(57)【要約】【課題】オイルパン内に配置されたバランサ装置において、簡単な構造で、バランスウエイトに作用するオイルの抵抗を減少させながら、バランサ軸に作用する軸スラスト力を低減して、バランサ装置での動力損失の減少を図る。【解決手段】オイルが溜められたオイルパン内に配置されるバランサ装置のバランスウエイト50，60，70，80は、その外周面55，65，75，85の、回転方向Ｒ１，Ｒ２での前端部51ａ，61ａ，71ａ，81ａから回転方向Ｒ１，Ｒ２での後方に所定の周方向長さＮに渡って、回転中心線Ｌ１，Ｌ２から外周面55，65，75，85までの径方向距離ｄが外周面55，65，75，85における回転方向Ｒ１，Ｒ２での前方寄りの部位で後方寄りの部位に比べて小さい小径部57，67，77，87を有する。前端部51ａ，61ａ，71ａ，81ａでの径方向距離ｄは周方向長さＮよりも短い。【選択図】図６
2010060075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルが溜められたオイルパン内に配置されるバランサ装置であって、入力部に入力される駆動力により回転方向に回転するバランサ軸と、前記バランサ軸に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面上および油面下に位置するバランスウエイトとを備えるバランサ装置において、
前記バランスウエイトは、その外周面の、前記回転方向での前端部から前記回転方向での後方に所定の周方向長さに渡って、前記バランサ軸の回転中心線に平行な軸方向から見て、前記回転中心線から前記バランスウエイトの前記外周面までの径方向距離が前記外周面における前記回転方向での前方寄りの部位で後方寄りの部位に比べて小さい小径部を有し、
前記前端部での前記径方向距離は前記周方向長さよりも短いことを特徴とするバランサ装置。
【請求項２】
前記小径部では、前記径方向距離が、前記回転方向で前方に向かうにつれて漸減することを特徴とする請求項１記載のバランサ装置。
【請求項３】
前記バランスウエイトを収容するバランサハウジングを備え、
前記小径部での前記外周面と前記バランサハウジングの内面との径方向での間隙が、前記回転方向で前方に向かうにつれて漸増することを特徴とする請求項１または２記載のバランサ装置。
【請求項４】
前記軸方向から見たときの前記小径部の前記外周面の形状は、インボリュート曲線であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のバランサ装置。
【請求項５】
前記小径部には、傾斜面が形成され、
前記傾斜面は、前記軸方向での両側縁部が前記回転方向での前縁部および後縁部にそれぞれなるように、かつ、前記傾斜面に作用する前記オイルの反力により前記バランスウエイトが前記バランサ軸に加えるスラスト力により、前記バランサ軸に加えられる軸スラスト力が低減するように、前記回転方向に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルパン内に配置されて振動を低減するバランサ装置に関し、該バランサ装置は、例えば内燃機関に備えられる。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、ピストンの往復運動に起因して発生する振動を低減するバランサ装置がオイルパン内に配置され、該バランサ装置に備えられるバランスウエイトが、オイルパン内に溜められたオイルの油面下に位置したときに、該オイルから受ける抵抗を小さくするために、該バランスウエイトの、回転方向での前部に傾斜面が形成されたものが知られている。（例えば特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００４−１６９８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
バランスウエイトに傾斜面が形成されたバランサ装置では、オイルパン内でのオイルの油面が変化することによる油面下での傾斜面の浸漬状態や、傾斜面の形状によっては、バランスウエイトの傾斜面に作用するオイルの反力によりバランサ軸を軸方向に移動させる軸スラスト力が作用することがある。一方で、バランサ軸は軸方向移動を規制する規制部と当接することにより、軸方向移動が規制される。しかしながら、オイルからの反力による軸スラスト力が作用する場合には、該規制部との接触による動力損失が増加することがある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜５記載の発明は、オイルパン内に配置されたバランサ装置において、簡単な構造で、バランスウエイトに作用するオイルの抵抗を減少させながら、バランサ軸に作用する軸スラスト力を低減して、バランサ装置での動力損失の減少を図ることを目的とする。