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JP3875312B2 - Inline 4-cylinder engine balancer device - Google Patents
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JP3875312B2 - Inline 4-cylinder engine balancer device - Google Patents

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JP3875312B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バランサーシャフトに回転自在に支持したバランサーウエイトにバランサーギヤを設け、そのバランサーギヤをクランクシャフトに設けたバランサー駆動ギヤ及びアイドルシャフトに回転自在に支持したアイドルギヤを介して駆動する直列4気筒エンジンのバランサー装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
かかるエンジンのバランサー装置は、特開平4−277349号公報により既に知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のバランサー装置は、クランクシャフトを支持してシリンダを前上方に突出させたケーシングに、クランクシャフトの後上方に位置するようにリヤバランサーシャフトを支持するとともに、リヤバランサーの前方に位置するようにアイドルシャフトを支持している。そのために、リヤバランサーシャフト及びアイドルシャフトを収納するケーシングがシリンダの後方において大型化してしまい、シリンダの後方にスタータモータ等の補器類を搭載するスペースを確保するのが困難であった。
【0004】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、直列4気筒エンジンのシリンダの後方のケーシングにバランサーシャフトをコンパクトに配置することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、クランクシャフトに設けたバランサー駆動ギヤをアイドルシャフトに回転自在に支持したアイドルギヤに噛合させるとともに、前記アイドルギヤをバランサーシャフトに回転自在に支持したバランサーギヤに噛合させた直列4気筒エンジンのバランサー装置において、起立する第1シリンダ乃至第4シリンダのうちの第3シリンダの後方のケーシングの上壁に、クランクシャフトの長手方向の一部に対応するように、前壁、後壁および一対の側壁に囲まれて下面が開放したボックス構造の隆起部を上向きに突設し、前記隆起部の前壁を前記第3シリンダの側壁を形成するシリンダ側壁部により構成するとともに、前記隆起部の一対の側壁をクランクシャフトの第1ジャーナル部乃至第5ジャーナル部のうちの第3ジャーナル部及び第4ジャーナル部を支持する一対のジャーナル支持部の延長部により構成し、そのジャーナル支持部の延長部に支持した前記バランサーシャフトを前記隆起部の内部に配置したことを特徴とする。
【0006】
また請求項2に記載された発明は、請求項1の構成に加えて、バランサーシャフトの後下方にアイドルシャフトを配置したことを特徴とする。
【0007】
また請求項3に記載された発明は、請求項1の構成に加えて、前記ジャーナル支持部の延長部に、前記バランサーシャフトを固定部材を介して固定したことを特徴とする。
【0008】
また請求項4に記載された発明は、請求項3構成に加えて、前記ジャーナル支持部の一方の延長部から前記バランサーシャフトの端部を突出させ、その突出部分を前記バランサーシャフトの位相を調整するための調整部とするとともに、その突出部分を固定部材を介して前記一方の延長部に固定したことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図1〜図8は本発明の一実施例を示すもので、図1は自動二輪車に搭載されたエンジンの全体側面、図2は図1の2−2線断面図、図3は図2の3−3線断面図、図4は図3の4−4線断面図、図5は図4の5方向矢視図、図6は図4の6−6線断面図、図7は図4の要部拡大図、図8は作用の説明図である。
【0010】
図1に示すように、自動二輪車の車体フレーム1に3本のボルト2…によって支持された直列4気筒エンジンEは、そのクランクシャフト3が車体左右方向に配置され、且つシリンダ軸線L1 が車体前上方に傾斜して配置される。エンジンEのケーシングは、クランクケースの上半部、ミッションケースの上半部及びシリンダブロックとを構成するアッパーケーシング4と、クランクケースの下半部及びミッションケースの下半部を構成するロアケーシング5と、アッパーケーシング4のシリンダブロックの上端に結合されたシリンダヘッド6と、シリンダヘッド6の上端に結合されたヘッドカバー7と、ロアケーシング5の下面に結合されたオイルパン8とからなる。
【0011】
エンジンEは二次振動を低減するための二次バランサー装置を備える。二次バランサー装置はフロントバランサーBf及びリヤバランサーBrからなり、フロントバランサーBfはクランクシャフト3の下方且つ僅かに車体前方寄りの位置に配置されたフロントバランサーシャフト9を備え、リヤバランサーBrはクランクシャフト3の上方且つ僅かに車体後方寄りの位置に配置されたリヤバランサーシャフト10と、リヤバランサーシャフト10の後下方に配置されたアイドルシャフト11とを備える。フロントバランサーシャフト9とリヤバランサーシャフト10とは、クランクシャフト3に関して略対称な位置に配置される。またアッパーケーシング4及びロアケーシング5の後部に収納されたトランスミッションは、クランクシャフト3の後方に位置するメインシャフト12と、メインシャフト12の後方に配置されたカウンタシャフト13とを備える。
【0012】
図2及び図3に示すように、アッパーケーシング4に形成した第1〜第4シリンダ211 〜214 に、それぞれ第1〜第4ピストン221 〜224 が摺動自在に嵌合する。クランクシャフト3は第1〜第5ジャーナル部231 〜235 と、これら第1〜第5ジャーナル部231 〜235 間に設けられた第1〜第4ピン部241 〜244 とを備える。第1〜第5ジャーナル部231 〜235 は、アッパーケーシング4に形成した第1〜第5ジャーナル支持部251 〜255 とロアケーシング5に形成した第1〜第5ジャーナル支持部261 〜265 とにより回転自在に支持され、また第1〜第4ピン部241 〜244 と前記第1〜第4ピストン221 〜224 とが第1〜第4コネクティングロッド271 〜274 で接続される。
【0013】
ロアケーシング5の第1〜第5ジャーナル支持部261 〜265 と、アッパーケーシング4の第1〜第5ジャーナル支持部251 〜255 とは、クランクシャフト3の前方に配置された5本の前部ケーシング締付ボルト14…と、クランクシャフト3の後方に配置された5本の後部ケーシング締付ボルト15…とによって一体に結合され、その際の締結力により剛性が高められる。
【0014】
即ち、フロントバランサーシャフト9を支持するロアケーシング5を、該ロアケーシング5の材質であるアルミニューム合金よりも縦弾性率(ヤング率)が高いスチール製の前部ケーシング締付ボルト14…及び後部ケーシング締付ボルト15…で締結したので、ロアケーシング5のフロントバランサー支持部の剛性が高められる。
【0015】
シリンダヘッド6には各シリンダ211 〜214 に対応して燃焼室28が形成されており、その燃焼室28に連なる吸気ポート61 ,61 及び排気ポート62 ,62 に吸気弁29,29及び排気弁30,30が設けられる。吸気弁29,29及び排気弁30,30はシリンダヘッド6及びカムシャフトホルダー(図示せず)の結合面に支持された吸気カムシャフト31及び排気カムシャフト32により駆動される。
【0016】
エンジンEの右端面には、クランクシャフト3の右端に設けた駆動スプロケット33と、この駆動スプロケット33の回転を前記吸気カムシャフト31及び排気カムシャフト32に伝達するタイミングチェーン34とを収納するタイミングチェーン室35が設けられており、その一部の外側への開口部がタイミングチェーン室カバー36により覆われる。またクランクシャフト3の左端には交流発電機37が設けられており、その外側が交流発電機カバー38により覆われる。
【0017】
図3〜図5に示すように、クランクシャフト3の第3ジャーナル部233 及び第4ジャーナル部234 を支持すべくアッパーケーシング4に形成した第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 間に、リヤバランサーBrのアイドルシャフト11の左右両端が架設される。またシリンダブロックの後面からアッパーケーシング4の上面にかけて、前記第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 をアッパーケーシング4の外壁から外側に延出させることによりケーシング隆起部41が設けられる。 ケーシング隆起部41はその上面及び後面を覆う天井壁部41dと、天井壁部41dの前方に連なって第3シリンダ213 の側壁を構成するシリンダ側壁部41eとを備えており、第3ジャーナル支持部253 、第4ジャーナル支持部254 、天井壁部41d及びシリンダ側壁部41eによって下面だけが開放した高剛性のボックス構造が構成される。そしてケーシング隆起部41の左右の側壁を構成する前記第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 に、リヤバランサーBrのリヤバランサーシャフト10の左右両端が架設される。
【0018】
