JP2002317853A - パワープラントのバランサ装置 - Google Patents
パワープラントのバランサ装置Info
- Publication number
- JP2002317853A JP2002317853A JP2002046648A JP2002046648A JP2002317853A JP 2002317853 A JP2002317853 A JP 2002317853A JP 2002046648 A JP2002046648 A JP 2002046648A JP 2002046648 A JP2002046648 A JP 2002046648A JP 2002317853 A JP2002317853 A JP 2002317853A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- center
- power plant
- gravity
- engine
- balance shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ピッチングモーメントを発生させることなく
バランスシャフト重量を低減する。 【構成】 パワープラント重心１５からエンジンが発生
する慣性力Ｆの中心１３までの距離ＬF よりも、パワー
プラント重心１５からバランスシャフト１２が発生する
慣性力ＦX の中心までの距離ＬX を長くし、パワープラ
ント重心１５に作用する両慣性力によるモーメントをつ
り合せた。すなわち、ＦＬF ＝ＦX ＬX において、ＬX
＞ＬF とすることにより、ＦX ＜Ｆをはかった。
バランスシャフト重量を低減する。 【構成】 パワープラント重心１５からエンジンが発生
する慣性力Ｆの中心１３までの距離ＬF よりも、パワー
プラント重心１５からバランスシャフト１２が発生する
慣性力ＦX の中心までの距離ＬX を長くし、パワープラ
ント重心１５に作用する両慣性力によるモーメントをつ
り合せた。すなわち、ＦＬF ＝ＦX ＬX において、ＬX
＞ＬF とすることにより、ＦX ＜Ｆをはかった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、往復運動型エンジンに
バランスシャフトを設けて往復動慣性質量により発生す
る振動を低減させるパワープラントのバランサ装置に関
する。
バランスシャフトを設けて往復動慣性質量により発生す
る振動を低減させるパワープラントのバランサ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】往復運動型エンジンのバランサ装置は、
たとえば特公昭５７−４４８６３号公報により知られて
いる。そこでは、クランク軸に平行にバランスシャフト
が設けられ、クランク軸と連動してバランスシャフトが
回転される。そして、エンジン単体では、図２に示すよ
うに、ピストン・コネクティングロッド系の往復質量に
よる慣性力Ｆと、バランスシャフト２の発生する慣性力
（エンジン中心の各側でｆ）がエンジン１の長手方向中
心３でつり合うように設計されている。すなわち、Ｆ＝
２ｆとなるように設計されている。
たとえば特公昭５７−４４８６３号公報により知られて
いる。そこでは、クランク軸に平行にバランスシャフト
が設けられ、クランク軸と連動してバランスシャフトが
回転される。そして、エンジン単体では、図２に示すよ
うに、ピストン・コネクティングロッド系の往復質量に
よる慣性力Ｆと、バランスシャフト２の発生する慣性力
（エンジン中心の各側でｆ）がエンジン１の長手方向中
心３でつり合うように設計されている。すなわち、Ｆ＝
２ｆとなるように設計されている。
【０００３】実際の車両搭載状態では、振動系は、図３
に示すように、エンジン＋トランスミッション４のパワ
ープラントから成り、該パワープラントにはパワープラ
ント重心５を中心としてエンジン中心３にかかる慣性力
によりピッチングモーメントがかかっている。しかし、
上記のように２つの慣性力をつり合わせることにより、
ピッチングモーメントとしてもつり合っている。すなわ
ち、図３において、エンジンの発生するモーメント
ＭE 、およびバランスシャフトの発生するモーメントＭ
B は、それぞれ次のように計算され、互いにつり合って
いる。 ＭE ＝Ｆ（ａ＋ｌ） ＭB ＝ａｆ＋（ａ＋２ｌ）ｆ ＝２ｆ（ａ＋ｌ） ＝Ｆ（ａ＋ｌ） ∴ＭE ＝ＭB
に示すように、エンジン＋トランスミッション４のパワ
ープラントから成り、該パワープラントにはパワープラ
ント重心５を中心としてエンジン中心３にかかる慣性力
によりピッチングモーメントがかかっている。しかし、
上記のように２つの慣性力をつり合わせることにより、
ピッチングモーメントとしてもつり合っている。すなわ
ち、図３において、エンジンの発生するモーメント
ＭE 、およびバランスシャフトの発生するモーメントＭ
B は、それぞれ次のように計算され、互いにつり合って
いる。 ＭE ＝Ｆ（ａ＋ｌ） ＭB ＝ａｆ＋（ａ＋２ｌ）ｆ ＝２ｆ（ａ＋ｌ） ＝Ｆ（ａ＋ｌ） ∴ＭE ＝ＭB
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】バランスシャフト自体
はエネルギ損失につながるので、エネルギ損失をできる
だけ小さく抑えるために、バランスシャフトを軽量化さ
せバランス率を低下させた場合、エンジンの発生する慣
性力に対しバランスシャフトの発生する慣性力が小さく
なり、ピッチングモーメントが発生し、エンジン振動、
騒音が悪化する。つまり、振動、騒音の悪化なしではバ
ランスウエイトの重量を軽くできない。
はエネルギ損失につながるので、エネルギ損失をできる
だけ小さく抑えるために、バランスシャフトを軽量化さ
せバランス率を低下させた場合、エンジンの発生する慣
性力に対しバランスシャフトの発生する慣性力が小さく
なり、ピッチングモーメントが発生し、エンジン振動、
騒音が悪化する。つまり、振動、騒音の悪化なしではバ
