅方向の中央部には、リアクッションユニット30が設けられている。図3に示すように、リアクッションユニット30は、メインチューブ6とリアアーム9との間にあってメインチューブ6とリアアーム9とを連結するように設けられている。本実施形態の自動二輪車1は、リアクッションユニット30を1本だけ備えており、いわゆるモノサス構造を有している。なお、リアクッションユニット30は、リアアーム9に直接連結されるものに限られず、リンクを介してリアアーム9に連結されたものであってもよい。
変速機ケース36の前半部には、変速機ケース36内のベルト室38(図5参照)に冷却空気を導く吸気ダクト71の一端部が接続されている。図3に示すような右側面視において、吸気ダクト71は、変速機ケース36から上向きに延伸した後湾曲し、シートピラー6Rを超えて後方に延びている。吸気ダクト71の後端部にはエアチャンバ94が接続されている。エアチャンバ94の内部には、図示しないエアフィルタが配置されている。なお、吸気ダクト71およびエアチャンバ94の全体は、本発明に係る空気通路に対応する。
図4に示すように、吸気ダクト71は、左側のシートピラー6Lと右側のシートピラー6Rとの間を通り、後方に延びている。また、吸気ダクト71は、エンジン16のシリンダ21とシートピラー6Rとの間を通っており、リアクッションユニット30とシートピラー6Rとの間を通っている。また、吸気ダクト71は、シートピラー6Rの周囲において湾曲する湾曲部71aを有している。
図4に示す平面視において、シートピラー6L,6Rの外側には、乗員の足を支持する足載せ部材としてのフットレスト80が設けられている。また、前述の湾曲部71aは、車体幅方向に関してシートピラー6Rの内端よりも内側、つまり、シートピラー6Rよりも左側にある。これにより、吸気ダクト71はフットレスト80よりも内側を通ることとなる。一方、吸気ダクト71の一部(変速機ケース36との接続部分付近の一部)は、車体幅方向に関してシートピラー6Rよりも外側、つまり、シートピラー6Rよりも右側に位置している。
エアチャンバ94の車体幅方向における内側の端面(左側面)には、外気をエアチャンバ94内に導入する吸気口94aが設けられている。吸気口94aは、シート3(図1参照)の下方に位置している。また、図3に示すように、吸気口94aは、ピボット軸10よりも上方に位置している。なお、上記エアチャンバ94の吸気口94aは、本発明に係る空気通路の吸気口に対応する。
エンジン16のシリンダヘッド22の後側には、エンジン16に空気を供給する吸気管40の一端が接続されている。吸気管40は、シートピラー6Lとシートピラー6Rとの間を通り(図4参照)、左側後方に延びている。吸気管40の後端部にはエアチャンバ43が接続されている。エアチャンバ43の車体幅方向における内側の端面(右側面)には、外気をエアチャンバ43内に導入する吸気口43aが設けられている。吸気口43aはシート3(図1参照)の下方に位置している。
一方、図3に示すように、シリンダヘッド22の前側には、排気管41が接続されている。排気管41はシリンダヘッド22から前方かつ右斜め下向きに延びた後、後方へ向かって湾曲し、エンジンユニット15の変速機ケース36の下方を通ってさらに後方に延びている。排気管41の後端部にはマフラ42が接続されている。マフラ42は、後輪13の右側方に配置されている(図1参照)。
また、図4に示すように、リアクッションユニット30の後方、かつ、エアチャンバ43とエアチャンバ94との間には、バッテリ50が設けられている。バッテリ50はシート3(図1参照)の下方に配置されている。
−エンジンユニット15の構成−
図5は、エンジンユニット15の断面を示す図である。図5に示すように、エンジンユニット15は、エンジン16と、CVT17と、遠心クラッチ18と、減速機構19とを備えている。なお、ここでは、エンジン16は4サイクル単気筒エンジンであるが、本発明に係るエンジン16は、例えば2サイクルエンジンであってもよい。また、多気筒エンジンであってもよい。
エンジン16は、クランクケース20と、クランクケース20に接続されたシリンダ21と、シリンダ21に接続されたシリンダヘッド22とを備えている。クランクケース20は、分割された2つのケースブロック、すなわち、左側に位置する第1ケースブロック20aと、右側に位置する第2ケースブロック20bとを有している。第1ケースブロック20aと第2ケースブロック20bとは、車体幅方向に沿って互いに付き合わされている。
クランクケース20内には、クランク軸23が収容されている。クランク軸23は、車体幅方向に延びており、水平に配置されている。クランク軸23は、軸受24aを介して第1ケースブロック20aに支持され、軸受24bを介して第2ケースブロック20bに支持されている。
シリンダ21内には、ピストン25が摺動可能に挿入されている。このピストン25には、コンロッド26の一端部が連結されている。クランク軸23の左側クランクアーム27aと右側クランクアーム27bとの間には、クランクピン28が設けられている。コンロッド26の他端部は、クランクピン28に連結されている。
