JPH09210137A - Balancer shaft for in-line four cylinder engine - Google Patents
Balancer shaft for in-line four cylinder engineInfo
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- JPH09210137A JPH09210137A JP13121996A JP13121996A JPH09210137A JP H09210137 A JPH09210137 A JP H09210137A JP 13121996 A JP13121996 A JP 13121996A JP 13121996 A JP13121996 A JP 13121996A JP H09210137 A JPH09210137 A JP H09210137A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は往復ピストンエンジ
ンのバランサシャフト、特に直列４気筒エンジンにおけ
るバランサシャフトの軸受構造に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a balancer shaft bearing structure for a reciprocating piston engine, and more particularly to a balancer shaft bearing structure for an in-line four-cylinder engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】往復ピストンエンジンにおいては、クラ
ンクシャフトにおけるクランクアームやクランクピン等
の偏心回転部分に作用する遠心力、或はピストンやピス
トンピン等の往復運動部分に作用する慣性力等に起因し
て起振力が発生するという問題がある。このような起振
力に対しては、クランクアームにバランスウェイトを設
ける等により反対方向の起振力を生じさせて、その両者
を釣合せることが行なわれているが、例えば最も基本的
なエンジン形式である直列４気筒４サイクルエンジンに
おいては、上記の如きバランスウェイトだけでは往復運
動部分の慣性力による２次の起振力（振動数がクランク
シャフト回転数の２倍の起振力）を打ち消すことができ
ない。2. Description of the Related Art In a reciprocating piston engine, a centrifugal force acting on an eccentric rotating portion such as a crank arm or a crankpin of a crankshaft, or an inertial force acting on a reciprocating moving portion such as a piston or a piston pin is caused. There is a problem that a vibrating force is generated. With respect to such a vibrating force, a counterweight is provided by providing a balance weight on a crank arm or the like to generate a vibrating force in the opposite direction, and the two are balanced. In an in-line four-cylinder four-stroke engine, the balance weight alone cancels out the secondary vibrating force (the vibrating force is twice the frequency of the crankshaft) due to the inertial force of the reciprocating portion. Can not do.
【０００３】この問題に対しては、例えば特公昭５７−
４４８６３号公報に示されているようなエンジンのバラ
ンサ装置が従来から知られている。これは、アンバラン
ス部を有するバランサシャフトをクランク軸に平行に配
置して該クランクシャフトにより駆動するようにしたも
ので、上記アンバランス部のクランクシャフトに対する
位相を適切に設定すると共に、例えば、直列４気筒４サ
イクルエンジンの場合はクランクシャフト回転数の２倍
の回転速度で駆動することにより、上記の如き往復運動
部分の慣性力による２次の起振力を相殺するようにした
ものである。[0003] To solve this problem, for example,
2. Description of the Related Art A balancer device for an engine as disclosed in Japanese Patent No. 48663 is conventionally known. This is one in which a balancer shaft having an unbalanced portion is arranged in parallel with the crankshaft and driven by the crankshaft.In addition to appropriately setting the phase of the unbalanced portion with respect to the crankshaft, for example, In the case of a four-cylinder four-cycle engine, by driving at twice the rotational speed of the crankshaft, the secondary vibrating force due to the inertial force of the reciprocating portion as described above is offset.
【０００４】ところで、このバランサシャフトをエンジ
ンに備える場合、上記アンバランス部によってピッチン
グモーメント等の新たな起振力が生じないように該アン
バランス部をエンジン長手方向の中央部における気筒の
側方に配置することが必要であり、そこで、従来におい
ては、このアンバランス部の配置構造に関して、例えば
直列４気筒エンジンを例にとれば、図４〜図６に示すよ
うな構造が提案され或は採用されている。In the case where the balancer shaft is provided in an engine, the unbalanced portion is provided on the side of the cylinder at the center in the longitudinal direction of the engine so that a new vibrating force such as a pitching moment is not generated by the unbalanced portion. Therefore, conventionally, regarding the arrangement structure of the unbalanced portion, for example, when an in-line four-cylinder engine is taken as an example, a structure as shown in FIGS. 4 to 6 is proposed or adopted. Have been.
【０００５】即ち、図４に示すものは、バランサシャフ
ト１におけるアンバランス部２をエンジン長手方向の中
央部に位置する第２、第３気筒３ 2，３3 の側方に配置
すると共に、該アンバランス部２の両端に第１、第２軸
受部４1，４2を設け、これらの軸受部４1，４2をシリン
ダブロックにおける第１、第２気筒３1，３2間の隔壁５
1及び第３、第４気筒３3，３4間の隔壁５3に夫々軸支さ
せる。また、アンバランス部２の一端側に駆動機構（図
示せず）に連結される延長軸部６を設けると共に、該軸
部６の端部に第３軸受部４3を設けて、この軸受部４3を
シリンダブロックにおける当該端部の壁部５4に軸支さ
せた構造である。[0005] That is, FIG.
The unbalanced part 2 in the engine 1 in the longitudinal direction of the engine.
Second and third cylinders 3 located in the center Two, 3ThreePlaced on the side of
And first and second shafts at both ends of the unbalance portion 2.
Receiving part 41, 4TwoAnd these bearings 41, 4TwoThe shirin
First and second cylinders 3 in Dublock1, 3TwoPartition wall 5 between
1And third and fourth cylinders 3Three, 3FourPartition wall 5 betweenThreeTo each other
Let Also, a driving mechanism (see FIG.
