JPH0260886B2 - - Google Patents

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JPH0260886B2
JPH0260886B2 JP57177987A JP17798782A JPH0260886B2 JP H0260886 B2 JPH0260886 B2 JP H0260886B2 JP 57177987 A JP57177987 A JP 57177987A JP 17798782 A JP17798782 A JP 17798782A JP H0260886 B2 JPH0260886 B2 JP H0260886B2
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    • F16F15/22Compensation of inertia forces
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関における3ウエブ2ピン
式のクランク軸、すなわち、2つのクランクピン
と3つのウエブとを有して2気筒に連結されるク
ランク軸に関し、特にそのクランクウエイトに係
るものである。
本願出願人は、挾角のV型2気筒内燃機関(シ
リンダの挾角が90°よりも狭いV型2気筒内燃機
関)における1次の残存不平衡慣性力を打ち消す
ための一方法として、先に、特願昭56−209518号
に示す技術を提案した。
この技術は、シリンダの挾角に応じて、互いの
クランクピンの位相を一定の法則に基づいてずら
し、かつ、クランク軸の、クランクピンの位相の
ずれに起因して生じる偶力の合成ベクトルと反対
側にバランスウエイトを付加することにより、前
記1次の残存不平衡慣性力を打ち消すようにした
ものである。
ところで、前記バランスウエイトを3つのウエ
ブに振り分け配置する場合、バランスウエイトの
機能を有効に引き出すために、その取り付け位置
や大きさ等の条件設定が重要な問題として残され
ている。
これは、一般に、内燃機関においては、クラン
ク軸の形状や形式によつて特有の振動が発生し、
このクランク軸に設けるバランスウエイトの取り
付け位置や大きさも、そのクランク軸に合わせて
固有の条件によつて設定しなければならず、他の
形式のクランク軸におけるバランスウエイトの取
り付け条件を転用することが不可能であるからで
ある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
3ウエブ2ピン式のクランク軸において、クラン
クピンの位相のずれに起因した偶力を打ち消すた
めに設けられるバランスウエイトを、前記3つの
ウエブに効果的に振り分け配置する配置構造を提
供するものである。
まず、本発明の原理について説明すると、前述
のとおり、クランクピン1,2の位相を互いに角
度αだけずらしたクランク軸3は、クランクピン
部回転運動部重量mによつて、それぞれの軸受
4,5側において、第3図、第4図に示すよう
に、方向が180°でない偶力MA,MBを発生させ、
これがエンジンの振動発生源となる。なお、第2
図において、aはクランクピン1又は2の中央と
軸受4又は5とのクランク軸長手方向距離、bは
両クランクピン1,2中央間のクランク軸長手方
向距離、rはクランク半径を示し、前記偶力MA
は、第4図に示すようにベクトルm/g×a×r× ω2とベクトルm/g×(a+b)×r×ω2との和であ り、偶力MBは第4図に示すようにベクトルm/g× (a+b)×r×ω2とベクトルm/g×a×r×ω2と の和であり、いずれも零ではないある大きさを持
つ。もしそれぞれの偶力の方向が180°であれば、
両端のウエブ6,7にその偶力相当のつりあい錘
りを取り付ければ打ち消すことができるが、180°
でない場合は両端のウエブ6,7のつりあい錘り
のみでは偶力は打ち消されない。しかしながら、
中央のウエブ8にもつりあい錘りを取り付けると
ともに、3つのウエブ6,7,8のつりあい錘り
の位置、量を所定の配分とすれば、回転部重量に
よつて発生する偶力MA,MBを打ち消すことが可
能になることを発見した。その配分とは、第5
図、第6図に示すように、両端のウエブ6,7に
は単気筒分の往復運動部重量ω0の半分と回転運
動部重量mとの和ωの半分にクランク半径rを掛
けた大きさのバランス量ω/2×rをそれぞれのウ エブ6,7のクランクピン1,2と180°反対側位
置に取り付け、中央のウエブ8には、ω×r×
cosα/2なる大きさのバランス量を2つのクランク ピン1,2間の角度αを2分する側の中央部と
180°反対側の位置に取り付けるものである。詳し
く説明すると、両端側のウエブ6,7について
は、第6図イ,ハにおいて、そのつりあい錘りの
重心位置がそれぞれ矢印イ、矢印ハの位置、その
重量がω/2であり、すなわちバランス量がω/2×r である。また、中央のウエブ8については、第6
図ロにおいて、そのつりあい錘りの重心位置が矢
印ロの位置、その重量かω×cosα/2であり、すな わちバランス量がω/2×r×cosα/2である。なお
、 ω=m+1/2ω0であるので、上記バランス量は、 両端側のウエブ6,7については1/2ω=1/2m+ 1/4ω0、中央のウエブ8についてはω×cosα/2= (m+1/2ω0)×cosα/2と表わされる。
上記の如きバランス量配分により、一次慣性力
と回転部分の偶力とをともに打ち消すことがで
き、振動の少ないエンジンにすることができる。
なお、上記において、往復運動部重量の半分
