JP4865774B2 - Balancer device - Google Patents
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Description
本発明は、オイルパン内に配置されて振動を低減するバランサ装置に関し、該バランサ装置は、例えば内燃機関に備えられる。 The present invention relates to a balancer device that is arranged in an oil pan to reduce vibration, and the balancer device is provided in, for example, an internal combustion engine.
内燃機関において、ピストンの往復運動に起因して発生する振動を低減するバランサ装置がオイルパン内に配置され、該バランサ装置に備えられるバランスウエイトが、オイルパン内に溜められたオイルの油面下に位置したときに、該オイルから受ける抵抗を小さくするために、該バランスウエイトの、回転方向での前部に傾斜面が形成されたものが知られている。(例えば特許文献1参照)
1対のバランサ軸を備えるバランサ装置において、内燃機関のピストンが連結されたクランク軸からの駆動力により回転駆動される一方のバランサ軸が他方のバランサ軸を回転駆動するために、他方のバランサ軸には、一方のバランサ軸に設けられた駆動ギヤと噛合する被動ギヤが設けられる。このとき、駆動ギヤおよび被動ギヤが、ヘリカルギヤにより構成されて、その回転により軸スラスト力を発生する場合、各バランサ軸は、該軸スラスト力によるバランサ軸の軸方向移動を規制する規制部と当接することにより、軸方向移動が規制される。しかしながら、このバランサ軸と該規制部との接触は、バランサ軸での動力損失を増加させる。
また、バランサ軸を回転駆動するためにバランサ軸に設けられたギヤにより軸スラスト力が発生しないバランサ装置においても、前述の従来技術のように、バランスウエイトに傾斜面が形成されたために、該傾斜面に作用するオイルの反力によりバランサ軸を軸方向に移動させる軸スラスト力が発生することがある。
In a balancer device having a pair of balancer shafts, one balancer shaft that is rotationally driven by a driving force from a crankshaft to which a piston of an internal combustion engine is coupled drives the other balancer shaft to rotate. Is provided with a driven gear that meshes with a drive gear provided on one balancer shaft. At this time, when the driving gear and the driven gear are constituted by helical gears and generate axial thrust force by rotation thereof, each balancer shaft is in contact with a restricting portion that restricts axial movement of the balancer shaft by the axial thrust force. By contact, axial movement is restricted. However, the contact between the balancer shaft and the restricting portion increases power loss at the balancer shaft.
Further, in the balancer device in which the axial thrust force is not generated by the gear provided on the balancer shaft for rotationally driving the balancer shaft, the inclined surface is formed on the balance weight as in the above-described prior art. An axial thrust force that moves the balancer shaft in the axial direction may be generated by the reaction force of the oil acting on the surface.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項1〜7記載の発明は、オイルパン内に配置されたバランサ装置において、バランスウエイトに形成された傾斜面により、バランスウエイトに作用するオイルの抵抗を減少しながら、バランサ軸に作用する軸スラスト力を低減して、バランサ装置での動力損失の減少を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and the invention according to claims 1 to 7 is a balancer device arranged in an oil pan, and the balance weight is formed by an inclined surface formed on the balance weight. An object of the present invention is to reduce the axial thrust force acting on the balancer shaft while reducing the resistance of oil acting on the balancer, thereby reducing the power loss in the balancer device.
請求項1記載の発明は、オイルが溜められたオイルパン(3)内に配置されるバランサ装置であって、入力部(15,26)に入力される駆動力により回転方向に回転駆動されるバランサ軸(10,20,110 ,120 )と、前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面(9)上および油面(9)下に位置する第1バランスウエイト(50,70,150 ,170 )および第2バランスウエイト(60,80,160 ,180 )とを備えるバランサ装置において、前記第1バランスウエイト(50,70,150 ,170 )の、前記回転方向(R1,R2)での前部(51,71,151 ,171 )には、第1傾斜面(53,73,153 ,173 )が形成され、前記第2バランスウエイト(60,80,160 ,180 )の、前記回転方向(R1,R2)での前部(61,81,161 ,181 )には、第2傾斜面(63,83,163,183)が形成され、前記第1傾斜面(53,73,153,173)および前記第2傾斜面(63,83,163,183)は、前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )の回転中心線(L1,L2)に平行な軸方向での両側縁部が前記回転方向(R1,R2)での前縁部(53a,63a,73a,83a,153a,163a,173a,183a)および後縁部(53b,63b,73b,83b,153b,163b,173b,183b)にそれぞれなるように、かつ、前記第1傾斜面(53,73,153,173)に作用する前記オイルの反力により前記第1バランスウエイト(50,70,150 ,170 )が前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )に加える第1スラスト力(Fa1,Fb1)および前記第2傾斜面(63,83,163 ,183 )に作用する前記オイルの反力により前記第2バランスウエイト(60,80,160 ,180 )が前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )に加える第2スラスト力(Fa2,Fb2)により前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )に作用する軸スラスト力(F1,F2)が低減するように、前記回転方向(R1,R2)に向かって傾斜しているバランサ装置である。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のバランサ装置において、前記バランス軸(10,20,110 ,120 )には、前記軸方向で前記第1バランスウエイト(50,70,150 ,170 )と前記第2バランスウエイト(60,80,160 ,180 )の間に、前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )を回転可能に支持する支持部材(7)の軸受部(17,27)に回転可能に支持されるジャーナル部(11,21)と、前記支持部材(7)との当接により前記軸方向での前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )の移動を規制するフランジ部(13,14,23,24)とが設けられ、前記第1傾斜面(53,73,153 ,173 )および前記第2傾斜面(63,83,163 ,183 )の少なくとも一方の傾斜面(53,83,153 ,173 ,163 ,183 )は、前記前縁部(53a,63a,73a,83a,153a,163a,173a,183a)において前記フランジ部(13,14,23,24)に連なるものである。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のバランサ装置において、前記第1傾斜面(53,73,153 ,173 )および前記第2傾斜面(63,83,163 ,183 )は、前記軸方向で互いに反対方向に面して形成され、前記第1スラスト力(Fa1,Fb1)と前記第2スラスト力(Fa2,Fb2)とが反対方向であるものである。
請求項4記載の発明は、請求項1または2記載のバランサ装置において、前記バランサ軸(10,20)は、第1バランサ軸(10)と、前記第1バランサ軸(10)の回転方向(R1)とは反対の回転方向(R2)に回転する第2バランサ軸(20)であり、
前記入力部(15,26)は、前記第1バランサ軸(10)に設けられた第1入力部(15)と、前記第2バランサ軸(20)に設けられた第2入力部(26)とであり、前記軸スラスト力(F1,F2)は、前記第1バランサ軸(10)に作用する第1軸スラスト力(F1)と、前記第2バランサ軸(20)に作用する第2軸スラスト力(F2)とであり、前記各バランサ軸(10,20)に、前記第1バランスウエイト(50,70)および前記第2バランスウエイト(60,80)が設けられ、前記第1バランサ軸(10)において、前記第1スラスト力(Fa1)および前記第2スラスト力(Fa2)により、前記第1入力部(15)または前記第1入力部(15)から入力された駆動力を前記第2入力部(26)に出力する出力部(16)により前記第1バランサ軸(10)に加えられる前記第1軸スラスト力(F1)が低減し、前記第2バランサ軸(20)において、前記第1スラスト力(Fb1)および前記第2スラスト力(Fb2)により、前記第2入力部(26)により前記第2バランサ軸(20)に加えられる前記第2軸スラスト力(F2)が低減するものである。
請求項5記載の発明は、オイルが溜められたオイルパン(3)内に配置されるバランサ装置であって、入力部が設けられると共に前記入力部に入力される駆動力により回転方向(R1,R2)に回転駆動されるバランサ軸(10,20,110 ,120 )と、
前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面(9)上および油面(9)下に位置するバランスウエイト(50,60,70,80,150 ,160 ,170 ,180 )と、を備えるバランサ装置において、前記バランスウエイト(50,60,70,80,150 ,160 ,170 ,180 )の、前記回転方向(R1,R2)での前部(51,61,71,81,151 ,161 ,171 ,181 )には傾斜面(53,63,73,83,153 ,163 ,173 ,183 )が形成され、前記傾斜面(53,63,73,83,153 ,163 ,173 ,183 )は、前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )の回転中心線(L1,L2)に平行な軸方向での両側縁部が前記回転方向(R1,R2)での前縁部(53a,63a,73a,83a,153a,163a,173a,183a)および後縁部(53b,63b,73b,83b,153b,163b,173b,183b)にそれぞれなるように、かつ、前記傾斜面(53,63,73,83,153 ,163 ,173 ,183 )に作用する前記オイルの反力により前記バランスウエイト(50,60,70,80,150 ,160 ,170 ,180 )が前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )に加えるスラスト力(Fa1,Fb1,Fa2,Fb2)により、前記入力部により前記バランサ軸(10,20,110 ,120 )に加えられる軸スラスト力(F1,F2)が低減するように、前記回転方向(R1,R2)に向かって傾斜しているバランサ装置である。
