JP2019143741A

JP2019143741A - バランサシャフト

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Publication number: JP2019143741A
Application number: JP2018029636A
Authority: JP
Inventors: 隼弐森弘; Shunji Morihiro
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-02-22
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2038-02-22
Also published as: JP7024491B2

Abstract

【課題】ギヤの内周面とシャフト本体の外周面との間を、オイルで適切に潤滑する。【解決手段】バランサシャフト１０は、シャフト本体２０と第１フランジ部２２と従動ギヤ４０とを備えている。従動ギヤ４０の中心部４２は、内径が互いに異なる小内径部４４と大内径部４６とを備えている。大内径部４６は、第１フランジ部２２の径方向外側に位置している。従動ギヤ４０における小内径部４４と大内径部４６との境界の段差面４８には窪みＰ２が設けられている。また、第１フランジ部２２の対向面２２ａには窪みＰ１が設けられている。従動ギヤ４０の段差面４８の窪みＰ２と、第１フランジ部２２の対向面２２ａの窪みＰ１とによって、シャフト本体２０の外周面と従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面との間の空間Ｋ２が、第１フランジ部２２の外周面と従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面との間の空間Ｋ１に連通している。【選択図】図３

Description

この発明は、バランサ装置のバランサシャフトに関する。

特許文献１に開示されたバランサシャフトは、全体として棒状のシャフト本体を備えている。シャフト本体の外周面からは、当該シャフト本体の径方向外側に向かってフランジ部が張り出している。フランジ部は平面視すると円形状であり、その中心はシャフト本体の中心軸線上に位置している。

シャフト本体の外周には、ギヤが取り付けられている。ギヤは、シャフト本体が挿通される略円筒状の中心部と、当該中心部の径方向外側に位置している複数の歯部とで構成されている。また、中心部は、軸線方向において、小内径部と、当該小内径部よりも内径の大きい大内径部とに大別できる。小内径部の内径は、シャフト本体の外径とほぼ同じになっている。大内径部の内径は、シャフト本体におけるフランジ部の外径よりも大きくなっている。ギヤは、当該ギヤにおける大内径部の内部に、フランジ部が位置するように取り付けられている。ギヤにおける大内径部の内周面とフランジ部の外周面との間には、環状の緩衝部材が配置されている。また、ギヤにおける中心部の内周面と、シャフト本体の外周面との間には、潤滑用のオイルが供給されている。

国際公開第２０１６／０３５７６２号

特許文献１に開示されているようなバランサシャフトにおいて、ギヤにおける歯部の構成として、ギヤの中心軸線に対して斜めに切った斜歯部を採用することがある。この場合、バランサシャフトのギヤに噛み合っている他のギヤの回転速度（角速度）が変化すると、バランサシャフトのギヤに対して軸線方向の力（スラスト）が作用する。そして、ギヤに軸線方向の力が作用すると、ギヤがシャフト本体に対して軸線方向に移動して、ギヤにおける小内径部と大内径部との境界の段差面が、フランジ部に当接することがある。すると、ギヤにおける大内径部の内周面とフランジ部の外周面との間の空間が、小内径部の内周面とシャフト本体の外周面との間の空間に対して、上記当接箇所で分断され、小内径部側と大内径部側とでオイルの行き来が妨げられる。そのため、このような事態が発生すると、ギヤにおける中心部の内周面とシャフト本体やフランジ部における外周面との間を、オイルで適切に潤滑できないおそれがある。

