JP2016161059A

JP2016161059A - 内燃機関のバランサ装置

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Publication number: JP2016161059A
Application number: JP2015040946A
Authority: JP
Inventors: 良治鬼形; Ryoji Onigata
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2016-09-05
Anticipated expiration: 2035-03-03
Also published as: KR20160107088A; US10138979B2; MX364294B; KR102074538B1; CN105937580A; CN105937580B; US20160258507A1; JP6516213B2; MX2015013815A

Abstract

【課題】オイルポンプを含む装置全体の軸方向寸法の増大を抑制できる内燃機関のバランサ装置を提供する。【解決手段】従動側バランサシャフト5の軸方向において、従動側バランサウエイト135とは反対側に駆動機構8およびオイルポンプ3が配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関のバランサ装置に関する。

特許文献１には、オイルポンプと連結された内燃機関のバランサ装置が開示されている。クランクシャフトからのトルクは、駆動側バランサシャフトの一端側に固定された駆動部に入力され、バランサ駆動ギアおよびバランサ従動ギアを介して従動側バランサシャフトの一端側に伝達される。従動側バランサシャフトに入力されたトルクは、その他端側に設けられた駆動機構を介してオイルポンプに伝達される。

特許第4665638号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、従動側バランサシャフトの他端側に駆動機構およびオイルポンプが配置されているため、装置の軸方向寸法が大きくなるという問題があった。
本発明の目的は、装置の軸方向寸法の増大を抑制できる内燃機関のバランサ装置を提供することにある。

本発明では、従動側バランサシャフトの軸方向において、従動側バランサウエイトとは反対側に駆動機構およびオイルポンプが配置されている。

よって、本発明にあっては、装置の軸方向寸法の増大を抑制できる。

実施例１のエンジン100の正面図である。実施例１のバランサ装置1においてアッパハウジング107を下方側から見た図である。実施例１の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5、バランサ駆動ギア6、バランサ従動ギア7、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bを上方側から見た斜視図である。実施例１の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例２の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例３の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5、中間ギア軸140およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例４の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例５の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例６の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面模式図である。

〔実施例１〕
図１は、実施例１のエンジン100の正面図である。エンジン（内燃機関）100は、例えば、直列４気筒のレシプロエンジンである。実施例１のエンジン100は、いわゆるフロントエンジン・フロントドライブの車両（FF車）に搭載されている。シリンダヘッド101の下部には、シリンダブロック102が設けられている。シリンダブロック102の下面には、ラダーフレーム103が固定されている。ラダーフレーム103には、クランクシャフト104が回転自在に支持されている。クランクシャフト104は、その軸方向をエンジン前後方向に沿って配置されている。エンジン100は、車体前後方向に対してクランクシャフト104が横向きとなるように車両に搭載される。クランクシャフト104の軸方向における一端側（エンジン100の正面側）には、クランクスプロケット105が固定されている。クランクスプロケット105の外周には、ギア歯部105aが形成されている。ラダーフレーム103の下部には、内部にエンジンオイルが貯留されるオイルパン106が取り付けられている。オイルパン106の内部には、エンジン100の二次振動を抑制するためのバランサ装置1が収容されている。

バランサ装置1は、アッパハウジング107、ロアハウジング108、駆動部2およびオイルポンプ3を有する。アッパハウジング107およびロアハウジング108は、複数のバランサ締結ボルト109により、上下方向に重なる状態でラダーフレーム103の下面に固定されている。駆動部2は、クランクシャフト104からの回転力が伝達される。駆動部2には、スプロケット締結ボルト110によりバランサスプロケット（チェーン駆動部）111が固定されている。バランサスプロケット111の外周には、ギア歯部111aが形成されている。ギア歯部111aの歯数は、ギア歯部105aの歯数の1/2倍に設定されている。バランサスプロケット111とクランクスプロケット105との間には、駆動チェーン112が掛け渡されている。クランクシャフト104からのトルク（回転力）は、駆動チェーン112を介して駆動部2に伝達される。駆動チェーン112は、油圧式のテンショナ113により常に一定の張力を付与されている。テンショナ113は、ラダーフレーム103およびアッパハウジング107に支持されている。実施例１では、駆動部2をチェーン駆動としたため、クランクシャフト104の回転速度を変速して離れた位置にある駆動部2へ伝達できる。また、ギア駆動と比較して小型化の点で有利である。オイルポンプ3は、バランサ装置1に連結されている。オイルポンプ3は、所定の状態に応じてポンプ室の容積変化量を変化させる可変容量形オイルポンプである。実施例１の可変容量形オイルポンプは、ポンプ高回転時にポンプ室の容積変化量を減少させる機構を有するベーンポンプであり、例えば、特開2011-111926号公報等に記載された公知のものを用いる。オイルポンプ3は、複数のオイルポンプ締結ボルト114によりロアハウジング108の正面側に固定されている。オイルポンプ3はロアハウジング108に取り付けられているため、高い支持剛性が得られる。

