JPH04347032A - Backlash adjusting method for gear driving type balancer - Google Patents

Backlash adjusting method for gear driving type balancer

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JPH04347032A
JPH04347032A JP14663891A JP14663891A JPH04347032A JP H04347032 A JPH04347032 A JP H04347032A JP 14663891 A JP14663891 A JP 14663891A JP 14663891 A JP14663891 A JP 14663891A JP H04347032 A JPH04347032 A JP H04347032A
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backlash
gear
balancer
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value
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Tadayuki Kubo
忠之 久保
Kohei Hori
堀 弘平
Hirohide Saga
嵯峨 宏英
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Abstract

PURPOSE:To lower rattling sound by measuring backlash at two places for the point of lowest speed and another two places closest to the point of unbalanced mass every one revolution of a crank shaft in a four cylinder engine, setting backlash at the point where the minimum backlash is indicated, as a target value, and thereby determining a shim to be used for adjusting the distance between axial centers. CONSTITUTION:A balancer assembly is fitted onto a cylinder block 2. Backlash between a crank gear 20 and a balancer gear 22 is measured at two places for the point of lowest speed at the crank angles of 30 deg. and 210 deg., and also at another two places closest to the point of unbalanced mass at the crank angles of 100 deg. and 280 deg., that is, at four places in total. When the width of dispersion for the measured backlash values is within an allowable range, a target shim is so determined that the backlash value at the point indicating the minimum value is made to be a target value. When the width of dispersion is equal to or more than the allowable value, a balancer has to be replaced, and it is then affirmed whether or not backlash is within the allowable range.

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 adjustment 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。
[Prior Art] In a four-cylinder engine, when the pistons of the No. 1 and No. 4 cylinders are at the top dead center position, the pistons of the No. 2 and No. 3 cylinders are at the bottom dead center position, but the pistons, connecting rods, etc. Due to the unbalance of the inertial force due to the inertial mass, an unbalanced force directed upward remains, and a similar unbalanced force directed upward remains even when the pistons of the No. 2 and No. 3 cylinders are at the top dead center position. Two vertical vibrations occur per crankshaft rotation.

【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。
In order to eliminate vibrations caused by the unbalance of inertial force due to the reciprocating inertial mass of the piston, connecting rod, etc., which is unique to this four-cylinder engine, an unbalanced mass is provided to balance the unbalance of inertial force due to the reciprocating inertial mass of the piston, connecting rod, etc. A balance shaft is provided, and the crankshaft 1
A balancer may be provided that rotates two revolutions per rotation. However, if only one balance shaft is provided, the vertical vibration caused by the secondary inertia force generated due to the unbalance of the inertia force due to the reciprocating inertial mass of the piston, connecting rod, etc. will be eliminated, but the horizontal vibration due to the unbalanced mass of the balance shaft itself will be eliminated. Since directional vibration occurs, in order to eliminate this, two balance shafts are installed,
Arrange them left and right and rotate them in the opposite direction to offset the left-right imbalance.

【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 shafts are rotated in conjunction with the crankshaft, the rotation transmission method is as follows.
Conventionally, there are chain drive type, belt drive type, and gear drive type. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-160647 discloses a gear drive type. Compared to chain-driven or belt-driven systems, the gear-driven type has the following advantages: it has less mechanical loss, and it is relatively easy to add a balancer to the cylinder block structure of an existing engine without a balancer without making major changes. While there are advantages, there are also the following problems, and countermeasures must be taken to address them.

【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。
[Problems to be Solved by the Invention] In other words, a gear-driven balancer produces a relatively loud rattling noise (hereinafter referred to as
This produces a rattling sound. The magnitude of this rattling noise is particularly large when the distance between the axes between the crank gear and the balancer gear becomes large and the substantial backlash between the gears becomes large. If the backlash is made too small in order to reduce this rattling noise, the backlash between the crank gear and balancer gear becomes zero, resulting in gear damage.

