CN108884905B - 内燃机的平衡装置 - Google Patents

Abstract

实现内燃机的减振性能提高。内燃机的平衡装置具有：驱动齿轮(39)，其向与曲轴(16)相同的方向旋转；动力传递机构(48)，其传递驱动齿轮(39)的旋转动力；被动齿轮(50)，其从动力传递机构(48)接受动力并向与曲轴(16)相反的方向旋转；以及平衡配重(54)，其被设置在被动齿轮(50)上，动力传递机构(48)具有：承载部件(40)，其通过设置在外周的齿轮部(67)，在与内燃机的起动马达(60)之间进行动力传递；以及锥齿轮(45)，其被承载部件(40)轴支承为能够旋转，并且与驱动齿轮(39)和被动齿轮(50)啮合，承载部件(40)具有突起部(70)，该平衡装置具有检测突起部(70)的传感器(71)，根据传感器(71)的检测结果来检测承载部件(40)的相位。

Description

内燃机的平衡装置

技术领域

本发明涉及内燃机的平衡装置。

背景技术

一般情况下，已知在发动机等内燃机中，通过活塞的往复运动而产生振动。在这样的内燃机中，为了减少振动，大多采用搭载有平衡装置的结构。

作为这种平衡装置，具有将在内燃机运转时向与曲轴的旋转方向相反的方向旋转的平衡配重配置为与曲轴同轴的结构。

作为这种现有技术，例如公开了如下的结构，在将曲轴的旋转通过驱动齿轮和从动齿轮反转后，通过链条驱动机构在不改变旋转方向的情况下将动力传递给曲轴上的平衡齿轮(例如，参照专利文献1)。

此外，作为其他的技术，例如公开了如下的结构，在将曲轴的旋转通过驱动齿轮和从动齿轮反转后，通过空转齿轮向曲轴上的平衡齿轮传递动力(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实公昭50-032641号公报

专利文献2：日本特开2006-214551号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在以往的结构中，无论是哪种技术，都需要以使得平衡配重的旋转方向相对于曲轴的旋转方向为反方向的方式来设置动力传递机构，因此会造成部件数量的增加和轴部件的追加导致的内燃机的大型化，并且具有限制布局的自由度的问题。

本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供既能够确保内燃机的小型化和布局的自由度，又能够实现内燃机的减振性能提高的内燃机的平衡装置。

用于解决课题的手段

在该说明书中包含了在2016年3月31日提交申请的日本国专利申请特愿2016-071041的全部内容。

为了达成上述目的，本发明的内燃机的平衡装置具有：曲轴箱(11)，其具有收纳曲轴(16)的曲轴销(16c)和对重(16d)的曲轴室(13c)；以及平衡配重(54)，其向与所述曲轴(16)的旋转方向相反的方向旋转，该内燃机的平衡装置的特征在于，所述平衡装置具有：驱动齿轮(39)，其与所述曲轴(16)连结并向与该曲轴(16)相同的方向旋转；动力传递机构(48)，其传递所述驱动齿轮(39)的旋转动力；被动齿轮(50、250)，其从所述动力传递机构(48)接受动力并向与所述曲轴(16)相反的方向旋转；以及所述平衡配重(54)，其被设置在所述被动齿轮(50、250)上，所述动力传递机构(48)具有：承载部件(40)，其通过设置在外周的齿轮部(67)，在与所述内燃机的起动马达(60)之间进行动力传递；锥齿轮(45)，其被该承载部件(40)轴支承为能够旋转，并且与所述驱动齿轮(39)和所述被动齿轮(50、250)啮合；以及单向离合器(68)，其被安插在所述承载部件(40)与所述驱动齿轮(39)之间，所述承载部件(40)或所述被动齿轮(250)具有被检测部(70、250b)，所述平衡装置具有检测所述被检测部(70、250b)的传感器(71、81)，根据所述传感器(71、81)的检测结果来检测所述承载部件(40)或所述被动齿轮(250)的相位。

根据本发明，内燃机的平衡装置具有将驱动齿轮的旋转动力通过锥齿轮传递给被动齿轮的动力传递机构，支承锥齿轮的承载部件或被动齿轮具有被检测部，该平衡装置具有检测被检测部的传感器，根据传感器的检测结果来检测承载部件或被动齿轮的相位。由此，通过被承载部件轴支承为能够旋转的锥齿轮，将驱动齿轮的旋转传递给被动齿轮，能够使被动齿轮的平衡配重相对于曲轴逆旋转，因此可通过紧凑的构造来减少振动。因此，能够确保内燃机的小型化和布局的自由度。此外，根据对承载部件或被动齿轮的被检测部进行检测的传感器的检测结果来检测承载部件或被动齿轮的相位，因此能够根据该检测到的相位来减少内燃机的振动。

此外，本发明的特征在于，根据基于所述传感器(71、81)的检测结果而检测出的所述承载部件(40)或所述被动齿轮(250)的相位，通过所述起动马达(60)使所述承载部件(40)或所述被动齿轮(250)旋转到规定的相位。

根据本发明，根据传感器对相位的检测结果，通过起动马达使承载部件或被动齿轮旋转到规定的相位，因此即使在平衡配重的相位偏离的情况下，也能够通过起动马达使承载部件或被动齿轮旋转，从而调节平衡配重的相位。因此，能够有效地减少振动。

