JPH11132288A - 自動二輪車用多気筒エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン振動が小さいとともにクランクケー
ス上方に収納空間を広く形成することができる自動二輪
車用多気筒エンジンを提供する。 【解決手段】 二つのシリンダ１２のシリンダ軸線が車
体側方視にて重なる状態で車体の前後方向に延びるよう
にする。少なくとも二つのピストン５８が同じ位相で往
復する構造とする。ピストン用クランクピンどうしの間
に位相を１８０°ずらした位置にバランサー用クランク
ピンを設ける。このバランサー用クランクピンにシリン
ダと反対側に延びる往復式バランサー５１を連結した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、往復式バランサー
を備えた自動二輪車用多気筒エンジンに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動二輪車用エンジンにおいて振
動を低減するには回転式のバランサーが多く用いられて
いる。この種の回転式のバランサーは、クランクケース
に軸線がクランク軸と平行になるように回転自在に取付
けたバランスウェイトがクランク軸と逆方向へ同じ回転
数で回転する構造を採っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】近年、スクータ型自動
二輪車においては、大型自動二輪車のように多気筒エン
ジンを搭載して排気量を多くすることが要請されてい
る。スクータ型自動二輪車は、大型自動二輪車より大幅
にエンジンの振動を小さくしなければならないととも
に、シート下方に広い収納空間を形成しなければならな
いため、振動を抑制する構造が問題になる。

【０００４】これは、上述したように構成した従来の回
転式バランサーを採用すると、大排気量エンジンではバ
ランスウェイトが大きくなり、これに伴ってクランクケ
ースが大型化するので、スクータ型自動二輪車において
クランクケースとシートとの間に設ける荷物収納ボック
スが小さくなってしまうからである。

【０００５】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、エンジン振動が小さいとともにクラ
ンクケース上方に収納空間を広く形成することができる
自動二輪車用多気筒エンジンを提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る自動二輪車
用多気筒エンジンは、全てのシリンダのシリンダ軸線が
車体側方視にて重なる状態で車体の前後方向に延び、少
なくとも二つのピストンが同じ位相で往復する構造と
し、前記ピストン用クランクピンどうしの間であってこ
のクランクピンと位相を１８０°ずらした位置に設けた
バランサー用クランクピンに、シリンダと反対側に延び
る往復式バランサーを連結したものである。

【０００７】本発明によれば、同じ位相をもって二つの
ピストンが往復することにより生じるエンジン振動が往
復式バランサーで生じる振動によって相殺される。ま
た、往復式バランサーの慣性重量はクランク軸における
ピストンに連結する二つのクランクピンの間に作用する
から、偶力に起因して生じる曲げ方向の振動も小さい。
往復式バランサーを収容する空間はクランクケース内で
車体の前後方向に延びるように形成すればよいので、回
転式バランサーを用いる場合に較べてクランクケース上
面が低くなる。

【０００８】他の発明に係る自動二輪車用多気筒エンジ
ンは、上述した発明に係る自動二輪車用多気筒エンジン
において、クランク軸の一端部にＶベルト式自動変速機
の駆動プーリを連結し、このＶベルト式自動変速機の従
動プーリに、従動側が動力伝達手段によって後輪に連結
する遠心クラッチを車幅方向の反対側へ延びる連結軸を
介して連結し、前記従動プーリと遠心クラッチとの間で
あって連結軸の下方に往復式バランサーを位置付けたも
のである。

【０００９】本発明によれば、相対的に大径なＶベルト
式自動変速機の従動プーリと遠心クラッチとの間に形成
されるデッドスペースに往復式バランサーが収容され
る。

【００１０】他の発明に係る自動二輪車用多気筒エンジ
ンは、上述した発明に係る自動二輪車用多気筒エンジン
において、バランサー用クランクピンの回転半径をピス
トン用クランクピンの回転半径より短く設定したもので
ある。

