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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-28
(45)【発行日】2023-12-06
(54)【発明の名称】内燃機関
(51)【国際特許分類】
   F01M 1/06 20060101AFI20231129BHJP
   F02F 1/20 20060101ALI20231129BHJP
   F02B 77/00 20060101ALI20231129BHJP
【FI】
F01M1/06 L
F02F1/20
F02B77/00 L
【請求項の数】 2
(21)【出願番号】P 2022012225
(22)【出願日】2022-01-28
(65)【公開番号】P2023110644
(43)【公開日】2023-08-09
【審査請求日】2023-02-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000002967
【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森 順平
【審査官】北村 亮
(56)【参考文献】
【文献】特開2013-015021(JP,A)
【文献】特開2011-144705(JP,A)
【文献】特開2011-144707(JP,A)
【文献】国際公開第2019/058939(WO,A1)
【文献】特開2014-088807(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F01M 1/06
F02F 1/20
F02B 77/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
バランスシャフトと、
前記バランスシャフトとは別部品であり、前記バランスシャフトと結合され、前記バランスシャフトと一体に回転する回転シャフトと、
前記回転シャフトが入れられた孔を形成する周面を含むカバーを有し、前記周面と前記回転シャフトとの間に隙間が設けられ、前記回転シャフトによって駆動されるオイルポンプと、
前記バランスシャフトと前記回転シャフトとの結合部を回転可能に支持する軸受と、
前記カバーから前記バランスシャフトと前記回転シャフトとの結合部側に突出し、前記隙間から漏れる前記オイルポンプのオイルを前記軸受に案内する第1の案内部と、
前記回転シャフトよりも鉛直方向の上方に設けられ、前記カバーから前記バランスシャフトと前記回転シャフトとの結合部側に突出し、前記結合部よりも前記鉛直方向の上方に位置するオイル孔から落下するオイルを前記結合部に案内する第2の案内部と、
を備え、
前記第1の案内部は、前記第2の案内部に対して前記鉛直方向の下方側に位置した、内燃機関。
【請求項2】
前記第1の案内部は、前記回転シャフトよりも前記鉛直方向の下方に設けられた、
請求項1に記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、バランスシャフトの回転によってオイルポンプを駆動する内燃機関が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2014-88807号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種の内燃機関では、オイル供給対象に効率的にオイルを供給できれば有益である。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内燃機関においてオイル供給対象に効率的にオイルを供給できるようにすることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、バランスシャフトと、前記バランスシャフトとは別部品であり、前記バランスシャフトと結合され、前記バランスシャフトと一体に回転する回転シャフトと、前記回転シャフトが入れられた孔を形成する周面を含むカバーを有し、前記周面と前記回転シャフトとの間に隙間が設けられ、前記回転シャフトによって駆動されるオイルポンプと、前記バランスシャフトと前記回転シャフトとの結合部を回転可能に支持する軸受と、前記カバーから前記バランスシャフトと前記回転シャフトとの結合部側に突出し、前記隙間から漏れる前記オイルポンプのオイルを前記軸受に案内する第1の案内部と、前記回転シャフトよりも鉛直方向の上方に設けられ、前記カバーから前記バランスシャフトと前記回転シャフトとの結合部側に突出し、前記結合部よりも前記鉛直方向の上方に位置するオイル孔から落下するオイルを前記結合部に案内する第2の案内部と、を備え、前記第1の案内部は、前記第2の案内部に対して前記鉛直方向の下方側に位置している。
