JPH0389047A

JPH0389047A - 並列多気筒エンジンのバランサ装置

Info

Publication number: JPH0389047A
Application number: JP2146574A
Authority: JP
Inventors: Wataru Fuchigami; 渡渕上; Yoji Uchiumi; 洋司内海
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1989-06-05
Filing date: 1990-06-05
Publication date: 1991-04-15
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3066039B2; US5044333A

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、クランク軸に同期して回転するカウンタ重り
を有するエンジンのバランサ装置に関するものである。

（発明の背景）レシプロタイプのエンジンにおいては、ピストンの上下
動に伴う振動が発生するため、バランサを設けてこの振
動を吸収することが知られている。すなわちカウンタ重
りが一体に形成された１本または複数本のバランサ軸を
クランク軸付近にクランク軸と平行に設け、このバラン
サ軸をクランク軸と同速度あるいは整数倍の速度で回転
することにより、クランク軸回転に伴う１次振動あるい
は２次以上の高次振動を打消すものである。

ここに多気筒エンジンの場合には、従来はクランク軸と
平行に長いバランサ軸を設け、クランク軸の一端でこの
バランサを回転駆動していた（例えば特開昭６０−７８
１３３号）。このためバランサ軸が長くなりカウンタ重
りとして寄与しない軸部分の重量が増大し、結果的にエ
ンジン全体の重量増加が大きくなるという問題があった
。

また従来のエンジンではバランサ軸のクランク軸等との
干渉を避けるために、バランサ軸をクランク軸から十分
に離す必要がありエンジンが大型化するという問題もあ
った。

さらにエンジンの小型化を図るためにバランサ軸のカウ
ンタ重りの径を小さくすることも考えられるが、この場
合にはバランサの機能が減少しカウンタ重りを重くする
必要が生じる。このためエンジン重量の増加を抑えつつ
十分な割振効果を得ることが困難であった。

一方多気筒エンジンいおいて、２本のバランサ軸を設け
る場合にはクランク軸を挟んでバランサ軸を配置するの
が望ましい。ここにクランクケースをその割り面をクラ
ンク軸に直交するようにした左右割りとした時には、こ
れらバランサ軸の位置は比較的自由に設定可能であるが
、クランクケースをその割り面をクランク軸と平行にし
た上下割りとした場合には種々の問題が生じる。例えば
クランクケースの割り面上にバランサ軸を軸支する場合
と、上下の各ケース半休にバランサ軸をそれぞれ１本づ
つ配置する場合とが考え得る。しかしこれらの場合には
、バランサ軸の力が両ケース半休に別々に加わり、両者
の割り面間に大きな剪断方向およびこれに直交する向き
の力が繰り返し加わることになる。このため割り面の締
付ボルトの強度を大きくしたり、ボルト数を増やすこと
が必要となり、これに伴ってケース半休のボルト荷重を
受ける部分の強度を増強しておくことが必要になる。こ
のためボルトが太くなったり、ボルト数が増えたり、ケ
ース半休が重くなる等の問題が生じるのである。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、多
気筒エンジンの場合にバランサとしての機能を犠牲にす
ることなく、十分な軽量化を図ることができ、またエン
ジンの小型化も可能となるエンジンのバランサ装置を提
供することを目的とする。

（発明の構成）本発明によればこの目的は、クランク軸に同期して回転
するカウンタ重りを有するバランサを備えるエンジンに
おいて、隣り合う気筒間で前記クランク軸を軸支する軸
受を２つに分割し、これら分割された軸受をそれぞれ保
持するクランクケース壁の間に前記カウンタ重りおよび
その駆動機構を配設したことを特徴とするエンジンのバ
ランサ装置、により達成される。

またこの同一の目的は、クランク軸に同期して回転する
カウンタ重りを有するバランサを備えるエンジンにおい
て、前記クランクケースを上下割りとし、上側のクラン
クケース半体に一対のカウンタ重りをシリンダ中心軸を
挟む位置に軸支したことを特徴とするエンジンのバラン
サ装置、によっても達成される。

（実施例）第１図は本発明の一実施例である自動二輪車用２気筒エ
ンジンをクランク軸を含む面で一部断面した展開図、第
２図は軸配列を示す側面図、第３図は第２図におけるＩ
ＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

