JP2016094968A - 複数の回転シャフトを有する機械装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の回転シャフトを有する機械装置において、装置を小型化すると共に加工や組立の工数を削減し、フリクションを低減する。【解決手段】２つの回転シャフト（１２Ｆ、１３）が同軸上に配置された機械装置（１０）において、一方の回転シャフトの一方（１３）の軸端面に円形断面の孔（１３ｇ）を同軸に形成し、一方の回転シャフトの孔に端部（１２Ｆａ）が突入するように他方の回転シャフト（１２Ｆ）を配置し、一方の回転シャフトの端部（１３ｄ）を軸受（２３）に軸支させ、他方の回転シャフトの端部（１２Ｆａ）を一方の回転シャフトの孔を画成する部分（１３ｄ）に軸支させ、一方の回転シャフト（１３）の端部（１３ｄ）に径方向に貫通するオイル供給孔（３１）を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の二次振動を打ち消すバランサ装置等、複数の回転シャフトを有する機械装置に関する。

自動車等に搭載されるレシプロエンジン（以下、単にエンジンと記す）では、ピストンが発生する二次振動を打ち消すために、それぞれバランサウェイト（カウンタウェイト）を有する２本のバランサシャフトを配置し、動力伝達機構を介して伝達されるクランクシャフトの回転によって一方のバランサシャフトを回転駆動し、ギヤで互いに連結する他方のバランサシャフトをこれとは反対方向に等速度で回転駆動するようにしたバランサ装置が取り付けられることがある。

このようなバランサ装置として、クランクシャフトに取り付けられた第１スプロケットと共に第１チェーンが巻き掛けられる第２スプロケットを第１軸に固定し、第１軸に固定した第３歯車を、第１バランサシャフトに固定した第４歯車と噛み合わせ、第１バランサシャフトに固定した第５歯車と第２バランサシャフトに固定した第６歯車とを噛み合わせ、第１及び第２スプロケットの歯数を同数として第１軸をクランクシャフトと同速で回転させ、第３歯車の歯数を第４歯車の歯数の２倍に設定して第１バランサシャフトをクランクシャフトの２倍の回転数で回転させ、第５及び第６歯車の歯数を同数に設定することで第１及び第２バランサシャフトを反対方向に同じ回転数で回転させるようにし、第１及び第２バランサシャフトよりもエンジン上下方向において下方に第１軸を設けた構成が公知である（特許文献１参照）。

特許第３７０７１４０号公報

しかしながら、複数の回転シャフトを有する機械装置において、特許文献１の構成のように各シャフトを分散して配置すると、各シャフトに対して軸受を設けなければならず、装置が大型化する上、加工や組立の工数が増える。また、軸受に潤滑油を供給する場合には、軸受の数が多いと、その分だけ軸受に潤滑油を供給する油路の構造が複雑になり、これによっても装置が大型化する上、加工工数が増える。

ここで、２本の回転シャフトを同軸上に近接配置し、両回転シャフトの互いに近接する側の端部を単一の軸受によって軸支することで軸受の数を削減すると共に、両回転シャフト間の隙間に油路を接続することで油路を簡単な構造にすることが考えられる。ところが、このような構成にする場合、両回転シャフトについてそれぞれ必要な軸受幅を確保するためには、両回転シャフトを支持する軸受の幅を大きくする必要があり、装置を小型化する際の制約になる。

本発明は、このような背景に鑑み、複数の回転シャフトを有する機械装置において、装置を小型化すると共に加工や組立の工数を削減することを課題とする。

このような課題を解決するために、本発明は、複数の回転シャフトを有する機械装置（１０）であって、前記複数の回転シャフトのうちの２つ（１２Ｆ・１３、１２Ｒ・５１）が同軸上に配置され、前記同軸上に配置された２つの回転シャフトの一方（１３、５１）の軸端面には円形断面の孔（１３ｇ、５１ｇ）が当該一方の回転シャフトと同軸に形成され、前記同軸上に配置された２つの回転シャフトの他方（１２Ｆ、１２Ｒ）が前記一方の回転シャフトの前記孔に端部（１２Ｆａ、１２Ｒａ）を突入させるように配置され、前記一方の回転シャフトの前記孔が形成された側の端部（１３ｄ、５１ｃ）が軸受（２３、２５）によって軸支され、前記他方の回転シャフトの前記端部（１２Ｆａ、１２Ｒａ）が前記一方の回転シャフトの前記孔を画成する部分（１３ｄ、５１ｃ）によって軸支され、前記一方の回転シャフト（１３、５１）の前記端部（１３ｄ、５１ｃ）には径方向に貫通するオイル供給孔（３１）が形成されている構成とする。

この構成によれば、他方の回転シャフトの端部が一方の回転シャフトの孔を画成する部分によって軸支されることにより、一方の回転シャフトの端部と他方の回転シャフトの端部とを軸支する軸受が１つで済み、軸受の幅が１つの回転シャフトを支持するのに必要な幅で済むため、軸受の幅を小さくできると共に、加工や組立の工数を削減できる。また、一方の回転シャフトの端部にオイル供給孔を形成することで、他方の回転シャフトの端部を軸支する部分にオイルを供給できるため、油路の構造が簡単になり、これによっても装置を小型化すると共に加工工数を削減できる。

また、上記の発明において、前記孔が有底孔（１３ｇ、５１ｇ）であり、前記一方の回転シャフト（１３、５１）における前記他方の回転シャフト（１２Ｆ、１２Ｒ）の前記端部（１２Ｆａ、１２Ｒａ）よりも前記有底孔の底（１３ｈ）側には、前記有底孔を画成する部分を径方向に貫通するオイル排出孔（３７）が形成されている構成とするとよい。

この構成によれば、有底孔内に排出されるオイルをオイル排出孔から排出できる。そのため、両回転シャフトにスラスト方向の油圧が作用することを防止し、スラスト力の増大によってフリクションが増大することを防止できる。

また、上記の発明において、前記他方の回転シャフトにおける軸方向で前記オイル供給孔（３１）と対応する位置の外周面（１２Ｆａ、１２Ｒａの外周面）、及び前記一方の回転シャフト（１３、５１）における軸方向で前記オイル供給孔と対応する位置の内周面（１３ｇ、５１ｇの側周面）の少なくとも一方には、円環状溝（３４）が形成され、前記他方の回転シャフト（１２Ｆ、１２Ｒ）には、内部を軸方向に延びるシャフト内油路（３２Ｆ、３２Ｒ）と、当該シャフト内油路と前記円環状溝とを連通するべく径方向に延在するオイル導入孔（３５Ｆ、３５Ｒ）とが形成されている構成とするとよい。

この構成によれば、他方の回転シャフトにシャフト内油路とオイル導入孔とを形成することで、他方の回転シャフトの端部に供給されるオイルの油路を延長でき、例えば他方の回転シャフトのジャーナルにオイルを供給できる。

また、上記の発明において、当該機械装置は内燃機関（１）に設けられて一対のバランサシャフト（１２Ｆ・１２Ｒ）をクランクシャフト（２）の２倍の回転速度で互いに反対方向に回転させるバランサ装置（１０）であり、第１伝動機構（１６）を介して前記クランクシャフトに連結されたインプットシャフト（１３）と、互いに噛み合う一対の歯車からなる第２伝動機構（１７）を介して前記インプットシャフトに連結された第１バランサシャフト（１２Ｒ）と、互いに噛み合う歯数が同一の一対の歯車からなる第３伝動機構（１８）を介して前記第１バランサシャフトに連結された第２バランサシャフト（１２Ｆ）とを備え、前記インプットシャフトと前記第２バランサシャフトとが同軸上に配置され、前記インプットシャフト及び前記第２バランサシャフトの一方（１３）に前記孔（１３ｇ）及び前記オイル供給孔（３１）が形成され、前記インプットシャフト及び前記第２バランサシャフトの他方（１２Ｆ）が前記一方の前記孔に前記端部（１２Ｆａ）を突入させるように配置されている構成とするとよい。

