(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
連動ギヤで互いに噛合う一対のバランサシャフトのうちの一方に、クランクシャフトに設けられた駆動ギヤと噛み合う従動ギヤが設けられ、クランクシャフトと同期して回転駆動される一対のバランサシャフトをオイルパン内に備え、クランクシャフトの上半分を軸支する各気筒間縦壁部に、クランクシャフトの下半分を軸支するベアリングキャップが締結されることにより複数のクランクシャフト軸受部が構成されたエンジンにおけるシリンダブロックのバランサ取付構造であって、
上記バランサシャフトを回転可能に収容するハウジング取付用の締結部材を挿通する挿通孔が形成された柱状に延びる複数のタレットを該ハウジングと一体形成し、
該ハウジングを上記クランクシャフト及び該クランクシャフトの軸受部を跨いで配設すると共に、上記複数の気筒間縦壁部における上記ベアリングキャップの上面が接合される面に、それぞれタレットの挿通孔に挿通される上記締結部材の取付孔が形成されて、この締結部材によって複数の気筒間縦壁部にそれぞれのタレットを接合すると共に、
上記複数のタレットを、ベアリングキャップとシリンダブロックのクランクケース壁との間に配置し、
且つ上記複数の気筒間縦壁部と複数のタレットとの接合部のうち、フライホイール側の気筒間縦壁部とタレットとの接合部に、上記ハウジングを位置決めする位置決め部を設け、
上記従動ギヤと連動ギヤを、バランサシャフトの軸方向において隣合わせに設け、かつバランサシャフトのフライホイール側端部に配置したことを特徴とするシリンダブロックのバランサ取付構造。
【請求項２】
上記位置決め部は、上記締結部材を挿通するチューブラピンと上記取付孔とタレットの挿通孔とにより構成され、このチューブラピンは上記取付孔および挿通孔に圧入されていることを特徴とする請求項１に記載のシリンダブロックのバランサ取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダブロックのバランサ取付構造に関し、エンジン下部構造の改良の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等のエンジンにおいて、振動・騒音の発生を抑制するためにバランサ装置が備えられることがある。バランサ装置は、一般に、シリンダブロックに軸支されたクランクシャフトに平行に配置されたバランサシャフトを有する。バランサシャフトはクランクシャフトにギヤ装置等で連結され、クランクシャフトと同期して回転駆動される。バランサシャフトの軸心からオフセットして設けられたウエイト部が回転することによりモーメントが生成し、該モーメントが各気筒の爆発により発生するエンジン全体の振動を抑制し騒音を低減する。
【０００３】
本出願人がすでに提案したように（特願２０００−８１３６２号）、上記バランサシャフトをクランクシャフトの下方でオイルパン内に位置させて備えることがある。バランサシャフトはハウジング内に回転可能に収容され、該ハウジングがシリンダブロックの下面にボルト等で取り付けられる。バランサシャフトをクランクシャフトに対して左右均衡に配置する関係上、上記ハウジングはクランクシャフト及び該クランクシャフトの軸受部、より具体的にはベアリングキャップ等を跨いで配置される。その結果、クランクシャフト及びその軸受部は、バランサハウジング、該バランサハウジングをシリンダブロックに取り付けるタレットと称される脚部、及びシリンダブロックの下面により取り囲まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、クランクシャフトはシリンダブロックの複数の軸受部で回転可能に支持される。各軸受部はシリンダブロックの前後側面の縦壁部及び各気筒間の縦壁部にベアリングキャップがボルト等で取り付けられて構成される。一方、シリンダブロックの側面を挟んでクランクシャフトの外部突出端には、一般に、大きなイナーシャのフライホイールが組み付けられる。よって、シリンダブロックの内部においてクランクシャフトを支持する気筒間軸受部を強固にしておかないと、シリンダブロックの側面軸受部を挟んで外部に位置するフライホイールに大きな面振れが生じ、エンジン回転に過度の変動・振動が発生する。
【０００５】
