JP2009092182A - エンジンおよび鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】低回転速度域では１次振動を顕在化し、高回転速度域では１次振動を低減することが可能なエンジンを提供する。
【解決手段】エンジン１０に設けられたバランサ６０Ａは、周方向に移動可能な可動ウェイト６２Ａによって、バランサ軸４８Ｒの回転速度ω_Ｂと、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂの回転速度との間に差を生じさせる。そして、バランサ軸４８Ｒの回転速度ω_Ｂが高まるのに伴い、この差が減少していくので、エンジン１０の１次振動を抑制する程度を徐々に高めることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、バランサを備えるエンジンおよび鞍乗型車両に関する。

自動二輪車などに適用されるエンジンは、ピストンの往復によって生じる振動を低減するためのバランサが設けられることがある。バランサは、クランク軸と連動して回転するバランサ軸に設けられ、ピストンの往復により生じる慣性力と反対方向の慣性力を生じることで、エンジンの振動を低減する。
特開２００５−１７２２１５号公報

ところで、近年、アメリカンタイプ（クルーザタイプ）の自動二輪車などでは、アイドリング時や車両加速時における鼓動感やパルス感といった感覚が、ユーザから求められる。このような感覚は、エンジンの低回転速度域での振動から得ることができる。

しかしながら、従来のバランサをエンジンに設けた場合、全ての回転速度域に亘って振動が低減されることから、低回転速度域での振動も低減されてしまい、ユーザは鼓動感やパルス感といった感覚を得ることができない。

他方、低回転速度域での振動を残すために、ピストンの慣性力とバランサの慣性力の均衡を意図的に崩す場合もあるが、この場合、高回転速度域での振動も残ってしまい、高速走行時においてユーザに不快感を与えてしまう虞がある。

なお、特許文献１には、エンジンの２次偶力振動を低減するためにバランサに改良を加えた技術が開示されているが、低回転速度域での振動を顕在化させる技術について触れた文献はない。

本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであり、低回転速度域では振動を顕在化し、高回転速度域では振動を低減することが可能なバランサを備えるエンジンおよび鞍乗型車両を提供することをその目的の一つとする。

上記課題を解決するため、本発明のエンジンは、クランク軸と、前記クランク軸に連動するバランサ軸と、前記バランサ軸によって回転駆動され、前記クランク軸の回転に同期した振動を抑制するバランサと、を備えたエンジンであって、前記バランサは、前記バランサ軸に取り付けられた支持部と、前記支持部に支持され、前記バランサ軸の回転速度の変化に応じて、少なくとも前記バランサ軸の周方向に前記支持部に対して相対的に移動可能な可動ウェイトと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の鞍乗型車両は、上記エンジンを備える鞍乗型車両である。鞍乗型車両は、例えば、自動二輪車（スクータを含む）、四輪バギー（全地形型車両）、スノーモービル等である。

一般に、クランク軸の回転速度は、微視的な時間スケールで見た場合、周期的に変動していることが知られている（いわゆる回転ムラ）。これは、クランク軸の回転速度が、１サイクルの間に、燃焼行程で増大し、その後の行程で低下するためである。また、この周期的な変動の変動量は、クランク軸の回転速度が高まるにつれて小さくなることが知られている。

そこで、上記本発明のように、バランサに可動ウェイトを設けることで、クランク軸と連動するバランサ軸の回転速度と、バランサの重心の回転速度との間に差を生じさせることができる。

すなわち、バランサ軸の回転速度が増大するときには、可動ウェイトが回転方向と逆方向に移動するため、バランサ軸の回転速度に対してバランサの重心の回転速度が低下することになる。他方、バランサ軸の回転速度が低下するときには、可動ウェイトが回転方向と同方向に移動するため、バランサ軸の回転速度に対してバランサの重心の回転速度が増大することになる。

このように回転速度に差が生じることにより、エンジンに振動を生じさせる慣性力と、それを打ち消すバランサの慣性力との間に差が生じることになり、この慣性力の差によってエンジンの振動を残存させることができる。