(Not shown), and an extension shaft 6 is provided.
The third bearing part 4 is provided at the end of the part 6.ThreeAnd the bearing portion 4ThreeTo
Wall 5 at the end of the cylinder blockFourSupported on
The structure is
【０００６】また、図５に示すものは、上記図４の構成
に加えて、アンバランス部２′の中間部に第４軸受部４
4′を設けると共に、この軸受部４4′をシリンダブロッ
クにおける第２、第３気筒３2，３3間の隔壁５2に軸支
させた構造である。即ち、この構造においては、バラン
サシャフト１′に、アンバランス部両端の第１、第２軸
受部４1′，４2′と、延長軸部６′の端部の第３軸受部
４3′と、上記第４軸受部４4′の合計４個の軸受部が設
けられる。In addition to the structure shown in FIG. 4, the structure shown in FIG. 5 has a fourth bearing portion 4 at the intermediate portion of the unbalanced portion 2 '.
'Provided with a bearing portion 4 4' 4 second to the cylinder block, the third cylinder 3 2, 3 is a structure in which axially supported by the partition wall 5 2 between 3. That is, in this structure, 'a first unbalance portion ends, the second bearing portion 4 1' balancer shaft 1, 4 2 'and the extension shaft portion 6' third bearing portion 4 3 end of the ' And a total of four bearing portions of the fourth bearing portion 4 4 ′ are provided.
【０００７】更に、図６に示すものは、図５における第
１、第２軸受部４1′，４2′を廃止したもので、この構
造においては、バランサシャフト１″にアンバランス部
２″の中間の第１軸受部４1″と、延長軸部６″の端部
の第２軸受部４2″の２個の軸受部が設けられる。尚、
この構造は前記公報に開示されたものである。Further, in FIG. 6, the first and second bearing portions 4 1 ′ and 4 2 ′ in FIG. 5 are abolished. In this structure, the balancer shaft 1 ″ is unbalanced portion 2 ″. There are two bearing portions, a first bearing portion 4 1 ″ in the middle of and a second bearing portion 4 2 ″ at the end of the extension shaft portion 6 ″.
This structure is that disclosed in the above publication.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記図４〜
図６に示すバランサシャフトの各軸受構造については、
夫々次のような問題点がある。By the way, as shown in FIG.
Regarding each bearing structure of the balancer shaft shown in FIG.
Each has the following problems.
【０００９】即ち、図４に示す構造では、アンバランス
部２の両端の第１、第２軸受部４1，４2間のスパンが長
くなるため、該アンバランス部２に遠心力に起因する大
きな曲げモーメントが作用することになり、そのため上
記第１、第２軸受部４1，４2及びこれらが嵌合される隔
壁５1，５3の軸受孔（もしくは該孔に装着された軸受メ
タル）が偏摩耗したり焼付いたりし易くなるのである。That is, in the structure shown in FIG. 4, the span between the first and second bearing portions 4 1 , 4 2 at both ends of the unbalanced portion 2 becomes long, so that the unbalanced portion 2 is caused by centrifugal force. A large bending moment acts on the bearing holes of the first and second bearing portions 4 1 and 4 2 and the partition walls 5 1 and 5 3 into which they are fitted (or the bearing metal mounted in the holes). ) Is likely to be unevenly worn or seized.
【００１０】また、図５に示す構造では、アンバランス
部２′の中間部に第４軸受部４4′が設けられているの
で、該アンバランス部２′に作用する曲げモーメントに
よる上記の如き弊害が防止もしくは軽減されるが、その
反面において軸受部の数が多くなるため、各軸受部での
摺動抵抗に起因する駆動損失が増大することになる。Further, in the structure shown in FIG. 5, since the fourth bearing portion 4 4 ′ is provided at the intermediate portion of the unbalanced portion 2 ′, the bending moment acting on the unbalanced portion 2 ′ is as described above. Although the adverse effect can be prevented or reduced, the number of bearings is increased on the other hand, so that the driving loss due to the sliding resistance in each bearing increases.
【００１１】更に、図６に示す構造では、軸受部の数が
少ないので駆動損失が低減され、またアンバランス部
２″の中間部に設けられた第１軸受部４1″により該ア
ンバランス部２″に作用する遠心力による大きな曲げモ
ーメントの発生が抑制されるが、この構造においては、
アンバランス部２″の反延長軸部側の部分２ａ″が片持
ち状となるため、該部分２ａ″が振れ回ることになっ
て、第１軸受部４1″及びこれが嵌合された軸受孔にお
ける偏摩耗等の弊害が却って著しくなるのである。Further, in the structure shown in FIG. 6, since the number of bearings is small, the drive loss is reduced, and the unbalanced part is provided by the first bearing part 4 1 ″ provided in the middle part of the unbalanced part 2 ″. The generation of a large bending moment due to the centrifugal force acting on 2 "is suppressed, but in this structure,
Since the portion 2a ″ of the unbalanced portion 2 ″ on the side opposite to the extension shaft portion is cantilevered, the portion 2a ″ swings around, and the first bearing portion 4 1 ″ and the bearing hole into which this portion is fitted. The adverse effects of uneven wear and the like on the contrary become conspicuous.
