JP2011047284A - Balancing device in internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To positively drop a lubricating oil reaching an oil pan through a balancing shaft housing from a valve mechanism chamber in an internal combustion engine. <P>SOLUTION: In an internal combustion engine including a first oil-dropping passage 19 from a valve mechanism chamber of a cylinder head 3 to a balancing shaft housing and a second oil dropping passage 20 from the balancing shaft housing to an oil pan 7 while keeping a balancing shaft 9 rotated by a crank shaft 5 in a balancing shaft housing 8 formed in a cylinder block 1, a pump body 21 formed to deliver lubricating oil from the first oil-dropping passage to the second oil-dropping passage is provided to a part of the balancing shaft in which respective oil-dropping passages are opened. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は，往復動式の内燃機関において，その往復動に起因して発生する振動を抑制するためのバランス装置に関するものである。   The present invention relates to a balance device for suppressing vibration generated due to reciprocation in a reciprocating internal combustion engine.

ピストン往復動式の内燃機関において，そのピストンの往復動に起因して発生する振動の低減には，従来から良く知られているように，偏心バランスウエイトを備えて成るバランス軸を，クランク軸と平行にして設け，このバランス軸を前記クランク軸と同期して回転するという方式が採用されている。   In a piston reciprocating internal combustion engine, in order to reduce the vibration caused by the reciprocating motion of the piston, a well-known balance shaft comprising an eccentric balance weight is used as a crankshaft. A system is employed in which the balance shaft is provided in parallel and rotates in synchronization with the crankshaft.

先行技術としての特許文献１には，内燃機関におけるシリンダブロックに，バランス軸を内蔵するバランス軸ハウジングを設け，前記内燃機関のシリンダヘッド上面の動弁機構室における潤滑油を，前記シリンダブロックに設けた第１オイル落とし通路を介して前記バランス軸ハウジング内に導入し，このバランス軸ハウジング内から前記シリンダブロックの下面におけるオイルパンに，第２オイル落とし通路を介して戻すという構成にすることが記載されている。   In Patent Document 1 as a prior art, a balance shaft housing having a built-in balance shaft is provided in a cylinder block in an internal combustion engine, and lubricating oil in a valve mechanism chamber on the cylinder head of the internal combustion engine is provided in the cylinder block. Introducing into the balance shaft housing through the first oil drop passage, and returning from the balance shaft housing to the oil pan on the lower surface of the cylinder block through the second oil drop passage. Has been.

実開昭６４−４６４１１号公報Japanese Utility Model Publication No. 64-46411

前記先行技術によると，バランス軸を，シリンダヘッドの上面における動弁機構室からバランス軸ハウジングを経てオイルパンに戻る潤滑油によって潤滑することができる。   According to the prior art, the balance shaft can be lubricated by the lubricating oil that returns from the valve mechanism chamber on the upper surface of the cylinder head to the oil pan through the balance shaft housing.

しかし，前記動弁機構室からバランス軸ハウジングを経てオイルパンへの潤滑油のオイル落としが，前記バランス軸ハウジング内におけるバランス軸の回転にて妨げられることになる。これに加えて，前記バランス軸ハウジング内には，シリンダブロックのクランクケース内にピストンの往復動に起因して発生する脈動が伝播していて，この脈動が，前記動弁機構室からバランス軸ハウジングを経てオイルパンへの潤滑油のオイル落とし妨げることになる。   However, the oil drop of the lubricating oil from the valve mechanism chamber to the oil pan through the balance shaft housing is hindered by the rotation of the balance shaft in the balance shaft housing. In addition, the pulsation generated due to the reciprocating motion of the piston is propagated in the crankcase of the cylinder block in the balance shaft housing, and this pulsation is transferred from the valve mechanism chamber to the balance shaft housing. This will prevent the oil from dropping into the oil pan.

従って，前記バランス軸ハウジング内に対する各オイル落とし通路としては，これらの妨げを考慮して，大きな断面積を有するものに構成しなければならないから，シリンダブロックの大型化，ひいては，内燃機関の大型化及び重量のアップを招来するという問題がある。   Accordingly, each oil drop passage in the balance shaft housing must be constructed with a large cross-sectional area in consideration of these obstacles, so that the size of the cylinder block and the size of the internal combustion engine are increased. In addition, there is a problem that the weight is increased.

