JP2876819B2 - Backlash adjustment method for gear-driven balancer - Google Patents

Backlash adjustment method for gear-driven balancer

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JP2876819B2
JP2876819B2 JP14663891A JP14663891A JP2876819B2 JP 2876819 B2 JP2876819 B2 JP 2876819B2 JP 14663891 A JP14663891 A JP 14663891A JP 14663891 A JP14663891 A JP 14663891A JP 2876819 B2 JP2876819 B2 JP 2876819B2
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balancer
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balance shaft
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、4気筒エンジンにおけ
るギヤ駆動式バランサのバックラッシュ調整方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a backlash adjusting method for a gear driven balancer in a four-cylinder engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】4気筒エンジンでは、1番、4番気筒で
ピストンが上死点位置にあるときには2番、3番気筒の
ピストンは下死点の位置にあるが、ピストン、コンロッ
ド等の往復慣性質量による慣性力の不釣り合いによっ
て、上方に向かうアンバランス力が残り、また2番、3
番気筒のピストンが上死点位置にあるときにも同様の上
方に向かうアンバランス力が残るので、クランクシャフ
ト1回転につき2回の上下方向振動が生じる。
2. Description of the Related Art In a four-cylinder engine, when the pistons of the first and fourth cylinders are located at the top dead center, the pistons of the second and third cylinders are located at the bottom dead center. Due to the unbalance of the inertial force due to the inertial mass, an upward unbalance force remains.
Similar upward unbalance force remains even when the piston of the cylinder No. 2 is at the top dead center position, so that two vertical vibrations occur per one rotation of the crankshaft.

【0003】この4気筒特有のピストン、コンロッド等
の往復慣性質量による慣性力のアンバランスによる振動
をとるために、ピストン、コンロッド等の往復慣性質量
による慣性力のアンバランスとつり合うアンバランスマ
スをもつバランスシャフトを設け、クランクシャフト1
回転につき2回転まわすようにしたバランサが設けられ
ることがある。ただし、バランスシャフトを1本だけ設
けると、ピストン、コンロッド等の往復慣性質量による
慣性力の不釣り合いによって発生する2次慣性力からな
る上下方向振動はなくなるものの、バランスシャフト自
体のアンバランスマスにより左右方向振動が生じるの
で、これを解消するため、バランスシャフトを2本設
け、左右に並べて逆回転させ、左右方向アンバランスを
相殺させるようにする。
[0003] In order to take the vibration due to the unbalance of the inertial force due to the reciprocating inertial mass of the piston, connecting rod and the like peculiar to the four cylinders, an unbalanced mass is provided which balances the unbalance of the inertial force due to the reciprocating inertial mass of the piston and connecting rod. A balance shaft is provided and the crankshaft 1
In some cases, a balancer that rotates two times per rotation is provided. However, if only one balance shaft is provided, the vertical vibration due to the secondary inertial force generated by the unbalance of the inertial force due to the reciprocating inertial mass of the piston, the connecting rod, etc., is eliminated, but the right and left due to the unbalance mass of the balance shaft itself. Since directional vibration is generated, in order to eliminate this, two balance shafts are provided, and they are arranged side by side and are rotated in reverse to cancel the imbalance in the left-right direction.

【0004】クランクシャフトの下方に2本のバランス
シャフトを配設してクランクシャフトに連動させてバラ
ンスシャフトを回転させる場合、回転伝達方式として、
従来、チェン駆動式、ベルト駆動式、ギヤ駆動式があ
る。たとえば、特開昭58−160647号公報はギヤ
駆動式を示している。ギヤ駆動式は、チェン駆動式、ベ
ルト駆動式に比べて、機械損失が少ないこと、既存のバ
ランサなしエンジンのシリンダブロック構造に大々的変
動を加えることなく比較的容易にバランサを加設できる
こと、等の利点がある反面、次の問題点があるので、そ
れに対して対策がたてられなければならない。
[0004] When two balance shafts are arranged below the crankshaft and the balance shaft is rotated in conjunction with the crankshaft, the rotation transmission method is as follows.
Conventionally, there are a chain drive type, a belt drive type, and a gear drive type. For example, Japanese Patent Laying-Open No. 58-160647 discloses a gear drive system. The gear drive type has less mechanical loss compared to the chain drive type and the belt drive type, and the balancer can be added relatively easily without adding large fluctuations to the cylinder block structure of the existing balancerless engine. Despite the benefits, there are the following problems that need to be addressed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】すなわち、ギヤ駆動式
バランサは、ガラガラという比較的大きな騒音(以下、
ガラ音という)を発生する。このガラ音の大きさは、ク
ランクギヤとバランサギヤとの間の軸芯間距離が大きく
なり、実質的なギヤ間バックラッシュが大きくなる場合
が、とくに大きい。このガラ音を小にするために、バッ
クラッシュを小にし過ぎると、クランクギヤとバランサ
ギヤ間のバックラッシュがゼロになり、ギヤ破損を生じ
てしまう。
That is, the gear-driven balancer has a relatively loud noise (hereinafter, referred to as rattle).
(Called a rattle). The loudness of the rattle is particularly large when the distance between the shaft centers between the crank gear and the balancer gear is large and the substantial backlash between the gears is large. If the backlash is made too small in order to reduce the rattle noise, the backlash between the crank gear and the balancer gear becomes zero, causing gear breakage.

