发动机平衡装置转让专利

申请号 : CN200910262125.0

文献号 : CN101893056B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 加藤千明伊藤一也己斐直浩长谷藤作美和田荣治佐藤雅昭

申请人 : 马自达汽车株式会社

摘要 :

本发明公开了一种发动机平衡装置。该平衡装置(5)包括一对平衡轴(15、25)和收容该一对平衡轴(15、25)的平衡装置壳体(7),布置在油底壳内。平衡装置壳体(7)具有:前侧、后侧轴承壁部(37、47)和壳体主体部(67)。在前侧、后侧轴承壁部(37、47)形成有经由滚针轴承支承各平衡轴(15、25)的轴承孔;壳体主体部(67)设置在前侧、后侧轴承壁部(37、47)之间。前侧、后侧轴承壁部(37、47)安装在曲柄轴用轴承壁部,壳体主体部(67)的上面开放,该开放部分由厚度比构成壳体主体部(67)的部件薄的板状壳体盖17覆盖。因此,该发动机平衡装置抑制了油过剩地供给滚动轴承,确保了滚动轴承顺利地旋转。

权利要求 :

1.一种发动机平衡装置,布置在发动机下方的油底壳内,包括一对平衡轴和收容该一对平衡轴的平衡装置壳体,所述一对平衡轴分别在与曲柄轴平行的方向即发动机前后方向上延伸,且并列排在与发动机上下方向和发动机前后方向都正交的发动机左右方向上,其特征在于:所述平衡装置壳体具有:前后共一对的轴承壁部和配置在该前后共一对的轴承壁部之间的壳体主体部,所述前后共一对的轴承壁部在发动机前后方向上前后排列,且经由滚动轴承支承所述一对平衡轴的左右共一对的轴承孔贯穿所述前后共一对的轴承壁部,所述平衡装置壳体的轴承壁部安装在设在所述发动机上的所述曲柄轴用轴承壁部上,所述壳体主体部的上面开放,所述壳体主体部的开放部分由厚度比构成该壳体主体部的部件薄的板状盖部件覆盖。

2.根据权利要求1所述的发动机平衡装置,其特征在于:

所述一对平衡轴,分别具有设在所述前后共一对的轴承壁部之间的平衡轴平衡重部和相互啮合的联锁齿轮,所述一对平衡轴分别从形成在所述平衡装置壳体的发动机前后方向中的一个方向上的开口端部插入,由此安装在该平衡装置壳体内部,所述平衡轴平衡重部的旋转轨迹的外径被设定为小于所述前后共一对的轴承壁部中设在发动机前后方向中的一个方向上的轴承壁部的滚动轴承的外圈的内径,且大于设在发动机前后方向中的另一个方向上的轴承壁部的滚动轴承的内圈的外径。

3.根据权利要求2所述的发动机平衡装置,其特征在于:

所述盖部件具有按照所述平衡轴平衡重部的旋转轨迹的外径形成的截面形状。

4.根据权利要求2所述的发动机平衡装置,其特征在于:

所述联锁齿轮,布置在与所述前后共一对的轴承壁部中设在发动机前后方向中的一个方向上的轴承壁部相比更靠近发动机前后方向中的一个方向的位置上。

5.根据权利要求1所述的发动机平衡装置,其特征在于:

所述盖部件延伸,延伸出来的左右外侧比所述开放部分的发动机左右方向两端部还往外,且所布置的所述盖部件与所述壳体主体部在发动机上下方向上彼此存有间隙。

6.根据权利要求1所述的发动机平衡装置,其特征在于:

所述平衡装置壳体的轴承壁部,经由设在该平衡装置壳体的轴承壁部上端且从该上端突出的装配座安装在所述曲柄轴用轴承壁部上,所述盖部件设置在比发动机上下方向上的所述装配座的上端面低的位置上。

7.根据权利要求1所述的发动机平衡装置,其特征在于:

所述前后共一对的轴承壁部安装在位于相邻的两个汽缸前后的曲柄轴用轴承壁部上。

说明书 :

发动机平衡装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种布置在发动机下方的油底壳内,抑制发动机产生振动和噪音的发动机平衡装置。

背景技术

[0002] 到目前为止,这种平衡装置大多数是这样的,具有平衡重部的一对曲柄轴经由金属制轴支承部由壳体支承,其中一根平衡轴一边接收曲柄轴的动力,一边利用相互啮合的联锁齿轮与另一根平衡轴同步旋转,由此借助平衡重部的偏心旋转抵消发动机起因于曲柄轴的旋转不平衡的振动。
[0003] 在这样的平衡装置中,因为平衡轴总是与曲柄轴一起高速旋转,所以要利用从外部供来的润滑油润滑用以支承平衡轴的金属制轴支承部。
[0004] 例如,日本特开2005-90691号公报中记载了一种平衡装置,在该平衡装置中,将壳体分割为各自具有半圆形凹部的上壳体部分和下壳体部分,由这些凹部对接形成的孔构成金属制轴支承部。在该平衡装置中,为避免另外设置用以提供润滑油的油路,就在上壳体部分和下壳体部分的接合面上形成凹槽并将它们对接起来,以构成将润滑油供给金属轴承的润滑油路。
[0005] 从另一个角度来考虑,因为平衡轴接收曲柄轴的动力而旋转,所以能够想到用滚动轴承作平衡轴的轴承,以达到减小平衡轴和轴承之间的摩擦,以降低油耗的目的。美国公开特许2007/177837号公报公开了以下发明:在位于四缸发动机的曲柄轴下方的壳体中,一对非平衡轴由滚针型滚动轴承支承,如该公报中的图5和图6所示。
[0006] 根据该美国公开特许2007/177837号公报所公开的发明,因为用滚动轴承代替了滑动轴承,所以与日本特开2005-90691号公报公开的发明相比,轴承处的摩擦大大减小,降低油耗。

