JP2017172766A - クランクシャフトのバランス調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】オフセットクランクのエンジンにおいてオーバーバランス率を５０％にするためのクランクシャフトのバランス調整方法を提供する。【解決手段】オフセット量を「Ｑ」とし、コネクティングロッドの長さを「Ｌ」とし、ダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２とクランクジャーナルの中心軸Ｇ０とを通過する直線Ｌ１と、クランクピンの中心軸Ｇ１とクランクジャーナルの中心軸Ｇ０とを通過する直線Ｌ２とのなす角を「θ」としたとする。この場合、「ｔａｎθ＝（Ｑ／Ｌ）」を満たすとともに、ダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２がクランクピンの中心軸Ｇ１よりもクランクシャフトの回転方向上流側に位置する態様でダミーウェイト５０をクランクピンの各々に取り付け、この状態でクランクシャフトを回転させることで得た情報を基にカウンタウェイトを加工する。【選択図】図３

Description

本発明は、直列３気筒のエンジンに使用可能なクランクシャフトのバランス調整方法に関する。

直列３気筒のエンジンに使用されるクランクシャフトとして、図６及び図７に示すように、クランクジャーナル１０１を中心として周方向に３つのクランクピン１０２が１２０°間隔で配置されたものが知られている。このようなクランクシャフト１００の軸方向中心には、２番気筒用のクランクピン１０２が位置している。そして、ピストン１１１の往復移動に基づいて図６及び図７に示す矢印方向にクランクシャフト１００が回転する場合、クランクシャフト１００の軸方向中心を中心とするピッチングモーメントがクランクシャフト１００で発生する。

クランクシャフト１００がエンジンに搭載された状態でクランクピン１０２に連結される質量体は、コネクティングロッド１１２、ピストンピン１１３及びピストン１１１からなる。そして、ピストン１１１の往復運動に応じてクランクシャフト１００が回転しているとき、クランクシャフト１００で１次の慣性偶力が発生することとなる。この場合、特許文献１に記載されるように、クランクシャフト１００に設けられるカウンタウェイト１２０を調整してオーバーバランス率を５０％とすることで、同クランクシャフト１００にすりこぎ運動を行わせることができるようになる。このようなクランクシャフト１００のすりこぎ運動は、同クランクシャフト１００とは等速で逆回転するバランスシャフトで逆位相の慣性偶力を発生させることで打ち消すことができる。

ここで、直列３気筒のエンジンに使用可能なクランクシャフト１００の製造過程では、例えば特許文献２に記載されるように、クランクシャフト１００を回転させることで得た情報を基に、同クランクシャフト１００のカウンタウェイト１２０にドリル加工などによって加工を施すバランス調整が行われる。そして、調整後のクランクシャフト１００をエンジンに搭載することで、オーバーバランス率を５０％とすることが可能となる。

なお、このようなバランス調整は、クランクピン１０２にダミーウェイトを取り付けた状態で行われる。このようなバランス調整用のダミーウェイトとしては、一般的に、クランクピン１０２に取り付けられた状態でクランクピン１０２の中心軸と重心位置が一致するウェイトが用いられる。

特開昭４９−１１７８０６号公報 特開昭６１−２２５６３１号公報

ところで、近年では、気筒の中心軸を、クランクジャーナル１０１の中心軸よりもクランクシャフト１００の回転方向下流側にオフセットしたオフセットクランクのエンジンの開発が進められている。このようなオフセットクランクのエンジンに使用されるクランクシャフト１００のバランス調整時に上記のダミーウェイトを用いた場合、以下に示すような課題が生じる。

