JP2006200409A - Balancer device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バランスシャフトが、オイルポンプのインナロータと同軸上に設けられた内燃機関のバランサ装置に関する。 The present invention relates to a balancer device for an internal combustion engine in which a balance shaft is provided coaxially with an inner rotor of an oil pump.
内燃機関のバランサ装置として、バランスシャフトとオイルポンプのインナロータとが同軸上に設けられたバランサ装置が知られている(特許文献1参照)。また、バランスシャフトの内部に内部油路を形成し、その内部油路をクランクシャフトに設けられたオイルポンプから中間シャフトまで潤滑油を導く油路と連通させたバランサ装置も知られている(特許文献2参照)。その他本発明と関連する先行技術文献として、特許文献3が存在する。
特許文献1のバランサ装置では、オイルポンプから圧送される潤滑油をバランスシャフトへ供給することに関して何ら考慮されていない。バランスシャフトを回転支持する軸受等に外側から潤滑油を供給する場合、潤滑油は飛散してバランスシャフトにもかかる。バランスシャフトはクランクシャフトの倍速で回転するため、潤滑油は攪拌されて摩擦及び気泡が増加し、エンジンの摩擦損失が増加する。特許文献2のバランサ装置の場合、クランクシャフトに設けられたオイルポンプから中間シャフト及びバランスシャフトまで潤滑油を導く油路が必要となり、装置の複雑化及びコストアップの要因となる。
In the balancer device of
そこで、本発明は、簡単な構成でかつ潤滑油の飛散を抑えつつ潤滑油をバランスシャフトの所定の給油位置へと導くことができるバランサ装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a balancer device that has a simple configuration and can guide the lubricating oil to a predetermined oil supply position of the balance shaft while suppressing scattering of the lubricating oil.
本発明は、容積形回転式オイルポンプのインナロータと同軸上に連ねて設けられたバランスシャフトを有する内燃機関のバランサ装置において、インナロータの表面からバランスシャフト上の給油位置までインナロータの内部及びバランスシャフトの内部を貫く潤滑油通路を備えることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。 The present invention relates to a balancer device for an internal combustion engine having a balance shaft provided coaxially and continuously with an inner rotor of a positive displacement rotary oil pump. The balancer device includes an inner rotor and a balance shaft disposed between an inner rotor surface and an oil supply position on the balance shaft. The above-described problem is solved by providing a lubricating oil passage penetrating the inside (claim 1).
この内燃機関のバランサ装置によれば、オイルポンプ内の潤滑油はインナロータの回転に伴ってインナロータの表面からインナロータ及びバランスシャフトの内部の潤滑油通路を通って、バランスシャフト上の給油位置まで達する。従って、潤滑油の飛散を抑制し、バランスシャフトの回転による潤滑油の攪拌、及びそれによる摩擦及び気泡の増加を防止することができる。また、連ねて設けられたバランスシャフトとインナロータとの内部を貫いて潤滑油通路を形成しているため、これらのインナロータ及びバランススシャフトの外部に別の潤滑油通路を付加する必要がなく、バランサ装置を簡単な構成とすることができる。 According to the balancer device of the internal combustion engine, the lubricating oil in the oil pump reaches the oil supply position on the balance shaft from the inner rotor surface through the lubricating oil passage inside the inner rotor and the balance shaft as the inner rotor rotates. Therefore, scattering of the lubricating oil can be suppressed, and stirring of the lubricating oil due to the rotation of the balance shaft, and friction and bubbles can be prevented from increasing. Further, since the lubricating oil passages are formed through the balance shaft and the inner rotor provided in series, it is not necessary to add another lubricating oil passage outside the inner rotor and the balance shaft, and the balancer The apparatus can have a simple configuration.
