(57)【要約】【解決手段】クランクギヤに動弁カムギヤを噛合させたエンジンにおいて、シリンダヘッド３側を上、クランク室１１の張り出し側を横と見て、バランサ軸４に取り付けたバランサギヤを動弁カムギヤにその上方から噛合させ、上記バランサ軸４をシリンダ５の横側方に配置した。【効果】クランク軸１との干渉を避けながら、バランサ軸４をクランク室１１の上方のデッドスペースを利用して配置することができる。このため、クランク室１１を横側方や下方に拡張する必要がなく、バランサ軸４の配置に起因するエンジンの大型化を抑制することができる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクギヤ（１ａ）に動弁カムギヤ（２ａ）を噛合させたエンジンにおいて、
シリンダヘッド（３）側を上、クランク室（１１）の張り出し側を横と見て、バランサ軸（４）に取り付けたバランサギヤ（４ａ）を動弁カムギヤ（２ａ）にその上方から噛合させ、上記バランサ軸（４）をシリンダ（５）の横側方に配置した、ことを特徴とするエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載したエンジンにおいて、
シリンダ（５）の横一側領域を上下三等分した上中下の部分領域を想定し、上部分領域にバランサ軸（４）の中心軸線（４ｂ）を位置させた、ことを特徴とするエンジン。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載したエンジンにおいて、
動弁カム軸（２）もシリンダ（５）の横側方に配置した、ことを特徴とするエンジン。
【請求項４】
請求項３に記載したエンジンにおいて、
シリンダ（５）の横一側領域を上下三等分した上中下の部分領域を想定し、下部分領域に動弁カム軸（２）の中心軸線（２ｂ）を位置させた、ことを特徴とするエンジン。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載したエンジンにおいて、シリンダ（５）とバランサ軸（４）との間に動弁装置のプッシュロッド（６）を挿通させた、ことを特徴とするエンジン。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載したエンジンにおいて、バランサ軸（４）と動弁カム軸（２）との間にクランク軸（１）の架設方向に沿う脇水路（７）を設け、ラジエータからの冷却水を脇水路（７）を介して多気筒シリンダブロックのシリンダジャケット（８）に導入するに当たり、
バランサ軸（４）と脇水路（７）と動弁カム軸（２）とをシリンダジャケット（８）とシリンダ（５）の壁とに沿って上下に並べた、ことを特徴とするエンジン。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載したエンジンにおいて、クランク軸（１）の架設方向に沿う脇水路（７）を設け、ラジエータからの冷却水を脇水路（７）を介して多気筒シリンダブロックのシリンダジャケット（８）に導入するに当たり、
複数のシリンダ（５）の脇を通過する脇水路（７）にシリンダジャケット（８）に臨む複数の出口（７ａ）を設け、これら複数の出口（７ａ）を脇水路（７）の長手方向の両端部と中間部とに配置した、ことを特徴とするエンジン。
【請求項８】
請求項７に記載したエンジンにおいて、
脇水路（７）の隣り合う出口（７ａ）（７ａ）間の肉壁内に動弁装置のタペットガイド孔（９）を設けた、ことを特徴とするエンジン。
【請求項９】
請求項８に記載したエンジンにおいて、
動弁カム室（１０）をその下方のクランク室（１１）と連通させ、クランク室（１１）から動弁カム室（１０）を介してタペットガイド孔（９）にきのこ形タペット（１２）を挿入できるようにした、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれかに記載したエンジンにおいて、
動弁カム軸（２）をシリンダジャケット（８）の下方に配置し、脇水路（７）の出口（７ａ）をシリンダジャケット（８）の下部に臨ませた、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載したエンジンにおいて、
作業装置（１５）への動力取出し軸（１６）を複数個所で軸受けし、この動力取出し軸（１６）に取り付けた動力取出しギヤ（１６ａ）を動弁カムギヤ（２ａ）に噛合させた、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載したエンジンにおいて、
