JP3793284B2 - 車両用バランサー装置付きエンジン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトを車体の左右方向に支持するケーシングからシリンダを車体の斜め前方に起立させ、このシリンダの後方の空間にリヤバランサーを設け、クランクシャフトを挟んで前記リヤバランサーの反対側にフロントバランサーを設けてなる車両用バランサー装置付きエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる車両用バランサー装置付きエンジンは、例えば特開平４−２７７３４９号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、エンジンを始動するスタータモータがケーシングの前下方に配置されているが、自動二輪車ではエンジンのシリンダヘッドから前方に延びる排気管が下方及び後方に屈曲して前記ケーシングの前下方を通過するため、そこにスタータモータを配置すると排気管と干渉してレイアウトに支障を来す場合がある。そこで、ケーシングから斜め前方に起立するシリンダの後方の空間を利用してスタータモータを配置することが考えられるが、前記空間にはバランサーが配置されているため、スタータモータをバランサーとの干渉を避けながら合理的にレイアウトする必要がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンのスペースを有効利用してスタータモータ及びバランサーが相互に干渉しないように合理的に配置することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、クランクシャフトを車体の左右方向に支持するケーシングからシリンダを車体の斜め前方に起立させ、このシリンダの後方の空間にリヤバランサーを設け、クランクシャフトを挟んで前記リヤバランサーの反対側にフロントバランサーを設けてなる車両用バランサー装置付きエンジンにおいて、前記シリンダの後方の空間にスタータモータを設け、エンジンの重心を通ってクランクシャフトに直交する平面の一側に前記リヤバランサー及びフロントバランサーを配置するとともに、前記平面の他側に前記スタータモータを配置し、かつリヤバランサーはクランクシャフトの回転がアイドルシャフトを介して伝達されるリヤバランサーシャフトを備えており、エンジンの側面視にてリヤバランサーシャフトをアイドルシャフトよりも上方かつ前方に配置してスタータモータとオーバーラップさせたことを特徴とする。
【０００６】
また請求項２に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、前記リヤバランサー及びフロントバランサーは、クランクシャフトと平行に配置されたバランサーシャフトと、バランサーシャフト上に前記平面に近接して支持されたウエイト部と、前記平面から離間した位置でクランクシャフトの回転をバランサーシャフトに伝達する駆動系とをそれぞれ備えたことを特徴とする。
【０００７】
また請求項３に記載された発明は、請求項２の構成に加えて、リヤバランサーの駆動系と、フロントバランサーの駆動系とを、前記平面と平行な第２の平面上に配置したことを特徴とする。
【０００８】
また請求項４に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、エンジンの側面視にてクランクウエブの回転外径を通る二つの鉛直線の範囲内にフロントバランサーを配置したことを特徴とする。
【０００９】
また請求項５に記載された発明は、請求項１の構成に加えて、エンジンの側面視にて前記リヤバランサーシャフト及び前記アイドルシャフトを結ぶ直線がシリンダ軸線と略平行であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図１〜図９は本発明の一実施例を示すもので、図１は自動二輪車に搭載されたエンジンの全体側面、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図４の５−５線断面図、図６は図５の６方向矢視図、図７は図５の７−７線断面図、図８は図５の要部拡大図、図９は作用の説明図である。
【００１１】
図１〜図３に示すように、自動二輪車の車体フレーム１に３本のボルト２…によって支持された直列４気筒エンジンＥは、そのクランクシャフト３が車体左右方向に配置され、且つシリンダ軸線Ｌ₁ が車体前上方に傾斜して配置される。エンジンＥのケーシングは、クランクケースの上半部、ミッションケースの上半部及びシリンダブロックとを構成するアッパーケーシング４と、クランクケースの下半部及びミッションケースの下半部を構成するロアケーシング５と、アッパーケーシング４のシリンダブロックの上端に結合されたシリンダヘッド６と、シリンダヘッド６の上端に結合されたヘッドカバー７と、ロアケーシング５の下面に結合されたオイルパン８とからなる。前記ケーシングの左側面にはアッパーケーシング４及びロアケーシング５に跨がるように交流発電機カバー１８が結合され、また右側面にはアッパーケーシング４及びロアケーシング５に跨がるようにクラッチカバー１９及びタイミングチェーン室カバー２０が結合される。
【００１２】
