JPS5839831A - ３気筒エンジンのバランサ装置 - 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】 本発明は、自動φ用３気筒エンジンにおいて、クランク
軸自体にノノウンタウエ（１〜を段重）、史にクランク
軸に対し同じ迷電で逆方面に回転するバランサ軸を設置
ノＣ１各気筒のＵ復及び回転質量による１次の慣性ツノ
とＸ軸回りの１次の慣性偶力を釣合わせ、加えてクラン
ク軸の長手方向の１次のｔｔｌｆｉ偶力をも釣合わＵた
バランサ装置Ｎ関するものである。

各気筒においてはＵ復質量と回転質量による慣性ツノが
あり、回転ｌ［−による慣性力はクランク腕ど反対側に
カウンタウェイトを設置【）ることにより全部釣合わせ
ることができ、往伽質聞による慣性力を上回転質量によ
る場合と同じ位置でハーフバランスさせ、残りの部分を
クランク軸と同じ速度で逆り向に回転するバランサ軸て
゛釣合わＵることがｒ−きる。ところｒ３気筒エンジン
の場合６１［−述のようにしτ合気ｉ［ｕの慣性力番よ
釣合い、同時にＸ軸回りの慣性偶力も釣合っていても、
長手方向の慣性偶力が生じ、この慣性偶力を釣合い除去
するため、従来例えば特開昭５５−６０３５号公報の如
くクランク軸のカウンタウェイトを特定の分離構造にし
たもの、または特公昭５４−２３３３号公報の如くクラ
ンク軸系の慣性偶力とは大きさが同じで逆方向の慣性偶
力をバランサ軸に発生させて相殺するしのがある。

以上は３気筒エンジンで一般に言われている慣性力及び
慣性偶力の釣合に関するものである。即ち３気筒の如き
奇数気筒のエンジンでは、中間の第２気筒を中心にして
その左右両側に第１及び第３気筒の慣性力が点対称的に
作用しているので、これによるクランク軸長手方向の慣
性偶力を考慮しな番ノればならず、これがエンジンの振
動に与える影響も大きい。一方、この慣性ツノによる振
れ回りの長子偶力はバランサ軸のバランサで釣合わせる
ことができるが、この場合に偶力が一定でしバランサ相
互の距■に応じてその質量を変えることができるので、
バランサの取付位置を特定することにより、パランサ軸
自体の構造、設計自由度、クランク軸に対する配置関係
等において非常に有利になる。

本発明はこのような事情に鑑み、クランク軸のノノウン
タウェイトとバランサ軸のバラン擾ノによりｔｍｍ方力
び慣性側ツノに対する釣合いを達成し、且つバランサ軸
をクランク軸側に近′−月ノると共にての＠−小型化、
史には軸受支持に有利でバランサ軸がオイル中につかる
際の不都合を防ぎ得るよう（＝シた３・気筒エンジンの
バラン’ｊ′ＪＡＮを提供することを目的とする。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。まｆ第１図にＪ３いて１気同当りのバランス系に
ついて説明Ｊると、図において符号１はクランク軸、２
は順次１２０°の等間隔に配置されるクランク腕、３は
クランクビン、４は」ンロッド、５はピストンであり、
クランク腕２のクランクビン３と反対側延長線上に回転
質量によるＭＡｔｉ力の全部と、（）複質騙による慣性
力をハ　ノバフンスさぜるｈウンタウエイト６を段重ノ
る。また、クランク軸１に対し同じ速度で逆り向に回転
するバランυ軸１を１本設４Ｊ　、　ｔｌ復質口による
慣性力の残りの部分をハーフバランスさせるバランサ８
を設ける。ぞして図のようにクランク腕２がＺ軸上部か
らθ右回り位置した場合に、バランサ軸１のバランサ８
はＺ軸下部から同じθだけた回りに位置するように段１
ノる。ここで、往復部分の慣牲貿−を−ｐ１駅明を判り
易（するため回転部分のクランクビン３における等価の
慣性質量をＩＣとすると、クランク軸側のカウンタウェ
イト６の質量はｕｔｂ質−■ｐに対してはハーフバラン
スさせれば良いので−ｐ／２、回転質量ＳＣに対しては
クランク軸１と同方向に回転するのでその全部をバラン
スづることができて−Ｇになり、合計すると（ＩＩ）／
２）＋−Ｃとなる。また、バランサ軸側のバランサ８の
ａ急は上記往惺質儀の残りになって訃、／２どなる。