しかも，オイルパンに戻る潤滑油は，前記バランス軸ハウジング内に溜まった状態のままで，前記バランス軸の回転にて激しく攪拌されるので，その劣化が早められるという問題があった。   Moreover, since the lubricating oil returning to the oil pan remains vigorously accumulated in the balance shaft housing and is vigorously stirred by the rotation of the balance shaft, there has been a problem that its deterioration is accelerated.

本発明は，これらの問題を解消することを技術的課題としている。   This invention makes it a technical subject to eliminate these problems.

この技術的課題を達成するため請求項１は，
「クランク軸と同期回転するバランス軸をシリンダブロックに形成したバランス軸ハウジング内に設けて軸支する一方，シリンダヘッドにおける動弁機構室から前記バランス軸ハウジングへの第１オイル落とし通路，及び，前記バランス軸ハウジングからオイルパンへの第２オイル落とし通路を備えて成る内燃機関において，
前記バランス軸のうち前記第１オイル落とし通路及び第２オイル落とし通路が前記バランス軸ハウジング内に開口する部分には，当該バランス軸の回転によって，前記第１オイル落とし通路からの潤滑油を前記第２オイル落とし通路に送り出すようにしたポンプ体が設けられている。」
ことを特徴としている。 In order to achieve this technical problem, claim 1
“A balance shaft that rotates synchronously with the crankshaft is provided and supported in a balance shaft housing formed in a cylinder block, while a first oil drop passage from the valve mechanism chamber in the cylinder head to the balance shaft housing, In an internal combustion engine comprising a second oil drop passage from a balance shaft housing to an oil pan,
In the portion of the balance shaft where the first oil drop passage and the second oil drop passage are opened in the balance shaft housing, the lubricating oil from the first oil drop passage is supplied by the rotation of the balance shaft. (2) A pump body that is sent out to the oil dropping passage is provided. "
It is characterized by that.

また，請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記バランス軸ハウジングにおける内周面には，前記ポンプ部の部分に前記第１オイル落とし通路を第２オイル落とし通路に連通するオイル送り溝が，前記バランス軸の軸線方向から見て前記バランス軸の回転方向に沿って円周方向に延びるように設けられており，このオイル送り溝の深さは，前記第１オイル落とし通路から第２オイル落とし通路に向かって深くなる構成である。」
ことを特徴としている。 Claim 2
“In the first aspect of the present invention, an oil feed groove that communicates the first oil drop passage with the second oil drop passage is formed on the inner peripheral surface of the balance shaft housing. The oil feed groove is provided so as to extend in the circumferential direction along the rotation direction of the balance shaft when viewed from the axial direction. The depth of the oil feed groove is from the first oil drop passage toward the second oil drop passage. It ’s a deeper composition. ”
It is characterized by that.

請求項１によると，リンダヘッド上面の動弁機構室内から第１オイル落とし通路を介してバランス軸ハウジング内に導入される潤滑油は，前記バランス軸ハウジング内におけるバランス軸の回転に伴いそのポンプ体により，前記バランス軸ハウジング内に吸い込まれたのち，当該バランス軸ハウジング内から第２オイル落とし通路に押し出されることになる。   According to the first aspect of the present invention, the lubricating oil introduced into the balance shaft housing from the valve mechanism chamber on the upper surface of the Linder head through the first oil dropping passage is pumped as the balance shaft rotates in the balance shaft housing. Thus, after being sucked into the balance shaft housing, it is pushed out of the balance shaft housing into the second oil drop passage.

これにより，前記動弁機構室からバランス軸ハウジングを経てオイルパンに至る潤滑油のオイル落としを，前記バランス軸ハウジング内におけるバランス軸の回転を利用して積極的に行なうことができるから，前記先行技術のように，バランス軸の回転による妨げの影響及びクランクケース内の脈動による妨げの影響を受けることを確実に低減でき，前記各オイル落とし通路における断面積を小さくできて，シリンダブロックの小型化，ひいては，内燃機関の小型化及び軽量化を図ることができる。   As a result, the oil drop of the lubricating oil from the valve mechanism chamber through the balance shaft housing to the oil pan can be actively performed by utilizing the rotation of the balance shaft in the balance shaft housing. As in the technology, it is possible to reliably reduce the effects of obstruction due to rotation of the balance shaft and obstruction due to pulsation in the crankcase, and the cross-sectional area of each oil drop passage can be reduced, thereby reducing the size of the cylinder block. As a result, the internal combustion engine can be reduced in size and weight.