ランスウエイトの重量を軽くできない。
【０００５】本発明の目的は、本質的にピッチングモー
メントを発生させることなく、バランスシャフトの重量
を軽減させることができるパワープラントのバランサ装
置を提供することにある。
メントを発生させることなく、バランスシャフトの重量
を軽減させることができるパワープラントのバランサ装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、つぎのパワープラントのバランサ装置によって達
成される。すなわち、エンジンとトランスミッションか
ら成るパワープラントと、エンジンに回転可能に装着さ
れたバランスシャフトとから成るパワープラントのバラ
ンサ装置において、パワープラントの重心からエンジン
が発生する慣性力の中心までの距離（ＬF ）よりも、パ
ワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣性
力の中心までの距離（ＬX ）を長くし、パワープラント
重心に作用する両慣性力によるモーメントをつり合わせ
たことを特徴とするパワープラントのバランサ装置。
れば、つぎのパワープラントのバランサ装置によって達
成される。すなわち、エンジンとトランスミッションか
ら成るパワープラントと、エンジンに回転可能に装着さ
れたバランスシャフトとから成るパワープラントのバラ
ンサ装置において、パワープラントの重心からエンジン
が発生する慣性力の中心までの距離（ＬF ）よりも、パ
ワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣性
力の中心までの距離（ＬX ）を長くし、パワープラント
重心に作用する両慣性力によるモーメントをつり合わせ
たことを特徴とするパワープラントのバランサ装置。
【０００７】
【作用】エンジンの発生する慣性力Ｆによる、パワープ
ラント重心まわりのピッチングモーメントＭE はＭE ＝
ＦＬF である。一方、バランスシャフトの発生する慣性
力ＦX による、パワープラント重心まわりのピッチング
モーメントＭB は、ＭB＝ＦX ＬX である。両慣性力に
よるピッチングモーメントを相殺させた場合は、ＦＬF
＝ＦX ＬX である。ここで、パワープラント重心からエ
ンジンの発生する慣性力の中心までの距離ＬF よりも、
パワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣
性力の中心までの距離ＬX を長くすることにより、すな
わちＬX ＞ＬF とすることにより、ＦX ＜Ｆとすること
ができる。したがって、バランスウエイトの重量を、従
来必要とされていたＦに対応する重量から、それよりも
小さいＦX に対応する重量に、ピッチングモーメントの
発生を伴なうことなく、低減できる。
ラント重心まわりのピッチングモーメントＭE はＭE ＝
ＦＬF である。一方、バランスシャフトの発生する慣性
力ＦX による、パワープラント重心まわりのピッチング
モーメントＭB は、ＭB＝ＦX ＬX である。両慣性力に
よるピッチングモーメントを相殺させた場合は、ＦＬF
＝ＦX ＬX である。ここで、パワープラント重心からエ
ンジンの発生する慣性力の中心までの距離ＬF よりも、
パワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣
性力の中心までの距離ＬX を長くすることにより、すな
わちＬX ＞ＬF とすることにより、ＦX ＜Ｆとすること
ができる。したがって、バランスウエイトの重量を、従
来必要とされていたＦに対応する重量から、それよりも
小さいＦX に対応する重量に、ピッチングモーメントの
発生を伴なうことなく、低減できる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明に係るパワープラントのバラ
ンサ装置の望ましい実施例を示している。図１におい
て、往復運動型エンジン１１とトランスミッション１４
は、一体的に連結されて、パワープラント１７を構成し
ている。エンジン１１のシリンダブロックには、バラン
スシャフト１２がクランク軸軸芯に平行に、クランク軸
の両側に配設されており、クランク軸の回転に同期させ
て回転されることにより、エンジン１１のピストン・コ
ネクティングロッド系の質量の往復によって生じる振動
を低減している。
ンサ装置の望ましい実施例を示している。図１におい
て、往復運動型エンジン１１とトランスミッション１４
は、一体的に連結されて、パワープラント１７を構成し
ている。エンジン１１のシリンダブロックには、バラン
スシャフト１２がクランク軸軸芯に平行に、クランク軸
の両側に配設されており、クランク軸の回転に同期させ
て回転されることにより、エンジン１１のピストン・コ
ネクティングロッド系の質量の往復によって生じる振動
を低減している。
【０００９】エンジン１１とトランスミッション１４と
から成るパワープラント１７の重心１５は、エンジン１
１の中心１３よりもトランスミッション１４側にあり、
パワープラント重心１５とエンジン中心１３との間の距
離をＬF とおく。エンジン１１のピストン・コネクティ
ングロッド系の往復運動時の慣性力Ｆはエンジン中心１
３にかかるので、慣性力Ｆによるパワープラント重心１
５まわりのピッチングモーメントＭE はＭE ＝ＦＬF で
ある。
から成るパワープラント１７の重心１５は、エンジン１
１の中心１３よりもトランスミッション１４側にあり、
パワープラント重心１５とエンジン中心１３との間の距
離をＬF とおく。エンジン１１のピストン・コネクティ
ングロッド系の往復運動時の慣性力Ｆはエンジン中心１
３にかかるので、慣性力Ｆによるパワープラント重心１
５まわりのピッチングモーメントＭE はＭE ＝ＦＬF で
ある。
【００１０】一方、バランスシャフト１２の重心、すな
わちバランスシャフト１２の発生する慣性力中心１６と
パワープラント重心１５との間の距離をＬX とおくと、
バランスシャフト１２の発生する慣性力ＦX がパワープ
