(57)【要約】【課題】エンジンの低温始動性の確保と、通常運転域におけるバランスシャフトの回転抵抗の低減とを両立する。【解決手段】バランスシャフト２のバランサマス２３の外周面に、当該バランサマス２３の回転方向に沿って延びる凹部２３ａを設ける。このようにバランサマス２３に凹部２３ａを設けておくことにより、バランサマス２３の外周面（外径最大部２３ｂ）とハウジング１０の外周壁１２ａの内周面との間のクリアランスＣｍｉｎを小さくしても、バランスシャフト２の回転抵抗（気体の流動抵抗等）を低減することができるので、エンジンの低温始動性の確保と、バランサマスが油没していない通常運転域におけるバランスシャフト２の回転抵抗の低減とを両立することが可能になる。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸線を中心として回転可能なシャフトと、前記回転軸線に対して偏心した位置に設定されたバランサマスとを備えたバランサ装置であって、
前記バランサマスの外周面に、当該バランサマスの回転方向に沿って延びる凹部が形成されていることを特徴とするバランサ装置。
【請求項２】
請求項１記載のバランサ装置において、
前記バランサマスの凹部には、当該バランサマスの回転軸線方向の端部に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面が形成さ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、エンジンなどに設けられるバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、４気筒のエンジン（内燃機関）にあっては、ピストンの上下方向の往復運動により発生する２次の慣性力に起因してクランクシャフトの回転バランスに不均衡が生じ、これが原因となってエンジンに上下振動が生じる。このような振動を抑制するために、エンジンにはバランサ装置が設けられている。
【０００３】
バランサ装置は、例えば、バランサマスが偏心して設けられた２本のバランスシャフトと、これら２本のバランスシャフトを回転可能に支持するハウジング（シリンダブロック下部のオイルパン内に配置）などを備え、上記２本のバランスシャフトをクランクシャフトの回転力により相互に反対方向に回転させることによってエンジンの振動を抑制するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７５０８２号公報
【特許文献２】特開２０１２−０５７７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジン停止状態になると、オイルパン内のオイルの油面レベルが上昇し、バランサ装置のハウジング内にオイルが流入してバランサマスがオイル中に浸漬（油没）した状態となる。こうした状態（バランサマス油没状態）で、エンジンが始動されてバランスシャフトが回転すると、バランサマスはオイルを攪拌した状態で回転するので回転抵抗が生じる。特に、低温始動時には、オイルが高密度でありバランスシャフトの回転抵抗が大きくなってしまうためエンジン始動性が低下する。
【０００６】
ここで、バランサマスが油没しているときの回転抵抗はハウジング内の油量が支配的となる。つまり、ハウジング内の油量が多いと、バランサマスが掻き上げる油量が多くなって回転抵抗が大きくなる。こうした点を考慮して、バランサマスの外周面とハウジング内面との間のクリアランスを詰めてハウジング内の油量を少なくすることによって、バランサの回転抵抗を小さくすることが考えられる。しかしながら、バランサマスとハウジングとの間のクリアランスを小さくすると、バランサマスが油没していない通常運転域では、バランサマスとハウジングとの間における気体の流動抵抗が大きくなってしまい、バランスシャフトの回転抵抗が増加する。
【０００７】
