JP3668548B2 - エンジンにおけるバランサーシャフトの支持構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンに関し、特にそのバランサーシャフトの支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるエンジンは、実公昭６１−３６８２８号公報により公知である。前記エンジンはシリンダブロックの両側壁に固定された軸受体（バランサーシャフト支持部材）を備えており、この軸受体にバランサーシャフトが支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、シリンダブロックの両側壁を接続するように軸受体を固定しているので、前記両側壁に作用する荷重が直接軸受体に伝達されてバランサーシャフトの支持剛性が不足する問題がある。これを回避するには軸受体を大型化して剛性を高めれば良いが、このようにすると重量の増加を招く結果となる。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、バランサーシャフト支持部材を大型化することなくバランサーシャフトの支持剛性を高めることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナル部を支持するベアリングキャップを有するロアブロックを前記シリンダブロックの両側壁に当接させるとともに、このロアブロックの下面に前記バランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を当接させ、これらロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を、該ロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を上下に貫通する共通のボルトでシリンダブロックに共締めし、このボルトの、ロアブロックとバランサーシャフト支持部材とに跨がる挿通孔を、前記バランサーシャフトのジャーナル部に給油する油路として利用したことを特徴とする。
【０００６】
また請求項２に記載された発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナル部を支持するベアリングキャップを有するロアブロックを前記シリンダブロックの両側壁に固定するとともに、このロアブロックの下面に前記バランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を固定し、前記ロアブロック及びバランサーシャフト支持部材の合わせ面に形成した凹部に前記バランサーシャフトを駆動する無端チェーンに給油するオイルジェットを配置し、このオイルジェットに給油する油路を、前記バランサーシャフトのジャーナル部に給油すべく前記バランサーシャフト支持部材に形成した油路に連通させたことを特徴とする。
【０００７】
また請求項３に記載された発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナル部を支持する鉄系材料製のベアリングキャップを埋設したアルミニューム系材料製のロアブロックをアルミニューム系材料製の前記シリンダブロックの両側壁に固定するとともに、このロアブロックの下面に前記バランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を固定し、前記ロアブロックが結合される前記シリンダブロックの前記ベアリングキャップ対向面に、前記バランサーシャフトのジャーナル部に給油する油路から分岐してクランクシャフトのジャーナル部に給油する油路を形成したことを特徴とする。
【０００８】
また請求項４に記載された発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナル部を支持する鉄系材料製のベアリングキャップを埋設したアルミニューム系材料製のロアブロックをアルミニューム系材料製の前記シリンダブロックの両側壁に当接させるとともに、このロアブロックの下面に前記バランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を当接させ、これらロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を共通のボルトでシリンダブロックに共締めしたことを特徴とする。
【０００９】
【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。
【００１０】
図１〜図１２は本発明の第１実施例を示すもので、図１はエンジンの縦断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図２の４−４線拡大矢視図（二次バランサー装置の下面図）、図５は図４の５−５線矢視図、図６は図４の６−６線断面図、図７は図２の７−７線断面図、図８は図２の８−８線断面図、図９は図２の９−９線断面図、図１０は図７の１０−１０線断面図、図１１は図１０の１１−１１線断面図、図１２は図７の要部拡大図である。
【００１１】
図１〜図３に示すように、本実施例のエンジンＥはクランクシャフト１が水平方向に配置され、且つ４本のシリンダ軸線２…が略鉛直方向に配置された直列４気筒エンジンである。エンジン本体はシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の下面に結合されたシリンダブロック４と、シリンダブロック４の下面に結合されたロアブロック５と、ロアブロック５の下面に結合されたオイルパン６とを備える。シリンダブロック４の下面に形成した５個のジャーナル支持部４1 〜４5 とロアブロック５の上面に形成した５個のジャーナル支持部５1 〜５5 との間に、クランクシャフト１の＃１〜＃５ジャーナル部１1 〜１5 が挟持されて回転自在に支持される。
【００１２】
ロアブロック５の下面にはトロコイドポンプよりなるオイルポンプ７と、エンジンＥの二次振動を低減する二次バランサー装置８とが設けられており、これらオイルポンプ７及び二次バランサー装置８はオイルパン６内に溜まったオイルに浸漬される。オイルパン６は＃１ジャーナル部１1 下方が＃４ジャーナル部１4 下方よりも深くなっており、オイルポンプ７を配設する上で有利である。
【００１３】
図４〜図６を併せて参照すると明らかなように、ロアブロック５のジャーナル支持部５1 の下面に結合されたオイルポンプ７のポンプハウジング９は、５本のボルト１０…で一体に結合されたポンプボディ１１及びポンプカバー１２の２つの部材から構成される。ポンプボディ１１と反対側のポンプカバー１２の表面には６本の補強リブ１２1a…，１２1bが突設される（図５参照）。これら補強リブ１２1a…，１２1bにより、後述するリヤバランサーシャフト２２の支持剛性を高めることができるばかりか、オイルパン６内のオイルの波立ちによる油面変化を抑制することができる。特に、リヤバランサーシャフト２２のジャーナル支持部に放射状に形成した５本の補強リブ１２1a…により、リヤバランサーシャフト２２の支持剛性が大幅に向上する。
【００１４】
ポンプボディ１１は、ポンプカバー１２との合わせ面に開口する吸入ポート１１1 と、吐出ポート１１2 と、ポンプ室１１3 とを備えており、ポンプ室１１3 に回転自在に支持されたアウターロータ１４に噛合するインナーロータ１５は、ポンプボディ１１に回転自在に支持されたポンプシャフト１６に結合されて駆動される。
【００１５】
オイルパン６内のオイルを濾過してオイルポンプ７の吸入ポート１１1 に供給するオイルストレーナ１７の取付フランジ１７1 が、ポンプカバー１２をポンプボディ１１に結合する前記５本のボルト１０…のうちの２本によりポンプカバー１２に共締めされる。またオイルポンプ７の吐出ポート１１2 から吐出されたオイルは、油路１１4 を介してシリンダブロック４に形成したオイルギャラリー１３に供給され、そこからエンジンＥの各部に潤滑油として供給される。
【００１６】
而して、上記構成を備えたオイルポンプ７は、＃１ジャーナル部１1 下方でポンプボディ１１を貫通する２本のボルト１８，１８と、＃１ジャーナル部１1 及び＃２ジャーナル部１2 間の下方、即ち振れ止めジャーナル部２６4 側に偏倚した位置でポンプボディ１１を貫通する１本のボルト１９とによって、ロアブロック５の下面に結合される。
【００１７】
図３から明らかなように、オイルポンプ７をロアブロック５に固定する２本のボルト１８1 ，１９の間であり、且つボルト１８1 に近接した位置に前記油路１１4 が形成されているため、ポンプボディ１１とロアブロック５との結合面圧の高い位置に油路１１4 を開口させることができ、面圧確保のために固定ボルトを必要以上に増やすことなくメインギャラリー１３に給油することができる。
【００１８】
二次バランサー装置８はクランクシャフト１の回転数の２倍の回転数で相互に逆方向に回転するフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２を備える。フロントバランサーシャフト２１は、シャフト本体２３及び一対の円筒カバー２４，２５から構成されており、シャフト本体２３はその回転軸から偏心した一対のバランサーウエイト部２３1 ，２３2 と、両バランサーウエイト部２３1 ，２３2 間に形成された主ジャーナル部２３3 と、一方の軸端に形成された振れ止めジャーナル部２３4 と、主ジャーナル部２３3 に隣接して形成された駆動ヘリカルギヤ２３5 とを備えており、一対の円筒カバー２４，２５は前記回転軸線と同軸に配置されて前記一対のバランサーウエイト部２３1 ，２３2 を覆うようにシャフト本体２３に固定される。
