内燃機関のバランサ装置
【課題】バランスシャフトの撹拌抵抗を低減しつつ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を図ることができる内燃機関のバランサ装置を提供すること。
【解決手段】バランサ装置１８が、外周部がリブ３４〜３７を介してクランクケース１６の内周部１６ｂに連結されることにより、クランクケース１６と一体的に成形されるバランサハウジング３１を有し、リブ３４、３５、バランサハウジング３１の外周部およびクランクケース１６の内周部１６ｂによって囲まれる空間とリブ３６、３７、バランサハウジング３１の外周部およびクランクケース１６の内周部１６ｂによって囲まれる空間とのそれぞれにオイル通路３８、３９が形成されることに加えて、リブ３５、３６、３７にクランクケース１６とオイルパン１７とを連通する連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａが形成される。
【解決手段】バランサ装置１８が、外周部がリブ３４〜３７を介してクランクケース１６の内周部１６ｂに連結されることにより、クランクケース１６と一体的に成形されるバランサハウジング３１を有し、リブ３４、３５、バランサハウジング３１の外周部およびクランクケース１６の内周部１６ｂによって囲まれる空間とリブ３６、３７、バランサハウジング３１の外周部およびクランクケース１６の内周部１６ｂによって囲まれる空間とのそれぞれにオイル通路３８、３９が形成されることに加えて、リブ３５、３６、３７にクランクケース１６とオイルパン１７とを連通する連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａが形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバランサ装置に関し、特に、一対のバランスシャフトを回転自在に支持するバランサハウジングがエンジンブロックと一体的に成形されてなる内燃機関のバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、多気筒内燃機関においては、例えば、ピストンの上下方向の往復運動によって発生する２次慣性力に起因してクランクシャフトの回転バランスに不均衡が生じ、これが原因となって内燃機関に上下振動が生じる。このため、内燃機関には内燃機関の振動を抑制するバランサ装置が設けられている。
【０００３】
バランサ装置は、バランスウェイトが偏心して設けられた２本のバランスシャフトが、クランクケースの下部においてオイルパン内に位置するように取付けられたバランサハウジングに回転可能に支持されるとともに、オイルパン内に貯留したオイルおよびシリンダブロックから流下するオイルが接触しないようにバランサハウジングにより覆われている。
【０００４】
このような構成を有するバランサ装置は、内燃機関が起動されると、クランクシャフトの回転駆動力によってバランスシャフトがクランクシャフトの回転速度の２倍の速度で回転されることにより、バランスシャフトの作用によって、内燃機関の２次慣性力を除去して、内燃機関の振動を低減するようになっている。
【０００５】
また、バランサ装置としては、バランサハウジングをクランクケースと一体的に成形したものがあり、このバランサ装置は、バランサハウジングがリブ等の連結部を介してクランクケースに一体的に形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ところで、内燃機関の潤滑部を潤滑したオイルは、シリンダブロックからクランクケースを介してオイルパンに還流されるようになっている。バランサハウジングは、クランクケースとオイルパンとの間に介装されていることから、クランクケースに一体的に成形されたバランサハウジングにあっては、バランサハウジングとクランクケースとを連結する連結部の間を通してシリンダブロックからクランクケースを通して滴下されるオイルをオイルパンに戻すようになっている。
【０００７】
一般的に、内燃機関の潤滑部を潤滑するオイルは、多量であり、潤滑部を潤滑したオイルをオイルパンに効率よく還流させる必要がある。このため、連結部の間を通して多量のオイルを戻すには、連結部の間隔を大きくして、すなわち、オイルの通路面積を大きくする必要がある。
【０００８】
ところが、オイルの通路面積を大きくするには連結部の幅を小さくする等してオイルの通路面積を確保する必要があるため、連結部の剛性が低下してしまい、バランサ装置をクランクケースに十分な強度で支持できないおそれがある。
【０００９】
連結部の剛性が低下するのを防止するものとしては、バランサハウジングが、バランスシャフトを回転自在に支持するバランスシャフト軸受部を有し、このバランスシャフト軸受部にクランクケースとオイルパンとを連通するリターン孔を有するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
特許文献２に記載されたものは、連結部の間にリターン孔を形成するのに代えて、バランスシャフト軸受部にリターン孔を形成することにより、連結部の剛性が低下するのを防止しつつ、クランクケースから滴下されるオイルをリターン孔からオイルを還流することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２５０３９９号公報
【特許文献２】実開平３−５９４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載されるバランサ装置にあっては、リターン孔がバランスシャフト軸受部に形成されているため、クランクケースから滴下されるオイルがバランスシャフトに衝突した後にリターン孔からオイルパンに還流されることになるため、バランスシャフトの撹拌抵抗が増大してしまうとともに、バランスシャフトから跳ね返ったオイルがクランクシャフト等の周辺部材に飛散してしまい、クランクシャフト等の周辺部材の撹拌抵抗も増大させてしまうという問題があった。
【００１３】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、バランスシャフトの撹拌抵抗を低減しつつ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を図ることができる内燃機関のバランサ装置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】
【００１４】
本発明に係る内燃機関のバランサ装置は、上記目的を達成するため、（１）エンジンブロックとオイルパンとの間に介装され、外周部が連結部を介して前記エンジンブロックに連結されることにより、前記エンジンブロックと一体的に成形されたバランサハウジングと、前記バランサハウジング内に回転自在に設けられ、クランクシャフトの回転動力が伝達される一対のバランスシャフトとを備え、前記連結部、前記エンジンブロックおよび前記バランサハウジングによって囲まれる空間に、前記エンジンブロックと前記オイルパンとを連通するオイル通路が形成される内燃機関のバランサ装置であって、前記連結部の少なくとも１つ以上に、前記エンジンブロックと前記オイルパンとを連通する連通孔が形成されるものから構成されている。
【００１５】
この内燃機関のバランサ装置は、外周部が連結部を介してエンジンブロックに連結されることにより、エンジンブロックと一体的に成形されるバランサハウジングを有し、連結部、エンジンブロックおよびバランサハウジングによって囲まれる空間にエンジンブロックとオイルパンとを連通するオイル通路が形成されることに加えて、連結部の少なくとも１つ以上に、エンジンブロックとオイルパンとを連通する連通孔が形成されるので、連通孔をバランサハウジングの外周部に形成することができる。
【００１６】
このため、エンジンブロックから滴下されるオイルがバランスシャフトに衝突してオイルパンに還流されることがなく、バランスシャフトおよびクランクシャフト等のバランスシャフトの周辺部材の撹拌抵抗が増大するのを防止することができる。
【００１７】
また、オイル通路に加えて、連結部に形成された連通孔を通してエンジンブロックから滴下されるオイルをオイルパンに還流することができるため、連結部の剛性が低下することなく、オイルの通路面積を増大させることができる。
【００１８】
この結果、連結部の剛性を向上させてバランサハウジングをシリンダブロックに強固に支持することができ、バランサ装置の取付け強度を向上させることができるとともに、オイルの循環性能を向上させることができる。
【００１９】
上記（１）に記載の内燃機関のバランサ装置において、（２）前記連結部は、前記バランサハウジングから前記エンジンブロックに向かうに従って幅が大きくなるものから構成されている。
【００２０】
この内燃機関のバランサ装置は、連結部が、バランサハウジングからエンジンブロックに向かうに従って幅が大きくなるように構成されるので、エンジンブロックと連結部の連結部位の剛性を大きくすることができ、バランサ装置の取付け強度をより一層向上させることができる。
