(57)【要約】【課題】ストッパゴムにおける内部応力の発生を抑え、ストッパゴムの圧壊を防止することができるバランスシャフトの組み付け構造を提供すること。【解決手段】バランスウエイトを備えた軸部４３と、軸部４３に固定されたダンパカバー５と、軸部４３に相対回転可能に装着されていると共に噛合するドライブギヤによって駆動されるドリブンギヤ３とを有し、ドリブンギヤ３とダンパカバー５との係合によってダンパ効果を生じるよう構成されたバランスシャフト４におけるドリブンギヤ３とダンパカバー５との組み付け構造において、ストッパゴム６における一対の弾性変形部６１の間には、衝突突起部３１が衝突した際に弾性変形部６１を弾性変形させることができる弾性変形空間６０が設けられている。【選択図】図５
2010101473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バランスウエイトを備えた軸部と、該軸部に固定されたダンパカバーと、上記軸部に相対回転可能に装着されていると共に噛合するドライブギヤによって駆動されるドリブンギヤとを有し、該ドリブンギヤと上記ダンパカバーとの係合によってダンパ効果を生じるよう構成されたバランスシャフトにおける上記ドリブンギヤと上記ダンパカバーとの組み付け構造であって、
上記ダンパカバーは、上記軸部に外挿固定される円板形状の底部と、該底部の外周端部から軸方向に延設された外周リング部と、該底部から軸方向に突出形成された複数の支持突起部とを備え、
上記ダンパカバー内には、上記支持突起部を周方向から挟むようにそれぞれ独立して配置された一対の弾性変形部からなるストッパゴムが複数配設され、
上記ドリブンギヤは、複数の衝突突起部を軸方向端面に備え、該衝突突起部を上記ダンパカバー内の上記ストッパゴム間に位置させるように上記ダンパカバーに対面配置しており、
上記ストッパゴムにおける上記一対の弾性変形部の間には、上記衝突突起部が衝突した際に上記弾性変形部を弾性変形させることができる弾性変形空間が設けられていることを特徴とするバランスシャフトの組み付け構造。
【請求項２】
請求項１において、上記衝突突起部が衝突する前の状態の上記弾性変形部の体積をＶ１、上記衝突突起部が衝突して弾性変形した状態の上記弾性変形部の周りを囲む、上記軸部の外周面、上記外周リング部の内周面、上記ドリブンギヤの上記軸方向端面、上記底部の表面、上記衝突突起部における上記弾性変形部に衝突する衝突面を同一平面上に延長した面、及び上記支持突起部における上記弾性変形部を周方向に支持する支持面を同一平面上に延長した面によって区切られた空間の体積をＶ２、上記弾性変形空間の体積をＶ３とした場合、Ｖ１＜Ｖ２＋０．３×Ｖ３を満たすことを特徴とするバランスシャフトの組み付け構造。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記衝突突起部は、上記衝突面と上記底部に対面する衝突先端面とが成す衝突角部を有し、
上記弾性変形部は、上記衝突突起部が衝突する被衝突面と上記底部に対面する底面とが成す被衝突角部を有し、
上記衝突角部及び上記被衝突角部のいずれか一方又は両方には、Ｃ面又はＲ面よりなる面取り面が形成されていることを特徴とするバランスシャフトの組み付け構造。
【請求項４】
請求項３において、上記衝突角部及び上記被衝突角部の両方には、上記面取り面が形成されていることを特徴とするバランスシャフトの組み付け構造。
【請求項５】
請求項４において、上記弾性変形部の上記被衝突面の上記被衝突角部側の端部は、上記衝突突起部の上記衝突面に対して周方向に対向する位置にあることを特徴とするバランスシャフトの組み付け構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バランスシャフトにおけるドリブンギヤとダンパカバーとの組み付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
レシプロエンジンに用いるバランサ機構等の動力伝達機構においては、駆動する一方のギヤを金属製とし、ギヤ音（ギヤの噛合いにより生じる騒音）を低減する等の目的から、駆動される他方のギヤの歯面を、樹脂製とすることが行われている。
