JPH05172187A - Balancer device fo power plant - Google Patents
Balancer device fo power plantInfo
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- JPH05172187A JPH05172187A JP35451591A JP35451591A JPH05172187A JP H05172187 A JPH05172187 A JP H05172187A JP 35451591 A JP35451591 A JP 35451591A JP 35451591 A JP35451591 A JP 35451591A JP H05172187 A JPH05172187 A JP H05172187A
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- power plant
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、往復運動型エンジンに
バランスシャフトを設けて往復動慣性質量により発生す
る振動を低減させるパワープラントのバランサ装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a balancer device for a power plant, in which a reciprocating engine is provided with a balance shaft to reduce vibration generated by reciprocating inertial mass.
【0002】[0002]
【従来の技術】往復運動型エンジンのバランサ装置は、
たとえば特公昭57−44863号公報により知られて
いる。そこでは、クランク軸に平行にバランスシャフト
が設けられ、クランク軸と連動してバランスシャフトが
回転される。そして、エンジン単体では、図2に示すよ
うに、ピストン・コネクティングロッド系の往復質量に
よる慣性力Fと、バランスシャフト2の発生する慣性力
(エンジン中心の各側でf)がエンジン1の長手方向中
心3でつり合うように設計されている。すなわち、F=
2fとなるように設計されている。2. Description of the Related Art A balancer device for a reciprocating engine is
For example, it is known from JP-B-57-44863. There, a balance shaft is provided parallel to the crankshaft, and the balance shaft is rotated in conjunction with the crankshaft. Then, in the engine alone, as shown in FIG. 2, the inertia force F due to the reciprocating mass of the piston-connecting rod system and the inertia force generated by the balance shaft 2 (f on each side of the engine center) are in the longitudinal direction of the engine 1. Designed to be balanced at center 3. That is, F =
It is designed to be 2f.
【0003】実際の車両搭載状態では、振動系は、図3
に示すように、エンジン+トランスミッション4のパワ
ープラントから成り、該パワープラントにはパワープラ
ント重心5を中心としてエンジン中心3にかかる慣性力
によりピッチングモーメントがかかっている。しかし、
上記のように2つの慣性力をつり合わせることにより、
ピッチングモーメントとしてもつり合っている。すなわ
ち、図3において、エンジンの発生するモーメント
ME 、およびバランスシャフトの発生するモーメントM
B は、それぞれ次のように計算され、互いにつり合って
いる。 ME =F(a+l) MB =af+(a+2l)f =2f(a+l) =F(a+l) ∴ME =MB In an actual vehicle-mounted state, the vibration system is as shown in FIG.
As shown in (1), the power plant is composed of an engine and a transmission 4, and a pitching moment is applied to the power plant by an inertial force applied to the engine center 3 with the center of gravity 5 of the power plant as the center. But,
By balancing the two inertial forces as described above,
Engage as a pitching moment. That is, in FIG. 3, the moment M E generated by the engine and the moment M generated by the balance shaft are generated.
B are calculated as follows and are balanced with each other. M E = F (a + 1) M B = af + (a + 2l) f = 2f (a + l) = F (a + 1) ∴M E = M B
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】バランスシャフト自体
はエネルギ損失につながるので、エネルギ損失をできる
だけ小さく抑えるために、バランスシャフトを軽量化さ
せバランス率を低下させた場合、エンジンの発生する慣
性力に対しバランスシャフトの発生する慣性力が小さく
なり、ピッチングモーメントが発生し、エンジン振動、
騒音が悪化する。つまり、振動、騒音の悪化なしではバ
ランスウエイトの重量を軽くできない。Since the balance shaft itself leads to energy loss, in order to keep the energy loss as small as possible, when the balance shaft is made lighter and the balance ratio is lowered, the balance shaft has a smaller inertia force. The inertial force generated by the balance shaft is reduced, a pitching moment is generated, engine vibration,
The noise gets worse. That is, the weight of the balance weight cannot be reduced without the deterioration of vibration and noise.
