JP4029890B2 - Secondary balancer support structure for motorcycles - Google Patents
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Description
本発明は、自動二輪車の二次バランサ支持構造に関する。 The present invention relates to a secondary balancer support structure for a motorcycle.
車両に搭載される4サイクルエンジンは、ピストンの往復運動に基づく振動が発生しやすい。そのため、エンジンはこの振動を除去するためのバランサ装置を備えたものがある。バランサ装置は、例えばクランクシャフトにウェブを一体に形成した一次バランサ装置と、ピストンやコンロッド等の全質量に見合ったバランサウェイトをバランサシャフトに設け、このウェイトをクランクシャフトと連動回転させることによりエンジン運転時の振動を除去する二次バランサ装置とがある。 A four-cycle engine mounted on a vehicle is likely to generate vibration based on the reciprocating motion of a piston. Therefore, some engines include a balancer device for removing this vibration. The balancer device is, for example, a primary balancer device in which a web is integrally formed on a crankshaft, and a balancer weight corresponding to the total mass of a piston, a connecting rod, etc. is provided on the balancer shaft, and the engine is operated by rotating this weight in conjunction with the crankshaft There is a secondary balancer device that eliminates vibrations of time.
従来の自動二輪車の二次バランサ装置は、例えばクランクケースにバランサシャフトを圧入固定し、このバランサシャフトの外周にニードルベアリングを介してバランサウェイトを回転自在に支持している。すなわち、固定されているバランサシャフトにバランサウェイトが相対回転する構造である。 In a conventional secondary balancer for a motorcycle, for example, a balancer shaft is press-fitted and fixed to a crankcase, and a balancer weight is rotatably supported on the outer periphery of the balancer shaft via a needle bearing. That is, the balancer weight rotates relative to the fixed balancer shaft.
しかしながら、二次バランサ装置はバランサウェイトがクランクシャフトの二倍の回転数で回転するため、ニードルベアリングのローラが摩耗しやすく、また、ローラが摩耗すると摺接面の隙間が拡大してガタが発生し、回転挙動が大きくなるといった不具合が生じる。 However, since the balancer weight rotates at twice the number of rotations of the crankshaft in the secondary balancer device, the roller of the needle bearing is likely to wear, and if the roller wears, the gap on the sliding contact surface will expand and play will occur. However, the malfunction that rotation behavior becomes large arises.
また、摺接面の隙間が拡大することにより摺接面の油膜切れが起こり、二次バランサ装置の潤滑性能が低下する。 Moreover, when the clearance gap of the sliding contact surface expands, the oil film breakage of the sliding contact surface occurs, and the lubrication performance of the secondary balancer device decreases.
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、回転挙動の低減を図った自動二輪車の二次バランサ支持構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a secondary balancer support structure for a motorcycle in which rotational behavior is reduced.
本発明に係る自動二輪車の二次バランサ支持構造は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、クランクシャフトと二次バランサ装置とを別体に備える並列四気筒エンジンの、上記クランクシャフトの一端に発電装置を設け、他端にシリンダヘッド内に設けられる動弁装置にカムチェーンを介して作動連結されるカムドライブスプロケットを設けると共に、上記発電装置の反対側最外部に配置される気筒用のクランクウェブにプライマリドライブギヤを一体に形成する一方、このプライマリドライブギヤが設けられたクランクウェブから一気筒分空けて離間した気筒であって、且つ上記クランクシャフトの上記発電装置取付部側最外部に配置される気筒に隣接する気筒用のクランクウェブのうち中央二気筒間のクランクジャーナル部から遠い側に位置するクランクウェブにバランサドライブギヤを一体に形成し、このバランサドライブギヤに駆動される上記二次バランサ装置を構成するバランサシャフトを上記クランクシャフトの前方であってこのクランクシャフトのクランクケースへの軸受部分より地面側且つ高さ方向に関しオイルフィルタを挟んでオイルパンの反対側に配置すると共に、上記二次バランサ装置を構成するバランサウェイトを上記バランサドライブギヤに駆動されるバランサドリブンギヤに対して中央二気筒間のクランクジャーナル部に近い側に配置したことを特徴とするものである。 In order to solve the above-described problem, the secondary balancer support structure for a motorcycle according to the present invention is a parallel four-cylinder engine having a crankshaft and a secondary balancer device separately as described in claim 1. A power generator is provided at one end of the crankshaft, and a cam drive sprocket that is operatively connected via a cam chain to a valve gear provided in the cylinder head at the other end, and on the outermost side opposite to the power generator. A primary drive gear is integrally formed on a crank web for a cylinder disposed, and the power generator of the crankshaft is a cylinder separated from the crank web provided with the primary drive gear by one cylinder. Kurankuji between the central second cylinder of the crank web for the cylinder adjacent to the cylinder which is disposed on the mounting portion side outermost Formed integrally with the balancer drive gear crank web located on the far side from Naru section, the balancer shaft constituting the secondary balancer device driven in this balancer drive gear a front of the crankshaft the crank shaft A balancer that is disposed on the ground side and on the opposite side of the oil pan with respect to the height direction from the bearing portion to the crankcase of the crankcase, and that has a balancer weight that constitutes the secondary balancer device driven by the balancer drive gear. It is characterized by being arranged on the side closer to the crank journal portion between the central two cylinders with respect to the driven gear .
