JPH10169716A - バランサ軸付きエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】バランサ軸付きエンジンにおいて、バラン
サ駆動ギヤ１３をカム駆動ギヤ１１と後側のクランクア
ーム１０との間に配置し、バランサ入力ギヤ１４の後部
に補助バランサウェイト１８を配置した。 【効果】シリンダライナ２０の下端縁とカム入力ギヤ１
２との干渉を避けるために必要なシリンダ中心軸線２１
からカム駆動ギヤ１１までの離間距離２２内にバランサ
駆動ギヤ１３を収めることができ、従来、前側のクラン
クアーム１０と前軸受け部５ｂとの間に必要であったバ
ランサ駆動ギヤ１３の収容隙間が不要になり、エンジン
の全長を長くすることなく、収容隙間の分だけカム駆動
ギヤ１１とカム入力ギヤ１２とを厚くすることができ
る。これらギヤ１１・１２はカム２３のリフトアップ時
に大きな反力を受けるが、厚くできる分だけ、その寿命
を長くできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バランサ軸付きエ
ンジンに関する。

【０００２】

【従来の技術】バランサ軸付きエンジンの従来技術とし
て図４に示すものがある。これは、本発明と同様、次の
ようにしてある。すなわち、クランクケース１０１内に
前後方向に向けたクランク軸１０７とバランサ軸１０８
とカム軸１０９とを平行に架設し、これら各軸１０７・
１０８・１０９の両端寄りの部分をクランクケース１０
１の前壁１０４と後壁１０２とにそれぞれ支持させ、ク
ランク軸１０７の後端寄り部分を軸受けする後軸受け部
１０６ｂと後側のクランクアーム１１０との間で、クラ
ンク軸１０７にカム駆動ギヤ１１１を外嵌固定し、カム
軸１０９にカム入力ギヤ１１２を外嵌固定し、カム駆動
ギヤ１１１とカム入力ギヤ１１２とを同一平面上に配置
し、カム駆動ギヤ１１１でカム入力ギヤ１１２を連動す
るようにしてある。

【０００３】そして、クランク軸１０７にバランサ駆動
ギヤ１１３を外嵌固定し、バランサ軸１０８にバランサ
入力ギヤ１１４を外嵌固定し、バランサ駆動ギヤ１１３
とバランサ入力ギヤ１１４とを同一平面上に配置して、
このバランサ駆動ギヤ１１３でバランサ入力ギヤ１１４
を連動するようにし、バランサ軸１０８のバランサウェ
イト１１５が前後一対のクランクアーム１１０・１１０
のカウンタウェイト１１７・１１７の間を通過するよう
にしてある。

【０００４】この従来技術では、バランサ駆動ギヤ１１
３を前側のクランクアーム１１０と前軸受け部１０５ｂ
との間に配置し、後側のクランクアーム１１０とカム駆
動ギヤ１１１とを密着させている。この従来技術では、
シリンダライナ１２０の下端縁とカム入力ギヤ１１２と
の干渉を避けるため、シリンダ中心軸線１２１からカム
駆動ギヤ１１１までの離間距離１２２を長くとる必要が
あるのに加え、前側のクランクアーム１１０と前軸受け
部１０５ｂとの間にバランサ駆動ギヤ１１３の収容隙間
を必要とする。このため、カム駆動ギヤ１１１とカム入
力ギヤ１１２とを薄くして、エンジンの全長が長くなる
のを抑制している。また、バランサ軸１１８には補助バ
ランサウェイトを配置する場所がない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれば
次の問題がある（図４参照）。 エンジンの全長が長くなるのを抑制するため、カム駆
動ギヤ１１１とカム入力ギヤ１１２とを薄くする必要が
ある。これらギヤ１１１・１１２は、カム１２３のリフ
トアップ時に、大きな反力を受けるが、薄いためにその
寿命は短い。