シリンダヘッド22には、凹部22aと、凹部22aに連通する図示しない吸気ポートおよび排気ポートとが形成されている。シリンダヘッド22には、点火プラグ29が挿入されている。上記吸気ポートには前述の吸気管40(図1,図3参照)が接続され、上記排気ポートには前述の排気管41(図1,図3参照)が接続されている。
図5に示すように、シリンダ21内の左側部には、クランクケース20の内部とシリンダヘッド22の内部とをつなぐカムチェーン室31が形成されている。このカムチェーン室31には、タイミングチェーン32が配設されている。タイミングチェーン32は、クランク軸23とカム軸33とに巻き掛けられている。カム軸33は、クランク軸23の回転に従って回転し、図示しない吸気バルブおよび排気バルブを開閉させる。
第1ケースブロック20aの前半部の左側には、発電機34を収容する発電機ケース35が取り付けられている。第2ケースブロック20bの右側には、CVT17を収容する変速機ケース36が取り付けられている。また、第2ケースブロック20bの後半部の右側には開口が形成され、この開口はクラッチカバー37によって塞がれている。
変速機ケース36は、クランクケース20から独立して形成されており、CVT17の車体幅方向の内側(左側)を覆う内側ケース36aと、CVT17の車体幅方向の外側(右側)を覆う外側ケース36bとから構成されている。内側ケース36aはクランクケース20の右側に取り付けられ、外側ケース36bは内側ケース36aの右側に取り付けられている。これら内側ケース36aと外側ケース36bとの内部には、CVT17を収容するベルト室38が形成されている。また、外側ケース36bの上面には、吸気口78が形成されている。吸気口78には前述の吸気ダクト71(図1および図3参照)が接続されている。
クランク軸23の右側端部は、第2ケースブロック20bおよび内側ケース36aを貫通し、ベルト室38にまで延びている。このクランク軸23の右側端部には、CVT17のプライマリシーブ51が嵌め込まれている。そのため、プライマリシーブ51は、クランク軸23の回転に従って回転する。このクランク軸23の右側部分(厳密には、軸受24bよりも右側の部分)は、プライマリシーブ軸23aを形成している。
一方、クランク軸23の左側端部は、第1ケースブロック20aを貫通し、発電機ケース35内に延びている。このクランク軸23の左側端部には、発電機34が取り付けられている。発電機34は、ステータ34aとステータ34aに対向するロータ34bとを備えている。ロータ34bは、クランク軸23と共に回転するスリーブ39に固定されている。ステータ34aは、発電機ケース35に固定されている。
クランクケース20内の後半部には、セカンダリシーブ52が嵌め込まれたセカンダリシーブ軸53が、クランク軸23と平行に配置されている。セカンダリシーブ軸53の中央部の右側部分は、軸受54aを介してクラッチカバー37に支持されている。セカンダリシーブ軸53の左側部分は、軸受54bを介して第2ケースブロック20bの左端部に支持されている。上記セカンダリシーブ52は、セカンダリシーブ軸53の右側端部に連結されている。
CVT17は、プライマリシーブ51と、セカンダリシーブ52と、これらプライマリシーブ51とセカンダリシーブ52とに巻き掛けられたVベルト55とを備えている。前述したように、プライマリシーブ51はクランク軸23の右側部に取り付けられている。セカンダリシーブ52はセカンダリシーブ軸53の右側部に連結されている。
プライマリシーブ51は、車体幅方向の外側に位置する固定シーブ半体51aと、車体幅方向の内側に位置し、固定シーブ半体51aに対向する可動シーブ半体51bとを備えている。固定シーブ半体51aは、プライマリシーブ軸23aの右側部に固定されており、プライマリシーブ軸23aと共に回転する。可動シーブ半体51bは、固定シーブ半体51aの左側に配置されており、プライマリシーブ軸23aにスライド自在に取り付けられている。したがって、可動シーブ半体51bは、プライマリシーブ軸23aと共に回転し、かつ、プライマリシーブ軸23aの軸方向にスライド自在である。固定シーブ半体51aと可動シーブ半体51bとの間には、ベルト溝51cが形成されている。可動シーブ半体51bの左側部分にはカム面56が形成され、カム面56の左側にはカムプレート57が配設されている。可動シーブ半体51bのカム面56とカムプレート57との間には、ローラウエイト58が配設されている。
セカンダリシーブ52は、車体幅方向の内側に位置する固定シーブ半体52aと、車体幅方向の外側に位置し、固定シーブ半体52aに対向する可動シーブ半体52bとを備えている。可動シーブ半体52bは、セカンダリシーブ軸53の右側部に取り付けられている。可動シーブ半体52bは、セカンダリシーブ軸53と共に回転し、かつ、セカンダリシーブ軸53の軸方向にスライド自在である。セカンダリシーブ52の右側には圧縮コイルスプリング59が設けられており、可動シーブ半体52bは圧縮コイルスプリング59から左向きの付勢力を受けている。固定シーブ半体52aの軸心部は円筒状のスライドカラーとなっており、セカンダリシーブ軸53にスプライン嵌合されている。また、固定シーブ半体52aと可動シーブ半体52bとの間には、V型形状のベルト溝52cが形成されている。
