JP6726227B2

JP6726227B2 - バランサ軸構造

Info

Publication number: JP6726227B2
Application number: JP2018065155A
Authority: JP
Inventors: 数真田中; 成実加藤; 望岡田; 準之助伊藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2020-07-22
Anticipated expiration: 2038-03-29
Also published as: BR102019005814A2; DE102019107977B4; JP2019173935A; US20190301565A1; US10890230B2; CN110319151A; DE102019107977A1; CN110319151B

Description

本発明は、バランサ軸構造に関するものである。

従来、バランサ軸構造として、例えば特許文献１に見られるように、
バランスウエイトを有するバランサ軸と、
ドライブギアと噛み合うことで前記バランサ軸を回転させるドリブンギアと、
前記ドライブギアとドリブンギアとの間のバックラッシュをなくすための、セラシギア（シザースギヤ）と、軸線方向に関し前記セラシギアを前記ドリブンギアへ向けて付勢する軸方向付勢部材（皿バネ）とを有し、軸方向位置が規制されるセラシ機構とを備えたバランサ軸構造が知られている。

特開２００１−２７１８８３号公報

上述した従来のバランサ軸構造では、セラシ機構の軸方向位置の規制は、所定箇所にコイルスプリングをそれぞれ収納した状態で、３個のスペーサの端面にワッシャを当ててボルトをこれらのスペーサとワッシャに通し、これらをギヤとシザースギヤにそれぞれ形成された長孔に挿入してボルトをフランジに形成されたボルト穴にねじ込むことによってフランジとギヤ及びシザースギヤを連結し、ウェイト部と非ウェイト部を一体化することによって行われていた。
つまり、上述した従来のバランサ軸構造でセラシ機構の軸方向位置の規制を行うには、３個のスペーサおよびワッシャを介しての３本のボルトの締結作業を行う必要があるため、その作業が煩雑であった。

本発明が解決しようとする課題は、セラシ機構の軸方向位置の規制を容易に行うことができるバランサ軸構造を提供することである。

上記課題を解決するために本発明のバランサ軸構造は、
バランスウエイトを有するバランサ軸と、
ドライブギアと噛み合うことで前記バランサ軸を回転させるドリブンギアと、
前記ドライブギアとドリブンギアとの間のバックラッシュをなくすためのセラシギアと、軸線方向に関し前記セラシギアを前記ドリブンギアへ向けて付勢する軸方向付勢部材とを有するセラシ機構とを備えたバランサ軸構造であって、
バランサ軸に設けられ、前記セラシ機構の軸方向内側位置を規制する第１規制部と、
前記バランサ軸の前記第１規制部よりも軸端部側においてバランサ軸と同心円で固定されることで前記セラシ機構の軸方向外側位置を規制する第２規制部と、
を有し、
前記バランスウエイトは、バランサ軸と垂直な当接面を有し、
この当接面に前記軸方向付勢部材の一面が当接することを特徴とする。
なお、本願において、「バランサ軸の前記第１規制部よりも軸端部側」にはバランサ軸の軸端部も含まれるものとする。

このバランサ軸構造によれば、
軸線方向に関し前記バランサ軸の軸端部より内側においてバランサ軸に設けられた第１規制部によってセラシ機構の軸方向内側位置が規制され、
前記バランサ軸の前記第１規制部よりも軸端部側に固定される第２規制部によって前記セラシ機構の軸方向外側位置が規制される。
つまり、このバランサ軸構造によれば、セラシ機構の軸方向位置の規制は、バランサ軸に設けた一対の規制部（第１、第２規制部）で行うことができるため、セラシ機構の軸方向位置の規制の容易化を図ることができる。
また、バランサ軸にセラシ機構が設けられ、軸方向付勢部材がバランサ軸と同心円で固定される第２規制部で付勢されるため、均一な付勢力を発揮することができる。

このバランサ軸構造においては、
前記バランスウエイト、ドリブンギアはいずれも前記バランサ軸上に設けられ、
前記セラシ機構の軸方向位置は、
前記第１規制部または第２規制部により前記バランスウエイトを介して軸方向内側位置または軸方向外側位置が規制され、
前記第２規制部または第１規制部により前記ドリブンギアを介して軸方向内側位置または軸方向外側位置が規制される構成とすることができる。
このように構成すると、バランサ軸上に配置されたバランスウエイトとドリブンギアとを利用してセラシ機構の軸方向位置を規制することができるため、軸方向長さの大型化を抑えることができる。

