JP4383574B2

JP4383574B2 - ４サイクルｖ型８気筒エンジン用バランス装置

Info

Publication number: JP4383574B2
Application number: JP06713399A
Authority: JP
Inventors: 剛彦佐山; 尚樹高原; 安弘山崎; 真一村上
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: US6397809B1; JP2000266124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、４サイクルＶ型８気筒エンジンの起振力をうち消すためのバランス装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
バンク挟角が９０度の４サイクルＶ型８気筒エンジンに於いて、全てのクランクピンの軸中心が同一平面上に置かれた平面クランクを採用すると、両バンク間の作動サイクルが１８０度毎となって吸気・排気が交互に起こる。これによると、片側のバンクでの吸気・排気のタイミングが等間隔となって排気干渉が起こらないので、高出力を得る上に有利である。
【０００３】
他方、平面クランクのＶ型８気筒エンジンに於いて、クランク軸の中心を通ってバンク狭角を二等分する平面が垂直配置された場合、両バンクのピストンの往復運動が発生する慣性力の水平方向成分によるアンバランスは、クランク軸に設けたカウンタウェイトだけでは打ち消し得ない。しかしこのアンバランスは、直列４気筒エンジンのシリンダを水平にした状況で発生する二次慣性力によるものと等しいので、従来の直列４気筒エンジン用二次バランサの理論を適用し、垂直面上に配置した２本のバランス軸を互いに逆回転させることでうち消すことができる（特開平８−１９３６４８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、ピストン系慣性力との釣り合いのみを考慮した上記従来のバランス装置によると、動弁系慣性力に起因するアンバランス振動は除去し得ない。特に片方のバンクの動弁装置に閉弁休止機構を設けたＶ型エンジンの場合は、両バンクの動弁系慣性力が互いに異なったものとなるので、動弁系慣性力に起因するアンバランス振動の除去がより一層重要となる。
【０００５】
動弁系の等価慣性質量を備えたバランス装置も実開昭６４−３６６３０号公報に見られる如く公知ではあるが、これはピストン系のためのバランス装置とは別に設けるものなので、構造の複雑化を免れ得ない。
【０００６】
本発明は、このような従来技術に課せられた問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、構造の複雑化を招かずにエンジンの制振をより一層高次元に達成することのできる４サイクルＶ型８気筒エンジン用バランス装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明に於いては、バンク狭角が９０度の４サイクルＶ型８気筒エンジン用バランス装置を、クランク軸により回転駆動されるバランス軸を有し、前記バランス軸に、ピストン系の残存二次慣性力を相殺する第１の慣性力と、動弁系の残存二次慣性力を相殺する第２の慣性力とのベクトルを合成した方向に重心位置を有するウェイトが設けられていることを特徴とするものとした。このようにすれば、ピストン系用と動弁系用とのバランス装置を１つにまとめることができるので、構造の複雑化を招かずに済む。
【０００８】
