JP5172421B2 - エンジンのバランサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのバランサ装置に関する。

シリンダ（気筒）内でピストンが往復動作するエンジンでは、ピストンの往復動作に伴い１次慣性力が発生し、この１次慣性力がエンジン振動の原因となる。この種のエンジンには、シリンダがＶ型に配置されたいわゆるＶ型エンジンがあり、Ｖ型エンジンは、シリンダの挟み角度が９０度であれば、各シリンダのピストンの往復動作に伴って発生する１次慣性力が互いに打ち消し合ってエンジン振動が少なくなる。
一方、シリンダの挟み角度が９０度よりも小さいか、或いは、大きい場合には、１次慣性力がそのまま残ってしまう。これを回避するため、１次慣性力をキャンセルするための１次バランサを備えた自動二輪車用エンジンが提供されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特開２００５−１６５１１号公報 特公平２−４９４２２号公報

ところで、１次バランサを採用した場合でも、ピストンシリンダー軸のオフセット並びにエンジンの重心がセンターに設定することが困難なため発生するモーメント力が残り、このモーメント力を原因としたエンジン振動などが残ってしまう。これをキャンセルするために、カップリングバランサ用ウエイトを備えたバランサシャフトを設けることが考えられる。
しかし、バランサシャフトを追加すると、その分、部品点数の増加及びエンジンの大型化を招いてしまい、自動車用エンジンに比して軽量化かつコンパクト化がより要求される自動二輪車用エンジンには望ましくない。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、部品点数の増加及びエンジンの大型化を回避可能なエンジンのバランサ装置を提供することを目的としている。

上述課題を解決するため、本発明は、エンジン（１７）のクランクシャフト（１０５）に同期して回転するバランサウエイトを設け、このバランサウエイトによりエンジン（１７）の往復重量による振動を防止するように成した慣性力バランサを備えたエンジン（１７）のバランサ装置において、前記エンジン（１７）は前後方向に所定角度を隔てて設けたシリンダをＶ型に配置してエンジン（１７）後方に変速装置（１９６）を一体に設けた自動二輪車用エンジンであり、前記バランサウエイトは、前記クランクシャフト（１０５）の前後方向に、前記クランクシャフト（１０５）と同速でかつ逆方向に回転させられる１次バランサを振り分け配置した２軸１次バランサと、前記エンジン（１７）の往復重量によって生ずるモーメント力を抑制するカップリングバランサとを有し、前記クランクシャフト（１０５）の回転を、後方に設けた前記１次バランサに伝達する被動歯車（１７７）が設けられるとともに、前記被動歯車（１７７）が設けられるバランサシャフト（１２１）には、当該シャフト（１２１）の回転を前記エンジン（１７）のメインシャフト（１２３）に伝達する駆動歯車（１８２）が設けられ、前記カップリングバランサは、前記被動歯車（１７７）に一体に設けられるとともに、前記駆動歯車（１８２）に一体に設けられ、後方に設けた前記１次バランサとして機能するバランサウエイト（２０１）が、前記バランサシャフト（１２１）の両端よりも内側部分に配置され、前記被動歯車（１７７）および前記駆動歯車（１８２）が、同じ側で前記バランサウエイト（２０１）から間隔を設けて前記バランサシャフト（１２１）の一端側に設けられ、前記被動歯車（１７７）および前記駆動歯車（１８２）に一体に設けた前記カップリングバランサと前記バランサウエイト（２０１）により、前記エンジン（１７）に発生したモーメント力による振動を打ち消し合うことを特徴とする。
この発明によれば、バランサウエイトは、クランクシャフトと同速でかつ逆方向に回転させられる１次バランサと、エンジンの往復重量によって生ずるモーメント力を抑制するカップリングバランサとを有し、カップリングバランサは、クランクシャフトの回転を１次バランサに伝達する被動歯車に一体に設けたことにより、１次バランサとカップリングバランサのバランサシャフトを兼用でき、部品点数の増加及びエンジンの大型化を回避することができる。また、上記カップリングバランサによってピストンシリンダー軸のオフセット並びにエンジンの重心がセンターに設定することが困難なため発生するモーメント力を低減することができる。

また、カップリングバランサは、後方に設けた１次バランサの被動歯車に設けられるので、エンジンの重心に近い位置にモーメントバランサとして機能するカップリングバランサを配置でき、車体の取り回しを容易にすることができる。