【００２１】
上記（２）に記載の内燃機関のバランサ装置において、（３）前記連結部は、前記バランサハウジングから前記エンジンブロックに向かうに従って横方向の幅が広くなるように構成され、前記連通孔が、前記エンジンブロック側に偏るようにして前記連結部に形成されるものから構成されている。
【００２２】
この内燃機関のバランサ装置は、バランサハウジングからエンジンブロックに向かうに従って連結部の横方向の幅が広くなるように構成され、連通孔が、エンジンブロック側に偏るようにして連結部に形成されるので、幅広の連結部の部位に連通孔を形成することができる。このため、連結部の強度を低下させることなく、連通孔の開口面積を大きくすることができ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を効率よく図ることができる。
【００２３】
上記（１）ないし（３）に記載の内燃機関のバランサ装置は、（４）前記連結部の少なくとも１つ以上に、前記内燃機関の潤滑部位にオイルを供給するオイル供給管の一部が挿通されるものから構成されている。
【００２４】
この内燃機関のバランサ装置は、連結部の少なくとも１つ以上に、内燃機関の潤滑部位にオイルを供給するオイル供給管の一部が挿通されるので、オイル供給管によって連結部を補強することができ、連結部の強度を向上させることができる。
【００２５】
また、オイル通路ではなく、連結部にオイル供給管の一部を挿通しているので、オイル通路の面積がオイル供給管によって減少されてしまうのを防止することができ、オイルの循環性能を向上させることができる。
【００２６】
上記（１）ないし（４）に記載の内燃機関のバランサ装置は、（５）前記クランクシャフトは、軸部と、前記軸部に設けられ、前記軸部の軸線方向に離隔して配列されるとともに前記軸部の径よりも大径の複数の大径回転部とを有し、前記連通孔のうち、前記大径回転部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積が小さく形成されるとともに、前記軸部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積が大きく形成されるものから構成されている。
【００２７】
この内燃機関のバランサ装置は、連通孔の位置関係上、大径回転部の径方向外方に連通孔が位置する場合がある。このとき、大径回転部の径方向外方に位置する連通孔にエンジンブロックから滴下されたオイルが導入されるときに、大きい遠心力で回転する大径回転部に衝突して飛散したオイルが連通孔に導入されるオイルに干渉して、連通孔にオイルがスムーズに導入されないおそれがある。このため、大径回転部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積は、小さく形成しておく。
【００２８】
これに対して、軸部の径方向外方に位置する連通孔に導入されるオイルは、小径な軸部から飛散したオイルによって干渉されることがない。このため、大径回転部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積を小さくした分だけ、軸部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積を大きく形成することで、連通孔を通してオイルパンに還流されるオイル量が少なくなるのを防止することができ、連通孔とオイル通路と合わせた十分なオイルの通路面積を確保することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、バランスシャフトの撹拌抵抗を低減しつつ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を図ることができる内燃機関のバランサ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、内燃機関の正面断面図である。
【図２】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、バランスシャフトとクランクシャフトの斜視図である。
【図３】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、バランサハウジングおよびクランクケースの上面図である。
【図４】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、内燃機関の下部に位置するバランサ装置周辺の正面断面図である。
【図５】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、内燃機関の下部に位置するバランサ装置周辺の側面断面図である。
【図６】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、オイルの供給通路の配置形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る内燃機関のバランサ装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図６は、本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、内燃機関であるエンジン１０は、シリンダブロック１１、クランクケース１６、オイルパン１７およびシリンダヘッド２５を備えており、シリンダブロック１１に設けられた複数、例えば、４つの気筒１２内にピストン１３を収納している。
【００３２】
各ピストン１３は、それぞれコンロッド１４を介して図２に示すクランクシャフト１５のクランクピン１５ａに連結されており、クランクシャフト１５が収納されるクランクケース１６の下方側にはオイル（エンジンオイル）を貯留するオイルパン１７が装着されている。なお、クランクケース１６は、シリンダブロック１１の下部に取付けられている。
【００３３】
図２に示すように、クランクシャフト１５は、４つのクランクピン１５ａの各々に対応するカウンタウェイト１５ｍと、その軸方向両端側および各気筒１２間のクランクジャーナル１５ｊとを備えており、各クランクジャーナル１５ｊでクランクケース１６側に回転自在に支持されている。
【００３４】
すなわち、クランクシャフト１５は、クランクピン１５ａおよびクランクジャーナル１５ｊの間に、クランクピン１５ａおよびクランクジャーナル１５ｊよりも大径のカウンタウェイト１５ｍが設けられている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、カウンタウェイト１５ｍが大径回転部を構成しており、クランクピン１５ａおよびクランクジャーナル１５ｊが軸部を構成している。
【００３６】
また、エンジン１０の上部には吸気カム２６および排気カム２７等を有する動弁機構が設けられており、各気筒１２の上部には、例えば、吸気通路１０ｉ内に燃料を噴射するインジェクタ１０ａと点火プラグ１０ｂとが配置されている。複数の気筒１２に対応する複数のインジェクタ１０ａは、複数の気筒１２に燃料を供給するデリバリパイプ（図示せず）にそれぞれ接続しており、このデリバリパイプには燃料タンク内の燃料ポンプから吐出された燃料（例えば、ガソリン）が所定の燃料通路を通して供給される。また、排気通路１０ｅ上には触媒装置１０ｃが配置されている。
【００３７】
一方、図１〜図５に示すように、クランクケース１６とオイルパン１７との間にはバランサ装置１８が設けられており、このバランサ装置１８は、クランクシャフト１５の回転に応じて回転駆動されるバランスシャフト１９、２０と、バランスシャフト１９、２０を回転自在に収納するバランサハウジング３１とを含んで構成されている。
【００３８】
図２、図３に示すように、バランスシャフト１９、２０にはそれぞれドリブンギヤ１９ａ、２０ａが固定されており、これらドリブンギヤ１９ａ、２０ａは、互いに噛合し同一の歯数を有する。このため、バランスシャフト１９、２０は、相互に反対方向に同じ速度で回転する。
【００３９】
また、バランスシャフト１９にはドリブンギヤ１９ｂが固定されており、ドリブンギヤ１９ｂは、クランクシャフト１５に設けられた駆動ギヤ１５ｂに噛合し、駆動ギヤ１５ｂとドリブンギヤ１９ｂの歯数は２：１に設定されている。
【００４０】
このため、バランスシャフト１９、２０は、クランクシャフト１５の２倍の回転数で回転する。なお、クランクシャフト１５の回転をバランスシャフト１９、２０に伝達する方法として、ギヤ駆動方式以外にチェーン駆動方式、ベルト駆動方式等を用いてもよい。
【００４１】
また、バランスシャフト１９、２０は、バランスウェイト１９ｃ、１９ｄ、２０ｂ、２０ｃを備えており、バランスウェイト１９ｃ、１９ｄ、２０ｂ、２０ｃは半円状に形成されてバランスシャフト１９、２０の軸線に対して重心が偏心した状態となるように形成されている。したがって、バランサ装置１８は、重心位置が回転中心に対して偏心したバランスシャフト１９、２０を回転することで、エンジン１０の２次慣性力に起因する上下振動やこもり音を抑制することができる。
