JP3646091B2 - エンジンのバランサー装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトの下方にオイルパンに臨むバランサーハウジングを配置したエンジンのバランサー装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
かかるエンジンのバランサー装置は、特開2001−140985号公報、実開平1−61415号公報により公知である。
【0003】
特開2001−140985号公報には、バランサーハウジングの内部に溜まったオイルを回転するバランサーウエイトで掻き上げ、バランサーハウジングの側部に形成した隙間から外部に排出するものが記載されている。また実開平1−61415号公報には、バランサーハウジングの上面にブローバイガスを排出するために設けた吐出口の上部をカバー部材で覆うことにより、この吐出口がオイルで塞がれるの抑制するものが記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特開2001−140985号公報に記載されたものは、バランサーハウジングの隙間を覆うカバー部材を備えていないため、クランクケース内でクランクシャフトがはね上げたオイルが前記隙間からバランサーハウジングの内部に浸入する虞がある。これを防止するために、実開平1−61415号公報に記載されたカバー部材でバランサーハウジングの隙間を覆うことが考えられるが、このようにすると特別のカバー部材が必要になって部品点数や組付工数が増加してしまう問題がある。
【0005】
本発明は前述の事情に鑑みなされたもので、バランサーハウジングのオイル排出孔からオイルが浸入するのを、特別のカバー部材を設けることなく抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、クランクシャフトの下方に、オイルパンに臨むバランサーハウジングを配置すると共に、そのバランサーハウジングの一側でエンジンのロアブロックには、該バランサーハウジングとは別個に形成さ れてオイルパン内のオイルの油面の暴れを抑制するバッフルプレートを固定したエンジンのバランサー装置において、前記バッフルプレートの少なくとも一部を、前記バランサーハウジングに形成した開口部を覆う位置まで延出させて、その延出部を、該開口部を覆うカバー部としたことを特徴とするエンジンのバランサー装置が提案される。
【0006】
上記構成によれば、オイルパンに貯留したオイルの油面の暴れを抑制するためにバランサーハウジングとは別個に形成され該バランサーハウジングの一側でエンジンのロアブロックに固定されるバッフルプレートの少なくとも一部を、バランサーハウジングの開口部を覆う位置まで延出させて、その延出部を、該開口部を覆うカバー部としたので、クランクシャフトによりはね上げられたオイルが開口部からバランサーハウジングの内部に浸入するのを、バランサーハウジングとは別個の既存のバッフルプレートを利用して抑制することができる。これにより、開口部を覆う特別のカバー部材を設ける必要がなくなり、部品点数の削減および組付工数の削減に寄与することができる。
【0007】
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記バッフルプレートは、前記バランサーハウジングに形成した複数の開口部をそれぞれ覆う複数のカバー部を有しており、それら複数のカバー部間において前記バッフルプレートには切欠部あるいは孔部を形成したことを特徴とするエンジンのバランサー装置が提案される。
【0008】
上記構成によれば、複数の開口部をそれぞれ覆うべくバッフルプレートの複数のカバー部間に切欠部あるいは孔部を形成したので、バッフルプレートの一部をバランサーハウジングの開口部を覆う位置まで延出させても、バッフルプレートの重量増加を最小限に抑えることができる。
【0009】
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1又は2の構成に加えて、前記カバー部の外端縁は下向きに曲げられていることを特徴とするエンジンのバランサー装置が提案される。
【0010】
上記構成によれば、バランサーハウジングの開口部から排出されたオイルを下向きに方向転換してオイルパンにスムーズに戻すことができる。
【0011】
尚、実施例の駆動バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19は本発明のバランサーシャフトに対応し、実施例のオイル排出口45d,46は本発明の開口部に対応し、実施例の第3バッフルプレート49は本発明のバッフルプレートに対応する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図1〜図12は本発明の第1実施例を示すもので、図1はエンジンの正面図、図2は図1の2−2線断面図、図3は図2の3−3線断面図、図4は図2の4−4線断面図、図5は図3の5−5線断面図、図6は図2の6−6線矢視図、図7は図2の7−7線矢視図、図8は図6の8−8線断面図、図9は図6の9−9線断面図、図10は図6の10−10線断面図、図11は図6の11−11線断面図、図12は図6の12−12線断面図である。
