JPH08135740A - バランサシャフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、コンプレッサや火花点火エンジン
及びディーゼルエンジン等のように、シリンダ内を往復
運動するピストンを備えた機器のバランサシャフトに関
し、軽量でコンパクトなバランサシャフトを得ることを
目的としている。 【構成】 バランサシャフト３０のバランサシャフト部
３２に設けられる少なくとも一つのバランスウエイト部
３４が、バランサシャフト３０の回軸軸線に対して略垂
直方向に可動可能に、弾性体５２を介してバランサシャ
フト部３２に取り付けられた構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンプレッサや火花点
火エンジン及びディーゼルエンジン等の様にシリンダ内
を往復運動するピストンを備えた機器の、バランサシャ
フトに関する。

【０００２】

【従来の技術】往復運動をするピストンを備えた機器に
おいては、クランクシャフトのクランクアームやクラン
クピン等の偏心回転部分に作用する遠心力，或いはピス
トンやピストンピン等の往復運動部分に作用する慣性力
等により、起振力が発生する事は周知の通りである。

【０００３】上記のような起振力に対しては、クランク
アームにバランスウエイトを設けることにより反対方向
の起振力を生じさせて、上記両者を釣り合わせ出来るだ
け上記起振力を解消するようにしている。例えば、上記
エンジンは、単シリンダ，複シリンダを備えたエンジン
や２サイクル，４サイクル，直列型，Ｖ型等の形式のエ
ンジンがあり、上記往復運動部分に作用する遠心力や慣
性力等に起因して、一次振動や二次振動の上下振動及び
ローリング，ピッチング，ヨーイングのモーメント等の
何れかが発生しているが、上記したクランクアームに設
けられたバランスウエイトだけでは十分に打ち消す事が
出来ない。

【０００４】この点に対しては、例えば従来からエンジ
ンのバランサ装置では、該バランサシャフトをエンジン
のクランクシャフトに平行に少なくとも一本、或いは該
クランクシャフトの両側に少なくとも一対のバランサシ
ャフトを配設して、該クランクシャフトにより駆動する
ようにして、上記エンジンから発生する起振力に対し
て、逆の起振力を発生させ相殺するようにしている。

【０００５】この種の従来のバランサシャフトは、例え
ば図５（ａ）に示す実開昭５８ー１６３７４２号記載の
様なバランサシャフトがある。同公報記載のバランサシ
ャフト２に設けられたバランスウエイト４はバランスウ
エイト４の両側のジャーナル６，６を支持するクランク
ケースの軸受により枢支されている。

【０００６】更に、その他の、従来公知の一般に使用さ
れている例をあげると、図５（ｂ）に示した様に、バラ
ンスウエイト４の一端側に延長シャフト部４ａが延設さ
れ駆動機構に連結されており、又該延長シャフト部４ａ
の端部のジャーナル８を枢支する第１軸受１０と、該バ
ランスウエイト４の第１軸受１０の側の端部のジャーナ
ル１２を枢支する第２軸受１４と、更にバランスウエイ
ト４の他端側のジャーナル１６を枢支する第３軸受１８
とが設けられている。

【０００７】上記両公知例のバランサシャフトは、何れ
もバランスウエイトの両端を支持する両持支持である
が、該バランスウエイが軸受に支持されたバランスシャ
フトの自由端に設けられた片持支持されるものや、該バ
ランスウエイトが複数箇所で支持されるものがある。更
に、上記一本のバランサシャフトに複数個のバランスウ
エイトを有するもの等があるが、上記何れのバランサシ
ャフトも該バランスウエイトを一体に設けられたもので
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のバランサシャフトでは、エンジンの種類や大
きさ及び解消したい振動やモーメントの種類よって、上
記バランサシャフトの数や配置及びバランスウエイトの
大きさや個数が決定され、その結果として、バランスウ
エイトと一体に形成されたバランサシャフトにより、該
エンジンの振動を解消するようにしている。

【０００９】この為、従来のバランサシャフトでは必要
な大きさの慣性モーメントを得るためには、該エンジン
が大型になるにともない、該バランスウエイトが大きく
なり、これを支持するジャーナルも大きくせざるを得な
くなるので、この大型のバランサシャフトを収容するス
ペースが必要な大型のエンジンとなり、重量の増大を招
き、コストが嵩むことになる。

【００１０】又、該バランサシャフトの大型化はエンジ
ンの配置スペースを確保する必要があり、自動車の場合
には重量が増加したり、エンジンルームの拡大による車
室スペースが縮小せざるを得なくなったり、又設計上の
自由度が拘束される等の不具合がある。又、バランサシ
ャフトの大型化は、材料費の増大に伴うコスト上昇を招
く不具合がある。

