(57)【要約】【課題】クランクシャフトの回転速度領域全体のうちの広い領域に亘って、バランスシャフトの入力トルクを小さく抑える。【解決手段】バランサ装置４は、バランスシャフト７に対し周方向に相対回転することが可能であって内燃機関のクランクシャフトからの回転が伝達されるドリブンギヤ９と、バランスシャフト７に固定されたカバー１０と、を備える。バランスシャフト７の回転方向におけるドリブンギヤ９の突出部９ａとカバー１０の支持部１０ａとの間には、それらの間での回転伝達を行うストッパゴム１１が設けられる。ストッパゴム１１はばね１９によってバランスシャフト７の軸線に向けて付勢されている。ストッパゴム１１は、その本体１５の上記回転方向についての一方の側面がドリブンギヤ９の突出部９ａに当接し、もう一方の側面がカバー１０の支持部１０ａに当接する。上記本体１５の側面間の距離は、バランスシャフト７に近づくほど小さくされる。【選択図】図４
2019127970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重心位置が軸線上からずれた状態となるバランスシャフトと、
前記バランスシャフトと同軸上に位置して同バランスシャフトに対し周方向に相対回転することが可能とされており、且つ、内燃機関のクランクシャフトからの回転が伝達される第１回転体と、
前記バランスシャフトに固定されて同バランスシャフトとその軸線周りに一体回転する第２回転体と、
前記バランスシャフトの回転方向における前記第１回転体と前記第２回転体との間に設けられており、前記第１回転体と前記第２回転体との間での回転伝達を行う弾性部材と、
を備えるバランサ装置において、
前記弾性部材を前記バランスシャフトの軸線に向けて付勢する付勢部材が設けられており、
前記弾性部材は、前記バランスシャフトの回転方向についての両側面のうち、一方の側面が前記第１回転体に当接するものであって、もう一方の側面が前記第２回転体に当接するものであり、それら両側面間の前記バランスシャフトの回転方向についての距離が同バランスシャフトの軸線に近づくほど小さくされている
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、バランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、クランクシャフトを回転させるために往復移動するピストンの慣性力が同機関の円滑な運転の妨げとなるため、上記慣性力を打ち消すためのバランサ装置が設けられている。同装置は、クランクシャフトの回転が伝達されることによって回転するバランスシャフトを備えている。このバランスシャフトは、重心位置が同バランスシャフトの軸線上からずれた状態となるものである。そして、バランスシャフトをクランクシャフトからの回転伝達を通じて回転させることにより、ピストンが往復移動する際の慣性力が上記バランスシャフトの回転を通じて打ち消され、内燃機関が円滑に運転されるようになる。
【０００３】
ところで、バランスシャフトにはクランクシャフトからの回転が伝達されるギヤ等の回転体が設けられているが、そうした回転体はクランクシャフトからのトルクを受ける。また、クランクシャフトのトルクには燃焼による筒内圧変化やピストンの往復移動に伴う変動が生じ、そうした変動がクランクシャフトの回転変動（回転方向についての振動）として現れる。従って、クランクシャフトからの回転が伝達されるバランスシャフトの回転体にも回転変動（回転方向についての振動）が生じ、そうした回転体の回転変動が大きくなるに従ってバランスシャフトの入力トルク（回転体に作用するトルク）の変動も大きくなる。そして、このようにバランスシャフトの入力トルクの変動が大きくなると、同回転体に強度的な問題が生じるおそれがある。
【０００４】
また、特許文献１に示されるバランサ装置のように、バランスシャフトの入力トルクの変動を減衰させることが可能な構造を採用することも考えられる。同装置には、上記回転体として、バランスシャフトと同軸上に位置して同バランスシャフトに対し周方向に相対回転することが可能な第１回転体が設けられている。更に、同装置には、バランスシャフトに固定されて同バランスシャフトとその軸線周りに一体回転する第２回転体も設けられている。そして、バランスシャフトの回転方向における第１回転体と第２回転体との間には、それら第１回転体と第２回転体との間での回転伝達を行うゴム等からなる弾性部材が設けられている。