こうすることで、往復部分及び回転部分のＺ。

Ｙ方向の慣性力はいずれも釣合うことになる。従って３
気筒エンジンにおいては各気筒相当位１１ｋｍそれぞれ
上記各質量のカウンタウェイト６、バランサ８を付ける
とすると、この場合にクランク軸側のノ」ランタウエイ
ト合計質−は３　　（＜１９．′２　）４−Ｃ）に、バ
ランサ軸側のバランサ白組質量は５− （３／２）ａｐとなる。

次いで３気筒エンジンにおいてｔｔｍ部分の質量による
釣合いについて第２図により説明すると、図において第
１ないし第３気筒をサフィクスａないしＣで示してあり
、また第２気筒がＬ死点にあって、第１気筒はイれから
２４０°回転位置し、第３気筒は１２０°回転位置した
状態になっている。

そこでこの状態からθだ１ノ動いた場１合の、第１気筒
の起振力Ｆｌ）１、第２気筒の起振力Ｆｌ）２、第３気
筒の起振力Ｆｐ３は次のようになる。

Ｆｐｌ−ｍｐｒ　ｏｏ２　ｃｏｓ　　（θ４２４０　）
Ｆｐ２＝、ｍｐｒ　　ｏｏ２　　ｃｏｓ　　θＦＩ１３
−ｓ＋ｐｒ　ｏｏ２　Ｃ０ｂ（θ＋　１２０　＞そこで
全体の慣性力は、 Ｆｌ）１→Ｆ　ｐＩ＋　Ｆ　ｐ３−０ で釣合っている。

またクランク軸長手方向の慣性偶力は、−膜性を持たゼ
るため第１気筒から成る距１１１８だけ離れた点Ｐから
みることにし、各気筒のヒップを１．とづると、 ６− Ｆｐｌ・　Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋Ｌ）＋Ｆｐ３（Ｓ＋２　１
）で示される。

即ち、 Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋１＞＋Ｆｐ３（Ｓ＋２１）＝
−Ｆｊｇ＋ｐｒ　　ω２　１　ｓｔｎ　　θ−−−（１
）となって、２方向向重である往復質量により７輪周り
の長手偏力が生じる。

第３図において各気筒毎にハーフバランスきせるカウン
タウェイト６ａ、　６ｂ、　６ｃの質量による釣合いに
ついて説明すると、第２図同様に第２気筒が上死点の場
合が示してあり、このとき各気筒のカウンタウェイト６
ａ、　６ｂ、　６ｃはクランク腕２ａ、　２Ｊ２Ｃに対
し１８０’位相が進んだ位置にある。そこでこの状態か
らθだけ動いた場合の２方向では、各カウンタウェイト
１１回による力ｆ：　ｒｅｃｌ、ｆ：　ｒｅｃ２、Ｆ　
ｒｅｃ３が次のようになる。

Ｆｒｅｃ１＝　　（ｓｐ／２　　）　　ｒ　　ω２　　
ｃｏｓ　　（θ　＋２４０　　＋　　１８０　　）Ｆ　
ｒｅｃ２＝　　（ｍｐ／２　　）　　ｒ　　ｏｏ２　　
ｃｏｓ　　　（θ　＋　１８０　）Ｆｒｅｃ３＝　　（
ｍｐ／２　　）　　ｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　（θ　＋
１２０４−１８０　）従って、Ｚ方向の慣性力は、 ＦｒｅＣ１＋ＦｒｅＣ２１ＦｒｅＣ３−Ｏとなって釣合
う。

一方、このようなＺ方向の力による長手方向の慣性偶力
は上述と同様に求めると、 トｒｅｃｌ　−Ｓ＋　Ｆｒｅｃ２　（３＋Ｌ　）　＋　
Ｆｒｅｃ３　（３＋２１） ＝　（ＩＮ／２　）　ｉｐｒ　ｗ２１ｓｉｎθ−−−（
２ａ）となって、同様にＹ軸周りの長手偶ツノを生じる
。

また、カウンタウェイト６ａ、　６ｂ、　６ｃはＺ方向
のみならずＹ方向の成分し有し、このＹ方向については
慣性力は釣合い、Ｙ方向の力による長手方向の慣性偶力
は次のようになる。

−（Ｊ’Ｎ／２　）　＊Ｂ　ω２　ＬＣＯ３θ−−−（
２ｂ）即ら、Ｙ方向のツノによるＺ軸周りの長手偏力を
生じることになる。

以上、クランク軸側の／Ｊラウンウェイト６ａないし６
Ｇにより生じる長手方向の慣性偶力は、Ｚ方向による７
輪周りと、Ｙ方向によるＺ輪周りに生じ、両名合成した
ものは次のようになる。