此外，本发明的特征在于，所述起动马达(60)在所述内燃机起动后立刻被驱动，使得所述承载部件(40)的所述被检测部(70)停止在所述传感器(71)的位置上。

根据本发明，起动马达在内燃机起动后立刻被驱动，使得承载部件的被检测部停止在传感器的位置上，因此在内燃机起动后能够即刻以被检测部为基准通过简单的结构来调节平衡配重的相位。

此外，本发明的特征在于，所述起动马达(60)在所述内燃机处于停止时被驱动，使得所述承载部件(40)向与所述承载部件(40)通过所述单向离合器(68)与所述驱动齿轮(39)啮合的旋转方向相反的方向旋转，所述承载部件(40)被旋转到所述规定的相位。

根据本发明，起动马达在内燃机处于停止时被驱动，使得承载部件向与承载部件通过单向离合器与驱动齿轮啮合的旋转方向相反的方向旋转，承载部件被旋转到规定的相位。由此，即使在内燃机处于停止时，也能够通过使单向离合器向反方向旋转而使承载部件旋转，能够调节平衡配重的相位。

并且，本发明的特征在于，所述被动齿轮(50、250)的旋转速度与所述曲轴(16)的旋转速度相同。

根据本发明，被动齿轮的旋转速度与曲轴的旋转速度相同，因此能够将平衡配重设置在被动齿轮上来减少曲轴的振动。

此外，本发明的特征在于，在所述起动马达(60)的输出齿轮(62)与所述承载部件(40)的所述齿轮部(67)之间具有减速齿轮(65)。

根据本发明，在起动马达的输出齿轮与承载部件的齿轮部之间具有减速齿轮，因此能够将起动马达的扭矩通过减速齿轮放大并传递给承载部件，通过承载部件起动内燃机。此外，在从承载部件通过减速齿轮向起动马达传递旋转的情况下，作为增速齿轮发挥作用，因此能够减小从承载部件传递给起动马达的扭矩。因此，在起动马达停止的状态下，能够通过起动马达的旋转阻力而固定承载部件，能够通过承载部件所支承的锥齿轮，使被动齿轮逆旋转。

此外，本发明的特征在于，所述承载部件(40)具有贯穿两侧面的窗口部(43)，所述锥齿轮(45)被配置为其齿部面对所述窗口部(43)。

根据本发明，锥齿轮被配置为其齿部面对承载部件的窗口部，因此能够通过在窗口部中穿过的锥齿轮，使驱动齿轮与被动齿轮啮合。

此外，本发明的特征在于，所述驱动齿轮(39)形成在与所述曲轴(16)连结的飞轮(33)的侧面上。

根据本发明，驱动齿轮形成在与曲轴连结的飞轮的侧面上，因此可削减部件数量，能够实现小型化。

并且，本发明的特征在于，所述承载部件(40)在半径方向内侧具有收纳所述曲轴(16)的筒状部(41)，在所述筒状部(41)的半径方向外侧配置有所述被动齿轮(50、250)，在所述筒状部(41)的端部设置有卡簧(52)。

根据本发明，在承载部件的筒状部的半径方向外侧配置有被动齿轮，在筒状部的端部设置有卡簧。由此，能够通过卡簧来固定被配置在承载部件的筒状部的半径方向外侧的被动齿轮，能够将承载部件与被动齿轮构成为一个组装体。因此，可实现小型化和组装性的提高。

发明效果

在本发明的内燃机的平衡装置中，既能够确保内燃机的小型化和布局的自由度，又能够调节平衡配重的相位而有效地减少振动。

此外，在内燃机起动后能够立即以被检测部为基准通过简单的结构来调节平衡配重的相位。

此外，即使在内燃机处于停止时，也能够通过使单向离合器向反方向旋转而使承载部件旋转，能够调节平衡配重的相位。

并且，能够在以与曲轴的旋转速度相同的速度旋转的被动齿轮上设置平衡配重而减少振动。

此外，由于在起动马达的输出齿轮与承载部件的齿轮部之间具有减速齿轮，因此能够通过起动马达容易地起动内燃机。此外，能够通过起动马达的旋转阻力而固定承载部件。

此外，能够通过在承载部件的窗口部中穿过的锥齿轮，以简单的结构使驱动齿轮与被动齿轮啮合。

此外，可削减部件数量，能够实现平衡装置的小型化。

而且，能够通过卡簧将承载部件和被动齿轮构成为一个组装体，组装性优良。

附图说明

图1是使用本发明的第1实施方式的平衡装置的内燃机的概略剖视图。

图2是从驱动齿轮侧观察承载部件的侧视图。

图3是表示发动机起动时的动力传递机构等的状态的剖视图。

图4是表示发动机处于运转时的动力传递机构等的状态的剖视图。

图5是表示发动机的一次振动的平衡状态的图。

图6是配重相位调节处理的流程图。

图7是使用本发明的第2实施方式的平衡装置的内燃机的概略剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

[第1实施方式]

图1是使用本发明的第1实施方式的平衡装置的内燃机的概略剖视图。

如图1所示，作为本实施方式的内燃机的发动机10是单气缸的4冲程空冷发动机。发动机10由起动马达60进行起动。发动机10例如被搭载于机动二轮车等跨骑型车辆上。

发动机10具有曲轴箱11和从曲轴箱11的上表面向上方延伸的气缸部12(图2)。

曲轴箱11具有在内部收纳曲轴16的曲轴箱主体13、以及被安装在曲轴箱主体13的侧面上的曲轴箱罩14。

曲轴箱主体13具有沿曲轴16的轴向(车辆的左右方向)被分割开的一侧曲轴箱13a和另一侧曲轴箱13b，形成为分割成左右两部分的构造。

在曲轴箱主体13的内部形成有曲轴室13c。

曲轴箱主体13具有被支承在一侧曲轴箱13a和另一侧曲轴箱13b上的左右一对轴承15、15。曲轴16被轴承15、15支承，以使其轴心与车辆行进方向垂直的方式横向配置。