【００１１】更に、従来のバランサシャフトはバランス
ウエイトと一体に形成されているため、所望の設計仕様
に応じて、その都度、一定の慣性重量が発生するバラン
スウエイト付バランサシャフトを多数製造しなければな
らず、大幅なコストの上昇となる。本発明はこのような
課題に鑑み創案されたもので、バランサシャフトが回転
したとき、該バランスウエイト部の慣性重量が変化する
方向に、該バランサシャフトに対する取付位置を移動可
能にして、出来るだけ小さい該バランスウエイトで前記
起振力を相殺し、且つ該バランスウエイトと前記取付用
弾性部材とを、交換可能にして出来るだけ少ない該バラ
ンスウエイトと該弾性部材とで各種の設計仕様に対応出
来るようにし、コンパクトでコストの安価なバランサシ
ャフトを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明のバランサシャフトは、バランサシャフトのバ
ランサシャフト部と、該バランサシャフト部に設けられ
る少なくとも一つのバランスウエイト部とを有し、該バ
ランサシャフトが回転したとき該バランスウエイト部の
慣性重量が変化する方向へ取付位置を移動可能に、該バ
ランスウエイト部を弾性部材を介して該バランサシャフ
ト部に取り付ける取付手段とを備えたことを特徴として
いる。

【００１３】請求項２記載の本発明のバランサシャフト
は、請求項１記載の構成において、該バランサシャフト
の停止時において、該バランサシャフトの軸線から該バ
ランスウエイト部の外周までの距離が、少なくとも該バ
ランスウエイト部を支持する該バランサシャフトの、上
記ジャーナルの半径よりも小さくなるように構成されて
いることを特徴としている。

【００１４】請求項３記載の本発明のバランサシャフト
は、請求項１又は請求項２記載の構成において、該バラ
ンサシャフトの停止時に於いて、該バランスウエイト部
の回転中心から上記バランスウエイト部の取付手段の外
端までの寸法が該ジャーナルの半径よりも小さく形成さ
れたことを特徴としている。請求項４記載の本発明のバ
ランサシャフトは、請求項１〜３のいずれかに記載の構
成において、該取付手段が、該バランサシャフトの軸線
に対して交差するように該バランサシャフト部に穿設さ
れた貫通孔を介してボルトにより該バランスウエイト部
を該バランサシャフト部に取り付けると共に、該弾性部
材が該バランサシャフト部と該ボルト側又は該バランス
ウエイト部との少なくとも一つの間隙に介装されて取り
付けられたことを特徴としている。

【００１５】請求項５記載の本発明のバランサシャフト
は、請求項１〜４のいずれかに記載の構成において、該
貫通孔に移動可能に嵌合される該バランスウエイト部又
は該ボルト側の該弾性部材のリテーナに形成された柱部
を介して該ボルトにより該バランスウエイト部が該バラ
ンサシャフト部に取り付けられ、該弾性部材はバランサ
シャフト部と該リテーナとの間に配設されたことを特徴
としている。

【００１６】請求項６記載の本発明のバランサシャフト
は、請求項１〜５のいずれかに記載の構成において、該
バランスウエイト部を分割し該バランサシャフトのジャ
ーナルの軸線方向の略中心を通り該バランサシャフトに
略垂直な平面で分けられ且つ該ジャーナルの両側の該バ
ランスシャフト部に上記分割されたバランスウエイト部
を上記取付手段により取り付け、該バランスウエイトの
重心が上記ジャーナルの略中心にくるように配設された
ことを特徴としている。

【００１７】請求項７記載の本発明のバランサシャフト
は、請求項１〜６のいずれかに記載の構成において、バ
ネ定数の異なる該弾性部材及び重量の異なる該バランス
ウエイト部を交換可能に形成された該取付手段を備えた
ことを特徴としている。請求項８記載の本発明のバラン
サシャフトは、請求項１〜７のいずれかに記載の構成に
おいて、上記取付手段に、該バランスウエイト部の取付
に使用されるボルト又はナットの廻り止め手段を備えた
ことを特徴としている。

【００１８】

【作用】上述の請求項１記載の本発明のバランサシャフ
トでは、該バランサシャフトの該バランサシャフト部に
対してバランスウエイト部の慣性重量が変化する方向に
取付位置が移動できるようにしたので、該バランサシャ
フトが回転すると弾性部材に抗して該バランスウエイト
部が遠心力によりバランサシャフト軸線より離れる方向
に移動する。

【００１９】この移動に従って、該バランスウエイト部
の慣性重量が徐々に大きくなるように構成されると共
に、一方このバランサシャフトが停止している時には、
このバランスウエイト部は上記弾性部材の付勢力や上記
取付手段の締結力により縮小された取付位置にあるの
で、該バランサシャフトをコンパクトに配設させること
ができる。