特に、両バンク間で非対称な構成の動弁系を有するエンジンの場合は、第１の慣性力と第２の慣性力とのベクトルを合成した方向に重心位置が置かれたウェイト（実施の形態中の偏心ウェイト９₁・９₂）をバランス軸に設けるものとすれば、バランス軸の形状を複雑化せずに済み、また、動弁系の残存二次慣性偶力を相殺する第３の慣性力を発生する部分（実施の形態中の第３ウェイト４０₁・４０₂）をバランス軸の両端部に設けるものとすれば、エンジンの制振をより一層高次元に達成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明の構成を詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本発明が適用された４サイクルＶ型８気筒エンジンの模式図である。このエンジンのシリンダブロック１は、９０度の挟角をもってＶ字形に配された片側が４気筒づつの一対のバンク２_L・２_Rを有しており、図中左側のバンク２_Lに奇数番号の気筒３_Oが、右側のバンク２_Rに偶数番号の気筒３_Eが、それぞれ設けられている。そして両バンク２_L・２_Rの各気筒内に摺合したピストン４が、両バンク中心の交点に支持されたクランク軸５上にクランク軸５の中心回りに互いに１８０度変位して配置されたクランクピン６₁・６₂に対し、コネクティングロッド７を介してそれぞれ連結されている。より詳しく言うと、このクランク軸５は所謂平面クランクであり、１番・２番気筒のピストンの対と、７番・８番気筒のピストンの対とが連結されたクランクピン６₁が互いに同一方向を向き、３番・４番気筒のピストンの対と、５番・６番気筒のピストンの対とが連結されたクランクピン６₂が互いに同一方向を向いており、各組が、クランク軸５の中心回りに互いに１８０度変位して配置されている。
【００１１】
さて、上記したクランクピンの配置では、主に残存二次慣性力によるアンバランス振動が生じるので、この振動を除去するために、クランク軸５と平行に２本のバランス軸８₁・８₂が設けられている。
【００１２】
２本のバランス軸８₁・８₂は、シリンダブロック１の一側に、例えばクランク軸５の中心を通る水平面を中心として上下に等間隔をおいて延設されており、それぞれがその重心位置を回転中心から所定の方向へ偏倚させた偏心ウェイト９₁・９₂を備えている。これら２本のバランス軸８₁・８₂は、図示されていない巻き掛け伝動機構、或いは歯車伝動機構を介してクランク軸５と連動連結され、上側のもの８₁がクランク軸５と同一方向にクランク軸の２倍の回転速度で回転し、下側のもの８₂がクランク軸５と逆方向にクランク軸の２倍の回転速度で回転するようにされている。
【００１３】
上記エンジンのシリンダヘッドには、気筒毎に各１対の吸気弁と排気弁とからなる動弁装置１０₁・１０₂が設けられている。以下に動弁装置１０₁・１０₂について詳述する。なお、吸気弁と排気弁との基本的な構成は同一である。
【００１４】
図２は一方のバンク２_Lに設けられた動弁装置１０₁の概略構成図である。同図に示したように、カム軸１１₁には、作動角及びリフト量の小さい２個の低速用カム１２₁・１２₂と、これらのカム１２₁・１２₂に挟まれた作動角及びリフト量の大きい１個の高速用カム１３とが、一体形成されている。そしてカム軸１１₁の下方には、カム軸１１₁と平行なロッカシャフト１４₁上に３個のロッカアーム１５₁・１５₂・１６が互いに隣接して揺動自在にかつ相対角変位可能に枢支されている。これらのロッカアーム１５₁・１５₂・１６は、それぞれ対応するカム１２₁・１２₂・１３によって揺動駆動される。
【００１５】
低速用カム１２₁・１２₂で駆動される第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂は、基本的に同一形状をなし、その各遊端に、閉弁方向へ常時ばね付勢された２個の弁１７₁・１７₂のステム端が当接している。また、高速用カム１３で駆動される第３ロッカアーム１６は、図示されていないばね手段によって高速用カム１３との摺接状態が常時維持されている。
【００１６】
互いに隣接する第１〜第３ロッカアーム１５₁・１５₂・１６の内部には、それらを相対角変位し得る状態即ち低速モードと、一体的に揺動し得る状態即ち高速モードとに切換えるために、以下に詳述する連結切換装置が設けられている。
【００１７】
図２に於ける左側の第１ロッカアーム１５₁には、中央の第３ロッカアーム１６側に開口する有底の第１ガイド孔１８₁が、ロッカシャフト１４₁の軸線と平行に形成され、かつその中に第１切換ピン１９₁が摺合している。第３ロッカアーム１６には、高速用カム１３のベース円部分がカムスリッパに摺接する静止位置において第１ガイド孔１８₁と同心をなす第２ガイド孔１８₂が貫通して形成され、かつその中に、第１切換ピン１９₁にその一端を当接させた状態の第２切換ピン１９₂が摺合している。図２に於ける右側の第２ロッカアーム１５₂には、第１ロッカアーム１５₁と同様の実質的に有底の第３ガイド孔１８₃が形成され、かつその中に、第２切換ピン１９₂の他端にその一端を当接させた状態のストッパピン１９₃が摺合している。ストッパピン１９₃は、圧縮コイルばね２０によって第２ロッカアーム１６側に常時弾発付勢されている。