【００１２】尚、上記バランサシャフトにおける複数の
軸受部は、その径が全て等しく設定されているのが通例
であるために、該シャフトをシリンダブロック内に挿入
して、上記複数の軸受部を該ブロックの端壁及び隔壁に
形成された各軸受孔に嵌合させる際の組付作業が面倒且
つ困難なものとなる。しかも、上記各軸受部は、アンバ
ランス部を偏心回転させるべく大径とされているため
に、その外周面と各軸受孔（軸受メタル）の内周面との
摺動速度が速くなり、これによっても上記の如き駆動損
失の増大や偏摩耗及び焼付き等の発生を徒に顕著化させ
ることになる。Since the plurality of bearing portions of the balancer shaft are usually set to have the same diameter, the shafts are inserted into a cylinder block to form the plurality of bearing portions. Assembling work when fitting the bearing holes formed in the end wall and the partition wall of the block becomes troublesome and difficult. Moreover, since each of the bearings has a large diameter so as to eccentrically rotate the unbalanced portion, the sliding speed between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of each bearing hole (bearing metal) becomes high, Also, the increase in drive loss and the occurrence of uneven wear, seizure, and the like as described above become remarkable.
【００１３】本発明は、エンジンのバランサシャフト、
特に直列４気筒エンジンにおけるバランサシャフトの軸
受構造に関する上記のような問題点を解決して、駆動損
失が少く、且つ軸受部における偏摩耗や焼付け等がな
く、しかも組付性に優れたバランサシャフトの実現を課
題とする。The present invention relates to an engine balancer shaft,
In particular, by solving the above-mentioned problems relating to the bearing structure of the balancer shaft in the in-line 4-cylinder engine, a balancer shaft having a small drive loss, no uneven wear or seizure in the bearing portion, and excellent assembling property is provided. The realization is an issue.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため、
本発明は次のような手段を用いたことを特徴とする。Means for Solving the Problems To solve the above problems,
The present invention is characterized by using the following means.
【００１５】即ち、本発明は、クランクシャフトに平行
に配設されて該クランクシャフトにより駆動され且つア
ンバランス部を有する直列４気筒エンジンのバランサシ
ャフトにおいて、上記アンバランス部をエンジン長手方
向の中央部における第２、第３気筒に対応するシリンダ
ブロック側方に配置すると共に、該アンバランス部の一
端側に延長軸部を連設して駆動機構に連結し、且つ該延
長軸部の端部に第１軸受部を、上記アンバランス部の反
延長軸部側に第２軸受部を、該アンバランス部の中間部
に第３軸受部を夫々設ける。そして、各隣接気筒間に隔
壁が設けられた直列４気筒エンジンのシリンダブロック
において、上記第１軸受部を、エンジン長手方向の駆動
機構側に位置する第４気筒側のシリンダブロック端壁に
支持させ、上記第２軸受部を、エンジン長手方向の反第
４気筒側の第１気筒と第２気筒との間の隔壁に支持さ
せ、上記第３軸受部を、上記第２気筒と第３気筒との間
の隔壁に支持せ、且つ上記第２軸受部の径を第３軸受部
の径より小さくしたことを特徴とする。That is, according to the present invention, in a balancer shaft of an in-line four-cylinder engine which is arranged in parallel with a crankshaft, is driven by the crankshaft, and has an unbalanced portion, the unbalanced portion is the central portion in the engine longitudinal direction. In the cylinder block corresponding to the second and third cylinders, and an extension shaft portion is continuously provided at one end side of the unbalanced portion to be connected to a drive mechanism, and at the end portion of the extension shaft portion. The first bearing portion is provided with a second bearing portion on the side of the unbalanced portion opposite to the extension shaft portion, and the third bearing portion is provided at an intermediate portion of the unbalanced portion. Then, in a cylinder block of an in-line 4-cylinder engine in which a partition wall is provided between adjacent cylinders, the first bearing portion is supported on a cylinder block end wall on the fourth cylinder side located on the drive mechanism side in the engine longitudinal direction. The second bearing portion is supported on a partition wall between the first cylinder and the second cylinder on the side opposite to the fourth cylinder in the engine longitudinal direction, and the third bearing portion is connected to the second cylinder and the third cylinder. The diameter of the second bearing portion is smaller than the diameter of the third bearing portion.
【００１６】上記の手段を用いることにより、本発明に
よれば、アンバランス部を直列４気筒エンジンの長手方
向の中央部における第２、第３気筒に対応するシリンダ
ブロックの側方に配置したバランサシャフトにおいて、
上記アンバランス部の中間部に設けた第３軸受部により
該アンバランス部に作用する遠心力に起因する曲げモー
メントが抑制されると共に、該アンバランス部に片持ち
状の部分がないから振れ回りによる曲げモーメントが発
生することも防止される。また、軸受部の個数が３個で
あるから、当該バランサシャフトを駆動する際の駆動損
失も比較的小さくて済むことになる。By using the above means, according to the present invention, the unbalanced portion is arranged at the lateral side of the cylinder block corresponding to the second and third cylinders in the longitudinal central portion of the in-line four-cylinder engine. In the shaft,
The third bearing portion provided in the middle portion of the unbalanced portion suppresses the bending moment caused by the centrifugal force acting on the unbalanced portion, and the unbalanced portion does not have a cantilevered portion, which causes whirling. It is also possible to prevent a bending moment from being generated. Further, since the number of bearings is three, the drive loss when driving the balancer shaft can be relatively small.