この構成によれば、一対のバランサシャフトの他にインプットシャフトを有する内燃機関のバランサ装置において、装置を小型化すると共に加工や組立の工数を削減することができる。

また、上記の発明において、前記インプットシャフト（１３）の回転速度が前記第２バランサシャフト（１２Ｆ）の回転速度よりも遅くなるように、前記第１伝動機構（１６）及び前記第２伝動機構（１７）の増速比が設定されており、前記インプットシャフトの軸端面に前記孔（１３ｇ）が形成され、前記第２バランサシャフトが前記インプットシャフトの前記孔に前記端部（１２Ｆａ）を突入させるように配置される構成とするとよい。

この構成によれば、軸受に対するインプットシャフトの回転速度を小さくし、フリクションを低減できる。

また、上記の発明において、当該機械装置は内燃機関（１）に設けられて一対のバランサシャフト（１２Ｆ・１２Ｒ）をクランクシャフト（２）の２倍の回転速度で互いに反対方向に回転させるバランサ装置（１０）であり、第１伝動機構（１６）を介して前記クランクシャフトに連結されたインプットシャフト（１３）と、互いに噛み合う一対の歯車からなる第１歯車機構（１７Ａ）を介して前記インプットシャフトに連結された中間シャフト（５１）と、互いに噛み合う一対の歯車からなる第２歯車機構（１７Ｂ）を介して前記中間シャフトに連結された第２バランサシャフト（１２Ｆ）と、互いに噛み合う歯数が同一の一対の歯車からなる第３伝動機構（１８）を介して前記第２バランサシャフトに連結された第１バランサシャフト（１２Ｒ）とを備え、前記インプットシャフトと前記第２バランサシャフトとが同軸上に配置され、前記インプットシャフト及び前記第２バランサシャフトの一方（１３）に前記孔（１３ｇ）及び前記オイル供給孔（３１）が形成され、前記インプットシャフト及び前記第２バランサシャフトの他方（１２Ｆ）が前記一方の前記孔に前記端部（１２Ｆａ）を突入させるように配置され、前記中間シャフトと前記第１バランサシャフトとが同軸上に配置され、前記中間シャフト及び前記第１バランサシャフトの一方（５１）に前記孔及び前記オイル供給孔が形成され、前記中間シャフト及び前記第１バランサシャフトの他方（１２Ｒ）が前記一方の前記孔に前記端部（１２Ｒａ）を突入させるように配置されている構成とするとよい。

この構成によれば、一対のバランサシャフトの他にインプットシャフト及び中間シャフトを有する内燃機関のバランサ装置において、装置を小型化すると共に加工や組立の工数を削減することができる。

また、上記の発明において、前記インプットシャフト（１３）の回転速度が前記第２バランサシャフト（１２Ｆ）の回転速度よりも遅く、かつ前記中間シャフト（５１）の回転速度が前記第１バランサシャフト（１２Ｒ）の回転速度よりも遅くなるように、前記第１伝動機構（１６）、前記第１歯車機構（１７Ａ）及び前記第２歯車機構（１７Ｂ）の増速比が設定されており、前記インプットシャフト（１３）の軸端面に前記孔（１３ｇ）が形成され、前記第２バランサシャフト（１２Ｆ）が前記インプットシャフトの前記孔に前記端部（１２Ｆａ）を突入させるように配置され、前記中間シャフト（５１）の軸端面に前記孔（５１ｇ）が形成され、前記第１バランサシャフト（１２Ｒ）が前記中間シャフトの前記孔に前記端部（１２Ｒａ）を突入させるように配置される構成とするとよい。

この構成によれば、軸受に対するインプットシャフトの回転速度を小さくすると共に、軸受に対する中間シャフトの回転速度を小さくし、フリクションを低減できる。

このように本発明によれば、複数の回転シャフトを有する機械装置において、装置を小型化すると共に加工や組立の工数を削減し、必要な潤滑油量及びフリクションを低減することができる。

実施形態に係るエンジン下部をバランサシャフトに沿って示す断面図 図１中のII−II線に沿う断面図 図１中のIII部の拡大図 図２中のIVのインプットシャフトを透視して示す拡大図 図１中のＶ部の拡大図 図２中のVI−VI線に沿う断面図 図２に示すバランサ装置の動力伝達経路を示す説明図 変形実施形態に係るバランサ装置の模式図

以下、図面を参照して、本発明に係るバランサ装置１０を、直列４気筒自動車用エンジン（以下、単にエンジン１と記す。）に適用した実施形態について詳細に説明する。

図１に示すように、エンジン１は、クランクシャフト２を水平方向に延在させた直列４気筒エンジンであり、シリンダ軸線を後方に傾斜させた姿勢で自動車に搭載される。上下の方向はエンジン１が自動車に搭載された状態で定まるものであるが、以下の説明では、説明及び理解を容易にするために、概ね鉛直に延びるシリンダ軸線方向及びこれに直交するクランク軸方向を上下・左右とするものとし、図１中にもこれに従って矢印で方向を示している。

エンジン１は、シリンダを形成すると共に下部にスカート部を有するアッパブロック３や、アッパブロック３の下部に結合され、アッパブロック３のスカート部と協働してクランク室４を画成するロアブロック５、ロアブロック５の下部に結合され、クランク室４の下方にオイル溜まりを画成するオイルパン６、ロアブロック５の下部に結合され、オイルパン６の内部に配置されるバランサ装置１０等を備えている。以下、アッパブロック３とロアブロック５とを併せてシリンダブロック７と称する。

クランクシャフト２は、シリンダ内に摺動自在に設けられた図示しないピストンのピストンピンとコンロッド８を介して連結される４つのクランクピン２ａ（以下、左側から順に第１〜第４クランクピン２ａと称する）や、クランクピン２ａを挟む位置に設けられた５つのジャーナル２ｂ（以下、左側から順に第１〜第５ジャーナル２ｂと称する）、ジャーナル２ｂとクランクピン２ａとを連結するクランクアーム２ｃ、クランクアーム２ｃにクランクピン２ａと相反する側に一体形成されたカウンタウェイト２ｄ等を備えている。第１及び第４クランクピン２ａは同位相の位置に配置され、第２及び第３クランクピン２ａは、第１及び第４クランクピン２ａと位相が１８０度異なる同位相の位置に配置されている。

クランクシャフト２の第１及び第５ジャーナル２ｂを軸支する軸受壁はシリンダブロック７の左壁及び右壁により構成され、第２〜第４ジャーナル２ｂを軸支する軸受壁はクランク室４内に設けられた隔壁により構成されている。

クランクシャフト２の左端は、第１ジャーナル２ｂから更に左方に延出し、シリンダブロック７の左壁から突出している。この突出した部分には、バランサ装置１０を駆動するための比較的大径の大スプロケット２ｅ（ドライブスプロケット）及び図示しないカムシャフトを駆動するための比較的小径の小スプロケット２ｆが第１ジャーナル２ｂ側からこの順に固定されている。小スプロケット２ｆの外側にはクランクシャフト２を貫通させるようにチェーンケース９が設けられている。チェーンケース９の外側に位置するクランクシャフト２の左端には、エンジン１の補機を駆動するためのクランクプーリ２ｇが固定されている。

バランサ装置１０は、ピストンの往復運動に起因して発生するエンジン１の二次振動を低減する。図２に併せて示すように、バランサ装置１０は、それぞれクランクシャフト２と平行に配置された前後一対のバランサシャフト１２（前バランサシャフト１２Ｆ、後バランサシャフト１２Ｒ）と、前バランサシャフト１２Ｆと同軸上に配置されるインプットシャフト１３と、これら２本のバランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒ及びインプットシャフト１３を軸支すると共に収容するバランサハウジング１４とを備えている。両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒは、シリンダ軸線方向において同じ高さに配置される。

