JPH04157238A - エンジンのバランサー装置 - Google Patents

エンジンのバランサー装置

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JPH04157238A
JPH04157238A JP2280152A JP28015290A JPH04157238A JP H04157238 A JPH04157238 A JP H04157238A JP 2280152 A JP2280152 A JP 2280152A JP 28015290 A JP28015290 A JP 28015290A JP H04157238 A JPH04157238 A JP H04157238A
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寛之 河窪
Toshio Shimada
島田　俊夫
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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］ 本発明は、エンジンのバランサー装置に係わり、特に、
エンジンの爆発および往復部質量による慣性力によって
発生させられる起振モーメントを抑えるようにしたバラ
ンサー装置に関するものである。
を従来の技術］ 従来、エンジンのバランサー装置の一構造例か、例えば
、特公昭５６−７５３６号においで提案されている。
このバランサー装置は、工、・・／のクランクシャフト
ト平行に、一対のバラン剖−ンヤフトヲ配設し、これら
のバランサーンヤフトのそれぞれにバランサーウェイト
を固着し、さらに、これりのバランサーンヤフトを、ク
ラ、・クンヤフトに対して所定の座標領域内に位置する
よう１こ配置した構成となっている。
そして、前記各バランサーウェイトを、クランクシャフ
トの回転数の２倍の回転数で、かつ、両バランサーウェ
イトの回転方向か相互に逆方向となるように回転させる
ことにより、エンジンの２次振動を抑制するとともに、
バランサーンヤフトを前述した座標領域内に設置するこ
とにより、前記両バランサーウェイトにより、エンジン
の爆発および往復部の慣性力による起振モーメントをも
抑制するようにしている。
「発明が解決しようとする課題Ｊ ところで、前述した従来の技術においては、次のような
不具合が残されている。
すなわち、爆発および往復部の慣性力の起振モーメント
を抑制するために、前記両バランサーシャフトを、クラ
ンクシャフトに対し、ある決められた領域内に設置しな
ければならないために、エンジン構成体のレイアウトの
自由度が制限されてしまうという不具合である。
また、前述の従来の技術においては、エンジンの排気量
が変更された場合、爆発および往復部の慣性力による起
振モーメントの発生形態も変わるため、この起振モーメ
ントを有効に抑制するためには、前記両バランサーンヤ
フトの設置位ｉの変更を行わなければならず、これに伴
って、汎用性も制限されてしまうといった不具合をも有
している。
したがって、従来においてはこれらの不具合への対処が
望まれており、本発明は、このような従来において残さ
れている課題を解決せんとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、前述した課題を有効に解決し得るエンジンの
バランサー装置を提供せんとするもので、請求項１記載
のエンジンのバランサー装置は、エンジンのクランクシ
ャフトと同期して回転サセラれるバランサーシャフトと
、このバランサー７ヤフト上に設けられたバランサーウ
ェイトとを備え、このバランサーウェイトの回転により
前記エンジンの往復質量による振動を抑制するようにし
た慣性力バランサーを備えたエンジンのバ５７”ｔ−装
置において、前記バランサー７ヤフト上に、エンジンの
爆発および往復部の慣性力によって発生させられる起振
モーメントを抑制するモーメントバランサーを設けたこ
とを特徴とし、また、請求項２記載のエンジンのバラン
サー装置は、請求項ｉにおける前記モーメントバランサ
ーか、前記バランサーウェイトへ動力を伝達するギヤに
一体に設けられていることを特徴とし、さらに、請求項
３記載のエンジンのバランサー装置は、請求項１におけ
る前記慣性力バランサーが２次慣性力バランサーである
ことを特徴とする。