【００１９】
リヤバランサーシャフト２２も前記フロントバランサーシャフト２１と同様にシャフト本体２６及び一対の円筒カバー２７，２８から構成されており、シャフト本体２６はその回転軸線から偏心した一対のバランサーウエイト部２６1 ，２６2 と、両バランサーウエイト部２６1 ，２６2 間に形成された主ジャーナル部２６3 と、一方の軸端に形成された振れ止めジャーナル部２６4 と、主ジャーナル部２６3 に隣接して形成された従動ヘリカルギヤ２６5 とを備えており、一対の円筒カバー２７，２８は前記回転軸線と同軸に配置されて前記一対のバランサーウエイト部２６1 ，２６2 を覆うようにシャフト本体２６に固定される。
【００２０】
このように円筒カバー２４，２５；２７，２８でバランサーウエイト部２３1 ，２３2 ；２６1 ，２６2 を覆うことにより、バランサーウエイト部２３1 ，２３2 ；２６1 ，２６2 がオイルパン６内のオイルを攪拌することを防止してフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２の回転抵抗を軽減することができる。
【００２１】
図４から明らかなように、ロアブロック５の下面に結合した鉄系材料製のバランサーホルダー２９に形成したギヤ室２９1 の内部に、フロントバランサーシャフト２１の駆動ヘリカルギヤ２３5 とリヤバランサーシャフト２２の従動ヘリカルギヤ２６5 とが噛合状態で収納されており、このギヤ室２９1 の開口部を覆ってフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２の軸方向の移動を規制するスラストプレート３１が、３本のボルト３２…でバランサーホルダー２９に固定される。
【００２２】
駆動ヘリカルギヤ２３5 と従動ヘリカルギヤ２６5 とは、両バランサーシャフト２１，２２の主ジャーナル部２３3 ，２６3 及び振れ止めジャーナル部２３4 ，２６4 間に設けられており、且つ主ジャーナル部２３3 ，２６3 に近接して設けられているので、噛み合い精度が非常に良い。またスラストプレート３１は一部材から構成されているので部品点数が少なくて済み、取り付けも容易である。またオイル逃がし孔３１1 はギヤ室２９1 の圧力が高い位置で、しかも下方に設けられているので、オイル逃がしに有利である。更にバランサーホルダー２９を熱膨張率の小さい鉄系材料製としたことにより、両バランサーシャフト２１，２２の軸間距離の変化を最小限に抑えることができ、これにより両ヘリカルギヤ２３5 ，２６5 の噛合不良による異音の発生を防止することができる。
【００２３】
またフロントバランサーシャフト２１の振れ止めジャーナル部２３4 はポンプボディ１１に形成した軸受孔１１5 に支持されるとともに、リヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 はポンプカバー１２に形成した軸受孔１２2 に支持される。オイルポンプ７のポンプシャフト１６とリヤバランサーシャフト２２とは同軸上に配置されており、リヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 の軸端が臨むようにポンプカバー１２に形成した油室１２3 は、油路１２4 を介してポンプシャフト１６の軸端に連通している。
【００２４】
このように両バランサーシャフト２１，２２を、その長手方向中央の主ジャーナル部２３3 ，２６3 と、軸端の振れ止めジャーナル部２３4 ，２６4 との２ヵ所で支持しているので、回転に伴う両バランサーシャフト２１，２２の振動を確実に防止することができる。しかも、リヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 をポンプカバー１２の軸受孔１２2 に支持したので、リヤバランサーシャフト２２の長さが短縮されて一層安定した支持が可能となる。更に振れ止めジャーナル部２６4 側に偏倚した位置でポンプボディ１１をボルト１９にてロアブロック５下面に結合しているので、リヤバランサーシャフト２２の支持剛性が大幅に向上する。
【００２５】
クランクシャフト１の＃１ジャーナル部１1 の断面に対応する図７から明らかなように、ロアブロック５には鉄系材料製のベアリングキャップ６１1 が鋳込まれており、このベアリングキャップ６１1 を貫通する２本のボルト６２，６２によってロアブロック５がシリンダブロック４の下面に結合される。ロアブロック５の下面にはオイルポンプ７のポンプボディ１１が前記２本のボルト１８1 ，１８2 により固定されており、そのうち一方のボルト１８1 はロアブロック５を貫通してシリンダブロック４に螺入される。
【００２６】
剛性の高いロアブロック５でシリンダブロック４の前後両側壁を接続することにより該シリンダブロック４の剛性が高まるだけでなく、ロアブロック５に結合されるポンプハウジング９の剛性を高めてフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２を確実に支持することができる。また、オイルポンプ７の装着位置が異なるエンジンＥの場合には、前記ボルト１８1 を短いボルトに交換してロアブロック５をシリンダブロック４に結合することができる。
【００２７】
シリンダブロック４に形成されたメインギャラリー１３は、シリンダブロック４の内部に形成された油路４7 を介してロアブロック５との合わせ面に形成された油路４8 に接続される。前記油路４8 は、クランクシャフト１の＃１ジャーナル部１1 の一部を囲む油溝４9 に連通して該＃１ジャーナル部１1 を潤滑するとともに、ロアブロック５と前記２本のボルト１８1 ，１８2 の一方のボルト１８1 の外周との間に形成された油路５7 と、ポンプボディ１１との合わせ面に形成された油路５8 とを介して、ポンプボディ１１に上下方向に形成された油路１１6 に接続される。前記油路１１6 の下端に接続されてポンプボディ１１の内部を斜めに延びる油路１１7 は、その中間部がフロントバランサーシャフト２１の軸受孔１１5 に臨んでおり、そこに支持される振れ止めジャーナル部２３4 を潤滑する。尚、油路１１7 の上流端の開口は盲プラグ６３で閉塞される。
【００２８】
このように、ボルト１８1 が挿通されるボルト孔を利用して油路５7 を形成することにより、その油路５7 の加工工数を削減することが可能となる。またクランクシャフト１の＃１ジャーナル部１1 を潤滑するための油路４8 をシリンダブロック４とロアブロック５との合わせ面に形成したので、その油路４8 の加工が容易である。
【００２９】
前記ポンプボディ１１の油路１１7 の中間部から上向きに分岐する油路１１8 は、ポンプボディ１１とロアブロック５との合わせ面に配置した後述するオイルジェット６４に接続される。また前記油路１１7 の下流端は２本のボルト１８1 ，１８2 の他方のボルト１８2 の外周に形成された油路１１9 ，５9 を介して後述するチェーンテンショナー３８に接続される。
【００３０】
図１及び図４から明らかなように、ポンプボディ１１から延出するポンプシャフト１６の軸端及びフロントバランサーシャフト２１の軸端に、それぞれポンプ従動スプロケット３３及びバランサー従動スプロケット３４が固定されており、これら両スプロケット３３，３４はクランクシャフト１の軸端に固定した駆動スプロケット３５に無端チェーン３６を介して接続される。無端チェーン３６の張り側にはチェーンガイド３７が設けられ、弛み側には油圧式のチェーンテンショナー３８が設けられる。
【００３１】
バランサー従動スプロケット３４の歯数は駆動スプロケット３５の歯数の２分の１に設定されており、またポンプ従動スプロケット３３の歯数はバランサー従動スプロケット３４の歯数と異なるように設定されている。バランサー従動スプロケット３４の歯数はポンプ従動スプロケット３３の歯数よりも少ない方が、オイルポンプ７の性能上好ましい。またオイルポンプ７及びフロントバランサーシャフト２１を駆動する無端チェーン３６は、カムシャフト駆動用の無端チェーン３６ａの内側、つまりクランクシャフト１の＃１ジャーナル部１1 側に配置されている。
【００３２】
クランクシャフト１の＃２ジャーナル部１2 の断面に対応する図８から明らかなように、ロアブロック５には鉄系材料製製のベアリングキャップ６１2 が鋳込まれており、このベアリングキャップ６１2 を貫通する２本のボルト６２，６２によってロアブロック５がシリンダブロック４の下面に結合される。シリンダブロック４に形成されたメインギャラリー１３は油路４7 ，４8 を経て油溝４9 に供給され、クランクシャフト１の＃２ジャーナル部１2 を潤滑する。尚、クランクシャフト１の＃４ジャーナル部１4 及び＃５ジャーナル部１5 に対応する断面の油路の構成は、前述した＃２ジャーナル部１2 に対応する断面の油路の構成と実質的に同一である。
【００３３】
クランクシャフト１の＃３ジャーナル部１3 の断面に対応する図９から明らかなように、ロアブロック５には鉄系材料製のベアリングキャップ６１3 が鋳込まれており、このベアリングキャップ６１3 を貫通する２本のボルト６２，６２によってロアブロック５がシリンダブロック４の下面に結合される。ロアブロック５の下面に鉄系材料製のバランサーホルダー２９を結合する２本のボルト３０，３０は、ロアブロック５に鋳込んだ鉄系材料製のベアリングキャップ６１3 を貫通してシリンダブロック４の前後両側壁に螺入される。このように剛性の高いロアブロック５でシリンダブロック４の前後両側壁を接続することにより該シリンダブロック４の剛性が高まるだけでなく、ロアブロック５に結合されるバランサーホルダー２９の剛性を高めてフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２を確実に支持することができる。