バランサハウジング１４は、両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒの軸心（回転中心）を通る平面に沿って上下に２分割された上ハウジング１４Ａ及び下ハウジング１４Ｂを主要素として構成される。上ハウジング１４Ａ及び下ハウジング１４Ｂは、互いに組み付けられた状態で右側壁に開口を形成する形状とされている。この開口は、周縁にシール部材を設けたハウジングプレート１４Ｃによって閉塞される。下ハウジング１４Ｂの底壁には、組み付け時に各シャフト１２、１３が回転しないようにインプットシャフト１３を固定すべく、図示しないピンを挿入するためのピン挿入孔１４ａ（図１）が形成されている。

バランサハウジング１４は、オイルの撹拌によるフリクションの増大を抑制するために、ピン挿入孔１４ａ及び後述するオイル排出口以外からはオイルが侵入できない液密構造となっている。バランサ装置１０は、バランサハウジング１４の適所に設けられたボルト挿通孔１４ｂ（本実施形態では、図２に示す５箇所）に下方から挿通される図示しない通しボルトによってロアブロック５の下面（クランクシャフト２の下方）に締結される。

バランサハウジング１４には、上ハウジング１４Ａ及び下ハウジング１４Ｂにそれぞれ形成された半割りの軸受によって構成される６つのジャーナル軸受２１〜２６が形成されている。第１〜第４ジャーナル軸受２１〜２４は前バランサシャフト１２Ｆの軸線（軸心及びその延長線）上に左から順に配置され、第５及び第６ジャーナル軸受２５、２６は、後バランサシャフト１２Ｒの軸心上に左から順に配置されている。なお、本明細書において、軸受について「軸線（又は軸心）上に配置されている」とは、軸線（又は軸心）と同軸に軸線（又は軸心）周りに配置されているという意味である。

第５ジャーナル軸受２５及び第６ジャーナル軸受２６は、それぞれ第３ジャーナル軸受２３及び第４ジャーナル軸受２４と左右方向について同一の位置においてこれらの後方に配置されている。第３ジャーナル軸受２３と第５ジャーナル軸受２５とを形成する軸受壁、及び第４ジャーナル軸受２４と第６ジャーナル軸受２６とを形成する軸受壁は、それぞれ前後方向に連続する一体の壁として構成される。第３〜第６ジャーナル軸受２３〜２６の幅は、第１及び第２ジャーナル軸受２１、２２の幅よりも大きく、概ね同一の寸法とされている。

上ハウジング１４Ａ及び下ハウジング１４Ｂは、適所に配置された複数のボルト孔１４ｃに挿入される複数のボルトＢ（図６参照）によって互いに締結される。本実施形態では、ボルト孔１４ｃは、第１ジャーナル軸受２１を形成する軸受壁と第２ジャーナル軸受２２を形成する軸受壁とを連結する壁に２つと、第３及び第５ジャーナル軸受２３、２５を形成する軸受壁に３つと、第４及び第６ジャーナル軸受２４、２６を形成する軸受壁に形成された３つとの合計８箇所に形成されている。ボルト孔１４ｃは、上記連結壁においては、第１及び第２ジャーナル軸受２１、２２の外側（前後）に配置され、２つの軸受壁においては、それぞれ２つのジャーナル軸受２３・２５、２４・２６の間と２つのジャーナル軸受２３・２５、２４・２６の外側とに配置されている。なお、ボルト孔１４ｃは、図６に示すように、上ハウジング１４Ａにおいては上ハウジング１４Ａを貫通する挿通孔として構成され、下ハウジング１４ＢにおいてはボルトＢを螺着させる雌ねじ孔として構成され、ボルトＢは上からボルト孔１４ｃに挿入される。後述する油路が接続する雌ねじ孔は有底とされている。

図１及び図２に戻り、インプットシャフト１３は、バランサハウジング１４から左方に突出するように設けられ、この突出した部分のクランク軸方向において大スプロケット２ｅと対応する位置にはドリブンスプロケット１３ａが固定されている。また、インプットシャフト１３には、ドリブンスプロケット１３ａの右方に第１ジャーナル１３ｂ及び第２ジャーナル１３ｃが比較的小さな間隔を空けて形成され、第２ジャーナル１３ｃから右方に比較的大きな間隔を空けた右端に第３ジャーナル１３ｄが形成されている。インプットシャフト１３の第１、第２及び第３ジャーナル１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、それぞれ第１、第２及び第３ジャーナル軸受２１、２２、２３によって支持される。

クランクシャフト２の大スプロケット２ｅ及びインプットシャフト１３のドリブンスプロケット１３ａにはローラチェーン１５が巻き掛けられる。即ち、大スプロケット２ｅ、ローラチェーン１５及びドリブンスプロケット１３ａにより、クランクシャフト２の回転力をインプットシャフト１３に伝達する巻き掛け式の第１伝動機構１６が構成される。インプットシャフト１３はクランクシャフト２と同方向に回転する。

インプットシャフト１３の第２ジャーナル１３ｃの右方には拡径する鍔状のスラストプレート１３ｅ（カラー）が一体形成され、スラストプレート１３ｅの右方（スラストプレート１３ｅと第３ジャーナル１３ｄとの間）には比較的大径の第１ヘリカルギヤ１３ｆが固定されている。スラストプレート１３ｅの両面（インプットシャフト１３の軸方向の両端面）は、後述するようにインプットシャフト１３のスラスト荷重をバランサハウジング１４に伝達するスラスト面になる。

バランサハウジング１４のスラストプレート１３ｅに対応する位置には、スラストプレート１３ｅの少なくとも周縁部を受容すると共に、少なくとも一部においてスラストプレート１３ｅの両面から伝達されるスラスト荷重を支持するスラスト軸受を形成するための溝１４ｄ（１４Ａｄ、１４Ｂｄ）が環状に形成されている。

図１のIII部を拡大して示す図３に示されるように、この溝１４ｄは、上ハウジング１４Ａにおいて、スラストプレート１３ｅよりも広い幅を有し、スラストプレート１３ｅを非接触状態で受容する受容溝１４Ａｄとして半円弧状に形成される。一方、下ハウジング１４Ｂにおいては、溝１４ｄは、スラストプレート１３ｅと略同一の幅を有し、スラストプレート１３ｅの両面と面接触状態で薄い流体膜を介してインプットシャフト１３のスラスト荷重を支持する一対のスラスト軸受面１４ｅ、１４ｅを形成するスラスト軸受溝１４Ｂｄとして半円弧状に形成される。即ち、下ハウジング１４Ｂのスラスト軸受溝１４Ｂｄが形成された壁部がインプットシャフト１３のスラスト軸受を構成している。

図４は、図２中のIV部を、インプットシャフト１３を取り除いた状態に示す透視拡大図である。図３及び図４に示すように、下ハウジング１４Ｂの両スラスト軸受面１４ｅ、１４ｅには、インプットシャフト１３の径方向に延在してスラスト軸受面１４ｅ、１４ｅに潤滑油を供給する給油溝１４ｆ、１４ｆが形成されている。本実施形態では、各スラスト軸受面１４ｅの前後方向の中央に上下方向に延在する１つの給油溝１４ｆが形成されている。両給油溝１４ｆ、１４ｆは、スラストプレート１３ｅの下端よりも下方まで延びており、スラスト軸受溝１４Ｂｄにおけるスラストプレート１３ｅの周囲に形成された隙間を介して互いに連通している。

図３に示すように、インプットシャフト１３の第２ジャーナル１３ｃとスラストプレート１３ｅとの間における下ハウジング１４Ｂの底面１４ｇは、インプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆとスラストプレート１３ｅとの間における下ハウジング１４Ｂの底面１４ｈよりも低くなっている。

図１のＶ部を拡大して示す図５に示すように、インプットシャフト１３の前バランサシャフト１２Ｆ側の軸端面（右端面）には、円形断面の有底孔１３ｇがインプットシャフト１３の軸心上に形成されている。即ち、インプットシャフト１３の前バランサシャフト１２Ｆ側の端部（第３ジャーナル１３ｄの少なくとも一部）が、均一の厚さを有する筒状の壁によって形成されている。有底孔１３ｇは、ドリル加工によって形成され、その底面１３ｈはドリルの先端刃の形状に合わせて円錐形状となっている。また、有底孔１３ｇの側周面（第３ジャーナル１３ｄの内周面と略一致）は、ジャーナル軸受面として利用できるように平滑に仕上げられる。有底孔１３ｇの側周面の深さｄ（軸方向長さ）は、インプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄの幅（軸方向長さ）よりも若干大きくされている。

