JP2009216224A - エンジンのバランサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成でありながらバランサ軸の両方から加わるスラスト力を規制することができ、コンパクトで取り扱いに優れたバランサ装置を提供する。
【解決手段】一対のバランサ軸７，７をバランサハウジング６に収容する。バランサハウジング６は、前後一対の軸支持部材２０，３０やハウジング本体部材４０、前後のカバー部材５０，６０、スラストプレート８０などで構成し、支持ボルト９で一体に締結する。
スラストプレート８０の側面には、上方が開放された一対のスラスト規制孔８２，８２が貫通形成されている。これらスラスト規制孔８２，８２内に上方から一対のバランサ軸７，７を受け入れて、スラスト規制孔８２の周縁部をバランサ軸７のスラスト規制溝１０１に擦動自在に嵌装する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、エンジン下部のオイルパン内に収容され、クランク軸によって駆動されるエンジンのバランサ装置に関する。

従来より、この種のバランサ装置としては、例えばオイルパン内にバランサ軸を剥き出し状態で支持するタイプが知られている（特許文献１）。ところが、このタイプではバランス軸がオイルに浸かるため、回転時にオイルとの間で回転抵抗が発生する問題や、攪拌によってオイルの酸化劣化を助長する問題などがあった。

そこで、上面が開放された略半円筒形状のバランサ軸ホルダを有し、これに一対のバランサ軸を受容して、バランサ軸がオイルに浸からないようにしたつりあい装置（バランサ装置）も提案されている（特許文献２）。

また、上記特許文献１、２には、バランサ軸のスラスト変位を規制するスラストプレートが開示されている。特許文献１のスラストプレートはバランサーホルダー（軸支持部材）の一側面にボルトで固定され、特許文献２のスラストプレートはバランサ軸ホルダの後端にボルトで固定されている。
特開平９−２１０１３６号公報 特開２０００−６５１４６号公報

しかしながら、いずれのスラストプレートもバランサ軸の一方から加わるスラスト力だけを受け止めるように構成されているため、他方からもスラスト力が加わるような場合には対応できない。

両方から加わるスラスト力を規制するために、例えば、上記スラストプレートと対向するように別途スラストプレートを追加して設けることも考えられるが、部材や工数が倍増する不利がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的とするところは、簡単な構成でありながらバランサ軸の両方から加わるスラスト力を規制することができ、コンパクトで取り扱いに優れたバランサ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明では、バランサハウジングを複数の部材で構成し、その構成部材である軸支持部材とハウジング本体部材との間に、各バランサ軸のスラスト規制溝に嵌装可能な板状のスラストプレートを配置した。

具体的には、エンジンの下部に、クランク軸と平行な方向である前後方向に延びるように一対のバランサ軸を配置して、バランサハウジングに収容してなるバランサ装置であって、上記バランサハウジングは、上記一対のバランサ軸をそれぞれ回転自在に支持する前後一対の軸支持部材と、これら軸支持部材の間に配置されるハウジング本体部材と、いずれか一方の軸支持部材とハウジング本体部材との間に配置される板状のスラストプレートと、を有している。

上記一対の各バランサ軸の外周には、全周にわたってスラスト規制溝が形成されている一方、上記スラストプレートには、上部が開放された一対のスラスト規制孔が貫通形成されていて、これら各スラスト規制孔の周縁部が、各バランサ軸のスラスト規制溝に擦動自在に嵌装されている構成とする。

この構成によれば、まず、一対のバランサ軸は、バランサハウジングに収容されているので、オイルパン内に配設されてもそこに溜まるオイルから隔離することができ、従来のバランサ装置のような回転抵抗等の問題を解消することができる。

そして、板状のスラストプレートに形成されたスラスト規制孔の周縁部が各バランサ軸のスラスト規制溝に擦動自在に嵌装されているので、バランサ軸の両方から加わるスラスト力は、一枚のスラストプレートに受け止められて規制される。

また、各スラスト規制孔はその上部が開放されているので、そこから各バランサ軸をスラスト規制孔内に受け入れることができ、バランサ軸を軸支持部材やハウジング本体部材に仮組みした後からでもスラストプレートを組み付けることができる。

上記バランサハウジングは、その上面に開口部を形成し、その開口部を上方から覆うようにハウジングカバーを設け、ハウジング本体部材の左右の端部とハウジングカバーの左右の端部との間に隙間があくようにしておくとよい。