また、例えば、特許文献１の動力伝達系のギヤ機構においては、金属製の第１のギヤに対して樹脂製の歯面を有する第２のギヤを噛合させ、第２のギヤに設けた減衰機構によって、ギヤの噛合いに伴う共振現象の発生を抑制している。
【０００３】
また、上記特許文献１には、バランスシャフトに設けたカウンタギヤ内にストッパゴムを設け、このストッパゴムの周方向端面に、第２のギヤに設けた突起を衝突させる構造が開示されている。そして、ストッパゴムにおいて周方向一方側に位置する加速側弾性部の体積を、周方向他方側に位置する減速側弾性部の体積よりも大きくしている。これにより、減速側弾性部に比べて大きな荷重が加わる加速側弾性部を保護することができ、ストッパゴムの耐久性を向上させている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１９３７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の構造では、突起が衝突した際に、その衝突によってストッパゴムが圧縮される体積（圧縮体積）に対して、それを逃がすだけの十分なスペースが確保されていなかった。そのため、突起の衝突によってストッパゴムに入力される荷重が大きくなると、ストッパゴムに生じる内部応力が大きくなって圧壊が生じ、最悪の場合、ストッパゴムが破損して機能停止に至る場合があった。
【０００６】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、ストッパゴムにおける内部応力の発生を抑え、ストッパゴムの圧壊を防止することができるバランスシャフトの組み付け構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、バランスウエイトを備えた軸部と、該軸部に固定されたダンパカバーと、上記軸部に相対回転可能に装着されていると共に噛合するドライブギヤによって駆動されるドリブンギヤとを有し、該ドリブンギヤと上記ダンパカバーとの係合によってダンパ効果を生じるよう構成されたバランスシャフトにおける上記ドリブンギヤと上記ダンパカバーとの組み付け構造であって、
上記ダンパカバーは、上記軸部に外挿固定される円板形状の底部と、該底部の外周端部から軸方向に延設された外周リング部と、該底部から軸方向に突出形成された複数の支持突起部とを備え、
上記ダンパカバー内には、上記支持突起部を周方向から挟むようにそれぞれ独立して配置された一対の弾性変形部からなるストッパゴムが複数配設され、
上記ドリブンギヤは、複数の衝突突起部を軸方向端面に備え、該衝突突起部を上記ダンパカバー内の上記ストッパゴム間に位置させるように上記ダンパカバーに対面配置しており、
上記ストッパゴムにおける上記一対の弾性変形部の間には、上記衝突突起部が衝突した際に上記弾性変形部を弾性変形させることができる弾性変形空間が設けられていることを特徴とするバランスシャフトの組み付け構造にある（請求項１）。
【０００８】
本発明のバランスシャフトの組み付け構造において、上記ストッパゴムにおける上記一対の弾性変形部は、連結されることなくそれぞれ独立して配設されており、これらの間には、上記衝突突起部が衝突した際に上記弾性変形部を弾性変形させることができる弾性変形空間が設けられている。
すなわち、上記ドライブギヤの回転を受けて上記ドリブンギヤが加速又は減速する際には、上記ドリブンギヤの上記衝突突起部が上記ストッパゴムの一方の上記弾性変形部に衝突する。そして、この衝突時において、上記弾性変形部が上記衝突突起部と上記支持突起部との間に挟まれて圧縮された場合に、その圧縮された体積（圧縮体積）を逃がし、弾性変形させるためのスペースである上記弾性変形空間が設けられている。そのため、衝突時における上記弾性変形部の圧縮体積を逃がすだけのスペースを十分に確保することができる。これにより、衝突時に上記弾性変形部に生じる内部応力を抑えることができ、上記ストッパゴムの圧壊を防止することができる。
【０００９】
