JP2004308624A - バランサ装置付エンジンの組立て方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】チェーン駆動方式のバランサ装置を有するエンジンにおいてキーレスにより各シャフトとスプロケットの組み付け精度を確保しつつシャフトの回転位相を正確に合わせて組み付ける。
【解決手段】所定位置に治具で固定したバランサ装置６を取付けた後、オイルパン２を取付け、各スプロケット４、７、８、９、７０を仮締めし、タイミングチェーン１０、バランサチェーン５を巻掛けし、タイミングチェーンテンショナ１３、バランサチェーンテンショナ１１をロック状態で取付け、クランクシャフト３、カムシャフトを所定位置に固定し、バランサスプロケット７０を本締めし、各チェーンテンショナ１１、１３のロックを解除し、カムスプロケット８、９を本締めし、ピン７５を引っ張って治具を取外し、チェーンカバーを取付け、ダンパープーリを取付けてクランクスプロケット４、７を本締めする。
【選択図】 図１
【解決手段】所定位置に治具で固定したバランサ装置６を取付けた後、オイルパン２を取付け、各スプロケット４、７、８、９、７０を仮締めし、タイミングチェーン１０、バランサチェーン５を巻掛けし、タイミングチェーンテンショナ１３、バランサチェーンテンショナ１１をロック状態で取付け、クランクシャフト３、カムシャフトを所定位置に固定し、バランサスプロケット７０を本締めし、各チェーンテンショナ１１、１３のロックを解除し、カムスプロケット８、９を本締めし、ピン７５を引っ張って治具を取外し、チェーンカバーを取付け、ダンパープーリを取付けてクランクスプロケット４、７を本締めする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバランサ装置付エンジンの組立て方法に関し、特に、スプロケット取付け部にキー溝のないカムシャフトとスプロケット取付け部にキー溝のないクランクシャフトとをチェーンで駆動連結するとともにシリンダブロック下方のオイルパン内にクランクシャフトによりチェーン駆動されるバランサ装置を配置するエンジンにおいて、カムシャフトとクランクシャフトを所定回転位置に固定した状態でカムシャフトとクランクシャフトの間およびクランクシャフトとバランサシャフトの間にチェーンを巻掛けするバランサ装置付エンジンの組立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等のエンジンにおいてタイミングチェーンで連結するカムスプロケットとクランクスプロケットはカムシャフトおよびクランクシャフトにそれぞれキーを用いて取付けるのが一般的であるが、そうしたキー方式ではキー溝の加工精度の問題があって誤差によるガタが発生しやすいことから、カムシャフトのスプロケット取付け部にキー溝がなく、クランクシャフトのスプロケット取付け部にキー溝がなくて、締付けボルトの軸力でカムスプロケットおよびクランクスプロケットを固定するキーレス方式としたものも従来から知られている。
【０００３】
そして、キーレス方式の場合、カムスプロケットとカムシャフト、クランクスプロケットとクランクシャフトをチェーン掛けした後で最終的に位置決めして固定する必要があり、そのため、カムシャフトシャフトとクランクシャフトをそれぞれ治具で所定回転位置に固定した状態でスプロケット間にチェーンを巻掛けし、その後、カムスプロケットとクランクスプロケットをそれぞれ軸方向からボルトで締付けて固定することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、バランサシャフトの回転によってエンジン振動を低減するバランサ装置は、シリンダブロックに内蔵し、ギヤ連結でクランクシャフトにより駆動するのが一般的であるが（例えば、特許文献２〜４参照。）、それとは別に、オイルパンに内蔵してチェーン駆動するバランサ装置も従来から知られている。
【０００５】
そして、ギヤ駆動式のバランサ装置の場合に、第１バランサシャフトと第２バランサシャフトとの相対回転位置をハウジング外から視認可能な位置合わせマークを設けることが従来から知られており（例えば、特許文献２参照。）、また、オイルパンを貫通する治具でバランサシャフトを固定し位置決めすることが従来から知られている（例えば、特許文献３、４参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１１０５８１号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９５８９２号公報
【特許文献３】
実開平３−１９１５１号公報
【特許文献４】
特開平８−２４６８９４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
バランサ装置をオイルパンに内蔵しチェーン駆動とする場合、ギヤ駆動の場合のように単にギヤとギヤを所定の位置に合わせて組付けるだけで位相が合うというのではなく、チェーンを巻掛けた状態でバランサシャフトとクランクシャフトの位相が合うようにする必要があって組付けが容易でない。特に、キー溝によるガタを防止してシャフトとスプロケットの組み付け精度を確保するため、カムシャフトおよびクランクシャフトとバランスシャフトをいずれもスプロケット取付け部にキー溝がなくボルト軸力でスプロケットを固定するキーレス方式とする場合は、カムスプロケットとカムシャフト、カム用のクランクスプロケットとクランクシャフトをチェーン掛けした状態で位置決めしてそれぞれ固定し、かつ、バランサスプロケットとバランサシャフト、バランサ用のクランクスプロケットとクランクシャフトをチェーン掛けした状態で位置決めしてそれぞれ固定する必要があって、バランサシャフト、カムシャフトおよびクランクシャフトの回転位相を正確に合わせて組み付けることは容易でない。また、バランサ装置を取り付けた直後にオイルパンを取り付けると、バランサ装置は軸方向前方からしかアクセスできないため位置決めが一層困難となる。
