WO2018084045A1

WO2018084045A1 - 内燃機関のバランサ装置

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Publication number: WO2018084045A1
Application number: PCT/JP2017/038474
Authority: WO
Inventors: 雅俊松尾; 正晴北村; 雅史栗田
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Astemo Ltd
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2018-05-11
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Abstract

オイルポンプを回転駆動する減速ギアとポンプ駆動ギアに潤滑オイルが降りかかるのを少なくして、減速ギアとポンプ駆動ギアの間の回転に対する抵抗増加を抑制する。内燃機関のバランサ装置は、バランサ駆動ギアと、第１バランスウエイトを含む第１バランサシャフトと、第１ギアと、第２ギアと、第２バランスウエイトを含む第２バランサシャフトと、減速ギアと、が載置された下部側ハウジングを備える。バランサ装置は、さらに、減速ギアにポンプ駆動ギアを噛み合わせてオイルポンプを組み付けた状態において、バランサ駆動ギアと、第１バランスウエイトを含む第１バランサシャフトと、第１ギアと、第２ギアと、第２バランスウエイトを含む第２バランサシャフトと、減速ギアと、ポンプ駆動ギアと、を上側から覆う形状に形成され、下部側ハウジングに組み付けられた上部側ハウジングを備える。バランサ装置は、さらに、上部側ハウジングに形成された露出開口であって、機関側ギアに噛み合わされるようにバランサ駆動ギアだけを上部側ハウジングから露出させる露出開口を備える。

Description

内燃機関のバランサ装置

　本発明は内燃機関のバランサ装置に係り、特にオイルポンプを備えた内燃機関のバランサ装置に関するものである。

　一般的な内燃機関においては、クランクシャフトによって駆動される第１バランサシャフトと、この第１バランサシャフトによって駆動される第２バランサシャフトとを回転自在に収容してなるバランサ装置を設け、このバランサ装置によって内燃機関で生じる振動を低減するようにしている。そして、これらの第１バランサシャフト及び第２バランサシャフトにはバランスウエイトが設けられており、これら第１バランサシャフト及び第２バランサシャフトをクランクシャフトの回転数の２倍で回転させ、クランクシャフトに生じる慣性力と第１バランサシャフト、及び第２バランサシャフトで生じる慣性力とを釣り合わせることによって、内燃機関の振動を低減するようにしている。

　更に、このバランサ装置においては、特開２０１０－２３０１２９号公報（特許文献１）にあるように、バランサ装置を内燃機関本体の下部に締結してオイルパン内に配置し、両バランサシャフトのうちの第１バランサシャフトをクランクシャフトによって回転駆動し、この第１バランサシャフトによって第２バランサシャフトを同期用のギア伝動手段を介して駆動すると共に、第２バランサシャフトによってオイルポンプを駆動することも知られている。

特開２０１０－２３０１２９号公報

　ところで、このバランサ装置においては、平行に配置された第１バランサシャフト、及び第２バランサシャフトを設け、第１バランサシャフト、及び第２バランサシャフトの一端側に、第１ギア及び第２ギアを夫々噛み合わせたギア伝動機構を設けている。この場合、第１ギアと第２ギアは同じ歯数であり、第１バランサシャフト及び第２バランサシャフトは同じ回転数で同期回転するようになっている。

　そして、第１バランサシャフトの他端にはバランサ駆動ギアを設け、また、第２バランサシャフトの他端にはオイルポンプ駆動用の減速ギアを設けており、この減速ギアは、オイルポンプの回転軸に固定されたポンプ駆動ギアに噛み合わされている。そして、内燃機関によって回転される機関側ギアと第１バランスシャフトのバランサ駆動ギアが噛み合わされているので、内燃機関によって機関側ギアが回転されると、この回転は、バランサ駆動ギア⇒第１バランサシャフト⇒第１ギア⇒第２ギア⇒第２バランサシャフト⇒減速ギア⇒ポンプ駆動ギアに伝えられ、最終的にオイルポンプが回転されるものである。

　ここで、上述したバランサ駆動ギア、第１バランサシャフト、第１ギア、第２ギア、第２バランサシャフト、及び減速ギアは、下部側ハウジングに載置されると共に、下部側ハウジングに組み合わされる上部側ハウジングによって覆われ、両ハウジングによって形成される空間に収納されることになる。

　ただ、バランサ駆動ギアには機関側ギアが上側から噛み合うので、バランサ駆動ギア、及びこれに近接して配置されたポンプ駆動ギアが位置する領域の上部側ハウジングは切り欠かれて開放される構造となっている。