請求項6記載の発明は、オイルが溜められたオイルパン(3)内に配置されるバランサ装置であって、駆動側ヘリカルギヤ(16)が設けられると共に前記駆動側ヘリカルギヤ(16)に入力される駆動力により第1回転方向(R1)に回転駆動される駆動側バランサ軸(10)と、前記駆動側ヘリカルギヤ(16)に噛合する被動側ヘリカルギヤ(26)が設けられると共に前記被動側ヘリカルギヤ(26)に入力される前記駆動側バランサ軸(10)の駆動力により回転駆動されて前記第1回転方向(R1)とは反対の第2回転方向(R2)に回転する被動側バランサ軸(20)と、前記駆動側バランサ軸(10)に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面(9)上および油面(9)下に位置する駆動側バランスウエイト(50,60)と、前記被動側バランサ軸(20)に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面(9)上および油面(9)下に位置する被動側バランスウエイト(70,80)とを備えるバランサ装置において、前記駆動側バランスウエイト(50,60)の、前記第1回転方向(R1)での前部(51,61)には駆動側傾斜面(53,63)が形成され、前記被動側バランスウエイト(70,80)の、前記第2回転方向(R2)での前部(71,81)には被動側傾斜面(73,83)が形成され、前記駆動側傾斜面(53,63)は、前記駆動側バランサ軸(10)の回転中心線(L1)に平行な軸方向での両側縁部が前記第1回転方向(R1)での前縁部(53a,63a)および後縁部(53b,63b)にそれぞれなるように、かつ、前記駆動側傾斜面(53,63)に作用するオイルの反力により前記駆動側バランスウエイト(50,60)が前記駆動側バランサ軸(10)に加えるスラスト力(Fa1,Fa2)により、前記駆動側ヘリカルギヤ(16)により前記駆動側バランサ軸(10)に加えられる軸スラスト力(F1)が低減するように、前記第1回転方向(R1)に向かって傾斜し、前記被動側傾斜面(73,83)は、前記被動側バランサ軸(20)の回転中心線(L2)に平行な軸方向での両側縁部が前記第2回転方向(R2)での前縁部(73a,83a)および後縁部(73b,83b)にそれぞれなるように、かつ、前記被動側傾斜面(73,83)に作用する前記オイルの反力により前記被動側バランスウエイト(70,80)が前記被動側バランサ軸(20)に加えるスラスト力(Fb1,Fb2)により、前記被動側ヘリカルギヤ(26)により前記被動側バランサ軸(20)に加えられる軸スラスト力(F2)が低減するように、前記第2回転方向(R2)に向かって傾斜しているバランサ装置である。
The invention described in claim 1 is a balancer device arranged in an oil pan (3) in which oil is stored, and is rotationally driven in the rotational direction by a driving force input to the input section (15, 26). The balancer shaft (10, 20, 110, 120) and the balancer shaft (10, 20, 110, 120) are provided on the oil surface (9) and below the oil surface (9) according to the rotational position. In a balancer device comprising a first balance weight (50, 70, 150, 170) and a second balance weight (60, 80, 160, 180) located in the first balance weight (50, 70, 150, 170) ), The first inclined surfaces (53, 73, 153, 173) are formed on the front portions (51, 71, 151, 171) in the rotational direction (R1, R2), and the second balance weight ( 60, 80, 160, 180) in the front direction (61, 81, 161, 181) in the rotational direction (R1, R2) Slopes (63, 83, 163, 183) are formed, and the first inclined surfaces (53, 73, 153, 173) and the second inclined surfaces (63, 83, 163, 183) are formed on the balancer shaft (10 , 20, 110, 120), both side edges in the axial direction parallel to the rotation center line (L1, L2) are front edges (53a, 63a, 73a, 83a, 153a) in the rotation direction (R1, R2). 163a, 173a, 183a) and rear edge portions (53b, 63b, 73b, 83b, 153b, 163b, 173b, 183b), and the first inclined surfaces (53, 73, 153, 173) The first balance weight (50, 70, 150, 170) is applied to the balancer shaft (10, 20, 110, 120) by the reaction force of the oil acting on the first thrust force (Fa1, Fb1) and the first The second balance weights (60, 80, 160, 180) are moved to the balancer shafts (10, 20, 110, 120) by the reaction force of the oil acting on the two inclined surfaces (63, 83, 163, 183). ) To reduce the axial thrust force (F1, F2) acting on the balancer shaft (10, 20, 110, 120) by the second thrust force (Fa2, Fb2) applied to the rotation direction (R1, R2). The balancer device is inclined toward
According to a second aspect of the present invention, in the balancer device according to the first aspect, the first balance weight (50, 70, 150, 170) in the axial direction is provided on the balance shaft (10, 20, 110, 120). And the second balance weight (60, 80, 160, 180), the bearing portion (17, 27) of the support member (7) that rotatably supports the balancer shaft (10, 20, 110, 120). A flange for restricting the movement of the balancer shaft (10, 20, 110, 120) in the axial direction by contact between the journal portion (11, 21) rotatably supported by the support member (7) Portion (13, 14, 23, 24), and at least one inclined surface of the first inclined surface (53, 73, 153, 173) and the second inclined surface (63, 83, 163, 183) (53, 83, 153, 173, 163, 183) is formed on the front edge (53a, 63a, 73a, 83a, 153a, 163a, 173a, 183a) with the flange portion (1 3, 14, 23, 24).
The invention according to
According to a fourth aspect of the present invention, in the balancer device according to the first or second aspect, the balancer shaft (10, 20) includes a first balancer shaft (10) and a rotation direction of the first balancer shaft (10) ( A second balancer shaft (20) rotating in the direction of rotation (R2) opposite to R1);
The input unit (15, 26) includes a first input unit (15) provided on the first balancer shaft (10) and a second input unit (26) provided on the second balancer shaft (20). The axial thrust force (F1, F2) is a first axial thrust force (F1) acting on the first balancer shaft (10) and a second shaft acting on the second balancer shaft (20). The first balance weight (50, 70) and the second balance weight (60, 80) are provided on each balancer shaft (10, 20), and the first balancer shaft (F2). In (10), the driving force input from the first input unit (15) or the first input unit (15) by the first thrust force (Fa1) and the second thrust force (Fa2) is the first thrust force (Fa1) and the second thrust force (Fa2). The first balancer shaft (10) applied to the first balancer shaft (10) by the output unit (16) that outputs to the two input units (26) The axial thrust force (F1) is reduced, and the second input portion (26) causes the second balancer shaft (20) to generate the first thrust force (Fb1) and the second thrust force (Fb2). The second axial thrust force (F2) applied to the two balancer shaft (20) is reduced.