【０００５】
上記バランサ装置では、クランクシャフトのトルクが第１回転体、弾性部材、及び第２回転体を介してバランスシャフトに伝達される。そして、クランクシャフトにおけるトルクの変動に伴って第１回転体の回転が変動しようとするとき、第１回転体の回転変動（回転方向についての振動）は、その第１回転体と第２回転体との間における弾性部材のバランスシャフトの回転方向についての伸縮を通じて減衰される。その結果、バランスシャフトの入力トルクの変動も減衰させられ、その変動が大きくなることに伴う上記入力トルクの増大が抑制されるため、上記第１回転体に強度的な問題が生じることは抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１８５８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１のバランサ装置においては、クランクシャフトの回転速度に応じてバランスシャフトの入力トルクの大きさが変わる。また、クランクシャフトの回転速度の変化に伴うバランスシャフトの入力トルクの推移傾向については、バランスシャフトの回転方向における弾性部材と第１回転体及び第２回転体との隙間の距離（以下、空走距離という）を調整することによって変化させることが可能である。
【０００８】
このため、空走距離の大きさの調整を通じてバランスシャフトの入力トルクを小さく抑える点で更なる改善を行うことが考えられるが、空走距離の大きさの調整を通じてバランスシャフトの入力トルクを効果的に小さく抑えることができるクランクシャフトの回転速度領域は、クランクシャフトの回転速度領域全体のうちの一部の領域に限られる。従って、空走距離の大きさを調整したとしても、クランクシャフトの回転速度領域全体のうちの広い領域に亘って、バランスシャフトの入力トルクを効果的に小さく抑えることは困難であった。
【０００９】
本発明の目的は、クランクシャフトの回転速度領域全体のうちの広い領域に亘って、バランスシャフトの入力トルクを小さく抑えることができるバランサ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するバランサ装置は、重心位置が軸線上からずれた状態となるバランスシャフトを備える。更に、同装置は、バランスシャフトと同軸上に位置して同バランスシャフトに対し周方向に相対回転することが可能とされており、且つ、内燃機関のクランクシャフトからの回転が伝達される第１回転体と、上記バランスシャフトに固定されて同バランスシャフトとその軸線周りに一体回転する第２回転体と、を備える。また、バランスシャフトの回転方向における上記第１回転体と上記第２回転体との間には、それら第１回転体と第２回転体との間での回転伝達を行う弾性部材が設けられる。上記バランサ装置には、上記弾性部材をバランスシャフトの軸線に向けて付勢する付勢部材が設けられる。そして、上記弾性部材は、バランスシャフトの回転方向についての両側面のうち、一方の側面が第１回転体に当接するものであって、もう一方の側面が第２回転体に当接するものとされる。更に、弾性部材における上記両側面間のバランスシャフトの回転方向についての距離は、同バランスシャフトの軸線に近づくほど小さくされる。
【００１１】
上記構成によれば、クランクシャフトの回転速度が低いときには、弾性部材に作用する遠心力が小さいため、同弾性部材が付勢部材の付勢力によってバランスシャフトの近くに位置するようになる。このときには、弾性部材におけるバランスシャフトの回転方向についての両側面が、同回転方向において第１回転体及び第２回転体に対し接近した状態となる。このため、バランスシャフトの回転方向における弾性部材と第１回転体及び第２回転体との間の空走距離も小さくなる。クランクシャフトの回転速度が低いときには、クランクシャフトのトルク変動に伴う共振現象によって第１回転体の回転方向についての振動（回転変動）における振幅のピークが生じるが、このときには上述したように空走距離が小さくなることにより、第１回転体の回転変動が弾性部材によって抑えられるようになる。その結果、バランスシャフトの入力トルクの変動が抑制され、それに伴いバランスシャフトの入力トルクが効果的に小さく抑えられる。
【００１２】