図２は実施例１のバランサ装置1においてアッパハウジング107を下方側から見た図である。バランサ装置1は、アッパハウジング107、ロアハウジング108、駆動部2およびオイルポンプ3に加え、駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5、バランサ駆動ギア6、バランサ従動ギア7および駆動機構8を有する。アッパハウジング107およびロアハウジング108は、略半割状に形成され、内部には駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5、バランサ駆動ギア6およびバランサ従動ギア7が収容されている。アッパハウジング107には、ロアハウジング108との合わせ箇所の外周部に、左右一対の枠状デッキ部107a,107bがエンジン前後方向に沿って延設されている。アッパハウジング107には、両枠状デッキ部107a,107bを横断する形で結合する前後一対の横梁デッキ部107c,107dが設けられている。一方、ロアハウジング108にも同様の枠状デッキ部および横梁デッキ部（不図示）が設けられている。アッパハウジング107において、両枠状デッキ部107a,107bの左右外側の所定位置およびの右側前端には、各バランサ締結ボルト109が挿通されるボルト穴115が形成されている。一方、ロアハウジング108にもボルト穴115と対応する位置に各バランサ締結ボルト109が挿通される図外のボルト穴が形成されている。アッパハウジング107において、左側枠状デッキ部107aは、右側枠状デッキ部107bよりもエンジン正面側に長く形成されている。左側枠状デッキ部107aの前端には、第１横梁デッキ部107eが一体に設けられている。第１横梁デッキ部107eは、第２横梁デッキ部107cおよび第３横梁デッキ部107dと平行、かつ、第２横梁デッキ部107cおよび第３横梁デッキ部107dよりも短く形成されている。

駆動側バランサシャフト4および従動側バランサシャフト5は、アッパハウジング107とロアハウジング108との間に回転自在に支持されている。駆動側バランサシャフト4および従動側バランサシャフト5は、その軸方向をエンジン前後方向に沿って互いに平行に配置されている。駆動側バランサシャフト4の軸方向における一端側の第１端部4aには、駆動部2が設けられている。駆動側バランサシャフト4の第１端部4a、中央および他端側（エンジン背面側）の第２端部4bには、円柱状のジャーナル部4c,4d,4eが形成されている。第１ジャーナル部4cは、２つ割プレーンベアリング（不図示）を介してアッパハウジング107に支持されている。第２ジャーナル部4dおよび第３ジャーナル部4eは、２つ割プレーンベアリング（不図示）を介してアッパハウジング107とロアハウジング108との間に支持されている。従動側バランサシャフト5の軸方向における一端側の第１端部5a付近および他端側の第２端部5bには、円柱状のジャーナル部5c,5dが形成されている。第１ジャーナル部5cおよび第２ジャーナル部5dは、２つ割プレーンベアリング（不図示）を介してアッパハウジング107とロアハウジング108との間に支持されている。第１ジャーナル部5cは、エンジン前後方向において駆動側バランサシャフト4の第２ジャーナル部4dと同じ位置に設けられている。第２ジャーナル部5dは、エンジン前後方向において駆動側バランサシャフト4の第３ジャーナル部4eと同じ位置に設けられている。

