JP4658265B2 - Engine balancing device - Google Patents
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本発明は、バランサシャフトを回転自在に受容したハウジングを備えたエンジン用つり合い装置に関するものである。 The present invention relates to an engine balancing device including a housing that rotatably receives a balancer shaft.
オイルパン内におけるクランクシャフトの下方にバランサシャフトを配置し、チェーン/スプロケット機構やギヤ機構などを介してクランクシャフトの回転をバランサシャフトに伝達するようにしたつり合い装置が知られている(特許文献1を参照されたい)。 There is known a balancing device in which a balancer shaft is disposed below a crankshaft in an oil pan and the rotation of the crankshaft is transmitted to the balancer shaft via a chain / sprocket mechanism, a gear mechanism, or the like (Patent Document 1). See).
上記文献に開示のものは、ピストンが発生する起振力を打ち消すためのバランサシャフトを回転自在に受容したハウジングに、オイルストレーナ、オイルポンプ、及びオイルストレーナとオイルポンプとの間を連結する吸入通路が一体的に設けられている。 What is disclosed in the above document is an oil strainer, an oil pump, and a suction passage that connects between the oil strainer and the oil pump in a housing that rotatably receives a balancer shaft for canceling the vibration generated by the piston. Are provided integrally.
他方、オイルの供給通路には、オイルポンプの吐出圧を一定の範囲に保つためのリリーフバルブを設ける必要があるが、このリリーフバルブは、オイルポンプのハウジングに一体的に設けられることが一般的である(特許文献2を参照されたい)。
上記つり合い装置にオイルストレーナの取付部を一体的に形成するに当たっては、装置の大型化や油路構成の複雑化はできるだけ回避したい。また、バランサシャフトの軸受けの剛性を確保した上で重量の増大はできるだけ抑えたい。 In integrally forming the oil strainer mounting portion in the balancing device, it is desirable to avoid as much as possible the size of the device and the complexity of the oil passage configuration. In addition, it is desirable to suppress the increase in weight as much as possible while securing the rigidity of the bearing of the balancer shaft.
本発明は、このような要望を満たすべく案出されたものであり、その主な目的は、の大型化や油路構成の複雑化、或いは重量の増大を招くことなくバランサシャフトの軸受け剛性を高めることのできるエンジン用つり合い装置を提供することにある。 The present invention has been devised to satisfy such demands, and its main purpose is to increase the bearing rigidity of the balancer shaft without increasing the size, complicating the oil passage structure, or increasing the weight. An object of the present invention is to provide an engine balancing device that can be enhanced.
このような課題を解決するため、本発明の請求項1は、バランサシャフトを回転自在に受容するとともに、その底壁にオイルストレーナを取付ける取付ボスが一体形成されたハウジングを有し、且つ締結ボルトによってエンジンブロックにボルト止めされるエンジン用つり合い装置であって、前記バランサシャフトの一端にオイルポンプが設けられ、前記ハウジングの一側壁には、前記バランサシャフトの軸線方向に延在し、前記オイルポンプと前記オイルストレーナとの間を連結するための管状通路が一体形成され、前記取付ボスは、円筒状をなすとともに、前記管状通路の上流端側の前記底壁に一体形成され、前記ハウジングにおける前記管状通路の下流端の側方には、前記締結ボルトが挿通される締結ボスが一体形成され、前記取付ボスの外周部が前記バランサシャフトを軸支する軸受壁に連結されたことを特徴とするものとした。特に、前記オイルポンプは、前記ハウジングにおける前記管状通路の下流端側の端面に取付けられたポンプカバーに内設され、前記ハウジングと前記ポンプカバーとの接合面に、前記管状通路と前記オイルポンプとを連通する吸入通路が形成されたものとすると良い(請求項2)。 In order to solve such a problem, a first aspect of the present invention has a housing in which a balancer shaft is rotatably received and a mounting boss for attaching an oil strainer is integrally formed on the bottom wall thereof, and a fastening bolt The engine balance device is bolted to the engine block by an oil pump provided at one end of the balancer shaft, and the oil pump extends on one side wall of the housing in the axial direction of the balancer shaft. A tubular passage for connecting the oil passage and the oil strainer is integrally formed, and the mounting boss has a cylindrical shape and is integrally formed on the bottom wall on the upstream end side of the tubular passage. on the side of the downstream end of the tubular passage, fastening boss said fastening bolt is inserted is integrally formed, said mounting board The outer peripheral portion of the shall, characterized in that connected to the bearing wall for supporting the balance shafts. In particular, the oil pump is installed in a pump cover attached to an end surface of the housing on the downstream end side of the tubular passage, and the tubular passage, the oil pump, good assuming that the suction passage communicating are formed (claim 2).