また、上述した課題を解決するために、請求項2に記載したように、上記並列四気筒エンジンのシリンダブロックを前傾配置すると共に、車両側面視において、このシリンダブロックの下方であって上記クランクシャフトより前方に位置する上記クランクケースの前面を車両前方に向けて膨出し、その内方に上記二次バランサ装置を配設したものである。
さらに、上述した課題を解決するために、請求項3に記載したように、上記二次バランサ装置を、上記バランサドライブギヤが形成されるクランクウェブの気筒の前方でクランクケースによって支持したものである。
In order to solve the above-described problem, as described in
Furthermore, in order to solve the above-described problem, as described in claim 3, the secondary balancer device is supported by a crankcase in front of a cylinder of a crank web on which the balancer drive gear is formed. .
本発明に係る自動二輪車の二次バランサ支持構造によれば、クランクシャフトより回転数が増速される二次バランサ装置を駆動する際のクランクシャフトへの負担が軽減され、回転挙動の低減を図ることができる。また、エンジンの前後長が短縮化できてコンパクト化が可能になると共に、マスの集中化を図ることができ、操縦安定性が向上する。 According to the secondary balancer support structure for a motorcycle according to the present invention, the burden on the crankshaft when driving the secondary balancer device whose rotational speed is increased from the crankshaft is reduced, and the rotational behavior is reduced. be able to. In addition, the front and rear length of the engine can be shortened and the engine can be made compact, and the mass can be concentrated, thereby improving the steering stability.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明を適用した自動二輪車の一例を示す左側面図である。 FIG. 1 is a left side view showing an example of a motorcycle to which the present invention is applied.
図1に示すように、この自動二輪車1は車体フレーム2を有し、その前方にヘッドパイプ3が設けられる。ヘッドパイプ3には図示しないサスペンション機構を内装し、前輪4を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク5やハンドルバー6等から構成されるステアリング機構7が設けられ、ハンドルバー6により前輪4が左右に回動自在に操舵される。
As shown in FIG. 1, the motorcycle 1 has a
一方、車体フレーム2は、例えばツインチューブ型のもので、ヘッドパイプ3の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に後斜下方に延びるタンクレールを兼ねた左右一対のメインフレーム8と、このメインフレーム8の後端部に接続され、略上下方に向かって延びる左右一対のセンターフレーム9と、このセンターフレーム9の後上端から後方に延びる左右一対のシートレール10とから構成される。
On the other hand, the
メインフレーム8の上方には燃料タンク11が配置され、シートレール10の上方には運転シート12が配置される。また、センターフレーム9の略中央下部にはピボット軸13が架設され、このピボット軸13にスイングアーム14がピボット軸13廻りにスイング自在に枢着されると共に、このスイングアーム14の後端に後輪15が回動自在に軸支される。そして、車体の中央下部、燃料タンク11下方のメインフレーム8にはエンジン16が取り付けられる。
A
さらに、この自動二輪車1は車体の前部が流線形のカウリング17で覆われており、走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダの保護とが図られている。
Further, in the motorcycle 1, the front portion of the vehicle body is covered with a
図2はエンジン16の左側面図あり、大部分を縦断面で示す。図2に示すように、エンジン16は例えば4サイクル並列四気筒エンジンであり、主にシリンダヘッドカバー18、シリンダヘッド19、シリンダブロック20、そしてクランクケース21から外形が構成される。
FIG. 2 is a left side view of the
クランクケース21は分割式であり、例えば図における上下方向に三分割され、シリンダブロック20が一体に形成されたアッパークランクケース21aと、センタークランクケース21bと、ロアークランクケース21cとから構成される。
The
図3は、クランクケース21の分割状態および後述するシャフト類との関係を簡単に表す図である。図2および図3に示すように、シリンダブロック20は直立よりやや前傾して配置され、各クランクケース21a,21b,21cの割面はシリンダブロック20の中心軸22に直交して前下がり(または後ろ上がり)に形成される一方、下側のクランクケース21であるロアークランクケース21cの下面は略水平に形成される。
FIG. 3 is a diagram simply illustrating the relationship between the divided state of the
図4はセンタークランクケース21bの平面図であり、アッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面に配置される機器については断面で示す。
FIG. 4 is a plan view of the
アッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面にはエンジン16の幅方向に延びるクランクシャフト23が回転自在に支持される。また、クランクシャフト23の後方で、センタークランクケース21bとロアークランクケース21cとの割面にはエンジン16の幅方向に延びる(クランクシャフト23と平行に配置)カウンタシャフト24およびドライブシャフト25が回転自在に支持される。
A
クランクシャフト23の一端には発電装置26が設けられる。一方、クランクシャフト23の他端にはカムドライブスプロケット27が設けられる。カムドライブスプロケット27は、シリンダヘッド19内に設けられた動弁装置28のカムシャフト29端に設けられた図示しないカムドリブンスプロケットに図示しないカムチェーンを介して作動連結される。そして、クランクシャフト23の回転がカムチェーンを介してカムシャフト29に伝達されることにより、動弁装置28が作動され、吸・排気バルブ30を開閉操作する。なお、シリンダヘッド19の上部はシリンダヘッドカバー18により塞がれる。
A
クランクシャフト23には各気筒に対応して一次バランサ装置であるクランクウェブ31が形成される。発電装置26の反対側に配置される気筒用のクランクウェブ31にはカウンタシャフト24に形成されたプライマリドリブンギヤ32に作動連結するプライマリドライブギヤ33が一体に形成される。また、クランクシャフト23の発電装置26取付部側端から、少なくとも一気筒分離れた気筒用のクランクウェブ31にはバランサドライブギヤ34が一体に形成される。
A
クランクシャフト23には、コンロッド35の大端部36aが連結され、また、コンロッド35の小端部36bにはピストン37が連結される。そして、シリンダブロック20内にはピストン37が図3におけるシリンダブロック20の中心軸22方向摺動自在に収納される。また、シリンダヘッド19とピストン37との間の空間には燃焼室38が形成され、その中央部には外方から図示しない点火プラグがねじ結合される。
A large end portion 36 a of a connecting
ピストン37の往復ストロークはクランクシャフト23により回転運動に変換され、両プライマリギヤ32,33を介してカウンタシャフト24に設けられた図示しないクラッチ機構に伝達される。カウンタシャフト24とドライブシャフト25との間にはミッション機構39が設けられており、クランクシャフト23の回転運動は最終的にドライブシャフト25を経てドライブチェーン40(図1参照)を介して駆動輪である後輪15に伝達される。
The reciprocating stroke of the
ところで、この自動二輪車1に用いられるエンジン16への混合気供給手段は燃料噴射式であって、シリンダヘッド19に形成された吸気ポート41にフューエルインジェクタ42を備えたスロットルボディ43が接続される。そして、スロットルボディ43はエンジン16の後上方に配置され、スロットルボディ43の上流側にはエアクリーナ44が接続される。
Incidentally, the air-fuel mixture supply means to the
また、エンジン16にはエンジン潤滑装置が備えられており、ロアークランクケース21c下部に設けられたオイルパン45内に貯留された潤滑オイルが図示しないオイルポンプによってオイルフィルタ46を経由してクランクシャフト23や動弁装置28、ミッション機構39等のエンジン16内各部に圧送される。
The
このエンジン16にはクランクシャフト23上に設けられる一次バランサ装置とは別に二次バランサ装置47を備える。この二次バランサ装置47は、図2〜図4に示すように、クランクシャフト23が回転自在に支持されるアッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面上で、且つクランクシャフト23の前方に配置される。
The
図5は、図4に示す二次バランサ装置取付部の拡大図であり、図6は図5のVI−VI線に沿う断面図である。図5に示すように、二次バランサ装置47はバランサシャフト48とこのバランサシャフト48に一体に形成されたバランサウェイト49とから構成され、図6にも示すように、バランサシャフト48はアッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面にメタルベアリング50を介して回転自在に支持される。また、このメタルベアリング50は半割型のものであって、そのクランクケース割面がアッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面に一致するように配置される。
5 is an enlarged view of the secondary balancer device mounting portion shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. As shown in FIG. 5, the
さらに、バランサシャフト48には前記バランサドライブギヤ34に作動連結するバランサドリブンギヤ51が回転一体に取り付けられる。そして、バランサシャフト48とバランサドリブンギヤ51との間には弾性体から成るダンパ52が介装される。
Further, a balancer driven
次に、本実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
クランクケース21を上下方向に三分割し、アッパークランクケース21aに一体形成されるシリンダブロック20を前傾配置すると共に、シリンダブロック20の中心軸22に直交する各クランクケース21a,21b,21cの割面のうち、バランサシャフト48とクランクシャフト23とを上方側のクランクケース割面、本実施形態においてはアッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面に配置し、カウンタシャフト24とドライブシャフト25とを下方側のクランクケース割面、本実施形態においてはセンタークランクケース21bとロアークランクケース21cとの割面に配置したことにより、各シャフト23,24,25,48が水平線上に一直線に並ぶことがなく、エンジン16の前後長が短縮化できてコンパクト化が可能になると共に、マスの集中化を図ることができ、操縦安定性が向上する。
The
また、クランクシャフト23およびバランサシャフト48は振動の発生源であるため、これらのシャフト23,48をカウンタシャフト24およびドライブシャフト25とは別のクランクケース割面に配置することにより、クランクシャフト23およびバランサシャフト48が配置されるクランクケース割面、本実施形態においてはアッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面、の締結力のみを他方のクランクケース割面の締結力より高く設定すればよいので、組付け時の効率が向上する。
In addition, since the
