JPH0343627A - 内燃機関のバランサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は内燃機関のバランサ装置に関する。

（従来の技術） 内燃機関のバランサ装置は、内燃機関の作動時の振動を
低減するために一次のバランサウェイトをクランク軸と
等速で逆方向に回動させることによって一次の振動を低
減し、さらに場合によっては二次のバランサウェイトを
クランク軸の二倍の速度で回動させることによって二次
の振動を低減するようにしたものである。

この種のバランサ装置としては、例えば−次のバランサ
ウェイトを有するものとして実開昭５９−１８９９４２
号公報に開示されているように、クランク軸と平行に設
けたバランサ軸にこれと一体に回動自在にバランサウェ
イトを装着し、該クランク軸及びバランサ軸に設けた一
対のギヤを介して該バランサ軸をクランク軸に連動させ
て該バランサウェイトを回動させるようにしたものが知
られている。

しかしながら、かかる構成のバランサ装置では、専用の
バランサ軸を設けるためにこれが内燃機関の小型化及び
軽量化の妨げとなると共に、該内燃機関の他の構成部品
との関連性がなく、例えば自動二輪車のエンジンにおい
てキックスタータ等の始動装置を新たに設けるような場
合には、該始動装置からクランク軸に動力を伝達する手
段を別途設定する必要があり、このような場合にはエン
ジンの構成の大幅な変更を要することがあり、その製造
コストを低減する妨げとなる。

（解決しようとする課題） 本発明はかかる不都合を解消し、構成部品を削減して小
型化及び軽量化を図ることができると共に、内燃機関の
始動装置等の他の構成部品に対して有効に活用すること
ができるバランサ装置を提供することを目的とする。

（課題を解決する手段） 本発明の内燃機関のバランサ装置はかかる目的を達成す
るために、クランク軸にクラッチ装置を介して連動する
主軸と該主軸に変速ギヤを介して連動する副軸とから成
る変速装置と、該クランク軸に連動して駆動手段を介し
て回動されるバランサウェイトを有するバランサ装置と
を備えた内燃機関において、該バランサウェイトが、前
記副軸の回りに回動自在に支承され、前記駆動手段が、
前記クラッチ装置のクラッチアウタと一体に前記主軸の
回りに回動自在に設けられた駆動ギヤと、該バランサウ
ェイトと一体に前記副軸の回りに回動自在に設けられて
該駆動ギヤに噛合された被動ギヤとから成ることを特徴
とする。

そして、前記バランサウェイトが前記内燃機関の作動時
の二次の振動を低減するための二次のバランサウェイト
であることを特徴とする。

さらに、前記二次のバランサウェイトと前記被動ギヤと
が前記副軸に同心でその回りに回動自在に支承された中
空軸に一体に設けられていることを特徴とする。

また、前記被動ギヤが前記内燃機関の始動装置の始動ギ
ヤに噛合されていることを特徴とする。

（作用） かかる手段によれば、前記変速装置の副軸が前記バラン
サウェイトを支承するバランサ軸として使用される。そ
して、内燃機関の作動時には前記クランク軸の回動に連
動して前記駆動ギヤが前記クラッチ装置のクラッチアウ
タを介して前記主軸の回りに回動され、さらに前記バラ
ンサウェイトが該駆動ギヤに噛合された前記被動ギヤを
介して副軸の回りに該クラッチアウタ及び駆動ギヤと逆
方向に回動される。また、前記変速装置の主軸は、クラ
ッチ装置の接続状態では該クラッチアウタ及び駆動ギヤ
と同方向に回動し、該主軸に前記変速ギヤ列を介して連
動する副軸は、該主軸と逆方向に回動するので、該副軸
及び前記バランサウェイトは同方向に回動する。

そして、該バランサウェイトが前記二次のバランサウェ
イトであるときには、前記駆動ギヤ及び被動ギヤのギヤ
比を該被動ギヤの回動速度が前記クランク軸の二倍の速
度となるギヤ比で設定することにより該二次のバランサ
ウェイトがクランク軸の二倍の速度で前記副軸の回りに
回動される。

さらに、該二次のバランサウェイトと前記被動ギヤとを
前記中空軸に一体に設けたときには、該二次のナランサ
ウェイト及び被動ギヤが該中空軸を介して前記副軸にそ
の回りに回動自在に支承される。

