(57)【要約】【課題】軸受部に供給されるオイルを濾過することによって、軸受部の耐久性の低下を抑制可能なバランサ装置などを提供する。【解決手段】バランサハウジングの内部に、ベアリング１１〜１４を介して回転可能に設けられたバランサシャフト５，６と、バランサシャフト５，６からの動力によって駆動されるオイルポンプ２とを有し、オイルポンプ２の吐出ポート４２から吐出されたオイルは、吐出通路４８を介してメインオイルギャラリー１０に供給されている。吐出ポート４２から吐出通路４８に、オイルの一部を濾過する軸受用フィルタ５５が設けられ、吐出通路４８から分岐してベアリングに連通した連通路５０は、軸受用フィルタ５５によって濾過されたオイルの一部が供給されるようになっている。【選択図】図１０
2020073807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に収容部と軸受部を有するハウジングと、
前記軸受部に回転可能に設けられたバランサシャフトと、
前記ハウジングに設けられ、前記バランサシャフトからの動力によって駆動されて、吐出部が前記ハウジングの外に設けられたオイルフィルタを介して内燃機関のメインオイルギャラリーと連通するオイルポンプと、
前記吐出部から前記ハウジングの外に向かう吐出通路に設けられ、該吐出通路を流れるオイルの一部を濾過する軸受用フィルタと、
前記吐出通路から分岐して設けられ、前記軸受用フィルタによって濾過されたオイルを前記軸受部に供給する連通路と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記軸受用フィルタは、その網目が前記オイルフィルタよりも大きく形成されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記軸受用フィルタは、濾過部の一部が前記吐出通路を流れるオイルの流動方向に対して交差する方向に配置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記軸受用フィルタの濾過部は、円筒状に形成されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記濾過部は、前記吐出通路を流れるオイルの流れ方向に対して直交する方向あるいは流れに沿った方向に配置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項６】
請求項４に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記軸受用フィルタは、軸方向の両端部が筒状に形成されて、該筒状の一端部側に開口部が形成され、他端部側が有底状に形成された支持枠と、該支持枠の内部に支持された前記濾過部と、を有していることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記支持枠は、前記両端部の間を結ぶ細長い枠辺部を有し、該枠辺部の内側に前記濾過部が支持されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記吐出通路の連通路との分岐部に、前記軸受用フィルタが配置される取付穴が形成されている共に、前記取付穴の一端側と前記支持枠の他端部との間に、支持枠の一端部側を前記取付穴の他端方向へ押し付ける付勢部材が設けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項９】
請求項６に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記支持枠の両端部以外の部位と前記取付穴の内周面との間に、筒状の空間部が形成されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記支持枠の一端部の外径は、他端部の外径よりも小さく形成されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記軸受部は、プレーンベアリングによって形成されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記プレーンベアリングにオイル孔が形成されていると共に、該オイル孔を介して前記連通路とプレーンベアリングの内周が連通していることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記プレーンベアリングの内周部は、外周部よりも軟質な材料によって形成されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記プレーンベアリングの内周部は、アルミニウム合金材からなることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記連通路には、絞り部が設けられていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記ハウジングは、複数のブロックが組み合わされることによって形成され、
前記絞り部は、前記ハウジングの各ブロックの対向する対向面に跨って配置されると共に、脱着可能に配置されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の内燃機関のバランサ装置において、
前記絞り部は、中空パイプによって構成されて、一端の開口部と他端の開口部が前記対向面にそれぞれ対向して形成された各挿入孔に挿入固定されていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１８】
内部に収容部と軸受部を有するハウジングと、
前記軸受部に回転可能に設けられたバランサシャフトと、
オイルポンプによって内燃機関の摺動部を潤滑するためのオイルが供給されるオイル供給部から分岐して設けられ、前記軸受部に連通する連通路と、
前記オイル供給部に設けられ、該オイル供給部から前記連通路に流入するオイルを濾過する軸受用フィルタと、
前記オイル供給部から前記軸受用フィルタによって濾過されないオイルを前記摺動部に向けて流出させる流出部と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項１９】
内燃機関の摺動部にオイルを供給するオイルポンプであって、
吐出されたオイルの一部を濾過し、それ以外のオイルは濾過しない軸受用フィルタと、
前記軸受用フィルタによって濾過されたオイルをバランサ装置の軸受部に供給する第１通路と、
前記軸受用フィルタによって濾過されないオイルを内燃機関の摺動部に向けて流出させる第２通路と、
を備えたことを特徴とするオイルポンプ。
【請求項２０】
軸受部に回転可能に設けられたバランサシャフトと、
吐出部がオイルフィルタを介して内燃機関のメインオイルギャラリーに連通するオイルポンプと、
前記吐出部から前記メインオイルギャラリーに向かう通路に設けられ、オイルの一部を濾過し、それ以外を濾過しないように設けられた軸受用フィルタと、
前記軸受用フィルタによって濾過されたオイルを前記軸受部に供給する連通路と、
を備えたことを特徴とするバランサシャフト軸受部の潤滑システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内燃機関に用いられるバランサ装置とオイルポンプ及びバランサシャフト軸受部の潤滑システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関の潤滑油（以下、オイルという。）を吐出するオイルポンプを、バランサ装置のバランサシャフトによって直接駆動するものがある。
【０００３】
例えば、以下の特許文献１に記載されたバランサ装置においては、オイルポンプから吐出されたオイルをバランサシャフトの軸受部に供給することによって軸受部の潤滑を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２００４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の技術は、オイルポンプから吐出されたオイルを、直接バランサシャフトの軸受部に供給しているため、オイルに混入した金属摩耗粉などのいわゆるコンタミが軸受部に入り込んでしまう。これによって、軸受部の耐久性が低下してしまうおそれがあった。
【０００６】
