JPH03129142A - Vibration restraining device for engine - Google Patents
Vibration restraining device for engineInfo
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- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野ン
本発明は、クランク軸と同期して回転する剛体質量を持
つバランスシャフトを備えるエンジンの振動抑制装置に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a vibration suppressing device for an engine that includes a balance shaft having a rigid mass that rotates in synchronization with a crankshaft.
（従来の技術）
自動車用エンジンとして広く用いられているレシプロエ
ンジンでは、ピストンやコンロッドの往復運動に伴って
振動が発生することが避けられず、このエンジン振動が
車室内に伝わって不快な音を発生することがある。(Prior art) In reciprocating engines that are widely used as automobile engines, vibrations are unavoidably generated due to the reciprocating motion of pistons and connecting rods, and this engine vibration is transmitted into the passenger compartment, causing unpleasant noise. This may occur.
この対策として、従来からクランク軸と同期して回転す
る剛体質量を持つバランスシャフトを備え、ピストン等
の振動を抑制する装置があった。As a countermeasure to this problem, there have conventionally been devices that include a balance shaft having a rigid mass that rotates in synchronization with the crankshaft to suppress vibrations of pistons and the like.
この種の装置として、従来例えば第４図に示すように、
クランク軸６２と同期して回転するオルタネータ６３の
回転軸６４に剛体質量としてバランスウェイト６５を取
付けて、オルタネ−クロ３の回転軸６４をバランスシャ
フトとして兼用することにより、エンノン本体６１の側
方のスペースを有効に利用してコンパクト化をはかるも
のがあった（実開昭５８−４２５４６号公報参照）。As this type of device, conventionally, for example, as shown in Fig. 4,
By attaching a balance weight 65 as a rigid mass to the rotating shaft 64 of the alternator 63, which rotates in synchronization with the crankshaft 62, and using the rotating shaft 64 of the alternator 3 as a balance shaft, the side of the ennon main body 61 can be There is a method that aims at compactness by effectively utilizing space (see Japanese Utility Model Application Publication No. 58-42546).
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このような従来装置では、バランスウェ
イト６５の回転に伴う加振力をオルタネータ６３の回転
軸６４が直接的に受けるため、特に高速運転時はオルタ
ネータ６３の作動性を悪化させたり、耐久性を低下させ
るというという問題点が生じた。(Problem to be Solved by the Invention) However, in such a conventional device, since the rotating shaft 64 of the alternator 63 directly receives the excitation force caused by the rotation of the balance weight 65, the alternator 63 is affected particularly during high-speed operation. Problems arose in that operability deteriorated and durability decreased.
本発明は、こうした従来の問題点を解決することを目的
とする。The present invention aims to solve these conventional problems.
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成す、るため本発明では、クランク軸と同
期して回転しその回転中心に対して不平衡質量を持つバ
ランスシャフトと、クランク軸を起動する回転力を発生
するスタータモータと、このスタータモータの回転力を
バランスシャフトを介してクランク軸に伝達する回転伝
達機構を設け、バランスシャフトとスタータモータおよ
び回転伝達ｆｉ構を同一のハウジングに収装し、このハ
ウジングをクランク軸に対して所定の位置関係でエンシ
ンブロックに固着した。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention includes a balance shaft that rotates in synchronization with the crankshaft and has an unbalanced mass with respect to its center of rotation, and a balance shaft that starts the crankshaft. A starter motor that generates rotational force and a rotation transmission mechanism that transmits the rotational force of the starter motor to the crankshaft via a balance shaft are provided, and the balance shaft, starter motor, and rotation transmission structure are housed in the same housing. This housing was fixed to the engine block in a predetermined positional relationship with respect to the crankshaft.
（作用）
上記構成に基づき、エンジンの通常運転時はバランスシ
ャフトはクランク軸に対して所定の速度で同期して回転
し、バランスシャフトを収装するハウジングがクランク
軸に対して所定の位置関係でエンシンブロックに固着さ
れることにより、不平衡質量の回転に伴って生じる加振
力が、ピストンやコンロッドの往復運動に伴って生じる
振動を打ち消し、エンジン振動を抑制するとともに、ク
ランク軸の回転を円滑にする。(Function) Based on the above configuration, during normal operation of the engine, the balance shaft rotates synchronously with the crankshaft at a predetermined speed, and the housing that houses the balance shaft is in a predetermined positional relationship with respect to the crankshaft. By being fixed to the engine block, the excitation force generated by the rotation of the unbalanced mass cancels out the vibration generated by the reciprocating movement of the piston and connecting rod, suppressing engine vibration and smoothing the rotation of the crankshaft. Make it.