このバランサ軸構造においては、
前記軸方向付勢部材は皿バネであり、
この皿バネを前記バランサ軸が貫通する構成とすることができる。
このように構成すると、バランサ軸上のバランスウエイトを利用することで、部品点数を増やすことなく、皿バネの付勢力を発生させることができる。

このバランサ軸構造においては、
前記バランスウエイトは、前記セラシギアとの対向面に、軸方向に関し前記当接面よりセラシギアから離れる方向に凹む凹部を有している構成とすることができる。
このように構成すると、前記凹部により皿バネに供給するオイルのオイル溜まり部を形成することができる。

このバランサ軸構造においては、
前記第２規制部は、バランサ軸の軸端部に同軸上に締結固定されるボルトで形成され、このボルトをバランサ軸の軸端部に対して締め上げることで、前記第１規制部と第２規制部との間の距離が画定される構成とすることができる。
このように構成すると、セラシ機構の軸方向位置の精度を高めることができる。

このバランサ軸構造においては、
前記第２規制部は、バランサ軸の軸端部外周に装着される軸受部材の軸方向内側面で形成される構成とすることができる。
このように構成すると、第２規制部が、バランサ軸上に配置される軸受部材で形成されるため、軸方向長さの大型化を抑えることができる。

このバランサ軸構造においては、
前記第１規制部は、バランサ軸の軸端部より内側においてバランサ軸に一体に設けられたフランジ部で形成される構成とすることができる。
このように構成すると、第１規制部を容易にかつ精度良く構成することができる。

本発明に係るバランサ軸構造の実施の形態を示す断面図。他の実施の形態の断面図。

以下、本発明に係るバランサ軸構造の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同一部分ないし相当する部分には、同一の符号を付してある。

図１に示すように、この実施の形態のバランサ軸構造１は、
バランスウエイト１１を有するバランサ軸１０と、
ドライブギア２と噛み合うことでバランサ軸１０を回転させるドリブンギア２０と、
ドライブギア２とドリブンギア２０との間のバックラッシュをなくすためのセラシ機構３０とを備えている。
セラシ機構３０は、セラシギア４０と、軸線方向に関しセラシギア４０をドリブンギア２０へ向けて付勢する軸方向付勢部材５０とを有し、軸方向位置が規制される機構である。

そして、この実施の形態のバランサ軸構造１は、
軸線方向（図１において左右方向）に関しバランサ軸１０の軸端部１２より内側（図１において右側）においてバランサ軸１０上に設けられ、セラシ機構３０の軸方向内側位置を規制する第１規制部３１と、
バランサ軸１０の第１規制部３１よりも軸端部１２側に固定されることでセラシ機構３０の軸方向外側位置を規制する第２規制部３２とを有している。
第２規制部３２は、バランサ軸１０の第１規制部３１よりも軸端部１２側においてバランサ軸１０と同心円で固定されることでセラシ機構３０の軸方向外側位置を規制する。
なお、前述したように、本願において、「バランサ軸（１０）の第１規制部（３１）よりも軸端部（１２）側」にはバランサ軸（１０）の軸端部（１２）も含まれる。

このバランサ軸１０構造によれば、
軸線方向に関しバランサ軸１０の軸端部１２より内側においてバランサ軸１０上に設けられた第１規制部３１によってセラシ機構３０の軸方向内側位置が規制され、
バランサ軸１０の第１規制部３１よりも軸端部１２側に固定される第２規制部３２によってセラシ機構３０の軸方向外側位置が規制される。
つまり、このバランサ軸構造によれば、セラシ機構３０の軸方向位置の規制は、バランサ軸１０上に設けた一対の規制部（第１、第２規制部３１，３２）で行うことができるため、セラシ機構３０の軸方向位置の規制の容易化を図ることができる。

また、バランサ軸１０にセラシ機構３０が設けられ、軸方向付勢部材５０がバランサ軸１０と同心円で固定される第２規制部３２で付勢されるため、均一な付勢力を発揮することができる。
この点について詳しく説明する。
前述した従来技術では、３本のボルトがバランサ軸と同心状に配置されているものの、これらボルトによる締結力は、軸方向から見てボルトを結ぶ三角形または各ボルト部分で大きく作用するため、軸方向付勢部材（皿バネ）を同心状に均一に付勢するとは言いがたい。
これに対し、この実施の形態によれば、軸方向付勢部材５０は、バランサ軸１０と同心円で固定される第２規制部３２で同心状に付勢されるため、均一な付勢力を発揮することができる。

