(57)【要約】【課題】一次振動を好適に低減させつつバランサの配置自由度を向上し内燃機関の設計自由度を向上できるバランサ装置を提供する。【解決手段】クランク軸に所定位相角をもって第一クランクピン及び第二クランクピンが設けられ、シリンダブロックに第一気筒と第二気筒とが形成される並列二気筒内燃機関において、クランク軸が回転する際に生じる、第一気筒起振力Ｆ１と第二気筒起振力Ｆ２とを低減させるための装置であり、第一気筒起振力Ｆ１と第二気筒起振力Ｆ２とがなす角度を二等分する直線を角二等分線とし、第一気筒起振力Ｆ１及び第二気筒起振力Ｆ２を、角二等分線と平行な方向に分解した力を慣性力成分とし、第一気筒起振力Ｆ１及び第二気筒起振力Ｆ２を角二等分線と直交する平面と平行な方向に分解した力を偶力成分とし、慣性力成分に対向する力を発生させる慣性力バランサと偶力成分に対向する力を発生させる偶力バランサとを備える。【選択図】図９
2014095405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通のクランク軸（５）に所定の位相角（θ）をもって、第一クランクピン（５ＰＬ）及び第二クランクピン（５ＰＲ）が設けられ、シリンダブロック（８）に、前記第一クランクピン（５ＰＬ）に対応する第一気筒（＃１）と、前記第二クランクピン（５ＰＲ）に対応する第二気筒（＃２）とが形成される並列二気筒内燃機関のバランサ装置であって、
前記並列二気筒内燃機関において、前記クランク軸（５）が回転する際に生じる、
前記第一気筒（＃１）に収容された第一ピストン（７２Ｌ）が上死点にある位置を基準として前記クランク軸（５）と同周期で逆回転し、前記クランク軸（５）の径方向外側に向けた力を発生させる第一気筒起振力（Ｆ１）と、
前記第二気筒（＃２）に収容された第二ピストン（７２Ｒ）が上死点にある位置を基準として前記クランク軸（５）と同周期で逆回転し、前記クランク軸（５）の径方向外側に向けた力を発生させる第二気筒起振力（Ｆ２）と、を低減させるための並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、
前記クランク軸（５）の軸方向視において、前記第一気筒起振力（Ｆ１）と前記第二気筒起振力（Ｆ２）とがなす角度を二等分する直線を、角二等分線（ＤＬ）とし、
前記第一気筒起振力（Ｆ１）及び前記第二気筒起振力（Ｆ２）を、前記角二等分線（ＤＬ）と平行な方向に分解した力を、慣性力成分とし、
前記第一気筒起振力（Ｆ１）及び前記第二気筒起振力（Ｆ２）を、前記角二等分線（ＤＬ）と直交する平面と平行な方向に分解した力を、偶力成分とし、
前記慣性力成分に対向する力を発生させる慣性力バランサ（Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１）と、
前記偶力成分に対向する力を発生させる偶力バランサ（Ｘ１，Ｘ２，Ｚ１）と、を備えることを特徴とする並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項２】
前記慣性力バランサ（Ｙ１，Ｙ２）は、均等のアンバランス量の第一慣性力バランサ（Ｙ１）と第二慣性力バランサ（Ｙ２）とによって構成され、
前記クランク軸（５）は前記並列二気筒内燃機関の幅方向に沿って配置され、
前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）と前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）は、平面視において、前記第一気筒（＃１）中心と前記第二気筒（＃２）中心とを結ぶ線分を二等分して該線分に直交する平面上で、前記クランク軸（５）の軸中心に位置する二等分点（Ｐ１）を中心として対称に配置され、
前記偶力バランサ（Ｘ１，Ｘ２）は、第一偶力バランサ（Ｘ１）と第二偶力バランサ（Ｘ２）とを同軸上に配置するとともに、当該軸まわりに１８０度対称とすることで構成されることを特徴とする請求項１に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項３】
第一慣性力バランサ（Ｙ１）、第二慣性力バランサ（Ｙ２）、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）、及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの少なくともいずれか一つが、クランクケース（４）の外側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項４】
前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの少なくともいずれか一つが、前記クランクケース（４）の外側に配置され、
外側に配置される前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの少なくともいずれか一つの駆動軸（３０，２０１）が、前記クランクケース（４）の側面と、前記クランクケース（４）の側面を覆うクランクケースカバー（１２，１３）とによって支持されることを特徴とする請求項３に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項５】
前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの一方と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの一方とを合成した合成バランサ（Ｚ１）を構成し、
前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方と、前記合成バランサ（Ｚ１）と、が、平面視において、前記第一気筒（＃１）中心と前記第二気筒（＃２）中心とを結ぶ線分を二等分して該線分に直交する平面上で、前記クランク軸（５）の軸中心に位置する二等分点（Ｐ１）を中心として対称に配置されることを特徴とする請求項２に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項６】
前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方と、前記合成バランサ（Ｚ１）とが同軸に配置されることを特徴とする請求項５に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項７】
前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの一方の、その軸方向における位置を予め決定した上で、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの一方を合成して、前記合成バランサ（Ｚ１）の前記第一偶力バランサ（Ｙ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｙ２）のうちの他方に対する位相を設定したことを特徴とする請求項５又は６に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項８】
前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方とのうちの少なくともいずれか一つが、クランクケース（４）の外側に配置されることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項９】
前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方が、前記クランクケース（４）の外側に配置され、
前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方の駆動軸（３０）が、前記クランクケース（４）の側面と、前記クランクケース（４）の側面を覆うクランクケースカバー（１２）とによって支持されることを特徴とする請求項８に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項１０】
前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方とが、前記クランクケース（４）の外側に配置され、かつ、前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方と、が同軸に配置され、
前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方とのうちのいずれか一方が、その駆動軸（３１）に一体に形成され、他方が前記駆動軸（３１）に別体で締結部材によって固定されることを特徴とする請求項８又は９に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項１１】
クランクケース（４）が上下分割構造であり、
前記クランクケース（４）の上側半体（４Ｕ）に、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方の駆動軸（３０）が配置され、
前記クランクケース（４）の下側半体（４Ｄ）に、前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方との駆動軸（３１）が配置されることを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【請求項１２】
前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方の駆動軸（３０）が、前記クランク軸（５）よりも後方に配置され、
前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方との駆動軸（３１）が、前記クランク軸（５）よりも前方に配置される請求項５〜１１のいずれか１項に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列二気筒内燃機関のバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数気筒を有する内燃機関において、クランク軸の回転に伴う振動のうち、クランク軸の回転周期と同周期で発生する一次振動を低減するための一次バランサ装置（以下、バランサ装置と呼ぶ）を備えたものが特許文献１に開示されている。
【０００３】
この特許文献１に係るバランサ装置は、バランサ軸上にバランサウエイト（バランサ）が設けられ、バランサ軸を２本用いて構成されている。このようなバランサ装置は一般に、２軸１次バランサと呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４３１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