そして、請求項５記載の発明は、さらに、バランスウエイトに形成された傾斜面を利用して、バランサ軸に作用する軸スラスト力を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、オイルが溜められたオイルパン（３）内に配置されるバランサ装置であって、入力部（15，26）に入力される駆動力により回転方向（Ｒ１，Ｒ２）に回転するバランサ軸（10，20）と、前記バランサ軸（10，20）に設けられて回転位置に応じて前記オイルの油面（９）上および油面（９）下に位置するバランスウエイト（50，60，70，80）とを備えるバランサ装置において、前記バランスウエイト（50，60，70，80）は、その外周面（55，65，75，85）の、前記回転方向（Ｒ１，Ｒ２）での前端部（51ａ，61ａ，71ａ，81ａ）から前記回転方向（Ｒ１，Ｒ２）での後方に所定の周方向長さ（Ｎ）に渡って、前記バランサ軸（10，20）の回転中心線（Ｌ１，Ｌ２）に平行な軸方向から見て、前記回転中心線（Ｌ１，Ｌ２）から前記バランスウエイト（50，60，70，80）の前記外周面（55，65，75，85）までの径方向距離（ｄ）が前記外周面（55，65，75，85）における前記回転方向（Ｒ１，Ｒ２）での前方寄りの部位で後方寄りの部位に比べて小さい小径部（57，67，77，87）を有し、前記前端部（51ａ，61ａ，71ａ，81ａ）での前記径方向距離（ｄ）は前記周方向長さ（Ｎ）よりも短いバランサ装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載のバランサ装置において、前記小径部（57，67，77，87）では、前記径方向距離（ｄ）が、前記回転方向（Ｒ１，Ｒ２）で前方に向かうにつれて漸減するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のバランサ装置において、前記バランスウエイト（50，60，70，80）を収容するバランサハウジング（７）を備え、前記小径部（57，67，77，87）での前記外周面（55ｃ，65ｃ，75ｃ，85ｃ）と前記バランサハウジング（７）の内面（７ｉ）との径方向での間隙（Ｇ）が、前記回転方向（Ｒ１，Ｒ２）で前方に向かうにつれて漸増するものである。
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載のバランサ装置において、前記軸方向から見たときの前記小径部（57，67，77，87）の前記外周面（55ｃ，65ｃ，75ｃ，85ｃ）の形状は、インボリュート曲線であるものである。
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項記載のバランサ装置において、前記小径部（57，67，77，87）には、傾斜面（53，63，73，83）が形成され、前記傾斜面（53，63，73，83）は、前記軸方向での両側縁部が前記回転方向（Ｒ１，Ｒ２）での前縁部（53ａ，63ａ，73ａ，83ａ）および後縁部（53ｂ，63ｂ，73ｂ，83ｂ）にそれぞれなるように、かつ、前記傾斜面（53，63，73，83）に作用する前記オイルの反力により前記バランスウエイト（50，60，70，80）が前記バランサ軸（10，20）に加えるスラスト力（Ｆa1，Ｆa2，Ｆb1，Ｆb2）により、前記バランサ軸（10，20）に加えられる軸スラスト力（Ｆ１，Ｆ２）が低減するように、前記回転方向（Ｒ１，Ｒ２）に向かって傾斜しているものである。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、バランスウエイトの小径部では、外周面の径方向距離が回転方向での前方の部位で回転方向での後方の部位に比べて小さく、しかも小径部の前端部でもあるバランスウエイトの前端部での径方向距離が小径部の周方向長さよりも小さいことで、前端部での径方向距離を小さくして、前端部の径方向長さを短くできるので、回転するバランスウエイトが、オイルの油面下に進入するとき、および油面下に位置するとき、バランスウエイトがオイルから受ける抵抗が減少して、バランサ装置での動力損失が減少し、またオイルの攪拌が抑制される。しかも、小径部での外周面の長さは、前端部での径方向距離よりも長いので、小径部での外周面において、回転方向に向かって径方向距離の急増を抑えることができて、前端部での径方向距離が短いことによる抵抗減少効果およびオイルの攪拌抑制効果の低下を防止できる。
請求項２記載の事項によれば、バランスウエイトの小径部では、外周面の径方向距離が回転方向で後方の部位ほど次第に大きくなることから、バランスウエイトの回転につれてオイルが外周面によりスムーズに押し退けられるので、オイルから受ける抵抗が減少する。
請求項３記載の事項によれば、バランスウエイトの回転方向で前端部寄りほど外周面とバランサハウジングの内面との径方向での間隔が大きいので、その分オイルが拡散しやすくなって、前端部が受けるオイルの抵抗が減少する。
請求項４記載の事項によれば、小径部での外周面がオイルから受ける抵抗がほぼ一定の割合で変化するため、該抵抗の変動に起因するバランサ軸の回転変動が抑制される。
請求項５記載の事項によれば、バランスウエイトがオイルから受ける抵抗は、回転方向に向かって傾斜して形成された傾斜面により減少する。しかも、バランサ軸を軸方向に移動させるようにバランサ軸に作用する軸スラスト力は、傾斜面に作用するオイルの反力に基づいて発生して、バランスウエイトを通じてバランサ軸に作用するスラスト力により低減するので、軸方向でのバランサ軸の移動を規制する規制部とバランサ軸との摩擦による動力損失が減少する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
図１を参照すると、本発明が適用されたバランサ装置Ｂ（図２，図３参照）を備える機械としての内燃機関Ｅは、車両に搭載される多気筒内燃機関としての直列４気筒４ストローク内燃機関である。