【００１７】また、本発明によれば、上記第２軸受部を
第３軸受部よりも小径としたから、バランサシャフトの
組付時に、この第２軸受部を前進端として軸受孔に挿入
することができて、作業性の向上が図られることにな
り、更に、上記第２軸受部を小径としたことにより、バ
ランサシャフトの回転時における該軸受部の外周面と軸
受孔（軸受メタル）の内周面との摺動速度が遅くなり、
この第２軸受部における摺動抵抗、更には該シャフトの
駆動損失等が効果的に低減されることになる。Further, according to the present invention, since the diameter of the second bearing portion is smaller than that of the third bearing portion, the second bearing portion is inserted into the bearing hole as the forward end when the balancer shaft is assembled. The workability is improved, and the second bearing portion has a small diameter, so that the outer peripheral surface of the balancer shaft and the bearing hole (bearing metal) during rotation of the balancer shaft can be improved. Sliding speed with the peripheral surface becomes slower,
The sliding resistance in the second bearing portion and the drive loss of the shaft are effectively reduced.
【００１８】そして、特に本発明によれば、上記各軸受
部が直列４気筒エンジンのシリンダブロックにおける端
壁や隔壁を利用して設けられることになり、これに伴っ
て当該バランサシャフトの高い支持剛性が得られること
になる。In particular, according to the present invention, each of the bearing portions is provided by utilizing the end wall or the partition wall in the cylinder block of the in-line four-cylinder engine, and accordingly, the high support rigidity of the balancer shaft. Will be obtained.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、この実施の形態は直列４気筒
４サイクルエンジンに関するもので、ピストン等の往復
運動部分の慣性力による２次の起振力に対処するもので
ある。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that this embodiment relates to an in-line 4-cylinder 4-cycle engine and deals with a secondary vibration force due to an inertial force of a reciprocating portion such as a piston.
【００２０】図１に示すように、エンジン１０のシリン
ダブロック１１には各隣接気筒間に隔壁１２が設けられ
ていると共に、該シリンダブロック１１のスカート部中
央には気筒列方向にクランクシャフト１３が配設されて
いる。このクランクシャフト１３は、上記各隔壁１２及
びシリンダブロック両端の端壁（図示せず）と、これら
の壁に取付けられた軸受キャップ１４とで構成される主
軸受１５により各クランクジャーナル部が夫々回転自在
に支持されていると共に、図示しないが、クランクアー
ムを介して偏心位置に設けられたクランクピンに連接棒
を介して各気筒のピストンが連結されている。また、こ
のエンジン１０のシリンダブロック１１には左右一対の
バランサシャフト３０，３０が備えられている。これら
のバランサシャフト３０，３０は、上記クランクシャフ
ト１３の左右両側方の稍上方において該シャフト１３に
平行に且つ左右対称的に支持されていると共に、クラン
クシャフト１３により図示しない駆動機構を介して該シ
ャフト１３の２倍の回転速度で互いに逆方向に駆動され
るようになっている。As shown in FIG. 1, a cylinder block 11 of an engine 10 is provided with a partition wall 12 between adjacent cylinders, and a skirt portion of the cylinder block 11 is provided with a crankshaft 13 in the cylinder row direction. It is arranged. The crankshaft 13 is rotated by a main bearing 15 composed of the partition walls 12 and end walls (not shown) at both ends of the cylinder block, and a bearing cap 14 attached to these walls. Although not shown, the piston of each cylinder is connected to a crank pin provided at an eccentric position via a crank arm via a connecting rod, which is freely supported. The cylinder block 11 of the engine 10 is provided with a pair of left and right balancer shafts 30, 30. These balancer shafts 30, 30 are supported on the left and right sides of the crankshaft 13 in a slightly upper direction in parallel with and symmetrically with the shaft 13, and are also supported by the crankshaft 13 via a drive mechanism (not shown). The shafts 13 are driven in opposite directions at twice the rotational speed.
【００２１】次に、このバランサシャフト３０の構成及
び該シャフト３０の軸受構造を図２により説明すると、
該シャフト３０は、軸心に対して偏心位置に設けられた
アンバランス部３１と、該アンバランス部３１の一端側
に連設された延長軸部３２とで構成されていると共に、
該延長軸部３２の端部には第１ジャーナル部３３が、上
記アンバランス部３１の反延長軸部側の端部には第２ジ
ャーナル部３４が、またアンバランス部３１の中間部に
は第３ジャーナル部３５が夫々設けられている。そし
て、上記アンバランス部３１がエンジン１０の長手方向
中央部における第２、第３気筒１０2，１０3の側方に配
置されていると共に、第１ジャーナル部３３がシリンダ
ブロック１１の第４気筒１０4側の端壁１６に形成され
た第１軸受孔１７に、また第２ジャーナル部３４が第
１、第２気筒１０1，１０2間の隔壁１２1に形成された
第２軸受孔１８に、更に第３ジャーナル部３５が第２、
第３気筒１０2，１０3間の隔壁１２2に形成された第３
軸受孔１９に、夫々軸受メタル２０，２１，２２を介し
て回転自在に嵌合され、これらにより第１〜第３軸受部
Ａ，Ｂ，Ｃが構成されている。また、このバランサシャ
フト３０における第１ジャーナル部３３側の端部には上
記シリンダブロック端壁１６から突出する突出軸部３６
が設けられ、この軸部３６にクランクシャフト１３との
間の駆動機構を構成するギヤ３７が固着されている。Next, the structure of the balancer shaft 30 and the bearing structure of the shaft 30 will be described with reference to FIG.
