JP2003129816A - エンジン用つり合い装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の大型化や油路構成の複雑化を招かずに
リリーフ弁を一体的に組み込むことのできるエンジン用
つり合い装置を提供する。 【解決手段】 バランサシャフト（１３Ｌ・１３Ｒ）を
回転自在に受容したハウジング（１４Ｕ・１４Ｌ）に、
オイルストレーナ（２５）とオイルポンプ（４２）との
間を連結する吸入通路を設けてなるエンジン用つり合い
装置（４）において、オイルポンプの吐出圧を調整する
リリーフバルブ（４５）の受容部（弁室５３）をハウジ
ングに一体に設けると共に、吸入通路（管状通路２６）
の延長線上を避けた位置にリリーフバルブを配設するも
のとする。これにより、ストレーナから延出された通路
とリリーフバルブとが干渉しないので、リリーフバルブ
の取付性を損なわずに油路構成を簡略化することがで
き、しかも装置全体のコンパクト化に寄与し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バランサシャフト
を回転自在に受容したハウジングを備えたエンジン用つ
り合い装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】オイルパン内におけるクランクシャフト
の下方にバランサシャフトを配置し、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シャフトの
回転をバランサシャフトに伝達するようにしたつり合い
装置が、例えば特開２００１−７４１０５号公報などで
公知となっている。

【０００３】上記公報に開示のものは、ピストンが発生
する起振力を打ち消すためのバランサシャフトを回転自
在に受容したハウジングに、オイルストレーナ、オイル
ポンプ、及びオイルストレーナとオイルポンプとの間を
連結する吸入通路が一体的に設けられている。

【０００４】他方、オイルの供給通路には、オイルポン
プの吐出圧を一定の範囲に保つためのリリーフバルブを
設ける必要があるが、このリリーフバルブは、オイルポ
ンプのハウジングに一体的に設けられることが一般的で
ある（特開２０００−１９９４１３号公報など参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記つり合い装置にリ
リーフバルブを一体的に組み込むに当たっては、装置の
大型化や油路構成の複雑化はできるだけ回避したい。ま
た、バランサシャフトとポンプシャフトとの間はカプリ
ングで接続されるが、両シャフトの軸受けの剛性を確保
した上で重量の増大はできるだけ抑えたい。

【０００６】本発明は、このような要望を満たすべく案
出されたものであり、その第１の目的は、装置の大型化
や油路構成の複雑化を招かずにリリーフ弁を一体的に組
み込むことのできるエンジン用つり合い装置を提供する
ことにある。

【０００７】また本発明の第２の目的は、重量の増大を
招くことなくバランサシャフトとポンプシャフトとの軸
受け剛性を高めることのできるエンジン用つり合い装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明は、バランサシャフト（１３
Ｌ・１３Ｒ）を回転自在に受容したハウジング（１４Ｕ
・１４Ｌ）に、オイルストレーナ（２５）とオイルポン
プ（４２）との間を連結する吸入通路（管状通路２６）
を設けてなるエンジン用つり合い装置（４）において、
オイルポンプの吐出圧を調整するリリーフバルブの受容
部（弁室５３）をハウジングに一体に設けると共に、吸
入通路の延長線上を避けた位置にリリーフバルブ（４
５）を配設したことを特徴とするものとした。

【０００９】このようにすれば、吸入通路とリリーフバ
ルブとが干渉しないので、リリーフバルブの取付性を損
なわずに油路構成を簡略化することができ、しかも装置
全体のコンパクト化に寄与し得る。

【００１０】また請求項２の発明は、前記ハウジング内
には、２本のバランサシャフトが平行に設けられてお
り、ハウジングにおける一方のバランサシャフト（右バ
ランサシャフト１３Ｒ）側にリリーフバルブの受容部お
よびオイルポンプの受容部（ポンプ室４３）を設けるも
のとした。

【００１１】このようにすれば、リリーフバルブの受容
部およびオイルポンプの受容部を、一方のバランサシャ
フト側に集約配置し得るので、油路構成をより一層簡略
化することができ、しかも装置全体のコンパクト化に寄
与し得る。

【００１２】また請求項３の発明は、リリーフバルブの
受容部を、バランサシャフトを支持する軸受壁（２３
ｂ）から延出された部分に設けるものとした。これによ
り、軸受壁の補強部材としてリリーフバルブの受容部を
利用することができる。

