(57)【要約】【課題】内燃機関の振動低減の性能向上を図る。【解決手段】内燃機関のバランサ装置は、クランク軸１６と同方向に回転する駆動歯車３９と、駆動歯車３９の回転動力を伝達する動力伝達機構４８と、動力伝達機構４８から動力を受けてクランク軸１６とは逆方向に回転する被動歯車５０と、被動歯車５０に設けられるバランサウェイト５４とを備え、動力伝達機構４８は、外周に設けられた歯車部６７を介して内燃機関の始動モータ６０との間で動力伝達を行うキャリア部材４０と、キャリア部材４０によって回転可能に軸支され、駆動歯車３９及び被動歯車５０と噛み合うかさ歯車４５とを備え、キャリア部材４０は突起部７０を有し、突起部７０を検出する第１のセンサ７１、第２のセンサ及び第３のセンサを備え、これらのセンサによる検出に基づいて始動モータ６０によってキャリア部材４０を任意の位置に回転させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸（１６）のクランクピン（１６ｃ）及びカウンタウェイト（１６ｄ）を収容するクランク室（１３ｃ）を有するクランクケース（１１）と、前記クランク軸（１６）の回転方向とは逆方向に回転するバランサウェイト（５４）とを備えた内燃機関のバランサ装置において、
前記バランサ装置は、前記クランク軸（１６）と連結されて当該クランク軸（１６）と同方向に回転する駆動歯車（３９）と、前記駆動歯車（３９）の回転動力を伝達する動力伝達機構（４８）と、前記動力伝達機構（４８）から動力を受けて前記クランク軸（１６）とは逆方向に回転する被動歯車（５０）と、前記被動歯車（５０）に設けられるバランサウェイト（５４）とを備え、
前記動力伝達機構（４８）は、外周に設けられた歯車部（６７）を介して前記内燃機関の始動モータ（６０）との間で動力伝達を行うキャリア部材（４０）と、当該キャリア部材（４０）によって回転可能に軸支され、前記駆動歯車（３９）及び前記被動歯車（５０）と噛み合うかさ歯車（４５）と、前記キャリア部材（４０）と前記駆動歯車（３９）との間に介装される一方向クラッチ（６８）とを備え、
前記キャリア部材（４０）は突起部（７０）を有し、
前記突起部（７０）を検出するセンサ（７１，７２，７３）を複数備え、
前記センサ（７１，７２，７３）による検出に基づいて前記始動モータ（６０）によって前記キャリア部材（４０）を任意の位置に回転させることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項２】
前記被動歯車（５０）の回転速度は、前記クランク軸（１６）の回転速度と同速度であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項３】
複数の前記センサ（７１，７２，７３）は、前記キャリア部材（４０）の９０°までの位相の変化を検知できるように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項４】
複数の前記センサ（７１，７２，７３）は、前記クランクケース（１１）に設けられ、側面視において、前記クランク軸（１６）の軸線（１６ｅ）よりも下方に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項５】
前記始動モータ（６０）の出力歯車（６２）と前記キャリア部材（４０）の前記歯車部（６７）との間に減速歯車（６５）を備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項６】
前記キャリア部材（４０）は、両側面を貫通する窓部（４３）を備え、前記かさ歯車（４５）は、その歯部を前記窓部（４３）に臨ませて配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項７】
前記駆動歯車（３９）は、前記クランク軸（１６）に連結されたフライホイール（３３）の側面に形成されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項８】
前記キャリア部材（４０）は、半径方向内側に前記クランク軸（１６）を収容する筒状部（４１）を有し、前記筒状部（４１）の半径方向外側に前記被動歯車（５０）が配置され、前記筒状部（４１）の端部にサークリップ（５２）が設けられていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項９】
複数の前記センサ（７１，７２，７３）は、前記バランサウェイト（５４）によって最も振動を低減できる前記キャリア部材（４０）の位相を検知する第１のセンサ（７１）を備え、複数の前記センサ（７１，７２，７３）の内の他のセンサ（７３）が、前記第１のセンサ（７１）を基準に９０°離れた位相で配置されていることを特徴とする請求項３記載の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、内燃機関のバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エンジンなどの内燃機関においては、ピストンの往復運動により振動が発生することが知られている。このような内燃機関において、振動を低減させるために、バランサ装置を搭載したものが多く用いられている。
このようなバランサ装置として、内燃機関の運転時に、クランク軸の回転方向と逆方向に回転するバランサウェイトをクランク軸と同軸上に配置したものがある。
このような従来の技術として、例えば、クランク軸の回転をドライブギアとドリブンギアで逆転させた後、チェーン駆動機構を介してクランク軸上のバランサ歯車に回転方向を変えずに動力を伝達するものが開示されている（例えば、特許文献１を参照）。
また、その他の技術として、例えば、クランク軸の回転をドライブギアとドリブンギアとで逆転させた後、アイドルギアを介してクランク軸上のバランサ歯車に動力を伝達するものが開示されている（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭５０−０３２６４１号公報
【特許文献２】特開２００６−２１４５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の構成では、いずれの技術においても、バランサウェイトの回転方向がクランク軸の回転方向に対して逆方向になるように動力伝達機構を設ける必要があるため、部品点数の増加や軸部材の追加による内燃機関の大型化を招くとともに、レイアウトの自由度が制限されてしまうという問題を有している。