发明内容

[0007] 但是,在用滚动轴承支承平衡轴的情况下会出现以下问题。也就是说,虽然滚动轴承也需要用润滑油进行润滑,但如果供来的润滑油过多,相反,则有可能抑制滚动轴承上的球、滚珠等旋转。因此必须避免出现供向滚动轴承的润滑油的供给量过多的现象。但问题是,现有的平衡装置在发动机下方的油底壳内浸在油中,因此油便滞留在了该壳体内,滚动轴承就浸在油中了。
[0008] 能够想到采取以下措施来解决这样的问题。即,将壳体的上壁部的厚度制造得薄一些,使壳体结构紧凑,由此在壳体不与控制杆接触的范围内尽可能地将平衡装置配置到上方。
[0009] 然而,壳体多为铸造件,需要确保一个最低限度的厚度,这样便难以将壳体的上壁部的厚度加工得极薄。
[0010] 本发明正是为解决上述技术问题而研究开发出来的。其目的在于提供一种技术做到:在发动机平衡装置中,抑制润滑油过多地供给滚动轴承,从而确保滚动轴承顺利地旋转。
[0011] 为达成上述目的,在本发明中,让接近曲柄轴或控制杆的平衡装置壳体的壳体主体部的上面开放,在该开放部分设置厚度比该壳体主体部的厚度薄的盖部件,抑制润滑油落入平衡装置壳体内且抑制该平衡装置壳体的高度尺寸,以提高平衡装置壳体内的平衡轴的轴心位置。借此抑制滚动轴承浸在油中。
[0012] 第一方面的发明是这样的一种发动机平衡装置,布置在发动机下方的油底壳内,包括一对平衡轴和收容该一对平衡轴的平衡装置壳体,所述一对平衡轴分别在与曲柄轴平行的方向即发动机前后方向上延伸,且并列排在与发动机上下方向和发动机前后方向都正交的发动机左右方向上。所述平衡装置壳体具有:前后共一对的轴承壁部和配置在该前后共一对的轴承壁部之间的壳体主体部,所述前后共一对的轴承壁部在发动机前后方向上前后排列,经由滚动轴承支承所述一对平衡轴的左右共一对的轴承孔贯穿所述前后共一对的轴承壁部,所述平衡装置壳体的轴承壁部安装在设在所述发动机上的所述曲柄轴用轴承壁部,所述壳体主体部的上面开放,所述壳体主体部的开放部分由厚度比构成该壳体主体部的部件薄的板状盖部件覆盖。
[0013] 根据第一方面的发明,一对平衡轴分别经由滚动轴承由前后一对轴承孔支承,所以与金属制轴支承部相比,能够使平衡轴与轴承间的摩擦减小,降低油耗。
[0014] 因为平衡装置壳体的轴承壁部安装在设在发动机中的曲柄轴用轴承壁部上,所以曲柄轴在配置在这些轴承壁部之间的壳体主体部的上方旋转。这里,因为壳体主体部其上表面开放,该开放部分由厚度比构成该壳体主体部的部件薄的板状盖部件覆盖,所以与上壁部的厚度较厚的壳体相比,能够抑制该平衡装置壳体的高度尺寸,提高平衡轴的轴心位置。结果,滚动轴承便难以浸在油中。
[0015] 而且,因为壳体主体部的开放部分被盖部件覆盖,所以能够抑制从曲柄轴等滴落下来的润滑油不注意地从开放部分供向滚动轴承。
[0016] 如上所述,能够抑制润滑油过剩地供给滚动轴承,从而确保滚动轴承顺利地旋转。
[0017] 第二方面的发明是这样的,在所述第一方面的发明中,所述一对平衡轴,分别具有设在所述前后共一对的轴承壁部之间的平衡轴平衡重部和相互啮合的联锁齿轮,所述一对平衡轴分别从形成在所述平衡装置壳体的发动机前后方向中的一个方向上的开口端部插入,而被安装到该平衡装置壳体内部。所述平衡轴平衡重部的旋转轨迹的外径被设定为小于所述前后一对轴承壁部中设在发动机前后方向中的一个方向上的轴承壁部的滚动轴承的外圈的内径,且大于设在发动机前后方向中的另一个方向上的轴承壁部的滚动轴承的内圈的外径。
[0018] 在第二方面的发明中,所述平衡轴平衡重部的旋转轨迹的外径被设定为小于所述前后共一对的轴承壁部中设在发动机前后方向中的一个方向上的轴承壁部的滚动轴承的外圈的内径,且大于设在发动机前后方向中的另一个方向上的轴承壁部的滚动轴承的内圈的外径。因此,只要轴承孔(包括外圈)的内径设定为连平衡轴平衡重部都能够通过那么大,那么,即使在以压入的方式将内圈嵌合在平衡轴上,以压入的方式将外圈嵌合在平衡装置壳体上的状态下,也能够顺利地将平衡轴从平衡装置壳体的发动机前后方向中的一个方向的端部插入平衡装置壳体内。结果是,如果减小平衡轴平衡重部的旋转轨迹的外径,平衡装置壳体的结构就会随之更加紧凑。
[0019] 在象上述2005-90691号公报中记载的平衡装置那样在接合面形成润滑油路的情形下,为抑制两个壳体部分由于油压而打开,就需要用紧固螺栓将一对平衡轴之间的接合部分紧固好。而且,为用紧固螺栓将一对平衡轴之间的接合部分紧固好,又必须使一对平衡轴在并列方向上的间隔增大。如果一对平衡轴的间隔增大,设在各个平衡轴上的联锁齿轮就会增大,也就难以使收容联锁齿轮的壳体紧凑。
[0020] 在所述平衡装置中,从平衡装置壳体的发动机前后方向中的一个方向将平衡轴插入,便无需象现有技术那样,将平衡装置壳体分割为上下两部分。这样,无需使一对平衡轴在其并列方向上的间隔增大,就能够使设在各平衡轴上的联锁齿轮小一些,从而使收容联锁齿轮的平衡装置壳体更加紧凑。结果,能够进一步抑制滚动轴承浸在油中。
[0021] 第三方面的发明是这样的,在所述第二方面的发明中,所述盖部件具有与所述平衡轴平衡重部的旋转轨迹的外径相似的截面形状。
[0022] 根据第三方面的发明,能够将盖部件加工成例如左右方向上的中央部凹陷的形状,从而以进入壳体内部的方式布置盖部件。因此,能够进一步提高平衡装置壳体中的平衡轴的重心位置。
[0023] 第四方面的发明是这样的,在所述第二或者第三方面的发明中,所设置的所述联锁齿轮,比所述前后共一对的轴承壁部中设在发动机前后方向中的一个方向上的轴承壁部还接近发动机前后方向中的一个方向。
[0024] 根据第四方面的发明,因为将外径比平衡轴平衡重部大的联锁齿轮布置在与被插入平衡装置壳体的一侧相反的相反一侧,所以就无需将联锁齿轮插入贯穿形成在前后一对轴承壁部的轴承孔中。于是,因为可以不将轴承孔加工得很大,所以能够使平衡装置壳体更加紧凑。
[0025] 第五方面的发明是这样的,在所述第一到第四方面的发明中任一方面的发明中,所述盖部件延伸,延伸出来的左右外侧比所述开放部分的发动机左右方向两端部还往外,且所布置的所述盖部件与所述壳体主体部在发动机上下方向上彼此存有间隙。
[0026] 但是,虽然供来以润滑滚动轴承的润滑油滞留在壳体主体部,但该润滑油会被相互同步旋转的平衡轴平衡重部甩出来。
[0027] 根据第五方面的发明,因为所布置的所述盖部件与所述壳体主体部在发动机上下方向上相互间留有间隙,所以被平衡轴平衡重部甩出来的润滑油通过该间隙。而且,因为所述盖部件延伸,延伸出来的左右外侧比所述开放部分的发动机左右方向两端部还往外,所以已通过所述间隙的润滑油被引向该盖部件,而容易被排向壳体主体部外侧。
[0028] 第六方面的发明是这样的,在所述第一到第五方面的发明中任一方面的发明中,所述平衡装置壳体的轴承壁部,经由设在该平衡装置壳体的轴承壁部上端的装配座安装在所述曲柄轴用轴承壁部上,所述盖部件设置在比发动机上下方向上的所述装配座的上端面低的位置上。
[0029] 根据第六方面的发明,因为盖部件设置在比发动机上下方向上的装配座的上端面低的位置上,所以在装配座的突出长度很小的情况下,很容易地就能够确保盖部件和控制杆在发动机上下方向上的间隔。
[0030] 第七方面的发明是这样的,在所述第一到第六方面的发明中任一方面的发明中,所述前后共一对的轴承壁部,安装在位于相邻的两个汽缸前后的曲柄轴用轴承壁部上。
[0031] 根据第七方面的发明,因为壳体主体部的开放部分跨越发动机的两个汽缸而形成,所以能够使平衡轴平衡重部在发动机前后方向上的长度增长。因此,在不使平衡轴平衡重部在轴的径向上的尺寸增大的情况下,就能够抵消发动机的起因于曲柄轴的旋转不平衡的振动。结果是,能够进一步可靠地缩小平衡装置壳体的宽度尺寸、高度尺寸。
[0032] 根据本发明,因为让壳体主体部的上面开放,该开放部分被厚度比构成该壳体主体部的部件薄的板状盖部件覆盖,所以安装在发动机上的平衡装置壳体的重心位置提高。因此,能够抑制润滑油过剩地供给滚动轴承,从而确保滚动轴承顺利地旋转。

附图说明

[0033] 图1是从装载有本发明的平衡装置的发动机的前面一侧看到的该发动机的主要部分。
[0034] 图2是平衡装置的俯视图。
[0035] 图3是平衡装置的左侧示图。
[0036] 图4是平衡装置的主视图。
[0037] 图5是平衡装置的后视图。
[0038] 图6是平衡装置壳体的俯视图。
[0039] 图7是沿图3中的VII-VII线箭头方向剖开的剖视图。
[0040] 图8是沿图3中的VIII-VIII线箭头方向剖开的剖视图。
[0041] 图9是沿图3中的IX-IX线箭头方向剖开的剖视图。
[0042] 图10是沿图3中的X-X线箭头方向剖开的剖视图。
[0043] 图11是沿图3中的XI-XI线箭头方向剖开的剖视图。
[0044] 图12是沿图3中的XII-XII线箭头方向剖开的剖视图。
[0045] 图13是下缸体的仰视图。
[0046] 图14是沿图1中的XIV-XIV线箭头方向剖开的剖视图。
[0047] 图15是驱动平衡轴和从动平衡轴的俯视图。
[0048] 图16是沿图2中的XVI-XVI线箭头方向剖开的剖视图。
[0049] 图17是沿图2中的XVII-XVII线箭头方向剖开的剖视图。
[0050] 图18是平衡装置壳体中的润滑油路的示意图。
[0051] 图19是平衡装置壳体中的润滑油路的示意图。
[0052] 图20(a)和图20(b)是盖部件的结构图。