また、バランサシャフトに設けられる被動歯車と駆動歯車とにバランサウエイトが設けられるので、エンジン各部のレイアウトの自由度が増す。
また、本発明は、エンジン（１７）のクランクシャフト（１０５）に同期して回転するバランサウエイトを設け、このバランサウエイトによりエンジン（１７）の往復重量による振動を防止するように成した慣性力バランサを備えたエンジン（１７）のバランサ装置において、前記バランサウエイトは、前記クランクシャフト（１０５）の前後方向に、前記クランクシャフト（１０５）と同速でかつ逆方向に回転させられる１次バランサを振り分け配置した２軸１次バランサと、前記エンジン（１７）の往復重量によって生ずるモーメント力を抑制するカップリングバランサとを有し、後方に設けた前記１次バランサとして機能するバランサウエイト（２０１）が、前記クランクシャフト（１０５）の回転をメインシャフト（１２３）に伝達する中間シャフト（１２１）の両端よりも内側部分に配置され、前記中間シャフト（１２１）には、前記クランクシャフト（１０５）の回転を、後方に設けた前記１次バランサに伝達する被動歯車（１７７）が設けられるとともに、当該シャフト（１２１）の回転を前記エンジン（１７）のメインシャフト（１２３）に伝達する駆動歯車（１８２）が設けられ、前記カップリングバランサは、前記被動歯車（１７７）に一体に設けられるとともに、前記駆動歯車（１８２）に一体に設けられ、前記被動歯車（１７７）および前記駆動歯車（１８２）が、同じ側で前記バランサウエイト（２０１）から間隔を設けて前記中間シャフト（１２１）の一端側に設けられ、前記被動歯車（１７７）および前記駆動歯車（１８２）に一体に設けた前記カップリングバランサと前記バランサウエイト（２０１）により、前記エンジン（１７）に発生したモーメント力による振動を打ち消し合うことを特徴とする。
また、上記構成において、前記被動歯車（１７７）は、当該歯車（１７７）の外周歯車部（１７７Ｂ）よりも内周側を部分的に幅狭にすることによって、その重心位置を当該歯車（１７７）の回転中心から偏心したバランス構造に形成されるようにしても良い。
また、前記クランクシャフト（１０５）は、このクランクシャフト（１０５）にトルクダンパ（１７６）を介して連結されるクランク軸駆動歯車（１７５）を備え、前記カップリングバランサが設けられる前記被動歯車（１７７）は、前記クランク軸駆動歯車（１７５）の回転を前記中間シャフト（１２１）に伝達する歯車であっても良い。

本発明では、バランサウエイトは、クランクシャフトと同速でかつ逆方向に回転させられる１次バランサと、エンジンの往復重量によって生ずるモーメント力を抑制するカップリングバランサとを有し、カップリングバランサは、クランクシャフトの回転を１次バランサに伝達する被動歯車に一体に設けられるので、部品点数の増加及びエンジンの大型化を回避することができる。
また、カップリングバランサは、後方に設けた１次バランサの被動歯車に設けられるので、エンジンの重心に近い位置にモーメントバランサとして機能するカップリングバランサを配置でき、車体の取り回しを容易にすることができる。
また、バランサシャフトに設けられる被動歯車と駆動歯車とにカップリングバランサが設けられるので、エンジン各部のレイアウトの自由度が増す。
また、１次バランサは、クランクシャフトの回転をメインシャフトに伝達する中間シャフト上に形成され、カップリングバランサは、中間シャフトの回転をメインシャフトに伝達する駆動歯車に一体に設けられるので、部品点数の増加及びエンジンの大型化を回避することができる。

以下、本発明の一実施形態を添付した図面を参照して説明する。なお、説明中、前後左右及び上下といった方向の記載は、車体に対してのものとする。
図１は本発明の実施形態に係るクルーザタイプの自動二輪車の側面図である。
この自動二輪車１０は、車体フレーム１１と、車体フレーム１１の前端部に取り付けられたヘッドパイプ１２に回動自在に支持された左右一対のフロントフォーク１３と、フロントフォーク１３の上端部を支持するトップブリッジ１４に取り付けられた操舵用のハンドル１５と、フロントフォーク１３に回転自在に支持された前輪１６と、車体フレーム１１に支持されたエンジン１７と、エンジン１７に排気管１８Ａ、１８Ｂを介して連結された排気マフラー１９Ａ、１９Ｂと、車体フレーム１１の後下部のピボット２０に上下に揺動自在に支持されたリアスイングアーム２１と、このリアスイングアーム２１の後端部に回転自在に支持された後輪２２とを備え、リアスイングアーム２１と車体フレーム１１との間にリアクッション２３が配設される。

