JP2811968B2 - バランスシャフトの取付構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのピストン、
コンロッド等による慣性力や慣性偶力を消去して同エン
ジンの振動を減衰させるためのバランスシャフトの取付
構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバランスシャフトを備え
たバランサ装置として、例えばＵＳＰ３６６７３１７号
公報に開示されたものがある。図６及び図７に示すよう
に、エンジンのクランクシャフト５１には駆動ギア５２
が一体回転可能に取付けられ、その駆動ギア５２の下方
にバランサケース５３が配設されている。バランサケー
ス５３はシリンダブロック５４に固定され、同バランサ
ケース５３に一対のバランスシャフト５５，５６が取付
けられている。

【０００３】両バランスシャフト５５，５６は、バラン
サケース５３に固定された固定軸５７，５８と、同固定
軸５７，５８に回転可能に外嵌されたウエイト５９，６
０と、同ウエイト５９，６０に一体回転可能に取付けら
れた被動ギア６１，６２とからなる。そして、駆動ギア
５２に一方の被動ギア６１が噛合し、同被動ギア６１に
他方の被動ギア６２が噛合している。

【０００４】このため、クランクシャフト５１及び駆動
ギア５２が回転すると、その回転が被動ギア６１，６２
に順に伝達され、両ウエイト５９，６０が回転して、エ
ンジンの振動を減衰させる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記構成のバランサ装
置においては駆動ギア５２と被動ギア６１との間隙の精
度を高めることが要求される。ところが、前記従来技術
において両ギア５２，６１間の間隙精度を高めるには、
シリンダブロック５４に取付けられるバランサケース５
３の取付面の加工精度を高めるか、あるいは同取付面と
シリンダブロック５４との間にシム等の間隙調整部材６
３を装着する必要がある。このため、バランサケース５
３の加工性及び組付性が良くないばかりか、板厚の異な
る複数種類の間隙調整部材６３が必要になるという問題
がある。

【０００６】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、シム等の間隙調整部材を多種類
用意したり交換したりすることなく、簡単な作業で駆動
ギアと被動ギアとの間隙を最適にして組付性の向上を図
ることができ、さらには、バランサケースを高い精度で
加工するのを不要にし加工性の向上を図ることができる
バランスシャフトの取付構造を提供することにある。

【０００７】

【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、第１の固定軸に第１のウエイトを回転可能
に外嵌し、同第１のウエイトに第１の被動ギアを一体回
転可能に取付けて第１のバランスシャフトを構成すると
ともに、第２の固定軸に第２のウエイトを回転可能に外
嵌し、同第２のウエイトに第２の被動ギアを一体回転可
能に取付けて第２のバランスシャフトを構成し、前記両
被動ギアを噛合させ、且つ、クランクシャフトと一体回
転する駆動ギアに前記第１の被動ギアを噛合させた状態
で、前記両固定軸をバランサケースに取付けるようにし
たバランスシャフトの取付構造において、前記両バラン
スシャフトの取付時には、各固定軸をバランサケースに
対し回転可能とするとともに、前記各固定軸においてウ
エイトが外嵌される部分の軸心とバランサケースに取付
けられる部分の軸心とを偏心させ、更に前記両ウエイト
には前記第２のバランスシャフトの取付時において互い
に当接して前記両被動ギアの間隙を所定距離に設定する
ゲージをそれぞれ設けるようにしている。

【０００８】

【作用】クランクシャフトの駆動ギアに第１の被動ギア
が噛合するように第１のバランスシャフトをバランサケ
ースに取付けるには、バランサケースに取付けられた第
１の固定軸を回転させる。この第１の固定軸は、第１の
ウエイトが外嵌される部分の軸心とバランサケースに取
付けられる部分の軸心とが偏心している。このため、前
記のように第１の固定軸が回転されると、同第１の固定
軸上の第１のウエイト及び第１の被動ギアの回転中心が
移動する。この移動により前記第１の被動ギアと駆動ギ
アとの間隙を最適に調整することが可能である。次に、
第１の被動ギアに第２の被動ギアが噛合するように第２
のバランスシャフトをバランサケースに取付けるには、
バランサケースに取付けられた第２の固定軸を回転させ
る。この第２の固定軸は、第２のウエイトが外嵌される
部分の軸心とバランサケースに取付けられる部分の軸心
とが偏心している。また、第１のウエイト及び第２のウ
エイトには互いに当接することにより両被動ギアの間隙
を所定距離に設定するゲージがそれぞれ設けられてい
る。従って、第２の固定軸を回転させ、前記両ゲージが
当接するように第２のウエイト及び第２の被動ギアの回
転中心を移動させることによって、両被動ギアの間隙が
所定距離となるように容易に且つ精度良く設定される。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図５に従って説明する。図３はエンジンのクランクシャ
フト１及びバランサ装置８の一部破断正面図、図４は図
３のＤ−Ｄ線断面図である。クランクシャフト１はピス
トンの往復運動を回転運動に変換して動力を取り出すた
めのものである。クランクシャフト１は、クランクジャ
ーナル２、クランクピン３、クランクアーム４、カウン
タウエイト５等から構成され、同クランクジャーナル２
において、シリンダブロック６（一部のみ図示）に回転
可能に支持されている。

