JP3873957B2 - エンジンのバランサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのバランサ装置に関し、エンジンの振動騒音対策の技術分野に属する。

一般に、自動車用等のエンジンにおいて振動や騒音の発生を抑制するために備えられるバランサ装置は、それぞれウエイト部を有する１対のバランサ軸がクランク軸と平行に配置されてケース部材に回転自在に支持され、該ケース部材がクランク軸を回転自在に支持するエンジンブロック（例えばシリンダブロック、ロアブロック、ベアリングキャップ、ベアリングフレーム等、エンジン本体を構成する１群の部材の集合体をいう）の下部に取り付けられた構成である。そして、クランク軸の一端部（例えばエンジン本体の前側の端部）に設けられた駆動スプロケットと、１対のバランサ軸のうちの一方のバランサ軸（第１バランサ軸）の一端部に設けられた従動スプロケットとにエンドレスチェーンが巻き掛けられ、かつ両バランサ軸に設けられた連動ギヤ同士が噛み合わされて、クランク軸の回転により１対のバランサ軸が相互に逆方向に連動回転する。このバランサ軸の回転によるウエイト部の振れ回りで生じる上下方向の起振力が、エンジンの各気筒内の爆発で生じる上下方向の起振力を相殺して、エンジンの振動及びそれに伴う騒音が低減される。

その場合に、特許文献１によれば、ウエイト部はバランサ軸上において軸方向に前後１対設けられ、また連動ギヤは前側のウエイト部の前方に設けられて、上記ウエイト部間に形成された後側ジャーナル部と、上記連動ギヤの直前方に形成された前側ジャーナル部とが、ケース部材に設けられた前後の軸受部でそれぞれ軸受けされることにより、バランサ軸がケース部材に回転自在に支持されている。

特開２００１−７４１０４号公報（図２、図３）

ところで、バランサ装置によるエンジンの振動騒音低減効果を確かなものとするために、バランサ軸のウエイト部はエンジンの軸方向の中間部（例えば直列４気筒エンジンの場合は第２気筒及び第３気筒に相当する位置）に配置される。一方、エンドレスチェーンの巻き掛けを良好・確実なものとするために、第１バランサ軸の従動スプロケットはクランク軸の駆動スプロケットと横並びに整列する位置に配置され、その結果、従動スプロケットはエンジンの軸方向の一端部（例えばエンジン本体の前側の端部）に配置される。したがって、従動スプロケットが取り付けられる第１バランサ軸は従動スプロケットが取り付けられない第２バランサ軸よりも上記一端部側で長く延長され、該軸延長部に従動スプロケットが取り付けられる。そして、この従動スプロケットにはエンドレスチェーンの張力が作用するから、第１バランサ軸をこの従動スプロケットの近傍において回転自在に支持しないと、該第１バランサ軸が上記軸延長部で撓んで従動スプロケットが振動し、かえってバランサ装置に起因する振動及び騒音が発生する可能性がある。

そこで、ケース部材にも上記一端部側で長く延びるケース延長部を形成し、該ケース延長部に第２の軸受部を設けて、従動スプロケットが取り付けられる第１バランサ軸の軸延長部を、上記ケース延長部の第２の軸受部によって、上記従動スプロケットの近傍で回転自在に支持することが考えられる。そうすれば、第１バランサ軸が軸延長部で撓んで従動スプロケットが振動し、かえってバランサ装置に起因する振動や騒音が発生する、というような不具合を回避することができる。

ただし、この場合は、上記ケース部材のケース延長部をエンジンブロックに固定することが、第１バランサ軸の軸延長部の支持がより強固になって好ましい。そして、その際、重要なことは、クランク軸ひいては駆動スプロケットと第１バランサ軸ひいては従動スプロケットとの軸間距離を所定の距離に保つこと、及び駆動スプロケットと従動スプロケットとを横並びに整列させることである。そうしないと、前述したように、エンドレスチェーンの巻き掛けが良好・確実なものとならず、そのためにまた振動や騒音の問題が発生してしまう。

しかし、例えば、エンジンブロックの側面に支持ブラケットを取り付け、該支持ブラケットにケース延長部の先端部をボルト等の締結具で締結することによって、ケース部材のケース延長部をエンジンブロックに固定するようにした場合には、次のような不具合が生じ得る。すなわち、クランク軸ひいては駆動スプロケットと第１バランサ軸ひいては従動スプロケットとの軸間距離については、ブラケット側の締結部とケース延長部側の締結部（先端部）との上下方向の位置を合わせることで容易に調整可能であるが、駆動スプロケットと従動スプロケットとを横並びに整列させることについては、ブラケット側の締結部とケース延長部側の締結部（先端部）とをバランサ軸やクランク軸の軸方向に位置合わせしなければならない。ところが、この位置合わせが、エンジンブロックの側面の軸方向の位置に精度が出難く、ひいては支持ブラケットの締結部の軸方向の位置に精度が出難く、またケース延長部の締結部（先端部）の軸方向の位置に精度が出難いから、容易なことではないのである。

