JP2703536B2 - バランサシヤフト付エンジンのシリンダブロツク構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、振動を低減するためのバランサシャフトが
備えられたエンジンのシリンダブロック構造に関する。 （従来の技術） 一般に、往復ピストンエンジンにおいては、ピストン
が往復運動することに起因して、慣性力（起振力）が発
生し、その起振力によりエンジン全体が上下方向に振動
してしまうという問題が生じる。斯かる振動を低減する
ため、従来より、シリンダブロックにおけるクランクシ
ャフトの両側に、バランスウエイト部を有する一対のバ
ランサシャフトを並設し、このバランサシャフトにクラ
ンクシャフトの回転力を伝達して、それらをクランクシ
ャフトの回転速度に対して、例えば、１次起振力に起因
する振動の低減を目的とする場合には、２倍の回転速度
で互いに逆方向に回転させるようにすることが知られて
いる。 そして、上述の如くの、シリンダブロックにバランサ
シャフトを配設するようにされたエンジンにおいては、
通常、その小型化を図るため、例えば、特公昭57-44863
号公報あるいは実開昭61-77448号公報にも記載されてい
る如く、シリンダブロック本体にバランサシャフトの前
端を軸支する前端軸受部が設けられるとともに、シリン
ダブロック本体における側壁の内側にバランサシャフト
の中間部を軸支する中間軸受部が形成され、バランサシ
ャフトをシリンダブロック本体内に収納するようにされ
ている。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の如くにシリンダブロックにバラ
ンサシャフトを収納するようにされた場合、バランサシ
ャフトは、アンブランス部分（バランスウエイト部）を
有するものとされるので、それが回転することに起因し
て軸受部近傍で振動が生じ易く、斯かる振動を抑圧する
ためには、シリンダブロックの剛性、特に、軸受部の剛
性が大なるものとされる必要があるが、従来のシリンダ
ブロック構造では、エンジンの小型化が図られたもと
で、要求される剛性をシリンダブロックに充分に備えさ
せることができるとは言い難い点がある。 また、一般に、自動車用の変速機付エンジン等におい
ては、エンジンと変速機との連結部周辺に曲げ力が作用
する、所謂、パワープラントベンディングが発生するの
で、シリンダブロックの剛性、特に、シリンダブロック
における後方側（変速機側）部分の剛性は大なるものと
されることが要求されるが、上述の如くに、シリンダブ
ロック本体にバランサシャフトの前端を軸支する前端軸
受部が設けられるとともに、シリンダブロック本体にお
ける側壁の内側にバランサシャフトを軸支するための軸
受部が形成される場合には、斯かる軸受部には、シリン
ダブロックの剛性を大とすることには然程寄与しない。
さらに、バランサシャフトの後端は、軸受部により軸支
されることなく自由端とされるので、その振動が抑制さ
れず、それにより、中間軸受部等に偏荷重が作用するこ
とになってしまう。 斯かる点に鑑み、本発明は、バランサシャフトをシリ
ンダブロック内に収納するようになされてエンジンの小
型化を図ることができるとともに、シリンダブロックに
要求される剛性を充分に備えさせることができるように
されたバランサシャフト付エンジンのシリンダブロック
構造を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本発明に係るバランサシャ
フト付エンジンのシリンダブロック構造は、クランクシ
ャフト、及び、各々がバランスウエイト部を有してクラ
ンクシャフトの両側における側壁の内側に配設され、ク
ランクシャフトの回転力が夫々の一端部に伝達される一
対のバランサシャフトが並設されるシリンダブロック本
体を有して成り、そのシリンダブロック本体の側壁の内
側に、一対のバランサシャフトの夫々の一端部分を軸支
する対をなす第１の軸受部と、シリンダブロック本体に
おける一端壁部から第１の軸受部側に所定の距離離隔し
て、一対のバランサシャフトの夫々の他端部分を軸支す
る対をなす第２の軸受部と、第１及び第２の軸受部の間
において一対のバランサシャフトの夫々が有するバラン