【0007】
このような構成によれば、オイルポンプから漏れるオイルをオイル供給対象である軸受に供給できるので、オイルポンプから漏れるオイルを有効に活用できる。よって、軸受へのオイル供給を効率的に行うことができる。
【0008】
前記内燃機関では、例えば、前記第1の案内部は、前記回転シャフトよりも前記鉛直方向の下方に設けられている。
【0009】
このような構成によれば、隙間から落下するオイルを円滑に軸受に供給することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、内燃機関においてオイル供給対象に効率的にオイルを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1図1は、実施形態に係る内燃機関の一部を示す断面図である。
図2図2は、実施形態の内燃機関の一部を示す断面斜視図である。
図3図3は、実施形態の内燃機関の一部を示す断面斜視図である。
図4図4は、実施形態の内燃機関におけるポンプカバーを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、実施形態について、図1図4を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明が、複数の表現で記載されることがある。構成要素及びその説明は、一例であり、本明細書の表現によって限定されない。構成要素は、本明細書におけるものとは異なる名称でも特定され得る。また、構成要素は、本明細書の表現とは異なる表現によっても説明され得る。
【0013】
図1は、実施形態に係る内燃機関10の一部を示す断面図である。図2は、実施形態の内燃機関10の一部を示す断面斜視図である。図3は、実施形態の内燃機関10の一部を示す断面斜視図である。内燃機関10は、例えば、車両に搭載されるレシプロエンジンである。なお、内燃機関10は、他の種類の内燃機関であっても良いし、他の装置に搭載されても良い。
【0014】
各図面に示されるように、本明細書において、便宜上、X軸、Y軸及びZ軸が定義される。X軸とY軸とZ軸とは、互いに直交する。X軸は、車両の幅に沿って設けられる。Y軸は、車両の長さに沿って設けられる。Z軸は、車両の高さに沿って設けられる。
【0015】
さらに、本明細書において、X方向、Y方向及びZ方向が定義される。X方向は、X軸に沿う方向であって、X軸の矢印が示す+X方向と、X軸の矢印の反対方向である-X方向とを含む。Y方向は、Y軸に沿う方向であって、Y軸の矢印が示す+Y方向と、Y軸の矢印の反対方向である-Y方向とを含む。Z方向は、Z軸に沿う方向であって、Z軸の矢印が示す+Z方向と、Z軸の矢印の反対方向である-Z方向とを含む。
【0016】
以下の説明において、+Z方向は鉛直上方向であり、-Z方向は鉛直下方向であるものと定義される。なお、車両が位置する場所やタイヤの状態のような種々の条件により、Z方向が鉛直方向と異なっても良い。
【0017】
内燃機関10は、クランクケース11と、チェーンカバー12と、バランスシャフト13と、回転シャフト15と、オイルポンプ14と、第1の軸受16と、第2の軸受17と、を備える。なお、内燃機関10は、上記以外にシリンダブロックやオイルパン、クランクシャフト、チェーン等の構成を備える。
【0018】
クランクケース11は、外面11aを有する。また、クランクケース11には、外面11aに開口した内部空間11bが設けられている。また、クランクケース11には、第1の軸受を支持する支持部11cが設けられている。また、クランクケース11の外面11aには、オイル孔51が設けられている。オイル孔51からは、オイルポンプ14の動作によって内燃機関10を循環するオイルが流出する。
【0019】
チェーンカバー12は、クランクケース11の外面11aに重ねられている。チェーンカバー12は、クランクケース11にボルト等の結合具22(図2)によって固定されている。チェーンカバー12は、クランクケース11と当該チェーンカバー12との間に位置するチェーン(不図示)を覆う。チェーンカバー12の内面12aには、凹部12bが設けられている。凹部12bは、内面12aに開口している。また、チェーンカバー12には、有底の孔12cが設けられている。孔12cは、凹部12bの底に開口している。チェーンカバー12における孔12cを形成する周面12dに、第2の軸受17が設けられている。第2の軸受17は、滑り軸受である。すなわち、第2の軸受17は、周面12dの一部によって構成されている。