そして、例えば、ブラケット側の締結部とケース延長部側の締結部（先端部）との間に軸方向に隙間が空いたり、逆にブラケット側の締結部とケース延長部側の締結部（先端部）とが軸方向に突き当たったりすると、締結具による締め付けに伴い、両締結部の位置が変位して、支持ブラケット及びケース延長部に撓みや歪みが生じ、その結果、従動スプロケットが駆動スプロケットに対して近づいたり遠ざかったりし、あるいは従動スプロケットが駆動スプロケットに対して傾いたりして、チェーンが良好・確実に巻き掛けられなくなってしまう。

本発明は、１対のバランサ軸のうちの一方のバランサ軸に従動スプロケットが取り付けられた構成のエンジンのバランサ装置における上記のような不具合に対処するもので、上記一方のバランサ軸を従動スプロケットの近傍において回転自在に支持するケース延長部を正確に位置決めしてエンジンブロックに固定することを課題とする。以下、その他の課題を含め、本発明を詳しく説明する。

すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、それぞれウエイト部を有して連動回転する第１、第２のバランサ軸と、クランク軸を支持するエンジンブロックの下部に取り付けられて上記バランサ軸を支持するケース部材とを有し、上記クランク軸の一端部に取り付けられた駆動側回転体と上記第１バランサ軸の一端部に取り付けられた従動側回転体とに巻掛伝動部材が巻き掛けられた構成のエンジンのバランサ装置であって、上記第１バランサ軸は、第２バランサ軸よりも上記一端部側で長く延びる軸延長部を有し、該軸延長部に上記従動側回転体が取り付けられていると共に、上記ケース部材は、同じく上記一端部側で長く延びるケース延長部を有し、該ケース延長部に上記第１バランサ軸を上記従動側回転体の近傍で軸受けする軸受部が設けられ、かつ、上記エンジンブロックにおける上記一端部側の側面に支持ブラケットが取り付けられて、該支持ブラケットに該支持ブラケットをバランサ軸の軸方向に相対移動自在に貫通する貫通部材が設けられ、該貫通部材に上記ケース延長部の先端部が締結されることにより上記ケース延長部が上記支持ブラケットに支持されていることを特徴とする。

次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、エンジンブロックは、クランク軸の上半部を支持するシリンダブロックと、該シリンダブロックの下部に取り付けられてクランク軸の下半部を支持するベアリングキャップとを含み、ケース部材は、上記ベアリングキャップの下方に位置して上記シリンダブロックの下部に取り付けられ、上記支持ブラケットは、上記ベアリングキャップの側面に取り付けられていることを特徴とする。

次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、支持ブラケットは、巻掛伝動部材のガイド部を有していることを特徴とする。

次に、請求項４に記載の発明は、上記請求項１から３のいずれかに記載の発明において、支持ブラケットは、板金製であることを特徴とする。

まず、上記請求項１に記載の発明によれば、エンジンブロックにおける一端部側の側面に支持ブラケットを取り付け、該支持ブラケットに該支持ブラケットをバランサ軸の軸方向に相対移動自在に貫通する貫通部材を設けて、該貫通部材にケース延長部の先端部を締結することにより、上記ケース延長部を上記支持ブラケットに支持するようにしたから、たとえ、支持ブラケット側の締結部とケース延長部側の締結部（先端部）とが軸方向に位置ずれを起こしていても、その位置ずれは、貫通部材の支持ブラケットに対する軸方向の移動で吸収されて、支持ブラケット及びケース延長部に撓みや歪みが生じることがなくなる。その結果、駆動スプロケットと従動スプロケットとの軸間距離が変動したり、従動スプロケットが駆動スプロケットに対して傾いたりせず、チェーンが良好・確実に巻き掛けられる。

つまり、ケース延長部に設けた第２の軸受部で第１バランサ軸の従動側回転体近傍の支持強度を高めつつ、エンジンブロックの側面ひいては支持ブラケットの締結部と、ケース部材のケース延長部の締結部（先端部）との、軸方向の位置精度のバラツキに伴う締結変位を解消し、その結果、安定した第１バランサ軸の支持が実現することになる。

次に、上記請求項２に記載の発明によれば、互いに締結され合うケース部材と支持ブラケットとが、相異なる部材、すなわちシリンダブロックとベアリングキャップにそれぞれ取り付けられているから、支持ブラケット側の締結部とケース延長部側の締結部（先端部）とが軸方向に位置ずれを起こす確立がより大きくなる。したがって、その位置ずれを貫通部材の支持ブラケットに対する軸方向の移動で吸収することの作用効果がより増大し、より顕著になる。

