本发明涉及一种内燃机,其具备:曲轴箱,其划分曲柄室;曲轴,其经由一对轴承旋转自如地支承于曲轴箱,且具有收纳于曲柄室的曲柄;被检测体,其收纳于曲柄室,且支承于曲轴;检测传感器,其与被检测体的轨道相向,并检测被检测体的动作而生成脉冲信号。
背景技术:
专利文献1公开有内燃机的控制装置。内燃机构成为单缸。控制装置在单缸的内燃机中检测因过稀(overlean)空燃比引起的失火。在控制装置中,判断在前后的燃烧循环之间曲轴的角速度的变化量是否超过预定的阈值。如果在预先设定的循环数中,变化量超过阈值的次数达到规定次数,则控制装置推测内燃机失火。
专利文献2公开了在判定失火时,在内燃机的曲轴安装齿圈(被检测体)。涡流式的微小位移传感器(检测传感器)的前端与齿圈的外周面对置。微小位移传感器检测曲柄角。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-199040号公报
专利文献2:日本特开2002-371906号公报
技术实现要素:
发明所要解决的技术问题
在内燃机中,在燃烧时在曲轴中产生振动及挠曲。因此,在提高齿圈的检测精度上,要求高新技术。
本发明是鉴于上述实际情况而完成的,其目的在于,提供一种内燃机,能够在抑制了从曲轴产生的振动及挠曲的状态下检测曲柄角。
用于解决问题的技术方案
根据本发明的第一方面,提供一种内燃机,其具备:曲轴箱,其划分曲柄室;曲轴,其经由一对轴承旋转自如地支承于所述曲轴箱,具有收纳于所述曲柄室的曲柄;被检测体,其收纳于所述曲柄室,并支承于所述曲轴;检测传感器,其与所述被检测体的轨道相向,检测所述被检测体的动作并生成脉冲信号,在该内燃机中,所述被检测体配置于所述轴承的内侧。
根据第二方面,在第一方面的结构的基础上,所述轴承具有:固定于所述曲轴箱的外圈部件、和结合于所述曲轴并相对于所述外圈部件相对旋转的内圈部件,所述被检测体配置于所述内圈部件和所述曲柄之间。
根据第三方面,在第二方面的结构的基础上,在所述被检测体和所述曲轴之间形成有阻止所述被检测体及所述曲轴绕所述曲轴的旋转轴线的相对旋转的卡止机构。
根据第四方面,在第一~第三方面中任一方面的基础上,所述曲柄具备:第一曲柄臂,其具有绕旋转轴线旋转自如地支承于所述轴承的一方的第一轴及曲柄配重,且支承所述被检测体;第二曲柄臂,其具有绕旋转轴线旋转自如地支承于所述轴承的另一方的第二轴及曲柄配重,且支承离心滤油器;曲柄销,其配置于从曲轴的旋转轴线进行位移的位置,且将所述第一曲柄臂及所述第二曲柄臂相互连结、并连结于连杆。
根据第五方面,在第一~第四方面中任一方面的基础上,内燃机还具备从所述曲轴箱向上方延伸的气缸体,所述检测传感器在所述气缸体的后方安装于所述曲轴箱的上侧。
根据第六方面,在第一~第四方面中任一方面的基础上,所述检测传感器安装于所述曲轴箱的前壁。
根据第七方面,在第六方面的基础上,所述检测传感器配置于在所述曲轴箱形成的发动机吊架彼此之间。
根据第八方面,在第一~第七方面中任一方面的基础上,所述被检测体在所述曲轴的轴向观察时,与变速器的主轴上的驱动齿轮发生干涉。在此,轴向观察是指从位于曲轴的旋转轴线的无限远处的视点观察的侧视图。
发明效果
根据第一方面,在内燃机中,曲轴对应于燃烧而旋转。在曲轴旋转中,被检测体与曲轴一体旋转。在燃烧时,在曲轴中产生振动及挠曲。由于振动和挠曲由轴承支承,因此,在能够将在被检测体的位置的曲轴的振动及挠曲限制在最小程度。这样,能够在抑制了从曲轴产生的振动及挠曲的状态下检测曲柄角。
根据第二方面,被检测体在曲轴的轴向上的移动由轴承的内圈部件及曲轴的曲柄限制。在安装被检测体时,不再需要被检测体特有的限制零部件。实现零部件数量的削减及组装作业工序的简化。
根据第三方面,卡止机构阻止在曲轴的旋转中被检测体及曲轴的相对旋转。因此,被检测体可靠地与曲轴的旋转同步。被检测体的动作可靠地反映曲轴的旋转。
根据第四方面,因为被检测体和离心滤油器分别安装于两个曲柄臂,因此能够不使部件布局复杂化地将被检测体结合于曲柄臂。
