JP5162400B2 - 内燃機関 - Google Patents
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Description
しかし、仮組用の治具等を使用する方法では、治具や部品点数が増加してしまい、仮組の作業が必要になる分だけ作業が煩雑になってしまう。
この発明によれば、治具や部品点数の増加が伴うことなく、クランク軸と平行に設けられる軸部材(動力伝達系や始動系の支軸等)の仮組が可能になる。
この発明によれば、治具や部品点数の増加が伴うことなくキック中間軸の仮組が可能になる。
また、上記構成において、前記拡径部(160)は、前記キック中間軸(155)が前記クランクケース(24A,24B)の他側と前記変速機ケース(61)とに支持された状態で、前記クランク軸(51)のウエイト(52)と前記クランクケース(24A,24B)との間に位置するようにしてもよい。この構成によれば、クランク軸のウエイトとクランクケースとの間の空きスペースを利用して拡径部を効率よく配置することができる。
また、キック中間軸は、クランク軸の下方に位置しており、クランクケースの開口部は、側面視でクランク軸の一部と近接配置され、上記拡径部は、クランク軸の一部を逃げ可能に一部が切り欠かれたフランジ形状にしたので、クランク軸との接触を回避しつつキック中間軸を仮組することができる。
また、上記拡径部は、キック中間軸がクランクケースの他側と変速機ケースとに支持された状態で、クランク軸のウエイトとクランクケースとの間に位置するので、クランク軸のウエイトとクランクケースとの間の空きスペースを利用して拡径部を効率よく配置することができる。
なお、以下の説明中、前後左右および上下といった方向は、車体の乗員から見た方向である。また、図中矢印Fは車体前方を、矢印Lは車体左方を、矢印Uは車体上方をそれぞれ示している。
図1は、本発明の一実施形態に係る自動二輪車1の側面図である。この自動二輪車1の車体フレーム2は、車体前部のヘッドパイプ3と、同ヘッドパイプ3から後方へ斜め下向きに傾斜して延出する1本のメインフレーム4と、同メインフレーム4の後部に下方へ向けて延出固着される左右一対のピボットブラケット5、5と、メインフレーム4の後部でピボットブラケット5、5の固着位置の前付近から後方へ斜め上向きに延出して途中で屈曲して後端に至る左右一対のシートレール6、6と、ピボットブラケット5、5と上記シートレール6、6の中央部との間を補強する左右一対の補強フレーム7、7とを備えている。
また、クランクケース24の左側面後部には、エンジン20の出力軸31がその先端を露出させて軸支されている。この出力軸31の先端には、駆動スプロケット32が取り付けられ、この駆動スプロケット32と、後輪15に一体に設けられた従動スプロケット33との間に動力伝達チェーン34が巻回されてチェーン伝動機構が構成される。したがって、このエンジン20の出力軸31の回転は、チェーン伝動機構を介して後輪15へ伝達される。なお、このチェーン伝動機構は、各スプロケット32、33の歯数比によって出力軸31と後輪軸との間の減速比(二次減速比)を設定する二次減速機構としても機能する。また、図中、符号35はチェーン伝動機構を覆うカバーである。
また、この自動二輪車1には、エンジン20を始動するキック式始動装置の一部を構成するキック部材(始動系部材)37がクランクケース24左側方に配設されている。すなわち、このキック部材37は、クランクケース24に先端を露出させて軸支されたキック軸38に取り付けられたキックアーム39と、このキックアーム39の先端部に回動自在に取り付けられたキックペダル40とを備え、運転者がキックペダル40を踏むことによってキック軸38を回転させてエンジン20を始動できる。
さらに、この自動二輪車1には、キック式始動装置に加えて、エンジン始動用のスタータモータ41も配設されている。このスタータモータ41は、クランクケース24上面前部に取り付けられており、このスタータモータ41を作動させることでエンジン20を始動できる。すなわち、この自動二輪車1では、キック式およびスタータモータ式のいずれの方法でもエンジン20を始動することが可能に構成されている。
図2および図3に示すように、エンジン20のクランクケース24は、左クランクケース24Aと右クランクケース24Bとからなる左右2分割構造で形成され、このクランクケース24前部には、左右のクランクケース24A、24Bに支持された左右一対の軸受(転がり軸受)45、45を介してクランク軸51が横置きで(車幅方向に沿わせて)軸支される。