エンジンＥは二次振動を低減するための二次バランサー装置を備える。二次バランサー装置はフロントバランサーＢｆ及びリヤバランサーＢｒからなり、フロントバランサーＢｆはクランクシャフト３の下方且つ僅かに車体前方寄りの位置に配置されたフロントバランサーシャフト９を備え、リヤバランサーＢｒはクランクシャフト３の上方且つ僅かに車体後方寄りの位置に配置されたリヤバランサーシャフト１０と、リヤバランサーシャフト１０の後下方に配置されたアイドルシャフト１１とを備える。フロントバランサーシャフト９とリヤバランサーシャフト１０とは、クランクシャフト３に関して略対称な位置に配置される。またアッパーケーシング４及びロアケーシング５の後部に収納されたトランスミッションＴは、クランクシャフト３の後方に位置するメインシャフト１２と、メインシャフト１２の後方に配置されたカウンタシャフト１３とを備える。
【００１３】
図２及び図３から明らかなように、アッパーケーシング４に形成した第１〜第４シリンダ２１₁ 〜２１₄ に、それぞれ第１〜第４ピストン２２₁ 〜２２₄ が摺動自在に嵌合する。クランクシャフト３は第１〜第５ジャーナル部２３₁ 〜２３₅ と、これら第１〜第５ジャーナル部２３₁ 〜２３₅ 間に設けられた第１〜第４ピン部２４₁ 〜２４₄ とを備える。第１〜第５ジャーナル部２３₁ 〜２３₅ は、アッパーケーシング４に形成した第１〜第５ジャーナル支持部２５₁ 〜２５₅ とロアケーシング５に形成した第１〜第５ジャーナル支持部２６₁ 〜２６₅ とにより回転自在に支持され、また第１〜第４ピン部２４₁ 〜２４₄ と前記第１〜第４ピストン２２₁ 〜２２₄ とが第１〜第４コネクティングロッド２７₁ 〜２７₄ で接続される。
【００１４】
ロアケーシング５の第１〜第５ジャーナル支持部２６₁ 〜２６₅ と、アッパーケーシング４の第１〜第５ジャーナル支持部２５₁ 〜２５₅ とは、クランクシャフト３の前方に配置された５本の前部ケーシング締付ボルト１４…と、クランクシャフト３の後方に配置された５本の後部ケーシング締付ボルト１５…とによって一体に結合され、その際の締結力により剛性が高められる。
【００１５】
即ち、フロントバランサーシャフト９を支持するロアケーシング５を、該ロアケーシング５の材質であるアルミニューム合金よりも縦弾性率（ヤング率）が高いスチール製の前部ケーシング締付ボルト１４…及び後部ケーシング締付ボルト１５…で締結したので、ロアケーシング５のフロントバランサー支持部の剛性が高められる。
【００１６】
シリンダヘッド６には各シリンダ２１₁ 〜２１₄ に対応して燃焼室２８が形成されており、その燃焼室２８に連なる吸気ポート６₁ ，６₁ 及び排気ポート６₂ ，６₂ に吸気弁２９，２９及び排気弁３０，３０が設けられる。吸気弁２９，２９及び排気弁３０，３０はシリンダヘッド６及びカムシャフトホルダー（図示せず）の結合面に支持された吸気カムシャフト３１及び排気カムシャフト３２により駆動される。
【００１７】
エンジンＥの右端面には、クランクシャフト３の右端に設けた駆動スプロケット３３と、この駆動スプロケット３３の回転を前記吸気カムシャフト３１及び排気カムシャフト３２に伝達するタイミングチェーン３４とを収納するタイミングチェーン室３５が設けられており、その一部の外側への開口部が前記タイミングチェーン室カバー２０により覆われる。
【００１８】
交流発電機３７は、クランクシャフト３の左端に固定されたロータ７５と、このロータ７５の内周に対向するように交流発電機カバー１８に支持されたステータ７６とを備える。ロータ７５には一方向クラッチ９６を介してスタータドリブンギヤ７７が支持されており、シリンダ２１₁ 〜２１₄ の後方のアッパーケーシング４に設けたスタータモータ７８（図１参照）により回転するスタータドライブギヤ７９と前記スタータドリブンギヤ７７とが、中間軸８０に支持した第１中間ギヤ８１及び第２中間ギヤ８２を介して接続される。スタータモータ７８を駆動すると、スタータドライブギヤ７９、第１中間ギヤ８１、第２中間ギヤ８２、スタータドリブンギヤ７７、一方向クラッチ９６及びロータ７５を介してクランクシャフト３が回転し、エンジンＥが始動される。
【００１９】
メインシャフト１２はアッパーケーシング４及びロアケーシング５の合わせ面にボールベアリング８３及びニードルベアリング８４を介して支持され、カウンタシャフト１３は前記合わせ面にニードルベアリング８５及びボールベアリング８６を介して支持される。メインシャフト１２及びカウンタシャフト１３間に、複数の変速段を選択的に確立するための変速ギヤ列Ｇが設けられる。
【００２０】
メインシャフト１２の右端に設けられた発進用のクラッチ３８は、メインシャフト１２の外周にニードルベアリング８７を介して支持されたクラッチアウター８８と、メインシャフト１２の右端に固定されたクラッチインナー８９と、クラッチアウター８８及びクラッチインナー８９に摺動自在に支持された複数枚の摩擦板９０…と、スプリング９１の弾発力で摩擦板９０…を係合させる方向に付勢されたクラッチピストン９２と、メインシャフト１２の内部に摺動自在に支持されてクラッチピストン９２をスプリング９１の弾発力に抗して係合解除方向に付勢するロッド９３とを備える。クランクシャフト３の右端のウエイト部に設けたドライブギヤ９４がクラッチアウター８８に設けたドリブンギヤ９５に噛合する。
【００２１】
