JP3155808U - 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１次バランサ５０Ａは、バランサ軸の回転速度が高まるのに伴い、可動ウェイトがバランサ軸から離れる方向へ移動し、慣性力ＦＢの大きさが徐々に増大していく。このとき、バランサ５０Ａの慣性力ＦＢの大きさは、バランスウェイト２１ｄの慣性力ＦＣの大きさに近づくように設定されているので、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

本考案は、１次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には、ピストンの往復によって生じる１次振動を低減するための１次バランサが設けられることがある。１次バランサは、クランク軸と同一の回転速度で、反対の回転方向に回転するバランサ軸に設けられ、クランク軸に設けられたバランスウェイトとともに、エンジンの１次振動を低減する。

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１次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１次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。

本考案は、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および鞍乗型車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本考案のエンジンは、ピストンと、バランスウェイトを有し、前記ピストンと連動して回転するクランク軸と、前記クランク軸と同一の回転速度で、前記クランク軸と反対の回転方向に回転するバランサ軸と、前記バランサ軸に連結され、前記ピストンの往復によって生じる１次振動を、前記バランスウェイトとともに抑制する１次バランサを備えたエンジンであって、前記１次バランサは、前記１次バランサの重心位置が前記バランサ軸から第１の距離だけ離間することとなる第１の位置と、前記重心位置が前記バランサ軸から前記第１の距離よりも長い第２の距離だけ離間することとなる第２の位置と、の間を移動可能に設けられるとともに、前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動するにつれて、前記重心位置を前記バランサ軸から徐々に離間させる可動ウェイトと、前記バランサ軸と前記可動ウェイトの間に配置され、前記可動ウェイトを前記第２の位置側から前記第１の位置側に付勢する付勢部材と、を含み、前記第１の位置および前記第２の位置は、前記可動ウェイトが前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動するにつれて、前記１次バランサが前記１次振動を抑制する程度が徐々に高まるように設定される、ことを特徴とする。

また、本考案の鞍乗型車両は、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。

本考案によれば、上記１次バランサは、クランク軸の回転速度が高まるにつれて、可動ウェイトが付勢部材の付勢力に抗して第１の位置から第２の位置に向けて移動することで、１次振動を抑制する程度が徐々に高まる。このため、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および鞍乗型車両を実現できる。

本考案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。 本考案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例のバランサの断面図である。 第１例のバランサの動作説明図である。 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。 第３例のバランサの斜視図である。 第３例のバランサの正面図である。 第３例のバランサの断面図である。 第３例のバランサの動作説明図である。 第３例のバランサの変形例の断面図である。 本考案の効果説明図である。

本考案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、本考案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、スイングアーム８が上下に揺動可能に枢支され、このスイングアーム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、本考案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、本考案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ωＣ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ＧＣ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５０Ａ（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５０Ａ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５０Ａは、バランサ軸４８Ｌ,４８Ｒに対して偏心した位置に重心ＧＢ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５０Ａ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５０Ａ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ωＢの方向）に回転する。

２つのバランサ５０Ａ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ＦＰ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ＦＰ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ωＣに応じた慣性力（遠心力）ＦＣ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ＧＣ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ＦＰ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ＦＣを生じる。他方、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰ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ＦＣを生じる。

各バランサ５０Ａは、バランサ軸４８Ｌ,４８Ｒの回転速度ωＢに応じた慣性力（遠心力）ＦＢを生じる。ここで、各バランサ５０Ａ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ＦＰを打ち消す方向に慣性力ＦＢを生じるよう、重心ＧＢの位相が設定されている。すなわち、各バランサ５０Ａは、例えば、図２に示すように、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰ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ＦＢを生じる。他方、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰ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ＦＢを生じる。

また、各バランサ５０Ａ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ＦＣの前後方向の成分を打ち消す方向に、慣性力ＦＢを生じる。

