JPH0118309B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0118309B2
JPH0118309B2 JP2732581A JP2732581A JPH0118309B2 JP H0118309 B2 JPH0118309 B2 JP H0118309B2 JP 2732581 A JP2732581 A JP 2732581A JP 2732581 A JP2732581 A JP 2732581A JP H0118309 B2 JPH0118309 B2 JP H0118309B2
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JP
Japan
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chain
sprocket
crankshaft
balancer
drive device
Prior art date
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Expired
Application number
JP2732581A
Other languages
English (en)
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JPS57140944A (en
Inventor
Wahei Nakahara
Yoshimitsu Nagamura
Hiroshi Yamada
Tetsuji Hirose
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsubakimoto Chain Co
Subaru Corp
Original Assignee
Tsubakimoto Chain Co
Fuji Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsubakimoto Chain Co, Fuji Jukogyo KK filed Critical Tsubakimoto Chain Co
Priority to JP2732581A priority Critical patent/JPS57140944A/ja
Publication of JPS57140944A publication Critical patent/JPS57140944A/ja
Publication of JPH0118309B2 publication Critical patent/JPH0118309B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/26Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264Rotating balancer shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
本発明は、クランク軸により、その左右両側に
配置されている2本のバランサ軸を駆動するバラ
ンサチエーン駆動装置付内燃機関に関し、特に、
クランク軸のスプロケツトにおけるチエーンとの
噛合角が通常のチエーン駆動に比して小さく、荷
重または回転の変動が大きい場合のチエーン駆動
系で生じる騒音等を低減するものに関する。
【従来の技術と課題】
従来、例えば4サイクル直列2気筒の内燃機関
では、ピストン往復運動に伴う起振力、起振モー
メント等が比較的大きいこともあつて、それらを
消去するのに2本のバランサ軸が設けられること
がある。 この場合の内燃機関は第1図ないし第3図に示
されるように、機関本体1のクランクケース2内
において、クランク軸3の左右両側にそれぞれバ
ランサ軸4,5が両端部を回転自在に支持して平
行に配置される。そしてこれらのクランク軸3及
び2本のバランサ軸4,5相互の間には、各軸の
端部に取付けたスプロケツト6ないし8、そのス
プロケツト間に巻装するチエーン9、チエーンガ
イド10から成るバランサチエーン駆動装置11
が装備され、ここで各スプロケツト6ないし8は
歯数が同一であり、バランサ軸4,5のスプロケ
ツト7,8の間のチエーン9片面においてクラン
ク軸3のスプロケツト6がチエーン9外側からそ
れをへ字形に屈曲して噛合い、クランク軸3に対
してバランサ軸4,5を共に逆転する構造にして
ある。こうして、クランク軸3が回転する際にそ
のスプロケツト6によりチエーン9を噛合いなが
ら順次回動してバランサ軸4,5を共にクランク
軸3と同一速度で逆方向に回転させ、これらのバ
ランサ軸4,5のバランサマス4a,5aでクラ
ンク軸3に生じるピストン往復運動に伴う起振力
や起振モーメント、爆発力に伴う起振力を消去し
