JP2546003Y2 - 内燃機関の振動消去装置 - Google Patents

内燃機関の振動消去装置

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JP2546003Y2
JP2546003Y2 JP1995000165U JP16595U JP2546003Y2 JP 2546003 Y2 JP2546003 Y2 JP 2546003Y2 JP 1995000165 U JP1995000165 U JP 1995000165U JP 16595 U JP16595 U JP 16595U JP 2546003 Y2 JP2546003 Y2 JP 2546003Y2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は内燃機関の振動消去装
置に関するものであり、特に４つのクランクピンを有し
ているクランクシャフトを備えた８気筒水平対向内燃機
関において発生する振動を消去する振動消去装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の水平対向内燃機関は、機関ハウジ
ング中に回転自在に設けられている細長いクランクシャ
フトを有している。このクランクシャフトは、ピストン
・コネクティングロッドを取り付ける為にクランクシャ
フトの回転中心線から半径方向に離間して配置されてい
る複数のクランクピンを有している。
【０００３】従来知られている水平対向内燃機関、特に
４つのクランクピンを有しているクランクシャフトを備
えた８気筒水平対向内燃機関においては、機関における
燃焼とピストンの往復動作とによって生じる一次振動力
については通常は釣り合いが取られているが、クランク
シャフトの回転により発生するヨーイング偶力（ｙａｗ
ｉｎｇ ｃｏｕｐｌｅ）、即ちヨーイング・モーメント
（ｙａｗｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ），については釣り合い
が取られていない。すなわち、これらの内燃機関では、
通常は隣接した２対のピストンが正反対の方向に往復動
するように構成 されており、クランクシャフト上に正反
対の方向に向いて負荷される等しい大きさの力を釣り合
わせているが、これらの力はクランクシャフトの回転中
心線に沿った方向において相互に離間している位置に負
荷されているので、クランクシャフトにはヨーイング偶
力が発生される。ヨーイング偶力はクランクシャフトの
回転中心線に対して直交する線の回りでクランクシャフ
トを捻る力を発生させて機関に振動を発生させる。これ
らのヨーイング偶力は、１２及び１６気筒水平対向内燃
機関においては内的に釣り合いが取られるが、４つのク
ランクピンを有しているクランクシャフトを備えた８気
筒水平対向内燃機関においては内的に釣り合いを取るこ
とができない。このような機関においては、一直線上に
配置された２つのピストンが同一のクランクピンを共有
している。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】この考案は上記事情の
下でなされ、この考案の目的は、４つのクランクピンを
有しているクランクシャフトを備えた８気筒水平対向内
燃機関においてヨーイング偶力により発生される振動を
消去することが出来る振動消去装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、この考案に従った内燃機関の振動消去装置は、
ピストン，シリンダ，及びクランクシャフトが所定の一
平面に沿い配置され、クランクシャフトが機関ハウジン
グにより回転自在に支持されており、クランクシャフト
が４つのクランクピンを有している８気筒水平対向内燃
機関に使用され、ピストンの往復動によりクランクシャ
フトに負荷される一次偶力により発生する振動を打消す
ものであって：クランクシャフトのクランクピンの配置
に対応してクランクシャフトの第１の所定の角度位置に
おいてクランクシャフトに取り付けられ、クランクシャ
フトの回転により第１の平面内で回転する第１の釣合い
重りと；上記の第１の釣合い重りからクランクシャフト
の回転中心線に沿った方向に離間しているとともにクラ