このため、２つのバランサ５０Ａの慣性力ＦＢの大きさの合計と、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣの大きさの合計との総和が、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰ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５０Ａの慣性力ＦＢの大きさの合計が、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣ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ＦＣの大きさの合計は、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰ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５０Ａの慣性力ＦＢの大きさの合計は、後述するように、バランサ軸４８Ｌ,４８Ｒの回転速度ωＢが高まるにつれて、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣの大きさの合計に近づくように設定されている。

［第１例のバランサ］
以下、第１例のバランサ５０Ａの具体的な構成について説明する。図４は、バランサ５０Ａの斜視図である。図５は、バランサ５０Ａの正面図である。図６は、バランサ５０Ａの断面図である。

また、図７は、バランサ５０Ａの動作説明図である。図７（ａ）は、バランサ５０Ａに含まれる可動ウェイト５２Ａが第１の位置ＰＡ１にある状態を表す。図７（ｂ）は、可動ウェイト５２Ａが第２の位置ＰＡ２にある状態を表す。

バランサ５０Ａは、上記バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに固定される支持部５４Ａと、この支持部５４Ａによりバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの径方向（以下、単に径方向という）に沿って移動可能に支持された可動ウェイト５２Ａと、この可動ウェイト５２Ａをバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに向けて付勢するバネ等からなる弾性体５６Ａ（付勢部材の一例）とを含む。

支持部５４Ａは、挿通孔５４１ａが形成された円筒状の固定部５４１を有しており、この挿通孔５４１ａにバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒが挿通される。

また、支持部５４Ａは、固定部５４１のうち、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの軸方向（以下、単に軸方向という）の両端部から径方向にそれぞれ延伸した、２本の延伸部５４３を有している。可動ウェイト５２Ａは、これら２本の延伸部５４３の間に支持される。

各延伸部５４３には、径方向に伸びた案内溝部５４５が、軸方向に貫通して形成されている。この案内溝部５４５は、可動ウェイト５２Ａの突起部５２３が挿入されて、可動ウェイト５２Ａの移動を案内する。

この案内溝部５４５の両端部は、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに近い側が第１ストッパ部５８Ａとされ、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから遠い側が第２ストッパ部５９Ａとされる。

また、支持部５４Ａは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒと案内溝部５４５の間に、軸方向の外側に向けて突き出した突起部５４７をそれぞれ有している。各突起部５４７には、各弾性体５６Ａの一端が取り付けられる。

可動ウェイト５２Ａは、半輪状のウェイト本体５２１を有している。このウェイト本体５２１は、中央部が支持部５４Ａの２本の延伸部５４３の間に挟み込まれるように配置される。

バランサ５０Ａの重心ＧＢは、主にこのウェイト本体５２１によって定まる。このため、バランサ５０Ａの重心ＧＢは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに対して支持部５４Ａの延伸部５４３の延伸方向に偏心している。

また、可動ウェイト５２Ａは、ウェイト本体５２１の中央部に、軸方向の外側に向けてそれぞれ突き出した突起部５２３を有している。これら突起部５２３は、各案内溝部５４５に挿入され、これにより可動ウェイト５２Ａの移動が案内される。

ここで、可動ウェイト５２Ａは、突起部５２３が第１ストッパ部５８Ａに突き当たる第１の位置ＰＡ１（図７（ａ）参照）と、突起部５２３が第２ストッパ部５９Ａに突き当たる第２の位置ＰＡ２（図７（ｂ）参照）との間を移動可能とされている。

また、各突起部５２３は、各案内溝部５４５よりも軸方向の外側まで突き出しており、上記弾性体５６Ａの他端がそれぞれ取り付けられる。

弾性体５６Ａは、可動ウェイト５２Ａが第１の位置ＰＡ１から第２の位置ＰＡ２側へ移動すると、移動距離分の変位（伸び）を生じ、この変位量に応じた付勢力を、可動ウェイト５２Ａに対して第１の位置ＰＡ１側に向けて印加する。