このように本発明の請求項1によれば、バランサシャフトの軸受け剛性の増強に効果的である。 Thus, according to the first aspect of the present invention, it is effective in enhancing the bearing rigidity of the balancer shaft .
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。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2は、本発明が適用された往復ピストンエンジンにおけるつり合い装置の取付部を示している。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の軸線に直交する方向についてシリンダ軸線を傾斜させて車体に搭載される。
1 and 2 show a mounting portion of a balance device in a reciprocating piston engine to which the present invention is applied. The engine E is an in-line four-cylinder engine in which the
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。
The balancing device 4 is for reducing the secondary vibration of the engine E caused by the reciprocating motion of the piston. The balancing device 4 is attached to the
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。
The balancing device 4 includes a pair of left and
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。
Both the
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。
On both
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。
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。
The
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。
On the other hand, the journal portions 16a to 16d of both the
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。
The journal portions 16a to 16d of the
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。
As shown in FIG. 3, the upper and
ロワハウジング14Lの前端面には、エンジン各部へオイルを圧送するためのトロコイド式のオイルポンプ(後に詳述する)を内設するためのポンプカバー24がボルト止めされている。このオイルポンプは、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吸入通路の上流側としての管状通路26を経てオイルパン5内のオイルを吸引し、エンジン各部へと圧送するようになっている。
A
オイルストレーナ25を保持するストレーナカバー27の取付ボス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。この取付ボス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、ポンププレート24の接合面へとその終端が至っている。
The
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。
A
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、ストレーナ取付ボス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油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油面が変動しても、オイルの吸い込みが悪化せずに済む。
As described above, the
ロワハウジング14Lの前端面における前記したポンプカバー24との接合面には、図4、5に示すように、オイルストレーナ25からの出口部分である管状通路26の下流端が開口した吸入通路41と、オイルポンプ42を受容するポンプ室43と、ロワブロック3に内設された給油通路(図示せず)に接続する吐出通路44と、吐出通路44から分岐してリリーフバルブ45へと至るリリーフ通路46と、リリーフバルブ45からの余剰圧を吸入通路41へ還流させるリターン通路47とが形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the joint surface of the lower housing 14 </ b> L with the above-described
オイルポンプ42は、ポンプ室43に回転自在に受容されたアウタロータ48と、右バランサシャフト13Rの前端にカプリング49を介して連結されたインナロータ50とからなる公知のトロコイドポンプであり、インナロータ50のシャフト51が、ポンプ室43の壁43wに設けられたポンプ軸受孔52に支持されている。
The
ロワハウジング14Lの前端部の底部には、図6に示すように、リリーフバルブ45を受容する円筒孔からなる弁室53が設けられている。リリーフバルブ45は、公知のプランジャバルブからなり、ドリルにて穿孔された弁室53に摺動自在に嵌入され、コイルばね54によって常時閉弁方向へ弾発付勢されている。そしてその右端にオイルポンプ42の吐出圧が導入されるようになっている。
As shown in FIG. 6, a
上記のようにして、ロワハウジングにおける2本のバランサシャフトのうちの右バランサシャフト13R側に、吸入通路41の下流側部分およびリリーフバルブ45の受容部である弁室53を設けると共に、右バランサシャフト13Rの軸線上にオイルポンプの受容部であるポンプ室43を設けるものとしたので、これらが一方のバランサシャフト側に集約配置されることとなり、油路構成の簡略化並びに装置全体のコンパクト化に寄与し得る。
As described above, on the
