JP4753038B2

JP4753038B2 - エンジンのバランサ装置

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Publication number: JP4753038B2
Application number: JP2006219811A
Authority: JP
Inventors: 宏大澤
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2006-08-11
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2026-08-11
Also published as: CN100510464C; DE102007037999B4; DE102007037999A1; JP2008045438A; CN101122317A; US20080035095A1; US7434560B2

Description

この発明はエンジンのバランサ装置に係り、特にバランサウエイトを２つに分割し、第１バランサウエイトを２つのバランサ軸受の間に配設する一方、第２バランサウエイトを片方のバランサ軸受を挟んで第１バランサウエイトと対向する位置に片持ち状態で配設したエンジンのバランサ装置に関するものである。

エンジン、例えば４サイクル４気筒エンジンにおいては、ピストン・コネクティングロッド系の重心に２次慣性力が生じる。
このため、バランサシャフトをエンジンの２倍の速度で回転させ、前記２次慣性力を打ち消すバランサ装置を備えたものがある。
また、このバランサ装置は、組付性や潤滑性を考慮してクランクケースの直下に配設することがある。
更に、前記バランサ装置の小型化を図るために、バランサウエイトを２つに分割し、第１バランサウエイトを２つのバランサ軸受の間に配設する一方、第２バランサウエイトを片方のバランサ軸受を挟んで第１バランサウエイトと対向する位置に片持ち状態で配設することが知られている。

特公昭５７−４４８６３号公報特開平５−１７２１８７号公報

ところで、従来のエンジンのバランサ装置において、バランサシャフト１１９は、図６に示す如く、一端側（図６においては左側）にオイルポンプ接続用の大径部１２６を有し、この大径部１２６から他端側（図６においては右側）に向かって、バランサ軸受用の第１、第２軸部１２８、１３１を有している。
そして、バランサウエイトを２つに分割し、第１バランサウエイト１３３を２つのバランサ軸受の間、つまり第１、第２軸部１２８、１３１間に配設する一方、第２バランサウエイト１３４を片方のバランサ軸受、つまり第２軸部１３１を挟んで第１バランサウエイト１３３と対向する位置に配設する。
このとき、前記バランサウエイトを２つに分割した際に、第１、第２バランサウエイト１３３、１３４が同一形状に形成されている。
なお、前記バランサシャフト１１９を組み付けた際には、第２バランサウエイト１３４が片持ち状態となっている。

また、前記バランサシャフト１１９において、ピストン・コネクティングロッド系の重心を通り、バランサシャフト１１９の軸線Ｃ’と直交する平面Ｘ’との交点Ｙ’から前記第１バランサウエイト１３３の重心Ｇ１’までの距離Ｌ１’と、交点Ｙ’から前記第２バランサウエイト１３４の重心Ｇ２’までの距離Ｌ２’とを等しくしている。
そして、第１バランサウエイト１３３の慣性力Ｆ１’による交点Ｙ’回りのモーメントＦ１’ＸＬ１’と、第２バランサウエイト１３４の慣性力Ｆ２’による交点Ｙ’回りのモーメントＦ２’ＸＬ２’とを釣り合わせる構成としている。

しかし、このような構造のバランサ装置の場合には、第２バランサウエイトが片持ち荷重となっているため、バランサ軸受の耐久性が低下するという不都合がある。
また、前輪駆動車では排気パイプをオイルパンの下方に配設することが多く、第２バランサウエイトの配置によって排気管のレイアウトが困難になるという不都合がある。

この発明の第１の目的は、クランクシャフトの下方にバランサ軸受を介してバランサシャフトを回転自在に支持し、バランサ軸受に挟まれる位置に第１バランサウエイトを配設する一方、片方のバランサ軸受を挟んで第１バランサウエイトと対向する位置に第２バランサウエイトを片持ち状態で配設したものについて、バランサウエイトが発生する慣性力をピストン・コネクティングロッド系の重心に作用させつつバランサ軸受にかかる片持ち荷重を低減するエンジンのバランサ装置を実現することにある。
また、この発明の第２の目的は、その際バランサウエイトを効率的に配設してバランサウエイトの周辺に他の部品を配設するスペースを創出することである。

そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、クランクケースにクランクシャフトを回転自在に軸支し、このクランクシャフトの下方に軸線がこのクランクシャフトと平行に延びる２本のバランサシャフトを配設し、これらバランサシャフトを軸線方向に配設した少なくとも２個のバランサ軸受を介して回転自在に支持し、このバランサシャフトには両バランサ軸受に挟まれる位置に第１バランサウエイトを配設する一方、片方のバランサ軸受を挟んで第１バランサウエイトと対向する位置に第２バランサウエイトを片持ち状態で配設し、前記第１バランサウエイトと第２バランサウエイトとによって発生する慣性力をピストン・コネクティングロッド系の重心に作用させ、エンジンが発生する２次慣性力を打ち消すようにしたエンジンのバランサ装置において、前記第１バランサウエイトと第２バランサウエイトの間に配設されるバランサ軸受を前記バランサシャフトの軸線方向でピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐを通り、前記バランサシャフトの軸線と直交する平面との交点Ｙから第２バランサウエイトの側に所定距離ずらした位置に配設し、前記交点Ｙから前記第２バランサウエイトの重心Ｇ２までの距離Ｌ２を、交点Ｙから前記第１バランサウエイトの重心Ｇ１までの距離Ｌ１より長くし、かつ第１バランサウエイトの慣性力Ｆ１による交点Ｙ回りのモーメントと、第２バランサウエイトの慣性力Ｆ２による交点Ｙ回りのモーメントとを釣り合わせるようにしたことを特徴とする。

以上詳細に説明した如くこの本発明によれば、クランクケースにクランクシャフトを回転自在に軸支し、クランクシャフトの下方に軸線がクランクシャフトと平行に延びる２本のバランサシャフトを配設し、バランサシャフトを軸線方向に配設した少なくとも２個のバランサ軸受を介して回転自在に支持し、バランサシャフトには両バランサ軸受に挟まれる位置に第１バランサウエイトを配設する一方、片方のバランサ軸受を挟んで第１バランサウエイトと対向する位置に第２バランサウエイトを片持ち状態で配設し、第１バランサウエイトと第２バランサウエイトとによって発生する慣性力をピストン・コネクティングロッド系の重心に作用させ、エンジンが発生する２次慣性力を打ち消すようにしたエンジンのバランサ装置において、第１バランサウエイトと第２バランサウエイトの間に配設されるバランサ軸受をバランサシャフトの軸線方向でピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐを通り、バランサシャフトの軸線と直交する平面との交点Ｙから第２バランサウエイトの側に所定距離ずらした位置に配設し、交点Ｙから第２バランサウエイトの重心Ｇ２までの距離Ｌ２を、交点Ｙから第１バランサウエイトの重心Ｇ１までの距離Ｌ１より長くし、かつ第１バランサウエイトの慣性力Ｆ１による交点Ｙ回りのモーメントと、第２バランサウエイトの慣性力Ｆ２による交点Ｙ回りのモーメントとを釣り合わせるようにした。
従いまして、第１バランサウエイトと第２バランサウエイトによる慣性力をピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐに作用させ、エンジンの慣性力を打ち消すことができる。
また、この際、従来のように第１バランサウエイトと第２バランサウエイトの間のバランサ軸受をバランサ軸線方向でピストン・コネクティングロッド系の重心を通るとともに、バランサ軸線と直交する線との交点に配設したものと比べて第２バランサウエイトを軽量化できる。
これによって、第２バランサウエイトによってバランサ軸受に生じる片持ち荷重を減少させてバランサ軸受の耐久性を向上させることができる。

上述の如く発明したことにより、第１バランサウエイトと第２バランサウエイトの間に配設されるバランサ軸受をバランサシャフトの軸線方向でピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐを通り、バランサシャフトの軸線と直交する平面との交点Ｙから第２バランサウエイトの側に所定距離ずらした位置に配設し、交点Ｙから第２バランサウエイトの重心Ｇ２までの距離Ｌ２を、交点Ｙから第１バランサウエイトの重心Ｇ１までの距離Ｌ１より長くし、かつ第１バランサウエイトの慣性力Ｆ１による交点Ｙ回りのモーメントと、第２バランサウエイトの慣性力Ｆ２による交点Ｙ回りのモーメントとを釣り合わせるようにし、第１バランサウエイトと第２バランサウエイトによる慣性力をピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐに作用させ、エンジンの慣性力を打ち消している。
また、この際、従来のように第１バランサウエイトと第２バランサウエイトの間のバランサ軸受をバランサ軸線方向でピストン・コネクティングロッド系の重心を通るとともに、バランサ軸線と直交する線との交点に配設したものと比べて第２バランサウエイトを軽量化している。
これによって、第２バランサウエイトを支持するバランサ軸受に生じる片持ち荷重を減少させてバランサ軸受の耐久性を向上させている。

