(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランク室内に転がり軸受けを介して取付られたクランクシャフトまたは、バランスシャフトの端部にオイルポンプを駆動する駆動軸を備えた内燃機関の潤滑装置の構造であって、
前記オイルポンプのロータは前記オイルポンプのボデーを介して、前記転がり軸受けに隣接するように配置され、
前記ボデーには、前記ロータを回転させる前記駆動軸が挿入されるための貫通孔と、前記貫通孔の重力下方に前記転がり軸受け側に前記転がり軸受けのベアリングの外側のレースに当接するように突出した突出部を有し、
前記駆動軸と前記貫通孔との隙間から流れ出したオイルが前記突出部を介して前記転がり軸受けに流れることを特徴とする内燃機関の潤滑装置の構造。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのクランク室に転がり軸受けで回転可能に枢支されたクランクシャフトまたは、バランスシャフトの端部にオイルポンプを備えた潤滑装置の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、機械的に摺動する部分が多く、フリクションおよび摩耗低減のためにさまざまな潤滑機構が備えられている。その主たる方法は、潤滑が必要な部分に潤滑用のオイルを供給するという方法である。この潤滑機構のため、内燃機関にはオイルポンプが搭載されている。
【０００３】
オイルポンプは、トロコイド式のオイルポンプがよく用いられている。このオイルポンプは、トロコイド曲線で凹部を形成されたアウタロータの内側にアウタロータの凹部の数より１つ少ない凸部を有するインナロータが配置され、インナロータの凸部の先端がアウタロータの凹部の内壁を滑りながら回転する際に、オイルを吸引・吐出する。
【０００４】
このインナロータは、クランクシャフト若しくはバランスシャフトの回転を駆動の動力として使用する。したがって、インナロータは、これらのシャフトの端部に固定された構造を有するのが好ましいとされている。
【０００５】
クランクシャフトやバランスシャフトは、転がり軸受けでクランク室に枢支され、高速に回転する。従って、これらのシャフトを枢支する転がり軸受けも潤滑する必要がある。
【０００６】
特許文献１には、バランスシャフトの端部にインナロータを直結した内燃機関で、バランスシャフトを枢支する軸受けを潤滑する構造が開示されている。ここでは、オイルポンプからバランスシャフト中を通り、軸受けに枢支されている位置までオイルの通路を形成する。つまり、バランスシャフト中の通路を介して軸受けにオイルを供給する。
【０００７】
特許文献２には、オイルポンプからギア室に供給されたオイルをさらにバランスシャフトの軸受けにオイルホースを介して供給する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−２００４０９号公報
【特許文献２】特開平０７−２１７７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の潤滑構造はシャフトの軸受け部分を十分に潤滑できる構造であると考えられる。しかし、バランスシャフト内にオイルの通路を形成しなければならない。これはバランスシャフトの加工が容易でなくなり、コストの上昇に繋がるものである。
【００１０】
特許文献２の方法は、それぞれの潤滑箇所毎にオイル通路を配置させなくてもよいという点では、潤滑構造を簡素化できる。しかし、ある潤滑箇所から他の潤滑箇所にオイルを送油するため、オイルの送油元では大きな圧力が必要となる。これは、ポンプの大型化を招き、また、潤滑箇所間の送油に係るメカロス等により燃費が悪化するという課題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記課題に鑑みて想到された発明であり、オイルポンプが端部に連結されたクランクシャフト若しくはバランスシャフトを枢支する軸受けを、オイル通路や、オイルの送油圧を用いることなく潤滑する内燃機関の潤滑装置の構造を提供するものである。
