(57)【要約】【課題】バッフルプレート上に滴下した潤滑油を効果的に捕集してバランサハウジング内からオイルパン内への速やかに排出することができるエンジンのバランサ装置を提供する。【解決手段】バランサハウジング９のアッパー、ロアーハウジング１０，１１との間が前後２つの空間部に隔成されていると共に、アッパーハウジングの上端部にオイルパン内の潤滑油面を覆うバッフルプレート３３が一体に設けられている。バッフルプレートの一つの空間部が位置する部位に、バッフルプレート上に滴下した潤滑油の一部を捕集する第２窪み部３６を形成すると共に、該窪み部の底部に第３油排出孔３７を穿設し、ここから滴下した潤滑油を、治具挿通用孔３２ａを通過させてオイルパン内に排出するようにした。【選択図】図４
2008115917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの重力方向下側に設けられたオイルパン内に収容配置されて、アッパーハウジングとロアーハウジングとによって構成されたバランサハウジングと、
前記アッパーハウジングとロアーハウジングとの間に設けられて前記バランサハウジング内を少なくとも前後２つの空間部に隔成する複数の軸受部と、
前記アッパーハウジングに設けられて、オイルパン内の潤滑油面を覆うバッフルプレートと、
前記バランサハウジング内に前記複数の軸受部を介して回転自在に設けられて、前記クランクシャフトからの回転力が伝達されるバランスシャフトと、
該バランスシャフトに設けられて機関の振動を打ち消すバランサウエイトと、
前記バッフルプレート上に滴下した潤滑油の一部を、前記一方側の空間部を介して前記オイルパン内に排出する油排出手段と、
前記ロアーハウジングの前記他方側の空間部の形成位置に穿設されて、前記バランスシャフトへの部品組付時に組付用治具を下方向から挿入するための治具挿入用孔と、
を備えたエンジンのバランサ装置であって、
前記バッフルプレートの前記他方側の空間部が位置する部位に窪み部を形成すると共に、
該窪み部の底部に、前記アッパーハウジングを上下方向から貫通して前記他方側の空間部を介して前記治具挿通用孔に連通する排出孔を設けたことを特徴とするエンジンのバランサ装置。
【請求項２】
前記バランスシャフトに、組み付け時における自由回転を二股状の治具によって規制するための治具嵌合部を形成すると共に、前記ロアーハウジングに形成された前記治具挿通用孔を、前記二股状の治具に合わせて左右２つ形成し、その一方の治具挿通用孔を前記アッパーハウジングの排出孔に対して重力方向の下側に形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのバランサ装置。
【請求項３】
前記排出孔と治具挿通用孔の上下方向の位置を合致させたことを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンのバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車用エンジンの振動を効果的に低減するバランサ装置に関し、とりわけ、エンジンの各部を潤滑してバランサハウジングの上部に滴下した潤滑油を速やかにオイルパン内に戻すことのできるバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車用エンジンのバランサ装置としては、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、バランサ装置は、シリンダブロックの下方位置に設けられたオイルパン内に配置され、前記シリンダブロックの下方にボルト固定されたバランサハウジングと、該バランサハウジング内に互いに平行に配置されて、前後位置が軸受部によって回転自在に支持された一対の駆動側と従動側のバランサシャフトとを備えている。
【０００４】
前記バランサハウジングは、上下のアッパーハウジングとロアーハウジングとによって構成され、前記アッパーハウジングの上部に、バッフルプレートが一体に設けられている。
【０００５】
このバッフルプレートは、前記オイルパンの内部に貯留された潤滑油面の全体を覆うようにほぼ矩形状に形成されている共に、エンジン幅方向のほぼ中央部が窪んだ横断面ほぼく字形状に折曲形成されている。また、このバッフルプレートの前記中央の窪み部を挟んだ両側には、クランク室から滴下した潤滑油をオイルパン内に流下させる複数の開口部が形成されている。
【０００６】
そして、エンジンの始動によりクランクシャフトが回転駆動すると、前記各スプロケットとチェーンを介して駆動側シャフトがクランクシャフトの２倍の回転速度で回転駆動すると共に、駆動側ギアの回転に伴ってこれと噛合した従動側ギアが逆方向へ回転して従動側シャフトを駆動側シャフトと反対方向へ回転駆動させる。これによって、各バランスウエイトの回転によりエンジンの二次振動を効果的に抑制するようになっている。