次に、上記請求項３に記載の発明によれば、支持ブラケットは、ケース延長部のエンジンブロックへの固定機能と、巻掛伝動部材のガイド機能とを兼ね備えるから、当該バランサ装置の部品数及び部品コストの削減、及び支持ブラケットの取付作業性の向上が図られる。

次に、上記請求項４に記載の発明によれば、支持ブラケットは板金製であるから、該ブラケットひいてはエンジンの軽量化が図られる。以下、発明を実施するための最良の形態を通して、本発明をさらに詳しく説明する。

本実施の形態においては、本発明は、図１に示すエンジン１に適用されている。このエンジン１は、直列４気筒のレシプロエンジンである。図１は、同エンジン１の本体を前側（チェーンカバーのある側）から見たものである（ただしチェーンカバーは除去してある）。このエンジン１の本体を構成するエンジンブロック２は、シリンダヘッド３が上部に取り付けられるシリンダブロック４と、該シリンダブロック４の下部に取り付けられるベアリングフレーム５とを含む。ベアリングフレーム５は、複数のベアリングキャップを相互連結して単一の部材に一体化したもので、シリンダブロック４と協働してクランク軸６を回転自在に支持する。その場合に、シリンダブロック４はクランク軸６の上半部を支持し、ベアリングフレーム５はクランク軸６の下半部を支持する。シリンダブロック４の最下面には、オイルを貯留するオイルパン７が取り付けられている。

このエンジン１のバランサ装置１０は、左右１対のバランサ軸１１，１２を回転自在に支持するケース部材１３を有する。ケース部材１３は、上記ベアリングフレーム５やオイルパン７と同様、シリンダブロック４の下部に取り付けられている。特に、ケース部材１３は、オイルパン７と同様、シリンダブロック４の最下面に取り付けられている。

次に、図２は、上記シリンダブロック４の下部にベアリングフレーム５及びバランサ装置１０のケース部材１３がそれぞれ取り付けられている様子を前側から見た部分拡大図である（ただしクランク軸６や後述するスプロケット１５，１６，１９、エンドレスチェーン１７や支持ブラケット５１、あるいはオイルポンプ１８等は除去してある）。図２に示すように、ケース部材１３は、シリンダブロック４に直接結合固定されるアッパケース１３Ｕと、該アッパケース１３Ｕに下方から対接するロアケース１３Ｌとを含む。両ケース１３Ｕ，１３Ｌはいずれもアルミ合金製であり、複数のボルト１３Ｂ…１３Ｂで結合されている。そして、ケース部材１３は、ベアリングフレーム５を跨いだ状態で、上記オイルパン７内に配設されている。

ベアリングフレーム５は、クランク軸６を挟んで左右で軸方向に列状配置された複数のボルト８…８により、シリンダブロック４の下部に締結されている。また、ケース部材１３は、ベアリングフレーム５を挟んで左右で前後に配置された複数のボルト１４…１４により、シリンダブロック４の最下面に締結されている。

図１に戻り、クランク軸６の前端部（エンジン本体の前側の端部）には駆動スプロケット１５が取り付けられ、左右１対のバランサ軸１１，１２のうちの第１バランサ軸１１の前端部には従動スプロケット１６が取り付けられて、これらのスプロケット１５，１６間にエンドレスチェーン１７が巻き掛けられている。また、シリンダブロック４の前側面にはオイルポンプ１８が配設され、該オイルポンプ１８の駆動軸に取り付けられた従動スプロケット１９にも上記エンドレスチェーン１７が巻き掛けられている。

次に、図３は、上記ケース部材１３の上半部を構成するアッパケース１３Ｕの下面図（すなわちロアケース１３Ｌとの合せ面図）、図４は、上記ケース部材１３の下半部を構成するロアケース１３Ｌの上面図（すなわちアッパケース１３Ｕとの合せ面図）、図５は、上記アッパケース１３Ｕに、左右１対のバランサ軸１１，１２を収容する作業の初期段階を示す上記図３と類似の下面図、図６は、上記アッパケース１３Ｕに、左右１対のバランサ軸１１，１２を収容する作業の終期段階を示す上記図５と類似の下面図、図７は、上記バランサ軸１１，１２が収容されたアッパケース１３Ｕにロアケース１３Ｌを対接させ、ボルト１３Ｂ…１３Ｂで結合した状態のケース部材１３の上記図６と類似の下面図、図８は、上記図２のア−ア線に沿う部分縦断面図（ただしクランク軸６やスプロケット１５，１６，１９、エンドレスチェーン１７や支持ブラケット５１等は取り付けてある）、及び、図９は、上記図８の要部拡大図であって、ベアリングフレーム５の前側面に取り付けた支持ブラケット５１に、ケース部材１３のケース延長部４１の先端部を支持する様子を示すものである。

