JPH09166182A - Low vibration v-type engine - Google Patents

Low vibration v-type engine

Info

Publication number
JPH09166182A
JPH09166182A JP34811595A JP34811595A JPH09166182A JP H09166182 A JPH09166182 A JP H09166182A JP 34811595 A JP34811595 A JP 34811595A JP 34811595 A JP34811595 A JP 34811595A JP H09166182 A JPH09166182 A JP H09166182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crankshaft
engine
cylinder
angle
cylinders
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.)
Pending
Application number
JP34811595A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masamori Sugizaki
昌盛 杉崎
Yoshiharu Isaka
義治 井坂
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.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha 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 Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP34811595A priority Critical patent/JPH09166182A/en
Publication of JPH09166182A publication Critical patent/JPH09166182A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B61/00Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/02Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1816Number of cylinders four

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the riding sensation of a motorcycle by a method wherein various forces generated during drive of an engine are offset and the generation of the various force is reduced, the generation of vibration of the engine is reduced, and further the generation of vibration of a mounted engine is reduced. SOLUTION: A low vibration V-type engine is a four-cylinder V-type engine wherein front and rear cylinders 22 and 22 are protruded in a V-shape, as seen from a line of sight along the axis 23 of the crank shaft 21, in a crank case supporting the crank shaft 21. Balancers 34 and 34 to offset a primary inertia force F1 of a reciprocation mass (m) of a piston 29 and a primary inertia couple M1 in linkage with the crank shaft 21 are provided. A crossing angle β between the two axes 26 and 27 of front and rear cylinders 22 and 22 and a phase angle αbetween the crank pins 31 of the two adjoining cylinders 22 and 22 are set so that a secondary inertia force F2 of the reciprocation mass (m) is minimized.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、往復質量の1次慣
性力と1次慣性偶力を打ち消し、かつ、2次慣性力を小
さくさせるようにした新規な低振動V型エンジンに関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a novel low-vibration V-type engine that cancels the primary inertial force and the primary inertial couple of reciprocating mass and reduces the secondary inertial force. .

【0002】[0002]

【従来の技術】V型エンジンは、通常、クランク軸を支
承するクランクケースに、上記クランク軸の軸心に沿っ
た視線でみて、前、後シリンダがV形状に突設されてい
る。
2. Description of the Related Art Generally, a V-type engine has a crankcase that supports a crankshaft and has front and rear cylinders protruding in a V-shape when viewed from a line of sight along the axis of the crankshaft.

【0003】そして、エンジンが駆動するときには、各
シリンダのシリンダ孔に供給された混合気が適宜燃焼さ
せられると共に、その燃焼ガスが適宜排出され、これに
より、各シリンダのピストンが各シリンダ内のシリンダ
孔を軸方向に往復動し、これに連接棒を介して上記クラ
ンク軸が連動して回転し、このクランク軸から動力が出
力されるようになっている。
When the engine is driven, the air-fuel mixture supplied to the cylinder holes of each cylinder is appropriately burned, and the combustion gas is appropriately discharged, so that the piston of each cylinder causes the cylinder in each cylinder to move. The hole is reciprocally moved in the axial direction, and the crankshaft is interlocked with the hole through a connecting rod to rotate, and power is output from the crankshaft.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記エンジ
ンの駆動時には、ピストン等の往復質量により、1次慣
性力、1次慣性偶力、および2次慣性力が生じ、これら
の複合によって、エンジンが振動することとなる。
By the way, when the engine is driven, a reciprocating mass of a piston or the like produces a primary inertial force, a primary inertial couple, and a secondary inertial force. It will vibrate.

【0005】そこで、上記振動を打ち消すために、従
来、種々の振動打ち消し手段が提案されているが、いず
れも十分に満足のいくものではなく、未だ改善の余地が
残されている。
In order to cancel the above vibrations, various vibration canceling means have been proposed in the past, but none of them are sufficiently satisfactory, and there is still room for improvement.

【0006】一方、自動二輪車では、乗り心地の向上の
ために、搭載エンジンの振動を低減させることが望まれ
ている。
On the other hand, in motorcycles, it is desired to reduce the vibration of the mounted engine in order to improve the riding comfort.

【0007】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、エンジンの駆動時に生じる各種の力を打
ち消し、かつ、少なくして、エンジンの振動を低減させ
るようにした低振動V型エンジンの提供を課題とする。
The present invention has been made by paying attention to the above circumstances, and is a low vibration V which is designed to cancel and reduce various forces generated when the engine is driven to reduce the vibration of the engine. The challenge is to provide a type engine.

【0008】また、搭載エンジンの振動を低減させるこ
とにより、自動二輪車の乗り心地を向上させることを課
題とする。
Another object is to improve the riding comfort of the motorcycle by reducing the vibration of the mounted engine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の低振動V型エンジンは、次の如くである。
The low vibration V-type engine of the present invention for achieving the above object is as follows.

