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JP7821064B2 - shaft structure - Google Patents
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JP7821064B2 - shaft structure - Google Patents

shaft structure

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JP7821064B2 JP2022126847A JP2022126847A JP7821064B2 JP 7821064 B2 JP7821064 B2 JP 7821064B2 JP 2022126847 A JP2022126847 A JP 2022126847A JP 2022126847 A JP2022126847 A JP 2022126847A JP 7821064 B2 JP7821064 B2 JP 7821064B2
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Description

本開示は、軸構造に関する。 This disclosure relates to shaft structures.

従来の軸構造として、例えば、特許文献1に開示された装置が知られている。軸構造は、従動ギヤとバランスシャフトとを備えている。従動ギヤは、内燃機関のクランクシャフトのギヤと噛み合う。バランスシャフトは、内燃機関におけるハウジングに回転可能に支持されており、従動ギヤの回転に伴って回転する。この軸構造は、従動ギヤとバランスシャフトの間に弾性体を配置している。弾性体は、クランクシャフトから伝達されるトルクの変動を吸収するダンパとして機能する。 A known example of a conventional shaft structure is the device disclosed in Patent Document 1. The shaft structure includes a driven gear and a balance shaft. The driven gear meshes with a gear on the crankshaft of the internal combustion engine. The balance shaft is rotatably supported in the housing of the internal combustion engine and rotates in conjunction with the rotation of the driven gear. This shaft structure has an elastic body disposed between the driven gear and the balance shaft. The elastic body functions as a damper to absorb fluctuations in the torque transmitted from the crankshaft.

特開2022-026420号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2022-026420

特許文献1の弾性体は、入力されるトルクの変動を吸収するにあたり、負荷に応じて弾性変形を生じさせる。弾性体は、弾性変形を繰り返すことによって徐々に疲労し、いずれはダンパとしての十分な機能を発揮できなくなってしまう。このような弾性体の寿命向上は、装置の寿命向上に繋がる。 The elastic body in Patent Document 1 undergoes elastic deformation in response to the load in order to absorb fluctuations in input torque. Repeated elastic deformation gradually fatigues the elastic body, and it will eventually no longer be able to fully function as a damper. Extending the life of such an elastic body will also extend the life of the device.

そこで、本開示は、弾性部の寿命の向上を図ることができる軸構造を提供することを目的とする。 Therefore, the purpose of this disclosure is to provide a shaft structure that can improve the lifespan of the elastic portion.

本開示の軸構造は、軸周りに回転するシャフト部と、前記シャフト部の外周に配置されるギヤ部と、弾性変形可能な弾性部を有し、前記シャフト部と前記ギヤ部との間に配置されるギヤダンパと、を備え、前記シャフト部は、外周から張り出して前記ギヤ部と前記軸方向に接触する鍔部を有し、前記弾性部は、自身の弾性復元力による付勢力によって前記ギヤ部を前記鍔部に前記軸方向で押し付けている。 The shaft structure disclosed herein comprises a shaft portion that rotates around an axis, a gear portion that is arranged on the outer periphery of the shaft portion, and a gear damper that has an elastically deformable elastic portion and is arranged between the shaft portion and the gear portion. The shaft portion has a flange portion that protrudes from the outer periphery and contacts the gear portion in the axial direction, and the elastic portion presses the gear portion against the flange portion in the axial direction by a biasing force due to its own elastic restoring force.

軸構造は、弾性部によってギヤ部が鍔部に押し付けられる。これによって、ギヤ部に対してトルクが入力されると、ギヤ部と鍔部との間には摩擦が生じる。この摩擦力は、シャフト部を回転させようとする力として作用する。すなわち、ギヤ部に入力されるトルクは、弾性部のみならず、ギヤ部と鍔部との間の摩擦によってもシャフト部に伝達される。本開示に係る軸構造は、ギヤ部からシャフト部へのトルクを弾性部のみで受ける場合と比較して、弾性部に作用するトルクを軽減でき、弾性部の寿命の向上を図ることができる。 In the shaft structure, the gear portion is pressed against the flange portion by the elastic portion. As a result, when torque is input to the gear portion, friction is generated between the gear portion and the flange portion. This frictional force acts as a force that tends to rotate the shaft portion. In other words, the torque input to the gear portion is transmitted to the shaft portion not only by the elastic portion, but also by the friction between the gear portion and the flange portion. Compared to when torque from the gear portion to the shaft portion is received only by the elastic portion, the shaft structure disclosed herein can reduce the torque acting on the elastic portion, thereby improving the lifespan of the elastic portion.

