(57)【要約】【課題】カウンターウェイトによって通気孔が塞がれることに起因して隣接気筒間のガスの流れが阻害されることを適切に抑制できるようにした内燃機関を提供する。【解決手段】内燃機関１０は、隣接気筒を仕切るように形成された隔壁３６を有するシリンダブロック１４と、カウンターウェイト２４を有するクランクシャフト２０と、ピストン下死点位置よりも下方、かつクランクシャフト２０の軸方向から見てカウンターウェイト２４の回転半径内において隔壁３６に形成され、かつ、隣接気筒間を連通する通気孔４６と、を備える。カウンターウェイト２４は、クランクシャフト２０の回転中に通気孔４６と対向する領域に形成された凹部４８を含む。凹部４８は通気孔４６から離れる方向に窪んでいる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接気筒を仕切るように形成された隔壁を有するシリンダブロックと、
カウンターウェイトを有するクランクシャフトと、
ピストン下死点位置よりも下方、かつ前記クランクシャフトの軸方向から見て前記カウンターウェイトの回転半径内において前記隔壁に形成され、前記隣接気筒間を連通する通気孔と、
を備え、
前記カウンターウェイトは、前記クランクシャフトの回転中に前記通気孔と対向する領域の少なくとも一部に形成された凹部及び貫通孔の少なくとも一方を含み、
前記凹部は前記通気孔から離れる方向に窪み、前記貫通孔は前記通気孔から離れる方向において前記カウンターウェイトを貫通している
ことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記内燃機関は、直列３気筒エンジンであり、
前記内燃機関は、気筒列方向の一端に配置されたＡ気筒を含み、
前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記Ａ気筒に対応する前記カウンターウェイトに形成され、
前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記Ａ気筒のピストン位置が下死点後２０°〜１７５°及び２２０°〜３２５°のクランク角範囲内にある時に前記通気孔と対向する領域において前記カウンターウェイトに形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記内燃機関は、直列３気筒エンジンであり、
前記内燃機関は、気筒列方向の一端に配置されたＡ気筒と、前記気筒列方向の他端に配置されたＢ気筒とを含み、
前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記Ｂ気筒に対応する前記カウンターウェイトに形成され、
前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記Ｂ気筒のピストン位置が下死点後−１１０°から−１５°及び７５°〜２００°のクランク角範囲内にある時に前記通気孔と対向する領域において前記カウンターウェイトに形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記クランクシャフトの軸方向から見て、前記クランクシャフトの周方向に円弧状に延びるように形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つに記載の内燃機関。
【請求項５】
前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記クランクシャフトの径方向に関して、前記クランクシャフトの軸方向から見て前記通気孔の全体と重なるように形成されている
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１つに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に関し、より詳細には、隣接気筒を仕切るように形成された隔壁に通気孔を有するシリンダブロックを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、隣接気筒を仕切るように形成された隔壁を有するシリンダブロックを備える直列３気筒エンジンが開示されている。このエンジンでは、隣接気筒間を連通する通気孔（連通孔）がピストン下死点位置よりも下方側の位置において隔壁に形成されている。より具体的には、通気孔は、クランクシャフトの回転中にクランクシャフトのカウンターウェイトにより周期的に塞がれる位置に設けられている。