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、内燃機関の小型化やレイアウトの自由度を確保するとともに、内燃機関の振動低減の性能向上を図ることのできる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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、クランク軸（１６）のクランクピン（１６ｃ）及びカウンタウェイト（１６ｄ）を収容するクランク室（１３ｃ）を有するクランクケース（１１）と、前記クランク軸（１６）の回転方向とは逆方向に回転するバランサウェイト（５４）とを備えた内燃機関のバランサ装置において、前記バランサ装置は、前記クランク軸（１６）と連結されて当該クランク軸（１６）と同方向に回転する駆動歯車（３９）と、前記駆動歯車（３９）の回転動力を伝達する動力伝達機構（４８）と、前記動力伝達機構（４８）から動力を受けて前記クランク軸（１６）とは逆方向に回転する被動歯車（５０）と、前記被動歯車（５０）に設けられるバランサウェイト（５４）とを備え、前記動力伝達機構（４８）は、外周に設けられた歯車部（６７）を介して前記内燃機関の始動モータ（６０）との間で動力伝達を行うキャリア部材（４０）と、当該キャリア部材（４０）によって回転可能に軸支され、前記駆動歯車（３９）及び前記被動歯車（５０）と噛み合うかさ歯車（４５）と、前記キャリア部材（４０）と前記駆動歯車（３９）との間に介装される一方向クラッチ（６８）とを備え、前記キャリア部材（４０）は突起部（７０）を有し、前記突起部（７０）を検出するセンサ（７１，７２，７３）を複数備え、前記センサ（７１，７２，７３）による検出に基づいて前記始動モータ（６０）によって前記キャリア部材（４０）を任意の位置に回転させることを特徴とする。
本発明によれば、内燃機関のバランサ装置は、駆動歯車の回転動力をかさ歯車によって被動歯車に伝達する動力伝達機構を備え、かさ歯車を支持するキャリア部材は突起部を有し、突起部を検出するセンサを複数備え、センサによる検出に基づいて始動モータによってキャリア部材を任意の位置に回転させる。これにより、キャリア部材によって回転可能に軸支されるかさ歯車によって駆動歯車の回転を被動歯車に伝達し、被動歯車のバランサウェイトをクランク軸に対して逆回転させることができるため、コンパクトな構造で振動を低減できる。このため、内燃機関の小型化やレイアウトの自由度を確保することができる。また、キャリア部材の突起部を検出する複数のセンサによる検出に基づいて始動モータによってキャリア部材を任意の位置に回転させるため、始動モータによってキャリア部材を回転させることで、バランサウェイトの位相を任意の位相に調節できる。このため、効果的に振動を低減できる。
【０００６】
また、本発明は、前記被動歯車（５０）の回転速度は、前記クランク軸（１６）の回転速度と同速度であることを特徴とする。
本発明によれば、被動歯車の回転速度は、クランク軸の回転速度と同速度であるため、バランサウェイトを被動歯車に設けてクランク軸の振動を低減することができる。
また、本発明は、複数の前記センサ（７１，７２，７３）は、前記キャリア部材（４０）の９０°までの位相の変化を検知できるように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数のセンサは、キャリア部材の９０°までの位相の変化を検知できるように配置されているため、バランサウェイトの位相を１８０°までの範囲で変更できる。このため、振動を調節可能な範囲を大きくできる。
【０００７】
さらに、本発明は、複数の前記センサ（７１，７２，７３）は、前記クランクケース（１１）に設けられ、側面視において、前記クランク軸（１６）の軸線（１６ｅ）よりも下方に配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数のセンサは、クランクケースに設けられ、側面視において、クランク軸の軸線よりも下方に配置されているため、雨水等が複数のセンサに影響することを抑制できる。
また、本発明は、前記始動モータ（６０）の出力歯車（６２）と前記キャリア部材（４０）の前記歯車部（６７）との間に減速歯車（６５）を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、始動モータの出力歯車とキャリア部材の歯車部との間に減速歯車を備えたため、始動モータのトルクを減速歯車で増幅してキャリア部材に伝達し、キャリア部材を介して内燃機関を始動させることができる。また、キャリア部材から減速歯車を介して始動モータに回転を伝達する場合には、増速歯車として機能するため、キャリア部材から始動モータに伝達されるトルクを小さくできる。このため、始動モータが停止している状態では、始動モータの回転抵抗によってキャリア部材を固定しておくことができ、キャリア部材が支持するかさ歯車によって、被動歯車を逆回転させることができる。
【０００８】
また、本発明は、前記キャリア部材（４０）は、両側面を貫通する窓部（４３）を備え、前記かさ歯車（４５）は、その歯部を前記窓部（４３）に臨ませて配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、かさ歯車は、その歯部を窓部に臨ませて配置されているため、窓部を通るかさ歯車を介して駆動歯車と被動歯車とを噛み合わせることができる。
また、本発明は、前記駆動歯車（３９）は、前記クランク軸（１６）に連結されたフライホイール（３３）の側面に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、駆動歯車は、クランク軸に連結されたフライホイールの側面に形成されているため、部品点数を削減でき、小型化を図ることができる。
さらに、本発明は、前記キャリア部材（４０）は、半径方向内側に前記クランク軸（１６）を収容する筒状部（４１）を有し、前記筒状部（４１）の半径方向外側に前記被動歯車（５０）が配置され、前記筒状部（４１）の端部にサークリップ（５２）が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、キャリア部材の筒状部の半径方向外側に被動歯車が配置され、筒状部の端部にサークリップが設けられている。これにより、キャリア部材の筒状部の半径方向外側に配置される被動歯車をサークリップで固定でき、キャリア部材と被動歯車とを一つの組体として構成できる。このため、小型化及び組立性の向上を図ることができる。
【０００９】
また、本発明は、複数の前記センサ（７１，７２，７３）は、前記バランサウェイト（５４）によって最も振動を低減できる前記キャリア部材（４０）の位相を検知する第１のセンサ（７１）を備え、複数の前記センサ（７１，７２，７３）の内の他のセンサ（７３）が、前記第１のセンサ（７１）を基準に９０°離れた位相で配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数のセンサは、バランサウェイトによって最も振動を低減できるキャリア部材の位相を検知する第１のセンサを備え、複数のセンサの内の他のセンサが、第１のセンサを基準に９０°離れた位相で配置されている。これにより、第１のセンサを基準に９０°離れた位相に配置される他のセンサでは、バランサウェイトによって最も振動を大きくできるキャリア部材の位相を検知できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る内燃機関のバランサ装置では、内燃機関の小型化やレイアウトの自由度を確保することができるとともに、バランサウェイトの位相を任意の位相に調節して効果的に振動を低減できる。
また、クランク軸の回転速度と同速度で回転する被動歯車にバランサウェイトを設けて振動を低減できる。
また、振動を調節可能な範囲を大きくできる。