そうすれば、まず、開口部の形成によってバランサハウジングの軽量化を図ることができる。そして、その開口部の上方はハウジングカバーで覆われているので、上方からのバランサハウジング内部への不用意なオイルの浸入は防がれる。さらに、ハウジング本体部材の左右の端部とハウジングカバーの左右の端部との間に隙間があいているので、そこからバランサハウジング内のオイルを外部に排出させることが可能になる。

更に、上記ハウジングカバーによってスラストプレートの上方が覆われていると、スラストプレートの上方からバランサハウジング内へ不用意にオイルが浸入するのを抑制できる。

また、更にハウジング本体部材の前後方向の寸法よりも長く形成された支持ボルトを有するとともに、上記一対の軸支持部材、ハウジング本体部材及びスラストプレートにそれぞれ前後方向に延びる挿通孔を設け、これら挿通孔に上記支持ボルトを挿通して、上記一対の軸支持部材、ハウジング本体部材及びスラストプレートを締結するようにしてもよい。

そうすれば、バランサ軸と平行に、比較的長寸のボルトで各軸支持部材等が一体に締結されるため、その締結力がバランサハウジング全体に作用してバランスよく固定できるとともに、強固に固定してもバランサ軸の軸線方向に作用するだけであるからバランサ軸とこれを支持する各軸支持部材との同軸度にずれを招くおそれがない。

上記一対のバランサ軸は、それぞれ転がり軸受を介して支持するようにすれば、メタル軸受に比べて回転抵抗を大きく低減することができる。

その場合、上記一対の各バランサ軸が、各々転がり軸受を介して支持される前後一対のジャーナル部と、これら両ジャーナル部間に設けられる相対的に大径の主バランスウエイト部と、各ジャーナル部の前側、後側にそれぞれ設けられる相対的に小径の一対のバランスウエイト固定部と、を有するものとし、上記各転がり軸受に挿通されて前後に突出する上記一対のバランスウエイト固定部のそれぞれに、偏心部材を組み付けて副バランスウエイト部を構成するとよい。

そうすれば、各ジャーナル部を挟んだバランサ軸の軸線方向における各ジャーナルのウエイトバランスが良くなるため、転がり軸受に加わる曲げ負荷を低減させることができる。更に、バランスウエイト部をバランサ軸の軸線方向に分散配置することで、つりあい性能はそのままにして相対的にバランスウエイト部の外径寸法を小さくできるため、軸間距離を小さくできてバランサハウジングがコンパクトになる。

また、バランサ軸をバランサユニットに組み付ける際には、ジャーナル部よりも小径のバランサウエイト固定部を転がり軸受に挿通した後、そこに偏心部材を組み付けて副バランスウエイト部を構成することができるので、転がり軸受の内径及びジャーナル部の外径を副バランスウエイト部の外径よりも小さくでき、軸支持部材やバランサ軸が小さくなってバランサハウジングがコンパクトになる。

以上説明したように、本発明のバランサ装置によれば、一枚のスラストプレートでバランサ軸の両方から加わるスラスト力を規制することができる。また、バランサ装置の組み付け時には、バランサハウジングに一対のバランサ軸を仮組みしてから、スラストプレートを組み付けることができるため、作業性に優れる。装置全体がコンパクトにまとめられてユニット化されているため、取り扱いに優れ、オイルパン内に配設しても邪魔にならないし、バランサ軸もオイルに浸からずに済む。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明のバランサ装置を装着した直列４気筒エンジンであり、その要部をエンジン本体１の前方から見た概略図を示している。同図において、エンジン本体１の下部を構成するロアブロック１ａの下面にオイルパン２が接合されていて、そのロアブロック１ａからオイルパン２にかけて当該バランサ装置Ｂが収容されている。

バランサ装置Ｂは、伝動機構を介してクランク軸１ｂで駆動されるようになっており、その伝動機構は、クランク軸１ｂに固定された駆動側スプロケット１ｃや、これよりも大径の被駆動側スプロケット３、これらに巻き掛けられるチェーン４、チェーン４のテンションを調整するテンショナー５などで構成されている。

エンジン本体１は、同図に示す鉛直線Ｓに対して幾分傾いた状態で車両に搭載され、その状況下でオイルパン２の内部に貯留されるオイルは、レベル面Ｌがロアブロック１ａとの接合面に対して傾斜した状態でその略下半分の空間を満たしている。

