(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランク軸の下方に配置された補機を駆動する歯車部材がオイルパン内の油面下に浸漬した状態で回転し、
前記歯車部材の収容部が前記歯車部材の外周下方を隔てる周壁からなる外周隔壁と、
前記歯車部材の内面側を隔てる内面隔壁とを備えて構成されたエンジンにおけるオイルのエアレーション防止構造であって、
前記外周隔壁は、前記オイルパンと一体に成形された断面Ｕ字の周壁であり、
前記内面隔壁は、前記歯車部材と前記補機の軸受部との間に、前記外周隔壁から立設された仕切りリブを含んで構成され、
前記オイルパンは、前記歯車部材の前記収容部を、前記クランク軸を支持するクランクケースから張り出して形成していることを特徴とするオイルのエアレーション防止構造。
【請求項２】
クランク軸の下方に配置された補機を駆動する歯車部材がオイルパン内の油面下に浸漬した状態で回転し、
前記歯車部材の収容部が前記歯車部材の外周下方を隔てる周壁からなる外周隔壁と、
前記歯車部材の内面側を隔てる内面隔壁とを備えて構成されたエンジンにおけるオイルのエアレーション防止構造であって、
前記外周隔壁は、前記オイルパンと一体に成形された断面Ｕ字の周壁であり、
前記内面隔壁は、前記補機のハウジングに設けられた締結手段の締結ボス部に一体に成形された仕切り壁と、前記歯車部材と前記補機の軸受部との間に前記外周隔壁から立設された仕切りリブとを含んで構成されたことを特徴とするオイルのエアレーション防止構造。
【請求項３】
クランク軸の下方に配置された補機を駆動する歯車部材がオイルパン内の油面下に浸漬した状態で回転し、
前記歯車部材の収容部が前記歯車部材の外周下方を隔てる周壁からなる外周隔壁と、
前記歯車部材の内面側を隔てる内面隔壁とを備えて構成されたエンジンにおけるオイルのエアレーション防止構造であって、
前記外周隔壁は、前記オイルパンと一体に成形された断面Ｕ字の周壁であり、
前記内面隔壁は、前記歯車部材と前記補機の軸受部との間に、前記外周隔壁から立設された仕切りリブを含んで構成され、
前記仕切りリブは、前記外周隔壁の内側端に、前記外周隔壁の縁に沿って連続して形成されていることを特徴とするオイルのエアレーション防止構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン内のオイルのエアレーション防止構造に関し、特にオイルパン内の油面下に浸漬した状態で回転する歯車部材を有するエンジンにおけるオイルのエアレーション防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジンの潤滑に使用されるオイルは、エンジンブロックの最下部に取り付けられるオイルパン内に貯留され、このオイルがオイルポンプにより強制的にエンジンブロック内のオイル通路内を通り、潤滑が必要な部分に供給されている。そして、潤滑に利用された後のオイルは、再びオイルパン内に戻るように循環している。
エンジン内でオイルによる潤滑が必要な部分の一つとして、クランクシャフトに設けられたドライブ側スプロケットから、オイルポンプや、バランサシャフト等のドリブン側スプロケットに巻き掛けられるチェンがあげられる。このバランサシャフト等を回転駆動するためのチェンを潤滑する方法には、前記オイルポンプで圧送されたオイルをオイル通路に通してジェット状に吹き付けたり、クランクシャフトや動弁室で利用したオイルを滴下するようにしたりする等、種々の方法があるが、一般にオイルポンプやバランサシャフトがエンジンブロックの下方に位置することを利用して、オイルパンに貯留しているオイル（以下「貯留オイル」という。）に直接チェンを接触させることで潤滑を行うのが簡易な潤滑方式として利用されている。
【０００３】
ところで、前記潤滑方式でチェンを貯留オイルに直接接触させるためには、エンジンの運転状態でドリブン側スプロケットと前記チェンが油面下に浸漬している必要があるが、このようなレイアウトでは、貯留オイルを高速で走行するチェン及び高速で回転するドリブン側スプロケットでかき混ぜることになり、オイルに空気が混ざって泡が発生（エアレーション）する。オイルに発生した泡は、多少であれば次第に消滅するので問題はないが、多量に発生するとオイルの吸入口から吸い込まれ、オイルポンプの効率に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００４】
