(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのシリンダブロック及びその内部のクランクシャフト下方のオイルパン内に配設されると共に、バランサシャフト本体の回動に応じて、そのバランサシャフト本体を覆うハウジング内のオイルを、前記オイルパンに排出するための排出孔が設けられたバランサシャフト装置であって、
前記クランクシャフトの下方の側方位置であって前記ハウジングの上方にベアリングビームを備え、
前記排出孔が、前記ハウジングのうち、前記オイルパン内のオイル液面より上方であって前記ベアリングビームに対峙する位置に設けられ、
前記ベアリングビーム下部には、上方に凹んだ凹陥部が設けられており、
前記排出孔は、前記凹陥部に対峙する位置において開口していることを特徴とするエンジンのバランサシャフト装置。
【請求項２】
前記凹陥部を構成する内周面は、上下方向に延びる壁面を含むことを特徴とする請求項１記載のエンジンのバランサシャフト装置。
【請求項３】
前記凹陥部は、前記ベアリングビームの外周側に膨出した膨出部に設けられており、且つ前記壁面は、当該膨出部の外縁部側と、前記ベアリングビーム側とをトラス状に連結するリブの壁面をなすことを特徴とする請求項２記載のエンジンのバランサシャフト装置。
【請求項４】
前記ハウジングにおいて、前記排出孔と前記バランサシャフト本体の配設位置とを結ぶところの、オイル排出用の誘導路には、排出されるオイルを前記排出孔において前記凹陥部に指向させるべく、ガイド面が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のエンジンのバランサシャフト装置。
【請求項５】
前記ハウジングにおいて、少なくとも前記排出孔の外側方向の位置には、前記排出孔から排出されたオイルが前記凹陥部から落下するに際して前記オイルパン内を指向するように、上下方向に延びる縦壁部が設けられており、
前記ハウジングが前記シリンダブロックに取り付けられた状態において、前記壁面と前記縦壁部とは、前記凹陥部から落下するオイルの導通路をなすことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れかに記載のエンジンのバランサシャフト装置。
【請求項６】
前記縦壁部は、前記ハウジングに一体的に設けられ、且つ前記ハウジングの上下方向に連通するリブをなすことを特徴とする請求項５記載のエンジンのバランサシャフト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クランクシャフトの振動を打ち消すエンジンのバランサシャフト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンのバランサシャフトにおいては、バランサシャフト本体の回動によるオイルパン内のオイルの撹拌により、オイル内に気泡が混入したり、或いはオイルが泡立ってしまうことにより、オイルの潤滑性能が低下するという問題や、場合により、撹拌によって飛散したオイルがシリンダブロック内、特にクランクケース内に混入するといった問題が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の問題を解決すべく、従来より様々な提案がなされており、例えば本願出願人による先行する実開昭６２−０２８９３７号には、バランサシャフトをハウジングによって覆うと共に、そのハウジングの側壁に、当該ハウジング内に溜まるバランサシャフト潤滑用のオイルを、バランサシャフト本体の回動に応じて、オイルパン内にオイルを排出する排出孔を設ける技術が開示されている。
【０００４】
係る従来技術によれば、バランサシャフトによるオイルパン内のオイル撹拌や飛散は防止できるが、この場合、排出されたオイルが液体の状態、或いは霧化した状態で、シリンダブロックの内部、特にクランクケースの内部に流入し、クランクシャフトの回転によって更に周囲に飛散するという問題がある。
【０００５】
本願発明は、係る問題を効率良く解決するものであり、バランサシャフト本体の回動に応じたオイルパン内のオイルの撹拌と、シリンダブロック内へのオイルの飛散とを効率良く防止するエンジンのバランサシャフト装置の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るエンジンのバランサシャフト装置は、以下の構成を特徴とする。
【０００７】