【００１８】
ロッカシャフト１４₁内には、オイルパンから汲み上げた潤滑油を供給するための２本の給油通路２１₁・２１₂が形成されている。これらの内の一方２１₁は、第１ガイド孔１８₁の底部に連通し、他方２１₂は、ロッカシャフト１４₁と各ロッカアーム１５₁・１５₂・１６との間、各カム１２₁・１２₂・１３とカムスリッパとの摺接面、及びカムジャーナルへ潤滑油を供給する通路（図示せず）に連通している。
【００１９】
上記の連結切換装置は、図示されていない電子制御回路の信号で作動する切換弁を、機関の運転状態に応じて開閉制御して一方の給油通路２１₁から第１ガイド孔１８₁内の第１切換ピン１９₁に作用させる油圧を断続させることによって作動する。
【００２０】
低速モードでは、第１切換ピン１９₁に油圧を作用させずにおけば、各ピン１９₁・１９₂・１９₃が圧縮コイルばね２０の弾発力によって各ガイド孔１８₁・１８₂・１８₃にそれぞれ整合した位置となる（図２参照）。この状態では、各ロッカアーム１５₁・１５₂・１６は互いに相対角変位可能である。従って、高速用カム１３で駆動される第３ロッカアーム１６は他のロッカアーム１５₁・１５₂に何ら影響を及ぼさず、低速用カム１２₁・１２₂のプロフィールによって揺動駆動される第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂を介して２個の弁１７₁・１７₂が同時に開弁駆動される。
【００２１】
高速モード時は、第１切換ピン１９₁に油圧を作用させると、第２切換ピン１９₂及びストッパピン１９₃が圧縮コイルばね２０の弾発力に抗して押し戻される。これにより、各ピン１９₁・１９₂・１９₃が互いに隣り合うロッカアーム１５₁・１５₂・１６同士間にまたがった状態となる（図３参照）。従って、３つのロッカアーム１５₁・１５₂・１６が連結されて一体的に揺動可能となり、中央の高速用カム１６のプロフィールによって２個の弁１７₁・１７₂が同時に開弁駆動される。
【００２２】
図４は他方のバンク２_Rに設けられた動弁装置１０₂の概略構成図である。カム軸１１₂には、中央に設けられた作動角及びリフト量の大きい１個の高速用カム１３と、その両側に設けられた２個のベース円部分２２₁・２２₂と、さらにその両外側に設けられた作動角及びリフト量の小さい２個の低速用カム１２₁・１２₂とが一体形成されている。そしてカム軸１１₂の下方には、カム軸１１₂と平行なロッカシャフト１４₂上に、上記一方のバンク２_Lに設けられたものと同様な３個のロッカアーム１５₁・１５₂・１６と、これらを挟む２個のロッカアーム２３₁・２３₂とが、互いに隣接して揺動自在にかつ相対角変位可能に枢支されている。そして各ロッカアーム１５₁・１５₂・１６・２３₁・２３₂は、それぞれ対応するカム１２₁・１２₂・１３並びにベース円２２₁・２２₂に摺接している。
【００２３】
他方のバンク２_R側の３つのロッカアーム１５₁・１５₂・１６と２つの弁１７₁・１７₂との関係は、上記一方のバンク２_Lに設けられた動弁装置１１₁と実質的に同一なので、同一の符号を付してその説明は省略する。以下、一方のバンク２_Lの動弁装置１１₁と異なる部分について説明する。
【００２４】
カム軸１１₂のベース円部分２２₁・２２₂に対応した第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂にそれぞれ隣接配置された第４・第５ロッカアーム２３₁・２３₂は、各々が低速用カム１２₁・１２₂に対応している。そして第１・第４ロッカアーム１５₁・２３₁と第３・第５ロッカアーム１５₂・２３₂との各組の内部には、組毎にこれらを相対角変位し得る状態、即ち弁休止モードと、一体的に揺動し得る状態、即ち低速モードとに切換えるために、第１〜第３ロッカアーム１５₁・１５₂・１６に設けられたものと同様な連結切換装置がそれぞれ設けられている。なお、第１・第４ロッカアーム１５₁・２３₁に設けられたものと第３・第５ロッカアーム１５₂・２３₂に設けられたものとは、左右対称なだけで構成並びに作動要領は共通である。
