JP2012215113A

JP2012215113A - エンジン

Info

Publication number: JP2012215113A
Application number: JP2011080608A
Authority: JP
Inventors: Toru Gunji; 透郡司; Hiroyuki Sugiura; 広之杉浦
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP5624929B2

Abstract

【課題】カウンタウェイトを更に小型化することができるエンジンを提供する。
【解決手段】クランクシャフト７０のカウンタウェイト７３，７４，７５，７６に、カウンタウェイト７３，７４，７５，７６よりも比重の大きいバランスマス８１，８２が取り付けられ、バランスマス８１，８２がカウンタウェイト７３，７４，７５，７６の軸方向端面よりも張り出して取り付けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンのクランクシャフトに関する。

従来のエンジンとしては、クランクシャフトのカウンタウェイトに、カウンタウェイトよりも比重の大きいバランスマスを取り付けて、カウンタウェイトを小型化するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５９−１８３５５５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のエンジンでは、カウンタウェイトの小型化が十分ではないので、カウンタウェイトを更に小型化して、コンパクトなエンジンが求められていた。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、カウンタウェイトを更に小型化することができるエンジンを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、クランクシャフトのカウンタウェイトに、カウンタウェイトよりも比重の大きいバランスマスが取り付けられるエンジンにおいて、バランスマスがカウンタウェイトの軸方向端面よりも張り出して取り付けられることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構成に加えて、クランクシャフトは、コネクティングロッドが連結される少なくとも２つのクランクピンを備え、カウンタウェイトは、クランクピンの外端部に設けられる外側カウンタウェイト、及びクランクピンの内端部に設けられる内側カウンタウェイトを有し、外側カウンタウェイト及び内側カウンタウェイトには、バランスマスを取り付けるための取付穴が同一直線上にそれぞれ形成されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の構成に加えて、外側カウンタウェイトの取付穴が、内側カウンタウェイトの取付穴よりも大きく形成されることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の構成に加えて、カウンタウェイトは、略円形に形成され、カウンタウェイトのクランクシャフトの軸中心に対してクランクピンとは反対側の部分に、バランスマスが複数設けられ、クランクシャフトの軸中心とクランクピンの軸中心を通る縦中心線から離間するほどバランスマスの直径が大きくなることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構成に加えて、カウンタウェイトの縦中心線のクランクシャフトの軸中心よりバランスマスが配置される側の長さ寸法が、クランクシャフトの軸中心を通り且つ縦中心線と直交する横中心線の半分の長さ寸法よりも小さく設定されることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の構成に加えて、外側カウンタウェイト及び内側カウンタウェイトの取付穴の軸方向端部には、バランスマスの軸方向位置を規制する位置決め部が形成されることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、クランクシャフトのカウンタウェイトに、カウンタウェイトよりも比重の大きいバランスマスが取り付けられ、このバランスマスがカウンタウェイトの軸方向端面よりも張り出して取り付けられるため、バランスマスをカウンタウェイト内に収まるように配置する場合と比較して、バランスマスの重量を大きくすることができる。これにより、カウンタウェイトを更に小型化することができるので、エンジンをコンパクトにすることができる。

請求項２の発明によれば、外側カウンタウェイト及び内側カウンタウェイトには、バランスマスを取り付けるための取付穴が同一直線上にそれぞれ形成されるため、内側カウンタウェイトの取付穴にもバランスマスをかしめで取り付けることができる。

請求項３の発明によれば、外側カウンタウェイトの取付穴が、内側カウンタウェイトの取付穴よりも大きく形成されるため、外側カウンタウェイトの取付穴に治具を挿入して、内側カウンタウェイトの取付穴にもバランスマスを取り付けることができる。また、外側カウンタウェイトの取付穴に挿入される治具の外径を極力太くすることができる。

請求項４の発明によれば、カウンタウェイトは、略円形に形成され、カウンタウェイトのクランクシャフトの軸中心に対してクランクピンとは反対側の部分に、バランスマスが複数設けられ、クランクシャフトの軸中心とクランクピンの軸中心を通る縦中心線から離間するほどバランスマスの直径が大きくなるため、カウンタウェイトの径を更に小さくすることができる。これにより、エンジンを更にコンパクトにすることができる。

請求項５の発明によれば、カウンタウェイトの縦中心線のクランクシャフトの軸中心よりバランスマスが配置される側の長さ寸法が、クランクシャフトの軸中心を通り且つ縦中心線と直交する横中心線の半分の長さ寸法よりも小さく設定されるため、コネクティングロッドを短くすることができる。

請求項６の発明によれば、外側カウンタウェイト及び内側カウンタウェイトの取付穴の軸方向端部に、バランスマスの軸方向位置を規制する位置決め部が形成されるため、バランスマスのカウンタウェイトの軸方向端面からの張り出し量を正確に規制することができる。