【００１０】前記クランクシャフト１の中間部分のクラ
ンクアーム４及びカウンタウエイト５の前部（図３の左
側部）には、大径の駆動ギア７が取付けられている。駆
動ギア７の下方にはバランサ装置８が近接配置されてい
る。図５に示すように、バランサ装置８のバランサケー
ス９は、互いに平行した状態で左右方向へ延びる一対の
支持片１１，１２と、両支持片１１，１２の対向する左
右端部間を繋ぐ一対の連結片１３とから四角枠状に形成
されている。そして、バランサケース９は、その四隅の
ボルト挿通孔９ａに挿通されたボルト（図示しない）に
よってシリンダブロック６に締付固定されている（図３
参照）。

【００１１】図２及び図５に示すように、バランサケー
ス９には第１のバランスシャフト１４及び第２のバラン
スシャフト１８が取付けられている。第１のバランスシ
ャフト１４は、第１の固定軸１５と、第１のウエイト１
６と、第１の被動ギア１７とから構成されている。ま
た、第２のバランスシャフト１８は、第２の固定軸１９
と、第２のウエイト２０と、第２の被動ギア２１とから
構成されている。

【００１２】第１及び第２の固定軸１５，１９の両端部
は、前後各支持片１１，１２に貫設された左右一対の孔
２３，２４内に挿入係止され、回転不能となっている。
また、第１及び第２のウエイト１６，２０は略半円柱状
をなし、軸受部１６ａ，２０ａにて前記第１及び第２の
固定軸１５，１９上に回転可能に外嵌されている。さら
に、前記第１及び第２のウエイト１６，２０の後部に
は、前記駆動ギア７よりも小径状の第１及び第２の被動
ギア１７，２１が外嵌固定されている。両被動ギア１
７，２１は、前記第１及び第２のウエイト１６，２０と
一体で第１及び第２の固定軸１５，１９上を回転するよ
うになっている。そして、これらの駆動ギア７、第１の
被動ギア１７及び第２の被動ギア２１ははすば歯車によ
って構成され、第１の被動ギア１７が駆動ギア７に噛み
合うとともに、同第１の被動ギア１７に第２の被動ギア
２１が噛み合っている。

【００１３】ところで、本実施例では、駆動ギア７と第
１の被動ギア１７との間隙、及び第１の被動ギア１７と
第２の被動ギア２１との間隙を調整するための構成が採
用されている。すなわち、第１の固定軸１５は、前記第
１のウエイト１６が外嵌される円柱状ウエイト取付部２
６と、前記バランサケース９の前側の支持片１１に取付
けられるケース取付部２７と、後側の支持片１２に取付
けられる円柱状ケース取付部２８とから構成されてい
る。後側のケース取付部２８はウエイト取付部２６の後
端に一体形成されている。また、前側のケース取付部２
７は、ウエイト取付部２６の前端に一体形成された円柱
状小径部１５ａと、同小径部１５ａに外嵌固定され、か
つ後端外周にフランジ２９ａが形成された補助筒２９と
からなる。前後両ケース取付部２７，２８の軸心Ａは互
いに同一線上に位置し、かつウエイト取付部２６の軸心
Ｂに対し偏心している。本実施例では、両軸心Ａ，Ｂの
偏心量を約３mmに設定している。

【００１４】前側のケース取付部２７は前側の支持片１
１の孔２３に嵌入され、後側のケース取付部２８は後側
の支持片１２の孔２４に嵌入されている。そして、前後
両ケース取付部２７，２８はボルト３２により前後両支
持片１１，１２に抜け落ち不能、かつ回転不能に締結さ
れている。なお、ボルト３２による第１の固定軸１５の
締結作業前には、同第１の固定軸１５が回転可能となっ
ており、同回転により第１のウエイト１６及び第１の被
動ギア１７の回転中心を移動させることが可能である。

