JPH04282045A - バランスシャフトの駆動装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの振動を減衰
するバランスシャフトの駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの振動を減衰させる
一手段としてバランスシャフトが用いられる。図４に示
すように、バランスシャフト３１は軸３２上にアンバラ
ンスマス３３を回転可能に設けることにより構成されて
いる。このバランスシャフト３１を回転駆動させるため
に、クランクシャフト３４に駆動ギア３５を取付けると
ともに、アンバランスマス３３外周に被動ギア３６を取
付け、両ギア３５，３６を互いに噛み合わせている。

【０００３】前記駆動ギア３５は、一般的にはクランク
シャフト３４の長さ方向（図の左右方向）中央付近のカ
ウンタウエイト３７ａ外周に締まりばめされる。このた
め、駆動ギア３５は、カウンタウエイト３７ａへの組付
時に隣接のカウンタウエイト３７の周囲を通過させるの
に十分な大きさが必要となり、結果的に大きな直径とな
ってしまう。これに伴い、駆動ギア３５に対し所定の比
（例えば２倍）で回転する被動ギア３６の直径も大きく
なる。

【０００４】その結果、バランスシャフト３１を含むシ
ステム全体が大型化して他部品と干渉するおそれがある
。また、エンジンにおけるクランクシャフト３４及びエ
ンジンオイルの油面の位置が一定であるという条件の下
では、前記大型化にともない被動ギア３６及びアンバラ
ンスマス３３の多くの部分がエンジンオイルに浸るため
、同アンバランスマス３３等の回転時における攪拌抵抗
が大きくなる。さらには、駆動ギア３５をカウンタウエ
イト３７ａに取付けるためにその外周部分が削り取られ
るので、その分クランクシャフト３４のバランス率が低
下する問題も生ずる。

【０００５】そこで、前記問題を解消するためには駆動
ギア３５をなるべく小径にすることが好ましい。このた
めに、特開昭５６−３９３３９号公報に開示されたバラ
ンスシャフトの駆動装置では、図５に示すように、クラ
ンクシャフト３４のカウンタウエイト３７を別部材とし
、同カウンタウエイト３７をボルト３９でクランクシャ
フト３４に取り外し可能に装着している。同技術による
と、駆動ギア３５の取付時にクランクシャフト３４から
カウンタウエイト３７を取り外しておくことにより、小
径の駆動ギア３５でもクランクシャフト３４に取付ける
ことが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術においてクランクシャフト３４の長さ方向中央部に駆
動ギア３５を配置する場合には、多くのカウンタウエイ
ト３７やボルト３９が必要となるばかりか、カウンタウ
エイト３７の組付けに要する時間が長くなる。また、前
記駆動ギア３５が取付けられるクランクシャフト３４が
図６で示すような不等剛性クランクシャフトである場合
には、次のような問題もある。ここで、不等剛性クラン
クシャフトとはクランクアーム３８の曲げ剛性が異なる
タイプのクランクシャフト３４である。例えば直列４気
筒エンジンに取付けられる不等剛性クランクシャフトの
場合、クランク系曲げ共振時、振幅の大きい＃１，４気
筒のクランクアーム３８の曲げ剛性を高くし、＃２，３
気筒のクランクアーム３８の曲げ剛性を低くすることに
より、低振動化と軽量化とを両立させている。このタイ
プのクランクシャフト３４では、前記のように曲げ剛性
を異ならせるために各クランクアーム３８の形状が異な
っているので、これに対応して形状の異なる複数種類の
カウンタウエイト３７が必要となり、その種類が多い分
、組付け間違いを起こすおそれもある。

【０００７】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、カウンタウエイトをクランクシ
ャフトとは別部材で構成する場合に比べ、カウンタウエ
イトよりも小径のギアをクランクシャフトの所定の位置
に容易に組付けることができるとともに、同ギアの組付
け間違いを防止することができるバランスシャフトの駆
動装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、クランクシャフトのカウンタウエイトより
も小径のバランスシャフト駆動用ギアを同クランクシャ
フトに設けたバランスシャフトの駆動装置において、前
記ギアを、同ギアの取付中心に対して点対称の形状をな
し、かつ前記カウンタウエイトに取付可能な複数のギア
片で構成している。