本願発明は、バランサシャフトの軸受部に供給されるオイルを予め濾過することによって、軸受部の耐久性の低下を抑制することが可能なバランサ装置とオイルポンプ及びバランサシャフト軸受部の潤滑システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の好ましい一態様としては、ハウジングの内部に、軸受部を介して回転可能に設けられたバランサシャフトと、バランサシャフトからの動力によって駆動されるオイルポンプとを有し、該オイルポンプの吐出部から吐出通路及びオイルフィルタを介してメインオイルギャラリーにオイルを供給するようになっている。前記吐出部から前記ハウジングの外に向かう吐出通路に、該吐出通路を流れるオイルの一部を濾過する軸受用フィルタが設けられている。また、吐出通路から分岐して軸受部に連通した連通路は、前記軸受用フィルタによって濾過されたオイルが供給されるようになっている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、バランサシャフトの軸受部の耐久性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態に係るバランサ装置が内燃機関のシリンダブロックの下部に取り付けられた状態を示す模式図である。
【図２】本実施形態に係るオイルポンプがバランサ装置に組み付けられた状態を示す斜視図である。
【図３】本実施形態のオイルポンプとバランサ装置の背面図である。
【図４】本実施形態におけるバランサ装置のアッパハウジングを外した平面図である。
【図５】バランサ装置の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】プレーンベアリングの側面図である。
【図８】オイルポンプの各構成部品を分解して示す斜視図である。
【図９】カバー部材を外した状態のオイルポンプの正面図である。
【図１０】図３のＢ−Ｂ線断面図であって、バランサ装置とオイルポンプの要部の断面を示している。
【図１１】Ａは軸受用フィルタ５５の斜視図、Ｂは軸受用フィルタ５５の縦断面図である。
【図１２】第２実施形態におけるアッパハウジングとオイルポンプを断面した平面図である。
【図１３】本実施形態におけるオイルポンプ２のハウジング本体の要部断面である。
【図１４】本実施形態におけるハウジング本体の一部を断面して示す斜視図である。
【図１５】本実施形態におけるハウジング本体とカバー部材及びアッパハウジングの一部を断面して連通路の通路構造を示す図である。
【図１６】第３実施形態におけるオイルポンプとバランサ装置の一部を断面して示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るバランサ装置などの実施形態を図面に基づいて詳述する。
〔第１実施形態〕
図１は本実施形態に係るバランサ装置が内燃機関のシリンダブロックの下部に取り付けられた状態を示す模式図、図２は本実施形態に係るオイルポンプがバランサ装置に組み付けられた状態を示す斜視図、図３は本実施形態のオイルポンプとバランサ装置の背面図、図４はバランサ装置のアッパハウジングを外したバランサ装置の平面図、図５はバランサ装置の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線断面図である。
【００１１】
バランサ装置１は、内燃機関Ｅ（この実施形態では直列４気筒の内燃機関）のシリンダブロックＳＢの下部に取り付けられたオイルパン３０内に収容されている。バランサ装置１は、内燃機関ＥのシリンダブロックＳＢ及びベアリングキャップＢＣに軸受されたクランクシャフトＣＳから回転力が伝達されている。また、このバランサ装置１には、オイルポンプ２が一体的に設けられている。このオイルポンプ２は、バランサ装置１から回転力が伝達されて駆動されるようになっている。
【００１２】
内燃機関Ｅの内部には、第２通路（流出部）であるメインオイルギャラリー１０が設けられている。このメインオイルギャラリー１０は、後述するように、オイルポンプ２によってオイルパン３０内に貯留されたオイルが吸入、吐出されて後述するオイル供給部である吐出通路４８を介して供給されるようになっている。
【００１３】
バランサ装置１は、図２、図３に示すように、内燃機関ＥにおけるシリンダブロックＳＢの下面に、複数（本実施形態では４本）の脚部１ａが図外の取付手段である図外の４本の取付ボルトを介して固定されている。４つの脚部１ａは、後述するアッパハウジング３の上面に一体に設けられて、それぞれの上端に位置決め用の中空ピン１ｂが上方に突出している。
【００１４】
バランサ装置１は、アッパハウジング３と、該アッパハウジング３のオイルパン底部側に複数の固定手段である締結ボルト２５によって結合されるロアハウジング４と、を有している。アッパハウジング３及びロアハウジング４は、共に金属材としてのアルミニウム合金材によって成形されている。両ハウジング３，４の間に形成された収容部内には、並行に配置された一対のバランサシャフトであるドライブシャフト５及びドリブンシャフト６が回転可能に支持されている。ドライブシャフト５の回転軸方向の一端部には、クランクシャフトＣＳによって回転駆動される駆動ヘリカルギアと噛み合って回転力が伝達されるヘリカル型の駆動ギア７が設けられている。なお、アッパハウジング３とロアハウジング４は、図６に示すように、この実施形態では２本のピン２５ａ、２５ｂによって互いに位置決めされている。
【００１５】
また、ドライブシャフト５の回転軸方向の他端側には、図４に示すように、ヘリカル型のドライブギア８がドライブシャフト５と一体に回転できるように固定されている。さらに、ドリブンシャフト６には、ドライブギア８と噛み合って回転力が伝達されるヘリカルギア型のドリブンギア９が固定されている。
【００１６】
これらのアッパハウジング３とロアハウジング４とによって、ハウジングであるバランサハウジングが構成されている。
【００１７】
ロアハウジング４は、アッパハウジング３とほぼ同形の矩形箱状に形成されている。また、ロアハウジング４の一端面は、オイルポンプ２が取り付けられる平坦状の被取り付け面２８となっている。この被取り付け面２８は、側部に図外の複数（本実施形態では４つ）の雌ねじ孔が形成されている。
【００１８】
ドライブシャフト５は、図４に示すように、回転軸方向の両端側の一対のジャーナル部５ａ、５ｂがアッパハウジング３とロアハウジング４との間に設けられた軸受部（ベアリングメタル）である一対のプレーンベアリング１１、１２によって軸受されている。
【００１９】
また、ドライブシャフト５は、一端部の駆動ギア７が図外の駆動ヘリカルギアと噛み合うことによって、クランクシャフトの回転力が伝達される。このように、ドライブシャフト５が回転すると、該ドライブシャフト５の他端に固定されたドライブギア８からドリブンシャフト６に固定されたドリブンギア９を介して互いに反対方向へクランクシャフトＣＳの２倍の速度で回転するようになっている。
【００２０】
さらに、ドライブシャフト５は、一対のジャーナル部５ａ、５ｂの軸方向の間にカウンターウエイト５ｃが一体に設けられている。
【００２１】
ドリブンシャフト６は、ドライブシャフト５と同じく回転軸方向の両端側に形成された一対のジャーナル部６ａ、６ｂがアッパハウジング３とロアハウジング４との間に設けられた軸受部（ベアリングメタル）である一対のプレーンベアリング１３、１４に軸受されている。また、この一対のジャーナル部６ａ、６ｂの軸方向間にカウンターウエイト６ｃが一体に設けられている。
【００２２】
各プレーンベアリング１１〜１４は、図４及び図６に示すように、両ハウジング３、４側でそれぞれが半割円弧状に形成されて、各対向端部を突き合わせて全体が円筒状に形成されている。また、各プレーンベアリング１１〜１４は、各半割部が両ハウジング３，４間に設けられた上下各一対の仕切壁１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂの対向面に形成された半円弧状の軸受け溝内に配置されている。
【００２３】
図７はプレーンベアリング１１〜１４のうちの下側の半割部の側面図である。
【００２４】
各プレーンベアリング１１〜１４は、図７に示すように、内周部１１ａ〜１４ａと外周部１１ｂ〜１４ｂの二層構造に形成されている。この内周部１１ａ〜１４ａが軟質な金属であるアルミニウム合金材を主とした材料によって形成されている。一方、外周部１１ｂ〜１４ｂは、鉄系金属によって形成されている。
【００２５】
このように、内周部１１ａ〜１４ａを、軟質なアルミニウム合金材を主とした材料とすることによって、この内周部１１ａ〜１４ａの内周面とジャーナル部５ａ〜６ｂの外周面との間に入り込んだ金属摩耗粉などのコンタミを埋収することができる。
【００２６】
また、内周部１１ａ〜１４ａの肉厚ｔは、約０．２ｍｍであるのに対して、外周部１１ｂ〜１４ｂの肉厚ｔ１は、約１．３ｍｍに設定されている。さらに、各外周部１１ｂ〜１４ｂの外周面には、両シャフト５，６の回転中の連れ回りを規制する回り止め突起１１ｃ〜１４ｃがそれぞれ設けられている。