曲轴16具有被轴承15、15支承而成为旋转中心的曲轴轴颈16a、形成为直径大于曲轴轴颈16a的直径的曲轴臂16b、以及通过曲轴臂16b而被支承的曲轴销16c。曲轴臂16b在越过曲轴轴颈16a而与曲轴销16c相反的一侧的位置具有用于获取旋转平衡的对重16d。

曲轴销16c、曲轴臂16b和对重16d被收纳在曲轴室13c内，并被配置在左右的轴承15、15之间。曲轴轴颈16a伸出到曲轴室13c的外侧。

气缸部12从曲轴箱11侧起依次具有气缸体20(图2)、气缸盖(未图示)和气缸盖罩(未图示)。在上述气缸盖的内部形成有燃烧室(未图示)。

在气缸体20的内部以滑动自如的方式收纳有活塞21(图5)。活塞21通过连杆22(图5)与曲轴16的曲轴销16c连结。上述燃烧室中的燃烧造成的活塞21的往复运动通过连杆22被传递至曲轴16，从而曲轴16被旋转驱动。

此外，在曲轴16上安装有链轮23，在该链轮23与设置于上述盖罩的内部的凸轮轴上的凸轮轴链轮(未图示)之间架设有凸轮链条24。凸轮轴通过凸轮链条24而被曲轴16驱动，由此，对使设置于上述气缸盖的进气排气门(未图示)动作的气门传动机构进行驱动。

曲轴箱罩14被安装在一侧曲轴箱13a的侧面上，从而在曲轴箱罩14与曲轴箱主体13之间形成发电机室26。

发电机室26中收纳有通过曲轴16的旋转而发电的发电机30、以及曲轴16的飞轮33。

飞轮33通过键32而被固定在曲轴16的轴端部。飞轮33具有与曲轴16嵌合而被固定的凸缘部37、以及从凸缘部37向径向外侧伸出的圆板状的旋转部38。飞轮33与曲轴16一体旋转。

此外，在飞轮33的旋转部38的内侧面、即曲轴室13c侧的面上，与飞轮33一体地设置有形成为环状的驱动齿轮39。驱动齿轮39具有以环绕曲轴16的周围的方式排列为环状的驱动侧齿部39a。驱动侧齿部39a向曲轴箱主体13侧突出。

发电机30具有被固定在飞轮33的旋转部38的外侧面上的圆筒状的转子34、以及被配置在转子34的内侧并且被固定在曲轴箱罩14上的定子36。

在曲轴16上，在飞轮33与曲轴箱主体13之间配置有能够相对于曲轴16进行相对旋转的被动齿轮50、以及将飞轮33的驱动齿轮39的旋转动力传递给被动齿轮50的动力传递机构48。

动力传递机构48构成为具有被设置为相对于曲轴16能够相对旋转的圆板状的承载部件40、被承载部件40支承的多个锥齿轮45、45…、以及安插于承载部件40与驱动齿轮39之间的单向离合器68。

图2是从驱动齿轮39侧观察承载部件40的侧视图。图2中，未示出驱动齿轮39、飞轮33和曲轴箱罩14。

参照图1和图2，承载部件40一体地具有与曲轴16的外周部嵌合的筒状部41、以及从筒状部41向径向外侧伸出的圆板部42。

承载部件40的筒状部41具有通过单向离合器68与驱动齿轮39连接的离合器连接部41a、以及支承被动齿轮50的被动齿轮支承部41b。在轴向上，离合器连接部41a隔着圆板部42而被设置在飞轮33侧，被动齿轮支承部41b隔着圆板部42而被设置在曲轴箱主体13侧。

此外，筒状部41通过设置在内周部的轴承66而被支承在曲轴16的外周部。因此，承载部件40相对于曲轴16相对旋转自如。

即，承载部件40在筒状部41的半径方向内侧收纳曲轴16，在筒状部41的半径方向外侧支承被动齿轮50。

在承载部件40的圆板部42上形成有多个贯穿圆板部42的两侧面的窗口部43、43…。窗口部43、43…形成在圆板部42的外周部附近，并且在周向上隔开规定的间隔形成有多个(本实施方式中为4处)。

此外，在圆板部42上，在窗口部43、43…的径向外侧的位置形成有向驱动齿轮39侧延伸的支承部44、44…。在各支承部44的末端部设置有以与曲轴16垂直的姿态向曲轴16侧延伸的轴支承部件44a。

各锥齿轮45的中心部被轴支承部件44a轴支承，以轴支承部件44a为中心旋转。

在承载部件40的圆板部42的外周面上整周地形成有被输入起动马达60侧的动力的齿轮部67。

承载部件40具有1个从圆板部42的侧面向飞轮33侧突出的柱状的突起部70(被检测部)。突起部70与曲轴16平行地延伸。突起部70被设置在圆板部42的外周面的附近，在从曲轴16的轴向观察时，被设置于在径向上与齿轮部67大致重合的位置。突起部70与承载部件40一体旋转。