根据第五方面,由于检测传感器在曲轴箱的上侧配置于气缸体的后方,因此,能够不用在检测传感器设置保护盖地保护检测传感器的前方。
根据第六方面,由于在曲轴箱的前方几乎不存在其他部件,确保了开放空间,因此,能够抑制在安装检测传感器时对其他部件的布局的影响。
根据第七方面,由于曲轴箱通过发动机吊架固定于车身框架,因此,能够不用在检测传感器设置保护罩地保护检测传感器的前方及后方。
根据第八方面,由于不局限于被检测体的配置而缩小曲轴与变速器的主轴之间的间隔,因此,能够实现内燃机的小型化。
附图说明
图1是概略性表示机动二轮车的整体结构的侧视图;
图2是概略性表示内燃机的结构的机动二轮车的放大部分剖视图;
图3是概略性表示曲轴的结构的内燃机的放大部分剖视图;
图4是脉冲环及第一曲柄臂的放大立体图;
图5对应于图2,是概略性表示其他配置布局的脉冲传感器的机动二轮车的放大部分剖视图;
图6对应于图2,是概略性表示另一其他配置布局的脉冲传感器的机动二轮车的放大部分剖视图;
图7是概略性表示多级变速器的结构的放大部分剖视图;
图8是图7的局部放大剖视图;
图9是概略性表示换档机构的结构的放大部分剖视图;
图10对应于图2,是概略性表示脉冲环及多级变速器的位置关系的机动二轮车的放大部分剖视图;
图11对应于图3,是概略性表示其他具体例的卡止机构的内燃机的放大部分剖视图;
图12对应于图4,是概略性表示其他具体例的卡止机构的脉冲环及第一曲柄臂的放大立体图。
附图标记说明
23…内燃机
24…曲轴箱
24a…曲柄室
24b…前壁
25…气缸体
28…(曲轴的)旋转轴线
29…发动机吊架
36…连杆
37…曲轴
38…被检测体(脉冲环)
39…检测传感器(脉冲传感器)
42…(曲柄的)第一曲柄臂
42a…第一轴
43…(曲柄的)第二曲柄臂
43a……第二轴
44…(曲柄的)曲柄销
45…一方的轴承(第一轴承)
47…另一方的轴承(第二轴承)
51a…外圈部件
51b内圈部件
61…曲柄配重
62…曲柄配重
67…卡止机构
71…变速器(多级变速器)
72…主轴
81…驱动齿轮(4档驱动齿轮)
83…驱动齿轮(5档驱动齿轮)
123…卡止机构
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的一个实施方式。在此,车身的上下前后左右是基于乘坐于机动二轮车的乘员的视线而规定的。
图1是概略性表示本发明的一个实施方式的机动二轮车的整体结构。机动二轮车11具备车身框架12。在车身框架12的前端,前叉14能够转向地支承于头管13。前轮wf绕车轴15旋转自如地支承于前叉14。在前叉14,在头管13的上侧结合有车把16。在车身框架12的后侧,摆臂18绕沿车宽方向水平延伸的支轴19摆动自如地支承于枢轴框架17。后轮wr绕车轴21旋转自如地支承于摆臂18的后端。
在前轮wf及后轮wr之间,在车身框架12搭载有内燃机23。内燃机23具备:曲轴箱24、结合于曲轴箱24并从曲轴箱24向上方延伸的气缸体25、结合于气缸体25的气缸盖26、结合于气缸盖26的气缸盖罩27。在曲轴箱24收纳有绕与后轮wr的车轴21平行地延伸的旋转轴线28旋转(后述)的曲轴。曲轴的旋转运动经由动力传递装置(未图示)传递到后轮wr。在曲轴箱24的前方形成有两个发动机吊架29,在曲轴箱24的后方形成有两个发动机吊架29。在前方及后方分别将发动机吊架29上下排列。曲轴箱24通过发动机吊架29连结并固定于车身框架12。
在内燃机23的上方,在车身框架12搭载有油箱31。在油箱31的后方,在车身框架12搭载乘员座32。从油箱31向内燃机23的燃料喷射装置供给燃料。在驾驶机动二轮车11时,乘员跨着乘员座32。
如图2所示,内燃机23具备装入气缸体25的活塞33。活塞33收纳于具有前倾的气缸轴线并在气缸体25内划分出的气缸34。在此,在气缸体25形成有承接单个活塞33的单个气缸34。在活塞33和气缸盖26之间划分燃烧室35。
连杆36的一端连结于活塞33。连杆36的另一端与曲轴箱24内的曲轴37连结。活塞33的轴向的线性运动通过连杆36的动作转换为曲轴37的旋转运动。