そして、クランク軸の回転速度が高まるにつれて、上述したように回転速度の変動量が小さくなることから、可動ウェイトの移動量が小さくなり、上記回転速度の差が小さくなる。このため、上記慣性力の差が小さくなって、エンジンの振動が低減することになる。これにより、低回転速度域では振動を顕在化し、高回転速度域では振動を低減することが可能なエンジンおよび鞍乗型車両を実現できる。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１に、本発明の鞍乗型車両の一実施形態に係る自動二輪車１の側面図を示す。自動二輪車１は、ダブルクレードル型の車体フレーム２を有し、この車体フレーム２の前端部に設けられたヘッドパイプ（不図示）にフロントフォーク３が枢支されている。このフロントフォーク３の下端部には前車輪４が軸支され、上端部にはハンドル５が取り付けられている。

車体フレーム２の上部には、前方に燃料タンク６、後方にシート７が配置されている。また、車体フレーム２の下方後端部には、リヤアーム８が上下に揺動可能に枢支され、このリヤアーム８の後端部には、後車輪９が軸支されている。

車体フレーム２のクレードル内には、本発明の一実施形態に係るエンジン１０が搭載されている。このエンジン１０は、空冷式４サイクルＶ型２気筒エンジンである。

図２に、本発明の一実施形態に係るエンジン１０の縦断面を車両左側から見た図を示す。また、図３に、図２におけるIII−III線の断面図を示す。

エンジン１０は、クランクケース１２の上部に、前側シリンダブロック１４Ｆおよび後側シリンダブロック１４Ｂが、車両前後方向に９０度よりも小さいバンク角を為すように配置されている。また、これらの上部には、前側シリンダヘッド１６Ｆおよび後側シリンダヘッド１６Ｂがそれぞれ配置されている。

クランクケース１２は、左右分割型とされ、左側ケース１２Ｌおよび右側ケース１２Ｒで構成される。また、右側ケース１２Ｒの外側部には、クラッチカバー１７が取り付けられ、左側ケース１２Ｌの外側部の前方側には、発電機カバー１８が取り付けられている。

シリンダブロック１４Ｆ，１４Ｂ内には、ピストン４２Ｆ，４２Ｂがそれぞれ摺動可能に配置されている。これらピストン４２Ｆ，４２Ｂは、コンロッド４６Ｆ,４６Ｂをそれぞれ介して、クランク軸２１のクランクピン２１ａに共に連結されている。

クランク軸２１は、クランク軸２１の回転中心から偏心した位置にクランクピン２１ａを有しており、ピストン４２Ｆ，４２Ｂの往復運動と連動して、車両左側から見て反時計方向（図２中の矢印ω_Ｃの方向）に回転する。

ここで、ピストン４２Ｆ，４２Ｂの往復運動は、シリンダブロック１４Ｆ，１４Ｂのバンク角に対応する位相差を有する。例えば、後側シリンダブロック１４Ｂ内のピストン４２Ｂが上死点に到達した時点から、クランク軸２１の回転角度がバンク角分だけ変化した後に、前側シリンダブロック１４Ｆ内のピストン４２Ｆが上死点に到達する。

また、クランク軸２１は、クランクピン２１ａを挟み込むように配置された一対のバランスウェイト２１ｃ，２１ｄを有している。これらバランスウェイト２１ｃ，２１ｄは、回転中心に対してクランクピン２１ａの反対側に重心Ｇ_Ｃを有するような重量分布を有している。

また、クランク軸２１は、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの車幅方向の外側に設けられた一対のジャーナル部２１ｅ，２１ｆを有している。これらジャーナル部２１ｅ，２１ｆは、クランクケース１２により回転可能に支持され、クランク軸２１の回転中心となる。具体的には、左側ジャーナル部２１ｅは、左側ケース１２Ｌのリブ１２ｅに軸支される。また、右側ジャーナル部２１ｆは、右側ケース１２Ｒのリブ１２ｆに軸支される。

また、クランク軸２１は、左側ジャーナル部２１ｅから更に左側方に延びて、発電機２２を駆動するようになっている。また、クランク軸２１は、右側ジャーナル部２１ｆから更に右側方にも延びて、右端部にクラッチ駆動歯車２１ｇが設けられている。