リヤバランサーシャフト10は、第4ジャーナル支持部254 に形成した貫通孔よりなる支持孔41bと第3ジャーナル支持部253 に形成した盲孔よりなる支持孔41aとに前記支持孔41b側から挿入され、第4ジャーナル支持部254 から外部に突出する端部において固定部材42により固定される。後述するように、リヤバランサーシャフト10は偏心シャフトから構成されており、その右端に形成した溝10aに工具を係合させて回転させることにより、偏心部10bの位相を調整できるようになっている。そして調整完了後にリヤバランサーシャフト10を回転不能且つ軸方向移動不能に固定する固定部材42は略J字状に形成されており、その割り溝42aにリヤバランサーシャフト10の右端を挟持してボルト43で締め付けた後、ボルト44でケーシング隆起部41の第4ジャーナル支持部254 に固定される。
【0019】
アイドルシャフト11は、第4ジャーナル支持部254 に形成した貫通孔よりなる支持孔25bと第3ジャーナル支持部253 に形成した貫通孔よりなる支持孔25aとに第4ジャーナル支持部254 側から挿入され、第3ジャーナル支持部253 を貫通する端部において固定部材45及びボルト46,47により固定される。アイドルシャフト11の右端は、ボルト48で第4ジャーナル支持部254 に固定されるワッシャ49により軸方向に位置決めされる。アイドルシャフト11も偏心シャフトから構成されており、その固定前に右端に形成した溝11aに工具を係合させて回転させることにより、偏心部11bの位相を調節できるようになっている。
【0020】
クランクシャフト3の第4ジャーナル部234 の左側に隣接するバランサー部50の外周に、バランサー駆動ギヤ51が一体に形成される。アイドルシャフト11の偏心部11bの外周にカラー52を介してボールベアリング53,53が軸方向に位置決めされており、このボールベアリング53,53にクリップ54を介して着脱自在に支持されたアイドルギヤ55が前記バランサー駆動ギヤ51に噛合する。
【0021】
図7を併せて参照すると明らかなように、リヤバランサーシャフト10の偏心部10bの外周に第1ニードルベアリング56及び第2ニードルベアリング57を介してリヤバランサーウエイト58が回転自在に支持される。リヤバランサーウエイト58はウエイト部58aと筒軸部58bとから構成されており、筒軸部58bの外周に複数のダンパーラバー59…を介して支持されたリヤバランサーギヤ60が前記アイドルギヤ55に噛合する。リヤバランサーウエイト58の左右両端部と、ケーシング隆起部41の第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 との間に、第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62がそれぞれ配置される。リヤバランサーウエイト58のウエイト部58aは、第3コネクティングロッド273 の大端部との干渉を避けるべく、ケーシング隆起部41の第3ジャーナル支持部253 に隣接して配置される。
【0022】
ケーシング隆起部41の第3ジャーナル支持部253 との間に配置される第1スラストワッシャ61は、その本体部61aの外周にリヤバランサーウエイト58側に延びる環状の筒状保持部61bを備えており、本体部61aの左側面で第3ジャーナル支持部253 のスラストワッシャ支持面f1 との間のスラスト力を支持するとともに、本体部61aの右側面でリヤバランサーウエイト58の左端部及び第1ニードルベアリング56のリテーナ56aとの間のスラスト力を支持し、更に筒状保持部61bの内周面がリヤバランサーウエイト58の左端外周面に係合することにより、第1スラストワッシャ61自体をリヤバランサーウエイト58に対して半径方向に位置決めするようになっている。
【0023】
一方、ケーシング隆起部41の第4ジャーナル支持部254 との間に配置される第2スラストワッシャ62は、その本体部62aの内周にリヤバランサーウエイト58側に延びる環状の筒状保持部62bを備えており、本体部62aの右側面で第4ジャーナル支持部254 のスラストワッシャ支持面f2 との間のスラスト力を支持し、本体部62aの左側面でリヤバランサーウエイト58の右端部及びリヤバランサーギヤ60の右端との間のスラスト力を支持し、筒状保持部62bの左端面で第2ニードルベアリング57のリテーナ57aとの間のスラスト力を支持し、更に筒状保持部62bの外周面がリヤバランサーウエイト58の右端内周面に係合することにより、第2スラストワッシャ62自体をリヤバランサーウエイト58に対して半径方向に位置決めするようになっている。
【0024】
第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62の形状を比較すると明らかなように、第1スラストワッシャ61の筒状保持部61bを本体部61aの外周に形成したことにより、その筒状保持部61bと干渉することなく第1ニードルベアリング56を本体部61a側に移動させることができる。その結果、第1ニードルベアリング56の軸方向中心線Aをリヤバランサーウエイト58のウエイト部58aの重心位置を通る中心線Bに接近させ、両中心線A,B間のオフセット量αを最小限に抑えることができる。これにより第1ニードルベアリング56に作用する偏荷重が減少するため、該第1ニードルベアリング56に容量の小さなものを使用することができ、しかも耐久性を向上させることができる。
【0025】
リヤバランサーウエイト58をケーシング隆起部41内に組み付けるとき、該リヤバランサーウエイト58、リヤバランサーギヤ60、ダンパーラバー59…、第1ニードルベアリング56、第2ニードルベアリング57、第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62をサブアセンブリ化したものを一括して組み付けるようになっている。前記サブアセンブリを図4に示す正規の組付位置に組み付けた状態では、第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62をケーシング隆起部41の第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 に当接させて脱落を防止している。しかしながら、サブアセンブリをアッパーケーシング4の開口部から前記正規の組付位置まで挿入する間、図6に示すように、その両側に位置する第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 の対向面間の距離D1 は、軽量化のために前記正規の組付位置における第3ジャーナル支持部253 及第4ジャーナル支持部254 間の距離D2 (f1 ,f2 間の距離)よりも大きく設定されているため、第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62がリヤバランサーウエイト58から脱落し易く、作業性が低下する問題がある。特に、サブアセンブリはケーシング隆起部41の最も奥まった部分に組み付けられるので、作業者の手が入り難く作業が困難である。
【0026】
そこで本実施例では、図3、図4及び図6に示すように、第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 の対向面に、アッパーケーシング4の開口部から前記スラストワッシャ支持面f1 ,f2 に連なるスラストワッシャガイド面f3 ,f4 が突設される。左側のスラストワッシャ支持面f1 及びスライドガイド面f3 は面一に形成され、また右側のスラストワッシャ支持面f2 及びスラストワッシャガイド面f4 は面一に形成されているため、対向する一対のスラストワッシャ支持面f1 ,f2 間の距離と、対向する一対のスラストガイド面f3 ,f4 間の距離とは、何れもD2 に等しくなる。
【0027】
而して、リヤバランサーウエイト58のサブアセンブリをケーシング隆起部41内の組付位置に挿入する際に、アッパーケーシング4の開口部から始まる一対のスラストワッシャガイド面f3 ,f4 にサブアセンブリの両端の第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62を当接させた状態で、サブアセンブリをスライドさせながらケーシング隆起部41内の組付位置に挿入する。これにより、第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62は、リヤバランサーウエイト58から脱落することなく左右のスラストワッシャ支持面f1 ,f2 に当接する組付位置まで案内されるため、組付作業性が大幅に向上する。
【0028】
図3〜図6から明らかなように、ケーシング隆起部41の底部に円弧状のリブ63が突設されており、このリブ63を目視し得るように、第4ジャーナル支持部254 にプラグ64(図4参照)で閉塞可能な円形の開口41cが形成される。開口41cを通してリヤバランサーギヤ60の一部とリブ63の位相合わせマーク63aとが目視可能であり、開口41cから指を入れてリヤバランサーギヤ60を回転させ、1枚の歯に刻設した位相合わせマーク60a(図5参照)を前記リブ63の位相合わせマーク63aに対向させることにより、後述するリヤバランサーBrの組付時にリヤバランサーギヤ60の位相合わせを行うことができる。
【0029】
またサブアセンブリを組み付けるべくケーシング隆起部41内に挿入したとき、図3及び図6に示すようにリヤバランサーギヤ60がリブ63に当接してラフに位置決めされるため、リヤバランサーウエイト58がケーシング隆起部41の底部に脱落することが防止されて組付作業が容易になる。
【0030】