The invention according to claim 5 is a balancer device arranged in an oil pan (3) in which oil is stored, wherein an input portion is provided and the rotational direction (R1, R1) is driven by a driving force input to the input portion. A balancer shaft (10, 20, 110, 120) that is rotationally driven by R2);
Balance weights (50, 60, 70, 80) provided on the balancer shaft (10, 20, 110, 120) and positioned on the oil surface (9) and below the oil surface (9) according to the rotational position. , 150, 160, 170, 180), and the balance weight (50, 60, 70, 80, 150, 160, 170, 180) in front of the rotational direction (R1, R2). An inclined surface (53, 63, 73, 83, 153, 163, 173, 183) is formed on the portion (51, 61, 71, 81, 151, 161, 171, 181), and the inclined surface (53, 63 , 73, 83, 153, 163, 173, 183) have both side edges in the axial direction parallel to the rotation center lines (L1, L2) of the balancer shaft (10, 20, 110, 120) in the rotational direction. (R1, R2) at the front edge (53a, 63a, 73a, 83a, 153a, 163a, 173a, 183a) and the rear edge (53b, 63b, 73b, 83b, 153b, 163b, 173b, 183b), respectively So that The balance weights (50, 60, 70, 80, 150, 160, 170, 180) due to the reaction force of the oil acting on the inclined surfaces (53, 63, 73, 83, 153, 163, 173, 183). ) Is applied to the balancer shaft (10, 20, 110, 120) by the input portion by a thrust force (Fa1, Fb1, Fa2, Fb2) applied to the balancer shaft (10, 20, 110, 120). The balancer device is inclined toward the rotation direction (R1, R2) so that the force (F1, F2) is reduced.
The invention according to
請求項1記載の発明によれば、オイルの油面下に位置し得る第1,第2バランスウエイトを備えるバランサ装置において、第1,第2バランスウエイトがオイルから受ける抵抗は、回転方向に向かって傾斜して形成された第1,第2傾斜面により減少する。しかも、バランサ軸を軸方向に移動させるようにバランサ軸に作用する軸スラスト力は、第1,第2傾斜面に作用するオイルの反力に基づいて発生すると共にそれぞれ第1,第2バランスウエイトを通じてバランサ軸に作用する第1,第2スラスト力により低減するので、軸方向でのバランサ軸の移動を規制する規制部との摩擦による動力損失が減少して、バランサ装置での動力損失が減少し、またオイルの攪拌が抑制される。
請求項2記載の事項によれば、フランジ部に沿うオイルが、傾斜面に沿ってスムーズに押し退けられるので、バランスウエイトがオイルから受ける抵抗が減少する。
請求項3記載の事項によれば、第1,第2傾斜面が形成されたことにより発生する第1,第2スラスト力が互いに打消し合う方向であるので、バランサ軸に作用する軸スラスト力が低減する。
請求項4記載の事項によれば、第1バランサ軸において第1入力部または出力部により第1バランサ軸に作用する軸スラスト力、および第2バランサ軸において第2入力部により第2バランサ軸に作用する第2軸スラスト力が、バランスウエイトに形成された傾斜面に作用するオイルの反力に基づいて第1,第2バランサ軸にそれぞれ作用するスラスト力により低減するので、請求項1記載の発明と同様に、バランサ装置での動力損失が減少する。
請求項5記載の事項によれば、バランサ軸において入力部によりバランサ軸に作用する軸スラスト力が、バランスウエイトに形成された傾斜面に作用するオイルの反力に基づいてバランサ軸に作用するスラスト力により低減するので、請求項1記載の発明と同様に、バランサ装置での動力損失が減少する。
請求項6記載の事項によれば、駆動側ヘリカルギヤおよび被動側ヘリカルギヤを備える伝動機構により互いに反対方向に回転する第1,第2バランサ軸を備えるバランサ装置において、各ヘリカルギヤにより発生して第1,第2バランサ軸に作用する第1,第2軸スラスト力が、各バランスウエイトの傾斜面により発生するスラスト力により低減するので、請求項1記載の発明と同様に、バランサ装置での動力損失が減少する。
According to the first aspect of the present invention, in the balancer device including the first and second balance weights that can be positioned below the oil surface, the resistance that the first and second balance weights receive from the oil is directed in the rotation direction. The first and second inclined surfaces formed to be inclined are reduced. Moreover, the axial thrust force acting on the balancer shaft so as to move the balancer shaft in the axial direction is generated based on the reaction force of the oil acting on the first and second inclined surfaces, and the first and second balance weights, respectively. Since the first and second thrust forces acting on the balancer shaft through the power are reduced, the power loss due to friction with the regulating part that restricts the movement of the balancer shaft in the axial direction is reduced, and the power loss in the balancer device is reduced. In addition, oil agitation is suppressed.
According to the second aspect, since the oil along the flange portion is smoothly pushed away along the inclined surface, the resistance that the balance weight receives from the oil is reduced.
According to the third aspect of the present invention, since the first and second thrust forces generated by the formation of the first and second inclined surfaces are directions to cancel each other, the axial thrust force acting on the balancer shaft Is reduced.
According to the fourth aspect of the present invention, the axial force acting on the first balancer shaft by the first input unit or the output unit in the first balancer shaft and the second balancer shaft by the second input unit in the second balancer shaft. The second axial thrust force acting is reduced by the thrust force acting on the first and second balancer shafts based on the reaction force of the oil acting on the inclined surface formed on the balance weight. Similar to the invention, power loss in the balancer device is reduced.
According to the fifth aspect of the present invention, the axial thrust force acting on the balancer shaft by the input portion in the balancer shaft acts on the balancer shaft based on the reaction force of the oil acting on the inclined surface formed on the balance weight. Since power is reduced by force, the power loss in the balancer device is reduced as in the first aspect of the invention.
According to the sixth aspect of the present invention, in the balancer device having the first and second balancer shafts rotated in opposite directions by the transmission mechanism having the driving side helical gear and the driven side helical gear, Since the first and second axial thrust forces acting on the second balancer shaft are reduced by the thrust forces generated by the inclined surfaces of the respective balance weights, the power loss in the balancer device is reduced as in the first aspect. Decrease.
以下、本発明の実施形態を図1〜図6を参照して説明する。
図1〜図5は、本発明の第1実施形態を説明する図である。
図1を参照すると、本発明が適用されたバランサ装置B(図2,図3参照)を備える機械としての内燃機関Eは、車両に搭載される多気筒内燃機関としての直列4気筒4ストローク内燃機関である。
内燃機関Eは、ピストン4が往復運動可能に嵌合する4つのシリンダが一体成形されたシリンダブロック1および該シリンダブロック1の下端に結合されたロアブロック2からなるボディとしてのエンジンブロックと、ロアブロック2の下端に結合されたオイルパン3とから構成される機械本体としての機関本体を備える。そして、該機関本体に形成された燃焼室内での混合気の燃焼により発生する燃焼ガスの圧力で駆動されるピストン4が、シリンダブロック1およびロアブロック2に回転可能に支持されたクランク軸5を介して回転駆動する。ピストン4およびクランク軸5は、往復運動と回転運動との間で運動を変換するクランク機構を構成する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
1-5 is a figure explaining 1st Embodiment of this invention.
Referring to FIG. 1, an internal combustion engine E as a machine including a balancer device B (see FIGS. 2 and 3) to which the present invention is applied is an in-line four-cylinder four-stroke internal combustion engine as a multi-cylinder internal combustion engine mounted on a vehicle. Is an institution.