前記バランサ軸（４）として二次バランサ軸を用い、これと対をなす他の二次バランサ軸（１３）を設けるとともに、動力取出し軸（１６）を設けるに当たり、
動弁カム軸（２）に動弁カムギヤ（２ａ）とこれよりも小径の出力ギヤ（２ｃ）とを同心状に取り付け、小径の出力ギヤ（２ｃ）を介して上記他の二次バランサ軸（１３）を連動するとともに、大径の動弁カムギヤ（２ａ）を介して動力取出し軸（１６）を連動するようにし、
出力ギヤ（２ｃ）のモジュールを動弁カムギヤ（２ａ）のそれよりも小さくした、ことを特徴とするエンジン。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載したエンジンにおいて、
一次バランサ軸（１４）を設けるに当たり、
動弁カム軸（２）に動弁カムギヤ（２ａ）とこれよりも小径の出力ギヤ（２ｃ）とを同心状に取り付け、小径の出力ギヤ（２ｃ）に上記一次バランサ軸（１４）に取り付けた一次バランサギヤ（１４ａ）を噛合させた、ことを特徴とするエンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに関し、詳しくは、バランサ軸を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クランクギヤに動弁カムギヤを噛合させたエンジンがある。この種のエンジンでは、シリンダヘッド側を上、クランク室の張り出し側を横と見て、バランサ軸に取り付けたバランサギヤを動弁カムギヤまたはクランクギヤにその横側方または下方から噛合させ、上記バランサ軸をクランク室内に配置している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には、次の問題がある。
《問題》　バランサ軸の配置によりエンジンが大型化する。
バランサ軸をクランク室内に配置しているため、バランサ軸とクランク軸との干渉を避ける必要上、バランサ軸をクランク軸の横側方または下方に大きく離す必要がある。このため、クランク室が横側方や下方に拡張され、クランク室が大型化し、これがエンジン大型化の要因となっている。
【０００４】
本発明の課題は、上記問題点を解決できるエンジンを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
主要な請求項１の発明特定事項は、次の通りである（図１及び図２参照）。
クランクギヤ（１ａ）に動弁カムギヤ（２ａ）を噛合させたエンジンにおいて、
シリンダヘッド（３）側を上、クランク室（１１）の張り出し側を横と見て、バランサ軸（４）に取り付けたバランサギヤ（４ａ）を動弁カムギヤ（２ａ）にその上方から噛合させ、上記バランサ軸（４）をシリンダ（５）の横側方に配置した、ことを特徴とするエンジン。
【０００６】
【発明の効果】
（請求項１の発明）
請求項１の発明は、次の効果を奏する（図１参照）。
《効果１》　バランサ軸の配置に起因するエンジンの大型化を抑制することができる。
バランサ軸（４）をシリンダ（５）の横側方に配置するため、クランク軸（１）との干渉を避けながら、バランサ軸（４）をクランク室（１１）の上方のデッドスペースを利用して配置することができる。このため、クランク室（１１）を横側方や下方に拡張する必要がなく、バランサ軸（４）の配置に起因するエンジンの大型化を抑制することができる。
【０００７】
（請求項２の発明）
請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加え、次の効果を奏する（図２参照）。
《効果２》　動弁カムギヤとバランサギヤの耐久性を高めることができる。或いは、これらギヤの噛合の静粛性を高めることができる。
上部分領域にバランサ軸（４）の中心軸線（４ｂ）を位置させたため、動弁カム軸（２）からバランサ軸（４）までの軸間距離を長くとることができる。このため、動弁カムギヤ（２ａ）とバランサギヤ（４ａ）を径大にして、これらのモジュールを大きくすることができ、或いは、これらの歯数を多くすることができる。前者を採用した場合、これらギヤ（２ａ）（４ａ）の耐久性を高めることができる。後者を採用した場合、これらギヤ（２ａ）（４ａ）の噛合の静粛性を高めることができる。
【０００８】
（請求項３の発明）