【0013】
図1に示すように、車両用の直列4気筒エンジンEの外郭は、上方から下方にヘッドカバー11、シリンダヘッド12、シリンダブロック13、ロアブロック14およびオイルパン15を積層して構成されており、シリンダ軸線Lは鉛直方向に対して排気側(図中左側)に傾斜している。ロアブロック14の下面に固定されてオイルパン15の内部に収納された二次バランサー装置16は、バランサーハウジング17に支持された駆動側バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19を備えており、シリンダブロック13およびロアブロック14間に支持されたクランクシャフト20の軸端に設けたスプロケット21と駆動側バランサーシャフト18の軸端に設けたスプロケット22とが無端チェーン23で接続される。
【0014】
図2〜図5に示すように、シリンダブロック13に設けた4個のシリンダボア24…に摺動自在に嵌合する4個のピストン25…は、クランクシャフト20の4個のピン20a…にそれぞれコネクティングロッド26…を介して接続される。ロアブロック14の内部に嵌合する5個のベアリングキャップ27…が各々2本のボルト28,28でシリンダブロック13の下面に締結され、シリンダブロック13と5個のベアリングキャップ27…との間にクランクシャフト20の5個のジャーナル20b…が回転自在に支持される。
【0015】
二次バランサー装置16のバランサーハウジング17はアッパーハウジング29およびロアハウジング30を11本のボルト31…;32,32;33,33;34a,34a,34b,34bで結合し、更にアッパーハウジング29およびロアハウジング30の一端部にポンプハウジング35を複数本のボルト36…で結合してなる。ロアハウジング30のポンプハウジング35側の端部にはバランサーハウジング17の上面側に回り込む上壁部30bが形成されており、この上壁部30bがアッパーハウジング29およびポンプハウジング35に挟まれている。このとき、アッパーハウジング29とロアハウジング30の上壁部30bとの間にスリット状の開口α(図6、図8及び図9)が形成される。
【0016】
駆動バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19を挟むように配置された3本のボルト31…は、アッパーハウジング29側から挿入されてロアハウジング30に締結される。駆動バランサーシャフト18の外側に配置された2本のボルト32,32と、従動バランサーシャフト19の外側に配置された2本のボルト33,33とは、アッパーハウジング29側から挿入されてロアハウジング30に締結される。またバランサーハウジング17の一端側においてポンプハウジング35に挿入された2本のボルト34a,34aがベアリングキャップ27を貫通してシリンダブロック13の下面に締結されるとともに、バランサーハウジング17の他端側においてロアハウジング30側から挿入された2本のボルト34b,34bが、アッパーハウジング29およびベアリングキャップ27を貫通してシリンダブロック13の下面に締結される。
【0017】
アッパーハウジング29は前記4本のボルト34a,34a,34b,34bが貫通する4個の取付座29aでベアリングキャップ27,27に支持されており、従ってアッパーハウジング29の上面とベアリングキャップ27,27の下面との間に隙間β(図4参照)が形成される。
【0018】
次に、図6〜図12に基づいて二次バランサー装置16の構造を更に説明する。
【0019】
図8から明らかなように、二次バランサー装置16の駆動バランサーシャフト18には、その一端側から他端側に向けて前記スプロケット22、第1ジャーナル18a、駆動ギヤ18b、第1バランサーウエイト18c、第2ジャーナル18dおよび第2バランサーウエイト18eが設けられており、第1、第2ジャーナル18a,18dがアッパーハウジング29およびロアハウジング30に挟まれるように支持される。図9から明らかなように、二次バランサー装置16の従動バランサーシャフト19には、その一端側から他端側に向けて第1ジャーナル19a、従動ギヤ19b、第1バランサーウエイト19c、第2ジャーナル19dおよび第2バランサーウエイト19eが設けられており、第1、第2ジャーナル19a,19dがアッパーハウジング29およびロアハウジング30に挟まれるように支持される。
【0020】
