JP3705137B2 - エンジンのバランサシャフト装置 - 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振動を打ち消すエンジンのバランサシャフト装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、エンジンのバランサシャフトにおいては、バランサシャフト本体の回動によるオイルパン内のオイルの撹拌により、オイル内に気泡が混入したり、或いはオイルが泡立ってしまうことにより、オイルの潤滑性能が低下するという問題や、場合により、撹拌によって飛散したオイルがシリンダブロック内、特にクランクケース内に混入するといった問題が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題を解決すべく、従来より様々な提案がなされており、例えば本願出願人による先行する実開昭62−028937号には、バランサシャフトをハウジングによって覆うと共に、そのハウジングの側壁に、当該ハウジング内に溜まるバランサシャフト潤滑用のオイルを、バランサシャフト本体の回動に応じて、オイルパン内にオイルを排出する排出孔を設ける技術が開示されている。
【0004】
係る従来技術によれば、バランサシャフトによるオイルパン内のオイル撹拌や飛散は防止できるが、この場合、排出されたオイルが液体の状態、或いは霧化した状態で、シリンダブロックの内部、特にクランクケースの内部に流入し、クランクシャフトの回転によって更に周囲に飛散するという問題がある。
【0005】
本願発明は、係る問題を効率良く解決するものであり、バランサシャフト本体の回動に応じたオイルパン内のオイルの撹拌と、シリンダブロック内へのオイルの飛散とを効率良く防止するエンジンのバランサシャフト装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るエンジンのバランサシャフト装置は、以下の構成を特徴とする。
【0007】
即ち、エンジンのシリンダブロック及びその内部のクランクシャフト下方のオイルパン内に配設されると共に、バランサシャフト本体の回動に応じて、そのバランサシャフト本体を覆うハウジング内のオイルを、前記オイルパンに排出するための排出孔が設けられたバランサシャフト装置であって、前記クランクシャフトの下方の側方位置であって前記ハウジングの上方にベアリングビームを備え、前記排出孔が、前記ハウジングのうち、前記オイルパン内のオイル液面より上方であって前記ベアリングビームに対峙する位置に設けられ、前記ベアリングビーム下部には、上方に凹んだ凹陥部が設けられており、前記排出孔は、前記凹陥部に対峙する位置において開口していることを特徴とする。
【0009】
好ましくは、前記凹陥部を構成する内周面は、上下方向に延びる壁面を含み、前記凹陥部は、前記ベアリングビームの外周側に膨出した膨出部に設けられており、且つ前記壁面は、当該膨出部の外縁部側と、前記ベアリングビーム側とをトラス状に連結するリブの壁面をなすと良い。
【0010】
また、上記何れの装置構成においても、好ましくは前記ハウジングにおいて、前記排出孔と前記バランサシャフト本体の配設位置とを結ぶところの、オイル排出用の誘導路には、排出されるオイルを前記排出孔において前記凹陥部に指向させるべく、ガイド面を設けると良い。
【0011】
また、好ましくは前記ハウジングにおいて、少なくとも前記排出孔の外側方向の位置には、前記排出孔から排出されたオイルが前記凹陥部から落下するに際して前記オイルパン内を指向するように、上下方向に延びる縦壁部が設けられており、前記ハウジングが前記シリンダブロックに取り付けられた状態において、前記壁面と前記縦壁部とは、前記凹陥部から落下するオイルの導通路をなすと良い。この場合、更に好ましくは、前記縦壁部は、前記ハウジングに一体的に設け、且つ前記ハウジングの上下方向に連通するリブを構成すると良い。
【0012】
【発明の効果】
上記の本発明によれば、バランサシャフト本体の回動に応じたオイルパン内のオイルの撹拌と、シリンダブロック内へのオイルの飛散とを効率良く防止するエンジンのバランサシャフト装置の提供が実現する。
【0013】
即ち、請求項1の発明によれば、ハウジング内のオイルは、バランサシャフトの回動に応じて、オイルパン内のオイル液面より上方の排出孔から排出されるので、オイルパン内のオイル中にハウジング内のオイルが排出されることによって発生するオイルの撹拌を、効率良く防止することができると共に、既存部品であるベアリングビームによってシリンダブロック内にオイルが飛散することを効率良く防止することができる。