【0005】本発明の目的は、本質的にピッチングモー
メントを発生させることなく、バランスシャフトの重量
を軽減させることができるパワープラントのバランサ装
置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a balancer device for a power plant, which can reduce the weight of the balance shaft without essentially generating a pitching moment.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、つぎのパワープラントのバランサ装置によって達
成される。すなわち、エンジンとトランスミッションか
ら成るパワープラントと、エンジンに回転可能に装着さ
れたバランスシャフトとから成るパワープラントのバラ
ンサ装置において、パワープラントの重心からエンジン
が発生する慣性力の中心までの距離(LF )よりも、パ
ワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣性
力の中心までの距離(LX )を長くし、パワープラント
重心に作用する両慣性力によるモーメントをつり合わせ
たことを特徴とするパワープラントのバランサ装置。According to the present invention, the above object is achieved by the following balancer device for a power plant. That is, in a balancer device for a power plant including a power plant including an engine and a transmission and a balance shaft rotatably mounted on the engine, a distance (L F from a center of gravity of the power plant to a center of inertial force generated by the engine). ), The distance (L X ) from the center of gravity of the power plant to the center of inertial force generated by the balance shaft is made longer, and the moments due to both inertial forces acting on the center of gravity of the power plant are balanced. Balancer equipment.
【0007】[0007]
【作用】エンジンの発生する慣性力Fによる、パワープ
ラント重心まわりのピッチングモーメントME はME =
FLF である。一方、バランスシャフトの発生する慣性
力FX による、パワープラント重心まわりのピッチング
モーメントMB は、MB =FX LX である。両慣性力に
よるピッチングモーメントを相殺させた場合は、FLF
=FX LX である。ここで、パワープラント重心からエ
ンジンの発生する慣性力の中心までの距離LF よりも、
パワープラント重心からバランスシャフトが発生する慣
性力の中心までの距離LX を長くすることにより、すな
わちLX >LF とすることにより、FX <Fとすること
ができる。したがって、バランスウエイトの重量を、従
来必要とされていたFに対応する重量から、それよりも
小さいFX に対応する重量に、ピッチングモーメントの
発生を伴なうことなく、低減できる。ACTION The pitching moment M E around the center of gravity of the power plant due to the inertia force F generated by the engine is M E =
FL F. On the other hand, the pitching moment M B around the center of gravity of the power plant due to the inertial force F X generated by the balance shaft is M B = F X L X. If the pitching moment due to both inertial forces is canceled, FL F
= F X L X. Here, from the distance L F from the center of gravity of the power plant to the center of inertial force generated by the engine,
By increasing the distance L X from the center of gravity of the power plant to the center of the inertial force generated by the balance shaft, that is, by setting L X > L F , F X <F can be satisfied. Therefore, the weight of the balance weight can be reduced from the weight corresponding to F that has been conventionally required to the weight corresponding to F X smaller than that, without generating a pitching moment.
【0008】[0008]
【実施例】図1は、本発明に係るパワープラントのバラ
ンサ装置の望ましい実施例を示している。図1におい
て、往復運動型エンジン11とトランスミッション14
は、一体的に連結されて、パワープラント17を構成し
ている。エンジン11のシリンダブロックには、バラン
スシャフト12がクランク軸軸芯に平行に、クランク軸
の両側に配設されており、クランク軸の回転に同期させ
て回転されることにより、エンジン11のピストン・コ
ネクティングロッド系の質量の往復によって生じる振動
を低減している。1 shows a preferred embodiment of a balancer device for a power plant according to the present invention. In FIG. 1, a reciprocating engine 11 and a transmission 14
Are integrally connected to form a power plant 17. In the cylinder block of the engine 11, balance shafts 12 are arranged parallel to the crankshaft axis on both sides of the crankshaft, and are rotated in synchronization with the rotation of the crankshaft, so that the pistons of the engine 11 Vibrations caused by the reciprocating mass of the connecting rod system are reduced.