【００４２】
なお、バランスウェイト１９ｃ、１９ｄ、２０ｂ、２０ｃは、バランスシャフト１９、２０と別体に形成され、ボルト等によりバランスシャフト１９、２０に一体回転自在に締結するようにしてもよい。
【００４３】
図６に示すように、オイルパン１７内にはオイルポンプ２１が設けられており、オイルポンプ２１は、オイルパン１７に貯留されたオイルを、オイルストレーナ２１ａを通して吸い上げた後、オイル供給通路２２を介してシリンダブロック１１に設けられたメインギャラリ２３に供給するようになっている。
【００４４】
メインギャラリ２３からは複数のオイル供給通路２４が分岐しており、このオイル供給通路２４は、メインギャラリ２３に導入されたオイルをクランクシャフト１５のクランクジャーナル１５ｊに供給するようになっている。このため、オイル供給通路２４から供給されるオイルによってクランクジャーナル１５ｊが潤滑される。
【００４５】
また、クランクジャーナル１５ｊに供給されたオイルは、クランクシャフト１５の放射方向および軸方向に形成された孔を通してコンロッド１４とクランクピン１５ａの間に供給される。
【００４６】
また、メインギャラリ２３に供給されたオイルは、シリンダヘッド２５内に収容された吸気カム２６および排気カム２７に供給されるとともに、吸気カム２６および排気カム２７をそれぞれ回転自在に支持する吸気カムシャフト２８および排気カムシャフト２９とクランクシャフト１５とを連結するタイミングチェーン３０に供給される。
【００４７】
一方、図４、５に示すように、バランサハウジング３１は、ロアハウジング３２およびアッパハウジング３３を備えており、ロアハウジング３２は、図示しないボルトによってアッパハウジング３３に締結固定されている。
【００４８】
図４に示すように、ロアハウジング３２およびアッパハウジング３３には軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂが形成されており、バランスシャフト１９、２０は、軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂに回転自在に支持されている。なお、図４において、バランスシャフト１９を図示していないが、バランスシャフト１９は、バランスシャフト２０と同一の軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂによって回転自在に支持されている。
【００４９】
また、軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂにはオイル通路３１ａ、３１ｂが形成されており、このオイル通路３１ａ、３１ｂにはオイル供給通路２２から分岐された分岐通路２２ａ（図６参照）を通してオイルが供給されるようになっている。このため、軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂとバランスシャフト１９、２９との接触面は、オイルによって潤滑される。
【００５０】
図３、図５に示すように、アッパハウジング３３は、連結部としての４つのリブ３４〜３７を介してクランクケース１６に連結されており、アッパハウジング３３は、クランクケース１６と一体的に成形されている。
【００５１】
具体的には、クランクケース１６およびアッパハウジング３３は、アルミニウムやアルミニウム合金等から構成されており、鋳造等によって一体的に成形されている。なお、本実施の形態では、シリンダブロック１１およびクランクケース１６がエンジンブロックを構成している。
【００５２】
また、ロアハウジング３２は、アッパハウジング３３に締結固定されるため、ロアハウジング３２およびアッパハウジング３３からなるバランサハウジング３１は、クランクケース１６と一体的に成形されることになる。
【００５３】
また、クランクケース１６の開口周縁部１６ａにはオイルパン１７がボルト等によって締結固定されるようになっており、クランクケース１６の内周部１６ｂの上部の開口内縁部１６ｃにはシリンダブロック１１が取付けられている。
【００５４】
図３に示すように、リブ３４〜３７は、アッパハウジング３３からクランクケース１６の内周部１６ｂに向かうに従って横方向の幅が大きく形成されており、アッパハウジング３３に対してクランクケース１６側の幅が大きくなっている。
【００５５】
リブ３４、３５、クランクケース１６の内周部１６ｂおよびバランサハウジング３１の外周部によって囲まれる空間にはオイル通路３８が形成されており、このオイル通路３８は、クランクケース１６とオイルパン１７とを連通している。
【００５６】
また、リブ３６、３７、クランクケース１６の内周部１６ｂおよびバランサハウジング３１の外周部によって囲まれる空間にはオイル通路３９が形成されており、このオイル通路３９は、クランクケース１６とオイルパン１７とを連通している。
【００５７】
一方、リブ３５、３６、３７にはリブ３５、３６、３７の上下方向に貫通する連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａが形成されており、この連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａは、リブ３５、３６、３７の上面から下面に向かって開口してクランクケース１６とオイルパン１７とを連通している。なお、図３において、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａをハッチングで示している。
【００５８】
なお、連通孔３５ａ、３７ａは、クランクシャフト１５の軸線方向を挟んで対向して設けられており、連通孔３５ａ、３７ａの開口面積は、連通孔３６ａの開口面積よりも大きくなっている。
【００５９】
また、本実施の形態では、図示していないが、連通孔３５ａ、３７ａは、クランクシャフト１５の一端部に位置するカウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置しており、連通孔３６ａは、クランクシャフト１５の他端部に位置するクランクピン１５ａの径方向外方に位置している。
【００６０】
また、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａは、クランクケース１６の内周部１６ｂ側に偏るようにしてリブ３５、３６、３７に形成されており、リブ３５、３６、３７の幅広の部位に位置している。
【００６１】
また、リブ３４にはオイル供給管４０の一部が挿通されており、このオイル供給管４０の内周部によってオイル供給通路２２が画成されている。したがって、リブ３４は、オイルポンプ２１から吐出されたオイルをメインギャラリ２３に供給するオイル供給管４０を配索するための経路の一部を構成している。なお、図３において、オイル供給管４０をハッチングで示す。
【００６２】
このような構成を有するバランサ装置１８を備えたエンジン１０にあっては、オイルポンプ２１からオイル供給管４０のオイル供給通路２２に供給されたオイルの一部は、メインギャラリ２３からオイル供給通路２４を介してクランクシャフト１５に供給されるとともに、他のオイルは、メインギャラリ２３から吸気カム２６、排気カム２７およびタイミングチェーン３０等に供給される。
【００６３】
これらクランクシャフト１５、吸気カム２６、排気カム２７およびタイミングチェーン３０等に供給されたオイルは、自重によってシリンダブロック１１およびクランクケース１６内を落下した後、オイル通路３８、３９および連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを通してオイルパン１７に還流される。
【００６４】
本実施の形態では、外周部がリブ３４〜３７を介してクランクケース１６の内周部１６ｂに連結されることにより、クランクケース１６と一体的に成形されるバランサハウジング３１を有し、リブ３４、３５、バランサハウジング３１の外周部およびクランクケース１６の内周部１６ｂによって囲まれる空間とリブ３６、３７、バランサハウジング３１の外周部およびクランクケース１６の内周部１６ｂによって囲まれる空間とのそれぞれにオイル通路３８、３９を形成することに加えて、リブ３５、３６、３７にクランクケース１６とオイルパン１７とを連通する連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを形成した。
【００６５】
このため、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａをバランサハウジング３１の外周部に形成することができ、シリンダブロック１１およびクランクケース１６から滴下されるオイルがバランスシャフト１９、２０に衝突してオイルパン１７に還流されるのを防止して、バランスシャフト１９、２０の撹拌抵抗が増大するのを防止することができる。