Vベルト55は、図6(a)に示すように、複数の横H字状に形成された樹脂ブロック55aと、これら複数の樹脂ブロック55aを連結する一対の連結体55bとを備えている。連結体55bは、樹脂ブロック55aの側面から中央部に向かって形成された凹部55cに嵌め込まれ、図6(b)に示すように、樹脂ブロック55aの配列方向に延伸している。図6(a)に示すように、樹脂ブロック55aは、断面が横H字状に形成されるとともに、V字状に形成されており、プライマリシーブ51のベルト溝51cおよびセカンダリシーブ52のベルト溝52cのV型形状に沿うように形成されている(図5参照)。
図5に示すように、プライマリシーブ51の固定シーブ半体51aの右側部分には、送風用の複数の羽根60が形成されている。また、前述したように、変速機ケース36の上面に形成された吸気口78には、吸気ダクト71(図1参照)が接続されている。なお、吸気口78は変速機ケース36の前半部(プライマリシーブ51の上方)に形成されている。そのため、吸気ダクト71はプライマリシーブ51の後端よりも前側に接続されている。
このような構成により、固定シーブ半体51aがプライマリシーブ軸23aと共に回転すると、羽根60によって、吸気口78を通じてベルト室38内に空気が導かれると共に、ベルト室38内の空気が外部に排出される。本実施形態では、羽根60は、側面視において、固定シーブ半体51aの中心部から径方向外側に螺旋状に延びるように形成されている。ただし、羽根60の具体的形状は何ら限定されず、その枚数も何ら限定されるものではない。また、固定シーブ半体51aの外側に、固定シーブ半体51aと別体の羽根車等を設けるようにしてもよい。
図7は、第2ケースブロック20bおよび内側ケース36aの斜視図である。図7に示すように、内側ケース36aの前半部66は左側に膨出する碗状に形成され、内側ケース36aの後半部67は右側に膨出する碗状に形成されている。前半部66には、CVT17のプライマリシーブ軸23a(図5参照)を挿通させる孔68が形成されている。後半部67には、CVT17のセカンダリシーブ軸53(図5参照)を挿通させる孔69が形成されている。なお、図7では、内側ケース36aと第2ケースブロック20bとの間に介在するクラッチカバー37(図5参照)の図示は省略している。
内側ケース36aには、通風孔72が設けられている。本実施形態では、通風孔72は円形状に形成され、内側ケース36aの上下方向中間位置よりも上側に3個形成されている。ただし、通風孔72の形状は何ら限定されない。また、通風孔72の位置は、必ずしも内側ケース36aの上側部分に限られない。本実施形態では、通風孔72は、内側ケース36aの前半部66および後半部67のそれぞれに設けられている。ただし、通風孔72は、前半部66および後半部67のいずれか一方のみに形成されていてもよい。通風孔72の個数も特に限定される訳ではない。
第2ケースブロック20bの右側部分の下側には、複数の通風孔73が形成されている。詳しくは、第2ケースブロック20bは、右側方に向かって立設された周縁部74を備えており、この周縁部74は変速機ケース36の輪郭形状に応じた形状を有している。そして、周縁部74の下側は、その一部が切り欠かれたようなスリット状に形成され、いわゆる櫛状になっている。そのため、第2ケースブロック20bと内側ケース36aとによって区画される空間75は、通風孔73を通じてエンジンユニット15(図5参照)の外部と連通している。なお、第2ケースブロック20bの後半部の右側はクラッチカバー37によって覆われているので、第2ケースブロック20bの後半部にあっては、上記空間75はクラッチカバー37と内側ケース36aとの間に形成されることになる(図5参照)。
周縁部74の櫛状部分には、補強リブ76が設けられている。通風孔73の下方には、オイルパン77が設けられている。
以上のような構成により、ベルト室38内の空気は、内側ケース36aの通風孔72を通じて空間75に導かれ、さらに第2ケースブロック20bの通風孔73を通じて、オイルパン77に向かって排出される。その結果、上記空気はエンジンユニット15の外部に排出されることになる。
上述の通り、本実施形態では、第2ケースブロック20bの周縁部74の下側を櫛状に形成し、スリット状の複数の通風孔73を形成している。しかし、通風孔73の形状はスリット形状に限らず、円形状等の他の形状の開口であってもよいことはもちろんである。第2ケースブロック20bの通風孔73の形状、寸法および個数等は、何ら限定されるものではない。
図8は図5の一部を拡大して示す図である。図8に示すように、内側ケース36aの周縁部の左側にはシール溝61が形成され、このシール溝61に第2ケースブロック20bの右側の周縁部が嵌めこまれている。なお、シール溝61内における内側ケース36aと第2ケースブロック20bとの間には、Oリング62が挿入されている。また、内側ケース36aの周縁部の右側にもシール溝63が形成され、このシール溝63には外側ケース36bの周縁部が嵌めこまれている。シール溝63内における内側ケース36aと外側ケース36bとの間には、Oリング64が挿入されている。外側ケース36bと第2ケースブロック20bとは、それらの間に内側ケース36aを挟みこんだ状態でボルト65によって締結されている。