そのうえで、通気孔は、隣接気筒内のピストンが上死点から下死点に向かう過程でピストン速度が最大となるクランク角とその近傍では、カウンターウェイトによって塞がれないように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−０８４５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の内燃機関のように、クランクシャフトの軸方向から見てカウンターウェイトの回転半径内に通気孔が配置されると、内燃機関のコンパクト化を図ることができる。特許文献１に記載の内燃機関では、上記クランク角範囲（すなわち、ピストンが上死点から下死点に向かう過程でピストン速度が最大となるクランク角とその近傍）以外のクランク角範囲において、カウンターウェイトによって通気孔が塞がれてしまう。このため、隣接気筒間のガスの流れが阻害される可能性がある。このように、特定のクランク角範囲を対象として通気孔がカウンターウェイトによって塞がれなくするという対策では、隣接気筒間でガスの流れが阻害されることを適切に抑制できない可能性がある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、カウンターウェイトによって通気孔が塞がれることに起因して隣接気筒間のガスの流れが阻害されることを適切に抑制できるようにした内燃機関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】
【０００６】
本発明に係る内燃機関は、
隣接気筒を仕切るように形成された隔壁を有するシリンダブロックと、
カウンターウェイトを有するクランクシャフトと、
ピストン下死点位置よりも下方、かつ前記クランクシャフトの軸方向から見て前記カウンターウェイトの回転半径内において前記隔壁に形成され、前記隣接気筒間を連通する通気孔と、
を備える。
前記カウンターウェイトは、前記クランクシャフトの回転中に前記通気孔と対向する領域の少なくとも一部に形成された凹部及び貫通孔の少なくとも一方を含む。
前記凹部は前記通気孔から離れる方向に窪み、前記貫通孔は前記通気孔から離れる方向において前記カウンターウェイトを貫通している。
【０００７】
前記内燃機関は、気筒列方向の一端に配置されたＡ気筒を含む直列３気筒エンジンであってもよい。前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記Ａ気筒に対応する前記カウンターウェイトに形成されてもよい。そして、前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記Ａ気筒のピストン位置が下死点後２０°〜１７５°及び２２０°〜３２５°のクランク角範囲内にある時に前記通気孔と対向する領域において前記カウンターウェイトに形成されてもよい。
【０００８】
前記内燃機関は、気筒列方向の一端に配置されたＡ気筒と、前記気筒列方向の他端に配置されたＢ気筒とを含む直列３気筒エンジンであってもよい。前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記Ｂ気筒に対応する前記カウンターウェイトに形成されてもよい。そして、前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記Ｂ気筒のピストン位置が下死点後−１１０°から−１５°及び７５°〜２００°のクランク角範囲内にある時に前記通気孔と対向する領域において前記カウンターウェイトに形成されてもよい。
【０００９】
前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記クランクシャフトの軸方向から見て、前記クランクシャフトの周方向に円弧状に延びるように形成されてもよい。
【００１０】
前記凹部及び前記貫通孔の少なくとも一方は、前記クランクシャフトの径方向に関して、前記クランクシャフトの軸方向から見て前記通気孔の全体と重なるように形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、カウンターウェイトは、クランクシャフトの回転中に通気孔と対向する領域の少なくとも一部に形成された凹部及び貫通孔の少なくとも一方を含んでいる。これにより、通気孔を介した隣接気筒間でのガスの流れがカウンターウェイトによって阻害されることを適切に抑制できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る内燃機関の全体構成例を説明するための模式図である。