【００６６】
また、バランスシャフト１９、２０にオイルが衝突してバランスシャフト１９、２０から跳ね返るオイルがクランクシャフト１５等のバランスシャフト１９、２０の周辺部材に飛散することがなく、周辺部材の撹拌抵抗が増大するのを防止することができる。
【００６７】
また、オイル通路３８、３９に加えて、リブ３５、３６、３７に形成された連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを通してシリンダブロック１１およびクランクケース１６から滴下されるオイルをオイルパン１７に還流することができるため、リブ３４〜３７の剛性を低下することなく、オイルの通路面積を増大させることができる。
【００６８】
この結果、リブ３４〜３７の剛性を向上させてバランサハウジング３１をクランクケース１６に強固に支持することができ、バランサ装置１８の取付け強度を向上させることができるとともに、オイルの循環性能を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、リブ３４〜３７が、バランサハウジング３１からクランクケース１６の内周部１６ｂに向かうに従って横方向の幅が大きくなるように構成されるので、クランクケース１６の内周部１６ｂとリブ３４〜３７の連結部位の剛性を大きくすることができ、バランサ装置１８の取付け強度をより一層向上させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａが、クランクケース１６の内周部１６ｂ側に偏るようにしてリブ３５、３６、３７に形成されるので、幅広のリブ３５、３６、３７の部位に連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを形成することができ、リブ３５、３６、３７の強度を低下させることなく、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａの開口面積を大きくすることができ、リブ３４〜３７の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を効率よく図ることができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、リブ３４に、エンジン１０の潤滑部位であるクランクシャフト１５等にオイルを供給するオイル供給管４０の一部が挿通したので、オイル供給管４０によってリブ３４を補強することができ、リブ３４の強度を向上させることができる。
【００７２】
また、オイル通路３８、３９ではなく、リブ３４にオイル供給管４０の一部を挿通しているので、オイル通路３８、３９の面積がオイル供給管４０によって減少されてしまうのを防止することができ、オイルの循環性能を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置する連通孔３６ａの開口面積を小さく形成するとともに、クランクピン１５ａの径方向外方に位置する連通孔３５ａ、３７ａの開口面積を大きく形成した。
【００７４】
すなわち、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａの位置関係上、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に連通孔３６ａが位置する場合には、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置する連通孔３６ａにシリンダブロック１１およびクランクケース１６から滴下されたオイルが導入されるときに、大きい遠心力で回転するカウンタウェイト１５ｍに衝突して飛散したオイルが連通孔３６ａに導入されるオイルに干渉して連通孔３６ａにオイルがスムーズに導入されないおそれがある。このため、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置する連通孔３６ａの開口面積は、小さく形成しておく。
【００７５】
これに対して、クランクピン１５ａの径方向外方に位置する連通孔３５ａ、３７ａに導入されるオイルは、小径なクランクピン１５ａから飛散したオイルによって干渉されることがない。
【００７６】
このため、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置する連通孔３６ａの開口面積を小さくした分だけ、クランクピン１５ａの径方向外方に位置する連通孔３５ａ、３７ａの開口面積を大きく形成することで、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを通してオイルパン１７に還流されるオイル量が少なくなるのを防止することができ、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａとオイル通路３８、３９と合わせた十分なオイルの通路面積を確保することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、バランサハウジング３１をリブ３４〜３７を介してクランクケース１６の内周部に連結しているが、バランサハウジング３１をリブ３４〜３７を介してシリンダブロック１１に連結するようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施の形態では、リブ３５、３６、３７に連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを形成しているが、リブ３４〜３７の全てに連通孔を形成してもよい。また、少なくともリブ３４〜３７のうちの１つ以上に連通孔を形成してもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、リブ３４〜３７がアッパハウジング３３からクランクケース１６の内周部１６ｂに向かうに従って横方向の幅が大きく形成されているが、アッパハウジング３３からクランクケース１６の内周部１６ｂに向かうに従ってリブ３４〜３７の縦方向の幅が大きく形成されるようにしてもよい。
【００８０】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００８１】
以上のように、本発明に係る内燃機関のバランサ装置は、バランスシャフトの撹拌抵抗を低減しつつ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を図ることができるという効果を有し、一対のバランスシャフトを回転自在に支持するバランサハウジングがエンジンブロックと一体的に成形されてなる内燃機関のバランサ装置等として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１０ エンジン（内燃機関）
１１ シリンダブロック（エンジンブロック）
１５ クランクシャフト
１５ａ クランクピン（軸部）
１５ｊ クランクジャーナル（軸部）
１５ｍ カウンタウェイト（大径回転部）
１６ クランクケース（エンジンブロック）
１７ オイルパン
１８ バランサ装置
１９、２０ バランスシャフト
３１ バランサハウジング
３４〜３７ リブ（連結部）
３５ａ、３６ａ、３７ａ 連通孔
３８、３９ オイル通路
４０ オイル供給管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバランサ装置に関し、特に、一対のバランスシャフトを回転自在に支持するバランサハウジングがエンジンブロックと一体的に成形されてなる内燃機関のバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、多気筒内燃機関においては、例えば、ピストンの上下方向の往復運動によって発生する２次慣性力に起因してクランクシャフトの回転バランスに不均衡が生じ、これが原因となって内燃機関に上下振動が生じる。このため、内燃機関には内燃機関の振動を抑制するバランサ装置が設けられている。
【０００３】
バランサ装置は、バランスウェイトが偏心して設けられた２本のバランスシャフトが、クランクケースの下部においてオイルパン内に位置するように取付けられたバランサハウジングに回転可能に支持されるとともに、オイルパン内に貯留したオイルおよびシリンダブロックから流下するオイルが接触しないようにバランサハウジングにより覆われている。
【０００４】
このような構成を有するバランサ装置は、内燃機関が起動されると、クランクシャフトの回転駆動力によってバランスシャフトがクランクシャフトの回転速度の２倍の速度で回転されることにより、バランスシャフトの作用によって、内燃機関の２次慣性力を除去して、内燃機関の振動を低減するようになっている。
【０００５】