しかも，前記動弁機構室からバランス軸ハウジングを経てオイルパンに至る潤滑油は，先行技術のように，前記バランス軸ハウジング内に溜まった状態のままでバランス軸の回転にて激しく攪拌されることはないので，その劣化を低減できる。   Moreover, the lubricating oil from the valve mechanism chamber through the balance shaft housing to the oil pan is vigorously stirred by rotation of the balance shaft while remaining in the balance shaft housing as in the prior art. Since there is no, the deterioration can be reduced.

また，請求項２によると，前記動弁機構室からバランス軸ハウジングを経てオイルパンへの潤滑油のオイル落としを，更に積極的に行なうことができるから，前記した効果を助長できる。   According to the second aspect of the present invention, the oil can be more actively dropped from the valve mechanism chamber to the oil pan through the balance shaft housing, so that the above-described effect can be promoted.

内燃機関の縦断正面図である。It is a vertical front view of an internal combustion engine. 図１のII−II視拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II in FIG. 1. 図２のIII −III 視断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 別の実施の形態を示す図である。It is a figure which shows another embodiment.

以下，本発明の実施の形態を，図１〜図３の図面について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.

これらの図において，符号１は，シリンダ２を備えて成るシリンダブロックを，符号３は，前記シリンダブロック１の上面に前記シリンダ２の頂部を塞ぐように締結したシリンダヘッドを各々示す。   In these drawings, reference numeral 1 denotes a cylinder block including a cylinder 2, and reference numeral 3 denotes a cylinder head fastened to the upper surface of the cylinder block 1 so as to close the top of the cylinder 2.

前記シリンダブロック１の下部には，クランクケース４が一体に設けられ，このクランクケース４の内部には，クランク軸５が前記シリンダ２内におけるピストン６の往復動にて回転するように軸支されている一方，前記クランクケース４の下面には，オイルパン７が取付けられている。   A crankcase 4 is integrally provided at a lower portion of the cylinder block 1, and a crankshaft 5 is pivotally supported in the crankcase 4 so as to be rotated by a reciprocating motion of the piston 6 in the cylinder 2. On the other hand, an oil pan 7 is attached to the lower surface of the crankcase 4.

前記シリンダブロック１におけるクランクケース４の内部には，内径Ｄ１の円筒形にしたバランス軸ハウジング８が，前記クランク軸５と平行に延びるように形成されており，このバランス軸ハウジング８の内部には，前記ピストン６に釣り合う偏心バランスウエイト１０を備えて成るバランス軸９が配設され，このバランス軸９の両端は，転がり軸受け部１１にて回転自在に軸支されている。   A cylindrical balance shaft housing 8 having an inner diameter D1 is formed in the crankcase 4 of the cylinder block 1 so as to extend in parallel with the crankshaft 5. The balance shaft housing 8 includes A balance shaft 9 comprising an eccentric balance weight 10 that balances the piston 6 is disposed, and both ends of the balance shaft 9 are rotatably supported by a rolling bearing portion 11.

前記バランス軸９のうち前記シリンダブロック１における一方の側面１２から外向きに突出する軸端部１３には，従動歯車１４が，前記クランク軸５上に固着した主動歯車１５に噛合するように固着されており，前記バランス軸９は，これらの歯車１４，１５により，前記ピストン６が上死点及び下死点に向かうとき，その偏心バランスウエイト１０が下死点及び上死点に向かうように，前記クランク軸５に同期して同じ回転数で回転される構成になっている。   A driven gear 14 is fixed to a shaft end portion 13 protruding outward from one side surface 12 of the cylinder block 1 of the balance shaft 9 so as to mesh with a main gear 15 fixed on the crankshaft 5. The balance shaft 9 is moved by the gears 14 and 15 so that when the piston 6 goes to the top dead center and the bottom dead center, the eccentric balance weight 10 goes to the bottom dead center and the top dead center. , And is configured to be rotated at the same rotational speed in synchronization with the crankshaft 5.

なお，前記シリンダブロック１における一方の側面１２に取付けたチエンケース１６には，トロコイド型の潤滑油ポンプ１７が，前記バランス軸９にて回転駆動するように設けられている。   A chain case 16 attached to one side surface 12 of the cylinder block 1 is provided with a trochoid lubricating oil pump 17 so as to be rotationally driven by the balance shaft 9.

