(57)【要約】【課題】偏芯マス部にスペーサを配置して外形を略対称形状とするにあたり、回転モーメントが変化するのを防止するとともに、安価とする。【解決手段】偏芯マス部２を内包し外形がバランサ軸１の軸芯に対して略対称形状である樹脂製のカバー３を二分割体から形成し、偏芯マス部２を軸方向両側から挟み込んで一体化した。  カバー３は成形が容易であり、かつ偏芯マス部２に容易に取り付けることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バランサ軸と、該バランサ軸から径方向に偏芯して突出する偏芯マス部と、該偏芯マス部を内包し外形が該バランサ軸の軸芯に対して略対称形状である樹脂製のカバーと、からなり、
該カバーは二分割体からなり、該偏芯マス部を軸方向両側から挟み込んで一体化されていることを特徴とするバランサ装置。
【請求項２】
前記カバーは、前記偏芯マス部を収容する収容部と、前記バランサ軸の軸芯に対して該収容部と反対側に形成された中空部と、を有する請求項１に記載のバランサ装置。
【請求項３】
前記バランサ軸の軸方向両側で互いに対向する前記中空部の一対の外殻は外周に向かうほど互いに近接し、前記中空部の外周端部は断面略Ｖ字形状をなす請求項２に記載のバランサ装置。
【請求項４】
前記中空部の外周端部には、前記中空部と外部とを連通する貫通孔を有する請求項２又は請求項３に記載のバランサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に使用されるバランサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンなどにおいては、機関振動を抑制するために、クランク軸の２倍の回転数で回転するバランサ装置が設けられている。このバランサ装置は、バランサ軸と、バランサ軸の外周に部分的にバランサ軸から径方向に偏芯して突出する偏芯マス部と、からなり、バランサ軸に固着されているドリブンギヤによってクランク軸の２倍の回転数で回転する。
【０００３】
バランサ装置においては、偏芯マス部がバランサ軸から径方向に偏芯して突出している。すなわち軸方向から見たときに、偏芯マス部が軸芯に対して非対称となっている。そのため、回転時に偏芯マス部の端面が潤滑油に衝突し、それによってエネルギー損失が発生したり、異音が発生するという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するものとして、例えば実開昭62−004653号公報には、発泡樹脂などからなる軽量のスペーサを偏芯マス部に固着し、外形を軸芯に対して対称な円形状としたバランサ装置が記載されている。また特開2000−193035号公報には、偏芯マス部の反対側に樹脂製で外形がほぼ円柱形の中空スペーサを配置したバランサ装置が記載されている。
【０００５】
このように偏芯マス部にスペーサを配置して外形を対称形状とすることで、潤滑油との衝突によるエネルギー損失を抑制することができる。またスペーサは樹脂製で軽量であるので、偏芯マス部の重量を調整する必要がない。
【０００６】
ところが発泡樹脂からなるスペーサでは、発泡倍率を一定に精度高く制御することが困難であり、比重の変動が大きい。さらに、発泡セル中に潤滑油が浸入して見掛け比重が変化し、偏芯マス部の回転モーメントが変化する。また発泡セル中に気泡が存在している場合には、温度変化による膨張・収縮によってセル容積が変動する。したがって実開昭62−004653号公報に記載のバランサ装置では、これらの作用によって機関振動の抑制作用が悪化する場合があり、実用的とは云えなかった。
【０００７】
また特開2000−193035号公報には、中空スペーサを樹脂製のドリブンギヤと一体に形成することが記載されている。しかしこの場合には、用いる樹脂種が限定されるとともに、金型構造が複雑となる。また中空スペーサに貫通孔を形成して中空部をレゾネータとして用いることが記載されているが、貫通孔に潤滑油が浸入しないようにシールする必要があり、シール構造が複雑で低コスト化の妨げとなっていた。
【特許文献１】実開昭62−004653号公報
【特許文献２】特開2000−193035号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、偏芯マス部にスペーサを配置して外形を略対称形状とするにあたって、回転モーメントが変化するのを防止するとともに、安価なバランサ装置とすることを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する本発明のバランサ装置の特徴は、バランサ軸と、バランサ軸から径方向に偏芯して突出する偏芯マス部と、偏芯マス部を内包し外形がバランサ軸の軸芯に対して略対称形状である樹脂製のカバーと、からなり、カバーは二分割体からなり、偏芯マス部を軸方向両側から挟み込んで一体化されていることにある。