本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、エンジンの低温始動性の確保と、通常運転域におけるバランスシャフトの回転抵抗の低減とを両立することが可能なバランサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転軸線を中心として回転可能なシャフト（シャフト本体）と、前記回転軸線に対して偏心した位置に設定されたバランサマスとを備えたバランサ装置において、前記バランサマスの外周面に、当該バランサマスの回転方向に沿って延びる凹部が形成されていることを技術的特徴としている。
【０００９】
以下、本発明の作用について述べる。
【００１０】
まず、本発明においては、バランサマスの外周面（凹部以外の外径最大部）とハウジングの内面との間のクリアランスを可能な限り小さくして、エンジン停止時（バランサマス油没時）のハウジング内の油量を少なくする。
【００１１】
ここで、本発明にあっては、バランサマスの外周面に凹部を設けているので、バランサマスの外周面がフラットである場合と比較して、エンジン停止時におけるハウジング内の油量が増えるものの、低温始動性は確保することができる。この点について説明する。
【００１２】
バランサマスが油没している状態で、バランスシャフトが回転すると、バランサマスの凹部内の圧力が凹部以外の部分の圧力より大きくなる。つまり、バランサマスの回転により凹部内（外径が小さくて周速が遅い部分）で引き摺られるオイルの流速（周速）は、外周面（外径最大部）にて引き摺られるオイルの流速よりも遅くなるので、凹部内の圧力がこの凹部以外の部分（外径最大部）よりも大きくなり、この凹部内外の差圧によって凹部内から外側に向けてオイルが排出されるようになる。したがって、バランサマスに凹部を設けることでハウジング内の油量が増えても、エンジンの低温始動性を確保することができる。
【００１３】
また、バランサマスに凹部を設けておくことにより、バランサマスの外周面（凹部以外の外径最大部）とハウジングの内面との間のクリアランスが小さくても、凹部の存在により気体の流動抵抗を小さくすることができる。これによってバランサマスが油没していない通常運転域でのバランスシャフトの回転抵抗を低減することができる。
【００１４】
このように、本発明によれば、エンジンの低温始動性の確保と、通常運転域におけるバランスシャフトの回転抵抗の低減とを両立することが可能になる。
【００１５】
本発明において、バランサマスの凹部に、当該バランサマスの回転軸線方向の端部に向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面を形成しておいてもよい。このように凹部に傾斜面を設けておくと、バランサマスが油没しているときに、バランサマスの凹部内のオイルが、バランサマスの回転に伴って発生する遠心力によって傾斜面に沿って凹部外側に効率的に排出されるので、エンジンの低温始動性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、バランサマスの外周面に凹部を形成しているので、エンジンの低温始動性の確保と、バランサマスが油没していない通常運転域におけるバランスシャフトの回転抵抗の低減とを両立することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のバランサ装置を適用するエンジンの一例を示す概略構成図である。
【図２】バランサ装置の側面図である。
【図３】バランサ装置の平面図である。なお、図３では、アッパーハウジングを取り外した状態を示している。
【図４】図２のＩ−Ｉ断面図である。
【図５】図２のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図６】バランサ装置を構成する第１バランスシャフトのみを抽出して示す斜視図である。
【図７】バランサ装置を構成する第１バランスシャフトのみを抽出して示す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）を併記して示す図である。
【図８】バランサ装置を構成する第２バランスシャフトのみを抽出して示す正面図（Ａ）及び側面図（Ｂ）を併記して示す図である。