このクランク軸51には、従来の4サイクルエンジンと同様に、シリンダ部22内をシリンダ軸線L1に沿って摺動自在な不図示のピストンがコンロッドを介して連結され、エンジン20が駆動された場合にピストンの移動によりクランク軸51が回転駆動される。また、クランク軸51には、回転バランスをとるためのバランスウエイト(以下、ウエイトという)52が取り付けられている。
また、図中、符号55は、クランク軸51に設けられたカムチェーン駆動スプロケットであり、このカムチェーン駆動スプロケット55にはカムチェーンが駆動され、このカムチェーンを介してクランク軸51の回転がシリンダ部22のヘッドカバー内に設けられた動弁機構に伝達される。
ベルト式無段変速機60は、エンジンオイルによる潤滑が行われない乾式の動力伝達機構であり、変速機ケース61は、エンジンオイルによる潤滑が行われるクランクケース24とは別室を形成して油液のない室を形成し、車幅方向内側を覆う内側変速機ケース(ベルコンケースとも称する)61Aと、車幅方向外側を覆う外側変速機カバー(ベルコンカバーとも称する)61Bとの左右二分割構造で構成されている。
また、クランクケース24後部には、ベルト式無段変速機60の従動プーリ軸64が軸支される。より具体的には、この従動プーリ軸64は、右クランクケース24Bと変速機ケース61(内側変速機ケース61A)とに支持された左右一対の軸受(転がり軸受)65、65を介して駆動プーリ軸51Aの後方に平行に軸支され、従動プーリ67が取り付けられる。そして、駆動プーリ63と従動プーリ67との間にVベルト68が掛け回される。なお、変速機ケース61と各プーリ軸51A、64との間には、クランクケース24内のエンジンオイルが変速機ケース61に侵入するのを阻止するためのシール部材69A、69Bが介挿され、変速機ケース61およびベルト式無段変速機60はクランクケース24より隔離される(シールされる)。
ベルト式無段変速機60の従動プーリ67は、従動プーリ軸64とともに回転する固定半体67Aと可動半体67Bとを有し、固定半体67Aが可動半体67Bよりも軸方向左側に配置される。可動半体67Bは、従動プーリ軸64の右端部に環状スライダ71を介して軸方向に移動自在に配置され、コイルばねである付勢部材72により左方(固定半体67A側)に付勢されている。このため、駆動プーリ63の両半体63A、63B間に挟まれたVベルト68の巻き掛け径が大きくなると、反対に従動プーリ67の両半体67A、67Bの間隔はコイルばね72の付勢力に抗して拡がり、Vベルト68の巻き掛け径を小さくし、自動的に無段変速がなされる。
遠心クラッチ80は、エンジンオイルにより各部の潤滑および冷却が行われる湿式の遠心クラッチであり、従動プーリ軸64にスプライン嵌合されるクラッチインナ83と、従動プーリ軸64の左端部に相対回転自在に設けられたクラッチ出力ギヤ84に連結されたクラッチアウタ85とを備えており、クラッチインナ83の外周端側に突設された複数の支軸86にクラッチウエイト87が設けられている。このため、従動プーリ軸64の回転速度が所定速度を超えた場合に、遠心力により遠心方向に移動するクラッチウエイト87がクラッチアウタ85に係合し、従動プーリ軸64と一体にクラッチアウタ85を回転させてクラッチ出力ギヤ84を回転させる。
中間歯車軸91は、左右のクランクケース24A、24Bに支持された左右一対の軸受(転がり軸受)92、92に回転自在に軸支され、右クランクケース24Bの壁部を貫通する貫通軸部91Aを有している。この貫通軸部91Aには、従動プーリ軸64に設けられたクラッチ出力ギヤ84に噛み合う大径の中間軸従動ギヤ93が固定され、左右のクランクケース24A、24Bの間のスペースに、出力軸31に固定された出力軸ギヤ31Aに噛み合う小径の中間軸駆動ギヤ94が固定される。これにより、クランクケース24外側に位置するクラッチ出力ギヤ84の回転が、中間歯車軸91を介してクランクケース24内に位置する出力軸31へと所定の減速比で伝達される。なお、図に示すように、出力軸31についても、左右のクランクケース24A、24Bに支持された左右一対の軸受(転がり軸受)96、97に支持されている。
エンジン20のシリンダ部22の周囲には、主にシリンダ部22を冷却するための複数の放熱フィン22Aが設けられている。これら放熱フィン22Aは、シリンダ部22の周囲に延在し、かつ、シリンダ軸線L1の方向に間隔を空けて複数枚形成されることによって、シリンダ部22の表面積を増加させる。これによって、外気との熱交換面積を増大させ、シリンダ部22を車体前側から流れてくる走行風によって効率よく冷却することができる。
この変速機室R2、つまり、変速機ケース61には、ベルト式無段変速機60を冷却するための冷却風が導入される。すなわち、変速機ケース61のケース前上部には、外気を変速機ケース61内に取り入れる外気取入口115(図2および図3参照)が設けられる。この外気取入口115には、図示せぬ冷却ダクトが取り付けられ、この冷却ダクトの上流側端部には、エアクリーナ(無段変速機用エアクリーナ)120(図1参照)が設けられ、このエアクリーナ120で清浄化された外気を冷却風として変速機ケース61内に導入するようにしている。