右バランサシャフト16Rと共にオイルポンプ42が回転すると、オイルストレーナ25及び管状通路26を経て吸入通路41に流入したオイルは、オイルポンプ42で圧力を与えられて吐出通路44へ吐出される。そしてポンプカバー24の上面に開口した吐出口55からロワブロック3内の給油路へと圧送され、エンジン各部へと供給される。
When the
この時、吐出通路44から分岐してリリーフ通路46に流入したオイルは、リリーフバルブ45の右端に油圧を作用させる。この油圧がリリーフバルブ45を閉弁付勢しているコイルばね54の押圧力を上回ると、リリーフバルブ45が開弁方向へ移動し、弁室53の適宜な位置に連結された(図7参照)リターン通路47から吸入通路41へとオイルが還流し、吐出圧を一定の範囲に保つ。
At this time, the oil branched from the
リリーフバルブ45を受容した弁室53は、図3、4に示すように、オイルストレーナ25から延出された管状通路26の軸線と直交し、かつ下方へオフセットした軸線上、つまり吸入通路におけるオイルストレーナ25からの出口部分の延長線上を避けた位置に設けられており、管状通路26と干渉しないようにされている。これにより、リリーフバルブ45の取付性を損なわずに油路構成を簡化することができ、しかも装置全体のコンパクト化に寄与している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
リリーフバルブ45を受容した弁室53は、ポンプ室43およびポンプシャフト51の軸受孔32が形成されたロワハウジング14Lの前端壁43wと、右バランサシャフト13Rの前端のジャーナル部16bを支持した第2軸受壁23bとの間で、これら前端壁43wと第2軸受壁23bとの両方に接続されている。これにより、前端壁43wと第2軸受壁23bとの間のスペースを利用してリリーフバルブ45をコンパクトに配設し得ると共に、弁室53を、第2軸受壁23bの補強部材として、またポンプ室43及びポンプシャフト51の軸受孔32の補強部材として利用することができる。
The
なお、ポンプ室43、リリーフ通路46、リリーフバルブ45の受容部としての弁室53で囲まれた位置に、例えばポンプカバーに取り付けられたチェーンテンショナなどへの給油路56を設けるものとすれば、デッドスペースを有効活用してハウジングの大型化を招くことなく他部材への給油路を形成することができる。
In addition, if the
4 つり合い装置
13L・13R バランサシャフト
14U アッパハウジング
14L ロワハウジング
23c 軸受壁
25 オイルストレーナ
27 ストレーナカバー
28 取付ボス
4
Claims (2)
前記バランサシャフトの一端にオイルポンプが設けられ、
前記ハウジングの一側壁には、前記バランサシャフトの軸線方向に延在し、前記オイルストレーナと前記オイルポンプとの間を連結するための管状通路が一体形成され、
前記取付ボスは、円筒状をなすとともに、前記管状通路の上流端側の前記底壁に一体形成され、
前記ハウジングにおける前記管状通路の下流端の側方には、前記締結ボルトが挿通される締結ボスが一体形成され、
前記取付ボスの外周部が前記バランサシャフトを軸支する軸受壁に連結されたことを特徴とするエンジン用つり合い装置。 A balance device for an engine which rotatably receives a balancer shaft and has a housing integrally formed with a mounting boss for mounting an oil strainer on a bottom wall thereof, and is bolted to an engine block by a fastening bolt,
An oil pump is provided at one end of the balancer shaft,
A tubular passage that extends in the axial direction of the balancer shaft and is connected to the oil strainer and the oil pump is integrally formed on one side wall of the housing.
The mounting boss has a cylindrical shape and is integrally formed on the bottom wall on the upstream end side of the tubular passage,
A fastening boss through which the fastening bolt is inserted is integrally formed on the side of the downstream end of the tubular passage in the housing ,
An engine balancing device, wherein an outer peripheral portion of the mounting boss is connected to a bearing wall that supports the balancer shaft .
前記ハウジングと前記ポンプカバーとの接合面には、前記管状通路と前記オイルポンプとを連通する吸入通路が形成されたことを特徴とする、請求項1に記載のエンジン用つり合い装置。 The oil pump is installed in a pump cover attached to an end face on the downstream end side of the tubular passage in the housing,
The joint surface between the pump cover and the housing, wherein the suction passage for communicating the oil pump and the tubular passageway is formed, the balance for engine according to claim 1 device.
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JP2000065147A (en) * | 1998-08-12 | 2000-03-03 | Yamada Seisakusho Kk | Balancer for reciprocating piston engine |
JP2000065149A (en) * | 1998-08-12 | 2000-03-03 | Honda Motor Co Ltd | Balancer shaft support structure of engine |
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2007
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