(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの下端部に取り付けられたオイルパン内に設けられた一対のカウンタバランスシャフトと、
前記オイルパン内で前記カウンタバランスシャフトを収容するアッパハウジングおよびロアハウジングからなるハウジングと、
前記ハウジング内で前記カウンタバランスシャフトの双方の回転軸と直交する方向にそれぞれ延在し、前記カウンタバランスシャフトを上方から回転可能に支持するアッパ側ジャーナル部および前記カウンタバランスシャフトを下方から回転可能に支持するロア側ジャーナル部とを備え、
前記アッパハウジングの上端部が、前記エンジンの下端部よりも上方に配設され、
前記アッパハウジングの上面には、前記一対のカウンタバランスシャフトの双方の回転軸に亘って連続する開口部が形成され、
前記開口部は、前記アッパ側ジャーナル部により少なくとも２以上の領域に仕切られ、
前記一対のカウンタバランスシャフトのそれぞれには、第１バランサウェイトおよび第２バランサウェイトが設けられ、
前記アッパ側ジャーナル部および前記ロア側ジャーナル部は、前記第１バランサウェイトと前記第２バランサウェイトとの間で前記カウンタバランスシャフトを回転可能に支持する
ことを特徴とする、カウンタバランスシャフトの収容構造。 
【請求項２】
前記開口部の縁部は、前記カウンタバランスシャフトの外端回転軌跡の上端と実質的に等しい高さとなるように形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のカウンタバランスシャフトの収容構造。
【請求項３】
前記開口部の縁部は、前記ハウジングの側端部よりも前記ハウジングの中央側にオフセットするように形成されている
ことを特徴とする、請求項１または２記載のカウンタバランスシャフトの収容構造。
【請求項４】
前記ハウジングには、前記カウンタバランスシャフトの外端回転軌跡に沿うように湾曲に形成された側壁部が設けられている
ことを特徴とする、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載のカウンタバランスシャフトの収容構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用のエンジンに用いられて好適な、カウンタバランスシャフトの収容構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、レシプロエンジン（Reciprocating Engine；以下、単にエンジンという）の振動を吸収する手法の一つとして、カウンタバランスシャフトを用いる手法が知られている。
また、このカウンタバランスシャフトを、エンジンの下側に設けられたオイルパン内に設ける構造が知られており、このような構造は、例えば、以下の特許文献１に開示されている。
【０００３】
しかしながら、オイルパン内にカウンタバランスシャフトを設けると、カウンタバランスシャフトが、オイルパン内のオイルを撹拌する事態が生じる場合がある。そして、この場合、オイル内に気泡が生じてしまうという現象（いわゆる、エアレーション）や、エンジンの駆動トルクのロスが生じたりする。
ところで、特許文献１の技術においては、同文献の図４に示されるように、バランス軸（カウンタバランスシャフト）（４４，４５）を上ハウジング（４２）および下ハウジング（４３）内に収容する構造が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３６８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この特許文献１の技術における上下ハウジング（４２，４３）には、複数の開口部（符号ナシ）が形成されている。つまり、上下ハウジング（４２，４３）は密封されているわけではない。
このため、上記の特許文献１の技術では、上下ハウジング（４２，４３）内にバランス軸（４４，４５）を収容したとしても、この上下ハウジング（４２，４３）内にオイルが流入し、このオイルをバランス軸（４４，４５）が撹拌し続け、オイルのエアレーションやトルクロスが発生してしまうという課題がある。