このように、本発明によれば、ストッパゴムにおける内部応力の発生を抑え、ストッパゴムの圧壊を防止することができるバランスシャフトの組み付け構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において、上記衝突突起部が衝突する前の状態の上記弾性変形部の体積をＶ１、上記衝突突起部が衝突して弾性変形した状態の上記弾性変形部の周りを囲む、上記軸部の外周面、上記外周リング部の内周面、上記ドリブンギヤの上記軸方向端面、上記底部の表面、上記衝突突起部における上記弾性変形部に衝突する衝突面を同一平面上に延長した面、及び上記支持突起部における上記弾性変形部を周方向に支持する支持面を同一平面上に延長した面によって区切られた空間の体積をＶ２、上記弾性変形空間の体積をＶ３とした場合、Ｖ１＜Ｖ２＋０．３×Ｖ３を満たすことが好ましい（請求項２）。
すなわち、上記衝突突起部が衝突して弾性変形した状態の上記弾性変形部が、上記６面によって区切られた空間とその空間につながっている上記弾性変形空間の一部とを合わせた空間の中に収まるようになっている。これにより、衝突時における上記弾性変形部の圧縮体積を逃がすだけのスペースを十分に確保することができる。
【００１１】
また、上記弾性変形部の角部には、例えばＣ面又はＲ面よりなる面取り面が形成されていることが好ましい。
この場合には、衝突時における上記弾性変形部の圧縮体積を逃がすスペースをさらに確保することができる。なお、上記面取り面は、上記衝突突起部と上記弾性変形部との衝突に直接的に影響のない角部に形成されていることが好ましい。
【００１２】
また、上記衝突突起部は、上記衝突面と上記底部に対面する衝突先端面とが成す衝突角部を有し、上記弾性変形部は、上記衝突突起部が衝突する被衝突面と上記底部に対面する底面とが成す被衝突角部を有し、上記衝突角部及び上記被衝突角部のいずれか一方又は両方には、Ｃ面又はＲ面よりなる面取り面が形成されていることが好ましい（請求項３）。
すなわち、上記衝突面に隣接する上記衝突角部と上記被衝突面に隣接する上記衝突角部とのいずれか一方又は両方に、上記面取り面を形成しておく。そのため、上記衝突突起部の上記衝突角部が上記弾性変形部の上記被衝突面に直接的に衝突することを抑制することができる。これにより、衝突時における上記弾性変形部への部分的な応力集中を緩和することができ、上記ストッパゴムにおける亀裂の発生を防止することができる。
【００１３】
また、上記衝突角部及び上記被衝突角部の両方には、上記面取り面が形成されていることが好ましい（請求項４）。
この場合には、上記衝突角部及び上記被衝突角部のいずれにも上記面取り面を形成することにより、上記衝突突起部の衝突による上記弾性変形部への部分的な応力集中を十分かつ確実に緩和することができ、上記ストッパゴムにおける亀裂の発生をさらに防止することができる。
【００１４】
また、上記面取り面は、上記衝突角部のみに形成することもできるし、上記被衝突角部のみに形成することもできる。
また、一般的に、上記ドリブンギヤの上記衝突突起部を上記ストッパゴムよりも剛性の高い金属製とすることから、上記衝突突起部の上記衝突角部が上記弾性変形部の上記被衝突面に直接的に接触することを抑制することができるように、上記面取り面を形成しておくことが好ましい。これによって、上記弾性変形部への部分的な応力集中をより効果的に緩和することができる。
【００１５】
また、衝突時の上記弾性変形部への部分的な応力集中を緩和することを目的として形成した上記面取り面であっても、その面取りされた分の体積は、衝突時における上記弾性変形部の圧縮体積を逃がすスペースとしても寄与することもある。
したがって、上記面取り面は、応力集中の緩和及び内部応力の抑制の両方の効果を発揮する場合もある。
【００１６】
また、上記衝突角部及び上記被衝突角部に形成される上記面取り面がＣ面である場合、その面取り寸法は１〜３ｍｍ（Ｃ１〜Ｃ３）であることが好ましい。また、上記面取り面がＲ面である場合、その曲率半径は１〜３ｍｍ（Ｒ１〜Ｒ３）であることが好ましい。
この場合には、上述した応力集中の緩和、内部応力の抑制等の効果を十分に発揮することができる。