【００１３】さらに請求項４の発明は、上記に加えて、
リリーフバルブの受容部を、バランサシャフトの軸受壁
とオイルポンプの軸受壁（前端壁４３ｗ）との間に設
け、リリーフバルブの受容部でこれら両軸受壁を連結す
るものとした。これにより、バランサシャフトの軸受壁
とオイルポンプの軸受壁との間のスペースを利用してリ
リーフバルブをコンパクトに配設できると共に、リリー
フバルブの受容部を利用してバランサシャフトの軸受壁
とオイルポンプの軸受壁との剛性を増強し得る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明について詳細に説明する。

【００１５】図１及び図２は、本発明が適用された往復
ピストンエンジンにおけるつり合い装置の取付部を示し
ている。このエンジンＥは、クランクシャフト１を水平
方向に延在させた直列４気筒エンジンであり、シリンダ
ブロック２、ロワブロック３、つり合い装置４、及びオ
イルパン５を備えており、クランクシャフト１の軸線に
直交する方向についてシリンダ軸線を傾斜させて車体に
搭載される。

【００１６】つり合い装置４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、その左右両側端部に下方から挿通される
通しボルトＢ１により、オイルパン５に内包された状態
でロワブロック３の下面（クランクシャフト１の下方）
に締結される。このつり合い装置４は、クランクシャフ
ト１の前端部（以下、クランクプーリ側を前側とする）
のクランクプーリ６の背面側に固定された大スプロケッ
ト７と、左側（以下、左右方向はクランクプーリに向か
ってのこととする）のバランサシャフト（後に詳述す
る）の前端に固定された小スプロケット８と、大・小両
スプロケット６・７間に掛け渡されたリンクチェーン９
とを介して伝達されるクランクシャフト１の回転力によ
り、回転駆動されるようになっている。

【００１７】つり合い装置４は、実質的に同一形状をな
す左右一対のバランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒと、これ
ら２本のバランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒを互いに平行
に支持し且つ収容すべく、両バランサシャフト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１４Ｌとを備
えている。

【００１８】両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒは、各
バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒに一体結合されたヘリ
カルギヤ１５（一方のみを図示する）によって互いに連
動連結されている。ここで左バランサシャフト１３Ｌに
は、上記の通り、大スプロケット７、小スプロケット
８、及びリンクチェーン９を介してクランクシャフト１
の駆動力が伝達され、これにより、クランクシャフト１
の２倍の回転速度でクランクシャフト１と同一方向へ左
バランサシャフト１３Ｌが回転駆動される。そしてヘリ
カルギヤ１５同士の噛合により、右バランサシャフト１
３Ｒがそれとは逆向きに回転駆動される。

【００１９】両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒには、
比較的小径の第１、第２ジャーナル部１６ａ・１６ｂが
ヘリカルギヤ１５の前方に、その後方に比較的大径の第
３、第４ジャーナル部１６ｃ・１６ｄが、それぞれ一体
形成されている。また、各バランサシャフト１３Ｌ・１
３Ｒの後側部分には、回転中心から径方向外側に重心位
置を偏倚させ、且つ第３ジャーナル部１６ｃを挟んで前
後に２分割されたカウンタウェート部１７が一体形成さ
れている。

【００２０】前後カウンタウェート部１７の第３ジャー
ナル部１６ｃを挟む対向端部には、拡径されたフランジ
部１８がそれぞれ形成されている。これらフランジ部１
８の互いの対向端面には、スラスト受面１９が形成され
ている。

【００２１】カウンタウェート部１７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
ウェート部１７の軸部２０は比較的細径とされている。
そして径を細くしたことによる剛性低下を補うために、
ヘリカルギヤ１５の取付部と第３ジャーナル部１６ｃの
前側に設けられたフランジ部１８との間、並びに第３ジ
ャーナル部１６ｃの後側に設けられたフランジ部１８と
第４ジャーナル部１６ｄとの間を軸線方向について接続
するリブ２１が、両軸部２０の反ウェート側の全長に渡
る部分に設けられている。これらのリブ２１は、リブ２
１を設けたことによる重量増大を最小限に抑え、かつ応
力分布を最適化するために、各カウンタウェート部１７
の軸線方向中央へ行くに従って高さ寸法が小さくなるテ
ーパ形状とされている。

