(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクケース(1)と、シリンダ軸中心線(C1)が鉛直線に対して傾斜したシリンダ(2)と、前記クランクケース(1)内に水平に配置したクランク軸(5)と、前記クランクケース(1)内に前記クランク軸(5)と平行に配置した２本のバランサ軸(21,22)と、を備えたエンジンのバランサ軸構造において、
前記クランクケース(1)は水平な底面形状を有すると共に上側には燃料タンク(11)が配置でき、
前記クランク軸(5)にバランサ用の駆動ギヤ(30)が設けられ、
２本の前記バランサ軸(21,22)は、クランク軸回りに略１８０°の位相差で配置され、
前記２本のバランサ軸(21,22)の軸芯(O1,O2)は、前記クランク軸(5)の軸芯(O0)と直交する水平方向において、前記駆動ギヤ(30)の直径(W)の範囲内で、かつ、前記燃料タンク(11)の前記水平方向の範囲内に収まるように配置されており、
前記各バランサ軸(21,22)の軸方向の両端部に、前記クランクケース(1)に回転自在に支持されるジャーナル部(21a,21b,22a,22b)を備え、
該両ジャーナル部(21a,21b,22a,22b)間に、クランク状に前記ジャーナル部(21a,21b,22a,22b)から偏心すると共に、偏心方向と反対側に凹部を有する第１段バランサウエイト部(21e,22e)をそれぞれ備え、
前記第１段バランサウエイト部(21e,22e)の軸方向に略中央部に、前記第１段バランサウエイト部(21e,22e)から更に径方向外方に突出する第２段バランサウエイト部(21f,22f)をそれぞれ備え、
前記各第２段バランサウエイト部(21f,22f)は、前記バランサ軸(21,22)の軸方向と直交する方向に見て、前記クランク軸(5)のウエイト部(5c,5c)間に位置し、該ウエイト部(5c,5c)間に前記各第２段バランサウエイト部(21f,22f)の一部分が挿入可能となっており、
前記各第１段バランサウエイト部(21a,21b,22a,22b)と前記各第２段バランサウエイト部(21f,22f)は、前記各バランサ軸(21,22)の軸方向に見て、対応する前記バランサ軸(21,22)のバランサ軸芯を扇中心として、同一方向に略９０°の開き角度で扇状に広がる形状に形成されている、エンジンのバランサ軸構造。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンのバランサ軸構造において、
バランサ軸方向の両端部の前記各ジャーナル部の間に、前記第１段ウエイト部が形成されると共に、一方の前記ジャーナル部の近傍部分に被駆動ギヤ及びガバナ機構が装着されている、エンジンのバランサ軸構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンのバランサ軸構造において、
２本の前記バランサ軸は、前記クランク軸の上下に配置されている、エンジンのバランサ軸構造。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンのバランサ軸構造において、
２本の前記バランサ軸のうち、前記クランク軸の下側に配置されたバランサ軸の前記第２段バランサウエイト部には、バランサ軸の回転時、クランクケース内のオイル溜まりに浸漬し、オイルを掻き上げるオイル掻き面が形成されている、エンジンのバランサ軸構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのバランサ軸構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンのバランサ軸は、クランク軸と略平行に配置され、通常、クランク軸と同一回転速度で回転するように、クランク軸と連動連結されており、このバランサ軸には、径方向に突出するバランサウエイト部が設けられている形成されている。
【０００３】
このようなバランサ軸構造において、従来、クランク軸の一対のクランクアーム（クランクウエブ）間に、バランサウエイト部の一部が挿入されるように構成することにより、バランサ軸をクランク軸に近付け、バランサ軸をクランク軸の径方向にコンパクトに配置したものがある。
【０００４】
また、バランサ軸の軸方向両端部にバランサウエイト部をそれぞれ設け、ジャーナル部間のバランサ軸部分の形状を、軸芯側に凹む凹部を有する形状とすることにより、バランサ軸をクランク軸の径方向にコンパクトに配置したものもある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−２７２５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前者のバランサ軸構造では、クランク軸のクランクアーム間に入るように形成されたバランサウエイト部のみの偏心重量で、クランク軸の回転による振動を打ち消す必要がある。ところが、バランサウエイト部の軸方向の寸法がクランクアーム間の寸法に制限されるため、所望の偏心重量を確保しようとすると、バランサウエイト部の径を大きくしなければならず、クランク軸の径方向のコンパクト化が制限される。
【０００７】
後者のバランサ軸構造では、軸方向両端部の軸受の軸方向外方にそれぞれバランサウエイト部を設けるので、クランク軸の軸方向の寸法が大きくなる。
