(57)【要約】  本発明は、少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）と少なくとも１つの軸受（１６，１７）とを有する単気筒又は多気筒エンジン用のバランシングシャフトに関し、少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）は、軸受（１６，１７）と関連付けられ、軸受（１６，１７）は、軸受（１６，１７）の周囲に部分的にだけ延びるラジアル滑り面（１８）を有し、バランシングシャフト（１１）の回転中に生じる遠心力は、軸受（１６，１７）の周囲に部分的に延びる滑り面（１８）によって形成された軸受（１６，１７）の領域内にあり、少なくとも１つの支持面（５１）が軸受（１６，１７）の周囲上に部分的に延在し、滑り面（１８）から離れて提供されるように作成される。
2010529387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）と少なくとも１つの軸受（１６，１７）を有し、少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）が軸受（１６，１７）と関連付けられた単気筒又は多気筒エンジン用のバランシングシャフトであって、軸受（１６，１７）は、その軸受（１６，１７）の周囲に部分的にだけ延びるラジアル滑り面（１８）を有し、バランシングシャフト（１１）の回転中に生じる遠心力が、軸受（１６，１７）の周囲に部分的に延びる滑り面（１８）によって構成された軸受（１６，１７）の領域内にあるものにおいて、
少なくとも１つの支持面（５１）が、前記軸受（１６，１７）の周囲に、部分的に且つ滑り面（１８）から離れて、延在している、
ことを特徴とするバランシングシャフト。
【請求項２】
前記少なくとも１つの支持面（５１）が、前記軸受（１６，１７）の部分的に形成された滑り面（１８）と同じ外周を有することを特徴とする、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項３】
前記バランシングシャフト（１１）の回転時に、前記滑り面（１８）に働く前記遠心力が、前記少なくとも１つの支持面（５１）からの前記少なくとも１つの合力と対抗する、請求項１又は２に記載のバランシングシャフト。
【請求項４】
前記少なくとも１つの軸受（１６，１７）の前記滑り面（１８）が、１８０°以下の周囲角を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項５】
前記少なくとも１つの軸受（１６，１７）の前記滑り面（１８）が、１８０°を超える周囲角を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項６】
滑り面（１８）又は前記少なくとも１つの支持面（５１）は球状の形状である、請求項１〜５のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項７】
前記少なくとも１つの支持面と前記軸受（１６，１７）の前記滑り面（１８）の間にくぼみ（３１）が形成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項８】
軸受（１６，１７）は、バランシングシャフト（１１）の長手方向に対する断面で見て、くぼみ（３１）を有し、具体的にはＶ形、Ｗ形、浴槽形、又はカップ形のくぼみを有する請求項１〜７のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項９】
くぼみ（３１）は、バランシングシャフト（１１）の長手方向に関して対称的に構成された請求項８に記載のバランシングシャフト。
【請求項１０】
軸受（１６，１７）の滑り面（１８）とそれに隣接するくぼみ（３１）とで、回転軸（２７）がこの断面内にある断面を構成する請求項８に記載のバランシングシャフト。
【請求項１１】
くぼみ（３１）は、バランシングシャフト（１１）の回転軸（２７）内にある少なくとも１つの中央壁部分（３２）を有する請求項８に記載のバランシングシャフト。
【請求項１２】
軸受（１６，１７）の滑り面（１８）および前記少なくとも１つの支持面（５１）とそれに隣接するくぼみ（３１）とで、回転軸（２７）がこの断面外にある断面を構成する請求項８に記載のバランシングシャフト。
【請求項１３】
くぼみ（３１）は、軸受（１６，１７）の滑り面（１８）と共に、タービン翼状又は非対称の断面を形成する請求項８に記載のバランシングシャフト。
【請求項１４】
軸受（１６，１７）の部分的に構成された滑り面（１８）は、バランシングシャフト（１１）の回転中に生じる遠心力に対して対称的に延びる請求項１〜１３のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項１５】
軸受（１６，１７）の滑り面の幅は、部分的に構成された滑り面（１８）の端部（２９）まで少なくとも特定の部分で細くなる請求項１〜１４のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項１６】
第１の軸受（１６；１７）の滑り面（１８）の周囲角は、少なくとも１つの更に他の軸受（１６；１７）の滑り面（１８）又は支持面（５１）の周囲角と等しい、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項１７】
軸受（１６，１７）の第１の滑り面と少なくとも１つの更に他の滑り面（１８）又は支持面（５１）は、軸の長手方向に見て、その周囲角に対して同じ向きのものである、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項１８】