【００２５】
低速用カム１２₁・１２₂に摺接した第４・第５ロッカアーム２３₁・２３₂並びに弁１７₁・１７₂のステム端に当接した第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂には、両者が共にベース円部分に摺接した静止位置において、同心かつ互いに連通する有底の第４・第５ガイド孔２４₁・２４₂が、それぞれロッカシャフト１４₂の軸線と平行に形成されている。そしてこれらのガイド孔２４₁・２４₂内には、駆動ピン２５₁、連結ピン２５₂、及びストッパピン２５₃がそれぞれ摺合している。
【００２６】
これら各３つのピン２５₁・２５₂・２５₃は、第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂の各ガイド孔２４₂底と各ストッパピン２５₃との間に設けられた圧縮コイルばね２６により、それぞれが第４・第５ロッカアーム２３₁・２３₂に向けて常時弾発付勢されている。
【００２７】
ロッカシャフト１４₂内には、３本の給油通路２７₁・２７₂が形成されている（図には２本が描かれている）。これらの内の一方２７₁は、第１ガイド孔１８₁の底部に連通し、他方２７₂は、第４・第５ロッカアーム２３₁・２３₂の各第４ガイド孔２４₁の底部に連通している。
【００２８】
なお、第３の給油通路は、一方のバンク２_Lの動弁装置１０₁と同様に、ロッカシャフト１４₂と各ロッカアーム１５₁・１５₂・１６・２３₁・２３₂との間、各カム１２₁・１２₂・１３並びにベース円部分２２₁・２２₂とカムスリッパとの摺接面、及びカムジャーナルへ潤滑油を供給する通路（図示せず）に連通している。
【００２９】
低速モード時は、全てのガイド孔１８₁・２４₁の底部に対して油圧を作用させずにおけば、各コイルばね２０・２６の弾発力により、第１・第４ロッカアーム１５₁・２３₁同士間、並びに第２・第５ロッカアーム１５₂・２３₂同士間に各連結ピン２５₂がまたがり、第１・第４ロッカアーム１５₁・２３₁、並びに第２・第５ロッカアーム１５₂・２３₂が連結されて各組がそれぞれ一体的に揺動可能となる。これと同時に、第１〜第３ロッカアーム１５₁・１５₂・１６間の連結は絶たれている。従って、第４・第５ロッカアーム２３₁・２３₂に与えられた低速用カム１２₁・１２₂のプロフィールによる揺動駆動力が第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂に伝達され、２つの弁１７₁・１７₂は、低速用カム１２₁・１２₂のプロフィールに従ってそれぞれ開弁駆動される（図４参照）。
【００３０】
高速モード時は、第１切換ピン１９₁に油圧を作用させることにより、各ピン１９₁・１９₂・１９₃が互いに隣り合うロッカアーム１５₁・１５₂・１６同士間にまたがった状態となり、３つのロッカアーム１５₁・１５₂・１６が連結されて一体的に揺動可能となる。これにより、第１・第４ロッカアーム１５₁・２３₁同士間、並びに第２・第５ロッカアーム１５₂・２３₂同士間の連結状態の如何に拘わらず、高速用カム１３によって２個の弁１７₁・１７₂が同時に駆動される（図５参照）。
【００３１】
弁休止モード時は、第４・第５ロッカアーム２３₁・２３₂内の各駆動ピン２５₁に油圧を作用させると、各連結ピン２５₂がそれぞれ圧縮コイルばね２６の弾発力に抗して第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂内に移動し、第１・第４ロッカアーム１５₁・２３₁同士間、並びに第２・第５ロッカアーム１５₂・２３₂同士間の連結が絶たれる。これにより、低速用カム１２₁・１２₂による第４・第５ロッカアーム２３₁・２３₂の揺動運動は、第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂に伝達されなくなる。これと同時に、第１切換ピン１９₁に油圧を作用させずにおけば、第１〜第３ロッカアーム１５₁・１５₂・１６間の連結も絶たれ、高速用カムによる第３ロッカアーム１６の揺動運動も第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂に伝達されなくなる。従って、第１・第２ロッカアーム１５₁・１５₂はカム軸１１₂のベース円部分２２₁・２２₂との摺接で静止状態となり、両弁１７₁・１７₂は閉止状態を維持する（図６参照）。
