JP2023110674A - Internal combustion engine and oil pump driving method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関及びオイルポンプ駆動方法に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine and an oil pump driving method.
従来、バランスシャフトの回転によってオイルポンプを駆動する内燃機関が知られている。 Conventionally, an internal combustion engine is known in which an oil pump is driven by rotation of a balance shaft.
しかしながら、従来技術では、バランスシャフトの回転をチェーンを含む動力伝達機構を介してオイルポンプに伝える構成であるので、部品点数が多く内燃機関の複雑化につながっていた。 However, in the prior art, since the rotation of the balance shaft is transmitted to the oil pump via the power transmission mechanism including the chain, the number of parts is large, leading to the complication of the internal combustion engine.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内燃機関の複雑化を抑制することを目的の一つとする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and has an object to suppress complication of an internal combustion engine.
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、バランスシャフトと、前記バランスシャフトとは別部品であり、前記バランスシャフトと結合され、前記バランスシャフトと一体に回転する回転シャフトと、前記回転シャフトによって駆動されるオイルポンプと、を備える。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an internal combustion engine according to the present invention includes a balance shaft, and a component separate from the balance shaft, which is coupled to the balance shaft and rotates integrally with the balance shaft. and an oil pump driven by the rotating shaft.
このような構成によれば、回転シャフトとバランシャフトと結合されているので、回転シャフトとバランスシャフトとがチェーンによって結合された構成に比べて、部品点数が少なくなり、内燃機関の複雑化を抑制することができる。 According to such a configuration, since the rotating shaft and the balance shaft are connected, the number of parts is reduced compared to the configuration in which the rotating shaft and the balance shaft are connected by a chain, and the complication of the internal combustion engine is suppressed. can do.
前記内燃機関では、例えば、前記回転シャフトは、前記バランスシャフトにスプライン結合されている。 In the internal combustion engine, for example, the rotating shaft is splined to the balance shaft.
このような構成によれば、回転シャフトとバランスシャフトとを結合するには、回転シャフトとバランスシャフトとを軸方向に相対移動させてそれらを嵌め合わせればよいので、回転シャフトとバランスシャフトとの結合作業を容易に行うことができる。 According to such a configuration, in order to connect the rotating shaft and the balance shaft, the rotating shaft and the balance shaft need only be moved relative to each other in the axial direction and then fitted together. Work can be done easily.
前記内燃機関では、例えば、前記バランスシャフトは、雌スプライン部を有し、前記回転シャフトは、前記雌スプライン部とスプライン結合された雄スプライン部を有する。 In the internal combustion engine, for example, the balance shaft has a female spline portion, and the rotating shaft has a male spline portion spline-coupled with the female spline portion.
このような構成によれば、回転シャフトの直径を小さくしやすく、ひいてはオイルポンプを小型しやすい。 According to such a configuration, it is easy to reduce the diameter of the rotating shaft, and thus it is easy to reduce the size of the oil pump.
本発明のオイルポンプ駆動方法は、バランスシャフトと、前記バランスシャフトとは別部品であり、前記バランスシャフトと結合され、前記バランスシャフトと一体に回転する回転シャフトと、前記回転シャフトによって駆動されるオイルポンプと、を備えた内燃機関における前記オイルポンプを駆動するオイルポンプ駆動方法であって、前記バランスシャフトの回転に伴って前記回転シャフトが回転し、前記回転シャフトの回転よって前記オイルポンプを駆動する。 An oil pump driving method of the present invention includes a balance shaft, a rotating shaft which is separate from the balance shaft, is coupled to the balance shaft and rotates integrally with the balance shaft, and oil driven by the rotating shaft. a pump, wherein the rotary shaft rotates with the rotation of the balance shaft, and the oil pump is driven by the rotation of the rotary shaft. .
このような構成によれば、内燃機関の複雑化を抑制しつつバランスシャフトの回転によりオイルポンプを駆動することができる。 According to such a configuration, the oil pump can be driven by the rotation of the balance shaft while suppressing complication of the internal combustion engine.
本発明によれば、内燃機関の複雑化を抑制することができる。 According to the present invention, complication of the internal combustion engine can be suppressed.
以下に、実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。 An embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. Note that, in this specification, the constituent elements according to the embodiment and the description of the relevant elements may be described with a plurality of expressions. The components and their descriptions are examples and are not limited by the expressions herein. Components may also be identified by names different from those herein. Also, components may be described in terms that differ from the terms used herein.