そして、そのオイルのレベル面Ｌよりも上方に位置するように、つまり、オイルに浸かることがないようにバランサ装置Ｂはコンパクトに構成されていて、オイルパン２の上方に張り付くように設置される。尚、バランサ装置Ｂの一部がオイルに浸かるようにオイルのレベル面Ｌが設定されることを妨げるものではない。

図２は、そのバランサ装置Ｂの全体を示している。同図に示すように、バランサ装置Ｂは、一つのユニットとして構成されており、複数の部材を組み合わせて一体化したバランサハウジング６と、その内部に収容されてエンジンの前後方向に（クランク軸１ｂと平行に）延びる一対のバランサ軸７，７とを備えている。

（バランサハウジング）
バランサハウジング６は、図２に示すように、アルミダイキャスト品である、前軸支持部材２０及び後軸支持部材３０、これら前後一対の軸支持部材２０，３０の間に配置されるハウジング本体部材４０、これら軸支持部材２０，３０に各々装着される前カバー部材５０及び後カバー部材６０などで構成されている。

前軸支持部材２０は、図３に示すように、前後方向に延びるブロック状の支持部本体２１と、この支持部本体２１の前端縁から側方及び下方に張り出し形成されたフランジ壁２２とを有し、このフランジ壁２２を前方に向けた状態でバランサ軸７の前端部分を受け入れるように配設される。

詳しくは、支持部本体２１には、その前後方向に延びるように、一対のバランサ軸７，７を回転自在に支持する２つの軸受孔２３，２３が左右方向に隣接して貫通形成されている。ここでは図示しないが、各軸受孔２３には、ニードルローラベアリング（転がり軸受）８が挿嵌される（例えば図８参照）。各軸受孔２３の前側にはこれらに連続して、後述する第１入力ギヤ７７等が収容される空間（入力室２４）が形成されている（例えば図８参照）。

また、これら２つの軸受孔２３，２３を間に挟む、支持部本体２１の上部の左右２箇所と、各軸受孔２３，２３の間の下側１箇所には、後述する支持ボルト９を挿通するために、前後方向に延びるボルト挿通孔２５，２５，２５が貫通形成されている。更に、支持部本体２１の左右両端部からは、外方に張出ボス部２６，２６が張り出しており、これら張出ボス部２６，２６には上下方向に貫通する取付孔２７がそれぞれ形成されている。支持部本体２１の前端面には前カバー部材５０と接合するために、そして、後端面にはハウジング本体部材４０と接合するために面一状の接合部が形成されている。

ハウジング本体部材４０は、図４に示すように、前後方向に延びる底壁４１と、この底壁４１の左右から屈曲して立ち上がる円弧状の左右の側壁４２，４２とを有し、その前端面には前軸支持部材２０と接合するために、そして、その後端面には後述するスラストプレート８０が介在した状態で後軸支持部材３０と接合するために面一状の接合部が形成されている。そうして、ハウジング本体部材４０の前後両端面に各軸支持部材２０，３０が接合されると、バランサハウジング６の上面には、大きく開口する開口部４５が形成される（図６参照）。

ハウジング本体部材４０の内部には、後述する各バランサ軸７，７の主バランスウエイト部７１，７１を収容する主バランスウエイト収容部４３と、これの後側に連続して連動ギヤ７４，７４を収容するキヤ収容部４４とが設けられている。

支持ボルト９を受け入れるために、左右の側壁４２，４２の上部にはそれぞれ前後方向に延びるボルト挿通孔４７，４７が形成されているとともに、底壁４１の内面の左右方向の中間部位には前後方向に延びるボルト溝４８が凹み形成されている。

ハウジング本体部材４０の左右の側壁４２，４２の上端には、その前後方向の中間部位から両壁４２，４２間に跨る補強用のブリッジ４６が一体に形成されている。また、左右の側壁４２，４２の各上端面の前後及び中間の３箇所には、ハウジングカバー９０を締結するためのボス部４９，４９，４９がそれぞれ突設されている。

このハウジングカバー９０は、鋼板のプレス加工品からなり、図２に示すように、バランサハウジング６の上部に形成される開口部４５を上方から覆うように、先のハウジング本体部材４０の左右側壁に突設されたボス部４９，・・・にボルトで締結される。このように、バランサハウジング６の上面に開口部４５を形成してハウジングカバー９０で覆うようにすることで、バランサハウジング６の軽量化及び材料コストの削減が実現されている。ハウジングカバー９０の後端部には、ギヤ収容部４４に臨むオイル供給用の開口９１が形成されている。尚、ハウジング本体部材４０及びハウジングカバー９０の細部については後述する。