図２に示すように、両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒは、それぞれ第３及び第５ジャーナル軸受２３、２５に対応する位置に形成された第１ジャーナル１２Ｆａ（図５参照）、１２Ｒａと、第４及び第６ジャーナル軸受２４、２６に対応する位置に形成された第２ジャーナル１２Ｆｂ、１２Ｒｂとを備えている。また、両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒは、それぞれ第２ジャーナル１２Ｆｂ、１２Ｒｂの左右両側に設けられ、回転中心から径方向外側に重心位置を偏倚させた実質的に同一形状の左右一対のバランサウェイト１２Ｆｃ・１２Ｆｃ、１２Ｒｃ・１２Ｒｃと、左側のバランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃと第１ジャーナル１２Ｆａ、１２Ｒａとの間に固定された第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄとを備えている。

後バランサシャフト１２Ｒは、第１ジャーナル１２Ｒａを第５ジャーナル軸受２５によって軸支され、第２ジャーナル１２Ｒｂを第６ジャーナル軸受２６によって軸支される。一方、前バランサシャフト１２Ｆは、図５に併せて示すように、左端に配置された第１ジャーナル１２Ｆａをインプットシャフト１３の有底孔１３ｇに突入させるように配置され、第２ジャーナル１２Ｆｂを第４ジャーナル軸受２４によって軸支される。

即ち、前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａは、有底孔１３ｇを画成する部分であるインプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄによって軸支される。前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａは、有底孔１３ｇの側周面の深さｄよりも若干小さい軸方向長さとされており、左右方向において第３ジャーナル軸受２３と略同じ位置に配置される。従って、直接的にはインプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄが前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｒａを軸支するが、実質的には、第３ジャーナル軸受２３が、インプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄ及び前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａの両方を軸支している。

左右のバランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃ間の第２ジャーナル１２Ｆｂ、１２Ｒｂを軸支する第４ジャーナル軸受２４及び第６ジャーナル軸受２６には、軸受メタル２８が配置されている。

両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒにおいては、左右一対のバランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃの互いに対向する部分が第２ジャーナル１２Ｆｂ、１２Ｒｂに対して拡径された鍔状とされており（図１、図２参照）、この鍔状部分の対向する内面が第４ジャーナル軸受２４又は第６ジャーナル軸受２６にスラスト力を伝達するスラスト面になっている。つまり、第４及び第６ジャーナル軸受２４、２６を形成する軸受壁が両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒの軸方向荷重を支持するスラスト軸受を兼ねている。

図２に示すように、前バランサシャフト１２Ｆは、上記のように第１ジャーナル１２Ｆａが左端を構成している。一方、後バランサシャフト１２Ｒは、第１ジャーナル１２Ｒａから更に左方に延出しており、この延出した部分にはインプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆと互いに噛み合う第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅが固定されている。即ち、これらの第１ヘリカルギヤ１３ｆ及び第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅにより、インプットシャフト１３の回転力を後バランサシャフト１２Ｒに伝達する第２伝動機構１７が構成される。これにより、後バランサシャフト１２Ｒはインプットシャフト１３と逆方向に回転する。なお、後バランサシャフト１２Ｒの第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅ及び第１ヘリカルギヤ１２Ｒｄのねじれの向きは同一とされており、これによって後バランサシャフト１２Ｒの軸方向荷重が小さくなっている。

そして、後バランサシャフト１２Ｒの第１ヘリカルギヤ１２Ｒｄ及び前バランサシャフト１２Ｆの第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄは互いに噛み合っており、これらの第１ヘリカルギヤ１２Ｒｄ、１２Ｆｄにより、後バランサシャフト１２Ｒの回転力を前バランサシャフト１２Ｆに伝達する第３伝動機構１８が構成される。第３伝動機構１８をなすこれらの第１ヘリカルギヤ１２Ｒｄ、１２Ｆｄは、同一径及び同一歯数とされており（増速ギヤ比＝１）、両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒは、互いに相反する方向に同一回転速度で回転する。

第１伝動機構１６及び第２伝動機構１７の増速比は、両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒがクランクシャフト２の回転速度の２倍の回転速度となるように設定されている。具体的には、本実施形態では、第１伝動機構１６のチェーン増速比は４／３に設定され、第２伝動機構１７の増速ギヤ比は３／２に設定され、第１伝動機構１６と第２伝動機構１７とを合わせた機構の増速比が２となっている。

従って、クランクシャフト２の回転速度を１とした場合、インプットシャフト１３の回転速度は４／３（クランクシャフト２と同方向）、前バランサシャフト１２Ｆの回転速度は２（クランクシャフト２と同方向）となり、前バランサシャフト１２Ｆのインプットシャフト１３に対する相対回転速度（即ち、軸受であるインプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄに対する前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａの回転速度）は２／３となる。

また、ドリブンスプロケット１３ａの直径及び丁数（歯数）は大スプロケット２ｅ（図１）の直径及び丁数の３／４倍となり、インプットシャフト１３の回転速度がクランクシャフト２の回転速度の２倍になる時の比（１／２倍）よりも大きくなる。これにより、第１伝動機構１６における騒音が小さくなる。

一方、インプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆの直径及び歯数は、後バランサシャフト１２Ｒの第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅの直径及び歯数の３／２倍となり、インプットシャフト１３の回転速度がクランクシャフト２の回転速度の２倍になる時の比（１倍）よりも大きくなる。これにより、後述するようにインプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆのみが油没して第２伝動機構１７の潤滑を行う本実施形態では、オイルの撹拌によるフリクションが低減される。

バランサ装置１０の各摺動部には、図示しないオイルポンプによってオイルパン６内のオイルストレーナの吸入口から吸い込まれてエンジン１の各部に向けて圧送されるエンジンオイルが油路を介して供給され、潤滑油として利用される。具体的には、バランサ装置１０においては、第１〜第６ジャーナル軸受２１〜２６にエンジンオイルが供給される。

以下、バランサ装置１０における油路の構成を説明する。図１に示すように、クランクシャフト２の第１ジャーナル２ｂを軸支する軸受壁にはメインギャラリからバランサ装置１０にオイルを供給するブロック内油路２９が設けられている。このブロック内油路２９から供給されるオイルは、上ハウジング１４Ａの上面からバランサ装置１０に導入され、上下に延在する図示しない油路を通って下ハウジング１４Ｂとの接合面に供給される。

図２に示すように、下ハウジング１４Ｂの上面には油路溝３０（３０Ａ、３０Ｂ）が形成されている。なお、詳細な図示は省略するが、上ハウジング１４Ａの下面にも同様に油路溝３０が形成される。この油路溝３０においては、下ハウジング１４Ｂの前端の左端部がオイル入口３０ａとなる。油路溝３０は、このオイル入口３０ａから後方へ延びる第１分岐溝３０Ａと、右方へ延びる第２分岐溝３０Ｂとに分岐する。

第１分岐溝３０Ａは、オイル入口３０ａから後方へ延びた後に湾曲し、左方へ延びて連結壁に至り、連結壁においてボルト孔１４ｃの周縁に沿って（ボルトＢの周囲に）環状に形成されている。そして第１分岐溝３０Ａは、この環状部分から上ハウジング１４Ａの下面を通って、図３に示すように、第１及び第２ジャーナル軸受２１、２２の軸受面の上半分に円弧状に形成され、第１及び第２ジャーナル軸受２１、２２とインプットシャフト１３の第１及び第２ジャーナル１３ｂ、１３ｃと間の軸受隙間にオイルを供給する。

