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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024040956
(43)【公開日】2024-03-26
(54)【発明の名称】バランサ装置
(51)【国際特許分類】
F16F 15/26 20060101AFI20240318BHJP
F16C 17/04 20060101ALI20240318BHJP
【ＦＩ】
F16F15/26 L
F16C17/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022145631
(22)【出願日】2022-09-13
(71)【出願人】
【識別番号】509186579
【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通
(74)【代理人】
【識別番号】100092613
【弁理士】
【氏名又は名称】富岡 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100205682
【弁理士】
【氏名又は名称】高嶋 一彰
(72)【発明者】
【氏名】于 騰
(72)【発明者】
【氏名】松尾 雅俊
(72)【発明者】
【氏名】平野 崇
【テーマコード（参考）】
3J011
【Ｆターム（参考）】
3J011AA20
3J011JA02
3J011KA03
3J011MA03
3J011PA03
(57)【要約】
【課題】バランサ装置に生じるフリクションを効率的に低減する。
【解決手段】第１ハウジング８は、駆動シャフト第３軸部１ｇと駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に対向する位置に設けられた半円弧状の第１スラスト受け面１４を有する。第１スラスト受け面１４は、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に凹んだ第１凹部１６を有する。第１凹部１６は、第１スラスト受け面１４の始端部１４ａにおいて径方向内側に設けられる。第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａに開口するとともに、径方向内側に開口する。第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて深さが浅くなっている。さらに、第１凹部１６は、径方向において第１凹部１６の第１円弧部１６ｂから径方向外側に向けて深さが浅くなっている。
【選択図】図５
【解決手段】第１ハウジング８は、駆動シャフト第３軸部１ｇと駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に対向する位置に設けられた半円弧状の第１スラスト受け面１４を有する。第１スラスト受け面１４は、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に凹んだ第１凹部１６を有する。第１凹部１６は、第１スラスト受け面１４の始端部１４ａにおいて径方向内側に設けられる。第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａに開口するとともに、径方向内側に開口する。第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて深さが浅くなっている。さらに、第１凹部１６は、径方向において第１凹部１６の第１円弧部１６ｂから径方向外側に向けて深さが浅くなっている。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
軸受部を有するハウジングと、
前記軸受部に回転可能に支持され、内燃機関から回転力が伝達されるバランサシャフトと、
前記バランサシャフトの一部が該バランサシャフトの回転軸方向から当接可能な円弧状のスラスト受け面と、
前記円弧状のスラスト受け面において前記バランサシャフトの回転方向の逆側の端部を始端部としたときに、前記円弧状のスラスト受け面の前記始端部に前記回転軸方向に凹むように設けられた凹部であって、周方向において前記始端部に開口し、径方向内側若しくは径方向外側に開口し、前記周方向の前記始端部から前記終端部側に向けて深さが浅くなっており、前記径方向において前記凹部の開口に対して反対側に向けて深さが浅くなっている、前記凹部と、
を有することを特徴とするバランサ装置。
前記軸受部に回転可能に支持され、内燃機関から回転力が伝達されるバランサシャフトと、
前記バランサシャフトの一部が該バランサシャフトの回転軸方向から当接可能な円弧状のスラスト受け面と、
前記円弧状のスラスト受け面において前記バランサシャフトの回転方向の逆側の端部を始端部としたときに、前記円弧状のスラスト受け面の前記始端部に前記回転軸方向に凹むように設けられた凹部であって、周方向において前記始端部に開口し、径方向内側若しくは径方向外側に開口し、前記周方向の前記始端部から前記終端部側に向けて深さが浅くなっており、前記径方向において前記凹部の開口に対して反対側に向けて深さが浅くなっている、前記凹部と、
を有することを特徴とするバランサ装置。
【請求項2】
請求項１に記載のバランサ装置において、
前記凹部は、周方向の前記始端部から前記終端部に向けて径方向の幅が狭くなっていることを特徴とするバランサ装置。
前記凹部は、周方向の前記始端部から前記終端部に向けて径方向の幅が狭くなっていることを特徴とするバランサ装置。
【請求項3】
請求項２に記載のバランサ装置において、
前記凹部は、周方向の幅が径方向の幅よりも広いことを特徴とするバランサ装置。
前記凹部は、周方向の幅が径方向の幅よりも広いことを特徴とするバランサ装置。
【請求項4】
請求項１に記載のバランサ装置において、
前記凹部は、前記スラスト受け面に繋がる第１傾斜面と、該第１傾斜面に繋がり、前記凹部の底部側に延びる第２傾斜面と、を有し、
前記第１傾斜面の前記スラスト受け面に対する角度が、前記第２傾斜面の前記スラスト受け面に対する角度よりも小さいことを特徴とするバランサ装置。
前記凹部は、前記スラスト受け面に繋がる第１傾斜面と、該第１傾斜面に繋がり、前記凹部の底部側に延びる第２傾斜面と、を有し、
前記第１傾斜面の前記スラスト受け面に対する角度が、前記第２傾斜面の前記スラスト受け面に対する角度よりも小さいことを特徴とするバランサ装置。
【請求項5】
請求項４に記載のバランサ装置において、
前記第１傾斜面は円弧状の断面を有することを特徴とするバランサ装置。
前記第１傾斜面は円弧状の断面を有することを特徴とするバランサ装置。
【請求項6】
請求項１に記載のバランサ装置において、
前記凹部は、径方向の内側に開口し、径方向の内側から外側に向けて深さが浅くなっていることを特徴とするバランサ装置。
前記凹部は、径方向の内側に開口し、径方向の内側から外側に向けて深さが浅くなっていることを特徴とするバランサ装置。
【請求項7】
請求項１に記載のバランサ装置において、
前記凹部は、径方向の外側に開口し、径方向の外側から内側に向けて深さが浅くなっていることを特徴とするバランサ装置。
前記凹部は、径方向の外側に開口し、径方向の外側から内側に向けて深さが浅くなっていることを特徴とするバランサ装置。
【請求項8】
請求項１に記載のバランサ装置において、
前記ハウジングは、前記内燃機関に取り付けられる第１ハウジングと、該第１ハウジングに固定された第２ハウジングと、を有し、
前記軸受部は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとに跨って設けられ、
前記スラスト受け面は、前記第１ハウジングに設けられていることを特徴とするバランサ装置。
前記ハウジングは、前記内燃機関に取り付けられる第１ハウジングと、該第１ハウジングに固定された第２ハウジングと、を有し、
前記軸受部は、前記第１ハウジングと前記第２ハウジングとに跨って設けられ、
前記スラスト受け面は、前記第１ハウジングに設けられていることを特徴とするバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バランサ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
バランサ装置として、例えば以下の特許文献１に記載されたバランサ装置が知られている。
【0003】
特許文献１のバランサ装置では、バランサシャフトに設けられたギアの一部がバランサシャフトの回転軸方向から当接可能な円弧状のスラスト受け面を有している。そして、この円弧状のスラスト受け面においてバランサシャフトの回転方向の端部を終端部とし、バランサシャフトの回転方向の逆側の端部を始端部としたときに、始端部に、オイルを溜める凹部が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０２０－７６４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献１のバランサ装置では、オイルが凹部に溜まるが、溜まったオイルをスラスト受け面に迅速に供給することについては何ら配慮されていない。このため、バランサ装置のフリクション、特に、ギアの軸方向端面とスラスト受け面との間のフリクションを効率的に低減することができない虞があった。