【００１０】
カバーは、偏芯マス部を収容する収容部と、バランサ軸の軸芯に対して収容部と反対側に形成された中空部と、を有することが望ましい。この場合、バランサ軸の軸方向両側で互いに対向する中空部の一対の外殻は外周に向かうほど互いに近接し、中空部の外周端部は断面略Ｖ字形状をなすことが望ましい。さらに、中空部の外周端部には、中空部と外部とを連通する貫通孔を有することが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のバランサ装置によれば、二分割体からなる樹脂製カバーが偏芯マス部を軸方向両側から挟み込んで一体化されている。したがってカバーは成形が容易であり、かつ偏芯マス部に容易に取り付けることができる。そしてカバーが取り付けられた偏芯マス部は、全体の外形がバランサ軸の軸芯に対して略対称形状となっている。これにより、回転時における潤滑油との衝突が軽減され、エネルギー損失を低減することができる。
【００１２】
そしてカバーが中空部を有すれば、カバー自体がより軽量となるので、偏芯マス部の重量を調整する必要がなく、従来用いられている偏芯マス部をそのまま用いることができる。なお、バランサ軸の軸方向両側で互いに対向する中空部の一対の外殻を外周に向かうほど互いに近接させ、中空部の外周端部を断面略Ｖ字形状とすることが好ましい。このようにすることで、カバーの潤滑油に接触する面積を小さくすることができ、エネルギー損失をさらに低減することができる。
【００１３】
しかし中空部を有すると、中空部に潤滑油が浸入して回転モーメントが変化する場合がある。そこで中空部の外周端部には、中空部と外部とを連通する貫通孔を有することが望ましい。このようにすれば、回転時の遠心力によって、中空部に浸入した潤滑油を貫通孔から速やかに排出することができる。したがって回転モーメントの変化を防止でき、機関振動の抑制作用が安定して発現される。
【００１４】
さらに、中空部の外周端部を断面略Ｖ字形状とするとともに、その外周端部に貫通孔を形成すれば、中空部に浸入した潤滑油は遠心力で一対の外殻に案内されて外周端部へ向かい、貫通孔から速やかに排出される。したがって中空部に浸入した潤滑油の排出がさらに促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のバランサ装置は、バランサ軸と、偏芯マス部と、カバーとからなる。バランサ軸及び偏芯マス部は、従来用いられているものと同等のものを用いることができる。偏芯マス部の形状にも、特に制限はない。
【００１６】
本発明のバランサ装置は、二分割体からなる樹脂製のカバーを用い、偏芯マス部を軸方向両側から挟み込んで一体化している。二分割体を一体化するには、接着、溶着、あるいは爪係合などの手段を用いることができる。長期間安定した結合状態を保持するには、接着あるいは溶着にて一体化することが望ましい。
【００１７】
またカバーは、偏芯マス部とも一体化していることが望ましい。このようにするには、カバーから偏芯マス部に向かって突出するピン、リブなどの凸部を形成し、偏芯マス部に形成された凹部に係合させて一体化することができる。カバーと偏芯マス部とを接着剤などで接合することも好ましい。
【００１８】
カバーは、偏芯マス部を収容する収容部と、バランサ軸の軸芯に対して収容部と反対側に形成された中空部と、を有することが望ましい。収容部は、偏芯マス部の形状に応じた形状とされる。中空部の形状は特に制限されないが、バランサ軸の軸方向両側で互いに対向する中空部の一対の外殻は外周に向かうほど互いに近接し、中空部の外周端部は断面略Ｖ字形状をなすことが望ましい。このようにすることで、カバーの潤滑油に接触する面積を小さくすることができ、エネルギー損失をさらに低減することができる。
【００１９】
しかし中空部を有すると、中空部に潤滑油が浸入して回転モーメントが変化する場合がある。そこで中空部の外周端部には、中空部と外部とを連通する貫通孔を有することが望ましい。このようにすれば、回転時の遠心力によって、中空部に浸入した潤滑油を貫通孔から速やかに排出することができる。また中空部が気相にある場合には、中空部は貫通孔を介して外気と連通している。したがって中空部の内圧は外気と同一であるので、内圧変化によるカバーの変形を未然に防止することができる。
【００２０】
また、互いに対向する中空部の一対の外殻を外周に向かうほど互いに近接する形状とし、その外周端部に貫通孔を形成すれば、中空部に浸入した潤滑油は外殻によって貫通孔へ向かって案内されるため、潤滑油をさらに確実に排出することができる。
【００２１】
なお貫通孔の数には、特に制限がない。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