すなわち、クランクピン１０２に連結される質量体を往復成分と回転成分とに区分けした場合、質量体の往復成分は、コネクティングロッド１１２のうちピストン１１１に近い側の部分、ピストン１１１、及び、ピストンピン１１３から構成されると見なすことができる。また、質量体の回転成分は、コネクティングロッド１１２のうちピストン１１１から遠い側の部分（すなわち、クランクピン１０２に近い側の部分）から構成されると見なすことができる。そして、図８に示すように、クランクジャーナル１０１の延伸方向とピストン１１１の往復移動する方向の双方と直交する方向を規定方向とする。この場合、下死点から上死点に向けてピストン１１１が移動しているとともに、規定方向でクランクジャーナル１０１の中心軸の位置とクランクピン１０２の中心軸の位置とが一致するとき、クランクジャーナル１０１の中心軸とクランクピン１０２の中心軸とを通過する直線と、クランクピン１０２の中心軸とピストンピン１１３の中心軸とを通過する直線とのなす角がオフセット位相αとなる。そして、オフセットクランクのエンジンでは、質量体の往復成分からクランクシャフト１００が受ける荷重の変動周期は、オフセットクランクではないエンジンの場合よりもオフセット位相αだけ遅れることとなる。

そのため、こうした荷重の変動周期の遅れが生じていないクランクシャフトのバランス調整を行うことを前提に設計されている上述した一般的なダミーウェイトを各クランクピン１０２に取り付けてオフセットクランクのエンジンに使用されるクランクシャフト１００に対してバランス調整を行ったとしても、適切なバランス調整を行うことができない。その結果、クランクシャフト１００に円滑なすりこぎ運動を行わせることができず、クランクシャフト１００に残っている振動をバランスシャフトによって打ち消すことが困難となる。

本発明の目的は、オフセットクランクのエンジンにおいてオーバーバランス率を５０％にするためのクランクシャフトのバランス調整方法を提供することにある。

上記課題を解決するためのクランクシャフトのバランス調整方法は、クランクジャーナルを中心として３つのクランクピンが周方向に１２０°間隔で配置されているクランクシャフトを有する直列３気筒のエンジンにおいてオーバーバランス率を５０％とするための方法であって、エンジンにクランクシャフトが搭載された状態でクランクピンに連結される質量体は、気筒内で往復運動するピストン、及び、クランクピンに連結されるコネクティングロッド、及び、同ピストンと同コネクティングロッドとを繋ぐピストンピンからなり、クランクシャフトのバランス調整時に、質量体における往復成分の質量の５０％と同質量体における回転成分の質量との和と等価の質量を有するダミーウェイトを、クランクピンの各々に取り付け、同ダミーウェイトを取り付けた状態で同クランクシャフトを回転させることで得た情報を基にカウンタウェイトを加工するバランス調整方法を前提としている。エンジンは、気筒の中心軸がクランクジャーナルの中心軸よりもクランクシャフトの回転方向下流側にオフセットしているオフセットクランクのエンジンである。そして、クランクジャーナルの延伸方向とピストンの往復移動する方向との双方に直交する方向でのクランクジャーナルの中心軸と気筒の中心軸とのずれ量であるオフセット量を「Ｑ」とし、コネクティングロッドの長さを「Ｌ」とし、クランクジャーナルの中心軸と直交する平面においてダミーウェイトの往復成分の重心位置とクランクジャーナルの中心軸とを通過する直線と、上記平面においてクランクピンの中心軸とクランクジャーナルの中心軸とを通過する直線とのなす角を「θ」としたとする。この場合、このバランス調整方法において、「ｔａｎθ＝（Ｑ／Ｌ）」を満たすとともに、ダミーウェイトの往復成分の重心位置がクランクピンの中心軸よりもクランクシャフトの回転方向上流側に位置する態様でダミーウェイトをクランクピンの各々に取り付け、同ダミーウェイトを取り付けた状態で同クランクシャフトを回転させることで得た情報を基にカウンタウェイトを加工する。