スタータモータとバランスシャフトの開に設けられる回
転伝達機構はバランスシャフトからスタータモータの回
転軸に回転力が伝達されることがなく、したがって、上
記バランスシャフトの回転に伴って生じる加振力が直接
的にスタータモータの回転軸に伝わることが回避され、
スタータモータの耐久性等が悪化することを防止できる
。The rotation transmission mechanism provided between the starter motor and the balance shaft does not transmit rotational force from the balance shaft to the rotating shaft of the starter motor, so that the excitation force generated due to the rotation of the balance shaft is directly transmitted. This prevents the signal from being transmitted to the rotating shaft of the starter motor.
It is possible to prevent the durability of the starter motor from deteriorating.
エンジン始動時はスタータモータの回転軸の回転に伴い
一方向回転伝達ＰＩｉ構を介してスタータモータの回転
力がバランスシャフトに伝えられ、バランスシャフトを
介してクランク軸を起動する。When starting the engine, as the rotary shaft of the starter motor rotates, the rotational force of the starter motor is transmitted to the balance shaft via the one-way rotation transmission PIi structure, and the crankshaft is started via the balance shaft.
この始動時はバランスシャフトの回転数が比較的に低い
ため、スタータモータはその回転軸にバランスシャフト
の回転に伴って生じる加振力を直接的に受けても、耐久
性等を悪化させる心配はほとんどない。During this startup, the rotation speed of the balance shaft is relatively low, so even if the starter motor is directly subjected to the excitation force generated by the rotation of the balance shaft on its rotating shaft, there is no need to worry about deterioration of its durability. rare.
バランスシャフトとスタータモータおよび回転伝達機構
を収装するハウジングをエンシンブロックと分離して設
けることにより、エンジンの徘ス量や圧縮比等の設計変
更に対応したバランスシャフトを組み付けることが容易
になり、バランスシャフトを備えるエンノンの生産性を
改善できる。By providing the housing that houses the balance shaft, starter motor, and rotation transmission mechanism separately from the engine block, it is easier to assemble the balance shaft in response to design changes such as the amount of engine wander and compression ratio. The productivity of Ennon equipped with a balance shaft can be improved.
（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
第１図、第２図において、１は自動＊等に搭載される４
気筒エンジンであり、そのシリングブロック２のＩ！！
！には円筒状のハウジング３が固定的に連結され、この
ハウジング３にバランスシャフト４と後述するスタータ
モータ５および回転伝達機！ｆｔ６等が収装され、シリ
ングブロック２と分離形成されるハウジング３を介して
これらをユニット化している。なお、図中１１はトラン
スミッシツン、１２はシリングヘッド、１３はオイルパ
ンである。In Figures 1 and 2, 1 is 4 mounted on an automatic* etc.
It is a cylinder engine, and its Schilling block 2 I! !
! A cylindrical housing 3 is fixedly connected to the housing 3, and a balance shaft 4, a starter motor 5 to be described later, and a rotation transmitter are connected to the housing 3. ft6 etc. are housed therein, and these are made into a unit via a housing 3 which is formed separately from the shilling block 2. In the figure, 11 is a transmission, 12 is a sill head, and 13 is an oil pan.
バランスシャフト４の先端にはプーリ７が連結され、ク
ランク軸８に連結されたプーリ９との間にタイミングベ
ルト１０が掛は回されて、バランスシャフト４とクラン
ク軸８は互いに逆方向に同期して回転する。４気筒エン
ノン１の場合クランク軸８に対してバランスシャフト４
の回転数が２倍になるようにプーリ比を設定する。A pulley 7 is connected to the tip of the balance shaft 4, and a timing belt 10 is hooked and rotated between the pulley 9 connected to the crankshaft 8, so that the balance shaft 4 and the crankshaft 8 synchronize in opposite directions. and rotate. In the case of a 4-cylinder Ennon 1, the balance shaft 4 is connected to the crankshaft 8.
Set the pulley ratio so that the number of rotations is doubled.