【0010】請求項1の発明は、クランク軸21を支承
するクランクケース19に、上記クランク軸21の軸心
23に沿った視線でみて、前、後シリンダ22,22を
V形状に突設した2気筒もしくは4気筒のV型エンジン
であって、上記クランク軸21に連動してピストン29
等の往復質量mの1次慣性力F1 と、1次慣性偶力M1
とを打ち消すバランサ34,34を設け、一方、同上往
復質量mの2次慣性力F2 を最小にするよう上記前、後
シリンダ22,22の両軸心26,27の交角βと、上
記クランク軸21の軸方向で隣り合う両シリンダ22,
22のピストンピン32同士の位相角αとを設定したも
のである。
According to the first aspect of the present invention, the front and rear cylinders 22 and 22 are provided on the crankcase 19 supporting the crankshaft 21 so as to project in a V shape when viewed from a line of sight along the axis 23 of the crankshaft 21. A two-cylinder or four-cylinder V-type engine, which has a piston 29 linked with the crankshaft 21.
Primary inertia force F 1 of reciprocating mass m, etc., and primary inertia couple M 1
Balancers 34, 34 for canceling the above are provided, and on the other hand, in order to minimize the secondary inertia force F 2 of the reciprocating mass m, the intersection angle β of the shaft center 26, 27 of the front and rear cylinders 22, 22 and the crank Both cylinders 22, which are adjacent to each other in the axial direction of the shaft 21,
The phase angle α between the piston pins 32 of 22 is set.

【0011】請求項2の発明は、請求項1の発明に加え
て、交角βと位相角αとの合計をほぼ90°としたもの
である。
According to a second aspect of the invention, in addition to the first aspect of the invention, the total of the intersection angle β and the phase angle α is set to about 90 °.

【0012】請求項3の発明は、請求項1、もしくは2
の発明に加えて、交角βを20〜30°とし、かつ、ク
ランク軸21が車幅方向に延びるようにしてエンジン1
0を自動二輪車1に搭載したものである。
The invention of claim 3 is the invention of claim 1 or 2.
In addition to the above invention, the cross angle β is set to 20 to 30 °, and the crankshaft 21 extends in the vehicle width direction.
0 is mounted on the motorcycle 1.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図2において、符号1は自動二輪車で、図
中矢印Frはこの自動二輪車1の前方を示している。ま
た、下記する左右とは上記前方に向っての車幅方向をい
うものとする。
In FIG. 2, reference numeral 1 is a motorcycle, and an arrow Fr in the figure indicates the front of the motorcycle 1. The left and right described below refer to the vehicle width direction toward the front.

【0016】上記自動二輪車1の車体フレーム2の前端
にはフロントフォーク3が操向自在に支承されている。
このフロントフォーク3の下端には前車輪4が回転自在
に支承され、同上フロントフォーク3の上端にはハンド
ル5が取り付けられている。一方、上記車体フレーム2
の後端部にはリヤアーム7が上下に揺動自在に枢支さ
れ、このリヤアーム7の揺動端に後車輪8が回転自在に
支承されている。そして、上記前車輪4と後車輪8とに
よって上記自動二輪車1の車体が路面9上に支持されて
いる。
A front fork 3 is rotatably supported on the front end of a body frame 2 of the motorcycle 1.
A front wheel 4 is rotatably supported on the lower end of the front fork 3, and a handle 5 is attached to the upper end of the front fork 3. On the other hand, the body frame 2
A rear arm 7 is pivotally supported at a rear end of the rear arm 7 so as to be vertically swingable, and a rear wheel 8 is rotatably supported at a swing end of the rear arm 7. The vehicle body of the motorcycle 1 is supported on the road surface 9 by the front wheels 4 and the rear wheels 8.

【0017】上記自動二輪車1には内燃機関であるエン
ジン10が搭載され、このエンジン10は車体フレーム
2に支持されている。また、同上車体フレーム2には上
記エンジン10に燃料を供給する燃料タンク12が支持
されている。また、同上エンジン10に潤滑油を供給す
る油タンク13が設けられている。上記エンジン10に
は動力伝達装置14が連設され、この動力伝達装置14
の出力軸と上記後車輪8とがチェーン式の巻掛式動力伝
達手段15で連動連結されている。また、16はカウリ
ングである。
An engine 10 which is an internal combustion engine is mounted on the motorcycle 1 and the engine 10 is supported by a vehicle body frame 2. A fuel tank 12 that supplies fuel to the engine 10 is supported on the vehicle body frame 2. Further, an oil tank 13 for supplying lubricating oil to the engine 10 is provided. A power transmission device 14 is connected to the engine 10 and is connected to the engine 10.
The output shaft and the rear wheel 8 are interlocked by a chain-type winding power transmission means 15. Reference numeral 16 is a cowling.

【0018】そして、上記エンジン10の駆動による動
力が上記動力伝達装置14と巻掛式動力伝達手段15と
を介して上記後車輪8に伝達可能とされ、これにより、
上記自動二輪車1は路面9上を走行可能とされている。
The power generated by the drive of the engine 10 can be transmitted to the rear wheel 8 via the power transmission device 14 and the winding power transmission means 15.
The motorcycle 1 is capable of traveling on a road surface 9.

【0019】図1〜4において、上記エンジン10はア
ルミ合金鋳造製のクランクケース19を有している。こ
のクランクケース19内のクランク室20にクランク軸
21が収容されると共に、このクランク軸21はその軸
心23回りに回転自在となるよう上記クランクケース1
9に支承されている。上記クランク軸21の軸心23は
左右方向、つまり、車幅方向に延びている。
1 to 4, the engine 10 has a crankcase 19 made of aluminum alloy casting. The crankshaft 21 is housed in the crank chamber 20 in the crankcase 19, and the crankcase 21 is rotatable about its axis 23.
9 is supported. The axis 23 of the crankshaft 21 extends in the left-right direction, that is, the vehicle width direction.

