JP4296615B2 - Engine balancer lubrication structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンバランサの潤滑構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に4気筒エンジンにおいては、例えばピストンの上下方向の往復運動によって発生する二次の慣性力に起因してクランクシャフトの回転バランスに不均衡が生じ、これが原因となってエンジンに上下振動が生じる。このため、従来より、バランスウェイトが偏心して設けられた2本のバランスシャフトを設け、該バランスシャフトをクランクシャフトの回転力により相互に反対方向に回転させて、エンジンの振動を抑制するエンジンバランサが種々提案され、実用化されている。
【0003】
この種のエンジンバランサとしては、例えば、実開昭62−28937号公報に開示されるものがある。このエンジンバランサにおいては、バランスウェイトが偏心して設けられた2本のバランスシャフトが、シリンダブロックの下部にオイルパン内に位置するように取り付けたケーシングに回転可能に軸支されると共に、オイルパン内に貯留したオイル及びシリンダブロックから流下するオイルが接触しないようにケーシングにより覆われている。また、ケーシングには、バランスシャフトの軸受部を潤滑後にケーシング内に貯留するオイルを回転するバランスシャフトによりケーシング外へ排出するためのオイル流出口が形成されていて、該オイル流出口はオイルパンのオイル液面よりも上方に位置されている。これにより、この従来のエンジンバランサにおいては、バランスシャフトの軸受部の良好な潤滑を確保しつつ、バランスシャフト(バランスウェイト)によるオイル攪拌を防止して動力損失の低減を図ろうとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のエンジンバランサにおいては、半円柱状を呈するバランスウェイトの回転によりケーシング内のオイルをケーシング外へ排出しようとするものであるため、オイルの排出能力が低く、その結果ケーシング内に貯留するオイルによるバランスウェイトの攪拌抵抗を低減することができず、動力損失が増大するという問題があった。
【0005】
また、上記した従来のエンジンバランサにおいては、各バランスシャフトに夫々固定され、各バランスシャフトを相互に反対方向に回転させるように互いに噛合される一対のギヤが、オイルパン内のオイル中に浸けられているため、オイルパン内のオイルによるギヤの攪拌抵抗が大きく、更に動力損失が増大するばかりでなく、オイル中への気泡の混入を招くという問題があった。
【0006】
ゆえに、本発明は、バランスシャフトの軸受部の良好な潤滑を確保しつつ、バランスシャフトの回転によるオイル攪拌を確実に防止して動力損失の低減を図ることを、その課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために講じた技術的手段は、シリンダブロックの下部にオイルパン内に位置するように取り付けられるハウジングと、該ハウジングに互いに平行に回転可能に軸支されると共にその一方にクランクシャフトの回転動力が伝達される一対のバランスシャフトと、該各バランスシャフトの外周に偏心して設けられ、前記ハウジングに形成されるウェイト室内にて前記バランスシャフトと共に回転可能なバランスウェイトと、前記各バランスシャフトに夫々設けられ、前記クランクシャフトの回転動力により前記各バランスシャフトが相互に反対方向に回転するように互いに噛合される一対のギヤとを備え、前記バランスシャフトの軸受部がオイル通路を介して供給されるオイルにより潤滑されるエンジンバランサにおいて、前記ハウジングとの間で前記ギヤを収容するギヤ室を形成するように前記ハウジングにカバーを固定し、前記ウェイト室の底部と前記ギヤ室の底部とを連通する連通路を前記ハウジングに設けると共に、前記ギヤ室と前記オイルパンのオイル液面上方空間とを連通する排出通路を前記カバーに設け、前記排出通路のオイルパン側開口の下部には、前記オイルパン内のオイルの前記排出通路への逆流を防止する遮蔽部が形成されていることである。
【0008】
上記した手段によれば、バランスシャフトの軸受部を潤滑したオイルは、ギヤの回転によりウェイト室から連通路を介してギヤ室内に吸込まれ、排出通路を介してオイルパンのオイル液面上方空間に排出される。これにより、バランスシャフトの軸受部の良好な潤滑を確保しつつ、バランスシャフトの回転によるオイル攪拌が確実に防止され動力損失の低減が図られる。
【0009】
上記した手段においては、前記一対のギヤがヘリカルギヤであり、回転伝達時にギヤに生じるスラスト力が前記カバーで規制されるようにしても良い。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従ったエンジンバランサの潤滑装置の一実施形態を図面に基づき、説明する。
【0011】
図1において、クランクシャフト10が回転可能に支承されるシリンダブロック11の下部にはオイルを貯留するオイルパン12が固定されていると共に、エンジンバランサ20がオイルパン12内に位置するように固定されている。シリンダブロック11には、エンジンにより駆動され、ストレーナ16を介して吸込んだオイルパン12内のオイルをエンジンの各潤滑部へ圧送するオイルポンプ15が取り付けられており、オイルポンプ15からのオイルの一部は後述するようにエンジンバランサ20の潤滑部へも供給される。
【0012】
エンジンバランサ20は、図2に示すように、アルミ合金や鋳鉄等から成るハウジング22を有し、該ハウジング22には、ハウジング22の長手方向に延在して設けられ、その上部開口を閉塞するカバー37(図4参照)とでウェイト室23を区画形成する凹部23aと、該ウェイト室23を直交して貫通する2つの平行な支持孔24、25とが形成されている。各支持孔24、25には、夫々軸受26a、26b;27a、27bを介して回転自在にバランスシャフト28、29が支承されていて、各バランスシャフト28、29は共に一端側がハウジング22の一端面から突出している。バランスシャフト28、29のウェイト室23内に位置する部分には、図4に示すように平面部28a、29aが夫々形成されている。該平面部28a、29aには半円柱状のバランスウェイト40、41がボルト42、43により夫々固定されていて、これによりバランスシャフト28、29の回転に伴いバランスウェイト40、41がウェイト室23内で回転されるようになっている。