ハウジング３は５つのハウジング部材１４〜１８に分割
して形成され、バランスシャフト４の両端はそれぞれハ
ウジング部材１４，１６にベアリング２１．２２を介し
てクランク軸８に対して平行に支持される。The housing 3 is formed by being divided into five housing members 14 to 18, and both ends of the balance shaft 4 are supported in parallel to the crankshaft 8 by the housing members 14 and 16, respectively, via bearings 21 and 22.
バランスシャフト４の途中には所定の質量を持ツアンバ
ランスマス２３が所定の偏心量で一体形成される。アン
バランスマス２３はエンジン１の＃２気筒と＃３ス簡の
側方に位置して、クランク軸８の中央部に対峙して並ぶ
ように形ｒ＆され、このアンバランスマス２３の回転に
伴って生じる加振力によりピストンおよびコンロッド等
の往復運動に伴って生じる加振力を相殺することにより
、エンジン１の全体としての振動を低減するようになっ
ている。A twin balance mass 23 having a predetermined mass is integrally formed in the middle of the balance shaft 4 with a predetermined eccentricity. The unbalanced mass 23 is located on the side of the #2 cylinder and #3 cylinder of the engine 1, and is shaped so as to face the center of the crankshaft 8. As the unbalanced mass 23 rotates, The vibration of the engine 1 as a whole is reduced by offsetting the vibration force generated due to the reciprocating motion of the piston, connecting rod, etc.
アンバランスマス２３の中火部には円盤部２４が一体形
成され、ハウジング部材１５にはこの円盤部２４を軸受
する軸受部２５が一体形成され、バランスシャフト４の
芯振れを防止する。A disk portion 24 is integrally formed in the medium heat portion of the unbalanced mass 23, and a bearing portion 25 for bearing the disk portion 24 is integrally formed in the housing member 15 to prevent center runout of the balance shaft 4.
一方、マグネット３１の内側で回転力を生じるアーマチ
ャ３２はアーマチャシャフト３６により回転可能に支持
される。アーマチャ３２のコイル３３にはフンミテータ
３４に摺接するブラシ３５を介して励磁電流が流される
。On the other hand, an armature 32 that generates a rotational force inside the magnet 31 is rotatably supported by an armature shaft 36. An excitation current is passed through the coil 33 of the armature 32 via a brush 35 that is in sliding contact with the funmitator 34.
アーマチャシャフト３６の一端はハウジング部材１８に
ベアリング３７を介して支持され、他端は中間プレート
３８にベアリング３つを介しで支持される。One end of the armature shaft 36 is supported by the housing member 18 via a bearing 37, and the other end is supported by an intermediate plate 38 via three bearings.
アーマチャシャフト３６とバランスシャフト４は互いに
同軸上に配置され、回転伝達機構６として両者の間には
遊星歯１１装置４１とワンウェイクラッチ４５が設けら
れる。The armature shaft 36 and the balance shaft 4 are arranged coaxially with each other, and a planetary tooth 11 device 41 and a one-way clutch 45 are provided between them as the rotation transmission mechanism 6.
第３図にも示すように、遊星歯車装置４１はアーマチャ
シャフト３６の一端ｌこセンタギア４２が一体形成され
、ハウジング部材１６にはインターナルギア４３が固定
され、両ギア４２．４３の間に３つのプラネットギア４
４が介装され、アーマチャシャフト３６の回転を所定の
比率で倍速しで伝えるようになっている。As shown in FIG. 3, the planetary gear device 41 has a center gear 42 integrally formed with one end of the armature shaft 36, an internal gear 43 fixed to the housing member 16, and three gears 42 and 43 between the two gears 42 and 43. planet gear 4
4 is interposed to transmit the rotation of the armature shaft 36 at a predetermined ratio at double speed.
ワンウェイクラッチ４５は各プラネットギア４４の回転
軸４６が連結される内方リング４７と、バランスシャフ
ト４の一端に連結される外方リング４８と、両リング４
７．４８の間に介装されるボール４９を備え、アーマチ
ャシャフト３６が回転駆動されると各ボール４つが両リ
ング４７，４８の間に噛込んで回転力を伝達する一方、
バランスシャフト４がエンノン１により回転駆動される
とこの噛込みがないのでアーマチャシャフト３６の回転
は停止される。The one-way clutch 45 includes an inner ring 47 connected to the rotating shaft 46 of each planet gear 44, an outer ring 48 connected to one end of the balance shaft 4, and both rings 4.
A ball 49 is interposed between the rings 47 and 48, and when the armature shaft 36 is rotationally driven, each of the four balls bites between the rings 47 and 48 to transmit rotational force.
