JPH0492143A - エンジンのバランサー装置 - 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］ 本発明は、エンジンのバランサー装置に係わり、特に、
クランクシャフトの両側に振り分は配置され、このクラ
ンクシャフトと同期回転させられる一対の１次バランサ
ーウェイトおよび一対の２次バランサーウェイトを備え
たエンジンのバランサー装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、エンジンのバランサー装置の一橋造例か、例えば
、特開昭６０−１．．５５０３３号において提案されて
いる。

このバランサー装置は、エンジンのクランク／セフＩ・
と平行に、一対のバランサ：シャフトを配設し、これら
のバランサーウェイトのそれぞれにバランサーウェイト
を固着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次振動を抑制するようにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、エンジン、特に、単気筒のエンジン等におい
ては１次振動の影響が大きくなることがら、前記２次振
動の抑制に加えて１次振動をも抑制する必要が生じるが
、このためには、前記２次バランサーに加えて新たに１
次バランサーを設けなければならない。

そして、前述の従来技術において１次バランサーを設け
る場合、一対の１次バランサーシャフトを２次バランサ
ーシャフトと別個に配設し、これらの２次バランサーシ
ャフトをクランクシャフトの回転数と同一回転数で、か
つ、相互に同一方向となるようにその回転方向を設定し
なければならないから、２次バランサーシャフトの設置
スペースを確保しなければならないばかりでなく、クラ
ンクシャフトとの間の動力伝達経路か複雑化してしまい
、エンジン構造か煩雑化し、また、レイアウトの自由度
が制限されてしまう等の不具合が生しる。

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ン
ヤフトと同期して回転させられる一対の１次バランサー
ウェイト、および、対の２次バランサーウェイトからな
るバランサー装置であって、前記１次バランサーウェイ
トの一つと２次バランサーウェイトとが装着された第１
バランサーシャフトと、前記１次バランサーウェイトの
他の一つか装着された第２バランサー７ヤフトと、前記
２次バランサーウェイトの他の一つが装着された第３バ
ランサーシャフトとを備え、前記第１のバランサーシャ
フトとクランクシャフトとの軸間距離をＬｌとし、また
、クランクシャフトと第２バランサーシャフトとの軸間
距離をＬ１とし、さらに、前記第２バランサーシャフト
と第３のバランサーシャフトの軸間距離をＬ３とした場
合、これらの各シャフトの相対位置か次式に示される関
係によって設定されていることを特徴とする。

Ｌ、　：　Ｌ、・Ｌ、＝１．５：　ｉ、　５：　１また
、請求項２記載のエンジンのバランサー装置は、前記第
２バランサーシャフトが、エンジンに並設されているミ
ッションのメインシャフトであることを特徴とする。

サラに、請求項３記載のエンジンのバランサー装置は、
前記第３バランサーシャフトか、エンジンに並設されて
いるミノンヨンのカウンターシャフトであることを特徴
とするものである。。

［作用］ 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、クランクンヤフトと各バランサーシャフトとの軸
間距離を前述した関係とすることにより、回転数の異な
る１次バランサーウェイトの一つおよび２次バランサー
ウェイトの一つとを同軸上に配設して、１次系と２次系
において、少なくとも一つのバランサーシャフトを共用
して設置スペースの減少を図り、また、１次バラン号−
および２次バランサーの動力伝達系を、それぞれ同一面
に配設して、各動力伝達経路を最短にし、これによって
、エンジンの構造の煩雑化を抑制する。

［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
たシリンダプロ・ツク３と、このシリンダブロック３の
上部に装着されたシリングへラド４と、このシリンダヘ
ット４の上部に装着されたヘッドカバー５と、前記シリ
ンダヘット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。

次いて、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・１０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がコネクティングロッド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−１３のロータ１３ａか固着され、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ジ
ェネレーターカバー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バランサーシャフト１５および第２バランサーシャフ
トとしてのメインシャフト１６に設けられたクラッチ１
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が固着されている。