可動ウェイト５２Ａの径方向の位置は、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢに応じて変化する。すなわち、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが高まるのに伴い、可動ウェイト５２Ａの慣性力（遠心力）が増大すると、可動ウェイト５２Ａは、弾性体５６Ａの付勢力に抗して第１の位置ＰＡ１から第２の位置ＰＡ２へ向けて移動する。

このように可動ウェイト５２Ａの径方向の位置が変化すると、これに伴い、バランサ５０Ａの重心ＧＢの径方向の位置も同様に変化する。このため、バランサ５０Ａは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢに応じて重心ＧＢの径方向の距離が変化し、この距離に応じた大きさの慣性力ＦＢを生じることになる。

例えば、可動ウェイト５２Ａが第１の位置ＰＡ１にあるとき（図７（ａ）参照）、バランサ５０Ａは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから重心ＧＢまでの距離が最小の第１の距離Ｌ１となり、慣性力ＦＢの大きさが第１の距離Ｌ１に応じた大きさ（すなわち、重心ＧＢの径方向の距離による寄与分が最小となる大きさ）となる。

そして、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが高まるのに伴い、可動ウェイト５２Ａが第２の位置ＰＡ２へ向けて移動し、重心ＧＢの径方向の距離が増大していく。これにより、バランサ５０Ａの慣性力ＦＢの大きさは、重心ＧＢの径方向の距離による寄与分が徐々に増大していく。

そして、可動ウェイト５２Ａが第２の位置ＰＡ２に到達したとき（図７（ｂ）参照）、バランサ５０Ａは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから重心ＧＢまでの距離が最大の第２の距離Ｌ２となり、慣性力ＦＢの大きさが第２の距離Ｌ２に応じた大きさ（すなわち、重心ＧＢの径方向の距離による寄与分が最大となる大きさ）となる。

ここで、上記エンジン１０において、２つのバランサ５０Ａの慣性力ＦＢの大きさの合計は、可動ウェイト５２Ａが第２の位置ＰＡ２に到達したときに、上記バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣの大きさの合計と同じになるように設定される。

詳しくは、図１７に示すように、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが低いとき、可動ウェイト５２Ａが第１の位置ＰＡ１にあるので（図７（ａ）参照）、２つのバランサ５０Ａの慣性力ＦＢの大きさの合計は、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣの大きさの合計よりも小さくなる。このとき、両者の差は最も大きく、この差によってエンジン１０の１次振動を残存させることができる。

そして、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが高まるのに伴い、可動ウェイト５２Ａが第１の位置ＰＡ１から第２の位置ＰＡ２に向けて移動すると、２つのバランサ５０Ａの慣性力ＦＢの合計の大きさが、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣの合計の大きさに徐々に近づいていく。このとき、両者の差が徐々に小さくなり、これによってエンジン１０の１次振動を徐々に低減させることができる。

そして、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが更に高まり、可動ウェイト５２Ａが第２の位置ＰＡ２に到達すると（図７（ｂ）参照）、２つのバランサ５０Ａの慣性力ＦＢの合計の大きさが、バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣの合計の大きさと同じになる。これにより、エンジン１０の１次振動を最小にすることができる。

以上により、本実施形態のバランサ５０Ａは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢ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、以上に説明した第１例のバランサ５０Ａに限らず、以下に説明する第２例のバランサ５０Ｂまたは第３例のバランサ５０Ｃ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５０Ｂの具体的な構成について説明する。なお、上記第１例と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図８は、バランサ５０Ｂの斜視図である。図９は、バランサ５０Ｂの正面図である。図１０は、バランサ５０Ｂの断面図である。

また、図１１は、バランサ５０Ｂの動作説明図である。図１１（ａ）は、バランサ５０Ｂに含まれる可動ウェイト５２Ｂが第１の位置ＰＢ１にある状態を表す。図１１（ｂ）は、可動ウェイト５２Ｂが第２の位置ＰＢ２にある状態を表す。

