(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に高い熱膨張率を持つ材料から製造されたエンジンブロックにクランクシャフトを支承すると共にこのクランクシャフトに第１ギアを配設し、バランスウエイトを備えたバランサシャフトをバランサケースに収納すると共にバランサシャフトに第２ギアを配設し、第１・第２ギアを直接または間接的に噛み合わせて、バランサシャフトをエンジンにより回転駆動させるエンジンのバランサ装置において、
前記シリンダブロックに固設される柱状部を備え、相対的に低い熱膨張率を持つ材料から製造された中間部材を設け、
前記バランサケースは前記中間部材を介して前記シリンダブロックに取り付けられ、
前記中間部材は前記クランクシャフトを支持しない
ことを特徴とするエンジンのバランサ装置。
【請求項２】
請求項１において、エンジンブロックがアルミ系材料から製造され、中間部材が鉄系材料から製造されていることを特徴とするエンジンのバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのバランサ装置に関する。
【従来の技術】
車両用エンジンにおいては、例えばピストン上下方向の往復運動によって発生する二次の慣性力に起因してクランクシャフトの回転バランスに不均衡が生じ、これが原因となってエンジンに上下振動が生じる。このため、特開平４−３４７０３２号公報に開示されたものでは、バランスウエイトが偏心して設けられた２本のバランサシャフトをケースに回転可能に保持して一組立体とし、バランスシャフトをクランクシャフトとギアを介して直接噛み合わせている。そして、バランスシャフトをクランクシャフトの回転力により相互に反対方向に回転させて、エンジンの振動を抑制している。
バランサ装置を取り付けるエンジンのブロックは、軽量化のためにアルミ系材料のような熱膨張係数の高い材料を用いて製造される場合がある。エンジン始動後、ブロックの温度上昇と共にブロックが熱膨張し、クランクシャフトとバランサシャフトの軸間距離の変化が大きくなる。この結果、両シャフトのギア間のバックラッシュも大きくなり、クランクシャフトが受けるトルク変動によってギアから大きな騒音が発生する。
【発明が解決しようとする課題】
故に、本発明は、騒音の少ないエンジンのバランサ装置を提供することを、その技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
上記技術的課題を解決するための第１の技術的手段は、相対的に高い熱膨張率を持つ材料から製造されたエンジンブロックにクランクシャフトを支承すると共にこのクランクシャフトに第１ギアを配設し、バランスウエイトを備えたバランサシャフトをバランサケースに収納すると共にバランサシャフトに第２ギアを配設し、第１・第２ギアを直接または間接的に噛み合わせて、バランサシャフトをエンジンにより回転駆動させるエンジンのバランサ装置において、前記シリンダブロックに固設される柱状部を備え、相対的に低い熱膨張率を持つ材料から製造された中間部材を設け、前記バランサケースは前記中間部材を介して前記シリンダブロックに取り付けられ、前記中間部材は前記クランクシャフトを支持しないように構成したことである。上記手段によれば、エンジン運転時にはクランクシャフトが回転し、その回転は第１ギアおよび第２ギアを介して、バランサケース内に収納され、バランスウェイトを備えたバランサシャフトを回転させ、エンジンの二次の慣性力に起因する上下振動が抑制される。バランサケースをシリンダブロックに取り付ける中間部材は、エンジン運転時の熱を受けても熱膨張しにくい。
上記技術的課題を解決するための第２の技術的手段は、第１の技術手段に加えて、エンジンブロックをアルミ系材料から製造し、中間部材を鉄系材料から製造したことである。上記手段によれば、エンジン運転時の熱がエンジンブロックから中間部材に伝導しても、中間部材は鉄系材料で製造されており熱膨張しにくい。
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従ったエンジンのバランサ装置の実施の形態を図面に基づき、説明する。図１乃至図３において、エンジンのシリンダブロック１１はアルミ系材料のような熱膨張率の高い材料を用いて製造されている。このシリンダブロック１１には図示しないベアリングを介してクランクシャフト１２が回転自在に支承されている。クランクシャフト１２には図示しないコンロッドを介して図示しないピストンが係合している。また、シリンダブロック１１の下面には開口部１４が形成され、この開口部１４においてクランクシャフト１２には第１ギア１３が配設されている。
