JP2001099232A - エンジンのバランサ装置 - Google Patents

エンジンのバランサ装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】熱膨張の違いによる噛み合いの悪化で発生する
バックラッシュノイズ等を低減する。 【解決手段】クランクシャフト11及びバランサシャフ
ト22と略同等の線膨張係数を有する材質から構成され
るタレット12を介して、バランサケース21をシリン
ダブロック10の下部に締結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クランクシャフトの振
動を打ち消すエンジンのバランサ装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のエンジンのバランサ装置として、
例えば、特開平8−100837号公報には、バランサ
軸に形成されたマス部の軸方向中心をクランクシャフト
の軸方向中心に一致させ、クランクシャフトのリア側か
らバランサ軸へ動力が伝達される構造が開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、クランクシャフトとバランサシャフトとが
略同じ材質(鋳鉄等)で構成されているのに対して、ク
ランクシャフトを軸支するシリンダブロックはクランク
シャフトやバランサシャフトとは異なる材質(アルミニ
ウム合金等)で構成されているため、熱膨張の違いによ
りクランクシャフトからバランサシャフトへ動力を伝達
するためのギア同士(或いはチェーンとスプロケット)
の噛み合いが悪化してバックラッシュノイズ(或いはチ
ェーンノイズ)が発生する場合がある。
【0004】本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その
目的は、熱膨張の違いによる噛み合いの悪化で発生する
バックラッシュノイズ等を低減するエンジンのバランサ
装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のエンジンのバランサ装置
は、以下の構成を備える。即ち、シリンダブロックの下
部に設置され、クランクシャフトとバランサシャフトと
が該シリンダブロックとは異なる材質で構成されたエン
ジンのバランサ装置において、前記バランサシャフトの
支持部を、前記バランサシャフト及びクランクシャフト
と略同等の線膨張係数を有する材質で構成すると共に、
該支持部を前記クランクシャフトの軸心に対応するシリ
ンダブロックから延設させた。
【0006】また、好ましくは、前記クランクシャフト
から前記バランサシャフトへ動力を伝達する動力伝達手
段は、エンジンのフライホイール側に配置されている。
【0007】また、好ましくは、前記支持部は、前記バ
ランサシャフトへの潤滑油の供給経路を形成している。
【0008】また、好ましくは、4気筒エンジンの2次
振動を抑える2次バランサ装置であって、前記バランサ
シャフトに設けられたバランサウェイトの合力中心とク
ランクシャフトの振動系の中心とが一致するように配置
した。
【0009】
【発明の効果】以上説明のように、請求項1の発明によ
れば、バランサシャフトの支持部を、前記バランサシャ
フト及びクランクシャフトと略同等の線膨張係数を有す
る材質で構成すると共に、該支持部をクランクシャフト
の軸心に対応するシリンダブロックから延設させたこと
により、シリンダブロックの熱膨張量は支持部の熱膨張
量と略同等となり、熱膨張時の支持部の膨張量とクラン
クシャフトの軸心からバランサシャフトの軸心までの部
分の膨張量は略同等になるため、クランクシャフトから
バランサシャフトへ動力を伝達するためのギア同士の噛
み合いの悪化を抑えて、バックラッシュノイズを低減す
ることができる。
【0010】請求項2の発明によれば、クランクシャフ
トからバランサシャフトへ動力を伝達する動力伝達手段
は、エンジンのフライホイール側に配置されていること
により、クランクシャフトのねじれの影響を最小限に抑
えることができる。
【0011】請求項3の発明によれば、支持部は、バラ
ンサシャフトへの潤滑油の供給経路を形成していること
により、潤滑油の供給経路を確保できる。
【0012】請求項4の発明によれば、4気筒エンジン
の2次振動を抑える2次バランサ装置であって、バラン
サシャフトに設けられたバランサウェイトの合力中心と