【図９】図７のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図１０】図８のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図１１】クランクシャフト側のドライブギヤとバランサ装置のドリブンギヤとの噛み合い状態、及び、バランサ装置の２本のバランスシャフトのドリブンギヤの噛み合い状態を示す図である。
【図１２】バランサマスに設けた凹部の作用説明図である。
【図１３】バランサマスの外周部に設ける凹部の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
−エンジン−
まず、本発明のバランサ装置を適用するエンジン（内燃機関）について図１を参照して説明する。なお、図１にはエンジンの１気筒の構成のみを示している。
【００２０】
この例のエンジン１００は、４気筒ガソリンエンジンであって、シリンダブロック１０１、シリンダヘッド１０２、ヘッドカバー１０３、クランクケース１０４、及び、オイルパン１０５などを備えており、シリンダブロック１０１の各気筒（シリンダボア）１０１ａ内にピストン１０６が収容されている。
【００２１】
ピストン１０６は、コネクティングロッド（コンロッド）１０７を介してクランクシャフト１０８のクランクピン１８１に連結されている。クランクシャフト１０８は、上記クランプピン１８１及びカウンタウェイト１８２などを備えている。また、クランクシャフト１０８には、後述するバランサ装置１の第１ドリブンギヤ２１に噛み合うドライブギヤ２００（図１１等参照）が一体回転可能に設けられている。
【００２２】
クランクシャフト１０８はクランクケース１０４内に配置されており、このクランクケース１０４に回転可能に支持されている。クランクケース１０４はシリンダブロック１０１の下部に取り付けられており、このクランクケース１０４の下部に、オイル（エンジンオイル）を貯留するオイルパン１０５が取り付けられている。このオイルパン１０５に貯留されたオイルは、エンジン１の運転時に、異物を除去するオイルストレーナを介してオイルポンプ（図示せず）によって汲み上げられて、ピストン１０６、クランクシャフト１０８、コネクティングロッド１０７などエンジン各部に供給され、その各部の潤滑・冷却等に使用される。そして、このようにして供給されたオイルは、エンジン各部の潤滑・冷却等のために使用された後、オイルパン１０５に戻され、再びオイルポンプによって汲み上げられるまでオイルパン１０５内に貯留される。
【００２３】
一方、シリンダブロック１０１の上端にはシリンダヘッド１０２が設けられており、このシリンダヘッド１０２とピストン１０６との間に燃焼室１０１ｂが形成されている。また、シリンダヘッド１０２には点火プラグ１４０が配置されており、この点火プラグ１４０の先端部が燃焼室１０１ｂ内に臨んでいる。
【００２４】
エンジン１００の燃焼室１０１ｂには吸気通路１１０と排気通路１２０とが接続されている。吸気通路１１０の一部は吸気ポート１１１及び吸気マニホールド１１２によって形成されている。また、排気通路１２０の一部は排気ポート１２１及び排気マニホールド１２２によって形成されている。
【００２５】
吸気通路１１０（吸気ポート１１１）と燃焼室１０１ｂとの間に吸気バルブ１１３が設けられており、この吸気バルブ１１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１０と燃焼室１０１ｂとが連通または遮断される。また、排気通路１２０（排気ポート１２１）と燃焼室１０１ｂとの間に排気バルブ１２３が設けられており、この排気バルブ１２３を開閉駆動することにより排気通路１２０と燃焼室１０１ｂとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１１３及び排気バルブ１２３の開閉駆動は、クランクシャフト１０８の回転がタイミングチェーン等を介して伝達される吸気カムシャフト１１４及び排気カムシャフト１２４の各回転によって行われる。
【００２６】