本発明は、このような不具合に対処するもので、上記バランサ装置を利用して、クランクシャフト軸受部の剛性を高め、もってフライホイールの面振れを抑制することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、連動ギヤで互いに噛合う一対のバランサシャフトのうちの一方に、クランクシャフトに設けられた駆動ギヤと噛み合う従動ギヤが設けられ、クランクシャフトと同期して回転駆動される一対のバランサシャフトをオイルパン内に備え、クランクシャフトの上半分を軸支する各気筒間縦壁部に、クランクシャフトの下半分を軸支するベアリングキャップが締結されることにより複数のクランクシャフト軸受部が構成されたエンジンにおけるシリンダブロックのバランサ取付構造であって、上記バランサシャフトを回転可能に収容するハウジング取付用の締結部材を挿通する挿通孔が形成された柱状に延びる複数のタレットを該ハウジングと一体形成し、該ハウジングを上記クランクシャフト及び該クランクシャフトの軸受部を跨いで配設すると共に、上記複数の気筒間縦壁部における上記ベアリングキャップの上面が接合される面に、それぞれタレットの挿通孔に挿通される上記締結部材の取付孔が形成されて、この締結部材によって複数の気筒間縦壁部にそれぞれのタレットを接合すると共に、上記複数のタレットを、ベアリングキャップとシリンダブロックのクランクケース壁との間に配置し、且つ上記複数の気筒間縦壁部と複数のタレットとの接合部のうち、フライホイール側の気筒間縦壁部とタレットとの接合部に、上記ハウジングを位置決めする位置決め部を設け、上記従動ギヤと連動ギヤを、バランサシャフトの軸方向において隣合わせに設け、かつバランサシャフトのフライホイール側端部に配置したことを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、バランサシャフトを収容するハウジングをクランクシャフト及びクランクシャフト軸受部を跨いでシリンダブロックの下面に取り付けるに際し、その複数のバランサ取付部のうちのいくつかはクランクシャフト軸受部の近傍に配置してある。よって、クランクシャフト及びクランクシャフト軸受部は、例えば前述したようにバランサハウジング、タレット、及びシリンダブロックの下面により取り囲まれることになるが、その場合に、クランクシャフト軸受部とバランサ取付部とが単一面内に配置され（クランクシャフト軸受部とハウジン取付用締結部材の取付孔（実施の形態におけるバランサ取付孔１０ｃ…１０ｃ）とが単一面の気筒間縦壁部のシリンダブロック下面に配置され）、その結果、バランサ装置を取り付けることによって（バランサ装置を利用して）、クランクシャフト軸受部の近傍で剛体構造が形成されて、該剛体構造によりクランクシャフト軸受部の剛性が向上する。
【０００８】
加えて、複数のバランサ取付部のうちフライホイールに近い側の取付部において（複数の気筒間壁部のうち、フライホイールに近い側の気筒間縦壁部において）バランサハウジングの位置決めをしたから、該取付部においてはバランサ装置がシリンダブロックに強固にきつく取り付けられ、これによりクランクシャフト及びクランクシャフト軸受部を取り囲む剛体構造がなお一層強固なものとなり、その結果、例えば逆にフライホイールに遠い側の取付部においてバランサハウジングの位置決めをしたような場合と比べて、シリンダブロックの側面軸受部を挟んで外部に位置するフライホイールの面振れを抑制する効果がより一層高くなる。
【０００９】
もっとも、バランサハウジングの位置決めをすることにより、シリンダブロックに支持されたクランクシャフトとバランサハウジングに支持されたバランサシャフトとが位置ずれを起こすことなくギヤ装置で連結され、両シャフト間の良好な駆動力の伝達が達成されることはいうまでもない。
【００１０】
このように、バランサ装置をクランクシャフト軸受部の剛性アップに利用することで、それ専用の補強部材等をシリンダブロックに組み付ける必要がない。そして、クランクシャフトの支持剛性の向上により、クランクシャフトの振動や、フライホイールの面振れ等の不具合を効果的に低減できる。
【００１１】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、上記位置決め部は、上記締結部材を挿通するチューブラピンと上記取付孔とタレットの挿通孔とにより構成され、このチューブラピンは上記取付孔および挿通孔に圧入されていることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、チューブラピンは上記取付孔および挿通孔に圧入される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施の形態に係るエンジン１の下部構造を示す底面図である。ただし、シリンダブロック１０の下面にはバランサ装置２０のみが取り付けられている。本来は、バランサ装置２０の上方にクランクシャフト１１が配設される。また、シリンダブロック１０のフライホイール２側の側面縦壁部１２ａと、反フライホイール２側の側面縦壁部１２ｂと、各気筒間縦壁部１３…１３とに、図２に示すように、ベアリングキャップ１４…１４がボルト１５…１５で締結されて複数（この例では５つ）の軸受部が構成される。そして、クランクシャフト１１は該軸受部で回転可能に支持される。また、同じく図２に示すように、シリンダブロック１０の下端部１０ｂにはオイルパン１６が取り付けられる。このエンジン１は、直列４気筒ガソリンエンジンであって、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。
【００１６】
