JP2005133801A - Balancer shaft - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize an engine itself by miniaturizing a balancer shaft as small as possible. <P>SOLUTION: In the engine wherein the balancer shaft 80 is mounted in parallel with a crank shaft 5, and rotated from the crank shaft 5 through gears 82, 83, a fitting part 90 for fitting the gear 83 is mounted on an end part of the balancer shaft 80, a flange part 90b is formed on a machine body central side of the fitting part, a stepped part 83b is formed on the machine body central-side end part of a shaft hole 83a formed on the gear 83, a recess 80e is formed on the balancer shaft at a side opposite to a balance weight 80c mounted on the balancer shaft, and a bottom part of the recess 80e is located at a balance weight side with respect to a shaft center of the balancer shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、エンジンのクランクケース内にクランクシャフトと平行に設けて、振動や騒音等を低減させるバランサ軸の構成に関する。詳しくは、バランサ軸を改良してエンジンをコンパクトに構成する技術に関する。   The present invention relates to a configuration of a balancer shaft that is provided in an engine crankcase in parallel with a crankshaft to reduce vibration, noise, and the like. More specifically, the present invention relates to a technique for improving the balancer shaft to make the engine compact.

従来から、エンジンのクランクケースにはクランクシャフトを横架し、該クランクシャフトとピストンをコンロッドで連結し、シリンダ内に前記ピストンを往復摺動可能に嵌挿して、シリンダ内に燃料を吸入して、燃焼させることで、ピストンを往復動させ、コンロッドを介してクランクシャフトを回転させ、該クランクシャフトの一端または両端を出力軸として、動力を取り出すようにしている。
このようなエンジンにおいては、ピストンの往復動をクランクシャフトの回転運動に変換するため、クランクシャフトにはどうしても振動が発生する。この振動を低減させるためにクランクシャフトと平行にバランサ軸が配置され、該バランサ軸をクランクシャフトと反対に回転させてエンジンの作動時に発生する振動を打ち消すようにしている。
Conventionally, a crankshaft is horizontally mounted on the crankcase of an engine, the crankshaft and a piston are connected by a connecting rod, the piston is slidably inserted into a cylinder, and fuel is sucked into the cylinder. By burning, the piston is reciprocated, the crankshaft is rotated via the connecting rod, and power is taken out using one or both ends of the crankshaft as an output shaft.
In such an engine, since the reciprocating motion of the piston is converted into the rotational motion of the crankshaft, vibration is inevitably generated in the crankshaft. In order to reduce this vibration, a balancer shaft is arranged in parallel with the crankshaft, and the balancer shaft is rotated in the opposite direction to the crankshaft so as to cancel vibrations generated during operation of the engine.

このようにエンジンにおいてはクランクシャフトと平行にバランサ軸を配置しているが、エンジン自体を小さく軽量化し、クランクケースをコンパクトに構成するには、バランスウエイトを小型化し、クランクシャフトとバランサ軸をできるだけ近づけて配置することが好ましい。しかし、バランスウエイトを小型化すると重量も減少して振動を低減することは難しく、クランクシャフトとバランサ軸をあまり近づけ過ぎると、バランサ軸に設けたウエイトが回転時にコンロッドの大端部に当たってしまう。
そこで、バランサ軸に設けたバランスウエイトとコンロッドの大端部が当たらない(干渉しない)ように、バランスウエイトに逃げ部を構成した技術が公知となっている(例えば、特許文献1参照)。
In this way, in the engine, the balancer shaft is arranged in parallel with the crankshaft. However, in order to reduce the weight of the engine itself and make the crankcase compact, the balance weight must be reduced, and the crankshaft and balancer shaft can be connected as much as possible. It is preferable to arrange them close to each other. However, if the balance weight is reduced in size, it is difficult to reduce the vibration by reducing the weight. If the crankshaft and the balancer shaft are too close together, the weight provided on the balancer shaft will hit the large end of the connecting rod during rotation.
Therefore, a technique is known in which an escape portion is formed on the balance weight so that the balance weight provided on the balancer shaft and the large end of the connecting rod do not contact (do not interfere with each other) (see, for example, Patent Document 1).