バランサ５０Ｂは、上記バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに固定される支持部５４Ｂと、この支持部５４Ｂにより径方向に沿って移動可能に支持された可動ウェイト５２Ｂと、この可動ウェイト５２Ｂをバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに向けて付勢するバネ等からなる弾性体５６Ｂ（付勢部材の一例）とを含む。

支持部５４Ｂは、固定部５４１に、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒが挿通される挿通孔５４１ａとともに、径方向に貫通した案内孔５４９が形成されている。

可動ウェイト５２Ｂは、ウェイト本体５２１の中央部の内縁部から支持部５４Ｂの側へ延出した棒状部５２５を有する。この棒状部５２５は、支持部５４Ｂの案内孔５４９に挿通され、ウェイト本体５２１の側とは反対側へ突き出している。これにより、可動ウェイト５２Ｂは、支持部５４Ｂに支持されるとともに、案内孔５４９の貫通方向に沿った移動が案内される。

また、棒状部５２５には、径方向に伸びた案内溝部５２７が、軸方向に貫通して形成されている。バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒは、支持部５４Ｂの挿通孔５４１ａと、この案内溝部５２７とに挿通される。可動ウェイト５２Ｂは、この案内溝部５２７を挿通するバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒによっても、案内孔５４９の貫通方向に沿った移動が案内される。

ここで、ウェイト本体５２１の中央部の内縁部は、第１ストッパ部５８Ｂとされる。なお、案内溝部５４５のうち、ウェイト本体５２１側の端部を、第１ストッパ部５８Ｂとしてもよい。また、棒状部５２５のうち、ウェイト本体５２１側とは反対側の端部には、板状の第２ストッパ部５９Ｂが設けられている。

可動ウェイト５２Ｂは、支持部５４Ｂのウェイト本体５２１側の端部が第１ストッパ部５８Ｂに突き当たる第１の位置ＰＢ１（図１１（ａ）参照）と、支持部５４Ｂの第２ストッパ部５９Ｂ側の端部が弾性体５６Ｂを介して第２ストッパ部５９Ｂに突き当たる第２の位置ＰＢ２（図１１（ｂ）参照）との間を移動可能とされている。

弾性体５６Ｂは、棒状部５２５のうち、支持部５４Ｂからウェイト本体５２１側とは反対側へ突き出した部分に巻き付けられている。この弾性体５６Ｂは、一端が支持部５４Ｂの第２ストッパ部５９Ｂ側の端部に取り付けられ、他端が第２ストッパ部５９Ｂに取り付けられる。

この弾性体５６Ｂは、可動ウェイト５２Ｂが第１の位置ＰＢ１から第２の位置ＰＢ２側へ移動すると、移動距離分の変位（縮み）を生じ、この変位量に応じた付勢力を、可動ウェイト５２Ａに対して第１の位置ＰＢ１側に向けて印加する。

このようなバランサ５０Ｂは、上記第１例のバランサ５０Ａと同様に、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが高まるのに伴い、可動ウェイト５２Ｂが第１の位置ＰＢ１から第２の位置ＰＢ２へ向けて移動し、重心ＧＢの径方向の距離が増大していく。これにより、バランサ５０Ｂの慣性力ＦＢの大きさは、重心ＧＢの径方向の距離による寄与分が徐々に増大していく。

ここで、上記第１例のバランサ５０Ａと同様に、２つのバランサ５０Ｂの慣性力ＦＢの大きさの合計は、可動ウェイト５２Ａが第２の位置ＰＢ２に到達したときに、上記バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣの大きさの合計と同じになるように設定されている（図１７参照）。

以上により、本実施形態のバランサ５０Ｂも、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢ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。