内燃機関Ｅは、ピストン４が往復運動可能に嵌合する４つのシリンダが一体成形されたシリンダブロック１および該シリンダブロック１の下端に結合されたロアブロック２からなるボディとしてのエンジンブロックと、ロアブロック２の下端に結合されたオイルパン３とから構成される機械本体としての機関本体を備える。そして、該機関本体に形成された燃焼室内での混合気の燃焼により発生する燃焼ガスの圧力で駆動されるピストン４が、シリンダブロック１およびロアブロック２に回転可能に支持されたクランク軸５を介して回転駆動する。ピストン４およびクランク軸５は、往復運動と回転運動との間で運動を変換するクランク機構を構成する。
【０００８】
併せて図２，図３を参照すると、内燃機関Ｅは、ピストン４の往復運動に起因して発生する２次振動を低減するためのバランサ装置Ｂと、オイルパン３に溜められたオイルを吸入して内燃機関Ｅの各潤滑箇所にオイルを供給するオイルポンプ８とを備える。バランサ装置Ｂは、シリンダブロック１の下部とロアブロック２とオイルパン３とにより形成されてクランク軸５が収容されるクランク室６内に配置される。そして、バランサ装置Ｂの全体は、クランク室６において、オイルパン３により形成される比較的広いスペースを活用して、該オイルパン３内に配置される。
【０００９】
バランサ装置Ｂは、上下方向に２分割された第１ハウジング７ａおよび第２ハウジング７ｂ（図４も参照）がボルトにより結合されて構成されるバランサハウジング７と、支持部材としてのバランサハウジング７に回転可能に支持される１対の第１，第２バランサ軸10，20と、各バランサ軸10；20に設けられて該バランサ軸10；20と一体に回転する１つまたは複数の、ここでは２つの第１，第２バランスウエイト50，60；70，80とを備える。オイルポンプ８のポンプハウジング８ａが軸方向での側端部に取り付けられるバランサハウジング７は、取付部７ａにおいてボルトによりロアブロック２に結合される。
【００１０】
図３には、オイルパン３内のオイルの、内燃機関Ｅの停止時での油面９のレベルである最高油面レベル９ａと、最低油面レベル９ｂとが二点鎖線で示されている。内燃機関Ｅの運転時は、最高油面レベル９ａおよび最低油面レベル９ｂの間で油面レベルが変化し、さらに走行状態や路面状態に応じて油面レベルが変化する。それゆえ、各バランスウエイト50，60，70，80は、その回転位置に応じてオイルの油面９上および油面９下に位置する。
【００１１】
相互に駆動連結されてクランク軸５の動力で回転駆動される両バランサ軸10，20は、互いに平行な回転中心線Ｌ１，Ｌ２を有するように平行に配置される。駆動側バランサ軸としての第１バランサ軸10は、クランク軸５の駆動回転体としての駆動スプロケット31ｂと被動スプロケット15の間に掛け渡されたチェーン31ａを有する巻掛け伝動機構であるバランサ駆動用伝動機構31を介してクランク軸５により回転駆動される。被動側バランサ軸としての第２バランサ軸20は、両バランサ軸10，20にそれぞれ設けられて互いに噛合する駆動側ギヤである駆動側ヘリカルギヤ16および被動側ギヤである被動側ヘリカルギヤ26から構成される軸間伝動機構32を介して、クランク軸５から第１バランサ軸10を介して伝達された駆動力で、該第１バランサ軸10により回転駆動される。
そして、両伝動機構31，32により、第１バランサ軸10がクランク軸５と同一の回転方向である第１回転方向Ｒ１に、第２バランサ軸20がクランク軸５とは逆の回転方向である第２回転方向Ｒ２に、互いに同期して、しかもいずれもクランク軸５の２倍の回転速度で回転する。
【００１２】
なお、明細書において、軸方向は、回転中心線Ｌ１または回転中心線Ｌ２に平行な方向であり、径方向および周方向は、それぞれ、回転中心線Ｌ１または回転中心線Ｌ２を中心とする径方向および周方向であるとする。
【００１３】
図４を併せて参照すると、第１バランサ軸10には、第１，第２バランスウエイト50，60のほかに、バランサ装置Ｂを駆動する駆動軸としてのクランク軸５からの駆動力が入力される駆動側入力部である第１入力部としての被動スプロケット15と、第１，第２ハウジング７ａ、７ｂにそれぞれ設けられた軸受部半体により構成される第１，第２軸受部17，18に回転可能に支持される第１，第２ジャーナル部11，12と、第１軸受部17に軸方向で互いに反対方向から当接可能な当接部としての第１，第２フランジ部13，14と、第２バランスウエイト60と第２ジャーナル部12との間に配置された駆動側ヘリカルギヤ16とが設けられる。
【００１４】
一方、第２バランサ軸20には、第１，第２バランスウエイト70，80のほかに、第１，第２ハウジング７ａ、７ｂにそれぞれ設けられた軸受部半体により構成される第１，第２軸受部27，28に回転可能に支持される第１，第２ジャーナル部21，22と、第１軸受部27に軸方向で互いに反対方向から当接可能な当接部としての第１，第２フランジ部23，24と、第２バランスウエイト80と第２ジャーナル部22との間に配置された第２入力部としての被動側ヘリカルギヤ26と、オイルポンプ８のポンプ軸８ｂとが設けられる。
被動側ヘリカルギヤ26は、第１バランサ軸10に設けられた駆動側ヘリカルギヤ16からの駆動力が入力される被動側入力部である。第２バランサ軸20の軸端部によりに構成されるポンプ軸８ｂには、ポンプロータ８ｃが取り付けられる。
【００１５】
各バランサ軸10，20において、第１軸受部17，27は、第１フランジ部13，23または第２フランジ部14，24との当接により、対応するバランサ軸10，20が軸方向へ移動することを規制するために、バランサハウジング７に設けられた規制部を兼ねる。別の例として、該規制部が、第１軸受部17，27とは別個に設けられてもよい。
【００１６】