【０００９】

【作用】バランスシャフト駆動用ギアはカウンタウエイ
トよりも小径であるが、同ギアの取付中心に対して点対
称の形状をなす複数のギア片で構成されているので、ギ
アのクランクシャフトへの組付時には、カウンタウエイ
トの周囲を通過させて同クランクシャフトの所定の位置
まで各ギア片を移動させなくてもよく、全体としてギア
の形状となるように、ギア片を所定のカウンタウエイト
に取付けるだけですむ。このため、カウンタウエイトを
別部材で構成した場合には、同カウンタウエイトの取付
けとギアとの取付けとが必要であるのに対し、本発明で
はこのうちカウンタウエイトの取付作業が不要となる。 また、クランクシャフトの形状に関係なくギア片の数、
形状等は一定しているので、多種類のギア片を用意した
り組付けたりする必要がない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図３に従って説明する。図３はエンジンのクランクシャ
フト１とバランスシャフト２とを示す部分断面図、図１
は図３のＡ−Ａ線断面図、図２は同じく図３のＢ−Ｂ線
断面図である。クランクシャフト１はピストンの往復運
動を回転運動に変換して動力を取り出すためのもので、
クランクジャーナル３、クランクピン４、クランクアー
ム５、カウンタウエイト６等を前後方向（図３の左右方
向）へ連続して形成することにより構成されている。こ
のクランクシャフト１はクランクジャーナル３において
、エンジンのシリンダブロックに回転可能に支持されて
いる。

【００１１】前記クランクシャフト１の長さ方向中央部
分に位置するカウンタウエイト６ａは、隣接のカウンタ
ウエイト６よりも薄く形成され、その前面にギアとして
の駆動スプロケット７が取付けられている。この駆動ス
プロケット７の半径ｄ１は、カウタンウエイト６の半径
ｄ２よりも小さく設定されている。また、駆動スプロケ
ット７の下方には、前記クランクシャフト１の回転に基
づき発生する振動を減衰するためのバランスシャフト２
が配設されている。バランスシャフト２は、一対の支持
片８ａ，８ｂを有するバランサケース８と、前記両支持
片８ａ，８ｂ間に架設され、ボルト９によってバランサ
ケース８に固定された第１及び第２の固定軸１０，１１
と、同固定軸１０，１１の外周に回転可能に嵌合された
第１及び第２のアンバランスマス１２，１３とを備えて
いる。

【００１２】前記クランクシャフト１の回転を第１及び
第２のアンバランスマス１２，１３に伝達するために、
同第１のアンバランスマス１２の後部外周には、小径の
被動スプロケット１４が取付けられている。この被動ス
プロケット１４と前記クランクシャフト１の駆動スプロ
ケット７とはチェーン１５によって駆動連結されている
。また、第１のアンバランスマス１２の前部外周及び第
２のアンバランスマス１３の前部外周には第１及び第２
のギア１６，１７が取付けられており、両ギア１６，１
７は互いに噛み合っている。

【００１３】このため、クランクシャフト１が回転する
と、その回転は駆動スプロケット７、チェーン１５及び
被動スプロケット１４を介して第１のアンバランスマス
１２に伝達される。これにより第１のアンバランスマス
１２がクランクシャフト１の回転方向とは反対方向へ回
転する。また、この回転は第１及び第２のギア１６，１
７を介して第２のアンバランスマス１３に伝達され、同
アンバランスマス１３が前記第１のアンバランスマス１
２とは反対方向、すなわち、クランクシャフト１と同一
回転方向へ回転する。そして、両アンバランスマス１２
，１３の回転により、ピストン、コンロッド等による慣
性力や慣性偶力を消去する方向の荷重が発生し、同荷重
がクランクシャフト１の振動を低減させるようになって
いる。

