(57)【要約】【課題】この発明は、ピストン式バランサを備える内燃機関に関し、バランサピストンの往復運動に伴うフリクションを良好に低減させることを目的とする。【解決手段】内燃機関の気筒内に配置される気筒内ピストンと対向して往復運動するバランサピストン１０を備える。当該バランサピストン１０の外周に設置されたバランサライナ１２を備える。バランサピストン１０には、バランサライナ１２上を転走するローラ１４が設けられている。バランサピストン１０の往復運動が、ローラ１４を介してバランサライナ１２によって案内される。【選択図】図１
2010116946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の気筒内に配置される気筒内ピストンと対向して往復運動するバランサピストンと、
前記バランサピストンの外周に設置されたバランサライナと、を備え、
前記バランサピストンには、前記バランサライナ上を転走するローラが設けられており、
前記バランサピストンの往復運動が、前記ローラを介して前記バランサライナによって案内されることを特徴とするピストン式バランサを備える内燃機関。
【請求項２】
内燃機関の気筒内に配置される気筒内ピストンと対向して往復運動し、側面に転走方向が前記往復運動の方向と一致するローラを有するバランサピストンと、
前記バランサピストンの外周に設置され、前記ローラを案内するガイド溝を有するガイド部材と、
を備えることを特徴とするピストン式バランサを備える内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ピストン式バランサを備える内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、往復動バランサ付きエンジンが開示されている。この従来のエンジンでは、ガイド筒（バランサライナ）内を往復動するロッド（バランサピストン）の往復運動を、オイルポンプや燃料ポンプとして利用するようにしている。また、この従来の技術では、クランク室からシリンダを斜め上向きに突出させた傾斜型エンジンに、当該往復動バランサ機構を適用している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９３３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１に記載のエンジンのように、ピストン式バランサを備える内燃機関では、内燃機関の気筒内に配置される気筒内ピストンとシリンダライナとが摺動することによって発生するフリクションに加えて、バランサピストンとバランサライナとが摺動することによるフリクションが発生する。このため、そのようなバランサピストンを備えない内燃機関に対して、内燃機関全体としてのフリクションが増大してしまう。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、バランサピストンの往復運動に伴うフリクションを良好に低減させ得るピストン式バランサを備える内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、ピストン式バランサを備える内燃機関であって、
内燃機関の気筒内に配置される気筒内ピストンと対向して往復運動するバランサピストンと、
前記バランサピストンの外周に設置されたバランサライナと、を備え、
前記バランサピストンには、前記バランサライナ上を転走するローラが設けられており、
前記バランサピストンの往復運動が、前記ローラを介して前記バランサライナによって案内されることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、ピストン式バランサを備える内燃機関であって、
内燃機関の気筒内に配置される気筒内ピストンと対向して往復運動し、側面に転走方向が前記往復運動の方向と一致するローラを有するバランサピストンと、
前記バランサピストンの外周に設置され、前記ローラを案内するガイド溝を有するガイド部材と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
第１の発明によれば、バランサピストンとバランサライナとが直接的に摺動運動するのではなく、ローラとバランサライナとの間で転走運動が行われるようになる。このため、バランサピストンとバランサライナとが直接的に摺動する場合と比べ、バランサピストンが往復運動する際のフリクションを良好に低減することが可能となる。
【０００９】
第２の発明によれば、バランサピストンが往復運動する際には、ローラは、ガイド部材のガイド溝内を転走するようになる。このため、バランサピストンとバランサライナとが直接的に摺動する場合と比べ、バランサピストンが往復運動する際のフリクションを良好に低減することが可能となる。また、本発明によれば、バランサピストンが往復運動する際には、ローラの周辺部にのみガイド部材を設置すれば良くなるので、部品の大幅な軽量化が可能となる。また、バランサピストンを案内する部材をそのようなガイド部材とすることで、円筒状に形成されるバランサライナを備える場合と比べて熱容量を低減することができ、内燃機関の暖機性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
先ず、図１を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１のピストン式バランサを備える内燃機関の特徴的な構成を説明するための図である。より具体的には、図１（Ａ）は、バランサピストン１０をその頂面の方向から見た図であり、図１（Ｂ）は、バランサピストン１０をその側面方向から見た図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態のピストン式バランサを備える内燃機関は、気筒内に配置される気筒内ピストン（図示省略）と対向して往復運動するバランサピストン１０を備えている。バランサピストン１０の外周には、円筒状に形成されたバランサライナ１２が設置されている。より具体的には、バランサピストン１０は、クランク軸（図示省略）の回転に伴って、図１（Ｂ）中に矢印Ａで示す方向で、バランサライナ１２内を往復運動するように構成されている。