上記課題を解決するためのバランサシャフトは、シャフト本体と、前記シャフト本体の外周面から径方向外側へと張り出したフランジ部と、前記シャフト本体の外周に取り付けられたギヤとを備えたバランサシャフトであって、前記ギヤは、前記シャフト本体が挿通された筒状の中心部と、前記中心部の径方向外側に位置しているとともに前記中心部の中心軸線に対して斜めに切られた斜歯部とを備え、前記中心部は、当該中心部の軸線方向一方側に位置しているとともに内径が前記フランジ部よりも小さい小内径部と、前記中心部の軸線方向他方側に位置しているとともに内径が前記フランジ部よりも大きい大内径部とを備え、前記フランジ部は、前記大内径部の径方向内側に位置しており、前記シャフト本体の内部には、当該シャフト本体の外周面のうち、前記小内径部の内周面に対向する面に開口するオイル通路が区画されており、前記ギヤにおける前記小内径部と前記大内径部との境界の段差面、及び前記フランジ部における前記段差面に対向する対向面の少なくとも一方には窪みが設けられており、前記窪みによって、前記シャフト本体の外周面と前記小内径部の内周面との間の空間が、前記フランジ部の外周面と前記大内径部の内周面との間の空間に連通している。

上記構成では、ギヤがシャフト本体に対して軸線方向に移動して、ギヤの段差面が、シャフト本体の対向面に当接した場合でも、窪みを通じて、シャフト本体の外周面とギヤにおける小内径部の内周面との間の空間、及びシャフト本体のフランジ部の外周面とギヤにおける大内径部の内周面との間の空間を、オイルが行き来できる。したがって、これらの空間をオイルで適切に潤滑できる。

バランサシャフトの平面図。バランサシャフトの一部断面図。図２の一部の拡大図。シャフト本体を、シャフト本体の軸線方向一方側から視た場合の平面図。ギヤを、シャフト本体の軸線方向他方側から視た場合の平面図。バランサシャフトの変更例を表した断面図。図６の変更例におけるギヤを、シャフト本体の軸線方向他方側から視た場合の平面図。バランサシャフトの別の変更例を表した断面図。図８の変更例におけるシャフト本体を、シャフト本体の軸線方向一方側から視た場合の平面図。

以下、内燃機関のバランサ装置に適用されるバランサシャフトの一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、バランサシャフト１０は、全体として棒状のシャフト本体２０を備えている。シャフト本体２０の軸線方向一方側の部位である大径軸部２０ａは、軸線方向他方側の部位である小径軸部２０ｂよりも外径が大きくなっている。

図２に示すように、シャフト本体２０における大径軸部２０ａの外周面からは、当該シャフト本体２０の径方向外側に向かって第１フランジ部２２が張り出している。第１フランジ部２２は、シャフト本体２０の軸線方向において、大径軸部２０ａの軸線方向他方側の端に位置している。第１フランジ部２２は、シャフト本体２０の軸線方向から平面視すると円形状になっている。また、第１フランジ部２２の中心は、シャフト本体２０の中心軸線上に位置している。

図１に示すように、シャフト本体２０における小径軸部２０ｂの外周面からは、当該シャフト本体２０の径方向外側に向かって第２フランジ部２４及び第３フランジ部２６が張り出している。第２フランジ部２４は、シャフト本体２０の軸線方向において、シャフト本体２０の中央よりも他方側に位置している。また、第３フランジ部２６は、第２フランジ部２４よりもシャフト本体２０の軸線方向端側に位置している。第２フランジ部２４及び第３フランジ部２６はそれぞれ、シャフト本体２０の軸線方向から平面視すると円形状であり、その中心はシャフト本体２０の中心軸線上に位置している。なお、図示は省略するが、バランサシャフト１０は、シャフト本体２０の軸線方向において、第２フランジ部２４と第３フランジ部２６との間で、ハウジングの軸受部に支持されている。したがって、第２フランジ部２４及び第３フランジ部２６によって、ハウジングに対するバランサシャフト１０の軸線方向の移動が規制されている。

シャフト本体２０における小径軸部２０ｂの外周面において、第２フランジ部２４よりもシャフト本体２０の軸線方向一方側には、連結ギヤ１６が取り付けられている。連結ギヤ１６は、小径軸部２０ｂに圧入されている。連結ギヤ１６の中心軸線は、シャフト本体２０の中心軸線と一致している。なお、この実施形態では、連結ギヤ１６の歯部は、当該連結ギヤ１６の中心軸線に対して斜めに切られた斜歯部となっている。この連結ギヤ１６は、図示しない他のバランサシャフトにおけるギヤと噛み合っている。