【０００８】
本発明の目的は、バランサ軸の形状を工夫することにより、バランサウエイト部の偏心重量を十分に確保しつつ、クランク軸と直交する方向及びクランク軸の軸方向のいずれの寸法もコンパクト化できる、エンジンのバランサ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、クランクケースと、シリンダ軸中心線が鉛直線に対して傾斜したシリンダと、前記クランクケース内に水平に配置したクランク軸と、前記クランクケース内に前記クランク軸と平行に配置した２本のバランサ軸と、を備えたエンジンのバランサ軸構造において、前記クランクケースは水平な底面形状を有すると共に上側には燃料タンクが配置でき、前記クランク軸にバランサ用の駆動ギヤが設けられ、２本の前記バランサ軸は、クランク軸回りに略１８０°の位相差で配置され、前記２本のバランサ軸の軸芯は、前記クランク軸の軸芯と直交する水平方向において、前記駆動ギヤの直径の範囲内で、かつ、前記燃料タンクの前記水平方向の範囲内に収まるように配置されており、前記各バランサ軸の軸方向の両端部に、前記クランクケースに回転自在に支持されるジャーナル部を備え、該両ジャーナル部間に、クランク状に前記ジャーナル部から偏心すると共に、偏心方向と反対側に凹部を有する第１段バランサウエイト部をそれぞれ備え、前記第１段バランサウエイト部の軸方向に略中央部に、前記第１段バランサウエイト部から更に径方向外方に突出する第２段バランサウエイト部をそれぞれ備え、前記各第２段バランサウエイト部は、前記バランサ軸の軸方向と直交する方向に見て、前記クランク軸のウエイト部間に位置し、該ウエイト部間に前記各第２段バランサウエイト部の一部分が挿入可能となっており、前記各第１段バランサウエイト部と前記各第２段バランサウエイト部は、前記各バランサ軸の軸方向に見て、対応する前記バランサ軸のバランサ軸芯を扇中心として、同一方向に略９０°の開き角度で扇状に広がる形状に形成されている。
【００１０】
本発明は、上記構成に加え、次のような構成を備えることができる。
【００１１】
（ａ）バランサ軸方向の両端部の前記各ジャーナル部の間に、前記第１段ウエイト部が形成されると共に、一方の前記ジャーナル部の近傍部分に被駆動ギヤ及びガバナ機構が装着されている。
【００１２】
（ｂ）２本の前記バランサ軸は、前記クランク軸の上下に配置されている。この場合、さらに好ましくは、２本の前記バランサ軸のうち、前記クランク軸の下側に配置されたバランサ軸の前記第２段バランサウエイト部には、バランサ軸の回転時、クランクケース内のオイル溜まりに浸漬し、オイルを掻き上げるオイル掻き面が形成されている。
【発明の効果】
【００１３】
（１）本発明によると、２本のバランサ軸のいずれをもクランク軸に近づけることにより、２本バランサ軸をクランク軸の径方向にコンパクトに配置できると共に、バランサ軸自体の軽量化を図りつつ、バランサウエイト部の重心をバランサ軸の軸芯から遠ざけ、バランサウエイト部の偏心重量を増加させることができる。これにより、コンパクトで軽量化されたバランサ軸により、クランク軸の回転による慣性力を、効果的に打ち消すことができる。
【００１４】
具体的には、凹部を形成していることにより、クランク軸及びバランサ軸の回転時に、コンロッドの主軸受キャップ等とバランサ軸との干渉を避けることができると共に、バランサ軸の肉抜きができ、クランク軸自体を軽量化できる。しかも、第１段バランサウエイト部の外周に、さらに第２段バランサウエイト部を形成していることにより、第１段バランサウエイト部を大きく偏心させることなく、バランサウエイト部全体の重心をバランサ軸の軸芯から遠ざけ、偏心重量を増加させることができるのである。
【００１５】
（２）さらに、各バランサ軸の第２段バランサウエイト部をクランク軸のクランクアーム間に配置し、第２段バランサウエイト部の一部が前記クランクアーム間に挿入可能としていることにより、クランクアーム間の空間を有効に利用して、バランサウエイト部の偏心重量を増加させつつ、バランサ軸をさらにコンパクトに配置できる。
【００１６】
（３）各第１段バランサウエイト部と各第２バランサウエイト部は、各バランサ軸の軸方向に見て、対応する前記バランサ軸のバランサ軸芯を扇中心として、同一方向に略９０°の開き角度で扇状に広がる形状に形成されているので、クランク軸やコンロッドとの干渉を避けつつ、バランサ軸自体の重量を軽減し、かつ、コンパクトにし、しかも、バランサウエイト部全体の重心を、バランサ軸芯から、より遠くに位置させ、バランサウエイト部全体の偏心重量を増加させることができる。
【００１７】
（４）構成（ｂ）のように、２本のバランサ軸をクランク軸の上下に配置していることにより、エンジンの前後方向の寸法をコンパクトにでき、さらに、下側に配置のバランサ軸の第２段バランサウエイト部にオイル掻き面を形成していることにより、クランク軸（又はコンロッド）に油掻きを形成することなく、クランクケース内のオイルを掻き上げ、クランクケース内やシリンダヘッドの各所を潤滑できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るシリンダ傾斜型エンジンであって、クランクケースカバーの一部を切除して示す側面図である。
【図２】図１のシリンダ傾斜型エンジンの平面図である。