【００２０】従って、小さいバランスウエイトで大きな
慣性重量を得て上記往復質量等による大きな起振力を相
殺することが出来るようにしたものである。請求項２記
載の本発明のバランサシャフトでは、該バランサシャフ
トの停止時において、該バランサシャフトの軸線から該
バランスウエイト部の外周までの距離が、少なくとも該
バランスウエイト部を支持する該バランサシャフトの、
上記ジャーナルの半径よりも小さくなるように構成され
ているので、該バランサシャフトを上記エンジン等の機
器に対して装着や分解する際、このバランスウエイトか
ら順に該ジャーナルを上記機器に脱着させることができ
るものである。

【００２１】請求項３記載の本発明のバランサシャフト
では、該バランサシャフトの停止時において、該バラン
サシャフトに設けられる該ジャーナルの半径が該バラン
スウエイト部の回転中心から該バランスウエイト部の外
周端までの寸法より大きく形成され、且つ該バランスウ
エイト部の回転中心から上記バランスウエイト部の取付
手段の外端までの寸法が該ジャナルの半径よりも小さく
形成されているので、前記機器のクランクケースの該ジ
ャーナルの軸受に挿入する際、このバランスウエイト部
や取付手段が該軸受けの内周円内に挿入でき上記機器の
クランク室をコンパクトに構成することができる。

【００２２】請求項４記載の本発明のバランサシャフト
では、該バランサシャフトの軸線に対して交差するよう
に設けられた貫通孔に、上記取付手段の取付けボルトに
より、移動可能に弾性部材を介して上記バランサウエイ
ト部が取り付けられているので、該弾性部材が該ボルト
側と該バランサシャフトとの間又は該バランスウエイ部
と該バランサシャフトとの間に配設されてい場合はこの
バランサシャフトが回転すると、遠心力によりこのバラ
ンスウエイト部が該弾性部材の弾性力に抗してこのバラ
ンサシャフトから離れる方向に上記貫通孔内を移動する
と共に、小さいバランスウエイトで大きな慣性重量を得
て前記起振力を相殺することができる。

【００２３】この時、該バランスウエイト部とバランサ
シャフト部との間に弾性部材が配設されていると緩衝材
になり、上記バランスウエイト部の移動によるバランサ
シャフト部との接触による打撃音や振動が緩和されるも
のである。更に、上記弾性部材をバンランサシャフト部
とボルト側及びバランスウエイト部との両方の間に配設
した場合には、上記で説明したそれぞれの位置による該
弾性部材の作用の複合作用として弾性部材のバネ定数を
設定すれば、所望の慣性重量を得ることができる。この
時、上記弾性部材はバランサシャフト部に対して上記バ
ランサシャフト部やボルト側との打撃音や振動を緩和す
るものである。

【００２４】その他の作用については、請求項１の上記
作用と同様の作用を奏することができるものである。請
求項５記載の本発明のバランサシャフトでは、該バラン
サシャフトが回転してバランサシャフト部に遠心力が働
くと、該バランサシャフト部又は該ボルト側の該弾性部
材のリテーナに形成された柱部が上記バランサシャフト
部の貫通孔内でガイドされながら移動するので、上記弾
性部材の付勢力に抗して該バランスウエイト部を円滑に
移動し、所望の慣性重量を得ることができる。

【００２５】この慣性重量が上記起振力を相殺させるこ
とができると共に、上記各請求項と同様の作用を得るこ
とができる。請求項６記載の本発明のバランサシャフト
では、この分割されたバランスウエイト部を該弾性部材
を介して上記の様に移動可能に配設し該バランサシャフ
トが回転時に慣性重量が大きくなるように、停止時には
該バランスウエイト部と該バランサシャフト部と距離が
縮小するような構造にしたので、上記バランスウエイト
の遠心力による回転半径を、上記バランスウエイト部の
分割と相まって、相対的に小さくすることができる。

【００２６】該バランサシャフトの軸線方向の略中心を
通り該バランサシャフトに略垂直な平面で分けられる上
記ジャーナルの両側に、分割された該バランスウエイト
部を配設し、該分割された総和の重心が上記ジャーナル
の略中心にくるので、このバランサシャフト部が該ジャ
ーナルに対して傾斜したり、曲がったりすることがな
く、上記バランスウエイト部の移動を円滑に行なうこと
ができると共に、該ジャーナルに対する軸受の片減りを
防止することができる。

【００２７】請求項７記載の本発明のバランサシャフト
では、バネ定数の異なる該弾性部材及び重量の異なる該
バランスウエイト部を適宜交換できる該取付手段にした
ので、上記両者を適宜交換することにより、一つのバラ
サシャフトで多種類の慣性重量を発生させることのでき
るバランサシャフトを簡単に安価に得ることができる。