そして、吸気通路１１０の吸気ポート１１１には、燃料を噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）１３０が配置されている。インジェクタ１３０は各気筒毎に設けられている。これらインジェクタ１３０は共通のデリバリパイプ１３１に接続されている。デリバリパイプ１３１には、図示しない燃料供給系の燃料タンクに貯溜の燃料が供給され、これによって、インジェクタ１３０から吸気ポート１１１内に燃料が噴射される。この噴射燃料は吸入空気と混合されて混合気となってエンジン１００の燃焼室１０１ｂに導入される。燃焼室１０１ｂに導入された混合気（燃料＋空気）は点火プラグ１４０にて点火されて燃焼・爆発する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン１０６が往復動され、これによりクランクシャフト１０８が回転されてエンジン１００の駆動力（出力トルク）が得られる。燃焼ガスは、排気バルブ１２３の開弁にともない排気通路１２０に排出される。
【００２７】
そして、本実施形態においては、クランクケース１０４の下方のオイルパン１０５の内部に、エンジン１００の上下振動を抑制するためのバランサ装置１が配置されている。このバランサ装置１は、複数本のボルト（図示せず）等によって、クランクケース１０４の上方のシリンダブロック１０１の壁体に支持されている。
【００２８】
−バランサ装置−
次に、バランサ装置１について図２〜図１１を参照して説明する。
【００２９】
この例のバランサ装置１は、第１バランスシャフト２、第２バランスシャフト３、及び、ハウジング１０などを備えている。
【００３０】
ハウジング１０は、アッパーハウジング１１及びロアハウジング１２によって構成されている。これらアッパーハウジング１１とロアハウジング１２とは複数本のボルト１３・・１３によって互いに締結されている。そして、このハウジング１０が複数本のボルト（図示せず）等によりクランクケース１０４の上方のシリンダブロック１０１の壁体に支持され、これによってバランサ装置１の全体がシリンダブロック１０１に支持される。
【００３１】
第１バランスシャフト２及び第２バランスシャフト３はそれぞれハウジング１０に回転可能に支持されている。第１バランスシャフト２は回転軸線ＣＬ１を中心として回転可能であり、また、第２バランスシャフト３は、上記回転軸線ＣＬ１と平行な回転軸線ＣＬ２を中心として回転可能である。これら第１バランスシャフト２の回転軸線ＣＬ１及び第２バランスシャフト３の回転軸線ＣＬ２は、当該バランサ装置１をエンジン１００に組み付けた状態で、クランクシャフト１０８に回転一体に設けたドライブギヤ２００（はすば歯車）の回転軸線（クランクシャフト１０８の回転軸線）と平行な位置関係になるように構成されている。
【００３２】
第１バランスシャフト２は、シャフト本体２０と、このシャフト本体２０に一体回転可能に設けられた第１ドリブンギヤ２１及び第２ドリブンギヤ２２と、シャフト本体２０に一体回転可能に設けられたバランサマス２３とを備えている。
【００３３】
シャフト本体２０の両端部には、それぞれ、回転軸線ＣＬ１を軸心とする円柱形状のジャーナル部２０ａ，２０ｂが設けられている。その一端側のジャーナル部２０ａはベアリング４ａを介してハウジング１０に回転自在に支持されており、また、他端側のジャーナル部２０ｂはベアリング４ｂを介してハウジング１０に回転自在に支持されている。これにより第１バランスシャフト２が回転軸線ＣＬ１を中心として回転可能となっている。
【００３４】
第１ドリブンギヤ２１は、上記クランクシャフト１０８に一体回転可能に設けられたドライブギヤ２００（はすば歯車）に噛み合うはすば歯車であって、圧入等によってシャフト本体２０に一体的に取り付けられている。第１ドリブンギヤ２１はシャフト本体２０の軸方向の略中央部に配置されている。そして、この第１ドリブンギヤ２１と上記クランクシャフト１０８のドライブギヤ２００との歯数比は１：２に設定されており、第１バランスシャフト２がクランクシャフト１０８に対して２倍の回転速度で回転するようになっている。
【００３５】
第２ドリブンギヤ２２は、後述する第２バランスシャフト３のドリブンギヤ３２と噛み合うはすば歯車であって、圧入等によってシャフト本体２０に一体的に取り付けられている。第２ドリブンギヤ２２は、第１ドリブンギヤ２１と一端側のジャーナル部２０ａとの間に配置されている。なお、第１ドリブンギヤ２１及び第２ドリブンギヤ２２は平歯車等であってもよい。