具体实施方式

[0053] 下面,参考附图对本发明的实施方式进行说明。
[0054] 图1是从安装有本发明的实施方式所涉及的平衡装置5的直列四缸发动机的主体部1的前面一侧看到的该发动机的主要部分的概略图。油底壳3经由下缸体21安装在该发动机主体部1上,详细而言,是安装在气缸体11下表面上。该油底壳3的内部收容有安装在下缸体21的下表面上的平衡装置5、未图示的油泵。
[0055] 发动机主体部1,以该图所示相对于铅直线S约倾斜10度的状态安装在车辆上。因此,贮存在油底壳3内部的油,以油面L相对油底壳3和下缸体21的接合面约倾斜10度的状态充满了油底壳3的近似下半部分。
[0056] 在该发动机主体部1的前面一侧布置有传动机构。该传动机构将曲柄轴9的旋转力传达给平衡装置5、油泵等,并驱动它们。该传动机构由驱动链轮19、从动链轮35、油泵的从动链轮43、传导链23以及未图示的张紧装置等构成。其中,驱动链轮19安装在曲柄轴9的前端部;从动链轮35安装在后述的驱动侧平衡轴15的前端部;传导链23上缠挂有驱动链轮19、从动链轮35以及从动链轮43;未图示的张紧装置调整链轮19、35、43间移动的传导链23的张紧状态。
[0057] 图2、图3、图4、图5分别是平衡装置5的俯视图、侧视图、主视图、后视图。如各图所示,平衡装置5构成为一个总成,包括:驱动轴15和从动轴25(一对平衡轴)、平衡装置壳体7、壳盖17以及止推板27。驱动轴15和从动轴25分别在与曲柄轴平行的方向即发动机前后方向上延伸且排列在发动机左右(宽度)方向(与发动机上下方向和前后方向都垂直的方向)上;平衡装置壳体7收容两根平衡轴15、25;壳盖17从上方覆盖该平衡装置壳体7;止推板27覆盖该平衡装置壳体7的后端部。此外,在以下说明中,称发动机前后方向为前后方向,发动机前后方向的前侧(发动机前后方向中的另一个方向)为前侧,发动机前后方向的后侧(发动机前后方向中的一个方向)为后侧,发动机左右方向为左右方向,发动机左右方向的左侧为左侧,发动机左右方向的右侧为右侧,发动机上下方向为上下方向。
[0058] -平衡装置壳体-
[0059] 平衡装置壳体7不具有分割面,整个平衡装置壳体7为一体铸造出来的铝制压铸件。如图6所示,该平衡装置壳体7具有:前侧轴承壁部37、后侧轴承壁部47、前端侧轴承壁部57、壳体主体部67、壳体延长部77以及齿轮收容部87。前侧轴承壁部37支承驱动侧平衡轴15的轴向中间部分(换句话说,驱动侧平衡轴15的后述的延长部15f的后端部)和从动侧平衡轴25的前端部;后侧轴承壁部47支承各根平衡轴15、25的后端部;前端侧轴承壁部57支承驱动侧平衡轴15的前端部(换句话说,驱动侧平衡轴15的延长部15f的前端部);壳体主体部67布置在前侧轴承壁部37和后侧轴承壁部47之间;壳体延长部77布置在前端侧轴承壁部57和前侧轴承壁部37之间;齿轮收容部87收容后述的联锁齿轮(interlocking gear)75a、85a。
[0060] 如图7所示,在前侧轴承壁部37上,沿左右方向上并列着形成有左侧轴承孔37a和右侧轴承孔37b,该左侧轴承孔37a和右侧轴承孔37b皆沿前后方向延伸且贯穿前侧轴承壁部37。其中,左侧轴承孔37a支承着驱动侧平衡轴15的轴向中间部分(驱动侧平衡轴15的延长部15f的后端部)自由旋转;右侧轴承孔37b支承着从动侧平衡轴25的前端部自由旋转。支承驱动侧平衡轴15的左侧轴承孔37a的内径设定得比支承从动侧平衡轴25的右侧轴承孔37b的内径大。后述滚针轴承31、61(滚动轴承)插入嵌合在各个轴承孔37a、37b中。
[0061] 在前侧轴承壁部37的左右方向两端部,形成有从该左右方向两端部的上端开始朝上方突出的近似圆柱状装配座37c、37d,并且形成有装配孔37e、37f。装配孔37e、37f形成在该装配座37c、37d的中央部,沿上下方向贯穿前侧轴承壁部37端部,用以将平衡装置壳体7紧固到下缸体21的下表面的紧固螺栓(未图示)插入在该装配孔37e、37f中。此外,圆筒状销37g的近似下半部分嵌入在左侧装配孔37e中。在将平衡装置壳体7安装到下缸体21上之际,该销37g作为插入形成在下缸体21的下表面的螺栓通孔21k中的定位销用,紧固螺栓穿过螺栓通孔21k内部。
[0062] 如图4所示,为了原则上将该开口和平衡装置壳体7外的油隔离开,在前侧轴承壁部37右侧的前端面上,盖部件45从该前侧开口端部嵌合在该右侧轴承孔37b中。该盖部件45构成后述的第三润滑油路97的一部分。
[0063] 如图8所示,在后侧轴承壁部47上沿左右方向并列着形成有两个轴承孔47a、47b,该两个轴承孔47a、47b皆沿前后方向延伸且贯穿后侧轴承壁部47,分别支承平衡轴15、25的后端部自由旋转。支承驱动侧平衡轴15的左侧轴承孔47a的内径被设定为与支承从动侧平衡轴25的右侧轴承孔47b的内径相等的值。与前侧轴承壁部37的各个轴承孔37a、37b一样,滚针轴承41、41插入嵌合在各个轴承孔47a、47b中。
[0064] 在后侧轴承壁部47的左右方向两端部,形成有从该左右方向两端部的上端突出的近似圆柱状装配座47c、47d,并且形成有装配孔47e、47f。该装配孔47e、47f沿上下方向贯穿装配座47c、47d的中央部,用以紧固平衡装置壳体7的紧固螺栓将会插入该装配孔47e、47f中。此外,和前侧轴承壁部37一样,插入形成在下缸体21的下表面的螺栓通孔21l中的定位用销47g的近似下半部分嵌入在右侧的装配孔47f中。后侧轴承壁部47的高度尺寸比前侧轴承壁部37的高度尺寸大,后侧轴承壁部47的下端面在该前侧轴承壁部37的下端面的下方。
[0065] 如图9所示,前端侧轴承壁部57上形成有轴承孔57a,该轴承孔57a沿前后方向延伸,支承着驱动侧平衡轴15的前端部(驱动侧平衡轴15的延长部15f的后端部)自由旋转。滚针轴承51插入嵌合在该轴承孔57a中。在前端侧轴承壁部57的右方向两端部,形成有从该左右方向两端部的上端开始朝上方突出的近似圆柱状装配座57b、57c,并且形成有装配孔57d、57e。该装配孔57d、57e在装配座57b、57c的中央部沿上下方向贯穿前端侧轴承壁部57的端部,用以紧固平衡装置壳体7的紧固螺栓将会插入该装配孔57d、57e中。
[0066] 如图7到图9所示,支承驱动侧平衡轴15的各个轴承孔37a、47a、57a中,前端侧轴承壁部57的轴承孔57a的内径被设定为最小的值,后侧轴承壁部47的轴承孔47a的内径被设定为最大的值;支承从动侧平衡轴25的轴承孔37b、47b中,前侧轴承壁部37的轴承孔37b的内径被设定为小于后侧轴承壁部47的轴承孔47b的内径的值。
[0067] 壳体主体部67沿前后方向延伸,以将前侧轴承壁部37和后侧轴承壁部47联结起来。如图10所示,壳体主体部67具有:下壁部67a、从该下壁部67a的左右方向两端部向上升起的侧壁部67b、67c,其上面开放(具有开放部分67o)。
[0068] 下壁部67a形成为在发动机的主视图中呈朝下方鼓起的近似“W”字形,其左右方向两端部与各个侧壁部67b、67c平滑地联结在一起。于是,壳体主体部67内部便形成有并列着形成在左右方向上的两个主平衡重收容部67d、67e,该主平衡重收容部67d、67e收容各根平衡轴15、25的后述的主平衡重部15d、25c(平衡装置平衡重部)。
[0069] 收容驱动侧平衡轴15的的主平衡重部15d的左侧主平衡重收容部67d具有比收容从动侧平衡轴25的主平衡重部25c的右侧主平衡重收容部67e还大的容积。此外,在下壁部67a形成有三个排油用油孔67f、67g、67h,这三个排油用油孔67f、67g、67h靠重力将贮存在主平衡重收容部67d、67e的润滑油(油)排出(参照图6)。而且,下壁部67a向下方鼓出来,鼓出来的面比前侧轴承壁部37的下端面还往下,下壁部67a的下端面(左侧的鼓起的顶点)与后侧轴承壁部47的下端面大致位于同一个高度位置上。
[0070] 另一方面,侧壁部67b、67c的上端面设置在低于前侧轴承壁部37和后侧轴承壁部47的上端面的位置上。此外,在侧壁部67b的上端面上设置有两个凸座(boss)部67k、67f,在侧壁部67c的上端面上设置有两个凸座部67j、67l,两个凸座部67k、67f和两个凸座部