【０００８】
本発明は、チェーン駆動方式のバランサ装置を有するエンジンにおいて、キーレス方式とすることにより各シャフトとスプロケットの組み付け精度を確保しつつ、バランサシャフト、カムシャフトおよびクランクシャフトを回転位相を正確に合わせて組み付けることができるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、スプロケット取付け部にキー溝のないカムシャフトとスプロケット取付け部にキー溝のないクランクシャフトとをチェーンで駆動連結するとともにシリンダブロック下方のオイルパン内に前記クランクシャフトによりチェーン駆動されるバランサ装置を配置するエンジンにおいて前記カムシャフトと前記クランクシャフトを所定回転位置に固定した状態で前記カムシャフトと前記クランクシャフトの間および前記クランクシャフトと前記バランサシャフトの間にチェーンを巻掛けするバランサ装置付エンジンの組立て方法であって、前記バランサ装置のバランサシャフトを該バランサシャフトを支持するバランサハウジングに対し所定回転位置に治具で固定した状態で該バランサ装置をシリンダブロックに取付けるバランサ取付けステップと、前記クランクシャフト、前記カムシャフトおよび前記バランサシャフトにカム駆動用およびバランサ駆動用の各クランクスプロケットとカムスプロケットとバランサスプロケットをそれぞれ仮締めするスプロケット仮締めステップと、前記カム駆動用のクランクスプロケットと前記カムスプロケットとの間および前記バランサ駆動用のクランクスプロケットと前記バランサスプロケットとの間にタイミングチェーンおよびバランサチェーンをそれぞれ巻掛けするチェーン掛けステップと、前記タイミングチェーンに付勢力を加えるタイミングチェーンテンショナと前記バランサチェーンに付勢力を加えるバランサチェーンテンショナを前記シリンダブロックにそれぞれ取付けるテンショナ取付けステップと前記カムスプロケットおよび前記バランサスプロケットをそれぞれ前記カムシャフトおよび前記バランサシャフトに回転不能に固定するカム・バランサスプロケット本締めステップと、前記バランサシャフトを固定していた治具を取外すバランサ治具取外しステップと、チェーンカバーを前記シリンダブロックの前面に取付けるチェーンカバー取付けステップと、前記クランクシャフトの先端に補機駆動プーリを取付けて該補機駆動プーリともども各クランクスプロケットを回転不能に固定するクランクスプロケット本締めステップを設けたことを特徴とする。
【００１０】
このようにして、まずバランサ装置のバランサシャフトをバランサハウジングに対し所定回転位置に治具で固定した状態でシリンダブロックに取付け、その後順次クランクシャフトとカムシャフトとバランサシャフトにそれぞれスプロケットを仮締めし、各クランクスプロケットとカムスプロケットおよびバランサスプロケットとの間にタイミングチェーンおよびバランサチェーンをそれぞれ巻掛けし、タイミングチェーンテンショナおよびバランサチェーンテンショナを取付け、カムスプロケットおよびバランサスプロケットを本締めし、バランサシャフトを固定していた治具を取外し、チェーンカバーを取付け、最後にクランクシャフトの先端に補機駆動プーリを取付けてクランクスプロケットを本締めすることで、キーレスで且つチェーン駆動方式のバランサ装置を有するエンジン（ スプロケット取付け部にキー溝のないカムシャフトとスプロケット取付け部にキー溝のないクランクシャフトとをチェーンで駆動連結するとともにシリンダブロック下方のオイルパン内に前記クランクシャフトによりチェーン駆動されるバランサ装置を配置するエンジン）の、各シャフトとスプロケットの組み付け精度を確保しつつバランサシャフト、カムシャフトおよびクランクシャフトを回転位相を正確に合わせて組み付けることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のバランサ装置付エンジンの組立て方法において、前記バランサシャフトを前記バランサハウジングに対し所定回転位置に固定する前記治具を、前記バランサ装置の前方から軸方向に挿入して前記バランサシャフトの回転位相を前記バランサハウジングに対して固定する治具とし、前記バランサ取付けステップの後、前記スプロケット仮締めステップの前に、前記シリンダブロックにオイルパンを取付けるオイルパン取付けステップを設けたものである。
【００１２】
この場合、オイルパンはバランサ取付けステップの後、スプロケット仮締めステップの前に取付けられる。そして、こうしてオイルパンが取付けられた後でも、バランサシャフトを固定した治具はチェーンカバーを取付ける前に軸方向前方から取り外すことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明のバランサ装置付エンジンの組立て方法において、前記テンショナ取付けステップでは前記タイミングチェーンテンショナおよび前記バランサテンショナをそれぞれ付勢力をロックした状態で取り付け、該テンショナ取付けステップの後、前記カム・バランサスプロケット本締めステップの前に、前記クランクシャフトと前記カムシャフトを前記バランサシャフトの前記治具により固定された回転位置に対応する所定回転位置にそれぞれ治具で固定するシャフト位置決めステップを設け、前記カム・バランサスプロケット本締めステップの後、前記バランサ治具取外しステップの前に、前記タイミングチェーンテンショナおよび前記バランサチェーンテンショナの付勢力ロックを解除するテンショナロック解除ステップを設け、前記カム・バランサスプロケット本締めステップは前記テンショナロック解除ステップの前に前記バランサスプロケットを前記バランサシャフトに回転不能に固定し、前記テンショナロック解除ステップの後で前記カムスプロケットを前記カムシャフトに回転不能に固定するものとしたものである。
