JP2019105212A - 車載エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】車両の旋回方向の違いによって生じる出力トルクの差を小さくし、車両の旋回時におけるドライバビリティの悪化を抑制すること。【解決手段】車載エンジンは、バランスシャフト１０が車幅方向に沿って配設されている。バランスシャフト１０は、一端に少なくとも一部がオイルパンのオイルに浸漬され、クランクシャフトにより回転駆動される被駆動ギア１２が設けられ、他端に少なくとも一部がオイルパンのオイルに浸漬され、重心が当該バランスシャフト１０の回転軸線Ｃ上に位置する第２ギア１３が設けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、車幅方向に沿って配設されるバランスシャフトを備えた車載エンジンに関する。

車載エンジンでは、ピストンの往復動に伴って生じる振動を打ち消すためのバランスシャフトがオイルパン内に収容されている（例えば特許文献１参照）。こうしたバランスシャフトの一端には被駆動ギアが設けられている。そして、この被駆動ギアにクランクシャフトの回転力が伝達されることにより、バランスシャフトは回転する。

特開２０１７−１１５６０４号公報

ところで、バランスシャフトが車幅方向（以下、左右方向という）に沿ってオイルパンに収容されている場合、以下のような問題が生じる。すなわち、車両が右方向や左方向に旋回すると、オイルがその慣性によってオイルパン内の左側や右側に偏るため、オイルの液面が傾くようになる。このようにオイルの液面が傾くと、オイルに浸る被駆動ギアの体積が変化するため、オイルの傾き方によって被駆動ギアに作用するオイルの回転抵抗に差が生じるようになる。その結果、車載エンジンの出力トルクが車両の旋回方向の違いによって異なるものとなり、ドライバビリティの悪化を招くこととなる。

上記課題を解決するための車載エンジンは、車幅方向に沿って配設されるバランスシャフトを備えている。前記バランスシャフトは、一端に少なくとも一部がオイルパンのオイルに浸漬され、クランクシャフトにより回転駆動される被駆動ギアが設けられ、他端に少なくとも一部が前記オイルパンのオイルに浸漬され、重心が当該バランスシャフトの回転軸線上に位置する回転体が設けられている。

上記構成によれば、車両の旋回に伴いオイルパン内のオイルの液面が傾いた場合、例えば、被駆動ギアに作用するオイルの回転抵抗が大きくなると回転体に作用するオイルの回転抵抗は小さくなり、一方で、回転体に作用するオイルの回転抵抗が大きくなると被駆動ギアに作用するオイルの回転抵抗は小さくなる。すなわち、バランスシャフトに作用するオイルの回転抵抗の、オイルの傾き方の違いによる差が小さくなる。したがって、車両の旋回方向の違いによって生じる出力トルクの差も小さくなるため、車両の旋回時におけるドライバビリティの悪化を抑制することができる。

車載エンジンの一実施形態におけるオイルパン内に収容されたバランスシャフトの側面図。 同実施形態において搭載されるバランスシャフトの斜視図。 同実施形態におけるオイルパン内に収容されたバランスシャフトを示す図であり、（ａ）はオイルがオイルパンの左側に偏った状態を示す模式図、（ｂ）はオイルがオイルパンの右側に偏った状態を示す模式図。

以下、車載エンジン（以下、エンジンという）の一実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。エンジンは、直列３気筒の横置きエンジンである。なお、横置き、すなわちクランクシャフトに駆動連結されるバランスシャフトが車幅方向に沿って配設されるエンジンであれば、気筒数は２気筒以下であっても４気筒以上であってもよい。

図１に示すように、エンジン１のクランクケース２１には、車幅方向に沿って延びるクランクシャフト２０が収容されている。クランクケース２１の下方には、オイルパン３１が取り付けられている。オイルパン３１内には、車幅方向に沿って延びるバランスシャフト１０が収容されている。