各第１ジャーナル部11；21は、第１，第２バランサ軸10；20の回転中心線Ｌ１；Ｌ２に平行な軸方向で、第１，第２バランスウエイト50，60；70，80の間に、かつ第１，第２フランジ部13，14；23，24の間に位置し、滑り軸受としての軸受19；29を介して第１軸受部17；27に支持される。
なお、軸受部17；27は、バランサハウジング７とは別個の部材から構成される介在部材（例えば、ワッシャ）が設けられて、該介在部材が第１，第２フランジ部13，14；23，24と当接する場合には、該介在部材を含む。
【００１７】
第１バランサ軸10において、第１，第２バランスウエイト50，60は、軸方向で、第１，第２フランジ部13，14をそれぞれ挟んで第１軸受部17の両側に配置される。また、第２バランサ軸20において、第１，第２バランスウエイト70，80は、軸方向で、第１，第２フランジ部23，24をそれぞれ挟んで第１軸受部27の両側に配置される。
そして、第１，第２バランスウエイト50，60；70，80とそれぞれ一体成形されて設けられた第１，第２フランジ部13，14；23，24は、軸方向で第１，第２バランスウエイト50，60；70，80のジャーナル部11，12；21，22寄りで、第１，第２バランスウエイト50，60；70，80に連なる。これにより、第１，第２フランジ部13，14；23，24の剛性が、第１，第２バランスウエイト50，60；70，80によりそれぞれ高められる。
【００１８】
被動スプロケット15から入力されたクランク軸５の駆動力を被動側ヘリカルギヤ26に出力する出力部としての駆動側ヘリカルギヤ16は、被動側ヘリカルギヤ26からの反力により、軸方向での一方向のスラスト力を発生して、第１バランサ軸10には該スラスト力による第１軸スラスト力Ｆ１が作用する。また、被動側ヘリカルギヤ26は、駆動側ヘリカルギヤ16からの駆動力により、軸方向での他方向（前記一方向とは反対方向。）のスラスト力を発生して、第２バランサ軸20には該スラスト力による第２軸スラスト力Ｆ２が作用する。
それゆえ、駆動側ヘリカルギヤ16は、第１バランサ軸10に第１軸スラスト力Ｆ１を加えるギヤ部であり、被動側ヘリカルギヤ26は、第２バランサ軸20に第１軸スラスト力Ｆ１とは反対方向の第２軸スラスト力Ｆ２を加えるギヤ部であり、伝動機構32は、第１，第２バランサ軸10，20に互いに反対方向の第１，第２軸スラスト力Ｆ１，Ｆ２をそれぞれ加える伝動機構である。
【００１９】
図２，図４，図５を参照すると、第１バランサ軸10と一体成形された駆動側の各バランスウエイト50，60、および、第２バランサ軸20と一体成形された被動側の各バランスウエイト70，80は、対応するバランサ軸10；20のジャーナル部11；21の外周面の半径よりも大きな半径の外周面55，65；75，85を有し、軸方向から見て（以下、「軸方向視」という。）、径方向外方に突出する扇形の突出部である。各バランスウエイト50，60；70，80の周方向での形成範囲（回転中心線Ｌ１；Ｌ２を中心とする角度での範囲である。）は、１８０°よりも小さい。そして、各バランサ軸10；20において、各バランスウエイト50，60；70，80を周方向にほぼ二等分したとき、回転方向Ｒ１；Ｒ２での前方に位置する部分が前部51，61；71，81であり、回転方向Ｒ１；Ｒ２での後方に位置する部分が後部52，62；72，82である。
前部51，61；71，81は、各バランスウエイト50，60；70，80おいて、回転方向Ｒ１；Ｒ２で最も前の部分である前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａを有し、後部52，62；72，82は、各バランスウエイト50，60，；70，80において、回転方向Ｒ１；Ｒ２で最も後の部分である後端部52ｂ，62ｂ；72ｂ，82ｂを有する。前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａおよび後端部52ｂ，62ｂ；72ｂ，82ｂは、回転中心線Ｌ１；Ｌ２から径方向外方に延びて、外周面55，65；75，85の最前部55ａ，65ａ；75ａ，85ａおよび最後部55ｂ，65ｂ；75ｂ，85ｂをそれぞれ有する。
【００２０】
図６を併せて参照すると、各バランスウエイト50，60；70，80は、軸方向視で、回転中心線Ｌ１；Ｌ２からバランスウエイト50，60；70，80の外周面55，65；75，85までの径方向距離ｄが外周面55，65；75，85における回転方向Ｒ１；Ｒ２での前方寄りの部位で後方寄りの部位に比べて小さい小径部57，67；77，87を有する。各バランスウエイト50，60；70，80において、小径部57，67；77，87は、回転方向Ｒ１；Ｒ２での前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａから回転方向Ｒ１；Ｒ２での後方に、外周面55，65；75，85の所定の周方向長さＮに渡って設けられている。
したがって、外周面55，65；75，85のうちで小径部57，67；77，87での外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃにおいて、その径方向距離ｄは、回転方向Ｒ１；Ｒ２で前方寄りの部位では、回転方向Ｒ１；Ｒ２で後方寄りの部位に比べて小さくなる減少傾向を有する。
【００２１】
この実施形態では、小径部57，67，77，87は、前部51，61，71，81のほぼ全体であり、後部52，62，72，82では後端部52ｂ，62ｂ，72ｂ，82ｂまで、径方向距離ｄが最大値ｄ１に等しい値を有する。したがって、各バランスウエイト50，60；70，80において、後部52，62；72，82を含めて、小径部57，67；77，87以外の部分では、回転中心線Ｌ１；Ｌ２に直交する平面での外周面55，65；75，85の断面形状は、回転中心線Ｌ１；Ｌ２を中心とした半径が一定の円弧である。