【０００５】
また、カウンタバランスシャフトを用いることで、一般的にはエンジンが大型化してしまう。なお、特許文献１の技術においては、オイルパン内にバランス軸（４４，４５）を設けることで、ある程度はエンジンを小さく出来ているものと考えられるものの、さらに小型化を進めたいという要望もある。
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、オイルのエアレーションやトルクロスの発生を抑制しながらエンジンの小型化に寄与することが出来る、カウンタバランスシャフトの収容構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明のカウンタバランスシャフトの収容構造（請求項１）は、エンジンの下端部に取り付けられたオイルパン内に設けられた一対のカウンタバランスシャフトと、前記オイルパン内で前記カウンタバランスシャフトを収容するアッパハウジングおよびロアハウジングからなるハウジングと、前記ハウジング内で前記カウンタバランスシャフトの双方の回転軸と直交する方向にそれぞれ延在し、前記カウンタバランスシャフトを上方から回転可能に支持するアッパ側ジャーナル部および前記カウンタバランスシャフトを下方から回転可能に支持するロア側ジャーナル部とを備え、前記アッパハウジングの上端部が、前記エンジンの下端部よりも上方に配設され、前記アッパハウジングの上面には、前記一対のカウンタバランスシャフトの双方の回転軸に亘って連続する開口部が形成され、前記開口部は、前記アッパ側ジャーナル部により少なくとも２以上の領域に仕切られ、前記一対のカウンタバランスシャフトのそれぞれには、第１バランサウェイトおよび第２バランサウェイトが設けられ、前記アッパ側ジャーナル部および前記ロア側ジャーナル部は、前記第１バランサウェイトと前記第２バランサウェイトとの間で前記カウンタバランスシャフトを回転可能に支持することを特徴としている。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明のカウンタバランスシャフトの収容構造は、請求項１記載の内容において、前記開口部の縁部は、前記カウンタバランスシャフトの外端回転軌跡の上端と実質的に等しい高さとなるように形成されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の本発明のカウンタバランスシャフトの収容構造は、請求項１または２記載の内容において、前記開口部の縁部は、前記ハウジングの側端部よりも前記ハウジングの中央側にオフセットするように形成されていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項４記載の本発明のカウンタバランスシャフトの収容構造は、請求項１〜３いずれか１項に記載の内容において、前記ハウジングには、前記カウンタバランスシャフトの外端回転軌跡に沿うように湾曲に形成された側壁部が設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカウンタバランスシャフトの収容構造によれば、オイルのエアレーションを防ぎ且つトルクロスを抑制しながら、エンジンの小型化に寄与することが出来る。また、ハウジング内からのオイル排出に大きく寄与する領域を開口させることで、ハウジングからのオイル排出を促進しながら、ハウジングの剛性低下を抑制することも出来る。（請求項１）
また、開口部の縁部を、カウンタバランスシャフトの外端回転軌跡と同じ高さに形成することで、ハウジング内のオイルを効率よく排出しながら、エンジンの小型化を実現することが出来る。（請求項２）
また、開口部の側縁部が、ハウジングの側端部よりもハウジングの中央側にオフセットするように形成されているので、ハウジング側方からハウジング内部にオイルが流入することを一層抑制することが出来る。（請求項３）
また、ハウジングには、カウンタバランスシャフトの外端回転軌跡に沿うように湾曲に形成された側壁部が設けられているので、ハウジングが大型化することを防ぎながら、ハウジング内へのオイル流入を一層抑制することが出来る。（請求項４）