前記第１バランサーシャフト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バランサーシャフト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バランサーシャフト
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
バランサーシャフト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バランサーシャフト１５の他端部には、カラー２４
がナツト２５によって一体に固定されており、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１
９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
シャフト１５へ伝達され、この第１バランサーシャフト
１５とともに、前記一方の１次バランサーウェイト２２
か、クランクシャフト８と同一回転数て回転させられる
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バランサーシャ
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、その一端部は、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、ナツト３０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ー１８が配設され、かつ、このク
ラッチアウター１８が、前記メインシャフト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がメインシャフト
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が、交互に前記クラッチ
アウタ−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−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着されたブツシ
ャ−プレート３２が介装されており、前記クラッチイン
ナー２９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トリフンギヤ３４が固着され
ているとともに、このトリフンギヤ３４とクラッチアウ
タ−１８との間に、他方の１次バランサーウェイト３５
か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
このクランクシャフト８と逆方向へ回転させられるよう
になっている。

また、前記クランクシャフト８と第１バランサーシャフ
ト１５との軸間距離り、が、前記クランクシャフト８と
メインシャフト１６との軸間距離Ｌ２と同等となるよう
に、これらの各シャフト８・１５・１６の相対的な位置
関係が設定されている。

さらに、前記プライマ１ノギヤ１９、両ドリブンギヤ２
６・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か並設されている
。

このミッション３６は、前記メインシャフト１６と平行
に配設された第３バランサーシャ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
ンターシャフト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、これらのソフトフォーク３９の移動
を案内するガイドシャフト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４】を回転駆動するシ
フトシャフト４２とがらなり、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バランサーシャフト】５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か設けられている。

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トリフンギヤ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に設けられた
ドリブンギヤ４８とに噛合するアイドルギヤ４９とによ
って構成されている。

また、前記メインシャフト１６とカウンターシャフト３
７との軸間距離Ｌ３は、前記クランク７ヤフト８と第１
バランサーシャフト１５およびメインシャツ）１６との
軸間距離Ｌ１に対して、Ｌ、＝１．５Ｌ３なる関係に設
定されているとともに、前記ドリブンギヤ４５・４８、
および、アイドルギヤ４９の歯数か同一となされ、かつ
、これらの歯数に対して前記ドライブギヤ４６の歯数か
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、前記クランクシャ
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４７が同一方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、カウンターシャフト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シャフト
３７に曲げモーメントか作用するか、この曲げモーメン
トか作用する部分の軸径を太くすることにより、カウン
ターシャフト３７の剛性を高め、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。

しかして、このように構成された本実施例のエンジのバ
ランサー装置７は、クランクンヤフト８の回転に伴い、
前記プライマリギヤ１９により、対の１次バランサーウ
ェイト２２・３５か、クランクシャフト８と逆方向に、
かつ、クランクシャフト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が、クラン
クンヤフト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がクランクシャフト８と逆
方向に、また、他方の２次バランサーウェイト４７がク
ランクシャフト８と同一方向にそれぞれ回転させられる
。

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次振動が抑制され、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、エンジン１の静粛性の向上か
図られる。

そして、クランクシャフト８と第】バランサーシャフト
１５の軸間距離Ｌ１、クランクシャフト８とメインシャ
フト１６の軸間距離Ｌ　ｔ　、および、メインシャフト
１６とカウンターシャフト３７の軸間距離Ｌ３の関係が
、 Ｌｌ：　ｌ、：　Ｌ３＝１．５：　１．５：　１に設定
されていることがら、１次バランサーウェイト２２・３
５および２次バランサーウェイト４４・４７の作動条件
を満たした状態において、これらとクランクシャフト８
との間の動力伝達経路が最短に設定され、かつ、動力伝
達部材が同一平面内に設置され、この結果、動力伝達経
路が簡素化されるとともに、クランクシャフト８の長さ
方向における寸法の拡大が抑えられる。

しかも、本実施例においては、第１バランサーシャフト
１５、および、第２バランサーシャフトとしてのメイン
シャフト１６が、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バランサーシャフトおよ
び第３ハランサーンヤフトかミッション３６のメインシ
ャフト１６とカウンターシャフト３７と共通化されてい
ることがら、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。

さらに、前述した軸間距離とすることにより、２次バラ
ンサーの動力伝達に用いられている３個のギヤ、すなわ
ち、ドリブンギヤ４５、アイドルギヤ４９、および、ド
リブンギヤ４８の歯諸元が統一され、製作性の向上が図
られる。

一方、本実施例においては、一対の１次バランサーウェ
イト２２・３５を、ともにクランクケース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、これらの１次バランサーウェイト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
することが可能となり、これによって、クランクシャフ
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、偶力の発生か回避さ
れる。