「作用コ 本発明の請求項１記載のエンジンのバランサー装置によ
れば、クランクシャフトの回転に伴い、バランサーンヤ
フトが回転させられて、このバランサーシャフトに取り
付けられているバランサーウェイトの回転により、往復
質量によるエンジンの振動が抑制されるとともに、モー
メントバランサーの回転により、エンジンの爆発および
往復部の慣性力による起振モーメントが抑制される。
しかも、バランサーウェイトとモーメントバランサーと
を共通のバランサーシャフトに設けることにより、エン
ジンの構成部材の増加を極力抑えつつ爆発および往復部
の慣性力による起振モーメントの抑制を可能にするとと
もに、モーメントバランサーを設けることにより、この
モーメントバランサーとクランクシャフトとの位置関係
を自由にし、エンジンのレイアウトの自由度を拡大する
。
また、請求項２記載のエンジンのバランサー装置によれ
ば、バランサー装置の構成部材が一体化されて、エンジ
ンの寸法拡大が抑制される。
さらに請求項３記載のエンジンのバランサーによれば、
爆発および往復部の慣性力による起振モーメントが最大
となる２次成分を打ち消して、起振モーメントの抑制効
果を高める。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図に基づき
説明する。
第１図中、符号１は本実施例が適用されたエンジン（図
示例では、単気筒４サイクルエンジン）を示し、クラン
クケース２と、このクランクケース２の上部に連結され
た／υンタブロノク３と、このノリンダブロ・ｌり３の
上部に装着されたクランクへノド４と、この／リンダヘ
ッド４の上部に装着されたヘッドカバー５と、前記／リ
ンタヘ。
ド４に装着されて、その内部に形成されている吸気通路
に連通させられたキャブレター６とを備え、前記クラン
クケース２の内部に本実施例に係わるバランサー装置７
が設けられている。
次いで、これらの詳細について説明すれば、前記クラン
クケース２の略中央部には、クランクシャフト８が、第
２図に示すように、前記クランクケース２に取り付けら
れた一対の軸受９・１ｏを介して回転自在に取り付けら
れており、このクランクシャフト８のクランクビン８ａ
には、前記シリンダブロック３内に摺動自在に嵌装され
ているピストン１１がコ不りティ／グロノド１２を介し
て連結されている。
また、前記クランクシャフト８の前記一方の軸受９から
クランクケース２の外部へ突出させられた側の端部には
ジェネレーター１３のロータ１３ａが固着され、その内
部に、前記クランクケース２の側部に取り付けられるン
エ不し−ターカハー１４の内面に装着されているステー
ター１３ｂか挿入されて、前記ジェネレーター１３か構
成されている。
さらに、前記クランクシャフト８の、前記他方の軸受１
０からクランクケース２の外部へ突出させられた側の端
部には、第１図および第２図に示すように、後述する第
１バランサーシヤフト１５および第２バランサーンヤフ
トとしてのメインシャフト１６に設けられたクラッチ■
７のクラッチアウター１８を回転させるためのプライマ
リギヤ１９か固着されている。
前記第１バランサーンヤフト１５は、第１図および第２
図に示すように、前記クランクシャフト８と平行となる
ように配設されているとともに、第２図に示すように、
前記クランクケース２に設けられた軸受２０・２１によ
って回転自在に支持されており、その両端部が前記軸受
２０・２１からクランクケース２の外部へ突出させられ
ている。
そして、前記第１バランサーシヤフト１５の一端部には
、軸線方向に沿うスプライン１５ａが形成されており、
このスプライン１５ａにより、第１バランサーンヤフト
１５に１次バランサーウェイト２２の一つが、相対回転
を拘束された状態で嵌合させられているとともに、第１
バランサーシヤフト１５の一端に螺合されたナツト２３
により固定されている。
したがって、前記一方の１次バランサーウェイト２２は
、前記軸受２０のクランクケース２の外側に位置させら
れている。
また、前記クランクケース２の反対側に突出させられた
第１バランサーシヤフト１５の他端部には、カラー２４
が一体的に固定されており、前記カラー２４に、前記ク
ランクシャフト８のプライマリギヤ１９と噛合するドリ
ブンギヤ２６が一体に取り付けられている。
これによって、クランクシャフト８の回転が、プライマ
リギヤ１９からドリブンギヤ２６を経て第１バランサー
シヤフト１５へ伝達され、この第１バランサーンヤフト