(1/2ω0)は一次慣性力のキヤンセル分で、一次 振動のつりあいだけを考えれば、総体的に両クラ
ンクピン1,2間中央部と180°反対方向に位置す
ればよいが、偶力の発生を防ぐには回転部重量の
配分と同様にするか、もしくは、中央のウエブに
2気筒分の慣性力つりあい錘り、すなわち2×
1/2ω0を配置せねばならない。しかしながら、後 者の場合、中央のウエブに質量が集中してしま
い、両端のウエブに対して中央ウエブ形状が巨大
なものになつてしまうので、レイアウト的に好ま
しくない。
次に、自動二輪車のエンジンに適用した具体的
実施例について説明する。
なお、以下の図において第1図〜第6図と共通
する部分には同じ記号を付している。
第7図において、10はエンジンで、このエン
ジンはV型エンジンである。11は車体フレー
ム、12は排気管を示す。
このエンジン10の断面図を第8図に示す。第
8図において、13はクランクケース、14はシ
リンダ、15はシリンダヘツド、16はシリンダ
ヘツドカバー、3はクランク軸、18はコンロツ
ド、19はピストン、20はスパークプラグ、2
1はカム軸、22はカムチエーン、23,24は
カムスプロケツト、25は交流発電機である。ク
ランク軸3の回転は、これに固定されたギヤ26
と図示せぬメインシヤフトに固定されたギヤ27
(一部のみを示す)とのかみ合いによりメインシ
ヤフトに伝達される。
前記クランク軸3の具体的詳細形状を第9図〜
第12図に示す。第10図、第11図、第12図
における矢印イ,ハおよびロは、それぞれ両端側
のウエブ6,7および中央のウエブ8のつりあい
錘り重心位置である。これらの重心位置、および
バランス量は、第6図イ,ロ,ハで説明した重心
位置、およびバランス量の設定のし方を採用した
ものである。
以上の如きバランス量の配分により、一次の慣
性力と回転部分の偶力とをともに打ち消すことが
できる。
以上説明したように本発明は3ウエブ2ピン式
のクランク軸であつて、2つのクランクピンの位
相を互いに角度αだけずらせて往復運動部重量に
よる1次慣性力を打ち消すようにした内燃機関の
クランク軸において、クランクピンを固定したウ
エブのうちの左右両端のウエブには、単気筒分の
往復運動部重量の半分とクランクピン部重量を含
んだ回転運動部重量との和ωの半分にクランク半
径rを掛けた大きさのバランス量ω/2×rをそれ ぞれのウエブのクランクピンと180°反対側の位置
に取り付け、中央のウエブには、ω×r×cosα/2 なる大きさのバランス量を2つのクランクピン間
の角度αを2分する側の中央部と180°反対側の位
置に取り付けているので、2つのクランクピンの
位相のずれに起因する偶力を打ち消すことがで
き、内燃機関の振動の低減が達成される。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は従来例を示すもので、第1図
イはクランク軸の斜視図、第1図ロは同正面図、
第2図イ,ロはクランク軸のモデル図、第3図は
一方の軸受における偶力図、第4図は他方の軸受
における偶力図、第5図、第6図は本発明の一実
施例を示すもので、第5図イはクランク軸の正面
図、第5図ロは同側面図、第6図イ,ロ,ハはそ
れぞれ両端側のウエブあるいは中央のウエブの側
面図、第7図以下は自動二輪車における具体的な
他の実施例を示すもので、第7図は自動二輪車の
側面図、第8図は第7図における車体前後方向垂
直面によるエンジン要部断面図、第9図は第8図
におけるクランク軸の断面図、第10図は第9図
におけるA矢視図、第11図は第9図におけるB
矢視図、第12図は第9図におけるXII−XII断面図
である。 1,2……クランクピン、3……クランク軸、
6,7……両端側ウエブ、8……中央ウエブ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 自動二輪車に搭載され、シリンダが車体の前
    後に振り分け配置される挾角V型2気筒の内燃機
    関に用いられる3ウエブ2ピン式のクランク軸で
    あつて、前記2つのクランクピンの位相を角度α
    ずらすことにより、往復運動部重量による1次慣
    性力を打ち消すようにした内燃機関のクランク軸
    において、クランクピンを固定したウエブのうち
    の左右両側のウエブには、単気筒分の往復運動部
    重量の半分と回転運動部重量との和ωの半分にク
    ランク半径rを掛けた大きさのバランス量r×
    ω/2を、それぞれのウエブのクランクピンと
    180°反対側の位置に取り付け、中央のウエブに
    は、ω×r×cos(α/2)なる大きさのバランス
    量を、2つのクランクピン間の角度αを2分する
    側の中央部と180°反対側の位置に取り付けたこと
    を特徴とする内燃機関のクランク軸。
JP57177987A 1982-10-09 1982-10-09 内燃機関のクランク軸 Granted JPS5969514A (ja)

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JP57177987A JPS5969514A (ja) 1982-10-09 1982-10-09 内燃機関のクランク軸
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JPS5969514A JPS5969514A (ja) 1984-04-19
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