【００２７】
また、図４及び図６に示すように、各仕切壁１５ａ，１５ｂ、１６ａ、１６ｂのロアハウジング４との対向面には、各プレーンベアリング１１〜１４に潤滑油を供給する通路溝１７、１８が形成されている。
【００２８】
この各通路溝１７，１８は、両ハウジング３，４の各仕切壁１５，１６を繋ぐ一方の壁部３ａ、４ａの対向面に形成された一本の連通溝１９によって互いに連通されている。なお、図４ではロアハウジング４側の通路溝１７，１８及び連通溝１９のみを示しているが、アッパハウジング３側にのみ形成されても良いし、両方に形成されてもよい。
【００２９】
各通路溝１７，１８は、各一端部が各軸受け溝の内周面に形成された環状溝２０ａ、２０ｂに開口している。一方、各他端部は、環状溝２０ｃ、２０ｄを介して連通溝１９に接続されている。各環状溝２０ａ〜２０ｄは、各軸受け溝の内周面の幅方向のほぼ中央に形成されている。各通路溝１７、１８及び連通溝１９は、両ハウジング３，４が締結ボルト２５によって上下方向から結合された状態では、アッパハウジング３の対向面との間に通路が形成されるようになっている。
【００３０】
各プレーンベアリング１１〜１４は、周壁の所定位置に、各環状溝２０ａ〜２０ｄに連通するオイル孔である連通孔１１ｄ、１２ｄ、１３ｄ、１４ｄが貫通形成されている。この連通孔１１ｄ〜１４ｄは、各プレーンベアリング１１〜１４の周壁の幅方向のほぼ中央位置の同一円周上にそれぞれ４つずつ（ベアリング１枚につき２つずつ）形成されている。この各連通孔１１ｄ〜１４ｄによって、各内周部１１ａ〜１４ａの内周面と各ジャーナル部５ａ〜６ｂの外周面との間の隙間内にオイルを導入するようになっている。
【００３１】
また、ドリブンシャフト６は、回転軸方向の一端部６ｄに駆動ギア７よりも小径な外部ギアとしての駆動側ヘリカルギア２１が固定されている。この駆動側ヘリカルギア２１は、オイルポンプ２を駆動する。
【００３２】
図８はオイルポンプの各構成部品を分解して示す斜視図、図９はカバー部材３２を外した状態のオイルポンプの正面図である。
【００３３】
オイルポンプ２は、一般的な可変容量型のベーンポンプであるから簡単に説明する。ポンプハウジングは、固定手段としての複数（本実施形態では４本）のボルト２６によって、バランサ装置１の両ハウジング３、４の被取り付け面２８側に取り付けられている。
【００３４】
このポンプハウジングは、樹脂や金属材である例えばアルミニウム合金材からなるハウジング本体３１と、同じくアルミニウム合金材からなるカバー部材３２と、から構成されている。
【００３５】
ハウジング本体３１は、一端側が開口しており、内部にポンプ収容室を有する断面コ字形状に形成されている。また、カバー部材３２は、ハウジング本体３１の開口を閉塞するように取り付けられており、ハウジング本体３１より薄肉に形成されている。
【００３６】
また、オイルポンプ２は、ポンプ軸３３と、ロータ３４と、ベーン３５と、を備えている。ポンプ軸３３は、ポンプ収容室のほぼ中心部に配置されて、回転軸方向の両端部がハウジング本体３１及びカバー部材３２を貫通して回転自在に支持されている。ロータ３４は、ポンプ収容室内に回転可能に収容されて、中心部がスプラインの嵌め合いによってポンプ軸３３に結合されている。ベーン３５は、ロータ３４の外周部に放射状に切欠形成された複数（本実施形態では７つ）のスロット内にそれぞれ出没可能に収容されている。
【００３７】
また、オイルポンプ２は、カムリング３７と、付勢部材としてのコイルばね３８と、一対のベーンリング３９，３９とを備えている。カムリング３７は、内周に円形の穴が設けられたリング形状に形成されている。また、カムリング３７の穴は、各ベーン３５の外周側と接触するようになっている。
【００３８】
さらに、カムリング３７は、揺動可能になっており、カムリング３７が揺動することによって、ロータ３４の回転中心に対して、カムリング３７の穴の偏心量を変えられるようになっている。このカムリング３７の内周面と、ロータ３４の外周面及び隣接するベーン３５、３５と、によって複数のポンプ室３６が形成される。
【００３９】
コイルばね３８は、ハウジング本体３１内に収容され、ロータ３４の回転中心に対するカムリング３７の穴の中心の偏心量が増大する方向へカムリング３７を常に付勢している。
【００４０】
ベーンリング３９，３９は、ロータ３４のスロット内に配置された各ベーン３５のロータ３４内周側端が接触するようになっている。
【００４１】
なお、カムリング３７と、ポンプ軸３３と、ロータ３４及び各ベーン３５がポンプ要素を構成している。
【００４２】
ハウジング本体３１のポンプ収容室の底面のほぼ中央位置には、ポンプ軸３３の一端部を回転自在に支持する軸受孔３１ａが貫通形成されている。さらに、ハウジング本体３１のポンプ収容室の底面には、ピボットピン４０が挿入される図外のピボットピン穴が設けられている。また、ポンプ収容室の内周壁には、ピボットピン４０の軸方向に延びるようにピン溝が形成されている。
【００４３】
また、ポンプ収容室の内周壁には、後述するカムリング３７のシール部材２７が摺動するシール摺接面３１ｃが形成されている。
【００４４】
ハウジング本体３１は、外周側に形成されたボス部に複数（本実施形態では３つ）のボルト挿入孔３１ｆが形成されている。これらのボルト挿入孔３１ｆに挿入される取付手段である複数（本実施形態では３本）の第２ボルト２９によって、ハウジング本体３１とカバー部材３２が結合される。
【００４５】
また、ハウジング本体３１には、４つのボルト２６のうち、３つのボルト２６が挿入する３つのボルト挿通孔３１ｇが貫通形成されている。また同じく下部側には、バランサ装置１に対してカバー部材３２と一緒に位置決めする位置決め用のピン６３が挿入される位置決め用の孔３１ｈが貫通形成されている。
【００４６】
カバー部材３２は、図８に示すように、軸受孔３１ａに対向した位置に、ポンプ軸３３の軸方向の他端側を回転自在に支持する軸受孔３２ａが貫通形成されている。このカバー部材３２は、ハウジング本体３１が取り付けられる内端側のハウジング取り付け面３２ｂと、バランサ装置１の被取り付け面２８に当接して取り付けられる外端側のバランサ取り付け面３２ｃと、を有している。
【００４７】
カバー部材３２の外周部側には、３つの第２ボルト２９が固定される３つの雌ねじ孔３２ｄが形成されている。また、カバー部材３２には、４つのボルト２６が挿入される４つのボルト挿通孔３２ｅが貫通形成されている。
【００４８】
カバー部材３２には、位置決め用のピン２５ｃ，６３が挿入される２つの位置決め用の孔３２ｆが貫通形成されている。
【００４９】
ハウジング本体３１とカバー部材３２は、対向する各取り付け面３１ｅ、３２ｂの各外周側に吸入部である吸入ポート４１と、吐出部である吐出ポート４２が設けられている。吸入ポート４１は、ポンプ要素のポンプ作用に伴ってポンプ室３６の内部容積が増大する領域（吸入領域）に円弧凹状に開口形成されている。一方、吐出ポート４２は、ポンプ要素のポンプ作用に伴ってポンプ室３６の内部容積が減少する領域（吐出領域）に円弧凹状に開口形成されている。吸入ポート４１と吐出ポート４２は、それぞれ軸受孔３１ａ、３２ａを挟んでほぼ対向するように配置されている。
【００５０】
吸入ポート４１には、図９に示すように、後述するばね収容室４４側に配置された吸入孔４１ａがカバー部材３２の底壁を貫通して外部へと開口形成されている。これにより、オイルパン３０内の潤滑油が、ストレーナ４６と吸入通路４７、吸入孔４１ａ及び吸入ポート４１を介して吸入領域の各ポンプ室３６に吸入されるようになっている。
【００５１】
吐出ポート４２は、ハウジング本体３１の底壁を貫通形成された吐出通路４８に連通している。この吐出通路４８は、吐出ポート４２下流側の吐出孔４８ａを介してメインオイルギャラリー１０に連通している。なお、吐出通路４８は、吐出ポート４２の下流側の一部、つまり吐出ポート４２と吐出孔４８ａの間の一部を含むものとする。
【００５２】
メインオイルギャラリー１０は、たとえばピストンに冷却オイルを噴射するオイルジェットや、バルブタイミング制御装置、クランクシャフトＣＳの軸受などにオイルを供給するようになっている。
【００５３】
メインオイルギャラリー１０には、吐出通路４８から圧送されたオイル内の異物を捕集するオイルフィルタ４９が設けられている。
【００５４】
また、吐出通路４８には、吐出圧が過剰になった場合に、オイルフィルタ４９の破損などを抑制するリリーフ弁２４が設けられている。このリリーフ弁２４は、図８に示すように、吐出通路４８から分岐した分岐通路の開口端を開閉するボール弁体２４ａと、該ボール弁体２４ａを閉方向へ付勢するコイルスプリング２４ｂと、円環状のスプリングリテーナ２４ｃとから構成されている。
【００５５】
