JP2001012551A - 内燃機関のバランサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バランサハウジング内へ浸入する潤滑油を抑
制する。 【構成】 エンジンブロックの下方に配設されるオイル
パンと、エンジンブロックとオイルパンとの間に配設さ
れたバランサハウジング４と、バランサハウジング４に
収装されてクランクシャフトと平行に配置された複数の
バランサシャフト５、６と、バランサシャフト５、６に
クランクシャフトの回転を伝達する手段とを備え、バラ
ンサハウジング４には、バランサシャフト５、６を支持
する軸受４Ｃを内部に形成する一方、バランサハウジン
グ４の側面とアンバランスマス５Ａの端面は近接して配
置されるとともに、アンバランスマス５Ａの端面に対向
するバランサハウジング４の側面に貫通形成された開口
部４４の下部は、軸受４Ｃの内周下部よりも下方、か
つ、アンバランスマス５Ａの最下部よりも上方に配置さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の振動を低減
するバランサ装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車などの内燃機関に発生する振動を
低減するバランサ装置として、アンバランスマスを備え
たバランサシャフトをクランクシャフトと同期して回転
させて、ピストンなどの慣性力を相殺するものがあり、
この種の装置としては実開昭６２−２４１５３号公報に
開示される装置が知られている。

【０００３】この装置について説明すると、図６に示す
ように、エンジンブロック９１の下方に配設されたオイ
ルパン９２の内周には２本のバランサシャフト９５、９
６が図示しないクランクシャフトと平行して設けられ
る。バランサシャフト９５、９６はエンジンブロック９
１とオイルパン９２の間に配設されたハウジング９４の
内部で軸支され、バランサシャフト９５、９６がオイル
パン９２の潤滑油を撹拌するのを防ぐ。

【０００４】バランサシャフト９５は端部に形成したギ
ア９７でクランクシャフトに設けられたギア９３と歯合
してクランクシャフトにより駆動される。バランサシャ
フト９６はハウジング９４の内部で図示しないギア等を
介してバランサシャフト９５と連結し、バランサシャフ
ト９６はバランサシャフト９５と逆方向に回転してエン
ジンの振動を抑制する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、バランサハ
ウジング９４はエンジブロック１の下方に配設されるた
め、図示しないクランクシャフトに面したバランサハウ
ジング９４の上面９４Ａにはクランクシャフト、ピスト
ン、シリンダ内周等の摺動部を潤滑した潤滑油がオイル
パン２へ落下する途中でこの上面９４Ａに滞留する。こ
の上面９４Ａに滞留した潤滑油を図示しないクランクシ
ャフトのカウンタウェイトなどが撹拌するのを防ぐた
め、バランサハウジング９４には上面９４Ａを貫通した
図示しない貫通孔を形成し、この貫通孔を介して上面９
４Ａに落下した潤滑油をバランサハウジング９４の内部
へさらに落下させ、バランサハウジング９４の側方ある
いは下方に形成した図示しない開口部から内部に浸入し
た潤滑油をオイルパン９２へ排出する。

【０００６】しかしながら、このような従来の内燃機関
のバランサ装置にあっては、高速で回転するバランサシ
ャフト９５、９６が、バランサハウジング９４の内部へ
浸入した潤滑油を撹拌するため、バランサシャフト９
５、９６の撹拌抵抗によりエンジンの駆動損失が増大
し、さらにこの撹拌によって潤滑油の温度が上昇するだ
けでなく潤滑油へ気泡が混入することで油圧回路の誤動
作を引き起こす場合があった。