スウエイト部を軸支する対をなす第３の軸受部とが設け
られるとともに、シリンダブロック本体内に、そのシリ
ンダブロック本体における一端壁部から第１の軸受部側
に所定の距離離隔して、シリンダブロック本体の側壁の
内側に設けられた対をなす第２の軸受部を相互連結する
連結部が形成される。 （作用） 上述の如くの構成を有するバランサシャフト付エンジ
ンのシリンダブロック構造においては、一対のバランサ
シャフトの夫々が、一端部分が第１の軸受部によって軸
支されるともに、他部分がシリンダブロック本体におけ
る一端壁部から第１の軸受部側に所定の距離離隔して配
置された第２の軸受部によって軸支され、さらに、バラ
ンスウエイト部が第１の軸受部と第２の軸受部との間に
配された第３の軸受部によって軸支された状態で、シリ
ンダブロック本体における側壁より内側に収納されるの
で、エンジンの小型化が効果的に図られる。 そして、一対のバランサシャフトの夫々に対し、バラ
ンスウエイト部を軸支する第３の軸受部が第１の軸受部
と第２の軸受部との間に設けられることにより、第２の
軸受部に課せられる、バランスウエイト部によるラジア
ル荷重が低減される。その結果、一対のバランサシャフ
トの夫々の他端部分を小径として、それら一対のバラン
サシャフトの夫々の他端部分を軸支する対をなす第２の
軸受部を小型化することが可能となり、従って、対をな
す第２の軸受部を、エンジンの小型化に効果的に寄与す
るものとなすことができる。しかも、このようにラジア
ル荷重が低減される対をなす第２の軸受部が、その第２
の軸受部と共にシリンダブロック本体における一端壁部
から第１の軸受部側に所定の距離離隔して配置された連
結部によって相互連結されるので、一対のバランサシャ
フトの夫々の他端部分の振動が確実に抑制されるととも
に、シリンダブロックにおける、特に、パワープラント
ベンディングにより剛性の大なることが要求される各バ
ランサシャフトの他端部分側、即ち、変速機側の剛性が
増大せしめられることになる。 （実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第１図は、本発明に係るバランサシャフト付エンジン
のシリンダブロック構造が適用されたシリンダブロック
の一例を、バランサシャフトが配置された状態で示す。 第１図において、シリンダブロック本体10の上部には
４個の気筒11a,11b,11c及び11dが形成されており、夫々
の気筒11a〜11dの側部にはウォータジャケットを介して
側壁12A及び12Bが配置されている。側壁12A及び12Bの上
側部分には、鋳造時において中子を支持するための開口
部14（図示されないパネル部材で閉塞される）が設けら
れ、側壁12A及び12Bの下側部分はスカート状に拡開し
て、その下端部かオイルパンに連結されるようになされ
ている。また、側壁12A及び12Bの前端部は前端壁部16
に、また、後端部（変速機側端部）は後端壁部18に夫々
一体的に連結されている。 側壁12A及び12Bの下側部分の内側には、第２図に詳細
に示される如く、側壁12Aと側壁12Bとを連結するように
バルクヘッド17a,17b,17cp17d及び17eが設けられるとと
もに、気筒配列方向に沿って、バランスウエイト部23を
有する一対のバランサシャフト20A及び20Bが配設されて
いる。バランサシャフト20A及び20Bは、夫々、前端側か
ら順次、前端ジャーナル部21,延長アーム部22,前側バラ
ンスウエイト部23a,中間ジャーナル部24,後側バランス
ウエイト部23b、及び、後端ジャーナル部26を有してお
り、気筒11a〜11dの真下に配されるクランクシャフト
（第１図及び第２図には図示されていない）の両側に、
それと平行に位置せしめられる。 バランシャフト20A及び20Bにおける前端ジャーナル部
21は、夫々、側壁12A及び12Bの内側に形成された前端軸
受部31により軸受メタル31aを介して軸支され、また、
バランサシャフト20A及び20Bにおける中間ジャーナル部
24は、夫々、側壁12A及び12Bの内側に形成された中間軸
受部32により軸受メタル32aを介して軸支され、さら
に、バランサシャフト20A及び20Bにおける後端ジャーナ
ル部26は、夫々、第２図及び第３図に示される如くに、
