JP5584459B2 - 車輌用複数気筒エンジン - Google Patents

Description

本発明は車輌用複数気筒エンジンに関し、主として自動二輪車に適した複数気筒エンジンに関する。

一般道路での走行を目的とした自動二輪車に搭載される複数気筒エンジンには、一般に、図１３に示すような平面クランク軸（等間隔クランク軸）４００が設けられている。この等間隔の平面クランク軸４００は４気筒エンジン用であり、各気筒用のクランクピン４０１、４０２、４０３、４０４は、それらの中心線がクランク軸芯を通る同一平面に含まれるように配置されており、これに伴って、点火時期は１８０°の等間隔にチューニングされている。

上記のような一般道路走行用の自動二輪車のエンジンに対し、サーキット走行等を目的としたレース用自動二輪車の複数気筒エンジンにおいて、ハイパフォーマンスを得るため、図１４に示すような不等間隔クランク軸（非平面クランク軸）５００が用いられることがある（特許文献１）。図１４に示す不等間隔クランク軸５００も４気筒エンジンであり、各気筒用のクランクピン５０１、５０２、５０３、５０４が、クランク軸の軸芯回りに不等間隔で配置され、点火時期が不等間隔にチューニングされている。

特開平９−１６６１２６号公報

ところで、自動二輪車で、ロードスポーツを楽しむために生産されるモデルでは、上記のようなサーキット走行でのハイパフォーマンス性と市販価格の両立を図る努力が、設計及び生産上の重要な課題である。しかし、サーキット走行でのハイパフォーマンス性は、一般道での走行を楽しむユーザーにとっては不要な性能である。

サーキット走行でのハイパフォーマンスの要求を応えるために、一般道路走行用のエンジンの改造用にレースキットが販売されているが、従来部品のチューニングに留まる程度であり、十分満足のゆくものではない。サーキット走行のために、実質的にパーフォーマンスを向上させようとすれば、クランク軸自体を上記不等間隔クランク軸に取り替えることになるが、クランクケースの改造も含め、エンジン全体の大がかりな改造が必要となり、簡単に取り替えることは不可能である。

本発明は、車輌用複数気筒エンジン、特に自動二輪車用の複数気筒エンジンにおいて、クランクケース及び変速ギヤ機構等に大がかりな改造を加えることなく、平面クランク軸を採用する一般道路走行用の仕様と、不等間隔クランク軸を採用するサーキット走行用の仕様との間で、簡単に変更できる車輌用複数気筒エンジを提供することを目的としている。

また、クランク軸を通常の回転方向とは逆向きに回転させる仕様に、容易に変更できることも目的としている。

上記課題を解決するため、本願の第１の発明は、２個のクランクケース部材が合わされる２分割構造のクランクケースと、クランク軸と、前記クランク軸の回転動力がクラッチを介して伝達される変速用入力軸と、前記変速用入力軸から変速ギヤ機構を介して変速自在に前記回転動力が伝達される変速用出力軸とを、互いに平行にクランクケース内に収納した車輌用複数気筒エンジンにおいて、前記クランク軸は、少なくとも一つのクランクウエブの外周にクランクギヤを備えると共に、前記クランク軸の軸芯が前記クランクケース部材の合わせ面内に位置するように配置され、前記クラッチは、前記クランクギヤに径方向の外方から対向して、前記クランクギヤに噛み合うクラッチギヤを備え、前記クランクケースには、前記クランクケース部材の前記合わせ面内に軸芯が位置して前記クランク軸から前記クラッチに動力伝達可能なカウンタ軸を前記軸芯回りに回動可能に収納しうる収納空間を確保し、前記クラッチの軸芯から前記カウンタ軸が配置された場合の前記カウンタ軸の軸芯までの距離（Ｌ２）が、前記クランク軸の軸芯から前記クラッチの軸芯までの距離（Ｌ３）よりも短くなるように、前記収納空間が形成されている。

前記第１の発明において、好ましくは、前記収納空間は、前記カウンタ軸としてバランサウエイトを有するバランサ軸が前記軸芯回りに回転可能に収納されうるように、形成されており、 前記クランク軸の軸芯から前記カウンタ軸が配置された場合の前記カウンタ軸の軸芯までの距離（Ｌ１）が、前記クランクギヤのピッチ円直径（２・Ｒ２）と同一距離だけ離れるように、前記収納空間が形成されている。

