JP3985313B2

JP3985313B2 - 内燃機関のロケーティングプレートの構造

Info

Publication number: JP3985313B2
Application number: JP34657797A
Authority: JP
Inventors: 敏行稲葉
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-12-16
Filing date: 1997-12-16
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JPH11182534A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関のシャフトを軸支しつつ軸方向の位置決めを行なうロケーティングプレートの構造に関し、特に、潤滑性能を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関のロケーティングプレートとしては、例えば、内燃機関の上下加振力を低減させるバランサシャフトの位置決めを行なうスラストプレートがある。
即ち、図５に示すように、バランサシャフト１は、シリンダブロック２に形成されたバランサシャフト室３に嵌挿され、スラストプレート４を介してシリンダブロック２に位置決めされつつ固定される。このとき、バランサシャフト１は、バランサシャフト室３に形成された第１軸受部３ａ及び第２軸受部３ｂによって、その第１ジャーナル部１ａ及び第２ジャーナル部１ｂが軸支される。そして、シリンダブロック２から突出したバランサシャフト１の軸部に、バランサシャフト１の回転駆動力が伝達されるはすば歯車（ヘリカルギヤ）５が嵌合され、バランサシャフト１端部に締結されるワッシャ６及びボルト７によってはすば歯車５が固定される。
【０００３】
ところで、スラストプレート４とバランサシャフト１との間の潤滑は、シリンダブロック２の図示しないオイルギャラリからバランサシャフト室３の第１軸受部３ａに供給される潤滑油の飛沫等によって行われる。このため、内燃機関の運転状態によっては、スラストプレート４とバランサシャフト１との間に供給される潤滑油の量が不足し、潤滑不足が生じるおそれがあった。
【０００４】
そこで、スラストプレートの全面に亘って溝を形成することで、潤滑油保持能力を向上し、潤滑不足を防止した技術が案出された（実開平６−１８７２５号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、潤滑油保持能力を向上させる溝は、スラストプレートの全面に亘って形成されるため、スラストプレートの形状を複雑にし、製造コストを増加させるおそれがあった。また、溝の深さだけスラストプレートが薄くなるため、スラストプレートの強度が低下するという問題点もあった。
【０００６】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、ロケーティングプレートの軸受孔に油溜めを設けることで、潤滑性能を向上させた内燃機関のロケーティングプレートの構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明では、シャフトを回転自由に軸支しつつ軸方向の位置決めを行なうロケーティングプレートに、そのシャフト用軸受孔内周面から該軸受孔内周面の接線方向に延び、かつ、前記シャフトの回転方向に対して反対方向に延びる切欠き部を、前記軸受孔の軸方向全長に亘って少なくとも１つ形成した。
【０００８】
かかる構成によれば、内燃機関の稼働中に、潤滑油の飛沫がシャフトとロケーティングプレートとの間に供給されると、供給された潤滑油の一部が、ロケーティングプレートに形成された切欠き部の内部に溜まる。そして、切欠き部に溜まった潤滑油は、粘性があるため、シャフトの回転によって、シャフトとロケーティングプレートとの間に効率良く取り込まれる。このとき、シャフトとロケーティングプレートとの間に取り込まれた潤滑油の一部は、ロケーティングプレートの側面、即ち、スラスト面にも供給されるので、スラスト面の潤滑性能も向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１〜図３は、本発明に係るロケーティングプレートの構造を、内燃機関のバランサ装置におけるスラストプレートに適用した一実施形態を示す。
