(57)【要約】【課題】バランサシャフトのドリブンギヤが、クランクシャフトのドライブギヤに近寄った際に、ドリブンギヤとドライブギヤの歯部の間隔が詰まることを抑制する。【解決手段】バランサシャフト２０において、ドリブンギヤ３０及び第１バランサマス２４は、シャフト本体２２における軸線方向中央よりも一方側に位置している。ドリブンギヤ３０において歯部３４の周方向の幅が最も大きい箇所を通り、かつ、ドリブンギヤ３０の中心軸線を中心とする仮想円をピッチ円としたとき、シャフト本体２２の軸線方向からの平面視で第１バランサマス２４のマス部２４ｂが存在している周方向の範囲においては、マス部２４ｂが存在していない周方向の範囲に比べて、ピッチ円上における隣り合う歯部３４の間隔が大きくなっている。【選択図】図２
2019199884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状のシャフト本体と、前記シャフト本体に固定されたドリブンギヤと、前記シャフト本体に固定されているとともに前記シャフト本体の中心軸線上から外れた位置に重心が位置するバランサマスとを備えているバランサシャフトであって、
前記ドリブンギヤは、前記シャフト本体が挿通された円板状の中心部と、前記中心部の外周面から突出した複数の歯部とを備え、
複数の前記歯部は、前記中心部の周方向に一定のピッチで前記中心部の外周面の全周に亘って並んでおり、
前記ドリブンギヤ及び前記バランサマスは、前記シャフト本体における軸線方向中央よりも一方側に位置しており、
前記バランサマスは、前記シャフト本体の軸線方向からの平面視で扇形状のマス部を備え、
前記ドリブンギヤにおいて前記歯部の前記周方向に関する幅が最も大きい箇所を通り、前記ドリブンギヤの中心軸線を中心とする仮想円をピッチ円としたとき、
前記シャフト本体の軸線方向からの平面視で前記マス部が存在している前記周方向の範囲においては、前記マス部が存在していない前記周方向の範囲に比べて、前記ピッチ円上における隣り合う前記歯部の間隔が大きくなっている
バランサシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バランサ装置のバランサシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示されたバランサ装置の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。シャフト本体にはドリブンギヤが固定されており、このドリブンギヤがクランクシャフトに固定されているドライブギヤと噛み合っている。また、シャフト本体には、バランサマスが固定されている。バランサマスは、シャフト本体における軸線方向中央よりも一方側に位置している。バランサマスは、シャフト本体の軸線方向からの平面視で略扇形状になっており、当該バランサマスの重心は、シャフト本体の中心軸線上から外れた位置に位置している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−７７４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記バランサシャフトのように、バランサマスが、シャフト本体における軸線方向中央よりも一方側に位置している場合、シャフト本体が回転する際には、バランサマスに作用する遠心力がバランサシャフト全体に対して不均一に作用する。この遠心力によりシャフト本体における軸線方向の一方側は、シャフト本体の中心軸線に対してバランサマスの重心が位置している側に振れようとする。この結果、シャフト本体全体としては歳差運動が生じ、シャフト本体の端側が振れ回る。そして、シャフト本体に歳差運動が生じると、シャフト本体の軸線方向に関するドリブンギヤの位置によっては、当該ドリブンギヤが、クランクシャフトに固定されているドライブギヤに対して近寄ったり遠ざかったりする。