【００１１】本発明によれば、全てのクランクピンの回
転半径が同じ寸法の場合に較べてバランサーの移動量が
少なくなり、これを往復移動自在に支持する部分の抵抗
が小さくなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスクータ型自
動二輪車を図１ないし図９によって詳細に説明する。こ
こでは、並列２気筒エンジンに本発明を適用する場合の
形態について説明する。

【００１３】図１は本発明に係る多気筒エンジンを搭載
したスクータ型自動二輪車の側面図、図２は同じく平面
図、図３は動力ユニットの側面図、図４は動力ユニット
の平面図である。図５は動力ユニットのオイルパン部分
の縦断面図、図６は図３における動力伝達系のVI−VI線
断面図、図７は動力ユニット後部の縦断面図、図８はバ
ランサーの断面図、図９は要部を示す斜視図である。

【００１４】これらの図において、符号１はこの実施の
形態によるスクータ型自動二輪車（以下、これを単にス
クータという）を示す。このスクータ１は、従来のスク
ータとは異なり、動力ユニット２を車体フレーム３にエ
ンジンマウントボルト４によって固定し、後輪５をリヤ
アーム６によって支持している。動力ユニット２から後
輪５への動力の伝達は、リヤアーム６の車体左側のアー
ム６ａに内蔵した従来周知のシャフトドライブ機構６ｂ
によって行う。

【００１５】また、リヤアーム６の二つのアーム６ａ，
６ａと車体フレーム２の後部との間にそれぞれクッショ
ンユニット７を介装している。なお、前輪８は、車体フ
レーム３のヘッドパイプ９に操舵自在に取付けたテレス
コピック式フロントフォーク１０に支持させている。こ
のフロントフォーク１０の上端部に操向ハンドル１１を
取付けている。

【００１６】前記動力ユニット２は、図３および図４に
示すように、シリンダ１２と左右分割式クランクケース
１３とからなる４サイクル並列２気筒型エンジンに後述
するＶベルト式自動変速機１４および遠心クラッチ１５
を組込んだ構造を採っている。このスクータ１は、図１
に示すように、前記クランクケース１２の上方にシート
１６と収納ボックス１７とを配設している。シート１６
は、運転者用着座部と同乗者用着座部とを一体的に備
え、車体前側の端部を支点として上下方向に揺動するこ
とができる構造を採っている。前記支点となる枢軸を符
号１６ａで示す。

【００１７】前記収納ボックス１７は、上方に向けて開
口する箱状であって、フルフェイス型ヘルメット１８と
ジェット型ヘルメット１９とを車体の前後方向に並べて
収納することができるような形状に形成し、車体フレー
ム３に支持させている。この収納ボックス１７の開口
は、従来のスクータと同様に前記シート１６を回動させ
ることによって開閉する。

【００１８】動力ユニット２の前記シリンダ１２は、軸
線方向が車体の前後方向を指向するように前傾させた状
態でクランクケース１３に取付けてあり、図３に示すよ
うに、シリンダヘッド１２ａの上部に吸気管２０を接続
するとともに下部に排気管２１を接続している。これら
の吸気管２０および排気管２１は気筒毎に設け、吸気管
２０は、シリンダヘッド１２ａから車体後側に延設して
後端に気化器２２を接続している。この気化器２２に接
続したエアクリーナ２３は、シート１６の前部とクラン
クケース１３との間であって収納ボックス１７より車体
の前方に、上部がシート１６の下側の凹陥部１６ｂ内に
臨む状態で配置している。２３ａはこのエアクリーナ２
３の空気吸込用ダクトを示し、２３ｂはエアクリーナエ
レメントを示す。

【００１９】前記排気管２１は、シリンダヘッド１２ａ
から車体の前後方向に沿ってシリンダボディ１２ｂの下
方へ延ばし、クランクケース１３の最下部に設けたオイ
ルパン１３ａに図１および図３に示すように側面視にお
いて重なるとともに図５に示すようにオイルパン１３ａ
の側面に沿う状態でクランクケース１３の下方を通し、
車体後方へ延設している。このように排気管２１をオイ
ルパン１３ａの側方に通すことによって、排気管がエン
ジンの最下部のオイルパン１３ａから下方へ突出するこ
とがないとともに、オイルパン１３ａの側方へ大きく張
り出すこともない。このため、図５中にθで示すバンク
角が排気管２１によって狭められることがなく、しか
も、最低地上高Ｈを確保することができる。

