(57)【要約】【課題】ポンプへの油路、リリーフバルブ、ストレーナ等の内蔵が可能となり、オイルポンプユニットの機能評価を単独で行うこと、及び、オイルポンプ組付前のバランサの機能評価を単独で行うことが可能となるエンジンのバランサ装置を提供する。【解決手段】バランサ装置１０においては、アッパハウジング１１の下側における、ロアハウジング１２の前側には、オイルポンプハウジング２１、オイルポンプ２３、オイルストレーナー２４、オイルポンプハウジング２１に形成されるポンプ油路２２、及び、ポンプ油路２２に配設されるリリーフバルブを一体的に備えるオイルポンプユニット２０が、アッパハウジング１１及びロアハウジング１２に組付けられ、オイルポンプ２３の入力軸２６がエンジンＥのクランクシャフトと連結され、オイルポンプ２３の出力軸２５がバランサシャフトとそれぞれの間に回転数の差が生じないように連結される。【選択図】図１
2016089933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの下部に固定されるアッパハウジングと、
前記アッパハウジングの下側に固定され、前記アッパハウジングよりも長手方向の一方向に短く形成されるロアハウジングと、
前記アッパハウジングと前記ロアハウジングとの間で軸受され、前記一方向から回転力が入力される、少なくとも一本のバランサシャフトと、
前記バランサシャフトと一体に回転するアンバランスマスと、を備える、エンジンのバランサ装置であって、
前記アッパハウジングの下側における、前記ロアハウジングの前記一方向側には、オイルポンプハウジング、オイルポンプ、オイルストレーナー、オイルポンプハウジングに形成されるポンプ油路、及び、該ポンプ油路に配設されるリリーフバルブを一体的に備えるオイルポンプユニットが、前記アッパハウジング及び前記ロアハウジングに組付けられ、
前記オイルポンプの入力軸が前記エンジンのクランクシャフトと連結され、前記オイルポンプの出力軸と前記バランサシャフトとがそれぞれの間で回転数の差が生じないように連結されている、ことを特徴とする、エンジンのバランサ装置。
【請求項２】
前記バランサシャフトと、前記オイルポンプの出力軸とは、一方を軸心から偏心させた二面幅形状に形成するとともに、他方を軸心から偏心させるとともに前記二面幅形状を収容する溝形状に形成し、
前記二面幅形状が前記溝形状に挿入されることにより、前記バランサシャフトが前記オイルポンプからの出力軸に連結される、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】
前記オイルポンプハウジングに形成された前記ポンプ油路は、前記アッパハウジングに形成されたバランスシャフト油路に連通され、
前記オイルポンプを潤滑するオイルは、前記エンジンのフィルターを通過し、前記バランスシャフト油路を介して前記オイルポンプに流通する、ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のエンジンのバランサ装置。
【請求項４】
前記クランクシャフトが１回転すると、前記オイルポンプの入力軸及び出力軸が２回転する、ことを特徴とする、請求項１から請求項３の何れか１項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、エンジンのバランサ装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンのバランサ装置に隣接してオイルポンプが配設される技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６５１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術に記載のエンジンのバランサ装置においては、ポンプユニットとバランスシャフトユニットとの締結がバランスシャフト前端面締結のため、ポンプユニットのポンプ油路、リリーフバルブ等のオイルポンプ周辺の構成がオイルポンプユニットから分離して形成されている（ポンプ油路がバランサ装置のハウジングに形成されている）。そのため、オイルポンプユニットの機能評価及びオイルポンプ組付前のバランサの機能評価を単独で行うことが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は係る課題に鑑み、ポンプへの油路、リリーフバルブ、ストレーナ等の内蔵が可能となり、オイルポンプユニットの機能評価を単独で行うこと、及び、オイルポンプ組付前のバランサの機能評価を単独で行うことが可能な、エンジンのバランサ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、エンジンの下部に固定されるアッパハウジングと、前記アッパハウジングの下側に固定され、前記アッパハウジングよりも長手方向の一方向に短く形成されるロアハウジングと、前記アッパハウジングと前記ロアハウジングとの間で軸受され、前記一方向から回転力が入力される、少なくとも一本のバランサシャフトと、前記バランサシャフトと一体に回転するアンバランスマスと、を備える、エンジンのバランサ装置であって、前記アッパハウジングの下側における、前記ロアハウジングの前記一方向側には、オイルポンプハウジング、オイルポンプ、オイルストレーナー、オイルポンプハウジングに形成されるポンプ油路、及び、該ポンプ油路に配設されるリリーフバルブを一体的に備えるオイルポンプユニットが、前記アッパハウジング及び前記ロアハウジングに組付けられ、前記オイルポンプの入力軸が前記エンジンのクランクシャフトと連結され、前記オイルポンプの出力軸と前記バランサシャフトとがそれぞれの間で回転数の差が生じないように連結されているものである。
【０００８】
請求項２においては、前記バランサシャフトと、前記オイルポンプの出力軸とは、一方を軸心から偏心させた二面幅形状に形成するとともに、他方を軸心から偏心させるとともに前記二面幅形状を収容する溝形状に形成し、前記二面幅形状が前記溝形状に挿入されることにより、前記バランサシャフトが前記オイルポンプからの出力軸に連結されるものである。
【０００９】
請求項３においては、前記オイルポンプハウジングに形成された前記ポンプ油路は、前記アッパハウジングに形成されたバランスシャフト油路に連通され、前記オイルポンプを潤滑するオイルは、前記エンジンのフィルターを通過し、前記バランスシャフト油路を介して前記オイルポンプに流通するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１１】
すなわち、本発明に係るエンジンのバランサ装置においては、ポンプへの油路、リリーフバルブ、ストレーナ等の内蔵が可能となり、オイルポンプユニットの機能評価を単独で行うこと、及び、オイルポンプ組付前のバランサの機能評価を単独で行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るバランサ装置を示す側面図。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線断面図。
【図３】図１におけるＹ−Ｙ線断面図。
【図４】ポンプユニットをバランサ装置に組付ける状態を示す側面図。
【図５】（ａ１）及び（ａ２）はそれぞれオイルポンプの出力軸をバランサシャフトに連結する状態を示した拡大図、（ｂ１）及び（ｂ２）はそれぞれオイルポンプの出力軸をバランサシャフトに連結した後の状態を示した拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の一実施形態に係るエンジンのバランサ装置（以下、単に「バランサ装置」と記載する）１０の構成を図１から図３を用いて説明する。本明細書においては、各図中に示す矢印の方向でバランサ装置１０における方向を規定する。
【００１４】
本実施形態におけるバランサ装置１０は、図１から図３に示すように、エンジンＥの下部（詳細には、エンジンＥにおけるシリンダブロックの下面）に対して締結部１８・１８・・・が複数のボルト１９・１９・・・を介して固定されるアッパハウジング１１と、図示しない複数のボルトによってアッパハウジング１１に固定されるロアハウジング１２と、を備える。そして、アッパハウジング１１とロアハウジング１２との間において、バランサ装置１０の左右方向に並行に配置された一対のバランサシャフトであるドライブシャフト１３Ｌ及びドリブンシャフト１３Ｒが、軸受で支持されて配置される。また、それぞれのバランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒには、バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒと一体に同期回転または逆回転するアンバランスマス１４Ｌ・１４Ｒが組付けられている。さらに、バランサシャフト１３Ｌ・１３Ｒの各後端部側には、各歯が互いに噛合した伝達ギアであるヘリカルギア１６Ｌ・１６Ｒが配設される。
【００１５】
アッパハウジング１１は図２に示すように、平面視で略矩形状に形成されている。アッパハウジング１１の締結部１８・１８・・・には複数のボルト挿通孔が開口されている。そして、このボルト挿通孔にボルト１９・１９・・・を挿通してエンジンＥの下面（アッパハウジング１１とシリンダブロックとの合わせ面Ｐ）に螺合させることにより、アッパハウジング１１がエンジンＥの下面に固定される。
【００１６】