本願の第２の発明は、２個のクランクケース部材が合わされる２分割構造のクランクケースと、不等間隔クランク軸と、前記クランク軸の回転動力がクラッチを介して伝達される車輌用複数気筒エンジンにおいて、前記クランク軸は、少なくとも一つのクランクウエブの外周にクランクギヤを備えると共に、前記クランク軸の軸芯が前記クランクケース部材の合わせ面内に位置するように配置され、前記クランクギヤに噛み合い前記クラッチへ動力伝達可能なバランサギヤ及びバランサウエイトを有するバランサ軸を備え、前記クラッチは、前記クランクギヤに径方向の外方から対向して、前記バランサギヤに噛み合うクラッチギヤを備え、前記クランクケースには、前記クランクケース部材の前記合わせ面内に軸芯が位置して前記クランク軸から前記クラッチに動力伝達可能なカウンタ軸を前記軸芯回りに回動可能に収納する収納空間を確保し、前記クランク軸の軸芯から前記カウンタ軸の軸芯までの距離（Ｌ１）が、前記クランクギヤのピッチ円直径（２・Ｒ２）と同一距離だけ離れ、かつ、前記クラッチの軸芯から前記カウンタ軸の軸支持部の中心線までの距離（Ｌ２）が、前記クランク軸の軸芯から前記クラッチの軸芯までの距離（Ｌ３）よりも短くなるように、前記収納空間が形成されている。

本願の第３の発明は、車輌用複数気筒エンジンの仕様変更方法であり、前記請求項２に記載のクランクケースに対し、クランク軸を、不等間隔クランク軸に交換し、前記クラッチギヤを、平面クランク軸用のクラッチギヤよりも小径の不等間隔クランク軸用のクラッチギヤに交換し、前記収納空間には、前記クランクギヤと同一外径を有し、前記不等間隔クランク軸のクランクギヤと前記不等間隔クランク軸用のクラッチギヤとに噛み合う、バランサギヤを有するバランサ軸を、前記収納空間内に収納する、ことを特徴とする。

本願の第４の発明は、第３の発明とは逆順序で行う車輌用複数気筒エンジンの仕様変更方法であり、前記第２の発明のクランクケースに対し、クランク軸を、不等間隔クランク軸から平面クランク軸に交換し、前記クラッチギヤを、不等間隔クランク軸用のクラッチギヤよりも大径の平面クランク軸用のクラッチギヤに交換し、前記収納空間内から前記バランサ軸を取り外し、前記平面クランク軸のクランクギヤに前記平面クランク軸用のクラッチギヤを噛み合わせる、ことを特徴とする。

本願発明によると、（１）クランクケースに、選択的にカウンタ軸が取付可能なカウンタ軸収納空間を設けているので、平面クランク軸（等間隔クランク軸）を備えた一般道路走行用に適した仕様と、不等間隔クランク軸を備えたサーキット走行に適した仕様との間で、クランクケース及び変速ギヤ機構等のエンジン構成部材に大掛かりな改造を加えることなく、簡単に仕様変更することができ、製造コスト及び仕様変更にかかるコストを節約することができる。

（２）一般道路走行用のクランク軸として、平面クランク軸を採用していると、鍛造により簡単に製造でき、部品の製造コストを節約することができる。

（３）前記カウンタ軸収納空間を、ブリーザ用気液分離室とすることにより、クランクケース内の空間を有効に利用できる。

（４）サーキット走行用に適した不等間隔クランク軸を備え、該カウンタ軸に、バランサウエイトと、前記クランクギヤ及び前記クラッチギヤと同一平面上に配置されたカウンタギヤと、を備えることにより、一般道路走行仕様から容易にサーキット走行仕様に変更でき、かつ、クランクギヤ、クラッチギヤ及びカウンタギヤを同一平面内でコンパクトに配置できる。

（５）サーキット走行用に不等間隔クランク軸を備えた場合に、カウンタ軸が、前記クランクギヤとは別位置のクランクギヤに噛み合う入力側カウンタギヤと、前記クラッチギヤに噛み合う出力側カウンタギヤと、を備えていると、カウンタ軸のカウンタギヤの形成位置の設計自由度が増加する。また、入力側カウンタギヤと出力側カウンタギヤの径を異ならせることにより、クランク軸からクラッチへの経路における減速比を向上させることができる。

（６）一般道路走行用に平面クランク軸を備えた場合に、前記カウンタ軸支持部に前記カウンタ軸を支持し、該カウンタ軸に、前記クランクギヤとは別位置のクランクギヤに噛み合う入力側カウンタギヤと、前記クラッチギヤに噛み合う出力側カウンタギヤとを備えていると、クランク軸が通常の回転方向と逆方向に回転させる仕様に、簡単に適用させることができる。

（７）一般道路走行用に平面クランク軸を備えた場合に、前記カウンタ軸支持部に前記カウンタ軸を支持し、該カウンタ軸に、該カウンタ軸の回転により駆動する発電機又はモータを備えることにより、カウンタ軸収納スペースを、発電機又はモータの配置スペースとして有効利用でき、エンジンのコンパクト化を図ることができる。

（８）本発明において、前記クランクケースは、上側クランクケース部材と下側クランクケース部材とに上下分割構造とし、前記両クランクケース部材の合わせ面に、前記クランク軸の軸芯及び前記カウンタ軸支持部の前記中心線を位置させていると、クランクケースの製造及び各軸の組み付け作業が容易になる。