【0006】
本発明は、従来の実情に鑑みて案出されたもので、フリクションを効率的に低減することが可能なバランサ装置を提供することを１つの目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
バランサ装置が、その一態様として、円弧状のスラスト受け面においてバランサシャフトの回転方向の逆側の端部を始端部としたときに、円弧状のスラスト受け面の始端部に回転軸方向に凹むように設けられた凹部を有し、この凹部は、周方向において始端部に開口し、径方向内側若しくは径方向外側に開口し、周方向の始端部から終端部側に向けて深さが浅くなっており、径方向において凹部の開口に対して反対側に向けて深さが浅くなっている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、バランサ装置に生じるフリクションを効率的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１の実施形態のバランサ装置の斜視図である。
【図2】第２ハウジング側から見たときの第１ハウジング等を示す平面図である。
【図3】第１の実施形態のバランサ装置の上面図である。
【図5】駆動シャフト第３軸部側から見たときの第１の実施形態のバランサ装置の概略的な側面図である。
【図8】駆動シャフト第３軸部側から見たときの第２の実施形態のバランサ装置の概略的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明のバランサ装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0011】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態のバランサ装置の斜視図である。図２は、第２ハウジング９側から見たときの第１ハウジング８等を示す平面図である。なお、図２では、第１、第２、第３および第４ベアリング１１，１３，１９，２０の断面を示すハッチングを省略してある。 図３は、第１の実施形態のバランサ装置の上面図である。図４は、図３の線Ａ－Ａに沿って切断した第１の実施形態のバランサ装置の断面図である。
バランサ装置は、図示せぬ内燃機関、例えば直列４気筒のレシプロエンジンの二次振動を抑制するものである。バランサ装置は、駆動側バランサシャフト１、従動側バランサシャフト２、第１ギア３、第２ギア４、従動ギア５、第１バランサウエイト６、第２バランサウエイト７、第１ハウジング８および第２ハウジング９を備えている。駆動側バランサシャフト１には、第１ギア３、従動ギア５および第１バランサウエイト６が設けられている。一方、従動側バランサシャフト２には、第２ギア４および第２バランサウエイト７が設けられている。そして、第１ギア３と第２ギア４とを噛み合わせた状態のバランサシャフト１，２は、ハウジングを構成する半割状の第１、第２ハウジング８，９内に収容されるとともに、第１、第２ハウジング８，９によって回転可能に支持される。第２ハウジング９は、複数の固定部材、例えばボルト１０（図１には、３つのボルト１０が示されている）によって第１ハウジング８に取付固定される。
駆動側バランサシャフト１は、図示せぬクランクシャフトからの回転力が伝達されることにより駆動されるシャフトである。駆動側バランサシャフト１は、該駆動側バランサシャフト１の回転軸方向がクランクシャフトの回転軸線の方向、つまり内燃機関の前後方向と一致するように配置されている。ここで、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向と直交する方向を「径方向」と定義し、さらに、回転軸周りの方向を「周方向」と定義する。さらに、駆動側バランサシャフト１の一対の回転軸方向端部のうち第１ギア３が固定されている側を「一端１ａ」と定義し、一方、第１ギア３が固定されていない側を「他端１ｂ」と定義する。図２に示すように、駆動側バランサシャフト１は、一端１ａ側から順に、第１ギア固定部１ｃ、従動ギア固定部１ｄ、駆動シャフト第１軸部１ｅ、第１バランサウエイト６、駆動シャフト第２軸部１ｆおよび駆動シャフト第３軸部１ｇを有している。
図４に示すように、第１ギア固定部１ｃは、一端１ａ側に位置しており、円柱状に形成されている。第１ギア固定部１ｃの外周部には、第１ギア３が固定されている。
図４に示すように、従動ギア固定部１ｄは、第１ギア固定部１ｃの回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状に形成されている。従動ギア固定部１ｄの外周部には、クランクシャフトより伝達される回転力によって回転する従動ギア５が固定されている。
図２および図４に示すように、駆動シャフト第１軸部１ｅは、従動ギア固定部１ｄの回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状に形成されている。駆動シャフト第１軸部１ｅは、第１ハウジング８に設けられた駆動シャフト用第１軸受部８ａの内側と、第２ハウジング９に設けられた駆動シャフト用第３軸受部９ａの内側とに位置する第１ベアリング１１を介して回転可能に支持される。
図４に示すように、第１バランサウエイト６は、駆動シャフト第１軸部１ｅの回転軸方向他端部と一体に設けられており、駆動側バランサシャフト１の回転軸線Ｏ１を中心として径方向に偏位した状態で拡径する半円柱状に形成されている。第１バランサウエイト６は、第１、第２ハウジング８，９の間に形成される空間であるウエイト収容空間１２内に収容される。
図２および図４に示すように、駆動シャフト第２軸部１ｆは、第１バランサウエイト６の回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状に形成されている。駆動シャフト第２軸部１ｆは、第１ハウジング８に設けられた駆動シャフト用第２軸受部８ｂの内側と、第２ハウジング９に設けられた駆動シャフト用第４軸受部９ｂの内側とに位置する第２ベアリング１３を介して回転可能に支持される。
図２および図４に示すように、駆動シャフト第３軸部１ｇは、駆動シャフト第２軸部１ｆの回転軸方向他端部と一体に設けられており、駆動シャフト第２軸部１ｆよりも大径の円柱状に形成されている。駆動シャフト第３軸部１ｇのうち駆動シャフト第２軸部１ｆと隣接した第１回転軸方向端面１ｈが、第１ハウジング８の外側に位置する円弧状の端面である第１スラスト受け面１４と当接する。図１および図４に示すように、駆動シャフト第３軸部１ｇの外側に露出した回転軸方向端面である第２回転軸方向端面１ｉには、駆動シャフト第３軸部１ｇの外周面寄りの位置に、バランサ装置の組立時に用いられる図示せぬ治具が挿入される第１凹溝部１５が設けられている。
図２に示すように、第１スラスト受け面１４には、後述の第２オイル溝２６から駆動シャフト第２軸部１ｆの内面と第２ベアリング１３の外周面との間の隙間を介してオイルを溜めることが可能な第１凹部１６が形成されている。第１凹部１６は、図２のように第１ハウジング８の合わせ面と直交する方向に見たときに、駆動シャフト第２軸部１ｆに対して径方向外側に位置している。第１凹部１６は、第１スラスト受け面１４から駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に凹むように設けられている。第１スラスト受け面１４および第１凹部１６については、後に詳細に説明される。
第１ギア３は、駆動側のヘリカルギアであり、従動側のヘリカルギアである第２ギア４と噛み合う。第１ギア３の歯数は、第２ギア４の歯数と同じである。第１ギア３は、第１、第２ハウジング８，９の間に形成されるギア収容空間１７内に収容される。第１ギア３は、クランクシャフトからの回転力が従動ギア５に伝達されたときに、従動ギア５と同じ回転方向、つまり図１に示す回転方向Ｒ１に回転する。そして、この第１ギア３が回転方向Ｒ１に回転するときに、第２ギア４は、第１ギア３の回転方向Ｒ１とは反対の回転方向Ｒ２に回転する。また、第１ギア３の歯および第２ギア４の歯が駆動側バランサシャフト１や従動側バランサシャフト２の回転軸方向に対して傾斜した状態で互いに噛み合っているので、クランクシャフトからの回転力が従動ギア、第１ギア３および第２ギア４を介して伝達されるときに、バランサシャフト１，２の回転軸方向に沿ったスラスト力が生じるようになっている。このスラスト力は、駆動側バランサシャフト１については他端１ｂ側から一端１ａ側へ向かって作用し、同様に、従動側バランサシャフト２については他端２ｂ側から一端２ａ側へ向かって作用する。
従動ギア５は、第１ギア３および第２ギア４の外径よりも大きな外径を有するヘリカルギアである。従動ギア５は、第１、第２ギア３，４と共にギア収容空間１７内に収容される。また、従動ギア５はギア収容空間１７内に収容された状態では、図１に示すように、従動ギア５において周方向に連続する一定数の歯が、第１ハウジング８に開口形成された長方形の開口部１８から第１ハウジング８の外側に突出するようになっている。開口部１８から突出した上記一定数の歯は、図示せぬクランクシャフトに設けられた図示せぬ駆動ギアと噛み合い、駆動ギアおよび従動ギア５を介してクランクシャフトからの回転力が駆動側バランサシャフト１に伝達されるようになっている。上記駆動ギアの歯数は、従動ギア５の歯数の２倍となっている。