ロアハウジング１２は図３に示すように、平面視で略矩形状に、アッパハウジング１１よりも長手方向である前後方向の一方向に短く形成されている。具体的には、ロアハウジング１２はアッパハウジング１１よりも前側が短くなるように形成されている。ロアハウジング１２には図示しない複数のボルト挿通孔が開口されている。そして、このボルト挿通孔にボルトを挿通してアッパハウジング１１の下面に螺合させることにより、ロアハウジング１２がアッパハウジング１１の下面に固定される。
【００１７】
ドライブシャフト１３Ｌは、後述する如く前端部がオイルポンプ２３の出力軸２５と連結されている。このオイルポンプ２３の出力軸２５には、エンジンＥの図示しないクランクシャフトから回転駆動力が伝達される。そして、クランクシャフトからの回転駆動力は、オイルポンプ２３の出力軸２５、ドライブシャフト１３Ｌ、ヘリカルギア１６Ｌ・１６Ｒを介してドリブンシャフト１３Ｒを回転するようになっている。つまり、ドライブシャフト１３Ｌには前方向から回転駆動力が入力されるのである。
【００１８】
ドライブシャフト１３Ｌは、図２に示すように、軸方向における中途部の２個所がアッパハウジング１１とロアハウジング１２との間に設けられた図示しない２つの軸受に回転自在に支持されている。軸受には、アッパハウジング１１及びロアハウジング１２の内部に形成された油路と、自身の内周面にそれぞれ形成されたグルーブ溝とを介して潤滑油が導入されるようになっている。また、ドライブシャフト１３Ｌの軸方向中途部には、２個のアンバランスマス１４Ｌ・１４Ｌが一体に設けられている。なお、ドライブシャフト１３Ｌはスラスト部１７Ｌ・１７Ｌでスラスト受け部を挟む形で軸方向への移動が規制されつつ支持されている。
【００１９】
なお、ドリブンシャフト１３Ｒも、ドライブシャフト１３Ｌと同じ構造の軸受によって回転自在に支持されている。本実施形態におけるエンジンＥは４気筒エンジンであるため、ドリブンシャフト１３Ｒ及びドライブシャフト１３Ｌは、クランクシャフトが１回転すると２回転するように設定されている。このように、バランサ装置１０はエンジンＥのクランクシャフトの回転に対応してバランサシャフトであるドリブンシャフト１３Ｒ及びドライブシャフト１３Ｌを回転させることにより、クランクシャフトから発生する二次振動を低減する構成としている。なお、エンジンＥが３気筒エンジンである場合は、バランサ装置におけるバランサシャフトを一本としてクランク軸中心に配置する構成することも可能である。この場合、バランサシャフトはクランクシャフトが１回転すると１回転するように設定され、二個のアンバランスマスは逆位相となるように配設される。
【００２０】
さらに、本実施形態に係るバランサ装置１０においては、オイルポンプユニット２０における締結部２９が複数のボルト３０・３０・・・によってアッパハウジング１１における締結部３０に締結される。これにより、オイルポンプユニット２０がアッパハウジング１１の下側におけるロアハウジング１２の前側に組付けられる。オイルポンプユニット２０は、オイルポンプハウジング２１、オイルポンプハウジング２１のカバー２１ａ、オイルポンプ２３、オイルストレーナー２４、オイルポンプハウジング２１に形成されるポンプ油路２２、及び、ポンプ油路２２に配設されるリリーフバルブを一体的に備える。
【００２１】
オイルポンプ２３はインナーロータ２３ａ及びアウターロータ２３ｂからなるトロコイドポンプである。オイルポンプ２３からは、オイルポンプハウジング２１から前方に延出する入力軸２６、後方に延出する出力軸２５が配設され、入力軸２６、オイルポンプ２３及び出力軸２５が一体的に回転可能に構成されている。入力軸２６及び出力軸２５は、図示しない２つの軸受に回転自在に支持されている。ポンプ油路２２はオイルストレーナー２４からオイルポンプ２３を経由して形成される。オイルポンプ２３には、オイルポンプカバー２１ａの後面に形成された油路２１ｂが連通されている。
【００２２】
入力軸２６の前端部にはスプロケット２７が配設されており、スプロケット２７には、エンジンＥの図示しないクランクシャフトに配設されたスプロケットとともにチェーンＣが巻回されている。即ち、入力軸２６にはチェーンＣを介してクランクシャフトと連結されることにより、クランクシャフトからの回転駆動力が伝達される。本実施形態におけるエンジンＥは４気筒エンジンであることから、クランクシャフトが１回転するとドリブンシャフト１３Ｒ及びドライブシャフト１３Ｌを２回転させる必要があるため、入力軸２６及び出力軸２５もクランクシャフトが１回転すると２回転するように構成されている。
【００２３】
出力軸２５の後端部２５ａは、後述するようにドライブシャフト１３Ｌの前端部１３ａと相対回転不能に連結される。具体的には図４及び図５に示す如く、出力軸２５の後端部２５ａには、軸心ａ２から偏心させた二面幅形状２５ｂが形成されている。また、ドライブシャフト１３Ｌの前端部１３ａには、軸心ａ１から偏心させるとともに二面幅形状２５ｂを収容する溝形状１３ｂが形成されている。そして、図５（ａ１）及び（ａ２）中の矢印Ａに示す如く、二面幅形状２５ｂが溝形状１３ｂに挿入されることにより、ドライブシャフト１３Ｌと出力軸２５とがそれぞれの間で回転数の差が生じないように連結されるのである。ドライブシャフト１３Ｌが出力軸２５と連結されると、図５（ｂ１）に示す如くそれぞれの軸心ａ１・ａ２は一致する。
