JPH0792001B2 - バランサを備えたエンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はバランサを備えたエンジンに関するものであ
る。

（従来の技術） エンジンにはピストンの往復動等によって慣性力が発生
し、該慣性力によってエンジンに振動等が発生すること
は知られている。そこでピストン等によるこの慣性力を
打ち消し、エンジンの振動等を防止するためクランクシ
ャフトにはクランクウエブが設けられている。しかし該
クランクウエブはピストン移動方向に対し直交する向き
に新たな慣性力が生じ別な振動原因を発生させるため、
クランクシャフトと同一速度で反対に回転して前記クラ
ンクウエブの余分な慣性力を打ち消す新たなバランサが
必要となってくる。即ちこのバランサはピストンの移動
方向にはクランクウエブと協動してピストンの慣性力を
打ち消すとともに、ピストンの動きに直交する方向には
クランクウエブの慣性力を打ち消さんとするものであ
る。

以上の如きバランサは実公昭52−32802号公報で示され
る如くクランクシャフトをはさんでその両側に一対設け
られ、クランクシャフトで駆動されるものが一般的であ
り、また前記公報で示される如くバランサの配設方向を
シリンダ軸線に対して斜状に向けてバランサをエンジン
本体からできるだけ突出させないようにしたものがあ
る。また本出願人は以上の如きバランサを船外機に取付
ける場合として、バランサをエンジン本体外方の一側に
配設してエンジン本体の小型化等を図ることを特願昭62
−23333号により提案した。即ち船外機の如くその大き
さが制限される小型の内燃機関にバランサを取付ける場
合は、一対のバランサをエンジン本体外方の一側でエン
ジン本体に近接した位置のクランクシャフト回りに取付
け、且つバランサの配設方向をシリンダ軸線に対して斜
状に向けて、エンジンをできるだけ小型にすると共に、
エンジン回りもできるだけ小型でコンパクト化すること
が望まれる。

ここでエンジン本体のクランクケースは一般的にシリン
ダブロックのスカート部と該スカート部に組付けられる
分割ケースとにより形成され、クランクシャフトはシリ
ンダブロックのスカート部と分割ケースとにより挟着さ
れる如く収納されるため、一対のバランサを前述の如く
エンジン本体外方の一側にその向きをシリンダ軸線に対
して斜状に配設すると、一方のバランサはシリンダブロ
ック側に配設され、他方のバランサは分割ケース側に配
設されることとなる。

（発明が解決しようとする問題点） 以上の如く一対のバランサが配設された小型の内燃機関
においては、分割ケース側に配設されるバランサが分割
ケースの組付作業の障害とならないような配慮が必要で
あった。また、エンジン本体に他のエンジン構成品、例
えばクランクシャフトの回転をカムシャフトに伝えるベ
ルト等、を取付ける場合シリンダブロック側に配設され
るバランサが、エンジン本体にエンジ構成品を接近させ
て取付けるのに、障害とならないような配慮が必要であ
った。

本発明は以上の如き問題点を解決すべくなされたもの
で、その目的とする処は、エンジン本体外方に一対のバ
ランサを配設し、該バランサをエンジンのシリンダ軸線
方向に対して斜状に配設する場合においても、分割ケー
スをシリンダブロックへ取付ける場合の障害とならない
ようなバランサを備えたエンジンを提供するにある。

また、また本発明は、エンジ本体へエンジン構成品をで
きるだけ接近させて配設できるバランサを備えたエンジ
ンを提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題点を解決するための手段はクランクケースの
一部をなすシリンダブロックのスカート部と、該スカー
ト部に組付けられクランクケースの残りの部分をなす分
割ケースでクランクシャフトを挟着支持するエンジンに
おいて、シリンダブロック及びクランクケースから外方
に突出するクランクシャフトの径方向両側に、該クラン
クシャフトをはさんでギヤ部とウエイト部とを有する一
対のバランサをを配設し、該バランサの配列方向をシリ
ンダ軸線方向に対して斜めに向けると共に、バランサの
ギヤ部から突出するウエイト部をギヤ部側面の一方側に
配設し、且つ分割ケース側に配設されるバランサのウエ
イト部をエンジン側から遠ざかる側に配設したことであ
る。

また、シリンダブロック側に配設されるバランサのウエ
イト部をエンジン側に配設したことである。

更に、クランクシャフトを概ね縦置きとしたことであ
る。

（作用） ギヤ部とウエイト部とを有する一対のバランサのウエイ
ト部をギヤ部側面の一方側に配設し、且つ分割ケース側
に配設されるバランサのウエイト部をエンジン側から遠
ざかる側に配設したため、分割ケース側のバランサと分
割ケースとの間にできるだけ大きい空間が確保できて、
分割ケースのシリンダブロックの取付けが容易になる。