【００２８】請求項８記載の本発明のバランサシャフト
では、上記取付手段に、該バランスウエイト部の取付に
使用されるボルト又はナットの廻り止め手段を設けたの
で、該バランサシャフトから該バランスウエイトが回転
中に脱落する虞れがない。

【００２９】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明する。先ず、図１〜図４を参照して、本発明の実施
例として軸受の両側に二分割して配設された場合のバラ
ンサシャフトについて説明する。図１は本発明のバラン
サシャフトを示す縦断面図であり、図２の（ａ）は図１
の２Ａー２Ａ線に沿う縦断面図であり、（ｂ）は図１の
３Ａー３Ａ線に沿う縦断面図、図３は図１のＢ矢視の廻
り止め部材の係合状態を示す説明図、図４は図１のバラ
ンサシャフをエンジンに適用した場合の、クランクケー
スに対するバランサシャフトの取付状況を示す説明図で
ある。

【００３０】本発明のバランサシャフト３０は、図１に
示すようにバランサシャフト部３２にバランスウエイト
部３４が取り付けられるように構成されている。このバ
ランスウエイト部３４は図１及び図２に示すように、カ
マボコ状の略半円柱形状を成しており、一個のバランス
ウエイト部３４の底面３６には、この底面３６の長手方
向の略中心軸線に沿って少なくとも一個の、本実施例の
場合は二個の、柱部３８である筒部が底面３６に対して
略垂直に該バランスウエイト部３４と一体的に突設けら
れている。

【００３１】この筒部３８の内周には、バランサシャフ
ト部３２にバランスウエイト部３４を取り付けるため
の、ボルト４０用の雌ネジ４２が設けられている。一
方、バランサシャフト部３２に底面３６が当接するバラ
ンサシャフト部側の取付面４４には、該取付面４４に対
して略垂直な貫通孔４６が穿設されており、この貫通孔
４６にバランスウエイト部３４の筒部３８が移動自在に
装着されている。

【００３２】上記バランサシャフト部３２の取付面４４
に対する反対側の背面４８には上記貫通孔４６の一部を
形成するボス部５０が突設されており、ボス部５０の周
辺の上記背面４８にはスプリング５２の一端を支持しリ
テーナ５６を構成する凹部５４が設けられている。上記
バランスウエイト部３４の取付手段５９は、バランサシ
ャフト部３２の貫通孔４６にバランスウエイト部３４の
ボス部５０を嵌挿し、上記凹部５４とボルト側のリテー
ナ下面５６ｂの段部５６ａとの間にスプリング５２を介
装し、更にリテーナ５６側よりボルト４０を挿入しボス
部５０の雌ねじ４２と螺合せしめて、スプリング５２の
付勢力に抗して締結するように構成されている。

【００３３】また、上記バランスウエイト部３４の質量
とスプリング５２のバネ定数や寸法は、所望の慣性質量
により適宜決定されるものであるが、本実施例の場合
は、例えばエンジンが停止している時や不使用時には図
１，図２に示すような状態にある。即ち、バランスウエ
イト３４はボルト４０により、スプリング５２の付勢力
に抗して、バランスウエイト３４の底面３６とその取付
面４４が当接する方向に締めつけられ、且つ後述のリテ
ーナ５６とストッパ５０ａとの間に、所望の間隙が存す
るように上記取付手段により締結されている。

【００３４】又、これらの部位の取付寸法の関係は、バ
ランサシャフト３０の停止時に於いて、バランサシャフ
ト３０に設けられるジャーナル６０の半径Ｒ２が、該バ
ランスウエイト部３４の回転中心Ｏからバランスウエイ
ト部３４の外周端までの寸法Ｒ１より大きく形成され、
且つバランスウエイト部３４の回転中心Ｏから上記バラ
ンスウエイト部３４の取付手段５９の外端までの寸法Ｒ
３がジャーナル６０の半径よりも小さく形成されている
ので、上記バランサシャフト３０がコンパクトで軽量に
形成することができる。

【００３５】又、ボス部５０の端面がストッパ５０ａを
形成し、上記リテーナ５６の下面５６ｂがストッパ５０
ａに当接することにより、バランスウエイト部３４の該
バランサシャフト部３２に対する遠心力方向の移動が停
止させられるものである。即ち、エンジンの停止時のお
ける、リテーナ５６の下面５６ｂと上記ストッパ５０ａ
間の長さＬでバランスウエイト部３２の移動ストローク
が決定されるものである。