［第３例のバランサ］
以下、第３例のバランサ５０Ｃの具体的な構成について説明する。なお、上記第１例および第２例と重複する構成については、同番号を付すことで詳細な説明を省略する。図１２は、バランサ５０Ｃの斜視図である。図１３は、バランサ５０Ｃの正面図である。図１４は、バランサ５０Ｃの断面図である。

また、図１５は、バランサ５０Ｃの動作説明図である。図１５（ａ）は、バランサ５０Ｃに含まれる可動ウェイト５２Ｃが第１の位置ＰＣ１にある状態を表す。図１５（ｂ）は、可動ウェイト５２Ｃが第２の位置ＰＣ２にある状態を表す。

バランサ５０Ｃは、上記バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに固定される支持部５４Ｃと、この支持部５４Ｃ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５２Ｃと、この可動ウェイト５２Ｃをバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに向けて付勢するバネ等からなる弾性体５６Ｃ（付勢部材の一例）とを含む。

支持部５４Ｃは、固定部５４１の軸方向の両端部から径方向にそれぞれ延伸した、２本の延伸部５４３を有している。これら延伸部５４３の先端部の間には、可動ウェイト５２Ｃを軸支する軸支部５３１が設けられている。

また、固定部５４１は、延伸部５４３の延伸方向に対して一方の側部が取付部５４１ｄとされ、この取付部５４１ｄに、弾性体５６Ｃの一端が取り付けられる。

可動ウェイト５２Ｃは、略三角状のウェイト本体５２２を有している。このウェイト本体５２２は、一つの角部５２２ａが、支持部５４Ｃの２本の延伸部５４３の先端部の間に挟み込まれて、軸支部５３１により軸支される。

また、ウェイト本体５２２は、角部５２２ａとは反対側に位置する幅広の先端部５２２ｃのうち、上記固定部５４１の取付部５４１ｄ側の側部が取付部５２２ｂとされ、この取付部５２２ｂに、弾性体５６Ｃの他端が取り付けられる。

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５０Ｃの重心ＧＢは、主に可動ウェイト５２Ｃによって定まることから、可動ウェイト５２Ｃの回動に伴って、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに対して径方向の位置と周方向の位置とが共に変化する。

ここで、可動ウェイト５２Ｃは、先端部５２２ｃがバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒに近接する第１の位置ＰＣ１（図１５（ａ）参照）と、先端部５２２ｃがバランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから最も離れる第２の位置ＰＣ２（図１５（ｂ）参照）との間を移動可能とされている。

第１の位置ＰＣ１では、可動ウェイト５２Ｃの取付部５２２ｂが上記固定部５４１の取付部５４１ｄに近接し、弾性体５６Ｃが平衡状態となる。

弾性体５６Ｃは、可動ウェイト５２Ｃが第１の位置ＰＣ１から第２の位置ＰＣ２側へ移動すると、移動距離に応じた変位（伸び）を生じ、この変位量に応じた付勢力を、可動ウェイト５２Ｃに対して第１の位置ＰＣ１側に向けて印加する。

可動ウェイト５２Ｃの位置は、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢに応じて変化する。すなわち、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが高まるのに伴い、可動ウェイト５２Ｃの慣性力（遠心力）が増大すると、可動ウェイト５２Ｃは、弾性体５６Ｃの付勢力に抗して第１の位置ＰＣ１から第２の位置ＰＣ２へ向けて移動する。

このため、バランサ５０Ｃは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢに応じて重心ＧＢの径方向の距離が変化するため、慣性力ＦＢの大きさがこの距離に応じて変化するとともに、重心ＧＢの偏心方向も変化するため、慣性力ＦＢの方向が変化することになる。

例えば、可動ウェイト５２Ｃが第１の位置ＰＣ１にあるとき（図１５（ａ）参照）、バランサ５０Ｃは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから重心ＧＢまでの距離が最小の第１の距離Ｌ１となり、慣性力ＦＢの大きさが第１の距離Ｌ１に応じた大きさ（すなわち、重心ＧＢの径方向の距離による寄与分が最小となる大きさ）となる。また、このとき、バランサ５０Ｃは、慣性力ＦＢの方向が上記延伸部５４３の延伸方向に対して最もずれることになる。