側壁12A及び12Bから突出して形成されて、シリンダブロ
ック本体10の後端壁部18から前端軸受部31側に所定の距
離離隔して配置された後端軸受部33により軸受メタル33
aを介して軸支されている。そして、前端軸受部31及び
中間軸受部32は夫々バルクヘッド17a及び17cの両側端部
に形成され、また、後端軸受部33はバルクヘッド17dの
両側端部に対応する側壁12A及び12Bの外側部分に形成さ
れ、さらに、中間軸受部32はバランスウエイト部23の軸
方向中央部に位置せしめられる。このため、バランサシ
ャフト20A及び20Bのバランスウエイト部23は、シリンダ
ブロック本体10の略中央部とされるバルクヘッド17bと
後端壁部18から前端軸受部31側に所定の距離離隔したバ
ルクヘッド17dとの間に位置せしめられ、バランサシャ
フト20A及び20Bがシリンダブロック本体10内に収納され
る。 上述の対をなす前端軸受部31,中間軸受部32及び後端
軸受部33は、夫々、バルクヘッド17a,17c及び17dに形成
されたリブ35,36及び37により連結されている。このよ
うな連結部を形成するリブ35,36及び37内には、潤滑用
のオイルを前端軸受部31,中間軸受部32及び後端軸受部3
3に導くバランサシャフト用オイル通路41,42及び43が形
成されている。バランサシャフト用オイル通路41〜43
は、夫々、第３図及び第４図にバランサシャフト用オイ
ル通路41及び43が代表して示される如くに、主オイル通
路40からクランクシャフトの軸受部にオイルを導くクラ
ンクシャフト用オイル通路45に連通するようにされてい
る。なお、第２図及び第３図において、オイル通路に関
連して形成される雌ねじ部には図示されていないがねじ
蓋が被せられてオイルが漏れないようにされる。 斯かる構成のもとでは、第４図に仮想線で示される如
くに、クランクシャフト50の回転力が、チェーン51を介
して第１のスプロケットホイール52,反転用スプロケッ
トホイール53及び第２のスプロケットホイール54に伝達
され、これにより、第１のスプロケットホイール52に連
結されたバランサシャフト20Aと第２のスプロケットホ
イール54に連結されたバランサシャフト20Bとが、夫
々、クランクシャフト50の回転速度の２倍の回転速度で
互いに逆方向に回転し、それにより、エンジンの振動を
低減する。 なお、反転用スプロケットホイール53は、クランクシ
ャフト50が回転するとチェーン51により第１のスプロケ
ットホイール52側に引っ張られるので、偏摩耗を生じる
虞があるが、本例では、第５図に示される如くに、シリ
ンダブロック本体10の前端壁部16における、反転用スプ
ロケットホイール53の第１のスプロケットホイール52側
部分に対向する部分に、反転用スプロケットホイール53
の回転軸心に対して第１のスプロケットホイール52側に
偏倚した状態に形成されたオイル溜め49に、主オイル通
路40からホイール用オイル通路48を通じて、オイルを供
給するようにされている。 上述の如くに、本例では、バランサシャフト20A及び2
0Bが前端軸受部31,中間軸受部32及び後端軸受部33に軸
支された状態で、シリンダブロック本体10における側壁
12A及び12Bの内側に収納されるので、エンジンの小型化
が図られる。その場合、後端ジャーナル部26が側壁12A
及び12Bから外側に突出して形成されるので、それが側
壁12A及び12Bの内側に形成される場合に比してシリンダ
ブロックの剛性が大となる。また、バランサシャフト20
A及び20Bの夫々におけるバランスウエイト部23の中央部
分（前側バランスウエイト部23aと後側バランスウエイ
ト部23bとの間）に中間ジャーナル部24が形成されて、
この中間ジャーナル部24が中間軸受部32に軸支されるの
で、後端ジャーナル部26を軸支する後端軸受部33には、
バランスウエイト部23によるラジアル荷重が然程作用し
ない。このため、後端ジャーナル部26を小径とすること
ができて後端軸受部33を比較的小なるものとすることが
できる。 また、後端軸受部33を相互連結するリブ35,36及び37
が設けられることにより、シリンダブロック全体の剛性
が大となり、特に、パワープラントベンディングによ