【００１２】
より具体的に本発明の内燃機関の潤滑装置の構造は、
エンジンのクランク室内に転がり軸受けを介して取付られたクランクシャフトまたは、バランスシャフトの端部にオイルポンプを駆動する駆動軸を備えた内燃機関の潤滑装置の構造であって、
前記オイルポンプのロータは前記オイルポンプのボデーを介して、前記転がり軸受けに隣接するように配置され、
前記ボデーには、前記ロータを回転させる前記駆動軸が挿入されるための貫通孔と、前記貫通孔の重力下方に前記転がり軸受け側に前記転がり軸受けのベアリングの外側のレースに当接するように突出した突出部を有し、
前記駆動軸と前記貫通孔との隙間から流れ出したオイルが前記突出部を介して前記転がり軸受けに流れることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の内燃機関の潤滑装置の構造は、転がり軸受けと隣接して配置されるオイルポンプのボデーに、転がり軸受け側に向けて突設した突出部を設け、その突出部は転がり軸受けの外側レースに当接するので、オイルポンプをエンジンに取付けると、突出部が転がり軸受けを転がり軸受けの取付孔の中に押し付け固定してしまう。従って、転がり軸受けを固定するためのスナップリング等の部材が必要でなく、低コスト化に寄与する。
【００１４】
また、オイルポンプとシャフト軸とのすきまから漏れ出るオイルが突出部を伝って転がり軸受けに供給されるので、特別な供給手段を用いなくても、転がり軸受けの潤滑が可能になる。つまり、転がり軸受けに対する個別の送油通路を形成する必要もなく、またオイルを送るための送圧も必要ない。したがって、オイルポンプの大型化や、メカロスなどの負荷を発生させることなく燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の潤滑装置の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の潤滑装置の構造に係るオイルポンプの外観を例示する図である。
【図３】本発明の潤滑装置の構造に係る他のオイルポンプの外観を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を用いて本発明の内燃機関の潤滑装置の構造（以下単に「潤滑装置の構造」という。）について説明する。なお、以下の説明は本発明の一実施形態を例示するものであり、本発明の趣旨から外れない範囲内で、下記の実施形態を変更しても、本発明の技術的範囲に含まれるのは言うまでもない。
【００１７】
図１に本発明に係る潤滑装置の構造１を構成するオイルポンプ１０がバランスシャフト３に取り付けられた状態の断面図を示す。本実施の形態では、バランスシャフト３にオイルポンプ１０を取付けた場合を示すが、オイルポンプ１０はクランクシャフト（図示せず）に取付けてもよい。バランスシャフト３は、クランクシャフトと平行に配置され、クランクシャフトと同期して回転するアンバランスウエイトを有するシャフトである。回転することで振動を生み出し、ピストン（図示せず）が発生する振動を打ち消す。
【００１８】
バランスシャフト３は、シリンダブロック２に設けられたバランスシャフト取付孔４を利用して支持される。バランスシャフト３は回転することが前提であるため、回転可能に支持されなければならない。そこで、バランスシャフト取付孔４には転がり軸受け２０を配置する。バランスシャフト３の端部には転がり軸受け２０の内側レース２１の内径面２１ｉに嵌合する枢支軸３ｃが形成される。
【００１９】
シリンダブロック２は外壁面２ｆにバランスシャフト３の枢支軸３ｃより径が大きく、転がり軸受け２０の外側レース２３の径より小さな貫通孔が形成される。この貫通孔がバランスシャフト取付孔４である。さらにバランスシャフト取付孔４の周囲には段差４ｓが設けられる。つまり、シリンダブロック２の外壁面２ｆからは、真ん中に貫通孔を有する凹みが形成されている。転がり軸受け２０は段差４ｓによって形成された凹みにシリンダブロック２の外壁面２ｆ側から嵌合されている。