【0020】上記クランクケース19にはアルミ合金鋳
造製の複数(4つ)のシリンダ22が突設されている。
これらシリンダ22は左右に並設され、左側から右側に
向って、順次、第1シリンダ22(A)、第2シリンダ
22(B)、第3シリンダ22(C)、第4シリンダ2
2(D)とされている。
A plurality of (four) cylinders 22 made of cast aluminum alloy are provided on the crankcase 19 so as to project therefrom.
The cylinders 22 are arranged side by side on the left and right, and from the left side to the right side, the first cylinder 22 (A), the second cylinder 22 (B), the third cylinder 22 (C), and the fourth cylinder 2 are sequentially arranged.
2 (D).

【0021】上記クランク軸21の軸心23に沿った視
線の側面視で、上記第1、第3シリンダ22(A)
(C)は前側に、第2、第4シリンダ22(B)(D)
は後側に、上記クランク軸21のシリンダ22を中心と
して互いに相対的に傾斜している。つまり、第1、第3
シリンダ22(A)(C)が前シリンダ22とされ、第
2、第4シリンダ22(B)(D)が後シリンダ22と
されて、これらは上記クランクケース19にV形状に突
設されている。
The first and third cylinders 22 (A) are viewed from the side of the line of sight along the axis 23 of the crankshaft 21.
(C) is the second and fourth cylinders 22 (B) and (D) on the front side.
Are inclined rearward relative to each other about the cylinder 22 of the crankshaft 21. That is, the first and the third
The cylinders 22 (A) and (C) are front cylinders 22, and the second and fourth cylinders 22 (B) and (D) are rear cylinders 22. These are provided in the crankcase 19 so as to project in a V shape. There is.

【0022】上記第1、第3シリンダ22(A)(C)
の有するシリンダ孔25軸心26と、第2、第4シリン
ダ22(B)(D)の有するシリンダ孔25の軸心27
とは、側面視で、上記クランク軸21の軸心23で交差
し、その交角βは鋭角(20〜30°)で、狭角をな
し、つまり、上記エンジン10は4気筒の狭角V型エン
ジンとされている。
The first and third cylinders 22 (A) (C)
Of the cylinder hole 25 of the cylinder hole 25, and the center of the cylinder hole 25 of the second and fourth cylinders 22 (B) and (D) 27.
And, when viewed from the side, intersect at the axis 23 of the crankshaft 21, and the intersection angle β is an acute angle (20 to 30 °) and forms a narrow angle, that is, the engine 10 is a 4-cylinder narrow-angle V type. It is said to be an engine.

【0023】上記各シリンダ孔25にはそれぞれその軸
心26,27の軸方向に摺動自在にピストン29が嵌入
されている。このピストン29と上記クランク軸21と
を連動連結させる連接棒30が設けられ、これら連接棒
30の大端部は上記クランク軸21のクランクピン31
に連結され、同上連接棒30の小端部は上記ピストン2
9にピストンピン32を介して連結されている。
A piston 29 is fitted in each of the cylinder holes 25 so as to be slidable in the axial direction of its axis 26, 27. A connecting rod 30 for interlockingly connecting the piston 29 and the crank shaft 21 is provided, and a large end portion of the connecting rod 30 has a crank pin 31 of the crank shaft 21.
Is connected to the piston 2.
9 is connected via a piston pin 32.

【0024】上記クランク軸21に歯車によって連動連
結される前後一対のバランサ34,34が設けられ、こ
れらバランサ34,34は上記クランク軸21とは逆方
向に等速回転する。
A pair of front and rear balancers 34, 34 which are interlockingly connected to the crankshaft 21 by gears are provided, and these balancers 34, 34 rotate at a constant speed in the opposite direction to the crankshaft 21.

【0025】そして、エンジン10が駆動するときに
は、各シリンダ孔25に供給された混合気が適宜燃焼さ
せられると共に、その燃焼ガスが適宜排出され、これに
より、各シリンダ22のピストン29が各シリンダ22
内のシリンダ孔25を軸方向に往復動し、これに連接棒
30を介して上記クランク軸21が連動して回転し、こ
のクランク軸21から動力が出力されるようになってい
る。
When the engine 10 is driven, the air-fuel mixture supplied to each cylinder hole 25 is appropriately burned and the combustion gas is appropriately discharged, whereby the pistons 29 of the respective cylinders 22 are moved to the respective cylinders 22.
The inner cylinder hole 25 is reciprocally moved in the axial direction, and the crankshaft 21 is interlocked with the cylinder hole 25 via a connecting rod 30 to rotate, and power is output from the crankshaft 21.

【0026】図1の側面視で、上記クランク軸21の軸
心23と交差し、かつ、上記前、後シリンダ22の各シ
リンダ孔25の両軸心26,27の中央を通る仮想線を
側面視中心線35とし、この側面視中心線35からクラ
ンク軸21の回転方向前方(図1中矢印)に向って基準
クランク角θを設定したとき、この基準クランク角θか
ら第1〜第4シリンダ22(A)〜(D)の各クランク
ピン31に至るまでの角度が回転角ψ1 〜ψ4 とされて
いる。また、上記クランク軸21の軸方向で隣り合う第
1シリンダ22(A)と第2シリンダ22(B)とのク
ランクピン31同士の位相角は回転角ψ2 −回転角ψ1
で求められ、これが位相角αとされている。
In a side view of FIG. 1, an imaginary line that intersects with the shaft center 23 of the crankshaft 21 and passes through the centers of both shaft centers 26 and 27 of the cylinder holes 25 of the front and rear cylinders 22 is shown in side view. When a reference crank angle θ is set from the center line 35 of the side view toward the front in the rotational direction of the crankshaft 21 (arrow in FIG. 1), the first to fourth cylinders are set from the reference crank angle θ. The angles of reaching the crank pins 31 of 22 (A) to (D) are rotation angles ψ 1 to ψ 4 . Further, the phase angle between the crank pins 31 of the first cylinder 22 (A) and the second cylinder 22 (B) adjacent to each other in the axial direction of the crankshaft 21 is the rotation angle ψ 2 -the rotation angle ψ 1.
Is obtained, and this is the phase angle α.

