JP3739689B2 - エンジン用つり合い装置のハウジング - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン用つり合い装置のハウジングに関し、特にバランサシャフトを回転自在に受容するためのハウジングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンのシリンダブロックの下方に配設されたハウジング内にバランサシャフトを回転自在に受容したつり合い装置が、実公昭６４−３８４７号公報に開示されている。
【０００３】
上記公報に開示されたものは、バランサシャフトのジャーナル部に潤滑油を供給するための油路が、鋳造成型されたハウジングの肉厚内にドリル加工などの二次加工によって形成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の構造によると、油路を形成するために独立した工程を要する上、また油路の引き回しの都合によってはドリル孔の開口端末を塞ぐプラグを省略できないなど、製造工数の削減が困難であった。
【０００５】
また油路を形成するためには、ハウジングの肉厚を削らねばならないが、これはハウジングの剛性の低下を招く。
【０００６】
さらに加えて、ドリル孔は、曲線状の油路を形成することはできないので、両ハウジング同士を締結する、或いはエンジンブロックにつり合い装置を締結するためのボルトとの干渉を避けて油路を通す都合上、ハウジングの大型化を余儀なくされる。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消すべく案出されたものであり、その第１の目的は、製造工数の増大を招かずに油路を形成し得るように改良されたエンジン用つり合い装置のハウジングを提供することにある。
【０００８】
また本発明の第２の目的は、剛性の低下を招かずに油路を形成し得るように改良されたエンジン用つり合い装置のハウジングを提供することにある。
【０００９】
さらに本発明の第３の目的は、大型化を招かずに油路を形成し得るように改良されたエンジン用つり合い装置のハウジングを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本出願の請求項１の発明は、上下に分割されたアッパハウジング（１４Ｕ）及びロワハウジング（１４Ｌ）からなると共に、これら両ハウジング同士の接合面にバランサシャフト（１３Ｌ・１３Ｒ）の軸方向についての複数箇所を個々に支持すべく軸方向に列設された複数の軸受孔（２２ｂ〜２２ｄ）を形成してなるエンジン用つり合い装置（４）のハウジングにおけるアッパ、ロワ両ハウジングとの一側壁（３１Ｕ・３１Ｌ）同士の接合面に、複数の軸受孔に潤滑油を分配供給するための油路（軸方向油路３２）の少なくとも一部を当該ハウジングの内方へ偏倚させて形成すると共に、前記偏倚した部分の外側に孔（Ｈ１・Ｈ４・Ｔ４・４２ａ）を設けることを特徴とするものとした。
【００１１】
このようにすれば、比較的複雑な油路を鋳造成型時に容易に形成することできる上、油路の端末をハウジングの外面に開口させずに済むのでプラグも不要となるため、製造工数の削減が可能となる。しかも油路の分だけ接合面の面積が減少するので、接合面を切削する工具の負担を低減できる。また、油路と孔との干渉を避けることができるので、ハウジングの大型化を招かずに済む。
【００１２】
また請求項２の発明は、上記構成に加えて、ロワハウジングにオイルストレーナ取付部（２８）およびオイルポンプ取付部を設け、ロワハウジングの一側壁に、オイルストレーナ取付部からオイルポンプ取付部に至る管状通路（２６）を前記油路と平行に延設することを特徴とするものとした。
【００１３】
これにより、油路を形成したことによる剛性の低下が管状通路を設けることで補われるので、ハウジングの剛性の低下を招かずに済む。
【００１４】
さらに請求項３の発明は、アッパ・ロワ両ハウジングの接合面にオイルリターン通路（４２ｂ・４２ｃ）を凹設し、該通路の終端に隣接した位置にボルト締結部を設けたことを特徴とするものとした。
【００１５】
このようにすれば、オイルリターン通路回りの締結剛性を高めることに寄与し得る。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。
【００１７】
図１及び図２は、本発明によるつり合い装置のハウジングが適用されたエンジンを示している。このエンジンＥは、クランクシャフト１を水平方向に延在させた直列４気筒エンジンであり、シリンダブロック２、ロワブロック３、つり合い装置４、及びオイルパン５を備えており、クランクシャフト１の軸回りについてシリンダ軸線を傾斜させて車体に搭載される。
【００１８】