アッパハウジング107の各横梁デッキ部107e,107c,107dには、各２つ割プレーンベアリングの上側部分が取り付けられる半円弧状の軸受用溝124,125,126,127,128が形成されている。一方、ロアハウジング108の各横梁デッキ部には、各２つ割プレーンベアリングの下側部分が取り付けられる半円弧状の軸受用溝（不図示）が形成されている。駆動側バランサシャフト4の軸方向において第２ジャーナル部4dと第３ジャーナル部4eとの間には、半円柱状の駆動側バランサウエイト134が駆動側バランサシャフト4と一体に設けられている。従動側バランサシャフト5の軸方向において第１ジャーナル部5cと第２ジャーナル部5dとの間には、半円柱状の従動側バランサウエイト135が従動側バランサシャフト5と一体に設けられている。駆動側バランサシャフト4は、バランサ駆動ギア6に圧入固定されている。バランサ駆動ギア6は、第１ジャーナル部4cと第２ジャーナル部4dとの間であって、第２ジャーナル部4dに近接して配置されている。バランサ駆動ギア6はヘリカルギアである。従動側バランサシャフト5は、その軸長が駆動側バランサシャフト4よりも短く形成されている。従動側バランサシャフト5の第１端部5a付近であって、第１ジャーナル部5cよりも第１端部5a側には、バランサ駆動ギア6と噛み合うバランサ従動ギア7が圧入固定されている。バランサ従動ギア7はヘリカルギアである。両ギア6,7の歯数は一致する。両ギア6,7としてヘリカルギアを用いたことで、高速高荷重での静粛性を実現できる。

従動側バランサシャフト5の第１端部5aには、駆動機構8を介してオイルポンプ3が連結されている。駆動機構8は、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bを有する。オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bは、互いに噛み合うヘリカルギアである。両ギア8a,8bとしてヘリカルギアを用いたことで、高速高荷重での静粛性を実現できる。オイルポンプ駆動ギア8aの歯数N_Aは、オイルポンプ従動ギア8bの歯数N_Bの1/2倍に設定されている。従動側バランサシャフト5の第１端部5aは、オイルポンプ駆動ギア8aに圧入固定されている。オイルポンプ3のオイルポンプ駆動軸3aは、オイルポンプ従動ギア8bおよびロータ3bに圧入固定されている。ロータ3bはオイルポンプ従動ギア8bよりもエンジン正面側に配置されている。ロータ3bの外周には、複数のベーン3cが出没自在に設けられている。ベーン3cの外周側には、カムリング3dが設けられている。図３にも示すように、オイルポンプ3は、駆動側バランサシャフト4の軸方向において、駆動部2とオイルポンプ従動ギア8bとの間の空間に配置されている。オイルポンプ3は、オイルパン106に貯留されたオイルを吸入して図外のメインオイルギャラリーに吐出する。メインオイルギャラリーに供給されたオイルは、主にエンジン100の各摺動部の潤滑に供される。メインオイルギャラリーに供給されたオイルの一部は、ロアハウジング108に形成された油路（不図示）から、アッパハウジング107およびロアハウジング108に形成された油溝（不図示）を経由して各２つ割プレーンベアリングおよび図外のオイル供給室に供給される。さらに、２つ割プレーンベアリングに供給されたオイルの一部は、バランサ駆動ギア6、バランサ従動ギア7、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bの潤滑に供された後、各ギア6,7,8a,8bに掻き上げられて飛散し、アッパハウジング107に形成された図外のオイル排出用間隙から外部へ排出される。オイル供給室に供給されたオイルは、テンショナ113の押圧力発生に供される。

図４は、実施例１の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。駆動側バランサシャフト4の回転中心O₁、従動側バランサシャフト5の回転中心O₂は、上下方向において同一の位置に配置されている。オイルポンプ駆動軸3aの回転中心O₃は、駆動側バランサシャフト4および従動側バランサシャフト5の回転中心O₁,O₂よりも下方に配置されている。また、オイルポンプ駆動軸3aの回転中心O₃は、エンジン左右方向において駆動側バランサシャフト4の回転中心O₁と従動側バランサシャフト5の回転中心O₂との間に配置されている。つまり、オイルポンプ従動ギア8bは、従動側バランサシャフト5の軸直角方向において、従動側バランサシャフト5よりも駆動側バランサシャフト4側の位置に設けられている。
実施例１のバランサ装置1は、エンジン100が始動されてクランクシャフト104が回転駆動すると、クランクスプロケット105、駆動チェーン112およびバランサスプロケット111を介して駆動側バランサシャフト4がクランクシャフト104の2倍の速度で回転する。従動側バランサシャフト5はバランサ駆動ギア6とバランサ従動ギア7の噛み合い回転伝達を経て駆動側バランサシャフト4と反対方向へ同速度で回転する。これにより、駆動側バランサウエイト134および従動側バランサウエイト135も互いに反対方向へ回転しながら駆動側バランサシャフト4および従動側バランサシャフト5自身の左右の遠心力をキャンセルする。このように、駆動側バランサシャフト4および従動側バランサシャフト5の回転に伴い駆動側バランサウエイト134および従動側バランサウエイト135が回転して起振力をエンジン100に伝達することにより、エンジン100の二次振動を抑制できる。

