JP3012695B2 - ２サイクルエンジン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クランクケースにエン
ジン振動を打ち消すためのバランサ軸を組み込んだ２サ
イクルエンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの振動源は、ピストンやコンロ
ッドが往復動する時に発生する往復運動部分の慣性力で
あることが知られている。このため、通常のエンジンで
は、クランク軸のクランクピンとは反対側にバランスウ
エイトを取り付け、このバランスウエイトの遠心力によ
り往復運動部分の慣性力を横方向に分散させることによ
り、エンジン振動を軽減することが行われている。

【０００３】ところが、この方法では、振動を分散させ
ることはできるが、バランスウエイトの遠心力による横
方向の振動が新たに発生する。このため、従来、クラン
ク軸の周囲にバランスウエイトと同じ重量のウエイトを
有するバランサ軸を配置し、このバランサ軸をクランク
軸と逆回転させることにより、上記横方向の振動を打ち
消すようにしたエンジンが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、クランクケ
ースの底部にオイルパンを有する４サイクルエンジンで
は、上記バランサ軸は、オイルパンとの干渉を避けるた
めに、シリンダやクランクケースの側方に配置されるこ
とが多く、このバランサ軸は、クランク軸との間に掛け
渡したタイミングベルトで駆動されるようになってい
る。しかしながら、４サイクルエンジンのような吸・排
気弁やオイルパンを持たない２サイクルエンジンにおい
ても、上記バランサ軸をシリンダの側方に配置すると、
このシリンダ回りにバランサ軸を通すためのスペース
や、バランサ軸を支持する軸受け部分を設ける必要が生
じるので、シリンダやクランクケース回りが側方に大き
く膨らんでしまう。

【０００５】このため、２サイクルエンジンの特徴の一
つであるエンジンのコンパクト化が妨げられるととも
に、シリンダやクランクケースの周囲に、交流発電機や
パワーステアリングのオイルポンプのような各種のエン
ジン補機を配置するためのスペースを充分に確保できな
くなる不具合がある。

【０００６】本発明は、このような事情にもとづいてな
されたもので、クランクケース回りに生じるデッドスペ
ースを利用してバランサ軸を配置でき、スペース効率を
高めてエンジンのコンパクト化が可能となるとともに、
最低地上高も充分に確保できる２サイクルエンジンの提
供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明において
は、クランクケースの底面を、クランク軸のバランスウ
エイトの回転軌跡に近接させ、このクランクケースの端
面から突出するクランク軸の一端に、大径なフライホイ
ールを設けるとともに、上記クランク軸が突出するクラ
ンクケースの端面に、上記フライホイールを覆って上記
クランクケースの底面よりも下方に張り出すトランスミ
ッションケースを連結した２サイクルエンジンにおい
て、上記クランクケースの下方に、クランク軸と連動し
て回転することにより、エンジン振動を打ち消すための
バランサ軸を配置したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】この構成によれば、２サイクルエンジンは、ク
ランクケースの底にオイルパンの如き下方に突出する部
材が存在せず、クランク軸からクランクケースの底面ま
での寸法が短いとともに、このクランクケースの底面よ
りもトランスミッションケースが下方に突出しているの
で、トランスミッションケースの端面とクランクケース
の底面との間には、トランスミッションケースの突出量
に応じた空間が生じることになる。したがって、この空
間にバランサ軸を収めることが可能となり、上記クラン
クケース回りのデッドスペースを利用してバランサ軸を
無理なく配置することができる。

【０００９】しかも、クランク軸からクランクケースの
底面までの寸法が短いので、クランク軸の地面からの高
さ位置が４サイクルエンジンと同じであるとすれば、ク
ランクケースの下方にバランサ軸を配置しても、このバ
ランサ軸の位置が極端に低くなることもなく、エンジン
の最低地上高も充分に確保することができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明を、図面に示す一実施例にもとづ
いて説明する。