【０００７】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、バランサシャフトによる潤滑油の撹拌を抑
制可能な内燃機関のバランサ装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンブロ
ックの下方に配設されるオイルパンと、エンジンブロッ
クとオイルパンとの間に配設されたバランサハウジング
と、バランサハウジングに収装されてクランクシャフト
と平行に配置された複数のバランサシャフトと、前記バ
ランサシャフトにクランクシャフトの回転を伝達する駆
動手段とを備えた内燃機関のバランサ装置において、前
記バランサハウジングには、前記バランサシャフトを支
持する軸受を内部に形成する一方、前記バランサハウジ
ングの側面とバランサシャフトの端部は近接して配置さ
れるとともに、バランサシャフトの端部と対向するバラ
ンサハウジングの側面に貫通形成された開口部の下部
は、前記軸受内周下部よりも下方に位置するとともに、
前記バランサシャフトの最下部よりも上方に配置され
る。

【０００９】

【発明の効果】本発明は、バランサハウジングの側面
で、バランサシャフトの端部と対向する位置に設けた開
口部を、その下部がバランサシャフトを支持する軸受内
周よりも下方に設定したため、内部に浸入した潤滑油を
排出でき、かつ、開口部の下部は、バランサシャフトの
最下部よりも上方に配置されるため、潤滑油の液面が上
昇した場合には、回転するバランサシャフトの端面が開
口部の下部を周期的に塞ぐことで、バランサハウジング
内へ潤滑油が浸入するのを抑制できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。

【００１１】図１〜図３に示すように、直列エンジンの
エンジンブロック１にはジャーナル部３Ａを介してクラ
ンクシャフト３が軸支され、エンジンブロック１の下部
には潤滑油を貯留するオイルパン２が結合される。

【００１２】エンジンブロック１とオイルパン２の間の
クランクシャフト３の下方には２つのバランサシャフト
５、６を収装したバランサハウジング４が配設され、バ
ランサシャフト５、６はバランサハウジング４の内部に
設けた２カ所の軸受４Ｃ、４Ｃでクランクシャフト３と
平行にそれぞれ支持される。このバランサハウジング４
は内周を外部のオイルパン２から隔離し、バランサシャ
フト５、６がオイルパン２に貯留した潤滑油の撹拌を防
ぐ。

【００１３】バランサシャフト５の一端はバランサハウ
ジング４の側面に形成された開口部４３から突出し、こ
のバランサシャフト５の端部にはスプロケット１３が取
り付けられ、駆動手段としてのバランサチェーン７を介
してクランクシャフト３に設けたスプロケット１２と連
結し、バランサシャフト５はクランクシャフト３の２倍
の速度で回転するようスプロケット１２、１３のギア比
が予め設定される。

【００１４】一方、バランサシャフト５の他端はバラン
サハウジング４の内部に収装され、このバランサシャフ
ト５の端面に対向するバランサハウジング４の側面には
開口部４４が形成されて、バランサハウジング４の内部
の潤滑油を排出可能にする。なお、バランサシャフト６
の両端面に対向するバランサハウジング４の側面にも同
様にして図示しない開口部が形成される。

【００１５】開口部４３側のバランサシャフト５にはバ
ランサハウジング４の内側にギア１５が設けられ、バラ
ンサシャフト５と平行に軸支されたバランサシャフト６
にはギア１５と歯合するギア１６が設けられる。これら
ギア１５、１６は等しい歯数に設定されており、等しい
速度で互いに逆方向へ回転する。

【００１６】バランサシャフト５は慣性力を付与するア
ンバランスマス５Ａを備え、図３に示すようにバランサ
シャフト６にも同様のアンバランスマス６Ａが設けら
れ、クランクシャフト３等の慣性力を相殺する。

【００１７】ここで、バランサハウジング４はバランサ
シャフト５、６を内部に収装する水平方向の中心面で分
割される２つの円筒部４６、４７を平行に結合して構成
され、ギア１５、１６を収装するバランサハウジング４
の端部で円筒部４６、４７の内部空間は連通する。

【００１８】バランサシャフト５、６を軸方向に所定の
間隔をもって軸支する軸受４Ｃ、４Ｃの間には円筒部４
６、４７の内部空間を仕切って軸方向に伸びる隔壁４Ｄ
が縦設される。