即ち、エンジンのシリンダブロック及びその内部のクランクシャフト下方のオイルパン内に配設されると共に、バランサシャフト本体の回動に応じて、そのバランサシャフト本体を覆うハウジング内のオイルを、前記オイルパンに排出するための排出孔が設けられたバランサシャフト装置であって、前記クランクシャフトの下方の側方位置であって前記ハウジングの上方にベアリングビームを備え、前記排出孔が、前記ハウジングのうち、前記オイルパン内のオイル液面より上方であって前記ベアリングビームに対峙する位置に設けられ、前記ベアリングビーム下部には、上方に凹んだ凹陥部が設けられており、前記排出孔は、前記凹陥部に対峙する位置において開口していることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記凹陥部を構成する内周面は、上下方向に延びる壁面を含み、前記凹陥部は、前記ベアリングビームの外周側に膨出した膨出部に設けられており、且つ前記壁面は、当該膨出部の外縁部側と、前記ベアリングビーム側とをトラス状に連結するリブの壁面をなすと良い。
【００１０】
また、上記何れの装置構成においても、好ましくは前記ハウジングにおいて、前記排出孔と前記バランサシャフト本体の配設位置とを結ぶところの、オイル排出用の誘導路には、排出されるオイルを前記排出孔において前記凹陥部に指向させるべく、ガイド面を設けると良い。
【００１１】
また、好ましくは前記ハウジングにおいて、少なくとも前記排出孔の外側方向の位置には、前記排出孔から排出されたオイルが前記凹陥部から落下するに際して前記オイルパン内を指向するように、上下方向に延びる縦壁部が設けられており、前記ハウジングが前記シリンダブロックに取り付けられた状態において、前記壁面と前記縦壁部とは、前記凹陥部から落下するオイルの導通路をなすと良い。この場合、更に好ましくは、前記縦壁部は、前記ハウジングに一体的に設け、且つ前記ハウジングの上下方向に連通するリブを構成すると良い。
【００１２】
【発明の効果】
上記の本発明によれば、バランサシャフト本体の回動に応じたオイルパン内のオイルの撹拌と、シリンダブロック内へのオイルの飛散とを効率良く防止するエンジンのバランサシャフト装置の提供が実現する。
【００１３】
即ち、請求項１の発明によれば、ハウジング内のオイルは、バランサシャフトの回動に応じて、オイルパン内のオイル液面より上方の排出孔から排出されるので、オイルパン内のオイル中にハウジング内のオイルが排出されることによって発生するオイルの撹拌を、効率良く防止することができると共に、既存部品であるベアリングビームによってシリンダブロック内にオイルが飛散することを効率良く防止することができる。
【００１４】
また、排出孔から排出したオイルを、凹陥部（凹陥部の壁面：請求項２）において効率良く液化することができ、飛散したオイルのシリンダブロック内への流入を効率良く防止することができる。また、ベアリングビームに、例えば凹陥部の壁面となる壁面を有するリブをトラス状に設ける（請求項３）ことにより、強度を低下させることなく、従来と比較してベアリングビームの軽量化を図ることができる。
【００１５】
また、請求項４の発明によれば、バランサシャフトの回動によって撥ね上げられたオイルを、排出孔からハウジングの外部に確実に導くことができる。
【００１６】
また、請求項５の発明によれば、凹陥部から落下したオイルを、オイルパン内に確実に導くことができる。
【００１７】
また、請求項６の発明によれば、ハウジングにオイル誘導用の縦壁部として機能するリブを形成することにより、強度を低下させることなく、従来と比較してハウジングの軽量化を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るエンジンのバランサシャフト装置の一実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態におけるエンジンのバランサシャフト装置２を搭載する直列４気筒エンジンの下部構造を示す図である。図２は、バランサシャフト装置２の上面図である（尚、同図には、当該図面の基となる３次元ＣＡＤデータの関係から、Ｒ部分やテーパー等を表わすフィレットを示す線を含む）。図３は、バランサシャフト装置２がシリンダブロック１４に取り付けられた状態における図２のＡ−Ａ断面を示す図である。図４は、バランサシャフト装置２がシリンダブロック１４に取り付けられた状態における図２のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【００２０】
図１に示す直列４気筒ガソリンエンジンのオイルパン３の内部において、シリンダブロック１４（図３参照）の下方には、クランクシャフト支持部材１とバランサシャフト装置２とが配設される。クランクシャフト支持部材１は、クランクシャフト１１を軸支する複数の支持部（ベアリングキャップ）と、その基台部をなすベアリングビームとからなる一体構造をなす。また、クランクシャフト支持部材１の下方には、バランサシャフト装置２のハウジング２１が支持される。
【００２１】