　そして、バランサ装置は内燃機関の下側のオイルパン内に配置されるので、バランサ装置の上側に位置する内燃機関から落下してくる潤滑オイルが、上部側ハウジングの切り欠かれた開放部分から、バランサ駆動ギア、及びこれに近接して配置されたポンプ駆動ギアに降りかかる現象がある。

　ここで、バランサ駆動ギアは機関側ギアと噛み合うのでやむを得ないが、オイルポンプを回転駆動するポンプ駆動ギアに必要以上に潤滑オイルが降りかかると、減速ギアとの噛み合い部分で、潤滑オイルの粘性による回転抵抗が増加する現象を発生する。特に低温時には潤滑オイルの粘性が大きいので、燃費等の観点からこの回転抵抗の増加は無視できないものとなる。

　本発明の目的は、オイルポンプを回転駆動するポンプ駆動ギアに潤滑オイルが降りかかるのをできるだけ少なくして、減速ギアとポンプ駆動ギアの間の噛み合い部分での回転抵抗の増加を抑制することができる新規な内燃機関のバランサ裝置を提供することにある。

　本発明の一実施形態によれば、内燃機関のバランサ装置は、バランサ駆動ギアと、バランスウエイトを含む第１バランサシャフトと、第１ギアと、第２ギアと、バランスウエイトを含む第２バランサシャフトと、減速ギアと、が下部側ハウジングに載置され、更にオイルポンプを組み付けて減速ギアにポンプ駆動ギアを噛み合わせた状態において、バランサ駆動ギアと、バランスウエイトを含む第１バランサシャフトと、第１ギアと、第２ギアと、バランスウエイトを含む第２バランサシャフトと、減速ギアと、オイルポンプのポンプ駆動ギアと、を上側から覆う形状に形成された上部側ハウジングが下部側ハウジングに組み付けられ、更に、バランサ駆動ギアだけを上部側ハウジングに形成された露出開口から露出して、機関側ギアに噛み合わされた構成を備えている。

　本発明の一実施形態によれば、上部側ハウジングの露出開口以外は、オイルポンプのポンプ駆動ギアを含めて上部側ハウジングで覆われているので、オイルポンプを駆動するポンプ駆動ギアに内燃機関から落下してくる潤滑オイルが降りかかるのが少なくなり、減速ギアとポンプ駆動ギアの噛み合い部分における回転抵抗の増加を抑制することができる。

バランサ装置が設けられた内燃機関の断面を示す断面図である。本発明の第１の実施形態になるバランサ装置を軸方向に断面した断面図である。図２に示すバランサ装置の分解斜視図である。図２に示すバランサ装置で上部側ハウジングを取り外した状態の上面図である。図２に示すバランサ装置で上部側ハウジングを取り付けた状態の上面図である。図５に示すバランサ装置のＡ－Ａ面での半径方向の断面を示す断面図である。図１に示すポンプ駆動ギア付近を拡大した要部拡大断面図である。本発明の第２の実施形態になるバランサ装置で、オイルポンプを組み付ける前の上面図である。図８に示すバランサ装置にオイルポンプを組み付け、更に防油壁を取り付けた状態の上面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されることなく、本発明の技術的な概念の中で種々の変形例や応用例をもその範囲に含むものである。

　本発明の実施形態を説明する前に、先ず図１に基づいて内燃機関とバランサ装置の設置状態を説明する。図１は内燃機関０１の縦断面を示すものである。内燃機関０１は例えば、直列４気筒のレシプロ方式の内燃機関である。シリンダヘッド０２の下部には、シリンダブロック０３が設けられており、シリンダブロック０３の下面には、ラダーフレーム０４が固定されている。ラダーフレーム０４には、図示しないクランクシャフトが回転自在に支持されており、クランクシャフトは、その軸方向を内燃機関の前後方向に沿って配置されている。

　内燃機関０１は、車体前後方向に対してクランクシャフトが横向きとなるように車両に搭載されており、クランクシャフトの軸方向における一部分には、図示しない機関側ギアが固定されている。機関側ギアは後述するバランサ装置を駆動するための駆動ギアである。更に、ラダーフレーム０４の下部には、内部に潤滑オイルが貯留されるオイルパン０５が取り付けられており、このオイルパン０５の内部には、内燃機関０１の二次振動を抑制するためのバランサ装置１０が、潤滑オイルに浸されて収容されている。

　バランサ装置１０は、詳細は後述するが、上部側ハウジング、下部側ハウジング、バランサ本体、及びオイルポンプ１１を有している。上部側ハウジング、及び下部側ハウジングは、複数のバランサ締結ボルト０６により、上下方向に重なる状態でラダーフレーム０４の下面に固定されている。また、オイルポンプ１１は、バランサ装置１０に複数のオイルポンプ締結ボルト０７によって連結されて一体化されている。オイルポンプ１１は、所定の運転状態に応じてポンプ室の容積変化量を変化させる可変容量形オイルポンプである。