後軸支持部材３０は、図４に示すように、前軸支持部材２０の支持部本体２１と似た形状のブロック体からなる。すなわち、後軸支持部材３０には、その前後方向に延びるように、一対のバランサ軸７，７を回転自在に支持する２つの軸受孔３１，３１が左右方向に隣接して貫通形成されており、これら軸受孔３１，３１にはニードルローラベアリング８，８が挿嵌される（例えば図８参照）。

そして、後軸支持部材３０の上部のこれら２つの軸受孔３１，３１を間に挟む左右２箇所と、各軸受孔３１，３１の間の下側１箇所には、支持ボルト９を挿通するために前後方向に延びるボルト挿通孔３２，３２，３２が貫通形成されている。更に、左右両端部から外方に張り出す張出ボス部３３，３３には上下方向に貫通する取付孔３４がそれぞれ形成されている。後軸支持部材３０の前端面にはスラストプレート８０を介在させた状態でハウジング本体部材４０と接合するために、そして、後端面には後カバー部材６０と接合するために面一状の接合部が形成されている。

スラストプレート８０は、各バランサ軸７のスラスト力を受け止めてその軸線方向の変位を規制するためにハウジング本体部材４０と後軸支持部材３０との間に嵌装される板状の部材からなる。

詳しくは、図４に示すように、スラストプレート８０は、耐摩耗性に優れた金属素材からなるプレス加工品であり、ハウジング本体部材４０と後軸支持部材３０とが接合されるその接合面と略同一の外形形状に加工されている。

スラストプレート８０の側面には、一対のスラスト規制孔８２，８２が左右横並びに形成されている。これらスラスト規制孔８２，８２は、その上部が開放されるとともに、上下方向に延びる長孔状に形成されていて、一対のバランサ軸７，７を上方から受け入れ可能となっている。

スラスト規制孔８２は、それぞれ略Ｕ字状をしていて、その平行な左右幅寸法はバランサ軸７のジャーナル部７０の外径よりも僅かに大きく形成されている。そして、スラスト規制孔８２の周縁部が後述するバランサ軸７のスラスト規制溝１０１に嵌装されて、その半円形状をした下端の部位がバランサ軸７のスラスト変位を規制する規制片部となる。

また、スラストプレート８０の側面には、これらスラスト規制孔８２，８２と共に、前軸支持部材２０のボルト挿通孔２５等が形成された３箇所の部位に対応してボルト挿通孔８１，８１，８１が形成されている。

前カバー部材５０は、図５に示すように、前軸支持部材２０の前面全体を覆うように構成されていて、前カバー部材５０で前軸支持部材２０の前面を覆うことで後述する第１入力ギヤ７７等を収容する入力室２４が形成される（例えば図８参照）。また、前カバー部材５０の前軸支持部材２０に接合される面一状の接合部には、前軸支持部材２０のボルト挿通孔２５等が形成された３箇所の部位に対応して、前後方向に貫通するボルト挿通孔５２，５２，５２が形成されている。更に、前カバー部材５０の左右端部からはそれぞれ張出ボス部５３，５３が外方に張り出しており、これら張出ボス部５３，５３には上下方向に貫通する取付孔５４がそれぞれ形成されている。

一方、後カバー部材６０は、図２に示すように横長のカップ形状をしていて、一対のバランサ軸７，７の後端部分をまとめて覆うように、後軸支持部材３０の後端面に装着される。このように前後の軸支持部材２０，３０それぞれに前後のカバー部材５０，６０を装着することにより、前後方向からバランサハウジング６の内部へオイルが浸入するのを阻止している。

（バランサハウジングの組み付け）
このような複数の部材が組み合わされるバランサハウジング６は、主として３本の支持ボルト９，９，９の締結によって一体化される。

すなわち、図２や図４に示すように、前カバー部材５０、前軸支持部材２０、ハウジング本体部材４０、スラストプレート８０、及び後軸支持部材３０の順に各部材を接合して仮組みした状態で、少なくともハウジング本体部材４０の前後方向の寸法よりも長い３本の支持ボルト９，９，９を、各部材に形成された挿通孔５２，２５，４７，８１，３２，・・・及び挿通溝８の３箇所に通してナットで締結する。