シャフト本体２０における小径軸部２０ｂの外周面において、連結ギヤ１６よりもシャフト本体２０の軸線方向一方側には、アンバランスマス１４が固定されている。アンバランスマス１４は、シャフト本体２０の軸線方向から平面視すると略扇形状になっていて、扇の中心軸側がシャフト本体２０に固定されている。この結果、アンバランスマス１４は、シャフト本体２０の中心軸線に対して重心が偏心している。

図１及び図２に示すように、シャフト本体２０における大径軸部２０ａの外周面には、従動ギヤ４０が取り付けられている。図２に示すように、従動ギヤ４０は、全体として筒状の中心部４２と、中心部４２の径方向外側に位置しているとともに中心部４２の中心軸線に対して斜めに切られた斜歯部４１とを備えている。従動ギヤ４０の中心部４２には、シャフト本体２０が挿通されている。中心部４２の中心軸線は、シャフト本体２０の中心軸線と略一致している。また、従動ギヤ４０の斜歯部４１は、図示しないクランクシャフトのギヤと噛み合っている。

従動ギヤ４０の中心部４２は、当該中心部４２の軸線方向一方側に位置している小内径部４４と、当該中心部４２の軸線方向他方側に位置している大内径部４６とを備えている。小内径部４４の内径は、大内径部４６の内径よりも小さくなっている。上記内径の違いにより、小内径部４４の内周面と大内径部４６の内周面との境界には段差面４８が生じており、当該段差面４８によって両者が径方向に接続されている。

大内径部４６の内径は、第１フランジ部２２の外径よりも大きくなっている。そして、大内径部４６の径方向内側には、第１フランジ部２２が位置している。上述したとおり、大内径部４６の内径が、第１フランジ部２２の外径よりも大きいことから、大内径部４６の内周面と、第１フランジ部２２の外周面との間には、環状の空間Ｋ１が設けられている。この空間Ｋ１には、環状のフリクションリング１８がシャフト本体２０の軸線方向に並列で２つ配置されている。フリクションリング１８は、シャフト本体２０が回転した時に、当該シャフト本体２０の揺動が従動ギヤ４０に伝達されることを抑制する。

小内径部４４の内径は、第１フランジ部２２の外径よりも小さくなっている。また、小内径部４４の内径は、シャフト本体２０における大径軸部２０ａの外径よりも僅かに大きくなっている。小内径部４４の内径が、シャフト本体２０における大径軸部２０ａの外径よりも僅かに大きいことから、小内径部４４の内周面と、大径軸部２０ａの外周面との間には、図３に示すように環状の空間Ｋ２が設けられている。なお、図２では、空間Ｋ２の図示を省略している。

上記のとおり、中心部４２の大内径部４６が、第１フランジ部２２の外周面の径方向外側に位置しており、中心部４２の小内径部４４が、シャフト本体２０における大径軸部２０ａの径方向外側に位置していることから、大内径部４６と小内径部４４との境界の段差面４８は、第１フランジ部２２における、シャフト本体２０の軸線方向一方側を向いている面である対向面２２ａと対向している。詳細には、段差面４８における径方向内側の部位が、第１フランジ部２２の対向面２２ａと対向している。