クランクシャフトの振動系の中心とが一致するように配
置したことにより、2次振動を効果的に打ち消すことが
できる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
き、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0014】図1は、本発明に係る実施形態のエンジン
のバランサ装置を搭載する直列4気筒エンジンの下部構
造を示す図である。図2は、シリンダブロックとバラン
サ装置との支持構造を示す図である。図3は、シリンダ
ブロックにタレットを組み付ける方法を説明する分解斜
視図である。図4は、シリンダブロックにバランサ装置
を組み付ける方法を説明する分解斜視図である。図5
は、図4に示すバランサ装置の底面図である。図6は、
図5をA方向から見た図である。
【0015】図1乃至図6に示すように、本実施形態の
直列4気筒ガソリンエンジンは、アルミニウム合金製の
シリンダブロック10の下部にバランサ装置20が取り
付けられている。
【0016】シリンダブロック10はクランクシャフト
11を軸支していると共に、その下部でタレット12を
介してバランサ装置20のバランサケース21を支持し
ている。
【0017】バランサケース21には、2本のバランサ
シャフト22がクランクシャフト11の軸心11Aを通
る垂直方向の直線11Bを基準に水平方向に対称に軸支
されている。バランサケース21はバランサシャフト2
2やベアリング26等の組付けを容易にするために、バ
ランサシャフト22の軸心22aに一致する部分で上下
に分割構成されており、複数のボルト27により上下の
部材が締結される各バランサシャフト22にはバランサ
ウェイト23と反転ギア24とが近接して一体的に形成
されている。各バランサシャフト22はバランサウェイ
ト23及び反転ギア24の軸方向両端に設けられたベア
リング26により2点で軸支されている。2本のバラン
サシャフト22は双方の反転ギア24の噛み合いにより
一方から他方へ動力が伝達される。
【0018】バランサシャフト22の一方には、クラン
クシャフト11の駆動ギア13に噛み合う従動ギア25
が軸着され、クランクシャフト11からバランサシャフ
ト22の一方に駆動力が伝達されて両バランサシャフト
22がクランクシャフト11と共に回転する。
【0019】フライホイール9はクランクシャフト11
からトランスミッション(不図示)への駆動力伝達方向
の下流側に軸着されており、クランクシャフト11の駆
動ギア13はクランクシャフト11のねじれの少ないフ
ライホイール側(本例では、3気筒目と4気筒目の間)
に配置されている。
【0020】タレット12は、クランクシャフト11及
びバランサシャフト22と略同等の線膨張係数を有する
材質(例えば、鋳鉄)で構成され、その一端部12aが
シリンダブロック10にボルト14により締結されると
共に、他端部12bにボルト28を締結することにより
スペーサ15を介してバランサケース21をシリンダブ
ロック10の下部に保持する。スペーサ15は、バラン
サケース21とシリンダブロック10との組み付け時の
誤差を打ち消すために配設される。
【0021】タレット12の一端部12aの上端面は、
クランクシャフト11の軸心11Aを通る水平方向の直
線11Cと一致している。
【0022】また、タレット12にはその一端部12a
から他端部12bに連通された、シリンダブロック10
からバランサ装置20への潤滑油の供給孔が形成されて
いる。すなわち、シリンダブロック10の潤滑油は、タ
レット12の一端部12aから他端部12bに流れて、
シリンダブロック10の下部とバランサケース21との
当接面を通ってバランサケース21内部に到達する(図
2に示す潤滑油経路R1参照)。
【0023】本実施形態のバランサ装置20は、特に直
列4気筒エンジンの2次振動を打ち消すために配設さ
れ、各バランサシャフト22に設けられた2つのバラン
サウェイト23の合力中心が振動系の重心、即ち、クラ
ンクシャフト11の軸心11Aを通ってクランクシャフ
ト11の軸方向中心を通る直線11Dに一致するように
配置されている。
【0024】以上のように、本実施形態によれば、クラ
ンクシャフト11及びバランサシャフト22と略同等の
線膨張係数を有する材質から構成されるタレット12を
介して、バランサケース21をシリンダブロック10の
下部に締結すると共に、タレット12の一端部12aの