さらに、雨水等が複数のセンサに影響することを抑制できる。
また、減速歯車を介して備えたため、始動モータで内燃機関を容易に始動させることができる。また、始動モータの回転抵抗によってキャリア部材を固定しておくことができる。
また、キャリア部材の窓部を通るかさ歯車を介して駆動歯車と被動歯車とを簡単な構造で噛み合わせることができる。
また、部品点数を削減でき、バランサ装置の小型化を図ることができる。
さらに、サークリップによってキャリア部材と被動歯車とを一つの組体として構成でき、組立性が良い。
また、センサによって、バランサウェイトによって最も振動を大きくできるキャリア部材の位相を検知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るバランサ装置を適用した内燃機関の概略断面図である。
【図２】駆動歯車側からキャリア部材を見た側面図である。
【図３】エンジンの始動時の動力伝達機構等の状態を示す断面図である。
【図４】エンジンの運転中おける動力伝達機構等の状態を示す断面図である。
【図５】エンジンの一次振動のバランス状態を示す図である。
【図６】キャリア部材が第２の任意の位相に位置する状態におけるエンジンの一次振動のバランス状態を示す図である。
【図７】キャリア部材が第３の任意の位相に位置する状態におけるエンジンの一次振動のバランス状態を示す図である。
【図８】バランサウェイトの位相と慣性力楕円との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明に係るバランサ装置を適用した内燃機関の概略断面図である。
図１に示すように、本実施形態における内燃機関であるエンジン１０は、単気筒の４サイクル空冷エンジンである。エンジン１０は、始動モータ６０によって始動される。エンジン１０は、例えば、自動二輪車等の鞍乗り型車両に搭載される。
【００１３】
エンジン１０は、クランクケース１１と、クランクケース１１の上面から上方に延びるシリンダ部１２（図２）とを備える。
クランクケース１１は、内部にクランク軸１６を収容するクランクケース本体１３と、クランクケース本体１３の側面に取り付けられるクランクケースカバー１４とを備える。
クランクケース本体１３は、クランク軸１６の軸方向（車両の左右方向）に分割された一側クランクケース１３ａと他側クランクケース１３ｂとを備え、左右２分割構造で形成されている。
【００１４】
クランクケース本体１３の内部には、クランク室１３ｃが形成されている。
クランクケース本体１３は、一側クランクケース１３ａ及び他側クランクケース１３ｂに支持された左右一対の軸受１５，１５を備える。クランク軸１６は、軸受１５，１５によって支持され、その軸心を車両進行方向と直交させて横向きに配置されている。
クランク軸１６は、軸受１５，１５に支持されて回転中心となるクランクジャーナル１６ａと、クランクジャーナル１６ａよりも大径に形成されるクランクウェブ１６ｂと、クランクウェブ１６ｂを介して支持されるクランクピン１６ｃとを備える。クランクウェブ１６ｂは、クランクジャーナル１６ａを跨いでクランクピン１６ｃの反対側の位置に、回転バランスをとるためのカウンタウェイト１６ｄを備える。
クランクピン１６ｃ、クランクウェブ１６ｂ及びカウンタウェイト１６ｄは、クランク室１３ｃ内に収容されており、左右の軸受１５，１５の間に配置されている。クランクジャーナル１６ａは、クランク室１３ｃの外側に延出している。
【００１５】
シリンダ部１２は、クランクケース１１側から順に、シリンダブロック２０（図２）、シリンダヘッド（不図示）、及び、シリンダヘッドカバー（不図示）を備える。上記シリンダヘッドの内部には、燃焼室（不図示）が形成されている。
シリンダブロック２０の内部には、ピストン２１（図５）が摺動自在に収容されている。ピストン２１は、コンロッド２２（図５）によってクランク軸１６のクランクピン１６ｃに連結されている。クランク軸１６は、上記燃焼室における燃焼によるピストン２１の往復運動がコンロッド２２を介して伝達されることで回転駆動される。
【００１６】
また、クランク軸１６には、スプロケット２３が取り付けられており、このスプロケット２３と上記ヘッドカバーの内部のカム軸に設けられたカム軸スプロケット（図示せず）との間には、カムチェーン２４が掛け渡されている。カム軸は、カムチェーン２４を介してクランク軸１６によって駆動され、これにより、上記シリンダヘッドに設けられた吸排気バルブ（不図示）を動作させる動弁機構が駆動される。
【００１７】
クランクケースカバー１４が一側クランクケース１３ａの側面に取り付けられることで、クランクケースカバー１４とクランクケース本体１３との間には、発電機室２６が形成されている。
発電機室２６には、クランク軸１６の回転により発電する発電機３０と、クランク軸１６のフライホイール３３とが収容されている。
フライホイール３３は、キー３２を介してクランク軸１６の軸端部に固定されている。フライホイール３３は、クランク軸１６に嵌合して固定されるフランジ部３７と、フランジ部３７から径方向外側に延出する円板状の回転部３８とを備える。フライホイール３３は、クランク軸１６と一体に回転する。
【００１８】
また、フライホイール３３の回転部３８における内側面、すなわちクランク室１３ｃ側の面には、環状に形成された駆動歯車３９がフライホイール３３と一体に設けられている。駆動歯車３９は、クランク軸１６の周囲を一周するように環状に配列された駆動側歯部３９ａを備える。駆動側歯部３９ａは、クランクケース本体１３側に突出している。
発電機３０は、フライホイール３３の回転部３８の外側面に固定された円筒状のロータ３４と、ロータ３４の内側に配置され、クランクケースカバー１４に固定されたステータ３６とを備える。
【００１９】
クランク軸１６上においてフライホイール３３とクランクケース本体１３との間には、クランク軸１６に対して相対回転可能な被動歯車５０と、フライホイール３３の駆動歯車３９の回転動力を被動歯車５０に伝達する動力伝達機構４８とが配置されている。
動力伝達機構４８は、クランク軸１６に対して相対回転可能に設けられる円板状のキャリア部材４０と、キャリア部材４０によって支持される複数のかさ歯車４５，４５…と、キャリア部材４０と駆動歯車３９との間に介装される一方向クラッチ６８とを備えて構成される。
【００２０】
図２は、駆動歯車３９側からキャリア部材４０を見た側面図である。図２では、駆動歯車３９、フライホイール３３及びクランクケースカバー１４は不図示である。
図１及び図２を参照し、キャリア部材４０は、クランク軸１６の外周部に嵌合する筒状部４１と、筒状部４１から径方向外側に延出する円板部４２とを一体に備える。
キャリア部材４０の筒状部４１は、一方向クラッチ６８を介して駆動歯車３９に接続されるクラッチ接続部４１ａと、被動歯車５０を支持する被動歯車支持部４１ｂとを備える。軸方向において、クラッチ接続部４１ａは、円板部４２を挟んでフライホイール３３側に設けられ、被動歯車支持部４１ｂは、円板部４２を挟んでクランクケース本体１３側に設けられる。
また、筒状部４１は、内周部に設けられるベアリング６６を介してクランク軸１６の外周部に支持されている。このため、キャリア部材４０は、クランク軸１６に対して相対回転自在である。