【００１２】
バランサピストン１０には、バランサライナ１２の内周面を転走するローラ１４が設けられている。当該ローラ１４の転走方向は、バランサピストン１０の往復運動の方向（図１中の矢印Ａ方向）と一致するように設定されている。本実施形態では、バランサピストン１０の往復運動が、このようなローラ１４を介して、バランサライナ１２によって案内されるようになっている。
【００１３】
ところで、バランサピストン１０の軸線が鉛直方向に対して傾斜するようにして内燃機関が車両に搭載されていると、バランサピストン１０の自重によって、鉛直下方向側のバランサピストン１０の側面にスラスト荷重が作用することとなる。ここでは、バランサピストン１０の軸線に対して図１における左側を上記スラスト荷重が作用する「スラスト側」と称し、その反対側を「反スラスト側」と称している。
【００１４】
図１に示すように、上記ローラ１４は、スラスト側には１列当たり２個という個数で、２列分設けられている。また、反スラスト側には、同様に１列当たり２個という個数で、１列分設けられている。このように、ローラ１４は、バランサピストン１０の中心を間に挟むようにして両側に設置されており、そのうえで、より大きな荷重が作用するスラスト側に配置されるローラ１４の数が多くなるように設定されている。
【００１５】
図１を参照して以上説明した構成によれば、バランサピストン１０とバランサライナ１２とが直接的に摺動運動するのではなく、ローラ１４とバランサライナ１２との間で転走運動が行われるようになる。このため、バランサピストン１０とバランサライナ１２とが直接的に摺動する場合と比べ、バランサピストン１０が往復運動する際のフリクションを良好に低減することが可能となる。
【００１６】
また、本実施形態の構成を採用した場合には、バランサライナ１２との接触を担うローラ１４の材質をバランサピストン１０の材質と任意に変更することができるので、上記スラスト荷重に対する強度や質量の最適化設計が容易となる。
【００１７】
また、面同士の摺動運動に比べてローラ１４の転走運動は、一般的に潤滑条件が緩いので、本実施形態の構成を採用することで、潤滑系の設計が容易となる。
【００１８】
実施の形態２．
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図２は、本発明の実施の形態２のピストン式バランサを備える内燃機関の特徴的な構成を説明するための図である。より具体的には、図２（Ａ）は、バランサピストン１０をその頂面の方向から見た図であり、図２（Ｂ）は、バランサピストン１０をその側面方向から見た図である。尚、図２において、上記図１に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００１９】
図２に示すように、本実施形態においても、バランサピストン１０には、上述した実施の形態１と同様に、ローラ１４が設けられている。そのうえで、本実施形態では、バランサピストン１０の往復運動に伴うローラ１４の転走を案内する部材として、円筒状に形成されたバランサライナ１２に代え、ローラ１４を案内するガイド溝１６ａを有するローラガイド１６を備えている。より具体的には、図２に示すように、ローラガイド１６は、レール状に形成されており、スラスト側に２列および反スラスト側に１列配置されたローラ１４のそれぞれの列に対応して備えられている。
【００２０】
図２を参照して以上説明した構成によれば、バランサピストン１０が往復運動する際には、ローラ１４は、ローラガイド１６のガイド溝１６ａ内を転走するようになる。このため、バランサピストン１０とバランサライナ１２とが直接的に摺動する場合と比べ、バランサピストン１０が往復運動する際のフリクションを良好に低減することが可能となる。また、ガイド溝１６ａ内に挿入された状態でローラ１４が転走するようになるので、往復運動時にバランサピストン１０の軸がぶれるのを防止しつつ、ローラガイド１６によってバランサピストン１０の往復運動を案内させられるようになる。
【００２１】
そして、本実施形態の構成によれば、スラスト側と反スラスト側におけるローラ１４の周辺部にのみローラガイド１６を設置すれば良くなるので、部品の大幅な軽量化が可能となる。また、ローラガイド１６は、実施の形態１のバランサライナ１２と比べて熱容量が圧倒的に小さいため、内燃機関の暖機性を向上させることができる。
【００２２】
更に、精度の良い仕上げ（ボーリングおよびホーニング）が必要なバランサライナ１２に比べ、ローラガイド１６は安価に生産することができる。また、バランサライナ１２に比べ、修理や交換等のサービス性が向上する。また、バランサピストン１０の直径、更にはスラスト側荷重や反スラスト側荷重が異なっても、ローラガイド１６の位置や本数を変更することのみで対応が可能となる。このため、多種類の仕様のエンジンにおいて、部品の共通化が図れるようになる。
【００２３】
尚、上述した実施の形態２においては、ローラガイド１６が前記第２の発明における「ガイド部材」に相当している。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１のピストン式バランサを備える内燃機関の特徴的な構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態２のピストン式バランサを備える内燃機関の特徴的な構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  バランサピストン
１２  バランサライナ
１４  ローラ
１６  ローラガイド
１６ａ  ガイド溝
【図１】
2010116946.tif 000003
【図２】
2010116946.tif 000004