【００２０】前記動力ユニット２を搭載する車体フレー
ム３は、図１および図２に示すように、前記ヘッドパイ
プ９と、左右一対で前記ヘッドパイプ９から後下がりに
延びるメインパイプ２４，２４と、前記ヘッドパイプ９
に３本の連結パイプ２５を介して連結したダウンチュー
ブ２６と、前記メインパイプ２４の後部に連結したシー
トレール２７、バックステー２８などから構成してい
る。前記メインパイプ２４は、前記動力ユニット２の上
方を通してこの動力ユニット２の後方に延設し、後端部
にピボット軸２９を介して前記リヤアーム６を揺動自在
に連結している。このメインパイプ２４にクランクケー
ス１３の上部をボルトによって固定するとともに、メイ
ンパイプ２４の後端部に設けたブラケット２４ａにクラ
ンクケース１３の後部をボルトによって固定している。

【００２１】前記ダウンチューブ２６は、１本の管体に
よって図２に示すように平面視において横向きＵ字状に
形成し、ヘッドパイプ９の前方からフロントフォーク１
０の側方を通ってシリンダ１２の下側方に延設してい
る。このダウンチューブ２６の後端部にシリンダ１２を
ボルトによって固定している。

【００２２】すなわち、この車体フレーム３は、メイン
パイプ２４とダウンチューブ２６とによって囲まれた空
間にシリンダ１２を収容した状態で動力ユニット２を支
持している。車体フレーム３がこのような形態を採って
いるため、このスクータ１の足載せ台３０は、図９に示
すように、車幅方向の中央部を両側の足載せ部３０ａよ
り上方へ突出させている。この突出部を符号３０ｂで示
す。シリンダ１２は、前記足載せ台３０の突出部３０ｂ
の下方であって、左右の足載せ部３０ａで挟まれる空間
に臨んでいる。この空間を図９中に符号３１で示す。ま
た、この空間３１には、シリンダ１２の他に、シリンダ
１２とエアクリーナ２３との間の吸気系（吸気管２０お
よび気化器２２）をも収容している。

【００２３】動力ユニット２に内蔵する前記Ｖベルト式
自動変速機１４は、従来のスクータに用いるものと同等
の構造を採り、図４に示すように、クランク軸３２の車
体右側の軸端部に装着した駆動プーリ３３と、この駆動
プーリ３３にＶベルト３４を介して連結した従動プーリ
３５とから構成している。この従動プーリ３５は、図６
に示すように、軸線方向が車幅方向と平行な連結軸３６
を軸心部に結合し、この連結軸３６を介して車体左側の
遠心クラッチ１５の入力部材３７に連結している。な
お、Ｖベルト式自動変速機１４は、クランクケース１３
の車体右側の側壁と、この側壁の外側に取付けた変速機
カバー２ａとによって形成される空間に収容している。

【００２４】遠心クラッチ１５は、ボール３８で摩擦板
３９を付勢する湿式多板式のもので、前記入力部材３７
の回転上昇によりこの入力部材３７の回転が摩擦板３９
を介して出力部材４０に伝達される構造を採っている。
この出力部材４０を図６中に符号４１で示す動力伝達機
構を介してリヤアーム６内のシャフトドライブ機構６ｂ
に連結している。前記動力伝達機構４１は、円筒状に形
成して前記連結軸３６の外側を覆う第１の回転軸４２
と、この第１の回転軸４２に歯車結合させた第２の回転
軸４３と、この第２の回転軸４３に傘歯車４４，４５を
介して連結したユニバーサルジョイント４６とから構成
している。なお、この動力伝達機構４１と前記シャフト
ドライブ機構６ｂとが本発明に係る動力伝達手段を構成
している。