［軸方向寸法の増大抑制］
エンジンのバランサ装置において、クランクシャフトからトルクが入力される駆動部、および起振力を発生させる両バランサウエイトの位置は、エンジン部品のレイアウトや別部材との位置関係に応じて決まる。このため、駆動側バランサシャフトの駆動部から駆動側バランサウエイトまでの長さは、駆動部および駆動側バランサウエイトの位置に依存する。従来のバランサ装置では、駆動部と駆動側バランサウエイトとの間にバランサ駆動ギアが配置されているものの、駆動部からバランサ駆動ギアまでの軸方向間であって、従動側バランサシャフト側の領域は有効利用されておらず、デッドスペースとなっていた。
これに対し、実施例１のバランサ装置1では、従動側バランサシャフト5の軸方向においてバランサ従動ギア7よりも第１端部5a側に駆動機構8のオイルポンプ駆動ギア8aが配置されている。これにより、従来はデッドスペースであった空間を有効利用して駆動機構8を配置できるため、他の位置にオイルポンプ駆動ギア8aを配置した場合と比べて、装置の軸方向寸法の増大を抑制できる。さらに、オイルポンプ3は、駆動側バランサシャフト4の軸方向において、駆動部2とオイルポンプ従動ギア8bの間に設置されている。すなわち、オイルポンプ3を従来はデッドスペースであった空間内に収めることで、オイルポンプ3を含む装置全体の軸方向寸法を短縮できる。

［噛み合い音の低減］
実施例１のバランサ装置1では、駆動側バランサシャフト4の軸方向において駆動側バランサウエイト134よりも駆動部2側に、バランサ駆動ギア6、バランサ従動ギア7およびオイルポンプ駆動ギア8aが配置されている。このため、駆動側バランサウエイトに対し駆動部と反対側にオイルポンプ駆動ギアが配置された従来のバランサ装置と比較して、駆動部2からオイルポンプ駆動ギア8aに至るトルク伝達経路を短くできる。ここで、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bの歯面間に作用する捻りトルク負荷は、駆動側バランサシャフト4および従動側バランサシャフト5におけるトルク伝達経路長に比例する。つまり、実施例１のバランサ装置1は、従来のバランサ装置よりも捻りトルクを小さくできる。よって、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bの噛み合い音の低減を実現できる。

［各ギアの集約配置による隔壁の共用化］
ロアハウジング108の下部は、オイルパン106内に貯留されたオイルに常時浸かっている。しがたって、各ギア6,7,8a,8bは、オイルの撹拌に伴うエアレーションの発生を抑制するために、オイルの油面から隔離する必要がある。実施例１では、各ギア6,7,8a,8bがロアハウジング108の第１横梁デッキ部とオイルポンプ3取り付け位置との間に集約して配置されている。ここで、従来のバランサ装置では、バランサ駆動ギアおよびバランサ従動ギアと、オイルポンプ駆動ギアおよびオイルポンプ従動ギアとが離間して配置されている。このため、バランサ駆動ギアおよびバランサ従動ギアを油面から隔離する隔壁と、オイルポンプ駆動ギアおよびオイルポンプ従動ギアを油面から隔離する隔壁とがそれぞれ必要である。これに対し、実施例１では、各ギア6,7,8a,8bが一箇所に集約して配置されているため、ロアハウジング108に必要な隔壁の数を従来のバランサ装置よりも少なくできる。これにより、必要な隔壁の数を低減できるため、装置の軽量化を実現できる。また、軸方向の隔壁を共用化したことにより、装置の軸方向寸法を短縮できる。加えて、実施例１では、ロアハウジング108において、各ギア6,7,8a,8bの軸方向一方側（エンジン正面側）はオイルポンプ3（のハウジング）により閉塞され、オイルの油面から隔離されている。つまり、オイルポンプ3は、オイルの油面から各ギア6,7,8a,8bを隔離する隔壁の一部として機能している。よって、オイルポンプ3をロアハウジング108の隔壁としたことにより、隔壁の数をさらに低減でき、さらなる装置の軽量化を実現できる。