遠心クラッチ18は、セカンダリシーブ軸53の左側部分に取り付けられている。遠心クラッチ18は、湿式多板式のクラッチであり、略円筒状のクラッチハウジング81と、クラッチボス82とを備えている。クラッチハウジング81はセカンダリシーブ軸53にスプライン嵌合され、セカンダリシーブ軸53と一体となって回転する。クラッチハウジング81には、リング状の複数のクラッチプレート83が取り付けられている。これらクラッチプレート83は、セカンダリシーブ軸53の軸方向に間隔を空けて並んでいる。
セカンダリシーブ軸53の左側部分の周囲には、軸受84を介して円筒状の歯車85が回転自在に嵌め込まれている。クラッチボス82は、クラッチプレート83の径方向内側かつ歯車85の径方向外側に配置され、この歯車85と噛み合っている。そのため、歯車85はクラッチボス82と共に回転する。クラッチボス82の径方向外側には、リング状の複数のフリクションプレート86が取り付けられている。これらフリクションプレート86は、セカンダリシーブ軸53の軸方向に沿って間隔を空けて並んでおり、各フリクションプレート86は隣り合うクラッチプレート83,83の間に配置されている。
クラッチハウジング81の左側には、複数のカム面87が形成されている。カム面87と、このカム面87に対向する最も右側のクラッチプレート83との間には、ローラウエイト88が配置されている。
この遠心クラッチ18では、ローラウエイト88に作用する遠心力の大小によって、クラッチインの状態(接続状態)とクラッチオフの状態(遮断状態)とが自動的に切り替えられる。
すなわち、クラッチハウジング81の回転速度が所定速度以上になると、ローラウエイト88が遠心力を受けて径方向外側に移動し、クラッチプレート83はローラウエイト88によって左方向に押される。その結果、クラッチプレート83とフリクションプレート86とが圧着し、セカンダリシーブ軸53の駆動力が遠心クラッチ18を経て出力軸(図示せず)に伝達されるクラッチイン状態となる。
一方、クラッチハウジング81の回転速度が所定速度未満になると、ローラウエイト88に作用する遠心力が小さくなり、ローラウエイト88は径方向内側に移動する。その結果、クラッチプレート83とフリクションプレート86との圧着が解除され、セカンダリシーブ軸53の駆動力が出力軸に伝達されないクラッチオフ状態となる。なお、図8では、セカンダリシーブ軸53を挟んで下側がクラッチイン状態、上側がクラッチアウト状態を表している。
減速機構19は、遠心クラッチ18と出力軸(図示せず)との間に介在している。減速機構19は、セカンダリシーブ軸53と平行に配置された変速軸89を有している。変速軸89は、軸受90を介して第1ケースブロック20aに回転自在に支持されている。また、変速軸89は、軸受91を介して第2ケースブロック20bに回転自在に支持されている。変速軸89の右端部には、歯車85と噛み合う第1変速歯車92が設けられている。
変速軸89の中央部には、第1変速歯車92よりも小径の第2変速歯車93が設けられている。当該第2変速歯車93は、図示しない出力軸または当該出力軸に設けられた図示しない歯車と噛み合うように配置されている。
このような構成により、クラッチボス82と出力軸とは、歯車85、第1変速歯車92、変速軸89、第2変速歯車93等を介して連結されている。そのため、出力軸は、クラッチボス82の回転に従って回転する。なお、図示していないが、出力軸には、出力軸の駆動力を後輪13(図1参照)に伝達するチェーン等の動力伝達機構が巻き掛けられている。動力変換機構は、チェーンの他、伝動ベルト、複数の歯車を組み合わせてなる歯車機構、ドライブシャフト等、その他の部材であってもよい。
以上がエンジンユニット15の構成である。次に、CVT17の冷却動作について説明する。
−CVT17の冷却動作−
エンジンユニット15が作動すると、CVT17のプライマリシーブ軸23aが回転し、それに伴ってプライマリシーブ51の固定シーブ半体51aの羽根60が回転する。その結果、吸気ダクト71からベルト室38内に向かって空気を導く吸引力が発生する。
すると、吸気口94a(図4参照)を通じてエアチャンバ94内に空気が吸い込まれ、当該空気はフィルタ(図示せず)を通過して浄化された後、吸気ダクト71を通じてベルト室38に吸い込まれる。ベルト室38に吸い込まれた空気は、プライマリシーブ51、セカンダリシーブ52およびVベルト55の周囲を流れ、これらプライマリシーブ51、セカンダリシーブ52およびVベルト55を冷却する。
プライマリシーブ51、セカンダリシーブ52およびVベルト55を冷却した空気は、内側ケース36aの通風孔72を通じてベルト室38から排出され、内側ケース36aと第2ケースブロック20bとの間の空間75に流れ込む(図7参照)。そして、当該空間75内の空気は、第2ケースブロック20bの下部に形成された通風孔73を通じて、エンジンユニット15の外部に排出される。以上のような空気の流れによって、CVT17は連続的かつ定常的に冷却されることになる。
