JPH0314942A - バランサシャフト構造 - 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】 Ｌ粟上旦赴且立立 本発明は、エンジンにおける振動を低減するバランサの
シャフト構造に関する． 丈』１１走 エンジンの２次振動を打ち消すバランサは、クランクシ
ャフトに平行に架設されたバランサシャフトにバランス
ウェイトを設け、クランクシャフトの回転をチェーンま
たはギアを介して該バランサシャフトの回転に伝達して
、ピストンの往復動に同期してバランスウェイトを回転
させることで振動を相殺しようとするものである。

一般にバランサシャフトは重量バランスを考慮して特別
に所定位置に配設されるものである。

”しよ゛と　るｉ したがってバランサ用に特別にスペースを必要とし、エ
ンジンの低振動を実現するためにエンジン自体は大型化
することになり、エンジンの小型化を妨げていた。

またバランサシャフトを別途他に利用する場合には重量
バランスの問題や実際に有効にスペースを利用すること
が難しく、解決しなければならない問題が多い。

”るための　　および 本発明はか力ξる点に鑑みなされたもので、その目的と
する処は、バランサシャフトを別途利用し、かつ重量バ
ランスのとれたコンパクトなエンジンを実現できるバラ
ンサシャフト構造を供する点にある。

すなわち本発明は、左右２つの軸受を介してバランサシ
ャフトが回動自在に支持され、一方の軸受より外側方に
突出したバランサシャフトの端部にクランクシャフトの
回転力を入力する入力ギアを設け、他方の軸受より外側
方に突出したバランサシャフトの端部にはＡＣジェネレ
ータの駆動軸と係合するダンパを設け、両軸受の間には
バランサシャフトとともに回動するバランスウェイトを
設けたバランサシャフト構造である。

左右の軸受に支承されたバランサシャフトの一端でＡＣ
ジエネレー夕の駆動軸に連接し、他端に人力ギアを設け
、中央にバランスウェイトを設ける配置構造をなすので
左右方向の重量バランスをとることができ、またバラン
サシャフトの回転をＡＣジエネレー夕に利用するととも
にＡＣジエネレー夕の駆動軸とバランサシャフトを同軸
に配してスペースを有効に利用できるのでエンジンのコ
ンパクト化が図れる。

またバランスウェイトに隣接してエンジン始動系のクラ
ッチを配設することで、バランスウェイトとクラッチお
よびＡＣジエネレー夕に連接するダンパを一体に威型す
ることができる。

さらにバランスウェイトをバランサシャフトに対してダ
ンパを介して結合することで、より低騒音のエンジンを
実現することができる。

夫一施一員 以下第１図ないし第３図に基づき本発明に係る一実施例
について説明する。

第１図は本実施例に係るエンジンの側断面図であり、第
２図はクランクシャフトからハランサシャフトに至る駆
動伝達系およびバランサシャフトの構造を示す各種断面
を合わせた説明図である。

本エンジンｌは直列４気筒のエンジンであり、各シリン
ダ２の下方のクランクケース３，その後方にトランスミ
ッションケース４、その斜上方のバランサケース５が一
体に戒型されている。

クランクケース３内には左右水平方向に指向してクラン
クシャフト１０が支承され、同クランクシャフトＩＯに
プライマリドライブギア１１が形成されている。

クランクシャフトＩＯの前方にはフロントバランサが設
けられており、クランクシャフト１０と平行にバランサ
シャフトｌ２がクランクケース３に固定支持され、同バ
ランサシャフ口２に左右２箇所の軸受１３を介して円筒
回転体１４が回動自在に嵌装されて、同円筒回転体ｌ４
の端部外側にバランスウェイト１５が固着されて、他端
にはバランサドライブギア１６が嵌着されていて、同バ
ランサドライブギアｌ６は前記プライマリドライブギア
ｌ１と噛合している。