本発明の一態様において、バランスシャフトの周りにバランスシャフトを回転支持する軸受を備え、潤滑油通路が、給油位置としての軸受によるバランスシャフトの支持位置まで延びていてもよい(請求項2)。この態様によれば、潤滑油が外側からバランスシャフトにかかることなく、潤滑油をオイルポンプの軸受に確実に供給することができる。 In one aspect of the present invention, a bearing that rotatably supports the balance shaft may be provided around the balance shaft, and the lubricating oil passage may extend to a position where the balance shaft is supported by the bearing as an oil supply position. According to this aspect, the lubricating oil can be reliably supplied to the bearing of the oil pump without the lubricating oil being applied to the balance shaft from the outside.
本発明の一態様において、バランスシャフトを駆動する駆動用ギアを備え、潤滑油通路が、駆動用ギアの内部を貫いて、給油位置としての駆動用ギアの表面まで延びていてもよい(請求項3)。この態様によれば、バランスシャフトを駆動する駆動用ギアを備えている場合においても、駆動用ギアの内部を貫きかつ駆動用ギアの表面まで延びる潤滑油通路により、外側からバランスシャフトに潤滑油がかかることを防ぎつつ駆動用ギアに確実に潤滑油を供給することができる。 In one aspect of the present invention, a drive gear for driving the balance shaft may be provided, and the lubricating oil passage may extend through the inside of the drive gear to the surface of the drive gear as an oil supply position. 3). According to this aspect, even when the driving gear for driving the balance shaft is provided, the lubricating oil is passed through the driving gear and extends to the surface of the driving gear, so that the lubricating oil can be applied to the balance shaft from the outside. Lubricating oil can be reliably supplied to the driving gear while preventing this.
本発明の一態様において、バランスシャフトとインナロータとが一体成形されていてもよい(請求項4)。この態様によれば、一体成形されたバランスシャフトとインナロータとに潤滑油通路を成形するだけでよいので、構成がより簡素化される。 In one aspect of the present invention, the balance shaft and the inner rotor may be integrally formed (claim 4). According to this aspect, the lubricating oil passage only needs to be formed in the integrally formed balance shaft and inner rotor, so that the configuration is further simplified.
以上に説明したように、本発明の内燃機関のバランサ装置によれば、オイルポンプ内の潤滑油がインナロータ及びバランスシャフトの内部に設けられた潤滑油通路を通るので、潤滑油の飛散を抑制し、バランスシャフトの回転による潤滑油の攪拌、及びそれによる摩擦及び気泡の増加を防止しつつ、潤滑油を所定の給油位置へと導くことができる。また連ねて設けられたバランスシャフト及びインナロータの内部を貫いて潤滑油通路を形成しているので、これらのバランスシャフト及びインナロータの外部に別に潤滑油通路を付加する必要がなく、バランス装置を簡単な構成とし、かつコストアップを抑えることができる。 As described above, according to the balancer device for an internal combustion engine of the present invention, since the lubricating oil in the oil pump passes through the lubricating oil passage provided in the inner rotor and the balance shaft, the scattering of the lubricating oil is suppressed. The lubricating oil can be guided to a predetermined oil supply position while preventing the lubricating oil from being agitated by the rotation of the balance shaft and the resulting increase in friction and bubbles. Further, since the lubricating oil passages are formed through the balance shaft and the inner rotor provided in series, there is no need to add a separate lubricating oil passage outside the balance shaft and the inner rotor, and the balance device can be simplified. It is possible to reduce the cost increase.