特開平11−94026号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-94026

前記特許文献1に示される技術においては、コンロッドの大端部が干渉するバランスウエイトの部分を削っただけであるので、更に、クランクシャフトとバランサ軸を近づけることはできない。よって、エンジンのコンパクト化には限界があったのである。
また、クランクシャフトからバランサ軸に駆動力を伝えるために、該クランクシャフトとバランサ軸の一側にはそれぞれ歯車を設けて互いに噛合させて配置していた。該バランサ軸上に設ける歯車は、できるだけ薄く、軸支部分をできるだけ短く形成することで、コンパクト化に貢献することができるが、あまり軸受部を短くしたり、歯車側面と当接するウエイトを省いたりすると歯車が倒れる問題があった。この倒れを防止するには歯車の両側にCリング等を配置することもできるが、部品点数が増加し、組み立て工数も増加してしまうのである。
In the technique disclosed in Patent Document 1, since the balance weight portion where the large end of the connecting rod interferes is simply shaved, the crankshaft and the balancer shaft cannot be brought closer to each other. Therefore, there was a limit to downsizing the engine.
Further, in order to transmit a driving force from the crankshaft to the balancer shaft, gears are provided on one side of the crankshaft and the balancer shaft, and are arranged in mesh with each other. The gear provided on the balancer shaft is as thin as possible and can contribute to downsizing by forming the shaft support portion as short as possible, but the bearing portion can be shortened or the weight abutting on the side of the gear can be omitted. Then there was a problem that the gears collapsed. In order to prevent this collapse, a C ring or the like can be arranged on both sides of the gear, but the number of parts increases and the number of assembly steps also increases.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.

即ち、請求項1においては、クランクシャフトと平行にバランサ軸を配置し、該クランクシャフトから歯車を介してバランサ軸を回動するエンジンにおいて、前記バランサ軸の端部上に、歯車を嵌合する嵌合部を設け、該嵌合部の機体中央側に鍔部を形成するとともに、歯車に形成する軸孔の機体中央側端部に段部を形成したものである。   That is, according to the first aspect of the present invention, in the engine in which the balancer shaft is disposed in parallel with the crankshaft and the balancer shaft is rotated from the crankshaft through the gear, the gear is fitted on the end of the balancer shaft. A fitting portion is provided, and a flange portion is formed on the machine body center side of the fitting portion, and a step portion is formed on the machine body center side end portion of the shaft hole formed in the gear.

請求項2においては、前記バランサ軸上に配置するバランスウエイトと反対側の軸形状を偏平としたものである。   According to a second aspect of the present invention, the shaft shape on the side opposite to the balance weight disposed on the balancer shaft is flattened.

請求項3においては、前記バランサ軸上に配置するバランスウエイトと反対側のバランサ軸に窪みを形成し、該窪みの底部をバランサ軸の軸心よりもバランスウエイト側に配置したものである。   According to a third aspect of the present invention, a recess is formed on the balancer shaft opposite to the balance weight disposed on the balancer shaft, and the bottom of the recess is disposed on the balance weight side with respect to the balancer shaft axis.

請求項4においては、前記窪み中心とバランスウエイト中心とコンロッド中心を同一面上に配置したものである。   According to a fourth aspect of the present invention, the depression center, the balance weight center, and the connecting rod center are arranged on the same plane.

請求項5においては、前記窪みの断面形状をコンロッドの大端部の軌跡と略同形状に構成したものである。   According to a fifth aspect of the present invention, the cross-sectional shape of the recess is configured to be substantially the same shape as the locus of the large end portion of the connecting rod.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項1においては、鍔部に歯車の側面を当接させるだけで、歯車とバランサ軸の位置決めが容易にできる。そして、軸に対して容易に直角に取り付けることができ、歯車の端面を鍔部が受けて倒れを防止できる。また、鍔部を設けることで、Cリング等の位置決め部材を省くことができてコスト低減化が図れる。更に、歯車の軸孔側面に段部を設けることで、前記鍔部を入り込ませることができて、バランサ軸の軸心方向の長さを短く構成できる。或いは、鍔部を更に側端側に配置することができるようになるので、バランスウエイトを配置する空間を大きくでき、バランスウエイトの重量も増加することができる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to easily position the gear and the balancer shaft only by bringing the side surface of the gear into contact with the collar portion. And it can attach easily at right angle with respect to an axis | shaft, A collar part receives the end surface of a gearwheel, and can prevent a fall. Further, by providing the collar portion, a positioning member such as a C-ring can be omitted, and the cost can be reduced. Furthermore, by providing a step portion on the side surface of the shaft hole of the gear, the flange portion can be inserted, and the length of the balancer shaft in the axial direction can be shortened. Or since a collar part can be further arrange | positioned now at a side end side, the space which arrange | positions a balance weight can be enlarged and the weight of a balance weight can also be increased.