本発明の第１の実施の形態に係る自動二輪車用エンジンを、各軸を通る面で切断した簡略断面図である。 図１の要部の詳細断面図である。 図２のIII-III断面図である。 図３のカウンタ軸収納空間の拡大断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係る自動二輪車用エンジンを、各軸を通る面で切断した簡略断面図である。 図５のVI-VI断面詳細図である。 本発明の第３の実施の形態に係る自動二輪車用エンジンを、各軸を通る面で切断した簡略断面図である。 図７の要部の詳細断面図である。 本発明の第４の実施の形態に係る自動二輪車用エンジンを、各軸を通る面で切断した簡略断面図である。 図９の要部の詳細断面図である。 本発明の第５の実施の形態に係る自動二輪車用エンジンを、各軸を通る面で切断した簡略断面図である。 本発明の第６の実施の形態に係る自動二輪車用エンジンの縦側断面略図である。 従来の平面クランク軸の簡略斜視図である。 従来の不等間隔クランク軸の簡略斜視図である。

以下に説明する第１乃至第４の実施の形態（図１乃至図１０）では、クランクケース及びギヤ変速ギヤ機構は実質的に共通であり、クランク軸の種類、カウンタ軸の有無及びその種類並びにクラッチギヤの種類（径）を、各種組み合わせることにより、それぞれの実施の形態を構成している。したがって、各実施の形態の説明において、他の実施の形態との相違を明確にするために必要な場合には、他の実施の形態の構造と対比させて説明している。

［第１の実施の形態］
図１〜図４は、一般道路走行用として、平面クランク軸３Ａを備えた第１の実施の形態に係る自動二輪車用４気筒エンジンであり、カウンタ軸を取り付けていない仕様である。各図において、自動二輪車の車幅方向を矢印Ｗで表示している。また、乗車したライダーから見た左右方向を、車輌の左右方向として説明している。

図１は各軸を通る平面で切断したエンジンの簡略断面図であり、クランクケース１は、後側に変速機ケース部２を一体に備えており、クランクケース１の前部には、車幅方向Ｗに延びる前記平面クランク軸３Ａが配置され、変速機ケース部２内には、変速用入力軸５と変速用出力軸６とが前記平面クランク軸３Ａと平行に配置されている。出力軸６は入力軸５の後方に配置されている。

平面クランク軸３Ａは、左右の軸受１０、１１及び軸方向中間部の複数のジャーナル軸受１２を介してクランクケース１に回転可能に支持されており、この平面クランク軸３Ａには、右側から順に第１、第２、第３及び第４気筒用の各クランクピン１４−１、１４−２、１４−３、１４−４が形成され、それぞれコンロッドを介して対応する気筒のピストン１３−１、１３−２、１３−３、１３―４に連結されている。この平面クランク軸３Ａは、第１気筒用のクランクピン１４−１と第４気筒用のクランクピン１４−４とが、クランク軸芯Ｏ１回りの同一位相（同一クランク角度）に形成され、第２及び第３気筒用のクランクピン１４−２、１４−３は、前記第１及び第４気筒用のクランクピン１４−１、１４−４に対し、クランク軸芯Ｏ１回りの１８０°の位相差で形成されている。したがって、総てのクランクピン１４−１、１４−２、１４−３、１４−４の中心線は、クランク軸芯Ｏ１を通る同一平面内に含まれている。このエンジンの点火順序は、たとえば第１、第３、第４及び第２気筒となっており、点火時期（爆発時期）は、クランク角度１８０°の等間隔に設定されている。

平面クランク軸３Ａの右側から二番目のクランクウエブ１５ａの外周面と、左側から３番目のクランクウエブ１５ｂの外周面には、それぞれ第１及び第２のクランクギヤ２１Ａ、２１Ｂが一体に形成されている。

入力軸５の左右両端部は、軸受３０、３１により変速機ケース部２に回転可能に支持されており、入力軸５上には、右側から順に、入力側第１速ギヤ４１、入力側第２速ギヤ４２、入力側第３速ギヤ４３、入力側第４速ギヤ４４、入力側第５速ギヤ４５及び入力側第６速ギヤ４６が軸方向移動不能に固着されている。

入力軸５の右端部はクラッチ室２０に突出し、該右側突出部分には、多板式摩擦クラッチ３５が設けられると共に、前記第１のクランクギヤ２１Ａと同一平面に配置された第１のクラッチギヤ２８Ａが空転自在に嵌合しており、該第１のクラッチギヤ２８Ａは前記第１のクランクギヤ２１Ａに噛み合うと共にクラッチ３５の入力側アウターケース（クラッチハウジング）３６に結合されている。クラッチ３５の出力側インナーハブ３７は変速用入力軸５に固着されている。アウターケース３６とインナーハブ３７との間は、周知のように多数の摩擦板を介して断続操作自在に接続される。