並列二気筒内燃機関の場合、クランク位相角を等間隔に設定すれば、一次振動に含まれる慣性力由来の振動、又は偶力由来の振動をクランク軸自身で打ち消すことができるため、バランサ装置の設定（バランサの配置等）が容易になることは公然に知られている。
【０００６】
ところが、並列二気筒内燃機関の出力特性（トルク変動等）を特徴付けるために、クランク位相角を不等間隔（例えば、２７０度位相クランク）にする場合には、一次振動のうち慣性力又は偶力が混在した複雑な振動が発生するため、バランサ装置の設定に制約が多くなり、その結果、バランサがクランクケース内空間を大きく占有してしまい、並列二気筒内燃機関の設計に制約が生じてしまう場合がある。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、一次振動を好適に低減させつつ、バランサの配置自由度を向上でき、もって並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる並列二気筒内燃機関のバランサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載の発明は、共通のクランク軸（５）に所定の位相角（θ）をもって、第一クランクピン（５ＰＬ）及び第二クランクピン（５ＰＲ）が設けられ、シリンダブロック（８）に、前記第一クランクピン（５ＰＬ）に対応する第一気筒（＃１）と、前記第二クランクピン（５ＰＲ）に対応する第二気筒（＃２）とが形成される並列二気筒内燃機関のバランサ装置であって、
前記並列二気筒内燃機関において、前記クランク軸（５）が回転する際に生じる、前記第一気筒（＃１）に収容された第一ピストン（７２Ｌ）が上死点にある位置を基準として前記クランク軸（５）と同周期で逆回転し、前記クランク軸（５）の径方向外側に向けた力を発生させる第一気筒起振力（Ｆ１）と、前記第二気筒（＃２）に収容された第二ピストン（７２Ｒ）が上死点にある位置を基準として前記クランク軸（５）と同周期で逆回転し、前記クランク軸（５）の径方向外側に向けた力を発生させる第二気筒起振力（Ｆ２）と、を低減させるための並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、
前記クランク軸（５）の軸方向視において、前記第一気筒起振力（Ｆ１）と前記第二気筒起振力（Ｆ２）とがなす角度を二等分する直線を、角二等分線（ＤＬ）とし、前記第一気筒起振力（Ｆ１）及び前記第二気筒起振力（Ｆ２）を、前記角二等分線（ＤＬ）と平行な方向に分解した力を、慣性力成分とし、前記第一気筒起振力（Ｆ１）及び前記第二気筒起振力（Ｆ２）を、前記角二等分線（ＤＬ）と直交する平面と平行な方向に分解した力を、偶力成分とし、前記慣性力成分に対向する力を発生させる慣性力バランサ（Ｙ１，Ｙ２，Ｚ１）と、前記偶力成分に対向する力を発生させる偶力バランサ（Ｘ１，Ｘ２，Ｚ１）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記慣性力バランサ（Ｙ１，Ｙ２）は、均等のアンバランス量の第一慣性力バランサ（Ｙ１）と第二慣性力バランサ（Ｙ２）とによって構成され、前記クランク軸（５）は前記並列二気筒内燃機関の幅方向に沿って配置され、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）と前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）は、平面視において、前記第一気筒（＃１）中心と前記第二気筒（＃２）中心とを結ぶ線分を二等分して該線分に直交する平面上で、前記クランク軸（５）の軸中心に位置する二等分点（Ｐ１）を中心として対称に配置され、前記偶力バランサ（Ｘ１，Ｘ２）は、第一偶力バランサ（Ｘ１）と第二偶力バランサ（Ｘ２）とを同軸上に配置するとともに、当該軸まわりに１８０度対称とすることで構成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、第一慣性力バランサ（Ｙ１）、第二慣性力バランサ（Ｙ２）、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）、及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの少なくともいずれか一つが、クランクケース（４）の外側に配置されることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの少なくともいずれか一つが、前記クランクケース（４）の外側に配置され、外側に配置される前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの少なくともいずれか一つの駆動軸（３０，２０１）が、前記クランクケース（４）の側面と、前記クランクケース（４）の側面を覆うクランクケースカバー（１２，１３）とによって支持されることを特徴とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの一方と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの一方とを合成した合成バランサ（Ｚ１）を構成し、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方と、前記合成バランサ（Ｚ１）と、が、平面視において、前記第一気筒（＃１）中心と前記第二気筒（＃２）中心とを結ぶ線分を二等分して該線分に直交する平面上で、前記クランク軸（５）の軸中心に位置する二等分点（Ｐ１）を中心として対称に配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方と、前記合成バランサ（Ｚ１）とが同軸に配置されることを特徴とする。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの一方の、その軸方向における位置を予め決定した上で、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの一方を合成して、前記合成バランサ（Ｚ１）の前記第一偶力バランサ（Ｙ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｙ２）のうちの他方に対する位相を設定することを特徴とする。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか１項に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方とのうちの少なくともいずれか一つが、クランクケース（４）の外側に配置されることを特徴とする。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方が、前記クランクケース（４）の外側に配置され、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方の駆動軸（３０）が、前記クランクケース（４）の側面と、前記クランクケース（４）の側面を覆うクランクケースカバー（１２）とによって支持されることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項８又は９に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方とが、前記クランクケース（４）の外側に配置され、かつ、前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方と、が同軸に配置され、前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方とのうちのいずれか一方が、その駆動軸（３１）に一体に形成され、他方が前記駆動軸（３１）に別体で締結部材によって固定されることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１に記載の発明は、請求項５〜１０のいずれか１項に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、クランクケース（４）が上下分割構造であり、前記クランクケース（４）の上側半体（４Ｕ）に、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方の駆動軸（３０）が配置され、前記クランクケース（４）の下側半体（４Ｄ）に、前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方との駆動軸（３１）が配置されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１２に記載の発明は、請求項５〜１１のいずれか１項に記載の並列二気筒内燃機関のバランサ装置において、前記第一慣性力バランサ（Ｙ１）及び前記第二慣性力バランサ（Ｙ２）のうちの他方の駆動軸（３０）が、前記クランク軸（５）よりも後方に配置され、前記合成バランサ（Ｚ１）と、前記第一偶力バランサ（Ｘ１）及び前記第二偶力バランサ（Ｘ２）のうちの他方との駆動軸（３１）が、前記クランク軸（５）よりも前方に配置される。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、クランク軸回転と同周期で発生する一次振動の起振力を、慣性力成分と偶力成分の二方向に分解し、慣性力バランサ及び偶力バランサを、慣性力成分及び偶力成分と対向するように設定したので、一次振動を低減できる。