そして，前記バランス軸９のうちその一端に対する軸受け部１１に隣接する部分には，前記バランス軸ハウジング８の内径Ｄ１に近似する直径Ｄ２にした太軸部１８が一体に設けられている。   A thick shaft portion 18 having a diameter D2 approximate to the inner diameter D1 of the balance shaft housing 8 is integrally provided at a portion of the balance shaft 9 adjacent to the bearing portion 11 with respect to one end thereof.

前記シリンダブロック１の側面には，前記シリンダヘッド３の上面における動弁機構室（図示せず）から前記バランス軸ハウジング８への第１オイル落とし通路１９と，前記バランス軸ハウジング８から前記オイルパン７への第２オイル落とし通路２０とが形成されている。   A side surface of the cylinder block 1 includes a first oil drop passage 19 from a valve mechanism chamber (not shown) on the upper surface of the cylinder head 3 to the balance shaft housing 8, and an oil pan from the balance shaft housing 8. 7 is formed with a second oil drop passage 20 to the second passage 7.

前記第１オイル落とし通路１９の下端における出口１９ａは，前記バランス軸ハウジング８における天井面のうち前記バランス軸９における太軸部１８の個所に開口している一方，前記第２オイル落とし通路２０の上端における入口２０ａは，前記バランス軸ハウジング８における内底面のうち前記バランス軸９における太軸部１８の個所で，且つ，前記第１オイル落とし通路１９の出口１９ａから軸線方向にずれた個所に開口している。   An outlet 19 a at the lower end of the first oil drop passage 19 is open to a portion of the thick shaft portion 18 of the balance shaft 9 in the ceiling surface of the balance shaft housing 8, while the outlet 19 a of the second oil drop passage 20 is opened. An inlet 20a at the upper end is opened at a location of the thick shaft portion 18 of the balance shaft 9 in the inner bottom surface of the balance shaft housing 8 and at a location shifted in the axial direction from the outlet 19a of the first oil drop passage 19. is doing.

前記バランス軸９のうち前記太軸部１８は，その外周面に螺旋溝２１を設けることによってポンプ体２２に構成されている。   The thick shaft portion 18 of the balance shaft 9 is configured as a pump body 22 by providing a spiral groove 21 on the outer peripheral surface thereof.

一方，前記バランス軸ハウジング８の内周面には，前記太軸部１８の個所に前記第１オイル落とし通路１９を前記第２オイル落とし通路２０に連通するオイル送り溝２３が，略半円周にわたって延びるように設けられており，このオイル送り溝２３は，前記バランス軸９の軸線方向から見て当該バランス軸９における矢印Ａで示す回転方向に沿って円周方向に延びるように設けられており，このオイル送り溝２３の深さは，前記第１オイル落とし通路１９から第２オイル落とし通路２０に向かって次第に深くなるという構成にされている。   On the other hand, an oil feed groove 23 that communicates the first oil drop passage 19 with the second oil drop passage 20 at the location of the thick shaft portion 18 is formed on the inner peripheral surface of the balance shaft housing 8 in a substantially semicircular circumference. The oil feed groove 23 is provided so as to extend in the circumferential direction along the rotational direction indicated by the arrow A in the balance shaft 9 when viewed from the axial direction of the balance shaft 9. The depth of the oil feed groove 23 gradually increases from the first oil drop passage 19 toward the second oil drop passage 20.

この構成において，シリンダヘッド３の上面における動弁機構室から第１オイル落とし通路１９を介してバランス軸ハウジング８内に導入される潤滑油は，前記バランス軸ハウジング８内におけるバランス軸９の回転に伴い，そのポンプ体２２における螺旋溝２１により，前記バランス軸ハウジング８内に吸い込まれたのち，当該バランス軸ハウジング８内から第２オイル落とし通路２０に押し出されて，前記オイルパン７に戻ることになる。   In this configuration, the lubricating oil introduced into the balance shaft housing 8 from the valve mechanism chamber on the upper surface of the cylinder head 3 via the first oil drop passage 19 is rotated by the balance shaft 9 in the balance shaft housing 8. Accordingly, after being sucked into the balance shaft housing 8 by the spiral groove 21 in the pump body 22, it is pushed out from the balance shaft housing 8 into the second oil dropping passage 20 and returned to the oil pan 7. Become.

これにより，前記動弁機構室からバランス軸ハウジング８を経てオイルパン７に至る潤滑油のオイル落としを，前記バランス軸ハウジング８内におけるバランス軸９の回転を利用したポンプ体２２によって積極的に行なうことができる。   As a result, the oil drop from the valve mechanism chamber through the balance shaft housing 8 to the oil pan 7 is actively performed by the pump body 22 utilizing the rotation of the balance shaft 9 in the balance shaft housing 8. be able to.