发动机10具有检测突起部70的传感器71。传感器71在比承载部件40的外周面靠径向的外侧的位置被固定在曲轴箱罩14上。传感器71是接触式的传感器，具有被贯穿插入在曲轴箱罩14中的圆柱状的主体部71a、设置于主体部71a的末端并与突起部70接触的检测部71b、以及将传感器71与发动机10的控制部75连接起来的配线部71c。

传感器71被配置为使得检测部71b位于突起部70的旋转轨迹上。

图2中，纸面的上方向是发动机10的上方向，传感器71被配置在比曲轴16的轴线16e靠下方的位置上，并从下方被插入曲轴箱罩14的下面部14a中。由此，可以通过曲轴箱罩14的上部遮雨，并且雨水难以蓄积在曲轴箱罩14的下表面上，因此可抑制雨水等进入传感器71的安装部。

控制部75根据传感器71的检测结果来检测承载部件40的旋转的相位。

被动齿轮50形成为圆板状，通过设置于中心部的轴承51而被支承在承载部件40的被动齿轮支承部41b的外周部。被动齿轮50相对于承载部件40相对旋转自如。

被动齿轮50在承载部件40侧的侧面具有排列为环状的被动侧齿部50a。被动侧齿部50a与驱动齿轮39的驱动侧齿部39a对置设置。此外，被动侧齿部50a的齿数与驱动侧齿部39a的齿数相同。

在被动齿轮50的曲轴箱主体13侧的面的一部分一体设置有平衡配重54。

被动齿轮50被与被动齿轮支承部41b的曲轴箱主体13侧的轴端卡合的卡簧52在轴向上定位，并与承载部件40一体组装起来。这样，通过在承载部件40上嵌合被动齿轮50并通过卡簧52固定被动齿轮50，因此能够将承载部件40和被动齿轮50组装为1个单元。因此，可实现紧凑化和组装性的提高。

被动齿轮50被配置在沿曲轴16的轴向排列的驱动齿轮39、承载部件40和被动齿轮50中的最靠近曲轴箱主体13侧的位置处。

各锥齿轮45被配置为面对各窗口部43，驱动齿轮39的驱动侧齿部39a从飞轮33侧与各锥齿轮45啮合。此外，各锥齿轮45穿过各窗口部43在曲轴箱主体13侧露出，并与被动齿轮50的被动侧齿部50a啮合。

在驱动齿轮39随着曲轴16的旋转而旋转时，驱动齿轮39的旋转通过各锥齿轮45被传递给被动齿轮50，被动齿轮50相对于驱动齿轮39的旋转方向向反方向旋转。这里，被动侧齿部50a的齿数与驱动侧齿部39a的齿数相同，因此被动齿轮50相对于曲轴16的旋转向反方向且以与曲轴16的旋转速度相同的速度旋转。即，曲轴16的转速与被动齿轮50的转速相同。

如图1所示，发动机10具有被配置在曲轴箱11的附近的起动马达60、以及使起动马达60的旋转减速并传递给承载部件40的减速部件63。

起动马达60的输出轴61与曲轴16平行地延伸，在输出轴61上设置有与减速部件63啮合的输出齿轮部62(输出齿轮部)。

减速部件63一体地具有与输出齿轮部62啮合的输入齿轮部64、以及与承载部件40的外周的齿轮部67啮合的减速齿轮部65(减速齿轮)。通过减速部件63使起动马达60的旋转减速并传递给承载部件40，因此能够增大传递给曲轴16的扭矩，能够容易地起动发动机10。

单向离合器68形成为被安插在承载部件40的筒状部41的离合器连接部41a与驱动齿轮39的内周部的齿轮侧离合器连接部39b之间的环状。

单向离合器68是将承载部件40与驱动齿轮39(飞轮33)之间的旋转(扭矩)的传递方向限制为一个方向的离合器机构。

具体而言，单向离合器68在通过起动马达60使曲轴16旋转而起动发动机10时，在将起动马达60的动力从承载部件40传递给驱动齿轮39的旋转方向上，离合器啮合而能够进行旋转(扭矩)的传递。

此外，单向离合器68在发动机10起动后由于起动马达60停止等的原因而导致曲轴16的旋转速度大于承载部件40的旋转速度时、即旋转的传递方向与上述的发动机10起动时的方向相反时，离合器滑动，切断旋转(扭矩)的传递。因此，可防止因发动机10的运转而使得起动马达60旋转。

在发动机10处于运转时起动马达60停止的状态下，承载部件40被通过减速部件63传递给承载部件40的起动马达60的阻力固定住而不旋转。即，在发动机10处于运转时起动马达60停止的状态下，承载部件40被固定而不旋转，驱动齿轮39相对于承载部件40空转。

在本实施方式中，在从承载部件40通过减速部件63向起动马达60传递旋转的情况下，成为增速方向，承载部件40的扭矩被减速部件63减小而传递给起动马达60。因此，能够通过停止的起动马达60固定住承载部件40。

下面，对发动机10起动时和运转时的动力传递机构48等的动作进行说明。

图3是表示发动机10起动时的动力传递机构48等的状态的剖视图。图3中，通过箭头示出基于起动马达60的旋转而出现的扭矩的传递方向。

参照图3，在起动发动机10时，通过控制部75来控制燃料的喷射量和点火时期，并对起动马达60进行驱动。起动马达60的旋转通过减速部件63传递给承载部件40，从承载部件40通过单向离合器68传递给驱动齿轮39(飞轮33)，使得曲轴16旋转。在该状态下，单向离合器68啮合而使得承载部件40和飞轮33一体旋转，因此锥齿轮45不旋转。因此，在起动发动机10时，通常，承载部件40、飞轮33和被动齿轮50一体旋转。