車体フレーム１１は、ヘッドパイプ１２から後下がりに延びるメインフレーム２５と、メインフレーム２５の後部に連結される左右一対のピボットプレート（センターフレームとも言う）２６と、ヘッドパイプ１２から下方に延びた後に屈曲して延びてピボットプレート２６に連結されるダウンチューブ２７とを備えている。このメインフレーム２５を跨ぐように燃料タンク２８が支持され、メインフレーム２５後方が後輪２２上方まで延びてリアフェンダ２９が支持され、このリアフェンダ２９上方から燃料タンク２８までの間にシート３０が支持される。なお、図１中、符号３１はダウンチューブ２７に支持されたラジエータ、符号３２はフロントフェンダ、符号３３はサイドカバー、符号３４はヘッドライト、符号３５はテールライト、符号３６は乗員用ステップである。

このメインフレーム２５、ピボットプレート２６及びダウンチューブ２７によって囲まれる空間にはエンジン１７が支持される。このエンジン１７は、シリンダ（気筒）がＶ字状に前後にバンクした前後Ｖ型の２気筒水冷式４サイクルエンジンである。このエンジン１７は、車体に対してクランクシャフト１０５が左右水平方向に指向するように複数のエンジンブラケット３７（図１では一部のみを図示）を介して車体フレーム１１に支持される。このエンジン１７の動力は後輪２２左側に配設されたドライブシャフト（不図示）を介して後輪２２に伝達される。

このエンジン１７は、シリンダを各々構成する前バンク１１０Ａと後バンク１１０Ｂとの挟み角度（バンク角度とも言う）が９０度より小さい角度（例えば、５２度）で形成されている。この前バンク１１０Ａと後バンク１１０Ｂによって形成されるＶ字状の空間には、エンジン吸気系を構成するエアクリーナ４１とスロットルボディ４２が配設される。スロットルボディ４２には、燃料タンク２８内の燃料を噴射するインジェクタが取り付けられ、エアクリーナ４１で浄化された空気に燃料を混合して前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂに供給する。また、各バンク１１０Ａ、１１０Ｂには、エンジン排気系を構成する排気管１８Ａ、１８Ｂが接続され、各排気管１８Ａ、１８Ｂが車体右側を通ってその後端に排気マフラー１９Ａ、１９Ｂが各々接続され、これら排気管１８Ａ、１８Ｂ及び排気マフラー１９Ａ、１９Ｂを介して排気ガスが排出される。

図２はエンジン１７の内部構造を側方から見た図であり、図３はエンジン１７の内部構造を後方から見た断面図である。このエンジン１７の前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂは同構造であり、図２中、前バンク１１０Ａはピストン周辺を示し、後バンク１１０Ｂはカムチェーン周辺を示している。また、図２において、符号１２１は中間シャフト（後側バランサシャフト）を示し、符号１２３はメインシャフトを示し、符号１２５はカウンタシャフトを示している。
クランクシャフト１０５を含むこれらシャフト１２１、１２３、１２５は、車体前後方向及び上下方向にずらして互いに平行に配置され、これらシャフトを支持するクランクケース１７Ｃ内には、クランクシャフト１０５の回転を、中間シャフト１２１、メインシャフト１２３及びカウンタシャフト１２５の順に伝達する歯車伝達機構が構成されている。なお、図３は、前バンク１１０Ａ、クランクシャフト１０５、中間シャフト１２１、メインシャフト１２３及びカウンタシャフト１２５を各々直線で結ぶ横断面で切断した断面図に対応している。

図２に示すように、このエンジン１７のクランクケース１７Ｃ上面には、前側シリンダブロック１３１Ａ及び後側シリンダブロック１３１Ｂが車体前後に所定の挟み角度をなすように配置され、これらシリンダブロック１３１Ａ、１３１Ｂの上面に前側シリンダヘッド１３２Ａ、後側シリンダヘッド１３２Ｂが各々結合され、さらに各シリンダヘッド１３２Ａ、１３２Ｂの上面にはヘッドカバー１３３Ａ、１３３Ｂが各々装着されて前バンク１１０Ａ及び後バンク１１０Ｂが構成される。