従動側バランサシャフト２は、第１、第２ギア３，４を介して伝達される駆動側バランサシャフト１からの回転力により回転するシャフトである。従動側バランサシャフト２は、駆動側バランサシャフト１と平行となるように設けられている。従って、従動側バランサシャフト２の回転軸方向は、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向と同じである。図２に示すように、従動側バランサシャフト２は、一端２ａ側から順に、図示省略の第２ギア固定部、連結軸部２ｃ、従動シャフト第１軸部２ｄ、第２バランサウエイト７、従動シャフト第２軸部２ｅおよび従動シャフト第３軸部２ｆを有している。なお、図２に示すように、従動側バランサシャフト２の一端２ａは、駆動側バランサシャフト１の一端１ａと径方向にオーバーラップする位置にあり、一方、従動側バランサシャフト２の他端２ｂは、駆動側バランサシャフト１の他端１ｂと径方向にオーバーラップする位置にある。
第２ギア固定部は、一端２ａ側に位置しており、円柱状に形成されている。第２ギア固定部の外周部には、第１ギア３と噛み合う第２ギア４が固定されている。
連結軸部２ｃは、第２ギア固定部の回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状をなしている。連結軸部２ｃは、第２ギア固定部と従動シャフト第１軸部２ｄとを連結する。
従動シャフト第１軸部２ｄは、第１ハウジング８に設けられた従動シャフト用第１軸受部８ｃの内側と、第２ハウジング９に設けられた対応する軸受部の内側とに位置する第３ベアリング１９を介して回転可能に支持される。
図２に示すように、第２バランサウエイト７は、従動シャフト第１軸部２ｄの回転軸方向他端部と一体に設けられており、従動側バランサシャフト２の回転軸線を中心として径方向に偏位した状態で拡径する半円柱状に形成されている。第２バランサウエイト７は、第１、第２ハウジング８，９の間に形成されるウエイト収容空間１２内に第１バランサウエイト６と共に収容される。
図２に示すように、従動シャフト第２軸部２ｅは、第２バランサウエイト７の回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状に形成されている。従動シャフト第２軸部２ｅは、第１ハウジング８に設けられた従動シャフト用第２軸受部８ｄの内側と、第２ハウジング９に設けられた対応する軸受部の内側とに位置する第４ベアリング２０を介して回転可能に支持される。
図２に示すように、従動シャフト第３軸部２ｆは、従動シャフト第２軸部２ｅの回転軸方向他端部と一体に設けられており、従動シャフト第２軸部２ｅよりも大径の円柱状に形成されている。従動シャフト第３軸部２ｆのうち従動シャフト第２軸部２ｅと隣接した第３回転軸方向端面２ｇが、第１ハウジング８の外側に位置する円弧状の端面である第２スラスト受け面２１と当接する。図１に示すように、従動シャフト第３軸部２ｆの外側に露出した回転軸方向端面である第４回転軸方向端面２ｈには、従動シャフト第２軸部２ｅの外周面寄りの位置に、バランサ装置の組立時に用いられる図示せぬ治具が挿入される第２凹溝部２２が設けられている。
第２スラスト受け面２１には、後述の第４オイル溝２８から従動シャフト第２軸部２ｅの内面と第４ベアリング２０の外周面との間の隙間を介してオイルを溜めることが可能な第２凹部２３（図５参照）が形成されている。第２凹部２３は、第１凹部１６と同様の形状を有している。
第２ギア４は、第１ギア３と同様の形状を有する従動側のヘリカルギアであり、第１ギア３と噛み合う。第２ギア４は、第１、第２ハウジング８，９の間に形成されるギア収容空間１７内に、第１ギア３および従動ギア５と共に収容される。
第１ハウジング８は、金属材料、例えばアルミニウムによるダイカストによって半割状に形成されており、同じく半割状に形成された第２ハウジング９と共に、バランサシャフト１，２等を収容するハウジングを構成する。第１ハウジング８は、アッパ側、つまり図示せぬ内燃機関側に配置され、第１ハウジング８の四隅には、図１に示すように、図示せぬシリンダブロックの下面に取付固定される４つの脚部８ｅが、シリンダブロック側に延びるように形成されている。第１ハウジング８は、平面矩形状をなしており、第２ハウジング９との合わせ箇所の外周部に、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に沿って延びる一対の横梁デッキ部８ｆ，８ｆと、該横梁デッキ部８ｆ，８ｆの一端同士並びに他端同士を結合する一対の縦梁デッキ部８ｇ，８ｇとを有している。これら横梁デッキ部８ｆ，８ｆおよび縦梁デッキ部８ｇ，８ｇによって半割状の第１ハウジング８の概ね長方形に連続した開口端面は、第２ハウジング９との合わせ面を形成する。また、各縦梁デッキ部８ｇには、第１ハウジング８に第２ハウジング９を取付固定する際に用いられるボルト１０がねじ込まれる３つの締結孔２４が等間隔に設けられている。
さらに、第１ハウジング８は、駆動シャフト用第１軸受部８ａ、駆動シャフト用第２軸受部８ｂ、従動シャフト用第１軸受部８ｃおよび従動シャフト用第２軸受部８ｄを有している。
駆動シャフト用第１軸受部８ａは、第１ベアリング１１を介して駆動側バランサシャフト１を軸受けする軸受部である。図２および図４に示すように、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向において駆動シャフト用第１軸受部８ａの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第１オイル溝２５が形成されている。この第１オイル溝２５は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されている。
駆動シャフト用第２軸受部８ｂは、第２ベアリング１３を介して駆動側バランサシャフト１を軸受けする軸受部である。図２および図４に示すように、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向において駆動シャフト用第２軸受部８ｂの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第２オイル溝２６が形成されている。この第２オイル溝２６は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されている。
従動シャフト用第１軸受部８ｃは、第３ベアリング１９を介して従動側バランサシャフト２を軸受けする軸受部である。図２に示すように、従動側バランサシャフト２の回転軸方向において従動シャフト用第１軸受部８ｃの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第３オイル溝２７が形成されている。この第３オイル溝２７は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されている。
従動シャフト用第２軸受部８ｄは、第４ベアリング２０を介して従動側バランサシャフト２を軸受けする軸受部である。図２に示すように、従動側バランサシャフト２の回転軸方向において従動シャフト用第２軸受部８ｄの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第４オイル溝２８が形成されている。この第４オイル溝２８は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されている。
第２ハウジング９は、金属材料、例えばアルミニウムによるダイカストによって半割状に形成されたロア側のハウジングである。第２ハウジング９は、駆動シャフト用第３軸受部９ａ、駆動シャフト用第４軸受部９ｂ、図示せぬ従動シャフト用第３軸受部および図示せぬ従動シャフト用第４軸受部を有している。
駆動シャフト用第３軸受部９ａは、駆動シャフト用第１軸受部８ａと協働して円環状の軸受部を構成し、第１ベアリング１１を介して駆動側バランサシャフト１を軸受けする。図４に示すように、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向において駆動シャフト用第３軸受部９ａの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第５オイル溝２９が形成されている。この第５オイル溝２９は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されており、第１オイル溝２５と組み合わされることで円環状の通路を形成する。
駆動シャフト用第４軸受部９ｂは、駆動シャフト用第２軸受部８ｂと協働して円環状の軸受部を構成し、第２ベアリング１３を介して駆動側バランサシャフト１を軸受けする。図４に示すように、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向において駆動シャフト用第４軸受部９ｂの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第６オイル溝３０が形成されている。この第６オイル溝３０は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されており、第２オイル溝２６と組み合わされることで円環状の通路を形成する。
