JPS6088243A - バランサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は農用トラクタ用エンジン等に適シタバランサ装
置に関する。

（従来技術） 従来例を第１図により説明する。直列４気筒エンジンの
縦断側面部分図である第１図において、パランサシャフ
トｌは両端部がバフンサケース２の軸受ポス３．４によ
り第２気筒及び第３気筒（中心をＡ２．Ａ３で示す）の
下方で支持されており、一方のポス３から突出したジャ
７）１の端部に固定したバランサ被動ギヤ６が第３気筒
（Ａ３）のクランクアーム７に設けたバランサ駆動ギヤ
８と噛み合っている。又パランサウェイト９は両ボス３
．４間においてシャフトｌに設けである。ところが上記
構造によるとウェイト９の全長Ｌ″が短く、気筒間間隔
Ｓよりも小さくなるので、ウェイト９により充分なバラ
ンス力を発生させるためには、ウェイト９の回転半径Ｒ
′を大きく設定する必要があり、次のような不具合が生
じる。

すなわちケース２の下側のオイルパン１０には潤滑油が
溜めてあり、潤滑油の油面はロス馬力の低減等を図るた
めにギヤ６よりも下側に設定する必要がある。従ってオ
イルパンエ０に充分な鰍の潤滑油を溜めるにはケース２
からオイルパン１０の底壁までの距＠ｈを大きく設定す
る必要がある。一方、従来品では回転半径Ｒ′が大きい
のでケース２の上下幅も大きくなり、クランクアーム７
等との干渉を防止するにはケース２を低い位＠に設置し
なければならない。従ってオイルパンｌＯの底壁は低い
位置にあるケース２から更に下方へ大きく離れて位置す
ることになり、そのような構造を農用トラクタ等に採用
すると、オイルパン１０部分での車体最低地上高が小さ
くなるという問題が生じる。又第１図のＶｌ　−ＶＩ矢
視略図である第６図の如く、　オイルパンｌＯの下方に
プロペラシャフト１１を通した前輪駆動式の農用トラク
タでは、充分な潤滑油容量を確保するだめにシャフトｌ
ｌの両側においてオイルパンｌＯを下方へ張り出させる
必要があり、オイルパンｌＯの形状が複雑になって加工
が難しいという問題がある。

更に第１図の如く軸受ボス３．４の内径がウェイト９の
直径よりも小さくなるので、シャフト９をケース２Ｉこ
嵌め込むためにケース２を２個の部分１３．１４に分け
て合せ面１２で組み合わせる必要があり、ケース２の加
工や組立て１こ手間が掛かり、特に両方のポス３．４を
同志に組み立てる作業が難しくなる。

（発明の目的） 本発明は上記従来の不具合を解決することを目（発明の
構成） 本発明は気筒の下方にバランサウェイトを設け、コネク
ティングロッド大端部の移動範囲とバランサウェイトの
移動範囲を部分的に重複させ、上記大端部が上記重複移
動範囲を通過する時期とバランサウェイトが上記重複移
動範囲を通過する時期とを互にずらせたことを特徴とし
ている。

（実施例） 第２図においてＮ１−　Ｎ４は直列に配置された第１〜
第４気筒の中心で、第１気筒（Ｎｌ　）　が図示されて
いないフライホイールに最も近い位置にある。ｏ−０は
クランク軸３０の中心、Ｍ−Ｍは４気ｆ＠（Ｎｘ−Ｎ４
）全体の中心である。３１，３２゜３３は第１〜第４気
筒（Ｊ−Ｎ４）間に設けた主軸受台で、それぞれ軸受メ
タル３５を介してクランク軸３０を下方から支持してお
り、ポルｌ−３６１こよりシリンダグロックの軸受部（
図示せず）の下面に固定されている。

４０はクランク軸３０と平行なバランサシャフトで、両
端近傍に設けた大径部４１．４２がブツシュ４３ヲ介シ
てバランサケース４５の軸受ポス４６．４７に支持され
ている。大径部４１及びポス４６は主軸受台３１の下方
、すなわち第１気筒（Ｎｚ　）と第２気筒（Ｎ２）の間
の主軸受台３１の下方に設けである。大径部４２及びポ
ス４７は主軸受台３３の下方、すなわち第３気筒（Ｎ３
）と第４気筒（Ｎ４）の間の主軸受台３３の下方に設け
である。バランサウェイト４９はシャフト４００両大径
部４１．４２の間の部分に形成されており、第２気筒（
Ｎ２）及び第３気筒（Ｎ３）の下方に位置して全体重心
が気筒全体の中心Ｍ−Ｍと一致している。