また、メインオイルギャラリー１０には、後述する制御油室４５に電磁切換弁２２を介してオイルを供給する供給通路１０ａが分岐形成されている。
【００５６】
電磁切換弁２２には、制御油室４５内に供給通路１０ａを介してメインオイルギャラリー１０の油圧を導くか、あるいは制御油室４５内の油圧をオイルパン３０内に排出する給排通路２３が接続されている。また、この電磁切換弁２２には、供給通路１０ａから分岐した図外のパイロット通路に連通するパイロットポートと、給排通路２３と連通する給排ポートと、給排通路２３と排出通路を連通するドレンポートと、供給通路１０ａと連通する供給ポートがそれぞれ形成されている。前記排出通路は、オイルパン３０に連通している。
【００５７】
ポンプ軸３３は、軸受孔３２ａから突出した回転軸方向の一端部に、駆動側ヘリカルギア２１に噛合する従動側ヘリカルギア４３が圧入固定されている。そして、ドリブンシャフト６の回転力が、両ヘリカルギア２１，４３を介してポンプ軸３３に伝達される。
【００５８】
また、ポンプ軸３３は、駆動側ヘリカルギア２１と従動側ヘリカルギア４３との間の減速比によって、クランクシャフトの回転数（回転速度）とほぼ同一となるように設定されている。
【００５９】
ロータ３４は、中央にポンプ軸３３が挿入される挿入孔が貫通形成されている。この挿入孔の内周面には、スプライン溝が軸方向に沿って形成されている。
【００６０】
各ベーン３５は、ベーンリング３９，３９によってロータ３４の内周側への移動が規制されている。このため、ロータ３４は、各ベーン３５がカムリング３７の内周面とベーンリング３９，３９の外周面と接触した状態で、カムリング３７及びベーンリング３９，３９に対して相対的に移動することが可能になる。
【００６１】
カムリング３７は、鉄系金属を焼結工法によって成形することによって円筒状に一体形成されている。このカムリング３７は、外周部に形成されたピボット溝３７ａとピン溝とによって支持されたピボットピン４０が揺動支点になっている。また、カムリング３７は、ピボット溝３７ａに対しカムリング３７の中心を挟んだほぼ反対側の位置に、コイルばね３８と連係するアーム部３７ｂが径方向に沿って突出するように設けられている。
【００６２】
ここで、ハウジング本体３１内には、吸入孔４１ａを介してポンプ収容室と連通するばね収容室４４内に付勢部材としてのコイルばね３８が収容されている。
【００６３】
このコイルばね３８は、セット荷重Ｗに基づく弾性力をもって、アーム部３７ｂを介してカムリング３７を、ロータ３４の回転中心に対する偏心量が増大する方向（図９中の反時計方向）へ常に付勢するようになっている。これにより、カムリング３７は、コイルばね３８のばね力によってアーム部３７ｂの外面がばね収容室４４の壁面に形成されたストッパ面４４ａに押し付けられた状態となる。この状態で、カムリング３７は、ロータ３４の回転中心に対するその偏心量が最大となる位置に保持される。
【００６４】
また、カムリング３７の外周部には、シール摺接面３１ｃと対向するように設けられたシール保持溝にシール部材２７が収容保持されている。
【００６５】
カムリング３７のピボット溝３７ａとシール部材２７との間の外周域には、制御油室４５が設けられている。この制御油室４５は、ハウジング本体３１の内周面とカムリング３７の外周面との間で、かつピボットピン４０とシール部材２７とによって仕切られている。
【００６６】
制御油室４５は、給排通路２３と電磁切換弁２２を介して供給通路１０ａに連通している。したがって、この制御油室４５は、メインオイルギャラリー１０からの油圧が供給通路１０ａ、電磁切換弁２２及び給排通路２３を介して供給される。または、給排通路２３と電磁切換弁２２を介して内部油圧が排出されるようになっている。
【００６７】
カムリング３７は、制御油室４５に面する外周面が受圧面３７ｅとして構成されている。カムリング３７は、受圧面３７ｅに受ける供給通路１０ａからの油圧によって、コイルばね３８の付勢力に抗してロータ３４の回転中心に対する偏心量が減少する方向（図９中の時計方向）へ揺動力（移動力）を付与するようになっている。
【００６８】
すなわち、制御油室４５の内部油圧が、ロータ３４の回転中心に対する偏心量が減少する方向へカムリング３７に作用させることによって、このカムリング３７を同心方向の移動量制御に供されている。
【００６９】
ここで、カムリング３７の揺動位置は、コイルばね３８の付勢力によるカムリング３７の偏心方向の付勢力と、制御油室４５の内圧に基づく付勢力が所定の力関係をもってバランスする。
【００７０】
電磁切換弁２２は、コントロールユニットからのパルス電流によってデューティ比に比例してソレノイド推力を発生し、パイロット圧と同じ方向に３方弁に推力を作用させるようになっている。
【００７１】
つまり、電磁切換弁２２のコイルへコントロールユニットからのパルス通電が停止され非通電（デューティ比０）のときはソレノイド推力がなく、スプリング力で決定される設定圧になる。
【００７２】
これによって、制御油室４５は、３方弁で給排通路２３と給排ポートとの連通が遮断されると共に、給排通路２３とドレンポートが連通することから、内部の油圧が排出されて低圧状態となる。
【００７３】
コントロールユニットから、電磁切換弁２２のコイルへ通電するための信号が出力され、さらに、通電量（デューティ比）が増加すると、それに伴いソレノイド推力が増加してパイロット圧をアシストする。このため、電磁切換弁２２は、３方弁がスプリング力に抗して作動し、給排ポートが供給ポートと連通すると共に、ドレンポートとは非連通となる。これによって、電磁切換弁２２は、スプリング力の設定圧以下の油圧で作動して低い油圧で一定に制御することが可能になる。
【００７４】
したがって、制御油室４５の内部圧力が上昇して、カムリング３７をコイルばね３８のばね力に抗して同心方向へ連続的に揺動させ、ポンプ吐出圧を低減させる。
【００７５】
コントロールユニットは、機関の油温や水温、機関回転数や負荷等の内燃機関の運転状態とメインオイルギャラリー１０のオイルフィルタ４９下流側に設けられた図外の油圧センサからの油圧情報信号等に基づいて電磁切換弁２２の作動を制御する。つまり、電磁切換弁２２は、油圧センサからの油圧情報信号に基づいて制御油室４５内の油圧を無段階で連続的に制御する。これによって、燃費の向上を図っている。
【００７６】
図１０は図３のＢ−Ｂ線断面図であって、バランサ装置とオイルポンプの一部を断面した平面図である。
【００７７】
ハウジング本体３１とカバー部材３２及びアッパハウジング３の内部には、図１０に示すように、吐出通路４８から分岐した第１通路である連通路５０が形成されている。
【００７８】
連通路５０は、吐出通路４８の吐出ポート４２から遠い部位から分岐して設けられている。また、吐出通路４８は、連通路５０との分岐箇所の内面に軸受用フィルタ５５が取り付けられるほぼ円柱状の取付穴５１が形成されている。
【００７９】
連通路５０は、図１０及び図６に示すように、ハウジング本体３１内において取付穴５１側からほぼＬ字形状に折り曲げられた第１連通部５０ａと、カバー部材３２の内部幅方向に沿って貫通形成された第２連通部５０ｂと、アッパハウジング３の内部にほぼ水平方向に沿って形成された第３連通部５０ｃと、該第３連通部５０ｃの下流側の端部からロアハウジング４の内部にほぼ垂直方向に沿って形成された第４連通部５０ｄと、から構成されている。
【００８０】
取付穴５１は、吐出通路４８の内周面において、該吐出通路４８を流れるオイルの流れ方向に対して交差する方向に配置されている。つまり、取付穴５１は、吐出通路４８の内周面のうち、オイルの流れ方向に対して交差する方向の対向面間に円環状の２つの第１、第２取付穴５１ａ、５１ｂによって構成されている。前記交差する方向とは、必ずしも直交する方向ではなく僅かな傾斜角度をもって交わる場合も含む。以下同じ。
【００８１】
また、取付穴５１は、図１０に示すように、吐出孔４８ａの軸心Ｐに対して図中下側へオフセット配置されている。
【００８２】
図１０中右側の第１取付穴５１ａは、内径が図１０中左側の第２取付穴５１ｂのそれよりも小さく形成されている。第２取付穴５１ｂは、外端側がハウジング本体３１の外面から突出した円筒壁５２の内部に開口形成されている。
【００８３】
この円筒壁５２の内周面には、プラグ５３が螺着可能な雌ねじ５２ａが形成されている。プラグ５３は、フランジ状の頭部５３ａと、該頭部５３ａの一側面中央に設けられ、外周に前記雌ねじ５２ａに螺着する雄ねじが切られた軸部５３ｂと、から構成されている。したがって、プラグ５３は、雌雄ねじを介して円筒壁５２の内部から取り外し可能に設けられている。
【００８４】