３箇所の締結でバランサハウジング６を一体化できることから作業性に優れるのはもちろんのこと、バランサ軸７と平行に、バランサハウジング６を構成する各部材を一まとめに締結できるため、その締結力がバランサハウジング６全体に作用してバランスよく一体化できる。その際、その締結力はバランサ軸７の軸線方向に作用するだけでバランサ軸７と軸受孔２３，３１との同軸度にずれを招くおそれがないため、安心して確りと締結できる。

（バランサ軸）
一対のバランサ軸７，７は、図６〜図８に示すように、バランサハウジング６の内部にその前後方向に延びるように配置されていて、エンジン本体１に配設したときには、各バランサ軸７の軸心がクランク軸１ｂの軸心を通る垂直面に関して同一水平面内で左右対称になるように平行に配置される。

各バランサ軸７には、例えば図７に示すように、その軸線方向に所定間隔をあけて位置する前後一対のジャーナル部７０，７０と、これら両ジャーナル部７０，７０間に位置する相対的に大径の主バランスウエイト部７１と、各ジャーナル部７０の前側、後側にそれぞれ位置する相対的に小径のバランスウエイト固定部７２，７２とが一体に設けられており、例えば図６の（ｂ）に示すように、抜止部材７３や連動ギヤ７４、ニードルローラベアリング８、前後一対の偏心マス部材（偏心部材）７５，７５などが組み付けられている。

詳しくは、主バランスウエイト部７１は、図６や図９に示すように、バランサ軸７の中間部に形成されていて、重心が軸心から偏心した略半円柱形状のマス部７１ａを有し、その外径はバランサ軸７の他の部分よりも大きくなっている。この主バランスウエイト部７１に続く後側には、連動ギヤ７４が固定されている。

各連動ギヤ７４は、互いに噛み合う同径のヘリカルギヤからなり、その噛み合いによって両バランサ軸７，７は、上記マス部７１ａ，７１ａが常に同じ高さに位置するように同期して逆向きに回転する。尚、これら連動ギヤ７４，７４は、ハウジング本体部材４０のギヤ収容部４４に収容される。

これら連動ギヤ７４，７４の噛み合いによって、各バランサ軸７，７には互いに前後逆方向のスラスト力が発生する。

連動ギヤ７４に続く後側及び主バランスウエイト部７１の前側に続くそれぞれの部位には、各々同径のジャーナル部７０，７０が形成されている。これらジャーナル部７０，７０は、その外周にニードルローラベアリング８，８が介装された状態で前後の軸受部２３，３１に支持される。

各連動ギヤ７４と各ジャーナル部７０との間には、例えば図７や図１１に示すように、リング状のスラスト規制環１００がバランサ軸７に圧入されて固定されている。

スラスト規制環１００の前側には、連動ギヤ７４の後端面に対向するプレート受面を有する半径方向外側に張り出したプレート規制部１００ａが形成されており、このプレート規制部１００ａのプレート受面と連動ギヤ７４の後端面との間に、スラストプレート８０が嵌装されるスラスト規制溝１０１が構成されている。

そして、スラストプレート８０に形成されているスラスト規制孔８２の周縁部（以下、規制片部ともいう）がこのバランサ軸７の外周に形成されたスラスト規制溝１０１に嵌装されると、バランサ軸７が前後方向に変位しようとしても、連動ギヤ７４の後端面はスラストプレート８０の規制片部の前側に接当し、プレート規制部１００ａのプレート受面はスラストプレート８０の規制片部の後側に接当して、バランサ軸７の前後両側から加わるスラスト力によるスラスト変位が規制される。

尚、ニードルローラベアリング８は、一般に図６や図７等に示すように、構造上半径方向の外寸法がメタル軸受に比べて大きくなる不利があるが、例えば、本実施形態のニードルローラベアリング８が主バランスウエイト部７１よりも僅かに大径な程度となっているように、ジャーナル部７０を小径に形成したことでコンパクトに収めることが可能になっている。

