(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダブロックの下部にオイルパン内に位置するように取り付けられるハウジングと、
該ハウジングに互いに平行に回転可能に軸支されると共にその一方にクランクシャフトの回転動力が伝達される一対のバランスシャフトと、
該各バランスシャフトの外周に偏心して設けられ、前記ハウジングに形成されるウェイト室内にて前記バランスシャフトと共に回転可能なバランスウェイトと、
前記各バランスシャフトに夫々設けられ、前記クランクシャフトの回転動力により前記各バランスシャフトが相互に反対方向に回転するように互いに噛合される一対のギヤとを備え、
前記バランスシャフトの軸受部がオイル通路を介して供給されるオイルにより潤滑されるエンジンバランサにおいて、
前記ハウジングとの間で前記ギヤを収容するギヤ室を形成するように前記ハウジングにカバーを固定し、前記ウェイト室の底部と前記ギヤ室の底部とを連通する連通路を前記ハウジングに設けると共に、前記ギヤ室と前記オイルパンのオイル液面上方空間とを連通する排出通路を前記カバーに設け、
前記排出通路のオイルパン側開口の下部には、前記オイルパン内のオイルの前記排出通路への逆流を防止する遮蔽部が形成されていることを特徴とするエンジンバランサの潤滑構造。
【請求項２】
前記一対のギヤはヘリカルギヤであり、回転伝達時にギヤに生じるスラスト力を前記カバーで規制することを特徴とする請求項１に記載のエンジンバランサの潤滑構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンバランサの潤滑構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に４気筒エンジンにおいては、例えばピストンの上下方向の往復運動によって発生する二次の慣性力に起因してクランクシャフトの回転バランスに不均衡が生じ、これが原因となってエンジンに上下振動が生じる。このため、従来より、バランスウェイトが偏心して設けられた２本のバランスシャフトを設け、該バランスシャフトをクランクシャフトの回転力により相互に反対方向に回転させて、エンジンの振動を抑制するエンジンバランサが種々提案され、実用化されている。
【０００３】
この種のエンジンバランサとしては、例えば、実開昭６２−２８９３７号公報に開示されるものがある。このエンジンバランサにおいては、バランスウェイトが偏心して設けられた２本のバランスシャフトが、シリンダブロックの下部にオイルパン内に位置するように取り付けたケーシングに回転可能に軸支されると共に、オイルパン内に貯留したオイル及びシリンダブロックから流下するオイルが接触しないようにケーシングにより覆われている。また、ケーシングには、バランスシャフトの軸受部を潤滑後にケーシング内に貯留するオイルを回転するバランスシャフトによりケーシング外へ排出するためのオイル流出口が形成されていて、該オイル流出口はオイルパンのオイル液面よりも上方に位置されている。これにより、この従来のエンジンバランサにおいては、バランスシャフトの軸受部の良好な潤滑を確保しつつ、バランスシャフト（バランスウェイト）によるオイル攪拌を防止して動力損失の低減を図ろうとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来のエンジンバランサにおいては、半円柱状を呈するバランスウェイトの回転によりケーシング内のオイルをケーシング外へ排出しようとするものであるため、オイルの排出能力が低く、その結果ケーシング内に貯留するオイルによるバランスウェイトの攪拌抵抗を低減することができず、動力損失が増大するという問題があった。
【０００５】
また、上記した従来のエンジンバランサにおいては、各バランスシャフトに夫々固定され、各バランスシャフトを相互に反対方向に回転させるように互いに噛合される一対のギヤが、オイルパン内のオイル中に浸けられているため、オイルパン内のオイルによるギヤの攪拌抵抗が大きく、更に動力損失が増大するばかりでなく、オイル中への気泡の混入を招くという問題があった。
【０００６】