図1は、実施例1に係る軸構造を示す斜視断面図である。FIG. 1 is a perspective cross-sectional view showing a shaft structure according to a first embodiment. 図2は、実施例1に係る軸構造を示す要部拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the shaft structure according to the first embodiment. 図3は、実施例1に係る軸構造を示す更なる要部拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a further essential part showing the shaft structure according to the first embodiment. 図4は、実施例1に係る軸構造において、ギヤダンパを組み付ける前の状態を示す要部拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the shaft structure according to the first embodiment, showing a state before the gear damper is assembled.

[本開示の実施形態の説明]
本開示の好ましい形態を以下に示す。
Description of the embodiments of the present disclosure
A preferred embodiment of the present disclosure is as follows.

前記付勢力は、自然状態よりも伸長した状態からの弾性復元力であるのが好ましい。この構成によれば、付勢力として、弾性部が自然状態よりも収縮した状態からの弾性復元力を利用する場合と比較して、簡易な構成とすることができる。 The biasing force is preferably an elastic restoring force from a state in which the elastic part is more elongated than its natural state. This configuration allows for a simpler configuration than when the biasing force is an elastic restoring force from a state in which the elastic part is more contracted than its natural state.

前記ギヤダンパは、前記弾性部の内周側に連結される内環部と、前記弾性部の外周側に連結される外環部と、を有し、前記内環部は、前記シャフト部における前記軸方向を向いたシャフト側接触面に接触する内フランジを具備し、前記外環部は、前記ギヤ部における前記軸方向を向いたギヤ側接触面に接触する外フランジを具備し、前記シャフト側接触面と前記ギヤ側接触面との間には、前記シャフト側接触面を前記ギヤ側接触面よりも前記軸方向に引っ込ませた段差が形成されており、前記弾性部は、前記内環部と前記外環部との間において、前記段差に対応して斜めに掛け渡された状態にされているとよい。この構成によれば、弾性部による軸方向の付勢力によってギヤ部を鍔部に押し付ける構成を、簡易な構成で実現することができる。 The gear damper has an inner ring portion connected to the inner peripheral side of the elastic portion, and an outer ring portion connected to the outer peripheral side of the elastic portion, the inner ring portion having an inner flange that contacts the shaft-side contact surface of the shaft portion facing the axial direction, and the outer ring portion having an outer flange that contacts the gear-side contact surface of the gear portion facing the axial direction. A step is formed between the shaft-side contact surface and the gear-side contact surface, with the shaft-side contact surface recessed in the axial direction from the gear-side contact surface, and the elastic portion is preferably disposed diagonally between the inner ring portion and the outer ring portion in correspondence with the step. This configuration makes it possible to simply press the gear portion against the flange portion using the axial biasing force of the elastic portion.

[本開示の実施形態の詳細]
本開示の実施形態を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下において、一部の部材の形状を特定する際に用いる「円環状」との用語は、「円筒状」または「円管状」と言い換えることができる。
[Details of the embodiment of the present disclosure]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [0014] The present disclosure will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, the term "annular" used to specify the shape of some components can be replaced with "cylindrical" or "tubular."

<実施例1>
本実施形態の実施例1は、本開示に係る軸構造として、図1に示すバランスシャフト10を例示する。バランスシャフト10は、内燃機関としてのレシプロエンジンの振動を抑制するものである。バランスシャフト10は、図示しない内燃機関のクランクシャフトの回転が伝達され、クランクシャフトと同期して回転し、クランクシャフトの振動を低減する。バランスシャフト10は内燃機関における図示しないハウジングに回転可能に支持されている。
Example 1
Example 1 of this embodiment illustrates a balance shaft 10 shown in FIG. 1 as an example of a shaft structure according to the present disclosure. The balance shaft 10 suppresses vibrations of a reciprocating engine serving as an internal combustion engine. The balance shaft 10 receives rotation of a crankshaft (not shown) of the internal combustion engine, rotates in synchronization with the crankshaft, and reduces vibrations of the crankshaft. The balance shaft 10 is rotatably supported by a housing (not shown) of the internal combustion engine.