図２に示すように、シャフト本体２０の大径軸部２０ａにおける、従動ギヤ４０よりもシャフト本体２０の軸線方向一方側には、円筒状のストッパ体１２が圧入されている。ストッパ体１２におけるシャフト本体２０の軸線方向他方側の端面１２ａは、従動ギヤ４０の中心部４２における、シャフト本体２０の軸線方向一方側の端面４２ａと当接している。ここで、ストッパ体１２における上記他方側の端面１２ａと、第１フランジ部２２の対向面２２ａとの間には、従動ギヤ４０における上記一方側の端面４２ａと段差面４８との間の寸法よりも僅かに長い距離が確保されている。そのため、従動ギヤ４０における上記一方側の端面４２ａと、ストッパ体１２における上記他方側の端面１２ａとが当接した状態では、従動ギヤ４０の段差面４８と、第１フランジ部２２の対向面２２ａとの間に僅かな隙間ができる。一方、従動ギヤ４０の段差面４８と、第１フランジ部２２の対向面２２ａとが当接した状態では、従動ギヤ４０における上記一方側の端面４２ａと、ストッパ体１２における上記他方側の端面１２ａとの間に僅かな隙間ができる。

シャフト本体２０の内部には、潤滑油であるオイルが流通するオイル通路３０が区画されている。具体的には、オイル通路３０は、当該シャフト本体２０の中心軸線上を延びる中央穴３２を備えている。中央穴３２は、シャフト本体２０の軸線方向に関して、シャフト本体２０の軸線方向一方側の端面から小径軸部２０ｂの途中にまでのびている。なお、中央穴３２における、シャフト本体２０の軸線方向一方側の端部となる開口は、例えばボールＢで塞がれている。

シャフト本体２０における小径軸部２０ｂの外周面からは、シャフト本体２０の内部に向けて径方向に第１径方向穴３４が窪んでいる。第１径方向穴３４は、中央穴３２に繋がっている。また、シャフト本体２０における大径軸部２０ａの外周面のうち、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面に対向する部位からは、シャフト本体２０の内部に向けて径方向に第２径方向穴３６が窪んでいる。第２径方向穴３６は、中央穴３２に繋がっている。以上の中央穴３２、第１径方向穴３４、第２径方向穴３６によって、オイル通路３０が構成されている。

図３に示すように、第１フランジ部２２の対向面２２ａにおける径方向内側の部位には、窪みＰ１が設けられている。図４に示すように、窪みＰ１は、周方向に連続していて、平面視で環状になっている。図３及び図４に示すように、環状の窪みＰ１における最も径方向内側の部位Ｐ１ａは、第１フランジ部２２の付け根（第１フランジ部２２における大径軸部２０ａとの接続部分）に至っている。また、環状の窪みＰ１における最も径方向外側の部位Ｐ１ｂは、対向面２２ａの径方向略中央に至っている。対向面２２ａと従動ギヤ４０の段差面４８とが当接した状態において、対向面２２ａと段差面４８との間には、窪みＰ１に応じた空間Ｋ３ができる。この空間Ｋ３は、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面と、シャフト本体２０における大径軸部２０ａの外周面との間の空間Ｋ２と連続している。

図３に示すように、従動ギヤ４０の段差面４８には、窪みＰ２が設けられている。図５に示すように、窪みＰ２は、周方向に略等間隔で４つ設けられている。各窪みＰ２は、平面視で円形状になっている。図３に示すように、各窪みＰ２は、当該窪みＰ２の底側ほど径の小さくなるテーパ状となっている。

従動ギヤ４０の段差面４８の各窪みＰ２は、径方向に関して、第１フランジ部２２の対向面２２ａにおける径方向内側の部位から、当該対向面２２ａよりも径方向外側にまで及んでいる。詳細には、各窪みＰ２における最も径方向内側の部位Ｐ２ａは、第１フランジ部２２の対向面２２ａの窪みＰ１における最も径方向外側の部位Ｐ１ｂよりも、径方向内側に位置している。また、各窪みＰ２における最も径方向外側の部位Ｐ２ｂは、第１フランジ部２２の対向面２２ａよりも、径方向外側に位置している。この結果として、各窪みＰ２に応じた空間Ｋ４は、第１フランジ部２２の対向面２２ａと従動ギヤ４０の段差面４８とが当接した状態において、当該対向面２２ａの窪みＰ１に応じた当該対向面２２ａと当該段差面４８との間の空間Ｋ３と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１とを連通させる。このように、従動ギヤ４０の段差面４８の各窪みＰ２及び第１フランジ部２２の対向面２２ａの窪みＰ１は、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１とを連通させている。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
先ず、クランクシャフトの回転に伴うバランサシャフト１０の動作について説明する。上記のとおり、バランサシャフト１０の従動ギヤ４０がクランクシャフトのギヤと噛み合っていることから、クランクシャフトが回転すると、当該クランクシャフトと同期してバランサシャフト１０が回転する。バランサシャフト１０が、中心軸線に対して重心位置が偏心した状態で回転することで、ピストンの運動に伴って生じるクランクシャフトの振動が抑制される。