【００１４】
こうすることにより、クランクシャフトとカムシャフトとバランサシャフトを位置決めした状態でカムスプロケットおよびバランサスプロケットを本締めするようにできる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明のバランサ装置付エンジンの組立て方法において、前記クランクシャフトを所定回転位置に固定する治具を、前記シリンダブロックのスカート部に形成されたボルト孔に挿入されて前記クランクシャフトに当接するボルト状治具としたものである。
【００１６】
そうすることで、クランクシャフトの治具による固定ならびに治具の取外しが容易となる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４に係る発明のバランサ装置付エンジンの組立て方法において、前記テンショナ取付けステップでは前記タイミングチェーンをガイドするタイミングチェーンガイドと前記バランサチェーンをガイドするバランサチェーンガイドも取り付けるようにしたものである。
【００１８】
タイミングチェーンガイドとバランサチェーンガイドはこうして取付けることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。図１はエンジンのチェーン駆動構造を示す正面図であり、図２、図３、図４、図５および図６は該エンジンのバランサ装置の平面図、側面図、背面図、正面図および前端部断面図である。
【００２０】
この例に示すエンジンはＤＯＨＣエンジンで、シリンダブロック１の下方に配置されたオイルパン２の内側に、クランクシャフト３の軸方向前部に取付けられるバランサ駆動用のクランクスプロケット４にバランサチェーン５で連結され地チェーン駆動されるバランサ装置６が配設される。
【００２１】
このバランサ装置６は、バランサハウジング６０の前端にハウジングカバー６１が連結された構成で、バランサハウジング６０に互いに逆回転する２本のバランサシャフト６２、６３が支持されている。そして、各バランサシャフト６２、６３がそれぞれアンバランスウエイト部６４、６５を有し、それらアンバランスウエイト部６４、６５はそれぞれリヤジャーナル部６６、６７の前後に分割配設されて、両バランサシャフト６２、６３のアンバランスウエイト部６４、６５が軸方向にオフセットし、軸方向視にて両アンバランスウエイト部６４、６５が近接し一部オーバーラップする構成とされている。
【００２２】
バランサ装置６はリヤジャーナル部６６、６７およびフロントジャーナル部６８、６９の部分でシリンダブロック１のスカート下部にボルト締結される。そして、２本のバランサシャフト６２、６３はバランサハウジング６１の内部で図示しないギヤにより駆動連結され、一方のバランサシャフト６３の前端部にバランサスプロケット７０が取り付けられ、バランサ駆動用のクランクスプロケット４とバランサスプロケット７０にバランサチェーン５が巻掛けられる。
【００２３】
また、クランクシャフト３の軸方向前部には、バランサ駆動用のクランクスプロケット４と同軸にカム駆動用のクランクスプロケット７が取り付けられ、このクランクスプロケット７と吸気側および排気側のカムスプロケット８、９にタイミングチェーン１０が巻掛けられる。
【００２４】
また、シリンダブロック１には、バランサチェーン５を挟む位置にバランサチェーンに付勢力を加えるバランサチェーンテンショナ１１とバランサチェーンガイド１２が取り付けられ、タイミングチェーンに付勢力を加えるタイミングチェーンテンショナ１３およびタイミングチェーンテンショナアーム１４とタイミングチェーンガイド１５が取り付けられる。
【００２５】
そして、チェーンカバー（図示せず）がシリンダブロック１の前面に取付けられ、クランクシャフトの先端に図示しない補機駆動プーリ（ダンパープーリ）が取り付けられる。
【００２６】
バランサ駆動用およびカム駆動用のクランクスプロケット４、７、吸気側および排気側のカムスプロケット８、９およびバランサスプロケット７０は、クランクシャフト３、カムシャフト（ 図示せず）およびバランサシャフト６３にいずれもキーレス方式で取り付けられ、ボルト軸力により固定される。
【００２７】
このエンジンは、カムスプロケット８、９とカムシャフト（ 図示せず）、カム駆動用のクランクスプロケット７とクランクシャフト３をタイミングチェーン１０を巻掛けした状態で位置決めしてそれぞれ固定し、バランサスプロケット７０とバランサシャフト６３、バランサ駆動用のクランクスプロケット４とクランクシャフト３をバランサチェーン５を巻掛けした状態で位置決めしてそれぞれ固定し、バランサシャフト６３、カムシャフト（図示せず） およびクランクシャフト３の回転位相を正確に合わせて組付ける。その組付け方法（組立て方法）の手順は次のとおりである。
【００２８】
（第１ステップ：バランサ取付けステップ）
バランサ装置６のバランサシャフト６２、６３を、バランサシャフト６２、６３を支持するバランサハウジング６０（ハウジングカバー６１）に対し所定回転位置に治具７１（図６参照）で固定した状態でバランサ装置６をシリンダブロック１に取付ける。バランサシャフト６２、６３を固定する治具７１は、図６に示すようにプレート状で、先端に穴７２があり、バランサシャフト６２、６３をクランクシャフト３の例えば第１気筒上死点位置（所定回転位置）に合わせた位置で一直線につながるようバランサスプロケット７０を取付けない方のバランサシャフト６２とハウジングカバー６１に溝７３、７４が形成されて、この溝７３、７４に治具７１が前方から軸方向に挿し込まれ、それにより、バランサシャフト６２、６３の回転位相が固定される。
【００２９】
（第２ステップ：オイルパン取付けステップ）
シリンダブロック１にオイルパン２を取付ける。
【００３０】
（第３ステップ：仮締めステップ）
