JPH04312243A - 二軸バランサを備えた直列二気筒エンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、二軸バランサを備えた
直列二気筒エンジンに関する。 【０００２】 【従来技術】従来、二軸バランサを備えた直列二気筒エ
ンジンでは、クランクピンアングルは０゜または１８０
゜になっており、二軸バランサはクランク軸の回転速度
と同速で回転するようになっている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、次
の問題がある。■クランクピンアングルが１８０゜の場
合、クランク角０゜の時に第一気筒の爆発が起こると、
クランク角１８０゜の時に第二気筒の爆発が起こり、ク
ランク角７２０゜の時に第一気筒の爆発が起こる。この
ため、各爆発の間隔は１８０゜、５４０゜となり、その
差が大きく、爆発音の発生状態や運転状態が滑らかでな
い。 【０００４】■クランクピンアングルが０゜・１８０゜
いずれの場合でも、二軸バランサをクランク軸の回転速
度と同速度で回転させた場合、二次の慣性力が残る。こ
の場合、バランサの回転速度を増速することによりこれ
を回避することもできるが、この場合には、クランクギ
ヤが大きくなり、エンジンが大型化するため、実用的で
はない。 【０００５】本発明は、爆発音の発生状態や運転状態を
滑らかにすること、慣性力の釣り合いによって振動の軽
減を図ること、をその課題とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】本発明では、図１に例示
するように、第一気筒１のクランクピン１ｃの回転軌跡
１ｄの周囲に第二バランサ２０を配置し、第二気筒２の
クランクピン２ｃの回転軌跡２ｄ（１ｄと２ｄは図１で
は重なり合うが、２ｄは１ｄよりも紙面奥側に位置する
）の周囲に第一バランサ１０を配置し、クランク軸軸心
３ａから等距離Ｒ離れた位置に第一バランサ軸１０ａと
第二バランサ軸２０ａを振り分けて配置し、クランク軸
軸心３ａから等距離Ｒ離れた位置に第一バランサ軸１０
ａと第二バランサ軸２０ａを振り分けて配置し、各バラ
ンサ１０・２０を、クランク軸３の回転方向３ｂと逆方
向１０ｂ・２０ｂで、かつクランク軸３の回転速度と同
速で回転させるように構成した、二軸バランサを備えた
直列二気筒エンジンにおいて、次の構成を特徴とする。 【０００７】第一気筒１のクランクピン１ｃに対して第
二気筒２のクランクピン２ｃの位相を９０゜進める。ラ
イナ中心線３ｃの上死点側を起点とした第一気筒１のク
ランクピン１ｃの位相をθ、第二気筒２のクランクピン
２ｃの位相をθ＋９０゜、第一バランサ軸１０ａ下側の
鉛直線１０ｃを起点とした第一バランサ１０の位相をθ
１０、第二バランサ軸２０ａ下側の鉛直線２０ｃを起点
とした第二バランサ２０の位相をθ２０として、第一バ
ランサ１０の位相θ１０が第二気筒２のクランクピン２
ｃの位相θ＋９０゜と等しくなるようにし、第二バラン
サ２０の位相θ２０が第一気筒１のクランクピン１ｃの
位相θと等しくなるようにし、前記両バランサ軸１０ａ
・２０ａの振り分け角度γを９０゜とする。 【０００８】クランク軸３の各カウンタウェイト１ｅ・
２ｅのオーバーバランスｋ１が１／２となるようにする
。各バランサ１０・２０のオーバーバランスｋ２が１／
２となるようにする。 【０００９】 【作用】■クランクピンアングルが９０゜になるので、
クランク角０゜の時に第一気筒１の爆発が起こると、ク