【０００６】バランサ軸１１８に補助バランサウェイ
トを配置する場所がないため、十分な制振性能が得られ
ないことが多い。

【０００７】第１発明の課題は次の点にある。エンジ
ンの全長を長くすることなく、カム駆動ギヤとカム入力
ギヤとを厚くできるようにすること。バランサ軸に補
助バランサウェイトを配置できるようにすること。補
助バランサウェイトの配置によってエンジンの全長が長
くなるのを防止すること。第２発明の課題は第１発明の
課題に加え次の点にある。バランサ駆動ギヤやバラン
サ入力ギヤの噛み合わせ作業を容易にすること。第３発
明の課題は第２発明の課題に加え次の点にある。クラ
ンクケースの後壁の装着を容易にすること。第４発明の
課題は第１発明から第３発明のいずれかの課題に加え次
の点にある。補助バランサウェイトの追加によって部
品点数が増加するのを防止すること。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（第１発明）第１発明は、図１に示すように、クランク
ケース１内に前後方向に向けたクランク軸７とバランサ
軸８とカム軸９とを平行に架設し、これら各軸７・８・
９の両端寄りの部分をクランクケース１の前壁４と後壁
２とにそれぞれ支持させ、クランク軸７の後端寄り部分
を軸受けする後軸受け部６ｂと後側のクランクアーム１
０との間で、クランク軸７にカム駆動ギヤ１１を外嵌固
定し、カム軸９にカム入力ギヤ１２を外嵌固定し、カム
駆動ギヤ１１とカム入力ギヤ１２とを同一平面上に配置
し、カム駆動ギヤ１１でカム入力ギヤ１２を連動するよ
うにしてある。

【０００９】そして、クランク軸７にバランサ駆動ギヤ
１３を外嵌固定し、バランサ軸８にバランサ入力ギヤ１
４を外嵌固定し、バランサ駆動ギヤ１３とバランサ入力
ギヤ１４とを同一平面上に配置して、このバランサ駆動
ギヤ１３でバランサ入力ギヤ１４を連動するようにし、
バランサ軸８のバランサウェイト１５が前後一対のクラ
ンクアーム１０・１０のカウンタウェイト１７・１７の
間を通過するようにしてある。

【００１０】そして、上記バランサ軸付きエンジンにお
いて、次のようにしたことを特徴とする。すなわち、バ
ランサ駆動ギヤ１３をカム駆動ギヤ１１と後側のクラン
クアーム１０との間に配置し、バランサ入力ギヤ１４の
後部に補助バランサウェイト１８を配置したことを特徴
とする。

【００１１】（第２発明）第２発明は、図１に示すよう
に、第１発明において、クランクケース１の後部に開口
１６を設け、クランクケース１の後壁２をクランクケー
ス１の開口縁部３に着脱できるようにし、上記各軸７・
８・９の後端寄り部をクランクケース１の後壁２に設け
た後軸受け部６ａ・６ｂ・６ｃに内嵌しながら、クラン
クケース１の後壁２をクランクケース１の開口縁部３に
装着できるようにしたことを特徴とする。

【００１２】（第３発明） 第３発明は、図１に示すように、第２発明において、バ
ランサ軸８の後端部１９を後軸受け部６ｃから後方に突
出する長さとし、その突出部分をテーパ状に形成したこ
とを特徴とする。

【００１３】（第４発明）第４発明は、図１に示すよう
に、第１発明から第３発明のいずれかにおいて、バラン
サ入力ギヤ１４と補助バランサウェイト１８とを一体成
型物としたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の作用及び効果】

（第１発明）第１発明は次の作用効果を奏する（図１参
照）。 バランサ駆動ギヤ１３をカム駆動ギヤ１１と後側のク
ランクアーム１０との間に配置するので、シリンダライ
ナ２０の下端縁とカム入力ギヤ１２との干渉を避けるた
めに必要なシリンダ中心軸線２１からカム駆動ギヤ１１
までの離間距離２２内にバランサ駆動ギヤ１３を収める
ことができ、従来、前側のクランクアーム１０と前軸受
け部５ｂとの間に必要であったバランサ駆動ギヤ１３の
収容隙間が不要になり、エンジンの全長を長くすること
なく、収容隙間の分だけカム駆動ギヤ１１とカム入力ギ
ヤ１２とを厚くすることができる。これらギヤ１１・１
２はカム２３のリフトアップ時に大きな反力を受ける
が、厚くできる分だけ、その寿命を長くできる。

【００１５】バランサ軸８に固定するバランサ入力ギ
ヤ１７の後部に補助バランサウェイト１８を設けるの
で、十分な制振性能が得られる。

【００１６】カム駆動ギヤ１１を厚くすることによっ
て、カム駆動ギヤ１１と同一平面上に形成される空間に
補助バランサウェイト１８を収容できるので、補助バラ
ンサウェイト１８の配置によってエンジンの全長が長く
なるのを防止できる。

【００１７】（第２発明）第１発明は第２発明の作用効
果に加え、次の作用効果を奏する（図１参照）。 カム駆動ギヤ１１とカム入力ギヤ１２だけでなく、バ
ランサ駆動ギヤ１３とバランサ入力ギヤ１４も開口１６
付近に位置しているので、これらの合いマークを確認し
ながら、ギヤの噛み合わせ作業を容易に行うことができ
る。