The internal combustion engine E includes an engine block as a body including a cylinder block 1 integrally formed with four cylinders into which pistons 4 are reciprocally fitted, and a
併せて図2,図3を参照すると、内燃機関Eは、ピストン4の往復運動に起因して発生する2次振動を低減するためのバランサ装置Bと、オイルパン3に溜められたオイルを吸入して内燃機関Eの各潤滑箇所にオイルを供給するオイルポンプ8とを備える。バランサ装置Bは、シリンダブロック1の下部とロアブロック2とオイルパン3とにより形成されてクランク軸5が収容されるクランク室6内に配置される。そして、バランサ装置Bの全体は、クランク室6において、オイルパン3により形成される比較的広いスペースを活用して、該オイルパン3内に配置される。
Referring also to FIGS. 2 and 3, the internal combustion engine E sucks oil stored in the
バランサ装置Bは、上下方向に2分割された第1ハウジング7aおよび第2ハウジング7b(図4も参照)がボルトにより結合されて構成されるバランサハウジング7と、支持部材としてのバランサハウジング7に回転可能に支持される1対の第1,第2バランサ軸10,20と、各バランサ軸10;20に設けられて該バランサ軸10;20と一体に回転する1つまたは複数の、ここでは2つの第1,第2バランスウエイト50,60;70,80とを備える。オイルポンプ8のポンプハウジング8aが軸方向での側端部に取り付けられるバランサハウジング7は、取付部7cにおいてボルトによりロアブロック2に結合される。
The balancer device B is rotated by a
図3には、オイルパン3内のオイルの、内燃機関Eの停止時での油面9のレベルである最高油面レベル9aと、最低油面レベル9bとが二点鎖線で示されている。内燃機関Eの運転時は、最高油面レベル9aおよび最低油面レベル9bの間で油面レベルが変化し、さらに走行状態や路面状態に応じて油面レベルが変化する。それゆえ、各バランスウエイト50,60,70,80は、その回転位置に応じてオイルの油面9上および油面9下に位置する。
In FIG. 3, the
相互に駆動連結されてクランク軸5の動力で回転駆動される両バランサ軸10,20は、互いに平行な回転中心線L1,L2を有するように平行に配置される。駆動側バランサ軸としての第1バランサ軸10は、クランク軸5の駆動回転体としての駆動スプロケット31bと被動スプロケット15の間に掛け渡されたチェーン31aを有する巻掛け伝動機構であるバランサ駆動用伝動機構31を介してクランク軸5により回転駆動される。被動側バランサ軸としての第2バランサ軸20は、両バランサ軸10,20にそれぞれ設けられて互いに噛合する駆動側ギヤである駆動側ヘリカルギヤ16および被動側ギヤである被動側ヘリカルギヤ26から構成される軸間伝動機構32を介して、クランク軸5から第1バランサ軸10を介して伝達された駆動力で、該第1バランサ軸10により回転駆動される。
そして、両伝動機構31,32により、第1バランサ軸10がクランク軸5と同一の回転方向である第1回転方向R1に、第2バランサ軸20がクランク軸5とは逆の回転方向である第2回転方向R2に、互いに同期して、しかもいずれもクランク軸5の2倍の回転速度で回転する。
The
Then, by both
なお、明細書において、軸方向は、回転中心線L1または回転中心線L2に平行な方向であり、径方向および周方向は、それぞれ、回転中心線L1または回転中心線L2を中心とする径方向および周方向であるとする。 In the specification, the axial direction is a direction parallel to the rotation center line L1 or the rotation center line L2, and the radial direction and the circumferential direction are radial directions around the rotation center line L1 or the rotation center line L2, respectively. And the circumferential direction.
図4を併せて参照すると、第1バランサ軸10には、第1,第2バランスウエイト50,60のほかに、バランサ装置Bを駆動する駆動軸としてのクランク軸5からの駆動力が入力される駆動側入力部である第1入力部としての被動スプロケット15と、第1,第2ハウジング7a、7bにそれぞれ設けられた軸受部半体により構成される第1,第2軸受部17,18に回転可能に支持される第1,第2ジャーナル部11,12と、第1軸受部17に軸方向で互いに反対方向から当接可能な当接部としての第1,第2フランジ部13,14と、第2バランスウエイト60と第2ジャーナル部12との間に配置された駆動側ヘリカルギヤ16とが設けられる。
Referring also to FIG. 4, in addition to the first and
一方、第2バランサ軸20には、第1,第2バランスウエイト70,80のほかに、第1,第2ハウジング7a、7bにそれぞれ設けられた軸受部半体により構成される第1,第2軸受部27,28に回転可能に支持される第1,第2ジャーナル部21,22と、第1軸受部27に軸方向で互いに反対方向から当接可能な当接部としての第1,第2フランジ部23,24と、第2バランスウエイト80と第2ジャーナル部22との間に配置された第2入力部としての被動側ヘリカルギヤ26と、オイルポンプ8のポンプ軸8bとが設けられる。
被動側ヘリカルギヤ26は、第1バランサ軸10に設けられた駆動側ヘリカルギヤ16からの駆動力が入力される被動側入力部である。第2バランサ軸20の軸端部によりに構成されるポンプ軸8bには、ポンプロータ8cが取り付けられる。
On the other hand, in addition to the first and
The driven-side
各バランサ軸10,20において、第1軸受部17,27は、第1フランジ部13,23または第2フランジ部14,24との当接により、対応するバランサ軸10,20が軸方向へ移動することを規制するために、バランサハウジング7に設けられた規制部を兼ねる。別の例として、該規制部が、第1軸受部17,28とは別個に設けられてもよい。
In each
各第1ジャーナル部11;21は、第1,第2バランサ軸10;20の回転中心線L1;L2に平行な軸方向で、第1,第2バランスウエイト50,60;70,80の間に、かつ第1,第2フランジ部13,14;23,24の間に位置し、滑り軸受としての軸受19;29を介して第1軸受部17;27に支持される。
なお、軸受部17;27は、バランサハウジング7とは別個の部材から構成される介在部材(例えば、ワッシャ)が設けられて、該介在部材が第1,第2フランジ部13,14;23,24と当接する場合には、該介在部材を含む。
Each of the
The bearing
第1バランサ軸10において、第1,第2バランスウエイト50,60は、軸方向で、第1,第2フランジ部13,14をそれぞれ挟んで第1軸受部17の両側に配置される。また、第2バランサ軸20において、第1,第2バランスウエイト70,80は、軸方向で、第1,第2フランジ部23,24をそれぞれ挟んで第1軸受部27の両側に配置される。
そして、第1,第2バランスウエイト50,60;70,80とそれぞれ一体成形されて設けられた第1,第2フランジ部13,14;23,24は、軸方向で第1,第2バランスウエイト50,60;70,80のジャーナル部11,12;21,22寄りで、第1,第2バランスウエイト50,60;70,80に連なる。これにより、第1,第2フランジ部13,14;23,24の剛性が、第1,第2バランスウエイト50,60;70,80によりそれぞれ高められる。
