JP2004239360A - バランサシャフト付きエンジン及びその組立方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ドライブ側バランサシャフト4に、この端部がバランサハウジング3の外部に突出するよう突出部6を形成し、このシャフト4の突出部6の一部を切り欠いて、位置決め用の残余部8を設ける。この残余部8は、バランサシャフト4の軸中心から一方にオフセットして形成される。一方、バランサハウジング3には、バランサシャフト4の残余部8に対峙する庇9をオフセットして形成する。そして、残余部8及び庇9のオフセットが一致した状態で、工具17により残余部8を固定して、動力伝達機構10を装着する。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、バランサシャフト付きエンジン及びその組立方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からバランサシャフト付きのエンジンでは、特許文献1に開示されるように、エンジンブロックの下方にバランサハウジングが配置され、このバランサハウジングに収容されて、それぞれ偏心ウエイトを有し互いに連動するドライブ側及びドリブン(従動)側のバランサシャフトが、クランクシャフトと平行に配置され、クランクシャフト及びドライブ側バランサシャフトの各端部に、クランクシャフトの回転を伝達する動力伝達機構(スプロケット及びチェーン)を備えていた。
【0003】
そして、クランクシャフトに装着されたクランクスプロケットと、ドライブ側バランサシャフトに装着されたバランサスプロケットとにチェーンを巻回し、その後にチェーンガイド並びにテンショナーによりチェーンの張力を調整していた。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−33989号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、クランクシャフトとバランサシャフトとの間に動力伝達機構を取り付ける際には、これらが2次振動を打ち消すタイミングで同期する位置にて組み付ける必要がある。
【0006】
しかしながら、従来はレイアウトの関係からこれらを位置決めしつつ同期させて取り付けるのは極めて煩雑な作業であった。
本発明はこのような問題に鑑み、クランクシャフト及びドライブ側バランサシャフトの各端部に動力伝達機構を取り付ける際、バランサシャフトを所定位置で固定して、取り付け作業を容易にすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明では、動力伝達機構により直接駆動されるバランサシャフトのみに、その端部がバランサハウジングの外部に突出するよう突出部を形成し、突出部の一部を切り欠いて、位置決め用の残余部を設けた。
【0008】
【発明の効果】
本発明によれば、クランクシャフト及びドライブ側バランサシャフトの各端部に動力伝達機構を取り付ける際、ドライブ側バランサシャフトを所定位置で固定して、この回転を防止した状態で、容易に取り付け作業をすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図1は、バランサシャフト付きエンジンの断面図である。図2は、バランサシャフト付きエンジンの側面図である。図3は、バランサシャフト付きエンジンの組立状態を示す斜視図である。なお、これらは直列4気筒のエンジンを示している。
【0010】
また、図4は、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8と、バランサハウジング3の庇9との位相が一致した状態を示す斜視図である。図5は、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8と、バランサハウジング3の庇9との位相が一致した際に、工具17を噛み合わせた状態を示す断面図である。図6は、図4の状態からドライブ側バランサシャフト4が180度回転した際に、工具17を噛み合わせようとする状態を示す断面図である。なお図3に示すように、動力伝達機構(スプロケット11,12及びチェーン13)10を取り付ける際、シリンダブロックに取り付けられる側を下側にして取り付ける方が安定して作業が行えるため、図4〜6においてはこれに対応した状態を示している。
【0011】
エンジンブロック1の下部には、クランクシャフト2が支承され、その下方にはバランサハウジング3が配置されている。バランサハウジング3には、偏心ウエイト4aを有するドライブ側及びドリブン(従動)側のバランサシャフト4,5が、クランクシャフト2と平行に収容・配置されている。
【0012】
バランサシャフト4,5には、それぞれ互いに噛み合う反転ギアが設けられており、これによってドライブ側バランサシャフト4の回転に連動して、ドリブン側バランサシャフト5が回転する。
【0013】