内燃机23具备:环状板形状的脉冲环(被检测体)38,其与旋转轴线28同轴地结合于曲轴37,并与曲轴37一体旋转;脉冲传感器(检测传感器)39,其与脉冲环38的环状轨道相向,并根据脉冲环38的动作而生成脉冲信号。脉冲环38具备绕旋转轴线28环状地等间隔排列的多个磁阻器38a。例如,磁阻器38a例如以每中心角10度地配置。磁阻器38a例如由磁性体构成。后述脉冲环38的详情。
脉冲传感器39从外侧插入于穿过曲轴箱24的传感器孔41,而安装于曲轴箱24。脉冲传感器39被保持为相对于与地面正交的车辆上下方向倾斜的姿态。在此,脉冲传感器39在气缸体25的后方,配置于曲轴箱24的上侧。脉冲传感器39位于发动机吊架29彼此之间。
脉冲传感器39在对磁性体进行检测的前端,面向曲柄室24a。脉冲传感器39中灵敏度最高的检测轴线39a指向旋转轴线28。脉冲传感器39根据在脉冲环38的轨道上被检测的磁性体的有无输出电信号。脉冲传感器39输出对曲轴37的角位置进行特定的脉冲信号。
如图3所示,曲轴37的曲柄具备:具有第一轴42a的圆板形状的第一曲柄臂42、结合于第一曲柄臂42并具有第二轴43a的圆板形状的第二曲柄臂43、将第一轴42a及第二轴43a同轴配置且将第一曲柄臂42及第二曲柄臂43相互连结的曲柄销44。曲柄销44的轴心配置于从曲轴37的旋转轴线28进行位移的位置。连杆36的前端绕与第一轴42a及第二轴43a的轴心平行的旋转轴线旋转自如地连结于曲柄销44。
第一曲柄臂42的第一轴42a经由第一轴承45旋转自如地支承于曲轴箱24的第一半箱体46。第二曲柄臂43的第二轴43a经由第二轴承47旋转自如地支承于曲轴箱24的第二半箱体48。将第一半箱体46和第二半箱体48结合而构成曲轴箱24。就第一轴承45及第二轴承47而言,在曲轴37的轴向上相互向内的内侧面,与曲柄室24a内的空间相接。
第一轴承45及第二轴承47分别由滚珠轴承构成。因此,各轴承45、47具备:固定于曲轴箱24的环状的外圈部件51a、与曲轴37的第一轴42a及第二轴43a结合并相对于对应的外圈部件51a相对旋转的内圈部件51b、保持于外圈部件51a及内圈部件51b之间并与外圈部件51a及内圈部件51b滚动接触的多个球51c。第一轴42a及第二轴43a嵌入到对应的内圈部件51b。只要压入即可。在曲轴箱24的第一半箱体46嵌入有承接第一轴承45的外圈部件51a的金属制的第一衬套52。在曲轴箱24的第二半箱体48嵌入有承接第二轴承47的外圈部件51a的金属制的第二衬套53。外圈部件51a只要嵌入对应的第一衬套52或第二衬套53即可。外圈部件51a的外侧面分别由第一半箱体46及第二半箱体48覆盖。内圈部件51b的外侧面分别与第一半箱体46及第二半箱体48分离。外圈部件51a的内侧面与第一曲柄臂42及第二曲柄臂臂43隔开间隔地相向。
在第一曲柄臂42划分出从第一面54a贯通到第一面54a的背侧的第二面54b的销孔55。销孔55由具有与第一轴42a的轴心平行的轴心的圆柱体的空间形成。曲柄销44嵌入到销孔55中。曲柄销44只要压入销孔55即可。
在第一曲柄臂42的第一面54a形成有在与第一轴42a的轴心正交的假想平面内扩展的平坦面56。平坦面56至少沿着第一轴42a的外周环状地延伸。在平坦面56重叠有脉冲环38。脉冲环38的磁阻器38a至少在径向外端,比第一曲柄臂42的外周向径向突出。
脉冲环38夹在第一轴承45的内圈部件51b和第一曲柄臂42的平坦面56之间。因此,脉冲环38与第一轴承45的内圈部件51b的内侧面相接地配置。这样,脉冲环38固定于曲轴37。
在第二曲柄臂43划分出从第一面57a贯通到第一面57a的背侧的第二面57b的销孔58。销孔58由具有与第二轴43a的轴心平行的轴心的圆柱体的空间形成。曲柄销44嵌入到销孔58中。曲柄销44只要压入销孔58即可。
