JP4999470B2 - エンジン - Google Patents

Description

本発明は、駆動軸および従動軸間で駆動力を伝達する無端伝動部材と、前記無端伝動部材に張力を付与する油圧式のテンショナと、前記テンショナにオイルを供給するオイルポンプと、前記オイルポンプから前記テンショナに延びる油路に設けられて該テンショナに供給されるオイルを貯留するリザーバ室とを備えたエンジンに関する。

エンジンのクランクシャフトの下方に配置したバランサーハウジングにテンショナを設け、バランサーハウジングに収納したオイルポンプが吐出するオイルの一部をテンショナに供給してバランサー駆動チェーンに張力を与えるものが、下記特許文献１により公知である。
特開２０００−６５１４６号公報

ところで、上記従来のものは、オイル中に含まれる異物がテンショナの油室に供給されて排出されなくなるのを防止すべく、オイルポンプとテンショナとの間に形成された圧油を蓄えるリザーバ室と、前記テンショナとの間にフィルタを配置してオイル中の異物を除去している。しかしながらフィルタを設けると、その分だけ部品点数が増加するため、フィルタを用いずにテンショナへの異物の侵入を阻止することが望まれる。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、エンジンの無端伝動部材のテンショナへの異物の侵入をフィルタを用いずに阻止することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、駆動軸および従動軸間で駆動力を伝達する無端伝動部材と、前記無端伝動部材に張力を付与する油圧式のテンショナと、前記テンショナにオイルを供給するオイルポンプと、前記オイルポンプから前記テンショナに延びる油路に設けられて該テンショナに供給されるオイルを貯留するリザーバ室とを備えたエンジンにおいて、被潤滑部にオイルを噴射するオイルジェットを前記リザーバ室に常時連通させて、前記オイルポンプの作動中、該リザーバ室から前記オイルジェット側へ常にオイルが流れるようにし、前記リザーバ室と前記オイルジェットとの間に絞りを設け、前記絞りに、該絞りの前記オイルジェット側に連なる後室を接続すると共に、その後室の底部を、前記絞りよりも低位置に配置したことを特徴とするエンジンが提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記駆動軸はクランクシャフトであり、前記従動軸はバランサーシャフトであり、前記無端伝動部材はバランサー駆動チェーンであることを特徴とするエンジンが提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、前記リザーバ室および前記オイルジェットを前記バランサーシャフトを収納するバランサーハウジングに設けたことを特徴とするエンジンが提案される。

尚、実施の形態の駆動バランサーシャフト１８は本発明の従動軸あるいはバランサーシャフトに対応し、実施の形態のクランクシャフト２０は本発明の駆動軸に対応し、実施の形態のバランサー駆動チェーン２３は本発明の無端伝動部材に対応する。

請求項１の構成によれば、無端伝動部材に張力を付与する油圧式のテンショナにオイルポンプからリザーバ室を介してオイルを供給するものにおいて、被潤滑部にオイルを噴射するオイルジェットをリザーバ室に常時連通させて、オイルポンプの作動中、該リザーバ室からオイルジェット側へ常にオイルが流れるようにしたので、オイルに含まれる異物をテンショナ内に流入させずにオイルジェットから排出することを可能にしながら、オイルジェットをオイルが通過する際の流通抵抗でリザーバ室に所定の圧力を保持することができる。

また、リザーバ室とオイルジェットとの間に絞りを設けたので、エンジンの停止後にもリザーバ室からオイルが流出し難くなり、次のエンジンの始動時にテンショナに遅滞なくオイルを供給することができるだけでなく、無端伝動部材の張力が変動したときのテンショナの応答性を高めることができる。

また請求項３の構成によれば、バランサーシャフトを収納するバランサーハウジングにリザーバ室を設けたのでコンパクトな構造になるだけでなく、前記バランサーハウジングにオイルジェットを設けたのでリザーバ室およびオイルジェットを接続する油路を簡素化することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図８は本発明の実施の形態を示すものであり、図１はバランサー装置を備えたエンジンの正面図、図２は図１の２−２線断面図、図３は図２の３−３線矢視図、図４はバランサー装置のアッパーハウジングを取り除いた斜視図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図３の６−６線断面図、図７は図３の７−７線断面、図８は図７の８−８線断面図である。