また慣性力バランサは慣性力成分と対向してこれを低減する条件を、偶力バランサは偶力成分と対向してこれを低減する条件を充足すれば、各バランサの質量設定や配置を比較的柔軟に行うことができ、各バランサの配置自由度を向上できるので、並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、二つの慣性力バランサを、互いに駆動軸を異ならせて、駆動軸を短くし、これらバランサの駆動軸が内燃機関（クランクケース）の内部空間を占有しないようにすることができるため、並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。また、二つの偶力バランサは、１８０度対称の関係で偶力成分に対向する力を発生できれば、質量を変更して配置調整が可能であるため、並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、第一慣性力バランサ、第二慣性力バランサ、第一偶力バランサ、及び第二偶力バランサのうちの少なくともいずれか一つが、クランクケースの外側に配置されることで、並列二気筒内燃機関（クランクケース）の内部空間におけるバランサの占有を抑制することができ、例えば変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸に近づける等して、例えば並列二気筒内燃機関のコンパクト化を図れるため、並列内燃機関の設計自由度を向上できる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、クランクケースの外側に配置されるバランサ及びその駆動軸が内燃機関（クランクケース）の内部空間を占有するのを抑制することができ、例えば変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸に確実に近づけ易くなるので、並列二気筒内燃機関のコンパクト化を確実に図ることができ、並列内燃機関の設計自由度を確実に向上できる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、三つのバランサで一次振動を低減できるとともに、合成されない慣性力バランサの駆動軸を短くすることで、この駆動軸が内燃機関の内部空間を占有するのを抑制することができ、変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸に近づる等して、例えば並列二気筒内燃機関のコンパクト化を図れるため、並列内燃機関の設計自由度を向上できる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、合成されない偶力バランサと合成バランサを同軸配置することで、一次振動を適正に低減でき、同軸配置したバランサを共通軸として部品点数を抑え、この共通軸上のバランサに対するギヤやチェーン等の駆動力伝達媒体を共通にすることで、構造の簡素化が図れる。
【００２６】
請求項７に記載の発明によれば、合成バランサを構成する二つの偶力バランサのうちの一方の質量は、その軸方向における位置に応じて増減できるので、合成バランサの位相（重心の位相）は、合成バランサを構成する二つの偶力バランサのうちの一方の質量に応じて変化する。したがって、第一偶力バランサ及び第二偶力バランサのうちの一方の、その軸方向における位置を予め決定した上で、第一慣性力バランサ及び第二慣性力バランサのうちの一方を合成して、合成バランサの第一偶力バランサ及び第二偶力バランサのうちの他方に対する位相を設定することで、一次振動を適正に低減できる。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、合成バランサと、第一慣性力バランサ及び第二慣性力バランサのうちの他方と、第一偶力バランサ及び第二偶力バランサのうちの他方とのうちの少なくともいずれか一つがクランクケースの外側に配置されることで、並列二気筒内燃機関（クランクケース）の内部空間におけるバランサの占有を抑制することができ、例えば変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸に近づける等して、例えば並列二気筒内燃機関のコンパクト化を図れるため、並列内燃機関の設計自由度を向上できる。
【００２８】
請求項９に記載の発明によれば、クランクケースの外側に配置されるバランサ及びその駆動軸が内燃機関（クランクケース）の内部空間を占有するのを抑制することができ、例えば変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸に確実に近づけ易くなるので、並列二気筒内燃機関のコンパクト化を確実に図ることができ、並列内燃機関の設計自由度を確実に向上できる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、合成バランサと、同軸上に配置される第一偶力バランサ及び第二偶力バランサのうちの他方とが、クランクケースの外側に配置されることで、内燃機関（クランクケース）の内部空間をバランサが占有するのを抑制でき、合成バランサと、第一偶力バランサ及び第二偶力バランサのうちの他方とのうちのいずれかが、別体で形成されるので、取扱性や組付け性を良好なものにできる。
【００３０】
請求項１１に記載の発明によれば、駆動軸を短くできる第一慣性力バランサ及び第二慣性力バランサのうちの他方を、クランクケースの上側半体に配置してクランクケースの内部空間の占有を抑制することで、クランクケースの上部をコンパクトにすることができ、また、クランクケースの上部に変速機や始動装置等の部品を配置する空間を確保し易くなるので、並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明によれば、駆動軸を短くできる第一慣性力バランサ及び第二慣性力バランサのうちの他方の駆動軸を、クランク軸の後方に配置して、クランク軸後方の内部空間の占有を抑制することで、例えば変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸に近づけ易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る並列二気筒内燃機関のバランサ装置を備える車両用エンジンの左側面図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両用エンジンの平面図である。
【図３】第１の実施形態に係る車両用エンジンの左側クランクケースカバーを取り外した状態の左側面図である。
【図４】第１の実施形態に係る車両用エンジンの右側クランクケースカバーを取り外した状態の右側面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿う展開断面図である。
【図６】図１のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図８】第１の実施形態に係る車両用エンジンのクランクピンの位相角と、車両用エンジンで発生する起振力を説明する図であり、（Ａ）はクランクピン等の模式図、（Ｂ）はクランク軸の軸まわりにおけるクランクピンの位置を説明する図、（Ｃ）はクランク軸の軸まわりで生じる起振力を説明する図である。
【図９】第１の実施形態に係るバランサ装置のバランサの配置及び位相を説明する概念図であり、（Ａ）は起振力の状態を説明する図であり、（Ｂ）はバランサの設定の基準となる起振力に対向する力を説明する概念図である。
【図１０】第１の実施形態に係るバランサ装置の合成バランサの設定の基準となる起振力に対向する力を説明する概念図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る並列二気筒内燃機関のバランサ装置を備える車両用エンジンの左側面図である。
【図１２】第２の実施形態に係る車両用エンジンの右側面図である。
【図１３】第２の実施形態に係る車両用エンジンの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の各実施形態について説明する。
図中において、矢印ＦＲはエンジン（下記、車両用エンジン１）の前方を示し、矢印ＵＰはエンジンの上方を示し、矢印ＬＨはエンジンの左方を示している。以下の説明では、矢印ＦＲに沿う方向を前後方向、矢印ＵＰに沿う方向を上下方向、矢印ＬＨに沿う方向を左右方向又はエンジン幅方向と呼ぶ。なお、本発明の実施形態に係る並列二気筒内燃機関のバランサ装置の向きは、エンジンの向きを用いて説明する。
【００３４】
＜第１の実施形態＞
図１及び図２を参照し、車両用エンジン１は、その前部に構成される内燃機関２と、この内燃機関２の後方に配置される変速機３と、を一体とするクランクケース４を備えている。クランクケース４の前側内部には、エンジン幅方向に沿ってクランク軸５が収容されるとともに、クランクケース４の内部においてクランク軸５の後方には、変速機室６が形成され、この変速機室６には、上記変速機３が収容されている。図中Ｃ１はクランク軸５のクランク軸線を示している。
【００３５】
本実施形態において車両用エンジン１は並列二気筒エンジンであり、クランクケース４の前側上面に、シリンダー７が、そのシリンダー軸線Ｓ１を上下方向に対してやや前方側に傾斜させるようにして立設されている。シリンダー７には、エンジン幅方向に並んだ第一気筒♯１及び第二気筒♯２が形成され、これら第一気筒♯１及び第二気筒♯２には後述するピストン７２Ｌ及びピストン７２Ｒ（図８参照）が摺動自在に収容されている。
これらピストン７２Ｌ及びピストン７２Ｒはそれぞれ、後述する左コンロッド７０Ｌ及び右コンロッド７０Ｒを介してクランク軸５に連結し、ピストン７２Ｌ及びピストン７２Ｒの往復動がクランク軸５により回転動に変換されて駆動力が生じる。本実施形態において上記内燃機関２とは、シリンダー７とクランク軸５からなる駆動力を発生させる部位のことをいうものとし、この内燃機関２が並列二気筒内燃機関に相当する。
【００３６】
シリンダー７は、上記第一気筒♯１及び第二気筒♯２が形成されるシリンダブロック８と、燃焼室を有して、シリンダブロック８の上部に設けられるシリンダヘッド９と、シリンダヘッド９の上部に設けられるヘッドカバー１０と、を備えている。図２に示すように、シリンダヘッド９の後壁には、上記燃焼室に燃料を供給するための２つの吸気ポート１１が形成されている。一方、シリンダヘッド９の前壁には、上記燃焼室から排気ガスを排気するための図示しない排気ポートが形成される。
【００３７】
クランクケース４の左側部には、左側クランクケースカバー１２がボルトによって取付けられるとともに、クランクケース４の右側部には、右側クランクケースカバー１３がボルトによって取付けられている。左側クランクケースカバー１２は、主にクランクケース４の左側部における前側領域ないし中央領域を略全域にわたって覆っており、その側面視における略中央の領域には、クランク軸線Ｃ１に沿ってエンジン幅方向外側に膨出する略円筒状の発電機収容部１４が形成され、この発電機収容部１４には発電機１５が収容されている。
【００３８】
また、右側クランクケースカバー１３はクランクケース４の右側部の略全域を覆っており、そのクランク軸５よりも後方に位置する領域には、エンジン幅方向外側に膨出する略円筒状のクラッチ収容部１６が形成され、このクラッチ収容部１６には、クラッチ１７が収容されている。
【００３９】