本発明に係るエンジンの一実施形態が搭載された自動二輪車の左側面図である。図１に示すエンジンの縦断面図である。図２に示すクランクシャフトの断面図である。図３のクランクシャフトを矢印Ａ方向から見た図である。図３のＢ−Ｂ線断面図である。図４のＣ−Ｃ線断面図である。図４のＤ−Ｄ線断面図である。図５のＥ−Ｅ線断面図である。図５のＦ−Ｆ線断面図である。

以下、本発明に係るエンジンの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

本実施形態の自動二輪車１０は、図１に示すように、車体フレーム１１を、前端に設けられるヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２から後方且つ下方に延びる左右一対のメインフレーム１３と、左右一対のメインフレーム１３の前部下面から下方に延びる左右一対のエンジンハンガー１４と、左右一対のメインフレーム１３の後端部に連結され下方に延びる左右一対のピボットプレート１５と、左右一対のピボットプレート１５の上部に連結され後方且つ上方に延びる左右一対のシートフレーム１６と、から構成し、エンジンハンガー１４及びピボットプレート１５にエンジン５０が取り付けられる。

また、自動二輪車１０は、ヘッドパイプ１２に操向自在に支持されるフロントフォーク２１と、フロントフォーク２１の下端部に回転可能に支持される前輪ＷＦと、フロントフォーク２１の上端部に取り付けられる操舵用のハンドル２２と、ピボットプレート１５に揺動可能に支持されるスイングアーム２３と、スイングアーム２３の後端部に回転可能に支持される後輪ＷＲと、エンジン５０の上方且つ左右一対のメインフレーム１３間に配置される燃料タンク２５と、左右一対のシートフレーム１６上に取り付けられる運転者シート２６と、を備える。

なお、図１中の符号３１はフロントカウル、３２はフロントサイドカウル、３３はアンダーカウル、３４はリヤカウル、３５はヘッドライト、３６はサイドミラー、３７はフロントフェンダ、３８は同乗者シート、３９はテールライト、４０はリヤウィンカ、４１はリヤフェンダ、４２はメインステップ、４３はピリオンステップ、４４はスロットルボディ、４５はエアクリーナ、４６は排気管、４７はマフラーである。

エンジン５０は、水冷式Ｖ型４気筒エンジンであり、図１及び図２に示すように、クランクケース５１と、クランクケース５１の上部に前後にＶ字状に配置される前側シリンダ５２Ｆ及び後側シリンダ５２Ｒと、クランクケース５１の左側面に取り付けられる発電機カバー５３と、クランクケース５１の右側面に取り付けられる不図示のクラッチカバーと、クランクケース５１の下面に取り付けられるオイルパン５４と、を備える。また、クランクケース５１には、車幅方向に沿ってクランクシャフト７０が回転自在に支持されている。

前側シリンダ５２Ｆは、クランクケース５１の前方上部に一体形成されるシリンダブロック５５Ｆと、シリンダブロック５５Ｆの上端部に取り付けられるシリンダヘッド５６Ｆと、シリンダヘッド５６Ｆの上端部に取り付けられるシリンダヘッドカバー５７Ｆと、を備える。後側シリンダ５２Ｒは、クランクケース５１の後方上部に一体形成されるシリンダブロック５５Ｒと、シリンダブロック５５Ｒの上端部に取り付けられるシリンダヘッド５６Ｒと、シリンダヘッド５６Ｒの上端部に取り付けられるシリンダヘッドカバー５７Ｒと、を備える。

また、図２に示すように、シリンダブロック５５Ｆ，５５Ｒのシリンダ穴６１内には、ピストン６２が摺動自在にそれぞれ設けられており、このピストン６２は、コネクティングロッド６３を介してクランクシャフト７０に連結され、ピストン６２の往復運動に応じてクランクシャフト７０が回転駆動する。

シリンダヘッド５６Ｆ，５６Ｒには、吸気バルブ６４ａが配置される吸気ポート６４と、排気バルブ６５ａが配置される排気ポート６５がそれぞれ形成されている。また、シリンダヘッド５６Ｆ，５６Ｒの下面には、燃焼室６６がそれぞれ形成されている。

クランクシャフト７０は、図３に示すように、エンジン右側の前後２気筒のコネクティングロッド６３，６３が連結される第１クランクピン７１と、エンジン左側の前後２気筒のコネクティングロッド６３，６３が連結される第２クランクピン７２と、第１及び第２クランクピン７１，７２の外端部にそれぞれ形成される外側カウンタウェイト７３，７４と、第１及び第２クランクピン７１，７２の内端部にそれぞれ形成される内側カウンタウェイト７５，７６と、内側カウンタウェイト７５，７６間を連結し、クランクシャフト７０の回転中心となる内側軸部７７と、外側カウンタウェイト７３，７４から軸方向外側に向けて突設され、クランクシャフト７０の回転中心となる外側軸部７８，７９と、を備える。そして、内側軸部７７及び外側軸部７８，７９がクランクケース５１に回転自在にそれぞれ支持されている。