また、回転中心線Ｌ１；Ｌ２を含む平面での外周面55，65；75，85の断面は、円弧状の丸みを有する軸方向での両端部を除いて、回転中心線Ｌ１；Ｌ２にほぼ平行な直線である。そして、軸方向視で、外周面55ｃ，65ｃ，75ｃ，85ｃの形状は、インボリュート曲線である。
【００２２】
そして、前端部51ａ，61ａ，71ａ，81ａでの径方向距離ｄは周方向長さＮよりも短く設定されている。また、小径部57，67，77，87は、前端部51ａ，61ａ，71ａ，81ａにおいて径方向距離ｄの最小値ｄ２を有し、該最小値ｄ２は最大値ｄ１の２／３以下である。なお、図６には、径方向距離ｄが最大値ｄ１である仮想延長外周面Ｓが二点鎖線で示されている。
【００２３】
そして、前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａは、フランジ部13，14；23，24の外周面13ｃ，14ｃ；23ｃ，24ｃよりも回転中心線Ｌ１；Ｌ２に対して径方向内方に位置し、したがって、前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａでの外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃである最前部55ａ，65ａ；75ａ，85ａは、外周面13ｃ，14ｃ；23ｃ，24ｃよりも径方向内方に位置する。また、小径部57，67；77，87では、径方向距離ｄが、後部52，62；72，82寄りから回転方向Ｒ１；Ｒ２で前方に向かうにつれて漸減して、連続的に滑らかに変化しながら小さくなる。ここで、滑らかとは、角がないことを意味する。
【００２４】
さらに、小径部57，67；77，87では、外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃとバランサハウジング７の内面７ｉとの径方向での間隙Ｇが、回転方向Ｒ１；Ｒ２で前方に向かうにつれて漸増して、連続的に滑らかに変化しながら大きくなる。そして、このような間隙Ｇが形成されるように、回転中心線Ｌ１；Ｌ２に直交する平面での内面７ｉの断面形状が設定され、この実施形態では、内面７ｉの断面形状は、各バランスウエイト50，60；70，80にそれぞれ対応して回転中心線Ｌ１；Ｌ２を中心とした半径がほぼ一定の円弧とされている。
そして、第１，第２バランサ軸10；20において、径方向距離ｄが最小となる前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａが両バランサ軸10；20の間でオイルの油面９下に進入することから、回転方向Ｒ１；Ｒ２で後方に向かって径方向距離ｄが大きくなる外周面55，65；75，85により、両バランサ軸10；20間のオイルを掻き出すことができるので、両バランサ軸10；20間にオイルが掻き集められることが防止されて、バランスウエイト50，60；70，80が油面９下に進入するときのオイルの抵抗が減少する。
【００２５】
第１バランサ軸10において、第１，第２バランスウエイト50，60の前部51，61の小径部57，67には、駆動側の第１，第２傾斜面53，63がそれぞれ形成される。回転方向Ｒ１で前側の第１，第２傾斜面53，63は、軸方向での両側縁部が回転方向Ｒ１での前縁部53ａ，63ａおよび後縁部53ｂ，63ｂとなるように、かつ、第１バランサ軸10の回転時に、油面９下に位置するときの第１傾斜面53に作用するオイルの反力により第１バランスウエイト50が第１バランサ軸10に加える第１スラスト力Ｆa1、および油面９下に位置するときの第２傾斜面63に作用するオイルの反力により第２バランスウエイト60が第１バランサ軸10に加える第２スラスト力Ｆa2により、第１バランサ軸10に作用する軸スラスト力Ｆ１が低減するように、回転方向Ｒ１に向かって傾斜している。
【００２６】
第２バランサ軸20において、第１，第２バランスウエイト70，80の前部71，81の小径部77，87には、被動側の第１，第２傾斜面73，83がそれぞれ形成される。回転方向Ｒ２で前側の第１，第２傾斜面73，83は、軸方向での両側縁部が回転方向Ｒ２での前縁部73ａ，83ａおよび後縁部73ｂ，83ｂとなるように、かつ、第２バランサ軸20の回転時に、油面９下に位置するときの第１傾斜面73に作用するオイルの反力により第１バランスウエイト70が第２バランサ軸20に加える第１スラスト力Ｆb1、および油面９下に位置するときの第２傾斜面83に作用するオイルの反力により第２バランスウエイト80が第２バランサ軸20に加える第２スラスト力Ｆb2により、第２バランサ軸20に作用する軸スラスト力Ｆ２が低減するように、回転方向Ｒ２に向かって傾斜している。
そして、前縁部53ａ，63ａ，73ａ，83ａは、小径部57，67，77，87の前端部51ａ，61ａ，71ａ，81ａである。
【００２７】
第１バランサ軸10について、各傾斜面53，63は、回転中心線Ｌ１の径方向から見て回転中心線Ｌ１に直交する直交平面に対して傾斜しており、軸方向での一方向（図４において左方）に面して形成されている。したがって、両傾斜面53，63は、軸方向で同じ方向に面している。また、第２バランサ軸20について、各傾斜面73，83は、回転中心線Ｌ２の径方向から見て回転中心線Ｌ２に直交する直交平面に対して傾斜しており、軸方向での他方向（図５において左方）に面して形成されている。したがって、両傾斜面73，83は、軸方向で同じ方向に面している。