すなわち、キャリア部材４０は、筒状部４１の半径方向内側にクランク軸１６を収容し、筒状部４１の半径方向外側に被動歯車５０を支持する。
【００２１】
キャリア部材４０の円板部４２には、円板部４２の両側面を貫通する窓部４３，４３…が複数形成されている。窓部４３，４３…は、円板部４２の外周部寄りに形成されているとともに、周方向に所定の間隔をあけて複数（本実施の形態では４カ所）形成されている。
また、円板部４２において窓部４３，４３…の径方向外側の位置には、駆動歯車３９側へ延びる支持部４４，４４…が形成されている。各支持部４４の先端部には、クランク軸１６に直交する姿勢でクランク軸１６側へ延びる軸支部材４４ａが設けられている。
各かさ歯車４５は、中心部を軸支部材４４ａに軸支され、軸支部材４４ａを中心に回転する。
キャリア部材４０の円板部４２の外周面には、始動モータ６０側の動力が入力される歯車部６７が全周に形成されている。
【００２２】
キャリア部材４０は、円板部４２の側面からフライホイール３３側に突出する柱状の突起部７０を１つ備える。突起部７０は、クランク軸１６と平行に延びている。突起部７０は、円板部４２の外周面の近傍に設けられており、クランク軸１６の軸方向視では、径方向で歯車部６７に略重なる位置に設けられている。突起部７０はキャリア部材４０と一体に回転する。
【００２３】
エンジン１０は、突起部７０を検知するセンサとして、第１のセンサ７１と、第２のセンサ７２と、第３のセンサ７３とを備える。第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３は、キャリア部材４０の外周面よりも径方向の外側においてクランクケースカバー１４に固定されている。
第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３は、接触式のセンサであり、クランクケースカバー１４に挿通される円柱状の本体部７１ａ，７２ａ，７３ａと、本体部７１ａ，７２ａ，７３ａの先端に設けられて突起部７０に接触する検出部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂと、第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３をエンジン１０の制御部７５に接続する配線部７１ｃ，７２ｃ，７３ｃとをそれぞれ備える。
第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３は、検出部７１ｂ，７２ｂ，７３ｂが突起部７０の回転軌跡上に位置するように配置されている。
【００２４】
図２では、紙面の上方向がエンジン１０の上方向であり、第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３は、クランク軸１６の軸線１６ｅよりも下方に配置され、クランクケースカバー１４の下面部１４ａに下方から差し込まれている。これにより、クランクケースカバー１４の上部で雨を遮ることができるとともに、クランクケースカバー１４の下面には雨水が溜まり難いため、第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３の取り付け部に雨水等が入ることを抑制できる。
第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３は、図２のようにクランク軸１６の軸方向視では、クランク軸１６の回転中心を中心として放射状に配置されており、互いに周方向に所定の間隔をあけて配置されている。
詳細には、第２のセンサ７２は、第１のセンサ７１に対して４５°の間隔をあけて設けられ、第３のセンサ７３は、第２のセンサ７２に対して４５°の間隔をあけて設けられている。すなわち、第１のセンサ７１と第３のセンサ７３とは、クランク軸１６の周方向に９０°の間隔をあけて設けられている。
制御部７５は、第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３の検出結果に基づいて、キャリア部材４０の回転の位相を検知する。
【００２５】
被動歯車５０は、円板状に形成されており、中心部に設けられるベアリング５１を介してキャリア部材４０の被動歯車支持部４１ｂの外周部に支持される。被動歯車５０は、キャリア部材４０に対して相対回転自在である。
被動歯車５０は、キャリア部材４０側の側面に、環状に配列された被動側歯部５０ａを備える。被動側歯部５０ａは、駆動歯車３９の駆動側歯部３９ａに対向して設けられる。また、被動側歯部５０ａの歯数と駆動側歯部３９ａの歯数とは同一である。
被動歯車５０のクランクケース本体１３側の面の一部には、バランサウェイト５４が一体に設けられている。
【００２６】
被動歯車５０は、被動歯車支持部４１ｂにおけるクランクケース本体１３側の軸端に係合されるサークリップ５２によって軸方向に位置決めされ、キャリア部材４０に一体に組み付けられている。このように、キャリア部材４０に被動歯車５０を嵌合させてサークリップ５２で被動歯車５０を固定するため、キャリア部材４０と被動歯車５０とを１つのユニットとして組み付けておくことができる。このため、コンパクト化及び組立性の向上を図ることができる。
被動歯車５０は、クランク軸１６の軸方向に配列される駆動歯車３９、キャリア部材４０及び被動歯車５０の内、最もクランクケース本体１３側の位置に配置されている。
【００２７】
各かさ歯車４５は、各窓部４３に臨むように配置されており、駆動歯車３９の駆動側歯部３９ａは、フライホイール３３側から各かさ歯車４５に噛み合う。また、各かさ歯車４５は、各窓部４３を通ってクランクケース本体１３側に露出し、被動歯車５０の被動側歯部５０ａに噛み合う。
クランク軸１６の回転に伴って駆動歯車３９が回転すると、駆動歯車３９の回転は各かさ歯車４５を介して被動歯車５０に伝達され、被動歯車５０は駆動歯車３９の回転方向に対して逆向きに回転する。ここで、被動側歯部５０ａの歯数と駆動側歯部３９ａの歯数とは同一であるため、被動歯車５０は、クランク軸１６の回転に対して逆方向且つクランク軸１６の回転速度と同速度で回転する。すなわち、クランク軸１６の回転数と被動歯車５０の回転数とは同一となる。
【００２８】
図１に示すように、エンジン１０は、クランクケース１１の近傍に配置される始動モータ６０と、始動モータ６０の回転を減速してキャリア部材４０に伝達する減速部材６３とを備える。
始動モータ６０の出力軸６１は、クランク軸１６と平行に延び、出力軸６１には、減速部材６３に噛み合う出力歯車部６２（出力歯車部）が設けられている。
減速部材６３は、出力歯車部６２に噛み合う入力歯車部６４と、キャリア部材４０の外周の歯車部６７に噛み合う減速歯車部６５（減速歯車）とを一体に備える。減速部材６３を介して始動モータ６０の回転を減速してキャリア部材４０に伝達するため、クランク軸１６に伝達されるトルクを大きくでき、エンジン１０を容易に始動できる。
【００２９】
一方向クラッチ６８は、キャリア部材４０の筒状部４１のクラッチ接続部４１ａと駆動歯車３９の内周部の歯車側クラッチ接続部３９ｂとの間に介装されるリング状に形成されている。