【００２５】このように車体右側にＶベルト式自動変速
機１４の従動プーリ３５を配設するとともに車体左側に
遠心クラッチ１５を配設すると、これら両部材の間の連
結軸３６の周囲に空間が形成される。この動力ユニット
２は、この空間の上側を荷物収納空間の一部として利用
するとともに、下側をバランサ収容空間として利用して
いる。

【００２６】すなわち、図７に示すように、クランクケ
ース１３の上面における前記従動プーリ３５と遠心クラ
ッチ１５との間の部位に凹陥部４７を形成し、この凹陥
部４７に上方から収納ボックス１７の底部１７ａを臨ま
せている。この構造を採ることにより、前記空間の上側
を荷物収納空間の一部として利用することができ、収納
ボックス１７の容量を多くとることができる。

【００２７】前記空間の下側には、図３に示すように、
往復式バランサー５１を配設している。このバランサー
５１は、図８に示すように、クランク軸３２に連結した
バランサー用コンロッド５２と、このコンロッド５２の
先端部に筒体５３および枢支用ピン５４からなる連結部
材を介して連結した丸棒形のバランスウェイト５５とか
ら構成し、バランスウェイト５５をボール式直動型の軸
受５６とホルダー５７とによってクランクケース１３に
往復自在に支持させている。また、バランスウェイト５
５は、図３に示す側面視においてその軸線がシリンダ軸
線の延長線と一致する位置に位置付けられている。

【００２８】このバランサー５１を連結するクランク軸
３２は、２個のピストン５８，５８（図４参照）が同じ
位相をもって往復するように形成し、ピストン用のコン
ロッド５９，５９の大端部を連結する二つのクランクピ
ン３２ａ，３２ａの間に位相が１８０°ずれるようにバ
ランサー用クランクピン３２ｂを設けている。このクラ
ンクピン３２ｂに前記バランサー５１のコンロッド５２
を連結している。また、このクランク軸３２は、車幅方
向の両端部のみをクランクケース１３に回転自在に支持
させている。なお、この実施の形態では、バランサー用
クランクピン３２ｂの回転半径、すなわち図８中に符号
ｒで示すアーム長がクランクピン３２ａのアーム長Ｒよ
り短くなるように設定している。さらに、バランサー５
１の重量は、２気筒分のピストン５８が往復するときに
クランク軸３２に生じる慣性力を相殺する重量に設定し
ている。

【００２９】このようにバランサー５１を構成すると、
二つの気筒が往復することにより生じる振動を一つのバ
ランサー５１で打消すことができる。しかも、バランサ
ー５１の慣性重量はクランク軸３２における二つのクラ
ンクピン３２ａの間に作用するから、偶力に起因して生
じる曲げ方向の振動も小さい。すなわち、２気筒エンジ
ンでありながら、４気筒エンジンと同等の振動特性をも
つようになる。

【００３０】また、前記Ｖベルト式自動変速機１４と遠
心クラッチ１５とを車幅方向の一方と他方に配設する構
造を採ると、上述したようにこれら両部材の間の空間の
有効利用を図ることができることに加え、Ｖベルト式自
動変速機１４をクランクケース１３の外方に配置してク
ランクケース１３内のオイルから隔離することが容易に
実施できる。このことは、クランク軸３２や湿式多板ク
ラッチ１５などを収容する空間、すなわちオイルがかか
る部材を収容する空間から乾式のＶベルト式自動変速機
１４を隔離するために特別な仕切壁を設けなくてよいこ
とを意味する。