【００１５】同様に、第２の固定軸１９はウエイト取付
部３３と前後両ケース取付部３４，３５とから構成され
ている。前側のケース取付部３４は、ウエイト取付部３
３の前端に一体形成された円柱状小径部１９ａと、同小
径部１９ａに外嵌固定され、かつ後端外周にフランジ３
６ａが形成された補助筒３６とからなる。前後両ケース
取付部３４，３５の軸心Ａは互いに同一線上に位置し、
かつウエイト取付部３３の軸心Ｂに対し偏心している。
前後両ケース取付部３４，３５は対応する支持片１１，
１２の孔２３，２４に嵌入され、ボルト３８により前後
両支持片１１，１２に締結されている。この第２の固定
軸１９も締結前には回転可能である。

【００１６】さらに、本実施例では第１のウエイト１６
の後部外周と、第２のウエイト２０の前部外周とが、他
の部分よりも大径状に形成されている。この大径部分
は、第１の被動ギア１７と第２の被動ギア２１との間隙
調整作業を容易にするためのゲージ４０，４１となって
いる。前記のように構成された本実施例のバランサ装置
８によれば、駆動ギア７がクランクシャフト１と一体で
図３の矢印Ｃ方向へ回転すると、その回転は第１の被動
ギア１７に伝達され、第１のウエイト１６が第１の固定
軸１５上を反矢印Ｃ方向へ回転する。また、第１の被動
ギア１７の回転は第２の被動ギア２１に伝達され、第２
のウエイト２０が第２の固定軸１９上を矢印Ｃ方向へ回
転する。両ウエイト１６，２０の回転により、ピスト
ン、コンロッド等による慣性力や慣性偶力を消去する方
向の荷重が発生し、同荷重がクランクシャフトの振動を
低減させる。

【００１７】ところで、バランサ装置８装着時における
各ギア７，１７，２１間の間隙調整は次の手順で行う。
まず、図１に示すように、バランサケース９に第１及び
第２のバランスシャフト１４，１８を取付けておく。こ
の際、第１のバランスシャフト１４の第１の固定軸１５
がバランサケース９に対し回転し得るように前後両ボル
ト３２を緩めておく。また、第２のバランスシャフト１
８では、第２の固定軸１９の前後両端からそれぞれボル
ト３８を取り外し、この状態で同第２の固定軸１９をバ
ランサケース９の前後両孔２３，２４から若干後方へ後
退させておく。この時、第２の固定軸１９の後端にボル
ト３８を取付けておいてもよい。

【００１８】続いて、前記のように第１及び第２のバラ
ンスシャフト１４，１８が取付けられたバランサケース
９をシリンダブロック６の所定位置に固定し、その後、
第１の固定軸１５を回転させる。この第１の固定軸１５
は、ウエイト取付部２６の軸心Ｂと前後両ケース取付部
２７，２８の軸心Ａとが偏心しているので、前記のよう
に第１の固定軸１５を回転させると、第１の被動ギア１
７及び第１のウエイト１６の回転中心が移動する。この
移動により、第１の被動ギア１７と駆動ギア７との間隙
がバックラッシュの許容範囲内となったところで、第１
の固定軸１５の回転を止め、前後両ボルト３２を締付け
て同第１の固定軸１５を回転不能に固定する。

【００１９】次に、第１のウエイト１６のゲージ４０
と、第２のウエイト２０のゲージ４１とが互いに接触す
るように、両ウエイト１６，２０及び第２の固定軸１９
を回転させる。両ゲージ４０，４１が接触すると、第１
及び第２のウエイト１６，２０の軸間距離が所定の値と
なる。この状態で、第２のウエイト２０及び第２の被動
ギア２１と一体で第２の固定軸１９を前後両孔２３，２
４内へさらに挿入すると、第１の被動ギア１７に第２の
被動ギア２１が所定の間隙で噛み合うとともに、両ゲー
ジ４０，４１の接触が外れる。第２の固定軸１９が前後
両孔２３，２４の所定の位置まで挿入されたところで、
この第２の固定軸１９をボルト３８でバランサケース９
に締結する。すると、各ギア７，１７，２１間の間隙調
整作業が終了する。

【００２０】このように本実施例では、第１及び第２の
固定軸１５，１９のウエイト取付部２６，３３の軸心Ｂ
と、前後両ケース取付部２７，２８，３４，３５の軸心
Ａとを偏心させたので、各固定軸１５，１９を回転させ
るという極めて簡単な作業で各ギア７，１７，２１間の
間隙調整を精度良く行うことができる。このため、従来
技術における煩雑なシム調整や、多種のシム作成及び準
備が不要となる。