ランク角４５０゜の時に第二気筒２の爆発が起こり、ク
ランク角７２０゜の時に第一気筒１の爆発が起こる。こ
のため、各爆発の間隔は４５０゜、２７０゜となり、ク
ランクピンアングルが１８０゜の場合に比べてその差が
小さく、各爆発の間隔がより等間隔に近づき、爆発音の
発生状態や運転状態が滑らかさになる。 【００１０】■第一気筒１のクランクピン１ｃに対して
第二気筒２のクランクピン２ｃの位相を９０゜進め、第
一バランサ１０の位相θ１０が第二気筒２のクランクピ
ン２ｃの位相θ＋９０゜と等しくなるようにし、第二バ
ランサ２０の位相θ２０が第一気筒１のクランクピン１
ｃの位相θと等しくなるようにし、クランク軸３の各カ
ウンタウェイト１ｅ・２ｅのオーバーバランスｋ１が１
／２，各バランサ１０・２０のオーバーバランスｋ２が
１／２となるようにしたので、エンジンの縦振動と横振
動、エンジンのクランク軸軸長方向のピッチング、エン
ジンの縦軸回りの回転モーメントをそれぞれ軽減するこ
とができる。 【００１１】■第一バランサ１０の位相θ１０がθ＋９
０゜、第二バランサ２０の位相θ２０がθとなるように
し、両バランサ軸１０ａ・２０ａの振り分け角度γが９
０゜となるようにしたので、各バランサ１０・２０の回
転によって生じるクランク軸軸心３ａ回りの回転モーメ
ントを０にできる。 【００１２】［作用■・■が成り立つ理由］上記作用■
・■が成り立つ理由を図１に基づいて説明する。まず、
各気筒の往復起振力等を求める。 【００１３】ライナ中心線３ｃの上死点側を起点とした
第一気筒１のクランクピン１ｃの位相をθとした時、第
一気筒１のピストン１ａ及びコンロッド小端部１ｂの往
復起振力Ｆは、次式（Ｉ）で表される。但し、４次以下
は無視する。 Ｆ＝ｍｒ０ω２［ｃｏｓθ＋ｃｏｓ２θ／λ］／ｇ…（
Ｉ）ここで、ｍは第一気筒１のピストン１ａ及びコンロ
ッド小端部１ｂの質量である。ｒ０はクランク半径であ
る。 ωはクランク軸３の角速度である。λはコンロッド４の
長さｓ（図示せず）とクランク半径ｒ０の比ｓ／ｒ０、
ｇは重力加速度である。以下同様とする。 【００１４】第一気筒１のクランクピン１ｃに対して第
二気筒２のクランクピン２ｃの位相を９０゜進めた場合
、第二気筒２のピストン２ａ及びコンロッド小端部２ｂ
の往復起振力ｆは、次式（ＩＩ）で表される。但し、４
次以下は無視する。 　　　　ｆ＝ｍｒ０ω２［ｃｏｓ（θ＋９０゜）＋ｃｏ
ｓ２（θ＋９０゜）／λ］／ｇ　　…（ＩＩ）ここで、
ｍは第二気筒２のピストン１ａとコンロッド小端部１ｂ
の質量である。尚、第一気筒１における積ｍｒ０の値と
第二気筒２における積ｍｒ０の値とは等しい。以下同様
とする。 【００１５】第一気筒１のクランクピン１ｃ及びコンロ
ッド大端部１ｄの遠心力をＦ０、カウンタウェイト１ｅ
の遠心力をＦ１、第二気筒２のクランクピン２ｃ及びコ
ンロッド大端部２ｄの遠心力をｆ０、カウンタウェイト
１ｅの遠心力をｆ１として、第一気筒１のカウンタウェ
イト１ｅの実質的な遠心力Ｆ１−Ｆ０、第二気筒２のカ
ウンタウェイト２ｅの実質的な遠心力ｆ１−ｆ０は、次
式（ＩＩＩ）で表される。 　　　　Ｆ１−Ｆ０＝ｆ１−ｆ０＝（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ
０）ω２／ｇ　　　　…（ＩＩＩ）ここで、ｍ１は第一
気筒１のカウンタウェイト１ｅの質量、または第二気筒
２のカウンタウェイト２ｅの質量である。ｒ１は各カウ
ンタウェイト１ｅ・２ｅの回転半径である。ｍ０は第一
気筒１のクランクピン１ｃ及びコンロッド大端部１ｄの