また、バランサ装置としては、バランサハウジングをクランクケースと一体的に成形したものがあり、このバランサ装置は、バランサハウジングがリブ等の連結部を介してクランクケースに一体的に形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
ところで、内燃機関の潤滑部を潤滑したオイルは、シリンダブロックからクランクケースを介してオイルパンに還流されるようになっている。バランサハウジングは、クランクケースとオイルパンとの間に介装されていることから、クランクケースに一体的に成形されたバランサハウジングにあっては、バランサハウジングとクランクケースとを連結する連結部の間を通してシリンダブロックからクランクケースを通して滴下されるオイルをオイルパンに戻すようになっている。
【０００７】
一般的に、内燃機関の潤滑部を潤滑するオイルは、多量であり、潤滑部を潤滑したオイルをオイルパンに効率よく還流させる必要がある。このため、連結部の間を通して多量のオイルを戻すには、連結部の間隔を大きくして、すなわち、オイルの通路面積を大きくする必要がある。
【０００８】
ところが、オイルの通路面積を大きくするには連結部の幅を小さくする等してオイルの通路面積を確保する必要があるため、連結部の剛性が低下してしまい、バランサ装置をクランクケースに十分な強度で支持できないおそれがある。
【０００９】
連結部の剛性が低下するのを防止するものとしては、バランサハウジングが、バランスシャフトを回転自在に支持するバランスシャフト軸受部を有し、このバランスシャフト軸受部にクランクケースとオイルパンとを連通するリターン孔を有するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
特許文献２に記載されたものは、連結部の間にリターン孔を形成するのに代えて、バランスシャフト軸受部にリターン孔を形成することにより、連結部の剛性が低下するのを防止しつつ、クランクケースから滴下されるオイルをリターン孔からオイルを還流することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００２−２５０３９９号公報
【特許文献２】実開平３−５９４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２に記載されるバランサ装置にあっては、リターン孔がバランスシャフト軸受部に形成されているため、クランクケースから滴下されるオイルがバランスシャフトに衝突した後にリターン孔からオイルパンに還流されることになるため、バランスシャフトの撹拌抵抗が増大してしまうとともに、バランスシャフトから跳ね返ったオイルがクランクシャフト等の周辺部材に飛散してしまい、クランクシャフト等の周辺部材の撹拌抵抗も増大させてしまうという問題があった。
【００１３】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、バランスシャフトの撹拌抵抗を低減しつつ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を図ることができる内燃機関のバランサ装置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】
【００１４】
本発明に係る内燃機関のバランサ装置は、上記目的を達成するため、（１）エンジンブロックとオイルパンとの間に介装され、外周部が連結部を介して前記エンジンブロックに連結されることにより、前記エンジンブロックと一体的に成形されたバランサハウジングと、前記バランサハウジング内に回転自在に設けられ、クランクシャフトの回転動力が伝達される一対のバランスシャフトとを備え、前記連結部、前記エンジンブロックおよび前記バランサハウジングによって囲まれる空間に、前記エンジンブロックと前記オイルパンとを連通するオイル通路が形成される内燃機関のバランサ装置であって、前記連結部の少なくとも１つ以上に、前記エンジンブロックと前記オイルパンとを連通する連通孔が形成されるものから構成されている。
【００１５】
この内燃機関のバランサ装置は、外周部が連結部を介してエンジンブロックに連結されることにより、エンジンブロックと一体的に成形されるバランサハウジングを有し、連結部、エンジンブロックおよびバランサハウジングによって囲まれる空間にエンジンブロックとオイルパンとを連通するオイル通路が形成されることに加えて、連結部の少なくとも１つ以上に、エンジンブロックとオイルパンとを連通する連通孔が形成されるので、連通孔をバランサハウジングの外周部に形成することができる。
【００１６】
このため、エンジンブロックから滴下されるオイルがバランスシャフトに衝突してオイルパンに還流されることがなく、バランスシャフトおよびクランクシャフト等のバランスシャフトの周辺部材の撹拌抵抗が増大するのを防止することができる。
【００１７】
また、オイル通路に加えて、連結部に形成された連通孔を通してエンジンブロックから滴下されるオイルをオイルパンに還流することができるため、連結部の剛性が低下することなく、オイルの通路面積を増大させることができる。
【００１８】
この結果、連結部の剛性を向上させてバランサハウジングをシリンダブロックに強固に支持することができ、バランサ装置の取付け強度を向上させることができるとともに、オイルの循環性能を向上させることができる。
【００１９】
上記（１）に記載の内燃機関のバランサ装置において、（２）前記連結部は、前記バランサハウジングから前記エンジンブロックに向かうに従って幅が大きくなるものから構成されている。
【００２０】
この内燃機関のバランサ装置は、連結部が、バランサハウジングからエンジンブロックに向かうに従って幅が大きくなるように構成されるので、エンジンブロックと連結部の連結部位の剛性を大きくすることができ、バランサ装置の取付け強度をより一層向上させることができる。
【００２１】
上記（２）に記載の内燃機関のバランサ装置において、（３）前記連結部は、前記バランサハウジングから前記エンジンブロックに向かうに従って横方向の幅が広くなるように構成され、前記連通孔が、前記エンジンブロック側に偏るようにして前記連結部に形成されるものから構成されている。
【００２２】
この内燃機関のバランサ装置は、バランサハウジングからエンジンブロックに向かうに従って連結部の横方向の幅が広くなるように構成され、連通孔が、エンジンブロック側に偏るようにして連結部に形成されるので、幅広の連結部の部位に連通孔を形成することができる。このため、連結部の強度を低下させることなく、連通孔の開口面積を大きくすることができ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を効率よく図ることができる。
【００２３】
上記（１）ないし（３）に記載の内燃機関のバランサ装置は、（４）前記連結部の少なくとも１つ以上に、前記内燃機関の潤滑部位にオイルを供給するオイル供給管の一部が挿通されるものから構成されている。
【００２４】
この内燃機関のバランサ装置は、連結部の少なくとも１つ以上に、内燃機関の潤滑部位にオイルを供給するオイル供給管の一部が挿通されるので、オイル供給管によって連結部を補強することができ、連結部の強度を向上させることができる。
【００２５】
また、オイル通路ではなく、連結部にオイル供給管の一部を挿通しているので、オイル通路の面積がオイル供給管によって減少されてしまうのを防止することができ、オイルの循環性能を向上させることができる。
【００２６】
上記（１）ないし（４）に記載の内燃機関のバランサ装置は、（５）前記クランクシャフトは、軸部と、前記軸部に設けられ、前記軸部の軸線方向に離隔して配列されるとともに前記軸部の径よりも大径の複数の大径回転部とを有し、前記連通孔のうち、前記大径回転部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積が小さく形成されるとともに、前記軸部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積が大きく形成されるものから構成されている。
【００２７】
この内燃機関のバランサ装置は、連通孔の位置関係上、大径回転部の径方向外方に連通孔が位置する場合がある。このとき、大径回転部の径方向外方に位置する連通孔にエンジンブロックから滴下されたオイルが導入されるときに、大きい遠心力で回転する大径回転部に衝突して飛散したオイルが連通孔に導入されるオイルに干渉して、連通孔にオイルがスムーズに導入されないおそれがある。このため、大径回転部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積は、小さく形成しておく。
【００２８】