プライマリドライブギア１１とバランサドライブギア１
６の歯数比は２対１である。

バランスウェイト１５はエンジンの左右方向の略中央に
位置し、クランクシャフト１０の回転により、プライマ
リドライブギア１１．バランサドライブギアｌ６を介し
て円筒回転体ｌ４とともに回転し、クランクシャフト１
０の２倍の速度で逆方向に回転する。

一方クランクシャフト１０の後方のトランスミンション
ケース４内にはメインシャフトＩ７およびカウンタシャ
フト１８がクランクシャフト１０と平行に支承され、メ
インシャフト１７に設けられたクラッチ１９のタラッチ
アウター１９ａに嵌着されたプライマリドリブンギア２
０が前記プライマリドライブギア１１に噛合している。

したがってクランクシャフト１０の回転はプライマリド
ライブギア１１，　　プライマリドリブンギア２０を介
してクラッチアウター１９ａを回転し、該クラッチｌ９
を介してメインシャフト１７に伝達される。

メインシャフト１７とカウンタシャフト１８間の各種変
速ギア２１の噛み合いによりメインシャフトｌ７の回転
は変速されてカウンタシャフト１８に伝えられ、図示さ
れないがカウンタシャフトｌ８のトランス旦ツションケ
ース４より外部へ突出した端部に嵌着されたドライドス
プロケットを回転し、後輪に設けられたドリブンスブロ
ケットとの間に架渡されたチェーンを介して後輪を駆動
することができる。

またメインシャフト１７より斜め上方に位置するりャバ
ランサのバランサケース５内にはバランサシャフト２５
が支承されていて、同バランサシャフト２５に嵌着され
たバランサドライブギア２６が前記プライマリドリプン
ギア２０に噛合している。

プライマリドライブギア１１（クランクシャフト１０）
の回転はブライマリドリブンギア２０を介してバランサ
ドライブギア２６を回転し、プライマリドライブギア１
ｌとバランサドライブギア２６の歯数比は２対１であり
、よってバランサシャフト２５はクランクシャフト１０
の２倍の速度で同方向に回転する。

以上のように本実施例に係るエンジンはシリンダ２の前
後にそれぞれバランサを設けた２軸２次バランサを構成
している． 各バランサシャフト１２．　２５の位置は第１図におい
て、クランクシャフト１０の中心を通りピストンの往復
方向に引いた線をシリンダセンターラインＹ−Ｙとする
と、同シリンダセンターラインＹ−Ｙに直交しクランク
シャフトＩＯの中心を通る線Ｘ−Ｘからの両バランサシ
ャフ｝１０．　２５までの距離ａは等しく、またシリン
ダセンターラインＹ−Ｙからの各バランサシャフト１０
．　２５までの距離ｂ．Ｃには　Ｃ，／ｂ＝ｉ．ｏ〜２
．５の関係を有する。

次に、リャバランサの構造を第２図に基づき説明する。

クランクケース３およびトランスミッションケース４か
ら延設されるバランサケース５は、有底の略円筒状をな
し、左右水平方向に指向した円筒側壁５ａの右側に底壁
５ｂを有し、左側を開口している。

バランサケース５の底壁中夫には円孔が形威され同円孔
に軸受２７が嵌合されている。

そして該バランサケース５の開口には蓋部材２８が被せ
られる。

かかる蓋部材２８は底の浅い底壁２８ｂを有する円筒状
をなし、その円筒側壁２８ａの端縁にフランジ２８ｃが
形威されており、バランサケース５の開口に底壁２８ｂ
を内側にして嵌挿すると、バランサヶース５の側壁２８
ａの内周面に蓋部材２８の側壁２８ａの外周面が接して
嵌合し、バランサケース５の開口端縁に蓋部材２８のフ
ランジ２８ｃが当接する。