ドリブンギヤとドライブギヤとが近寄る際には、これらの両ギヤの歯の周方向の間隔が詰まってこれらの両ギヤの回転に対する摺動抵抗が高くなってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのバランサシャフトは、棒状のシャフト本体と、前記シャフト本体に固定されたドリブンギヤと、前記シャフト本体に固定されているとともに前記シャフト本体の中心軸線上から外れた位置に重心が位置するバランサマスとを備えているバランサシャフトであって、前記ドリブンギヤは、前記シャフト本体が挿通された円板状の中心部と、前記中心部の外周面から突出した複数の歯部とを備え、複数の前記歯部は、前記中心部の周方向に一定のピッチで前記中心部の外周面の全周に亘って並んでおり、前記ドリブンギヤ及び前記バランサマスは、前記シャフト本体における軸線方向中央よりも一方側に位置しており、前記バランサマスは、前記シャフト本体の軸線方向からの平面視で扇形状のマス部を備え、前記ドリブンギヤにおいて前記歯部の前記周方向に関する幅が最も大きい箇所を通り、前記ドリブンギヤの中心軸線を中心とする仮想円をピッチ円としたとき、前記シャフト本体の軸線方向からの平面視で前記マス部が存在している前記周方向の範囲においては、前記マス部が存在していない前記周方向の範囲に比べて、前記ピッチ円上における隣り合う前記歯部の間隔が大きくなっている。
【０００６】
上記構成では、シャフト本体が振れ回った際に、ドリブンギヤにおける、ドライブギヤに近づく側の部位において、ピッチ円上における隣り合う歯部の間隔が大きくなっている。そのため、ドリブンギヤの歯部とドライブギヤの歯部との間の周方向の間隔が詰まることを抑制でき、シャフト本体が触れ回った際に両ギヤの歯部間の摺動抵抗が高くなることを抑制できる。
【０００７】
ここで、ドリブンギヤにおけるピッチ円上での隣り合う歯部の間隔を一律に大きくしてしまうと、シャフト本体が触れ回った場合に、ドリブンギヤにおける、ドライブギヤから遠ざかる側の部位において、ドリブンギヤとドライブギヤの両歯部同士が接触する際、一つ前の歯部同士が接触している間に、次の歯部同士が非接触状態から接触状態へと移行し得ないおそれがある。この場合、両ギヤの歯部同士の歯当たりが急激になる。そして、両ギヤの歯部が接触するたびに衝撃や異音が発生するおそれがある。上記構成によれば、ドリブンギヤにおける、ドライブギヤから遠ざかる側の部位における、衝撃や異音が発生するおそれもない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】クランクシャフト及びバランサシャフトの位置関係を表した図。
【図２】クランクシャフト及びバランサシャフトを、クランクシャフトの軸線方向一方側から視た平面図。
【図３】ドライブギヤの歯部とドリブンギヤの歯部を拡大して表した平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、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。本実施形態では、直列３気筒の内燃機関を例として、当該内燃機関に適用されるバランサシャフトを説明する。
【００１０】
図１に示すように、内燃機関のクランクシャフト１００は、全体として一方向（図１において左右方向）に延びている。詳細には、クランクシャフト１００は、略円柱状のジャーナル１００ａを備えている。このジャーナル１００ａの軸線方向がクランクシャフト１００の軸線方向となっている。
【００１１】
ジャーナル１００ａの軸線方向一方側の端面には、略板状のクランクウエイト１００ｂが固定されている。クランクウエイト１００ｂは、ジャーナル１００ａの軸線方向から平面視すると略扇形状になっている。また、クランクウエイト１００ｂの重心がジャーナル１００ａの中心軸線Ｎから外れるように、当該クランクウエイト１００ｂのジャーナル１００ａに対する取り付け位置が定められている。
【００１２】
クランクウエイト１００ｂにおける軸線方向一方側の面には、略円柱状のクランクピン１００ｃが固定されている。クランクピン１００ｃは、ジャーナル１００ａの中心軸線Ｎから外れた位置に固定されている。クランクピン１００ｃには、図示しないコネクティングロッドが連結されており、このコネクティングロッドを介してピストンの往復動がクランクピン１００ｃ（クランクシャフト１００）に伝達される。クランクピン１００ｃの軸線方向一方側の端面には、略板状のクランクウエイト１００ｄが固定されている。このクランクウエイト１００ｄは、上述したクランクウエイト１００ｂと同一形状になっているとともに、ジャーナル１００ａに対して上述したクランクウエイト１００ｂと同一の配置になっている。