【００１９】バランサハウジング４の上面４Ａ側には円
筒部４６、４７の間に挟まれるように谷部４５を形成
し、この谷部４５の最奥部から隔壁４Ｄを上下方向に貫
通して貫通孔４０が設けられ、バランサハウジング４の
上面４Ａから下面４Ｂへと連通する。

【００２０】なお、軸受４Ｃ、４Ｃの上方に位置したバ
ランサハウジング４の上面４Ａにはバランサシャフト
５、６を横断する方向にリブ４１、４１がそれぞれ突設
される一方、円筒部４６、４７の両外側にはバランサシ
ャフト５、６の軸方向に延びるリブ４２、４２が突設さ
れ、これらリブ４１、４２によってバランサハウジング
４の剛性を確保するとともに、図２の斜線部で示す凹部
４Ｅが画成される。

【００２１】さらに、図２に示すように、バランサシャ
フト５、６を軸支する軸受４Ｃ、４Ｃは、バランサハウ
ジング４内に形成される。

【００２２】バランサシャフト５、６の端部のうち、ス
プロケット１３を設けた駆動側とは反対側の端部に面し
たバランサハウジング４の側面には、開口部４４が形成
される。

【００２３】バランサハウジング４の側面に貫通形成さ
れた開口部４４の内周下部（図２のオイルパン２側）
は、軸受４Ｃの内周下部よりも図中下方に位置し、か
つ、開口部４４の下部は、アンバランスマス５Ａまたは
バランサシャフト５の最下部（図中下部）よりも上方に
位置しており、さらに、アンバランスマス５Ａの端面
と、バランサハウジング４の側面との間隙は小さく設定
される。

【００２４】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００２５】クランクシャフト３の回転に伴ってスプロ
ケット１２、１３及びバランサチェーン７を介してバラ
ンサシャフト５は２倍の速度で回転する。

【００２６】このバランサシャフト５とギア１５、１６
を介して連結されたバランサシャフト６は、バランサシ
ャフト５と等しい速度かつ逆方向に回転し、互いに逆転
するバランサシャフト５、６に備えたアンバランスマス
によってクランクシャフト３、図示しないピストン等の
慣性力を相殺してエンジンの振動を抑制する。

【００２７】エンジンの運転に伴って図示しない潤滑油
圧送手段からクランクシャフト３のジャーナル部３Ａ、
エンジンブロック１の図示しないシリンダ内周などの摺
動部へ潤滑油が供給され、所定の摺動部を潤滑した潤滑
油はオイルパン２へ落下する。

【００２８】ここで、エンジンブロック１及びクランク
シャフト３からバランサハウジング４へ落下する潤滑油
のうち、リブ４１、４２で画成される凹部４Ｅに落下し
た潤滑油は、円筒部４６、４７の外周曲面に沿って谷部
４５へ向けて流れる。

【００２９】潤滑油は谷部４５に開口した貫通孔４０に
流入するとともに下面４Ｂからオイルパン２へ向けて落
下し、バランサハウジング４の上面４Ａに滞留すること
なく排出される。

【００３０】このようにして、バランサハウジング４の
上面４Ａに落下した潤滑油はバランサハウジング４の内
部に浸入することなく隔壁４Ｄの貫通孔４０を通して下
面４Ｂに排除することができ、上面４Ａに画成された凹
部４Ｅを通過するクランクシャフト３のカウンタウェイ
ト３０は潤滑油を撹拌することがなくなって円滑に回転
することができ、また、バランサシャフト５、６は潤滑
油も撹拌することなく円滑に回転することが可能となっ
て、撹拌による駆動損失を軽減し、潤滑油の温度上昇及
び気泡の混入を防いで油圧回路の信頼性を向上させるこ
とができる。