图4是表示发动机10处于运转时的动力传递机构48等的状态的剖视图。图4中，通过箭头示出从曲轴16向被动齿轮50的扭矩的传递方向。

参照图4，在发动机10处于运转时起动马达60的驱动停止的状态下，承载部件40被起动马达60的旋转阻力限制住旋转而不旋转。此外，由于单向离合器68被切断，因此不会从驱动齿轮39向承载部件40传递旋转，驱动齿轮39仅相对于被固定的承载部件40进行相对旋转。

在该状态下，曲轴16的旋转通过驱动齿轮39和各锥齿轮45被传递给被动齿轮50，被动齿轮50相对于驱动齿轮39和曲轴16向反方向旋转。即，在发动机10处于运转时，被动齿轮50向与曲轴16相反的方向且以与曲轴16的旋转速度相同的速度(同一转速)持续旋转。

在本实施方式中，将具有平衡配重54的被动齿轮50与曲轴16同轴地设置在曲轴16上，将飞轮33的驱动齿轮39的旋转通过被设置在曲轴16上的承载部件40支承的各锥齿轮45而传递给被动齿轮50。由此，无需用于支承被动齿轮50的专用的轴部件，因此能够紧凑地构成可通过平衡配重54减少振动的发动机10。

此外，被动齿轮50被配置在沿曲轴16的轴向排列的驱动齿轮39、承载部件40和被动齿轮50中的最靠近曲轴箱主体13侧的位置处。因此，能够减小曲轴16的轴向上的平衡配重54与对重16d之间的距离，能够减少耦合振动。

此外，由于通过各锥齿轮45将驱动齿轮39的旋转传递给被动齿轮50，因此能够通过简单的构造使被动齿轮50相对于曲轴16向反方向旋转。因此，能够在被动齿轮50上设置平衡配重54而使其作为平衡器有效地发挥作用。

图5是表示发动机10的一次振动的平衡状态的图。

图5中，对应于包含对重16d的曲轴16的各相位，从纸面的上部起依次示出了平衡配重54的相位、将活塞21与连杆22的惯性力合成而得到的活塞侧合成惯性力F1、平衡配重54的惯性力F2、和将活塞侧合成惯性力F1与平衡配重54的惯性力F2合成而得到的合成惯性力F3。此外，图5中，从纸面的左侧起按照每45°示出了活塞21从上死点经过下死点而返回上死点的周期(相当于曲轴16旋转1圈)。

在发动机10中，在将由活塞21和连杆22构成的往复运动部的假想质量55设为100％的情况下，对重16d的质量被设定为50％，平衡配重54的质量被设定为50％。

在活塞21处于上死点的状态下，对重16d被配置在曲轴臂16b上隔着曲轴16的旋转中心而位于曲轴销16c的相反侧的位置、即旋转相位与曲轴销16c相差180°的位置处。

在活塞21处于上死点的状态下，通过曲轴16的旋转而产生振动的假想质量55位于相位与对重16d相差180°的位置处。

在活塞21处于上死点的状态下，平衡配重54的相位与对重16d的相位相同，与曲轴销16c的相位相差180°。

曲轴16向箭头所示的旋转方向A旋转。假想质量55向与曲轴16相反的方向旋转。即，假想质量55向与旋转方向A相反的逆旋转方向B以与曲轴16相同的速度旋转。

与曲轴16一体旋转的对重16d向旋转方向A以与曲轴16相同的速度旋转。

平衡配重54被设置在与曲轴16逆旋转的被动齿轮50上，因此向逆旋转方向B以与曲轴16相同的速度旋转。

平衡配重54和假想质量55以彼此相差180°的相位向逆旋转方向B以相同速度旋转。

对重16d的质量是假想质量55的50％，因此假想质量55的惯性力未被对重16d完全抵消而残留50％。因此，活塞侧合成惯性力F1从曲轴16的旋转中心指向假想质量55所处的方向。例如，在上死点的状态下，活塞侧合成惯性力F1指向活塞21所处的上方侧。活塞侧合成惯性力F1与假想质量55同样地向逆旋转方向B以与曲轴16相同的速度旋转。

平衡配重54的惯性力F2从曲轴16的旋转中心指向平衡配重54所处的方向。例如，在上死点的状态下，活塞侧合成惯性力F1指向与活塞21所处的一侧相反的下方侧。平衡配重54的惯性力F2与平衡配重54同样地向逆旋转方向B以与曲轴16相同的速度旋转。

在图5的状态下，活塞侧合成惯性力F1和平衡配重54的惯性力F2以彼此相差180°的相位向逆旋转方向B以相同速度旋转，并且活塞侧合成惯性力F1的大小和平衡配重54的惯性力F2的大小相等。由此，活塞侧合成惯性力F1和平衡配重54的惯性力F2在所有的相位上都相互抵消，因此合成惯性力F3在所有的相位上都为0。因此，能够有效地减少发动机10的一次振动。例如，在从上死点的状态起曲轴16向旋转方向A旋转了180°的下死点的状态下，活塞侧合成惯性力F1指向与活塞21侧相反的下方，而平衡配重54的惯性力F2指向与活塞侧合成惯性力F1相反的方向。由此，能够抵消活塞21进行往复运动的方向的振动。