【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 balancer gear for each engine in order to minimize rattle noise without causing gear damage would require an enormous amount of work and time. It was considered inappropriate to introduce this into an engine assembly line, and even if it could be adjusted, the balance shaft axis would move circularly within the metal clearance range because the balance shaft has an unbalanced mass. , it was thought that the distance between the axes of the crank gear and balancer gear would fluctuate, making it impossible to effectively suppress rattling noise.For this reason, in the past, manufacturing errors were taken to prevent backlash from becoming zero. In anticipation of this, the distance between the gears was set large, and the balancer was installed on the engine cylinder block without adjusting the distance between the crank gear and balancer gear. Therefore, noise countermeasures were 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 for adjusting backlash between a crank gear and a balancer gear in order to reduce rattling noise in a gear-driven balancer. However, this inter-gear backlash adjustment method must be a method that can be executed for each engine in a relatively short time without causing damage to the gears 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。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, the above-mentioned object is to provide a gear in which the balance shaft rotates twice for each rotation of the crankshaft due to the meshing of the crank gear attached to the crankshaft and the balancer gear attached to the balance shaft. A backlash adjustment method for a driven balancer is achieved by including the following steps. That is, a step of measuring backlash at a total of 4 points per crankshaft rotation: 2 points of the crankshaft's lowest deceleration point, and 2 points of the closest mass point where the unbalanced mass of the balance shaft is closest to the crank gear; A step of determining a shim for adjusting the distance between the axes of the crank gear and balancer gear so that the backlash at the point showing the minimum backlash value among the four points becomes the target value.

【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。
[Operation] Analysis of the occurrence of rattle noise revealed that rattle noise occurs twice per crankshaft rotation, and occurs at the crankshaft's maximum deceleration point (the point at which deceleration changes to acceleration). From this, the point at which to manage backlash due to balancer noise is 2 times per crankshaft rotation.
It turns out that this is the crankshaft's lowest deceleration point. In addition, if the backlash between gears becomes less than zero, it may lead to gear damage, and since backlash is minimized at the point where the unbalanced mass of the balance shaft is closest to the crankshaft, this point must also be managed for gear reliability. There is a need to. In the present invention, the backlash measurement point is defined as a rattle generation point and a dangerous point in terms of gear reliability, and by directly managing these points, gear noise and gear damage are effectively prevented.

【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。
[0010] Also, normally, when considering the variation width of the four measurement points (for example, 66 microns) in terms of processing accuracy,
Since the target value must be set for the sum of the variation between 4 points (66 microns) and the adjustment variation of each point (for example, ±24 microns), (for example, (2 × 2
4+66+α microns)/2, approximately 60 microns), the target value cannot be set to a small value considering gear damage. For this reason, in terms of processing accuracy, even if gears have small variations in backlash, since gears with large variations are taken into consideration in advance, backlash cannot be reduced. In the present invention, since a target value is determined for the minimum backlash value, 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 at four points is 20 microns, if the target value is 60 microns, there is no problem even if it is set to 50-70 microns.
Set to 0-50 microns. In this way, in the present invention, by setting the backlash to a small value, the rattling sound of the balancer is suppressed to a 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。
[0011] Also, the backlash at 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),
It is possible to prevent the occurrence of a state where the backlash is less than zero (for example, 30 microns - 24 microns = 6 microns,
There is still a margin of 6 microns), and gear damage will not occur.

【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12
、14が回転自在に支持されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1-5 illustrate preferred embodiments of the 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 a shim 4. cylinder block 2
A crankshaft 10 is rotatably supported by the first
There are two balance shafts 12 between the second balance shaft housing 6 and the second balance shaft housing 8.
, 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 and 14 are arranged symmetrically 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 arranged near the longitudinal center of the crankshaft 10. The two balance shafts 12 and 14 each have an unbalanced mass 1
6 and 18, and the sum of these unbalanced masses 16 and 18 balances the unbalance of inertial force due to reciprocating inertial masses such as pistons and connecting rods 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。
Of the two balance shafts 12 and 14, one balance shaft 12 is driven by a gear from the crankshaft 10, and the other balance shaft 14 is driven by a gear from the one balance shaft 12. The two balance shafts 12, 14 are rotated in opposite directions, thereby balancing the unbalanced 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。
[0015] The crankshaft 10 has a crank gear 2.
0 is connected, a balancer gear 22 is connected to the balance shaft 12, and a balancer gear 24 is connected to the balance shaft 14. Then, the crank gear 20 and the balancer gear 22 are engaged with each other, and the balancer gear 22 and the balancer gear 24 are engaged with each other. The meshing region between the crank gear 20 and the balancer gear 22 is offset from the meshing region between the balancer gear 22 and the balancer gear 24 in the longitudinal direction of the engine. The balancer gears 22 and 24 are connected to the balance shaft housing 26 so that the rotation of the balancer gears 22 and 24 does not stir up the oil in the engine oil pan 26.
, 8.