図1は、実施形態に係る内燃機関10の一部を示す断面図である。図2は、実施形態の内燃機関10の一部を示す断面斜視図である。内燃機関10は、例えば、車両に搭載されるレシプロエンジンである。なお、内燃機関10は、他の種類の内燃機関であっても良いし、他の装置に搭載されても良い。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing part of an
各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、X軸、Y軸及びZ軸が定義される。X軸とY軸とZ軸とは、互いに直交する。X軸は、車両の幅に沿って設けられる。Y軸は、車両の長さに沿って設けられる。Z軸は、車両の高さに沿って設けられる。 For convenience, the X, Y and Z axes are defined herein as indicated in the drawings. The X-axis, Y-axis and Z-axis are orthogonal to each other. The X-axis is provided along the width of the vehicle. A Y-axis is provided along the length of the vehicle. A Z-axis is provided along the height of the vehicle.
さらに、本明細書において、X方向、Y方向及びZ方向が定義される。X方向は、X軸に沿う方向であって、X軸の矢印が示す+X方向と、X軸の矢印の反対方向である-X方向とを含む。Y方向は、Y軸に沿う方向であって、Y軸の矢印が示す+Y方向と、Y軸の矢印の反対方向である-Y方向とを含む。Z方向は、Z軸に沿う方向であって、Z軸の矢印が示す+Z方向と、Z軸の矢印の反対方向である-Z方向とを含む。 Further, the X, Y and Z directions are defined herein. The X direction is a direction along the X axis and includes a +X direction indicated by an arrow on the X axis and a −X direction opposite to the arrow on the X axis. The Y direction is a direction along the Y axis and includes a +Y direction indicated by an arrow on the Y axis and a −Y direction opposite to the arrow on the Y axis. The Z direction is a direction along the Z axis and includes the +Z direction indicated by the Z axis arrow and the −Z direction opposite to the Z axis arrow.
以下の説明において、+Z方向は鉛直上方向であり、-Z方向は鉛直下方向であるものと定義される。なお、車両が位置する場所やタイヤの状態のような種々の条件により、Z方向が鉛直方向と異なっても良い。 In the following description, the +Z direction is defined as the vertically upward direction and the -Z direction is defined as the vertically downward direction. Note that the Z direction may differ from the vertical direction depending on various conditions such as the location of the vehicle and the condition of the tires.
内燃機関10は、クランクケース11と、チェーンカバー12と、バランスシャフト13と、回転シャフト15と、オイルポンプ14と、第1の軸受16と、第2の軸受17と、を備える。なお、内燃機関10は、上記以外にシリンダブロックやオイルパン、クランクシャフト、チェーン等の構成を備える。
The
クランクケース11は、外面11aを有する。また、クランクケース11には、外面11aに開口した内部空間11bが設けられている。また、クランクケース11には、第1の軸受を支持する支持部11cが設けられている。
The
チェーンカバー12は、クランクケース11の外面11aに重ねられている。チェーンカバー12は、クランクケース11にボルト等の結合具22(図2)によって固定されている。チェーンカバー12は、クランクケース11と当該チェーンカバー12との間に位置するチェーン(不図示)を覆う。チェーンカバー12の内面12aには、凹部12bが設けられている。凹部12bは、内面12aに開口している。また、チェーンカバー12には、有底の孔12cが設けられている。孔12cは、凹部12bの底に開口している。チェーンカバー12における孔12cを形成する周面12dに、第2の軸受17が設けられている。第2の軸受17は、滑り軸受である。すなわち、第2の軸受17は、周面12dの一部によって構成されている。
The
バランスシャフト13は、クランクケース11の内部に少なくとも一部が収容されている。バランスシャフト13は、回転中心軸Ax回りに回転可能に第1の軸受16を含む二つの軸受(一方の軸受は不図示)によって支持されている。バランスシャフト13の一端部13aは、第1の軸受16に回転可能に支持されている。以後、特に言及しない限り、軸方向、径方向、及び周方向は、回転中心軸Axの軸方向、径方向、及び周方向である。
At least a portion of the
第1の軸受16は、転がり軸受であり、外輪16aと、内輪16bと、転動体16cと、を有する。
The first bearing 16 is a rolling bearing and has an outer ring 16a, an
回転シャフト15は、一端部15aと、他端部15bと、を有する。回転シャフト15は、大径部15cと、小径部15dと、を有する。大径部15cは、一端部15aを含む。小径部15dは、他端部15bを含み、大径部15cよりも直径が小さい。
The rotating shaft 15 has one