【００３６】上記実施例は次式のようにスプリング５２
が設定されている。 ｎ・Ｆ_s ＞Ｗ_b ， ｎ・Ｆ_f ＞Ｗ_i Ｒ₂ ＞Ｒ₁ ，Ｒ₂ ＞Ｒ₃ 但し、 ｎ： バランスウエイト１個当たりのスプリング本数 Ｆ_S ：スプリングのセットフォース Ｆ_f ：スプリングのフルストローク時の自重 Ｗ_b ：バランスウエイトの自重 Ｗ_i ：（Ｗ_b ）＋（アイドリング時の遠心力） 上式のようにスプリングを設定することにより、組立が
可能で、且つ運転時にはバランスウエイトが外側に広が
る事で、更に大きな慣性重量が得られる該バランサシャ
フトが形成できるものである。

【００３７】又、廻り止め手段６４が図３に示したよう
に、バランサシャフト部３４の二本の取付ボルト４０間
に跨がって係合されているプレート状の廻り止め部材６
６であって、該ボルトの六角形状の頭部を係止する係止
孔６８が二個穿たれている。従って、この廻り止め部材
６６の係止孔６８に係合されている二本のボルト４０は
それぞれ係止部６８に係止され、互いに相手側の回動を
制止しあうことになるので、ボルト４０の弛みを防止す
ることができる。

【００３８】次に、上記本実施例のバランサシャフト３
０を上記エンジンに適用した場合について説明する。上
記バランサシャフト３０は、回転していないときには図
２に示したように、上記バランスウエイト部３４の寸法
Ｒ１が該ジャーナル６０の直径より小さい状態にあるの
で、エンジンに上記バランサシャフト３０を組付ける場
合、上記ジャナール６０の軸受７４も内径が小さな小型
なものでよいから、エンジンブロックも小型になり、コ
ストも低減できる。

【００３９】即ち、本実施例のバランサシャフト３０，
バランスウエイト３４，ジャーナル６０，及び７６，軸
受７４及び７２，エンジンのクランクケース７８は図４
に点線で示した従来の固定された、バランサシャフト３
０Ｈ，バランスウエイト３４Ｈ，ジャーナル６０Ｈ及び
７６Ｈ，軸受７４Ｈ及び７２Ｈ，エンジンのクランクケ
ース７８Ｈ等に比較して、かなり小型で軽量にできる。

【００４０】上記バランスウエイト部３４ｂを該エンジ
ンの前壁７０の軸受７２及びジャーナル６０の軸受７４
にストレートに挿通せしめ、次にバランサシャフト３０
のジャーナル７６を軸受７２に挿入し、更にワッシャ６
９を介して図示しないクランクシャフトの回転が伝達さ
れるプーリ７１が装着され、ナット７３により締結され
ることにより、バランサシャフト３０が該エンジンに回
転自在に装着されている。

【００４１】上記状態から、該エンジンは、図示しない
イグニッションキースイッチがＯＮされ始動すると、ク
ランクシャフトの駆動力がプーリ７１に伝達されバラン
サシャフト３０が回転する。バランサシャフト３０が回
転すると、バランスウエイト部３４は遠心力によりスプ
リング５２の付勢力に抗して、バランサシャフト部３２
の軸線から離れる方向に移動していくので、バランスウ
エイト３４の筒部３８が貫通孔４６内を遠心力の方向に
徐々に移動していく。

【００４２】更に、バランサシャフト３０の回転が上昇
していくと、図１及び図２の状態から、遠心力の作用に
よりバランスウエイト部３４はスプリング５２の付勢力
に抗して外方へ移動し、バランスウエイト部３４の筒部
３８も貫通孔４６内を遠心力の方向に移動し、該エンジ
ンのアイドル回転数の付近で上記リテーナ５６の下面５
６ｂがストッパ５０ａに当接した状態になり、バランス
ウエイト部３４の上記移動が停止されるが、バランサシ
ャフト３０の回転は続行される。

【００４３】その後は、バランスウエイト３４の上記固
定状態を維持しながら回転を続け、予め設定された慣性
重量が発生されるので、所望の上記起振力を相殺するこ
とができるものである。上記エンジンのイグニッヨンキ
ースイッチがＯＦＦされると、上記遠心力が消失されて
いくので、スプリン５２の付勢力により上記と逆方向に
移動して、バランサシャフト３０の回転が停止される
と、図４に示したように、バランスウエイト部３４が二
点鎖線の位置から実線の位置の状態にもどり、バランス
ウエイト部３４の上記長さＲ１はジャーナル６０の半径
Ｒ２より小さくなる。

【００４４】従って、バランサシャフト３０はエンジン
のクランケース７８から上記とは逆方向にストレートに
簡単に取り外すことができるので、組立，分解が簡単に
行なうことができる。又、上記実施例は、バランスウエ
イト部３４にバランサシャフト部３２に設けられたた貫
通孔４６内を移動する筒部３８を設けたが、この筒部３
８を廃止して、此れに代えて上記ボルト側のスプリング
リテーナ５６からバランスウエイト部３４の底面３６に
対向するように筒部３８を突設してもよい。