【００３６】
バランサマス２３はシャフト本体２０に一体形成されている。バランサマス２３は、略半円柱状に形成された部材であって、第１バランスシャフト２の回転軸線ＣＬ１に対して重心が偏心した状態で設けられている（バランサマス２３は回転軸線ＣＬ１に対して偏心した位置に配置されている）。バランサマス２３は第１ドリブンギヤ２１と他端側のジャーナル部２０ｂとの間に配置されている。バランサマス２３の外周面（凹部２３ａ以外の外径最大部２３ｂ）は、第１バランスシャフト２の回転軸線ＣＬ１を中心とする円弧状の曲面となっている。
【００３７】
第２バランスシャフト３は、シャフト本体３０と、このシャフト本体３０に一体回転可能に設けられたドリブンギヤ３２及びバランサマス３３とを備えている。
【００３８】
シャフト本体３０の両端部には、それぞれ、回転軸線ＣＬ２を軸心とする円柱形状のジャーナル部３０ａ，３０ｂが設けられている。その一端側のジャーナル部３０ａはベアリング５ａを介してハウジング１０に回転自在に支持されており、また、他端側のジャーナル部３０ｂはベアリング５ｂを介してハウジング１０に回転自在に支持されている。これにより第２バランスシャフト３が回転軸線ＣＬ２を中心として回転可能となっている。
【００３９】
ドリブンギヤ３２は、上記第１バランスシャフト２に一体回転可能に設けられた第２ドリブンギヤ２２（はすば歯車）に噛み合うはすば歯車であって、圧入等によってシャフト本体３０に一体的に取り付けられている。なお、ドリブンギヤ３２は平歯車等であってもよい。
【００４０】
バランサマス３３はシャフト本体３０に一体形成されている。バランサマス３３は、略半円柱状に形成された部材であって、第２バランスシャフト３の回転軸線ＣＬ２に対して重心が偏心した状態で配置されている（バランサマス３３は回転軸線ＣＬ２に対して偏心した位置に配置されている）。バランサマス３３の外周面（凹部３３ａ以外の外径最大部３３ｂ）は、第２バランスシャフト３の回転軸線ＣＬ２を中心とする円弧状の曲面となっている。バランサマス３３の回転軸線方向の位置は、第１バランスシャフト２のバランサマス２３の回転軸線方向の位置と一致している。
【００４１】
そして、この第２バランスシャフト３のドリブンギヤ３２の歯数と上記第１ドライブシャフト２のドリブンギヤ２２の歯数とは同じ（歯数比＝１：１）に設定されており、第１バランスシャフト２と第２バランスシャフト３とが相互に反対方向（逆向き）に同一の回転速度で回転するようになっている。これら２本のバランスシャフト２，３の回転によりバランサマス２３とバランサマス３３とが相互に反対方向（逆向き）に同一の回転速度で回転し、その回転過程においてバランサマス２３とバランサマス３３とは対称（２本の回転軸線ＣＬ１，ＣＬ２を通る平面に垂直で、かつ当該２本の回転軸線ＣＬ１とＣＬ２との中点を通る垂面に対して対称）となる位置に位置する。
【００４２】
なお、上記第１バランスシャフト２を支持するベアリング４ａ，４ｂ、及び、上記第２バランスシャフト３を支持するベアリング５ａ，５ｂは、例えば、半円筒状に形成された２つのメタル軸受から構成され、それら２つのメタル軸受を円筒状に組み合わせて用いられている。これらベアリング４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂにはオイルが供給される。また、各ベアリング４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを構成する半円筒状のメタル軸受は、それぞれ、アッパーハウジング１１とロアハウジング１２との合わせ面（分割面）に設けられた半円形の切欠きに配置されている。
【００４３】
そして、この例のバランサ装置１にあっては、第１バランスシャフト２の第１ドリブンギヤ２１をクランクシャフト１０８に設けたドライブギヤ２００に噛み合わせた状態（図１及び図１１参照）でエンジン１００に組み付けられ、クランクシャフト１０８の回転力により第１バランスシャフト２と第２バランスシャフト３とを（バランサマス２３とバランサマス３３とを）相互に反対方向に回転させることによって、エンジン１００の２次の慣性力に起因する上下振動を抑制することができる。