以上のように、本実施形態の自動二輪車1では、吸気通路(空気通路)の一部を形成する吸気ダクト71は、側面視において変速機ケース36からシートピラー6Rを超えて後方に延びている。したがって、本自動二輪車1では、吸気通路が長くなっている。一方、吸気通路が長いと、吸気通路と車体フレーム2とが干渉するおそれがある。しかし、本実施形態では、吸気ダクト71は、シートピラー6Rの周囲において湾曲する湾曲部71aを有しており、シートピラー6Rを避けるように湾曲している。したがって、吸気ダクト71とシートピラー6Rとの干渉は回避されている。
本実施形態によれば、吸気ダクト71が長いので、ベルト室38の内部で発生するCVT17の騒音は、吸気ダクト71を通過する際に大きく減衰する。また、前述したように、CVT17において発生する騒音の主要因は、Vベルト55が多数の樹脂ブロック55aを備えることに起因するピッチノイズである。ピッチノイズは高周波音であり、直進性が高い。そのため、ピッチノイズが吸気ダクト71を通過する際には、吸気ダクト71の湾曲部71aにおいて、ピッチノイズは大きく減衰される。したがって、吸気ダクト71が長いことと湾曲部71aが設けられていることとの相乗効果によって、外部に放出されるCVT17の騒音は十分に抑制される。
なお、一般的に、空気を円滑に吸入または排出するといった流通性の観点からは、空気通路には湾曲部を設けないことが好ましい。ところが、本実施形態では、吸気ダクト71に敢えて湾曲部71aを設けることによって、直進性の強い高周波音が外部に漏れることを抑制することとしているのである。
また、図5に示すように、本実施形態では、吸気ダクト71が接続された吸気口78は、変速機ケース36の前半部(プライマリシーブ51の上方)に形成されている。そのため、吸気ダクト71は、変速機ケース36のプライマリシーブ51の後端よりも前側に接続されている。このことにより、後方に延びる吸気ダクト71の長さをより長くすることが可能となる。そのため、本自動二輪車1によれば、CVT17の騒音をより抑制することができる。
本自動二輪車1では、シートピラー6R,6Lは左右に一対設けられており、これら両シートピラー6R,6Lによってエンジンユニット15の一部を支持している。そのため、車体フレーム2の剛性を高めることができる。一方、シートピラー6L,6Rが左右に一対設けられていると、シートピラー6L,6Rは車体の幅方向に張り出すことになる。しかし、本実施形態によれば、吸気ダクト71は、左側のシートピラー6Lと右側のシートピラー6Rとの間を通っている。これにより、CVT17の騒音を抑制するとともに、自動二輪車1のスリム化を図ることができる。
また、本自動二輪車1では、平面視において、左右のフットレスト80はそれぞれシートピラー6L,6Rの車体幅方向の外側に配置されているが、吸気ダクト71はシートピラー6L,6Rの間を通っている。そのため、吸気ダクト71がシートピラー6Rを超えて後方に延びているにも拘わらず、フットレスト80上の乗員の足が吸気ダクト71によって邪魔されるおそれはない。
また、本実施形態によれば、吸気ダクト71がシートピラー6Rよりも後方にまで延びているので、前輪12によって跳ね上げられる泥水等が吸気ダクト71に浸入することを容易に防止することができる。したがって、本実施形態によれば、ベルト室38に対してきれいな空気を供給しやすい。
本自動二輪車1のエアチャンバ94の吸気口94aは、ピボット軸10よりも上方に位置している。そのため、吸気口94aは、地面から比較的離れた位置にあり、水や埃を吸入しにくい位置に配置されている。また、吸気口94aは、シート3の下方に位置している。このような配置により、吸気口94aの上方はシート3によって覆われることとなる。そのため、雨や埃等が吸気口94aからエアチャンバ94に浸入することを防止することができる。したがって、本自動二輪車1によれば、ベルト室38に対してきれいな空気を供給しやすい。
本自動二輪車1の吸気ダクト71は、エンジン16のシリンダ21とシートピラー6Rとの間を通っている。また、吸気ダクト71は、左側のシートピラー6Lと右側のシートピラー6Rとの間を通っている。さらに、吸気ダクト71は、リアクッションユニット30とシートピラー6Rとの間を通っている。そのため、シートピラー6Lとシートピラー6Rとの間のスペース、シリンダ21とシートピラー6Rとの間のスペース、および、リアクッションユニット30とシートピラー6Rとの間のスペースを、空気通路の設置スペースとして有効に利用することができる。したがって、本自動二輪車1によれば、車両を大型化させることなく空気通路の設置スペースを十分に確保することができる。その結果、十分な流路断面積を有する空気通路を実現することができる。