図３は、左側クランクケースカバー１２を取り外した状態のクランクケース４の左側部が示され、クランクケース４の左側部には、このクランクケース４の左側部における前側領域ないし中央領域を広範囲に囲うようにエンジン幅方向外側に突出した周壁部１８が形成され、この周壁部１８は、その内側にエンジン幅方向外側に開放した収容空間２０を形成している。ここで、クランク軸５は、クランクケース４の左側部から突出し、クランク軸５の左端部には詳細は後述する複数の歯車（ギヤ）が設けられ、これらクランク軸５に設けられる歯車及びこれに噛み合う複数の歯車は、クランクケース４の左側部から外側に露出した状態でクランクケース４に支持されている。そして、これら複数の歯車は、収容空間２０内に配置され、周壁部１８によって前後上下から覆われている。そして、左側クランクケースカバー１２は、周壁部１８に、その縁部を当接させて締結され、上記複数の歯車を左方から覆う。
【００４０】
本実施形態においてクランクケース４の左側部の上縁部は側面視で、後上がりに延びている。ここで、周壁部１８の概略形状を説明すると、周壁部１８の上縁部１８Ｕは、クランクケース４の左側部の上縁部に沿って当該上縁部からエンジン幅方向外側に突出するように形成され、シリンダー７を横切って後上がりに延び、クランク軸５よりも後方に至っている。
【００４１】
また、周壁部１８の上縁部１８Ｕの前端から下方に延びる前縁部１８Ｆは、クランクケース４の左側部の下端まで至っており、当該前縁部１８Ｆの下端から延びる後縁部１８Ｒは、クランク軸５の下方で、クランク軸５を横切るようにして後上方に延びて、周壁部１８の上縁部１８Ｕに接続している。また、クランクケース４は、分割ラインＬ２で分割された上下分割構造であり、上側半体４Ｕと、下側半体４Ｄと、を有している。周壁部１８は、上側半体４Ｕと、下側半体４Ｄに跨るようにして形成されている。
【００４２】
また本実施形態では、クランクケース４の分割ラインＬ２に沿って延びるクランクケース４の分割面に、クランク軸５の左端部側に設定されるジャーナル部を回動可能に支持する左クランク軸受け部２１Ｌが形成されている。この左クランク軸受け部２１Ｌは、上側半体４Ｕに形成された円弧状の凹部と、下側半体４Ｄに形成された円弧状の凹部とで、円形状のジャーナル受け部を形成することで構成されている。
【００４３】
ここで、図５を参照し、上述のようにクランク軸５は、その左端部側のジャーナル部が上記左クランク軸受け部２１Ｌに支持されるが、その中央のジャーナル部は、クランクケース４の内部に形成された中央クランク軸受け部２１Ｃに回転可能に支持され、その右端部側に設定されるジャーナル部は、クランクケース４の右側部に形成された右クランク軸受け部２１Ｒに回転可能に支持されている。そして、これら中央クランク軸受け部２１Ｃ及び右クランク軸受け部２１Ｒは、左クランク軸受け部２１Ｌと同様に、上側半体４Ｕに形成された円弧状の凹部と、下側半体４Ｄに形成された円弧状の凹部とで、円形状のジャーナル受け部を形成することで構成されている。
【００４４】
図３及び図５においては、クランク軸５に沿ってエンジン幅方向に延びるように配置されて、クランク軸５からの駆動力を伝達されるメインシャフト２３と、クランク軸５に沿ってエンジン幅方向に延びるように配置されて、メインシャフト２３から駆動力を伝達され、変速後（減速後）の駆動力を外部に出力するカウンターシャフト２４と、が示されている。なお、変速機３は、メインシャフト２３及びカウンターシャフト２４を含んで構成される。
図３においては、メインシャフト２３は、クランクケース４の内部で回転可能に支持されるため、破線で示しているが、メインシャフト２３は側面視で、クランク軸５の後上方に配置されている。また、カウンターシャフト２４は側面視で、クランク軸５の後方であって、メインシャフト２３の後下方に配置されている。カウンターシャフト２４の左端部は、クランクケース４の左側部から突出してクランクケース４の外側に露出しており、その左端部には、ドライブスプロケット２５が設けられている。
【００４５】
本実施形態では、クランクケース４の分割面に、カウンターシャフト２４の左端部側に設定されるジャーナル部を回動可能に支持する左カウンタ軸受け部２６Ｌが形成されている。そして、この左カウンタ軸受け部２６Ｌは、上側半体４Ｕの左側部に形成された円弧状の凹部と、下側半体４Ｄに形成された円弧状の凹部とで、円形状の穴部を形成することで構成されている。
図５を参照し、本実施形態では、左カウンタ軸受け部２６Ｌにベアリング２６Ａが嵌入され、このベアリング２６Ａにカウンターシャフト２４が挿入されることで、カウンターシャフト２４の左端部側のジャーナル部が回転可能に支持されている。また図５に示すように、カウンターシャフト２４の右端部は、クランクケース４の右側部内側に形成された右カウンタ軸受け部２６Ｒにローラベアリングを介して回転可能に支持され、この右カウンタ軸受け部２６Ｒも、上側半体４Ｕの右側部に形成された円弧状の凹部と、下側半体４Ｄに形成された円弧状の凹部とで、円形状の穴部を形成することで構成されている。
【００４６】
図５を参照し、クランク軸５について詳述すると、クランク軸５における左クランク軸受け部２１Ｌと中央クランク軸受け部２１Ｃの間に位置する部位には、互いに沿って延びる一対の板体からなる左クランクウェブ５ＷＬが一体に形成され、クランク軸５における中央クランク軸受け部２１と右クランク軸受け部２１Ｒとの間に位置する部位には、互いに沿って延びる一対の板体からなる右クランクウェブ５ＷＲが一体に形成されている。そして、左クランクウェブ５ＷＬの先端には左クランクピン５ＰＬが一体に形成されるとともに、右クランクウェブ５ＷＲの先端には右クランクピン５ＰＲが一体に形成され、左クランクピン５ＰＬに上述した左コンロッド７０Ｌが連結され、右クランクピン５ＰＲに右コンロッド７０Ｒが連結されている。
【００４７】
ここで、本実施形態では、左クランクピン５ＰＬと右クランクピン５ＰＲとがクランク軸５まわりで位相角を９０度として、クランク軸５上に設けられており、より詳しくは、右クランクピン５ＰＲが、左クランクピン５ＰＬよりも９０度だけクランク軸５の進角側に位置するように構成されている。この場合、例えば、左クランクピン５ＰＬに連結するピストン７２Ｌが上死点にある場合に、右クランクピン５ＰＲに連結するピストン７２Ｒは、吸入工程または膨張工程になる関係にある。
【００４８】
左クランクウェブ５ＷＬには、左カウンタウエイト７１Ｌが一体に形成され、右クランクウェブ５ＷＲには、右カウンタウエイト７１Ｒが一体に形成されている。左カウンタウエイト７１Ｌは、クランク軸５の軸方向視で、左クランクピン５ＰＬが形成される側の反対側に突出するように形成され、右カウンタウエイト７１Ｒは、クランク軸５の軸方向視で、右クランクピン５ＰＲが形成される側の反対側に突出するように形成されている。
すなわち、左カウンタウエイト７１Ｌは、クランク軸５の軸まわりで、左クランクピン５ＰＬに対して１８０度の位相をもって設けられ、右カウンタウエイト７１Ｒは、クランク軸５の軸まわりで、右クランクピン５ＰＲに対して１８０度の位相をもって設けられている。
さらに換言すれば、左カウンタウエイト７１Ｌは、その重心位置が、クランク軸５の軸まわりで、左クランクピン５ＰＬの１８０度対称の位置に位置するように設けられ、右カウンタウエイト７１Ｒは、その重心位置が、クランク軸５の軸まわりで、右クランクピン５ＰＲの１８０度対称の位置に位置するように設けられている。
【００４９】
左カウンタウエイト７１Ｌ及び右カウンタウエイト７１Ｒはそれぞれ、クランク軸５の軸方向視で半円状に形成されている。ピストン等を含む往復運動部の質量をＷ１、クランクピン等を含む回転運動部の質量をＷ２、カウンタウエイトの質量をＷ３とすると、Ｗ３＝Ｗ１×０．５＋Ｗ２の場合、カウンタウエイトのバランス率が５０％となることが公然知られており、本実施形態では、左カウンタウエイト７１Ｌ及び右カウンタウエイト７１Ｒはそれぞれ、カウンタウエイトのバランス率が５０％となるように質量が設定されている。
【００５０】
クランク軸５の左端部は、左クランク軸受け部２１Ｌからエンジン幅方向外側に突出し、クランク軸５の右端部は、右クランク軸受け部２１Ｒからエンジン幅方向外側に突出している。図３も併せて参照し、クランク軸５の左端部には、エンジン幅方向内側から外側に向けて順に、バランサ駆動ギヤ２７、始動ギヤ２８、及び上記発電機１５を構成するロータ１５Ｒが設けられている。なお、図３では便宜上、始動ギヤ２８を二点鎖線で示し、ロータ１５Ｒは図示省略している。
【００５１】
また、図３に示すように、側面視でバランサ駆動ギヤ２７の後上方には、左上側バランサ軸３０が配置され、前下方には、下側バランサ軸３１が配置されている。バランサ駆動ギヤ２７は、これら左上側バランサ軸３０の左端部に形成されたギヤ部３０Ａ及び下側バランサ軸３１の左端部に形成されたギヤ部３１Ａに噛み合って、これら左上側バランサ軸３０及び下側バランサ軸３１を駆動させるようになっている。
【００５２】
左上側バランサ軸３０の左端部にはギヤ部３０Ａと一体の左上側バランサ３０Ｃが形成され、下側バランサ軸３１の左端部にはギヤ部３１Ａと一体の左下側バランサ３１Ｃが形成されている。また、図２を参照し、本実施形態では、下側バランサ軸３１の左下側バランサ３１Ｃに車幅方向中央を挟んで対向するように右下側バランサ３１Ｄが配置され、図６に示すように、この右下側バランサ３１Ｄは、下側バランサ軸３１の右端部に設けられている。すなわち、左下側バランサ３１Ｃ及び右下側バランサ３１Ｄは同軸上に配置されている。
【００５３】
図６に示すように、本実施形態では、右下側バランサ３１Ｄは下側バランサ軸３１の右端部に一体に形成され、左下側バランサ３１Ｃは、ギヤ部３１Ａの中央に形成されたボス部３１０が下側バランサ軸３１の左端部にスプライン嵌合されることで、下側バランサ軸３１の左端部に別体で固定されている。より詳しくは、下側バランサ軸３１の左端部は、ボス部３１０に挿通されてボス部３１０の外側に露出し、この露出した部位に、その軸方向外側からボス部３１０の端面に当接するようにワッシャ３１１が挿通されている。
さらに、下側バランサ軸３１の左端部の上記露出した部位には、ナット３１２が螺着され、ナット３１２は、ワッシャ３１１の抜けを防止している。これにより、ギヤ部３１Ａ及びこれに一体の左下側バランサ３１Ｃの下側バランサ軸３１からの抜けが防止されている。
【００５４】
図３に示すように、左下側バランサ３１Ｃは、下側バランサ軸３１の周方向に沿って延びる半円状（扇形状）に形成され、ギヤ部３１Ａの軸方向外側側面に一体に形成されている。また、同様に、左上側バランサ３０Ｃは、左上側バランサ軸３０の周方向に沿って延びる半円状（扇形状）に形成され、ギヤ部３０Ａの軸方向外側側面に一体に形成されている。一方で、図４はクランクケース４から右側クランクケースカバー１３を取り外した状態の車両用エンジン１の右側面図であり、同図に示すように、右下側バランサ３１Ｄは、下側バランサ軸３１の右端部から張り出す扇形状に形成されている。なお、図４では、説明便宜上、左上側バランサ３０Ｃ及び左下側バランサ３１Ｃを破線で示している。