ハウジング２１は、図３及び図４に示すように、バランサシャフト２２やベアリング２６等の組み付けを容易にするために、バランサシャフト２２の軸心２２ａに一致する部分で、ハウジングアッパー２１Ａとハウジングロアー２１Ｂとに分割構成されており、これらの部材は、不図示の複数のボルトによって締結される。このハウジング２１には、２本のバランサシャフト２２がクランクシャフト１１の軸心１１Ａと平行な方向に、所定間隔だけ離間した状態で軸支されている。
【００２２】
各バランサシャフト２２には、バランサウェイト２３と反転ギア２４とが一体的に形成されている。各バランサシャフト２２は、バランサウェイト２３の軸方向両端に設けられたベアリング２６により２点で軸支されている。２本のバランサシャフト２２は双方の反転ギア２４の噛み合いにより一方から他方へ動力が伝達される。
【００２３】
また、バランサシャフト２２の一方には、クランクシャフト１１の駆動ギア１３に噛み合う従動ギア２５が軸着され、クランクシャフト１１からバランサシャフト２２の一方に駆動力が伝達されることにより、図３及び図４に示す方向に、両バランサシャフト２２がクランクシャフト１１と共に回転する。
【００２４】
フライホイール９は、クランクシャフト１１からトランスミッション（不図示）への駆動力伝達方向の下流側に軸着されており、クランクシャフト１１の駆動ギア１３は、クランクシャフト１１のねじれの少ないフライホイール側（本例では、３気筒目と４気筒目の間）に配置されている。
【００２５】
本実施形態において、バランサシャフト装置２には、バランサシャフト２２の回動に応じて、そのバランサシャフト本体を覆うハウジング２１内のオイルを、オイルパン３に排出する（戻す）ための排出孔２８が設けられている（図２及び図４参照）。この排出孔２８は、オイルパン３内のオイル液面Ｓより上方であってクランクシャフト支持部材１に対峙する位置に設けられている。
【００２６】
また、図４に示すように、ハウジング２１には、排出孔２８とバランサシャフト２２の配設位置（回動エリア）とを結ぶオイル排出用の誘導路３５が設けられており、この誘導路３５には、バランサシャフトの回動によって撥ね上げられたオイルが排出孔２８において排出されるに際して、クランクシャフト支持部材１の下部（本実施形態では後述する凹陥部３１。）へ指向するように、テーパー状のガイド面が形成されている。本実施形態では、係る構造により、バランサシャフトの回動によって撥ね上げられたオイルを、排出孔２８からハウジング２１の外部に確実に導出している。
【００２７】
また、クランクシャフト支持部材１においてベアリングビームとして機能する基台部の下部には、図４に示すように、上方に凹んだ凹陥部３１が設けられており、排出孔２８は、凹陥部３１に対峙する位置において開口している。ここで、クランクシャフト支持部材１の構造について説明する。
【００２８】
図６は本実施形態におけるクランクシャフト支持部材１の斜視図である。図７は、本実施形態におけるクランクシャフト支持部材１の下面図である。図８は、本実施形態におけるクランクシャフト支持部材１の正面図である。図９は、本実施形態におけるクランクシャフト支持部材１の上面図である。そして、図１０は、図７のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【００２９】
図６及び図８に示すように、クランクシャフト支持部材１は、図３を参照して上述したように、クランクシャフト１１を軸支する複数のベアリングキャップと、ベアリングビームとからなる一体構造をなす。このクランクシャフト支持部材１においてベアリングビームとして機能する基台部には、図４、図７及び図１０に示すように、上方に凹んだ凹陥部３１が設けられており、この凹陥部３１を構成する面のうち、内周面は、上下方向に延びる壁面をなす。これら凹陥部３１は、クランクシャフト支持部材１の外周側に膨出した膨出部に設けられており、それら凹陥部の内周面を構成する壁面は、当該膨出部の外縁部側と、クランクシャフト支持部材１側とをトラス状に連結するリブ３２をなす。本実施形態では、係る構造により、クランクシャフト支持部材１の基台部の強度を低下させることなく、従来のベアリングビームと比較して軽量化を実現している。尚、ボス３４は、クランクシャフト支持部材１をシリンダブロック１４の下部にボルト止めするために使用される。
【００３０】
また、ハウジング２１において、排出孔２８の外側方向の位置には、図２に示すように、４箇所それぞれの排出孔２８から排出されたオイルが、対応する凹陥部３１の内壁面に衝突した後、オイル液滴となって下方に落下するに際して、落下するオイル液滴がオイルパン３内を指向するように、上下方向に連通する中空部分２７が設けられている。
【００３１】
図５は、ハウジング２１に設けられた排出孔２８及びリブ２９を示す斜視図であり、図５及び図２に示すように、中空部分２７の縦壁部は、ハウジング２１と一体であって上下方向に連通するリブを構成する。係る構造により、本実施形態では、強度を低下させることなく、従来と比較してハウジングの軽量化を実現している。