連通路５０の第１連通部５０ａは、上流側の一端部が取付穴５１と同軸状の短い直線状に形成されている。該一端部の下流側からほぼＬ字形状に折曲された他端部は、ハウジング本体３１の内部にカバー部材３２へ向かって比較的長い直線状に形成されている。この他端部は、先端開口５０ｆがカバー部材３２に臨んでいる。
【００８５】
第２連通部５０ｂは、第１連通部５０ａの他端部の先端開口５０ｆ側からクランク状に折り曲げられて、下流側の端部が第３連通部５０ｃに連通している。また、第２連通部５０ｂの下流側の端部は、第３連通部５０ｃの上流側の端部と連通しているが、この両連通部５０ｂ、５０ｃとの連通箇所には、絞り部５４が設けられている。
【００８６】
この絞り部５４は、金属材である例えば鉄系金属によって中空パイプ状に形成され、内部にオリフィス通路５４ａが貫通形成されている。絞り部５４は、アッパハウジング３の被取り付け面２８とこれに対向するカバー部材３２のバランサ取り付け面３２ｃとの間に脱着可能に設けられている。つまり、被取り付け面２８とバランサ取り付け面３２ｃに臨む第２連通部５０ｂと第３連通部５０ｃの対向端部にそれぞれ円柱状の挿入孔が形成されている。絞り部５４は、オリフィス通路５４ａによって形成された一端の開口部と他端の開口部が前記両挿入孔内にそれぞれ脱着可能に圧入固定されて、両者５０ｂ、５０ｃを跨ぐように配置されている。
【００８７】
オリフィス通路５４ａは、本実施形態ではその内径が連通路５０の内径よりも小さな例えば約０．３ｍｍになっており、この内径によって連通路５０を通るオイル量を調整するようになっている。このオリフィス通路５４ａの内径を適宜変更することによって、流量を任意に設定することができる。
【００８８】
第３連通部５０ｃは、絞り部５４側の上流端から直線状に延びて、その下流側の端部５０ｅが第４連通部５０ｄの上流側の端部にほぼ交差する方向から接続されている。
【００８９】
第４連通部５０ｄは、図６に示すように、下流側の端部５０ｆがドリブンシャフト６側の環状溝２０ｃに接続されている。
【００９０】
したがって、連通路５０の各連通部５０ａ〜５０ｄから環状溝２０ｃに流入したオイルは、通路溝１７や連通溝１９及び通路溝１８を通流して、各プレーンベアリング１１〜１４の外周面に供給される。さらに、各連通孔１１ｄ〜１４ｄを介してプレーンベアリング１１〜１４の内周面と各ジャーナル部５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂの外周面との間に流入して、プレーンベアリング１１〜１４の内外周面を効果的に潤滑する。
【００９１】
図１１Ａは軸受用フィルタ５５の斜視図、Ｂは軸受用フィルタ５５の縦断面図である。
【００９２】
軸受用フィルタ５５は、図１１Ａ、Ｂに示すように、合成樹脂材によって一体に形成された支持枠５６と、該支持枠５６の内部に固定支持された濾過部であるフィルタ部５７と、から構成されている。
【００９３】
支持枠５６は、全体がほぼ円筒状に形成されて、軸方向の両端部に設けられ、第１取付穴５１ａ、５１ｂ内に支持される第１、第２円筒部５８、５９と、該両円筒部５８、５９の対向端縁間を繋ぐ４本の枠辺部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄと、を備えている。
【００９４】
一端側の第１円筒部５８は、他端側の第２円筒部５９に比較して外径が小さく形成されていると共に、軸方向の長さも僅かに短く形成されている。また、この第１円筒部５８は、内部に貫通形成された開口部５８ａが形成されている。この開口部５８ａは、第１連通部５０ａの上流側の一端部に軸方向から連通している。
【００９５】
また、第１円筒部５８は、第１取付穴５１ａに軸方向から挿入可能になっている。この第１円筒部５８が挿入された状態では、先端面が第１取付穴５１ａの環状底面に突き当たってそれ以上の挿入が規制されるようになっている。
【００９６】
第２円筒部５９は、外端部に形成された円盤状の底壁５９ａによって有底状に形成され、外周面が第２取付穴５１ｂの内周面にほぼ密着状態で挿通可能になっている。
【００９７】
各枠辺部６０ａ〜６０ｄは、それぞれの両端縁が各円筒部５８，５９の対向内面に一体に接続されていると共に、全体の内径が各円筒部５８，５９の内径とほぼ同一に形成されている。また、各枠辺部６０ａ〜６０ｄは、フィルタ部５７を外部に十分に露出させるためにそれぞれ細長く形成されているが、一つの枠辺部６０ａの幅寸法は広く形成されている。これは、支持枠５６内にフィルタ部５７を樹脂モールド固定する際に、円筒状に丸めたフィルタ部５７の対向端部を枠辺部６０ａ内で突き合わせた状態でモールドするからである。つまり、突き合わせ部が枠辺部６０ａに埋設された形になる。これによって、フィルタ部５７の突き合わせ部からのオイルの漏れを抑制している。
【００９８】
フィルタ部５７は、金属材あるいは合成樹脂材によってメッシュ状に形成され、その網目の大きさが８０番（オープニング０．１９８ｍｍ）程度のものが用いられている。これは、メインオイルギャラリー１０の手前のオイルフィルタ４９の目が０．０１〜０．０２ｍｍで高い濾過性を確保しているのに対して十分に粗く設定してオイルの通流時における圧損（流動抵抗）の発生を抑制するようになっている。
【００９９】
第２円筒部５９の底壁５９ａの外面とプラグ５３の軸部先端面との間には、軸受用フィルタ５５を第１取付穴５１ａの内端面に押し付けるウエーブばね６１が設けられている。
【０１００】
そして、軸受用フィルタ５５は、まず、取付穴５１に取り付ける際に、円筒壁５２の外端開口から挿入して取付穴５１に挿入保持される。
【０１０１】
その後、ウエーブばね６１を、円筒壁５２の内部に組み付けつつ雌雄ねじを介してプラグ５３を締め付ける。これによって、軸受用フィルタ５５は、ウエーブばね６１のばね力によって第１円筒部５８の外端面が第１取付穴５１ａの内端面に軸方向から弾性的に押し付けられるようになっている。このような構成からして、軸受用フィルタ５５は、ウエーブばね６１のばね力によって安定に支持される。また、軸受用フィルタ５５は、取付穴５１に対してプラグ５３の脱着により着脱可能に形成されている。
【０１０２】
そして、軸受用フィルタ５５は、取付穴５１に取り付けられた状態では、図１０に示すように、吐出孔４８ａの軸心Ｐから図中、下方位置にオフセット配置されている。このため、軸受用フィルタ５５のフィルタ部５７は、ほぼ中央位置の図中上側の一部が吐出孔４８ａの投影面の図中下側の一部に重なるように配置されている。
【０１０３】
また、軸受用フィルタ５５は、取付穴５１に取り付けられた状態において、フィルタ部５７側の外周面と取付穴５１の内周面との間に、空間部である半円筒状の環状通路６２が形成されている。
〔本実施形態におけるオイルポンプの作動〕
以下、本実施形態に係るオイルポンプ２（可変容量型ポンプ）の作動を図９に基づいて簡単に説明する。
【０１０４】
機関の始動から例えばアイドリング運転などの低回転の運転状態である場合は、クランクシャフトの回転力をバランサ装置１のドライブシャフト５が受けて、ドライブギア８，ドリブンギア９を介してドリブンシャフト６が回転駆動する。これにより、オイルポンプ２は、ドリブンシャフト６の駆動側ヘリカルギア２１からポンプ軸３３の従動側ヘリカルギア４３に回転力が伝達される。したがって、ポンプ軸３３が回転駆動してポンプ要素によるポンプ作用を行う。この状態では、電磁切換弁２２のコイルは、非通電状態となっている。したがって、電磁切換弁２２は、給排通路２３と給排ポート及びドレンポートを連通する一方、供給ポートを閉止している。
【０１０５】
これにより、制御油室４５の内部が低圧になることから、カムリング３７は、コイルばね３８のばね力によってロータ３４の回転中心に対して最大偏心量の位置に保持されている。つまり、機関回転数がこの状態では、ポンプの吐出圧特性は、機関回転数の上昇に伴って吐出圧及び吐出流量が増大する状態に制御される。
【０１０６】
次に、機関回転が上昇して負荷や油温が高まり、ピストンにオイルを噴射するオイルジェットの作動が必要な運転状態になると、コントロールユニットからの信号により電磁切換弁２２に通電する。これによって、パイロット圧にアシスト力が働いて、３方弁が供給ポートと給排ポートを連通すると共にドレンポートを閉止する。
【０１０７】
このため、メインオイルギャラリー１０の油圧が、供給通路１０ａ、電磁切換弁２２及び給排通路２３を通って制御油室４５に供給され、該制御油室４５の内圧が上昇する。カムリング３７は、制御油室４５の内圧上昇に伴ってコイルばね３８のばね力に抗して図１０に示すロータ３４の回転中心に対する最大偏心位置から図中左方向へ連続的に揺動してロータ回転中心に対する偏心量が減少する。これによって、機関回転数に対する吐出圧及び吐出流量の増加が抑制される制御が行われる。
【０１０８】