【００１３】
クランクシャフト１００においては、ジャーナル１００ａ、一対のクランクウエイト１００ｂ，１００ｄ、クランクピン１００ｃの組が３つ、ジャーナル１００ａの軸線方向に繰り返し接続されている。そして、クランクシャフト１００の軸線方向における最も一方側に位置しているクランクウエイト１００ｄには、その軸線方向一方側の面に、ジャーナル１００ａが固定されている。このジャーナル１００ａは、他のジャーナル１００ａと同軸で配置されている。各ジャーナル１００ａは、シリンダブロックやクランクケースによって回転可能に支持されている。なお、図１では、シリンダブロックやクランクケースの図示を省略している。
【００１４】
クランクシャフト１００の軸線方向に関して最も他方側に位置しているジャーナル１００ａの外周面からは、径方向外側に向けてフランジ１００ｅが張り出している。フランジ１００ｅは、クランクシャフト１００の軸線方向から平面視すると略円形状になっている。一方、クランクシャフト１００の軸線方向に関して最も一方側に位置しているジャーナル１００ａの軸線方向一方側の端面からは、クランクシャフト１００の軸線方向一方側に向けて、略円柱状の突出軸１００ｆが突出している。突出軸１００ｆの径は、ジャーナル１００ａの径よりも小さくなっている。また、突出軸１００ｆの中心軸線は、ジャーナル１００ａの中心軸線Ｎと一致している。
【００１５】
図１及び図２に示すように、突出軸１００ｆの外周面には、ドライブギヤ１１０が固定されている。ドライブギヤ１１０は、突出軸１００ｆが挿通された円形部１１２を備えている。図２に示すように、円形部１１２は、板状であるとともにクランクシャフト１００の軸線方向からの平面視形状が円形状の円板状になっている。円形部１１２の中心軸線は、突出軸１００ｆの中心軸線と一致している。なお、図２では、クランクウエイト１００ｂ，１００ｄの図示を省略している。
【００１６】
図２及び図３に示すように、円形部１１２の外周面からは、複数の歯部１１４が突出している。図３に示すように、歯部１１４における、円形部１１２の周方向中央の部位によって歯部１１４の位置を規定したとき、複数の歯部１１４は、円形部１１２の周方向に一定のピッチＰ（角度）で円形部１１２の外周面の全周に亘って並んでいる。つまり、複数の歯部１１４は、等角度間隔で並んでいる。
【００１７】
図３に示すように、歯部１１４の形状は、円形部１１２の軸線方向からの平面視で、円形部１１２の周方向に対称になっている。歯部１１４は、大まかには、円形部１１２の径方向外側への突出方向の途中において、円形部１１２の周方向の幅が大きくなっている。詳細には、歯部１１４は、円形部１１２の外周面側の基端から、径方向外側に向かうにつれて円形部１１２の周方向に関する幅が大きくなっている。歯部１１４は、円形部１１２の外周面から径方向に所定距離だけ離れた境界部１１４ａまで、円形部１１２の周方向に関する幅が大きくなっている。そして、歯部１１４は、境界部１１４ａを境界として、円形部１１２の径方向外側に向かうにつれて、円形部１１２の周方向に関する幅が小さくなっている。つまり、歯部１１４は、境界部１１４ａにおいて、円形部１１２の周方向に関する幅が最も大きくなっている。また、円形部１１２の周方向の幅に関し、歯部１１４の基端の幅が、歯部１１４の先端の幅よりも大きくなっている。境界部１１４ａは、歯部１１４の突出方向（円形部１１２の径方向）に関して、当該歯部１１４の中央よりも円形部１１２側に位置している。円形部１１２の軸線方向からの平面視において、歯部１１４における、境界部１１４ａよりも円形部１１２の径方向外側の部位と径方向内側の部位とは、滑らかにつながっている。歯部１１４は、円形部１１２の中心軸線に対して斜めに切られた斜歯として構成されている。なお、図２及び図３では、斜歯の歯部１１４の奥行部分を省略している。また、図１では、斜歯の歯部１１４を概略的に示している。
【００１８】
図１に示すように、内燃機関におけるクランクシャフト１００よりも下側には、ピストンの運動に伴って生じるクランクシャフト１００（内燃機関）の振動を抑制するバランサシャフト２０が配置されている。