67j、67l在前后方向上相距一定的距离(参照图6),各个凸座部67k、67f、67j、67l皆系为安装壳盖17所设。在左右方向的内侧边缘形成沿前后方向延伸的突条部67m、67n。该突条部
67m、67n的上端面被设定为低于凸座部67i、67j、67k、67l的上端面。
[0071] 壳体延长部77沿前后方向延伸,以将前端侧轴承壁部57和前侧轴承壁部37联结起来。如图11所示,壳体延长部77形成为近似圆筒状。壳体延长部77的内部形成有副平衡重收容部77e,该副平衡重收容部77e收纳驱动侧平衡轴15的后述延长部15f的副平衡重部15e。
[0072] 在该壳体延长部77的前端部,形成有沿上下方向贯穿该前端部的顶部附近的供油用油孔77b。而且,在壳体延长部77的外周面上半部分形成有壁77a,该壁77a包围了供油用油孔77b,在俯视图上形成了呈“L”字形的空间,朝上方延伸。由该壁77a包围形成的在俯视图上呈“L”字形的空间集油部77c,该集油部77c,口冲上方开,用以捕获、聚集从发动机主体部1流下来的油。供油用油孔77b构成供油孔,该供油孔使该集油部77c的内部和壳体延长部77的内部连通,将由该集油部77c捕捉、聚集起来的油供到嵌插在前侧轴承壁部37和前端侧轴承壁部57的轴承孔37a、57a的滚针轴承31、51。这些供油用油孔77b和壁77a构成后述第一润滑油路93的一部分。
[0073] 在副平衡重收容部77中嵌合插入有近似圆筒状的垫片(spacer)91,该垫片91用以保持设在前端侧轴承壁部57和前侧轴承壁部37的轴承孔57a、37a中的滚针轴承51、31在前后方向上所具有的间隔。该垫片91,在对应于供油用油孔77b的前后方向位置上具有绕其外周面一周凹陷进去的环状槽部91a和沿上下方向贯穿该垫片91的供油用通孔91b、91c、91d、91e。这些供油用通孔91b、91c、91d、91e中上下贯穿垫片91的上下供油用通孔
91b、91d,以在俯视图中一部分与供油用油孔77b重合的方式排列在上下方向上。此外,这些环状槽部91a及供油用通孔91b、91c、91d、91e也构成第一润滑油路93的一部分。
[0074] 让齿轮收容部87从后侧轴承壁部47的后端面进一步向后方延伸,由此而将齿轮收容部87设置在平衡装置壳体7的后端部。如图12所示,齿轮收容部87在发动机主视图中形成为朝下方鼓出来近似“W”字形,收容设在各个平衡轴15、25上且用以让两根平衡轴15、25同步旋转的联锁齿轮75a、85a的近似下半部分。在该齿轮收容部87的后端部,用以安装止推板27的三个螺栓通孔87a、87b、87b分别形成在中央部和左右两端部。如图16所示,将止推板27安装在齿轮收容部87的后端部(开口端部)87c上,便形成口冲上方开,覆盖联锁齿轮75a、85a的近似下半部分的齿轮收容室87d。
[0075] 使构成平衡装置壳体7的各个部分为上述结构,则作为平衡装置壳体7整体便形成为近似箱状,该平衡装置壳体7的上表面具有开放部分67o,且该平衡装置壳体7的后端开放。齿轮收容部87的右侧部分、后侧轴承壁部47的左右轴承孔47a、左侧主平衡重收容部67d、前侧轴承壁部37的座侧轴承孔37a、副平衡重收容部77e以及前端侧轴承壁部57的轴承孔57a构成驱动侧平衡轴15的收容空间。另一方面,齿轮收容部87的右侧部分、后侧轴承壁部47的右侧轴承孔47b、右侧主平衡重收容部67e、前侧轴承壁部37的右侧轴承孔37b构成从动侧平衡轴25的收容空间。
[0076] 平衡装置壳体7,是通过将各个轴承壁部37、47、57安装在设在下缸体21(发动机主体部1)中的曲柄轴9用轴承壁部21e、21f、21g(参照图13)上来安装到发动机主体部1的下方的。更具体地讲,在形成在下缸体21的下表面的螺栓通孔21h、21i中将已插入轴承孔57d、57e中的紧固螺栓拧紧,由此将前端侧轴承壁部57安装到位于第一汽缸21a前侧的轴承壁部21e上;在形成在下缸体21的下表面的螺栓通孔21k、21j中将已插入轴承孔37e、37f中的紧固螺栓拧紧,由此将前侧轴承壁部37安装到位于第一汽缸21a和第二汽缸21b之间的轴承壁部21f上;将插入轴承孔47e、47f中的紧固螺栓紧固到形成在下缸体21的下表面的螺栓通孔21m、21l中,由此将后侧轴承壁部47安装到位于第三汽缸21c和第四汽缸
21d之间的轴承壁部21g上。
[0077] 这样一来,因为前侧轴承壁部37及后侧轴承壁部47被安装在位于相邻的两个汽缸(第二汽缸21b及第三汽缸21c)的前、后的轴承壁部21f、21g上,所以平衡装置壳体7的开放部分67o便跨越第二汽缸21b和第三汽缸21c,如图14所示。
[0078] -平衡轴-
[0079] 如图15到图17所示,驱动侧平衡轴15和从动侧平衡轴25以在平衡装置壳体7的内部沿前后方向延伸的方式布置好。驱动侧平衡轴15由形成在前侧轴承壁部37、后侧轴承壁部47以及前端侧轴承壁部57的各个轴承孔37a、47a、57a支承着自由旋转;从动侧平衡轴25由形成在前侧轴承壁部37、后侧轴承壁部47的各个轴承孔37b、47b支承着自由旋转;驱动侧平衡轴15的前端部延伸而位于从动侧平衡轴25的前端部的前侧。换句话说,驱动侧平衡轴15具有延伸而位于从动侧平衡轴25的前侧的延长部15f。平行地布置好两根平衡轴15、25,使得两根平衡轴15、25的轴心在与通过曲柄轴9的轴心的面垂直的同一水平面内左右对称。
[0080] 驱动侧平衡轴15具有:前端侧轴颈部15a、前侧轴颈部15b、后侧轴颈部15c、主平衡重部15d、副平衡重部15e以及联锁齿轮75a。从动链轮(驱动力传达部)35安装在比前端侧轴颈部15a还靠近前侧的部分(前端部)。驱动侧平衡轴15经由该从动链轮35获得来自曲柄轴9的驱动力旋转。
[0081] 前端侧轴颈部15a、前侧轴颈部15b、后侧轴颈部15c,在其外周安装有滚针轴承51、31、41的状态下分别由形成在前端侧轴承壁部57、前侧轴承壁部37、后侧轴承壁部47的各个轴承孔57a、37a、47a支承。通过这样在从动链轮35附近(前端侧轴颈部15a)支承驱动侧平衡轴15,便能够抑制延长部15f弯曲,从而能够对从动链轮35的振动加以抑制。此外,所形成的前端侧轴颈部15a、前侧轴颈部15b、后侧轴颈部15c的外径情况是,前端侧轴颈部15a的外径最小,后侧轴颈部15c的外径最大。
[0082] 各个滚针轴承31、41、51分别由环状外圈31a、41a、51a,环状内圈31b、41b、51b,多个滚针31c、41c、51c以及环状保持器31d、41d、51d构成。其中,31a、41a、51a内嵌固定在各个轴承孔37a、47a、57a的内周面上,且不能够相对于内周面旋转;环状内圈31b、41b、51b内嵌固定在各个轴颈15b、15c、15d的外周面上,且不能够相对于外周面旋转;多个滚针31c、41c、51c设在外圈31a、41a、51a和内圈31b、41b、51b之间;环状保持器31d、41d、51d保持这些滚针31c、41c、51c能够在圆周方向上转动。
[0083] 保持器31d、41d、51d,随着滚针31c、41c、51c的转动而在各个轴承孔37a、47a、57a内转动。此外,三个滚针轴承31、41、51中只有安装在前端侧轴颈部15a上的滚针轴承51,其外圈51a的横截面为凹槽形,滚针51c和保持器51d事先已装在该凹槽形内。
[0084] 另一方面,安装在前侧轴颈部15b、后侧轴颈部15c上的滚针轴承31,41,其外圈31a、41a简单地形成为圆筒状,对应于它们的滚针31c、41c和保持器31d、41d的预备组装体和外圈31a、41a是分别处理的,如图15所示。还有,安装在后侧轴颈部15c上的滚针轴承
41构成为:其外圈41a延伸,比内圈41b和保持器41d还靠近后侧,绕整个圆周面一周包围联锁齿轮75a的前端部。
[0085] 主平衡重部15d形成在前侧轴颈部15b和后侧轴颈部15c之间,被壳体主体部67的左侧主平衡重收容部67d收容。如图10所示,在近似半圆的区域使驱动侧平衡轴15的外周面凹陷,而使该主平衡重部15d形成为近似半圆形状,这样一来,该主平衡重部15d在发动机的主视图中相对于通过驱动侧平衡轴15的轴心的垂直面左右对称,该主平衡重部15d的重心与驱动侧平衡轴15的轴心不一致。换句话说,主平衡重部15d具有其重心偏心于轴心的近似半圆柱形状的重量部(mass)15g。
[0086] 此外,在主平衡重部15d的前侧轴颈部15b的附近部15i未形成有偏心形状部(重量部15g)。因此,与在前侧轴颈部15b和后侧轴颈部15c之间形成有偏心形状部的情形相比,主平衡重部15d的重心G2位于后侧(参照图15)。
[0087] 主平衡重部15d,其旋转轨迹的外径形成得比前侧轴颈部15b、后侧轴颈部15c的外径大。更详细地讲,主平衡重部15d的旋转轨迹的外径被设定为比嵌装在前侧轴颈部15b的滚针轴承31的内圈31b的外径大,比嵌装在后侧轴颈部15c的滚针轴承41的外圈41a的内径小的值。
[0088] 副平衡重部15e形成在前端侧轴颈部15a和前侧轴颈部15b之间,被壳体主体部67的副平衡重收容部77e收容。在近似半圆的区域使驱动侧平衡轴15的外周面凹陷,而使该副平衡重部15e形成为近似半圆形状,这样一来,该副平衡重部15e在发动机的主视图中相对于通过驱动侧平衡轴15的轴心的垂直面左右对称,该副平衡重部15e的重心与驱动侧平衡轴15的轴心不一致。换句话说,副平衡重部15e具有重心从轴心偏心了的近似半圆柱形状的重量部15h。
[0089] 该副平衡重部15e的旋转轨迹的外径被设定为比主平衡重部15d的旋转轨迹的外径小,大约与前端侧轴颈部15a和前侧轴颈部15b的外径相等。
[0090] 联锁齿轮75a,以在主平衡重部15d的后侧即驱动侧平衡轴15的后端部与驱动侧平衡轴15的滚针轴承41(滚动轴承)的后侧邻接的方式设置好。联锁齿轮75a具有:嵌合在该驱动侧平衡轴15上的齿轮主体部75c、从该齿轮主体部75c的前端面到滚针轴承41的外圈41a的内部向前侧延伸的前侧圆筒部75b(移动限制部)以及从该齿轮主体部75c的后端面开始朝后侧延伸的后侧圆筒部75g。
[0091] 齿轮主体部75c,由斜齿圆柱齿轮构成,与从动侧平衡轴25的后述齿轮主体部85c(斜齿圆柱齿轮)相互啮合。在该齿轮主体部75c的后侧面上形成有在发动机后视图中呈现包围后侧圆筒部75g之状态的圆环状阶梯部75h。
[0092] 在前侧圆筒部75b的外周面上,在其前端部形成有朝径向外侧突起的环状凸部75d;在后侧圆筒部75g的外周面上,在其后端部形成有朝径向外侧突起的环状锷部75e。
[0093] 环状凸部75d,与配置在后侧轴颈部15c的前端缘的环状板100a共同确保二者间在前后方向的空间,限制装在该后侧轴颈部15c上的滚针轴承41的保持器41d在前后方向上移动。该环状凸部75d,其径向外端部(外周面)接近该滚针轴承41的外圈41a的内周面,由此限制伴随着该联锁齿轮75a的旋转而溅射的油过剩地供给该滚针轴承41。
[0094] 环状锷部75e,在发动机的后视图中其外周面的位置大致与阶梯部75h的外周面的位置一致,该阶梯部75h与后侧圆筒部75g一起形成环状的止推槽75f。后述的止推板27的止推部27a嵌合装配在该止推槽75f中,该止推槽75f相对于该止推部27a自由滑动。
[0095] 借助配置固定在内嵌、固定在该前侧轴颈部15b中的内圈31b的前后方向两侧的环状板100a、100b,限制支承前侧轴颈部15b的滚针轴承31的保持器31d在前后方向上移动。
[0096] 另一方面,从动侧平衡轴25具有前侧轴颈部25a、后侧轴颈部25b、主平衡重部25c以及联锁齿轮85a。
[0097] 前侧轴颈部25a、后侧轴颈部25b,在其外周安装有滚针轴承61、41的状态下分别由形成在前侧轴承壁部37、后侧轴承壁部47的各个轴承孔37b、47b支承。此外,就前侧轴颈部25a、后侧轴颈部25b而言后侧轴颈部25b形成得比前侧轴颈部25a的外径大。
[0098] 与设在驱动侧平衡轴15上的滚针轴承31、41、51一样,各个滚针轴承61、41分别由环状外圈61a、41a,环状内圈61b、41b,多个滚针61c、41c以及环状保持器61d、41d构成。
[0099] 此外,安装在前端侧轴颈部25a上的滚针轴承61与外圈61a和保持器61d形成为一体。还有,安装在后侧轴颈部25c上的滚针轴承41构成为:其外圈41a延伸,比内圈41b和保持器41d还靠后侧,绕整个圆周面一周包围联锁齿轮85a的前端部。
[0100] 主平衡重部25c形成在前侧轴颈部25a和后侧轴颈部25b之间,被壳体主体部67的右侧主平衡重收容部67e收容。与驱动侧平衡轴15的主平衡重部15d一样,在近似半圆的区域使从动侧平衡轴25的外周面凹陷,而使该主平衡重部25c形成为近似半圆形状,该主平衡重部25c的重心与从动侧平衡轴25的轴心不一致。换句话说,主平衡重部25c具有其重心偏离了轴心的近似半圆柱形状的重量部(mass)25e。
[0101] 主平衡重部25c,其旋转轨迹的外径形成得比前侧轴颈部25a、后侧轴颈部25b的外径大。更详细地讲,主平衡重部25c的旋转轨迹的外径被设定为比嵌装在前侧轴颈部25a的滚针轴承61的内圈61b的外径大,比嵌装在后侧轴颈部25b的滚针轴承41的外圈41a的内径小。
[0102] 此外,在驱动侧平衡轴15的前侧轴颈部15b与后侧轴颈部15c之间重量部15g与加强筋15j形成为一体;在从动侧平衡轴25的前侧轴颈部25a和后侧轴颈部25b之间,重量部25e与加强筋25f形成为一体。在驱动侧平衡轴15的前端侧轴颈部15a和前侧轴颈部15b之间,重量部15h与加强筋15k形成为一体。进行加强以便在对各个轴颈部间不产生轴弯曲。
[0103] 联锁齿轮85a,以在主平衡重部25c的后侧即从动侧平衡轴25的后端部与从动侧平衡轴25的滚针轴承41的后侧邻接的方式设置好。与驱动侧平衡轴15的联锁齿轮75a一样,联锁齿轮85a具有:齿轮主体部85c、前侧圆筒部75b(移动限制部)以及后侧圆筒部85g。
[0104] 齿轮主体部85c,由直径与驱动侧平衡轴15的齿轮主体部75c一样大且与齿轮主体部75c啮合的斜齿圆柱齿轮构成。这样使驱动侧平衡轴15与从动侧平衡轴25的齿轮主体部75c、85c皆由斜齿圆柱齿轮构成以后,两平衡轴15、25转动之际的噪音就会降低。还有,齿轮主体部85c的后侧面上形成有在发动机后视图中呈现包围后侧圆筒部85g之状态的圆环状阶梯部85h。
[0105] 在前侧圆筒部85b的外周面上,在其前端部形成有朝径向外侧突起的环状凸部85d;在后侧圆筒部85g的外周面上,在其后端部形成有朝径向外侧突起的环状锷部85e。环状凸部85d和环状锷部85e发挥出与驱动侧平衡轴15的环状凸部75d和环状锷部75e相同的作用。此外,从动侧平衡轴25的后端部的滚针轴承41配置情形,包括环状板100a与驱动侧平衡轴15的滚针轴承41一样,省略说明不提。
[0106] 就按上述构成的驱动侧平衡轴15、从动侧平衡轴25而言,若经由从动链轮35接收来自曲柄轴9的驱动力驱动侧平衡轴15旋转,驱动侧平衡轴15的联锁齿轮75a便与从动侧平衡轴25的联锁齿轮85a相互啮合着同步旋转,且相互施加前后逆向的推力。
[0107] 驱动侧平衡轴15和从动侧平衡轴25这样同步旋转的话,驱动侧平衡轴15的主平衡重部15d的重量部15g便和从动侧平衡轴25的主平衡重部25c的重量部25e同步逆向旋转,而保持重量部15g和重量部25e总是位于同一高度位置。而且,因为驱动侧平衡轴15和从动侧平衡轴25,按图12中箭头所示的方向高速旋转,所以已浸入左、右主平衡重收容部67d、67e的油便被重量部15g、25e甩到左右斜上方。
[0108] 此外,假定驱动侧平衡轴15的从动链轮35是小直径齿轮,其齿数为曲柄轴9的驱动链轮19的齿数的1/2。这样一来,驱动侧平衡轴15和从动侧平衡轴25就在发动机转速的2倍转速下旋转。
[0109] 如上所述,驱动侧平衡轴15具有延伸而比从动侧平衡轴25位于前侧的延长部15f,驱动侧平衡轴15经由该延长部15f的前端的从动链轮35接收来自曲柄轴9的驱动力而旋转。但是,在现有的只以该延长部(前端侧轴颈部和前侧轴颈部之间)作轴部用,仅在前侧轴颈部和后侧轴颈部之间形成平衡重块的平衡装置中存在以下问题,该延长部15f受在轴向上轻重不一致的负荷的影响旋转平衡性变坏,在驱动平衡轴的延长部15f会另外产生轴弯曲。特别是,就驱动侧平衡轴15的中间位置的成为轴承的前侧轴颈部15b和滚针轴承
31二者的关系而言,不是象现有技术中金属制轴支承部那样的面接触,而成为线接触,当伴随着轴弯曲带来的倾斜进行旋转时,负荷分布就不平衡,作为轴承形态而有可能成为新问题。