【００３２】
即ち、クランクシャフト支持部材１においてベアリングビームをなす基台部には、上述した如く凹陥部３１が形成され、且つハウジング２１には中空部分２７が形成されているので、ボス３０を利用してハウジング２１がシリンダブロック１４に取り付けられ、且つボス３４を利用してクランクシャフト支持部材１がシリンダブロック１４に取り付けられた状態において、クランクシャフト支持部材１に形成された凹陥部３１の壁面と、クランクシャフト支持部材１に形成されたハウジング２１の中空部分２７を構成する縦壁部とは、図４に示すように、凹陥部３１の内壁面に衝突することによってオイル液滴となって下方に落下するオイルの導通路をなす。これにより、凹陥部３１から落下したオイルを、オイルパン３内に確実に導くことができる。
【００３３】
以上説明した本実施形態によれば、バランサシャフト２２の回動に応じて、オイルパン３内のオイル液面Ｓより上方の排出孔２８からオイルが排出され、排出されたオイルは、凹陥部３１と中空部分２７とがなす導通路を通って落下するので、オイルパン３内のオイルの撹拌を効率良く防止することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、エンジンの既存部品であるベアリングビームとベアリングキャップとを一体構造としたクランクシャフト支持部材１を採用し、その基台部（ベアリングビーム部分）に凹陥部３１を設けることにより、排出孔２８から排出されたオイルは、対応する凹陥部３１の壁面に衝突した後、オイル液滴となって下方に落下するので、シリンダブロック内にオイルが飛散することを効率良く防止することができる。
【００３５】
尚、本実施形態では、排出孔２８から排出されたオイルを、凹陥部３１の壁面を利用してオイル液滴としたが、クランクシャフト支持部材１に凹陥部３１を設けず、クランクシャフト支持部材１の下方に排出されたオイルを、衝突させる構造により、シリンダブロック内にオイルが飛散することを防止しても良い。
【００３６】
また、本実施形態において、クランクシャフト支持部材１には、クランクシャフト１１を軸支する複数の支持部（ベアリングキャップ）と、その基台部をなすベアリングビームとからなる一体構造のものを採用したが、本発明は係る一体構造の場合だけでなく、複数のベアリングキャップとベアリングビームとが別体構造の場合にも採用することができる。即ち、別体構造の場合には、ベアリングビームの下方またはベアリングキャップの下方であって、ハウジング２１に設けられた排出孔２８に対応する位置に、凹陥部３１を設ければ良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるエンジンのバランサシャフト装置２を搭載する直列４気筒エンジンの下部構造を示す図である。
【図２】バランサシャフト装置２の上面図である。
【図３】バランサシャフト装置２がシリンダブロック１４に取り付けられた状態における図２のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図４】バランサシャフト装置２がシリンダブロック１４に取り付けられた状態における図２のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図５】ハウジング２１に設けられた排出孔２８及びリブ２９を示す斜視図である。
【図６】本実施形態におけるクランクシャフト支持部材１の斜視図である。
【図７】本実施形態におけるクランクシャフト支持部材１の下面図である。
【図８】本実施形態におけるクランクシャフト支持部材１の正面図である。
【図９】本実施形態におけるクランクシャフト支持部材１の上面図である。
【図１０】図７のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【符号の説明】
１：クランクシャフト支持部材，
２：バランサシャフト装置，
３：オイルパン，
１１：クランクシャフト，
１３：駆動ギア，
１４：シリンダブロック，
２１：ハウジング，
２１Ａ：ハウジングアッパー，
２１Ｂ：ハウジングロアー，
２２：バランサシャフト，
２３：バランサウェイト，
２４：反転ギア，
２５：従動ギア，
２６：ベアリング，
２７：中空部分，
２８：排出孔，
２９，３２：リブ，
３０，３４：ボス，
３１：凹陥部，
３５：オイル誘導路，
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003705137.tif 000008
【図８】
0003705137.tif 000009
【図９】
0003705137.tif 000010
【図１０】
0003705137.tif 000011