JP2004060753A

JP2004060753A - Balancer shaft structure of engine

Info

Publication number: JP2004060753A
Application number: JP2002219599A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Sato; 佐藤　雅昭; Satoshi Imamura; 今村　悟志; Yoshifumi Yamamoto; 山本　義史; Sakuyoshi Hasefuji; 長谷藤　作美; Kazuo Isayama; 諫山　一雄; Mitsutaka Yamatani; 山谷　光隆
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a balancer shaft structure of an engine capable of preventing a bend of the balancer shaft caused by tension of a transmission belt in case that the balancer shaft is driven by a crankshaft via the transmission belt. <P>SOLUTION: A pair of power transmission gears 5 are provided at a front end side of the balancer shaft 3, and a sprocket 7 of a chain 9 transmitting rotation of the crankshaft CS is arranged on an extension portion 3c of the balancer shaft 3 at one end. Further, a rear bearing Br1 supporting a rear end side of the balancer shaft 3 is arranged on a rear beam 16 of an upper body 10 in the balancer shaft structure comprising an oil pump at both gears 5, and a front bearing Bf1 supporting a front end side of the balancer shaft 3 is arranged in front of a pair of the power transmitting gears 5 in a front oil pump housing 30. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンのバランサシャフト構造、特にクランクシャフトにより伝動帯を介して駆動されるバランサシャフトの支持構造に関し、エンジンの振動対策技術の分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用等のエンジンにおいては、振動及びこれに伴う騒音対策として、バランサ装置が備えられることがある。このバランサ装置は、例えば、クランクシャフトに平行に延び、アンバランスウェイト部が設けられた一対のバランサシャフトと、両バランサシャフトに設けられて互いに噛合する一対の動力伝達ギヤとを有し、一方のバランサシャフトとクランクシャフトとの間に設けられた伝動帯やギヤ列等を介してこのバランサシャフトに回転が伝達され、この回転が動力伝達ギヤを介して他方のバランサシャフトに伝達されるされるように構成されている。これによれば、エンジンの各気筒の爆発によって生じる上下方向起振力に起因する振動が、互いに逆回転する一対のバランサシャフトの回転によって生じる新たな上下起振力によって打ち消され、エンジンの振動及びこれに伴う騒音が低減されることとなる。
【０００３】
その場合に、このバランサ装置のバランサシャフト等を利用して、オイルポンプが構成されることがあり、例えば特開２０００−６５１４８号公報には、一方のバランサシャフトの前端部とクランクシャフトの前端部とに伝動帯が巻き掛けられたものにおいて、他方のバランサシャフトの前端部にトロコイド式オイルポンプが設けられたものが開示されている。また、実公昭５６−５２４２４号公報には、一方のバランサシャフトの一端部とクランクシャフトの一端部との間にギヤ列が設けられたものにおいて、バランサシャフト間の動力伝達ギヤを利用してギヤ式のオイルポンプを構成したものが開示されている。
【０００４】
そこで、特開２０００−６５１４８号公報に記載のものにおいてトロコイドポンプを実公昭５６−５２４２４号公報に記載の動力伝達ギヤを利用したポンプに置き換えれば、一方のバランサシャフトの前端部とクランクシャフトの前端部との間に伝動帯が介設されたものにおいてもバランサシャフト間の動力伝達ギヤを利用してギヤ式のオイルポンプを構成することができるが、その場合、オイルポンプの変更に伴いオイルポンプ側の軸受部をどこに設ければよいかという課題が生じる。
【０００５】
例えば、実公昭５６−５２４２４号公報に記載のものにおいては、クランクシャフトとの間に伝動帯を設ければ、前述の置き換えたものと同様の構造が実現されるが、軸受構造等について十分に開示されていない。
【０００６】
また、上記特開２０００−６５１４８号公報のものにおいては、一方のバランサシャフトの前端部に伝動帯が巻きかけられ、他方のバランサシャフトの前端部にオイルポンプポンプが設けられているが、バランサシャフトの間隔が狭いことから、伝動帯をシャフトの軸心方向においてオイルポンプと同位置に設けることができない。そこで、伝動帯を巻きかける位置をシャフトの軸心方向においてオイルポンプより前側あるいは後側にずらすことが考えられるが、オイルポンプがバランサシャフトを支持するケースに取り付けられているから後側にずらすのは困難であり、この結果、伝動帯の巻き掛けられた側のバランサシャフトを前方に延長し、この延長部に伝動帯を巻き掛けることとなる。その場合、軸受部を両バランサシャフトの軸心方向において同じ位置に設けようとすると、動力伝達ギヤとオイルポンプとの間に配置するしかない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特開２０００−６５１４８号公報に記載のもののように、軸受部を動力伝達ギヤとオイルポンプとの間に配置すると、伝動帯側の軸受部から伝動帯が巻きかけられた巻き掛け部材までの距離が長くなり、伝動帯の張力によりバランサシャフトの曲げが生じやすくなる。この結果、軸受部に偏摩耗等が生じ、軸受部の耐久性が低下するという問題も生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、クランクシャフトにより伝動帯を介してバランサシャフトが駆動されるものにおいて、伝動帯の張力によるバランサシャフトの曲げを防止することができるエンジンのバランサシャフト構造を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の発明は、シリンダブロックの下方に配置されて該シリンダブロックに取り付けられるバランサシャフトボディと、該ボディに支持されてクランクシャフトに平行に延び、後端側にアンバランスウェイト部が設けられた一対のバランサシャフトと、両バランサシャフトの前端側に設けられて互いに噛合する一対の動力伝達ギヤとが備えられていると共に、一方のバランサシャフトは前端側が延長されて、該延長部にクランクシャフトの回転を伝達する伝動帯の巻掛け部材が設けられており、かつ、上記両ギヤでオイルポンプが構成されたエンジンのバランサシャフト構造であって、上記バランサシャフトボディは、これをシリンダブロックに取り付けるためのボスが設けられたフロント取付部及びリヤ取付部と、これらの取付部を連結する連結部とを有し、上記フロント取付部の前方に上記両ギヤを収容するオイルポンプハウジングが設けられていると共に、リヤ取付部にバランサシャフトの後端側を支持するリヤ軸受部が設けられており、かつ、バランサシャフトの前端側を支持するフロント軸受部が、上記オイルポンプハウジングにおける一対の動力伝達ギヤの前側に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、伝動帯が巻き掛けられた側のバランサシャフトの前端側を支持するフロント軸受部を、上記オイルポンプハウジングにおける一対の動力伝達ギヤの前側に設けたから、バランサシャフトにおける伝動帯が巻き掛けられた位置とフロント軸受部に支持された位置とが接近し、伝動帯の張力によるバランサシャフトの曲げの発生が抑制される。また、この結果、軸受部に対する偏摩耗等の悪影響が軽減される。
【００１１】
ところで、バランサシャフトボディにオイルポンプハウジングを設けると、バランサシャフトボディにポンプ室やオイル通路等を形成しなければならず、その構造が複雑となって例えば鋳造で製造するのが困難となる。
【００１２】
そこで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、バランサシャフトボディは、フロント取付部、リヤ取付部及び連結部を有するアッパボディと、オイルポンプハウジウングを構成するフロントオイルポンプハウジング及びリヤオイルポンプハウジングとを有し、フロントオイルポンプハウジングにバランサシャフトのフロント軸受部が設けられていると共に、リヤオイルポンプハウジングに、潤滑油を濾過するオイルストレーナに通じるサクションダクトが一体形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、バランサシャフトボディがアッパーボディとオイルポンプハウジウングとに分離され、しかもオイルポンプハウジングがフロントオイルポンプハウジングとリヤオイルポンプハウジングとに分割されているから、それぞれの構造がシンプルなものになり、型枠等の加工が容易となる。また、オイルポンプハウジングを分離したことによりオイル吸入用のサクションダクトをリヤオイルポンプハウジングに容易に一体形成することができるようになる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、バランサシャフトのリヤ軸受部は、アッパボディのリヤ取付部に設けられた上半部と、該リヤ取付部に取り付けられる軸受キャップに設けられた下半部とで構成され、かつ、バランサシャフトのアンバランスウェイト部の長手方向中間部にアンバランスウェイト部の外径より小径のジャーナル部が形成され、該ジャーナル部が上記リヤ軸受部によって支持されていることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、リヤ軸受部を２分割したことによって、ジャーナル部をアンバランスウェイト部の外径より小径としてもバランサシャフトをバランサシャフトボディに組み付けることができる。また、ジャーナル部をアンバランスウェイト部の外径より小径としたことにより、バランサシャフトのジャーナル部と軸受部との摺接速度が低下して摺接抵抗等による回動時の発熱が減少し、軸受部の耐久性が向上することとなる。
【００１６】
そして、請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、サクションダクトの下端部は、下面が開口された箱状とされていると共に、その開口部を覆う箱状の蓋部材が設けられており、このサクションダクト下端部と蓋部材とでオイルストレーナ収納部が構成されていることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、サクションダクトの下端部を箱状としたことにより、下面の面積を広くできる。すなわち、オイルストレーナの面積を広くすることができ、ストレーナが異物等で目詰まりしにくくなる。
【００１８】
さらに、請求項５に記載の発明は、請求項２から請求項４のいずれかに記載の発明において、オイルポンプの吐出側の油路が、リヤオイルポンプハウジングに設けられた上流側油路と、アッパボディのフロント取付部に設けられてシリンダブロックの油路に通じる下流側油路とで構成され、この上流側油路の下流端と下流側油路の上流端とが、リヤオイルポンプハウジングとアッパボディとの当接面にそれぞれ開口していると共に、両開口部が、両側の油路を連通させるチューブ状の位置決めピンで連結されていることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、オイル吐出側の油路を、パイプ等で別途構成する必要がない。また、油路を連結するチューブと、位置決めピンとを兼用することができ、部品点数を減らすことができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、チューブ状の位置決めピンは、アッパボディにおけるフロント取付部の左右両側部のいずれか一方の側部に配設されていると共に、他方の側部におけるリヤオイルポンプハウジングとフロントオイルポンプハウジングとの当接面に互いに嵌合する位置決め孔と位置決めピンとが配設されており、かつ、上記アッパボディにおけるフロント取付部の左右両側部とフロントオイルポンプハウジングの左右両側部とに、互いに嵌合する一対の位置決め孔と位置決めピンとが配設されていることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、フロントハウジングとリヤハウジングとが１対の位置決め孔と位置決めピンとで、また、リヤハウジングとアッパボディとが両部材の当接面に設けられた開口部とチューブ状の位置決めピンとで、そして、フロントハウジングとアッパボディとが２対の位置決め孔と位置決めピンとで互いに位置決めされる。例えばフロントハウジングとリヤハウジングとを２対の位置決め孔と位置決めピンとで、また、リヤハウジングとアッパボディとを２対の位置決め孔と位置決めピンとでそれぞれ位置決めした場合、リヤハウジングの位置にずれが生じると、フロントハウジングの位置にもずれが生じることとなるが、本発明によれば、フロントハウジングとアッパボディとが直接位置決めされるから、このようなずれを生じることなく少ない位置決めピンで精度よく位置決めすることができる。しかも、それぞれの位置決めピンが左右両側に離して設けられているから、位置決めの精度が向上する。
【００２２】
そして、請求項７に記載の発明は、請求項２から請求項６のいずれかに記載の発明において、リヤオイルポンプハウジングに設けられたサクションダクトからポンプ室に通じる潤滑油吸入口が、該リヤオイルポンプハウジングの上部に設けられていることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、サクションダクトの下端部に配置されたストレーナと、潤滑油吸入口との距離が長くなるから、ポンプ室に潤滑油が吸入されるときに生じる脈動が減衰してストレーナ側にまでは伝わりにくくなり、ストレーナ等の振動が抑制される。その結果、この振動が車内に伝達されて生じる騒音が減少することとなる。
【００２４】
ところで、サクションダクトをリヤオイルポンプハウジングに一体で設け、その下端部が前述のように箱状で面積が広いと、バランサシャフトのアンバランスウェイト部とサクションダクトとの干渉を回避するために、該アンバランスウェイト部をサクションダクトの後方に配置しなければならない場合が生じるが、その場合、サクションダクトの側方部に空き空間が生じてしまう。
【００２５】
そこで、請求項８に記載の発明は、請求項２から請求項７のいずれかに記載の発明において、サクションダクトの下端部はバランサシャフトの下方に位置すると共に、オイルポンプの吐出圧を調整するリリーフバルブが収容されたリリーフバルブボディが、上記サクションダクトの下端部の側方であってリヤオイルポンプハウジウングとバランサシャフトのアンバランスウェイト部との間の空間に配設されていることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、空き空間を有効に活用でき、バランサシャフトボディ全体を小型化できる。
【００２７】
また、請求項９に記載の発明は、請求項２から請求項８のいずれかに記載の発明において、オイルポンプからシリンダブロックに供給された潤滑油の戻り油路が、アッパボディのリヤ取付部に設けられてリヤ軸受部に通じる油路に接続されていることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、オイルポンプから吐出されたオイルがシリンダブロックを介してリヤ軸受部に供給されることとなる。すなわち、シリンダブロックから戻ってくる潤滑油を利用することができるから、新たに設ける油路の長さを短くすることができる。
【００２９】
そして、請求項１０に記載の発明は、請求項２から請求項９のいずれかに記載の発明において、バランサシャフトはフロント軸受部とリヤ軸受部とで軸方向に移動可能に支持されていると共に、該バランサシャフトの軸方向の移動が、該シャフトに圧入された動力伝達ギヤの前後の端面とオイルポンプハウジングの内面との当接により規制されるように構成されていることを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、バランサシャフトに作用するスラストが動力伝達ギヤの端面とポンプ室の内面とで受け止められることとなり、スラストを受け止めるための構造を別途設ける必要がない。すなわち、ジャーナル部と軸受部とでスラストを受ける必要がなくなって、ジャーナル部と軸受部との組み付け精度が緩和され、この結果、バランサシャフトへの動力伝達ギヤの取付位置の多少のずれを許容することができるようになり、取付位置に関する公差が緩和される。また、この公差の緩和によって部品の製造コストを低減することもできる。加えて、動力伝達ギヤのバランサシャフトへの圧入に際して、シャフトを前後にゆすることができるようになり、圧入作業が容易となる。
【００３１】
さらに、ポンプ室内には潤滑油が充満しているから、動力伝達ギヤとポンプ室との摺接面が良好に潤滑されて摩擦抵抗が減少し、これらの部材の摩耗が軽減される。
【００３２】
さらに、請求項１１に記載の発明は、請求項３から請求項９のいずれかに記載の発明において、バランサシャフトはフロント軸受部とリヤ軸受部とで軸方向に移動可能に支持されていると共に、該バランサシャフトの軸方向の移動が、リヤ軸受部の前後両面とバランサシャフトのジャーナル部の前後に設けられたアンバランスウェイト部の端面との当接により規制されるように構成されていることを特徴とする。
【００３３】
この発明によれば、バランサシャフトに作用するスラストがリヤ軸受部の前後面とバランサシャフトのジャーナル部の前後に設けられた該ジャーナル部より大径とされた部位とで受け止められることとなる。
【００３４】
また、スラストをジャーナル部側で受け止めるから、ポンプ室の内面と動力伝達ギヤの端面との間に隙間が確保され、ポンプ室の内面と動力伝達ギヤの摩耗が防止される。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３６】
図１〜図３に示すように、この実施の形態に係るエンジンのバランサ装置１は、シリンダブロックＣＢの下方においてオイルパンＰ内に配設されたバランサシャフトボディ２を有する。該バランサシャフトボディ２は、シリンダブロックＣＢに取り付けられ、クランクシャフトＣＳの軸心に平行に延びる一対のバランサシャフト３，４を回動可能に支持する。バランサシャフト３，４の前端側（図における左側）には、一対の動力伝達ギヤ５，６が取り付けられ、これらが互いに噛合している。一方のバランサシャフト３は動力伝達ギヤ５の前方側に延長されており、その先端にスプロケット７が取り付けられている。クランクシャフトＣＳの前端にスプロケット８が取り付けられている。両スプロケット７，８間にはチェーン９が巻き掛けられている。
【００３７】
ここで、図１〜図３に示すように、バランサシャフト３，４の後端側（図における右側）には、断面扇状（図７参照）のアンバランスウェイト部３ａ，４ａが設けられている。該アンバランスウェイト部３ａ，４ａの長手方向中間部には、該アンバランスウェイト部３ａ，４ａの外径より小径のジャーナル部３ｂ，４ｂが設けられている。
【００３８】
一方、バランサシャフトボディ２は、バランサシャフトボディ２のフレームを構成するアッパボディ１０（図４参照）と、該アッパボディ１０にボルトＢ１…Ｂ１で締結され、上記ギヤ５，６を収容するフロントオイルポンプハウジング３０（図５参照。以後、単に「フロントハウジング３０」という）及びリヤオイルポンプハウジング４０（図６参照。以後、単に「リヤハウジング４０」という）と、上記アッパボディ１０にボルトＢ２…Ｂ２で締結され、アッパボディ１０とで上記バランサシャフト３，４のジャーナル部３ｂ，４ｂを回動可能に支持するベアリングキャップ６０とを有する。
【００３９】
