(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のバランサ装置において、
ハウジングであって、バランサシャフトを回転可能に収容しており、前記バランサシャフトの回転軸線の方向に分割された第１ハウジングと、第２ハウジングと、を有し、
前記第１ハウジングは、第１ハウジング本体部と、第１軸受部と、第１固定部と、第２固定部と、を有し、
前記第１ハウジング本体部は、１つのブロックで形成され、
前記第１軸受部は、前記第１ハウジング本体部の内部に設けられ、
前記第１固定部と前記第２固定部は、前記第１ハウジング本体部の外部において、前記回転軸線の方向にそれぞれ離間して設けられて前記内燃機関に接続可能であり、
前記第２ハウジングは、第２ハウジング本体部と、第２軸受部と、を有し、
前記第２軸受部は、前記第２ハウジング本体部の内部に設けられたものである、
前記ハウジングと、
前記第１軸受部に設けられた第１軸受と、
前記第２軸受部に設けられた第２軸受と、
前記バランサシャフトであって、前記バランサシャフトの一対の端部の一方から順に、第１軸部と、バランサウエイトと、第２軸部と、を有し、
前記バランサシャフトは、前記ハウジングの内部に収容され、
前記第１軸部は、前記第１軸受に支持され、
前記第２軸部は、前記第２軸受に支持され、
前記バランサウエイトは、前記バランサシャフトの回転軸線に関する径方向において、前記第１軸受部および前記第２軸受部のそれぞれの内径よりも大きく形成されたものである、
前記バランサシャフトと、
駆動部であって、前記バランサシャフトに設けられ、前記内燃機関のクランクシャフトからの駆動力が作用し、前記回転軸線の方向において、前記第１固定部と第２固定部との間に配置され、前記第１ハウジング本体部から露出したものである、
前記駆動部と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記バランサシャフトおよび前記バランサウエイトは、一体成形されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関のバランサ裝置において、
前記第１軸受は、前記第１軸受部に圧入されていることを特徴とする内燃機関のバランサ裝置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記第２軸受は、前記第２軸受部に圧入されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記第１軸受および前記第２軸受の少なくとも一方は、転がり軸受であることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記転がり軸受は、ニードルローラベアリングであることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項７】
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記第１軸受および前記第２軸受の少なくとも一方は、巻ブッシュであることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されたバランサ装置は、バランサシャフトを収容するハウジングとして、全体が一体鋳造されたアルミダイキャスト品を採用している。バランサシャフトは、ハウジングに設けられた２つの軸受部の一方から回転軸方向に挿入してハウジングに組み付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第5186424号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のバランサ装置では、バランサシャフトが軸受部からハウジング内に挿入される構造上、バランサシャフトの最外径は、軸受部の内径に規制される。したがって、必要なアンバランス量を確保するためには、バランサシャフトの軸長を長くしなければならない。バランサシャフトの軸長を長くすると、他の部品との間でレイアウト上の制約が多くなり、内燃機関内の設計自由度が制限されるおそれがある。
本発明の目的は、内燃機関内の設計自由度を向上できる内燃機関のバランサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の内燃機関のバランサ装置は、バランサシャフトの第１軸部を回転可能に支持する第１軸受部を有する第１ハウジングと、バランサシャフトの第２軸部を回転可能に支持する第２軸受部を有する第２ハウジングとを備えている。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明にあっては、内燃機関内の設計自由度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】エンジン1の正面一部断面図である。
【図２】図１のS2-S2線に沿うエンジン1の断面図である。
【図３】図２のS3-S3線に沿うエンジン1の断面図である。
【図４】実施例１のバランサ装置20の斜視図である。
【図５】実施例１のバランサ装置20の正面図である。
【図６】実施例１のバランサ装置20の背面図である。
【図７】実施例１のバランサ装置20の右側面図である。
【図８】実施例１のバランサ装置20の左側面図である。
【図９】実施例１のバランサ装置20の平面図である。
【図１０】実施例１のバランサ装置20の底面図である。
【図１１】図９のS11-S11線に沿う実施例１のバランサ装置20の断面図である。
【図１２】図９のS12-S12線に沿う実施例１のバランサ装置20の断面図である。
【図１３】図５のS13-S13線に沿う実施例１のバランサ装置20の断面図である。
【図１４】実施例１のバランサ装置20の分解斜視図である。