ラント重心１５まわりに発生するピッチングモーメント
ＭB は、ＭB ＝ＦX ＬX である。
わちバランスシャフト１２の発生する慣性力中心１６と
パワープラント重心１５との間の距離をＬX とおくと、
バランスシャフト１２の発生する慣性力ＦX がパワープ
ラント重心１５まわりに発生するピッチングモーメント
ＭB は、ＭB ＝ＦX ＬX である。
【００１１】ピストン・コネクティングロッド系の慣性
力Ｆがパワープラント重心１５まわりに発生するピッチ
ングモーメントＭE と、バランスシャフト１２の慣性力
ＦXがパワープラント重心１５まわりに発生するピッチ
ングモーメントＭB をつり合わせて、パワープラント重
心１５まわりのピッチングモーメントを０にするには、
ＦＬF ＝ＦX ＬX でなければならない。いま、パワープ
ラント重心１５からバランスシャフト重心１６までの距
離ＬX を、パワープラント重心１５からピストン・コネ
クティングロッド系の重心１３までの距離ＬF より大に
設定すれば、すなわちＬX ＞ＬF と設定すれば、ＦX ＜
Ｆとすることができる。したがって、バランスシャフト
１２の発生する慣性力ＦX が、従来必要とされていたＦ
よりも小さくでき、パワープラント重心１５まわりのピ
ッチングモーメントを生じることなく、バランスシャフ
ト１２のバランス率を小にして、バランスウエイトを軽
量化することができる。
力Ｆがパワープラント重心１５まわりに発生するピッチ
ングモーメントＭE と、バランスシャフト１２の慣性力
ＦXがパワープラント重心１５まわりに発生するピッチ
ングモーメントＭB をつり合わせて、パワープラント重
心１５まわりのピッチングモーメントを０にするには、
ＦＬF ＝ＦX ＬX でなければならない。いま、パワープ
ラント重心１５からバランスシャフト重心１６までの距
離ＬX を、パワープラント重心１５からピストン・コネ
クティングロッド系の重心１３までの距離ＬF より大に
設定すれば、すなわちＬX ＞ＬF と設定すれば、ＦX ＜
Ｆとすることができる。したがって、バランスシャフト
１２の発生する慣性力ＦX が、従来必要とされていたＦ
よりも小さくでき、パワープラント重心１５まわりのピ
ッチングモーメントを生じることなく、バランスシャフ
ト１２のバランス率を小にして、バランスウエイトを軽
量化することができる。
【００１２】上記のように、パワープラント重心１５か
らバランスシャフト重心１６までの距離ＬX を、パワー
プラント重心１５からピストン・コネクティングロッド
系の重心１３までの距離ＬF より大とするための構造は
次の通りである。すなわち、バランスシャフト１２は、
ピストン・コネクティングロッド系の重心１３に対応す
る位置にジャーナル部を有し、ジャーナル軸受を介して
シリンダブロックに回転自在に支持される。バランスウ
エイトはバランスシャフト軸方向に２分割されて前記ジ
ャーナル部の両側に配置され、このジャーナル部よりも
パワープラント重心１５から遠い方のバランスウエイト
１２ｃのアンバランス成分のマス（慣性力ｆ1 ）を他方
のバランスウエイト１２ｄのアンバランス成分のマス
（慣性力ｆ 2 ）よりも大としてある。ただし、ｆ1 ＋ｆ
2 ＝ＦX である。これによって、バランスシャフト１２
の重心１６がピストン・コネクティングロッド系重心１
３よりも、パワープラント重心から離れる方向に移る。
らバランスシャフト重心１６までの距離ＬX を、パワー
プラント重心１５からピストン・コネクティングロッド
系の重心１３までの距離ＬF より大とするための構造は
次の通りである。すなわち、バランスシャフト１２は、
ピストン・コネクティングロッド系の重心１３に対応す
る位置にジャーナル部を有し、ジャーナル軸受を介して
シリンダブロックに回転自在に支持される。バランスウ
エイトはバランスシャフト軸方向に２分割されて前記ジ
ャーナル部の両側に配置され、このジャーナル部よりも
パワープラント重心１５から遠い方のバランスウエイト
１２ｃのアンバランス成分のマス（慣性力ｆ1 ）を他方
のバランスウエイト１２ｄのアンバランス成分のマス
（慣性力ｆ 2 ）よりも大としてある。ただし、ｆ1 ＋ｆ
2 ＝ＦX である。これによって、バランスシャフト１２
の重心１６がピストン・コネクティングロッド系重心１
３よりも、パワープラント重心から離れる方向に移る。
【００１３】つぎに、作用を説明する。ＬX ＞ＬF によ
り、ＦX ＜Ｆとすることができ、バランスウエイトを従
来より軽量化でき、車両の軽量化、バランスウエイト回
転のフリクション低減、エンジン出力向上がはかられ
る。
り、ＦX ＜Ｆとすることができ、バランスウエイトを従
来より軽量化でき、車両の軽量化、バランスウエイト回
転のフリクション低減、エンジン出力向上がはかられ
る。
【００１４】また、バランスウエイトをエンジン中心１
３に対して前後に均等に分配する必要がなくなったた
め、バランスシャフト１２を短かくでき、かつ２点支持
にすることができる。このため、更なるフリクション低
減がはかられるとともに、ベアリング数低減によるコス
トダウン、給油必要部位が減ることによるオイルポンプ
容量の低減が可能となる。
３に対して前後に均等に分配する必要がなくなったた
め、バランスシャフト１２を短かくでき、かつ２点支持
にすることができる。このため、更なるフリクション低
減がはかられるとともに、ベアリング数低減によるコス
トダウン、給油必要部位が減ることによるオイルポンプ
容量の低減が可能となる。
【００１５】さらに、バランスシャフト１２を短かくで
きることにより、エンジンオイルを撹拌する部位が減る
ことと、バランスシャフト配置の自由度が高いため、シ
リンダヘッドからシリンダブロックへのエンジンオイル
落し穴を避けることが容易となる。その結果、ＰＣＶ
（ポジティブクランクケースベンチレーション）システ
ムからのオイル持ち去り量を低減できること、オイルフ
ィラーキャップ締め忘れ時のオイル飛散量を低減できる
こと、エンジンオイルへの気泡混入を低減できるため、
