JP3044497B2 - 内燃機関のバランサー装置 - Google Patents

内燃機関のバランサー装置

Info

Publication number
JP3044497B2
JP3044497B2 JP3143056A JP14305691A JP3044497B2 JP 3044497 B2 JP3044497 B2 JP 3044497B2 JP 3143056 A JP3143056 A JP 3143056A JP 14305691 A JP14305691 A JP 14305691A JP 3044497 B2 JP3044497 B2 JP 3044497B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
balancer
moment
primary
crankshaft
inertial force
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3143056A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04370440A (ja
Inventor
寛之 河窪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP3143056A priority Critical patent/JP3044497B2/ja
Publication of JPH04370440A publication Critical patent/JPH04370440A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3044497B2 publication Critical patent/JP3044497B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の振動を低減す
るためのバランサー装置に関し、特にクランクシャフト
の回転方向前方および後方に配設した前部バランサーシ
ャフトと後部バランサーシャフトに、それぞれ前部1次
慣性力バランサーと後部1次慣性力バランサーを設け、
これら両1次慣性力バランサーを相互に同一の位相をも
って前記クランクシャフトと同速度で回転させる内燃機
関のバランサー装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の運転中には、そのピストン、
ピストンピン、ピストンリング、およびコネクティング
ロッド小端部等よりなる往復部質量の加速度運動により
慣性力が発生する。前記慣性力および該慣性力に基づい
て発生するモーメントはクランクシャフトの回転に伴っ
て周期的に変化し、これが内燃機関の振動の一つの原因
となる。
【0003】良く知られているように、前記慣性力Fは F=mrω2 (cos θ+ρcos 2θ+・・・) … で表され、モーメントMは M=mr2 ω2 {−(ρ/4)sin θ+(1/2)sin 2θ+・・・} … で表される。但し、ρ=r/Lである。
【0004】m;往復部質量 r;クランク半径 ω;クランク回転角速度 θ;クランク角 L;コネクティングロッド長さ ここで、式の右辺第1項は慣性力の1次成分、第2項
は慣性力の2次成分と呼ばれ、また式の右辺第1項は
モーメントの1次成分、第2項はモーメントの2次成分
と呼ばれる。前記慣性力の1次成分およびモーメントの
1次成分はそれぞれcos θとsin θに依存するため、ク
ランクシャフトの回転と同一周期で変動し、また前記慣
性力の2次成分およびモーメントの2次成分はそれぞれ
cos 2θとsin 2θに依存するため、クランクシャフト
の回転の2倍の周期で変動する。
【0005】かかる慣性力およびモーメントによる内燃
機関の振動を低減すべく、バランサーシャフトとミッシ
ョンのメインシャフトおよびカウンタシャフトに支持し
た複数のバランサーをクランクシャフトと同速度あるい
は2倍の速度で回転させ、前記慣性力の1次および2次
成分、並びにモーメントの2次成分を打ち消すようにし
たバランサー装置が既に本出願人により提案されている
(特願平2−280152号参照)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
従来のバランサー装置を改良し、更にモーメントの一次
成分を打ち消すことにより内燃機関の振動を一層低減す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、クランクシャフトの回転方向前方および
後方に配設した前部バランサーシャフトと後部バランサ
ーシャフトに、それぞれ前部1次慣性力バランサーと後
部1次慣性力バランサーを設け、これら両1次慣性力バ
ランサーを相互に同一の位相をもって前記クランクシャ
フトと同速度で回転させる内燃機関のバランサー装置に
おいて、前部バランサーシャフトに前部1次慣性力バラ
ンサーよりも位相が90°遅れた前部1次モーメントバ