従動シャフト用第３軸受部は、従動シャフト用第１軸受部８ｃと協働して円環状の軸受部を構成し、第３ベアリング１９を介して従動側バランサシャフト２を軸受けする。従動側バランサシャフト２の回転軸方向において従動シャフト用第３軸受部の内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる図示せぬ第７オイル溝が形成されている。第７オイル溝は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されており、第３オイル溝２７と組み合わされることで円環状の通路を形成する。
従動シャフト用第４軸受部は、従動シャフト用第２軸受部８ｄと協働して円環状の軸受部を構成し、第４ベアリング２０を介して従動側バランサシャフト２を軸受けする。従動側バランサシャフト２の回転軸方向において従動シャフト用第４軸受部の内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる図示せぬ第８オイル溝が形成されている。第８オイル溝は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されており、第４オイル溝２８と組み合わされることで円環状の通路を形成する。
図５は、駆動シャフト第３軸部１ｇ側から見たときの第１の実施形態のバランサ装置の概略的な側面図である。なお、図５では、第１凹部１６および第２凹部２３の形状を分かり易くするため、駆動シャフト第３軸部１ｇおよび従動シャフト第３軸部２ｆの外形は二点鎖線で示されている。また、図５の線Ｂ－Ｂは直線で示されているが、実際には周方向の断面を示す線である。図６は、図５の線Ｂ－Ｂに沿って切断したバランサ装置の断面図である。なお、図６の部分的な拡大図では、第１凹部１６の特徴を説明するために、第１凹部１６の形状を誇張して示してある。図７は、図５の線Ｃ－Ｃに沿って切断したバランサ装置の断面図である。
図５に示すように、第１ハウジング８の外側面のうち駆動シャフト第３軸部１ｇの径方向外側に突出した部分（駆動シャフト第２軸部１ｆの外周よりも径方向外側の部分）と駆動側バランサシャフト１の回転軸方向にオーバーラップする部分は、半円弧状に連続した第１スラスト受け面１４となっている。同様に、第１ハウジング８の外側面のうち従動シャフト第３軸部２ｆの径方向外側に突出した部分（従動シャフト第２軸部２ｅの外周よりも径方向外側の部分）と従動側バランサシャフト２の回転軸方向にオーバーラップする部分は、半円弧状に連続した第２スラスト受け面２１となっている。第１スラスト受け面１４と第２スラスト受け面２１とは同様の形状を有しており、また、第１凹部１６と第２凹部２３とは、互いに平行に延びるバランサシャフト１，２の双方と直交する方向（図５の左右方向）において対称の関係にあるから、以下、代表して第１スラスト受け面１４および第１凹部１６について説明する。
図５に示すように、半円弧状の第１スラスト受け面１４において駆動側バランサシャフト１の回転方向Ｒ１の端部を「終端部１４ｂ」と定義し、駆動側バランサシャフト１の回転方向Ｒ１の逆側の端部を「始端部１４ａ」と定義する。第１凹部１６は、円弧状の第１スラスト受け面１４の始端部１４ａに、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に凹むように設けられている。第１凹部１６は、図５に示すように駆動側バランサシャフト１の回転軸方向から見たときに、第１直線部１６ａと、第１スラスト受け面１４の内周に沿った第１円弧部１６ｂと、該第１円弧部１６ｂと異なる曲率を有した第２円弧部１６ｃとによって囲まれた概ね三角形状をなしている。このため、図５に示すように、第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａに開口するとともに、径方向内側に開口している。即ち、第１凹部１６は、始端部１４ａ上にある第１直線部１６ａに開口するとともに、第１スラスト受け面１４の内周上にある第１円弧部１６ｂに開口している。第１凹部１６は、周方向の始端部１４ａから終端部１４ｂに向けて径方向の幅Ｗａが徐々に狭くなっている。また、第１凹部１６は、周方向の幅Ｗｂが径方向の幅Ｗａよりも広くなるように形成されている。
また、図６に示す断面で見たときに、第１スラスト受け面１４は駆動シャフト第３軸部１ｇと概ね平行となっており、第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて深さが浅くなっている。より詳細には、第１凹部１６は、第１スラスト受け面１４に繋がる第１傾斜面１６ｄと、該第１傾斜面１６ｄに繋がり、第１凹部１６の底部側に延びる第２傾斜面１６ｅとを有しており、第１傾斜面１６ｄおよび第２傾斜面１６ｅを介して深さが浅くなっている。第１傾斜面１６ｄは、図６に示す断面で見たときに駆動シャフト第３軸部１ｇ側に凸となるように湾曲した円弧状の面となっており、一方、第２傾斜面１６ｅは平坦な面となっている。なお、第１傾斜面１６ｄを円弧状の面として形成するのではなく、平坦な面として形成するようにしても良い。第１傾斜面１６ｄの第１スラスト受け面１４に対する角度αは、第２傾斜面１６ｅの第１スラスト受け面１４に対する角度βよりも小さくなっている。より具体的には、第１傾斜面１６ｄの接線Ｌと第１スラスト受け面１４の平行線Ｍ１とによって形成される角度のうち劣角となる角度αは、第２傾斜面１６ｅと第１スラスト受け面１４の別の平行線Ｍ２とによって形成される角度のうち劣角となる角度βよりも小さくなっている。このように構成された第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて深さが浅くなっていることで、第１凹部１６の体積も、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて減少している。このため、駆動側バランサシャフト１が回転方向Ｒ１に回転すると、 第１直線部１６ａ側から第１凹部１６に流入したオイルの圧力が第１凹部１６の体積の減少に伴って増加し、これにより、オイルが、所謂くさび効果により、図５に矢印Ｆ１で示すように第１凹部１６において終端部１４ｂ側へ移動して、第１スラスト受け面１４に供給される。換言すれば、オイルが、所謂くさび効果により、第１凹部１６において第２傾斜面１６ｂおよび第１傾斜面１６ｄに沿って矢印Ｆ１の方向（図６の右側から左側へ向かう方向）に移動して、第１スラスト受け面１４に供給される。
また、図７に示すように、第１凹部１６は、径方向において第１凹部１６の開口３１（第１円弧部１６ｂに相当する）に対して反対側に向けて、つまり、開口３１から径方向外側（図７の左側から右側に向かう方向）に向けて深さが浅くなっている。より詳細には、第１凹部１６は、第１ハウジング８側に凸となる第１円弧状面１６ｆに沿って径方向外側へと深さが緩やかに浅くなっている。このように構成された第１凹部１６において、第１円弧部１６ｂ側から第１凹部１６に流入したオイルは、駆動側バランサシャフト１の回転方向Ｒ１への回転により生じる遠心力により径方向外側（図５の破線の矢印Ｆ２の方向）へ押し出されることで、第１スラスト受け面１４に供給される。換言すれば、オイルは、遠心力により、開口３１から第１円弧状面１６ｆに沿って第１スラスト受け面１４へと流れる。
かかるバランサ装置では、内燃機関が始動されてクランクシャフトが回転すると、従動ギア５および第１ギア３を介して駆動側バランサシャフト１がクランクシャフトの２倍の回転速度で回転方向Ｒ１へ回転する。これに伴い、従動側バランサシャフト２は、第１、第２ギア３，４の噛み合い伝達を経て駆動側バランサシャフト１とは反対の回転方向Ｒ２へ駆動側バランサシャフト１と同じ回転速度で回転する。これにより、第１バランサウエイト６および第２バランサウエイト７も反対方向へ回転しながら駆動側バランサシャフト１および従動側バランサシャフト２自体の左右の遠心力を相殺し、上下方向にのみ起振力を発生させる。このようにバランサシャフト１，２の回転に伴い、第１、第２バランサウエイト６，７が回転して起振力を内燃機関に伝達することにより、内燃機関の二次振動が抑制される。
［第１の実施形態の効果］
上術のように、第１の実施形態では、第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａに開口するとともに、径方向内側に、即ち径方向において第１スラスト受け面１４の内周に開口している。さらに、第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて深さが浅くなっているとともに、径方向において第１凹部１６の開口３１に対して反対側に向けて、つまり、開口３１から径方向外側に向けて深さが浅くなっている。
図１は、第１の実施形態のバランサ装置の斜視図である。図２は、第２ハウジング９側から見たときの第１ハウジング８等を示す平面図である。なお、図２では、第１、第２、第３および第４ベアリング１１，１３，１９，２０の断面を示すハッチングを省略してある。 図３は、第１の実施形態のバランサ装置の上面図である。図４は、図３の線Ａ－Ａに沿って切断した第１の実施形態のバランサ装置の断面図である。