【0014】
また、排出孔から排出したオイルを、凹陥部(凹陥部の壁面:請求項2)において効率良く液化することができ、飛散したオイルのシリンダブロック内への流入を効率良く防止することができる。また、ベアリングビームに、例えば凹陥部の壁面となる壁面を有するリブをトラス状に設ける(請求項3)ことにより、強度を低下させることなく、従来と比較してベアリングビームの軽量化を図ることができる。
【0015】
また、請求項4の発明によれば、バランサシャフトの回動によって撥ね上げられたオイルを、排出孔からハウジングの外部に確実に導くことができる。
【0016】
また、請求項5の発明によれば、凹陥部から落下したオイルを、オイルパン内に確実に導くことができる。
【0017】
また、請求項6の発明によれば、ハウジングにオイル誘導用の縦壁部として機能するリブを形成することにより、強度を低下させることなく、従来と比較してハウジングの軽量化を図ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るエンジンのバランサシャフト装置の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【0019】
図1は、本実施形態におけるエンジンのバランサシャフト装置2を搭載する直列4気筒エンジンの下部構造を示す図である。図2は、バランサシャフト装置2の上面図である(尚、同図には、当該図面の基となる3次元CADデータの関係から、R部分やテーパー等を表わすフィレットを示す線を含む)。図3は、バランサシャフト装置2がシリンダブロック14に取り付けられた状態における図2のA−A断面を示す図である。図4は、バランサシャフト装置2がシリンダブロック14に取り付けられた状態における図2のB−B断面を示す図である。
【0020】
図1に示す直列4気筒ガソリンエンジンのオイルパン3の内部において、シリンダブロック14(図3参照)の下方には、クランクシャフト支持部材1とバランサシャフト装置2とが配設される。クランクシャフト支持部材1は、クランクシャフト11を軸支する複数の支持部(ベアリングキャップ)と、その基台部をなすベアリングビームとからなる一体構造をなす。また、クランクシャフト支持部材1の下方には、バランサシャフト装置2のハウジング21が支持される。
【0021】
ハウジング21は、図3及び図4に示すように、バランサシャフト22やベアリング26等の組み付けを容易にするために、バランサシャフト22の軸心22aに一致する部分で、ハウジングアッパー21Aとハウジングロアー21Bとに分割構成されており、これらの部材は、不図示の複数のボルトによって締結される。このハウジング21には、2本のバランサシャフト22がクランクシャフト11の軸心11Aと平行な方向に、所定間隔だけ離間した状態で軸支されている。
【0022】
各バランサシャフト22には、バランサウェイト23と反転ギア24とが一体的に形成されている。各バランサシャフト22は、バランサウェイト23の軸方向両端に設けられたベアリング26により2点で軸支されている。2本のバランサシャフト22は双方の反転ギア24の噛み合いにより一方から他方へ動力が伝達される。
【0023】
また、バランサシャフト22の一方には、クランクシャフト11の駆動ギア13に噛み合う従動ギア25が軸着され、クランクシャフト11からバランサシャフト22の一方に駆動力が伝達されることにより、図3及び図4に示す方向に、両バランサシャフト22がクランクシャフト11と共に回転する。
【0024】
フライホイール9は、クランクシャフト11からトランスミッション(不図示)への駆動力伝達方向の下流側に軸着されており、クランクシャフト11の駆動ギア13は、クランクシャフト11のねじれの少ないフライホイール側(本例では、3気筒目と4気筒目の間)に配置されている。
【0025】
本実施形態において、バランサシャフト装置2には、バランサシャフト22の回動に応じて、そのバランサシャフト本体を覆うハウジング21内のオイルを、オイルパン3に排出する(戻す)ための排出孔28が設けられている(図2及び図4参照)。この排出孔28は、オイルパン3内のオイル液面Sより上方であってクランクシャフト支持部材1に対峙する位置に設けられている。
【0026】