ポンプハウジング35の内部に突出する従動バランサーシャフト19の一端にオイルポンプ41(図9参照)が設けられる。オイルポンプ41は周知のトロコイドポンプから構成されるもので、従動バランサーシャフト19に固定されたインナーロータ42と、ポンプハウジング35に回転自在に支持されてインナーロータ42に噛み合うアウターロータ43とを備える。ロアハウジング30の下面にはオイルパン15に貯留したオイルの油面O下に位置するストレーナ44が設けられており、ストレーナ44とオイルポンプ41の吸入ポート41aとがロアハウジング30の下面に一体に形成したオイル通路30a(図12参照)で接続される。ストレーナ44は、オイル中の異物を濾過するストレーナエレメント44aと、ストレーナエレメント44aを覆うストレーナカバー44bとで構成される。オイルポンプ41の吐出ポート41bは、図示せぬオイル通路を介してシリンダブロック13のメインギャラリ13a(図3および図4参照)に接続される。
【0021】
アッパーハウジング29には、駆動ギヤ18bおよび従動ギヤ19bが臨む一対の開口29b,29bと、第1バランサーウエイト18c,19cが臨む一対の開口29c,29cと、第2バランサーウエイト18e,19eが臨む一対の開口29d,29dとが形成される。これらの開口29b,29b;29c,29c;29d,29dを設けることで、コネクティングロッド26…の下端の軌跡T(図3参照)がアッパーハウジング29の上面と干渉するのを防止しているので、エンジンEの小型化が可能である。またバランサーハウジング17のポンプハウジング35と反対側の端面には、駆動バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19の軸端に臨む開口17a,17b(図10参照)が、アッパーハウジング29およびロアハウジング30に跨がって形成される。この開口17a,17bは、バランサーハウジング17の内部に駆動バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19の第1、第2ジャーナル18a,19a;18d,19dの支持部を機械加工するためのもので、その開口17a,17bの内径は前記第1、第2ジャーナル18a,19a;18d,19dの外径よりも若干大きくなっている。
【0022】
アッパーハウジング29の駆動バランサーシャフト18側の端部に、その上面に開口する4個のオイル排出孔45a〜45dが形成される。各々のオイル排出孔45a〜45dはクランクシャフト20の軸線方向に延びる長孔状に形成される。バランサーハウジング17の従動バランサーシャフト19側の端部に、アッパーハウジング29およびロアハウジング30の合わせ面に沿って延びる1本(または複数本)のスリット状のオイル排出孔46が形成される。オイル排出孔45a〜45dはシリンダ軸線Lの方向に開口し、オイル排出口46はシリンダ軸線Lに直交する方向に開口する。シリンダ軸線Lの傾斜により、バランサーハウジング17は駆動バランサーシャフト18側が低くなり、従動バランサーシャフト19側が高くなるように傾斜しているが、駆動バランサーシャフト18側のオイル排出口45a〜45dおよび従動バランサーシャフト19側のオイル排出口46はオイルパン15に貯留したオイルの油面O(図3参照)よりも高い位置に配置される。
【0023】
アッパーハウジング29の駆動バランサーシャフト18側の端部上面に、概略長方形の第1バッフルプレート47が、アッパーハウジング29およびロアハウジング30を結合する前記2本のボルト32,32によって共締めされ、またアッパーハウジング29の従動バランサーシャフト19側の端部上面に、概略長方形の第2バッフルプレート48が、アッパーハウジング29およびロアハウジング30を結合する前記2本のボルト33,33によって共締めされているので、部品点数および締結スペースの削減が可能である。更に、ロアブロック14の下面にコ字状の第3バッフルプレート49が4本のボルト50…で固定される。
【0024】
しかして、エンジンEの運転によりクランクシャフト20の回転がスプロケット21、無端チェーン23およびスプロケット22を介して駆動バランサーシャフト18に伝達され、駆動バランサーシャフト18の回転は駆動ギヤ18bおよび従動ギヤ19bを介して従動バランサーシャフト19に伝達される。このとき、クランクシャフト20のスプロケット21の歯数は駆動バランサーシャフト18のスプロケット22の歯数の2倍に設定され、かつ駆動ギヤ18bの歯数は従動ギヤ19bの歯数に等しく設定されているため、駆動バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19はクランクシャフト20の回転数の2倍の回転数で相互に逆方向に回転し(図11および図12の矢印A,B参照)、駆動バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19に設けた第1、第2バランサーウエイト18c,19c;18e,19eによりエンジンEの二次振動が低減される。
【0025】