図６に示すように、第１、第２のバランサ軸１１，１２は、それぞれクランク軸６と平行に延びるように配置され、前後１対のウエイト部２１，２２と、前側のウエイト部２１よりも前端部側に配置された回転伝達用の連動ギヤ２３とを有して、該連動ギヤ２３同士の噛み合いにより、相互に逆方向Ｒ，Ｒに等速度で連動回転する。バランサ軸１１，１２は、前後１対のウエイト部２１，２２間に後側のジャーナル部２４を有し、また連動ギヤ２３の直前方に前側のジャーナル部２５を有している。図８に示すように、ウエイト部２１，２２は、バランサ軸１１，１２の軸心から径方向に膨出する、１８０°を超えない角度の扇形に成形されている。

第１バランサ軸１１は、第２バランサ軸１２よりも前端部側で長く延びる軸延長部２６を有し、図７に示すように、該軸延長部２６に従動スプロケット１６が取り付けられている。より詳しくは、図８に示すように、第１バランサ軸１１の軸延長部２６の先端部は、エンジンブロック２の前端面（あるいは該エンジンブロック２を構成するシリンダブロック４やベアリングフレーム５の前端面）より前方に突出し、その先端部に従動スプロケット１６が取り付けられている。また、クランク軸６の前端部もエンジンブロック２の前端面（あるいは該エンジンブロック２を構成するシリンダブロック４やベアリングフレーム５の前端面）より前方に突出し、その先端部に駆動スプロケット１５が取り付けられている。

図８に示すように、第１バランサ軸１１の従動スプロケット１６とクランク軸６の駆動スプロケット１５、さらにオイルポンプ１８の従動スプロケット１９は、相互にクランク軸６やバランサ軸１１，１２の軸方向に横並びに整列し、エンドレスチェーン１７が良好・確実に巻き掛けられている。また、バランサ軸１１，１２のウエイト部２１，２２はエンジン１の軸方向の中間部（本実施形態では第２気筒及び第３気筒に相当する位置）に配置され、バランサ装置１０によるエンジン１の振動騒音低減効果が確かなものとされている。

図８に示すように、ケース部材１３は、バランサ軸１１，１２を上記ウエイト部２１，２２及び連動ギヤ２３の近傍で軸受けする第１の軸受部３１を有する。第１の軸受部３１は、上記前側のジャーナル部２５，２５を軸受けする前側の軸受部３２と、上記後側のジャーナル部２４，２４を軸受けする後側の軸受部３３とを含む。

図８に示すように、ケース部材１３は、第１バランサ軸１１と同様、前端部側で長く延びるケース延長部４１を有し、該ケース延長部４１に（より詳しくは、該ケース延長部４１の先端部に）、第１バランサ軸１１を、軸延長部２６に取り付けられた従動スプロケット１６の近傍で（すなわち軸延長部ジャーナル部１５０（図５や図９参照）で）軸受けする第２の軸受部３４が設けられている。

ここで、図２及び図３に示すように、アッパケース１３Ｕとロアケース１３Ｌとのうちアッパケース１３Ｕのほうに、上記ケース延長部４１及び第２軸受部３４が設けられている。

また、図３及び図４に示すように、第１軸受部３１（３２，３３）は、アッパケース１３Ｕとロアケース１３Ｌとの両方に設けられた半割部分（半円形の凹部）３２Ｕ，３３Ｕ：３２Ｌ，３３Ｌ同士の対接で形成された孔で構成され、図２に示すように、第２軸受部３４は、アッパケース１３Ｕのケース延長部４１にはじめから一体に設けられた孔で構成されている。

図８に示すように、ケース部材１３は、バランサ軸１１，１２のウエイト部２１，２２を外部に露出させない密閉構造とされている。したがって、ウエイト部２１，２２が回転時にオイルパン７内のオイルを撹拌して泡立て、泡がオイルストレーナ（図示せず）で吸入されて、キャビテーションを引き起こす心配がなくなる。

また、図６に示すように、バランサ軸１１，１２の後端部１１ａ，１２ａは拡径されて、ケース部材１３の後端面を隙間なく閉じているから、オイルパン７内の不要なオイルがケース部材１３内に混入することが抑制される。

図１に示すように、エンジンブロック２における一端部側の側面（エンジンブロック２の前端面）に支持ブラケット５１が取り付けられている。より具体的には、図８に示すように、支持ブラケット５１は、ベアリングフレーム５の前端面に取り付けられている。図１に示すように、支持ブラケット５１は、３つのボルト５２，５３，５４により、ベアリングフレーム５に締結されている。図２に示すように、ベアリングフレーム５の前端面には、上記３つのボルト５２，５３，５４が螺合される３つの座（浮き座）６２，６３，６４が設けられている。