一方向クラッチ６８は、キャリア部材４０と駆動歯車３９（フライホイール３３）との間の回転（トルク）の伝達方向を一方向に制限するクラッチ機構である。
詳細には、一方向クラッチ６８は、始動モータ６０によってクランク軸１６を回転させてエンジン１０を始動する際に、始動モータ６０の動力をキャリア部材４０から駆動歯車３９に伝達する回転方向では、クラッチが噛み合って回転（トルク）の伝達を可能とする。
【００３０】
また、一方向クラッチ６８は、エンジン１０の始動後に始動モータ６０が停止する等の理由によりクランク軸１６の回転速度がキャリア部材４０の回転速度より速くなると、すなわち回転の伝達方向が上記のエンジン１０の始動時とは反対になると、クラッチが滑り、回転（トルク）の伝達を切断する。このため、エンジン１０の運転によって始動モータ６０が回転させられることが防止される。
エンジン１０の運転中に始動モータ６０が停止した状態では、キャリア部材４０は、減速部材６３を介してキャリア部材４０に伝達される始動モータ６０の抵抗によって固定されており、回転しない。すなわち、エンジン１０の運転中に始動モータ６０が停止した状態では、キャリア部材４０は固定されて回転せず、駆動歯車３９はキャリア部材４０に対して空回りする。
本実施の形態では、キャリア部材４０から減速部材６３を介して始動モータ６０に回転を伝達する場合には、増速方向となり、キャリア部材４０のトルクは減速部材６３によって減ぜられて始動モータ６０に伝わる。このため、停止した始動モータ６０によってキャリア部材４０を固定しておくことができる。
【００３１】
次に、エンジン１０の始動時及び運転時における動力伝達機構４８等の動作を説明する。
図３は、エンジン１０の始動時の動力伝達機構４８等の状態を示す断面図である。図３では、始動モータ６０の回転によるトルクの伝達方向が矢印で図示されている。
図３を参照し、エンジン１０を始動する際には、制御部７５によって燃料の噴射量や点火時期が制御されるとともに、始動モータ６０が駆動される。始動モータ６０の回転は、減速部材６３を介してキャリア部材４０に伝達され、キャリア部材４０から一方向クラッチ６８を介して駆動歯車３９（フライホイール３３）に伝達され、クランク軸１６が回転させられる。この状態では、一方向クラッチ６８が噛み合ってキャリア部材４０とフライホイール３３とが一体に回転するため、かさ歯車４５は回転しない。このため、エンジン１０を始動する際には、通常、キャリア部材４０、フライホイール３３及び被動歯車５０は一体に回転する。
【００３２】
図４は、エンジン１０の運転中おける動力伝達機構４８等の状態を示す断面図である。図４では、クランク軸１６から被動歯車５０へのトルクの伝達方向が矢印で図示されている。
図４を参照し、エンジン１０が運転中で始動モータ６０の駆動が停止されている状態では、キャリア部材４０は、始動モータ６０の回転抵抗によって回転を規制されており、回転しない。また、一方向クラッチ６８が切断されるため、駆動歯車３９からキャリア部材４０には回転が伝達されず、駆動歯車３９は、固定されたキャリア部材４０に対して相対回転するだけである。
この状態では、クランク軸１６の回転は、駆動歯車３９及び各かさ歯車４５を介して被動歯車５０に伝達され、被動歯車５０は、駆動歯車３９及びクランク軸１６に対して逆方向に回転する。すなわち、エンジン１０の運転中には、被動歯車５０は、クランク軸１６と逆方向に且つクランク軸１６の回転速度と同速度（同一回転数）で回転し続ける。
【００３３】
本実施の形態では、バランサウェイト５４を備えた被動歯車５０をクランク軸１６上にクランク軸１６と同軸に設け、フライホイール３３の駆動歯車３９の回転を、クランク軸１６上に設けられるキャリア部材４０に支持される各かさ歯車４５を介して被動歯車５０に伝達する。これにより、被動歯車５０を支持するための専用の軸部材が必要ないため、バランサウェイト５４によって振動を低減可能なエンジン１０をコンパクトに構成できる。
また、被動歯車５０は、クランク軸１６の軸方向に配列される駆動歯車３９、キャリア部材４０及び被動歯車５０の内、最もクランクケース本体１３側の位置に配置されている。このため、クランク軸１６の軸方向におけるバランサウェイト５４とカウンタウェイト１６ｄとの間の距離を小さくでき、カップリング振動を低減できる。
また、各かさ歯車４５によって駆動歯車３９の回転を被動歯車５０に伝達するため、簡単な構造で被動歯車５０をクランク軸１６に対して逆方向に回転させることができる。このため、被動歯車５０にバランサウェイト５４を設けてバランサとして効果的に機能させることができる。
【００３４】
図５は、エンジン１０の一次振動のバランス状態を示す図である。
図５では、カウンタウェイト１６ｄを含むクランク軸１６の各位相に対応して、紙面の上部から順に、バランサウェイト５４の位相、ピストン２１及びコンロッド２２の慣性力を合成したピストン側合成慣性力Ｆ１、バランサウェイト５４の慣性力Ｆ２、及び、ピストン側合成慣性力Ｆ１とバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とを合成した合成慣性力Ｆ３が図示されている。また、図５では、ピストン２１が上死点から下死点を経て上死点に戻るまでのサイクル（クランク軸１６の１回転に相当）が、紙面の左側から順に４５°毎に示されている。
【００３５】
エンジン１０では、ピストン２１及びコンロッド２２により構成される往復運動部の仮想質量５５を１００％とした場合に、カウンタウェイト１６ｄの質量は５０％に設定され、バランサウェイト５４の質量は５０％に設定されている。
ピストン２１が上死点の状態では、カウンタウェイト１６ｄは、クランクウェブ１６ｂ上においてクランク軸１６の回転中心を挟んでクランクピン１６ｃの反対側の位置、すなわちクランクピン１６ｃとは１８０°だけ回転の位相が異なる位置に配置されている。
ピストン２１が上死点の状態では、クランク軸１６の回転により振動を発生させる仮想質量５５は、カウンタウェイト１６ｄに対して位相が１８０°異なる位置に位置する。
ピストン２１が上死点の状態では、バランサウェイト５４の位相は、カウンタウェイト１６ｄの位相と同一であり、クランクピン１６ｃとは１８０°だけ位相が異なる。
【００３６】
クランク軸１６は、矢印で示す回転方向Ａに回転する。仮想質量５５は、クランク軸１６とは逆方向に回転する。すなわち、仮想質量５５は、回転方向Ａとは逆の逆回転方向Ｂに、クランク軸１６と同速度で回転する。
クランク軸１６と一体に回転するカウンタウェイト１６ｄは、回転方向Ａにクランク軸１６と同速度で回転する。
バランサウェイト５４は、クランク軸１６と逆回転する被動歯車５０に設けられているため、逆回転方向Ｂにクランク軸１６と同速度で回転する。
バランサウェイト５４と仮想質量５５とは、互いに１８０°異なる位相で逆回転方向Ｂに同速度で回転する。
【００３７】
カウンタウェイト１６ｄの質量が仮想質量５５の５０％であるため、仮想質量５５の慣性力はカウンタウェイト１６ｄによっては完全に打ち消されずに５０％が残る。このため、ピストン側合成慣性力Ｆ１は、クランク軸１６の回転中心から仮想質量５５が位置する方向に指向する。例えば、上死点の状態では、ピストン側合成慣性力Ｆ１は、ピストン２１が位置する上方側に指向している。ピストン側合成慣性力Ｆ１は、仮想質量５５と同様に逆回転方向Ｂにクランク軸１６と同速度で回転する。