【図２】直列３気筒エンジンである内燃機関との対比のために参照する直列４気筒エンジンの動作を説明するための図である。
【図３】直列４気筒エンジンの各気筒のピストン位置とクランク角との関係を表した図である。
【図４】直列３気筒エンジンの各気筒のピストン位置とクランク角との関係を表した図である。
【図５】第１気筒の断面図である。
【図６】図５中のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】内燃機関の第１気筒のピストン位置及び通気孔の雰囲気圧と、クランク角との関係を表した図である。
【図８】内燃機関の第３気筒のピストン位置及び通気孔の雰囲気圧と、クランク角との関係を表した図である。
【図９】本発明の実施の形態２の特徴的な構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に説明される各実施の形態において、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略又は簡略する。また、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１４】
実施の形態１．
まず、図１〜図８を参照して、本発明の実施の形態１及びその変形例について説明する。
【００１５】
１−１．内燃機関の全体構成例
図１は、本発明の実施の形態１に係る内燃機関１０の全体構成例を説明するための模式図である。図１に示す内燃機関１０は、直列３気筒エンジンである。すなわち、内燃機関１０は、気筒列方向に一列に並んで配置された３つの気筒１２を備えている。これらの気筒１２は、シリンダブロック１４の内部に形成されている。以下、各気筒を区別して説明する場合には、３つの気筒１２を、内燃機関１０の一方の端部（フライホイール４４と反対側の端部）に近い位置から順に、第１気筒１２＃１、第２気筒１２＃２及び第３気筒１２＃３とも称する。
【００１６】
各気筒１２の内部には、ピストン１６が配置されている。ピストン１６のそれぞれは、コンロッド１８を介して、クランクシャフト２０に設けられたクランクピン２２と連結されている。ピストン１６は、クランクシャフト２０の回転に伴って気筒１２内を往復移動する。クランクシャフト２０は、そのバランシングのために、カウンターウェイト２４を有している。
【００１７】
より詳細には、各気筒１２のカウンターウェイト２４＃１、２４＃２、２４＃３は、それぞれ、一対の錘部２４ａ、２４ｂ（２４ａ＃１〜２４ａ３＃、２４ｂ＃１〜２４ｂ＃３）を有している。なお、クランクシャフト２０のカウンターウェイト２４に関する構成は、本実施形態の特徴部であるため、図５及び図６を参照して後述する。
【００１８】
シリンダブロック１４の上方には、シリンダヘッド２６が取り付けられている。また、各気筒１２におけるピストン１６の上方には、シリンダヘッド２６とシリンダブロック１４とピストン１６とによって囲まれた空間である燃焼室２８が形成されている。
【００１９】
一方、シリンダブロック１４の下方には、クランクケース３０が取り付けられている。さらに、クランクケース３０の下方には、内燃機関１０の各部を潤滑するためのオイルを溜めておくためのオイルパン３２が取り付けられている。ピストン１６を介して燃焼室２８の反対側には、シリンダブロック１４、クランクケース３０及びオイルパン３２とで囲まれた空間であるクランク室３４が形成されている。
【００２０】
また、シリンダブロック１４は、その内部に各気筒１２を仕切るように形成された複数（図１の例では２つ）の隔壁３６を有する。より詳細には、隔壁３６は、ピストン下死点位置よりも下方側に位置するシリンダブロック１４の壁部に相当する。クランクシャフト２０は、軸受３８を介して隔壁３６（シリンダブロック１４）、クランクケース３０及びクランクキャップ４０によって回転自在に支持されている。各気筒１２のクランクキャップ４０は、一体的に形成されていてもよく、又は個別に形成されていてもよい。なお、クランクシャフト２０の一端には、クランクプーリ４２が取り付けられている。また、クランクプーリ４２の反対側のクランクシャフト２０の端部には、フライホイール４４が取り付けられている。
【００２１】