次に、バランサシャフト１０におけるオイルの流れについて説明する。オイルは、第１径方向穴３４の開口からオイル通路３０に流入し、オイル通路３０を流通する。そして、オイルは、第２径方向穴３６の開口を通じて、オイル通路３０から流出する。詳細には、オイルは、シャフト本体２０の大径軸部２０ａにおける、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面に対向する部位に流出する。オイル通路３０から流出したオイルは、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２に充填される。

ところで、バランサシャフト１０における従動ギヤ４０の歯は、斜歯となっている。そのため、クランクシャフトの回転速度が変化すると、バランサシャフト１０の従動ギヤ４０に対してその軸線方向の力が作用する。この結果、従動ギヤ４０がシャフト本体２０に対して当該シャフト本体２０の軸線方向に移動する。ここで、従動ギヤ４０の段差面４８が第１フランジ部２２の対向面２２ａに近づく方向に当該従動ギヤ４０が移動すると、従動ギヤ４０の段差面４８と第１フランジ部２２の対向面２２ａとが当接する。仮に、従動ギヤ４０の段差面４８に窪みＰ２が設けられておらず、また、第１フランジ部２２の対向面２２ａにも窪みＰ１が設けられていないとする。この場合、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１とが、従動ギヤ４０の段差面４８と第１フランジ部２２の対向面２２ａとの当接によって分断される。この結果、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２に充填されているオイルは、当該空間Ｋ２に留まることになる。このような事態が発生すると、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１にオイルを供給することができず、当該空間Ｋ１をオイルで適切に潤滑できないおそれがある。

これに対して、本実施形態では、従動ギヤ４０の段差面４８の各窪みＰ２と、第１フランジ部２２の対向面２２ａの窪みＰ１とによって、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１とが連通されている。したがって、従動ギヤ４０の段差面４８と第１フランジ部２２の対向面２２ａとが当接した状態でも、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２から、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１へとオイルを供給できる。

本実施形態において、第１フランジ部２２の対向面２２ａに設けられる窪みＰ１は、例えばドリル等の切削治具で切削するだけで容易に形成できる。従動ギヤ４０の段差面４８に設けられる各窪みＰ２についても同様である。このように、第１フランジ部２２における窪みＰ１や従動ギヤ４０における窪みＰ２は、簡便な作業で作製可能な構成となっている。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１フランジ部２２の対向面２２ａにおける窪みＰ１や従動ギヤ４０の段差面４８における各窪みＰ２の形状、寸法、数、位置等は、適宜変更できる。第１フランジ部２２の対向面２２ａにおける窪みＰ１と、従動ギヤ４０の段差面４８における各窪みＰ２とによって、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１とが連通されていれば、これらの空間Ｋ１及び空間Ｋ２にオイルを適切に供給できる。つまり、第１フランジ部２２の対向面２２ａにおける窪みＰ１の形状を変更するにあたっては、当該窪みＰ１における最も径方向内側の部位Ｐ１ａが第１フランジ部２２の付け根に至っていて、かつ、当該窪みＰ１における最も径方向外側の部位Ｐ１ｂが、従動ギヤ４０の段差面４８の窪みＰ２における最も径方向内側の部位Ｐ２ａよりも径方向外側に至っていればよい。また、従動ギヤ４０の段差面４８における窪みＰ２の形状を変更するにあたっては、当該窪みＰ２における最も径方向内側の部位Ｐ２ａが、第１フランジ部２２の対向面２２ａの窪みＰ１における最も径方向外側の部位Ｐ１ｂよりも径方向内側に至っていて、かつ、当該窪みＰ２における最も径方向外側の部位Ｐ２ｂが、第１フランジ部２２の対向面２２ａよりも径方向外側に位置していればよい。第１フランジ部２２の対向面２２ａの窪みＰ１は、例えば、平面視で一つながりの環状に繋がっていなくてもよく、複数の円弧に分かれていてもよい。従動ギヤ４０の段差面４８の窪みＰ２は、平面視で円形でなくてもよく、例えば平面視で矩形状でもよい。また、窪みＰ２の数を３つ以下、または５つ以上としてもよい。また、複数の窪みＰ２を、周方向に不均等な間隔で配置してもよい。複数の窪みＰ２の位置が、径方向に互いに異なっていてもよい。