【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 axis of the balancer gear 22 and the crank gear 2
The distance between the shim 4 and the axial center, and thus the backlash between gears, changes depending on the thickness of the shim 4. This shim thickness selection is set to reduce balancer noise. However, it should be ensured that the backlash is not set too small and a state where the backlash is zero will occur due to variations in gear machining accuracy and backlash adjustment. In order to make this type of backlash adjustment possible, we investigated the mechanism by which balancer gear noise is generated.

【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°、2
10°)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 results of analyzing the rattling sound caused by the balancer when the engine is idling. As shown in FIG.
This occurs at positions where the crankshaft 10 has rotated 30° and 210° from the top dead center position of the piston of the first cylinder. In terms of crank rotation fluctuations, the positions of 30° and 210° are the maximum deceleration points of the crank, and correspond to the points where deceleration changes to acceleration. That is, during deceleration, the teeth of the crank gear 20 hit the front side of the teeth of the balancer gear 22 in the rotating direction, but during acceleration, the teeth of the crank gear 20 change to hit the rear side of the teeth of the balancer gear 22 in the rotating direction. Since there is a backlash gap between the gears, it is thought that the collision results in a collision, which generates the noise. At the 30° and 210° positions of the crankshaft 10, the unbalanced mass 16 of the balance shaft 12 is on the far side from the crankshaft 10, as shown in FIG. It is located far from the shaft 10 by approximately the metal clearance, and the backlash between the gears is large. Therefore, the collision sound becomes louder. From the above rattle noise analysis, we found that the two points (30°, 2
10°) is considered to be a desirable reference point for noise reduction and backlash management.

【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。
[0018] In adjusting the backlash, it is necessary to control the backlash so that it does not become less than zero, also from the viewpoint of preventing damage to the gear. Since the balance shaft 12 has an unbalanced mass 16, the balance shaft 12
The shaft center performs circular motion by the amount of metal clearance of the bearing. As a result, the backlash between gears varies depending on the rotational position of the unbalanced mass 16. When the unbalanced mass 16 of the balance shaft 12 comes to the position closest to the crankshaft 10 (100° and 280° in crank angle after the piston top dead center), the backlash is at its smallest. It appears twice per revolution of the shaft 10. This point also becomes a desirable reference point in 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
[0019] In order to suppress gear noise, it is better to reduce the amount of backlash as much as possible. However, backlash cannot be reduced to less than zero due to gear reliability. Taking these two conditions into account, the backlash is measured at the four reference points shown in Figure 1, and then the backlash at the point that shows the minimum value of the four points above is adjusted to the target value. 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 this backlash adjustment 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 amount of backlash is within the tolerance. An essential condition of the invention lies in steps 104, 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 explained in more detail. First, in step 102, a balancer assembly (including a balance shaft, balancer gear, and balance shaft housing) is assembled to a cylinder block via a master shim. The thickness of the master shim is set larger than that of the shim 4 that is actually assembled into the engine so that the measured backlash does not become less than zero.

【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, in step 104, the amount of backlash between the crank gear 20 and the balancer gear 22 is calculated for the balancer assembly assembled via the master shim.
Measurement is performed at four points shown in Figure 1. That is, crank angle 3
The amount of backlash is measured at a total of four points: two points of maximum deceleration of the crankshaft at 0° and 210°, and two points closest to the crankshaft of the unbalanced 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。
Backlash is measured by restricting the rotation of either the crank gear 20 or the balancer gear 22, and measuring how much the other moves in the circumferential direction within the range of backlash in terms of gear pitch circle equivalent diameter. Do it by doing this. Measurement is performed by magnifying the rotation of the gear with a lever and measuring the amount of movement of the tip of the lever 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, in step 106, it is determined whether the variation range of backlash values (maximum value - minimum value of backlash values) at the four measurement points obtained is within a predetermined variation tolerance value (for example, 66 microns). Determine. If it is within the allowable value, proceed to step 110;
If the tolerance is exceeded, the balancer is determined to be defective in step 108, and another balancer is selected for replacement, and the process returns to step 102.