また、図4に示すように、ハウジング21には、排出孔28とバランサシャフト22の配設位置(回動エリア)とを結ぶオイル排出用の誘導路35が設けられており、この誘導路35には、バランサシャフトの回動によって撥ね上げられたオイルが排出孔28において排出されるに際して、クランクシャフト支持部材1の下部(本実施形態では後述する凹陥部31。)へ指向するように、テーパー状のガイド面が形成されている。本実施形態では、係る構造により、バランサシャフトの回動によって撥ね上げられたオイルを、排出孔28からハウジング21の外部に確実に導出している。
【0027】
また、クランクシャフト支持部材1においてベアリングビームとして機能する基台部の下部には、図4に示すように、上方に凹んだ凹陥部31が設けられており、排出孔28は、凹陥部31に対峙する位置において開口している。ここで、クランクシャフト支持部材1の構造について説明する。
【0028】
図6は本実施形態におけるクランクシャフト支持部材1の斜視図である。図7は、本実施形態におけるクランクシャフト支持部材1の下面図である。図8は、本実施形態におけるクランクシャフト支持部材1の正面図である。図9は、本実施形態におけるクランクシャフト支持部材1の上面図である。そして、図10は、図7のC−C断面を示す図である。
【0029】
図6及び図8に示すように、クランクシャフト支持部材1は、図3を参照して上述したように、クランクシャフト11を軸支する複数のベアリングキャップと、ベアリングビームとからなる一体構造をなす。このクランクシャフト支持部材1においてベアリングビームとして機能する基台部には、図4、図7及び図10に示すように、上方に凹んだ凹陥部31が設けられており、この凹陥部31を構成する面のうち、内周面は、上下方向に延びる壁面をなす。これら凹陥部31は、クランクシャフト支持部材1の外周側に膨出した膨出部に設けられており、それら凹陥部の内周面を構成する壁面は、当該膨出部の外縁部側と、クランクシャフト支持部材1側とをトラス状に連結するリブ32をなす。本実施形態では、係る構造により、クランクシャフト支持部材1の基台部の強度を低下させることなく、従来のベアリングビームと比較して軽量化を実現している。尚、ボス34は、クランクシャフト支持部材1をシリンダブロック14の下部にボルト止めするために使用される。
【0030】
また、ハウジング21において、排出孔28の外側方向の位置には、図2に示すように、4箇所それぞれの排出孔28から排出されたオイルが、対応する凹陥部31の内壁面に衝突した後、オイル液滴となって下方に落下するに際して、落下するオイル液滴がオイルパン3内を指向するように、上下方向に連通する中空部分27が設けられている。
【0031】
図5は、ハウジング21に設けられた排出孔28及びリブ29を示す斜視図であり、図5及び図2に示すように、中空部分27の縦壁部は、ハウジング21と一体であって上下方向に連通するリブを構成する。係る構造により、本実施形態では、強度を低下させることなく、従来と比較してハウジングの軽量化を実現している。
【0032】
即ち、クランクシャフト支持部材1においてベアリングビームをなす基台部には、上述した如く凹陥部31が形成され、且つハウジング21には中空部分27が形成されているので、ボス30を利用してハウジング21がシリンダブロック14に取り付けられ、且つボス34を利用してクランクシャフト支持部材1がシリンダブロック14に取り付けられた状態において、クランクシャフト支持部材1に形成された凹陥部31の壁面と、クランクシャフト支持部材1に形成されたハウジング21の中空部分27を構成する縦壁部とは、図4に示すように、凹陥部31の内壁面に衝突することによってオイル液滴となって下方に落下するオイルの導通路をなす。これにより、凹陥部31から落下したオイルを、オイルパン3内に確実に導くことができる。
【0033】
以上説明した本実施形態によれば、バランサシャフト22の回動に応じて、オイルパン3内のオイル液面Sより上方の排出孔28からオイルが排出され、排出されたオイルは、凹陥部31と中空部分27とがなす導通路を通って落下するので、オイルパン3内のオイルの撹拌を効率良く防止することができる。
【0034】
また、本実施形態では、エンジンの既存部品であるベアリングビームとベアリングキャップとを一体構造としたクランクシャフト支持部材1を採用し、その基台部(ベアリングビーム部分)に凹陥部31を設けることにより、排出孔28から排出されたオイルは、対応する凹陥部31の壁面に衝突した後、オイル液滴となって下方に落下するので、シリンダブロック内にオイルが飛散することを効率良く防止することができる。
【0035】
尚、本実施形態では、排出孔28から排出されたオイルを、凹陥部31の壁面を利用してオイル液滴としたが、クランクシャフト支持部材1に凹陥部31を設けず、クランクシャフト支持部材1の下方に排出されたオイルを、衝突させる構造により、シリンダブロック内にオイルが飛散することを防止しても良い。