[0110] 相对于此,在上述平衡装置5中,因为延长部15f上形成有副平衡重部15e,所以轴向的负荷不平衡得到了改善。从而能够抑制驱动侧平衡轴15发生轴弯曲。
[0111] 另一方面,若在延长部15f上设置副平衡重部15e,则与现有平衡装置的平衡重部(仅仅是主平衡重部)的重心相比,驱动侧平衡轴15的平衡重部的重心(副、主平衡重部15d、15e合起来的重心)就会移动到前侧,驱动侧平衡轴15的平衡重部15d、15e的重心和从动侧平衡轴25的主平衡重部25c的重心G1就会错开,就难以抑制起因于曲柄轴9的旋转不平衡的振动。
[0112] 于是,如图15所示,在上述平衡装置5中,对驱动侧平衡轴15的主平衡重部15d的重心G2的位置进行了调整,以保证驱动侧平衡轴15的平衡重部15d、15e的重心和从动侧平衡轴25的主平衡重部25c的重心G1一致。
[0113] 具体而言,如上所述,在驱动侧平衡轴15的主平衡重部15d且前侧轴颈部15b和后侧轴颈部15c之间的前侧轴颈部15b的附近部15i未形成有偏心形状部。因此,驱动侧平衡轴15的主平衡重部15d的重心G2便位于比跨越前侧轴颈部25a和后侧轴颈部25b之间形成有偏心形状部的从动侧平衡轴25的主平衡重部25c的重心G1还往后的后侧。
[0114] 换句话说,在所述平衡装置5中,使驱动侧平衡轴15的主平衡重部15d的重心G2比从动侧平衡轴25的主平衡重部25c的重心G1更位于后侧,由此抑制主平衡重部15d、15e的重心朝前侧移动,而使驱动侧平衡轴15的主平衡重部15d、15e的重心G2和从动侧平衡轴25的主平衡重部25c的重心G1一致。
[0115] 这样一来,就能够一边抑制驱动侧平衡轴15的轴弯曲,一边抑制发动机的起因于曲柄轴9的旋转不平衡的振动。
[0116] -壳盖-
[0117] 壳盖(盖部件)17由钢板的冲压加工件构成,如图3所示,为覆盖壳体主体部67的开放部分67o,用螺栓49、49···将壳盖17紧固到突出设置在壳体主体部67的侧壁部67b、67c的上端面的突起部67i、67j、67k、67l上,壳盖17配置在比装配座37c、37d、47c、
47d的上端面还低的位置上。这样设置壳盖17以后,即使主平衡重收容部67d、67e的壳体主体部67的上面开放且盖开放部分67o跨越第二汽缸21b和第三汽缸21c,也能够抑制已供向曲柄轴9的轴承部(为图示)的油或者为冷却活塞供来的油,不必要地流下、落入主平衡重收容部67d、67e中。
[0118] 该壳盖17呈厚度比构成壳体主体部67的部件薄的板状,在其上形成有在前后方向及左右方向延伸的多个突起状肋部17a、17b、···,壳盖17的刚性便得到了提高。而且,如图10所示,壳盖17,其中的一部分具有按主平衡重部15d、25c的旋转轨迹的外径形成的截面形状。换句话说,在发动机主视图中,壳盖17形成为朝上方鼓起的“W”字形。这样一来,就能够以让壳盖17接近主平衡重部15d、25c的状态配置壳盖17,再加上壳盖17的厚度很薄,因此而能够抑制平衡装置壳体7的高度尺寸。平衡装置壳体7的高度尺寸被抑制了多少,就能够使平衡轴15、25的轴心位置进一步靠近发动机一侧多少。
[0119] 壳盖17在左右方向上延伸,延伸到壳体主体部67的开放部分67o的左右方向两端部的外侧。详细而言,壳盖17具有弯曲部17c、17c,该弯曲部17c、17c超过形成在壳体主体部67的两侧壁部67b、67c的内侧边缘部的突条部67m、67n,延伸到两侧壁部67b、67c的外侧边缘部附近,其两端部朝下方弯曲。
[0120] 壳盖17,由于上述的突起部67i、67j、67k、···之存在,设置在突条部67m、67n之间在上下方向上形成了间隙29、29,壳体主体部67的内部经由该间隙29、29与壳体主体部67的外部连通。
[0121] 在上述结构下,在主平衡重收容部67d、67e内借助主平衡重部15d、25c的旋转甩出来的油通过间隙29、29被排出到平衡装置壳体7外部。更详细地讲,如上所述,由重量部15g、25e将已侵入主平衡重收容部67d、67e的油朝着左右斜上方甩出来以后,通过间隙29、
29撞击到壳盖17的下表面。与壳盖17的下表面相撞的油被引导到弯曲部17c、17c,然后被排出到平衡装置壳体7外部。此外,由突条部67m、67n抑制已穿过了间隙29、29的油返回主平衡重收容部67d、67e中。如上所述,已侵入平衡装置壳体7内的油立刻被排出去,不会停留的时间。
[0122] 壳盖17,具有其前后方向的两端部朝上弯曲形成的弯曲部17d、17e。该前侧弯曲部17d的前面接近前侧轴承壁部37的后端面,后侧弯曲部17e的后面接近后侧轴承壁部47的前端面。因此,便能够防止滞留在壳盖17上面的油侵入主平衡重收容部67d、67e中。
[0123] -止推板-
[0124] 为抑制来自平衡装置壳体7外部的油侵入进来,止推板(端部部件)27设在构成平衡装置壳体7的后侧的开口端部87c的齿轮收容部87的后端部,且覆盖将该开口端部87c的将两根平衡轴15、25的中心连结形成的直线下侧区域(参照图5)。
[0125] 该止推板27是耐磨性优良的金属材料制成的冲压加工件,形成为带圆角的倒梯形形状,在该直线状顶部27b形成有两个上部开放的近似半圆形缺口部。在止推板27上对应于齿轮收容部87的三个螺栓通孔87a、87b、87b的位置上形成有通孔27c、27c、27c。
[0126] 在形成在该止推板27上的一对缺口部的周缘部(以下称其为止推部)27a、27a嵌合安装在联锁齿轮75a、85a的止推槽75f、85f的状态下,将已插入通孔27c、27c、27c中的螺栓39、39、39拧入齿轮收容部87的螺栓通孔87a、87b、87b中,这样就将止推板27安装到平衡装置壳体7上了。
[0127] 这样设置止推板27以后,即使两根平衡轴15、25在前后方向上变位,齿轮主体部75c、85c的阶梯部75h、85h也会与止推部27a、27a的前面碰撞,环状锷部75e、85e的前端面也会与止推部27a、27a的后面碰撞,而限制从各根平衡轴15、25的前后两侧施来的推力造成的变位。
[0128] 止推板27上形成有口冲着前面开的两条供油槽27d、27d和口冲着后面开的两条供油槽27e、27e。这些供油槽27d、27e、···从缺口部的周缘部分27a、27a开始向下延伸,一直延伸到对应于齿轮主体部75c、85c下端面的位置。滞留在齿轮收容部87内的油伴随着两个联锁齿轮75a、85a的旋转,经由供油槽27d、27d顺利地供到齿轮主体部75c、85c的后端面和止推板27的前表面之间。此外,前侧供油槽27d和后侧供油槽27e形成为表面背面对称,即使止推板27表面背面颠倒地安装在齿轮收容部87,前侧供油槽27d和后侧供油槽27e也能够发挥供油路径的作用。
[0129] -将平衡轴组装到平衡装置壳体上-
[0130] 各根平衡轴15、25,从平衡装置壳体7后侧的开口端部87c插入,进而安装到该平衡装置壳体7内部。具体而言,驱动侧平衡轴15从该延长部15f一侧开始,依次插入齿轮收容部87的左侧部分、后侧轴承壁部47的左侧轴承孔47a、左侧主平衡重收容部67d、前侧轴承壁部37的左侧轴承孔37a、副平衡重收容部77e以及前端侧轴承壁部57的轴承孔57a中;从动侧平衡轴25从其前侧轴颈部25a一侧开始,依次插入齿轮收容部87的右侧部分、后侧轴承壁部47的右侧轴承孔47a、右侧主平衡重收容部67e、前侧轴承壁部37的右侧轴承孔37b中。
[0131] 在此以前,在驱动侧平衡轴15中,首先,以压入的方式将滚针轴承51的内圈51b和对应于该内圈51b的止动环100c嵌合驱动侧平衡轴15的前端侧轴颈部15a中。其次,从环状板100a、100b开始,以压入的方式将滚针轴承31、41的内圈31b、41b嵌合到驱动侧平衡轴15的前侧轴颈部15b和后侧轴颈部15c中,并且再装上保持器31d、41d及滚针31c、41c,之后再以压入的方式将联锁齿轮75a嵌合到轴后端一侧。
[0132] 同样,在从动侧平衡轴25中,首先,以压入的方式将滚针轴承61的内圈61b和对应于该内圈61b的止动环100d嵌合从动侧平衡轴25的前侧轴颈部25a中。其次,从环状板100a开始,以压入的方式将滚针轴承41的内圈41b嵌合到从动侧平衡轴25的后侧轴颈部25b中,并且再装上保持器41d及滚针41c,之后再以压入的方式将联锁齿轮85a嵌合到轴后端一侧。这样一来,便准备好图15所示的组装预备体了。
