JPH0532852U - バランサ機構付内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バランサ機構におけるギヤのバックラッシ量
を調整する際に、多種類のスペーサを不要とし、該調整
の簡素化と調整精度の向上を図るとともに、ギヤの噛合
姿勢の精度の向上を図る。 【構成】 シリンダブロック２とハウジング７との間
に、該ハウジング７をクランク軸５に対して直角方向に
摺動案内するガイド機構１６と、該ハウジング７の摺動
量を調整することによりドライブギヤ６と第一ドリブン
ギヤ９との軸間ピッチを微調整する調整機構２１とを設
けて、バランサ機構１を構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関のピストン等の往復運動により生じて振動や騒音の原因と なる慣性力をバランスさせるためのバランサ機構が付いた内燃機関に関し、特に そのバランサ機構に使用されるギヤのバックラッシ量を調整する調整機構に係る ものである。

【０００２】

【従来の技術】

上記バランサ機構として、シリンダブロックの内部において二本の偏心重り付 バランスシャフトを回転可能に軸支し、両バランスシャフトとクランク軸とをス プロケット及びチェーン又はタイミングベルトを介して連結することにより、各 々のバランスシャフトをクランク軸に対して倍速で回転させるようにした機構が 実用化されている。しかし、このバランサ機構はシリンダブロック内部に設けら れるため、既存のシリンダブロックには収まらず、新設計のシリンダブロックが 必要になる。

【０００３】 そこで、既存のシリンダブロック２に付けられるバランサ機構として、図８に 示すように、オイルパン１３の内部に収まるようにシリンダブロック２の下面に 取り付けられる機構が開発された。このバランサ機構６１は、内燃機関のシリン ダブロック２又はクランクベアリングキャップ３にベアリング２２を介して回転 可能に軸支されたクランク軸５に設けられたドライブギヤ６と、シリンダブロッ ク２の下面に取り付けられたハウジング７と、該ハウジング７に回転可能に軸支 され、前記ドライブギヤ６と噛合してクランク軸５と反対方向に倍速で回転する 第一ドリブンギヤ９と、前記第一ドリブンギヤ９に固定された第一偏心重り１１ と、前記ハウジング７に回転可能に軸支され、第一ドリブンギヤ９と噛合してク ランク軸５と同一方向に倍速で回転する第二ドリブンギヤ１０と、前記第二ドリ ブンギヤ１０に固定された第二偏心重り１２とを備えたものである。

【０００４】 ところが、このバランサ機構６１はギヤ同志の噛合により連結されているため 前記チェーン又はタイミングベルトにより連結される場合と異なり、以下のよう な調整が必要となる。すなわち、既存のシリンダブロック２はその下面の寸法・ 加工精度があまり高くないため、その下面とクランク軸５との間の寸法が製品に よりばらつく。そのため、前記ドライブギヤ６と第一ドリブンギヤ９との軸間ピ ッチも製品により変動し、両ギヤ６，９間のバックラッシ量の調整が製品毎に必 要となる。従来、このバックラッシ量の調整は前記シリンダブロック２の下面と ハウジング７の上面との間に最適な厚さの薄板状のスペーサ６２を挾み込むこと により行っていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、従来のバックラッシ量の調整には、以下のような問題があった。 最適な厚さのスペーサ（以下、使用スペーサという。）を決定するためには 、厚さが例えば１０μｍおきに異なる多種類のスペーサを用意する必要があった 。これは、ドライブギヤ６と第一ドリブンギヤ９との軸間方向とほぼ同方向にハ ウジング７を変位させてバックラッシ量の調整を行い、その調整が微妙なため、 厚さが非常に細かく異なる多種類のスペーサが必要になるからである。

【０００６】 使用スペーサ６２の決定には、まず厚手のマスタースペーサを前記シリンダ ブロック２の下面とハウジング７の上面との間に挾み込んで、該シリンダブロッ ク２とハウジング７とを組み付けた状態でバックラッシ量を測定し、この測定値 をもとに使用スペーサ６２を決定する必要があった。

【０００７】 さらに、前記マスタースペーサを使用スペーサ６２と取り替えるため、前記 シリンダブロック２からハウジング７を取り外し、再度シリンダブロック２にハ ウジング７を組み付ける必要があり、組み付けコストが高くついていた。

