JP2008202629A - Balance shaft for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関用のバランスシャフトに関する。 The present invention relates to a balance shaft for an internal combustion engine.
内燃機関においては、往復運動するピストン等の部材により生じる振動を抑制するために偏心ウエイトをもつバランスシャフトが使用される。バランスシャフトは、クランクシャフトからの回転が伝達されて回転されるが、バランスシャフトは、比較的重量があるため、内燃機関の安定性の観点から、オイルパン内に貯留された潤滑油に浸漬した状態で使用される(例えば、特許文献1等参照)。
バランスシャフトを潤滑油中で回転させると、偏心ウエイトにより潤滑油が攪拌されるため、内燃機関の動力を損失させ、又、潤滑油の劣化を早めるという問題がある。
このため、特許文献1は、偏心ウエイトをバランスシャフトと同心の円筒部材で囲むことにより、偏心ウエイトの機能を維持しつつ潤滑油の攪拌を抑制する技術を開示している。
In an internal combustion engine, a balance shaft having an eccentric weight is used in order to suppress vibration generated by a member such as a reciprocating piston. The balance shaft is rotated by transmission of rotation from the crankshaft. However, since the balance shaft is relatively heavy, from the viewpoint of the stability of the internal combustion engine, the balance shaft is immersed in the lubricating oil stored in the oil pan. It is used in a state (see, for example, Patent Document 1).
When the balance shaft is rotated in the lubricating oil, the lubricating oil is agitated by the eccentric weight, so that there is a problem that the power of the internal combustion engine is lost and the deterioration of the lubricating oil is accelerated.
For this reason, Patent Document 1 discloses a technique for suppressing the stirring of the lubricating oil while maintaining the function of the eccentric weight by surrounding the eccentric weight with a cylindrical member concentric with the balance shaft.
ところで、バランスシャフトは高速で回転する。このため、バランスシャフトを回転自在に支持する軸受において発熱が大きく、軸受が熱により劣化しやすいという問題がある。 By the way, the balance shaft rotates at high speed. For this reason, there is a problem that heat generation is large in the bearing that rotatably supports the balance shaft, and the bearing is easily deteriorated by heat.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、潤滑油に浸漬された状態での回転抵抗を抑制しつつ、軸受が高温になるのを抑制して耐久性が向上した内燃機関用のバランスシャフトを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to prevent the bearing from becoming high temperature while suppressing rotational resistance in a state immersed in the lubricating oil. An object of the present invention is to provide a balance shaft for an internal combustion engine with improved durability.
本発明に係る内燃機関用のバランスシャフトは、軸受により回転自在に支持される軸部と、前記軸部の軸線に対して重心が偏心した偏心マス部と、前記偏心マス部と共に前記軸線を中心とする回転体を構成する発泡金属からなる補助部とを有し、前記補助部は、前記軸部及び偏心マス部と一体成形されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、発泡金属からなる補助部により全体として回転体を構成することで、潤滑油の攪拌による動力損失を抑制することができる。これに加えて、補助部を軸部及び偏心マス部に一体成形することにより、補助部と軸部及び偏心マス部とが密着し、軸受で生じる熱が軸部を通じて発泡金属からなる補助部に直接的に伝わり、補助部から潤滑油へ熱が効率的に放出され、軸受の発熱による破損等を抑制できる。
A balance shaft for an internal combustion engine according to the present invention includes a shaft portion rotatably supported by a bearing, an eccentric mass portion whose center of gravity is decentered with respect to the axis line of the shaft portion, and the axis line together with the eccentric mass portion. And an auxiliary portion made of a foam metal constituting the rotating body, and the auxiliary portion is integrally formed with the shaft portion and the eccentric mass portion.
According to this configuration, the power loss due to the stirring of the lubricating oil can be suppressed by configuring the rotating body as a whole by the auxiliary portion made of the foam metal. In addition, by integrally molding the auxiliary part to the shaft part and the eccentric mass part, the auxiliary part, the shaft part and the eccentric mass part are in close contact with each other, and the heat generated in the bearing is transferred to the auxiliary part made of foam metal through the shaft part. Directly transmitted, heat is efficiently released from the auxiliary portion to the lubricating oil, and damage due to heat generation of the bearing can be suppressed.