図3及び図4に示すように、フロントバランサーBfのフロントバランサーシャフト9は、ロアケーシング5の第3ジャーナル支持部263 及び第4ジャーナル支持部264 間に架設されるものであり、その外周に第1ニードルベアリング65と、第2ニードルベアリング66と、ウエイト部67aと筒軸部67bとを備えたフロントバランサーウエイト67と、第1スラストワッシャ68と、第2スラストワッシャ69と、ダンパーラバー70及びバランサー駆動ギヤ51に噛合するフロントバランサーギヤ71とが支持される。そしてフロントバランサーシャフト9は固定部材72及びボルト73,74によってロアケーシング5に固定される。
【0031】
図4から明らかなようにフロントバランサーBfは、前記アイドルシャフト11及びアイドルギヤ55に相当する部材を備えていない点を除いて、クランクシャフト3に関して前記リヤバランサーBrと対称な構造を備えているため、その重複する構造の説明は省略する。但し、フロントバランサーBfはロアケーシング5の開口部から比較的に浅い位置に配置されており、しかも前記アイドルギヤ55に相当する部材を持たないために組み付けや位相合わせが容易であり、従ってリヤバランサーBrのスラストワッシャガイド面f3 ,f4 に相当するもの、或いはリブ63に相当するものが不要となっている。
【0032】
図4において、フロントバランサーBfの第1スラストワッシャ68の筒状保持部68bを本体部68aの外周に形成したことにより、その筒状保持部68bと干渉することなく第1ニードルベアリング65を本体部68a側に移動させ、第1ニードルベアリング65の中心線をフロントバランサーウエイト67のウエイト部67aの中心線に接近させることができる。これにより、前述したリヤバランサーBrと同様にして、フロントバランサーBfの第1ニードルベアリング65に作用する偏荷重による負荷を軽減することができる。
【0033】
而して、クランクシャフト3に設けたバランサー駆動ギヤ51の歯数に対して、リヤバランサーギヤ60の歯数及びフロントバランサーギヤ71の歯数は何れも2分の1に設定されているため、リヤバランサーギヤ60はクランクシャフト3の2倍の回転数で該クランクシャフト3と同方向に回転するとともに、フロントバランサーギヤ71はクランクシャフト3の2倍の回転数で該クランクシャフト3と逆方向に回転し、周知のようにエンジンEの二次振動を軽減する。
【0034】
図3において、エンジンEの振動を効果的に低減するために、フロントバランサーシャフト9及びリヤバランサーシャフト10はクランクシャフト3を中心として対称的に配置することが望ましい。またシリンダ軸線L1 とフロントバランサーシャフト9との距離をd1 とし、シリンダ軸線L1 とリヤバランサーシャフト10との距離をd2 とし、フロントバランサーシャフト9及びリヤバランサーシャフト10のシリンダ軸線L1 に沿う方向の距離をd3 とすると、距離d1 及び距離d2 を等しく設定し、且つ距離d3 をコネクティングロッド271 〜274 の長さに略等しく設定することが望ましい。
【0035】
フロントバランサーシャフト9をクランクシャフト3の前下方に配置し、リヤバランサーシャフト10をクランクシャフト3の後上方に配置することにより前記条件を比較的に容易に満足させることができるが、車体前上方に傾斜するシリンダ211 〜214 の後方には種々の補器類(例えば、図1に示すエアクリーナ16や燃料タンク17)の配置スペースとして利用されるため、リヤバランサーシャフト10が前記補器類と干渉する虞がある。しかしながら、本実施例ではアッパーケーシング4の上面に最小限のケーシング隆起部41を突設し、その内部にリヤバランサーシャフト10を収納したので、シリンダ211 〜214 の後方のスペースを最大限に確保して補器類との干渉を回避することができる。またアイドルシャフト11をリヤバランサーシャフト10の前方ではなく後方に配置したことにより、シリンダ211 〜214 の後方に一層大きなスペースを確保することが可能となる。
【0036】
図4から明らかなように、クランクシャフト3の第3ジャーナル部233 及び第4ジャーナル部234 を支持するアッパーケーシング4の第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 にリヤバランサーシャフト10が支持され、また前記第3ジャーナル部233 及び第4ジャーナル部234 を支持するロアケーシング5の第3ジャーナル支持部263 及び第4ジャーナル支持部264 にフロントバランサーシャフト9が支持される。仮に、バランサーシャフト9,10をケーシング4,5の外壁部に支持すると、バランサーシャフト9,10に作用する遠心力に対抗するためにケーシング4,5の補強が必要になって重量が増加するが、本実施例の如くクランクシャフト3を支持すべく高い剛性を備えたジャーナル支持部253 ,254 ,263 ,264 を利用してバランサーシャフト9,10を支持すれば、ケーシング4,5の補強が不要になって重量が削減される。 特に、アッパーケーシング4のジャーナル支持部251 〜255 とロアケーシング5のジャーナル支持部261 〜265 とは、アッパーケーシング4の材質であるアルミニューム合金よりも縦弾性率(ヤング率)が高いスチール製の前部締付ボルト14…及び後部締付ボルト15…の締結力により結合剛性が高められているため、そこに支持されるフロントバランサーシャフト9及びリヤバランサーシャフト10の支持剛性も向上する。これにより、フロントバランサーシャフト9及びリヤバランサーシャフト10の起振力(クランクシャフト9の振動を抑える制振力)が有効に作用し、エンジンE全体の振動を最小限に抑えることができる。特に、リヤバランサーシャフト10は下面だけが開放したボックス構造のケーシング隆起部41に支持されており、しかもリヤバランサー支持部は後部締付ボルト15…の締結部の近傍に位置しているため、所望の剛性を確保することができる。 次に、前述の構造を備えたリヤバランサーBr及びフロントバランサーBfの組み付けとバックラッシュの除去とについて説明する。
【0037】
リヤバランサーBrの組み付けは、アッパーケーシング4をその開口部を上向きにして固定した状態で、リヤバランサーウエイト58、リヤバランサーギヤ60、ダンパーラバー59…、第1ニードルベアリング56、第2ニードルベアリング57、第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62を仮組みしたサブアセンブリを、前述したようにアッパーケーシング4の開口部から第1スラストワッシャ61及び第2スラストワッシャ62をスラストワッシャガイド面f3 ,f4 に案内させながらケーシング隆起部41内に挿入する。続いて、リヤバランサーシャフト10の先端をケーシング隆起部41の第4ジャーナル支持部254 の支持孔41bから挿入し、サブアセンブリの内部を貫通させて第3ジャーナル支持部253 の支持孔41aに係止する。
【0038】
次に、予め内周にボールベアリング53,53を組み付けたアイドルギヤ55をアッパーケーシング4の開口部から挿入してリヤバランサーギヤ60に噛合させ、その状態でアイドルシャフト11の先端をアッパーケーシング4の第4ジャーナル支持部254 の支持孔25bから挿入し、前記ボールベアリング53,53及びカラー52を貫通させる。このとき、アイドルギヤ55は図4に鎖線で示す位置に退避させておく。アイドルギヤ55が前記退避位置にあるとき、該アイドルギヤ55とリヤバランサーギヤ60との噛合関係は維持される。
【0039】
次に、ケーシング隆起部41の開口41cから指を挿入してリヤバランサーギヤ60を回転させ、その位相合わせマーク60aをリブ63の位相合わせマーク63aに対向させる。この状態でアッパーケーシング4のジャーナル支持部251 〜255 にクランクシャフト3のジャーナル部231 〜235 を嵌合させるが、前述したようにアイドルギヤ55が鎖線位置に退避しているため、クランクシャフト3のバランサー駆動ギヤ51はアイドルギヤ55に噛合することはない。続いてクランクシャフト3を回転させて例えば第1ピン部241 及び第4ピン部244 を上死点位置に位置決めし、この状態からアイドルギヤ55を図4の実線位置にスライドさせてバランサー駆動ギヤ51に噛合させた後、アイドルシャフト11を支持孔25aに係止する。
【0040】
以上の手順により、クランクシャフト3の位相に対してリヤバランサーギヤ60が所定の位相を持つように、該リヤバランサーギヤ60を組み付けることができる。
【0041】
フロントバランサーBfの組み付けは、ロアケーシング5にフロントバランサーシャフト9及びフロントバランサーウエイト67を組み付けてフロントバランサーギヤ71を所定の位相となるように仮固定しておき、クランクシャフト3を所定の位相となるように仮固定したアッパーケーシング4に前記ロアケーシング5を結合すれば良い。このフロントバランサーBfの組み付けは、フロントバランサーBfがロアケーシング5の開口部から浅い位置に配置されていることから容易に行うことができる。
【0042】
リヤバランサーBrのバックラッシュ調整は、偏心シャフトよりなるリヤバランサーシャフト10及びアイドルシャフト11の回転位置を調整することにより行われる。図8(A)に示すように、ケーシング隆起部41の第3ジャーナル支持部253 及び第4ジャーナル支持部254 に支持されるリヤバランサーシャフト10の両端部の軸線Pに対して、第1ニードルベアリング56及び第2ニードルベアリング57を支持する偏心部10bの軸線P′は距離βだけ偏心しており、またアッパーケーシング4の第3ジャーナル部253 及び第4ジャーナル部254 に支持されるアイドルシャフト11の両端部の軸線Qに対して、アイドルギヤ55を支持する偏心部11bの軸線Q′は距離γだけ偏心している。またクランクシャフト3の軸線Oとすると、線分QOと線分QPとの成す角度θは略90°に設定されている。
【0043】