第２分岐溝３０Ｂは、図２に示すように、オイル入口３０ａから右方へ延び、第３及び第５ジャーナル軸受２３、２５を形成する軸受壁の前端部において湾曲して後方へ延び、ボルト孔１４ｃの周縁に沿って延びた後に第３ジャーナル軸受２３の前端に至る。図６に併せて示すように、第３ジャーナル軸受２３において、第２分岐溝３０Ｂは第３ジャーナル軸受２３の幅方向の中央において軸受面に沿って円環状に形成されており、第３ジャーナル軸受２３とインプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄとの間の軸受隙間にオイルを供給する。

第２分岐溝３０Ｂは、第３ジャーナル軸受２３の後端から再び後方へ延びてボルト孔１４ｃの周縁に沿って延びた後、第５ジャーナル軸受２５の前端に至る。第５ジャーナル軸受２５においても、第２分岐溝３０Ｂは第５ジャーナル軸受２５の幅方向の中央において軸受面に沿って円環状に形成されており、第５ジャーナル軸受２５と後バランサシャフト１２Ｒの第１ジャーナル１２Ｒａとの間の軸受隙間にオイルを供給する。

図５及び図６に示すように、インプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄの幅方向（軸方向）の中央には、筒状の壁を貫通して内外を連通する少なくとも１つのオイル供給孔３１が形成されている。本実施形態では、２つのオイル供給孔３１が１８０°異なる位置に直線状に形成されている。それぞれのオイル供給孔３１は第３ジャーナル１３ｄの外周面及び有底孔１３ｇの側周面（第３ジャーナル１３ｄの内周面）に開口している。

前バランサシャフト１２Ｆには、左端面から軸方向に延び、少なくとも第２ジャーナル１２Ｆｂの幅方向の中央に至る（図１参照）有底のシャフト内油路３２Ｆが形成されている。シャフト内油路３２Ｆの左端の開口は栓３３（チェックボール）によって閉塞されている。後バランサシャフト１２Ｒにも、同様に栓３３で閉塞されたシャフト内油路３２Ｒ（図６）が形成されている。

そして、前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａの幅方向の中央には、外周面に円環状溝３４が形成されると共に、円環状溝３４とシャフト内油路３２Ｆとを連通するべく径方向に延びる少なくとも１つのオイル導入孔３５Ｆが形成されている。本実施形態では、２つのオイル導入孔３５Ｆが１８０°異なる位置に直線状に形成されている。図１及び図２に示すように、前バランサシャフト１２Ｆの第２ジャーナル１２Ｆｂの幅方向の中央には、内方のシャフト内油路３２Ｆと外方とを連通する少なくとも１つのオイル導出孔３６Ｆが形成されている。本実施形態では、バランサウェイト１２Ｆｃと相反する側（軸受隙間が大きい側）に１つのオイル導出孔３６Ｆが形成されている。

一方、図２及び図６に示すように、後バランサシャフト１２Ｒの第１ジャーナル１２Ｒａの幅方向の中央には、内方のシャフト内油路３２Ｒと外方とを連通するべく径方向に延びる少なくとも１つのオイル導入孔３５Ｒが形成されている。本実施形態では、２つのオイル導入孔３５Ｒが１８０°異なる位置に直線状に形成されている。また、図２に示すように、後バランサシャフト１２Ｒの第２ジャーナル１２Ｒｂの幅方向の中央にも、内方のシャフト内油路３２Ｒと外方とを連通する少なくとも１つのオイル導出孔３６Ｒが形成されている。前バランサシャフト１２Ｆと同様に本実施形態では、バランサウェイト１２Ｒｃと相反する側（軸受隙間が大きい側）に１つのオイル導出孔３６Ｒが形成されている。

このように構成された油路構造では、図５及び図６に示すように、第３ジャーナル軸受２３に形成された第２分岐溝３０Ｂの円環状部分を流通するオイルが、インプットシャフト１３のオイル供給孔３１を通って第３ジャーナル１３ｄの内側の軸受面（前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａとの間の軸受隙間）に供給されると共に、円環状溝３４を通ってオイル導入孔３５Ｆから前バランサシャフト１２Ｆのシャフト内油路３２Ｆに流入する。シャフト内油路３２Ｆに流入したオイルは、図１及び図２に示すようにオイル導出孔３６Ｆを通って第２ジャーナル１２Ｆｂと第４ジャーナル軸受２４（軸受メタル２８）との間の軸受隙間に供給される。

同様に、図２及び図６に示すように、第５ジャーナル軸受２５に形成された第２分岐溝３０Ｂの円環状部分を流通するオイルが、オイル導入孔３５Ｒから後バランサシャフト１２Ｒのシャフト内油路３２Ｒに流入する。シャフト内油路３２Ｒに流入したオイルは、図２に示すようにオイル導出孔３６Ｒを通って第２ジャーナル１２Ｒｂと第６ジャーナル軸受２６（軸受メタル２８）との間の軸受隙間に供給される。

以上がジャーナル軸受２１〜２６に対するオイルの供給路の構成である。次に、ジャーナル軸受２１〜２６の潤滑に供されたオイルの排出路及びスラスト軸受に対するオイルの供給路の構成について説明する。

図３に示すように、第１分岐溝３０Ａによって第１ジャーナル軸受２１及び第２ジャーナル軸受２２に供給されたオイルは、それぞれ左方及び右方に漏れ出る。第１ジャーナル軸受２１から左方に漏れ出るオイルはそのままオイルパン６に回収される。第１ジャーナル軸受２１から右方に漏れ出るオイルは、下ハウジング１４Ｂの第１ジャーナル軸受２１と第２ジャーナル軸受２２との間の底壁に形成されたピン挿入孔１４ａからバランサハウジング１４の外に排出され、オイルパン６に回収される。同様に、第２ジャーナル軸受２２から左方に漏れ出るオイルもピン挿入孔１４ａからバランサハウジング１４の外に排出され、オイルパン６に回収される。

なお、ピン挿入孔１４ａは下ハウジング１４Ｂの底壁に形成されており、ピン挿入孔１４ａからオイルパン６内のオイルがバランサ装置１０の内部に浸入し得るが、ピン挿入孔１４ａが第１ジャーナル軸受２１と第２ジャーナル軸受２２との間に形成されているため、オイルの浸入によるフリクションの増大は極めて小さい。

一方、第２ジャーナル軸受２２から右方に漏れ出るオイルは、下ハウジング１４Ｂに形成されたスラスト軸受溝１４Ｂｄに供給され、その一対のスラスト軸受面１４ｅ、１４ｅとスラストプレート１３ｅの両面との間でスラスト軸受の潤滑に供される。この際、オイルは、給油溝１４ｆからスラスト軸受面１４ｅに供給される。また、上記のように、一対の給油溝１４ｆ、１４ｆは互いに連通しているため、給油溝１４ｆが排出油路としても機能する。即ち、スラストプレート１３ｅの左方に溜まったオイルは、両給油溝１４ｆ、１４ｆを通ってスラストプレート１３ｅの右方に流れることができる。一方、上記のようにスラストプレート１３ｅの左方における下ハウジング１４Ｂの底面１４ｇがスラストプレート１３ｅの右方における底面１４ｈよりも低くなっていることにより、左方の給油溝１４ｆ内のオイルが無くなってスラスト軸受の潤滑油が不足することが防止される。

また、上記のように上ハウジング１４Ａの受容溝１４Ａｄはスラストプレート１３ｅを非接触状態で受容しており、受容溝１４Ａｄのスラストプレート１３ｅとの隙間もスラストプレート１３ｅの左方に溜まったオイルをスラストプレート１３ｅの右方に導く排出油路として機能する。受容溝１４Ａｄの隙間は、スラストプレート１３ｅの左方のオイルがインプットシャフト１３の軸心よりも上方まで溜まった時にオイルをスラストプレート１３ｅの右方に導くだけでなく、スラストプレート１３ｅの左方のオイルがインプットシャフト１３の軸心以下の液位までしか溜まっていない時にも、スラストプレート１３ｅの遠心力で飛散して天井面などに付着して流れ落ちるオイルをスラストプレート１３ｅの右方に導くことができる。