在第二曲柄臂43的第一面57a设置离心滤油器(オイルフイルター)59。离心滤油器59收纳于第一面57a的凹部。离心滤油器59基于第二曲柄臂43旋转中的离心力,对润滑油中的异物进行过滤。第二曲柄臂43在第一面57a的背侧的第二面57b与第一曲柄臂42的第二面54b相向。
在第一曲柄臂42的第二面54b一体形成有曲柄配重61。第一曲柄臂42的重心位于例如绕第一轴42a的轴心从销孔55的轴心偏离180度的位置。同样,在第二曲柄臂43的第二面57b一体形成有曲柄配重62。第二曲柄臂43的重心位于例如绕第二轴43a的轴心从销孔58的轴心偏离180度的位置。通过曲柄配重61、62的工作,将旋转中的曲轴37中的旋转不均抑制到最小程度。
在离心滤油器59的径向外侧,在曲轴箱24配置有油喷射器63。油喷射器63在气缸34内朝向活塞33喷射润滑油。例如,可以从与曲轴37的旋转连动的油泵(未图示)向油喷射器63供给润滑油。
一并参照图4,在脉冲环38的中央形成有贯通孔64。贯通孔64的轮廓形成为与第一轴42a同心的圆形。第一轴42a嵌入于贯通孔64。在贯通孔64的边缘形成有沿第一轴42a的轴向伸出的筒状的凸出65。脉冲环38在凸出65的端面65a,与第一轴承45的内圈部件51b进行面接触。虽然脉冲环38按压于第一轴承45的内圈部件51b,但通过凸出65的工作,在脉冲环38的表面和第一轴承45的外圈部件51a之间确保间隔。
在脉冲环38和第一曲柄臂42之间形成有阻止脉冲环38及第一曲柄臂42绕曲轴37的旋转轴线28的相对旋转的卡止机构67。卡止机构67与脉冲环38一体形成,具有:从与第一曲柄臂42的第一面54a重叠(或相向)的表面突出的突出片68、和承接脉冲环38的突出片68的凹陷69。在此,由于通过冲压加工从金属板材成型脉冲环38,因此,从板材中切起突出片68。突出片68的内折(谷折り)线沿与脉冲环38的同心圆相接的切线方向延伸。因此,突出片68为板材,同时对来自脉冲环38的周向的负荷显示出高的刚性。
凹陷69具有与突出片68的轮廓接触的垂直面69a。垂直面69a相当于与第一轴42a的轴心平行的平面。优选的是,垂直面69a在包含第一轴42a的轴心的假想平面内扩展。这样,如果垂直面69a与第一曲柄臂42的周向正交,则能够将第一曲柄臂42的周向上的负荷分散并传递到突出片68。
接着,说明本实施方式的内燃机23的作用。在内燃机23中,曲轴37随着燃烧而旋转。在曲轴37的旋转中,脉冲环38与曲轴37一体旋转。在燃烧时,在曲轴37中产生振动及挠曲。由于振动及挠曲由第一轴承45及第二轴承47支承,因此,在与第一轴承45相邻的脉冲环38的位置,曲轴37的振动及挠曲被限制为最小程度。这样,能够在抑制了从曲轴37产生的振动及挠曲的状态下检测曲柄角。
脉冲环38配置于第一轴承45的内圈部件51b和第一曲柄臂42之间。脉冲环38在曲轴37的轴向上的移动被第一轴承45的内圈部件51b及曲轴37的第一曲柄臂42限制。在安装脉冲环38时,不再要求脉冲环38的特有的限制零部件。实现零部件数量的削减及组装作业工序的简化。
在脉冲环38和第一曲柄臂42之间形成有卡止机构67,该卡止机构67阻止脉冲环38及曲轴37绕曲轴37的旋转轴线28的相对旋转。卡止机构67在曲轴37的旋转中阻止脉冲环38与曲轴37的相对旋转。因此,脉冲环38可靠地与曲轴37的旋转同步。脉冲环38的动作可靠地反映曲轴37的旋转。
在本实施方式中,曲轴37的曲柄具备:第一曲柄臂42,其具有绕旋转轴线28旋转自如地支承于第一轴承45的第一轴42a及曲柄配重61,且支承脉冲环38;第二曲柄臂43,其具有绕旋转轴线28旋转自如地支承于第二轴承47的第二轴43a及曲柄配重62,且支承离心滤油器59;曲柄销44,其配置于从曲轴37的旋转轴线28进行位移的位置,且将第一曲柄臂42及第二曲柄臂43相互连结、并连结于连杆36。脉冲环38安装于第一曲柄臂42,另一方面,离心滤油器59安装于第二曲柄臂43,因此,能够不使部件布局复杂化地将脉冲环38与第一曲柄臂42结合。
在内燃机23中,脉冲传感器39在气缸体25的后方安装于曲轴箱24的上侧。脉冲传感器39配置于从曲轴箱24向上方延伸的气缸体25的后方,因此,能够不用在脉冲传感器39设置保护盖地保护脉冲传感器39的前方。