これらのうちアッパボディ１０は、図１〜図４に示すように、フロント側の両側部及びリヤ側の両側部に、バランサ装置１をシリンダブロックＣＢに固定するためのボルトＢ３…Ｂ３が装着されるボス１１，１２，１３，１４を有し、ボス１１，１２がフロントビーム１５で、ボス１３，１４がリヤビーム１６で、ボス１１，１３がライト側のサイドビーム１７で、ボス１２，１４がレフト側のサイドビーム１８でそれぞれ連結されている。また、図１、図６に示すように、フロントビーム１５とサイドビーム１７との連結部から下方にライトピラー１９が、フロントビーム１５とサイドビーム１８との連結部から下方にレフトピラー２０がそれぞれ延びている。ここで、請求項１に記載のフロント取付部はボス１１，１２とフロントビーム１５と両ピラー１９，２０とを含み、リヤ取付部はボス１３，１４とリヤビーム１６とを含み、連結部はサイドビーム１７，１８を含む。
【００４０】
図７に示すように、上記ベアリングキャップ６０は、上記アッパボディ１０のリヤビーム１６の下部に上記ボルトＢ２…Ｂ２で締結されている。リヤビーム１６の下面及びベアリングキャップ６０の上面には、２組の一対の半円孔１６ａ，６０ａ及び１６ｂ，６０ｂが形成されており、これらの半円孔１６ａ，１６ｂ，６０ａ，６０ｂで、バランサシャフト３，４の上記ジャーナル部３ｂ，４ｂを回動可能に支持するリヤ側軸受部Ｂｒ１，Ｂｒ２が構成されている。
【００４１】
その場合に、上記動力伝達ギヤ５，６は、噛合ギヤ式のオイルポンプのギヤを兼ねており、図３、図８に示すように、フロントハウジング３０及びリヤハウジング４０によって形成されたポンプ室Ｘに収容されている。リヤハウジング４０には、オイルパン３内の潤滑油（以下、「オイル」と言う）をポンプ室Ｘ内に吸入するための通路であるサクションダクト４１が一体形成されていると共に、該サクションダクト４１からポンプ室Ｘに通じるオイル吸入開口４０ａが、フロントウォール４０ｂの上部に設けられている。
【００４２】
サクションダクト４１の下端部は、平面視長方形で下面が開放された箱状とされていると共に、該下端部には、該下端部を覆う蓋部材４２が組みつけられている。該蓋部材４２の底面には、円形のオイル吸入開口４２ａが設けられている。また、サクションダクト４１の下端部及び蓋部材４２の上端部にはそれぞれフランジ４１ｂ，４２ａが備えられていると共に、これらのフランジ４１ｂ，４２ａの間には、多数の小円孔４３ａ…４３ａが設けられたストレーナ４３が挟み込まれ、これらでストレーナ収納部を構成している。
【００４３】
図１、図８に示すように、フロントハウジング３０、リヤハウジング４０、及びアッパボディ１０には、ポンプ室Ｘ内に吸入されたオイルをシリンダブロックＣＢに吐出するための油路５０，５１，５２が設けられている。すなわち、油路５０は、フロントハウジング３０及びリヤハウジング４０の当接面に形成された溝５０ａ，５０ｂにより構成され、油路５１は、リヤハウジング４０のフロントウォール４０ｂの前後面を貫通する孔で構成され、油路５２は、アッパボディ１０のレフトピラー１９、ボス１１、補助ピラー１９ａ内に形成された孔で構成されている。また、油路５１と油路５２とはチューブ状のピン５３（以後、「チューブラピン５３」という）で連結され、油路５２とシリンダブロックＣＢ側の油路ＣＢ１とはチューブラピン５４で連結されている。
【００４４】
図１、図３に示すように、リヤハウジング４０のフロントウォール４０ａの背面側、詳しくはサクションダクト４１の下端部側面であってリヤハウジング４０のフロントウォール４０ｂとバランサシャフト３のアンバランスウェイト部３ａとの間の空間には、ポンプ室Ｘ内で生じた油圧が所定の油圧より高くなったときにこの状態を解消するためのリリーフバルブ５５がリヤハウジング４０に一体で形成されている。そして、リリーフバルブ５５の上流端は上記通路５０に通路５５ａ（図５参照）で接続され、下流端は上記サクションダクト４１の通路４１ａに通路５５ｂで接続されている。
【００４５】
また、図６，図８に示すように、リヤハウジング４０のポンプ室Ｘ内面には、リヤハウジング４０のフロントウォール４０ｂに設けられたバランサシャフト貫通孔４０ｃ，４０ｄの内面に通じるバランサシャフト３，４潤滑用の油路４０ｅ，４０ｆが設けられている。なお、後述するが、この貫通孔４０ｃ，４０ｄとバランサシャフト３，４とは当接していないため、この油路４０ｅ，４０ｆはなくてもよい。また、図示しないが、フロントハウジング３０側のポンプ室Ｘ内面にも、後述するフロント軸受部Ｂｆ１，Ｂｆ２を構成する孔部３０ｃ，３０ｄに通じるバランサシャフト３，４潤滑用の油路が設けられている。なお、このフロント側の油路の形状はリヤ側とほぼ同様の形状である。
【００４６】
また、図７、図９に示すように、アッパボディ１０のリヤビーム１６及びボス１３と、ベアリングキャップ６０とには、シリンダブロックＣＢに供給されたオイルの戻り油路ＣＢ２にチューブラピン６１で接続されると共に、リヤ軸受部Ｂｒ１，Ｂｒ２に通じる油路７０が設けられている。すなわち、該油路７０は、戻り油路２ｂに接続されてリヤビーム１６とベアリングキャップ６０との当接面にまで下方に延びる油路７０ａと、該当接面に沿って半円孔１６ａ，６０ａにまで延びる油路７０ｂと、該半円孔１６ａ，６０ａの内面に沿って設けられた油路７０ｃ，７０ｄとを有し、これらの油路７０ａ，７０ｂ，７０ｃ，７０ｄでリヤ軸受部Ｂｒ１に潤滑油を導く。また、油路７０は、油路７０ｂの途中から下方に延びる油路７０ｅと、ベアリングキャップ６０の下部で左右に延びる油路７０ｆと、該油路７０ｆの先端からリヤビーム１６とベアリングキャップ６０との当接面に延びる油路７０ｇと、該当接面に沿って半円孔１６ｂ，６０ｂにまで延びる油路７０ｈと、該半円孔１６ｂ，６０ｂの内面に沿って設けられた油路７０ｉ，７０ｊとを有し、これらの油路７０ｅ，７０ｆ，７０ｇ，７０ｈ，７０ｉ，７０ｊでリヤ軸受部Ｂｒ２に潤滑油を導く。なお、これらの油路は、リヤビーム１６及びベアリングキャップ６０に形成された孔部及び表面に沿って形成された溝で構成されている。リヤビーム１６及びベアリングキャップ６０内には、ボルトＢ３…Ｂ３が上下に延びていることから、このボルトＢ３…Ｂ３で油路７０ｂ、７０ｈが遮断されないように、左右のボルトＢ３，Ｂ３の周囲には迂回部７０ｂ′，７０ｈ′が設けられている。
【００４７】
次に、このバランサシャフト装置１の作用について簡単に説明する。
【００４８】
まず、エンジンを作動させると、クランクシャフトＣＳの回転がチェーン９を介してバランサシャフト３に伝達され、このバランサシャフト３の回転が動力伝達ギヤ５，６を介してバランサシャフト４に伝達され、該バランサシャフト４がバランサシャフト３とは反対方向に回転することとなる。そして、この回転により、エンジンの各気筒の爆発によって生じる上下方向起振力に起因する振動が、互いに逆回転する一対のバランサシャフトの回転によって生じる新たな上下起振力によって打ち消され、エンジンの振動及びこれに伴う騒音が低減されることとなる。なお、一般的な４気筒エンジンでは２次の起振力が問題となるため、バランサシャフト３，４はクランクシャフトの倍速で回転し２次の起振力を打ち消すようにしている。
【００４９】
また、上記ギヤ５，６はオイルポンプのギヤを兼ねているから、その回転（図８に示すようにギヤ５はア方向に回転し、ギヤ６はイ方向に回転する）によってポンプ室Ｘ内に負圧が生じ、図３に矢印ウで示すように、オイルパン３内のオイルが、蓋部材４２のオイル吸入開口４２ａから網部材４３の小円孔４３…４３ａを通過してサクションダクト４１の通路４１ａ内に吸入され、この吸入されたオイルが通路４１ａ内を移動して開口４０ａからポンプ室Ｘ内に吸入されることとなる。また、このとき、ポンプ室Ｘ内のオイルは、油路５０，５１，５２を通って、シリンダブロックＣＢ側の油路ＣＢ１に吐出されると共に、上記フロント軸受部Ｂｆ１，Ｂｆ２がポンプ室Ｘ内に直接通じる油路を介して供給されたオイルによって潤滑され、また、リヤ軸受部Ｂｒ１，Ｂｒ２が，シリンダブロックＣＢからの戻り油路ＣＢ２を介して油路７０に供給されたオイルによって良好に潤滑されることとなる。
【００５０】
一方、オイルポンプの作動中に、ポンプ室内の油圧が所定の油圧より高くなったときには、上記通路５０及びリリーフバルブ５５を介して上記サクションダクト４１の通路４１ａにオイルが排出され、上記ポンプ室Ｘ内の油圧が所定の油圧以下に調整される。
【００５１】
また、以上のような構成としたことにより以下のような効果が得られる。
【００５２】
まず、動力伝達ギヤ５，６とオイルポンプ用のギヤとを共用化したからバランサ装置１の軽量化が図れる。
【００５３】
また、バランサシャフトボディ２がアッパーボディ（アッパーボディ１０及びベアリングキャップ６０）とオイルポンプハウジウング（フロントオイルポンプハウジング３０及びリヤオイルポンプハウジング４０）とに分離され、しかもオイルポンプハウジングがフロントオイルポンプハウジング３０とリヤオイルポンプハウジング４０とに分割されているから、それぞれの構造がシンプルなものになり、型枠等の加工が容易となる。また、オイルポンプハウジングを分離したことによりオイル吸入用のサクションダクト４１をリヤオイルポンプハウジング４０に容易に一体形成することができるようになる。
【００５４】
また、リヤ軸受部Ｂｒ１，Ｂｒ２をアッパボディ１０側とベアリングキャップ側とに２分割したことによって、ジャーナル部３ｂ，４ｂをアンバランスウェイト部３ａ，４ａの外径より小径としてもバランサシャフト３，４をバランサシャフトボディ２に組み付けることができる。また、ジャーナル部３ｂ，４ｂをアンバランスウェイト部３ａ，４ａの外径より小径としたことにより、バランサシャフト３，４のジャーナル部３ｂ，４ｂと軸受部Ｂｆ１，Ｂｆ２との摺接速度が低下して摺接抵抗等による回動時の発熱が減少し、軸受部の耐久性が向上することとなる。
【００５５】
また、サクションダクト４１の下端部を箱状としたことにより、ストレーナ４３の面積を広くすることができ、ストレーナ４３が異物等で目詰まりしにくくなる。
【００５６】
その場合に、ポンプ室Ｘへの潤滑油吸入口４０ａをリヤハウジング４０の上部に設けたから、サクションダクト４１の下端部に配置されたストレーナ４３と、潤滑油吸入口４０ａとの距離が長くなって、ポンプ室Ｘに潤滑油が吸入されるときに生じる脈動が減衰してストレーナ４３側にまでは伝わりにくくなり、ストレーナ４３等の振動が抑制される。その結果、この振動が車内に伝達されて生じる騒音が減少することとなる。
【００５７】
また、リリーフバルブが収容されたリリーフバルブボディ５５を、上記サクションダクト４１の下端部の側方であってリヤオイルポンプハウジウング４０とバランサシャフト３のアンバランスウェイト部３ａとの間の空間に配設したから、空間を有効に活用できバランサシャフトボディ全体が小型化される
また、ポンプ室ＸからシリンダブロックＣＢへのオイル吐出側の油路５１，５２を、リヤハウジング４０とアッパボディ１０に設けたから、パイプ等で別途構成する必要がない。
【００５８】
加えて、オイルポンプからシリンダブロックＣＢに供給された潤滑油の戻り油路ＣＢ２が、アッパボディ１０のリヤビーム１６及びボス１３に設けられてリヤ軸受部Ｂｒ１，Ｂｒ２に通じる油路７０に接続されているから、オイルポンプから吐出されたオイルがシリンダブロックＣＢを介してリヤ軸受部Ｂｒ１，Ｂｒ２に供給され、この結果、シリンダブロックＣＢから戻ってくる潤滑油を利用することができ、新たに設ける油路の長さを短くすることができる。
【００５９】
また、アッパボディ１０が、平面視四角形状に連結されたビーム１５，１６，１７，１８によって剛性の高い構造とされているから、シリンダブロックＣＢに堅固に固定される。
【００６０】
次に、バランサシャフト３，４の前端側を回動可能に支持するフロント側の軸受部Ｂｆ１，Ｂｆ２について説明する。図２、図３、図５に示すように、この軸受部Ｂｆ１，Ｂｆ２は、上記動力伝達ギヤ５，６の前側に設けられ、フロントハウジング３０の前面に設けられた突出部３０ａ，３０ｂを貫通する孔部３０ｃ，３０ｄにより構成されている。突出部３０ａの突出量は突出部３０ｂの突出量より大きくされており、バランサシャフト３の延長部３ｃをスプロケット７の近傍まで支持している。一方、図５に示すように、リヤハウジング４０の前述の孔部４０ｃ，４０ｄは、バランサシャフト３，４におけるアンバランスウェイト部３ａ，４ａよりフロント側の外径より大径とされ、図３に符号エで示すように、孔部４０ｃ，４０ｄとバランサシャフト３，４との間には隙間が設けられている。すなわち、バランサシャフト３，４は、上記フロント側の軸受部Ｂｆ１，Ｂｆ２と，リヤ側の軸受部Ｂｒ１，Ｂｒ２とで２点支持されることとなる。
【００６１】
これによれば、チェーン９が巻き掛けられた側のバランサシャフト３の延長部３ｃを支持するフロント軸受部Ｂｆ１が、上記フロントオイルポンプハウジング２１における一対の動力伝達ギヤ５，６の前側に設けられているから、バランサシャフト３におけるチェーン９が巻き掛けられた位置とフロント軸受部Ｂｆ１に支持された位置とが前述のように接近し、チェーン９の張力による該バランサシャフト３の曲げの発生が抑制される。また、この結果、該軸受部Ｂｆ１に対する偏摩耗等の悪影響が軽減される。
【００６２】
ここで、上記フロントハウジング３０と、リヤハウジング４０と、アッパボディ１０とを相互に位置決めするための位置決めピンの配置について説明する。フロントハウジング３０とリヤハウジング４０との位置決め用としては、図８に示すように、フロントハウジング３０のリヤハウジング４０に対向する面のボス１２側に位置決め孔８１が設けられていると共に、該位置決め孔８１に嵌合される位置決めピン８２がリヤハウジング４０のフロントハウジング３０側の面に立設されている（図６参照）。フロントハウジング３０とアッパボディ１０との位置決め用としては、図１，図２に示すように、フロントハウジング３０の上部左右に突出する突出部８３，８３のリヤハウジウング４０に対向する面に位置決め孔８４，８４が設けられていると共に、アッパボディ１０のフロントビーム１５の両端部から前方に突出した突出部８５，８５に、前方に突出して位置決めピン８６，８６が設けられている（図４、図８参照）。リヤハウジング４０とアッパボディ１０との位置決め用としては、図１に示すように、前述の油路５１と油路５２とを連結するチューブラピン５３を用いている。
【００６３】
これによれば、フロントハウジング３０とリヤハウジング４０とが１対の位置決め孔８１と位置決めピン８２とで、また、リヤハウジング４０とアッパボディ１０とがそれらの当接面に設けられた油路５１、５２とチューブラピン５３とで、そして、フロントハウジング３０とアッパボディ１０とが２対の位置決め孔８４，８４と位置決めピン８６，８６とで互いに位置決めされる。例えばフロントハウジングとリヤハウジングとを２対の位置決め孔と位置決めピンとで、また、リヤハウジングとアッパボディとを２対の位置決め孔と位置決めピンとでそれぞれ位置決めした場合、リヤハウジングの位置にずれが生じると、フロントハウジングの位置にもずれが生じることとなるが、本実施の形態によれば、フロントハウジング３０とアッパボディ１０とが直接位置決めされるから、このようなずれが生じることがなく、少ない位置決めピン等で精度よく位置決めされる。しかも、それぞれの位置決めピン及び位置決め孔が左右両側に離して設けられているから、位置決めの精度が向上する。また、油路５１，５２を連結するチューブ５３を位置決めピンとして共用したから、部品点数が減少する。なお、位置決め孔と位置決めピンとを設ける側は互いにいれかえてもよい。
【００６４】
また、図３に示すように、バランサシャフト３のジャーナル部３ｂの前後端面と軸受部Ｂｒ１，Ｂｒ２を構成するリヤビーム１６の前後両面との間には、隙間Ｙ１，Ｙ２が設けられ、バランサシャフト３が前後に移動可能とされている。一方、ギヤ５，６の両端面と、ポンプ室Ｘの前後両面との間にも隙間とが設けられているが、該隙間Ｙ１，Ｙ２に比較してはるかに小さなものとされている。すなわち、バランサシャフト３にスラストが作用して、バランサシャフト３が軸方向に移動した場合、ギヤ１３の端面がポンプ室Ｘの内面にまず当接し、これらでスラストが受け止められることとなる。なお、バランサシャフト４のスラスト受構造は、バランサシャフト３のスラスト受構造と同様であるため、説明を省略する。
【００６５】
これによれば、バランサシャフト３，４に作用するスラストが動力伝達ギヤ５，６の端面とポンプ室Ｘの内面とで受け止められることとなり、スラストを受け止めるための構造を別途設ける必要がない。また、バランサシャフト３，４への動力伝達ギヤ５，６の取付位置の多少のずれを許容することができるようになり、取付位置に関する公差が緩和される。また、この公差の緩和によって部品の製造コストを低減することができる。加えて、動力伝達ギヤ５，６のバランサシャフト３，４への圧入に際して、シャフト５，６を前後にゆすることができるようになり、圧入作業が容易となる
さらに、ポンプ室Ｘ内には潤滑油が充満しているから、動力伝達ギヤ５，６とポンプ室Ｘとの摺接面が良好に潤滑されて摩擦抵抗が減少し、これらの部材の摩耗が軽減される。
【００６６】
次に、第２の実施の形態に係るエンジンのバランサシャフト構造について説明する。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態に係るエンジンのバランサシャフト構造においてスラストを受ける構造を変更したものである。なお、第１の実施の形態と同じものについては、同一の符号を用いて説明する。
【００６７】
すなわち、図１０に示すように、このバランサ装置１００には、バランサシャフト１０１（もう一方のバランサシャフトのスラストを受ける構造もほぼ同一の構造であるため、該シャフト１０１についてのみ説明する）の後端側にアンバランスウェイト部１０１ａが設けられていると共に、その前後方向中間部にジャーナル部１０１ｂが設けられている。また、このジャーナル部１０１ｂの前後端面には、アンバランスウェイト部１０１ｂの外径と同径のフランジ１０１ｃ，１０１ｃが設けられている。その場合に、このフランジ１０１ｃ，１０１ｃとリヤ軸受部Ｂｒ１′を構成するリヤビーム１１０及びベアリングキャップ１１１の前後両面との間には隙間は設けられていない。一方、ギヤ１０２の両端面と、ポンプ室Ｘの内面との間には、これらが当接しないように隙間とが設けられている。すなわち、バランサシャフト１０１にスラストは上記フランジ１０１ｃ，１０１ｃとリヤ軸受部Ｂｒ１′とにより受け止められることとなる。
【００６８】
ところで、図１１（ａ）に示すように、バランサシャフト１０１のジャーナル部１０１ｂのリヤ軸受部Ｂｒ１′への組み付け作業は、該シャフト１０１をリヤハウジング４０′のフロントウォール４０ａ′に設けられた孔部４０ｂ′に挿通した後でなければ行うことができないが、この孔部４０ｂ′がバランサシャフト１０１の直径とあまりかわらないと、シャフト１０１がリヤハウジング４０′のフロントウォール４０ａ′に対してほぼ直立状態となり、ジャーナル部１０１ｂを軸受部Ｂｒ１′に組み付けるときに、フランジ部１０１ｃ，１０１ｃが軸受部Ｂｒ１′に当接し、組み付けられない。そこで、バランサシャフト１０１をバランサシャフトボディに組み付けるときに、バランサシャフト１０１を斜めにできるように、上記孔部４０ｂ′は第１の実施の形態における孔部４０ｂよりもその直径が大きくされている。また、これに伴って、ポンプ室Ｘ′内のオイルが漏れやすくなるため、ギヤ１０２の後端面に、中空状の突出部１０２ａを設け、シャフト１０２と孔部４０ｂ′との隙間を小さくしている。
【００６９】
これによれば、スラストをリヤジャーナル部１０１ｂ側で受け止めるようにしたから、ポンプ室Ｘ′の内面と動力伝達ギヤ１０２の端面との間に隙間が確保され、これらの部材の摩耗が防止される。
【００７０】
ところで、第１の実施の形態のようにアンバランスウェイト部が一様な径とされているような場合、その径は、バランサシャフトが回転したときにアンバランスウェイト部同士が当接しないような大きさに制約される。すなわち、バランサシャフトの回転時のモーメントを維持しつつアンバランスウェイト部の重量を軽減する場合、両バランサシャフト間の距離を大きくしてアンバランスウェイト部の外径を大きくする必要があるが、その場合、バランサ装置全体が大きくなってしまい、重量軽減を図ることが難しい。
【００７１】
そこで、この問題を解決するものとして、第３の実施の形態に係るエンジンのバランサシャフト構造について説明する。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態のバランサシャフトのアンバランスウェイト部の形状を変更したものである。すなわち、図１２、図１３に示すように、この第３の実施の形態に係るバランサシャフト２０１，２０２は、アンバランスウェイト部２０１ａ，２０２ａと、該アンバランスウェイト部２０１ａ，２０２ａの長手方向中間に設けられたジャーナル部２０１ｂ，２０２ｂとを有し、該ジャーナル部２０１ｂ，２０２ｂが、リヤビーム２１０とベアリングキャップ２１１とに設けられたリヤ側軸受部Ｂｒ１″，Ｂｒ２″によって回動可能に支持されている。その場合に、このアンバランスウェイト部２０１ａ，２０２ａは、それぞれ、交互に配置された大径部２０１ｃ，２０２ｃと小径部２０１ｄ，２０２ｄとを有し、バランサシャフト２０１の大径部２０１ｃとバランサシャフト２０２の小径部２０２ｄとが軸方向において同じ位置に、また、バランサシャフト２０１の小径部２０１ｄとバランサシャフト２０２の大径部２０２ｃとが軸方向において同じ位置に配置されている。そのため、シャフトの軸心に直交する方向からみた場合、互いに重なりあっている。
