(57)【要約】【課題】バランサ装置のバランサハウジング内のオイル中の気泡の細分化を抑制する。【解決手段】内燃機関のクランクケースとオイルパンとの間に配置される内燃機関のバランサ装置であって、バランサシャフトとギアとバランサマスとバランサハウジングとを備える。バランサシャフトは、内燃機関のクランクシャフトの回転に応じて回転する。ギア及びバランサマスのそれぞれは、バランサシャフトと一体的に回転するように、バランサシャフトに取り付けられている。バランサハウジングは、バランサシャフトを軸支し、バランサシャフトと、ギアと、バランサマスとを収納する。更に、バランサハウジングは、内壁面のうち、バランサハウジング内にオイルが最大限に満たされた状態においてオイルに接する部分、かつ、バランサマス又はギアに対向する部分に、バランサシャフトの軸方向に垂直に形成された複数の溝部を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のクランクケースとオイルパンとの間に配置される内燃機関のバランサ装置であって、
前記内燃機関のクランクシャフトの回転に応じて回転するバランサシャフトと、
前記バランサシャフトと一体的に回転するように取り付けられたギアと、
前記バランサシャフトと一体的に回転するように取り付けられたバランサマスと、
前記バランサシャフトを軸支し、前記バランサシャフトと、前記ギアと、前記バランサマスとを収納するバランサハウジングと、
を備え、
前記バランサハウジングは、内壁面のうち、前記バランサハウジング内にオイルが最大限に満たされた状態においてオイルに接する部分、かつ、前記バランサマス又は前記ギアに対向する部分に、前記バランサシャフトの軸方向に垂直に形成された複数の溝部を有する、
ことを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関のバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関のバランサ装置が開示されている。このバランサ装置は、誘導路と凹陥部と排出孔とを備え、バランサシャフトの回転により飛散したオイルが、バランサハウジング内の誘導路から、凹陥部に誘導され、オイル液滴となって、排出孔からオイルパンに戻されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２５０３９９号公報
【特許文献２】特開２０１２−００７６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バランサ装置のバランサハウジング内ではバランサシャフトの回転により、オイル中の気泡が細分化される。細分化された微小な気泡は浮力が小さいためオイル中に滞留することになり、気泡の体積割合（即ち、ボイド率）が増加する。その結果、オイルが見かけ上の圧縮性を帯び、油圧部品の動作不良を引き起こす等の事態を生じうる。従って、バランサハウジング内でのオイル中の気泡の細分化を避け、気泡を浮力により速やかに油面まで上昇させて、気泡を消滅させることが重要である。この点、特許文献１の構成は、オイルパン内でのオイルの攪拌を防止するものであり、バランサシャフト内のオイル中の気泡の細分化を抑制するものではない。
【０００５】
本発明は、以上の課題を解決することを目的として、バランサハウジング内のオイル中の気泡の細分化を抑制するよう改良されたバランサ装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するため、本発明の内燃機関のバランサ装置は、以下の構成を有している。即ち、本発明のバランサ装置は、内燃機関のクランクケースとオイルパンとの間に配置される内燃機関のバランサ装置であって、バランサシャフトとギアとバランサマスとバランサハウジングとを備える。
【０００７】
バランサシャフトは、内燃機関のクランクシャフトの回転に応じて回転する。ギア及びバランサマスのそれぞれは、バランサシャフトと一体的に回転するように、バランサシャフトに取り付けられている。バランサハウジングは、バランサシャフトを軸支し、バランサシャフトと、ギアと、バランサマスとを収納する。
【０００８】
更に、バランサハウジングは、内壁面のうち、バランサハウジング内にオイルが最大限に満たされた状態においてオイルに接する部分、かつ、バランサマス又はギアに対向する部分に、バランサシャフトの軸方向に垂直に形成された複数の溝部を有する。
【発明の効果】
【０００９】
バランサハウジングの内壁面とバランサマス又はギアとの間には、バランサマス又はギアの回転によりオイルの流れが生じ、オイルの流れの速度勾配による、オイルの粘度に応じたせん断力が発生する。このせん断力は、オイル中の気泡を細分化させる原因となる。ここで本発明では、バランサハウジングの内壁面の、バランサマス又はギアに対向する部分に、溝部が形成されている。これにより溝部である凹部とバランサハウジング内壁面との間の部分、溝部と溝部の間の凸部とバランサハウジング内壁面との間の部分とで、オイルの流れの速度勾配に差を生じさせることができる。即ち、凸部では速度勾配が大きく、凹部では速度勾配が小さくなる。隣接する部分で速度勾配に差が生じると、流れの３次元化が促進され、バランサマス又はギアと、バランサハウジング間の速度勾配は緩やかになる。これによりオイルのせん断力が減少するため、オイル中の気泡の細分化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係るバランサ装置の断面構成を模式的に示す図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面のバランサ装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施の形態のバランサ装置における、バランサハウジングの内壁面とギア又はバランサマスとの間に生じるオイルの流れの速度勾配と気泡の細分化について説明するための図である。