エンジンEの運転中にクランクシャフト20がクランクケース内のオイルをはね上げるため、そのオイルが開口29b,29b;29c,29c;29d,29d;17a,17bを通してバランサーハウジング17の内部に浸入しようとする。バランサーハウジング17の内部にオイルが浸入すると、そのオイルを駆動ギヤ18b、従動ギヤ19b、第1、第2バランサーウエイト18c,19c;18e,19e等が攪拌して攪拌抵抗が増加する問題がある。そこで、図11の矢印A,B方向に回転する駆動バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19の駆動ギヤ18b、従動ギヤ19b、第1、第2バランサーウエイト18c,19c;18e,19e等で掻き上げたオイルを、バランサーハウジング17のオイル排出孔45a〜45d,46から外部に排出してオイルパン15に戻すことで、前記攪拌抵抗の増加を防止するようになっている。
【0026】
このとき、図10〜図12に示すように、第1、第2バッフルプレート47,48の外端縁および第3バッフルプレート49のカバー部49a,49bの外端縁は下向きに折れ曲がっているため、オイル排出孔45a〜45d,46から排出されたオイルを下向きに方向変換してオイルパン15にスムーズに戻すことができる。
【0027】
バランサーハウジング17に固定した第1バッフルプレート47および第2バッフルプレート48と、ロアブロック14に固定した第3バッフルプレート49とにより、オイルパン15の内部に貯留されたオイルの油面Oの暴れが防止される。またクランクシャフト20の回転に伴ってはね上がられたオイルの飛沫がクランクケースの内部に飛び散ったとき、第1〜第3バッフルプレート47〜49の少なくとも一部がバランサーハウジング17のオイル排出孔45a〜45d,46を覆う位置まで延出しているため、前記オイルの飛沫を第1〜第3バッフルプレート47〜49で遮ってオイル排出孔45a〜45d,46からバランサーハウジング17の内部に浸入するのを抑制することができる。このように、既存の第1〜第3バッフルプレート47,48,49を利用してオイル排出孔45a〜45d,46を覆うので、それらオイル排出孔45a〜45d,46を覆うための特別のカバー部材が不要になり、部品点数の削減および組付工数の削減が可能になる。
【0028】
特に、コ字状に形成された第3バッフルプレート49は複数のオイル排出口45d,46を覆う複数のカバー部49a,49bを備えており、かつ前記カバー部49a,49b間に切欠部49cを備えているため、カバー部49a,49bでオイル排出口45d,46の一部を覆いながら、切欠部49cによって第3バッフルプレート49の重量増加を最小限に抑えることができる。しかも第3バッフルプレート49をロアブロック14に固定する4本のボルト50…のうちの2本が切欠部49cよりもカバー部49a,49bに近い位置に配置されているので、カバー部49a,49bの剛性を高めて振動を抑制することができる。また前記切欠部49cは駆動バランサーシャフト18および従動バランサーシャフト19の第2ジャーナル18d,19dよりも大径の第2バランサーウエイト18e,19eに対向する位置に設けられているので、エンジンEの上下方向の寸法増加を最小限に抑えることができる。
【0029】
カバー部材としての第1バッフルプレート47は複数の開口としてのオイル排出口45a〜45cを覆い、またカバー部材としての第3バッフルプレート49は複数の開口としてのオイル排出口45d,46を覆っているので、即ち、単一のカバー部材でそれぞれ複数の開口を覆っているので、カバー部材の数を削減することができる。
【0030】
第2ジャーナル18dを挟んで設けられた第1バランサーウエイト18cおよび第2バランサーウエイト18eの側方(駆動バランサーシャフト18と直交する方向)に各々設けられたオイル排出口45c,45dを覆う第1バッフルプレート47と第3バッフルプレート49とが別体として独立して設けられているので、第2ジャーナル18dの周辺部で第1バッフルプレート47と第3バッフルプレート49との連結構成が複雑になることもなく、カバー部材としての第1、第3バッフルプレート47,49の大型化を抑制することができる。
【0031】
次に、本発明の第2実施例を図13に基づいて説明する。
【0032】
第2実施例は、第1実施例の第1バッフルプレート47および第2バッフルプレート48を接続部51で一体に接続し、コ字状をなす単一のバッフルプレート52として部品点数を削減したものであり、第1バッフルプレート47および第2バッフルプレート48の形状および機能は第1実施例のものと同じである。
【0033】
また図6に示す第1実施例では、第3バッフルプレート49のコ字状の切欠部49cの端縁はバランサーハウジング17の端縁との間に隙間γ(図6および図7参照)を有しているが、第2実施例の如く、第3バッフルプレート49のコ字状の切欠部49cの端縁をバランサーハウジング17の端縁に対して距離δだけオーバーラップさせれば、第3バッフルプレート49の上方からのオイルがバランサーハウジング17の端部の開口17a,17bから内部に浸入するのを抑制することができる。
【0034】
次に、本発明の第3実施例を図14に基づいて説明する。
【0035】