そして、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが高まるのに伴い、可動ウェイト５２Ｃが第２の位置ＰＣ２へ向けて移動し、重心ＧＢの径方向の距離が増大していく。これにより、バランサ５０Ｃの慣性力ＦＢの大きさは、重心ＧＢの径方向の距離による寄与分が徐々に増大していく。また、このとき、バランサ５０Ｃの慣性力ＦＢの方向は、上記延伸部５４３の延伸方向に徐々に近づく。

そして、可動ウェイト５２Ｃが第２の位置ＰＣ２に到達したとき（図１５（ｂ）参照）、バランサ５０Ｃは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒから重心ＧＢまでの距離が最大の第２の距離Ｌ２となり、慣性力ＦＢの大きさが第２の距離Ｌ２に応じた大きさ（すなわち、重心ＧＢの径方向の距離による寄与分が最大となる大きさ）となる。また、このとき、バランサ５０Ｃは、慣性力ＦＢの方向が上記延伸部５４３の延伸方向と同方向になる。

ここで、上記第１例のバランサ５０Ａおよび第２例のバランサ５０Ｂと同様に、２つのバランサ５０Ｃの慣性力ＦＢの大きさの合計は、可動ウェイト５２Ａが第２の位置ＰＣ２に到達したときに、上記バランスウェイト２１ｃ，２１ｄの慣性力ＦＣの大きさの合計と同じになるように設定されている（図１７参照）。

更に、バランサ５０Ｃは、慣性力ＦＢの方向が、可動ウェイト５２Ｃが第１の位置ＰＣ１から第２の位置ＰＣ２に向けて移動するにつれて、上記ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰを打ち消す方向に近づくように設定されている。

具体的には、バランサ５０Ｃは、可動ウェイト５２Ｃが第２の位置ＰＣ２にあるときに（すなわち、重心ＧＢの偏心方向が上記延伸部５４３の延伸方向と同方向になるときに）、慣性力ＦＢの方向が、上記ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰを最も打ち消す方向となるように設定されている。

すなわち、バランサ５０Ｃは、可動ウェイト５２Ｃが第２の位置ＰＣ２にある状態で、例えば上記図２に示すように、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰが上向きとなる場合に、これとは反対の下向きに慣性力ＦＢを生じる。他方、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰが下向きとなる場合に、これとは反対の上向きに慣性力ＦＢを生じる。

このように設定されることで、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが低いときには、可動ウェイト５２Ｃが第１の位置ＰＣ１にあるので（図１５（ａ）参照）、バランサ５０Ｃの慣性力ＦＢの方向が、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰを最も打ち消す方向に対してずれることになる。このとき、両者のずれは最も大きく、このずれによってエンジン１０の１次振動を残存させることができる。

そして、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが高まるのに伴い、可動ウェイト５２Ｃが第１の位置ＰＣ１から第２の位置ＰＣ２に向けて移動すると、バランサ５０Ｃの慣性力ＦＢの方向が、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰを最も打ち消す方向に徐々に近づいていく。このとき、両者のずれが徐々に小さくなり、これによってエンジン１０の１次振動を徐々に低減することができる。

そして、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢが更に高まり、可動ウェイト５２Ｃが第２の位置ＰＣ２に到達すると（図１５（ｂ）参照）、バランサ５０Ｃの慣性力ＦＢの方向が、ピストン４２Ｆ，４２Ｂによる慣性力ＦＰを最も打ち消す方向と同じになる。これにより、エンジン１０の１次振動を最小にすることができる。

以上により、本実施形態のバランサ５０Ｃは、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒの回転速度ωＢ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、第３例のバランサ５０Ｃは、図１６に示すように、支持部５４Ｃの２本の延伸部５４３の間に、第１ストッパ部５８Ｃおよび第２ストッパ部５９Ｃを設けるようにしてもよい。