内燃機関１０のシリンダブロック１１には、図１に示すように、図示しないクランクシャフト上方左右であってクランクシャフトと略平行に、バランサシャフト１２が嵌挿されるバランサシャフト室１３が夫々形成される。バランサシャフト室１３には、その開口部及び奥部にバランサシャフト１２を軸支する第１軸受部１４及び第２軸受部１５が夫々形成される。また、第１軸受部１４及び第２軸受部１５に潤滑油を供給するために、オイルギャラリ１６からクランクシャフトの軸受部１７に潤滑油を供給する第１潤滑油供給路１８と交差するように、シリンダブロック１１の略水平方向に第２潤滑油供給路１９が形成される。なお、第２潤滑油供給路１９は、シリンダブロック１１にドリル等で穿孔加工をした後、その両端部をめくら栓２０によって夫々閉塞することで容易に形成できる。
【００１１】
バランサシャフト１２は、図２に示すように、バランサシャフト室１３の第１軸受部１４に支持される第１ジャーナル部１２ａと、バランサシャフト室１３の第２軸受部１５に支持される第２ジャーナル部１２ｂと、第２ジャーナル部１２ｂの両端に夫々設けられる断面が略半円形状のアンバランス部１２ｃ，１２ｄと、を含んで構成される。また、第１ジャーナル部１２ａ側のバランサシャフト１２の端部には、はすば歯車２１が嵌合する軸部１２ｅが形成され、ここに、バランサシャフト１２に対してはすば歯車２１の位置決めを行うキー２２が嵌合するキー溝１２ｆが形成される。さらに、軸部１２ｅと第１ジャーナル部１２ａとの接続部には、ロケーティングプレートとしてのスラストプレート２３が嵌合する段付部１２ｇ、及び、スラストプレート２３の一側面と当接する略円環形状の当接部１２ｈが形成される。なお、当接部１２ｈの外径は、はすば歯車２１の外径と略同一径に形成される。
【００１２】
スラストプレート２３は、図３に示すように、角部が丸められた略菱形形状をなし、その中心部にバランサシャフト１２の段付部１２ｇが挿通する軸受孔としての挿通孔２３ａが形成される。挿通孔２３ａは、バランサシャフト１２の段付部１２ｇとの間に所定間隔を有する内径に形成され、かかる間隔に供給される潤滑油によって摺動抵抗が低減される。また、スラストプレート２３の挿通孔２３ａの両端には、所定寸法の面取部２３ｂが夫々形成され、潤滑油の油溜めとして機能する。さらに、スラストプレート２３の長軸の両側部には、シリンダブロック１１に対してスラストプレート２３を固定するボルト２５が貫通するボルト貫通孔２３ｃが夫々形成される。この他には、スラストプレート２３には、挿通孔２３ａの内周面からその接線方向に延びる切欠き部２３ｄが、挿通孔２３ａの軸方向全長に亘って少なくとも１つ（本実施形態では２つ）形成される。切欠き部２３ｄは、バランサシャフト１２の回転方向（図の矢印方向）に対して反対方向に延びるように形成される。
【００１３】
バランサシャフト１２の第１ジャーナル部１２ａ及び第２ジャーナル部１２ｂと、バランサシャフト室１３の第１軸受部１４及び第２軸受部１５と、の間には、図２に示すように、略薄肉円筒形状のメタルブッシュ２６が夫々介装される。メタルブッシュ２６は、第１軸受部１４及び第２軸受部１５の内径に夫々圧入固定され、ここに嵌合されるバランサシャフト１２の摺動抵抗を低減する。また、メタルブッシュ２６には、その内周面に潤滑油を保持する周溝２６ａが形成されると共に、その中心軸を通る直線と交差する周壁に、バランサシャフト室１３の第１軸受部１４及び第２軸受部１５に供給される潤滑油を、周溝２６ａに導入する潤滑油導入孔２６ｂが夫々形成される。
【００１４】
次に、かかる構成からなるバランサ装置の作用について説明する。