クランク軸２１の回転は、このクラッチ駆動歯車２１ｇからクラッチ２３を介してメイン軸２５に伝わり、ミッションギア部２６を介してドライブ軸２７に伝わる。ドライブ軸２７は、左端部にスプロケット２９が取り付けられている。このスプロケット２９は、上記後車輪９を駆動するチェーン（不図示）と噛合う。

次に、エンジン１０は、クランクケース１２の前方側の左右両側に、１次バランサ６０Ａ（以下、単にバランサという）をそれぞれ有する。これらバランサ６０Ａは、クランク軸２１と平行に設けられたバランサ軸４８Ｌ,４８Ｒにそれぞれ取り付けられて、共に回転する。また、これらバランサ６０Ａは、バランサ軸４８Ｌ,４８Ｒに対して偏心した位置に重心Ｇ_Ｂをそれぞれ有する。

バランサ軸４８Ｌ,４８Ｒは、クランク軸２１よりも前斜め下方の左右両側で、クランクケース１２にそれぞれ軸支されている。具体的には、左側バランサ軸４８Ｌは、バランサ６０Ａが取り付けられた部分の両側が、左側ケース１２Ｌに形成されたリブ１２ａ，リブ１２ｂによってそれぞれ軸支される。同様に、右側バランサ軸４８Ｒは、バランサ６０Ａが取り付けられた部分の両側が、右側ケース１２Ｒに形成されたリブ１２ｃ，１２ｄによってそれぞれ軸支される。

また、バランサ軸４８Ｌ,４８Ｒには、車幅方向の外側の端部にバランサ被動歯車３８Ｌ,３８Ｒがそれぞれ取り付けられて、共に回転する。これらバランサ被動歯車３８Ｌ,３８Ｒは、クランク軸２１の左右両端部にそれぞれ取り付けられたバランサ駆動歯車３６Ｌ,３６Ｒとそれぞれ噛合う。ここで、バランサ被動歯車３８Ｌ,３８Ｒは、バランサ駆動歯車３６Ｌ,３６Ｒと同径かつ同歯数とされ、このため、バランサ軸４８Ｌ,４８Ｒは、クランク軸２１と同一の回転速度で、反対の回転方向（図２中の矢印ω_Ｂの方向）に回転する。

２つのバランサ６０Ａは、ピストン４２Ｆ，４２Ｂの往復によって生じる１次振動を、クランク軸２１に設けられたバランスウェイト２１ｃ，２１ｄとともに抑制する。

ピストン４２Ｆ，４２Ｂは、往復運動によって、主に上下方向の１次振動を生じる。例えば、図２に示すように、クランクピン２１ａがクランク軸２１の回転中心の上方（バンク角の中間）に位置する場合には、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐが上向きで最大の大きさとなる。他方、クランクピン２１ａがクランク軸２１の回転中心の下方に位置する場合には、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐが下向きで最大の大きさとなる。

バランスウェイト２１ｃ，２１ｄは、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃに応じた慣性力（遠心力）Ｆ_Ｃを生じる。ここで、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄは、クランク軸２１の回転中心に対してクランクピン２１ａの反対側に重心Ｇ_Ｃを有するため、例えば、図２に示すように、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐが上向きとなる場合には、これを打ち消す方向である下向きに慣性力Ｆ_Ｃを生じる。他方、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐが下向きとなる場合には、これを打ち消す方向である上向きに慣性力Ｆ_Ｃを生じる。

各バランサ６０Ａは、重心Ｇ_Ｂの回転速度に応じた慣性力（遠心力）Ｆ_Ｂを生じる。なお、本実施形態において、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂの回転速度は、後述するように、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂと常に同じではない。

ここで、各バランサ６０Ａは、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄと同様に、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐを打消す方向に慣性力Ｆ_Ｂを生じるよう、重心Ｇ_Ｂの位相が設定されている。すなわち、各バランサ６０Ａは、例えば、図２に示すように、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐが上向きとなる場合には、これを打ち消す方向である下向きに慣性力Ｆ_Ｂを生じる。他方、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐが下向きとなる場合には、これを打ち消す方向である上向きに慣性力Ｆ_Ｂを生じる。