【0013】
バランスシャフト28、29には、軸心を貫通して他端側が開口する軸方向通路30及び軸心を貫通して両端が開口する軸方向通路31が夫々形成されていて、軸方向通路30、31の開口は夫々プラグ34、35、36により閉塞されている。また、各バランスシャフト28、29には、各軸受26a、26b;27a、27bと各軸孔30;31とを夫々連通する径方向通路32a、32b;33a、33bが形成されている。図5に示すように、ハウジング22には、各軸受26a、27aにオイルポンプ15から圧送されるオイルの一部を供給するオイル供給通路38が形成されている。これにより、オイルポンプ15からのオイルが、オイル供給通路38→軸受26a、27a→径方向通路32a、33a→軸方向通路30、31→径方向通路32b、33b→軸受26b、27bに順次供給されて、軸受26a、26b、27a、27bが良好に潤滑される。
【0014】
本実施形態においては、バランスシャフト28はバランスシャフト29よりも所定量長くされていて、ハウジング22の一端面から突出するバランスシャフト29の一端先端には、ヘリカルギヤ57が固定されている。また、ハウジング22の一端面から突出するバランスシャフト29の一端側外周には、ヘリカルギヤ57に噛合するヘリカルギヤ56が固定されていて、これにより各バランスシャフトが相互に反対方向に回転されるようになっている。
【0015】
ハウジング22の一端面には、図2及び図3に示すように、ハウジング22の一端面とで各ギヤ56、57を収容するギヤ室51を区画形成する凹部51aを有するアルミ合金や鋳鉄等からなるスラストカバー50が固定されている。凹部51aの形状は、ヘリカルギヤ56、57との間の各クリアランスが適切な値になるようにヘリカルギヤ56、57に対応した形状となっている。また、はす歯により生じるスラスト力を受けるために凹部51aの底面とヘリカルギヤ56、57の側面との間には0.1mm以下の微小クリアランスが設けられている。
【0016】
スラストカバー50には、バランスシャフト28の一端が貫通する貫通孔58が形成されていて、スラストカバー50から突出するバランスシャフト28の一端先端にはナット60によりチェーンスプロケット21が固定されている。チェーンスプロケット21には、図1に示すように、チェーン14及びクランクスプロケット13を介してクランクシャフト10の回転動力が2倍に増速されて伝達されるようになっていて、これにより各バランスシャフト28、29がヘリカルギヤ56、57を介してクランクシャフト10の2倍の回転速度で相互に反対方向(図3の矢印方向)に回転される。
【0017】
図3及び図5に示すように、ハウジング22には、ウェイト室23の底部とギヤ室51とを連通する連通路39が形成されていて、該連通路39のギヤ室側開口はヘリカルギヤ56、57の噛合部に対して噛合い始め側のギヤ室内空間(ギヤ室下部空間)に位置されている。尚、連通路39は、ウェイト室23からギヤ室51へ向けて下方へ傾斜して形成されるのが望ましい。また、ギヤ室51のヘリカルギヤ56、57の噛合部に対して噛合い終り側の空間(ギヤ室上部空間)には、スラストカバー50の長手方向両端に開口するようにスラストカバー50に形成された排出溝52、53が連通されている。尚、これら排出溝52、53は、ハウジング22の一端面とで管路を形成する。
【0018】
スラストカバー50の排出溝52、53の外部開口の下部には、図1及び図3に示すように突起部54、55が一体に形成されている。これら突起部54、55は、オイルパン12内のオイルのギヤ室51内への流入を防止するために、オイルパン12内に最大量のオイルが貯留されている時のオイル液面17(図1参照)よりも高い位置にあるように、スラストカバー50の鋳造時に型により一体に形成される。
【0019】
以上の構成からなる本実施形態において、エンジンが運転されると、クランクシャフト10の回転動力がクランクスプロケット13、チェーン14及びチェーンスプロケット21を介してバランスシャフト28に伝達されると共にヘリカルギヤ56、57を介してバランスシャフト29に伝達される。これにより、両バランサシャフト28、29及びバランスウェイト40、41が相互に反対方向に回転し、エンジンの二次の慣性力に起因する上下振動が抑制される。尚、エンジン運転中、オイルパン12内に貯留したオイル及びシリンダブロック11から流下するオイルのウェイト室23内への流入は、ハウジング22及びカバー37により防止される。
【0020】
しかして、本実施形態においては、上記したように、オイルポンプ15から圧送されるオイルの一部がオイル供給通路38→軸受26a、27a→径方向通路32a、33a→軸方向通路30、31→径方向通路32b、33b→軸受26b、27bの順で供給されて、軸受26a、26b、27a、27bが良好に潤滑される。軸受26a、26b、27a、27bに供給されたオイルの一部は、ギヤ室51に流入すると共に、ウェイト室23内に流入する。
【0021】
ここで、上記したように、ヘリカルギヤ56、57の回転によるポンプ作用により、ギヤ室51内に流入したオイルは、ヘリカルギヤ56、57の回転に伴い、排出溝52、53よりオイルパン12内へ排出される。また、ウェイト室23内に流入したオイルは、バランスウェイト40、41の回転に伴い連通路39へ押し出されると同時に、ヘリカルギヤ56、57の回転に伴い、連通路39を介してヘリカルギヤ56、57の噛合部に対して噛合い始め側のギヤ室内空間(ギヤ室下部空間)へ吸込まれて、排出溝52、53よりオイルパン12内へ排出される。排出溝52、53より排出されたオイルは、オイルパン12の内壁に当たり、エンジン運転時に波立つオイル液面に対して、オイルの泡立ちが生じることなく、スムーズに混合される。
【0022】
