JPH08100837A - エンジンの２軸バランサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ２軸バランサ装置の部品点数を減らし、バラ
ンサケース内に侵入する潤滑油量を減らし、バランサケ
ースの内面加工を無くする。 【構成】 バランサケース１１の前後のケース壁１２ａ
・１２ｂに各バランサ軸１５の両端軸部１５ａ・１５ｂ
を枢支する軸受孔１３ａ・１３ｂを貫通形成する。バラ
ンサ軸１５とバランサウエイト部１６とを一体に形成す
るとともに、バランサウエイト部１６の回転半径ｒを上
記軸受孔１３ａ・１３ｂの半径Ｒよりも小さく設定し
て、上記軸受孔１３ａ・１３ｂに各バランサ軸１５の両
端軸部１５ａ・１５ｂを挿通する。バランサケース１１
の一方のケース壁１２ｂの内側にバランサギヤ１７を配
置し、各バランサ軸１５の一端軸部１５ｂ近傍に当該バ
ランサギヤ１７を固定するとともに、各バランサ軸１５
の両端面に抜け止め用のフランジ１８を固設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、エンジンの２軸バラ
ンサ装置に関し、さらに詳しくは、部品点数を減らして
コストダウンを図ることができ、また、バランサケース
内に侵入する潤滑油量を減らし、潤滑油の掻き混ぜによ
る油温上昇を低く押さえることができる２軸バランサ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】２軸バランサ装置としては、本出願人の
提案によるもので、例えば特開平６−１９３６８１号公
報に開示されたものが知られている。この２軸バランサ
装置は、図３に示すように、エンジンＥのクランクケー
ス１内にクランク軸５の各ジャーナル５ｇを枢支する複
数のジャーナル軸受４ａ〜４ｅを垂設し、上記ジャーナ
ル軸受４ｂ〜４ｄにバランサケース１１を組付け、上記
バランサケース１１内に２本のバランサ軸１５をクラン
ク軸５に対して並設するとともに、バランサケース１１
の前後のケース壁１２ａ・１２ｂで各バランサ軸１５を
枢支し、各バランサ軸１５とクランク軸５とをバランサ
駆動ギヤ９とバランサギヤ１７を介して連動可能に連結
して成り、ピストン２５の往復慣性力等によって生じる
エンジンの２次振動を解消するように構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例は以下のよ
うな難点がある。即ち、図３に示すように、バランサウ
エイト部１６の回転半径ｒが軸受孔１３の半径Ｒよりも
大きいため、バランサ軸１５とバランサウエイト部１６
とを別体に形成してバランサウエイト部１６をバランサ
軸１５にボルト等で固定する必要があり、部品点数が増
える。また、バランサギヤ１７は、バランサケース１１
の後方のケース壁１２ｂの外側に配置されているので、
バランサギヤ１７がオイルパン３内の潤滑油を掻き混ぜ
るのを防止するため、バランサギヤ１７をオイルガード
２０で囲う必要があり、この点でも部品点数が増える。

【０００４】さらに、バランサウエイト部１６の回転半
径ｒが軸受孔１３の半径Ｒよりも大きいため、バランサ
ケース１１は底が深いものが必要になり、このバランサ
ケース１１内に侵入する潤滑油量が多くなるため、潤滑
油がバランサウエイト部１６やバランサギヤ１７で掻き
混ぜられて、油温上昇を引き起こす。しかも、バランサ
軸１５のスラスト力を受け止めるため、バランサケース
１１の内面にスラストメタル２１を付設するが、スラス
トメタル２１が接触する当該内面を機械加工する必要が
あり、この内面加工は困難で工数が増えるためコスト高
につく。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、 ２軸バランサ装置の部品点数を減らすこと、 バランサケース１１の底を浅くしてバランサケース
１１内に侵入する潤滑油量を減らし、潤滑油の掻き混ぜ
による油温上昇を低く押さえること、 バランサケース１１の内面加工を無くしてコストダ
ウンを図ること、 を技術課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のように構成される。即ち、前記従来
例の２軸バランサ装置において、前記バランサケース１
１の前後のケース壁１２ａ・１２ｂに各バランサ軸１５
の両端軸部１５ａ・１５ｂを枢支する軸受孔１３ａ・１
３ｂを貫通形成し、前記バランサ軸１５とバランサウエ
イト部１６とを一体に形成するとともに、当該バランサ
ウエイト部１６の回転半径ｒを上記軸受孔１３ａ・１３
ｂの半径Ｒよりも小さく設定して、上記軸受孔１３ａ・
１３ｂに各バランサ軸１５の両端軸部１５ａ・１５ｂを
挿通し、前記バランサケース１１の一方のケース壁１２
ｂの内側に前記バランサギヤ１７を配置し、各バランサ
軸１５の一端軸部１５ｂ近傍に当該バランサギヤ１７を
固定するとともに、各バランサ軸１５の両端面にフラン
ジ１８を固設して各バランサ軸１５を抜け止めして構成
したことを特徴とするものである。