シャフト４０は大径部４１．４２から突出した小径端部
５０．５１を備え、端部５０にバランサ被動ギヤ５２が
位置決めビン５３を利用して嵌合され、端部５０の先端
ねじ部に嵌合したナツト５５により固定されている。被
動ギヤ５２は大径部４１の端面ｆこ押し付けられた状態
でナラ）５５１こより固定されており、ポス４６の端面
に対しては隙間ｌを隔てている。被動ギヤ５２は上方の
バランサ駆動ギヤ５６と噛み合っている。駆動ギヤ５６
はクランクアーム５７の外周に設けられており、　より
正確には第１気筒（Ｎｌ）の両クランクアーム５７（一
方のみ図示）の内、第２気筒（Ｎ２）側のクランクアー
ム５７の外周に設けである。

他方の小径部５１に゛は位置決めピン５９を利用して連
結ギヤ６０が例えば焼嵌めにより固定されており、ポス
４７のギヤ６０側の端面には板状のスラスト受６１が第
３図のポル）６；？＋こより固定されている。第２図の
如くスラスト受６１はシャフト４０と嵌合する孔を備え
、内周寄りの部分の両端面６３．６４が大径部４２の端
部及びギヤ６０の端部に隣接して対向している。又スラ
スト受６１の孔に嵌合するシャフト部分（６５）は小径
部５１よりもやや大径で、この中径部６５の端面にギヤ
６０が着座している。

第２図の■−■矢視図である第３図において、Ｐ−Ｐは
各気筒の中心を含む中心面で、バランサには中心面Ｐ−
Ｐを挾んで２本のバランサシャツ）　４０が互に平行か
つ対称に設けてあり、両シャフト４０のギヤ６０が互に
噛み合っている。スラス）　受６１は個々のシャフト４
０毎に別体のものが使用されており、各スラスト受６１
が２本のポルト６２でケース４５に固定されている。

第２図の一部切欠きｉｖ　−■矢視図である第４図の如
く、一方のシャフト４０にはギヤ５２が固定されている
が、他方のシャフト４０にはギヤ５２が固定されておら
ず、又ギヤ５２取付用の小径端部も設けられていない。

両シャフト４０の構造は上記ギヤ５２取付部を除いて一
致しており、両バヲンサウェイト４９により生じるバラ
ンスノＪの中心が気筒全体の中心Ｍ−Ｍと一致するよう
になっている。

ケース４５は箱状で、底壁６８には孔６８′が設けてあ
り、両側壁６９　ｉこ設けた合計６個のボス７０がポル
ト７１１こより第５図の如くシリンダブロック７２の下
面に固定されている。

第５図は第２図の一部切欠きｖ−■断面図で、この第５
図の如くシリンダブロック７２の下面外周部にはポルト
７３によりオイルパン７５が固定されている。図示のエ
ンジンは前輪駆動式の農用トラクタに塔載されたもので
、クランク軸中心Ｏ−０の真下においてオイルパン７５
の下側をグロベヲシャフト７６が車体前後方向に通って
おり、オイルパン７５の底壁７７は第５図の右側部分７
８だけがシャフト７６の側方まで下向きに張り出してい
る。

第２図においてクランクピン８０に連結するコネクティ
ングロッド８１の大端部８２はバランサウェイト４９の
上方近傍を移動するようになっており、より詳細には大
端部８２とウェイト４９の移動範囲が次のように設定さ
れている。

すなわち第２図の■、−■断面略図である第７図におい
て、８３は分割体構造の大端部８２を一体に固定するだ
めのボルトであり、ボルト８３や大端部８２本体の下端
は軌跡Ｅを描きながら移動し、軌跡Ｅよりも上方の空間
が大端部８２の移動範囲ｅとなっている。一方、両バラ
ンサウェイト４９は半円形の断面を有し、その円弧状断
面の外周部４９ａ。

が描く円形の軌跡Ｆよりも内側の空間がウェイト４９の
移動範囲ｆとなっている。又１点鎖線ｇはクランク軸中
心Ｏ−０とクランクピン８ｏ（第２図）の中心８叫をむ
すんでおり、角度αは気筒中心面Ｐ−Ｐ＋こ対する線ｇ
の角度、すなわちクランクピン８０の角度位置を示して
いる。Ｋ−には両方のバランサ軸中心４０ａ、　４０ａ
をむすぶ水平面で、角度りは水平面に−Ｋに対するウェ
イト４９の外周平坦面４９ｂの角度、すなわちウェイト
４９の回転角度位置を示している。

そして本発明によると、大端部移動範囲ｅの下端部とバ
ランサウェイト移動範囲ｆの上端部とが重複している。

この重複範囲Ｊ＋こおいてウェイト４９が大端部８２や
ボルト８３と衝突することを防止するために、大端部８
２が重複範囲Ｊを通過する際には、　ウェイト４９が移
動範囲ｆの下部を移動するようになっている。又より詳
細には、大端部８２が最下端の位置を占めて角度ｄ＝ｇ
の場合、両ウェイト４９も平坦面４９ｂが水平となって
角度Ｄ＝０となる。又第７図の如く大端部８２が最下端
位置の平目ＩＪに達すると、両ウェイト４９は気筒中心
面Ｐ−Ｐ側の部分が重複範囲Ｊから下向きに離れるよう
になっている。なおウェイト４９はクランク軸３０の２
倍の回転数で回転するので、角度α、ＤはＤ＝２住の関
係にある。