【００３２】
他方のバンク２_Rのピストン４が全て上死点にある時に閉弁位置で弁作動を休止させれば、同バンク２_R側の燃焼室が真空状態となるので、圧縮負荷は作用せず、また吸入負荷も１気圧となり、他方のバンク２_Rのピストン４の従動運動による負荷を最低にすることができる。
【００３３】
なお、全てのストッパピン１９₃・２５₃を共用可能にするためにピン２５₁・２５₂・２５₃を３分割構成としたが、機能上は連結ピン２５₂とストッパピン２５₃とを一体にしても良い。
【００３４】
さて、左右バンク２_L・２_Rの動弁系慣性質量が同一の場合、図７に示す如く、ピストン系（ピストン４＋コネクティングロッド７）の残存二次慣性力によるアンバランス振動（図７中のＣ線）と、動弁系（吸・排気弁＋ロッカーアーム）の残存二次慣性力によるアンバランス振動の水平方向成分（図７中のＢ線）及び垂直方向成分（図７中のＡ線）との位相は互いに等しい。従ってこの場合は、ピストン系と動弁系との両残存二次慣性力と相殺する慣性力のベクトルを互いに等しくすれば良いので、本実施例の場合は、左側バンク２_Lを上死点に置いたときに、両偏心ウェイト９₁・９₂の重心位置が水平面上で右側方となる（図１の状態）ようにし、この時の慣性力のベクトルが、図８中の矢印Ｐとなるピストン系用等価慣性質量（第１の慣性質量）と、図８中の矢印Ｖとなる動弁系用等価慣性質量（第２の慣性質量）との両者を合成した図８中の矢印Ｔとなる等価慣性質量のものを一体化して設ければ良い。このように両者のベクトルを合成すれば、偏心ウェイト９₁・９₂の形状が複雑化しないので、バランス軸８₁・８₂の製造を容易化し得る。無論、互いに慣性力が異なるピストン系用等価慣性質量のウェイトと、動弁系用等価慣性質量のウェイトとを同一軸上に直列に設けても良い。
【００３５】
左右バンク２_L・２_Rの動弁系の慣性質量が互いに異なるエンジン、つまり上記の如く一方のバンク２_Lに図２に示した低速・高速の２モード間の切換装置が設けられ、他方のバンク２_Rに図４に示した低速・高速・弁休止の３モード間の切換装置が設けられたエンジンにおいては、通常運転時は、図９に示したように、ピストン系アンバランス振動を基準にした場合、動弁系アンバランス振動の水平方向成分（図９中のＢ線）がＡ度だけ進角し、同じく動弁系アンバランス振動の垂直方向成分（図９中のＡ線）がＢ度だけ遅角する。つまり図１０に示すように、ピストン系用等価慣性質量の慣性力のベクトル（矢印Ｐ）に対し、その慣性力のベクトルが水平面から対称に２×Ａ度分ずれた（矢印Ｖ_H）動弁系水平成分用等価慣性質量と、その慣性力のベクトルが垂直面から対称に２×Ｂ度分ずれた（矢印Ｖ_V）動弁系垂直成分用等価慣性質量とを付加することにより、アンバランス振動を打ち消すことができる。これらの等価慣性質量を有する付加ウェイトは、両者のベクトルを合成して一体化した等価慣性質量のもの（図１０中の矢印Ｔ）を１つ設ければ良い。このように両者のベクトルを合成すれば、偏心ウェイト９₁・９₂の形状が複雑化しないので、バランス軸８₁・８₂の製造を容易化し得る。無論、互いに慣性力および位相が異なるピストン系用等価慣性質量のウェイトと、動弁系用等価慣性質量のウェイトとを同一軸上に直列に設けても良い。
【００３６】