図１に示すように、車両用の直列４気筒エンジンＥの外郭は、上方から下方にヘッドカバー１１、シリンダヘッド１２、シリンダブロック１３、ロアブロック１４およびオイルパン１５を積層して構成される。ロアブロック１４の下面に固定されてオイルパン１５の内部に収納された二次バランサー装置１６は、バランサーハウジング１７に支持された駆動バランサーシャフト１８および従動バランサーシャフト１９（図４参照）を備えており、シリンダブロック１３およびロアブロック１４間に支持されたクランクシャフト２０の軸端に設けた駆動スプロケット２１と駆動バランサーシャフト１８の軸端に設けた従動スプロケット２２とがバランサー駆動チェーン２３で接続される。

図２〜図６に示すように、二次バランサー装置１６のバランサーハウジング１７はアッパーハウジング２９およびロアハウジング３０を複数本のボルト３１…で結合し、更にアッパーハウジング２９およびロアハウジング３０の一端部にエンドハウジング３５を複数本のボルト３６…で結合してなる。ロアハウジング３０およびアッパーハウジング２９を貫通する２本のボルト３７，３７をロアブロック１４の下面に締結し、エンドハウジング３５を貫通する他の２本のボルト３８，３８をロアブロック１４の下面に締結することで、バランサーハウジング１７がロアブロック１４に固定される。

二次バランサー装置１６の駆動バランサーシャフト１８には、その一端側から他端側に向けて前記従動スプロケット２２、第１ジャーナル１８ａ、駆動ギヤ１８ｂ、第１バランサーウエイト１８ｃ、第２ジャーナル１８ｄおよび第２バランサーウエイト１８ｅが設けられており、第１、第２ジャーナル１８ａ，１８ｄがアッパーハウジング２９およびロアハウジング３０に挟まれるように支持される（図５参照）。また二次バランサー装置１６の従動バランサーシャフト１９には、その一端側から他端側に向けて第１ジャーナル１９ａ、従動ギヤ１９ｂ、第１バランサーウエイト１９ｃ、第２ジャーナル１９ｄおよび第２バランサーウエイト１９ｅが設けられており、第１、第２ジャーナル１９ａ，１９ｄがアッパーハウジング２９およびロアハウジング３０に挟まれるように支持される（図６参照）。

エンドハウジング３５に向かって延びる従動バランサーシャフト１９の一端にオイルポンプ４１（図６参照）が設けられる。オイルポンプ４１は周知のトロコイドポンプから構成されるもので、従動バランサーシャフト１９に固定されたインナーロータ４２と、エンドハウジング３５に回転自在に支持されてインナーロータ４２に噛み合うアウターロータ４３とを備える。ロアハウジング３０の下面にはオイルパン１５に貯留したオイルの油面下に位置するストレーナ４４が設けられており、ストレーナ４４とオイルポンプ４１の吸入ポート４１ａとがロアハウジング３０に形成したオイル通路３０ａで接続される。オイルポンプ４１の吐出ポート４１ｂは、図示せぬメインギャラリに連通するとともに、エンドハウジング３５に形成したオイル通路３５ａを介して、エンドハウジング３５の外端面に形成したリザーバ室３５ｂに連通する。

図１、図３および図６に示すように、クランクシャフト２０に設けた駆動スプロケット２１および駆動バランサーシャフト１８に設けた従動スプロケット２２にバランサー駆動チェーン２３が巻き掛けられる。バランサー駆動チェーン２３の張り側はチェーンガイド４５でガイドされるとともに、バランサー駆動チェーン２３の緩み側は枢軸４６で枢支されたシュー４７により押圧される。バランサーハウジング１７のエンドハウジング３５の表面にボルト４８，４８でテンショナ４９が固定されており、このテンショナ４９の出力ロッド５０によりシュー４７がバランサー駆動チェーン２３に押し付けられる。

テンショナ４９は、エンドハウジング３５に前記リザーバ室３５ｂを取り囲むように形成された取付座３５ｃに固定されており、その内部に形成されたシリンダ５１に摺動自在に嵌合するピストン５２に前記出力ロッド５０が接続される。ピストン５２の背部の油室５３がオイル通路３５ｊを介して前記リザーバ室３５ｂに連通する。