クランク室３４は、オイルパン３２に近い側の部位においては、３つの気筒１２間で連通している。一方、クランク室３４は、ピストン１６に近い側の部位においては、隔壁３６及びクランクキャップ４０によって気筒１２毎に区画されている。隔壁３６（３６＃１２、３６＃２３）のそれぞれには、隣接気筒間でクランク室３４を連通させるための通気孔（連通孔）４６（４６＃１２、４６＃２３）が形成されている。通気孔４６は、ピストン下死点位置よりも下方において（より詳細には、ピストン下死点位置よりも下方かつシリンダボアの近傍において）隔壁３６に形成されている。
【００２２】
より詳細には、第１気筒１２＃１と第２気筒１２＃２とを区画する隔壁３６＃１２には、第１気筒１２＃１のクランク室３４＃１と第２気筒１２＃２のクランク室３４＃２とを連通させるための通気孔４６＃１２が形成されている。また、第２気筒１２＃２と第３気筒１２＃３とを区画する隔壁３６＃２３には、クランク室３４＃２と第３気筒１２＃３のクランク室３４＃３とを連通させるための通気孔４６＃２３が形成されている。
【００２３】
付け加えると、クランク室３４内のガス圧は、シリンダボアに近い方が高い。また、通気孔がシリンダブロック１４の下端に近い位置に設けられると、撹拌されたオイルによって通気孔が塞がれ易くなる。したがって、通気孔は、本実施形態の通気孔４６のようにシリンダボアに近い位置に設けられる方が、通気孔を介したガスの流れを円滑にできるので、ポンピングロスの低減においてより有効である。
【００２４】
１−２．ポンピングロスの低減に関する課題
１−２−１．直列４気筒エンジン（比較例）
図２は、直列３気筒エンジンである内燃機関１０との対比のために参照する直列４気筒エンジンの動作を説明するための図である。図３は、直列４気筒エンジンの各気筒のピストン位置とクランク角との関係を表した図である。
【００２５】
図２に示す直列４気筒型の内燃機関１００は、気筒列方向に一列に並んで配置された４つの気筒＃１〜＃４を備えている。この内燃機関１００には、図１に示す内燃機関１０の通気孔４６と同様に、隣接気筒のクランク室を連通させるための通気孔１０２が各気筒間の隔壁１０４に形成されている。内燃機関１００では、気筒列方向の一端に配置された気筒（＃１又は＃４）内のピストン１０６とその隣接気筒（＃２又は＃３）のピストン１０６との位相差は、図３に示すように１８０°である。換言すると、内燃機関１００では、気筒＃１内のピストン１０６とその隣接気筒＃２内のピストン１０６とが同一方向に移動するクランク角期間は存在しない。このことは、気筒＃３とその隣接気筒＃４との関係についても同様である。
【００２６】
また、気筒数及び気筒配置にかかわらず、ピストンが上昇するとき（下死点側から上死点側に向かうとき）のクランク室内圧力は、ピストンの直下の位置では基本的に負圧となり、逆に、ピストンが下降するときのクランク室内圧力は、ピストンの直下の位置では基本的に正圧となる。より詳細には、このように生じる負圧及び正圧は、ピストンに近いほど高くなる。
【００２７】
内燃機関１００では、ピストンの上下動に起因して上述のように生じる負圧及び正圧の圧力差が図２に示すように隣接気筒間で生じる。内燃機関１００では、上述のように、隣接気筒の各対（＃１と＃２、＃３と＃４）におけるピストン位置の位相差は１８０°である。このため、図２中に矢印で示すように、隣接気筒の各対において生じる圧力差を、通気孔１０２を利用して効率良く吸収し合えるようになる。
【００２８】
付け加えると、図３中の各矢印は、正圧側の気筒（吸気行程及び膨張行程）から負圧側の気筒（圧縮行程及び排気行程）へのガス流れを表している。このように、直列４気筒型の内燃機関１００では、隔壁１０４に形成された通気孔１０２を利用して、ピストン１０６の上下動に起因する圧力差（圧力変動）が隣接気筒のクランク室間で交互に逃がされるようにガスを円滑に流れさせることができる。このため、通気孔１０２を利用してポンピングロスの低減を図り易い。
【００２９】
さらに、直列４気筒型の内燃機関１００では、クランクシャフトのバランシングのために必要とされるカウンターウェイトは、直列３気筒エンジンと比較して小さくなる。このため、内燃機関１００では、カウンターウェイトによって通気孔１０２が塞がれることに起因してガスの流れが阻害されるという課題が生じにくい。つまり、このことに起因するポンピングロスの増大が生じにくい。
【００３０】
１−２−２．直列３気筒エンジンの課題
図４は、直列３気筒エンジンの各気筒のピストン位置とクランク角との関係を表した図である。直列３気筒エンジンでは、図４に示すように、気筒列方向の一端に配置された気筒（＃１又は＃３）内のピストンとその隣接気筒（＃２）のピストンとの位相差は２４０°である。
【００３１】