以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。

図１〜図５はこの発明の実施例を示すものである。
図１において、１は例えば４気筒エンジン（以下、単に「エンジン」という。）、２はエンジン１のバランサ装置である。
前記エンジン１は、図１に示す如く、シリンダブロック３とこのシリンダブロック３の下面に装着されるシリンダブロックロアケース４と、このシリンダブロックロアケース４の下面に装着されるオイルパン５とを有している。
前記シリンダブロック３には、４個の第１〜第４ピストン６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄが夫々配設される。
また、前記シリンダブロック３とシリンダブロックロアケース４とによってクランクケース７が形成され、このクランクケース７内に位置するように、クランクシャフト８が前記シリンダブロック３とシリンダブロックロアケース４間に配設される。
このとき、クランクシャフト８は、このクランクシャフト８の軸線方向において前記第１〜第４ピストン６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄの外周部位に位置する５個の第１〜第５クランク軸受９、１０、１１、１２、１３によって回転自在に軸支されている。

そして、前記クランクシャフト８は、前記第１〜第４ピストン６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄに第１〜第４コネクティングロッド１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄにより連絡するように設けられる。
また、前記クランクシャフト８の一端側においては、このクランクシャフト８を軸支する第１クランク軸受９の内側部位にクランクスプロケット１５が配設される。
このクランクスプロケット１５は、前記バランサ装置２にクランクシャフト８の回転力を伝達するために機能するものである。

前記シリンダブロックロアケース４の下面、かつ前記オイルパン５内に前記バランサ装置２を配設する。
このバランサ装置２は、図１〜図４に示す如く、例えばアッパバランサケース１６とロアバランサケース１７とからなるバランサケース１８を有するとともに、バランサケース１８内に収められる２本、つまり一側の第１バランサシャフト１９と他側の第２バランサシャフト２０とを有している。
このとき、第１、第２バランサシャフト１９、２０は、図４に示す如く、前記クランクシャフト８の下方において軸線Ｃ１、Ｃ２がこのクランクシャフト８と夫々平行に延びるように配設される。
なお、第１、第２バランサシャフト１９、２０は、図１〜図４に示す如く、前記シリンダブロックロアケース４とオイルパン５との合わせ面に対して平行に延びるように配設される。
また、図１及び図３、図４に示す如く、前記一側の第１バランサシャフト１９を、軸線Ｃ１方向に配設した少なくとも２個、例えば２個の一側の第１、第２バランサ軸受２１、２２を介して回転自在に支持するとともに、前記他側の第２バランサシャフト２０を、軸線Ｃ２方向に配設した少なくとも２個、例えば２個の他側の第１、第２バランサ軸受２３、２４を介して回転自在に支持する。

前記一側の第１バランサシャフト１９は、図３〜図５に示す如く、一端側（図４及び図５においては左側）にオイルポンプ２５接続用の一側の大径部２６を有するとともに、この一端側にはバランサスプロケット２７を設け、前記一側の大径部２６から他端側（図４及び図５においては右側）に向かって、一側の第１バランサ軸受２１用の一側の第１軸部２８と、一側の第１バランサギヤ２９取付用の一側の第１バランサギヤ取付部３０と、一側の第２バランサ軸受２２用の一側の第２軸部３１とを有している。
なお、一側の第１バランサギヤ２９は、はすば歯車形状とする。
このとき、前記バランサスプロケット２７は、バランサチェーン３２を介して前記クランクシャフト８のクランクスプロケット１５に連絡され、クランクシャフト８の回転力がクランクスプロケット１５、バランサチェーン３２を介して前記バランサ装置２のバランサスプロケット２７に伝達される。
そして、前記一側の第１バランサシャフト１９には、一側の第１、第２バランサ軸受２１、２２に挟まれる位置、つまり一側の第１バランサギヤ取付部３０と一側の第２軸部３１間に一側の第１バランサウエイト３３を配設する一方、片方のバランサ軸受である一側の第２軸部３１を挟んで一側の第１バランサウエイト３３と対向する位置に一側の第２バランサウエイト３４を片持ち状態で配設する。