図1から図3に示すように、バランスシャフト10は、シャフト部20と、ギヤ部30と、ギヤダンパ40と、を有している。シャフト部20は、軸Cに沿って延びている。シャフト部20は、軸C周りに回転する。シャフト部20は、シャフト本体21と、拡径部22と、鍔部23と、を有している。シャフト本体21は軸Cに沿って延びる円柱状である。本実施例において、軸方向とは軸Cに沿った方向、軸周りとは軸C周りと同義である。 As shown in Figures 1 to 3, the balance shaft 10 has a shaft portion 20, a gear portion 30, and a gear damper 40. The shaft portion 20 extends along an axis C. The shaft portion 20 rotates around the axis C. The shaft portion 20 has a shaft main body 21, an expanded diameter portion 22, and a flange portion 23. The shaft main body 21 is cylindrical and extends along the axis C. In this embodiment, the axial direction is synonymous with the direction along the axis C, and around the axis is synonymous with around the axis C.

拡径部22は、シャフト本体21と一体に連続している。拡径部22は、シャフト本体21から径方向外側に張り出した形態であり、シャフト本体21の外径よりも大きな外径を有する円板状をなしている。拡径部22は、外周面22Aにおいて、ギヤ部30における後述する内周面30Aと摺動可能である。図4に示すように、拡径部22の外周面22Aは、ギヤ部30における後述する大径部33の内周面との間に凹部11を形成する。鍔部23は、拡径部22の外周面22Aから径方向外側に張り出した鍔状に形成されている。鍔部23は、ギヤ部30と軸方向で接触する。鍔部23は、拡径部22の外周面22Aにおける軸C方向の他側の端部に形成されている。鍔部23の軸方向の一側の端面23Aは、ギヤ部30における後述する端面30Cと接触する。 The expanded diameter portion 22 is integrally continuous with the shaft body 21. The expanded diameter portion 22 protrudes radially outward from the shaft body 21 and is disk-shaped with an outer diameter larger than that of the shaft body 21. The outer peripheral surface 22A of the expanded diameter portion 22 is slidable against the inner peripheral surface 30A of the gear portion 30 (described later). As shown in FIG. 4 , the outer peripheral surface 22A of the expanded diameter portion 22 forms a recess 11 between itself and the inner peripheral surface of the large diameter portion 33 of the gear portion 30 (described later). The flange portion 23 is formed in a flange shape protruding radially outward from the outer peripheral surface 22A of the expanded diameter portion 22. The flange portion 23 contacts the gear portion 30 in the axial direction. The flange portion 23 is formed at the other end of the outer peripheral surface 22A of the expanded diameter portion 22 in the direction of axis C. One axial end face 23A of the flange portion 23 contacts the end face 30C (described below) of the gear portion 30.

シャフト部20は、シャフト本体21の中心部(軸心部)において軸方向に沿った油路24と、油路24から径方向に分岐した分岐路25と、を有している。油路24を流れる潤滑油は、分岐路25を介して拡径部22の外周面22Aとギヤ部30の内周面30Aとの間に供給される。シャフト部20はウェイト部26を有している。ウェイト部26は、シャフト本体21の軸方向一側の端部に取り付けられている。ウェイト部26は、シャフト本体21の軸心に対して偏心している。シャフト本体21の軸方向他側の端部には、ウェイト部26と同様の図示しないウェイト部が周方向においてウェイト部26と180度反対側の位置に取り付けられている。 The shaft portion 20 has an oil passage 24 that runs axially at the center (axial center) of the shaft body 21, and a branch passage 25 that branches radially from the oil passage 24. The lubricating oil flowing through the oil passage 24 is supplied via the branch passage 25 between the outer peripheral surface 22A of the expanded diameter portion 22 and the inner peripheral surface 30A of the gear portion 30. The shaft portion 20 has a weight portion 26. The weight portion 26 is attached to one axial end of the shaft body 21. The weight portion 26 is eccentric with respect to the axial center of the shaft body 21. A weight portion similar to the weight portion 26 (not shown) is attached to the other axial end of the shaft body 21, at a position 180 degrees opposite the weight portion 26 in the circumferential direction.