【００７２】
これによれば、例えばバランサシャフト２０１側については、アンバランスウェイト部２０１ａの径を他方のバランサシャフト２０２の小径部に当接しない範囲で大きくすることができるようになる。すなわち、径を大きくすることによって、同じモーメントを確保しながらアンバランスウェイト部２０１ａの重量を軽くすることができ、バランサ装置の重量を軽量化することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、伝動帯が巻き掛けられた側のバランサシャフトの前端側を支持するフロント軸受部を、上記オイルポンプハウジングにおける一対の動力伝達ギヤの前側に設けたから、バランサシャフトにおける伝動帯が巻き掛けられた位置とフロント軸受部に支持された位置とが接近し、伝動帯の張力によるバランサシャフトの曲げの発生が抑制される。また、この結果、軸受部に対する偏摩耗等の悪影響が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンのバランサシャフト構造を示す側面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線による断面矢視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るアッパボディの斜視図である。
【図５】同フロントオイルポンプハウジングの斜視図である。
【図６】同リヤオイルポンプハウジングの斜視図である。
【図７】図２のＢ−Ｂ線による矢視図である。
【図８】図２のＣ−Ｃ線による矢視図である。
【図９】図１のＤ−Ｄ線による矢視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るエンジンのバランサシャフト構造を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るエンジンのバランサシャフト構造により達成される効果を説明する図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に係るバランサシャフトの平面図である。
【図１３】図１２のＥ−Ｅ線による矢視図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　バランサ装置
２　　　　　　　バランサシャフトボディ
３，４　　　　　バランサシャフト
３ａ，４ａ　　　アンバランスウェイト部
３ｂ，４ｂ　　　ジャーナル部
３ｃ　　　　　　延長部
５，６　　　　　動力伝達ギヤ
７　　　　　　　スプロケット（巻き掛け部材）
９　　　　　　　チェーン（伝動帯）
１０　　　　　　アッパボディ
１１，１２　　　ボス（フロント取付部）
１３，１４　　　ボス（リヤ取付部）
１５　　　　　　フロントビーム（フロント取付部）
１６　　　　　　リヤビーム（リヤ取付部）
１７，１８　　　サイドビーム（連結部）
１９　　　　　　ライトピラーフロント取付部）
４０　　　　　　リヤオイルポンプハウジング
４０ａ　　　　　潤滑油吸入口
４１　　　　　　サクションダクト
４２　　　　　　蓋部材
４３　　　　　　オイルストレーナ
５１　　　　　　油路（上流側油路）
５２　　　　　　油路（下流側油路）
５３　　　　　　チューブラピン（チューブ状の位置決めピン）
５５　　　　　　リリーフバルブ
６０　　　　　　ベアリングキャップ
７０　　　　　　油路（リヤ軸受部に通じる油路）
８１，８４，８４　位置決め孔
８２，８６，８６　位置決めピン
Ｂｒ１，Ｂｒ２　リヤ軸受部
Ｂｆ１，Ｂｆ２　フロント軸受部
ＣＢ　　　　　　シリンダブロック
ＣＳ　　　　　　クランクシャフト
Ｘ　　　　　　　ポンプ室[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a balancer shaft structure of an engine, particularly to a support structure of a balancer shaft driven by a crankshaft through a transmission band, and belongs to the field of engine vibration countermeasure technology.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an engine for an automobile or the like, a balancer device may be provided as a measure against vibration and noise accompanying the vibration. This balancer device includes, for example, a pair of balancer shafts extending parallel to the crankshaft and provided with an unbalanced weight portion, and a pair of power transmission gears provided on both balancer shafts and meshing with each other. The rotation is transmitted to this balancer shaft via a transmission band, a gear train, and the like provided between the balancer shaft and the crankshaft, and the rotation is transmitted to the other balancer shaft via a power transmission gear. Is configured. According to this, the vibration caused by the vertical vibrating force generated by the explosion of each cylinder of the engine is canceled by the new vertical vibrating force generated by the rotation of the pair of balancer shafts rotating in opposite directions. The accompanying noise will be reduced.
[0003]
In such a case, an oil pump may be configured using a balancer shaft or the like of the balancer device. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-65148 discloses a front end of one balancer shaft and a front end of a crankshaft. And a transmission band wound around the transmission band, in which a trochoid oil pump is provided at the front end of the other balancer shaft. Further, Japanese Utility Model Publication No. Sho 56-52424 discloses that a gear train is provided between one end of one balancer shaft and one end of a crankshaft, and a power transmission gear between the balancer shafts is used. An oil pump of the type is disclosed.
[0004]
Therefore, if the trochoid pump described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-65148 is replaced with a pump using a power transmission gear described in Japanese Utility Model Publication No. 56-52424, the front end of one balancer shaft and the front end of a crankshaft will be described. A gear-type oil pump can be configured using a power transmission gear between balancer shafts even in a case where a transmission band is provided between the oil pump and the oil pump. There is a problem of where to place the bearing portion on the side.
[0005]
For example, in the structure disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 56-52424, if a transmission band is provided between the crankshaft and the crankshaft, the same structure as the above-described replacement can be realized. Not disclosed.
[0006]
In JP-A-2000-65148, a transmission band is wound around the front end of one balancer shaft, and an oil pump pump is provided at the front end of the other balancer shaft. , The transmission band cannot be provided at the same position as the oil pump in the axial direction of the shaft. Therefore, it is conceivable to shift the position where the drive band is wound around the oil pump in the axial direction of the shaft to the front or rear of the oil pump.However, since the oil pump is attached to the case that supports the balancer shaft, the oil pump is shifted to the rear. Is difficult, and as a result, the balancer shaft on the side where the transmission band is wound is extended forward, and the transmission band is wound around this extension. In this case, if the bearings are to be provided at the same position in the axial direction of both balancer shafts, the only option is to arrange them between the power transmission gear and the oil pump.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the bearing portion is disposed between the power transmission gear and the oil pump as in JP-A-2000-65148, a winding member around which the transmission band is wound from the bearing portion on the transmission band side. The balancer shaft is likely to be bent due to the tension of the transmission band. As a result, uneven wear and the like occur in the bearing portion, and there is also a problem that the durability of the bearing portion is reduced.
[0008]
Therefore, an object of the present invention is to provide a balancer shaft structure of an engine in which a balancer shaft is driven by a crankshaft via a transmission band and in which the balancer shaft can be prevented from bending due to the tension of the transmission band. I do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
That is, a first aspect of the present invention provides a balancer shaft body disposed below a cylinder block and attached to the cylinder block, a balancer shaft body supported by the body and extending parallel to the crankshaft, and an unbalanced weight at a rear end side. And a pair of power transmission gears provided on the front ends of the two balancer shafts and meshing with each other. One of the balancer shafts has a front end extended, A part of which is provided with a transmission band wrapping member for transmitting the rotation of the crankshaft, and a balancer shaft structure of an engine in which an oil pump is constituted by the two gears. Front and rear mounting parts provided with bosses for mounting to the cylinder block A connection part for connecting the mounting parts, an oil pump housing for housing the two gears is provided in front of the front mounting part, and the rear mounting part supports the rear end side of the balancer shaft. A rear bearing portion is provided, and a front bearing portion for supporting a front end side of the balancer shaft is provided on a front side of the pair of power transmission gears in the oil pump housing.
[0010]
According to the present invention, the front bearing portion that supports the front end side of the balancer shaft on which the transmission band is wound is provided on the front side of the pair of power transmission gears in the oil pump housing. The wound position and the position supported by the front bearing portion approach each other, and the occurrence of bending of the balancer shaft due to the tension of the transmission band is suppressed. As a result, adverse effects such as uneven wear on the bearing portion are reduced.
[0011]
By the way, when the oil pump housing is provided in the balancer shaft body, a pump chamber, an oil passage, and the like must be formed in the balancer shaft body, and the structure becomes complicated, and it becomes difficult to manufacture the balancer shaft body by, for example, casting.
[0012]
Therefore, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the balancer shaft body includes an upper body having a front mounting portion, a rear mounting portion, and a connecting portion, and a front oil constituting an oil pump housing. It has a pump housing and a rear oil pump housing, the front oil pump housing is provided with a front bearing portion of a balancer shaft, and the rear oil pump housing is integrally formed with a suction duct communicating with an oil strainer for filtering lubricating oil. It is characterized by having been done.
[0013]