【００１１】図１において、符号１は、例えば自動車の
エンジンルームに搭載される２サイクル三気筒エンジン
を示している。このエンジン１のクランクケース２は、
上ケース３ａと下ケース３ｂとに二分割されており、こ
れら両ケース３ａ，３ｂの間にクランク室４が形成され
ている。クランク室４の内部には、クランク軸５が収容
されており、このクランク室４の底面は、下ケース３ｂ
によって構成されている。

【００１２】上ケース３ａの上面には、略直立に近い角
度で起立したシリンダブロック６が一体に形成されてい
る。シリンダブロック６の内部には、図２に示すよう
に、三つのシリンダ８がクランク軸５の軸方向に並んで
設けられている。これらシリンダ８は、クランクケース
２内のクランク室４に連なっている。クランク室４は、
隔壁９によってシリンダ８毎に仕切られており、この隔
壁９にクランク軸５のジャーナル部１０が軸受１１を介
して回転自在に支持されている。クランク軸５のクラン
クピン１２は、コンロッド１３を介して各シリンダ８内
のピストン１４に連なっており、このピストン１４の往
復動によって、クランク軸５が図中矢印で示す時計回り
方向に回転するようになっている。また、クランク軸５
は、クランクピン１２とは反対側に突出するバランスウ
エイト１５を備えている。バランスウエイト１５はクラ
ンク室４に収容されており、このクランク室４の底面
は、バランスウエイト１５の回転軌跡Ｘに近接してい
る。このため、クランク室４の底面となる下ケース３ｂ
は、バランスウエイト１５の回転軌跡に沿うように略円
弧状に形成されている。

【００１３】クランク軸５の一端は、クランクケース２
の前面を貫通して外方に導出されており、この導出端に
は、第１および第２の駆動プーリ１７，１８が取り付け
られている。また、クランク軸５の他端は、クランクケ
ース２の後面を貫通して外方に導出されている。このク
ランク軸５の他端には、大径なフライホイール１９が取
り付けられており、このフライホイール１９はクランク
ケース２の底面よりも下方に張り出している。図１に示
すように、クランクケース２やシリンダブロック６の後
面には、フライホイール１９よりも径方向外側に張り出
すリヤプレート２０が取り付けられている。リヤプレー
ト２０には、フライホイール１９を覆い隠すトランスミ
ッションケース２１が後方から突き合わされ、かつボル
トによって締め付け固定されている。このトランスミッ
ションケース２１は、クランクケース２の底面よりも距
離Ｌだけ下方に張り出している。

【００１４】シリンダ８の内面には、ピストン１４によ
って開閉される排気口２３と掃気口２４が開口されてお
り、この掃気口２４はクランク室４に連なっている。ま
た、クランクケース２の側面には、三つの吸気口２５が
クランク軸５の軸方向に軸方向に並べて設けられてい
る。吸気口２５は、上ケース３ａと下ケース３ｂの合面
に跨がって設けられており、上記クランクケース２の側
面からクランク軸５と交差する方向に沿って略水平に導
出されている。そして、各吸気口２５の下流端は、クラ
ンク室４に直接開口されており、このクランク室４が吸
入空気を圧縮するための一次圧縮室となっている。

【００１５】クランクケース２の吸気口２５には、吸気
マニホールド２６が接続されている。吸気マニホールド
２６は、吸気口２５の開口端に連なる三本の吸気管２７
を備えている。吸気管２７の上流端は互いに合流されて
おり、この合流部２８には、図示しないスロットル弁を
収容したスロットルボデー２９が接続されている。な
お、吸気口２５には、吸気管２７からクランク室４に向
かう吸入空気の流れのみを許容するリード弁３０が設け
られている。