【0006】ギヤ破損を生じさせることなくガラ音を最
小にするように、クランクギヤとバランサギヤの軸芯間
距離の調整を1台1台のエンジンに施すことは、作業
量、作業時間が莫大になりエンジン組立ラインに導入す
ることは不適切であると考えられていたこと、およびた
とえ調整できても、バランスシャフトがアンバランスマ
スをもつためバランスシャフト軸芯がメタルクリアラン
スの範囲内で円運動し、クランクギヤとバランサギヤの
軸芯間距離が変動するので、ガラ音抑制を効果的に行う
ことはできないと考えられていたこと、等により、従来
は、バックラッシュがゼロにならないように製作誤差等
を見込んでギヤ間距離を大き目に設定して、クランクギ
ヤとバランサギヤ間距離の調整を行わないで、バランサ
のエンジンシリンダブロックへの取付けを行っていた。
したがって、騒音対策が犠牲にされていた。
[0006] Adjusting the distance between the axes of the crank gear and the balancer gear to each engine so as to minimize rattle without causing gear breakage requires a large amount of work and work time. It was considered inappropriate to introduce it into the engine assembly line, and even though it could be adjusted, the balance shaft had an unbalanced mass and the balance shaft centered in a circular motion within the metal clearance. In the past, it was thought that the rattle noise could not be effectively suppressed because the distance between the shaft centers of the crank gear and the balancer gear fluctuated. In consideration of this, set the distance between gears to a large value, and do not adjust the distance between the crank gear and balancer gear. The attachment to the lock has been performed.
Therefore, noise control was sacrificed.

【0007】本発明の目的は、ギヤ駆動式バランサにお
いて、ガラ音を小にするための、クランクギヤとバラン
サギヤ間のバックラッシュ調整方法を提供することにあ
る。ただし、該ギヤ間バックラッシュ調整方法はバック
ラッシュがゼロとなることによるギヤ破損を生じさせず
に、かつ1台1台のエンジンについて比較的短時間に実
行できる方法でなければならない。
An object of the present invention is to provide a method of adjusting backlash between a crank gear and a balancer gear for reducing rattle in a gear-driven balancer. However, the inter-gear backlash adjustment method must be a method that can be executed in a relatively short time for each engine without causing gear damage due to zero backlash.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、クランクシャフトに取付けたクランクギヤとバラ
ンスシャフトに取付けたバランサギヤとの噛合によりク
ランクシャフト1回転につきバランスシャフトが2回転
されるギヤ駆動式バランサのバックラッシュ調整方法
が、次の工程を備えることによって達成される。すなわ
ち、クランクシャフト1回転につき、クランクシャフト
最減速点2点と、バランスシャフトのアンバランスマス
がクランクギヤに最も近づくマス最近点2点と、の計4
点にてバックラッシュを計測する工程、および前記4点
のうち最小のバックラッシュ値を示した点のバックラッ
シュを目標値にするように、クランクギヤとバランサギ
ヤの軸芯間距離調整用シムを決定する工程。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a gear for rotating a balance shaft twice per rotation of a crankshaft by meshing a crank gear mounted on a crankshaft and a balancer gear mounted on a balance shaft. A method for adjusting a backlash of a driven balancer is achieved by providing the following steps. That is, for one revolution of the crankshaft, two points of the crankshaft's most deceleration point and two points of the mass nearest point where the unbalance mass of the balance shaft comes closest to the crank gear are obtained.
Measuring the backlash at the points, and determining the shim for adjusting the distance between the axes of the crank gear and the balancer gear so that the backlash at the point showing the minimum backlash value among the four points becomes the target value. Process.

