JP2001074104A - バランス軸用ハウジング - Google Patents

バランス軸用ハウジング

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JP2001074104A JP25012099A JP25012099A JP2001074104A JP 2001074104 A JP2001074104 A JP 2001074104A JP 25012099 A JP25012099 A JP 25012099A JP 25012099 A JP25012099 A JP 25012099A JP 2001074104 A JP2001074104 A JP 2001074104A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 できるだけ高剛性を確保しつつ、シリンダブ
ロック側から滴下した潤滑油のハウジング内への侵入を
防止することが可能なように構成されたバランス軸用ハ
ウジングを提供する。 【解決手段】 ピストンの起振力を打ち消すためのカウ
ンタウェート（１９）を備えたバランス軸（１３Ｌ・１
３Ｒ）を収容するべくオイルパン（７）内に配置される
バランス軸用ハウジング（アッパハウジング１４Ｕ・及
びロワハウジング１４Ｌ）を、バランス軸に平行な平面
に沿って分割されたものであり、且つ分割されたハウジ
ングの各側壁の前記平面に接する端面同士間に潤滑油を
排出するための隙間（３７）が設けられると共に、分割
されたハウジングのうちの上側のハウジング（１４Ｕ）
に、前記隙間の対向面を覆う庇状突出部（３８）が一体
形成されるものとする。これにより、庇状突出部によっ
てハウジング内への潤滑油の流入が阻止されると共にハ
ウジングの剛性が増強される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バランス軸用ハウ
ジングに関し、特にピストンの起振力を打ち消すための
カウンタウェートを備えたバランス軸を収容するための
ハウジングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンジンのピストンが発生する二次起振
力を打ち消すためのカウンタウェートを備えたバランス
軸を、オイルパン内におけるクランク軸の下方に配置
し、チェーン／スプロケット機構やギヤ機構などを介し
てクランク軸の回転をバランス軸に伝達するようにした
つり合い装置が、例えば実公平５−３９２３３号公報な
どで公知となっている。
【０００３】上記つり合い装置のバランス軸は、オイル
パン内の油面下に設けられるので、バランス軸が潤滑油
を撹拌することによる不都合が生じないようにするため
に、バランス軸はその全体をハウジングで覆われてい
る。また、多量の潤滑油がハウジング内に滞留するとバ
ランス軸の回転抵抗となるので、ハウジング内の潤滑油
は速やかに排出されねばならず、ハウジング内の潤滑油
がバランス軸の回転で排出されるように構成したもの
が、上記公報に開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記公報に
記載の構造によると、潤滑油の排出口は上方へ開かれて
おり、シリンダブロック側から滴下した潤滑油がハウジ
ング内に入り易い構造であるため、ハウジング内からの
潤滑油の排出効率を高めることができない。また、開口
を設けるとハウジングの剛性を確保するための措置が別
途必要となるので、ハウジング自体の形状が複雑化しが
ちである。
【０００５】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
できるだけ高剛性を確保しつつ、シリンダブロック側か
ら滴下した潤滑油のハウジング内への侵入を防止するこ
とが可能なように構成されたバランス軸用ハウジングを
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明の請求項１においては、ピストンの起振
力を打ち消すためのカウンタウェート（１９）を備えた
バランス軸（１３Ｌ・１３Ｒ）を収容するべくオイルパ
ン（７）内に配置されるバランス軸用ハウジング（アッ
パハウジング１４Ｕ・及びロワハウジング１４Ｌ）を、
バランス軸に平行な平面に沿って分割されたものであ
り、且つ分割されたハウジングの各側壁の前記平面に接
する端面同士間に潤滑油を排出するための隙間（３７）