［オイルポンプの減速駆動］
実施例１では、オイルポンプ3として可変容量形を採用している。可変容量形のオイルポンプは、エンジン高回転時の吐出流量を抑制することで燃費の改善を図るというポンプ本来の目的から、回転速度は低い方が好ましい。また、一般的に、オイルポンプのフリクションは低回転時に小さく、高回転時に大きくなるため、低回転で駆動させると燃費の点で有利となる。実施例１の駆動機構8において、オイルポンプ駆動ギア8aの歯数N_Aは、オイルポンプ従動ギア8bの歯数N_Bの1/2倍に設定されている。このため、オイルポンプ駆動軸3aの回転速度は従動側バランサシャフト5の回転速度に対して1/2倍に減速される。よって、オイルポンプ3を比較的低回転で駆動させることができ、燃費の悪化を抑制できる。

実施例１にあっては、以下の作用効果を奏する。
(1-1) クランクシャフト104から回転力が伝達される駆動部2と、駆動部2と一体的に回転する駆動側バランサウエイト134を有する駆動側バランサシャフト4と、駆動側バランサシャフト4の軸方向において、駆動側バランサウエイト134が設けられた位置を基準として駆動部2と同一側に設けられ、駆動側バランサシャフト4と一体的に回転するバランサ駆動ギア6と、バランサ駆動ギア6と噛み合うバランサ従動ギア7と、バランサ従動ギア7と一体的に回転し、その軸方向において、前記駆動側バランサウエイト134と同一側に設けられた従動側バランサウエイト135を有する従動側バランサシャフト5と、従動側バランサシャフト5の軸方向において、従動側バランサウエイト135とは反対側でギアを有し、各バランサシャフト4、5のいずれか一方から回転力が伝達される駆動機構8と、駆動機構8を介して駆動されるオイルポンプ3と、を備えていることを特徴とするバランサ装置。
よって、従来はデッドスペースであった空間を有効利用して駆動機構8を配置できるため、装置の軸方向寸法の増大を抑制できる。また、駆動部2から駆動機構8に至るトルク伝達経路長を短くできるため、駆動機構8のギア間の噛み合い音の低減を実現できる。
(2-2) (1-1)に記載の内燃機関のバランサ装置において、駆動機構8は、従動側バランサシャフト5に設けられたオイルポンプ駆動ギア8aと、オイルポンプ駆動ギア8aと噛み合うオイルポンプ従動ギア8bと、を有することを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、従来はデッドスペースであった空間を有効利用してオイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bを配置できるため、装置の軸方向寸法の増大を抑制できる。また、駆動部2からオイルポンプ駆動ギア8aに至るトルク伝達経路長を短くできるため、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8b間の噛み合い音の低減を実現できる。さらに、各ギア6,7,8a,8bが一箇所に集約して配置されるため、ロアハウジング108に必要な隔壁の数を低減でき、装置の軽量化を実現できる。

(3-3) (2-2)に記載の内燃機関のバランサ装置において、オイルポンプ従動ギア8bは、従動側バランサシャフト5の軸直角方向において、駆動側バランサシャフト4側に設けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、従動側バランサシャフト5の軸直角方向における配置スペースを小さくでき、装置のコンパクト化を実現できる。
(4-4) (3-3)に記載の内燃機関のバランサ装置において、オイルポンプ従動ギア8bに設けられ、オイルポンプ従動ギア8bと一体的に回転するオイルポンプ駆動軸3aは、駆動側バランサシャフト4の軸直角方向において、駆動側バランサシャフト4と従動側バランサシャフト5の間に配置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、駆動側バランサシャフト4の軸直角方向における配置スペースを小さくでき、装置のコンパクト化を実現できる。
(5-5) (4-4)に記載の内燃機関のバランサ装置において、オイルポンプ3は、駆動側バランサシャフト4の軸方向において、駆動部2とオイルポンプ従動ギア8bの間に設置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、従来はデッドスペースであった空間内にオイルポンプ3が収容されるため、オイルポンプ3を含む装置全体の軸方向寸法を短縮できる。