第１．２図において、符号１０は上下割りのクランクケ
ースであり、上ケース半体１０ａにはシリンダボデーが
一体成形され、シリンダボデーにはシリンダライナ１２
ａ、１２ｂが圧入されている。１４はピストン、１６は
コンロッド（共に一方のみ図示）である。ここにクラン
ク軸１８は、各気筒のクランクピンが同位相となる、い
わゆる３６０°クランクであり、クランクケース１０の
上ケース半体１０ａと下ケース半体１０ｂとの台面間に
平軸受２０ａ−ｄにより軸支されている。

すなわちクランク軸１８は両気筒間では分割された２つ
の軸受２０ｂ、２０ｃにより軸支され、これら軸受２０
ｂ、２０ｃを保持する上ケース半体１０ａ側のクランク
ケース壁２２ａ、ｂ間、および下ケース半体１０ｂ側の
クランクケース壁２２ｃ、ｄ間には、後記バランサ６０
を収容する収容室２４が形成される。

２６はシリンダヘッド、２８はヘッドカバーである。シ
リンダヘッド２６には各気筒に対してそれぞれ２本づつ
の吸気弁３０および排気弁３２と、燃焼室中央に臨む点
火栓３４とが取付けられている。シリンダヘッド２６と
ヘッドカバー２８との台面間には２本のカム軸３６　（
３６ａ、３６ｂ）が保持され、各カム軸３６はそれぞれ
吸気弁３０、排気弁３２をバルブリフタを介して開閉す
る。すなわち２頭上カム軸式動弁機構が形成される。シ
リンダヘッド２６には、両カム軸３６ａ１ｂの右端間の
下方に位置するように中間軸３８が取付けられている。

クランク軸１８の回転は歯付きベルト４０によってこの
中間軸３８に伝えられ、さらにこの中間軸３８に固定し
た歯車３８ａとカム軸３６の歯車３７ａ、３７ｂとによ
って各カム軸３６に伝えられる（第２図）。

４２は発電機であって、クランク軸１８の左端に取付け
られている。

クランク軸１８の回転は、右側の気筒と右端の軸受２０
ｄとの間に固定された減速小歯車４４（第１図）から、
減速大歯車４６、多板クラッチ４８、主軸５０に伝えら
れ、さらに変速歯車群５２を介して副軸５４に伝えられ
る。副軸５４の左端がクランクケース１０から突出し、
この突出端に固定されたスプロケット５６の回転はチェ
ーン（図示せず）によって後輪に伝えられる。ここにシ
リンダ中心軸Ａは、クランク軸１８の中心と主軸５０の
中心を含む平面にほぼ直交し、主軸５０の中心と副軸５
４の中心を含む平面はシリンダ中心軸Ａにほぼ平行とな
っている。

次にバランサ６０　（６０ａ、６０ｂ）を説明する。バ
ランサ６０はシリンダ中心軸Ａを挟んで対称位置に一対
配設され、これらはクランク軸１８と同速で逆方向に回
転する。バランサ６０ａと６０ｂは同一構造なので、そ
の一方６０ａを第３図に基づいて説明する。

この図で６２はバランサ軸であり、この軸６２は上クラ
ンクケース半体１０ａ側のクランクケース壁２２ａ、ｂ
に貫挿されている。この軸６２は第２図に示すように上
・下クランクケース半体１０ａ、１０ｂの台面から挿入
されたビン６４により固定されている。この軸６２には
ニードル軸受によって被動歯車６６が保持され、この被
動歯車６６はクランク軸１８に設けた駆動歯車６８に噛
合してクランク軸１８と同速で逆方向に回転する。また
、この被動歯車６６のボス部にはカウンタ重り７０が回
転自在に保持されている。被動歯車６６とカウンタ重り
７０との間には回転方向に圧縮されたコイルばね７２が
同方向に等間隔に取付けられている。なおバランサ６０
ａ、６０ｂのカウンタ重り７０は、クランク軸１８のク
ランクウェブ１８ａに対して所定の位相で同期して回転
することは勿論である。