According to this invention, the balancer shaft body is separated into the upper body and the oil pump housing, and the oil pump housing is divided into the front oil pump housing and the rear oil pump housing. And processing of the formwork and the like becomes easy. Further, by separating the oil pump housing, the suction duct for oil suction can be easily formed integrally with the rear oil pump housing.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the rear bearing portion of the balancer shaft is attached to the upper half provided on the rear attachment portion of the upper body, and attached to the rear attachment portion. A lower half portion provided on the bearing cap, and a journal portion having a diameter smaller than the outer diameter of the unbalance weight portion is formed at a longitudinally intermediate portion of the unbalance weight portion of the balancer shaft; It is supported by a rear bearing.
[0015]
According to the present invention, by dividing the rear bearing into two parts, the balancer shaft can be assembled to the balancer shaft body even if the journal part is smaller in diameter than the outer diameter of the unbalanced weight part. Also, by making the journal portion smaller in diameter than the outer diameter of the unbalanced weight portion, the sliding contact speed between the journal portion and the bearing portion of the balancer shaft is reduced, and heat generation during rotation due to sliding contact resistance and the like is reduced, The durability of the bearing is improved.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect, the lower end portion of the suction duct has a box shape with an open lower surface and covers the opening. A lid member is provided, and the lower end portion of the suction duct and the lid member constitute an oil strainer storage section.
[0017]
According to the present invention, by forming the lower end of the suction duct in a box shape, the area of the lower surface can be increased. That is, the area of the oil strainer can be increased, and the strainer is less likely to be clogged with foreign matter or the like.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the oil passage on the discharge side of the oil pump is connected to an upstream oil passage provided in the rear oil pump housing. , A downstream oil passage provided in the front mounting portion of the upper body and communicating with the oil passage of the cylinder block. The downstream end of the upstream oil passage and the upstream end of the downstream oil passage are connected to the rear oil pump housing. And an opening at the contact surface with the upper body, and both openings are connected by a tubular positioning pin communicating the oil passages on both sides.
[0019]
According to the present invention, it is not necessary to separately configure the oil passage on the oil discharge side with a pipe or the like. In addition, the tube for connecting the oil passage and the positioning pin can be shared, and the number of parts can be reduced.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the invention, the tubular positioning pin is disposed on one of the left and right sides of the front mounting portion of the upper body. In addition, a positioning hole and a positioning pin which are fitted to each other are provided on a contact surface of the rear oil pump housing and the front oil pump housing on the other side, and both right and left sides of a front mounting portion of the upper body are provided. A pair of positioning holes and positioning pins that fit together are provided on the left and right sides of the front oil pump housing.
[0021]
According to the present invention, the front housing and the rear housing are provided with a pair of positioning holes and positioning pins, and the rear housing and the upper body are provided with an opening provided on a contact surface of both members and a tubular positioning pin. Then, the front housing and the upper body are mutually positioned by the two pairs of positioning holes and the positioning pins. For example, when the front housing and the rear housing are positioned by two pairs of positioning holes and positioning pins, and the rear housing and the upper body are positioned by two pairs of positioning holes and positioning pins, if the position of the rear housing is shifted. However, according to the present invention, since the front housing and the upper body are directly positioned, the positioning can be accurately performed with a small number of positioning pins without such a deviation. be able to. In addition, since the respective positioning pins are provided separately on the left and right sides, the positioning accuracy is improved.
[0022]
According to a seventh aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the lubricating oil suction port communicating with the pump chamber from the suction duct provided in the rear oil pump housing is provided. It is provided on the upper part of the oil pump housing.
[0023]
According to the present invention, the distance between the strainer disposed at the lower end of the suction duct and the lubricating oil suction port is increased, so that the pulsation generated when lubricating oil is sucked into the pump chamber is attenuated to the strainer side. , And vibration of the strainer or the like is suppressed. As a result, the noise generated when this vibration is transmitted into the vehicle is reduced.
[0024]
By the way, when the suction duct is provided integrally with the rear oil pump housing, and its lower end is box-shaped and has a large area as described above, in order to avoid interference between the unbalance weight portion of the balancer shaft and the suction duct, In some cases, it is necessary to arrange the unbalanced weight portion behind the suction duct, but in this case, an empty space is generated on the side of the suction duct.
[0025]
Therefore, the invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 2 to 7, wherein the lower end of the suction duct is located below the balancer shaft and the discharge pressure of the oil pump is adjusted. The relief valve body in which the relief valve is housed is disposed in a space between the rear oil pump housing and the unbalanced weight portion of the balancer shaft on the side of the lower end of the suction duct. And
[0026]
According to the present invention, the empty space can be effectively used, and the entire balancer shaft body can be reduced in size.
[0027]
According to a ninth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to eighth aspects, the return oil passage of the lubricating oil supplied from the oil pump to the cylinder block is provided at the rear mounting portion of the upper body. And is connected to an oil passage communicating with the rear bearing portion.
[0028]
According to the present invention, the oil discharged from the oil pump is supplied to the rear bearing via the cylinder block. That is, since the lubricating oil returning from the cylinder block can be used, the length of the newly provided oil passage can be reduced.
[0029]
According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to ninth aspects, the balancer shaft is supported by the front bearing portion and the rear bearing portion so as to be movable in the axial direction. The movement of the balancer shaft in the axial direction is restricted by the contact between the front and rear end surfaces of the power transmission gear press-fitted into the shaft and the inner surface of the oil pump housing.
[0030]
According to the present invention, the thrust acting on the balancer shaft is received by the end surface of the power transmission gear and the inner surface of the pump chamber, and there is no need to separately provide a structure for receiving the thrust. That is, there is no need to receive thrust between the journal portion and the bearing portion, and the assembling accuracy of the journal portion and the bearing portion is relaxed. As a result, a slight shift in the mounting position of the power transmission gear to the balancer shaft is allowed. And the tolerance on the mounting position is reduced. Also, the manufacturing cost of the parts can be reduced by relaxing the tolerance. In addition, when the power transmission gear is press-fitted into the balancer shaft, the shaft can be swung back and forth, which facilitates the press-fitting operation.
[0031]
Further, since the pump chamber is filled with the lubricating oil, the sliding contact surface between the power transmission gear and the pump chamber is well lubricated, friction resistance is reduced, and wear of these members is reduced.
[0032]
Further, according to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the third to ninth aspects, the balancer shaft is supported by the front bearing portion and the rear bearing portion so as to be movable in the axial direction. , The axial movement of the balancer shaft is restricted by contact between the front and rear surfaces of the rear bearing portion and the end surfaces of the unbalanced weight portions provided before and after the journal portion of the balancer shaft. It is characterized by.
[0033]
According to the present invention, the thrust acting on the balancer shaft is received by the front and rear surfaces of the rear bearing portion and the portion provided before and after the journal portion of the balancer shaft and having a larger diameter than the journal portion.
[0034]
Further, since the thrust is received on the journal side, a gap is secured between the inner surface of the pump chamber and the end surface of the power transmission gear, and wear of the inner surface of the pump chamber and the power transmission gear is prevented.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0036]