ランサーを設け、後部バランサーシャフトに後部1次慣
性力バランサーよりも位相が90°進んだ後部1次モー
メントバランサーを設けたことを第1の特徴とする。
【0008】また本発明は前述の第1の特徴に加えて、
クランクシャフトに接続される前部バランサーシャフト
の1次バランサードリブン部材に前記前部1次モーメン
トバランサーを設けるとともに、クランクシャフトに接
続される後部バランサーシャフトの1次バランサードリ
ブン部材に前記後部1次モーメントバランサーを設けた
ことを第2の特徴とする。
【0009】また本発明は前述の第1の特徴に加えて、
クランクシャフトの2倍の速度で回転する2次慣性力バ
ランサーと2次モーメントバランサーとを更に備えたこ
とを第3の特徴とする。
【0010】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
【0011】図1〜図6は本発明の一実施例を示すもの
で、図1はその内燃機関の概略図、図2は図1の2部拡
大図、図3は図1の3部拡大図、図4は図1の4−4線
断面図、図5および図6は作用の説明図である。
【0012】自動二輪車用の単気筒4サイクルの内燃機
関Eのクランクケース1は右半部2と左半部3に二分割
され、その上部にはシリンダブロック4が結合される。
クランクケース1の右半部2の開口部は右サイドカバー
6により覆われ、またクランクケース1の左半部3の開
口部は左サイドカバー7により覆われる。
【0013】クランクケース1の右半部2と左半部3に
それぞれ設けた一対のボールベアリング8,9にはクラ
ンクシャフト10が回転自在に支持され、そのクランク
シャフト10はコネクティングロッド11を介して前記
シリンダブロック4の内部に摺合するピストン(図示せ
ず)に連結される。クランクシャフト10の左端には交
流発電機12が装着されるとともに、その右端には2個
のオイルポンプ13,14が同軸に接続される。
【0014】クランクシャフト10の後部上方には、後
部バランサーシャフトとして機能するミッションのメイ
ンシャフト15が一対のボールベアリング16,17を
介して支持され、更にその後部にはカウンタシャフト1
8が一対のボールベアリング19,20を介して前記メ
インシャフト15と平行に支持される。クランクシャフ
ト10の回転はメインシャフト15の右端に設けたクラ
ッチ21を介して該メインシャフト15に入力され、カ
ウンタシャフト18の回転はその左端に設けたスプロケ
ット22からチェン23を介して後輪に出力される。そ
してメインシャフト15とカウンタシャフト18には、
複数の変速段を選択的に確立するための5組のギヤ列G
1 〜G5 が設けられる。
【0015】クランクシャフト10の前部には一対のボ
ールベアリング24,25を介して前部バランサーシャ
フト26が支持され、その右端には冷却水ポンプ27が
同軸に接続される。
【0016】次に前記内燃機関Eに設けられるバランサ
ー装置の構造を詳述する。
【0017】クランクシャフト10の右端にキー結合さ
れたプライマリードライブギヤ28は、前部バランサー
シャフト26にキー結合された同一歯数の1次バランサ
ードリブンギヤ29に噛合する。前部バランサーシャフ
ト26の左端には半円形の前部1次慣性力バランサーI
F1がスプライン結合されるとともに、前記1次バランサ
ードリブンギヤ29には半円形に肉厚を増加させること
により前部1次モーメントバランサーMF1が形成され
る。そして、これら前部1次慣性力バランサーI F1と前
部1次モーメントバランサーMF1はクランクシャフト1
0と同速度で該クランクシャフト10と逆方向に回転す
る。
【0018】クランクシャフト10に結合された2次バ
ランサードライブギヤ30は、前部バランサーシャフト
26に相対回転自在に支持した2次バランサードリブン
ギヤ31に噛合する、2次バランサードリブンギヤ31
には半円形の前部2次慣性力バランサーIF2が一体に形
成されるとともに、前記2次バランサードリブンギヤ3
1には半円形に肉厚を増加させることにより前部2次モ
ーメントバランサーM F2が形成される。そして、前記2
次バランサードライブギヤ30の歯数を2次バランサー
ドリブンギヤ31の歯数の2倍に設定することにより、
前部2次慣性力バランサーIF2と前部2次モーメントバ
ランサーMF2はクランクシャフト10の2倍の速度で該
クランクシャフト10と逆方向に回転する。
【0019】ミッションのメインシャフト15の右端に
はクラッチアウタ32と一体に結合されたプライマリー
ドリブンギヤ33が相対回転自在に支持され、クランク
シャフト10のプライマリードライブギヤ28に噛合す
る。前記プライマリードリブンギヤ33には半円形に肉
厚を増加させることにより後部1次モーメントバランサ
ーMR1が形成されるとともに、その外側には半円形の後
部1次慣性力バランサーIR1が一体に結合される。プラ
イマリードライブギヤ28とプライマリードリブンギヤ
33は同一歯数を持ち、後部1次慣性力バランサーIR1