また、各バランサ６０Ａは、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄとは逆方向に回転しているので、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの前後方向の成分を打消す方向に、慣性力Ｆ_Ｂを生じる。

このため、２つのバランサ６０Ａの慣性力Ｆ_Ｂの大きさの合計と、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの大きさの合計との総和が、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐの最大の大きさに相当する場合に、上下方向の１次振動が最も抑制される。また、２つのバランサ６０Ａの慣性力Ｆ_Ｂの大きさの合計が、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの大きさの合計に相当する場合に、前後方向の１次振動が最も抑制される。さらに、これらの条件を共に満たす場合に、上下方向の１次振動および前後方向の１次振動が最も抑制される。

本実施形態では、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの大きさの合計は、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力Ｆ_Ｐの最大の大きさの半分となるように設定される。

また、２つのバランサ６０Ａの慣性力Ｆ_Ｂの大きさの合計は、重心Ｇ_Ｂの回転速度がクランク軸２１の回転速度ω_Ｃと同じ場合に、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの大きさの合計と同程度になるように設定される。

［第１例のバランサ］
以下、第１例のバランサ６０Ａの具体的な構成について説明する。図４は、バランサ６０Ａの斜視図である。図５は、バランサ６０Ａの正面図である。図６は、バランサ６０Ａの側面図である。

また、図７は、バランサ６０Ａの動作説明図である。図７（ａ）は、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが増大する際の状態を表す。図７（ｂ）は、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが低下する際の状態を表す。

バランサ６０Ａは、上記バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに固定される支持部６４Ａと、この支持部６４Ａによりバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから偏心した位置を中心に回動可能に支持された可動ウェイト６２Ａとを含む。

支持部６４Ａは、挿通孔６４１ａが形成された円筒状の固定部６４１を有しており、この挿通孔６４１ａにバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒが挿通される。

また、支持部６４Ａは、固定部６４１のうち、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの軸方向の両端部からバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの径方向にそれぞれ延伸した、２本の延伸部６４３を有している。これら延伸部６４３の先端部の間には、可動ウェイト６２Ｃを軸支する軸支部６３１が設けられている。

可動ウェイト６２Ａは、略扇形状とされ、角部６２２ａが、支持部６４Ｃの２本の延伸部６４３の先端部の間に挟み込まれ、軸支部６３１によって軸支される。このように、可動ウェイト５２Ｃは、軸支部５３１によって、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒと平行の軸を中心に回動可能とされる。

また、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂは、主に可動ウェイト６２Ａによって定まる。このため、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂは、可動ウェイト６２Ａの回動に伴い、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに対して周方向の位置が変化する。

図１３に、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃが時間の経過とともに徐々に高まる際の、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃの変動例と、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂの回転速度の変動例とを示す。

クランク軸２１の回転速度ω_Ｃは、周期的な変動（いわゆる回転ムラ）を生じている。この周期的な変動は、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃが徐々に高まるにつれて周期とともに変動量が小さくなる。

また、クランク軸２１に連動して回転するバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂも、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃと同様に周期的な変動を生じている。

ここで、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが増大するときは、図７（ａ）に示すように、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転方向と同方向の加速度ｄω_Ｂが支持部６４Ａに働くので、可動ウェイト６２Ａは、この加速度ｄω_Ｂと逆方向の慣性力を受けて、回転方向とは逆側に変位する。

このように可動ウェイト６２Ａが変位すると、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂも同様に、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転方向とは逆側に変位する。この結果、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが増大するときは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂに対してバランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂの回転速度が低下することになる。

他方、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが低下するときは、図７（ｂ）に示すように、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転方向と逆方向の加速度ｄω_Ｂが支持部６４Ａに働くので、可動ウェイト６２Ａは、この加速度ｄω_Ｂと逆方向の慣性力を受けて、回転方向と同じ側に変位する。