【００３１】上述したように構成した動力ユニット２の
エンジンは、二つのシリンダ１２のシリンダ軸線が車体
側方視にて重なる状態で車体の前後方向に延び、少なく
とも二つのピストン５８が同じ位相で往復する構造と
し、前記ピストン用クランクピン３２ａどうしの間であ
ってこのクランクピン３２ａと位相を１８０°ずらした
位置に設けたバランサー用クランクピン３２ｂに、シリ
ンダ１２と反対側に延びる往復式バランサー５１を連結
したため、二つのピストン５８が往復することにより生
じるエンジン振動が往復式バランサー５１で生じる振動
によって相殺される。また、往復式バランサー５１の慣
性重量はクランク軸３２における二つのクランクピン３
２ａの間に作用するから、偶力に起因して生じる曲げ方
向の振動も小さい。

【００３２】また、往復式バランサー５１を収容する空
間はクランクケース１３内で車体の前後方向に延びるよ
うに形成すればよいので、回転式バランサーを用いる場
合に較べてクランクケース上面が低くなる。

【００３３】さらに、Ｖベルト式自動変速機１４の従動
プーリ３５と遠心クラッチ１５との間であって連結軸３
６の下方に往復式バランサー５１を位置付けたため、相
対的に大径な前記従動プーリ３５と遠心クラッチ１５と
の間に形成されるデッドスペースに往復式バランサー５
１を収容することができる。したがって、クランクケー
ス１３内に他の部材との干渉を避けながらバランサー用
収容空間を形成することができる。

【００３４】さらにまた、バランサー用クランクピン３
２ｂのアーム長ｒがクランクピン３２ａのアーム長Ｒよ
り短くなるように設定しているので、両アーム長が等し
い場合に較べてバランスウェイト５５の移動量が少なく
なり、バランスウェイト５５が移動するときの抵抗、す
なわち動力ユニット２の動力の損失が少なくなる。

【００３５】加えて、この実施の形態で示したスクータ
１は、シート１６の下方にクランクケース１３を配設
し、足載せ台３０の車幅方向の中央部を上方へ突出させ
てなる突出部３０ｂの下方であって両側の足載せ部３０
ａで挟まれる空間３１にシリンダを臨ませているため、
足載せ台３０の内側にシリンダ１２を収容することがで
き、２気筒型大排気量エンジンを搭載してもシート１６
とクランクケース１３との間に荷物収納用などとして利
用する空間を広く形成することができる。

【００３６】また、このスクータ１は、エンジンを並列
２気筒型とし、気筒毎の排気管２１をシリンダ１２の下
方から側面視においてオイルパン１３ａと重なるように
オイルパン１３ａの側面に沿わせて車体後方に延設した
ため、排気管２１がエンジンの最下部のオイルパン１３
ａから下方へ突出することがなく、しかも、オイルパン
１３ａの側方へ大きく張り出すこともない。したがっ
て、車体の最低地上高やバンク角などの条件を満たしな
がら、排気管２１を車幅方向の両側に延設して排気抵抗
が小さくなるように大径に形成することができる。

【００３７】さらに、シート１６の車体前側の端部とク
ランクケース１３との間にエアクリーナ２３を配設し、
足載せ台３０の突出部３０ｂの下方の空間にエアクリー
ナ２３とシリンダ１２との間の吸気系を収容したため、
吸気系の部品も足載せ台３０の内側に収容することがで
きるから、シート１６の下方の空間がより一層広くな
る。

【００３８】なお、この実施の形態ではスクータ１に本
発明に係る多気筒エンジンを搭載する例を示したが、自
動二輪車であれば車体の形態はどのようなものでもよ
く、本発明の多気筒エンジンを搭載することによってク
ランクケースの上方に空間を広く形成することができ
る。この空間には、収納ボックスの他に、大容量のエア
クリーナや燃料タンクなどを配置することができる。

【００３９】また、この実施の形態では並列２気筒型エ
ンジンに本発明を適用する場合の例を示したが、本発明
は、並列４気筒型のエンジンにも適用することができ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、同じ位相をもって二つ
のピストンが往復することにより生じるエンジン振動が
往復式バランサーで生じる振動によって相殺される。ま
た、往復式バランサーの慣性重量はクランク軸における
ピストンに連結する二つのクランクピンの間に作用する
から、偶力に起因して生じる曲げ方向の振動も小さい。
往復式バランサーの軸線は、シリンダを軸線がクランク
軸から車体の前方に延びるように形成していることか
ら、クランク軸から車体の後方に延びるようになる。こ
のため、この往復式バランサーを収容する空間をクラン
クケース内で車体の前後方向に延びるように形成すれば
よいから、回転式バランサーを用いる場合に較べてクラ
ンクケース上面が低くなる。