従って、クラッチ３８が係合状態にあるとき、クランクシャフト３の回転はドライブギヤ９４、ドリブンギヤ９５、クラッチアウター８８、摩擦板９０及びクラッチインナー８９を介してメインシャフト１２に伝達される。
【００２２】
図４〜図６に示すように、クランクシャフト３の第３ジャーナル部２３₃ 及び第４ジャーナル部２３₄ を支持すべくアッパーケーシング４に形成した第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ 間に、リヤバランサーＢｒのアイドルシャフト１１の左右両端が架設される。またシリンダブロックの後面からアッパーケーシング４の上面にかけて、前記第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ をアッパーケーシング４の外壁から外側に延出させることによりケーシング隆起部４１が設けられる。 ケーシング隆起部４１はその上面及び後面を覆う天井壁部４１ｄと、天井壁部４１ｄの前方に連なって第３シリンダ２１₃ の側壁を構成するシリンダ側壁部４１ｅとを備えており、第３ジャーナル支持部２５₃ 、第４ジャーナル支持部２５₄ 、天井壁部４１ｄ及びシリンダ側壁部４１ｅによって下面だけが開放した高剛性のボックス構造が構成される。そしてケーシング隆起部４１の左右の側壁を構成する前記第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ に、リヤバランサーＢｒのリヤバランサーシャフト１０の左右両端が架設される。
【００２３】
リヤバランサーシャフト１０は、第４ジャーナル支持部２５₄ に形成した貫通孔よりなる支持孔４１ｂと第３ジャーナル支持部２５₃ に形成した盲孔よりなる支持孔４１ａとに前記支持孔４１ｂ側から挿入され、第４ジャーナル支持部２５₄ から外部に突出する端部において固定部材４２により固定される。後述するように、リヤバランサーシャフト１０は偏心シャフトから構成されており、その右端に形成した溝１０ａに工具を係合させて回転させることにより、偏心部１０ｂの位相を調整できるようになっている。そして調整完了後にリヤバランサーシャフト１０を回転不能且つ軸方向移動不能に固定する固定部材４２は略Ｊ字状に形成されており、その割り溝４２ａにリヤバランサーシャフト１０の右端を挟持してボルト４３で締め付けた後、ボルト４４でケーシング隆起部４１の第４ジャーナル支持部２５₄ に固定される。
【００２４】
アイドルシャフト１１は、第４ジャーナル支持部２５₄ に形成した貫通孔よりなる支持孔２５ｂと第３ジャーナル支持部２５₃ に形成した貫通孔よりなる支持孔２５ａとに第４ジャーナル支持部２５₄ 側から挿入され、第３ジャーナル支持部２５₃ を貫通する端部において固定部材４５及びボルト４６，４７により固定される。アイドルシャフト１１の右端は、ボルト４８で第４ジャーナル支持部２５₄ に固定されるワッシャ４９により軸方向に位置決めされる。アイドルシャフト１１も偏心シャフトから構成されており、その固定前に右端に形成した溝１１ａに工具を係合させて回転させることにより、偏心部１１ｂの位相を調節できるようになっている。
【００２５】
クランクシャフト３の第４ジャーナル部２３₄ の左側に隣接するバランサー部５０の外周に、バランサー駆動ギヤ５１が一体に形成される。アイドルシャフト１１の偏心部１１ｂの外周にカラー５２を介してボールベアリング５３，５３が軸方向に位置決めされており、このボールベアリング５３，５３にクリップ５４を介して着脱自在に支持されたアイドルギヤ５５が前記バランサー駆動ギヤ５１に噛合する。
【００２６】
図４〜図６及び図８を併せて参照すると明らかなように、リヤバランサーシャフト１０の偏心部１０ｂの外周に第１ニードルベアリング５６及び第２ニードルベアリング５７を介してリヤバランサーウエイト５８が回転自在に支持される。リヤバランサーウエイト５８はウエイト部５８ａと筒軸部５８ｂとから構成されており、筒軸部５８ｂの外周に複数のダンパーラバー５９…を介して支持されたリヤバランサーギヤ６０が前記アイドルギヤ５５に噛合する。リヤバランサーウエイト５８の左右両端部と、ケーシング隆起部４１の第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ との間に、第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２がそれぞれ配置される。リヤバランサーウエイト５８のウエイト部５８ａは、第３コネクティングロッド２７₃ の大端部との干渉を避けるべく、ケーシング隆起部４１の第３ジャーナル支持部２５₃ に隣接して配置される。
【００２７】
ケーシング隆起部４１の第３ジャーナル支持部２５₃ とリヤバランサーウエイト５８との間に配置される第１スラストワッシャ６１は、その本体部６１ａの外周にリヤバランサーウエイト５８側に延びる環状の筒状保持部６１ｂを備えており、本体部６１ａの左側面で第３ジャーナル支持部２５₃ のスラストワッシャ支持面ｆ₁ との間のスラスト力を支持するとともに、本体部６１ａの右側面でリヤバランサーウエイト５８の左端部及び第１ニードルベアリング５６のリテーナ５６ａとの間のスラスト力を支持し、更に筒状保持部６１ｂの内周面がリヤバランサーウエイト５８の左端外周面に係合することにより、第１スラストワッシャ６１自体をリヤバランサーウエイト５８に対して半径方向に位置決めするようになっている。