軸受（１６，１７）の第１の滑り面と少なくとも１つの更に他の滑り面（１８）は、軸の長手方向に見て、互いに対し回転されて配置された請求項１〜１４のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項１９】
少なくとも１つの軸受（１６，１７）、その滑り面（１８）、アンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）は、バランシングシャフト（１１）の中心面（４４）に対して点対称で配置された請求項１〜１８のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項２０】
第１の軸受と少なくとも１つの更に他の軸受（１６，１７）の滑り面（１８）は、互いに回転されて配置され、軸の長手方向に見て重なる領域を有する請求項１４に記載のバランシングシャフト。
【請求項２１】
少なくとも１つの軸受（１６，１７）と１つの固定軸受（１２）が提供される、請求項１から２０のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項２２】
軸受（１６，１７）の少なくとも１つの滑り面（１８）の直径より大きい直径を有する少なくとも１つの外周部分を有する少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（４６）が設けられた、請求項１から２１のいずれか１項に記載のバランシングシャフト。
【請求項２３】
アンバランスウェイト部分（４６）は、基本要素（１４）の外側端に設けられる請求項２２に記載のバランシングシャフト。
【請求項２４】
少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）と少なくとも１つの軸受（１６，１７）とを有する単気筒又は多気筒エンジン用のバランシングシャフトにおいて、前記少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）が、軸受（１６，１７）と関連付けられ、前記軸受（１６，１７）が、前記軸受（１６，１７）の周囲に部分的に延在する半径方向の滑り面（１８）を有し、前記バランシングシャフト（１１）の回転中に生じる遠心力が、前記軸受（１６，１７）の前記周囲に部分的に延在する前記滑り面（１８）によって形成された前記軸受（１６，１７）の領域内にある、バランシングシャフトであって、前記軸受（１６，１７）の前記部分的滑り面（１８）が、１８０°未満の周囲角を有することを特徴とするバランシングシャフト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の特徴事項の前の記述で請求されているような単気筒又は多気筒エンジン用のバランシングシャフトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ２００５／０９３２８６  Ａ１は、少なくとも２つのアンバランスウェイト部分と少なくとも１つの軸受を有する多気筒エンジン用のバランシングシャフトを開示しており、このアンバランスウェイト部分は、軸受けに対して対称的に配置され、アンバランスウェイト部分の少なくとも１つは、バランシングシャフト用に駆動できる端部として軸受から離れた端部を有する。２つの軸受の間に弾性的で柔軟な結合要素が設けられ、そのアンバランスウェイト部分は、２つの部分が結合されるように結合要素に対して対称的に配置される。アンバランスウェイト部分の形状はほぼ半円である。軸受は、円柱状の円盤として設けられ、円柱状に構成された軸受の半分が、アンバランスウェイト部分に対して自由に突出している。Ｔ形支柱が、バランシングシャフトの長手方向に回転軸から円筒形軸受の自由外縁領域まで延び、アンバランス部分に作用し、このバランシングシャフトを補強するように設けられている。これは、バランシングシャフトを長手方向に補強するためである。そのようないくつかのバランシングシャフトは、それらの構成で重量が最適化されるが、多気筒エンジンの回転速度を更に高めるには、運動マスを更に削減しなければならない。更に、エンジンの開発における重量を削減は、性能値を改善するために基本的に重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２００５／０９３２８６Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は、全重量と移動マスを減少させ同時に多気筒エンジン内のアンバランスの補償を維持するバランシングシャフトを提供するという目的に基づく。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載の特徴によって達成される。更に他の有利な構成と発展は、更に他の従属請求項に開示される。
【０００６】
本発明によるバランシングシャフトは、軸受の周囲に部分的だけ延びるラジアル滑り面、従って３６０°の周囲全体には延びていないラジアル滑り面を有し、なくとも１つの支持面を構成する軸受を備え、軸受自体の重量が大幅に減少させられ得る。従って、軸受は、部分領域が切欠をされ、少なくとも滑り面が形成されない空間の材料を減少させることができる。軸受自体の軽量化の他に、切欠自由な軸受は、軸受自体の軽量化に加えて、１つ又は複数のアンバランスウェイト部分も縮小できるという利点を有する。軸受の周囲に部分的に延びる滑り面は、バランシングシャフトの周辺部分に対応し、そこにアンバランスウェイト部分が設けられる。これにより、バランシングシャフトの回転時に、部分滑り面によって取り囲まれた軸受の領域に遠心力が生じ、従って、バランシングシャフトの滑り面は、エンジンユニットの軸受のこの領域に支持される。これは、バランシングシャフトの機能を維持しながら、従来のバランシングシャフトより重量を２０〜４０％を削減させることができる。実質的に滑り面と反対側にある少なくとも１つの支持面は、軽量化をもたらしつつ滑りの滑らかさを高めることができる。詳細には、衝撃又は振動が生じた際、また回転が始まるか終わるときに、少なくとも１つの支持面が、バランシングシャフトの滑らかな滑りを保証するという重要な機能を有する。