また、シリンダブロックの外方に配設されるバランサの
ウエイト部をエンジン側に配設したため、シリンダブロ
ック側のバランサ外方にエンジン構成品をエンジンにで
きるだけ接近させて配設できる。

更にクランクシャフトを概ね縦置きとしたため、エンジ
ン下方の他の構成への干渉がない。

（実施例） 本発明の好適一実施例を船外機を例にとって添付の第１
図乃至第４図を参照しつつ詳述する。

第１図は小型船舶に取付けられる船外機の全体図を示す
もので、２は船体の船尾にクランプ部材2aを介して取付
けられるスターンブラケットであり、支軸3aを介してス
イベルブラケット３を枢支している。該スイベルブラケ
ット３中に回動自在に支持されるスイベルシャフト４の
頭部4aには支持アーム５の中間部が支持され、該支持ア
ーム５の一端部でエンジンマウント６を介して船外機本
体１が支持され、支持アーム５の他端に操作用ハンドル
７が取付けられている。

船外機本体１の外観構成はエンジンカバー８、エンジン
や補機類を支持するオイルケース９、その下方でプロペ
ラ11等が取付けられた下部ケース10とからなっており、
各ケース9,10はボルト等で一体に連結されていると共
に、下部ケース10上部はスイベルシャフト４から伸びる
アーム部材12のエクステンションマウント12aによって
両側から支持され、船外機本体１の横触れ等を防止して
いる。

第２図はオイルケース９上に支持されるエンジンの全体
構成を示すもので、エンジンはクランクシャフト24が垂
直に支持された２気筒４サイクルタイプのもので、シリ
ンダブロック21、シリンダヘッド22、分割ケース23及び
これらの中に取付けられているピストン25,25、コンロ
ッド26,26、クランクシャフト24、カムシャフト27、ロ
ッカーシャフト28、吸排気バルブ29,…等からなるエン
ジン本体20と、該エンジン本体20外方に取付けられるバ
ランス装置40、カムプーリー30、カムシャフト駆動プー
リー31、伝動ベルト32、フライホイール33、スターター
プーリー34、リコイルスターター35等のエンジン本体20
外のエンジン構成品とからなっている。

前記シリンダブロック21にはピストン25,25やコンロッ
ド26,26を収納する上下のシリンダ21a,21aが形成され、
またそのスカート部21bは分割ケース23とともにクラン
クケースを形成し、クランクシャフト24がシリンダブロ
ック21のスカート部21bと分割ケース23とで挟着される
如く保持されて収納されていると共に、シリンダヘッド
22にはカムシャフト27、ロッカーシャフト28、吸排気バ
ルブ29,…等が収納されている。そして前記クランクシ
ャフト24は中央部のクランク部24aと前記シリンダブロ
ック21等から外方へ一部突出する上、下シャフト部24b,
24cとからなっており、クランク部24aにはピストン25,2
5の往復運動等によって生じる慣性力を打ち消す４つの
クランクウエブ24a−1,…（バランスウエイト）が取付
けられている。尚２つのピストン25,25は常に同じ方向
に移動するので、前記４つのクランクウエブ24a−1,…
もクランクシャフト24の周方向同一位置に配設され、こ
のピストン25,25等によって生じる慣性力を打ち消すべ
く回転することとなる。

またクランクシャフト24の下シャフト部24cには不図示
の回転伝達手段を介してプロペラ11が連結され、上シャ
フト部24bにはバランサ装置40の駆動ギヤ41、カムシャ
フト駆動プーリー31、フライホイール33が順次取付けら
れている。カムシャフト駆動プーリー31はカムシャフト
27上端部に取付けられたカムプーリー30と伝動ベルト32
を介して連結されており、クランクシャフト24の回転を
カムシャフト27に伝えている。尚フライホイール33の上
部にはスタータープーリ34を介してエンジンの手動スタ
ート用のリコイルスターター35が連結されている。