【００２８】
一方、ケーシング隆起部４１の第４ジャーナル支持部２５₄ とリヤバランサーウエイト５８との間に配置される第２スラストワッシャ６２は、その本体部６２ａの内周にリヤバランサーウエイト５８側に延びる環状の筒状保持部６２ｂを備えており、本体部６２ａの右側面で第４ジャーナル支持部２５₄ のスラストワッシャ支持面ｆ₂ との間のスラスト力を支持し、本体部６２ａの左側面でリヤバランサーウエイト５８の右端部及びリヤバランサーギヤ６０の右端との間のスラスト力を支持し、筒状保持部６２ｂの左端面で第２ニードルベアリング５７のリテーナ５７ａとの間のスラスト力を支持し、更に筒状保持部６２ｂの外周面がリヤバランサーウエイト５８の右端内周面に係合することにより、第２スラストワッシャ６２自体をリヤバランサーウエイト５８に対して半径方向に位置決めするようになっている。
【００２９】
第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２の形状を比較すると明らかなように、第１スラストワッシャ６１の筒状保持部６１ｂを本体部６１ａの外周に形成したことにより、その筒状保持部６１ｂと干渉することなく第１ニードルベアリング５６を本体部６１ａ側に移動させることができる。その結果、第１ニードルベアリング５６の幅の中央を通る中心線Ａをリヤバランサーウエイト５８のウエイト部５８ａの重心位置を通る中心線Ｂに接近させ、両中心線Ａ，Ｂ間のオフセット量αを最小限に抑えることができる。これにより第１ニードルベアリング５６に作用する偏荷重が減少するため、該第１ニードルベアリング５６に容量の小さなものを使用することができ、しかも耐久性を向上させることができる。
【００３０】
リヤバランサーウエイト５８をケーシング隆起部４１内に組み付けるとき、該リヤバランサーウエイト５８、リヤバランサーギヤ６０、ダンパーラバー５９…、第１ニードルベアリング５６、第２ニードルベアリング５７、第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２をサブアセンブリ化したものを一括して組み付けるようになっている。前記サブアセンブリを図５に示す正規の組付位置に組み付けた状態では、第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２をケーシング隆起部４１の第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ に当接させて脱落を防止している。しかしながら、サブアセンブリをアッパーケーシング４の開口部から前記正規の組付位置まで挿入する間、図７に示すように、その両側に位置する第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ の対向面間の距離Ｄ₁ は、軽量化のために前記正規の組付位置における第３ジャーナル支持部２５₃ 及第４ジャーナル支持部２５₄ 間の距離Ｄ₂ （ｆ₁ ，ｆ₂ 間の距離）よりも大きく設定されているため、第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２がリヤバランサーウエイト５８から脱落し易く、作業性が低下する問題がある。特に、サブアセンブリはケーシング隆起部４１の最も奥まった部分に組み付けられるので、作業者の手が入り難く作業が困難である。
【００３１】
そこで本実施例では、図４、図５及び図７に示すように、第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ の対向面に、アッパーケーシング４の開口部から前記スラストワッシャ支持面ｆ₁ ，ｆ₂ に連なるスラストワッシャガイド面ｆ₃ ，ｆ₄ が突設される。左側のスラストワッシャ支持面ｆ₁ 及びスラストワッシャガイド面ｆ₃ は面一に形成され、また右側のスラストワッシャ支持面ｆ₂ 及びスラストワッシャガイド面ｆ₄ は面一に形成されているため、対向する一対のスラストワッシャ支持面ｆ₁ ，ｆ₂ 間の距離と、対向する一対のスラストワッシャガイド面ｆ₃ ，ｆ₄ 間の距離とは、何れもＤ₂ に等しくなる。
【００３２】
而して、リヤバランサーウエイト５８のサブアセンブリをケーシング隆起部４１内の組付位置に挿入する際に、アッパーケーシング４の開口部から始まる一対のスラストワッシャガイド面ｆ₃ ，ｆ₄ にサブアセンブリの両端の第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２を当接させた状態で、サブアセンブリをスライドさせながらケーシング隆起部４１内の組付位置に挿入する。これにより、第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２は、リヤバランサーウエイト５８から脱落することなく左右のスラストワッシャ支持面ｆ₁ ，ｆ₂ に当接する組付位置まで案内されるため、組付作業性が大幅に向上する。
【００３３】