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面により、本発明の一実施形態に係るカウンタバランスシャフトの収容構造について説明すると、図１はエンジンの下側に設けられたカウンタバランスユニットを示す模式的な斜視図、図２はエンジンの下側に設けられたカウンタバランスユニットを示す模式的な正面図であって図１のII矢視図、図３はカウンタバランスユニットの上面を主に示す模式的な斜視図、図４はカウンタバランスユニットの模式的な上面図、そして、図５は図４の模式的なＶ−Ｖ断面図である。
【００１１】
図１に示すように、自動車用のエンジン１０は、主に、シリンダヘッド１１と、シリンダブロック１２とを有して構成されている。このシリンダブロック１２の下端部１３には、図２に示すように、オイルパン１４が設けられている。
そして、このオイルパン１４内には、エンジン１０の振動を低減させるカウンタバランスユニット１５が設けられている。
【００１２】
また、図３および図４に示すように、このカウンタバランスユニット１５は、ドライブ側シャフト１６と、ドリブン側シャフト１７と、ハウジング１９とから主に構成されている。なお、これらのドライブ側シャフト１６およびドリブン側シャフト１７は、ともに、カウンタバランスシャフトと呼ばれるものである。
ドライブ側シャフト１６は、その先端部２５に図示しないスプロケットが設けられ、このスプロケットが図示しないチェーンを介してエンジン１０のクランクシャフト（図示略）と機械的に接続されている。
【００１３】
また、ドライブ側シャフトに１６はドライブギア２６が形成され、ドリブン側シャフト１７にはドリブンギア２７が形成されている。そして、これらのドライブギア２６及びドリブンギア２７が相互に噛合し、ドライブ側シャフト１６の回転がドリブン側シャフト１７に伝達されるようになっている。
このドライブ側シャフト１６には、Ａバランサウェイト（第１バランサウェイト）２１およびＢバランサウェイト（第２バランサウェイト）２２が設けられている。 
【００１４】
一方、ドリブン側シャフト１７は、ドライブ側シャフト１６よりも短い長さで形成され、Ｃバランサウェイト（第１バランサウェイト）２３およびＤバランサウェイト（第２バランサウェイト）２４が設けられている。
これらのＡバランサウェイト２１およびＢバランサウェイト２２は、図５に示すように、略半円形状の断面で形成されており、また、Ａバランサウェイト２１の重心Ｇ21およびＢバランサウェイト２２の重心Ｇ22は、ともに、ドライブ側シャフト１６の回転軸Ｃ16から偏心して配設されている。 
【００１５】
同様に、Ｃバランサウェイト２３およびＤバランサウェイト２４も、略半円形状の断面で形成され、且つ、Ｃバランサウェイト２３の重心Ｇ23およびＢバランサウェイト２４の重心Ｇ24は、ともに、ドリブン側シャフト１７の回転軸Ｃ17から偏心して配設されている。
ハウジング１９は、アッパハウジング２８とロアハウジング２９とから構成され、これらのアッパハウジング２８およびロアハウジング２９は互いに締結ボルト３１により締結されている。
【００１６】
また、このアッパハウジング２８には、図４に示すように、固定ボルト孔３２が形成されている。
そして、これらの固定ボルト孔３２には図示しない固定ボルトがそれぞれ挿通され、これらの固定ボルトによりアッパハウジング２８がシリンダブロック１２に対して下方から固定されるようになっている。
【００１７】
図１に示すように、ロアハウジング１２には、ロア先端側ドライブジャーナル３３，ロア中間ドライブジャーナル３４およびロア後端側ドライブジャーナル３５が形成されるとともに、ロア先端側ドリブンジャーナル３６およびロア後端側ドリブンジャーナル３７が形成されている。なお、これら５つのジャーナル３３〜３７は、すべて、ドライブ側シャフト１６の回転軸Ｃ16およびドリブン側シャフト１７の回転軸Ｃ17に直交する方向に延在している。
【００１８】
ロア先端側ドライブジャーナル３３は、ドライブ側シャフト１６の先端部２５近傍を下方から回転可能に支持する軸受けである。
ロア中間ドライブジャーナル３４は、ドライブ側シャフト１６の先端部２５とＡバランサウェイト２１との間で、且つ、Ａバランサウェイト２１近傍を下方から回転可能に支持する軸受けである。