ドライブ側バランサシャフト4は、その一端側(図1の左側)の端部がバランサハウジング3の外部に突出するよう突出部6が形成されている。そして、この突出部6の一部、すなわちシャフト4の一端側の一部が切り欠かれ、位置決め用の残余部8が形成されている。この残余部8は、シャフト4の軸方向に見て両側に切り欠いた平面部18,19がオフセットして形成されている(図4〜6参照)。図4,5に示す右側の平面部18が、シャフト4の回転方向(時計回り)に対し、左側の平面部19よりも大きくなるようにオフセットされて形成されている。ここで、残余部8のオフセットは、バランサシャフト4,5の偏心ウエイト4aの一部となってバランサ機能を発揮する方向、すなわち偏心ウエイト4aが設けられている方向にされている。これにより、クランクシャフト2及びバランサシャフト4,5が回転した際、バランサシャフト4,5の偏心ウエイト4aと共に、エンジンの振動を打ち消すことが可能となる。
【0014】
そして、残余部8に対峙して、バランサハウジング3の一部が一端側に突起する庇9が、シャフト4の軸方向に見て一方(図4〜6では左側)にオフセットした状態で形成されている。シャフト4の軸方向から見て、残余部8及び庇9の幅は一致しており、正規の位相状態では、残余部8の平面部18,19と、庇9の両側端面9a,9bとが鉛直方向で面一となる(図4参照)。なお、残余部8及び庇9のシャフト4の軸方向長さは、工具17により把持可能な長さ、例えば20〜30mmで形成されている。
【0015】
このため、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8が正規の位相に位置しているとき(残余部8の平面部18,19と、庇9の両側端面9a,9bとが鉛直方向で面一となるとき)にのみ、工具17を残余部8及び庇9に噛み合わせることが可能となる。そして、工具17を噛み合わせた際に、バランサシャフト4の回転を防止して、クランクシャフト2及びバランサシャフト4の端部に動力伝達機構(スプロケット11,12及びチェーン13)10を組み付ける。また、動力伝達機構10を組み付ける際には、図3に示すように、シリンダブロックに取り付けられる側を下側にして作業を行うため、残余部8及び庇9に工具17を噛み付け、手を離した状態で作業が行える。
【0016】
一方、ドリブン側バランサシャフト5は、その一端側の端部がドライブ側バランサシャフト4より短く形成され、このシャフト5の端部に、これを駆動軸として、オイルポンプ7が装備されている。このオイルポンプ7は、バランサハウジング3により支持されている。これにより、バランサシャフト4,5にそれぞれ設けられる反転ギアの歯打音を、オイルポンプ7のダンピング効果(消音効果)によって抑制する。そして、ドリブン側バランサシャフト5は、クランクシャフト2の2倍の速度で回転するため、これを駆動軸とするオイルポンプ7を設けることで、オイル吐出量を十分に確保でき、オイルポンプ7の小型化を図っている。
【0017】
そして、クランクシャフト2及びドライブ側バランサシャフト4の一端側(図1の左側)には、動力伝達機構10が取り付け・固定され、クランクシャフト2の回転が動力伝達機構10を介してバランサシャフト4を直接駆動する。
【0018】
動力伝達機構10は、クランクシャフト2の端部に装着されるクランクスプロケット11と、ドライブ側バランサシャフト4の端部に装着されるバランサスプロケット12と、これらのスプロケット11,12に巻回したチェーン13とを一体的なアッシーとして構成している。そして、このアッシーを、クランクスプロケット11がクランクシャフト2の端部に、バランサスプロケット12の端部がドライブ側バランサシャフト4の端部に各々装着可能となっている。なお、このアッシーは、クランクスプロケット11とバランサスプロケット12とに巻回するチェーン13が所定強さの張りを持った状態で形成されている。
【0019】
次に、動力伝達機構10をクランクシャフト2及びドライブ側バランサシャフト4の端部に取り付け・固定する場合について説明する。
動力伝達機構10を取り付ける際には、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8と、バランサハウジング3の庇9との回転位相が一致した状態で工具17を噛み合わせて、シャフト4の回転を防止した状態で組み付けを行う(図3〜5参照)。
【0020】
ここで、位置決め用の工具17の先端部は、コ字型に形成され、把持する部分の幅が、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8及びバランサハウジング3の庇9の軸方向から見た幅と一致または若干大きく形成されている。このため、工具17は、残余部8及び庇9の位相が一致した状態(残余部8の平面部18,19と、庇9の両側面9a、9bとが面一の状態)で嵌合させることで、バランサシャフト4を回転方向の所定位置で位置決め可能である(図5参照)。
【0021】