請求項2においては、バランサ軸の重量の増加を抑えながら偏心量を増加させることができ、バランサ軸をコンパクトに構成できる。そして、バランサ軸の重量を減少できるので、エンジン自体を軽量化することができる。   According to the second aspect of the present invention, the eccentric amount can be increased while suppressing an increase in the weight of the balancer shaft, and the balancer shaft can be made compact. And since the weight of a balancer axis | shaft can be reduced, an engine itself can be reduced in weight.

請求項3においては、バランサ軸上のバランスウエイトを大きくすることなく偏心量を大きくすることが可能となる。つまり、同じ重量であっても、偏心量を大きくすることができ、コンパクト化に貢献できる。また、窪みによりバランスウエイトと反対側の空間を大きくとることができる。よって、反対側に位置するクランクシャフトに近づけることができる。   According to the third aspect, it is possible to increase the eccentricity without increasing the balance weight on the balancer shaft. That is, even if the weight is the same, the amount of eccentricity can be increased, which can contribute to downsizing. Moreover, the space on the opposite side to the balance weight can be made large by the depression. Therefore, it can be brought close to the crankshaft located on the opposite side.

請求項4においては、窪みとバランスウエイトとコンロッドがクランクシャフトと直角方向に一列上に配置されることになり、バランスウエイトがコンロッドと反対側に位置した時にコンロッドの大端部が窪みに位置して、効率良く配置されることになり、回転時における振動を抑えてバランスさせることができる。   In claim 4, the recess, the balance weight, and the connecting rod are arranged in a row in a direction perpendicular to the crankshaft, and the large end of the connecting rod is positioned in the recess when the balance weight is positioned on the opposite side of the connecting rod. Therefore, it can be arranged efficiently, and the vibration during rotation can be suppressed and balanced.

請求項5においては、窪みによりコンロッドとの干渉を避けることができ、窪みにコンロッドの大端部が入り込んで、バランサ軸をできるだけクランクシャフトに近づけることができる。つまり、バランサ軸とクランクシャフトの軸間距離を短くすることができて、エンジン自体をコンパクトに構成することができる。   According to the fifth aspect of the present invention, interference with the connecting rod can be avoided by the depression, and the large end portion of the connecting rod enters the depression, so that the balancer shaft can be brought as close to the crankshaft as possible. That is, the distance between the balancer shaft and the crankshaft can be shortened, and the engine itself can be made compact.

次に、発明の実施の形態を説明する。
図1は本発明に係るエンジンの正面断面図、図2は本発明に係るエンジン下部の平面断面図、図3は本発明に係るバランサ軸部分の平面断面図、図4はバランサ軸の平面図、図5はバランサ軸駆動歯車の断面図、図6は図4におけるA−A矢視断面図、図7は図4におけるB−B矢視断面図である。
Next, embodiments of the invention will be described.
1 is a front sectional view of an engine according to the present invention, FIG. 2 is a plan sectional view of a lower portion of the engine according to the present invention, FIG. 3 is a plan sectional view of a balancer shaft portion according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the balancer shaft drive gear, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