本実施形態の内燃機関１０のように直列３気筒エンジンでは、クランクシャフトのバランシングのために必要とされるカウンターウェイトは、１つの気筒の排気量が同じであっても、直列４気筒エンジンと比較して大きくなる。付け加えると、直列３気筒エンジンでは、上記バランシングのために、気筒列方向の両端に配置された気筒（＃１と＃３）のカウンターウェイトを中央の気筒（＃２）のそれと比べて大きくするという対策が取られることが多い。
【００３２】
直列３気筒エンジンでは、内燃機関のコンパクト化（更には軽量化）のために、カウンターウェイト（特に、気筒（＃１と＃３））の回転半径内に通気孔が配置されることがある。このように通気孔が配置されると、クランクシャフトの回転中に通気孔がカウンターウェイトによって塞がれてしまうことになる。その結果、通気孔がカウンターウェイトによって塞がれるクランク角範囲において、隣接気筒間のガスの流れが阻害されることに起因するポンピングロスの増大が懸念される。なお、図４中のハッチングは、そのようなクランク角範囲の例を表している。
【００３３】
１−３．実施の形態１の特徴的な構成
図５は、第１気筒１２＃１の断面図である。より詳細には、図５は、図１中のＡ−Ａ線断面図、すなわち、第１気筒１２＃１の気筒中心線（図１参照）を含み、かつクランクシャフト２０の中心軸線と直交する平面で切断された内燃機関１０の断面図に相当する。したがって、図５には、第１気筒１２＃１のカウンターウェイト２４＃１のうちの第２気筒１２＃２に近い側の錘部２４ｂ＃１が表されている。
【００３４】
本実施形態の内燃機関１０の例でも、上述の課題の説明において例示した直列３気筒エンジンと同様に、第１気筒１２＃１及び第３気筒１２＃３のカウンターウェイト２４＃１及び２４＃３の方が、第２気筒１２＃２のカウンターウェイト２４＃２よりも大きくする対策が取られている。
【００３５】
そして、図５に示すように、本実施形態の内燃機関１０では、第１気筒１２＃１のカウンターウェイト２４＃１の回転半径（より詳細には、クランクシャフト２０の径方向外側におけるカウンターウェイト２４＃１の端部の回転半径）内に、第１気筒１２＃１と第２気筒１２＃２とを仕切る隔壁３６＃１２に形成された通気孔４６＃１２が配置されている。その結果、図５に示すように、クランクシャフト２０の軸方向から見たときに、クランクシャフト２０の回転中に通気孔４６＃１２がカウンターウェイト２４＃１（の錘部２４ｂ＃１）と重なるクランク角範囲が生じる。図示省略するが、このことは第３気筒１２＃３と第２気筒１２＃２との関係についても同様である。
【００３６】
図６は、図５中のＢ−Ｂ線断面図である。すなわち、図６は、クランクシャフト２０の軸方向から見て錘部２４ｂ＃１が通気孔４６＃１２と重なっている時に、通気孔４６＃１２とクランクシャフト２０の軸中心Ｐとを通る平面で切断された錘部２４ｂ＃１及び隔壁３６＃１２が表されている。
【００３７】
図５及び図６に示すように、カウンターウェイト２４の錘部２４ｂ＃１は、凹部４８を備えている。凹部４８は、クランクシャフト２０の回転中に通気孔４６＃１２と対向する領域（すなわち、クランクシャフト２０の軸方向から見て通気孔４６＃１２と重なる領域）において錘部２４ｂ＃１に形成されている。図６に示すように、凹部４８は、通気孔４６＃１２から離れる方向に窪むように形成されている。より詳細には、凹部４８は、錘部２４ｂ＃１の基本形状を示すラインＬに対して、通気孔４６＃１２から離れる方向に窪んでいる。
【００３８】
図５中に符号４８によって指示された破線の領域は、凹部４８の形成領域の一例を示している。図５に示す例では、クランクシャフト２０の径方向に関して、凹部４８は、クランクシャフト２０の軸方向から見て、通気孔４６＃１２の全体と重なるように形成されている。付け加えると、クランクシャフト２０の径方向における凹部４８の幅は、同方向における通気孔４６＃１２の幅よりも大きい。
【００３９】
また、クランクシャフト２０の周方向に関して、凹部４８は、錘部２４ｂ＃１の全体に及ぶように形成されている。より詳細には、周方向に関して、凹部４８は、クランクシャフト２０の軸方向から見て、クランクシャフト２０の軸中心Ｐを中心とする円弧状に延びるように形成されている。なお、図５に示す例では、クランクシャフト２０の周方向における凹部４８の両端は、錘部２４ｂ＃１の壁部５０によって閉塞されている。しかしながら、この例とは異なり、クランクシャフト２０の周方向における凹部４８の端部の一方又は双方は、開放されていてもよい（すなわち、壁部５０が設けられていなくてもよい）。
