JP2021127743A - バランサ付きエンジン - Google Patents

Abstract

【課題】オイルポンプとは別部材で構成されたストレーナの振動を抑制する。【解決手段】バランサ付きエンジン１は、ロアブロック５に設けられたバランサ２０と、オイルポンプ４０と、オイルポンプ４０によってオイルパン６から吸上げられたオイルを濾過するストレーナ６０と、を備える。ストレーナ６０は、ストレーナ本体６１と、オイルポンプ４０とストレーナ本体６１とを接続する接続パイプ部６２と、を有する。接続パイプ部６２の先端部６２ａは、オイルポンプ４０のポンプハウジング４１に設けられたオイル吸込口４６に挿入されている。バランサ２０のバランサハウジング２１には、接続パイプ部６２を挿通させる通し孔３６が設けられている。バランサ２０のバランサハウジング２１とオイルポンプ４０のポンプハウジング４１とは、通し孔３６と吸込口４６とにおいて、互いに当接している。【選択図】図５

Description

本発明は、バランサ付きエンジンに関する。

特許文献１に開示のエンジンは、エンジンの２次振動を抑制するバランサと、オイルパンに溜められたオイルを所定の部位に供給するオイルポンプと、を備える。バランサとオイルポンプとは、互いに隣接する。オイルポンプには、ストレーナが設けられている。ストレーナは、オイルポンプによってオイルパンから吸上げられたオイルを、濾過する。

特開２０１５−９８８１１号公報

ところで、エンジンの軽量化やカスタマイズ性の向上等を図るため、ストレーナをオイルポンプとは別部材で構成することがある。この場合、ストレーナは、オイルポンプとの接続部を起点に振動しやすい。

ストレーナの振動は、オイルパンに溜められたオイル中に、気泡が発生（キャビテーション）する原因となり、好ましくない。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的とするところは、オイルポンプとは別部材で構成されたストレーナの振動を抑制することにある。

本発明に係るバランサ付きエンジンは、シリンダブロックに設けられたバランサと、オイルポンプと、上記オイルポンプによってオイルパンから吸上げられたオイルを濾過するストレーナと、を備え、上記ストレーナは、ストレーナ本体と、上記オイルポンプと上記ストレーナ本体とを接続する接続パイプ部と、を有し、上記接続パイプ部の先端部は、上記オイルポンプのハウジングに設けられた吸込口に挿入されており、上記バランサのハウジングには、上記接続パイプ部を挿通させる通し孔が設けられており、上記バランサのハウジングと上記オイルポンプのハウジングとは、上記通し孔と上記吸込口とにおいて、互いに当接している。

かかる構成では、オイルポンプとは別部材で構成されたストレーナの接続パイプ部が吸込口に挿入されるため、ストレーナとオイルポンプとの接続剛性が問題となる。

そこで、バランサのハウジングとオイルポンプのハウジングとを、通し孔と吸込口とにおいて、互いに当接させる。これにより、オイルポンプのハウジングにおける吸込口周りの剛性が高くなるので、ストレーナとオイルポンプとの接続剛性を高めることができる。

したがって、オイルポンプとは別部材で構成されたストレーナの振動を抑制することができる。

一実施形態では、上記ストレーナの剛性は、上記バランサのハウジングの剛性及び上記オイルポンプのハウジングの剛性よりも、低い。

例えば、ストレーナを樹脂等の剛性の低い材料で形成した場合、ストレーナは、振動しやすい。そこで、上述したバランサの通し孔を用いた振動抑制対策を施すことによって、剛性の低さに起因するストレーナの振動のしやすさを、緩和することができる。

一実施形態では、上記ストレーナは、上記バランサに締結部材で締結されている。

かかる構成によれば、ストレーナがオイルポンプのみならずバランサにも支持されるので、ストレーナの振動をさらに抑制することができる。

一実施形態では、上記オイルポンプは、上記シリンダブロックに支持されている。

かかる構成によれば、オイルポンプ自体の振動を抑制することができる。これにより、オイルポンプに接続されたストレーナの振動も併せて抑制することができる。

一実施形態では、上記バランサは、上記シリンダブロックの下部に設けられており、上記オイルパンの最深部は、上記オイルパンにおけるクランク軸方向の略中央に位置しており、上記オイルポンプは、上記オイルパンにおける上記クランク軸方向の一端部において、上記バランサに設けられており、上記ストレーナ本体は、上記オイルパンの最深部近傍に配置されている。