The shaft 30 is composed of an unbalanced portion 31 provided at an eccentric position with respect to the axial center, and an extension shaft portion 32 continuously provided on one end side of the unbalanced portion 31, and
A first journal portion 33 is provided at the end of the extension shaft portion 32, a second journal portion 34 is provided at the end portion of the unbalanced portion 31 on the side opposite to the extension shaft portion, and an intermediate portion of the unbalanced portion 31 is provided. Third journal units 35 are provided respectively. The unbalanced portion 31 is arranged laterally of the second and third cylinders 10 2 and 10 3 in the central portion in the longitudinal direction of the engine 10, and the first journal portion 33 is the fourth cylinder of the cylinder block 11. The second bearing hole 18 formed in the first bearing hole 17 formed in the end wall 16 on the 10 4 side and the second journal portion 34 formed in the partition wall 12 1 between the first and second cylinders 10 1 , 10 2. In addition, the third journal section 35 is second,
Third cylinder 10 2, 10 3 formed in the partition 12 2 between 3
The bearing holes 19 are rotatably fitted in the bearing holes 19 via bearing metals 20, 21 and 22, respectively, and the first to third bearing portions A, B, and C are formed by these members. A protruding shaft portion 36 protruding from the cylinder block end wall 16 is provided at an end portion of the balancer shaft 30 on the first journal portion 33 side.
Is provided, and a gear 37 that constitutes a drive mechanism between the shaft portion 36 and the crankshaft 13 is fixed to the shaft portion 36.
【００２２】ここで、上記シリンダブロック１１の端壁
１６及び隔壁１２1，１２2には図１に示すオイルギャラ
リ２３から導かれたオイル通路２４，２５，２６が設け
られ、上記各軸受部Ａ，Ｂ，Ｃにおける第１〜第３ジャ
ーナル部３３，３４，３５とこれらのジャーナル部が嵌
合された第１〜第３軸受孔１７，１８，１９（軸受メタ
ル２０，２１，２２）との間の軸受摺動面に潤滑オイル
を供給するようになっていると共に、上記各オイル通路
２４，２５，２６のシリンダブロック外面に開口する端
部はブラインドプラグ２７…２７によって閉鎖されてい
る。また、上記端壁１６及び隔壁１２2には第１、第３
軸受部Ａ，Ｃを覆うバッフル２８，２８が設けられてい
るが、これらは各軸受部Ａ，Ｃから流出するオイルがシ
リンダブロック１１内に飛散してオイルミストとなるこ
とを防止するためのものである。Here, the end wall 16 of the cylinder block 11 and the partition walls 12 1 and 12 2 are provided with oil passages 24, 25 and 26 led from the oil gallery 23 shown in FIG. , B, C of the first to third journal portions 33, 34, 35 and the first to third bearing holes 17, 18, 19 (bearing metal 20, 21, 22) into which these journal portions are fitted. Lubricating oil is supplied to the bearing sliding surface between them, and the ends of the oil passages 24, 25, 26 that open to the outer surface of the cylinder block are closed by blind plugs 27. In addition, the end wall 16 and the partition wall 12 2 have first and third
Baffles 28, 28 are provided to cover the bearings A, C, but these are for preventing the oil flowing out from the bearings A, C from scattering into the cylinder block 11 and forming an oil mist. Is.
【００２３】そして、上記第１〜第３軸受部Ａ〜Ｃのう
ち、アンバランス部３１の中間の第３軸受部Ｃについて
は、そのジャーナル部３５の半径Ｌ1が、アンバランス
部３１の外周端３１ａからバランサシャフト３０の回転
中心までの寸法Ｌ2よりも長く設定されている。尚、こ
の場合において、上記両者を等しく設定してもよい。Of the first to third bearing portions A to C, the third bearing portion C in the middle of the unbalanced portion 31 has a radius L 1 of the journal portion 35 which is equal to the outer circumference of the unbalanced portion 31. The length L 2 from the end 31a to the center of rotation of the balancer shaft 30 is set longer than the dimension L 2 . In this case, both of the above may be set equally.
【００２４】更に、上記アンバランス部３１の一端にお
ける第２軸受部Ｂについては、そのジャーナル部３４の
径が、図２からも明らかなように、上記第３軸受部Ｃに
おけるジャーナル部３５の径よりも小さく設定されてい
る。Further, regarding the second bearing portion B at one end of the unbalanced portion 31, the diameter of the journal portion 34 thereof is, as is apparent from FIG. 2, the diameter of the journal portion 35 of the third bearing portion C. Is set smaller than.
【００２５】次に、この実施の形態の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.