【０００７】

【発明の作用・効果】本発明では、バランサ軸１５とバ
ランサウエイト部１６とを一体に形成するとともに、当
該バランサウエイト部１６の回転半径ｒをバランサケー
ス１１の前後のケース壁１２ａ・１２ｂに貫通形成した
軸受孔１３ａ・１３ｂの半径Ｒよりも小さく設定したの
で、各軸受孔１３ａ・１３ｂよりバランサ軸１５を挿通
して両端軸部１５ａ・１５ｂを枢支することができる。

【０００８】つまり、バランサ軸１５とバランサウエイ
ト部１６とを一体に形成したので、部品点数が減る。ま
た、バランサケース１１の一方のケース壁１２ｂの内側
にバランサギヤ１７を配置し、各バランサ軸１５の一端
軸部１５ｂに当該バランサギヤ１７を固定したので、従
来例のオイルガード２０は不要になる。この点でも部品
点数が減る。

【０００９】また、バランサウエイト部１６の回転半径
ｒをバランサケース１１の前後のケース壁１２ａ・１２
ｂに貫通形成した軸受孔１３ａ・１３ｂの半径Ｒよりも
小さく設定したので、バランサケース１１は従来例のも
のよりも底が浅いもので足りる。これにより、バランサ
ケース１１内に侵入する潤滑油量が減り、潤滑油の掻き
混ぜによる油温上昇を低く押さえることができる。

【００１０】さらに、各軸受孔１３ａ・１３ｂよりバラ
ンサ軸１５を挿通して、その両端面にフランジ１８を固
設して各バランサ軸１５を抜け止めしたので、フランジ
１８と接触するバランサケース１１の外面の加工が必要
になるが、バランサケース１１の外面加工は一般のフラ
イス盤で容易に加工できる。つまり、バランサケース１
１の内面加工は不要になるので、コストダウンを図るこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいてさらに
詳しく説明する。図１は本発明に係る２軸バランサ装置
を具備した４気筒エンジンの下部の縦断面図、図２は本
発明の実施例に係る２軸バランサ装置を示し、同図
（Ａ）はその２軸バランサ装置の要部を破断した平面
図、同図（Ｂ）はその２軸バランサ装置の要部（図Ａ中
のＢ−Ｂ線）を破断した正面図である。

【００１２】この４気筒エンジンは、図１で示すよう
に、クランクケース１の前部にギヤケース２を組付け、
クランクケース１とギヤケース２の下部とにわたりオイ
ルパン３を組付け、クランクケース１内には５カ所に等
ピッチでジャーナル軸受４ａ〜４ｅを垂設し、このジャ
ーナル軸受４ａ〜４ｅでクランク軸５の各ジャーナル５
ｇを枢支し、クランク軸５には、その軸先端部５ａに冷
却ファン駆動用プーリ６を、ギヤケース挿通部に潤滑ポ
ンプ７のインナーロータ７ａを、伝動軸部にクランクギ
ヤ８を装着し、前方より第３番目のクランクアーム５ｃ
にバランサ駆動ギヤ９を固設し、軸後端部５ｄにフライ
ホイル３０を装着し、前方より第２番目〜第４番目のジ
ャーナル軸受４ｂ〜４ｄに２軸バランサ装置１０のバラ
ンサケース１１の各吊持部１３をそれぞれ固定ボルト１
４で組付けて構成されている。

【００１３】上記２軸バランサ装置１０は、図１及び図
２で示すように、従来例と同様の基本構造を有する。即
ち、この２軸バランサ装置１０は、上記４気筒エンジン
のクランクケース１内にクランク軸５の各ジャーナル５
ｇを枢支する複数のジャーナル軸受４ａ〜４ｅを垂設
し、上記ジャーナル軸受４ｂ〜４ｄにバランサケース１
１の吊持部１３を組付け、上記バランサケース１１内に
２本のバランサ軸１５・１５をクランク軸５に対して並
設するとともに、バランサケース１１の前後のケース壁
１２ａ・１２ｂと中間ケース壁１２ｃで各バランサ軸１
５・１５を枢支し、クランク軸５と各バランサ軸１５と
をバランサ駆動ギヤ９及びバランサギヤ１７を介して連
動可能に連結して構成されている。