かかる構成では、ストレーナ本体とオイルポンプとの距離が大きい分、接続パイプ部が長くなり、ストレーナが振動しやすい。そこで、上記振動抑制対策を施すことによって、接続パイプ部の長さに起因するストレーナの振動のしやすさを、緩和することができる。

本発明によれば、オイルポンプとは別部材で構成されたストレーナの振動を抑制することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るバランサ付きエンジンを示す左側面図である。 図２は、オイルパンを除いた状態で示すエンジン下部の拡大図である。 図３は、オイルパンを除いた状態で示すエンジンの下面図である。 図４は、バランサ及びオイルポンプの内部を下側から見た状態で示す図である。 図５は、ストレーナの内部を示す正面断面図である。 図６は、バランサの後面図である。 図７は、オイルポンプの前面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

本実施形態に係るエンジンは、例えば排気量２０００ｃｃ以上の大排気量エンジンである。このような大排気量エンジンは、２次振動が問題となることが多い。そこで、本実施形態では、エンジンには、エンジンの２次振動を抑制するバランサが設けられている（バランサ付きエンジン）。

図１に示すように、エンジン１は、複数のシリンダ（図示せず）が車両前後方向（図１における左右方向）に並ぶ縦置き多気筒エンジンであり、クランクシャフト２の延びる方向（クランク軸方向）が車両前後方向に一致する。エンジン１は、車両前方のエンジンルームに収容されている。駆動方式は、フロントエンジン・リアドライブ（ＦＲ）方式であり、車両前方のエンジン１の駆動力を、プロペラシャフトを介して、後輪に伝達している。

エンジン１は、シリンダブロック３を備える。シリンダブロック３は、上下二つ割り構造であり、上側のアッパーブロック４と、下側のロアブロック５と、を有する。アッパーブロック４とロアブロック５とは、互いにフランジ接合されている。アッパーブロック４には、ピストンを収容するシリンダが複数設けられている。アッパーブロック４の下端部とロアブロック５の上端部との間には、クランクシャフト２が配置されている。

ロアブロック５の下部には、オイルパン６が設けられている。具体的には、オイルパン６のフランジ部６ａが、ロアブロック５の下端部外縁に設けられたフランジ部５ａに、ボルトによって、接合されている。

図２，３に示すように、エンジン１は、バランサ２０を備える。バランサ２０は、ロアブロック５の下部に設けられている。バランサ２０は、オイルパン６の内部に収容されている。バランサ２０は、車両前後方向において、ロアブロック５の前端部から後端部まで延びている。

バランサ２０は、バランサハウジング２１を有する。バランサハウジング２１は、上下二つ割り構造であり、上側のアッパーハウジング２２と、下側のロアハウジング２３と、を有する。アッパーハウジング２２とロアハウジング２３とは、ボルトによって、互いに締結されている。

図３に示すように、バランサハウジング２１は、複数のボルト２５，２５，…によって、ロアブロック５のフランジ部５ａよりも内側に設けられた接合面５ｂに、接合されている。バランサハウジング２１とロアブロック５との締結方向（接合方向）は、上下方向である。

図４に示すように、バランサ２０は、第１バランサシャフト２６と、第２バランサシャフト２７と、を有する。各バランサシャフト２６，２７は、車両前後方向に延びており、クランクシャフト２と平行する。各バランサシャフト２６，２７は、バランサハウジング２１に収容されている。第１バランサシャフト２６と第２バランサシャフト２７とは、車幅方向に互いに隣り合う。

第１バランサシャフト２６の前端部には、スプロケット２８が回転一体に結合されている。スプロケット２８は、クランクシャフト２の前側部分に回転一体に結合されたスプロケット（図示せず）と、チェーン２９によって、連係されている。

クランクシャフト２の回転は、クランクシャフト２側のスプロケット、チェーン２９、及び第１バランサシャフト２６側のスプロケット２８を介して、第１バランサシャフト２６に伝達される。

第１バランサシャフト２６には、バランサウエイト３０が回転一体に結合されている。バランサウエイト３０は、第１バランサシャフト２６に対して偏心して配置されている。

第１バランサシャフト２６において、バランサウエイト３０よりも前方には、第２バランサシャフト駆動ギア３１が回転一体に結合されている。一方、第１バランサシャフト２６において、バランサウエイト３０よりも後方、より具体的には後端部には、ポンプ駆動ギア３２が回転一体に結合されている。

第２バランサシャフト２７には、第１バランサシャフト２６と同様に、バランサウエイト３３が回転一体に結合されている。バランサウエイト３３は、第２バランサシャフト２７に対して偏心して配置されている。

第２バランサシャフト２７において、バランサウエイト３３よりも前方には、第２バランサシャフト駆動ギア３１に対応する、第２バランサシャフト従動ギア３４が回転一体に結合されている。第２バランサシャフト駆動ギア３１と第２バランサシャフト従動ギア３４とは、互いに噛合う。

第１バランサシャフト２６の回転は、第２バランサシャフト駆動ギア３１及び第２バランサシャフト従動ギア３４を介して、第２バランサシャフト２７に伝達される。

バランサウエイト３０（第１バランサシャフト２６）とバランサウエイト３３（第２バランサシャフト２７）とは、クランクシャフト２の２倍速で、互いに反対方向に回転する。これにより、エンジン１の２次振動（クランクシャフト２の回転数の２倍の周波数の振動）が抑制される。

バランサハウジング２１の車両前後方向の後端部（クランク軸方向の一端部）には、後述するオイルポンプ４０との接合面３５が形成されている（図２，３参照）。図５に示すように、バランサハウジング２１(ロアハウジング２３)の後端部における下側部分には、車両前後方向（クランク軸方向）に延びる通し孔３６（図６参照）が設けられている。通し孔３６は、バランサハウジング２１(ロアハウジング２３)の一部（後端部における下側部分）を貫通する。通し孔３６における車両後方側の開口は、接合面３５に位置する。

図２に示すように、エンジン１は、オイルポンプ４０を備える。オイルポンプ４０は、バランサ２０の車両前後方向（クランク軸方向）の後端部に設けられている。なお、オイルポンプ４０の種類に、特に限定はない。

図３に示すように、オイルポンプ４０は、ポンプハウジング４１を有する。ポンプハウジング４１は、車両前後方向（クランク軸方向）に分割されており、ポンプ収容部４１ａと、ギア収容部４１ｂと、を有する。

図４に示すように、オイルポンプ４０は、ポンプシャフト４４を有する。ポンプシャフト４４は、車両前後方向に延びており、クランクシャフト２と平行する。ポンプシャフト４４には、ポンプロータ４７（図５参照）が回転一体に結合されている。ポンプロータ４７は、ポンプハウジング４１におけるポンプ収容部４１ａ内に設けられたポンプ室４８（図５参照）に収容されている。

ポンプシャフト４４の前端部には、ポンプ駆動ギア３２に対応する、ポンプ従動ギア４５が回転一体に結合されている。ポンプ従動ギア４５は、ポンプハウジング４１のギア収容部４１ｂに収容されている。ポンプ駆動ギア３２とポンプ従動ギア４５とは、互いに噛合う。すなわち、第１バランサシャフト２６の回転は、ポンプ駆動ギア３２及びポンプ従動ギア４５を介して、ポンプシャフト４４に伝達される。

図２，３に示すように、ポンプハウジング４１におけるギア収容部４１ｂの前端部には、バランサハウジング２１の接合面３５に対応した接合面４２が形成されている。両接合面３５，４２同士を互いに合わせた状態で複数のボルト４３，４３，…で締結することによって、オイルポンプ４０は、バランサ２０に設けられている。

図５に示すように、ポンプハウジング４１には、オイル吸込口４６（図７参照）が設けられている。具体的には、オイル吸込口４６は、接合面４２の下端部近傍に開口し、ポンプ室４８に連通している。

図２，３に示すように、エンジン１は、オイルポンプ４０とロアブロック５とを連結するブラケット５０を備える。ブラケット５０は、ロアブロック５から下方に延びている。ブラケット５０は、ポンプハウジング４１に、ボルト５１によって、締結されている（図２参照）。

ブラケット５０は、フランジ部５２を有する（図３参照）。フランジ部５２は、ボルト５３によって、ロアブロック５の接合面５ｂに、バランサハウジング２１とともに、接合されている。すなわち、オイルポンプ４０は、ブラケット５０を介して、ロアブロック５に支持されている。ブラケット５０とロアブロック５との締結方向（接合方向）は、上下方向である。

本実施形態において、オイルポンプ４０（ブラケット５０）とロアブロック５との締結点数は、バランサ２０とロアブロック５との締結点数よりも少ない。すなわち、オイルポンプ４０は、バランサ２０よりも、上下方向に振動しやすい。