バランサウェイト５４の慣性力Ｆ２は、クランク軸１６の回転中心からバランサウェイト５４が位置する方向に指向する。例えば、上死点の状態では、ピストン側合成慣性力Ｆ１は、ピストン２１が位置する側とは反対の下方側に指向している。バランサウェイト５４の慣性力Ｆ２は、バランサウェイト５４と同様に逆回転方向Ｂにクランク軸１６と同速度で回転する。
【００３８】
図５の状態では、ピストン側合成慣性力Ｆ１とバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とが互いに１８０°異なる位相で逆回転方向Ｂに同速度で回転するとともに、ピストン側合成慣性力Ｆ１の大きさとバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２の大きさとが等しい。これにより、ピストン側合成慣性力Ｆ１とバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とが全ての位相に亘って互いに打ち消し合うため、合成慣性力Ｆ３は全ての位相において０となる。このため、エンジン１０の一次振動を効果的に低減できる。例えば、上死点の状態からクランク軸１６が１８０°だけ回転方向Ａに回転した下死点の状態では、ピストン側合成慣性力Ｆ１はピストン２１側とは反対の下方に指向するが、バランサウェイト５４の慣性力Ｆ２はピストン側合成慣性力Ｆ１とは反対方向を指向する。これにより、ピストン２１が往復運動する方向の振動を打ち消すことができる。
また、上死点の状態からクランク軸１６が９０°だけ回転方向Ａに回転した状態では、ピストン側合成慣性力Ｆ１はピストン２１が往復運動する方向に直交する方向に指向するが、バランサウェイト５４の慣性力Ｆ２はピストン側合成慣性力Ｆ１とは反対方向を指向する。これにより、ピストン２１が往復運動する方向に直交する方向の振動を打ち消すことができる。
【００３９】
本実施の形態では、バランサウェイト５４が仮想質量５５に対して１８０°異なる位相にある位置状態をバランサウェイト５４の「初期位置」と呼ぶ。バランサウェイト５４が「初期位置」の状態で、ピストン２１が上死点の状態にある場合、バランサウェイト５４の位相はカウンタウェイト１６ｄの位相と同一である。バランサウェイト５４を「初期位置」に位置させることで、クランク軸１６の３６０°の回転の内の全ての位相において合成慣性力Ｆ３を０にでき、エンジン１０の振動を低減できる。
【００４０】
本実施の形態では、かさ歯車４５を支持するキャリア部材４０が回転可能であるため、キャリア部材４０の回転の位相が変化すると、かさ歯車４５を介して被動歯車５０が回転され、駆動歯車３９（クランク軸１６の側）に対する被動歯車５０の位相が変化する。被動歯車５０の位相が変化することで、クランク軸１６側に対するバランサウェイト５４の位相が変化する。すなわち、キャリア部材４０の位相とバランサウェイト５４の位相は直接に対応しており、キャリア部材４０の位相を調節することでバランサウェイト５４の位相を調節できる。
このように、キャリア部材４０が回転可能であるため、キャリア部材４０の位相を任意の位相に変更することで、クランク軸１６に対するバランサウェイト５４の位相を変化させることができ、バランサ装置による振動を低減する性能を変化させることができる。
【００４１】
制御部７５は、第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３の検出に基づいてキャリア部材４０の位相を検知し、始動モータ６０によってキャリア部材４０を任意の位相に回転させ、バランサウェイト５４を任意の位相に位置させるウェイト位相調節処理を行う。ここで、キャリア部材４０は、エンジン１０の運転中及び停止中のいずれの状態であっても、始動モータ６０によって駆動されることで、回転の位相を変更されることができる。
キャリア部材４０の突起部７０及び第１のセンサ７１は、図２に示すように、第１のセンサ７１によって突起部７０が検出される位相にキャリア部材４０を位置させると、バランサウェイト５４が図５に示される「初期位置」に位置するように配置されている。すなわち、第１のセンサ７１によって突起部７０が検出される位相は、キャリア部材４０の第１の任意の位相であり、キャリア部材４０が第１の任意の位相に位置すると、バランサウェイト５４が「初期位置」に位置し、一次振動が０になる。
第１のセンサ７１は、バランサウェイト５４によって最も振動を低減できるキャリア部材４０の位相（第１の任意の位相）を検知するセンサである。
【００４２】
図２の状態からキャリア部材４０が４５°回転されて、第２のセンサ７２によって突起部７０が検出される位相は、キャリア部材４０の第２の任意の位相である。
図６は、キャリア部材４０が第２の任意の位相に位置する状態におけるエンジン１０の一次振動のバランス状態を示す図である。
図２、図５及び図６を参照し、キャリア部材４０が４５°回転すると、図５の上死点の状態でカウンタウェイト１６ｄと同一の位相にあったバランサウェイト５４は、図６の上死点の状態では、９０°だけ位相がずれる。すなわち、バランサウェイト５４の位相は、キャリア部材４０の回転角度の２倍変化する。キャリア部材４０が第２の任意の位相に位置する状態では、バランサウェイト５４の位相は、「初期位置」に対して９０°ずれている。
【００４３】
図２の状態からキャリア部材４０が９０°回転されて、第３のセンサ７３によって突起部７０が検出される位相は、キャリア部材４０の第３の任意の位相である。
図７は、キャリア部材４０が第３の任意の位相に位置する状態におけるエンジン１０の一次振動のバランス状態を示す図である。
図２、図５及び図７を参照し、キャリア部材４０が９０°回転すると、図５の上死点の状態でカウンタウェイト１６ｄと同一の位相にあったバランサウェイト５４は、図７の上死点の状態では、１８０°だけ位相がずれる。すなわち、バランサウェイト５４の位相は、キャリア部材４０の回転角度の２倍変化する。キャリア部材４０が第３の任意の位相に位置する状態では、バランサウェイト５４の位相は、「初期位置」に対して１８０°ずれている。
【００４４】
制御部７５は、バランサウェイト５４の位相を変更するとの指示を受けると、ウェイト位相調節処理を開始する。この指示は、例えば、ユーザーが操作する操作ボタン等の操作部の操作による指示である。
ウェイト位相調節処理において、制御部７５は、バランサウェイト５４の位相を「初期位置」にするとの指示を受けると、鞍乗り型車両の主電源がオンでエンジン１０が始動される前等のエンジン１０が停止している状態で、始動モータ６０を駆動し、第１のセンサ７１によってキャリア部材４０の突起部７０が検知されるまで始動モータ６０を駆動する。制御部７５は、第１のセンサ７１によってキャリア部材４０の突起部７０が検知されると始動モータ６０を停止する。これにより、キャリア部材４０を第１の任意の位相に位置させることができ、バランサウェイト５４の位相を「初期位置」にセットできる。なお、ウェイト位相調節処理では、始動モータ６０は、エンジン１０を始動させる方向とは逆方向、すなわち、一方向クラッチ６８が切断される方向に駆動される。