クランクシャフト３、カムシャフト（図示せず）および一方のバランサシャフト６３にカム駆動用のクランクスプロケット７およびバランサ駆動用のクランクスプロケット４とカムスプロケット８、９とバランサスプロケット７０をそれぞれ仮締めする。
【００３１】
（第４ステップ：チェーン掛けステップ）
カム駆動用のクランクスプロケット７とカムスプロケット８、９との間およびバランサ駆動用のクランクスプロケット４とバランサスプロケット７０との間にタイミングチェーン１０およびバランサチェーン５をそれぞれ巻掛けする。
【００３２】
（第５ステップ：テンショナ取付けステップ）
タイミングチェーン１０に付勢力を加えるタイミングチェーンテンショナ１３とバランサチェーン５に付勢力を加えるバランサチェーンテンショナ１１をそれぞれ付勢力をロックした状態でシリンダブロック１に取り付け、また、タイミングチェーン１０をガイドするタイミングチェーンガイド１５とバランサチェーン５をガイドするバランサチェーンガイド１２を取り付け、タイミングテンショナーアーム１４をボルト仮締めする。
【００３３】
（第６ステップ：シャフト位置決めステップ）
クランクシャフト３とカムシャフト（図示せず）をバランサシャフト６２、６３の治具７２により固定された回転位置に対応する第１気筒上死点位置（所定回転位置）にそれぞれ治具（図示せず）で固定する。クランクシャフト３を固定する治具は、シリンダブロック３のスカート部に形成されたボルト孔（図示せず）に挿入されてクランクシャフト３に当接するボルト状治具であり、カムシャフトを固定する治具は、ヘッドカバー（図示せず）を外して軸方向前方から両カムシャフトの溝に嵌め込むプレート状治具であり、いずれもそれ自体従来から使用されているものである。
【００３４】
（第７ステップ：本締めステップ）
バランサスプロケット７０をバランサシャフト６２に回転不能に固定し、バランサチェーンガイド１２、バランサチェーンテンショナ１１、タイミングチェーンガイド１５、タイミングチェーンテンショナ１３をボルト本締めする。
【００３５】
（第８ステップ：テンショナロック解除ステップ）
タイミングチェーンテンショナ１３およびバランサチェーンテンショナ１１の付勢力ロックを解除する（ピン抜き）。
【００３６】
（第９ステップ：カムスプロケット本締めステップ）
カムスプロケット８、９をカムシャフト（図示せず）に回転不能に固定し、タイミングチェーンガイド１５、タイミングチェーンテンショナ１３をボルト本締めする。
【００３７】
（第１０ステップ：バランサ治具取外しステップ）
バランサシャフト６２を固定していた治具７１を、その治具７１の穴７２に取り付けておいたピン７５（ 図３および図５参照） を引っ張ることにより取外す（ ピン抜き）。
【００３８】
（第１１ステップ：チェーンカバー取付けステップ）
チェーンカバー（図示せず）をシリンダブロック１の前面に取付ける。
【００３９】
（第１２ステップ：クランクスプロケット本締めステップ）
クランクシャフト３の先端に図示しない補機駆動プーリ（ ダンパープーリ）を取付け、補機駆動プーリともども各クランクスプロケット４、７を回転不能に固定する。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明はチェーン駆動方式のバランサ装置を有するエンジンにおいて、キーレス方式とすることにより各シャフトとスプロケットの組み付け精度を確保しつつ、バランサシャフト、カムシャフトおよびクランクシャフトを回転位相を正確に合わせて組み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例におけるエンジンのチェーン駆動構造を示す正面図である。
【図２】図１のエンジンのバランサ装置の平面図である。
【図３】図２のバランサ装置の側面図である。
【図４】図２のバランサ装置の背面図である。
【図５】図２のバランサ装置の正面図である。
【図６】図２のバランサ装置の前端部断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダブロック
２ オイルパン
３ クランクシャフト
４ バランサ駆動用のクランクスプロケット
５ バランサチェーン
６ バランサ装置
７ カム駆動用のクランクスプロケット
８、９ カムスプロケット
１０ タイミングチェーン
１１ バランサチェーンテンショナ
１２ バランサチェーンガイド
１３ タイミングチェーンテンショナ
１４ タイミングチェーンテンショナアーム
１５ タイミングチェーンガイド
６０ バランサハウジング
６１ ハウジングカバー
６２、６３ バランサシャフト
６４、６５ アンバランスウエイト部
７０ バランサスプロケット
７１ バランサシャフトを固定する治具
【発明の属する技術分野】
本発明はバランサ装置付エンジンの組立て方法に関し、特に、スプロケット取付け部にキー溝のないカムシャフトとスプロケット取付け部にキー溝のないクランクシャフトとをチェーンで駆動連結するとともにシリンダブロック下方のオイルパン内にクランクシャフトによりチェーン駆動されるバランサ装置を配置するエンジンにおいて、カムシャフトとクランクシャフトを所定回転位置に固定した状態でカムシャフトとクランクシャフトの間およびクランクシャフトとバランサシャフトの間にチェーンを巻掛けするバランサ装置付エンジンの組立て方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等のエンジンにおいてタイミングチェーンで連結するカムスプロケットとクランクスプロケットはカムシャフトおよびクランクシャフトにそれぞれキーを用いて取付けるのが一般的であるが、そうしたキー方式ではキー溝の加工精度の問題があって誤差によるガタが発生しやすいことから、カムシャフトのスプロケット取付け部にキー溝がなく、クランクシャフトのスプロケット取付け部にキー溝がなくて、締付けボルトの軸力でカムスプロケットおよびクランクスプロケットを固定するキーレス方式としたものも従来から知られている。
