JP2719960B2 - バランサ付エンジン - Google Patents

バランサ付エンジン

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JP2719960B2
JP2719960B2 JP1148701A JP14870189A JP2719960B2 JP 2719960 B2 JP2719960 B2 JP 2719960B2 JP 1148701 A JP1148701 A JP 1148701A JP 14870189 A JP14870189 A JP 14870189A JP 2719960 B2 JP2719960 B2 JP 2719960B2
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隆夫 西田
藤田  泰
敏夫 海老原
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/20Multi-cylinder engines with cylinders all in one line

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 (1)産業上の利用分野 本発明は、クランク軸を収容、支持するクランクケー
スに、クランク軸に連動するバランス軸をクランク軸と
平行に支承させた、バランサ付エンジンに関する。
(2)従来の技術 従来のバランサ付エンジンでは、バランサ軸を支持す
るために、クランクケースまたはシリンダブロックの一
端面から明けた横孔にバランス軸を挿入している(例え
ば特開昭61−104115号公報参照)。
(3)発明が解決しようとする課題 上記のようなバランサ付エンジンでは、バランス軸の
軸部をウエイトの回転径より大径に形成しなければなら
ず、このためバランス軸の重量軽減が困難であるのみな
らず、バランス軸の組立製にも難がある。
本発明は、かゝる事情に鑑みななされたもので、バラ
ンス軸の軽量化が可能であると共に組立性が良好であ
り、しかもコンパクトな前記バランサ付エンジンを提供
することを目的とする。
B.発明の構成 (1)課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、シリンダブロ
ックと一体に成形されたアッパケースと、このアッパケ
ースの下端に結着されたオイルパンを兼ねるロアケース
とからクランクケースを構成し、アッパケース及びロア
ケースには、クランク軸及びバランス軸の各両端部を回
転自在に挟持する外側ジャーナル支持壁と、クランク軸
の中間部を回転自在に挟持する中間ジャーナル支持壁と
をそれぞれ形成すると共に、そのロアケース側の中間ジ
ャーナル支持壁はロアケースの底壁から起立させ、バラ
ンス軸に、各々の回転経路が前記中間ジャーナル支持壁
の、クランク軸に沿う方向の両側を通る一対のウエイト
を設けると共に、それらウエイトの回転径よりも該バラ
ンス軸の軸部を小径としたことを特徴とする。
(2)作用 上記構成によれば、バランス軸は、そのウエイトの回
転径よりも軸部を小径としたことで、比較的少量のウエ
イトで所望の遠心力が得られるようになり、バランス軸
の軽量化が図られる。またアッパ及びロアケースの結合
時にそれらの間でクランク軸及びバランス軸が支持され
るので、そのバランス軸の組立ての際に、その軸部がウ
エイトの回転径より小径であっても組立に支障は生じな
い。
またバランス軸の一対のウエイトは、その回転経路が
中間ジャーナル支持壁の、クランク軸に沿う方向の両側
を通るように(即ちクランク軸の軸端側から見てウエイ
トの回転経路が中間ジャーナル支持壁に一部重なるよう
に)配置されるので、中間ジャーナル支持壁に干渉され
ることなくバランス軸をクランク軸に近接させることが
できる。
さらにロアケース側の中間ジャーナル支持壁は、オイ
ルパンを兼ねるロアケースの底壁から起立しているの
で、ロアケースに貯留するオイルの波立ちを抑制する。
(3)実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する
と、第1図及び第2図において、エンジン1は、直立す
る2本のシリンダ21,22を有するシリンダブロック3
と、このシリンダブロック3の上端に結着されたシリン
ダヘッド4と、同シリンダブロック3の下端に一体に連
設されたアッパケース5と、このアッパケース5の下端
に周縁部をボルト8,8…で結着されたオイルパンを兼ね
るロアケース6とを備え、上記両ケース5,6によりクラ
ンクケース7が構成される。
クランクケース7にはクランク軸9と、該軸9の両側
にそれと平行に配置される一対のバランス軸10,10とが
収容される。クランク軸9は両端部及び中間部に3つの
ジャーナル91,92,93を有しており、これらジャーナル
91,92,93は、アッパケース5およびロアケース6にそ
れぞれ形成された各3枚の外側ジャーナル支持壁51
61;52,62及び中間ジャーナル支持壁53,63によって平
軸受11を介して回転自在に挟持される。そして各対向す