このようにしてスラストプレート１３ｅの右方に移動したオイルは、図１及び図２に示すようにインプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆ及び後バランサシャフト１２Ｒの第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅを受容する凹部に溜まり、第１ヘリカルギヤ１３ｆ及び第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅ（第２伝動機構１７）の潤滑に供される。この際、インプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆの直径が後バランサシャフト１２Ｒの第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅの直径よりも大きいため、オイルは第１ヘリカルギヤ１３ｆを受容する凹部に溜まり、第１ヘリカルギヤ１３ｆに付着して潤滑に供される。第１ヘリカルギヤ１３ｆによって掻き上げられて飛散したオイルは、上ハウジング１４Ａの上壁に形成された図示しないオイル排出口からバランサ装置１０の外に排出され、オイルパン６に回収される。

また、第３ジャーナル軸受２３とインプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄとの潤滑に供され、第３ジャーナル軸受２３から左方に漏れ出るオイルも、第２伝動機構１７の潤滑に供されると共にインプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆによって掻き上げられてバランサ装置１０の外に排出される。第５ジャーナル軸受２５において後バランサシャフト１２Ｒとの潤滑に供され、第５ジャーナル軸受２５から左方に漏れ出るオイルも同様である。

図２及び図５に示すように、インプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄと第１ヘリカルギヤ１３ｆとの間、即ち前バランサシャフト１２Ｆの左端の第１ジャーナル１２Ｆａよりも有底孔１３ｇの底側には、有底孔１３ｇを画成する部分を径方向に貫通する少なくとも１つのオイル排出孔３７が形成されている。上記のように有底孔１３ｇの底面１３ｈは円錐形状となっているため、オイル排出孔３７の径方向内側の端部は有底孔１３ｇの底面１３ｈに開口している。本実施形態では、２つのオイル排出孔３７が１８０°異なる位置に直線状に形成されている。

従って、インプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄと前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａとの間の軸受隙間で潤滑に供され、左方に漏れ出るオイルは、有底孔１３ｇの底部からオイル排出孔３７を通過して排出され、上記と同様に第２伝動機構１７の潤滑に供されると共にインプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆによって掻き上げられてバランサ装置１０の外に排出される。

図１及び図２に示すように、第３ジャーナル軸受２３、インプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄの有底孔１３ｇ及び第５ジャーナル軸受２５から右方に漏れ出るオイルは、両バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒの第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄを受容する凹部に溜まり、第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄ（第３伝動機構１８）の潤滑に供される。第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄによって掻き上げられて飛散したオイルは、上ハウジング１４Ａの上壁に形成された図示しないオイル排出口からバランサ装置１０の外に排出され、オイルパン６に回収される。

第４ジャーナル軸受２４及び第６ジャーナル軸受２６においては、軸受隙間（軸受メタル２８の内側）に供給されて潤滑に供されたオイルが軸受隙間から左右に漏れ出た後、軸受壁の側面と左右のバランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃのスラスト面との間でスラスト軸受の潤滑に供される。その後、オイルは左右一対のバランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃを受容する凹部に溜まり、図１に破線で示す連通路３８を通って第３伝動機構１８を構成する第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄを受容する凹部に流れ、第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄによって掻き上げられてバランサ装置１０の外に排出される。

連通路３８は、左右一対のバランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃが最も低い位置にある状態（図１の状態）において、バランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃの下端よりも低い位置に形成されている。エンジン１が左右方向に傾いていない状態では、第３伝動機構１８の第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄの下端がバランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃの下端よりも低い位置にある（バランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃの最大半径よりも第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄの最大半径の方が大きい）。また、上記のように、バランサハウジング１４は、ピン挿入孔１４ａ及び上ハウジング１４Ａの上壁に形成されたオイル排出口以外からオイルが浸入できない構造となっている。そのため、左右方向の慣性力が作用せず、油面が水平な状態では、第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄ、１２Ｒｄによってオイルが掻き上げられることにより、油面はバランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃの下端よりも低くなる。これにより、バランサウェイト１２Ｆｃ、１２Ｒｃのオイル撹拌によるフリクションの増大が防止される。

このように構成されたバランサ装置１０では、各摺動部及び噛合部がオイルで潤滑されつつ図７中に矢印に示すように動力伝達が行われる。即ち、クランクシャフト２の回転力は、第１伝動機構１６の大スプロケット２ｅ（図１）、ローラチェーン１５（図１）及びドリブンスプロケット１３ａを介してインプットシャフト１３に伝達され、第２伝動機構１７を構成する第１ヘリカルギヤ１３ｆ及び第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅを介して後バランサシャフト１２Ｒに伝達される。上記のように、後バランサシャフト１２Ｒはクランクシャフト２の２倍の回転速度でクランクシャフト２と逆方向に回転する。後バランサシャフト１２Ｒの回転力は、第３伝動機構１８を構成する２つの第１ヘリカルギヤ１２Ｒｄ、１２Ｆｄを介して前バランサシャフト１２Ｆに伝達される。前後一対のバランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒは、互いに相反する方向に同一の回転速度で回転する。これにより、エンジン１の二次振動を打ち消すシリンダ軸線方向の慣性力が発生する。

以上のように、バランサ装置１０では、図２及び図５に示すように、インプットシャフト１３と前バランサシャフト１２Ｆとが同軸上に配置され、インプットシャフト１３の軸端面に円形断面の有底孔１３ｇが同軸に形成され、前バランサシャフト１２Ｆが第１ジャーナル１２Ｆａをインプットシャフト１３の有底孔１３ｇに突入させるように配置され、インプットシャフト１３の有底孔１３ｇが形成された側の端部に形成された第３ジャーナル１３ｄが第３ジャーナル軸受２３によって軸支され、前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａがインプットシャフト１３の有底孔１３ｇを画成する第３ジャーナル１３ｄによって軸支され、インプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄに径方向に貫通するオイル供給孔３１が形成されている。

これにより、第３ジャーナル軸受２３によってインプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄと前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａとが軸支されるため、軸受幅が小さくなると共に、加工や組立の工数が削減される。また、インプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄに形成されたオイル供給孔３１から前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａを軸支する有底孔１３ｇの側周面にオイルが供給されるため、油路の構造が簡単になり、これによってもバランサ装置１０が小型化されると共に加工工数が削減される。

また、インプットシャフト１３に有底孔１３ｇが形成されてこの有底孔１３ｇに前バランサシャフト１２Ｆが突入しているため、前バランサシャフト１２Ｆに有底孔１３ｇが形成されてこの有底孔１３ｇにインプットシャフト１３が突入する場合に比べてフリクションが低減される。即ち、前バランサシャフト１２Ｆに有底孔１３ｇが形成されてこの有底孔１３ｇにインプットシャフト１３が突入する場合であっても、クランクシャフト２の回転速度を１とした時の回転速度比が４／３であるインプットシャフト１３と前バランサシャフト１２Ｆとの相対回転速度比は同一（２／３）である。一方、前バランサシャフト１２Ｆに有底孔１３ｇが形成されてこの有底孔１３ｇにインプットシャフト１３が突入する場合、第３ジャーナル軸受２３に対する前バランサシャフト１２Ｆの回転速度比は２であるが、本実施形態では、第３ジャーナル軸受２３に対する前バランサシャフト１２Ｆの回転速度比がより小さな４／３となるため、第３ジャーナル軸受２３におけるフリクションが小さくなる。

本実施形態では、インプットシャフト１３の孔が有底孔１３ｇとされ、インプットシャフト１３における前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａよりも有底孔１３ｇの底面１３ｈ側に、有底孔１３ｇを画成する部分を径方向に貫通するオイル排出孔３７が形成されている。これにより、有底孔１３ｇ内に排出されるオイルがオイル排出孔３７から排出され、インプットシャフト１３及び前バランサシャフト１２Ｆにスラスト方向の油圧が作用することがない。従って、インプットシャフト１３のスラスト荷重が小さくなり、フリクションが低減する。