【０００３】
そして、キーレス方式の場合、カムスプロケットとカムシャフト、クランクスプロケットとクランクシャフトをチェーン掛けした後で最終的に位置決めして固定する必要があり、そのため、カムシャフトシャフトとクランクシャフトをそれぞれ治具で所定回転位置に固定した状態でスプロケット間にチェーンを巻掛けし、その後、カムスプロケットとクランクスプロケットをそれぞれ軸方向からボルトで締付けて固定することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、バランサシャフトの回転によってエンジン振動を低減するバランサ装置は、シリンダブロックに内蔵し、ギヤ連結でクランクシャフトにより駆動するのが一般的であるが（例えば、特許文献２〜４参照。）、それとは別に、オイルパンに内蔵してチェーン駆動するバランサ装置も従来から知られている。
【０００５】
そして、ギヤ駆動式のバランサ装置の場合に、第１バランサシャフトと第２バランサシャフトとの相対回転位置をハウジング外から視認可能な位置合わせマークを設けることが従来から知られており（例えば、特許文献２参照。）、また、オイルパンを貫通する治具でバランサシャフトを固定し位置決めすることが従来から知られている（例えば、特許文献３、４参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１１０５８１号公報
【特許文献２】
特開２００１−２９５８９２号公報
【特許文献３】
実開平３−１９１５１号公報
【特許文献４】
特開平８−２４６８９４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
バランサ装置をオイルパンに内蔵しチェーン駆動とする場合、ギヤ駆動の場合のように単にギヤとギヤを所定の位置に合わせて組付けるだけで位相が合うというのではなく、チェーンを巻掛けた状態でバランサシャフトとクランクシャフトの位相が合うようにする必要があって組付けが容易でない。特に、キー溝によるガタを防止してシャフトとスプロケットの組み付け精度を確保するため、カムシャフトおよびクランクシャフトとバランスシャフトをいずれもスプロケット取付け部にキー溝がなくボルト軸力でスプロケットを固定するキーレス方式とする場合は、カムスプロケットとカムシャフト、カム用のクランクスプロケットとクランクシャフトをチェーン掛けした状態で位置決めしてそれぞれ固定し、かつ、バランサスプロケットとバランサシャフト、バランサ用のクランクスプロケットとクランクシャフトをチェーン掛けした状態で位置決めしてそれぞれ固定する必要があって、バランサシャフト、カムシャフトおよびクランクシャフトの回転位相を正確に合わせて組み付けることは容易でない。また、バランサ装置を取り付けた直後にオイルパンを取り付けると、バランサ装置は軸方向前方からしかアクセスできないため位置決めが一層困難となる。
【０００８】
本発明は、チェーン駆動方式のバランサ装置を有するエンジンにおいて、キーレス方式とすることにより各シャフトとスプロケットの組み付け精度を確保しつつ、バランサシャフト、カムシャフトおよびクランクシャフトを回転位相を正確に合わせて組み付けることができるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、スプロケット取付け部にキー溝のないカムシャフトとスプロケット取付け部にキー溝のないクランクシャフトとをチェーンで駆動連結するとともにシリンダブロック下方のオイルパン内に前記クランクシャフトによりチェーン駆動されるバランサ装置を配置するエンジンにおいて前記カムシャフトと前記クランクシャフトを所定回転位置に固定した状態で前記カムシャフトと前記クランクシャフトの間および前記クランクシャフトと前記バランサシャフトの間にチェーンを巻掛けするバランサ装置付エンジンの組立て方法であって、前記バランサ装置のバランサシャフトを該バランサシャフトを支持するバランサハウジングに対し所定回転位置に治具で固定した状態で該バランサ装置をシリンダブロックに取付けるバランサ取付けステップと、前記クランクシャフト、前記カムシャフトおよび前記バランサシャフトにカム駆動用およびバランサ駆動用の各クランクスプロケットとカムスプロケットとバランサスプロケットをそれぞれ仮締めするスプロケット仮締めステップと、前記カム駆動用のクランクスプロケットと前記カムスプロケットとの間および前記バランサ駆動用のクランクスプロケットと前記バランサスプロケットとの間にタイミングチェーンおよびバランサチェーンをそれぞれ巻掛けするチェーン掛けステップと、前記タイミングチェーンに付勢力を加えるタイミングチェーンテンショナと前記バランサチェーンに付勢力を加えるバランサチェーンテンショナを前記シリンダブロックにそれぞれ取付けるテンショナ取付けステップと前記カムスプロケットおよび前記バランサスプロケットをそれぞれ前記カムシャフトおよび前記バランサシャフトに回転不能に固定するカム・バランサスプロケット本締めステップと、前記バランサシャフトを固定していた治具を取外すバランサ治具取外しステップと、チェーンカバーを前記シリンダブロックの前面に取付けるチェーンカバー取付けステップと、前記クランクシャフトの先端に補機駆動プーリを取付けて該補機駆動プーリともども各クランクスプロケットを回転不能に固定するクランクスプロケット本締めステップを設けたことを特徴とする。
【００１０】