同様にして、他方のバンク２_Rの動弁系を閉弁休止モードにした場合は、吸・排気両弁とこれに直接連結しているロッカアームが運動しないので、垂直成分が自己キャンセルされないため、図１１に示すように、垂直成分の位相差が大きくなる。この場合も上記と同様に、ピストン系アンバランス振動を基準にした場合、動弁系アンバランス振動の水平方向成分（図１１中のＢ線）がＣ度だけ進角し、動弁系アンバランス振動の垂直方向成分（図１１中のＡ線）がＤ度だけ遅角する。つまり図１２に示すように、ピストン系用等価慣性質量の慣性力のベクトル（矢印Ｐ）に対し、その慣性力のベクトルが水平面から対称に２×Ｃ度分ずれた（矢印Ｖ_H）動弁系水平成分用等価慣性質量と、その慣性力のベクトルが垂直面から対称に２×Ｄ度分ずれた（矢印Ｖ_V）動弁系垂直成分用等価慣性質量とをバランス軸８₁・８₂に付加することにより、アンバランス振動を打ち消すことができる。これらの付加ウェートは、上記と同様に、両者のベクトルを合成して一体化したもの（図１２中の矢印Ｔ）を１つ設けるようにしても良いし、互いに慣性力および位相が異なるものを同一軸上に直列に設けても良い。なお、ベクトルを合成して一体化した方が、偏心ウェイト９₁・９₂の形状が複雑化しないので、バランス軸８₁・８₂の製造を容易化し得る点は上記と同様である。
【００３７】
ところで、このエンジンは、図１３並びに図１４に示すように、一対のシリンダバンク２_L・２_Rを備えたアッパブロック３１と、アッパブロック３１の下面に接合されたロワブロック３２と、ロワブロック３２の下面に接合されたオイルパン３３とを有している。
【００３８】
アッパブロック３１とロワブロック３２とは、クランク軸５の中心が通る水平面から分割されると共に、その一方の側壁に、バランス軸８₁・８₂を収める収容室３４が、クランク室３５の外方に膨出した態様に形成されている。そして、上記のバランス軸８₁・８₂は、バランス軸収容室３４内に於けるアッパブロック３１とロワブロック３２との分割面に対する上下対称な位置に、クランク軸５と平行に延設されている。
【００３９】
アッパブロック３１並びにロワブロック３２は、それぞれ両者を結合した時に連続した壁面となり、かつメインベアリングが形成された５つの軸受壁を備えている。そして図１４に示すように、これらのうちのクランク軸方向両端並びに中央に位置する３つの軸受壁３６₁・３６₂・３６₃には、各バランス軸８₁・８₂を支持するための軸受孔３７がそれぞれ形成されている。これらの軸受孔３７には、各バランス軸８₁・８₂に設けられたジャーナル部３８が嵌合している。
【００４０】
メインベアリングが設けられる各軸受壁はもともと剛性の高い部分なので、この部分にバランサ軸８₁・８₂の軸受孔３７を設けるものとすれば、高い支持剛性が得られる。しかもアッパブロック３１とロワブロック３２との一方の側壁に、バランス軸収容室３４が一体形成されるので、エンジンを大型化せずに済む。
【００４１】
これら２本のバランス軸８₁・８₂同士は、下側のバランス軸８₂の軸端に設けられたスプロケット３９にサイレントチェーンを介してクランク軸５の回転力を伝達すると共に、両バランス軸８₁・８₂のスプロケット３９の軸方向内側に嵌着された同一歯数の歯車４１ ₁ ・４１ ₂同士の噛み合いにより、クランク軸５の２倍の回転速度で互いに逆方向へ回転駆動される。
【００４２】
各バランス軸８₁・８₂の両端部には、動弁系の残存二次慣性偶力と相殺する慣性力を有する第３ウェイト４０₁・４０₂が、その慣性力の作用方向が互いに逆位相となるように設けられている。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明の請求項１に記載の構成によれば、動弁系の残存二次慣性力によるアンバランス振動を打ち消すために専用のバランス装置を設けなくても良いので、部品点数を増加せずに且つ簡単な構造でエンジンの制振効果を高めることができる。また請求項２に記載の構成によれば、上記効果に加えて、偏心ウェイトの形状が複雑化しないので、バランス軸の製造を容易化し得る。さらに請求項３に記載の構成によれば、第３の慣性力を発生するウェイトを最も軸端側に設けたので、偏心ウェイト自体の重量増加を抑制しつつ動弁系の残存二次慣性偶力を打ち消すことができる。従って、エンジン振動をより一層低減する上に大きな効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるＶ型エンジンの模式図
【図２】２モード可変動弁装置の低速モード状態を示す模式図
【図３】２モード可変動弁装置の高速モード状態を示す模式図
【図４】３モード可変動弁装置の低速モード状態を示す模式図
【図５】３モード可変動弁装置の高速モード状態を示す模式図