【００１７】
なお、上記のＣ面よりなる面取り面（Ｃ面取り面）は、主面に対して４５°傾斜した平らな面からなる。また、上記のＲ面よりなる面取り面（Ｒ面取り面）は、曲面からなり、ＪＩＳ  Ｂ０７０１において定義されている（以下、同様である）。
また、上記のＣ面及びＲ面は、正確なＣ面及びＲ面はもちろんのこと、ほぼＣ面に近い面取り面及びほぼＲ面に近い面取り面も含む。
【００１８】
また、上記弾性変形部の上記被衝突面の上記被衝突角部側の端部は、上記衝突突起部の上記衝突面に対して周方向に対向する位置にあることが好ましい（請求項５）。すなわち、上記衝突突起部の上記衝突面の上記衝突角部側の端部は、上記弾性変形部の上記被衝突面に対して周方向に対向しない位置にあることが好ましい。
この場合には、剛性の高い上記衝突角部が上記弾性変形部の上記被接触面に直接的に接触することを抑制し、上記弾性変形部への部分的な応力集中をより一層緩和することができる。
【００１９】
また、上記支持突起部における上記弾性変形部に接触する角部には、例えばＣ面又はＲ面よりなる面取り面が形成されていることが好ましい。
この場合には、上記支持突起部の角部が上記弾性変形部に直接的に接触することを抑制することができる。これにより、上記支持突起部との接触による上記弾性変形部への部分的な応力集中を緩和することができ、上記ストッパゴムにおける亀裂の発生をより一層防止することができる。
【００２０】
また、上記支持角部に形成される上記面取り面がＣ面である場合、その面取り寸法は１〜３ｍｍ（Ｃ１〜Ｃ３）であることが好ましい。また、上記面取り面がＲ面である場合、その曲率半径は１〜３ｍｍ（Ｒ１〜Ｒ３）であることが好ましい。
この場合には、上記支持突起部との接触による上記弾性変形部への部分的な応力集中を緩和し、上記ストッパゴムにおける亀裂の発生を防止するという効果を十分に発揮することができる。
なお、上記のＣ面及びＲ面は、正確なＣ面及びＲ面はもちろんのこと、ほぼＣ面に近い面取り面及びほぼＲ面に近い面取り面も含む。
【実施例】
【００２１】
本発明の実施例にかかるバランスシャフトの組み付け構造について、図を用いて説明する。
本例のバランスシャフトの組み付け構造は、図１、図２に示すごとく、バランスウエイト４２を備えた軸部４３と、軸部４３に固定されたダンパカバー５と、軸部４３に相対回転可能に装着されていると共に噛合するドライブギヤ１２によって駆動されるドリブンギヤ３とを有し、ドリブンギヤ３とダンパカバー５との係合によってダンパ効果を生じるよう構成されたバランスシャフト４（４ａ）におけるドリブンギヤ３とダンパカバー５との組み付け構造に関する。
【００２２】
図４〜図６に示すごとく、ダンパカバー５は、軸部４３に外挿固定される円板形状の底部５１と、底部５１の外周端部から軸方向に延設された外周リング部５２と、底部５１から軸方向に突出形成された複数の支持突起部５３とを備えている。ダンパカバー５内には、支持突起部５３を周方向から挟むようにそれぞれ独立して配置された一対の弾性変形部６１からなるストッパゴム６が複数配設されている。
【００２３】
図４〜図６に示すごとく、ドリブンギヤ３は、複数の衝突突起部３１を軸方向端面３００に備え、衝突突起部３１をダンパカバー５内のストッパゴム６間に位置させるようにダンパカバー５に対面配置されている。
図５、図６に示すごとく、ストッパゴム６における一対の弾性変形部６１の間には、衝突突起部３１が衝突した際に弾性変形部６１を弾性変形させることができる弾性変形空間６０が設けられている。
なお、図５、図６において、周方向を矢印Ｃで示し、径方向を矢印Ｒで示す。
【００２４】
以下、本例のバランスシャフトの組み付け構造について詳説する。
図１、図４に示すごとく、本例のバランスシャフトの組み付け構造は、レシプロエンジンの一次振動及び二次振動の発生を低減させるために用いるバランスシャフト機構１のバランスシャフト４におけるドリブンギヤ３とダンパカバー５の組み付け構造である。
【００２５】