In the
The first and
被動スプロケット15から入力されたクランク軸5の駆動力を被動側ヘリカルギヤ26に出力する出力部としての駆動側ヘリカルギヤ16は、被動側ヘリカルギヤ26からの反力により、軸方向での一方向のスラスト力を発生して、第1バランサ軸10には該スラスト力による第1軸スラスト力F1が作用する。また、被動側ヘリカルギヤ26は、駆動側ヘリカルギヤ16からの駆動力により、軸方向での他方向(前記一方向とは反対方向。)のスラスト力を発生して、第2バランサ軸20には該スラスト力による第2軸スラスト力F2が作用する。
それゆえ、駆動側ヘリカルギヤ16は、第1バランサ軸10に第1軸スラスト力F1を加えるギヤ部であり、被動側ヘリカルギヤ26は、第2バランサ軸20に第1軸スラスト力F1とは反対方向の第2軸スラスト力F2を加えるギヤ部であり、伝動機構32は、第1,第2バランサ軸10,20に互いに反対方向の第1,第2軸スラスト力F1,F2をそれぞれ加える伝動機構である。
The driving-side
Therefore, the driving-side
図2,図4,図5を参照すると、第1バランサ軸10と一体成形された駆動側の各バランスウエイト50,60、および、第2バランサ軸20と一体成形された被動側の各バランスウエイト70,80は、対応するバランサ軸10;20のジャーナル部11;21の外周面の半径よりも大きな半径の外周面55,65;75,85を有し、軸方向から見て(以下、「軸方向視」という。)、径方向外方に突出する扇形の突出部である。各バランスウエイト50,60;70,80の周方向での形成範囲(回転中心線L1;L2を中心とする角度での範囲である。)は、180°よりも小さい。そして、各バランサ軸10;20において、各バランスウエイト50,60;70,80を周方向にほぼ二等分したとき、回転方向R1;R2での前方に位置する部分が前部51,61;71,81であり、回転方向R1;R2での後方に位置する部分が後部52,62;72,82である。
前部51,61;71,81は、各バランスウエイト50,60;70,80おいて、回転方向R1;R2で最も前の部分である前端部51a,61a;71a,81aを有し、後部52,62;72,82は、各バランスウエイト50,60,;70,80において、回転方向R1;R2で最も後の部分である後端部52b,62b;72b,82bを有する。前端部51a,61a;71a,81aおよび後端部52b,62b;72b,82bは、回転中心線L1;L2から径方向外方に延びて、外周面55,65;75,85の最前部55a,65a;75a,85aおよび最後部55b,65b;75b,85bをそれぞれ有する。
Referring to FIGS. 2, 4, and 5, the driving-
The
第1バランサ軸10において、第1,第2バランスウエイト50,60の前部51,61には、駆動側の第1,第2傾斜面53,63がそれぞれ形成される。回転方向R1で前側の第1,第2傾斜面53,63は、軸方向での両側縁部が回転方向R1での前縁部53a,63aおよび後縁部53b,63bとなるように、かつ、第1バランサ軸10の回転時に、油面9下に位置するときの第1傾斜面53に作用するオイルの反力により第1バランスウエイト50が第1バランサ軸10に加える第1スラスト力Fa1、および油面9下に位置するときの第2傾斜面63に作用するオイルの反力により第2バランスウエイト60が第1バランサ軸10に加える第2スラスト力Fa2により、第1バランサ軸10に作用する軸スラスト力F1が低減するように、回転方向R1に向かって傾斜している。
In the
第2バランサ軸20において、第1,第2バランスウエイト70,80の前部71,81には、被動側の第1,第2傾斜面73,83がそれぞれ形成される。回転方向R2で前側の第1,第2傾斜面73,83は、軸方向での両側縁部が回転方向R2での前縁部73a,83aおよび後縁部73b,83bとなるように、かつ、第2バランサ軸20の回転時に、油面9下に位置するときの第1傾斜面73に作用するオイルの反力により第1バランスウエイト70が第2バランサ軸20に加える第1スラスト力Fb1、および油面9下に位置するときの第2傾斜面83に作用するオイルの反力により第2バランスウエイト80が第2バランサ軸20に加える第2スラスト力Fb2により、第2バランサ軸20に作用する軸スラスト力F2が低減するように、回転方向R2に向かって傾斜している。
In the
第1バランサ軸10について、各傾斜面53,63は、回転中心線L1の径方向から見て回転中心線L1に直交する直交平面に対して傾斜しており、軸方向での一方向(図4において左方)に面して形成されている。したがって、両傾斜面53,63は、軸方向で同じ方向に面している。また、第2バランサ軸20について、各傾斜面73,83は、回転中心線L2の径方向から見て回転中心線L2に直交する直交平面に対して傾斜しており、軸方向での他方向(図4において左方)に面して形成されている。したがって、両傾斜面73,83は、軸方向で同じ方向に面している。
各傾斜面53,63,73,83は、平面、また僅かに湾曲した面、傾斜角度が異なる複数の平面または僅かに湾曲した曲面からなる複合面であってもよい。
With respect to the
Each of the
また、各傾斜面53,63;73,83について、軸方向での形成範囲は、バランスウエイト50,60;70,80の軸方向幅の範囲内であって、該軸方向幅の過半であり、径方向での形成範囲は、バランサ軸10,20の第1ジャーナル部11,21の外径に等しい外径の仮想外周面と外周面55,65;75,85との間の径方向幅の過半であり、周方向(または回転方向R1,R2)での形成範囲は、前部51,61;71,81の周方向範囲(回転中心線L1;L2を中心とする角度での範囲である。)内であって、該周方向範囲の過半である。この実施形態では、各傾斜面53,63;73,83について、軸方向での形成範囲は前記軸方向幅にほぼ等しく、周方向での形成範囲は前記周方向範囲よりも小さい。
そして、この実施形態では、すべての傾斜面53,63,73,83自体の形状は同じである。
Further, with respect to each
In this embodiment, all the
第1,第2傾斜面53,63;73,83の一方の傾斜面である傾斜面53;83は、前縁部53a;83aにおいてフランジ部13;24に連なる。
後縁部53b,63b,73b,83bは、流線形に形成され、これにより各傾斜面53,63,73,83に沿うオイルが、後縁部53b,63b,73b,83bから滑らかに離れてゆくので、後縁部53b,63b,73b,83b近傍でのオイルの乱れ(例えば、渦の発生)が抑制されて、バランスウエイト50,60,70,80に作用するオイルの抵抗を低減できる。
An
The
そして、図4(a)に示されるように、第1バランサ軸10の各バランスウエイト50,60において、径方向から見て、第1,第2傾斜面53,63の傾斜方向は、駆動側ヘリカルギヤ16の歯の傾斜方向に対して軸方向で反対方向に傾斜しており、駆動側ヘリカルギヤ16の傾斜方向に交差する方向である。このように、各バランスウエイト50,60の前部51,61には、単一の傾斜面53,63が形成され、第1バランサ軸10に作用する軸スラスト力F1は、第1,第2スラスト力Fa1,Fa2の合力により低減する。
また、図4(b)に示されるように、第2バランサ軸20の各バランスウエイト70,80において、径方向から見て、第1,第2傾斜面73,83の傾斜方向は、被動側ヘリカルギヤ26の歯の傾斜方向に対して軸方向でほぼ同一方向に傾斜しており、被動側ヘリカルギヤ26の傾斜方向に沿う方向である。このように、各バランスウエイト70,80の前部71,81には、単一の傾斜面73,83が形成され、第2バランサ軸20に作用する軸スラスト力F2は、第1,第2スラスト力Fb1,Fb2の合力により低減する。