(第一の形態)
図1及び図2は本発明の一形態に係る内燃機関のバランサ装置を示している。バランサ装置1は、内燃機関のクランクシャフト(不図示)と同期して、燃焼行程で発生する振動を吸収しかつ低減させるために設けられている。バランサ装置1は、クランクシャフトと平行に設けられたバランスシャフト2と、そのバランスシャフト2を回転支持する軸受3とを備えている。バランスシャフト2にはバランスシャフト2とともに回転するバランスウェイト4が設けられている。バランスシャフト2の回転速度は、例えば4気筒でかつ4サイクルエンジンの場合、クランクシャフトの回転速度の二倍に調整される。バランスシャフト2の一端2a側には、内燃機関の各部に潤滑油を圧送するためのトロコイド式オイルポンプ5が設けられている。
(First form)
1 and 2 show a balancer device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. The
トロコイド式オイルポンプ5は、ハウジングとしてのアウターロータ6と、アウターロータ6に内接するインナロータ7とを備えている。アウターロータ6の内周面6aには、内周面6aに沿ってトロコイド曲線状に形成された凹部8が設けられている。ここでは凹部8の個数を5とするが適宜変更可能である。インナロータ7の外周面7aには、外周面7aに沿ってトロコイド曲線状に凸部9が形成されている。凸部9の個数はアウターロータの凹部8の個数よりも一つ少なく、ここでは4である。インナロータ7は、その凸部9をアウターロータ6の凹部8に順次かみ合わせつつアウターロータ6に対して相対的に回転する。潤滑油は、凹部8と凸部9との間に形成される油室10に吸い上げられる。インナロータ7が回転して凹部8に凸部9が入り込むにつれて油室10の容積は徐々に減少し、油室10内の圧力が上昇する。これにより油室10内の潤滑油は凸部9によって油室10から押し出される。
The
バランスシャフト2の一端2aとインナロータ7の中央部7bとは互いに連ねて一体に形成されている。バランスシャフト2とインナロータ7との形成方法としては例えば、焼結成形又は切削加工があげられる。インナロータ7及びバランスシャフト2には、その内部を貫く潤滑油通路11が設けられている。潤滑油通路11の一端は、インナロータ6の凸部9の頂点9aにて吸入孔12として開口している。潤滑油通路11の他端は、軸受3によって支持されるバランスシャフト2の支持位置としての支持面2b上に給油孔13として開口している。なお、ここでは支持位置としての支持面2bが給油位置に相当する。潤滑油通路11は、吸入孔12からインナロータ7の中心部7bまで半径方向に延びる吸入油路14と、中心部7aにおいて吸入油路14と連通しかつバランスシャフト2の他端2c側に向かって軸方向に延びるシャフト内油路15と、シャフト内油路15と連通しかつ給油孔13まで半径方向に延びる供給油路16とを備えている。潤滑油通路11は、インナロータ7の中心部7b及びバランスシャフト2の他端2c部において閉塞されている。
One
以上の構成の内燃機関のバランサ装置1によれば、油室10内の潤滑油が凸部9によって油室10から徐々に押し出される際、潤滑油の一部は凸部9に設けられた吸入孔12に吸入される。吸入された潤滑油は、バランスシャフト2及びインナロータ7の内部に設けられた潤滑油通路11によって給油孔13まで導かれて支持面2bに確実に供給される。従って、潤滑油の飛散は抑制され、バランスシャフト2による潤滑油の攪拌、及びそれによる摩擦及び気泡の増加を防止することができる。また、潤滑油通路11は互いに連ねて一体に形成されたバランスシャフト2及びインナロータ7の内部に設けられているため、バランスシャフト2及びインナロータ7の外部に別に潤滑油通路を設ける必要がない。従って、バランサ装置1を簡単な構成としかつコストアップを抑えることができる。
According to the
(第二の形態)
次に、図3を参照して本発明に係る内燃機関のバランサ装置の第二の形態について説明する。基本構成は第一の形態と同一である。第一の形態との相違点は、バランサ装置がバランスシャフトを駆動する駆動用ギアを備えていること及び潤滑油通路が設けられている位置である。なお、第一の形態と共通する部分には同じ符号を付して説明を省略する。
(Second form)
Next, a second embodiment of the balancer device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to FIG. The basic configuration is the same as in the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the balancer device includes a driving gear for driving the balance shaft and a position where the lubricating oil passage is provided. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in a 1st form, and description is abbreviate | omitted.