一方、クランクシャフトの回転速度が高くなって弾性部材に作用する遠心力が付勢部材の付勢力よりも大きくなると、同弾性部材が付勢部材の付勢力に抗してバランスシャフトの軸線から離れる方向に変位する。このときには、弾性部材におけるバランスシャフトの回転方向についての両側面が、同回転方向において第１回転体及び第２回転体に対し離間した状態となり、上記空走距離も大きくなる。なお、このときの空走距離については、弾性部材がバランスシャフトの軸線から離れるほど、大きくなる。クランクシャフトの回転速度が高いとき、その回転速度に対応したクランクシャフトのトルク変動が生じると、そのトルク変動に伴って第１回転体の回転変動が生じる。このときには上述したように空走距離が大きくなることにより、第１回転体の回転変動が正回転方向に生じるときのみ弾性部材に対し当たるようになる。詳しくは、回転変動する第１回転体が正回転方向に変動するときには弾性部材に対し当たる一方、逆回転方向に変動するときには弾性部材に対し当たらないようになる。このように、第１回転体の回転変動が正回転方向に生じるときのみ弾性部材に対し当たるようになることによって、バランスシャフトの入力トルクが効果的に小さく抑えられる。
【００１３】
従って、クランクシャフトの回転速度が低いときには上記空走距離が小さくされてバランスシャフトの入力トルクが効果的に小さくされる一方、クランクシャフトの回転速度が高いときには上記空走距離が大きくされてバランスシャフトの入力トルクが効果的に小さくされる。このように、クランクシャフトの回転速度に応じて上述したように空走距離を変化させることにより、クランクシャフトの回転速度領域全体のうちの広い領域に亘って、バランスシャフトの入力トルクを小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】バランサ装置及び同装置が適用される内燃機関のクランクシャフト周りを示す側面図。
【図２】図４バランサ装置を矢印Ｂ−Ｂ方向から見た状態を示す断面図。
【図３】バランサ装置を示す分解斜視図。
【図４】図２のバランサ装置を矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を示す断面図。
【図５】バランサ装置におけるストッパ周りを示す拡大断面図。
【図６】クランクシャフトの回転速度の変化に対するバランスシャフトの入力トルクの推移を示すグラフ。
【図７】クランクシャフトの回転速度の変化に対するバランスシャフトの入力トルクの推移を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、バランサ装置の一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１は、直列４気筒の内燃機関におけるクランクシャフト周りの構造を示している。この内燃機関は、シリンダブロック１とクランクキャップ又はクランクケース２とによって回転可能に支持されたクランクシャフト３と、そのクランクシャフト３を回転させるために往復移動するピストンの慣性力を打ち消すためのバランサ装置４と、を備えている。クランクシャフト３には、バランサ装置４に対する回転伝達を行うためのドライブギヤ５が固定されている。
【００１６】
バランサ装置４は、クランクキャップ又はクランクケース２の下部に位置するハウジング６によって回転可能に支持されたバランスシャフト７を備えている。このバランスシャフト７は、クランクシャフト３と平行に延びており、クランクシャフト３からの回転伝達を受けることによって回転する。また、バランスシャフト７は、重り８によって重心位置が同バランスシャフト７の軸線上からずれた状態となっている。そして、クランクシャフト３からの回転伝達を受けたバランスシャフト７が回転すると、上述したピストンの往復移動に伴って生じる慣性力が上記バランスシャフト７の回転を通じて打ち消され、内燃機関が円滑に運転されるようになる。
【００１７】
図２及び図３に示すように、バランサ装置４には、バランスシャフト７が貫通した状態で同バランスシャフト７の軸線方向に並ぶようにドリブンギヤ９とカバー１０とが設けられている。また、ドリブンギヤ９とカバー１０との間にはストッパゴム１１が設けられている。ちなみに、ドリブンギヤ９は、クランクシャフト３のドライブギヤ５（図１）と噛み合っており、ドライブギヤ５との間での回転伝達時の歯打ち音を低減するために樹脂によって形成されている。そして、クランクシャフト３の回転は、ドライブギヤ５、ドリブンギヤ９、ストッパゴム１１、及びカバー１０を介してバランスシャフト７に伝達される。