【００２０】
バランスシャフト３の枢支軸３ｃはシリンダブロック２の内側から、凹みに嵌合した転がり軸受け２０の内側レース２１に挿入固定される。
【００２１】
転がり軸受け２０は、内側レース２１とベアリング２２と外側レース２３により構成されている。内側レース２１および外側レース２３はそれぞれ径の異なるリング部材であり、内側レース２１と外側レース２３の間にベアリング２２が所定個数嵌合保持されている。内側レース２１と外側レース２３はそれぞれベアリング２２に当接しているので、それぞれの回転運動は他方に対して、ベアリング２２の摺動抵抗程度でしか干渉しない。
【００２２】
つまり、転がり軸受け２０では、内側レース２１とベアリング２２の間およびベアリング２２と外側レース２３の間が軸受けの摺動部である。それぞれの摺動部を符号２５ｉおよび２５ｏとした。また、両方の摺動部をまとめて述べる場合は単に「摺動部２５」と呼ぶ。ここでは、外側レース２３がシリンダブロック２に固定され、内側レース２１に挿入固定されるバランスシャフト３が回転可能に枢支される。
【００２３】
バランスシャフト３の枢支軸３ｃのさらに先端には、オイルポンプ１０の駆動軸３ｄが形成される。オイルポンプ１０の駆動軸３ｄはオイルポンプ１０のインナロータ１２の回転中心に嵌合する形状を有する。オイルポンプ１０を駆動させるためである。駆動軸３ｄの形状は特に限定されないが、三角柱、四角柱、六角柱などの多角柱であるのが好ましい。加工が容易な上に、バランスシャフト３の回転トルクを確実にオイルポンプ１０に伝えることができるからである。
【００２４】
一方、オイルポンプ１０は、トロコイド式オイルポンプが好適に用いられる。厚みが薄く、吸引圧力・吐出圧力が高いからである。オイルポンプ１０はハウジング１１と、アウタロータ１６と、アウタロータ１６の内側に配置されるインナロータ１２と、ハウジング１１との間で閉じた空間を作るためのボデー１３を含む。ここで、ボデー１３は、ハウジング１１の周縁と密着し、インナロータ１２の回転中心を露出するドーナツ型のフラットな部材である。なお、オイルポンプ１０は全体として吸引口と吐出口を有するが、その位置は特に限定されない。
【００２５】
さらに本発明の潤滑装置の構造１では、オイルポンプ１０はボデー１３表面に突設された突出部１４を有する。突出部１４は、オイルポンプ１０がバランスシャフト３の駆動軸３ｄに取付けられ、シリンダブロック２に締結された際に、転がり軸受け２０の方向に向くように突設される。
【００２６】
図２には、オイルポンプ１０の外観を示す。外側はハウジング１１で覆われており、その中にアウタロータ１６が配置され、アウタロータ１６の内壁がトロコイド形状に形成されている。ハウジング１１の周囲には、締結固定用の貫通孔付ブラケット１１ｂが形成されている。ボデー１３は、ハウジング１１の蓋を兼ね、内部のインナロータ１２が回転することによって、吸引・吐出するオイルが外に漏れないようにする。
【００２７】
また、真ん中にはインナロータ１２を駆動する駆動軸３ｄが挿入されるための貫通孔１３ｈが形成されている。図２では、ボデー１３の中央に断面六角形の凹みが形成されている。これはインナロータ１２の回転軸１２ｃである。また、ボデー１３の貫通孔１３ｈから周縁１１ｅまでの所定の位置で、突出部１４が形成されている。
【００２８】
突出部１４の形状は、特に限定されないが、先端１４ｔが平坦であるのが好ましい。この突出部１４の先端１４ｔを転がり軸受け２０に当接させるので、先端１４ｔが尖っていたのでは、転がり軸受け２０が損傷するおそれもあるからである。また、後述するように、柱形状以外の形状を有していてもよい。
【００２９】