これに対して、軸部の径方向外方に位置する連通孔に導入されるオイルは、小径な軸部から飛散したオイルによって干渉されることがない。このため、大径回転部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積を小さくした分だけ、軸部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積を大きく形成することで、連通孔を通してオイルパンに還流されるオイル量が少なくなるのを防止することができ、連通孔とオイル通路と合わせた十分なオイルの通路面積を確保することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、バランスシャフトの撹拌抵抗を低減しつつ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を図ることができる内燃機関のバランサ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、内燃機関の正面断面図である。
【図２】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、バランスシャフトとクランクシャフトの斜視図である。
【図３】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、バランサハウジングおよびクランクケースの上面図である。
【図４】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、内燃機関の下部に位置するバランサ装置周辺の正面断面図である。
【図５】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、内燃機関の下部に位置するバランサ装置周辺の側面断面図である。
【図６】本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図であり、オイルの供給通路の配置形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明に係る内燃機関のバランサ装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図６は、本発明に係る内燃機関のバランサ装置の一実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。
図１において、内燃機関であるエンジン１０は、シリンダブロック１１、クランクケース１６、オイルパン１７およびシリンダヘッド２５を備えており、シリンダブロック１１に設けられた複数、例えば、４つの気筒１２内にピストン１３を収納している。
【００３２】
各ピストン１３は、それぞれコンロッド１４を介して図２に示すクランクシャフト１５のクランクピン１５ａに連結されており、クランクシャフト１５が収納されるクランクケース１６の下方側にはオイル（エンジンオイル）を貯留するオイルパン１７が装着されている。なお、クランクケース１６は、シリンダブロック１１の下部に取付けられている。
【００３３】
図２に示すように、クランクシャフト１５は、４つのクランクピン１５ａの各々に対応するカウンタウェイト１５ｍと、その軸方向両端側および各気筒１２間のクランクジャーナル１５ｊとを備えており、各クランクジャーナル１５ｊでクランクケース１６側に回転自在に支持されている。
【００３４】
すなわち、クランクシャフト１５は、クランクピン１５ａおよびクランクジャーナル１５ｊの間に、クランクピン１５ａおよびクランクジャーナル１５ｊよりも大径のカウンタウェイト１５ｍが設けられている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、カウンタウェイト１５ｍが大径回転部を構成しており、クランクピン１５ａおよびクランクジャーナル１５ｊが軸部を構成している。
【００３６】
また、エンジン１０の上部には吸気カム２６および排気カム２７等を有する動弁機構が設けられており、各気筒１２の上部には、例えば、吸気通路１０ｉ内に燃料を噴射するインジェクタ１０ａと点火プラグ１０ｂとが配置されている。複数の気筒１２に対応する複数のインジェクタ１０ａは、複数の気筒１２に燃料を供給するデリバリパイプ（図示せず）にそれぞれ接続しており、このデリバリパイプには燃料タンク内の燃料ポンプから吐出された燃料（例えば、ガソリン）が所定の燃料通路を通して供給される。また、排気通路１０ｅ上には触媒装置１０ｃが配置されている。
【００３７】
一方、図１〜図５に示すように、クランクケース１６とオイルパン１７との間にはバランサ装置１８が設けられており、このバランサ装置１８は、クランクシャフト１５の回転に応じて回転駆動されるバランスシャフト１９、２０と、バランスシャフト１９、２０を回転自在に収納するバランサハウジング３１とを含んで構成されている。
【００３８】
図２、図３に示すように、バランスシャフト１９、２０にはそれぞれドリブンギヤ１９ａ、２０ａが固定されており、これらドリブンギヤ１９ａ、２０ａは、互いに噛合し同一の歯数を有する。このため、バランスシャフト１９、２０は、相互に反対方向に同じ速度で回転する。
【００３９】
また、バランスシャフト１９にはドリブンギヤ１９ｂが固定されており、ドリブンギヤ１９ｂは、クランクシャフト１５に設けられた駆動ギヤ１５ｂに噛合し、駆動ギヤ１５ｂとドリブンギヤ１９ｂの歯数は２：１に設定されている。
【００４０】
このため、バランスシャフト１９、２０は、クランクシャフト１５の２倍の回転数で回転する。なお、クランクシャフト１５の回転をバランスシャフト１９、２０に伝達する方法として、ギヤ駆動方式以外にチェーン駆動方式、ベルト駆動方式等を用いてもよい。
【００４１】
また、バランスシャフト１９、２０は、バランスウェイト１９ｃ、１９ｄ、２０ｂ、２０ｃを備えており、バランスウェイト１９ｃ、１９ｄ、２０ｂ、２０ｃは半円状に形成されてバランスシャフト１９、２０の軸線に対して重心が偏心した状態となるように形成されている。したがって、バランサ装置１８は、重心位置が回転中心に対して偏心したバランスシャフト１９、２０を回転することで、エンジン１０の２次慣性力に起因する上下振動やこもり音を抑制することができる。
【００４２】
なお、バランスウェイト１９ｃ、１９ｄ、２０ｂ、２０ｃは、バランスシャフト１９、２０と別体に形成され、ボルト等によりバランスシャフト１９、２０に一体回転自在に締結するようにしてもよい。
【００４３】
図６に示すように、オイルパン１７内にはオイルポンプ２１が設けられており、オイルポンプ２１は、オイルパン１７に貯留されたオイルを、オイルストレーナ２１ａを通して吸い上げた後、オイル供給通路２２を介してシリンダブロック１１に設けられたメインギャラリ２３に供給するようになっている。
【００４４】
メインギャラリ２３からは複数のオイル供給通路２４が分岐しており、このオイル供給通路２４は、メインギャラリ２３に導入されたオイルをクランクシャフト１５のクランクジャーナル１５ｊに供給するようになっている。このため、オイル供給通路２４から供給されるオイルによってクランクジャーナル１５ｊが潤滑される。
【００４５】
また、クランクジャーナル１５ｊに供給されたオイルは、クランクシャフト１５の放射方向および軸方向に形成された孔を通してコンロッド１４とクランクピン１５ａの間に供給される。
【００４６】
また、メインギャラリ２３に供給されたオイルは、シリンダヘッド２５内に収容された吸気カム２６および排気カム２７に供給されるとともに、吸気カム２６および排気カム２７をそれぞれ回転自在に支持する吸気カムシャフト２８および排気カムシャフト２９とクランクシャフト１５とを連結するタイミングチェーン３０に供給される。
【００４７】
一方、図４、５に示すように、バランサハウジング３１は、ロアハウジング３２およびアッパハウジング３３を備えており、ロアハウジング３２は、図示しないボルトによってアッパハウジング３３に締結固定されている。
【００４８】
図４に示すように、ロアハウジング３２およびアッパハウジング３３には軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂが形成されており、バランスシャフト１９、２０は、軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂに回転自在に支持されている。なお、図４において、バランスシャフト１９を図示していないが、バランスシャフト１９は、バランスシャフト２０と同一の軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂによって回転自在に支持されている。
【００４９】
また、軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂにはオイル通路３１ａ、３１ｂが形成されており、このオイル通路３１ａ、３１ｂにはオイル供給通路２２から分岐された分岐通路２２ａ（図６参照）を通してオイルが供給されるようになっている。このため、軸受部３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂとバランスシャフト１９、２９との接触面は、オイルによって潤滑される。