【００１８】
図２に示すように、ドリブンギヤ９の内周面は、バランスシャフト７の外周面に対し、周方向に相対移動することが可能な状態で接している。ドリブンギヤ９のカバー１０側には、そのカバー１０に向かってバランスシャフト７の軸線方向に突出する複数の突出部９ａが形成されている。この突出部９ａは、図３に示すようにバランスシャフト７の軸線周りに等間隔をおいて位置している。
【００１９】
また、図２に示すドリブンギヤ９のカバー１０と反対側には、同カバー１０から離れる方向に突出してバランスシャフト７の外周面に対し平行となる保持部１２が形成されている。この保持部１２の内周面とバランスシャフト７の外周面との間には、円環状をなす一対のフリクションダンパ１３が設けられている。フリクションダンパ１３は、保持部１２の内周面とバランスシャフト７の外周面との間において、縮径する方向に付勢されてバランスシャフト７の外周面に対し押しつけられており、その外周面との間に生じる摩擦力によってドリブンギヤ９に対するバランスシャフト７の回転変動を抑制するためのものである。
【００２０】
上記カバー１０におけるドリブンギヤ９側の部分には、そのドリブンギヤ９の上記突出部９ａを収容するとともに複数の上記ストッパゴム１１を収容する凹所１４が形成されている。図３に示すように、ストッパゴム１１は、バランスシャフト７の軸線周りに等間隔をおいて位置している。このストッパゴム１１は、直方体状に形成された一対の本体１５と、それら本体１５同士を繋ぐようバランスシャフト７の回転方向に延びる接続部１６と、を備えている。
【００２１】
図２に示すように、ストッパゴム１１の本体１５は、同本体１５をバランスシャフト７の周方向に囲む円環状のコイルスプリングからなるばね１９によってバランスシャフト７の軸線に向けて付勢されている。ちなみに、ばね１９は、円環状のゴムによって形成されるタイプのであったり、Ｃリングタイプのものであったりしてもよい。そして、ストッパゴム１１は、バランスシャフト７の回転速度が低いときにはばね１９の付勢力によってバランスシャフト７の近くに位置する一方、バランスシャフト７の回転速度が高いときには遠心力によりばね１９の付勢力に抗してバランスシャフト７から離れる方向に変位する。
【００２２】
なお、上記ドリブンギヤ９は、バランスシャフト７と同軸上に位置して同バランスシャフト７に対し周方向に相対回転することが可能とされており、且つ、内燃機関のクランクシャフト３（図１）からの回転が伝達される第１回転体として機能する。また、上記カバー１０は、バランスシャフト７に固定されて同バランスシャフト７とその軸線周りに一体回転する第２回転体として機能する。上記ストッパゴム１１は、第１回転体（ドリブンギヤ９）と第２回転体（カバー１０）との間での回転伝達を行う弾性部材として機能する。また、上記ばね１９は、上記弾性部材（ストッパゴム１１）をバランスシャフト７の軸線に向けて付勢する付勢部材として機能する。
【００２３】
図４は、図２のバランサ装置４を矢印Ａ−Ａ方向から見た状態を示している。図４から分かるように、ストッパゴム１１は、ドリブンギヤ９における各突出部９ａの間にそれぞれ位置している。また、カバー１０にはバランスシャフト７の軸線周りに等間隔をおいて複数の支持部１０ａが形成されており、支持部１０ａは各ストッパゴム１１における一対の本体１５の間に位置している。なお、支持部１０ａは、図２における凹所１４の底面（図２の左面）からドリブンギヤ９側に向かって突出するものである。そして、ドリブンギヤ９の回転はドリブンギヤ９の突出部９ａ、ストッパゴム１１の本体１５、及びカバー１０の支持部１０ａを介して同カバー１０に伝達され、それに伴いカバー１０及びバランスシャフト７が回転するようになる。
【００２４】
次に、ストッパゴム１１における本体１５の形状について詳しく説明する。
図５は、ストッパゴム１１の本体１５、及び、同本体１５の周辺を拡大して示している。図５から分かるように、ストッパゴム１１の本体１５は、ドリブンギヤ９の突出部９ａとカバー１０の支持部１０ａとの間に挟まれている。そして、本体１５におけるバランスシャフト７の回転方向両側の側面１５ａ，１５ａのうち、一方の側面１５ａはドリブンギヤ９の突出部９ａに当接し、もう一方の側面１５ａはカバー１０の支持部１０ａに当接している。
