JP2002021933A - 内燃エンジンの往復式バランサ機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 摺動抵抗と騒音を低く抑えることができる内
燃エンジンの往復式バランサ機構を提供すること。 【構成】 クランク軸２４を境としてピストンとは逆側
に該ピストンとコンロッドに質量的に釣り合うバランス
用のピストン３３とコンロッド３４を配して成る内燃エ
ンジンのバランサ機構において、バランス用の前記コン
ロッド３４の小端部をピストンピン３６の反クランク軸
側に延長してウェイト部３４ａを形成する。本発明によ
れば、バランス用コンロッド３４の小端部をピストンピ
ン３６の反クランク軸側に延長してウェイト部３４ａを
形成したため、該ウェイト部３４ａの重量分だけバラン
ス用ピストン３３を軽量化及び小径化することができ、
これによってバランス用ピストン３３の摺動抵抗と騒音
を低く抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ピストン・クラン
ク機構を採用する内燃エンジンの往復式バランサ機構に
関する。

【０００２】

【従来の技術】ピストン・クランク機構を採用する内燃
エンジンにおいては、ピストンがシリンダ内を往復運動
するために振動がピストンの往復周期で発生する。そこ
で、この振動の低減を目的として往復式バランサ機構が
設けられるが、この往復式バランサ機構はクランク軸を
境としてピストンとは逆側に該ピストンとコンロッドに
質量的に釣り合うバランス用のピストンとコンロッドを
配して構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の特に
多気筒エンジン用の往復式バランサ機構においては、複
数のピストンとコンロッドに質量的に見合う単一のバラ
ンス用ピストンとコンロッドで対処していたため、バラ
ンス用ピストンの径が大きくなり、該ピストンの摺動に
伴う抵抗と騒音が大きくなるという問題があった。

【０００４】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、摺動抵抗と騒音を低く抑える
ことができる内燃エンジンの往復式バランサ機構を提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、クランク軸を境としてピス
トンとは逆側に該ピストンとコンロッドに質量的に釣り
合うバランス用のピストンとコンロッドを配して成る内
燃エンジンの往復式バランサ機構において、バランス用
の前記コンロッドの小端部をピストンピンの反クランク
軸側に延長してウェイト部を形成したことを特徴とす
る。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、バランス用の前記コンロッドの小端部の重
心が略ピストンピン中心に位置するようにしたことを特
徴とする。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、バランス用の前記コンロッドをバラ
ンス用の前記ピストンの比重よりも大きな材料で構成し
たことを特徴とする。

【０００８】従って、本発明によれば、バランス用コン
ロッドの小端部をピストンピンの反クランク軸側に延長
してウェイト部を形成したため、該ウェイト部の重量分
だけバランス用ピストンを軽量化及び小径化することが
でき、これによってバランス用ピストンの摺動抵抗と騒
音が低く抑えられる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１０】図１はスクータ型自動二輪車の側面図、図
２は同スクータ型自動二輪車のエンジン吸気系の構成を
示す側面図、図３は本発明に係る往復式バランサ機構を
備えるエンジンユニットの平断面図、図４は本発明に係
る往復式バランサ機構の平断面図、図５は図４のＡ−Ａ
線断面図である。

【００１１】図１に示すように、本実施の形態に係るス
クータ型自動二輪車１の車体前方上部にはヘッドパイプ
２（図２参照）が位置しており、該ヘッドパイプ２内に
は不図示のステアリング軸が回動自在に挿通している。
そして、このステアリング軸の上端にはハンドル３が取
り付けられ、同ステアリング軸の下端にはフロントフォ
ーク４が結着されており、該フロントフォーク４の下端
部には操向輪である前輪５が回転自在に軸支されてい
る。

【００１２】又、ハンドル３の後方にはメインシート６
とタンデムシート７が前後に並設されており、ハンドル
３とメインシート６との間の左右には低床式のフートス
テップ８が設けられている。

【００１３】更に、車体の後部にはリヤアーム９がその
前端をピボット軸１０にて上下に揺動自在に軸支されて
おり、該リヤアーム９の後端には駆動輪である後輪１１
が回転自在に軸支されている。

【００１４】ところで、図２に示すように、前記ヘッド
パイプ２の斜め方向下部には駆動源としてのエンジン１
２が配置されており、ヘッドパイプ２の前方にはエアク
リーナ１３が配設されている。

【００１５】上記エアクリーナ１３の後部からは左右の
吸気ダクト１４が下方に向かって導出しており、各吸気
ダクト１４は吸気サイレンサ１５の一端開口部に接続さ
れている。そして、吸気サイレンサ１５とこれの下流
（新気の流れ方向下流であって、車体後方）に配設され
たキャブレタ１６とはゴム製のジョイント１７によって
接続されており、キャブレタ１６は吸気管１８によって
前記エンジン１２の吸気系に接続されている。尚、図２
において、１９はブリーザパイプであり、エンジン１２
において発生したＥＧＲガスはブリーザパイプ１９を通
って前記エアクリーナ１３に戻される。