　本実施形態に使用される可変容量形オイルポンプは、ポンプ高回転時にポンプ室の容積変化量を減少させる機構を有するベーンポンプであり、例えば、特開２０１１－１１１９２６号公報等に記載された公知のものが用いられている。オイルポンプ１１は、複数のオイルポンプ締結ボルト０７により下部側ハウジングの正面側に固定されている。オイルポンプ１１は下部側ハウジングに取り付けられているため、高い支持剛性が得られるものである。

　そして、図１に示している通り、バランサ装置１０は内燃機関の下側のオイルパン０５内に配置されるので、従来のバランサ装置１０においては、バランサ装置１０の上側に位置する内燃機関０１から落下してくる潤滑オイルが、バランサ駆動ギア、及びこれに近接して配置されたポンプ駆動ギアに降りかかる現象がある。そして、オイルポンプを回転駆動するポンプ駆動ギアに必要以上に潤滑オイルが降りかかると、減速ギアの噛み合い部分で、潤滑オイルの粘性による回転抵抗が増加するようになる。特に低温時には潤滑オイルの粘性が大きいので、燃費等の観点からこの抵抗は無視できないものとなる。

　そこで、本実施形態では、オイルポンプ１１を回転駆動するポンプ駆動ギアに潤滑オイルが降りかかるのをできるだけ少なくして、減速ギアとポンプ駆動ギアの間の噛み合い部分での回転抵抗の増加を抑制することができる構成を提案するものである。以下、本実施形態となる内燃機関のバランサ裝置を説明する。

　本発明の第１の実施形態について図２乃至図７を用いて詳細に説明する。図２はバランサ装置１０の軸方向断面を示しており、図面の左側が車両の前側（フロント側）であり、図面の右側が車両の後側（リア側）である。そして、このバランサ装置１０は図１に示すようにラダーフレーム０４に固定されるものである。

　図２において、バランサ装置１０のリア側には、オイルポンプ１１が固定されており、バランサ装置１０に内蔵された第２バランサシャフトによって回転駆動されるものである。バランサ装置１０は、下部側ハウジング１２と上部側ハウジング１３によって形成された収納空間に、バランサ本体が収納されている。図２においては、第１バランサシャフト１４側を断面したものであり、オイルポンプ１１側の第１バランサシャフト１４の端面にはバランサ駆動ギア１５が固定されている。このバランサ駆動ギア１５は、クランクシャフトによって回転される機関側ギア（図６に示す機関側ギア３０を参照）によって回転、駆動されるものである。

　また、第１バランサシャフト１４の他端には、ギア伝動機構を構成する第１ギア１６が固定されており、図示しない第２バランサシャフトに固定された第２ギアに噛み合う構成とされている。更に、バランサ駆動ギア１５と第１ギア１６の間の第１バランサシャフト１４には第１バランサウエイト１７が設けられている。第１バランサウエイト１７と第１ギア１６の間はフロント側第１軸受１８で軸支され、バランサウエイト１７とバランサ駆動ギア１５の間はリア側第１軸受１９で軸支されている。

　オイルポンプ１１の回転軸にはポンプ駆動ギア２０が固定されており、図示しない第２バランサシャフトの端面に固定された減速ギアで回転されるものである。このポンプ駆動ギア２０はオイルポンプ１１と一体化されており、バランサ装置１０に組み付けられることによって、減速ギアと噛み合されるようになっている。したがって、ポンプ駆動ギア２０は、下部側ハウジング１２及び上部側ハウジング１３のオイルポンプ１１側の端面とオイルポンプ１１の間に配置される構成となっている。換言すれば、ポンプ駆動ギア２０は、下部側ハウジング１２のオイルポンプ１１側の端面に設けられた油受部２９が、第１バランサシャフト１４の回転軸の方向においてオイルポンプ１１と接触することで形成される空間に配置されている。

　上部側ハウジング１３のバランサ駆動ギア１５が配置される領域には、露出開口２１が形成されており、この露出開口２１からバランサ駆動ギア１５の一部が上側に突出して露出されている。これによって、機関側ギアと噛み合わせることが可能となる。また、露出開口２１からオイルポンプ１１の側には、上部側ハウジング１３に形成された、ポンプ駆動ギア２０を上側から覆う防油壁２２が形成されている。この防油壁２２の詳細については後述の図４乃至図７を用いて説明する。

　図３は、図２に示すバランサ装置１０を構成部品毎に分解して斜めから眺めたものである。下部側ハウジング１２と上部側ハウジング１３で形成される収納空間には、内燃機関の振動を抑制するバランサ本体が収納されており、更に、図面の左側のリア側にはオイルポンプ１１が固定されている。