図１の要部の詳細断面を示す図２において、出力軸６は、左右両端部が軸受５５、５７により変速機ケース部２に回転可能に支持されており、出力軸６の外周には中間筒軸８０が固着され、この中間筒軸８０の外周には、右側から順に、出力側第１速ギヤ６１、出力側第２速ギヤ６２、出力側第３速ギヤ６３、出力側第４速ギヤ６４、出力側第５速ギヤ６５、出力側第６速ギヤ６６が、空転自在に嵌合しており、それぞれ前記入力側第１速ギヤ４１、入力側第２速ギヤ４２、入力側第３速ギヤ４３、入力側第４速ギヤ４４、入力側第５速ギヤ４５及び入力側第６速ギヤ４６に常時噛み合っている。

図１に示すように、出力軸６の左端部は変速機ケース部２外に突出し、該左側突出端部には出力スプロケット６７が固着されている。該出力スプロケット６７は駆動チェーン６８を介して後車輪のスプロケット６９に連結している。

出力軸６上の出力側第１速ギヤ６１と出力側第２速ギヤ６２との軸方向間、出力側第３速ギヤ６３と出力側第４速ギヤ６４との軸方向間、並びに出力側第５速ギヤ６５と出力側第６速ギヤ６６との軸方向間には、シフト機構用の第１スライダリング５１、第２のスライダリング５２及び第３のスライダリング５３が、出力軸６の中間筒軸８０（図２）に対し軸方向移動可能にスプライン嵌合すると共に、それぞれ周方向に間隔をおいて複数の係合孔５４を有している。上記中間筒軸８０は、各スライダリング５１、５２、５３を軸方向に摺動自在に支持するスライダレールとしての機能を果たす。

一方、各出力側ギヤ６１、６２、６３、６４、６５、６６の軸方向の端面には、各スライダリング５１、５２、５３側へ突出して各係合孔５４に係合可能な係合突起５６がそれぞれ形成されている。

前記各スライダリング５１、５２、５３の軸方向の操作機構としては、３本のカム溝７１、７２、７３を有するシフトカムドラム７５と、各カム溝７１、７２、７３に駆動ピンが係合する第１、第２及び第３のシフトフォーク８１、８２、８３と、各シフトフォーク８１、８２、８３が軸方向移動自在に支持されるシフト軸８５が設けられている。シフトカムドラム７５及びシフト軸８５は、出力軸６及び入力軸５と平行に、かつ、両軸５、６の下方に配置されており、各シフトフォーク８１、８２、８３のフォーク爪部は、各スライダリング５１、５２、５３の外周に形成された各環状溝５８に係合している。３個のシフトフォーク８１、８２、８３は、総て同形状のものが使用されている。

図２において、シフトカムドラム７５は、通常の自動二輪車のドラム操作機構と同様に、揺動可能なチェンジアーム機構（図示せず）及びチェンジ軸（図示せず）を介してチェンジペダル（図示せず）に連動連結されている。すなわち、チェンジペダルの踏み込み動作あるいは引き上げ動作により、チェンジアーム機構７７を介して、所定回動量ずつシフトカムドラム７５が回動し、各カム溝７１、７２、７３を介して、シフトフォーク８１、８２、８３を軸方向に移動し、各スライダリング５１、５２、５３を選択的に軸方向に移動するように構成されている。

図１において、クランクケース１には、選択的にカウンタ軸を回転自在に支持できるカウンタ軸支持部８５が形成されている。該カウンタ軸支持部８５は、軸支持孔を有するボス状に形成されると共に、軸方向に間隔をおいた複数箇所（たとえば３箇所）に形成されており、これらのカウンタ軸支持部８５の中心線Ｏ２の周囲には、一定容積のカウンタ軸収納空間Ｓ１が確保されている。

図３は、図２のIII-III断面図であり、クランク軸方向に見て、前記カウンタ軸支持部８５の中心線Ｏ２と、クランク軸芯Ｏ１と、入力軸芯Ｏ３との位置関係を具体的に示している。符号Ｃ１及び符号Ｃ３で示す円は、第１のクランクギヤ２１Ａのピッチ円及び第１のクラッチギヤ２８Ａのピッチ円を示している。

クランクケース１（変速機ケース部２も含む）は、略水平な合わせ面Ｙを境として、上側クランクケース部材１ａと下側クランクケース部材１ｂとに２分割されており、上記合わせ面Ｙに、クランク軸芯Ｏ１及びカウンタ軸支持部８５の中心線Ｏ２が位置している。従って、筒状のカウンタ軸支持部８５も、上下２分割構造となっている。また、入力軸６はクランク軸３及びカウンタ軸支持部８５の下方に配置されている。