【００３４】
シリンダブロック４に形成されたメインギャラリー１３は、シリンダブロック４の内部に形成された油路４7 を介してロアブロック５との合わせ面に形成された油路４8 に接続される。前記油路４8 は、クランクシャフト１の＃３ジャーナル部１3 の一部を囲む油溝４9 に連通して該＃３ジャーナル部１3 を潤滑するとともに、ベアリングキャップ６１3 及びバランサーホルダー２９を貫通する前記２本のボルト３０，３０の一方の外周に形成された油路５7 ，２９2 を介して、バランサーホルダー２９に水平方向に形成した潤滑油路２９3 に連通する。この潤滑油路２９3 を介して、フロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２の主ジャーナル部２３3 ，２６3 が潤滑される。
【００３５】
次に、図１、図２、図１０及び図１１に基づいてオイルジェット６４の構造を説明する。
【００３６】
ロアブロック５及びポンプボディ１１の合わせ面には無端チェーン３６の回転面内に開口する凹部６５が形成されており、この凹部６５内に位置するようにオイルジェット６４がポンプボディ１１に螺着される。オイルジェット６４はポンプボディ１１に螺着されるボルト部６６と、このボルト部６６によって固定されるノズル部６７とから構成される。ノズル部６７はノックピン６７1 によりポンプボディ１１に対して位置決めされる。
【００３７】
ポンプボディ１１に形成された前記油路１１8 は、ボルト部６６の内部に設けたチェック弁６８を介してノズル部６７に形成された油路６７2 に連通しており、この油路６７2 の下流端に第１ノズル６７3 及び第２ノズル６７4 が形成される。第１ノズル６７3 は駆動スプロケット３５と無端チェーン３６との噛合部を指向しており、また第２ノズル６７4 はバランサー従動スプロケット３４と無端チェーン３６との噛合部を指向している。上述したように、ロアブロック５及びポンプボディ１１の合わせ面に形成した凹部６５にオイルジェット６４を配置したので、他部材と干渉することなくオイルジェット６４をコンパクトにレイアウトすることができる。
【００３８】
前記凹部６５は鉄系材料製のベアリングキャップ６１1 を避けた位置、即ちベアリングキャップ６１1 の下方のアルミニューム系材料製のロアブロック５に形成されているので、その加工が容易であるだけでなくベアリングキャップ６１1 の剛性が低下することもない。更に前記凹部６５はクランクシャフト１の軸線よりもフロント側にオフセットされた位置に形成されているので（図１参照）、オイルポンプ７よりも回転数の大きいフロントバランサーシャフト２１のバランサー従動スプロケット３４と無端チェーン３６との噛合部に充分な量のオイルを供給することができ、しかも最大荷重が加わるクランクシャフト１の軸線の真下位置からのオフセットにより凹部６５による剛性低下を最小限に抑えることができる。更に、オイルジェット６４のボルト部６６が油路１１8 と同軸上に配置されているので、油路構成が複雑にならず、且つ油路１１8 に盲栓等を設ける必要もない。
【００３９】
図１２は前記チェーンテンショナー３８を示すものである。チェーンテンショナー３８は無端チェーン３６に摺接する弓状のシュー６９と、このシュー６９を無端チェーン３６に向けて付勢する油圧シリンダ７０とから構成される。シュー６９を枢支するピボット７１は、アルミニューム系材料製のロアブロック５を避けて該ロアブロック５に鋳込まれた鉄系材料製のベアリングキャップ６１1 に支持されているため、前記ピボット７１の支持強度が高められる。またピボット７１の側方にはベアリングキャップ６１1 を円弧状に膨出させた膨出部６１11が設けられているので、ピボット７１の支持剛性が更に高まっている。しかも、この膨出部６１11はロアブロック５に埋設したベアリングキャップ６１1 の抜け止め形状としても有利に作用する。
【００４０】
油圧シリンダ７０に連なる油路５9 は、アルミニューム系材料製のロアブロック５と鉄系材料製のベアリングキャップ６１1 との結合面を通過せずにロアブロック５だけに形成されているため、油路５9 の加工が容易であるばかりか、前記結合面からのオイル漏れが発生する虞がない。また、油圧シリンダ７０がピボット７１の下方に設けられているので、油圧シリンダ７０に給油する油路５9 を短縮することができる。更に、無端チェーン３６の歯飛びを防止するための円弧状のリブ１１10（図１及び図７参照）が油路１１7 ，１１9 の近傍に、即ちフロントバランサーシャフト２１の軸方向から見て油路１１7 と円弧状のリブ１１10とがオーバーラップするように形成されているので、前記油路１１7 ，１１9 の形成によるポンプボディ１１の剛性低下を防止してフロントバランサーシャフト２１の支持剛性を高めることができる。
【００４１】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００４２】
エンジンＥを駆動すると、クランクシャフト１の回転は駆動スプロケット３５及び無端チェーン３６を介してポンプ従動スプロケット３３及びバランサー従動スプロケット３４に伝達される。バランサー従動スプロケット３４の歯数は駆動スプロケット３５の歯数の２分の１に設定されているため、フロントバランサーシャフト２１と、このフロントバランサーシャフト２１に同一歯数の駆動ヘリカルギヤ２３5 及び従動ヘリカルギヤ２６5 を介して接続されたリヤバランサーシャフト２２とは、クランクシャフト１の２倍の回転数で相互に逆方向に回転してエンジンＥの二次振動を軽減する。またポンプ従動スプロケット３３の歯数はバランサー従動スプロケット３４の歯数と異なっているため、ポンプシャフト１６は両バランサーシャフト２１，２２と異なる回転数（例えば、両バランサーシャフト２１，２２の回転数の２分の１）で回転する。
【００４３】
このように、シリンダブロック４の下方に配置されるポンプシャフト１６及びリヤバランサーシャフト２２を同軸上に分離して配置し、各々独立に駆動しているので、オイルポンプ７が大型化することがなく、しかもオイルポンプ７とリヤバランサーシャフト２２とをシリンダブロック４の下方にコンパクトに配置できるばかりか、リヤバランサーシャフト２２の回転数と無関係のオイルポンプ７の回転数を設定して設計自由度を維持することができる。尚、ポンプシャフト１６及びリヤバランサーシャフト２２は厳密に同軸上に配置する必要はないが、エンジンＥのコンパクト化及び設計自由度を考慮すると、実施例の通り同軸上に配置することが望ましい。
【００４４】
図４から明らかなように、オイルポンプ７の吐出ポート１１2 に一端を連通させた給油溝１２5 をポンプカバー１２のポンプシャフト１６対向面に形成し、この給油溝１２5 の他端をポンプカバー１２に形成した軸方向の油路１２4 に連通させているので、吐出ポート１１2 から給油溝１２5 を介して供給されるオイルは軸方向の油路１２4 を経て油室１２3 に供給され、その油室１２3 に連なる軸受孔１２2 に支持したリヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 を潤滑する。このようにポンプカバー１２に油路１２4 を形成したことによって、最小限の長さの油路でリヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 を潤滑することができる。
【００４５】
また、リヤバランサーシャフト２２はその従動ヘリカルギヤ２６5 がフロントバランサーシャフト２１の駆動ヘリカルギヤ２３5 から受ける反力によって図４の矢印Ａ方向に付勢される。しかしながら、ポンプカバー１２に形成した給油溝１２5 及び軸方向の油路１２4 を介して油室１２3 に作用する油圧によってリヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 の軸端が矢印Ｂ方向に付勢されるため、リヤバランサーシャフト２２のスラスト方向の移動を規制して異音の発生を防止することができる。
【００４６】
さて、図９に示すように、オイルポンプ７からシリンダブロック４のメインギャラリー１３に供給されたオイルは、シリンダブロック４の油路４7 ，４8 、ロアブロック５の油路５7 及びバランサーホルダー２９の油路２９2 を経てバランサーホルダー２９の潤滑油路２９3 に供給され、リヤバランサーシャフト２２及びフロントバランサーシャフト２１の主ジャーナル部２６3 ，２３3 を潤滑する。
【００４７】
また、図７に示すように、オイルポンプ７からシリンダブロック４のメインギャラリー１３に供給されたオイルは、シリンダブロック４の油路４7 ，４8 、ロアブロック５の油路５7 ，５8 及びポンプボディ１１の油路１１6 ，１１7 を経て供給され、フロントバランサーシャフト２１の振れ止めジャーナル部２３4 を潤滑する。
【００４８】
前記ポンプボディ１１の油路１１7 の中間部から分岐する油路１１8 を介してオイルジェット６４に供給されたオイルは、第１ノズル６７3 から駆動スプロケット３５と無端チェーン３６との噛合部に噴射されるとともに第２ノズル６７4 からバランサー従動スプロケット３４と無端チェーン３６との噛合部に噴射され、前記噛合部の潤滑に供される。エンジン回転数が低くてオイルポンプ７の吐出油圧が低い場合には、オイルジェット６４のチェック弁６８が閉弁してオイルの噴射を規制し、これにより油圧の更なる低下が防止される。前記油路１１7 の下流端から分岐する油路１１9 ，５9 を介してチェーンテンショナー３８（図１２参照）供給されたオイルは、その油圧シリンダ７０を作動させてシュー６９を無端チェーン３６に圧接することにより、該無端チェーン３６に所定の張力が与えられる。