When the balance shaft 4 is rotationally driven by the ennon 1, this biting does not occur, so the rotation of the armature shaft 36 is stopped.
なお、こにように一方向の回転を伝達するワンウェイク
ラッチ４５の代わり１こ、バランスシャフト４側に連結
されるギアと、アーマチャシャフト３６側に連結される
爪により構成されるラチェット機構を設けても良い。Incidentally, instead of the one-way clutch 45 that transmits rotation in one direction as described above, a ratchet mechanism consisting of a gear connected to the balance shaft 4 side and a pawl connected to the armature shaft 36 side is provided. Also good.
大に作用について説明する。I will explain the effect in detail.
エンジン始動後の通常運転時はバランスシャフト４はク
ランク軸８からベルト１０を介して回転力が伝達され、
クランク軸８に対して２倍の速度で同期して回転する。During normal operation after starting the engine, rotational force is transmitted to the balance shaft 4 from the crankshaft 8 via the belt 10.
It rotates synchronously with the crankshaft 8 at twice the speed.
バランスシャフト４を収装するハウジング３はエンジン
１のシリンダブロック２に固着されることにより、アン
バランスマス２３の回転に伴って生じる加振力が、ピス
トンやコンロッドの往復運動に伴って生じる２次振動を
打ち消し、エンノン１の全体としての振動を抑制すると
ともに、クランク軸８の回転を円滑にすることができる
。The housing 3 that houses the balance shaft 4 is fixed to the cylinder block 2 of the engine 1, so that the excitation force generated due to the rotation of the unbalanced mass 23 is converted into a secondary vibration force generated due to the reciprocating motion of the piston and connecting rod. It is possible to cancel vibrations, suppress vibrations of the ennon 1 as a whole, and make rotation of the crankshaft 8 smooth.
この通常運転時は、ワンウェイクラッチ４５の作動によ
りバランスシャフト４からスタータモータ５の７−マチ
ヤジヤ７ト３６に回転力が伝達されることがなく、７−
マチヤジヤ７ト３６は静止している。したがって、上記
バランスシャフト４の回転に伴って生じる加振力が直接
的にアーマチャシャフト３６に伝わることが回避され、
スタータモータ５の作動性および耐久性が悪化すること
を防止できる。During this normal operation, due to the operation of the one-way clutch 45, rotational force is not transmitted from the balance shaft 4 to the 7-gear gear 36 of the starter motor 5, and the 7-way clutch 45 is operated.
The machine gear 7to 36 is stationary. Therefore, the excitation force generated due to the rotation of the balance shaft 4 is prevented from being directly transmitted to the armature shaft 36,
Deterioration of the operability and durability of the starter motor 5 can be prevented.
エンジン始動時はスタータモータ５のアーマチャシャフ
ト３６の回転に伴いワンウェイクラッチ４５を介してア
ーマチャシャフト３６の回転力がバランスシャフト４に
伝えられ、バランスシャフト４を介してクランク軸８を
起動させる。この始動時はバランスシャフト４の回転数
も比較的に低いため、バランスシャフト４の加振力をス
タータモータ５の７−マチヤジヤ７ト３６に直接的に受
けても、作動性や耐久性を悪化させる心配はほとんどな
い。When starting the engine, as the armature shaft 36 of the starter motor 5 rotates, the rotational force of the armature shaft 36 is transmitted to the balance shaft 4 via the one-way clutch 45, and the crankshaft 8 is started via the balance shaft 4. During this startup, the rotational speed of the balance shaft 4 is also relatively low, so even if the excitation force of the balance shaft 4 is directly applied to the 7-gusset gear 36 of the starter motor 5, the operability and durability will deteriorate. There is almost no need to worry about it.
バランスシャフト４とスタータモータ５および回転伝達
機構６を収装するハウジング３をシリングブロック２と
分離して設けることにより、エンジン１の排気量や圧縮
比等の変更に伴うピストンやコンロッドの設計変更に対
応したバランスシャフト４を組み付けることが容易にな
り、バランスシャフト４を備えるエンジンの生産性を改
善できる。By providing the housing 3 that houses the balance shaft 4, starter motor 5, and rotation transmission mechanism 6 separately from the shilling block 2, it is possible to change the design of pistons and connecting rods due to changes in engine displacement, compression ratio, etc. It becomes easy to assemble the corresponding balance shaft 4, and the productivity of the engine equipped with the balance shaft 4 can be improved.