図９に示すように、支持ブラケット５１に、該支持ブラケット５１をクランク軸６やバランサ軸１１，１２の軸方向Ａに相対移動自在に貫通する貫通部材（カラー部材）７１が設けられている。そして、該貫通部材７１に、ケース延長部４１の先端部がボルト７２で締結されることによって、上記ケース延長部４１が支持ブラケット５１に支持されている。すなわち、図２及び図９に示すように、上記ケース延長部４１の先端部には、上記ボルト７２が螺合するネジ孔７２ａが設けられている。

図１に示すように、支持ブラケット５１は、エンドレスチェーン１７のガイド部７５，７６を有している。すなわち、支持ブラケット５１は、チェーンガイドを兼ねている。エンドレスチェーン１７は、クランク軸６の駆動スプロケット１５と、バランサ軸１１の従動スプロケット１６と、オイルポンプ１８の従動スプロケット１９とに亘って巻き掛けられているが、支持ブラケット５１は、そのうちの２つのスプロケット１５，１９間のチェーン走行部にテンションをかけるテンショナ７７と、別の２つのスプロケット１９，１６：１６，１５間のチェーン走行部のチェーン１７の振れを抑制するガイド部７５，７６とを有している。

ここで、支持ブラケット５１は、図９に示すように、板金製（薄い板金製）である。

また、図６に示すように、連動ギヤ２３，２３はヘリカルギヤで構成されている。そして、図４及び図８に示すように、アッパケース１３Ｕ及びロアケース１３Ｌのうち、ケース延長部４１及び第２軸受部３４が設けられていないロアケース１３Ｌにのみ、上記ヘリカルギヤ２３，２３の回転でバランサ軸１１，１２に作用するスラスト力を受け止める凸部（壁部又はスラスト規制部）７８が設けられている。

一方、図３に示すように、ケース部材１３に設けられた第１、第２軸受部３１，３４にそれぞれ潤滑油を供給する潤滑油路９０が該ケース部材１３を構成する壁部の内部に形成されている。すなわち、アッパケース１３Ｕの一部が後方に延び（ケース後方延長部９１）、その先端部に上方に開口するオイル導入口９２が形成されている。オイル導入口９２は、アッパケース１３Ｕがシリンダブロック４の下面に結合されたときに、該シリンダブロック４の下面で開口するオイル供給口（図示せず）に連通する。オイル導入口９２は、上記後方延長部９１に内設された縦通路９３に通じている。

上記後方延長部９１には横通路９４が内設されている。横通路９４は、上記縦通路９３の下端部から後側軸受部３３の近傍まで至っている。横通路９４の終端部は縦通路９５に接続し、縦通路９５は下方に延びて、アッパケース１３Ｕにおけるロアケース１３Ｌとの合せ面に開口している。

上記縦通路９５の上下方向の途中から前方に水平に延びて前側軸受部３２の近傍まで至る水平通路９６が設けられている。水平通路９６の終端部は縦通路９７に接続し、縦通路９７は下方に延びて、アッパケース１３Ｕにおけるロアケース１３Ｌとの合せ面に開口している。

そして、いずれの縦通路９５，９７の下方開口部からも、該開口部に連続して、アッパケース１３Ｕにおけるロアケース１３Ｌとの合せ面、及び第１軸受部３１の半割部分３２Ｕ，３３Ｕを走る上側凹溝９８Ｕ，９９Ｕが形成されている。同様に、図４に示すように、ロアケース１３Ｌにおいても、アッパケース１３Ｕとの合せ面、及び第１軸受部３１の半割部分３２Ｌ，３３Ｌを走る下側凹溝９８Ｌ，９９Ｌが形成されている。その場合に、図３及び図４に示すように、凹溝９８Ｕ，９９Ｕ：９８Ｌ，９９Ｌは、ケース結合用ボルト１３Ｂ…１３Ｂの挿通孔の周囲を巡っている。そして、アッパケース１３Ｕとロアケース１３Ｌとの対接時に、上下の凹溝９８Ｕ，９９Ｕ：９８Ｌ，９９Ｌ同士が対接することにより、第１軸受部３１に潤滑油を安定・確実に供給する潤滑油路９０が完成する。

また、図３及び図８に示すように、アッパケース１３Ｕにおける前側凹溝９９Ｕの半割部分３２Ｕの途中から上方に延びる中間通路１００が設けられている。中間通路１００の上端部は、ケース延長部４１に水平に内設された延長潤滑通路１０１の始端部に連通している。延長潤滑通路１０１は前方に延び、ケース延長部４１の先端部において上下に延びる縦通路１０２に接続している。そして、縦通路１０２は、図８に示すように、第２軸受部３４の孔の内面に開口し、これにより、該第２軸受部３４に潤滑油を安定・確実に供給する潤滑油路９０が完成する。