【００４９】
このように、フロントバランサーシャフト２１の振れ止めジャーナル部２３4 を潤滑するための油路１１7 を利用してオイルジェット６４及びチェーンテンショナー３８にオイルを供給することにより、油路の加工工数を削減することが可能となる。
【００５０】
図１３は本発明の第２実施例を示すものである。第２実施例はポンプボディ１１に形成される油路１１7 が図７に示す第１実施例と逆方向に傾斜している。これにより、第１実施例において必要であったポンプボディ１１の油路１１6 と盲プラグ６３とが不要になり、加工工数及び部品点数が一層削減される。
【００５１】
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。
【００５２】
例えば、実施例ではポンプボディ１１及びバランサーホルダー２９をバランサーシャフト支持部材として利用しているが、バランサーシャフト支持部材はポンプボディ１１やバランサーホルダー２９に限定されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、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ジャーナル部を支持するベアリングキャップを有するロアブロックをシリンダブロックの両側壁に当接させるとともに、このロアブロックの下面にバランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を当接させ、これらロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を、該ロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を上下に貫通する共通のボルトでシリンダブロックに共締めしたので、シリンダブロックに直接バランサーシャフト支持部材を固定する場合に比べてクランクシャフト及びバランサーシャフトの支持剛性を高めることができるばかりか、バランサーシャフト支持部材自体の剛性を高める必要がないので該バランサーシャフト支持部材を小型化することができる。またボルトの数を削減することができるのでスペース上有利なだけでなく、バランサーシャフト支持部材が不要の場合には短いボルトを使用するだけでシリンダブロックにロアブロックを固定することができる。しかもボルトの、ロアブロックとバランサーシャフト支持部材とに跨がる挿通孔を、前記バランサーシャフトのジャーナル部に給油する油路として利用したので、専用の油路を形成する必要がなくなって加工工数を削減することができる。
【００５４】
また請求項２に記載された発明によれば、クランクシャフトのジャーナル部を支持するベアリングキャップを有するロアブロックをシリンダブロックの両側壁に固定するとともに、このロアブロックの下面にバランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を固定したので、シリンダブロックに直接バランサーシャフト支持部材を固定する場合に比べてクランクシャフト及びバランサーシャフトの支持剛性を高めることができるばかりか、バランサーシャフト支持部材自体の剛性を高める必要がないので該バランサーシャフト支持部材を小型化することができる。またロアブロック及びバランサーシャフト支持部材の合わせ面に形成した凹部にバランサーシャフトを駆動する無端チェーンに給油するオイルジェットを配置し、このオイルジェットに給油する油路を、ジャーナル部に給油すべくバランサーシャフト支持部材に形成した油路に連通させたので、オイルジェットをコンパクトにレイアウトすることができるばかりか、オイルジェットに連なる油路の加工工数を削減することができる。
【００５５】
また請求項３に記載された発明によれば、クランクシャフトのジャーナル部を支持する鉄系材料製のベアリングキャップを埋設したアルミニューム系材料製のロアブロックをアルミニューム系材料製のシリンダブロックの両側壁に固定するとともに、このロアブロックの下面にバランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を固定したので、シリンダブロックに直接バランサーシャフト支持部材を固定する場合に比べてクランクシャフト及びバランサーシャフトの支持剛性を高めることができるばかりか、バランサーシャフト支持部材自体の剛性を高める必要がないので該バランサーシャフト支持部材を小型化することができ、しかも鉄系材料製のベアリングキャップでクランクシャフトの支持剛性を高めながらロアブロックを軽量化することができる。またロアブロックが結合されるシリンダブロックのベアリングキャップ対向面に、バランサーシャフトのジャーナル部に給油する油路から分岐してクランクシャフトのジャーナル部に給油する油路を形成したので、クランクシャフトのジャーナル部に給油する油路の構成が容易になる。
【００５６】
また請求項４に記載された発明によれば、クランクシャフトのジャーナル部を支持する鉄系材料製のベアリングキャップを埋設したアルミニューム系材料製のロアブロックをアルミニューム系材料製のシリンダブロックの両側壁に当接させるとともに、このロアブロックの下面にバランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を当接させ、これらロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を共通のボルトでシリンダブロックに共締めしたので、シリンダブロックに直接バランサーシャフト支持部材を固定する場合に比べてクランクシャフト及びバランサーシャフトの支持剛性を高めることができるばかりか、バランサーシャフト支持部材自体の剛性を高める必要がないので該バランサーシャフト支持部材を小型化することができ、しかも鉄系材料製のベアリングキャップでクランクシャフトの支持剛性を高めながらロアブロックを軽量化することができる。またボルトの数を削減することができるのでスペース上有利なだけでなく、バランサーシャフト支持部材が不要の場合には短いボルトを使用するだけでシリンダブロックにロアブロックを固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの縦断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２の３方向矢視図
【図４】図２の４−４線拡大矢視図（二次バランサー装置の下面図）
【図５】図４の５−５線矢視図
【図６】図４の６−６線断面図
【図７】図２の７−７線断面図
【図８】図２の８−８線断面図
【図９】図２の９−９線断面図
【図１０】図７の１０−１０線断面図
【図１１】図１０の１１−１１線断面図
【図１２】図７の要部拡大図
【図１３】第２実施例に係る、前記図７に対応する図
【符号の説明】
１ クランクシャフト
１1 ジャーナル部
１3 ジャーナル部
４ シリンダブロック
４8 油路
５ ロアブロック
５7 油路
１１ ポンプボディ（バランサーシャフト支持部材）
１１7 油路
１１8 油路
１８1 ボルト
２１ フロントバランサーシャフト（バランサーシャフト）
２２ リヤバランサーシャフト（バランサーシャフト）
２３3 主ジャーナル部（ジャーナル部）
２３4 振れ止めジャーナル部（ジャーナル部）
２６3 主ジャーナル部（ジャーナル部）
２９ バランサーホルダー（バランサーシャフト支持部材）
３０ ボルト
３６ 無端チェーン
６１1 ベアリングキャップ
６１3 ベアリングキャップ
６４ オイルジェット
６５ 凹部
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンに関し、特にそのバランサーシャフトの支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるエンジンは、実公昭６１−３６８２８号公報により公知である。前記エンジンはシリンダブロックの両側壁に固定された軸受体（バランサーシャフト支持部材）を備えており、この軸受体にバランサーシャフトが支持されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記従来のものは、シリンダブロックの両側壁を接続するように軸受体を固定しているので、前記両側壁に作用する荷重が直接軸受体に伝達されてバランサーシャフトの支持剛性が不足する問題がある。これを回避するには軸受体を大型化して剛性を高めれば良いが、このようにすると重量の増加を招く結果となる。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、バランサーシャフト支持部材を大型化することなくバランサーシャフトの支持剛性を高めることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナル部を支持するベアリングキャップを有するロアブロックを前記シリンダブロックの両側壁に当接させるとともに、このロアブロックの下面に前記バランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を当接させ、これらロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を、該ロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を上下に貫通する共通のボルトでシリンダブロックに共締めし、このボルトの、ロアブロックとバランサーシャフト支持部材とに跨がる挿通孔を、前記バランサーシャフトのジャーナル部に給油する油路として利用したことを特徴とする。