図４〜図７から明らかなように、ケーシング隆起部４１の内面に円弧状のリブ６３が突設されており、このリブ６３を目視し得るように、第４ジャーナル支持部２５₄ にプラグ６４（図５参照）で閉塞可能な円形の開口４１ｃが形成される。開口４１ｃを通してリヤバランサーギヤ６０の一部とリブ６３の位相合わせマーク６３ａとが目視可能であり、開口４１ｃから指を入れてリヤバランサーギヤ６０を回転させ、１枚の歯に刻設した位相合わせマーク６０ａ（図６参照）を前記リブ６３の位相合わせマーク６３ａに対向させることにより、後述するリヤバランサーＢｒの組付時にリヤバランサーギヤ６０の位相合わせを行うことができる。
【００３４】
またサブアセンブリを組み付けるべくケーシング隆起部４１内に挿入したとき、図４及び図７に示すようにリヤバランサーギヤ６０がリブ６３に当接してラフに位置決めされるため、リヤバランサーウエイト５８がケーシング隆起部４１の底部に脱落することが防止されて組付作業が容易になる。
【００３５】
図４及び図５に示すように、フロントバランサーＢｆのフロントバランサーシャフト９は、ロアケーシング５の第３ジャーナル支持部２６₃ 及び第４ジャーナル支持部２６₄ 間に架設されるものであり、その外周に第１ニードルベアリング６５と、第２ニードルベアリング６６と、ウエイト部６７ａと筒軸部６７ｂとを備えたフロントバランサーウエイト６７と、第１スラストワッシャ６８と、第２スラストワッシャ６９と、ダンパーラバー７０及びバランサー駆動ギヤ５１に噛合するフロントバランサーギヤ７１とが支持される。そしてフロントバランサーシャフト９は固定部材７２及びボルト７３，７４によってロアケーシング５に固定される。
【００３６】
図５から明らかなようにフロントバランサーＢｆは、前記アイドルシャフト１１及びアイドルギヤ５５に相当する部材を備えていない点を除いて、クランクシャフト３に関して前記リヤバランサーＢｒと対称な構造を備えているため、その重複する構造の説明は省略する。但し、フロントバランサーＢｆはロアケーシング５の開口部から比較的に浅い位置に配置されており、しかも前記アイドルギヤ５５に相当する部材を持たないために組み付けや位相合わせが容易であり、従ってリヤバランサーＢｒのスラストワッシャガイド面ｆ₃ ，ｆ₄ に相当するもの、或いはリブ６３に相当するものが不要となっている。
【００３７】
図５において、フロントバランサーＢｆの第１スラストワッシャ６８の筒状保持部６８ｂを本体部６８ａの外周に形成したことにより、その筒状保持部６８ｂと干渉することなく第１ニードルベアリング６５を本体部６８ａ側に移動させ、第１ニードルベアリング６５の中心線をフロントバランサーウエイト６７のウエイト部６７ａの中心線に接近させることができる。これにより、前述したリヤバランサーＢｒと同様にして、フロントバランサーＢｆの第１ニードルベアリング６５に作用する偏荷重による負荷を軽減することができる。
【００３８】
而して、クランクシャフト３に設けたバランサー駆動ギヤ５１の歯数に対して、リヤバランサーギヤ６０の歯数及びフロントバランサーギヤ７１の歯数は何れも２分の１に設定されているため、リヤバランサーギヤ６０はクランクシャフト３の２倍の回転数で該クランクシャフト３と同方向に回転するとともに、フロントバランサーギヤ７１はクランクシャフト３の２倍の回転数で該クランクシャフト３と逆方向に回転し、周知のようにエンジンＥの二次振動を軽減する。
【００３９】
図４において、エンジンＥの振動を効果的に低減するために、フロントバランサーシャフト９及びリヤバランサーシャフト１０はクランクシャフト３を中心として対称的に配置することが望ましい。またシリンダ軸線Ｌ₁ とフロントバランサーシャフト９の軸線との距離をｄ₁ とし、シリンダ軸線Ｌ₁ とリヤバランサーシャフト１０の軸線との距離をｄ₂ とし、フロントバランサーシャフト９及びリヤバランサーシャフト１０のシリンダ軸線Ｌ₁ に沿う方向の距離をｄ₃ とすると、距離ｄ₁ 及び距離ｄ₂ を等しく設定し、且つ距離ｄ₃ をコネクティングロッド２７₁ 〜２７₄ の有効長さに略等しく設定することが望ましい。
【００４０】
フロントバランサーシャフト９をクランクシャフト３の前下方に配置し、リヤバランサーシャフト１０をクランクシャフト３の後上方に配置することにより前記条件を比較的に容易に満足させることができるが、車体前上方に傾斜するシリンダ２１₁ 〜２１₄ の後方には種々の補器類（例えば、図１に示すスタータモータ７８、エアクリーナ１６、燃料タンク１７等）の配置スペースとして利用されるため、リヤバランサーシャフト１０が前記補器類と干渉する虞がある。しかしながら、本実施例ではアッパーケーシング４の上面に最小限のケーシング隆起部４１を突設し、その内部にリヤバランサーシャフト１０を収納したので、シリンダ２１₁ 〜２１₄ の後方のスペースを最大限に確保して補器類との干渉を回避することができる。またアイドルシャフト１１をリヤバランサーシャフト１０の前方ではなく後方に配置したことにより、シリンダ２１₁ 〜２１₄ の後方に一層大きなスペースを確保することが可能となる。
【００４１】
