JPH0221464B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンにおける振動抑制用のバラ
ンサ駆動装置に関するものである。

（従来技術） 従来より、例えば特開昭51−46607号に見られ
るように、多気筒エンジンにおいて、上下方向に
発生する２次の往復慣性力に起因する振動を打ち
消すために、クランク軸の軸心に対して左右に一
対のバランサ軸を設け、このバランサ軸を互いに
逆方向にエンジン回転数の２倍の速度で駆動する
ようにした技術が公知である。

そして、上記バランサ軸をクランク軸で駆動す
るについて、このクランク軸はその回転に対応し
てカム軸も駆動する必要があり、しかも、該カム
軸はクランク軸の回転に対して1/2に減速して駆
動する必要がある。

しかるに、上記一対のバランサ軸およびカム軸
を、前記先行例に見られるように、クランク軸に
係合した１本のタイミングベルトもしくはチエー
ン等の動力伝達部材で駆動するようにしたもので
は、エンジンの全高が大きくなる恐れがある。つ
まり、バランサ軸のプーリ径に対して、クランク
プーリの径が２倍、さらに、カムプーリの径が４
倍の大きさに設ける必要があり、一方、バランサ
軸のプーリを小さくすることは、その強度等の信
頼性の面から限度があり、これを最小限の径に設
定しても、カムプーリの径が非常に大きくなるも
のである。よつて、このカムプーリがシリンダへ
ツド部分より高くなつてエンジン全高のコンパク
ト化を図る際の障害となるものである。

また、クランク軸に２本の動力伝達部材を係合
して、バランサ軸とカム軸を別途に独立して駆動
するようにし、それぞれに対するクランクプーリ
の径を変えてカムプーリの径を小さくし、上記エ
ンジン全高に対する要求を満足させるようにする
ことが考えられる。しかし、この場合に、クラン
ク軸に２本の動力伝達部材を係合することは、シ
リンダブロツクの端面に対してクランク軸端部が
大きく突出し、これに伴つてエンジンの全長が大
きくなるものであり、コンパクト化の障害とな
る。

（発明の目的） 本発明は上記事情に鑑み、エンジンの全高およ
び全長のいずれも短縮するようしたエンジンのバ
ランサ駆動装置を提供することを目的とするもの
である。

（発明の構成） 本発明のバランサ駆動装置は、クランク軸とカ
ム軸にそれぞれ設けた駆動力伝達部に、クランク
軸の回転をカム軸に伝達する第１動力伝達部材を
係合するとともに、この第１動力伝達部材の一部
を、エンジン前面側に配置した中間軸に設けた円
盤状の第１の中間駆動力伝達部に係合し、一方、
上記クランク軸の軸心に対して左右設定位置にク
ランク軸の回転より高い回転で駆動する一対のバ
ランサ軸を設け、上記中間軸に第１の中間駆動力
伝達部の後方側に配置した第２の中間駆動力伝達
部と、上記一対のバランサ軸のエンジン前面側に
設けた円盤状の駆動力伝達部とに第２動力伝達部
材を係合してなり、前記中間軸の第１の中間駆動
力伝達部の径をクランク軸の駆動力伝達部の径よ
り小さく、また、前記２つのバランサ軸の駆動力
伝達部の径を中間軸の第２の中間駆動力伝達部よ
り小さく形成し、クランク軸から中間軸への伝達
で前段の増速を行い、中間軸からバランサ軸への
伝達でさらに増速を行うようにしたことを特徴と
するものである。

上記第１動力伝達部材はタイミングベルトもし
くはタイミングチエーンで構成され、一方、第２
動力伝達部材はタイミングベルト、タイミングチ
エーンもしくはギヤで構成され、これに対応して
駆動力伝達部はベルトプーリ、チエーンスプロケ
ツトもしくはギヤにて構成されるものである。

（発明の効果） 本発明によれば、カム軸を駆動する第１動力伝
達部材に中間軸を係合し、この中間軸で駆動力を
取り出し、該中間軸に係合した第２動力伝達部材
によつて左右のバランサ軸を駆動するようにし、
しかも、クランク軸から中間軸への伝達で前段の
増速を行い、この中間軸からバランサ軸への伝達
でさらに増速を行うようにしたことにより、バラ
ンサ軸の駆動力伝達部の径をある程度大きくして
もカム軸の駆動力伝達部の径を抑えることがで
き、これによつてエンジン全高が大きくなるのを
阻止するとともに、第２動力伝達部材はクランク
軸に係合しないことから、クランク軸の突出長さ
すなわちエンジン全長が大きくなるのを阻止し
て、エンジンに２次往復慣性力を打ち消すバラン
サ軸の駆動装置をコンパクトに設置することがで
きるものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の実施例を説明する。
第１図はタイミングベルトカバーおよびチエーン
ケースを取り外した状態におけるエンジンの正面
図、第２図は中央断面側面図、第３図はシリンダ
ボア部分での断面正面図、第４図はシリンダブロ
ツクを一部断面にして示す要部平面図である。