本発明に係るエンジンの全体構成について図1、図2を用いて説明する。
図1に示すように、エンジン1の本体は上部のシリンダブロック2と下部のクランクケース3とから構成されており、該シリンダブロック2の中央にシリンダ2aが上下方向に形成され、該シリンダ2aにピストン4が収納されている。そして、該シリンダブロック2上にはシリンダヘッド7が配置され、該シリンダヘッド7上に弁腕ケース8が配置されて、弁腕27や吸気弁と排気弁の上端部、プッシュロッド25の上端部等を内装する弁腕室8aが形成されている。該エンジン1上部の弁腕ケース8の一側(図1における左側)にはマフラー9が配置され、他側(図1における右側)には燃料タンク10が配置されている。
The overall configuration of the engine according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the main body of the engine 1 is composed of an upper cylinder block 2 and a lower crankcase 3. A cylinder 2a is formed in the center of the cylinder block 2 in the vertical direction. The piston 4 is accommodated. A cylinder head 7 is disposed on the cylinder block 2, and a valve arm case 8 is disposed on the cylinder head 7, and upper end portions of the valve arm 27, the intake valve and the exhaust valve, and an upper end portion of the push rod 25. Etc., a valve arm chamber 8a is formed. A muffler 9 is disposed on one side (left side in FIG. 1) of the valve arm case 8 above the engine 1, and a fuel tank 10 is disposed on the other side (right side in FIG. 1).

前記クランクケース3にはクランクシャフト5が前後水平方向に軸支されており、該クランクシャフト5と前記ピストン4とがコンロッド6により連結されている。また、該クランクシャフト5と平行に後述するバランサ軸80やカム軸13がクランクケース3に横架され、該カム軸13の下方のクランクケース3内にはやガバナ装置11が配置されている。該カム軸13上方には燃料噴射ポンプ12やタペット23等が配置されている。該カム軸13の一端にカムギア17が固定されている。該カムギア17はクランクシャフト5の一端に固定されたギア18と噛合されて、該ギア18とカムギア17とを介してクランクシャフト5からカム軸13に駆動力を伝達可能としている。   A crankshaft 5 is supported on the crankcase 3 in the front-rear horizontal direction, and the crankshaft 5 and the piston 4 are connected by a connecting rod 6. A balancer shaft 80 and a cam shaft 13 which will be described later are horizontally mounted on the crankcase 3 in parallel with the crankshaft 5, and a governor device 11 is disposed in the crankcase 3 below the camshaft 13. A fuel injection pump 12, a tappet 23, and the like are disposed above the camshaft 13. A cam gear 17 is fixed to one end of the cam shaft 13. The cam gear 17 is engaged with a gear 18 fixed to one end of the crankshaft 5 so that a driving force can be transmitted from the crankshaft 5 to the camshaft 13 via the gear 18 and the cam gear 17.

また、前記カム軸13上には吸気カムと燃料噴射用カム14と排気カムとが所定間隔を開けて設けられている。吸気カムと排気カムにはそれぞれタペットが当接され、各タペットに吸気プッシュロッド・排気プッシュロッドを介して弁腕ケース8内の吸気弁腕27・排気弁腕の一側下端にそれぞれ当接されている。該吸気弁腕27・排気弁腕の他側の下端にはそれぞれ吸気弁と排気弁の上端が当接されている。   An intake cam, a fuel injection cam 14 and an exhaust cam are provided on the cam shaft 13 at predetermined intervals. A tappet is brought into contact with each of the intake cam and the exhaust cam, and each tappet is brought into contact with the lower end of one side of the intake valve arm 27 and the exhaust valve arm in the valve arm case 8 via the intake push rod and the exhaust push rod. ing. The upper ends of the intake valve and the exhaust valve arm are in contact with the lower ends of the intake valve arm 27 and the exhaust valve arm, respectively.

また、前記燃料噴射ポンプ12はガバナ装置11と連結されるコントロールレバー16が回動されることにより、燃料噴射量が変更される。該燃料噴射ポンプ12には高圧管を介してシリンダ2a上部に配置した燃料噴射ノズル15と連通され、クランクシャフト5の回転及びピストン4の上下動に同期して燃料が所定量シリンダ2a内に噴射される構成としている。   In addition, the fuel injection amount of the fuel injection pump 12 is changed by turning a control lever 16 connected to the governor device 11. The fuel injection pump 12 communicates with a fuel injection nozzle 15 disposed above the cylinder 2a through a high-pressure pipe, and injects a predetermined amount of fuel into the cylinder 2a in synchronization with the rotation of the crankshaft 5 and the vertical movement of the piston 4. It is assumed to be configured.