図２乃至図５に示すように、ケース２４は、下方向に開口した中空部２５を有すると共に、その支承部２８，２９，３０，３１を介してバランサシャフト２２，２３を平行に且つ回転可能に支承している。支承部２８乃至３１には図示しないオイル供給路を介してオイルが強制的に供給されている。また、シャフト２２，２３にはそれぞれ、半円柱状のバランスウエイト２６，２７がその中央に一体的に成型されており、バランスウエイト２６，２７が中空部２５内で回動する。
バランスウエイト２６，２７はシャフトとは別体成型し、シャフトにボルトなどで締結することもできる。バランサシャフト２２，２３上には互いに噛合するギヤ３２，３３が固定されており、シャフト２２，２３は互いに反対方向に回転する。バランスウエイト２６，２７は、バランサシャフト２２，２３の回転により図３において互いに正対するように、ギア３２，３３の噛み合い位置が決められている。バランサシャフト２２上にはさらに第２ギア３４が配設され、クランクシャフトの第１ギア１３と噛み合う。これらギア３２，３３，３４にも適宜方法によってオイルが供給される。
ケース２４の下端面は、図５に示すように、蓋４０が複数のボルト１６により固定されて閉塞されている。ケース２４は、その上端面を介して中間部材の板状の取付部１７にボルト１８を介して固設されている。図４に示すように、中間部材の取付部１７はギア３２，３３，３４やバランスウェイト２６，２７に対応する位置に開口４１を有している。但し、バランスウェイト２６，２７の上面はケース２４が覆っており、バランスウェイトにエンジンオイルがかからないようになっている。中間部材の取付部１７に取り付けられたバランサケース２４は、エンジンのシリンダブロック１１に中間部材の柱状部１５とボルト１９を介して固設されている。ボルト１９の先端は中間部材の柱状部１５を貫通してシリンダブロック１１の下端面にねじ込まれている。中間部材１５，１７は、たとえば鉄系の材料といった熱膨張率の小さい材料を用いて製造される。なお、ケース２４はエンジンの図示しないオイルパン内部に配設される。このようにエンジンブロック１１はアルミ系材料のような、相対的に熱膨張率の高い材料から製造され、中間部材１５，１７は鉄系材料のような相対的に熱膨張率の低い材料から製造される。
以上の構成から成る実施形態において、エンジンが始動されると、クランクシャフト１２が回転し、その回転は第１ギア１３および第２ギア３４を介してバランサシャフト２２に伝達され、両バランサシャフト２２，２３が相互に反対方向に回転され、エンジンの二次の慣性力に起因する上下振動が抑制される。
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、バランサケースをエンジンのシリンダブロックに、相対的に低い熱膨張率を持つ材料から製造された中間部材を介して取り付けたので、エンジン運転時の熱がエンジンブロックから中間部材に伝導しても、中間部材は熱膨張しにくい。従って、シリンダブロック側にある第１ギアとバランサケース側にある第２ギアの軸間の距離は、その変化量が最小限に抑えられ、両ギア間のバックラッシュの変化量も最小限となる。よってこのバックラッシュ量の増大に伴うギア騒音を最小限に抑えられる。
また、請求項２に記載の発明によれば、エンジン運転時の熱がエンジンブロックから中間部材に伝導しても、中間部材は鉄系材料で製造されており熱膨張しにくい。従って、請求項１同様に、第１，第２ギア間のバックラッシュ量の増大に伴うギア騒音を最小限に抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に従ったエンジンのバランサ装置の側面図である。
【図２】図１における、バランスウェイトの部分のみを透視した２−２矢視図である。
【図３】図２における３−３矢視図である。
【図４】図1における４−４矢視図である。
【図５】図1における５矢視図である。
【符号の説明】
１１・・・エンジンブロック
１２・・・クランクシャフト
１３・・・第１ギア
２６，２７・・・バランスウエイト
２２，２３・・・バランサシャフト
２４・・・バランサケース
３４・・・第２ギア
１５，１７・・・中間部材
【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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