図6に示す第1実施例では、第3バッフルプレート49の一対のカバー部49a,49b間にコ字状の切欠部49cが形成されているが、第3実施例では、第2バランサーウエイト18e,19eが臨む一対の開口29d,29dに対向する一対の孔部49d,49dが、両カバー部49a,49b間に形成される。この実施例によれば、孔部49d,49dが第1実施例の切欠部49cと同じ機能を発揮することにより、第3バッフルプレート49の重量を軽減するとともにエンジンEの上下方向の寸法を小型化しながら、孔部49d,49dを囲むT字状の連結壁49e,49fでカバー部49a,49bの剛性を高め、振動の発生を一層効果的に抑制することができる。
【0036】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0037】
例えば、実施例では第1、第2バッフルプレート47,48をバランサーハウジング17に固定し、第3バッフルプレート49をロアブロック14に固定しているが、それらの取付位置は適宜変更することができる。
【0038】
またバランサーハウジング17の開口部は実施例のオイル排出孔45a〜45d,46に限定されず、ブリーザ孔等の任意の開口部であっても良い。
【0039】
【発明の効果】
以上のように請求項1の発明によれば、オイルパンに貯留したオイルの油面の暴れを抑制するためにバランサーハウジングとは別個に形成され該バランサーハウジングの一側でエンジンのロアブロックに固定されるバッフルプレートの少なくとも一部を、バランサー ハウジングの開口部を覆う位置まで延出させて、その延出部を、該開口部を覆うカバー部としたので、クランクシャフトによりはね上げられたオイルが開口部からバランサーハウジングの内部に浸入するのを、バランサーハウジングとは別個の既存のバッフルプレートを利用して抑制することができる。これにより、開口部を覆う特別のカバー部材を設ける必要がなくなり、部品点数の削減および組付工数の削減に寄与することができる。
【0040】
また請求項2の発明によれば、バッフルプレートは、バランサハウジングに形成した複数の開口部をそれぞれ覆う複数のカバー部を有しており、それら複数のカバー部間においてバッフルプレートに切欠部あるいは孔部を形成したので、バッフルプレートの一部をバランサーハウジングの開口部を覆う位置まで延出させても、バッフルプレートの重量増加を最小限に抑えることができる。
【0041】
また請求項3の発明によれば、前記カバー部の外端縁は下向きに曲げられているので、バランサーハウジングの開口部から排出されたオイルを下向きに方向転換してオイルパンにスムーズに戻すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 エンジンの正面図
【図2】 図1の2−2線断面図
【図3】 図2の3−3線断面図
【図4】 図2の4−4線断面図
【図5】 図3の5−5線断面図
【図6】 図2の6−6線矢視図
【図7】 図2の7−7線矢視図
【図8】 図6の8−8線断面図
【図9】 図6の9−9線断面図
【図10】 図6の10−10線断面図
【図11】 図6の11−11線断面図
【図12】 図6の12−12線断面図
【図13】 本発明の第2実施例に係る、前記図6に対応する図
【図14】 本発明の第3実施例に係る、前記図6に対応する図
【符号の説明】
14 ロアブロック(支持部材)
15 オイルパン
17 バランサーハウジング
20 クランクシャフト
45d オイル排出口(開口部)
46 オイル排出口(開口部)
49 第3バッフルプレート(バッフルプレート)
49a カバー部
49b カバー部
49c 切欠部
49d 孔部
O 油面
Claims (3)
- クランクシャフト(20)の下方に、オイルパン(15)に臨むバランサーハウジング(17)を配置すると共に、そのバランサーハウジング(17)の一側でエンジンのロアブロック(14)には、該バランサーハウジング(17)とは別個に形成されてオイルパン(15)内のオイルの油面(O)の暴れを抑制するバッフルプレート(49)を固定したエンジンのバランサー装置において、
前記バッフルプレート(49)の少なくとも一部を、前記バランサーハウジング(17)に形成した開口部(45d,46)を覆う位置まで延出させて、その延出部を、該開口部(45d,46)を覆うカバー部(49a,49b)としたことを特徴とする、エンジンのバランサー装置。 - 前記バッフルプレート(49)は、前記バランサーハウジング(17)に形成した複数の開口部(45d,46)をそれぞれ覆う複数のカバー部(49a,49b)を有しており、それら複数のカバー部(49a,49b)間において前記バッフルプレート(49)には切欠部(49c)あるいは孔部(49d)を形成したことを特徴とする、請求項1に記載のエンジンのバランサー装置。
- 前記カバー部(49a,49b)の外端縁は下向きに曲げられていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のエンジンのバランサー装置。
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