【図１５】実施例２のバランサ装置20の正面図である。
【図１６】図９のS11-S11線に沿う実施例２のバランサ装置20の断面図である。
【図１７】実施例３のバランサ装置20の斜視図である。
【図１８】図９のS11-S11線に沿う実施例３のバランサ装置20の断面図である。
【図１９】実施例３のバランサ装置の分解斜視図である。
【図２０】第２ウエイト21fの固定方法の変形例であり、(a)は側面断面図、(b)は背面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例１〕
図１はエンジン1の正面一部断面図、図２は図１のS2-S2線に沿うエンジン1の断面図、図３は図２のS3-S3線に沿うエンジン1の断面図である。エンジン（内燃機関）1は、直列４気筒ガソリンエンジンであり、フロントエンジン・リアドライブ方式の車両（FR車）に搭載されている。エンジン1のシリンダブロック10には、クランクシャフト11が収容されている。シリンダブロック10は、例えばアルミニウム合金製である。クランクシャフト11の回転軸線O1は、エンジン1の前後方向に沿って配置されている。クランクシャフト11の後端には、フライホイール2が取り付けられている。シリンダブロック10の後端および前端には、側面縦壁部12a,12bが設けられている。両側面縦壁部12a,12bの間には、３つの気筒間縦壁部13が所定間隔で設けられている。各縦壁部12a,12b,13には、エンジン1の下方側からベアリングキャップ14がボルト15により締結されている。各縦壁部12a,12b,13には、クランクシャフト11を回転可能に支持する軸受部18の上側円弧部が形成されている。各ベアリングキャップ14には、軸受部18の下側円弧部が形成されている。シリンダブロック10の下端部10bには、オイルを貯留するオイルパン16が取り付けられている。オイルパン16には、バランサ装置20が収容されている。
【０００９】
図４は実施例１のバランサ装置20の斜視図、図５はバランサ装置20の正面図、図６はバランサ装置20の背面図、図７はバランサ装置20の右側面図、図８はバランサ装置20の左側面図、図９はバランサ装置20の平面図、図１０はバランサ装置20の底面図、図１１は図９のS11-S11線に沿うバランサ装置20の断面図、図１２は図９のS12-S12線に沿うバランサ装置20の断面図、図１３は図５のS13-S13線に沿うバランサ装置20の断面図、図１４はバランサ装置20の分解斜視図である。バランサ装置20は、左右バランサシャフト21L,21Rと、左右バランサシャフト21L,21Rを回転可能に収容するバランサハウジング22とを有する。バランサハウジング22には、上方へ延びる４つの脚部23が設けられている。バランサハウジング22は、左右バランサシャフト21L,21Rのウエイト部（バランサウエイト）21aの全周を囲うように形成されている。
【００１０】
バランサハウジング22は、前側ハウジング（第２ハウジング）22Fと後側ハウジング（第１ハウジング）22Rとに前後方向に分割して形成されている。前側ハウジング22Fは、４つのボルト24により前方側からギアカバー33と共に後側ハウジング22Rに締結されている。実施例１では、後側ハウジング22Rに各脚部23が設けられている。ギアカバー33の上部には、エンジン1の内部より落下するオイルを導くための油孔33bが形成されている。ギアカバー33には、左右バランサシャフト21L,21Rの端部21dをバランサ装置20の外部に露出させるための穴33cが形成されている。端部21dは、例えば、ギアバックラッシュや伝達誤差測定の際にチャックする部位として、または印籠として使用される。端部21dには、基準穴21eが形成されている。基準穴21eには、バランサ装置20をシリンダブロック10に取り付ける際、図外の位置決めクリップが装着される。これにより、左右バランサシャフト21L,21Rの回転が規制されるため、バランサ装置20を逆さまの状態でシリンダブロック10に取り付ける際、左右バランサシャフト21L,21Rが重力により回転するのを防止できる。位置決めクリップは、バランサ装置20がシリンダブロック10に取り付けられた後に取り外される。
【００１１】
図１に示すように、左右バランサシャフト21L,21Rは、その回転軸線O2,O3をクランクシャフト11の回転軸線O1と平行に配置されている。また、回転軸線O2,O3は、回転軸線O1を通る垂直面に対して同一水平面内で左右対称に配置されている。ウエイト部21aは、左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向略中央の位置に設けられている。ウエイト部21aは、左右バランサシャフト21L,21Rと一体成形されている。ウエイト部21aは、重心が回転軸線O2,O3からオフセットした略半円筒形状を有する。図１１〜図１４に示すように、左右バランサシャフト21L,21Rにおいて、ウエイト部21aの回転軸方向両側には、前側軸部（第２軸部）19aおよび後側軸部（第１軸部）19bが設けられている。前側軸部19aおよび後側軸部19bは、夫々転がり軸受であるニードルローラベアリング（第２軸受（第２転がり軸受），第１軸受（第１転がり軸受））30を介してバランサハウジング22に回転可能に支持されている。ニードルローラベアリング30は、環状の外輪30aを有する。外輪30aは、前側ハウジング22Fおよび後側ハウジング22Rの軸受保持部（第２軸受部（第２固定用孔），第１軸受部（第１固定用孔））22Fd,22Rdに圧入されている。これにより、外輪30aが左右バランサシャフト21L,21Rの摺動抵抗によって連れ回るのを防止できる。