【００４５】又、柱部３８は筒状の筒部に形成したが、
外周に雄ネジを有する中実の柱状に形成し、先端に袋ナ
ットを有する上記ボルト４０で締結する構造にしてもよ
く、要するに柱部であれば中空でも中実でも同様の作用
効果が得られるものである。更に、上記筒部３８を廃止
して、例えばボルト，スタットボルト等を用いて上記の
ように、スプリングリテーナ５６，スプリング５２を介
してこのバランサシャフト部３２にバランスウエイト部
３４を取り付けるようにしても良く、要するにこれら構
成に限られるものではなく、バランサシャフト３０に対
して、バランスウエイト部３４が上記のように移動でき
る構造であればよい。

【００４６】上記実施例は、ボルト４０によりバランウ
エイト部３４をバランサシャフト部３２に取り付けた
が、バランスウエイト部３４の底面３６からボルト４０
を突設せしめ上記貫通孔４６に挿入し、リテーナ５６，
スプリング５２を介してバランサシャフト部３２にナッ
トにより、取り付けるようにしても良い。又、上記実施
例において、バランスウエイト部３４の底面３６とその
取付面４４との間に、適宜スプリングを配設すれば、上
記慣性重量の調整ができると共に、バランスウエイト部
３４の移動時に於ける、バランサシャフト部３２の取付
面４４に対する衝撃等が防止できる。

【００４７】又、上記実施例では、該バランスウエイト
部３４を支持するジャーナルの半径Ｒ２より、バランサ
シャフト３０の停止時における、該バランサシャフトの
軸線から該バランスウエイト部３４の重心までの長さＲ
１が小さくなるように構成したが、これは該ジャーナル
の半径Ｒ２より上記長さＲ１の方が大きくなるように構
成しても、上記バランサシャフト３０をエンジン等に組
付や分解する場合に、エンジンのクランクシャフトをク
ランクケースに取り付ける際に使用されるベアリングキ
ャップ等を使用する構成にすれば、上記バランサシャフ
３０を小さな該バランスウエイト部３４で上記と同様に
大きな慣性重量を得ることができるので、従来のものに
比較してコンパクトなバランサシャフト３０が得られる
ことは言うまでもない。

【００４８】又、上記実施例では該バランサシャフトの
一つジャーナル６０の両側に、分割された該バランスウ
エイト部３４を配設される場合について説明したが、こ
れに限られるものではなく、例えば前記従来例で説明し
たような、該バランスウエイト部を片持ち支持，両持ち
支持等、この種の全てのバランサシャフトに適用できる
ものである。

【００４９】又、上記実施例のバランサシャフトは、上
記した各機器に発生する上記起振力のピークに合わせて
所望の逆起振力が発生するように構成したが、該機器が
発生する上記起振力に対応するように、該バランサシャ
フトにより上記起振力と逆の起振力が発生するように構
成しても、上記両起振力は互いに相殺させることでき
る。

【００５０】又、上記機器が段階的に複数個のピークを
有する上記起振力が発生する場合があれば、上記段階的
に発生する各々ピークの起振力に対応するように、該起
振力のピークに合わせて、上記弾性部材がスプリングの
バネ長及びバネ定数の異なる該スプリングを複数個を重
合させて構成するようにしてもよく、この場合には、ク
ランクシャフトの回転時に段階的に発生する上記振動の
ピークの大きに対応した、上記バランスウエイトの慣性
重量が発生するように、バネ長及びバネ定数の異なるス
プリングを複数個設けて、上記起振力が段階的に相殺で
きるようにしても良い。

【００５１】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のバランサシャフトによれば、上記バランサシャフ
トが回転した時、該バランサシャフト部が上記取付用の
弾性部材の付勢力に抗して遠心力により該バランサシャ
フト部の軸線からの距離が、大きくなる方向に移動でき
るようにし慣性重量が増大するように配設されている。

【００５２】従って、この小さいバランスウエイト部で
大きな慣性重量を得ることにより、上記往復質量などに
よる上記起振力を相殺させることができる。このバラン
サシャフトは停止時には、上記弾性部材の付勢力に抗し
て上記距離が縮小するように締結されるように構成され
ているので、コンパクトで軽量な該バランスウエイト部
を配設すればよいので、コンパクトで軽量な上記バラン
サシャフトを得ることができる。