直列４気筒エンジン１は、シリンダブロツク２
上にシリンダヘツド３が締結され、シリンダブロ
ツク２下部にはオイルパン４が、シリンダヘツド
３上にはヘツドカバー５がそれぞれ装着されてい
る。

シリンダブロツク２の各シリンダボア２ａには
ピストン６が嵌挿され、各ピストン６がコンロツ
ド７によつてクランク軸８に連結されている。こ
のクランク軸８はシリンダブロツク２の各気筒間
の軸受部２ｂに支持され、このクランク軸８の形
状によつて、第１、４気筒のピストン６が上死点
にあるときに第２、３気筒のピストン６が下死点
に位置するように位相がずれて往復運動するよう
に構成されている（第２図参照）。

また、上記シリンダヘツド３には燃焼室１０に
連通開口する吸気ポート１２と排気ポート１１と
が形成され、吸気ポート１２が吸気弁１４によつ
て、排気ポート１１が排気弁１３によつてそれぞ
れ開閉される。上記吸気弁１４および排気弁１３
はカム軸１５の回転に伴うロツカーアーム１６の
揺動によつて開閉作動される（第３図参照）。

前記クランク軸８の一端はシリンダブロツク２
の前面側に突出し、このクランク軸８にはカム軸
１５を駆動するための、第１動力伝達部材として
のタイミングベルト１８が係合される円盤状の駆
動力伝達部としてのクランクプーリ１９が一体に
固着されている。また、このクランクプーリ１９
には図示しないオルタネータ、ウオータポンプ等
を駆動する伝動ベルト２０が係合されるベルトプ
ーリ１９ａが形成されている（第２図参照）。一
方、クランク軸８の他端はシリンダブロツク２の
後端側に突出してフライホイール２１が連接さ
れ、エンジン駆動力を出力するものである。

上記タイミングベルト１８はカム軸１５に円盤
状の駆動力伝達部として固着されたカムプーリ２
２および２つのアイドラプーリ２３，２４に係合
されて、このカム軸１５を駆動するとともに、一
部が中間軸２５の円盤状の第１の中間駆動力伝達
部としての中間プーリ２６に係合され、この中間
軸２５が同時に駆動される。上記クランクプーリ
１９の径に対して、カムプーリ２２の径は２倍に
形成されてカム軸１５はクランク軸８の回転の1/
２に減速駆動される一方、中間軸２５の中間プー
リ２６の径はクランクプーリ１９より小さく形成
され、中間軸２５はクランク軸８の回転より増速
して駆動される。

また、上記シリンダブロツク２には、そのクラ
ンク軸８の軸心に対して左右の設定位置に一対の
バランサ軸２８，２９が配設されている。この左
右のバランサ軸２８，２９はクランク軸８の少し
上方において、それぞれシリンダブロツク２の左
右側壁と一体に形成されたバランサ軸ケース３
０，３０内に収容されて、クランク軸８と平行に
配設されている。各バランサ軸２８，２９は偏心
して形成されたバランスウエイト２８ａ，２９ａ
を備え、シリンダブロツク２の前端と中間の軸部
２８ｂ，２９ｂで支持されている（第２図参照）。

上記左右のバランサ軸２８，２９の前端部はシ
リンダブロツク２の前面側に突出し、この部分に
円盤状の駆動力伝達部としてチエーンスプロケツ
ト３１，３２がそれぞれ設けられている。一方、
前記中間軸２５には、上記中間プーリ２６の内側
すなわちシリンダブロツク２側に円盤状の第２の
中間駆動力伝達部として中間スプロケツト２７が
設けられている。そして、上記中間軸２５の中間
スプロケツト２７から左右のバランサ軸２８，２
９のスプロケツト３１，３２およびアイドラスプ
ロケツト３３に対して、第２動力伝達部材として
タイミングチエーン３４が係合されている。この
タイミングチエーン３４はチエーンガイド３５，
３６で案内され、左バランサ軸２８のスプロケツ
ト３１に対してはその外側が係合し、右バランサ
軸２９のスプロケツト３２に対してはその内側が
係合して、左右のバランサ軸２８，２９が互いに
反対方向に回転するように構成されている。ま
た、この左右のバランサ軸２８，２９のスプロケ
ツト３１，３２の径は、中間軸２５の中間スプロ
ケツト２７の径より小さく設けられて、バランサ
軸２８，２９が中間軸２５の回転より増速して駆
動されている。このバランサ軸２８，２９は、ク
ランク軸８から中間軸２５への増速と、中間軸２
５からバランサ軸２８，２９への２段の増速によ
つて、最終的にはクランク軸８の２倍の速度で回
転駆動される。さらに、バランサ軸２８，２９の
回転位相は、ピストン６が上死点もしくは下死点
にある時に、第３図に示すようにバランスウエイ
ト２８ａ，２９ａがシリンダヘツド３と反対側の
下方に偏心して位置するように設けられる。