り、剛性の大なることが要求されるシリンダブロック本
体10の後方側の剛性が、側壁12A及び12Bから突出した状
態で後端軸受部33が形成されることに加えて、上述のリ
ブ37が設けられることによって一段と増大するものとな
る。 なお、上述の例においては、中間軸受部32がバランス
ウエイト部23の中央部分を軸支するようにされている
が、これに限られず、中間軸受部32が、例えば、バラン
スウエイト部23の前端部を軸支する構造とされてもよ
い。 （発明の効果） 以上の説明から明らかな如く、本発明に係るバランサ
シャフト付エンジンのシリンダブロック構造において
は、バランサシャフトがシリンダブロック内に収納され
てエンジンの小型化が図られたものにおいても、シリン
ダブロックに要求される剛性を充分に備えさせることが
できて、パワープラントベンディング等に耐え得る剛性
を効果的に確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るバランサシャフト付エンジンのシ
リンダブロック構造の一例が適用されたシリンダブロッ
クの一例を、バランサシャフトが配された状態で示す斜
視図、第２図及び第３図は第１図におけるII-II線及びI
II-III線に従う断面図、第４図は第１図に示されるシリ
ンダブロックの正面図、第５図は第４図におけるＶ−Ｖ
線に従う断面図である。 図中、10はシリンダブロック本体、12A及び12Bは側壁、
20A及び20Bはバランサシャフト、23はバランスウエイト
部、31は前端軸受部、32は中間軸受部、33は後端軸受
部、35,36及び37はリブ、41,42及び43はバランサシャフ
ト用オイル通路である。

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．クランクシャフト、及び、各々がバランスウエイト
   部を有して上記クランクシャフトの両側における側壁の
   内側に配設され、上記クランクシャフトの回転力が夫々
   の一端部に伝達される一対のバランサシャフトが並設さ
   れるシリンダブロック本体と、 該シリンダブロック本体の側壁の内側に設けられて、上
   記一対のバランサシャフトの夫々の一端部分を軸支する
   対をなす第１の軸受部と、 上記シリンダブロック本体における一端壁部から上記第
   １の軸受部側に所定の距離離隔して該シリンダブロック
   本体の側壁の内側に設けられ、上記一対のバランサシャ
   フトの夫々の他端部分を軸支する対をなす第２の軸受部
   と、 上記シリンダブロック本体の側壁の内側における上記第
   １の軸受部と上記第２の軸受部との間に設けられて、上
   記一対のバランサシャフトの夫々が有する上記バランス
   ウエイト部を軸支する対をなす第３の軸受部と、 上記シリンダブロック本体における一端壁部から上記第
   １の軸受部側に所定の距離離隔して上記シリンダブロッ
   ク本体内に設けられ、上記対をなす第２の軸受部を相互
   連結する連結部と、 を備えて構成されるバランサシャフト付エンジンのシリ
   ンダブロック構造。 ２．連結部がバルクヘッドを形成していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載のバランサシャフト付エ
   ンジンのシリンダブロック構造。 ３．シリンダブロック本体に一対のバランサシャフトの
   夫々に沿って配列された第1,第2,第３及び第４の気筒が
   形成されており、対をなす第２の軸受部が上記第３の気
   筒と上記第４の気筒との間のバルクヘッドに配設される
   とともに、対をなす第３の軸受部が上記第２の気筒と上
   記第３の気筒との間のバルクヘッドに配設されたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載のバランサシャフ
   ト付エンジンのシリンダブロック構造。 ４．対をなす第３の軸受部の夫々の軸受径に比して、対
   をなす第２の軸受部の夫々の軸受径が小とされることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項，第２項または第３項
   記載のバランサシャソト付エンジンのシリンダブロック
   構造。