　バランサ本体は、バランスウエイトを有する第１回転系と、これもバランスウエイトを有する第２回転系から構成され、第１回転系の回転をギア伝動機構で反転させて第２回転系を回転させる構成となっている。そして、第１回転系と第２回転系を回転させることで、起振力を発生させ、ピストンの往復運動に起因する内燃機関の起振力二次成分と逆位相の起振力を発生させて内燃機関の振動の低減を図るようにしている。

　第１回転系は上述した通り、第１バランサシャフト１４の両端に固定されたバランサ駆動ギア１５、第１ギア１６、及び第１バランサシャフト１４を軸支するリア側第１軸受１８、フロント側第１軸受１９、及び第１バランサシャフト１４に設けられた第１バランスウエイト１７から構成されている。リア側第１軸受１８とフロント側第１軸受１９は、下部側ハウジング１２と上部側ハウジング１２の間に固定、支持され、これによって第１バランサシャフト１４を回転、支持するものである。また、バランサ駆動ギア１５、第１ギア１６は、下部側ハウジング１２と上部側ハウジング１２の間の収納空間に回転可能に収納されている。

　一方、第２回転系は、第２バランサシャフト２３の両端に固定された減速ギア２４、第２ギア２５、及び第２バランサシャフト２３を軸支するリア側第２軸受２６、フロント側第２軸受２７、及び第２バランサシャフト２３に設けられた第２バランスウエイト２８から構成されている。ここで、減速ギア２４はオイルポンプ１１の回転軸に固定されたポンプ駆動ギア２０と噛み合わされ、ポンプ駆動ギア２０を回転させるものである。

　また、リア側第２軸受２６とフロント側第２軸受２７は、下部側ハウジング１２と上部側ハウジング１２の間に固定、支持され、これによって第２バランサシャフト２３を回転、支持するものである。また、減速ギア２４、第２ギア２５は、下部側ハウジング１２と上部側ハウジング１２の間の収納空間に回転可能に収納されている。ここで、ポンプ駆動ギア２０はオイルポンプ１１に一体的に固定されているので、図３の図面では隠れて見ることができない。

　　下部側ハウジング１２のオイルポンプ１１側の端面には、下部側ハウジング１２と一体的に形成された油受部２９が設けてあり、この上側に減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０が配置されるものである。同様に、上部側ハウジング１３のオイルポンプ１１側の端面には、上部側ハウジング１３と一体的に形成された防油壁２２が設けてあり、この下側に減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０が配置されるものである。したがって、減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０は、油受部２９と防油壁２２によって上下から挟まれる形態となっている。

　そして、バランサ装置１０の上方に配設されているクランクシャフトに固定された機関側ギアが回転すると、この機関側ギアの回転数の２倍の回転数で、バランサ駆動ギア１５が回転し、バランサ駆動ギア１５が固定された第１バランサシャフト１４も回転されるようになる。また、第１バランサシャフト１４に固定された第１ギア１６と噛み合った第２ギア２５が回転することで、第１バランサシャフト１４と位相調整された第２バランサシャフト２３を回転させ、バランサ起振力を発生させている。このバランサ装置１０は、ピストンの往復運動に起因する内燃機関の起振力の二次成分と逆位相の起振力を発生させて、内燃機関の振動を低減するものである。このようなバランサ装置１０は良く知られたものである。

　そして、本実施形態では、図２、図３に示しているように、オイルポンプ１１がバランサ装置１０に組み付けられた状態で、オイルポンプ１１の回転軸に固定されているポンプ駆動ギア２０の上側を覆う防油壁２２を、上部側ハウジング１３に形成したことを特徴としている。つまり、上部側ハウジング１３に一体的に形成した防油壁２２が、ポンプ駆動ギア２０の上側を覆う構成とすることで、内燃機関０１から落下する潤滑オイルが、上部側ハウジング１３の防油壁２２に落下してもポンプ駆動ギア２０に流れるのを少なくするようにしたものである。

　これによって、潤滑オイルが、ポンプ駆動ギア２０へ直接的に接触することを抑制することができ、ポンプ駆動ギア２０と減速ギア２４の噛み合い部分に、潤滑オイルが接触することによって生じる回転抵抗の増加を低減することが可能となる。

　次にこの防油壁２２の構成について、更に説明を加える。図４は、オイルポンプ１１が組み付けられたバランサ装置１０から、上部側ハウジング１３を取り外した状態の上面を示している。