ンクシャフトのクランクピンの配置に対応してクランク
シャフトの周方向において第１の釣合い重りから周方向
に１８０度離間した第２の所定の角度位置においてクラ
ンクシャフトに取り付けられ、クランクシャフトの回転
により第２の平面内で回転し、第１の釣合い重りと等し
い質量を有する第２の釣合い重りと；上記第１の平面と
同一の平面内において上記の第１の釣合い重りに隣接し
て配置され上記機関ハウジングに回転自在に設けられた
第１のアイドラ手段と；上記第２の平面と同一の平面内
において上記の第２の釣合い重りに隣接して配置され上
記機関ハウジングに回転自在に設けられた第２のアイド
ラ手段と；上記第１及び第２のアイドラ手段をクランク
シャフトと同期してクランクシャフト（１０）の回転方
向と逆の回転方向に同じ回転数で回転駆動させる同期回
転駆動手段と；を備えている。そして、第１及び第２の
アイドラ手段の夫々には重り部が設けられており、これ
らの重り部は対応するアイドラ手段の回転中心から偏心
した位置に配置されていて、第２のアイドラ手段の重り
部は第１のアイドラ手段の重り部から周方向に１８０度
離れているともに第１の釣合い重りから周方向に９０度
離れていて、第２のアイドラ手段の重り部の質量は第１
のアイドラ手段の重り部の質量と等しいとともに第１及
び第２の釣合い重りの夫々の質量と等しく、クランクシ
ャフトの回転により第１の釣合い重り及び第１のアイド
ラ手段の重り部に発生する遠心力の強さと、第２の釣合
い重り及び第２のアイドラ手段の重り部に発生する遠心
力の強さとが上記所定の一平面内で相互に正反対の方向
を向き実質的に等しい大きさである。これらの第１及び
第２のアイドラ手段の重り部と第１及び第２の釣合い重
りとはクランクピンに対して周方向の所定の角度位置に
配置されており、これら第１の釣合い重り及び第１のア
イドラ手段の重り部に発生する遠心力と第２の釣合い重
り及び第２のアイドラ手段の重り部に発生する遠心力と
の合力が上記一次偶力を実質的に打ち消す、ことを特徴
としている。
【０００６】
【作用及び効果】上記の第１の釣り合い重りと第２の釣
り合い重り、および第１のアイドラ手段の重り部と第２
のアイドラ手段の重り部とは互いに反対方向の遠心力を
発生させるので、これらは互いに釣り合い、振動力を発
生させることはない。しかし、これら第１及び第２の釣
り合い重り、および第１及び第２のアイドラ手段の重り
部は、互いにクランクシャフトの軸方向に離間して配置
されているので、これらが回転されるとヨーイング偶力
が発生し、これが上記のクランクシャフトに負荷される
ヨーイング偶力を相殺し、振動の発生を防止する。な
お、これらの第１及び第２の釣り合い重り、第１及び第
２のアイドラ手段の重り部の質量、回転中心からの偏心
距離等は、クランクシャフトの形状、すなわちクランク
ピンの配置や相互の周方向の角度位置関係、それらの偏
心量等に対応して設定され、これらのクランクピンによ
るヨーイング偶力を完全に相殺するように設計される。
【０００７】もし望むのであれば、第１及び第２のアイ
ドラ手段の夫々として１つあるいは２つのアイドラギヤ
を機関ハウジングに回転自在に設け、このアイドラギヤ
をクランクシャフトの一端及び／または他端に固定され
第１及び第２の釣合い重りが設けられているピニオンに
噛合させることも出来る。２つのアイドラギヤが２つの
ピニオンのいずれか一方あるいは両方により採用されて
いる場合には、アイドラギヤ上で重り部を構成している
重りの重量がクランクシャフトの回転により発生される
遠心力を打ち消すように調整される。
【０００８】
【実施例】この考案の実施例の振動消去装置を備えた水
平対向内燃機関は、所定の回転中心線１４の回りで回転
自在となるように機関ハウジング１２に設けられている
クランクシャフト１０を有している。クランクシャフト
１０は、８気筒水平対向内燃機関用として従来から公知
の構造の一例のものであり、回転中心線１４から半径方
向に離間している４つのクランクピン１６を有してい
る。
【０００９】１対の相互に対向しているピストン１９
（図には１つしか示されていない）が夫々のクランクピ
ン１６に機械的に連結されており、これら１対の相互に
対向しているピストン１９は同一平面内に配置されてい