１５とともに、前記一方の１次バランサーウェイト２２
が、クランクシャフト８と同一回転数で回転させられる
ようになっている。
前記メインシャフト１６は、第１図に示すように、前記
クランクシャフト８を挾んで、前記第１バランサーシヤ
フト１５と反対側に、クランクシャフト８と平行となる
ように配設されているとともに、前記クランクケース２
に取り付けられた一対の軸受２７・２８によって回動自
在に支持されており、その一端ｓは、第２図に示すよう
に、クランクケース２の内部に位置させられ、他端部は
、前記軸受２８からクランクケース２の外部へ突出して
位置させられている。
そしてこの他端部には、前記クラッチ１７のクラッチイ
ンナー２９がスプラインにより相対回動が拘束された状
態で嵌合させられているとともに、このクラッチインナ
ー２９が、ナンド３ｏによって一体に固着されている。
そして、このクラッチインナー２９を取り囲むようにし
て前記クラッチアウタ−１８が配設され、かつ、このク
ラッチアウター１８が、前記メインシャツ）１６の前記
突出側の端部外周に相対回動自在に支持されている。
これらのクラッチインナー２９とクラッチアウター１８
との間には、円盤状のクラッチ板３１がメインンヤフト
１６の長さ方向に複数枚重畳状態で配設されているとと
もに、これらのクラッチ板３１か、交互に前記クラッチ
アウター１８とクラッチインナー２９とに軸回りに係合
させられている。
また、前記クラッチアウター１８とクラッチインナー２
９とのメインシャフト１６の軸方向の間には、このメイ
ンシャフト１６に軸方向に摺動自在に装！されたブツシ
ャ−プレート３２が介装されており、前記クラッチイン
ナー２ｇとの間に介装されたクラッチスプリング３３の
弾発力により前記クラッチ板３１へ向けて押圧されて、
前記クラッチインナー２９との間で、前記各クラッチ板
３１を圧着させるようになっている。
さらに、前記クラッチアウター１８の前記クランクケー
ス２側の側部には、第２図に示すように、前記プライマ
リギヤ１９と噛合し、かつ、前記メインシャフト１６に
相対回動自在に支持されたドリブンギヤ３４が固着され
ているとともに、このドリブンギヤ３４とクラッチアウ
ター１８との間に、他方の１次バランサーウェイト３５
が挾持されるように一体に装着されている。
したがって、この他方の１次バランサーウェイト３５は
、前記一方の１次バランサーウェイト２２が配設された
側と反対側のクランクケース２の外部に位置させられて
いるとともに、前記クランクシャフト８の回転によって
このクランク／ナフト８と逆方向へ回転させられるよう
になっている。
さらに、前記プライマリギヤ１９、両ドリブンギヤ２６
・３４は、同一歯数に設定されており、これによって、
前記両１次バランサーウェイト２２・３５が、前記クラ
ンクシャフト８に対し、その回転数と同一回転数で逆方
向に回転させられるようになっている。
一方、前記エンジン１には、前記メインシャフト１６を
構成要素の一部としたミッション３６が並設されている
。
このミノジョン３６は、前記メインンヤフト１６と平行
に配設された第３バランサーシヤフトとしてのカウンタ
ーシャフト３７と、これらのメインシャフト１６とカウ
ンター７ヤフト３７との間に設けられた変速ギヤ群３８
と、この変速ギヤ群３８を選択的に操作する複数のシフ
トフォーク３９と、これらのシフトフォーク３９の移動
を案内するガイドンヤフト４０と、前′記シフトフォー
ク３９のそれぞれに係合させられてその移動をなすシフ
トドラム４１と、このシフトドラム４１を回転駆動する
シフトシャフト４２とからなり、前記クランクケース２
内に設けられている。
さらに、前記第１バランサー／ヤフト１５の外周部で前
記クランクケース２の内部側と、前記カウンターシャフ
ト３７のクランクケース２の内部側に位置する部分に、
２次バランサー４３が設けられている。
この２次バランサー４３は、前記１次バランサーシャフ
ト１５の外周に相対回転自在に装着された一方の２次バ
ランサーウェイト４４と、この２次バランサーウェイト
４４に一体に取り付けられたドリブンギヤ４５と、前記
クランクシャフト８に相対回転が拘束された状態で取り
付けられたドライブギヤ４６と、前記カウンターシャフ
ト３７の他端部近傍外周で前記クランクケース２の内側
に相対回動自在に装着された他方の２次バランサーウェ
イト４７と、この２次バランサーウェイト４７に一体に
設けられたドリブンギヤ４８と、前記メインシャフト１