　第１バランサシャフト１４の両端には、バランサ駆動ギア１５、第１ギア１６が固定され、第１バランサシャフト１４はリア側第１軸受１８とフロント側第１軸受１９によって軸支されている。また、リア側第１軸受１８とフロント側第１軸受１９の間の第１バランサシャフト１４には、第１バランスウエイト１７が設けられている。

　同様に、第１バランサシャフト１４と平行に配置された第２バランサシャフト２３の両端には、第２ギア２５、減速ギア２４が固定され、第２バランサシャフト２３はリア側第２軸受２６とフロント側第２軸受２７によって軸支されている。また、リア側第２軸受２６とフロント側第２軸受２７の間の第２バランサシャフ２３には、第２バランスウエイト２８が設けられている。第２ギア２５は第１ギア１６によって回転され、これによって、第２バランサシャフト２３が回転され、更に減速ギア２４が回転されるものである。

　第１バランサシャフト１４に固定されたバランサ駆動ギア１５とオイルポンプ１１の間には、オイルポンプ１１の回転軸に固定されたポンプ駆動ギア２０が設けられ、このポンプ駆動ギア２０は、バランサ駆動ギア１５に隣接して配置されている。更にポンプ駆動ギア２０は減速ギア２４に噛み合され、ポンプ駆動ギア２０と減速ギア２４は半径方向で同一平面上に位置するように配置されている。

　図５は、図４のバランサ装置１０に上部側ハウジング１３を取り付けた状態の上面を示している。また、図６は、図５のＡ－Ａ面における半径方向の断面を示している。

　図５、図６において、上部側ハウジング１３のバランサ駆動ギア１５付近には、露出開口２１が形成されており、この露出開口２１からバランサ駆動ギア１５の一部が露出している。したがって、図６に示しているように、この露出したバランサ駆動ギア１５に機関側ギア３０が噛み合うものである。

　また、露出開口２１とオイルポンプ１１の間、つまり露出開口２１と上部側ハウジング１３のオイルポンプ１１側の端面の間は、ポンプ駆動ギア２０と減速ギア２４を上側から覆う防油壁２２として形成されている。したがって、オイルポンプ１１が組み付けられた状態で、上部側ハウジング１３は、バランサ駆動ギア１５、第１バランサシャフト１４、第１ギア１６、第２ギア２５、第２バランサシャフト２３、減速ギア２４、及びポンプ駆動ギア２０を覆う形状に形成され、下部側ハウジング１２に組み合わされるものである。

　このように、上部側ハウジング１３のオイルポンプ側１１の端面２２Ｅ（図７参照）が、ポンプ駆動ギア２０、減速ギア２４を超えてオイルポンプ１１側まで延びており、このポンプ駆動ギア２０及び減速ギア２４を覆う上部側ハウジング１３の領域が防油壁２２として機能するものである。したがって、防油壁２２は上部側ハウジング１３の一部として捉えることができる。

　更に、バランサ本体を駆動するために、バランサ駆動ギア２０だけが上部側ハウジング１３に形成された露出開口２１から露出して、機関側ギア３０に噛み合うようになっている。このバランサ駆動ギア２０の露出度合いに応じて、バランサ駆動ギア１５の半径方向の露出開口２１の長さが決められており、露出度合いが多いほど露出開口２１の長さが長くなるものである。

　このような構成によって、上部側ハウジング１３の露出開口２１以外は、オイルポンプ１１のポンプ駆動ギア２０を含めて、防油壁２２を一体的に形成する上部側ハウジング１３で覆われている。このため、オイルポンプ１１を駆動するポンプ駆動ギア２０に、内燃機関０１から落下してくる潤滑オイルが降りかかるのが少なくなり、減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０の噛み合い部分における回転抵抗の増加を抑制することができる。尚、下部側ハウジング１２が上部側ハウジング１３と接触する面まで設けられている油受部２９で受けられた潤滑オイルは、ポンプ駆動ギア２０の回転によって、油受部２９の上部端部１２Cと上部側ハウジング１３の間に形成された排出孔１２３から排出される構成となっている。油受部２９で受けられた潤滑オイルは、ポンプ駆動ギア２０と減速ギア２４の回転によって上部側ハウジング１３側に巻き上げられるが、巻き上げられた潤滑オイルは、防油壁２２によって遮られ、機関側ギア３０を回転駆動するクランクシャフト側に飛散することが抑制される。これによって、クランクシャフトの回転抵抗の増加を抑制できる。

　図７に露出開口２１付近の拡大断面を示している。露出開口２１からはバランサ駆動ギア１５が上側に突出して露出しており、これに機関側ギア３０（図示せず）が噛み合っている。露出開口２１の隣には防油壁２２が形成されており、これの端面部（言い換えれば上部側ハウジング１３の端面）２２Ｅは、オイルポンプ１１の端面と隣接しており、第１バランサシャフト１４の回転軸の方向において、これらの間に隙間３１が形成されている。この隙間３１は、ポンプ駆動ギア２０の部分に侵入してきた潤滑オイルを遠心力で排出するための隙間として利用されている。