【００２２】他方、両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒ
の各ジャーナル部１６ａ〜１６ｄ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つ割の第１〜第４軸受孔２２ａ〜２２ｄ
に支持される。

【００２３】各軸受孔２２ａ〜２２ｄにおけるロワハウ
ジング１４Ｌ側の半割部分に両バランサシャフト１３Ｌ
・１３Ｒの各ジャーナル部１６ａ〜１６ｄをそれぞれ載
置し、更にこの状態で各軸受孔２２ａ〜２２ｄにおける
アッパハウジング１４Ｕ側の半割部分を両バランサシャ
フト１３Ｌ・１３Ｒの各ジャーナル部１６ａ〜１６ｄに
整合させた上でアッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４
Ｌを互いに接合させることにより、両バランサシャフト
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。そして前記したスラスト
受面１９は、第３軸受孔２２ｃを形成した軸受壁２３ｃ
の前後両端面に当接してスラスト力を受け止めるように
なっている。

【００２４】図３に併せて示すように、アッパ、ロワ両
ハウジング１４Ｕ・１４Ｌは、適宜な位置に上方から挿
通された複数のボルトＢ２と、第３、第４軸受孔２２ｃ
・２２ｄが設けられた各軸受壁２３ｃ・２３ｄを貫通し
て下方から挿通された各３本のボルトＢ３とで締結され
ており、特にカウンタウェート部１７の回転による径方
向の加速度が作用する軸受壁２３ｃ・２３ｄの部分に緩
みが生じ難くなるように配慮されている。

【００２５】ロワハウジング１４Ｌの前端面には、エン
ジン各部へオイルを圧送するためのトロコイド式のオイ
ルポンプ（後に詳述する）を内設するためのポンプカバ
ー２４がボルト止めされている。このオイルポンプは、
右バランサシャフト１３Ｒの軸端に設けられており、右
バランサシャフト１３Ｒが回転すると、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２５か
らロワハウジング１４Ｌの一側壁に内設された吸入通路
の上流側としての管状通路２６を経てオイルパン５内の
オイルを吸引し、エンジン各部へと圧送するようになっ
ている。

【００２６】オイルストレーナ２５を保持するストレー
ナカバー２７の取付ボス２８は、ロワハウジング１４Ｌ
における２つのバランサシャフトのうちの低い側、つま
り左バランサシャフト１３Ｌの下方位置に一体形成され
ている。この取付ボス２８は、概ね円筒状をなし、アッ
パハウジング１４Ｕとロワハウジング１４Ｌとを相互に
締結するためのボルトＢ３のうちの２つのバランサシャ
フト１３Ｌ・１３Ｒ同士間に設けられたボルトと低い側
の左バランサシャフト１３Ｌの外側方に設けられたボル
トとの間にその中心を配すると共に、ロワハウジング１
４Ｌの前後方向中間部における第３軸受孔２２ｃの半割
部が設けられた軸受壁２３ｃにその外周部が連結されて
いる。これにより、アッパハウジング１４Ｕとロワハウ
ジング１４Ｌとを締結する軸受壁２３ｃの剛性の増強を
図っている。また、ロワハウジング１４Ｌの一側壁に一
体形成された管状通路２６は、ポンププレート２４の接
合面へとその終端が至っている。

【００２７】管状通路２６の終端部の側方に隣接する位
置には、ロワブロック３に対する締結ボルトＢ１を挿通
する締結ボス３０が設けられており、ロワブロック３に
対するつり合い装置４の締結剛性を高めるのに寄与して
いる。

【００２８】上記の如く、オイルストレーナ２５は、ロ
ワハウジング１４Ｌの底壁における２つのバランサシャ
フトのうちの低い側の左バランサシャフト１３Ｌの下方
に直接取り付けられており、クランクシャフト１の中心
を通る垂直面に近接する位置、即ちエンジンＥの重心位
置の概ね直下にその中心部を配している。このようにし
て、ストレーナ取付ボス２８を下方へ大きく延出せず
に、オイルパン５の最下底部における最も油面変動が少
ない位置にストレーナカバー２７の吸入口２９を位置さ
せている。従って、走行中の前後加速度や遠心力で油面
が変動しても、オイルの吸い込みが悪化せずに済む。