【００１９】
バランサシャフト２０は、棒状のシャフト本体２２を備えている。シャフト本体２２の軸線方向は、クランクシャフト１００の軸線方向に沿っている。
シャフト本体２２におけるその軸線方向一方側の端部には、第１バランサマス２４が固定されている。図２に示すように、第１バランサマス２４は、シャフト本体２２の軸線方向からの平面視で、リング状の円環部２４ａの外周面に、扇形状のマス部２４ｂの径方向内側の周面を結合させた形状となっている。そして、第１バランサマス２４における円環部２４ａの内周面が、シャフト本体２２の外周面に固定されている。したがって、第１バランサマス２４におけるマス部２４ｂは、シャフト本体２２よりも径方向外側に位置している。そのため、第１バランサマス２４の重心は、シャフト本体２２の中心軸線Ｊから外れた位置に位置している。なお、この実施形態では、第１バランサマス２４におけるマス部２４ｂの扇の中心角は、概ね１６０度となっている。
【００２０】
図１に示すように、シャフト本体２２における軸線方向他方側の端部には、第２バランサマス２８が固定されている。第２バランサマス２８の形状は、第１バランサマス２４の形状と同じになっている。すなわち、第２バランサマス２８は、第１バランサマス２４と同様に、リング状の円環部の外周面に、扇形状のマス部の径方向内側の周面を結合させた形状になっている。そして、第２バランサマス２８における円環部の内周面がシャフト本体２２に固定されている。したがって、第２バランサマス２８の重心は、シャフト本体２２の中心軸線Ｊから外れた位置に位置している。なお、第２バランサマス２８のマス部は、シャフト本体２２の周方向に関して、第１バランサマス２４のマス部２４ｂとは１８０度反対側に位置している。
【００２１】
シャフト本体２２の外周面における、当該シャフト本体２２の軸線方向中央よりも一方側の部位からは、当該シャフト本体２２の径方向外側に向かって第１フランジ部２６及び第２フランジ部２７が張り出している。第１フランジ部２６は、第２フランジ部２７よりもシャフト本体２２の軸線方向一方側に位置している。第１フランジ部２６と第２フランジ部２７とは、互いに離間して配置されている。第１フランジ部２６及び第２フランジ部２７はそれぞれ、シャフト本体２２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２２の中心軸線Ｊ上に位置している。
【００２２】
図示は省略するが、バランサシャフト２０は、シャフト本体２２の軸線方向において、第１フランジ部２６と第２フランジ部２７との間で、バランサハウジングの軸受部で回転可能に支持されている。そして、第１フランジ部２６及び第２フランジ部２７によって、バランサハウジングに対するバランサシャフト２０の軸線方向の移動が規制されている。
【００２３】
図１に示すように、シャフト本体２２の外周面において、第１バランサマス２４と第１フランジ部２６との間の部位にはドリブンギヤ３０が固定されている。ドリブンギヤ３０は、第１バランサマス２４の直ぐ隣に配置されていて、第１バランサマス２４の端面と当接している。また、ドリブンギヤ３０は、第１フランジ部２６の直ぐ隣に配置されていて、第１フランジ部２６とも当接している。
【００２４】
図２に示すように、ドリブンギヤ３０は、シャフト本体２２が挿通された中心部３２を備えている。中心部３２は、板状であるとともにシャフト本体２２の軸線方向からの平面視形状が円形状の円板状になっている。中心部３２の中心軸線は、シャフト本体２２の中心軸線Ｊと一致している。中心部３２は、ドライブギヤ１１０の円形部１１２と同一の厚み及び同一の径となっている。
【００２５】
図２及び図３に示すように、中心部３２の外周面からは、複数の歯部３４が突出している。ドリブンギヤ３０の歯部３４における、中心部３２の周方向中央の部位によって当該歯部３４の位置を規定したとき、ドリブンギヤ３０の複数の歯部３４は、中心部３２の周方向に一定のピッチＰ（角度）で中心部３２の外周面の全周に亘って並んでいる。つまり、複数の歯部３４は、等角度間隔で並んでいる。上記ピッチＰの大きさは、ドライブギヤ１１０における隣り合う歯部１１４間のピッチＰの大きさと一致している。ドリブンギヤ３０における歯部３４の数は、ドライブギヤ１１０における歯部１１４の数と一致している。