したかって、エンジン１の１次振動が効果的に抑制され
る。

なお、前記実施例において示した各構成部材の諸形状や
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］ 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、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一
対の１次バランサーウェイト、および、一対の２次バラ
ンサーウェイトからなるバランサー装置であって、前記
１次バランサーウェイトの一つと２次バランサーウェイ
トとが装着された第１バランサーシャフトと、前記１次
バランサーウェイトの他の一つか装着された第２ハラン
サーンヤフトと、前記２次バランサーウェイトの他の一
つが装着された第３バランサーシャフトとを備え、前記
第１のバランサーシャフトとクランクシャフトとの軸間
距離をＬｌとし、また、クランクシャフトと第２バラン
サーシャフトとの軸間距離をＬ１とし、さらに、前記第
２バランサーシャフトと第３のバランサーシャフトの軸
間距離をＩ、３とした場合、これらの各シャフトの相対
位置か、Ｌ・ｌ、：　Ｌｓ＝１．５：　ｉ、　５：　１
の関係に設定されていることを特徴とするもので、１次
バランサーウェイトの作用により、エンジンの１次振動
を抑制し、かつ、２次バランサーウェイトの作用により
エンジンの２次振動を抑制し、これによってエンジンの
静粛性の向上を図ることができる。

１次バランサーウェイトおよび２次バランサーウェイト
の作動条件を満たした状態において、これらとクランク
シャフトとの間の動力伝達経路を最短にし、かつ、動力
伝達部材の同一平面内への設置が可能となり、この結果
、動力伝達経路を簡素化して、クランクシャフトの長さ
方間における寸法拡大を抑えることができる。

しかも、一方の１次バランサーウェイトと、方の２次バ
ランサーウェイトとを一つのバランサーシャフトに装着
することにより、１次バランサーと２次バランサーとを
並設する場合においても、バランサーシャフトの増加を
抑制して、この点からもエンジンの構造の煩雑化を防止
することができる。

さらに、特に２次バランサーの動力伝達系の構成部材を
共通化して、製作性の向上を図ることができる。

また、請求項２記載のエンジンのバランサー装置は、前
記第２バランサーシャフトが、エンジンに並設されてい
るミッションのメインシャフトであることを特徴とする
もので、バランサーシャフトにエンジンに並設されてい
るミッションの構成部材を共用することで、エンジンの
構造の煩雑化をより一層抑えることができる。

サラに、請求項３記載のエンジンのバランサー装置は、
前記第３バランサーシャフトか、エンジンに並設されて
いるミッションのカウンターシャフトであることを特徴
とするもので、請求項２と同様にエンジンの構造の煩雑
化を一層抑制することができる。

【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。 トエンジン、 ２・・・クランクケース、 ７・・バランサー装置、 １５・・・第１バランサーシャフト、 １６・・メインシャフト （第２バランサーシャフト）、 ３６・・ミッション、 ３７・・・カウンターンヤフト （第３バランサーシャフト）、 ２２・３５−１次バランサーウェイト、４４・４７２次
バランサーウェイト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）エンジンのクランクシャフトと同期して回転させ
   られる一対の１次バランサーウェイト、および、一対の
   ２次バランサーウェイトからなるバランサー装置であっ
   て、前記１次バランサーウェイトの一つと２次バランサ
   ーウェイトとが装着された第１バランサーシャフトと、
   前記１次バランサーウェイトの他の一つが装着された第
   ２バランサーシャフトと、前記２次バランサーウェイト
   の他の一つが装着された第３バランサーシャフトとを備
   え、前記第１のバランサーシャフトとクランクシャフト
   との軸間距離をＬ＿１とし、また、クランクシャフトと
   第２バランサーシャフトとの軸間距離をＬ＿２とし、さ
   らに、前記第２バランサーシャフトと第３のバランサー
   シャフトの軸間距離をＬ＿３とした場合、これらの各シ
   ャフトの相対位置が次式に示される関係によって設定さ
   れていることを特徴とするエンジンのバランサー装置。 Ｌ＿１：Ｌ＿２：Ｌ＿３＝１．５：１．５：１（２）前
   記第２バランサーシャフトが、エンジンに並設されてい
   るミッションのメインシャフト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。 （３）前記第３バランサーシャフトが、エンジンに並設
   されているミッションのカウンターシャフトであること
   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
   。