【０００７】
本発明による、軸受の周囲に部分的に形成される滑り面と、その反対側の少なくとも１つの支持面は、長い寿命を有する取り付けを可能にするという更に他の利点を有する。バランシングシャフトの回転中に生じた遠心力が働く領域において、滑り面はその形状が完結しその近くまで延び、その結果、負荷が最も大きい領域で、支持に対して決められた方式で取り付けるために、軸受は、軸受ブッシュで支持され、ニードルブッシュのローラで支持され、円筒ローラ軸受で支持され、又はエンジンユニットの軌道リングで支持される。最も大きい負荷と対向し滑り面を一部分だけ備えるか全く備えていない軸受の領域の負荷は、ほとんど又は完全に解放され、従ってこの領域の滑り面の欠如は軸受の機能に悪影響を及ぼさない。少なくとも１つの支持面は、特に、回転運動の始めと終わりとにおける支持のために有用である。
【０００８】
本発明の好ましい構成によれば、少なくとも１つの支持面が、軸受の部分的に形成された滑り面と同じ外周を有するように作成される。これにより、滑り面の対応する軸受又は支持が可能になる場合がある。同時に、大幅な軽量化を維持することができる。
【０００９】
バランシングシャフトの回転中に滑り面に働く遠心力は、少なくとも１つの支持面によって生じる合力と対抗することが好ましい。これにより形成されたバランシングシャフトは、少なくとも１つの滑り面と少なくとも１つの支持面の融通のきく構成を可能にし、従って、これらの面を、滑りの滑らかさ、長寿命、及び軽量化を維持しながら様々な用途に適応させることができる。
【００１０】
更に、少なくとも１つの軸受の滑り面が、１８０°以下になるように形成された周囲角を有するように作成されることが好ましい。このタイプの構成により、特に、少なくとも１つの軸受に隣接するアンバランスウェイト部分を容易に実現できるので、大きな軽量化を達成することができる。
【００１１】
本発明の有利な構成によれば、軸受の滑り面は、１８０°〜３５９°の周囲角を有し、有利にはこの周囲角内で連続的に延在するように作成される。少なくとも１８０°の部分的にだけ形成された滑り面の構成により、バランシングシャフトが頂点で停止した場合、即ち、アンバランスウェイト部分が垂直上方に向いた場合に、引っ掛かることなく円滑な進入が容易になる。１８０°を超えて延在する滑り面の端領域は、このタイプの停止位置の支持機能を前提とする。部分的に形成された滑り面の自由空間が、例えば１°ときわめて小さい場合でも、軽量化するために回転軸の方に延在する部分を切れ目なしにすることができ、また滑り面を単に導入用の半殻状又は殻状弓形部分として提供することができる。
【００１２】
本発明の更に有利な構成によれば、少なくとも１つの支持面と軸受の滑り面との間にくぼみが形成されるように作成される。これにより、滑り面と少なくとも１つの支持面との間に既定の接続を形成することができ、この接続は、剛性断面を形成しまた潤滑油孔として知られるものを形成するために提供される場合がある。
【００１３】
本発明の更に有利な構成によれば、滑り面又は少なくとも１つの支持面が、軸方向で見て、その形状が球形になるように設けられる。これにより、例えば軸受ブッシュ、軸受リング、ニードル・ローラ、円筒ローラ等の軸受の損傷なしに、軸受間の動作中に生じる曲げ応力及び傾き又はトップリングを吸収することができる。或いは、滑り面と支持面は、球状の形状でよい。
【００１４】
バランシングシャフトの軸受は、長手方向に対する断面で見て、例えば、Ｖ形、Ｗ形、浴槽形、又はカップ形に形成されたくぼみを有する。このタイプのくぼみは、バランシングシャフトの製造中に、鋳造、鍛造、プレス成形などによって、また機械加工によって簡単に形成することができ、従って、このタイプの軸受を低コストで製造し且つ重量を削減することができる。
【００１５】
軸受の少なくとも１つのくぼみは、バランシングシャフトの長手方向に関して対称的になるように形成されることが好ましい。これにより、バランシングシャフトを、設計の点で、具体的にはアンバランスウェイト部分の形状の点で、単純に開発することができる。少なくとも１つのくぼみは、滑り面と支持面の間に提供されてもよい。必要に応じて、２つの滑り面部分の間にくぼみが形成されてもよい。
【００１６】
くぼみの代替形状によれば、前記くぼみは、周囲に部分的のみに延びる軸受の滑り面と共に、回転軸が軸受の断面内にある断面を形成するように作成される。この実施態様は、バランシングシャフトを補強することができ、従ってバランシングシャフトを特定の負荷に使用可能にするという利点を有する。そのような場合、二次的に重要なことは、重量が多少減少することである。
【００１７】
本発明の代替構成によれば、断面で見て、バランシングシャフトの回転軸内に少なくとも１つの中央部分があるように軸受のくぼみが作成される。これにより、回転軸を補強することができ、少なくとも１つの更に他のくぼみ部分を中央部分の近くに構成して重量を節減することができる。
【００１８】
軸受の更に他の代替構成は、軸受の滑り面及び少なくとも１つの支持面と、近くにくぼみとを設けて、回転軸が断面外にある断面面を形成する。例えば、このようにして軸受を三日月形断面にすることができる。このタイプの断面は、前記断面が同時に働き且つ潤滑液用のひしゃくとして使用できるという利点を有する。
【００１９】
軸受の更に他の代替実施形態は、軸受の周囲に部分的に延びる滑り面によりタービン翼状の又は非対称的な断面を形成するためにくぼみを備える。これは、潤滑液の輸送に極めて有利である。
【００２０】