るジャーナル支持壁51,61;52,62;53,63はクランク
軸9の両側に配置される一対のボルト12,12;13,13;14,1
4によってそれぞれ結着される。
上方の両外側ジャーナル支持壁51,52はアッパケース
5の両端壁により、また下方の両外側ジャーナル支持壁
52,62はロアケース6の両端壁によりそれぞれ構成され
る。また上方の中間ジャーナル支持壁53は、アッパケー
ス5の天井壁中央部から垂下するように形成され、また
下方の中間ジャーナル支持壁63は、ロアケース6の底壁
中央部から起立するように形成される。そして、該壁63
には、その下面に開口する肉抜きのための空洞部15が設
けられ、この空洞部15において前記ボルト14,14の装着
が行われる。
クランク軸9において、ジャーナル91,92,93の各間
に形成された2本のクランク171,172のクランクピン17
1a,172aにはシリンダ21,22内を往復動するピストン18
1,182がコンロッド191,192を介して連接される。また
クランク軸9には、クランク171,172の基端からクラン
クピン171a,172aと反対方向へ突出するウエイト201,2
02が付設される。これらウエイト201,202の質量は、こ
れらウエイトによる総合遠心力がピストン181,182系の
往復質量による総合慣性力の2分の1と釣合うように設
定される。
一方、各バランス軸10は両端部に一対のジャーナル10
1,102を有しており、これらジャーナル101,102は、前
記両外側ジャーナル支持壁51,61;52,62によりボール
ベアリング22を介して回転自在に挟持される。
各バランス軸10は、その軸部一側へ張出した(即ち該
軸部よりも回転径が大きい)一対のウエイト231,232
備えており、両ウエイト231,232は、それらの回転経路
が前記中間ジャーナル支持壁53,63の、クランク軸9に
沿う方向の両側を通るように、即ちクランク軸9の軸端
側から見て両ウエイト231,232の回転経路が中間ジャー
ナル支持壁53,63に一部重なるように配置されている。
両バランス軸10,10のウエイト231,231の質量は、こ
れらウエイトによる総合遠心力と前記ウエイト201,202
による総合遠心力とが等しくなるように設定される。
両バランス軸10,10は共にクランク軸9から連動機構2
4を介してクランク軸9と同速で反対方向へ回転駆動さ
れる。その際、クランク軸9及びバランス軸10,10の回
転位相は、ピストン181,182が上,下死点にきたとき、
ウエイト201,202とウエイト231,232とが同位相位置に
くるように設定される。
上記連動機構24は、クランク軸9に固着された駆動タ
イミングギヤ25と、バランス軸10,10にそれぞれ固着さ
れて駆動タイミングギヤ25に噛合する被動タイミングギ
ヤ26,26とからなっている。
前記アッパケース5及びロアケース6には、一方の外
側ジャーナル支持壁51,61の外側に隣接するシール支持
壁27,28が形成されており、両シール支持壁27,28によっ
て、クランク軸9及びバランス軸10,10の外端部外周面
に密接するオイルシール29;30,30が挟持される。
相隣るジャーナル支持壁52,62とシール支持壁27,28
との間には前記連動機構24を収容する連動室31が形成さ
れ、その底部は油溜め31a(第1図及び第3図参照)と
なっている。
クランク軸9には、クランクピン171a,172a及びジャ
ーナル91,92,93の外周面にそれぞれ開口する油路32が
穿設されており、この油路32にはロアケース6の底部に
貯留する潤滑油が図示しないオイルポンプにより供給さ
れる。したがって油路32に供給された油はクランクピン
171a,172a及びジャーナル91,92,93の回転面を潤滑す
ることができる。そして特にジャーナル92を潤滑し終え
た油の一部は連動室31に流入する。
連動室3の油溜め31aにおける油の貯留レベルを規制
するために、第4図に示すように、オーバーフロー孔33
がロアケース6に穿設される。したがって、連動室31内
の油面が規定レベルを超えると、連動室31内の油はオー
バーフロー孔33を通してロアケース6の底部へ流出す
る。
こうして油溜め31aに保たれる油面の規定レベルは、
大きな動力損失を招くことなくタイミングギヤ24,25、
並びにボールベアリング22を適度に潤滑し得る程度に設
定される。
次にこの実施例の作用について説明する。
エンジン1の運転中、ピストン181,182が上死点また
は下死点にくると、クランク軸9のウエイト201,202
下向きまたは上向きになり、また両バランス軸10,10の
ウエイト231,232も下向きまたは上向きになる。したが
って、これらウエイト201,202;231,232による総合遠
心力によってピストン181,182系の往復質量による慣性
力が消去される。
次にクランク軸9のクランク171,172がシリンダ21
22の軸線と直交する平面上にくると、クランク軸9のウ
エイト201,202及びバランス軸10,10のウエイト231,23
2も上記平面上にくるが、前者のウエイト201,202と後