ゆえに、本発明は、バランスシャフトの軸受部の良好な潤滑を確保しつつ、バランスシャフトの回転によるオイル攪拌を確実に防止して動力損失の低減を図ることを、その課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために講じた技術的手段は、シリンダブロックの下部にオイルパン内に位置するように取り付けられるハウジングと、該ハウジングに互いに平行に回転可能に軸支されると共にその一方にクランクシャフトの回転動力が伝達される一対のバランスシャフトと、該各バランスシャフトの外周に偏心して設けられ、前記ハウジングに形成されるウェイト室内にて前記バランスシャフトと共に回転可能なバランスウェイトと、前記各バランスシャフトに夫々設けられ、前記クランクシャフトの回転動力により前記各バランスシャフトが相互に反対方向に回転するように互いに噛合される一対のギヤとを備え、前記バランスシャフトの軸受部がオイル通路を介して供給されるオイルにより潤滑されるエンジンバランサにおいて、前記ハウジングとの間で前記ギヤを収容するギヤ室を形成するように前記ハウジングにカバーを固定し、前記ウェイト室の底部と前記ギヤ室の底部とを連通する連通路を前記ハウジングに設けると共に、前記ギヤ室と前記オイルパンのオイル液面上方空間とを連通する排出通路を前記カバーに設け、前記排出通路のオイルパン側開口の下部には、前記オイルパン内のオイルの前記排出通路への逆流を防止する遮蔽部が形成されていることである。
【０００８】
上記した手段によれば、バランスシャフトの軸受部を潤滑したオイルは、ギヤの回転によりウェイト室から連通路を介してギヤ室内に吸込まれ、排出通路を介してオイルパンのオイル液面上方空間に排出される。これにより、バランスシャフトの軸受部の良好な潤滑を確保しつつ、バランスシャフトの回転によるオイル攪拌が確実に防止され動力損失の低減が図られる。
【０００９】
上記した手段においては、前記一対のギヤがヘリカルギヤであり、回転伝達時にギヤに生じるスラスト力が前記カバーで規制されるようにしても良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従ったエンジンバランサの潤滑装置の一実施形態を図面に基づき、説明する。
【００１１】
図１において、クランクシャフト１０が回転可能に支承されるシリンダブロック１１の下部にはオイルを貯留するオイルパン１２が固定されていると共に、エンジンバランサ２０がオイルパン１２内に位置するように固定されている。シリンダブロック１１には、エンジンにより駆動され、ストレーナ１６を介して吸込んだオイルパン１２内のオイルをエンジンの各潤滑部へ圧送するオイルポンプ１５が取り付けられており、オイルポンプ１５からのオイルの一部は後述するようにエンジンバランサ２０の潤滑部へも供給される。
【００１２】
エンジンバランサ２０は、図２に示すように、アルミ合金や鋳鉄等から成るハウジング２２を有し、該ハウジング２２には、ハウジング２２の長手方向に延在して設けられ、その上部開口を閉塞するカバー３７（図４参照）とでウェイト室２３を区画形成する凹部２３ａと、該ウェイト室２３を直交して貫通する２つの平行な支持孔２４、２５とが形成されている。各支持孔２４、２５には、夫々軸受２６ａ、２６ｂ；２７ａ、２７ｂを介して回転自在にバランスシャフト２８、２９が支承されていて、各バランスシャフト２８、２９は共に一端側がハウジング２２の一端面から突出している。バランスシャフト２８、２９のウェイト室２３内に位置する部分には、図４に示すように平面部２８ａ、２９ａが夫々形成されている。該平面部２８ａ、２９ａには半円柱状のバランスウェイト４０、４１がボルト４２、４３により夫々固定されていて、これによりバランスシャフト２８、２９の回転に伴いバランスウェイト４０、４１がウェイト室２３内で回転されるようになっている。
【００１３】
バランスシャフト２８、２９には、軸心を貫通して他端側が開口する軸方向通路３０及び軸心を貫通して両端が開口する軸方向通路３１が夫々形成されていて、軸方向通路３０、３１の開口は夫々プラグ３４、３５、３６により閉塞されている。また、各バランスシャフト２８、２９には、各軸受２６ａ、２６ｂ；２７ａ、２７ｂと各軸孔３０；３１とを夫々連通する径方向通路３２ａ、３２ｂ；３３ａ、３３ｂが形成されている。図５に示すように、ハウジング２２には、各軸受２６ａ、２７ａにオイルポンプ１５から圧送されるオイルの一部を供給するオイル供給通路３８が形成されている。これにより、オイルポンプ１５からのオイルが、オイル供給通路３８→軸受２６ａ、２７ａ→径方向通路３２ａ、３３ａ→軸方向通路３０、３１→径方向通路３２ｂ、３３ｂ→軸受２６ｂ、２７ｂに順次供給されて、軸受２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂが良好に潤滑される。