そのため、特開２０００−１９９４３６号公報に記載された発明では、伝動手段（チェン）が置かれた空間とオイルポンプの吸入口が置かれた空間とを隔てる仕切り壁を設け、前記伝動手段のうちの前記オイルポンプの駆動軸に設けられた歯車部材が通過しうる孔を前記仕切り壁に設け、かつ前記仕切り壁に前記歯車部材を受容するカバーを接合すると共に、この孔を塞ぐバッフル部材を前記オイルポンプに設けた構造としている。
このような構造によれば、伝動手段とオイルポンプの吸入口とが仕切り壁によって隔てられるために伝動手段によるオイルの撹拌作用の影響が吸入口に及ぶことが回避されるとされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記した特開２０００−１９９４３６号公報の発明では、バッフル部材が補機としてのオイルポンプと別体に形成されているので、部品点数が増加してしまう。
【０００６】
また、チェン等の伝動手段によりスプロケット等の歯車部材を駆動する場合には、歯車部材に非常に大きな力が掛かるので、ハウジングに設けられた締結手段の締結ボス部の剛性向上が望まれる。特に、エンジンの振動を低減するバランサシャフトを回転しようとするときには、変動するエンジン回転に応じて、エンジンの振動を相殺する錘を有するシャフトも、前記伝動手段で回転させなければならないため、バランサシャフトを支持する軸受部は高い強度と剛性が必要とされている。
【０００７】
さらに、近年では、自動車等のエンジンを搭載するための本体の軽量化が必要とされており、オイルのエアレーション防止構造を形成するにも、最小限の重量で構成することが望まれている。
【０００８】
そこで、本発明では、エンジンの補機について剛性を高くできるとともに、補機の組立性も良好なオイルのエアレーション防止構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決すべく、本発明の請求項１では、クランク軸の下方に配置された補機を駆動する歯車部材がオイルパン内の油面下に浸漬した状態で回転し、前記歯車部材の収容部が前記歯車部材の外周下方を隔てる周壁からなる外周隔壁と、前記歯車部材の内面側を隔てる内面隔壁とを備えて構成されたエンジンにおけるオイルのエアレーション防止構造であって、前記外周隔壁は、前記オイルパンと一体に成形された断面Ｕ字の周壁であり、前記内面隔壁は、前記歯車部材と前記補機の軸受部との間に、前記外周隔壁から立設された仕切りリブを含んで構成され、前記オイルパンは、前記歯車部材の前記収容部を、前記クランク軸を支持するクランクケースから張り出して形成していることを特徴とする。
【００１０】
このようなオイルのエアレーション防止構造によれば、断面Ｕ字の外周壁により、組立状態において歯車部材の上方は開放されるので、組立時にも外周壁が成形されたオイルパンを、外周壁と歯車部材が合うよう下方から近づけていくだけで、組み合わせることができる。なお、歯車部材の内面側とは、一般にオイルポンプの吸入口等が位置するエンジンの中心側の面をいう。
【００１１】
また、本発明の請求項２では、クランク軸の下方に配置された補機を駆動する歯車部材がオイルパン内の油面下に浸漬した状態で回転し、前記歯車部材の収容部が前記歯車部材の外周下方を隔てる周壁からなる外周隔壁と、前記歯車部材の内面側を隔てる内面隔壁とを備えて構成されたエンジンにおけるオイルのエアレーション防止構造であって、前記外周隔壁は、前記オイルパンと一体に成形された断面Ｕ字の周壁であり、前記内面隔壁は、前記補機のハウジングに設けられた締結手段の締結ボス部に一体に成形された仕切り壁と、前記歯車部材と前記補機の軸受部との間に前記外周隔壁から立設された仕切りリブとを含んで構成されたことを特徴とする。
【００１２】
このようなオイルのエアレーション防止構造によれば、断面Ｕ字の外周壁により、組立状態において歯車部材の上方は開放されるので、組立時にも外周壁が成形されたオイルパンを、外周壁と歯車部材が合うよう下方から近づけていくだけで、組み合わせることができる。また、歯車部材の内面側を隔てる内面隔壁が、補機のハウジングに設けられた締結手段の締結ボス部に一体に成形されているので、部品点数を増やすことなく締結ボス部の剛性を向上し、締結剛性を向上することができる。なお、歯車部材の内面側とは、一般にオイルポンプの吸入口等が位置するエンジンの中心側の面をいう。
【００１３】