前後の各ジャーナル部７０，７０に続く前側及び後側の部位には、図７や図８に示すように、それぞれ各ジャーナル部７０よりも小径のバランスウエイト固定部７２，７２が設けられていて、そこに偏心マス部材７５，７５が回動不能に取り付けらている。偏心マス部材７５は、図６の（ｂ）に示すように重心が軸心から偏心した略半円柱形状のマス部７５ａを有する略円筒体からなる。前側の偏心マス部材７５は、後側の偏心マス部材７５よりも軸方向に長く形成されている。尚、本実施形態の偏心マス部材７５は、主バランスウエイト部７１と略同径に形成されているが、これよりも大きくても小さくてもよい。

ここで、図８ではその上方に位置する一方のバランサ軸７の前側のバランスウエイト固定部７２には、更にそこから前方に延びる延伸部７６が一体に設けられていて、そこに第１入力ギヤ７７が組み付けられるようになっている。この第１入力ギヤ７７は、図６の（ｂ）や図７に示すように、これよりも大径の第２入力ギヤ７８ととともに先の前軸支持部材２０の前側に形成される入力室２４内に収容される。

第１入力ギヤ７７及び第２入力ギヤ７８は、互いに噛み合っていて、第２入力ギヤ７８の前カバー部材５０の外方に突出する回転軸の一端には、図６に示すように、先の伝動機構を構成するスプロケット３が取り付けられている。そうして、クランク軸１ｂが回転すると、伝動機構を介して一対のバランサ軸７，７がエンジンの２倍の回転数で回転するように構成されている。また、各バランサ軸７，７の前後両端部には、先の抜止部材７３を締結する締結穴７９がその軸線方向に延びるように凹設されている。

（バランサ軸のバランサハウジングへの組み付け）
このような構成の一対のバランサ軸７，７では、各偏心マス部材７５，・・・及び第１入力ギヤ７７は後付けされるようになっていて、例えば、ニードルローラベアリング８，・・・が挿嵌された前後の軸受孔２３，２３，３１，３１に、その両側のバランスウエイト固定部７２，・・・を挿通しながらバランサハウジング６を仮組みする。そして、前後の軸支持部材２０，３０から前後に突出するバランスウエイト固定部７２，・・・や延伸部７６に、偏心マス部材７５・・・や第１入力ギヤ７７を装着して抜止部材７３，・・・を締結穴７９，・・・に締結する。

このとき、図４に示すように、スラストプレート８０は、ハウジング本体部材４０と後軸支持部材３０との間に組み付けられるが、スラストプレート８０の各スラスト規制孔８２の上部は開放されているので、一対のバランサ軸７，７を収容して先に仮組みしたバランサハウジング６に対し、その下方から差し込んでスラストプレート８０を組み付けることができ、その作業の容易化が図られている。

すなわち、仮にスラスト規制孔８２の一側が開放されていなければ、スラスト規制環１００を各バランサ軸７に圧入して固定する前に、スラストプレート８０を一対のバランサ軸７，７に装着しておく必要があり、その圧入作業や圧入後の組み付け作業が極めて困難になるからである。

その後は、前述したように３本の支持ボルト９，９，９などを締結し、本締めすれば一体化できる。

このように、比較的大径の偏心部材７５を後付けで組み付けることで、ジャーナル部７０の外径が相対的に小さくなってバランサハウジング６がコンパクトになることに加え、ジャーナル部７０の両側にバランスウエイト部を分散配置したことで、バランサ軸７の外形が更に小さくなってよりいっそうバランサハウジング６がコンパクトになる。また、ジャーナル部７０のウエイトバランスがよくなる結果、メタル軸受よりも曲がり負荷の影響を受け易いニードルローラベアリング８を採用できるようになる。

（バランサ装置の装着）
こうして一体に構成されたバランサ装置Ｂは、図１０に示すように、ロアブロック１ａの下部にボルト止めすることにより組み付けられる。

詳しくは、前軸支持部材２０、後軸支持部材３０及び前カバー部材５０の左右の張出ボス部２６，３３，５３の各々６箇所に形成された取付孔２７，３４，５４，・・・に対応して、ロアブロック１ａの下面に締結孔が６箇所開口している（図示せず）。ロアブロック１ａの下面の所定位置にバランサ装置Ｂを配置して、これら締結孔に各取付孔２７，３４，５４，・・・に挿通したボルトを締結することにより、バランサ装置Ｂはエンジン本体１に装着される。

このように、ボルトを６箇所締結するだけでバランサ装置Ｂをエンジン本体１に装着できるため、組み付け作業性が向上するし、比較的大きな負荷のかかる前後の軸支持部材２０，３０が直接ロアブロック１ａに締結されるため、確りと固定できる。