図１及び図２に示すように、バランスシャフト１０は、略円柱状の本体部１１と、同本体部１１の一端（図２における左端）に設けられた第１ギア１２とを備えている。第１ギア１２は、クランクシャフト２０の駆動ギア２２に噛合されている。第１ギア１２は、クランクシャフト２０により回転駆動される。また、本体部１１の他端（図２における右端）には、第２ギア１３が設けられている。第２ギア１３は、第１ギア１２と同一の形状を有している。なお、第１ギア１２は被駆動ギアに相当し、第２ギア１３は回転体に相当する。また、第１ギア１２は、車両前進方向に向かってバランスシャフト１０の左側の端部に設けられており、第２ギア１３は、車両前進方向に向かってバランスシャフト１０の右側の端部に設けられている。

バランスシャフト１０には、ピストンの往復動に起因する振動を打ち消すためのアンバランスマスが４箇所に設けられている。まず、本体部１１には、図示しない１番気筒の下方及び３番気筒の下方に位置するようにして、それぞれ略半円柱状のアンバランスマス１５ａ，１５ｂが設けられている。アンバランスマス１５ａ，１５ｂの重心は、バランスシャフト１０の回転軸線Ｃを中心として互いに反対側に位置している。

また、バランスシャフト１０の軸方向における両端には、一対のアンバランスマス１４ａ，１４ｂが設けられている。アンバランスマス１４ａ，１４ｂの重心は、バランスシャフト１０の回転軸線Ｃを中心として互いに反対側に位置している。アンバランスマス１４ａ，１４ｂ及び各ギア１２，１３は、ボルト１７によって本体部１１に対してそれぞれ固定されている。

図２に示すように、第１ギア１２及び第２ギア１３は、それぞれ一部がオイル３０に浸漬されている。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図３（ａ）に示すように、例えば車両が右方向へ旋回することに伴ってオイル３０がオイルパン３１の左側に偏る場合、オイル３０が偏らない場合と比べて第１ギア１２はオイル３０に浸漬される体積が増える一方、第２ギア１３はオイル３０に浸漬される体積が減ることとなる。したがって、第１ギア１２に作用するオイルの回転抵抗が大きくなる一方で、第２ギア１３に作用するオイルの回転抵抗は小さくなる。

図３（ｂ）に示すように、例えば車両が左方向へ旋回することに伴ってオイル３０がオイルパン３１の右側に偏る場合、オイル３０が偏らない場合と比べて第２ギア１３はオイル３０に浸漬される体積が増える一方、第１ギア１２はオイル３０に浸漬される体積が減ることとなる。したがって、第２ギア１３に作用するオイルの回転抵抗が大きくなる一方で、第１ギア１２に作用するオイルの回転抵抗は小さくなる。

上述したように、本実施形態によれば、バランスシャフト１０に作用するオイルの回転抵抗の、オイル３０の傾き方による差が小さくなる。したがって、車両の旋回方向の違いによって生じる出力トルクの差も小さくなるため、車両の旋回時におけるドライバビリティの悪化を抑制することができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１ギア１２がバランスシャフト１０の右側の端部に、第２ギア１３がバランスシャフト１０の左側の端部に設けられていてもよい。

・第２ギアは、重心がバランスシャフト１０の回転軸線Ｃ上に位置するものであればよく、第１ギア１２と同一の形状を有していない他の回転体であってもよい。ただし、車両が同じ遠心力で左右に旋回するときに、第１ギア１２及び回転体にそれぞれ作用するオイルの回転抵抗の和がほぼ等しくなるような形状を回転体が有していることが好ましい。

・オイルパン３１のオイル３０が偏っていない状態において、本体部１１が、第１ギア１２及び第２ギア１３と同様にオイル３０に浸漬されていてもよい。

１…エンジン、１０…バランスシャフト、１１…本体部、１２…第１ギア（被駆動ギア）、１３…第２ギア（回転体）、１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ…アンバランスマス、１６…軸部、１７…ボルト、２０…クランクシャフト、２１…クランクケース、２２…駆動ギア、３０…オイル、３１…オイルパン。

Claims (1)

1. 車幅方向に沿って配設されるバランスシャフトを備えた車載エンジンであって、
   前記バランスシャフトは、一端に少なくとも一部がオイルパンのオイルに浸漬され、クランクシャフトにより回転駆動される被駆動ギアが設けられ、他端に少なくとも一部が前記オイルパンのオイルに浸漬され、重心が当該バランスシャフトの回転軸線上に位置する回転体が設けられている、
   車載エンジン。