As shown in FIGS. 1 to 3, an engine balancer device 1 according to this embodiment has a balancer shaft body 2 disposed in an oil pan P below a cylinder block CB. The balancer shaft body 2 is attached to the cylinder block CB, and rotatably supports a pair of balancer shafts 3 and 4 extending in parallel with the axis of the crankshaft CS. A pair of power transmission gears 5 and 6 are attached to the front end side (left side in the figure) of the balancer shafts 3 and 4, which mesh with each other. One balancer shaft 3 extends forward of the power transmission gear 5, and a sprocket 7 is attached to the end thereof. A sprocket 8 is attached to a front end of the crankshaft CS. A chain 9 is wound between the sprockets 7 and 8.
[0037]
Here, as shown in FIGS. 1 to 3, unbalanced weight portions 3 a and 4 a having a fan-shaped cross section (see FIG. 7) are provided on the rear end side (right side in the figure) of the balancer shafts 3 and 4. . Journal portions 3b, 4b having a diameter smaller than the outer diameter of the unbalance weight portions 3a, 4a are provided at the longitudinally intermediate portions of the unbalance weight portions 3a, 4a.
[0038]
On the other hand, the balancer shaft body 2 is connected to an upper body 10 (see FIG. 4) constituting a frame of the balancer shaft body 2, and is fastened to the upper body 10 with bolts B1... A pump housing 30 (refer to FIG. 5; hereinafter simply referred to as “front housing 30”) and a rear oil pump housing 40 (refer to FIG. 6; hereinafter simply referred to as “rear housing 40”), and bolts B2. And a bearing cap 60 rotatably supporting the journal portions 3b and 4b of the balancer shafts 3 and 4 with the upper body 10.
[0039]
As shown in FIGS. 1 to 4, bolts B3... B3 for fixing the balancer device 1 to the cylinder block CB are mounted on both sides of the front body and both sides of the rear body. Bosses 11, 12, 13, and 14, the bosses 11, 12 are front beams 15, the bosses 13, 14 are rear beams 16, the bosses 11, 13 are side beams 17 on the light side, and the bosses 12, 14 are The left side beams 18 are connected to each other. As shown in FIGS. 1 and 6, a right pillar 19 extends downward from a connecting portion between the front beam 15 and the side beam 17, and a left pillar 20 extends downward from a connecting portion between the front beam 15 and the side beam 18. ing. Here, the front mounting portion according to claim 1 includes the bosses 11 and 12, the front beam 15, and both pillars 19 and 20, the rear mounting portion includes the bosses 13, 14 and the rear beam 16, and the connecting portion is a side portion. Beams 17 and 18 are included.
[0040]
As shown in FIG. 7, the bearing cap 60 is fastened to the lower part of the rear beam 16 of the upper body 10 by the bolts B2... B2. On the lower surface of the rear beam 16 and the upper surface of the bearing cap 60, two pairs of semicircular holes 16a, 60a and 16b, 60b are formed, and these semicircular holes 16a, 16b, 60a, 60b are used to form the balancer shaft. Rear-side bearing portions Br1 and Br2 for rotatably supporting the journal portions 3b and 4b are configured.
[0041]
In this case, the power transmission gears 5 and 6 also serve as gears of a mesh gear oil pump, and as shown in FIGS. 3 and 8, a pump chamber X formed by a front housing 30 and a rear housing 40. Is housed in The rear housing 40 is integrally formed with a suction duct 41 which is a passage for sucking the lubricating oil (hereinafter, referred to as “oil”) in the oil pan 3 into the pump chamber X. An oil suction opening 40a communicating with the pump chamber X is provided at an upper portion of the front wall 40b.
[0042]
The lower end of the suction duct 41 is rectangular in plan view and has a box shape with an open lower surface, and a lid member 42 that covers the lower end is attached to the lower end. On the bottom surface of the lid member 42, a circular oil intake opening 42a is provided. Further, flanges 41b and 42a are provided at the lower end of the suction duct 41 and the upper end of the lid member 42, respectively, and a number of small circular holes 43a... 43a are provided between these flanges 41b and 42a. The inserted strainer 43 is sandwiched therebetween, and constitutes a strainer storage section.
[0043]
As shown in FIGS. 1 and 8, the front housing 30, the rear housing 40, and the upper body 10 have oil passages 50, 51, and 52 for discharging the oil sucked into the pump chamber X to the cylinder block CB. Is provided. That is, the oil passage 50 is constituted by grooves 50 a and 50 b formed on the contact surfaces of the front housing 30 and the rear housing 40, and the oil passage 51 is a hole penetrating the front and rear surfaces of the front wall 40 b of the rear housing 40. The oil passage 52 is configured by holes formed in the left pillar 19, the boss 11, and the auxiliary pillar 19a of the upper body 10. The oil passage 51 and the oil passage 52 are connected by a tubular pin 53 (hereinafter, referred to as “tubular pin 53”), and the oil passage 52 and the oil passage CB1 on the cylinder block CB side are connected by a tubular pin 54. ing.
[0044]
As shown in FIGS. 1 and 3, the rear side of the front wall 40 a of the rear housing 40, more specifically, the lower wall of the suction duct 41, which is the front wall 40 b of the rear housing 40 and the unbalanced weight portion 3 a of the balancer shaft 3. A relief valve 55 is formed integrally with the rear housing 40 to eliminate this state when the hydraulic pressure generated in the pump chamber X becomes higher than a predetermined hydraulic pressure. The upstream end of the relief valve 55 is connected to the passage 50 by a passage 55a (see FIG. 5), and the downstream end is connected to the passage 41a of the suction duct 41 by a passage 55b.
[0045]
As shown in FIGS. 6 and 8, the balancer shafts 3, 4 communicating with the inner surfaces of the balancer shaft through holes 40 c, 40 d provided in the front wall 40 b of the rear housing 40 are provided on the inner surface of the pump chamber X of the rear housing 40. Oil passages 40e and 40f for lubrication are provided. As will be described later, since the through holes 40c and 40d do not contact the balancer shafts 3 and 4, the oil passages 40e and 40f may be omitted. Although not shown, an oil passage for lubricating the balancer shafts 3, 4 communicating with holes 30c, 30d forming front bearings Bf1, Bf2 described later is also provided on the inner surface of the pump chamber X on the front housing 30 side. I have. The shape of the oil passage on the front side is substantially the same as that on the rear side.
[0046]
As shown in FIGS. 7 and 9, the rear beam 16 and the boss 13 of the upper body 10 and the bearing cap 60 are connected to the return oil passage CB2 of the oil supplied to the cylinder block CB by the tubular pin 61. In addition, an oil passage 70 communicating with the rear bearings Br1 and Br2 is provided. That is, the oil passage 70 is connected to the return oil passage 2b and extends downward to the contact surface between the rear beam 16 and the bearing cap 60, and to the semicircular holes 16a and 60a along the contact surface. Oil passages 70b extending along the semicircular holes 16a, 60a, and oil passages 70c, 70d provided along the inner surfaces of the semicircular holes 16a, 60a. The oil passages 70a, 70b, 70c, 70d lubricate the rear bearing Br1. Guide oil. The oil passage 70 includes an oil passage 70 e extending downward from the middle of the oil passage 70 b, an oil passage 70 f extending left and right below the bearing cap 60, and the rear beam 16 and the bearing cap 60 from the tip of the oil passage 70 f. An oil passage 70g extending to the contact surface, an oil passage 70h extending to the semicircular hole 16b, 60b along the contact surface, and an oil passage 70i, 70j provided along the inner surface of the semicircular hole 16b, 60b. And lubricating oil is guided to the rear bearing portion Br2 through these oil passages 70e, 70f, 70g, 70h, 70i, 70j. Note that these oil passages are formed by holes formed in the rear beam 16 and the bearing cap 60 and grooves formed along the surface. Since the bolts B3... B3 extend vertically in the rear beam 16 and the bearing cap 60, the left and right bolts B3 and B3 should be Detour portions 70b 'and 70h' are provided.
[0047]
Next, the operation of the balancer shaft device 1 will be briefly described.
[0048]
First, when the engine is operated, the rotation of the crankshaft CS is transmitted to the balancer shaft 3 via the chain 9, and the rotation of the balancer shaft 3 is transmitted to the balancer shaft 4 via the power transmission gears 5 and 6. The balancer shaft 4 rotates in the opposite direction to the balancer shaft 3. With this rotation, the vibration caused by the vertical vibrating force generated by the explosion of each cylinder of the engine is canceled by the new vertical vibrating force generated by the rotation of the pair of balancer shafts rotating in opposite directions. And the accompanying noise is reduced. In a general four-cylinder engine, since the secondary vibration force becomes a problem, the balancer shafts 3 and 4 rotate at twice the speed of the crankshaft to cancel the secondary vibration force.