と後部1次モーメントバランサーMR1はクランクシャフ
ト10と同速度で該クランクシャフト10と逆方向に回
転する。
【0020】クランクシャフト10に結合された2次バ
ランサードライブギヤ30は、メインシャフト15に相
対回転自在に支持した2次バランサードリブンギヤ34
に噛合し、その2次バランサードリブンギヤ34はカウ
ンタシャフト18に相対回転自在に支持した2次バラン
サードリブンギヤ35に噛合する。メインシャフト15
の2次バランサードリブンギヤ34には半円形に肉厚を
増加させることにより後部2次モーメントバランサーM
R2が形成され、カウンタシャフト18の2次バランサー
ドリブンギヤ35には半円形に肉厚を増加させることに
より後部2次慣性力バランサーIR2が形成される。前記
2次バランサードライブギヤ30の歯数は両2次バラン
サードリブンギヤ34,35の歯数の2倍であり、後部
2次慣性力バランサーIR2と後部2次モーメントバラン
サーMR2はクランクシャフト10の2倍の速度で回転す
る。
【0021】図4に示す状態(上死点の状態)では、前
部1次慣性力バランサーIF1と後部1次慣性力バランサ
ーIR1は共に下向き位置にあり、そこから同位相でクラ
ンクシャフト10と同速度で反時計方向に回転する。ま
た前部1次モーメントバランサーMF1の位相は前部1次
慣性力バランサーIF1の位相よりも常に90°遅れた状
態にあり、後部1次モーメントバランサーMR1の位相は
後部1次慣性力バランサーIR1の位相よりも常に90°
進んだ状態にある。したがって、両1次モーメントバラ
ンサーMF1,MR1は180°の位相差をもってクランク
シャフト10と同速度で反時計方向に回転する。
【0022】また図1から明らかなように、上死点にお
いて一対の2次慣性力バランサーI F2,IR2は一対の1
次慣性力バランサーIF1,IR1と同位相にあり、一対の
2次モーメントバランサーMF2,MR2は一対の1次モー
メントバランサーMF1,MR1と180°逆位相にある。
そして前記両2次モーメントバランサーMF2,MR2は両
1次モーメントバランサーMF1,MR1の2倍の速度で回
転する。
【0023】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用を説明する。
【0024】クランクシャフト10の回転に伴って、前
部1次慣性力バランサーIF1と後部1次慣性力バランサ
ーIR1がクランクシャフト10と同速度で回転し、且つ
前部2次慣性力バランサーIF2と後部2次慣性力バラン
サーIR2がクランクシャフト10の2倍の速度で回転す
ることにより、ピストン等の往復部質量の加速度運動に
よって発生する慣性力の1次成分と2次成分が打ち消さ
れる。また、前部2次モーメントバランサーMF2と後部
2次モーメントバランサMR2がクランクシャフト10の
2倍の速度で回転することにより、前記慣性力に基づい
て発生するモーメントの2次成分が打ち消される。
【0025】さて、本発明では前記慣性力の1次成分と
2次成分およびモーメントの2次成分に加えて、モーメ
ントの1次成分を一対の1次モーメントバランサー
F1,M R1により打ち消しており、この作用を図5およ
び図6に基づいて説明する。
【0026】クランクシャフト10が上死点にある時
(θ=0°)、sin θに比例するモーメントの1次成分
Mは0である。このとき斜線で示す両1次モーメントバ
ランサーMF1,MR1は互いに対向する位置にあり、それ
らに作用する遠心力fによりクランクシャフト10回り
に作用するモーメントM′はいずれも0である。
【0027】クランクシャフト10が回転してクランク
角θが45°に達すると、モーメントの1次成分Mは反
時計方向に−(√2/8)ρmr2 ω2 の値を持つが、
両1次モーメントバランサーMF1,MR1の遠心力fがク
ランクシャフト10を中心とする時計方向の偶力として
働き、前記モーメントの1次成分Mを打ち消すように作
用する。このとき、それぞれの1次モーメントバランサ
ーMF1,MR1によるモーメントM′が、前記1次成分M
の半分の(√2/16)ρmr2 ω2 となるように、前
部バランサーシャフト26とメインシャフト15のクラ
ンクシャフト10からの距離、および両1次モーメント
バランサーMF1,MR1の質量が予め決定される。
【0028】クランクシャフト10のクランク角θが9
0°になると前記1次成分Mの値は最大の−(1/4)
ρmr2 ω2 となるが、これに対応してクランクシャフ
ト10を中心とする遠心力fのモーメントアームが増加
するため、両1次モーメントバランサーMF1,MR1によ
るモーメントM′もそれぞれ(1/8)ρmr2 ω2
増加し、前記1次成分Mが打ち消される。
【0029】クランク角θが135°になると、モーメ
ントの1次成分Mと両1次モーメントバランサーMF1
R1によるモーメントM′は共に減少するが、互いに拮
抗して打ち消し合う。
【0030】クランクシャフト10が下死点を越えると