【００２６】
図３に示すように、歯部３４の形状及び寸法は、ドライブギヤ１１０の歯部１１４の形状及び寸法と一致している。すなわち、歯部３４は、大まかには、中心部３２の径方向外側への突出方向の途中において、中心部３２の周方向の幅が大きくなっている。詳細には、歯部３４は、中心部３２の外周面側の基端から、径方向外側に向かうにつれて中心部３２の周方向に関する幅が大きくなっている。歯部３４は、中心部３２の外周面から径方向に所定距離だけ離れた境界部３４ａまで、中心部３２の周方向に関する幅が大きくなっている。そして、歯部３４は、境界部３４ａを境界として、中心部３２の径方向外側に向かうにつれて、中心部３２の周方向に関する幅が小さくなっている。つまり、歯部３４は、境界部３４ａにおいて、中心部３２の周方向に関する幅が最も大きくなっている。また、中心部３２の周方向の幅に関し、歯部３４の基端の幅が、歯部３４の先端の幅よりも大きくなっている。境界部３４ａは、歯部３４の突出方向（中心部３２の径方向）に関して、当該歯部３４の中央よりも中心部３２側に位置している。中心部３２の軸線方向からの平面視において、歯部３４における、境界部３４ａよりも中心部３２の径方向外側の部位と径方向内側の部位とは、滑らかにつながっている。歯部３４は、中心部３２の中心軸線に対して斜めに切られた斜歯として構成されている。なお、図２及び図３では、斜歯の歯部３４における奥行部分を省略している。また、図１では、斜歯の歯部３４を概略的に示している。
【００２７】
ドリブンギヤ３０の歯部３４は、ドライブギヤ１１０の歯部１１４と噛み合っている。すなわち、図３に示すように、ドリブンギヤ３０における隣り合う歯部３４間に、ドライブギヤ１１０の歯部１１４が位置している。ドライブギヤ１１０の歯部１１４の突出方向の先端は、ドリブンギヤ３０の中心部３２の外周面よりも径方向外側に位置している。そして、ドリブンギヤ３０における隣り合う歯部３４のうちの一方と、ドライブギヤ１１０の歯部１１４とが接触している。また、ドリブンギヤ３０における隣り合う歯部３４のうちの他方と、ドライブギヤ１１０における歯部１１４との間には、バックラッシュＬと称する隙間が確保されている。
【００２８】
上記のとおり、ドリブンギヤ３０の歯部３４は、その境界部３４ａにおいて、中心部３２の周方向に関する幅が最も大きくなっている。歯部３４の境界部３４ａを通り、かつ、中心部３２の中心軸線を中心とする仮想円をピッチ円Ｃとしたとき、このピッチ円Ｃ上における隣り合う歯部３４間の間隔Ｓは、中心部３２の周方向の位置によって異なっている。具体的には、上記の間隔Ｓは、中心部３２の軸線方向（シャフト本体２２の軸線方向）からの平面視で、第１バランサマス２４のマス部２４ｂが存在している当該中心部３２の周方向の範囲（図２においてＲで示す矢印の範囲）において、マス部２４ｂが存在していない当該周方向の範囲（図２においてＱで示す矢印の範囲）に比べて大きくなっている。
【００２９】
上記の間隔Ｓは、第１バランサマス２４のマス部２４ｂが存在していない中心部３２の周方向の範囲においては当該範囲の全域に亘って一定である。一方で、上記の間隔Ｓは、第１バランサマス２４のマス部２４ｂが存在している中心部３２の周方向の範囲においては、中心部３２の周方向の位置によって異なっている。具体的には、上記の間隔Ｓは、マス部２４ｂの扇における周方向の中央で最大となっている。そして、上記の間隔Ｓは、マス部２４ｂの扇における周方向の端側ほど小さくなり、マス部２４ｂの扇における周方向の端部で最小になっている。マス部２４ｂが存在している中心部３２の周方向の範囲における上記の間隔Ｓ１は、次の式（１）によって規定されている。
【００３０】
Ｓ１＝Ｓ２＋｜Ａｃｏｓθ｜      ・・・（１）
ここで、Ｓ２は、マス部２４ｂが存在していない中心部３２の周方向の範囲における上記の間隔Ｓである。θは、マス部２４ｂにおける扇の周方向の中央を基準位置として定められる当該基準位置からの中心部３２の周方向に関する角度である。つまり、θは、マス部２４ｂにおける扇の周方向の中央で０度である。本実施形態においては、中心部３２の周方向に関して、図２における時計回りの方向を正、反時計回りの方向を負として、θは定められる。上記の式（１）におけるＡは、正の定数である。このＡの値は、シャフト本体２２が振れ回るときの中心軸線Ｊのずれ量や、第１バランサマス２４の質量等によって定められるものである。