カウンタ軸支持部８５の中心線Ｏ２は、該中心線Ｏ２とクランク軸芯Ｏ１との距離Ｌ１が第１のクランクギヤ２１Ａのピッチ円直径（２Ｒ１）と等しくなる位置であって、かつ、前記中心線Ｏ２と入力軸芯Ｏ３との距離Ｌ２が、クランク軸芯Ｏ１と入力軸芯Ｏ３との距離Ｌ３より小さい、位置に設定されている。すなわち、カウンタ軸支持部８５の中心線Ｏ２は、Ｏ1Ｏ2間距離Ｌ１＝ピッチ円直径２Ｒ１と、Ｏ2Ｏ3間距離Ｌ２＜Ｏ1Ｏ3間距離Ｌ３とを満足する位置に設定されている。

図４は、カウンタ軸収納空間Ｓ１を、ブリーザ用の気液分離室として利用した状態を示しており、カウンタ軸収納空間（気液分離室）Ｓ１の上壁には、気体成分排出管８６が形成され、また、カウンタ軸収納空間Ｓ１の下側には、気液分離後のオイル成分が一時的に溜まる円弧状の下壁８７が形成されている。

（実施の形態のシフト操作等）
図１は中立状態であり、この状態からクラッチ３５を切り、チェンジペダルを操作すると、シフトカムドラム７５が所定回動量だけ回動し、第１のカム溝７１により第１のシフトフォーク８１が右方に移動し、出力側第１速ギヤ６１の係合突起５６に第１のスライダリング５１の係合孔５４が係合し、出力側第１速ギヤ６１と出力軸６とが動力伝達可能に連結される。

上記第１速状態でクラッチ３５を接続すると、図３の矢印Ａ１方向に回転する平面クランク軸３Ａの回転動力は、第１のクランクギヤ２１Ａ、第１のクラッチギヤ２８Ａ、図１のクラッチ３５のアウターケース３６、摩擦板、インナーハブ３７を介して入力軸５に伝達され、入力軸５からは、入力側第１速ギヤ４１、出力側第１速ギヤ６１、出力側第１速ギヤ６１の係合突起５６、第１のスライダリング５１の係合孔５４及び第１のスライダリング５１を介して出力軸６に伝達され、出力軸６からは、出力スプロケット６７、駆動チェーン６８、スプロケット６９を介して後車輪に伝達される。

第１速から第２速に変速する場合には、チェンジペダルの操作によってシフトカムドラム７５をさらに所定量回動することにより、第１のスライダリング５１を左方に移動し、第１のスライダリング５２の係合孔５４を出力側第２速ギヤ６２の係合突起５６に係合する。

第３速乃至第６速に変速する場合には、シフトカムドラム７５を順次、所定量ずつ回動してゆくことにより、第２のスライダリング５２を右方（第３速）あるいは左方（第４速）に移動したり、第３のスライダリング５３を右方（第５速）あるいは左方（第５速）に移動する。

（実施の形態の効果）
（１）クランク軸として、一般道路走行用の平面クランク軸３Ａを備えているので、鍛造で簡単に製造できることにより、クランク軸３Ａの製造コストを低減でき、また、カウンタ軸支持部８５をクランクケース１に形成しているので、クランクケース１及び変速ギヤ機構を変更することなく、カウンタ軸を有するエンジン仕様に、簡単に仕様変更することができる。

（２）カウンタ軸収納空間Ｓ１を、クランク室内のオイルミストの気液分離室として有効利用しているので、エンジンの大形化を防ぐことができる。

［第２の実施の形態］
図５及び図６は、サーキット走行用として、不等間隔クランク軸３Ｂを備えた第２の実施の形態に係る自動二輪車用４気筒エンジンであり、前記第１の実施の形態と同じ名称の部品又は部分には、同じ符号を附し、重複説明は省略する。

図５において、クランクケース１、変速機ケース部２及び変速ギヤ機構は第１の実施の形態と同じであり、第１の実施の形態と異なる構成として、前述のサーキット走行用の不等間隔クランク軸３Ｂを備え、カウンタ軸支持部８５に、カウンタ軸（バランサ軸）８８を支持し、入力軸５に、第１の実施の形態とは径の異なる第２のクラッチギヤ２８Ｂを備えている。また、不等間隔クランク軸３Ｂの回転方向は、第１の実施の形態の平面クランク軸３Ａの回転方向とは逆方向に設定されている。

不等間隔クランク軸３Ｂは、第１、第２、第３及び第４気筒用の各クランクピン１４−１、１４−２、１４−３、１４−４の中心線が、クランク軸芯Ｏ１を通る複数の平面に分散配置され、点火時期が不等間隔に設定されている。

該実施の形態では、第１のクランクピン１４−１と第２のクランクピン１４−２とが相互に１８０°の位相差で同一平面内に形成され、第３のクランクピン１４−３は第２のクランクピン１４−２に対し、９０°の位相差（９０°遅れ）で形成され、第４のクランクピン１４−４は第３のクランクピン１４−３に対し、１８０°の位相差で同一平面に形成されている。また、右端から二番目のクランクウエブ１５ａの外周にクランクギヤ２１Ｃが形成されている。

