JPS62209213A - Balancer shaft for engine - Google Patents

Balancer shaft for engine

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JPS62209213A
JPS62209213A JP4795786A JP4795786A JPS62209213A JP S62209213 A JPS62209213 A JP S62209213A JP 4795786 A JP4795786 A JP 4795786A JP 4795786 A JP4795786 A JP 4795786A JP S62209213 A JPS62209213 A JP S62209213A
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bearing
unbalanced
engine
shaft
parts
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Hiroichi Takubo
田窪 博一
Kazuo Isayama
諌山 一雄
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Mazda Motor Corp
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  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent uneven contact which occurs at a bearing part by supporting with a bearing the middle part of the unbalanced part of a balancer shaft and at the same time making angles of deflection of the unbalanced parts on both sides of the bearing equalized. CONSTITUTION:The first bearing part 1 is provided at the end part of an extended shaft part 32 joined on one end side of the unbalanced part 31 of a balancer shaft 30, and also the second bearing part 11 and the third bearing part 111 are respectively provided at the end part opposite to the extended shaft part of the unbalanced part 31 and in the middle part of the unbalanced part 31. And out of distances between the first bearing part and the third and between the second bearing part and the third, the longer one between the bearing parts makes the weight of its unbalanced part 31 heavier than the shorter one does, thus equalizing the deflections of the unbalanced parts 31 on both sides of the third bearing part 111.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は往復ピストンエンジンのバランサシャフト、特
に該シャフトの軸受構造に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a balancer shaft for a reciprocating piston engine, and particularly to a bearing structure for the shaft.

(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ビン等の偏心回転部分
に作用する遠心力、或い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、その両前を釣合せるこ
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ナ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)ヲ打ち消すことができない。
(Conventional technology) In reciprocating piston engines, centrifugal force acts on eccentrically rotating parts such as the crank arm and crank bin in the crankshaft, or inertial force acts on reciprocating parts such as the piston and piston pin. There is a problem in that vibrational force is generated. In order to deal with such an excitation force, it is possible to generate an excitation force in the opposite direction by installing a balance weight on the crank arm, etc., and to balance both sides of the excitation force. In an in-line 4-cylinder 4-Nikle engine, the above-mentioned balance weight alone produces a secondary excitation force (excitation force whose frequency is twice the crankshaft rotational speed) due to the inertia of the reciprocating part. I can't cancel it.

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。
To solve this problem, an engine balancer device has been known, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-44863. This is a system in which a balancer shaft having an unbalanced part is arranged parallel to the crankshaft and is driven by the crankshaft. In the case of a four-cylinder engine, the engine is driven at a rotational speed twice as high as the crankshaft rotational speed, thereby canceling out the secondary excitation force due to the inertial force of the reciprocating portion as described above.

然して、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笠
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配置することが必要であると
共に、該シャフトの軸受部をシリンダブロックにおける
剛性の高い箇所、即ら隣接気筒間の隔壁部に設けること
が必要である。そこで、従来においては、このアンバラ
ンス部ないし軸受部の構造に関して、例えば直列4気筒
エンジンを例にとれば、第5図(a )〜(C)に示す
ような構造が提案され或いは採用されている。
However, when this balancer shaft is installed in an engine, it is necessary to arrange the unbalanced part at the center in the longitudinal direction of the engine so that the unbalanced part does not generate new vibrational force of the pitching moment shade. It is necessary to provide the bearing portion of the shaft at a highly rigid location in the cylinder block, that is, at a partition wall between adjacent cylinders. Therefore, in the past, regarding the structure of this unbalanced part or bearing part, for example, in an inline four-cylinder engine, a structure as shown in FIGS. 5(a) to (C) has been proposed or adopted. There is.