・第１フランジ部２２の対向面２２ａの窪みＰ１を廃止し、従動ギヤ４０の段差面４８にのみ窪みを設けて、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１とを連通してもよい。具体的には、図６及び図７に示す変更例において、従動ギヤ４０の段差面４８には、径方向に直線状に延びている窪みＰ３が設けられている。窪みＰ３は、周方向に略等間隔で４つ設けられている。各窪みＰ３における最も径方向内側の部位Ｐ３ａは、段差面４８における径方向内側の縁に至っている。各窪みＰ３における最も径方向外側の部位Ｐ３ｂは、段差面４８における径方向外側の縁に至っている。各窪みＰ３に応じて当該窪みＰ３と第１フランジ部２２の対向面２２ａとの間に設けられる空間Ｋ５は、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１とを連通している。

・図６及び図７に示す変更例において、従動ギヤ４０の段差面４８の窪みＰ３の形状、寸法、数、位置等は、適宜変更可能である。窪みＰ３の形状を変更するにあたっては、窪みＰ３における最も径方向内側の部位Ｐ３ａが、段差面４８における径方向内側の縁に至っていて、かつ、窪みＰ３における最も径方向外側の部位Ｐ３ｂが、段差面４８における径方向外側の縁に至っていればよい。窪みＰ３は、例えば、径方向に直線状に延びていなくてもよく、湾曲しながら径方向に延びていてもよい。また、窪みＰ３は、３つ以下または５つ以上であってもよい。複数の窪みＰ３が、周方向に不均等な間隔で配置されていてもよい。

・従動ギヤ４０の段差面４８の窪みを廃止し、第１フランジ部２２の対向面２２ａにのみ窪みを設けて、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１と、を連通してもよい。具体的には、図８及び図９に示す変更例において、第１フランジ部２２の対向面２２ａには、径方向に直線状に延びている窪みＰ４が設けられている。窪みＰ４は、周方向に略等間隔で４つ設けられている。各窪みＰ４における最も径方向内側の部位Ｐ４ａは、第１フランジ部２２の付け根に至っている。また、各窪みＰ４における最も径方向外側の部位Ｐ４ｂは、対向面２２ａにおける径方向外側の縁に至っている。各窪みＰ４に応じて当該窪みＰ４と従動ギヤ４０の段差面４８との間に設けられる空間Ｋ６は、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面及びシャフト本体２０の大径軸部２０ａの外周面間の空間Ｋ２と、従動ギヤ４０の大内径部４６の内周面及び第１フランジ部２２の外周面間の空間Ｋ１とを連通している。

・図８及び図９に示す変更例において、第１フランジ部２２の対向面２２ａの窪みＰ４の形状、寸法、数、位置等は、適宜変更可能である。窪みＰ４の形状を変更するにあたっては、窪みＰ４における最も径方向内側の部位Ｐ４ａが、第１フランジ部２２の付け根に至っていて、かつ、窪みＰ４における最も径方向外側の部位Ｐ４ｂが、対向面２２ａにおける径方向外側の縁に至っていればよい。窪みＰ４は、例えば、径方向に直線状に延びていなくてもよく、湾曲しながら径方向に延びていてもよい。また、窪みＰ４は、３つ以下または５つ以上であってもよい。複数の窪みＰ４が、周方向に不均等な間隔で配置されていてもよい。