カウンタ軸支持部８５には、軸受９０を介してカウンタ軸（バランサ軸）８８が回転可能に支持されており、該カウンタ軸８８には、不等間隔クランク軸３Ｂで発生する偶力を打ち消すために、複数、たとえば２個のバランサウエイト９３が設けられ、さらに、カウンタ軸８８の右端部には、前記クランクギヤ２１Ｃと同一平面にカウンタギヤ（バランサギヤ）９４が設けられ、該カウンタギヤ９４は前記クランクギヤ２１Ｃに噛み合っている。

入力軸５に設けられた前記第２のクラッチギヤ２８Ｂは、前記クランクギヤ２１Ｃ及びカウンタギヤ９４と同一平面に配置され、カウンタギヤ９４に噛み合っている。

図６において、カウンタギヤ９４のピッチ円Ｃ２の半径Ｒ２は、クランクギヤ２１Ｃのピッチ円Ｃ１の半径Ｒ１と等しく、したがって、クランクギヤ２１Ｃからカウンタギヤ９４に等速（減速比１）で動力が伝達される。

第２のクラッチギヤ２８Ｂのピッチ円Ｃ３の半径Ｒ３は、前記第１の実施の形態の第１のクラッチギヤ２８Ａ（図３）のピッチ円Ｃ４の半径Ｒ４よりも小さくなっており、したがって、第２の実施の形態の第２のクラッチギヤ２８Ｂは、前記クランクギヤ２１Ｃと同一平面に配置されているが、クランクギヤ２１Ｃに噛み合ってはいない。

また、第２の実施の形態の不等間隔クランク軸３Ｂは、第１の実施の形態のクランク軸３Ａの回転方向Ａ１とは逆方向Ａ２に回転するように設定されている。

不等間隔クランク軸３Ｂの矢印Ａ２方向への回転は、まず、クランクギヤ２１Ｃからカウンタギヤ９４に伝達され、カウンタギヤ９４を不等間隔クランク軸３Ｂと同一速度で逆向きに回転させる。さらに、カウンタギヤ９４から第２のクラッチギヤ２８Ｂに伝達され、図５のクラッチ３５を介して入力軸５に伝達される。入力軸５以降は、前記第１の実施の形態と同様であり、各スライダリング５１、５２、５３を選択的に移動させることにより、所望の変速段位（減速比）にて出力軸６に伝達され、出力スプロケット６７、駆動チェーン６８、スプロケット６９を介して後車輪に伝達される。

（該実施の形態の効果）
第１の実施の形態に対し、平面クランク軸３Ａを不等間隔クランク軸３Ｂに取り替え、バランサウエイト９３及びクランクギヤ２１Ｃと同一平面内のカウンタギヤ９４を備えたカウンタ軸８８をカウンタ軸支持部８５に支持し、入力軸５上の第１のクラッチギヤ２８Ａ（図３）を、これより小径の第２のクラッチギヤ２８Ｂ（図５）に取り替えることにより、第１の実施の形態のような一般道路走行用仕様から、第２の実施の形態のような、サーキット走行用仕様に、簡単に改造することができる。

また、カウンタ軸８８にバランサウエイト９３を備えていることにより、不等間隔クランク軸３Ｂで発生する偶力を打ち消すことができ、エンジンの振動及び歪みを抑制できる。

［第３の実施の形態］
図７及び図８は、サーキット走行用として、不等間隔クランク軸３Ｂを備えた第３の実施の形態に係る自動二輪車用４気筒エンジンであり、第２の実施の形態及び第と同じ名称の部品又は部分には、同じ符号を附し、重複説明は省略する。

図７において、前記第２の実施の形態と同様なサーキット走行用の不等間隔クランク軸３Ｂ及びカウンタ軸（バランサ軸）８８を備えているが、第２の実施の形態と異なる構成は、不等間隔クランク軸３Ｂの左から三番目のクランクウエブ１５ｂにクランクギヤ２１Ｄを形成し、カウンタ軸８８の左端部近傍に前記クランクギヤ２１Ｄに噛み合う入力側カウンタギヤ１０１を設け、カウンタ軸８８の右端部に、入力軸５のクラッチギヤ２８Ｃに噛み合う出力側カウンタギヤ１０２を設けている。

図８はカウンタ軸８８の詳細を示しており、左右両端部のカウンタ軸支持部８５に設けられた軸受９０は、ニードル及びアウターレースからなるニードルベアリングであり、軸方向の中央部のカウンタ軸支持部８５に設けられた軸受９０はボールベアリングである。

入力側カウンタギヤ１０１のピッチ円の半径Ｒ２はクランクギヤ２１Ｄのピッチ円の半径Ｒ１と等しく、クランクギヤ２１Ｄから入力側カウンタギヤ１０１に等速（減速比１）で動力伝達されるが、出力側カウンタギヤ１０２のピッチ円の半径Ｒ５は、入力側カウンタギヤ１０１のピッチ円の半径Ｒ２よりも小径に形成されている。これにより、入力側カウンタギヤ１０１から出力側カウンタギヤ１０２との間で減速される。すなわち、カウンタ軸８８は、バランサ機能と共に減速機能も有している。