各部ベアリングの焼付きに対して有利になること、など
の種々の作用効果が得られる。
きることにより、エンジンオイルを撹拌する部位が減る
ことと、バランスシャフト配置の自由度が高いため、シ
リンダヘッドからシリンダブロックへのエンジンオイル
落し穴を避けることが容易となる。その結果、ＰＣＶ
（ポジティブクランクケースベンチレーション）システ
ムからのオイル持ち去り量を低減できること、オイルフ
ィラーキャップ締め忘れ時のオイル飛散量を低減できる
こと、エンジンオイルへの気泡混入を低減できるため、
各部ベアリングの焼付きに対して有利になること、など
の種々の作用効果が得られる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、パワープラントの重心
からエンジンが発生する慣性力の中心までの距離ＬF よ
りも、パワープラント重心からバランスシャフトが発生
する慣性力の中心までの距離ＬX を長く設定したので、
パワープラント重心まわりにピッチングモーメントを発
生させることなく、バランスシャフトの重量を低減でき
きる。その結果、エンジン出力向上、バランスシャフト
フリクション低減、バランスシャフトの長さの低減等の
種々の効果も得られる。
からエンジンが発生する慣性力の中心までの距離ＬF よ
りも、パワープラント重心からバランスシャフトが発生
する慣性力の中心までの距離ＬX を長く設定したので、
パワープラント重心まわりにピッチングモーメントを発
生させることなく、バランスシャフトの重量を低減でき
きる。その結果、エンジン出力向上、バランスシャフト
フリクション低減、バランスシャフトの長さの低減等の
種々の効果も得られる。
【図１】本発明の一実施例に係るパワープラントのバラ
ンサ装置の概略側面図である。
ンサ装置の概略側面図である。
【図２】従来のエンジンのバランサ装置の概略側面図で
ある。
ある。
【図３】従来のパワープラントのバランサ装置の概略側
面図である。
面図である。
１１ エンジン １２ バランスシャフト １３ エンジン中心（エンジンの発生する慣性力中心） １４ トランスミッション １５ パワープラント重心 １６ バランスシャフトの発生する慣性力中心 １７ パワープラント
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１４年３月１４日（２００２．３．１
４）
４）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 パワープラントのバランサ装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、往復運動型エンジンに
バランスシャフトを設けて往復動慣性質量により発生す
る振動を低減させるパワープラントのバランサ装置に関
する。
バランスシャフトを設けて往復動慣性質量により発生す
る振動を低減させるパワープラントのバランサ装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】往復運動型エンジンのバランサ装置は、
たとえば特公昭５７−４４８６３号公報により知られて
いる。そこでは、クランク軸に平行にバランスシャフト
が設けられ、クランク軸と連動してバランスシャフトが
回転される。そして、エンジン単体では、図２に示すよ
うに、ピストン・コネクティングロッド系の往復質量に
よる慣性力Ｆと、バランスシャフト２の発生する慣性力
（エンジン中心の各側でｆ）がエンジン１の長手方向中
心３でつり合うように設計されている。すなわち、Ｆ＝
２ｆとなるように設計されている。
たとえば特公昭５７−４４８６３号公報により知られて
いる。そこでは、クランク軸に平行にバランスシャフト
が設けられ、クランク軸と連動してバランスシャフトが
回転される。そして、エンジン単体では、図２に示すよ
うに、ピストン・コネクティングロッド系の往復質量に
よる慣性力Ｆと、バランスシャフト２の発生する慣性力
（エンジン中心の各側でｆ）がエンジン１の長手方向中
心３でつり合うように設計されている。すなわち、Ｆ＝
２ｆとなるように設計されている。
【０００３】実際の車両搭載状態では、振動系は、図３
に示すように、エンジン＋トランスミッション４のパワ
ープラントから成り、該パワープラントにはパワープラ
ント重心５を中心としてエンジン中心３にかかる慣性力
によりピッチングモーメントがかかっている。しかし、
上記のように２つの慣性力をつり合わせることにより、
ピッチングモーメントとしてもつり合っている。すなわ
ち、図３において、エンジンの発生するモーメント
ＭE 、およびバランスシャフトの発生するモーメントＭ
B は、それぞれ次のように計算され、互いにつり合って
いる。 ＭE ＝Ｆ（ａ＋ｌ） ＭB ＝ａｆ＋（ａ＋２ｌ）ｆ ＝２ｆ（ａ＋ｌ） ＝Ｆ（ａ＋ｌ） ∴ＭE ＝ＭB
に示すように、エンジン＋トランスミッション４のパワ
ープラントから成り、該パワープラントにはパワープラ
ント重心５を中心としてエンジン中心３にかかる慣性力
によりピッチングモーメントがかかっている。しかし、
上記のように２つの慣性力をつり合わせることにより、
ピッチングモーメントとしてもつり合っている。すなわ
ち、図３において、エンジンの発生するモーメント
ＭE 、およびバランスシャフトの発生するモーメントＭ
B は、それぞれ次のように計算され、互いにつり合って
いる。 ＭE ＝Ｆ（ａ＋ｌ） ＭB ＝ａｆ＋（ａ＋２ｌ）ｆ ＝２ｆ（ａ＋ｌ） ＝Ｆ（ａ＋ｌ） ∴ＭE ＝ＭB
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】バランスシャフト自体
はエネルギ損失につながるので、エネルギ損失をできる
だけ小さく抑えるために、バランスシャフトを軽量化さ
せバランス率を低下させた場合、エンジンの発生する慣
性力に対しバランスシャフトの発生する慣性力が小さく
なり、ピッチングモーメントが発生し、エンジン振動、