即ち、第5図(a)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32.33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
51及び第3、第4気n33.34間の隔壁53に夫々
軸支さける。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。
That is, what is shown in FIG. 5(a) is the balancer shaft 1.
The unbalanced part 2 is disposed on the sides of the second and third cylinders 32 and 33 located in the center in the longitudinal direction of the engine, and the first unbalanced part 2 is located at both ends of the unbalanced part 2. A second bearing part 41.42 is provided, and these bearing parts 41.42 are connected to the first bearing part 41.42 in the cylinder block. It is pivotally supported by a partition wall 51 between the second cylinders 31 and 32 and a partition wall 53 between the third and fourth cylinders 33 and 34, respectively. Further, an extension shaft portion 6 connected to a drive mechanism (not shown) is provided at one end side of the unbalanced portion 2, and a third bearing portion 43 is provided at the end of the shaft portion 6. The wall 54 of the end of the cylinder block
The structure is pivoted on the

また、第5図(b)に示すものは、上記第5図(a )
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4a′を設(プると共に、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, what is shown in FIG. 5(b) is the same as that shown in FIG. 5(a) above.
In addition to this structure, a fourth bearing part 4a' is provided in the middle part of the unbalanced part 2', and this bearing part 44' is connected to the partition wall 52 between the second and third cylinders 32 and 33 in the cylinder block. In other words, in this structure, the balancer shaft 1' has first and second bearing parts 41' and 42' at both ends of the unbalanced part, and the end of the extension shaft part 6'. A total of four bearing parts, the third bearing part 43' and the fourth bearing part 44', are provided.

更に、第5図<C>に示すものは、第5図(b)にa3
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。
Furthermore, what is shown in Fig. 5 <C> is a3 in Fig. 5 (b).
The first and second bearing parts 41' and 42' are eliminated, and in this structure, the balancer shaft 1" has a first bearing part 41" in the middle of the unbalanced part 2", and an extension shaft part 6.
Two bearing parts are provided, a second bearing part 42'' at the end of ``. Incidentally, this structure is disclosed in the above-mentioned publication.

(発明が解決しようとする問題点) ところで、上記第5図(a )〜(G )に示すバラン
サシャフトの各軸受構造については、夫々法のような問
題点がある。
(Problems to be Solved by the Invention) By the way, each of the bearing structures of the balancer shaft shown in FIGS. 5(a) to 5(G) has the same problems.

即ち、第5図(a )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(もしくは鎖孔に装着された軸
受メタル)が偏耗摩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. 5(a), since the span between the first and second bearing parts 41 and 42 at both ends of the unbalanced part 2 becomes long, the unbalanced part 2 has a large As a result, the bending moment acts on the first and second bearing portions 41.42 and the bearing holes (or the bearing metal fitted in the chain holes) of the partition wall 51.53 into which they are fitted, causing uneven wear. This makes them more likely to burn or burn out.

また、第5図(b )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vJ損失が増大することになる。
In addition, in the structure shown in FIG. 5(b), since the fourth bearing part 44' is provided in the middle part of the unbalanced part 2', the above-mentioned damage due to the bending moment acting on the unbalanced part 2' Although the adverse effects are prevented or reduced, on the other hand, since the number of bearing parts increases, the driving vJ loss due to the sliding resistance at each bearing part increases.

更に、第5図(C)に示す構造では、軸受部の数が少い
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28″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/11″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。
Furthermore, in the structure shown in FIG. 5(C), drive loss is reduced because the number of bearings is small, and the first bearing 41'' provided in the middle of the unbalanced portion 2'' reduces the unbalanced portion. Although the generation of a large bending moment due to the centrifugal force acting on the portion 2'' is suppressed, in this structure, the portion 28'' on the side opposite to the extension shaft portion of the unbalanced portion 2'' is cantilevered. 2a'' swings around, and problems such as uneven wear in the first bearing part /11'' and the bearing hole into which it is fitted become more serious.

(問題点を解決するための手段) 本発明はエンジンのバランサシャフト、特に該シャフト
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、しかも軸受部における偏摩耗や焼付き等
のないバランサシャフトの実現を目的とするもので、こ
の目的達成のため、次のように構成したことを特徴とす
る。
(Means for Solving the Problems) The present invention solves the above-mentioned problems regarding the balancer shaft of an engine, particularly the bearing structure of the shaft, thereby reducing drive loss and preventing uneven wear and seizure in the bearing portion. The purpose of this invention is to realize a balancer shaft that is free from such problems, and in order to achieve this purpose, it is characterized by the following structure.

即ち、本発明に係るエンジンのバランサシャフトは、ア
ンバランス部をエンジン長手方向の中央部に配置し、且
つ該アンバランス部の一端側に延長軸部を連設して駆動
機構に連結すると共に、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の端部に第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。
That is, in the engine balancer shaft according to the present invention, the unbalanced part is disposed at the center in the longitudinal direction of the engine, and an extension shaft part is connected to one end of the unbalanced part to connect it to the drive mechanism. A first bearing part is provided at an end of the extended shaft part, a second bearing part is provided at an end of the unbalanced part on the side opposite to the extended shaft part, and a third bearing part is provided at an intermediate part of the unbalanced part.