先ず、図8(A)に示すように、リヤバランサーシャフト10の偏心部10b(斜線部)を、線分QPの方向と略平行な矢印aに偏心させて仮止めしておき、且つアイドルシャフト11の偏心部11b(斜線部)を、線分OQの方向と略平行な矢印b方向に偏心させて仮止めしておく。このとき、リヤバランサーギヤ60とアイドルギヤ55との噛合はルーズな状態にあり、且つアイドルギヤ55とバランサー駆動ギヤ51との噛合もルーズな状態にある。
【0044】
この状態から、アイドルシャフト11を図8(A)のc方向に所定角度(例えば120°程度)回転させて固定すると、アイドルシャフト11の偏心部11bの軸線Q′がクランクシャフト3に接近するように図8(B)の矢印e方向に移動し、バランサー駆動ギヤ51とアイドルギヤ55とのバックラッシュが適切な大きさに調整される。このとき、アイドルギヤ55とリヤバランサーギヤ60との距離は若干減少するが、アイドルギヤ55とリヤバランサーギヤ60との噛合はルーズな状態に維持されるため、アイドルギヤ55の前記矢印e方向への移動をスムーズに行わせることができる。
【0045】
上述のようにしてバランサー駆動ギヤ51とアイドルギヤ55とのバックラッシュが調整されると、続いてリヤバランサーシャフト10を図8(A)の矢印d方向に所定角度(例えば90°程度)回転させて固定する。これにより、リヤバランサーギヤ60が図8(B)の矢印f方向に移動し、リヤバランサーギヤ60とアイドルギヤ55とのバックラッシュが適切な大きさに調整される。このとき、前工程でアイドルギヤ55とリヤバランサーギヤ60との距離が若干減少しているため、リヤバランサーギヤ60の矢印f方向への移動量はその分だけ少なくて済む。このリヤバランサーギヤ60の矢印f方向の移動により、既に調整済のバランサー駆動ギヤ51とアイドルギヤ55とのバックラッシュが影響を受けないことは勿論である。
【0046】
フロントバランサーBfのバックラッシュの調整は偏心部9bを備えたフロントバランサーシャフト9を回転させるだけで容易に行うことができる。即ち、ロアケーシング5の第3ジャーナル部263 及び第4ジャーナル部264 に支持されるフロントバランサーシャフト9の両端部の軸線に対して、フロントバランサーギヤ71を支持する偏心部9bの軸線は所定距離だけ偏心しているため、フロントバランサーシャフト9を回転させると、フロントバランサーギヤ71がクランクシャフト3のバランサー駆動ギヤ51に対して接近/離間してバックラッシュが調整される。
【0047】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0048】
例えば、実施例では二次バランサー装置を例示したが、本発明は一次バランサー装置に対しても適用することができる。
【0049】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に記載された発明によれば、起立するシリンダの後方のケーシングの上壁にクランクシャフトの長手方向の一部に対応するように隆起部を上向きに突設し、この隆起部の内部にバランサーシャフトを配置したので、ケーシングの寸法の大型化を招くことなく、シリンダ後方のデッドスペースを有効利用してバランサーシャフトを適切な位置に配置することができる。また隆起部は前壁、後壁および一対の側壁に囲まれて下面が開放したボックス構造を有するので高剛性であるだけでなく、隆起部の前壁を第3シリンダの側壁を形成する高剛性のシリンダ側壁部により構成し、隆起部の一対の側壁を高剛性の第1〜第5ジャーナル支持部のうちの第3、第4ジャーナル支持部の延長部により構成したので、隆起部の剛性を更に高めてバランサーシャフトを確実に支持することができる。
【0050】
また請求項2に記載された発明によれば、バランサーシャフトの後下方にアイドルシャフトを配置したので、シリンダの後方に補器類を配置するためのスペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 自動二輪車に搭載されたエンジンの全体側面
【図2】 図1の2−2線断面図
【図3】 図2の3−3線断面図
【図4】 図3の4−4線断面図
【図5】 図4の5方向矢視図
【図6】 図4の6−6線断面図
【図7】 図4の要部拡大図
【図8】 作用の説明図
【符号の説明】
3 クランクシャフト
4 アッパーケーシング(ケーシング)
10 リヤバランサーシャフト(バランサーシャフト)
11 アイドルシャフト
233 ,234 ジャーナル部
24 1 第1シリンダ
24 2 第2シリンダ
24 3 第3シリンダ
24 4 第4シリンダ
25 1 第1ジャーナル支持部
25 2 第2ジャーナル支持部
25 3 第3ジャーナル支持部
25 4 第4ジャーナル支持部
25 5 第5ジャーナル支持部
41 ケーシング隆起部(隆起部)
41e シリンダ側壁部
42 固定部材
51 バランサー駆動ギヤ
55 アイドルギヤ
60 バランサーギヤ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  In the present invention, a balancer gear is provided on a balancer weight rotatably supported on a balancer shaft, and the balancer gear is driven via a balancer drive gear provided on a crankshaft and an idle gear rotatably supported on an idle shaft.Inline 4 cylinderThe present invention relates to an engine balancer device.
[0002]
[Prior art]
  Such an engine balancer device is already known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-277349.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
  By the way, the conventional balancer device supports the rear balancer shaft so as to be positioned rearward and upward of the crankshaft in a casing that supports the crankshaft and projects the cylinder forward and upward, and is positioned in front of the rear balancer. The idle shaft is supported. For this reason, the casing for housing the rear balancer shaft and the idle shaft is enlarged behind the cylinder, and it is difficult to secure a space for mounting auxiliary devices such as a starter motor behind the cylinder.
[0004]
  The present invention has been made in view of the above circumstances,Of inline 4-cylinder engineIt aims at arranging a balancer shaft compactly in a casing behind a cylinder.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a balancer drive gear provided on a crankshaft is meshed with an idle gear rotatably supported on an idle shaft, and the idle gear is rotated on the balancer shaft. Engage with a freely supported balancer gearInline 4 cylinderStand up in the engine balancerThe third cylinder among the first to fourth cylindersOn the upper wall of the rear casing, a raised portion of the box structure with the lower surface open and surrounded by the front wall, the rear wall and a pair of side walls is projected upward to correspond to a part of the longitudinal direction of the crankshaft And the front wall of the raised portionThe thirdA cylinder side wall forming the cylinder side wall, and the pair of side walls of the raised portionThe third journal part and the fourth journal part of the first to fifth journal partsAnd the balancer shaft supported by the extension of the journal support portion is disposed inside the raised portion.