こうしてエンジン本体１に装着されたバランサ装置Ｂは、最初にも説明したように、オイルパン２内の比較的小さなスペースに収まるため、オイルパン２内には十分なスペースが確保でき、例えば、図示しないオイルポンプ等もオイルの貯留スペースを気にせず余裕をもってオイルパン内部に配設することができる。

また、ハウジング本体部材４０はオイルのレベル面Ｌよりも上方に位置し、バランサハウジング６には、前後のカバー部材５０，６０やハウジングカバー９０が装着されているため、バランサハウジング６内への不用意なオイルの浸入も効果的に阻止できる。

更に、本発明のバランサ装置Ｂは、それに加えて不図示のニードルローラベアリング８への給油や開口９１からの給油で、上方からのバランサハウジング６内への不用意なオイルの浸入も阻止できるように工夫されている。

すなわち、先に説明したように、スラストプレート８０の各スラスト規制孔８２，８２の上方は、例えば図７に示すように開放されているため、そこからバランサハウジング６内にオイルが浸入し易くなっている。

そこで、図１１に示すように、ハウジングカバー９０は、ハウジング本体部材４０を越えてスラストプレート８０の上方を覆うように後方に延びていて、その後端部分９０ａは、スラストプレート８０と後軸支持部材３０との接合部位よりも更に後方に位置している。つまり、スラストプレート８０の上方はハウジングカバー９０によって確実に覆われているので、スラストプレート８０の開口部分からバランサハウジング６内に不用意にオイルが浸入するのを抑制できる。

また、バランサハウジング６内にオイルが浸入しても、そのオイルは自動的に排出されるようになっている。

すなわち、図９に示すように、ハウジングカバー９０の左右の端部とハウジング本体部材４０の左右の端部との間には、先に説明したボス部４９の介在によってハウジングカバー９０の前後方向に隙間９２，９２があいており、その隙間９２，９２を介してハウジング本体部材４０の内部は外部と連通している。一方、ハウジング本体部材４０の主バランスウエイト収容部４３の内壁面は、バランサ軸７の主バランスウエイト部７１の外周の回動軌跡に近接するように円弧状に形成されている。

各バランサ軸７は、図９の矢印線で示すように、同期して各々その下半周側が内側から外側へ向かうように高速で回転するため、主バランスウエイト収容部４３に浸入したオイルは、マス部７５ａによってハウジングカバー９０の左右の両端部に掻き揚げられる。掻き揚げられたオイルは、ハウジングカバー９０の両端部の内面に反射して隙間９２を通って外部に排出される。つまり、バランサハウジング６内に浸入したオイルはバランサ軸７の回転によって溜まる間もなく排出されることとなる。

以上、説明したように、本発明のバランサ装置Ｂによれば、板状の一つのスラストプレート８０を簡単な作業で組み込むだけでバランサ軸７の両側から加わるスラスト力を規制することができる。バランサ軸７のバランサウエイト部をバランスよく分散配置したことで、従来の装置に比べて装置全体をコンパクトにユニット化することができ、取り扱いに優れ、軸受部への負荷も軽減できる。バランサハウジング６内への不用意なオイルの浸入もよく防ぐことができ、オイルが浸入しても直ぐに排出されて溜まることがないため、回転抵抗等の問題を招かずに済む。

なお、本発明にかかるバランサ装置Ｂは、前記の実施の形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。

すなわち、スラストプレート８０は、前軸支持部材２０とハウジング本体部材４０との間に配置することもできる。転がり軸受に限らず、滑り軸受（メタル軸受等）を採用してもよい。また、転がり軸受は、ニードルローラベアリング８（針状ころ軸受）に限らず、円筒ころ軸受や玉軸受であってもよい。前カバー部材５０は支持ボルト９で締結するのではなく、別途装着するようにしてもよい。後付けされる偏心マス部材７５や第１入力ギヤ７７は、バランサ軸７に着脱不能に取り付けてもよい。さらに、バランサハウジング６は、車両へのエンジン搭載時にオイルのレベル面Ｌが一部浸かるような高さ関係で配置されていてもよい。