　図６に戻り、下部側ハウジング１２に設けられた油受部２９は、オイルポンプ１１と接触することにより、下部側ハウジング１２とオイルポンプ１１との間に減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０を収容する空間を形成している。これによって、オイルパンに貯留された潤滑オイルが、油受部２９とオイルポンプ１１との間から、減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０が収容される空間に侵入することを抑制でき、潤滑オイルが減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０に接触することによって生じる回転抵抗の増加を軽減することが可能となる。

　本バランサ裝置１０は、オイルポンプ１１との留め点である接触部を下部側ハウジング１２に設けられた油受部２９のみにし、オイルポンプ１１と上部側ハウジングの防油壁２２の端面２２Eとの間に隙間を設けている。これによって、バランサ裝置１０を製造する場合、上部側ハウジング１３と下部側ハウジング１２を複数のバランサ締結ボルト０６で締結した後に、防油壁２２の端面２２Eと油受け部２９のオイルポンプ１１と接触する面を、同一平面にするための加工を行う必要がなくなる。その結果、本バランサ裝置１０の生産性を向上させることができる。

　ここで図５、図６に示すように、上部側ハウジング１３を形成する防油壁２２は、左右のリア側シリンダブロック締結部１３Ｌ、１３Ｒの間を繋ぐように形成されている。これによって、オイルポンプ１１の運転時の振動による、オイルポンプ２１に掛かるモーメントを低減することができる。また、防油壁２２によって上部側ハウジング１３の剛性を高めることができる。

　これらの働きによって、バランサ装置１０のハウジングの撓みを小さくすることが可能になり、第２バランサシャフト２３に固定されている減速ギア２４と、オイルポンプ１１の回転軸に固定されているポンプ駆動ギア２０におけるギア噛合いのミスアライメントの抑制が可能となる。

　したがって、減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０のギア噛合いのミスアライメントによる噛合い状態の悪化の影響で、ギア歯面の片当たりが生じるのを防止することができ、歯当たり不良による音振性能の低下の抑制や、歯当たりの適正化によるギアの寿命の向上を図ることができる。

　以上述べた通り、本実施形態では、下部側ハウジングにバランサ駆動ギア、バランスウエイトを含む第１バランサシャフト、第１ギア、第２ギア、バランスウエイトを含む第２バランサシャフト、減速ギアを載置し、更にオイルポンプを組み付けて減速ギアにポンプ駆動ギアを噛み合わせた状態で、バランサ駆動ギア、バランスウエイトを含む第１バランサシャフト、第１ギア、第２ギア、バランスウエイトを含む第２バランサシャフト、減速ギア、及びオイルポンプのポンプ駆動ギアを上側から覆う形状に形成された上部側ハウジングが下部側ハウジングに組み付けられ、更に、バランサ駆動ギアだけを上部側ハウジングに形成された露出開口から露出して、機関側ギアに噛み合わされる構成とした。

　これによれば、上部側ハウジングの露出開口以外は、ポンプ駆動ギアを含めて上部側ハウジングで覆われているので、内燃機関が運転しているときは、オイルポンプを駆動するポンプ駆動ギアに、内燃機関から落下してくる潤滑オイルが降りかかるのが少なくなり、減速ギアとポンプ駆動ギアの噛み合い部分における回転抵抗の増加を抑制することができる。

　次に本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では防油壁２２が上部側ハウジング１３と一体形成されている例であるが、本実施形態では防油壁３３を上部側ハウジング１３と別体で形成し、オイルポンプ１１を組み付けた後に防油壁３３を上部側ハウジング１３に固定するようにした例である。

　図８は、オイルポンプ１１を組み付けない状態のバランサ装置１０の上面を示しており、上部側ハウジング１３には露出開口２１の他に、ポンプ駆動ギア２０が位置する領域部分を切り欠いて開放領域３２が形成されている。この状態でオイルポンプ１１をバランサ装置１０に組み付けると、図面では上部側ハウジング１３を省略しているが、図４に示すような組み付け形態の構成となる。尚、この場合、開放領域３２があるため、上部側ハウジング１３を下部側ハウジング１２に組み付けた状態で、オイルポンプ１１は開放領域３２を介して上側から組み付けることが可能となる。