同図に示すごとく、バランスシャフト機構１は、レシプロエンジンのクランクシャフト１１の回転を受けて従動回転する一対のバランスシャフト４（４ａ、４ｂ）をハウジング２に回転可能に支持してなる。一対のバランスシャフト４（４ａ、４ｂ）は、互いに噛合して回転するギヤ４１と、偏心荷重を形成するバランスウェイト４２とを、軸部４３に設けて構成されている。ハウジング２には、一対のバランスシャフト４（４ａ、４ｂ）の軸部４３を回転可能に支持する軸受部２１が形成されている。
また、ギヤ騒音を低減するために、一方のバランスシャフト４ａのギヤ４１は金属製であり、他方のバランスシャフト４ｂのギヤ４１は樹脂製である。
【００２６】
同図に示すごとく、一方のバランスシャフト４ａには、クランクシャフト１１に設けられたドライブギヤ１２に噛合する状態でドリブンギヤ３が設けられている。ドリブンギヤ３は、摩擦減衰を行うフリクションダンパー３２を介して一方のバランスシャフト４ａの軸部４３に相対回転可能に装着されており、ドライブギヤ１２によって駆動するよう構成されている。
また、ギヤ騒音を低減するために、ドライブギヤ１２は金属製であり、ドリブンギヤ３の歯面は樹脂製である。
【００２７】
図４、図５に示すごとく、ドライブギヤ１２及びドリブンギヤ３と一対のギヤ４１とは、はすば歯車によって構成されている。ドリブンギヤ３は、金属製の内周部に対して、歯面を有する樹脂製の外周部を嵌合して構成されており、その軸方向端面３００には、ストッパゴム６の弾性変形部６１に衝突することができる衝突突起部３１が形成されている。衝突突起部３１は、ストッパゴム６同士の間に周方向Ｃに空間を形成した状態で配置されている。
【００２８】
同図に示すごとく、ダンパカバー５は、一方のバランスシャフト４ａにおいて、ドリブンギヤ３に隣接する端部に固定されており、具体的には、中央の貫通孔５０に軸部４３を貫通させ、その軸部４３に対して外挿固定されている。
また、ダンパカバー５は、ストッパゴム６を内部に収容する形状を呈している。すなわち、ダンパカバー５は、円板形状の底部５１と、底部５１の外周端部の全周から軸方向に延設された外周リング部５２と、底部５１から軸方向に突出形成された複数の支持突起部５３とを有する。本例の支持突起部５３は、外周リング部５２の内周面５２１から径方向Ｒ内方に突出形成されている。
【００２９】
図５に示すごとく、ストッパゴム６は、一対の弾性変形部６１からなり、ダンパカバー５に対して周方向Ｃに等間隔に複数（本例では、一対の弾性変形部６１が４組）配置されている。
一対の弾性変形部６１は、互いに連結されることなく、それぞれ独立して構成されており、支持突起部５３の周方向Ｃの両側に配置されており、支持突起部５３の周方向端面である一対の支持面５３１によってそれぞれ周方向Ｃに支持されている。また、一対の弾性変形部６１の間には、衝突突起部３１が衝突した際に弾性変形部６１を弾性変形させることができる弾性変形空間６０が設けられている。弾性変形空間６０は、支持突起部５３の内周側、すなわち支持突起部５３の内周面５３１と軸部４３との間に設けられている。
【００３０】
また、同図に示すごとく、一対の弾性変形部６１は、ドライブギヤ１２の回転を受けてドリブンギヤ３が加速する際に衝突突起部３１が衝突する側に位置する加速側弾性変形部６１ａと、減速する際に衝突突起部３１が衝突する側に位置する減速側弾性変形部６１ｂとからなる。本例では、ダンパカバー５の周方向Ｃの一方側に加速側弾性変形部６１ａが配置され、他方側に減速側弾性変形部６１ｂが配置されている。
また、加速側弾性変形部６１ａ及び減速側弾性変形部６１ｂは、ダンパカバー５の底部５１に設けられた挿入穴６４に挿入される挿入突起部（図示略）を有し、その挿入突起部を挿入穴６４に挿入して係合させることにより、ダンパカバー５からの脱落を防止している。
【００３１】
図６に示すごとく、ストッパゴム６の弾性変形部６１は、外周リング部５２に対面する外周面６１３と衝突突起部３１が衝突する被衝突面６１１とが成す第１外周角部６８１、及び外周面６１３と支持突起部５３の支持面５３１に支持される被支持面６１２とが成す第２外周角部６８２を有する。そして、第１外周角部６８１及び第２外周角部６８２には、Ｃ面よりなる面取り面が形成されている。このＣ面の面取り寸法は２ｍｍ（Ｃ２）である。