【0027】また、上記シリンダ22毎のピストン2
9、連接棒30、ピストンピン32による往復質量はm
(図示していない)とされている。
The piston 2 for each cylinder 22 is also provided.
9, reciprocating mass by connecting rod 30, piston pin 32 is m
(Not shown).

【0028】また、シリンダ22の軸心23回りのクラ
ンクピン31の回転軌跡の半径がクランク半径γとされ
ている。上記各シリンダ22の各連接棒30の長さは互
いに同じ寸法とされ、これが連接棒長さlとされてい
る。また、連接棒長さl/クランク半径γ=λとされて
いる。また、上記クランクピン31はクランクピン回転
角速度ωで回転することとされ、このクランクピン回転
角速度ωの単位はrad/sである。
The radius of the locus of rotation of the crank pin 31 around the axis 23 of the cylinder 22 is the crank radius γ. The lengths of the connecting rods 30 of the cylinders 22 are the same as each other, which is the connecting rod length l. Further, the connecting rod length 1 / crank radius γ = λ. The crankpin 31 is supposed to rotate at the crankpin rotational angular velocity ω, and the unit of the crankpin rotational angular velocity ω is rad / s.

【0029】図4の正面視で、上記第2、第3シリンダ
22(B)(C)の中央を垂直に通る正面視中心線37
から第1シリンダ22(A)に至る寸法がl2 、第2シ
リンダ22(B)に至る寸法がl1 、第3シリンダ22
(C)に至る寸法がl3 、第4シリンダ22(D)に至
る寸法がl4 とされている。
In the front view of FIG. 4, the center line 37 of the front view passing vertically through the centers of the second and third cylinders 22 (B) and (C).
To the first cylinder 22 (A) is l 2 , the dimension to the second cylinder 22 (B) is l 1 , and the third cylinder 22 is
The dimension reaching (C) is l 3 , and the dimension reaching the fourth cylinder 22 (D) is l 4 .

【0030】上記各符号を用いれば、上記往復質量mに
より生じる1次慣性力F1 は、一般式である下記「数
1」によって、算出される。ここで、1次慣性力F1
は、クランク軸21の軸心23回りの慣性力で、上記ク
ランク軸21の回転数に比例して発生する。また、以下
各数式中の交角β、回転角ψ1 〜ψ4 、位相角αの各単
位はいずれもラジアンである。
Using the above-mentioned symbols, the primary inertial force F 1 generated by the reciprocating mass m is calculated by the following "equation 1" which is a general formula. Here, the primary inertial force F 1 is an inertial force around the shaft center 23 of the crankshaft 21, and is generated in proportion to the rotation speed of the crankshaft 21. In addition, the units of the intersection angle β, the rotation angles ψ 1 to ψ 4 , and the phase angle α in each mathematical expression below are radians.

【0031】[0031]

【数1】 [Equation 1]

【0032】上記往復質量mにより生じる1次慣性偶力
1 は、一般式である下記「数2」によって、算出され
る。ここで、1次慣性偶力M1 とは、クランク軸21の
正面視で、正面視中心線37回りのモーメントの合計で
あり、上記クランク軸21の回転数に比例して発生す
る。
The primary inertia couple M 1 generated by the reciprocating mass m is calculated by the following "equation 2" which is a general formula. Here, the primary inertia couple M 1 is the total of the moments about the center line 37 in the front view of the crankshaft 21 in the front view, and is generated in proportion to the rotation speed of the crankshaft 21.

【0033】[0033]

【数2】 (Equation 2)

【0034】上記往復質量mにより生じる2次慣性力F
2 は、一般式である下記「数3」によって、算出され
る。ここで、2次慣性力F2 とは、シリンダ22の軸方
向に生じる振動で、この振動は上記クランク軸21の回
転数の2倍の周期を有している。
Secondary inertia force F generated by the reciprocating mass m
2 is calculated by the following "equation 3" which is a general formula. Here, the secondary inertial force F 2 is a vibration generated in the axial direction of the cylinder 22, and this vibration has a cycle twice the rotation speed of the crankshaft 21.

【0035】[0035]

【数3】 (Equation 3)

【0036】上記エンジン10において、「360°ク
ランク」といわれるものは、ψ1 =ψ3 、ψ2 =ψ4
ψ2 =ψ1 +αである。
In the engine 10, what is called a "360 ° crank" is ψ 1 = ψ 3 , ψ 2 = ψ 4 ,
ψ 2 = ψ 1 + α.

【0037】このとき、1次慣性力F1 は前記「数1」
により下記「数4」となる。
At this time, the primary inertial force F 1 is the above-mentioned "Equation 1".
Therefore, the following “Equation 4” is obtained.