このようにバランサケース５に蓋部材２８が被せられる
と、バランサケース５と蓋部材２８の両底壁５ｂと２８
ｂとの間に空間２９を有するとともに、蓋部材２日の左
側には蓋部材２８による凹部３ｏが形或される。

蓋部材２８の底壁２８ｂの中央には円孔が形戒され同門
孔に軸受３Ｉが嵌合されていて、前記バランサケース５
の底壁５ｂに嵌合された軸受２７と対応して両軸受２７
．３１によって前記バランサシャフト２５が回転自在に
支承される。

バランサシャフト２５は、内部に油通路２５ａを有する
円筒状をなし、中央に２箇所フランジ２５ｂ，２５Ｃが
形威されている。

一方のフランジ２５ｃに位置決めされて嵌合される回転
体３２は中央に八ランサシャフト２５にｔｔｌｔる円筒
部３２ａを有し、同円筒部３２ａの左端から遠心方向に
円板部３２ｂが延設され、同円板部３２ｂの左側面から
円板部３２ｂより若干径を小さくした底の浅い円筒部３
２ｃが左方向に形或されている。

該回転体３２の円板部３２ｂ右側面には拍動系のワンウ
エイクラッチ３３が設けられ、そのクラッチアウタ−３
３ａが回転体３２にボルト３４によって螺着される。

クラノチインナー３３ｂには回転体３２と略同径のギア
３５が嵌着されている。

一方回転体３２の左側円筒部３２ｃ内にはバランサシャ
フト２５との間でダンパカップリング３６が介装されて
いる。

したがってバランサシャフト２５は予め回転体３２が組
付けられて構威され、回転体３２の円筒部３２ａのバラ
ンサシャフト２５への嵌合は両者間の相対的な回転を許
しており、回転の伝達はダンパカンプリング３６を介し
て行われる。

該回転体３２の円筒部３２ｃ外周にバランスウエイト３
７が固定されている． バランサシャフト２５の左端にはカップリング支持部材
３８がスプライン嵌合され、ワッシャ３９を介してナッ
ト４０で固定され、同カップリング支持部材３８はその
バランサシャフト２５と嵌合する円筒部３８ａとその左
方に径を大きくして延設された円筒部３８ｂとからなり
、右側の円筒部３８ａが前記蓋部材２８の軸受３ｌに支
持される。

一方左側円筒部３８ｂ内にはダンパカップリング４１の
駆動側が設けられている． 蓋部材２８の開口側にはＡＣジエネレータ４２が装着さ
れ、同ＡＣジエネレータ４２のケーシング４３のフラン
ジ４３ａが蓋部材２８のフランジ２８ｃに当接され、ボ
ルト４４が両フランジ４３ａ，２８ｃを貫通してバラン
サケース５の円筒側壁５ａ端縁部に螺合してバランサケ
ース５に蓋部材２８とＡＣジェネレータ４２を一体に固
定する。

ＡＣジエネレータ４２内のロータシャフト４５は、ケー
シング４３に軸受４６を介して支承されており、前記バ
ランサシャフト２５と同軸に位置してその先端面ばバラ
ンサシャフト２５の左端面と若干の間隙を存して対向し
ている。

そして同ロータシャフト４５の端部にカップリング支持
部材４７がスプライン嵌合され、ワッシャ４８を介して
ナット４９で固定され、同カップリング支持部材４７に
前記ダンパカップリング４１の被動側が設けられている
。

ロータシャフト４５内には油通路４５ａが形威されてお
り、中心軸を通る同油通路４５ａとバランサシャフト２
５内の油通路２５ａとはジョイントパイプ５０で連通さ
れている。

一方バランサケース５より右方に突出したバランサシャ
フト２５の端部には、前記バランサドライブギア２６が
スプライン嵌合され、ワッシャ５ｌを介してナット５２
で固定されており、バランサドライブギア２６に噛合す
るプライマリドリブンギア２０の回転はバランサシャフ
ト２５に伝達される。