可動ウェイト５２Ｃは、第１の位置ＰＣ１にあるときに、弾性体５６Ｃが取り付けられる側の側部が第１ストッパ部５８Ｃに突き当たって、バランサ軸４８Ｌ，４８Ｒ側への更なる移動が規制される。

他方、可動ウェイト５２Ｃは、第２の位置ＰＣ２にあるときに、弾性体５６Ｃが取り付けられる側とは反対側の側部が第２ストッパ部５９Ｃに突き当たって、第１の位置ＰＣ１とは反対側への移動が規制される。

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 スイングアーム、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、５０Ａ〜５０Ｃ バランサ、５２Ａ〜５２Ｃ 可動ウェイト、５２１ ウェイト本体、５２２ ウェイト本体、５２２ａ 角部、５２２ｂ 取付部、５２２ｃ 先端部、５２３ 突起部、５２５ 棒状部、５２７ 案内溝部、５３１ 軸支部、５４Ａ〜５４Ｃ 支持部、５４１ 固定部、５４１ａ 挿通孔、５４１ｂ 取付部、５４３ 延伸部、５４５ 案内溝部、５４７ 突起部、５４９ 案内孔、５６Ａ〜５６Ｃ 弾性体（付勢部材の一例）、５８Ａ〜５８Ｃ 第１ストッパ部、５９Ａ〜５９Ｃ 第２ストッパ部、ＰＡ１，ＰＢ１，ＰＣ１ 第１の位置、ＰＡ２，ＰＢ２，ＰＣ２ 第２の位置。

Claims (8)

1. ピストンと、
   バランスウェイトを有し、前記ピストンと連動して回転するクランク軸と、
   前記クランク軸と同一の回転速度で、前記クランク軸と反対の回転方向に回転するバランサ軸と、
   前記バランサ軸に連結され、前記ピストンの往復によって生じる１次振動を、前記バランスウェイトとともに抑制する１次バランサを備えたエンジンであって、
   前記１次バランサは、
   前記１次バランサの重心位置が前記バランサ軸から第１の距離だけ離間することとなる第１の位置と、前記重心位置が前記バランサ軸から前記第１の距離よりも長い第２の距離だけ離間することとなる第２の位置と、の間を移動可能に設けられるとともに、前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動するにつれて、前記重心位置を前記バランサ軸から徐々に離間させる可動ウェイトと、
   前記バランサ軸と前記可動ウェイトの間に配置され、前記可動ウェイトを前記第２の位置側から前記第１の位置側に付勢する付勢部材と、
   を含み、
   前記第１の位置および前記第２の位置は、前記可動ウェイトが前記第１の位置から前記第２の位置に向けて移動するにつれて、前記１次バランサが前記１次振動を抑制する程度が徐々に高まるように設定される、
   ことを特徴とするエンジン。
2. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記第２の位置は、前記１次バランサが前記１次振動を抑制する程度が極大となるように設定される、
   ことを特徴とするエンジン。
3. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記１次バランサは、
   前記バランサ軸の側に取り付けられ、前記可動ウェイトを、前記バランサ軸の径方向に沿って移動可能に支持する支持部を更に含む、
   ことを特徴とするエンジン。
4. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記１次バランサは、
   前記バランサ軸の側に取り付けられ、前記可動ウェイトを、前記バランサ軸から偏心した位置を中心に回動可能に支持する支持部を更に含む、
   ことを特徴とするエンジン。
5. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記１次バランサは、
   前記可動ウェイトの移動を前記第１の位置で停止させる第１ストッパ部を更に含む、
   ことを特徴とするエンジン。
6. 請求項１に記載のエンジンであって、
   前記１次バランサは、
   前記可動ウェイトの移動を前記第２の位置で停止させる第２ストッパ部を更に含む、
   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。
8. 請求項１ないし７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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