つり合い装置４は、ピストンの往復運動に起因して発生するエンジンＥの二次振動を低減するためのものであり、その左右両側端部に下方から挿通される通しボルトＢ１により、オイルパン５に内包された状態でロワブロック３の下面（クランクシャフト１の下方）に締結される。このつり合い装置４は、クランクシャフト１の前端部（以下、クランクプーリ側を前側とする）のクランクプーリ６の背面側に固定された大スプロケット７と、左側（以下、左右方向はクランクプーリに向かってのこととする）のバランサシャフト（後に詳述する）の前端に固定された小スプロケット８と、大・小両スプロケット６・７間に掛け渡されたリンクチェーン９とを介して伝達されるクランクシャフト１の回転力により、回転駆動されるようになっている。
【００１９】
つり合い装置４は、実質的に同一形状をなす左右一対のバランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒと、これら２本のバランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒを互いに平行に支持し且つ収容すべく、両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒの中心を通る平面に沿って上下に２分割されたアッパハウジング１４Ｕ及びロワハウジング１４Ｌとを備えている。
【００２０】
両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒは、各バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒに一体結合されたヘリカルギヤ１５（一方のみを図示する）によって互いに連動連結されている。ここで左バランサシャフト１３Ｌには、上記の通り、大スプロケット７、小スプロケット８、及びリンクチェーン９を介してクランクシャフト１の駆動力が伝達され、これにより、クランクシャフト１の２倍の回転速度でクランクシャフト１と同一方向へ左バランサシャフト１３Ｌが回転駆動される。そしてヘリカルギヤ１５同士の噛合により、右バランサシャフト１３Ｒがそれとは逆向きに回転駆動される。
【００２１】
両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒには、比較的小径の第１、第２ジャーナル部１６ａ・１６ｂがヘリカルギヤ１５の前方に、その後方に比較的大径の第３、第４ジャーナル部１６ｃ・１６ｄが、それぞれ一体形成されている。また、各バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒの後側部分には、回転中心から径方向外側に重心位置を偏倚させ、且つ第３ジャーナル部１６ｃを挟んで前後に２分割されたカウンタウェート部１７が一体形成されている。
【００２２】
前後カウンタウェート部１７の第３ジャーナル部１６ｃを挟む対向端部には、拡径されたフランジ部１８がそれぞれ形成されている。これらフランジ部１８の互いの対向端面には、スラスト受面１９が形成されている。
【００２３】
カウンタウェート部１７をできるだけ小さくした上で所期の等価回転質量を得るために、カウンタウェート部１７の軸部２０は比較的細径とされている。そして径を細くしたことによる剛性低下を補うために、ヘリカルギヤ１５の取付部と第３ジャーナル部１６ｃの前側に設けられたフランジ部１８との間、並びに第３ジャーナル部１６ｃの後側に設けられたフランジ部１８と第４ジャーナル部１６ｄとの間を軸線方向について接続するリブ２１が、両軸部２０の反ウェート側の全長に渡る部分に設けられている。これらのリブ２１は、リブ２１を設けたことによる重量増大を最小限に抑え、かつ応力分布を最適化するために、各カウンタウェート部１７の軸線方向中央へ行くに従って高さ寸法が小さくなるテーパ形状とされている。
【００２４】
他方、両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒの各ジャーナル部１６ａ〜１６ｄは、アッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌを互いに接合させることによって形成される２つ割の第１〜第４軸受孔２２ａ〜２２ｄに支持される。
【００２５】
各軸受孔２２ａ〜２２ｄにおけるロワハウジング１４Ｌ側の半割部分に両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒの各ジャーナル部１６ａ〜１６ｄをそれぞれ載置し、更にこの状態で各軸受孔２２ａ〜２２ｄにおけるアッパハウジング１４Ｕ側の半割部分を両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒの各ジャーナル部１６ａ〜１６ｄに整合させた上でアッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌを互いに接合させることにより、両バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒが両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌ内に回転自在に収容されることとなる。そして前記したスラスト受面１９は、第３軸受孔２２ｃを形成した軸受壁２３ｃの前後両端面に当接してスラスト力を受け止めるようになっている。