が設けられると共に、分割されたハウジングのうちの上
側のハウジング（１４Ｕ）に、前記隙間の対向面を覆う
庇状突出部（３８）が一体形成されるものとした。これ
によれば、庇状突出部により、ハウジング内への潤滑油
の流入が阻止されると共に部品点数の増加を招くことな
くハウジングの剛性が増強されることとなる。
【０００７】また、請求項２においては、バランス軸を
支持するために上側のハウジングに設けられた軸受部
（第２軸受壁２６・軸受孔４０）に庇状突出部を連結す
ることによって軸受部の剛性の増強が図られ、請求項３
においては、上側のハウジングに設けられたバランス軸
の軸方向位置規制部（スラスト軸受壁１６）に庇状突出
部を連結することによって軸方向位置規制部の剛性の増
強が図られ、請求項４においては、下側のハウジングを
締結するために上側ハウジングに設けられた締結部（ボ
ス部３９）に庇状突出部を連結することによって締結部
の剛性の増強が図られる。
【０００８】これらに加えて、請求項５においては、分
割されたハウジングの各側壁の分割面に接する端面同士
間を互いにオフセットさせて隙間を形成することによ
り、潤滑油排出口を設けたことによる側壁の強度低下が
実質的に無くされ、ハウジング全体としての剛性の増強
が図られることとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明について詳細に説明する。
【００１０】図１は、本発明が適用された往復ピストン
エンジンである。このエンジンＥは、クランク軸１を水
平方向に延在させた直列４気筒エンジンであり、ヘッド
カバー２、シリンダヘッド３、シリンダブロック４、ロ
ワブロック５、つり合い装置６、及びオイルパン７を備
えている。
【００１１】つり合い装置６は、ピストンの往復運動に
起因して発生するエンジンＥの二次振動を低減するため
のものであり、オイルパン７に内包された状態でロワブ
ロック５の下面（クランク軸１の下方）にボルト止めさ
れている。このつり合い装置６は、クランク軸１の前端
部（以下、クランクプーリ又はチェーンケース側を前側
とする）に固定された大スプロケット８と、左側（以
下、左右方向はクランクプーリ又はチェーンケースに向
かってのこととする）のバランス軸（後に詳述する）の
前端に固定された小スプロケット９と、大・小両スプロ
ケット８・９間に掛け渡された無端リンクチェーン１０
とを介し、クランク軸１の回転が伝達されるようになっ
ている。
【００１２】無端リンクチェーン１０は、ロワブロック
５の前面のクランク軸中心より左側に固定されたチェー
ンガイド１１にて振れ止めがなされると共に、つり合い
装置６の前端面の小スプロケット９の右隣に固定された
チェーンテンショナ１２により、常時適切な張力が作用
するようにされている。
【００１３】図２〜図４に示すように、つり合い装置６
は、実質的に同一形状をなす左右一対のバランス軸１３
Ｌ・１３Ｒと、これら２本のバランス軸１３Ｌ・１３Ｒ
を互いに平行に支持し且つ収容するべく、両バランス軸
１３Ｌ・１３Ｒの中心を通る平面に沿って上下に２分割
されたアッパハウジング１４Ｕ及びロワハウジング１４
Ｌとを備えている。
【００１４】両バランス軸１３Ｌ・１３Ｒは、各バラン
ス軸１３Ｌ・１３Ｒに一体結合されたヘリカルギヤ１５
Ｌ・１５Ｒによって互いに連動連結されている。ここで
左バランス軸１３Ｌには、上記の通り、大スプロケット
８、無端リンクチェーン１０、及び小スプロケット９を
介してクランク軸１の駆動力が伝達される。そしてこれ
らにより、クランク軸１の２倍の回転速度で且つクラン
ク軸１と同一方向へ左バランス軸１３Ｌが回転駆動さ
れ、ヘリカルギヤ１５Ｌ・１５Ｒ同士の噛合によって右
バランス軸１３Ｒがそれとは逆向きに回転駆動される。
【００１５】図２並びに図３に示すように、アッパハウ
ジング１４Ｕにおけるヘリカルギヤ１５Ｌ・１５Ｒに対
応する部分は、各バランス軸１３Ｌ・１３Ｒと一体をな
す各ヘリカルギヤ１５Ｌ・１５Ｒの軸線方向両端面に当
接するスラスト受け面を備えたスラスト軸受壁１６をな
している。この部分は、上方へ向けて開放されており、
両ヘリカルギヤ１５Ｌ・１５Ｒの外周の一部が常時オイ
ルパン内に露出し、上方から滴下するか、あるいはオイ
ルパン７内を飛散する潤滑油が両ヘリカルギヤ１５Ｌ・
１５Ｒの噛合部およびスラスト軸受壁１６内に入り込
み、同部分が十分に潤滑されるようになっている。
【００１６】各バランス軸１３Ｌ・１３Ｒには、その前