シャフト部20はシャフト側接触面20Aを有している。シャフト側接触面20Aは、拡径部22において軸C方向の一側を向いた面である。シャフト側接触面20Aには、後述する内環部41の内フランジ部41Aが接触する。 The shaft portion 20 has a shaft-side contact surface 20A. The shaft-side contact surface 20A is a surface of the expanded diameter portion 22 facing one side in the axial direction C. The shaft-side contact surface 20A comes into contact with the inner flange portion 41A of the inner annular portion 41, which will be described later.

図1から図3に示すように、ギヤ部30は、円環状をなしており、シャフト部20における拡径部22の外周に配置される。ギヤ部30は、外周側の合成樹脂製の歯部31と内周側の金属製の基部32とをインサート成形によって一体化してなる。ギヤ部30は、歯部31においてクランクシャフトの図示しない駆動ギヤと噛み合う。ギヤ部30の内周面30Aは、シャフト部20における拡径部22の外周面22Aの外径よりも僅かに大きな内径で形成されている。ギヤ部30は、いわゆるすきまばめ程度の嵌め合いで拡径部22に嵌め込まれており、シャフト部20に対して周方向及び軸方向に移動可能である。ギヤ部30は、拡径部22に正規に嵌め込まれた状態では、ギヤ部30における軸方向他側の端面30Cが鍔部23に接触した状態とされる。 As shown in Figures 1 to 3, the gear portion 30 has an annular shape and is disposed on the outer periphery of the enlarged diameter portion 22 of the shaft portion 20. The gear portion 30 is formed by integrating a synthetic resin tooth portion 31 on the outer periphery with a metal base portion 32 on the inner periphery through insert molding. The gear portion 30 meshes with a drive gear (not shown) of the crankshaft at the tooth portion 31. The inner periphery surface 30A of the gear portion 30 is formed with an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the outer periphery surface 22A of the enlarged diameter portion 22 of the shaft portion 20. The gear portion 30 is fitted into the enlarged diameter portion 22 with a loose fit, and is movable circumferentially and axially relative to the shaft portion 20. When the gear portion 30 is properly fitted into the enlarged diameter portion 22, the other axial end face 30C of the gear portion 30 is in contact with the flange portion 23.

ギヤ部30は大径部33を有している。大径部33は、ギヤ部30における軸方向一側の内周に設けられている。大径部33は、内周面30Aの内径よりも大きな内径で形成されている。大径部33の内周には、ギヤダンパ40における後述する外環部42が圧入される。 The gear portion 30 has a large diameter portion 33. The large diameter portion 33 is provided on the inner circumference of one axial side of the gear portion 30. The large diameter portion 33 is formed with an inner diameter larger than the inner diameter of the inner circumferential surface 30A. The outer ring portion 42 of the gear damper 40, described below, is press-fitted onto the inner circumference of the large diameter portion 33.

ギヤ部30はギヤ側接触面30Bを有している。ギヤ側接触面30Bは、ギヤ部30において軸C方向の一側を向いた面である。ギヤ側接触面30Bは、大径部33の内周面における軸C方向の一側の端縁から径方向外側に拡がっている。ギヤ側接触面30Bには、後述する外環部42の外フランジ部42Aが接触する。ギヤ側接触面30Bは、シャフト側接触面20Aとの間に段差12を形成している。図4に示すように、段差12は、シャフト側接触面20Aをギヤ側接触面30Bよりも軸C方向の他側に引っ込ませた形態である。 The gear portion 30 has a gear-side contact surface 30B. The gear-side contact surface 30B is a surface of the gear portion 30 facing one side in the axial C direction. The gear-side contact surface 30B extends radially outward from one edge of the inner circumferential surface of the large-diameter portion 33 in the axial C direction. The outer flange portion 42A of the outer annular portion 42, described below, contacts the gear-side contact surface 30B. A step 12 is formed between the gear-side contact surface 30B and the shaft-side contact surface 20A. As shown in Figure 4, the step 12 is configured such that the shaft-side contact surface 20A is recessed to the other side in the axial C direction from the gear-side contact surface 30B.