【0009】[0009]

【作用】ガラ音の発生を解析したところ、ガラ音はクラ
ンクシャフト1回転につき2回発生し、クランクシャフ
ト最減速点(減速から加速に変わる点)で生じることが
わかった。このことから、バランサ騒音上バックラッシ
ュを管理する時点は、クランクシャフト1回転につき2
回あらわれるクランクシャフト最減速点であることがわ
かった。また、ギヤ間バックラッシュが零以下になると
ギヤ破損につながる可能性があり、バランスシャフトの
アンバランスマスがクランクシャフトに最も近づく点で
バックラッシュが最小になるため、ギヤ信頼性上この点
も管理する必要がある。本発明では、バックラッシュ計
測点をガラ音発生点およびギヤ信頼性上危険点とし、そ
れらを直接管理することにより、ギヤ騒音、ギヤ破損を
効果的に防止している。
When the generation of rattle noise is analyzed, it is found that the rattle noise occurs twice per rotation of the crankshaft, and occurs at the crankshaft maximum deceleration point (the point where deceleration changes to acceleration). From this, the point of time to manage the backlash on the balancer noise is 2 per crankshaft rotation.
It turned out to be the crankshaft's maximum deceleration point that appeared. Also, if the backlash between gears is less than zero, gear breakage may occur, and backlash is minimized at the point where the unbalance mass of the balance shaft comes closest to the crankshaft, so this point is also managed in terms of gear reliability. There is a need to. In the present invention, gear noise and gear breakage are effectively prevented by setting backlash measurement points as rattle noise generation points and danger points in gear reliability, and directly managing them.

【0010】また、通常なら、加工精度上の4計測点の
ばらつき幅(たとえば、66ミクロン)を考慮すると、
4点間のばらつき(66ミクロン)と各点の調整ばらつ
き(たとえば、±24ミクロン)の合計に対して目標値
を設定しなければならないので、(たとえば、(2×2
4+66+αミクロン)/2、約60ミクロン)、目標
値はギヤ破損を考慮すると小さな値に設定できない。こ
のため加工精度上、ギヤのバックラッシュのばらつきが
小さいものでも、予めばらつき大のものを考慮している
ため、バックラッシュは小さくできない不具合がある。
本発明ではバックラッシュ最小値に対して目標値を定め
るので目標値を小さく設定できる(たとえば、30ミク
ロン)。このため、製品のバックラッシュ設定が小さく
できる。たとえば、4点のばらつきが20ミクロンの場
合、目標値60ミクロンの場合は50−70ミクロンに
設定されても問題なしとされるのに対し、本発明では3
0−50ミクロンに設定される。このように、本発明で
はバックラッシュが小さく設定されることにより、バラ
ンサのガラ音が最小に抑制される。
Normally, considering the variation width (for example, 66 microns) of four measurement points on the processing accuracy,
Since a target value must be set for the sum of the variation between the four points (66 microns) and the adjustment variation of each point (for example, ± 24 microns), (for example, (2 × 2
4 + 66 + α microns) / 2, about 60 microns), and the target value cannot be set to a small value in consideration of gear breakage. For this reason, there is a problem that the backlash cannot be reduced because the variation in the backlash of the gear is small even if the variation in the backlash of the gear is small in terms of machining accuracy.
In the present invention, since the target value is determined for the minimum backlash, the target value can be set small (for example, 30 microns). Therefore, the backlash setting of the product can be reduced. For example, if the variation of the four points is 20 microns, and if the target value is 60 microns, there is no problem if it is set to 50-70 microns.
Set to 0-50 microns. As described above, in the present invention, by setting the backlash to be small, the rattle of the balancer is suppressed to the minimum.

【0011】また、4計測点のうち最小バックラッシュ
値を示した点のバックラッシュを目標値(たとえば、3
0ミクロン)に調整するため、バックラッシュ調整誤差
のばらつき(たとえば、±24ミクロン)があっても、
バックラッシュがゼロ以下の状態の発生を防止でき(た
とえば、30ミクロン−24ミクロン=6ミクロンで、
まだ6ミクロンの余裕がある)、ギヤ破損は生じない。
The backlash of the point showing the minimum backlash value among the four measurement points is set to a target value (for example, 3
0 microns), so even if there is a variation in backlash adjustment error (for example, ± 24 microns),
The occurrence of a state where the backlash is zero or less can be prevented (for example, 30 microns−24 microns = 6 microns,
There is still room for 6 microns) and no gear breakage occurs.