各シリンダブロック１３１Ａ、１３１Ｂには、シリンダボア１３５が各々形成され、各シリンダボア１３５にはそれぞれピストン１３６が摺動自在に挿入され、各ピストン１３６は、コンロッド１３７を介してクランクシャフト１０５のクランクピン（図３参照）１０５Ａに連結される。図３に示すように、このクランクピン１０５Ａは、クランクシャフト１０５に一体に設けられた左右一対のクランクウェブ１０５Ｂ、１０５Ｂに対し、クランクシャフト１０５の軸中心から偏心した位置に設けられる。このため、ピストン１３６が移動する際に、その移動力がコンロッド１３７を介してクランクピン１０５Ａに作用してクランクシャフト１０５を回転させる。
また、各シリンダヘッド１３２Ａ、１３２Ｂの下面には、ピストン１３６上方に形成される燃焼室の天面を構成する燃焼凹部１４１が形成され、各燃焼凹部１４１には、２つの点火プラグ１４２、１４３がその先端を臨ませて配置される。また、各燃焼凹部１４１には、図２に示すように、シリンダヘッド１３２Ａ、１３２Ｂに形成された吸気ポート１４５及び排気ポート１４６を燃焼室内に連通するための開口部１４５Ａ、１４５Ｂが各々設けられる。

このシリンダヘッド１３２Ａ、１３２Ｂには、吸気ポート１４５の開口部１４５Ａを開閉する吸気弁１４７と、排気ポート１４６の開口部１４６Ａを開閉する排気弁１４８とが配置される。吸気弁１４７及び排気弁１４８は、弁ばね１４９、１４９で各ポートを閉じる方向に各々付勢されている。各弁体１４７、１４８を駆動する動弁機構１５０は、吸気弁１４７及び排気弁１４８の間に回転自在に支持されたカムシャフト１５１と、このカムシャフト１５１に設けられたカムで各々揺動される吸気側と排気側のロッカアーム１５６、１５７とを備える。各ロッカアーム１５６、１５７の一端は吸気弁１４７及び排気弁１４８の上部に当接し、各ロッカアーム１５６、１５７の揺動によって吸気弁１４７及び排気弁１４８が押動される。

図３に示すように、カムシャフト１５１の一端側には被動スプロケット１５８が固定されると共に、クランクシャフト１０５の一端側には駆動スプロケット１５９が固定される。これらスプロケット１５８、１５９間にはカムチェーン１６０が巻回され、上記スプロケット１５８、１５９及びカムチェーン１６０が、各バンク１１０Ａ、１１０Ｂの一端側に形成されたカムチェーン室１６１に収容される。
この駆動スプロケット１５９から被動スプロケット１５８への減速比は１／２に設定され、クランクシャフト１０５が回転すると、クランクシャフト１０５と一体に駆動スプロケット１５９が回転し、カムチェーン１６０を介して被動スプロケット１５８がクランクシャフト１０５の半分の回転速度で回転して、被動スプロケット１５８と一体に回転するカムシャフト１５１のカムプロフィールに従って吸気弁１４７及び排気弁１４８が吸気ポート１４５及び排気ポート１４６を各々開閉させる。

図３に示すように、クランクシャフト１０５の左端部には発電機１６３が設けられる。発電機１６３は、クランクシャフト１０５に固定されるロータ１６５と、ロータ１６５内に固定配置されるステータ１６６とで構成され、発電機カバー１６７の内側の発電機収容室１６８に収容される。ステータ１６６は発電機カバー１６７に固定される。ロータ１６５には、１方向クラッチ１６９が連結され、１方向クラッチ１６９には、始動モータの駆動歯車１７０が連結される。
クランクシャフト１０５の右端部には、上記駆動スプロケット１５９の外側（車体右側）に駆動歯車（以下、クランク側駆動歯車という）１７５が固定される。このクランク側駆動歯車１７５は、皿ばね式のトルクダンパ１７６を介してクランクシャフト１０５に連結され、中間シャフト１２１に設けられた被動歯車（以下、中間側被動歯車という）１７７と噛み合い、クランクシャフト１０５の回転を等速で中間シャフト１２１に伝達し、クランクシャフト１０５と同速かつ逆向きで中間シャフト１２１を回転させる。

図２に示すように、中間シャフト１２１は、クランクシャフト１０５の後側下方かつメインシャフト１２３の前側下方に左右一対の軸受１２２、１２２を介して支持されている。図３に示すように、この中間シャフト１２１の右端部は、右側の軸受１２２よりも突出してクランクケース１７Ｃの右側壁近傍まで延出する。この右端部には、オイルポンプ用駆動スプロケット１８１と、上記中間側被動歯車１７７と、この被動歯車１７７より小径の駆動歯車（以下、中間側駆動歯車という）１８２とが順に取り付けられている。
オイルポンプ用駆動スプロケット１８１は、図２に示すように、中間シャフト１２１の後側であって、メインシャフト１２３下方に配置されたオイルポンプ１８４の駆動軸１８５に固定された被動スプロケット１８６に伝動チェーン１８７を介して該中間シャフト１２１の回転力を伝達し、オイルポンプ１８４を駆動させる。