[0049]
Since the gears 5 and 6 also serve as oil pump gears, the rotation thereof (the gear 5 rotates in the direction A and the gear 6 rotates in the direction A as shown in FIG. 8) causes the pump chamber X to rotate. As shown by an arrow c in FIG. 3, the oil in the oil pan 3 passes through the oil suction opening 42a of the lid member 42, passes through the small circular holes 43. Is sucked into the passage 41a, and the sucked oil moves in the passage 41a and is sucked into the pump chamber X from the opening 40a. At this time, the oil in the pump chamber X passes through the oil paths 50, 51, and 52 and is discharged to the oil path CB1 on the cylinder block CB side. , And the rear bearings Br1 and Br2 are satisfactorily lubricated by the oil supplied to the oil passage 70 via the return oil passage CB2 from the cylinder block CB. Will be done.
[0050]
On the other hand, when the oil pressure in the pump chamber becomes higher than a predetermined oil pressure during operation of the oil pump, oil is discharged to the passage 41a of the suction duct 41 via the passage 50 and the relief valve 55, and the pump chamber X Is adjusted to be equal to or lower than a predetermined oil pressure.
[0051]
Further, the following effects can be obtained by adopting the above configuration.
[0052]
First, since the power transmission gears 5, 6 and the oil pump gear are shared, the weight of the balancer device 1 can be reduced.
[0053]
Further, the balancer shaft body 2 is separated into an upper body (the upper body 10 and the bearing cap 60) and an oil pump housing (the front oil pump housing 30 and the rear oil pump housing 40), and the oil pump housing is connected to the front oil pump housing. Since it is divided into the housing 30 and the rear oil pump housing 40, the respective structures are simple, and the processing of the mold and the like is easy. Further, by separating the oil pump housing, the suction duct 41 for sucking oil can be easily formed integrally with the rear oil pump housing 40.
[0054]
Further, by dividing the rear bearings Br1 and Br2 into the upper body 10 side and the bearing cap side, the balancer shafts 3, 4 can be formed even if the journals 3b, 4b are smaller in diameter than the outer diameters of the unbalance weights 3a, 4a. Can be assembled to the balancer shaft body 2. Further, by making the journal portions 3b, 4b smaller in diameter than the outer diameters of the unbalance weight portions 3a, 4a, the sliding contact speed between the journal portions 3b, 4b of the balancer shafts 3, 4 and the bearing portions Bf1, Bf2 decreases. Heat generation during rotation due to sliding contact resistance or the like is reduced, and the durability of the bearing portion is improved.
[0055]
In addition, since the lower end of the suction duct 41 is formed in a box shape, the area of the strainer 43 can be increased, and the strainer 43 is less likely to be clogged with foreign substances or the like.
[0056]
In this case, since the lubricating oil suction port 40a for the pump chamber X is provided at the upper part of the rear housing 40, the distance between the strainer 43 disposed at the lower end of the suction duct 41 and the lubricating oil suction port 40a becomes longer. In addition, the pulsation generated when the lubricating oil is sucked into the pump chamber X is attenuated and hardly transmitted to the strainer 43 side, and the vibration of the strainer 43 and the like is suppressed. As a result, the noise generated when this vibration is transmitted into the vehicle is reduced.
[0057]
Further, the relief valve body 55 in which the relief valve is housed is disposed in the space between the rear oil pump housing 40 and the unbalanced weight portion 3a of the balancer shaft 3 on the side of the lower end of the suction duct 41. Installation, the space can be used effectively and the balancer shaft body as a whole is downsized.
In addition, since the oil passages 51 and 52 on the oil discharge side from the pump chamber X to the cylinder block CB are provided in the rear housing 40 and the upper body 10, there is no need to separately form a pipe or the like.
[0058]
In addition, a return oil passage CB2 for the lubricating oil supplied from the oil pump to the cylinder block CB is provided on the rear beam 16 and the boss 13 of the upper body 10, and is connected to an oil passage 70 that communicates with the rear bearings Br1 and Br2. Therefore, the oil discharged from the oil pump is supplied to the rear bearings Br1 and Br2 via the cylinder block CB. As a result, the lubricating oil returning from the cylinder block CB can be used, and the newly provided oil can be used. The length of the road can be shortened.
[0059]
Further, since the upper body 10 has a highly rigid structure by the beams 15, 16, 17, 18 connected in a square shape in plan view, it is firmly fixed to the cylinder block CB.
[0060]
Next, the front-side bearing portions Bf1 and Bf2 for rotatably supporting the front ends of the balancer shafts 3 and 4 will be described. As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the bearing portions Bf1 and Bf2 are provided on the front side of the power transmission gears 5 and 6 and penetrate through protrusions 30a and 30b provided on the front surface of the front housing 30. Holes 30c and 30d. The protrusion of the protrusion 30a is larger than the protrusion of the protrusion 30b, and supports the extension 3c of the balancer shaft 3 to the vicinity of the sprocket 7. On the other hand, as shown in FIG. 5, the above-mentioned holes 40c and 40d of the rear housing 40 are larger in diameter than the unbalanced weights 3a and 4a of the balancer shafts 3 and 4 on the front side. As shown by reference numeral D, gaps are provided between the holes 40c, 40d and the balancer shafts 3, 4. That is, the balancer shafts 3 and 4 are supported at two points by the front bearings Bf1 and Bf2 and the rear bearings Br1 and Br2.
[0061]
According to this, a front bearing portion Bf1 that supports the extension 3c of the balancer shaft 3 on the side around which the chain 9 is wound is provided on the front side of the pair of power transmission gears 5, 6 in the front oil pump housing 21. Therefore, the position where the chain 9 is wound around the balancer shaft 3 and the position where the chain 9 is supported by the front bearing portion Bf1 approach as described above, and the occurrence of bending of the balancer shaft 3 due to the tension of the chain 9 is suppressed. Is done. As a result, adverse effects such as uneven wear on the bearing portion Bf1 are reduced.
[0062]
Here, the arrangement of the positioning pins for mutually positioning the front housing 30, the rear housing 40, and the upper body 10 will be described. As shown in FIG. 8, for positioning the front housing 30 and the rear housing 40, a positioning hole 81 is provided on a surface of the front housing 30 facing the rear housing 40 on the boss 12 side. A positioning pin 82 to be fitted to 81 is provided upright on the surface of the rear housing 40 on the front housing 30 side (see FIG. 6). For positioning the front housing 30 and the upper body 10, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, positioning holes 84, 83 are formed in the surfaces of the protrusions 83, 83 protruding left and right in the upper part of the front housing 30, facing the rear housing 40. 84, and positioning pins 86, 86 projecting forward from projections 85, 85 projecting forward from both ends of the front beam 15 of the upper body 10 (FIGS. 4, 8). reference). For positioning the rear housing 40 and the upper body 10, as shown in FIG. 1, a tubular pin 53 that connects the oil passage 51 and the oil passage 52 described above is used.
[0063]
According to this, the front housing 30 and the rear housing 40 are formed by a pair of positioning holes 81 and positioning pins 82, and the rear housing 40 and the upper body 10 are formed by oil passages 51 provided on their contact surfaces. , 52 and the tubular pin 53, and the front housing 30 and the upper body 10 are mutually positioned by two pairs of positioning holes 84, 84 and positioning pins 86, 86. For example, when the front housing and the rear housing are positioned by two pairs of positioning holes and positioning pins, and the rear housing and the upper body are positioned by two pairs of positioning holes and positioning pins, if the position of the rear housing is shifted. In this embodiment, the front housing 30 and the upper body 10 are directly positioned, so that the front housing 30 and the upper body 10 are directly positioned. Positioned accurately with pins and the like. In addition, since the respective positioning pins and the positioning holes are provided separately on the left and right sides, positioning accuracy is improved. Further, since the tube 53 connecting the oil passages 51 and 52 is shared as a positioning pin, the number of parts is reduced. The side on which the positioning holes and the positioning pins are provided may be interchanged.
[0064]