【0012】[0012]

【実施例】図1−図5は本発明の望ましい実施例を示し
ている。図3、図4に示すように、4気筒のエンジンに
おいて、シリンダブロック2にはシム4を介して第1の
バランスシャフトハウジング6と第2のバランスシャフ
トハウジング8が固定されている。シリンダブロック2
にはクランクシャフト10が回転自在に支持され、第1
のバランスシャフトハウジング6、第2のバランスシャ
フトハウジング8の間には2本のバランスシャフト1
2、14が回転自在に支持されている。
1 to 5 show a preferred embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, in a four-cylinder engine, a first balance shaft housing 6 and a second balance shaft housing 8 are fixed to a cylinder block 2 via shims 4. Cylinder block 2
, The crankshaft 10 is rotatably supported, and the first
Between the balance shaft housing 6 and the second balance shaft housing 8 are two balance shafts 1.
2, 14 are rotatably supported.

【0013】2本のバランスシャフト12、14はクラ
ンクシャフト10の下方に、左右対称に配設される。ク
ランクシャフト10はエンジン長手方向に延び、2本の
バランスシャフト12、14もエンジン長手方向に延び
る。2本のバランスシャフト12、14はクランクシャ
フト10の長手方向中央近傍に配設される。2本のバラ
ンスシャフト12、14はそれぞれアンバランスマス1
6、18をもち、これらアンバランスマス16、18の
合計がピストン、コンロッド等の往復慣性質量による慣
性力のアンバランスと、エンジン上下方向につり合う。
The two balance shafts 12, 14 are symmetrically disposed below the crankshaft 10. The crankshaft 10 extends in the longitudinal direction of the engine, and the two balance shafts 12, 14 also extend in the longitudinal direction of the engine. The two balance shafts 12 and 14 are disposed near the center of the crankshaft 10 in the longitudinal direction. Each of the two balance shafts 12 and 14 has an unbalance mass 1
6 and 18, the sum of these unbalance masses 16 and 18 balances the unbalance of the inertial force due to the reciprocating inertial mass of the piston, the connecting rod and the like in the vertical direction of the engine.

【0014】2本のバランスシャフト12、14のうち
一方のバランスシャフト12はクランクシャフト10か
らギヤ駆動され、他方のバランスシャフト14は前記一
方のバランスシャフト12からギヤ駆動される。2本の
バランスシャフト12、14は互いに反対方向に回転さ
れ、これによってアンバランスマス16、18を左右方
向につり合わせる。
One of the two balance shafts 12, 14 is gear-driven from the crankshaft 10, and the other balance shaft 14 is gear-driven from the one balance shaft 12. The two balance shafts 12, 14 are rotated in opposite directions, thereby balancing the unbalance masses 16, 18 in the left-right direction.

【0015】クランクシャフト10にはクランクギヤ2
0が連結され、バランスシャフト12にはバランサギヤ
22が連結され、バランスシャフト14にはバランサギ
ヤ24が連結されている。そして、クランクギヤ20と
バランサギヤ22が噛合され、バランサギヤ22とバラ
ンサギヤ24が噛合される。クランクギヤ20とバラン
サギヤ22の噛合部位は、バランサギヤ22とバランサ
ギヤ24の噛合部位から、エンジン長手方向にオフセッ
トされている。バランサギヤ22、24の回転がエンジ
ンオイルパン26内のオイルをかきまぜないように、バ
ランサギヤ22、24はバランスシャフトハウジング
6、8内に納められている。
The crankshaft 10 includes a crank gear 2
The balance shaft 12 is connected to a balancer gear 22, and the balance shaft 14 is connected to a balancer gear 24. Then, the crank gear 20 and the balancer gear 22 mesh with each other, and the balancer gear 22 and the balancer gear 24 mesh with each other. The meshing portion between the crank gear 20 and the balancer gear 22 is offset in the engine longitudinal direction from the meshing portion between the balancer gear 22 and the balancer gear 24. The balancer gears 22, 24 are housed in the balance shaft housings 6, 8 so that the rotation of the balancer gears 22, 24 does not stir the oil in the engine oil pan 26.

【0016】バランサギヤ22の軸芯とクランクギヤ2
0の軸芯との間の距離、したがってギヤ間バックラッシ
ュは、シム4の厚さに応じて変化する。このシム厚さの
選定は、バランサの騒音を小さくするように設定され
る。ただし、小さく設定し過ぎてギヤの加工精度及びバ
ックラッシュ調整のバラツキにより、バックラッシュが
ゼロの状態が生じないようにする。このようなバックラ
ッシュの調整を可能にするために、バランサギヤの騒音
の発生メカニズムを調べてみた。
The shaft of the balancer gear 22 and the crank gear 2
The distance between the zero axis and the inter-gear backlash varies depending on the thickness of the shim 4. The selection of the shim thickness is set so as to reduce the noise of the balancer. However, if the value is set too small, the state where the backlash is zero does not occur due to variations in gear processing accuracy and backlash adjustment. In order to enable such backlash adjustment, a mechanism of generating noise of the balancer gear was examined.