[0006]
  According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, an idle shaft is disposed below the balancer shaft.
[0007]
  According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the balancer shaft is fixed to an extension portion of the journal support portion via a fixing member.
[0008]
  According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, the end portion of the balancer shaft protrudes from one extension portion of the journal support portion, and the phase of the balancer shaft is adjusted by the protruding portion. And the protruding portion is fixed to the one extension through a fixing member.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings. 1 to 8 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall side view of an engine mounted on a motorcycle, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line 4-4 of FIG. 3, FIG. 5 is a sectional view taken along the arrow 5 in FIG. 4, FIG. 6 is a sectional view taken along the line 6-6 in FIG. FIG. 8 is an explanatory view of the operation.
[0010]
  As shown in FIG. 1, an in-line four-cylinder engine E supported on a body frame 1 of a motorcycle by three bolts 2...1Is disposed inclining upward in front of the vehicle body. The casing of the engine E includes an upper casing 4 constituting the upper half of the crankcase, the upper half of the transmission case and the cylinder block, and a lower casing 5 constituting the lower half of the crankcase and the lower half of the transmission case. And a cylinder head 6 coupled to the upper end of the cylinder block of the upper casing 4, a head cover 7 coupled to the upper end of the cylinder head 6, and an oil pan 8 coupled to the lower surface of the lower casing 5.
[0011]
  The engine E includes a secondary balancer device for reducing secondary vibration. The secondary balancer device includes a front balancer Bf and a rear balancer Br. The front balancer Bf includes a front balancer shaft 9 disposed below the crankshaft 3 and slightly forward of the vehicle body. The rear balancer Br is a crankshaft 3. A rear balancer shaft 10 disposed slightly above and rearward of the vehicle body, and an idle shaft 11 disposed below the rear balancer shaft 10. The front balancer shaft 9 and the rear balancer shaft 10 are disposed at substantially symmetrical positions with respect to the crankshaft 3. The transmission housed in the rear part of the upper casing 4 and the lower casing 5 includes a main shaft 12 located behind the crankshaft 3 and a countershaft 13 arranged behind the main shaft 12.
[0012]
  As shown in FIGS. 2 and 3, first to fourth cylinders 21 formed in the upper casing 4.1~ 21FourAnd the first to fourth pistons 22 respectively.1~ 22FourAre slidably fitted. The crankshaft 3 has first to fifth journal parts 23.1~ 23FiveAnd these first to fifth journal parts 231~ 23FiveFirst to fourth pin portions 24 provided therebetween1~ 24FourWith. First to fifth journal parts 231~ 23FiveAre the first to fifth journal support portions 25 formed in the upper casing 4.1~ 25FiveAnd the first to fifth journal support portions 26 formed in the lower casing 5.1~ 26FiveAnd the first to fourth pin portions 24 are supported rotatably.1~ 24FourAnd the first to fourth pistons 221~ 22FourAnd the first to fourth connecting rod 271~ 27FourConnected with.
[0013]
  First to fifth journal support portions 26 of the lower casing 51~ 26FiveAnd the first to fifth journal support portions 25 of the upper casing 41~ 25FiveAre integrally coupled by five front casing clamping bolts 14 arranged in front of the crankshaft 3 and five rear casing clamping bolts 15 arranged in the rear of the crankshaft 3. The rigidity is increased by the fastening force at that time.
[0014]
  That is, the lower casing 5 that supports the front balancer shaft 9 is made of a steel front casing clamping bolt 14 that has a higher longitudinal elastic modulus (Young's modulus) than the aluminum alloy that is the material of the lower casing 5, and the rear casing. Since the fastening bolts 15 are fastened, the rigidity of the front balancer support portion of the lower casing 5 is increased.
[0015]
  Each cylinder 21 has a cylinder head 6.1~ 21FourIs formed corresponding to the intake port 6 connected to the combustion chamber 28.1, 61And exhaust port 62, 62Are provided with intake valves 29, 29 and exhaust valves 30, 30. The intake valves 29 and 29 and the exhaust valves 30 and 30 are driven by an intake camshaft 31 and an exhaust camshaft 32 supported on a coupling surface of the cylinder head 6 and a camshaft holder (not shown).
[0016]
  A timing chain that houses a drive sprocket 33 provided at the right end of the crankshaft 3 and a timing chain 34 that transmits the rotation of the drive sprocket 33 to the intake camshaft 31 and the exhaust camshaft 32 on the right end surface of the engine E. A chamber 35 is provided, and a part of the opening to the outside is covered with a timing chain chamber cover 36. An AC generator 37 is provided at the left end of the crankshaft 3, and the outer side thereof is covered with an AC generator cover 38.
[0017]
  As shown in FIGS. 3 to 5, the third journal portion 23 of the crankshaft 3.ThreeAnd the fourth journal part 23FourThe third journal support portion 25 formed in the upper casing 4 to support theThreeAnd the fourth journal support section 25FourIn the middle, the left and right ends of the idle shaft 11 of the rear balancer Br are constructed. The third journal support portion 25 extends from the rear surface of the cylinder block to the upper surface of the upper casing 4.ThreeAnd the fourth journal support section 25FourIs extended outward from the outer wall of the upper casing 4 to provide a casing raised portion 41. The casing raised portion 41 includes a ceiling wall portion 41d covering the upper surface and the rear surface thereof, and the third cylinder 21 connected to the front of the ceiling wall portion 41d.ThreeCylinder side wall portion 41e constituting the side wall of the third journal support portion 25.ThreeThe fourth journal support part 25FourThe ceiling wall portion 41d and the cylinder side wall portion 41e constitute a highly rigid box structure with only the lower surface opened. The third journal support portion 25 that constitutes the left and right side walls of the casing raised portion 41.ThreeAnd the fourth journal support section 25FourThe left and right ends of the rear balancer shaft 10 of the rear balancer Br are installed.
[0018]
  The rear balancer shaft 10 includes a fourth journal support portion 25.FourA support hole 41b made of a through-hole formed in the third journal support portion 25 and the third journal support portion 25.ThreeThe fourth journal support portion 25 is inserted into the support hole 41a made of a blind hole formed from the side of the support hole 41b.FourIt is fixed by the fixing member 42 at the end portion protruding from the outside. As will be described later, the rear balancer shaft 10 is composed of an eccentric shaft, and the phase of the eccentric portion 10b can be adjusted by engaging and rotating a tool in a groove 10a formed on the right end thereof. . The fixing member 42 for fixing the rear balancer shaft 10 so that it cannot rotate and cannot move in the axial direction after the adjustment is completed is formed in a substantially J shape, and the bolt 43 After tightening with a bolt 44, the fourth journal support portion 25 of the casing raised portion 41 is secured with a bolt 44.FourFixed to.
[0019]
  The idle shaft 11 has a fourth journal support portion 25.FourA support hole 25b made of a through hole and a third journal support part 25ThreeThe fourth journal support portion 25 is formed in the support hole 25a made of a through hole formed inFour3rd journal support part 25 inserted from the sideThreeIt is fixed by the fixing member 45 and the bolts 46 and 47 at the end portion that passes through. The right end of the idle shaft 11 is a fourth journal support portion 25 with a bolt 48.FourIt is positioned in the axial direction by a washer 49 fixed to. The idle shaft 11 is also composed of an eccentric shaft, and the phase of the eccentric part 11b can be adjusted by engaging and rotating a tool in a groove 11a formed at the right end before the idle shaft 11 is fixed.
[0020]
  Fourth journal portion 23 of the crankshaft 3FourA balancer drive gear 51 is integrally formed on the outer periphery of the balancer unit 50 adjacent to the left side of the balancer. Ball bearings 53, 53 are axially positioned on the outer periphery of the eccentric portion 11 b of the idle shaft 11 via a collar 52, and an idle gear 55 is detachably supported by the ball bearings 53, 53 via a clip 54. Meshes with the balancer drive gear 51.