ギヤダンパ40は、シャフト部20における拡径部22の外周面22Aと、ギヤ部30における大径部33の内周面とによって区画される凹部11に嵌め込まれる。ギヤダンパ40はダンパ機能を有している。ギヤダンパ40は、クランクシャフトからバランスシャフト10に伝達されるトルクの変動を吸収(抑制)する役割を有している。また、ギヤダンパ40は、ギヤ部30の歯部31と、これに噛み合う図示しないクランクシャフト側のギヤとの歯打ち音の低減にも寄与する。 The gear damper 40 is fitted into the recess 11 defined by the outer peripheral surface 22A of the enlarged diameter portion 22 of the shaft portion 20 and the inner peripheral surface of the large diameter portion 33 of the gear portion 30. The gear damper 40 has a damping function. The gear damper 40 serves to absorb (suppress) fluctuations in torque transmitted from the crankshaft to the balance shaft 10. The gear damper 40 also contributes to reducing the rattle noise between the tooth portion 31 of the gear portion 30 and the gear on the crankshaft side (not shown) that meshes with it.

ギヤダンパ40は、内環部41と、外環部42と、弾性部43と、を有している。内環部41は、金属製の円環状の部材である。内環部41は内フランジ部41Aを有している。内フランジ部41Aは、軸C方向の一側の端部から内周側に拡がる。これにより、内環部41は断面L字状をなしている。内環部41は、シャフト部20における拡径部22の外周に圧入されている。内環部41は、内フランジ部41Aにおいて、シャフト部20における軸C方向の一側を向いた面であるシャフト側接触面20Aに接触している。 The gear damper 40 has an inner ring portion 41, an outer ring portion 42, and an elastic portion 43. The inner ring portion 41 is a circular metal member. The inner ring portion 41 has an inner flange portion 41A. The inner flange portion 41A expands from one end in the axial C direction toward the inner periphery. This gives the inner ring portion 41 an L-shaped cross section. The inner ring portion 41 is press-fitted onto the outer periphery of the expanded diameter portion 22 of the shaft portion 20. The inner flange portion 41A of the inner ring portion 41 contacts the shaft-side contact surface 20A, which is the surface of the shaft portion 20 facing one side in the axial C direction.

外環部42は、内環部41と同様、金属製の円環状の部材である。外環部42は外フランジ部42Aを有している。外フランジ部42Aは、軸C方向の一側の端部から径方向外側に拡がって形成されている。外環部42は、内環部41がなす断面形状と径方向において対称な断面L字状をなしている。外環部42における軸方向の長さは、内環部41における軸方向の長さと同等である。外環部42は、ギヤ部30における大径部33の内周に圧入されている。外環部42は、外フランジ部42Aにおいて、ギヤ部30における軸C方向の一側を向いた面であるギヤ側接触面30Bに接触している。 Like the inner ring portion 41, the outer ring portion 42 is a metal annular member. The outer ring portion 42 has an outer flange portion 42A. The outer flange portion 42A is formed by expanding radially outward from one end in the axial C direction. The outer ring portion 42 has an L-shaped cross section that is radially symmetrical to the cross section of the inner ring portion 41. The axial length of the outer ring portion 42 is equal to the axial length of the inner ring portion 41. The outer ring portion 42 is press-fitted onto the inner circumference of the large diameter portion 33 of the gear portion 30. The outer flange portion 42A of the outer ring portion 42 contacts the gear-side contact surface 30B, which is the surface of the gear portion 30 facing one side in the axial C direction.

弾性部43は、シャフト部20とギヤ部30との間に弾性変形可能に配置される。本実施例の弾性部43は、内環部41及び外環部42を介して、シャフト部20とギヤ部30との間に配置される。弾性部43は、ゴム製またはエラストマ製の円環状の部材である。弾性部43は、内環部41と外環部42との間に径方向に挟まれた状態に配置される。弾性部43は、外環部42の内周面、及び内環部41の外周面のそれぞれに、加硫接着されている。 The elastic portion 43 is disposed between the shaft portion 20 and the gear portion 30 in an elastically deformable manner. In this embodiment, the elastic portion 43 is disposed between the shaft portion 20 and the gear portion 30 via the inner ring portion 41 and the outer ring portion 42. The elastic portion 43 is an annular member made of rubber or elastomer. The elastic portion 43 is disposed in a state where it is sandwiched radially between the inner ring portion 41 and the outer ring portion 42. The elastic portion 43 is vulcanization-bonded to both the inner circumferential surface of the outer ring portion 42 and the outer circumferential surface of the inner ring portion 41.

