JPH0553975B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 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ツドが往
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％程度のバランスウエイトを設けると
ともに、このクランク軸と平行に、上記バランス
ウエイトと同じ重さのバランスウエイトを備えた
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
動力伝達によつて駆動されるが、従来、例えば
「実開昭52−100405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ツチを設け、こ
の摩擦クラツチの入力側であるクラツチハウジン
グの外周に駆動スプロケツトを設けるとともに、
この駆動スプロケツトとバランサ軸との間にチエ
ーンを架け渡し、このチエ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、クラツチハウジングはクラツチ
容量との兼合いから、外径寸法が比較的大きいた
めに、このクラツチハウジングの外周に駆動スプ
ロケツトを取付けると、摩擦クラツチの周囲に駆
動スプロケツ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つ
た不具合がある。

したがつて、本発明は、バランサ駆動用の駆動
歯部を、摩擦クラツチの既存のばね押えを流用し
て形成することができ、部品点数やメイン軸の軸
長の増大を防止できるとともに、この駆動歯部を
減速大歯車とクランクケースとの間のデツドスペ
ースを利用してコンパクトに配置でき、しかも、
バランサが減速大歯車や摩擦クラツチと干渉する
虞れもなくなり、バランサの駆動経路をコンパク
ト化したにも拘らず、部品配置を無理なく行える
内燃機関のバランサ装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ そこで、本発明においては、クランクケース
に、クランク軸と、このクランク軸と平行をなす
メイン軸を回転自在に支承し、これらクランク軸
とメイン軸の一端部を、上記クランクケースを貫
通させて外方に導出させ、このメイン軸の導出部
分に、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
のクランクケースとは反対側の一側面に、上記減
速小歯車を介して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ツチのクラツ
チハウジングを周方向に相対的に変位可能に設
け、これら減速大歯車とクラツチハウジングとの
間に、これら両者の周方向への変位を規制するた
めのコイルばねを介在させるとともに、上記減速
大歯車のクランクケースと対向し合う他側面に、
上記コイルばねを保持して減速大歯車と一体に回
転するばね押えを設け、このばね押えの外周部
に、歯付き車を増速駆動するための駆動歯部を形
成し、この駆動歯部にて駆動される歯付き車に
は、バランスウエイトを備えたバランサを設ける
とともに、このバランサのバランスウエイトは、
上記減速大歯車に対し上記駆動歯部を挾んだ反対
側に配置されていることを特徴としている。

［作用］ この構成によれば、摩擦クラツチのコイルばね
を保持するばね押えを流用して、バランサ駆動用
の駆動歯部を形成できるので、バランサ駆動用の
格別な歯車類が不要となり、その分、部品点数の
増大を防止できるとともに、メイン軸上に歯車類
を取り付けるためのスペースを確保する必要もな
い。

しかも、ばね押えは、クランクケースと摩擦ク
ラツチとの間に位置するから、従来、未利用とな
つていたデツドスペースを利用して駆動歯部を配
置することができる。

そして、バランサの増速比は、駆動歯部の径で
はなくて、その歯数により決まるので、この歯数
を適宜設定すれば、駆動歯部の外径を減速大歯車
やクラツチハウジングの外径よりも小さくするこ
とができる。したがつて、駆動歯部が上記デツド
スペースに配置されることと相まつて、減速大歯
車や摩擦クラツチの周囲に大きなスペースを確保
する必要はなく、その分、クランクケースをコン
パクトに形成することができる。

その上、駆動歯部からの動力伝達によつて駆動
されるバランサは、減速大歯車やクラツチハウジ
ングに対し、駆動歯部を挾んだ反対側に位置され
ているので、バランサのバランスウエイトが減速
大歯車およびクラツチハウジングと干渉すること
はなく、クランクケースをコンパクト化したにも
拘らず、このクランクケースの周囲にバランサを
無理なく組み込むことができる。