【００１４】なお、前記バランサケース８、ボルト９、
第１及び第２の固定軸１０，１１等にはオイル通路１８
が形成されており、両固定軸１０，１１と両アンバラン
スマス１２，１３との軸受部分にエンジンオイルが供給
されるようになっている。また、図１，２中二点鎖線は
エンジン下部のエンジンオイルの油面を示している。す
なわち、実際にエンジンが車両に搭載された状態では、
この油面Ａが水平となるようにバランスシャフト２が傾
斜した状態で配置される。

【００１５】ところで、前記バランスシャフト２を駆動
するための前記駆動スプロケット７は一部品によって構
成されているのではなく、ギア片としての第１及び第２
のスプロケット片１９，２０によって構成されている。 より詳しくは、両スプロケット片１９，２０は、駆動ス
プロケット７の取付中心Ｃに対して点対称の形状をなす
ように、ともに同一の半円弧状に形成されている。また
、両スプロケット片１９，２０には複数のボルト挿通孔
２１がそれぞれ透設されている。そして、同ボルト挿通
孔２１に挿通されたボルト２２をカウンタウエイト６ａ
及びクランクピン４のボルト孔２３に螺入することによ
って、両スプロケット片１９，２０がクランクシャフト
１に固定されている。

【００１６】さらに、本実施例では前記第１及び第２の
スプロケット片１９，２０のうち、カウンタウエイト６
ａ側に取付けられる第１のスプロケット片１９が鋼等の
高比重材によって形成され、クランクピン４側に取付け
られる第２のスプロケット片２０が合成樹脂等の低比重
材によって形成されている。これは、駆動スプロケット
７取付けのために薄く形成されたカウンタウエイト６ａ
の重量を補って、クランクシャフト１のバランス率低下
を小さくするためである。

【００１７】前記のように構成されたバランスシャフト
２の駆動装置において、駆動スプロケット７をクランク
シャフト１に組付ける作業は次のようにして行う。まず
、第１のスプロケット片１９を、クランクシャフト１中
央部分のクランクジャーナル３外周に嵌合するとともに
、カウンタウエイト６ａ前面に重ね合わせる。そして、
同カウンタウエイト６ａのボルト孔２３と第１のスプロ
ケット片１９のボルト挿通孔２１とを一致させ、両孔２
１，２３にボルト２２を挿通及び螺入して第１のスプロ
ケット片１９をカウンタウエイト６ａに締結する。

【００１８】次に、前記と同様に第２のスプロケット片
２０を、前記クランクジャーナル３外周に嵌合するとと
もに、クランクピン４前面に重ね合わせる。そして、同
クランクピン４のボルト孔２３と第２のスプロケット片
２０のボルト挿通孔２１とを一致させ、両孔２１，２３
にボルト２２を挿通及び螺入して第２のスプロケット片
２０をクランクピン４に締結する。すると、クランクシ
ャフト１の所定位置に、両スプロケット片１９，２０か
らなる円環状の駆動スプロケット７が組付けられる。

【００１９】このように本実施例では駆動スプロケット
７を２つのスプロケット片１９，２０によって構成した
ので、１部品で駆動ギア３５を構成した従来技術とは異
なり、同駆動スプロケット７をクランクシャフト１の中
央部分に取付けるために、隣接のカウンタウエイト６の
周囲を通過させる作業が不要となる。このため、従来技
術では多くの別体のカウンタウエイト３７が必要となり
組付時間が長くなったのに対し、本実施例では同カウン
タウエイト３７の取付けのための時間分だけ組付時間を
短縮できる。