そして、上記第1、第3軸受部間と第2、第3軸受部間
のうち、軸受部間寸法の長い方が短い方よりも上記アン
バランス部の重量が大きくなるように重囲配分を行う。
Then, between the first and third bearing parts and between the second and third bearing parts, the weight of the unbalanced part is distributed so that the weight of the longer dimension between the bearing parts is greater than that of the shorter dimension. conduct.

(作  用) 上記の構成によれば、アンバランス部をエンジン長手方
向の中央部に配置したバランサシト71−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
ず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ための駆動損
失も比較的小さくて済むことになる。
(Function) According to the above configuration, in the balancer seat 71- in which the unbalanced part is arranged at the center in the longitudinal direction of the engine, the third bearing part provided in the middle part of the unbalanced part acts on the unbalanced part. The bending moment caused by centrifugal force is suppressed, and since there is no cantilevered portion in the unbalanced portion, bending moment due to whirling is also prevented from occurring. Further, since the number of bearing parts is three, the drive loss for driving the balancer shaft can be relatively small.

そして、特に本発明によれば、上記アンバランス部の型
口を、第1、第3軸受部間と第2、第3軸受部間のうち
、軸受部間寸法つまりスパンの長い方が短い方よりも大
きくなるように配分したことにより、次のような不具合
が回避される。
Particularly, according to the present invention, the mold opening of the unbalanced part is set to the one between the first and third bearing parts and between the second and third bearing parts, where the dimension between the bearing parts, that is, the longer span is shorter. By distributing the data so that it is larger than , the following problems can be avoided.

即ち、バランサシトフ1〜の回転時、特に高速回転時に
おいては、アンバランス部の偏心回転に伴って生じる遠
心力の作用により該シャフトが撓むことになるが、その
場合、上記アンバランス部の重■が仮に上記両スパンに
対して均等に配分されていると、第6図に簡略化して示
すように、バランサシトフト7(アンバランス部)の中
間部に設けられた第3軸受部73からその両側の各軸受
部71.72までの間の両スパンにおける最大撓みmが
等しく、或いはスパンの長い方が多少大きいような場合
においても、上記第3軸受部73のジャーナル部両側に
おける各撓み角度α1、α2は、スパンの長い側の撓み
角度α1の方が短い側の撓み角度α2よりも小さくなる
。その場合、上記第3軸受部73における軸受孔83と
ジャーナル部との間には、所望の油膜を生成させるべく
オイルクリアランスが設けられているが、上記のように
両撓み角度α1、α2が異なり且つその両者の差分が一
定限度を超えた時には、同図に符号Xで示すように、当
該ジャーナル部と軸受孔83とが上記スパンの短い側に
おいてのみ当接ないし層接する所謂片当りが生じ、これ
に起因して上記第3軸受部73にIFJ耗ないし異常摩
耗更には焼付き等が発生することになる。また。上記ジ
ャーナル部の剛性が高められて該ジャーナル部自体はほ
とんど撓まない場合においても、第7図にその要部を誇
張して示すように、上記の場合と同様にして片当りが生
じ、異常摩耗等の種々の弊害を招くのである。
That is, when the balancer shaft 1~ rotates, especially when rotating at high speed, the shaft is bent due to the centrifugal force generated due to the eccentric rotation of the unbalanced part, but in this case, the weight of the unbalanced part is If (1) is evenly distributed over both spans, as shown in simplified form in FIG. Even if the maximum deflection m in both spans up to the bearings 71 and 72 on both sides is equal, or the longer span is somewhat larger, each deflection angle on both sides of the journal section of the third bearing section 73 Regarding α1 and α2, the deflection angle α1 on the longer side of the span is smaller than the deflection angle α2 on the shorter side. In that case, an oil clearance is provided between the bearing hole 83 and the journal part in the third bearing part 73 in order to generate a desired oil film, but the deflection angles α1 and α2 are different as described above. In addition, when the difference between the two exceeds a certain limit, a so-called partial contact occurs in which the journal portion and the bearing hole 83 come into contact or layer contact only on the short side of the span, as shown by the symbol X in the figure. Due to this, IFJ wear or abnormal wear, as well as seizure, etc. occur in the third bearing portion 73. Also. Even when the rigidity of the journal part is increased so that the journal part itself hardly flexes, uneven contact may occur in the same manner as in the above case, as shown in FIG. This causes various problems such as wear and tear.