如上所述,脉冲传感器39配置于在曲轴箱24形成的发动机吊架29彼此之间。曲轴箱24通过发动机吊架29固定于车身框架12,因此,能够不用在脉冲传感器39设置保护盖地保护脉冲传感器39的前方及后方。
另外,如图5所示,脉冲传感器39也可以安装于曲轴箱24的前壁24b。脉冲传感器39只要以相对于与地面正交的车辆上下方向倾斜的姿态保持即可。与上述同样,脉冲传感器39的检测轴线39a只要指向曲轴37的旋转轴线28即可。由于在曲轴箱24的前方几乎不存在其他部件,确保了开放空间,因此能够抑制在安装脉冲传感器39时对其他部件的布局的影响。如图6所示,脉冲传感器39也可以在上下一对发动机吊架29之间安装于曲轴箱24的前壁24b。在发动机吊架29从前方结合有车身框架12(从头管13向下方延伸的下框架),因此,能够不用在脉冲传感器39设置专用的保护盖地保护脉冲传感器39的前方及后方。
如图7所示,在内燃机23装入有爪形离合器式的多级变速器(动力传递装置)71。多级变速器71具备具有与曲轴37的轴心(旋转轴线28)平行的轴心的主轴72及中间轴73。主轴72及中间轴73通过分别嵌入曲轴箱24的第一半箱体46及第二半箱体48的轴承75、76旋转自如地支承于第一半箱体46及第二半箱体48。主轴72通过初级减速机构77连接于曲轴37。初级减速机构77具备:固定于曲轴37的驱动齿轮77a、和相对旋转自如地支承于主轴72上的从动齿轮77b。从动齿轮77b与驱动齿轮77a啮合。在中间轴73结合有驱动链轮78。
在主轴72上配置有五个驱动齿轮。驱动齿轮在轴承75之间依次包括低档驱动齿轮79、4档驱动齿轮81、3档驱动齿轮82、5档驱动齿轮83及2档驱动齿轮84。同样,在中间轴73上,在轴承76之间依次配置五个从动齿轮。从动齿轮包括低档从动齿轮85、4档从动齿轮86、3档从动齿轮87、5档从动齿轮88及2档从动齿轮89。在多级变速器71中,以空挡状态、1档结合状态、2档结合状态、3档结合状态、4档结合状态及5档结合状态选择性地切换结合状态。后述多级变速器71的详情。
在内燃机23装入有摩擦离合器91。摩擦离合器91具备离合器外壳91a及离合器毂91b。初级减速机构77的从动齿轮77b连结于离合器外壳91a。根据离合器杆的操作,在摩擦离合器91中切换离合器外壳91a及离合器毂91b之间的连结及断开。
如图8所示,在多级变速器71中,低档驱动齿轮79刻在主轴72上。4挡驱动齿轮81相对于主轴72相对旋转自如但不能轴向位移地支承于主轴72。3挡驱动齿轮82与第一换档装置92一体化。第一换档装置92嵌合于刻在主轴72上的花键72a,且不能相对旋转但轴向位移自如地支承于花键72a上。5挡驱动齿轮83相对于主轴72相对旋转自如但不能轴向位移地支承于主轴72。2挡驱动齿轮84相对主轴72不能相对旋转且不能轴向位移地支承于主轴72。
在4挡驱动齿轮81及3挡驱动齿轮82之间构成有第一嵌合机构93。第一嵌合机构93具备:在第一换档装置92形成的多个驱动突部93a、和在4挡驱动齿轮81形成的多个从动突部93b。当第一换档装置92在花键72a上位于轴向基准位置时,驱动突部93a的轨道离开从动突部93b的轨道。此时,在4挡驱动齿轮81及第一换档装置92之间,允许绕主轴72的轴心相对旋转。当第一换档装置92从轴向基准位置向4挡驱动齿轮81以第一距离进行位移并移动到第一动作位置时,驱动突部93a进入在4挡驱动齿轮81上周向上邻接的从动突部93b彼此之间。从动突部93b及驱动突部93a绕主轴72的轴心相互啮合。在啮合时,4挡驱动齿轮81经由第一换档装置92不能相对旋转地结合于主轴72。