また、前記被動ギヤを前記内燃機関の始動装置の始動ギ
ヤに噛合したときには、該始動装置の駆動力が該始動ギ
ヤ、該被動ギヤ、前記駆動ギヤ及びクラッチ装置を順に
介して前記クランク軸に伝達され、これによって内燃機
関が始動される。

（実施例） 本発明の内燃機関のバランサ装置の一例を第１図に従っ
て説明する。第１図は該バランサ装置を備えた自動二輪
車の単気筒４サイクルエンジンの要部の説明的断面図で
ある。

第１図で、ｌはエンジンのピストン（図示しない）にコ
ネクティングロッド２を介して連結されたクランク軸、
３はクランク軸１にクラッチ装置４を介して連動する主
軸５と該主軸５に変速ギヤ列６を介して連動する副軸７
とから成る変速装置、８は一次のバランサウェイト９（
以下、−次パランサ９という）及び二次のバランサウェ
イト１０（以下、二次バランサ１０という）を備えたバ
ランサ装置、１１はエンジンの始動装置であるキックス
タータである。クランク軸ｌと変速装置３の主軸５及び
副軸７とは互いに平行に配設されている。

前記変速装置３の主軸５は、クランク軸１を回動自在に
支承するクランクケース１２にベアリング１３、１４を
介して回動自在に支承され、そのクランクケース１２内
から突出した端部にクラッチ装置４が装着されている。

このクラッチ装置４は、主軸５の端部の周囲にこれと同
心で外挿されたクラッチアウタ１５とその内部に収納さ
れて主軸５にこれと一体に同心で回動自在に装着された
クラッチインチ１６とを備え、これらは８亥クラッチイ
ンナ１６とりフタ−ブレート１７との間で相互に重合圧
着された複数のクラッチ板１８を介して主軸５と同心で
一体に回動自在に接続されている。そして、クラッチア
ウタ１５のクランクケース１２側の端面には、クランク
軸１の端部にこれと一体に回動自在に装着したプライマ
リ駆動ギヤ１９に１対１のギヤ比で噛合されたプライマ
リ被動ギヤ２０が主軸５と同心で固着され、これによっ
てエンジンの作動によるクランク軸１の回動を該プライ
マリ駆動ギヤ１９及びプライマリ被動ギヤ２０を介して
クラッチアウタ１５に伝達し、さらに該クラッチアウタ
１５に接続状態のクラッチインナ１６を介して変速装置
３の主軸５に伝達するようにしている。

尚、クラッチ装置４は、主軸５内に前記リフタブレー）
１７に向かって摺動自在に挿通されたブツシュロッド２
１を備え、該ブツシュロッド２１を図示しないクラッチ
駆動装置によりリフタープレート１７がクラッチインナ
１６から離反する方向に摺動させることによって前記ク
ラッチ板１８の相互の圧着状態を解除するようにしてお
り、該解除時はクラッチアウタ１５及びクラッチインナ
１６が切断状態となってクランク軸ｌの回動はクラッチ
インナ１６及び主軸５に伝達されない。

変速装置３の副軸７は、クランクケース１２にベアリン
グ２２．２３を介して回動自在に支承され、公知の変速
装置と同様に、クランク軸ｌからクラッチ装置４を介し
て伝達された主軸５の回動が前記変速ギヤ列６の噛合の
組合せに応じて数段階に変速されて伝達される。そして
、副軸７のクランクケース１２内から突出された端部に
は、これと一体に回動自在に駆動スプロケット２４が装
着され、該駆動スプロケット２４がチェーン２５を介し
て図示しない車輪に連結され、これによってエンジンの
駆動力を該副軸６から車輪に出力するようにしている。

バランサ装置８の一次バランサ９は、主軸５及び前記ベ
アリング１４間で該主軸５にニードルベアリング２６を
介して同心で回動自在に外挿された中空軸２７のクラン
クケース１２内の端部に一体に設けられ、該中空軸２７
を介して主軸５の回りに回動自在に支承されている。該
中空軸２７のクランクケース１２外に突出した端部の外
周面には、スプライン結合により前記プライマリ被動ギ
ヤ２０が一体に回動自在に嵌合され、これによって−次
バランサ９及び中空軸２７が前記クラッチアウタ１５と
一体に主軸５の回りに回動するようにしている。

一方、バランサ装置８の二次バランサ１０は、クランク
ケース１２内の前記中空軸２７と対向する位置で前記副
軸７にニードルベアリング２８を介して同心で回動自在
に外挿された中空軸２９の一端部に一体に設けられ、該
中空軸２９を介して副軸７の回りに回動自在に支承され
ている。