【0017】図2はエンジンアイドル時の、バランサに
よるガラ音を解析した結果を示している。図2に示すよ
うに、ガラ音はクランクシャフト10の1回転につき2
回発生し、クランクシャフト10が1番気筒のピストン
上死点位置から30°、210°回転した位置で発生す
る。クランク回転変動でみれば、30°、210°の位
置はクランク最減速点であり、減速から加速に移る点に
対応する。すなわち、減速時にクランクギヤ20の歯が
バランサギヤ22の歯の回転方向前側面に当っていたと
ころ、加速時に変わってクランクギヤ20の歯がバラン
サギヤ22の歯の回転方向後側面に当たるようになる
が、ギヤ間にバックラッシュの隙間があるので、当たり
が衝突となり、音を発生するものと考えられる。クラン
クシャフト10の30°、210°位置では、バランス
シャフト12のアンバランスマス16は図2に示すよう
にクランクシャフト10から遠い側にあり、したがって
バランスシャフト12の軸芯は正規の位置に対しクラン
クシャフト10からほぼメタルクリアランス分遠い位置
にあり、ギヤ間バックラッシュが大きい。このため、衝
突音が大きくなる。上記のガラ音解析から、ガラ音発生
点である、クランクシャフト最減速点の2点(30°、
210°)は、騒音低減上、バックラッシュを管理する
上において、望ましい基準点になると考えられる。
FIG. 2 shows the result of analyzing the rattle noise generated by the balancer when the engine is idling. As shown in FIG. 2, the rattle is 2 per rotation of the crankshaft 10.
This occurs at a position where the crankshaft 10 rotates 30 ° and 210 ° from the piston top dead center position of the first cylinder. In terms of crank rotation fluctuation, the positions at 30 ° and 210 ° are the crank's maximum deceleration points, and correspond to the points where the transition from deceleration to acceleration occurs. That is, when the teeth of the crank gear 20 hit the front side in the rotation direction of the teeth of the balancer gear 22 during deceleration, the teeth of the crank gear 20 hit the rear side in the rotation direction of the teeth of the balancer gear 22 instead of during acceleration. Since there is a backlash gap between the gears, it is considered that a collision occurs and a sound is generated. At the positions of 30 ° and 210 ° of the crankshaft 10, the unbalance mass 16 of the balance shaft 12 is far from the crankshaft 10 as shown in FIG. It is located far from the shaft 10 by the amount of the metal clearance, and the backlash between gears is large. For this reason, the collision sound increases. From the above rattle noise analysis, two points (30 °,
210 °) is considered to be a desirable reference point in reducing noise and managing backlash.

【0018】バックラッシュの調整においては、バック
ラッシュが零以下にならないよう、ギヤ破損防止上から
も、管理される必要がある。バランスシャフト12はア
ンバランスマス16をもつため、バランスシャフト12
の軸芯は軸受のメタルクリアランス分だけ円運動を行
う。それにより、アンバランスマス16の回転位置によ
ってギヤ間バックラッシュが変動する。そして、バラン
スシャフト12のアンバランスマス16がクランクシャ
フト10に最も近い位置にきた時(ピストン上死点後ク
ランク角で100°および280°)が、バックラッシ
ュの最も小さい時であり、これはクランクシャフト10
の1回転につき、2回あらわれる。この点もバックラッ
シュを管理する上において、望ましい基準点になる。
In adjusting the backlash, it is necessary to manage the backlash so that the backlash does not become zero or less from the viewpoint of preventing gear damage. Since the balance shaft 12 has the unbalance mass 16, the balance shaft 12
Makes a circular motion by the metal clearance of the bearing. Thus, the inter-gear backlash varies depending on the rotational position of the unbalance mass 16. Then, when the unbalance mass 16 of the balance shaft 12 comes to the position closest to the crankshaft 10 (100 ° and 280 ° in the crank angle after the piston top dead center) is the time when the backlash is smallest, Shaft 10
Appears twice per rotation of. This is also a desirable reference point for managing backlash.

【0019】ギヤ騒音抑制上バックラッシュ量は可能な
限り小さくした方がよい。しかし、ギヤ信頼性上バック
ラッシュはゼロ以下にはできない。この2つの条件を考
慮して、図1に示す4つの基準点でバックラッシュを測
定し、ついで上記4点のバックラッシュ値の最小値を示
した点のバックラッシュを目標値に調整するようにす
る。
The amount of backlash should be as small as possible to reduce gear noise. However, the backlash cannot be reduced to less than zero due to gear reliability. In consideration of these two conditions, the backlash is measured at the four reference points shown in FIG. 1, and the backlash at the point showing the minimum value of the four backlash values is adjusted to the target value. I do.