在3挡驱动齿轮82及5挡驱动齿轮83之间构成有第二嵌合机构94。第二嵌合机构94具备:在第一换档装置92形成的多个驱动突部94a和在5挡驱动齿轮83形成的多个从动突部94b。当第一换档装置92在花键72a上位于轴向基准位置时,驱动突部94a的轨道离开从动突部94b的轨道。此时,在第一换档装置92及5挡驱动齿轮83之间,允许绕主轴72的轴心相对旋转。当第一换档装置92从轴向基准位置向5挡驱动齿轮83以第二距离进行位移而移动到第二动作位置时,驱动突部94a进入在5挡驱动齿轮83上周向上邻接的从动突部94b彼此之间。驱动突部94a及从动突部94b绕主轴72的轴心相互啮合。在啮合时,5挡驱动齿轮83经由第一换档装置92不能相对旋转地结合于主轴72。
低档驱动齿轮85相对旋转自如但不能轴向位移地支承于中间轴73。低档驱动齿轮85与主轴72上的低档驱动齿轮79啮合。4挡从动齿轮86与第二换档装置95一体化。第二换档装置95嵌合于刻在中间轴73上的第一花键73a,且不能相对旋转但轴向位移自如地支承于第一花键73a上。3挡从动齿轮87相对于中间轴73相对旋转自如但不能轴向位移地支承于中间轴73。5挡从动齿轮88与第三换档装置96一体化。第三换档装置96嵌合于刻在中间轴73上的第二花键73b,且不能相对旋转但轴向位移自如地支承于第二花键73b上。2挡从动齿轮89相对旋转自如但不能轴向位移地支承于中间轴73。2挡从动齿轮89与主轴72上的2挡驱动齿轮84啮合。
在低档从动齿轮85及4挡从动齿轮86之间构成有第三嵌合机构97。第三嵌合机构97具备:在第二换档装置95形成的多个驱动突部97a、和在低档从动齿轮85形成的多个从动突部97b。当第二换档装置95在第一花键73a上位于轴向基准位置时,驱动突部97a的轨道离开从动突部97b的轨道。此时,在第二换档装置95及低档从动齿轮85之间,允许绕中间轴73的轴心相对旋转。当第二换档装置95从轴向基准位置向低档从动齿轮85以第三距离进行位移而移动到第三动作位置时,驱动突部97a进入在低档从动齿轮85上周向上邻接的从动突部97b彼此之间。驱动突部97a及从动突部97b绕中间轴73的轴心相互啮合。在啮合时,低档从动齿轮85经由第二换档装置95不能相对旋转地结合于中间轴73。
在4挡从动齿轮86及3挡从动齿轮87之间构成有第四嵌合机构98。第四嵌合机构98具备:在第二换档装置95形成的多个驱动突部98a、和在3挡从动齿轮87形成的多个驱动突部98b。当第二换档装置95在第一花键73a上位于轴向基准位置时,驱动突部98a的轨道离开从动突部98b的轨道。此时,在第二换档装置95及3挡从动齿轮87之间,允许绕中间轴73的轴心相对旋转。当第二换档装置95从轴向基准位置向3挡从动齿轮87以第四距离进行位移而移动到第四动作位置时,驱动突部98a进入在3挡从动齿轮87上周向上邻接的从动突部98b彼此之间。驱动突部98a及从动突部98b绕中间轴73的轴心相互啮合。在啮合时,3挡从动齿轮87经由第二换档装置95不能相对旋转地结合于中间轴73。
在5挡从动齿轮88及2挡从动齿轮89之间构成有第五嵌合机构99。第五嵌合机构99具备:在第三换档装置96形成的多个驱动突部99a、和在2挡从动齿轮89形成的多个从动突部99b。当第三换档装置96在第二花键73b上位于轴向基准位置时,驱动突部99a的轨道离开从动突部99b的轨道。此时,在第三换档装置96及2挡从动齿轮89之间,允许绕中间轴73的轴心相对旋转。当第三换档装置96从轴向基准位置向2挡从动齿轮89以第五距离进行位移而移动到第五动作位置时,驱动突部99a进入在2挡从动齿轮89上周向上邻接的从动突部99b彼此之间。驱动突部99a及从动突部99b绕中间轴73的轴心相互啮合。在啮合时,2挡从动齿轮89经由第三换档装置96不能相对旋转地结合于中间轴73。
在本实施方式中,驱动突部94a、97a、98a、99a及从动突部93b是沿主轴72及中间轴73的轴向延伸的突起,与它们分别对应的从动突部94b、97b、98b、99b及驱动突部93a由承接突起的卡合孔或凹陷的周壁构成。突起在主轴72或中间轴73的旋转方向上与卡合孔或凹陷的周壁进行面接触。只要分别在突起及卡合孔(或凹陷)划分出在包含主轴72或中间轴73的轴心的假想平面内扩展的接触面即可。