図4は、図2のIV−IV断面を示す図であり、キック式始動装置の機構部分(キック始動機構140)を周辺構成とともに示している。このキック始動機構140は、エンジン20下方(主にクランクケース24下方)に収容されている。
キック軸38は、車体側面視で従動プーリ軸64の直下に位置しており(図2参照)、左右のクランクケース24A、24Bに形成された軸受部(本例では貫通孔で形成されたすべり軸受)141、142に回転自在に軸支されている。このキック軸38の左端部は左クランクケース24Aの壁部に形成された軸受部141を貫通して左方に突出し、この貫通軸部38Aに、キックペダル40を先端に取り付けたキックアーム39の基端部が固定される。また、左クランクケース24Aには、キック軸38との間の隙間を塞ぐシール部材143が設けられる。このクランクケース24内において、キック軸38の右側部分には、キック軸38をキック方向とは逆方向に付勢するリターンスプリング145と、このリターンスプリング145の付勢力で回転するキック軸38をキック操作開始位置で停止させるストッパ146とが配設されており、キック軸38の左側部分には、軸受部141に隣接する大径のキック駆動ギヤ147が設けられている。
第1キック中間軸151は、図2に示すように、車体側面視で従動プーリ軸64とクランク軸51との中間位置下方に横置き配置され、図4に示すように、左右のクランクケース24A、24Bに設けられた左右一対の軸受部(本例では非貫通孔で形成されたすべり軸受)161、162に回転自在に軸支される。この第1キック中間軸151は、クランクケース24内に完全に収容され、キック駆動ギヤ147に噛み合う小径の第1キック中間軸従動ギヤ163が一体に形成されるとともに、このギヤ163の右方に第1キック中間軸従動ギヤ163よりも大径の第1キック中間軸駆動ギヤ164が隣接して固定される。
したがって、キックペダル40が踏み込まれ、キック軸38がリターンスプリング145の付勢力に抗して回転すると、キック軸38の回転が第1キック中間軸151および第2キック中間軸155のギヤ列を介して伝達され、飛び込みギヤ171をキック始動用従動ギヤ172に噛み合う方向へと移動してクランク軸51を強制的に回転し、エンジン20を始動させることができる。
また、大径部158Cは、右クランクケース24Bに設けられた開口部24B1と略同径に形成され、第2キック中間軸155がエンジン20に組み付けられた状態で(図4参照)、開口部24B1の貫通位置に位置して開口部24B1との間の隙間を小さくする貫通軸部158C1と、飛び込みギヤ171がスライド自在に取り付けられるギヤ取付部158C2とを備えて構成される。
このエンジン20では、第2キック中間軸155が左クランクケース24Aと内側変速機ケース61Aとで支持されるため、左右のクランクケース24A、24Bを組み付けた後であって、変速機ケース61の組み付け前にあっては、第2キック中間軸155が右クランクケース24Bを貫通して一端が支持されない状態となり、第2キック中間軸155がクランクケース24から抜けてしまう可能性が生じる。仮に、第2キック中間軸155がクランクケース24が抜けてしまうと、クランクケース24内には、第2キック中間軸155のレイアウト位置近傍にクランク軸51の一部(ウエイト52)が存在するため、第2キック中間軸155をクランクケース24の外側から左クランクケース24Aの軸受部166に差し込むのは極めて煩雑な作業となってしまう。
詳述すると、この拡径部160は、図5に示すように、右クランクケース24Bの開口部24B1より大径のフランジ形状とされ、第2キック中間軸155の貫通軸部158C1の左端に設けられている。この拡径部160が設けられる位置は、図3に示すように、第2キック中間軸155をクランクケース24に組み付けた場合に、クランクケース24Bの開口部24B1近傍かつクランクケース24内側位置に相当する。
しかも、この右クランクケース24Bの開口部24B1内側近傍には、クランク軸51と右クランクケース24Bとの間にわずかな空きスペースがあるため、この空きスペースを有効利用して拡径部160を比較的大径のフランジ形状にすることができる。このため、クランク軸51の一部(ウエイト52)との間に離間スペースを確保しつつ第2キック中間軸155を確実に仮組させることが可能になる。