【００２６】先ず、エンジン１０の運転時には、ピスト
ンやピストンピン等の往復運動部分に作用する慣性力に
よって２次の起振力が発生するのであるが、この起振力
は左右一対のバランサシャフト３０，３０により次のよ
うにして打ち消される。つまり、これらのバランサシャ
フト３０，３０は左右対称的に配置され且つクランクシ
ャフト１３の回転数の２倍の速度で互いに逆方向に駆動
されるので、両バランサシャフト３０，３０のアンバラ
ンス部３１，３１に作用する遠心力の合力はクランクシ
ャフト１３の回転周期の半分の周期で上下方向に変動す
ることになる。従って、クランクシャフト１３と両バラ
ンサシャフト３０，３０の位相を適切に設定しておくこ
とにより、上記往復運動部分の慣性力による起振力が上
向きの時にアンバランス部３１，３１に作用する遠心力
の合力を下向きに生じさせ、また上記起振力が下向きの
時にこの合力を上向きに生じさせることが可能となり、
これにより上記起振力が打ち消されることになる。その
場合に、両バランサシャフト３０，３０は左右対称的に
配置され、且つ同一速度で逆方向に駆動されるから、ア
ンバランス部３１，３１に作用する遠心力の水平方向の
分力による新たな起振力が生じることがなく、またアン
バランス部３１，３１はエンジン１０の長手方向中央部
における第２、第３気筒１０2，１０3の側方に配置され
ているから、このアンバランス部３１，３１に作用する
遠心力によってピッチングモーメントが生じることもな
く、このようにしてエンジン１０の振動が低減されるこ
とになるのである。First, when the engine 10 is in operation, a secondary motive force is generated by the inertial force acting on the reciprocating motion parts such as the piston and the piston pin. The motive force is a pair of left and right balancer shafts 30. , 30 cancels as follows. That is, since these balancer shafts 30, 30 are symmetrically arranged and are driven in the opposite directions at a speed twice the rotation speed of the crankshaft 13, the unbalanced parts 31, 30 of the balancer shafts 30, 30 are The resultant centrifugal force acting on 31 fluctuates in the vertical direction at a half cycle of the rotation cycle of the crankshaft 13. Therefore, by properly setting the phases of the crankshaft 13 and both balancer shafts 30, 30, the centrifugal force acting on the unbalanced parts 31, 31 when the exciting force due to the inertial force of the reciprocating part is upward. It becomes possible to generate the resultant force of downward, and to generate the resultant force upward when the vibration force is downward,
As a result, the vibrating force is canceled. In that case, since both balancer shafts 30 and 30 are symmetrically arranged and driven in the opposite directions at the same speed, a new centrifugal force acting on the unbalanced parts 31 and 31 is generated by the horizontal component force. Since no vibration force is generated, and the unbalanced portions 31, 31 are arranged on the sides of the second and third cylinders 10 2 , 10 3 in the central portion in the longitudinal direction of the engine 10, the unbalanced portions 31, 31 are arranged. The centrifugal force acting on 31, 31 does not generate a pitching moment, and thus the vibration of the engine 10 is reduced.
【００２７】ところで、この種のバランサシャフトにお
いては、アンバランス部に作用する遠心力に起因する曲
げモーメントが発生し、この曲げモーメントが軸受部に
荷重として作用するのであるが、上記バランサシャフト
３０は、アンバランス部３１の中間部の第３ジャーナル
部３５と、該ジャーナル部３５が嵌合された第３軸受孔
１９（軸受メタル２２）とで構成される第３軸受部Ｃに
より該アンバランス部３１の中間部が支持されているか
ら、該アンバランス部３１に作用する曲げモーメントが
抑制されて、該シャフト３０の両端における第１、第２
軸受部Ａ，Ｂに作用する荷重が低減されることになる。
また、このアンバランス部３１の反延長軸部側の端部に
は上記第２軸受部Ｂが設けられているから、アンバラン
ス部３１の第２、第３ジャーナル部３４，３５間の部分
が振れ回って第３軸受部Ｃに大きな荷重が作用するとい
ったこともない。By the way, in this type of balancer shaft, a bending moment is generated due to the centrifugal force acting on the unbalanced portion, and this bending moment acts as a load on the bearing portion. The unbalanced portion is formed by the third bearing portion C including the third journal portion 35 in the middle portion of the unbalanced portion 31 and the third bearing hole 19 (bearing metal 22) into which the journal portion 35 is fitted. Since the intermediate portion of 31 is supported, the bending moment acting on the unbalanced portion 31 is suppressed, and the first and second ends of the shaft 30 are prevented.
The load acting on the bearings A and B is reduced.
Further, since the second bearing portion B is provided at the end portion of the unbalanced portion 31 on the side opposite to the extension shaft portion, the portion between the second and third journal portions 34, 35 of the unbalanced portion 31 is It does not run around and a large load acts on the third bearing portion C.
【００２８】そして、特にこのバランサシャフト３０に
おいては、上記第３ジャーナル部３５の半径Ｌ1がバラ
ンサシャフト３０の回転中心からアンバランス部３１の
外周端３１ａまでの寸法Ｌ2よりもわずかながら長く設
定されているので、この第３軸受部Ｃの取付構造が簡素
化される。つまり、上記のように設定したことにより、
例えば軸受キャップ等を別途設ける必要性がなくなり、
従って図２に示すように、シリンダブロック１１の隔壁
１２2に形成された軸受孔１９に軸受メタル２２を介し
て上記第３ジャーナル部３５を嵌合させるという簡単な
構成で、上記アンバランス部３１を確実に支持させるこ
とが可能となるのである。In particular, in this balancer shaft 30, the radius L 1 of the third journal portion 35 is set slightly longer than the dimension L 2 from the rotation center of the balancer shaft 30 to the outer peripheral end 31a of the unbalanced portion 31. Therefore, the mounting structure of the third bearing portion C is simplified. In other words, by setting as above,
For example, there is no need to install a bearing cap etc. separately,
Therefore, as shown in FIG. 2, the unbalanced portion 31 has a simple structure in which the third journal portion 35 is fitted into the bearing hole 19 formed in the partition wall 12 2 of the cylinder block 11 via the bearing metal 22. Can be reliably supported.