【００５３】請求項２記載の本発明のバランサシャフト
によれば、該バランサシャフトの停止時において、該バ
ランサシャフトの軸線から該バランスウエイト部の外周
までの距離が、少なくとも該バランスウエイト部を支持
する該バランサシャフトの、上記ジャーナルの半径より
も小さくなるように構成されているから、該バランサシ
ャフトの例えば、エンジンなどへの組付けが該バランス
ウエイト部からストレートに挿入することができるの
で、これらの分解，組立が極めて簡単に行なうことがで
きると共に、上記請求項１と同様な効果を奏することが
できる。

【００５４】請求項３記載の本発明のバランサシャフト
によれば、該バランサシャフトは、回転していないとき
には、該バランスウエイト部の回転中心から該バランス
ウエイト部の上記取付手段の外端までの上記寸法Ｒ３が
該ジャーナルの半径Ｒ２より小さいので、例えば上記エ
ンジンに該バランサシャフトを組付ける場合、該バラン
サシャフト部から、上記ジャーナルの軸受に挿通せし
め、該バランサシャフトの該ジャーナルをストレートに
簡単に該ジャーナルの軸受に挿入し回転自在に枢支させ
ることができる。

【００５５】従って、該バランサシャフトの組付け，分
解が容易に行なうことができるばかりでなく、上記ジャ
ナールの軸受も内径が小さな小型なものでよいから、エ
ンジンブロックも小型になり、エンジン全体としても軽
量化することができる。請求項４記載の本発明のバラン
サシャフトによれば、該取付手段が、該バランサシャフ
トの軸線に対して交差するように設けられた貫通孔に、
移動可能に弾性部材を介して上記バランスウエイト部
を、上記取付ボルトにより取り付けているので、このバ
ランサシャフトが回転すると、遠心力によりこの該バラ
ンスウエイト部が該弾性部材の弾性力に抗してこの該バ
ランサシャフト部から離れる方向に上記貫通孔内を移動
し、該小さいバランスウエイト部で大きな慣性重量を得
て前記起振力を相殺させることができる。

【００５６】この時、該バランスウエイト部とバランサ
シャフト部との間に弾性部材が配設されていると緩衝材
に成り、上記バランスウエイト部の移動によるバランサ
シャフト部との接触による打撃音や振動が緩和されるも
のである。又、上記弾性部材が該バランサシャフト部と
該バランスウエイト部との間に配設された該ボルトによ
り該弾性部材が縮小されるように、該ボルトにより該バ
ランサシャフト部に取り付けられているが、該バランサ
シャフトが回転すると遠心力により、該弾性部材に抗し
てこのバランスウエイト部が該バランサシャフト部から
遠心力の方向に、離れるように移動して上記慣性重量が
大きくなり大きな前記起振力を相殺することができる。

【００５７】更に、上記弾性部材をバンランサシャフト
部とボルト側及びバランスウエイト部との両方の間に配
設した場合には、上記で説明したそれぞれの位置による
該弾性部材の作用の複合作用として弾性部材のバネ定数
を設定すれば、所望の慣性重量を得ることができる。こ
の時、上記弾性部材はバランスウエイト部の上記バラン
サシャフト部やボルトに対しての打撃音や振動を緩和さ
せることができる。

【００５８】その他の効果について、上記請求項１の効
果と同様の効果を奏することができるものである。請求
項５記載の本発明のバランサシャフトによれば、該バラ
ンサシャフトが回転して該バランスウエイト部に遠心力
が働くと、該バランスウエイト部又は該ボルト側の該弾
性部材の該リテーナに形成された上記柱部が、該バラン
サシャフト部の該貫通孔内をガイドされながら移動する
ので、上記弾性部材の付勢力に抗して該バランスウエイ
ト部を円滑に移動し、所望の慣性重量を得ることができ
ると共に、上記弾性部材の伸縮の際の、倒れを防止する
と共に、前記起振力を効果的に相殺させることができ
る。

【００５９】請求項６記載の本発明のバランサシャフト
によれば、上記分割された該バランスウエイト部のそれ
ぞれを該バランサシャフト部の上記ジャーナルの両側に
配設し、該分割された該バランスウエイト部の総和の重
心が該ジャーナルの略中心にくるようにした該バランス
ウエイト部を、上記のように該弾性部材を介して移動可
能に構成し、上記バランスウエイトの遠心力による回転
半径を、分割しない場合の該バランスウエイト部の遠心
力による回転半径より、かなり小さくできるので、該バ
ランサシャフト全体として、更にコンパクトにすること
ができる。

【００６０】請求項７記載の本発明のバランサシャフト
によれば、バネ定数の異なる該弾性部材及び重量の異な
る該バランスウエイトを適宜交換できる該取付手段にし
たので、上記両者を適宜交換することにより、一つの該
バラサシャフトで多種類の慣性重量を発生させることの
でき、該バランサシャフトを簡単に安価に得ることがで
きる。