【００４５】
また、制御部７５は、バランサウェイト５４の位相を「初期位置」に対して９０°ずれた位相にするとの指示を受けると、エンジン１０が停止している状態で、始動モータ６０を駆動し、第２のセンサ７２によってキャリア部材４０の突起部７０が検知されるまで始動モータ６０を駆動する。制御部７５は、第２のセンサ７２によってキャリア部材４０の突起部７０が検知されると始動モータ６０を停止する。これにより、キャリア部材４０を第２の任意の位相に位置させることができ、バランサウェイト５４の位相を「初期位置」に対して９０°ずれた位相にセットできる。
【００４６】
また、制御部７５は、バランサウェイト５４の位相を「初期位置」に対して１８０°ずれた位相にするとの指示を受けると、エンジン１０が停止している状態で、始動モータ６０を駆動し、第３のセンサ７３によってキャリア部材４０の突起部７０が検知されるまで始動モータ６０を駆動する。制御部７５は、第３のセンサ７３によってキャリア部材４０の突起部７０が検知されると始動モータ６０を停止する。これにより、キャリア部材４０を第３の任意の位相に位置させることができ、バランサウェイト５４の位相を「初期位置」に対して１８０°ずれた位相にセットできる。
【００４７】
図６に示すように、バランサウェイト５４の位相が「初期位置」に対して９０°ずれた状態では、ピストン側合成慣性力Ｆ１の大きさ及び位相は「初期位置」の状態と同一であるが、バランサウェイト５４の慣性力Ｆ２の位相が「初期位置」の状態から９０°変化している。
このため、ピストン側合成慣性力Ｆ１とバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とを合成した合成慣性力Ｆ３は、０にはならない。この状態の合成慣性力Ｆ３は、ピストン側合成慣性力Ｆ１と、ピストン側合成慣性力Ｆ１に直交する向きのバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とを合成した大きさとなり、ピストン側合成慣性力Ｆ１よりも大きくなる。
バランサウェイト５４の位相が「初期位置」に対して９０°ずれた状態の合成慣性力Ｆ３のベクトルは、クランク軸１６の３６０°の回転中において同一であり、このベクトルの先端の軌跡を結んで得られる慣性力楕円Ｅ２は、真円である。
【００４８】
図７に示すように、バランサウェイト５４の位相が「初期位置」に対して１８０°ずれた状態では、ピストン側合成慣性力Ｆ１の大きさ及び位相は「初期位置」の状態と同一であるが、バランサウェイト５４の慣性力Ｆ２の位相が「初期位置」の状態から１８０°変化している。
このため、ピストン側合成慣性力Ｆ１とバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とを合成した合成慣性力Ｆ３は、０にはならない。この状態の合成慣性力Ｆ３は、ピストン側合成慣性力Ｆ１と、ピストン側合成慣性力Ｆ１と同一の向きのバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とを合成した大きさとなり、バランサウェイト５４の位相が「初期位置」に対して９０°ずれた状態の合成慣性力Ｆ３（図６）よりも大きくなる。
【００４９】
バランサウェイト５４の位相が「初期位置」に対して１８０°ずれた状態の合成慣性力Ｆ３のベクトルは、クランク軸１６の３６０°の回転中において同一であり、このベクトルの先端の軌跡を結んで得られる慣性力楕円Ｅ３は、真円である。慣性力楕円Ｅ３は、慣性力楕円Ｅ２（図６）よりも大きい。
詳細には、慣性力楕円Ｅ３は、ピストン側合成慣性力Ｆ１と、ピストン側合成慣性力Ｆ１と同一の向きのバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とを合成した大きさとなるため、バランサウェイト５４の位相をずらすことで得られる慣性力楕円において最も大きいものとなる。
【００５０】
図８は、バランサウェイト５４の位相と慣性力楕円との関係を示す図である。
図５及び図８を参照し、バランサウェイト５４の位相が「初期位置」にある場合、合成慣性力Ｆ３が０であるため、慣性力楕円の大きさも０である。このため、図８では、バランサウェイト５４の位相が「初期位置」にある場合の慣性力楕円Ｅ１は、クランク軸１６の回転中心に点で示されている。「初期位置」の状態では、バランサウェイト５４等によって振動のつり合いが取れているため、エンジン１０の一次振動が０になり、エンジン１０の振動を小さくできる。
【００５１】
図６及び図８を参照し、バランサウェイト５４の位相が「初期位置」に対して９０°ずれた状態では、慣性力楕円Ｅ２が慣性力楕円Ｅ１よりも大きくなり、一次振動に起因する振動が発生する。
図７及び図８を参照し、バランサウェイト５４の位相が「初期位置」に対して１８０°ずれた状態では、慣性力楕円Ｅ３が慣性力楕円Ｅ２よりも大きくなり、一次振動に起因する振動が最も大きくなる。
【００５２】
このように、キャリア部材４０を回転させてバランサウェイト５４の位相を変化させることで、エンジン１０に発生する振動の大きさを任意に調節でき、バランサ装置による振動低減の性能を向上できる。
エンジン１０が搭載された鞍乗り型車両の車速に応じてバランサウェイト５４の位相を変化させ、振動の大きさを変更することで、鞍乗り型車両の走行性能を変更できる。例えば、鞍乗り型車両が低速走行している場合、振動を大きくするようにバランサウェイト５４の位相を変化させることで、タイヤを介した路面に対するグリップ力を変動させることができ、良好なトラクション性能を得ることができる。また、高速走行の場合、振動を小さくすることで、ユーザーの快適性を向上できる。
さらに、雨天時等、路面が滑りやすくタイヤのグリップ力が失われ易い状態では、振動を小さくすることで、車体の上下動を減らし、グリップ力を向上させることができる。また、不整地を走行する鞍乗り型車両において、泥路を走行する場合は、振動を大きくして車体の上下動を増加させることで、良好なトラクション性能を得ることができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、バランサウェイト５４が最も振動を低減できる「初期位置」に位置することになるキャリア部材４０の第１の任意の位相を検知するする第１のセンサ７１を基準に、第３のセンサ７３が９０°離れた位相で配置されている。第３のセンサ７３では、ピストン側合成慣性力Ｆ１と、ピストン側合成慣性力Ｆ１と同一の向きのバランサウェイト５４の慣性力Ｆ２とが合わさることで最も大きな振動が発生することとなるキャリア部材４０の第３の任意の位相を検出できる。このため、突起部７０を検知するセンサの数及びセンサの配置範囲を最小限としながら、一次振動が０になる状態から最大となる状態まで調整できる。
【００５４】