【0038】[0038]

【数4】 (Equation 4)

【0039】上記「数4」の絶対値の最大値|F1 |m
axは下記「数5」となる。
Maximum absolute value | F 1 | m of the above “Equation 4”
The ax is the following “Equation 5”.

【0040】[0040]

【数5】 (Equation 5)

【0041】また、1次慣性偶力M1 は前記「数2」に
より下記「数6」となる。
Further, the primary inertia couple M 1 is given by the following “Equation 6” from the above “Equation 2”.

【0042】[0042]

【数6】 (Equation 6)

【0043】上記「数6」の絶対値の最大値|M1 |m
axは下記「数7」となる。
Maximum absolute value | M 1 | m of the above-mentioned “Equation 6”
The ax is the following “Equation 7”.

【0044】[0044]

【数7】 (Equation 7)

【0045】また、2次慣性力F2 は前記「数3」によ
り下記「数8」となる。
Further, the secondary inertial force F 2 becomes the following “Equation 8” from the above “Equation 3”.

【0046】[0046]

【数8】 (Equation 8)

【0047】上記「数8」の絶対値の最大値|F2 |m
axは下記「数9」となる。
The maximum absolute value | F 2 | m of the above [Equation 8]
The ax is the following “Equation 9”.

【0048】[0048]

【数9】 (Equation 9)

【0049】上記エンジン10において、「180°ク
ランク」といわれるものは、ψ1 =ψ3 +π、ψ2 =ψ
4 +π、ψ2 =ψ1 +αである。
In the engine 10, what is called a "180 ° crank" is ψ 1 = ψ 3 + π, ψ 2 = ψ
4 + π, ψ 2 = ψ 1 + α.

【0050】このとき、1次慣性力F1 は前記「数1」
により0となる。
At this time, the primary inertial force F 1 is the above-mentioned "Equation 1".
Becomes 0.

【0051】また、1次慣性偶力M1 は前記「数2」に
より下記「数10」となる。
Further, the primary inertia couple M 1 becomes the following “Equation 10” according to the above “Equation 2”.

【0052】[0052]

【数10】 (Equation 10)

【0053】上記「数10」の絶対値の最大値|M1
maxは下記「数11」となる。
Maximum absolute value | M 1 |
max is the following “Equation 11”.

【0054】[0054]

【数11】 [Equation 11]

【0055】また、2次慣性力F2 は前記「数3」によ
り下記「数12」となる。
Further, the secondary inertial force F 2 becomes the following “Equation 12” according to the above “Equation 3”.

【0056】[0056]

【数12】 (Equation 12)

【0057】上記「数12」の絶対値の最大値|F2
maxは下記「数13」となる。
The maximum absolute value | F 2 | of the above [Equation 12]
max is the following "Equation 13".

【0058】[0058]

【数13】 (Equation 13)

【0059】上記「360°クランク」と「180°ク
ランク」のいずれのエンジン10においても、1次慣性
力F1 、1次慣性偶力M1 は前記両バランサ34,34
によって打ち消されるようになっている。この場合、前
記したように1次慣性力F1と1次慣性偶力M1 とはク
ランク軸21の回転数に比例して発生するものである。
このため、これら1次慣性力F1 と1次慣性偶力M1
は、上記クランク軸21と等速逆回転する上記各バラン
サ34,34によって効果的に打ち消される。
In both the "360 ° crank" and "180 ° crank" engines 10, the primary inertia force F 1 and the primary inertia couple M 1 are the balancers 34, 34.
It is supposed to be canceled by. In this case, as described above, the primary inertial force F 1 and the primary inertial couple M 1 are generated in proportion to the rotation speed of the crankshaft 21.
Therefore, the primary inertial force F 1 and the primary inertial couple M 1 are effectively canceled by the balancers 34, 34 that rotate in reverse at a constant speed with the crankshaft 21.

【0060】上記各シリンダ22は50%バランスとさ
れている。この50%バランスとは、クランクピン31
の軸心で、m/2の釣り合い重量をクランク軸21に付
加した状態をいう。このとき、慣性力のベクトル分布は
クランク軸21の軸心に沿った視線でみて、真円とな
る。つまり、クランク角毎の慣性力の大きさは等しい。
The cylinders 22 are balanced by 50%. This 50% balance means crank pin 31
The balance weight of m / 2 is added to the crankshaft 21 at the axis center of. At this time, the vector distribution of the inertial force is a perfect circle when viewed along the axis of the crankshaft 21. That is, the magnitude of the inertial force is the same for each crank angle.

【0061】一方、上記2次慣性力F2 は前記したよう
にクランク軸21の回転数の2倍の周期を有しているた
め、上記バランサ34,34では打つ消しにくいが、前
記交角βと、位相角αとをある値に設定することによ
り、上記打ち消しが効果的になされるようになってい
る。
On the other hand, since the secondary inertial force F 2 has a cycle twice the rotation speed of the crankshaft 21 as described above, it is difficult to eliminate it by the balancers 34, 34, but the crossing angle β and , By setting the phase angle α to a certain value, the above cancellation can be effectively performed.

【0062】より具体的には、上記交角βはクランク角
で20〜30°とされ、位相角αはクランク角で70〜
60°とされ、また、交角βと位相角αの合計がほぼ9
0°とされている。
More specifically, the intersection angle β is 20 to 30 ° in crank angle, and the phase angle α is 70 to 70 in crank angle.
60 °, and the sum of the intersection angle β and the phase angle α is about 9
It is set to 0 °.