図１３に示すように、前側ハウジング22Fおよび後側ハウジング22Rは、位置決め中実ピン43により互いに位置決めされている。これにより、軸受保持部22Fdに圧入されたニードルローラベアリング30と軸受保持部22Rdに圧入されたニードルローラベアリング30との軸ズレを防止できる。また、前側ハウジング22Fとギアカバー33との間も同様の位置決め中実ピン32により互いに位置めされている。これにより、左右バランサシャフト21L,21Rの端部21dと、ギアカバー33の穴33cとのクリアランスを小さくでき、オイルのギアカバー33への浸入を抑制できる。
【００１２】
図４および図９に示すように、後側ハウジング22Rの上部には、２つの油孔22Raが形成されている。油孔22Raは、軸受保持部22Rdに隣接し、左右バランサシャフト21L,21Rの上方に設けられている。後側ハウジング22Rにおいて、前側ハウジング22Fとの合わせ面22Rbには、２つの油溝22Rcが形成されている。油溝22Rcは、軸受保持部22Fdに隣接し、左右バランサシャフト21L,21Rの上方に設けられている。エンジン1の内部より滴下するオイルは、油孔22Raおよび油溝22Rcを介してバランサハウジング22の内部に導入される。
両ウエイト部21aは、左右バランサシャフト21L,21Rの回転中、常に互いに同じ高さに位置する。左右バランサシャフト21L,21Rの前端部には、互いに噛み合う一対の連動ギア21b,21bが設けられている。一対の連動ギア21b,21bは、ギアカバー33のスラスト部33aと前側ハウジング22Fのスラスト部22Faとの間に所定のクリアランスを持って介装されている。これにより、一対の連動ギア21b,21bは、回転軸方向の移動が規制されている。また、左バランサシャフト21Lには、従動ギア（駆動部）21cが設けられている。従動ギア21cは、クランクシャフト11に固定された駆動ギア11aと噛み合う。これにより、左右バランサシャフト21L,21Rはクランクシャフト11と同期して回転駆動する。なお、駆動ギア11aと従動ギア21cの速度比は2であり、左右バランサシャフト21L,21Rは、クランクシャフト11の2倍の速度で回転する。
バランサハウジング22の後側ハウジング22Rには、オイルポンプ40がボルト41により締結されている。図１１〜図１４に示すように、オイルポンプ40のオイルポンプ被動ギア40aは、右バランサシャフト21Rの後端部に設けられたピニオンギア42と噛み合う。これにより、オイルポンプ40は、左右バランサシャフト21L,21Rと同期して回転駆動する。オイルポンプ40は、図外のオイルストレーナを経由して吸入口40bから吸い込んだオイルを吐出口40cから吐出する。吐出されたオイルは、図外の連通管を通過してシリンダブロック10に供給される。
【００１３】
図４に示すように、各脚部23は、後側ハウジング22Rの前後左右の四隅から上方へ延設されている。各脚部23は、図３に示すように、下方からハウジング取り付け用ボルト25でシリンダブロック10の下面10aにシム17を介して締結されている。バランサハウジング22は、クランクシャフト11およびベアリングキャップ14を跨ぐようにシリンダブロック10の下面10aに取り付けられている。このとき、バランサハウジング22は、シリンダブロック10の下端部10bよりも下方へ突出し、左右バランサシャフト21L,21Rはオイルパン16内に位置する。各脚部23の上端には、位置決め中空ピン26が上方に突出している。位置決め中空ピン26は、脚部23に圧入されている。シリンダブロック10の下面10aには、各位置決め中空ピン26と嵌合する取り付け孔10cが設けられている。各取り付け孔10cは、クランクシャフト11の軸受部18の近傍に配置されている。つまり、各取り付け孔10cは、各気筒間縦壁部13および各ベアリングキャップ14の側方に位置している。各位置決め中空ピン26には、ハウジング取り付け用ボルト25が挿通されている。ハウジング取り付け用ボルト25は、各位置決め中空ピン26が対応する取り付け孔10cに嵌合した状態で、取り付け孔10cと連続するシリンダブロック10のネジ孔に締め込まれている。各取り付け孔10cは軸受部18の近傍に配置されているため、クランクシャフト11および軸受部18は、バランサハウジング22、各脚部23およびシリンダブロック10の下面10aに囲まれた状態となる。
【００１４】
［エンジンの二次振動抑制］
実施例１のバランサ装置20は、エンジン1が始動されてクランクシャフト11が回転駆動すると、駆動ギア11aおよび従動ギア21cを介して左バランサシャフト21Lがクランクシャフト11の2倍の速度で回転する。右バランサシャフト21Rは一対の連動ギア21b,21bの噛み合い回転伝達を経て左バランサシャフト21Lと反対方向へ同速度で回転する。これにより、両ウエイト部21a,21aも互いに反対方向へ回転しながら左右バランサシャフト21L,21R自身の左右の遠心力をキャンセルする。このように、左右バランサシャフト21L,21Rの回転に伴い両ウエイト部21a,21aが回転して起振力をエンジン1に伝達することにより、エンジン1の二次振動を抑制できる。
【００１５】
［設計自由度の向上］
実施例１のバランサ装置20では、左右バランサシャフト21L,21Rを収容するバランサハウジング22を、前側ハウジング22Fと後側ハウジング22Rとに分割して形成した。前側ハウジング22Fには、左右バランサシャフト21L,21Rの前側軸部19a,19aの外周を包囲し、前側軸部19a,19aを回転可能に支持する軸受保持部22Fd,22Fdを設けた。一方、後側ハウジング22Rには、左右バランサシャフト21L,21Rの後側軸部19b,19bの外周を包囲し、後側軸部19b,19bを回転可能に支持する軸受保持部22Rd,22Rdを設けた。つまり、軸受保持部22Fd,22Fdと軸受保持部22Rd,22Rdとを別のハウジングに設けた。これにより、左右バランサシャフト21L,21Rの最外径部分（ウエイト部21a,21a）を軸受保持部22Fd,22Fdまたは軸受保持部22Rd,22Rdに挿入することなく左右バランサシャフト21L,21Rをバランサハウジング22に組み付けることができる。したがって、左右バランサシャフト21L,21Rの最外径部分（ウエイト部21a,21a）と、軸受保持部22Fd,22Rdの内径とを夫々独立に設定できる。よって、左右バランサシャフト21L,21Rの軸方向寸法の増大を抑制しつつ、必要なアンバランス量を確保できる。この結果、他の部品とのレイアウト上の制約を少なくでき、エンジン内の設計自由度を向上できる。