バランシングシャフトの軸受の更に有利な構成は、バランシングシャフトの回転によって生じる遠心力と対称的に構成され周囲に部分的に延びる滑り面を形成することである。その結果、軸受自体は、アンバランスウェイト部分として働き、バランシングシャフトの設計に計算に含めることができる。
【００２１】
更に、滑り面の端部までの少なくとも特定の部分に徐々に細くなるように軸受の滑り面又は支持面の滑り面幅（周囲に部分的に延びる）を形成することが有利である。換言すると、滑り面は、生じる遠心力の作用の領域内で、バランシングシャフトの軸の長手方向に最も大きい幅又は拡がりを有し、少なくとも特定の部分において、その幅は、滑り面の自由端部に対して時計回りとその逆方向に細くなる。この結果、重量が更に減少し、軸受摩擦が更に減少することになる。また、滑り面の幅は、周囲角に沿って複数回変化し、従って幅が交互に狭くなりまた広くなってもよい。これと同じことは、類推により、支持面にも当てはまる。テーパは、滑り面と支持面に同時に提供されてもよい。
【００２２】
第１の軸受の滑り面の周囲角は、本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの更に他の軸受の滑り面の周囲角と等しい。これにより、各軸受で同じ軸受状態が実現される。
又は支持面
【００２３】
更に、第１の滑り面と少なくとも１つの更に他の軸受の少なくとも１つの更に他の滑り面又は支持面を、バランシングシャフトの軸の長手方向に見て、バランシングシャフトの周囲角に対して同じ向きになるようにすることが好ましい。具体的には、エンジンハウジング内の静的アンバランス用のバランシングシャフトをこのようにすることができる。同時に、これにより、バランシングシャフトの中心面に対して実質的に鏡像対象構成が可能になる。
【００２４】
本発明の代替構成によれば、軸の長手方向において互いに回転された軸受の滑り面を設ける。これにより、モーメントのアンバランスとして知られるものを補償することができる。このタイプのバランシングシャフトは、具体的には、Ｖ形シリンダ構成又は奇数のシリンダを有するエンジン内で使用される。例えば、２個の軸受を有するバランシングシャフトでは、これらの軸受の滑り面を互いに１８０°回転させて提供することができる。３個以上の軸受を備える場合は、滑り面の向きは、モーメントのアンバランスを達成するように適応され、バランシングシャフトの中心面に従って、半径方向の動作で互いにずらされるか又は回転されるよう適応され、従ってこれに対応するモーメントのアンバランスを生成することができる。この構成よれば、支持面は、各軸受の滑り面と関連付けられる。
【００２５】
バランシングシャフトには、モーメントのアンバランスのために前記バランシングシャフトが中心面に対して実質的に点対称に構成されることが好ましい。これにより、それぞれのレバーアームに従って、決められた力が中心面に対して作用することができ、それによりモーメントのアンバランスが打ち消される力に正確に適応させられる。
【００２６】
更に好ましい構成によれば、軸受の滑り面が少なくとも２つある場合、滑り面の重なり領域が形成されるように、Ｘ軸又はバランシングシャフトの長手方向のまわりに相互に回転させられる。滑り面の端部領域は、縦軸に沿った方向で見て、互いにわずかに重なることが好ましい。これにより、低損失の取り付けが可能になる。
【００２７】
本発明の更に好ましい構成によれば、少なくとも１つのアンバランスウェイト部分が、軸受の少なくとも１つの滑り面の直径より大きい直径を有する外周部分を有するように形成される。滑り面の外周面より突出するそのような不均衡部分は、バランシングシャフトの外側端部に設けられることが好ましく、従って単純な取り付けが維持される。このタイプのバランシングシャフトは、モーメントのアンバランスを補償する働きもする。
【００２８】
好ましい構成によれば、バランシングシャフトは、少なくとも１つの軸受並びに固定軸受を有する。これにより、バランシングシャフトの既定の取り付けを実現することができ、この取り付けは、詳細には、エンジン・ハウジング内に使用されてもよい。代替として、バランシングシャフトの取り付けを可能にするために２つの軸受が提供されてもよい。
【００２９】
本発明の目的は、本発明に従って、少なくとも１つのアンバランスウェイト部分と少なくとも１つの軸受とを有する単気筒又は多気筒エンジン用のバランシングシャフトによって達成され、少なくとも１つのアンバランスウェイト部分は、軸受と関連付けられ、軸受は、軸受の周囲に部分的にのみ延在する半径方向の滑り面を有し、バランシングシャフトの回転によって生じる遠心力が、軸受の周辺のまわりを部分的に延在する滑り面によって形成された軸受の領域内にあり、軸受の部分的な滑り面が、１８０°未満の周囲角を有する。この実施形態により、バランシングシャフトの機能を維持しながら大幅な軽量化が可能になる。このタイプの滑り面は、形状が小型化され、アンバランスウェイト部分を等しく小型化することができる。このタイプの好ましい実施形態は、特に、より小さな単気筒又は多気筒エンジンに提供される。このタイプのバランシングシャフトは、請求項４と請求項５を除き、前述の特許請求の範囲による有利な実施形態を含むことができる。
【００３０】
本発明とその更に他の有利な実施形態及び発展は、図面に示した例に基づいて以下により詳細に説明される。本発明によれば、説明及び図面から推論することができる特徴は、それぞれ個々に又は任意の所望の組み合わせで適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】バランシングシャフトの本発明による第１の実施形態の斜視図である。
【図２】図１によるバランシングシャフトの概略側面図である。
【図３ａ】図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った概略断面図である。