る。
【００１０】第１のピニオン１８がクランクシャフト１
０の前端に同軸に固定されており、従って第１のピニオ
ン１８はクランクシャフト１０とともに回転する。また
同様に第２のピニオン２０がクランクシャフト１０の後
端に同軸に固定されており、従って第２のピニオン２０
もクランクシャフト１０とともに回転する。第１及び第
２のピニオン１８及び２０の夫々は夫々の回転中心線か
ら半径方向に離間した位置に釣り合い重り２２及び２４
を有している。釣り合い重り２２及び２４は、相互に実
質的に等しい釣り合いモーメントを有している。
【００１１】さらに図１を参照すると、後側アイドラギ
ヤ２６が機関ハウジング１２に回転自在に設けられてお
り、第２のピニオン２０と同じ平面内に配置されて第２
のピニオン２０と噛合している。後側アイドラギヤ２６
は自身の回転中心線から半径方向に離間した位置に重り
部２８を有しており、重り部２８の重量は第２のピニオ
ン２０の釣り合い重り２４の重量と等しい。
【００１２】上記の記載と同様に、１対の前側アイドラ
ギヤ３０及び３２が機関ハウジング１２に回転自在に設
けられており、これらは第１のピニオン１８と同じ平面
内に配置されて第１のピニオン１８と噛合している。１
対の前側アイドラギヤ３０及び３２の夫々も自身の回転
中心線から半径方向に離間した位置に１／２重り３４及
び３６を有しており、１／２重り３４及び３６の夫々は
第１のピニオン１８の釣り合い重り２２と比べて実質的
に１／２である釣り合いモーメントを有している。
【００１３】図２には、反時計回り方向に回転している
クランクシャフト１０の第１及び第２のピニオン１８及
び２０が、後側アイドラギヤ２６及び１対の前側アイド
ラギヤ３０，３２とともに、概略的に示されている。第
１及び第２のピニオン１８及び２０の反時計回り方向へ
の回転は、後側アイドラギヤ２６及び１対の前側アイド
ラギヤ３０，３２の時計回り方向への回転を生じさせ
る。さらに、第１及び第２のピニオン１８及び２０の回
転中心線、及び後側アイドラギヤ２６及び１対の前側ア
イドラギヤ３０，３２の夫々の回転中心線は全て所定の
平面内に配置されている。
【００１４】重り部２８，１／２重り３４，３６，釣り
合い重り２２，２４，及びクランクピン１６の相互間の
周方向における相対的な位置関係はクランクシャフト１
０の形状に対応して変化するが、その位置関係は当業者
であれば容易に決定することが出来る。テイラー（Ｔａ
ｉｌｏｒ）著，「内燃機関（Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃｏｂ
ｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｓ）」のＶｏｌ．２，２５
７ページを参照せよ。
【００１５】上述した実施例では第１のピニオン１８に
噛合している１対の前側アイドラギヤ３０，３２と第２
のピニオン２０に噛合している１つの後側アイドラギヤ
２６とが使用されているが、この発明の理念に従えば１
つあるいは複数のアイドラギヤを第１及び第２のピニオ
ン１８，２０のいずれか一方あるいは両方に使用しても
良い。さらに、クランクシャフトの一端の単一のあるい
は複数のアイドラギヤにより発生される遠心力がクラン
クシャフトの他端の単一のあるいは複数のアイドラギヤ
により発生される遠心力と大きさが同じで方向が正反対
であり、アイドラギヤ上の重り部が前述したヨーイング
偶力を打ち消すことが出来るようにクランクピンに対し
て周方向に適当に離間していることのみが必要である。
【００１６】また、上述した実施例ではピニオンとアイ
ドラギヤとの２つの組み合わせがクランクシャフトの両
端に設けられていたが、ピニオンとアイドラギヤとの一
方の組み合わせがクランクシャフトの回転中心線に沿っ
た方向において他方のピニオンとアイドラギヤとの組み
合わせから離間してさえいれば、上記２つの組み合わせ
は回転中心線に沿った方向におけるクランクシャフトの
中間領域に設けられていても良いし、回転中心線に沿っ
た方向においてクランクシャフトの両端から離間して設
けられていても良い。
【００１７】また、上記の実施例は、図１に示すような
形状のクランクシャフトに対応したものであるが、この
クランクシャフトの形状、すなわちクランクピンの配置