【０００６】
また請求項２に記載された発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナル部を支持するベアリングキャップを有するロアブロックを前記シリンダブロックの両側壁に固定するとともに、このロアブロックの下面に前記バランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を固定し、前記ロアブロック及びバランサーシャフト支持部材の合わせ面に形成した凹部に前記バランサーシャフトを駆動する無端チェーンに給油するオイルジェットを配置し、このオイルジェットに給油する油路を、前記バランサーシャフトのジャーナル部に給油すべく前記バランサーシャフト支持部材に形成した油路に連通させたことを特徴とする。
【０００７】
また請求項３に記載された発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナル部を支持する鉄系材料製のベアリングキャップを埋設したアルミニューム系材料製のロアブロックをアルミニューム系材料製の前記シリンダブロックの両側壁に固定するとともに、このロアブロックの下面に前記バランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を固定し、前記ロアブロックが結合される前記シリンダブロックの前記ベアリングキャップ対向面に、前記バランサーシャフトのジャーナル部に給油する油路から分岐してクランクシャフトのジャーナル部に給油する油路を形成したことを特徴とする。
【０００８】
また請求項４に記載された発明は、シリンダブロックの下方にバランサーシャフトを配置してなるエンジンにおいて、クランクシャフトのジャーナル部を支持する鉄系材料製のベアリングキャップを埋設したアルミニューム系材料製のロアブロックをアルミニューム系材料製の前記シリンダブロックの両側壁に当接させるとともに、このロアブロックの下面に前記バランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を当接させ、これらロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を共通のボルトでシリンダブロックに共締めしたことを特徴とする。
【０００９】
【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。
【００１０】
図１〜図１２は本発明の第１実施例を示すもので、図１はエンジンの縦断面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図２の４−４線拡大矢視図（二次バランサー装置の下面図）、図５は図４の５−５線矢視図、図６は図４の６−６線断面図、図７は図２の７−７線断面図、図８は図２の８−８線断面図、図９は図２の９−９線断面図、図１０は図７の１０−１０線断面図、図１１は図１０の１１−１１線断面図、図１２は図７の要部拡大図である。
【００１１】
図１〜図３に示すように、本実施例のエンジンＥはクランクシャフト１が水平方向に配置され、且つ４本のシリンダ軸線２…が略鉛直方向に配置された直列４気筒エンジンである。エンジン本体はシリンダヘッド３と、シリンダヘッド３の下面に結合されたシリンダブロック４と、シリンダブロック４の下面に結合されたロアブロック５と、ロアブロック５の下面に結合されたオイルパン６とを備える。シリンダブロック４の下面に形成した５個のジャーナル支持部４1 〜４5 とロアブロック５の上面に形成した５個のジャーナル支持部５1 〜５5 との間に、クランクシャフト１の＃１〜＃５ジャーナル部１1 〜１5 が挟持されて回転自在に支持される。
【００１２】
ロアブロック５の下面にはトロコイドポンプよりなるオイルポンプ７と、エンジンＥの二次振動を低減する二次バランサー装置８とが設けられており、これらオイルポンプ７及び二次バランサー装置８はオイルパン６内に溜まったオイルに浸漬される。オイルパン６は＃１ジャーナル部１1 下方が＃４ジャーナル部１4 下方よりも深くなっており、オイルポンプ７を配設する上で有利である。
【００１３】
図４〜図６を併せて参照すると明らかなように、ロアブロック５のジャーナル支持部５1 の下面に結合されたオイルポンプ７のポンプハウジング９は、５本のボルト１０…で一体に結合されたポンプボディ１１及びポンプカバー１２の２つの部材から構成される。ポンプボディ１１と反対側のポンプカバー１２の表面には６本の補強リブ１２1a…，１２1bが突設される（図５参照）。これら補強リブ１２1a…，１２1bにより、後述するリヤバランサーシャフト２２の支持剛性を高めることができるばかりか、オイルパン６内のオイルの波立ちによる油面変化を抑制することができる。特に、リヤバランサーシャフト２２のジャーナル支持部に放射状に形成した５本の補強リブ１２1a…により、リヤバランサーシャフト２２の支持剛性が大幅に向上する。
【００１４】
ポンプボディ１１は、ポンプカバー１２との合わせ面に開口する吸入ポート１１1 と、吐出ポート１１2 と、ポンプ室１１3 とを備えており、ポンプ室１１3 に回転自在に支持されたアウターロータ１４に噛合するインナーロータ１５は、ポンプボディ１１に回転自在に支持されたポンプシャフト１６に結合されて駆動される。
【００１５】
オイルパン６内のオイルを濾過してオイルポンプ７の吸入ポート１１1 に供給するオイルストレーナ１７の取付フランジ１７1 が、ポンプカバー１２をポンプボディ１１に結合する前記５本のボルト１０…のうちの２本によりポンプカバー１２に共締めされる。またオイルポンプ７の吐出ポート１１2 から吐出されたオイルは、油路１１4 を介してシリンダブロック４に形成したオイルギャラリー１３に供給され、そこからエンジンＥの各部に潤滑油として供給される。
【００１６】
而して、上記構成を備えたオイルポンプ７は、＃１ジャーナル部１1 下方でポンプボディ１１を貫通する２本のボルト１８，１８と、＃１ジャーナル部１1 及び＃２ジャーナル部１2 間の下方、即ち振れ止めジャーナル部２６4 側に偏倚した位置でポンプボディ１１を貫通する１本のボルト１９とによって、ロアブロック５の下面に結合される。
【００１７】
図３から明らかなように、オイルポンプ７をロアブロック５に固定する２本のボルト１８1 ，１９の間であり、且つボルト１８1 に近接した位置に前記油路１１4 が形成されているため、ポンプボディ１１とロアブロック５との結合面圧の高い位置に油路１１4 を開口させることができ、面圧確保のために固定ボルトを必要以上に増やすことなくメインギャラリー１３に給油することができる。
【００１８】
二次バランサー装置８はクランクシャフト１の回転数の２倍の回転数で相互に逆方向に回転するフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２を備える。フロントバランサーシャフト２１は、シャフト本体２３及び一対の円筒カバー２４，２５から構成されており、シャフト本体２３はその回転軸から偏心した一対のバランサーウエイト部２３1 ，２３2 と、両バランサーウエイト部２３1 ，２３2 間に形成された主ジャーナル部２３3 と、一方の軸端に形成された振れ止めジャーナル部２３4 と、主ジャーナル部２３3 に隣接して形成された駆動ヘリカルギヤ２３5 とを備えており、一対の円筒カバー２４，２５は前記回転軸線と同軸に配置されて前記一対のバランサーウエイト部２３1 ，２３2 を覆うようにシャフト本体２３に固定される。
【００１９】
リヤバランサーシャフト２２も前記フロントバランサーシャフト２１と同様にシャフト本体２６及び一対の円筒カバー２７，２８から構成されており、シャフト本体２６はその回転軸線から偏心した一対のバランサーウエイト部２６1 ，２６2 と、両バランサーウエイト部２６1 ，２６2 間に形成された主ジャーナル部２６3 と、一方の軸端に形成された振れ止めジャーナル部２６4 と、主ジャーナル部２６3 に隣接して形成された従動ヘリカルギヤ２６5 とを備えており、一対の円筒カバー２７，２８は前記回転軸線と同軸に配置されて前記一対のバランサーウエイト部２６1 ，２６2 を覆うようにシャフト本体２６に固定される。
【００２０】
このように円筒カバー２４，２５；２７，２８でバランサーウエイト部２３1 ，２３2 ；２６1 ，２６2 を覆うことにより、バランサーウエイト部２３1 ，２３2 ；２６1 ，２６2 がオイルパン６内のオイルを攪拌することを防止してフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２の回転抵抗を軽減することができる。
【００２１】
図４から明らかなように、ロアブロック５の下面に結合した鉄系材料製のバランサーホルダー２９に形成したギヤ室２９1 の内部に、フロントバランサーシャフト２１の駆動ヘリカルギヤ２３5 とリヤバランサーシャフト２２の従動ヘリカルギヤ２６5 とが噛合状態で収納されており、このギヤ室２９1 の開口部を覆ってフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２の軸方向の移動を規制するスラストプレート３１が、３本のボルト３２…でバランサーホルダー２９に固定される。