しかし、本発明によれば、上記したようにアンバランス
部の[tが、スパンの長い方が大きくなるように配分さ
れているので、このスパンの長い方の最大撓み量が短い
方の撓み量に比して相対的に増大され、これにより第6
図に示す両撓み角度α1、α2が略等しくなって上記の
如き片当り等の問題が解消されることになる。
However, according to the present invention, as described above, [t of the unbalanced portion is distributed such that it becomes larger in the longer span, so that the maximum deflection amount in the longer span is equal to the deflection amount in the shorter one. is relatively increased compared to the 6th
Since the deflection angles α1 and α2 shown in the figure are approximately equal, problems such as uneven contact as described above are solved.

(実 施 例) 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

尚、この実施例は直列4気筒4→l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。
This embodiment relates to an in-line four-cylinder 4→1 cycle engine, and is intended to deal with secondary vibrational force due to inertia of reciprocating parts such as pistons.

第1図に示すように、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
けられた軸受キせツブ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ビ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
右両側方の梢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−C該シVフト1
3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 crankshaft 13 is arranged in the center of the skirt portion of the cylinder block 11 in the direction of the cylinder row. has been done. This crankshaft 13 has each crank journal section supported by a main bearing 15 which is made up of the above-mentioned partition walls 12, end walls (not shown) at both ends of the cylinder block, and bearing latches 14 attached to these walls. Although not shown, the pistons of each cylinder are connected to a crank bin provided at an eccentric position via a crank arm via a connecting rod. Further, 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 parallel to and symmetrically with the crankshaft 13 above the top on both left and right sides of the crankshaft 13, and are driven by the crankshaft 13 through a drive mechanism (not shown). The shift 1
They are driven in opposite directions to each other at twice the rotational speed of 3.

次に、このバランサシャフト30の構成及び該シqtフ
ト30の軸受構造を第2図により説明すると、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V−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1. 
I[、If[が構成されている。
Next, the configuration of this balancer shaft 30 and the bearing structure of this qt shaft 30 will be explained with reference to FIG. An extension shaft part 32 is connected to one end of the balance part 31, and a first journal part 33 is provided at the end of the extension shaft part 32. A second journal portion 34 is provided at the side end portion, and a third journal portion 35 is provided at the intermediate portion of the unbalanced portion 31, respectively. The unbalanced portion 31 is disposed on the side of the second and third cylinders 102 and 103 in the central portion in the longitudinal direction of the engine 10, and the first journal portion 33 is disposed on the fourth cylinder 104 side of the cylinder block 11. The second V-nal portion 34 is further inserted into the second bearing hole 18 formed in the partition wall 121 between the first and second cylinders 101 and 102. The third journal section 35 is the second journal section. They are rotatably fitted into the third bearing holes 19 formed in the partition wall 122 between the third cylinders 102 and 103 via bearing metals 20, 21 and 22, respectively, whereby the first to third bearing parts 1.
I[, If[ are configured.

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3
7が固着されている。
A protruding shaft portion 36 that protrudes from the cylinder block end wall 16 is provided at the end of the balancer shaft 30 on the first journal portion 33 side, and a drive mechanism between the shaft portion 36 and the crankshaft 13 is provided. Constituent gear 3
7 is fixed.

ここで上記シリンダブロック11の端壁16及び隔壁1
21.122には第1図に示すオイルギヤラリ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1.Il、mにおける第1〜第3ジ゛ヤーナル
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
するに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1.I[[を覆うバッフル28゜28が設けられて
いるが、これらは各軸受部工。
Here, the end wall 16 of the cylinder block 11 and the partition wall 1
21, 122 are provided with oil passages 24, 25° 26 led from the oil gear gallery 23 shown in FIG. The first to third journal parts 33, 34.35 in Il, m and the first to third bearing holes 17, 18.19 (bearing metal 20) into which these journal parts are fitted.
, 21, 22), and the ends of each of the oil passages 24, 25, 26 that open to the outer surface of the cylinder block are provided with blind plugs 27...・Closed by 27. Further, the end wall 16 and the partition wall 122 have first and third bearing portions 1. A baffle 28° 28 is provided to cover the I

■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。
This is to prevent oil flowing out from (2) from scattering into the cylinder block 11 and becoming oil mist.