騒音が悪化する。つまり、振動、騒音の悪化なしではバ
ランスウエイトの重量を軽くできない。
はエネルギ損失につながるので、エネルギ損失をできる
だけ小さく抑えるために、バランスシャフトを軽量化さ
せバランス率を低下させた場合、エンジンの発生する慣
性力に対しバランスシャフトの発生する慣性力が小さく
なり、ピッチングモーメントが発生し、エンジン振動、
騒音が悪化する。つまり、振動、騒音の悪化なしではバ
ランスウエイトの重量を軽くできない。
【０００５】本発明の目的は、本質的にピッチングモー
メントを発生させることなく、バランスシャフトの重量
を軽減させることができるパワープラントのバランサ装
置を提供することにある。
メントを発生させることなく、バランスシャフトの重量
を軽減させることができるパワープラントのバランサ装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、つぎのパワープラントのバランサ装置によって達
成される。すなわち、エンジンとトランスミッションか
ら成るパワープラントと、エンジンに回転可能に装着さ
れたバランスシャフトとから成るパワープラントのバラ
ンサ装置において、パワープラントの重心からエンジン
が発生する慣性力の中心までの距離（ＬF ）よりも、パ
ワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣性
力の中心までの距離（ＬX ）を長くし、パワープラント
重心に作用する両慣性力によるモーメントをつり合わ
せ、バランスシャフトが発生する慣性力をエンジンが発
生する慣性力より小としたことを特徴とするパワープラ
ントのバランサ装置。
れば、つぎのパワープラントのバランサ装置によって達
成される。すなわち、エンジンとトランスミッションか
ら成るパワープラントと、エンジンに回転可能に装着さ
れたバランスシャフトとから成るパワープラントのバラ
ンサ装置において、パワープラントの重心からエンジン
が発生する慣性力の中心までの距離（ＬF ）よりも、パ
ワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣性
力の中心までの距離（ＬX ）を長くし、パワープラント
重心に作用する両慣性力によるモーメントをつり合わ
せ、バランスシャフトが発生する慣性力をエンジンが発
生する慣性力より小としたことを特徴とするパワープラ
ントのバランサ装置。
【０００７】
【作用】エンジンの発生する慣性力Ｆによる、パワープ
ラント重心まわりのピッチングモーメントＭE はＭE ＝
ＦＬF である。一方、バランスシャフトの発生する慣性
力ＦX による、パワープラント重心まわりのピッチング
モーメントＭB は、ＭB＝ＦX ＬX である。両慣性力に
よるピッチングモーメントを相殺させた場合は、ＦＬF
＝ＦX ＬX である。ここで、パワープラント重心からエ
ンジンの発生する慣性力の中心までの距離ＬF よりも、
パワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣
性力の中心までの距離ＬX を長くすることにより、すな
わちＬX ＞ＬF とすることにより、ＦX ＜Ｆとすること
ができる。したがって、バランスウエイトの重量を、従
来必要とされていたＦに対応する重量から、それよりも
小さいＦX に対応する重量に、ピッチングモーメントの
発生を伴なうことなく、低減できる。
ラント重心まわりのピッチングモーメントＭE はＭE ＝
ＦＬF である。一方、バランスシャフトの発生する慣性
力ＦX による、パワープラント重心まわりのピッチング
モーメントＭB は、ＭB＝ＦX ＬX である。両慣性力に
よるピッチングモーメントを相殺させた場合は、ＦＬF
＝ＦX ＬX である。ここで、パワープラント重心からエ
ンジンの発生する慣性力の中心までの距離ＬF よりも、
パワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣
性力の中心までの距離ＬX を長くすることにより、すな
わちＬX ＞ＬF とすることにより、ＦX ＜Ｆとすること
ができる。したがって、バランスウエイトの重量を、従
来必要とされていたＦに対応する重量から、それよりも
小さいＦX に対応する重量に、ピッチングモーメントの
発生を伴なうことなく、低減できる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明に係るパワープラントのバラ
ンサ装置の望ましい実施例を示している。図１におい
て、往復運動型エンジン１１とトランスミッション１４
は、一体的に連結されて、パワープラント１７を構成し
ている。エンジン１１のシリンダブロックには、バラン
スシャフト１２がクランク軸軸芯に平行に、クランク軸
の両側に配設されており、クランク軸の回転に同期させ
て回転されることにより、エンジン１１のピストン・コ
ネクティングロッド系の質量の往復によって生じる振動
を低減している。
ンサ装置の望ましい実施例を示している。図１におい
て、往復運動型エンジン１１とトランスミッション１４
は、一体的に連結されて、パワープラント１７を構成し
ている。エンジン１１のシリンダブロックには、バラン
スシャフト１２がクランク軸軸芯に平行に、クランク軸
の両側に配設されており、クランク軸の回転に同期させ
て回転されることにより、エンジン１１のピストン・コ
ネクティングロッド系の質量の往復によって生じる振動
を低減している。
【０００９】エンジン１１とトランスミッション１４と
から成るパワープラント１７の重心１５は、エンジン１
１の中心１３よりもトランスミッション１４側にあり、
パワープラント重心１５とエンジン中心１３との間の距
離をＬF とおく。エンジン１１のピストン・コネクティ
ングロッド系の往復運動時の慣性力Ｆはエンジン中心１
３にかかるので、慣性力Ｆによるパワープラント重心１
５まわりのピッチングモーメントＭE はＭE ＝ＦＬF で
ある。
から成るパワープラント１７の重心１５は、エンジン１