バランスシャフト2の一端2a側には駆動用ギア17が取り付けられている。駆動用ギア17は、クランクシャフトに設けられているギア(不図示)とチェーン等によって連結され、バランスシャフト2とともに回転する。潤滑油通路11は、駆動用ギアの内部を半径方向に貫くギア内油路18をさらに備えている。ギア内油路18の一端18aはシャフト内油路15と連通し、他端18bは駆動用ギア17の外周面17aにてギア用給油孔19として開口している。ここでは外周面17aも給油位置に相当する。
A
以上の形態によれば、駆動用ギア17の外周面17aに潤滑油を供給する場合においても、駆動用ギア17の内部に設けられたギア内油路18により、外周面17aに確実に潤滑油を供給することができる。従って、この場合においても潤滑油の飛散は抑制され、バランスシャフト2による潤滑油の攪拌、及びそれによる摩擦及び気泡の増加をさらに防止することができる。また、ギア内油路18は、駆動用ギア17の内部に設けられているため、潤滑油通路を外部に別に設ける必要がなくコストアップを抑えることができる。
According to the above embodiment, even when lubricating oil is supplied to the outer
本発明は上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、インナロータ7の外周面7aに沿って設けられている凸部9は、トロコイド曲線状に限らず、例えばインボリュート曲線状又はサイクロイド曲線状であってもよい。インナロータ7において潤滑油通路11は、インナロータ7の二以上の凸部9の頂上9aに開口していてもよい。バランサ装置1が駆動用ギア17を備えている場合、潤滑油通路11は駆動用ギア17の給油位置まで駆動用ギア17の内部を貫いて延びていればよく、駆動用ギア17の位置は適宜変更可能である。潤滑油通路11が、インナロータ7の吸入孔12から駆動用ギア17のギア用給油孔19までだけに延びていてもよい。給油位置は、潤滑油を供給する必要のある位置に適宜配置することができる。容積形回転式オイルポンプとしてトロコイド式オイルポンプ5を利用しているが、インナロータがアウターロータ等のポンプハウジングとの間に油室を形成しつつポンプハウジングと内接し、かつポンプハウジングと相対的に回転して油室の容積を変化させる構造を有していればよく、トロコイド式オイルポンプに限らず歯車ポンプ等を利用してもよい。インナーロータとバランスシャフトとはそれらの内部を貫いて潤滑油通路が形成できるように互いに連なって設けられていればよく、その態様には、共通の素材からインナーロータ及びバランスシャフトが一体に切削され、あるいは焼結成形等の成型法によってこれらが一体に成型される例に限らず、圧入、焼きばめ等の手法により両者が一体化された構造も含まれる。
This invention is not limited to the form mentioned above, It can implement with a various form. For example, the convex part 9 provided along the outer peripheral surface 7a of the inner rotor 7 is not limited to a trochoidal curve, and may be, for example, an involute curve or a cycloid curve. In the inner rotor 7, the lubricating
1 バランサ装置
2 バランスシャフト
2b 支持面
3 軸受
5 トロコイド式オイルポンプ
7 インナロータ
11 潤滑油通路
17 駆動用ギア
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記インナロータの表面から前記バランスシャフト上の給油位置まで前記インナロータの内部及び前記バランスシャフトの内部を貫く潤滑油通路を備えていることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。 In a balancer device for an internal combustion engine having a balance shaft provided coaxially with an inner rotor of a positive displacement rotary oil pump,
A balancer device for an internal combustion engine, comprising a lubricating oil passage that penetrates the inner rotor and the balance shaft from a surface of the inner rotor to an oil supply position on the balance shaft.
前記潤滑油通路が、前記給油位置としての前記軸受による前記バランスシャフトの支持位置まで延びていることを特徴とする請求項1に記載のバランサ装置。 A bearing for rotating and supporting the balance shaft around the balance shaft;
The balancer device according to claim 1, wherein the lubricating oil passage extends to a position where the balance shaft is supported by the bearing as the oil supply position.
前記潤滑油通路が、前記駆動用ギアの内部を貫いて、前記給油位置としての前記駆動用ギアの表面まで延びていることを特徴とする請求項1又は2に記載のバランサ装置。 A drive gear for driving the balance shaft;
The balancer device according to claim 1 or 2, wherein the lubricating oil passage extends through the inside of the driving gear to the surface of the driving gear as the oil supply position.
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