（発明の効果）
以上の通り本発明によれば、クランク軸と同期して回転
するバランスシャフトと、エンジンの起動力をバランス
シャフトを介してクランク軸に伝達するスタータモータ
とを収装するハウジングをエンシンブロックと分離して
これらをユニット化したため、スタータモータの回転軸
がバランスシャフトの加振力を直接的に受けることがな
く、スタータモータの作動性や耐久性を悪化させること
を防止しつつエンノン振動を抑えられるとともに、エン
ジンの側方スペースを有効に利用してエンノンのコンパ
クト化がはかれ、さらにエンジンの排気量や圧縮比の変
更等に対応したバランスシャフトを組み付けることが容
易になり、エンジンの生産性を改善できる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the housing houses the balance shaft that rotates in synchronization with the crankshaft and the starter motor that transmits the starting force of the engine to the crankshaft via the balance shaft. Since these are separated from the engine block and made into a unit, the rotating shaft of the starter motor is not directly subjected to the excitation force of the balance shaft, which prevents deterioration of the starter motor's operability and durability. In addition to suppressing vibrations, the lateral space of the engine is effectively used to make the ennon more compact, and it is also easier to install a balance shaft to accommodate changes in engine displacement and compression ratio. productivity can be improved.
第１図は本発明の実施例を示すエンジンの斜視図、第２
図はバランスシャフトおよびスタータモータの縦断面図
、第３図は同じく断面図である。
ｆＩＳ４図は従来例を示すエンジンの正面図である。
１・・・エンジン、２・・・シリンダブロック、３・・
・ハウジング、４・・・バランスシャフト、５・・・ス
タータモータ、６・・・回転伝達機構、８・・・クラン
ク軸、４１・・・遊星歯車装置、４５・・・ワンウェイ
クラッチ。Fig. 1 is a perspective view of an engine showing an embodiment of the present invention;
The figure is a longitudinal cross-sectional view of the balance shaft and the starter motor, and FIG. 3 is a cross-sectional view as well. Fig. fIS4 is a front view of an engine showing a conventional example. 1...Engine, 2...Cylinder block, 3...
- Housing, 4... Balance shaft, 5... Starter motor, 6... Rotation transmission mechanism, 8... Crankshaft, 41... Planetary gear device, 45... One-way clutch.
Claims (1)
平衡質量を持つバランスシャフトと、クランク軸を起動
する回転力を発生するスタータモータと、このスタータ
モータの回転力をバランスシャフトを介してクランク軸
に伝達する回転伝達機構を設け、バランスシャフトとス
タータモータおよび回転伝達機構を同一のハウジングに
収装し、このハウジングをクランク軸に対して所定の位
置関係でエンシンブロックに固着したことを特徴とする
エンジンの振動抑制装置。A balance shaft that rotates in synchronization with the crankshaft and has an unbalanced mass with respect to its center of rotation, a starter motor that generates the rotational force that starts the crankshaft, and the rotational force of this starter motor that is used to drive the crank via the balance shaft. A rotation transmission mechanism for transmitting data to the shaft is provided, the balance shaft, starter motor, and rotation transmission mechanism are housed in the same housing, and this housing is fixed to the engine block in a predetermined positional relationship with respect to the crankshaft. Engine vibration suppression device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26590989A JPH03129142A (en) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | Vibration restraining device for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26590989A JPH03129142A (en) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | Vibration restraining device for engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03129142A true JPH03129142A (en) | 1991-06-03 |
Family
ID=17423788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26590989A Pending JPH03129142A (en) | 1989-10-12 | 1989-10-12 | Vibration restraining device for engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03129142A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7070526B2 (en) * | 2001-03-20 | 2006-07-04 | Perkins Engines Company Limited | Accessory drive for driving a balance shaft |
| JP2009216225A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Ondo Kosakusho:Kk | Engine balancer device |
| JP2011149392A (en) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Toyota Motor Corp | Lubricating device of engine |
-
1989
- 1989-10-12 JP JP26590989A patent/JPH03129142A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7070526B2 (en) * | 2001-03-20 | 2006-07-04 | Perkins Engines Company Limited | Accessory drive for driving a balance shaft |
| JP2009216225A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Ondo Kosakusho:Kk | Engine balancer device |
| JP2011149392A (en) * | 2010-01-25 | 2011-08-04 | Toyota Motor Corp | Lubricating device of engine |
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