[0021]
  As is clear from FIG. 7, a rear balancer weight 58 is rotatably supported on the outer periphery of the eccentric portion 10 b of the rear balancer shaft 10 via a first needle bearing 56 and a second needle bearing 57. The rear balancer weight 58 includes a weight portion 58a and a cylindrical shaft portion 58b. A rear balancer gear 60 supported on the outer periphery of the cylindrical shaft portion 58b via a plurality of damper rubbers 59 ... meshes with the idle gear 55. To do. The left and right end portions of the rear balancer weight 58 and the third journal support portion 25 of the casing raised portion 41.ThreeAnd the fourth journal support section 25FourBetween the first thrust washer 61 and the second thrust washer 62, respectively. The weight portion 58a of the rear balancer weight 58 is formed by the third connecting rod 27.ThreeIn order to avoid interference with the large end of the third journal support portion 25 of the casing raised portion 41.ThreeIs placed adjacent to.
[0022]
  Third journal support portion 25 of casing raised portion 41ThreeThe first thrust washer 61 is provided with an annular cylindrical holding portion 61b extending toward the rear balancer weight 58 on the outer periphery of the main body portion 61a, and a third journal on the left side surface of the main body portion 61a. Support part 25ThreeThrust washer support surface f1The thrust force between the left end portion of the rear balancer weight 58 and the retainer 56a of the first needle bearing 56 is supported on the right side surface of the main body portion 61a, and the cylindrical holding portion 61b. Is engaged with the outer peripheral surface of the left end of the rear balancer weight 58, whereby the first thrust washer 61 itself is positioned in the radial direction with respect to the rear balancer weight 58.
[0023]
  On the other hand, the fourth journal support portion 25 of the casing raised portion 41.FourThe second thrust washer 62 is provided with an annular cylindrical holding portion 62b extending toward the rear balancer weight 58 on the inner periphery of the main body portion 62a. Journal support section 25FourThrust washer support surface f2And a thrust force between the right end of the rear balancer weight 58 and the right end of the rear balancer gear 60 on the left side of the main body 62a, and on the left end of the cylindrical holding portion 62b. The thrust force between the second needle bearing 57 and the retainer 57a is supported, and the outer peripheral surface of the cylindrical holding portion 62b is engaged with the inner peripheral surface of the right end of the rear balancer weight 58, whereby the second thrust washer 62 itself Is positioned with respect to the rear balancer weight 58 in the radial direction.
[0024]
  As is apparent from the comparison of the shapes of the first thrust washer 61 and the second thrust washer 62, the cylindrical holding portion 61b of the first thrust washer 61 is formed on the outer periphery of the main body portion 61a. The first needle bearing 56 can be moved toward the main body 61a without interfering with the main body 61a. As a result, the axial center line A of the first needle bearing 56 is brought close to the center line B passing through the center of gravity of the weight portion 58a of the rear balancer weight 58, and the offset amount α between the center lines A and B is minimized. Can be suppressed. As a result, the unbalanced load acting on the first needle bearing 56 is reduced, so that the first needle bearing 56 having a small capacity can be used, and the durability can be improved.
[0025]
  When the rear balancer weight 58 is assembled in the casing raised portion 41, the rear balancer weight 58, the rear balancer gear 60, the damper rubber 59, etc., the first needle bearing 56, the second needle bearing 57, the first thrust washer 61, and the second The sub-assembly of the thrust washer 62 is assembled together. In the state where the subassembly is assembled at the regular assembly position shown in FIG. 4, the first thrust washer 61 and the second thrust washer 62 are connected to the third journal support portion 25 of the casing raised portion 41.ThreeAnd the fourth journal support section 25FourTo prevent it from falling off. However, while the sub-assembly is inserted from the opening of the upper casing 4 to the regular assembly position, as shown in FIG.ThreeAnd the fourth journal support section 25FourDistance D between opposite faces1Is a third journal support portion 25 in the regular assembly position for weight reduction.ThreeAnd 4th journal support section 25FourDistance D between2(F1, F2Since the first thrust washer 61 and the second thrust washer 62 are likely to fall off the rear balancer weight 58, there is a problem that workability is lowered. In particular, since the subassembly is assembled to the deepest part of the casing raised portion 41, the operator's hand is difficult to enter and the operation is difficult.
[0026]
  Therefore, in this embodiment, as shown in FIGS. 3, 4 and 6, the third journal support portion 25 is used.ThreeAnd the fourth journal support section 25FourThe thrust washer support surface f from the opening of the upper casing 4 to the opposite surface of1, F2Thrust washer guide surface fThree, FFourIs projected. Left thrust washer support surface f1And slide guide surface fThreeAre formed flush and the right thrust washer support surface f2And thrust washer guide surface fFourAre formed flush with each other, so that a pair of opposing thrust washer support surfaces f1, F2The distance between and a pair of opposing thrust guide surfaces fThree, FFourThe distance between them is D2Is equal to
[0027]
  Thus, when the sub-assembly of the rear balancer weight 58 is inserted into the assembly position in the casing raised portion 41, a pair of thrust washer guide surfaces f starting from the opening of the upper casing 4 is obtained.Three, FFourWhile the first thrust washer 61 and the second thrust washer 62 at both ends of the subassembly are in contact with each other, the subassembly is inserted into the assembly position in the casing raised portion 41 while sliding. Thus, the first thrust washer 61 and the second thrust washer 62 are not dropped from the rear balancer weight 58, and the left and right thrust washer support surfaces f1, F2As a result, the assembling workability is greatly improved.
[0028]
  As is apparent from FIGS. 3 to 6, an arc-shaped rib 63 protrudes from the bottom of the casing raised portion 41, and the fourth journal support portion 25 can be seen from the rib 63.FourA circular opening 41c that can be closed by a plug 64 (see FIG. 4) is formed. A part of the rear balancer gear 60 and the phase alignment mark 63a of the rib 63 are visible through the opening 41c, and the phase alignment mark engraved on one tooth by rotating the rear balancer gear 60 by inserting a finger from the opening 41c. By making the mark 60a (see FIG. 5) face the phase alignment mark 63a of the rib 63, the phase of the rear balancer gear 60 can be adjusted when the rear balancer Br described later is assembled.
[0029]
  Further, when the subassembly is inserted into the casing raised portion 41, the rear balancer gear 60 is abutted against the rib 63 and positioned roughly as shown in FIGS. It is prevented from falling off at the bottom of the portion 41, and the assembling work is facilitated.
[0030]
  As shown in FIGS. 3 and 4, the front balancer shaft 9 of the front balancer Bf is connected to the third journal support portion 26 of the lower casing 5.ThreeAnd the fourth journal support section 26FourAnd a first balance bearing 67 having a first needle bearing 65, a second needle bearing 66, a weight portion 67a and a cylindrical shaft portion 67b, and a first thrust washer 68. The second thrust washer 69 and the front balancer gear 71 that meshes with the damper rubber 70 and the balancer drive gear 51 are supported. The front balancer shaft 9 is fixed to the lower casing 5 by a fixing member 72 and bolts 73 and 74.
[0031]
  As apparent from FIG. 4, the front balancer Bf has a structure symmetrical to the rear balancer Br with respect to the crankshaft 3 except that members corresponding to the idle shaft 11 and the idle gear 55 are not provided. The description of the overlapping structure is omitted. However, since the front balancer Bf is disposed at a relatively shallow position from the opening of the lower casing 5 and does not have a member corresponding to the idle gear 55, it can be easily assembled and phased. Br thrust washer guide surface fThree, FFourThe thing corresponding to these, or the thing equivalent to the rib 63 is unnecessary.
[0032]
  In FIG. 4, since the cylindrical holding portion 68b of the first thrust washer 68 of the front balancer Bf is formed on the outer periphery of the main body portion 68a, the first needle bearing 65 is moved to the main body portion without interfering with the cylindrical holding portion 68b. The center line of the first needle bearing 65 can be moved closer to the center line of the weight portion 67a of the front balancer weight 67. As a result, similarly to the above-described rear balancer Br, it is possible to reduce a load caused by an unbalanced load acting on the first needle bearing 65 of the front balancer Bf.