請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明の効果に加え、次の効果を奏する（図１参照）。
《効果３》　動弁カム軸の配置に起因するエンジンの大型化を抑制することができる。
動弁カム軸（２）もシリンダ（５）の横側方に配置するため、クランク軸（１）との干渉を避けながら、動弁カム軸（２）をクランク室（１１）の上方のデッドスペースを利用して配置することができる。このため、クランク室（１１）を横側方や下方に拡張する必要がなく、動弁カム軸（２）の配置に起因するエンジンの大型化を抑制することができる。
【０００９】
（請求項４の発明）
請求項４の発明は、請求項３の発明の効果に加え、次の効果を奏する（図１参照）。
《効果４》　動弁カムギヤの小径化によるエンジンの小型化を促進することができる。
下部分領域に動弁カム軸（２）の中心軸線（２ｂ）を位置させたため、これを中部分領域に位置させる場合に比べ、クランク軸（１）と動弁カム軸（２）との軸間距離が短くなり、動弁カムギヤ（２ａ）の小径化によるエンジンの小型化を促進することができる。
【００１０】
（請求項５の発明）
請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかの発明の効果に加え、次の効果を奏する（図１参照）。
《効果５》　プッシュロッドのコンパクト化によるエンジンの小型化を促進することができる。
シリンダ（５）とバランサ軸（４）との間に動弁装置のプッシュロッド（６）を挿通させたため、プッシュロッド（６）をシリンダ（５）に沿ってコンパクトに配置することができ、プッシュロッド（６）のコンパクト化によるエンジンの小型化を促進することができる。
【００１１】
（請求項６の発明）
請求項６の発明は、請求項１から請求項５のいずれかの発明の効果に加え、次の効果を奏する（図１参照）。
《効果６》　バランサ軸等の配列によるエンジンの小型化を促進することができる。
バランサ軸（４）と脇水路（７）と動弁カム軸（２）とをシリンダジャケット（８）とシリンダ（５）の壁とに沿って上下に並べたため、これらがコンパクトに配列され、バランサ軸（４）等の配列によるエンジンの小型化を促進することができる。
【００１２】
（請求項７の発明）
請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか発明の効果に加え、次の効果を奏する（図３参照）。
《効果７》　全シリンダの壁の暖機や冷却が均一化される。
複数のシリンダ（５）の脇を通過する脇水路（７）にシリンダジャケット（８）に臨む複数の出口（７ａ）を設け、これら複数の出口（７ａ）を脇水路（７）の長手方向の両端部と中間部とに配置したため、全シリンダ（５）（５）の壁に向けて冷却水が均等に分配され、全シリンダ（５）（５）の壁の暖機や冷却が均一化される。
【００１３】
（請求項８の発明）
請求項８の発明は、請求項７の発明の効果に加え、次の効果を奏する（図３参照）。
《効果８》　エンジンの横幅を小さくすることができる。
脇水路（７）の隣り合う出口（７ａ）（７ａ）間の肉壁内に動弁装置のタペットガイド孔（９）を設けたため、出口（７ａ）とタペットガイド孔（９）とを横幅方向に並べて配置する場合に比べ、エンジンの横幅を小さくすることができる。
【００１４】
（請求項９の発明）
請求項９の発明は、請求項８の発明の効果に加え、次の効果を奏する（図１参照）。
《効果９》　脇水路の出口の開口面積を大きく確保することができる。
動弁カム室（１０）をその下方のクランク室（１１）と連通させ、クランク室（１１）から動弁カム室（１０）を介してタペットガイド孔（９）にきのこ形タペット（１２）を挿入できるようにしたため、タペットガイド孔（９）を細くすることができ、脇水路（７）の出口（７ａ）の開口面積を大きく確保することができる。
【００１５】
（請求項１０の発明）
請求項１０の発明は、請求項６から請求項９のいずれかの発明の効果に加え、次の効果を奏する（図１参照）。
《効果１０》　シリンダ壁の上下部分の暖機や冷却が均一化される。