バランサ装置は、図示せぬ内燃機関、例えば直列４気筒のレシプロエンジンの二次振動を抑制するものである。バランサ装置は、駆動側バランサシャフト１、従動側バランサシャフト２、第１ギア３、第２ギア４、従動ギア５、第１バランサウエイト６、第２バランサウエイト７、第１ハウジング８および第２ハウジング９を備えている。駆動側バランサシャフト１には、第１ギア３、従動ギア５および第１バランサウエイト６が設けられている。一方、従動側バランサシャフト２には、第２ギア４および第２バランサウエイト７が設けられている。そして、第１ギア３と第２ギア４とを噛み合わせた状態のバランサシャフト１，２は、ハウジングを構成する半割状の第１、第２ハウジング８，９内に収容されるとともに、第１、第２ハウジング８，９によって回転可能に支持される。第２ハウジング９は、複数の固定部材、例えばボルト１０（図１には、３つのボルト１０が示されている）によって第１ハウジング８に取付固定される。
駆動側バランサシャフト１は、図示せぬクランクシャフトからの回転力が伝達されることにより駆動されるシャフトである。駆動側バランサシャフト１は、該駆動側バランサシャフト１の回転軸方向がクランクシャフトの回転軸線の方向、つまり内燃機関の前後方向と一致するように配置されている。ここで、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向と直交する方向を「径方向」と定義し、さらに、回転軸周りの方向を「周方向」と定義する。さらに、駆動側バランサシャフト１の一対の回転軸方向端部のうち第１ギア３が固定されている側を「一端１ａ」と定義し、一方、第１ギア３が固定されていない側を「他端１ｂ」と定義する。図２に示すように、駆動側バランサシャフト１は、一端１ａ側から順に、第１ギア固定部１ｃ、従動ギア固定部１ｄ、駆動シャフト第１軸部１ｅ、第１バランサウエイト６、駆動シャフト第２軸部１ｆおよび駆動シャフト第３軸部１ｇを有している。
図４に示すように、第１ギア固定部１ｃは、一端１ａ側に位置しており、円柱状に形成されている。第１ギア固定部１ｃの外周部には、第１ギア３が固定されている。
図４に示すように、従動ギア固定部１ｄは、第１ギア固定部１ｃの回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状に形成されている。従動ギア固定部１ｄの外周部には、クランクシャフトより伝達される回転力によって回転する従動ギア５が固定されている。
図２および図４に示すように、駆動シャフト第１軸部１ｅは、従動ギア固定部１ｄの回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状に形成されている。駆動シャフト第１軸部１ｅは、第１ハウジング８に設けられた駆動シャフト用第１軸受部８ａの内側と、第２ハウジング９に設けられた駆動シャフト用第３軸受部９ａの内側とに位置する第１ベアリング１１を介して回転可能に支持される。
図４に示すように、第１バランサウエイト６は、駆動シャフト第１軸部１ｅの回転軸方向他端部と一体に設けられており、駆動側バランサシャフト１の回転軸線Ｏ１を中心として径方向に偏位した状態で拡径する半円柱状に形成されている。第１バランサウエイト６は、第１、第２ハウジング８，９の間に形成される空間であるウエイト収容空間１２内に収容される。
図２および図４に示すように、駆動シャフト第２軸部１ｆは、第１バランサウエイト６の回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状に形成されている。駆動シャフト第２軸部１ｆは、第１ハウジング８に設けられた駆動シャフト用第２軸受部８ｂの内側と、第２ハウジング９に設けられた駆動シャフト用第４軸受部９ｂの内側とに位置する第２ベアリング１３を介して回転可能に支持される。
図２および図４に示すように、駆動シャフト第３軸部１ｇは、駆動シャフト第２軸部１ｆの回転軸方向他端部と一体に設けられており、駆動シャフト第２軸部１ｆよりも大径の円柱状に形成されている。駆動シャフト第３軸部１ｇのうち駆動シャフト第２軸部１ｆと隣接した第１回転軸方向端面１ｈが、第１ハウジング８の外側に位置する円弧状の端面である第１スラスト受け面１４と当接する。図１および図４に示すように、駆動シャフト第３軸部１ｇの外側に露出した回転軸方向端面である第２回転軸方向端面１ｉには、駆動シャフト第３軸部１ｇの外周面寄りの位置に、バランサ装置の組立時に用いられる図示せぬ治具が挿入される第１凹溝部１５が設けられている。
図２に示すように、第１スラスト受け面１４には、後述の第２オイル溝２６から駆動シャフト第２軸部１ｆの内面と第２ベアリング１３の外周面との間の隙間を介してオイルを溜めることが可能な第１凹部１６が形成されている。第１凹部１６は、図２のように第１ハウジング８の合わせ面と直交する方向に見たときに、駆動シャフト第２軸部１ｆに対して径方向外側に位置している。第１凹部１６は、第１スラスト受け面１４から駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に凹むように設けられている。第１スラスト受け面１４および第１凹部１６については、後に詳細に説明される。
第１ギア３は、駆動側のヘリカルギアであり、従動側のヘリカルギアである第２ギア４と噛み合う。第１ギア３の歯数は、第２ギア４の歯数と同じである。第１ギア３は、第１、第２ハウジング８，９の間に形成されるギア収容空間１７内に収容される。第１ギア３は、クランクシャフトからの回転力が従動ギア５に伝達されたときに、従動ギア５と同じ回転方向、つまり図１に示す回転方向Ｒ１に回転する。そして、この第１ギア３が回転方向Ｒ１に回転するときに、第２ギア４は、第１ギア３の回転方向Ｒ１とは反対の回転方向Ｒ２に回転する。また、第１ギア３の歯および第２ギア４の歯が駆動側バランサシャフト１や従動側バランサシャフト２の回転軸方向に対して傾斜した状態で互いに噛み合っているので、クランクシャフトからの回転力が従動ギア、第１ギア３および第２ギア４を介して伝達されるときに、バランサシャフト１，２の回転軸方向に沿ったスラスト力が生じるようになっている。このスラスト力は、駆動側バランサシャフト１については他端１ｂ側から一端１ａ側へ向かって作用し、同様に、従動側バランサシャフト２については他端２ｂ側から一端２ａ側へ向かって作用する。
従動ギア５は、第１ギア３および第２ギア４の外径よりも大きな外径を有するヘリカルギアである。従動ギア５は、第１、第２ギア３，４と共にギア収容空間１７内に収容される。また、従動ギア５はギア収容空間１７内に収容された状態では、図１に示すように、従動ギア５において周方向に連続する一定数の歯が、第１ハウジング８に開口形成された長方形の開口部１８から第１ハウジング８の外側に突出するようになっている。開口部１８から突出した上記一定数の歯は、図示せぬクランクシャフトに設けられた図示せぬ駆動ギアと噛み合い、駆動ギアおよび従動ギア５を介してクランクシャフトからの回転力が駆動側バランサシャフト１に伝達されるようになっている。上記駆動ギアの歯数は、従動ギア５の歯数の２倍となっている。
従動側バランサシャフト２は、第１、第２ギア３，４を介して伝達される駆動側バランサシャフト１からの回転力により回転するシャフトである。従動側バランサシャフト２は、駆動側バランサシャフト１と平行となるように設けられている。従って、従動側バランサシャフト２の回転軸方向は、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向と同じである。図２に示すように、従動側バランサシャフト２は、一端２ａ側から順に、図示省略の第２ギア固定部、連結軸部２ｃ、従動シャフト第１軸部２ｄ、第２バランサウエイト７、従動シャフト第２軸部２ｅおよび従動シャフト第３軸部２ｆを有している。なお、図２に示すように、従動側バランサシャフト２の一端２ａは、駆動側バランサシャフト１の一端１ａと径方向にオーバーラップする位置にあり、一方、従動側バランサシャフト２の他端２ｂは、駆動側バランサシャフト１の他端１ｂと径方向にオーバーラップする位置にある。
第２ギア固定部は、一端２ａ側に位置しており、円柱状に形成されている。第２ギア固定部の外周部には、第１ギア３と噛み合う第２ギア４が固定されている。
連結軸部２ｃは、第２ギア固定部の回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状をなしている。連結軸部２ｃは、第２ギア固定部と従動シャフト第１軸部２ｄとを連結する。
従動シャフト第１軸部２ｄは、第１ハウジング８に設けられた従動シャフト用第１軸受部８ｃの内側と、第２ハウジング９に設けられた対応する軸受部の内側とに位置する第３ベアリング１９を介して回転可能に支持される。
図２に示すように、第２バランサウエイト７は、従動シャフト第１軸部２ｄの回転軸方向他端部と一体に設けられており、従動側バランサシャフト２の回転軸線を中心として径方向に偏位した状態で拡径する半円柱状に形成されている。第２バランサウエイト７は、第１、第２ハウジング８，９の間に形成されるウエイト収容空間１２内に第１バランサウエイト６と共に収容される。