図３は、バランサ装置２０の単体図である。ただし、シリンダブロック１０に取り付けた際においてその上方から見た状態を示す（平面図）。よって、図１に主に表れている面（下面）２２Ｌと反対の面（上面）２２Ｕが表れている。図４は、図３のイ−イ線に沿う縦断面図、図５は、ウ−ウ線に沿う縦断面図である。よって、図４には、フライホイール２側からエンジン１を見たときの左側のバランサシャフト２１Ｌが表れ、図５には、右側のバランサシャフト２１Ｒが表れている。このバランサ装置２０は、これらのバランサシャフト２１Ｌ，２１Ｒを回転可能に収容するハウジング２２を有し、該ハウジング２２から複数（この例では４つ）の脚部（タレット）２３…２３が延びている。
【００１７】
バランサハウジング２２は、上側部材２２Ｕと下側部材２２Ｌとが複数のボルト２４…２４で締結されて構成されている。各バランサシャフト２１Ｌ，２１Ｒは、クランクシャフト１１と平行に延び、且つその軸心Ｌ，Ｒは、クランクシャフト１１の軸心Ｙ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。バランサシャフト２１Ｌ，２１Ｒは、重心が軸心Ｌ，Ｒからオフセットしたウエイト部２１ａ，２１ａを有し、該ウエイト部２１ａ，２１ａを挟んでハウジング２２の軸受部で支持されている。両ウエイト部２１ａ，２１ａは、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。
【００１８】
バランサシャフト２１Ｌ，２１Ｒの一端部（この例ではフライホイール２側の端部）に連動ギヤ２１ｂ，２１ｂが設けられ、互いに噛み合っている。また、一方のバランサシャフト（この例では左側のバランサシャフト２１Ｌ）に従動ギヤ２１ｃが設けられ、クランクシャフト１１の駆動ギヤ１１ａと噛み合っている。これにより、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。
【００１９】
タレット２３…２３は、ハウジング２２の上側部材２２Ｕから前後左右の４隅の部位において上方に延びている。図２に示すように、各タレット２３がそれぞれ下方からボルト２５でシリンダブロック１０の下面１０ａに締結されることにより、バランサハウジング２２がクランクシャフト１１及び該クランクシャフト１１の軸受部、より詳しくはベアリングキャップ１４を跨ぐようにしてシリンダブロック１０の下面１０ａに取り付けられている。このときハウジング２２はシリンダブロック１０の下端部１０ｂより下方に突出し、バランサシャフト２１Ｌ，２１Ｒはオイルパン１６内に位置する。
【００２０】
図４、図５に示すように、各タレット２３…２３の上端面からチューブラピン２６…２６が上方に突出している。チューブラピン２６…２６はタレット２３…２３に圧入されている。シリンダブロック１０の下面１０ａに各チューブラピン２６…２６と嵌合する複数の取付孔１０ｃ…１０ｃが設けられている。各取付孔１０ｃ…１０ｃは、図２に示すように、クランクシャフト１１の軸受部の近傍に配置されている。つまり、気筒間縦壁部１３及びベアリングキャップ１４のすぐ側方に位置している。ハウジング取付用ボルト２５…２５はこれらのチューブラピン２６…２６を挿通している。各チューブラピン２６…２６が対応する取付孔１０ｃ…１０ｃに嵌合し、その状態でボルト２５…２５が取付孔１０ｃ…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。
【００２１】
このように、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をクランクシャフト１１及びその軸受部を跨いでシリンダブロック１０の下面１０ａに取り付けるに際し、その複数のバランサ取付孔１０ｃ…１０ｃをクランクシャフト１１の軸受部の近傍に配置したから、クランクシャフト１１及びクランクシャフト軸受部は、バランサハウジング２２、タレット２３…２３、及びシリンダブロック１０の下面１０ａにより取り囲まれる。しかも、クランクシャフト軸受部とバランサ取付孔１０ｃ…１０ｃとを気筒間縦壁部１３を含む単一面内に配置したから、結局、バランサ装置２０を取り付けることによって、クランクシャフト軸受部の近傍で剛体構造が形成され、そして該剛体構造によって、クランクシャフト軸受部の剛性が向上する。その結果、クランクシャフト１１の振動やフライホイール２の面振れを抑制することができる。
【００２２】
さらに、図４、図５に符号Ａで示すように、複数の取付孔１０ｃ…１０ｃのうちフライホイール２側の２つの取付孔１０ｃ，１０ｃは内径が比較的小さく、符号Ｂで示すように、反フライホイール２側の２つの取付孔１０ｃ，１０ｃは内径が比較的大きく形成されている。よって、複数のタレット２３…２３のうちフライホイール２側の２つのタレット２３，２３は取付孔１０ｃ，１０ｃにきつく強固に圧入され、反フライホイール２側の２つのタレット２３，２３は取付孔１０ｃ，１０ｃにゆるくスキマバメされている。つまり、複数のバランサ取付孔１０ｃ…１０ｃのうちフライホイール２に近い側の取付孔１０ｃ，１０ｃにおいてバランサハウジング２２を位置決めしている。