このように可動ウェイト６２Ａが変位すると、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂも同様に、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転方向と同じ側に変位する。この結果、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが低下するときは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂに対してバランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂの回転速度が増大することになる。

これにより、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂの回転速度は、図１３に示すように、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃとの間に差を生じることになる。具体的には、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂの回転速度は、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃが増大するときはそれよりも小さくなり、他方、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃが低下するときはそれよりも大きくなる。

また、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃが徐々に高まるにつれて、回転速度ω_Ｃの周期的な変動は周期とともに変動量が小さくなることから、これに伴い、可動ウェイト６２Ａの変位量も小さくなって、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂの回転速度と、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃとの差が小さくなっていく。

ここで、バランサ６０Ａの慣性力Ｆ_Ｂは重心Ｇ_Ｂの回転速度に応じた大きさとなり、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃはクランク軸２１の回転速度ω_Ｃに応じた大きさとなることから、バランサ６０Ａの慣性力Ｆ_Ｂの大きさも、上記図１３の回転速度の関係と同様に、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの大きさとの間に差を生じることとなる。

このようなバランサ６０Ａの慣性力Ｆ_Ｂの大きさと、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの大きさとの差は、エンジン１０の１次振動を残存させることになる。また、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃが徐々に高まるにつれて、この差が小さくなることから、これに伴い、エンジン１０の１次振動が低減することになる。

以上により、本実施形態のバランサ６０Ａは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが高まるのに伴い、エンジン１０の振動を抑制する程度を徐々に高めることができるので、低回転速度域では１次振動を顕在化し、高回転速度域では１次振動を低減することが可能となる。

なお、上記バランサ６０Ａには、図８に示すように、バネ等からなる弾性部材６６（抑制部の一例）を設けてもよい。この弾性部材６６は、支持部６４Ａの２本の延伸部６４３の間に配置され、一端が支持部６４Ａの固定部６４１に取り付けられ、他端が可動ウェイト６２Ａの角部６２２ａに取り付けられる。

可動ウェイト６２Ａは、バランサ６０Ａの重心Ｇ_Ｂがバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから最も離間することとなる位置が基準位置ＰＣ（図８参照）とされ、この基準位置ＰＣから変位する場合に、弾性部材６６から基準位置ＰＣに向けた付勢力を受ける。これにより、可動ウェイト６２Ａの過剰な変位が抑制される。

また、弾性部材６６に限らず、抑制部の他例として、支持部６４Ａの２本の延伸部６４３の間に、可動ウェイト６２Ａの基準位置ＰＣからの所定以上の変位を規制するストッパを設けるようにしてもよい。

なお、以上に説明した第１例のバランサ６０Ａに限らず、以下に説明する第２例のバランサ６０Ｂがエンジン１０に適用されてもよい。

［第２例のバランサ］
以下、第２例のバランサ６０Ｂの具体的な構成について説明する。図９は、バランサ６０Ｂの斜視図である。図１０は、バランサ６０Ｂの正面図である。図１１は、バランサ６０Ｂの断面図である。

また、図１２は、バランサ６０Ｂの動作説明図である。図１２（ａ）は、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが増大する際の状態を表す。図１２（ｂ）は、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが低下する際の状態を表す。

バランサ６０Ｂは、上記バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに固定される支持部６４Ｂと、この支持部６４Ｂにより支持された可動ウェイト６２Ｂとを含む。

支持部６４Ｂは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒが挿通される固定部６４１と、この固定部６４１と可動ウェイト６２Ｂの間に介在する変形部６４５とを有している。

この変形部６４５は、ワイヤー状の金属部材６４５ａと、ゴム等からなる弾性部材６４５ｂとを含む。ワイヤー状の金属部材６４５ａは、一端が可動ウェイト６２Ｂの角部６２２ａの側部に取り付けられ、他端が固定部６４１の側部に取り付けられて、可動ウェイト６２Ｂと固定部６４１とを連結する。