前記バランスウエイト１１、ドリブンギア２０はいずれもバランサ軸１０上に設けられており、セラシ機構３０の軸方向位置は、第１規制部３１によりバランスウエイト１１を介して軸方向内側位置が規制され、第２規制部３２によりドリブンギア２０を介して軸方向外側位置が規制される。

このように構成すると、バランサ軸１０上に配置されたバランスウエイト１１とドリブンギア２０とを利用してセラシ機構３０の軸方向位置を規制することができるため、軸方向長さの大型化を抑えることができる。

なお、図１に示すものは、第１規制部３１によりバランスウエイト１１を介して軸方向内側位置が規制され、第２規制部３２によりドリブンギア２０を介して軸方向外側位置が規制される構造となっているが、バランスウエイト１１とドリブンギア２０との位置関係が軸方向に関して逆（線対称状）となる場合には、セラシ機構３０の軸方向位置は、第２規制部３２によりバランスウエイト１１を介して軸方向外側位置が規制され、第１規制部３１によりドリブンギア２０を介して軸方向内側位置が規制される構成となり、このような構成によっても、同様の効果すなわち、バランサ軸１０上に配置されたバランスウエイト１１とドリブンギア２０とを利用してセラシ機構３０の軸方向位置を規制することができるため、軸方向長さの大型化を抑えることができるという効果が得られる。

また、図１に示すものは、第１規制部３１により軸受部材７０およびバランスウエイト１１を介して軸方向内側位置が規制されるが、軸受部材７０は必ずしも必要ではなく、第１規制部３１にバランスウエイト１１が直接当接する構成とすることもできる。
つまり、第１規制部３１は、直接または介装部材を化して間接的に軸方向内側位置を規制することができる。

軸方向付勢部材５０は皿バネであり、この皿バネ５０をバランサ軸１０が貫通している。バランスウエイト１１は、バランサ軸１０と垂直な当接面１１ａを有し、この当接面１１ａに皿バネ５０の一面５１が当接する。
このように構成すると、バランサ軸１０上のバランスウエイト１１を利用することで、部品点数を増やすことなく、皿バネ５０の付勢力を発生させることができる。

なお、図１に示すものは、当接面１１ａにワッシャ６０を介して皿バネ５０の一面５１が当接しているが、介装部材であるワッシャ６０を介することなく皿バネ５０の一面５１が当接面１１ａに直接当接する構成とすることもできる。

バランスウエイト１１は、セラシギア４０との対向面１１ｃに、軸方向に関し前記当接面１１ａよりセラシギア４０から離れる方向に凹む凹部１１ｈを有している。
別言すると、バランスウエイト１１は、セラシギア４０に向かって軸方向に膨出部１１ｂを備え、膨出部１１ｂと前記当接面１１ａとの間に肉抜き凹部１１ｈが形成されている。
このように構成すると、凹部１１ｈにより皿バネ５０に供給するオイルのオイル溜まり部を形成することができる。

第２規制部３２は、バランサ軸１０の軸端部１２に同軸上に締結固定されるボルト８０で形成され、このボルト８０をバランサ軸１０の軸端部１２に対して締め上げることで、第１規制部３１と第２規制部３２との間の距離Ｌ１が画定される。
このように構成すると、セラシ機構３０の軸方向位置の精度を高めることができる。

なお、図１に示すものは、第２規制部３２は、ボルト８０と軸端部１２との間に介装される座金８２によって形成されるが、ボルト頭部の座面８１で直接形成することもできる。
つまり、第２規制部３２は、バランサ軸１０の軸端部１２に同軸上に締結固定されるボルト８０で直接または介装部材を介して間接的に形成することができる。
図１に示すものは、ボルト８０による締付を確実にするため、軸端部１２とボルト８０（この場合座金８２）との間に隙間Ｃ１が設けられている

第１規制部３１は、バランサ軸１０の軸端部１２より内側においてバランサ軸１０に一体に設けられたフランジ部１０ｆで形成されている。
このように構成すると、第１規制部３１を容易にかつ精度良く構成することができる。

図２は他の実施の形態を示す図である。
この実施の形態では、第２規制部３２は、バランサ軸１０の軸端部１２の外周に装着された軸受部材７１の軸方向内側面７２で形成されている。
このように構成すると、第２規制部３２が、バランサ軸１０上に配置される軸受部材７１で形成されるため、軸方向長さの大型化を抑えることができる。