ここで、実施例１のエンジン1は、FR車に搭載されている。一般的にFR車では、エンジン1の前後方向、すなわちクランクシャフト11の回転軸線方向は、車両の前後方向に沿って配置される。このため、図２に示すように、シリンダブロック10の前側部分の直下には、パワーステアリングユニット44が配置されることとなる。したがって、オイルパン16内のレイアウト空間は、エンジン前後方向に狭いものとなる。実施例１のバランサ装置20は、エンジン前後方向の寸法を小さくできるため、FR車に搭載されたエンジンのバランサ装置として特に好適である。
【００１６】
［フリクション低減］
上述したように、実施例１のバランサ装置20では、軸受保持部22Fd,22Fdおよび軸受保持部22Rd,22Rdの内径を、左右バランサシャフト21L,21Rの最外径と独立して設定できる。つまり、軸受保持部22Fd,22Fdに固定されるニードルローラベアリング30の外径を、左右バランサシャフト21L,21Rの最外径よりも小さくできる。ここで、ニードルローラベアリングは、大径化するほど残留するオイル量が多くなるため、オイルの撹拌抵抗が増大する。これに対し、実施例１では、ニードルローラベアリング30の小径化によりオイルの撹拌抵抗を小さくできるため、低フリクションを実現できる。ここで、極低温環境下におけるエンジン始動時は、ニードルローラベアリングに残留するオイルの粘度が高く、高フリクションに伴うエンジン始動トルクの増大が懸念される。よって、ニードルローラベアリング30の小径化は、極低温環境下におけるエンジン始動トルクの増大抑制に大きな効果がある。
【００１７】
［駆動力伝達部の剛性向上］
実施例１では、バランサハウジング22をシリンダブロック10の下面10aに取り付ける各脚部23を、従動ギア21cが収容された後側ハウジング22Rに配置した。これにより、バランサ装置20としてクランクシャフト11から駆動力を受ける後側ハウジング22Rの剛性が高められる。よって、駆動ギア11aと従動ギア21cとの離間および接近を抑制できる。この結果、駆動ギア11aと従動ギア21cとの離間に伴う歯打ち音を低減できる。また、駆動ギア11aと従動ギア21cとの接近に伴う歯面干渉音を抑制できる。
【００１８】
［転がり軸受の高い密着力の確保］
実施例１では、ニードルローラベアリング30は、前側ハウジング22Fに設けた軸受保持部22Fdおよび後側ハウジング22Rに設けた軸受保持部22Rdに夫々圧入固定される。前側ハウジング22Fおよび後側ハウジング22Rは、左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向に２分割され、ボルト24を左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向に締め付けることで組み立てられる。
以下、実施例１の比較例として、転がり軸受を、上側ハウジングと下側ハウジングとに上下方向（バランサシャフトの軸直角方向）で２分割した上下分割型のバランサハウジングに取り付ける場合を考える。この場合、転がり軸受を固定する２つの軸受保持部は、夫々上下方向に分割された半割り形状となる。転がり軸受は、上側ハウジングと下側ハウジングとのボルト締めにより上側軸受保持部と下側軸受保持部との間に固定される。ここで、転がり軸受の外輪は、クリープ（バランサシャフトの摺動抵抗による連れ回り）を防止するために、外周面を軸受保持部の内周面と密着させる必要がある。したがって、転がり軸受を軸受保持部に固定する場合、嵌め合い面に締め代を与えて締まり嵌めとする。また、上側軸受保持部および下側軸受保持部は、高い寸法精度が要求されるため、共加工を行う。すなわち、上側ハウジングおよび下側ハウジングをボルト締めし、位置合わせ用のピンを正にした状態で、両ハウジングの境目をボーリングマシンで穴加工することにより、上側軸受保持部および下側軸受保持部を形成する。共加工後、両ハウジングは分解、洗浄し、最終的なバランサ装置の組み立て時において、バランサシャフト、転がり軸受および各ギアを組み込んだ状態で上下方向にボルト締めを行う。
【００１９】
共加工時に両ハウジングをボルトで締め付けるときの軸力と、最終的な組み立て時に両ハウジングをボルトで締め付けるときの軸力とのばらつきが大きいと、組み立てたときに転がり軸受が変形する。具体的には、組み立て時の軸力が共加工時の軸力よりも小さい場合には、転がり軸受の外輪が拡径する。一方、組み立て時の軸力が共加工時の軸力よりも大きい場合には、転がり軸受の外輪が径方向内側に張り出す。つまり、共加工時の軸力と組み付け時の軸力とのばらつきは、転がり軸受の真円度低下につながる。転がり軸受の真円度が低下するとクリープしやすくなるため、異常発熱、摩耗粉や異常音の発生が懸念される。
ここで、安定した軸力管理を行うために、両ハウジングが密着するまで（ボルトヘッドが着座するまで）はトルク締め（トルク管理法）を行い、密着後は角度締め（角度管理法）を行う方法が考えられる。トルク締めでは、あらかじめ設定されたスナッグトルクに達するまでボルトを締め付ける。角度締めでは、スナッグトルクに達した時点におけるボルトの締め付け角度を基準として、さらに設定角度だけボルトを締め付ける。特に、ボルトの弾性域でトルク締めを行い、ボルトの塑性域で角度締めを行うことで、より安定した軸力管理が可能となる。ところが、上下分割型のバランサハウジングでは、嵌め合い面の締め代の影響によりスナッグトルクのばらつきが大きいため、安定した軸力の管理が困難である。以上のように、上下分割型のバランサハウジングでは、転がり軸受の密着力がボルトの締め付け力に依存するため、安定して高い密着力を得ることができない。