［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１はシリンダブロツク、２は
シリンダヘツド、３はクランクケース、４はクラ
ンクケースカバーである。シリンダブロツク１に
は上下方向に延びるクリンダ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はコネクテイングロツド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１０ａ，１０ｂが一体
に設けられている。クランクアーム１０ａ，１０
ｂ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にコネクテイングロツド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１０ａ，１０ｂ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、クランクウエイト１４が一
体に形成されている。これらクランクウエイト１
４，１４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の両端部は、仕切壁８ａ，８ｂを
貫通してクランクケース３の外方に導出されてい
る。クランク軸６の一端導出部の外周には、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１
５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の外周には歯付き車としての従動ス
プロケツト１８が一体に形成されており、さら
に、このボス部１７ａの仕切壁８ａ側に偏つた端
部には、扇形または半円形状をなすバランスウエ
イト１９が一体に形成されている。このバランス
ウエイト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２
７ａ，２７ｂを介して軸支されている。メイン軸
２４の一端は、上記仕切壁８ａを貫通してクラン
クケース３の外方に導出されている。このメイン
軸２４の一端導出部上には、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
み合つており、メイン軸２４に対して自由に回転
するようになつている。

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ツ
チ３０が取着されている。摩擦クラツチ３０の入
力側であるクラツチハウジング３１は、減速大歯
車２３の仕切壁８ａとは反対側の一側面に取付け
られている。この場合、減速大歯車２３とクラツ
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。したがつて、減速大歯車
２３とクラツチハウジング３１とは、相対的に周
方向に変位し得るようになつている。

減速大歯車２３とクラツチハウジング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の摩擦クラツチ３０とは反対側の他側面に
設けたばね押え板３６によつて支持されている。
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およびクラツチハウジング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、駆動
歯部としての駆動スプロケツト３７が一体に形成
されている。駆動スプロケツト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やクラツチハ
ウジング３１よりも小径をなしている。そして、
この駆動スプロケツト３７はバランサ１７の従動
スプロケツト１８と対向されており、これら両ス
プロケツト１８，３７間には、チエーン３８が架
け渡されている。したがつて、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、駆動スプロケツト３７と従動スプロケツト
３８およびチエーン３８は、バランサ１７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１７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１
７のバランスウエイト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１０ａ，１０ｂのクランクウエイト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，１０ｂのクランクウエイト１４と同
様に、クランク軸６の回転中心を挾んだ上側に位
置するようになつている。また、バランサ１７が
クランク軸６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
ンスウエイト１９とクランクウエイト１４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。

そして、この場合、上記バランサ１７のバラン
スウエイト１９は、上記減速大歯車２３やクラツ
チハウジング３１とは、駆動スプロケツト３７を
挾んだ反対側に位置されている。

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つてい
る。また、図中符号４２は後輪駆動用のチエーン
スプロケツト、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
摩擦クラツチ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３６に形成した駆動スプロケツト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
ツト３７の回転はチエーン３８および従動スプロ
ケツト１８により増速されてバランサ１７に伝え
られる。したがつて、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
ランクウエイト１４と、バランサ１７のバランス
ウエイト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、これらクランクウエイト１４とバランスウエ
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よれば、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に付設されているばね押え３６を
流用して、バランサ駆動用の駆動スプロケツト３
７を形成することができる。このため、バランサ
駆動用の格別な歯車が不要となり、部品点数の増
大を防止できるとともに、メイン軸２４上に、上
記歯車を取り付けるための格別なスペースを確保
する必要もなくなり、このメイン軸２４の軸長の
増大を防止できる。

そして、ばね押え３６は、減速大歯車２３とク
ランクケース３との間に入り込んでいるから、従
来の機関では未利用となつていたクランクケース
３の側方のデツドスペースを利用して、駆動スプ
ロケツト３７を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
ケツト３７の径ではなく歯数によつて決まるの
で、この歯数を適宜設定すれば、駆動スプロケツ
ト３７の外径を減速大歯車２３やクラツチハウジ
ング３１の外径よりも小さくすることができる。
したがつて、駆動スプロケツト３７が減速大歯車
２３の側方のデツドスペースに配置されることと
相まつて、本来的に外径の大きな減速大歯車２３
やクラツチハウジング３１の周囲に、駆動スプロ
ケツト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。