また、本発明の請求項３では、クランク軸の下方に配置された補機を駆動する歯車部材がオイルパン内の油面下に浸漬した状態で回転し、前記歯車部材の収容部が前記歯車部材の外周下方を隔てる周壁からなる外周隔壁と、前記歯車部材の内面側を隔てる内面隔壁とを備えて構成されたエンジンにおけるオイルのエアレーション防止構造であって、前記外周隔壁は、前記オイルパンと一体に成形された断面Ｕ字の周壁であり、前記内面隔壁は、前記歯車部材と前記補機の軸受部との間に、前記外周隔壁から立設された仕切りリブを含んで構成され、前記仕切りリブは、前記外周隔壁の内側端に、前記外周隔壁の縁に沿って連続して形成されていることを特徴とする。
【００１４】
このようなオイルのエアレーション防止構造によれば、断面Ｕ字の外周壁により、組立状態において歯車部材の上方は開放されるので、組立時にも外周壁が成形されたオイルパンを、外周壁と歯車部材が合うよう下方から近づけていくだけで、組み合わせることができる。なお、歯車部材の内面側とは、一般にオイルポンプの吸入口等が位置するエンジンの中心側の面をいう。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図１は、実施の形態に係るバランサシャフトのハウジングとオイルパンを示す分解斜視図であり、図２はエンジンの使用状態におけるバランサシャフトのハウジングとオイルパンの拡大斜視図である。また、図３は、実施の形態に係るバランサシャフトのハウジングとオイルパンをクランク軸方向から見た正面図である。なお、図１においては、オイルパンにオイルが入っていない状態で示している。
図１及び図２に示すように、バランサシャフト２５が収納されるハウジング２は、クランク軸４１（図３，４参照）を支持するクランクケース４の下方に固定され、このハウジング２を覆うように形成されたオイルパン３がクランクケース４の下に固定されている。
オイルパン３には、オイルＬが貯留されている。オイルＬは、エンジンＥの停止時において油面Ｌ１（破線）がバランサシャフト２５の軸の上辺りに位置し、エンジンＥの運転時において、油面Ｌ２（実線）がバランサシャフト２５の軸心辺りに位置するように貯留されている。バランサシャフト２５の軸端には、歯車部材であるスプロケット２６が固定されており、クランク軸４１の一端（以下、「前側」という）に固定されたスプロケット４２との間でチェン４５が巻き掛けられることにより、クランク軸４１の回転に従って、バランサシャフト２５が回転されるようになっている。
【００１６】
図４に示すエンジンの縦断面図のように、ハウジング２は、主として上半分を構成する上ハウジング２１と、下半分を構成する下ハウジング２２の２つを締結固定し、これら上ハウジング２１と下ハウジング２２の前側の側壁にポンプカバー２３を締結固定することにより構成されている。ハウジング２の内部には、スプロケット２６が固定された前記バランサシャフト２５が収納されているとともに、図示はしないが、前記バランサシャフト２５と歯合して回転されるもう一本のバランサシャフトと、オイルポンプのロータが回転可能に収納されている。前記バランサシャフト２５は、この２つの部材の合わせ面２ａに軸心が位置し、合わせ面２ａの一端から軸端部２５ａが露出している。また、バランサシャフト２５は、前記軸端部２５ａを支持する軸受部５１ａ、５２ａを含め、複数の軸受部５１ｂ〜５１ｄ、５２ｂ〜５２ｄにより回転可能に支持されている。
上ハウジング２１と下ハウジング２２とは、前記軸受部５１ａ〜５１ｄ、５２ａ〜５２ｄのバランサシャフト２５を挟んだ左右で締結手段であるボルト９１により締結されている（図２参照）。
【００１７】
下ハウジング２２の前記オイルポンプのロータが収納される側壁には、ポンプカバー２３が締結されている（図２参照）。下ハウジング２２とポンプカバー２３の間に形成されるポンプ室の中には、図示しないトロコイド式のオイルポンプが構成されている。図４に示すように、このオイルポンプは下ハウジング２２の底壁に設けられたオイルストレーナ２８からオイルを吸入し、エンジン各部へと圧送するようになっている。前記オイルストレーナ２８は、オイルパン３のほぼ中央で下方へ向けてその吸入口２８ａが開口されている。
【００１８】
バランサシャフト２５は、ピストン（図示せず）の往復運動に起因して発生するエンジンＥの二次振動を低減するためのシャフトである。バランサシャフト２５には、回転軸から重心が偏倚した複数のウエイト２５ｂが配置され、このウエイト２５ｂをクランク軸に対し２倍の角速度で回転させることで、前記二次振動が相殺されるようになっている。