【００１６】クランクケース２を構成する下ケース３ｂ
の底面には、下方に張り出すバランサ室３３が一体に形
成されている。バランサ室３３は、下ケース３ｂの底面
から下向きに突出するハウジング部３３ａと、このハウ
ジング部３３ａの下端開口を閉塞するカバー３３ｂとで
構成され、このバランサ室３３は、隔壁３４を介してク
ランク室４と仕切られている。そして、このバランサ室
３３は、クランクケース２の底面とリヤプレート２０の
端面とで囲まれる空間３５に位置されており、このリヤ
プレート２０やトランスミッションケース２２の方が、
バランサ室３３よりも下方に突出している。バランサ室
３３内には、バランサ軸３６が収容されている。バラン
サ軸３６は、エンジン１の一次振動を打ち消すためのバ
ランスウエイト３７を備えている。そして、バランサ軸
３６は、上記クランク軸５と平行をなして、このクラン
ク軸５の真下に位置されており、このバランサ軸３６の
両端部は、潤滑剤を封入したシールド軸受３８を介して
下ケース３ｂに回転自在に支持されている。バランサ軸
３６の一端は、クランクケース２の前面を貫通して外方
に導出されており、この導出端にはプーリ３９が取り付
けられている。このプーリ３９と上記クランク軸５の一
端に取り付けたタイミングプーリ４０との間には、タイ
ミングベルト４１が掛け渡されており、このタイミング
ベルト４１を介して上記バランサ軸３６がクランク軸５
と逆方向に等速度で回転駆動されるようになっている。
なお、タイミングベルト４１の走行経路には、テンショ
ンローラ４２とアイドルローラ４３が設けられている。

【００１７】また、シリンダブロック６の上面には、シ
リンダヘッド４５が取り付けられている。シリンダヘッ
ド４５のシリンダ８との合面には、ウエッジ形の燃焼室
４６が形成されており、このシリンダヘッド４５には、
燃料を圧縮空気と共に燃焼室４６に噴射する燃料噴射装
置４７と、図示しない点火プラグが取り付けられてい
る。

【００１８】エンジン１のクランクケース２およびシリ
ンダブロック６の周囲には、クランク軸５によって駆動
されるエンジン補機として、上記燃料噴射装置４７に導
かれる圧縮空気の供給源となるエアポンプ５０や交流発
電機５１、さらには空気調和機のコンプレッサ５２やパ
ワーステアリングのオイルポンプ５３が配置されてい
る。これらエンジン補機のうち、エアポンプ５０と交流
発電機５１は、吸気マニホールド２６の前方において上
下に並べて配置されているとともに、コンプレッサ５２
とオイルポンプ５３は、吸気マニホールド２６とはシリ
ンダブロック６を挾んだ反対側において上下に並べて配
置されている。これらエンジン補機５０，５１，５２，
５３は、夫々上記クランク軸５と平行をなす駆動軸５４
を備えており、これら駆動軸５４には、プーリ５５が取
り付けられている。そして、エアポンプ５０および交流
発電機５１のプーリ５５と上記クランク軸５の第１の駆
動プーリ１７との間に、第１のベルト５６ａが掛け渡さ
れているとともに、コンプレッサ５２およびオイルポン
プ５３のプーリ５５と上記クランク軸５の第２の駆動プ
ーリ１８との間に、第２のベルト５６ｂが掛け渡されて
おり、これらベルト５６ａ，５６ｂを介して上記各種の
エンジン補機５０，５１，５２，５３が同時に駆動され
るようになっている。

【００１９】なお、ベルト５６ｂの走行経路には、テン
ションローラ５７とアイドルローラ５８が設けられてお
り、これらローラ５７，５８はシリンダブロック６に支
持されている。

【００２０】このような構成によれば、２サイクルエン
ジン１は、クランクケース２の底面がクランク軸５のバ
ランスウエイト１５の回転軌跡Ｘに近接し、このクラン
クケース２の底部にオイルパンの如き下方に突出する部
材が存在しないとともに、このクランクケース２の底面
よりもトランスミッションケース２１が下方に突出して
いるので、このトランスミッションケース２１の端面と
クランクケース２の底面との間には、トランスミッショ
ンケース２１の突出量Ｌに対応した空間３５が生じるこ
とになる。このため、空間３５にバランサ軸３６を収め
ることが可能となり、上記クランクケース２の下方に生
じたデッドスペースを利用してバランサ軸３６を無理な
く配置することができる。