[0033]
  Thus, the number of teeth of the rear balancer gear 60 and the number of teeth of the front balancer gear 71 are both set to one half of the number of teeth of the balancer drive gear 51 provided on the crankshaft 3. The rear balancer gear 60 rotates in the same direction as the crankshaft 3 at twice the rotational speed of the crankshaft 3, and the front balancer gear 71 rotates in the opposite direction to the crankshaft 3 at twice the rotational speed of the crankshaft 3. Rotates and reduces secondary vibrations of engine E as is well known.
[0034]
  In FIG. 3, in order to effectively reduce the vibration of the engine E, it is desirable that the front balancer shaft 9 and the rear balancer shaft 10 are arranged symmetrically about the crankshaft 3. Cylinder axis L1And the distance between the front balancer shaft 9 and d1Cylinder axis L1And the distance between the rear balancer shaft 10 and d2Cylinder axis L of the front balancer shaft 9 and the rear balancer shaft 101The distance in the direction alongThreeThen the distance d1And distance d2Are set equal and the distance dThreeConnecting rod 271~ 27FourIt is desirable to set it to be approximately equal to the length of.
[0035]
  By arranging the front balancer shaft 9 at the front lower side of the crankshaft 3 and the rear balancer shaft 10 at the rear upper side of the crankshaft 3, the above condition can be satisfied relatively easily. Inclined cylinder 211~ 21FourSince the rear balancer shaft 10 is used as a space for arranging various auxiliary devices (for example, the air cleaner 16 and the fuel tank 17 shown in FIG. 1), the rear balancer shaft 10 may interfere with the auxiliary devices. However, in this embodiment, the minimum casing raised portion 41 is provided on the upper surface of the upper casing 4 and the rear balancer shaft 10 is accommodated therein.1~ 21FourIt is possible to avoid the interference with auxiliary devices by maximizing the space behind. In addition, the idle shaft 11 is disposed not behind the rear balancer shaft 10 but behind the cylinder 21.1~ 21FourIt is possible to secure a larger space behind the rear.
[0036]
  As is apparent from FIG. 4, the third journal portion 23 of the crankshaft 3ThreeAnd the fourth journal part 23FourThe third journal support portion 25 of the upper casing 4 for supportingThreeAnd the fourth journal support section 25FourThe rear balancer shaft 10 is supported by the third journal portion 23.ThreeAnd the fourth journal part 23Four3rd journal support part 26 of the lower casing 5 which supportsThreeAnd the fourth journal support section 26FourThe front balancer shaft 9 is supported on the front. If the balancer shafts 9 and 10 are supported on the outer walls of the casings 4 and 5, the casings 4 and 5 need to be reinforced to counteract the centrifugal force acting on the balancer shafts 9 and 10 and the weight increases. As in this embodiment, the journal support portion 25 having high rigidity to support the crankshaft 3 is used.Three, 25Four, 26Three, 26FourIf the balancer shafts 9 and 10 are supported using the above, reinforcement of the casings 4 and 5 becomes unnecessary and the weight is reduced. In particular, the journal support 25 of the upper casing 41~ 25FiveAnd journal support 26 of the lower casing 51~ 26FiveThe coupling rigidity is increased by the fastening force of the steel front fastening bolts 14 and the rear fastening bolts 15 having a higher longitudinal elastic modulus (Young's modulus) than the aluminum alloy that is the material of the upper casing 4. Therefore, the support rigidity of the front balancer shaft 9 and the rear balancer shaft 10 supported thereby is also improved. Thereby, the vibration generating force of the front balancer shaft 9 and the rear balancer shaft 10 (vibration suppression force for suppressing the vibration of the crankshaft 9) acts effectively, and the vibration of the entire engine E can be minimized. In particular, the rear balancer shaft 10 is supported by a casing raised portion 41 having a box structure in which only the lower surface is opened, and the rear balancer support portion is located in the vicinity of the fastening portion of the rear fastening bolts 15. Can be ensured. Next, the assembly of the rear balancer Br and the front balancer Bf having the above-described structure and the removal of the backlash will be described.
[0037]
  The rear balancer Br is assembled in a state where the upper casing 4 is fixed with its opening facing upward, the rear balancer weight 58, the rear balancer gear 60, the damper rubber 59,..., The first needle bearing 56, the second needle bearing 57, The subassembly in which the first thrust washer 61 and the second thrust washer 62 are temporarily assembled is moved from the opening of the upper casing 4 to the first washer 61 and the second thrust washer 62 through the thrust washer guide surface f as described above.Three, FFourIt is inserted into the casing raised portion 41 while being guided by the guide. Subsequently, the tip of the rear balancer shaft 10 is connected to the fourth journal support portion 25 of the casing raised portion 41.FourThe third journal support portion 25 is inserted through the support hole 41b and penetrates through the inside of the subassembly.ThreeTo the support hole 41a.
[0038]
  Next, an idle gear 55 having ball bearings 53 and 53 preliminarily assembled on its inner periphery is inserted from the opening of the upper casing 4 and meshed with the rear balancer gear 60, and in this state, the tip of the idle shaft 11 is connected to the upper casing 4. Fourth journal support section 25FourThe ball bearings 53 and 53 and the collar 52 are inserted through the support hole 25b. At this time, the idle gear 55 is retracted to a position indicated by a chain line in FIG. When the idle gear 55 is in the retracted position, the meshing relationship between the idle gear 55 and the rear balancer gear 60 is maintained.
[0039]
  Next, a finger is inserted through the opening 41 c of the casing raised portion 41 to rotate the rear balancer gear 60, so that the phase alignment mark 60 a faces the phase alignment mark 63 a of the rib 63. In this state, the journal support portion 25 of the upper casing 41~ 25FiveThe journal 23 of the crankshaft 31~ 23FiveHowever, since the idle gear 55 is retracted to the chain line position as described above, the balancer drive gear 51 of the crankshaft 3 does not mesh with the idle gear 55. Subsequently, the crankshaft 3 is rotated, for example, the first pin portion 24.1And the fourth pin portion 24FourIs positioned at the top dead center position. From this state, the idle gear 55 is slid to the solid line position in FIG. 4 and meshed with the balancer drive gear 51, and then the idle shaft 11 is locked to the support hole 25a.
[0040]
  Through the above procedure, the rear balancer gear 60 can be assembled so that the rear balancer gear 60 has a predetermined phase with respect to the phase of the crankshaft 3.
[0041]
  The front balancer Bf is assembled by assembling the front balancer shaft 9 and the front balancer weight 67 to the lower casing 5 and temporarily fixing the front balancer gear 71 so as to have a predetermined phase, so that the crankshaft 3 has a predetermined phase. The lower casing 5 may be coupled to the upper casing 4 temporarily fixed as described above. The assembly of the front balancer Bf can be easily performed because the front balancer Bf is disposed at a shallow position from the opening of the lower casing 5.
[0042]
  The backlash adjustment of the rear balancer Br is performed by adjusting the rotational positions of the rear balancer shaft 10 and the idle shaft 11 made of an eccentric shaft. As shown in FIG. 8 (A), the third journal support portion 25 of the casing raised portion 41.ThreeAnd the fourth journal support section 25FourThe axis P 'of the eccentric portion 10b that supports the first needle bearing 56 and the second needle bearing 57 is eccentric by a distance β with respect to the axis P of both ends of the rear balancer shaft 10 supported by the upper balance. 4th third journal section 25ThreeAnd the fourth journal part 25FourThe axis Q ′ of the eccentric portion 11b that supports the idle gear 55 is eccentric by a distance γ with respect to the axis Q of both ends of the idle shaft 11 supported by the shaft. When the axis O of the crankshaft 3 is assumed, the angle θ formed by the line segment QO and the line segment QP is set to approximately 90 °.
[0043]
  First, as shown in FIG. 8 (A), the eccentric portion 10b (shaded portion) of the rear balancer shaft 10 is eccentrically fixed to an arrow a substantially parallel to the direction of the line segment QP and temporarily fixed. 11 eccentric portions 11b (shaded portions) are eccentrically fixed in an arrow b direction substantially parallel to the direction of the line segment OQ and temporarily fixed. At this time, the meshing between the rear balancer gear 60 and the idle gear 55 is loose, and the meshing between the idle gear 55 and the balancer drive gear 51 is also loose.