【００３１】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
図１〜図３に示すように、ドリブンギヤ３０の歯部３４は、ドライブギヤ１１０の歯部１１４と噛み合っている。また、上記のとおり、ドリブンギヤ３０とドライブギヤ１１０とは互いに径が一致していて、ギヤ比が同じになっている。これにより、バランサシャフト２０は、クランクシャフト１００と同期して回転する。
【００３２】
ここで、直列３気筒の内燃機関においては、クランクシャフト１００の軸線方向に関して対称な位置で同方向に動くピストンが存在しない。そのため、クランクシャフト１００の軸線方向の両端側に位置するピストンの上下動が、クランクシャフト１００全体を図１の二点鎖線で示すように歳差運動させる。
【００３３】
一方、バランサシャフト２０においては、シャフト本体２２の軸線方向の両端部にそれぞれ第１バランサマス２４及び第２バランサマス２８が位置している。そして、第１バランサマス２４のマス部２４ｂ及び第２バランサマス２８のマス部は、シャフト本体２２の周方向に関して１８０度反対側に位置している。そのため、シャフト本体２２が回転する際には、第１バランサマス２４のマス部２４ｂ及び第２バランサマス２８のマス部に作用する遠心力が、バランサシャフト２０全体に対して不均一に作用する。つまり、第１バランサマス２４のマス部２４ｂに作用する遠心力により、シャフト本体２２における軸線方向の一方側は、シャフト本体２２の中心軸線Ｊに対して当該マス部２４ｂが位置している側に振れようとする。また、第２バランサマス２８のマス部に作用する遠心力により、シャフト本体２２における軸線方向の他方側は、シャフト本体２２の中心軸線Ｊに対して第１バランサマス２４のマス部２４ｂが位置している側とは反対側（シャフト本体２２の軸線方向からの平面視で第１バランサマス２４のマス部２４ｂが位置している側とは反対側）に振れようとする。この結果、シャフト本体２２全体しては、図１の二点鎖線で示すように、歳差運動が生じる。こうしてシャフト本体２２が歳差運動をすることで、クランクシャフト１００の歳差運動が打ち消され、内燃機関全体の振動が抑制される。
【００３４】
ところで、バランサシャフト２０のシャフト本体２２に歳差運動が生じると、当該シャフト本体２２の端側が振れ回る。本実施形態においては、第１バランサマス２４の直ぐ隣にドリブンギヤ３０が位置している。そのため、シャフト本体２２の一方側が振れ回ると、それに伴ってドリブンギヤ３０がクランクシャフト１００に固定されているドライブギヤ１１０に対して近寄ったり遠ざかったりする。上記のとおり、シャフト本体２２の一方側は、シャフト本体２２の中心軸線Ｊに対して第１バランサマス２４のマス部２４ｂが位置している側に振れようとする。そのため、ドリブンギヤ３０は、シャフト本体２２の軸線方向からの平面視で第１バランサマス２４のマス部２４ｂが存在している側（図２においてＲで示す矢印の範囲）が、ドライブギヤ１１０に対して近づく。一方、ドライブギヤ１１０は、シャフト本体２２の軸線方向からの平面視で第１バランサマス２４のマス部２４ｂが存在していない側（図２においてＱで示す矢印の範囲）が、ドライブギヤ１１０に対して遠ざかる。
【００３５】
ここで、仮に、ドリブンギヤ３０におけるピッチ円Ｃ上での隣り合う歯部３４の間隔Ｓが、ドリブンギヤ３０の中心部３２の周方向の全周に亘って一定であるものとする。この場合、隣り合う歯部３４の間隔Ｓは、比較的小さく設定するのが妥当である。隣り合う歯部３４の間隔Ｓを大きく設定してしまうと、ドリブンギヤ３０とドライブギヤ１１０の歯部同士が接触する際、一つ前の歯部同士が接触している間に、次の歯部同士が非接触状態から接触状態へと移行し得ず、両ギヤが噛み合う際のがたつきが大きくなるからである。その一方で、隣り合う歯部３４の間隔Ｓを比較的小さく設定した場合、シャフト本体２２の端側が振れ回ってドリブンギヤ３０がドライブギヤ１１０に近寄る際には、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の互いの歯部の周方向の間隔が詰まってバックラッシュＬが小さくなる。そして、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の回転に対する摺動抵抗が高くなってしまう。