【特許文献１】特開平６−１７８７９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来のバランサ装置にあっては、バッフルプレートに複数の開口部を設けてクランク室内に滴下した潤滑油をアッパーハウジング（天井壁部）に設けられた別個の開口部を介してオイルパン内に排出するようになっている。このように、アッパーハウジング上面に滴下した潤滑油は、アッパーハウジングに設けられた別個の開口部からオイルパン内に排出するようになっているため、バランサハウジング上部からオイルパン内へ潤滑油を速やかに排出することができず、排出効率が低下している。この結果、潤滑油によるクランクシャフトの回転負荷の発生や潤滑油中のエア混入の増加を招くと共に、オイルパン内の潤滑油の循環効率が低下するおそれがある。
【０００８】
本発明は、前記各従来のバランサ装置の実情に鑑みて案出されたもので、バッフルプレート上に滴下した潤滑油を効果的に捕集してバランサハウジング内に流下させると共に、該バランサハウジング内からオイルパン内への速やかに排出することができるエンジンのバランサ装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、クランクシャフトの重力方向下側に設けられたオイルパン内に収容配置されて、アッパーハウジングとロアーハウジングとによって構成されたバランサハウジングと、前記アッパーハウジングとロアーハウジングとの間に設けられて前記バランサハウジング内を少なくとも前後２つの空間部に隔成する複数の軸受部と、前記アッパーハウジングに設けられて、オイルパン内の潤滑油面を覆うバッフルプレートと、前記バランサハウジング内に前記複数の軸受部を介して回転自在に設けられて、前記クランクシャフトからの回転力が伝達されるバランスシャフトと、該バランスシャフトに設けられて機関の振動を打ち消すバランサウエイトと、前記バッフルプレート上に滴下した潤滑油の一部を、前記一方側の空間部を介して前記オイルパン内に排出する油排出手段と、前記ロアーハウジングの前記他方側の空間部の形成位置に穿設されて、前記バランスシャフトへの部品組付時に組付用治具を下方向から挿入するための治具挿入用孔と、を備えたエンジンのバランサ装置であって、
前記バッフルプレートの前記他方側の空間部が位置する部位に窪み部を形成すると共に、該窪み部の底部に、前記アッパーハウジングを上下方向から貫通して前記他方側の空間部を介して前記治具挿通用孔に連通する排出孔を設けたことを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、エンジンの内部を通ってクランク室からバッフルプレート上面に滴下した潤滑油の一部は、一方の油排出手段により一方側の空間部を介してオイルパン内に排出されるが、他の潤滑油は前記窪み部に集合してそのまま排出孔から他方側の空間部内に滴下して、その大分部が治具挿入用孔を通ってオイルパン内に落下する。
【００１１】
したがって、エンジンの内部を通った潤滑油の一部は、アッパーハウジングの窪み部に滞留することなく速やかにオイルパン内に戻されるため、潤滑油によるクランクシャフトの回転負荷の発生を防止することができる。
【００１２】
特に、この発明は、潤滑油が一方の油排出手段によってオイルパン内に排出される他に、前記排出孔などによって構成される第２の油排出手段によって排出することができるため、潤滑油のオイルパンへの回収を全体に均一に行うことができると共に、潤滑油の循環も効率良く行うことが可能になる。
【００１３】
しかも、この発明では、潤滑油の排出孔としてロアーハウジングに形成された治具の挿入用孔をそのまま利用し、アッパーハウジングに排出孔を形成するだけであるから、バランサハウジングの剛性を確保しつつ製造作業が容易になると共に、コストの点で有利になる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、前記バランスシャフトに、組み付け時における自由回転を二股状の治具によって規制するための治具嵌合部を形成すると共に、前記ロアーハウジングに形成された前記治具挿通用孔を、前記二股状の治具に合わせて左右２つ形成し、その一方の治具挿通用孔を前記アッパーハウジングの排出孔に対して重力方向の下側に形成したことを特徴としている。
【００１５】
本発明によれば、前記請求項１の発明と同様な作用効果に加えてドライブシャフトを直接回転固定できるため、バランスシャフトへの部品の組み付け時にバランサハウジングに負荷を与えないという技術的効果がある。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記排出孔と治具挿通用孔の上下方向の位置を合致させたことを特徴としている。
【００１７】