【0036】
また、本実施形態において、クランクシャフト支持部材1には、クランクシャフト11を軸支する複数の支持部(ベアリングキャップ)と、その基台部をなすベアリングビームとからなる一体構造のものを採用したが、本発明は係る一体構造の場合だけでなく、複数のベアリングキャップとベアリングビームとが別体構造の場合にも採用することができる。即ち、別体構造の場合には、ベアリングビームの下方またはベアリングキャップの下方であって、ハウジング21に設けられた排出孔28に対応する位置に、凹陥部31を設ければ良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態におけるエンジンのバランサシャフト装置2を搭載する直列4気筒エンジンの下部構造を示す図である。
【図2】バランサシャフト装置2の上面図である。
【図3】バランサシャフト装置2がシリンダブロック14に取り付けられた状態における図2のA−A断面を示す図である。
【図4】バランサシャフト装置2がシリンダブロック14に取り付けられた状態における図2のB−B断面を示す図である。
【図5】ハウジング21に設けられた排出孔28及びリブ29を示す斜視図である。
【図6】本実施形態におけるクランクシャフト支持部材1の斜視図である。
【図7】本実施形態におけるクランクシャフト支持部材1の下面図である。
【図8】本実施形態におけるクランクシャフト支持部材1の正面図である。
【図9】本実施形態におけるクランクシャフト支持部材1の上面図である。
【図10】図7のC−C断面を示す図である。
【符号の説明】
1:クランクシャフト支持部材,
2:バランサシャフト装置,
3:オイルパン,
11:クランクシャフト,
13:駆動ギア,
14:シリンダブロック,
21:ハウジング,
21A:ハウジングアッパー,
21B:ハウジングロアー,
22:バランサシャフト,
23:バランサウェイト,
24:反転ギア,
25:従動ギア,
26:ベアリング,
27:中空部分,
28:排出孔,
29,32:リブ,
30,34:ボス,
31:凹陥部,
35:オイル誘導路,
Claims (6)
- エンジンのシリンダブロック及びその内部のクランクシャフト下方のオイルパン内に配設されると共に、バランサシャフト本体の回動に応じて、そのバランサシャフト本体を覆うハウジング内のオイルを、前記オイルパンに排出するための排出孔が設けられたバランサシャフト装置であって、
前記クランクシャフトの下方の側方位置であって前記ハウジングの上方にベアリングビームを備え、
前記排出孔が、前記ハウジングのうち、前記オイルパン内のオイル液面より上方であって前記ベアリングビームに対峙する位置に設けられ、
前記ベアリングビーム下部には、上方に凹んだ凹陥部が設けられており、
前記排出孔は、前記凹陥部に対峙する位置において開口していることを特徴とするエンジンのバランサシャフト装置。 - 前記凹陥部を構成する内周面は、上下方向に延びる壁面を含むことを特徴とする請求項1記載のエンジンのバランサシャフト装置。
- 前記凹陥部は、前記ベアリングビームの外周側に膨出した膨出部に設けられており、且つ前記壁面は、当該膨出部の外縁部側と、前記ベアリングビーム側とをトラス状に連結するリブの壁面をなすことを特徴とする請求項2記載のエンジンのバランサシャフト装置。
- 前記ハウジングにおいて、前記排出孔と前記バランサシャフト本体の配設位置とを結ぶところの、オイル排出用の誘導路には、排出されるオイルを前記排出孔において前記凹陥部に指向させるべく、ガイド面が設けられていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載のエンジンのバランサシャフト装置。
- 前記ハウジングにおいて、少なくとも前記排出孔の外側方向の位置には、前記排出孔から排出されたオイルが前記凹陥部から落下するに際して前記オイルパン内を指向するように、上下方向に延びる縦壁部が設けられており、
前記ハウジングが前記シリンダブロックに取り付けられた状態において、前記壁面と前記縦壁部とは、前記凹陥部から落下するオイルの導通路をなすことを特徴とする請求項2乃至請求項4の何れかに記載のエンジンのバランサシャフト装置。 - 前記縦壁部は、前記ハウジングに一体的に設けられ、且つ前記ハウジングの上下方向に連通するリブをなすことを特徴とする請求項5記載のエンジンのバランサシャフト装置。
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