この二次バランサ１０を回動させる駆動手段３０は、前
記中空軸２７の一次バランサ９及びクランクケース１２
間の部分に同心で一体に設けた駆動ギヤ３１と、前記中
′空軸２９の二次バランサ１０の反対側の端部に同心で
一体に設けた被動ギヤ３２とから成り、該駆動ギヤ３１
及び被動ギヤ３２が２対ｌのギヤ比で噛合されている。

キックスタータ１１は、クランクケース１２と該クラン
クケース１２に装着されたクラッチカバー３３とに回動
自在に支承されたスタータスピンドル３４と、クランク
ケース１２内で該スタータスピンドル３４の中間部にそ
の回りに回動自在に支承された始動ギヤ３５とを備え、
該始動ギヤ３５は、前記中空軸２９の前記被動ギヤ３２
に噛合され、そのクラッチカバー３３側の端面にはラチ
ェット部３５ａが形成されている。そして、該始動ギヤ
３５とクラッチカバー３３との間の位置には、スタータ
スピンドル３４に一体に回動自在且つ摺動自在に嵌合さ
れてラチェット部３５ａから離反する方向に付勢された
駆動ラチェット３６が設けられている。また、スタータ
スピンドル３４のクランクケース１２内の端部には、リ
ターンスプリング３７が装着され、該スタータスピンド
ル３４の所定量の回動後にこれを原位置に復元するよう
にしている。

次に、かかる樋底のエンジンにおいて、本発明の要部で
あるバランサ装置８及びキックスタータ１１の作動を説
明する。

まず、バランサ装置８では、エンジンの作動によりクラ
ンク軸１が回動した時に、クラッチ装置４のクラッチア
ウタ１５及びプライマリ被動ギヤ２０と一体に前記中空
軸２７、−次バランサ９及び駆動ギヤ３１が主軸５の回
りに回動し、さらに、該駆動ギヤ３１に噛合された被動
ギヤ３２と一体に前記中空軸２９及び二次バランサＩＯ
が副軸７の回りに回動する。この時、前記プライマリ駆
動ギヤ１９及びプライマリ被動ギヤ２０のギヤ比はｌ対
１であるので、−次バランサ９はクランク軸ｌと等速で
逆方向に回動し、これによってエンジンの一次の振動が
低減される。そして、前記駆動手段３０の駆動ギヤ３１
及び被動ギヤ３２のギヤ比は２対１であるので、二次バ
ランサ１０はクランク軸１の二倍の速度で同方向に回動
し、これによってエンジンの二次の振動が低減される。

尚、この時、クラッチ装置４の接続状態においては、主
軸５はクラッチ装置４と一体に回動するので、−次バラ
ンサ９及び中空軸２７は主軸５と等速で同方向に回動し
、また、副軸７は前記変速ギヤ列６を介して主軸５と逆
方向に回動するので、二次バランサ■０及び中空軸２９
は副軸７と同方向に回動する。

従って、変速装置３の主軸５及び副軸７はそれぞれ一次
バランサ９及び二次バランサ１０のバランサ軸として使
用され、バランサ装置８の部品点数が削減されてその軽
量化及び小型化が図られている。

また、前記したように一次バランサ９を設けた中空軸２
７と二次バランサ１０を設けた中空軸２９とはそれぞれ
主軸５及び副軸７と同方向に回動するので、これらをそ
れぞれ該主軸５及び副軸７に回動自在に支承する前記ニ
ードルベアリング２６．２８の容量を低減することがで
きる。

一方、キックスタータ１１では、スタータスピンドル３
４にクラッチカバー３３外で連結されるキックペダル（
図示しない）を操作することにより駆動ラチェット３６
が摺動して始動ギヤ３５のラチェット部３５ａに係合さ
れると共に、スタータスピンドル３４が駆動ラチェット
３６と一体に回動され、これによって始動ギヤ３５が回
動されて前記中空軸２９が回動される。この時、該中空
軸２９は前記したようにクランク軸１と連動して同方向
に回動し、これによってエンジンが始動される。

従って、このエンジンでは、バランサ装置８の駆動手段
３０等がキックスタータ１１の始動ギヤ３５からクラン
ク軸１に駆動力を伝達する手段として有効に活用され、
該伝達手段を別途設ける必要はない。