【００６１】請求項８記載の本発明のバランサシャフト
によれば、上記取付手段に、該バランスウエイト部の取
付に使用される上記ボルト又はナットの廻り止め手段を
設けたので、該バランサシャフトから該バランスウエイ
トが回転中に脱落する虞れがない。又、上記機器の一つ
として、単にエンジンとして説明したが、自動車，電
車，船舶は勿論のこと、例えば定格運転をする発電用の
産業用のエンジン等にも適用できることは言うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例としてのバランサシャフトを示
す説明図である。

【図２】図１の縦断図であって、（ａ）は図１の２Ａー
２Ａ線に沿う縦断面図であり、（ｂ）は図１の３Ａー３
Ａ線に沿う縦断面図である。

【図３】図１のＢ矢視のボルトの廻り止め部材の係合状
態を示す説明図である。

【図４】本発明の上記実施例のバランサシャフトをエン
ジンに適用した場合の、バランサシャフトの取付状況を
示す説明図である。

【図５】従来のバランサシャフトの例を示した説明図で
ある。

【符号の説明】

３０ バランサシャフト ３２ バランサシャフト部 ３４ バランスウエイト部 ３４ａ 分割されたバランスウエイト部 ３４ｂ 分割されたバランスウエイト部 ３６ 底面 ３８ 柱部（筒部） ４０ ボルト ４４ 取付面 ４６ 貫通孔 ４８ 背面 ５０ ボス部 ５４ 凹部 ５６ リテーナ ５６ａ リテーナ下面の段部 ５６ｂ リテーナ下面 ５９ 取付手段 ６０ ジャーナル ６６ 廻り止め部材 ６８ 係止孔 ７０ エンジンの前壁 ７１ プーリ ７２ 軸受 ７４ 軸受 ７６ ジャーナル ７８ クランクケース

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バランサシャフトのバランサシャフト部
   と、該バランサシャフト部に設けられる少なくとも一つ
   のバランスウエイト部と、該バランサシャフトが回転し
   たとき該バランスウエイト部の慣性重量が変化する方向
   へ移動可能に該バランスウエイト部を弾性部材を介して
   該バランサシャフト部に取り付ける取付手段とを備えた
   ことを特徴とする、バランサシャフト。
2. 【請求項２】 該バランサシャフトの停止時において、
   該バランサシャフトの軸線から該バランスウエイト部の
   外周までの距離が、少なくとも該バランスウエイト部を
   支持する該バランサシャフトの上記ジャーナルの半径よ
   りも、小さくなるように構成されていることを特徴とす
   る、請求項１記載のバランサシャフト。
3. 【請求項３】 該バランスウエイト部の回転中心から上
   記バランスウエイト部の取付手段の外端までの寸法が該
   ジャーナルの半径よりも小さく形成されたことを特徴と
   する、請求項１又は請求項２記載のバランサシャフト。
4. 【請求項４】 該取付手段が、該バランサシャフトの軸
   線に対して交差するように該バランサシャフト部に穿設
   された貫通孔を介してボルトにより該バランスウエイト
   部を該バランサシャフト部に取り付けると共に該弾性部
   材が該バランサシャフト部と該ボルト側又は該バランス
   ウエイト部との少なくとも一つの間隙に介装されて取り
   付けられたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか
   に記載のバランサシャフト。
5. 【請求項５】 該貫通孔に移動可能に嵌合される該バラ
   ンサウエイト部又は該ボルト側の該弾性部材のリテーナ
   に形成された柱部を介して該ボルトにより該バランスウ
   エイト部が該バランサシャフト部に取り付けられ、該弾
   性部材は該バランサシャフト部と該リテーナとの間に配
   設されたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに
   記載のバランサシフト。
6. 【請求項６】 該バランスウエイト部を分割し該バラン
   サシャフトのジャーナルの軸線方向の略中心を通り該バ
   ランサシャフトに略垂直な平面で分けられ且つ該ジャー
   ナルの両側のバランサシャフト部に上記分割されたバラ
   ンスウエイト部を上記取付手段により取り付け、上記分
   割されたバランスウエイト部の重心が上記ジャーナルの
   略中心にくるように配設されたことを特徴する、請求項
   １〜５のいずれかに記載のバランサシャフト。
7. 【請求項７】 バネ定数の異なる該弾性部材及び重量の
   異なる該バランスウエイトを交換可能に形成された該取
   付手段を備えたことを特徴とする、請求項１〜６のいず
   れかに記載のバランサシャフト。
8. 【請求項８】 上記取付手段に、該バランスウエイトの
   取付に使用されるボルト又はナットの廻り止め手段を備
   えたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載
   のバランサシャフト。