また、弾性体６４５ｂは、ワイヤー状の金属部材６４５ａの周囲を取り囲むように形成され、一方の側が可動ウェイト６２Ｂの角部６２２ａの側部に固着され、他方の側が固定部６４１の側部に固着されている。これらワイヤー状の金属部材６４５ａおよび弾性体６４５ｂは、可撓性を有し、可動ウェイト６２Ｂが受けた外力に応じて変形する。

バランサ６０Ｂの重心Ｇ_Ｂは、主に可動ウェイト６２Ｂによって定まる。このため、バランサ６０Ｂの重心Ｇ_Ｂは、例えば可動ウェイト６２Ｂがバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに対して周方向に変位すると、これに伴い、周方向の位置が変化する。

このようなバランサ６０Ｂは、上記第１例のバランサ６０Ａと同様に、バランサ６０Ｂの重心Ｇ_Ｂの回転速度と、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃとの間に差を生じることになる（図１３参照）。

具体的には、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが増大するときは、図１２（ａ）に示すように、バランサ６０Ｂは、可動ウェイト６２Ｂが加速度ｄω_Ｂと逆方向の慣性力を受けると、変形部６４５がこれに応じて変形し、可動ウェイト６２Ｂがバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転方向とは逆側に変位する。これにより、バランサ６０Ｂの重心Ｇ_Ｂも同様に、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転方向とは逆側に変位するので、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂに対してバランサ６０Ｂの重心Ｇ_Ｂの回転速度が低下する。

他方、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが低下するときは、図１２（ｂ）に示すように、バランサ６０Ｂは、可動ウェイト６２Ｂが加速度ｄω_Ｂと逆方向の慣性力を受けると、変形部６４５がこれに応じて変形し、可動ウェイト６２Ｂがバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転方向と同じ側に変位する。これにより、バランサ６０Ｂの重心Ｇ_Ｂも同様に、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転方向と同じ側に変位するので、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂに対してバランサ６０Ｂの重心Ｇ_Ｂの回転速度が増大する。

そして、バランサ６０Ｂの慣性力Ｆ_Ｂの大きさも、上記図１３の回転速度の関係と同様に、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの大きさとの間に差を生じることとなる。

このようなバランサ６０Ｂの慣性力Ｆ_Ｂの大きさと、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力Ｆ_Ｃの大きさとの差によって、エンジン１０の１次振動を残存させることできる。また、クランク軸２１の回転速度ω_Ｃが徐々に高まるにつれて、この差が小さくなることから、これに伴い、エンジン１０の１次振動が低減することになる。

以上により、本実施形態のバランサ６０Ｂも、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ω_Ｂが高まるのに伴い、エンジン１０の振動を抑制する程度を徐々に高めることができるので、低回転速度域では１次振動を顕在化し、高回転速度域では１次振動を低減することが可能となる。

また、変形部６４５のうち弾性部材６４５ｂは、ワイヤー状の金属部材６４５ａを中心に、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの周方向に一定の幅を有していることから、可動ウェイト６２Ｂが基準位置ＰＣ（図１１参照）から変位する場合に、可動ウェイト６２Ｂに対して基準位置ＰＣに向けた付勢力を与える。

具体的には、図１１に示すように、可動ウェイト６２Ｂが、バランサ６０Ｂの重心Ｇ_Ｂがバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから最も離間することとなる基準位置ＰＣから変位する場合、弾性部材６４５ｂのうち変位方向と同じ側の部分が圧縮されることから、この部分から、可動ウェイト６２Ｂを基準位置ＰＣに向けて押し戻す付勢力が生じる。また、弾性部材６４５ｂのうち変位とは逆側の部分が伸張されることから、この部分から、可動ウェイト６２Ｂを基準位置ＰＣに向けて引き戻す付勢力が生じる。これによって、可動ウェイト６２Ｂの過剰な変位が抑制される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態の形式に限定されない。例えば、上記第１例のバランサ６０Ａまたは第２例のバランサ６０Ｂを、エンジンの２次振動を抑制する２次バランサとして適用してもよい。