【００１９】
ロア後端側ドライブジャーナル３５は、ドライブ側シャフト１６におけるＡバランサウェイト２１とＢバランサウェイト２２との間を下方から回転可能に支持する軸受けである。
また、ロア先端側ドリブンジャーナル３６は、ドリブン側シャフト１７の先端部３８とＣバランサウェイト２３との間で、且つ、Ｃバランサウェイト２３近傍を下方から回転可能に支持する軸受けである。
【００２０】
ロア後端側ドリブンジャーナル３７は、ドリブン側シャフト１７におけるＣバランサウェイト２３とＤバランサウェイト２４との間を下方から回転可能に支持する軸受けである。
一方、図４に示すように、アッパハウジング２８には、それぞれドライブ側シャフト１６の回転軸Ｃ16と直交する方向に延在する、アッパ先端側ドライブジャーナル４１，アッパ中間ドライブジャーナル４２およびアッパ後端側ドライブジャーナル（ジャーナル部）４３が形成されるとともに、アッパ先端側ドリブンジャーナル４４およびアッパ後端側ドリブンジャーナル（ジャーナル部）４５が形成されている。なお、アッパハウジング２８に形成されたこれら５つのジャーナル４１〜４５は、すべて、ドライブ側シャフト１６の回転軸Ｃ16およびドリブン側シャフト１７の回転軸Ｃ17に直交する方向に延在している。
【００２１】
アッパ先端側ドライブジャーナル４１は、ロア先端側ドライブジャーナル３３に対応する位置において、ドライブ側シャフト１６の先端部２５近傍を上方から回転可能に支持する軸受けである。
アッパ中間ドライブジャーナル４２は、ロア中間ドライブジャーナル３４に対応する位置において、ドライブ側シャフト１６の先端部２５とＡバランサウェイト２１との間で、且つ、Ａバランサウェイト２１近傍を上方から回転可能に支持する軸受けである。
【００２２】
アッパ後端側ドライブジャーナル４３は、ロア後端側ドライブジャーナル３５に対応する位置において、ドライブ側シャフト１６におけるＡバランサウェイト２１とＢバランサウェイト２２との間を上方から回転可能に支持する軸受けである。
また、アッパ先端側ドリブンジャーナル４４は、ロア先端側ドリブンジャーナル３５に対応する位置において、ドリブン側シャフト１７の先端部３８とＣバランサウェイト２３との間で、且つ、Ｃバランサウェイト２３近傍を上方から回転可能に支持する軸受けである。
【００２３】
アッパ後端側ドリブンジャーナル４５は、ロア後端側ドリブンジャーナル３７に対応する位置において、ドリブン側シャフト１７におけるＣバランサウェイト２３とＤバランサウェイト２４との間を下方から回転可能に支持する軸受けである。
そして、図４に示すように、アッパハウジング２８の上面には、開口部５３が形成されている。
【００２４】
この開口部５３は、ドライブ側シャフト１６の回転軸Ｃ16およびドリブン側シャフト１７の回転軸Ｃ17の双方に亘って連続する開口であって、ハウジング１９内に流入したオイルを排出し霧化することが出来るようになっている。
また、この開口部５３は、アッパ後端側ドライブジャーナル４３およびアッパ後端側ドリブンジャーナル４５により、第1領域５１と第２領域５２とに仕切られている。
【００２５】
開口部５３の第１領域５１は、Ａバランサウェイト２１およびＣバランサウェイト２３の上方で四角形に形成されている。
開口部５３の第２領域５２は、Ｂバランサウェイト２２およびＤバランサウェイト２４の上方で四角形に形成されている。
したがって、Ａバランサウェイト２１とＣバランサウェイト２３とが回転することにより、開口部５３の第１領域５１を通じてハウジング１９内からオイルが排出されるとともに、Ｂバランサウェイト２２とＤバランサウェイト２４とが回転することにより、開口部５３の第２領域５２を通じてハウジング１９内からオイルが排出されるようになっている。
【００２６】
また、上面視、即ち、図４に示す場合において、開口部５３の一縁部（縁部）５４は、ハウジングの一端部５５よりも、所定距離Ｌだけハウジングの中央側にオフセットして形成され、且つ、開口部５３の他側縁部（縁部）５６は、ハウジング１９の他側端部５７よりも、所定距離Ｌだけハウジングの中央側にオフセットして形成されている。