質量、または第二気筒２のクランクピン２ｃ及びコンロ
ッド大端部２ｄの質量である。以下同様とする。 【００１６】第一バランサ１０の遠心力Ｐ１、第二バラ
ンサ２０の遠心力Ｐ２は次式（ＩＶ）で表される。 Ｐ１＝Ｐ２＝ｍ２ｒ２ω２／ｇ　　…（ＩＶ）ここで、
ｍ２は第一バランサ１０または第二バランサ２０の質量
である。ｒ２は各バランサ１０・２０の回転半径である
。以下同様とする。 【００１７】（作用■が成り立つ理由）第一気筒１のク
ランクピン１ｃに対して第二気筒２のクランクピン２ｃ
の位相を９０゜進め、第一バランサ１０の位相θ１０が
第二気筒２のクランクピン２ｃの位相θ＋９０゜と等し
くなるようにし、第二バランサ２０の位相θ２０が第一
気筒１のクランクピン１ｃの位相θと等しくなるように
した場合、エンジンの縦振動と横振動、エンジンのクラ
ンク軸軸長方向のピッチング、エンジンの縦軸回りの回
転モーメントは次のようになる。 【００１８】（エンジンの縦振動について）エンジンの
縦方向（図中ｘ方向）の力の釣り合い式ｘは、次式（Ｖ
）で表される。符号は上向きを＋とする。 　　ｘ＝Ｆ＋ｆ−（Ｆ１−Ｆ０）ｃｏｓθ−（ｆ１−ｆ
０）ｃｏｓ（θ＋９０゜）　　　　　　−Ｐ１ｃｏｓ（
θ＋９０゜）−Ｐ２ｃｏｓθ　　　　…（Ｖ）【００１
９】式（Ｖ）に式（Ｉ）〜式（ＩＶ）を代入すると、次
式（ＶＩ）が得られる。 　　ｘ＝ｍｒ０ω２［ｃｏｓθ＋ｃｏｓ２θ／λ］／ｇ
　　　　　　＋ｍｒ０ω２［ｃｏｓ（θ＋９０゜）＋ｃ
ｏｓ２（θ＋９０゜）／λ］／ｇ　　　　　　−（ｍ１
ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２ｃｏｓθ／ｇ　　　　　　−（ｍ
１ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２ｃｏｓ（θ＋９０゜）／ｇ　　
　　　　−ｍ２ｒ２ω２ｃｏｓ（θ＋９０゜）／ｇ　　
　　　　−ｍ２ｒ２ω２ｃｏｓθ／ｇ　　　　＝ｍｒ０
ω２［ｃｏｓθ＋ｃｏｓ２θ／λ］／ｇ　　　　　　＋
ｍｒ０ω２［−ｓｉｎθ−ｃｏｓ２θ／λ］／ｇ　　　
　　　−（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２ｃｏｓθ／ｇ　　
　　　　＋（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２ｓｉｎθ／ｇ　
　　　　　＋ｍ２ｒ２ω２ｓｉｎθ／ｇ　　　　　　−
ｍ２ｒ２ω２ｃｏｓθ／ｇ　　　　＝ｍｒ０ω２［ｃｏ
ｓθ−ｓｉｎθ］／ｇ　　　　　　−（ｍ１ｒ１−ｍ０
ｒ０）ω２（ｃｏｓθ−ｓｉｎθ）／ｇ　　　　　　−
ｍ２ｒ２ω２［ｃｏｓθ−ｓｉｎθ］／ｇ　　　　＝ｍ
ｒ０ω２［ｃｏｓθ−ｓｉｎθ］／ｇ　　　　　　−（
ｍｒ０ω２［ｃｏｓθ−ｓｉｎθ］／ｇ）［（ｍ１ｒ１
−ｍ０ｒ０）／ｍｒ０］　　　　　　−（ｍｒ０ω２［
ｃｏｓθ−ｓｉｎθ］／ｇ）（ｍ２ｒ２／ｍｒ０）　　
…（ＶＩ）【００２０】この場合に、クランク軸３の各
カウンタウェイト１ｅ・２ｅのオーバーバランス（ｍ１
ｒ１−ｍ０ｒ０）／ｍｒ０をｋ１と置き、各バランサ１
０・２０のオーバーバランスｍ２ｒ２／ｍｒ０をｋ２と
置くと、式（ＶＩ）は次式（ＶＩＩ）で表される。 　　ｘ＝（ｍｒ０ω２［ｃｏｓθ−ｓｉｎθ］／ｇ）［
１−ｋ１−ｋ２］　　　　…（ＶＩＩ）【００２１】こ
こで、ｋ１＝１／２，ｋ２＝１／２の時、ｘ＝０となる
。したがって、第一気筒１のクランクピン１ｃに対して
第二気筒２のクランクピン２ｃの位相を９０゜進め、第