図4に示すように、ギヤダンパ40は、弾性部43が弾性変形していない自然状態にある場合、内環部41における内フランジ部41Aと外環部42における外フランジ部42Aとが径方向で直列した形態である。ギヤダンパ40は、弾性部43が弾性変形していない自然状態にある場合、内環部41と外環部42の軸方向両側の端面が略面一となっている。図3に示すように、ギヤダンパ40は、凹部11に正規に圧入固定された状態にある場合、内環部41及び外環部42が段差12に対応して配置される。すなわち、凹部11に正規に圧入固定された状態にある場合、ギヤダンパ40は、内環部41が外環部42よりも軸C方向の他側に位置する。この状態において、弾性部43は、内環部41と外環部42との間で斜めに掛け渡された状態にされている。この状態において、弾性部43は、自然状態よりも軸Cの方向に伸長した状態である。この状態において、弾性部43は、弾性復元力による付勢力を軸Cの方向に作用させ、ギヤ部30を鍔部23に押し付けている。 As shown in FIG. 4 , when the gear damper 40 is in its natural state without elastic deformation, the inner flange portion 41A of the inner annular portion 41 and the outer flange portion 42A of the outer annular portion 42 are radially aligned. When the gear damper 40 is in its natural state without elastic deformation, the axial end faces of the inner annular portion 41 and the outer annular portion 42 are substantially flush with each other. As shown in FIG. 3 , when the gear damper 40 is properly press-fitted and fixed in the recess 11, the inner annular portion 41 and the outer annular portion 42 are positioned corresponding to the step 12. In other words, when the gear damper 40 is properly press-fitted and fixed in the recess 11, the inner annular portion 41 is positioned on the other side of the outer annular portion 42 in the axial direction C. In this state, the elastic portion 43 is diagonally bridged between the inner annular portion 41 and the outer annular portion 42. In this state, the elastic portion 43 is stretched in the direction of axis C more than in its natural state. In this state, the elastic portion 43 exerts a biasing force in the direction of axis C due to its elastic restoring force, pressing the gear portion 30 against the flange portion 23.

本実施例1のバランスシャフト10の構造は上記のとおりであり、続いて、作用効果を説明する。 The structure of the balance shaft 10 in this first embodiment is as described above. Next, we will explain its functions and effects.

バランスシャフト10は、ギヤダンパ40が凹部11に圧入されて固定されることにより、シャフト部20とギヤ部30とがギヤダンパ40を介して一体化される。ギヤ部30に対してクランクシャフトからのトルクが入力されると、ギヤダンパ40を介してシャフト部20にトルクが伝達され、バランスシャフト10が回転する。この時、ギヤダンパ40は、弾性部43においてトルクの変動を吸収しつつ、ギヤ部30からシャフト部20へトルクを伝達する。 The gear damper 40 is press-fitted into the recess 11 and fixed, integrating the shaft portion 20 and gear portion 30 of the balance shaft 10 via the gear damper 40. When torque from the crankshaft is input to the gear portion 30, the torque is transmitted to the shaft portion 20 via the gear damper 40, causing the balance shaft 10 to rotate. At this time, the gear damper 40 transmits torque from the gear portion 30 to the shaft portion 20 while absorbing torque fluctuations in the elastic portion 43.

バランスシャフト10において、弾性部43は、弾性復元力による付勢力を付与してギヤ部30を鍔部23に押し付けている。この状態においてギヤ部30に対してトルクが入力されると、ギヤ部30における端面30Cと、鍔部23における端面23Aと、の間に摩擦力が生じる。この摩擦力は、ギヤ部30からシャフト部20へのトルクの伝達の一部を負担する。弾性部43は、ギヤ部30からシャフト部20へのトルクの他の一部のみを伝達する。このため、弾性部43は、ギヤ部30からシャフト部20へのトルクの全てを伝達する場合と比較して負荷が軽減され、長寿命化される。 In the balance shaft 10, the elastic portion 43 applies a biasing force due to its elastic restoring force, pressing the gear portion 30 against the flange portion 23. When torque is input to the gear portion 30 in this state, a frictional force is generated between the end face 30C of the gear portion 30 and the end face 23A of the flange portion 23. This frictional force bears part of the torque transmission from the gear portion 30 to the shaft portion 20. The elastic portion 43 transmits only the other part of the torque from the gear portion 30 to the shaft portion 20. As a result, the load on the elastic portion 43 is reduced compared to when all of the torque is transmitted from the gear portion 30 to the shaft portion 20, resulting in a longer lifespan.