(6-15) 内燃機関（エンジン100）に取り付けられるハウジング（アッパハウジング107，ロアハウジング108）と、ハウジングの内部に回転可能に収容された駆動側バランサウエイト134を有する駆動側バランサシャフト4と、駆動側バランサシャフト4の一端（第１端部4a）側に設けられ、クランクシャフト104から駆動チェーン112を介して回転力が伝達されるチェーン駆動部（バランサスプロケット111）と、駆動側バランサシャフト4の軸方向において、駆動側バランサウエイト134とチェーン駆動部の間に設けられ、駆動側バランサシャフト4と一体的に回転するバランサ駆動ギア6と、バランサ駆動ギア6と噛み合うバランサ従動ギア7と、バランサ従動ギア7と一体的に回転すると共に、ハウジングの内部に収容され、その軸方向において、前記駆動側バランサウエイト134と同一側に設けられた従動側バランサウエイト135を有する従動側バランサシャフト5と、従動側バランサシャフト5の軸方向において、従動側バランサウエイト135とは反対側に設けられ、従動側バランサシャフト5と一体的に回転するオイルポンプ駆動ギア8aと、オイルポンプ駆動ギア8aと噛み合うオイルポンプ従動ギア8bと、オイルポンプ従動ギア8bを介して駆動されるオイルポンプ3と、を備えていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、従来はデッドスペースであった空間を有効利用してオイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bを配置できるため、装置の軸方向寸法の増大を抑制できる。また、駆動部2からオイルポンプ駆動ギア8aに至るトルク伝達経路長を短くできるため、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8b間の噛み合い音の低減を実現できる。さらに、各ギア6,7,8a,8bが一箇所に集約して配置されるため、ロアハウジング108に必要な隔壁の数を低減でき、装置の軽量化を実現できる。
(7-16) (6-15)に記載の内燃機関のバランサ装置において、オイルポンプ3は、ハウジング（ロアハウジング108）に取り付けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、オイルポンプ3の高い支持剛性が得られる。また、オイルポンプ3がオイルの油面から各ギア6,7,8a,8bを隔離する隔壁として機能するため、ロアハウジング108に設けられる隔壁の数を低減でき、装置の小型化を実現できる。
(8-17) (7-16)に記載の内燃機関のバランサ装置において、オイルポンプ3は、駆動側バランサシャフト4の軸方向において、チェーン駆動部とオイルポンプ従動ギア8bの間に設置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、従来はデッドスペースであった空間内にオイルポンプ3を収容できるため、オイルポンプ3を含む装置全体の軸方向寸法を短縮できる。

〔実施例２〕
次に実施例２について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図５は、実施例２の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例２では、オイルポンプ駆動軸3aの回転中心O₃は、従動側バランサシャフト5の軸直角方向において、従動側バランサシャフト5の回転中心O₂に対し、駆動側バランサシャフト4の回転中心O₁の反対側に配置されている。つまり、オイルポンプ従動ギア8bは、従動側バランサシャフト5の軸直角方向において、駆動側バランサシャフト4の反対側に設けられている。
実施例２にあっては、以下の作用効果を奏する。
(9-6) (2-2)に記載の内燃機関のバランサ装置において、オイルポンプ従動ギア8bは、従動側バランサシャフト5の軸直角方向において、駆動側バランサシャフト4の反対側に設けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、従動側バランサシャフト5に対し、駆動側バランサシャフト4の反対側にオイルポンプ3をレイアウトできる。

〔実施例３〕
次に実施例３について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図６は、実施例３の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5、中間ギア軸140およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例３の駆動機構8は、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bに加え、中間ギア139を有する。中間ギア139は、ヘリカルギアであり、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bと噛み合う。中間ギア139は、中間ギア軸140に固定されている。中間ギア軸140は、ロアハウジング108に対し回転自在に支持されている。中間ギア軸140の回転中心O₄は、駆動側バランサシャフト4および従動側バランサシャフト5の回転中心O₁,O₂よりも下方、かつ、オイルポンプ従動ギア8bよりも上方に配置されている。また、中間ギア軸140の回転中心O₄は、エンジン左右方向において従動側バランサシャフト5の回転中心O₂と駆動側バランサシャフト4の回転中心O₁との間に配置されている。
オイルポンプ駆動ギア8a、オイルポンプ従動ギア8bおよび中間ギア139の歯数は、駆動機構8のトータル減速比が実施例１の駆動機構8の減速比(=2)と一致するように設定されている。実施例３の駆動機構8では、オイルポンプ駆動ギア8aとオイルポンプ従動ギア8bとの間に中間ギア139が介装されているため、個々のギアの小型化を図りつつ、所望の変速比を実現できる。