図１に示すように、脇水路（７）の出口（７ａ）をシリンダジャケット（８）の下部に臨ませたため、脇水路（７）の出口（７ａ）から流出した冷却水は、シリンダジャケット（８）の下部を通過した後、シリンダジャケット（８）の上部に浮上し、各シリンダ（５）の壁の上下部分の暖機や冷却が均一化される。このため、暖機運転中は、各シリンダ（５）の壁の下寄り部分がその上寄り部分と同様に暖まり、ピストン（１７）の焼き付きが起こりにくい。また、通常運転中は、各シリンダ（５）の壁の上寄り部分と同様にその下寄り部分も十分に冷却され、その下寄り部分とピストンリングとの間に隙間ができにくく、ブローバイガスの漏れや燃焼室内へのオイル上がりが起こりにくい。
【００１６】
（請求項１１の発明）
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０のいずれかの発明の効果に加え、次の効果を奏する（図４及び図２参照）。
《効果１１》　クランク軸から動力出力軸までの各ギヤの噛合を適正化することができる。
図４に示すように、作業装置（１５）への動力取出し軸（１６）を複数個所で軸受けし、この動力取出し軸（１６）に取り付けた動力取出しギヤ（１６ａ）を動弁カムギヤ（２ａ）に噛合させたため、図２に示すように、クランク軸（１）から動力取出し軸（１６）までの各ギヤ、すなわちクランクギヤ（１ａ）、動弁カムギヤ（２ａ）、動力取出しギヤ（１６ａ）が、いずれも複数個所で軸受けされた軸、すなわちクランク軸（１）、動弁カム軸（２）、動力取出し軸（１６）で支持されることになる。このため、これら各ギヤ（１ａ）（２ａ）（１６ａ）の傾きが抑制され、これらの噛合を適正化することができ、静粛性が高まる。
【００１７】
（請求項１２の発明）
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１のいずれかの発明の効果に加え、次の効果を奏する（図２参照）。
《効果１２》　小径であるにも拘らず、出力ギヤには二次バランサ軸を連動するために必要な多数の歯を容易に形成することができる。
出力ギヤ（２ｃ）のモジュールを比較的小さくするため、小径であるにも拘らず、出力ギヤ（２ｃ）には二次バランサ軸（１３）を連動するために必要な多数の歯を容易に形成することができる。
【００１８】
《効果１３》　動弁カムギヤに動力取出し軸の反力に耐える十分な強度を確保することができる。
動弁カムギヤ（２ａ）のモジュールを比較的大きくするため、動弁カムギヤ（２ａ）に動力取出し軸（１６）の反力に耐える十分な強度を確保することができる。
【００１９】
（請求項１３の発明）
請求項１３の発明は、請求項１から請求項１２のいずれかの発明の効果に加え、次の効果を奏する（図２参照）。
《効果１４》　一次バランサギヤの小径化によるエンジンの小型化を促進することができる。
小径の出力ギヤ（２ｃ）に一次バランサギヤ（１４ａ）を噛合させたため、動弁カム軸（２）と一次バランサ軸（１４）との軸間距離が短くなり、一次バランサギヤ（１４ａ）の小径化によるエンジンの小型化を促進することができる。
【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５はいずれも本発明の実施形態に係るエンジンを説明する図で、この実施形態では縦形の水冷多気筒ディーゼルエンジンを例として説明する図である。
【００２１】
このエンジンの概要は、次の通りである。
このエンジンは、図１に示すように、シリンダブロック（１８）の上部にシリンダヘッド（３）を、下部にオイルパン（１９）を取り付けている。シリンダブロック（１８）は、シリンダ（５）の下部にクランク室（１１）を備えている。図５に示すように、シリンダブロック（１８）の前部には巻き掛け伝動装置（２０）を備え、これで冷却ファン（２１）と水ポンプ（２６）とを連動する。シリンダブロック（１８）の後部にはギヤ伝動装置（２２）とフライホイル（２７）とを備え、図４に示すように、このギヤ伝動装置（２２）で燃料噴射ポンプ（２３）と作業装置（１５）とを連動する。この作業装置（１５）は、作業用油圧ポンプである。また、このギヤ伝動装置（２２）で図１に示す動弁カム軸（２）、一対の二次バランサ軸（４）（１３）、一次バランサ軸（１４）を連動する。
【００２２】
各軸の配置は、次の通りである。
図１に示すように、シリンダヘッド（３）側を上、クランク室（１１）の張り出し側を横と見て、一方の二次バランサ（４）と動弁カム軸（２）とをシリンダ（５）の横一側方に配置し、シリンダ（５）の横一側領域を上下三等分した上中下の部分領域を想定し、上部分領域に一方の二次バランサ軸（４）の中心軸線（４ｂ）を位置させ、下部分領域に動弁カム軸（２）の中心軸線（２ｂ）を位置させている。他方の二次バランサ軸（１３）はシリンダ（５）の横他側方の斜め下に位置させている。一次バランサ軸（１４）は動弁カム軸（２）の横一側方の斜め下に位置させている。