前述のように、吸気ダクト71の湾曲部71aは、車体幅方向に関してシートピラー6Rの内端よりも内側、つまり、シートピラー6Rよりも左側にある。一方、吸気ダクト71の一部(変速機ケース36との接続部分付近の一部)は、車体幅方向に関してシートピラー6Rよりも外側、つまり、シートピラー6Rよりも右側に位置している。つまり、吸気ダクト71は、車体幅方向に関してシートピラー6Rの外側から内側にまで至っており、大きく湾曲している。そのため、本自動二輪車1によれば、CVT17から発生する高周波音をより効果的に抑制することができる。
図5に示すように、本実施形態によれば、プライマリシーブ軸23aの先端(右側端部)は、セカンダリシーブ軸53の先端(右側端部)よりも車体幅方向の内側に位置している。そのため、プライマリシーブ51側の方がセカンダリシーブ52側に比べて側方のスペースに余裕がある。そして、吸気ダクト71は、変速機ケース36におけるプライマリシーブ51側に接続されている。すなわち、吸気ダクト71は、側方に余裕スペースがある側に接続されている。したがって、図4に示すように、吸気ダクト71と変速機ケース36との接続部分が側方に出っ張ることを抑制することができ、自動二輪車1のスリム化を促進することができる。
図3に示すように、本実施形態によれば、エンジン16の排気管41は、CVT17の吸気ダクト71および変速機ケース36の下方を通って後ろ向きに延びている。そのため、排気管41と吸気ダクト71との干渉を容易に避けることができる。したがって、排気管41に邪魔されることなく、吸気ダクト71を湾曲させ、吸気ダクト71の長さを十分に確保することができる。
<第2実施形態>
図3に示すように、第1実施形態では、エンジン16の排気管41は、シリンダヘッド22から前方かつ右斜め下向きに延びた後、後方へ向かって湾曲し、エンジンユニット15の変速機ケース36の下方を通ってさらに後方に延びていた。これに対し、図9(a),(b)に示すように、第2実施形態は、エアチャンバ94の上下方向長さを縮めて吸気ダクト71およびエアチャンバ94の上方にスペースを確保し、当該スペースに排気管41を通すこととしたものである。
具体的には、排気管41は、シリンダヘッド22から前方かつ右斜め下向きに延びた後、後方上向きに湾曲し、変速機ケース36、吸気ダクト71およびエアチャンバ94の上方を通ってさらに後方に延伸している。また、排気管41の後端部には、第1実施形態と同様に、マフラ42が接続されている。マフラ42は、後輪13の右側上方に配置されている。その他の構成は第1の実施形態とほぼ同様である。
以上のように、本実施形態によれば、排気管41を、吸気ダクト71およびエアチャンバ94の上方に配置することができる。これにより、フレーム2の下方に十分大きなスペースを空けることができる。
<第3実施形態>
図4に示すように、第1実施形態では、吸気ダクト71の前端部が接続された変速機ケース36と、空気通路の後端部を形成するエアチャンバ94は、車体幅方向に関して同じ側(右側)に配置されていた。これに対し、図10(a),(b)に示すように、第3実施形態では、変速機ケース36は車体幅方向に関して右側に配置され、エアチャンバ94は車体幅方向に関して変速機ケース36と逆側の左側に配置されている。
このようなエアチャンバ94および吸気ダクト71の配置により、本実施形態では、エアチャンバ94とエアチャンバ43とは車体幅方向に関して同じ側(左側)に配置される。本実施形態では、エアチャンバ94とエアチャンバ43とを一つのケース状に形成している。具体的には、1つのケースの内部に2つの空間、すなわち、エアチャンバ94用の空間とエアチャンバ43用の空間とを区画している。また、本実施形態では、吸気ダクト71の後端部を車体幅方向に関して左側に配置したことにより、その反対側である右側にスペースが生じており、このスペースを有効活用するようにバッテリ50を右側に配置している。さらに、エンジン16の排気管41は、第2実施形態と同様に、車体幅方向に関して右側かつ変速機ケース36よりも上方に配置することとしている。その他の構成は第1の実施形態とほぼ同様である。
以上より、本実施形態によれば、吸気ダクト71が車体幅方向に関して右側から左側まで延長されることとなるため、吸気ダクト71をより長くすることができる。また、エアチャンバ94とエアチャンバ43とを一つのケース状に形成してコンパクト化を図ることで、変速機ケース36の上方に大きなスペースを確保することができる。これにより、本実施形態によれば、吸気ダクト71を大きく湾曲させることが可能となる。したがって、本実施形態によれば、CVT17の騒音をより効果的に抑制することができる。
また、第2実施形態と同様、排気管41を変速機ケース36上方のスペースに配置することが可能となるため、フレーム2の下方に十分大きなスペースを空けることができる。
<第4実施形態>
図11(a),(b)に示すように、本実施形態は、第3実施形態において変速機ケース36の上方に配置していた排気管41およびマフラ42を、第1実施形態と同様に変速機ケース36の下方に配置したものである。このような形態であっても、上述した全ての実施形態と同様に、ベルト室38に空気を導く空気通路を長く形成し、騒音を抑制することができる。また、本実施形態によれば、吸気ダクト71と排気管41との干渉、および、吸気管40と排気管41との干渉を容易に避けることができる。