このようにして、まずバランサ装置のバランサシャフトをバランサハウジングに対し所定回転位置に治具で固定した状態でシリンダブロックに取付け、その後順次クランクシャフトとカムシャフトとバランサシャフトにそれぞれスプロケットを仮締めし、各クランクスプロケットとカムスプロケットおよびバランサスプロケットとの間にタイミングチェーンおよびバランサチェーンをそれぞれ巻掛けし、タイミングチェーンテンショナおよびバランサチェーンテンショナを取付け、カムスプロケットおよびバランサスプロケットを本締めし、バランサシャフトを固定していた治具を取外し、チェーンカバーを取付け、最後にクランクシャフトの先端に補機駆動プーリを取付けてクランクスプロケットを本締めすることで、キーレスで且つチェーン駆動方式のバランサ装置を有するエンジン（ スプロケット取付け部にキー溝のないカムシャフトとスプロケット取付け部にキー溝のないクランクシャフトとをチェーンで駆動連結するとともにシリンダブロック下方のオイルパン内に前記クランクシャフトによりチェーン駆動されるバランサ装置を配置するエンジン）の、各シャフトとスプロケットの組み付け精度を確保しつつバランサシャフト、カムシャフトおよびクランクシャフトを回転位相を正確に合わせて組み付けることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明のバランサ装置付エンジンの組立て方法において、前記バランサシャフトを前記バランサハウジングに対し所定回転位置に固定する前記治具を、前記バランサ装置の前方から軸方向に挿入して前記バランサシャフトの回転位相を前記バランサハウジングに対して固定する治具とし、前記バランサ取付けステップの後、前記スプロケット仮締めステップの前に、前記シリンダブロックにオイルパンを取付けるオイルパン取付けステップを設けたものである。
【００１２】
この場合、オイルパンはバランサ取付けステップの後、スプロケット仮締めステップの前に取付けられる。そして、こうしてオイルパンが取付けられた後でも、バランサシャフトを固定した治具はチェーンカバーを取付ける前に軸方向前方から取り外すことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明のバランサ装置付エンジンの組立て方法において、前記テンショナ取付けステップでは前記タイミングチェーンテンショナおよび前記バランサテンショナをそれぞれ付勢力をロックした状態で取り付け、該テンショナ取付けステップの後、前記カム・バランサスプロケット本締めステップの前に、前記クランクシャフトと前記カムシャフトを前記バランサシャフトの前記治具により固定された回転位置に対応する所定回転位置にそれぞれ治具で固定するシャフト位置決めステップを設け、前記カム・バランサスプロケット本締めステップの後、前記バランサ治具取外しステップの前に、前記タイミングチェーンテンショナおよび前記バランサチェーンテンショナの付勢力ロックを解除するテンショナロック解除ステップを設け、前記カム・バランサスプロケット本締めステップは前記テンショナロック解除ステップの前に前記バランサスプロケットを前記バランサシャフトに回転不能に固定し、前記テンショナロック解除ステップの後で前記カムスプロケットを前記カムシャフトに回転不能に固定するものとしたものである。
【００１４】
こうすることにより、クランクシャフトとカムシャフトとバランサシャフトを位置決めした状態でカムスプロケットおよびバランサスプロケットを本締めするようにできる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明のバランサ装置付エンジンの組立て方法において、前記クランクシャフトを所定回転位置に固定する治具を、前記シリンダブロックのスカート部に形成されたボルト孔に挿入されて前記クランクシャフトに当接するボルト状治具としたものである。
【００１６】
そうすることで、クランクシャフトの治具による固定ならびに治具の取外しが容易となる。
【００１７】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４に係る発明のバランサ装置付エンジンの組立て方法において、前記テンショナ取付けステップでは前記タイミングチェーンをガイドするタイミングチェーンガイドと前記バランサチェーンをガイドするバランサチェーンガイドも取り付けるようにしたものである。
【００１８】
タイミングチェーンガイドとバランサチェーンガイドはこうして取付けることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。図１はエンジンのチェーン駆動構造を示す正面図であり、図２、図３、図４、図５および図６は該エンジンのバランサ装置の平面図、側面図、背面図、正面図および前端部断面図である。
【００２０】
この例に示すエンジンはＤＯＨＣエンジンで、シリンダブロック１の下方に配置されたオイルパン２の内側に、クランクシャフト３の軸方向前部に取付けられるバランサ駆動用のクランクスプロケット４にバランサチェーン５で連結され地チェーン駆動されるバランサ装置６が配設される。
【００２１】
このバランサ装置６は、バランサハウジング６０の前端にハウジングカバー６１が連結された構成で、バランサハウジング６０に互いに逆回転する２本のバランサシャフト６２、６３が支持されている。そして、各バランサシャフト６２、６３がそれぞれアンバランスウエイト部６４、６５を有し、それらアンバランスウエイト部６４、６５はそれぞれリヤジャーナル部６６、６７の前後に分割配設されて、両バランサシャフト６２、６３のアンバランスウエイト部６４、６５が軸方向にオフセットし、軸方向視にて両アンバランスウエイト部６４、６５が近接し一部オーバーラップする構成とされている。
【００２２】
バランサ装置６はリヤジャーナル部６６、６７およびフロントジャーナル部６８、６９の部分でシリンダブロック１のスカート下部にボルト締結される。そして、２本のバランサシャフト６２、６３はバランサハウジング６１の内部で図示しないギヤにより駆動連結され、一方のバランサシャフト６３の前端部にバランサスプロケット７０が取り付けられ、バランサ駆動用のクランクスプロケット４とバランサスプロケット７０にバランサチェーン５が巻掛けられる。
【００２３】