回転シャフト15は、バランスシャフト13に径の違いを有しつつ結合されており、バランスシャフト13と一体に回転中心軸Ax回りに回転する。
The rotating shaft 15 is connected to the
具体的には、回転シャフト15とバランスシャフト13とは、スプライン結合されている。回転シャフト15の大径部15cには、雄スプライン部15eが設けられている。雄スプライン部15eは、外歯によって構成されている。一方、バランスシャフト13の一端部13aには、孔13bが設けられており、バランスシャフト13において孔13bを形成する面13cに、雌スプライン部13dが設けられている。雌スプライン部13dは、内歯によって構成されている。そして、回転シャフト15の大径部15cがバランスシャフト13の孔13bに入れられ、雄スプライン部15eと雌スプライン部13dとが互いに噛み合っている。雄スプライン部15eおよび雌スプライン部13dは、バランスシャフト13と回転シャフト15との結合部21を構成する。結合部21は、スプライン結合部とも称される。
Specifically, the rotating shaft 15 and the
オイルポンプ14は、例えば、トロコイド式オイルポンプであり、ケーシング31と、アウターロータ32と、インナーロータ33と、を有する。オイルポンプ14は、インナーロータ33の回転により、オイルパンに貯留されたオイルを吸込口から吸い込み、吸い込んだオイルを吐出口から吐出する。オイルポンプ14から吐出されたオイルは、内燃機関10の各部に通路等を介して供給される。各部に供給されたオイルは、重力の作用によって落下しオイルパンに戻る。
The
ケーシング31は、チェーンカバー12に設けられたベース部34と、ポンプカバー35と、を有する。ベース部34は、チェーンカバー12における凹部12bを含む部分であり、チェーンカバー12と一体形成されている。すなわち、チェーンカバー12の一部がベース部34を構成している。
The casing 31 has a
ポンプカバー35は、凹部12bを覆った状態でチェーンカバー12にネジ等の結合具23によって固定されている。ポンプカバー35は、チェーンカバー12を介してクランクケース11に固定されており、クランクケース11に直接には固定されていない。
The pump cover 35 is fixed to the
ポンプカバー35は、一面35aと、他面35bと、を有する。一面35aは、チェーンカバー12の内面12aに重ねられている。また、ポンプカバー35には、孔35cが設けられている。孔35cは、ポンプカバー35の厚さ方向にポンプカバー35を貫通している。すなわち、孔35cは、一面35aと他面35bとに開口している。孔35cには回転シャフト15の小径部15dが入れられている。ポンプカバー35において孔35cを形成する周面35dと回転シャフト15の外周面15fとは、離間しており、ポンプカバー35の周面35dと回転シャフト15の外周面15fとの間には、隙間Saが形成されている。
The pump cover 35 has one
アウターロータ32には、トロコイド曲線等で複数の凹部が形成されている。インナーロータ33は、アウターロータ32の凹部よりも数が一つ少ない凸部を有し、アウターロータ32の内側に配置されて、アウターロータ32と噛み合っている。インナーロータ33には、孔33aが形成されている。孔33aは、インナーロータ33を軸方向に貫通している。孔33aには、回転シャフト15の小径部15dが圧入されている。すなわち、インナーロータ33は、回転シャフト15及びバランスシャフト13と一体に回転中心軸Ax回りに回転する。インナーロータ33は、凸部の先端がアウターロータ32の凹部の内面を滑りながら回転する。これにより、オイルの吸引及び吐出が行われる。なお、オイルポンプ14は上記の構成に限られない。
The
ポンプカバー35の他面35bには、二つの案内部36,37が設けられている。案内部36は、ポンプカバー35からバランスシャフト13と回転シャフト15との結合部21側に突出している。案内部36は、ポンプカバー35の周面35dと回転シャフト15の外周面15fとの隙間Saから漏れるオイルポンプ14のオイルを第1の軸受16に案内する。案内部36は、ポンプカバー35からバランスシャフト13と回転シャフト15との結合部21側に突出している。案内部37は、結合部21よりも上方に位置するオイル孔51から落下するオイルを結合部21に案内する。
Two
上記構成の内燃機関10では、バランスシャフト13の回転に伴って回転シャフト15が回転し、回転シャフト15の回転よってオイルポンプ14を駆動するオイルポンプ駆動方法が実行される。
In the
以上のように、本実施形態では、内燃機関10は、バランスシャフト13と、回転シャフト15と、オイルポンプ14と、を備える。回転シャフト15は、バランスシャフト13とは別部品であり、バランスシャフト13と結合され、バランスシャフト13と一体に回転する。オイルポンプ14は、回転シャフト15によって駆動される。
As described above, in the present embodiment, the
このような構成によれば、回転シャフト15とバランシャフトとが結合されているので、回転シャフト15とバランスシャフト13とがチェーンを含む動力伝達機構によって接続された構成に比べて、部品点数が少なくなり、内燃機関10の複雑化を抑制することができる。
According to such a configuration, since the rotating shaft 15 and the balance shaft are coupled, the number of parts is reduced compared to a configuration in which the rotating shaft 15 and the
また、回転シャフト15は、バランスシャフト13にスプライン結合されている。
Also, the rotating shaft 15 is spline-connected to the
このような構成によれば、回転シャフト15とバランスシャフト13とを結合するには、回転シャフト15とバランスシャフト13とが隙間を有していたとしても、それらを軸方向に相対移動させて嵌め合わせればよいので、回転シャフト15とバランスシャフト13との結合作業を容易に行うことができる。
According to such a configuration, in order to connect the rotating shaft 15 and the