【0009】エンジン11とトランスミッション14と
から成るパワープラント17の重心15は、エンジン1
1の中心13よりもトランスミッション14側にあり、
パワープラント重心15とエンジン中心13との間の距
離をLF とおく。エンジン11のピストン・コネクティ
ングロッド系の往復運動時の慣性力Fはエンジン中心1
3にかかるので、慣性力Fによるパワープラント重心1
5まわりのピッチングモーメントME はME =FLF で
ある。The center of gravity 15 of the power plant 17 composed of the engine 11 and the transmission 14 is the engine 1
Located closer to the transmission 14 than the center 13 of 1,
The distance between the power plant center of gravity 15 and the engine center 13 is set to L F. The inertia force F during reciprocating motion of the piston / connecting rod system of the engine 11 is the center of the engine 1.
3, so the center of gravity of the power plant 1 due to the inertial force F
The pitching moment M E around 5 is M E = FL F.
【0010】一方、バランスシャフト12の重心、すな
わちバランスシャフト12の発生する慣性力中心16と
パワープラント重心15との間の距離をLX とおくと、
バランスシャフト12の発生する慣性力FX がパワープ
ラント重心15まわりに発生するピッチングモーメント
MB は、MB =FX LX である。On the other hand, if the center of gravity of the balance shaft 12, that is, the distance between the center 16 of inertial force generated by the balance shaft 12 and the center of gravity 15 of the power plant is L X ,
The pitching moment M B generated by the inertial force F X generated by the balance shaft 12 around the center of gravity 15 of the power plant is M B = F X L X.
【0011】ピストン・コネクティングロッド系の慣性
力Fがパワープラント重心15まわりに発生するピッチ
ングモーメントME と、バランスシャフト12の慣性力
FX がパワープラント重心15まわりに発生するピッチ
ングモーメントMB をつり合わせて、パワープラント重
心15まわりのピッチングモーメントを0にするには、
FLF =FX LX でなければならない。いま、パワープ
ラント重心15からバランスシャフト重心16までの距
離LX を、パワープラント重心15からピストン・コネ
クティングロッド系の重心13までの距離LF より大に
設定すれば、すなわちLX >LF と設定すれば、FX <
Fとすることができる。したがって、バランスシャフト
12の発生する慣性力FX が、従来必要とされていたF
よりも小さくでき、パワープラント重心15まわりのピ
ッチングモーメントを生じることなく、バランスシャフ
ト12のバランス率を小にして、バランスウエイトを軽
量化することができる。A pitching moment M E generated by the inertia force F of the piston-connecting rod system around the center of gravity 15 of the power plant, and an inertial force F X of the balance shaft 12 suspended by the pitching moment M B generated around the center of gravity 15 of the power plant. In addition, to make the pitching moment around the center of gravity 15 of the power plant 0,
It must be FL F = F X L X. Now, if the distance L X from the power plant center of gravity 15 to the balance shaft center of gravity 16 is set to be larger than the distance L F from the power plant center of gravity 15 to the center of gravity 13 of the piston / connecting rod system, that is, L X > L F If set, F X <
It can be F. Therefore, the inertial force F X generated by the balance shaft 12 is F that has been conventionally required.
The balance weight of the balance shaft 12 can be reduced by reducing the balance ratio of the balance shaft 12 without generating a pitching moment around the center of gravity 15 of the power plant.
