JPH01153838A - 内燃機関のバランサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、ピストンの往復動に伴う慣性力を打ち消して
内燃機関の振動を防止するバランサ装置に関する。

［従来の技術］ 内燃機関の振動源はピストンやコンロッドが往復する時
に発生する往復運動部分の慣性力である。

このため、往復ピストン式の内燃機関においては、クラ
ンク軸のクランクピンとは反対側に往復重量の５０％程
度のバランスウェイトを設けるとともに、このクランク
軸と平行に、上記バランスウェイトと同じ重さのバラン
スウェイトを備えたバランサ軸を設け、このバランサ軸
をクランク軸と等速度で逆回転させることにより、上記
慣性力の一次成分を打ち消している。

ところで、このバランサ軸はクランク軸からの動力伝達
によって駆動されるが、従来、例えば「実開昭５２−１
００４０５号公報」に見られるように、クランク軸と平
行をなすカウンタ軸上にクランク軸からの動力を断続す
る摩擦クラッチを設け、この摩擦クラッチの入力側であ
るクラッチハウジングの外周に駆動スプロケットを設け
るとともに、この駆動スプロケットとバランサ軸との間
にチェーンを架は渡し、このチェーンによりバランサ軸
を回転駆動させるようにしたバランサ装置が知られてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、クラッチハウジングはクラッチ容量との
兼合いから、外径寸法が比較的大きいために、このクラ
ッチハウジングの外周に駆動スプロケットを取付けると
、摩擦クラッチの周囲に駆動スプロケットの分だけより
大きなスペースが必要となる。このため、クランクケー
スが大形化し、内燃機関全体が重く大きなものとなると
いった不具合がある。

したがって、本発明は、バランサ駆動用の歯付き車を、
減速大歯車の周囲のデッドスペースを利用してコンパク
トに配置でき、クランクケースの小形軽量化を可能にし
た内燃機関のバランサ装置の提供を目的とする。

［課題を解決するだめの手段］ そこで、本発明においては、クランク軸と平行をなすメ
イン軸上に、クランク軸と一体に回転する減速小歯車と
常時噛み合う減速大歯車を設け、この減速大歯車の一側
面に上記減速小歯車との噛み合いにより伝えられるクラ
ンク軸の回転をメイン輔に対して断続する摩擦クラッチ
を設けるとともに、上記減速大歯車の摩擦クラッチとは
反対側の面に、バランスウェイトを備えたバランサを増
速駆動する歯付き車を設けたことを特徴としている。

［作用］ この構成によれば、減速大歯車の摩擦クラッチとは反対
の面は、クランクケースの一側と対面しているのみで、
ここには空間が存在するから、この減速大歯車の側方に
開いた空間を利用して歯付き車を配置することができる
。

しかも、バランサの増速比は、歯付き車の径ではなく歯
数によって決まるので、この歯数を適宜設定すれば、歯
付き車の外径を減速大歯車や摩擦クラッチよりも小さく
することができる。したがって、この歯付き車自体が減
速大歯車の側方のデッドスペースに配置されることと相
まって、減速大歯車や摩擦クラッチの周囲に大きなスペ
ースを確保する必要もなく、その分、クランクケースを
コンパクト化することができる。

［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。

図面は自動二輪車用の４サイクル単気筒内燃機関を示し
、図中符号ｌはシリンダブロック、２はシリンダヘッド
、３はクランクケース、４はクランクケースカバーであ
る。シリンダブロック１には上下方向に延びるシリンダ
１ａが形成され、このシリンダ１ａ内にはピストン５が
収容されている。

ピストン５はコネクティングロッド７を介してクランク
軸６と連結されている。

クランク軸６はクランクケース３に設けた仕切壁８ａ、
８ｂに軸受９ａ、９ｂを介して回転自在に軸支されてお
り、このクランク軸６の中央部位には一対のクランクア
ームｌＯａ、ｌＯｂが一体に設けられている。クランク
アーム１０ａ、　ｌＯｂにはクランクピン１１が横架さ
れており、このクランクピン１１にコネクティングロッ
ド７の大端部がニードル軸受１２を介して回転自在に連
結されている。

また、クランクアームｌｏａ、　ｊｏｂには、クランク
ピン１１とはクランク軸６の軸中心を挾んだ反対側に位
置して、クランクウェイト■４が一体に形成されている
。これらクランクウェイト１４．１４は、回転慣性力に
往復動慣性力の５０％を加えた慣性力を発生し得るよう
に、その質量および径が設定されている。