【図３】図１のシリンダ傾斜型エンジンであって、クランクケースカバー、排気マフラー及びエアクリーナを取り外して示す側面図である。
【図４】図１のシリンダ傾斜型エンジンであって、クランクケースカバー、排気マフラー、エアクリーナ及び燃料タンクを取り外して示す平面図である。
【図５】図３のV-V断面図である。
【図６】図３のVI-VI断面図であって、ガバナ機構を省略した断面図である。
【図７】ピストン上死点時のクランク軸及び両バランサ軸の回転位置の関係を示す図１のシリンダ傾斜型エンジンの縦断面略図である。
【図８】ピストン上死点時から略９０度進角した時のクランク軸及び両バランサ軸の回転位置の関係を示す図１のシリンダ傾斜型エンジンの縦断面略図である。
【図９】ピストン下死点時のクランク軸及び両バランサ軸の回転位置の関係を示す図１のシリンダ傾斜型エンジンの縦断面略図である。
【図１０】第２のバランサ軸の正面図である。
【図１１】図１０のXI-XI断面図である。
【図１２】ガバナ機構を備えている第１のバランサ軸を一部断面で示す正面図である。
【図１３】図１２のXIII矢視図である。
【図１４】ガバナ機構を分解した状態で示す図１２の拡大部分正面図である。
【図１５】ガバナ機構を分解した状態で示す図１３と同様のXIII矢視相当図である。
【図１６】図１３のXVI-XVI断面の一部を拡大して示す断面拡大図である。
【図１７】スタータモータを取り付けた状態を示す図７のXVII-XVII断面拡大図である。
【図１８】本発明の第２の実施の形態であり、図７と同様のシリンダ傾斜型エンジンの縦断面略図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態であり、図７と同様のシリンダ傾斜型エンジンの縦断面略図である。
【図２０】第３の実施の形態におけるオイルポンプ部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［第１の実施の形態］
図１乃至図１７は、本発明の第１の実施の形態に係るシリンダ傾斜型エンジンであり、これらの図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２０】
（エンジン全体の構成）
図１は、前記シリンダ傾斜型エンジンをクランク軸５の軸方向に見た側面図であり、説明の都合上、略水平なクランク軸５と直交する水平方向のうち、シリンダ２が傾斜している方向をエンジンの「前方」とし、エンジン後方から見たクランク軸５の軸方向を、エンジンの「左右方向」として、説明する。
【００２１】
図１において、クランクケース１の前半部の上面に、シリンダ２がクランクケース１と一体に形成され、シリンダ２には、シリンダヘッド３及びヘッドカバー４が順次締着されている。シリンダ２の軸中心線Ｃ１は、クランク軸５の軸芯Ｏ0を通る鉛直線Ｍに対し、前方に一定角度θ（たとえば５５度〜６０度）だけ傾斜している。クランクケース１の左右方向（クランク軸５の軸方向）の右端面にはクランクケースカバー６が複数本のボルト７（符号は一部のみに付している）により締着されており、クランク軸５の右端部は、出力軸部として、クランクケースカバー６から外部に突出している。クランクケース１の後半部の上側には燃料タンク１１が配置され、シリンダヘッド３及びヘッドカバー４の上側には排気マフラー１２が配置されている。
【００２２】
クランクケース１の後端の下端部には、オイルゲージ取付部８が開口し、該オイルゲージ取付部８からクランクケース１内にオイルゲージ８ａが差し込まれている。さらに、オイルゲージ取付部８の上方には、オプション仕様として、浮子を備えたオイルレベルセンサーを挿入固定できるセンサー取付部（未開口状態）９が形成されている。このセンサー取付部９は、オイルレベルセンサーを取り付ける場合には、機械加工等により、開口部が形成されるようになっている。
【００２３】
図２は、図１の平面図であり、クランクケース１の後半部の上側に配置された燃料タンク１１は、平面視で略矩形状に形成されており、シリンダヘッド３及びヘッドカバー４の上側に配置された排気マフラー１２は、エアクリーナ１３と共に左右方向に並んで配置されている。たとえば、排気マフラー１２は右側に、エアクリーナ１３は左側に配置されている。クランクケース１の左側にはリコイルスタータ１４が設けられている。
【００２４】
図３は、図１のクランクケースカバー６、排気マフラー１２及びエアクリーナ１３を取り除いて示すエンジンの側面図であり、クランクケース１内には、前記クランク軸５と略平行に、２本の第１及び第２のバランサ軸２１，２２並びに吸排気弁駆動用のカム軸２３が配置されている。
【００２５】
第１及び第２のバランサ軸２１，２２の駆動機構は、クランク軸５に固着された一枚のバランサ用の駆動ギヤ３０と、各バランサ軸２１，２２にそれぞれ固着されると共に前記バランサ用の駆動ギヤ３０に噛み合うバランサ用の第１及び第２の被駆動ギヤ３１，３２とを備えており、第１及び第２の被駆動ギヤ３１，３２は、バランサ用の駆動ギヤ３０と同径同歯数のギヤ構造を有している。すなわち、クランク軸５から、前記バランサ用の駆動ギヤ３０及びバランサ用の第１及び第２の被駆動ギヤ３１，３２を介して第１及び第２のバランサ軸２１，２２にそれぞれ動力伝達されることにより、第１及び第２のバランサ軸２１，２２は、クランク軸５の回転方向Ａ１と逆方向Ａ２に、かつ、クランク軸５と同一の回転速度で回転するようになっている。