【0020】
バランスシャフト13は、クランクケース11の内部に少なくとも一部が収容されている。バランスシャフト13は、回転中心軸Ax回りに回転可能に第1の軸受16を含む二つの軸受(一方の軸受は不図示)によって支持されている。バランスシャフト13の一端部13aは、第1の軸受16に回転可能に支持されている。以後、特に言及しない限り、軸方向、径方向、及び周方向は、回転中心軸Axの軸方向、径方向、及び周方向である。
【0021】
第1の軸受16は、転がり軸受であり、外輪16aと、内輪16bと、転動体16cと、を有する。
【0022】
回転シャフト15は、一端部15aと、他端部15bと、を有する。回転シャフト15は、大径部15cと、小径部15dと、を有する。大径部15cは、一端部15aを含む。小径部15dは、他端部15bを含み、大径部15cよりも直径が小さい。
【0023】
回転シャフト15は、バランスシャフト13に結合されており、バランスシャフト13と一体に回転中心軸Ax回りに回転する。
【0024】
具体的には、回転シャフト15とバランスシャフト13とは、スプライン結合されている。回転シャフト15の大径部15cには、雄スプライン部15eが設けられている。雄スプライン部15eは、外歯によって構成されている。一方、バランスシャフト13の一端部13aには、孔13bが設けられており、バランスシャフト13において孔13bを形成する面13cに、雌スプライン部13dが設けられている。雌スプライン部13dは、内歯によって構成されている。そして、回転シャフト15の大径部15cがバランスシャフト13の孔13bに入れられ、雄スプライン部15eと雌スプライン部13dとが互いに噛み合っている。雄スプライン部15eおよび雌スプライン部13dは、バランスシャフト13と回転シャフト15との結合部21を構成する。結合部21は、スプライン結合部とも称される。
【0025】
オイルポンプ14は、例えば、トロコイド式オイルポンプであり、ケーシング31と、アウターロータ32と、インナーロータ33と、を有する。オイルポンプ14は、インナーロータ33の回転により、オイルパンに貯留されたオイルを吸込口から吸い込み、吸い込んだオイルを吐出口から吐出する。オイルポンプ14から吐出されたオイルは、内燃機関10の各部に通路等を介して供給される。各部に供給されたオイルは、重力の作用によって落下しオイルパンに戻る。
【0026】
ケーシング31は、チェーンカバー12に設けられたベース部34と、ポンプカバー35と、を有する。ベース部34は、チェーンカバー12における凹部12bを含む部分であり、チェーンカバー12と一体形成されている。すなわち、チェーンカバー12の一部がベース部34を構成している。
【0027】
ポンプカバー35は、凹部12bを覆った状態でチェーンカバー12にネジ等の結合具23によって固定されている。ポンプカバー35は、チェーンカバー12を介してクランクケース11に固定されており、クランクケース11に直接には固定されていない。
【0028】
ポンプカバー35は、一面35aと、他面35bと、を有する。一面35aは、チェーンカバー12の内面12aに重ねられている。また、ポンプカバー35には、孔35cが設けられている。孔35cは、ポンプカバー35の厚さ方向にポンプカバー35を貫通している。すなわち、孔35cは、一面35aと他面35bとに開口している。孔35cには回転シャフト15の小径部15dが入れられている。ポンプカバー35において孔35cを形成する周面35dと回転シャフト15の外周面15fとは、離間しており、ポンプカバー35の周面35dと回転シャフト15の外周面15fとの間には、隙間Saが形成されている。
【0029】
アウターロータ32には、トロコイド曲線等で複数の凹部が形成されている。インナーロータ33は、アウターロータ32の凹部よりも数が一つ少ない凸部を有し、アウターロータ32の内側に配置されて、アウターロータ32と噛み合っている。インナーロータ33には、孔33aが形成されている。孔33aは、インナーロータ33を軸方向に貫通している。孔33aには、回転シャフト15の小径部15dが圧入されている。すなわち、インナーロータ33は、回転シャフト15及びバランスシャフト13と一体に回転中心軸Ax回りに回転する。インナーロータ33は、凸部の先端がアウターロータ32の凹部の内面を滑りながら回転する。これにより、オイルの吸引及び吐出が行われる。なお、オイルポンプ14は上記の構成に限られない。