　図９は、オイルポンプ１１を組み付けた後に、上部ハウジング１３の開放領域３２を、別体に形成した防油壁３３によって塞いだ状態を示している。防油壁３３は任意の形状に形成でき、また固定方法もボルトによる固定や、溶接による固定を採用することができるものである。本実施形態では、修理等を考慮してボルト締めを採用しているが、内燃機関の振動によって緩むのを防止するため、緩み止めを行う必要がある。

　本実施形態も第１の実施形態と同様に、上部側ハウジング１３の露出開口２１以外は、オイルポンプ１１のポンプ駆動ギア２０を含めて、防油壁３３と上部側ハウジング１３で覆われているので、オイルポンプ１１を駆動するポンプ駆動ギア２０に内燃機関０１から落下してくる潤滑オイルが降りかかるのが少なくなり、減速ギア２４とポンプ駆動ギア２０の噛み合い部分における回転抵抗の増加を抑制することができる。

　また、上部側ハウジング１３に設けた開放領域３２からオイルポンプ１１を上側から組み付けることができるので、組み付け工程が簡単となって組み付け工数を低減できる効果も併せ奏することができる。

　以上述べた通り本発明の一実施形態は、下部側ハウジングにバランサ駆動ギア、バランスウエイトを含む第１バランサシャフト、第１ギア、第２ギア、バランスウエイトを含む第２バランサシャフト、減速ギアを載置し、更にオイルポンプを組み付けて減速ギアにポンプ駆動ギアを噛み合わせた状態で、バランサ駆動ギア、バランスウエイトを含む第１バランサシャフト、第１ギア、第２ギア、バランスウエイトを含む第２バランサシャフト、減速ギア、及びオイルポンプのポンプ駆動ギアを上側から覆う形状に形成された上部側ハウジングが下部側ハウジングに組み付けられ、更に、バランサ駆動ギアだけを上部側ハウジングに形成された露出開口から露出して、機関側ギアに噛み合わされる構成とした。

　これによれば、上部側ハウジングの露出開口以外は、ポンプ駆動ギアを含めて上部側ハウジングで覆われているので、オイルポンプを駆動するポンプ駆動ギアに内燃機関から落下してくる潤滑オイルが降りかかるのが少なくなり、減速ギアとポンプ駆動ギアの噛み合い部分における回転抵抗の増加を抑制することができる。

　尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

　本願は、２０１６年１１月４日出願の日本特許出願番号２０１６－２１５９５０号に基づく優先権を主張する。２０１６年１１月４日出願の日本特許出願番号２０１６－２１５９５０号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書を含む全ての開示内容は、参照により全体として本願に組み込まれる。

　１０…バランサ装置、１１…オイルポンプ、１２…下部側ハウジング、１３…上部側ハウジング、１４…第１バランサシャフト、１５…バランサ駆動ギア、１６…第１ギア、１７…第１バランサウエイト、１８…フロント側第１軸受、１９…リア側第１軸受、２０…ポンプ駆動ギア、２１…露出開口、２２…防油壁、２３…第２バランサシャフト、２４…減速ギア、２５…第２ギア、２６…フロント側第２軸受、２７…リア側第２軸受、２８…第２バランサウエイト、２９…油受部、３０…機関側ギア。