また、第３の実施の形態の不等間隔クランク軸３Ｂは、第２の実施の形態と同様、第１の実施の形態のクランク軸３Ａの回転方向Ａ１とは逆方向Ａ２に回転するように設定されている。

第３の実施の形態によると、カウンタ軸８８に、入力側カウンタギヤ１０１と該入力側カウンタギヤ１０１よりも小径の出力側カウンタギヤ１０２とを備えているので、カウンタ軸８８自体が減速軸の役目を果たし、不等間隔クランク軸３Ｂとクラッチギヤ２８Ｃとの間の減速比を大きく採ることができ、これによりクラッチ３５及び入力軸５の回転速度が低下し、フリクション損失を減らすことができる。

［第４の実施の形態］
図９は、一般道路走行用として、平面クランク軸３Ａを備えた第４の実施の形態に係る自動二輪車用４気筒エンジンであり、前記第１の実施の形態及び第と同じ名称の部品又は部分には、同じ符号を附し、重複説明は省略する。

図９において、前記第１の実施の形態と同じクランクケース１、変速着ケース部２、変速ギヤ機構及び平面クランク軸３Ａを備えているが、第１の実施の形態と異なる構成は、カウンタ軸支持部８５には、軸受９０を介してカウンタ軸８８が回転可能に支持され、平面クランク軸３Ａの左側の第２のクランクギヤ２１Ｂを動力伝達用に利用していることである。

図１０において、カウンタ軸８８の基本的な構造は図８と同様の構造であり、カウンタ軸８８の左端部近傍に前記クランクギヤ２１Ｂに噛み合う入力側カウンタギヤ１０１を設け、カウンタ軸８８の右端部に、入力軸５のクラッチギヤ２８Ｃに噛み合うと共に前記入力側カウンタギヤ１０１より小径の出力側カウンタギヤ１０２を設けている。

入力側カウンタギヤ１０１のピッチ円の半径Ｒ２はクランクギヤ２１Ｂのピッチ円の半径Ｒ１と等しく、クランクギヤ２１Ｄから入力側カウンタギヤ１０１に等速（減速比１）で動力が伝達されるが、出力側カウンタギヤ１０２のピッチ円の半径Ｒ５は、入力側カウンタギヤ１０１のピッチ円の半径Ｒ２よりも小径に形成されている。これにより、入力側カウンタギヤ１０１から出力側カウンタギヤ１０２との間で減速される。

図８と異なる構成は、カウンタウエイトの変わりにカラー１０９を配置していることである。

また、第４の実施の形態の平面クランク軸３Ａは、第１の実施の形態のクランク軸３Ａの回転方向Ａ１とは逆方向Ａ２に回転するように設定されている。

［第５の実施の形態］
図１１は、前記第４の実施の形態の構成に加え、カウンタ軸収納空間Ｓ１をジェネレータ１１０の配置に利用し、カウンタ軸８８をジェネレータ１１０の回転軸として利用した構造である。

すなわち、カウンタ軸８８にジェネレータ１１０のロータ１１１を固着し、カウンタ軸８８の回転により発電するように構成している。その他の構成は前記第４の実施の形態と同じである。

［その他の実施の形態］
（１）図１２は第６の実施の形態であり、上下２分割構造のクランクケース１を有するエンジンにおいて、上下の合わせ面Ｙにクランク軸芯Ｏ１と入力軸芯Ｏ３とを位置させ、カウンタ軸支持部８５及びカウンタ軸８８を、クランク軸３Ａ（又は３Ｂ）及び入力軸５の下方に配置している。

（２）不等間隔クランク軸３Ｂとしては、前記図５のようなクランクピンのクランク軸周りの配置には限定されず、各種車輌性能に合わせた不等間隔配置を採用することもできる。

（３）図１１では、カウンタ軸８８をジェネレータに利用しているが、ハイブリット用のモータあるいはスタータに利用することも可能である。

（４）前記各実施の形態は、４気筒エンジンであるが、その他の複数気筒エンジンに本発明を適用することも可能である。

（５）本発明は、自動二輪車用の複数気筒エンジンには限定されず、騎乗型四輪走行車あるいはその他の車輌用の複数気筒エンジンにも適用可能である。

（６）本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。

１ クランクケース
１ａ 上側クランクケース部材
１ｂ 下側クランクケース部材
２ 変速機ケース部
３Ａ 平面クランク軸
３Ｂ 不等間隔クランク軸
５ 入力軸
６ 出力軸
１４−１，２，３，４ クランクピン
１５ａ、１５ｂ クランクウエブ
２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ クランクギヤ
２８Ａ、２８Ｂ クラッチギヤ
３５ クラッチ
８５ カウンタ軸支持部
８８ カウンタ軸
９３ バランサウエイト
９４ カウンタギヤ
１０１ 入力側カウンタギヤ
１０２ 出力側カウンタギヤ
Ｓ１ カウンタ軸収納空間
Ｏ１ クランク軸芯
Ｏ２ カウンタ軸支持部の中心線
Ｏ３ 入力軸芯