然して、上記バランサシャフト30−におけるアンバラ
ンス部31は、以下に示す如り重量配分がなされている
However, the weight of the unbalanced portion 31 of the balancer shaft 30- is distributed as shown below.

即ち、バランサシャフト30の第1、第3ジ17−ナル
部33.35間と第2、第3ジャーナル部34.35間
のうち、スパンの長い方に位置する第1アンバランス部
311の軸方向長さLlが、上記スパンの短い方に位置
する第2アンバランス部312の長さL2よりも長くさ
れ、これに加えて上記第1、第2アンバランス部3.1
1.312の断面積が両者ともに等しくされていること
により、上記第1アンバランス部311の方が第2アン
バランス部312よりもそのff1ffiが所定量だけ
大きくされているのである。
That is, the axis of the first unbalanced part 311 located at the longer span between the first and third journal parts 33.35 and the second and third journal parts 34.35 of the balancer shaft 30. The direction length Ll is made longer than the length L2 of the second unbalanced portion 312 located on the shorter side of the span, and in addition to this, the first and second unbalanced portions 3.1
Since the cross-sectional areas of 1.312 are made equal for both, the ff1ffi of the first unbalanced portion 311 is larger than that of the second unbalanced portion 312 by a predetermined amount.

尚、上記第3ジャーナル部35の外周面と軸受メタル2
2の内周面どの間には(第1、第2軸受部工、■につい
ても同様)、所望の油膜を生成させるべくオイルクリア
ランスが設けられている。
Note that the outer peripheral surface of the third journal portion 35 and the bearing metal 2
An oil clearance is provided between the inner circumferential surfaces of No. 2 (the same applies to the first and second bearing parts, No. 2) in order to generate a desired oil film.

次に、この実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

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30.3
0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、クランクシせフト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。
First, when the engine 10 is operating, a secondary excitation force is generated by the inertia force acting on the reciprocating parts such as the piston and piston pin, and this excitation force is generated by the pair of left and right balancer shafts 30 and 30. It is canceled as follows. That is, these balancer shafts 30.3
0 are arranged symmetrically and are driven in mutually opposite directions at twice the rotation speed of the crankshaft 13,
Unbalanced portion 31 of both balancer shafts 30.30.
The resultant force of the centrifugal force acting on the crankshaft 13 fluctuates in the vertical direction with a period that is half the rotation period of the crankshaft 13. Therefore, by appropriately setting the phases of the crankshaft 13 and both balancer shafts 30.30, it is possible to prevent the centrifugal force acting on the unbalanced portion 31.31 when the excitation force due to the inertial force of the reciprocating portion is directed upward. It becomes possible to generate a resultant force of the forces downward, and also to generate this resultant force upward when the above-mentioned excitation force is downward, thereby canceling out the above-mentioned excitation force.

その場合に、両バランサシp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の長手方向略
中央部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。
In that case, since both balancer shafts 30.30 are arranged symmetrically and driven in opposite directions at the same speed, new Since the unbalanced portion 31 31 is located approximately at the center in the longitudinal direction of the engine 10, the unbalanced portion 31
.. No pitching moment is generated due to the centrifugal force acting on the engine 31, and in this way the vibrations of the engine 10 are reduced.

然して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■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I、II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の間延長軸部側の端部には上記第2軸受
部■が設けられているから、アンバランス部31の第2
、第3ジヤーナル部34.35間の部分が振れ回って第
3@受部■に大きな荷重が作用するといったこともない
However, 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 middle part of the unbalanced part 31 is made up of the third journal part 35 at the middle part of the unbalanced part 31 and the third bearing hole 19 (bearing metal 22) into which the journal part 35 is fitted. is supported, the bending moment acting on the unbalanced portion 31 is suppressed, and the load acting on the first and second bearing portions I and II at both ends of the shaft 30 is reduced. Moreover, since the second bearing part (2) is provided at the end of the unbalanced part 31 on the extended shaft part side, the second bearing part (2) of the unbalanced part 31 is
, the portion between the third journal portions 34 and 35 swings around, and there is no possibility that a large load will be applied to the third @receiving portion (■).