このように、本実施形態においては、ウェイト室23内に流入するオイルをヘリカルギヤ56、57の回転によるポンプ作用により確実に強制的に排出することができるので、ウェイト室23内に軸受を潤滑したオイルが貯留し、該オイル内をバランスウェイトが回転することによるオイル攪拌抵抗によって動力損失が増大するのを防止することができる。また、ヘリカルギヤ56、57はギヤ室51内に収容され、オイルパン12のオイル中を回転して該オイルを攪拌することがないので、ヘリカルギヤ56、57のオイル攪拌による動力損失の増大、オイル中への気泡の混入及びオイル温度の上昇を防止することができる。
【0023】
また、本実施形態においては、高速回転に適したヘリカルギヤ56、57を用いているため、動力伝達時にヘリカルギヤに軸方向に作用するスラスト力を、ギヤ室51を形成するスラストカバー50にて受けるため、スラスト力を受けるために別途ストッパ手段を設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。このスラスト力を受けるスラストカバー50とヘリカルギヤ56、57の側面との間の潤滑は、上記したオイル排出時の排出オイルにより十分に行われるが、更に潤滑性を向上するために、図6に示すようにヘリカルギヤ70の側面71に放射状の潤滑溝72を設けるようにしても良い。尚、ヘリカルギヤは焼結又は粗材を鍛造して製造するため、この潤滑溝もヘリカルギヤ製造時に同時に安価に形成することができる。
【0024】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、バランスシャフトの軸受部を潤滑したオイルを、ギヤの回転によるポンプ作用によりウェイト室から連通路を介してギヤ室内に吸込み、排出通路を介してオイルパンのオイル液面上方空間に排出することができる。これにより、バランスシャフトの軸受部の良好な潤滑を確保することができると同時に、ウェイト室内に軸受部を潤滑したオイルが貯留し、該オイル内をバランスウェイトが回転することによりオイル攪拌抵抗が増大することを確実に防止して、動力損失の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従ったエンジンバランサの潤滑構造の一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】図1に示すエンジンバランサの断面図である。
【図3】図2のA−A断面図である。
【図4】図2のB−B断面図である。
【図5】図2のC−C断面図である。
【図6】図3に示すヘリカルギヤの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
10 クランクシャフト
11 シリンダブロック
12 オイルパン
15 オイルポンプ
20 エンジンバランサ
22 ハウジング
23 ウェイト室
26a、26b、27a、27b 軸受
28、29 バランスシャフト
39 連通路
40、41 バランスウェイト
50 スラストカバー(カバー)
51 ギヤ室
52、53 排出溝(排出通路)
54、55 突起部(遮蔽部)
56、57 ヘリカルギヤ(ギヤ)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubrication structure for an engine balancer.
[0002]
[Prior art]
In general, in a four-cylinder engine, for example, due to a secondary inertia force generated by a reciprocating motion of a piston in the vertical direction, an imbalance occurs in the rotational balance of the crankshaft, and this causes vertical vibrations in the engine. For this reason, conventionally, an engine balancer has been provided which has two balance shafts provided with an eccentric balance weight and rotates the balance shafts in opposite directions by the rotational force of the crankshaft to suppress engine vibration. Various proposals have been put into practical use.
[0003]
An example of this type of engine balancer is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 62-28937. In this engine balancer, two balance shafts provided with eccentric balance weights are rotatably supported by a casing attached to a lower part of the cylinder block so as to be positioned in the oil pan, The casing is covered with a casing so that the oil stored in the cylinder and the oil flowing down from the cylinder block do not come into contact with each other. The casing is provided with an oil outlet for discharging oil stored in the casing after lubrication of the bearing portion of the balance shaft to the outside of the casing by the rotating balance shaft. It is located above the oil level. As a result, this conventional engine balancer attempts to reduce power loss by preventing oil agitation by the balance shaft (balance weight) while ensuring good lubrication of the bearing portion of the balance shaft.