バランスシャフト10において、弾性部43による付勢力は、自然状態よりも伸長した状態からの弾性復元力である。このため、例えば付勢力として、弾性部が自然状態よりも収縮した状態からの弾性復元力を利用する場合と比較して、簡易な構成とすることができる。 In the balance shaft 10, the biasing force of the elastic portion 43 is an elastic restoring force from a state in which the elastic portion is more extended than its natural state. Therefore, the configuration can be simplified compared to, for example, cases in which the biasing force is an elastic restoring force from a state in which the elastic portion is more contracted than its natural state.

バランスシャフト10において、ギヤダンパ40は、内環部41及び外環部42を有している。内環部41は、弾性部43の内周側に連結される。外環部42は、弾性部43の外周側に連結される。内環部41は、シャフト部20におけるシャフト側接触面20Aに接触する内フランジ部41Aを具備する。外環部42は、ギヤ部30におけるギヤ側接触面30Bに接触する外フランジ部42Aを具備する。シャフト側接触面20Aとギヤ側接触面30Bとの間には、シャフト側接触面20Aをギヤ側接触面30Bよりも軸方向に引っ込ませた段差12が形成されている。弾性部43は、内環部41と外環部42との間において、段差12に対応して斜めに掛け渡された状態にされている。このため、バランスシャフト10は、弾性部43による軸方向の付勢力によってギヤ部30を鍔部23に押し付ける構成を、簡易な構成で実現することができる。 In the balance shaft 10, the gear damper 40 has an inner annular portion 41 and an outer annular portion 42. The inner annular portion 41 is connected to the inner peripheral side of the elastic portion 43. The outer annular portion 42 is connected to the outer peripheral side of the elastic portion 43. The inner annular portion 41 has an inner flange portion 41A that contacts the shaft-side contact surface 20A of the shaft portion 20. The outer annular portion 42 has an outer flange portion 42A that contacts the gear-side contact surface 30B of the gear portion 30. A step 12 is formed between the shaft-side contact surface 20A and the gear-side contact surface 30B, with the shaft-side contact surface 20A recessed axially from the gear-side contact surface 30B. The elastic portion 43 is disposed diagonally across the step 12 between the inner annular portion 41 and the outer annular portion 42. As a result, the balance shaft 10 can achieve a simple configuration in which the gear portion 30 is pressed against the flange portion 23 by the axial biasing force of the elastic portion 43.

[本開示の他の実施形態]
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えるべきである。
上記実施形態の場合、軸構造はバランスシャフトの構造であったが、他の実施形態としては、軸構造は、バランスシャフト以外の回転軸の構造であってもよい。
上記実施形態の場合、鍔部は拡径部に設けられていたが、他の実施形態としては、鍔部はシャフト本体の外周に直接的に設けられていてもよい。
上記実施形態の場合、弾性部は、自然状態よりも伸長した状態からの弾性復元力を付勢力として付与したが、自然状態よりも圧縮した状態からの弾性復元力を付勢力として付与してもよい。
上記実施形態の場合、段差は、シャフト側接触面をギヤ側接触面よりも軸方向に引っ込ませて形成したが、ギヤ側接触面をシャフト側接触面よりも軸方向に突出させて形成してもよい。
上記実施形態の場合、弾性部は、内環部と外環部の間に設けられたが、他の実施形態としては、弾性部は、シャフト部及びギヤ部の少なくとも一方に直接的に接触していてもよい。また、弾性部は、シャフト部と前記ギヤ部との間に弾性変形可能に配置され、弾性復元力による付勢力を付与してギヤ部を鍔部に押し付けるものであれば特に限定されず、例えば、コイルばね、皿ばね等であってもよい。
Other Embodiments of the Present Disclosure
The embodiments disclosed herein should be considered in all respects as illustrative and not restrictive.
In the above embodiment, the shaft structure is a balance shaft structure, but in other embodiments, the shaft structure may be a rotating shaft structure other than a balance shaft.
In the above embodiment, the flange portion is provided on the enlarged diameter portion, but in another embodiment, the flange portion may be provided directly on the outer periphery of the shaft body.
In the above embodiment, the elastic portion exerts an elastic restoring force from a state stretched more than the natural state as a biasing force, but it may also exert an elastic restoring force from a state compressed more than the natural state as a biasing force.
In the above embodiment, the step is formed by recessing the shaft side contact surface in the axial direction from the gear side contact surface, but it may also be formed by protruding the gear side contact surface in the axial direction from the shaft side contact surface.
In the above embodiment, the elastic portion is provided between the inner annular portion and the outer annular portion, but in other embodiments, the elastic portion may be in direct contact with at least one of the shaft portion and the gear portion. Furthermore, the elastic portion is not particularly limited as long as it is arranged between the shaft portion and the gear portion in an elastically deformable manner and applies a biasing force due to an elastic restoring force to press the gear portion against the flange portion, and may be, for example, a coil spring, a disc spring, or the like.