【0012】上記のように、パワープラント重心15か
らバランスシャフト重心16までの距離LX を、パワー
プラント重心15からピストン・コネクティングロッド
系の重心13までの距離LF より大とするための構造は
次の通りである。すなわち、バランスシャフト12は、
ピストン・コネクティングロッド系の重心13に対応す
る位置にジャーナル部を有し、ジャーナル軸受を介して
シリンダブロックに回転自在に支持される。バランスウ
エイトはバランスシャフト軸方向に2分割されて前記ジ
ャーナル部の両側に配置され、このジャーナル部よりも
パワープラント重心15から遠い方のバランスウエイト
12cのアンバランス成分のマス(慣性力f1 )を他方
のバランスウエイト12dのアンバランス成分のマス
(慣性力f2 )よりも大としてある。ただし、f1 +f
2 =FX である。これによって、バランスシャフト12
の重心16がピストン・コネクティングロッド系重心1
3よりも、パワープラント重心から離れる方向に移る。As described above, the structure for making the distance L X from the power plant center of gravity 15 to the balance shaft center of gravity 16 larger than the distance L F from the power plant center of gravity 15 to the center of gravity 13 of the piston / connecting rod system is It is as follows. That is, the balance shaft 12 is
A journal portion is provided at a position corresponding to the center of gravity 13 of the piston / connecting rod system, and is rotatably supported by the cylinder block via a journal bearing. The balance weight is divided into two parts in the axial direction of the balance shaft and arranged on both sides of the journal part, and the mass (inertial force f 1 ) of the unbalanced component of the balance weight 12c farther from the center of gravity 15 of the power plant than the journal part. It is larger than the mass (inertial force f 2 ) of the unbalanced component of the other balance weight 12d. However, f 1 + f
A 2 = F X. As a result, the balance shaft 12
16 is the center of gravity of piston / connecting rod system.
Move from 3 to the direction away from the center of gravity of the power plant.
【0013】つぎに、作用を説明する。LX >LF によ
り、FX <Fとすることができ、バランスウエイトを従
来より軽量化でき、車両の軽量化、バランスウエイト回
転のフリクション低減、エンジン出力向上がはかられ
る。Next, the operation will be described. By L X > L F , F X <F can be achieved, and the balance weight can be made lighter than before, and the weight of the vehicle can be reduced, the friction of the balance weight rotation can be reduced, and the engine output can be improved.
【0014】また、バランスウエイトをエンジン中心1
3に対して前後に均等に分配する必要がなくなったた
め、バランスシャフト12を短かくでき、かつ2点支持
にすることができる。このため、更なるフリクション低
減がはかられるとともに、ベアリング数低減によるコス
トダウン、給油必要部位が減ることによるオイルポンプ
容量の低減が可能となる。The balance weight is centered on the engine 1.
Since it is not necessary to evenly distribute the balance shafts 3 and 4, the balance shaft 12 can be made short and can be supported at two points. Therefore, it is possible to further reduce the friction, reduce the cost by reducing the number of bearings, and reduce the oil pump capacity due to the reduction of the parts that require oil supply.
【0015】さらに、バランスシャフト12を短かくで
きることにより、エンジンオイルを撹拌する部位が減る
ことと、バランスシャフト配置の自由度が高いため、シ
リンダヘッドからシリンダブロックへのエンジンオイル
落し穴を避けることが容易となる。その結果、PCV
(ポジティブクランクケースベンチレーション)システ
ムからのオイル持ち去り量を低減できること、オイルフ
ィラーキャップ締め忘れ時のオイル飛散量を低減できる
こと、エンジンオイルへの気泡混入を低減できるため、
各部ベアリングの焼付きに対して有利になること、など
の種々の作用効果が得られる。Further, since the balance shaft 12 can be shortened, the portion where the engine oil is agitated is reduced, and the balance shaft can be arranged with a high degree of freedom. Therefore, it is easy to avoid the engine oil drop hole from the cylinder head to the cylinder block. Becomes As a result, PCV
(Positive crankcase ventilation) The amount of oil taken out from the system can be reduced, the amount of oil splashed when forgetting to tighten the oil filler cap can be reduced, and the inclusion of bubbles in engine oil can be reduced.