〔実施例４〕
次に実施例４について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図７は、実施例４の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例４では、駆動側バランサシャフト4にオイルポンプ駆動ギア8aが設けられている。
実施例４にあっては、以下の作用効果を奏する。
(10-9) (1-1)に記載の内燃機関のバランサ装置において、駆動機構8は、駆動側バランサシャフト4に設けられたオイルポンプ駆動ギア8aと、オイルポンプ駆動ギア8aと噛み合うオイルポンプ従動ギア8bと、を有することを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、従来はデッドスペースであった空間を有効利用してオイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8bを配置できるため、装置の軸方向寸法の増大を抑制できる。また、駆動部2からオイルポンプ駆動ギア8aに至るトルク伝達経路長を短くできるため、オイルポンプ駆動ギア8aおよびオイルポンプ従動ギア8b間の噛み合い音の低減を実現できる。さらに、各ギア6,7,8a,8bが一箇所に集約して配置されるため、ロアハウジング108に必要な隔壁の数を低減でき、装置の軽量化を実現できる。

〔実施例５〕
次に実施例５について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図８は、実施例５の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面図である。実施例５では、バランサ従動ギア7に、駆動機構としてのオイルポンプギア141が噛み合っている。オイルポンプ駆動軸3aは、オイルポンプギア141に圧入固定されている。オイルポンプギア141の歯数は、バランサ従動ギア7の歯数の2倍に設定されている。実施例５では、駆動機構を１つのオイルポンプギア141としたため、駆動機構を構成するギアの個数を最小限として部品点数増を抑制できる。

〔実施例６〕
次に実施例６について説明する。基本的な構成は実施例１と同じであるため、異なる点についてのみ説明する。図９は、実施例６の駆動側バランサシャフト4、従動側バランサシャフト5およびオイルポンプ駆動軸3aの正面模式図である。実施例６では、オイルポンプ3として、一般的な固定容量形のトロコイドポンプを用いている。また、オイルポンプ駆動ギア8aの歯数N_Aは、オイルポンプ従動ギア8bの歯数N_Bの2倍に設定されている。これにより、オイルポンプ駆動軸3aの回転速度は従動側バランサシャフト5の回転速度に対して2倍に増速される。よって、オイルポンプ3の増速回転を実現できるため、高回転型のオイルポンプを採用して小型化を促進できる。

〔他の実施例〕
以上、本発明を実施するための形態を実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、オイルポンプ駆動ギアとオイルポンプ従動ギアの歯数は同じでもよい。
オイルポンプ駆動ギアとオイルポンプ従動ギアとの間に介装される中間ギアを複数個設定してもよい。

以下に、実施例から把握される特許請求の範囲に記載した発明以外の技術的思想について説明する。
(11-7) (2-2)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプ駆動ギア、オイルポンプ従動ギアの歯数をそれぞれN_A、N_Bとした場合、以下の式
N_A＜N_B
を満足することを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、オイルポンプの減速回転を実現できる。
(12-8) (2-2)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプ駆動ギア、オイルポンプ従動ギアの歯数をそれぞれN_A、N_Bとした場合、以下の式
N_A≧N_B
を満足することを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、オイルポンプの等速または増速回転を実現できる。
(13-10) (1-1)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記駆動機構は、前記従動側バランサシャフトに設けられたオイルポンプ駆動ギアと、
前記オイルポンプ駆動ギアと噛み合う中間ギアと、
前記中間ギアと噛み合うオイルポンプ従動ギアと、
によって構成されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、中間ギアを用いることで、個々のギアの小型を図りつつ、所望の変速比を実現できる。

(14-11) (1-1)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記駆動機構は、前記バランサ駆動ギアまたは前記バランサ従動ギアと噛み合うオイルポンプギアを有することを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、駆動機構を構成するギアの個数を最小限として部品点数増を抑制できる。
(15-12) (1-1)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記ギアはヘリカルギアを用いていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、高速高荷重での静粛性を実現できる。
(16-13) (1-1)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記駆動部に伝達される回転力は、チェーンを介してなされていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、クランクシャフトの回転速度を変速して離れた位置にある駆動側バランサシャフトへ伝達できる。また、ギア駆動と比較して小型化の点で有利である。
(17-14) (1-1)に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプは、所定の状態に応じてポンプ室の容積変化量を変化させる可変容量形オイルポンプであることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
よって、高回転時におけるポンプ室の容積変化量を減少させることが可能であり、エンジン高回転時の吐出流量を抑制でき、燃費の改善を実現できる。