この発明によれば、排出孔と治具挿通用孔との位置を合致させることによって、アッパーハウジングの窪み部から排出孔に流入した潤滑油は、そのまま治具挿通用孔内を通過してオイルパン内に滴下するため、潤滑油の速やかな排出作用が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るバランサ装置を、車両用の直列４気筒エンジンに適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
すなわち、図５に示すように、エンジンのシリンダブロック１の下面に、クランクシャフト２を軸支する軸受部を有するアルミ合金材からなるラダーフレーム３が固定されていると共に、該ラダーフレーム３の下部に、オイルパン４が取り付けられている。このオイルパン４は、下端部にオイルパンカバー４ａを有すると共に、内部にバランサ装置５が収容配置されている。
【００２０】
前記クランクシャフト２は、前端部に一体的に有する支持軸６に大径なクランクスプロケット７が取り付けられていると共に、その先端側に駆動プーリ８が取り付けられている。なお、図５中、２０は、後述する駆動チェーン１７に一定のテンションを付与する張力機構である。
【００２１】
前記バランサ装置５は、図５〜図７に示すように、ラダーフレーム３の下面に複数のボルト２４によって共締め固定されたアッパーハウジング１０及びロアーハウジング１１からなるバランサハウジング９と、該アッパー、ロアーハウジング１０，１１の間に回転自在に支持されて、機関前後方向に並行に配置されたバランスシャフトである駆動側のドライブシャフト１２及び従動側のドリブンシャフト１３と、該両シャフト１２，１３の各後端部側にそれぞれ固定されて、各歯部が互いに噛合したヘリカル型の駆動側ギア１４及び従動側ギア１５とを備えている。
【００２２】
前記ドライブシャフト１２は、図６に示すように、軸長が比較的長く形成されていると共に、軸方向の前端部と中央部及び後端側に大径ジャーナル部１２ａ〜１２ｃが形成されている。また、ドライブシャフト１２は、前端部にバランサスプロケット１６が軸方向から螺着した固定用ボルト２３によって固定されていると共に、このバランサスプロケット１６と前記クランクスプロケット７に巻回された無端状の駆動チェーン１７を介してクランクシャフト２からの回転力が伝達されるようになっている。また、ドライブシャフト１２の前端部には、後述する回転規制用の二股治具が嵌合される２面幅状の嵌合部１２ｄ、１２ｅが形成されている。
【００２３】
また、このドライブシャフト１２は、軸方向の３個所に形成された前記大径ジャーナル部１２ａ〜１２ｃが前記アッパーハウジング１０とロアーハウジング１１との間に設けられたそれぞれ半割状の３つの軸受部２５ａ〜２５ｃに、半割状のプレーンベアリング１８ａ、１８ｂ、１８ｃを介して回転自在に支持されている。
【００２４】
さらに、ドライブシャフト１２の前記後端側のジャーナル部１２ｂ、１２ｃの間及び後端部には、２つのバランサウエイト１９ａ、１９ｂが一体に設けられている。なお、両シャフト１２，１３は、クランクシャフト２の１回転当たり２回転するように設定されている。
【００２５】
一方、前記ドリブンシャフト１３は、その軸長がドライブシャフト１２の約２／３程度の短尺に形成され、その軸方向の２個所に形成された大径ジャーナル部１３ａ、１３ｂが前記両ハウジング１０、１１の間に設けられた２つの軸受部２６ａ、２６ｂに半割状のプレーンベアリング２１ａ、２１ｂを介して回転自在に支持されている。
【００２６】
さらに、ドリブンシャフト１３の前記両ジャーナル部１３ａ、１３ｂの間及び後端部には、２つのバランサウエイト２２ａ、２２ｂが一体に設けられている。
【００２７】
前記バランサハウジング９は、内部が前後の軸受部２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２６ａ、２６ｂによって少なくとも中央の第１空間部２７と、前側の第２空間部２８とに隔成されている。
【００２８】
前記ロアーハウジング１１は、図６に示すように、外周部の上面に前記それぞれのプレーンベアリング１８ａ〜１８ｃ及び２１ａ、２１ｂと各ジャーナル部１２ａ〜１２ｃ、１３ａ、１３ｂとの間に潤滑油を供給する油通路溝２９、３０が形成されている。
【００２９】
また、ロアーハウジング１１は、前記第１空間部２７に位置しかつ前記両シャフト１２，１３の間の底壁に、前記第１空間部２７とオイルパン４の内部とを連通する第１油排出孔３１が開口形成されていると共に、前記第２空間部２８に位置する底壁には、図８に示すように、前記治具３１の二股状先端部３１ａ、３１ｂが下方から挿通するための２つの挿通窓であるそれぞれほぼ正四角形状の治具挿入用孔３２ａ、３２ｂが上下に貫通形成されている。
【００３０】
前記第１油排出孔３１は、前後方向へ長孔状に形成されていると共に、前端部側の幅長さが後端部側よりも大きく設定されている。