このように第2キック中間軸155をクランクケース24に仮組できるので、第2キック中間軸155がクランクケース24から抜けてクランクケース24内の他の部品との接触を回避しながら再び第2キック中間軸155を左クランクケース24Aの軸受部166に差し込むといった煩雑な作業を行う必要がなく、また、仮組用の特別な治具も使用する必要がないので、部品点数の増加を回避することができる。
しかも、第2キック中間軸155がクランク軸51の下方に位置し、クランクケース24の開口部24B1は、側面視でクランク軸51の一部と近接配置され、拡径部160は、クランク軸51の一部(ウエイト52)を逃げ可能に一部が切り欠かれたフランジ形状にされているので、クランク軸51との接触を回避しつつ第2キック中間軸155を仮組することができる。
また、拡径部160は、第2キック中間軸155がクランクケース24の他側と変速機ケース61とに支持された状態で、クランク軸51のウエイト52とクランクケース24との間に位置するので、クランク軸51のウエイト52とクランクケース24との間の空きスペースを効率よく利用して拡径部160を配置でき、また、拡径部160を大型化して第2キック中間軸155をより確実に仮組させることができる。
このエンジン20では、図3および図4に示すように、左クランクケース24Aと発電機カバー25との間の連通する空間(発電機収容室)に発電機(AC Generator(ACG))180が収容されている。発電機180は、クランク軸51に固定されるロータ181と、ロータ181内に配置されるステータ182とを備え、ステータ182は発電機カバー25に固定される。
ロータ181には、1方向クラッチ183が連結され、1方向クラッチ183には、スタータモータ41の駆動ギヤ41Aに中間ギヤ184を介して噛み合う従動ギヤ185が設けられる。また、この従動ギヤ185と軸受45との間に、カムチェーン駆動スプロケット55が配置されている。
発電機カバー25は、クランクケース24の他側(左側)に張り出す発電機180の周囲および側方(左側方)を覆う略お椀形状のカバー本体25Aを有し、このカバー本体25Aの周縁に沿って間隔を空けて形成された複数のボルト締結部(不図示)をクランクケース24にボルト締結することによってクランクケース24に固定される。なお、発電機カバー25をクランクケース24に固定する際には、その間にオイルシールとして機能するシール部材が介挿される。
発電機カバー25には、この上方延出部25Cより車体外側(車体左側)の部分、つまり、発電機覆い部25Bの上方部分に、エンジンオイルの注油口190が設けられ、この注油口190の内側には雌ねじ部が形成され、オイルレベルゲージ195を備えた注油口蓋196を雌ねじ部に締結することによって、オイルレベルゲージ195が着脱自在に取り付けられている。この場合、注油口190を発電機カバー25の上方延出部25Cより車体外側(車体左側)に設けているので、注油口190および注油口蓋196が側面視で、上方延出部25Cに重なり、このレイアウトにより生じるエンジン20の凹凸を外観視で目立たなくすることができ、エンジン外観の大幅変更を回避することができる。
図6は右クランクケース24Bを外側(車体右側)から見た図であり、図7は裏側(車体左側)から見た図である。また、図8は左クランクケース24Aを裏側から見た図である。左クランクケース24Aと右クランクケース24Bには、互いに連結された場合にこのケース24A、24B間にブリーザ室200を形成する左ブリーザ室200Aと右ブリーザ室200Bとを各々備えている。
右ブリーザ室200Bは、図6に示すように、右クランクケース24Bの従動プーリ軸64を支持するための従動プーリ軸用開口部64Dの上方領域をケース右側に突出して形成される。また、左ブリーザ室200Aは、図8に示すように、左クランクケース24Aにおける右ブリーザ室200Bに対向する領域に設けられる。つまり、ブリーザ室200を左右二分割した場合の各々を左右のクランクケース24A、24Bに各々一体に形成している。なお、図中、符号91Dは、中間歯車軸91支持用の中間歯車軸用開口部であり、符号31Dは、出力軸31支持用の出力軸用開口部であり、符号51Dは、クランク軸51支持用のクランク軸用開口部である。
このうち、右ブリーザ室200Bにおいては、図7に示すように、第3室200B3と第4室200B4との間、および、第4室200B4と第5室200B5との間が狭い連通路を介して連通し、他の室200B1、200B2は隔壁で完全に区画されている。一方、左ブリーザ室200Aにおいては、図8に示すように、第1室200A1と第2室200A2との間が狭い連通路を介して連通し、他の室200A3〜200A5は隔壁で完全に区画されている。