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional engine balancer described above, the oil in the casing is to be discharged out of the casing by the rotation of the balance weight having a semi-cylindrical shape. There was a problem that the stirring resistance of the balance weight due to the stored oil could not be reduced and the power loss increased.
[0005]
Further, in the conventional engine balancer described above, a pair of gears fixed to each balance shaft and meshed with each other so as to rotate the balance shafts in opposite directions are immersed in the oil in the oil pan. Therefore, there is a problem that not only the gear agitation resistance by the oil in the oil pan is large, the power loss is increased, but also the bubbles are mixed into the oil.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to reduce power loss by reliably preventing oil agitation caused by rotation of the balance shaft while ensuring good lubrication of the bearing portion of the balance shaft.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The technical means taken in order to solve the above-mentioned problems include a housing attached to a lower part of a cylinder block so as to be positioned in an oil pan, a shaft rotatably supported in parallel with each other and a crank on one of the housings. A pair of balance shafts to which the rotational power of the shaft is transmitted; a balance weight provided eccentrically on the outer periphery of each balance shaft; and rotatable with the balance shaft in a weight chamber formed in the housing; and each balance A pair of gears that are respectively provided on the shaft and meshed with each other so that the balance shafts rotate in opposite directions by the rotational power of the crankshaft, and the bearing portion of the balance shaft is interposed via an oil passage In an engine balancer that is lubricated by the supplied oil, A cover is fixed to the housing so as to form a gear chamber for housing the gear with the housing, and a communication passage is provided in the housing for communicating the bottom of the weight chamber and the bottom of the gear chamber. The cover is provided with a discharge passage that communicates the gear chamber and the space above the oil level of the oil pan, and the oil flow in the oil pan flows backward to the discharge passage at the lower portion of the oil pan side opening of the discharge passage The shielding part which prevents is formed .