次に、本発明の第２の例を第２図に従って説明する。第
２図はスタータモータを用いた始動装置を備えたエンジ
ンの要部の説明的断面図である。

このエンジンは、クランク軸１１変速装置３及びバラン
サ装置８等の樋底は第１図示のエンジンと同一とし、前
記二次バランサ１０を設けた中空軸２９の被動ギヤ３２
を、始動装置３８の始動ギヤ３９、ワンウェイクラッチ
４０及び被動ギヤ４１を順に介してスタータモータ４２
の駆動ギヤ４２ａに接続したちのである。始動ギヤ３９
はクランクケース１２及びクラッチカバー３３に回動自
在に支承されたスタータスピンドル４３にその回りに回
動自在に支承されて前記被動ギヤ３２に噛合され、被動
ギヤ４１はスタータスピンドル４３の端部に一体に回動
自在に装着されてスタータモータ４２の駆動ギヤ４２ａ
に噛合されている。そして、これらの始動ギヤ３９及び
被動ギヤ４１は、これらの間でスタータスピンドル４３
と同心に設けられたワンウェイクラッチ４０を介して接
続され、該クラッチ４０の接続状態で一体に回動自在と
されている。

従って、このエンジンでは、スタータモータ４２の回転
駆動力は、駆動ギヤ４２ａから被動ギヤ４１、ワンウェ
イクラッチ４０、始動ギヤ３９及び前記バランサ装置８
の駆動手段３０を１頃に介してクランク軸１に伝達され
、第１図示のエンジンと同様にバランサ装置８の駆動手
段３０がエンジンの始動のために有効に活用されている
。そして、特にこの場合には、スタータモータ４２から
クランク軸１に伝達される回転駆動力は、駆動手段３０
の被動ギヤ３２及び駆動ギヤ３１間で減速されるので、
スタータモータ４２の駆動ギヤ４２ａと被動ギヤ４１と
の間に減速比を軽減することができ、従来のこの種の始
動装置のように該両ギヤ４２ａ、４１間にアイドルギヤ
を介在させたり、或いは被動ギヤ４１の径を大きくする
ことにより大きな減速比を得る必要がなく、該被動ギヤ
４１を駆動ギヤ４２ａに直接噛合させ、且つ該被動ギヤ
４１を小径化することができる。

次に、本発明の第３の例を第３図に従って説明する。第
３図は始動装置としてリコイルスタータを用いたエンジ
ンの要部の説明的断面図である。

このエンジンは、第１図示のエンジンと内部構成を同一
とし、前記スタータスピンドル３４のクラッチカバー３
３外に突出した端部にキックペダルの代わりに第３図示
のようにリコイルスタータ４４を装着し、該リコイルス
タータ４４の作動により前記バランサ装置８の駆動手段
３０を介してクランク軸１を回動させるようにしたもの
である。

従って、このエンジンでも、第１図示のエンジンと同様
にバランサ装置８の駆動手段３０がエンジンを始動させ
るために有効に活用され、第１図示のエンジンと同様な
効果を奏する。

尚、本実施例では、始動装置としてキックスタータ、ス
タータモータを用いた始動装置及びリコイルスタータに
ついて説明したが、他の始動装置であってもその始動ギ
ヤを前記駆動手段３０の被動ギヤ３２に噛合させること
により該駆動手段３０をエンジンの始動のために有効に
活用することができることはもちろんである。

最後に、以上説明した本発明の実施例と同一の樋底で一
次バランサを備えるが、二次バランサを有しないエンジ
ンにおいて、キックスタータを設けたエンジンの樋底の
参考例を第４図に従って説明しておく。第４図はそのエ
ンジンの要部の説明的断面図である。

この参考例のエンジンでは、本発明の実施例と同様に、
−次バランサａが、図示しないクランク軸にクラッチ装
置すを介して連動する変速装置Ｃの主軸ｄに中空軸ｅを
介して回動自在に支承されていると共に該中空軸ｅを介
してクラッチ装置すのクラッチアウタｆに連結されてい
る。そして、該中空軸ｅの外周面に一体に形成した小径
の被動ギヤｇが、変速装置Ｃの副軸りに回動自在に支承
した中空軸ｉに一体に設けられた大径の駆動ギヤｊに噛
合され、さらに該中空軸ｉの外周面に一体に形成した小
径のアイドルギヤｋがキックスタータ２の大径の始動ギ
ヤｍに噛合されている。