次に、このバランサ装置１０の作用を説明する。エンジン１の運転中は、クランク軸６の回転がチェーン１７を介して第１バランサ軸１１に伝達され、さらに連動ギヤ２３，２３を介して第２バランサ軸１２に伝達される。その結果、第１バランサ軸１１と第２バランサ軸１２とが相互に逆方向Ｒ，Ｒ（図６参照）にクランク軸６と連動して回転する。このバランサ軸１１，１２の回転によるウエイト部２１，２２の振れ回りで生じる上下方向の起振力が、エンジン１の各気筒内の爆発で生じる上下方向の起振力を打ち消して、エンジン１の振動及びそれに伴う騒音が低減される。なお、本実施形態のような４気筒エンジンでは、一般に、２次の起振力が問題となるため、バランサ軸１１，１２はクランク軸６の２倍の速度で回転し、エンジン１の２次の起振力を打ち消すようになされている。

次に、このバランサ装置１０において、バランサ軸１１，１２をケース部材１３に収容する作業を説明する。まず、図５に示すように、１対のバランサ軸１１，１２のウエイト部２１，２２の回転位相を一致させて、連動ギヤ２３，２３を噛み合わせる。次に、この状態で、アッパケース１３Ｕとロアケース１３Ｌとを対接させる前に、アッパケース１３Ｕにおける第１軸受部３１の半割部分３２Ｕ，３３Ｕの上に１対のバランサ軸１１，１２を載置する。

このとき、第１バランサ軸１１の軸延長部２６の先端部は、アッパケース１３Ｕのケース延長部４１の孔状の第２軸受部３４の直後方にある。また、連動ギヤ２３，２３は、アッパケース１３Ｕに形成されたギヤ非干渉空間１２０（図８参照）の最後部にある。一方、ウエイト部２１，２２は、反アッパケース１３側に膨出している（図８参照）。これにより、ウエイト部２１，２２に阻害されずに、バランサ軸１１，１２は安定に水平を保ってアッパケース１３Ｕにおける第１軸受部３１の半割部分３２Ｕ，３３Ｕの上に載置される。

そして、この状態で、図５の矢印Ｂのように、１対のバランサ軸１１，１２を前方に水平移動（ストローク）させる。これにより、図６に示すように、第１バランサ軸１１の軸延長部ジャーナル部１５０を第２軸受部３４の孔に挿通し、該軸延長部ジャーナル部１５０を第２軸受部３４で支持すると共に、両バランサ軸１１，１２の前側ジャーナル部２５，２５及び後側ジャーナル部２４，２４をそれぞれアッパケース１３Ｕにおける第１軸受部３１の半割部分３２Ｕ，３３Ｕの上に載置する。

そして、この状態で、アッパケース１３Ｕにロアケース１３Ｌを対接させることによりケース部材１３を完成すると共に、第１軸受部３１を孔状とし、該第１軸受部３１（すなわち前側軸受部３２及び後側軸受部３３）でバランサ軸１１，１２の前側ジャーナル部２５及び後側ジャーナル部２４を支持する。

このとき、図６に示すように、連動ギヤ２３，２３は、アッパケース１３Ｕに形成されたギヤ非干渉空間１２０（図８参照）の最前部に位置する。ここで、ウエイト部２１，２２の軸方向の位置や、従動スプロケット１６の軸方向の位置、あるいは第１バランサ軸１１の先端部の軸方向の位置等は、予め定められているから、もし、第１軸受部３１の前側軸受部３２をケース部材１３と一体の孔形状にすると、バランサ軸１１，１２の前方への水平ストローク距離が長くなり、その分、連動ギヤ２３，２３の位置、ないし前側軸受部３２の位置が軸方向に前方移動して、結局、ケース部材１３が前方に長く膨出することになる。

これに対し、本実施形態では、最前方の第２軸受部３４だけをケース部材１３と一体の孔形状とし、それ以外の第１軸受部３１（３２，３３）を半割形状としたから、バランサ軸１１，１２の前方への水平ストローク距離が短くなり、その結果、図６に長さＬで示すように、連動ギヤ２３，２３の水平移動を阻害しないためのギヤ非干渉空間１２０が軸方向に短くなって、ケース部材１３のコンパクト化が図られる。

なお、図６に矢印Ｃで示すように、第２バランサ軸１２の先端部には、最終的に、位置決めプレート１１０がセットされる。ただし、このエンジン１の使用時には位置決めプレート１１０は取り外される。