そして、図1、図2に示すように、クランクシャフト5の一側は出力軸とし、他側にはフライホイール81を固設している。該クランクシャフト5の前後中央部にコンロッド6の大端部6aを枢支している。該大端部6aの枢支部5aは偏心して配置され、該枢支部5aの前後両側は枢支部5aと反対側に延設してウエイト部5b・5bとしている。
このようにして、該ウエイト部5b・5bによりエンジン駆動時における振動を低減するようにしている。
As shown in FIGS. 1 and 2, one side of the crankshaft 5 is an output shaft, and a flywheel 81 is fixed on the other side. A large end portion 6a of the connecting rod 6 is pivotally supported at the front and rear central portions of the crankshaft 5. The pivot portion 5a of the large end portion 6a is arranged eccentrically, and both the front and rear sides of the pivot portion 5a extend to the opposite side of the pivot portion 5a to form weight portions 5b and 5b.
In this way, vibrations during engine driving are reduced by the weight portions 5b and 5b.

また、クランクケース3内のクランクシャフト5上の後側には、歯車82が固設され、該歯車82は前記バランサ軸80上に固定した駆動歯車83と噛合させている。こうして、クランクシャフト5の回動力を歯車82、駆動歯車83を介してバランサ軸80に伝え、該バランサ軸80をクランクシャフト5逆方向に回転駆動するようにしている。   A gear 82 is fixed on the rear side of the crankcase 3 on the crankshaft 5, and the gear 82 meshes with a drive gear 83 fixed on the balancer shaft 80. Thus, the rotational force of the crankshaft 5 is transmitted to the balancer shaft 80 via the gear 82 and the drive gear 83, and the balancer shaft 80 is rotationally driven in the reverse direction of the crankshaft 5.

次に、本発明のバランサ軸80について図3、図4より説明する。
バランサ軸80の前後両端には軸受部80a・80aを形成して、該軸受部80a・80aはベアリング84・84を介してクランクケース3に回転自在に支持されている。なお、本実施例では、クランクケース3前面をギアケース85で覆っており、バランサ軸80前端の軸受部80aはベアリング84を介してギアケース85に支持されている。
Next, the balancer shaft 80 of the present invention will be described with reference to FIGS.
Bearing portions 80a and 80a are formed at both front and rear ends of the balancer shaft 80, and the bearing portions 80a and 80a are rotatably supported by the crankcase 3 via bearings 84 and 84. In this embodiment, the front surface of the crankcase 3 is covered with a gear case 85, and the bearing portion 80 a at the front end of the balancer shaft 80 is supported by the gear case 85 via a bearing 84.

前記バランサ軸80の一端、本実施例では後部軸受部80aの前部には歯車嵌合部90が形成されている。該歯車嵌合部90は前記駆動歯車83の幅に合わせた取付軸部90aを形成している。該取付軸部90aの軸心方向の長さは駆動歯車83を焼嵌めして軸方向に滑らないようにするに十分な長さとしている。なお、バランサ軸80と駆動歯車83が互いに相対回転しないように両者の間にはキー86を介装している。
前記取付軸部90aの機体中央側には鍔部90bを形成している。該鍔部90bにおける取付軸部90a側の軸心に対して直角方向に形成した垂直面90cは、駆動歯車83の位置決め用の面、及び、バランサ軸80に対して駆動歯車83を直角に取り付けるための当接面としている。
また、該鍔部90bの機体中央側は徐々に径が小さくなるようにしたテーパ部90dとしている。こうして応力が集中することを防止している。
A gear fitting portion 90 is formed at one end of the balancer shaft 80, in this embodiment, at the front portion of the rear bearing portion 80a. The gear fitting portion 90 forms an attachment shaft portion 90 a that matches the width of the drive gear 83. The length of the mounting shaft portion 90a in the axial center direction is set to a length sufficient to prevent the drive gear 83 from shrink-fitting and slipping in the axial direction. A key 86 is interposed between the balancer shaft 80 and the drive gear 83 so that they do not rotate relative to each other.
A flange 90b is formed on the center side of the mounting shaft 90a. A vertical surface 90c formed in a direction perpendicular to the shaft center on the mounting shaft portion 90a side of the flange portion 90b attaches the drive gear 83 to the drive gear 83 at a right angle to the positioning surface of the drive gear 83 and the balancer shaft 80. The contact surface for this purpose.
In addition, a taper portion 90d whose diameter gradually decreases on the center side of the body of the flange portion 90b is formed. In this way, stress concentration is prevented.