【００２６】
バランサ用の第１の被駆動ギヤ３１は、ガバナギヤとしての機能も有しており、後で詳しく説明するが、バランサ用の第１の被駆動ギヤ３１の端面には、フライウエイト式のガバナ機構３４が装着されている。
【００２７】
カム軸２３の駆動機構は、クランク軸５に固着されたカム用駆動ギヤ３５と、カム軸２３に固着されると共に前記カム用駆動ギヤ３５に噛み合うカム用被駆動ギヤ３６とを備えており、カム用被駆動ギヤ３６は、カム用駆動ギヤ３５の２倍の直径及び歯数を有する構造となっている。すなわち、カム軸２３は、クランク軸５の回転方向Ａ１と逆方向Ａ２に、かつ、クランク軸５の１／２の回転速度で回転するようになっている。
【００２８】
（両バランサ軸２１，２２及びカム軸２３のレイアウト）
本実施の形態において、第１及び第２のバランサ軸２１，２２は、エンジン側方から見て、すなわちクランク軸５の軸方向に見て、次の（ａ）乃至（ｅ）で規定される位置に配置されている。
【００２９】
（ａ）図３において、第１のバランサ軸２１の軸芯 (以下、「第１のバランサ軸芯」と称する）Ｏ1と、第２のバランサ軸２２の軸芯 (以下、「第２のバランサ軸芯」と称する）Ｏ2とは、シリンダ２の軸中心線（以下、「シリンダ軸中心線」と称する）Ｃ１の両側方に分かれるように配置されている。勿論、両被駆動ギヤ３１，３２と駆動ギヤ３０とは同径同歯数のギヤであるので、第１のバランサ軸芯Ｏ1と第２のバランサ軸芯Ｏ2とは、クランク軸芯Ｏ0から等距離に位置している。
【００３０】
（ｂ）第１のバランサ軸芯Ｏ1がクランク軸芯Ｏ0よりも上方位置に、第２のバランサ軸芯Ｏ2がクランク軸芯Ｏ0よりも下方に位置するように、両バランサ軸２１，２２は配置されている。
【００３１】
（ｃ）第１のバランサ軸芯Ｏ1と第２のバランサ軸芯Ｏ2とが、クランク軸芯Ｏ0回りに略１８０度の位相差を有するように、第１及び第２のバランサ軸２１，２２が配置されている。言い換えると、クランク軸５の軸方向に見て、クランク軸芯Ｏ0と、両バランサ軸芯Ｏ1,Ｏ2とは、同一直線Ｌ1上に位置している。この場合、３つの軸芯Ｏ0、Ｏ1、Ｏ2が並ぶ前記直線Ｌ1は、クランク軸芯Ｏ0を通り、シリンダ軸中心線Ｃ1と直交する直線Ｌ2よりも、時計回りに一定角度（例えば１９度）だけ偏角している。これにより、上側の第１のバランサ軸芯Ｏ1と下側の第２のバランサ軸芯Ｏ2とは、前後方向において、クランク軸芯0を通る垂直線Ｍに近づくように設定されている。
【００３２】
（ｄ）第１のバランサ軸芯Ｏ1と第２のバランサ軸芯Ｏ2とは、前後方向において、バランサ用駆動ギヤ３０の直径範囲（前後方向範囲）Ｗ内に配置されている。
【００３３】
（ｅ）上側の第１のバランサ軸芯Ｏ1は、バランサ用駆動ギヤ３０の直径範囲Ｗ内において、前記クランク軸芯Ｏ0を通る鉛直線Ｍよりも後側に位置し、下側の第２のバランサ軸芯Ｏ2は、バランサ用駆動ギヤ３０の直径範囲Ｗ内において、前記クランク軸芯0を通る鉛直線Ｍよりも前側に位置している。
【００３４】
また、カム軸２３は、その軸芯Ｏ3が下側の第２のバランサ軸芯Ｏ2と、シリンダ２の下端部との間に位置するように配置されている。
【００３５】
上記のように、下側の第２のバランサ軸２２を、その軸芯Ｏ2がクランク軸芯Ｏ0よりも前側にくるように配置していることにより、前該第２のバランサ軸２２の後側のクランクケース１内には、オイルレベルセンサーの浮子等が収納可能な、十分な広さのオイルレベルセンサー配置用空間部Ｓ１が確保されている。
【００３６】
図５は、図３のV-V断面図であり、クランク軸５は、周知にように、左右のジャーナル部５ａ、５ｂと、左右一対のクランクアーム５ｅと、両クランクアーム５ｅに支持されたクランクピン５ｄとを備えている。左側のジャーナル部５ａは、クランクケース１の左側壁に軸受４１を介して回転可能に支持され、右側のジャーナル部５ｂは、クランクケースカバー６に軸受４２を介して回転可能に支持されている。また、クランク軸５の左端部には、フライホイール４３、冷却ファン４４及び前記リコイルスタータ１４のプーリ１４ａが固着されている。フライホイール４３の外周面には、スタータ用のリングギヤ４３ａ（図１７参照）を取り付けるための凹部が形成されている。
【００３７】
図６は図３のVI-VI断面図（前方から見た図）であり、第１及び第２のバランサ軸２１，２２は、各左側のジャーナル部２１ａ、２２ａがクランクケース１の左側壁にそれぞれ軸受４６，４７を介して回転可能に支持され、右側のジャーナル部２１ｂ、２２ｂがクランクケースカバー６にそれぞれ軸受４８，４９を介して回転可能に支持されている。
【００３８】
（各バランサ軸２１，２２の形状）
図６において、第１のバランサ軸２１と第２のバランサ軸２２とは、同一形状の共通部品であり、右側ジャーナル部２１ｂ，２２ｂの左側にそれぞれガバナ配置用の延長軸部２１ｃ、２２ｃが形成されており、各延長軸部２１ｃ、２２ｃの左側に形成された環状のギヤ取付面２１ｄ、２２ｄに、前記バランサ用の第１及び第２の被駆動ギヤ３１，３２がそれぞれ嵌着されている。上記第１の被駆動ギヤ３１は、図１３に示すように位置決めピン２６により、第１のバランサ軸２１に対して、所定の相対回転角で回転方向に位置決め固定されている。図６の第２の被駆動ギヤ３２も同様に位置決めされている。
【００３９】