【００２０】また、クランクアームの形状が異なる不等
剛性クランクシャフトに駆動スプロケット７を組付ける
場合でも、同駆動スプロケット７を構成するスプロケッ
ト１９，２０は一組ですむので、間違った部品を組付け
るおそれもなくなる。さらに、本実施例では駆動スプロ
ケット７の大きさがカウンタウエイト６等によって規制
されず小径であるため、この駆動スプロケット７に対し
所定の比で回転するバランスシャフト２の被動スプロケ
ット１４の直径も小さくなる。そのため、バランスシャ
フト２を含むシステム全体が小型化して他部品との干渉
のおそれがない。また、駆動スプロケット７及び被動ス
プロケット１４が小径となったことで、バランスシャフ
ト２の配設位置がクランクシャフト１に近づく。このた
め、エンジンにおけるクランクシャフト１及びエンジン
オイルの油面Ａの位置が一定であるという条件の下では
、第１及び第２のアンバランスマス１２，１３において
エンジンオイルに浸る部分が減少する。これにより、両
アンバランスマス１２，１３の回転時の攪拌抵抗が小さ
くなる。

【００２１】また、駆動スプロケット７をクランクシャ
フト１に取付けるために、カウンタウエイト６ａが他の
カウンタウエイト６よりも薄く形成されているが、本実
施例では第１のスプロケット片１９を鋼等の高比重材に
よって形成し、第２のスプロケット片２０を合成樹脂等
の低比重材によって形成したので、これらの第１のスプ
ロケット片１９と第２のスプロケット片２０との重量差
により、前記カウンタウエイト６ａの重量を補って、ク
ランクシャフト１のバランス率低下を小さくできる。

【００２２】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように発明の趣旨から
逸脱しない範囲で任意に変更してもよい。 （１）前記実施例では、半円弧状の第１及び第２のスプ
ロケット片１９，２０によって駆動スプロケット７を構
成したが、この駆動スプロケット７を、取付中心Ｃに対
して点対称の形状をなすように３つ以上の駆動スプロケ
ット片によって構成してもよい。 （２）アンバランスマスの数が１個、又は３個以上のタ
イプのバランスシャフトの駆動装置に本発明を適用して
もよい。 （３）前記実施例ではクランクシャフト１の回転を第１
のアンバランスマス１２に伝達するために、駆動スプロ
ケット７、被動スプロケット１４及びチェーン１５を用
いたが、これらをギアに代えてもよい。 （４）第１及び第２のスプロケット片１９，２０の製造
に際し、駆動スプロケット７を分割する際には、同駆動
スプロケット７の歯と歯の間で分割されることが望まし
い。

【００２３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、カ
ウンタウエイトよりも小径のバランスシャフト駆動用ギ
アを、同ギアの取付中心に対して点対称の形状をなし、
かつ前記カウンタウエイトに取付可能な複数のギア片で
構成したので、カウンタウエイトをクランクシャフトと
は別部材で構成する場合に比べ、カウンタウエイトに対
するギアの組付作業性を向上できるとともに、同ギアの
組付け間違いを未然に防止できるという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施例のバランスシャフ
トの駆動装置を示し、図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図２】一実施例を示し、図３のＢ−Ｂ線断面図である
。

【図３】一実施例を示し、クランクシャフトに取付けら
れた駆動スプロケットと、同駆動スプロケットによって
駆動されるバランスシャフトの断面図である。

【図４】駆動ギアをカウンタウエイト外周に締まりばめ
した従来のバランスシャフトの駆動装置を示す一部破断
正面図である。

【図５】カウンタウエイトを別部材で構成した従来のバ
ランスシャフトの駆動装置を示す一部破断正面図である
。

【図６】不等剛性クランクシャフトに従来の駆動ギアを
取付けた状態を示す正面図である。

【符号の説明】

１…クランクシャフト、２…バランスシャフト、６，６
ａ…カウンタウエイト、７…バランスシャフト駆動用ギ
アとしての駆動スプロケット、１９…ギア片を構成する
第１のスプロケット片、２０…ギア片を構成する第２の
スプロケット片、Ｃ…取付中心

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　クランクシャフトのカウンタウエイト
   よりも小径のバランスシャフト駆動用ギアを同クランク
   シャフトに設けたバランスシャフトの駆動装置において
   、前記ギアを、同ギアの取付中心に対して点対称の形状
   をなし、かつ前記カウンタウエイトに取付可能な複数の
   ギア片で構成したことを特徴とするバランスシャフトの
   駆動装置。