者のウエイト231,232とは互いに正反対の向きをとる。
したがって、ウエイト201,202の総合遠心力とウエイト
231,232の総合遠心力とが釣合い、偶力を発生させな
い。こうしてエンジン1の一次振動が防止される。
このようなバランサ付エンジン1において、一対のバ
ランス軸10,10は、クランク軸9と同様に、アッパ,ロ
ア両ケース5,6の結合時に両者間で支持されるので、組
立性が良好である。しかも、各バランス軸10では、その
軸部よりウエイト231,232の回転径を大きく取っても、
組立に支障を来すことはない。
また、各バランス軸10の一対のウエイト231,232は、
それらの回転経路が中間ジャーナル支持壁53,63の両側
を通るように配置されるので、ウエイト231,232と中間
ジャーナル支持壁53,63との干渉を回避しつゝバランス
軸10のクランク軸9への近接配置が可能となり、エンジ
ン1のコンパクト化をもたらすことができる。
さらに、ロアケース6の底壁から起立する中間ジャー
ナル支持壁63は、ロアケース6内に貯留するオイル中に
立っているので、オイルの波立ちを減衰させるバッフル
機能をも発揮することができる。
尚、上記実施例ではバランス軸10,10及び連動機構24
をエンジン1の一次振動を防止すべく構成したが、これ
を二次振動防止用にすることもできる。
C.発明の効果 以上のように本発明によれば、アッパケース、及びロ
アケースには、クランク軸及びバランス軸の各両端部を
回転自在に挟持する外側ジャーナル支持壁と、クランク
軸の中間部を回転自在に挟持する中間ジャーナル支持壁
とをそれぞれ形成したので、両ケースの結合と同時にク
ランク軸のみならずバランス軸の支持を行うことがで
き、組立性が極めて良好である。しかもそのバランス軸
では、その軸部をウエイトの回転径より小径に設定して
いて、比較的小重量のウエイトで所望の遠心力が得られ
ることから、バランス軸の軽量化に寄与することがで
き、またこのようにバランス軸の軸部をウエイトの回転
径より小径としても、前述の如くアッパ及びロアケース
の相互間にバランス軸を挟み込むようにしたことで該バ
ランス軸の組立を支障なく行うことができる。
またバランス軸の一対のウエイトは、それらの回転経
路が中間ジャーナル支持壁の、クランク軸に沿う方向の
両側を通るように(即ちクランク軸の軸端側から見てウ
エイトの回転経路が中間ジャーナル支持壁に一部重なる
ように)配置されるので、これらウエイトと中間ジャー
ナル支持壁との干渉を避けつゝバランス軸のクランク軸
への近接配置が可能となり、エンジンのコンパクト化を
図ることができる。
さらに、ロアケース側の中間ジャーナル支持壁は、オ
イルパンを兼ねるロアケースの底壁から起立するので、
この中間ジャーナル支持壁によりロアケースに貯留する
オイルの波立ちを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の一実施例を示すもので、第1図はバラン
サ付エンジンの縦断正面図、第2図は第1図のII−II線
断面図、第3図は第2図のIII−III線断面図、第4図は
第3図のIV−IV線断面図である。 1……エンジン、3……シリンダブロック、5……アッ
パケース、51,52……アッパケースの外側ジャーナル支
持壁、53……同中間ジャーナル支持壁、6……ロアケー
ス、61,62……ロアケースの外側ジャーナル支持壁、63
……同中間ジャーナル支持壁、7……クランクケース、
9……クランク軸、10……バランス軸、231,232……バ
ランス軸のウエイト

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クランク軸(9)を収容、支持するクラン
    クケース(7)に、クランク軸(9)に連動するバラン
    ス軸(10)をクランク軸(9)と平行に支承させた、バ
    ランサ付エンジンにおいて、 シリンダブロック(3)と一体に成形されたアッパケー
    ス(5)と、このアッパケース(5)の下端に決着され
    たオイルパンを兼ねるロアケース(6)とからクランク
    ケース(7)を構成し、アッパケース(5)及びロアケ
    ース(6)には、クランク軸(9)及びバランス軸(1
    0)の各両端部を回転自在に挟持する外側ジャーナル支
    持壁(51,61;52,62)と、クランク軸(9)の中間部
    を回転自在に挾持する中間ジャーナル支持壁(53,63
    とをそれぞれ形成すると共に、そのロアケース(6)側
    の中間ジャーナル支持壁(63)はロアケース(6)の底
    壁から起立させ、バランス軸(10)に、各々の回転経路
    が前記中間ジャーナル支持壁(53,63)の、クランク軸
    (9)に沿う方向の両側を通る一対のウエイト(231,2
    32)を設けると共に、それらウエイト(231,232)の回
    転径よりも該バランス軸(10)の軸部を小径としたこと
    を特徴とする、バランサ付エンジン。
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