一方前記駆動歯車83は図5に示すように、中心に設けた軸孔83aの鍔部90b側には段部(階段状部分)83bを形成している。該段部83bの内径は前記鍔部90bの外径よりも若干大きく構成し、該段部83bの幅は鍔部90bの幅と略同じとしている。
このように構成することで、段部83bの側面が前記鍔部90bの垂直面90cに当接して、駆動歯車83をバランサ軸80に対して直角に取り付けることができる。そして、鍔部90bが段部83b内に入り込んで軸方向の長さを短くしてコンパクトに構成するとともに、駆動歯車83からの出っ張りをなくして、バランスウエイトを配置するための空間ができるだけ大きくなるようにしている。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the drive gear 83 has a stepped portion (stepped portion) 83b on the flange 90b side of a shaft hole 83a provided at the center. The inner diameter of the step portion 83b is configured to be slightly larger than the outer diameter of the flange portion 90b, and the width of the step portion 83b is substantially the same as the width of the flange portion 90b.
With this configuration, the side surface of the step portion 83b abuts on the vertical surface 90c of the flange portion 90b, and the drive gear 83 can be attached to the balancer shaft 80 at a right angle. The flange portion 90b enters the step portion 83b to shorten the axial length to form a compact structure, eliminates the protrusion from the drive gear 83, and increases the space for arranging the balance weight as much as possible. I am doing so.

そして、バランサ軸80の前側の軸受部80aの機体中央側と、前後中央部にはそれぞれ前バランスウエイト80bと中央バランスウエイト80cが形成されている。詳しくは、該前バランスウエイト80bはギアケース85と前記ウエイト部5bの間に配置され、中央バランスウエイト80cは前記ウエイト部5b・5bの間に配置されている。また、中央バランスウエイト80cと駆動歯車83の間にウエイト部5bが配置される。この前バランスウエイト80bと中央バランスウエイト80cは、クランクシャフト5とバランサ軸80が回動してウエイト部5b・5bと対向した位置に回転したときに、丁度交互に位置して平面視で重ならないように配置し、且つ、両者の間の隙間はできるだけ小さくなる形状に構成して、偏心量ができるだけ大きくなるようにしている。
このように配置して、クランクシャフト5とバランサ軸80の間において、バランスウエイトが効率良く配置されて、前後方向の長さができるだけ短くなるようにして、エンジン本体がコンパクトとなるようにし、クランクケース3内の空間を有効に利用できるようにしている。
A front balance weight 80b and a center balance weight 80c are formed at the center of the body of the bearing 80a on the front side of the balancer shaft 80 and at the front and rear center, respectively. Specifically, the front balance weight 80b is disposed between the gear case 85 and the weight portion 5b, and the central balance weight 80c is disposed between the weight portions 5b and 5b. A weight portion 5b is disposed between the central balance weight 80c and the drive gear 83. The front balance weight 80b and the center balance weight 80c are located alternately and do not overlap in plan view when the crankshaft 5 and the balancer shaft 80 rotate and rotate to positions facing the weight portions 5b and 5b. And the gap between the two is configured to be as small as possible so that the amount of eccentricity is as large as possible.
With this arrangement, the balance weight is efficiently arranged between the crankshaft 5 and the balancer shaft 80 so that the length in the front-rear direction is as short as possible, so that the engine body is compact, The space in the case 3 can be used effectively.