以下、発明の理解を容易にするため、第１クランクピン７１側の外側及び内側カウンタウェイト７３，７５について説明する。そして、第２クランクピン７２側の外側及び内側カウンタウェイト７４，７６も第１クランクピン７１側と同様な構成となっている。

外側及び内側カウンタウェイト７３，７５は、図４及び図５に示すように、軸方向視において略円形に形成されており、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５のクランクシャフト７０の軸中心Ｐ１に対して第１クランクピン７１とは反対側の部分に、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５よりも比重の大きい５個の略円柱状のバランスマス８１，８１，８１，８２，８２が取り付けられている。

また、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５は、クランクシャフト７０の軸中心Ｐ１と第１クランクピン７１の軸中心Ｐ２を通る直線を縦中心線ＣＬ１とし、クランクシャフト７０の軸中心Ｐ１を通り且つ縦中心線ＣＬ１と直交する直線を横中心線ＣＬ２とすると、縦中心線ＣＬ１の軸中心Ｐ１よりバランスマス８１，８２が配置される側の長さ寸法Ｌ１が、横中心線ＣＬ２の半分の長さ寸法Ｌ２よりも小さくなるように設定されている。

５個のバランスマス８１，８１，８１，８２，８２は、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５の縦中心線ＣＬ１を中心にして横中心線ＣＬ２方向に沿って並べて配置される３個のバランスマス８１，８１，８１と、３個のバランスマス８１，８１，８１より横中心線ＣＬ２方向の外側にそれぞれ配置され、３個のバランスマス８１，８１，８１よりも直径の大きい２個のバランスマス８２，８２と、から構成されている。換言すると、縦中心線ＣＬ１から離間するほど、５個のバランスマス８１，８１，８１，８２，８２の直径が大きくなると言える。

また、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５には、５個のバランスマス８１，８１，８１，８２，８２を取り付けるための取付穴８３，８３，８３，８４，８４が同一直線上にそれぞれ貫通して形成されており、外側カウンタウェイト７３の取付穴８３，８３，８３，８４，８４の直径は、内側カウンタウェイト７５の取付穴８３，８３，８３，８４，８４の直径よりも大きく形成されている。

そして、バランスマス８１，８２は、図３に示すように、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５の板厚よりも長く形成されており、取り付けられた際に、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５の軸方向端面よりも張り出している。具体的には、バランスマス８１，８２は、外側カウンタウェイト７３の軸方向内端面から内側カウンタウェイト７５に向かって張り出すと共に、内側カウンタウェイト７５の軸方向外端面から外側カウンタウェイト７３に向かって張り出している。換言すると、バランスマス８１，８２は、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５から第１クランクピン７１側に張り出すように設けられている。

また、図６〜図９に示すように、外側及び内側カウンタウェイト７３，７５の取付穴８３，８４の軸方向内端部には、取付穴８３，８４に圧入されるバランスマス８１，８２の軸方向位置を規制するストッパー（位置決め部）８３ａ，８４ａが全周に亘って形成されている。さらに、取付穴８３，８４にバランスマス８１，８２を圧入し易くするため、バランスマス８１，８２の圧入方向の先端部は先細り形状に形成されている。

以上説明したように、本実施形態のエンジン５０によれば、クランクシャフト７０の外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６に、外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６よりも比重の大きいバランスマス８１，８１，８１，８２，８２がそれぞれ取り付けられ、このバランスマス８１，８１，８１，８２，８２が外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６の軸方向端面よりも張り出して取り付けられるため、バランスマスをカウンタウェイト内に収まるように配置する場合と比較して、バランスマス８１，８１，８１，８２，８２の重量を大きくすることができる。これにより、外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６を更に小型化することができるので、エンジン５０をコンパクトにすることができる。

また、本実施形態のエンジン５０によれば、外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６には、バランスマス８１，８１，８１，８２，８２を取り付けるための取付穴８３，８３，８３，８４，８４が同一直線上にそれぞれ形成されるため、内側カウンタウェイト７５，７６の取付穴８３，８３，８３，８４，８４にもバランスマス８１，８１，８１，８２，８２をかしめで取り付けることができる。