【００２９】ロワハウジング１４Ｌの前端面における前
記したポンプカバー２４との接合面には、図４、５に示
すように、オイルストレーナ２５からの出口部分である
管状通路２６の下流端が開口した吸入通路４１と、オイ
ルポンプ４２を受容するポンプ室４３と、ロワブロック
３に内設された給油通路（図示せず）に接続する吐出通
路４４と、吐出通路４４から分岐してリリーフバルブ４
５へと至るリリーフ通路４６と、リリーフバルブ４５か
らの余剰圧を吸入通路４１へ還流させるリターン通路４
７とが形成されている。

【００３０】オイルポンプ４２は、ポンプ室４３に回転
自在に受容されたアウタロータ４８と、右バランサシャ
フト１３Ｒの前端にカプリング４９を介して連結された
インナロータ５０とからなる公知のトロコイドポンプで
あり、インナロータ５０のシャフト５１が、ポンプ室４
３の壁４３ｗに設けられたポンプ軸受孔５２に支持され
ている。

【００３１】ロワハウジング１４Ｌの前端部の底部に
は、図６に示すように、リリーフバルブ４５を受容する
円筒孔からなる弁室５３が設けられている。リリーフバ
ルブ４５は、公知のプランジャバルブからなり、ドリル
にて穿孔された弁室５３に摺動自在に嵌入され、コイル
ばね５４によって常時閉弁方向へ弾発付勢されている。
そしてその右端にオイルポンプ４２の吐出圧が導入され
るようになっている。

【００３２】上記のようにして、ロワハウジングにおけ
る２本のバランサシャフトのうちの右バランサシャフト
１３Ｒ側に、吸入通路４１の下流側部分およびリリーフ
バルブ４５の受容部である弁室５３を設けると共に、右
バランサシャフト１３Ｒの軸線上にオイルポンプの受容
部であるポンプ室４３を設けるものとしたので、これら
が一方のバランサシャフト側に集約配置されることとな
り、油路構成の簡略化並びに装置全体のコンパクト化に
寄与し得る。

【００３３】右バランサシャフト１６Ｒと共にオイルポ
ンプ４２が回転すると、オイルストレーナ２５及び管状
通路２６を経て吸入通路４１に流入したオイルは、オイ
ルポンプ４２で圧力を与えられて吐出通路４４へ吐出さ
れる。そしてポンプカバー２４の上面に開口した吐出口
５５からロワブロック３内の給油路へと圧送され、エン
ジン各部へと供給される。

【００３４】この時、吐出通路４４から分岐してリリー
フ通路４６に流入したオイルは、リリーフバルブ４５の
右端に油圧を作用させる。この油圧がリリーフバルブ４
５を閉弁付勢しているコイルばね５４の押圧力を上回る
と、リリーフバルブ４５が開弁方向へ移動し、弁室５３
の適宜な位置に連結された（図７参照）リターン通路４
７から吸入通路４１へとオイルが還流し、吐出圧を一定
の範囲に保つ。

【００３５】リリーフバルブ４５を受容した弁室５３
は、図３、４に示すように、オイルストレーナ２５から
延出された管状通路２６の軸線と直交し、かつ下方へオ
フセットした軸線上、つまり吸入通路におけるオイルス
トレーナ２５からの出口部分の延長線上を避けた位置に
設けられており、管状通路２６と干渉しないようにされ
ている。これにより、リリーフバルブ４５の取付性を損
なわずに油路構成を簡化することができ、しかも装置全
体のコンパクト化に寄与している。

【００３６】リリーフバルブ４５を受容した弁室５３
は、ポンプ室４３およびポンプシャフト５１の軸受孔３
２が形成されたロワハウジング１４Ｌの前端壁４３ｗ
と、右バランサシャフト１３Ｒの前端のジャーナル部１
６ｂを支持した第２軸受壁２３ｂとの間で、これら前端
壁４３ｗと第２軸受壁２３ｂとの両方に接続されてい
る。これにより、前端壁４３ｗと第２軸受壁２３ｂとの
間のスペースを利用してリリーフバルブ４５をコンパク
トに配設し得ると共に、弁室５３を、第２軸受壁２３ｂ
の補強部材として、またポンプ室４３及びポンプシャフ
ト５１の軸受孔３２の補強部材として利用することがで
きる。