As shown in FIG. 4 (a), in the
Further, as shown in FIG. 4B, in the
第1バランサ軸10において、第1,第2バランスウエイト50,60の後部52,62には、回転方向R1で後側の第1,第2傾斜面54,64がそれぞれ形成され、第2バランサ軸20において、第1,第2バランスウエイト70,80の後部72,82には、回転方向R2で後側の第1,第2傾斜面74,84がそれぞれ形成される。
傾斜面53,63;73,83および傾斜面54,64;74,84は、回転中心線L1;L2を含むと共に周方向でバランスウエイト50,60;70,80を二等分する平面を対称面として、面対称に形成されている。
それゆえ、第1,第2バランサ軸10;20において、各バランスウエイト50,60;70,80の後部52,62;72,82には、単一の傾斜面54,64;74,84が形成され、この傾斜面54,64;74,84により、後端部52b,62b;72b,82bの後方近傍でのオイルの乱れ(例えば、渦の発生)が抑制されて、バランスウエイト50,60;70,80に作用するオイルの抵抗を低減できる。
In the
The inclined surfaces 53, 63; 73, 83 and the
Therefore, in the first and
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
オイルが溜められたオイルパン3内に配置されるバランサ装置Bにおいて、第1バランスウエイト50;70の、回転方向R1での前部51;71には、第1傾斜面53;73が形成され、第2バランスウエイト60;80の、回転方向R2での前部61;81には、第2傾斜面63;83が形成され、第1傾斜面53;73および第2傾斜面63;83は、バランサ軸10;20の回転中心線L1;L2に平行な軸方向での両側縁部が回転方向R1;R2での前縁部53a,63a;73a,83aおよび後縁部53b,63b;73b,83bにそれぞれなるように、かつ、第1傾斜面53;73に作用するオイルの反力により第1バランスウエイト50;70がバランサ軸10;20に加える第1スラスト力Fa1;Fb1および第2傾斜面63;83に作用するオイルの反力により第2バランスウエイト60;80がバランサ軸10;20に加える第2スラスト力Fa2;Fb2によりバランサ軸10;20に作用する軸スラスト力F1;F2が低減するように、回転方向R1;R2に向かって傾斜している。この構造により、オイルの油面9下に位置し得る第1,第2バランスウエイト50,60;70,80を備えるバランサ装置Bにおいて、第1,第2バランスウエイト50,60;70,80がオイルから受ける抵抗は、回転方向R1;R2に向かって傾斜して形成された第1,第2傾斜面53,63;73,83により減少する。しかも、バランサ軸10;20を軸方向に移動させるようにバランサ軸10;20に作用する軸スラスト力F1;F2は、第1,第2傾斜面53,63;73,83に作用するオイルの反力に基づいて発生すると共にそれぞれ第1,第2バランスウエイト50,60;70,80を通じてバランサ軸10;20に作用する第1,第2スラスト力Fa1,Fa2;Fb1,Fb2により低減するので、軸方向でのバランサ軸10;20の移動を規制する規制部である第1軸受部17;27とフランジ部13,14;23,24の摩擦による動力損失が減少して、バランサ装置Bでの動力損失が減少し、またオイルの攪拌が抑制される。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
In the balancer device B arranged in the
バランス軸10;20には、軸方向で第1バランスウエイト50;70と第2バランスウエイト60;80の間に、バランサ軸10;20を回転可能に支持するバランサハウジング7の軸受部17;27に回転可能に支持されるジャーナル部11;21と、バランサハウジング7の規制部としての軸受部17;27との当接により軸方向でのバランサ軸10;20の移動を規制するフランジ部13,14;23,24とが設けられ、第1傾斜面53;73および第2傾斜面63;83の一方の傾斜面53;83は、前縁部53a;83aにおいてフランジ部13;24に連なることにより、フランジ部13;24に沿うオイルが、傾斜面53;83に沿ってスムーズに押し退けられるので、バランスウエイト50;80がオイルから受ける抵抗が減少する。
The
第1バランサ軸10において、第1スラスト力Fa1および第2スラスト力Fa2により、スプロケット15から入力された駆動力を被動側ヘリカルギヤ26に出力する駆動側ヘリカルギヤ16により第1バランサ軸10に加えられる第1軸スラスト力F1が低減し、第2バランサ軸20において、第1スラスト力Fb1および第2スラスト力Fb2により、被動側ヘリカルギヤ26により第2バランサ軸20に加えられる第2軸スラスト力F2が低減することにより、第1バランサ軸10において駆動側ヘリカルギヤ16により第1バランサ軸10に作用する軸スラスト力F1、および第2バランサ軸20において被動側ヘリカルギヤ26により第2バランサ軸20に作用する第2軸スラスト力F2が、バランスウエイト50,60;70,80に形成された傾斜面53,63;73,83に作用するオイルの反力に基づいて第1,第2バランサ軸10;20にそれぞれ作用するスラスト力Fa1,Fa2;Fb1,Fb2により低減する。この結果、駆動側ヘリカルギヤ16および被動側ヘリカルギヤ26を備える伝動機構32により互いに反対方向に回転する第1,第2バランサ軸10;20を備えるバランサ装置Bにおいて、各ヘリカルギヤ16;26により発生して第1,第2バランサ軸10;20に作用する第1,第2軸スラスト力F1;F2が、各バランスウエイト50,60;70,80の傾斜面53,63;73,83により発生するスラスト力Fa1,Fa2;Fb1,Fb2により低減して、バランサ装置Bでの動力損失が減少する。
In the
傾斜面53,63,73,83によりオイルパン3に溜められたオイルの油面9下への進入時および油中でのオイルの攪拌が抑制されて、オイルポンプ8に気泡が吸入されるエア噛みが抑制される。
Air in which bubbles are sucked into the
次に、図6を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。この第2実施形態は、第1実施形態とは、軸間伝動機構およびバランスウエイトの傾斜面が相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第1実施形態の部材と同一または対応する部材等については、必要に応じて同一の符号を使用した。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This second embodiment is different from the first embodiment in the inter-shaft transmission mechanism and the balance weight inclined surface, and basically has the same configuration. Therefore, description of the same part is omitted or simplified, and different points will be mainly described. In addition, the same code | symbol was used as needed about the member etc. which are the same as or correspond to the member of 1st Embodiment.