10…バランスシャフト(軸構造)
12…段差
20…シャフト部
20A…シャフト側接触面
23…鍔部
30…ギヤ部
30B…ギヤ側接触面
40…ギヤダンパ
41…内環部
41A…内フランジ部
42…外環部
42A…外フランジ部
43…弾性部
C…軸
10...Balance shaft (shaft structure)
12: Step 20: Shaft portion 20A: Shaft side contact surface 23: Flange portion 30: Gear portion 30B: Gear side contact surface 40: Gear damper 41: Inner ring portion 41A: Inner flange portion 42: Outer ring portion 42A: Outer flange portion 43: Elastic portion C: Shaft

Claims (3)

軸周りに回転するシャフト部と、
前記シャフト部の外周に配置されるギヤ部と、
弾性変形可能な弾性部、前記弾性部の内周側に連結される内環部、及び前記弾性部の外周側に連結される外環部を有し、前記シャフト部と前記ギヤ部との間に配置され、前記ギヤ部から前記シャフト部へ伝達されるトルクを、前記弾性部において変動を吸収しつつ伝達するギヤダンパと、
を備え、
前記シャフト部は、外周から張り出して前記ギヤ部と前記軸方向に接触する鍔部を有し、
前記弾性部は、自身の弾性復元力による付勢力によって前記ギヤ部を前記鍔部に前記軸方向で押し付けている、軸構造。
a shaft portion that rotates around an axis;
a gear portion disposed on an outer periphery of the shaft portion;
a gear damper having an elastically deformable elastic portion , an inner annular portion connected to an inner circumferential side of the elastic portion, and an outer annular portion connected to an outer circumferential side of the elastic portion , the gear damper being disposed between the shaft portion and the gear portion and transmitting torque from the gear portion to the shaft portion while absorbing fluctuations in the elastic portion ;
Equipped with
the shaft portion has a flange portion that protrudes from an outer periphery and contacts the gear portion in the axial direction,
A shaft structure in which the elastic portion presses the gear portion against the flange portion in the axial direction by a biasing force due to its own elastic restoring force.
前記付勢力は、自然状態よりも伸長した状態からの弾性復元力である、請求項1に記載の軸構造。 The shaft structure described in claim 1, wherein the biasing force is an elastic restoring force from a state stretched beyond its natural state. 記内環部は、前記シャフト部における前記軸方向を向いたシャフト側接触面に接触する内フランジ部を具備し、
前記外環部は、前記ギヤ部における前記軸方向を向いたギヤ側接触面に接触する外フランジ部を具備し、
前記シャフト側接触面と前記ギヤ側接触面との間には、前記シャフト側接触面を前記ギヤ側接触面よりも前記軸方向に引っ込ませた段差が形成されており、
前記弾性部は、前記内環部と前記外環部との間において、前記段差に対応して斜めに掛け渡された状態にされている、請求項2に記載の軸構造。
the inner annular portion includes an inner flange portion that contacts a shaft-side contact surface of the shaft portion that faces the axial direction,
the outer annular portion includes an outer flange portion that contacts a gear-side contact surface of the gear portion that faces the axial direction,
a step is formed between the shaft-side contact surface and the gear-side contact surface, the step being such that the shaft-side contact surface is recessed in the axial direction from the gear-side contact surface;
The shaft structure according to claim 2 , wherein the elastic portion is disposed diagonally between the inner annular portion and the outer annular portion in correspondence with the step.
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