１の中心１３よりもトランスミッション１４側にあり、
パワープラント重心１５とエンジン中心１３との間の距
離をＬF とおく。エンジン１１のピストン・コネクティ
ングロッド系の往復運動時の慣性力Ｆはエンジン中心１
３にかかるので、慣性力Ｆによるパワープラント重心１
５まわりのピッチングモーメントＭE はＭE ＝ＦＬF で
ある。
【００１０】一方、バランスシャフト１２の重心、すな
わちバランスシャフト１２の発生する慣性力中心１６と
パワープラント重心１５との間の距離をＬX とおくと、
バランスシャフト１２の発生する慣性力ＦX がパワープ
ラント重心１５まわりに発生するピッチングモーメント
ＭB は、ＭB ＝ＦX ＬX である。
わちバランスシャフト１２の発生する慣性力中心１６と
パワープラント重心１５との間の距離をＬX とおくと、
バランスシャフト１２の発生する慣性力ＦX がパワープ
ラント重心１５まわりに発生するピッチングモーメント
ＭB は、ＭB ＝ＦX ＬX である。
【００１１】ピストン・コネクティングロッド系の慣性
力Ｆがパワープラント重心１５まわりに発生するピッチ
ングモーメントＭE と、バランスシャフト１２の慣性力
ＦXがパワープラント重心１５まわりに発生するピッチ
ングモーメントＭB をつり合わせて、パワープラント重
心１５まわりのピッチングモーメントを０にするには、
ＦＬF ＝ＦX ＬX でなければならない。いま、パワープ
ラント重心１５からバランスシャフト重心１６までの距
離ＬX を、パワープラント重心１５からピストン・コネ
クティングロッド系の重心１３までの距離ＬF より大に
設定すれば、すなわちＬX ＞ＬF と設定すれば、ＦX ＜
Ｆとすることができる。したがって、バランスシャフト
１２の発生する慣性力ＦX が、従来必要とされていたＦ
よりも小さくでき、パワープラント重心１５まわりのピ
ッチングモーメントを生じることなく、バランスシャフ
ト１２のバランス率を小にして、バランスウエイトを軽
量化することができる。
力Ｆがパワープラント重心１５まわりに発生するピッチ
ングモーメントＭE と、バランスシャフト１２の慣性力
ＦXがパワープラント重心１５まわりに発生するピッチ
ングモーメントＭB をつり合わせて、パワープラント重
心１５まわりのピッチングモーメントを０にするには、
ＦＬF ＝ＦX ＬX でなければならない。いま、パワープ
ラント重心１５からバランスシャフト重心１６までの距
離ＬX を、パワープラント重心１５からピストン・コネ
クティングロッド系の重心１３までの距離ＬF より大に
設定すれば、すなわちＬX ＞ＬF と設定すれば、ＦX ＜
Ｆとすることができる。したがって、バランスシャフト
１２の発生する慣性力ＦX が、従来必要とされていたＦ
よりも小さくでき、パワープラント重心１５まわりのピ
ッチングモーメントを生じることなく、バランスシャフ
ト１２のバランス率を小にして、バランスウエイトを軽
量化することができる。
【００１２】上記のように、パワープラント重心１５か
らバランスシャフト重心１６までの距離ＬX を、パワー
プラント重心１５からピストン・コネクティングロッド
系の重心１３までの距離ＬF より大とするための構造は
次の通りである。すなわち、バランスシャフト１２は、
ピストン・コネクティングロッド系の重心１３に対応す
る位置にジャーナル部を有し、ジャーナル軸受を介して
シリンダブロックに回転自在に支持される。バランスウ
エイトはバランスシャフト軸方向に２分割されて前記ジ
ャーナル部の両側に配置され、このジャーナル部よりも
パワープラント重心１５から遠い方のバランスウエイト
１２ｃのアンバランス成分のマス（慣性力ｆ1 ）を他方
のバランスウエイト１２ｄのアンバランス成分のマス
（慣性力ｆ 2 ）よりも大としてある。ただし、ｆ1 ＋ｆ
2 ＝ＦX である。これによって、バランスシャフト１２
の重心１６がピストン・コネクティングロッド系重心１
３よりも、パワープラント重心から離れる方向に移る。
らバランスシャフト重心１６までの距離ＬX を、パワー
プラント重心１５からピストン・コネクティングロッド
系の重心１３までの距離ＬF より大とするための構造は
次の通りである。すなわち、バランスシャフト１２は、
ピストン・コネクティングロッド系の重心１３に対応す
る位置にジャーナル部を有し、ジャーナル軸受を介して
シリンダブロックに回転自在に支持される。バランスウ
エイトはバランスシャフト軸方向に２分割されて前記ジ
ャーナル部の両側に配置され、このジャーナル部よりも
パワープラント重心１５から遠い方のバランスウエイト
１２ｃのアンバランス成分のマス（慣性力ｆ1 ）を他方
のバランスウエイト１２ｄのアンバランス成分のマス
（慣性力ｆ 2 ）よりも大としてある。ただし、ｆ1 ＋ｆ
2 ＝ＦX である。これによって、バランスシャフト１２
の重心１６がピストン・コネクティングロッド系重心１
３よりも、パワープラント重心から離れる方向に移る。
【００１３】つぎに、作用を説明する。ＬX ＞ＬF によ
り、ＦX ＜Ｆとすることができ、バランスウエイトを従
来より軽量化でき、車両の軽量化、バランスウエイト回
転のフリクション低減、エンジン出力向上がはかられ
る。
り、ＦX ＜Ｆとすることができ、バランスウエイトを従
来より軽量化でき、車両の軽量化、バランスウエイト回
転のフリクション低減、エンジン出力向上がはかられ
る。
【００１４】また、バランスウエイトをエンジン中心１
３に対して前後に均等に分配する必要がなくなったた
め、バランスシャフト１２を短かくでき、かつ２点支持
にすることができる。このため、更なるフリクション低
減がはかられるとともに、ベアリング数低減によるコス
トダウン、給油必要部位が減ることによるオイルポンプ
容量の低減が可能となる。
３に対して前後に均等に分配する必要がなくなったた
め、バランスシャフト１２を短かくでき、かつ２点支持
にすることができる。このため、更なるフリクション低
減がはかられるとともに、ベアリング数低減によるコス