オフセットクランクのエンジンで質量体の往復成分からクランクシャフトが受ける荷重の変動周期は、オフセットクランクではないエンジンで質量体の往復成分からクランクシャフトが受ける荷重の変動周期よりも「ｔａｎ^−１（Ｑ／Ｌ）」（＝上記のオフセット位相α）だけ遅い。これは、ピストンによるクランクシャフトの回転一次の加速度（すなわち、回転一次の慣性力）が最大となるときのクランクシャフトの位相が、オフセットクランクのエンジンとオフセットクランクではないエンジンとで「ｔａｎ^−１（Ｑ／Ｌ）」だけずれているためである。

また、重心位置がクランクピンの中心軸と一致するダミーウェイトを比較例のダミーウェイトとしたとする。そして、本願発明者は、比較例のダミーウェイトをクランクピンの各々に取り付けた状態でクランクシャフトを回転させた場合、比較例のダミーウェイトの往復成分からクランクシャフトが受ける荷重の変動周期が、「ｔａｎ^−１（Ｑ／Ｌ）」だけ、オフセットクランクのエンジンで質量体の往復成分からクランクシャフトが受ける荷重の変動周期よりも進んでいるという知見を得た。

そこで、上記構成では、「ｔａｎθ＝（Ｑ／Ｌ）」を満たすとともに、ダミーウェイトの往復成分の重心位置がクランクピンの中心軸よりもクランクシャフトの回転方向上流側に位置する態様でダミーウェイトを各クランクピンにそれぞれ取り付けるようにしている。このダミーウェイトを上記のように取り付ければ、ダミーウェイトの往復成分からクランクシャフトが受ける荷重の変動周期が、比較例のダミーウェイトを取り付けた場合に比べて「ｔａｎ^−１（Ｑ／Ｌ）」だけ遅くなる。したがって、本ダミーウェイトの往復成分からクランクシャフトが受ける荷重の変動周期が、オフセットクランクのエンジンで質量体の往復成分からクランクシャフトが受ける荷重の変動周期とほぼ一致するようになる。そのため、本ダミーウェイトを取り付けてクランクシャフトを回転させることで、オフセットクランクのエンジンでクランクシャフトを回転させることで得られる情報とほぼ同じ情報を得ることができる。そして、本ダミーウェイトを取り付けてクランクシャフトを回転させることで得た情報を基に、オーバーバランス率が５０％となるように、すなわち円滑なすりこぎ運動をクランクシャフトが行うようにカウンタシャフトが加工される。その後、このようにバランス調整を行ったクランクシャフトをオフセットクランクのエンジンに搭載することで、オーバーバランス率を５０％とすることが可能となる。

実施形態のクランクシャフトのバランス調整方法で調整されたクランクシャフトを備えるエンジンの模式図。 同エンジンにおいて、クランクシャフトとその周辺に配置される部材とを示すモデル図。 実施形態のクランクシャフトのバランス調整方法でクランクシャフトのバランス調整を行う際に、クランクピンに取り付けられるダミーウェイトを模式的に示す平面図。 クランクジャーナルの中心軸と、クランクピンの中心軸と、ダミーウェイトの往復成分の重心位置との位置関係を示す模式図。 ダミーウェイトの変形例を示す平面図。 従来において、エンジンに搭載されたクランクシャフトを模式的に示す斜視図。 クランクシャフトを軸方向から見た場合のクランクピンの位置関係を示す模式図。 オフセット位相を説明するための模式図。

以下、直列３気筒のエンジンに使用可能なクランクシャフトのバランス調整方法を具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１及び図２には、本実施形態のバランス調整方法で調整されたクランクシャフト２０を搭載する直列３気筒のエンジン（以下、単に「エンジン１０」という。）が模式的に図示されている。図１及び図２に示すように、当該エンジン１０のクランクシャフト２０には、クランクジャーナル２１と、クランクジャーナル２１を中心とする周方向に１２０°間隔で配置される３つのクランクピン２２とが設けられており、クランクシャフト２０の軸方向中心には２番気筒用のクランクピン２２が配置されている。そして、各クランクピン２２には、コネクティングロッド３１と、気筒１１内で往復移動するピストン３２と、コネクティングロッド３１の先端にピストン３２を連結するピストンピン３３とからなる質量体３０がそれぞれ連結されている。