[0133] 与此相对,为收容驱动侧平衡轴15,对平衡装置壳体7作下述准备工作。即,在已将滚针51c和保持器51d安装到前端侧轴承壁部57的轴承孔57a内部的状态下,以压入的方式将外圈51a嵌合到前端侧轴承壁部57的轴承孔57a中,且安装上垫片91。前侧轴承壁部37的左侧轴承孔37a中以压入的方式嵌合外圈31a,后侧轴承壁部47的左侧轴承孔47a中以压入的方式嵌合外圈41a。
[0134] 在该压入前或者压入后,从平衡装置壳体7的径向外侧在一个不超过外圈31a、41a的厚度的范围内将用以限制这些外圈31a、41a的位置或者防止这些外圈31a、41a脱出的止动销101压入固定到平衡装置壳体7上。此外,在这些作业之后,在一个不超过外圈
31a、41a的厚度的范围内用螺栓将用以防止两后侧的外圈41a、41a脱出的止动销102安装到平衡装置壳体7上。
[0135] 为收容从动侧平衡轴25,对平衡装置壳体7作下述准备工作。即,在已将滚针61c和保持器61d安装到前侧轴承壁部37的右侧轴承孔37b内部的状态下,以压入的方式将外圈41a嵌合到后侧轴承壁部47的右侧轴承孔47b中。
[0136] 与以上所述相同,在该压入前或者压入后,从平衡装置壳体7的径向外侧在一个不超过外圈61a、41a的厚度的范围内将用以限制这些外圈61a、41a的位置或者防止这些外圈61a、41a脱出的止动销101压入固定到平衡装置壳体7上。
[0137] 联锁齿轮75a、85a啮合的状态下将驱动侧平衡轴15、从动侧平衡轴25插入平衡装置壳体7,但如上所述,因为驱动侧平衡轴15的主平衡重部15d的旋转轨迹的外径被设定为小于嵌入安装在后侧轴颈部15c上的外圈41a的内径小,且副平衡重部15e的旋转轨迹的外径被设定为比主平衡重部15d的旋转轨迹的外径小,且前端侧轴颈部15a和前侧轴颈部15b的外径被设定为大致相等,所以能够顺利地插入驱动侧平衡轴15。
[0138] 而且,因为从动侧平衡轴25的主平衡重部25c的旋转轨迹的外径被设定为比嵌入安装在后侧轴颈部25b的外圈41a的内径小,能够顺利地插入从动侧平衡轴25。
[0139] 将驱动侧平衡轴15和从动侧平衡轴25安装在平衡装置壳体7上以后,再以从下方将止推部27a、27a插入联锁齿轮75a、85a的止推槽75f、85f中的方式安装上止推板27,以将平衡装置壳体7的开口端部87c堵好。
[0140] -润滑油路-
[0141] 如上所述,驱动侧平衡轴15和从动侧平衡轴25,它们的轴颈部15a、15b、15c、25a、25b分别经由滚针轴承51、31、41、61、41由轴承孔57a、37a、47a、37b、47b支撑。因此必须避免出现滚针轴承51、31、41、61、41浸在油中的状态,但又需要向滚针轴承51、31、41、61、41提供适量的油。
[0142] 于是为解决上述问题,如图18和图19所示,在平衡装置壳体7中形成有第一润滑油路93、第二润滑油路95、第三润滑油路97以及第四润滑油路99。第一润滑油路93用以将油供给驱动侧平衡轴15的前端侧轴颈部15a和前侧轴颈部15b;第二润滑油路95用以将油供给驱动侧平衡轴15的后侧轴颈部15c;第三润滑油路97用以将油供给从动侧平衡轴25的前侧轴颈部25a;第四润滑油路99用以将油供给从动侧平衡轴25的后侧轴颈部25b。此外,这些润滑油路93、95、97、99,并不是为强制地将油供给各个轴颈部15a、15b、15c、25a、25b而形成的,而是为引入供给曲柄轴9的轴颈部后流下来的油的一部分而形成的。
[0143] 第一润滑油路93包括:经过壳体延长部77的供油用油孔77b的路径(箭头93a)、经过垫片91的内部或者其外周到达垫片91下端的路径(尽头93b)、经过副平衡重部15e和垫片91间的间隙到达滚针轴承31(前侧轴颈部15b)的路径(箭头93c)、靠重量从排油用油孔67f将自滚针轴承31流出的油排向平衡装置壳体7外部的路径(箭头93d)以及靠重量将自滚针轴承51流出的油排向平衡装置壳体7外部的路径(箭头93e)。
[0144] 从发动机主体部1的第一汽缸21a前侧的轴承壁部21e附近流下来的油的一部分滞留在由壳体延长部77的壁77a包围而成的俯视图中呈“L”字形状的集油部77c中,并从供油用油孔77b进入平衡装置壳体7内部。之后,油经过垫片91的供油用通孔91b,在垫片91和副平衡重部15e之间往下流,在副平衡重部15e和垫片91之间前后流动。
[0145] 这里,在将垫片91安装到平衡装置壳体7内部之际,供油用油孔77b和上侧供油用通孔91b的位置错位的情况下,通过了供油用油孔77b的油也会沿着形成在垫片91外周面上的环状槽部91a流向下方,并自垫片91上的在上侧供油用通孔91b下方的下侧供油用通孔91d等流入垫片91和副平衡重部15e之间。
[0146] 流向后方的油供给滚针轴承31以后,靠重力从排油用油孔67f排向平衡装置壳体7外部。另一方面,流向前方的油供给滚针轴承51后,靠重力从该滚针轴承51直接排向平衡装置壳体7外部。
[0147] 第二润滑油路95主要具有:从联锁齿轮75a的齿轮主体部75c上方直接到达齿轮收容部87的路径(箭头95a)、经过联锁齿轮75a的齿轮主体部75c的前端面与后侧轴承壁部47的上端部后端面间的间隙的路径(箭头95b)、经过联锁齿轮75a的齿轮主体部75c的前端面与后侧轴承壁部47的下端部后端面间的间隙的路径(箭头95c)、靠重力从排油用油孔67g将油排向平衡装置壳体7外部的路径(箭头95d)。
[0148] 也就是说,从发动机主体部1中第三汽缸21c、第四汽缸21d间的轴承壁部21g附近落下的油,有一部分从齿轮主体部75c上或者从齿轮主体部75c的前端面与后侧轴承壁部47的上端部后端面之间侵入齿轮收容部87,却会一边由于联锁齿轮75a在齿轮收容部87内的旋转而被搅拌,一边到达滚针轴承41(后侧轴颈部15c)。此时,如上所述,联锁齿轮
75a的环状凸部75d限制油过剩地供给滚针轴承41。
[0149] 就这样,从齿轮主体部75c上以及齿轮主体部75c的前端面与后侧轴承壁部47的下端部后端面之间的间隙进入的油,一边由联锁齿轮75a的环状凸部75d限制其供给量,一边供给滚针轴承41。这样供给滚针轴承41的油,一边润滑滚针轴承41,一边靠重力从排油用油孔67g排向平衡装置壳体7外部。
[0150] 第三润滑油路97具有以下路径:经过设在前侧轴承壁部37的右侧前端面的盖部件45的开口部的路径(箭头97a)、经过从动侧平衡轴25的前端面和盖部件45间的间隙到达滚针轴承61(前侧轴颈部25a)的路径(箭头97b)、自滚针轴承61经过主平衡重部25c与壳体主体部67的下壁部67a间的间隙的路径(箭头97c)、靠重力将油从排油用油孔67h排向平衡装置壳体7外部的路径(箭头97d)。
[0151] 如图20所示,盖部件45具有圆环部45a和圆盘部45b。该圆环部45a嵌合在前侧轴承壁部37的右侧轴承孔37a中;该圆盘部45b覆盖该圆环部45a的前端且具有顺着径向朝外突出的锷状部分。圆盘部45b所具有的形状为:对应于圆环部45a的空心部分的近似上半部分开放,且从对应于该圆环部45a的部分的左侧近似上半部分的部分开始锷状部分被切去后形成之形状的凹陷部45c。这样一来,如图17、图19所示,该凹陷部45c在平衡装置壳体7的前侧轴承壁部37的前面在一个平面上连结在一起。该凹陷部45c构成导油部,所形成的该导油部在盖部件45上部使平衡装置壳体7的内部与外部连通,将从发动机主体部1落下的油引入平衡装置壳体7的内部。
[0152] 从发动机主体部1中第一汽缸21a、第二汽缸21b间的轴承壁部21f附近落下的油,有一部分从前侧轴承壁部37的前面流下来,再从圆盘部45b的凹陷部45c进入平衡装置壳体7内部,通过从动侧平衡轴25的前端面和圆盘部45b的后侧面之间的间隙,供给滚针轴承61。
[0153] 已供给滚针轴承61的油,在右侧主平衡重收容部67e内朝后方流动,靠重力从排油用油孔67h排向平衡装置壳体7外部。
[0154] 第四润滑油路99主要具有以下路径:从联锁齿轮85a的齿轮主体部85c上方直接到达齿轮收容部87的路径(箭头99a)、经过联锁齿轮85a的齿轮主体部85c的前端面与后侧轴承壁部47的上端部后端面间的间隙的路径(箭头99b)、经过联锁齿轮85a的齿轮主体部85c的前端面与后侧轴承壁部47的下端部后端面间的间隙的路径(箭头99c)、靠重力从排油用油孔67h将油排向平衡装置壳体7外部的路径(箭头99d)。在该第四润滑油路99中的供油和排油顺序和第二润滑油路95完全一样。