やその偏心量等は、クランクシャフトの形式によって各
種の種類があり、上記の釣り合い重りやアイドラ手段の
重り部の構成、配置はこれらクランクシャフトの形状に
適宜対応して設定されることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この考案の実施例の振動消去装置を備えた８気
筒水平対向内燃機関の４つのクランクピンを有している
クランクシャフトを示す概略的な斜視図である。
【図２】この考案の実施例の振動消去装置の作用を説明
する為の概略図である。
【符号の説明】
１０…クランクシャフト、１２…機関ハウジング、１４
…回転中心線、１６…クランクピン、１８…第１のピニ
オン（同期回転駆動手段）、１９…ピストン、２０…第
２のピニオン（同期回転駆動手段）、２２…釣合い重り
（第１の釣合い重り）、２４…釣合い重り（第２の釣合
い重り）、２６…後側アイドラギヤ（第１のアイドラ手
段）、２８…重り部、３０，３２…前側アイドラギヤ
（第２のアイドラ手段）、３４，３６…重り部、５０，
５２，５４，５６…遠心力ベクトル。

Claims (9)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ピストン（１９），シリンダ，及びクラ
    ンクシャフト（１０）が所定の一平面に沿い配置され、
    クランクシャフト（１０）が機関ハウジング（１２）に
    より回転自在に支持されており、クランクシャフト（１
    ０）が４つのクランクピン（１６）を有している８気筒
    水平対向内燃機関に使用され、ピストン（１９）の往復
    動によりクランクシャフト（１０）に負荷される一次偶
    力により発生する振動を打消すものであって： クランクシャフト（１０）のクランクピン（１６）の配
    置に対応してクランクシャフト（１０）の第１の所定の
    角度位置においてクランクシャフト（１０）に取り付け
    られ、クランクシャフト（１０）の回転により第１の平
    面内で回転する第１の釣合い重り（２２）と； 上記の第１の釣合い重り（２２）からクランクシャフト
    （１０）の回転中心線（１４）に沿った方向に離間して
    いるとともにクランクシャフト（１０）のクランクピン
    （１６）の配置に対応してクランクシャフト（１０）の
    周方向において第１の釣合い重り（２２）から周方向に
    １８０度離間した第２の所定の角度位置においてクラン
    クシャフト（１０）に取り付けられ、クランクシャフト
    （１０）の回転により第２の平面内で回転し、第１の釣
    合い重り（２２）と等しい質量を有する第２の釣合い重
    り（２４）と； 上記第１の平面と同一の平面内において上記の第１の釣
    合い重り（２２）に隣接して配置され上記機関ハウジン
    グ（１２）に回転自在に設けられた第１のアイドラ手段
    （３０，３２）と； 上記第２の平面と同一の平面内において上記の第２の釣
    合い重り（２４）に隣接して配置され上記機関ハウジン
    グ（１２）に回転自在に設けられた第２のアイドラ手段
    （２６）と； 上記第１及び第２のアイドラ手段（３０，３２，２６）
    をクランクシャフト（１０）と同期してクランクシャフ
    ト（１０）の回転方向と逆の回転方向に同じ回転数で回
    転駆動させる同期回転駆動手段（１８，２０）と； を備えていて、 第１及び第２のアイドラ手段（３０，３２，２６）の夫
    々には重り部（３４，３６，２８）が設けられており、
    これらの重り部（３４，３６，２８）は対応するアイド
    ラ手段（３０，３２，２６）の回転中心から偏心した位
    置に配置されていて、第２のアイドラ手段（２６）の重
    り部（２８）は第１のアイドラ手段（３０，３２）の重
    り部（３４，３６）から周方向に１８０度離れていると
    もに第１の釣合い重り（２２）から周方向に９０度離れ
    ていて、第２のアイドラ手段（２６）の重り部（２８）
    の質量は第１のアイドラ手段（３０，３２）の重り部
    （３４，３６）の質量と等しいとともに第１及び第２の
    釣合い重り（２２，２４）の夫々の質量と等しく、クラ