また、前記他側の第２バランサシャフト２０は、上述した前記一側の第１バランサシャフト１９のものと略同様に、図３〜図５に示す如く、一端側（図４及び図５においては左側）にオイルポンプ２５接続用の他側の大径部３５を有するとともに、この他側の大径部３５から他端側（図４及び図５においては右側）に向かって、他側の第１バランサ軸受２３用の他側の第１軸部３６と、他側の第２バランサギヤ３７取付用の他側の第２バランサギヤ取付部３８と、他側の第２バランサ軸受２４用の他側の第２軸部３９とを有している。
なお、他側の第２バランサギヤ３７は、前記一側の第１バランサギヤ２９と同様に、はすば歯車形状とするとともに、噛合可能な対称形状とする。そして、滑らかな回転運動を可能とするとともに、平歯車と比較して噛合率を大きくして大きな回転力の伝達を可能とし、さらに振動や騒音の低減を図っている。
そして、前記他側の第２バランサシャフト２０には、他側の第１、第２バランサ軸受２３、２４に挟まれる位置、つまり他側の第２バランサギヤ取付部３８と他側の第２軸部３９間に他側の第１バランサウエイト４０を配設する一方、片方のバランサ軸受である他側の第２軸部３９を挟んで他側の第１バランサウエイト４０と対向する位置に他側の第２バランサウエイト４１を片持ち状態で配設する。

このとき、図３及び図４に示す如く、前記一側の第１バランサシャフト１９の一側の第１バランサギヤ２９と前記他側の第２バランサシャフト２０の他側の第２バランサギヤ３７とが噛合し、一側の第１バランサシャフト１９からの回転力が他側の第２バランサシャフト２０に伝達されることとなる。
そして、一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０をエンジン１の２倍の速度で回転させ、一側及び他側の第１、第２バランサウエイト３３、３４、４０、４１によって発生する慣性力Ｆ１、Ｆ２をピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐに作用させ、エンジン１が発生する２次慣性力Ｆｐを打ち消すものである。

更に、前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０と一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の間に配設される一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４を前記一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０の軸線Ｃ１、Ｃ２方向でピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐを通り、前記一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０の軸線Ｃ１、Ｃ２と直交する平面Ｘとの交点Ｙから一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の側に所定距離ｔずらした位置に配設する。
また、前記交点Ｙから前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の重心Ｇ２までの距離Ｌ２を、交点Ｙから前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０の重心Ｇ１までの距離Ｌ１より長くし、かつ一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０の慣性力Ｆ１による交点Ｙ回りのモーメントと、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の慣性力Ｆ２による交点Ｙ回りのモーメントとを釣り合わせるように構成する。
詳述すれば、前記一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４を配設する際に、図５及び従来技術を開示する図６から明らかなように、一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０の軸線Ｃ１、Ｃ２方向でピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐを通り、かつ一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０の軸線Ｃ１、Ｃ２と直交する平面Ｘにおいて、この平面Ｘとの交点Ｙから一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の側、つまり図５において右側に所定距離ｔずらした位置に前記一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４を配設するものである。
このとき、所定距離ｔずらした位置から一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の重心Ｇ２までの距離はＬＡとなる。
そして、前記交点Ｙから前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の重心Ｇ２までの距離Ｌ２が、交点Ｙから前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０の重心Ｇ１までの距離Ｌ１より長くし、一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０の慣性力Ｆ１による交点Ｙ回りのモーメントＦ１ＸＬ１と、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の慣性力Ｆ２による交点Ｙ回りのモーメントＦ２ＸＬ２とを釣り合うように、つまり、
Ｆ１ＸＬ１＝Ｆ２ＸＬ２
とするものである。
これにより、一側及び他側の第１、第２バランサウエイト３３、３４、４０、４１によって発生する慣性力Ｆ１、Ｆ２をピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐに作用させ、エンジン１が発生する２次慣性力Ｆｐを効果的に打ち消すことができる。
また、図６に開示する従来技術のものに比べて、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１を軽量化することができ、一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４に生じる片持ち荷重を減少させて一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４の耐久性を向上させることができる。