同バランサシャフト２５の端部の油通路２５ａには円筒
状ジョイント部材５３がその左半部を嵌入され右半部が
突出されて締結具５４で固定されている。

なおバランサシャフト２５とジョイント部材５３との嵌
合部には○リング５５が介装されて止水されている。

該ジゴイント部材５３の突出部はバランサケース５とは
別体のホルダー５６に設けられたオイシール５７に貫入
している。

なおホルダー５６は潤滑油の給油路を兼ねて形戒されて
おり、第３図に図示するようにジョイント部材５３の支
持部５６ａから延設される腕部５６ｂに油通路５６ｃが
形戒され、ジョイント部材５３の先端が嵌人される円孔
に通している。

ホルダー５６の支持部からは他に延設れた腕部５６ｄが
あり、同腕部５６ｄの端部がバランサケース５にボルト
５８によって螺着されるようになっている。

このようにバランサケース５とは別体のホルダー５６が
バランサケース５に取付けられ、ジョイント部材５３の
先端を回動自在に支持すると、クランクケース４側の油
通路４ｃとホルダー５６側の油通路５６ｃとが連通され
、その合わせ面はＯリング５９により止水される。

したがって潤滑油は、クランクケース４側の油通路４ｃ
からホルダー５６側の油通路５６ｃを通って、支持部５
６ａの円孔に至り、次いでジョイント部材５３を介して
バランサシャフト２５の油通路２５ａに給油され、さら
にジゴイントバイブ５０を介してＡＣジェネレータ４２
のロータシャフト４５の油通路４５ａに給油される。

バランサシャフト２５およびロータシャフト４５の主油
通路２５ａ　，　４５ａは回転中心を貫通しており、バ
ランサシャフト２５およびロータシャフト４５には所要
箇所に細孔が穿設されて軸受等に給油するとともにジエ
ネレータ４２を冷却する。

一方バランサケース５の円筒側壁５ａに沿ってスタータ
モータ６５が設けられており、バランサケース５の側壁
５ａの右側一部が膨出した膨出部５ｄにスタータモータ
６５の駆動軸６６およびその軸受部６７が嵌人され、ス
タータモータ６５のケーシング６８から突設されたブラ
ケット６８ａがバランサケース５にねし止めされて固定
支持れる。

バランサケース５の膨出部５ｄにはバランサシャフト２
５とスタータモータ６５の駆動軸６６の間でこれらと平
行に支軸６９が設けられ、同支軸６９に大小径の２つり
ダクシッンギア７０．７１を一体としたギアが回動自在
に支承され、大径のりダクションギア７０はスタータモ
ータ６５の駆動軸６６に形威された歯に噛合し、小径の
りダクションギア７ｌは前記ワンウエイクラッチ３３の
クラッチインナー３３ｂに嵌着されたギア３５に噛合し
ている。

したがってスタータモータ６５の駆動軸６６の回転はり
ダクションギア７０．７１を介して減速されてギア３５
に伝達される． 本実施例に係るバランサの構造は以上のようであり、そ
の駆動状態を説明すると、クランクシャフト１０の回転
は、一体にブライマリドライブギアｌ１を回転し、これ
と噛合するバランサドライブギア１６を介して前方のバ
ランサシャフ｝１２およびバランスウェイトｌ５を回転
し、またプライマリドライブギア１１の回転はこれと噛
合するブライマリドリブンギア２０を介してバランサド
ライブギア２６に伝達され、後方のバランサシャフト２
５を回転する．バランサシャフト２５の回転はダンパカ
ップリング３６を介して回転体３２に伝達され回転体３
２と一体のバランスウェイト３７を回転する。

クランクシャフト１０の回転に対し、前方のバランスウ
ェイト１５は逆方向に２倍の速度で回転し、後方のバラ
ンスウェイト３７はクランクシャフト１０と同方向に２
倍の速度で回転し、２軸２次のバランサを構威して低振
動のエンジンとしている。