図１０は下側に配置された第２のバランサ軸２２の単体の正面図であり、第２のバランサ軸２２は、前述のように、左右のジャーナル部２２ａ、２２ｂ、延長軸部２２ｃ及び環状のギヤ取付面２２ｄを備えると共に、このギヤ取付面２２ｄと左側ジャーナル部２２ａとの間にクランク状に形成された第１段ウエイト部２２ｅと、該第１段ウエイト部２２ｅの左右幅中央部の外周面に形成された第２段ウエイト部２２ｆと、を一体に備えている。
【００４０】
第１段ウエイト部２２ｅは、クランク状に形成されることにより、第２バランサ軸芯Ｏ2から径方向の一方向に重心が偏倚（偏心）すると共に、該偏倚方向側とは反対側に、第２バランサ軸芯Ｏ2側に凹む凹部２２ｇを有している。第２段ウエイト部２２ｆは、第１段ウエイト部２２ｅの外周面からさらに第１段ウエイト部２２ｅの偏倚方向と同方向に突出している。
【００４１】
図１１は図１０のXI-XI断面図であり、第１段ウエイト部２２ｅは、軸方向に見て、第２のバランサ軸芯Ｏ2を扇中心とする扇形に形成され、その開き角（中心角）は、たとえば略９０度となっている。
【００４２】
第２のウエイト部２２ｆも、軸方向に見て、第２のバランサ軸芯Ｏ2を扇中心とする扇形に形成され、第１段ウエイト部２２ｅと同じ開き角略９０度となっている。
【００４３】
前記扇形の第２段ウエイト部２２ｆの径方向の外端部近傍は、たとえばクランクケース１内のオイル溜まり２９に浸っており、これにより、第２段ウエイト部２２ｆの回転方向Ａ２側の端面２２ｈが、オイル掻き上げ面として機能するようになっている。なお、オイル掻き上げ面２２ｈとしての機能を向上させるために、前記端面２２ｈの形状を、仮想線で示すように、円弧状に凹む形状とし、オイル掻き上げ効率を向上させることも可能である。
【００４４】
図１２は上側に配置された第１のバランサ軸２１を一部断面で示す正面図であり、前述のように第２のバランサ軸２２と同一形状の共通部材を使用している。すなわち、左右のジャーナル部２１ａ、２１ｂと、右側ジャーナル部２１ｂの左側に形成されたガバナ配置用延長軸部２１ｃと、該延長軸部２１ｃの左側に形成された環状のギヤ取付面２１ｄと、このギヤ取付面２１ｄと左側ジャーナル部２１ａとの間にクランク状に形成された断面扇形の第１段ウエイト部２１ｅと、該第１段ウエイト部２１ｅの左右幅中央部の外周面に形成された断面扇形の第２段ウエイト部２１ｆと、凹部２１ｇ、とを一体に備えている。
【００４５】
図７は、ピストン５５の上死点位置におけるクランク軸５のウエイト部５ｃと両バランサ軸２１，２２の各ウエイト部２１ｅ、２１ｆ、２２ｅ、２２ｆとの位置関係を示している。クランク軸５のウエイト部５ｃは、周知のようにシリンダ２側とは正反対側に向いており、両バランサ軸２１，２２のウエイト部２１ｅ，２１ｆ、２２ｅ、２２ｆの向きは、クランク軸５のウエイト部５ｃと略平行で同方向である。この様な位置関係を前提として、第１及び第２のバランサ軸２１，２２の第１段及び第２段ウエイト部２１ｅ、２１ｆ、２２ｅ、２２ｆの径方向の寸法及び凹部２１ｇ、２２ｇの径方向の寸法（深さ）は、エンジン運転中、第１及び第２のバランサ軸２１，２２が、クランク軸５のウエイト部５ｃ並びにコンロッド５１の主軸受キャップ５２及びそのキャップボルト５３と干渉しない範囲内に収まるように、次のように設定される。
【００４６】
図８はピストン５５の上死点位置からクランク角で略９０度進角した状態を示しており、クランク軸５のウエイト部５ｃが矢印Ａ１方向に略９０度だけ移動しているのに対し、各バランサ軸２１，２２のウエイト部２１ｅ、２１ｆ、２２ｅ、２２ｆは、クランク軸５の回転方向Ａ１とは逆方向Ａ２に略９０度だけ移動している。このとき、主軸受キャップ５２及びキャップボルト５３が、上側の第１のバランサ軸２１に接近しているが、軸受キャップ５２及びキャップボルト５３と第１のバランサ軸２１とが干渉しないように、第１のバランサ軸２１の凹部２１ｇの深さが設定されている。すなわち、凹部２１ｇ内を前記主軸受キャップ５２及びキャップボルト５３が通過するように凹部２１ｇの深さが設定されている。
【００４７】
また、第２のバランサ軸２２に関しては、その第２段ウエイト部２２ｆが、軸方向に見てクランク軸５のウエイト部５ｃと重なるが、図６のように、第２段ウエイト部２２ｆはクランク軸５のウエイト部５ｃ間（クランクアーム５ｅ間）に配置され、かつ、ウエイト部５ｃ間の間隔よりも狭い幅で形成されている。これにより、第２段ウエイト部２２ｆはクランク軸５のウエイト部５ｃ間に入り込み、クランク軸５のウエイト部５ｃと第２のバランサ軸２２の第２段ウエイト部２２ｆとが干渉することはない。
【００４８】
また、第２のバランサ軸２２の第１段ウエイト部２２ｅは、その外周面がクランク軸５のウエイト部５ｃの外周面に干渉しない範囲で、かつ、できる限り接近できるように、扇形の半径が設定される。
【００４９】
図９は、ピストン５５の下死点位置における状態を示しており、クランク軸５のウエイト部５ｃはシリンダ２側に向いており、両バランサ軸２１，２２のウエイト部２１ｅ、２１ｆ、２２ｅ、２２ｆも、クランク軸５のウエイト部５ｃの向きと平行に、同方向に向いている。
【００５０】