此外，在从上死点的状态起曲轴16向旋转方向A旋转了90°的状态下，活塞侧合成惯性力F1指向与活塞21进行往复运动的方向垂直的方向，而平衡配重54的惯性力F2指向与活塞侧合成惯性力F1相反的方向。由此，能够抵消与活塞21进行往复运动的方向垂直的方向的振动。

在本实施方式中，将平衡配重54位于与假想质量55相差180°的相位的位置状态称作平衡配重54的“初始位置”。在平衡配重54处于“初始位置”的状态下，活塞21处于上死点的状态的情况下，平衡配重54的相位与对重16d的相位相同。通过使平衡配重54位于“初始位置”，从而在曲轴16的360°旋转中的所有相位上都能够使合成惯性力F3为0，能够减少发动机10的振动。

在本实施方式中，支承锥齿轮45的承载部件40能够旋转，因此若承载部件40的旋转的相位发生变化，则被动齿轮50通过锥齿轮45而旋转，被动齿轮50相对于驱动齿轮39(曲轴16侧)的相位发生变化。由于被动齿轮50的相位发生变化，平衡配重54相对于曲轴16侧的相位也发生变化。即，承载部件40的相位与平衡配重54的相位直接对应，通过调节承载部件40的相位而能够调节平衡配重54的相位。

这样，由于承载部件40能够旋转，因此若承载部件40的相位偏离于规定的相位，则平衡配重54相对于曲轴16的相位发生变化，平衡装置的减少振动的性能也会发生变化。

在本实施方式中，承载部件40被设定为规定的相位、即使得平衡配重54位于“初始位置”的相位。

控制部75根据传感器71的检测结果来检测承载部件40的相位，通过起动马达60使承载部件40旋转到规定的相位，进行使平衡配重54返回到“初始位置”的配重相位调节处理。这里，承载部件40无论在发动机10处于运转时和停止时的哪个状态下，都能够通过被起动马达60驱动而变更旋转的相位。

承载部件40的突起部70和传感器71被配置为，当使承载部件40位于被传感器71检测到突起部70的相位时，平衡配重54位于“初始位置”。即，被传感器71检测到突起部70的相位是承载部件40的规定的相位，若承载部件40位于规定的相位，则平衡配重54位于“初始位置”。

图6是配重相位调节处理的流程图。

首先，控制部75检测到搭载有发动机10的跨骑型车辆的主电源接通(步骤S1)，例如根据发动机启动按键的操作等作出的起动的指令来驱动起动马达60而起动发动机10，在发动机10起动后，立刻判别是否通过传感器71检测到承载部件40的突起部70(步骤S2)。另外，例如根据检测曲轴16的旋转的曲轴角传感器的检测值来检测发动机10的起动。

在步骤S2中，控制部75检测承载部件40的相位。即，如果由传感器71检测到承载部件40的突起部70，则承载部件40处于规定的相位，在这种状态下，平衡配重54位于“初始位置”。此外，如果没有通过传感器71检测到承载部件40的突起部70，则承载部件40处于规定的相位以外的相位，在这种状态下，平衡配重54不位于“初始位置”。

在由传感器71检测到承载部件40的突起部70的情况下(步骤S2：是)，控制部75结束处理。这种情况下，平衡配重54位于“初始位置”而位于适当位置，因此无需调节平衡配重54的相位。

在未由传感器71检测到承载部件40的突起部70的情况下(步骤S2：否)，控制部75在发动机10起动后，立刻对起动马达60向与使发动机10起动的方向相反的方向、即单向离合器68被切断的方向进行驱动(步骤S3)。

接下来，控制部75返回步骤S2，判别是否通过传感器71检测到承载部件40的突起部70。即，控制部75持续进行起动马达60的驱动，直到由传感器71检测到承载部件40的突起部70为止。即，起动马达60被驱动以使得承载部件40的突起部70停止在传感器71的位置处。并且，控制部75在由传感器71检测到突起部70时停止起动马达60，结束处理。

由此，在发动机10刚起动后的阶段，能够调节为使平衡配重54位于“初始位置”。因此，能够减少发动机10的振动。

如以上说明的那样，根据应用本发明的第1实施方式，发动机10的平衡装置具有：曲轴箱11，其具有收纳曲轴16的曲轴销16c和对重16d的曲轴室13c；以及平衡配重54，其向与曲轴16的旋转方向相反的方向旋转，该平衡装置具有：驱动齿轮39，其与曲轴16连结并向与曲轴16相同的方向旋转；动力传递机构48，其传递驱动齿轮39的旋转动力；被动齿轮50，其从动力传递机构48接受动力并向与曲轴16相反的方向旋转；以及平衡配重54，其被设置在被动齿轮50上，动力传递机构48具有：承载部件40，其通过设置在外周的齿轮部67，在与发动机10的起动马达60之间进行动力传递；锥齿轮45、45…，它们被承载部件40轴支承为能够旋转，并且与驱动齿轮39和被动齿轮50啮合；以及单向离合器68，其被安插在承载部件40与驱动齿轮39之间，承载部件40具有突起部70，该平衡装置具有被设置在曲轴箱11上来检测突起部70的传感器71，根据传感器71的检测结果来检测承载部件40的相位。由此，通过被承载部件40轴支承为能够旋转的锥齿轮45、45…，将驱动齿轮39的旋转传递给被动齿轮50，能够使被动齿轮50的平衡配重54相对于曲轴16进行逆旋转，因此能够通过紧凑的构造来减少振动。因此，可确保发动机10的小型化和布局的自由度。此外，根据对承载部件40的突起部70进行检测的传感器71的检测结果来检测承载部件40的相位，因此能够将该检测的结果用于减少发动机10的振动。