【００１４】以下、この２軸バランサ装置１０の具体的
な構成について詳細に説明する。上記バランサケース１
１には、図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、前後のケース壁１
２ａ・１２ｂ及び中間ケース壁１２ｃに各バランサ軸１
５の両端軸部１５ａ・１５ｂ及び中間軸部１５ｃをそれ
ぞれ枢支する軸受孔１３ａ・１３ｂ・１３ｃが貫通形成
されている。そして前後のケース壁１２ａ・１２ｂ及び
中間ケース壁１２ｃの左右端部には、それぞれエンジン
のジャーナル軸受４ｂ〜４ｄに組付けられる吊持部１３
が上向きに突設されている。

【００１５】上記バランサケース１１内には、２本のバ
ランサ軸１５・１５がクランク軸５に対して平行に並設
されている。各バランサ軸１５にはバランサウエイト部
１６が一体に形成され、当該バランサウエイト部１６の
回転半径ｒは上記軸受孔１３ａ・１３ｂ・１３ｃの半径
Ｒよりも小さく設定されている。従って、各バランサ軸
１５は上記軸受孔１３ａ・１３ｂ・１３ｃ内にそれぞれ
両端軸部１５ａ・１５ｂ及び中間軸部１５ｃが挿通さ
れ、それぞれメタル軸受２２で軸支される。

【００１６】このように、バランサ軸１５とバランサウ
エイト部１６とを一体に形成することにより、部品点数
が減る。また、バランサウエイト部１６の回転半径ｒを
バランサケース１１の前後のケース壁１２ａ・１２ｂに
貫通形成した軸受孔１３ａ・１３ｂの半径Ｒよりも小さ
く設定したので、バランサケース１１は従来例のものよ
りも底が浅いもので足りる。これにより、バランサケー
ス１１内に侵入する潤滑油量が減り、潤滑油の掻き混ぜ
による油温上昇を低く押さえることができる。

【００１７】図２(Ａ)(Ｂ)に示すように、バランサケー
ス１１の後方のケース壁１２ｂの内側には、左右一対の
バランサギヤ１７が配置されている。これらのバランサ
ギヤ１７には、バランサケース１１の後部ケース壁１２
ｂにあけた軸受孔１３ｂ内に挿通する挿通部１７ａが後
ろ向きに突設されている。この挿通部１７ａにはバラン
サ軸１５の挿通孔１７ｂがあけられており、この挿通孔
１７ｂにバランサ軸１５の一端軸部１５ｂを挿通して、
図１に示す半月状のキイ１７ｋで両者を回り止めしてあ
る。このように、バランサケース１１のケース壁１２ｂ
の内側にバランサギヤ１７を配置したので、従来例のオ
イルガード２０は不要になる。

【００１８】この実施例においてバランサ軸１５を組み
付けるには、まず、後部ケース壁１２ｂの軸受孔１３ｂ
内にバランサギヤ１７の挿通部１７ａを挿入し、次い
で、前部ケース壁１２ａの軸受孔１３ａよりバランサ軸
１５を挿入し、バランサケース１１の軸受孔１３ａ・１
３ｃ及びバランサギヤ１７の挿通孔１７ｂ内にそれぞれ
バランサ軸１５の一端軸部１５ａ・中間軸部１５ｃ及び
他端軸部１５ｂを挿通してメタル軸受２２で軸支させ
る。そして各バランサ軸１５の両端面にボルト１９でフ
ランジ１８を固設し、各バランサ軸１５を抜け止めす
る。このようにして各バランサ軸１５を抜け止めしたの
で、フランジ１８が接触するバランサケース１１の外面
の加工が必要になるが、加工に手間取るバランサケース
１１の内面加工は不要になるので、コストダウンを図る
ことができる。

【００１９】なお、クランク軸５と各バランサ軸１５と
は図１及び図２(Ｂ)に示すように、バランサ駆動ギヤ９
及び右側のバランサギヤ１７を介して連動連結されてい
る。即ち、バランサ駆動ギヤ９はクランク軸５の前方よ
り第３番目のクランクアーム５ｃに固設され、このバラ
ンサ駆動ギヤ９と右側のバランサギヤ１７とが噛合し、
そして左右一対のバランサギヤ１７同士が噛合して連動
するように構成されている。また、各バランサ軸１５の
軸心部には給油路１５ｅがあけられている。そしてバラ
ンサ軸１５の一端軸部１５ａ・中間軸部１５ｃとメタル
軸受２２の間や、バランサギヤ１７の挿通部１７ａとそ
のメタル軸受２２との間に潤滑油を給油するように構成
されている。