<第5実施形態>
図12(a),(b)に示すように、第5実施形態は、第3実施形態と同様に、吸気ダクト71の後端部が接続されたエアチャンバ94を、車体幅方向に関して変速機ケース36と逆側の左側に配置し、これに伴い、エンジン16のエアチャンバ43を車体幅方向に関してエアチャンバ94と逆側の右側に配置したものである。その他の構成については、第1実施形態と同様である。
本実施形態によっても、第3実施形態と同様に、吸気ダクト71が車体幅方向に関して右側から左側まで延びることとなるため、吸気ダクト71を長くすることができる。また、吸気ダクト71を大きく湾曲させることが可能となる。したがって、本実施形態によっても、CVT17の騒音を効果的に抑制することができる。また、エアチャンバ43を車体幅方向に関してエアチャンバ94と逆側に配置することにより、これらの部品をバランスよくレイアウトすることができる。したがって、本実施形態によれば、車幅を増大させることなく空気通路を長く形成することができる。また、本実施形態によっても、吸気ダクト71および吸気管40と排気管41との干渉を容易に防止することができる。
<第6実施形態>
図12(b)に示すように、第5実施形態では、エンジン16の排気管41は、シリンダヘッド22から前方かつ右斜め下向きに延びた後、後方へ向かって湾曲し、エンジンユニット15の変速機ケース36の下方を通ってさらに後方に延びている。これに対し、図13(a),(b)に示すように、第6実施形態は、エアチャンバ94の上下方向長さを縮めてエアチャンバ94の上方にスペースを確保し、当該スペースに排気管41を通すこととしたものである。
具体的には、排気管41は、シリンダヘッド22から前方かつ左斜め下向きに延びた後、後方上向きに湾曲し、シートピラー6Lの内側を通り、エアチャンバ94の上方を通ってさらに後方に延伸している。排気管41の後端部には、マフラ42が接続されている。マフラ42は、後輪13の左側上方に配置されている。その他の構成は第5の実施形態とほぼ同様である。
以上のように、本実施形態によっても、CVT17の騒音を効果的に抑制することができる。また、排気管41をエアチャンバ94の上方に配置することにより、フレーム2の下方に十分大きなスペースを空けることができる。
<第7実施形態>
図14(a),(b)に示すように、第7実施形態は、エアチャンバ43をエアチャンバ94と車体幅方向に関して同じ側(右側)に配置し、エアチャンバ43とエアチャンバ94とを一つのケース状に形成したものである。また、本実施形態では、バッテリ50を、エアチャンバ43を車体幅方向に関して右側に配置したことによりスペースが生じた左側に配置している。なお、その他の構成は第1の実施形態とほぼ同様である。
本実施形態によっても、CVT17の騒音を効果的に抑制することができる。
<第8実施形態>
図15(a),(b)に示すように、本実施形態は、第7実施形態において変速機ケース36の下方に配置していた排気管41およびマフラ42を、バッテリ50の上方に配置したものである。このような形態であっても、上記各実施形態と同様に、ベルト室38に空気を導く空気通路を長く形成することができる。本実施形態においても、CVT17の騒音を効果的に抑制することができる。
なお、以上の各実施形態では、本発明に係る空気通路は、ベルト室38に空気を導く吸気通路であり、この吸気通路は吸気ダクト71およびエアチャンバ94によって構成されていた。しかし、本発明に係る空気通路は上記のような吸気通路に限られない。本発明に係る空気通路は、ベルト室38から空気を排出する排気通路であってもよい。本発明に係る空気通路は、例えば、上記の実施形態で吸気ダクトとして用いられていたダクト71をベルト室38に導入された冷却空気を排出する排気ダクトとして利用し、当該排気用のダクト71を備えた排気通路であってもよい。このような場合には、例えば、変速機ケース36には吸気用のダクトまたは吸気口を別途設ければよい。
また、以上の各実施形態では、変速機ケース36内に吸音材が配設されていない場合について説明した。しかし、本発明は、変速機ケース36の内面に吸音材を配設することを排除するものではない。そのため、例えば、以上の各実施形態において変速機ケース36の内面に吸音材を配設し、騒音の更なる低減を図るようにしてもよいことは勿論である。
以上説明したように、本発明は、樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機を備えた自動二輪車について有用である。