次に、このバランサ装置１０において、ケース部材１３のケース延長部４１の先端部をエンジンブロック２側に支持する構成を説明する。前述したように、ケース延長部４１の先端部にはネジ孔７２ａが形成されている（図９参照）。そして、このネジ孔７２ａを介して、上記ケース延長部４１がエンジンブロック２に固定されている。すなわち、前述したように、本実施形態に係るエンジンブロック２は、シリンダブロック４とベアリングフレーム５とを含む。そしてバランサ装置１０のケース部材１３はシリンダブロック４の下部に組み付けられている。一方、上記ケース延長部４１をエンジンブロック２に固定するための支持ブラケット５１が、３つの浮き座６２〜６４において、ボルト５２〜５４により、上記ベアリングフレーム５の前端面に組み付けられ固定されている。そして、ケース延長部４１の先端部を上記支持ブラケット５１にボルト７２で結合することにより、ケース延長部４１をエンジンブロック２側に固定している。つまり、支持ブラケット５１と、ケース部材１３ないしケース延長部４１とは、シリンダブロック４とベアリングフレーム５という２つの部材を間に経由して組み付けられている。よって、支持ブラケット５１の締結面と、ケース延長部４１の先端部の締結面とが正確に一致することは困難である。

そこで、本実施形態では、図９に示すように、カラー部材７１を支持ブラケット５１に嵌め込むようにした。カラー部材７１は支持ブラケット５１に対して軸方向Ａに相対移動自在である。そして、締結用ボルト７２は、上記カラー部材７１を挿通してケース部材１３の先端部に締め付けられている。その結果、ケース延長部４１とカラー部材７１とは一体化しているが、ケース延長部４１は支持ブラケット５１に直接連結されていない。よって、もし、ケース延長部４１が支持ブラケット５１に対して位置ずれを起こしていても、そのずれは、カラー部材７１が支持ブラケット５１に対して軸方向Ａに移動することにより吸収される。図９に符号ａで示すように、カラー部材７１は、上記位置ずれの吸収に充分なように、板金製の支持ブラケット５１の厚みより長い筒部を有している。

以上説明したように、本実施形態では、エンジンブロック２における前端面に支持ブラケット５１を取り付け、該支持ブラケット５１に、該ブラケット５１をバランサ軸１１，１２の軸方向Ａに相対移動自在に貫通するカラー部材７１を設けて、該カラー部材７１にケース延長部４１の先端部を締結することにより、上記ケース延長部４１を上記支持ブラケット５１に支持するようにしたから、たとえ、支持ブラケット５１側の締結部とケース延長部４１側の締結部（先端部）とが軸方向Ａに位置ずれを起こしていても、その位置ずれは、カラー部材７１の支持ブラケット５１に対する軸方向Ａの移動で吸収されて、支持ブラケット５１及びケース延長部４１に撓みや歪みが生じることがなくなる。その結果、駆動スプロケット１５と従動スプロケット１６との軸間距離が変動したり、従動スプロケット１６が駆動スプロケット１５に対して傾いたりせず、エンドレスチェーン１７が良好・確実に巻き掛けられる。

つまり、ケース延長部４１に設けた第２軸受部３４により、第１バランサ軸１１における従動スプロケット１６の近傍の（軸延長部ジャーナル部１５０の近傍の）支持強度を高めつつ、エンジンブロック２の前端面ひいては支持ブラケット５１の締結部と、ケース部材１３のケース延長部４１の締結部（先端部）との、軸方向Ａの位置精度のバラツキに伴う締結変位を解消し、その結果、安定した第１バランサ軸１１の支持が実現することになる。

次に、互いに締結され合うケース部材１３と支持ブラケット５１とが、相異なる部材、すなわちシリンダブロック４とベアリングフレーム５にそれぞれ取り付けられているから、支持ブラケット５１側の締結部とケース延長部４１側の締結部（先端部）とが軸方向に位置ずれを起こす確立がより大きくなる。したがって、その位置ずれをカラー部材７１の支持ブラケット５１に対する軸方向Ａの移動によって吸収することの作用効果がより増大し、より顕著に好ましい結果が得られる。

次に、上記支持ブラケット５１は、ケース延長部４１のエンジンブロック２への固定機能と、エンドレスチェーン１７のガイド機能とを兼ね備えるから、バランサ装置１０の部品数及び部品コストの削減、及び支持ブラケット５１の取付作業性の向上が図られる。

次に、上記支持ブラケット５１を板金製としたから、該ブラケット５１ひいてはエンジン１全体の軽量化が図られる。

以上説明した実施形態は、本発明を実施するための最良の形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、なお種々の変更が可能なことはいうまでもない。

本発明によれば、第１バランサ軸を従動スプロケットの近傍において回転自在に支持するケース延長部を正確に位置決めしてエンジンブロックに固定することが可能となり、その結果、エンドレスチェーンの巻き掛けが良好・確実なものとなって、振動や騒音の問題が解消される。本発明は、エンジンのバランサ装置の技術分野において幅広い産業上の利用可能性を有する。