一バランサ１０の位相θ１０が第二気筒２のクランクピ
ン２ｃの位相θ＋９０゜と等しくなるようにし、第二バ
ランサ２０の位相θ２０が第一気筒１のクランクピン１
ｃの位相θと等しくなるようにし、クランク軸３の各カ
ウンタウェイト１ｅ・２ｅのオーバーバランスｋ１が１
／２，各バランサ１０・２０のオーバーバランスｋ２が
１／２となるようにした時に、エンジンの一次・二次の
縦振動が０になることが解る。 【００２２】（エンジンの横振動について）エンジンの
横方向（図中ｙ軸方向）の力の釣り合い式ｙは、次式（
ＶＩＩＩ）で表される。符号は右向きを＋とする。 　　ｙ＝−（Ｆ１−Ｆ０）ｓｉｎθ−（ｆ１−ｆ０）ｓ
ｉｎ（θ＋９０゜）　　　　　　＋Ｐ１ｓｉｎ（θ＋９
０゜）＋Ｐ２ｓｉｎβ　　　　…（ＶＩＩＩ）【００２
３】式（ＶＩＩＩ）に式（ＩＩＩ）・（ＩＶ）を代入す
ると、次式（ＩＸ）が得られる。 　　ｙ＝−（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２ｓｉｎθ／ｇ　
　　　　　−（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２ｓｉｎ（θ＋
９０゜）／ｇ　　　　　　＋ｍ２ｒ２ω２ｓｉｎ（θ＋
９０゜）／ｇ　　　　　　＋ｍ２ｒ２ω２ｓｉｎθ／ｇ
　　　　　　＝−（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２ｓｉｎθ
／ｇ　　　　　　−（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２ｃｏｓ
θ／ｇ　　　　　　＋ｍ２ｒ２ω２ｃｏｓθ／ｇ　　　
　　　＋ｍ２ｒ２ω２ｓｉｎθ／ｇ　　　　＝−（ｍ１
ｒ１−ｍ０ｒ０）ω２（ｓｉｎθ＋ｃｏｓθ）／ｇ　　
　　　　＋ｍ２ｒ２ω２［ｓｉｎθ＋ｃｏｓθ］／ｇ　
　　　＝−（ｍｒ０ω２［ｓｉｎθ＋ｃｏｓθ］／ｇ）
［（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）／ｍｒ０］　　　　　　＋（
ｍｒ０ω２［ｓｉｎθ＋ｃｏｓθ］／ｇ）（ｍ２ｒ２／
ｍｒ０）　　…（ＩＸ）【００２４】この場合に、クラ
ンク軸３の各カウンタウェイト１ｅ・２ｅのオーバーバ
ランス（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）／ｍｒ０をｋ１と置き、
各バランサ１０・２０のオーバーバランスｍ２ｒ２／ｍ
ｒ０をｋ２と置くと、式（ＩＸ）は次式（Ｘ）で表され
る。 　　ｙ＝（ｍｒ０ω２［ｃｏｓθ＋ｓｉｎθ］／ｇ）［
−ｋ１＋ｋ２］　　　　…（Ｘ）【００２５】ここで、
ｋ１＝１／２，ｋ２＝１／２の時、ｙ＝０となる。した
がって、第一気筒１のクランクピン１ｃに対して第二気
筒２のクランクピン２ｃの位相を９０゜進め、第一バラ
ンサ１０の位相θ１０が第二気筒２のクランクピン２ｃ
の位相θ＋９０゜と等しくなるようにし、更に第二バラ
ンサ２０の位相θ２０が第一気筒１のクランクピン１ｃ
の位相θと等しくなるようにし、クランク軸３の各カウ
ンタウェイト１ｅ・２ｅのオーバーバランスｋ１が１／
２，各バランサ１０・２０のオーバーバランスｋ２が１
／２となるようにした時に、エンジンの一次・二次の横
振動が０になることが解る。 【００２６】（エンジンのクランク軸軸長方向のピッチ
ングについて）エンジンのｙ軸回りの回転モーメントＭ
ｙは次式（ＸＩ）で表される。符号は反時計回りを＋と
する。 　　Ｍｙ＝［Ｆ−（Ｆ１−Ｆ０）ｃｏｓθ−Ｐ２ｃｏｓ