端側に比較的小径の第１ジャーナル部１７が、その後端
側に比較的大径の第２ジャーナル部１８が、それぞれ一
体形成されている。また、各バランス軸１３Ｌ・１３Ｒ
の後端側には、第２ジャーナル部１８の前後に２分割さ
れたカウンタウェート１９が一体形成されている。この
カウンタウェート１９は、回転中心から径方向外側に重
心位置を偏倚させており、その回転軌跡の直径は、第２
ジャーナル部１８の直径よりも大きくされている（図４
参照）。
【００１７】カウンタウェート１９をできるだけ小さく
した上で所期の等価回転質量を得るために、カウンタウ
ェート１９の軸部２０は細径とされている。そして径を
細くしたことによる剛性低下を補うために、第２ジャー
ナル部１８の軸方向各端面に接続するテーパ形状のリブ
２１が、第２ジャーナル部１８を前後から挟む両軸部２
０の反ウェート側に設けられている。
【００１８】また、第２ジャーナル部１８の重心位置を
カウンタウェート１９側に偏倚させてカウンタウェート
１９をより一層小型化するために、第２ジャーナル部１
８の反ウェート側は、第２ジャーナル部１８の軸方向両
端のみを残して肉抜きされている。そして肉抜きされて
できた両端部間の空間２２は、肉抜きによる曲げ剛性の
低下を補うために、第２ジャーナル部１８の中心軸が通
る平面に沿うリブ２３で接続されている（図５参照）。
なお、上記カウンタウェート１９の軸部２０に設けられ
たリブ２１と第２ジャーナル部１８に設けられたリブ２
３とは、同一の平面に沿って延設されている。
【００１９】このようにすることにより、第２ジャーナ
ル部１８における反ウェート側の軸端部が後記するメタ
ル軸受の内周面に接することとなるので、第２ジャーナ
ル部１８全体としての軸受孔との接触面積を小さくした
にも関わらず、油膜切れを起こさずに済み、回転抵抗の
低減に寄与することができる。
【００２０】なお、リブ２３の軸中心側には、リブ２３
の両面間を連通する貫通孔２４が設けられており、肉抜
きされた空間２２内の潤滑油を流動し易くすることによ
り、空間２２内に潤滑油が滞留して回転抵抗増大の因に
なることのないようにされている。
【００２１】他方、各バランス軸１３Ｌ・１３Ｒの第１
ジャーナル部１７は、ロワハウジング１４Ｌの前壁に一
体的に設けられた第１軸受壁２５に支持される。そして
各バランス軸の第２ジャーナル部１８は、アッパ・ロワ
両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌを互いに接合させることに
よって形成される２つ割のメタル軸受を備えた第２軸受
壁２６に支持される。
【００２２】両バランス軸１３Ｌ・１３Ｒを両ハウジン
グ１４Ｕ・１４Ｌ内に収容する際に、両バランス軸１３
Ｌ・１３Ｒの各前端をロワハウジング１４Ｌと一体の第
１軸受壁２５に設けられた孔内にそれぞれ挿入して各第
１ジャーナル部１７を第１軸受壁２５に支持させると共
に、２つ割のメタル軸受が設けられた第２軸受壁２６に
おけるロワハウジング１４Ｌ側の半割部分に各バランス
軸１３Ｌ・１３Ｒの第２ジャーナル部１８をそれぞれ載
置し、更にこの状態でアッパハウジング１４Ｕ側の第２
軸受壁２６の半割部分を各バランス軸１３Ｌ・１３Ｒの
第２ジャーナル部１８に整合させた上でアッパ・ロワ両
ハウジング１４Ｕ・１４Ｌを互いに接合させることによ
り、両バランス軸１３Ｌ・１３Ｒが両ハウジング１４Ｕ
・１４Ｌ内に回転自在に収容されることとなる。
【００２３】これにより、カウンタウェート１９を軸受
孔に挿通する必要がなくなるので、各ジャーナル部１８
・１９を強度上十分な範囲で細くすることができること
から、回転抵抗を低減し、且つバランス軸１３Ｌ・１３
Ｒを収容するハウジング１４Ｕ・１４Ｌの小型化及び軽
量化をより一層高次元に推進することができる。
【００２４】アッパ・ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌ
の前端面には、図６に併せて示すように、エンジン各部
へ潤滑油を圧送するためのトロコイド式の潤滑油ポンプ
２７が設けられている。この潤滑油ポンプ２７は、両ハ
ウジング１４Ｕ・１４Ｌの前端面にボルト止めされたポ
ンプハウジング２８内に受容されたアウタロータ２９
と、右バランス軸１３Ｒの前端に連結されたインナロー
タ３０とからなっている。そして右バランス軸１３Ｒと
一体回転するインナロータ３０がアウタロータ２９と共