【００２２】
駆動ヘリカルギヤ２３5 と従動ヘリカルギヤ２６5 とは、両バランサーシャフト２１，２２の主ジャーナル部２３3 ，２６3 及び振れ止めジャーナル部２３4 ，２６4 間に設けられており、且つ主ジャーナル部２３3 ，２６3 に近接して設けられているので、噛み合い精度が非常に良い。またスラストプレート３１は一部材から構成されているので部品点数が少なくて済み、取り付けも容易である。またオイル逃がし孔３１1 はギヤ室２９1 の圧力が高い位置で、しかも下方に設けられているので、オイル逃がしに有利である。更にバランサーホルダー２９を熱膨張率の小さい鉄系材料製としたことにより、両バランサーシャフト２１，２２の軸間距離の変化を最小限に抑えることができ、これにより両ヘリカルギヤ２３5 ，２６5 の噛合不良による異音の発生を防止することができる。
【００２３】
またフロントバランサーシャフト２１の振れ止めジャーナル部２３4 はポンプボディ１１に形成した軸受孔１１5 に支持されるとともに、リヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 はポンプカバー１２に形成した軸受孔１２2 に支持される。オイルポンプ７のポンプシャフト１６とリヤバランサーシャフト２２とは同軸上に配置されており、リヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 の軸端が臨むようにポンプカバー１２に形成した油室１２3 は、油路１２4 を介してポンプシャフト１６の軸端に連通している。
【００２４】
このように両バランサーシャフト２１，２２を、その長手方向中央の主ジャーナル部２３3 ，２６3 と、軸端の振れ止めジャーナル部２３4 ，２６4 との２ヵ所で支持しているので、回転に伴う両バランサーシャフト２１，２２の振動を確実に防止することができる。しかも、リヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 をポンプカバー１２の軸受孔１２2 に支持したので、リヤバランサーシャフト２２の長さが短縮されて一層安定した支持が可能となる。更に振れ止めジャーナル部２６4 側に偏倚した位置でポンプボディ１１をボルト１９にてロアブロック５下面に結合しているので、リヤバランサーシャフト２２の支持剛性が大幅に向上する。
【００２５】
クランクシャフト１の＃１ジャーナル部１1 の断面に対応する図７から明らかなように、ロアブロック５には鉄系材料製のベアリングキャップ６１1 が鋳込まれており、このベアリングキャップ６１1 を貫通する２本のボルト６２，６２によってロアブロック５がシリンダブロック４の下面に結合される。ロアブロック５の下面にはオイルポンプ７のポンプボディ１１が前記２本のボルト１８1 ，１８2 により固定されており、そのうち一方のボルト１８1 はロアブロック５を貫通してシリンダブロック４に螺入される。
【００２６】
剛性の高いロアブロック５でシリンダブロック４の前後両側壁を接続することにより該シリンダブロック４の剛性が高まるだけでなく、ロアブロック５に結合されるポンプハウジング９の剛性を高めてフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２を確実に支持することができる。また、オイルポンプ７の装着位置が異なるエンジンＥの場合には、前記ボルト１８1 を短いボルトに交換してロアブロック５をシリンダブロック４に結合することができる。
【００２７】
シリンダブロック４に形成されたメインギャラリー１３は、シリンダブロック４の内部に形成された油路４7 を介してロアブロック５との合わせ面に形成された油路４8 に接続される。前記油路４8 は、クランクシャフト１の＃１ジャーナル部１1 の一部を囲む油溝４9 に連通して該＃１ジャーナル部１1 を潤滑するとともに、ロアブロック５と前記２本のボルト１８1 ，１８2 の一方のボルト１８1 の外周との間に形成された油路５7 と、ポンプボディ１１との合わせ面に形成された油路５8 とを介して、ポンプボディ１１に上下方向に形成された油路１１6 に接続される。前記油路１１6 の下端に接続されてポンプボディ１１の内部を斜めに延びる油路１１7 は、その中間部がフロントバランサーシャフト２１の軸受孔１１5 に臨んでおり、そこに支持される振れ止めジャーナル部２３4 を潤滑する。尚、油路１１7 の上流端の開口は盲プラグ６３で閉塞される。
【００２８】
このように、ボルト１８1 が挿通されるボルト孔を利用して油路５7 を形成することにより、その油路５7 の加工工数を削減することが可能となる。またクランクシャフト１の＃１ジャーナル部１1 を潤滑するための油路４8 をシリンダブロック４とロアブロック５との合わせ面に形成したので、その油路４8 の加工が容易である。
【００２９】
前記ポンプボディ１１の油路１１7 の中間部から上向きに分岐する油路１１8 は、ポンプボディ１１とロアブロック５との合わせ面に配置した後述するオイルジェット６４に接続される。また前記油路１１7 の下流端は２本のボルト１８1 ，１８2 の他方のボルト１８2 の外周に形成された油路１１9 ，５9 を介して後述するチェーンテンショナー３８に接続される。
【００３０】
図１及び図４から明らかなように、ポンプボディ１１から延出するポンプシャフト１６の軸端及びフロントバランサーシャフト２１の軸端に、それぞれポンプ従動スプロケット３３及びバランサー従動スプロケット３４が固定されており、これら両スプロケット３３，３４はクランクシャフト１の軸端に固定した駆動スプロケット３５に無端チェーン３６を介して接続される。無端チェーン３６の張り側にはチェーンガイド３７が設けられ、弛み側には油圧式のチェーンテンショナー３８が設けられる。
【００３１】
バランサー従動スプロケット３４の歯数は駆動スプロケット３５の歯数の２分の１に設定されており、またポンプ従動スプロケット３３の歯数はバランサー従動スプロケット３４の歯数と異なるように設定されている。バランサー従動スプロケット３４の歯数はポンプ従動スプロケット３３の歯数よりも少ない方が、オイルポンプ７の性能上好ましい。またオイルポンプ７及びフロントバランサーシャフト２１を駆動する無端チェーン３６は、カムシャフト駆動用の無端チェーン３６ａの内側、つまりクランクシャフト１の＃１ジャーナル部１1 側に配置されている。
【００３２】
クランクシャフト１の＃２ジャーナル部１2 の断面に対応する図８から明らかなように、ロアブロック５には鉄系材料製製のベアリングキャップ６１2 が鋳込まれており、このベアリングキャップ６１2 を貫通する２本のボルト６２，６２によってロアブロック５がシリンダブロック４の下面に結合される。シリンダブロック４に形成されたメインギャラリー１３は油路４7 ，４8 を経て油溝４9 に供給され、クランクシャフト１の＃２ジャーナル部１2 を潤滑する。尚、クランクシャフト１の＃４ジャーナル部１4 及び＃５ジャーナル部１5 に対応する断面の油路の構成は、前述した＃２ジャーナル部１2 に対応する断面の油路の構成と実質的に同一である。
【００３３】
クランクシャフト１の＃３ジャーナル部１3 の断面に対応する図９から明らかなように、ロアブロック５には鉄系材料製のベアリングキャップ６１3 が鋳込まれており、このベアリングキャップ６１3 を貫通する２本のボルト６２，６２によってロアブロック５がシリンダブロック４の下面に結合される。ロアブロック５の下面に鉄系材料製のバランサーホルダー２９を結合する２本のボルト３０，３０は、ロアブロック５に鋳込んだ鉄系材料製のベアリングキャップ６１3 を貫通してシリンダブロック４の前後両側壁に螺入される。このように剛性の高いロアブロック５でシリンダブロック４の前後両側壁を接続することにより該シリンダブロック４の剛性が高まるだけでなく、ロアブロック５に結合されるバランサーホルダー２９の剛性を高めてフロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２を確実に支持することができる。
【００３４】
シリンダブロック４に形成されたメインギャラリー１３は、シリンダブロック４の内部に形成された油路４7 を介してロアブロック５との合わせ面に形成された油路４8 に接続される。前記油路４8 は、クランクシャフト１の＃３ジャーナル部１3 の一部を囲む油溝４9 に連通して該＃３ジャーナル部１3 を潤滑するとともに、ベアリングキャップ６１3 及びバランサーホルダー２９を貫通する前記２本のボルト３０，３０の一方の外周に形成された油路５7 ，２９2 を介して、バランサーホルダー２９に水平方向に形成した潤滑油路２９3 に連通する。この潤滑油路２９3 を介して、フロントバランサーシャフト２１及びリヤバランサーシャフト２２の主ジャーナル部２３3 ，２６3 が潤滑される。
【００３５】
次に、図１、図２、図１０及び図１１に基づいてオイルジェット６４の構造を説明する。
【００３６】
ロアブロック５及びポンプボディ１１の合わせ面には無端チェーン３６の回転面内に開口する凹部６５が形成されており、この凹部６５内に位置するようにオイルジェット６４がポンプボディ１１に螺着される。オイルジェット６４はポンプボディ１１に螺着されるボルト部６６と、このボルト部６６によって固定されるノズル部６７とから構成される。ノズル部６７はノックピン６７1 によりポンプボディ１１に対して位置決めされる。
【００３７】