【0063】上記のように交角βと位相角αの値を定め
た根拠につき、図5〜10を参照して以下の実施例1〜
6により説明する。
The grounds for determining the values of the intersection angle β and the phase angle α as described above will be described with reference to FIGS.
6 will be described.

【0064】なお、下記する各実施例では、前記「数
4」〜「数13」が用いられ、かつ、いずれもλ=4で
あり、図5〜10のグラフ中実線は1次慣性力F1 、一
点鎖線は1次慣性偶力M1 、二点鎖線は2次慣性力F2
を示している。また、#1は第1シリンダ22(A)に
該当し、#2は第2シリンダ22(B)に該当してい
る。
In each of the following examples, the above-mentioned "expression 4" to "expression 13" are used, and all are λ = 4, and the solid lines in the graphs of FIGS. 1 , the one-dot chain line is the primary inertial couple M 1 , and the two-dot chain line is the secondary inertial force F 2.
Is shown. Further, # 1 corresponds to the first cylinder 22 (A), and # 2 corresponds to the second cylinder 22 (B).

【0065】[0065]

【実施例】図5は、実施例1であり、「360°クラン
ク」で、交角β=20°である。
EXAMPLE FIG. 5 shows Example 1, which is a “360 ° crank” and an intersection angle β = 20 °.

【0066】この結果によれば、2次慣性力F2 を最小
とする上で、位相角α≒70°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β+位相角α≒20°+70
°=90°である。
From these results, it can be seen that the phase angle α≈70 ° is optimal for minimizing the secondary inertial force F 2 . Further, in this case, the intersection angle β + the phase angle α≈20 ° + 70
° = 90 °.

【0067】図6は、実施例2であり、「360°クラ
ンク」で、交角β=25°である。
FIG. 6 shows the second embodiment, where the "360 ° crank" and the intersection angle β = 25 °.

【0068】この結果によれば、2次慣性力F2 を最小
とする上で、位相角α≒65°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β+位相角α≒25°+65
°=90°である。
From this result, it is understood that the phase angle α≈65 ° is optimal for minimizing the secondary inertial force F 2 . Further, in this case, the intersection angle β + the phase angle α≈25 ° + 65
° = 90 °.

【0069】図7は、実施例3であり、「360°クラ
ンク」で、交角β=30°である。
FIG. 7 shows the third embodiment, where the "360 ° crank" and the intersection angle β = 30 °.

【0070】この結果によれば、2次慣性力F2 を最小
とする上で、位相角α≒60°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β+位相角α≒30°+60
°=90°である。
From this result, it is understood that the phase angle α≈60 ° is optimal for minimizing the secondary inertial force F 2 . Further, in this case, the intersection angle β + the phase angle α≈30 ° + 60
° = 90 °.

【0071】図8は、実施例4であり、「180°クラ
ンク」で、交角β=20°である。
FIG. 8 shows the fourth embodiment in which the "180 ° crank" and the intersection angle β = 20 °.

【0072】この結果によれば、2次慣性力F2 を最小
とする上で、位相角α≒70°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β+位相角α≒20°+70
°=90°である。
From this result, it is understood that the phase angle α≈70 ° is optimum for minimizing the secondary inertial force F 2 . Further, in this case, the intersection angle β + the phase angle α≈20 ° + 70
° = 90 °.

【0073】図9は、実施例5であり、「180°クラ
ンク」で、交角β=25°である。
FIG. 9 shows the fifth embodiment, where the "180 ° crank" and the intersection angle β = 25 °.

【0074】この結果によれば、2次慣性力F2 を最小
とする上で、位相角α≒65°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β+位相角α≒25°+65
°=90°である。
From this result, it is understood that the phase angle α≈65 ° is optimal for minimizing the secondary inertial force F 2 . Further, in this case, the intersection angle β + the phase angle α≈25 ° + 65
° = 90 °.

【0075】図10は、実施例6であり、「180°ク
ランク」で、交角β=30°である。
FIG. 10 shows the sixth embodiment, where the "180 ° crank" and the intersection angle β = 30 °.

【0076】この結果によれば、2次慣性力F2 を最小
とする上で、位相角α≒60°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β+位相角α≒30°+60
°=90°である。
From these results, it is understood that the phase angle α≈60 ° is optimal for minimizing the secondary inertial force F 2 . Further, in this case, the intersection angle β + the phase angle α≈30 ° + 60
° = 90 °.

【0077】以上各実施例によれば、2次慣性力F2
最小とする上で、前記したように、位相角αは70〜6
0°が好ましく、また、交角βと位相角αの合計がほぼ
90°であることが好ましい。
According to each of the above embodiments, in order to minimize the secondary inertial force F 2 , the phase angle α is 70 to 6 as described above.
0 ° is preferable, and the sum of the intersection angle β and the phase angle α is preferably about 90 °.

【0078】なお、以上は図示の例によるが、エンジン
10は2気筒であってもよい。また、交角βは0〜90
°であってもよい。
Although the above is based on the illustrated example, the engine 10 may have two cylinders. Also, the intersection angle β is 0 to 90
May be °.

【0079】[0079]

【発明の効果】本発明による効果は、次の如くである。The effects of the present invention are as follows.