[0044]
  From this state, when the idle shaft 11 is rotated and fixed in the direction c of FIG. 8A by a predetermined angle (for example, about 120 °), the axis Q ′ of the eccentric portion 11 b of the idle shaft 11 approaches the crankshaft 3. 8B, the backlash between the balancer drive gear 51 and the idle gear 55 is adjusted to an appropriate size. At this time, although the distance between the idle gear 55 and the rear balancer gear 60 is slightly reduced, the meshing between the idle gear 55 and the rear balancer gear 60 is maintained in a loose state. Can be moved smoothly.
[0045]
  When the backlash between the balancer drive gear 51 and the idle gear 55 is adjusted as described above, the rear balancer shaft 10 is subsequently rotated by a predetermined angle (for example, about 90 °) in the direction of the arrow d in FIG. And fix. As a result, the rear balancer gear 60 moves in the direction of arrow f in FIG. 8B, and the backlash between the rear balancer gear 60 and the idle gear 55 is adjusted to an appropriate size. At this time, since the distance between the idle gear 55 and the rear balancer gear 60 is slightly reduced in the previous process, the amount of movement of the rear balancer gear 60 in the direction of the arrow f can be reduced accordingly. Of course, the backlash between the already adjusted balancer drive gear 51 and the idle gear 55 is not affected by the movement of the rear balancer gear 60 in the direction of the arrow f.
[0046]
  Adjustment of the backlash of the front balancer Bf can be easily performed only by rotating the front balancer shaft 9 provided with the eccentric portion 9b. That is, the third journal portion 26 of the lower casing 5ThreeAnd the fourth journal part 26FourSince the axis of the eccentric portion 9b supporting the front balancer gear 71 is eccentric by a predetermined distance with respect to the axis of both ends of the front balancer shaft 9 supported by the front balancer shaft 9, when the front balancer shaft 9 is rotated, the front balancer gear The backlash is adjusted as 71 approaches / separates from the balancer drive gear 51 of the crankshaft 3.
[0047]
  As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention can perform a various design change in the range which does not deviate from the summary.
[0048]
  For example, in the embodiment, the secondary balancer device is illustrated, but the present invention can also be applied to the primary balancer device.
[0049]
【The invention's effect】
  As described above, according to the first aspect of the present invention, the raised portion projects upward from the upper wall of the casing behind the standing cylinder so as to correspond to a part of the longitudinal direction of the crankshaft. Since the balancer shaft is disposed inside the raised portion, the balancer shaft can be disposed at an appropriate position by effectively utilizing the dead space behind the cylinder without increasing the size of the casing. In addition, the raised portion has a box structure that is surrounded by a front wall, a rear wall, and a pair of side walls and has an open lower surface.ThirdIt is composed of a highly rigid cylinder sidewall that forms the cylinder sidewall, and the pair of sidewalls of the raised portion are highly rigid.3rd, 4th of 1st-5th journal support partSince it is constituted by the extension portion of the journal support portion, the balancer shaft can be reliably supported by further increasing the rigidity of the raised portion.
[0050]
  According to the second aspect of the present invention, since the idle shaft is arranged behind the balancer shaft, a space for arranging auxiliary devices behind the cylinder can be secured.
[Brief description of the drawings]
[Fig. 1] Overall side view of an engine mounted on a motorcycle
2 is a sectional view taken along line 2-2 in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG.
5 is a view taken in the direction of arrow 5 in FIG.
6 is a sectional view taken along line 6-6 in FIG.
7 is an enlarged view of the main part of FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the action.
[Explanation of symbols]
3 Crankshaft
4 Upper casing (casing)
10 Rear balancer shaft (balancer shaft)
11 Idle shaft
23Three, 23Four        Journal department
24 1       1st cylinder
24 2       2nd cylinder
24 Three       3rd cylinder
24 Four       4th cylinder
25 1       1st journal support
25 2       Second journal support
25 Three       Third journal support
25 Four       Fourth journal support
25 Five       5th journal support
41 Casing raised part (raised part)
41e Cylinder side wall
42 Fixing member
51 Balancer drive gear
55 Idle Gear
60 Balancer gear

Claims (4)

クランクシャフト(3)に設けたバランサー駆動ギヤ(51)をアイドルシャフト(11)に回転自在に支持したアイドルギヤ(55)に噛合させるとともに、前記アイドルギヤ(55)をバランサーシャフト(10)に回転自在に支持したバランサーギヤ(60)に噛合させた直列4気筒エンジンのバランサー装置において、
起立する第1シリンダ(21 1 )乃至第4シリンダ(21 4 )のうちの第3シリンダ(21 3 の後方のケーシング(4)の上壁に、クランクシャフト(3)の長手方向の一部に対応するように、前壁、後壁および一対の側壁に囲まれて下面が開放したボックス構造の隆起部(41)を上向きに突設し、前記隆起部(41)の前壁を前記第3シリンダ(213 )の側壁を形成するシリンダ側壁部(41e)により構成するとともに、前記隆起部(41)の一対の側壁をクランクシャフト(3)の第1ジャーナル部(23 1 )乃至第5ジャーナル部(23 5 )のうちの第3ジャーナル部(23 3 )及び第4ジャーナル部(23 4 を支持する一対のジャーナル支持部(253 ,254 )の延長部により構成し、そのジャーナル支持部(253 ,254 )の延長部に支持した前記バランサーシャフト(10)を前記隆起部(41)の内部に配置したことを特徴とする直列4気筒エンジンのバランサー装置。
A balancer drive gear (51) provided on the crankshaft (3) is meshed with an idle gear (55) rotatably supported on the idle shaft (11), and the idle gear (55) is rotated on the balancer shaft (10). In an in- line four-cylinder engine balancer device meshed with a freely supported balancer gear (60),
A part of the crankshaft (3) in the longitudinal direction is placed on the upper wall of the casing (4) behind the third cylinder (21 3 ) of the first cylinder (21 1 ) to the fourth cylinder (21 4 ) standing upright . so as to correspond to the front wall, surrounded by a rear wall and a pair of side walls upwardly projecting ridge of the box structure lower surface is opened (41) to said front wall of said raised portion (41) first The cylinder side wall portion (41e) that forms the side wall of the three cylinders (21 3 ) is used, and the pair of side walls of the raised portion (41) are connected to the first journal portion (23 1 ) to fifth portion of the crankshaft (3) . Of the journal portion (23 5 ), the journal portion is constituted by an extension portion of a pair of journal support portions (25 3 , 25 4 ) that supports the third journal portion (23 3 ) and the fourth journal portion (23 4 ). support (25 3, 5 4) balancer apparatus of an in-line four-cylinder engine, characterized in that arranged in the interior of the balancer shaft which supports the extension part (the raised portion 10) (41) of.
バランサーシャフト(10)の後下方にアイドルシャフト(11)を配置したことを特徴とする、請求項1記載の直列4気筒エンジンのバランサー装置。The balancer device for an in- line four-cylinder engine according to claim 1, characterized in that an idle shaft (11) is arranged below the balancer shaft (10). 前記ジャーナル支持部(253 ,254 )の延長部に、前記バランサーシャフト(10)を固定部材(42)を介して固定したことを特徴とする、請求項1記載の直列4気筒エンジンのバランサー装置。The balancer for an in- line four-cylinder engine according to claim 1, wherein the balancer shaft (10) is fixed to an extension of the journal support portion (25 3 , 25 4 ) via a fixing member (42). apparatus. 前記ジャーナル支持部(253 ,254 )の一方の延長部から前記バランサーシャフト(10)の端部を突出させ、その突出部分を前記バランサーシャフト(10)の位相を調整するための調整部とするとともに、その突出部分を固定部材(42)を介して前記一方の延長部に固定したことを特徴とする、請求項3記載の直列4気筒エンジンのバランサー装置。An adjustment portion for projecting an end portion of the balancer shaft (10) from one extension portion of the journal support portion (25 3 , 25 4 ), and adjusting the phase of the balancer shaft (10). The balancer device for an in- line four-cylinder engine according to claim 3, wherein the protruding portion is fixed to the one extension portion via a fixing member (42).
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