トダウン、給油必要部位が減ることによるオイルポンプ
容量の低減が可能となる。
【００１５】さらに、バランスシャフト１２を短かくで
きることにより、エンジンオイルを撹拌する部位が減る
ことと、バランスシャフト配置の自由度が高いため、シ
リンダヘッドからシリンダブロックへのエンジンオイル
落し穴を避けることが容易となる。その結果、ＰＣＶ
（ポジティブクランクケースベンチレーション）システ
ムからのオイル持ち去り量を低減できること、オイルフ
ィラーキャップ締め忘れ時のオイル飛散量を低減できる
こと、エンジンオイルへの気泡混入を低減できるため、
各部ベアリングの焼付きに対して有利になること、など
の種々の作用効果が得られる。
きることにより、エンジンオイルを撹拌する部位が減る
ことと、バランスシャフト配置の自由度が高いため、シ
リンダヘッドからシリンダブロックへのエンジンオイル
落し穴を避けることが容易となる。その結果、ＰＣＶ
（ポジティブクランクケースベンチレーション）システ
ムからのオイル持ち去り量を低減できること、オイルフ
ィラーキャップ締め忘れ時のオイル飛散量を低減できる
こと、エンジンオイルへの気泡混入を低減できるため、
各部ベアリングの焼付きに対して有利になること、など
の種々の作用効果が得られる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、パワープラントの重心
からエンジンが発生する慣性力の中心までの距離
（ＬF ）よりも、パワープラント重心からバランスシャ
フトが発生する慣性力の中心までの距離（ＬX ）を長く
設定し、パワープラント重心に作用する両慣性力による
モーメントをつり合わせ、バランスシャフトが発生する
慣性力をエンジンが発生する慣性力より小としたので、
パワープラント重心まわりにピッチングモーメントを発
生させることなく、バランスシャフトの重量を低減でき
きる。その結果、エンジン出力向上、バランスシャフト
フリクション低減、バランスシャフトの長さの低減等の
種々の効果も得られる。
からエンジンが発生する慣性力の中心までの距離
（ＬF ）よりも、パワープラント重心からバランスシャ
フトが発生する慣性力の中心までの距離（ＬX ）を長く
設定し、パワープラント重心に作用する両慣性力による
モーメントをつり合わせ、バランスシャフトが発生する
慣性力をエンジンが発生する慣性力より小としたので、
パワープラント重心まわりにピッチングモーメントを発
生させることなく、バランスシャフトの重量を低減でき
きる。その結果、エンジン出力向上、バランスシャフト
フリクション低減、バランスシャフトの長さの低減等の
種々の効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るパワープラントのバラ
ンサ装置の概略側面図である。
ンサ装置の概略側面図である。
【図２】従来のエンジンのバランサ装置の概略側面図で
ある。
ある。
【図３】従来のパワープラントのバランサ装置の概略側
面図である。
面図である。
【符号の説明】 １１ エンジン １２ バランスシャフト １３ エンジン中心（エンジンの発生する慣性力中心） １４ トランスミッション １５ パワープラント重心 １６ バランスシャフトの発生する慣性力中心 １７ パワープラント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 直比古 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンとトランスミッションから成る
パワープラントと、エンジンに回転可能に装着されたバ
ランスシャフトとから成るパワープラントのバランサ装
置において、パワープラントの重心からエンジンが発生
する慣性力の中心までの距離（ＬF ）よりも、パワープ
ラント重心からバランスシャフトが発生する慣性力の中
心までの距離（ＬX ）を長くし、パワープラント重心に
作用する両慣性力によるモーメントをつり合わせたこと
を特徴とするパワープラントのバランサ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046648A JP3785102B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | パワープラントのバランサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002046648A JP3785102B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | パワープラントのバランサ装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35451591A Division JP3550156B2 (ja) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | パワープラントのバランサ装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005176543A Division JP3804684B2 (ja) | 2005-06-16 | 2005-06-16 | パワープラントのバランサ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002317853A true JP2002317853A (ja) | 2002-10-31 |