Claims

　内燃機関のバランサ装置であって、
　内燃機関によって回転される機関側ギアと噛み合うバランサ駆動ギアが固定される一端と、第１ギアが固定される他端と、を有する第１バランサシャフトであって、前記バランサ駆動ギアと前記第１ギアとの間に設けられた第１バランスウエイトを有する第１バランサシャフトと、
　前記第１ギアと噛み合う第２ギアが固定される一端と、オイルポンプのポンプ駆動ギアと噛み合う減速ギアが固定される他端と、を有する第２バランサシャフトであって、前記第２ギアと前記減速ギアの間に設けられた第２バランスウエイトを有する第２バランサシャフトと、
　前記バランサ駆動ギアと、前記第１バランスウエイトを含む前記第１バランサシャフトと、前記第１ギアと、前記第２ギアと、前記第２バランスウエイトを含む前記第２バランサシャフトと、前記減速ギアと、が載置された下部側ハウジングと、
　前記減速ギアに前記ポンプ駆動ギアを噛み合わせて前記オイルポンプを組み付けた状態において、前記バランサ駆動ギアと、前記第１バランスウエイトを含む前記第１バランサシャフトと、前記第１ギアと、前記第２ギアと、前記第２バランスウエイトを含む前記第２バランサシャフトと、前記減速ギアと、前記ポンプ駆動ギアと、を上側から覆う形状に形成され、前記下部側ハウジングに組み付けられた上部側ハウジングと、
　前記上部側ハウジングに形成された露出開口であって、前記機関側ギアに噛み合わされるように前記バランサ駆動ギアだけを前記上部側ハウジングから露出させる露出開口と
　を備えている内燃機関のバランサ装置。
　請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
　前記上部側ハウジングの端面が、前記内燃機関から落下する潤滑オイルが前記減速ギア及び前記ポンプ駆動ギアに降りかからないように、前記減速ギアと前記ポンプ駆動ギアとを上側から覆う防油壁として機能する
　内燃機関のバランサ装置。
　請求項２に記載の内燃機関のバランサ装置において、
　前記下部側ハウジングの端面に、前記減速ギア及び前記ポンプ駆動ギアに流れてきた潤滑オイルを受け止める油受部が形成され、前記防油壁と前記油受部との間に前記減速ギアと前記ポンプ駆動ギアとが配置されている
　内燃機関のバランサ装置。
　内燃機関のバランサ装置であって、
　内燃機関によって回転される機関側ギアと噛み合うバランサ駆動ギアが固定される一端と、第１ギアが固定される他端と、を有する第１バランサシャフトであって、前記バランサ駆動ギアと前記第１ギアとの間に設けられた第１バランスウエイトを有する第１バランサシャフトと、
　前記第１ギアと噛み合う第２ギアが固定される一端と、オイルポンプのポンプ駆動ギアと噛み合う減速ギアが固定される他端と、を有する第２バランサシャフトであって、前記第２ギアと前記減速ギアとの間に設けられた第２バランスウエイトを有する第２バランサシャフトと、
　前記バランサ駆動ギアと、前記第１バランスウエイトを含む前記第１バランサシャフトと、前記第１ギアと、前記第２ギアと、前記第２バランスウエイトを含む前記第２バランサシャフトと、前記減速ギアと、が載置された下部側ハウジングと、
　前記減速ギアに前記ポンプ駆動ギアを噛み合わせて前記オイルポンプを組み付けた状態において、前記バランサ駆動ギアと、前記第１バランスウエイトを含む前記第１バランサシャフトと、前記第１ギアと、前記第２ギアと、前記第２バランスウエイトを含む前記第２バランサシャフトと、前記減速ギアと、を上側から覆う形状に形成されると共に、前記ポンプ駆動ギアの上側に開放領域を有する形状に形成され、前記下部側ハウジングに組み付けられた上部側ハウジングと、
　前記上部側ハウジングと別体に形成され、前記開放領域を塞ぐように前記上部側ハウジングに固定された防油壁と、
　前記上部側ハウジングに形成された露出開口であって、前記機関側ギアに噛み合わされるように前記バランサ駆動ギアだけを前記上部側ハウジングから露出させる露出開口と
を備えている内燃機関のバランサ装置。
　内燃機関のバランサ装置であって、
　内燃機関によって回転される機関側ギアと噛み合うバランサ駆動ギアが固定される一端と、第１ギアが固定される他端と、を有する第１バランサシャフトであって、前記バランサ駆動ギアと前記第１ギアとの間に設けられた第１バランスウエイトを有する第１バランサシャフトと、
　前記第１ギアと噛み合う第２ギアが固定される一端と、オイルポンプのポンプ駆動ギアと噛み合う減速ギアが固定される他端と、を有する第２バランサシャフトであって、前記第２ギアと前記減速ギアとの間に設けられた第２バランスウエイトを有する第２バランサシャフトと、
　前記バランサ駆動ギアと、前記第１バランスウエイトを含む前記第１バランサシャフトと、前記第１ギアと、前記第２ギアと、前記第２バランスウエイトを含む前記第２バランサシャフトと、前記減速ギアと、が載置された下部側ハウジングと、
　前記減速ギアに前記ポンプ駆動ギアを噛み合わせて前記オイルポンプを組み付けた状態において、前記バランサ駆動ギアと、前記第１バランスウエイトを含む前記第１バランサシャフトと、前記第１ギアと、前記第２ギアと、前記第２バランスウエイトを含む前記第２バランサシャフトと、前記減速ギアと、前記ポンプ駆動ギアと、を上側から覆う形状に形成され、前記下部側ハウジングに組み付けられた上部側ハウジングと、
　前記上部側ハウジングに形成され、前記バランサ駆動ギアが露出する露出開口と、
　前記露出開口に隣接して設けられ、前記減速ギア及び前記ポンプ駆動ギアを覆う防油壁であって、前記第１バランサシャフトの回転軸の方向において前記防油壁と前記オイルポンプとの間に隙間が形成された防油壁と、
　前記バランサシャフトの回転軸に対する周方向において、前記減速ギア及び前記ポンプ駆動ギアを覆い、前記バランサシャフトの回転軸の方向において、前記オイルポンプと接触する油受部と、
　を備えている内燃機関のバランサ装置。