そして、特にこのバランサシャフト30においては、第
1、第3ジャーナル部33.35間と第2、第3ジV−
ナル部34.35間のうちのスパンの長い方に位置する
第1アンバランス部311が、スパンの短い方に位置す
る第2アンバランス部312よりも、重量が大きくされ
ているので、該シpフト30の回転時、特に高速回転時
において、アンバランス部31の偏心回転に伴って生じ
る遠心力の作用により該シャフト30が第1、第2、第
3軸受部工、■、■を支点として撓んだ場合に、上記第
3軸受部■のジャーナル部35は、当該軸受孔19ない
し軸受メタル22により、次のようにして良好に支持さ
れる。
In particular, in this balancer shaft 30, between the first and third journal parts 33.35 and between the second and third journal parts V-
Since the first unbalanced part 311 located at the longer span between the null parts 34 and 35 is heavier than the second unbalanced part 312 located at the shorter span, the system When the shaft 30 rotates, especially when rotating at high speed, the centrifugal force generated due to the eccentric rotation of the unbalanced part 31 causes the shaft 30 to pivot on the first, second, and third bearing parts, ■, and ■. When the journal portion 35 of the third bearing portion (2) is bent as shown in FIG.

つまり、上記の如くスパンの長さが夫々異なるように形
成されたバランサシャフト30の撓み時においては、第
6、第7図を用いて既に説明したように上記第1、第2
アンバランス部311.312の[1が仮に均等に配分
されているものとすると、第3ジャーナル部35両側の
撓み角度が夫々異なる(第1アンバランス部311側の
方が第2アンバランス部312側よりも撓み角度が小さ
い)という事態を招くことになるが、本発明によれば、
上記したように第1アンバランス部311の方がその重
量を所定回だけ大きくされていることにより、第3図に
実線で示すように第1、第2アンバランス部311.3
12の撓み角度01、θ2は同一もしくは略同−となる
。これにより、上記第3ジせ一ナル部35は、その周面
部に所望の油膜を生成させるためのオイルクリアランス
を確保しながら第3軸受孔19ないし軸受メタル22に
より良好に保持されろことになり、同図に鎖線で示すよ
うに該ジャーナル部35と軸受メタル22とが上記両者
の撓み角度が異なるために片当り状態となってこの第3
軸受部■に偏摩耗や焼付き等が発生するという不具合が
回避されるのである。
That is, when the balancer shaft 30, which is formed to have different span lengths as described above, is bent, the first and second
Assuming that [1] of the unbalanced portions 311 and 312 are evenly distributed, the deflection angles on both sides of the third journal portion 35 are different (the first unbalanced portion 311 side is closer to the second unbalanced portion 312 However, according to the present invention, according to the present invention,
As described above, since the weight of the first unbalanced part 311 is increased by a predetermined amount, the first and second unbalanced parts 311.3 as shown by solid lines in FIG.
The deflection angles 01 and θ2 of 12 are the same or approximately the same. As a result, the third internal portion 35 can be well held by the third bearing hole 19 or the bearing metal 22 while ensuring oil clearance to generate a desired oil film on the peripheral surface thereof. As shown by the chain line in the same figure, the journal portion 35 and the bearing metal 22 are in a one-sided contact state due to the difference in the deflection angles of the two, and this third
Problems such as uneven wear and seizure occurring in the bearing part (2) can be avoided.

また、この実施例においては、第1アンバランス部31
1を延長した分だけアンバランス部31仝長にわたる断
面積を小さくすることにより、アンバランス部31全体
のIIが所要■となるように構成されているので、各軸
受部工、■、■に対する荷重の分配性が向上するという
効果も得られることになる。
Further, in this embodiment, the first unbalanced section 31
By reducing the cross-sectional area over the length of the unbalanced part 31 by the length of 1, the II of the entire unbalanced part 31 is set to the required ■. This also results in the effect of improving load distribution.

尚、第4図は第2軸受部の他の実施例を示すもので、こ
の実施例においては該第2軸受部■′に(1)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。
In addition, FIG. 4 shows another embodiment of the second bearing part, and in this embodiment, the bearing hole 18' in (1) in the second bearing part ■' penetrates to the outside of the cylinder block 11'. At the same time, a blind plug 29' is attached to this penetrating portion.