バランサ装置B1において、軸間伝動機構32は、互いに噛合する駆動側ギヤである駆動側平ギヤ116 および被動側ギヤである被動側平ギヤ126 から構成される。このため、第1バランサ軸110 には駆動側平ギヤ116 による軸スラスト力F1が発生せず、第2バランサ軸120 には被動側平ギヤ126 による軸スラスト力F2が発生しない。
In the balancer device B1, the
第1バランサ軸110 において、第1,第2傾斜面153 ,163 は、軸方向での両側縁部が回転方向R1での前縁部153a,163aおよび後縁部153b,163bとなるように、かつ、第1バランサ軸110 の回転時に、油面9下に位置するときの第1傾斜面153 ,163 に作用するオイルの反力により第1バランスウエイト150 が第1バランサ軸110 に加える第1スラスト力Fa1、および油面9下に位置するときの第2傾斜面163 に作用するオイルの反力により第2バランスウエイト160 が第1バランサ軸110 に加える第2スラスト力Fa2により、第1バランサ軸110 に作用する軸スラスト力F1が低減するように、回転方向R1に向かって傾斜している。
In the
一方、第2バランサ軸120 において、第1,第2傾斜面173 ,183 は、軸方向での両側縁部が回転方向R2での前縁部173a,183aおよび後縁部173b,183bとなるように、かつ、第2バランサ軸120 の回転時に、油面9下に位置するときの第1傾斜面173 に作用するオイルの反力により第1バランスウエイト170 が第2バランサ軸120 に加える第1スラスト力Fb1、および油面9下に位置するときの第2傾斜面183 に作用するオイルの反力により第2バランスウエイト180 が第2バランサ軸120 に加える第2スラスト力Fb2により、第2バランサ軸120 に作用する軸スラスト力F2が低減するように、回転方向R2に向かって傾斜している。
On the other hand, in the
そして、第1傾斜面153 ,173 は、軸方向での一方向に面して形成され、第2傾斜面163 ,183 は、軸方向での他方向に面して形成されている。したがって、両傾斜面153 ,163 ;173 ,183 は、軸方向で反対方向に面している。
また、各バランサ軸110 ;120 において、第1,第2傾斜面153 ,163 ;173 ,183 は、前縁部153a,163a;173a,183aにおいて第1,第2フランジ部13,14;23,24にそれぞれ連なる。
The first
Further, in each
それゆえ、各バランサ軸110 ;120 において、第1,第2傾斜面153 ,163 ;173 ,183 は、回転中心線L1;L2に直交する直交平面を対称面として、面対称に形成されている。そして、各バランサ軸110 ;120 において、軸スラスト力F1;F2は、第1,第2スラスト力Fa1,Fa2;Fb1,Fb2が互いに打消し合うことにより低減する。
Therefore, in each
この第2実施形態によれば、第1実施形態と共通する作用および効果に加えて、次の作用および効果が奏される。すなわち、各バランサ軸110 ;120 において、第1傾斜面153 ;173 および第2傾斜面163 ;173 ,183は、軸方向で互いに反対方向に面して形成され、第1スラスト力Fa1;Fb1と第2スラスト力Fa2;Fb2とが反対方向であることにより、第1,第2傾斜面153 ,163 ;173 ,183が形成されたことにより発生する第1,第2スラスト力Fa1,Fa2;Fb1,Fb2が互いに打消し合う方向であるので、バランサ軸110 ;120 に作用する軸スラスト力F1;F2が低減する。
According to this 2nd Embodiment, in addition to the effect | action and effect which are common in 1st Embodiment, the following effect | action and effect are show | played. That is, in each
第1傾斜面153 ,173 および第2傾斜面163 ,183 が、前縁部153a,163a,173a,183aにおいてフランジ部13,14,23,24に連なることにより、フランジ部13,14,23,24に沿うオイルが、傾斜面153 ,163 ,173 ,183に沿ってスムーズに押し退けられるので、バランスウエイト150 ,160 ,170 ,180 がオイルから受ける抵抗が減少する。
The first
以下、前述した実施形態の一部が変更された形態について、変更された部分を中心に説明する。
バランサ装置は、1つのバランサ軸を備えるものであってもよく、また、1つのバランサ軸に1または3以上のバランスウエイトを備えるものであってもよい。バランサ装置が、1つのバランサ軸に複数のバランスウエイトを備える場合、該複数のバランスウエイトは、第1バランスウエイトおよび第2バランスウエイトに分けられる。
第2実施形態の第1,第2バランサ軸の少なくとも一方のバランサ軸において、第1傾斜面153,163が軸方向での他方向に面して形成され、第2傾斜面173,183が軸方向での一方向に面して形成されてもよい。
各傾斜面の形成範囲が異なっていてもよく、また傾斜の傾斜角が異なっていてもよい。
バランサ装置の第1,第2バランサ軸10,20のそれぞれが、バランサ駆動用伝動機構により直接回転駆動されてもよい。この場合、第1,第2バランサ軸10,20のそれぞれに第1入力部が設けられ、第1スラスト力および第2スラスト力により、第1,第2バランサ軸の該第1入力部により第1,第2バランサ軸に加えられる第1,第2軸スラスト力が低減する。
各バランスウエイトの後部には、軸方向での両方向に面する1対の傾斜面が形成されてもよく、また傾斜面が形成されなくてもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
内燃機関は、単気筒内燃機関であってもよく、また複数のシリンダを有する直列またはV型の多気筒内燃機関であってもよい。
バランサ装置は、ピストン等の運動部材の往復運動などの周期的な運動に起因する振動が発生する機械に使用されてもよい。
Hereinafter, a mode in which a part of the above-described embodiment is changed will be described focusing on the changed portion.
The balancer device may be provided with one balancer shaft, or may be provided with one or more balance weights on one balancer shaft. When the balancer device includes a plurality of balance weights on one balancer shaft, the plurality of balance weights are divided into a first balance weight and a second balance weight.
In at least one of the first and second balancer shafts of the second embodiment, the first
The formation range of each inclined surface may be different, and the inclination angle of the inclination may be different.
Each of the first and
A pair of inclined surfaces facing both directions in the axial direction may be formed at the rear portion of each balance weight, or an inclined surface may not be formed.
Although the internal combustion engine is used for a vehicle in the embodiment, it may be used for a ship propulsion device such as an outboard motor having a crankshaft oriented in the vertical direction.
The internal combustion engine may be a single-cylinder internal combustion engine or an in-line or V-type multi-cylinder internal combustion engine having a plurality of cylinders.
The balancer device may be used in a machine that generates vibrations caused by periodic movement such as reciprocation of a moving member such as a piston.
3…オイルパン、7…バランサハウジング、10,20,110 ,120 …バランサ軸、11,21…ジャーナル部、13,14,23,24…フランジ部、16…駆動側ヘリカルギヤ、17,27…軸受部、26…被動側ヘリカルギヤ、50,60,70,80,150 ,160 ,170 ,180 …バランスウエイト、51,61,71,81,151 ,161 ,171 ,181 …前部、53,63,73,83,153 ,163 ,173 ,183 …傾斜面、54,64,74,84,154 ,164 ,174 ,184 …傾斜面、53a,63a,73a,83a,153a,163a,173a,183a…前縁部、
B,B1…バランサ装置、F1,F2…軸スラスト力、Fa1,Fb1…第1スラスト力、Fa2,Fb2…第2スラスト力、R1,R2…回転方向、L1,L2…回転中心線。
3 ... Oil pan, 7 ... Balancer housing, 10, 20, 110, 120 ... Balancer shaft, 11, 21 ... Journal part, 13, 14, 23, 24 ... Flange part, 16 ... Drive-side helical gear, 17, 27 ...
B, B1 ... balancer device, F1, F2 ... axial thrust force, Fa1, Fb1 ... first thrust force, Fa2, Fb2 ... second thrust force, R1, R2 ... rotation direction, L1, L2 ... rotation center line.
Claims (6)
前記第1バランスウエイトの、前記回転方向での前部には、第1傾斜面が形成され、
前記第2バランスウエイトの、前記回転方向での前部には、第2傾斜面が形成され、
前記第1傾斜面および前記第2傾斜面は、前記バランサ軸の回転中心線に平行な軸方向での両側縁部が前記回転方向での前縁部および後縁部にそれぞれなるように、かつ、前記第1傾斜面に作用する前記オイルの反力により前記第1バランスウエイトが前記バランサ軸に加える第1スラスト力および前記第2傾斜面に作用する前記オイルの反力により前記第2バランスウエイトが前記バランサ軸に加える第2スラスト力により前記バランサ軸に作用する軸スラスト力が低減するように、前記回転方向に向かって傾斜していることを特徴とするバランサ装置。 A balancer device disposed in an oil pan in which oil is stored, wherein the balancer shaft is rotationally driven in a rotational direction by a driving force input to an input unit, and is provided on the balancer shaft according to a rotational position. In a balancer device comprising a first balance weight and a second balance weight located above and below the oil surface of the oil,
A first inclined surface is formed at a front portion of the first balance weight in the rotation direction,
A second inclined surface is formed at a front portion of the second balance weight in the rotation direction,
The first inclined surface and the second inclined surface are arranged such that both side edge portions in an axial direction parallel to a rotation center line of the balancer shaft are respectively a front edge portion and a rear edge portion in the rotation direction, and The second balance weight is caused by the first thrust force applied to the balancer shaft by the reaction force of the oil acting on the first inclined surface and the oil reaction force acting on the second inclined surface. The balancer device is inclined toward the rotational direction so that the axial thrust force acting on the balancer shaft is reduced by the second thrust force applied to the balancer shaft.