なお、図９のピストン５５の下死点位置から更にクランク角で略９０度進角すると、各バランサ軸２１，２２のウエイト部２１ｅ、２１ｆ、２２ｅ、２２ｆとクランク軸５のウエイト部５ｃとの位置関係は、前記図８の場合と逆になり、第１のバランサ軸２１の第２段ウエイト部２１ｆがクランク軸５のウエイト部５ｃ間に挿入され、一方、第２のバランサ軸２２の凹部２２ｇ内を主軸受キャップ５２及びキャップボルト５３が通過する。
【００５１】
上記のようにクランク軸５及びそのウエイト部５ｃや主軸受キャップ５２及びキャップボルト５３等と干渉しないように、第１及び第２のバランサ軸２１，２２の形状及び寸法が決定される。勿論、基本的には、ピストン５５の慣性力等によるアンバランスを打ち消すように、それらの重量等が決定される。
【００５２】
（スタータモータの取付構造）
本実施の形態のシリンダ傾斜型エンジンは、スタータモータを備えた仕様としても製作できるように、図７に示すように、クランクケース１の後壁１ａに、スターモータ取付部６０がクランクケース１と一体に形成されている。
【００５３】
スタータモータ取付部６０は、クランクケース１の後壁１ａから後方に突出するように形成されると共に、略上下方向に間隔をおいて一対のめねじ孔（取付孔）６１が形成されており、また、クランクケース１の前後方向の寸法のコンパクト化及びスタータモータ６５の取付状態の安定のために、上下のめねじ孔６１間には、前方に凹む円弧形凹部６３が形成されている。
【００５４】
図１７は、スタータモータ６５を取り付けた状態を示す図７のXVII-XVII断面相当図であり、各めねじ孔６１には、該めねじ孔６１の内径よりも大きい内径を有する位置決め孔６２が、めねじ孔６１と同軸芯に形成されている。一方、スタータモータ６５のフランジ部６７に形成されたボルト挿通孔６８には、ボルト挿通孔６８の内径よりも大きくて、前記スタータモータ取付部６０の位置決め孔６２と同径の位置決め孔６９が、ボルト挿通孔６８と同軸芯に形成されている。すなわち、両位置決め孔６２，６９に筒状の位置決めピン７０を嵌入することにより、クランク軸５と略直交方向する方向におけるスタータモータ６５の位置決めを行い、フライホイール４３のリングギヤ４３ａに対するスタータモータ６５のピニオンギヤ６５ａの位置決めを行う。なお、ピニオンギヤ６５ａとしては、ベンディックスタイプ（慣性摺動式）を利用しているが、いわゆるシフトタイプのピニオンギヤを利用することも可能である。
【００５５】
スタータモータ６５を取り付ける場合には、図７に仮想線で示すように、スタータモータ６５の外周面を円弧形凹部６３に合わせると共に、図１７のように、スタータモータ取付部６０にスタータモータ６５のフランジ部６７を重ね合わせるが、このとき、筒状の位置決めピン７０を、両位置決め孔６２，６９に亘って嵌入することにより、スタータモータ６５の位置決めを行う。そして、ボルト挿通孔６８及び筒状の位置決めピン７０内に挿通したボルト７１を、スタータモータ取付部６０のめねじ孔６１に螺着することにより、スタータモータ６５を所定位置に固定する。
【００５６】
（ガバナの構造）
図１２乃至図１５により、第１のバランサ軸２１の被駆動ギヤ３１の一端面に配置されたガバナ機構３４の構造を説明する。図１３は図１２のXIII矢視図、図１４はガバナ機構３４の分解正面図、図１５はガバナ機構３４を軸方向に見た分解側面図、図１６は図１３のXVI-XVI断面拡大部分図である。図１４において、このガバナ機構３４は、一対のフライウエイト８１と、各フライウエイト８１をそれぞれ回動自在に支持する一対の支持ピン８２と、両支持ピン８２を固定する一対の押さえ部材（ホルダー）８３と、を備えている。前記両支持ピン８２は、第１の被駆動ギヤ３１の端面に形成された凹部８４内に配置されている。
【００５７】
図１５において、前記凹部８４は、第１のバランサ軸芯Ｏ1を中心とした環状に形成されており、両支持ピン８２は互いに略平行に配置されると共に、第１のバランサ軸芯Ｏ1に対して互いに対称位置に配置されている。各支持ピン８２が配置される箇所には、各支持ピン８２の長さ方向の両端部に対応する位置に貫通孔８５が形成されており、各支持ピン８２の両端部は凹部８４内から両貫通孔８５内に突入している。
【００５８】
フライウエイト８１は板金製であり、矩形状のウエイト部８１ａと、該ウエイト部８１ａの両端に折り曲げ成形された一対のアーム部８１ｂとを備えており、両アーム部８１ｂの基端部（第１のバランサ軸芯Ｏ1側の端部）が、各貫通孔８５部分に挿入されると共に支持ピン８２に回動自在に支持される。
【００５９】
一対の押さえ部材８３も板金製であり、支持ピン８２と直交する方向に細長く延びると共に、長さ方向の両端部８３ａは「く」の字形に傾斜しており、さらに各端部８３ａの先端には、図１６に示すように第１の被駆動ギヤ３１側に折れ曲がる折り曲げ部８３ｂが一体に形成されている。この折り曲げ部８３ｂにはＵ字溝８８が形成され、このＵ字溝８８を支持ピン８２に嵌合することにより、支持ピン８２を凹部８４内に固定している。
【００６０】
図１５に示すように、上記押さえ部材８３の端部８３ａにはリベット挿通孔８７が形成されており、図１２に示すように、前記リベット挿通孔８７に挿通したリベット８６により、各押さえ部材８３を第１の被駆動ギヤ３１の端面に固定している。
【００６１】
なお、押さえ部材８３の両端部８３ａは、段部を介してステップ状に被駆動ギヤ３１の端面から離れるように変位している。
【００６２】