【００４０】
さらに、クランクシャフト２０の軸方向（すなわち、凹部４８の深さ方向）に関して、凹部４８の深さは特に限定されるものではない。ただし、凹部４８の深さは、例えば、次のように特定されてもよい。
【００４１】
すなわち、凹部４８の深さは、例えば、図６に示すように、クランクシャフト２０の径方向における凹部４８の一端における錘部２４ｂ＃１の厚さｔ１と、その他端における錘部２４ｂ＃１の厚さｔ２との和の平均値（すなわち、平均厚さ＝（ｔ１＋ｔ２）／２）に１／３を乗じて得られる値以上となるように設定されてもよい。凹部４８の深さが大きいほど、凹部４８の体積が大きくなる。このため、凹部４８の深さがより大きい方が、凹部４８を利用して通気孔４６＃１２周りのガスの流れをより分散させられるので、カウンターウェイト２４＃１によるガスの流れの阻害を抑制するうえでは望ましい。このため、凹部４８の深さが上記平均厚さの１／３以上であると、ガスの流れの阻害を効果的に抑制するうえで望ましい。
【００４２】
図示を省略するが、第３気筒１２＃３のカウンターウェイト２４＃３のうちの第２気筒１２＃２に近い側の錘部２４ａ＃３にも、凹部４８と同様の凹部が形成されている。
【００４３】
１−４．実施の形態１の特徴的な構成の効果
まず、前提として、内燃機関１０では、＃１気筒１２＃１のカウンターウェイト２４＃１及び＃３気筒１２＃３のカウンターウェイト２４＃３の回転半径内に、通気孔４６＃１２及び４６＃２３がそれぞれ配置されている。これにより、内燃機関１０のコンパクト化（更には軽量化）が図られている。
【００４４】
そのうえで、本実施形態の内燃機関１０では、カウンターウェイト２４＃１における隣接気筒（第２気筒１２＃２）側の錘部２４ｂ＃１には、クランクシャフト２０の回転中に通気孔４６＃１２と対向する領域に凹部４８が形成されている。これにより、凹部４８を備えない例と比べて、通気孔４６＃１２とこれに対向する錘部２４ｂ＃１の壁面との間に、より大きな空間を確保できるようになる。このため、通気孔４６＃１２を介した隣接気筒間（クランク室３４＃１とクランク室３４＃２との間）でのガスの流れがカウンターウェイト２４＃１によって阻害されることを抑制できる。このことは、隣接気筒である第２気筒１２＃２に近い側の錘部２４ａ＃３に対して凹部４８と同様の凹部が設けられた第３気筒１２＃３に関しても同様である。
【００４５】
以上のように、本実施形態の内燃機関１０によれば、カウンターウェイト２４によって通気孔４６が塞がれることに起因して隣接気筒間のガスの流れが阻害されることを適切に抑制できるようになる。このため、コンパクト化（更には軽量化）を図りつつ、内燃機関１０のポンピングロスを低減させることができる。
【００４６】
１−５．実施の形態１に関する変形例
上述した実施の形態１においては、クランクシャフト２０の周方向に関しては、凹部４８は、図５に示すように錘部２４ｂ＃１の全体に及ぶように形成されている（第３気筒１２＃３のための凹部も同様）。しかしながら、クランクシャフトの周方向における本発明に係る凹部の形成領域は、例えば、以下のように決定されてもよい。
【００４７】
図７は、内燃機関１０の第１気筒１２＃１のピストン位置及び通気孔４６＃１２の雰囲気圧と、クランク角との関係（試験結果）を表した図である。なお、ここでいう通気孔４６＃１２の雰囲気圧とは、第１気筒１２＃１のクランク室３４＃１内における通気孔４６＃１２の近傍のガス圧のことである。
【００４８】
図７に示すように、通気孔４６＃１２の雰囲気圧は、下死点（ＢＤＣ）から上死点（ＴＤＣ）に向かう過程（すなわち、ピストン１６が上死点に向けて上昇する過程）において負圧になる。図７中のクランク角範囲ＣＡ１は、雰囲気圧が所定レベル以下の負圧になるクランク角範囲に相当する。具体的には、クランク角範囲ＣＡ１は、第１気筒１２＃１のピストン位置に関する下死点後２０°から１７５°までの範囲である。
【００４９】
一方、雰囲気圧は、上死点から下死点に向かう過程（すなわち、ピストン１６が下死点に向けて下降する過程）において正圧になる。図７中のクランク角範囲ＣＡ２は、雰囲気圧が所定レベル以上の正圧になるクランク角範囲に相当する。具体的には、クランク角範囲ＣＡ２は、第１気筒１２＃１のピストン位置に関する下死点後２２０°から３２５°までの範囲である。
【００５０】