ポンプボディ１１に形成された前記油路１１8 は、ボルト部６６の内部に設けたチェック弁６８を介してノズル部６７に形成された油路６７2 に連通しており、この油路６７2 の下流端に第１ノズル６７3 及び第２ノズル６７4 が形成される。第１ノズル６７3 は駆動スプロケット３５と無端チェーン３６との噛合部を指向しており、また第２ノズル６７4 はバランサー従動スプロケット３４と無端チェーン３６との噛合部を指向している。上述したように、ロアブロック５及びポンプボディ１１の合わせ面に形成した凹部６５にオイルジェット６４を配置したので、他部材と干渉することなくオイルジェット６４をコンパクトにレイアウトすることができる。
【００３８】
前記凹部６５は鉄系材料製のベアリングキャップ６１1 を避けた位置、即ちベアリングキャップ６１1 の下方のアルミニューム系材料製のロアブロック５に形成されているので、その加工が容易であるだけでなくベアリングキャップ６１1 の剛性が低下することもない。更に前記凹部６５はクランクシャフト１の軸線よりもフロント側にオフセットされた位置に形成されているので（図１参照）、オイルポンプ７よりも回転数の大きいフロントバランサーシャフト２１のバランサー従動スプロケット３４と無端チェーン３６との噛合部に充分な量のオイルを供給することができ、しかも最大荷重が加わるクランクシャフト１の軸線の真下位置からのオフセットにより凹部６５による剛性低下を最小限に抑えることができる。更に、オイルジェット６４のボルト部６６が油路１１8 と同軸上に配置されているので、油路構成が複雑にならず、且つ油路１１8 に盲栓等を設ける必要もない。
【００３９】
図１２は前記チェーンテンショナー３８を示すものである。チェーンテンショナー３８は無端チェーン３６に摺接する弓状のシュー６９と、このシュー６９を無端チェーン３６に向けて付勢する油圧シリンダ７０とから構成される。シュー６９を枢支するピボット７１は、アルミニューム系材料製のロアブロック５を避けて該ロアブロック５に鋳込まれた鉄系材料製のベアリングキャップ６１1 に支持されているため、前記ピボット７１の支持強度が高められる。またピボット７１の側方にはベアリングキャップ６１1 を円弧状に膨出させた膨出部６１11が設けられているので、ピボット７１の支持剛性が更に高まっている。しかも、この膨出部６１11はロアブロック５に埋設したベアリングキャップ６１1 の抜け止め形状としても有利に作用する。
【００４０】
油圧シリンダ７０に連なる油路５9 は、アルミニューム系材料製のロアブロック５と鉄系材料製のベアリングキャップ６１1 との結合面を通過せずにロアブロック５だけに形成されているため、油路５9 の加工が容易であるばかりか、前記結合面からのオイル漏れが発生する虞がない。また、油圧シリンダ７０がピボット７１の下方に設けられているので、油圧シリンダ７０に給油する油路５9 を短縮することができる。更に、無端チェーン３６の歯飛びを防止するための円弧状のリブ１１10（図１及び図７参照）が油路１１7 ，１１9 の近傍に、即ちフロントバランサーシャフト２１の軸方向から見て油路１１7 と円弧状のリブ１１10とがオーバーラップするように形成されているので、前記油路１１7 ，１１9 の形成によるポンプボディ１１の剛性低下を防止してフロントバランサーシャフト２１の支持剛性を高めることができる。
【００４１】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００４２】
エンジンＥを駆動すると、クランクシャフト１の回転は駆動スプロケット３５及び無端チェーン３６を介してポンプ従動スプロケット３３及びバランサー従動スプロケット３４に伝達される。バランサー従動スプロケット３４の歯数は駆動スプロケット３５の歯数の２分の１に設定されているため、フロントバランサーシャフト２１と、このフロントバランサーシャフト２１に同一歯数の駆動ヘリカルギヤ２３5 及び従動ヘリカルギヤ２６5 を介して接続されたリヤバランサーシャフト２２とは、クランクシャフト１の２倍の回転数で相互に逆方向に回転してエンジンＥの二次振動を軽減する。またポンプ従動スプロケット３３の歯数はバランサー従動スプロケット３４の歯数と異なっているため、ポンプシャフト１６は両バランサーシャフト２１，２２と異なる回転数（例えば、両バランサーシャフト２１，２２の回転数の２分の１）で回転する。
【００４３】
このように、シリンダブロック４の下方に配置されるポンプシャフト１６及びリヤバランサーシャフト２２を同軸上に分離して配置し、各々独立に駆動しているので、オイルポンプ７が大型化することがなく、しかもオイルポンプ７とリヤバランサーシャフト２２とをシリンダブロック４の下方にコンパクトに配置できるばかりか、リヤバランサーシャフト２２の回転数と無関係のオイルポンプ７の回転数を設定して設計自由度を維持することができる。尚、ポンプシャフト１６及びリヤバランサーシャフト２２は厳密に同軸上に配置する必要はないが、エンジンＥのコンパクト化及び設計自由度を考慮すると、実施例の通り同軸上に配置することが望ましい。
【００４４】
図４から明らかなように、オイルポンプ７の吐出ポート１１2 に一端を連通させた給油溝１２5 をポンプカバー１２のポンプシャフト１６対向面に形成し、この給油溝１２5 の他端をポンプカバー１２に形成した軸方向の油路１２4 に連通させているので、吐出ポート１１2 から給油溝１２5 を介して供給されるオイルは軸方向の油路１２4 を経て油室１２3 に供給され、その油室１２3 に連なる軸受孔１２2 に支持したリヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 を潤滑する。このようにポンプカバー１２に油路１２4 を形成したことによって、最小限の長さの油路でリヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 を潤滑することができる。
【００４５】
また、リヤバランサーシャフト２２はその従動ヘリカルギヤ２６5 がフロントバランサーシャフト２１の駆動ヘリカルギヤ２３5 から受ける反力によって図４の矢印Ａ方向に付勢される。しかしながら、ポンプカバー１２に形成した給油溝１２5 及び軸方向の油路１２4 を介して油室１２3 に作用する油圧によってリヤバランサーシャフト２２の振れ止めジャーナル部２６4 の軸端が矢印Ｂ方向に付勢されるため、リヤバランサーシャフト２２のスラスト方向の移動を規制して異音の発生を防止することができる。
【００４６】
さて、図９に示すように、オイルポンプ７からシリンダブロック４のメインギャラリー１３に供給されたオイルは、シリンダブロック４の油路４7 ，４8 、ロアブロック５の油路５7 及びバランサーホルダー２９の油路２９2 を経てバランサーホルダー２９の潤滑油路２９3 に供給され、リヤバランサーシャフト２２及びフロントバランサーシャフト２１の主ジャーナル部２６3 ，２３3 を潤滑する。
【００４７】
また、図７に示すように、オイルポンプ７からシリンダブロック４のメインギャラリー１３に供給されたオイルは、シリンダブロック４の油路４7 ，４8 、ロアブロック５の油路５7 ，５8 及びポンプボディ１１の油路１１6 ，１１7 を経て供給され、フロントバランサーシャフト２１の振れ止めジャーナル部２３4 を潤滑する。
【００４８】
前記ポンプボディ１１の油路１１7 の中間部から分岐する油路１１8 を介してオイルジェット６４に供給されたオイルは、第１ノズル６７3 から駆動スプロケット３５と無端チェーン３６との噛合部に噴射されるとともに第２ノズル６７4 からバランサー従動スプロケット３４と無端チェーン３６との噛合部に噴射され、前記噛合部の潤滑に供される。エンジン回転数が低くてオイルポンプ７の吐出油圧が低い場合には、オイルジェット６４のチェック弁６８が閉弁してオイルの噴射を規制し、これにより油圧の更なる低下が防止される。前記油路１１7 の下流端から分岐する油路１１9 ，５9 を介してチェーンテンショナー３８（図１２参照）供給されたオイルは、その油圧シリンダ７０を作動させてシュー６９を無端チェーン３６に圧接することにより、該無端チェーン３６に所定の張力が与えられる。
【００４９】
このように、フロントバランサーシャフト２１の振れ止めジャーナル部２３4 を潤滑するための油路１１7 を利用してオイルジェット６４及びチェーンテンショナー３８にオイルを供給することにより、油路の加工工数を削減することが可能となる。
【００５０】
図１３は本発明の第２実施例を示すものである。第２実施例はポンプボディ１１に形成される油路１１7 が図７に示す第１実施例と逆方向に傾斜している。これにより、第１実施例において必要であったポンプボディ１１の油路１１6 と盲プラグ６３とが不要になり、加工工数及び部品点数が一層削減される。
【００５１】
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。
【００５２】
例えば、実施例ではポンプボディ１１及びバランサーホルダー２９をバランサーシャフト支持部材として利用しているが、バランサーシャフト支持部材はポンプボディ１１やバランサーホルダー２９に限定されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