【００３６】
この点、本実施形態では、ドリブンギヤ３０における、ドライブギヤ１１０に近づく側（図２においてＲで示す矢印の範囲）の部位において、ピッチ円Ｃ上における隣り合う歯部３４の間隔Ｓが大きくなっている。そのため、バランサシャフト２０のシャフト本体２２の一方側が振れ回ってドリブンギヤ３０がドライブギヤ１１０に近寄った際、ドリブンギヤ３０の歯部３４とドライブギヤ１１０の歯部１１４との間の周方向の間隔が詰まってバックラッシュＬが過度に小さくなることを抑制できる。したがって、ドライブギヤ１１０の歯部１１４及びドリブンギヤ３０の歯部３４間の摺動抵抗が高くなることを抑制できる。一方で、ドリブンギヤ３０における、ドライブギヤ１１０から遠ざかる側（図２においてＱで示す矢印の範囲）の部位においては、ピッチ円Ｃ上における隣り合う歯部３４の間隔Ｓは、ドライブギヤ１１０に近づく側の部位よりも小さくなっている。そのため、ドリブンギヤ３０における、ドライブギヤ１１０から遠ざかる側の部位の歯部３４がドライブギヤ１１０の歯部１１４に噛み合う際にがたつきが大きくなることも抑制できる。
【００３７】
さらに、本実施形態では、ドリブンギヤ３０における、ドライブギヤ１１０に近づく側（図２においてＲで示す矢印の範囲）の部位において、ピッチ円Ｃ上における隣り合う歯部３４の間隔Ｓは、第１バランサマス２４のマス部２４ｂの扇における周方向の中央で最大であるとともに、マス部２４ｂの扇における周方向の端側ほど小さくなっている。つまり、ドリブンギヤ３０における、ドライブギヤ１１０との接近距離が最短となる部位で、ピッチ円Ｃ上における隣り合う歯部３４の間隔Ｓが最大となっている。そして、ドリブンギヤ３０における、ドライブギヤ１１０に対する接近距離が長くなるほど、ピッチ円Ｃ上における隣り合う歯部３４の間隔Ｓが小さくなっている。このようにしてドリブンギヤ３０がドライブギヤ１１０に近づく度合に応じて、ピッチ円Ｃ上における隣り合う歯部３４の間隔Ｓを変更することで、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の歯部間の摺動抵抗を低減しつつ、ドリブンギヤ３０とドライブギヤ１１０との接近距離が比較的長い部位においてはドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の歯部の噛み合いに際するがたつきを抑えることができる。つまり、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の歯部間の摺動抵抗が高くなることの抑制効果と、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の歯部の噛み合いに際するがたつきの抑制効果とを両立するのに最適な間隔Ｓを、中心部３２の周方向における各歯部３４の位置毎に設定できる。
【００３８】
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バランサマス２４のマス部２４ｂが存在している中心部３２の周方向の範囲における、ピッチ円Ｃ上での隣り合う歯部３４の間隔Ｓは、上記の式（１）によって規定されるものに限定されない。例えば、上記の間隔Ｓは、マス部２４ｂの扇における周方向の中央から端側に向けて連続的に変化していなくてもよく、段階的に変化していてもよい。具体的には、マス部２４ｂの扇を周方向に複数に分割し、分割した範囲ごとに一定の大きさの間隔Ｓを規定する。そして、マス部２４ｂの扇の周方向の中央から端側に向けて複数段階で上記の間隔Ｓが小さくなるようにしてもよい。上記の間隔Ｓが、マス部２４ｂの扇における周方向の中央側で大きくなっており、扇の端側で小さくなっていれば、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の歯部間の摺動抵抗が高くなることの抑制効果と、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の歯部の噛み合いに際するがたつきの抑制効果とのバランスを取ることができる。