【００２３】
これにより、フライホイール２に近い側において、クランクシャフト１１及びその軸受部を取り囲む剛体構造がなお一層強固なものとなり、その結果、例えば逆にフライホイール２に遠い側の取付孔１０ｃ，１０ｃにおいてバランサハウジング２２の位置決めをしたような場合と比べて、シリンダブロック１０のフライホイール２側の側面軸受部（あるいはその側面縦壁部１２ａ）を挟んで外部に位置するフライホイール２の面振れを抑制する効果がより一層高くなる。
【００２４】
もっとも、バランサハウジング２２をシリンダブロック１０に対して位置決めすることにより、シリンダブロック１０に支持されたクランクシャフト１１とバランサハウジング２２に支持されたバランサシャフト２１Ｌ，２１Ｒとが位置ずれを起こすことなくギヤ１１ａ，２１ｃ，２１ｂ，２１ｂで相互に連結され、もってシャフト１１，２１Ｌ，２１Ｒ間の良好な駆動力の伝達が達成されることはいうまでもない。
【００２５】
このように、バランサ装置２０をクランクシャフト軸受部の剛性アップに利用するので、それ専用の補強部材等をシリンダブロック１０に組み付ける必要がない。そして、クランクシャフト１１の支持剛性の向上により、前述したように、該クランクシャフト１１の振動や、フライホイール２の面振れ等の不具合を効果的に低減することができる。
【００２６】
なお、図４に示すように、本実施の形態においては、左前側のタレット２３の前部２７にもチューブラピン２６が圧入されている。そしてそれに対応してシリンダブロック１０の下面１０ａにも該チューブラピン２６と嵌合する孔１０ｄが形成されている。ただし、この孔１０ｄは、その他の孔１０ｃ…１０ｃと同様、バランサ取付孔でもあるが、主たる機能は、シリンダブロック１０からバランサ装置２０にオイルを供給する通路である。よって、この孔１０ｄに上記左前部２７のチューブラピン２６を嵌合させることにより、図３に矢印で示すように、シリンダブロック１０から供給されたオイルがバランサ装置２０内のバランサシャフト２１Ｌ，２１Ｒ等に導入される。そのため、バランサハウジング２２には、左前部２７から連通するオイル導入通路２８が形成されている。
【００２７】
ここで、この左前部チューブラピン２６及びオイル供給孔１０ｄでバランサハウジング２２を位置決めしてもよい。つまりピン２６と孔１０ｄとの嵌め合いをきつくするのである（前述した強固な圧入Ａ）。こうすれば、バランサハウジング２２の位置決めと共に、シリンダブロック１０からバランサ装置２０へのオイル供給通路１０ｄの位置決めもまた行われるから、該オイルの漏れが抑制されて、バランサ装置２０へのオイルの供給不足や、バランサ装置２０周辺へのオイルの無駄な飛散といった問題が低減する。
【００２８】
なお、このようにオイル供給孔１０ｄのほうでバランサ装置２０の位置決めをする場合は、隣接するもともとの左前部取付孔１０ｃのほうはゆるいスキマバメとする（符号Ｂ）。バランサハウジング２２の取付けを歪まず円滑に行なうためである。
【００２９】
また、一般に、位置決めを行なうチューブラピン２６にあっては、タレット２３もしくは左前部２７に対する圧入の度合い（きつさ）を、孔１０ｃもしくは１０ｄに対するそれよりも大きくする。バランサ装置２０をシリンダブロック１０から取り外したときに、シリンダブロック１０の側にチューブラピン２６…２６が残らないようにするためである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、バランサ装置を利用して、クランクシャフト軸受部の剛性を高め、もってクランクシャフトの振動やフライホイールの面振れを抑制することができる。本発明は、シリンダブロックにバランサ装置が取り付けられたエンジン一般への幅広い利用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係るエンジンのシリンダブロックの底面図である。
【図２】  図１のア−ア線に沿う部分拡大縦断面図である。
【図３】  上記シリンダブロックに取り付けたバランサ装置の平面図である。
【図４】  図３のイ−イ線に沿う縦断面図である。
【図５】  図３のウ−ウ線に沿う縦断面図である。
【符号の説明】
１        エンジン
２        フライホイール
１０      シリンダブロック
１０ａ    シリンダブロックの下面
１０ｃ    バランサ取付孔
１１      クランクシャフト
１６      オイルパン
２１Ｌ，２１Ｒ  バランサシャフト
２２      バランサハウジング
２６      チューブラピン
【図１】
0003985485.tif 000002
【図２】
0003985485.tif 000003
【図３】
0003985485.tif 000004
【図４】
0003985485.tif 000005
【図５】
0003985485.tif 000006