[0155] 如上所述,在本实施方式的平衡装置5中,首先,因为壳体主体部67的开放部分67o跨越相邻的两个汽缸21b、21c而形成,所以主平衡重部15d、25c在前后方向上的长度增长。于是,在不使主平衡重部15d、25c在径向上尺寸增大的情况下,就能够抵消起因于曲柄轴9的旋转不平衡的振动。结果是,平衡装置壳体7结构更加紧凑。
[0156] 在平衡装置5中,主平衡重部15d、25c的旋转轨迹的外径被设定为小于后侧轴承壁部47的滚针轴承41、41的外圈41a、41a的内径,大于前侧轴承壁部37的滚针轴承31、61的内圈31b、61b的外径。因此,只要将后侧轴承壁部47的左侧轴承孔47a及右侧轴承孔
47b(包括外圈41a、41a)的内径设定为连主平衡重部15d、25c都能够通过那么大,那么,即使在以压入的方式将内圈31b、61b嵌合在驱动侧平衡轴15和从动侧平衡轴25上,以压入的方式将外圈41a、41a嵌合在平衡装置壳体7上的状态下,将各平衡轴15、25插入平衡装置壳体7中,平衡轴15、25也会被顺利插入。结果是,如果减小主平衡重部15d、25c的旋转轨迹的外径,平衡装置壳体7的结构就会随之更加紧凑。
[0157] 除此以外,如图16和图17所示,在平衡装置5中,主平衡重部15d、25c的旋转轨迹的外径被设定为比嵌入安装在各个后侧轴颈部15c、25b上的外圈41a、41a的内径稍小。这样,就将结构上外径容易比金属轴承的外径大的滚针轴承41、41的外径抑制在稍微大于主平衡重部15d、25c的旋转轨迹的外径的值上,能够实现滚针轴承41、41的紧凑化。
[0158] 从平衡装置壳体7的开口端部87c将各平衡轴15、25插入,便无需象现有技术那样,将平衡装置壳体7分割为上下两部分,这样两平衡轴15、25在左右方向上的间隔就小了。这样一来,设在各平衡轴15、25上的联锁齿轮75a、85a就小了,收容联锁齿轮75a、85a的平衡装置壳体7就更紧凑了。
[0159] 在平衡装置5中,将该联锁齿轮75a、85a布置在后侧轴承壁部47后侧。也就是说,平衡轴15、25中外径最大的部分布置在与该平衡轴15、25的插入一侧相反的相反一侧的端部。这样一来,就无需为插入平衡轴15、25而将前侧轴承壁部37的轴承孔37a、37b、后侧轴承壁部47的轴承孔47a、47b加工得很大,超出所需,平衡装置壳体7就更紧凑了。
[0160] 将止推板27的止推部27a、27a插入布置在平衡轴15、25端部的联锁齿轮75a、85a的止推槽75f、85f中,由此限制由从各平衡轴15、25施加来的推力引起的变位。结果,与在例如壳体主体部67形成止推板27的情形相比,结构更简单,平衡装置壳体7更紧凑了。
[0161] 因为壳体主体部67的开放部分67o由厚度比构成该壳体主体部67的部件还薄的板状壳体盖17覆盖,所以与上面部的厚度较厚的平衡装置壳体相比,限制了该壳体盖17的高度尺寸,平衡轴的轴心位置提高。
[0162] 使其成为上述结构后,本实施方式中的平衡装置5,在上下方向上就更加紧凑了。因此,就是在油注入油底壳3内达到最高油位的情况下,车辆行驶时也是只有一部分会浸在油中(参考图4中的油面L)。
[0163] 如上所述,本实施方式的平衡装置5,限制了该壳体盖17的高度尺寸,平衡轴的轴心位置提高,滚针轴承31、41、41···由此而难以浸入油中。这样一来,便抑制了油过剩地供给滚针轴承31、41、41···,确保了滚针轴承31、41、41···的顺利旋转。结果是,能够使平衡轴15、25与各个轴承孔37a,37b、47a、···之间的摩擦减小,从而谋求油耗降低。
[0164] 根据本实施方式,一对平衡轴15、25经由滚针轴承31、41、61由轴承孔37a,37b、47a、···支承,所以与利用金属轴承的情形相比,能够使平衡轴15、25与各个轴承之间的摩擦减小,从而谋求油耗降低。
[0165] 因为由壳体盖17覆盖壳体主体部67的开放部分67o,所以能够抑制自曲柄轴9滴落下来的油没有必要地供给滚针轴承31、41、61。
[0166] 因为主平衡重部15d、25c的旋转轨迹的外径被设定为小于后侧轴承壁部47的滚针轴承41、41的外圈41a、41a的内径小,且比前侧轴承壁部37的滚针轴承31、61的内圈31b、61b的外径大,所以容易从平衡装置壳体7后侧的端部87c插入平衡轴15、25。
[0167] 因为壳体盖17具有沿着主平衡重部15d、25c的旋转轨迹的外径的截面形状,所以能够以壳体盖17进入壳体内部的方式配置壳体盖17,以进一步提高平衡装置壳体7的轴心位置。
[0168] 因为在上下方向上与壳体主体部67之间留有间隔29、29地配置了壳体盖17,所以由重量部15g、25e抽起来的油通过该间隙29、29。而且,因为壳体盖17朝左右外侧延伸,且超过了开放部分67o的左右方向两端部,所以通过了间隙29、29的油被引向该壳体盖17,而容易被排到壳体主体部67外侧。
[0169] 因为壳体盖17被设置在比上下方向上的装配座37c、37d、···的上端还低的位置,所以在装配座37c、37d的突出长度很小的情况下,很容易地就能够确保壳体盖17与控制杆在上下方向上的间隔。
[0170] 本发明并不限于上述实施方式,在不脱离其精神或者主要特征的情况下,还能够以各种各样的方式实施本发明。
[0171] 在上述实施方式中,使用的是整体为一体铸造出来的铝制铸造件的平衡装置壳体7,但并不限于此。例如,也可以使用具有沿前后方向进行了分割的分割面的平衡装置壳体。
[0172] 在上述实施方式中,用筒状内圈31b、41b、51b、61b以及环状板100a、100b做滚针轴承31、41、51、61用,但除此以外,还可以省去这些环状板不用,而用截面为凹槽形的内圈。而且,只要平衡轴15、25的材质与滚针31c、41c、51c、61c相吻合,还可以省去内圈31b、41b、51b、61b不用。
[0173] 在上述实施方式中,在平衡装置壳体7中仅形成了用以导入供给曲柄轴9的轴承部并滴落下来的油的一部分的润滑油路93、95、97、99,但除此以外,只要是能够抑制油过剩地供给滚针轴承31、41、41、···,还可以用向各个轴颈部15a、15b、15c、25a、25b强制供油的润滑油路。
[0174] 在上述实施方式中,将各个平衡重部15d、15e、25c做成了在发动机主视图中呈近似半圆的形状。但除此以外,只要是能够抵消由于曲柄轴9的旋转不平衡引起的振动,什么形状都可以。
[0175] 在上述实施方式中,是从平衡装置壳体7后侧的开口端部插入驱动侧平衡轴15、从动侧平衡轴25的,但并不限于此,还可以从平衡装置壳体7前侧的开口端部插入驱动侧平衡轴15、从动侧平衡轴25。
[0176] 在上述实施方式中,使用的是具有由斜齿圆柱齿轮构成的齿轮主体部75c、85c的联锁齿轮75a、85a,但并不限于此,例如还可以使用具有由涡轮构成的齿轮主体部的联锁齿轮。
[0177] 在上述实施方式中,止推槽75f、85f形成在联锁齿轮75a、85a,上,但并不限于此,止推槽可以直接形成在平衡轴15、25上。
[0178] 在所述实施方式中,将前侧轴承壁部37及后侧轴承壁部47安装到轴承壁部21f、21g上,使得平衡装置壳体7的开放部分67o跨越相邻的两个汽缸21c、21d,但并不限于此,例如,可以将前侧轴承壁部37及后侧轴承壁部47安装到位于一个汽缸前后的轴承壁部上,也可以将前侧轴承壁部37和后侧轴承壁部47安装到位于三个以上汽缸的前、后的轴承壁部。
[0179] 滚动轴承并不限于滚针轴承31、41、51、61(针状轴承),还可以是滚柱轴承、滚珠轴承。
[0180] 齿轮收容部87只要收容各个联锁齿轮75a、85a的至少近似下半部分即可,例如,还可以收容几乎各个联锁齿轮75a、85的全部。
[0181] 如上所述,上述实施方式从所有的方面来讲都只不过是示例而已,不应做限定性的解释。而且,属于权利要求保护范围的等同范围的变形、变更等全都在本发明的保护范围内。
[0182] 综上所述,本发明经由轴承将平衡轴支承在平衡装置壳体上并自由旋转的平衡装置等很有用。