バランサシャフト２５の一端は前記ハウジング２から露出し、その軸端にバランサシャフト２５を回転駆動するためのスプロケット２６が締結固定されている。スプロケット２６は、前記チェン４５により、回転駆動され、チェン４５は、図３において右回りに回転する。
【００１９】
オイルパン３は、ハウジング２を下から覆い包むようにしてクランクケース４の下に締結固定されている。オイルパン３の前側は、クランクケース４から張り出して、前記スプロケット２６を囲む部屋を形成し、その張り出した部分の上にチェンカバー４６が合わせられることで、チェンケース４７が形成されている（図４参照）。
【００２０】
チェンケース４７の最下部を形成するオイルパン３の前側は、スプロケット２６の外周から所定距離に、断面Ｕ字の外周隔壁３１が形成され、スプロケット２６の下方を隔てている。図２に詳細に示したように、外周隔壁３１は、オイルパン３の外壁の一部により形成されており、外周隔壁３１はスプロケット２６よりも所定距離内側まで延在し、下方に続くオイルパン３の外壁へ連続している。この外周隔壁３１の内側端、即ち、スプロケット２６の内面側より所定距離内側の位置には、外周隔壁３１から一定高さの仕切りリブ３３が外周隔壁３１の縁に沿って連続して形成されている。
このように、外周隔壁３１は、断面Ｕ字形で上方が開放されている。このため、図３に示すように、ハウジング２が組み付けられたクランクケース４にオイルパン３を組み合わせるときには、オイルパン３を下方からまっすぐクランクケース４に近づけるだけで組み合わせることができ、スプロケット２６の周りの構成物とスプロケット２６の干渉を避けるための特別な動作は不要である。
【００２１】
外周隔壁３１の上端のうち、チェン４５の回転方向側は、チェン４５の進行方向に沿って延出して掻揚壁３２が形成されている。掻揚壁３２は、少なくともエンジンの運転時の油面（Ｌ２）よりも高い位置まで延在している（図３参照）。望ましくは、エンジンの停止時の油面（Ｌ１）よりも高い位置まで延在しているのが良い。
【００２２】
図５は、図４のＸ−Ｘ線断面図であり、ハウジング２を上方から見た図である。ハウジング２は、前記した軸受部５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂの左右を締結する締結ボス部５３ａ，５３ｂに加え、締結ボス部５３ａ，５３ｂから所定距離側方に、ハウジング２を前記クランクケース４に固定するための締結ボス部５３ｆが設けられている。そして，締結ボス部５３ｆは、締結ボス部５３ａと補強リブ５４ａにより連結されて補強され、締結ボス部５３ｂと補強リブ５４ｂにより補強されている。この補強リブ５４ａにより締結ボス部５３ｂはより締結剛性が高くなる。
【００２３】
前記上ハウジング２１の締結ボス部５３ａには、掻揚壁３２側の前記仕切りリブ３３の略上方に位置する部分にスプロケット２６とオイル室を隔てる仕切り壁２４が突出して形成されている。
これらの外周隔壁３１、掻揚壁３２、仕切りリブ３３、仕切り壁２４によって、前記チェンケース４７とオイルの吸入口２８ａが位置するオイル室とは隔てられて収容部を形成しているが、完全に仕切られてはいない。つまり、図４に示したように、仕切りリブ３３と下ハウジング２２（ハウジング２）、仕切り壁２４と仕切りリブ３３若しくは掻揚壁３２とはそれぞれ隙間が開いており、チェンケース４７の下端には常にオイルＬが浸入し、貯留している。エンジン運転時においても、回転数により違いはあるが、およそスプロケットの半分程度がオイルＬに浸漬するようにオイルが浸入する。
なお、外周隔壁３１とハウジング２とは、バランサシャフト２５の軸方向に関し、即ち、平面視において重なるように配置され、この結果、収容部で発生した泡はオイルＬの吸入口２８ａのあるオイルパン３の中心の方へ漏れにくく、また、バランサシャフト２５の軸受部５１ａ，５２ａをスプロケット２６に近づけて、大きな荷重が掛かるスプロケット２６を安定して支持することが可能となる。
【００２４】
エンジンＥは、図示しないシリンダが傾斜した状態で車両に搭載されるので、図３に示すように、クランクケース４とハウジング２との合わせ面４４が水平面に対して傾斜した状態で使用される。
前記掻揚壁３２とスプロケット２６を挟んで反対側には、チェン４５の張りを調整するチェンテンショナ４８が配置されている。チェンテンショナ４８は、チェン４５のラインから側方に離れた位置の回動軸４８ｂで回動可能に支持され、アクチュエータ４８ｃにより弓形の接触部４８ａをチェン４５のラインに一定荷重で押圧されている。アクチュエータ４８ｃは、ハウジング２（ポンプカバー２３）の側壁に２つのボルト９１で締結固定され、前記オイルポンプの油圧を利用してチェンテンショナ４８を押圧駆動するように構成されている。