また、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１は、一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０の軸線Ｃ１、Ｃ２を中心とする周面の径が一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０の軸方向端部に向かうにつれて小さくなるよう形成される。
つまり、図５に示す如く、一端側（図５において左側）から他端側（図５において右側）に向かうにつれて、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の軸線Ｃ１、Ｃ２を中心とする周面の径、すなわち外形寸法が徐々に小さくなるよう、テーパ形状に形成するものである。
これにより、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の重心Ｇ２をさらに一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４に近づけることが可能となり、一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４に生じる片持ち荷重を減少させて一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４の耐久性の向上に寄与し得るものである。

更に、前記バランサ装置２が前記シリンダブロックロアケース４の下面、かつ前記オイルパン５内に配設されるため、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１は前記クランクケース７の下部に装着されるオイルパン５内に配設されることとなり、図１に示す如く、このオイルパン５には下面に前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の周面と沿う傾斜面４２を形成し、この傾斜面４２の下方に排気管４３を配設する。
つまり、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１のテーパ状の周面形状に合致するように、前記バランサ装置２のバランサケース１８のロアバランサケース１７にもケース側傾斜面４４が形成されることとなり、このケース側傾斜面４４に対峙するオイルパン５部位に前記傾斜面４２を形成するものである。
これにより、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の下方を覆うオイルパン５を小型化することができ、オイルパン５の下方に断面積の大きい排気管４３を配設する空間４５が創出される。

更にまた、一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０はアッパバランサケース１６とロアバランサケース１７とからなるバランサケース１８内に収められる。
そして、このバランサケース１８には、前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０よりも一端側に位置し、一側及び他側の第１バランサ軸受２１、２３を保持する第１バランサ軸受保持部４６を設けるとともに、前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０と前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の間に位置し、一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４を保持する第２バランサ軸受保持部４７を設ける。
また、前記シリンダブロックロアケース４の下部には、図１に示す如く、５個の第１〜第５クランク軸受９、１０、１１、１２、１３に合致するように第１〜第５クランク軸受保持部４８、４９、５０、５１、５２を設ける。
このとき、前記バランサケース１８には、前記第１バランサ軸受保持部４６と第２クランク軸受保持部４９との間を連結する第１取付ブラケット５３を設けるとともに、前記第２バランサ軸受保持部４７とピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐの近傍に配設される第３クランク軸受保持部５０との間を連絡する第２取付ブラケット５４を設ける。
そして、前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０の一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１に対向する端面を径方向外側に向かうに従って一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の端面から離れるよう傾斜する一側及び他側の傾斜面５５、５６を形成し、前記第２取付ブラケット５４を一側及び他側の傾斜面５５、５６に沿うよう傾斜させ、前記第２取付ブラケット５４を前記第２バランサ軸受保持部４７と第３クランク軸受保持部５０との間を直線的に連結する形状とする。
追記すれば、前記一側及び他側の傾斜面５５、５６は、図４に示す如く、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の端面から離れるよう角度θ１だけ傾斜させたテーパ形状とする。
そして、前記第２取付ブラケット５４を一側及び他側の傾斜面５５、５６に沿うよう角度θ２だけ傾斜させる。
つまり、この発明の実施例においては、前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０と一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の間に位置する一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４を一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の側に所定距離ｔずらして配置したため、前記第２取付ブラケット５４の長さが長くなって一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０及び一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の慣性力をピストン・クランク系の重心に効率的に伝達し難い傾向にあったが、前記第２取付ブラケット５４を一側及び他側の傾斜面５５、５６に沿うよう傾斜させる構成とした。
これにより、第２取付ブラケット５４によって前記第２バランサ軸受保持部４７と第３クランク軸受保持部５０との間を直線的に連結する形状とすることができ、一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０と一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１が発生する慣性力をピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐ下方に配設される第３クランク軸受保持部５０に効率的に伝達することができるものである。