そして、本実施形態では、前述のように、オイルポンプ２の吐出ポート４２から吐出されたオイルは、その大部分が軸受用フィルタ５５を避けて吐出通路４８からメインオイルギャラリー１０方向へ流入するが、一部がフィルタ部５７を通って第１円筒部５８の開口部５８ａから第１連通部５０ａに流入する。
【０１０９】
すなわち、吐出ポート４２から吐出通路４８に流入したオイルは、図１０中、太い矢印で示すように、その大部分がフィルタ部５７で濾過されずにそのままオイルフィルタ４９を通ってメインオイルギャラリー１０に流入する。一方、フィルタ部５７を通って濾過されたオイルは、図中、細い矢印で示すように、第１連通部５０ａと、第２連通部５０ｂ及び絞り部５４、第３連通部５０ｃを通って第４連通部５０ｄから環状溝２０ｃに流入する。
【０１１０】
この環状溝２０ｃに流入したオイルは、通路溝１７や連通溝１９及び通路溝１８を通って他の各環状溝２０ａ、２０ｂ、２０ｄに流入する。その一部のオイルが、各連通孔１１ｄから１４ｄを通って各プレーンベアリング１１〜１４の内周面側に流入する。
【０１１１】
したがって、各プレーンベアリング１１〜１４は、外周面と仕切壁１５，１６の各軸受け溝の内周面との間、及び内周面と各ジャーナル部５ａ〜６ｂの外周面との間が十分かつ積極的に潤滑される。これによって、各シャフト５，６のスムーズな回転が得られると共に、各プレーンベアリング１１〜１４の耐久性が向上する。
【０１１２】
また、吐出通路４８から連通路５０に流入するオイルは、軸受用フィルタ５５のフィルタ部５７によって十分に濾過されることから、各プレーンベアリング１１〜１４にはいわゆるコンタミの流入を抑制できる。なお、フィルタ部５７を通過したコンタミは、各プレーンベアリング１１〜１４の内周面に埋収される。
【０１１３】
また、フィルタ部５７は、前述のように、網目が比較的大きく形成されていることから、オイルの流動抵抗が少なくなり連通路５０へのオイルの供給性が良好になると共に、目詰まりの発生を抑制できる。
【０１１４】
さらに、軸受用フィルタ５５は、吐出通路４８のオイルの流動方向に対して交差する方向に配置され、また、その一部が吐出孔４８ａの投影面に重なっているだけである。したがって、吐出ポート４２から吐出されたオイルは、フィルタ部５７の外周面の一部に突き当たるものの、フィルタ部５７の外周面に沿って円弧状に流れて吐出孔４８ａ方向へ流動する。このため、フィルタ部５７に付着したコンタミは、オイルの流体圧によって洗い流されることから、フィルタ部５７の目詰まりをさらに抑制できる。
【０１１５】
また、フィルタ部５７は、円筒状に形成されていることによって、小さなスペースで大きな表面積を確保できる。このため、軸受用フィルタ５５を、連通路５０内においてどのような配置をしても吐出通路４８のオイルの流動方向に対して交差する部位を小さくすることができる。これによって、フィルタ部５７の目詰まりの発生が起こりにくくなる。
【０１１６】
さらに、吐出通路４８から軸受用フィルタ５５方向へ流れたオイルは、その一部が環状通路６２を通るが、この環状通路６２を通る際に、フィルタ部５７に付着したコンタミも洗い流すように排除する。このため、フィルタ部５７外周面のコンタミの付着を抑制できる。
【０１１７】
軸受用フィルタ５５は、取付穴５１内に取り付けられた状態でウエーブばね６１により第１円筒部５８の先端面が第１取付穴５１ａの内端面に軸心方向から押し付けられている。これによって、第１円筒部５８の先端面と第１取付穴５１ａの内端面との間が密着状態となりシール性が向上する。したがって、第１円筒部５８の外周面側から連通路５０へのオイルの漏れを抑制できる。
【０１１８】
また、環状通路６２によって、吐出通路４８を流れるオイルの動圧をフィルタ部５７全体で受け易くなると共に、オイルを吐出通路４８の下流側へ案内できる。これによって、フィルタ部５７の目詰まりをさらに抑制することができる。
【０１１９】
本実施形態における軸受であるプレーンベアリング１１〜１４は、潤滑オイルの供給が特に重要であり、また、コンタミが入り込むことによって耐久性の低下が大きくなる。したがって、本実施形態のように、コンタミが除去されたオイルを十分かつ積極的に供給することの効果は大きい。
【０１２０】
本実施形態では、連通路５０の途中に設けられた絞り部５４によって、オイルの量を調整することができるので、各プレーンベアリング１１〜１４に供給されるオイルの量を適正にすることができる。また、この絞り部５４の存在によって、アッパハウジング３とカバー部材３２との対向面との間からのオイルのリークを抑制できる。
【０１２１】
絞り部５４は、脱着可能に取り付けられていることから、必要に応じて絞り部５４を自由に交換することができる。
【０１２２】
絞り部５４は、アッパハウジング３とカバー部材３２の位置決めを兼ねている。
【０１２３】
軸受用フィルタ５５やウエーブばね６１は、プラグ５３を介して着脱可能に設けられていることから、軸受用フィルタ５５やウエーブばね６１の自由な交換が可能になる。
【０１２４】
絞り部５４は、中空パイプではなく、いずれかの連通部の内周面を内方に膨出させて通路断面積を小さくすることや、第１連通部５０ａの他端部の先端開口５０ｆと第２連通部５０ｂの当接部や、第２連通部５０ｂと第３連通部５０ｃの当接部を意図的にずらせて、通路断面積を小さくすることでも代用可能である。なお、中空パイプは、被取り付け面２８とバランサ取り付け面３２ｃにそれぞれ形成される挿入孔の位置によっては屈曲した中空パイプであっても良い。
【０１２５】
本実施形態では、連通路５０を、メインオイルギャラリー１０を介さずにオイルポンプ２の内部とバランサ装置１の内部に形成して短い通路によって構成したことから、メインオイルギャラリー１０からバランサ装置１への油路が不要となり、エンジン全体としての油路構造を簡略化でき、内燃機関全体の製造コストを低減できる。
〔第２実施形態〕
図１２〜図１５は第２実施形態を示し、軸受用フィルタ５５をリリーフ弁２４の弁体として利用したものである。
【０１２６】
図１２はハウジング本体３１とカバー部材３２及びアッパハウジング３の一部を断面して示す要部平面図、図１３はオイルポンプ２のハウジング本体３１の要部断面図、図１４は断面されたハウジング本体３１の一部の斜視図、図１５はハウジング本体３１とカバー部材３２及びアッパハウジング３の一部を断面して連通路５０の通路構造を示す図である。
【０１２７】
すなわち、ポンプハウジングのハウジング本体３１とカバー部材３２の内部に、第２通路であるリリーフ通路７０が形成されている。このリリーフ通路７０は、ハウジング本体３１の吐出ポート４２側の外側部に形成された円筒壁３１ｉの内部に形成されている。このリリーフ通路７０は、吐出ポート４２に直接的に連通しているが吐出通路４８の一部を構成する取付孔になっている。つまり、このリリーフ通路７０の内部には、軸受用フィルタ５５が設けられている。
【０１２８】
リリーフ通路７０（取付孔）は、吐出ポート４２から吐出通路４８の吐出孔４８ａに流入するオイルの流れ方向に対して直交する方向の位置に形成されている。なお、直交する方向とは、必ずしも直角ではなく、前記吐出孔４８ａへのオイルの流れに対して所定の角度をもって形成されているものも含む。
【０１２９】
円筒壁３１ｉの吐出ポート４２側の一端部内周には、段差状の環状突部７０ａが形成されている。また、吐出ポート４２と反対側の他端部の開口付近には、段差大径状の環状凹部７０ｂが形成されている。環状突部７０ａは、図１４に示すように、軸受用フィルタ５５の後述する受圧面５５ｃに油圧が掛かるように、軸受用フィルタ５５の小径部５５ｂより大径に形成されている。
【０１３０】
また、円筒壁３１ｉの吐出ポート４２寄りの側壁には、リリーフ通路７０と外部（オイルパン３０内）とを連通するドレン孔７１が貫通形成されている。
【０１３１】
また、リリーフ通路７０は、下流側（円筒壁３１ｉの他端部側）がハウジング本体３１とカバー部材３２の内部及びアッパハウジング３の内部に連続して形成された連通路５０に連通している。
【０１３２】
この連通路５０は、図１２及び図１５に示すように、第１連通部５０ａと第２連通部５０ｂと、第３連通部５０ｃと、第４連通部５０ｄと、から構成されている。
【０１３３】
第１連通部５０ａは、ハウジング本体３１内に形成されて、一端部がリリーフ通路７０の吐出ポート４２と反対側の後端側部に開口している。第２連通部５０ｂは、カバー部材３２の内部幅方向に貫通形成されて、一端部が第１連通部５０ａの他端部に段差状に連通している。第３連通部５０ｃは、アッパハウジング３の内部にほぼ水平方向に沿って形成されて、一端部が第２連通部５０ｂに連通している。第４連通部５０ｄは、アッパハウジング３の上下方向に沿って形成されて、一端部が第３連通部５０ｃの他端部に連通し、他端部が前述した環状溝２０ｃに連通している。
【０１３４】