クランクシャフト２０の軸方向から見たときに、上述のクランク角範囲ＣＡ１及びＣＡ２の一部においてカウンターウェイト２４＃１の錘部２４ｂ＃１が通気孔４６＃１２と重なると、錘部２４ｂ＃１によって通気孔４６＃１２周りのガスの流れが阻害され易くなる。したがって、このような場合には、凹部は、クランク角範囲ＣＡ１及びＣＡ２内において通気孔４６＃１２と重なる錘部２４ｂ＃１の領域を対象として形成されることが望ましいといえる。換言すると、凹部は、第１気筒１２＃１のピストン位置がクランク角範囲ＣＡ１及びＣＡ２内にある時に通気孔４６＃１２に対向する領域において錘部２４ｂ＃１に形成されることが望ましいといえる。
【００５１】
図７を参照して説明した知見に鑑み、第１気筒１２＃１の錘部２４ｂ＃１の凹部は、凹部４８の例に代え、例えば、第１気筒１２＃１（本発明に係る「Ａ気筒」の一例に相当）のピストン位置がクランク角範囲ＣＡ１及びＣＡ２内にある時に通気孔４６＃１２に対向する領域の全体のみにおいて錘部２４ｂ＃１に形成されてもよい。或いは、凹部は、第１気筒１２＃１のピストン位置がクランク角範囲ＣＡ１及びＣＡ２内にある時に通気孔４６＃１２に対向する領域の一部のみにおいて錘部２４ｂ＃１に形成されてもよい。ただし、クランクシャフト２０の周方向における凹部の形成領域が広くなる方が、凹部の体積が増えるため、ガスの流れ改善に関してより大きな効果を期待できる。なお、図７の説明に関連して、実施の形態１の凹部４８の例（すなわち、クランクシャフト２０の周方向において錘部２４ｂ＃１の全体に及ぶように凹部が形成された例）は、周方向に関しては、クランク角範囲ＣＡ１及びＣＡ２と対応する領域だけでなくその周辺のクランク角範囲に対応する領域にも凹部が形成された例に相当するといえる。
【００５２】
一方、図８は、内燃機関１０の第３気筒１２＃３のピストン位置及び通気孔４６＃２３の雰囲気圧（第３気筒１２＃３のクランク室３４＃３内における通気孔４６＃２３の近傍のガス圧）と、クランク角との関係を表した図である。
【００５３】
図８に示すように、第３気筒１２＃３に関しても、第１気筒１２＃１と同様に、クランク角範囲ＣＡ３及びＣＡ４が存在する。クランク角範囲ＣＡ３は、雰囲気圧が所定レベル以下の負圧になるクランク角範囲に相当し、具体的には、第３気筒１２＃３のピストン位置に関する下死点後−１１０°から−１５°までの範囲である。また、クランク角範囲ＣＡ４は、雰囲気圧が所定レベル以上の正圧になるクランク角範囲に相当し、具体的には、第３気筒１２＃３のピストン位置に関する下死点後７５°から２００°までの範囲である。
【００５４】
したがって、第３気筒１２＃３の錘部２４ｂ＃３に形成される凹部の他の例は、図７の説明と関連付けられた第１気筒１２＃１の凹部の他の例と同様に、次のようなものであってもよい。すなわち、錘部２４ｂ＃３の凹部は、例えば、第３気筒１２＃３（本発明に係る「Ｂ気筒」の一例に相当）のピストン位置がクランク角範囲ＣＡ３及びＣＡ４内にある時に通気孔４６＃２３に対向する領域の全体のみにおいて錘部２４ｂ＃３に形成されてもよい。或いは、凹部は、第３気筒１２＃３のピストン位置がクランク角範囲ＣＡ３及びＣＡ４内にある時に通気孔４６＃２３に対向する領域の一部のみにおいて錘部２４ｂ＃３に形成されてもよい。
【００５５】
なお、上述の変形例は、後述の実施の形態２のように、凹部に代えて貫通孔が形成されるカウンターウェイトに対して適用されてもよい。
【００５６】
実施の形態２．
図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
【００５７】
２−１．実施の形態２の特徴的な構成
図９は、本発明の実施の形態２の特徴的な構成を説明するための図であり、図５と同様の第１気筒１２＃１の断面を示している。本実施形態に係る内燃機関６０は、カウンターウェイト６２の構成がカウンターウェイト２４の構成と異なる点において、実施の形態１に係る内燃機関１０と相違している。
【００５８】
具体的には、カウンターウェイト６２の基本形状は、実施の形態１のカウンターウェイト２４のそれと同一である。そのうえで、第１気筒１２＃１のカウンターウェイト６２＃１における第２気筒１２＃２に近い側の錘部６２ｂ＃１には、図９に示すように、凹部４８に代え、貫通孔６４が形成されている。貫通孔６４は、凹部４８と同様に、クランクシャフト２０の回転中に通気孔４６＃１２と対向する領域に形成されている。貫通孔６４は、通気孔４６＃１２から離れる方向において錘部６２ｂ＃１を貫通している。
【００５９】
また、貫通孔６４は、凹部４８と同様に、クランクシャフト２０の径方向に関しては、クランクシャフト２０の軸方向から見て、通気孔４６＃１２の全体と重なるように形成されている。さらに、図示は省略するが、貫通孔６４は、クランクシャフト２０の周方向に関しては、一例として凹部４８と同様に、錘部６２ｂ＃１の全体に及ぶように（より詳細には、クランクシャフト２０の軸方向から見て、クランクシャフト２０の軸中心Ｐを中心とする円弧状に延びるように）形成されている。