図２に示すように、エンジン１は、ストレーナ６０を備える。ストレーナ６０は、オイルポンプ４０によってオイルパン６から吸上げられたオイルを、濾過する。本実施形態に係るストレーナ６０は、樹脂製である。したがって、ストレーナ６０の剛性は、金属製のバランサハウジング２１の剛性及び金属製のポンプハウジング４１の剛性よりも、低い。このため、樹脂製のストレーナ６０は、例えば金属製のストレーナの場合に比べて、振動しやすい。

ストレーナ６０は、ストレーナ本体６１と、接続パイプ部６２と、を有する。ストレーナ本体６１の内部には、オイルを濾過するためのメッシュ（図示せず）が設けられている。

ストレーナ本体６１は、ストレーナ本体６１から上方に延びる取付部６１ａにおいて、締結部材としてのボルト６３によって、バランサハウジング２１に締結されている。

ここで、オイルパン６の最深部６ｂは、オイルパン６における車両前後方向（クランク軸方向）の略中央Ｃに位置する。ストレーナ本体６１は、オイルパン６の最深部６ｂ近傍（略中央Ｃ近傍）に配置されている。

また、本実施形態では、レイアウトの都合上、前輪用の車軸がオイルパン６を貫通して設けられるため、オイルパン６の前方には、当該車軸を挿通するための孔７（図１において二点鎖線で図示）が設けられている。このため、当該車軸（孔７）を避けるべく、オイルポンプ４０は、オイルパン６における車両前後方向の後端部（クランク軸方向の一端部）において、バランサ２０に設けられている。

図５に示すように、接続パイプ部６２は、ストレーナ本体６１の後端部からオイルポンプ４０側に向かって車両後方向に延びており、オイルポンプ４０とストレーナ本体６１とを接続する。接続パイプ部６２の先端部６２ａは、オイルポンプ４０のオイル吸込口４６に、挿入されている。また、バランサ２０の通し孔３６は、接続パイプ部６２を挿通させている。

ここで、図５に示すように、バランサハウジング２１とポンプハウジング４１とは、通し孔３６とオイル吸込口４６とにおいて、両接合面３５，４２が互いに当接している。具体的には、ポンプハウジング４１の接合面４２に位置するオイル吸込口４６の開口縁部４６ａ（図７参照）には、バランサハウジング２１の接合面３５に位置する通し孔３６の開口縁部３６ａ（図６参照）が当接している。

図５に示すように、接続パイプ部６２の外壁部６２ｂは、通し孔３６の内壁部３６ｂに、当接していない。すなわち、接続パイプ部６２の外壁部６２ｂと通し孔３６の内壁部３６ｂとの間には、隙間６４がある。

以上の通り、本実施形態では、オイルポンプ４０とは別部材で構成されたストレーナ６０の接続パイプ部６２がオイル吸込口４６に挿入されるため、ストレーナ６０とオイルポンプ４０との接続剛性が問題となる。

そこで、バランサハウジング２１とポンプハウジング４１とを、通し孔３６とオイル吸込口４６とにおいて、互いに当接させる。これにより、ポンプハウジング４１の接合面３５におけるオイル吸込口４６周り（開口縁部４６ａ）の剛性が高くなるので、ストレーナ６０とオイルポンプ４０との接続剛性を高めることができる。

したがって、オイルポンプ４０とは別部材で構成されたストレーナ６０の振動を抑制することができる。

本実施形態では、ストレーナ６０を樹脂等の剛性の低い材料で形成しているため、ストレーナ６０は、振動しやすい。そこで、上述したバランサ２０の通し孔３６を用いた振動抑制対策を施すことによって、剛性の低さに起因するストレーナ６０の振動のしやすさを、緩和することができる。

ボルト６３によって、ストレーナ６０がオイルポンプ４０のみならず、バランサ２０にも支持されるので、ストレーナ６０の振動をさらに抑制することができる。

オイルポンプ４０がブラケット５０を介してロアブロック５（シリンダブロック３）に支持されるので、オイルポンプ４０自体の振動を抑制することができる。これにより、オイルポンプ４０に接続されたストレーナ６０の振動も併せて抑制することができる。

本実施形態では、ストレーナ本体６１とオイルポンプ４０との距離が大きい分、接続パイプ部６２が長くなり、ストレーナ６０が振動しやすい。そこで、上記振動抑制対策を施すことによって、接続パイプ部６２の長さに起因するストレーナ６０の振動のしやすさを、緩和することができる。