【００２６】
図３に併せて示すように、アッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌは、適宜な位置に上方から挿通された複数のボルトＢ２と、第３、第４軸受孔２２ｃ・２２ｄが設けられた各軸受壁２３ｃ・２３ｄを貫通して下方から挿通された各３本のボルトＢ３とで締結されており、特にカウンタウェート部１７の回転による径方向の加速度が作用する軸受壁２３ｃ・２３ｄの部分に緩みが生じ難くなるように配慮されている。
【００２７】
ロワハウジング１４Ｌの前端面には、エンジン各部へ潤滑油を圧送するためのトロコイド式の潤滑油ポンプ（図示せず）を内設したポンプハウジング２４がボルト止めされている。この図示されていない潤滑油ポンプは、右バランサシャフト１３Ｒの軸端に設けられており、右バランサシャフト１３Ｒが回転すると、ロワハウジング１４Ｌの底壁に取り付けられたオイルストレーナ２５からロワハウジング１４Ｌの一側壁に内設された管状通路２６を経てオイルパン５内の潤滑油を吸引し、エンジン各部へと圧送するようになっている。
【００２８】
オイルストレーナ２５を保持するストレーナカバー２７の取付部２８は、ロワハウジング１４Ｌにおける２つのバランサシャフトのうちの低い側、つまり左バランサシャフト１３Ｌの下方位置に一体形成されている。このストレーナカバー取付部２８は、概ね円筒状をなし、アッパハウジング１４Ｕとロワハウジング１４Ｌとを相互に締結するためのボルトＢ３のうちの２つのバランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒ同士間に設けられたボルトと低い側の左バランサシャフト１３Ｌの外側方に設けられたボルトとの間にその中心を配すると共に、ロワハウジング１４Ｌの前後方向中間部における第３軸受孔２２ｃの半割部が設けられた軸受壁２３ｃにその外周部が連結されている。これにより、アッパハウジング１４Ｕとロワハウジング１４Ｌとを締結する軸受壁２３ｃの剛性の増強を図っている。また、ロワハウジング１４Ｌの一側壁に一体形成された管状通路２６は、ポンプハウジング２４の接合面へとその終端が至っている。
【００２９】
このようにして、ストレーナカバー取付部２８と中空な管状通路２６とを、ロワハウジング１４Ｌの底壁における左側バランサシャフト１３Ｌの下方に隣接する位置に一体形成することにより、ロワハウジング１４Ｌの特にバランサシャフト１３Ｌの第３ジャーナル部１６ｃより前側を支持する各軸受壁２３ａ・２３ｂ同士間をストレーナ取付部２８と管状通路２６とで連結することになるので、これらの軸受壁２３ａ・２３ｂの剛性を増強する上に大きく寄与している。しかも軸受壁２３ｃを締結するボルトＢ３の頭部とストレーナカバー取付部２８との間隔を十分に開けられるので、ボルト締結時の作業性を低下させずに済む。
【００３０】
管状通路２６の終端部の側方に隣接する位置には、ロワブロック３に対する締結ボルトＢ１を挿通する締結ボス３０が設けられており、ロワブロック３に対するつり合い装置４の締結剛性を高めるのに寄与している。
【００３１】
上記の如く、オイルストレーナ２５は、ロワハウジング１４Ｌの底壁における２つのバランサシャフトのうちの低い側の左バランサシャフト１３Ｌの下方に直接取り付けられており、クランクシャフト１の中心を通る垂直面に近接する位置、即ちエンジンＥの重心位置の概ね直下にその中心部を配している。このようにして、ストレーナカバー取付部２８を下方へ大きく延出せずに、オイルパン５の最下底部における最も液面変動が少ない位置にストレーナカバー２７の吸入口２９を位置させている。従って、走行中の前後加速度や遠心力で潤滑油の液面が変動しても、オイルの吸い込みが悪化せずに済む。またこれにより、ロワハウジング１４Ｌの徒な大型化が回避され、ひいてはエンジンＥのコンパクト化にも寄与している。
【００３２】
アッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌの左側壁３１Ｕ・３１Ｌにおける互いの接合面のそれぞれには、図４及び図６に示したように、バランサシャフトの軸線に概ね平行に延在する軸方向油路３２が凹設されている。そしてこの軸方向油路３２からバランサシャフトの径方向に沿って分岐して第２〜第４軸受孔２２ｂ〜２２ｄへと至る径方向油路３３ｂ〜３３ｄが、各軸受孔に対応する第２〜第４軸受壁２３ｂ〜２３ｄの接合面に凹設されている。