【００４４】
（ハウジング）
ハウジング１０は、上述の如く、アッパーハウジング１１及びロアハウジング１２によって構成されている。
【００４５】
アッパーハウジング１１の壁体のうち、上記第１バランスシャフト２の第２ドリブンギヤ２２及びバランサマス２３の径方向外側の周囲を覆う外周壁１１ａ、並びに、上記第２バランスシャフト３のドリブンギヤ３２及びバランサマス３３の径方向外側の周囲を覆う外周壁１１ａはそれぞれ半円筒状に形成されており、その各外周壁１１ａの内周面がそれぞれ回転軸線ＣＬ１，ＣＬ２を中心とする円弧状の曲面となっている。また、アッパーハウジング１１には、第１バランスシャフト２の第１ドリブンギヤ２１の上部に相当する位置に開口部１１ｂが設けられている。この開口部１１ｂを通じて第１ドリブンギヤ２１の上方の一部が外部に臨んでおり、当該第１ドリブンギヤ２１がクランクシャフト１０８のドライブギヤ２００に噛み合うことができるようになっている。なお、アッパーハウジング１１には、各バランサマス２３，３３の上方に相当する位置にオイル排出用の開口部を設けておいてもよい。
【００４６】
また、ロアハウジング１２の壁体のうち、上記第１バランスシャフト２の第２ドリブンギヤ２２及びバランサマス２３の径方向外側の周囲を覆う外周壁１２ａ、並びに、上記第２バランスシャフト３のドリブンギヤ３２及びバランサマス３３の径方向外側の周囲を覆う外周壁１２ａはそれぞれ半円筒状に形成されており、その各外周壁１２ａの内周面がそれぞれ回転軸線ＣＬ１，ＣＬ２を中心とする円弧状の曲面となっている。なお、ロアハウジング１２には、最底部の中央位置（第１ドリブンギヤ２１の下方位置）にオイル排出孔１２ｂが設けられている。
【００４７】
そして、本実施形態では、エンジン停止時においてハウジング１０内に溜まる油量を少なくするために、第１バランスシャフト２のバランサマス２３の外周面（外径最大部２３ｂ）と、ロアハウジング１２の外周壁１２ａの内周面（及びアッパーハウジング１１の外周壁１１ａの内周面）との間のクリアランスＣｍｉｎ（図１２参照）を可能な限り小さく設定しており、さらに、第２バランスシャフト３のバランサマス３３の外周面（外径最大部３３ｂ）と、ロアハウジング１２の外周壁１２ａの内周面（及びアッパーハウジング１１の外周壁１１ａの内周面）との間のクリアランスを可能な限り小さく設定している。
【００４８】
−特徴部分−
次に、本実施形態の特徴部分について説明する。
【００４９】
第１バランスシャフト２のバランサマス２３の外周面（外周部）には、当該バランサマス２３の回転方向に沿って一様断面で延びる溝状の凹部２３ａが形成されている。この凹部２３ａの両側の外周面がバランサマス２３の外径最大部２３ｂ，２３ｂとなっている。凹部２３ａは、中央部分の外径最小部２３ｃと、この外径最小部２３ｃからバランサマス２３の両端部（回転軸線ＣＬ１方向の両端部（外径最大部２３ｂ，２３ｂ））に向かうにしたがって外径が徐々に大きくなる傾斜面２３ｄ，２３ｄとを有する。凹部２３ａの外径最小部２３ｃは、第１バランスシャフト２の回転軸線ＣＬ１を中心とする円弧状の曲面であり、また、２つの傾斜面２３ｄ，２３ｄはテーパ面となっている。
【００５０】
第２バランスシャフト３のバランサマス３３の外周面（外周部）には、当該バランサマス３３の回転方向に沿って一様断面で延びる溝状の凹部３３ａが形成されている。この凹部３３ａの両側の外周面がバランサマス３３の外径最大部３３ｂ，３３ｂとなっている。この第２バランスシャフト３の凹部３３ａは、上記第１バランスシャフト２の凹部２３ａと同様に、中央部分の外径最小部３３ｃと、この外径最小部３３ｃからバランサマス３３の両端部（回転軸線ＣＬ２方向の両端部（外径最大部３３ｂ，３３ｂ））に向かうにしたがって外径が徐々に大きくなる傾斜面３３ｄ，３３ｄとを有する。凹部３３ａの外径最小部３３ｃは、第２バランスシャフト３の回転軸線ＣＬ２を中心とする円弧状の曲面であり、また、２つの傾斜面３３ｄ，３３ｄはテーパ面となっている。
【００５１】
そして、このように、各バランスシャフト２，３のバランサマス２３，３３の各外周面に凹部２３ａ，３３ａを設けることにより、エンジン１００の低温始動性の確保と、エンジン１００の通常運転域におけるバランスシャフト２，３の回転抵抗の低減とを両立することが可能になる。この点について以下に説明する。