【0030】
図4は、実施形態の内燃機関10におけるポンプカバーを示す斜視図である。ポンプカバー35の他面35bには、二つの案内部36,37が設けられている。案内部36は、ポンプカバー35からバランスシャフト13と回転シャフト15との結合部21側に突出している。案内部36は、回転シャフト15よりも下方に設けられている。案内部36は、第1の軸受16の外輪1aと内輪1bとのうち内輪1b寄りに位置して、第1の軸受16と軸方向に対向している。案内部36は、第1の軸受16の外輪1aと内輪1bとの間から離間している。案内部36は、外輪1aと内輪1bとのうち内輪1b寄りに位置して、第1の軸受16と軸方向に対向している。案内部36は、円弧状のリブである。案内部36の円弧は、第1の軸受16の周方向に沿う。案内部36は、ポンプカバー35の周面35dと回転シャフト15の外周面15fとの隙間Saから漏れるオイルポンプ14のオイルを第1の軸受16に案内する。
【0031】
案内部37は、回転シャフト15よりも上方に設けられている。案内部36は、ポンプカバー35からバランスシャフト13と回転シャフト15との結合部21側に突出している。案内部37は、オイル孔51(図2)とは、鉛直方向と直交する方向にずれて位置し、オイル孔51側から回転シャフト15に向かって延びる。案内部37は、鉛直方向(Z方向)に対して傾斜してオイル孔51側から回転シャフト15に向かって延びる平板状のリブである。案内部37は、結合部21よりも上方に位置するオイル孔51から落下するオイルを結合部21に案内する。案内部37から落下したオイルの一部は、案内部37に落下して案内部37から第1の軸受16に供給される。
【0032】
上記構成の内燃機関10では、バランスシャフト13の回転に伴って回転シャフト15が回転し、回転シャフト15の回転よってオイルポンプ14を駆動するオイルポンプ駆動方法が実行される。
【0033】
以上のように、本実施形態では、内燃機関10は、バランスシャフト13と、回転シャフト15と、オイルポンプ14と、第1の軸受16(軸受)と、案内部36と、を備える。回転シャフト15は、バランスシャフト13とは別部品であり、バランスシャフト13と結合され、バランスシャフト13と一体に回転する。オイルポンプ14は、回転シャフト15が入れられた孔35cを形成する周面35dを含むポンプカバー35(カバー)を有し、周面35dと回転シャフト15との間に隙間Saが設けられ、回転シャフト15によって駆動される。第1の軸受16は、バランスシャフト13と回転シャフト15との結合部21を回転可能に支持する。案内部36は、カバーからバランスシャフト13と回転シャフト15との結合部21側に突出し、隙間Saから漏れる前記オイルポンプ14のオイルを第1の軸受16に案内する。
【0034】
このような構成によれば、オイルポンプ14から漏れるオイルを第1の軸受16に供給できるので、オイルポンプから漏れるオイルを有効に活用できる。よって、第1の軸受16へのオイル供給を効率的に行うことができる。したがって、第1の軸受16の摩耗を抑制することができる。
【0035】
案内部36は、回転シャフト15よりも下方に設けられている。
【0036】
このような構成によれば、隙間Saから落下するオイルを円滑に第1の軸受16に供給することができる。
【0037】
なお、上記実施形態では、案内部36が、第1の軸受16の外輪1aと内輪1bとの間から離間している例が示されたがこれに限定されない。例えば、案内部36の先端部が、第1の軸受16の外輪1aと内輪1bとの間に入っていてもよい。また、案内部36は、平板状であってもよい。また、案内部36は、回転シャフト15の上方に位置していてもよい。また、案内部37を有さず、案内部36のみを有する形状であってもよい。
【0038】
上述の本発明の実施形態は、発明の範囲を限定するものではなく、発明の範囲に含まれる一例に過ぎない。本発明のある実施形態は、上述の実施形態に対して、例えば、具体的な用途、構造、形状、作用、及び効果の少なくとも一部について、発明の要旨を逸脱しない範囲において変更、省略、及び追加がされたものであっても良い。
【符号の説明】
【0039】
10…内燃機関、13…バランスシャフト、14…オイルポンプ、15…回転シャフト、16…第1の軸受(軸受)、35…ポンプカバー(カバー)、35c…孔、35d…周面、36…案内部(第1の案内部)37…案内部(第2の案内部)、51…オイル孔、Sa…隙間。
図1
図2
図3
図4