また、同図に示すごとく、ダンパカバー５の支持突起部５３は、支持面５３１と内周面５３２とが成す支持角部５９を有する。そして、支持角部５９には、Ｒ面よりなる面取り面が形成されている。このＲ面の曲率半径は２ｍｍ（Ｒ２）である。
【００３２】
図８に示すごとく、ドリブンギヤ３の衝突突起部３１は、弾性変形部６１に衝突する衝突面３１１と底部５１に対面する衝突先端面３１２とが成す衝突角部３９を有する。また、ストッパゴム６の弾性変形部６１は、被衝突面６１１と底部５１に対面する底面６１６とが成す被衝突角部６９を有する。そして、衝突角部３９及び被衝突角部６９には、Ｃ面よりなる面取り面３９１、６９１が形成されている。このＣ面の面取り寸法は２ｍｍ（Ｃ２）である。
【００３３】
また、同図に示すごとく、弾性変形部６１の被衝突面６１１の被衝突角部６９側の端部、すなわち被衝突面６１１と面取り面６９１との境界部６９２は、衝突突起部３１の衝突面３１１に対して周方向Ｃに対向する位置にある。言い換えれば、衝突突起部３１の衝突面３１１の衝突角部３９側の端部、すなわち衝突面３１１と面取り面３９１との境界部３９２は、弾性変形部６１の被衝突面６１１に対して周方向Ｃに対向しない位置にある。
なお、図８は、後述する図７において加速側弾性変形部６１ａが衝突突起部３１と支持突起部５３との間に挟まれて弾性変形した状態を示す周方向Ｃの断面である。
【００３４】
また、図２、図３に示すごとく、本例のレシプロエンジンは、直列４気筒のレシプロエンジンであり、２つのピストン１３が上死点Ｕに位置するときに、残りの２つのピストン１３が下死点Ｌに位置するよう構成されている。また、各ピストン１３は、クランクシャフト１１に設けられたクランクアーム１１１に、コンロッド１４を介して接続されている。また、クランクアーム１１１には、コンロッド１４を接続した側と反対側にカウンターウェイト１１２が形成されている。
【００３５】
また、図１に示すごとく、バランスシャフト機構１は、ドリブンギヤ３をドライブギヤ１２に噛合させ、ハウジング２をエンジンのシリンダーブロック５に螺合することによって、エンジンに取り付けられる。
また、図２、図３に示すごとく、本例のドライブギヤ１２及びドリブンギヤ３は、クランクシャフト１１において、４つのピストン１３のうち最も外側に位置するピストン１３ａとその内側に位置するピストン１３ｂとの間に対応する位置に設けてある。
【００３６】
また、ドリブンギヤ３の基準ピッチ円直径及び歯数は、ドライブギヤ１２の基準ピッチ円直径及び歯数の半分になっている。また、一対のバランスシャフト４（４ａ、４ｂ）のギヤ４１は、基準ピッチ円直径及び歯数が互いに同じになっている。そして、クランクシャフト１１が１回転すると、ドリブンギヤ３及び一対のバランスシャフト４（４ａ、４ｂ）のギヤ４１が２回転するようになっている。
【００３７】
また、図１に示すごとく、バランスウェイト４２は、クランクシャフト１１に接続される各ピストン１３が上死点Ｕ又は下死点Ｌにあるときに、ピストン１３から離れる方向にバランス力を作用させるよう構成されている。
すなわち、本例においては、図２に示すごとく、４気筒の両端に位置する第１、第４ピストン１３ａ、１３ｄが上死点Ｕにあり、残りの第２、第３ピストン１３ｂ、１３ｃが下死点Ｌにあるときに、バランスウェイト４２は、各ピストン１３ａ〜１３ｄから離れる方向にバランス力を発生させる。また、図示は省略するが、第１、第４ピストン１３ａ、１３ｄが下死点Ｌにあり、第２、第３ピストン１３ｂ、１３ｃが上死点Ｕにあるときにも、バランスウェイト４２は、各ピストン１３ａ〜１３ｄから離れる方向にバランス力を発生させる。
【００３８】
一方、図３に示すごとく、各ピストン１３ａ〜１３ｄが上死点Ｕと下死点Ｌとの中間位置Ｍにあるときには、バランスウェイト４２は、各ピストン１３ａ〜１３ｄに近づく方向にバランス力を発生させる。また、一対のバランスシャフト４が互いに逆回転することにより、一対のバランスウェイト４２は、互いに最も接近する位置関係と、互いに最も離れる位置関係とを形成する。
