結論から言うと、モデルの頂点のいずれかが影響範囲外になってしまっていることが原因。
ボーンを一本(2個の頂点から成る)だけ組み込んだモデルに、全ての頂点を飲み込む程の影響範囲を与えたところ、問題なく動作した。

なので、影響範囲を設定するときは、全体的に大げさに設定すべき。