【００２９】更に、このバランサシャフト３０において
は、上記第２ジャーナル部３４の径が第３ジャーナル部
３５の径よりも極端に小さくされているので、第２軸受
部Ｂにおける軸受メタル２１の内周面と第２ジャーナル
部３４の外周面との摺動速度が極めて遅くなって、この
第２軸受部Ｂの摺動抵抗が低減される。これにより、上
記両摺動面における摩耗や摩擦熱の発生等が抑制される
ばかりでなく、バランサシャフト３０を駆動する際の駆
動損失が効果的に軽減されることになる。また、このよ
うに第２ジャーナル部３４が小径とされていることによ
り、バランサシャフト３０の組付時に該シャフト３０を
シリンダブロック１１の一方の端壁１６側から挿入し
て、各ジャーナル部３３〜３５を各軸受孔１７〜１９に
嵌合させる作業が容易化されることになる。Further, in the balancer shaft 30, since the diameter of the second journal portion 34 is extremely smaller than the diameter of the third journal portion 35, the inner circumference of the bearing metal 21 in the second bearing portion B is increased. The sliding speed between the surface and the outer peripheral surface of the second journal portion 34 becomes extremely slow, and the sliding resistance of the second bearing portion B is reduced. As a result, not only wear and frictional heat generation on both sliding surfaces are suppressed, but also the drive loss when driving the balancer shaft 30 is effectively reduced. In addition, since the second journal portion 34 has a small diameter as described above, the shaft 30 is inserted from the one end wall 16 side of the cylinder block 11 when the balancer shaft 30 is assembled, and each journal portion 33 to The work of fitting 35 into the bearing holes 17 to 19 is facilitated.
【００３０】尚、図３は第２軸受部の他の実施の形態を
示すもので、この実施の形態においては該第２軸受部
Ｂ′における軸受孔１８′がシリンダブロック１１′の
外部まで貫通されていると共に、この貫通部にブライン
ドプラグ２９′が装着されている。FIG. 3 shows another embodiment of the second bearing portion. In this embodiment, the bearing hole 18 'in the second bearing portion B'extends to the outside of the cylinder block 11'. In addition, a blind plug 29 'is attached to this penetrating portion.
【００３１】ところで、このような軸受構造によると、
軸受孔１８′のプラグ２９′側に閉じた空間ａが形成さ
れるため、オイル通路２５′からジャーナル部３４′と
軸受メタル２１′との間に供給された潤滑オイルが反プ
ラグ側のシリンダブロック１１′の内部空間ｂ側にのみ
流れることになり、軸受面のプラグ２９′側の部分に対
する潤滑性が悪化することになる。そこで、この実施の
形態においては、バランサシャフト３０′における当該
ジャーナル部３４′に軸方向に貫通する連通孔３８′を
設け、該孔３８′により上記空間ａをシリンダブロック
１１′の内部空間ｂに連通させて、軸受部に供給される
潤滑オイルを両空間ａ，ｂ側に均等に流すように図られ
ている。By the way, according to such a bearing structure,
Since the closed space a is formed on the plug 29 'side of the bearing hole 18', the lubricating oil supplied from the oil passage 25 'between the journal portion 34' and the bearing metal 21 'is the cylinder block on the opposite side of the plug. This will flow only to the internal space b side of 11 ', and the lubricity for the portion of the bearing surface on the plug 29' side will deteriorate. Therefore, in this embodiment, the journal portion 34 'of the balancer shaft 30' is provided with a communication hole 38 'penetrating in the axial direction, and the space a is defined as the internal space b of the cylinder block 11' by the hole 38 '. The lubricating oil supplied to the bearing portion is communicated with each other so that the lubricating oil is evenly flowed to both the spaces a and b.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アンバラ
ンス部を有するバランサシャフトをクランクシャフトに
より駆動して振動を低減させるようにしたエンジンにお
いて、軸受部の個数を徒に多くすることなく、上記アン
バランス部に作用する遠心力に起因する曲げモーメント
を効果的に抑制することが可能となると共に、アンバラ
ンス部の中間及び先端に設けられる軸受部の径を夫々適
切な大きさに設定したことにより、バランサシャフトの
駆動時における駆動損失の増大や軸受部に生じる徒らな
摩耗及び焼付き等が防止され、また該シャフトの組付時
における作業性の悪化等が効果的に防止ないし抑止され
ることになる。As described above, according to the present invention, in the engine in which the balancer shaft having the unbalanced portion is driven by the crankshaft to reduce the vibration, the number of bearing portions is not increased. The bending moment caused by the centrifugal force acting on the unbalanced portion can be effectively suppressed, and the diameters of the bearing portions provided at the middle and the tip of the unbalanced portion are set to appropriate sizes, respectively. As a result, it is possible to prevent an increase in driving loss during driving of the balancer shaft, unnecessary wear and seizure of the bearing portion, and prevent the deterioration of workability during assembly of the shaft. Will be deterred.