    ンクシャフト（１０）の回転により第１の釣合い重り
    （２２）及び第１のアイドラ手段（３０，３２）の重り
    部（３４，３６）に発生する遠心力の強さと、第２の釣
    合い重り（２４）及び第２のアイドラ手段（２６）の重
    り部（２８）に発生する遠心力の強さとが上記所定の一
    平面内で相互に正反対の方向を向き実質的に等しい大き
    さであり、 これらの第１及び第２のアイドラ手段（３０，３２，２
    ６）の重り部（３４，３６，２８）と第１及び第２の釣
    合い重り（２２，２４）とはクランクピン（１６）に対
    して周方向の所定の角度位置に配置されており、これら
    第１の釣合い重り（２２）及び第１のアイドラ手段（３
    ０，３２）の重り部（３４，３６）に発生する遠心力と
    第２の釣合い重り（２４）及び第２のアイドラ手段（２
    ６）の重り部（２８）に発生する遠心力との合力が上記
    一次偶力を実質的に打ち消す、 ことを特徴とする内燃機関の振動消去装置。
  2. 【請求項２】 第１及び第２の釣合い重り（２２，２
    ４）の夫々がピニオンを備えていることを特徴とする請
    求項１に記載の内燃機関の振動消去装置。
  3. 【請求項３】 第１及び第２のアイドラ手段（３０，３
    ２，２６）の夫々が夫々の対応する第１及び第２の釣合
    い重り（２２，２４）のピニオンと噛み合う少なくとも
    １つのギヤを備えていることを特徴とする請求項２に記
    載の内燃機関の振動消去装置。
  4. 【請求項４】 第１及び第２の釣合い重り（２２，２
    ４）が上記回転中心線（１４）に沿った方向におけるク
    ランクシャフト（１０）の両端に固定されていることを
    特徴とする請求項１に記載の内燃機関の振動消去装置。
  5. 【請求項５】 同期回転駆動手段（１８，２０）が第１
    及び第２のアイドラ手段（３０，３２，２６）を第１及
    び第２の釣合い重り（２２，２４）の回転方向とは正反
    対の方向に回転させる正反対回転駆動手段を備えている
    ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の振動消去
    装置。
  6. 【請求項６】 第１のアイドラ手段（３０，３２）が１
    対のアイドラギアを有しており、これら１対のアイドラ
    ギアの夫々が上記重り部（３４，３６）の釣合いモーメ
    ントの実質的に１／２である重りを有していることを特
    徴とする請求項１に記載の内燃機関の振動消去装置。
  7. 【請求項７】 第１及び第２の釣合い重り（２２，２
    ４）のピニオンの夫々の回転中心線と第１及び第２のア
    イドラ手段（３０，３２，２６）の夫々の回転中心線と
    の全てが上記所定の一平面内に配置されていることを特
    徴とする請求項２に記載の内燃機関の振動消去装置。
  8. 【請求項８】 第１のアイドラ手段（３０，３２）が単
    一のアイドラ部材を備えていることを特徴とする請求項
    １に記載の内燃機関の振動消去装置。
  9. 【請求項９】 第２のアイドラ手段（２６）が単一のア
    イドラ部材を備えていることを特徴とする請求項１に記
    載の内燃機関の振動消去装置。
JP1995000165U 1984-12-03 1995-01-23 内燃機関の振動消去装置 Expired - Lifetime JP2546003Y2 (ja)

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US06/677,388 US4632072A (en) 1984-12-03 1984-12-03 Low vibration engine construction
US677388 1984-12-03

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JPH0743776U JPH0743776U (ja) 1995-09-12
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