また、図５に示すように、開口部５３の両縁部５４，５６は、ドライブ側シャフト１６の外端回転軌跡Ｄ16の上端およびドリブン側シャフト１７の外端回転軌跡Ｄ17の上端と、実質的に等しい高さとなるように形成されている。
【００２７】
また、アッパハウジング２８の上面は、略面一に形成されている。
図５に示すように、アッパハウジング２８は、ドライブ側シャフト１６の外端回転軌跡Ｄ16およびドリブン側シャフト１７の外端回転軌跡Ｄ17に沿うように、湾曲に形成された側壁部４６，４７が設けられている。
また、図２に示すように、アッパハウジング２８の上端部が、シリンダブロック１２の下端部１３よりも上方に配設されている。
【００２８】
アッパハウジング２８の後壁部４８Ａおよびロアハウジング２９の後壁部４８Ｂから成るカウンタバランスユニット１５の後壁部４８には、ドライブ側シャフト用作業孔５８と、ドリブン側シャフト用作業孔５９とが穿設されている。これらのドライブ側シャフト用作業孔５８とドリブン側シャフト用作業孔５９とは互いに連通するように形成されている。
【００２９】
また、これらのドライブ側シャフト用作業孔５８とドリブン側シャフト用作業孔５９により、作業者は、カウンタバランスユニット１５をエンジン１０から取り外すことなく、これらのドライブ側シャフト用作業孔５８およびドリブン側シャフト用作業孔５９を通じて、ドライブ側シャフト１６およびドリブン側シャフト１７に対するメンテナンス作業を実施することが出来るようになっている。
【００３０】
なお、ロアハウジング２９には、ドライブ側シャフト１６の回転軸Ｃ16およびドリブン側シャフト１７の回転軸Ｃ17と平行に延在するリブを形成することもできる。このようなリブを形成することで、ロアハウジング２９の剛性をより向上させることが出来る。
本発明の一実施形態に係るカウンタバランスシャフトの収容構造は上述のように構成されているので、以下のような作用および効果を奏する。
【００３１】
図２に示すように、カウンタバランスユニット１５は、エンジン１０の下端部１３よりも上方にアッパハウジング２８の上端部が位置するように配設されているので、開口部５３，ドライブ側シャフト用作業孔５８およびドリブン側シャフト用作業孔５９と、オイルパン１４内のオイルとの距離を比較的長く確保することが可能となり、ハウジング１９内にオイルが流入し難くすることが出来る。また、カウンタバランスユニット１５を従来よりも上方に引き上げたことで、エンジン１０の高さを抑制することが可能となる。 
【００３２】
また、図４に示すように、アッパハウジング２８に形成された開口部５３が、カウンタバランスシャフト１６，１７の双方の回転軸Ｃ16，Ｃ17に亘って連続した開口として形成されているので、ハウジング１９内に流入したオイルを速やかにハウジング１９内から排出されることを促進し、オイルがハウジング１９内で撹拌され続ける事態を防ぐことが出来る。 
【００３３】
したがって、オイルのエアレーションを防ぎ、且つ、エンジン１０のトルクロスを抑制しながら、エンジン１０の小型化に寄与することが出来るのである。
また、開口部５３の一縁部５４を、ドライブ側シャフト１６の外端回転軌跡Ｄ16の上端と実質的に同じ高さに形成することで、ハウジング１９のオイルを効率よく排出しながら、エンジン１０が大型化することを防ぐことが出来る。 
【００３４】
また、図４に示すように、開口部５３の一縁部５４がハウジング１９の一端部５５よりも所定距離Ｌだけハウジング１９の中央側にオフセットするように形成され、且つ、開口部５３の他縁部５６がハウジング１９の他端部５７よりも所定距離Ｌだけハウジング１９の中央側にオフセットするように形成されているので、ハウジング１９側方からハウジング１９内部にオイルが流入することを防ぐことが出来る。 
【００３５】
また、図５に示すように、ハウジング１９には、ドライブ側シャフト１６の外端回転軌跡Ｄ16に沿うように湾曲に形成された側壁部４６が設けられるとともに、ドリブン側シャフト１７の外端回転軌跡Ｄ17に沿うように湾曲に形成された側壁部４７が設けられている。したがって、ハウジング１９が大型化することを防ぎながら、開口部５３が必要以上に大きく開口することを防ぎ、ハウジング１９内へのオイル流入を防ぐことが出来る。 
【００３６】