Claims (5)

1. ２個のクランクケース部材が合わされる２分割構造のクランクケースと、クランク軸と、前記クランク軸の回転動力がクラッチを介して伝達される変速用入力軸と、前記変速用入力軸から変速ギヤ機構を介して変速自在に前記回転動力が伝達される変速用出力軸とを、互いに平行にクランクケース内に収納した車輌用複数気筒エンジンにおいて、
   前記クランク軸は、少なくとも一つのクランクウエブの外周にクランクギヤを備えると共に、前記クランク軸の軸芯が前記クランクケース部材の合わせ面内に位置するように配置され、
   前記クラッチは、前記クランクギヤに径方向の外方から対向して、前記クランクギヤに噛み合うクラッチギヤを備え、
   前記クランクケースには、前記クランクケース部材の前記合わせ面内に軸芯が位置して前記クランク軸から前記クラッチに動力伝達可能なカウンタ軸を前記軸芯回りに回動可能に収納しうる収納空間を確保し、
   前記クラッチの軸芯から前記カウンタ軸が配置された場合の前記カウンタ軸の軸芯までの距離（Ｌ２）が、前記クランク軸の軸芯から前記クラッチの軸芯までの距離（Ｌ３）よりも短くなるように、前記収納空間が形成されている、ことを特徴とする車輌用複数気筒エンジン。
2. 請求項１に記載の車輌用複数気筒エンジンにおいて、
   前記収納空間は、前記カウンタ軸としてバランサウエイトを有するバランサ軸が前記軸芯回りに回転可能に収納されうるように、形成されており、
   前記クランク軸の軸芯から前記カウンタ軸が配置された場合の前記カウンタ軸の軸芯までの距離（Ｌ１）が、前記クランクギヤのピッチ円直径（２・Ｒ２）と同一距離だけ離れるように、前記収納空間が形成されている、車輌用複数気筒エンジン。
3. ２個のクランクケース部材が合わされる２分割構造のクランクケースと、不等間隔クランク軸と、前記クランク軸の回転動力がクラッチを介して伝達される車輌用複数気筒エンジンにおいて、
   前記クランク軸は、少なくとも一つのクランクウエブの外周にクランクギヤを備えると共に、前記クランク軸の軸芯が前記クランクケース部材の合わせ面内に位置するように配置され、
   前記クランクギヤに噛み合い前記クラッチへ動力伝達可能なバランサギヤ及びバランサウエイトを有するバランサ軸を備え、
   前記クラッチは、前記クランクギヤに径方向の外方から対向して、前記バランサギヤに噛み合うクラッチギヤを備え、
   前記クランクケースには、前記クランクケース部材の前記合わせ面内に軸芯が位置して前記クランク軸から前記クラッチに動力伝達可能なカウンタ軸を前記軸芯回りに回動可能に収納する収納空間を確保し、
   前記クランク軸の軸芯から前記カウンタ軸の軸芯までの距離（Ｌ１）が、前記クランクギヤのピッチ円直径（２・Ｒ２）と同一距離だけ離れ、かつ、前記クラッチの軸芯から前記カウンタ軸の軸支持部の中心線までの距離（Ｌ２）が、前記クランク軸の軸芯から前記クラッチの軸芯までの距離（Ｌ３）よりも短くなるように、前記収納空間が形成されている、ことを特徴とする車輌用複数気筒エンジン。
4. 車輌用複数気筒エンジンの仕様変更方法において、
   前記請求項２に記載のクランクケースに対し、クランク軸を、不等間隔クランク軸に交換し、
   前記クラッチギヤを、平面クランク軸用のクラッチギヤよりも小径の不等間隔クランク軸用のクラッチギヤに交換し、
   前記収納空間には、前記クランクギヤと同一外径を有し、前記不等間隔クランク軸のクランクギヤと前記不等間隔クランク軸用のクラッチギヤとに噛み合う、バランサギヤを有するバランサ軸を、前記収納空間内に収納する、ことを特徴とする車輌用複数気筒エンジン仕様変更方法。
5. 車輌用複数気筒エンジンの仕様変更方法において、
   前記請求項３に記載のクランクケースに対し、クランク軸を、不等間隔クランク軸から平面クランク軸に交換し、
   前記クラッチギヤを、不等間隔クランク軸用のクラッチギヤよりも大径の平面クランク軸用のクラッチギヤに交換し、
   前記収納空間内から前記バランサ軸を取り外し、前記平面クランク軸のクランクギヤに前記平面クランク軸用のクラッチギヤを噛み合わせる、ことを特徴とする車輌用複数気筒エンジン仕様変更方法。

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