（Ｊ’Ｎ／２　　）　　ｍｐｒ　　（１）２　　Ｌ　ｓ
ｉｎ　　θ　−（Ｊ”ｉ／２）ａｐｒ×ω２ＬＣＯ５θ ＝　　（Ｊ’Ｎ／２　　）　　　ｓｐｒω２　　Ｌ　　
（ｓｉｎ　　θ　−ｃｏｓ　　θ　）・　・　・（３） ところで、上述のクランク軸側のカウンタウェイトは各
気筒毎に設ける外に、中央の第２気筒を除きその両側の
第１及び第３気筒に分離集合して設けることも可能であ
り、この場合について第４図により説明する。途中の経
過は省略して結果を述べると、第１及び第３気筒のカウ
ンタウェイト６ざ、６σは、（旧／２　）　　（ｍｐ／
２　）の質量で、第１気筒のカウンタウェイトばは、ク
ランク腕２ａより１８０°位相が進んだ位置より、更に
３０°位相が進んだ位置であり、第３気筒のカウンタウ
ェイト６Ｃ’はクランク腕２Ｃより１８０°位相が進ん
だ位置より３０°位相が遅れた位置に設けられる。即ら
両カウンタウェイト虻、６σはクランク軸１に対し１８
０゜反対方向で、且つ中央のクランク腕２ｂに対して直
角となる位置である。

この場合についても図の状態からθだけ動いたときの２
方向の各カウンタウェイト貿−による力９− Ｆ　ｒｅｃ１’　、　Ｆ　ｒｅｃ３’は、Ｆｒｅｃｌ’
　　−（Ｊ”ｉ／２　　）　　（Ｉ１１／２　　）　ｒ
　（ｉ）２ｘｃｏｓ　　（θ＋２４０４１８０＋３０）
Ｆ　ｒｅｃ３’　　＝　　（月／２　　）　　（ＩＩ）
／２　　）　ｒ　ω２ｘｃｏｓ（θ＋１２０　　＋　１
８０　−　３０＞とな−って、Ｚ方向慣性りは Ｆ　ｒｅａｌ’　＋　Ｆ　ｒｅｃ３’　＝　Ｑとなり当
然釣合う。

次いでこのＺ方向の力による長手方向慣性偶力は、 Ｆｒｅｃｌ’　　・Ｓ＋Ｆｒｅｃ３’　　（Ｓ　ト２Ｌ
、）＝　（ｆｉ／２　）　ｍｐｒω２１ｓｉｎθとなっ
て、（２ａ）式と一致する。

Ｙ方向でも慣性力は釣合い、Ｙ方向のノコによる長手方
向慣性偶力は（２ｂ）式と一致する。

このことから、クランク軸側のカウンタウェイトは各気
筒毎に３個設け、または第１．第３気筒に２個設けても
結果的に慣性力は釣合い、長手方向の慣性偶力が同じに
なることが理解される。

以上、クランク軸における往復質量及びカラン−１〇− タウエイトによる慣性力の釣合い、長手方向慣性偶力、
即ち振れ回りについて説明したが、ここで（１）式及び
（３）式の長手偏力が残ることｋなり、これを合成する
と、 −Ｊｊｓｐｒ　　ｏａ２　　Ｌ　ｓｉｎ　　θ　＋　（
ｊ’Ｎ／２　　）　　ｓｐｒ　　ｏｏ２ｘｌ−（ｓｉｎ
θ−ＣＯＳθ） −＜１’５／２　）　ｍｐｒ　Ｏ２Ｌ　（ｓｉｎθ＋Ｃ
ＯＳθ）・・・（４） となる。そこで、このような長手偏力をバランサ軸側で
釣合わせることについて第５図により説明する。まず、
バランサ軸１においても各気筒に対応したバランサ８ａ
、　８ｂ、　８ｃでハーフバランスさせるとすると、各
バランサ８ａないし８Ｃの貿■はクランク軸側往復′質
量に対して−ｐ／２である。また、図のように第２気筒
が上死点の場合にその第２気筒相当のバランサ８ｂは反
対の下死点側の位１にあり、第１気筒相当のバランサ８
ａは、左回り２４０゜位相が進んだ位置から更に１８０
０ずれた位置に、第３気筒相当のバランサ８Ｃは左目り
１２０°の位置かｌ”ｊ【【、１８０°位相が進んだ位
置にある。