【００２５】
本体１５における両方の側面１５ａ，１５ａは、それら側面１５ａ，１５ａ間のバランスシャフト７の回転方向についての距離が同バランスシャフト７の軸線に近づくほど小さくなるよう斜状に形成されている。また、ドリブンギヤ９の突出部９ａにおける上記本体１５の側面１５ａとの当接面は、その側面１５ａと同様の斜状に形成されている。一方、カバー１０の支持部１０ａにおける上記本体１５の側面１５ａとの当接面は、その側面１５ａと同様の斜状に形成されている。そして、ストッパゴム１１の本体１５がばね１９によってバランスシャフト７側に付勢されることにより、本体１５の側面１５ａ，１５ａがドリブンギヤ９の突出部９ａ及びカバー１０の支持部１０ａに対し当接している。
【００２６】
バランスシャフト７の回転速度が高くなってストッパゴム１１に作用する遠心力がばね１９の付勢力よりも大きくなると、ストッパゴム１１の本体１５がばね１９の付勢力に抗して図５の二点鎖線で示すようにバランスシャフト７の軸線から離れる方向に変位する。このときには、本体１５におけるバランスシャフト７の回転方向両側の側面１５ａ，１５ａが、同回転方向においてドリブンギヤ９の突出部９ａ及びカバー１０の支持部１０ａから離間した状態となる。その結果、バランスシャフト７の回転方向におけるストッパゴム１１の本体１５と、ドリブンギヤ９の突出部９ａ及びカバー１０の支持部１０ａとの間の空走距離も小さくなる。
【００２７】
なお、ここでの空走距離とは、本体１５の一方の側面１５ａとドリブンギヤ９の突出部９ａとの間の上記回転方向についての距離Ｒ１と、本体１５のもう一方の側面１５ａとカバー１０の支持部１０ａとの間の上記回転方向についての距離Ｒ２とを合計した値（Ｒ１＋Ｒ２）のことである。上記空走距離については、バランスシャフト７の回転速度が高くなってストッパゴム１１に作用する遠心力が大きくなり、それに伴ってストッパゴム１１の本体１５がバランスシャフト７の軸線から離れるほど、大きくなる。
【００２８】
ちなみに、バランスシャフト７の回転速度と上記空走距離との相関については、本体１５に図５に破線で示すようにストッパゴム１１の内部に重り２０を設けたり、ばね１９の付勢力を変更したりすることによって、調整することが可能である。更に、本体１５の側面１５ａ，１５ａの形状を変更したり、ドリブンギヤ９の突出部９ａ及びカバー１０の支持部１０ａにおける本体１５の側面１５ａ，１５ａとの当接面の形状を変更したりすることによっても、上記相関を調整することが可能である。
【００２９】
一方、バランスシャフト７の回転速度が低くなってストッパゴム１１に作用する遠心力がばね１９の付勢力よりも小さくなると、その付勢力によってストッパゴム１１の本体１５が図５に実線で示すようにバランスシャフト７の軸線に近づく方向に変位する。その結果、本体１５におけるバランスシャフト７の回転方向両側の両側面１５ａ，１５ａが、同回転方向においてドリブンギヤ９の突出部９ａ及びカバー１０の支持部１０ａに対し当接し、上記空走距離がゼロとなる。
【００３０】
次に、バランサ装置４の作用について説明する。
バランサ装置４におけるバランスシャフト７のドリブンギヤ９は、クランクシャフト３からの回転がドライブギヤ５を介して伝達される際、同クランクシャフト３からのトルクを受ける。また、クランクシャフト３のトルクには燃焼による筒内圧変化やピストンの往復移動に伴う変動が生じ、そうした変動がクランクシャフト３の回転変動（回転方向についての振動）として現れる。従って、クランクシャフト３からの回転が伝達されるバランスシャフト７のドリブンギヤ９にも回転変動（回転方向についての振動）が生じ、そうしたドリブンギヤ９の回転変動が大きくなるに従ってバランスシャフト７の入力トルク（ドリブンギヤ９に作用するトルク）の変動も大きくなる。そして、このようにバランスシャフト７の入力トルクの変動が大きくなると、ドリブンギヤ９として樹脂製等のギヤなどスチール製等のギヤと比べて強度的に弱いギヤを使用する場合には、強度的な問題が生じるおそれがある。
【００３１】