６に相対回転自在に装着され、前記クランクシャフト８
に取り付けられたドライブギヤ４６と前記カウンターシ
ャフト３７の２次バランサーウェイト４７に設置すられ
たドリブンギヤ４８とに噛合するアイドル牛ヤ４９とに
よって構成されている。
また、前記ドリブンギヤ４５・４８、および、アイドル
ギヤ４９の歯数が同一となされ、かつ、これらの歯数に
対して前記ドライブギヤ４６の歯数が２倍となっている
。
したがって、クランクシャフト８の回転に伴って、各２
次バランサーウェイト４４・４７は、前記りランク／ナ
フト８に対して２倍の回転数で、かつ、一方の２次バラ
ンサーウェイト４４か逆方向に、また、他方の２次バラ
ンサーウェイトイアが同一方向に回転させられるように
なっている。
そして、前記カウンターシャフト３７の前記２次バラン
サーウェイト４７が取り付けられる部分は、前記変速ギ
ヤ群３８が係合させられるスプライン部分の外径よりも
大きな外径に形成されている。
これは、カウンターンヤフト３７に２次バランサーウェ
イト４７を設けると、この２次バランサーウェイト４７
の回転時における遠心力により前記カウンターンヤフト
３７に曲げモーメントが作用するが、この曲げモーメン
トが作用する部分の軸径を太くすること（こより、カウ
ンターンヤフト３７の岡り性を高め、全体としてカウン
ターシャフト３７の小径化を促進するために採られた処
置である。
そして、さらに、前記第１バランサー／ヤフト１５に装
着されたドリブンギヤ４５には、第１図および第２図に
示すように、一方のモーメントバランサー５０が一体に
設けられている。
したかって、この一方のモーメントバランサー５０は、
一方の２次バランサーウェイト４４と同軸上に設けられ
ている。
また、前記メイ／／ヤフト１６に回動自在に取り付けら
れたアイドルギヤ４９には、第１図および第２図に示す
ように、他方のモーメントバランサー５１か一体に設け
られており、前記アイドルギヤ４９の回転とともに一体
回転させられるようになっている。
しかして、このように構成された本実施例のエンンのバ
ランサー装置７は、クランク／ナフト８の回転に伴い、
前記ブライマゾギャ１９により、−対の１次バランサー
ウェイト２２・３５か、クランク／ナフト８と逆方向に
、かつ、クランクンヤフト８と同一回転数で回転させら
れ、また、ドライブギヤ４６とアイドルギヤ４９とによ
り、一対の２次バランサーウェイト４４・４７か、クラ
ンクシャフト８の回転数の２倍の回転数で、かつ、一方
の２次バランサーウェイト４４がクランク／ナフト８と
逆方向に、また、他方の２次バラン勺−ウェイト４７が
クランクンヤフト８と同一方向にそれぞれ回転させられ
、さらに、一対のモーメントバランサー５ｏ・５１かド
ライブギヤ４６により、クランクンヤフト８と逆方向で
かつ２倍の回転数で回転させられるっこの結果、前記１
次バランサーウェイト２２・３５の作用により、エンジ
ン１の１次振動か抑制され、かつ、２次バランサーウェ
イト４４・４７の作用によりエンジン１の２次振動が抑
制される。
さらに、モーメントバランサー５０・５１の作用により
、エンジン１の爆発および往復部の慣性力による起振モ
ーメントが抑制され、［、かも、本実施例においては、
一方のモーメントバランサー５０が２次バランサーウェ
イト４４と同軸上に設けられで、前記爆発による起振モ
ーメントか最大となる２次成分が打ち消され、これによ
って、エンジン１の振動が有効に抑制される。
一方、前述のように、モーメントバランサー５０・５１
が、２次バランサー４３と別個に設けられていることに
より、これらのモーメントバランサー５″１・５１とク
ランクシャフト８との相対的な位置関係を。
ある領域の範囲内で設定する必要がなくなり、エンジン
１の設計の自由度か拡大される。
さらに、第１バランサーンヤフト１５、および、第２バ
ランサーンヤフトとしてのメイン／ナフト１６か、１次
バランサーと２次バランサーとにおいて共有され、さら
に、第２ハランサーンヤフトおよび第３バランサーンヤ
フトかミッション３６のメインノヤフト１６とカウンタ
ー７／ヤフト３７と共通化され、かつ、モーメントバラ
ンサー・５０・５１か、各ハランサーンヤフト１５、メ
イン／ナフト１６に同軸上に装着されていることから、
１次バランサーおよび２次バランサーの両バランサーに
加えてモーメントバランサー５０・５１を並設した場合
においても、バランサーシャフトの増設か不要であり、