従ってクランク軸１８が回転すると、その回転は駆動歯
車６８、被動歯車６６、ばね７２を介してカウンタ重り
７０に伝えられる。このため、ピストン１４、コンロッ
ド１６の上下動に伴う振動がクランクウェブ１８ａによ
り打消される一方、このクランクウェブ１８ａの回転に
より発生する振動がこれと同速かつ逆方向に回転するカ
ウンタ重り７０により打消される。一方各気筒は不等間
隔で点火するからこの不等間隔爆発によりクランク軸１
８にトルク変動が発生する。また車両走行中には後輪か
ら加わる負荷の変動があり、これが同様にクランク軸１
８にトルク変動を発生させる。このトルク変動による回
転速度の変動はバランサ６０のばね７２により吸収され
、カウンタ重り７０は円滑な回転が可能になる。

この実施例によればバランサ軸６２はクランクケース壁
２２ｂ、２２ｃに固定されて回転しないから、バランサ
６０の回転部分の慣性重量が非常に少なくなり、エンジ
ンの加減速性能の向上が可能である。またカウンタ重り
７０はクランク軸１８の長さ方向から見てクランクウェ
ブ１８ａに重なるように配置されているから（第２図参
照）、カウンタ重り７０をクランク軸１８に十分に接近
させることができ、エンジンを一層小型化できる。

この実施例は２つのバランサ６０ａ、６０ｂをシリンダ
中心軸Ａを挟んで対称に配置したから、両バランサ６０
ａ、６０ｂの作用点をシリンダ中心軸Ａ上に一致させる
ことができ、割振効果を高めることができる。

第４図は自動二輪車への搭載例を示す側面図、第５図は
そのエンジンの側面図である。エンジン１００はそのシ
リンダ部分が約４５°の角度で前傾し、上下ケース半体
１０ａ、１０ｂの後部には後ケース１０２がさらに接合
されている。そして上下ケース半体１０ａ、１０ｂの台
面Ｂに対し、後ケース１０２の台面Ｃは直交している。

前記クランク軸１８は台面Ｂに軸支され、また主軸５０
と副軸５４とは台面Ｃに軸支されている。第５図で１０
４は変速歯車群５２の変速を行なう変速ドラムである。

バランサ６０（６０ａ、６０ｂ）のバランサ軸６２　（
６２ａ、６２ｂ）は共に上ケース半体１゜ａに保持され
ている。ここにこのエンジン１００では、後側のバラン
サ軸６２ａは台面Ｂから挿入されたビン６４ａにより固
定されているが、前側のバランサ軸６２ｂは下ケース半
体１ｏｂの下面から挿入されビン６４ｂにより固定され
ている。

第５図で１０６はギヤポンプからなるスカベンジング・
ポンプであり、クランクケース１０の下部から潤滑オイ
ルをオイルタンク１０８（第４図参照）に戻すものであ
る。このポンプ１０６の一方のギヤは被動歯車６６ｂに
噛合する歯車１０８の軸に固定されている。この歯車１
０８の軸にはまたトロコイドポンプからなるオイルポン
プと、水ポンプとが取付けられている（共に図示せず）
。すなわち潤滑オイルはクランクケース１０の下部から
スカベンジング・ポンプ１０６によりオイルタンク１０
８に汲上げられ、このオイルタンク１０８からさらにオ
イルポンプによってエンジン各部に圧送されるもので、
いわゆるドライサンプ方式を採用するものである。

なおオイルタンク１０８は、左右に分割された燃料タン
ク１１０の間に収容されている。すなわち燃料タンク１
１０を構成する左右のタンク半休は、その上縁が断面矩
型の１本のタンクレール１１２を左右から挟むように取
付けられ、このタンクレール１１２の下面と燃料タンク
１１０の各半体とで囲まれる空間内に上下に長いオイル
タンク１０８が収容されている。

第４図において、１１４はラジエタ、１１６は電動ファ
ン、１１８は気化器、１２０は運転シートである。気化
器１１８は、燃料タンク１１０の左右の半体間に形成さ
れる空間に各気筒に対して１個づつ収容されている。こ
れら気化器１１８は同じく燃料タンク１１０の間に収容
されたエアクリーナ１２２に接続されている。