【００１４】
本実施形態においては、バランスシャフト２８はバランスシャフト２９よりも所定量長くされていて、ハウジング２２の一端面から突出するバランスシャフト２９の一端先端には、ヘリカルギヤ５７が固定されている。また、ハウジング２２の一端面から突出するバランスシャフト２９の一端側外周には、ヘリカルギヤ５７に噛合するヘリカルギヤ５６が固定されていて、これにより各バランスシャフトが相互に反対方向に回転されるようになっている。
【００１５】
ハウジング２２の一端面には、図２及び図３に示すように、ハウジング２２の一端面とで各ギヤ５６、５７を収容するギヤ室５１を区画形成する凹部５１ａを有するアルミ合金や鋳鉄等からなるスラストカバー５０が固定されている。凹部５１ａの形状は、ヘリカルギヤ５６、５７との間の各クリアランスが適切な値になるようにヘリカルギヤ５６、５７に対応した形状となっている。また、はす歯により生じるスラスト力を受けるために凹部５１ａの底面とヘリカルギヤ５６、５７の側面との間には０．１ｍｍ以下の微小クリアランスが設けられている。
【００１６】
スラストカバー５０には、バランスシャフト２８の一端が貫通する貫通孔５８が形成されていて、スラストカバー５０から突出するバランスシャフト２８の一端先端にはナット６０によりチェーンスプロケット２１が固定されている。チェーンスプロケット２１には、図１に示すように、チェーン１４及びクランクスプロケット１３を介してクランクシャフト１０の回転動力が２倍に増速されて伝達されるようになっていて、これにより各バランスシャフト２８、２９がヘリカルギヤ５６、５７を介してクランクシャフト１０の２倍の回転速度で相互に反対方向（図３の矢印方向）に回転される。
【００１７】
図３及び図５に示すように、ハウジング２２には、ウェイト室２３の底部とギヤ室５１とを連通する連通路３９が形成されていて、該連通路３９のギヤ室側開口はヘリカルギヤ５６、５７の噛合部に対して噛合い始め側のギヤ室内空間（ギヤ室下部空間）に位置されている。尚、連通路３９は、ウェイト室２３からギヤ室５１へ向けて下方へ傾斜して形成されるのが望ましい。また、ギヤ室５１のヘリカルギヤ５６、５７の噛合部に対して噛合い終り側の空間（ギヤ室上部空間）には、スラストカバー５０の長手方向両端に開口するようにスラストカバー５０に形成された排出溝５２、５３が連通されている。尚、これら排出溝５２、５３は、ハウジング２２の一端面とで管路を形成する。
【００１８】
スラストカバー５０の排出溝５２、５３の外部開口の下部には、図１及び図３に示すように突起部５４、５５が一体に形成されている。これら突起部５４、５５は、オイルパン１２内のオイルのギヤ室５１内への流入を防止するために、オイルパン１２内に最大量のオイルが貯留されている時のオイル液面１７（図１参照）よりも高い位置にあるように、スラストカバー５０の鋳造時に型により一体に形成される。
【００１９】
以上の構成からなる本実施形態において、エンジンが運転されると、クランクシャフト１０の回転動力がクランクスプロケット１３、チェーン１４及びチェーンスプロケット２１を介してバランスシャフト２８に伝達されると共にヘリカルギヤ５６、５７を介してバランスシャフト２９に伝達される。これにより、両バランサシャフト２８、２９及びバランスウェイト４０、４１が相互に反対方向に回転し、エンジンの二次の慣性力に起因する上下振動が抑制される。尚、エンジン運転中、オイルパン１２内に貯留したオイル及びシリンダブロック１１から流下するオイルのウェイト室２３内への流入は、ハウジング２２及びカバー３７により防止される。
【００２０】
しかして、本実施形態においては、上記したように、オイルポンプ１５から圧送されるオイルの一部がオイル供給通路３８→軸受２６ａ、２７ａ→径方向通路３２ａ、３３ａ→軸方向通路３０、３１→径方向通路３２ｂ、３３ｂ→軸受２６ｂ、２７ｂの順で供給されて、軸受２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂが良好に潤滑される。軸受２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂに供給されたオイルの一部は、ギヤ室５１に流入すると共に、ウェイト室２３内に流入する。