再び図１に戻って、駆動軸３ｄをボデー１３中央の凹みの回転軸１２ｃに挿入嵌合させ、さらにハウジング１１の周囲をシリンダブロック２にボルト等で締結固定する。この時に、突出部１４の先端１４ｔは、転がり軸受け２０の外側レース２３を、シリンダブロック２の外側から押すように当接されている。この状態は、オイルポンプ１０のロータ（１６または１２）がオイルポンプ１０のボデー１３を介してバランスシャフト３を枢支する転がり軸受け２０に隣接して配置されている状態であるといえる。
【００３０】
このような状態で、エンジンが駆動されると、バランスシャフト３は回転をはじめ、そのバランスシャフト３の延長上に設けられた駆動軸３ｄによってオイルポンプ１０も駆動を開始する。すると、ボデー１３の貫通孔１３ｈとバランスシャフト３の駆動軸３ｄとの間の隙間１５からオイルが漏れだす。このオイルはほぼ重力下方に向かって落下し突出部１４に当たる。
【００３１】
表面張力の大きなオイルにとっては、突出部１４は、オイルポンプ１０と転がり軸受け２０をつなぐ橋渡しとしての役目を果たす。つまり、突出部１４を伝って、転がり軸受け側２０にオイルは伝わる。すると、転がり軸受け２０の外側レース２３を通じてオイルは転がり軸受け２０に供給され潤滑されることとなる。
【００３２】
転がり軸受け２０の摺動部２５は、外側レース２３とベアリング２２の間２５ｏであり、また、内側レース２１とベアリング２２の間２５ｉである。しかし、外側レース２３にオイルが到達すれば、表面張力などで、外側レース２３とベアリング２２の間２５ｏにオイルは浸透し、浸透したオイルはベアリング２２と内側レース２１の間２５ｉにも行き渡る。
【００３３】
つまり、本発明の潤滑装置の構造１では、ボデー１３表面に形成する突出部１４は、ボデー１３中央の駆動軸３ｄの挿入嵌合用の凹み（インナロータ１２の回転軸１２ｃ中心）から重力下方に形成するのが好適である。また、形成する位置は、インナロータ１２の回転軸１２ｃ中心から所定距離だけ離れた位置であり、「所定距離」は、転がり軸受け２０の外側レース２３に当接できる位置である。
【００３４】
さらに図３には、突出部１４の他の形状バリエーションを有するオイルポンプ１０を示す。図３を参照して、突出部１４ａは、正面視で円弧状である。または、環状をしていてもよい。図３のように、円弧状の突出部１４ａがボデー１３に形成されていると、駆動軸３ｄとボデー１３の隙間１５から洩れたオイルは円弧状の弧の部分１４ｂに溜まるため、無駄なくオイルを供給することができる。
【００３５】
以上のように、本発明の潤滑装置の構造１では、転がり軸受け２０に隣接して固定されるオイルポンプ１０であって、ボデー１３に転がり軸受け２０側に突設させた突出部１４を有するので、固定用の部材が無くとも転がり軸受け２０を固定させることができる。さらにオイルが突出部１４を伝わり転がり軸受け２０の摺動部２５にも潤滑されるので、個別に送油手段を設ける必要がないし、また送油のための送圧を用意する必要もなく、低コストおよび低燃費に貢献することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、クランクシャフト若しくはバランスシャフトを枢支する転がり軸受けに隣接して配置されるオイルポンプを有する内燃機関に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  潤滑装置の構造
２  シリンダブロック
２ｆ  外壁面
３  バランスシャフト
３ｃ  枢支軸
３ｄ  駆動軸
１０  オイルポンプ
１１  ハウジング
１１ｂ  ブラケット
１１ｅ  周縁
１２  インナロータ
１２ｃ  インナロータの回転軸
１３  ボデー
１３ｈ  貫通孔
１４  突出部
１４ａ  他の形状の突出部
１４ｂ  円弧状の弧の部分
１４ｔ  （突出部の）先端
１５  隙間
１６  アウタロータ
２０  転がり軸受け
２１  内側レース
２１ｉ  内側レースの内径面
２２  ベアリング
２３  外側レース
２５、２５ｉ、２５ｏ  摺動部
【図１】
0005812722.tif 000002
【図２】
0005812722.tif 000003
【図３】
0005812722.tif 000004