【００２１】したがって、エンジン１のスペース効率を
高めて、クランクケース２やシリンダブロック６をコン
パクトに形成することができ、これらクランクケース２
やシリンダブロック６の周囲に、エンジン補機５０，５
１，５２，５３を配置するスペースを充分に確保できる
とともに、エンジン補機５０，５１，５２，５３をレイ
アウトする上でに自由度が増大する。

【００２２】しかも、エンジン１のコンパクト化が妨げ
られずに済むから、このエンジン１を自動車のエンジン
ルームに搭載する場合に、このエンジンルーム内に余分
なスペースを必要としないといった利点がある。

【００２３】また、エンジン１を自動車のエンジンルー
ムに搭載した場合、このクランク軸５の地面からの位置
は、エンジンの種類や排気量が異なっても略同じような
高さになるので、上記のようにクランクケース２の底面
がバランスウエイト１５の回転軌跡Ｘに近接して、クラ
ンク軸５からクランクケース２の底面までの寸法が短け
れば、このクランクケース２の下方にバランサ軸３６を
配置しても、バランサ軸３６の位置が極端に低くなるこ
とはない。このため、エンジン１の最低地上高を充分に
確保することができる。

【００２４】なお、上記実施例では、クランク室を吸入
空気の一次圧縮室とした２サイクルエンジンを例に説明
したが、本発明はこれに限らず、掃気口を機械式の過給
器を用いた掃気ポンプに接続し、クランク室を吸入空気
の供給経路から区画した強制掃気式の２サイクルエンジ
ンであっても同様に実施することができる。また、バラ
ンサ軸は、タイミングベルトで駆動するものに限らず、
クランク軸に噛み合う歯車を介して駆動するようにして
も良い。

【００２５】さらに、バランサ軸は、必ずしもクランク
軸の真下に配置する必要はなく、クランクケースの底面
とトランスミッションケースの端面とで囲まれる空間内
であれば、どの位置に配置しても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、クランク
ケースの下方に生じたデッドスペースを利用してバラン
サ軸を無理なく配置することができ、その分、エンジン
のスペース効率を高めて、バランサ軸を含めたエンジン
全体をコンパクトに形成することができる。したがっ
て、エンジンの周囲に、エンジン補機を配置するスペー
スを充分に確保できるとともに、このエンジン補機をレ
イアウトする上でに自由度が増大する。その上、クラン
クケースの下方にバランサ軸を配置しても、このバラン
サ軸の位置が極端に低くなることもないので、エンジン
の最低地上高を充分に確保できるといった利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】バランサ軸を組み込んだ２サイクルエンジンの
断面図。

【図２】バランサ軸の駆動経路を示す２サイクルエンジ
ンの断面図。

【図３】エンジンに対するエンジン補機の位置と、この
エンジン補機を駆動するベルトの走行経路を示す側面
図。

【符号の説明】

１…２サイクルエンジン、２…クランクケース、５…ク
ランク軸、１５…バランスウエイト、１９…フライホイ
ール、２１…トランスミッションケース、３６…バラン
サ軸。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクケースの底面を、クランク軸の
   バランスウエイトの回転軌跡に近接させ、このクランク
   ケースの端面から突出するクランク軸の一端に、大径な
   フライホイールを設けるとともに、上記クランク軸が突
   出するクランクケースの端面に、上記フライホイールを
   覆って上記クランクケースの底面よりも下方に張り出す
   トランスミッションケースを連結した２サイクルエンジ
   ンにおいて、上記クランクケースの下方に、クランク軸
   と連動して回転することにより、エンジン振動を打ち消
   すためのバランサ軸を配置したことを特徴とする２サイ
   クルエンジン。