上記バランサ装置４は、バランスシャフト７の入力トルクの変動を減衰させる構造を有している。同装置４においては、クランクシャフト３のトルクがドリブンギヤ９の突出部９ａ、ストッパゴム１１の本体１５、及びカバー１０の支持部１０ａを介してバランスシャフト７に伝達される。そして、クランクシャフト３におけるトルクの変動に伴ってドリブンギヤ９の回転が変動しようとするとき、ドリブンギヤ９の回転変動は、ドリブンギヤ９の突出部９ａとカバー１０の支持部１０ａとの間におけるストッパゴム１１の本体１５におけるバランスシャフト７の回転方向についての伸縮やフリクションダンパ１３の効果を通じて減衰される。その結果、バランスシャフト７の入力トルクの変動も減衰させられ、その変動が大きくなることに伴う上記入力トルクの増大が抑制されるため、上記ドリブンギヤ９に強度的な問題が生じることは抑制される。
【００３２】
ところで、上記バランサ装置４においては、クランクシャフト３の回転速度に応じてバランスシャフト７の入力トルクの大きさが変わる。また、クランクシャフト３の回転速度の変化に伴うバランスシャフト７の入力トルクの推移傾向については、上述した空走距離（図５の「Ｒ１＋Ｒ２」）を調整することによって変化させることが可能である。なお、図６の実線は上記空走距離が大きいときのクランクシャフト３の回転速度の変化に対するバランスシャフト７の入力トルクの推移を示しており、図７の実線は上記空走距離が小さいときのクランクシャフト３の回転速度の変化に対するバランスシャフト７の入力トルクの推移を示している。
【００３３】
一般的に、クランクシャフト３の回転変動は、同クランクシャフト３の回転速度が高くなるに従って大きくなる。そして、クランクシャフト３の回転速度の上昇に伴って同クランクシャフト３の回転変動が大きくなるほど、クランクシャフト３からバランスシャフト７のドリブンギヤ９に入力されるトルクも大きくなる。
【００３４】
ここで、空走距離を大きく確保すると、クランクシャフト３の高回転速度領域において、ドリブンギヤ９に対するクランクシャフト３からのトルク伝達がバランスシャフト７の正回転方向についてのみ行われる。一方、バランスシャフト７の逆回転方向についてのドリブンギヤ９に対するトルク伝達に関しては、フリクションダンパ１３によるフリクション分のみとなる。その結果、ドリブンギヤ９に対するトルクの入力を小さく抑えることができるようになる。
【００３５】
しかし、空走距離が大きいと、クランクシャフト３の低回転速度領域において、ドリブンギヤ９及びバランスシャフト７の共振周波数と、内燃機関（クランクシャフト３）の回転に伴うドリブンギヤ９の入力トルク変動の周波数とが一致して共振し、その共振現象に伴ってドリブンギヤ９の回転変動による回転方向についての振幅のピークが生じる。このときには、上記共振に伴うドリブンギヤ９の回転変動により、ドリブンギヤ９がバランスシャフト７の正回転方向及び逆回転方向について大きな振幅で振動してストッパゴム１１に当たるため、結果的にドリブンギヤ９に対する入力トルクが大きくなる。
【００３６】
一方、空走距離を小さく設定すると、例えば空走距離をゼロに設定すると、ドリブンギヤ９におけるバランスシャフト７の正回転方向及び逆回転方向についての振動がストッパゴム１１によって抑えられる。このため、クランクシャフト３での低回転速度領域において、上記共振現象に伴うドリブンギヤ９の回転変動による回転方向についての振幅のピークを小さく抑えることができ、上記低回転速度領域でのドリブンギヤ９に対する入力トルクを小さく抑えることができる。
【００３７】
しかし、空走距離が小さいと、クランクシャフト３の高回転速度領域において、クランクシャフト３の回転変動が大きくなったとき、ドリブンギヤ９に対するクランクシャフト３からのトルク伝達がバランスシャフト７の正回転方向と逆回転方向との双方で行われ、結果的にドリブンギヤ９に対する入力トルクが大きくなる。
【００３８】
本実施形態のバランサ装置４においては、クランクシャフト３の回転速度が低いとき、すなわちバランスシャフト７の回転速度が低いときには、ストッパゴム１１に作用する遠心力が小さいため、同ストッパゴム１１の本体１５がばね１９の付勢力によって図５に実線で示すようにバランスシャフト７の近くに位置するようになる。このときには、本体１５におけるバランスシャフト７の回転方向両側の側面１５ａ，１５ａが、同回転方向においてドリブンギヤ９の突出部９ａ及びカバー１０の支持部１０ａに対し接した状態となるため、空走距離が小さくなる（ゼロになる）。クランクシャフト３の回転速度が低いときには、クランクシャフト３のトルク変動に伴う上述した共振現象によってドリブンギヤ９の回転方向についての振幅のピークが生じるが、このときには上述したように空走距離が小さくなることにより、バランスシャフト７の入力トルクが効果的に小さく抑えられる。