1 バランサ装置
2 駆動部
3 オイルポンプ
3a オイルポンプ駆動軸
4 駆動側バランサシャフト
5 従動側バランサシャフト
6 バランサ駆動ギア
7 バランサ従動ギア
8 駆動機構
8a オイルポンプ駆動ギア
8b オイルポンプ従動ギア
9 オイルポンプ
100 エンジン（内燃機関）
104 クランクシャフト
107 アッパハウジング（ハウジング）
108 ロアハウジング（ハウジング）
111 バランサスプロケット（チェーン駆動部）
112 駆動チェーン（チェーン）
134 駆動側バランサウエイト
135 従動側バランサウエイト

Claims

クランクシャフトから回転力が伝達される駆動部と、
前記駆動部と一体的に回転する駆動側バランサウエイトを有する駆動側バランサシャフトと、
前記駆動側バランサシャフトの軸方向において、前記駆動側バランサウエイトが設けられた位置を基準として前記駆動部と同一側に設けられ、前記駆動側バランサシャフトと一体的に回転するバランサ駆動ギアと、
前記バランサ駆動ギアと噛み合うバランサ従動ギアと、
前記バランサ従動ギアと一体的に回転し、その軸方向において、前記駆動側バランサウエイトと同一側に設けられた従動側バランサウエイトを有する従動側バランサシャフトと、
前記従動側バランサシャフトの軸方向において、前記従動側バランサウエイトとは反対側でギアを有し、前記各バランサシャフトのいずれか一方から回転力が伝達される駆動機構と、
前記駆動機構を介して駆動されるオイルポンプと、
を備えていることを特徴とするバランサ装置。
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記駆動機構は、
前記従動側バランサシャフトに設けられたオイルポンプ駆動ギアと、
前記オイルポンプ駆動ギアと噛み合うオイルポンプ従動ギアと、
を有することを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
請求項２に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプ従動ギアは、前記従動側バランサシャフトの軸直角方向において、前記駆動側バランサシャフト側に設けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
請求項３に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプ従動ギアに設けられ、該オイルポンプ従動ギアと一体的に回転するオイルポンプ駆動軸は、前記駆動側バランサシャフトの軸直角方向において、前記駆動側バランサシャフトと従動側バランサシャフトの間に配置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
請求項４に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプは、前記駆動側バランサシャフトの軸方向において、前記駆動部と前記オイルポンプ従動ギアの間に設置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
請求項２に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプ従動ギアは、前記従動側バランサシャフトの軸直角方向において、前記駆動側バランサシャフトの反対側に設けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記駆動機構は、
前記駆動側バランサシャフトに設けられたオイルポンプ駆動ギアと、
前記オイルポンプ駆動ギアと噛み合うオイルポンプ従動ギアと、
を有することを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
内燃機関に取り付けられるハウジングと、
前記ハウジングの内部に回転可能に収容された駆動側バランサウエイトを有する駆動側バランサシャフトと、
前記駆動側バランサシャフトの一端側に設けられ、クランクシャフトからチェーンを介して回転力が伝達されるチェーン駆動部と、
前記駆動側バランサシャフトの軸方向において、前記駆動側バランサウエイトと前記チェーン駆動部の間に設けられ、前記駆動側バランサシャフトと一体的に回転するバランサ駆動ギアと、
前記バランサ駆動ギアと噛み合うバランサ従動ギアと、
前記バランサ従動ギアと一体的に回転すると共に、前記ハウジングの内部に収容され、その軸方向において、前記駆動側バランサウエイトと同一側に設けられた従動側バランサウエイトを有する従動側バランサシャフトと、
前記従動側バランサシャフトの軸方向において、前記従動側バランサウエイトとは反対側に設けられ、前記従動側バランサシャフトと一体的に回転するオイルポンプ駆動ギアと、
前記オイルポンプ駆動ギアと噛み合うオイルポンプ従動ギアと、
前記オイルポンプ従動ギアを介して駆動されるオイルポンプと、
を備えていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
請求項８に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプは、前記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
請求項９に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記オイルポンプは、前記駆動側バランサシャフトの軸方向において、前記チェーン駆動部と前記オイルポンプ従動ギアの間に設置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。