第1実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 車体フレームを左前方から視た斜視図である。 第1実施形態に係る自動二輪車の一部を示す右側面図である。 第1実施形態に係る自動二輪車の一部を示す平面図である。 エンジンユニットの断面図である。 (a)は樹脂ブロックベルトの断面図であり、(b)は樹脂ブロックベルトの側面図である。 第2ケースブロックおよび内側ケースの斜視図である。 図5の遠心クラッチ付近を拡大して示す断面図である。 第2実施形態に係る自動二輪車の一部を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は右側面図である。 第3実施形態に係る自動二輪車の一部を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は右側面図である。 第4実施形態に係る自動二輪車の一部を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は右側面図である。 第5実施形態に係る自動二輪車の一部を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は右側面図である。 第6実施形態に係る自動二輪車の一部を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は右側面図である。 第7実施形態に係る自動二輪車の一部を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は右側面図である。 第8実施形態に係る自動二輪車の一部を示す図であって、(a)は平面図であり、(b)は右側面図である。
符号の説明
1 自動二輪車
2 車体フレーム
3 シート
4 ヘッドパイプ
5 ダウンチューブ
6 メインチューブ
6L,6R シートピラー(フレーム部材)
9 リアアーム
10 ピボット軸
12 前輪
13 後輪
15 エンジンユニット
16 エンジン
17 ベルト式無段変速機(CVT)
21 シリンダ
22 シリンダヘッド
30 リアクッションユニット
36 変速機ケース
38 ベルト室
51 プライマリシーブ
52 セカンダリシーブ
55 Vベルト(樹脂ブロックベルト)
60 羽根
71 吸気ダクト(空気通路、吸気通路)
71a 湾曲部
80 フットレスト
94 エアチャンバ(空気通路、吸気通路)
94a 吸気口

Claims (11)

  1. 内部にベルト室が形成された変速機ケースと、前記ベルト室に収容されかつ樹脂ブロックベルトを有するベルト式無段変速機とを有するエンジンユニットと、
    前記変速機ケースよりも後側または上側に配置され、上下方向または斜め上下方向に延び、前記エンジンユニットの少なくとも一部を支持するフレーム部材と、
    前記変速機ケースに接続され、前記ベルト室に空気を導く吸気通路または前記ベルト室から空気を排出する排気通路からなる空気通路と、を備え、
    前記空気通路は、側面視において前記変速機ケースから前記フレーム部材を超えて後方に延びるとともに、前記フレーム部材の周囲において湾曲する湾曲部を有している自動二輪車。
  2. 前記ベルト式無段変速機は、プライマリシーブと、前記プライマリシーブよりも後側に位置するセカンダリシーブとを備え、
    前記空気通路は、前記変速機ケースの前記プライマリシーブの後端よりも前側に接続されている請求項1に記載の自動二輪車。
  3. 前記フレーム部材を左右に一対備え、
    前記空気通路は、前記両フレーム部材の間を通っている請求項1に記載の自動二輪車。
  4. 平面視において前記各フレーム部材の車体幅方向の外側に位置するフットレストを備えている請求項3に記載の自動二輪車。
  5. 前記空気通路は、前記ベルト室に空気を導く吸気通路からなっている請求項1に記載の自動二輪車。
  6. 前記フレーム部材を有する車体フレームと、
    後輪と、
    前記後輪を支持するリアアームと、
    前記リアアームを前記車体フレームに揺動自在に支持するピボット軸と、を備え、
    前記吸気通路は、前記ピボット軸よりも上方に位置する吸気口を備えている請求項5に記載の自動二輪車。
  7. 乗員を支持するシートを備え、
    前記吸気口は、前記シートの下方に位置している請求項6に記載の自動二輪車。
  8. 車体幅方向の中央に設けられ、一端部が前記車体フレームに揺動自在に接続され、他端部が前記リアアームに揺動自在に接続されたリアクッションユニットを備え、
    前記空気通路は、平面視において、前記リアクッションユニットと前記フレーム部材との間を通っている請求項6に記載の自動二輪車。
  9. 前記エンジンはシリンダを備え、
    前記空気通路は、平面視において、前記エンジンのシリンダと前記フレーム部材との間を通っている請求項1に記載の自動二輪車。
  10. 平面視において、前記空気通路の少なくとも一部は、車体幅方向に関して前記フレーム部材の内端よりも外側に位置し、
    平面視において、前記湾曲部は、車体幅方向に関して前記フレーム部材の内端よりも内側に位置する請求項1に記載の自動二輪車。
  11. 平面視において、前記変速機ケースは、車体幅方向に関して左側または右側のいずれか一方側に配置され、前記空気通路の後端部は、車体幅方向に関して前記変速機ケースと逆側に配置されている請求項1に記載の自動二輪車。
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