【００１８】（第３発明）第３発明は第２発明の作用効
果に加え、次の作用効果を奏する（図１参照）。 クランクケース１の開口縁部３に後壁２を装着する
際、後軸受け部６ｃの向きとバランサ軸８の向きにある
程度のずれがあっても、バランサ軸８の後端部１９はテ
ーパ状であるために後軸受け部６ｃにスムーズに嵌入す
るので、後壁２の装着が容易になる。

【００１９】（第４発明）第４発明は、第１発明から第
３発明のいずれかの作用効果に加え、次の作用効果を奏
する（図１参照）。 補助バランサウェイト１８がバランサ入力ギヤ１４と
一体化されているので、補助バランサウェイト１８の追
加によって部品点数が増加するのを防止できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図１〜図３は本発明の実施形態に係る縦
型単気筒の４サイクル部分液冷ディーゼルエンジンを説
明する図で、このエンジンの構成は次の通りである。図
２に示すように、クランクケース１の上部にシリンダ２
４を一体形成してシリンダブロックを形成し、その上部
にシリンダヘッド２５を組み付け、その上部にヘッドカ
バー２６を組み付けている。シリンダ２４にはシリンダ
ライナ２０を内嵌している。シリンダヘッド２５には副
燃焼室２７を内設している。

【００２１】シリンダ２４の肉壁にはシリンダジャケッ
ト２８を内設し、副燃焼室２７の周囲には副室ジャケッ
ト２９を形成している。図３に示すように、シリンダブ
ロックの前側にフライホイルファン３０を収容したファ
ンケース３１を配置し、ファンケース３１の上部に放熱
器３２を配置している。この放熱器３２にはシリンダジ
ャケット２８と副室ジャケット２９を通過してきた冷却
液が導入される。フライホイルファン３０で起こした冷
却風の一部はシリンダ２４の周囲を通過してシリンダ２
４を空冷する。また、冷却風の一部は放熱器３２の周囲
を通過して放熱器３２内を通過する冷却液の放熱を行
う。

【００２２】この実施形態では、図１に示すように、ク
ランクケース１内に前後方向に向けたクランク軸７とバ
ランサ軸８とカム軸９とを平行に架設し、これら各軸７
・８・９の両端寄りの部分をクランクケース１の前壁４
と後壁２とにそれぞれ支持させ、クランク軸７の後端寄
り部分を軸受けする後軸受け部６ｂと後側のクランクア
ーム１０との間で、クランク軸７にカム駆動ギヤ１１を
外嵌固定し、カム軸９にカム入力ギヤ１２を外嵌固定
し、カム駆動ギヤ１１とカム入力ギヤ１２とを同一平面
上に配置し、カム駆動ギヤ１１でカム入力ギヤ１２を連
動するようにしてある。

【００２３】上記各軸７・８・９の各前寄り端部はクラ
ンクケース１の前壁４に設けた前軸受け部５ａ・５ｂ・
５ｃにそれぞれ軸受けさせ、各後寄り端部は後壁２に設
けた後軸受け部６ａ・６ｂ・６ｃにそれぞれ軸受けさせ
ている。カム駆動ギヤ１１とカム入力ギヤ１２とは直接
に噛み合わせている。図２に示すように、キム入力ギヤ
１２にはガバナ入力ギヤ３５をカム軸９には一対のカム
２３を設けており、図２に示すように、一方のカム２３
で燃料噴射ポンプ３３を連動し、他方のカム２３で動弁
装置３４を連動するようになっている。カム入力ギヤ１
２にはガバナ入力ギヤ３５を直接に噛み合わせている。

【００２４】そして、クランク軸７にバランサ駆動ギヤ
１３を外嵌固定し、バランサ軸８にバランサ入力ギヤ１
４を外嵌固定し、バランサ駆動ギヤ１３とバランサ入力
ギヤ１４とを同一平面上に配置して、このバランサ駆動
ギヤ１３でバランサ入力ギヤ１４を連動するようにし、
バランサ軸８のバランサウェイト１５が前後一対のクラ
ンクアーム１０・１０のカウンタウェイト１７・１７の
間を通過するようにしてある。

【００２５】この実施形態では、エンジンの全長を長く
することなく、カム駆動ギヤ１１とカム入力ギヤ１２と
を厚くできるようにするために、バランサ駆動ギヤ１３
をカム駆動ギヤ１１の後側とクランクアーム１０との間
に配置し、バランサ入力ギヤ１４の後部に補助バランサ
ウェイト１８を配置してある。