クランク軸６の一端外周部上には、バランサ１７が回転
自在に支持されている。このバランサ１７は、クランク
軸６の外周部にスリーブ１５およびニードルベアリング
１６を介して回転自在に支持されるボス部１７ａを有し
ている。このボス部１７ａの外周には従動スプロケット
１８が一体に形成されており、さらに、このボス部１７
ａの回転中心から偏心した位置には、扇形または半円形
状をなすバランスウェイト１９は一体に形成されている
。このバランスウェイト１９は往復動慣性力の５０％を
発生し得るように設けられており、その周辺部に円弧状
をなした肉厚部２０を有している。この肉厚部２０ａは
クランク軸６の一方の軸受９ａを保持したクランクケー
ス６のボス部２１の外側を取囲むように位置されている
。

クランクケース３にはクランク軸６と平行をなして、変
速装置を構成するためのメイン軸２４とサブ軸２５が、
夫々軸受２６ａ、　２６ｂおよび２７ａ、２７ｂを介し
て軸支されている。メイン軸２４の一端外周上にはスリ
ーブ２８が被装されており、このスリーブ２８上には減
速大歯車２３が回転自在に取付けられている。減速大歯
車２３はクランクケース３の一側において、クランク軸
６と一体に回転する減速小歯車２２と常時噛み合ってお
り、メイン軸２４に対して自由に回転するようになって
いる。

このメイン軸２４の一端には、クランク軸６の動力をメ
イン軸２４に対して断続する摩擦クラッチ３゜が戒告さ
れている。摩擦クラッチ３０の入力側であるクラッチハ
ウジング３１は、減速大歯車２３の一側面に取付けられ
ている。この場合、減速大歯車２３とクラッチハウジン
グ３１とは、複数の連結ピン３２を介して連結され、こ
れら連結ピン３２は減速大歯車２３の周方向に延びる長
孔３３内にカラー３４を介して挿通されている。したが
って、減速大歯車２３とクラッチハウジング３１とは、
相対的に周方向に変位し得るようになっている。

減速大歯車２３とクラッチハウジング３１との間には、
これら両者の周方向への変位をある程度規制するととも
に、クランク軸６の回転変動や変速の際の衝撃を緩和す
るためのコイルばね３５が設けられており、このコイル
ばね３５は減速大歯車２３の１！／！擦クラツチ３０と
は反対側の他側面に設けたばね押え板３Ｂによって支持
されている。ばね押え板３６は上記連結ピン３２を利用
して減速大歯車２３の他側面に固定されており、この減
速大歯車３２およびクラッチハウジング３１と一体に回
転される。

ところで、ばね押え板３６の外周部には、歯付き車とし
ての駆動スプロケット３７が一体に形成されている。駆
動スプロケット３７は減速大歯車２３とクランクケース
３の一側面との間の空間部分に位置しており、減速大歯
車２３やクラッチハウジング３１よりも小径をなしてい
る。そして、この駆動スプロケット３７はバランサ１７
の従動スプロケット１８と対向されており、これら両ス
プロケット１８．３７間には、チェーン３８が架は渡さ
れている。したがって、クランク軸６は減速小歯車２２
および減速大歯車２３を介してばね押え板３６を減速回
転させ、このばね押え板３６をクランク軸６とは逆方向
に回転させることになるが、駆動スプロケット３７と従
動スプロケット３８およびチェーン３８は、バランサ１
７をクランク軸６と等速度で回転させるように増速駆動
するので、バランサＩ７はクランク軸６と等速度で逆方
向に回転駆動される。この場合、バランサ１７のバラン
スウェイト１９は第２図に示すように、ピストン５が上
死点にある時には、クランクアームＬＯａ、　ｆｏｂの
クランクウェイト１４と同様に、ピストン５とは反対側
、つまりクランク軸６の回転中心を挾んだ下側に位置し
、かつ、ピストン５が下死点に位置した時には、クラン
クアーム１０ａ、ｌＯｂのクランクウェイト１４と同様
に、クランク軸６の回転中心を挾んだ上側に位置するよ
うになっている。また、バランサ■７がクランク軸８と
逆方向に回転されることから、ピストン５が上、下死点
の中間にある時には、バランスウェイト１９とクランク
ウェイトＩ４とは、クランク軸６の回転中心を挾んで左
右に対向する位置となるものである。