本実施形態では、前バランサシャフト１２Ｆにおける軸方向でオイル供給孔３１と対応する第１ジャーナル１２Ｆａの外周面に円環状溝３４が形成され、前バランサシャフト１２Ｆに、内部を軸方向に延びるシャフト内油路３２Ｆと、シャフト内油路３２Ｆと円環状溝３４とを連通するべく径方向に延在するオイル導入孔３５Ｆとが形成されている。そのため、前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａに供給されるオイルの油路を延長し、第２ジャーナル１２Ｆｂにオイルを供給することが容易である。

≪変形実施形態≫
次に、図８を参照して変形実施形態に係るバランサ装置１０について説明する。なお、上記実施形態と形態又は機能が共通する要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

上記実施形態では、クランクシャフト２から一対のバランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒへの動力伝達において、巻き掛け式の第１伝動機構１６と、互いに噛み合う一対の歯車からなる歯車式の第２伝動機構１７とによって２段階の増速が行われていたのに対し、本変形実施形態のバランサ装置１０では、第２伝動機構１７が２つの増速機構（二対の歯車）を備え、３段階の増速が行われる。

以下、具体的に説明する。バランサ装置１０は、前後一対のバランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒ及びインプットシャフト１３に加え、インプットシャフト１３と平行に配置された中間シャフト５１を備えている。本変形実施形態では、中間シャフト５１は、後バランサシャフト１２Ｒと同軸上に配置されている。中間シャフト５１には、インプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆに噛み合う第１ヘリカルギヤ５１ａが固定されると共に、第１ヘリカルギヤ５１ａから右方に離間した位置に第２ヘリカルギヤ５１ｂが固定されている。

一対のバランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒの構成も上記実施形態と異なっている。具体的には、後バランサシャフト１２Ｒにおいては、第１ジャーナル１２Ｒａが左端をなし、上記第２ヘリカルギヤ１２Ｒｅは設けられていない。前バランサシャフト１２Ｆにおいては、第１ジャーナル１２Ｆａと第１ヘリカルギヤ１２Ｆｄとの間であって、左右方向において中間シャフト５１の第２ヘリカルギヤ５１ｂと対応する位置に、当該第２ヘリカルギヤ５１ｂと噛み合う第２ヘリカルギヤ１２Ｆｅが固定されている。

中間シャフト５１は、右端に第１ジャーナル５１ｃを、第１ヘリカルギヤ５１ａと第２ヘリカルギヤ５１ｂとの間に第７ジャーナル軸受２７によって軸支される第２ジャーナル５１ｄを備え、右端面に円形断面の有底孔５１ｇが形成されている。第２ジャーナル５１ｄは、想像線で示すように第１ヘリカルギヤ５１ａの左方に設けられてもよい。中間シャフト５１の第１ジャーナル５１ｃは第５ジャーナル軸受２５により軸支され、後バランサシャフト１２Ｒが第１ジャーナル１２Ｒａを中間シャフト５１の有底孔５１ｇに突入させるように配置される。即ち、実質的に、第５ジャーナル軸受２５が、中間シャフト５１の第１ジャーナル５１ｃ及び後バランサシャフト１２Ｒの第１ジャーナル１２Ｒａの両方を軸支する。一方、第３ジャーナル軸受２３が、実質的にインプットシャフト１３の第３ジャーナル１３ｄ及び前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａの両方を軸支する点は上記実施形態と同様である。

インプットシャフト１３の第１ヘリカルギヤ１３ｆ及び中間シャフト５１の第１ヘリカルギヤ５１ａによって第１歯車機構１７Ａが構成され、中間シャフト５１の第２ヘリカルギヤ５１ｂ及び前バランサシャフト１２Ｆの第２ヘリカルギヤ１２Ｆｅによって第２歯車機構１７Ｂが構成される。そして、中間シャフト５１、第１歯車機構１７Ａ及び第２歯車機構１７Ｂによって第２伝動機構１７が構成される。

このように構成されたバランサ装置１０では、図中に矢印で示すように動力伝達が行われる。即ち、ドリブンスプロケット１３ａを含む第１伝動機構１６を介してインプットシャフト１３に伝達されたクランクシャフト２の回転力は、第２伝動機構１７の第１歯車機構１７Ａを介して中間シャフト５１に伝達される。中間シャフト５１の回転力は、第２伝動機構１７の第２歯車機構１７Ｂを介して前バランサシャフト１２Ｆに伝達され、前バランサシャフト１２Ｆをクランクシャフト２の２倍の回転速度でクランクシャフト２と同方向に回転させる。前バランサシャフト１２Ｆの回転力は、第３伝動機構１８を介して後バランサシャフト１２Ｒに伝達され、後バランサシャフト１２Ｒを前バランサシャフト１２Ｆと相反する方向に同一の回転速度で回転させる。

そして、第１伝動機構１６のチェーン増速比は、インプットシャフト１３の回転速度がクランクシャフト２の回転速度よりも速くかつ前バランサシャフト１２Ｆの回転速度よりも遅くなるように、１よりも大きくかつ２よりも小さく設定される。また、第２伝動機構１７の第１歯車機構１７Ａの増速ギヤ比は、中間シャフト５１の回転速度がインプットシャフト１３の回転速度よりも速くかつ前バランサシャフト１２Ｆの回転速度よりも遅くなるように、１よりも大きくかつ２よりも小さく設定される。例えば、第１伝動機構１６のチェーン増速比が４／３に設定される場合、第１歯車機構１７Ａの増速ギヤ比が４／３、第２歯車機構１７Ｂの増速ギヤ比が９／８に設定されることにより、バランサシャフト１２Ｆ、１２Ｒの回転速度がクランクシャフト２の回転速度の２倍になる。

図示は省略するが、中間シャフト５１にもインプットシャフト１３のスラストプレート１３ｅと同様のスラスト部材を設け、下ハウジング１４Ｂにスラスト軸受を設けるとよい。中間シャフト５１に設けるスラスト部材の位置は、第１ヘリカルギヤ５１ａと第２ヘリカルギヤ５１ｂとの間や、第１ヘリカルギヤ５１ａの左方とすればよい。

油路構造についても、詳細な図示は省略するが、上記実施形態と同様の要領で、図５に示した構成の油路を第５ジャーナル軸受２５、中間シャフト５１及び後バランサシャフト１２Ｒに適用すればよい。具体的には、中間シャフト５１にオイル供給孔３１及びオイル排出孔３７（図５）を形成し、後バランサシャフト１２Ｒには、オイル導入孔３５Ｒ（図６）に加えて円環状溝３４を形成する。

以上のように、本変形実施形態のバランサ装置１０では、図８及び図５に示すように、インプットシャフト１３及び前バランサシャフト１２Ｆが同軸上に配置されるだけでなく、中間シャフト５１及び後バランサシャフト１２Ｒも同軸上に配置され、インプットシャフト１３及び中間シャフト５１に形成された有底孔１３ｇ、５１ｇにそれぞれ前バランサシャフト１２Ｆ及び後バランサシャフト１２Ｒが突入するように配置され、それぞれの突入部にオイル供給孔３１からオイルが供給される。これにより、インプットシャフト１３及び中間シャフト５１を有するバランサ装置１０においても、軸受幅が小さくなると共に、加工や組立の工数が削減される。