・シャフト本体２０は、全体として棒状であればよく、適宜形状を変更可能である。例えば、シャフト本体２０は、当該シャフト本体２０の軸線方向の他方側の部位が、一方側の部位よりも径が大きい構成となっていてもよい。また、シャフト本体２０は、当該シャフト本体２０の径が３段階以上変化する構成となっていてもよいし、当該シャフト本体２０の径が当該シャフト本体２０の軸線方向の全体に亘って一定であってもよい。

・オイル通路３０の形状は適宜変更可能である。ただし、オイル通路３０は、シャフト本体２０の外周面のうち、従動ギヤ４０の小内径部４４の内周面に対向する部位に開口されていることが必須である。

・フリクションリング１８の数は適宜変更可能である。
・シャフト本体２０の軸線方向に関して、従動ギヤ４０、第１フランジ部２２、第２フランジ部２４、第３フランジ部２６、連結ギヤ１６、アンバランスマス１４、ストッパ体１２の配置や位置関係は適宜変更可能である。

・ストッパ体１２の形状は適宜変更可能である。ストッパ体１２は、従動ギヤ４０の移動を規制できるようになっていればよい。
・第２フランジ部２４及び第３フランジ部２６は必須ではない。ただし、第２フランジ部２４及び第３フランジ部２６を廃止する場合、ハウジングに対するバランサシャフト１０の軸線方向の移動を規制する別の構成が設けられていることが好ましい。

・第１フランジ部２２における窪みＰ１や従動ギヤ４０における窪みＰ２と同様の構成を、第１フランジ部２２及び従動ギヤ４０に代えて、又は加えて第２フランジ部２４及び連結ギヤ１６に適用してもよい。

・内燃機関においてバランサシャフトを１つのみ搭載する場合には、連結ギヤ１６を廃止してもよい。
・アンバランスマス１４の形状は、適宜変更可能である。ただし、アンバランスマス１４は、シャフト本体２０の中心軸線に対して重心が偏心していることが必須である。

１０…バランサシャフト、２０…シャフト本体、２２…第１フランジ部、２２ａ…対向面、３０…オイル通路、４０…従動ギヤ、４１…斜歯部、４２…中心部、４４…小内径部、４６…大内径部、４８…段差面、Ｐ１…窪み、Ｐ２…窪み、Ｐ３…窪み、Ｐ４…窪み。

Claims

シャフト本体と、前記シャフト本体の外周面から径方向外側へと張り出したフランジ部と、前記シャフト本体の外周に取り付けられたギヤとを備えたバランサシャフトであって、
前記ギヤは、
前記シャフト本体が挿通された筒状の中心部と、前記中心部の径方向外側に位置しているとともに前記中心部の中心軸線に対して斜めに切られた斜歯部とを備え、
前記中心部は、
当該中心部の軸線方向一方側に位置しているとともに内径が前記フランジ部よりも小さい小内径部と、前記中心部の軸線方向他方側に位置しているとともに内径が前記フランジ部よりも大きい大内径部とを備え、
前記フランジ部は、前記大内径部の径方向内側に位置しており、
前記シャフト本体の内部には、当該シャフト本体の外周面のうち、前記小内径部の内周面に対向する面に開口するオイル通路が区画されており、
前記ギヤにおける前記小内径部と前記大内径部との境界の段差面、及び前記フランジ部における前記段差面に対向する対向面の少なくとも一方には窪みが設けられており、
前記窪みによって、前記シャフト本体の外周面と前記小内径部の内周面との間の空間が、前記フランジ部の外周面と前記大内径部の内周面との間の空間に連通している
バランサシャフト。