本発明を実施するための最良の形態に係るエンジンの本体を、チェーンカバーを除去したうえで、前側から見た図である。 上記エンジン本体のシリンダブロックの下部にベアリングフレーム及びバランサ装置のケース部材がそれぞれ取り付けられている様子を同じく前側から見た部分拡大図である（ただしクランク軸やスプロケット、エンドレスチェーンや支持ブラケット、あるいはオイルポンプ等は除去してある）。 上記ケース部材の上半部を構成するアッパケースの下面（ロアケースとの合せ面）図であって、上記図２の矢印イ方向に見たものである。 上記ケース部材の下半部を構成するロアケースの上面（アッパケースとの合せ面）図であって、上記図２の矢印ウ方向に見たものである。 上記アッパケースにバランサ軸を収容する作業の初期段階を示す上記図３と類似の下面図である。 上記アッパケースにバランサ軸を収容する作業の終期段階を示す上記図５と類似の下面図である。 上記バランサ軸が収容されたアッパケースにロアケースを対接させボルトで結合したケース部材の上記図６と類似の下面図である。 上記図２のア−ア線に沿う部分縦断面図である（ただしクランク軸やスプロケット、エンドレスチェーンや支持ブラケット等は取り付けてある）。 上記図８の要部拡大図であって、ベアリングフレームの前側面に取り付けた支持ブラケットに、ケース部材のケース延長部の先端部を支持する様子を示すものである。

符号の説明

１ エンジン
２ エンジンブロック
４ シリンダブロック
５ ベアリングフレーム
６ クランク軸
７ オイルパン
１０ バランサ装置
１１ 第１バランサ軸
１２ 第２バランサ軸
１３ ケース部材
１３Ｕ アッパケース
１３Ｌ ロアケース
１５ 駆動スプロケット
１６ 従動スプロケット
１７ エンドレスチェーン
１８ オイルポンプ
２１ 前側ウエイト部
２２ 後側ウエイト部
２３ 連動ギヤ
２４ 後側ジャーナル部
２５ 前側ジャーナル部
２６ 軸延長部
３１ 第１軸受部
３２ 前側軸受部
３３ 後側軸受部
３２Ｕ，３３Ｕ：３２Ｌ，３３Ｌ 第１軸受部の半割部分
３４ 第２軸受部
４１ ケース延長部
５１ 支持ブラケット
５２，５３，５４ ボルト
６２，６３，６４ 座
７１ 貫通部材（カラー部材）
７２ ボルト
７２ａ ネジ孔
７５，７６ ガイド部
７７ テンショナ
７８ スラスト規制部
９０ 潤滑油路
９２ オイル導入口
９８Ｕ，９９Ｕ 上側凹溝
９８Ｌ，９９Ｌ 下側凹溝
１５０ 軸延長部ジャーナル部

Claims (4)

1. それぞれウエイト部を有して連動回転する第１、第２のバランサ軸と、クランク軸を支持するエンジンブロックの下部に取り付けられて上記バランサ軸を支持するケース部材とを有し、上記クランク軸の一端部に取り付けられた駆動側回転体と上記第１バランサ軸の一端部に取り付けられた従動側回転体とに巻掛伝動部材が巻き掛けられた構成のエンジンのバランサ装置であって、
   上記第１バランサ軸は、第２バランサ軸よりも上記一端部側で長く延びる軸延長部を有し、該軸延長部に上記従動側回転体が取り付けられていると共に、
   上記ケース部材は、同じく上記一端部側で長く延びるケース延長部を有し、該ケース延長部に上記第１バランサ軸を上記従動側回転体の近傍で軸受けする軸受部が設けられ、かつ、
   上記エンジンブロックにおける上記一端部側の側面に支持ブラケットが取り付けられて、該支持ブラケットに該支持ブラケットをバランサ軸の軸方向に相対移動自在に貫通する貫通部材が設けられ、該貫通部材に上記ケース延長部の先端部が締結されることにより上記ケース延長部が上記支持ブラケットに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。
2. エンジンブロックは、クランク軸の上半部を支持するシリンダブロックと、該シリンダブロックの下部に取り付けられてクランク軸の下半部を支持するベアリングキャップとを含み、
   ケース部材は、上記ベアリングキャップの下方に位置して上記シリンダブロックの下部に取り付けられ、
   上記支持ブラケットは、上記ベアリングキャップの側面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのバランサ装置。
3. 支持ブラケットは、巻掛伝動部材のガイド部を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンのバランサ装置。
4. 支持ブラケットは、板金製であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエンジンのバランサ装置。
   

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