本変形実施形態においても上記実施形態と同様に、前バランサシャフト１２Ｆに有底孔１３ｇが形成されてこの有底孔１３ｇにインプットシャフト１３が突入する場合や、後バランサシャフト１２Ｒに有底孔５１ｇが形成されてこの有底孔５１ｇに中間シャフト５１が突入する場合に比べてフリクションが低減される。即ち、インプットシャフト１３と前バランサシャフト１２Ｆとの関係においては、上記実施形態と同様に、前バランサシャフト１２Ｆに有底孔１３ｇが形成された場合の第３ジャーナル軸受２３での（前バランサシャフト１２Ｆの）回転速度比は２となり、インプットシャフト１３に有底孔１３ｇが形成された本変形実施形態の場合には第３ジャーナル軸受２３での（インプットシャフト１３の）回転速度比がより小さな４／３となる。一方、中間シャフト５１と後バランサシャフト１２Ｒとの関係においては、後バランサシャフト１２Ｒに有底孔５１ｇがされた場合であっても、クランクシャフト２の回転速度を１とした時の回転速度比が１６／９である中間シャフト５１と後バランサシャフト１２Ｒとの相対回転速度比は同一（２／９）である。一方、後バランサシャフト１２Ｒに有底孔５１ｇがされた場合、第５ジャーナル軸受２５での（後バランサシャフト１２Ｒの）回転速度比は２となり、中間シャフト５１に有底孔５１ｇが形成された本変形実施形態の場合には第５ジャーナル軸受２５での（中間シャフト５１の）回転速度比がより小さな１６／９となる。これにより、第３ジャーナル軸受２３及び第５ジャーナル軸受２５におけるフリクションが小さくなる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態では、一例として車載用内燃機関のバランサ装置１０として説明を行ったが、鉄道車両や船舶、航空機等にも広く適用することができ、バランサ装置１０以外の機械装置に適用することもできる。また、上記実施形態では、第２伝動機構１７や第３伝動機構１８の歯車にヘリカルギヤを用いているが、平歯車ややまば歯車等を用いてもよい。上記実施形態では、巻き掛け式の第１伝動機構１６にローラチェーン１５を用いているが、サイレントチェーン等の他の構造のチェーンを用いてもよい。上記実施形態では、前バランサシャフト１２Ｆの第１ジャーナル１２Ｆａの外周面に円環状溝３４が形成されているが、インプットシャフト１３の有底孔１３ｇの側周面に円環状溝３４が形成されてもよい。この他、各部材や部位の具体的構成や配置、数量、角度等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。一方、上記実施形態に示したバランサ装置１０の各要素は必ずしも全てが必須ではなく、適宜選択することができる。

１ エンジン
２ クランクシャフト
１０ バランサ装置（機械装置）
１２Ｆ 前バランサシャフト
１２Ｆａ 第１ジャーナル（端部）
１２Ｆｄ 第１ヘリカルギヤ（第３伝動機構１８の要素）
１２Ｆｅ 第２ヘリカルギヤ（第２歯車機構１７Ｂの要素）
１２Ｒ 後バランサシャフト
１２Ｒａ 第１ジャーナル（端部）
１２Ｒｄ 第１ヘリカルギヤ（第３伝動機構１８の要素）
１２Ｒｅ 第２ヘリカルギヤ（第２伝動機構１７の要素）
１３ インプットシャフト
１３ｄ 第３ジャーナル（端部）
１３ｇ 有底孔
１３ｈ 底面
１６ 第１伝動機構
１７ 第２伝動機構
１７Ａ 第１歯車機構
１７Ｂ 第２歯車機構
１８ 第３伝動機構
２３ 第３ジャーナル軸受
２５ 第５ジャーナル軸受
３１ オイル供給孔
３２Ｆ シャフト内油路
３２Ｒ シャフト内油路
３４ 円環状溝
３５Ｆ オイル導入孔
３５Ｒ オイル導入孔
３７ オイル排出孔
５１ 中間シャフト
５１ａ 第１ヘリカルギヤ（第１歯車機構１７Ａの要素）
５１ｂ 第２ヘリカルギヤ（第２歯車機構１７Ｂの要素）
５１ｃ 第１ジャーナル（端部）
５１ｇ 有底孔

Claims (7)

1. 複数の回転シャフトを有する機械装置であって、
   前記複数の回転シャフトのうちの２つが同軸上に配置され、
   前記同軸上に配置された２つの回転シャフトの一方の軸端面には円形断面の孔が当該一方の回転シャフトと同軸に形成され、
   前記同軸上に配置された２つの回転シャフトの他方が前記一方の回転シャフトの前記孔に端部を突入させるように配置され、
   前記一方の回転シャフトの前記孔が形成された側の端部が軸受によって軸支され、
   前記他方の回転シャフトの前記端部が前記一方の回転シャフトの前記孔を画成する部分によって軸支され、
   前記一方の回転シャフトの前記端部には径方向に貫通するオイル供給孔が形成されていることを特徴とする複数の回転シャフトを有する機械装置。
2. 前記孔が有底孔であり、
   前記一方の回転シャフトにおける前記他方の回転シャフトの前記端部よりも前記有底孔の底側には、前記有底孔を画成する部分を径方向に貫通するオイル排出孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転シャフトを有する機械装置。
3. 軸方向で前記オイル供給孔と対応する位置において、前記他方の回転シャフトの外周面及び前記一方の回転シャフトの内周面の少なくとも一方に円環状溝が形成され、
   前記他方の回転シャフトには、内部を軸方向に延びるシャフト内油路と、当該シャフト内油路と前記円環状溝とを連通するべく径方向に延びるオイル導入孔とが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の機械装置。
4. 当該機械装置は内燃機関に設けられて一対のバランサシャフトをクランクシャフトの２倍の回転速度で互いに反対方向に回転させるバランサ装置であり、
   第１伝動機構を介して前記クランクシャフトに連結されたインプットシャフトと、
   互いに噛み合う一対の歯車からなる第２伝動機構を介して前記インプットシャフトに連結された第１バランサシャフトと、
   互いに噛み合う歯数が同一の一対の歯車からなる第３伝動機構を介して前記第１バランサシャフトに連結された第２バランサシャフトとを備え、
   前記インプットシャフトと前記第２バランサシャフトとが同軸上に配置され、前記インプットシャフト及び前記第２バランサシャフトの一方に前記孔及び前記オイル供給孔が形成され、前記インプットシャフト及び前記第２バランサシャフトの他方が前記一方の前記孔に前記端部を突入させるように配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の機械装置。
5. 前記インプットシャフトの回転速度が前記第２バランサシャフトの回転速度よりも遅くなるように、前記第１伝動機構及び前記第２伝動機構の増速比が設定されており、
   前記インプットシャフトの軸端面に前記孔が形成され、前記第２バランサシャフトが前記インプットシャフトの前記孔に前記端部を突入させるように配置されることを特徴とする請求項４に記載の機械装置。
6. 当該機械装置は内燃機関に設けられて一対のバランサシャフトをクランクシャフトの２倍の回転速度で互いに反対方向に回転させるバランサ装置であり、
   第１伝動機構を介して前記クランクシャフトに連結されたインプットシャフトと、
   互いに噛み合う一対の歯車からなる第１歯車機構を介して前記インプットシャフトに連結された中間シャフトと、
   互いに噛み合う一対の歯車からなる第２歯車機構を介して前記中間シャフトに連結された第２バランサシャフトと、
   互いに噛み合う歯数が同一の一対の歯車からなる第３伝動機構を介して前記第２バランサシャフトに連結された第１バランサシャフトとを備え、
   前記インプットシャフトと前記第２バランサシャフトとが同軸上に配置され、前記インプットシャフト及び前記第２バランサシャフトの一方に前記孔及び前記オイル供給孔が形成され、前記インプットシャフト及び前記第２バランサシャフトの他方が前記一方の前記孔に前記端部を突入させるように配置され、
   前記中間シャフトと前記第１バランサシャフトとが同軸上に配置され、前記中間シャフト及び前記第１バランサシャフトの一方に前記孔及び前記オイル供給孔が形成され、前記中間シャフト及び前記第１バランサシャフトの他方が前記一方の前記孔に前記端部を突入させるように配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の機械装置。
7. 前記インプットシャフトの回転速度が前記第２バランサシャフトの回転速度よりも遅く、かつ前記中間シャフトの回転速度が前記第１バランサシャフトの回転速度よりも遅くなるように、前記第１伝動機構、前記第１歯車機構及び前記第２歯車機構の増速比が設定されており、
   前記インプットシャフトの軸端面に前記孔が形成され、前記第２バランサシャフトが前記インプットシャフトの前記孔に前記端部を突入させるように配置され、
   前記中間シャフトの軸端面に前記孔が形成され、前記第１バランサシャフトが前記中間シャフトの前記孔に前記端部を突入させるように配置されることを特徴とする請求項６に記載の機械装置。

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