各傾斜面53，63，73，83は、平面、また僅かに湾曲した面、傾斜角度が異なる複数の平面または僅かに湾曲した曲面からなる複合面であってもよい。
【００２８】
また、各傾斜面53，63；73，83について、軸方向での形成範囲は、バランスウエイト50，60；70，80の軸方向幅の範囲内であって、該軸方向幅の過半であり、径方向での形成範囲は、バランサ軸10；20の第１ジャーナル部11；21の外径に等しい外径の仮想外周面と外周面55，65；75，85との間の径方向幅の過半であり、周方向（または回転方向Ｒ１；Ｒ２）での形成範囲は、前部51，61；71，81の周方向範囲（回転中心線Ｌ１；Ｌ２を中心とする角度での範囲である。）内であって、該周方向範囲の過半である。この実施形態では、各傾斜面53，63，73，83について、軸方向での形成範囲は前記軸方向幅にほぼ等しく、周方向での形成範囲は前記周方向範囲よりも小さい。
そして、この実施形態では、すべての傾斜面53，63，73，83自体の形状は同じである。
【００２９】
第１，第２傾斜面53，63；73，83の一方の傾斜面である傾斜面53；83は、前縁部53ａ；83ａにおいてフランジ部13；24に連なる。
後縁部53ｂ，63ｂ，73ｂ，83ｂは、流線形に形成され、これにより各傾斜面53，63，73，83に沿うオイルが、後縁部53ｂ，63ｂ，73ｂ，83ｂから滑らかに離れてゆくので、後縁部53ｂ，63ｂ，73ｂ，83ｂ近傍でのオイルの乱れ（例えば、渦の発生）が抑制されて、バランスウエイト50，60，70，80に作用するオイルの抵抗を低減できる。
【００３０】
そして、図４（ａ）に示されるように、第１バランサ軸10の各バランスウエイト50，60において、径方向から見て、第１，第２傾斜面53，63の傾斜方向は、駆動側ヘリカルギヤ16の歯の傾斜方向に対して軸方向で反対方向に傾斜しており、駆動側ヘリカルギヤ16の傾斜方向に交差する方向である。このように、各バランスウエイト50，60の前部51，61には、単一の傾斜面53，63が形成され、第１バランサ軸10に作用する軸スラスト力Ｆ１は、第１，第２スラスト力Ｆa1，Ｆa2の合力により低減する。
また、図４（ｂ）に示されるように、第２バランサ軸20の各バランスウエイト70，80において、径方向から見て、第１，第２傾斜面73，83の傾斜方向は、被動側ヘリカルギヤ26の歯の傾斜方向に対して軸方向でほぼ同一方向に傾斜しており、被動側ヘリカルギヤ26の傾斜方向に沿う方向である。このように、各バランスウエイト70，80の前部71，81には、単一の傾斜面73，83が形成され、第２バランサ軸20に作用する軸スラスト力Ｆ２は、第１，第２スラスト力Ｆb1，Ｆb2の合力により低減する。
【００３１】
第１バランサ軸10において、第１，第２バランスウエイト50，60の後部52，62には、回転方向Ｒ１で後側の第１，第２傾斜面54，64がそれぞれ形成され、第２バランサ軸20において、第１，第２バランスウエイト70，80の後部72，82には、回転方向Ｒ２で後側の第１，第２傾斜面74，84がそれぞれ形成される。
傾斜面53，63；73，83および傾斜面54，64；74，84は、回転中心線Ｌ１；Ｌ２を含むと共に周方向でバランスウエイト50，60；70，80を二等分する平面を対称面として、面対称に形成されている。
それゆえ、第１，第２バランサ軸10；20において、各バランスウエイト50，60；70，80の後部52，62；72，82には、単一の傾斜面54，64；74，84が形成され、この傾斜面54，64；74，84により、後端部52ｂ，62ｂ；72ｂ，82ｂの後方近傍でのオイルの乱れ（例えば、渦の発生）が抑制されて、バランスウエイト50，60；70，80に作用するオイルの抵抗を低減できる。
【００３２】
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
オイルが溜められたオイルパン３内に配置されるバランサ装置Ｂにおいて、バランスウエイト50，60；70，80は、その外周面55，65；75，85の、回転方向Ｒ１；Ｒ２での前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａから回転方向Ｒ１；Ｒ２での後方に所定の周方向長さＮに渡って、バランサ軸10；20の回転中心線Ｌ１；Ｌ２に平行な軸方向から見て、回転中心線Ｌ１；Ｌ２から外周面55，65；75，85までの径方向距離ｄが外周面55，65；75，85における回転方向Ｒ１；Ｒ２での前方寄りの部位で後方寄りの部位に比べて小さい小径部57，67；77，87を有し、さらに前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａでの径方向距離ｄは周方向長さＮよりも短い。この構造により、小径部57，67；77，87では、外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃの径方向距離ｄが回転方向Ｒ１；Ｒ２での前方の部位で回転方向Ｌ１；Ｌ２での後方の部位に比べて小さく、しかも小径部57，67；77，87の前端部でもあるバランスウエイト50，60；70，80の前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａでの径方向距離ｄが、小径部57，67；77，87の周方向長さＮよりも小さいことで、前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａでの径方向距離ｄを小さくして、前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａの径方向長さを短くできるので、回転するバランスウエイト50，60；70，80が、オイルの油面９下に進入するとき、および油面９下に位置するとき、バランスウエイト50，60；70，80がオイルから受ける抵抗が減少して、バランサ装置Ｂでの動力損失が減少し、またオイルの攪拌が抑制される。