図２に示すように、従動シャフト第２軸部２ｅは、第２バランサウエイト７の回転軸方向他端部と一体に設けられており、円柱状に形成されている。従動シャフト第２軸部２ｅは、第１ハウジング８に設けられた従動シャフト用第２軸受部８ｄの内側と、第２ハウジング９に設けられた対応する軸受部の内側とに位置する第４ベアリング２０を介して回転可能に支持される。
図２に示すように、従動シャフト第３軸部２ｆは、従動シャフト第２軸部２ｅの回転軸方向他端部と一体に設けられており、従動シャフト第２軸部２ｅよりも大径の円柱状に形成されている。従動シャフト第３軸部２ｆのうち従動シャフト第２軸部２ｅと隣接した第３回転軸方向端面２ｇが、第１ハウジング８の外側に位置する円弧状の端面である第２スラスト受け面２１と当接する。図１に示すように、従動シャフト第３軸部２ｆの外側に露出した回転軸方向端面である第４回転軸方向端面２ｈには、従動シャフト第２軸部２ｅの外周面寄りの位置に、バランサ装置の組立時に用いられる図示せぬ治具が挿入される第２凹溝部２２が設けられている。
第２スラスト受け面２１には、後述の第４オイル溝２８から従動シャフト第２軸部２ｅの内面と第４ベアリング２０の外周面との間の隙間を介してオイルを溜めることが可能な第２凹部２３（図５参照）が形成されている。第２凹部２３は、第１凹部１６と同様の形状を有している。
第２ギア４は、第１ギア３と同様の形状を有する従動側のヘリカルギアであり、第１ギア３と噛み合う。第２ギア４は、第１、第２ハウジング８，９の間に形成されるギア収容空間１７内に、第１ギア３および従動ギア５と共に収容される。
第１ハウジング８は、金属材料、例えばアルミニウムによるダイカストによって半割状に形成されており、同じく半割状に形成された第２ハウジング９と共に、バランサシャフト１，２等を収容するハウジングを構成する。第１ハウジング８は、アッパ側、つまり図示せぬ内燃機関側に配置され、第１ハウジング８の四隅には、図１に示すように、図示せぬシリンダブロックの下面に取付固定される４つの脚部８ｅが、シリンダブロック側に延びるように形成されている。第１ハウジング８は、平面矩形状をなしており、第２ハウジング９との合わせ箇所の外周部に、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に沿って延びる一対の横梁デッキ部８ｆ，８ｆと、該横梁デッキ部８ｆ，８ｆの一端同士並びに他端同士を結合する一対の縦梁デッキ部８ｇ，８ｇとを有している。これら横梁デッキ部８ｆ，８ｆおよび縦梁デッキ部８ｇ，８ｇによって半割状の第１ハウジング８の概ね長方形に連続した開口端面は、第２ハウジング９との合わせ面を形成する。また、各縦梁デッキ部８ｇには、第１ハウジング８に第２ハウジング９を取付固定する際に用いられるボルト１０がねじ込まれる３つの締結孔２４が等間隔に設けられている。
さらに、第１ハウジング８は、駆動シャフト用第１軸受部８ａ、駆動シャフト用第２軸受部８ｂ、従動シャフト用第１軸受部８ｃおよび従動シャフト用第２軸受部８ｄを有している。
駆動シャフト用第１軸受部８ａは、第１ベアリング１１を介して駆動側バランサシャフト１を軸受けする軸受部である。図２および図４に示すように、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向において駆動シャフト用第１軸受部８ａの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第１オイル溝２５が形成されている。この第１オイル溝２５は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されている。
駆動シャフト用第２軸受部８ｂは、第２ベアリング１３を介して駆動側バランサシャフト１を軸受けする軸受部である。図２および図４に示すように、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向において駆動シャフト用第２軸受部８ｂの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第２オイル溝２６が形成されている。この第２オイル溝２６は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されている。
従動シャフト用第１軸受部８ｃは、第３ベアリング１９を介して従動側バランサシャフト２を軸受けする軸受部である。図２に示すように、従動側バランサシャフト２の回転軸方向において従動シャフト用第１軸受部８ｃの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第３オイル溝２７が形成されている。この第３オイル溝２７は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されている。
従動シャフト用第２軸受部８ｄは、第４ベアリング２０を介して従動側バランサシャフト２を軸受けする軸受部である。図２に示すように、従動側バランサシャフト２の回転軸方向において従動シャフト用第２軸受部８ｄの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第４オイル溝２８が形成されている。この第４オイル溝２８は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されている。
第２ハウジング９は、金属材料、例えばアルミニウムによるダイカストによって半割状に形成されたロア側のハウジングである。第２ハウジング９は、駆動シャフト用第３軸受部９ａ、駆動シャフト用第４軸受部９ｂ、図示せぬ従動シャフト用第３軸受部および図示せぬ従動シャフト用第４軸受部を有している。
駆動シャフト用第３軸受部９ａは、駆動シャフト用第１軸受部８ａと協働して円環状の軸受部を構成し、第１ベアリング１１を介して駆動側バランサシャフト１を軸受けする。図４に示すように、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向において駆動シャフト用第３軸受部９ａの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第５オイル溝２９が形成されている。この第５オイル溝２９は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されており、第１オイル溝２５と組み合わされることで円環状の通路を形成する。
駆動シャフト用第４軸受部９ｂは、駆動シャフト用第２軸受部８ｂと協働して円環状の軸受部を構成し、第２ベアリング１３を介して駆動側バランサシャフト１を軸受けする。図４に示すように、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向において駆動シャフト用第４軸受部９ｂの内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる第６オイル溝３０が形成されている。この第６オイル溝３０は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されており、第２オイル溝２６と組み合わされることで円環状の通路を形成する。
従動シャフト用第３軸受部は、従動シャフト用第１軸受部８ｃと協働して円環状の軸受部を構成し、第３ベアリング１９を介して従動側バランサシャフト２を軸受けする。従動側バランサシャフト２の回転軸方向において従動シャフト用第３軸受部の内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる図示せぬ第７オイル溝が形成されている。第７オイル溝は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されており、第３オイル溝２７と組み合わされることで円環状の通路を形成する。
従動シャフト用第４軸受部は、従動シャフト用第２軸受部８ｄと協働して円環状の軸受部を構成し、第４ベアリング２０を介して従動側バランサシャフト２を軸受けする。従動側バランサシャフト２の回転軸方向において従動シャフト用第４軸受部の内面の中央位置には、図示せぬオイルパンから供給されるオイルが流れる図示せぬ第８オイル溝が形成されている。第８オイル溝は、周方向に沿って連続する半円弧状の溝として形成されており、第４オイル溝２８と組み合わされることで円環状の通路を形成する。
図５は、駆動シャフト第３軸部１ｇ側から見たときの第１の実施形態のバランサ装置の概略的な側面図である。なお、図５では、第１凹部１６および第２凹部２３の形状を分かり易くするため、駆動シャフト第３軸部１ｇおよび従動シャフト第３軸部２ｆの外形は二点鎖線で示されている。また、図５の線Ｂ－Ｂは直線で示されているが、実際には周方向の断面を示す線である。図６は、図５の線Ｂ－Ｂに沿って切断したバランサ装置の断面図である。なお、図６の部分的な拡大図では、第１凹部１６の特徴を説明するために、第１凹部１６の形状を誇張して示してある。図７は、図５の線Ｃ－Ｃに沿って切断したバランサ装置の断面図である。