【００３３】
アッパハウジング１４Ｕの第２軸受壁２３ｂには、アッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌを締結するボルトＢ２の挿通孔Ｈ２同士間を左右の軸受孔２２ｂの内周面を経て連結するように、前側径方向油路３３ｂが凹設されている。そして第３軸受壁２３ｃには、アッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌを締結するボルトＢ３が螺合する雌ねじ孔Ｔ３同士間を左右の軸受孔２２ｃの内周面を経て連結するように、中央径方向油路の上側半分３３ｃ／Ｕが凹設されている。
【００３４】
ロワハウジング１４Ｌの第３軸受壁２３ｃには、アッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌを締結するボルトＢ３の挿通孔Ｈ３同士間を、左右両軸受孔２２ｃの内周面を経て連結するように、中央径方向油路の下側半分３３ｃ／Ｌが凹設されている。そして第４軸受壁２３ｄには、左側の軸受孔２２ｄの内周面と中央のボルト挿通孔Ｈ３とを経て右側の軸受孔２２ｄの内周面の一部にかけて後側径方向油路３３ｄが凹設されている。
【００３５】
これらの油路は、それぞれの断面形状が例えば半円形をなすように、各ハウジング１４Ｕ・１４Ｌの鋳造工程で形成されており、特に軸方向油路３２の全ての部分並びに径方向油路３３ｂ〜３３ｄの一部分は、アッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌを接合すると概ね真円輪郭の孔となるようにされている。なお、これらの油路の断面形状は、鋳造工程で形成可能でありさえすれば、円形に限らないことは言うまでもない。
【００３６】
アッパハウジング１４Ｕの第３軸受壁２３ｃに設けられた中央径方向油路３３ｃの右側の端末には、ロワブロック３の下面にアッパハウジング１４Ｕを接合した際にロワブロック３に設けられた潤滑油路（図示せず）に連通するように、シリンダ軸線に沿う貫通孔３４が穿設されており、ロワブロック３から中央径方向油路３３ｃに流入したオイルは、図６に示したように、第３軸受孔２２ｃに装着されたメタル軸受け３５に開けられた油孔３６から第３ジャーナル部１６ｃとの摺接面にその一部が供給され、残りが軸方向油路３２に流入し、そこから前後の第２軸受壁２３ｂ並びに第４軸受壁２３ｄの径方向油路３３ｂ・３３ｄへと分流する。
【００３７】
前側径方向油路３３ｂへと流れたオイルは、上記と同様の要領にて、アッパハウジング１４Ｕ側の第２軸受孔２２ｂに装着されたメタル軸受けに開けられた油孔から第２ジャーナル部１６ｂとの摺接面にその一部が供給された後、第２軸受壁２３ｂにおける左側の軸受孔２２ｂ／Ｌからドリル孔で形成された連結路３７を経て、第１軸受孔２２ａにも供給される。またその残りは、前側径方向油路３３ｂの端末Ｅｎに連通するようにロワハウジング１４Ｌにおけるポンプハウジング２４との接合面から穿設されたドリル孔３８から流出し、この先に設けられた図示されていないチェーンテンショナ装置などへと供給される。
【００３８】
後側径方向油路３３ｄへと流れたオイルは、上記と同様の要領にて、ロワハウジング１４Ｌ側の第４軸受孔２２ｄに装着されたメタル軸受けに開けられた油孔から第４ジャーナル部１６ｄとの摺接面に供給される。
【００３９】
このようにして、２つ割のハウジング１４Ｕ・１４Ｌの接合面に油路を凹設するものとすれば、各ハウジング１４Ｕ・１４Ｌの鋳造工程で油路を形成することができる上、通路の端末をハウジングの外面に開口させずに済むのでプラグも不要となることから、各ジャーナル部へのオイル供給油路を設けるために製造工数を増大せずに済む。また接合面は所定の平面精度を得るために切削加工を施すが、油路を凹設するによって切削面積が減少するので、切削工具の負担が軽減され、工具寿命が延びる。
【００４０】
また軸方向油路３２は、ロワハウジング１４Ｌの左側壁３１Ｌに内設されたオイルストレーナ２５とポンプとの間を繋ぐための管状通路２６と平行に延設されており、管状通路２６による左側壁３１の剛性増強により、軸方向油路３２を凹設したことによる剛性低下が補われる。
【００４１】
軸方向油路３２の一部は、アッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌの内方、つまりバランサシャフト１３Ｌに近い側に偏倚している。そしてその外側に、両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌ同士を締結する一部のボルトの挿通孔Ｈ４及び雌ねじ孔Ｔ４や、つり合い装置４をロワブロック３の下面に締結するボルトＢ１を挿通する孔Ｈ１や、シリンダヘッドからのオイルリターン通路４１（図２）に接続される排油孔４２ａなどが設けられている。これにより、ハウジング１４Ｕ・１４Ｌの側方への突出寸法が増大することを防いでいる。なお、軸方向油路３２の一部を内方へ偏倚させた所に設ける孔は、上記の機能や用途に限らないことは言うまでもない。