(θ>180°)、モーメントの1次成分Mは半時計方
向から時計方向に向きを変えるが、その1次成分Mは時
計方向から反時計方向に向きを変えた両1次モーメント
バランサーMF1,MR1によるモーメントM′により打ち
消される。
【0031】而して、クランク角θが0°から180°
領域においてモーメントの1次成分が一対の1次モーメ
ントバランサーMF1,MR1によって打ち消され、内燃機
関Eの振動が一層効果的に低減される。そして前部1次
モーメントバランサーMF1を前部1次慣性力バランサー
F1を支持する前部バランサーシャフト26を利用して
取り付け、且つ後部1次モーメントバランサーMR1を後
部1次慣性力バランサーIR1を支持するメインシャフト
15を利用して取り付けたので、新たなバランサーシャ
フトを設ける必要が無い。しかも前記両1次モーメント
バランサーMF1,MR1を、1次バランサードリブンギヤ
29とプライマリードリブンギヤ33の肉厚を増加させ
ることにより形成したので、部品点数が増加することが
無い。
【0032】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものでなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。
【0033】例えば、クランクシャフト10から前部バ
ランサーシャフト26およびメインシャフト15への動
力伝達にスプロケットとチェンを用いることができる。
この場合、前部バランサーシャフト26およびメインシ
ャフト15に設けられるスプロケットに前部1次モーメ
ントバランサーMF1と後部1次モーメントバランサーM
R1をそれぞれ形成すれば良い。また、実施例ではメイン
シャフト15に設けられる後部1次慣性力バランサーI
R1と後部1次モーメントバランサーMR1が別部材で形成
されているが、それらを同一部材として形成しても良
い。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明の第1の特徴によれ
ば、1次慣性力バランサーによる慣性力の打ち消しに加
えて、前部バランサーシャフトに設けた前部1次モーメ
ントバランサーと後部バランサーシャフトに設けた後部
1次モーメントバランサーとにより1次モーメントが打
ち消されるため、内燃機関の振動を一層効果的に低減す
ることができる。しかも、それら1次モーメントバラン
サーが1次慣性力バランサーを支持する前部バランサー
シャフトと後部バランサーシャフトを利用して設けられ
るので、その構造が簡略化される。
【0035】また本発明の第2の特徴によれば、クラン
クシャフトから前部バランサーシャフトおよび後部バラ
ンサーシャフトに駆動力を伝達する2個の1次バランサ
ードリブン部材を利用して前記両1次モーメントバラン
サーを形成したので、部品点数とスペースの削減が併せ
て可能となる。
【0036】また本発明の第3の特徴によれば、2次慣
性力バランサーと2次モーメントバランサーにより2次
慣性力と2次モーメントが打ち消されるので、内燃機関
の一層の振動低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による内燃機関の概略図(図
4の1−1線断面図)
【図2】図1の2部拡大図
【図3】図1の3部拡大図
【図4】図1の4−4線断面図
【図5】作用の説明図
【図6】作用の説明図
【符号の説明】
10・・・・クランクシャフト 15・・・・メインシャフト(後部バランサーシャフ
ト) 26・・・・前部バランサーシャフト 29・・・・1次バランサードリブンギヤ(1次バラン
サードリブン部材) 33・・・・プライマリードリブンギヤ(1次バランサ
ードリブン部材) IF1・・・・前部1次慣性力バランサー IR1・・・・後部1次慣性力バランサー IF2・・・・前部2次慣性力バランサー(2次慣性力バ
ランサー) IR2・・・・後部2次慣性力バランサー(2次慣性力バ
ランサー) MF1・・・・前部1次モーメントバランサー MR1・・・・後部1次モーメントバランサー MF2・・・・前部2次モーメントバランサー(2次モー
メントバランサー) MR2・・・・後部2次モーメントバランサー(2次モー
メントバランサー)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クランクシャフト(10)の回転方向前
    方および後方に配設した前部バランサーシャフト(2
    6)と後部バランサーシャフト(15)に、それぞれ前
    部1次慣性力バランサー(IF1)と後部1次慣性力バラ
    ンサー(IR1)を設け、これら両1次慣性力バランサー
    (IF1,IR1)を相互に同一の位相をもって前記クラン
    クシャフト(10)と同速度で回転させる内燃機関のバ
    ランサー装置において、前部バランサーシャフト(2
    6)に前部1次慣性力バランサー(IF1)よりも位相が
    90°遅れた前部1次モーメントバランサー(MF1)を