ガバナ機構３４は、上記フライウエイト８１及び押さえ部材８３等に加え、延長軸部２１ｃに軸方向移動自在に嵌合する円筒状あるいは円板状のガバナスリーブ９１と、このガバナスリーブ９１の左端面に当接する二股状のピボットアーム９２と、このピボットアーム９２が固着されたアーム軸９３とを備えている。前記ガバナスリーブ９１の左端面は前記フライウエイト８１の作用部８１ｃに当接しており、第１のバランサ軸２１の回転によりフライウエイト８１が支持ピン８２回りに拡開すると、ガバナスリーブ９１は作用部８１ｃに押されて右方に移動する。前記アーム軸９３は略垂直上方に延びており、クランクケースカバー６に形成されたボス部６ａに回動自在に支持されると共に、該ボス部６ａからさらに上方に突出している。
【００６３】
図４において、前記アーム軸９３の上端部には、仮想線で示すようにクランクケース１の上方を左方に延びる操作アーム９４が固着されており、この操作アーム９４の左端部は、連結ロッド９５を介してキャブレター（あるいはスロットルボディ）９６の燃料調量レバー９７に連結されている。
【００６４】
なお、該実施の形態において、「クランクケースカバー６」と表現している部材は、実質的にクランクケースを構成する一部材であり、特許請求の範囲に記載のクランクケースに含まれるものである。
【００６５】
（実施の形態の作用）
（１）図２に示すリコイルスタータ１４あるいは図７に示すスタータモータ６５によりエンジンを始動すると、図７において、クランク軸５は矢印Ａ１方向に回転し、両バランサ軸２１，２２は、クランク軸５と同一回転速度で逆方向Ａ２に回転する。ピストン５５の往復運動及びクランク軸５の回転により発生する慣性力は、クランク軸５のウエイト部５ｃ並びに両バランサ軸２１，２２のバランサウエイト部２１ｅ，２１ｆ、２２ｅ、２２ｆにより、打ち消され、これにより、エンジン振動が抑制される。
【００６６】
（２）エンジン運転中、図８のように、コンロッド５１の主軸受キャップ５２及びキャップボルト５３が、第１のバランサ軸２１に接近し、クランク軸５のウエイト部５ｃが第１のバランサ軸２２に接近した時に、主軸受キャップ５２の端部及びキャップボルト５３は、第１のバランサ軸２１の凹部２１g内を通過し、一方、クランク軸５のウエイト部５ｃは第２バランサ軸２２の凹部２２ｇ内を通過するので、たとえバランサ軸２１，２２をクランク軸５に接近させて配置していても、バランサ軸２１，２２と主軸受キャップ５２及びキャップボルト５３並びにクランク軸５のウエイト部５ｃとが干渉することはない。
【００６７】
（３）図１１のように、第２のバランサ軸２２の第２段バランサウエイト部２２ｆには、オイルを掻き上げるオイル掻き面２２ｈが形成され、かつ、クランクケース１内のオイル溜まりに浸漬しているので、エンジン運転時、第２バランサ軸２２の回転により、クランクケース内にオイルを掻き上げ、クランクケース１及びシリンダヘッド２の各所を潤滑する。
（実施の形態による効果）
【００６８】
（１）バランサ軸２１，２２に凹部２１ｇ、２２ｇを形成していることにより、クランク軸５及びバランサ軸２１，２２の回転時、コンロッド５１の主軸受キャップ５２及びキャップボルト５２並びにクランク軸５のウエイト部５ｃ等とバランサ軸２１，２２との干渉を避けることができると共に、バランサ軸２１，２２の肉抜きができる。すなわち、バランサ軸２１，２２自体を軽量化できると共に、バランサ軸２１，２２をクランク軸５に近づけ、コンパクトに配置できる。しかも、第１段バランサウエイト部２１ｅ、２２ｅの外周に、さらに第２段バランサウエイト部２１ｆ、２２ｆを形成していることにより、第１段バランサウエイト部２１ｅ，２２ｅを大きく偏心させることなく、バランサウエイト部全体の重心をバランサ軸２１，２２の軸芯から遠ざけ、バランサ軸２１，２２のバランサウエイト部全体（２１ｅ、２１ｆ、２２ｅ、２２ｆ）の偏心重量を増加させることができる。
【００６９】
（２）第２段バランサウエイト部２１ｆ、２２ｆをクランク軸５の一対のクランクアーム５ｄ間に配置し、第２段バランサウエイト部２１ｆ，２２ｆの一部が前記クランクアーム５ｄ、５ｄ間に挿入可能としているので、クランクアーム５ｄ、５ｄ間の空間を有効に利用して、バランサウエイト部全体（２１ｅ、２１ｆ、２２ｅ、２２ｆ）の偏心重量を増加させつつ、バランサ軸２１，２２をさらにコンパクトに配置できる。
【００７０】
（３）第１段バランサウエイト部２１ｅ，２２ｅを、バランサ軸２１，２２の軸方向に見て、バランサ軸芯を中心として扇状に形成することにより、クランク軸５及びコンロッド５１等との干渉を避けつつ、バランサ軸２１，２２自体の重量を軽減し、しかも、バランサウエイト部全体の重心を、バランサ軸芯から、より遠くに位置させ、バランサウエイト部全体の偏心重量を増加させることができる。
【００７１】
（４）第２段バランサウエイト部２１ｆ、２２ｆを、バランサ軸２１，２２の軸方向に見て、バランサ軸芯を中心として扇状に形成していることにより、前記構成（３）と同様の効果が得られる。
【００７２】
（５）前述のように、第２のバランサ軸２２にオイル掻き面２２ｈを形成していることにより、クランク軸５（又はコンロッド５１）に油掻きを形成することなく、クランクケース１内のオイルを掻き上げ、クランクケース内やシリンダヘッドの各所を潤滑できる。
【００７３】