こうして、各ピストン１３ａ〜１３ｄ及びコンロッド１４の往復運動により発生する慣性力及び慣性偶力等の作用方向とは逆方向にバランスウェイト４２によるバランス力（慣性力）を作用させて、レシプロエンジン１の二次振動の発生を低減させることができる。
【００３９】
次に、レシプロエンジン及びバランスシャフト機構１の動作につき説明する。
レシプロエンジンが加速するときには、クランクシャフト１１に設けたドライブギヤ１２の回転速度が増加し、ドライブギヤ１２に噛合するドリブンギヤ３が従動回転する。このとき、ドリブンギヤ３は、フリクションダンパー３２による減衰を受けながら、その衝突突起部３１がダンパカバー５に収容したストッパゴム６の加速側弾性変形部６１ａに衝突するまで空転する。そして、衝突突起部３１が加速側弾性変形部６１ａに衝突した状態（図７、図８）で、ドリブンギヤ３によって一方のバランスシャフト４ａが回転し、一対のギヤ４１を介して他方のバランスシャフト４ｂが従動回転する。
【００４０】
これに対し、レシプロエンジンが減速するときには、クランクシャフト１１に設けたドライブギヤ１２の回転速度及びドライブギヤ１２に噛合するドリブンギヤ３の回転速度が減少する一方で、一対のバランスシャフト４（４ａ、４ｂ）が慣性力により減速前の回転速度で回転し続けようとする。このとき、一対のバランスシャフト４（４ａ、４ｂ）は、ダンパカバー５に収容したストッパゴム６の減速側弾性変形部６１ｂがドリブンギヤ３の衝突突起部３１に衝突するまで空転する。そして、減速側弾性変形部６１ｂが衝突突起部３１に衝突した状態（図示略）で、一対のバランスシャフト４の回転速度が減速し、その後、ドライブギヤ１２及びドリブンギヤ３の回転に応じて一対のバランスシャフト４（４ａ、４ｂ）が回転する。
【００４１】
そして、本例において、図５、図６に示すごとく、ストッパゴム６における一対の弾性変形部６１の間には、衝突突起部３１が衝突した際に弾性変形部６１を弾性変形させることができる弾性変形空間６０が設けられている。
そのため、図７に示すごとく、ドリブンギヤ３の衝突突起部３１がストッパゴム６の弾性変形部６１に衝突した際に、弾性変形部６１が衝突突起部３１と支持突起部５３との間に挟まれて圧縮されても、その圧縮された体積（圧縮体積）を弾性変形空間６０に逃がし、弾性変形させることができる。すなわち、衝突時における弾性変形部６１の圧縮体積を逃がすだけのスペースを十分に確保しているため、衝突時に弾性変形部６１に生じる内部応力を抑えることができ、ストッパゴム６の圧壊を防止することができる。
【００４２】
また、本例では、衝突突起部３１が衝突する前の状態（図６）の加速側弾性変形部６１ａの体積をＶ１、衝突突起部３１が衝突して弾性変形した状態（図７）の加速側弾性変形部６１ａの周りを囲む、軸部４３の外周面４３１、外周リング部５２の内周面５２１、ドリブンギヤ３の軸方向端面３００（図８）、底部５１の表面５１１、衝突突起部３１の衝突面３１１を同一平面上に延長した面３１１Ａ、及び支持突起部５３の支持面５３１を同一平面上に延長した面５３１Ａによって区切られた空間の体積をＶ２、弾性変形空間６０の体積をＶ３とした場合、Ｖ１＜Ｖ２＋０．３×Ｖ３を満たす。
すなわち、衝突突起部３１が衝突して変形した状態の弾性変形部６１が、上記６面によって区切られた空間とその空間につながっている弾性変形空間６０の一部とを合わせた空間の中に収まるようになっている。これにより、衝突時における弾性変形部６１の圧縮体積を逃がすだけのスペースを十分に確保することができる。
なお、衝突突起部３１が減速側弾性変形部６１ｂに衝突した場合も、上記と同様の作用効果を有する。
【００４３】
また、図６に示すごとく、弾性変形部６１において、第１外周角部６８１及び第２外周角部６８２には、Ｃ面よりなる面取り面が形成されている。そのため、衝突突起部３１と弾性変形部６１との衝突に直接的に影響のない角部に面取り面を形成することにより、衝突時における弾性変形部６１の圧縮体積を逃がすスペースをさらに確保することができる。
なお、第１外周角部６８１及び第２外周角部６８２の他に、衝突突起部３１と弾性変形部６１との衝突に直接的に影響のない角部に面取り面を形成してもよい。これにより、上記の効果をさらに高めることができる。