【００２０】
これに対し、実施例１のバランサ装置20では、左右バランサシャフト21L,21Rの前側軸部19a側のニードルローラベアリング30の外周は、軸受保持部22Fdで包囲されて前側ハウジング22Fに固定されている。すなわち、ニードルローラベアリング30の外輪30aは、１つのハウジング（前側ハウジング22Fまたは後側ハウジング22R）の軸受保持部（軸受保持部22Fdまたは軸受保持部22Rd）のみに包囲されている。そして、ニードルローラベアリング30は、１つの軸受保持部（軸受保持部22Fdまたは軸受保持部22Rd）に圧入して固定されている。つまり、軸受保持部22Fd,22Rdに対するニードルローラベアリング30の密着力は、前側ハウジング22Fと後側ハウジング22Rとを締結するボルト24の締め付け力に依存せず、圧入時の締め代のみに依存する。これにより、外輪30aの外周面を軸受保持部22Fd,22Rdの内周面にしっかりと密着させることができ、安定してニードルローラベアリング30の高い密着力を得ることができる。
【００２１】
実施例１にあっては、以下の効果を奏する。
(1) ウエイト部21aと、ウエイト部21aの回転軸方向両側に設けられた後側軸部19bおよび前側軸部19aとを有する左右バランサシャフト21L,21Rと、後側軸部19bの外周を包囲し、後側軸部19bを回転可能に支持する軸受保持部22Rdを有する後側ハウジング22Rと、前側軸部19aを回転可能に支持する軸受保持部22Fdを有する前側ハウジング22Fと、を備えている。
よって、エンジン内の設計自由度を向上できる。
(2) 左右バランサシャフト21L,21Rの最外径は、軸受保持部22Rdの内径よりも大きい。
よって、左右バランサシャフト21L,21Rの軸方向寸法の増大を抑制しつつ、必要なアンバランス量を確保できるため、他の部品とのレイアウト上の制約を少なくでき、エンジン内の設計自由度を向上できる。
(3) 左右バランサシャフト21L,21Rおよびウエイト部21aは、一体成形されている。
よって、ウエイト部21aが左右バランサシャフト21L,21Rに一体成形される場合であっても、ウエイト部21aの外径と軸受保持部22Rdの内径とを夫々独立して設定できるため、設計自由度を向上できる。
【００２２】
(4) 後側ハウジング22Rおよび前側ハウジング22Fは、左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向に組み付けられる。
よって、他の構成部品を含め、全て左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向から組み立て可能となるため、組み立て性を向上できる。
(5) 軸受保持部22Rdおよび軸受保持部22Fdには、第１軸受および第２軸受が固定されている。
よって、第１軸受および第２軸受は軸受保持部22Fd,22Rdに圧入固定されるため、第１軸受および第２軸受の高い密着力が得られる。
(6) 第１軸受および第２軸受は、少なくとも一方がニードルローラベアリング30である。
よって、ニードルローラベアリング30による低フリクションを実現できる。また、ニードルローラベアリング30は軸受保持部22Fdまたは軸受保持部22Rdに圧入固定されるため、ニードルローラベアリング30の高い密着力が得られる。
【００２３】
(7) 第１軸受および第２軸受は、共にニードルローラベアリング30である。
よって、ニードルローラベアリング30による低フリクションを実現できる。また、ニードルローラベアリング30は軸受保持部22Fd,22Rdに圧入固定されるため、ニードルローラベアリング30の高い密着力が得られる。
(8) クランクシャフト11から回転力が伝達される従動ギア21cと、従動ギア21cが取り付けられ、ウエイト部21aと、ウエイト部21aの回転軸方向両側に設けられた後側軸部19bおよび前側軸部19aとを有する左右バランサシャフト21L,21Rと、エンジン1（のシリンダブロック10）に取り付けられ、後側軸部19bを回転可能に支持する軸受保持部22Rdを有する後側ハウジング22Rと、後側ハウジング22Rに固定され、前側軸部19aを回転可能に支持する軸受保持部22Fdを有する前側ハウジング22Fと、を備えている。
よって、エンジン内の設計自由度を向上できる。また、クランクシャフト11から駆動力を受ける後側ハウジング22Rの剛性を向上できる。
【００２４】
(9) 後側ハウジング22Rは、エンジン1（のシリンダブロック10）に取り付けられると共に、左バランサシャフト21Lに連結され、クランクシャフト11から回転力が伝達される従動ギア21cを支持する。
よって、クランクシャフト11から駆動力を受ける後側ハウジング22Rの剛性を向上できる。
(10) 左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向における後側ハウジング22Rの両側部には、エンジン1への固定の為の脚部23が、夫々２つ以上設けられている。
よって、クランクシャフト11から駆動力を受ける後側ハウジング22Rの剛性を向上できる。
(11) ウエイト部21aと、ウエイト部21aの回転軸方向両側に設けられた後側軸部19bおよび前側軸部19aとを有する左右バランサシャフト21L,21Rと、後側軸部19bに設けられ、左右バランサシャフト21L,21Rを回転可能に支持するニードルローラベアリング30と、前側軸部19aに設けられ、左右バランサシャフト21L,21Rを回転可能に支持するニードルローラベアリング30と、ニードルローラベアリング30の外周を包囲固定する軸受保持部22Rdを有する後側ハウジング22Rと、ニードルローラベアリング30の外周を包囲固定する軸受保持部22Fdを有する前側ハウジング22Fと、を備えている。