【図３ｂ】図３ａの断面と異なる代替の断面の概略断面図である。
【図４】バランシングシャフトの本発明による第２の実施形態の斜視図である。
【図５】図４によるバランシングシャフトの概略側面図である。
【図６】図５の線Ｖ−Ｖに沿った概略断面図である。
【図７】バランシングシャフトの本発明による第３の実施形態の斜視図である。
【図８】図７によるバランシングシャフトの概略側面図である。
【図９】バランシングシャフトの本発明による第４の実施形態の斜視図である。
【図１０】図９によるバランシングシャフトの概略側面図である。
【図１１】バランシングシャフトの本発明による更に他の実施形態の斜視図である。
【図１２】図１１によるバランシングシャフトの概略側面図である。
【図１３】図１２の線ＸＩＩ−ＸＩＩに沿って得られた概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、本発明によるバランシングシャフト１１の第１の実施形態の斜視図である。このタイプのバランシングシャフト１１は、多気筒エンジン用であり、二次マス力(scond order mass force)を補償する働きをする。従来、エンジン回転速度の２倍で逆方向に回転する２本のバランシングシャフトが互いにずらされて配置されていた。
【００３３】
例えばバランシングシャフト１１を駆動するチェーンホイールなどの駆動部（詳しく示されていない）が、バランシングシャフトの後端部１２（図１に示した）に設けられる。
バランシングシャフト１１は第１と第２の軸受１６、１７が設けられた基本要素１４を有する。これらの軸受は、バランシングシャフト１１をエンジンユニット内に取り付ける働きをする。これらの軸受１６、１７は、滑り面１８を有し、その周囲は、基本要素１４の他の部分の周囲より大きくなるように構成されている。これにより、片方の端部１３が前方にある状態でバランシングシャフト１１をエンジンユニット内の軸受又は軸受ブッシュに挿入することができ。
【００３４】
基本要素１４は、バランシングシャフト１１の縦方向に見ると、その全長に沿って実質的に一定の断面積を有する。アンバランスウェイト部分２１〜２４が、第１及び第２の軸受１６及び１７に対して対称的な配列で配置され、アンバランスウェイト部分２２及び２３は、互いに継ぎ目なしに一体化している。端部分１２及び１３は、前記アンバランスウェイト部分の寸法決めを考慮する。基本要素１４は、バランシングシャフト１１の回転軸２７を通るか又はこの回転軸２７内にある壁部分２６を有する。
【００３５】
第１及び第２の軸受１６及び１７は、軸受１６及び１７の周囲上に部分的に延在する滑り面１８を有し、前記滑り面１８は、周囲の一部分だけを取り囲む。前記周囲は、１８０°に構成されてもよく、１８０°より大きく構成されてもよく、１８０°より小さく構成されてもよい。この構成により、部分軸受として知られるものが形成される。図３ａによる例示的な実施形態では、滑り面の周囲角は、例えば１８０°〜２２０°の範囲にある。完全にするために３６０°の角度にわたって提供される更に他の部分では、本発明に従って少なくとも１つの支持面５１が提供されるが、この支持面５１は、滑り面によって形成される自由領域を閉じない。図１〜図３に示した本発明による第１と第２の軸受１６及び１７は、軸受１６及び１７を、当該技術分野の既知の円筒状又は円盤状軸受よりかなり少ない重量で構成することができる。同時に、接触角１８０°にわたって突出する端部領域２９によって、エンジン・ユニット内の軸受内の静止バランシングシャフト１１の単純な接近が可能になり、特に、バランシングシャフトが、アンバランスウェイト部分２１〜２４が垂直上方を向いた位置で停止した場合に、傾くことなく確実な接近が容易になる。
【００３６】
軸受１６及び１７は、図３による断面で見て、形状がカップ形又は浴槽形の２つのくぼみ３１を有する。これらのくぼみ３１は、外周に対して僅かにくぼんだポケットの形で構成されてもよい。これらのくぼみ３１は、軸受１６及び１７の断面積を大幅に減少させるように、等しく構成されてもよい。くぼみ３１は、例えば、支持面５１に対して対称的に配置され等しいサイズになるように構成されてもよい。そのようなくぼみ３１は、また、互いに等しく構成されなくてもよく、支持面５１に対して対称的に配置されなくてもよい。図３ａによる例示的な実施形態では、滑り面１８は、１８０°以上の周囲角を包囲する。１つの支持面５１だけが形成される。図３ａに示した断面構成により、より剛性構成の軸受１６及び１７を形成することができる。
【００３７】
例示的な実施形態では、バランシングシャフト１１の図示した位置によりバランシングシャフトの回転によって生じる遠心力は、図３に矢印Ｆｚで示した方向に垂直下方に向く。これと対称的に、時計回り方向とその反対方向に延在する部分滑り面１８を形成するための滑り面部分が提供される。理想的には、左側及び右側滑り面部分の図３に示した対称配置は、生じる遠心力の向きに対して部分滑り面１８全体を形成するように提供される。或いは、生じる遠心力は、例えば４時又は５時の位置や７時又は８時の位置等の向きを含むことができる。支持面５１から生じる支持力は、優れた滑り特性を達成するために、滑り面によって定義される遠心力と反対向きであることが好ましい。詳細には、支持面５１は、バランシングシャフトが頂点で停止する場合に、エンジン・ハウジング内の最も深い位置にあるときの支持面５１が、静止位置にあるときのバランシングシャフト１１の軸受面になるという利点を有する。
【００３８】