    設け、後部バランサーシャフト(15)に後部1次慣性
    力バランサー(IR1)よりも位相が90°進んだ後部1
    次モーメントバランサー(MR1)を設けたことを特徴と
    する、内燃機関のバランサー装置。
  2. 【請求項2】 クランクシャフト(10)に接続される
    前部バランサーシャフト(26)の1次バランサードリ
    ブン部材(29)に前記前部1次モーメントバランサー
    (MF1)を設けるとともに、クランクシャフト(10)
    に接続される後部バランサーシャフト(15)の1次バ
    ランサードリブン部材(33)に前記後部1次モーメン
    トバランサー(MR1)を設けたことを特徴とする、請求
    項1記載の内燃機関のバランサー装置。
  3. 【請求項3】 クランクシャフト(10)の2倍の速度
    で回転する2次慣性力バランサー(IF2,IR2)と2次
    モーメントバランサー(MF2,MR2)とを更に備えたこ
    とを特徴とする、請求項1記載の内燃機関のバランサー
    装置。
JP3143056A 1991-06-14 1991-06-14 内燃機関のバランサー装置 Expired - Fee Related JP3044497B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3143056A JP3044497B2 (ja) 1991-06-14 1991-06-14 内燃機関のバランサー装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3143056A JP3044497B2 (ja) 1991-06-14 1991-06-14 内燃機関のバランサー装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04370440A JPH04370440A (ja) 1992-12-22
JP3044497B2 true JP3044497B2 (ja) 2000-05-22

Family

ID=15329889

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3143056A Expired - Fee Related JP3044497B2 (ja) 1991-06-14 1991-06-14 内燃機関のバランサー装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3044497B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04370440A (ja) 1992-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4414934A (en) Reciprocating piston-type internal combustion engine with improved balancing system
US4509378A (en) Reciprocating machines with both primary and secondary counter rotating balancers
JPS6131332B2 (ja)
US5375571A (en) Coaxially mounted engine balance shafts
JP3910016B2 (ja) 奇数気筒のv型内燃機関
JP3044497B2 (ja) 内燃機関のバランサー装置
JPS591837A (ja) V型エンジンのクランクバランサ機構
JPS5835880Y2 (ja) 往復式ピストンエンジンのバランサ装置
JPS5839863A (ja) エンジンのバランサ装置
US6964253B2 (en) Balancer apparatus of engine
JP2703355B2 (ja) 内燃機関のバランサ装置
JP3194989B2 (ja) 内燃機関のバランサー装置
JPH11351333A (ja) 内燃機関のロール振動低減装置
JPH0776577B2 (ja) 自動二輪車用直列4気筒型エンジン
JPS6111553Y2 (ja)
JPS597643Y2 (ja) 往復動機関の二次バランサ
JPS60241543A (ja) V型エンジン
JPH04307145A (ja) 車両用直列4気筒内燃機関におけるバランサ装置
JPH0640995Y2 (ja) 内燃機関のバランス装置
JPH0118914Y2 (ja)
JP2002181134A5 (ja)
JPS6111552Y2 (ja)
JPH11117997A (ja) バランスシャフト装置
JPH0110512Y2 (ja)
KR101534720B1 (ko) 밸런스 샤프트 유닛 및 밸런스 샤프트 모듈

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees