JP4395117B2 - エンジンの二次バランサ装置 - Google Patents

Description

本発明は、クランクケースに結合されるとともにオイルパン内に収容されるバランサハウジングが、相互に結合される上および下ハウジングで構成され、クランクシャフトと平行な軸線を有するとともに相互に連動、連結された一対のバランサ軸が前記上および下ハウジング間で回転自在に支承され、両バランサ軸の一方の端部に固定された被動輪に、前記クランクシャフトからの回転動力を伝達する無端状の伝動帯が巻き掛けられ、該伝動帯に張力を付与するための油圧式テンショナーのテンショナーボディが前記バランサハウジングに取付けられるエンジンの二次バランサ装置に関する。

オイルパン内に収容されるバランサハウジングを構成するようにして相互に結合される上および下ハウジング間に、クランクシャフトと平行な軸線を有するとともに相互に連動、連結された一対のバランサ軸が回転自在に支承され、両バランサ軸の一方の端部に固定された被動輪に、クランクシャフトからの回転動力を伝達する無端状の伝動帯が巻き掛けられるようにした二次バランサ装置が、たとえば特許文献１等で既に知られている。
特開２００３−１２９８１４号公報

ところで、チェーンやベルト等の伝動帯の緩み側に張力を付与するために、バランサハウジングに油圧式テンショナーを取り付けることがある。一方、バランサハウジングを構成する上および下ハウジングと、両バランサ軸との間の潤滑部を潤滑するために、バランサハウジングにはクランクケース側からのオイルを前記潤滑部に導く潤滑油路が設けられており、油圧式テンショナーがバランサハウジングに取付けられる従来のものでは、テンショナー側にオイルを導く油路が前記潤滑油路から分岐するようにしてバランサハウジングに設けられている。

ところが、油圧式テンショナーの安定的な作動を確保するには、クランクケースに設けられるメインギャラリーと同程度の高圧のオイルが必要であるのに対し、バランサハウジングおよび両バランサ軸間の潤滑部でのオイル洩れ量が多くなると、テンショナー側で必要な油圧を確保することが困難となる。しかも前記潤滑部には高圧のオイルは不要である。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、バランサハウジングおよび両バランサ軸間を潤滑しつつ、油圧式テンショナー側で必要な油圧を安定的に確保し得るようにしたエンジンの二次バランサ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、クランクケースに結合されるとともにオイルパン内に収容されるバランサハウジングが、相互に結合される上および下ハウジングで構成され、クランクシャフトと平行な軸線を有するとともに相互に連動、連結された一対のバランサ軸が前記上および下ハウジング間で回転自在に支承され、両バランサ軸の一方の端部に固定された被動輪に、前記クランクシャフトからの回転動力を伝達する無端状の伝動帯が巻き掛けられ、該伝動帯に張力を付与するための油圧式テンショナーのテンショナーボディが前記バランサハウジングに取付けられ、前記バランサハウジングには、前記上および下ハウジングと前記両バランサ軸との間にオイルを導く潤滑油路が、前記クランクケースに設けられて加圧オイルが供給されるオイル供給路にオリフィスを介して通じるようにして設けられるとともに、前記油圧式テンショナーにオイルを導くテンショナー用油路が、前記オリフィスよりも上流側で前記オイル供給路に通じるようにして設けられてなる、エンジンの二次バランサ装置であって、
前記バランサハウジングに一体に設けた取付けボスが、該ボスを貫通するボルトにより前記クランクケースに締結され、前記上および下ハウジングの結合面の少なくとも一方には、前記潤滑油路の一部を前記上および下ハウジング間に形成する潤滑油路形成用オイル溝が設けられ、前記上ハウジングには、前記オイル供給路および前記潤滑油路形成用オイル溝間を結ぶとともに前記オリフィスが介設される連絡油路が、前記ボルトの一側で該ボルトの軸線に沿って延びるように設けられることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記クランクケースと、該クランクケースに結合される上ハウジングとの結合面のいずれか一方には、前記オイル供給路に一端が通じる共通オイル溝が、前記ボルトの周囲でその周方向に円弧状に延びるように設けられ、前記テンショナー用油路が前記共通オイル溝の他端に連なるようにして前記バランサハウジングに設けられることを特徴とする。

上記請求項１記載の発明によれば、上および下ハウジングと両バランサ軸との間の潤滑部には、オリフィスで絞られたオイルが供給されることになり、油圧式テンショナーには、オリフィスよりも上流側から分岐したテンショナー用油路を経てオイルが供給されるので、潤滑部側でのオイル消費量の変動の影響が油圧式テンショナー側に及ぶことを回避し、メインギャラリーと同程度の高圧のオイルを油圧式テンショナーに常時供給するようにして油圧式テンショナーの安定的な作動を確保することができる。

また上記請求項２記載の発明によれば、オリフィスを介してクランクケースのオイル供給路に接続される潤滑油路と、前記オリフィスよりも上流側でオイル供給路にテンショナー用油路を通じさせる油路構造を、上および下ハウジングの結合によって容易に構成することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の一実施例に基づいて説明する。

図１〜図８は本発明の一実施例を示すものであり、図１はクランクシャフトの軸方向に沿う一端側のエンジンの側面図、図２は図１の２−２線拡大断面図、図３は図１の３矢視部拡大図、図４は図２の４−４線拡大断面図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図３の６−６線断面図、図７は図６の７−７線断面図、図８は図４の８−８線断面図である。

先ず図１および図２において、多気筒たとえば直列４気筒のディーゼルエンジンは、クランクシャフト１１の軸線を車体の幅方向に沿わせるようにして自動車に搭載されるものであり、そのエンジン本体１２は、ケース部１３ａを下部に一体に備えるシリンダブロック１３と、前記ケース部１３ａと協働してクランクケース１４を構成するようにしてシリンダブロック１３の下部に結合されるロアブロック１５と、該ロアブロック１５の下面に結合されるオイルパン１６と、前面に排気系１９が接続されるとともに後面に吸気系２０が接続されるようにして前記シリンダブロック１３の上部に結合されるシリンダヘッド１７と、シリンダヘッド１７の上部に結合されるヘッドカバー１８とを備える。

図２に示すように、シリンダブロック１３には４つのシリンダボア２１…が直列に並んで設けられ、各シリンダボア２１…にはピストン２２…が摺動可能に嵌合され、各ピストン２２…はクランクシャフト１１にコネクティングロッド２３…を介して連結される。シリンダブロック１３のケース部１３ａには、ロアブロック１５の内部に嵌合する５つのベアリングキャップ２４…がそれぞれ一対のボルト２５…で締結され、クランクシャフト１１はケース部１３ａおよびベアリングキャップ２４…間で回転自在に支承される。

シリンダブロック１３およびシリンダヘッド１７間には、各ピストン２２…の頂部を臨ませる燃焼室２６…が形成されており、シリンダヘッド１７には、燃焼室２６…に先端部を臨ませる点火プラグ２７…が螺着される。

クランクケース１４で回転自在に支承されたクランクシャフト１１の一端部には第１駆動スプロケット３１と、第１駆動スプロケット３１よりも大径である第２駆動スプロケット３２とが固定される。またシリンダヘッド１７には、クランクシャフト１１と平行な軸線を有するカムシャフト３３が動弁装置の一部を構成するようにして回転自在に支承されており、このカムシャフト３３の一端部には第１被動スプロケット３４が固定される。さらにシリンダブロック１３には、前記クランクシャフト１１およびカムシャフト３３と平行な回転軸線を有する負圧ポンプ３５が取付けられており、その負圧ポンプ３５の回転軸３６には第２被動スプロケット３７が固定される。

第１駆動スプロケット３１、第１被動スプロケット３４および第２被動スプロケット３７にはタイミングチェーン３８が巻き掛けられており、負圧ポンプ３５の回転軸３６およびカムシャフト３３には、クランクシャフト１１からの回転動力がタイミングチェーン２８を介して伝達される。

図３〜図６を併せて参照して、オイルパン１６内には、二次振動を低減するための二次バランサ装置４０が収容されており、該二次バランサ装置４０は、上および下ハウジング４２，４３が相互に結合されて成るバランサハウジング４１と、前記クランクシャフト１１と平行な軸線を有するとともに相互に連動、連結されてバランサハウジング４１で回転自在に支承される駆動側および従動側バランサ軸４４，４５とを備える。

駆動側バランサ軸４４の一端部には、被動輪である第３被動スプロケット４６が固定されており、第２駆動スプロケット３２および第３被動スプロケット４６には、無端状の伝動帯である駆動チェーン４７が巻き掛けられ、両バランサ軸４４，４５はクランクシャフト１１からの回転動力伝達によって回転する。

第２駆動スプロケット３２および第３被動スプロケット４６間で駆動チェーン４７の緩み側には、ロアブロック１５で揺動可能に支承される弓型のシュー４８が摺接されており、このシュー４８を駆動チェーン４７側に押圧して駆動チェーン４７に一定の張力を付与する油圧式テンショナー４９のテンショナーボディ５０がポンプカバー５１に取付けられ、このポンプカバー５１は前記バランサハウジング４１の下ハウジング４３に締結される。すなわち前記油圧式テンショナー４９のテンショナーボディ５０は、ポンプカバー５１を介してバランサハウジング４１の下ハウジング４３に取付けられる。

駆動側バランサ軸４４には、前記第３被動スプロケット４６、第１ジャーナル４４ａ、駆動ギヤ４４ｂ、第１バランサウエイト４４ｃ、第２ジャーナル４４ｄおよび第２バランサウエイト４４ｅが、軸方向一端側から他端側（図４および図５の左端側から右端側）に向けて順に間隔をあけて一体に設けられる。また従動側バランサ軸４５には、駆動側バランサ軸４４の第１ジャーナル４４ａに対応した第１ジャーナル４５ａと、駆動ギヤ４４ｂに噛合する被動ギヤ４５ｂと、駆動側バランサ軸４４の第１バランサウエイト４４ｃに対応した第１バランサウエイト４５ｃと、駆動側バランサ軸４４の第２ジャーナル４４ｄに対応した第２ジャーナル４５ｄと、駆動側バランサ軸４４の第２バランサウエイト４４ｅに対応した第２バランサウエイト４５ｅとが一体に設けられる。

上ハウジング４２および下ハウジング４３は、前記駆動側および従動側バランサ軸４４，４５の第１ジャーナル４４ａ，４５ａおよび第２ジャーナル４４ｄ，４５ｄを、リング状の軸受けメタル５４…を介して相互間で回転自在に支承するようにして複数のボルト５５…により結合される。

下ハウジング４３には、前記駆動および従動バランサ軸４４，４５の軸方向一端側に上ハウジング４２よりも張り出した張り出し部４３ａが一体に設けられており、従動バランサ軸４５側で前記張り出し部４３ａの先端部には上方に***するようにしてポンプボディ４３ｂが一体に形成される。

前記張り出し部４３ａには、オイルポンプ５６のポンプハウジング５７を前記ポンプボディ４３ｂとともに形成するポンプカバー５１が複数のボルト５２…によって締結される。前記両バランサ軸４４，４５の軸方向他端側でバランサハウジング４１には一対の取付けボス５８，５９が設けられ、前記ポンプカバー５１には一対の取付けボス６０，６１が設けられ、各取付けボス５８〜６１がボルト６２…によりロアブロック１５に締結される。

而して駆動側バランサ軸４４の一端部はポンプカバー５１を回転自在に貫通するものであり、ポンプカバー５１からの駆動側バランサ軸４４の突出端部に第３被動スプロケット４６が固定される。

オイルポンプ５６は、トロコイド型のものであり、ポンプボディ４３ｂを回転自在に貫通する従動側バランス軸４５の一端に固定されるインナーロータ６３と、該インナーロータ６３に噛合するアウターロータ６４とがポンプハウジング５７に収容されて成る。下ハウジング４３の下部には、オイルパン１６内に貯留されたオイル中に浸漬されるストレーナ６５が取付けられており、オイルポンプ５６はストレーナ６５で濾過されるようにしてオイルパン１６内のオイルを汲み上げる。而してオイルポンプ５６から吐出されるオイルは、ポンプカバー５１に設けられたオイル通路６６を介してクランクケース１４側のメインギャラリー（図示せず）に供給される。

油圧式テンショナー４９のテンショナーボディ５０は、前記バランサハウジング４１とは反対側からポンプカバー５１に複数たとえば一対のボルト６７，６７により締結される。

図７および図８を併せて参照して、バランサハウジング４１には、上および下ハウジング４２，４３と、駆動側および従動側バランサ軸４４，４５との間にオイルを導く潤滑油路６８が、クランクケース１４のロアブロック１５に設けられたオイル供給路７０にオリフィス６９を介して通じるようにして設けられるとともに、前記油圧式テンショナー４９にオイルを導くテンショナー用油路７１が、オリフィス６９よりも上流側で前記オイル供給路７０に通じるようにして設けられる。