【図６】３モード可変動弁装置の弁休止モード状態を示す模式図
【図７】左右バンクの動弁装置が等しいエンジンの振動線図
【図８】左右バンクの動弁装置が等しいエンジンのアンバランスと釣り合わせるバランス軸の等価慣性質量の大きさと方向を示す模式図
【図９】左右バンクの動弁装置が互いに異なるエンジンの振動線図
【図１０】左右バンクの動弁装置が互いに異なるエンジンのアンバランスと釣り合わせるバランス軸の等価慣性質量の大きさと方向を示す模式図
【図１１】左右バンクの動弁装置が互いに異なり、かつ一方のバンクが弁休止状態にあるエンジンの振動線図
【図１２】左右バンクの動弁装置が互いに異なり、かつ一方のバンクが弁休止状態にあるエンジンのアンバランスと釣り合わせるバランス軸の等価慣性質量の大きさと方向を示す模式図
【図１３】本発明が適用されたエンジンの要部縦断面図
【図１４】両バランス軸の軸中心を通る切断面を図１３に於ける右方から見た要部断面図
【符号の説明】
Ｐピストン系用等価慣性質量
Ｖ_H 動弁系水平成分用等価慣性質量
Ｖ_V 動弁系垂直成分用等価慣性質量
８₁・８₂ バランス軸
９₁・９₂ 偏心ウェイト
４０₁・４０₂ 第３ウェイト

Claims

バンク狭角が９０度で、左右バンクの動弁系の慣性質量が互いに異なり、ピストン系アンバランス振動を基準にして、動弁系アンバランス振動の水平方向成分がＡ度進角し、動弁系アンバランス振動の垂直方向成分がＢ度遅角した４サイクルＶ型８気筒エンジン用のバランス装置であって、
クランク軸の中心を通る水平面を中心として上下に等間隔をおいて配置されてクランク軸により回転駆動されるバランス軸を有し、
前記バランス軸に、ピストン系の残存二次慣性力を相殺する第１の慣性力と、ピストン系用等価慣性質量の慣性力のベクトルに対し水平面から対称に当該バランス軸の回転方向に２×Ａ度分ずれた慣性力のベクトルを有する動弁系水平成分用等価慣性質量と垂直面から対称に当該バランス軸の回転方向とは逆方向に２×Ｂ度分ずれた慣性力のベクトルを有する動弁系垂直成分用等価慣性質量とからなり動弁系の残存二次慣性力を相殺する第２の慣性力とのベクトルを合成した方向に重心位置を有するウェイトが設けられていることを特徴とする４サイクルＶ型８気筒エンジン用バランス装置。
バンク狭角が９０度で、片方のバンクの動弁系を選択的に閉弁休止モードに設定可能で、閉弁休止モード時には、ピストン系アンバランス振動を基準にして、動弁系アンバランス振動の水平方向成分がＣ度進角し、動弁系アンバランス振動の垂直方向成分がＤ度遅角した４サイクルＶ型８気筒エンジン用のバランス装置であって、
クランク軸の中心を通る水平面を中心として上下に等間隔をおいて配置されてクランク軸により回転駆動されるバランス軸を有し、
前記バランス軸に、ピストン系の残存二次慣性力を相殺する第１の慣性力と、ピストン系用等価慣性質量の慣性力のベクトルに対し水平面から対称に当該バランス軸の回転方向に２×Ｃ度分ずれた慣性力のベクトルを有する動弁系水平成分用等価慣性質量と垂直面から対称に当該バランス軸の回転方向とは逆方向に２×Ｄ度分ずれた慣性力のベクトルを有する動弁系垂直成分用等価慣性質量とからなり動弁系の残存二次慣性力を相殺する第２の慣性力とのベクトルを合成した方向に重心位置を有するウェイトが設けられていることを特徴とする４サイクルＶ型８気筒エンジン用バランス装置。
前記ウェイトは、前記第１の慣性力を発生する第１の慣性質量と、前記第２の慣性力を発生する第２の慣性質量とを前記バランス軸上に一体化して形成されたウェイトであることを特徴とする請求項１または２に記載の４サイクルＶ型８気筒エンジン用バランス装置。
前記ウェイトは、前記第１の慣性力を発生する第１の慣性質量と、前記第２の慣性力を発生する第２の慣性質量とを前記バランス軸上に直列に配置したものであることを特徴とする請求項１または２に記載の４サイクルＶ型８気筒エンジン用バランス装置。
前記バランス軸は、動弁系の残存二次慣性偶力を相殺する第３の慣性力を発生するウェィトを、両端部に有することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の４サイクルＶ型８気筒エンジン用バランス装置。