て、機関本体自体の振動を低減するものである。 ところでこのような逆転方式のバランサチエー
ン駆動装置11では、チエーン9の往路と復路の
間隔がスプロケツト7,8の径で定まつてあまり
余裕がないため、クランク軸3のスプロケツト6
のチエーン9との噛合いも浅くならざるを得な
い。このため、それらのスプロケツト6とチエー
ン9は通常のチエーン駆動において適してものに
比べて噛合角が小さい伝動系になつている。 しかしながら、従来のクランク軸3のスプロケ
ツト6は他のバランサ軸4,5のものと同様に形
成され、チエーンピツチをP、歯数をNとすると
歯先外径Dは、一般には D=P{0.6+cot(180/N)} で示されるもので、全周の全歯が同一径である。 そして、駆動側のクランク軸3と一体的なスプ
ロケツト6は必然的にクランク軸3の回転の影響
を受け、4サイクルのレシプロエンジンでは爆発
行程以降の排気、吸気及び圧縮の各行程時にはク
ランク軸3が変動することなく滑らかに回転する
ことで、スプロケツト6も定速回転する。そのた
め、このようなスプロケツト6に対してチエーン
9は第4図aのように直線的に移動して、スプロ
ケツト6の歯6aにチエーン9のローラ9aが衝
突するようなことはなく定常的に噛合い、且つそ
のローラ9aは歯6aの圧力側歯面6a′に接触し
て一緒に回されるのである。 一方、上死点付近の圧縮行程から爆発行程に移
行する場合は、回転が遅くなつた後に急に速くな
つて急激な回転変動を発生し、このため、このよ
うな運動がチエーン9に伝わることで、そのチエ
ーン9に波状運動を生じる。即ち、ピストンが上
昇する圧縮行程の終りでは、圧縮圧の上昇により
ピストンの速度が低下して第5図aのようにクラ
ンク軸角速度が低下する。そして、上死点で最低
になり、爆発行程に移行するに従つて回復する。
この模様をクランク軸角加速度で示すと第5図b
のようになり、クランク軸3が負の角加速度にな
るときチエーン9は慣性によりスプロケツト6に
対して先行する方向に移動するため、一時的にチ
エーン9のテンシヨンがなくなり、ローラ9aは
第4図bのように歯6aの非圧力側歯面6a″に衝
突する。 更に、後続するチエーンはリンク接続のために
屈曲運動を生じて非圧力側歯面6a″の端部に干渉
しながら噛合うようになり、このような干渉が騒
音の原因になつている。また特に2気筒の内燃機
関では爆発間隔が360゜でスプロケツト6の同じ位
置でチエーン9との干渉が常時発生しているの
で、スプロケツト6の摩耗、摩擦損失が大きい等
の問題があつた。 なお、スプロケツトの歯面に切除部分を設けた
点については、特開昭55−100460号公報、あるい
は実開昭55−117655号公報に関連する先行技術が
みられるが、前者はその目的から切除部分がエツ
ジのないR状に限られる点で異なり、また、いず
れの先行技術も切除部分がスプロケツト回転方向
の前後両歯面に形成され、かつ、スプロケツト全
周の各歯に同様に形成される点で本発明と構成が
大きく異なる。 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、少なくとも上死点付近のクランク軸が回転変
動を生じているスプロケツトの所定の噛合角範囲
において、歯先の非圧力側歯面の一部を切除し、
チエーンが液状運動してもスプロケツトの歯に衝
突、干渉することが無いようにしたバランサチエ
ーン駆動装置付内燃機関を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、クランク
軸の左右両側にそれぞれバランサ軸を平行に配置
し、これらの上記クランク軸及び2本の上記バラ
ンサ軸相互の間に、上記各軸の端部に取付けたス
プロケツトと上記スプロケツト間に巻装したチエ
ーンを有するバランサチエーン駆動装置を装備し
て、2本の上記バランサ軸を互に同一回転方向で
上記クランク軸とは反対の回転方向に同一速度で
回転させるバランサチエーン駆動装置付内燃機関
において、上記クランク軸に取付けた上記スプロ
ケツトの各気筒に対応する上死点付近で、上記ス
プロケツトと上記チエーンとの干渉が漸次減じる
噛合角範囲における歯先の非圧力側歯面の一部を
切除するように構成されている。
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体
的に説明すると、第6図において、符号6はクラ
ンク軸3と一体的なスプロケツトであり、このス
プロケツト6の上死点付近で、チエーン9及びス
プロケツト6が噛合う噛合角α(図示の場合は略
60゜前後)の範囲と、その両側の角度γ(図示の場
合は略40゜前後)の干渉等が漸次減じる範囲の歯
6aの先端における非圧力側歯面6a″の一部がテ
ーパ12により斜めに切除されている。即ち、ス
プロケツトの歯先径Dに対してそれより小さく、
チエーン波状運動時にチエーン9と干渉等を生じ
ないで、且つチエーン9の摩耗伸び量、製作誤差
等を考慮し充分な伝動機能を満足する径Dαを求