そして、バランスウエイト１９を含むバランサ
１７は、減速大歯車２３やクラツチハウジング３
１に対し、駆動スプロケツト３７を挾んだ反対側
に位置されているので、バランサ１７が減速大歯
車２３やクラツチハウジング３１と干渉する虞れ
はない。このため、クランクケース３がコンパク
ト化されたにも拘らず、このクランクケース３と
摩擦クラツチ３０との間にバランサ１７を無理な
く組み込むことができる。

なお、上記実施例においては、バランサを駆動
するためにチエーンを使用したが、このチエーン
に代つ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、歯付き車もスプロケツトに制約
されない。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、従来から減速大
歯車に付設されているばね押えを流用して、バラ
ンサ駆動用の駆動歯部を形成することができる。
このため、バランサ駆動用の格別な歯車が不要と
なり、部品点数の増大を防止できるとともに、メ
イン軸上に上記歯車を取り付けるための格別なス
ペースを確保する必要もなく、このメイン軸の軸
長の増大を防止できる。

しかも、ばね押えは、減速大歯車とクランクケ
ースとの間に入り込んでいるから、従来の機関で
は未利用となつていたクランクケースの側方のデ
ツドスペースを利用して、駆動歯部を配置できる
とともに、この駆動歯部を減速大歯車や摩擦クラ
ツチよりも小径化することができる。このため、
摩擦クラツチや減速大歯車の周囲に広いスペース
を確保する必要はなく、その分、クランクケース
をコンパクトに形成して、機関全体を小形軽量化
することができる。

さらに、バランサは、減速大歯車やクラツチハ
ウジングに対し駆動歯車を挾んだ反対側に位置し
ているので、バランサが減速大歯車やクラツチハ
ウジングと干渉する虞れはない。このため、クラ
ンクケースがコンパクト化されたにも拘らず、こ
のクランクケースと摩擦クラツチとの間にバラン
サを無理なく組み込むことができるといつた利点
がある。

【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−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。 ３……クランクケース、６……クランク軸、１
７……バランサ、１８……歯付き車（従動スプロ
ケツト）、１９……バランスウエイト、２２……
減速小歯車、２３……減速大歯車、２４……メイ
ン軸、３０……摩擦クラツチ、３１……クラツチ
ハウジング、３５……コイルばね、３６……ばね
押え、３７……駆動歯部（駆動スプロケツト）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ クランクケースに、クランク軸と、このクラ
   ンク軸と平行をなすメイン軸を回転自在に支承
   し、 これらクランク軸とメイン軸の一端部を、上記
   クランクケースを貫通させて外方に導出させ、 このメイン軸の導出部分に、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、 この減速大歯車のクランクケースとは反対側の
   一側面に、上記減速小歯車を介して伝えられるク
   ランク軸の回転をメイン軸に対して断続する摩擦
   クラツチのクラツチハウジングを周方向に相対的
   に変位可能に設け、 これら減速大歯車とクラツチハウジングとの間
   に、これら両者の周方向への変位を規制するため
   のコイルばねを介在させるとともに、 上記減速大歯車のクランクケースと対向し合う
   他側面に、上記コイルばねを保持して減速大歯車
   と一体に回転するばね押えを設け、 このばね押えの外周部に、歯付き車を増速駆動
   するための駆動歯部を形成し、 この駆動歯部にて駆動される歯付き車には、バ
   ランスウエイトを備えたバランサを設けるととも
   に、 このバランサは、上記減速大歯車に対し上記駆
   動歯部を挾んだ反対側に配置されていることを特
   徴とする内燃機関のバランサ装置。