本発明のバランサ装置を装着したエンジンの要部をその前方から見た概略図である。 本発明のバランサ装置の上側を斜め後方から見た斜視図である。 前軸支持部材の下側を斜め後方から見た斜視図である。 ハウジング本体部材、スラストプレート、後軸支持部材の上側を斜め後方から見た分解斜視図である。 前カバー部材の上側を斜め後方から見た斜視図である。 （ａ）はハウジングカバーを除いた本発明のバランサ装置Ｂを上側から見た図である。（ｂ）は本発明のバランサ装置Ｂを下側から見た要部を示す図である。 図６のＸ−Ｘ線断面図である。 図７のＹ−Ｙ線断面図である。 図７のＺ−Ｚ線断面図である。 本発明のバランサ装置をエンジンに組み付けた状態をその下方から見た図である。 図７の要部を示す図である。

符号の説明

１ エンジン本体
１ａ ロアブロック
１ｂ クランク軸
２ オイルパン
６ バランサハウジング
７ バランサ軸
８ ニードルローラベアリング（転がり軸受）
９ 支持ボルト
２０ 前軸支持部材
２３ 軸受部
２５ ボルト挿通孔（挿通孔）
３０ 後軸支持部材
３１ 軸受部
３２ ボルト挿通孔（挿通孔）
４０ ハウジング本体部材
４７ ボルト挿通孔（挿通孔）
５０ 前カバー部材
５２ ボルト挿通孔（挿通孔）
６０ 後カバー部材
７０ ジャーナル部
７１ 主バランスウエイト部
７２ バランスウエイト固定部
７５ 偏心マス部材（偏心部材）
８０ スラストプレート
８１ ボルト挿通孔（挿通孔）
８２ スラスト規制孔
８１ ボルト挿通孔（挿通孔）
９０ ハウジングカバー
９２ 隙間
１０１ スラスト規制溝
Ｂ バランサ装置

Claims (6)

1. エンジンの下部に、クランク軸と平行な方向である前後方向に延びるように一対のバランサ軸を配置して、バランサハウジングに収容してなるバランサ装置であって、
   上記バランサハウジングは、上記一対のバランサ軸をそれぞれ回転自在に支持する前後一対の軸支持部材と、これら軸支持部材の間に配置されるハウジング本体部材と、いずれか一方の軸支持部材とハウジング本体部材との間に配置される板状のスラストプレートと、を有し、
   上記一対の各バランサ軸の外周には、全周にわたってスラスト規制溝が形成されている一方、上記スラストプレートには、上部が開放された一対のスラスト規制孔が貫通形成されていて、これら各スラスト規制孔の周縁部が、各バランサ軸のスラスト規制溝に擦動自在に嵌装されていることを特徴とするエンジンのバランサ装置。
2. 請求項１に記載のエンジンのバランサ装置であって、
   上記バランサハウジングの上面には開口部が形成され、その開口部を上方から覆うようにハウジングカバーが設けられ、
   ハウジング本体部材の左右の端部とハウジングカバーの左右の端部との間に隙間があいていることを特徴とするエンジンのバランサ装置。
3. 請求項２に記載のエンジンのバランサ装置であって、
   上記ハウジングカバーによってスラストプレートの上方が覆われていることを特徴とするエンジンのバランサ装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載のエンジンのバランサ装置であって、
   更に、ハウジング本体部材の前後方向の寸法よりも長く形成された支持ボルトを有するとともに、上記一対の軸支持部材、ハウジング本体部材及びスラストプレートにそれぞれ前後方向に延びる挿通孔を設け、
   これら挿通孔に上記支持ボルトを挿通して、上記一対の軸支持部材、ハウジング本体部材及びスラストプレートが締結されていることを特徴とするエンジンのバランサ装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載のエンジンのバランサ装置であって、
   上記一対のバランサ軸が、それぞれ転がり軸受を介して支持されていることを特徴とするエンジンのバランサ装置。
6. 請求項５に記載のエンジンのバランサ装置であって、
   上記一対の各バランサ軸が、各々転がり軸受を介して支持される前後一対のジャーナル部と、これら両ジャーナル部間に設けられる相対的に大径の主バランスウエイト部と、各ジャーナル部の前側、後側にそれぞれ設けられる相対的に小径の一対のバランスウエイト固定部と、を有し、
   上記各転がり軸受に挿通されて前後に突出する上記一対のバランスウエイト固定部のそれぞれに、偏心部材が組み付けられて副バランスウエイト部が構成されていることを特徴とするエンジンのバランサ装置。

Images