クランクケース１４のロアブロック１５と、該ロアブロック１５に結合される上ハウジング４２との結合面のいずれか一方、この実施例では、バランサハウジング４１が備える取付けボス５９の上面に、メインギャラリーに通じるようにしてロアブロック１５に設けられたオイル供給路７０に通じる共通オイル溝７２が、ボルト６２の周囲で周方向に円弧状に延びるようにして設けられる。

また上および下ハウジング４２，４３の結合面の少なくとも一方、この実施例では、下ハウジング４３の上ハウジング４２への結合面には、駆動側および従動側バランサ軸４４，４５の第１および第２ジャーナル部４４ａ，４５ａ，４４ｄ，４５ｄを支持する部分で分断される潤滑油路形成用オイル溝７３が、潤滑油路６８の一部を上および下ハウジング４２，４３間に形成するようにして設けられ、前記各ジャーナル部４４ａ，４５ａ，４４ｄ，４５ｄを支持する部分で上および下ハウジング４２，４３に設けられた環状のオイル溝７４…で潤滑油路形成用オイル溝７３の分断部分が相互に連通される。

而して駆動側および従動側バランサ軸４４，４５の第１および第２ジャーナル部４４ａ，４５ａ，４４ｄ，４５ｄと、上および下ハウジング４２，４３との間に介装される軸受メタル５４…には、オイル溝７４…を流通するオイルを、軸受メタル５４…と、前記各ジャーナル部４４ａ，４５ａ，４４ｄ，４５ｄとの間に導くための連通孔７５…が設けられる。

また上ハウジング４２には、共通オイル溝７２の一端および潤滑油路形成用オイル溝７３間を結ぶ連絡油路７７が設けられており、該連絡油路７７に介設されるようにしてオリフィス６９が連絡油路７７に圧入される。而してこの連絡油路７７は、ボルト６２の一側で該ボルト６２の軸線に沿って延びるように設けられる。

またテンショナー用油路７１は、前記共通オイル溝７２の他端に連なるようにしてバランサハウジング４１に設けられるものであり、共通オイル溝７２の他端に通じるようにして上ハウジング４２に設けられる油路７８と、該油路７８に通じる油路を上ハウジング４２との間に形成するようにして下ハウジング４３の上ハウジング４２への結合面に設けられるオイル溝７９と、該オイル溝７９と、油圧式テンショナー４９のテンショナーボディ５０との間を結ぶようにして、下ハウジング４３に設けられる油路８０，８２とで構成され、テンショナー用油路７１は、ポンプカバー５１に設けられる油路８３を介して油圧式テンショナー４９に接続される。

次にこの実施例の作用について説明すると、オイルパン１６内に収容される二次バランサ装置４０のバランサハウジング４１には、そのバランサハウジング４１を構成する上および下ハウジング４２，４３と、駆動側および従動側バランサ軸４４，４５との間にオイルを導く潤滑油路６８が、クランクケース１４のロアブロック１５に設けられたオイル供給路７０にオリフィス６９を介して通じるようにして設けられるとともに、油圧式テンショナー４９にオイルを導くテンショナー用油路７１が、オリフィス６９よりも上流側でオイル供給路７０に通じるようにして設けられている。

したがって上および下ハウジング４２，４３と駆動側および従動側バランサ軸４４，４５との間の潤滑部には、オリフィス６９で絞られたオイルが供給されることになり、油圧式テンショナー４９には、オリフィス６９よりも上流側から分岐したテンショナー用油路７１を経てオイルが供給されるので、前記潤滑部側でのオイル消費量の変動の影響がテンショナー４９側に及ぶことを回避することができ、メインギャラリーと同程度の高圧のオイルを油圧式テンショナー４９に常時供給するようにし、油圧式テンショナー４９の安定的な作動を確保することができる。

しかもクランクケース１４と、該クランクケース１４に結合される上ハウジング４２との結合面のいずれか一方、この実施例では、バランサハウジング４１が備える取付けボス５９の上面に、オイル供給路７０に通じる共通オイル溝７２が設けられ、上および下ハウジング４２，４３の結合面の少なくとも一方、この実施例では、下ハウジング４３の上ハウジング４２への結合面に、潤滑油路６８の一部を上および下ハウジング４２，４３間に形成する潤滑油路形成用オイル溝７３が設けられ、上ハウジング４２には、共通オイル溝７２の一端および潤滑油路形成用オイル溝７３間を結ぶとともにオリフィス６９が介設される連絡油路７７が設けられ、テンショナー用油路７１が共通オイル溝７２の他端に連なるようにしてバランサハウジング４１に設けられている。