此外，发动机10的平衡装置根据基于传感器71的检测结果而检测出的承载部件40的相位，通过起动马达60使承载部件40旋转到规定的相位，因此即使在平衡配重54的相位偏离的情况下，也能够通过起动马达60使承载部件40旋转，从而调节平衡配重54的相位。因此，能够有效地减少发动机10的振动。

此外，起动马达60在发动机10起动后立刻被驱动，使得承载部件40的突起部70停止在传感器71的位置处，因此能够在发动机10起动后立刻以承载部件的突起部70为基准，通过简单的结构来调节平衡配重54的相位。

此外，起动马达60在发动机10处于停止时被驱动，使得承载部件40向与承载部件40通过单向离合器68与驱动齿轮39啮合的旋转方向相反的方向旋转，承载部件40被旋转到规定的相位。由此，即使在发动机10处于停止时，也能够通过使单向离合器68向反方向旋转而使承载部件40旋转，能够调节平衡配重54的相位。

而且，被动齿轮50的旋转速度与曲轴16的旋转速度相同，因此能够将平衡配重54设置在被动齿轮50上而减少曲轴16的振动。

此外，在起动马达60的输出齿轮部62与承载部件40的齿轮部67之间具有减速齿轮部65，因此能够将起动马达60的扭矩通过减速齿轮部65放大并传递给承载部件40，通过承载部件40起动发动机10。此外，在从承载部件40通过减速齿轮部65向起动马达60传递旋转的情况下，减速齿轮部65作为增速齿轮发挥作用，因此能够减小从承载部件40传递给起动马达60的扭矩。因此，在起动马达60停止的状态下，能够通过起动马达60的旋转阻力而固定承载部件40，能够通过承载部件40所支承的锥齿轮45、45…，使被动齿轮50逆旋转。

此外，承载部件40具有贯穿两侧面的窗口部43、43…，锥齿轮45、45…被配置为使其齿部面对窗口部43、43…，因此能够通过在窗口部43、43…中穿过的锥齿轮45、45…，使驱动齿轮39和被动齿轮50啮合。

此外，驱动齿轮39形成在与曲轴16连结的飞轮33的侧面上，因此可削减部件数量，能够实现小型化。

而且，承载部件40在半径方向内侧具有收纳曲轴16的筒状部41，在筒状部41的半径方向外侧配置有被动齿轮50，在筒状部41的端部设置有卡簧52。由此，能够使用卡簧52将配置在承载部件40的筒状部41的半径方向外侧的被动齿轮50固定起来，能够将承载部件40和被动齿轮50构成为一个组装体。因此，能够实现小型化和组装性的提高。

[第2实施方式]

以下，参照图7，对使用本发明的第2实施方式进行说明。在该第2实施方式中，对与上述第1实施方式同样构成的部分赋予相同标号并省略说明。

在上述第1实施方式中，说明的是根据传感器71的检测结果来检测承载部件40的相位的结构，而本第2实施方式将对由传感器81检测被动齿轮250的相位的结构进行说明。

图7是使用本发明的第2实施方式的平衡装置的内燃机的概略剖视图。

第2实施方式中，代替检测承载部件40的突起部70的传感器71而设置了传感器81，代替被动齿轮50而设置了被动齿轮250。

被动齿轮250具有被动侧齿部50a、平衡配重54、以及从其外周部向径向外侧突出的被检测部250b。被动齿轮250除了具有被检测部250b这一点以外，都与上述第1实施方式的被动齿轮50同样构成。

传感器81检测被动齿轮250的被检测部250b。传感器81被配置在一侧曲轴箱13a的内侧，从被动齿轮250的径向外侧接近被检测部250b。传感器81例如被螺栓固定在一侧曲轴箱13a上。

传感器81检测被检测部250b，从而检测被动齿轮250的平衡配重54的相位。

传感器81例如是使用磁力的非接触式的传感器。传感器81通过配线部271c与控制部75连接。传感器81将被检测部250b随着被动齿轮250的旋转而在传感器81的附近通过时产生的磁通的变化作为对应于被动齿轮250的旋转的脉冲波输出给控制部75。

在发电机室26内，在曲轴箱罩14上设置有检测曲轴16的旋转的曲轴角传感器90。

在被固定在与曲轴16一体旋转的飞轮33上的圆筒状的转子34的外周面上，设置有向径向外侧突出的曲轴角用被检测部34a。

曲轴角传感器90通过检测转子34的曲轴角用被检测部34a来检测曲轴16的旋转的相位。曲轴角传感器90例如被螺栓固定在曲轴箱罩14上。

曲轴角传感器90例如是使用磁力的非接触式的传感器。曲轴角传感器90通过配线部271d与控制部75连接。曲轴角传感器90将曲轴角用被检测部34a随着曲轴16的旋转而在曲轴角传感器90的附近通过时产生的磁通的变化作为对应于曲轴16的旋转的脉冲波输出给控制部75。