As shown in FIG. 3, gaps Y1 and Y2 are provided between the front and rear end surfaces of the journal portion 3b of the balancer shaft 3 and the front and rear surfaces of the rear beam 16 forming the bearing portions Br1 and Br2. Can be moved back and forth. On the other hand, a gap is also provided between both end faces of the gears 5 and 6 and the front and rear faces of the pump chamber X, but is much smaller than the gaps Y1 and Y2. That is, when the thrust acts on the balancer shaft 3 and the balancer shaft 3 moves in the axial direction, the end face of the gear 13 first contacts the inner surface of the pump chamber X, and the thrust is received by these. Note that the thrust receiving structure of the balancer shaft 4 is the same as the thrust receiving structure of the balancer shaft 3, and a description thereof will be omitted.
[0065]
According to this, the thrust acting on the balancer shafts 3, 4 is received by the end faces of the power transmission gears 5, 6 and the inner surface of the pump chamber X, and there is no need to separately provide a structure for receiving the thrust. In addition, it is possible to allow a slight shift in the mounting positions of the power transmission gears 5 and 6 to the balancer shafts 3 and 4, and the tolerance on the mounting positions is relaxed. In addition, the manufacturing cost of the component can be reduced by relaxing the tolerance. In addition, when the power transmission gears 5 and 6 are press-fitted into the balancer shafts 3 and 4, the shafts 5 and 6 can be rocked back and forth, and the press-fitting operation becomes easy.
Further, since the pump chamber X is filled with lubricating oil, the sliding surfaces between the power transmission gears 5, 6 and the pump chamber X are well lubricated, the frictional resistance is reduced, and the wear of these members is reduced. It is reduced.
[0066]
Next, the structure of the balancer shaft of the engine according to the second embodiment will be described. In the second embodiment, the structure for receiving the thrust in the balancer shaft structure of the engine according to the first embodiment is changed. The same components as those in the first embodiment will be described using the same reference numerals.
[0067]
That is, as shown in FIG. 10, the balancer device 100 has a balancer shaft 101 (the structure for receiving the thrust of the other balancer shaft is also substantially the same, so only the rear end of the shaft 101 will be described). An unbalance weight portion 101a is provided on the side, and a journal portion 101b is provided at an intermediate portion in the front-rear direction. Further, flanges 101c, 101c having the same diameter as the outer diameter of the unbalance weight portion 101b are provided on the front and rear end surfaces of the journal portion 101b. In this case, no gap is provided between the flanges 101c, 101c and the front and rear surfaces of the rear beam 110 and the bearing cap 111 constituting the rear bearing portion Br1 '. On the other hand, a gap is provided between both end surfaces of the gear 102 and the inner surface of the pump chamber X so that they do not abut. That is, the thrust of the balancer shaft 101 is received by the flanges 101c, 101c and the rear bearing Br1 '.
[0068]
By the way, as shown in FIG. 11A, when the journal portion 101b of the balancer shaft 101 is assembled to the rear bearing portion Br1 ', the shaft 101 is connected to a hole formed in the front wall 40a' of the rear housing 40 '. This cannot be performed until after the hole 40b 'is inserted into the balancer shaft 101. However, if the diameter of the hole portion 40b' is not so different from the diameter of the balancer shaft 101, the shaft 101 is substantially upright with respect to the front wall 40a 'of the rear housing 40'. When the journal portion 101b is assembled to the bearing portion Br1 ', the flange portions 101c and 101c abut against the bearing portion Br1' and cannot be assembled. Therefore, the diameter of the hole 40b 'is larger than that of the hole 40b in the first embodiment so that the balancer shaft 101 can be inclined when the balancer shaft 101 is assembled to the balancer shaft body. In addition, since the oil in the pump chamber X 'leaks easily with this, a hollow protruding portion 102a is provided on the rear end face of the gear 102 to reduce the gap between the shaft 102 and the hole 40b'. I have.
[0069]
According to this, since the thrust is received on the rear journal portion 101b side, a gap is secured between the inner surface of the pump chamber X 'and the end surface of the power transmission gear 102, and wear of these members is prevented. .
[0070]
By the way, when the unbalance weight portion has a uniform diameter as in the first embodiment, the diameter is such that the unbalance weight portions do not come into contact with each other when the balancer shaft rotates. Limited by size. In other words, when reducing the weight of the unbalance weight portion while maintaining the moment of rotation of the balancer shaft, it is necessary to increase the distance between both balancer shafts and increase the outer diameter of the unbalance weight portion. In this case, the entire balancer device becomes large, and it is difficult to reduce the weight.
[0071]
In order to solve this problem, a description will be given of a balancer shaft structure of an engine according to a third embodiment. In the third embodiment, the shape of the unbalanced weight portion of the balancer shaft of the first embodiment is changed. That is, as shown in FIGS. 12 and 13, the balancer shafts 201 and 202 according to the third embodiment have unbalanced weight portions 201a and 202a and a middle portion in the longitudinal direction between the unbalanced weight portions 201a and 202a. There are provided journal portions 201b and 202b, and the journal portions 201b and 202b are rotatably supported by rear-side bearing portions Br1 "and Br2" provided on the rear beam 210 and the bearing cap 211. . In this case, the unbalance weight portions 201a and 202a have large-diameter portions 201c and 202c and small-diameter portions 201d and 202d, respectively, which are alternately arranged, and the large-diameter portion 201c and the balancer shaft 202 of the balancer shaft 201 are provided. The small diameter portion 202d of the balancer shaft 201 and the large diameter portion 202c of the balancer shaft 202 are arranged at the same position in the axial direction. Therefore, when viewed from a direction orthogonal to the axis of the shaft, they overlap each other.
[0072]
According to this, for example, on the balancer shaft 201 side, the diameter of the unbalanced weight portion 201a can be increased within a range not in contact with the small diameter portion of the other balancer shaft 202. That is, by increasing the diameter, the weight of the unbalance weight portion 201a can be reduced while securing the same moment, and the weight of the balancer device can be reduced.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the front bearing portion for supporting the front end side of the balancer shaft on which the transmission band is wound is provided on the front side of the pair of power transmission gears in the oil pump housing. The position where the transmission band is wound around the shaft and the position where the transmission band is supported by the front bearing portion approach each other, and the occurrence of bending of the balancer shaft due to the tension of the transmission band is suppressed. As a result, adverse effects such as uneven wear on the bearing portion are reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing a balancer shaft structure of an engine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the same.
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2;
FIG. 4 is a perspective view of an upper body according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of the front oil pump housing.
FIG. 6 is a perspective view of the rear oil pump housing.
FIG. 7 is a view taken along the line BB in FIG. 2;
FIG. 8 is a view taken along the line CC in FIG. 2;
FIG. 9 is a view taken along the line DD in FIG. 1;
FIG. 10 is a view showing a balancer shaft structure of an engine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating an effect achieved by a balancer shaft structure of an engine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view of a balancer shaft according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a view as viewed from the direction of the arrows EE in FIG. 12;
[Explanation of symbols]
1 Balancer device
2 Balancer shaft body
3,4 Balancer shaft
3a, 4a Unbalance weight section
3b, 4b Journal
3c extension
5, 6 Power transmission gear
7 Sprocket (wrapping member)
9 Chain (drive belt)
10 Upper body
11,12 boss (front mounting part)
13, 14 Boss (rear mounting part)
15 Front beam (front mounting part)
16 Rear beam (rear mounting part)
17, 18 side beam (connection part)
19 Light pillar front mounting part)
40 Rear oil pump housing
40a Lubricating oil inlet
41 Suction duct
42 Lid member
43 Oil strainer
51 Oilway (upstream oilway)
52 oilway (downstream oilway)
53 tubular pin (tube-shaped positioning pin)
55 relief valve
60 Bearing cap
70 oil passage (oil passage leading to the rear bearing)
81, 84, 84 Positioning hole
82, 86, 86 Positioning pin
Br1, Br2 Rear bearing
Bf1, Bf2 Front bearing
CB cylinder block
CS crankshaft
X pump room

