(57)【要約】【課題】潤滑油に浸漬された状態での回転抵抗を抑制しつつ、軸受が高温になるのを抑制して耐久性が向上した内燃機関用のバランスシャフトを提供する。【解決手段】軸受１００Ａ，１００Ｂにより回転自在に支持される軸部１０Ａ，１０Ｂと、軸部１０Ａ，１０Ｂの軸線Ｊに対して重心が偏心した第１及び第２偏心マス部２０，３０と、第１及び第２偏心マス部２０，３０と共に軸線Ｊを中心とする円柱体を構成する発泡金属からなる補助部５０とを有し、補助部５０は、軸部１０Ａ，１０Ｂ及び第１及び第２偏心マス部２０，３０に対して一体成形されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受により回転自在に支持される軸部と、
前記軸部の軸線に対して重心が偏心した偏心マス部と、
前記偏心マス部と共に前記軸線を中心とする回転体を構成する発泡金属からなる補助部とを有し、
前記補助部は、前記軸部及び偏心マス部と一体成形されている、
ことを特徴とする内燃機関用のバランスシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用のバランスシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、往復運動するピストン等の部材により生じる振動を抑制するために偏心ウエイトをもつバランスシャフトが使用される。バランスシャフトは、クランクシャフトからの回転が伝達されて回転されるが、バランスシャフトは、比較的重量があるため、内燃機関の安定性の観点から、オイルパン内に貯留された潤滑油に浸漬した状態で使用される（例えば、特許文献１等参照）。
バランスシャフトを潤滑油中で回転させると、偏心ウエイトにより潤滑油が攪拌されるため、内燃機関の動力を損失させ、又、潤滑油の劣化を早めるという問題がある。
このため、特許文献１は、偏心ウエイトをバランスシャフトと同心の円筒部材で囲むことにより、偏心ウエイトの機能を維持しつつ潤滑油の攪拌を抑制する技術を開示している。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−９２４６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、バランスシャフトは高速で回転する。このため、バランスシャフトを回転自在に支持する軸受において発熱が大きく、軸受が熱により劣化しやすいという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、潤滑油に浸漬された状態での回転抵抗を抑制しつつ、軸受が高温になるのを抑制して耐久性が向上した内燃機関用のバランスシャフトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関用のバランスシャフトは、軸受により回転自在に支持される軸部と、前記軸部の軸線に対して重心が偏心した偏心マス部と、前記偏心マス部と共に前記軸線を中心とする回転体を構成する発泡金属からなる補助部とを有し、前記補助部は、前記軸部及び偏心マス部と一体成形されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、発泡金属からなる補助部により全体として回転体を構成することで、潤滑油の攪拌による動力損失を抑制することができる。これに加えて、補助部を軸部及び偏心マス部に一体成形することにより、補助部と軸部及び偏心マス部とが密着し、軸受で生じる熱が軸部を通じて発泡金属からなる補助部に直接的に伝わり、補助部から潤滑油へ熱が効率的に放出され、軸受の発熱による破損等を抑制できる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、潤滑油の攪拌による動力損失を抑制しつつ、熱に対する耐久性の向上した内燃機関用のバランスシャフトが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図３は本発明に係るバランスシャフトの一実施形態を示す図であって、図１は軸線方向から見た図、図２は軸線に直交する方向から見た図及び図３は図１のＡ−Ａ線方向の断面図である。
【０００９】
このバランスシャフトは、軸部１０Ａ，１０Ｂ、偏心マス部としての第１偏心マス部２０及び第２偏心マス部３０、駆動ギア部４０、補助部５０等から構成される。
軸部１０Ａ，１０Ｂ、第１偏心マス部２０、第２偏心マス部３０及び駆動ギア部４０は、一体的に形成され、例えば、鋳鉄、炭素鋼等からなる素材に所定の機械加工を施すことにより形成される。
また、このバランスシャフトは、内燃機関の安定性の観点から、例えば、内燃機関の下部に位置する図示しないオイルパンに貯留された潤滑油に浸漬された状態で使用される。
【００１０】