また、クランクシャフト３の軸方向前部には、バランサ駆動用のクランクスプロケット４と同軸にカム駆動用のクランクスプロケット７が取り付けられ、このクランクスプロケット７と吸気側および排気側のカムスプロケット８、９にタイミングチェーン１０が巻掛けられる。
【００２４】
また、シリンダブロック１には、バランサチェーン５を挟む位置にバランサチェーンに付勢力を加えるバランサチェーンテンショナ１１とバランサチェーンガイド１２が取り付けられ、タイミングチェーンに付勢力を加えるタイミングチェーンテンショナ１３およびタイミングチェーンテンショナアーム１４とタイミングチェーンガイド１５が取り付けられる。
【００２５】
そして、チェーンカバー（図示せず）がシリンダブロック１の前面に取付けられ、クランクシャフトの先端に図示しない補機駆動プーリ（ダンパープーリ）が取り付けられる。
【００２６】
バランサ駆動用およびカム駆動用のクランクスプロケット４、７、吸気側および排気側のカムスプロケット８、９およびバランサスプロケット７０は、クランクシャフト３、カムシャフト（ 図示せず）およびバランサシャフト６３にいずれもキーレス方式で取り付けられ、ボルト軸力により固定される。
【００２７】
このエンジンは、カムスプロケット８、９とカムシャフト（ 図示せず）、カム駆動用のクランクスプロケット７とクランクシャフト３をタイミングチェーン１０を巻掛けした状態で位置決めしてそれぞれ固定し、バランサスプロケット７０とバランサシャフト６３、バランサ駆動用のクランクスプロケット４とクランクシャフト３をバランサチェーン５を巻掛けした状態で位置決めしてそれぞれ固定し、バランサシャフト６３、カムシャフト（図示せず） およびクランクシャフト３の回転位相を正確に合わせて組付ける。その組付け方法（組立て方法）の手順は次のとおりである。
【００２８】
（第１ステップ：バランサ取付けステップ）
バランサ装置６のバランサシャフト６２、６３を、バランサシャフト６２、６３を支持するバランサハウジング６０（ハウジングカバー６１）に対し所定回転位置に治具７１（図６参照）で固定した状態でバランサ装置６をシリンダブロック１に取付ける。バランサシャフト６２、６３を固定する治具７１は、図６に示すようにプレート状で、先端に穴７２があり、バランサシャフト６２、６３をクランクシャフト３の例えば第１気筒上死点位置（所定回転位置）に合わせた位置で一直線につながるようバランサスプロケット７０を取付けない方のバランサシャフト６２とハウジングカバー６１に溝７３、７４が形成されて、この溝７３、７４に治具７１が前方から軸方向に挿し込まれ、それにより、バランサシャフト６２、６３の回転位相が固定される。
【００２９】
（第２ステップ：オイルパン取付けステップ）
シリンダブロック１にオイルパン２を取付ける。
【００３０】
（第３ステップ：仮締めステップ）
クランクシャフト３、カムシャフト（図示せず）および一方のバランサシャフト６３にカム駆動用のクランクスプロケット７およびバランサ駆動用のクランクスプロケット４とカムスプロケット８、９とバランサスプロケット７０をそれぞれ仮締めする。
【００３１】
（第４ステップ：チェーン掛けステップ）
カム駆動用のクランクスプロケット７とカムスプロケット８、９との間およびバランサ駆動用のクランクスプロケット４とバランサスプロケット７０との間にタイミングチェーン１０およびバランサチェーン５をそれぞれ巻掛けする。
【００３２】
（第５ステップ：テンショナ取付けステップ）
タイミングチェーン１０に付勢力を加えるタイミングチェーンテンショナ１３とバランサチェーン５に付勢力を加えるバランサチェーンテンショナ１１をそれぞれ付勢力をロックした状態でシリンダブロック１に取り付け、また、タイミングチェーン１０をガイドするタイミングチェーンガイド１５とバランサチェーン５をガイドするバランサチェーンガイド１２を取り付け、タイミングテンショナーアーム１４をボルト仮締めする。
【００３３】
（第６ステップ：シャフト位置決めステップ）
クランクシャフト３とカムシャフト（図示せず）をバランサシャフト６２、６３の治具７２により固定された回転位置に対応する第１気筒上死点位置（所定回転位置）にそれぞれ治具（図示せず）で固定する。クランクシャフト３を固定する治具は、シリンダブロック３のスカート部に形成されたボルト孔（図示せず）に挿入されてクランクシャフト３に当接するボルト状治具であり、カムシャフトを固定する治具は、ヘッドカバー（図示せず）を外して軸方向前方から両カムシャフトの溝に嵌め込むプレート状治具であり、いずれもそれ自体従来から使用されているものである。
【００３４】
（第７ステップ：本締めステップ）
バランサスプロケット７０をバランサシャフト６２に回転不能に固定し、バランサチェーンガイド１２、バランサチェーンテンショナ１１、タイミングチェーンガイド１５、タイミングチェーンテンショナ１３をボルト本締めする。
【００３５】
（第８ステップ：テンショナロック解除ステップ）
タイミングチェーンテンショナ１３およびバランサチェーンテンショナ１１の付勢力ロックを解除する（ピン抜き）。
【００３６】
（第９ステップ：カムスプロケット本締めステップ）
カムスプロケット８、９をカムシャフト（図示せず）に回転不能に固定し、タイミングチェーンガイド１５、タイミングチェーンテンショナ１３をボルト本締めする。
【００３７】
（第１０ステップ：バランサ治具取外しステップ）
バランサシャフト６２を固定していた治具７１を、その治具７１の穴７２に取り付けておいたピン７５（ 図３および図５参照） を引っ張ることにより取外す（ ピン抜き）。
【００３８】
（第１１ステップ：チェーンカバー取付けステップ）
チェーンカバー（図示せず）をシリンダブロック１の前面に取付ける。
【００３９】
（第１２ステップ：クランクスプロケット本締めステップ）