【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(=12
5−30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 is determined to set the backlash at the point showing the minimum value of the backlash value to the target value at the point showing the minimum value among the four measurement points. For example, if the backlash values measured at four points using the master shim were 125 microns, 130 microns, 145 microns, and 150 microns, and the target value was 30 microns, then the point that showed the minimum value of 125 microns To set the backlash value of 30 microns to target shim 4, set the backlash value to 95 microns (=12
A thin shim with a thickness of 5-30 microns (5 to 30 microns) may be selected. In this way, the target sim is determined. Then, in step 112, the master sim is replaced with the target sim. This allows the minimum backlash to 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1
16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。
Next, the process proceeds to step 114 of the second stage, where the cylinder block 2 and balancer housings 6, 8 are assembled.
The backlash between the crank gear 20 and the balancer gear 22 when the target shim 4 is interposed therebetween is measured again at the four measurement points. And step 1
In step 16, is the adjusted backlash value of the point showing the minimum backlash value (target point) within the range of the 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 selecting the target shim, so the process 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 checked whether the backlash at any of the four measurement points other than the target point is within an allowable value. For example, it is checked whether the maximum deceleration point of the crankshaft is within a range of 5 to 105 microns, and the closest mass point is within a range of 15 to 135 microns. If it is within this range, it is assumed that the backlash adjustment is complete and the process proceeds to step 122, where the backlash adjustment for that balancer is completed.If it is not within this range, the process proceeds to step 118 and the target shim is replaced 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 backlash adjustment, the time required for backlash adjustment and target shim determination in steps 104, 106, and 108 of the first stage is approximately 45 minutes.
seconds, steps 114, 116, 1 of the second stage
The time required for checking 20 is about 45 seconds, so it is a short time, and the balancer assembly and backlash adjustment can be carried out on 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。
Effects of the Invention The effects of the above backlash adjustment method are as follows. First, normally (for example, when using an average value), the target value cannot be set small considering variations in machining accuracy, but since the minimum value is used, the target value can be set small, and furthermore, backlash can be reduced. If the variation is small, the backlash can be further reduced, so the backlash setting of the product can be reduced, and rattle noise can be effectively suppressed. Second, by directly managing the points where rattling noise occurs (the two points at the lowest crank deceleration point) and the points at risk of gear reliability (the two points closest to the mass), rattle noise can be suppressed and gear damage can be prevented. Can be done effectively.

【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。
Thirdly, in order to adjust the backlash at the point showing the minimum value of the four measurement points to the target value, the backlash due to the dispersion of the backlash at the four points when the gear machining accuracy is poor is determined to be less than zero. Occurrence can be prevented. Fourth, there are only four measurement points, and the master shim only needs to be replaced with the target shim once, so backlash adjustment can be done in a relatively short time and can be incorporated into the engine assembly line. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【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 in a backlash adjustment method for a gear-driven balancer according to 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 illustrating the relationship between crank rotational fluctuations, the rotational position of an unbalanced mass of a balance shaft, and the generation timing of a rattling sound, showing an analysis state of the rattling sound.

【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 an 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 the order of operations 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 (
2nd) balance shaft housing 10 crankshaft 12 balance shaft 14 balance shaft 16 unbalance mass 18 unbalance mass 20 crank gear 22 balancer gear 24 balancer gear

Claims (1)

【特許請求の範囲】[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 adjustment method for a gear-driven balancer in which the balance shaft rotates twice for each rotation of the crankshaft due to engagement between a crank gear attached to the crankshaft and a balancer gear attached to the balance shaft, the method comprising: For each rotation, backlash is measured at a total of 4 points: the 2 points of the crankshaft's lowest deceleration point, and the 2 points of the closest mass where the unbalanced mass of the balance shaft is closest to the crank gear.
A back of a gear-driven balancer, characterized in that a shim for adjusting the distance between the axes of a crank gear and a balancer gear is determined so that the backlash at a point showing the minimum backlash value among the points becomes a target value. Lash adjustment method.
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