以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、エンジン１０のバランサ装置は、クランク軸１６のクランクピン１６ｃ及びカウンタウェイト１６ｄを収容するクランク室１３ｃを有するクランクケース１１と、クランク軸１６の回転方向とは逆方向に回転するバランサウェイト５４とを備え、クランク軸１６と連結されてクランク軸１６と同方向に回転する駆動歯車３９と、駆動歯車３９の回転動力を伝達する動力伝達機構４８と、動力伝達機構４８から動力を受けてクランク軸１６とは逆方向に回転する被動歯車５０と、被動歯車５０に設けられるバランサウェイト５４とを備え、動力伝達機構４８は、外周に設けられた歯車部６７を介してエンジン１０の始動モータ６０との間で動力伝達を行うキャリア部材４０と、キャリア部材４０によって回転可能に軸支され、駆動歯車３９及び被動歯車５０と噛み合うかさ歯車４５，４５…と、キャリア部材４０と駆動歯車３９との間に介装される一方向クラッチ６８とを備え、キャリア部材４０は突起部７０を有し、突起部７０を検出する複数の第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３を備え、第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３による検出に基づいてキャリア部材４０の位相を検知し、始動モータ６０によってキャリア部材４０を任意の位置に回転させる。これにより、キャリア部材４０によって回転可能に軸支されるかさ歯車４５，４５…によって駆動歯車３９の回転を被動歯車５０に伝達し、被動歯車５０のバランサウェイト５４をクランク軸１６に対して逆回転させることができるため、コンパクトな構造で振動を低減できる。このため、エンジン１０の小型化やレイアウトの自由度を確保することができる。また、キャリア部材４０の突起部７０を検出する第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３による検出に基づいて始動モータ６０によってキャリア部材４０を任意の位置に回転させるため、始動モータ６０によってキャリア部材４０を回転させることで、バランサウェイト５４の位相を任意の位相に調節できる。このため、エンジン１０の振動を効果的に低減できる。
【００５５】
また、被動歯車５０の回転速度は、クランク軸１６の回転速度と同速度であるため、バランサウェイト５４を被動歯車５０に設けてクランク軸１６の振動を低減することができる。
また、第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３は、キャリア部材４０の９０°までの位相の変化を検知できるように配置されているため、バランサウェイト５４の位相を１８０°までの範囲で変更できる。このため、エンジン１０の振動を調節可能な範囲を大きくできる。
【００５６】
さらに、第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３は、クランクケース１１に設けられ、側面視において、クランク軸１６の軸線１６ｅよりも下方に配置されているため、雨水等が第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３に影響することを抑制できる。
また、始動モータ６０の出力歯車部６２とキャリア部材４０の歯車部６７との間に減速歯車部６５を備えたため、始動モータ６０のトルクを減速歯車部６５で増幅してキャリア部材４０に伝達し、キャリア部材４０を介してエンジン１０を容易に始動させることができる。また、キャリア部材４０から減速歯車部６５を介して始動モータ６０に回転を伝達する場合には、減速歯車部６５が増速歯車として機能するため、キャリア部材４０から始動モータ６０に伝達されるトルクを小さくできる。このため、始動モータ６０が停止している状態では、始動モータ６０の回転抵抗によってキャリア部材４０を固定しておくことができ、キャリア部材４０が支持するかさ歯車４５，４５…によって、被動歯車５０を逆回転させることができる。
【００５７】
また、キャリア部材４０は、両側面を貫通する窓部４３を備え、かさ歯車４５，４５…は、その歯部を窓部４３に臨ませて配置されているため、窓部４３を通るかさ歯車４５，４５…を介して駆動歯車３９と被動歯車５０とを噛み合わせることができる。
また、駆動歯車３９は、クランク軸１６に連結されたフライホイール３３の側面に形成されているため、部品点数を削減でき、小型化を図ることができる。
さらに、キャリア部材４０は、半径方向内側にクランク軸１６を収容する筒状部４１を有し、筒状部４１の半径方向外側に被動歯車５０が配置され、筒状部４１の端部にサークリップ５２が設けられている。これにより、キャリア部材４０の筒状部４１の半径方向外側に配置される被動歯車５０をサークリップ５２で固定でき、キャリア部材４０と被動歯車５０とを一つの組立体として構成できる。このため、小型化及び組立性の向上を図ることができる。
また、バランサ装置は、バランサウェイト５４によって最も振動を低減できるキャリア部材４０の第１の任意の位相を検知する第１のセンサを備え、第３のセンサ７３が、第１のセンサを基準に９０°離れた位相で配置されている。これにより、第３のセンサ７３では、バランサウェイト５４によって最も振動を大きくできるキャリア部材４０の第３の任意の位相を検知できる。
【００５８】
なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
上記実施の形態では、制御部７５はユーザーの指示に基づいてバランサウェイト５４の位相を変更するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、制御部７５は、車速やエンジン１０の回転数をセンサで検出し、この検出結果に基づいて制御用のマップから目標のキャリア部材４０の位相を取得し、バランサウェイト５４の位相を変更しても良い。
また、本実施の形態では、複数のセンサとして第１のセンサ７１、第２のセンサ７２及び第３のセンサ７３を４５°間隔で設ける構成を例に挙げて説明したが、これに限らず、センサを設ける間隔及びセンサの数は、増減させても良い。センサを小さな間隔で設けた場合、バランサウェイト５４の位相をより細かく調節できる。
また、上記実施の形態では、エンジン１０が停止している状態で始動モータ６０を駆動してキャリア部材４０の位相を変更するものとして説明したが、これに限らず、エンジン１０が運転している状態で始動モータ６０を駆動してキャリア部材４０位相を変更しても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１０  エンジン（内燃機関）
１１  クランクケース
１３ｃ  クランク室
１６  クランク軸
１６ｃ  クランクピン
１６ｄ  カウンタウェイト
１６ｅ  軸線
３３  フライホイール
３９  駆動歯車
４０  キャリア部材
４１  筒状部
４３  窓部
４５  かさ歯車
４８  動力伝達機構
５０  被動歯車
５２  サークリップ
５４  バランサウェイト
６０  始動モータ
６２  出力歯車部（出力歯車）
６５  減速歯車部（減速歯車）
６７  歯車部
６８  一方向クラッチ
７０  突起部
７１  第１のセンサ（センサ）
７２  第２のセンサ（センサ）
７３  第３のセンサ（センサ、他のセンサ）
【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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