【０００８】 ドライブギヤ６と第一ドリブンギヤ９とが別部材に対して軸支されているた め、両ギヤ６，９の歯すじ同志の噛合姿勢の精度を高めるのが難しかった。

【０００９】 本考案の目的は、上記問題を解決し、バックラッシ量の調整のための多種類の スペーサを不要とし、その調整の簡素化と精度の向上を図るとともに、ギヤの噛 合姿勢の精度の向上を図ることもできるバランサ機構付内燃機関を提供すること にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のバランサ機構付内燃機関は、シリンダブ ロック及びクランクベアリングキャップにベアリングを介して回転可能に軸支さ れたクランク軸と、前記クランク軸に設けられたドライブギヤと、オイルパンの 内部に収まるようにシリンダブロックの下面に取り付けられたハウジングと、前 記ハウジングに回転可能に軸支され、前記ドライブギヤと噛合して前記クランク 軸と反対方向に倍速で回転する第一ドリブンギヤと、前記第一ドリブンギヤに固 定された第一偏心重りと、前記ハウジングに回転可能に軸支され、前記第一ドリ ブンギヤと噛合して前記クランク軸と同一方向に倍速で回転する第二ドリブンギ ヤと、前記第二ドリブンギヤに固定された第二偏心重りとを備えたバランサ機構 付き内燃機関において、前記シリンダブロックと前記ハウジングとの間に、該ハ ウジングを前記クランク軸に対して直角方向に摺動案内するガイド機構と、該ハ ウジングの摺動量を調整することにより前記ドライブギヤと前記第一ドリブンギ ヤとの軸間ピッチを微調整する調整機構とを設けた。

【００１１】

【作用】

本考案のバランサ機構付内燃機関によれば、まず、ドライブギヤに第一ドリブ ンギヤを当接させ、続いて、ガイド機構及び調整機構によりハウジングをクラン ク軸に対して直角方向に摺動させる。すると、前記第一ドリブンギヤはハウジン グと共に同方向に変位し、前記ドライブギヤとの当接位置から離れて両ギヤの軸 間ピッチは広がる。ここで、最適なバックラッシ量を得るのに必要なハウジング の摺動量（第一ドリブンギヤの変位量）は予め計算可能であるから、その計算に 基づいてハウジングを摺動させれば、前記シリンダブロックの下面とクランク軸 との間の寸法の製品間のばらつきに拘らず、一律にバックラッシ量を決定するこ とができる。そのため、シリンダブロックとハウジングとを組み付ける毎にバッ クラッシ量を測定したり、多種類のスペーサを用意してその中から使用スペーサ を決定したりする手間が不要となる。

【００１２】 また、ドライブギヤと第一ドリブンギヤとの軸間方向に対し、第一ドリブンギ ヤをほぼ直角方向に変位させることにより、バックラッシ量を調整するので、従 来のように軸間方向に変位させて調整するよりも、調整時の変位量が大きくなり 微調整が容易となる。

【００１３】 また、前記調整においてガイド機構によりハウジングをクランク軸に対して直 角方向に摺動案内するので、ドライブギヤの歯すじと第一ドリブンギヤの歯すじ は常に一致し、両者の噛合姿勢の精度が向上する。

【００１４】

【実施例】

以下、図１〜図３を参照して、第一実施例のバランサ機構１が付いた内燃機関 について説明する。図１に示すように、内燃機関のシリンダブロック２にはクラ ンクベアリングキャップ３がボルト４により固定され、該ベアリングキャップ３ にはベアリング２２を介してクランク軸５が回転可能に軸支されている。このク ランク軸５の途中には、はすば歯車よりなるドライブギヤ６が該クランク軸５と 一体となって回転するよう固定されている。

【００１５】 前記シリンダブロック２の下面には両側に取付孔２３が貫設されたハウジング ７がボルト８により固定されている。これらの取付孔２３は前記ボルト８の外径 よりも内径が大きく形成され、該ボルト８を緩めた状態で前記シリンダブロック ２とハウジング７との間で遊びが生じるようになっている。