そして更に、前バランスウエイト80bが位置する軸部、及び前記鍔部90bから前後中心側に位置する軸部は図4、図6に示すように、バランスウエイトと反対側を削って略半円状に構成して、バランスウエイトと反対側の軸部を偏平面80dとしている。但し、バランスウエイトの荷重及び回転時に受ける遠心力により変形しない剛性を有する断面積は確保されている。
このように、バランスウエイトと反対側の軸部を削ることにより、軸心に対する偏心量を大きくすることができて、バランサ軸80を小型化することができ、クランクシャフト5にも近づけることができるのである。
Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the shaft portion where the front balance weight 80b is located and the shaft portion located on the front-rear center side from the flange portion 90b are substantially semicircular as shown in FIGS. The shaft portion on the opposite side to the balance weight is configured as a flat plane 80d. However, a cross-sectional area having rigidity that is not deformed by the load of the balance weight and the centrifugal force received during rotation is secured.
In this way, by shaving the shaft portion opposite to the balance weight, the amount of eccentricity with respect to the shaft center can be increased, the balancer shaft 80 can be reduced in size, and the crankshaft 5 can be brought closer. It is.

更に、中央バランスウエイト80cが位置する軸部は、図4、図7に示すように、前記バランサ軸80上の前後中央、つまり、軸心方向中央部におけるバランスウエイトと反対側の軸径を小径としている。こうして、バランサを大きくすることなく偏心量を大きくすることができ、バランサと反対側の空間を大きくとることができるのである。 Further, as shown in FIGS. 4 and 7, the shaft portion where the center balance weight 80c is located has a small diameter on the opposite side of the balance weight in the front and rear center on the balancer shaft 80, that is, in the center portion in the axial center direction. It is said. Thus, the amount of eccentricity can be increased without increasing the balancer, and the space on the opposite side of the balancer can be increased.

そして、前記バランサ軸80上に配置する中央バランスウエイト80cと反対側のバランサ軸部に形成した小径部分を窪み80eとして形成している。該窪み80eは底部をバランサ軸80の軸心Oよりもバランスウエイト側に位置するように構成して、中央バランスウエイト80c側に入り込むように構成している。なお、前記偏平面80dから窪み80eへ至る面は傾斜面としている。 A small-diameter portion formed on the balancer shaft portion on the opposite side to the central balance weight 80c disposed on the balancer shaft 80 is formed as a recess 80e. The recess 80e is configured such that its bottom is positioned on the balance weight side with respect to the axis O of the balancer shaft 80, and enters the center balance weight 80c side. Note that the surface from the flat surface 80d to the recess 80e is an inclined surface.

このように構成することで、窪み80eは中央バランスウエイト80c(突出側)と反対側の重量を削ることになり、中央バランスウエイト80cの重心位置は窪みを設けない時(真円の軸)に比べて軸心Oから更に遠く離れて位置させることができ、偏心量を大きくすることができ、ウエイトを効率良く配置して回転時における振動を抑えてバランスさせることができる。   By configuring in this way, the recess 80e cuts the weight on the opposite side of the central balance weight 80c (projecting side), and the center of gravity of the central balance weight 80c is located when the recess is not provided (a perfect circle axis). Compared with the shaft center O, it can be positioned farther away, the amount of eccentricity can be increased, and the weight can be efficiently arranged to balance vibrations during rotation.

更に、前記窪み80eの前後方向(軸心方向)の中心と、中央バランスウエイト80cの前後方向の中心と、前記コンロッド6の前後方向の中心を略同一面上に配置している。言い換えれば、窪み80eと中央バランスウエイト80cとコンロッド6がクランクシャフト5と直角方向に一列上に配置しているのである。そして、該窪み80eの平面断面形状は、コンロッド6の大端部6aの(断面視における外側の)軌跡と略同じ形状に構成している。 Further, the center in the front-rear direction (axial direction) of the recess 80e, the center in the front-rear direction of the central balance weight 80c, and the center in the front-rear direction of the connecting rod 6 are arranged on substantially the same plane. In other words, the recess 80e, the central balance weight 80c, and the connecting rod 6 are arranged in a row in a direction perpendicular to the crankshaft 5. And the planar cross-sectional shape of this hollow 80e is comprised in the shape substantially the same as the locus | trajectory (outside in sectional view) of the big end part 6a of the connecting rod 6. FIG.