内燃機関のバランサ装置を組み付ける際には、バランサシャフト室１３の第１軸受部１４及び第２軸受部１５に、治具を使用してメタルブッシュ２６を圧入する。一方、バランサシャフト１２には、その段付部１２ｇにスラストプレート２３を嵌合し、軸部１２ｅのキー溝１２ｆにキー２２を嵌合した後、はすば歯車２１を軸部１２ｅに圧入する。即ち、はすば歯車２１は、従来のようにワッシャ及びボルトによって固定されず、圧入によって固定される。そして、バランサシャフト１２をバランサシャフト室１３の開口部からバランサシャフト室１３内に嵌挿し、スラストプレート２３のボルト貫通孔２３ｃに挿通されたボルト２５によって、バランサシャフト１２は、シリンダブロック１１に対して位置決めされつつ回転自由に固定される。
【００１５】
バランサシャフト１２に嵌合されたはすば歯車２１には、クランクシャフトから歯車等を介して回転駆動力が伝達され、バランサシャフト１２は、クランクシャフトの２倍の回転速度で夫々が反対方向に回転し、内燃機関の上下加振力が低減される。
ここで、スラストプレート２３とバランサシャフト１２との間の潤滑系について説明する。内燃機関の稼働中に、はすば歯車２１を駆動する歯車等（図示せず）から、潤滑油の飛沫がバランサシャフト１２とスラストプレート２３との間に供給されると、供給された潤滑油の一部が、スラストプレート２３に形成された切欠き部２３ｄの内部に溜まる。そして、切欠き部２３ｄに溜まった潤滑油は、バランサシャフト１２の回転によって、バランサシャフト１２の段付部１２ｇとスラストプレート２３の挿通孔２３ａとの間に取り込まれる。従って、従来のような潤滑油の飛沫を期待した潤滑方式に加え、潤滑油溜めとしての機能を有する切欠き部２３ｄから積極的に潤滑油を供給することで、バランサシャフト１２の段付部１２ｇとスラストプレート２３の挿通孔２３ａとの間の潤滑性能を向上することができる。
【００１６】
また、このとき、バランサシャフト１２の段付部１２ｇとスラストプレート２３の挿通孔２３ａとの間に取り込まれた潤滑油の一部は、スラストプレート２３の側面とバランサシャフト１２の当接部１２ｈとの間、即ち、スラスト面にも供給されるので、スラスト面の潤滑性能を向上することもできる。
なお、本発明に係るロケーティングプレートを、図４に示すように、カムシャフト３０を回転自由に軸支しつつ軸方向の位置決めを行なうスラストプレート３１等に適用してもよい。即ち、内燃機関の各種シャフトを回転自由に軸支しつつ軸方向の位置決めを行なうロケーティングプレートであれば、本発明に係るロケーティングプレートの構造を採用することで、上記効果を享受することができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロケーティングプレートの切欠き部に溜まった潤滑油は、シャフトの回転によって、シャフトとロケーティングプレートとの間に効率良く取り込まれるので、潤滑性能を向上させることができる。また、取り込まれた潤滑油の一部は、ロケーティングプレートの側面、即ち、スラスト面にも供給されるので、スラスト面の潤滑性能も向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をバランサ装置に適用した一実施形態を示し、（Ａ）は側面断面図、（Ｂ）は正面図
【図２】同上のバランサ装置の構成を示す斜視図
【図３】同上のスラストプレートの詳細を示す正面図
【図４】本発明をカムシャフト装置に適用した一実施形態を示す斜視図
【図５】従来のバランサ装置の構成を示す断面図
【符号の説明】
１０内燃機関
１２バランサシャフト
２３スラストプレート
２３ａ挿通孔
２３ｄ切欠き部
３０カムシャフト
３１スラストプレート

Claims

シャフトを回転自由に軸支しつつ軸方向の位置決めを行なうロケーティングプレートに、そのシャフト用軸受孔内周面から該軸受孔内周面の接線方向に延び、かつ、前記シャフトの回転方向に対して反対方向に延びる切欠き部が、前記軸受孔の軸方向全長に亘って少なくとも１つ形成されることを特徴とする内燃機関のロケーティングプレートの構造。
前記切欠き部は、前記シャフトを挟んだ対面する位置に２つ形成される構成である請求項１記載の内燃機関のロケーティングプレートの構造。