JP2001074105A - バランス軸用ハウジング - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重量増大や構造の複雑化を招かずに剛性を高
めることができる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、オイルパン内の潤滑油を
吸入するポンプ（２７）の吸入通路（吸入管３２）が当
該ハウジングに一体形成されると共に、オイルストレー
ナ取付部（３４）がバランス軸を支持する軸受壁（第２
軸受壁２６）に一体形成されたものとする。これによ
り、オイルストレーナの取付部の肉がバランス軸の軸受
部の剛性を高めるのに役立つことから、剛性確保だけの
ために厚肉化せずにハウジングの高剛性化が達成され
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】このつり合い装置においては、バランス軸
が振れてしまっては制振効果が薄れてしまうので、バラ
ンス軸を回転可能に支持するためのハウジングはできる
だけ高い剛性を必要とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、ハウジング
の剛性を高めるためにハウジング全体の肉厚を増加させ
ると、ハウジングが大型化して軽量化が阻害されがちと
なる。

【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、
重量の増大や構造の複雑化を招くことなく剛性を高める
ことができる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、オイルパン
内の潤滑油を吸入するポンプ（２７）の吸入通路（吸入
管３２）が当該ハウジングに一体形成されると共に、オ
イルストレーナ取付部（３４）がバランス軸を支持する
ための軸受壁（第１軸受壁２６）に一体形成されたもの
とした。これによれば、オイルストレーナの取付部の肉
がバランス軸を支持する軸受壁の剛性を高めるのに役立
つことから、剛性確保だけのために厚肉化せずにハウジ
ングの高剛性化が達成される。しかもオイルストレーナ
がハウジングに直接取り付けられるので、エンジンのコ
ンパクト化にも寄与し得る。

【０００７】特に、吸入通路とオイルストレーナ取付部
とをバランス軸の軸線に沿って連続的に形成し、バラン
ス軸を支持するための複数の軸受壁同士間を吸入通路お
よびオイルストレーナ取付部によって連結するものとす
れば、軸受部の剛性がより一層増強される。

【０００８】

【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。

【０００９】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。

【００１０】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。

【００１１】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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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）。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明においては、バランス軸を収容するハウジングに、オ
イルパン内の潤滑油を吸入するポンプの吸入通路を一体
形成すると共に、オイルストレーナの取付部とバランス
軸を支持する軸受壁とを一体形成するものとしたので、
オイルストレーナの取付部の肉がバランス軸の軸受部の
剛性を高めるのに役立つことから、剛性確保だけのため
に厚肉化せずにハウジングの高剛性化を達成する上に大
きな効果が得られる。

【００３５】また、吸入通路とオイルストレーナ取付部
とをバランス軸の軸線に沿って連続的に形成することに
より、バランス軸の軸受が複数ある場合にその複数の軸
受同士間を吸入通路とオイルストレーナ取付部とで連結
した形を取れるので、軸受部の剛性をより一層増強する
ことができる。

【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 ２７ 潤滑油ポンプ ３２ 吸入管 ３４ オイルストレーナ取付部

Claims (2)

【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、 前記オイルパン内の潤滑油を吸入するポンプの吸入通路
   を当該ハウジングに一体形成すると共に、オイルストレ
   ーナの取付部を前記バランス軸を支持するための軸受壁
   に一体形成す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】 前記吸入通路と前記オイルストレーナ取
   付部とを前記バランス軸の軸線に沿って連続的に形成
   し、前記バランス軸を支持するための複数の軸受壁同士
   間を前記吸入通路および前記オイルストレーナ取付部に
   よって連結す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。