また、本実施形態のエンジン５０によれば、外側カウンタウェイト７３，７４の取付穴８３，８３，８３，８４，８４が、内側カウンタウェイト７５，７６の取付穴８３，８３，８３，８４，８４よりも大きく形成されるため、外側カウンタウェイト７３，７４の取付穴８３，８３，８３，８４，８４に治具を挿入して、内側カウンタウェイト７５，７６の取付穴８３，８３，８３，８４，８４にもバランスマス８１，８１，８１，８２，８２を取り付けることができる。また、外側カウンタウェイト７３，７４の取付穴８３，８３，８３，８４，８４に挿入される治具の外径を極力太くすることができる。

また、本実施形態のエンジン５０によれば、外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６は、略円形に形成され、外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６のクランクシャフト７０の軸中心Ｐ１に対して第１及び第２クランクピン７１，７２とは反対側の部分に、バランスマス８１，８１，８１，８２，８２が設けられ、縦中心線ＣＬ１から離間するほどバランスマス８１，８１，８１，８２，８２の直径が大きくなるため、外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６の径を更に小さくすることができる。これにより、エンジン５０を更にコンパクトにすることができる。

また、本実施形態のエンジン５０によれば、外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６の縦中心線ＣＬ１のクランクシャフト７０の軸中心Ｐ１よりバランスマス８１，８２が配置される側の長さ寸法Ｌ１が、外側及び内側カウンタウェイト７３，７４，７５，７６の横中心線ＣＬ２の半分の長さ寸法Ｌ２よりも小さく設定されるため、コネクティングロッド６３を短くすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、カウンタウェイトに５個のバランスマスを配置しているが、これに限定されず、その数は任意である。
また、本実施形態では、バランスマスは断面円形状に形成されているが、これに限定されず、三角形状、四角形状、五角形状、六角形状などであってもよい。

５０エンジン
６３コネクティングロッド
７０クランクシャフト
７１第１クランクピン
７２第２クランクピン
７３外側カウンタウェイト
７４外側カウンタウェイト
７５内側カウンタウェイト
７６内側カウンタウェイト
７７内側軸部
７８外側軸部
７９外側軸部
８１バランスマス
８２バランスマス
８３取付穴
８３ａストッパー（位置決め部）
８４取付穴
８４ａストッパー（位置決め部）
Ｐ１クランクシャフトの軸中心
Ｐ２クランクピンの軸中心
ＣＬ１カウンタウェイトの縦中心線
ＣＬ２カウンタウェイトの横中心線
Ｌ１長さ寸法
Ｌ２長さ寸法

Claims

クランクシャフト（７０）のカウンタウェイト（７３，７４，７５，７６）に、前記カウンタウェイトよりも比重の大きいバランスマス（８１，８２）が取り付けられるエンジン（５０）において、
前記バランスマスが前記カウンタウェイトの軸方向端面よりも張り出して取り付けられることを特徴とするエンジン。
前記クランクシャフト（７０）は、コネクティングロッド（６３）が連結される少なくとも２つのクランクピン（７１，７２）を備え、
前記カウンタウェイトは、前記クランクピンの外端部に設けられる外側カウンタウェイト（７３，７４）、及び前記クランクピンの内端部に設けられる内側カウンタウェイト（７５，７６）を有し、
前記外側カウンタウェイト及び前記内側カウンタウェイトには、前記バランスマス（８１，８２）を取り付けるための取付穴（８３，８４）が同一直線上にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項１に記載のエンジン（５０）。
前記外側カウンタウェイト（７３，７４）の前記取付穴（８３，８４）が、前記内側カウンタウェイト（７５，７６）の前記取付穴（８３，８４）よりも大きく形成されることを特徴とする請求項２に記載のエンジン（５０）。
前記カウンタウェイト（７３，７４，７５，７６）は、略円形に形成され、
前記カウンタウェイトの前記クランクシャフト（７０）の軸中心（Ｐ１）に対して前記クランクピン（７１，７２）とは反対側の部分に、前記バランスマス（８１，８２）が複数設けられ、
前記クランクシャフトの軸中心と前記クランクピンの軸中心（Ｐ２）を通る縦中心線（ＣＬ１）から離間するほど前記バランスマスの直径が大きくなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジン（５０）。
前記カウンタウェイト（７３，７４，７５，７６）の前記縦中心線（ＣＬ１）の前記クランクシャフト（７０）の軸中心（Ｐ１）より前記バランスマス（８１，８２）が配置される側の長さ寸法（Ｌ１）が、前記クランクシャフトの軸中心を通り且つ前記縦中心線と直交する横中心線（ＣＬ２）の半分の長さ寸法（Ｌ２）よりも小さく設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジン（５０）。
前記外側カウンタウェイト（７３，７４）及び前記内側カウンタウェイト（７５，７６）の前記取付穴（８３，８４）の軸方向端部には、前記バランスマス（８１，８２）の軸方向位置を規制する位置決め部（８３ａ，８４ａ）が形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジン（５０）。