なお、符号５７は、前記一側の第１バランサシャフト１９の一端側にバランサスプロケット２７を取り付けるための取付ボルトである。

次に作用を説明する。

前記エンジン１が駆動しクランクシャフト８が回転すると、このクランクシャフト８の一端側に配設したクランクスプロケット１５によって、バランサチェーン３２、バランサスプロケット２７を介して前記バランサ装置２の一側の第１バランサシャフト１９に回転力が伝達される。
そして、この一側の第１バランサシャフト１９に伝達された回転力は、一側の第１バランサギヤ２９とこの一側の第１バランサギヤ２９に対して噛合状態にある他側の第２バランサギヤ３７とを経て、前記他側の第２バランサシャフト２０に伝達される。
このとき、一側及び他側の第１、第２バランサシャフト１９、２０をエンジン１の２倍の速度で回転させ、一側及び他側の第１、第２バランサウエイト３３、３４、４０、４１によって発生する慣性力Ｆ１、Ｆ２をピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐに作用させ、エンジン１が発生する２次慣性力Ｆｐを打ち消している。

これにより、前記エンジン１のバランサ装置２において、前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０と一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の間に配設されるバランサ軸受である一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４を前記一側及び他側のバランサシャフト１９、２０の軸線Ｃ１、Ｃ２方向でピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐを通り、前記一側及び他側のバランサシャフト１９、２０の軸線と直交する平面Ｘとの交点Ｙから一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の側に所定距離ｔずらした位置に配設し、前記交点Ｙから前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の重心Ｇ２までの距離Ｌ２を、交点Ｙから前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０の重心Ｇ１までの距離Ｌ１より長くし、かつ一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０の慣性力Ｆ１による交点Ｙ回りのモーメントＦ１ＸＬ１と、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の慣性力Ｆ２による交点Ｙ回りのモーメントＦ２ＸＬ２とを釣り合わせるようにしている。
従いまして、一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０と一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１による慣性力Ｆ１、Ｆ２をピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐに作用させ、エンジンの慣性力を打ち消すことができる。
また、この際、従来のように第１バランサウエイトと第２バランサウエイトの間のバランサ軸受をバランサ軸線方向でピストン・コネクティングロッド系の重心を通るとともに、バランサ軸線と直交する面との交点に配設したものと比べて、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１を軽量化できる。
これによって、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１によってバランサ軸受である一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４に生じる片持ち荷重を減少させて一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４の耐久性を向上させることができる。

また、前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１は、一側及び他側のバランサシャフト１９、２０の軸線Ｃ１、Ｃ２を中心とする周面の径が一側及び他側のバランサシャフト１９、２０の軸方向端部に向かうにつれて小さくなるよう形成されている。
従いまして、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の重心Ｇ２をさらにバランサ軸受である一側及び他側の第２バランサ軸受２２、２４に近づけることができ、バランサ軸受に生じる片持ち荷重を減少させてバランサ軸受の耐久性を向上させることができる。

更に、前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１は前記クランクケース７の下部に装着されるオイルパン５内に配設され、このオイルパン５には下面に前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の周面と沿う傾斜面４２を形成し、この傾斜面４２の下方に排気管４３を配設している。
従いまして、一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の下方を覆うオイルパン５を小型化でき、オイルパン５の下方に断面積の大きい排気管４３を配設する空間４５を創出できる。

更にまた、前記一側及び他側のバランサシャフト１９、２０はバランサケース１８内に収められ、このバランサケース１８には前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０と前記一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の間に配設される第２バランサ軸受保持部４７とピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐの近傍に配設される、例えば第３クランク軸受保持部５０との間を連絡する第２取付ブラケット５４を設け、前記一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０の一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１に対向する端面を径方向外側に向かうに従って一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１の端面から離れるよう傾斜する一側及び他側の傾斜面５５、５６を形成し、前記第２取付ブラケット５４を一側及び他側の傾斜面５５、５６に沿うよう傾斜させ、前記第２取付ブラケット５４を前記第２バランサ軸受保持部４７と第３クランク軸受保持部５０との間を直線的に連結する形状としている。
従いまして、一側及び他側の第１バランサウエイト３３、４０と一側及び他側の第２バランサウエイト３４、４１が発生する慣性力Ｆ１、Ｆ２をピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐ下方に配設される第３クランク軸受保持部５０に効率的に伝達することができる。

この発明の実施例を示すエンジンの概略断面図である。バランサ装置を示すエンジンの斜め下方向からの斜視図である。バランサ装置の上下反転させた状態での後方からの斜視図である。バランサケースを除いたバランサ装置の底面図である。バランサシャフトの拡大説明図である。この発明の従来技術を示すバランサシャフトの拡大説明図である。