【００５０】
図３、図５に示すように、アッパハウジング３３は、連結部としての４つのリブ３４〜３７を介してクランクケース１６に連結されており、アッパハウジング３３は、クランクケース１６と一体的に成形されている。
【００５１】
具体的には、クランクケース１６およびアッパハウジング３３は、アルミニウムやアルミニウム合金等から構成されており、鋳造等によって一体的に成形されている。なお、本実施の形態では、シリンダブロック１１およびクランクケース１６がエンジンブロックを構成している。
【００５２】
また、ロアハウジング３２は、アッパハウジング３３に締結固定されるため、ロアハウジング３２およびアッパハウジング３３からなるバランサハウジング３１は、クランクケース１６と一体的に成形されることになる。
【００５３】
また、クランクケース１６の開口周縁部１６ａにはオイルパン１７がボルト等によって締結固定されるようになっており、クランクケース１６の内周部１６ｂの上部の開口内縁部１６ｃにはシリンダブロック１１が取付けられている。
【００５４】
図３に示すように、リブ３４〜３７は、アッパハウジング３３からクランクケース１６の内周部１６ｂに向かうに従って横方向の幅が大きく形成されており、アッパハウジング３３に対してクランクケース１６側の幅が大きくなっている。
【００５５】
リブ３４、３５、クランクケース１６の内周部１６ｂおよびバランサハウジング３１の外周部によって囲まれる空間にはオイル通路３８が形成されており、このオイル通路３８は、クランクケース１６とオイルパン１７とを連通している。
【００５６】
また、リブ３６、３７、クランクケース１６の内周部１６ｂおよびバランサハウジング３１の外周部によって囲まれる空間にはオイル通路３９が形成されており、このオイル通路３９は、クランクケース１６とオイルパン１７とを連通している。
【００５７】
一方、リブ３５、３６、３７にはリブ３５、３６、３７の上下方向に貫通する連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａが形成されており、この連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａは、リブ３５、３６、３７の上面から下面に向かって開口してクランクケース１６とオイルパン１７とを連通している。なお、図３において、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａをハッチングで示している。
【００５８】
なお、連通孔３５ａ、３７ａは、クランクシャフト１５の軸線方向を挟んで対向して設けられており、連通孔３５ａ、３７ａの開口面積は、連通孔３６ａの開口面積よりも大きくなっている。
【００５９】
また、本実施の形態では、図示していないが、連通孔３５ａ、３７ａは、クランクシャフト１５の一端部に位置するカウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置しており、連通孔３６ａは、クランクシャフト１５の他端部に位置するクランクピン１５ａの径方向外方に位置している。
【００６０】
また、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａは、クランクケース１６の内周部１６ｂ側に偏るようにしてリブ３５、３６、３７に形成されており、リブ３５、３６、３７の幅広の部位に位置している。
【００６１】
また、リブ３４にはオイル供給管４０の一部が挿通されており、このオイル供給管４０の内周部によってオイル供給通路２２が画成されている。したがって、リブ３４は、オイルポンプ２１から吐出されたオイルをメインギャラリ２３に供給するオイル供給管４０を配索するための経路の一部を構成している。なお、図３において、オイル供給管４０をハッチングで示す。
【００６２】
このような構成を有するバランサ装置１８を備えたエンジン１０にあっては、オイルポンプ２１からオイル供給管４０のオイル供給通路２２に供給されたオイルの一部は、メインギャラリ２３からオイル供給通路２４を介してクランクシャフト１５に供給されるとともに、他のオイルは、メインギャラリ２３から吸気カム２６、排気カム２７およびタイミングチェーン３０等に供給される。
【００６３】
これらクランクシャフト１５、吸気カム２６、排気カム２７およびタイミングチェーン３０等に供給されたオイルは、自重によってシリンダブロック１１およびクランクケース１６内を落下した後、オイル通路３８、３９および連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを通してオイルパン１７に還流される。
【００６４】
本実施の形態では、外周部がリブ３４〜３７を介してクランクケース１６の内周部１６ｂに連結されることにより、クランクケース１６と一体的に成形されるバランサハウジング３１を有し、リブ３４、３５、バランサハウジング３１の外周部およびクランクケース１６の内周部１６ｂによって囲まれる空間とリブ３６、３７、バランサハウジング３１の外周部およびクランクケース１６の内周部１６ｂによって囲まれる空間とのそれぞれにオイル通路３８、３９を形成することに加えて、リブ３５、３６、３７にクランクケース１６とオイルパン１７とを連通する連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを形成した。
【００６５】
このため、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａをバランサハウジング３１の外周部に形成することができ、シリンダブロック１１およびクランクケース１６から滴下されるオイルがバランスシャフト１９、２０に衝突してオイルパン１７に還流されるのを防止して、バランスシャフト１９、２０の撹拌抵抗が増大するのを防止することができる。
【００６６】
また、バランスシャフト１９、２０にオイルが衝突してバランスシャフト１９、２０から跳ね返るオイルがクランクシャフト１５等のバランスシャフト１９、２０の周辺部材に飛散することがなく、周辺部材の撹拌抵抗が増大するのを防止することができる。
【００６７】
また、オイル通路３８、３９に加えて、リブ３５、３６、３７に形成された連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを通してシリンダブロック１１およびクランクケース１６から滴下されるオイルをオイルパン１７に還流することができるため、リブ３４〜３７の剛性を低下することなく、オイルの通路面積を増大させることができる。
【００６８】
この結果、リブ３４〜３７の剛性を向上させてバランサハウジング３１をクランクケース１６に強固に支持することができ、バランサ装置１８の取付け強度を向上させることができるとともに、オイルの循環性能を向上させることができる。
【００６９】
また、本実施の形態では、リブ３４〜３７が、バランサハウジング３１からクランクケース１６の内周部１６ｂに向かうに従って横方向の幅が大きくなるように構成されるので、クランクケース１６の内周部１６ｂとリブ３４〜３７の連結部位の剛性を大きくすることができ、バランサ装置１８の取付け強度をより一層向上させることができる。
【００７０】
また、本実施の形態では、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａが、クランクケース１６の内周部１６ｂ側に偏るようにしてリブ３５、３６、３７に形成されるので、幅広のリブ３５、３６、３７の部位に連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを形成することができ、リブ３５、３６、３７の強度を低下させることなく、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａの開口面積を大きくすることができ、リブ３４〜３７の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を効率よく図ることができる。
【００７１】
また、本実施の形態では、リブ３４に、エンジン１０の潤滑部位であるクランクシャフト１５等にオイルを供給するオイル供給管４０の一部が挿通したので、オイル供給管４０によってリブ３４を補強することができ、リブ３４の強度を向上させることができる。
【００７２】
また、オイル通路３８、３９ではなく、リブ３４にオイル供給管４０の一部を挿通しているので、オイル通路３８、３９の面積がオイル供給管４０によって減少されてしまうのを防止することができ、オイルの循環性能を向上させることができる。
【００７３】
また、本実施の形態では、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置する連通孔３６ａの開口面積を小さく形成するとともに、クランクピン１５ａの径方向外方に位置する連通孔３５ａ、３７ａの開口面積を大きく形成した。