図３ｂは、図３ａと異なる軸受の代替の断面形状を表わす。例えば、図３ａのような唯一の支持面５１の代わりに、２つの支持面５１が提供される。或いは、複数の支持面５１が提供されてもよい。これらの支持面５１は、滑り面１８によって取り囲まれていない周辺部分のまわりに等しく配列されることが好ましい。図３ｂによる例示的な実施形態では、滑り面１８は、１８０°より小さい周囲角を有する。後者は、また、図３ａから類推して、１８０°以上でもよい。くぼみ３１のサイズ、深さ及び形状は、可変であり、様々な要件を満たすように適応されてもよい。このタイプの実施形態では、くぼみは、回転軸２７まで等しく達してもよく、回転軸２７に切れ目がないようにしてもよい。
【００３９】
図３ａにより支持面５１と滑り面１８の間に形成されたくぼみは、形状と幾何学配置が互いに異なってもよい。これと同じことは、類推により、支持面５１の間に提供されるくぼみにも当てはまる。同時に、くぼみの幾何学的配置は、不釣合いと軸受内で作用する質量とに影響を及ぼすことができる。
【００４０】
図１から図３に示したバランシングシャフト１１では、軸受１６と１７は、滑り軸受を形成するように構成される。これらの軸受１６、１７は、エンジンユニット内で転がり軸受を形成するように構成されてもよい。エンジンユニットの軸受は、例えば、ニードルブッシュを有する円筒形ローラ又はローラを有することができる。滑り面１８を形成するために側面で立ち上がった端部領域２９を備えた図３に示した断面は、同時に潤滑液を巻き込み、軸受１６、１７の潤滑が保証されるという利点を有する。
【００４１】
図１から図３に示したバランシングシャフトは、具体的には、例えば４気筒列形エンジン内で生じるような静的アンバランスを生成するマス力を補償する。これは、例えばＺ軸に対して垂直なＹ軸で作用する静的アンバランスを補償する。或いは、このタイプのバランシングシャフト１１は、単気筒エンジン内に取り付けるように適応され設計されてもよい。
【００４２】
図４から図６は、図１のバランシングシャフト１１の更に他の代替実施形態を示す。このバランシングシャフト１１では、基本要素１４は修正されており、図６に示したように、軸受１６と１７は、図３と異なるように構成されている。
ａとｂ
【００４３】
軸受１６と１７は、例えば形状が浴槽状のくぼみ３１と、くぼみ３１及び軸受１６、１７の周囲に部分的に延びる滑り面１８と共に回転軸２７の外側に断面を形成する中央壁部分３２とを有する。このタイプの実施形態では、軸受１６と１７の重量は、図３の実施形態より更に減少する。これと関連した減少は、１つ又は複数のポイントで回転軸から遠いほどマスが少なくなるという事実の結果として補償される。この原理により、全体のマスが更に減少する。このケースでは、それぞれ端部１２、１３から軸受１６、１７の中央壁部分３２まで継ぎ目なく移行することが好ましい。そのような継ぎ目のない移行は、残りの作動部分３６を有するバランシングシャフト１１の中心にも設けられる。端部１２、１３の先端の間に回転可能に取り付けられるこのタイプのバランシングシャフト１１の製造において、バランシングシャフトの機械加工中に滑り面１８の正確な構成を可能にするために、更に、残りの作動部分３６に保持装置又は保持台が作用する。
【００４４】
図４〜図６に示したバランシングシャフト１１は、最も軽量な構造になるように設計される。支持面５１を形成することによって、滑り挙動が改善される。支持面５１は、軸受１６及び１７の外周部のくぼみ３１の形状に応じるように適合されてもよい。従って、一方に滑り面１８を形成し、また他方に少なくとも１つの支持面５１を提供して、これらを十分な剛性で接続するために、断面領域の異なる幾何学的配置が提供されてもよい。例えば、支持面５１は、支持力を高めるために、反対側の支持面５１の方に半径方向に向けられたリング形部分を備えてもよい。
【００４５】
使用される材料により、バランシングシャフト１１の縦方向に必要最小限の剛性と曲げ強度を達成することができる。アンバランスウェイト部分２１及び２２と、また２３及び２４とは、軸受１６及び１７に対して対称的に配列され、いずれの場合も、例えば端部分１２及び１３の経路や静止作用部分３６の経路などの基本要素１４の更に他の経路が、アンバランスウェイト部分２１、２２、２３及び２４の質量の設計に影響を及ぼす。アンバランスウェイト部分２１、２２、２３及び２４の円形断面の一部分は、アンバランスウェイトを回転軸２７の外側に偏心的に位置決めできるという利点を有する。
【００４６】
以上説明した実施形態では、くぼみ３１は、滑り面１８と少なくとも１つの支持面５１と共に、又は支持面５１の間に、タービン羽根状の断面又は非対称断面を形成してもよい。
【００４７】
くぼみ３１の構成は、その形状、サイズ及び／又は幾何学配置が、それぞれの用途に適応され、多数の構成を提供することができる。
【００４８】
図７と図８は、バランシングシャフト１１の更に他の代替の実施形態を示す。このバランシングシャフト１１は、前の図のものと、アンバランスウェイト部分２１、２２、２３及び２４と、軸受１６及び１７が、中心平面４４に対して実質的に点対称に構成されている点が異なる。中心平面４４は、Ｘ軸、即ちバランシングシャフト１１の回転軸又は縦軸と垂直である。このタイプのバランシングシャフト１１は、図１〜図６による前述のバランシングシャフト１１と対照的に、モーメントの不釣合いを補償するために使用される。モーメントの不釣合いのそのような補償は、例えばＶ３やＶ６エンジン等のＶ字形シリンダ構成を有するエンジン、又は奇数のシリンダを有する直列型エンジンに提供される。
【００４９】
図９と図１０は、バランシングシャフト１１の更に他の代替の実施形態を表わす。この実施形態は、図７と図８によるバランシングシャフト１１の代替である。この実施形態では、アンバランスウェイト部分４６は、滑り面１８の直径より直径が大きい外周の少なくとも一定の部分を有し、バランシングシャフト１１の一端に提供される。このアンバランスウェイト部分４６は、円盤状の不釣合い質量として、又は円盤状不釣合い質量の一部分的として構成される。バランシングシャフト１１の外側端にあるこのタイプの不釣合い質量の構成は、バランシングシャフト１１の単純な取り付けを維持するという利点を有する。他の点では、前の図に関して述べたことが当てはまる。アンバランスウェイト部分４６は、外側端にあるアンバランスウェイト部分２１及び２４の追加として構成されてもよく、アンバランスウェイト部分２１及び２４を含んでもよい。