【００６０】
また、図示を省略するが、第３気筒１２＃３のカウンターウェイトのうちの第２気筒１２＃２に近い側の錘部にも、貫通孔６４と同様の貫通孔が形成されている。
【００６１】
２−２．実施の形態２の特徴的な構成の効果
貫通孔６４を有するカウンターウェイト６２を備える内燃機関６０によっても、貫通孔６４を備えない例と比べて、通気孔４６＃１２とこれに対向する錘部６２ｂ＃１の壁面との間に、より大きな空間を確保できるようになる。このため、通気孔４６＃１２を介した隣接気筒間（クランク室３４＃１とクランク室３４＃２との間）でのガスの流れがカウンターウェイト６２＃１によって阻害されることを抑制できる。特に、凹部４８に代えて貫通孔６４を備えていることにより、ガスが貫通孔６４を通過できるようになるので、通気孔４６＃１２を介したガスの流れをより効果的に改善できるようになる。また、以上のことは、隣接気筒である第２気筒１２＃２に近い側の錘部に対して貫通孔６４と同様の貫通孔が設けられた第３気筒１２＃３に関しても同様である。
【００６２】
他の実施の形態．
３−１．凹部及び貫通孔の形状の他の例
上述した実施の形態１の凹部４８（第３気筒１２＃３のための凹部も同様）及び実施の形態２の貫通孔６４（第３気筒１２＃３のための貫通孔も同様）は、クランクシャフト２０の径方向に関して、クランクシャフト２０の軸方向から見て通気孔４６＃１２の全体と重なるように形成されている。しかしながら、クランクシャフトの径方向に関して、本発明に係る「凹部」及び「貫通孔」の少なくとも一方は、上記の例に代え、クランクシャフトの軸方向から見て通気孔の一部と重なるように形成されてもよい。
【００６３】
３−２．凹部と貫通孔の組み合わせの例
上述した実施の形態１及び２のように凹部４８及び貫通孔６４のうちの一方のみが設けられる例に代え、本発明に係る「凹部」及び「貫通孔」の双方が組み合わされてもよい。すなわち、例えば、クランクシャフトの回転中に通気孔と対向するカウンターウェイトの領域のうちの一部に「凹部」が形成され、他の一部又は残りの部分に「貫通孔」が形成されてもよい。
【００６４】
３−３．直列３気筒エンジンの中央の気筒（＃２）への適用例
上述した実施の形態１においては、クランクシャフト２０のバランシングのために、第１気筒１２＃１及び第３気筒１２＃３のカウンターウェイト２４＃１及び２４＃３の方が、第２気筒１２＃２のカウンターウェイト２４＃２よりも大きくする対策が取られている（実施の形態２のカウンターウェイト６２も同様）。直列３気筒エンジンでは、このような例とは異なり、各気筒に同等の大きさのカウンターウェイトを備えつつ、気筒毎にバランシングを行う対策が取られることがある。このような例では、中央の気筒（＃２）のカウンターウェイトにおける隣接気筒（＃１又は＃３）に近い方の錘部に対して、上述したような凹部及び貫通孔の少なくとも一方が同様に設けられてもよい。
【００６５】
３−４．内燃機関の気筒数の他の例
上述した実施の形態１及び２においては、直列３気筒型の内燃機関１０、６０を例に挙げた。しかしながら、本発明の対象となる内燃機関は、直列３気筒エンジンに限られず、直列２気筒エンジン（ただし、２つの気筒のピストンの位相差が３６０°ではないことを条件とする）、又は４つ以上の気筒を有するエンジン（直列型に限られない）であってもよい。
【００６６】
また、以上説明した各実施の形態に記載の例及び他の各変形例は、明示した組み合わせ以外にも可能な範囲内で適宜組み合わせてもよいし、また、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０、６０  内燃機関
１２  気筒
１４  シリンダブロック
１６  ピストン
１８  コンロッド
２０  クランクシャフト
２２  クランクピン
２４、６２  カウンターウェイト
２４ａ、２４ｂ、６２ｂ  カウンターウェイトの錘部
２６  シリンダヘッド
２８  燃焼室
３０  クランクケース
３４  クランク室
３６  隔壁
４６  通気孔
４８  凹部
５０  壁部
６４  貫通孔
【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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