【００５５】
本実施形態では、図３に示すように、左上側バランサ３０Ｃ及び左下側バランサ３１Ｃは、クランクケース４の左側部の左方外側に配置され、左側クランクケースカバー１２に覆われるようになっている。また、図４に示すように、右下側バランサ３１Ｄは、クランクケース４の右側部の右方外側に配置され、右側クランクケースカバー１３に覆われるようになっている。
【００５６】
ここで、図７は図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。本実施形態において左上側バランサ軸３０は、右端部がクランクケース４の左側部に形成された右バランサ軸受け部４５に回転可能に支持されるとともに、左端部が左側クランクケースカバー１２に形成された左バランサ軸受け部４６に回転可能に支持されている。この場合、クランクケース４の左側部の周壁部１８が左側クランクケースカバー１２によって覆われた状態で、クランクケース４と左側クランクケースカバー１２との間に、左上側バランサ軸３０が収容されることになる。そして、左上側バランサ軸３０は、クランクケース４の内部空間に突出しないようになっている。
【００５７】
また、図３を参照し、本実施形態では、左上側バランサ軸３０はクランクケース４の上側半体４Ｕに支持されている。一方で、下側バランサ軸３１はクランクケース４の下側半体４Ｄに支持されている。
【００５８】
以下では、左上側バランサ３０Ｃを、「第一慣性力バランサＹ１」と称し、下側バランサ軸３１で駆動される左下側バランサ３１Ｃを、「第一偶力バランサＸ１」と称し、下側バランサ軸３１で駆動される右下側バランサ３１Ｄを、「合成バランサＺ１」と称し、これら各バランサから構成される装置をバランサ装置１００と称するものとする。
本実施形態では、第一慣性力バランサＹ１、第一偶力バランサＸ１及び合成バランサＺ１を、バランサ駆動ギヤ２７によって駆動することで、車両用エンジン１の駆動時に生じる振動（一次振動）を抑制する。この詳細については後述する。
【００５９】
図３に示すように、クランク軸５の左端部の前方、換言すれば、始動ギヤ２８の前方には、スタータモータ３５の駆動力をクランク軸５に伝達するためのアイドルギヤ群３４が配置されている。アイドルギヤ群３４は、始動ギヤ２８に駆動力を伝達する。図５に示すように、始動ギヤ２８は、クランク軸５の左端部に固定されたワンウェイクラッチ３３を介してクランク軸５に設けられ、アイドルギヤ群３４を介して、クランクケース４の前部に設けられたスタータモータ３５の駆動軸３５Ａ（図３参照）から駆動力をクランク軸５に伝達可能とされている。本実施形態においてアイドルギヤ群３４は、クランク軸５の前方に配置される第１アイドルギヤ３６と、第１アイドルギヤ３６の上方に配置される第２アイドルギヤ３７とで構成されている。
【００６０】
また、図５に戻り、ロータ１５Ｒはクランク軸５に沿って延びる円筒状に形成され、左側クランクケースカバー１２の発電機収容部１４の内側に固定された発電機１５を構成するステータ１５Ｓを、クランク軸５の径方向の外側から覆うように設けられている。ロータ１５Ｒ及びステータ１５Ｓからなる発電機１５は、発電機収容部１４内に位置している。
【００６１】
一方で、クランク軸５の右端部には、駆動スプロケット４０が設けられている。この駆動スプロケット４０は、メインシャフト２３の右端部に相対回転可能に設けられた被動スプロケット４１に噛み合っている。メインシャフト２３は、クランクケース４の上側半体４Ｕの左側部の内側に設けられた左軸受け４２Ｌと、クランクケース４の上側半体４Ｕの右側部に設けられた右軸受け４２Ｒとにより回転可能に支持されている。メインシャフト２３の右端部は、右軸受け４２Ｒからエンジン幅方向外側に突出し、上記被動スプロケット４１は、クランクケース４のメインシャフト２３の右端部に支持されている。
【００６２】
メインシャフト２３の右端部における被動スプロケット４１よりもエンジン幅方向で外側に、上記クラッチ１７が設けられ、被動スプロケット４１は、クランク軸５の駆動力を、クラッチ１７を介してメインシャフト２３に伝達する。ここで、メインシャフト２３とカウンターシャフト２４には、変速歯車群４４が跨って配置され、主にこれらメインシャフト２３、カウンターシャフト２４及び変速歯車群４４によって変速機３が構成されている。詳しくは、メインシャフト２３には６速分の駆動ギヤ４４Ａが設けられ、カウンターシャフト２４には６速分の被動ギヤ４４Ｂが設けられ、各駆動ギヤ４４Ａ及び被動ギヤ４４Ｂ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ギヤ対を構成する。変速段は、図示省略するシフターによって切り替えられる。
【００６３】
クラッチ１７は、上記被動スプロケット４１と結合してエンジン幅方向外側に突出する円筒状のアウターハウジング５０と、アウターハウジング５０の内側に設けられメインシャフト２３と結合するインナーハウジング５１と、アウターハウジング５０とインナーハウジング５１との間に交互に積層状に設けられたフリクションディスク５２及びクラッチディスク５３と、インナーハウジング５１との間でフリクションディスク５２及びクラッチディスク５３を挟むように配置されるプレッシャープレート５４と、プレッシャープレート５４をインナーハウジング５１側に弾性付勢して、フリクションディスク５２及びクラッチディスク５３を摩擦係合させるスプリング５５と、を有している。
【００６４】
クラッチ１７では、スプリング５５の付勢力に抗してプレッシャープレート５４がインナーハウジング５１側から引き離されると切断状態となり、かかる力を解除されるとスプリング５５により接続状態となる。
ここでメインシャフト２３は中空状に形成されており、メインシャフト２３にはプッシュロッド５６が挿通され、クラッチ１７の断接の切り替えは、プッシュロッド５６の進退動に応じて行われる。
【００６５】
プッシュロッド５６は、メインシャフト２３の左端部からエンジン幅方向外側に突出するとともに、メインシャフト２３の右端部からエンジン幅方向外側に突出するように設けられ、プッシュロッド５６の右端部は、ベアリング５７を介してプレッシャープレート５４にエンジン幅方向内側から当接している。そして、プッシュロッド５６は、その左端部が、クランクケース４の左側部側に配置されたクラッチ作動部６０によって右側に押されることで、右方向に向けて移動してプレッシャープレート５４を押圧して、インナーハウジング５１から引き離し、クラッチ１７を切断状態とする。クラッチ作動部６０は回動操作されることで、プッシュロッド５６を進退させるものである。
【００６６】
ここで、以下では、本実施形態に係るバランサ装置１００における、第一慣性力バランサＹ１、第一偶力バランサＸ１及び合成バランサＺ１の三つのバランサについての質量設定や配置等の詳細を説明する。
【００６７】
先ず、図８（Ａ）は、左クランクピン５ＰＬ、右クランクピン５ＰＲ、左コンロッド７０Ｌ、右コンロッド７０Ｒ、左コンロッド７０Ｌに連結した第一ピストンに相当するピストン７２Ｌ、及び右コンロッド７０Ｒに連結した第二ピストンに相当するピストン７２Ｒの模式図であり、同図中の符号Ｒ１は、クランク軸５の回転方向を示している。
【００６８】
本実施形態では、左クランクピン５ＰＬと右クランクピン５ＰＲとが、クランク軸５まわりで位相角を９０度として、クランク軸５上に設けられ、右クランクピン５ＰＲが、左クランクピン５ＰＬよりも９０度だけクランク軸５の進角側に位置するように構成されている。
【００６９】
このため、クランク軸５の軸方向視で見た場合には、図８（Ｂ）に示す各クランクピンの位置から明らかなように、例えば、左クランクピン５ＰＬに連結するピストン７２Ｌが上死点にある位置で、右クランクピン５ＰＲに連結するピストン７２Ｒは、クランク軸５の進角側に９０度進んだ状態になる。なお、図中θは、９０度である。
【００７０】
そして、本実施形態では、往復運動部の質量を２ｍ、クランク半径をｒとして、左クランクウェブ５ＷＬに設けられる左カウンタウエイト７１Ｌおよび右クランクウェブ５ＷＲに設けられる右カウンタウエイト７１Ｒはそれぞれ、カウンタウエイトとしてのバランス率が５０％となるように質量が設定されている。
【００７１】
この場合、図８（Ｃ）に示すように、車両用エンジン１では、第一気筒＃１に収容されたピストン７２Ｌが上死点にある位置を基準としてクランク軸５と同周期で逆回転（Ｒ２方向へ回転）し、回転方向Ｒ２回りの各点でクランク軸５の径方向外側に向けた力を発生させる第一気筒起振力Ｆ１と、第二気筒＃２に収容されたピストン７２Ｒが上死点にある位置を基準としてクランク軸５と同周期で逆回転（Ｒ２方向へ回転）し、回転方向Ｒ２回りの各点でクランク軸５の径方向外側に向けた力を発生させる第二気筒起振力Ｆ２と、が生じることになる。
【００７２】
ここで、クランク軸５のクランク回転角速度をωとした場合に、第一気筒起振力Ｆ１及び第二気筒起振力Ｆ２の大きさは以下のようになる。
【００７３】
Ｆ１＝ｍｒω２
Ｆ２＝ｍｒω２
【００７４】
すなわち、左カウンタウエイト７１Ｌ及び右カウンタウエイト７１Ｒが、対応する各往復運動部の慣性力を低減させることができるのは５０％であり、残りの５０％が、起振力となって生じることになる。
【００７５】
そして、図８（Ｃ）において、「ＤＬ」は、クランク軸５の軸方向視において、第一気筒起振力Ｆ１と第二気筒起振力Ｆ２とがなす角度を二等分する直線である「角二等分線」を示し、本実施形態では、各バランサの配置や設定の前提として、この角二等分線ＤＬを基準に、第一気筒起振力Ｆ１と第二気筒起振力Ｆ２を、慣性力成分と偶力成分とに分解する。
【００７６】
すなわち、図８（Ｃ）及び図９（Ａ）に示すように、第一気筒起振力Ｆ１を、角二等分線ＤＬと平行な方向に分解した第一慣性力成分Ｆｙ１と、角二等分線ＤＬと直交する平面と平行な方向に分解した第一偶力成分Ｆｘ１とに分解する。また、第二気筒起振力Ｆ２を、角二等分線ＤＬと平行な方向に分解した第二慣性力成分Ｆｙ２と、角二等分線と直交する平面と平行な方向に分解した第二偶力成分Ｆｘ２とに分解する。
第一慣性力成分Ｆｙ１、第一偶力成分Ｆｘ１、第二慣性力成分Ｆｙ２、及び第二偶力成分Ｆｘ２の大きさは、以下のようになる。
【００７７】
Ｆｙ１＝ｍｒω２ ｃｏｓ（θ／２）
Ｆｘ１＝ｍｒω２ ｓｉｎ（θ／２）
Ｆｙ２＝ｍｒω２ ｃｏｓ（θ／２）
Ｆｘ２＝ｍｒω２ ｓｉｎ（θ／２）
【００７８】
そして、本実施形態では、第一慣性力成分Ｆｙ１、第一偶力成分Ｆｘ１、第二慣性力成分Ｆｙ２、及び第二偶力成分Ｆｘ２に対向する力が発生するように各バランサの質量及び配置（角度）を設定する。
【００７９】