【００３３】そして、特に本発明によれば、上記の効果
が直列４気筒エンジンのシリンダブロックに必然的に設
けられる隔壁や端壁を有効に活用して達成されることに
なると共に、これらの剛性の高い部分を軸受部として利
用することにより、当該バランサシャフトの高い支持剛
性が得られることになる。In particular, according to the present invention, the above effects can be achieved by effectively utilizing the partition walls and end walls that are inevitably provided in the cylinder block of the in-line four-cylinder engine, and at the same time, the rigidity of these can be achieved. By using the portion of high balance as the bearing, high support rigidity of the balancer shaft can be obtained.
【図１】 本発明の実施の形態を示すエンジンの要部縦
断正面図である。FIG. 1 is a vertical sectional front view of an essential part of an engine showing an embodiment of the present invention.
【図２】 該エンジンに備えられたバランサシャフト及
びその周辺の構成を示す図１のア−ア線による要部拡大
横断平面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional plan view of a main part of the balancer shaft provided in the engine and a configuration around the balancer shaft, taken along a line AA in FIG. 1;
【図３】 軸受部の他の実施の形態を示す要部横断平面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional plan view of a main part showing another embodiment of the bearing unit.
【図４】 バランサシャフトの従来構造を示す概略図で
ある。FIG. 4 is a schematic view showing a conventional structure of a balancer shaft.
【図５】 バランサシャフトの他の従来構造を示す概略
図である。FIG. 5 is a schematic view showing another conventional structure of the balancer shaft.
【図６】 バランサシャフトの更に他の従来構造を示す
概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing still another conventional structure of a balancer shaft.
１０ エンジン １０1〜１０4 第１〜第４気筒 １１ シリンダブロック １２1，１２2 隔壁 １３ クランクシャフト １６ 端壁 ３０ バランサシャフト ３１ アンバランス部 ３２ 延長軸部 Ａ〜Ｃ 第１〜第３軸受部10 Engines 10 1 to 10 4 1st to 4th Cylinders 11 Cylinder Blocks 12 1 and 12 2 Partition 13 Crankshaft 16 End Wall 30 Balancer Shaft 31 Unbalanced Part 32 Extension Shafts A to C First to Third Bearing Parts
Claims (1)
クランクシャフトにより駆動され且つアンバランス部を
有する直列４気筒エンジンのバランサシャフトであっ
て、上記アンバランス部がエンジン長手方向の中央部に
おける第２、第３気筒に対応するシリンダブロック側方
に配置されていると共に、該アンバランス部の一端側に
延長軸部が連設されて駆動機構に連結されており、且つ
該延長軸部の端部に第１軸受部が、上記アンバランス部
の反延長軸部側に第２軸受部が、該アンバランス部の中
間部に第３軸受部が夫々設けられていると共に、上記直
列４気筒エンジンのシリンダブロックには各隣接気筒間
に隔壁が設けられ、上記第１軸受部がエンジン長手方向
の駆動機構側に位置する第４気筒側のシリンダブロック
端壁に支持され、上記第２軸受部がエンジン長手方向の
反第４気筒側の第１気筒と第２気筒との間の隔壁に支持
され、上記第３軸受部が上記第２気筒と第３気筒との間
の隔壁に支持され、且つ上記第２軸受部の径が第３軸受
部の径より小さくされていることを特徴とする直列４気
筒エンジンのバランサシャフト。1. A balancer shaft for an in-line four-cylinder engine, which is arranged parallel to a crankshaft and is driven by the crankshaft and has an unbalanced portion, wherein the unbalanced portion is at a central portion in a longitudinal direction of the engine. 2, the cylinder block corresponding to the third cylinder is disposed laterally, and an extension shaft portion is connected to a drive mechanism by connecting one end side of the unbalanced portion to an end of the extension shaft portion. Is provided with a first bearing portion, a second bearing portion is provided on the side of the unbalanced portion opposite to the extension shaft portion, and a third bearing portion is provided at an intermediate portion of the unbalanced portion. A partition is provided in each cylinder block between adjacent cylinders, and the first bearing portion is supported by a cylinder block end wall on the fourth cylinder side located on the drive mechanism side in the engine longitudinal direction. The second bearing portion is supported by the partition wall between the first cylinder and the second cylinder on the side opposite to the fourth cylinder in the engine longitudinal direction, and the third bearing portion is the partition wall between the second cylinder and the third cylinder. A balancer shaft for an in-line four-cylinder engine, wherein the second bearing portion has a diameter smaller than that of the third bearing portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13121996A JP2759933B2 (en) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Balancer shaft of in-line four-cylinder engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13121996A JP2759933B2 (en) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Balancer shaft of in-line four-cylinder engine |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4795686A Division JPH0743006B2 (en) | 1986-02-19 | 1986-03-05 | Engine balancer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09210137A true JPH09210137A (en) | 1997-08-12 |
| JP2759933B2 JP2759933B2 (en) | 1998-05-28 |
Family
ID=15052825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13121996A Expired - Lifetime JP2759933B2 (en) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | Balancer shaft of in-line four-cylinder engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2759933B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257360A (en) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Yamaha Motor Co Ltd | Engine and vehicle equipped with the same |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP13121996A patent/JP2759933B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009257360A (en) * | 2008-04-14 | 2009-11-05 | Yamaha Motor Co Ltd | Engine and vehicle equipped with the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2759933B2 (en) | 1998-05-28 |
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