【0020】図5は、このバックラッシュ調整方法に従
う工程の一例をフローチャートで示している。この調整
方法は2つのステージを有する。第1のステージはター
ゲットシムの決定ステージであり、第2のステージはバ
ックラッシュ量が公差内にあるか否かの確認ステージで
ある。本発明の必須の条件は、第1のステージのステッ
プ104、110にある。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of steps according to the backlash adjusting method. This adjustment method has two stages. The first stage is a stage for determining the target shim, and the second stage is a stage for checking whether the backlash amount is within a tolerance. An essential condition of the present invention is the steps 104 and 110 of the first stage.

【0021】図5をさらに詳細に説明する。まず、ステ
ップ102で、マスタシムを介してバランサアッセンブ
リ(バランスシャフト、バランサギヤ、バランスシャフ
トハウジングを含む)をシリンダブロックに組付ける。
マスタシムは、測定バックラッシュが零以下にならない
ように、実際にエンジンに組付けられるシム4よりは厚
さを大に設定されている。
FIG. 5 will be described in more detail. First, in step 102, a balancer assembly (including a balance shaft, a balancer gear, and a balance shaft housing) is assembled to a cylinder block via a master shim.
The thickness of the master shim is set to be larger than the thickness of the shim 4 actually mounted on the engine so that the measurement backlash does not become zero or less.

【0022】ついで、ステップ104で、マスタシムを
介して組付けたバランサアッセンブリに対し、クランク
ギヤ20とバランサギヤ22間のバックラッシュ量を、
図1に示す4点にて測定する。すなわち、クランク角3
0°、210°のクランクシャフト最減速点2点と、ク
ランク角100°、280°のアンバランスマスのクラ
ンクシャフトへの最近点2点と、の計4点にてバックラ
ッシュ量を測定する。
Next, at step 104, the amount of backlash between the crank gear 20 and the balancer gear 22 is determined for the balancer assembly assembled via the master shim.
The measurement is performed at four points shown in FIG. That is, the crank angle 3
The amount of backlash is measured at a total of four points: two points at the crankshaft maximum deceleration points of 0 ° and 210 °, and two nearest points to the crankshaft of the unbalance mass at crank angles of 100 ° and 280 °.

【0023】バックラッシュの測定の仕方は、クランク
ギヤ20とバランサギヤ22の何れか一方の回転を拘束
し、他方がバックラッシュの範囲内で、ギヤピッチ円相
当径で周方向にいくら動くかを測定することにより行な
う。測定はギヤの回転をレバーで拡大し、ダイヤルゲー
ジでレバー先端の動き量を測定することにより行う。
The method of measuring the backlash is to measure how much one of the crank gear 20 and the balancer gear 22 is restrained from rotating and the other moves in the circumferential direction at a gear pitch circle equivalent diameter within the range of the backlash. It does by doing. The measurement is performed by expanding the gear rotation with a lever and measuring the amount of movement of the lever tip with a dial gauge.

【0024】ついでステップ106にて、求められた上
記4測定点におけるバックラッシュ値のばらつき幅(バ
ックラッシュ値の最大値−最小値)が予め定められたば
らつき許容値(たとえば66ミクロン)以内かどうかを
判定する。許容値以内であればステップ110に進み、
許容値を越えればステップ108にてそのバランサを不
良品としてバランサ組替えのために他のバランサを選び
再びステップ102に戻る。
Next, at step 106, it is determined whether or not the variation width of the backlash value (the maximum value of the backlash value−minimum value) at the above-mentioned four measurement points is within a predetermined tolerance (for example, 66 microns). Is determined. If within the allowable value, proceed to step 110,
If the allowable value is exceeded, the balancer is determined to be defective in step 108, another balancer is selected for balancer rearrangement, and the process returns to step 102 again.