Claims

A balancer shaft body disposed below the cylinder block and attached to the cylinder block, and a pair of balancer shafts supported by the body and extending parallel to the crankshaft and provided with an unbalanced weight portion at a rear end side; A pair of power transmission gears provided at the front ends of the two balancer shafts and meshing with each other, and one of the balancer shafts has a front end extended to transmit the rotation of the crankshaft to the extension. And a balancer shaft structure of the engine in which the oil pump is constituted by the two gears, wherein the balancer shaft body is provided with a boss for attaching the same to a cylinder block. It has a front mounting part, a rear mounting part, and a connecting part for connecting these mounting parts. An oil pump housing accommodating the two gears in front of the front mounting portion, a rear bearing portion for supporting a rear end side of the balancer shaft provided in the rear mounting portion, and a balancer shaft; A balancer shaft structure for an engine, wherein a front bearing portion for supporting a front end of the oil pump housing is provided in front of a pair of power transmission gears in the oil pump housing.

The balancer shaft body includes an upper body having a front mounting portion, a rear mounting portion, and a connecting portion, and a front oil pump housing and a rear oil pump housing constituting an oil pump housing. 2. The balancer shaft structure for an engine according to claim 1, wherein a front bearing portion is provided, and a suction duct communicating with an oil strainer for filtering lubricating oil is formed integrally with the rear oil pump housing.

The rear bearing of the balancer shaft includes an upper half provided on a rear mounting portion of the upper body and a lower half provided on a bearing cap mounted on the rear mounting portion. 3. The engine according to claim 2, wherein a journal portion having a diameter smaller than the outer diameter of the unbalance weight portion is formed at a longitudinally intermediate portion of the balance weight portion, and the journal portion is supported by the rear bearing portion. Balancer shaft structure.

The lower end of the suction duct is formed in a box shape with an open bottom surface, and a box-shaped lid member is provided to cover the opening. The lower end of the suction duct and the lid member form an oil strainer storage section. The balancer shaft structure for an engine according to claim 2 or 3, wherein:

The oil passage on the discharge side of the oil pump is constituted by an upstream oil passage provided in the rear oil pump housing, and a downstream oil passage provided in the front mounting portion of the upper body and communicating with the oil passage of the cylinder block, The downstream end of the upstream oil passage and the upstream end of the downstream oil passage open to the contact surface between the rear oil pump housing and the upper body, and both openings communicate the oil passages on both sides. The balancer shaft structure for an engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the balancer shaft structure is connected by a tubular positioning pin.

The tubular positioning pin is disposed on one of the left and right sides of the front mounting portion of the upper body, and abuts between the rear oil pump housing and the front oil pump housing on the other side. A positioning hole and a positioning pin are provided on the surface of the upper body, and a pair of positioning fittings are provided on the left and right sides of the front mounting portion and the left and right sides of the front oil pump housing in the upper body. 6. The engine balancer shaft structure according to claim 5, wherein the hole and the positioning pin are provided.

The lubricating oil suction port, which communicates with the pump chamber from a suction duct provided in the rear oil pump housing, is provided at an upper portion of the rear oil pump housing. Engine balancer shaft structure.

The lower end of the suction duct is located below the balancer shaft, and the relief valve body containing the relief valve for adjusting the discharge pressure of the oil pump is located on the side of the lower end of the suction duct and the rear oil pump housing. The balancer shaft structure for an engine according to any one of claims 2 to 7, wherein the balancer shaft structure is provided in a space between the wing and an unbalance weight portion of the balancer shaft.

The return oil passage for lubricating oil supplied from the oil pump to the cylinder block is connected to an oil passage provided at a rear mounting portion of the upper body and leading to a rear bearing portion. 9. The balancer shaft structure for an engine according to any one of items 8.

The balancer shaft is supported by the front bearing portion and the rear bearing portion so as to be movable in the axial direction, and the axial movement of the balancer shaft is caused by the front and rear end faces of the power transmission gear press-fitted into the shaft and the oil pump. The engine balancer shaft structure according to any one of claims 2 to 9, wherein the balancer shaft structure is configured to be regulated by contact with an inner surface of the housing.

The balancer shaft is supported movably in the axial direction by the front bearing portion and the rear bearing portion, and the axial movement of the balancer shaft is provided on both front and rear surfaces of the rear bearing portion and before and after the journal portion of the balancer shaft. The engine balancer shaft structure according to any one of claims 3 to 9, wherein the balancer shaft structure is configured to be restricted by contact with the end surface of the unbalanced weight portion.