そこでこの状態からθだ番プ動いた場合のＺ方向の一ノ
Ｊ　Ｆ　ｒｅｃｌ、　　Ｆ　ｒｅｃ２．　　Ｆ　ｒｅｃ
３は、Ｆ　ｒｅｃｌ　−（ｍｐ／２　　）　　ｒ　　ｗ
２　　ｃｏｓ　　（θ　＋２４０　−＋　　１８０　　
）Ｆｒｅｃ２−（１１１／２　）　ｒ　Ｏ２ｃｏｓ　　
（θ４１８０）Ｆ　ｒｅｃ３＝　（ａｐ／２　）　ｒ　
Ｏ２ｃｏｓ　　（θ＋１２０　＋　１８０　）どなって
、Ｚ方向慣性力は釣合い、この２方向のツノによる７輪
周りの長手偶力は、 （Ｊ’Ｎ／２　）　ｉｐｒ　Ｏ２Ｌ　ｓｉｎθ−−−（
２ａ’）また、Ｙ方向ではクランク軸と逆方向に回るた
め極性が負になるが、同様にして慣性力は釣合い、この
Ｙ方向の力によるＺ軸周りの長手偶力は、（汀／２）ｍ
ｐｒ　　Ｏ２Ｌ００６　　θ　・　・　・　（２ｂ’　
　）従ってバランサ軸側のバランサ８ａないし８０によ
り生じる長手方向の慣性偶力も、７方向による７輪周り
と、Ｙ方向による７輪周りとに生じ、その合成したもの
は上記（２ａ’　）式と（２ｂ’　）式により次のよう
になる。

（ＩＮ／２　）　ｉ＋ｐｒ　Ｏ２１（ｓｉｎθ＋ｃｏｓ
θ）・・・（４′） ところでこのバランサ軸側のバランサもクランク軸側の
第４図同様に分−集合することが可能であり、この場合
について１６図により説明すると、第１気筒相当のバラ
ンサＵ及び第３気藺相当のバランサにの質量は１ｐ／２
に旧／２を乗じたものであり、第１気筒相当のものは更
に３０°位相を進めて位置し、第３気筒相当のものは逆
に３０°位相が遅れて位置する。これにより第５図のも
のと同じ結果になって、それに置き変えることができる
のである。

以上、バランサ軸側のバランサによる慣性力の釣合い、
及び長手方向の慣性偶力について説明し、この結果が式
（４′）である。そこで、この式（４′　）を先の式（
４）と合成すると零になり、このことからクランク軸側
に生じた往復質量及びそれをハーフバランスさせるカウ
ンタウェイトの質量による長手方向の慣性偶力がバラン
サ軸側、のバランサで釣合うことになる。

続いて３気筒エンジンの回転部分の質量による釣合いに
ついて説明すると、その構成は第２図と同じであり、θ
だけ動いた位置での第１ないし第１３− ３気筒に働く力、Ｆ　ｃｌ、　Ｆ　ｃ２．　　トｃ３は
次のようになる。

Ｆｃ１−鴎Ｃ「　Ｏ２ｃｏｓ（θ　→　２４０　）Ｆ　
ｃ２＝　ｓｃｒω２　ＣＯ３θ ｌ”ｃ３＝Ｉｃｒ　　Ｏ２ＣＯ８（θ　＋１２０）・こ
れにより回転質量によるＹ軸周りの長手偶力が、−ＪＮ
ｓｃｒ　ｏｏ２Ｌｓｉｎθ　−−−（５ａ）Ｚ軸周りの
長手偶力が、 ５鵬Ｃ「　Ｏ２Ｌｃｏｓ　　θ　　　・　・　・　（５
ｂ）になって、同様に７方向によるＹ軸周りと、Ｙ方向
によるＺ輪周りに生じることになり、合成すると次のよ
うになる。

一５ｔａｃｒ　ｏｏ２１　（ｓｉｎθ−ＣＯ８θ）　−
−−（６）次いで、この回転質量を各気１５毎に１　：
１でバランスきせるカウンタウェイト６ａないし６ｃの
質量による釣合いについて説明すると、第３図の構成と
同様であり、各カウンタウェイト質量による力、Ｆ　ｒ
ｏｔｌ、　Ｆ　ｒｏｔ２．　Ｆ　ｒｏｔ３は次のように
なる。