また、エンジン１０には、クランクシャフト２０と平行に配置されているバランスシャフト１２が設けられている。このバランスシャフト１２は、２つの歯車１３，１４を介してクランクシャフト２０と駆動連結されている。そして、バランスシャフト１２は、クランクシャフト２０とは等速で逆回転するようになっている。

また、図１に示すように、本エンジン１０は、クランクジャーナル２１の中心軸よりもクランクシャフト２０の回転方向下流側（図中右側）に気筒１１の中心軸１１ａがずれているオフセットクランクのエンジンである。なお、本明細書では、クランクジャーナル２１の延伸方向とピストン３２の往復移動する方向との双方に直交する方向（図１では左右方向）を「規定方向Ｘ」といい、規定方向Ｘでのクランクジャーナル２１の中心軸と気筒１１の中心軸１１ａとのずれ量のことを「オフセット量Ｑ」というものとする。

また、クランクシャフト２０は、エンジン１０でオーバーバランス率が５０％となるように、すなわちクランクシャフト２０に円滑なすりこぎ運動を行わせることができるようにバランス調整が行われたものである。すなわち、クランクピン２２に連結される質量体３０を往復成分と回転成分とに区分けした場合、質量体３０の往復成分は、コネクティングロッド３１のうちピストン３２に近い側の部位、ピストン３２、及び、ピストンピン３３から構成されると見なすことができる。一方、質量体３０の回転成分は、コネクティングロッド３１のうち上記往復成分に含まれない部位（すなわち、クランクピン２２に近い部位）で構成されると見なすことができる。そして、図２に示すように、クランクシャフト２０には、１番気筒用のクランクピン２２に連結される質量体３０に対応するカウンタウェイト４０と、３番気筒用のクランクピン２２に連結される質量体３０に対応するカウンタウェイト４０とが設けられている。なお、カウンタウェイト４０の質量は、図２に符号「４１」、「４２」を付して示すように区分けすることができる。すなわち、質量体３０の往復成分の質量の５０％と等価の質量（４１）と、質量体３０の回転成分の質量と等価の質量（４２）とに区分けすることができる。

また、バランスシャフト１２には、１番気筒用のクランクピン２２に連結される質量体３０の往復成分の質量の５０％と等価の質量を有するカウンタウェイト４３と、３番気筒用のクランクピン２２に連結される質量体３０の往復成分の質量の５０％と等価の質量を有するカウンタウェイト４３とが設けられている。これにより、バランスシャフト１２では、クランクシャフト２０のすりこぎ運動とは逆位相の慣性偶力が発生するようになる。その結果、当該バランスシャフト１２によって、クランクシャフト２０の振動（すなわち、すりこぎ運動）を打ち消すことが可能となる。

次に、図３を参照し、クランクシャフト２０のバランス調整時にクランクピン２２に取り付けられるダミーウェイト５０について説明する。なお、図３における矢印方向は、クランクシャフト２０をエンジン１０に搭載したときにおけるクランクシャフト２０の回転方向である。

図３に示すように、ダミーウェイト５０は筒状をなしている。このダミーウェイト５０の質量は、質量体３０における往復成分の質量の５０％と、質量体３０における回転成分の質量との和と等価である。

図３では、ダミーウェイト５０のうち、径方向内側に位置する内側領域５０Ａには複数の斜線のハッチングが施されており、径方向外側の位置する外側領域５０Ｂには多数のドットが施されている。そして、ダミーウェイト５０の内側領域５０Ａは、質量体３０における回転成分の質量と等価の質量を有しており、外側領域５０Ｂは、質量体３０における往復成分の５０％の質量と等価の質量を有している。