【００５２】
まず、バランサマスの外周面がフラットである（凹部が形成されていない場合）の問題点について説明する。
【００５３】
エンジンブロックの下方でオイルパン内にバランサ装置を設けた場合、エンジン停止状態のときに、オイルパン内のオイルの油面レベルが上昇（例えばバランスシャフトの回転中心レベル程度にまで上昇）して、バランサマスがオイル中に浸漬（油没）した状態となる。こうした状態（バランサマス油没状態）で、エンジンが始動されてバランスシャフトが回転すると、バランサマスはオイルを攪拌した状態で回転するので回転抵抗が生じる。特に、低温始動時には、オイルが高密度でありバランスシャフトの回転抵抗が大きくなってしまうためエンジンの始動性が低下する。
【００５４】
ここで、上述の如く、バランサマスが油没している状態ではハウジング内の油量が少ない方が攪拌抵抗が小さくなるという点を考慮して、バランサマスとハウジングとの間のクリアランスを小さく（ハウジング内の油量を少なく）して低温始動性を確保することが考えられる。しかしながら、クリアランスを小さくすると、バランサマスが油没していない通常運転域では、バランサマスとハウジングとの間における気体の流動抵抗が大きくなってしまい、バランスシャフトの回転抵抗が増加する。また、通常運転域のときに、バランサマスとハウジングとの間にオイルが存在する場合、そのオイルの引き摺り抵抗によりバランスシャフトの回転抵抗が増加してしまう。
【００５５】
これに対し、本実施形態では、バランサマス２３，３３の外周面に凹部２３ａ，３３ａを設けているので、上記した問題を解消することが可能となり、以下の作用効果を奏することができる。
【００５６】
まず、バランサマス２３，３３の外周面に凹部２３ａ，３３ａを設けておくと、エンジン停止時におけるハウジング１０内の油量は多少増えるものの、低温始動性は確保することができる。この点について図１２を参照して説明する。
【００５７】
バランサマス２３が油没している状態で、第１バランスシャフト２が回転すると、バランサマス２３の凹部２３ａ内の圧力が凹部２３ａ以外の部分の圧力より大きくなる。つまり、バランサマス２３の回転により凹部２３ａ内の外径最小部２３ｃで引き摺られるオイルの流速（周速）は、外径最大部２３ｂ（［外径最大部２３ｂの周速］＞［外径最小部２３ｃの周速］）にて引き摺られるオイルの流速よりも遅くなるので、凹部２３ａ内の圧力がこの凹部２３ａ以外の部分（外径最大部２３ｂ，２３ｂ）よりも大きくなり、この凹部内外の差圧によって凹部２３ａ内から外側に向けてオイルが排出されるようになる（図１２の破線矢印を参照）。しかも、本実施形態では、凹部２３ａに傾斜面２３ｄ，２３ｄを設けているので、バランサマス２３が油没しているときに、バランサマス２３の凹部２３ａ内のオイルが、バランサマス２３の回転に伴って発生する遠心力によって傾斜面に沿って凹部２３ａの外側に効率的に排出されるようになる。したがって、バランサマス２３に凹部２３ａ設けることでハウジング１０内の油量が増えても、エンジンの低温始動性を確保することができる。
【００５８】
また、バランサマス２３に凹部２３ａを設けておくことにより、バランサマス２３の外周面（外径最大部２３ｂ，２３ｂ）とハウジング１０の外周壁１２ａの内周面との間のクリアランスＣｍｉｎが小さくても、クリアランス（最大Ｃｍａｘ）を大きくとった凹部２３ａの存在により、バランサマス２３とハウジング１０との間のクリアランスが狭い範囲（Ｃｍｉｎの範囲）を大幅に縮小することができるので、バランサマス２３が油没していない通常運転域での第１バランスシャフト２の回転抵抗（気体の流動抵抗）を低減することができる。また、通常運転域のときに、バランサマス２３とハウジング１０の外周壁１２ａとの間にオイルが存在しても、そのオイルの引き摺り抵抗を低減することができる。
【００５９】
なお、図１２では第１バランスシャフト２のバランサマス２３に設けた凹部２３ａについてのみ示しているが、第２バランスシャフト３のバランサマス３３にも同等な凹部３３ａを設けているので、この第２バランスシャフト３についても、上記した第１バランスシャフト２と同等な作用効果を奏することができる。