さらに、二次バランサ装置47をバランサシャフト48とこのバランサシャフト48に一体に形成されたバランサウェイト49とから構成し、バランサシャフト48をアッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面にメタルベアリング50を介して回転自在に支持したことにより、部品点数が削減でき、組付性が向上する。また、バランサシャフト48とメタルベアリング50との摺接面に隙間ができにくく、ガタの発生、すなわち回転挙動が抑えられると共に、摺接面の油膜切れが起こりにくくなって二次バランサ装置47の潤滑性能が向上する。
Further, the
さらにまた、上記メタルベアリング50を半割型のものとし、その割面がアッパークランクケース21aとセンタークランクケース21bとの割面に一致するように配置したことにより二次バランサ装置47の組付性が向上する。
Furthermore, the
ところで、クランクシャフト23の両端には重量回転物である発電装置26およびプライマリドライブギヤ33が設けられているため、クランクシャフト23に比較的負担のかからない部位、本実施形態においては発電装置26取付部側端から少なくとも一気筒分離れた気筒用のクランクウェブ31に二次バランサ装置47駆動用のバランサドライブギヤ34を設けたことにより、クランクシャフト23の二倍の回転数に増速される二次バランサ装置47を駆動する際のクランクシャフト23への負担が軽減される。
By the way, since the
また、クランクシャフト23の二倍の回転数に増速される二次バランサ装置47はエンジン16の回転変動に敏感に反応するが、バランサシャフト48とバランサドリブンギヤ51との間に弾性体から成るダンパ52を介装したことによりこのダンパ52が上記エンジン16の回転変動を吸収できる。
Further, the
1 自動二輪車
16 エンジン
19 シリンダヘッド
21a アッパークランクケース
21b センタークランクケース
21c ロアークランクケース
23 クランクシャフト
26 発電装置
27 カムドライブスプロケット
28 動弁装置
31 クランクウェブ(一次バランサ装置)
33 プライマリドライブギヤ
34 バランサドライブギヤ
47 二次バランサ装置
48 バランサシャフト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
33
Claims (3)
上記発電装置の反対側最外部に配置される気筒用のクランクウェブにプライマリドライブギヤを一体に形成する一方、このプライマリドライブギヤが設けられたクランクウェブから一気筒分空けて離間した気筒であって、且つ上記クランクシャフトの上記発電装置取付部側最外部に配置される気筒に隣接する気筒用のクランクウェブのうち中央二気筒間のクランクジャーナル部から遠い側に位置するクランクウェブにバランサドライブギヤを一体に形成し、
このバランサドライブギヤに駆動される上記二次バランサ装置を構成するバランサシャフトを上記クランクシャフトの前方であってこのクランクシャフトのクランクケースへの軸受部分より地面側且つ高さ方向に関しオイルフィルタを挟んでオイルパンの反対側に配置すると共に、
上記二次バランサ装置を構成するバランサウェイトを上記バランサドライブギヤに駆動されるバランサドリブンギヤに対して中央二気筒間のクランクジャーナル部に近い側に配置したことを特徴とする自動二輪車の二次バランサ支持構造。 In a parallel four-cylinder engine having a crankshaft and a secondary balancer device separately, a power generator is provided at one end of the crankshaft, and the other end is operatively connected to a valve gear provided in the cylinder head via a cam chain. Cam drive sprocket to be installed,
A primary drive gear is integrally formed on a crank web for a cylinder disposed on the outermost side opposite to the power generation device, and the cylinder is separated from the crank web provided with the primary drive gear by one cylinder. And a balancer drive gear on the crank web located on the far side from the crank journal portion between the center two cylinders of the crank web for the cylinder adjacent to the cylinder arranged on the outermost side of the crankshaft on the power generator mounting portion side. Integrally formed,
The balancer shaft that constitutes the secondary balancer device driven by the balancer drive gear is disposed in front of the crankshaft and sandwiches an oil filter with respect to the ground side and the height direction from the bearing portion of the crankshaft to the crankcase. Place it on the opposite side of the oil pan ,
The balancer weight of the motorcycle is characterized in that the balancer weight constituting the secondary balancer device is arranged on the side closer to the crank journal portion between the central two cylinders with respect to the balancer driven gear driven by the balancer drive gear. Construction.
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