この実施の形態では、第１規制部３１から第２規制部に向かって、ドリブンギア２０、セラシギア４０、軸方向付勢部材としての皿バネ５０，ワッシャ６０、スペーサ６２が順次配置されている。これにより、皿バネ５０はセラシギア４０をドリブンギア２０に向けて付勢する。
バランスウエイト１１は、第１規制部３１よりも内側に設けられている。

図１，図２において、３はエンジンのクランクシャフト、４はクランクシャフト３および上記バランサ軸１０を回転可能に支持するクランクケースである。ドライブギア２はクランクシャフト３上に設けられており、クランクシャフト３と一緒に回転する。
ドリブンギア２０とセラシギア４０との間には、従来同様、バックラッシュを防止すべく両ギアを相対的に軸回り方向へ付勢する付勢手段としてのコイルスプリング３５が設けられている。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。

１：バランサ軸構造、２：ドライブギア、１０：バランサ軸、１１：バランスウエイト、１１ａ：当接面、１１ｆ：フランジ部、１１ｈ：凹部、１２：軸端部、２０：ドリブンギア、３０：セラシ機構、３１：第１規制部、３２：第２規制部、４０：セラシギア、５０：軸方向付勢部材（皿バネ）、７１：軸受部材、７２：軸方向内側面、８０：ボルト。

Claims

バランスウエイト（１１）を有するバランサ軸（１０）と、
ドライブギア（２）と噛み合うことで前記バランサ軸（１０）を回転させるドリブンギア（２０）と、
前記ドライブギア（２）とドリブンギア（２０）との間のバックラッシュをなくすためのセラシギア（４０）と、軸線方向に関し前記セラシギア（４０）を前記ドリブンギア（２０）へ向けて付勢する軸方向付勢部材（５０）とを有するセラシ機構（３０）とを備えたバランサ軸構造であって、
バランサ軸（１０）に設けられ、前記セラシ機構（３０）の軸方向内側位置を規制する第１規制部（３１）と、
前記バランサ軸（１０）の前記第１規制部（３１）よりも軸端部（１２）側においてバランサ軸（１０）と同心円で固定されることで前記セラシ機構（３０）の軸方向外側位置を規制する第２規制部（３２）と、
を有し、
前記バランスウエイト（１１）は、前記バランサ軸（１０）と垂直な当接面（１１ａ）を有し、この当接面（１１ａ）に前記軸方向付勢部材（５０）の一面（５１）が当接することを特徴とするバランサ軸構造。
請求項１において、
前記バランスウエイト（１１）、ドリブンギア（２０）はいずれも前記バランサ軸（１０）上に設けられ、
前記セラシ機構（３０）の軸方向位置は、
前記第１規制部（３１）または第２規制部（３２）により前記バランスウエイト（１１）を介して軸方向内側位置または軸方向外側位置が規制され、
前記第２規制部（３２）または第１規制部（３１）により前記ドリブンギア（２０）を介して軸方向内側位置または軸方向外側位置が規制されることを特徴とするバランサ軸構造。
請求項１又は２において、
前記軸方向付勢部材（５０）は皿バネ（５０）であり、
この皿バネ（５０）を前記バランサ軸（１０）が貫通することを特徴とするバランサ軸構造。
請求項１〜３において、
前記バランスウエイト（１１）は、前記セラシギア（４０）との対向面（１１ｃ）に、軸方向に関し前記当接面（１１ａ）よりセラシギア（４０）から離れる方向に凹む凹部（１１ｈ）を有していることを特徴とするバランサ軸構造。
請求項１〜４のうちいずれか一項において、
前記第２規制部（３２）は、バランサ軸（１０）の軸端部（１２）に同軸上に締結固定されるボルト（８０）で形成され、このボルト（８０）をバランサ軸（１０）の軸端部（１２）に対して締め上げることで、前記第１規制部（３１）と第２規制部（３２）との間の距離（Ｌ１）が画定されることを特徴とするバランサ軸構造。
請求項１〜５のうちいずれか一項において、
前記第２規制部（３２）は、バランサ軸（１０）の軸端部（１２）外周に装着される軸受部材（７１）の軸方向内側面（７２）で形成されることを特徴とするバランサ軸構造。
請求項１〜６のうちいずれか一項において、
前記第１規制部（３１）は、バランサ軸（１０）の軸端部（１２）より内側においてバランサ軸（１０）に一体に設けられたフランジ部（１１ｆ）で形成されることを特徴とするバランサ軸構造。