【００２１】特に、本実施例では第１及び第２のウエイ
ト１６，２０の外周にゲージ４０，４１を形成したの
で、両ゲージ４０，４１を接触させるという簡単な作業
で、両被動ギア１７，２１間の間隙調整、及び両ウエイ
ト１６，２０の軸間距離を容易に且つ精度良く調整でき
る。従って、第２のバランスシャフト１８の位置決め作
業を短時間で行うことができる。さらに、前記のように
間隙調整ができるので、従来技術とは異なり、シリンダ
ブロック６に取付けられるバランサケース９の取付面や
孔２３，２４を高い精度で加工する必要がなくなる。

【００２２】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 （１）本発明は３つ以上のバランスシャフトを用いたバ
ランサ装置にも適用することができる。 （２）第１及び第２のウエイト１６，２０のゲージ４
０，４１の形成位置を前記実施例とは逆にしてもよい。 （３）第１及び第２の固定軸１５，１９における後側の
ケース取付部２８，３５を、前側のケース取付部２７，
３４と同様に２部材、つまり小径部と補助筒とで構成し
てもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、第
１のバランスシャフトの取付時に第１の固定軸をバラン
サケースに対し回転可能とするとともに、同第１の固定
軸において第１のウエイトが外嵌される部分の軸心とバ
ランサケースに取り付けられる部分の軸心とを偏心させ
たので、シム等の間隙調整部材を多種類用意したり交換
したりすることなく、第１の固定軸を回転させるという
簡単な作業で駆動ギアと第１の被動ギアとの間隙を最適
に調整して組付性の向上を図ることができ、さらには、
バランサケースを高い精度で加工するのを不要にし加工
性の向上を図ることができるという優れた効果を奏す
る。また、本発明では、第２のバランスシャフトの取付
時に第２の固定軸をバランサケースに対し回転可能とす
るとともに、第２の固定軸において前記第２のウエイト
が外嵌される部分の軸心と前記バランサケースに取付け
られる部分の軸心とを偏心させ、更に両ウエイトに第２
のバランスシャフトの取付時において互いに当接して両
被動ギアの間隙を所定距離に設定するゲージをそれぞれ
設けるようにしている。従って、両ゲージが当接するよ
うに第２の固定軸を回転させるだけで、両被動ギアの間
隙が所定距離となるように容易に且つ精度良く設定され
るため、第２のバランスシャフトの位置決め作業を短時
間で行うことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１及び第２のバランスシャフトの間隙調整を
行う状態を示すバランサ装置の部分平断面図である。

【図２】第１及び第２のバランスシャフトの間隙調整を
行った状態を示すバランサ装置の平断面図である。

【図３】クランクシャフト及びバランサ装置の一部を破
断して示す正面図である。

【図４】図３のＤ−Ｄ線断面図である。

【図５】バランサ装置の分解斜視図である。

【図６】従来のクランクシャフト及びバランサ装置の部
分正面図である。

【図７】図６のＥ−Ｅ線断面図である。

【符号の説明】

１…クランクシャフト、７…駆動ギア、９…バランサケ
ース、１４…第１のバランスシャフト、１５…第１の固
定軸、１６…第１のウエイト、１７…第１の被動ギア、
２６…ウエイト取付部、２７，２８…ケース取付部、Ａ
…ケース取付部の軸心、Ｂ…ウエイト取付部の軸心

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の固定軸に第１のウエイトを回転可
   能に外嵌し、同第１のウエイトに第１の被動ギアを一体
   回転可能に取付けて第１のバランスシャフトを構成する
   とともに、第２の固定軸に第２のウエイトを回転可能に
   外嵌し、同第２のウエイトに第２の被動ギアを一体回転
   可能に取付けて第２のバランスシャフトを構成し、前記
   両被動ギアを噛合させ、且つ、クランクシャフトと一体
   回転する駆動ギアに前記第１の被動ギアを噛合させた状
   態で、前記両固定軸をバランサケースに取付けるように
   したバランスシャフトの取付構造において、 前記両バランスシャフトの取付時には、各固定軸をバラ
   ンサケースに対し回転可能とするとともに、前記各固定
   軸においてウエイトが外嵌される部分の軸心とバランサ
   ケースに取付けられる部分の軸心とを偏心させ、更に前
   記両ウエイトには前記第２のバランスシャフトの取付時
   において互いに当接して前記両被動ギアの間隙を所定距
   離に設定するゲージをそれぞれ設けたことを特徴とする
   バランスシャフトの取付構造。