図５から明らかなように、クランクシャフト３の第３ジャーナル部２３₃ 及び第４ジャーナル部２３₄ を支持するアッパーケーシング４の第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ にリヤバランサーシャフト１０が支持され、また前記第３ジャーナル部２３₃ 及び第４ジャーナル部２３₄ を支持するロアケーシング５の第３ジャーナル支持部２６₃ 及び第４ジャーナル支持部２６₄ にフロントバランサーシャフト９が支持される。仮に、バランサーシャフト９，１０をケーシング４，５の外壁部に支持すると、バランサーシャフト９，１０に作用する遠心力に対抗するためにケーシング４，５の補強が必要になって重量が増加するが、本実施例の如くクランクシャフト３を支持すべく高い剛性を備えたジャーナル支持部２５₃ ，２５₄ ，２６₃ ，２６₄ を利用してバランサーシャフト９，１０を支持すれば、ケーシング４，５の補強が不要になって重量が削減される。 特に、アッパーケーシング４のジャーナル支持部２５₁ 〜２５₅ とロアケーシング５のジャーナル支持部２６₁ 〜２６₅ とは、アッパーケーシング４の材質であるアルミニューム合金よりも縦弾性率（ヤング率）が高いスチール製の前部締付ボルト１４…及び後部締付ボルト１５…の締結力により結合剛性が高められているため、そこに支持されるフロントバランサーシャフト９及びリヤバランサーシャフト１０の支持剛性も向上する。これにより、フロントバランサーシャフト９及びリヤバランサーシャフト１０の起振力（クランクシャフト３の振動を抑える制振力）が有効に作用し、エンジンＥ全体の振動を最小限に抑えることができる。特に、リヤバランサーシャフト１０は下面だけが開放したボックス構造のケーシング隆起部４１に支持されており、しかもリヤバランサー支持部は後部締付ボルト１５…の締結部の近傍に位置しているため、所望の剛性を確保することができる。 図３において、符号ＣＬはクランクシャフト３の軸線を表しており、符号Ｐ₁ はエンジンＥの重心ＣＧを通って前記軸線ＣＬに直交する第１の平面を表している。実施例において前記第１の平面Ｐ₁ はクランクシャフト３の第３ジャーナル部２３₃ と第３ピン部２４₃ との間に位置している。尚、図２及び図３では、重心ＣＧを便宜上軸線ＣＬ上に描いてあるが、実際は前記軸線ＣＬから上方に離間した位置にある（図４参照）。
【００４２】
リヤバランサーＢｒ及びフロントバランサーＢｆは重心ＣＧを通る第１の平面Ｐ₁ の右側に配置され、またスタータモータ７８は第１の平面Ｐ₁ の左側に配置される。またリヤバランサーウエイト５８のウエイト部５８ａとフロントバランサーウエイト６７のウエイト部６７ａとは、軸線ＣＬに直交し且つ第１の平面Ｐ₁ の右側に僅かな距離αを介して隣接する第３の平面Ｐ₃ 上に配置される。更にリヤバランサーＢｒを駆動するリヤ駆動系（即ち、バランサー駆動ギヤ５１、アイドルギヤ５５及びリヤバランサーギヤ６０）と、フロントバランサーＢｆを駆動するフロント駆動系（即ち、バランサー駆動ギヤ５１及びフロントバランサーギヤ７１）とは、軸線ＣＬに直交し且つ第１の平面Ｐ₁ から前記第３の平面Ｐ₃ を越えて右側に大きく離間した第２の平面Ｐ₂ 上に配置される。
【００４３】
このように、エンジンＥの重心ＣＧを通って軸線ＣＬに直交する第１の平面Ｐ₁ の右側にリヤバランサーＢｒ及びフロントバランサーＢｆを配置し、左側にスタータモータ７８を配置したので、エンジンＥの重量バランスが左側或いは右側に大きくずれることが防止される。しかも、リヤバランサーウエイト５８のウエイト部５８ａ及びフロントバランサーウエイト６７のウエイト部６７ａを第１の平面Ｐ₁ に隣接する第３の平面Ｐ₃ 上に配置したので、重心ＣＧから見た両ウエイト部５８ａ，６７ａの軸線ＣＬ方向のずれを最小限に抑えてカップリング振動の発生を防止することができる。
【００４４】
またリヤバランサーＢｒを駆動するリヤ駆動系及びフロントバランサーＢｆを駆動するフロント駆動系を同一平面上（第２の平面Ｐ₂ 上）に配置したので、クランクシャフト３のバランサー駆動ギヤ５１を前記両駆動系の構造に共有して構造を簡略化するとともに、エンジンＥの軸線ＣＬ方向の寸法を小型化することができる。
【００４５】
図２及び図３において、クランクシャフト３の左端に設けられた交流発電機３７は重心ＣＧを通る第１の平面Ｐ₁ からの距離が大きく、トランスミッションＴのメインシャフト１２の右端に設けられたクラッチ３８は前記第１の平面Ｐ₁ からの距離が小さいため、エンジンＥの重心ＣＧ回りのバランスが崩れ易いが、リヤバランサーＢｒ及びフロントバランサーＢｆが前記第１の平面Ｐ₁ の右側（即ち、クラッチ３８側）に配置されているので、左側の交流発電機３７の重量と右側のクラッチ３８、リヤバランサーＢｒ及びフロントバランサーＢｆの重量とを釣り合わせ、エンジンＥの左右の重量バランスを適切に保つことができる。
【００４６】
次に、前述の構造を備えたリヤバランサーＢｒ及びフロントバランサーＢｆの組み付けとバックラッシュの除去とについて説明する。
【００４７】
リヤバランサーＢｒの組み付けは、アッパーケーシング４をその開口部を上向きにして固定した状態で、リヤバランサーウエイト５８、リヤバランサーギヤ６０、ダンパーラバー５９…、第１ニードルベアリング５６、第２ニードルベアリング５７、第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２を仮組みしたサブアセンブリを、前述したようにアッパーケーシング４の開口部から第１スラストワッシャ６１及び第２スラストワッシャ６２をスラストワッシャガイド面ｆ₃ ，ｆ₄ に案内させながらケーシング隆起部４１内に挿入する。続いて、リヤバランサーシャフト１０の先端をケーシング隆起部４１の第４ジャーナル支持部２５₄ の支持孔４１ｂから挿入し、サブアセンブリの内部を貫通させて第３ジャーナル支持部２５₃ の支持孔４１ａに係止する。