働し、ロワハウジング１４Ｌの底壁に取り付けられたオ
イルストレーナ３１からロワハウジング１４Ｌの底壁に
一体形成された吸入管３２を経て吸引されたオイルパン
７内の潤滑油を、ロワブロック５及びシリンダブロック
４などに内設された油路（図示せず）に連結された吐出
油路３３を経てエンジン各部へと圧送するようになって
いる。
【００２５】図３に示すように、オイルストレーナ３１
の取付ボス３４は、ロワハウジング１４Ｌの前後方向中
間部における第２軸受壁２６の半割部に連結されてい
る。また、ロワハウジング１４Ｌの下面に一体形成され
た吸入管３２は、前側の第１軸受壁２５の近傍へとその
終端が至っている。これらオイルストレーナ３１の取付
ボス３４と中空な吸入管３２とは、ロワハウジング１４
Ｌの下面における２本のバランス軸１３Ｌ・１３Ｒの間
の位置にて連続的に直列するように一体形成されてお
り、ロワハウジング１４Ｌの特にバランス軸１３Ｌ・１
３Ｒの前後各端部を支持する複数の軸受壁（２５・２
６）間をオイルストレーナ３１の取付ボス３４と吸入管
３２とで連結することになるので、これらの軸受壁（２
５・２６）の剛性を増強する上に大きく寄与している。
【００２６】なお、吸入管３２は、２本のバランス軸１
３Ｌ・１３Ｒ同士間にその一部を食い込ませている（図
４参照）。これにより下方への膨出量が低減される。こ
れと同時に、オイルストレーナ３１がロワハウジング１
４Ｌの底壁に直接取り付けられているので、ロワハウジ
ング１４Ｌの徒な大型化が回避され、エンジンのコンパ
クト化にも寄与している。
【００２７】金網からなるオイルストレーナ３１が設け
られる吸入口の底面には、オイルストレーナ３１の内向
き変形を抑制するために、ピン状の突起３５が立設して
ある。そしてこの突起３５とストレーナ取付ボス３４の
内周面とは、リブ３６で連結されている。このリブ３６
により、ストレーナ取付ボス３４の特に軸受壁２６の半
割部の剛性がより一層高められている。
【００２８】アッパハウジング１４Ｕとロワハウジング
１４Ｌとの互いの分割面に接する左右両側壁の各端縁
は、図４に示すように、バランス軸１３Ｌ・１３Ｒの径
方向について互いにオフセットしている。これにより、
バランス軸１３Ｌ・１３Ｒの中心が通る平面上に、上向
きに開く隙間３７が形成されている。そしてロワハウジ
ング１４Ｌの底部に溜まった潤滑油ＯＬは、両バランス
軸１３Ｌ・１３Ｒの回転（矢印方向）に伴ってカウンタ
ウェート１９で掻き上げられ、この隙間３７からハウジ
ング１４Ｕ・１４Ｌ外へと排出される。
【００２９】アッパハウジング１４Ｕの左右側壁には、
庇状突出部３８が軸方向に延設されている。この庇状突
出部３８は、上記した隙間３７の開放面に対向してお
り、上方から滴下した潤滑油が隙間３７からハウジング
１４Ｕ・１４Ｌ内に入り込むことを阻止する働きをな
す。
【００３０】この庇状突出部３８は、図７並びに図８に
示すように、アッパハウジング１４Ｕの左右両側壁の前
後方向の全長に渡って形成されており、アッパ・ロワ両
ハウジング１４Ｕ・１４Ｌ同士を締結するボルトＢ１を
挿通するボス部３９と、第２軸受壁２６と、各バランス
軸１３Ｌ・１３Ｒに一体結合されたヘリカルギヤ１５Ｌ
・１５Ｒに当接してその軸方向位置を規制するスラスト
軸受壁１６とを接続しており、アッパハウジング１４Ｕ
の剛性の増強に寄与している。
【００３１】なお、アッパ・ロワ両ハウジング１４Ｕ・
１４Ｌは、第２ジャーナル部１８を支持する第２軸受壁
２６の位置にて３本のボルトＢ２で締結されており、特
にカウンタウェート１９の回転による径方向の加速度が
作用する第２軸受壁２６の部分に緩みが生じ難くなるよ
うに配慮されている。
【００３２】庇状突出部３８を左右両側方へ伸延させ、
図９に示すような適宜な断面形状を与えることにより、
オイルパン内油面のあばれを防止するためのバッフルプ
レートとしての機能を担わせることもできる。
【００３３】図１０に示すように、第１ジャーナル部１
７を支持するための軸受孔４０を、アッパ・ロワ両ハウ
ジング１４Ｕ・１４Ｌの割面に形成することもできる。
この形態によると、第１・第２両ジャーナル部１８・１
９のための各軸受の分割面を共通にできるので、両軸受
間の軸心精度を高めることができる。しかも図１１並び
に図１２に示したように庇状突出部３８を第１ジャーナ
ル部１７の支持部にまで延出させることで前後の軸受壁
同士間を庇状突出部３８で連結することができるので、