【００２５】
このように、前記合わせ面４４の低い側にのみ掻揚壁３２を設け、掻揚壁３２とスプロケット２６を挟んで反対側、すなわち、合わせ面４４が高い側に掻揚壁３２に相当する隔壁を設けず、チェンテンショナ４８及びこれを駆動するアクチュエータ４８ｃを配置したので、チェンテンショナ４８を低い位置にコンパクトに配置することが可能となっている。また、この結果アクチュエータ４８ｃがクランクケース４に跨らず、ハウジング２の側壁に締結することが可能になったので、ハウジング２にアクチュエータ４８ｃを組み付けた後にクランクケース４とハウジング２を組み合わせるという組立方法も可能となり、組立の自由度を増している。
【００２６】
以上のように構成されたエンジンＥのオイルのエアレーション防止構造によれば、エンジンＥを回転したときに、外周隔壁３１、仕切りリブ３３及び仕切り壁２４で構成された収容部内のオイルがチェン４５により撹拌されて、泡が発生するものの、図２、図４に示すように、内側隔壁である仕切りリブ３３、仕切り壁２４、外周隔壁３１により囲まれているので、前記したオイルの吸入口２８ａのあるオイルパン３の中央の方へは泡が漏れることがなく、エアレーションによる悪影響を防止することができる。
また、発生した泡は、チェン４５に引きずられて外周隔壁３１に沿って流されるが、外周隔壁３１から掻揚壁３２が油面Ｌ２より上まで延出しているので、泡がオイルＬ内に直接入らず、上に飛散された後オイルＬ内に戻るように作用し、オイルＬ内に泡が多量に発生するのが防止され、エアレーションによる悪影響を防止することができる。
【００２７】
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態には限定されない。例えば、外周隔壁３１は、オイルパン３の外壁と共用する必要は無く、オイルパン３の外壁から内側に向けて突出したリブにより構成することもできる。また、外周隔壁３１、掻揚壁３２、仕切りリブ３３は、必ずしもオイルパン３と一体に形成する必要は無く、ハウジング２から突出させて形成させることもできる。このようにすれば、よりハウジング２の締結ボス部５３ａの剛性を高くすることができる。
さらに、歯車部材は、必ずしもチェンのスプロケットである必要は無く、平歯車やはすば歯車などの歯車同士がかみ合う歯車であっても構わない。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明によれば、以下のような顕著な効果を奏する。
請求項１および請求項３に記載の発明によれば、断面Ｕ字の外周壁により、組立状態において歯車部材の上方は開放されるので、組立時にも外周壁が成形されたオイルパンを、外周壁と歯車部材が合うよう下方から近づけていくだけで、組み合わせることができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、部品点数を増やすことなく補機のハウジングの締結ボス部の剛性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るバランサシャフトのハウジングとオイルパンを示す分解斜視図である。
【図２】エンジンの使用状態におけるバランサシャフトのハウジングとオイルパンの拡大斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係るバランサシャフトのハウジングとオイルパンをクランク軸方向から見た正面図である。
【図４】エンジンの縦断面図である。
【図５】図４におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【符号の説明】
２      ハウジング
３      オイルパン
２４    仕切り壁
２６    スプロケット
３１    外周隔壁
３３    仕切りリブ
４１    クランク軸
Ｅ      エンジン
Ｌ      オイル
Ｌ２    油面
【図１】
0003761159.tif 000002
【図２】
0003761159.tif 000003
【図３】
0003761159.tif 000004
【図４】
0003761159.tif 000005
【図５】
0003761159.tif 000006