さてバランサ装置40は第３図で示される如く駆動ギヤ4
1、バランサ42,42、バランサケース43及びケースカバー
45等からなるもので、シリンダブロック21及び分割ケー
ス23の各上面で形成されるバランサケース43内に、バラ
ンサ42,42及び駆動ギヤ41が収納され、バランサケース4
3を貫通して上方に延びるクランクシャフト24の上シャ
フト部24bに取付けられた駆動ギヤ41の両側に該駆動ギ
ヤ41をはさみ込む如く２つのバランサ42,42がそのギヤ
部42c,42cを介して噛合っている。即ちバランサ42はそ
のウエイト部42aがギヤ部42cの径方向の一方側に片寄る
如く設けられ、バランサ42,42の２つのギヤ部42c,42cは
前記駆動ギヤ41と略同一平面を形成する如く噛み合って
おり、またバランサ42のギヤ部42cの中心を貫通して固
定されたバランサ軸42bの下部はバランサケース43にベ
アリング44を介して枢支され、バランサ軸42bの上部は
バランサ42,42や駆動ギヤ41を覆うケースカバー45にベ
アリング44を介して枢支されていて、２つのバランサ4
2,42を含むバランサ装置40がリンダブロック21や分割ケ
ース23にできるだけ近接した状態で取付けられている。

またバランス42,42のクランクシャフト24回りの配設方
向は第４図で示される如くシリンダブロック21のシリン
ダ軸線（ｌ）方向、即ちエンジンの長手方向、に対して
所定の鋭角（θ）だけ傾けられており、エンジン全体の
横幅を小さくして、船外機ができるだけ小型でコンパク
トになるようにしてある。

次にクランクウエブ24a−1,…とバランサ装置40の作用
について述べる。４つのクランクウエブ24a−1,…には
クランク系の往復質量による慣性力の２分の１を持た
せ、且つバランサ装置40の各バランサ42,42のウエイト
部42a,42aには前記往復質量による慣性力の４分の１ず
つを持たせており、またクランクウエブ24a−1,…と前
記バランサウエイト部42a,42aとはピストン22,22の上、
下死点において方向が一致するように構成されているた
め、ピストン22,22の往復運動によって発生する慣性力
はクランクウエブ24a−1,…とバランサ装置40の協動に
よって零となり、クランクウエブ24a−1,…及びバラン
サウエイト部42a,42aによるピストン25,25の移動方向に
直交する方向の慣性力も互いの回転方向が逆のため零と
なってエンジンの振動は有効に抑えられている。

尚バランサ装置40とクランクウエブ24a−1,…との慣性
力の作用面がクランクシャフト24の上下に分かれている
ため、外クランクシャフト24には当該クランクシャフト
24の長手方向の一点を中心にクランクシャフト24を上下
に回転させようとする隅力が働き、この隅力はオイルケ
ース９を介して船外機本体１全体に及ぶこととなるが、
船外機本体１がエンジンマウント６、エクステンション
マウント12aの上下でスイベルブラケット３に支持され
ているため、前記隅力はこれらのマウント6,12aによっ
て吸収、相殺される。

さて前記バランサ42,42はシリンダブロック21や分割ケ
ース23にできるだけ接近させ、且つシリンダブロック21
のシリンダ軸線（ｌ）に対して所定の鋭角（θ）を有す
る如く斜状に配設されて、エンジン回りができるだけ小
型でコンパクトとなるように取付けられているが、一方
のバランサ42Aはシリンダブロック21の上方に配設さ
れ、他方のバランサ42は分割ケース23の上方に配設され
ることとなり、且つバランサ42のウエイト部42aがギヤ
部42cの側面から突出しているためバランサ42のウエイ
ト部42aとシリンダブロック21上の他のエンジン構成品
との間に干渉が生じたり、バランサ42のウエイト部42a
が障害となって分割ケース23の組付がうまくいかないと
いった問題が生じやすくなる。

更に具体的に説明すれば、第４図に示される如くシリン
ダブロック21側のバランサ42Aはクランクシャフト24に
取付けられるカムシャフト駆動プーリー31とカムシャフ
ト27に取付けられるカムプーリー30間を連結する伝動ベ
ルト32と干渉を生じやすく、分割ケース23側のバランサ
42Bは分割ケース23と干渉を生じて、分割ケース23をシ
リンダブロック21にボルト50,…を介して取付ける場
合、ボルト50,…を取付けやその締付け作業に障害を生
じやすい。

そこでバランサ42のウエイト部42aをギヤ部42c側面の一
方側に寄せて設けると共に、シリンダブロック21側のバ
ランサ42Aのウエイト部42aをシリンダブロック21側のギ
ヤ部42c下側部に設け、分割ケース23側にバランサ42Bの
ウエイト部42aを分割ケース23の上方のギヤ部42c上側部
に設けて前述の如き問題点を回避するようにした。即ち
シリンダブロック21側のバランサ42Aのウエイト部42aを
シリンダブロック21内に入り込む如く配設したため、バ
ランサ42Aの上面及びケースカバー45の上面をシリンダ
ブロック21側にできるだけ近づけることができ、従って
前記の伝動ベルト32の配設空間を確保できて、伝動ベル
ト32とバランサ装置40との干渉を十分におさえることが
でき、また分割ケース23側のバランサ42Bのウエイト部4
2aを分割ケース23から遠ざかる様に上向きに設けたため
分割ケース23のシリンダブロック21への取付空間が十分
に確保できて、分割ケース23のフランジ部23aをシリン
ダブロック21のスカート部21bのフランジ部21b−１に取
付ける場合、第３図で示される如く、分割ケース23側か
ら取付ボルト50,…の挿着や締付が可能となって分割ケ
ース23のシリンダブロック21への取付けも容易となる。