また，前記バランス軸ハウジング８における内周面には，オイル送り溝２３が設けられていることにより，前記ポンプ体２２における螺旋溝２１によるポンプ作用を一層に促進することができる。   Further, the oil feed groove 23 is provided on the inner peripheral surface of the balance shaft housing 8, whereby the pumping action by the spiral groove 21 in the pump body 22 can be further promoted.

なお，前記実施の形態は，ポンプ体２２を，前記バランス軸９における太軸部１８に螺旋溝２１を設けることによって，ねじ式のポンプ体に構成した場合であったが，本発明におけるポンプ体は，これに限らず，図４に示す別の実施の形態のように，前記バランス軸９における太軸部１８に，複数枚のインペラー２１′を設けることによって，回転羽根式のポンプ体２２′に構成することができる。勿論，その他の形式によるポンプ体に構成できることはいうまでもない。   In the above embodiment, the pump body 22 is configured as a screw type pump body by providing the spiral groove 21 in the thick shaft portion 18 of the balance shaft 9. The present invention is not limited to this, and as in another embodiment shown in FIG. 4, by providing a plurality of impellers 21 'on the thick shaft portion 18 of the balance shaft 9, a rotary vane pump body 22' is provided. Can be configured. Of course, it cannot be overemphasized that it can comprise in the pump body by other forms.

１ シリンダブロック
２ シリンダ
３ シリンダヘッド
４ クランクケース
５ クランク軸
７ オイルパン
８ バランス軸ハウジング
９ バランス軸
１０ 偏心バランスウエイト
１１ 軸受け部
１８ 太軸部
１９ 第１オイル落とし通路
２０ 第２オイル落とし通路
２１ 螺旋溝
２２，２２′ ポンプ体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder block 2 Cylinder 3 Cylinder head 4 Crankcase 5 Crankshaft 7 Oil pan 8 Balance shaft housing 9 Balance shaft 10 Eccentric balance weight 11 Bearing part 18 Thick shaft part 19 1st oil drop path 20 2nd oil drop path 21 Spiral groove 22, 22 'pump body

Claims (2)

クランク軸と同期回転するバランス軸をシリンダブロックに形成したバランス軸ハウジング内に設けて軸支する一方，シリンダヘッドにおける動弁機構室から前記バランス軸ハウジングへの第１オイル落とし通路，及び，前記バランス軸ハウジングからオイルパンへの第２オイル落とし通路を備えて成る内燃機関において，
前記バランス軸のうち前記第１オイル落とし通路及び第２オイル落とし通路が前記バランス軸ハウジング内に開口する部分には，当該バランス軸の回転によって，前記第１オイル落とし通路からの潤滑油を前記第２オイル落とし通路に送り出すようにしたポンプ体が設けられていることを特徴とする内燃機関におけるバランス装置。 A balance shaft that rotates synchronously with the crankshaft is provided and supported in a balance shaft housing formed in the cylinder block, while a first oil drop passage from the valve mechanism chamber in the cylinder head to the balance shaft housing, and the balance In an internal combustion engine comprising a second oil drop passage from the shaft housing to the oil pan,
In the portion of the balance shaft where the first oil drop passage and the second oil drop passage are opened in the balance shaft housing, the lubricating oil from the first oil drop passage is supplied by the rotation of the balance shaft. 2. A balance device in an internal combustion engine, characterized in that a pump body is provided to be sent out to an oil dropping passage. 前記請求項１の記載において，前記バランス軸ハウジングにおける内周面には，前記ポンプ部の部分に前記第１オイル落とし通路を第２オイル落とし通路に連通するオイル送り溝が，前記バランス軸の軸線方向から見て前記バランス軸の回転方向に沿って円周方向に延びるように設けられており，このオイル送り溝の深さは，前記第１オイル落とし通路から第２オイル落とし通路に向かって深くなる構成であることを特徴とする内燃機関におけるバランス装置。   2. An oil feed groove that communicates the first oil drop passage with the second oil drop passage to the pump portion on the inner peripheral surface of the balance shaft housing according to claim 1. The oil feed groove is provided so as to extend in the circumferential direction along the rotation direction of the balance shaft as viewed from the direction. The depth of the oil feed groove is deeper from the first oil drop passage toward the second oil drop passage. A balance device in an internal combustion engine, characterized in that:
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