しかも、小径部57，67；77，87での外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃの長さは、前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａでの径方向距離ｄよりも長いので、該外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃにおいて、回転方向Ｒ１；Ｒ２に向かって径方向距離ｄの急増を抑えることができて、前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａでの径方向距離ｄが短いことによる抵抗減少効果およびオイルの攪拌抑制効果の低下を防止できる。
さらに、小径部57，67，77，87の前端部51ａ，61ａ，71ａ，81ａの径方向距離ｄが最小値ｄ２を有し、該最小値ｄ２は、径方向距離ｄの最大値ｄ１の２／３以下であることにより、オイルの抵抗減少効果およびオイルの攪拌抑制効果が高められる。
【００３３】
小径部57，67；77，87では、径方向距離ｄが、回転方向Ｒ１；Ｒ２で前方に向かうにつれて漸減することにより、該小径部57，67；77，87では、その外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃの径方向距離ｄが回転方向Ｒ１；Ｒ２で後方の部位ほど次第に大きくなることから、バランスウエイト50，60；70，80の回転につれてオイルが外周面55，65；75，85によりスムーズに押し退けられるので、オイルから受ける抵抗が減少する。
また、バランサ装置は、バランスウエイト50，60；70，80を収容するバランサハウジング７を備え、バランスウエイト50，60；70，80の外周面55，65；75，85とバランサハウジング７の内面７ｉとの径方向での間隙Ｇが、回転方向Ｒ１；Ｒ２で前方に向かうにつれて漸増することにより、回転方向Ｒ１；Ｒ２で前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａ寄りほど外周面55，65；75，85とバランサハウジング７の内面７ｉとの径方向での間隔Ｇが大きいので、その分、オイルが拡散しやすくなって、前端部51ａ，61ａ；71ａ，81ａが受けるオイルの抵抗が減少する。
【００３４】
各バランスウエイト50，60；70，80において、軸方向視で、小径部57，67；77，87での外周面55，65；75，85の形状は、インボリュート曲線であることにより、小径部57，67；77，87での外周面55，65；75，85がオイルから受ける抵抗がほぼ一定の割合で変化するため、該抵抗の変動に起因するバランサ軸10；20の回転変動が抑制される。
【００３５】
小径部57，67；77，87には、傾斜面53，63；73，83が形成され、該傾斜面53，63；73，83は、バランサ軸10；20の回転中心線Ｌ１；Ｌ２に平行な軸方向での両側縁部が回転方向Ｒ１；Ｒ２での前縁部53ａ，63ａ；73ａ，83ａおよび後縁部53ｂ，63ｂ；73ｂ，83ｂにそれぞれなるように、かつ、傾斜面53，63；73，83に作用するオイルの反力によりバランスウエイト50，60；70，80がバランサ軸10；20に加えるスラスト力Ｆa1，Ｆa2；Ｆb1，Ｆb2により、バランサ軸10；20に加えられる軸スラスト力Ｆ１；Ｆ２が低減するように、回転方向Ｒ１；Ｒ２に向かって傾斜している。この構造により、バランスウエイト50，60；70，80がオイルから受ける抵抗は、回転方向Ｒ１；Ｒ２に向かって傾斜して形成された傾斜面53，63；73，83により減少する。しかも、バランサ軸10；20を軸方向に移動させるようにバランサ軸10；20に作用する軸スラスト力Ｆ１；Ｆ２は、傾斜面53，63；73，83に作用するオイルの反力に基づいて発生して、バランスウエイト50，60；70，80を通じてバランサ軸10；20に作用するスラスト力Ｆa1，Ｆa2；Ｆb1，Ｆb2により低減するので、軸方向でのバランサ軸10；20の移動を規制する規制部である軸受部17；27とバランサ軸10；20との摩擦による動力損失が減少する。
【００３６】
より具体的には、第１バランサ軸10において、第１スラスト力Ｆa1および第２スラスト力Ｆa2により、スプロケット15から入力された駆動力を被動側ヘリカルギヤ26に出力する駆動側ヘリカルギヤ16により第１バランサ軸10に加えられる第１軸スラスト力Ｆ１が低減し、第２バランサ軸20において、第１スラスト力Ｆb1および第２スラスト力Ｆb2により、被動側ヘリカルギヤ26により第２バランサ軸20に加えられる第２軸スラスト力Ｆ２が低減することにより、第１バランサ軸10において駆動側ヘリカルギヤ16により第１バランサ軸10に作用する軸スラスト力Ｆ１、および第２バランサ軸20において被動側ヘリカルギヤ26により第２バランサ軸20に作用する第２軸スラスト力Ｆ２が、バランスウエイト50，60；70，80に形成された傾斜面53，63；73，83に作用するオイルの反力に基づいて第１，第２バランサ軸10；20にそれぞれ作用するスラスト力Ｆa1，Ｆb1；Ｆa2，Ｆb2により低減する。この結果、駆動側ヘリカルギヤ16および被動側ヘリカルギヤ26を備える伝動機構32により互いに反対方向に回転する第１，第２バランサ軸10；20を備えるバランサ装置Ｂにおいて、各ヘリカルギヤ16；26により発生して第１，第２バランサ軸10；20に作用する第１，第２軸スラスト力Ｆ１；Ｆ２が、各バランスウエイト50，60；70，80の傾斜面53，63；73，83により発生するスラスト力Ｆa1，Ｆb1；Ｆa2，Ｆb2により低減して、バランサ装置Ｂでの動力損失が減少する。