【００４２】
ボルト挿通孔Ｈ４及び雌ねじ孔Ｔ４は、アッパ・ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌの互いの接合面における第２軸受孔２２ｂと第３軸受孔２２ｃとの間に凹設されたオイルリターン通路４２ｂ・４２ｃの終端に隣接しており、この位置でボルトを締めることにより、オイルリターン通路４２ｂ・４２ｃ回りの締結剛性を高めることに寄与している。
【００４３】
上記実施の形態においては、軸方向油路３２の全ての部分並びに径方向油路３３ｂ〜３３ｄの一部分をアッパ、ロワ両ハウジング１４Ｕ・１４Ｌの双方に凹設するものとしたが、これはいずれか一方の側に凹設すれば良く、特に管状通路２６が形成されたロワハウジング１４Ｌ側のみに軸方向油路３２を設けるものとすれば、アッパハウジング１４Ｕの剛性低下を招かずに済む。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本願請求項１の発明によれば、アッパ、ロワ両ハウジング同士の接合面に軸受孔への潤滑油供給油路を形成するものとしたので、比較的複雑な油路を鋳造成型時に容易に形成することできる上、通路の端末をハウジングの外面に開口させずに済むのでプラグも不要となる。また、アッパ、ロワ両ハウジングの一側壁同士の接合面に形成された油路の少なくとも一部を当該ハウジングの内方へ偏倚させ、且つその外側に孔を設けるものとしたので、油路と孔との干渉を避けることができ、ハウジングのコンパクト化の推進に大きな効果が得られる。しかもこの構成によれば、通路の分だけ接合面の面積が減少するので、接合面を切削する工具の負担を低減することもできる。従って本発明により、製造工数を削減すると共にハウジングをコンパクト化する上に大きな効果を奏することができる。
【００４５】
また請求項２の発明によれば、ロワハウジングの一側壁にストレーナからオイルポンプに至る管状通路を油路と平行に延設することにより、油路を形成したことによる剛性の低下が管状通路を設けることで補われるので、ハウジンンの剛性低下を抑制し、アッパ・ロワ両ハウジングの接合面のシール性を向上する上に効果的である。
【００４６】
さらに請求項３の発明によれば、アッパ・ロワ両ハウジングの接合面にオイルリターン通路を凹設し、該通路の終端に隣接した位置にボルト締結部を設けることにより、オイルリターン通路回りの締結剛性を高めることに寄与し得るので、オイルリターン通路回りの剛性低下を抑制し且つシール性を向上する上に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたエンジンの要部を一部切除して表した正断面図
【図２】本発明が適用されたエンジンの要部を一部切除して表した側断面図
【図３】つり合い装置のロワハウジングの底面図
【図４】つり合い装置のアッパハウジングの下面図
【図５】つり合い装置のロワハウジングの上面図
【図６】第３軸受壁の部分的な断面図
【符号の説明】
４ つり合い装置
１４Ｕ アッパハウジング
１４Ｌ ロワハウジング
１３Ｌ・１３Ｒ バランサシャフト
２２ａ〜２２ｄ 軸受孔
２６ 管状通路
３１Ｕ・３１Ｌ 左側壁
３２ 軸方向油路

Claims (3)

1. 上下に分割されたアッパハウジング及びロワハウジングからなると共に、これら両ハウジング同士の接合面にバランサシャフトの軸方向についての複数箇所を個々に支持すべく軸方向に列設された複数の軸受孔を形成してなるエンジン用つり合い装置のハウジングであって、
   前記アッパハウジングと前記ロワハウジングとの一側壁同士の接合面に前記複数の軸受孔に潤滑油を分配供給するための油路の少なくとも一部を当該ハウジングの内方へ偏倚させて形成すると共に、
   前記偏倚した部分の外側に孔を設けることを特徴とするエンジン用つり合い装置のハウジング。
2. 前記ロワハウジングにオイルストレーナ取付部およびオイルポンプ取付部を設け、
   前記ロワハウジングの前記一側壁に、前記オイルストレーナ取付部から前記オイルポンプ取付部に至る管状通路を前記油路と平行に延設することを特徴とする請求項１に記載のエンジン用つり合い装置のハウジング。
3. 前記両ハウジングの接合面にオイルリターン通路を凹設し、該通路の終端に隣接した位置にボルト締結部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン用つり合い装置のハウジング。

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