図３、図７および図８に示すように、リザーバ室３５ｂは絞り３５ｄを介して後室３５ｅが連通しており、後室３５ｅの底部は絞り３５ｄよりも低位置に配置される。後室３５ｅはエンドハウジング３５を貫通するオイル通路３５ｆと、エンドハウジング３５の割り面に形成した第１連通室３５ｇと、エンドハウジング３５を貫通するオイル通路３５ｈとを介してエンドハウジング３５の割り面に形成した第２連通室３５ｉに連通する。エンドハウジング３５の割り面にノックピン５４を介してオイルジェット５５がボルト５６で固定されるので、このオイルジェット５５は、前述した絞り３５ｄ、後室３５ｅ、オイル通路３５ｆ、第１連通室３５ｇおよびオイル通路３５ｈを介してリザーバ室３５ｂと常時連通し、オイルポンプ４１の作動中、リザーバ室３５ｂからオイルジェット５５側へ常にオイルが流れる。オイルジェット５５にはボルト５６の外径よりも大きいボルト孔５５ａと、このボルト孔５５ａに連通する第１ジェットノズル５５ｂおよび第２ジェットノズル５５ｃが形成される。

クランクシャフト２０および駆動バランサーシャフト１８は時計方向に回転しており、第１ジェットノズル５５ｂはクランクシャフト２０の駆動スプロケット２１とバランサー駆動チェーン２３との噛み込み部を指向し、第２ジェットノズル５５ｃは駆動バランサーシャフト１８の従動スプロケット２２とバランサー駆動チェーン２３との噛み込み部を指向する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

エンジンＥの運転によりクランクシャフト２０の回転が駆動スプロケット２１、バランサー駆動チェーン２３および従動スプロケット２２を介して駆動バランサーシャフト１８に伝達され、駆動バランサーシャフト１８の回転は駆動ギヤ１８ｂおよび従動ギヤ１９ｂを介して従動バランサーシャフト１９に伝達される。このとき、クランクシャフト２０の駆動スプロケット２１の歯数は駆動バランサーシャフト１８の従動スプロケット２２の歯数の２倍に設定され、かつ駆動ギヤ１８ｂの歯数は従動ギヤ１９ｂの歯数に等しく設定されているため、駆動バランサーシャフト１８および従動バランサーシャフト１９はクランクシャフト２０の回転数の２倍の回転数で相互に逆方向に回転し、駆動バランサーシャフト１８および従動バランサーシャフト１９に設けた第１、第２バランサーウエイト１８ｃ，１９ｃ；１８ｅ，１９ｅによりエンジンＥの二次振動が低減される。

従動バランサーシャフト１９の軸端に設けたオイルポンプ４１が作動すると、オイルパン１５内のオイルがストレーナ４４からロアハウジング３０のオイル通路３０ａおよびオイルポンプ４１の吸入ポート４１ａを経て吐出ポート４１ｂから吐出される。吐出されたオイルはエンジンＥの各部の潤滑等に利用されるが、その一部はエンドハウジング３５のオイル通路３５ａ、リザーバ室３５ｂ、オイル通路３５ｊを介してテンショナ４９の油室５３に供給される。その結果、テンショナ４９のシリンダ５１に対してピストン５２が前進し、ピストン５２と一体の出力ロッド５０がシュー４７をバランサー駆動チェーン２３に押し付け、その張力を適切な大きさに保持する。

このようにオイルポンプ４１からテンショナ４９に至る経路にリザーバ室３５ｂを介在させたので、オイルポンプ４１の吐出圧の変動をリザーバ室３５ｂで吸収してテンショナ４９を安定して作動させることができる。

オイルポンプ４１の作動によりオイルパン１５からリザーバ室３５ｂに供給されたオイルの一部は、絞り３５ｄ、後室３５ｅ、オイル通路３５ｆ、第１連通室３５ｇおよびオイル通路３５ｈを介してリザーバ室３５ｂに常時連通するオイルジェット５５に供給され、第２連通室３５ｉおよびボルト孔５５ａを介して第１ジェットノズル５５ｂおよび第２ジェットノズル５５ｃから噴出するので、リザーバ室３５ｂからオイルジェット５５へは、オイルポンプ４１の作動中常にオイルが流れる。また、第１ジェットノズル５５ｂからクランクシャフト２０の駆動スプロケット２１とバランサー駆動チェーン２３との噛み込み部に噴出されたオイルは、駆動スプロケット２１とバランサー駆動チェーン２３との係合部を全体に亘って潤滑し、第２ジェットノズル５５ｃから駆動バランサーシャフト１８の従動スプロケット２２とバランサー駆動チェーン２３との噛み込み部に噴出されたオイルは、従動スプロケット２２とバランサー駆動チェーン２３との係合部を全体に亘って潤滑する。