Ｆ　ｒＯｔｌ　＝　ｌｃｒ　Ｏ２ｃｏｓ　　（θト２４
０　　ト１８０　）Ｆｒｏｔ２＝ａｃｒ　ｏｏ２　ｃｏ
ｓ　　（θ＋１８０）１４− Ｆ　　ｒｏｔ３＝−ｃｒ　　ｏｏ２　　ｃｏｓ　　（θ
　＋１２０　　＋１８０　　）これにより、２方向によ
るＹ軸周りの長手偏力が、Ｊ’ｊｓｃｒ　ω２Ｌｓｊｎ
θ　　−−−（７ａ）Ｙ方向による２軸周りの長手偏力
が、 −ｍ　ｓｃｒω２Ｌｃｏｓθ　・−・（７ｂ）になり、
両者を合成した振れ回りが次のようになる。

ｍｍｃｒ　ω２　　Ｌ　（ｓｉｎ　　θ−ｃｏｓ　　θ
’）　　−−（８）ところでかかる回転質量による場合
も第４図に示す如く、質量を■Ｃに＜ｍ／２　）を乗じ
、３０°位相を進ませまたは遅らせることにより第１気
筒と第３気筒にカウンタウェイトを分離集中Ｊることが
可能である。

かくして回転質鏝に関しては（６）式のＹ軸及びＺ軸回
りの合成振れ回り長手偏力が、カウンタウェイトによる
（８）式の同様の長手偏力と合成することにより零にな
って、２者が釣合うことになる。

本発明はこのような技術思綜に立脚するもので、第７図
によりその具体的な実施例について説明すると、クラン
ク軸１において＆ｔ１４！１１の如く中央の第２気筒を
除く第１及び第３気筒にカウンタウェイトが設けられる
もので、この場合にウェイト取ｆＪ　）ノの自由度を増
ダため、第１気筒では両クランク腕２ａ−１，２ａ−２
に対応する２個所にカウンタウェイトｆｉａｆ−１，ｆ
ｌＪ−２が、第３気筒でも同様にクランク腕２ｃｍ１　
、２ｃｍ２に対応する２個所にカウンタウェイト６σ−
１，６σ−２が設けであるー。また、バランサ軸７では
第５図のように第１ないし第３気筒相当部でハーフバラ
ンスされるという技術思想に基づい゛ており、この場合
に第１及び第３気筒相当部としてクランク軸１の肉汁側
の軸受９ａ、　９ｄを選択し、第２気筒相当部としてそ
の内側の２個の軸受９ｂ。

９Ｇを選択し、これらの軸受９ａ、　９（ｌの相当部の
個所に（れぞれバラン奮す８ａ、　８ｃが、軸受９ｂ、
　９ｃの相当部の一所に２分割されたバランサａｂ−１
，ａｂ−２が設けである。

クランク軸１の２個のカウンタウェイト側−１゜６ａ′
−２の質量の割合いは必ずしも等しくする必要はなく、
合成重心位置が変わるだけで任意に定めることができ、
他の２個のカランタウ１イト６σ−１゜６ご−２でも同
様である。また、エンジンの往復部分と回転部分の質量
を第１及び第３気筒側に分１集中する場合は、上述の説
明から明かなように、各気筒側の合成質量をＣ（■ｐ／
２　）＋ｓｃ）　（ＩＮ／２　）として、３０°位相講
整すれば良゛いので、各気筒のピッチを第２図同様にＬ
とすると、長手偏力に対しては、 （（■ｐ／２　　）　　＋　−ｃ）　　（旧／２）２Ｌ
−（ｊｊ／２　　）　　ｍｐＬ　　＋ｊＴｍｃＬを発生
させれば良い。

従うて、カウンタウェイトｔＪ−１．側−２の合成質量
を１ｙｌｃａ’　、カウンタウェイト６ご−１，６Ｃニ
ー２の合成質量をＭ　ｃｃ’　とすると、クランク軸１
上の慣性力の釣合いを考慮して、Ｍ　ｃａ’　−Ｍ　ｃ
ｃ’を保持する必要がある。

そして、カウンタウェイトｕ−ｘ＊　ｄ−ａの合成重心
位置をＬ＋Ｘ、カウンタウェイト６σ−１，６ｔ！−２
の合成重心位置をＬ＋ｙとすると、 Ｍｃａ’　　（−Ｍｃｃ’　　）　　Ｘ　（Ｌ＋Ｘ　　
＋Ｌトｙ　　）＝　（旧／２　）　膳ｐ［＋５−〇Ｌ １７− を満足すれば良いので、 Ｍｃａ’　　＝Ｍｃｃ’　　＝　　（（Ｊ’ｊ／２　　
）　　ａｐＬ　　＋ＪｊｓｃＬ　　）／　（２Ｌ十ｘ　
＋ｙ　）　　　　　・・・（９）となる。