【0025】ステップ110では、上記4計測点のうち
バックラッシュ値の最小値を示した点のバックラッシュ
値の最小値を示した点のバックラッシュを目標値にする
ターゲットシムを決定する。たとえば、マスタシムを用
いて計測した4点のバックラッシュ値が125ミクロ
ン、130ミクロン、145ミクロン、150ミクロン
であったとし、かつ目標値が30ミクロンであったとす
ると、最小値125ミクロンを示した点のバックラッシ
ュ値を30ミクロンにするには、ターゲットシム4に、
マスタシムよりバックラッシュ値を95ミクロン(=1
25−30ミクロン)だけ小さくする厚さの薄いシムを
選定すればよい。かくして、ターゲットシムが決定され
る。ついで、ステップ112にて、マスタシムをターゲ
ットシムに入れ替える。これによって、最小のバックラ
ッシュを目標値にすることができる。
In step 110, a target shim for setting the backlash of the point showing the minimum value of the backlash value at the point showing the minimum value of the backlash value among the four measurement points to the target value is determined. For example, if four backlash values measured using a master shim are 125 microns, 130 microns, 145 microns, and 150 microns, and a target value is 30 microns, a point indicating a minimum value of 125 microns. In order to make the backlash value of 30 microns, the target shim 4
The backlash value is 95 microns (= 1) from the master shim.
It is only necessary to select a thin shim that is reduced by 25-30 microns. Thus, the target shim is determined. Next, at step 112, the master shim is replaced with the target shim. Thereby, the minimum backlash can be set to the target value.

【0026】ついで、第2ステージのステップ114に
進み、シリンダブロック2とバランサハウジング6、8
の間にターゲットシム4が介装されている場合の、クラ
ンクギヤ20とバランサギヤ22間のバックラッシュ
を、前記4測定点にて再度測定する。そして、ステップ
116にて、バックラッシュ値の最小を示した点(ター
ゲット点)の調整されたバックラッシュ値が目標値(前
記の例では30ミクロン)±一定値(たとえば、24ミ
クロン)の範囲内にあるかどうかを確認し、この範囲内
になければターゲットシムの選定に問題があるからステ
ップ118に進んでターゲットシムを他のシムに差し換
えて再びステップ114に戻る。
Then, the process proceeds to step 114 of the second stage, where the cylinder block 2 and the balancer housings 6 and 8 are moved.
The backlash between the crank gear 20 and the balancer gear 22 in the case where the target shim 4 is interposed between them is measured again at the four measurement points. Then, in step 116, the adjusted backlash value of the point (target point) showing the minimum backlash value falls within a range of a target value (30 microns in the above example) ± a constant value (for example, 24 microns). If it is not within this range, there is a problem in the selection of the target shim, so the routine proceeds to step 118, replaces the target shim with another shim, and returns to step 114 again.

【0027】ステップ120では、上記4計測点のうち
ターゲット点以外の点のバックラッシュが許容値内か否
かを確認する。たとえば、クランクシャフト最減速点に
対しては5〜105ミクロンの範囲内にあるか否か、ま
たマス最近点に対しては15〜135ミクロンの範囲内
にあるか否かを確認する。そして、この範囲内にあれ
ば、バックラッシュ調整完とみなしてステップ122に
進み、そのバランサのバックラッシュ調整を終了し、範
囲内になければステップ118に進んでターゲットシム
を他のシムに差し換えて再びステップ114に戻る。
In step 120, it is confirmed whether or not the backlash of points other than the target point out of the four measurement points is within an allowable value. For example, it is checked whether the maximum deceleration point of the crankshaft is within the range of 5 to 105 microns, and whether the point closest to the mass is within the range of 15 to 135 microns. If it is within this range, it is considered that the backlash adjustment is completed, and the process proceeds to step 122, where the backlash adjustment of the balancer is completed. If it is not within the range, the process proceeds to step 118 to replace the target shim with another shim. The process returns to step 114 again.

【0028】上記バックラッシュ調整において、第1ス
テージのステップ104、106、108のバックラッ
シュ調整、ターゲットシムの決定に要する時間は約45
秒であり、第2ステージのステップ114、116、1
20の確認に要する時間は約45秒であるので短時間で
済み、バランサの組付け、バックラッシュ調整をエンジ
ン組付ラインに入れることができる。
In the above-described backlash adjustment, the time required for the backlash adjustment and the determination of the target shim in steps 104, 106 and 108 of the first stage is about 45.
Second, steps 114, 116, 1 of the second stage.
The time required for confirmation of 20 is about 45 seconds, which is a short time, so that the balancer can be assembled and the backlash can be adjusted in the engine assembly line.

【0029】[0029]

【発明の効果】上記のバックラッシュ調整方法による効
果は次の通りである。第1に、通常なら(たとえば平均
値を用いた場合、)加工精度上のばらつきを考慮すると
目標値は小さく設定はできないが、最小値を用いるため
目標値を小さく設定でき、さらに、バックラッシュのば
らつきが小さいものは、よりバックラッシュを小さくす
ることができることから、製品のバックラッシュ設定が
より小さくなり、ガラ音を効果的に抑制できる。第2
に、ガラ音発生点(クランク最減速点の2点)およびギ
ヤ信頼性上の危険点(マス最近点の2点)を直接管理す
ることにより、ガラ音の抑制、ギヤ破損の防止を効果的
に行うことができる。
The effects of the above-described backlash adjusting method are as follows. First, normally, a target value cannot be set small in consideration of variations in processing accuracy (for example, when an average value is used). However, a target value can be set small because a minimum value is used. The smaller the variation, the smaller the backlash, so that the backlash setting of the product becomes smaller and the rattle can be effectively suppressed. Second
By directly managing the rattle noise generation point (two points at the crankmost deceleration point) and the danger point on gear reliability (two points at the mass nearest point), it is possible to effectively control rattle noise and prevent gear breakage. Can be done.