【図４】従来のバランサ装置における、バランサハウジングの内壁面とギア又はバランサマスとの間に生じるオイルの流れの速度勾配と気泡の細分化について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係るバランサ装置の断面構成を模式的に示す図である。図１のバランサ装置１０は、平行に配置された２本のバランサシャフト１２を備えている。図１はバランサシャフト１２の軸方向に垂直な断面を表している。
【００１３】
各バランサシャフト１２には、各バランサシャフト１２と一体的に回転するギア１４が取り付けられている。２つのギア１４は噛合して配置され、２本のバランサシャフト１２を同期して回転させる。なお、バランサシャフト１２には、ギア１４のほかに、バランサシャフト１２にクランクシャフトの回転を伝達するためのギアを含む複数のギア又はプーリが取り付けられている。
【００１４】
また図示を省略するが各バランサシャフト１２には、各バランサシャフト１２と一体的に回転するバランサマスが取り付けられている。バランサマスは、バランサシャフト１２の重心が軸心から外れるようにする部材であり、バランサシャフト１２の軸心に垂直な断面形状が略半円形状に形成された部材である。
【００１５】
バランサ装置１０は、バランサシャフト１２の両端を軸支して、バランサシャフト１２及びギア１４及びバランサマスを収納するバランサハウジング１６を備えている。バランサハウジング１６は、内燃機関のオイルパン内に配置されており、オイルパン内のオイルを内部に導入し、オイルパンにオイルを排出できる構成となっている。バランサハウジング１６内へのオイル導入によりオイルに満たされ得る部分は、図１のオイルレベルより下の部分である。即ち、図１のオイルレベルより下側の部分は、バランサハウジング１６内にオイルが最大限に満たされた状態においてオイルに接する部分である。
【００１６】
図２は、図１におけるＡ−Ａ断面のバランサ装置の構成を模式的に示す図である。図２に示されるように、バランサハウジング１６の、オイルレベルより下側の部分であって、かつ、ギア１４又はバランサマスに対向する面には、バランサシャフト１２の軸方向に垂直に、複数の溝部２０が形成されている。言い換えると、バランサシャフト１２の軸方向に平行な断面には、溝部２０である凹部と、隣接する２つの溝部２０の間の凸部２２とが形成されている。
【００１７】
なお、溝部２０は、バランサハウジング１６の内壁面の、オイルレベルより下側の部分であって、ギア１４又はバランサマスに対向する部分の全面に形成してもよい。また、バランサハウジング１６の内壁面の、オイルレベルより下側の部分であって、ギア１４又はバランサマスに対向する部分のうち、オイルの流れの速度勾配が大きくなりやすい部分に選択的に形成してもよい。
【００１８】
この溝部２０の幅Ｃ及び深さＤは、ギア１４又はバランサマスと、バランサハウジング１６の内壁面とのクリアランスに応じて設定されるが、一例として、幅及び深さともに３ｍｍ程度とされる。
【００１９】
図３は、図１の領域Ｂにおける、ギア又はバランサマスとバランサハウジングの内壁面との間で生じるオイルの流れの速度勾配と、気泡の細分化とについて説明するための図である。図４は、比較のため、従来の構成のバランサ装置の領域Ｂに対応する部分における、ギア（又はバランサマス）とバランサハウジングの内壁面との間で生じるオイルの流れの速度勾配と、気泡の細分化とについて説明するための図である。
【００２０】
バランサシャフト１２の回転により、図３に示されるように、ギア１４（又はバランサマス）とバランサハウジング１６の内壁面との間には、回転方向に応じたオイルの流れが生じ、ギア１４（又はバランサマス）とバランサハウジング１６の内壁面との間には速度勾配が生じる。
【００２１】
ここで図４に示されるように、バランサハウジングの内壁面に溝部が形成されていない従来の構成では、オイルの速度勾配が全体的に一律かつ大きく、速度勾配に起因する大きなせん断力により気泡が細分化されやすい。
【００２２】
一方、図３に示されるように、バランサハウジング１６の内壁面に溝部２０が形成されている場合、ギア１４（又はバランサマス）と溝部２０との間のオイルの流れの速度勾配が、ギア１４（又はバランサマス）と凸部２２との間のオイルの流れの速度勾配に比べて大きくなる。つまり、バランサハウジング１６の内壁面に凹部（即ち溝部２０）と凸部２２とが存在することで、速度勾配が大きな領域が少なくなるとともに、オイルの流れが３次元化されて速度勾配の大きい領域が拡散する。その結果、オイルの流れの速度勾配に起因して発生する、オイル粘性によるせん断力が小さくなり、オイル中の気泡の細分化が抑制される。オイル中に残る大きな気泡は速やかに油面に上昇して消滅するため、オイル中の気泡の細分化が抑制されることで、全体としてオイル中の気泡率を低減することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１０  バランサ装置
１２  バランサシャフト
１４  ギア
１６  バランサハウジング
２０  溝部
２２  凸部
【図１】
2018179107.tif 000003
【図２】
2018179107.tif 000004
【図３】
2018179107.tif 000005
【図４】
2018179107.tif 000006