【００３７】なお、ポンプ室４３、リリーフ通路４６、
リリーフバルブ４５の受容部としての弁室５３で囲まれ
た位置に、例えばポンプカバーに取り付けられたチェー
ンテンショナなどへの給油路５６を設けるものとすれ
ば、デッドスペースを有効活用してハウジングの大型化
を招くことなく他部材への給油路を形成することができ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した通り、請求項１の発明によ
れば、オイルポンプの吐出圧を調整するリリーフバルブ
の受容部をハウジングに一体に設けると共に、吸入通路
におけるオイルストレーナからの出口部分の延長線上を
避けた位置にリリーフバルブを配設するものとしたの
で、吸入通路とリリーフバルブとが干渉せず、リリーフ
バルブの取付性を損なわずに油路構成を簡略化すること
ができ、しかも装置全体のコンパクト化を推進する上に
大きな効果を奏することができる。

【００３９】また請求項２の発明によれば、ハウジング
における一方のバランサシャフト側にリリーフバルブの
受容部およびオイルポンプの受容部を設けるものとした
ので、これらの部分が一方のバランサシャフト側に集約
配置されることとなり、油路構成を簡略化し、しかも装
置全体をコンパクト化する上に大きな効果が得られる。

【００４０】また請求項３の発明によれば、バランサシ
ャフトを支持する軸受壁から延出された部分にリリーフ
バルブの受容部を設けるものとしたので、リリーフバル
ブの受容部を軸受壁の補強部材として利用することがで
きることとなり、バランサシャフトの支持剛性を高める
上に効果的である。

【００４１】さらに請求項４の発明によれば、上記に加
えて、リリーフバルブの受容部を、バランサシャフトの
軸受壁とオイルポンプの軸受壁との間に設け、リリーフ
バルブの受容部でこれら両軸受壁を連結するものとした
ので、バランサシャフトの軸受壁とオイルポンプの軸受
壁との間のスペースを利用してリリーフバルブをコンパ
クトの配設できると共に、リリーフバルブの受容部を利
用してバランサシャフトの軸受壁とオイルポンプの軸受
壁との剛性を増強し得る。

【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を一部切除
して表した正断面図

【図２】図１中のII−II線に沿う部分的な側断面図

【図３】つり合い装置のロワハウジングの底面図

【図４】つり合い装置のロワハウジングの前面図

【図５】図４中のＶ−Ｖ線に沿う部分的な断面図

【図６】図４中のVI−VI線に沿う部分的な断面図

【図７】図６中のVII−VII線に沿う部分的な断面図

【符号の説明】

４ つり合い装置 １３Ｌ・１３Ｒ バランサシャフト １４Ｕ アッパハウジング １４Ｌ ロワハウジング ２３ｂ 軸受壁 ２５ オイルストレーナ ２６ 管状通路 ４２ オイルポンプ ４３ ポンプ室 ４３ｗ 前端壁 ４５ リリーフバルブ ５３ 弁室

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バランサシャフトを回転自在に受容した
   ハウジングに、オイルストレーナとオイルポンプとの間
   を連結する吸入通路を設けてなるエンジン用つり合い装
   置であって、 オイルポンプの吐出圧を調整するリリーフバルブの受容
   部を前記ハウジングに一体に設けると共に、 前記吸入通路の延長線上を避けた位置に前記リリーフバ
   ルブを配設したことを特徴とするエンジン用つり合い装
   置。
2. 【請求項２】 前記ハウジング内には、２本のバランサ
   シャフトが平行に設けられており、 前記ハウジングにおける一方のバランサシャフト側に前
   記リリーフバルブの受容部及び前記オイルポンプの受容
   部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジン
   用つり合い装置。
3. 【請求項３】 前記リリーフバルブの受容部を、前記バ
   ランサシャフトを支持する軸受壁から延出された部分に
   設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジ
   ン用つり合い装置。
4. 【請求項４】 前記リリーフバルブの受容部を、前記バ
   ランサシャフトの軸受壁とオイルポンプの軸受壁との間
   に設け、前記リリーフバルブの受容部でこれら両軸受壁
   を連結したことを特徴とする請求項３に記載のエンジン
   用つり合い装置。