【００１６】 また、ハウジング７には、前記ドライブギヤ６と噛合する第一ドリブンギヤ９ と、該第一ドリブンギヤ９と噛合する第二ドリブンギヤ１０とが回転可能に軸支 されている。この第一ドリブンギヤ９は前記ドライブギヤ６の歯数の半分の歯数 のはすば歯車よりなり、該第一ドリブンギヤ９はクランク軸５とは反対方向にか つその倍速で回転するようになっている。この第一ドリブンギヤ９の裏面には略 半月状の第一偏心重り１１が一体に固定されている。また、第二ドリブンギヤ１ ０は前記ドライブギヤ６の歯数の半分の歯数のはすば歯車よりなり、該第二ドリ ブンギヤ１０は前記クランク軸５とは同一方向にかつその倍速で回転するように なっている。この第二ドリブンギヤ１０の裏面には略半月状の第二偏心重り１２ が一体に固定されている。これらのハウジング７，第一ドリブンギヤ９，第二ド リブンギヤ１０は、前記シリンダブロック２の下面に固定されたオイルパン１３ の内部に収まるようになっている。

【００１７】 前記ハウジング７の上面には両ドリブンギヤ９，１０の回転軸に対して直角方 向に延びるガイド溝１５が凹設されている。また、前記クランクベアリングキャ ップ３の下面にはクランク軸５に対して直角方向にかつ下方に突出する一対のガ イド片１４が設けられ、該ガイド片１４は、図２に示すように、前記ハウジング ７のガイド溝１５に係合されるようになっている。これらのガイド片１４とガイ ド溝１５とにより、前記ハウジング７をクランク軸５に対して直角方向に摺動案 内するガイド機構１６が構成されている。

【００１８】 また、図１に示すように、前記シリンダブロック２の左下面には突出片１７が 突設され、該突出片１７には前記ガイド溝１５に対して平行方向に貫通孔１８が 貫設されている。この貫通孔１８に対向するハウジング７の左側端部には前記ガ イド溝１５に対して平行方向に雌ねじ部１９が穿設され、該雌ねじ部１９には前 記貫通孔１８を貫通して螺入螺退される調整ボルト２０が螺着されている。これ らの貫通孔１８，雌ねじ部１９及び調整ボルト２０により前記シリンダブロック ２とハウジング７との摺動量を調整し、前記ドライブギヤ６と第一ドリブンギヤ ９との軸間ピッチを微調整する調整機構２１が構成されている。

【００１９】 上記ガイド機構１６及び調整機構２１を用いて、前記ドライブギヤ６と第一ド リブンギヤ９とのバックラッシ量を調整する方法について説明する。まず、シリ ンダブロック２の下面にハウジング７の上面を当て、該ハウジング７をボルト８ で緩く仮止めする。そして、調整ボルト２０をゆるめ、前記ドライブギヤ６に第 一ドリブンギヤ９が当接するまで（図１において右方向に）ハウジング７を摺動 させる。

【００２０】 続いて、前記当接位置を基準として前記ドライブギヤ６と第一ドリブンギヤ９ との軸間ピッチが所定の値まで広がるよう、調整ボルト２０を締め付けてハウジ ング７を図において左方向に摺動させる。ここで、最適なバックラッシ量を得る のに必要なハウジング７の摺動量（第一ドリブンギヤ９の変位量）は予め計算可 能であるから、その計算に基づいてハウジング７を摺動させれば、前記シリンダ ブロック２の下面とクランク軸５との間の寸法の製品間のばらつきに拘らず、一 律にバックラッシ量を決定することができる。この摺動の際に、例えばダイヤル ゲージのような測定器をハウジング７の端部に当てて行うことにより、正確なバ ックラッシ量の調整ができる。最後に、前記ボルト８を締め付けてハウジング７ を本止めする。また、調整ボルト２０のねじ山のピッチにより、調整ボルト２０ の回転数に対するハウジング７の摺動量は決定されるので、調整ボルト２０のね じ山のピッチの値がわかっていれば、前記当接位置を基準とする調整ボルト２０ の締付け回転数によっても最適なバックラッシ量を得ることができる。

【００２１】 第一実施例のバランサ機構１付内燃機関によると、従来のように、スペーサを 用いないので、使用スペーサを決定するための測定作業や、シリンダブロック３ にハウジング７を再度組み付ける作業が不要となる。また、第一ドリブンギヤ９ をドライブギヤ６との軸間方向に対してほぼ直角方向に変位させることにより、 バックラッシ量を調整するので、従来のように軸間方向に変位させて調整するよ りも、調整時の変位量が大きくなり微調整が容易となる。また、前記調整におい てガイド機構１６によりハウジング７をクランク軸５に対して直角方向に摺動案 内するので、ドライブギヤ６の歯すじと第一ドリブンギヤ９の歯すじは常に一致 し、両者の噛合姿勢の精度が向上する。