【0030】第3に4計測点の最小値を示す点のバック
ラッシュを目標値に調整するため、ギヤの加工精度不良
時の4点のバックラッシュのばらつきによるバックラッ
シュがゼロ以下となる状態の発生を防止できる。第4
に、計測点が4点と少なく、マスタシムからターゲット
シムへの取り替えが通常1度で済むので、バックラッシ
ュ調整を比較的短時間で行うことができ、エンジン組付
けラインへの組み込みができる。
Third, in order to adjust the backlash at the point indicating the minimum value of the four measurement points to the target value, the backlash due to the variation of the backlash at the four points when the machining accuracy of the gear is poor is reduced to zero or less. Occurrence can be prevented. 4th
In addition, since the number of measurement points is as small as four and replacement of the master shim with the target shim is usually performed only once, backlash adjustment can be performed in a relatively short time, and the engine can be incorporated into an engine assembly line.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のギヤ駆動式バランサのバックラッシュ
調整方法の計測点を示すクランクギヤとバランサギヤの
正面図である。
FIG. 1 is a front view of a crank gear and a balancer gear showing measurement points of a backlash adjusting method for a gear driven balancer of the present invention.

【図2】ガラ音の解析状況を示すクランク回転変動とバ
ランスシャフトのアンバランスマスの回転位置とガラ音
の発生タイミングの関係図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between crank rotation fluctuation, the rotational position of an unbalance mass of a balance shaft, and the generation timing of rattle sounds, showing the analysis state of rattle sounds.

【図3】本発明の一実施例に係るギヤ駆動式バランサの
正面図である。
FIG. 3 is a front view of a gear driven balancer according to one embodiment of the present invention.

【図4】図3の装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of the device of FIG. 3;

【図5】バックラッシュ調整のための作業順を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a work order for backlash adjustment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 シリンダブロック 4 シム 6 (第1の)バランスシャフトハウジング 8 (第2の)バランスシャフトハウジング 10 クランクシャフト 12 バランスシャフト 14 バランスシャフト 16 アンバランスマス 18 アンバランスマス 20 クランクギヤ 22 バランサギヤ 24 バランサギヤ 2 Cylinder block 4 Shim 6 (First) balance shaft housing 8 (Second) balance shaft housing 10 Crank shaft 12 Balance shaft 14 Balance shaft 16 Unbalance mass 18 Unbalance mass 20 Crank gear 22 Balancer gear 24 Balancer gear

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−226762(JP,A) 特開 昭59−133845(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16F 15/26 F16H 55/18,57/12 F02B 77/00 ────────────────────────────────────────────────── (5) References JP-A-59-226762 (JP, A) JP-A-59-133845 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F16F 15/26 F16H 55 / 18,57 / 12 F02B 77/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 クランクシャフトに取付けたクランクギ
ヤとバランスシャフトに取付けたバランサギヤとの噛合
によりクランクシャフト1回転につきバランスシャフト
が2回転されるギヤ駆動式バランサのバックラッシュ調
整方法であって、クランクシャフト1回転につき、クラ
ンクシャフト最減速点2点と、バランスシャフトのアン
バランスマスがクランクギヤに最も近づくマス最近点2
点と、の計4点にてバックラッシュを計測し、前記4点
のうち最小のバックラッシュ値を示した点のバックラッ
シュを目標値にするように、クランクギヤとバランサギ
ヤの軸芯間距離調整用シムを決定する、ことを特徴とす
るギヤ駆動式バランサのバックラッシュ調整方法。
1. A backlash adjusting method for a gear-driven balancer in which a balance shaft is rotated twice per rotation of a crankshaft by meshing a crank gear mounted on a crankshaft and a balancer gear mounted on a balance shaft. For each rotation, the two most deceleration points of the crankshaft and the nearest point 2 where the unbalance mass of the balance shaft comes closest to the crank gear
The backlash is measured at a total of four points, and the distance between the axes of the crank gear and the balancer gear is adjusted so that the backlash at the point showing the minimum backlash value among the four points becomes the target value. Backlash adjustment method for a gear-driven balancer, wherein a backlash is determined.
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