軸部１０Ａ，１０Ｂは、共通の軸線Ｊを有しており、これら軸部１０Ａ，１０Ｂは、図２に示すように、ボールベアリング等の軸受１００Ａ，１００Ｂにより回転自在に支持される。軸受１００Ａ，１００Ｂは、バランスシャフトの回転により発熱する。
【００１１】
第１偏心マス部２０は、円盤状の外形を画定するように形成され、一部が略半円状に切り欠かれており、これにより重心が軸線Ｊから偏心している。また、第１偏心マス部２０は、その外周部に駆動ギア部４０が一体的に形成されている。
駆動ギア部４０は、図示しないクランクシャフトからの回転を軸受１００Ａ，１００Ｂにより回転自在に支持されたバランスシャフトへ伝達するために形成されている。
【００１２】
第２偏心マス部３０は、略半円柱形状を有しており、第１偏心マス部２０と同じ方向に重心が偏心している。これにより、バランスシャフトは、全体として、重心が軸線Ｊから偏心している。
【００１３】
補助部５０は、第１偏心マス部２０及び第２偏心マス部３０と共に軸線Ｊを中心とする円柱体（回転体）を構成している。これにより、バランスシャフトを潤滑油の中で軸線Ｊを中心に回転させたときに潤滑油の攪拌を抑制できる。
【００１４】
補助部５０は、発泡金属で形成されており、軸部１０Ａ，１０Ｂと第１偏心マス部２０及び第２偏心マス部３０と共に一体成形されている。発泡金属としては、例えば、アルミニウム合金、銅合金、ニッケル合金等の粉末金属を発泡剤により発泡させたものを使用できる。
補助部５０を発泡金属で形成する理由は、発泡金属は、第１偏心マス部２０及び第２偏心マス部３０よりも軽量であり、また、発泡金属は熱伝導性が高いという性質をもつからである。
【００１５】
補助部５０を軸部１０Ａ，１０Ｂと第１偏心マス部２０及び第２偏心マス部３０へ一体成形するには、補助部５０が取り付けられていない状態のバランスシャフトを所定形状の金型に収容すると共に、金型内の補助部５０に相当する部分に発泡剤を含む金属材料を充填する。この状態で、金型を加熱して発泡剤を発泡させると、発泡金属からなる補助部５０が形成されると共にこの補助部５０が軸部１０Ａ，１０Ｂと第１偏心マス部２０及び第２偏心マス部３０とに結合される。これにより、発泡金属は、軸部１０Ａ，１０Ｂと第１偏心マス部２０及び第２偏心マス部３０に密着し、熱がより伝わりやすくなる。
【００１６】
上記構成のバランスシャフトでは、図３に示すように、図示しない軸受１００Ａ，１００Ｂで発生した熱ＨＴは、軸部１０Ａ，１０Ｂを通じて、主に補助部５０に伝導され、補助部５０の表層から潤滑油へ放出される。これにより、軸受１００Ａ，１００Ｂが高温になるのを抑制できる。
【００１７】
補助部５０を構成する発泡金属には、いわゆるスキン層と呼ばれる緻密な表層を有しているものと、このスキン層が無いものとのいずれも使用可能である。
スキン層が存在する場合には、スキン層が存在する場合と比べて表層に凹凸が少ないため、潤滑油中に気泡を発生させにくく、潤滑油の劣化を抑制できる。
一方、スキン層が存在しない場合には、スキン層が存在する場合と比べて、表層の微細な孔により表面積が拡大するため、潤滑油への放熱性が高まる。
【００１８】
上記実施形態では、軸部１０Ａ，１０Ｂ第１偏心マス部２０、第２偏心マス部３０、及び駆動ギア部４０を一体的に形成した場合について説明したが、これに限定されず、これらを別部材で構成することも可能である。また、軸部１０Ａ，１０Ｂを共通の軸部材で構成することも可能である。
【００１９】
上記実施形態では、バランスシャフトを潤滑油に浸漬した状態で使用する場合について説明したが、潤滑油に浸漬しない場合であっても、軸受で発生した熱を軸部及び補助部を通じて外部へ効率良く放出することができる。
【００２０】
上記実施形態では、第１偏心マス部２０及び第２偏心マス部３０と補助部５０とにより、円柱体を構成した場合について説明したが、これに限定されず、潤滑油の攪拌を抑制できる、球体、円錐体等の他の回転体でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るバランスシャフトの一実施形態の軸線方向から見た図である。
【図２】本発明に係るバランスシャフトの一実施形態の軸線方向に直交する方向から見た図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線方向の断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０Ａ，１０Ｂ…軸部
２０…第１偏心マス部（偏心マス部）
３０…第２偏心マス部（偏心マス部）
４０…駆動ギア部
５０…補助部
１００Ａ，１００Ｂ…軸受
ＨＴ…熱
【図１】
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【図２】
2008202629.tif 000004
【図３】
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