このように構成することにより、クランクシャフト5回転時において、バランスウエイト80b・80cとウエイト部5b・5bが互いに離れたときに、窪み80eにコンロッド6の大端部6aが近づくことになるが、その形状が略同じであるために、若干の隙間を介して当接することがなく回転することができる。つまり、コンロッド6とバランサ軸80の干渉をさけてバランサ軸を回動することができる。そして、コンロッド6の大端部6a、つまり、クランクシャフト5にバランサ軸80をできるだけ近づけることができ、クランクシャフト5とバランサ軸80との軸間距離を従来よりも短くなるように配置でき、エンジン自体をコンパクトに構成することができるのである。   By configuring in this way, when the balance weights 80b and 80c and the weight portions 5b and 5b are separated from each other during rotation of the crankshaft 5, the large end portion 6a of the connecting rod 6 approaches the recess 80e. Since the shape is substantially the same, it can rotate without contacting through a slight gap. That is, the balancer shaft can be rotated while avoiding interference between the connecting rod 6 and the balancer shaft 80. Then, the balancer shaft 80 can be brought as close as possible to the large end portion 6a of the connecting rod 6, that is, the crankshaft 5, and the distance between the crankshaft 5 and the balancer shaft 80 can be arranged to be shorter than the conventional one. It can be configured compactly.

本発明に係るエンジンの正面断面図。The front sectional view of the engine concerning the present invention. 本発明に係るエンジン下部の平面断面図。The plane sectional view of the engine lower part concerning the present invention. 本発明に係るバランサ軸部分の平面断面図。The plane sectional view of the balancer axis part concerning the present invention. バランサ軸の平面図。The top view of a balancer axis | shaft. バランサ軸駆動歯車の断面図。Sectional drawing of a balancer shaft drive gear. 図4におけるA−A矢視断面図。AA arrow sectional drawing in FIG. 図4におけるB−B矢視断面図。BB arrow sectional drawing in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

5 クランクシャフト
6 コンロッド
6a 大端部
80 バランサ軸
80c バランスウエイト
80e 窪み
82・83 歯車
83a 軸孔
83b 段部
90 嵌合部
90b 鍔部
5 Crankshaft 6 Connecting rod 6a Large end 80 Balancer shaft 80c Balance weight 80e Depression 82/83 Gear 83a Shaft hole 83b Step 90 Fitting 90b Hut

Claims (5)

クランクシャフトと平行にバランサ軸を配置し、該クランクシャフトから歯車を介してバランサ軸を回動するエンジンにおいて、前記バランサ軸の端部上に、歯車を嵌合する嵌合部を設け、該嵌合部の機体中央側に鍔部を形成するとともに、歯車に形成する軸孔の機体中央側端部に段部を形成したことを特徴とするバランサ軸。   In an engine in which a balancer shaft is arranged in parallel with a crankshaft and the balancer shaft is rotated from the crankshaft via a gear, a fitting portion for fitting a gear is provided on an end portion of the balancer shaft. A balancer shaft characterized in that a flange portion is formed on the machine body center side of the joint and a step portion is formed on the machine body center side end portion of the shaft hole formed in the gear. 前記バランサ軸上に配置するバランスウエイトと反対側の軸形状を偏平としたことを特徴とする請求項1に記載のバランサ軸。   The balancer shaft according to claim 1, wherein a shaft shape opposite to a balance weight disposed on the balancer shaft is flattened. 前記バランサ軸上に配置するバランスウエイトと反対側のバランサ軸に窪みを形成し、該窪みの底部をバランサ軸の軸心よりもバランスウエイト側に配置したことを特徴とする請求項1に記載のバランサ軸。   2. The recess according to claim 1, wherein a recess is formed on a balancer shaft opposite to the balance weight disposed on the balancer shaft, and a bottom portion of the recess is disposed on the balance weight side with respect to the axis of the balancer shaft. Balancer shaft. 前記窪み中心とバランスウエイト中心とコンロッド中心を同一面上に配置したことを特徴とする請求項3に記載のバランサ軸。   4. The balancer shaft according to claim 3, wherein the center of the recess, the center of the balance weight, and the center of the connecting rod are arranged on the same plane. 前記窪みの断面形状をコンロッドの大端部の軌跡と略同形状に構成したことを特徴とする請求項3に記載のバランサ軸。
The balancer shaft according to claim 3, wherein a cross-sectional shape of the recess is configured to be substantially the same shape as a locus of a large end portion of the connecting rod.
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