また、中間側駆動歯車１８２は、メインシャフト１２３に相対回転自在に設けられた被動歯車（以下、メイン側被動歯車という）１９１に噛み合い、中間シャフト１２１の回転を減速してクラッチ機構１９３を介してメインシャフト１２３に伝達する。すなわち、中間側駆動歯車１８２及びメイン側被動歯車１９１の減速比によって、クランクシャフト１０５からメインシャフト１２３までの減速比、つまり、エンジン１７の１次減速比が設定される。

メインシャフト１２３は、クランクシャフト１０５の後側上方に左右一対の軸受１２４、１２４を介して支持され、このメインシャフト１２３の貫通孔１２３Ａをクラッチ作動軸１９３Ａが貫通する。このクラッチ作動軸１９３Ａの右端にはクラッチ機構１９３を構成する多板クラッチ１９３Ｂが設けられ、この多板クラッチ１９３Ｂのクラッチハウジング１９３Ｃがメイン側被動歯車１９１に噛み合い、この多板クラッチ１９３Ｂの係合を介して中間シャフト１２１の回転がメインシャフト１２３に伝達される。
メインシャフト１２３の略後方には、カウンタシャフト１２５が左右一対の軸受１２６、１２６を介して支持される。メインシャフト１２３とカウンタシャフト１２５には、変速歯車群１９５が跨って配置され、これらによって変速装置１９６が構成される。詳述すると、メインシャフト１２３には、６速分の駆動歯車１９５Ａが設けられ、カウンタシャフト１２５には６速分の被動歯車１９５Ｂが設けられ、各駆動歯車１９５Ａ及び被動歯車１９５Ｂは、対応する変速段同士で互いに噛み合い、それぞれ各変速段に対応する変速歯車対を構成する。なお、各変速歯車対は、１速から６速の順に減速比が小さくなる(高速ギヤとなる)。

カウンタシャフト１２５の左端部には駆動傘歯車１２５Ａが一体的に設けられ、この駆動傘歯車１２５Ａは、車体の前後方向に延びるドライブシャフト１２８の前端に一体に設けられた被動傘歯車１２８Ａに噛み合う。これによって、カウンタシャフト１２５の回転がドライブシャフト１２８に伝達される。

次に上記エンジン１７のバランサ構造を説明する。
このエンジン１７は、クランクシャフト１０５の前後に１次バランサを振り分け配置した２軸１次バランサを備えている。詳述すると、図２に示すように、クランクシャフト１０５後方に平行配置される中間シャフト１２１に１次バランサとして機能する後側バランサウエイト２０１が設けられる。つまり、中間シャフト１２１は、クランクシャフト１０５の回転をメインシャフト１２３に伝達する伝達シャフトとして機能するだけでなく、２軸１次バランサの後側バランサシャフトとしても機能する。

また、クランクシャフト１０５前方には、クランクシャフト１０５と平行に前側バランサシャフト２０５が配置される。ここで、図４（Ａ）（Ｂ）は前側バランサシャフト２０５を示している。これら図に示すように、この前側バランサシャフト２０５についても、中間シャフト１２１と同様に、１次バランサとして機能するバランサウエイト２０６が設けられると共に、クランクシャフト１０５に噛み合う被動歯車２０７が設けられ、クランクシャフト１０５と同速かつ逆向きで回転可能に構成される。
このバランサウエイト２０６は、図４（Ａ）に示すように、前側バランサシャフト２０５にスプライン嵌合して前側バランサシャフト２０５に設けた拡径部２０５Ａに当接して位置決めされ、その状態で前側バランサシャフト２０５に金属製の筒部材２０８を圧入することによって固定される。なお、このウエイト取付構造は、中間シャフト（後側バランサシャフト）１２１も同じである。