当第一换档装置92即3挡驱动齿轮82在主轴72上位于轴向基准位置,且第二换档装置95及第三换档装置96(即,4挡从动齿轮86及5挡从动齿轮)在中间轴73上位于轴向基准位置时,主轴72上的4挡驱动齿轮81与中间轴73上的4挡从动齿轮86啮合,主轴72上的3挡驱动齿轮82与中间轴73上的3挡从动齿轮87啮合,主轴72上的5挡驱动齿轮83与中间轴73上的5挡从动齿轮88啮合。4挡驱动齿轮81及5挡驱动齿轮83相对于主轴72进行相对旋转。低档驱动齿轮85、3挡从动齿轮87及2挡从动齿轮89相对于中间轴73进行相对旋转。在该状态下,从主轴72向中间轴73不传递旋转力。在多级变速器71中确立空挡状态。
当从空挡状态起第二换档装置95即4挡从动齿轮86在中间轴73上从轴向基准位置移动到第三动作位置时,在第三嵌合机构97中第二换档装置95的驱动突部97a与低档从动动齿轮85的从动突部97b啮合。低档驱动齿轮85结合于中间轴73。向低档驱动齿轮85传递的主轴72的旋转力驱动中间轴73。这样,在多级变速器71中建立1档。
当从空挡状态起第三换档装置96即5挡从动齿轮88在中间轴73上从轴向基准位置移动到第五动作位置时,在第五嵌合机构99中第三换档装置96的驱动突部99a与2挡从动齿轮89的从动突部99b啮合。2挡从动齿轮89结合于中间轴73。向2挡从动齿轮89传递的主轴72的旋转力驱动中间轴73。这样,在多级变速器71中建立2挡。
当从空挡状态起第二换档装置95即4挡从动齿轮86在中间轴73上从轴向基准位置移动到第四动作位置时,在第四嵌合机构98中第二换档装置95的驱动突部98a与3挡从动动齿轮87的从动突部98b啮合。3挡从动齿轮87结合于中间轴73。向3挡从动齿轮87传递的主轴72的旋转力驱动中间轴73。这样,在多级变速器71中建立3挡。
当从空挡状态起第一换档装置92即3挡驱动齿轮82在主轴72上从轴向基准位置移动到第一动作位置时,在第一嵌合机构93中第一换档装置92的驱动突部93a与4挡驱动齿轮81的从动突部93b啮合。4挡驱动齿轮81结合于主轴72。主轴72的旋转力被传递到4挡驱动齿轮81。主轴72的4挡驱动齿轮81与中间轴73的4挡从动齿轮86啮合,因此,主轴72的旋转力驱动中间轴73。这样,在多级变速器71中建立4挡。
当从空挡状态起第一换档装置92即3挡驱动齿轮82在主轴72上从轴向基准位置移动到第二动作位置时,在第二嵌合机构94中第一换档装置92的驱动突部94a与5挡驱动齿轮83的从动突部94b啮合。5挡驱动齿轮83结合于主轴72。主轴72的旋转力被传递到5挡驱动齿轮83。主轴72的5挡驱动齿轮83与中间轴73的5挡从动齿轮88啮合,因此,主轴72的旋转力驱动中间轴73。这样,在多级变速器71中建立5挡。
如图9所示,在多级变速器71装入有换档机构101。换档机构101具备与主轴72的轴心平行地延伸的引导轴102。换档拨叉103沿轴向位移自如地支承于引导轴102。换档拨叉103沿与引导轴102的轴心正交的方向延伸,并与主轴72上的第一换档装置92连结。
换档机构101具备换档鼓104。换档鼓104被支承为绕与引导轴102的轴心平行地延伸的旋转轴线rx旋转自如。在换档鼓104的外周面刻有凸轮槽105。凸轮槽105根据旋转角在换档鼓104的轴向上进行位移。在凸轮槽105插入有从换档拨叉103向与引导轴102的轴心正交的方向突出的销106。这样,对应于换档鼓104的旋转,换档拨叉103沿着引导轴102移动。换档拨叉103的移动引起主轴72上第一换档装置92的移动。
如图10所示,同样的换档机构也与中间轴73上的第二换档装置95及第三换档装置96建立关联。换档机构101具备与中间轴73的轴心平行地延伸的引导轴107、沿轴向位移自如地支承于引导轴107并分别独立地与中间轴73上的第二换档装置95及第三换档装置96连结的两个换档拨叉108、109。两个换档拨叉108、109分别具有插入到换档鼓104的凸轮槽105中的销,对应于换档鼓104的旋转沿着引导轴107移动。