θ］（ｄ／２）　　−［ｆ−（ｆ１−ｆ０）ｃｏｓ（θ
＋９０゜）−Ｐ１ｃｏｓ（θ＋９０゜）］（ｄ／２）　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　…（ＸＩ）ここで、ｄは図２
に示す各気筒１・２間の距離である。 【００２７】式（ＸＩ）に式（Ｉ）〜（ＩＶ）を代入し
、クランク軸３のカウンタウェイト１ｅ・２ｅのオーバ
ーバランス（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）／ｍｒ０をｋ１と置
き、各バランサ１０・２０のオーバーバランスｍ２ｒ２
／ｍｒ０をｋ２と置くと、式（ＸＩ）は次式（ＸＩＩ）
で表される。 　　Ｍｙ＝（ｍｒ０ω２／ｇ）［ｃｏｓθ＋ｃｏｓ２θ
／λ−ｋ１ｃｏｓθ−ｋ２ｃｏｓθ］（ｄ／２）　　　
　　　−（ｍｒ０ω２／ｇ）［ｃｏｓ（θ＋９０゜）＋
ｃｏｓ２（θ＋９０゜）／λ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　−ｋ１ｃｏｓ（θ＋９０゜）−ｋ２ｃｏｓ
（θ＋９０゜）］（ｄ／２）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（
ＸＩＩ）【００２８】ここで、ｋ１＝１／２，ｋ＝１／
２の時、式（ＸＩＩ）は次式（ＸＩＩＩ）で表される。 　　Ｍｙ＝（ｍｒ０ω２／ｇ）［ｃｏｓθ＋ｃｏｓ２θ
／λ−（１／２）ｃｏｓθ−（１／２）ｃｏｓθ］（ｄ
／２）　　　　　　−（ｍｒ０ω２／ｇ）［ｃｏｓ（θ
＋９０゜）＋ｃｏｓ２（θ＋９０゜）／λ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　−（１／２）ｃｏｓ（θ＋９
０゜）−（１／２）ｃｏｓ（θ＋９０゜）］（ｄ／２）
　　　　　　＝（ｍｒ０ω２／ｇ）［ｃｏｓ２θ／λ］
（ｄ／２）　　　　　　　　−（ｍｒ０ω２／ｇ）［ｃ
ｏｓ２（θ＋９０゜）／λ］（ｄ／２）　　　　　　＝
（ｍｒ０ω２／ｇ）［ｃｏｓ２θ／λ−ｃｏｓ２（θ＋
９０゜）／λ］（ｄ／２）　　　　　　＝（ｍｒ０ω２
／ｇ）［ｃｏｓ２θ／λ＋ｃｏｓ２θ／λ］（ｄ／２）
　　　　　　＝（ｍｒ０ω２／ｇ）［ｃｏｓ２θ／λ］
ｄ　　　　…（ＸＩＩＩ）【００２９】したがって、第
一気筒１のクランクピン１ｃに対して第二気筒２のクラ
ンクピン２ｃの位相を９０゜進め、第一バランサ１０の
位相θ１０が第二気筒２のクランクピン２ｃの位相θ＋
９０゜と等しくなるようにし、更に第二バランサ２０の
位相θ２０が第一気筒１のクランクピン１ｃの位相θと
等しくなるようにし、クランク軸３の各カウンタウェイ
ト１ｅ・２ｅのオーバーバランスｋ１が１／２，各バラ
ンサ１０・２０のオーバーバランスｋ２が１／２となる
ようにした時に、エンジンのｙ軸回りの回転モーメント
は一次が０になることが解る。この場合、二次以下のも
のが残るが、これらは一次に比べ著しく小さい。 【００３０】（エンジンの縦軸回りの回転モーメントに
ついて）エンジンの縦軸（図中ｘ軸）回りのモーメント
Ｍｘは次式（ＸＩＶ）で表される。 　　Ｍｘ＝［−（Ｆ１−Ｆ０）ｓｉｎθ＋Ｐ２ｓｉｎθ
］（ｄ／２）　　　　　　−［（ｆ１−ｆ０）ｓｉｎ（
θ＋９０゜）−Ｐ１ｓｉｎ（θ＋９０゜）］（ｄ／２）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　…（ＸＩＶ）【００３１】式（ＸＩ
Ｖ）に式（ＩＩ）〜（ＩＶ）を代入し、クランク軸３の
各カウンタウェイト１ｅ・２ｅのオーバーバランス（ｍ