なお、メイン軸２４とサブ軸２５とは、複数組の変速歯
車４０．４１を介して連結されており、これら変速歯車
４０．４１の噛み合いを選択的に変化させることにより
、メイン軸２４の回転が変速されてサブ軸２５に伝達さ
れるようになっている。また、図中符号４２は後輪駆動
用のチェーンスプロケット、４３は発電機を示す。

次に、上記構成の作用について説明する。

内燃機関の運転中、クランク軸６は第１図中矢印Ａ方向
へ回転される。このクランク軸６は減速小歯車２２を一
体的に回転させるから、この減速小歯車２２と噛み合う
減速大歯車２３が矢印Ｂ方向へ逆向きに減速回転される
。減速大歯車２３の摩擦クラッチ３０とは反対側の他側
面には、ばね押え板３６が固定されているため、このば
ね押え板３Ｂに形成した駆動スプロケット３７も矢印Ｂ
方向へ回転されることになり、この駆動スプロケット３
７の回転はチェーン３８および従動スプロケット１８に
より増速されてバランサ１７に伝えられる。したがって
、バランサ１７はクランク軸６と等速度でありながら、
このクランク軸６とは逆方向に回転駆動される。

この結果、クランクアーム１０ａ、１０ｂのクランクウ
ェイト１４と、バランサ１７のバランスウェイト１９と
は、互いに逆方向へ回転され、しかも、ピストン５の上
死点と下死点とにおいては、これらクランクウェイト１
４とバランスウェイト１９とがピストン５の往復慣性を
打ち消す位置になるので、内燃機関の一次振動が吸収緩
和される。

このような本発明の一実施例において、減速大歯車２３
の摩擦クラッチ３０とは反対側の他側面はクランクケー
ス３の一側面と対面し、ここには空間が存在するので、
この減速大歯車２３の他側面にバランサ１７を増速駆動
する駆動スプロケット３７を取付ければ、駆動スプロケ
ット３７を減速大歯車２３の側方に開いた空間を利用し
て配置することができる。

しかも、バランサ１７の増速比は、駆動スプロケット３
７の径ではなく歯数によって決まるので、この歯数を適
宜設定すれば、駆動スプロケット３７の外径を減速大歯
車２３やクラッチハウジング３１の外径よりも小さくす
ることできる。したがって、駆動スプロケット３７が減
速大歯車２３の側方のデッドスペースに配置されること
と相まって、本来的に外径の大きな減速大歯車２３やク
ラッチハウジング３１の周囲に、駆動スプロケット３７
を配置するための格別なスペースを確保する必要もなく
なり、その分、クランクケース３をコンパクト化するこ
とができる。

また、本実施例の場合、駆動スプロケット３７が一体化
されたばね押え板３Ｂは、衝撃緩和用のコイルばね３５
を支持するために従来から減速大歯車２３に付設されて
いるものであり、格別に目新しいものではないため、こ
のばね押え板３６を利用して駆動スプロケット３７を構
成すれば、部品点数も少なくて済み、組み立て作業も容
易に行なえる利点がある。

なお、上記実施例においては、バランサを駆動するため
にチェーンを使用したが、このチェーンに代って例えば
歯付きベルトや歯車を使用しても良く、このため、歯付
き車もスブロケ・ソトに制約されない。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、バランサ駆動用の歯付き
車を減速大歯車の側方のデッドスペースを利用して配置
もきるとともに、この歯付き車も減速大歯車や摩擦クラ
ッチよりも小径化することができる。このため、摩擦ク
ラッチや減速大歯車の周囲に広いスペースを確保する必
要もなく、その分、クランクケースをコンパクト化して
、内燃機関全１体を軽量かつ小形化することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は第２図中１−
１線に沿う断面図、第２図は内燃機関を一部断面した側
面図である。 ６・・・クランク軸、１７・・・バランサ、１９・・・
バランスウェイト、２２・・・減速小歯車、２３・・・
減速大歯車、２４・・・メイン軸、３０・・・摩擦クラ
ッチ、３７・・・歯付き車（駆動スプロケット） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランク軸と平行をなすメイン軸上に、クランク軸と一
   体に回転する減速小歯車と常時噛み合う減速大歯車を設
   け、この減速大歯車の一側面に上記減速小歯車との噛み
   合いにより伝えられるクランク軸の回転をメイン軸に対
   して断続する摩擦クラッチを設けるとともに、上記減速
   大歯車の摩擦クラッチとは反対側の面に、バランスウェ
   イトを備えたバランサを増速駆動する歯付き車を設けた
   ことを特徴とする内燃機関のバランサ装置。