そして、コネクティングロッド３１の長さを「Ｌ」とし、クランクジャーナル２１の中心軸Ｇ０と直交する平面においてダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２とクランクジャーナル２１の中心軸Ｇ０とを通過する直線Ｌ１と、同平面においてクランクピン２２の中心軸Ｇ１とクランクジャーナル２１の中心軸Ｇ０とを通過する直線Ｌ２とのなす角を「θ」としたとする。この場合、ダミーウェイト５０は、ダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２がクランクピン２２の中心軸Ｇ１よりもクランクシャフト２０の回転方向上流側に位置すること、及び、以下に示す関係式（式１）を満たすことの双方が成立するように、クランクピン２２に取り付けられる。

図３に示すように、本ダミーウェイト５０は、２つのダミーウェイト分割体５１，５２と、これら各ダミーウェイト分割体５１，５２を締結する複数のボルトとからなっている。なお、上述したダミーウェイト５０の質量には、当該ボルトの質量も含まれている。そして、ダミーウェイト分割体５１，５２のうち、クランクシャフト２０の回転方向上流側（図３では左側）に配置される第１のダミーウェイト分割体５１の質量は、回転方向下流側（図３では右側）に配置される第２のダミーウェイト分割体５２の質量よりも大きい。より具体的には、第１のダミーウェイト分割体５１の回転成分の質量は、第２のダミーウェイト分割体５２の回転成分の質量と等価であるものの、第１のダミーウェイト分割体５１の往復成分の質量は、第２のダミーウェイト分割体５２の往復成分の質量よりも大きい。

次に、オーバーバランス率を５０％とするためのクランクシャフト２０のバランス調整方法について説明する。
上記関係式（式１）を満たすとともに、ダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２がクランクピン２２の中心軸Ｇ１よりもクランクシャフト２０の回転方向上流側に位置するように、クランクシャフト２０の各クランクピン２２にダミーウェイト５０がそれぞれ取り付けられる。より具体的には、図３に示すように、クランクピン２２の中心軸Ｇ１とクランクジャーナル２１の中心軸Ｇ０とを通過する直線Ｌ２と、クランクピン２２の中心軸Ｇ１とダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２とを通過する直線Ｌ３とのなす角が直角となるように、ダミーウェイト５０がクランクピン２２に取り付けられる。なお、ダミーウェイト５０は、クランクピン２２に対して上記のようにボルトで締結されている。そのため、ダミーウェイト５０は、クランクピン２２に対して回動不能になっている。そして、この状態でクランクシャフト２０を回転させる。

オフセット量が「Ｑ」となるオフセットクランクのエンジン１０と、オフセット量が「０」、すなわちオフセットクランクではないエンジンとでは、ピストン３２によるクランクシャフト２０の回転一次の加速度（すなわち、回転一次の慣性力）が最大となるときのクランクシャフト２０の位相が、「ｔａｎ^−１（Ｑ／Ｌ）」（＝オフセット位相α）だけずれている。

ここで、上記回転一次の加速度が最大となるときのクランクシャフト２０の位相がオフセット位相αだけ遅れる理由について説明する。ピストン３２の加速度であるピストン加速度ＶＰは、以下に示す関係式（式２）で表すことができる。関係式（式２）において、「Ｒ」はクランクジャーナル２１の中心軸とクランクピン２２の中心軸との間の距離、すなわちクランク半径である。また、「Ｃ１」は「１」であり、「Ｄ１」は「Ｑ／Ｌ」である。

上記関係式（式２）において、クランクシャフト２０の回転一次の加速度は、「ω^２・Ｒ・（Ｃ１・ｃｏｓβ＋Ｄ１・ｓｉｎβ）」である。そして、この回転一次の加速度は、以下に示す関係式（式３）〜（式７）のように変換することができる。