このような油路構造によれば、オリフィス６９を介してクランクケース１４のオイル供給路７０に接続される潤滑油路６８と、オリフィス６９よりも上流側でオイル供給路７０にテンショナー用油路７１を通じさせる油路構造を、上および下ハウジング４２，４３の結合によって容易に構成することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施例では、被動輪として第３被動スプロケット４６を用い、伝動帯としてチェーンを用いたが、スプロケットに代えてプーリを用い、チェーンに代えてベルトを用いたものにも本発明を適用可能である。

クランクシャフトの軸方向に沿う一端側のエンジンの側面図である。 図１の２−２線拡大断面図である。 図１の３矢視部拡大図である。 図２の４−４線拡大断面図である。 図３の５−５線断面図である。 図３の６−６線断面図である。 図６の７−７線断面図である。 図４の８−８線断面図である。

１１・・・クランクシャフト
１４・・・クランクケース
１６・・・オイルパン
４０・・・二次バランサ装置
４１・・・バランサハウジング
４２・・・上ハウジング
４３・・・下ハウジング
４４，４５・・・バランサ軸
４６・・・被動輪としての第３被動スプロケット
４７・・・伝動帯としての駆動チェーン
４９・・・油圧式テンショナー
５０・・・テンショナーボディ
６８・・・潤滑油路
６９・・・オリフィス
７０・・・オイル供給路
７１・・・テンショナー用油路
７３・・・潤滑油路形成用オイル溝
７２・・・共通オイル溝
７７・・・連絡油路

Claims (2)

1. クランクケース（１４）に結合されるとともにオイルパン（１６）内に収容されるバランサハウジング（４１）が、相互に結合される上および下ハウジング（４２，４３）で構成され、クランクシャフト（１１）と平行な軸線を有するとともに相互に連動、連結された一対のバランサ軸（４４，４５）が前記上および下ハウジング（４２，４３）間で回転自在に支承され、両バランサ軸（４４，４５）の一方（４４）の端部に固定された被動輪（４６）に、前記クランクシャフト（１１）からの回転動力を伝達する無端状の伝動帯（４７）が巻き掛けられ、該伝動帯（４７）に張力を付与するための油圧式テンショナー（４９）のテンショナーボディ（５０）が前記バランサハウジング（４１）に取付けられ、前記バランサハウジング（４１）には、前記上および下ハウジング（４２，４３）と前記両バランサ軸（４４，４５）との間にオイルを導く潤滑油路（６８）が、前記クランクケース（１４）に設けられて加圧オイルが供給されるオイル供給路（７０）にオリフィス（６９）を介して通じるようにして設けられるとともに、前記油圧式テンショナー（４９）にオイルを導くテンショナー用油路（７１）が、前記オリフィス（６９）よりも上流側で前記オイル供給路（７０）に通じるようにして設けられてなるエンジンの二次バランサ装置であって、
   前記バランサハウジング（４１）に一体に設けた取付けボス（５９）が、該ボス（５９）を貫通するボルト（６２）により前記クランクケース（１４）に締結され、
   前記上および下ハウジング（４２，４３）の結合面の少なくとも一方には、前記潤滑油路（６８）の一部を前記上および下ハウジング（４２，４３）間に形成する潤滑油路形成用オイル溝（７３）が設けられ、
   前記上ハウジング（４２）には、前記オイル供給路（７０）および前記潤滑油路形成用オイル溝（７３）間を結ぶとともに前記オリフィス（６９）が介設される連絡油路（７７）が、前記ボルト（６２）の一側で該ボルト（６２）の軸線に沿って延びるように設けられることを特徴とする、エンジンの二次バランサ装置。
2. 前記クランクケース（１４）と、該クランクケース（１４）に結合される上ハウジング（４２）との結合面のいずれか一方には、前記オイル供給路（７０）に一端が通じる共通オイル溝（７２）が、前記ボルト（６２）の周囲でその周方向に円弧状に延びるように設けられ、
   前記テンショナー用油路（７１）が前記共通オイル溝（７２）の他端に連なるようにして前記バランサハウジング（４１）に設けられることを特徴とする、請求項１記載のエンジンの二次バランサ装置。

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