前記第1傾斜面および前記第2傾斜面の少なくとも一方の傾斜面は、前記前縁部において前記フランジ部に連なることを特徴とする請求項1記載のバランサ装置。 The balance shaft includes a journal portion rotatably supported by a bearing portion of a support member that rotatably supports the balancer shaft between the first balance weight and the second balance weight in the axial direction. A flange portion for restricting movement of the balancer shaft in the axial direction by contact with the support member;
2. The balancer device according to claim 1, wherein at least one of the first inclined surface and the second inclined surface is continuous with the flange portion at the front edge portion.
前記第1スラスト力と前記第2スラスト力とが反対方向であることを特徴とする請求項1または2記載のバランサ装置。 The first inclined surface and the second inclined surface are formed to face each other in the axial direction,
The balancer device according to claim 1, wherein the first thrust force and the second thrust force are in opposite directions.
前記入力部は、前記第1バランサ軸に設けられた第1入力部と、前記第2バランサ軸に設けられた第2入力部とであり、
前記軸スラスト力は、前記第1バランサ軸に作用する第1軸スラスト力と、前記第2バランサ軸に作用する第2軸スラスト力とであり、
前記各バランサ軸に、前記第1バランスウエイトおよび前記第2バランスウエイトが設けられ、
前記第1バランサ軸において、前記第1スラスト力および前記第2スラスト力により、前記第1入力部または前記第1入力部から入力された駆動力を前記第2入力部に出力する出力部により前記第1バランサ軸に加えられる前記第1軸スラスト力が低減し、
前記第2バランサ軸において、前記第1スラスト力および前記第2スラスト力により、前記第2入力部により前記第2バランサ軸に加えられる前記第2軸スラスト力が低減することを特徴とする請求項1または2記載のバランサ装置。 The balancer shaft is a first balancer shaft and a second balancer shaft that rotates in a rotation direction opposite to the rotation direction of the first balancer shaft;
The input unit is a first input unit provided on the first balancer shaft and a second input unit provided on the second balancer shaft,
The axial thrust force is a first axial thrust force acting on the first balancer shaft and a second axial thrust force acting on the second balancer shaft,
Each balancer shaft is provided with the first balance weight and the second balance weight,
In the first balancer shaft, by the first thrust force and the second thrust force, the output portion that outputs the driving force input from the first input portion or the first input portion to the second input portion by the first thrust force and the second thrust force. The first shaft thrust force applied to the first balancer shaft is reduced;
The second axial thrust force applied to the second balancer shaft by the second input portion is reduced by the first thrust force and the second thrust force in the second balancer shaft. The balancer device according to 1 or 2.
入力部が設けられると共に前記入力部に入力される駆動力により回転方向に回転駆動されるバランサ軸と、
前記バランサ軸に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面上および油面下に位置するバランスウエイトと、
を備えるバランサ装置において、
前記バランスウエイトの、前記回転方向での前部には傾斜面が形成され、
前記傾斜面は、前記バランサ軸の回転中心線に平行な軸方向での両側縁部が前記回転方向での前縁部および後縁部にそれぞれなるように、かつ、前記傾斜面に作用する前記オイルの反力により前記バランスウエイトが前記バランサ軸に加えるスラスト力により、前記入力部により前記バランサ軸に加えられる軸スラスト力が低減するように、前記回転方向に向かって傾斜していることを特徴とするバランサ装置。 A balancer device arranged in an oil pan in which oil is stored,
A balancer shaft that is provided with an input unit and is rotationally driven in a rotational direction by a driving force input to the input unit;
A balance weight provided on the balancer shaft and positioned on the oil surface and below the oil surface according to the rotational position;
In a balancer device comprising:
An inclined surface is formed at the front portion of the balance weight in the rotational direction,
The inclined surface acts on the inclined surface such that both side edge portions in an axial direction parallel to the rotation center line of the balancer shaft are respectively a front edge portion and a rear edge portion in the rotation direction. The balance weight is inclined toward the rotation direction so that the thrust force applied to the balancer shaft by the input portion is reduced by the thrust force applied to the balancer shaft by the reaction force of oil. And balancer equipment.
駆動側ヘリカルギヤが設けられると共に前記駆動側ヘリカルギヤに入力される駆動力により第1回転方向に回転駆動される駆動側バランサ軸と、
前記駆動側ヘリカルギヤに噛合する被動側ヘリカルギヤが設けられると共に前記被動側ヘリカルギヤに入力される前記駆動側バランサ軸の駆動力により回転駆動されて前記第1回転方向とは反対の第2回転方向に回転する被動側バランサ軸と、
前記駆動側バランサ軸に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面上および油面下に位置する駆動側バランスウエイトと、
前記被動側バランサ軸に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面上および油面下に位置する被動側バランスウエイトと
を備えるバランサ装置において、
前記駆動側バランスウエイトの、前記第1回転方向での前部には駆動側傾斜面が形成され、前記被動側バランスウエイトの、前記第2回転方向での前部には被動側傾斜面が形成され、
前記駆動側傾斜面は、前記駆動側バランサ軸の回転中心線に平行な軸方向での両側縁部が前記第1回転方向での前縁部および後縁部にそれぞれなるように、かつ、前記駆動側傾斜面に作用するオイルの反力により前記駆動側バランスウエイトが前記駆動側バランサ軸に加えるスラスト力により、前記駆動側ヘリカルギヤにより前記駆動側バランサ軸に加えられる軸スラスト力が低減するように、前記第1回転方向に向かって傾斜し、
前記被動側傾斜面は、前記被動側バランサ軸の回転中心線に平行な軸方向での両側縁部が前記第2回転方向での前縁部および後縁部にそれぞれなるように、かつ、前記被動側傾斜面に作用する前記オイルの反力により前記被動側バランスウエイトが前記被動側バランサ軸に加えるスラスト力により、前記被動側ヘリカルギヤにより前記被動側バランサ軸に加えられる軸スラスト力が低減するように、前記第2回転方向に向かって傾斜していることを特徴とするバランサ装置。 A balancer device arranged in an oil pan in which oil is stored,
A drive-side balancer shaft provided with a drive-side helical gear and driven to rotate in the first rotational direction by a drive force input to the drive-side helical gear;
A driven-side helical gear that meshes with the driving-side helical gear is provided, and is rotated in the second rotational direction opposite to the first rotational direction by being driven to rotate by the driving force of the driving-side balancer shaft that is input to the driven-side helical gear. Driven-side balancer shaft
A drive-side balance weight provided on the drive-side balancer shaft and positioned on the oil surface and below the oil surface according to the rotational position;
A balancer device provided with a driven-side balance weight provided on the driven-side balancer shaft and positioned on the oil surface and below the oil surface according to a rotational position;
A driving-side inclined surface is formed at a front portion of the driving-side balance weight in the first rotation direction, and a driven-side inclined surface is formed at a front portion of the driven-side balance weight in the second rotation direction. And
The drive-side inclined surface is such that both side edge portions in an axial direction parallel to the rotation center line of the drive-side balancer shaft are respectively a front edge portion and a rear edge portion in the first rotation direction, and The thrust force applied to the drive-side balancer shaft by the drive-side balance weight due to the reaction force of the oil acting on the drive-side inclined surface reduces the axial thrust force applied to the drive-side balancer shaft by the drive-side helical gear. , Inclined toward the first rotation direction,
The driven-side inclined surface is such that both side edge portions in an axial direction parallel to a rotation center line of the driven-side balancer shaft are respectively a front edge portion and a rear edge portion in the second rotation direction, and The axial thrust force applied to the driven balancer shaft by the driven helical gear is reduced by the thrust force applied to the driven balancer shaft by the driven balance weight due to the reaction force of the oil acting on the driven inclined surface. Further, the balancer device is inclined toward the second rotation direction.
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