It is possible to obtain various effects such as being advantageous for seizure of the bearings of each part.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、パワープラントの重心
からエンジンが発生する慣性力の中心までの距離LF よ
りも、パワープラント重心からバランスシャフトが発生
する慣性力の中心までの距離LX を長く設定したので、
パワープラント重心まわりにピッチングモーメントを発
生させることなく、バランスシャフトの重量を低減でき
きる。その結果、エンジン出力向上、バランスシャフト
フリクション低減、バランスシャフトの長さの低減等の
種々の効果も得られる。According to the present invention, the distance L X from the center of gravity of the power plant to the center of inertial force generated by the balance shaft is more than the distance L F from the center of gravity of the power plant to the center of inertial force generated by the engine. Was set long, so
The weight of the balance shaft can be reduced without generating a pitching moment around the center of gravity of the power plant. As a result, various effects such as improved engine output, reduced balance shaft friction, and reduced balance shaft length can be obtained.
【図1】本発明の一実施例に係るパワープラントのバラ
ンサ装置の概略側面図である。FIG. 1 is a schematic side view of a balancer device for a power plant according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来のエンジンのバランサ装置の概略側面図で
ある。FIG. 2 is a schematic side view of a conventional engine balancer device.
【図3】従来のパワープラントのバランサ装置の概略側
面図である。FIG. 3 is a schematic side view of a conventional balancer device for a power plant.
11 エンジン 12 バランスシャフト 13 エンジン中心(エンジンの発生する慣性力中心) 14 トランスミッション 15 パワープラント重心 16 バランスシャフトの発生する慣性力中心 17 パワープラント 11 engine 12 balance shaft 13 engine center (center of inertial force generated by engine) 14 transmission 15 center of gravity of power plant 16 center of inertial force generated by balance shaft 17 power plant
Claims (1)
パワープラントと、エンジンに回転可能に装着されたバ
ランスシャフトとから成るパワープラントのバランサ装
置において、パワープラントの重心からエンジンが発生
する慣性力の中心までの距離(LF )よりも、パワープ
ラント重心からバランスシャフトが発生する慣性力の中
心までの距離(LX )を長くし、パワープラント重心に
作用する両慣性力によるモーメントをつり合わせたこと
を特徴とするパワープラントのバランサ装置。1. A balancer device for a power plant, comprising a power plant including an engine and a transmission, and a balance shaft rotatably mounted on the engine, and a distance from a center of gravity of the power plant to a center of inertial force generated by the engine. It is characterized in that the distance (L X ) from the center of gravity of the power plant to the center of inertial force generated by the balance shaft is made longer than (L F ), and the moments due to both inertial forces acting on the center of gravity of the power plant are balanced. Power plant balancer equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35451591A JP3550156B2 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Power plant balancer equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35451591A JP3550156B2 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Power plant balancer equipment |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002046648A Division JP3785102B2 (en) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | Power plant balancer equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05172187A true JPH05172187A (en) | 1993-07-09 |
JP3550156B2 JP3550156B2 (en) | 2004-08-04 |
Family
ID=18438081
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35451591A Expired - Lifetime JP3550156B2 (en) | 1991-12-20 | 1991-12-20 | Power plant balancer equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3550156B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6244236B1 (en) | 1998-06-25 | 2001-06-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Balancer system for power plant |
JP2008045438A (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Suzuki Motor Corp | Engine balancer device |
-
1991
- 1991-12-20 JP JP35451591A patent/JP3550156B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6244236B1 (en) | 1998-06-25 | 2001-06-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Balancer system for power plant |
DE19928969B4 (en) * | 1998-06-25 | 2006-12-14 | Nissan Motor Co., Ltd., Yokohama | Compensation system for a power plant |
JP2008045438A (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Suzuki Motor Corp | Engine balancer device |
US7434560B2 (en) | 2006-08-11 | 2008-10-14 | Suzuki Motor Corporation | Balancing device for an engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3550156B2 (en) | 2004-08-04 |
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