図５に示すように、第１ハウジング８の外側面のうち駆動シャフト第３軸部１ｇの径方向外側に突出した部分（駆動シャフト第２軸部１ｆの外周よりも径方向外側の部分）と駆動側バランサシャフト１の回転軸方向にオーバーラップする部分は、半円弧状に連続した第１スラスト受け面１４となっている。同様に、第１ハウジング８の外側面のうち従動シャフト第３軸部２ｆの径方向外側に突出した部分（従動シャフト第２軸部２ｅの外周よりも径方向外側の部分）と従動側バランサシャフト２の回転軸方向にオーバーラップする部分は、半円弧状に連続した第２スラスト受け面２１となっている。第１スラスト受け面１４と第２スラスト受け面２１とは同様の形状を有しており、また、第１凹部１６と第２凹部２３とは、互いに平行に延びるバランサシャフト１，２の双方と直交する方向（図５の左右方向）において対称の関係にあるから、以下、代表して第１スラスト受け面１４および第１凹部１６について説明する。
図５に示すように、半円弧状の第１スラスト受け面１４において駆動側バランサシャフト１の回転方向Ｒ１の端部を「終端部１４ｂ」と定義し、駆動側バランサシャフト１の回転方向Ｒ１の逆側の端部を「始端部１４ａ」と定義する。第１凹部１６は、円弧状の第１スラスト受け面１４の始端部１４ａに、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に凹むように設けられている。第１凹部１６は、図５に示すように駆動側バランサシャフト１の回転軸方向から見たときに、第１直線部１６ａと、第１スラスト受け面１４の内周に沿った第１円弧部１６ｂと、該第１円弧部１６ｂと異なる曲率を有した第２円弧部１６ｃとによって囲まれた概ね三角形状をなしている。このため、図５に示すように、第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａに開口するとともに、径方向内側に開口している。即ち、第１凹部１６は、始端部１４ａ上にある第１直線部１６ａに開口するとともに、第１スラスト受け面１４の内周上にある第１円弧部１６ｂに開口している。第１凹部１６は、周方向の始端部１４ａから終端部１４ｂに向けて径方向の幅Ｗａが徐々に狭くなっている。また、第１凹部１６は、周方向の幅Ｗｂが径方向の幅Ｗａよりも広くなるように形成されている。
また、図６に示す断面で見たときに、第１スラスト受け面１４は駆動シャフト第３軸部１ｇと概ね平行となっており、第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて深さが浅くなっている。より詳細には、第１凹部１６は、第１スラスト受け面１４に繋がる第１傾斜面１６ｄと、該第１傾斜面１６ｄに繋がり、第１凹部１６の底部側に延びる第２傾斜面１６ｅとを有しており、第１傾斜面１６ｄおよび第２傾斜面１６ｅを介して深さが浅くなっている。第１傾斜面１６ｄは、図６に示す断面で見たときに駆動シャフト第３軸部１ｇ側に凸となるように湾曲した円弧状の面となっており、一方、第２傾斜面１６ｅは平坦な面となっている。なお、第１傾斜面１６ｄを円弧状の面として形成するのではなく、平坦な面として形成するようにしても良い。第１傾斜面１６ｄの第１スラスト受け面１４に対する角度αは、第２傾斜面１６ｅの第１スラスト受け面１４に対する角度βよりも小さくなっている。より具体的には、第１傾斜面１６ｄの接線Ｌと第１スラスト受け面１４の平行線Ｍ１とによって形成される角度のうち劣角となる角度αは、第２傾斜面１６ｅと第１スラスト受け面１４の別の平行線Ｍ２とによって形成される角度のうち劣角となる角度βよりも小さくなっている。このように構成された第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて深さが浅くなっていることで、第１凹部１６の体積も、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて減少している。このため、駆動側バランサシャフト１が回転方向Ｒ１に回転すると、 第１直線部１６ａ側から第１凹部１６に流入したオイルの圧力が第１凹部１６の体積の減少に伴って増加し、これにより、オイルが、所謂くさび効果により、図５に矢印Ｆ１で示すように第１凹部１６において終端部１４ｂ側へ移動して、第１スラスト受け面１４に供給される。換言すれば、オイルが、所謂くさび効果により、第１凹部１６において第２傾斜面１６ｂおよび第１傾斜面１６ｄに沿って矢印Ｆ１の方向（図６の右側から左側へ向かう方向）に移動して、第１スラスト受け面１４に供給される。
また、図７に示すように、第１凹部１６は、径方向において第１凹部１６の開口３１（第１円弧部１６ｂに相当する）に対して反対側に向けて、つまり、開口３１から径方向外側（図７の左側から右側に向かう方向）に向けて深さが浅くなっている。より詳細には、第１凹部１６は、第１ハウジング８側に凸となる第１円弧状面１６ｆに沿って径方向外側へと深さが緩やかに浅くなっている。このように構成された第１凹部１６において、第１円弧部１６ｂ側から第１凹部１６に流入したオイルは、駆動側バランサシャフト１の回転方向Ｒ１への回転により生じる遠心力により径方向外側（図５の破線の矢印Ｆ２の方向）へ押し出されることで、第１スラスト受け面１４に供給される。換言すれば、オイルは、遠心力により、開口３１から第１円弧状面１６ｆに沿って第１スラスト受け面１４へと流れる。
かかるバランサ装置では、内燃機関が始動されてクランクシャフトが回転すると、従動ギア５および第１ギア３を介して駆動側バランサシャフト１がクランクシャフトの２倍の回転速度で回転方向Ｒ１へ回転する。これに伴い、従動側バランサシャフト２は、第１、第２ギア３，４の噛み合い伝達を経て駆動側バランサシャフト１とは反対の回転方向Ｒ２へ駆動側バランサシャフト１と同じ回転速度で回転する。これにより、第１バランサウエイト６および第２バランサウエイト７も反対方向へ回転しながら駆動側バランサシャフト１および従動側バランサシャフト２自体の左右の遠心力を相殺し、上下方向にのみ起振力を発生させる。このようにバランサシャフト１，２の回転に伴い、第１、第２バランサウエイト６，７が回転して起振力を内燃機関に伝達することにより、内燃機関の二次振動が抑制される。
［第１の実施形態の効果］
上術のように、第１の実施形態では、第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａに開口するとともに、径方向内側に、即ち径方向において第１スラスト受け面１４の内周に開口している。さらに、第１凹部１６は、周方向において始端部１４ａから終端部１４ｂ側に向けて深さが浅くなっているとともに、径方向において第１凹部１６の開口３１に対して反対側に向けて、つまり、開口３１から径方向外側に向けて深さが浅くなっている。
【0012】
このため、回転方向Ｒ１への駆動側バランサシャフト１の回転時に、第１直線部１６ａ側から第１凹部１６に流入したオイルの圧力が第１凹部１６の体積の減少に伴って増加し、これにより、オイルが、所謂くさび効果により、第１凹部１６の奥側（回転方向Ｒ１に沿った奥側）に流入していき、第１スラスト受け面１４へ引き込み易くなる。従って、特に、第１凹部１６の先細りした部分よりも周方向奥側にある第１スラスト受け面１４の部位が、オイルにより潤滑される。さらに、回転方向Ｒ１への駆動側バランサシャフト１の回転時に、第１円弧部１６ｂ側から第１凹部１６に流入したオイルが、駆動側バランサシャフト１の遠心力に伴って、徐々に浅くなる第１凹部１６を通して径方向外側へ押し出されて、第１スラスト受け面１４へ供給される。従って、第１凹部１６よりも径方向外側にある第１スラスト受け面１４の部位が、オイルにより潤滑される。このように、くさび効果を利用した周方向におけるオイルの引き込みや、遠心力を利用した径方向におけるオイルの押し出しによって第１スラスト受け面１４にオイルを迅速に供給することにより、バランサ装置に生じるフリクション、つまり、第１スラスト受け面１４と駆動シャフト用第３軸受部９ａの第１回転軸方向端面１ｈとの間のフリクションを低減することができる。
【0013】
また、第１の実施形態では、第１凹部１６は、周方向の始端部１４ａから終端部１４ｂに向けて径方向の幅Ｗａが徐々に狭くなっている。
【0014】
このため、第１凹部１６のオイルの圧力が周方向に進むにつれて連続的に変化するので、周方向の幅Ｗｂが一様に形成されている場合と比べて、第１スラスト受け面１４にオイルを容易に供給することができる。
【0015】
さらに、第１の実施形態では、第１凹部１６は、周方向の幅Ｗｂが径方向の幅Ｗａよりも広くなるように形成されている。
【0016】
このため、第１スラスト受け面１４の面積、特に径方向に沿った面積を確保しつつ、オイルによる第１スラスト受け面１４の潤滑を向上させることができる。
【0017】
また、第１の実施形態では、第１凹部１６は、第１スラスト受け面１４に繋がる第１傾斜面１６ｄと、該第１傾斜面１６ｄに繋がり、第１凹部１６の底部側に延びる第２傾斜面１６ｅとを有している。そして、第１傾斜面１６ｄの第１スラスト受け面１４に対する角度αは、第２傾斜面１６ｅの第１スラスト受け面１４に対する角度βよりも小さくなっている。
【0018】
このため、角度が大きい第２傾斜面１６ｅに面した部分により第１凹部１６の深さ（深さ方向の容積）が確保され、一方、角度が小さい第１傾斜面１６ｄによりオイルの流路が緩やかになる。従って、第１凹部１６の容積を広く確保しながら、回転方向Ｒ１へ沿った第１凹部１６の容積の急激な変化を避けて、第１スラスト受け面１４にオイルを容易に供給することができる。