【００３１】
前記治具３１は、前述のように、ドライブシャフト１２の先端部に、前記ボルト２３によってバランサスプロケット１６を取り付ける際に、図８に示すように、両先端部３１ａ、３１ｂをドライブシャフト１２の２面幅の嵌合部１２ｄ、１２ｅに嵌合させて、自由な回転を規制して、前記ボルト２３の締め付け力を確保するものである。
【００３２】
一方、前記アッパーハウジング１０は、図１及び図２に示すようにから上端に潤滑油の油面を覆う状態に形成されたバッフルプレート３３が一体に形成されている。
【００３３】
このバッフルプレート３３は、上面が異形状に形成されて、前記第１空間部２７に位置する部位に第１窪み部３４が形成されていると共に、該第１窪み部３４の底部位置にオイルパン４の内部と連通する第２油排出孔３５が上下方向に貫通形成されている。
【００３４】
この第２油排出孔３５は、図３に示すように、前記第１油排出孔３１と上下方向で同一の位置に形成されていると共に、その形状も第１油排出孔３１とほぼ同一に設定されている。なお、前記第１油排出孔３１と第２油排出孔３５によって第１の油排出手段が構成されている。
【００３５】
また、このバッフルプレート３３は、前記第２空間部２８に位置する部位に第２窪み部３６が形成されていると共に、該第２窪み部３６の底部位置に前記第２空間部２８と連通する排出孔である円形状の第３油排出孔３７が上下方向へ貫通形成されている。
【００３６】
この第３油排出孔３７は、図２及び図３に示すように、前記２つの治具挿通用孔３２ａ、３２ｂのうち、内側の治具挿通用孔３２ａと上下方向で同一の位置に形成されて互いに合致していると共に、その開口面積は内側の治具挿通用孔３２ａの方が大きく設定されている。
【００３７】
また、前記バッフルプレート３３の前記窪み部３６の外周側頂部位置付近、つまり前記ドライブシャフト１２が位置する上部位置に補強リブ３８が一体に設けられている、この補強リブ３８は、ドライブシャフト１２の軸方向に沿って配置され、前後端縁がバッフルプレート３３に形成されたギア部逃げ用などの膨出部３９ａ、３９ｂにそれぞれ結合されている。
【００３８】
なお、前記第３油排出孔３７と第２空間部２８及び治具挿通用孔３２ａによって第２の油排出手段が構成されている。
【００３９】
また、前記第１、第２油排出孔３１，３５や第３油排出孔３７及び各治具挿通用孔３２ａ、３２ｂは、前記アッパーハウジング１０とバッフルプレート３３やロアーハウジング１１の型成形時に一緒に形成されている。
【００４０】
したがって、この実施形態によれば、エンジンの各摺動部などを潤滑してクランク室からバッフルプレート３３の上面に滴下あるいは流下してきた潤滑油は、中央側では前記第１窪み部３４の傾斜状内面に沿って捕集されて第２油排出孔３５を通過して第１油排出孔３１を通ってオイルパン４内に速やかに排出される。
【００４１】
一方、バッフルプレート３３の前端側では、潤滑油が図４の矢印で示すように、第２窪み部３６によって効果的に捕集されて、第３油排出孔３７から第２空間部２８内に滴下し、さらにここをそのまま通過して一方の治具挿通用孔３２ａを通ってオイルパン４内に速やかに排出される。
【００４２】
このように、バッフルプレート３３の上面に流下した潤滑油はその殆どが、それぞれの窪み部３４，３６から第１〜第３油排出孔３５、３１、３７や第２空間部２８を通って速やかにオイルパン４内に戻されるため、バッフルプレート３３上の潤滑油によるクランクシャフト２の回転負荷の発生を防止することができる。
【００４３】
また、前記第１、第２の２つの油排出手段によって潤滑油のオイルパン４への回収を行うため、全体に均一かつ効率良くに行うことができると共に、潤滑油の循環も効率良く行うことが可能になる。
【００４４】
しかも、潤滑油の排出孔としてロアーハウジング１１に形成された治具挿入用孔３２ａ、３２ｂをそのまま利用し、アッパーハウジング１０に第３油排出孔３７を形成するだけであるから、バランサハウジング９の剛性を確保しつつ製造作業が容易になると共に、コストの点で有利になる。
【００４５】
さらに、第３油排出孔３７と一方の治具挿通用孔３２ａとの位置を合致させることによって、アッパーハウジング１０の第２窪み部３６から第３油排出孔３７に流入した潤滑油は、そのまま治具挿通用孔３２ａ内を通過してオイルパン４内に滴下するため、潤滑油の速やかな排出作用が得られる。
【００４６】
また、各窪み部３４，３６によって潤滑油の案内性及び捕集性が向上することから、各油排出孔３５、３７などからの排出作用が速やかに行うことができる。
【００４７】
さらに、バッフルプレート３３に補強リブ３８を一体に設けたことから、この補強リブ３８によってバッフルプレート３３の強度が向上することは勿論のこと、バッフルプレート３３上の潤滑油を補強リブ３８の側面に沿って速やかに第２窪み部３６から第３油排出孔３７内に導けるため、オイルパン４内へ速やかに排出することができる。