【００２２】 次に、第二実施例のバランサ機構付内燃機関は、図４に示すように、ドライブ ギヤ６と第一ドリブンギヤ９との軸間ピッチを微調整する調整機構３１において のみ第一実施例と異なる。この調整機構３１はシリンダブロック２の下面より下 方に回転可能に突出し回転軸を偏心させた円筒状の原動節３２と、ハウジング７ の端部に設けた長穴を有した鍔状の従動節３３とにより一種のカムが構成されて いる。

【００２３】 上記調整機構３１を用いて、前記ドライブギヤ６と第一ドリブンギヤ９とのバ ックラッシ量を調整するには、まず、ハウジング７をボルト８で緩く仮止めする 。そして、前記ドライブギヤ６に第一ドリブンギヤ９が当接するまでハウジング ７を摺動させる。

【００２４】 続いて、前記当接位置を基準として前記ドライブギヤ６と第一ドリブンギヤ９ との軸間ピッチが所定の値まで広がるよう、原動節３２を回転することによりハ ウジング７を摺動させてドライブギヤ６と第一ドリブンギヤ９との軸間ピッチを 微調整する。最後に、前記ハウジング７をボルト８で締め付けて本止めする。そ の他の作用効果は第一実施例と同様である。

【００２５】 次に、第三実施例のバランサ機構付内燃機関は、図５〜図７に示すように、ド ライブギヤ６と第一ドリブンギヤ９との軸間ピッチを微調整する調整機構４１に おいてのみ第一実施例と異なる。この調整機構４１はシリンダブロック２の下面 に直方体状の突出ブロック４２がボルト４３を介して固定され、該突出ブロック ４２にはガイド孔４４と雌ねじを螺刻した調整孔４５とがクランク軸５に対して 直角方向に連設され、該ガイド孔４４には略円柱状のシムホルダ４６の基端部が 摺動及び回転可能に挿入されている。このシムホルダ４６の先端部には上部が開 放した断面略馬蹄形の保持部４７が前記基端部に対して軸周りに相対回転可能に 形成され、該保持部４７には略円板状のシム４８の基端部が着脱可能に保持され ている。この保持部４７の下部には保持孔４９が貫設され、該保持孔４９には図 示しないボルト等が挿入されてシム４８を固定するようになっている。また、シ ム４８の先端部は前記ハウジング７の側端部に当接するようになっている。

【００２６】 前記調整孔４５には調整ねじ５０が螺入螺退可能に螺着され、該調整ねじ５０ の基端部は前記ガイド孔４４の内部においてシムホルダ４６の基端面に当接して いる。また、調整ねじ５０の先端部は調整孔４５より外部に突出し、同先端部に は調整ねじ５０を前記突出ブロック４２に締め付け固定するナット５１が螺嵌さ れている。

【００２７】 また、前記突出ブロック４２の下面には前記ガイド孔４４に直交する雌ねじ孔 ５２が貫設され、該雌ねじ孔５２にはシムホルダーロックねじ５３が螺入螺退可 能に螺着されている。このシムホルダーロックねじ５３の端部は前記シムホルダ ４６の基端部をガイド孔４４内部において押圧し、該シムホルダ４６を突出ブロ ック４２に固定するようになっている。

【００２８】 上記第三実施例の調整機構４１を用いて、前記ドライブギヤ６と第一ドリブン ギヤ９とのバックラッシ量を調整するには、まず、ハウジング７をボルト８で緩 く仮止めする。そして、ハウジング７を図５において右方向に摺動させ、前記ド ライブギヤ６に第一ドリブンギヤ９を当接させる。

【００２９】 続いて、シムホルダ４６の組み付けられた突出ブロック４２をシリンダブロッ ク２の下面に組み付ける。このシムホルダ４６に、厚手のマスターシム４８を保 持するとともに調整ねじ５０を転進させ、該マスターシム４８の端部がハウジン グ７の側端部に当接するまで、該マスターシム４８を（図５において右方向に） 摺動させる。その当接後、調整ねじ５０をナット５１で固定し、シムホルダ４６ の保持部４７を４５度回転させてマスターシム４８を取り出し、替わりに使用シ ム（この使用シムはマスターシム４８よりも薄く形成されている。）を入れ、保 持部４７を４５度回転させて元の位置に戻して使用シムを保持する。