また、このエンジン１７では、中間シャフト１２１に設けられるバランサウエイト２０１と、前側バランサシャフト２０５に設けられるバランサウエイト２０６とが略異なる重さであり、図２に示すように、中間シャフト１２１に設けられるバランサウエイト２０１の方が小さく、軽く形成されており、これは以下の理由による。
このエンジン１７では、中間シャフト１２１に設けられる比較的大径の中間側被動歯車１７７、つまり、クランクシャフト１０５の回転を１次バランサ（バランサウエイト２０１）に伝達する被動歯車１７７が、その重心位置を歯車１７７の回転中心から偏心したバランサ構造に形成されると共に、中間シャフト１２１に設けられる比較的小径の中間側駆動歯車１８２、つまり、中間シャフト１２１の回転をメインシャフト１２３に伝達する駆動歯車１８２についても、その重心位置を歯車１８２の回転中心から偏心したバランサ構造に形成される。具体的には、中間側被動歯車１７７は、エンジン１７の重心Ｘ（図２参照）に対して生じるモーメント力を抑制するカップリングバランサとして機能するバランサ構造とされ、中間側駆動歯車１８２は、上記カップリングバランサ或いは他のバランサとして機能するバランサ構造とされる。

より具体的に説明すると、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、中間側被動歯車１７７には、中間シャフト１２１に挿通される挿通部１７７Ａと外周歯車部１７７Ｂとの間の中間部分に、肉厚が薄い（幅狭の）肉抜き部１７７Ｘが部分的に設けられる。この肉抜き部１７７Ｘは、該歯車１７７の回転中心ＬＡを中心とした半径方向に沿って略１８０度の範囲に設けられ、図６に図５（Ａ）のＶＩ−ＶＩ断面を示すように、残りの領域が、肉抜き部１７７Ｘに比して肉厚の基準肉厚部１７７Ｙとされている。このため、この中間側被動歯車１７７は、図５（Ａ）中、矢印α方向に重心位置が偏心する。

また、図７（Ａ）（Ｂ）に示すように、中間側駆動歯車１８２についても、中間シャフト１２１に挿通される挿通部１８２Ａと外周歯車部１８２Ｂとの間の中間部分に、肉厚が薄い（幅狭の）肉抜き部１８２Ｘが部分的に設けられる。この肉抜き部１８２Ｘについても、上記と同様に、該歯車１８２の回転中心ＬＢを中心とした半径方向に沿って略１８０度の範囲に設けられ、図８に図７（Ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示すように、残りの領域が、肉抜き部１８２Ｘに比して肉厚の基準肉厚部１８２Ｙとされている。このため、この中間側駆動歯車１８２は、図６（Ｂ）中、矢印β方向に重心位置が偏心する。これら肉抜き部１７７Ｘ及び１８２Ｘは、歯車成型時に一体的に設けてもよいし、切削加工で設けてもよい。
エンジン１７の振動源は、ピストン１３６が往復することで発生する慣性力と燃焼からくる振動があり、かかる振動成分には、エンジンの重心Ｘ周りのモーメント力として作用するものがある。そこで、このエンジン１７では、エンジン１７の往復重量によって生じる重心Ｘ周りのモーメント力を主として抑制するように、中間側被動歯車１７７及び中間側駆動歯車１８２の各肉抜き部１７７Ｘ及び１８２Ｘの位相角度及び距離（回転中心ＬＡ、ＬＢからの距離）が設定される。より具体的には、ピストンシリンダー軸のオフセット並びにエンジン１７の重心がセンターに設定することが困難なため発生するモーメント力を低減するように、各肉抜き部１７７Ｘ及び１８２Ｘの位相角度及び距離が設定される。この場合、本実施形態では、図２に示すように、各肉抜き部１７７Ｘ、１８２Ｘの位相を同位相にしたレイアウトとされている。

このようにして中間側被動歯車１７７及び中間側駆動歯車１８２に、カップリングバランサとして機能する肉抜き部１７７Ｘ、１８２Ｘを一体に設けた場合、上記中間側被動歯車１７７及び中間側駆動歯車１８２によって１次バランサへの寄与分が生じる。
このため、本実施形態では、上記寄与分を考慮して中間シャフト１２１に設けるバランサウエイト２０１を形成しており、具体的には、必要とされる１次ウエイト（バランサウエイト２０６と同じウエイト）に対し、上記寄与分を減らしたバランサウエイト２０１とされる。すなわち、中間シャフト１２１のバランサウエイト２０１と中間側被動歯車１７７と中間側駆動歯車１８２とによって、適切な１次バランサを確保しつつ、カップリングバランサが構成されるようにしている。
なお、カップリングバランサの必要量などによっては、中間側駆動歯車１８２には肉抜き部１８２Ｘを設けずに中間側被動歯車１７７だけに肉抜き部１７７Ｘを設けて、中間側被動歯車１７７だけをバランサ構造としてもよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、クランクシャフト１０５と同速でかつ逆方向に回転させられる２軸１次バランサを備えるので、シリンダの挟み角度が９０度でないエンジン１７の１次慣性力を低減してエンジン１７の１次振動を低減することができる。
しかも、本実施形態では、クランクシャフト１０５の回転を１次バランサに伝達する中間側被動歯車１７７に、エンジン１７の往復重量によって生じるモーメント力を抑制するカップリングバランサを一体に設けたので、１次振動に加えて、カップリング振動についても低減することができ、ピストンシリンダー軸のオフセット並びにエンジン１７の重心がセンターに設定することが困難なため発生するモーメント力を低減することが可能になる。
この場合、中間シャフト１２１を１次バランサ及びカップリングバランサのバランサシャフトとして兼用するので、カップリングバランサ専用のバランサ及びバランサシャフトを設ける場合に比して、部品点数の低減が可能であり、このため、エンジン１７の小型化及び軽量化が可能になる。また、中間シャフトに専用のカップリングバランサを設ける場合に比して、中間シャフト１２１に作用する荷重ストレスが軽減される。