よって、エンジン内の設計自由度を向上できる。また、ニードルローラベアリング30による低フリクションを実現できる。また、ニードルローラベアリング30,30は軸受保持部22Fd,22Rdに圧入固定されるため、ニードルローラベアリング30,30の高い密着力が得られる。
【００２５】
〔実施例２〕
次に実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１５は実施例２のバランサ装置20の正面図、図１６は図９のS11-S11線に沿う実施例２のバランサ装置20の断面図である。実施例２の左右バランサシャフト21L,21Rの後端には、第２ウエイト（片持ちバランサウエイト）21fが固定されている。第２ウエイト21fは、図示しない治具によりウエイト部21aと位相を合わせた状態で、左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向からボルト31により締結されている。第２ウエイト21fは、オイルポンプ40から延設されたカバー部40eにより覆われている。これにより、オイルの撹拌に伴う駆動力の増加およびオイルへのエア混入（エアレーション）を抑制できる。カバー部40eは前方側から複数のボルト52により後側ハウジング22Rと締結されている。
【００２６】
左右バランサシャフト21L,21Rの前側軸部19aは、上下半割りの滑り軸受であるプレーンベアリング45を介して前側ハウジング22Fの軸受保持部22Fdに対し回転可能に支持されている。前側軸部19aには、環状の油溝53が形成されている。油溝53には、バランサハウジング22に形成された油路（不図示）を経由してオイルポンプ40から吐出されたオイルの一部が供給される。左右バランサシャフト21L,21Rの後側軸部19bは、ニードルローラベアリング30を介して後側ハウジング22Rの軸受保持部22Rdに対し回転可能に支持されている。
前側ハウジング22Fは、上側部材22FUと下側部材22FLとに上下方向に分割して形成されている。上側部材22FUおよび下側部材22FLは、下方側からボルト46により互いに締結されている。実施例２では、一対の連動ギア21b,21bを収容するギアカバー33を持たないため、スラスト部22Faは、互いに対向して下側部材22FLに夫々設けられている。一対の連動ギア21b,21bは、両スラスト部22Fa,22Faとの間に所定のクリアランスを持って介装されている。
左バランサシャフト21Lの前端は、エンジン1の前端まで回転軸方向に延設されている。左バランサシャフト21Lの前端部には、第３軸部19cが設けられている。第３軸部19cは、上下半割りの滑り軸受であるプレーンベアリング45を介して前側ハウジング22Fに回転可能に支持されている。プレーンベアリング45は、前側ハウジング22Fの前端に設けられた軸受保持部54に圧入されている。軸受保持部54には、環状の油溝55が形成されている。油溝55には、バランサハウジング22に形成された油路（不図示）を経由してオイルポンプ40から吐出されたオイルの一部が供給される。左右バランサシャフト21L,21Rにおいて、前側軸部19aよりも前側部分は、前側軸部19aの外径よりも小径に形成されている。
【００２７】
左バランサシャフト21Lの前端には、スプロケット47が印籠47aで位置決めされた状態で、ボルト48により締結されている。スプロケット47はチェーンやベルトのような環状伝達部材49が巻きつけられている。スプロケット47は、図示しないテンショナを張ることによりクランクシャフト11側に引き寄せられている。
上側部材22FUおよび下側部材22FLは、夫々３つのボルト24により前方側から後側ハウジング22Rに締結されている。図示は省略したが、実施例２では、４つの脚部23が上側部材22FUに設けられ、２つの脚部23が後側ハウジング22Rに設けられている。上側部材22FUに設けられた４つの脚部23は、上側部材22FUの前後左右の四隅から上方へ延設されている。スプロケット47に隣接配置されている前側ハウジング22Fの２つの脚部23により、環状伝達部材49の張り荷重を効果的に受け止めることができ、張り荷重に対する剛性を確保できる。後側ハウジング22Rに設けられた２つの脚部23は、後側ハウジング22Rの左右端であって、左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向において後側軸部19bと同じ位置から上方へ延設されている。後側ハウジング22Rに配置した２つの脚部23により、左右バランサシャフト21L,21Rの遠心力を効果的に受け止めている。上側部材22FUに設けられた４つの脚部23のうち後方側の２つの脚部23は、バランサハウジング22の長さ方向において他の４つの脚部23の略中間位置に配置されている。これにより、合わせ面22Rbにより前側ハウジング22Fと後側ハウジング22Rとの結合部の剛性が低くなっているのを効果的に補うことができる。
【００２８】
実施例２にあっては、以下の効果を奏する。
(12) 第１軸受は、ニードルローラベアリング30であり、第１軸受に対して左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向におけるウエイト部21aの反対側には、第１軸受のみで支えられた第２ウエイト21fが設けられている。
よって、ニードルローラベアリング30の偏当たりを抑制でき、ニードルローラベアリング30を定格荷重一杯まで使用できる。すなわち、ニードルローラベアリング30の性能を100%発揮できる。