本発明によれば、潤滑油の攪拌による動力損失を抑制しつつ、熱に対する耐久性の向上した内燃機関用のバランスシャフトが得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the balance shaft for internal combustion engines which improved the durability with respect to a heat | fever is suppressed, suppressing the power loss by stirring of lubricating oil.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図3は本発明に係るバランスシャフトの一実施形態を示す図であって、図1は軸線方向から見た図、図2は軸線に直交する方向から見た図及び図3は図1のA−A線方向の断面図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 3 are views showing an embodiment of a balance shaft according to the present invention. FIG. 1 is a view as seen from the axial direction, FIG. 2 is a view as seen from a direction perpendicular to the axial line, and FIG. It is sectional drawing of the AA line direction of 1. FIG.
このバランスシャフトは、軸部10A,10B、偏心マス部としての第1偏心マス部20及び第2偏心マス部30、駆動ギア部40、補助部50等から構成される。
軸部10A,10B、第1偏心マス部20、第2偏心マス部30及び駆動ギア部40は、一体的に形成され、例えば、鋳鉄、炭素鋼等からなる素材に所定の機械加工を施すことにより形成される。
また、このバランスシャフトは、内燃機関の安定性の観点から、例えば、内燃機関の下部に位置する図示しないオイルパンに貯留された潤滑油に浸漬された状態で使用される。
The balance shaft includes
The
Moreover, this balance shaft is used in the state immersed in the lubricating oil stored in the oil pan which is not shown in figure located in the lower part of an internal combustion engine from a stability viewpoint of an internal combustion engine, for example.
軸部10A,10Bは、共通の軸線Jを有しており、これら軸部10A,10Bは、図2に示すように、ボールベアリング等の軸受100A,100Bにより回転自在に支持される。軸受100A,100Bは、バランスシャフトの回転により発熱する。
The
第1偏心マス部20は、円盤状の外形を画定するように形成され、一部が略半円状に切り欠かれており、これにより重心が軸線Jから偏心している。また、第1偏心マス部20は、その外周部に駆動ギア部40が一体的に形成されている。
駆動ギア部40は、図示しないクランクシャフトからの回転を軸受100A,100Bにより回転自在に支持されたバランスシャフトへ伝達するために形成されている。
The first
The
第2偏心マス部30は、略半円柱形状を有しており、第1偏心マス部20と同じ方向に重心が偏心している。これにより、バランスシャフトは、全体として、重心が軸線Jから偏心している。
The second
補助部50は、第1偏心マス部20及び第2偏心マス部30と共に軸線Jを中心とする円柱体(回転体)を構成している。これにより、バランスシャフトを潤滑油の中で軸線Jを中心に回転させたときに潤滑油の攪拌を抑制できる。
The
補助部50は、発泡金属で形成されており、軸部10A,10Bと第1偏心マス部20及び第2偏心マス部30と共に一体成形されている。発泡金属としては、例えば、アルミニウム合金、銅合金、ニッケル合金等の粉末金属を発泡剤により発泡させたものを使用できる。
補助部50を発泡金属で形成する理由は、発泡金属は、第1偏心マス部20及び第2偏心マス部30よりも軽量であり、また、発泡金属は熱伝導性が高いという性質をもつからである。
The
The reason why the
補助部50を軸部10A,10Bと第1偏心マス部20及び第2偏心マス部30へ一体成形するには、補助部50が取り付けられていない状態のバランスシャフトを所定形状の金型に収容すると共に、金型内の補助部50に相当する部分に発泡剤を含む金属材料を充填する。この状態で、金型を加熱して発泡剤を発泡させると、発泡金属からなる補助部50が形成されると共にこの補助部50が軸部10A,10Bと第1偏心マス部20及び第2偏心マス部30とに結合される。これにより、発泡金属は、軸部10A,10Bと第1偏心マス部20及び第2偏心マス部30に密着し、熱がより伝わりやすくなる。
In order to integrally form the
上記構成のバランスシャフトでは、図3に示すように、図示しない軸受100A,100Bで発生した熱HTは、軸部10A,10Bを通じて、主に補助部50に伝導され、補助部50の表層から潤滑油へ放出される。これにより、軸受100A,100Bが高温になるのを抑制できる。
In the balance shaft having the above configuration, as shown in FIG. 3, the heat HT generated in the bearings 100 </ b> A and 100 </ b> B (not shown) is mainly conducted to the
補助部50を構成する発泡金属には、いわゆるスキン層と呼ばれる緻密な表層を有しているものと、このスキン層が無いものとのいずれも使用可能である。
スキン層が存在する場合には、スキン層が存在する場合と比べて表層に凹凸が少ないため、潤滑油中に気泡を発生させにくく、潤滑油の劣化を抑制できる。
一方、スキン層が存在しない場合には、スキン層が存在する場合と比べて、表層の微細な孔により表面積が拡大するため、潤滑油への放熱性が高まる。
As the foam metal constituting the
When the skin layer is present, since the surface layer has less irregularities than when the skin layer is present, bubbles are not easily generated in the lubricating oil, and deterioration of the lubricating oil can be suppressed.