在本实施方式中,在从位于曲轴37的旋转轴线28的无限远处的视点观察的侧视时,脉冲环38与多级变速器71的主轴72上的4挡驱动齿轮81及5挡驱动齿轮83发生干涉。换言之,5挡驱动齿轮83及4挡驱动齿轮81进入在曲轴37的旋转轴线28上具有中心并将脉冲环38的最外缘隔开的假想圆柱面111的内侧。而且,脉冲环38和驱动齿轮81、83的干涉区域及脉冲传感器39配置于由包含曲轴37的旋转轴线28及中间轴73的旋转轴线的假想平面112、和与曲轴37的旋转轴线28平行且包含气缸轴线c的假想平面113在气缸体25的后方隔成的空间内。因此,在侧视的透视图中,脉冲环38与驱动齿轮81、83的干涉区域及脉冲传感器39位于由包含曲轴37的中心及中间轴73的中心的直线和气缸轴线c在气缸体25的后方隔成的区域内。
脉冲环38与驱动齿轮81、83的干涉区域配置于由包含曲轴37的旋转轴线28及中间轴73的轴心的假想平面112分隔的一个空间,在由该假想平面112分隔的另一空间配置多级变速器71的换档鼓104。换言之,在侧视的透视图中,脉冲环38与驱动齿轮81、83的干涉区域位于将曲轴37的中心及中间轴73的中心连结的直线上侧,换档鼓104位于将曲轴37的中心及中间轴73的中心连结的直线的下侧。脉冲传感器39配置于由包含曲轴37的旋转轴线28及主轴72的轴心的假想平面114分隔的一个空间,在由该假想平面分隔的另一空间配置多级变速器71的换档鼓104。换言之,在侧视的透视图中,脉冲传感器39位于将曲轴37的中心及主轴72的中心连结的直线的上侧,换档鼓104位于将曲轴37的中心及主轴72的中心连结的直线的下侧。另外,脉冲环38与驱动齿轮81、83的干涉区域及脉冲传感器39配置于与重力方向平行且包含曲轴37的旋转轴线28的假想垂直平面115的后方、且与重力方向平行且包含换档鼓104的轴心的假想垂直面116的前方。换言之,在侧视的透视图中,脉冲环38与驱动齿轮81、83的干涉区域及脉冲传感器39位于沿重力方向将曲轴37的旋转轴线28贯通的直线的后方、且沿重力方向将换档鼓104的轴心贯通的直线的前方。
变速器71的主轴72配置于由包含曲轴37的旋转轴线28及中间轴73的轴心的假想平面112和包含曲轴37的旋转轴线28及脉冲传感器39的检测轴线39a的假想平面117夹持的空间内。即,在侧视的透视图中,主轴72位于由将曲轴37的中心及中间轴73的中心连结的直线和脉冲传感器39的检测轴线39a夹持的区域内。脉冲环38与驱动齿轮81、83的干涉区域同样位于由将曲轴37的中心及中间轴73的中心连结的直线和脉冲传感器39的轴线夹持的区域内。
在组装内燃机23时,曲轴37、变速器71的主轴72及中间轴73被组装到曲轴箱24的第二半箱体48。此时,在先于主轴72将曲轴37压入第二轴承47的情况下,不将脉冲环38安装于曲轴37。将第四驱动齿轮81及第三驱动齿轮(第一换档装置92)安装于主轴72,另一方面,不安装第五驱动齿轮83及第二驱动齿轮84。在中间轴73安装有全部的从动齿轮85~89。接着,将脉冲环38固定于曲轴37。然后,将5挡驱动齿轮83及2挡驱动齿轮84安装于主轴72。
在先于曲轴37将主轴72嵌入于轴承75的情况下,将第四驱动齿轮81及第三驱动齿轮(第一换档装置92)安装于主轴72,另一方面,不安装第五驱动齿轮83及第二驱动齿轮84。在紧随其后的曲轴37的组装时,也可以将脉冲环38预先固定于曲轴37。在曲轴37的组装之后,将5挡驱动齿轮83及2挡驱动齿轮84安装于主轴72。
在内燃机23中,代替如上所述由突出片68及凹陷69构成的卡止机构67,如图11及图12所示,也可以使用具有从第一曲柄臂42突出的顶销(ノックピ)121和形成于脉冲环3并在将脉冲环38与第一曲柄臂42重叠时承接顶销121的贯通孔122的卡止机构123。顶销121只要具有形成于第一曲柄臂42并压入具有与曲轴37的旋转轴线28平行的中心轴的圆筒空间的嵌入孔124的大径部121a、和从第一曲柄臂42的表面突出并压入脉冲环38的贯通孔122的小径部124b即可。顶销121阻止脉冲环38及第一曲柄臂42绕曲轴37的旋转轴线28的相对旋转。