また、バランスシャフト13は、雌スプライン部13dを有する。回転シャフト15は、雌スプライン部13dとスプライン結合された雄スプライン部15eを有する。
Also, the
このような構成によれば、回転シャフト15の直径を小さくしやすく、ひいてはオイルポンプ14を小型しやすい。
According to such a configuration, the diameter of the rotating shaft 15 can be easily reduced, and the
また、オイルポンプ駆動方法は、バランスシャフト13の回転に伴って回転シャフト15が回転し、回転シャフト15の回転よってオイルポンプ14を駆動する。
In the oil pump driving method, the rotating shaft 15 rotates as the
このような構成によれば、バランスシャフト13の回転によりオイルポンプ14を駆動することができる。
With such a configuration, the
なお、上記実施形態では、バランスシャフト13が雌スプライン部13dを有し、回転シャフト15が雄スプライン部15eを有する例が示されたが、これに限定されない。例えば、バランスシャフト13が雄スプライン部を有し、回転シャフト15が雌スプライン部を有する構成であってもよい。
In the above-described embodiment, an example is shown in which the
上述の本発明の実施形態は、発明の範囲を限定するものではなく、発明の範囲に含まれる一例に過ぎない。本発明のある実施形態は、上述の実施形態に対して、例えば、具体的な用途、構造、形状、作用、及び効果の少なくとも一部について、発明の要旨を逸脱しない範囲において変更、省略、及び追加がされたものであっても良い。 The embodiments of the present invention described above do not limit the scope of the invention, but are merely examples included within the scope of the invention. Certain embodiments of the present invention may be modified, omitted, or modified from the above-described embodiments, for example, at least part of specific applications, structures, shapes, actions, and effects without departing from the spirit of the invention. It may be something that has been added.
10…内燃機関、13…バランスシャフト、13d…雌スプライン部、14…オイルポンプ、15…回転シャフト、15e…雄スプライン部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記バランスシャフトとは別部品であり、前記バランスシャフトと結合され、前記バランスシャフトと一体に回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトによって駆動されるオイルポンプと、
を備えた内燃機関。 balance shaft and
a rotating shaft that is separate from the balance shaft, coupled with the balance shaft, and rotates integrally with the balance shaft;
an oil pump driven by the rotating shaft;
internal combustion engine with
請求項1に記載の内燃機関。 the rotating shaft is splined to the balance shaft;
2. Internal combustion engine according to claim 1.
前記回転シャフトは、前記雌スプライン部とスプライン結合された雄スプライン部を有した、
請求項2に記載の内燃機関。 The balance shaft has a female spline portion,
The rotating shaft has a male spline portion spline-coupled with the female spline portion,
3. Internal combustion engine according to claim 2.
前記バランスシャフトとは別部品であり、前記バランスシャフトと結合され、前記バランスシャフトと一体に回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトによって駆動されるオイルポンプと、
を備えた内燃機関における前記オイルポンプを駆動するオイルポンプ駆動方法であって、
前記バランスシャフトの回転に伴って前記回転シャフトが回転し、前記回転シャフトの回転よって前記オイルポンプを駆動する、オイルポンプ駆動方法。 balance shaft and
a rotating shaft that is separate from the balance shaft, coupled with the balance shaft, and rotates integrally with the balance shaft;
an oil pump driven by the rotating shaft;
An oil pump driving method for driving the oil pump in an internal combustion engine comprising
An oil pump driving method, wherein the rotating shaft rotates with the rotation of the balance shaft, and the oil pump is driven by the rotation of the rotating shaft.
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