かかるエンジンでは、キックスタータｌのスタータスピ
ンドルｎの回動が始動ギヤｍ及びアイドルギヤに間で増
速されて中空軸ｉに伝達され、さらに該中空軸ｉから駆
動ギヤｊ及び被動ギヤ８間で増速されて中空軸ｅ及びク
ラッチ装置すを介してクランク軸に伝達される。

従って、このエンジンでは、スタータスピンドルｎの回
転は大幅に増速されてクランク軸に伝達されるので、該
キックスタータｉにより容易に始動される。

（効果） 上記の説明から明らかなように、本発明の内燃機関のバ
ランサ装置によれば、変速装置の副軸をバランサ軸とし
てバランサウェイトを該副軸に支承したことによって、
バランサ装置の部品点数が削減され、その軽量化及び小
型化を図ることができる。そして、該バランサウェイト
と一体に副軸の回りに回動自在な被動ギヤと、クラッチ
装置のクラッチアウタと一体に回動自在な駆動ギヤとを
噛合させることにより該バランサウェイトをクランク軸
に連動させることによって、該バランサウェイトが副軸
と同方向に回動され、該バランサウェイトを副軸に回動
自在に支承するためのベアリングの容量を低減すること
ができる。

この時、該バランサウェイトが二次のバランサウェイト
であるときには、該バランサエライトがクランク軸の二
倍の速度で副軸の回りに回動されるので、これを副軸に
回動自在に支承するためのベアリングの容量の低減によ
り、該ベアリングの大幅なコスト低減を図ることができ
る。

さらに、該二次のバランサウェイト及び被動ギヤを中空
軸に一体に設けることによって、該バランサウェイト及
び被動ギヤを、該中空軸を介してニードルベアリング等
により小型且つ簡略な構成で副軸に支承させることがで
きる。

また、該バランサエライトをクランク軸に連動させる駆
動手段の被動ギヤに始動装置の始動ギヤを噛合させるこ
とによって、該駆動手段を始動装置からクランク軸に駆
動力を伝達する手段として活用することができ、バラン
サ装置の構成部品を有効に活用することができる。特に
、該始動装置がスタータモータを用いたものであり、該
バランサウェイトが二次のバランサウェイトである場合
には、被動ギヤがクランク軸の二倍の速度で回動するの
で、始動装置の回転駆動力が駆動手段を介して減速され
てクランク軸に伝達されるので、該始動装置におけるス
タータモータの回転駆動力のギヤ等による減速比を軽減
することができ、その構成の小型化を図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバランサ装置の一例とキックスタータ
とを備えたエンジンの要部の説明的断面図、第２図はス
タータモータを用いた始動装置を備えたエンジンの要部
の説明的断面図、第３図はりコイルスタータを用いた始
動装置を備えたエンジンの要部の説明的断面図、第４図
キックスタータを備えたエンジンの参考例の要部の説明
的断面図である。 １・・・クランク軸 ４・・・クラッチ装置 ６・・・変速ギヤ列 ８・・・バランサ装置 １１、３８．４４・・・始動装置 ３０・・・駆動手段 ３２・・・被動ギヤ ３・・・変速装置 ５・・・主軸 ７・・・副軸 １０・・・バランサウェイト １５・・・クラッチアウタ ３１・・・駆動ギヤ ３５、３９・・・始動ギャ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、クランク軸にクラッチ装置を介して連動する主軸と
   該主軸に変速ギヤを介して連動する副軸とから成る変速
   装置と、該クランク軸に連動して駆動手段を介して回動
   されるバランサウェイトを有するバランサ装置とを備え
   た内燃機関において、該バランサウェイトが、前記副軸
   の回りに回動自在に支承され、前記駆動手段が、前記ク
   ラッチ装置のクラッチアウタと一体に前記主軸の回りに
   回動自在に設けられた駆動ギヤと、該バランサウェイト
   と一体に前記副軸の回りに回動自在に設けられて該駆動
   ギヤに噛合された被動ギヤとから成ることを特徴とする
   内燃機関のバランサ装置。 ２、前記バランサウェイトが前記内燃機関の作動時の二
   次の振動を低減するための二次のバランサウェイトであ
   ることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のバランサ
   装置。 ３、前記二次のバランサウェイトと前記被動ギヤとが前
   記副軸に同心でその回りに回動自在に支承された中空軸
   に一体に設けられていることを特徴とする請求項２記載
   の内燃機関のバランサ装置。 ４、前記被動ギヤが前記内燃機関の始動装置の始動ギヤ
   に噛合されていることを特徴とする請求項１記載の内燃
   機関のバランサ装置。