【００２０】上記バランサケース１１の各吊持部１３の
スパンＬは、各ジャーナル軸受のスパンＬに等しく、バ
ランサ軸１５の長さは、従来例のバランサ軸の略２倍の
長さに設定されている。つまり、バランサウエイト部１
６の長さを従来例よりも長く形成し、バランサウエイト
部１６の回転半径ｒを小さく設定するとともに、バラン
サケース１１の６個の吊持部１３をジャーナル軸受４ｂ
〜４ｄに組付けることにより、各メタル軸受２２が負担
する面圧は、従来例の場合よりも遥かに小さくなり、耐
久性に優れるという利点がある。

【００２１】上記実施例では、バランサケース１１の中
間ケース壁１２ｃで各バランサ軸１５の中間軸部１５ｃ
をそれぞれ枢支したものについて例示したが、本発明は
これに限らず、少なくともバランサケース１１の前後の
ケース壁１２ａ・１２ｂで各バランサ軸１５・１５を枢
支したものであれば足り、必ずしも中間ケース壁１２ｃ
は必要ではない。

【００２２】また、上記実施例では、左右一対のバラン
サギヤ１７の一方のバランサギヤ１７がバランサ駆動ギ
ヤ９と噛合して伝動連結するものについて例示したが、
本発明はこれに限らず、各バランサ軸１５・１５の一端
部に左右一対のバランサギヤを設け、一方のバランサ軸
１５の他端部にバランサ駆動ギヤ９と噛合する伝動ギヤ
を備えるものでもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る２軸バランサ装置を搭載
した４気筒エンジンの下部縦断面図である。

【図２】本発明の実施例に係る２軸バランサ装置を示
し、同図（Ａ）はその２軸バランサ装置の要部を破断し
た平面図、同図（Ｂ）はその２軸バランサ装置の要部
（図Ａ中のＢ−Ｂ線）を破断した正面図である。

【図３】従来例に係る２軸バランサ装置を具備する４気
筒エンジンの下部縦断面図である。

【符号の説明】

１…クランクケース、４ａ〜４ｄ…ジャーナル軸受、５
…クランク軸、５ｇ…クランク軸ジャーナル、９…バラ
ンサ駆動ギヤ、１０…２軸バランサ装置、１１…バラン
サケース、１２ａ・１２ｂ・１２ｃ…ケース壁、１３ａ
・１３ｂ…軸受孔、１５…バランサ軸、１５ａ・１５ｂ
・１５ｃ…軸部、１６…バランサウエイト部、１７…バ
ランサギヤ、１８…フランジ、ｒ…バランサウエイト部
の回転半径、Ｒ…軸受孔の半径。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三雲 博 大阪府堺市石津北町64 株式会社クボタ堺 製造所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのクランクケース(１)内にクラ
   ンク軸(５)の各ジャーナル(5g)を枢支する複数のジャー
   ナル軸受(4a)〜(4e)を垂設し、 上記ジャーナル軸受(4b)〜(4d)にバランサケース(11)を
   組付け、 上記バランサケース(11)内に２本のバランサ軸(15)・(1
   5)をクランク軸(５)に対して並設するとともに、バラン
   サケース(11)の前後のケース壁(12a)・(12b)で上記バラ
   ンサ軸(15)・(15)を枢支し、 前記クランク軸(５)と各バランサ軸(15)とをバランサ駆
   動ギヤ(９)とバランサギヤ(17)とを介して連動可能に構
   成したエンジンの２軸バランサ装置において、 前記バランサケース(11)の前後のケース壁(12a)・(12b)
   に各バランサ軸(15)の両端軸部(15a)・(15b)を枢支する
   軸受孔(13a)・(13b)を貫通形成し、 前記バランサ軸(15)とバランサウエイト部(16)とを一体
   に形成するとともに、当該バランサウエイト部(16)の回
   転半径(ｒ)を上記軸受孔(13a)・(13b)の半径(Ｒ)よりも
   小さく設定して、上記軸受孔(13a)・(13b)に各バランサ
   軸(15)の両端軸部(15a)・(15b)を挿通し、 前記バランサケース(11)の一方のケース壁(12b)の内側
   に前記バランサギヤ(17)を配置し、各バランサ軸(15)の
   一端軸部(15b)近傍に当該バランサギヤ(17)を固定する
   とともに、各バランサ軸(15)の両端面にフランジ(18)を
   固設して各バランサ軸(15)を抜け止めし、 て構成したことを特徴とするエンジンの２軸バランサ装
   置。