【００４８】
次に、予め内周にボールベアリング５３，５３を組み付けたアイドルギヤ５５をアッパーケーシング４の開口部から挿入してリヤバランサーギヤ６０に噛合させ、その状態でアイドルシャフト１１の先端をアッパーケーシング４の第４ジャーナル支持部２５₄ の支持孔２５ｂから挿入し、前記ボールベアリング５３，５３及びカラー５２を貫通させる。このとき、アイドルギヤ５５は図５に鎖線で示す位置に退避させておく。アイドルギヤ５５が前記退避位置にあるとき、該アイドルギヤ５５とリヤバランサーギヤ６０との噛合関係は維持される。
【００４９】
次に、ケーシング隆起部４１の開口４１ｃから指を挿入してリヤバランサーギヤ６０を回転させ、その位相合わせマーク６０ａをリブ６３の位相合わせマーク６３ａに対向させる。この状態でアッパーケーシング４のジャーナル支持部２５₁ 〜２５₅ にクランクシャフト３のジャーナル部２３₁ 〜２３₅ を嵌合させるが、前述したようにアイドルギヤ５５が鎖線位置に退避しているため、クランクシャフト３のバランサー駆動ギヤ５１はアイドルギヤ５５に噛合することはない。続いてクランクシャフト３を回転させて例えば第１ピン部２４₁ 及び第４ピン部２４₄ を上死点位置に位置決めし、この状態からアイドルギヤ５５を図５の実線位置にスライドさせてバランサー駆動ギヤ５１に噛合させた後、アイドルシャフト１１を支持孔２５ａに係止する。
【００５０】
以上の手順により、クランクシャフト３の位相に対してリヤバランサーギヤ６０が所定の位相を持つように、該リヤバランサーギヤ６０を組み付けることができる。
【００５１】
フロントバランサーＢｆの組み付けは、ロアケーシング５にフロントバランサーシャフト９及びフロントバランサーウエイト６７を組み付けてフロントバランサーギヤ７１を所定の位相となるように仮固定しておき、クランクシャフト３を所定の位相となるように仮固定したアッパーケーシング４に前記ロアケーシング５を結合すれば良い。このフロントバランサーＢｆの組み付けは、フロントバランサーＢｆがロアケーシング５の開口部から浅い位置に配置されていることから容易に行うことができる。
【００５２】
リヤバランサーＢｒのバックラッシュ調整は、偏心シャフトよりなるリヤバランサーシャフト１０及びアイドルシャフト１１の回転位置を調整することにより行われる。図９（Ａ）に示すように、ケーシング隆起部４１の第３ジャーナル支持部２５₃ 及び第４ジャーナル支持部２５₄ に支持されるリヤバランサーシャフト１０の両端部の軸線Ｐに対して、第１ニードルベアリング５６及び第２ニードルベアリング５７を支持する偏心部１０ｂの軸線Ｐ′は距離βだけ偏心しており、またアッパーケーシング４の第３ジャーナル部２５₃ 及び第４ジャーナル部２５₄ に支持されるアイドルシャフト１１の両端部の軸線Ｑに対して、アイドルギヤ５５を支持する偏心部１１ｂの軸線Ｑ′は距離γだけ偏心している。またクランクシャフト３の軸線Ｏとすると、線分ＱＯと線分ＱＰとの成す角度θは略９０°に設定されている。
【００５３】
先ず、図９（Ａ）に示すように、リヤバランサーシャフト１０の偏心部１０ｂ（斜線部）を、軸線Ｐより線分ＱＰの方向と略平行な矢印ａに偏心させて仮止めしておき、且つアイドルシャフト１１の偏心部１１ｂ（斜線部）を、軸線Ｑより線分ＯＱの方向と略平行な矢印ｂ方向に偏心させて仮止めしておく。このとき、リヤバランサーギヤ６０とアイドルギヤ５５との噛合はルーズな状態にあり、且つアイドルギヤ５５とバランサー駆動ギヤ５１との噛合もルーズな状態にある。
【００５４】
この状態から、アイドルシャフト１１を図９（Ａ）のｃ方向に所定角度（例えば１２０°程度）回転させて固定すると、アイドルシャフト１１の偏心部１１ｂの軸線Ｑ′がクランクシャフト３に接近するように図９（Ｂ）の矢印ｅ方向に移動し、バランサー駆動ギヤ５１とアイドルギヤ５５とのバックラッシュが適切な大きさに調整される。このとき、アイドルギヤ５５とリヤバランサーギヤ６０との距離は若干減少するが、アイドルギヤ５５とリヤバランサーギヤ６０との噛合はルーズな状態に維持されるため、アイドルギヤ５５の前記矢印ｅ方向への移動をスムーズに行わせることができる。
【００５５】
上述のようにしてバランサー駆動ギヤ５１とアイドルギヤ５５とのバックラッシュが調整されると、続いてリヤバランサーシャフト１０を図９（Ａ）の矢印ｄ方向に所定角度（例えば９０°程度）回転させて固定する。これにより、リヤバランサーギヤ６０が図９（Ｂ）の矢印ｆ方向に移動し、リヤバランサーギヤ６０とアイドルギヤ５５とのバックラッシュが適切な大きさに調整される。このとき、前工程でアイドルギヤ５５とリヤバランサーギヤ６０との距離が若干減少しているため、リヤバランサーギヤ６０の矢印ｆ方向への移動量はその分だけ少なくて済む。このリヤバランサーギヤ６０の矢印ｆ方向の移動により、既に調整済のバランサー駆動ギヤ５１とアイドルギヤ５５とのバックラッシュが影響を受けないことは勿論である。
【００５６】
フロントバランサーＢｆのバックラッシュの調整は偏心部９ｂを備えたフロントバランサーシャフト９を回転させるだけで容易に行うことができる。即ち、ロアケーシング５の第３ジャーナル部２６₃ 及び第４ジャーナル部２６₄ に支持されるフロントバランサーシャフト９の両端部の軸線に対して、フロントバランサーギヤ７１を支持する偏心部９ｂの軸線は所定距離だけ偏心しているため、フロントバランサーシャフト９を回転させると、フロントバランサーギヤ７１がクランクシャフト３のバランサー駆動ギヤ５１に対して接近／離間してバックラッシュが調整される。