【００４４】
また、図８に示すごとく、ドリブンギヤ３における衝突突起部３１の衝突角部３９及びストッパゴム６における弾性変形部６１の被衝突角部６９の両方には、Ｃ面よりなる面取り面３９１、６９１が形成されている。すなわち、衝突面３１１に隣接する衝突角部３９と被衝突面６１１に隣接する衝突角部６９とに面取り面３９１、６９１を形成しておく。そのため、衝突突起部３１の衝突角部３９１が弾性変形部６１の被衝突面６１１に直接的に衝突することを抑制することができる。これにより、衝突時における弾性変形部６１への部分的な応力集中を緩和することができ、ストッパゴム６における亀裂の発生を防止することができる。
【００４５】
また、衝突時の弾性変形部６１への部分的な応力集中を緩和することを目的として形成した衝突角部３９及び被衝突角部６９の面取り面３９１、６９１は、その面取りされた分の体積が衝突時における弾性変形部６１の圧縮体積を逃がすスペースとしても寄与する。
したがって、面取り面３９１、６９１は、応力集中の緩和及び内部応力の抑制の両方の効果を発揮する場合もある。
【００４６】
また、図８に示すごとく、被衝突面６１１と面取り面６９１との境界部６９２は、衝突突起部３１の衝突面３１１に対して周方向に対向する位置にある。つまり、衝突面３１１と面取り面３９１との境界部３９２は、弾性変形部６１の被衝突面６１１に対して周方向に対向しない位置にある。そのため、剛性の高い衝突角部３９が弾性変形部６１の被接触面６１１に直接的に接触することを抑制し、弾性変形部６１への部分的な応力集中をより一層緩和することができる。
【００４７】
また、図６に示すごとく、支持突起部５３において、支持角部５９には、Ｒ面よりなる面取り面が形成されている。衝突突起部３１が弾性変形部６１に衝突した際には、弾性変形部６１は、衝突突起部３１と支持突起部５３との間に挟まれて弾性変形する。すなわち、衝突突起部３１は、支持突起部５３の支持面５３１に接触する。そこで、支持面５３１に隣接する支持角部５９に面取り面を形成しておくことにより、支持角部５９が弾性変形部６１に直接的に接触することを抑制することができる。これにより、支持突起部５３との接触による弾性変形部６１への部分的な応力集中を緩和することができ、ストッパゴム６の亀裂等の発生をより一層防止することができる。
【００４８】
このように、本例によれば、ストッパゴム６における内部応力の発生を抑え、ストッパゴム６の圧壊を防止することができるバランスシャフトの組み付け構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例における、バランスシャフト機構をクランクシャフトの軸方向から見た状態で示す説明図。
【図２】実施例における、レシプロエンジンに取り付けたバランスシャフト機構を、クランクシャフトの側方から見た状態で示す説明図。
【図３】実施例における、レシプロエンジンに取り付けたバランスシャフト機構を、クランクシャフトの側方から見た状態で示す説明図。
【図４】実施例における、バランスシャフト機構をクランクシャフトの方向から見た状態の断面で示す説明図。
【図５】実施例における、ダンパカバーにストッパゴムを配置した状態をバランスシャフトの軸方向から見た状態の断面で示す説明図。
【図６】実施例における、ダンパカバーにストッパゴムを配置した状態をバランスシャフトの軸方向から見た状態の断面を拡大した説明図。
【図７】実施例における、ドリブンギヤの衝突突起部がストッパゴムの弾性変形部（加速側弾性変形部）に衝突した状態を示す説明図。
【図８】実施例における、衝突突起部の衝突角部と弾性変形部の被衝突角部との位置関係を示す説明図。
【符号の説明】
【００５０】
３  ドリブンギヤ
３１  衝突突起部
４  バランスシャフト
４３  軸部
５  ダンパカバー
６  ストッパゴム
６０  弾性変形空間
６１  弾性変形部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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