（６）また、本実施の形態では、前記２本の第１及び第２のバランサ軸２１，２２は、クランク軸５の略直上近傍位置と直下近傍位置に配置され、具体的には、上下の第１及び第２のバランサ軸２１，２２の各軸芯Ｏ1，Ｏ2が、バランサ駆動ギヤ３０の前後方向範囲（直径範囲）Ｗ内に配置されているので、２本の第１及び第２のバランサ軸２１，２２を備えていながらも、クランクケース１の前後方向の寸法をコンパクト化できる。
【００７４】
（７）また、図３のように、第１及び第２のバランサ軸２１，２１の各軸芯Ｏ1、Ｏ2を、クランク軸５の軸芯Ｏ0回りに１８０度の位相差で配置しているので、第１及び第２のバランサ軸２１，２２の所定回転角度での組み付け作業の能率向上と、クランクケース１のさらなるコンパクト化を達成できる。すなわち、第１及び第２のバランサ軸２１，２２の組み付け時、第１及び第２のバランサ軸２１，２２の各被駆動ギヤ３１，３２とクランク軸５の駆動ギヤ３０との噛み合わせマークを、簡単に合わせることができるので、両バランサ軸２１，２２を、クランク軸の回転角度に対し、所定の回転角度に簡単に設定し、組み付けることができる。
【００７５】
［その他の実施の形態］
（１）図１８は、本発明の第２の実施の形態に係るシリンダ傾斜型エンジンである。エンジンを大型化する場合には、前記下側のバランサ軸２２を利用したオイル掻き上げ機能の代わりに、あるいはオイル掻き上げ機能に加え、オイルポンプを備える必要性が生じる。図１８に示すエンジンは、クランクケース１内にオイルポンプ７２を備えており、このオイルポンプ７２のポンプ用被駆動ギヤ７２ｂに噛み合うポンプ用駆動ギヤ７２ａを、前記下側のバランサ軸２２に設けている。これにより、クランクケース１の下部において、簡単な伝動機構によりオイルポンプ７２を駆動することができる。図１８では、前記オイルポンプ７２は、側方から見て下側のバランサ軸２２の後側に配置しているが、下側のバランサ軸２２の前側あるいは下側に配置することもできる。
【００７６】
なお、バランサ軸２２とポンプ軸との間の動力伝達機構として、上記ギヤ式伝達機構以外の機構を採用することも可能である。
【００７７】
（２）図１９は、本発明の第３の実施の形態に係るシリンダ傾斜型エンジンであり、前記第２の実施の形態と同様にオイルポンプ７２を備えているが、オイルポンプ７２のポンプ軸７４を下側のバランサ軸２２と同軸上に配置し、ギヤ伝動機構ではなく、継手機構により一体的に接続している。
【００７８】
図２０は図１９のオイルポンプ（トロコイドポンプ）７２の断面図であり、ポンプ軸７４の軸芯は下側バランサ軸２２の軸芯Ｏ2と同一直線上に揃えられている。継手機構は、ポンプ軸７４の端面に形成された径方向に延びる突起７５と、バランサ軸２２の端面に形成されて前記突起７５に噛み合う径方向の溝７６とから構成されている。いわゆるオルダム継手機構を備えている。
【００７９】
前記オイルポンプ７２は、ポンプケーシング部分がクランクケースカバー６（あるいはクランクケースカバー１）と一体に形成されており、クランクケースカバー６の壁内に形成されたオイル吸込通路７２ａ及びオイル供給通路７２ｂに、オイルポンプ７２の吸入口及び吐出口がそれぞれ連通している。
【００８０】
第３の実施の形態によると、ギヤ伝動機構が不要となるので、ポンプ駆動用の部品点数が削減できる。
【００８１】
なお、ポンプ軸７４をバランサ軸２２と一体的に接続する構造として、ポンプ軸７４をバランサ軸７２に一体成形することも可能である。
【００８２】
（３）本発明は、単気筒エンジンに適しているが、複数気筒にも適用可能である。
【００８３】
（４）本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  クランクケース
５  クランク軸
６  クランクケースカバー（クランクケースの一構成部材）
２１  上側の第１のバランサ軸
２１ａ、２１ｂ  ジャーナル部
２１ｅ  第１段バランサウエイト部
２１ｆ  第２段バランサウエイト部
２２  下側の第２のバランサ軸
２２ａ、２２ｂ  ジャーナル部
２２ｅ  第１段バランサウエイト部
２２ｆ  第２段バランサウエイト部
３０  バランサ用駆動ギヤ
３１，３２  バランサ用第１及び第２の被駆動ギヤ
【図１】
0005735240.tif 000002
【図２】
0005735240.tif 000003
【図３】
0005735240.tif 000004
【図４】
0005735240.tif 000005
【図５】
0005735240.tif 000006
【図６】
0005735240.tif 000007
【図７】
0005735240.tif 000008
【図８】
0005735240.tif 000009
【図９】
0005735240.tif 000010
【図１０】
0005735240.tif 000011
【図１１】
0005735240.tif 000012
【図１２】
0005735240.tif 000013
【図１３】
0005735240.tif 000014
【図１４】
0005735240.tif 000015
【図１５】
0005735240.tif 000016
【図１６】
0005735240.tif 000017
【図１７】
0005735240.tif 000018
【図１８】
0005735240.tif 000019
【図１９】
0005735240.tif 000020
【図２０】
0005735240.tif 000021