バランスウェイトはそれぞれダンパカップリングを介し
て設けらているので低騒音とともに耐久性の向上を図る
ことができる。

一方クランクシャフト１０の２倍の速度で回転するバラ
ンサシャフト２５の回転は、これと同軸のＡＣジェネレ
ータ４２のロータシャフト４５をダンパカップリング４
ｌを介して高速で回転せしめ効率よく発電することがで
きる． 駆動伝達はギア駆動によることとしたのでチェーンやテ
ンショナー等の部品は必要とせず、部品点数が少なくて
すむ。

なおダンパカップリング３６を介して回転される回転体
３２の回転はワンウエイクラッチ３３によってギア３５
およびスタータモータ６５側には伝達されない。

逆に始動時にはスタータモータ６５の駆動軸６６の回転
は、リダクシゴンギア７０．７１を介して減速されてギ
ア３５に伝達され、ワンウエイクラッチ３３およびダン
パカップリング３６を介してバランサシャフト２５を回
転せしめ、このバランサシャフト２５の回転がバランサ
ドライブギア２６からブライマリドリブンギア２０を介
してプライマリドライブギア１１に伝達され、クランク
シャフト１０を回転してエンジンを始動することができ
る。

以上のようにＡＣジエネレータ４２およびスタータモー
タ６５の駆動伝達にも供されるバランサシャフト２５は
、シリンダセンターラインＹ−Ｙに関し前方のバランサ
シャフト１２と反対に位置し、同シリンダセンターライ
ンＹ−Ｙからの距離Ｃがバランサシャフト１２の距離ｂ
の約２倍あるため、Ｃ寸法側のバランサシャフト２５と
同軸上にＡＣジエネレータ４２を配することができ、か
つ始動系のワンウエイクラッチ３３をバランサシャフト
２５に設けることでコンパクトな設計ができる。

またバランサシャフト２５を支持する軸受２７．３１が
それぞれ別体のバランサケース５と蓋部材２８に設けら
れていることも、バランサシャフト２５の位置に対する
設計の自由度を増しコンパクトな設計を可能とする． バランサシャフト２５は、左右の軸受２７，３１によっ
て支承され、右側の軸受２７より右外側に突出した端部
に入力用のバランサドライブギア２６を設け、左側の軸
受３１より左外側に突出した端部にＡＣジエネレータ４
２のロータシャフト４５に係合するダンパカップリング
４ｌを設け、両軸受２７．３１間には回転体３２．バラ
ンスウェイト３７およびワンウェイクラッチ３３が配設
されるので、スタータモータ６５，リダクシッンギア７
０．７１を含めて全体の左右方向の重心位置をエンジン
の重心位置に合わせることができ、左右方向の重量バラ
ンスのとれたエンジンを実現できる． バランスウェイト３７は、バランサシャフト２５とダン
パカップリング３６を介して係合される回転体３２に設
けられており、同回転体３２にはワンウエイクラッチ３
３が設けられる構造であるので、回転体３２にバランス
ウェイト３７，ダンパカップリング３６の被駆動側およ
びワンウエイクラッチ３３のタラッチアウタ−３３ａを
一体として成型することができコストの低減を図ること
ができる． なおバランスウェイト３７が固定された回転体３２はダ
ンパカップリング３６を介して駆動されるので低騒音と
なる． スタータモータ６５からクランクシャフト１０への始動
時の駆動伝達系は途中ダンパカップリング３６が介装さ
れていることからケッチン等の過大トルクに対してもギ
ア強度上有利である． なお本発明の場合、バランサシャフト２５の軸受をトラ
ンスミッションケース４内のメインシャフト１７の軸受
と略等しい左右方向位置に設けることが容易で、本実施
例でもバランサシャフト２５の軸受２７とメインシャフ
トｌ７の軸受８０とは略等しい左右方向位置にあり、軸
受部に高い剛性を維持することができる． 見豐見羞果 本発明は、バランサシャフトを左右の軸受で支承し、バ
ランサシャフトの一端にＡＣジネレー夕の駆動軸との保
合部、他端に入力ギア、中央にバランスウェイトをそれ
ぞれ設ける配置構造とすることで、左右方向の重量バラ
ンスのとれたエンジンを実現できる． バランサシャフトと同軸上にＡＣジエネレー夕の駆動軸
を配置しエンジンの小型化が図れる．またエンジン始動
系のクラッチをバランスウェイトに隣接して配設するこ
とでバランスウェイトとワンウエイクラッチおよびＡＣ
ジェネレータに連接するダンパを一体に戒型でき、コス
トの低減、組立工数の削減を図ることができる。