以上の各実施例では、一対のバランサ６０ａ、６０ｂを
上側のクランクケース半体１０ａに軸支している。従っ
て一つのケース半体１０ａの剛性を十分大きく設定する
ことにより防振対策がし易くなる。例えば上下のケース
半体１０ａ、１０ｂの結合部分にはバランサ６０ａ、６
０ｂによる剪断力やこれに直交する方向の力が加わらな
いから、この台面間の締付強度を下げることができ、こ
れらを締め付ける締付ボルトの数を少なくしたり、その
径を細くしたり、ケース半体１０ａ、１０ｂのボルト締
付部分の強度を下げることができ、これによりエンジン
の小型化および軽量化が可能になる。またエンジン１０
０を大きく前傾させた場合にも、前のバランサ６０ｂが
エンジン下方に突出しなくなる。このため、エンジンの
全高を小さくすると共に、エンジンの底面を平坦にする
ことができる。この結果特に荒地走行用の自動二輪車へ
の搭載性を向上できる。

請求項（１）の発明は２つのバランサを設けるものに限
定されるものではなく、２つの気筒間に１つのバランサ
を有するものを包含する。また３気筒エンジンにおいて
、２つの気筒間にそれぞれ本発明に係るバランサを配設
したもの、４気筒エンジンにおいて内側の２つの気筒間
に配設したもの、外側の２つの気筒間にそれぞれ配設し
たもの等積々の態様が可能である。

以上の実施例では各バランサ６０ａ、６０ｂはクランク
軸１８に設けた駆動歯車６８によって直接回転駆動され
る。すなわちカウンタ重り７０の駆動機構は２つのシリ
ンダケース壁２２ａ、２２ｂ問および２２ｃ、２２ａ間
に位置する駆動歯車６８と被動歯車６６とで構成される
。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、アイ
ドル歯車を介して駆動するもの、チェーンで駆動するも
の等を包含する。またバランサ６０はクランク軸エ８と
同速で回転されるものだけでなく、クランク軸の２倍、
３倍で回転して２次、３次の高次振動を制振するものも
包含する。

（発明の効果）請求項（１）の発明はこのように、隣り合う気筒間のク
ランク軸の軸受を２つに分割し、これら分割された軸受
を保持するクランクケース壁の間にカウンタ重りおよび
その駆動機構を配設したものであるから、バランサ軸は
クランク軸方向に非常に短くなる一方、カウンタ重りは
その径を大きくすることができる。従ってバランサとし
ての機能を減少することなく大幅な軽量化が可能になる
。

また請求項（２）の発明によれば、上のクランクケース
半体に一対のバランサを軸支するので、バランサの振動
は直接下のクランクケース半体に伝わるこたがなくなり
、上下のクランクケース半体を結合する締付ボルトの数
を減らしたり、その径を細くしたり、ケース半体側の締
付部分の強度を下げることが可能になり、防振対策上有
利になると共に、エンジンの小型化および軽量化が可能
に４゜なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である自動二輪車用エンジン
をクランク軸を含む面で一部断面した展開図、第２図は
軸配列を示す側面図、第３図は第２図におけるｒｎ　−
ｍ−線断面図である。第４図は自動二輪車への搭載例を
示す側面図、第５図はそのエンジンの側面図である。１０・・・クランクケース、１０ａ・・・上クランクケース半体、１８・・・クランク軸、２０ａ、２０ｂ・・・分割された軸受、２２ａ、２２ｂ
・・・クランクケース壁、６０・・・バランサ、　　　
　６６・・・被動歯車、６８・・・駆動歯車、　　　　
７０・・・カウンタ重り、１００・・・エンジン、Ａ・・・シリンダ中心軸、　Ｂ・・・割り面。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）クランク軸に同期して回転するカウンタ重りを有
するバランサを備えるエンジンにおいて、隣り合う気筒
間で前記クランク軸を軸支する軸受を２つに分割し、こ
れら分割された軸受をそれぞれ保持するクランクケース
壁の間に前記カウンタ重りおよびその駆動機構を配設し
たことを特徴とするエンジンのバランサ装置。
（２）クランク軸に同期して回転するカウンタ重りを有
するバランサを備えるエンジンにおいて、前記クランク
ケースを上下割りとし、上側のクランクケース半体に一
対のカウンタ重りをシリンダ中心軸を挟む位置に軸支し
たことを特徴とするエンジンのバランサ装置。