上記第２動力伝達部材としてのタイミングチエ
ーン３４は、ウオータージヤケツト３７の下方に
形成された空間部Ｓを通るように配設されてい
る。すなわち、シリンダプロツク２前面側のウオ
ータージヤケツト３７の下端位置が、第２図の右
部のシリンダブロツク３の後部側で示されている
ような通常の形成位置より上方に形成されて、ウ
オータージヤケツト３７の部分におけるシリンダ
ブロツク２の前端面２Ｃに対し、下方部分の前壁
２ｄが段状に凹設されてウオータージヤケツト３
７の下方に空間部Ｓが設けられ、この空間部Ｓに
おける前壁２ｄの平坦部分に沿つてタイミングチ
エーン３４が通るように配設されている。よつ
て、バランサ軸２８，２９のスプロケツト３１，
３２およびこれを駆動するためのタイミングチエ
ーン３４、これに係合する中間軸２５の中間スプ
ロケツト２７、アイドラスプロケツト３３、チエ
ーンガイド３５，３６の少なくとも内側部分は、
ウオータージヤケツト３７の前端面２ｃより内方
に位して設けられているものである。

また、上記タイミングチエーン３４に対しては
潤滑油の供給が必要であり、この潤滑油がタイミ
ングベルト１８に付着しないように、該タイミン
グチエーン３４の前面側がチエーンケース３８で
覆われ、第１図にはその接合シール面３８ａが示
されている。一方、タイミングベルト１８の前面
側にはタイミングベルトカバー３９が設けられ、
タイミングベルト１８に対する塵埃、水等の付着
を防止するようにしている。このタイミングベル
トカバー３９は上記チエーンケース３８の前面側
に対しても接合シールされるものであつて、第１
図においてはチエーンケース３８に対する接合シ
ール面３９ａは鎖線で示されている。

さらに、前記中間軸２５は第４図に示すよう
に、前端部に第１の中間駆動力伝達部としての中
間スプロケツト２６を、その後方に第２の中間駆
動力伝達部としての中間スプロケツト２７を備え
るとともに、この中間軸２５によつてオイルポン
プ４０を駆動するように設けられている。すなわ
ち、中間軸２５の後部におけるシリンダブロツク
２の側面にオイルポンプ４０が配設され、中間軸
２５の後端部にオイルポンプ４０の駆動軸４１が
接続され、そのロータ４２を駆動するように構成
されている。

上記のような実施例によれば、クランク軸８に
はバランサ軸２８，２９を駆動するための第２動
力伝達部材としてのタイミングチエーン３４を係
合することなく、中間軸２５を介して駆動するよ
うに設け、バランサ軸２８，２９に対する変速を
２段階に行うようにしたことにより、カム軸１５
のカムプーリ２２の径はバランサ軸２８，２９に
よつて規制されることなく、その径を小さく設定
することが可能である。また、バランサ軸２８，
２９のチエーンスプロケツト３１，３２の径もあ
る程度大きく設定することができて信頼性が確保
できるとともに、カムプーリ２２の小径化によつ
てエンジン全高が小さくできる。一方、カム軸１
５にバランサ軸２８，２９を駆動するための第２
動力伝達部材を係合する駆動力伝達部を形成して
いないので、クランク軸８の突出量の低減による
エンジン全長の短縮化が図れる。

さらに、バランサ軸２８，２９を駆動する第２
動力伝達部材をタイミングチエーン３４で構成し
たことにより、タイミングベルト１８より幅が狭
くエンジン全長の短縮化に有利である。しかも、
シリンダブロツク２のウオータージヤケツト３７
の下部に形成した空間部Ｓに該タイミングチエー
ン３４を配設したことにより、エンジン全長の短
縮化がさらに図れる。これに加えて、タイミング
チエーン３４の採用により、その内外にスプロケ
ツト３１，３２を係合して左右のバランサ軸２
８，２９の回転方向を逆にする構造が簡単となる
が、逆転用のギヤを介装して係合する構造として
もよい。なお、上記タイミングチエーン３４の配
設により、ウオータージヤケツト３７が狭くなる
が、熱的負荷が比較的低い部分で、しかも一部分
だけの減少であるので冷却性への影響は殆どない
ものである。