図９（Ｂ）を参照し、各バランサの質量及び配置（角度）の設定に際しては、まず、第一慣性力成分Ｆｙ１及び第二慣性力成分Ｆｙ２のそれぞれに対向する力、すなわち第一慣性力成分Ｆｙ１及び第二慣性力成分Ｆｙ２に対向してこれらを相殺（低減）する力であるＢＲ１及びＢＲ２を求める。第一慣性力成分Ｆｙ１及び第二慣性力成分Ｆｙ２を適正に低減させるＢＲ１及びＢＲ２の条件は、以下の３つの条件（慣性力相殺条件と呼ぶ）になる。
【００８０】
（慣性力相殺条件）
（１）ＢＲ１は、力の大きさが、ｍｒω２ｃｏｓ（θ／２）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π＋θ／２の位置で、第一慣性力成分Ｆｙ１に対向する力を生じさせる。
（２）ＢＲ２は、力の大きさが、ｍｒω２ｃｏｓ（θ／２）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π＋θ／２の位置で、第二慣性力成分Ｆｙ２に対向する力を生じさせる。
（３）ＢＲ１及びＢＲ２が上記のように設定される条件を充足しつつ、ＢＲ１及びＢＲ２の力が生じる位置が、平面視で、第一気筒＃１の中心と第二気筒＃２の中心とを結ぶ線分を二等分して該線分に直交する平面上で、クランク軸５の軸中心に位置する二等分点Ｐ１（図５も参照のこと）を中心として対称に位置する。なお、ＢＲ１とＢＲ２の力の大きさは均等である。
ここで、「二等分点Ｐ１を中心として対称に位置する」とは、詳細には、ＢＲ１とＢＲ２とが生じる位置が平面視で二等分点Ｐ１を挟んで対称となる位置、かつ側面視で二等分点Ｐ１を挟んで対称となる位置、かつ、ＢＲ１及びＢＲ２の向きが同一方向であることを意味するものである。
【００８１】
そして次に、第一偶力成分Ｆｘ１及び第二偶力成分Ｆｘ２のそれぞれに対向する力であるＢＲ３及びＢＲ４を求める。第一偶力成分Ｆｘ１及び第二偶力成分Ｆｘ２を適正に低減させるＢＲ３及びＢＲ４の条件は、以下の４つの条件（偶力相殺条件）になる。
【００８２】
（偶力相殺条件）
（１）ＢＲ３は、力の大きさがαω２（αは後段で説明する）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π／２＋θ／２の位置で、第一偶力成分Ｆｘ１に対向する力を生じさせる。
（２）ＢＲ４は、力の大きさがβω２（βは後段で説明する）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、３π／２＋θ／２の位置で、第二偶力成分Ｆｘ２に対向する力を生じさせる。
（３）ＢＲ３及びＢＲ４が上記のように設定される条件を充足しつつ、ＢＲ３及びＢＲ４の力が生じる位置が、クランク軸５に平行な方向に延びる軸において同軸上にあり、当該軸まわりに、力の向きが１８０度対称となる。なお、同軸の関係は、共通の軸上であっても、それぞれの軸が分離している場合でもよい。
（４）ＢＲ３及びＢＲ４の共通軸に、二等分点Ｐ１を通るとともにクランク軸５に直交する直線が交わる点Ｐ２から、ＢＲ３が生じる位置までの距離をｘ、ＢＲ３が生じる位置とＢＲ４が生じる位置間の距離をｌ、第一気筒＃１の中心と第二気筒＃２の中心とを結ぶ線分の長さをＬとした場合に、α、βとの間に下記の関係が成り立つ。
α＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／ｘ）−β（ｌ／ｘ−１）
β＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／（ｌ−ｘ））−α（ｌ／（ｌ−ｘ））
【００８３】
以上に説明した、慣性力相殺条件及び偶力相殺条件を充足する力が生じるように、バランサの設定を行えば、第一気筒起振力Ｆ１及び第二気筒起振力Ｆ２に対向する力が生じ、これらに起因する振動を基本的には低減できる。
【００８４】
ここで、上記慣性力相殺条件においては、ＢＲ１及びＢＲ２は、力の大きさ及び向きの変更は不可であるものの、上記（１）〜（３）の各条件を充足しさえすれば、その相互間の距離を変更でき、かつ、その位置は任意に設定できる。以下、この変更の許容性を、「慣性力相殺条件許容性」と呼ぶ。
また、上記偶力相殺条件においては、上記（１）〜（４）の各条件を充足しさえすれば、ＢＲ３及びＢＲ４の共通軸の位置は任意に設定でき、かつ、ＢＲ３及びＢＲ４の軸方向の位置は任意に変更できる。以下、この変更の許容性を、「偶力相殺条件許容性」と呼ぶ。
【００８５】
本実施形態では、上記慣性力相殺条件許容性及び偶力相殺条件許容性を利用することで、ＢＲ２とＢＲ４を合成した力であるＢＲＦを求め、ＢＲＦが適正に慣性力成分及び偶力成分を低減させる条件をもとに合成バランサＺ１を設定する。一方で、ＢＲ１に基づき第一慣性力バランサＹ１を、ＢＲ３に基づき第一偶力バランサＸ１を設定する。
なお、ＢＲ２とＢＲ４とを合成する際には、ＢＲ２とＢＲ４それぞれの、クランク軸５の軸方向における二等分点Ｐ１からの位置が一致していることが前提となる。ＢＲＦは、図１０も参照し、以下の合成条件を充足する力となる。
【００８６】
（合成条件）
ＢＲＦは、力の大きさが、√（ｍｒω２ｃｏｓ（θ／２））２＋（βω２）２であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、ｔａｎ−１（（ｍｒｃｏｓ（θ／２）／β）の位置で、力を生じさせる。
【００８７】
そして、上記合成条件と、慣性力相殺条件及び偶力相殺条件とに基づき、以下の慣性力複合条件及び偶力複合条件を導出できる。
【００８８】
（慣性力複合条件）
（１）ＢＲ１は、力の大きさが、ｍｒω２ｃｏｓ（θ／２）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π＋θ／２の位置で、第一慣性力成分Ｆｙ１に対向する力を生じさせる。
（２）ＢＲ１が上記（１）の条件を充足するとともに、ＢＲＦが上記合成条件を充足しつつ、ＢＲ１及びＢＲＦの力が生じる位置が、平面視で、第一気筒＃１の中心と第二気筒＃２の中心とを結ぶ線分を二等分して該線分に直交する平面上で、クランク軸５の軸中心に位置する二等分点Ｐ１を中心として対称に位置する。
【００８９】
（偶力複合条件）
（１）ＢＲ３は、力の大きさがαω２であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π／２＋θ／２の位置で、第一偶力成分Ｆｘ１に対向する力を生じさせる。
（２）ＢＲ３が上記（１）の条件を充足するとともに、ＢＲＦが上記合成条件を充足しつつ、ＢＲ３及びＢＲＦの力が生じる位置が、クランク軸５に平行な方向に延びる軸において同軸上にある。なお、同軸の関係は、共通の軸上であっても、それぞれの軸が分離している場合でもよい。
（３）ＢＲ３及びＢＲＦの共通軸に、二等分点Ｐ１を通るとともにクランク軸５に直交する直線が交わる点Ｐ２から、ＢＲ３が生じる位置までの距離をｘ、ＢＲ３が生じる位置とＢＲＦが生じる位置間の距離をｌ、第一気筒＃１の中心と第二気筒＃２の中心とを結ぶ線分の長さをＬとした場合に、α、βとの間に下記の関係が成り立つ。
α＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／ｘ）−β（ｌ／ｘ−１）
β＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／（ｌ−ｘ））−α（ｌ／（ｌ−ｘ））
【００９０】
そして、本実施形態では、上記慣性力複合条件及び偶力複合条件を充足するように、第一慣性力バランサＹ１、第一偶力バランサＸ１、及び合成バランサＺ１が設定される。
【００９１】
具体的に、第一慣性力バランサＹ１については、ＢＲ１の力が生じるように設定され、ピストン７２Ｌを含む往復運動部に対するアンバランス量が、ｍｒｃｏｓ（θ／２）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π＋θ／２の位置で、第一慣性力成分Ｆｙ１に対向する力を生じさせるようにする。
すなわち、具体的には、第一慣性力バランサＹ１（左上側バランサ３０Ｃ）は、例えば、質量ｍｃｏｓ（θ／２）で、バランサ軸中心からその重心までの距離がｒ等に設定されるとともに、ピストン７２Ｌが上死点にあるときに、その重心が、角二等分線ＤＬから左上側バランサ軸３０の回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π＋θ／２の位置に指向し、クランク軸５と同周期で逆回転するように設定される。
【００９２】
また、第一偶力バランサＸ１については、ＢＲ３の力が生じさせるように設定され、ピストン７２Ｌを含む往復運動部に対するアンバランス量が、αであり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π／２＋θ／２の位置で、第一偶力成分Ｆｘ１に対向する力を生じさせるようにする。
すなわち、具体的には、第一偶力バランサＸ１（左下側バランサ３１Ｃ）は、例えば、α／ｒの質量で、バランサ軸中心からその重心までの距離がｒ等に設定されるとともに、ピストン７２Ｌが上死点にあるときに、その重心が、角二等分線ＤＬから下側バランサ軸３１の回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π／２＋θ／２の位置に指向し、クランク軸５と同周期で逆回転するように設定される。
【００９３】
そして、合成バランサＺ１については、ＢＲＦの力が生じるように設定され、ピストン７２Ｒを含む往復運動部に対するアンバランス量が、（√（ｍｒω２ｃｏｓ（θ／２））２＋（βω２）２）／ω２であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、ｔａｎ−１（（ｍｒｃｏｓ（θ／２）／β）の位置で、力を生じさせるようにする。
すなわち、合成バランサＺ１は、アンバランス量が上記のようになる質量及びその重心位置を設定されるとともに、その重心が角二等分線ＤＬから下側バランサ軸３１の回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、ｔａｎ−１（（ｍｒω２ｃｏｓ（θ／２）／β）の位置に指向し、クランク軸５と同周期で逆回転するように設定される。
【００９４】
また、第一慣性力バランサＹ１と合成バランサＺ１とが、平面視で、二等分点Ｐ１を中心として対称に位置するように配置される。
また、第一偶力バランサＸ１と合成バランサＺ１とが同軸上にあるように配置される。
さらに、点Ｐ２（図９参照）から、第一偶力バランサＸ１までの距離をｘ、第一偶力バランサＸ１と合成バランサＺ１の位置間の距離をｌ、第一気筒＃１の中心と第二気筒＃２の中心とを結ぶ線分の長さをＬとした場合に、α、βの下記の関係が維持されるように設定する。
α＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／ｘ）−β（ｌ／ｘ−１）
β＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／（ｌ−ｘ））−α（ｌ／（ｌ−ｘ））