【００３９】
一方、クランクシャフト３の回転速度が高くなってバランスシャフト７の回転速度も高くなり、ストッパゴム１１に作用する遠心力がばね１９の付勢力よりも大きくなると、同ストッパゴム１１の本体１５がばね１９の付勢力に抗して図５に二点鎖線で示すようにバランスシャフト７の軸線から離れる方向に変位する。このときには、本体１５におけるバランスシャフト７の回転方向両側の側面１５ａ，１５ａが、同回転方向においてドリブンギヤ９の突出部９ａ及びカバー１０の支持部１０ａに対し離間した状態となり、上記空走距離も大きくなる。なお、このときの空走距離については、本体１５がバランスシャフト７の軸線から離れるほど、大きくなる。クランクシャフト３の回転速度が高いときには、クランクシャフト３のトルク変動に伴ってドリブンギヤ９に対する入力トルクも大きくなるが、このときには上述したように空走距離が大きくなることにより、バランスシャフト７の入力トルクが効果的に小さく抑えられる。
【００４０】
従って、クランクシャフト３の回転速度が低いときには上記空走距離が小さくされてバランスシャフト７の入力トルクが効果的に小さくされる一方、クランクシャフト３の回転速度が高いときには上記空走距離が大きくされてバランスシャフト７の入力トルクが効果的に小さくされる。なお、図６の破線及び図７の破線は、空走距離を上述したようにクランクシャフト３の回転速度に応じて変化させた場合におけるクランクシャフト３の回転速度の変化に対するバランスシャフト７の入力トルクの推移を示している。図６の実線及び図７の実線から分かるように、上記バランサ装置４においては、クランクシャフト３の回転速度領域全体のうちの広い領域に亘って、バランスシャフト７の入力トルクが小さく抑えられる。
【００４１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）クランクシャフト３の回転速度に応じて上述したように空走距離を変化させることにより、クランクシャフト３の回転速度領域全体のうちの広い領域に亘って、バランスシャフト７の入力トルクを小さく抑えることができる。
【００４２】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ストッパゴム１１がばね１９の付勢力によってバランスシャフト７に対し最も近づいたとき必ずしも空走距離がゼロである必要はなく、そのときの空走距離がゼロよりも大きい値となるようにしてもよい。こうしたことは、ストッパゴム１１の本体がばね１９の付勢力によってバランスシャフト７に最も近づいたとき、同バランスシャフト７の外周面に本体１５が当接し、且つ、本体１５の側面１５ａ，１５ａとドリブンギヤ９の突出部９ａ及びカバー１０の支持部１０ａとの間に隙間ができるよう、本体１５の形状を定めることによって実現可能である。また、ストッパゴム１１がバランスシャフト７に対し最も近づいたとき、上述したように空走距離をゼロよりも大きい値になるよう設定した場合でも、ドリブンギヤ９とカバー１０との間での回転伝達時には、一方の側面１５ａと突出部９ａとの当接、及び、もう一方の側面１５ａと支持部１０ａとの当接のうち、すくなくとも一方の当接が生じる。
【００４３】
・本発明のバランサ装置を直列３気筒の内燃機関など、直列４気筒以外の形式の内燃機関に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…シリンダブロック、２…クランクキャップ又はクランクケース、３…クランクシャフト、４…バランサ装置、５…ドライブギヤ、６…ハウジング、７…バランスシャフト、８…重り、９…ドリブンギヤ、９ａ…突出部、１０…カバー、１０ａ…支持部、１１…ストッパゴム、１２…保持部、１３…フリクションダンパ、１４…凹所、１５…本体、１５ａ…側面、１５ｂ…側面、１６…接続部、１９…ばね、２０…重り。
【図１】
2019127970.tif 000003
【図２】
2019127970.tif 000004
【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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