この点からもエンジン１の構造の煩雑化が抑えられる。
一方、本実施例においては、一対の１次バランづ一ウェ
イト２２・３５を、ともＩＱクラ７′クケース２の外側
に配設したものであるから、比較的その位置設定が容易
となり、これりの１６シくランサーウエイト２２・３５
を、クランクシャフト２の中心に対して略点対称の位置
に設置することか可能となり、これによって、クランク
／ナフト２の中心に対して一方の１次バランサーウェイ
ト２２によって発生させられる偶力か他方の１次バラン
サーウェイト３５によって打ち消されて、偶力の発生が
回避される。
なお、前記実施例において示した各構成部材の語形状や
寸法等は一例であって、適用するエンジンの種類や設計
要求等に基づき種々変更可能である。
［発明の効果コ 以上説明したように、本発明に係わるエンジンのバラン
サー装置によれば、次のような優れた効果を奏する。
請求項１記載のエンジンのバランサー装置によれば、ク
ランク７ヤフトの回転に伴って回転させられるモーメン
トバランサーにより、エンジンの爆発および往復部の慣
性力によって生じる起振モーメントを打ち消して、エン
ジンの振動を有効に抑制することができる。
しかも、モーメントバランサーを設けることにより、こ
のモーメントバランサーと、クランク７ヤフトとの相対
的な位置関係の制約をなくして、エンジンのレイアウト
の自由度を高めることかできるばかりでなく、排気量等
のエンジンの諸元を変更した場合においても、モーメン
トバランサーの質量の変更のみで対応することができ、
汎用性を拡大することができる。
そして、前記モーメントバランサーか、慣性力バランサ
ーを構成するバランサーシャフトに設けられていること
から、あらたなバランサ−シャフトの設置を行う必要が
なく、この点からも、エンジン構造の煩雑化を抑えるこ
とができる。
また、請求項２記載のエンジンのバランサー装置によれ
ば、モーメントバランサーをバランシャ−ンヤフトに伝
達を行うギヤに一体に設けることにより、モーメントバ
ランサーを設けるためのスペースを極力狭めて、エンジ
ンの形状拡大を抑制することができる。
サラに、請求項３記載のエンジンのバランサー装置によ
れば、モーメントバランサーを２次慣性力バランサーの
バランジャーシャフトに設けたから、爆発および往復部
の慣性力によって生じる起振モーメントを、この起振モ
ーメントが最大となる２次成分において抑制し、これに
よって起振モーメントの抑制効果をより一層高めること
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すもので、第１図は一実施
例が適用されたエンジンの要部の縦断面側面図、第２図
は第１図の■−■線に沿う矢視断面図である。 １・・・エンジン、 ２・・・クランクケース、 ７・・・バランサー装置、 １５・・・第１バランサーシヤフト、 １６・・・メインシャフト （第２バランサーシヤフト）、 ３６−・・ミッション、 ３７・・・カウンターシャフト （第３バランサーシヤフト）、 ２２・３５・・・１次バランサーウェイト、４４・４７
・・・２次バランサーウェイト５０・５１・・・モーメ
ントバランサー。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）エンジンのクランクシャフトと同期して回転させ
    られるバランサーシャフトと、このバランサーシャフト
    上に設けられたバランサーウェイトとを備え、このバラ
    ンサーウェイトの回転により前記エンジンの往復質量に
    よる振動を抑制するようにした慣性力バランサーを備え
    たエンジンのバランサー装置において、前記バランサー
    シャフト上に、エンジンの爆発および往復部質量の慣性
    力によって発生させられる起振モーメントを抑制するモ
    ーメントバランサーを設けたことを特徴とするエンジン
    のバランサー装置。
  2. （２）前記モーメントバランサーが、前記バランサーウ
    ェイトへ動力を伝達するギヤに一体に設けられているこ
    とを特徴とする請求項１記載のエンジンのバランサー装
    置。
  3. （３）前記慣性力バランサーが２次慣性力バランサーで
    あることを特徴とする請求項１記載のエンジンのバラン
    サー装置。
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