【0080】請求項1の発明によれば、クランク軸を支
承するクランクケースに、上記クランク軸の軸心に沿っ
た視線でみて、前、後シリンダをV形状に突設した2気
筒もしくは4気筒のV型エンジンであって、上記クラン
ク軸に連動してピストン等の往復質量の1次慣性力と、
1次慣性偶力とを打ち消すバランサを設け、一方、同上
往復質量の2次慣性力を最小にするよう上記前、後シリ
ンダの両軸心の交角と、上記クランク軸の軸方向で隣り
合う両シリンダのクランクピン同士の位相角とを設定し
てある。
According to the first aspect of the present invention, the crankcase supporting the crankshaft has two cylinders or four cylinders in which the front and rear cylinders are projected in a V shape when viewed from the line of sight along the axis of the crankshaft. V-type engine of the present invention, in which the primary inertia force of reciprocating mass of a piston or the like is interlocked with the crankshaft,
A balancer for canceling out the primary inertia couple is provided, and on the other hand, in order to minimize the secondary inertial force of the reciprocating mass, the angle of intersection between the axial centers of the front and rear cylinders and the two adjacent in the axial direction of the crankshaft are minimized. The phase angle between the crank pins of the cylinder is set.

【0081】このため、1次慣性力と1次慣性偶力とは
バランサによって確実に打ち消され、かつ、および2次
慣性力は少なくされる。この場合のバランサは、クラン
ク軸と等速でかつ逆回転しており、一般に、直列4気筒
で2次慣性力のバランサとしてクランク軸の2倍で回転
させているものに比べて、騒音や駆動損失の点で有利で
ある。
Therefore, the primary inertial force and the primary inertial couple are reliably canceled by the balancer, and the secondary inertial force is reduced. The balancer in this case is rotating at the same speed as the crankshaft and in the reverse direction, and generally, noise and drive are higher than those of the inline 4-cylinder rotating as the balancer of the secondary inertia force at twice the crankshaft. It is advantageous in terms of loss.

【0082】よって、エンジンの駆動時の振動が低減さ
れ、エンジンの寿命が向上し、騒音が低減するなどの効
果が生じる。
Therefore, vibrations when the engine is driven are reduced, the life of the engine is improved, and noise is reduced.

【0083】請求項2の発明によれば、交角と位相角と
の合計をほぼ90°としてある。
According to the second aspect of the present invention, the total of the intersection angle and the phase angle is about 90 °.

【0084】このため、一般式に基づき算出された最適
の交角と位相角とが設定されることにより、特に、2次
慣性力が効果的に少なくされる。
Therefore, by setting the optimum intersection angle and phase angle calculated based on the general formula, particularly, the secondary inertial force is effectively reduced.

【0085】よって、エンジンの駆動時の振動がより効
果的に低減させられる。
Therefore, the vibration when the engine is driven can be more effectively reduced.

【0086】請求項3の発明によれば、交角を20〜3
0°とし、かつ、クランク軸が車幅方向に延びるように
してエンジンを自動二輪車に搭載してある。
According to the invention of claim 3, the intersection angle is 20 to 3
The engine is mounted on the motorcycle such that the crankshaft is 0 ° and the crankshaft extends in the vehicle width direction.

【0087】このため、搭載エンジンの振動に伴う車体
の振動が低減させられて、自動二輪車への乗り心地が向
上する。
Therefore, the vibration of the vehicle body due to the vibration of the mounted engine is reduced, and the riding comfort of the motorcycle is improved.

【0088】また、自動二輪車では特に余剰空間は狭い
が、上記エンジンは極めて狭角のV型であって、コンパ
クトであるため、車体にエンジンを搭載させ易いという
利点もある。
Further, in the case of a motorcycle, the extra space is particularly narrow, but since the engine is a V type with an extremely narrow angle and is compact, there is also an advantage that the engine can be easily mounted on the vehicle body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】エンジンの側面視線図である。FIG. 1 is a side view of an engine.

【図2】自動二輪車の側面図である。FIG. 2 is a side view of the motorcycle.

【図3】エンジンの斜視線図である。FIG. 3 is a perspective view of an engine.

【図4】エンジンの正面視線図である。FIG. 4 is a front view of the engine.

【図5】実施例1を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing Example 1.

【図6】実施例2を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing Example 2;

【図7】実施例3を示すグラフ図である。FIG. 7 is a graph showing Example 3;

【図8】実施例4を示すグラフ図である。FIG. 8 is a graph showing Example 4.

【図9】実施例5を示すグラフ図である。FIG. 9 is a graph showing Example 5.

【図10】実施例6を示すグラフ図である。FIG. 10 is a graph showing Example 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 エンジン 19 クランクケース 21 クランク軸 22 シリンダ 23 軸心 25 シリンダ孔 26,27 軸心 29 ピストン 30 連接棒 31 クランクピン 32 ピストンピン 34 バランサ 35 側面視中心線 37 正面視中心線 α 位相角 β 交角 m 往復質量 F1 1次慣性力 F2 2次慣性力 M1 1次慣性偶力10 engine 19 crankcase 21 crankshaft 22 cylinder 23 shaft center 25 cylinder hole 26, 27 shaft center 29 piston 30 connecting rod 31 crankpin 32 piston pin 34 balancer 35 side view centerline 37 front view centerline α phase angle β crossing angle m Reciprocating mass F 1 1st inertial force F 2 2nd inertial force M 1 1st inertial couple