以上のように、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ジャーナル部を支持するベアリングキャップを有するロアブロックをシリンダブロックの両側壁に当接させるとともに、このロアブロックの下面にバランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を当接させ、これらロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を、該ロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を上下に貫通する共通のボルトでシリンダブロックに共締めしたので、シリンダブロックに直接バランサーシャフト支持部材を固定する場合に比べてクランクシャフト及びバランサーシャフトの支持剛性を高めることができるばかりか、バランサーシャフト支持部材自体の剛性を高める必要がないので該バランサーシャフト支持部材を小型化することができる。またボルトの数を削減することができるのでスペース上有利なだけでなく、バランサーシャフト支持部材が不要の場合には短いボルトを使用するだけでシリンダブロックにロアブロックを固定することができる。しかもボルトの、ロアブロックとバランサーシャフト支持部材とに跨がる挿通孔を、前記バランサーシャフトのジャーナル部に給油する油路として利用したので、専用の油路を形成する必要がなくなって加工工数を削減することができる。
【００５４】
また請求項２に記載された発明によれば、クランクシャフトのジャーナル部を支持するベアリングキャップを有するロアブロックをシリンダブロックの両側壁に固定するとともに、このロアブロックの下面にバランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を固定したので、シリンダブロックに直接バランサーシャフト支持部材を固定する場合に比べてクランクシャフト及びバランサーシャフトの支持剛性を高めることができるばかりか、バランサーシャフト支持部材自体の剛性を高める必要がないので該バランサーシャフト支持部材を小型化することができる。またロアブロック及びバランサーシャフト支持部材の合わせ面に形成した凹部にバランサーシャフトを駆動する無端チェーンに給油するオイルジェットを配置し、このオイルジェットに給油する油路を、ジャーナル部に給油すべくバランサーシャフト支持部材に形成した油路に連通させたので、オイルジェットをコンパクトにレイアウトすることができるばかりか、オイルジェットに連なる油路の加工工数を削減することができる。
【００５５】
また請求項３に記載された発明によれば、クランクシャフトのジャーナル部を支持する鉄系材料製のベアリングキャップを埋設したアルミニューム系材料製のロアブロックをアルミニューム系材料製のシリンダブロックの両側壁に固定するとともに、このロアブロックの下面にバランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を固定したので、シリンダブロックに直接バランサーシャフト支持部材を固定する場合に比べてクランクシャフト及びバランサーシャフトの支持剛性を高めることができるばかりか、バランサーシャフト支持部材自体の剛性を高める必要がないので該バランサーシャフト支持部材を小型化することができ、しかも鉄系材料製のベアリングキャップでクランクシャフトの支持剛性を高めながらロアブロックを軽量化することができる。またロアブロックが結合されるシリンダブロックのベアリングキャップ対向面に、バランサーシャフトのジャーナル部に給油する油路から分岐してクランクシャフトのジャーナル部に給油する油路を形成したので、クランクシャフトのジャーナル部に給油する油路の構成が容易になる。
【００５６】
また請求項４に記載された発明によれば、クランクシャフトのジャーナル部を支持する鉄系材料製のベアリングキャップを埋設したアルミニューム系材料製のロアブロックをアルミニューム系材料製のシリンダブロックの両側壁に当接させるとともに、このロアブロックの下面にバランサーシャフトを支持するバランサーシャフト支持部材を当接させ、これらロアブロック及びバランサーシャフト支持部材を共通のボルトでシリンダブロックに共締めしたので、シリンダブロックに直接バランサーシャフト支持部材を固定する場合に比べてクランクシャフト及びバランサーシャフトの支持剛性を高めることができるばかりか、バランサーシャフト支持部材自体の剛性を高める必要がないので該バランサーシャフト支持部材を小型化することができ、しかも鉄系材料製のベアリングキャップでクランクシャフトの支持剛性を高めながらロアブロックを軽量化することができる。またボルトの数を削減することができるのでスペース上有利なだけでなく、バランサーシャフト支持部材が不要の場合には短いボルトを使用するだけでシリンダブロックにロアブロックを固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの縦断面図
【図２】図１の２−２線断面図
【図３】図２の３方向矢視図
【図４】図２の４−４線拡大矢視図（二次バランサー装置の下面図）
【図５】図４の５−５線矢視図
【図６】図４の６−６線断面図
【図７】図２の７−７線断面図
【図８】図２の８−８線断面図
【図９】図２の９−９線断面図
【図１０】図７の１０−１０線断面図
【図１１】図１０の１１−１１線断面図
【図１２】図７の要部拡大図
【図１３】第２実施例に係る、前記図７に対応する図
【符号の説明】
１ クランクシャフト
１1 ジャーナル部
１3 ジャーナル部
４ シリンダブロック
４8 油路
５ ロアブロック
５7 油路
１１ ポンプボディ（バランサーシャフト支持部材）
１１7 油路
１１8 油路
１８1 ボルト
２１ フロントバランサーシャフト（バランサーシャフト）
２２ リヤバランサーシャフト（バランサーシャフト）
２３3 主ジャーナル部（ジャーナル部）
２３4 振れ止めジャーナル部（ジャーナル部）
２６3 主ジャーナル部（ジャーナル部）
２９ バランサーホルダー（バランサーシャフト支持部材）
３０ ボルト
３６ 無端チェーン
６１1 ベアリングキャップ
６１3 ベアリングキャップ
６４ オイルジェット
６５ 凹部
Claims (4)
- シリンダブロック（４）の下方にバランサーシャフト（２１，２２）を配置してなるエンジンにおいて、
クランクシャフト（１）のジャーナル部（１1 ，１3 ）を支持するベアリングキャップ（６１1 ，６１3 ）を有するロアブロック（５）を前記シリンダブロック（４）の両側壁に当接させるとともに、このロアブロック（５）の下面に前記バランサーシャフト（２１，２２）を支持するバランサーシャフト支持部材（１１，２９）を当接させ、これらロアブロック（５）及びバランサーシャフト支持部材（１１，２９）を、該ロアブロック（５）及びバランサーシャフト支持部材（１１，２９）を上下に貫通する共通のボルト（１８1 ，３０）でシリンダブロック（４）に共締めし、このボルト（１８1 ，３０）の、ロアブロック（５）とバランサーシャフト支持部材（１１，２９）とに跨がる挿通孔を、前記バランサーシャフト（２１，２２）のジャーナル部（２３4 ，２３3 ，２６3 ）に給油する油路（５7 ）として利用したことを特徴とする、エンジンにおけるバランサーシャフトの支持構造。 - シリンダブロック（４）の下方にバランサーシャフト（２１）を配置してなるエンジンにおいて、
クランクシャフト（１）のジャーナル部（１1 ）を支持するベアリングキャップ（６１1 ）を有するロアブロック（５）を前記シリンダブロック（４）の両側壁に固定するとともに、このロアブロック（５）の下面に前記バランサーシャフト（２１）を支持するバランサーシャフト支持部材（１１）を固定し、前記ロアブロック（５）及びバランサーシャフト支持部材（１１）の合わせ面に形成した凹部（６５）に前記バランサーシャフト（２１）を駆動する無端チェーン（３６）に給油するオイルジェット（６４）を配置し、このオイルジェット（６４）に給油する油路（１１8 ）を、前記バランサーシャフト（２１）のジャーナル部（２３4 ）に給油すべく前記バランサーシャフト支持部材（１１）に形成した油路（１１7 ）に連通させたことを特徴とする、エンジンにおけるバランサーシャフトの支持構造。 - シリンダブロック（４）の下方にバランサーシャフト（２１，２２）を配置してなるエンジンにおいて、
クランクシャフト（１）のジャーナル部（１1 ，１3 ）を支持する鉄系材料製のベアリングキャップ（６１1 ，６１3 ）を埋設したアルミニューム系材料製のロアブロック（５）をアルミニューム系材料製の前記シリンダブロック（４）の両側壁に固定するとともに、このロアブロック（５）の下面に前記バランサーシャフト（２１，２２）を支持するバランサーシャフト支持部材（１１，２９）を固定し、前記ロアブロック（５）が結合される前記シリンダブロック（４）の前記ベアリングキャップ（６１1 ，６１3 ）対向面に、前記バランサーシャフト（２１，２２）のジャーナル部（２３4 ，２３3 ，２６3 ）に給油する油路（５7 ）から分岐してクランクシャフト（１）のジャーナル部（１1 ，１3 ）に給油する油路（４8 ）を形成したことを特徴とする、エンジンにおけるバランサーシャフトの支持構造。 - シリンダブロック（４）の下方にバランサーシャフト（２１，２２）を配置してなるエンジンにおいて、
クランクシャフト（１）のジャーナル部（１3 ）を支持する鉄系材料製のベアリングキャップ（６１3 ）を埋設したアルミニューム系材料製のロアブロック（５）をアルミニューム系材料製の前記シリンダブロック（４）の両側壁に当接させるとともに、このロアブロック（５）の下面に前記バランサーシャフト（２１，２２）を支持するバランサーシャフト支持部材（２９）を当接させ、これらロアブロック（５）及びバランサーシャフト支持部材（２９）を共通のボルト（３０）でシリンダブロック（４）に共締めしたことを特徴とする、エンジンにおけるバランサーシャフトの支持構造。
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