１ｒ１−ｍ０ｒ０）／ｍｒ０をｋ１と置き、各バランサ
１０・２０のオーバーバランスｍ２ｒ２／ｍｒ０をｋ２
と置くと、式（ＸＩＶ）は次式（ＸＶ）で表される。 　　Ｍｘ＝（ｍｒ０ω２／ｇ）［−ｋ１ｓｉｎθ＋ｋ２
ｓｉｎθ］（ｄ／２）　　　　　　−［ｋ１ｓｉｎ（θ
＋９０゜）−ｋ２ｓｉｎ（θ＋９０゜）］（ｄ／２）…
（ＸＶ）　　【００３２】ここで、ｋ１＝１／２，ｋ＝
１／２の時、式（ＸＶ）は次式（ＸＶＩ）で表される。 　　Ｍｘ＝（ｍｒ０ω２／ｇ）［−（１／２）ｓｉｎθ
＋（１／２）ｓｉｎθ］（ｄ／２）　　　　　　　　−
［（１／２）ｓｉｎ（θ＋９０゜）−（１／２）ｓｉｎ
（θ＋９０゜）］（ｄ／２）　　　　　　　　　　＝０
　　　　…（ＸＶＩ）【００３３】したがって、第一気
筒１のクランクピン１ｃに対して第二気筒２のクランク
ピン２ｃの位相を９０゜進め、第一バランサ１０の位相
θ１０が第二気筒２のクランクピン２ｃの位相θ＋９０
゜と等しくなるようにし、更に第二バランサ２０の位相
θ２０が第一気筒１のクランクピン１ｃの位相θと等し
くなるようにし、クランク軸３の各カウンタウェイト１
ｅ・２ｅのオーバーバランスｋ１が１／２，各バランサ
１０・２０のオーバーバランスｋ２が１／２となるよう
にした時に、エンジンの一次・二次の縦軸回りのモーメ
ントは０になることが解る。 【００３４】（作用■が成り立つ理由）第一バランサ１
０の位相θ１０がθ＋９０゜、第二バランサ２０の位相
θ２０がθとなるようにし、両バランサ軸１０ａ・２０
ａの振り分け角度γが９０゜となるようにした場合、第
一バランサ１０・第二バランサ２０の回転によって生じ
るクランク軸軸心３ａ回りの回転モーメントの総和Ｍ０
は次式（ＸＶＩＩ）で表される。回転モーメントの符号
は反時計回りを＋とする。 ここで、δはライナ中心線３ｃからの第一バランサ軸１
０ａの振り角である。Ｒはクランク軸軸心３ａからの各
バランサ軸１０ａ・２０ａまでの距離である。 【００３５】式（ＸＶＩＩ）に式（ＩＶ）を代入すると
、式（ＸＶＩＩ）は次式（ＸＶＩＩＩ）で表される。 　　Ｍ０　＝（ｍ２ｒ２ω２／ｇ）［ｃｏｓ（θ＋δ）
−ｃｏｓ（θ＋δ）］　　　　　　＝０　　　　…（Ｘ
ＶＩＩＩ）【００３６】したがって、第一バランサ１０
の位相θ１０がθ＋９０゜、第二バランサ２０の位相θ
２０がθとなるようにし、両バランサ軸１０ａ・２０ａ
の振り分け角度γが９０゜となるようにした時に、第一
バランサ１０・第二バランサ２０の回転によって生じる
クランク軸軸心３ａ回りの回転モーメントの総和が０に
なることが解る。 【００３７】 【発明の効果】■クランクピンアングルが９０゜になる
ので、クランク角０゜の時に第一気筒の爆発が起こり、
クランク角４５０゜の時に第二気筒の爆発が起こり、ク
ランク角７２０゜の時に第一気筒の爆発が起こる。この
ため、各爆発の間隔は４５０゜，２７０゜となり、クラ
ンクピンアングルが１８０゜の場合に比べ、その差が小
さく、各爆発の間隔がより等間隔に近づき爆発音の発生
状態や運転状態が滑らかさになる。 【００３８】■第一気筒１のクランクピン１ｃに対して
第二気筒２のクランクピン２ｃの位相を９０゜進め、第
一バランサ１０の位相θ１０が第二気筒２のクランクピ
ン２ｃの位相θ＋９０゜と等しくなるようにし、第二バ
ランサ２０の位相θ２０が第一気筒１のクランクピン１
ｃの位相θと等しくなるようにし、クランク軸３の各カ
ウンタウェイト１ｅ・２ｅのオーバーバランスｋ１が１
／２，各バランサ１０・２０のオーバーバランスｋ２が