符号の説明

１４気筒エンジン（以下、単に「エンジン」という。）
２バランサ装置
３シリンダブロック
４シリンダブロックロアケース
５オイルパン
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ第１〜第４ピストン
７クランクケース
８クランクシャフト
９、１０、１１、１２、１３第１〜第５クランク軸受
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ第１〜第４コネクティングロッド
１５クランクスプロケット
１６アッパバランサケース
１７ロアバランサケース
１８バランサケース
１９一側の第１バランサシャフト
２０他側の第２バランサシャフト
２１、２２一側の第１、第２バランサ軸受
２３、２４他側の第１、第２バランサ軸受
２５オイルポンプ
２６一側の大径部
２７バランサスプロケット
２８一側の第１軸部
２９一側の第１バランサギヤ
３０一側の第１バランサギヤ取付部
３１一側の第２軸部
３２バランサチェーン
３３一側の第１バランサウエイト
３４一側の第２バランサウエイト
３５他側の大径部
３６他側の第１軸部
３７他側の第２バランサギヤ
３８他側の第２バランサギヤ取付部
３９他側の第２軸部
４０他側の第１バランサウエイト
４１他側の第２バランサウエイト
４２傾斜面
４３排気管
４４ケース側傾斜面
４５空間
４６第１バランサ軸受保持部
４７第２バランサ軸受保持部
４８、４９、５０、５１、５２第１〜第５クランク軸受保持部
５３第１取付ブラケット
５４第２取付ブラケット
５５、５６一側及び他側の傾斜面
５７取付ボルト

Claims

クランクケースにクランクシャフトを回転自在に軸支し、このクランクシャフトの下方に軸線がこのクランクシャフトと平行に延びる２本のバランサシャフトを配設し、これらバランサシャフトを軸線方向に配設した少なくとも２個のバランサ軸受を介して回転自在に支持し、このバランサシャフトには両バランサ軸受に挟まれる位置に第１バランサウエイトを配設する一方、片方のバランサ軸受を挟んで第１バランサウエイトと対向する位置に第２バランサウエイトを片持ち状態で配設し、前記第１バランサウエイトと第２バランサウエイトとによって発生する慣性力をピストン・コネクティングロッド系の重心に作用させ、エンジンが発生する２次慣性力を打ち消すようにしたエンジンのバランサ装置において、前記第１バランサウエイトと第２バランサウエイトの間に配設されるバランサ軸受を前記バランサシャフトの軸線方向でピストン・コネクティングロッド系の重心Ｇｐを通り、前記バランサシャフトの軸線と直交する平面との交点Ｙから第２バランサウエイトの側に所定距離ずらした位置に配設し、前記交点Ｙから前記第２バランサウエイトの重心Ｇ２までの距離Ｌ２を、交点Ｙから前記第１バランサウエイトの重心Ｇ１までの距離Ｌ１より長くし、かつ第１バランサウエイトの慣性力Ｆ１による交点Ｙ回りのモーメントと、第２バランサウエイトの慣性力Ｆ２による交点Ｙ回りのモーメントとを釣り合わせるようにしたことを特徴とするエンジンのバランサ装置。
前記第２バランサウエイトは、バランサシャフトの軸線を中心とする周面の径がバランサシャフトの軸方向端部に向かうにつれて小さくなるよう形成され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。
前記第２バランサウエイトは前記クランクケースの下部に装着されるオイルパン内に配設され、このオイルパンには下面に前記第２バランサウエイトの周面と沿う傾斜面を形成し、この傾斜面の下方に排気管を配設することを特徴とする請求項２に記載のエンジンのバランサ装置。
前記バランサシャフトはバランサケース内に収められ、このバランサケースには前記第１バランサウエイトと前記第２バランサウエイトの間に配設されるバランサ軸受保持部とピストン・コネクティングロッド系の重心の近傍に配設されるクランク軸受保持部との間を連絡する取付ブラケットを設け、前記第１バランサウエイトの第２バランサウエイトに対向する端面を径方向外側に向かうに従って第２バランサウエイトの端面から離れるよう傾斜する傾斜面を形成し、前記取付ブラケットを前記傾斜面に沿うよう傾斜させ、前記取付ブラケットを前記バランサ軸受保持部と前記クランク軸受保持部との間を直線的に連結する形状とした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。