尚バランサ42,42の各ウエイト部42a,42aの位置がクラン
クシャフト24の長手方向にややずれているため、このバ
ランサ装置40によってクランクシャフト24に新たな隅力
を生じさせることとなるが、バランサ42,42のウエイト
部42a,42a間の位置ずれが小さく発生する隅力も小さい
こと、及び船外機本体１がエンジンマウント６及びエク
ステンションマウント12aにより支持されていることに
より船外機本体１が前記隅力によって影響を受けること
はない。

以上の如くバランサ42A,42Bのウエイト部42a,42aをギヤ
部42c,42cに対して一方側に寄せて配設し、且つウエイ
ト部42a,42aの突出に起因するバランサ装置40の突出部
とエンジン本体20や他のエンジン構成品との干渉をでき
るだけ避けるようにすべくバランサ42A,42Bのウエイト
部42a,42aを配設したため、カムシャフト駆動プーリー3
1や伝動ベルト32等のエンジン構成品をエンジン本体20
に接近させて配設することができ、エンジン回りの小
型、コンパクト化が図れるとともに、分割ケース23の組
付け作業も容易となりエンジン本体20の組付性、メンテ
ナンス性の向上を図ることができる。

尚第３図及び第４図中60はキャブレターである。

（発明の効果） 以上で明らかな如く本発明によれば、シリンダブロック
及び分割ケースの外方に突出するクランクシャフトの両
側にギヤ部とウエイト部とを有する一対のバランサを設
け、且つ該バランサの一方がシリンダブロック側に、他
方が分割ケース側に配設される如くこのバランサをシリ
ンダ軸線方向に対して斜状に配設したエンジンにおい
て、バランサのギヤ部から突出するウエイト部をギヤ部
側面の一方側に配設し、且つ分割ケース側のバランサの
ウエイト部をエンジン側から遠ざかる側に配設して、こ
のバランサの分割ケース側にできるだけ大きい空間を設
けたため、分割ケースをボルト等によりシリンダブロッ
クに取付ける場合にもその作業が容易になる。

また、シリンダブロック側のバランサのウエイト部をエ
ンジン側に配設してこのバランサの外方側にエンジン構
成品をできるだけエンジンに接近して配設できる取付空
間を設けたので、クランクシャフトを介してカムシャフ
トを駆動するカムプーリーや伝動ベルトの如きエンジン
構成品をエンジンにできるだけ接近させて配設でき、エ
ンジン回りの小型化、コンパクト化が図れる。

更にクランクシャフトを概ね縦置きとしたため、エンジ
ン下方の他の構成への干渉がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は船外機の全体図、第２図はオイルケース上に配
設されるエンジンの断面側面図、第３図はバランサ装置
の断面が示されるエンジンの正面図、第４図は第３図の
Ａ−Ａ矢視断面図である。 尚図面中、20はエンジン本体、21はシリンダブロック、
23は分割ケース、24はクランクシャフト、42はバラン
サ、42aはウエイト部、42cはギヤ部、ｌはシリンダ軸線
である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】クランクケースの一部をなすシリンダブロ
   ックのスカート部と、該スカート部に組付けられクラン
   クケースの残りの部分をなす分割ケースとでクランクシ
   ャフトを挟着するエンジンにおいて、 シリンダブロック及び分割ケースから外方に突出するク
   ランクシャフトの径方向両側に、該クランクシャフトを
   はさんでギヤ部とウエイト部とを有する一対のバランサ
   を配設し、該バランサの配列方向をシリンダ軸線方向に
   対して斜めに向けると共に、バランサのギヤ部から突出
   するウエイト部をギヤ部側面の一方側に配設し、且つ分
   割ケース側に配設されるバランサのウエイト部をエンジ
   ン側から遠ざかる側に配設したことを特徴とするバラン
   サを備えたエンジン。
2. 【請求項２】前記シリンダブロック側に配設されるバラ
   ンサのウエイト部が、エンジン側に配設したことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のバランサの備えたエ
   ンジン。
3. 【請求項３】前記クランクシャフトが、概ね縦置きとさ
   れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載のバランサを備えたエンジン。