１／２となるようにしたので、エンジンの縦振動と横振
動、エンジンのクランク軸軸長方向のピッチング、エン
ジンの縦軸回りの回転モーメントをそれぞれ軽減するこ
とができる。 【００３９】■第一バランサ１０の位相θ１０がθ＋９
０゜、第二バランサ２０の位相θ２０がθとなるように
し、両バランサ軸１０ａ・２０ａの振り分け角度γが９
０゜となるようにしたので、各バランサ１０・２０の回
転によって生じるクランク軸軸心３ａ回りの回転モーメ
ントの総和を０にできる。 【００４０】 【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 図１は本考案の実施例に係る二軸バランサを備えた直列
二気筒エンジンの正面の模式図である。図２は図１の側
面図である。 【００４１】このエンジンでは、第一気筒１と第二気筒
２とを直列に配置している。第一気筒１の構成要素は次
の通りである。符号１ａはピストン、１ｂはコンロッド
小端部、１ｃはクランクピン、１ｄはコンロッド大端部
、１ｅはカウンタウェイトを示している。第二気筒２の
構成要素は次の通りである。符号２ａはピストン、２ｂ
はコンロッド小端部、２ｃはクランクピン、２ｄはコン
ロッド大端部、２ｅはカウンタウェイトを示している。 【００４２】第一気筒１のピストン１ａ及びコンロッド
小端部１ｂの質量ｍとクランク半径ｒ０の積ｍｒ０の値
と、第二気筒２のピストン２ａ及びコンロッド小端部２
ｂの質量ｍとクランク半径ｒ０の積ｍｒ０の値は等しく
してある。第一気筒１のクランクピン１ｃ及びコンロッ
ド大端部１ｄの質量ｍ０とクランク半径ｒ０の積ｍ０ｒ
０の値と、第二気筒２のクランクピン２ｃ及びコンロッ
ド大端部２ｄの質量ｍ０とクランク半径ｒ０の積ｍ０ｒ
０の値は等しくしてある。第一気筒１のカウンタウェイ
ト１ｅの質量ｍ１とその回転半径ｒ１の積ｍ１ｒ１の値
と、第二気筒２のカウンタウェイト２ｅの質量ｍ１とそ
の回転半径ｒ１の積ｍ１ｒ１の値は等しくしてある。 【００４３】第一気筒１のクランクピン１ｃの回転軌跡
１ｄの周囲に第二バランサ２０を配置し、第二気筒２の
クランクピン２ｃの回転気筒２ｄ（１ｄと２ｄは図１で
は重なり合うが、２ｄは１ｄよりも紙面奥側に位置する
）の周囲に第一バランサ１０を配置し、クランク軸軸心
３ａから等距離Ｒ離れた位置に第一バランサ軸１０ａと
第二バランサ軸２０ａとを振り分けて配置してある。 第一バランサ１０の質量ｍ２とその回転半径ｒ２の積ｍ
２ｒ２の値と、第二バランサ２０の質量ｍ２とその回転
半径ｒ２の積ｍ２ｒ２の値は等しくしてある。 【００４４】各バランサ１０・２０は歯車伝動機構（図
外）を介してクランク軸３に連動連結してある。クラン
ク軸３の回転方向３ｂは時計回りである。各バランサ１
０・２０の回転方向１０ｂ・２０ｃは反時計回りである
。クランク軸３の回転速度と各バランサ１０・２０の回
転速度はいずれも等しい。 【００４５】第一気筒１のクランクピン１ｃに対して第
二気筒２のクランクピン２ｃの位相を９０゜進めてある
。 【００４６】ライナ中心線３ｃの上死点側を起点とした
第一気筒１のクランクピン１ｃの位相をθ、第二気筒２
のクランクピン２ｃの位相をθ＋９０゜、第一バランサ
軸１０ａ下側の鉛直線１０ｃを起点とした第一バランサ
１０の位相θ１０、第二バランサ軸２０ａ下側の鉛直線
２０ｃを起点とした第二バランサ２０の位相θ２０、と
して、第一バランサ１０の位相θ１０が第二気筒２のク
ランクピン２ｃの位相θ＋９０゜と等しくなるようにし
、第二バランサ２０の位相θ２０が第一気筒１のクラン