【００５０】
以上の例示的な実施形態では、少なくとも１つの半径方向の内腔が分岐し軸受１６及び１７に至る軸方向の内腔によって、油がバランシングシャフト１１に供給されてもよい。例えば、半径方向の分岐内腔は、滑り面１８と関連付けられてもよく、端領域２９に近い滑り面１８まで達してもよい。これと同じことは、類推により、支持面５１のものにも当てはまる。半径方向の内腔もくぼみ３１まで達してもよい。半径方向の内腔の半径方向の向きと数は、必要な潤滑油量によって決まる。
【００５１】
図１１〜図１３は、本発明によるバランシングシャフト１１の代替の実施形態を表わす。このバランシングシャフト１１は、支持面５１が提供されない点で、図４〜図６によるバランシングシャフト１１と異なる。軸受１６及び１７の滑り面１８は、１８０°未満の周囲角を有する。滑り面の端領域２９の間に、例えば浴槽形に形成されたくぼみ３１が提供され、中央壁部分３２は回転軸２７の外側にあり、その結果、回転軸２７に切れ目がなくなる。このタイプの実施形態では、軸受１６及び１７の重量は更に減少する。関連したアンバランスウェイトの減少は、回転軸２７から距離が遠くなるほど１つ又は複数の箇所で質量が少なくなるという事実により補償される。この原理により、全体的な質量を更に減少させることができる。この場合、いずれの場合も端部分１２及び１３から軸受１６及び１７の中央部分３２まで継ぎ目なしに遷移するように設計されることが好ましい。そのような継ぎ目のない遷移は、残りの作用部分３６を含むバランシングシャフト１１の中心にも提供される。端部分１２及び１３の先端の間に回転可能に取り付けられたこのタイプのバランシングシャフトを製造する際、精密な機械加工を可能にするために、保持装置又は他の部分が更に静止作用部分３６に作用する。更に、個々の実施形態と関連して前述した特徴形状は、それらの特徴形状が支持面５１を指すか、軸受１６及び１７の滑り面１８の周囲角を指す場合を除いて、図１１〜図１３によるこのバランシングシャフト用に等しく提供されてもよい。
【００５２】
以上述べたバランシングシャフト１１をエンジン内で任意の望みの方式で互いに組み合わせることができる。これは、エンジンの構造に依存し、従って、バランシングシャフトの設計は、補償される静的アンバランス及び／又はモーメントのアンバランスに適応されなければならない。同様に、個々のバランシングシャフト１１の個々の特徴を互いに組み合わせることができる。
【００５３】
以上述べた例示的実施形態はすべて、バランシングシャフト１１の重心が、遅くとも取り付けた状態で、その長手方向に基づいて多気筒エンジンの中心に重心を有するという事実が共通である。
【００５４】
以上述べたすべての特徴は、それぞれ本質的に、本発明にとって不可欠であり、任意の望ましい方式で互いに組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００５５】
１１  バランシングシャフト；  １６，１７  軸受け；  １８  滑り面；  
２１，２２，２３，２４  アンバランスウェイト部分；  ５１  支持面。
【図１】
2010529387.tif 000003
【図２】
2010529387.tif 000004
【図３ａ】
2010529387.tif 000005
【図３ｂ】
2010529387.tif 000006
【図４】
2010529387.tif 000007
【図５】
2010529387.tif 000008
【図６】
2010529387.tif 000009
【図７】
2010529387.tif 000010
【図８】
2010529387.tif 000011
【図９】
2010529387.tif 000012
【図１０】
2010529387.tif 000013
【図１１】
2010529387.tif 000014
【図１２】
2010529387.tif 000015
【図１３】
2010529387.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月16日(2010.2.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）と少なくとも１つの軸受（１６，１７）を有し、少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）が軸受（１６，１７）と関連付けられた単気筒又は多気筒エンジン用のバランシングシャフトであって、軸受（１６，１７）は、その軸受（１６，１７）の周囲に部分的にだけ延びるラジアル滑り面（１８）を有し、バランシングシャフト（１１）の回転中に生じる遠心力が、軸受（１６，１７）の周囲に部分的に延びる滑り面（１８）によって構成された軸受（１６，１７）の領域内にあるものにおいて、
少なくとも１つの支持面（５１）が、前記軸受（１６，１７）の周囲に、部分的に且つ滑り面（１８）から離れて、延在している、
ことを特徴とするバランシングシャフト。
【請求項２】
前記少なくとも１つの支持面（５１）が、前記軸受（１６，１７）の部分的に形成された滑り面（１８）と同じ外周を有することを特徴とする、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項３】
前記バランシングシャフト（１１）の回転時に、前記滑り面（１８）に働く前記遠心力が、前記少なくとも１つの支持面（５１）からの前記少なくとも１つの合力と対抗する、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項４】