【００２６】この実施形態では、バランサ駆動ギヤ１３
やバランサ入力ギヤ１４の噛み合わせ作業を容易にする
ために、クランクケース１の後部に開口１６を設け、ク
ランクケース１の後壁２をクランクケース１の開口縁部
３に着脱できるようにし、上記各軸７・８・９の後端寄
り部をクランクケース１の後壁２に設けた後軸受け部６
ａ・６ｂ・６ｃに内嵌しながら、クランクケース１の後
壁２をクランクケース１の開口縁部３に装着できるよう
にしてある。

【００２７】この実施形態では、クランクケース１の後
壁２の装着を容易にするため、バランサ軸８の後端部１
９を後軸受け部６ｃから後方に突出する長さとし、その
突出部分をテーパ状に形成してある。

【００２８】この実施形態では、補助バランサウェイト
１８の追加によって部品点数が増加するのを防止するた
め、バランサ入力ギヤ１４と補助バランサウェイト１８
とを一体成型物としてある。これらは一体鋳造で形成し
てある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの横断平面図
である。

【図２】図１のエンジンの縦断背面図である。

【図３】図１のエンジンの縦断側面図である。

【図４】従来技術に係るエンジンの縦断平面図である。

【符号の説明】

１…クランクケース、２…後壁、３…開口縁部、４…前
壁、６ａ・６ｂ・６ｃ…後軸受け部、７…クランク軸、
８…バランサ軸、９…カム軸、１０…クランクアーム、
１１…カム駆動ギヤ、１２…カム入力ギヤ、１３…バラ
ンサ駆動ギヤ、１４…バランサ入力ギヤ、１５…バラン
サウェイト、１６…開口、１７…カウンタウェイト、１
８…補助バランサウェイト、１９…後端部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクケース(１)内に前後方向に向け
   たクランク軸(７)とバランサ軸(８)とカム軸(９)とを平
   行に架設し、これら各軸(７)・(８)・(９)の両端寄りの
   部分をクランクケース(１)の前壁(４)と後壁(２)とにそ
   れぞれ支持させ、クランク軸(７)の後端寄り部分を軸受
   けする後軸受け部(６ｂ)と後側のクランクアーム(１０)
   との間で、クランク軸(７)にカム駆動ギヤ(１１)を外嵌
   固定し、カム軸(９)にカム入力ギヤ(１２)を外嵌固定
   し、カム駆動ギヤ(１１)とカム入力ギヤ(１２)とを同一
   平面上に配置し、カム駆動ギヤ(１１)でカム入力ギヤ
   (１２)を連動するようにし、クランク軸(７)にバランサ
   駆動ギヤ(１３)を外嵌固定し、バランサ軸(８)にバラン
   サ入力ギヤ(１４)を外嵌固定し、バランサ駆動ギヤ(１
   ３)とバランサ入力ギヤ(１４)とを同一平面上に配置し
   て、このバランサ駆動ギヤ(１３)でバランサ入力ギヤ
   (１４)を連動するようにし、バランサ軸(８)のバランサ
   ウェイト(１５)が前後一対のクランクアーム(１０)・
   (１０)のカウンタウェイト(１７)・(１７)の間を通過す
   るようにした、バランサ軸付きエンジンにおいて、 バランサ駆動ギヤ(１３)をカム駆動ギヤ(１１)と後側の
   クランクアーム(１０)との間に配置し、バランサ入力ギ
   ヤ(１４)の後部に補助バランサウェイト(１８)を配置し
   た、ことを特徴とするバランサ軸付きエンジン。
2. 【請求項２】 請求項１に記載したバランサ軸付きエン
   ジンにおいて、クランクケース(１)の後部に開口(１６)
   を設け、クランクケース(１)の後壁(２)をクランクケー
   ス(１)の開口縁部(３)に着脱できるようにし、上記各軸
   (７)・(８)・(９)の後端寄り部をクランクケース(１)の
   後壁(２)に設けた後軸受け部(６ａ)・(６ｂ)・(６ｃ)に
   内嵌しながら、クランクケース(１)の後壁(２)をクラン
   クケース(１)の開口縁部(３)に装着できるようにした、
   ことを特徴とするバランサ軸付きエンジン。
3. 【請求項３】 請求項２に記載したバランサ軸付きエン
   ジンにおいて、バランサ軸(８)の後端部(１９)を後軸受
   け部(６ｃ)から後方に突出する長さとし、その突出部分
   をテーパ状に形成した、ことを特徴とするバランサ軸付
   きエンジン。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   したバランサ軸付きエンジンにおいて、バランサ入力ギ
   ヤ(１４)と補助バランサウェイト(１８)とを一体成型物
   とした、ことを特徴とするバランサ軸付きエンジン。