さらに、本実施形態では、中間シャフト１２１に設けられた中間側駆動歯車１８２、つまり、中間シャフト１２１の回転をエンジン１７のメインシャフト１２３に伝達する駆動歯車１８２もバランサ構造としたので、中間側被動歯車１７７のバランサ構造と合わせて目的のエンジン振動をより精度良く低減することができると共に、エンジン各部のレイアウトの自由度が向上する。
また、中間側被動歯車１７７及び中間側駆動歯車１８２をバランサ構造としたので、従来の２軸１次バランサ付きエンジンから小変更でカップリング振動を低減したエンジンを得ることができ、また、エンジン１７の重心Ｘに近い位置にモーメントバランサとして機能するカップリングバランサを配置でき、車体の取り回しを容易にすることができる。
本実施形態のバランサ構造によって、エンジン振動に含まれる様々な振動のうち個別の振動に振動対策を行うことが可能である。例えば、通常エンジン１７の慣性力に埋もれてしまう燃焼からくる小エネルギー振動より大きい振動を低減して燃焼感が感じられるエンジンキャラクタに調整し、又は、乗員に伝わりやすい振動要素、若しくは、振動強度が比較的高い振動要素への大幅な個別対策削減が可能である。

以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、種々の設計変形を行うことができる。例えば、上記実施形態では、Ｖ型２気筒エンジンのバランサ構造に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らない。例えば、単気筒１軸１次バランサ構造においては、エンジン重心、クランクセンタ及び１次バランサの作用点ずれがカップリング振動として複雑に作用する場合があるが、このカップリング振動を低減する場合にも本発明を適用可能である。また、３気筒エンジンのカップリングバランサ構造などにも本発明を適用可能である。
また、上述の実施形態では、体感振動で比較的問題となる１次振動成分に対するバランサを設ける場合について説明したが、これに限らず、２次振動成分等に対するバランサ構造にも本発明を適用可能である。この場合、クランクシャフト１０５の２倍の回転速度で回転する歯車に２次振動キャンセル用のバランサを一体的に設ける構造などを適用すればよい。
また、上述の実施形態では、自動二輪車用エンジンのバランサ装置に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、ＡＴＶ（不整地走行車両）に分類される三輪車両や四輪車両等の他の車両用エンジンのバランサ装置にも適用することができる。

本発明の実施形態に係る自動二輪車の側面図である。 エンジンの内部構造を側方から見た図である。 エンジンの内部構造を略後方から見た断面図である。 （Ａ）は前側バランサシャフトを周辺構成と共に示す図であり、（Ｂ）は前側バランサシャフトと周辺構成を側方から見た図である。 （Ａ）は中間側被動歯車の平面図であり、（Ｂ）はその側面図である。 図５（Ａ）のＶＩ−ＶＩ断面を示す図である。 （Ａ）は中間側駆動歯車の側面図であり、（Ｂ）はその平面図である。 図７（Ｂ）のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示す図である。

符号の説明

１０ 自動二輪車
１７ エンジン
１０５ クランクシャフト
１１０Ａ 前バンク（シリンダ）
１１０Ｂ 後バンク（シリンダ）
１２１ 中間シャフト（バランサシャフト）
１２３ メインシャフト
１２５ カウンタシャフト
１２８ ドライブシャフト
１３６ ピストン
１７５ クランク側駆動歯車
１７７ 中間側被動歯車（被動歯車）
１７７Ｘ、１８２Ｘ 肉抜き部
１８１ オイルポンプ用駆動スプロケット
１８２ 中間側駆動歯車（駆動歯車）
１９１ メイン側被動歯車
１９３ クラッチ機構
１９６ 変速装置
２０１、２０６ バランサウエイト（１次バランサ）
２０７ 被動歯車