軸受用フィルタ５５は、例えば金属材である鉄やアルミニウム合金材によってほぼ円筒状に形成されて、内部に通路孔５５ａが貫通形成されている。また、軸受用フィルタ５５の吐出ポート４２側の一端部には、環状突部７０ａに軸方向から当接可能な段差小径状の円筒状の小径部５５ｂが形成されている。また、この小径部５５ｂは、環状突部７０ａより小径に形成されている。
【０１３５】
通路孔５５ａの吐出ポート４２に臨む先端開口には、濾過部であるフィルタ部５７が固定されている。このフィルタ部５７は、金属材あるいは合成樹脂材によって円盤状に形成されて、網目の大きさが第１実施形態と同じく８０番（オープニング０．１９８ｍｍ）程度のものが用いられている。
【０１３６】
軸受用フィルタ５５の他端部の環状外端面と環状凹部７０ｂ内に圧入固定されたプラグ７２との間には、コイルスプリング７３が装着されている。軸受用フィルタ５５は、コイルスプリング７３のばね力によって、吐出ポート４２側に付勢されている。つまり、コイルスプリング７３のばね力によって、受圧面５５ｃに対向する環状突部７０ａの対向面に当接するように付勢されている。なお、コイルスプリング７３のばね荷重は、吐出ポート４２に作用する吐出圧との関係で任意に設定されている。
【０１３７】
したがって、オイルポンプ２のポンプ作用によって吐出ポート４２から吐出されるオイルの吐出圧が所定圧以下である場合は、軸受用フィルタ５５はコイルスプリング７３のばね力によって、図１３に示すように、受圧部５５ｂの先端面が環状突部７０ａの対向面に当接した位置になっている。
【０１３８】
ポンプ回転数の上昇に伴いオイルの吐出圧が所定以上になると、この油圧を、環状突部７０ａと小径部５５ｂの隙間を介して軸受用フィルタ５５の受圧面５５ｃが受ける。これによって、軸受用フィルタ５５は、コイルスプリング７３のばね力に抗して後退移動して、外周面でドレン孔７１の内側開口を開く。これによって、吐出ポート４２からリリーフ通路７０に吐出されたオイルをオイルパン３０内に排出する。このため、ポンプ吐出圧の過剰な上昇を抑制してオイルフィルタ４９などの破損などを抑制できる。
【０１３９】
その際、環状凹部７０ｂとプラグ７２の圧入面は、厳密にシールされているものではなく、軸受用フィルタ５５が後退移動した際の背圧を逃がすようになっている。あるいは、プラグ７２に図外の小孔を形成して背圧を逃がすようになっている。
【０１４０】
また、吐出ポート４２から吐出通路４８に吐出されたオイルは、その大部分が図１２の太い矢印で示すように、吐出通路４８から吐出孔４８ａに流入してメインオイルギャラリー１０方向へ流入する。一方、吐出されたオイルの一部は、図中細い矢印で示すように、軸受用フィルタ５５のフィルタ部５７を通過して、通路孔５５ａから連通路５０内に流入する。ここから、第１実施形態と同じく環状溝２０ｃや該環状溝２０ｃから通路溝１７，１８などを介して各プレーンベアリング１１〜１４の内外周の潤滑に供される。
【０１４１】
したがって、この実施形態においても、各プレーンベアリング１１〜１４に対するオイルの十分かつ積極的な供給によって耐久性の向上が図れる。
【０１４２】
また、吐出通路４８に吐出された大部分のオイルは、フィルタ部５７の外面に沿って流れるため、フィルタ部５７の外面に付着したコンタミが洗い流されて除去される。これによってフィルタ部５７へのコンタミの付着を十分に抑制できる。
【０１４３】
また、フィルタ部５７は、その網目の大きさが第１実施形態ものと同じく比較的大きく形成されているから、オイルの流動抵抗を抑制できる。
【０１４４】
また、本実施形態では、軸受用フィルタ５５をリリーフ弁２４の一部として利用したことから、別途リリーフ弁を設ける必要がなくなり、製造コストや組立コストの低減化が図れる。
〔第３実施形態〕
図１６は第３実施形態を示し、ハウジング本体３１の上端部に一体に形成された突出壁３１ｊ内に、吐出通路４８から分岐した連通路５０が形成されていると共に、吐出通路４８の一部に軸受用フィルタ５５が配置されている。
【０１４５】
すなわち、ハウジング本体３１の突出壁３１ｊの内壁面に、取付穴５１が形成されている。突出壁３１ｊの内部には、連通路５０が取付穴５１の端部から折り返し状に折曲形成されている。
【０１４６】
取付穴５１は、吐出通路４８の一部に沿って直線状に形成されていると共に、吐出孔４８ａに対してはほぼ直交するように配置されている。一方、連通路５０は、取付穴５１の軸線上の端部から屈曲部５０ｈを介して折り返し状に折曲された直線状の第１連通部５０ａ有している。この第１連通部５０ａは、取付穴５１とほぼ平行に形成されている。なお、取り付け孔５１は、一部が吐出通路４８に沿って平行に形成されているが、吐出通路４８とは常に平行ではなくとも僅かに角度をもって形成されている場合も含む。
【０１４７】
連通路５０は、第１連通部５０ａを介して下流側がカバー部材３２内などに形成された連通路５０の一部をなす図外の第２連通部、第３連通部及び第４連通部を介して環状溝２０ｃに連通している。
【０１４８】
吐出通路４８は、図外のメインオイルギャラリーに連通していると共に、該メインオイルギャラリーにはオイルフィルタが設けられている。
【０１４９】
軸受用フィルタ５５は、第１実施形態のものと同じであって、両端部の第１、第２円筒部５８，５９が取付穴５１の第１、第２取り付け孔溝５１ａ、５１ｂ内に収容固定されている。また、支持枠５６の内部に、濾過部であるフィルタ部５７が固定されている。
【０１５０】
また、軸受用フィルタ５５は、取付穴５１を介して吐出通路４８の吐出孔４８ａと反対側の対向位置に設けられている。つまり、この軸受用フィルタ５５は、吐出ポート４２から吐出通路４８の吐出孔４８ａの反対側の位置に配置されている。つまり、吐出ポート４２から吐出通路４８に吐出されるオイルの流動方向に沿った位置に設けられている。なお、図中６６、６７はボール栓体である。
【０１５１】
吐出ポート４２から吐出されたオイルは、その大部分が図中太い矢印で示すように、吐出通路４８（吐出孔４８ａ）を通ってメインオイルギャラリー１０側に流入する。一方、一部が、図中細い矢印で示すように、フィルタ部５７を通過して第１円筒部５８の開口部５８ａから屈曲部５０ｈに流入し、さらに第１連通部５０ａに流入する。さらにこのオイルは、バランサ装置１の環状溝２０ｃから各プレーンベアリング１１〜１４に供給される。
【０１５２】
このように、吐出ポート４２から流出したオイルの一部が、軸受用フィルタ５５を介して各プレーンベアリング１１〜１４に対して十分に供給されることから、耐久性の向上が図れる。
【０１５３】
また、軸受用フィルタ５５は、吐出通路４８の吐出孔４８ａと反対側に位置し、吐出孔４８ａに対してオフセットした特異な位置に配置されている。このため、吐出ポート４２から吐出されたオイルの一部が、軸受用フィルタ５５の外周面を軸線方向に沿って吐出孔４８ａ方向へ流入する。つまり、フィルタ部５７の外周面を洗うように流動することから、フィルタ部５７の外周面に付着したコンタミが効果的に除去される。したがって、フィルタ部５７へのコンタミの付着が十分に抑制できる。
【０１５４】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、可変容量型オイルポンプ以外の一般的な固定容量型オイルポンプにも適用することができる。また、オイルポンプとしては、ベーンポンプ以外に、内接型トロコイドポンプや外接型ギアポンプなどを用いても構わない。
【０１５５】
また、オイルポンプ２は、オイルポンプ２が取り付けられる相手側は、前記バランサ装置１に限定されるものではなく、例えば内燃機関とすることも可能である。つまり、バランサ装置１とは一体的ではなく、離間した位置に設けられているものであってもよい。
【０１５６】
さらに、ドライブシャフト５とドリブンシャフト６の軸受部としては、プレーンベアリングに限定されるものではなく、例えばニードルベアリングやボールベアリングなどであってもよい。
【０１５７】
また、第１実施形態における絞り部５４は、第２、第３実施形態に適用することも可能である。
【０１５８】
以上の実施形態は、バランサシャフトを２本使用しているが、これを１本のバランサ装置に適用することも可能である。また、ハウジングを上下に分割する例を示したが、前後に分割したり、シリンダブロックの内部にバランサシャフトを直接収容配置することも可能である。
【０１５９】
以上説明した実施形態に基づくバランサ装置とオイルポンプ及びバランサ軸受部の潤滑システムとしては、例えば、以下に述べる態様のものが考えられる。
【０１６０】