【００６０】
以上のように、本実施形態によれば、バランサマス２３，３３の外周面に、当該バランサマス２３，３３の回転方向に沿って延びる凹部２３ａ，３３ａを設けているので、エンジン１００の低温始動性の確保と、バランサマス２３，３３が油没していない通常運転域（例えば、８０〜９０℃、〜２０００ｒｐｍ）におけるバランスシャフト２，３の回転抵抗の低減とを両立することが可能になる。
【００６１】
−変形例−
上記した実施形態では、バランサマス２３，３３に設ける凹部２３ａ，３３ａを、中央部分の外径最小部２３ｃ，３３ｃと、この外径最小部２３ｃ，３３ｃから外径最大部２３ｂ，３３ｂに向かうにしたがって外径が大きくなる傾斜面２３ｄ，３３ｄとを有する形状としているが、凹部の形状はこれに限定されない。
【００６２】
例えば、図１３（Ａ）に示すように、各バランスシャフト２，３のバランサマス２３，３３に設ける凹部を、円弧状の断面を有する溝状の凹部２３１ａ，３３１ａとしてもよいし、また、図１３（Ｂ）に示すように、Ｖ溝状の凹部２３２ａ，３３２ａとしてもよい。さらに、図１３（Ｃ）に示すように、隅部をアール状に加工した断面形状の溝状の凹部２３３ａ，３３３ａとしてもよい。
【００６３】
−他の実施形態−
以上の実施形態では、クランクシャフト１０８の回転を各バランスシャフト２，３に伝達する方式としてギヤ駆動方式を採用しているが、これ以外の方式、例えばチェーン駆動方式やベルト駆動方式などを採用してもよい。
【００６４】
以上の実施形態では、第１バランスシャフト２と第２バランスシャフト３とを有する２軸のバランサ装置に本発明を適用した例を示したが、１本のバランスシャフトを有する１軸のバランサ装置、あるいは、３本以上のバランスシャフトを有する多軸のバランサ装置にも本発明は適用可能である。
【００６５】
以上の実施形態では、４気筒のガソリンエンジンのバランサ装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、他の任意の気筒数のガソリンエンジンのバランサ装置にも適用可能である。また、ポート噴射型ガソリンエンジンに限られることなく、筒内直噴型ガソリンエンジンのバランサ装置にも、本発明は適用可能である。
【００６６】
以上の例では、ガソリンエンジンのバランサ装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、ディーゼルエンジン等の他のエンジン（内燃機関）のバランサ装置にも適用可能である。
【００６７】
以上の実施形態では、エンジンのバランサ装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限られることなく、他の各種機器・装置の振動を抑制するバランサ装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、バランサマスを有するバランサ装置に利用可能であり、さらに詳しくは、エンジンの振動を抑制するバランサ装置に有効に利用することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  バランサ装置
１０  ハウジング
１１  アッパーハウジング
１２  ロアハウジング
１２ａ  外周壁
２  第１バランスシャフト
２０  シャフト本体
２１  第１ドリブンギヤ
２２  第２ドリブンギヤ
２３  バランサマス
２３ａ  凹部
２３ｂ  外径最大部（外周面）
２３ｃ  外径最小部
２３ｄ  傾斜面
３  第２バランスシャフト
３０  シャフト本体
３２  ドリブンギヤ
３３  バランサマス
３３ａ  凹部
３３ｂ  外径最大部（外周面）
３３ｃ  外径最小部
３３ｄ  傾斜面
１００  エンジン
１０１  シリンダブロック
１０４  クランクケース
１０５  オイルパン
１０８  クランクシャフト
２００  ドライブギヤ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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