(13) 第２軸受は、プレーンベアリング45である。
よって、第１軸受よりも負荷が少ない第２軸受を滑り軸受とすることにより、第２軸受を転がり軸受とした場合と比較して、バランサ装置20をより安価に構成できる。
(14) 前側ハウジング22Fは、左右バランサシャフト21L,21Rの軸直角方向に分割される。
よって、左右バランサシャフト21L,21Rの軸直角方向に２分割された、従来の滑り軸受が使用可能となる。
(15) 第２ウエイト21fは、左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向から固定されている。
よって、前側ハウジング22F（上側部材22FU，下側部材22FL）を除く他の構成部品を含め、全て左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向から組み立て可能となるため、組み立て性を向上できる。
【００２９】
〔実施例３〕
次に実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図１７は実施例３のバランサ装置20の斜視図、図１８は図９のS11-S11線に沿う実施例３のバランサ装置20の断面図、図１９は実施例３のバランサ装置の分解斜視図である。実施例３では、後側ハウジング22Rは、前側ハウジング22Fとの２つの合わせ面22Rb1,22Rb2を有する。両合わせ面22Rb1,22Rb2は、左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸線O2,O3を含む面と平行である。前側合わせ面22Rb1は、軸受保持部22Fdの下方側に設けられている。後側合わせ面22Rb2は、軸受保持部22Rdの上方側に設けられている。前側ハウジング22Fおよび後側ハウジング22Rは、前側合わせ面22Rb1の位置において、位置決め中実ピン43により位置決めされた状態で、２つのボルト24により下方側から締結されている。また、前側ハウジング22Fおよび後側ハウジング22Rは、後側合わせ面22Rb2の位置において、位置決め中実ピン43により位置決めされた状態で、２つのボルト24により上方側から締結されている。ギアカバー33は、４つのボルト51により前側ハウジング22Fに締結されている。脚部23は、前側ハウジング22Fおよび後側ハウジング22Rに２つずつ左右に離れて設けられている。実施例３では、前側ハウジング22Fおよび後側ハウジング22Rを締結するボルト24の締め付け方向をバランサ装置20の上下方向とした。これにより、バランサ装置20を立てることなく、横に寝かせた安定した状態でボルト24の自重を利用してボルト24をボルト孔に挿入できる。よって、縦型のナットランナを用いてもボルト24の締め付けが容易である。
実施例３にあっては、以下の効果を奏する。
(16) 後側ハウジング22Rおよび前側ハウジング22Fは、左右バランサシャフト21L,21Rの軸直角方向に組み付けられる。
よって、バランサ装置20を横に寝かせた安定した状態で組み立てることができ、組み立て性を向上できる。
【００３０】
〔実施例４〕
次に、実施例４について説明する。基本的な構成は実施例２と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。実施例４では、上側部材22FUと下側部材22FLとを一体成形し、プレーンベアリング45に代えて巻きブッシュを用いた点で実施例２と異なる。巻きブッシュは、平板を略円筒状に巻いて作製したものである。巻きブッシュは、軸受保持部22Fdに左右バランサシャフト21L,21Rの軸方向から圧入固定される。滑り軸受として巻きブッシュを採用したことにより、上側部材22FUおよび下側部材22FLとを一体成形でき、実施例２と比較して部品点数を削減できる。また、巻きブッシュは上下半割のプレーンベアリングよりも安価であるため、実施例２よりもコストダウンを実現できる。
実施例４にあっては、以下の効果を奏する。
(17) 滑り軸受は、巻きブッシュである。
よって、前側ハウジング22Fを一体成形できる。
【００３１】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、実施例１では、後側ハウジング22Rにおける前側ハウジング22Fとの合わせ面22Rbの位置を前側ハウジング22Fの軸受保持部22Fdに隣接する位置としたが、合わせ面22Rbの位置を後側ハウジング22Rの軸受保持部22Rdに隣接する位置としてもよい。また、前側ハウジング22Fにおける後側ハウジング22Rの合わせ面22Rbの当接部を延設する形で合わせ面22Rbを後述する従動ギア21c側に移動させてもよい。この場合、油溝22Rcは油孔22Raと同様に穴形状とする。
実施例２では、バランサハウジング22の前側ハウジング22Fを上下２分割すると共に、上下半割りのプレーンベアリング45を使用したが、スプロケット47の軸受は、環状伝達部材49の張力方向にしか荷重が掛からないため、上下半割りのニードルローラベアリングとすることもできる。
実施例２では、第２ウエイト21fを左右バランサシャフト21L,21Rの回転軸方向からボルト31により締結したが、第２ウエイト21fを左右バランサシャフト21L,21Rに固定する方法は任意である。例えば、図２０に示すように、第２ウエイト21fを左右バランサシャフト21L,21Rの径方向からボルト31により締結してもよい。このとき、ボルト31の軸力を軽減するための吊るし部21faを設けてもよい。また、ボルト31による固定に代えて、溶接、接着または圧入により第２ウエイト21fを左右バランサシャフト21L,21Rの後端に固定してもよい。
【００３２】
以下に、実施例から把握される特許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想について説明する。