Claims (4)

1. エンジン（１７）のクランクシャフト（１０５）に同期して回転するバランサウエイトを設け、このバランサウエイトによりエンジン（１７）の往復重量による振動を防止するように成した慣性力バランサを備えたエンジン（１７）のバランサ装置において、
   前記エンジン（１７）は前後方向に所定角度を隔てて設けたシリンダをＶ型に配置してエンジン（１７）後方に変速装置（１９６）を一体に設けた自動二輪車用エンジンであり、前記バランサウエイトは、前記クランクシャフト（１０５）の前後方向に、前記クランクシャフト（１０５）と同速でかつ逆方向に回転させられる１次バランサを振り分け配置した２軸１次バランサと、前記エンジン（１７）の往復重量によって生ずるモーメント力を抑制するカップリングバランサとを有し、
   前記クランクシャフト（１０５）の回転を、後方に設けた前記１次バランサに伝達する被動歯車（１７７）が設けられるとともに、前記被動歯車（１７７）が設けられるバランサシャフト（１２１）には、当該シャフト（１２１）の回転を前記エンジン（１７）のメインシャフト（１２３）に伝達する駆動歯車（１８２）が設けられ、
   前記カップリングバランサは、前記被動歯車（１７７）に一体に設けられるとともに、前記駆動歯車（１８２）に一体に設けられ、
   後方に設けた前記１次バランサとして機能するバランサウエイト（２０１）が、前記バランサシャフト（１２１）の両端よりも内側部分に配置され、
   前記被動歯車（１７７）および前記駆動歯車（１８２）が、同じ側で前記バランサウエイト（２０１）から間隔を設けて前記バランサシャフト（１２１）の一端側に設けられ、
   前記被動歯車（１７７）および前記駆動歯車（１８２）に一体に設けた前記カップリングバランサと前記バランサウエイト（２０１）により、前記エンジン（１７）に発生したモーメント力による振動を打ち消し合うことを特徴とするエンジンのバランサ装置。
2. エンジン（１７）のクランクシャフト（１０５）に同期して回転するバランサウエイトを設け、このバランサウエイトによりエンジン（１７）の往復重量による振動を防止するように成した慣性力バランサを備えたエンジン（１７）のバランサ装置において、
   前記バランサウエイトは、前記クランクシャフト（１０５）の前後方向に、前記クランクシャフト（１０５）と同速でかつ逆方向に回転させられる１次バランサを振り分け配置した２軸１次バランサと、前記エンジン（１７）の往復重量によって生ずるモーメント力を抑制するカップリングバランサとを有し、
   後方に設けた前記１次バランサとして機能するバランサウエイト（２０１）が、前記クランクシャフト（１０５）の回転をメインシャフト（１２３）に伝達する中間シャフト（１２１）の両端よりも内側部分に配置され、
   前記中間シャフト（１２１）には、前記クランクシャフト（１０５）の回転を、後方に設けた前記１次バランサに伝達する被動歯車（１７７）が設けられるとともに、当該シャフト（１２１）の回転を前記エンジン（１７）のメインシャフト（１２３）に伝達する駆動歯車（１８２）が設けられ、
   前記カップリングバランサは、前記被動歯車（１７７）に一体に設けられるとともに、前記駆動歯車（１８２）に一体に設けられ、
   前記被動歯車（１７７）および前記駆動歯車（１８２）が、同じ側で前記バランサウエイト（２０１）から間隔を設けて前記中間シャフト（１２１）の一端側に設けられ、
   前記被動歯車（１７７）および前記駆動歯車（１８２）に一体に設けた前記カップリングバランサと前記バランサウエイト（２０１）により、前記エンジン（１７）に発生したモーメント力による振動を打ち消し合うことを特徴とするエンジンのバランサ装置。
3. 前記被動歯車（１７７）は、当該歯車（１７７）の外周歯車部（１７７Ｂ）よりも内周側を部分的に幅狭にすることによって、その重心位置を当該歯車（１７７）の回転中心から偏心したバランス構造に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのバランサ装置。
4. 前記クランクシャフト（１０５）は、このクランクシャフト（１０５）にトルクダンパ（１７６）を介して連結されるクランク軸駆動歯車（１７５）を備え、
   前記カップリングバランサが設けられる前記被動歯車（１７７）は、前記クランク軸駆動歯車（１７５）の回転を前記中間シャフト（１２１）に伝達する歯車であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジンのバランサ装置。

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