【００４１】したがって、エンジン振動が小さいととも
にクランクケース上方に収納空間を広く形成することが
できる自動二輪車用多気筒エンジンを提供することがで
きる。この結果、このエンジンをスクータ型自動二輪車
に搭載することによって、振動が小さくて乗り心地がよ
いとともにシート下方に大容量の荷物収納ボックスを備
えたスクータ型自動二輪車を製造することができる。

【００４２】Ｖベルト式自動変速機の従動プーリと遠心
クラッチとの間の空間の下側に往復式バランサーを位置
付ける他の発明によれば、相対的に大径なＶベルト式自
動変速機の従動プーリと遠心クラッチとの間に形成され
るデッドスペースに往復式バランサーを収容することが
できるから、クランクケース内に他の部材との干渉を避
けながらバランサー用収容空間を形成することができ
る。したがって、クランクケースが大型化することがな
く、クランクケースの上方により一層広い収納空間を形
成することができる。

【００４３】バランサー用クランクピンの回転半径を他
のクランクピンより短くする他の発明によれば、全ての
クランクピンの回転半径が同じ寸法の場合に較べてバラ
ンサーの移動量が少なくなり、これを往復移動自在に支
持する部分の抵抗が小さくなる。このため、往復式バラ
ンサーが動作するときにエンジンの動力の損失が小さく
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る多気筒エンジンを搭載したスク
ータ型自動二輪車の側面図である。

【図２】 本発明に係る多気筒エンジンを搭載したスク
ータ型自動二輪車の平面図である。

【図３】 動力ユニットの側面図である。

【図４】 動力ユニットの平面図である。

【図５】 動力ユニットのオイルパン部分の縦断面図で
ある。

【図６】 図３における動力伝達系のVI−VI線断面図で
ある。

【図７】 動力ユニット後部の縦断面図である。

【図８】 バランサーの断面図である。

【図９】 車体の一部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…スクータ型自動二輪車、２…動力ユニット、３…車
体フレーム、１２…シリンダ、１３…クランクケース、
１４…Ｖベルト式自動変速機、１５…遠心クラッチ、１
６…シート、１７…収納ボックス、３６…連結軸、５１
…往復式バランサー。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 全てのシリンダのシリンダ軸線が車体側
   方から見て重なる状態で車体の前後方向に延び、少なく
   とも二つのピストンが同じ位相で往復する構造とし、ク
   ランク軸における前記二つのピストンに連結するクラン
   クピンどうしの間であってこのクランクピンと位相を１
   ８０°ずらした位置にバランサー用クランクピンを設
   け、このクランクピンに、シリンダに対しクランク軸を
   挾んで反対側に延びる往復式バランサーを連結したこと
   を特徴とする自動二輪車用多気筒エンジン。
2. 【請求項２】 請求項１記載の自動二輪車用多気筒エン
   ジンにおいて、クランク軸の車幅方向の一端部にＶベル
   ト式自動変速機の駆動プーリを連結し、このＶベルト式
   自動変速機の従動プーリに車幅方向の反対側へ延びる連
   結軸を介して遠心クラッチを連結するとともに、この遠
   心クラッチの従動側を動力伝達手段によって後輪に連結
   し、前記従動プーリと遠心クラッチとの間であって前記
   連結軸の下方に往復式バランサーを位置付けたことを特
   徴とする自動二輪車用多気筒エンジン。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の自動二輪
   車用多気筒エンジンにおいて、バランサー用クランクピ
   ンの回転半径をピストン用クランクピンの回転半径より
   短く設定したことを特徴とする自動二輪車用多気筒エン
   ジン。