なお、出力軸２５の二面幅形状２５ｂとドライブシャフト１３Ｌの溝形状１３ｂとをそれぞれ軸心から偏心させている目的は、これらを組付ける際に１８０°位相がずれた状態となることを防止するためである。
【００２４】
上記の如く、クランクシャフトからの回転駆動力は、オイルポンプ２３の入力軸２６及び出力軸２５を介してドライブシャフト１３Ｌに伝達される。なお、エンジンＥが３気筒エンジンである場合は、バランサシャフトの回転方向がクランクシャフトの回転方向と逆回転となるように、クランクシャフトとオイルポンプ２３の入力軸２６とは他のギアを介して連結される。
【００２５】
本実施形態に係るバランサ装置１０においては、上記の如く構成することにより、ドライブシャフト１３Ｌとオイルポンプ２３の出力軸２５とを容易かつ正しく連結することができる。具体的には、二面幅形状２５ｂ及び溝形状１３ｂを軸心ａ２・ａ１から偏心させて形成することにより、ドライブシャフト１３Ｌと出力軸２５との位相が異なる場合には連結することを不能としているのである。即ち、ドライブシャフト１３Ｌと出力軸２５との位相が合致している場合にのみ、二面幅形状２５ｂを溝形状１３ｂに挿入することにより連結することを可能としているのである。なお、本実施形態においては、出力軸２５に二面幅形状２５ｂを形成し、ドライブシャフト１３Ｌに溝形状１３ｂを形成する構成としたがこれを逆にして構成することも可能である。
【００２６】
オイルポンプユニット２０をバランサ装置１０に組み付ける際には、図４中の矢印Ｄ１に示す如く、上下反対に配置されたアッパハウジング１１の上方からオイルポンプユニット２０を下降させる。この際、アッパハウジング１１とオイルポンプハウジング２１とは図示しない位置決めピンによって前後方向の位置決めがなされる。オイルポンプユニット２０がアッパハウジング１１に組付けられた後に、図４中の矢印Ｄ２に示す如く、上方からロアハウジング１２を下降させて、ロアハウジング１２をアッパハウジング１１に固定するのである。これにより、オイルポンプユニット２０がアッパハウジング１１及びロアハウジング１２に組付けられるのである。
【００２７】
本実施形態に係るバランサ装置１０においては、上記の如く、オイルポンプハウジング２１、オイルポンプ２３、オイルストレーナー２４、ポンプ油路２２、及び、ポンプ油路２２に配設されるリリーフバルブが一体となったオイルポンプユニット２０がアッパハウジング１１及びロアハウジング１２に組付けられている。このため、オイルポンプユニット２０をバランサ装置１０から取り外しても、オイルポンプユニット２０はオイルポンプ２３の機能評価を行うための構成を全て備えている（ポンプ油路２２等がオイルポンプハウジング２１に形成されている）ため、オイルポンプユニット２０の機能評価、及び、オイルポンプユニット２０を組付ける前のバランサ装置１０の機能評価を、それぞれ単独で行うことができるのである。
【００２８】
また、本実施形態に係るバランサ装置１０においては、オイルポンプハウジング２１に形成されたポンプ油路２２は、アッパハウジング１１の前側左端部に形成されたポンプ吐出油路１１ａを介して送油される。そして、オイルポンプ２３を潤滑するオイルは、エンジンＥのフィルターを通過し、アッパハウジング１１の前側右端部に形成されたフィルター濾過油路１１ｂを介してオイルポンプ２３に還流するように構成される。これにより、オイルポンプ２３を潤滑するオイルとして、フィルターによって異物を除去したオイルを用いることが可能となる。特に本実施形態においては、クランクシャフトが１回転すると入力軸２６及び出力軸２５が２回転するように、即ちオイルポンプ２３における回転数が多くなるように構成されているため、異物を除去したオイルによってオイルポンプ２３における焼付きが防止する上記の構成が好適となる。また、本構成によれば、オイルポンプ２３の回転数がクランクシャフトの２倍となるため、オイルポンプ２３の容量を減らすことが可能となる。
【符号の説明】
【００２９】
１０    バランサ装置
１１    アッパハウジング
１２    ロアハウジング
１３    バランサシャフト（ドライブシャフト、ドリブンシャフト）
２０    オイルポンプユニット
２１    オイルポンプハウジング
２２    ポンプ油路（リリーフバルブ付）
２３    オイルポンプ
２４    オイルストレーナー
２５    出力軸
【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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