また、傾斜面53，63，73，83によりオイルパン３に溜められたオイルの油面９下への進入時および油中でのオイルの攪拌が抑制されて、オイルポンプ８に気泡が吸入されるエア噛みが抑制される。
【００３７】
以下、前述した実施形態の一部が変更された形態について、変更された部分を中心に説明する。
小径部57，67，77，87は、前部および後部52，62，72，82に渡る部分、またはバランスウエイトの全体であってもよい。小径部57，67，77，87がバランスウエイトの全体である場合、外周面55，65，75，85の最後部55ｂ，65ｂ，75ｂ，85ｂでの径方向距離ｄが最大値ｄ１となる。
小径部57，67；77，87での外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃの径方向距離ｄの前記減少傾向は、径方向距離ｄが外周面55ｃ，65ｃ；75ｃ，85ｃの全範囲において回転方向Ｒ１；Ｒ２で前方に向かうにつれて連続的に減少することなく、径方向距離ｄが回転方向Ｒ１；Ｒ２で前方に向かうにつれて連続的に減少する部位と、径方向距離ｄが等しくなる部位とが混在する場合を含むものであってもよい。
バランサ装置は、１つのバランサ軸を備えるものであってもよく、また、１つのバランサ軸に１または３以上のバランスウエイトを備えるものであってもよい。バランサ装置が、１つのバランサ軸に複数のバランスウエイトを備える場合、該複数のバランスウエイトは、第１バランスウエイトおよび第２バランスウエイトに分けられる。
各バランスウエイトには、傾斜面が形成されなくてもよく、この場合には、バランスウエイトに作用するオイルの反力によりバランサ軸を軸方向に移動させるスラスト力が発生することがない。
軸間伝動機構は、互いに噛合する駆動側ギヤである駆動側平ギヤおよび被動側ギヤである被動側平ギヤから構成されてもよい。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機等の船舶推進装置に使用されるものであってもよい。
内燃機関は、単気筒内燃機関であってもよく、また複数のシリンダを有する直列またはＶ型の多気筒内燃機関であってもよい。
バランサ装置は、ピストン等の運動部材の往復運動などの周期的な運動に起因する振動が発生する機械に使用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１実施形態を示し、本発明が適用されたバランサ装置を備える内燃機関の要部を一部断面で示す図である。
【図２】図１のＩＩ矢視でのバランサ装置の図である。
【図３】図２のＩＩＩ線での要部断面図である。
【図４】（ａ）は、図２のＩＶａ−ＩＶａ線断面図であり、（ｂ）は、図２のＩＶｂ−ＩＶｂ線断面図である。
【図５】図１のバランサ装置のバランスウエイトを示し、（Ａ−ａ）は、図４（ａ）の要部の図であり、（Ａ−ｂ）は、（Ａ−ａ）のｂ矢視図であり、（Ａ−ｃ）は、（Ａ−ａ）のｃ矢視図であり、  （Ｂ−ａ）は、図４（ａ）の要部の図であり、（Ｂ−ｂ）は、（Ｂ−ａ）のｂ矢視での断面図であり、（Ｂ−ｃ）は、（Ｂ−ａ）のｃ矢視図であり、  （Ｃ−ａ）は、図４（ｂ）の要部の図であり、（Ｃ−ｂ）は、（Ｃ−ａ）のｂ矢視での断面図であり、（Ｃ−ｃ）は、（Ｃ−ａ）のｃ矢視図であり、  （Ｄ−ａ）は、図４（ｂ）の要部の図であり、（Ｄ−ｂ）は、（Ｄ−ａ）のｂ矢視図であり、（Ｄ−ｃ）は、（Ｄ−ａ）のｃ矢視図であり、
【図６】図１のバランサ装置のバランスウエイトの小径部を説明する図であり、（ａ）は、図４（ａ）のＶＩａ矢視での第１バランサ軸に設けられる２つのバランスウエイトの説明図であり、（ｂ）は、図４（ｂ）のＶＩｂ矢視での第２バランサ軸に設けられる２つのバランスウエイトの説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
３…オイルパン、７…バランサハウジング、10，20…バランサ軸、50，60，70，80…バランスウエイト、57，67，77，87…小径部、53，63，73，83…傾斜面、51ａ，61ａ，71ａ，81ａ…前端部、55，65，75，85…外周面
Ｂ…バランサ装置、Ｆ１，Ｆ２…軸スラスト力、Ｆa1，Ｆb1…第１スラスト力、Ｆa2，Ｆb2…第２スラスト力、Ｒ１，Ｒ２…回転方向、Ｌ１，Ｌ２…回転中心線、Ｎ…周方向長さ、ｄ…径方向距離、Ｇ…間隙。
【図１】
2010060075.tif 000003
【図２】
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【図３】
2010060075.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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