そして、動力伝達機構10のクランクスプロケット11及びバランサスプロケット12を、クランクシャフト2及びドライブ側バランサシャフト4に取り付け・固定する。この際、バランサスプロケット12は、スプロケットボルト16によりドライブ側バランサシャフト4に固定される。
【0022】
また、図6に示すように、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8が正規の位相から180度ずれている状態(逆位相)においては、工具17を残余部8及び庇9に嵌合させることができない。
【0023】
以上説明したように、残余部8及び庇9が共にシャフト4の軸方向からオフセットされているため、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8の位置が1つに決まり、位相を合わせた状態で動力伝達機構10の取り付け・固定を行える。
【0024】
本実施形態によれば、複数のバランサシャフト4,5のうち、動力伝達機構10により直接駆動されるバランサシャフト4のみに、その端部がバランサハウジング3の外部に突出するよう突出部6を形成し、突出部6の一部を切り欠いて、位置決め用の残余部8を設けた。このため、動力伝達機構10のクランクスプロケット11及びバランサスプロケット12を取り付け・固定する際に、工具17によって、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8を把持することができ、バランサシャフト4の回転を防止した状態で、容易に作業を行うことができる。特に、バランサスプロケット12をボルト16によりドライブ側バランサシャフト4に固定する際に、容易に作業が行える。
【0025】
また本実施形態によれば、バランサハウジング3は、残余部8に対峙する突起部(庇)9を有する。このため、動力伝達機構10を取り付け・固定する際、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8及びバランサハウジング3の庇9を一緒に把持した状態で工具17に噛み合わせることができ、容易に作業が行える。
【0026】
また本実施形態によれば、残余部8は、バランサシャフト4の軸中心から一方(図5では左側)にオフセットして形成した。このため、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8と、バランサハウジング3の庇9との位置が唯一の位置(正規の位相)に決まり、正規の位相の場合にのみ工具17を残余部8に噛み合わせることができる。一方、図6に示すように、バランサシャフト4の残余部8が逆位相となる場合には、工具17を噛み合わせることができない。従って、バランサシャフト4の位相合わせが可能となり、正規の位相から180度回転した状態での誤組み付けを防止することができる。
【0027】
また本実施形態によれば、残余部8は、バランサシャフト4の軸方向に見て両側に平面部18,19を有し、バランサシャフト4の回転方向(図5の時計方向)で位置決めされる側の平面部(図5の右側の平面部18)が、他方の平面部(図5の左側の平面部19)よりも大きくなるようにオフセットした。このため、工具17によりドライブ側バランサシャフト4を所定位置(正規の位相の位置)に固定して動力伝達機構10を組み付ける際に、大きい方の平面部18が工具17と接するようにすることができ、且つシャフト4の強度を十分に保つことができる。
【0028】
また本実施形態によれば、残余部8のオフセットは、バランサシャフト4の偏心ウエイト4aの一部となってバランサ機能を発揮する方向にした。このため、残余部8が回転した際にエンジンの振動を抑制することができ、偏心ウエイト4aを小さくすることができる。
【0029】
また本実施形態によれば、動力伝達機構10により直接駆動されない従動側のバランサシャフト5の端部に、これを駆動軸として、オイルポンプ7を装備した。このため、オイルポンプ7のダンピング効果(消音効果)により、ドライブ側及びドリブン側バランサシャフト4,5の各反転ギア同士の噛み合いによる歯打音を抑制することができる。
【0030】
また本実施形態によれば、動力伝達機構10は、クランクシャフト2の端部に装着されるクランクスプロケット11と、バランサシャフト4の端部に装着されるバランサスプロケット12と、これらのスプロケット11,12に巻回したチェーン13とを一体的なアッシーとして構成し、このアッシーを、クランクスプロケット11がクランクシャフト2の端部に、バランサスプロケット12がバランサシャフト4の端部に各々装着されるようにして、エンジンに組み付けるようにした。このため、コスト削減等を目的として、テンショナー及びチェーンガイドを省略した場合においても、動力伝達機構10を容易に取り付けることができる。
【0031】