【００２１】
ここで、上記したように、ヘリカルギヤ５６、５７の回転によるポンプ作用により、ギヤ室５１内に流入したオイルは、ヘリカルギヤ５６、５７の回転に伴い、排出溝５２、５３よりオイルパン１２内へ排出される。また、ウェイト室２３内に流入したオイルは、バランスウェイト４０、４１の回転に伴い連通路３９へ押し出されると同時に、ヘリカルギヤ５６、５７の回転に伴い、連通路３９を介してヘリカルギヤ５６、５７の噛合部に対して噛合い始め側のギヤ室内空間（ギヤ室下部空間）へ吸込まれて、排出溝５２、５３よりオイルパン１２内へ排出される。排出溝５２、５３より排出されたオイルは、オイルパン１２の内壁に当たり、エンジン運転時に波立つオイル液面に対して、オイルの泡立ちが生じることなく、スムーズに混合される。
【００２２】
このように、本実施形態においては、ウェイト室２３内に流入するオイルをヘリカルギヤ５６、５７の回転によるポンプ作用により確実に強制的に排出することができるので、ウェイト室２３内に軸受を潤滑したオイルが貯留し、該オイル内をバランスウェイトが回転することによるオイル攪拌抵抗によって動力損失が増大するのを防止することができる。また、ヘリカルギヤ５６、５７はギヤ室５１内に収容され、オイルパン１２のオイル中を回転して該オイルを攪拌することがないので、ヘリカルギヤ５６、５７のオイル攪拌による動力損失の増大、オイル中への気泡の混入及びオイル温度の上昇を防止することができる。
【００２３】
また、本実施形態においては、高速回転に適したヘリカルギヤ５６、５７を用いているため、動力伝達時にヘリカルギヤに軸方向に作用するスラスト力を、ギヤ室５１を形成するスラストカバー５０にて受けるため、スラスト力を受けるために別途ストッパ手段を設ける必要がなく、構成の簡素化を図ることができる。このスラスト力を受けるスラストカバー５０とヘリカルギヤ５６、５７の側面との間の潤滑は、上記したオイル排出時の排出オイルにより十分に行われるが、更に潤滑性を向上するために、図６に示すようにヘリカルギヤ７０の側面７１に放射状の潤滑溝７２を設けるようにしても良い。尚、ヘリカルギヤは焼結又は粗材を鍛造して製造するため、この潤滑溝もヘリカルギヤ製造時に同時に安価に形成することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、バランスシャフトの軸受部を潤滑したオイルを、ギヤの回転によるポンプ作用によりウェイト室から連通路を介してギヤ室内に吸込み、排出通路を介してオイルパンのオイル液面上方空間に排出することができる。これにより、バランスシャフトの軸受部の良好な潤滑を確保することができると同時に、ウェイト室内に軸受部を潤滑したオイルが貯留し、該オイル内をバランスウェイトが回転することによりオイル攪拌抵抗が増大することを確実に防止して、動力損失の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従ったエンジンバランサの潤滑構造の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示すエンジンバランサの断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】図３に示すヘリカルギヤの変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
１０  クランクシャフト
１１  シリンダブロック
１２  オイルパン
１５  オイルポンプ
２０  エンジンバランサ
２２  ハウジング
２３  ウェイト室
２６ａ、２６ｂ、２７ａ、２７ｂ  軸受
２８、２９  バランスシャフト
３９  連通路
４０、４１  バランスウェイト
５０  スラストカバー（カバー）
５１  ギヤ室
５２、５３  排出溝（排出通路）
５４、５５  突起部（遮蔽部）
５６、５７  ヘリカルギヤ（ギヤ）
【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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