その一つの態様において、内部に収容部と軸受部を有するハウジングと、前記軸受部に回転可能に設けられたバランサシャフトと、前記ハウジングに設けられ、前記バランサシャフトからの動力によって駆動されて、吐出部が前記ハウジングの外に設けられたオイルフィルタを介して内燃機関のメインオイルギャラリーと連通するオイルポンプと、前記吐出部から前記ハウジングの外に向かう吐出通路に設けられ、該吐出通路を流れるオイルの一部を濾過する軸受用フィルタと、前記吐出通路から分岐して設けられ、前記軸受用フィルタによって濾過されたオイルを前記軸受部に供給する連通路と、を備えている。
【０１６１】
この発明によれば、軸受部の耐久性を向上させることができる。
【０１６２】
さらに好ましくは、前記軸受用フィルタは、その網目が前記オイルフィルタよりも大きく形成されている。
この発明によれば、前記オイルフィルタより網目が大きいことにより、連通路へのオイルの供給性が良好になると共に、オイルフィルタよりも目詰まりの発生が少ない。
【０１６３】
さらに好ましくは、前記軸受用フィルタは、濾過部の一部が前記吐出通路を流れるオイルの流動方向に対して横断する方向に配置されている。
【０１６４】
この発明によれば、吐出通路に流れるオイルに混入した金属摩耗粉などのコンタミを、連通路内を避けてハウジングの外側のメインオイルギャラリー方向へ案内できるので、軸受用フィルタの目詰まりを抑制できる。
【０１６５】
さらに好ましくは、前記軸受用フィルタの濾過部は、円筒状に形成されている。
【０１６６】
この発明によれば、濾過部を円筒状に形成することによって、小さいスペースで表面積を大きくすることができる。このため、軸受用フィルタを連通路内においてどのように配置しても吐出通路のオイルの流動方向に対して交差する部が小さくできる。これによって、目詰まりを起こしにくくなる。
【０１６７】
さらに好ましくは、前記濾過部は、前記吐出通路を流れるオイルの流れ方向に対して交差する方向に配置されている。
【０１６８】
この発明によれば、濾過部によって吐出通路を流れるオイルの流れを変化させることができるので、連通路へのオイル流入量を抑制することができる。
【０１６９】
さらに好ましくは、前記軸受用フィルタは、軸方向の両端部が筒状に形成されて、該筒状の一端部側に開口部が形成され、他端部側が有底状に形成された支持枠と、該支持枠の内部に支持された前記濾過部と、を有している。
【０１７０】
さらに好ましくは、前記支持枠は、前記両端部の間を結ぶ細長い枠辺部を有し、該枠辺部の内側に前記濾過部が支持されている。
【０１７１】
この発明によれば、支持枠の枠辺部によって内側の濾過部の露出面積を可及的に大きくしたことから、オイルの濾過効果を大きくできる。
【０１７２】
さらに好ましくは、前記連通路の吐出通路との分岐部に、前記軸受用フィルタが配置される取付穴が形成されている共に、前記取付穴の一端側と前記支持枠の他端部との間に、前記支持枠の一端部側を取り付け穴の他端方向へ押し付ける付勢部材が設けられている。
【０１７３】
付勢部材により支持枠の一端部側が前記取付穴の他端方向へ押し付けることによって、支持枠の一端部の開口に対するシール性が確保されて、支持枠の一端部の外側から連通路へのオイルの漏れを抑制できる。
【０１７４】
さらに好ましくは、前記支持枠の両端部以外の部と前記取付孔の内周面との間に、円筒状に空間部が形成されている。
【０１７５】
前記円筒状の空間部によって前記吐出通路を流れるオイルの動圧を濾過部全体で受け易くなることから、濾過部の目詰まりを少なくすることができる。
【０１７６】
さらに好ましくは、前記支持枠の一端部の外径は、他端部の外径よりも小さく形成されている。
【０１７７】
さらに好ましくは、前記軸受部は、円環状のベアリングメタルによって構成された半割状のプレーンベアリングによって形成されている。
【０１７８】
プレーンベアリングは、潤滑油の供給が特に重要であり、さらに金属摩耗粉が入り込むことによって耐久性の悪化が大きくなることから、本発明を用いることの効果が大きい。
【０１７９】
さらに好ましくは、前記プレーンベアリングにオイル孔が形成されていると共に、該オイル孔を介して前記連通路とプレーンベアリングの内周が連通している。
【０１８０】
プレーンベアリングの潤滑性能が向上する。
【０１８１】
さらに好ましくは、前記プレーンベアリングの内周部は、外周部よりも軟質な材料によって形成されている。
【０１８２】
プレーンベアリングの内周面側に入り込んだコンタミを埋収させることができる。
【０１８３】
さらに好ましくは、前記プレーンベアリングの内周部は、アルミニウム合金材からなっている。
【０１８４】
さらに好ましくは、前記連通路には、絞り部が設けられている。  絞り部によって軸受部に流れるオイルの量を任意に調整することができる。
【０１８５】
さらに好ましくは、前記ハウジングは、複数のブロックが組み合わされることによって構成され、前記絞り部は、前記ハウジングの各ブロックの対向する分割面に跨って配置されると共に、脱着可能に配置されている。
【０１８６】
通路断面積など必要に応じて絞り部を交換できるばかりか各ブロックの対向分割面間からのオイルのリークを抑制できる。
【０１８７】
さらに好ましくは、前記絞り部は、中空パイプによって構成されて、一端の開口部と他端の開口部が前記対向分割面にそれぞれ対向して形成された各挿入孔に挿入固定されている。
【０１８８】
さらに好ましくは、前記絞り部は、各挿入孔が形成される部品の位置決めを兼ねている。
【０１８９】
別の好ましい態様としては、内部に収容部と軸受部を有するハウジングと、前記軸受部に回転可能に設けられたバランサシャフトと、オイルポンプによって内燃機関の摺動部を潤滑するためのオイルが供給されるオイル供給部から分岐して設けられ、前記軸受部に連通する連通路と、前記オイル供給部に設けられ、該オイル供給部から前記連通路に流入するオイルを濾過する軸受用フィルタと、前記オイル供給部から前記軸受用フィルタによって濾過されないオイルをオイルフィルタに向けて流出させる流出部と、を備えている。
【０１９０】
さらに別の好ましい態様として、内燃機関の摺動部にオイルを供給するオイルポンプであって、吐出されたオイルの一部を濾過し、それ以外のオイルは濾過しない軸受用フィルタと、前記軸受用フィルタによって濾過されたオイルをバランサ装置の軸受部に供給する第１通路と、前記軸受用フィルタによって濾過されないオイルを内燃機関のオイルフィルタに向けて流出させる第２通路と、を備えている。
【０１９１】
さらに別の好ましい態様として、軸受部に回転可能に設けられたバランサシャフトと、吐出部がオイルフィルタを介して内燃機関のメインオイルギャラリーに連通するオイルポンプと、前記吐出部から前記メインオイルギャラリーに向かう通路に設けられ、オイルの一部を濾過し、それ以外を濾過しないように設けられた軸受用フィルタと、前記軸受用フィルタによって濾過されたオイルを前記軸受部に供給する連通路と、を備えている。
【符号の説明】
【０１９２】
１…バランサ装置、２…オイルポンプ、３…アッパハウジング、４…ロアハウジング、５…ドライブシャフト、６…ドリブンシャフト、７…駆動ギア、８…ドライブギア、９…ドリブンギア、１０…メインオイルギャラリー、１０ａ…供給通路、２１…駆動側ヘリカルギア、２２…電磁切換弁、２３…給排通路、２４…リリーフ弁、３１…ハウジング本体、３２…カバー部材、３３…ポンプ軸、３４…ロータ、３５…ベーン、３６…ポンプ室、３７…カムリング、３８…コイルばね、４１…吸入ポート（吸入部）、４２…吐出ポート（吐出部）、４３…従動側ヘリカルギア、４５…制御油室、４８…吐出通路、４８ａ…吐出孔、５０…連通路、５０ａ〜５０ｄ…第１〜第４連通部、５１…取付穴、５１ａ…第１取付穴、５１ｂ…第２取付穴、５５…軸受用フィルタ、５６…支持枠、５７…フィルタ部５７、５８…第１円筒部、５９…第２円筒部、６０ａ〜６０ｄ…枠辺部、７０…リリーフ通路。
【図１】
2020073807.tif 000003
【図２】
2020073807.tif 000004
【図３】
2020073807.tif 000005
【図４】
2020073807.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020073807.tif 000008
【図７】
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【図８】
2020073807.tif 000010
【図９】
2020073807.tif 000011
【図１０】
2020073807.tif 000012
【図１１】
2020073807.tif 000013
【図１２】
2020073807.tif 000014
【図１３】
2020073807.tif 000015
【図１４】
2020073807.tif 000016
【図１５】
2020073807.tif 000017
【図１６】
2020073807.tif 000018