クピン１ｃの位相θと等しくなるようにし、両バランサ
軸１０ａ・２０ａの振り分け角度γを９０゜としてある
。 【００４７】クランク軸３の各カウンタウェイト１ｅ・
２ｅのオーバーバランス（ｍ１ｒ１−ｍ０ｒ０）／ｍｒ
０をｋ１とし、更に、各バランサ１０・２０のオーバー
バランスｍ２ｒ２／ｍｒ０をｋ２として、ｋ１を１／２
，ｋ２を１／２に設定してある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る二軸バランサを備えた直
列二気筒エンジンの正面の模式図である。

【図２】図２は図１の側面図である。

【符号の説明】

１…第一気筒、１ｃ…１のクランクピン、１ｄ…１ｃの
回転軌跡、１ｅ…１のカウンタウェイト、２…第二気筒
、２ｃ…２のクランクピン、２ｄ…２ｃの回転軌跡、２
ｅ…２のカウンタウェイト、３…クランク軸、３ａ…ク
ランク軸軸心、３ｂ…３の回転方向、３ｃ…ライナ中心
線、１０…第一バランサ、１０ａ…第一バランサ軸、１
０ｂ…１０の回転方向、１０ｃ…１０ａ下側の鉛直線、
２０…第二バランサ、２０ａ…第二バランサ軸、２０ｂ
…２０の回転方向、２０ｃ…２０ａ下側の鉛直線、Ｒ…
３ａから１０ａ・２０ａまでの距離、θ…３ｃの上死点
側を起点とした１ｃの位相、θ＋９０゜…３ｃの上死点
側を起点とした２ｃの位相、θ１０…１０ｃを起点とし
た１０の位相、θ２０…２０ｃを起点とした２０の位相
、γ…１０ａ・２０ａの振り分け角度、ｋ１…１ｅ・２
ｅのオーバーバランス、ｋ２…１０・２０のオーバーバ
ランス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第一気筒（１）のクランクピン（１ｃ
   ）の回転軌跡（１ｄ）の周囲に第二バランサ（２０）を
   配置し、第二気筒（２）のクランクピン（２ｃ）の回転
   軌跡（２ｄ）の周囲に第一バランサ（１０）を配置し、
   クランク軸軸心（３ａ）から等距離Ｒ離れた位置に第一
   バランサ軸（１０ａ）と第二バランサ軸（２０ａ）を振
   り分けて配置し、各バランサ（１０）・（２０）を、ク
   ランク軸（３）の回転方向（３ｂ）と逆方向（１０ｂ）
   ・（２０ｂ）で、かつクランク軸（３）の回転速度と同
   速で回転させるように構成した、二軸バランサを備えた
   直列二気筒エンジンにおいて、第一気筒（１）のクラン
   クピン（１ｃ）に対して第二気筒（２）のクランクピン
   （２ｃ）の位相を９０゜進め、ライナ中心線（３ｃ）の
   上死点側を起点とした第一気筒（１）のクランクピン（
   １ｃ）の位相をθ、第二気筒（２）のクランクピン（２
   ｃ）の位相をθ＋９０゜、第一バランサ軸（１０ａ）下
   側の鉛直線（１０ｃ）を起点とした第一バランサ（１０
   ）の位相をθ１０、第二バランサ軸（２０ａ）下側の鉛
   直線（２０ｃ）を起点とした第二バランサ（２０）の位
   相をθ２０として、第一バランサ（１０）の位相θ１０
   が第二気筒（２）のクランクピン（２ｃ）の位相θ＋９
   ０゜と等しくなるようにし、第二バランサ（２０）の位
   相θ２０が第一気筒（１）のクランクピン（１ｃ）の位
   相θと等しくなるようにし、両バランサ軸（１０ａ）・
   （２０ａ）の振り分け角度γを９０゜とし、クランク軸
   （３）の各カウンタウェイト（１ｅ）・（２ｅ）のオー
   バーバランスｋ１が１／２となり、各バランサ（１０）
   ・（２０）のオーバーバランスｋ２が１／２となるよう
   にした、ことを特徴とする直列二気筒エンジン。