(a) 請求項７に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記第１軸受および前記第２軸受は、共に前記転がり軸受であることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、転がり軸受による低フリクションを実現できる。また、転がり軸受は軸受部に圧入固定されるため、転がり軸受の高い密着性が得られる。
(b) 請求項７に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記第１軸受は、前記転がり軸受であり、
前記第１軸受に対して前記バランサシャフトの回転軸方向における前記バランサウエイトの反対側には、前記第１軸受のみで支えられた片持ちバランサウエイトが設けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、転がり軸受の偏当たりを抑制でき、転がり軸受を定格荷重一杯まで使用できる。すなわち、転がり軸受の性能を100%発揮できる。
(c) (b)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記第２軸受は、滑り軸受であることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、第１軸受よりも負荷が少ない第２軸受を滑り軸受とすることにより、第２軸受を転がり軸受とした場合と比較して、バランサ装置をより安価に構成できる。
(d) (c)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記第２ハウジングは、前記バランサシャフトの軸直角方向に分割されることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、バランサシャフトの軸直角方向に２分割された、従来の滑り軸受が使用可能となる。
【００３３】
(e) (c)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記滑り軸受は、巻きブッシュであることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、第２ハウジングを一体成形できる。
(f) (b)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記片持ちバランサウエイトは、前記バランサシャフトの回転軸方向から固定されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、第２ハウジングを除く他の構成部品を含め、全てバランサシャフトの回転軸方向から組み立て可能となるため、組み立て性を向上できる。
(g) 請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記第１ハウジングは、内燃機関に取り付けられると共に、前記バランサシャフトに連結され、クランクシャフトから回転力が伝達される駆動部を支持することを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、クランクシャフトから駆動力を受ける第１ハウジングの剛性を向上できる。
(h) 請求項８に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記バランサシャフトの回転軸方向における前記第１ハウジングの両側部には、前記内燃機関への固定の為の脚部が、夫々２つ以上設けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、クランクシャフトから駆動力を受ける第１ハウジングの剛性を向上できる。
【符号の説明】
【００３４】
1  エンジン（内燃機関）
11  クランクシャフト
19a  前側軸部（第２軸部）
19b  後側軸部（第１軸部）
20  バランサ装置
21L  左バランサシャフト
21R  右バランサシャフト
21a  ウエイト部（バランサウエイト）
21c  従動ギア（駆動部）
21f  第２ウエイト（片持ちバランサウエイト）
22  バランサハウジング
22F  前側ハウジング（第２ハウジング）
22Fd  軸受保持部（第２軸受部，第２固定用孔）
22R  後側ハウジング（第１ハウジング）
22Rd  軸受保持部（第１軸受部，第１固定用孔）
30  ニードルローラベアリング（第１軸受，第２軸受，第１転がり軸受，第２転がり軸受）
45  プレーンベアリング（第２軸受，滑り軸受）
【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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【図６】
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【図７】
0006439173.tif 000008
【図８】
0006439173.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006439173.tif 000014
【図１４】
0006439173.tif 000015
【図１５】
0006439173.tif 000016
【図１６】
0006439173.tif 000017
【図１７】
0006439173.tif 000018
【図１８】
0006439173.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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