すなわち、このブリーザ室200の各室は他端膨張室として機能し、クランクケース24内の高圧空気を、ブリーザ室200の各室を順に経る毎に徐々に低圧にするとともに圧力変化(脈動変化)も抑制する。しかも、この各室を含む連通路が上下左右に屈曲するラビリンス構造(迷路構造)に形成されているので、ブリーザ経路を限られたスペース内で効率よく長くすることができ、高圧空気を効率よく低減することができ、言い換えれば、ブリーザ室200を小型化することができる。しかも、このブリーザ室200をクランクケース24に一体に形成したので、ブリーザ室200を別部品で形成する場合に比して部品点数の低減およびエンジン20全体の小型化が可能になる。
また、上記実施形態では、単気筒エンジンに本発明を適用する場合を説明したが、これに限らない。また、自動二輪車に本発明を適用する場合に限らず、ATV(不整地走行車両)に分類される三輪車両や四輪車両等の他の車両の内燃機関にも本発明を広く適用することができる。
2 車体フレーム
20 エンジン(内燃機関)
22 シリンダ部
24 クランクケース
24A 左クランクケース
24B 右クランクケース
24B1 開口部
25 発電機カバー
31 出力軸
38 キック軸
39 キックアーム
40 キックペダル
41 スタータモータ
51 クランク軸
51A 駆動プーリ軸
60 ベルト式無段変速機(動力伝達機構)
61 変速機ケース(動力伝達機構用ケース)
61A 内側変速機ケース
61B 外側変速機カバー
64 従動プーリ軸
80 遠心クラッチ(湿式遠心クラッチ)
81 減速歯車機構
140 キック始動機構
150 キック中間軸
151 第1キック中間軸
155 第2キック中間軸
160 拡径部
165 切り欠き部
170 飛び込みギヤ機構
L1 シリンダ軸線
R0 クランク室
R1 クラッチ室
R2 変速機室
Claims (4)
- 左右一対のクランクケース(24A,24B)に支持されるクランク軸(51)と、このクランク軸(51)と平行に設けられる軸部材(155)を備え、このクランク軸(51)の一端には動力伝達部材(60)が設けられ、この動力伝達部材(60)を覆うケース(61)を設けた内燃機関において、
前記動力伝達部材(60)を覆うケース(61)は、一方の前記クランクケース(24B)と前記動力伝達部材(60)の間に位置する部位(61A)を含み、前記クランク軸(51)と平行に設けられる前記軸部材(155)の一端は、少なくとも一方の前記クランクケース(24B)に設けられた開口(24B1)に挿通し、前記動力伝達部材(60)を覆うケース(61)の前記部位(61A)に支持され、前記軸部材(155)の他端は、他方の前記クランクケース(24A)に支持されており、前記軸部材(155)には、この軸部材(155)を前記クランクケース(24A,24B)に組み付けた状態において、前記開口(24B1)内側に位置し前記開口(24B1)より大径の拡径部(160)が設けられていることを特徴とする内燃機関。 - クランク軸(51)を支持する一対のクランクケース(24A,24B)と、このクランクケース(24A,24B)の一側に設けられる変速機(60)を覆う変速機ケース(61)と、このクランクケース(24A,24B)に支持されるキック軸(38)と、クランクケース(24A,24B)の他側と変速機ケース(61)との支持されるキック中間軸(155)とを備え、キック中間軸(155)を介してキック軸(38)の回転をクランク軸(51)に伝達する内燃機関において、
前記クランクケース(24A,24B)の一側には、前記キック中間軸(155)を貫通する開口(24B1)が設けられており、前記キック中間軸(155)は、前記開口(24B1)を通って前記クランクケース(24A,24B)の他側と、前記クランクケース(24A,24B)の一側と前記変速機(60)との間に位置する前記変速機ケース(61)で支持されており、前記キック中間軸(155)には、このキック中間軸(155)を前記クランクケース(24A,24B)に組み付けた状態において、前記開口(24B1)内側に位置し前記開口(24B1)より大径の拡径部(160)が設けられていることを特徴とする内燃機関。 - 請求項2記載の内燃機関において、
前記キック中間軸(155)は、前記クランク軸(51)の下方に位置しており、前記開口(24B1)は、側面視で前記クランク軸(51)の一部と近接配置され、前記拡径部(160)は、前記クランク軸(51)の一部を逃げ可能に一部が切り欠かれたフランジ形状であることを特徴とする内燃機関。 - 請求項2又は3に記載の内燃機関において、
前記拡径部(160)は、前記キック中間軸(155)が前記クランクケース(24A,24B)の他側と前記変速機ケース(61)とに支持された状態で、前記クランク軸(51)のウエイト(52)と前記クランクケース(24A,24B)との間に位置することを特徴とする内燃機関。
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