クランクシャフト３の先端に図示しない補機駆動プーリ（ ダンパープーリ）を取付け、補機駆動プーリともども各クランクスプロケット４、７を回転不能に固定する。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明はチェーン駆動方式のバランサ装置を有するエンジンにおいて、キーレス方式とすることにより各シャフトとスプロケットの組み付け精度を確保しつつ、バランサシャフト、カムシャフトおよびクランクシャフトを回転位相を正確に合わせて組み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例におけるエンジンのチェーン駆動構造を示す正面図である。
【図２】図１のエンジンのバランサ装置の平面図である。
【図３】図２のバランサ装置の側面図である。
【図４】図２のバランサ装置の背面図である。
【図５】図２のバランサ装置の正面図である。
【図６】図２のバランサ装置の前端部断面図である。
【符号の説明】
１ シリンダブロック
２ オイルパン
３ クランクシャフト
４ バランサ駆動用のクランクスプロケット
５ バランサチェーン
６ バランサ装置
７ カム駆動用のクランクスプロケット
８、９ カムスプロケット
１０ タイミングチェーン
１１ バランサチェーンテンショナ
１２ バランサチェーンガイド
１３ タイミングチェーンテンショナ
１４ タイミングチェーンテンショナアーム
１５ タイミングチェーンガイド
６０ バランサハウジング
６１ ハウジングカバー
６２、６３ バランサシャフト
６４、６５ アンバランスウエイト部
７０ バランサスプロケット
７１ バランサシャフトを固定する治具
Claims (5)
- スプロケット取付け部にキー溝のないカムシャフトとスプロケット取付け部にキー溝のないクランクシャフトとをチェーンで駆動連結するとともにシリンダブロック下方のオイルパン内に前記クランクシャフトによりチェーン駆動されるバランサ装置を配置するエンジンにおいて前記カムシャフトと前記クランクシャフトを所定回転位置に固定した状態で前記カムシャフトと前記クランクシャフトの間および前記クランクシャフトと前記バランサシャフトの間にチェーンを巻掛けするバランサ装置付エンジンの組立て方法であって、
前記バランサ装置のバランサシャフトを該バランサシャフトを支持するバランサハウジングに対し所定回転位置に治具で固定した状態で該バランサ装置をシリンダブロックに取付けるバランサ取付けステップと、
前記クランクシャフト、前記カムシャフトおよび前記バランサシャフトにカム駆動用およびバランサ駆動用の各クランクスプロケットとカムスプロケットとバランサスプロケットをそれぞれ仮締めするスプロケット仮締めステップと、
前記カム駆動用のクランクスプロケットと前記カムスプロケットとの間および前記バランサ駆動用のクランクスプロケットと前記バランサスプロケットとの間にタイミングチェーンおよびバランサチェーンをそれぞれ巻掛けするチェーン掛けステップと、
前記タイミングチェーンに付勢力を加えるタイミングチェーンテンショナと前記バランサチェーンに付勢力を加えるバランサチェーンテンショナを前記シリンダブロックにそれぞれ取付けるテンショナ取付けステップと、
前記カムスプロケットおよび前記バランサスプロケットをそれぞれ前記カムシャフトおよび前記バランサシャフトに回転不能に固定するカム・バランサスプロケット本締めステップと、
前記バランサシヤフトを固定していた治具を取外すバランサ治具取外しステップと、
チェーンカバーを前記シリンダブロックの前面に取付けるチェーンカバー取付けステップと、
前記クランクシャフトの先端に補機駆動プーリを取付けて該補機駆動プーリともども各クランクスプロケットを回転不能に固定するクランクスプロケット本締めステップを設けたことを特徴とするバランサ装置付エンジンの組立て方法。 - 前記バランサシャフトを前記バランサハウジングに対し所定回転位置に固定する前記治具を、前記バランサ装置の前方から軸方向に挿入して前記バランサシャフトの回転位相を前記バランサハウジングに対して固定する治具とし、
前記バランサ取付けステップの後、前記スプロケット仮締めステップの前に、前記シリンダブロックにオイルパンを取付けるオイルパン取付けステップを設けた請求項１記載のバランサ装置付エンジンの組立て方法。 - 前記テンショナ取付けステップでは前記タイミングチェーンテンショナおよび前記バランサテンショナをそれぞれ付勢力をロックした状態で取り付け、
該テンショナ取付けステップの後、前記カム・バランサスプロケット本締めステップの前に、前記クランクシャフトと前記カムシャフトを前記バランサシャフトの前記治具により固定された回転位置に対応する所定回転位置にそれぞれ治具で固定するシャフト位置決めステップを設け、
前記カム・バランサスプロケット本締めステップの後、前記バランサ治具取外しステップの前に、前記タイミングチェーンテンショナおよび前記バランサチェーンテンショナの付勢力ロックを解除するテンショナロック解除ステップを設け、
前記カム・バランサスプロケット本締めステップは前記テンショナロック解除ステップの前に前記バランサスプロケットを前記バランサシャフトに回転不能に固定し、前記テンショナロック解除ステップの後で前記カムスプロケットを前記カムシャフトに回転不能に固定するものとした請求項１または２記載のバランサ装置付エンジンの組立て方法。 - 前記クランクシャフトを所定回転位置に固定する治具を、前記シリンダブロックのスカート部に形成されたボルト孔に挿入されて前記クランクシャフトに当接するボルト状治具とした請求項３記載のバランサ装置付エンジンの組立て方法。
- 前記テンショナ取付けステップでは前記タイミングチェーンをガイドするタイミングチェーンガイドと前記バランサチェーンをガイドするバランサチェーンガイドも取り付ける請求項１〜４のいずれか１項記載のバランサ装置付エンジンの組立て方法。
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