【００３９】
・上記の間隔Ｓは、第１バランサマス２４のマス部２４ｂが存在している中心部３２の周方向の範囲において一定であってもよい。上記の間隔Ｓは、マス部２４ｂが存在している中心部３２の周方向の範囲において、マス部２４ｂが存在していない当該周方向の範囲よりも大きくなっていればよい。
【００４０】
・第１バランサマス２４のマス部２４ｂが存在していない中心部３２の周方向の範囲において、上記の間隔Ｓは必ずしも一定でなくてもよい。例えば、中心部３２の周方向に関して、マス部２４ｂの扇における周方向の中央とは１８０度反対側で上記の間隔Ｓが最小になるように上記の間隔Ｓを規定してもよい。この場合、中心部３２の周方向の全周に亘って、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の歯部間の摺動抵抗が高くなることの抑制効果と、ドリブンギヤ３０及びドライブギヤ１１０の歯部の噛み合いに際するがたつきの抑制効果とを両立するのに最適な間隔Ｓを、中心部３２の周方向における各歯部３４の位置毎に設定できる。
【００４１】
・ドリブンギヤ３０の歯部３４の形状は変更可能である。具体的には、歯部３４の境界部３４ａが、歯部３４の突出方向（中心部３２の径方向）に関して、歯部３４の中央よりも先端側に位置していてもよい。歯部３４の境界部３４ａが、歯部３４における中心部３２の外周面との付け根近傍に位置していてもよい。歯部３４において、歯部３４における中心部３２の径方向外側ほど、中心部３２の周方向に関する幅が小さくなる構成としてもよい。なお、歯部３４の形状に合わせて、ピッチ円Ｃの位置は変更される。ピッチ円Ｃは、歯部３４における、中心部３２の周方向に関する幅が最も大きい箇所を通り、かつ、中心部３２の中心軸線を中心とする仮想円である。
【００４２】
・歯部３４は、中心部３２の中心軸線と平行に切られた平歯として構成されていてもよい。
・ドリブンギヤ３０の歯部３４の形状や寸法に合わせて、ドライブギヤ１１０における歯部１１４の形状や寸法を変更してよい。
【００４３】
・第１バランサマス２４のマス部２４ｂの扇の中心角の大きさは、変更可能である。マス部２４ｂが存在している中心部３２の周方向の範囲に合わせて上記の間隔Ｓの大小を変更すればよい。
【００４４】
・第１バランサマス２４の全体形状は、変更可能である。例えば、第１バランサマス２４をマス部２４ｂのみで構成し、当該マス部２４ｂの扇の内周面をシャフト本体２２の外周面に直接固定してもよい。第１バランサマス２４は、扇形状のマス部２４ｂを備えていて、シャフト本体２２の中心軸線Ｊ上から外れた位置に重心が位置するように設けられていればよい。
【００４５】
・第２バランサマス２８のマス部における扇の中心角の大きさや、第２バランサマス２８の全体形状は、第１バランサマス２４に合わせて変更してよい。また、第２バランサマス２８の形状は、第１バランサマス２４とは異なっていてもよい。
【００４６】
・バランサシャフト２０の全体構成は適宜変更可能である。例えば、バランサマスの数や位置を変更してもよいし、ドリブンギヤ３０やフランジ部の位置を変更してもよい。
・上記実施形態では、直列３気筒の内燃機関に適用されるバランサシャフトを説明したが、気筒の数が上記実施形態とは異なる内燃機関にバランサシャフトを適用してもよい。この場合、気筒の数に応じた内燃機関の振動を抑制できるように、バランサシャフトにおけるバランサマスの数や位置を変更すればよい。また、ドリブンギヤとドライブギヤとのギヤ比を変更してもよい。ドリブンギヤの歯部と、ドライブギヤの歯部とで、互いの形状及び寸法が異なっていてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
２０…バランサシャフト、２２…シャフト本体、２４…第１バランサマス、２４ｂ…マス部、３０…ドリブンギヤ、３２…中心部、３４…歯部、Ｐ…ピッチ、Ｃ…ピッチ円、Ｓ…間隔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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