【００９５】
このようにして、本実施形態の車両用エンジン１では、第一慣性力バランサＹ１、第一偶力バランサＸ１、及び合成バランサＺ１の条件を設定し、これらからなるバランサ装置１００を構成している。
なお、合成バランサＺ１については、ＢＲ２の条件を充足するバランサを「第二慣性力バランサＹ２」として構成し、ＢＲ４の条件を充足するバランサを「第二偶力バランサＸ２」として構成した場合に、これら第二慣性力バランサＹ２及び第二偶力バランサＸ２を合成したものに相当する。このような第二慣性力バランサＹ２及び第二偶力バランサＸ２を構成する場合については、第２の実施形態で説明する。
また、本実施形態では、θは９０度としたが、上述で説明した、慣性力相殺条件、偶力相殺条件、合成条件、慣性力複合条件、偶力複合条件は、０度＜θ＜１８０度の場合に成り立つものであり、１８０度＜θ＜３６０度の場合については、後段で説明する。
【００９６】
以上に記載したように、本実施形態のバランサ装置１００は、共通のクランク軸５に所定の位相角θ（本実施形態では９０度）をもって、第一クランクピンに相当する左クランクピン５ＰＬ及び第二クランクピンに相当する右クランクピン５ＰＲが設けられ、シリンダブロック８に、左クランクピン５ＰＬに対応する第一気筒＃１と、右クランクピン５ＰＲに対応する第二気筒＃２とが形成される並列二気筒内燃機関のバランサ装置であり、クランク軸５が回転する際に生じる、第一気筒＃１に収容されたピストン７２Ｌが上死点にある位置を基準としてクランク軸５と同周期で逆回転し、クランク軸５の径方向外側に向けた力を発生させる第一気筒起振力Ｆ１と、第二気筒＃２に収容されたピストン７２Ｒが上死点にある位置を基準としてクランク軸５と同周期で逆回転し、クランク軸５の径方向外側に向けた力を発生させる第二気筒起振力Ｆ２と、を低減させるためのものである。
【００９７】
そして、このバランサ装置１００は、クランク軸５の軸方向視において、第一気筒起振力Ｆ１と第二気筒起振力Ｆ２とがなす角度を二等分する直線を、角二等分線ＤＬとし、第一気筒起振力Ｆ１及び第二気筒起振力Ｆ２を、角二等分線と平行な方向に分解した力を、慣性力成分（第一慣性力成分Ｆｙ１及び第二慣性力成分Ｆｙ２）とし、第一気筒起振力Ｆ１及び第二気筒起振力Ｆ２を、角二等分線ＤＬと直交する平面と平行な方向に分解した力を、偶力成分（第一偶力成分Ｆｘ１及び第二偶力成分Ｆｘ２）とした場合に、上記各慣性力成分に対向する力を発生させる慣性力バランサ（第一慣性力バランサＹ１及び合成バランサＺ１）と、上記各偶力成分に対向する力を発生させる偶力バランサ（第一偶力バランサＸ１及び合成バランサＺ１）と、を備えるようにしたものである。
【００９８】
このような構成を備えるバランサ装置１００では、クランク軸回転と同周期で発生する一次振動の起振力を、慣性力成分と偶力成分の二方向に分解し、慣性力バランサ及び偶力バランサを、慣性力成分及び偶力成分と対向するように設定したので、一次振動を低減できる。
また慣性力バランサは慣性力成分と対向してこれを低減する条件を、偶力バランサは偶力成分と対向してこれを低減する条件を充足すれば、各バランサの質量設定や配置を比較的柔軟に行うことができ、各バランサの配置自由度を向上できるので、並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。
【００９９】
また、本実施形態のバランサ装置１００では、第一慣性力成分Ｆｙ１及び第二慣性力成分Ｆｙ２に対向する力であるＢＲ１及びＢＲ２を求め、ＢＲ１及びＢＲ２のうちのＢＲ２と、第一偶力成分Ｆｘ１及び第二偶力成分Ｆｘ２に対向する力であるＢＲ３及びＢＲ４を求め、ＢＲ３及びＢＲ４のうちのＢＲ４と、を合成した力ＢＲＦを求めた。そして、このＢＲＦの力を基に、合成バランサＺ１を構成した。
そして、ＢＲ１を基に、第一慣性力バランサＹ１を構成し、ＢＲ３を基に第一偶力バランサＸ１を構成し、第一慣性力バランサＹ１と合成バランサＺ１と、が、平面視において、第一気筒＃１中心と第二気筒＃２中心とを結ぶ線分を二等分して該線分に直交する平面上で、クランク軸５の軸中心に位置する二等分点Ｐ１を中心として対称に配置されるようにし、かつ、第一偶力バランサＹ１と、合成バランサＺ１とが同軸に配置されるようにした。
【０１００】
このような構成では、三つのバランサで一次振動を低減できるとともに、合成されない第一慣性力バランサの駆動軸である左上側バランサ軸３０を短くすることで、この左上側バランサ軸３０が内燃機関（クランクケース）の内部空間を占有するのを抑制することができ、例えば変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸５に近づけ易くすることができて、例えば並列二気筒内燃機関のコンパクト化を図れるため、並列内燃機関の設計自由度を向上できる。
また、合成されない第一偶力バランサＸ１と合成バランサＺ１を同軸配置することで、一次振動を適正に低減でき、同軸配置した第一偶力バランサＸ１と合成バランサＺ１を共通軸（下側バランサ軸３１）として部品点数を抑え、この共通軸上のバランサに対するギヤやチェーン等の駆動力伝達媒体を共通にすることで、構造の簡素化が図れる。
【０１０１】
また、上述した、偶力成分を相殺する力であるＢＲ３及びＢＲ４は、軸方向における位置に応じて増減させることができる。このため、ＢＲ４とＢＲ２を合成する際、ＢＲ４の位置に応じた大きさ（質量）によって、合成バランサＺ１の質量及び重心の方向（位相）が変化する。したがって、ＢＲ４の、その軸方向における位置を決定し、これに応じて、合成バランサＺ１の、第一偶力バランサＸ１に対する位相を設定することで、一次振動を適正に低減できる。
【０１０２】
また、本実施形態のバランサ装置１００では、合成バランサＺ１（右下側バランサ３１Ｄ）と、第一慣性力バランサＹ１（左上側バランサ３０Ｃ）と、第一偶力バランサＸ１（左下側バランサ３１Ｃ）が、クランクケース４の外側に配置されている。このため、内燃機関（クランクケース４）の内部空間におけるバランサの占有を抑制することができ、例えば変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸５に近づける等して、例えば並列二気筒内燃機関のコンパクト化を図れるため、並列内燃機関の設計自由度を向上できる。
【０１０３】
また、本実施形態のバランサ装置１００では、第一慣性力バランサＹ１を駆動する左上側バランサ軸３０が、クランクケース４の側面と、左側クランクケースカバー１２とによって支持される。このため、第一慣性力バランサＹ１及び左上側バランサ軸３０が内燃機関（クランクケース４）の内部空間を占有するのを抑制することができ、例えば変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸５に確実に近づけ易くなるので、並列二気筒内燃機関のコンパクト化を確実に図ることができ、並列内燃機関の設計自由度を確実に向上できる。
【０１０４】
また、本実施形態のバランサ装置１００では、合成バランサＺ１が、その駆動軸である下側バランサ軸３１に一体に形成され、第一偶力バランサＸ１が下側バランサ軸３１に別体で締結部材によって固定されている。この構成では、内燃機関（クランクケース４）の内部空間をバランサが占有するのを抑制でき、また、第一偶力バランサＸ１が別体で形成されるので、取扱性や組付け性を良好なものにできる。
【０１０５】
また、本実施形態のバランサ装置１００では、クランクケース４が上下分割構造であり、クランクケース４の上側半体４Ｕに、第一慣性力バランサＹ１の駆動軸である左上側バランサ軸３０が配置され、下側半体４Ｄに、合成バランサＺ１と、第一偶力バランサＸ１の駆動軸である下側バランサ軸３１が配置されている。この構成では、第一慣性力バランサＹ１の駆動軸である左上側バランサ軸３０を、クランクケース４の上側半体４Ｕに配置してクランクケース４の内部空間の占有を抑制することで、クランクケース４の上部をコンパクトにすることができ、また、クランクケース４の上部に変速機や始動装置等の部品を配置する空間を確保し易くすることできる。
【０１０６】
また、本実施形態のバランサ装置１００では、第一慣性力バランサＹ１の駆動軸である左上側バランサ軸３０が、クランク軸５よりも後方に配置され、合成バランサＺ１と、第一偶力バランサＸ１との駆動軸である下側バランサ軸３１が、クランク軸５よりも前方に配置されている。この場合、駆動軸を短くできる第一慣性力バランサＹ１の駆動軸を、クランク軸５の後方に配置して、クランク軸５後方の内部空間の占有を抑制することで、例えば、変速機や始動装置等の軸部材をクランク軸５に近づけ易くすることができる。
【０１０７】
＜第２の実施形態＞
次に本発明の第２の実施形態に係る並列二気筒内燃機関のバランサ装置を備える車両用エンジンについて図１１〜図１３を参照して説明する。第１の実施形態と同一の構成要素については同一符号で示し、説明は省略する。
【０１０８】
図１１〜図１３に示す車両用エンジン１’には、４つのバランサで構成されるバランサ装置１００’が搭載されている。このバランサ装置１００’は、第１の実施形態のような合成バランサＺ１を構成せず、第一慣性力バランサＹ１、第二慣性力バランサＹ２、第一偶力バランサＸ１、及び第二偶力バランサＸ２を備えている。これら４つのバランサは、第１の実施形態で説明した「慣性力相殺条件」及び「偶力相殺条件」を充足するように設定されている。
【０１０９】
なお、この車両用エンジン１’においても、図５等に示した左クランクピン５ＰＬと右クランクピン５ＰＲとが、クランク軸５まわりで位相角を９０度として、クランク軸５上に設けられ、右クランクピン５ＰＲが、左クランクピン５ＰＬよりも９０度だけクランク軸５の進角側に位置するように構成されている。
【０１１０】
第一慣性力バランサＹ１及び第一偶力バランサＸ１は、第１の実施形態と同様のものであり、第一慣性力バランサＹ１は左上側バランサ３０Ｃからなり、第一偶力バランサＸ１は左下側バランサ３１Ｃからなるものであるため、説明は省略する。ただし、図中に示す第一慣性力バランサ３０Ｃは、説明都合上、第１の実施形態のものよりも小さく示している。
【０１１１】
一方で、図１２及び図１３を参照し、第二慣性力バランサＹ２は、右上側バランサ２００からなり、右上側バランサ軸２０１によって駆動されるものである。また、第二偶力バランサＸ２は、右下側バランサ２０２からなり、第一偶力バランサＸ１と共通の下側バランサ軸３１に駆動されるものである。なお、右下側バランサ２０２は下側バランサ軸３１に一体のものであってもよいし、別体のものでもよい。また、図１２においては、説明便宜上、第一慣性力バランサＹ１及び第一偶力バランサＸ１を二点鎖線で示している。
【０１１２】