【００４８】
また、前記内側の治具挿通用孔３２ａの開口面積が第３油排出孔３７のそれよりも大きく設定されていることから、第３油排出孔３７から滴下した潤滑油は、第２空間部２８のロアーハウジング１１の上面に付着することなく、そのまま治具挿通用孔３２ａを通過してオイルパン４内に確実に滴下させることができる。
【００４９】
また、前記第１、第２油排出孔３１，３５、や第３油排出孔３７及び各治具挿通用孔３２ａ、３２ｂは、前記アッパーハウジング１０とバッフルプレート３３やロアーハウジング１１の型成形時に一緒に形成されているので、これらを後加工によって形成する場合に比較して成形作業が大幅に向上する。
【００５０】
本発明は、前記実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば、各油排出孔の形状を任意に形成することが可能であり、また各種のエンジンに適用することが可能である。
【００５１】
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
【００５２】
（イ）前記治具嵌合部を正多角形に形成したことを特徴とする請求項２または３に記載のエンジンのバランサ装置。
【００５３】
治具嵌合部が正多角形に形成されていることから、バランスシャフトの回転アンバランスの発生が防止でき、バランサ性能に影響を与えることがない。
【００５４】
（ロ）前記バッフルプレートを、前記クランクシャフトから回転力が伝達される回転伝達部と前記バランスウエイトとの間に設けたことを特徴とする請求項１〜（イ）のいずれか一項に記載のエンジンのバランサ装置。
【００５５】
（ハ）前記バッフルプレートの窪み部の外周側頂部付近に、補強リブを一体に設けたことを特徴とする請求項１〜（ロ）のいずれか一項に記載のエンジンのバランサ装置。
【００５６】
補強リブによってバッフルプレートの強度が向上すると共に、バッフルプレート上の潤滑油を補強リブの側面に沿って速やかに窪み部の底部、つまり排出孔内に導けるため、オイルパン内へ速やかに排出することができる。
【００５７】
（ニ）前記治具挿通用孔の開口面積を、前記排出孔の開口面積よりも大きく形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのバランサ装置。
【００５８】
この発明によれば、排出孔から滴下した潤滑油は、ロアーハウジングの上面に付着することなく、そのまま治具挿通用孔を通過してオイルパン内に確実に滴下させることができる。
【００５９】
（ホ）前記排出孔と治具挿通用孔を、前記アッパーハウジングとロアーハウジングの型成形時に一緒に形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのバランサ装置。
【００６０】
前記排出孔や治具挿通用孔を後加工によって形成するのではないことから形成作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンのバランサ装置を示す斜視図である。
【図２】本実施形態のバランサ装置の平面図である。
【図３】本実施形態のバランサ装置の底面図である。
【図４】本実施形態のバランサ装置を一部断面して示す作用説明図である。
【図５】本実施形態のバランサ装置が適用されるエンジンの下部を断面して示す正面図である。
【図６】本実施形態のバランサ装置のアッパーハウジングを外した状態の平面図である。
【図７】図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図８】本実施形態における治具によってドライブシャフトの自由回転を規制した状態を示す一部断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１…シリンダブロック
２…クランクシャフト
４…オイルパン
５…バランサ装置
９…バランサハウジング
１０…アッパーハウジング
１１…ロアーハウジング
１２…ドライブシャフト
１３…ドリブンシャフト
１９ａ・１９ｂ…バランサウエイト
２２ａ・２２ｂ…バランサウエイト
２５ａ〜２５ｃ…軸受部
２７・２８…第１，第２空間部
３３…バッフルプレート
３６…第２窪み部
３７…第３油排出孔
【図１】
2008115917.tif 000003
【図２】
2008115917.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008115917.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008115917.tif 000009
【図８】
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