【００１６】次に、エンジンユニット２０の構成を図３
に基づいて説明する。

【００１７】図３に示すエンジンユニット２０は、前記
エンジン１２とＶベルト式自動変速機２１及び減速機構
２２を含んでユニットとして構成されており、伝動ケー
ス２３内には車体前方からエンジン１２のクランク軸２
４、従動軸２５、中間軸２６及び前記ピボット軸１０が
互いに平行に配されている。

【００１８】又、減速機構２２は前記リヤアーム９の左
側部分内に収容されており、リヤアーム９の左側部分に
は中間軸２７と出力軸２８が前後方向に互いに平行に配
されている。そして、出力軸２８のリヤアーム９の内側
へ突出する部分には前記後輪１１が取り付けられてい
る。

【００１９】ここで、エンジン１２は４サイクル２気筒
エンジンであって、そのシリンダボディ２９には２つの
シリンダ３０が左右に並設され、これらのシリンダ３０
には同一位相で摺動するピストン３１が摺動自在に嵌装
されている。そして、各ピストン３１はコンロッド３２
を介して前記クランク軸２４に連結されており、ピスト
ン３１のシリンダ３０内での往復運動はコンロッド３２
によってクランク軸２４の回転運動に変換される。

【００２０】ところで、エンジン１２にはバランサ機構
が設けられているが、このバランサ機構は、クランク軸
２４を境としてピストン３１とは逆側に該ピストン３１
とコンロッド３２に質量的に釣り合うバランス用のピス
トン３３とコンロッド３４を配して構成されている。こ
こで、バランス用のピストン３３は両端が開口するシリ
ンダ３５（図４参照）内に摺動自在に嵌装され、これは
バランス用のコンロッド３４を介してクランク軸２４に
連結されている。

【００２１】而して、本実施の形態に係るバランサ機構
においては、図５に示すように、バランス用コンロッド
３４の小端部をピストンピン３６の反クランク軸側に延
長してウェイト部３４ａを形成している。このウェイト
部３４ａは先端に向かって細く成形され、コンロッド３
４のピストンピン３６を挟んでウェイト部３４ａとは反
対側には、ウェイト部３４ａと略対称形状を成す幅広の
別のウェイト部３４ｂが形成され、バランス用コンロッ
ド３４の小端部の重心はピストンピン３６の略中心に位
置している。

【００２２】一方、バランス用ピストン３３には、コン
ロッド３４の小端部に突出する前記ウェイト部３４ａを
避けてその頂部に膨出部３３ａが形成されており、クラ
ンク軸２４の回転はコンロッド３４を介してピストン３
３のシリンダ３５内での往復運動に変換される。

【００２３】そして、本実施の形態では、バランス用ピ
ストン３３はアルミニウム合金で構成されており、バラ
ンス用コンロッド３４はピストン３３の材料であるアル
ミニウム合金よりも比重が大きな鉄で構成されている。

【００２４】ところで、図３に示すように、伝動ケース
２３の右側部には左右２分割型のベルトケース３７が取
り付けられており、このベルトケース３７内には前記Ｖ
ベルト式自動変速機２１が収納されている。

【００２５】ここで、Ｖベルト式自動変速機２１は、ク
ランク軸２４の一端に設けられた駆動プーリ３８と従動
軸２５の一端部（オーバーハング部）に設けられた従動
プーリ３９との間に無端状のＶベルト４０を巻装して構
成されている。

【００２６】上記駆動プーリ３８はクランク軸２４に固
定された固定シーブ４１とクランク軸２４上に移動自在
に支持された可動シーブ４２とで構成されており、可動
シーブ４２とクランク軸２４上に固定されたカムプレー
ト４３との間には複数の遠心ウェイト４４が径方向に移
動自在に配されている。

【００２７】又、前記従動軸２５のオーバーハング部外
周には中空軸４５が回転自在に支承されており、該中空
軸４５に固定された固定シーブ４６と移動自在に支持さ
れた可動シーブ４７とで前記従動プーリ３９が構成され
ている。ここで、従動プーリ３９を構成する固定シーブ
４６と可動シーブ４７の各外面には複数枚のフィン４６
ａ，４７ａがそれぞれ一体に形成されており、フィン４
６ａが形成された固定シーブ４６とフィン４７ａが形成
された可動シーブ４７は何れも遠心式の冷却ファンを構
成している。

【００２８】一方、従動軸２５の他端部には遠心クラッ
チ４８が設けられており、遠心クラッチ４８のクラッチ
インナー４９には従動軸２５上をクラッチインナー４９
と共に回転するギヤ５０が連結されている。尚、遠心ク
ラッチ４７は、クラッチインナー４９とこれを覆うドラ
ム状のクラッチアウター５１及び遠心ウェイト５２を含
んで構成されている。