[0008]
According to the above-described means, the oil that has lubricated the bearing portion of the balance shaft is sucked into the gear chamber from the weight chamber through the communication passage by the rotation of the gear, and into the space above the oil level of the oil pan through the discharge passage. Discharged. As a result, while ensuring good lubrication of the bearing portion of the balance shaft, oil agitation due to rotation of the balance shaft is surely prevented and power loss is reduced.
[0009]
In the above-described means, the pair of gears may be helical gears, and a thrust force generated in the gears during rotation transmission may be regulated by the cover.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of an engine balancer lubrication device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0011]
In FIG. 1, an
[0012]
As shown in FIG. 2, the
[0013]
The
[0014]
In this embodiment, the
[0015]
As shown in FIGS. 2 and 3, the one end surface of the
[0016]
A through
[0017]
As shown in FIGS. 3 and 5, the
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 3,
[0019]
In the present embodiment configured as described above, when the engine is operated, the rotational power of the
[0020]
Therefore, in the present embodiment, as described above, a part of the oil pressure-fed from the
[0021]
Here, as described above, the oil that has flowed into the
[0022]
As described above, in the present embodiment, the oil flowing into the
[0023]
In this embodiment, since the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the oil that has lubricated the bearing portion of the balance shaft is sucked into the gear chamber from the weight chamber through the communication passage by the pump action by the rotation of the gear, and the oil in the oil pan is discharged through the discharge passage. It can be discharged into the space above the liquid level. As a result, good lubrication of the bearing portion of the balance shaft can be ensured, and at the same time, oil that has lubricated the bearing portion is stored in the weight chamber, and the oil agitation resistance is increased by rotating the balance weight in the oil. It is possible to reliably prevent this and reduce power loss.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a lubricating structure of an engine balancer according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the engine balancer shown in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
6 is a plan view showing a modification of the helical gear shown in FIG. 3; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
51
54, 55 Protruding part (shielding part)
56, 57 Helical gear (gear)
Claims (2)
該ハウジングに互いに平行に回転可能に軸支されると共にその一方にクランクシャフトの回転動力が伝達される一対のバランスシャフトと、
該各バランスシャフトの外周に偏心して設けられ、前記ハウジングに形成されるウェイト室内にて前記バランスシャフトと共に回転可能なバランスウェイトと、
前記各バランスシャフトに夫々設けられ、前記クランクシャフトの回転動力により前記各バランスシャフトが相互に反対方向に回転するように互いに噛合される一対のギヤとを備え、
前記バランスシャフトの軸受部がオイル通路を介して供給されるオイルにより潤滑されるエンジンバランサにおいて、
前記ハウジングとの間で前記ギヤを収容するギヤ室を形成するように前記ハウジングにカバーを固定し、前記ウェイト室の底部と前記ギヤ室の底部とを連通する連通路を前記ハウジングに設けると共に、前記ギヤ室と前記オイルパンのオイル液面上方空間とを連通する排出通路を前記カバーに設け、
前記排出通路のオイルパン側開口の下部には、前記オイルパン内のオイルの前記排出通路への逆流を防止する遮蔽部が形成されていることを特徴とするエンジンバランサの潤滑構造。A housing attached to the bottom of the cylinder block so as to be located in the oil pan;
A pair of balance shafts that are rotatably supported by the housing in parallel with each other and to which the rotational power of the crankshaft is transmitted;
A balance weight that is eccentrically provided on the outer periphery of each balance shaft and is rotatable together with the balance shaft in a weight chamber formed in the housing;
Each of the balance shafts is provided with a pair of gears engaged with each other so that the balance shafts rotate in opposite directions by the rotational power of the crankshaft,
In the engine balancer in which the bearing portion of the balance shaft is lubricated by the oil supplied through the oil passage,
A cover is fixed to the housing so as to form a gear chamber for housing the gear with the housing, and a communication path is provided in the housing for communicating the bottom of the weight chamber and the bottom of the gear chamber. The cover is provided with a discharge passage that communicates the gear chamber and the space above the oil level of the oil pan ,
A lubricating structure for an engine balancer, wherein a shielding portion for preventing a reverse flow of oil in the oil pan to the discharge passage is formed at a lower portion of the oil pan side opening of the discharge passage .
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