さらにバランスウェイトをバランサシャフトに対してダ
ンパを介して結合することで騒音の低減を図ることがで
きる。

４．゛　　の　　なラ日 第１図は本発明に係る一実施例のエンジンの側断面図、
第２図は駆動伝達系およびバランサ構造を断面で示す説
明図、第３図はバランサシャフト端部におけるホルダー
の断面図である．１・・・エンジン、２・・・シリンダ
、３・・・クランクケース、４・・・トランスミッショ
ンケース、５・・・バランサケース、 １０・・・クランクシャフト、１１・・・プライマリド
ライブギア、１２・・・バランサシャフト、ｌ３・・・
軸受、ｌ４・・・円筒回転体、１５・・・バランスウェ
イト、ｌ６・・・バランサドライブギア、１７・・・メ
インシャフト、ｌ８・・・カウンタシャフト、１９・・
・クラッチ、２０・・・プライマリドリブンギア、２ｌ
・・・変速ギア、 ２５・・・バランサシャフト、２６・・・バランサドラ
イブギア、２７・・・軸受、２８・・・蓋部材、２９・
・・空間、３０・・・凹部、３１・・・軸受、３２・・
・回転体、３３・・・ワンウエイクラッチ、３４・・・
ボルト、３５・・・ギア、３６・・・ダンパカップリン
グ、３７・・・バランスウェイト、３８・・・カップリ
ング支持部材、３９・・・ワッシャ、４０・・・ナット
、４ｌ・・・ダンパカップリング、４２・・・ＡＣジェ
ネレータ、４３・・・ケーシング、４４・・・ボルト、
４５・・・ロータシャフト、４６・・・軸受、４７・・
・カンプリング支持部材、４８・・・ワッシャ、４９・
・・ナット、５０・・・ジョイントパイプ、５１・・・
ワッシャ、５２・・・ナット、５３・・・ジョイント部
材、５５・・・Ｏリング、５６・・・ホルダー、５７・
・・オイルシール、５８・・・ボルト、５９・・・Ｏリ
ング、６５・・・スタータモー夕、６６・・・駆動軸、
６７・・・軸受部、６８・・・ケーシング、６９・・・
支軸、７０・・・リダクションギア、７ｌ・・・リダク
ションギア、 ８０・・・　軸受。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）左右２つの軸受を介してバランサシャフトを回動
   自在に支持し、一方の軸受より外側方に突出したバラン
   サシャフトの端部にクランクシャフトの回転力を入力す
   る入力ギアを設け、他方の軸受より外側方に突出したバ
   ランサシャフトの端部にはＡＣジェネレータの駆動軸と
   係合するダンパを設け、両軸受の間にはバランサシャフ
   トとともに回動するバランスウェイトを設けたことを特
   徴とするバランサシャフト構造。
2. （２）前記バランスウェイトに隣接してエンジン始動系
   のクラッチを配設したことを特徴とする請求項１記載の
   バランサシャフト構造。
3. （３）前記バランスウェイトが、前記バランサシャフト
   に対し、ダンパを介して結合されることを特徴とする請
   求項１記載のバランサシャフト構造。