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2
1′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′の内部空間す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、この実施例においては、
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、鎖孔38′
により上記空間aをシリンダブロック11′の内部空間
すに連通させて、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, the bearing hole 18'
Since a closed space a is formed on the side of the plug 29', the oil passage 25' is connected to the journal part 34' and the bearing metal 2.
The lubricating oil supplied between the cylinder block 11' and the cylinder block 11' flows only into the internal space of the cylinder block 11' on the side opposite to the plug, and the lubricity for the portion of the bearing surface on the plug 29' side deteriorates. . Therefore, in this embodiment,
The journal portion 34 in the balancer shaft 30'
A communicating hole 38' passing through in the axial direction is provided in the chain hole 38'.
This allows the space a to communicate with the internal space of the cylinder block 11' so that the lubricating oil supplied to the bearing portion flows equally into both spaces a and b.

(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撮
動を低減させるようにしたエンジンにおいて、軸受部の
個数を徒ら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、特にアンバランス部中
間に設けられた軸受部両側のスパンの長さが異なる場合
においても、その軸受部両側におけるアンバランス部の
撓み角度が均等化されて該軸受部に生じる片当りが防止
されることになる。これにより、各軸受部(特にアンバ
ランス部中間の軸受部)における著しい摩耗や焼付きが
防止されて、この種のバランサシャフトの軸受構造の耐
久性が向上されることになる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, in an engine in which a balancer shaft having an unbalanced portion is driven by a crankshaft to reduce photographing, the number of bearing portions is unnecessarily increased. This makes it possible to effectively suppress the bending moment caused by the centrifugal force acting on the unbalanced part, and especially when the span lengths on both sides of the bearing provided in the middle of the unbalanced part are different. In this case, the deflection angles of the unbalanced portions on both sides of the bearing portion are equalized, and uneven contact occurring in the bearing portion is prevented. This prevents significant wear and seizure in each bearing portion (particularly the bearing portion in the middle of the unbalanced portion), thereby improving the durability of the bearing structure of this type of balancer shaft.

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

第1図は本発明の実施例を示すエンジンの要部縦断正面
図、第2図は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第1図I[−ff線による要
部拡大横断平面図、第3図は上記実施例の作用を示す要
部拡大横断平面図、第4図は軸受部の伯の実施例を示す
要部横断平面図、第5図(a)〜(C)はバランサシャ
フトの従来の軸受構造を夫々示す概略図、第6、第7図
は大々従来の問題点を誇張して示す概略説明図である。 10・・・エンジン、13・・・クランクシャフト、3
0・・・バランサシャフト、31・・・アンバランス部
、32・・・延長軸部、1〜■・・・第1〜第3軸受部
。 第5図 第6図
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view of the main part of an engine showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of the main part taken along the line I [-ff]. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional plan view of the main part showing the operation of the above embodiment, FIG. 4 is a cross-sectional plan view of the main part showing the embodiment of the bearing part, and FIGS. ) is a schematic diagram showing a conventional bearing structure of a balancer shaft, and FIGS. 6 and 7 are schematic explanatory diagrams exaggerating the conventional problems. 10...Engine, 13...Crankshaft, 3
0... Balancer shaft, 31... Unbalanced part, 32... Extension shaft part, 1-■... First to third bearing parts. Figure 5 Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)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
部がエンジンの長手方向の中央部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の端部
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、上記第1、第3軸受部
間と第2、第3軸受部間のうち、軸受部間寸法の長い方
が短い方よりも上記アンバランス部の重量が大きくされ
ていることを特徴とするエンジンのバランサシャフト。
(1) A balancer shaft for an engine that is disposed parallel to a crankshaft, is driven by the crankshaft, and has an unbalanced part, the unbalanced part being disposed at the center in the longitudinal direction of the engine. , an extension shaft part is connected to one end side of the unbalanced part and connected to the drive mechanism, and a first bearing part is provided at the end of the extension shaft part, and a first bearing part is connected to the end side of the unbalance part opposite to the extension shaft part. A second bearing part is provided at the end of the unbalanced part, and a third bearing part is provided in the middle part of the unbalanced part, and between the first and third bearing parts and between the second and third bearing parts. A balancer shaft for an engine, characterized in that the weight of the unbalanced portion is greater in the longer dimension between the bearing portions than in the shorter dimension.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0640776A2 (en) * 1993-08-30 1995-03-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Balancing mechanism for an internal-combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0640776A2 (en) * 1993-08-30 1995-03-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Balancing mechanism for an internal-combustion engine
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