【００２３】
（実施例１）
図１に本実施例のバランサ装置を、図２にその部品構成を示す。このバランサ装置は、バランサ軸１と、偏芯マス部２と、ポリアミド製のカバー３と、から構成されている。バランサ軸１には、図示しないドリブンギヤが固着され、クランクシャフトの回転速度の２倍の回転速度で回転するように構成されている。
【００２４】
偏芯マス部２は、バランサ軸１の軸方向に間隔を隔てて２個固着されている。この偏芯マス部２は、円柱体を軸芯に沿って半割した形状をなし、軸方向から見て半円形状に形成されている。その軸中心はバランサ軸１の軸芯とほぼ平行であり、偏芯マス部２はバランサ軸１に対して偏芯して設けられている。切断相当面20が軸芯に対して平行に表出し、軸芯に対して直交する偏芯マス部２の両表面にはそれぞれ一対の係止孔21が穿設されている。
【００２５】
従来のバランサ装置は、カバー３をもたないこと以外は本実施例のバランサ装置とほぼ同様である。そのため回転時には、切断相当面20が叩くように潤滑油と衝突し、潤滑油に気泡を発生させたり、エネルギー損失を招いていた。
【００２６】
そこで本実施例のバランサ装置では、略円柱形状のカバー３が偏芯マス部２を覆うように固定され、潤滑油との衝突が抑制されている。このカバー３は、同一形状の半割体30が２個用いられ、溶着によって偏芯マス部２を覆うように固定されている。
【００２７】
半割体30は有底筒状の容器状に形成され、その開口周縁部どうしが溶着されている。底部及び筒部の一部には、バランサ軸１が入り込む溝部31が形成されている。また底部からは、溝部31の両側にピン部32が突出形成されている。そしてピン部32が偏芯マス部２の係止孔21に嵌合することで、カバー３は偏芯マス部２に一体的に固定されている。
【００２８】
カバー３を上記のように固定するには、熱板などで一対の半割体30の開口周縁部を熱軟化させ、溝部31にバランサ軸１を案内挿通する。そしてピン部32を偏芯マス部２の係止孔21に嵌合させながら、一対の半割体30の開口周縁部どうしを圧接して溶着する。
【００２９】
こうして得られた本実施例のバランサ装置では、カバー３は偏芯マス部２を内包し、外形がバランサ軸１の軸芯に対して略対称形状である。このカバー３は一対の分割体30からなり、偏芯マス部２を軸方向両側から挟み込んで一体化されている。そして偏芯マス部２を内包する部分に収容部33が形成され、バランサ軸１を挟んで偏芯マス部２と反対側には中空部34が形成されている。
【００３０】
したがって本実施例のバランサ装置によれば、カバー３の存在によって回転時に潤滑油との衝突が抑制されるため、エネルギー損失を大きく低減することができる。そしてカバー３は樹脂製でありさらに中空部34を備えていることから、きわめて軽量であり偏芯マス部２の重量を調整しなくとも機関振動の抑制作用が安定して発現される。
【００３１】
またカバー３は、偏芯マス部２の位置に容易に取り付けることができ、安価なバランサ装置とすることができる。
【００３２】
（実施例２）
本実施例のバランサ装置は、カバーの構造が異なること以外は実施例１と同様である。本実施例に用いたカバー４を溶着前の状態で図３に示す。
【００３３】
このカバー４は、同一形状の半割体40が２個用いられ、実施例１と同様に溶着によって偏芯マス部２を覆うように固定される。半割体40は、実施例１の半割体30における中空部34の部分が中実部41となっていること以外は実施例１と同様である。
【００３４】
本実施例のバランサ装置によれば、カバー４が実施例１より重いという不利な点はあるが、中空部34が存在しないため、中空部34に潤滑油が浸入して回転モーメントが変化することがない。また熱によって中空部34内の空気が膨張・収縮することで、カバー４に変形が生じるような不具合もない。
【００３５】
（実施例３）
本実施例のバランサ装置は、カバーの構造が異なること以外は実施例１と同様である。本実施例に用いたカバー５を溶着前の状態で図４に示す。
【００３６】
カバー５は実施例１と同様に中空部50と収容部51をもち、中空部50と収容部51とを区画するリブ52が形成され、中空部50の円周上表面に貫通孔53が形成され、中空部50の内部は貫通孔53によって外部空間と連通していること以外は実施例１と同様である。
【００３７】
本実施例のバランサ装置によれば、リブ52によって中空部50の強度が実施例１のバランサ装置に比べて向上している。また中空部50に潤滑油が浸入したとしても、回転時の遠心力によって貫通孔53から潤滑油を速やかに排出することができる。したがって重量の変動による回転モーメントの変動を防止することができ、機関振動の抑制作用が安定して発現される。
【００３８】