【0019】
さらに、第１の実施形態では、第１傾斜面１６ｄは、断面が円弧状になっている。即ち、第１傾斜面１６ｄは、図６に示す断面で見たときに駆動シャフト第３軸部１ｇ側に凸となるように湾曲した円弧状の面となっている。
【0020】
仮に第１傾斜面１６ｄが平坦な面として形成されている場合には、第１スラスト受け面１４と第１傾斜面１６ｄとによってエッジが構成され、オイルがエッジを通過するときにオイルの圧力が急激に変化することになってしまう。
【0021】
しかし、本実施形態のように第１傾斜面１６ｄを円弧状に形成することにより、オイルの圧力の上記の急激な変化を伴うことなく、円弧状の第１傾斜面１６ｄに沿って第１スラスト受け面１４にオイルを円滑に供給することができる。
【0022】
また、第１の実施形態では、ハウジングは、内燃機関のシリンダブロックに取り付けられる第１ハウジング８と、該第１ハウジング８に取付固定された第２ハウジング９と、から構成されている。そして、第１スラスト受け面１４は、第１ハウジング８に設けられている。
【0023】
このように内燃機関側（アッパ側）に第１スラスト受け面１４を設けると、第１凹部１６も内燃機関側に位置し、結果として、鉛直方向下側から上側に向けて重力に逆らってオイルを供給することになるが、このような場合でも、上述したくさび効果によって第１凹部１６を通してオイルを第１スラスト受け面１４に供給することができる。
【0024】
また、アッパ側に第１スラスト受け面１４を設けることにより、内燃機関のシリンダブロックを基準として第１スラスト受け面１４の位置が規定されるので、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向における第１スラスト受け面１４の位置精度が向上する。逆に言えば、仮にロア側に位置する第２ハウジング９に第１スラスト受け面１４を設けると、第１ハウジング８と第２ハウジング９との取付時の誤差が付加されることになるので、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向における第１スラスト受け面１４の位置精度が低下してしまう。
［第２の実施形態］
図８は、駆動シャフト第３軸部１ｇ側から見たときの第２の実施形態のバランサ装置の概略的な側面図である。なお、図８では、第１凹部１６および第２凹部２３の形状を分かり易くするため、駆動シャフト第３軸部１ｇおよび従動シャフト第３軸部２ｆの外形は二点鎖線で示されている。また、図８では、線Ｄ－Ｄは直線で示されているが、実際には周方向の断面を示す線である。図９は、図８の線Ｄ－Ｄに沿って切断したバランサ装置の断面図である。なお、図９の部分的な拡大図では、第３凹部３２の特徴を説明するために、第３凹部３２の形状を誇張して示してある。図１０は、図８の線Ｅ－Ｅに沿って切断したバランサ装置の断面図である。
［第２の実施形態］
図８は、駆動シャフト第３軸部１ｇ側から見たときの第２の実施形態のバランサ装置の概略的な側面図である。なお、図８では、第１凹部１６および第２凹部２３の形状を分かり易くするため、駆動シャフト第３軸部１ｇおよび従動シャフト第３軸部２ｆの外形は二点鎖線で示されている。また、図８では、線Ｄ－Ｄは直線で示されているが、実際には周方向の断面を示す線である。図９は、図８の線Ｄ－Ｄに沿って切断したバランサ装置の断面図である。なお、図９の部分的な拡大図では、第３凹部３２の特徴を説明するために、第３凹部３２の形状を誇張して示してある。図１０は、図８の線Ｅ－Ｅに沿って切断したバランサ装置の断面図である。
【0025】
第２の実施形態では、第１スラスト受け面１４および第２スラスト受け面２１は、径方向内側ではなく、径方向外側に開口した第３凹部３２および第４凹部３３をそれぞれ有している。第１スラスト受け面１４と第２スラスト受け面２１とは同様の形状を有しており、また、第３凹部３２と第４凹部３３とは、バランサシャフト１，２の双方と直交する方向（図８の左右方向）において対称の関係にあるから、以下、代表して第１スラスト受け面１４および第３凹部３２について説明する。
【0026】
第３凹部３２は、円弧状の第１スラスト受け面１４の始端部１４ａに、駆動側バランサシャフト１の回転軸方向に凹むように設けられている。第３凹部３２は、図８に示すように駆動側バランサシャフト１の回転軸方向から見たときに、第２直線部３２ａと、第１スラスト受け面１４の外周に沿った第３円弧部３２ｂと、該第３円弧部３２ｂとは逆側に凸となるように、つまり径方向内側に凸となるように湾曲した第４円弧部３２ｃとによって囲まれた概ね三角形状をなしている。このため、図８に示すように、第３凹部３２は、周方向において始端部１４ａに開口するとともに、径方向外側に開口している。即ち、第３凹部３２は、始端部１４ａ上にある第２直線部３２ａに開口するとともに、第１スラスト受け面１４の外周上にある第３円弧部３２ｂに開口している。第３凹部３２は、周方向の始端部１４ａから終端部１４ｂに向けて径方向の幅Ｗｃが徐々に狭くなっている。ここで、互いに反対側に凸となるように円弧を形成する第３円弧部３２ｂおよび第４円弧部３２ｃを第３凹部３２が有しているため、第３凹部３２の幅Ｗｃの狭くなる度合は、互いに同じ方向に凸となるように円弧を形成する第１円弧部１６ｂおよび第２円弧部１６ｃを有する第１の実施形態の第１凹部１６の幅Ｗａと比べて緩やかに変化する。また、第３凹部３２は、周方向の幅Ｗｄが径方向の幅Ｗｃよりも広くなるように形成されている。
【0027】
また、図９に示すように、第３凹部３２は、第１の実施形態の第１凹部１６と同様の傾斜面を構成する第１傾斜面１６ｄおよび第２傾斜面１６ｅを有している。従って、駆動側バランサシャフト１が回転方向Ｒ１に回転すると、第３凹部３２に流入したオイルの圧力が第３凹部３２の体積の減少に伴って増加し、これにより、オイルが、所謂くさび効果により、第３凹部３２において第２傾斜面１６ｅおよび第１傾斜面１６ｄに沿って矢印Ｆ３の方向（図９の左側から右側へ向かう方向）に移動して、第１スラスト受け面１４に供給される。
【0028】
また、図１０に示すように、第３凹部３２は、該第３凹部３２の開口３４から反対に向けて、つまり、径方向において第３凹部３２の開口３４から径方向内側（図１０の右側から左側に向かう方向）に向けて深さが浅くなっている。より詳細には、第３凹部３２は、第１ハウジング８側に凸となる第２円弧状面３２ｄに沿って径方向内側へと深さが緩やかに浅くなっている。
このように構成された第３凹部３２には、オイルが、第６オイル溝３０（図４参照）から駆動シャフト用第４軸受部９ｂの内面と第２ベアリング１３の外周面との間の隙間を通って、図８に破線の矢印Ｆ４で示すように、駆動シャフト第３軸部１ｇの背面と第１ハウジング８の外側面との間の間隙を通って流入する。
［第２の実施形態の効果］
上記のように第２の実施形態では、第３凹部３２は、径方向の外側に開口し、径方向の外側から内側に向けて深さが浅くなっている。
このように構成された第３凹部３２には、オイルが、第６オイル溝３０（図４参照）から駆動シャフト用第４軸受部９ｂの内面と第２ベアリング１３の外周面との間の隙間を通って、図８に破線の矢印Ｆ４で示すように、駆動シャフト第３軸部１ｇの背面と第１ハウジング８の外側面との間の間隙を通って流入する。
［第２の実施形態の効果］
上記のように第２の実施形態では、第３凹部３２は、径方向の外側に開口し、径方向の外側から内側に向けて深さが浅くなっている。
【0029】
一般に、例えば外部入力等の要因により、駆動側バランサシャフト１が径方向に撓んだときには、偏位した第１バランサウエイト６の影響により、駆動シャフト第３軸部１ｇの第１回転軸方向端面１ｈが第１スラスト受け面１４の外周寄りの部位に強く当接することになる。
【0030】
従って、本実施形態のように径方向の外側に開口した第３凹部３２を設けることにより、第１スラスト受け面１４の上記の強く当接する部位にオイルを迅速に供給し、バランサ装置に生じるフリクション、つまり、第１スラスト受け面１４と駆動シャフト用第３軸受部９ａの第１回転軸方向端面１ｈとの間のフリクションを低減することができる。
【0031】
なお、上記各実施形態では、バランサシャフト１，２の一部がスラスト受け面１４，２１に当接する例について開示したが、バランサシャフト１，２に設けられた第１、第２ギア３，４がスラスト受け面に当接するバランサ装置にも本発明を適用することができる。この場合には、第１、第２ギア３，４の歯の向きが図２に示す例とは逆向きに傾斜しており、スラスト力は、一端１ａ，２ａ側から他端１ｂ，２ｂ側へ向けてバランサシャフト１，２に作用する。
【符号の説明】
【0032】
１・・・駆動側バランサシャフト、２・・・従動側バランサシャフト、６・・・第１バランサウエイト、７・・・第２バランサウエイト、８・・・第１ハウジング、９・・・第２ハウジング、Ｒ１・・・回転方向、１４・・・第１スラスト受け面、１４ａ・・・始端部、１４ｂ・・・終端部、１６・・・第１凹部、１６ｄ・・・第１傾斜面、１６ｅ・・・第２傾斜面、２１・・・第２スラスト受け面、２３・・・第２凹部、２６・・・第２オイル溝、α・・・角度、β・・・角度、３２・・・第３凹部、３３・・・第４凹部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】