本発明の鞍乗型車両の一実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 本発明の一実施形態に係るエンジンの断面図である。 図２におけるIII−III線の断面図である。 第１例のバランサの斜視図である。 第１例のバランサの正面図である。 第１例のバランサの側面図である。 第１例のバランサの動作説明図である。 第１例のバランサの変形例の断面図である。 第２例のバランサの斜視図である。 第２のバランサの正面図である。 第２例のバランサの断面図である。 第２例のバランサの動作説明図である。 バランサの重心の回転速度の説明図である。

符号の説明

１ 自動二輪車（鞍乗型車両の一例）、２ 車体フレーム、３ フロントフォーク、４ 前車輪、５ ハンドル、６ 燃料タンク、７ シート、８ リヤアーム、９ 後車輪、１０ エンジン、１２ クランクケース、１２Ｌ 左側ケース、１２Ｒ 右側ケース、１４Ｆ,１４Ｂ シリンダブロック、１６Ｆ,１６Ｂ シリンダヘッド、１７ クラッチカバー、１８ 発電機カバー、２１ クランク軸、２１ｃ，２１ｄ バランスウェイト、２２ 発電機、２３ クラッチ、２５ メイン軸、２６ ミッションギア部、２７ ドライブ軸、２９ スプロケット、３６Ｌ,３６Ｒ バランサ駆動歯車、３８Ｌ,３８Ｒ バランサ被動歯車、４２Ｆ,４２Ｂ ピストン、４６Ｆ,４６Ｂ コンロッド、４８Ｌ,４８Ｒ バランサ軸、６０Ａ バランサ、６０Ｂ バランサ、６２Ａ 可動ウェイト、６２Ｂ 可動ウェイト、６２２ａ 角部、６３１ 軸支部、６４Ａ 支持部、６４Ｂ 支持部、６４１ 固定部、６４１ａ 挿通孔、６４３ 延伸部、６４５ 変形部、６４５ａ 金属部材、６４５ｂ 弾性部材、６６ 弾性部材（抑制部の一例）、ＰＣ 基準位置。

Claims (9)

1. クランク軸と、
   前記クランク軸に連動するバランサ軸と、
   前記バランサ軸によって回転駆動され、前記クランク軸の回転に同期した振動を抑制するバランサと、
   を備えたエンジンであって、
   前記バランサは、
   前記バランサ軸に取り付けられた支持部と、
   前記支持部に支持され、前記バランサ軸の回転速度の変化に応じて、少なくとも前記バランサ軸の周方向に前記支持部に対して相対的に移動可能な可動ウェイトと、
   を含むことを特徴とするエンジン。
2. 請求項１に記載のエンジンにおいて、
   前記支持部は、
   前記バランサ軸から偏心した位置で前記可動ウェイトを軸支する軸支部を含む、
   ことを特徴とするエンジン。
3. 請求項１に記載のエンジンにおいて、
   前記支持部は、
   前記バランサ軸と前記可動ウェイトとの間に介在し、少なくとも前記バランサ軸の周方向に変形可能な１以上の材料により形成された変形部を含む、
   ことを特徴とするエンジン。
4. 請求項３に記載のエンジンにおいて、
   前記変形部は、可撓性のある金属部材を含む、
   ことを特徴とするエンジン。
5. 請求項３に記載のエンジンにおいて、
   前記変形部は、弾性部材を含む、
   ことを特徴とするエンジン。
6. 請求項５に記載のエンジンにおいて、
   前記弾性部材は、
   前記可動ウェイトが、前記バランサの重心が前記バランサ軸から最も離間することとなる基準位置から移動する場合に、前記可動ウェイトを前記基準位置に向けて付勢する、
   ことを特徴とするエンジン。
7. 請求項１に記載のエンジンにおいて、
   前記可動ウェイトが、前記バランサの重心が前記バランサ軸から最も離間することとなる基準位置から移動する場合に、前記可動ウェイトの移動を抑制する抑制部を更に含む、
   ことを特徴とするエンジン。
8. 請求項１に記載のエンジンであって、
   当該エンジンは、９０度より小さいバンク角を有するＶ型エンジンである、
   ことを特徴とするエンジン。
9. 請求項１ないし８の何れかに記載のエンジンを備える鞍乗型車両。

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