【００７４】
すなわち、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａの位置関係上、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に連通孔３６ａが位置する場合には、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置する連通孔３６ａにシリンダブロック１１およびクランクケース１６から滴下されたオイルが導入されるときに、大きい遠心力で回転するカウンタウェイト１５ｍに衝突して飛散したオイルが連通孔３６ａに導入されるオイルに干渉して連通孔３６ａにオイルがスムーズに導入されないおそれがある。このため、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置する連通孔３６ａの開口面積は、小さく形成しておく。
【００７５】
これに対して、クランクピン１５ａの径方向外方に位置する連通孔３５ａ、３７ａに導入されるオイルは、小径なクランクピン１５ａから飛散したオイルによって干渉されることがない。
【００７６】
このため、カウンタウェイト１５ｍの径方向外方に位置する連通孔３６ａの開口面積を小さくした分だけ、クランクピン１５ａの径方向外方に位置する連通孔３５ａ、３７ａの開口面積を大きく形成することで、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを通してオイルパン１７に還流されるオイル量が少なくなるのを防止することができ、連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａとオイル通路３８、３９と合わせた十分なオイルの通路面積を確保することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、バランサハウジング３１をリブ３４〜３７を介してクランクケース１６の内周部に連結しているが、バランサハウジング３１をリブ３４〜３７を介してシリンダブロック１１に連結するようにしてもよい。
【００７８】
また、本実施の形態では、リブ３５、３６、３７に連通孔３５ａ、３６ａ、３７ａを形成しているが、リブ３４〜３７の全てに連通孔を形成してもよい。また、少なくともリブ３４〜３７のうちの１つ以上に連通孔を形成してもよい。
【００７９】
また、本実施の形態では、リブ３４〜３７がアッパハウジング３３からクランクケース１６の内周部１６ｂに向かうに従って横方向の幅が大きく形成されているが、アッパハウジング３３からクランクケース１６の内周部１６ｂに向かうに従ってリブ３４〜３７の縦方向の幅が大きく形成されるようにしてもよい。
【００８０】
また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００８１】
以上のように、本発明に係る内燃機関のバランサ装置は、バランスシャフトの撹拌抵抗を低減しつつ、連結部の剛性の向上とオイルの循環性能の向上の両立を図ることができるという効果を有し、一対のバランスシャフトを回転自在に支持するバランサハウジングがエンジンブロックと一体的に成形されてなる内燃機関のバランサ装置等として有用である。
【符号の説明】
【００８２】
１０ エンジン（内燃機関）
１１ シリンダブロック（エンジンブロック）
１５ クランクシャフト
１５ａ クランクピン（軸部）
１５ｊ クランクジャーナル（軸部）
１５ｍ カウンタウェイト（大径回転部）
１６ クランクケース（エンジンブロック）
１７ オイルパン
１８ バランサ装置
１９、２０ バランスシャフト
３１ バランサハウジング
３４〜３７ リブ（連結部）
３５ａ、３６ａ、３７ａ 連通孔
３８、３９ オイル通路
４０ オイル供給管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンブロックとオイルパンとの間に介装され、外周部が連結部を介して前記エンジンブロックに連結されることにより、前記エンジンブロックと一体的に成形されたバランサハウジングと、前記バランサハウジング内に回転自在に設けられ、クランクシャフトの回転動力が伝達される一対のバランスシャフトとを備え、前記連結部、前記エンジンブロックおよび前記バランサハウジングによって囲まれる空間に、前記エンジンブロックと前記オイルパンとを連通するオイル通路が形成される内燃機関のバランサ装置であって、
前記連結部の少なくとも１つ以上に、前記エンジンブロックと前記オイルパンとを連通する連通孔が形成されることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項２】
前記連結部は、前記バランサハウジングから前記エンジンブロックに向かうに従って幅が大きくなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項３】
前記連結部は、前記バランサハウジングから前記エンジンブロックに向かうに従って横方向の幅が広くなるように構成され、前記連通孔が、前記エンジンブロック側に偏るようにして前記連結部に形成されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項４】
前記連結部の少なくとも１つ以上に、前記内燃機関の潤滑部位にオイルを供給するオイル供給管の一部が挿通されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項５】
前記クランクシャフトは、軸部と、前記軸部に設けられ、前記軸部の軸線方向に離隔して配列されるとともに前記軸部の径よりも大径の複数の大径回転部とを有し、
前記連通孔のうち、前記大径回転部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積が小さく形成されるとともに、前記軸部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積が大きく形成されることを特徴する請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項１】
エンジンブロックとオイルパンとの間に介装され、外周部が連結部を介して前記エンジンブロックに連結されることにより、前記エンジンブロックと一体的に成形されたバランサハウジングと、前記バランサハウジング内に回転自在に設けられ、クランクシャフトの回転動力が伝達される一対のバランスシャフトとを備え、前記連結部、前記エンジンブロックおよび前記バランサハウジングによって囲まれる空間に、前記エンジンブロックと前記オイルパンとを連通するオイル通路が形成される内燃機関のバランサ装置であって、
前記連結部の少なくとも１つ以上に、前記エンジンブロックと前記オイルパンとを連通する連通孔が形成されることを特徴とする内燃機関のバランサ装置。
【請求項２】
前記連結部は、前記バランサハウジングから前記エンジンブロックに向かうに従って幅が大きくなることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項３】
前記連結部は、前記バランサハウジングから前記エンジンブロックに向かうに従って横方向の幅が広くなるように構成され、前記連通孔が、前記エンジンブロック側に偏るようにして前記連結部に形成されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項４】
前記連結部の少なくとも１つ以上に、前記内燃機関の潤滑部位にオイルを供給するオイル供給管の一部が挿通されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載の内燃機関のバランサ装置。
【請求項５】
前記クランクシャフトは、軸部と、前記軸部に設けられ、前記軸部の軸線方向に離隔して配列されるとともに前記軸部の径よりも大径の複数の大径回転部とを有し、
前記連通孔のうち、前記大径回転部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積が小さく形成されるとともに、前記軸部の径方向外方に位置する連通孔の開口面積が大きく形成されることを特徴する請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載の内燃機関のバランサ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−７６９１（Ｐ２０１２−７６９１Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４５０８３（Ｐ２０１０−１４５０８３）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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