前後の軸受壁の剛性をより一層高めることができる。
【００３４】上記の如く構成されたつり合い装置６は、
図４に示すように、下方から挿通される通しボルトＢ３
によってロワブロック５に締結される。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によれば、バランス軸を収容するハウジングを、バラ
ンス軸に平行な平面に沿って分割し、その分割面に潤滑
油を排出するための隙間を設け、上側のハウジングに隙
間の対向面を覆う庇状突出部を一体形成したので、庇状
突出部により、ハウジング内への潤滑油の流入を阻止す
ると共にハウジングの剛性を増強する上に大きな効果が
得られる。
【００３６】また、バランス軸を支持する軸受部に庇状
突出部を連結することによって軸受部の剛性の増強が図
れ、上側のハウジングに設けられたバランス軸の軸方向
位置規制部に庇状突出部を連結することによって軸方向
位置規制部の剛性の増強が図れ、上側ハウジングに設け
られた下側のハウジングを締結するための締結部に庇状
突出部を連結することによって締結部の剛性の増強が図
れ、分割されたハウジングの各側壁の分割面に接する端
面同士間を互いにオフセットさせて隙間を形成すること
によって潤滑油排出口を設けることによる側壁の強度低
下を実質的に無くし、かつハウジング全体としての剛性
の増強が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたエンジンの要部のみを切除
して表した正面図
【図２】オイルパン内を左側バランス軸の軸心に沿って
切断して表した部分的な縦断面図
【図３】つり合い装置の右側バランス軸の軸心に沿って
切断して表した縦断面図
【図４】図３中のIV−IV線に沿う要部縦断面図
【図５】バランス軸における第２ジャーナル部の軸線に
直交する面の断面図。
【図６】図３中のVI−VI線に沿う要部縦断面図
【図７】つり合い装置の右側面図
【図８】つり合い装置の上面図
【図９】庇状突出部の別の形態を示す部分的な縦断面図
【図１０】第１ジャーナル部の別の形態を示す部分的な
縦断面図
【図１１】つり合い装置の別の形態を示す右側面図
【図１２】つり合い装置の別の形態を示す上面図
【符号の説明】
７ オイルパン １３Ｌ・１３Ｒ バランス軸 １４Ｕ アッパハウジング １４Ｌ ロワハウジング １６ スラスト軸受壁 １９カウンタウェート ２５・２６ 軸受壁 ３７ 隙間 ３８ 庇状突出部 ３９ ボス部

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストンの起振力を打ち消すためのカウ
    ンタウェートを備えたバランス軸を収容するべくオイル
    パン内に配置されるバランス軸用ハウジングであって、 当該ハウジングは、前記バランス軸に平行な平面に沿っ
    て分割されたものであり、且つ前記分割されたハウジン
    グの各側壁の前記平面に接する端面同士間に潤滑油を排
    出するための隙間が設けられると共に、 前記分割されたハウジングのうちの上側のハウジング
    に、前記隙間との対向面を覆う庇状突出部が一体形成さ
    れることを特徴とするバランス軸用ハウジング。
  2. 【請求項２】 前記バランス軸を支持する軸受部が前記
    上側のハウジングに設けられ、前記庇状突出部が前記軸
    受部に連結されることを特徴とする請求項１に記載のバ
    ランス軸用ハウジング。
  3. 【請求項３】 前記バランス軸の軸方向位置規制部が前
    記上側のハウジングに設けられ、前記庇状突出部が前記
    規制部に連結されることを特徴とする請求項１若しくは
    ２に記載のバランス軸用ハウジング。
  4. 【請求項４】 前記分割されたハウジングのうちの下側
    のハウジングを締結する締結部が前記上側ハウジングに
    設けられ、前記庇状突出部が前記締結部に連結されるこ
    とを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバラン
    ス軸用ハウジング。
  5. 【請求項５】 前記分割されたハウジングの各側壁の前
    記平面に接する端面同士間を互いにオフセットさせて前
    記隙間を形成することを特徴とする請求項１〜４のいず
    れかに記載のバランス軸用ハウジング。
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