上端面をクランクシャフト11の軸心11Aを通る水平
方向の直線11Cと一致させているので、シリンダブロ
ック10の垂直方向の熱膨張量はタレット12の熱膨張
量と略同等となる。つまり、熱膨張時のタレット12の
膨張量とクランクシャフトの軸心11Aからバランサシ
ャフトの軸心22aまでの距離tの膨張量は略同等にな
るため、クランクシャフト11からバランサシャフト2
2へ動力を伝達するためのギア同士の噛み合いの悪化を
抑えて、バックラッシュノイズを低減することができ
る。
【0025】尚、本実施形態は、直列4気筒エンジンに
限定されず、例えば、直列5気筒エンジンに適用する場
合には、図7に示すように、ピッチングモーメントが発
生するので、バランサウェイト33がバランサシャフト
22に対して互いに反対方向に設けられ、点火時期等を
調整して1次振動を小さくすると共に、2次振動をバラ
ンサウェイトで打ち消すようになっている。尚、直列5
気筒の場合には、全てのバランサウェイトの合力中心が
振動系の重心、即ち、クランクシャフトの軸心とクラン
クシャフトの軸方向中心とに一致させる必要はない。
【0026】その他の構成は、図1乃至図6で説明した
構成と同一の符号を付与して説明を省略する。
【0027】尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲
で上記実施形態を修正又は変形したものに適用可能であ
る。
【0028】例えば、クランクシャフトとバランサシャ
フトとの噛み合いをチェーンとスプロケットとしてもよ
い。
【0029】更に、直列4気筒の場合には、1本のバラ
ンサシャフトに設けられるバランサウェイトは複数に分
割して構成してもよく、全てのバランサウェイトの合力
中心が振動系の重心に一致するように配置すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る実施形態のエンジンのバ
ランサ装置を搭載する直列4気筒エンジンの下部構造を
示す図である。
【図2】シリンダブロックとバランサ装置との支持構造
を示す図である。
【図3】シリンダブロックにタレットを組み付ける方法
を説明する分解斜視図である。
【図4】シリンダブロックにバランサ装置を組み付ける
方法を説明する分解斜視図である。
【図5】図4に示すバランサ装置の底面図である。
【図6】図6は、図5をA方向から見た図である。
【図7】直列5気筒エンジンに搭載されるバランサ装置
の概略図である。
【符号の説明】
10 シリンダブロック 11 クランクシャフト 12 タレット 13 駆動ギア 15 スペーサ 20 バランサ装置 21 バランサケース 22 バランサシャフト 23 バランサウェイト 24 反転ギア 25 従動ギア
フロントページの続き (72)発明者 藤平 伸次 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 佐藤 雅昭 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダブロックの下部に設置され、ク
    ランクシャフトとバランサシャフトとが該シリンダブロ
    ックとは異なる材質で構成されたエンジンのバランサ装
    置において、 前記バランサシャフトの支持部を、前記バランサシャフ
    ト及びクランクシャフトと略同等の線膨張係数を有する
    材質で構成すると共に、該支持部を前記クランクシャフ
    トの軸心に対応するシリンダブロックから延設させたこ
    とを特徴とするエンジンのバランサ装置。
  2. 【請求項2】 前記クランクシャフトから前記バランサ
    シャフトへ動力を伝達する動力伝達手段は、エンジンの
    フライホイール側に配置されていることを特徴とする請
    求項1に記載のエンジンのバランサ装置。
  3. 【請求項3】 前記支持部は、前記バランサシャフトへ
    の潤滑油の供給経路を形成していることを特徴とする請
    求項1に記載のエンジンのバランサ装置。
  4. 【請求項4】 4気筒エンジンの2次振動を抑える2次
    バランサ装置であって、前記バランサシャフトに設けら
    れたバランサウェイトの合力中心とクランクシャフトの
    振動系の中心とが一致するように配置したことを特徴と
    する請求項1に記載のエンジンのバランサ装置。
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