また熱変動があったとしても、貫通孔53によって外気との気圧差が速やかに解消されるので、カバー５の変形が防止され、脱落などの不具合を防止することができる。
【００３９】
（実施例４）
図５に示す本実施例のバランサ装置は、カバー６の構造が異なること以外は実施例１と同様である。本実施例に用いたカバー６を溶着前の状態で図６に示す。また図７及び図８に、本実施例のバランサ装置の要部断面図をカバー６の溶着前と溶着後の状態でそれぞれ示す。
【００４０】
このカバー６は、第１半割体60と第２半割体61とからなり、偏芯マス部２を収容する収容部62が形成され、バランサ軸１を挟んで偏芯マス部２と反対側には中空部63が形成されている。
【００４１】
カバー６の外形は、収容部62は実施例１と同様であるが、中空部63を構成する第１半割体60と第２半割対61の外殻は、外周に向かうほど、かつ溝部69と反対側に向かうほど互いに近接し、中空部63の外周端部は断面略Ｖ字形状をなしている。そして中空部63において偏芯マス部２から最も遠い外周端、すなわち断面略Ｖ字形状の先端部には、中空部63の内部と外部とを連通する貫通孔64が形成されている。
【００４２】
第１半割体60はポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素系樹脂などから平板状に形成され、実施例１と同様のピン部65が突出形成されている。一方の第２半割体61はポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、フッ素系樹脂などから容器状に形成され、第１半割体60の周縁部に突き当たる円筒周壁部66と、中空部63において第１半割体60に突き当たる複数のリブ67と、実施例１と同様のピン部65と、を備えている。なお第１半割体60と第２半割体61には、実施例１の溝部31と同様の溝部68が形成されている。
【００４３】
このカバー６を偏芯マス部２に固定するには、溝部68にバランサ軸１を案内挿通する。そしてピン部65を偏芯マス部２の係止孔21に嵌合させながら、第１半割体60と第２半割体61を圧接し、レーザー溶着にて一体化する。したがって偏芯マス部２に容易に固定することができ、安価である。
【００４４】
本実施例のバランサ装置によれば、中空部63の外周端部は断面略Ｖ字形状をなしている。したがって回転時に潤滑油と衝突する表面の面積がきわめて小さくなり、また潤滑油と接触する表面の面積も小さいため、エネルギー損失を大きく低減することができる。そして中空部63に潤滑油が浸入したとしても、実施例３と同様に貫通孔64から排出されるため、回転モーメントの変動を防止することができる。しかも中空部63を構成する第１半割体60と第２半割対61の外殻は、外周に向かうほど、かつ溝部68と反対側に向かうほど互いに近接しているので、その形状効果によって中空部63に浸入した潤滑油は中空部63の外周部に集められ、その先端に存在する貫通孔64から速やかに排出される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例に係るバランサ装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例に係るバランサ装置において、カバーの組付け前の状態で示す斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係るバランサ装置に用いたカバーの斜視図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係るバランサ装置に用いたカバーの斜視図である。
【図５】本発明の第４の実施例に係るバランサ装置の要部斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施例に係るバランサ装置に用いたカバーの斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施例に係るバランサ装置において、カバーの組付け前の状態で示す要部断面図である。
【図８】本発明の第４の実施例に係るバランサ装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１：バランサ軸      ２：偏芯マス部      ３：カバー
21：係止孔          32：ピン部          33：収容部
34：中空部
【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】
2009079673.tif 000008
【図７】
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【図８】
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