【００５７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載された発明によれば、クランクシャフトを左右方向に支持するケーシングから斜め前方に起立させたシリンダの後方の空間にリヤバランサー及びスタータモータを配置したので、シリンダの後方のスペースを有効利用することができる。またエンジンの重心を通ってクランクシャフトに直交する平面の一側に両バランサーを配置し、他側にスタータモータを配置したので、エンジンの左右の重量バランスを適切に保つことができる。
【００５９】
また請求項２に記載された発明によれば、エンジンの重心を通ってクランクシャフトに直交する平面に近接するようにウエイト部が配置されるので、両バランサーによるカップリング振動の発生を最小限に抑えて振動防止効果を高めることができる。しかも両バランサーの駆動系が前記平面から離間した位置にあるため、その駆動系の重量をスタータモータの重量に対抗させてエンジンの左右の重量バランスを適切に保つことができる。
【００６０】
また請求項３に記載された発明によれば、リヤバランサーを駆動するリヤ駆動系とフロントバランサーを駆動するフロント駆動系とを前記平面と平行な第２の平面上に配置したので、簡単な構造で両バランサーを駆動することができるだけでなく、エンジンの左右方向の寸法を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 自動二輪車に搭載されたエンジンの全体側面
【図２】 図１の２−２線断面図
【図３】 図２の３−３線断面図
【図４】 図３の４−４線断面図
【図５】 図４の５−５線断面図
【図６】 図５の６方向矢視図
【図７】 図５の７−７線断面図
【図８】 図５の要部拡大図
【図９】 作用の説明図
【符号の説明】
３ クランクシャフト
４ アッパーケーシング（ケーシング）
５ ロアケーシング（ケーシング）
９ フロントバランサーシャフト
１０ リヤバランサーシャフト
１１ アイドルシャフト
２１₁ 〜２１₄ シリンダ
５１ バランサー駆動ギヤ（リヤ駆動系、フロント駆動系）
５５ アイドルギヤ（リヤ駆動系）
５８ａ ウエイト部
６０ リヤバランサーギヤ（リヤ駆動系）
６７ａ ウエイト部
７１ フロントバランサーギヤ（フロント駆動系）
７８ スタータモータ
Ｂｆ フロントバランサー
Ｂｒ リヤバランサー
ＣＧ 重心
Ｅ エンジン
Ｌ ₁ シリンダ軸線
Ｐ₁ 第１の平面（平面）
Ｐ₂ 第２の平面

Claims (5)

1. クランクシャフト（３）を車体の左右方向に支持するケーシング（４，５）からシリンダ（２１₁ 〜２１₄ ）を車体の斜め前方に起立させ、このシリンダ（２１₁ 〜２１₄ ）の後方の空間にリヤバランサー（Ｂｒ）を設け、クランクシャフト（３）を挟んで前記リヤバランサー（Ｂｒ）の反対側にフロントバランサー（Ｂｆ）を設けてなる車両用バランサー装置付きエンジンにおいて、
   前記シリンダ（２１₁ 〜２１₄ ）の後方の空間にスタータモータ（７８）を設け、エンジン（Ｅ）の重心（ＣＧ）を通ってクランクシャフト（３）に直交する平面（Ｐ₁ ）の一側に前記リヤバランサー（Ｂｒ）及びフロントバランサー（Ｂｆ）を配置するとともに、前記平面（Ｐ₁ ）の他側に前記スタータモータ（７８）を配置し、
   かつリヤバランサー（Ｂｒ）はクランクシャフト（３）の回転がアイドルシャフト（１１）を介して伝達されるリヤバランサーシャフト（１０）を備えており、エンジン（Ｅ）の側面視にてリヤバランサーシャフト（１０）をアイドルシャフト（１１）よりも上方かつ前方に配置してスタータモータ（７８）とオーバーラップさせたことを特徴とする車両用バランサー装置付きエンジン。
2. 前記リヤバランサー（Ｂｒ）及びフロントバランサー（Ｂｆ）は、クランクシャフト（３）と平行に配置されたバランサーシャフト（９，１０）と、バランサーシャフト（９，１０）上に前記平面（Ｐ₁ ）に近接して支持されたウエイト部（５８ａ，６７ａ）と、前記平面（Ｐ₁ ）から離間した位置でクランクシャフト（３）の回転をバランサーシャフト（９，１０）に伝達する駆動系（５１，５５，６０，７１）とをそれぞれ備えたことを特徴とする、請求項１記載の車両用バランサー装置付きエンジン。
3. リヤバランサー（Ｂｒ）の駆動系（５１，５５，６０）と、フロントバランサー（Ｂｆ）の駆動系（５１，７１）とを、前記平面（Ｐ₁ ）と平行な第２の平面（Ｐ₂ ）上に配置したことを特徴とする、請求項２記載の車両用バランサー装置付きエンジン。
4. エンジン（Ｅ）の側面視にてクランクウエブの回転外径を通る二つの鉛直線の範囲内にフロントバランサー（Ｂｆ）を配置したことを特徴とする、請求項１記載の車両用バランサー装置付きエンジン。
5. エンジン（Ｅ）の側面視にて前記リヤバランサーシャフト（１０）及び前記アイドルシャフト（１１）を結ぶ直線がシリンダ軸線（Ｌ ₁ ）と略平行であることを特徴とする、請求項１記載の車両用バランサー装置付きエンジン。

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