| JP3785102B2 JP3785102B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=19192801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002046648A Expired - Lifetime JP3785102B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | パワープラントのバランサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3785102B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045438A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Suzuki Motor Corp | エンジンのバランサ装置 |
-
2002
- 2002-02-22 JP JP2002046648A patent/JP3785102B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008045438A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Suzuki Motor Corp | エンジンのバランサ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3785102B2 (ja) | 2006-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5875753A (en) | Balancer apparatus for engine | |
| RU2505424C1 (ru) | Трехцилиндровый двигатель | |
| US7556012B2 (en) | Counterweight arrangement for an internal combustion engine in a motor vehicle | |
| US20140245985A1 (en) | Internal combustion engine with compensation weight arranged on the crankshaft and serving as an imbalance, and method for production of the crankshaft | |
| JP6695622B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JP5696741B2 (ja) | エンジン | |
| JPH054570Y2 (ja) | ||
| US4658777A (en) | Balancer structure for three-cylinder engines | |
| JP2002317853A (ja) | パワープラントのバランサ装置 | |
| JP3550156B2 (ja) | パワープラントのバランサ装置 | |
| JP3804684B2 (ja) | パワープラントのバランサ装置 | |
| CN203560354U (zh) | 低振动的单缸柴油机 | |
| JP2012522171A (ja) | ピストンエンジンの振動を減衰させる装置および方法、並びにピストンエンジン | |
| JP3206114B2 (ja) | バランサシャフト付きエンジン | |
| JP2954375B2 (ja) | 車両用直列４気筒内燃機関におけるバランサ装置 | |
| JP4344648B2 (ja) | エンジンのバランサ装置 | |
| KR100412558B1 (ko) | 브이8 엔진의 크랭크축 밸런싱 장치 | |
| JP2019158030A (ja) | クランクシャフトおよびクランクシャフトのカウンターウエイトの質量設定方法 | |
| JP2021032177A (ja) | バランサハウジング | |
| US20170276213A1 (en) | In-line four cylinder engine | |
| CN107869388A (zh) | 发动机 | |
| JP3731352B2 (ja) | パワープラントのバランサ装置 | |
| JP2010059906A (ja) | 内燃機関のバランサ装置 | |
| KR100193527B1 (ko) | 자동차 파워트레인의 2차밸런서 | |
| KR970002015A (ko) | V형 6기통 엔진 크랭크 샤프트의 관성 우력 저감장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040120 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040311 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050419 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050616 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20050621 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20060113 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060316 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100324 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110324 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324 Year of fee payment: 6 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120324 Year of fee payment: 6 |