また本実施形態によれば、エンジンブロック1の下方に配置されたバランサハウジング3に、クランクシャフト2と平行に配置されそれぞれ偏心ウエイト4aを有し互いに連動する複数のバランサシャフト4,5を収納し、複数のバランサシャフト4,5のうち1つにクランクシャフト2の回転を伝達する動力伝達機構10を連結する際に、複数のバランサシャフト4,5のうち、動力伝達機構10により直接駆動されるバランサシャフト4のみに、その端部がバランサハウジング3の外部に突出するよう突出部6を形成し、この突出部6の一部を切り欠いて、位置決め用の残余部8を設けると共に、バランサハウジング3に、残余部8に対峙する突起部(庇)9を設けておき、先端部がコ字状の位置決め用工具17を、残余部8及び突起部9に嵌合させることで、バランサシャフト4を回転方向に位置決めして、組み立てをする。このため、ドライブ側バランサシャフト4の残余部8及びバランサハウジング3の庇6に工具17を噛み合わせて、シャフト4の位置合わせをすることができ、この状態でクランクシャフト2及びドライブ側バランサシャフト4が回転することなく、その各一端部に動力伝達機構10を容易に装着することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】バランサシャフト付きエンジンの断面図
【図2】バランサシャフト付きエンジンの側面図
【図3】バランサシャフト付きエンジンの斜視図
【図4】ドライブ側バランサシャフトの残余部の斜視図
【図5】残余部に工具を取り付けた状態を示す断面図
【図6】残余部の位相が正規の位相から180度ずれた状態を示す断面図
【符号の説明】
1 エンジンブロック
2 クランクシャフト
3 バランサハウジング
4 ドライブ側バランサシャフト
5 ドリブン側バランサシャフト
6 突出部
7 オイルポンプ
8 残余部
9 庇
10 動力伝達機構
11 クランクスプロケット
12 バランサスプロケット
13 チェーン
16 スプロケットボルト
17 工具
18、19 平面部
Claims (8)
- エンジンブロックの下方に配置されたバランサハウジングと、
このバランサハウジングに収容されてクランクシャフトと平行に配置されそれぞれ偏心ウエイトを有し互いに連動する複数のバランサシャフトと、
前記複数のバランサシャフトのうち1つにクランクシャフトの回転を伝達する動力伝達機構と、
を備えたバランサシャフト付きエンジンにおいて、
前記複数のバランサシャフトのうち、前記動力伝達機構により直接駆動されるバランサシャフトのみに、その端部が前記バランサハウジングの外部に突出するよう突出部を形成し、
前記突出部の一部を切り欠いて、位置決め用の残余部を設けたことを特徴とするバランサシャフト付きエンジン。 - 前記バランサハウジングは、前記残余部に対峙する突起部を有することを特徴とする請求項1記載のバランサシャフト付きエンジン。
- 前記残余部は、前記バランサシャフト軸中心から一方にオフセットして形成したことを特徴とする請求項1または請求項2記載のバランサシャフト付きエンジン。
- 前記残余部は、バランサシャフト軸方向に見て両側に平面部を有し、バランサシャフトの回転方向で位置決めされる側の平面部が、他方の平面部よりも大きくなるようにオフセットしたことを特徴とする請求項3記載のバランサシャフト付きエンジン。
- 前記残余部のオフセットは、前記偏心ウエイトの一部となってバランサ機能を発揮する方向にしたことを特徴とする請求項3または請求項4記載のバランサシャフト付きエンジン。
- 前記動力伝達機構により直接駆動されない従動側のバランサシャフトの端部に、これを駆動軸として、オイルポンプを装備したことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のバランサシャフト付きエンジン。
- 前記動力伝達機構は、前記クランクシャフト端部に装着されるクランクスプロケットと、前記バランサシャフト端部に装着されるバランサスプロケットと、これらのスプロケットに巻回したチェーンとを一体的なアッシーとして構成し、前記アッシーを、前記クランクスプロケットがクランクシャフト端部に、前記バランサスプロケットがバランサシャフト端部に各々装着されるようにして、エンジンに組み付けるようにしたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1つに記載のバランサシャフト付きエンジン。
- エンジンブロックの下方に配置されたバランサハウジングに、クランクシャフトと平行に配置されそれぞれ偏心ウエイトを有し互いに連動する複数のバランサシャフトを収納し、
前記複数のバランサシャフトのうち1つにクランクシャフトの回転を伝達する動力伝達機構を連結する際に、
前記複数のバランサシャフトのうち、前記動力伝達機構により直接駆動されるバランサシャフトのみに、その端部が前記バランサハウジングの外部に突出するよう突出部を形成し、この突出部の一部を切り欠いて、位置決め用の残余部を設けると共に、前記バランサハウジングに、前記残余部に対峙する突起部を設けておき、
先端部がコ字型の位置決め用工具を、前記残余部及び前記突起部に嵌合させることで、前記バランサシャフトを回転方向に位置決めすることを特徴とするバランサシャフト付きエンジンの組立方法。
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