【００３０】 続いて、ハウジング７を図において左方向に摺動させ、使用シムを該ハウジン グ７とシムホルダ４６とにより挾持する。このとき、ハウジング７の摺動はドラ イブギヤ６と第一ドリブンギヤ９との当接した位置を基準に、両ギヤ６，９の軸 間ピッチが広がる方向に摺動することとなるので、両ギヤ６，９のバックラッシ 量に対応する変位量（この場合、マスターシム４８と使用シムとの厚さの差とな る。）を決めておけば、常に一定のバックラッシ量を得ることができる。本実施 例の調整機構４１によれば、マスターシム４８の他に使用シムは一種類だけでよ く、従来のスペーサのように多種類用意する必要はない。最後に、ハウジング７ ，シムホルダ４６を各々ボルト８、シムホルダーロックねじ５３を締め付けて本 止めする。その他の作用効果は第一実施例と同様である。

【００３１】 なお、本考案は前記実施例の構成に限定されず、以下のように考案の趣旨から 逸脱しない範囲で任意に変更して具体化することもできる。 （１）ガイド機構のガイド片をシリンダブロックの下面に設けたり、また、ガイ ド溝をシリンダブロック又はクランクベアリングキャップの下面に設け、ハウジ ングの上面に該ガイド溝と係合するガイド片やガイドレールを設けたりしてもよ い。また、ガイド片は、シリンダブロック、ベアリングキャップ又はハウジング とは別体の部品でもよく、例えばシリンダブロックやベアリングキャップに固定 可能なプレートを挙げることができる。 （２）ドライブギヤ、第一ドリブンギヤ及び第二ドリブンギヤがはすば歯車であ ることは必須ではなく、例えば平歯車でもよい。

【００３２】

【考案の効果】

本考案のバランサ機構付内燃機関は、上記の通り構成されているので、バック ラッシ量の調整のための多種類のスペーサを不要とし、バックラッシ量調整の簡 素化と精度の向上を図り、ギヤの噛合姿勢の精度の向上を図ることもできるとい う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を具体化した第一実施例の断面図であ
る。

【図２】同じく図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】同じくハウジング等の底面図である。

【図４】第二実施例の調整機構の底面図である。

【図５】第三実施例の調整機構の断面図である。

【図６】同じく底面図である。

【図７】同じくシムホルダの保持部とシムとを示す正面
図である。

【図８】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ バランサ機構 ２ シリンダブ
ロック ３ クランクベアリングキャップ ５ クランク軸 ６ ドライブギヤ ７ ハウジング ９ 第一ドリブンギヤ １０ 第二ドリブ
ンギヤ １１ 第一偏心重り １２ 第二偏心
重り １３ オイルパン １６ ガイド機
構 ２１ 調整機構 ２２ ベアリン
グ ３１ 調整機構 ４１ 調整機構

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロック及びクランクベアリン
   グキャップにベアリングを介して回転可能に軸支された
   クランク軸と、前記クランク軸に設けられたドライブギ
   ヤと、オイルパンの内部に収まるようにシリンダブロッ
   クの下面に取り付けられたハウジングと、前記ハウジン
   グに回転可能に軸支され、前記ドライブギヤと噛合して
   前記クランク軸と反対方向に倍速で回転する第一ドリブ
   ンギヤと、前記第一ドリブンギヤに固定された第一偏心
   重りと、前記ハウジングに回転可能に軸支され、前記第
   一ドリブンギヤと噛合して前記クランク軸と同一方向に
   倍速で回転する第二ドリブンギヤと、前記第二ドリブン
   ギヤに固定された第二偏心重りとを備えたバランサ機構
   付き内燃機関において、前記シリンダブロックと前記ハ
   ウジングとの間に、該ハウジングを前記クランク軸に対
   して直角方向に摺動案内するガイド機構と、該ハウジン
   グの摺動量を調整することにより前記ドライブギヤと前
   記第一ドリブンギヤとの軸間ピッチを微調整する調整機
   構とを設けたことを特徴とするバランサ機構付内燃機
   関。