【００２３】
軸と他の要素の配置は、次の通りである。
図１に示すように、シリンダ（５）と上部分領域の二次バランサ軸（４）との間に動弁装置のプッシュロッド（６）を挿通させている。上記二次バランサ軸（４）と動弁カム軸（２）との間にクランク軸（１）の架設方向に沿う脇水路（７）を設け、ラジエータからの冷却水を脇水路（７）を介して多気筒シリンダブロック（１８）のシリンダジャケット（８）に導入するに当たり、上記二次バランサ軸（４）と脇水路（７）と動弁カム軸（２）とをシリンダジャケット（８）とシリンダ（５）の壁とに沿って上下に並べている。
【００２４】
脇水路とその周辺部分の構造は、次の通りである。
図１に示すように、動弁カム軸（２）をシリンダジャケット（８）の下方に配置し、脇水路（７）の出口（７ａ）をシリンダジャケット（８）の下部に臨ませている。図３に示すように、複数のシリンダ（５）の脇を通過する脇水路（７）にシリンダジャケット（８）への複数の出口（７ａ）を設け、これら複数の出口（７ａ）を脇水路（７）の両端部と中間部とに配置している。各出口（７ａ）は各シリンダ（５）の横一側頂部に臨ませている。脇水路（７）の隣り合う出口（７ａ）（７ａ）間の肉壁内に動弁装置のタペットガイド孔（９）を設けている。図１に示すように、動弁カム室（１０）をその下方のクランク室（１１）と連通させ、クランク室（１１）から動弁カム室（１０）を介してタペットガイド孔（９）にきのこ形タペット（１２）を挿入できるようにし、ここにきのこ形タペット（１２）を挿入している。
【００２５】
ギヤ伝動装置の構成は、次の通りである。
図４に示すように、作業装置（１５）への動力取出し軸（１６）を一対の軸受け（１６ａ）（１６ａ）複数個所で軸受けし、この動力取出し軸（１６）に取り付けた動力取出しギヤ（１６ａ）を動弁カムギヤ（２ａ）に噛合させている。図２に示すように、動弁カム軸（２）に動弁カムギヤ（２ａ）とこれよりも小径の出力ギヤ（２ｂ）とを同心状に配置し、大径の動弁カムギヤ（２ａ）に上部分領域の二次バランサ軸（４）に取り付けた二次バランサギヤ（４ａ）を噛合させ、小径の出力ギヤ（２ｂ）に一次バランサ軸（１４）に取り付けた一次バランサギヤ（１４ａ）を噛合させている。出力ギヤ（２ｃ）にアイドルギヤ（２４）を噛合させ、このアイドルギヤ（２４）に上記二次バランサ軸（４）と対になる他の二次バランサ軸（１３）に取り付けたバランサギヤ（１３ａ）を噛合させ、出力ギヤ（２ｃ）のモジュールを動弁カムギヤ（２ａ）のそれよりも小さくしている。また、アイドルギヤ（２４）に燃料噴射ポンプ（２３）の燃料噴射カム軸（２５）に取り付けた噴射カムギヤ（２５ａ）を噛合させている。
【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縦断正面図である。
【図２】図１のエンジンのギヤ伝動装置の正面図である。
【図３】図１のエンジンの横断平面図で、脇水路の高さ位置でのシリンダブロック横断平面と、これよりも高位置での燃料噴射ポンプ平面とを含む図である。
【図４】図１のエンジンの横断平面図で、動弁カム軸の高さでのシリンダブロック横断平面と、これよりも高位置での燃料噴射ポンプ平面及び作業装置平面とを含む図である。
【図５】図１のエンジンの縦断側面図である。
【符号の説明】
（１）…クランク軸、（１ａ）…クランクギヤ、（２）…動弁カム軸、（２ａ）…動弁カムギヤ、（２ｂ）…中心軸線、（２ｃ）…出力ギヤ、（３）…シリンダヘッド、（４）…バランサ軸（二次バランサ軸）、（４ａ）…バランサギヤ（二次バランサギヤ）、（４ｂ）…中心軸線、（５）…シリンダ、（６）…プッシュロッド、（７）…脇水路、（７ａ）…出口、（８）…シリンダジャケット、（９）…タペットガイド孔、（１０）…動弁カム室、（１１）…クランク室、（１２）…きのこ形タペット、（１３）…他の二次バランサ軸、（１３ａ）…二次バランサギヤ、（１４）…一次バランサ軸、（１４ａ）…一次バランサギヤ、（１５）…作業装置、（１６）…動力取出し軸、（１６ａ）…動力取出しギヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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