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クランク軸を支承するクランクケース
に、上記クランク軸の軸心に沿った視線でみて、前、後
シリンダをV形状に突設した2気筒もしくは4気筒のV
型エンジンであって、上記クランク軸に連動してピスト
ン等の往復質量の1次慣性力と、1次慣性偶力とを打ち
消すバランサを設け、一方、同上往復質量の2次慣性力
を最小にするよう上記前、後シリンダの両軸心の交角
と、上記クランク軸の軸方向で隣り合う両シリンダのク
ランクピン同士の位相角とを設定した低振動V型エンジ
ン。
1. A two-cylinder or four-cylinder V cylinder in which a front and rear cylinders are provided in a V shape in a crankcase supporting the crankshaft as seen from a line of sight along the axis of the crankshaft.
Type engine, in which a balancer for canceling the primary inertial force of the reciprocating mass of the piston and the primary inertial couple in cooperation with the crankshaft is provided, while the secondary inertial force of the reciprocating mass is minimized. Thus, the low-vibration V-type engine in which the intersecting angle between both axial centers of the front and rear cylinders and the phase angle between the crank pins of both cylinders adjacent to each other in the axial direction of the crankshaft is set.
【請求項2】 交角と位相角との合計をほぼ90°とし
た請求項1に記載の低振動V型エンジン。
2. The low vibration V-type engine according to claim 1, wherein the total of the intersection angle and the phase angle is approximately 90 °.
【請求項3】 交角を20〜30°とし、かつ、クラン
ク軸が車幅方向に延びるようにしてエンジンを自動二輪
車に搭載した請求項1、もしくは2に記載の低振動V型
エンジン。
3. The low-vibration V-type engine according to claim 1, wherein the engine is mounted on a motorcycle with an intersection angle of 20 to 30 ° and a crankshaft extending in the vehicle width direction.
JP34811595A 1995-12-14 1995-12-14 Low vibration v-type engine Pending JPH09166182A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34811595A JPH09166182A (en) 1995-12-14 1995-12-14 Low vibration v-type engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34811595A JPH09166182A (en) 1995-12-14 1995-12-14 Low vibration v-type engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09166182A true JPH09166182A (en) 1997-06-24

Family

ID=18394850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34811595A Pending JPH09166182A (en) 1995-12-14 1995-12-14 Low vibration v-type engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09166182A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102678733A (en) * 2011-03-17 2012-09-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Engine assembly including crankshaft for V4 arrangement
ITBO20120359A1 (en) * 2012-06-28 2013-12-29 Ferrari Spa INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH "V" LAYING OF THE CYLINDERS
WO2017141458A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 ヤマハ発動機株式会社 Machine provided with reciprocating slider crank mechanism and method for designing machine provided with reciprocating slider crank mechanism

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102678733A (en) * 2011-03-17 2012-09-19 通用汽车环球科技运作有限责任公司 Engine assembly including crankshaft for V4 arrangement
DE102012203020B4 (en) * 2011-03-17 2014-04-30 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) ENGINE ASSEMBLY WITH A CRANKSHAFT FOR A V4 ASSEMBLY
ITBO20120359A1 (en) * 2012-06-28 2013-12-29 Ferrari Spa INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH "V" LAYING OF THE CYLINDERS
EP2679782A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-01 FERRARI S.p.A. Internal combustion engine with 'V' configuration of the cylinders
US9188060B2 (en) 2012-06-28 2015-11-17 Ferrari S.P.A. “V” configuration engine cylinders and crank with antiphase first order reciprocating inertial forces
WO2017141458A1 (en) * 2016-02-19 2017-08-24 ヤマハ発動機株式会社 Machine provided with reciprocating slider crank mechanism and method for designing machine provided with reciprocating slider crank mechanism
CN107306504A (en) * 2016-02-19 2017-10-31 雅马哈发动机株式会社 Machine with reciprocating-block slider crank mechanism and the method for designing the machine with reciprocating-block slider crank mechanism
US10161476B2 (en) 2016-02-19 2018-12-25 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Machine having reciprocating slider crank mechanism, and method for designing machine having reciprocating slider crank mechanism

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001234978A (en) Balancer assembling structure for internal combustion engine
US6405821B2 (en) Power unit of motorcycle
JP3066039B2 (en) Balancer device for parallel multi-cylinder engine
US4517933A (en) Crank shaft of V-type internal-combustion engine
JP6695622B2 (en) Internal combustion engine
US6745730B2 (en) Odd-cylinder v-type internal combustion engine
JP2001088787A (en) Outboard motor
JP2002122028A (en) Secondary balancer support structure for motorcycle
JP2006514725A (en) Piston engine with crankshaft rotating in opposite direction
JPH09166182A (en) Low vibration v-type engine
US20020038644A1 (en) Arrangement for mass balancing a V-type internal combustion engine
JP2003184566A (en) Single-cylinder engine
JP2001200893A (en) Balancer device for engine
JPS61119842A (en) 4 straight cylinder type engine
JP6623769B2 (en) Internal combustion engine crankcase pressure reduction mechanism
JPH09144555A (en) Four-cycle engine of small number of cylinders
JP2002181134A (en) Engine balancer
JP2005076738A (en) Crank shaft of internal combustion engine
JP2544368B2 (en) Engine with balancer
JP5740996B2 (en) Engine vibration suppression mechanism
JP2661660B2 (en) Outboard motor
JP2001107708A (en) Valve system for overhead valve type internal combustion engine
JPH10267085A (en) Primary balancer device for internal combustion engine
JPS60227039A (en) Motorcycle
JP2001012254A (en) Driving gear in snow mobile

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20050120

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050413

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050920