接続パイプ部６２の外壁部６２ｂが通し孔３６の内壁部３６ｂに当接しないので、バランサ２０の振動が、通し孔３６の内壁部３６ｂから接続パイプ部６２の外壁部６２ｂに、伝わりにくい。これにより、ストレーナ６０が通し孔３６を起点に振動することを、抑制することができる。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。

本実施形態では、ストレーナ６０を樹脂製としたが、これに限定されない。例えば、ストレーナ６０は、バランサハウジング２１及びポンプハウジング４１と同じ金属製でもよい。ストレーナ６０がオイルポンプ４０とは別部材で構成されていれば、材料はいかなるものでもよい。

本実施形態では、オイルパン６の最深部６ｂは、オイルパン６における車両前後方向（クランク軸方向）の略中央Ｃに位置するが、これに限定されない。例えば、オイルパン６の最深部６ｂは、オイルパン６における車両前後方向（クランク軸方向）の後端部に位置してもよい。この場合、ストレーナ本体６１は、オイルパン６における車両前後方向（クランク軸方向）の後端部に配置されることになる。すなわち、本実施形態の場合よりも、ストレーナ本体６１とオイルポンプ４０との距離が小さくなる分、接続パイプ部６２を、短くすることができる。このため、ストレーナ６０を、振動しにくくすることができる。

本実施形態では、オイルポンプ４０は、オイルパン６の車両前後方向の後端部（クランク軸方向の一端部）において、バランサ２０に設けられていたが、これに限定されない。レイアウト上可能であれば、例えば、オイルポンプ４０は、オイルパン６の車両前後方向の前端部（クランク軸方向の他端部）において、バランサ２０に設けられてもよい。

本実施形態では、オイルポンプ４０は、ブラケット５０を介してロアブロック５に支持されていたが、これに限定されない。例えば、オイルポンプ４０は、ブラケット５０を介さずに、ロアブロック５に直接支持されてもよい。また、オイルポンプ４０は、ロアブロック５に支持されなくてもよい。

本発明は、バランサ付きエンジンに適用できるので、極めて有用であり、産業上の利用可能性が高い。

Ｃ 略中央
１ エンジン
２ クランクシャフト
３ シリンダブロック
５ ロアブロック
６ オイルパン
６ｂ 最深部
２０ バランサ
２１ バランサハウジング
２３ ロアハウジング
３５ 接合面
３６ 通し孔
３６ａ 開口縁部
３６ｂ 内壁部
４０ オイルポンプ
４１ ポンプハウジング
４２ 接合面
４６ オイル吸込口
４６ａ 開口縁部
５０ ブラケット
６０ ストレーナ
６１ ストレーナ本体
６２ 接続パイプ部
６２ａ 先端部
６２ｂ 外壁部
６３ ボルト（締結部材）
６４ 隙間

Claims (5)

1. シリンダブロックに設けられたバランサと、
   オイルポンプと、
   前記オイルポンプによってオイルパンから吸上げられたオイルを濾過するストレーナと、を備え、
   前記ストレーナは、
   ストレーナ本体と、
   前記オイルポンプと前記ストレーナ本体とを接続する接続パイプ部と、を有し、
   前記接続パイプ部の先端部は、前記オイルポンプのハウジングに設けられた吸込口に挿入されており、
   前記バランサのハウジングには、前記接続パイプ部を挿通させる通し孔が設けられており、
   前記バランサのハウジングと前記オイルポンプのハウジングとは、前記通し孔と前記吸込口とにおいて、互いに当接している、バランサ付きエンジン。
2. 請求項１において、
   前記ストレーナの剛性は、前記バランサのハウジングの剛性及び前記オイルポンプのハウジングの剛性よりも、低い、バランサ付きエンジン。
3. 請求項１又は２において、
   前記ストレーナは、前記バランサに締結部材で締結されている、バランサ付きエンジン。
4. 請求項１から３のいずれか１つにおいて、
   前記オイルポンプは、前記シリンダブロックに支持されている、バランサ付きエンジン。
5. 請求項１から４のいずれか１つにおいて、
   前記バランサは、前記シリンダブロックの下部に設けられており、
   前記オイルパンの最深部は、該オイルパンにおけるクランク軸方向の略中央に位置しており、
   前記オイルポンプは、前記オイルパンにおける前記クランク軸方向の一端部において、前記バランサに設けられており、
   前記ストレーナ本体は、前記オイルパンの最深部近傍に配置されている、バランサ付きエンジン。

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