JPH03129142A - エンジンの振動抑制装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

（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。

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。

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）。

（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。

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。

（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。

（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。

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
。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
。

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。

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。

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。

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。

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。

大に作用について説明する。

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。

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
。

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。

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。

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。

（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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　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。