この場合、「ｔａｎα＝Ｑ／Ｌ」であるため、上記関係式（式７）を以下のように変換することができる。

上記関係式（式１１）からも明らかなように、クランクシャフト２０の回転位相βがオフセット位相αと等しいときに、上記回転一次の加速度が最大となる。したがって、オフセット量が「Ｑ」のエンジンにおいては、質量体３０の往復成分からクランクシャフト２０が受ける荷重の変動周期が、オフセットクランクではないエンジンにおける上記変動周期と比較して「ｔａｎ^−１（Ｑ／Ｌ）」だけ遅れる。

これに対し、本ダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２は、上記関係式（式１）を満たした状態でクランクピン２２の中心軸Ｇ１よりも回転方向上流側に位置している。そのため、ダミーウェイト５０の往復成分からクランクシャフト２０が受ける荷重の変動周期（以下、「調整時変動周期」ともいう。）を、オフセットクランクのエンジン１０で質量体３０の往復成分からクランクシャフト２０が受ける荷重の変動周期（以下、「搭載時変動周期」ともいう。）にほぼ一致させることができる。

ここで、図４には、クランクピン２２の中心軸Ｇ１と、本ダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２との位置関係が図示されている。この図４では、上記調整時変動周期を上記搭載時変動周期に完全一致させるための上記重心位置Ｇ２の理想的な位置である「理想重心位置Ｇ２Ａ」が図示されている。この理想重心位置Ｇ２Ａはクランクピン２２の移動軌跡上（図４では実線で示す円上）に位置している。そして、調整時変動周期を搭載時変動周期に完全一致させるためには、以下に示す関係式（式１２）を満たすように、ダミーウェイト５０をクランクピン２２に取り付ける必要がある。関係式（式１２）において、「Ｘｂ」は理想重心位置Ｇ２Ａとクランクピン２２の中心軸Ｇ１との間の直線距離であり、「Ｒ」はクランクジャーナル２１の中心軸Ｇ０とクランクピン２２の中心軸Ｇ１との間の距離、すなわちクランク半径である。

これに対し、本実施形態では、ダミーウェイト５０は、以下に示す関係式（式１３）を満たすようにクランクピン２２に取り付けられている。関係式（式１２）において、「Ｘａ」はダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２とクランクピン２２の中心軸Ｇ１との間の直線距離であり、「Ｒ」はクランク半径である。

すなわち、図４に示すように、本実施形態では、ダミーウェイト５０の往復成分の重心位置Ｇ２は、上記理想重心位置Ｇ２Ａとずれている。しかし、オフセット量Ｑは、コネクティングロッド３１の長さＬやクランク半径Ｒと比較してかなり小さい。そのため、上記関係式（式１３）を用いて算出した直線距離Ｘａと、上記関係式（式１２）を用いて算出した直線距離Ｘｂとの差は非常に小さく、重心位置Ｇ２と理想重心位置Ｇ２Ａとのずれは誤差範囲であると見なすことができる。

したがって、本実施形態では、関係式（式１３）を満たす態様でダミーウェイト５０をクランクピン２２に取り付け、この状態でクランクシャフト２０を回転させる。このときに得た情報は、オフセットクランクのエンジン１０でクランクシャフト２０を回転させることで得ることのできる情報とほぼ一致することとなる。そのため、当該情報を基に、オーバーバランス率が５０％となるようにカウンタウェイト４０にドリル加工が施される。そして、バランス調整後のクランクシャフト２０がオフセットクランクのエンジンに搭載される。これにより、オーバーバランス率を５０％とすることが可能となる。

また、上述したようなバランス調整を行ったクランクシャフト２０を基準シャフトとし、ダミーウェイト５０を取り外した状態で基準シャフトを回転させることで得た情報を基準情報として保存する。そして、バランス調整前のクランクシャフト２０を、ダミーウェイト５０を取り付けない状態で回転させることで得られる情報が上記基準情報と一致するように、当該クランクシャフト２０のカウンタウェイト４０を加工するようにしてもよい。そして、このクランクシャフト２０をオフセットクランクのエンジン１０に搭載しても、オーバーバランス率を５０％とすることが可能となる。

なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記関係式（式１）を満たしているのであれば、ダミーウェイト５０を構成する複数のダミーウェイト分割体は任意の形状であってもよい。例えば、ダミーウェイト５０は、図５に示すように、クランクジャーナル２１を中心とする径方向において内側に位置する第１のダミーウェイト分割体５１Ａと、第１のダミーウェイト分割体５１Ａよりも外側に位置する第２のダミーウェイト分割体５２Ａとを備える構成であってもよい。

また、ダミーウェイト５０は、３つ以上の任意数のダミーウェイト分割体を備える構成であってもよい。
・クランクピン２２にダミーウェイト５０を取り付けた状態で、上記関係式（式１）を満たすとともに、重心位置Ｇ２がクランクシャフト２０の回転方向上流側に位置するのであれば、同ダミーウェイト５０は、上記実施形態で説明した形状以外の他の形状であってもよい。例えば、ダミーウェイト５０では、第１のダミーウェイト分割体５１の軸方向長さが第２のダミーウェイト分割体５２の軸方向長さよりも長くてもよい。また、第２のダミーウェイト分割体５２を構成する材料よりも比重の大きい材料で第１のダミーウェイト分割体５１を構成するようにしてもよい。

１０…エンジン、１１…気筒、１１ａ…気筒の中心軸、２０…クランクシャフト、２１…クランクジャーナル、２２…クランクピン、３０…質量体、３１…コネクティングロッド、３２…ピストン、３３…ピストンピン、４０…カウンタウェイト、５０…ダミーウェイト、Ｇ０…クランクジャーナルの中心軸、Ｇ１…クランクピンの中心軸、Ｇ２…ダミーウェイトの往復成分の重心位置。

Claims (1)

1. クランクジャーナルを中心として３つのクランクピンが周方向に１２０°間隔で配置されているクランクシャフトを有する直列３気筒のエンジンにおいてオーバーバランス率を５０％とするためのクランクシャフトのバランス調整方法であって、
   前記エンジンに前記クランクシャフトが搭載された状態で前記クランクピンに連結される質量体は、気筒内で往復運動するピストン、及び、前記クランクピンに連結されるコネクティングロッド、及び、同ピストンと同コネクティングロッドとを繋ぐピストンピンからなり、
   前記クランクシャフトのバランス調整時に、前記質量体における往復成分の質量の５０％と同質量体における回転成分の質量との和と等価の質量を有するダミーウェイトを、前記クランクピンの各々に取り付け、同ダミーウェイトを取り付けた状態で同クランクシャフトを回転させることで得た情報を基にカウンタウェイトを加工するクランクシャフトのバランス調整方法において、
   前記エンジンは、前記気筒の中心軸が前記クランクジャーナルの中心軸よりも前記クランクシャフトの回転方向下流側にオフセットしているオフセットクランクのエンジンであり、
   前記クランクジャーナルの延伸方向と前記ピストンの往復移動する方向との双方に直交する方向での前記クランクジャーナルの中心軸と前記気筒の中心軸とのずれ量であるオフセット量を「Ｑ」とし、前記コネクティングロッドの長さを「Ｌ」とし、前記クランクジャーナルの中心軸と直交する平面において前記ダミーウェイトの往復成分の重心位置と前記クランクジャーナルの中心軸とを通過する直線と、前記平面において前記クランクピンの中心軸と前記クランクジャーナルの中心軸とを通過する直線とのなす角を「θ」とした場合、
   「ｔａｎθ＝（Ｑ／Ｌ）」を満たすとともに、前記ダミーウェイトの往復成分の重心位置が前記クランクピンの中心軸よりも前記クランクシャフトの回転方向上流側に位置する態様で前記ダミーウェイトを前記クランクピンの各々に取り付け、同ダミーウェイトを取り付けた状態で同クランクシャフトを回転させることで得た情報を基に前記カウンタウェイトを加工する
   ことを特徴とするクランクシャフトのバランス調整方法。

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