控制部75对由传感器81检测到的平衡配重54的相位与由曲轴角传感器90检测到的曲轴16的相位进行比较。并且，控制部75根据上述比较的结果来驱动起动马达60而使承载部件40旋转，使平衡配重54处于“初始位置”的相位。由此，能够有效地减少发动机10的振动。

即，在上述第1实施方式中，通过检测承载部件40的相位来间接地检测平衡配重54的相位，而在第2实施方式中，通过传感器81来直接检测平衡配重54的相位。

此外，控制部75也可以根据上述比较的结果来驱动起动马达60而使承载部件40旋转，将平衡配重54变更为任意的相位。由此，能够改变平衡装置的减振性能，可任意调节在发动机10产生的振动的大小。

另外，上述实施方式仅表示使用本发明的一个方式，本发明不限于上述实施方式。

在上述实施方式中，说明的是起动马达60在发动机10起动后立刻被驱动，使得承载部件40的突起部70停止在传感器71的位置上，然而本发明并不限定于此。起动马达60在发动机10停止的状态下也能够被驱动，通过这种驱动，也可以使承载部件40的突起部70停止在传感器71的位置处。这种情况下，控制部75例如在发动机10停止后，通过传感器71检测承载部件40的突起部70，在未检测到突起部70的情况下，驱动起动马达60，使承载部件40旋转到规定的相位，此后关闭跨骑型车辆的主电源。

标号说明

10：发动机(内燃机)，11：曲轴箱，13c：曲轴室，16：曲轴，16c：曲轴销，16d：对重，33：飞轮，39：驱动齿轮，40：承载部件，41：筒状部，43：窗口部，45：锥齿轮，48：动力传递机构，50、250：被动齿轮，52：卡簧，54：平衡配重，60：起动马达，62：输出齿轮部(输出齿轮)，65：减速齿轮部(减速齿轮)，67：齿轮部，68：单向离合器，70：突起部(被检测部)，71、81：传感器，250b：被检测部。

Claims (9)

1.一种内燃机的平衡装置，其具有：曲轴箱(11)，其具有收纳曲轴(16)的曲轴销(16c)和对重(16d)的曲轴室(13c)；以及平衡配重(54)，其向与所述曲轴(16)的旋转方向相反的方向旋转，该内燃机的平衡装置的特征在于，

所述平衡装置具有：驱动齿轮(39)，其与所述曲轴(16)连结并向与该曲轴(16)相同的方向旋转；动力传递机构(48)，其传递所述驱动齿轮(39)的旋转动力；被动齿轮(50、250)，其从所述动力传递机构(48)接受动力并向与所述曲轴(16)相反的方向旋转；以及所述平衡配重(54)，其被设置在所述被动齿轮(50、250)上，

所述动力传递机构(48)具有：承载部件(40)，其通过设置在外周的齿轮部(67)，在与所述内燃机的起动马达(60)之间进行动力传递；锥齿轮(45)，其被该承载部件(40)轴支承为能够旋转，并且与所述驱动齿轮(39)和所述被动齿轮(50、250)啮合；以及单向离合器(68)，其被安插在所述承载部件(40)与所述驱动齿轮(39)之间，

所述承载部件(40)或所述被动齿轮(250)具有被检测部(70、250b)，

所述平衡装置具有检测所述被检测部(70、250b)的传感器(71、81)，

根据所述传感器(71、81)的检测结果来检测所述承载部件(40)或所述被动齿轮(250)的相位。

2.根据权利要求1所述的内燃机的平衡装置，其特征在于，

根据基于所述传感器(71、81)的检测结果而检测出的所述承载部件(40)或所述被动齿轮(250)的相位，通过所述起动马达(60)使所述承载部件(40)或所述被动齿轮(250)旋转到规定的相位。

3.根据权利要求2所述的内燃机的平衡装置，其特征在于，

所述起动马达(60)在所述内燃机起动后立刻被驱动，使得所述承载部件(40)的所述被检测部(70)停止在所述传感器(71)的位置上。

4.根据权利要求2或3所述的内燃机的平衡装置，其特征在于，

所述起动马达(60)在所述内燃机处于停止时被驱动，使得所述承载部件(40)向与所述承载部件(40)通过所述单向离合器(68)与所述驱动齿轮(39)啮合的旋转方向相反的方向旋转，所述承载部件(40)被旋转到所述规定的相位。

5.根据权利要求1或2所述的内燃机的平衡装置，其特征在于，

所述被动齿轮(50、250)的旋转速度与所述曲轴(16)的旋转速度相同。

6.根据权利要求1或2所述的内燃机的平衡装置，其特征在于，

在所述起动马达(60)的输出齿轮(62)与所述承载部件(40)的所述齿轮部(67)之间具有减速齿轮(65)。

7.根据权利要求1或2所述的内燃机的平衡装置，其特征在于，

所述承载部件(40)具有贯穿两侧面的窗口部(43)，所述锥齿轮(45)被配置为其齿部面对所述窗口部(43)。

8.根据权利要求1或2所述的内燃机的平衡装置，其特征在于，

所述驱动齿轮(39)形成在与所述曲轴(16)连结的飞轮(33)的侧面上。

9.根据权利要求1或2所述的内燃机的平衡装置，其特征在于，

所述承载部件(40)在半径方向内侧具有收纳所述曲轴(16)的筒状部(41)，在所述筒状部(41)的半径方向外侧配置有所述被动齿轮(50、250)，在所述筒状部(41)的端部设置有卡簧(52)。

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