このように、バランサー駆動チェーン２３の二つの噛み込み部を指向してオイルを噴出することで、オイルによる潤滑効果を高めることができる。

オイル中に含まれる異物がテンショナ４９の油室５３に流入すると、そこから排出されなくなってテンショナ４９の作動に支障を来す虞があるため、従来はリザーバ室３５ｂとテンショナ４９との間にフィルタを配置していた。しかしながら、本実施の形態によれば、オイルポンプ４１の作動中、リザーバ室３５ｂからオイルジェット５５側へは常にオイルが流れ、リザーバ室３５ｂのオイルがそれに含まれる異物と共に第１、第２ジェットノズル５５ｂ，５５ｃから排出されるので、従来必要であったフィルタを廃止してもテンショナ４９の油室５３に異物が流入するのを防止することができる。

またリザーバ室３５ｂとオイルジェット５５との間に絞り３５ｄを設けたので、オイルジェット５５からのオイルの噴出圧力を絞り３５ｄの断面積により任意に調整することができ、しかもオイルジェット５５をオイルが通過する際の流通抵抗でリザーバ室３５ｂに所定の圧力を保持することができる。

更に、リザーバ室３５ｂの下流側に絞り３５ｄを設けたことにより、エンジンＥの停止後にもリザーバ室３５ｂからオイルが流出し難くなり、次のエンジンＥの始動時にテンショナ４９に遅滞なくオイルを供給することができるだけでなく、バランサー駆動チェーン２３の張力が変動したときのテンショナ４９の応答性を高めることができる。

更にまた、バランサーハウジング１７にリザーバ室３５ｂを設けたのでコンパクトな構造になるだけでなく、バランサーハウジング１７にオイルジェット５５を設けたのでリザーバ室３５ｂおよびオイルジェット５５を接続する油路を簡素化することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では二次バランサー装置１６を例示したが。本発明は一次バランサー装置に対しても適用することができる。

また本発明の駆動軸および従動軸は実施の形態のクランクシャフト２０および駆動バランサーシャフト１８に限定されるものではない。

また本発明の無端伝動部材は実施の形態のバランサー駆動チェーン２３に限定されるものではない。

また本発明のオイルジェットは無端伝動部材以外の部材を潤滑するものであっても良い。

バランサー装置を備えたエンジンの正面図 図１の２−２線断面図 図２の３−３線矢視図 バランサー装置のアッパーハウジングを取り除いた斜視図 図３の５−５線断面図 図３の６−６線断面図 図３の７−７線断面 図７の８−８線断面図

１７ バランサーハウジング
１８ 駆動バランサーシャフト（従動軸、バランサーシャフト）
２０ クランクシャフト（駆動軸）
２３ バランサー駆動チェーン（無端伝動部材）
３５ｂ リザーバ室
３５ｄ 絞り
３５ｅ 後室
４１ オイルポンプ
４９ テンショナ
５５ オイルジェット

Claims (3)

1. 駆動軸（２０）および従動軸（１８）間で駆動力を伝達する無端伝動部材（２３）と、前記無端伝動部材（２３）に張力を付与する油圧式のテンショナ（４９）と、前記テンショナ（４９）にオイルを供給するオイルポンプ（４１）と、前記オイルポンプ（４１）から前記テンショナ（４９）に延びる油路に設けられて該テンショナ（４９）に供給されるオイルを貯留するリザーバ室（３５ｂ）とを備えたエンジンにおいて、
   被潤滑部にオイルを噴射するオイルジェット（５５）を前記リザーバ室（３５ｂ）に常時連通させて、前記オイルポンプ（４１）の作動中、該リザーバ室（３５ｂ）から前記オイルジェット（５５）側へ常にオイルが流れるようにし、
   前記リザーバ室（３５ｂ）と前記オイルジェット（５５）との間に絞り（３５ｄ）を設け、
   前記絞り（３５ｄ）に、該絞り（３５ｄ）の前記オイルジェット（５５）側に連なる後室（３５ｅ）を接続すると共に、その後室（３５ｅ）の底部を、前記絞り（３５ｄ）よりも低位置に配置したことを特徴とするエンジン。
2. 前記駆動軸はクランクシャフト（２０）であり、前記従動軸はバランサーシャフト（１８）であり、前記無端伝動部材はバランサー駆動チェーン（２３）であることを特徴とする、請求項１に記載のエンジン。
3. 前記リザーバ室（３５ｂ）および前記オイルジェット（５５）を前記バランサーシャフト（１８）を収納するバランサーハウジング（１７）に設けたことを特徴とする、請求項２に記載のエンジン。

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