（作用） エンジン運転状態においてクランク軸３００回転力はギ
ヤ５６．５２を介して一方のシャフト４０に伝わり、シ
ャフト４０から第３図の１対のギヤ６０を介して他方の
シャフト４０に伝わる。従って両シャフ）　４０は逆方
向に同一速度で回転し、両ウェイト４９がバランス力を
発生させる。　この動作中に第２図のシャフト４０に加
わった矢印Ｘ方向のスラストは大径部４２がスラスト受
端部６３に当接することｆこより支持され、逆方向（矢
印Ｙ方向）のスラストはギヤ６０が他方のスラスト受端
面６４に当接することにより支持される。

（輛の効果） 以上説明したように本発明によると、大端部移動範囲ｅ
とバランサウェイト移動範囲ｆとを重複させたので、　
ウェイト４９を高い位置に設置することができ、　ギヤ
５２も高い位置に設けることができる。そのために底壁
７７を比較的高い位置に設置しても、ウェイト４９やギ
ヤ５２よりも下側において（すなわち潤滑油の攪拌を防
止した状態で）オイルパン７５ｊこ充分な量の潤滑油を
溜めることができる。従って底壁７７部分における車体
の最低地上高を大きく設定でき、又第５図の如くプロペ
ラシャフト７６を設置する場合でも、例えば底壁７７０
片側だけを下方へ張り出させればよく、底壁７７の形状
を単純化して製造を容易化できる。

図示の実施例では第１〜第４の４個の気筒（Ｎｌ−Ｎ４
）を直列に有する機関において、第１気筒（Ｎｌ　）の
両クランクアーム５７の内、第２気Ｍ　（Ｎ２）側のク
ランクアーム５７にバランサ駆動ギヤ５６を設け、第２
及び第３気筒（Ｎ２．Ｎ３）の下方にバランサウェイト
４９を設け、バランサウェイト４９のシャフト４０の一
端部に駆動ギヤ５６と噛み合うバランサ被動ギヤ５２を
設けている。従ってバランサウェイト４９の全長りを大
きく設定でき、　ウェイト４９に充分なバランス力を発
生させ得るだけの重量を与えても、ウェイト４９の回転
半径Ｒを小さくすることができる。このように半径Ｒを
小さくできるのでケース４５の全高Ｈも小さくでき、ケ
ース４５とオイルパン底壁７７の間に広い空間を残すこ
とができる。従って前記本発明の効果を一層高めること
ができる。しかもウェイト４９の半径Ｒをボス４６．４
７の内径（半径）よりも小さくできるので、ケース４５
を２割構造にする必要はなく、ケース４５の製造を容易
化でき、又組立時に両ボス４６．４７の芯合せに手間が
掛かる恐れもない。

（変形例） 前記移動範囲ｅ、ｆは必ずしも立体的な空間において重
複させる必要はなく、両方の軌跡Ｅ、Ｆだけを重複させ
ることもできる。

第４気筒（Ｎ４）のクランクアーム５７′にバランサ駆
動ギヤを設けることもできる。又第２図において第１気
筒（Ｎｌ　）の右側のクランクアーム（図示せず）や、
第４気筒（Ｎ４）の左側のクランクアーム（図示せず）
にバランサ駆動ギヤを設けることもできる。但し図示の
如くフライホイール側の気筒（Ｎｌ　）からバランサ駆
動力を取り出すようｆこする方が、バランサに起因する
クランク軸３０の捩り振動を小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の縦断側面部分図、第２図は本発明実施
例の縦断側面図、第３図は第２図の■−■矢視図、第４
図は第２図の一部切欠きＩＶ−■矢視図、第５図は第２
図の一部切欠き■−■断面図、第６図は第１図のＶｌ　
−Ｖｌ矢視略図、第７図は第２図の■−■断面略図であ
る。　４９・・・バランサウェイト、８１・・・コネク
ティングロッド、１３２・・・大端部、ｅ・・・大端部
移動範囲、ｆ・・・バランサウェイト移動範囲、Ｇ・・
・重複移動範囲 第３図 イ５ 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気筒の下方にバランサウェイトを設け、コネクティング
   ロッド大端部の移動範囲とパランサウェイトの移動範囲
   を部分的に重複させ、上記大端部が上記重複移動範囲を
   通過する時期とパランサウェイトが上記重複移動範囲を
   通過する時期とを互−こずらせたことを特徴とするバラ
   ンサ装置。