前記少なくとも１つの軸受（１６，１７）の前記滑り面（１８）が、１８０°以下の周囲角、または、１８０°を超える周囲角を有する、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項５】
滑り面（１８）又は前記少なくとも１つの支持面（５１）は球状の形状である、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項６】
前記少なくとも１つの支持面と前記軸受（１６，１７）の前記滑り面（１８）の間にくぼみ（３１）が形成される、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項７】
軸受（１６，１７）は、バランシングシャフト（１１）の長手方向に対する断面で見て、くぼみ（３１）を有し、具体的にはＶ形、Ｗ形、浴槽形、又はカップ形のくぼみを有する請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項８】
くぼみ（３１）は、バランシングシャフト（１１）の長手方向に関して対称的に構成されるか、または、軸受（１６，１７）の滑り面（１８）と共にタービン翼状又は非対称の断面を形成する、
請求項７に記載のバランシングシャフト。
【請求項９】
軸受（１６，１７）の滑り面（１８）とそれに隣接するくぼみ（３１）とで、回転軸（２７）がこの断面内にある断面を構成するか、または、
くぼみ（３１）は、バランシングシャフト（１１）の回転軸（２７）内にある少なくとも１つの中央壁部分（３２）を有するか、または、
軸受（１６，１７）の滑り面（１８）とそれに隣接するくぼみ（３１）とで、回転軸（２７）がこの断面外にある断面を構成する、
請求項７に記載のバランシングシャフト。
【請求項１０】
軸受（１６，１７）の部分的に構成された滑り面（１８）は、バランシングシャフト（１１）の回転中に生じる遠心力に対して対称的に延びる請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項１１】
軸受（１６，１７）の滑り面の幅は、部分的に構成された滑り面（１８）の端部（２９）まで少なくとも特定の部分で細くなる請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項１２】
第１の軸受（１６；１７）の滑り面（１８）の周囲角は、少なくとも１つの更に他の軸受（１６；１７）の滑り面（１８）又は支持面（５１）の周囲角と等しい、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項１３】
軸受（１６，１７）の第１の滑り面と少なくとも１つの更に他の滑り面（１８）又は支持面（５１）は、軸の長手方向に見て、その周囲角に対して同じ向きのものである、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項１４】
軸受（１６，１７）の第１の滑り面と少なくとも１つの更に他の滑り面（１８）は、軸の長手方向に見て、互いに対し回転されて配置された請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項１５】
少なくとも１つの軸受（１６，１７）、その滑り面（１８）、アンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）は、バランシングシャフト（１１）の中心面（４４）に対して点対称で配置された請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項１６】
第１の軸受と少なくとも１つの更に他の軸受（１６，１７）の滑り面（１８）は、互いに回転されて配置され、軸の長手方向に見て重なる領域を有する請求項１０に記載のバランシングシャフト。
【請求項１７】
少なくとも１つの軸受（１６，１７）と１つの固定軸受（１２）が提供される、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項１８】
軸受（１６，１７）の少なくとも１つの滑り面（１８）の直径より大きい直径を有する少なくとも１つの外周部分を有する少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（４６）が設けられた、請求項１に記載のバランシングシャフト。
【請求項１９】
アンバランスウェイト部分（４６）は、基本要素（１４）の外側端に設けられる請求項１８に記載のバランシングシャフト。
【請求項２０】
少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）と少なくとも１つの軸受（１６，１７）とを有する単気筒又は多気筒エンジン用のバランシングシャフトにおいて、前記少なくとも１つのアンバランスウェイト部分（２１，２２；２３，２４）が、軸受（１６，１７）と関連付けられ、前記軸受（１６，１７）が、前記軸受（１６，１７）の周囲に部分的に延在する半径方向の滑り面（１８）を有し、前記バランシングシャフト（１１）の回転中に生じる遠心力が、前記軸受（１６，１７）の前記周囲に部分的に延在する前記滑り面（１８）によって形成された前記軸受（１６，１７）の領域内にある、バランシングシャフトであって、前記軸受（１６，１７）の前記部分的滑り面（１８）が、１８０°未満の周囲角を有することを特徴とするバランシングシャフト。
【国際調査報告】
2010529387.tif 000017
2010529387.tif 000018
2010529387.tif 000019
2010529387.tif 000020
2010529387.tif 000021
2010529387.tif 000022
2010529387.tif 000023