また、開口部５３が、アッパ後端側ドライブジャーナル４３およびアッパ後端側ドリブンジャーナル４５により、第１領域５１および第２領域５２に仕切られているので、ハウジング１９の剛性低下を抑制することが出来る。
また、第１領域５１の下方に配設されたＡバランサウェイト２１とＣバランサウェイト２３、および、第２領域５２の下方に配設されたＣバランサウェイト２３とＤバランサウェイト２４は、図５に示すように、略半円形状の断面で形成されており、これらのＣバランサウェイト２３とＤバランサウェイト２４が回転することで、ハウジング１９内のオイルを第１領域５１および第２領域５２を通じてハウジング１９外へ排出することが出来る。 
【００３７】
そして、開口部５３のうち、ハウジング１９内のオイル排出に大きく寄与する部分である第１領域５１および第２領域５２を開口としたまま、アッパ後端側ドライブジャーナル４３およびアッパ後端側ドリブンジャーナル４５によりハウジング１９の剛性向上を図っているのである。
つまり、ドライブ側シャフト１６のうちアッパ後端側ドライブジャーナル４３により支持される部分、および、ドリブン側シャフト１７のうちアッパ後端側ドリブンジャーナル４５により支持される部分は、略真円に形成されており、ハウジング１９内のオイル排出の寄与度は比較的低い。このため、開口部５３においてこのようなオイル排出の寄与度が低い部分を限定的に覆ったとしても、ハウジング１９内からのオイル排出を妨げることにはならないのである。 
【００３８】
また、図５に示すように、アッパハウジング２８の上面は、略面一に形成されているので、エンジン１０のシリンダブロック１２にカウンタバランスユニット１５を固定した際に、オイルパン１４の底部１４Ａとの間の距離を大きく確保することが可能となる。したがって、ハウジング１９内へのオイル流入を抑制することが可能となる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施形態に係るカウンタバランスシャフトの収容構造の全体構成を示す模式的な下方斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るカウンタバランスシャフトの収容構造の模式的な正面図であって、図１のII矢視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカウンタバランスシャフトの収容構造の全体構成を示す模式的な上方斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るカウンタバランスシャフトの収容構造の全体構成を示す模式的な上面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るカウンタバランスシャフトの収容構造の模式的な断面図であって、図４のＶ−Ｖ断面を示す。
【符号の説明】
【００４０】
１０  エンジン
１３  エンジンの下端部
１４  オイルパン
１６  ドライブ側シャフト（カウンタバランスシャフト）
１７  ドリブン側シャフト（カウンタバランスシャフト）
１９  ハウジング
４３  アッパ後端側ドライブジャーナル（ジャーナル部）
４５  アッパ後端側ドリブンジャーナル（ジャーナル部）
４６，４７  側壁部
５１  第１領域（開口部の領域）
５２  第２領域（開口部の領域）
５３  開口部
５４  開口部の一縁部（開口部の縁部）
５５  ハウジングの一端部（ハウジングの側端部）
５６  開口部の他縁部（開口部の縁部）
５７  ハウジングの他端部（ハウジングの側端部）
Ｃ16  ドライブ側シャフトの回転軸（カウンタバランスシャフトの回転軸）
Ｃ17  ドリブン側シャフトの回転軸（カウンタバランスシャフトの回転軸）
Ｄ16  ドライブ側シャフトの外端回転軌跡（カウンタバランスシャフトの外端回転軌跡）
Ｄ17  ドリブン側シャフトの外端回転軌跡（カウンタバランスシャフトの外端回転軌跡）
【図１】
0004321639.tif 000002
【図２】
0004321639.tif 000003
【図３】
0004321639.tif 000004
【図４】
0004321639.tif 000005
【図５】
0004321639.tif 000006