特に上記実施例では、バランサ軸２８，２９を
駆動するために設けた中間軸２５を有効利用し、
この中間軸２５によつてオイルポンプ４０の駆動
を行うようにしたことにより、クランク軸８から
直接にオイルポンプ４０の駆動力を取り出す従来
の構造に比べて、そのクランク軸８を短くするこ
とができエンジン全長の短縮化に寄与するもので
ある。

なお、カム軸１５を駆動するための第１動力伝
達部材としては、上記実施例ではタイミングベル
ト１８を使用しているが、これは、タイミングチ
エーンを使用するようにしてもよいが、タイミン
グベルトの方が走行音が低いことから好ましい。
また、上記実施例では第２動力伝達部材にタイミ
ングチエーン３４を使用しているが、その走行音
はチエーンケース３８およびタイミングベルトカ
バー３９によつて外部への伝播が阻止されて低減
されている。

一方、バランサ軸２８，２９を駆動するための
第２動力伝達部材は、上記実施例ではタイミング
チエーン３４を使用しているが、これはタイミン
グベルトを使用してもよく、その際には両面歯付
ベルトを使用しないとギヤによる逆転機構を設け
る必要があり、タイミングチエーン３４に比べて
エンジン全長が大きくなるが、クランク軸８に２
本のタイミングベルトを係合するものよりも短縮
化が図れる。また、中間軸２５から歯車列によつ
てバランサ軸２８，２９を駆動するようにして
も、タイミングチエーン３４と同様にエンジン全
長の短縮化が図れる。

さらに、上記実施例は直列４気筒エンジンにつ
いて説明したが、その他の多気筒エンジンにおい
て２本のバランサ軸を増速駆動して２次往復慣性
力を打ち消すように構成したものにおいて、本発
明は適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はタイミングベルトカバーおよびチエー
ンケースを取り外した状態におけるエンジンの正
面図、第２図はその中央断面側面図、第３図はシ
リンダボア部分での断面正面図、第４図はシリン
ダブロツクを一部断面にして示す要部平面図であ
る。 １……エンジン、２……シリンダブロツク、３
……シリンダヘツド、８……クランク軸、１５…
…カム軸、１８……タイミングベルト（第１動力
伝達部材）、１９……クランクプーリ（駆動力伝
達部）、２２……カムプーリ（駆動力伝達部）、２
５……中間軸、２６……中間プーリ（第１の中間
駆動力伝達部）、２７……中間スプロケツト（第
２の中間駆動力伝達部）、２８，２９……バラン
サ軸、２８ａ，２９ａ……バランスウエイト、３
１，３２……スプロケツト（駆動力伝達部）、３
４……タイミングチエーン（第２動力伝達部材）、
３７……ウオータジヤケツト、３８……チエーン
ケース、３９……タイミングベルトカバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クランク軸のエンジン前面側に設けられた円
   盤状のクランク軸側駆動力伝達部と、クランク軸
   の回転に対して1/2に減速して駆動されるカム軸
   のエンジン前面側に設けられた円盤状のカム軸側
   駆動力伝達部とに、クランク軸の回転をカム軸に
   伝達する第１動力伝達部材が係合され、また、該
   第１動力伝達部材の一部が、エンジン前面側に配
   置された中間軸に設けられた円盤状の第１の中間
   駆動力伝達部に係合され、一方、クランク軸方向
   から見て上記クランク軸の軸心に対して左右設定
   位置にバランスウエイトを備えて上記クランク軸
   の回転より高い回転で駆動される一対のバランサ
   軸が設けられ、上記中間軸に第１の中間駆動力伝
   達部の後方側に配置された第２の中間駆動力伝達
   部と、上記一対のバランサ軸のエンジン前面側に
   設けられた円盤状の駆動力伝達部に第２動力伝達
   部材が係合されてなり、前記中間軸の第１の中間
   駆動力伝達部の径がクランク軸の駆動力伝達部の
   径より小さく、また、前記２つのバランサ軸の駆
   動力伝達部の径が中間軸の第２の中間駆動力伝達
   部の径より小さく形成され、クランク軸から中間
   軸への伝達で前段の増速を行い、中間軸からバラ
   ンサ軸への伝達でさらに増速を行うようにしたこ
   とを特徴とするエンジンのバランサ装置。