【００３１】また、図２に示したように、開口部４４の
最下部を、軸受４Ｃの下部よりも下方に位置させること
で、内部に浸入した潤滑油を排出でき、かつ、アンバラ
ンスマス５Ａの最下部よりも上方に位置させたため、潤
滑油の液面が上昇した場合に、開口部４４から内部へ浸
入する潤滑油を抑制することができる。

【００３２】このアンバランスマス５Ａは、図３にも示
したように、半円状の断面となっているが、このアンバ
ランスマス５Ａが図２、図３に示した下方に位置すると
きには、開口部４４とアンバランスマス５Ａの端面との
間隙によって、潤滑油の浸入を低減できる。

【００３３】特に、アンバランスマス５Ａの端面と、バ
ランサハウジング４の側面との間隙を小さく設定するこ
とにより、開口部４４からバランサハウジング４内へ浸
入する潤滑油を低減することができ、撹拌による駆動損
失を軽減し、潤滑油の温度上昇及び気泡の混入を抑制で
きるのである。

【００３４】図４は他の実施例を示し、上記第１の実施
例におけるバランサシャフト５に形成したアンバランス
マス５Ａの端面、すなわち、図２において、バランサハ
ウジング４の側面の開口部４４に対向するアンバランス
マス５Ａの端面を、バランサシャフト５の軸と直交する
面に対して所定の角度を備えた傾斜面５０で構成したも
ので、その他の構成は上記第１の実施例と同様である。

【００３５】この傾斜面５０は図４に示すように、半円
形のアンバランスマス５Ａの端面を図中矢印で示す回転
方向へ向けて傾斜させたもので、バランサシャフト５の
回転によって傾斜面５０が図４（Ａ）、（Ｂ）において
図中右方向への旋回流を発生するもので、この旋回流の
軸方向の推力によりバランサハウジング４の開口部４４
から潤滑油が浸入するのを防止するとともに、バランサ
ハウジング４の内部へ浸入した潤滑油を積極的に排出す
るものである。

【００３６】図５はさらに他の実施例を示し、上記第２
の実施例におけるバランサシャフト５のアンバランスマ
ス５Ａの端部に、半円形の断面を備えたアンバランスマ
ス５Ａ′を突設して端部の断面形状を円形とする一方、
傾斜面５０と同様に図５（Ａ）、（Ｂ）において右方向
への旋回流を発生する傾斜面５１を加えたもので、上記
第２の実施例に比してさらに旋回流を増大させるもの
で、バランサハウジング４の開口部４４から潤滑油が浸
入するのを防止及びバランサハウジング４の内部へ潤滑
油が浸入した場合の排出をさらに積極的に行うものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すエンジンの正面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図４】他の実施例を示すバランサシャフトである。

【図５】さらに他の実施例を示すバランサシャフトであ
る。

【図６】従来の例を示すバランサハウジングの断面図で
ある。

【符号の説明】

１ エンジンブロック ２ オイルパン ３ クランクシャフト ４ バランサハウジング ４Ａ 上面 ４Ｂ 下面 ４Ｄ 隔壁 ５、６ バランサシャフト ４４ 開口部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンブロックの下方に配設されるオ
   イルパンと、 エンジンブロックとオイルパンとの間に配設されたバラ
   ンサハウジングと、 バランサハウジングに収装されてクランクシャフトと平
   行に配置された複数のバランサシャフトと、前記バラン
   サシャフトにクランクシャフトの回転を伝達する駆動手
   段とを備えた内燃機関のバランサ装置において、 前記バランサハウジングには、前記バランサシャフトを
   支持する軸受を内部に形成する一方、前記バランサハウ
   ジングの側面とバランサシャフトの端部は近接して配置
   されるとともに、バランサシャフトの端部と対向するバ
   ランサハウジングの側面に貫通形成された開口部の下部
   は、前記軸受内周下部よりも下方に位置するとともに、
   前記バランサシャフトの最下部よりも上方に配置された
   ことを特徴とする内燃機関のバランサ装置。