そして、図９（Ｂ）を援用して参照し、第二慣性力バランサＹ２は、ＢＲ２の力が生じるように設定されている。すなわち、第二慣性力バランサＹ２は、ピストン７２Ｒを含む往復運動部に対するアンバランス量が、ｍｒｃｏｓ（θ／２）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π＋θ／２の位置で、第二慣性力成分Ｆｙ２に対向する力を生じさせるように設定される。
具体的には、第二慣性力バランサＹ２は、例えば、質量ｍｃｏｓ（θ／２）で、バランサ軸中心からその重心までの距離がｒ等に設定されるとともに、ピストン７２Ｌが上死点にあるときに、その重心が、角二等分線ＤＬから右上側バランサ軸２０１の回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π＋θ／２の位置に指向し、クランク軸５と同周期で逆回転するように設定される。
なお、第一慣性力バランサＹ１のピストン７２Ｌを含む往復運動部に対するアンバランス量と、ピストン７２Ｒを含む往復運動部に対する第二慣性力バランサＹ２のアンバランス量とは、均等である。
【０１１３】
また、第二偶力バランサＸ２は、ＢＲ３の力が生じさせるように設定され、ピストン７２Ｒを含む往復運動部に対するアンバランス量が、βであり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、３π／２＋θ／２の位置で、第二偶力成分Ｆｘ２に対向する力を生じさせるように設定される。
具体的には、第二偶力バランサＸ２は、例えば、β／ｒの質量で、バランサ軸中心からその重心までの距離がｒ等に設定されるとともに、ピストン７２Ｌが上死点にあるときに、その重心が、角二等分線ＤＬから下側バランサ軸３１の回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、３π／２＋θ／２の位置に指向し、クランク軸５と同周期で逆回転するように設定される。
【０１１４】
そして、第一慣性力バランサＹ１と第二慣性力バランサＹ２とが、平面視で、二等分点Ｐ１を中心として対称に位置するように配置される。
また、第一偶力バランサＸ１と第二偶力バランサＸ２とが、クランク軸５に平行に延びる軸の同軸上にあり（つまり、下側バランサ軸３１上にあり）、当該軸まわりに、１８０度対称となるように配置される。
さらに、第一偶力バランサＸ１と第二偶力バランサＸ２の共通軸（下側バランサ軸３１）に、二等分点Ｐ１を通るとともにクランク軸５に直交する直線が交わる点Ｐ２から、第一偶力バランサＸ１の位置までの距離をｘ、第一偶力バランサＸ１の位置と第二偶力バランサＸ２の位置間の距離をｌ、第一気筒＃１の中心と第二気筒＃２の中心とを結ぶ線分の長さをＬとした場合に、α、βとの間に下記の関係が成り立つように設定される。
α＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／ｘ）−β（ｌ／ｘ−１）
β＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／（ｌ−ｘ））−α（ｌ／（ｌ−ｘ））
【０１１５】
以上に記載した第２の実施形態のバランサ装置１００’においても、クランク軸回転と同周期で発生する一次振動の起振力を、慣性力成分と偶力成分の二方向に分解し、慣性力バランサ及び偶力バランサを、慣性力成分及び偶力成分と対向するように設定したので、一次振動を低減できる。また、慣性力バランサは慣性力成分と対向してこれを低減する条件を、偶力バランサは偶力成分と対向してこれを低減する条件を充足すれば、各バランサの質量設定や配置を比較的柔軟に行うことができ、各バランサの配置自由度を向上できるので、並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。
【０１１６】
具体的に、このバランサ装置１００’はバランサを４つ備えるものの、二つの慣性力バランサを、互いに駆動軸を異ならせて、駆動軸を短くし、これらバランサの駆動軸が内燃機関（クランクケース４）の内部空間を占有しないようにすることができるため、並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。また、二つの偶力バランサは、１８０度対称の関係で偶力成分に対向する力を発生できれば、質量を変更して配置調整が可能であるため、並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。
【０１１７】
なお、本実施形態では、θが９０度であるが、０度＜θ＜１８０度の場合であれば、本実施形態と同様に４つのバランサを設定することで、一次振動を好適に低減できる。
【０１１８】
また、並列二気筒内燃機関において、図６等で示した左クランクピン５ＰＬと右クランクピン５ＰＲとの位相角が、クランク軸５まわりで、１８０度＜θ＜３６０度であり、４つのバランサを設ける場合は、図９（Ｂ）を援用し、下記の慣性力相殺条件及び偶力相殺条件を充足するようにすれば一次振動を好適に低減できる。
【０１１９】
（慣性力相殺条件（１８０度＜θ＜３６０度））
（１）ＢＲ１は、力の大きさが、ｍｒω２ｃｏｓ（θ／２）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、θ／２の位置で、第一慣性力成分Ｆｙ１に対向する力を生じさせる。
（２）ＢＲ２は、力の大きさが、ｍｒω２ｃｏｓ（θ／２）であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、θ／２の位置で、第二慣性力成分Ｆｙ２に対向する力を生じさせる。
（３）ＢＲ１及びＢＲ２が上記のように設定される条件を充足しつつ、ＢＲ１及びＢＲ２の力が生じる位置が、平面視で、第一気筒＃１の中心と第二気筒＃２の中心とを結ぶ線分を二等分して該線分に直交する平面上で、クランク軸５の軸中心に位置する二等分点Ｐ１を中心として対称に位置する。
【０１２０】
（偶力相殺条件（１８０度＜θ＜３６０度））
（１）ＢＲ３は、力の大きさが、αω２であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、π／２＋θ／２の位置で、第一偶力成分Ｆｘ１に対向する力を生じさせる。
（２）ＢＲ４は、力の大きさが、βω２であり、角二等分線ＤＬからバランサ駆動軸回転方向（クランク軸５の回転方向と逆方向の回転方向）に、θ／２−π／２の位置で、第二偶力成分Ｆｘ２に対向する力を生じさせる。
（３）ＢＲ３及びＢＲ４が上記のように設定される条件を充足しつつ、ＢＲ３及びＢＲ４の力が生じる位置が、クランク軸５に平行な方向に延びる軸において同軸上にあり、当該軸まわりに、力の向きが１８０度対称となる。なお、同軸の関係は、共通の軸上であっても、それぞれの軸が分離している場合でもよい。
（４）ＢＲ３及びＢＲ４の共通軸に、二等分点Ｐ１を通るとともにクランク軸５に直交する直線が交わる点Ｐ２から、ＢＲ３が生じる位置までの距離をｘ、ＢＲ３が生じる位置とＢＲ４が生じる位置間の距離をｌ、第一気筒＃１の中心と第二気筒＃２の中心とを結ぶ線分の長さをＬとした場合に、α、βとの間に下記の関係が成り立つ。
α＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／ｘ）−β（ｌ／ｘ−１）
β＝２ｍｒｓｉｎ（θ／２）×（Ｌ／（ｌ−ｘ））−α（ｌ／（ｌ−ｘ））
【０１２１】
なお、１８０度＜θ＜３６０度であり、３つのバランサを設ける場合は、上記慣性力相殺条件（１８０度＜θ＜３６０度）及び偶力相殺条件（１８０度＜θ＜３６０度）に基づき、第１の実施形態で説明した合成条件、各複合条件と同様の条件を求め、これに基づき各バランサを設定すればよい。
【０１２２】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【０１２３】
例えば、第１の実施形態では、合成バランサＺ１と、第一慣性力バランサＹ１と、第一偶力バランサＸ１とがすべてクランクケース４の外側に配置される例を説明したが、これらのうちの、少なくとも何れかがクランクケース４の内側にあってもよい。
【０１２４】
また、第２の実施形態では、第一慣性力バランサＹ１、第二慣性力バランサＹ２、第一偶力バランサＸ１及び第二偶力バランサＸ２のクランクケース４との関係での位置の説明を省略したが、これらは、クランクケース４の外側に配置されていてもよく、内側に配置されていてもよい。また、第一慣性力バランサＹ１、第二慣性力バランサＹ２は、クランクケース４の外側に配置され、クランクケース４と左側クランクケースカバー１２又は右側クランクケースカバー１３によって支持されてもよい。
【０１２５】
また、第１の実施形態では、クランクケース４の右側に合成バランサＺ１を配置する例を説明したが、ＢＲ１とＢＲ３とを合成させることに基づき、クランクケース４の左側に合成バランサを設けてもよい。そして、クランクケース４の右側には、ＢＲ２に基づく第二慣性力バランサＹ２を配置し、ＢＲ４に基づく第二偶力バランサＸ２を配置するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、クランク位相角が２７０度である並列二気筒内燃機関で生じる起振力を低減させるバランサ装置を説明したが、本発明は、クランク位相角が不等間隔の、０度＜θ＜１８０度、１８０度＜θ＜３６０度の範囲の並列二気筒内燃機関で有効なものである。具体的には、本発明は、実施形態に係る所謂２７０度位相クランクの他、３１５度位相クランク等のものでも有効に起振力を低減させることができ、ひいてはこのような場合の並列二気筒内燃機関の設計自由度を向上できる。
【符号の説明】
【０１２６】
１，１’  車両用エンジン
２  内燃機関
４  クランクケース
４Ｕ  上側半体
４Ｄ  下側半体
５  クランク軸
５ＰＬ  左クランクピン（第一クランクピン）
５ＰＲ  右クランクピン（第二クランクピン）
８  シリンダブロック
１２  左側クランクケースカバー（クランクケースカバー）
１３  右側クランクケースカバー（クランクケースカバー）
３０  左上側バランサ軸（駆動軸）
３１  下側バランサ軸（駆動軸）
７２Ｌ  ピストン（第一ピストン）
７２Ｒ  ピストン（第二ピストン）
１００，１００’  バランサ装置
Ｆ１  第一気筒起振力
Ｆ２  第二気筒起振力
ＤＬ  角二等分線
Ｙ１  第一慣性力バランサ（慣性力バランサ）
Ｙ２  第二慣性力バランサ（慣性力バランサ）
Ｘ１  第一偶力バランサ（偶力バランサ）
Ｘ２  第二偶力バランサ（偶力バランサ）
Ｚ１  合成バランサ（慣性力バランサ、偶力バランサ）
Ｐ１  二等分点
＃１  第一気筒
＃２  第二気筒
θ  所定の位相角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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