【００２９】ところで、前記中間軸２６には大小異径の
ギヤ５３，５４が取り付けられており、大径側のギヤ５
３は前記ギヤ５０に噛合し、小径側のギヤ５４は前記ピ
ボット軸１０に結着されたギヤ５５に噛合している。

【００３０】又、ピボット軸１０の端部にはスプロケッ
ト５６が取り付けられており、このスプロケット５６と
前記中間軸２７に取り付けられた大径側のスプロケット
５７との間には無端状のチェーン５８が巻装されてい
る。そして、中間軸２７に取り付けられた小径側のスプ
ロケット５９と前記出力軸２８に取り付けられたスプロ
ケット６０との間には無端状のチェーン６１が巻装され
ており、スプロケット５６，５７とこれらに巻装された
チェーン５８及びスプロケット５９，６０とこれらに巻
装されたチェーン６１によって前記減速機構２２が構成
されている。

【００３１】而して、エンジン１２が始動されて２つの
ピストン３１がシリンダ３０内を往復運動するとエンジ
ン１２にはピストン３１の往復周期で振動が発生する
が、本実施の形態ではバランサ機構を設けたため、バラ
ンス用ピストン３３が２つのピストン３１とは逆位相で
シリンダ３５内を往復運動することによって発生する振
動によって２つのピストン３１の運動によって発生する
振動が相殺され、この結果、エンジン１２全体の振動が
低く抑えられる。

【００３２】そして、本実施の形態では、バランス用コ
ンロッド３４の小端部をピストンピン３６の反クランク
軸側に延長してウェイト部３４ａを形成したため、該ウ
ェイト部３４ａの重量分だけバランス用ピストン３３を
軽量化及び小径化することができ、これによってバラン
ス用ピストン３３の摺動抵抗と騒音を低くく抑えること
ができる。そして、本実施の形態では、バランス用コン
ロッド３４をピストン３３の材料であるアルミニウム合
金よりも比重が大きな鉄で構成したため、バランス用ピ
ストン３３の更なる軽量化と小径化を実現することがで
きる。

【００３３】又、本実施の形態では、バランス用コンロ
ッド３４の小端部の重心がピストンピン３６の略中心に
位置するようにしたため、バランス用コンロッド３４の
揺動に伴う振動が低く抑えられる。

【００３４】ところで、上述のようにエンジン１２が始
動されてクランク軸２４が回転駆動されると、その回転
はベルト式自動変速機２１によって自動変速されて従動
軸２５に伝達されるが、従動軸２５の回転が所定値以下
である場合には遠心クラッチ４８はＯＦＦ状態に保た
れ、従動軸２５の回転は中間軸２６に伝達されない。

【００３５】而して、従動軸２５の回転が所定値を超え
て増大すると遠心クラッチ４８はＯＮ状態となって従動
軸２５の回転がギヤ５０，５３を介して中間軸２６に伝
達され、この中間軸２６の回転はギヤ５４，５５、ピボ
ット軸１０及び減速機構２２を経て減速されて出力軸２
８に伝達され、該出力軸２８とこれに取り付けられた後
輪１１が回転駆動されて図１に示すスクータ型自動二輪
車１が走行せしめられる。

【００３６】尚、以上は本発明を特にスクータ型自動二
輪車のエンジンに設けられたバランサ機構に適用して形
態について述べたが、本発明は他の任意の内燃エンジン
に設けられたバランサ機構に対しても同様に適用可能で
ある。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、クランク軸を境としてピストンとは逆側に該ピ
ストンとコンロッドに質量的に釣り合うバランス用のピ
ストンとコンロッドを配して成る内燃エンジンのバラン
サ機構において、バランス用の前記コンロッドの小端部
をピストンピンの反クランク軸側に延長してウェイト部
を形成したため、摺動抵抗と騒音を低く抑えることがで
きるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクータ型自動二輪車の側面図である。

【図２】スクータ型自動二輪車のエンジン吸気系の構成
を示す側面図である。

【図３】本発明に係るバランサ機構を備えるエンジンユ
ニットの平断面図である。

【図４】本発明に係るバランサ機構の平断面図である。

【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１２ エンジン（内燃エンジン） ２４ クランク軸 ３１ ピストン ３２ コンロッド ３３ バランス用ピストン ３４ バランス用コンロッド ３４ａ ウェイト部 ３６ ピストンピン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸を境としてピストンとは逆側
   に該ピストンとコンロッドに質量的に釣り合うバランス
   用のピストンとコンロッドを配して成る内燃エンジンの
   往復式バランサ機構において、 バランス用の前記コンロッドの小端部をピストンピンの
   反クランク軸側に延長してウェイト部を形成したことを
   特徴とする内燃エンジンの往復式バランサ機構。
2. 【請求項２】 バランス用の前記コンロッドの小端部の
   重心が略ピストンピン中心に位置するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の内燃エンジンの往復式バラン
   サ機構。
3. 【請求項３】 バランス用の前記コンロッドをバランス
   用の前記ピストンの比重よりも大きな材料で構成したこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載の内燃エンジンの往
   復式バランサ機構。