On the other hand, when the skin layer is not present, the surface area is enlarged due to the fine pores in the surface layer, compared with the case where the skin layer is present, so that the heat dissipation to the lubricating oil is enhanced.
上記実施形態では、軸部10A,10B第1偏心マス部20、第2偏心マス部30、及び駆動ギア部40を一体的に形成した場合について説明したが、これに限定されず、これらを別部材で構成することも可能である。また、軸部10A,10Bを共通の軸部材で構成することも可能である。
In the above embodiment, the case where the
上記実施形態では、バランスシャフトを潤滑油に浸漬した状態で使用する場合について説明したが、潤滑油に浸漬しない場合であっても、軸受で発生した熱を軸部及び補助部を通じて外部へ効率良く放出することができる。 In the above embodiment, the case where the balance shaft is used in a state of being immersed in the lubricating oil has been described. However, even when the balance shaft is not immersed in the lubricating oil, the heat generated in the bearing is efficiently transmitted to the outside through the shaft portion and the auxiliary portion. Can be released.
上記実施形態では、第1偏心マス部20及び第2偏心マス部30と補助部50とにより、円柱体を構成した場合について説明したが、これに限定されず、潤滑油の攪拌を抑制できる、球体、円錐体等の他の回転体でもよい。
In the said embodiment, although the case where the cylindrical body was comprised by the 1st
10A,10B…軸部
20…第1偏心マス部(偏心マス部)
30…第2偏心マス部(偏心マス部)
40…駆動ギア部
50…補助部
100A,100B…軸受
HT…熱
10A, 10B
30 ... 2nd eccentric mass part (eccentric mass part)
40 ... Drive
Claims (1)
前記軸部の軸線に対して重心が偏心した偏心マス部と、
前記偏心マス部と共に前記軸線を中心とする回転体を構成する発泡金属からなる補助部とを有し、
前記補助部は、前記軸部及び偏心マス部と一体成形されている、
ことを特徴とする内燃機関用のバランスシャフト。 A shaft portion rotatably supported by a bearing;
An eccentric mass portion whose center of gravity is eccentric with respect to the axis of the shaft portion;
An auxiliary portion made of a metal foam that constitutes a rotating body centered on the axis along with the eccentric mass portion;
The auxiliary portion is integrally formed with the shaft portion and the eccentric mass portion.
A balance shaft for an internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007036588A JP2008202629A (en) | 2007-02-16 | 2007-02-16 | Balance shaft for internal combustion engine |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101412884B1 (en) * | 2008-11-17 | 2014-06-26 | 현대자동차주식회사 | Variable phase type balance shaft |
KR101828611B1 (en) | 2009-03-30 | 2018-03-22 | 바르실라 핀랜드 오이 | Arrangement for and method of attenuating the vibration of a piston engine and a piston engine |
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2007
- 2007-02-16 JP JP2007036588A patent/JP2008202629A/en active Pending
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