めると、 Dα=P{0.1〜0.3+cot(180/N)} なる関係が実験の結果得られた。 そこで、このような径Dαの位置より立上るテ
ーパ12を設けて、歯先Tの一部を切除するので
あり、その切除の量は実験的には歯先Tの0.2〜
0.5倍の厚さtが適当である。こうして切除され
たスプロケツト6が上死点位置で角度αの範囲に
おいてチエーン9と噛合うように組付けられる。 本発明はこのような構成であるから、上死点付
近でクランク軸3と共にスプロケツト6の回転が
急激に変動してチエーン9が波状運動する場合
に、スプロケツト6の角度α+2γの範囲の切除
された歯6aがチエーン9に噛合うことで、その
チエーン9のローラ9aは歯6aのテーパ12の
外側を衝突、干渉することなく通過して噛合う。
また、上死点付近以外のクランク軸3およびスプ
ロケツト6が定速回転する場合には、従来同様に
切除されない歯6aにチエーン9が噛合つて回転
される。 なお、4サイクル2気筒の内燃機関では爆発間
隔が360゜であるので、上述のようにスプロケツト
6の歯6aにおいて切除した箇所を1ケ所設ける
だけで常に上死点付近での干渉等を防ぐことがで
きる。しかし、スプロケツト6の歯6aの切除さ
れる部分はほんの一部で歯先強度にあまり影響が
ないので、全周のすべての歯にわたつて切除を施
しても良い。 また4気筒の内燃機関では爆発間隔が180゜にな
るから、上記角度αの範囲を180゜の位相で2箇所
設ける必要があり、これにより各気筒の上死点位
置の運動に適用することができる。 なお、上記実施例ではローラ式チエーンについ
て説明したが、ブツシユ或いはピンを直接スプロ
ケツトに噛合わせるチエーンを用いても良い。
【発明の効果】
このように本発明の内燃機関によると、バラン
サチエーン駆動装置11がクランク軸3をミクロ
的に分析して上死点付近の回転変動によるチエー
ン波状運動に対し、スプロケツト6の歯6aの一
部を切除してチエーン9のローラ9aとの衝突、
干渉を防ぐようになつているので、騒音、摩耗、
摩擦損失が効果的に低減する。また、テーパ12
により斜めに切除される部分は歯6aの非圧力側
歯面6a″であるから、チエーン9との噛合い及び
回動力付与に何等影響しない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明が適用される内燃機関の全体の
概略を示す図、第2図は要部の正面図、第3図は
同水平断面図、第4図a,bは従来のチエーンと
スプロケツトの噛合い状態を示す図、第5図a,
bは4サイクル直列2気筒の内燃機関の回転変動
を示す図、第6図は本発明の要部の一実施例を示
す図である。 1……機関本体、3……クランク軸、4,5…
…バランサ軸、6,7,8……スプロケツト、9
……チエーン、11……バランサチエーン駆動装
置、6a……歯、6a″……非圧力側歯面、α,γ
……角度。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クランク軸の左右両側にそれぞれバランサ軸
    を平行に配置し、これらの上記クランク軸及び2
    本の上記バランサ軸相互の間に、上記各軸の端部
    に取付けたスプロケツトと上記スプロケツト間に
    巻装したチエーンを有するバランサチエーン駆動
    装置を装備して、2本の上記バランサ軸を互に同
    一回転方向で上記クランク軸とは反対の回転方向
    に同一速度で回転させるバランサチエーン駆動装
    置付内燃機関において、 上記クランク軸に取付けた上記スプロケツトの
    各気筒に対応する上死点付近で、上記スプロケツ
    トと上記チエーンとの干渉が漸次減じる噛合角範
    囲における歯先の非圧力側歯面の一部を切除した
    ことを特徴とするバランサチエーン駆動装置付内
    燃機関。
JP2732581A 1981-02-25 1981-02-25 Internal conbustion engine associated with ballancer chain driver Granted JPS57140944A (en)

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JPS57140944A JPS57140944A (en) 1982-08-31
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5943627U (ja) * 1982-09-14 1984-03-22 本田技研工業株式会社 バランサおよびウオ−タポンプの取付構造

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JPS57140944A (en) 1982-08-31

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