ここでｘ＝ｙ＝０、即ちカウンタウェイト側−１゜Ｇゴ
ー２及び６σ−１，６ご−２の合成重心位置を共に各気
筒のピッチと一致させれば、質量Ｍｃａ’　、　ＭＯＣ
’　は（ｊ’ｊ／４　）　１９＋　（Ｊｊ／２　）　ａ
ｃとなる。また、ｘ　、ｙは任意に定め得るので、その
値を大きくして重心位置を１ＩＩｌｌＩＩするほど質＠
Ｍｃａ’　、　ＭＣＣ’　は小さく−【済む。

次いで、バランサ軸１では上述の説明から明かなように
エンジンの往復部分の質量だけであり、各気筒毎にｓｐ
／　２の質量でハーフバランスさせれば良（、特に、第
２気筒相当部のバランサが２分割されている。そこで、
バランサ８ａ、　８ｃの質量をＭｂａ、　Ｍｂｃ１２分
割されているバランサｓｂ、、ａｂ−２の合成質量をＭ
ｂｂとし、中央のバランサａｂ−ｔ。

８ｂ−２の重心位置に対するバランサ８ａ、　８ｃの位
置を１＋ｘ’　、　Ｌ＋　Ｖ’　とすると、バランサ軸
上の慣１８− 性力の釣合いを考慮して、 Ｍｂａ＝Ｍｂｂ＝Ｍｂｃ、　　ｘ’　＝　ｙ’を保持す
る。

また、長手偶力に対しては第１及び第３気ＷＩＩｌのバ
ランサ８ａ、　８ｃのＹ方向成分をとって、次式を満た
せば良い。

（Ｍｂａ（Ｌ＋ｘ　’　）　＋Ｍｂｃ（１−＋ｙ　’　
）　）　　ｃｏｓ３０＝　＜Ｅ／２　）　ｇ＋ｐＬ　。

即ち、 Ｍｂａ＝Ｍｂｂ＝Ｍｂｃ＝ｓｐＬ／　　２（Ｌ＋　　ｘ
ｌ　　）・・・　（支）） 従って、クランク軸１の軸受９ａないし９ｄのピッチが
等しい場合は、バランサ８１）−１，８ｂ−２の質量を
等分してその重心位置を第２気筒の中心に一致すること
で、４個のバランサ８ａ、　８Ｌ１　、８ｂ−２、８ｃ
を軸受９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄの位置に合致する
ことができる。また、バランサ８ａ、　８ｃが第１．及
び第３気筒相当部としてその中心から外側にずれてＸ′
の値が大きくなっているので、バランサ質量はその分小
さくて済む。更に、すべてのバランサ８ａ、　ｇｂ−ｔ
　。

８ｂ−２，８ｃが軸受相当部に配置されることで、この
スペースの有効利用が図れる。

このことから、クランク軸１では第１気筒側のカウンタ
ウェイト！−，，ｍ−２と第３気１１ｉ１１のカウンタ
ウェイト６σ−１，６ご−２を合成重心位置との関係で
、質量は共に（９）式を満たし、カウンタウェイト［１
ｃｆ−１，６ｊ−２の位置はクランクピンと反対側で位
相を３０°進め、カウンタウェイト６ｃ’−１，’６σ
−２の位置はクランクピンと反対側で位相を逆に３０°
遅らせて共に第２気筒のクランク腕２ｂに対し直角とな
る位置にする。バランサ軸７ではバランサ８ａ、　８ｃ
が第１及び第３気筒の輪受９ａ、　９ｄの相当部の位置
で、２分割したバランサ５ｂ−１，ａｂ−２が第２気筒
の軸受！ｌｂ、　９ｃの相当部の位置において、（［ｌ
）式を満たす質量でハーフバランスするのであり、これ
により３気筒エンジンの往復部分と回転部分の質量によ
る１次の慣性力及び慣性偶力が釣合う。

また更に、４個のバランサ８ａ、　８ｂ−４、８ｂ−２
、８ｃが軸受相当部にあることを考慮してそのすべてが
輪受兼用に構成してあり、第８図により詳記すると、ま
ずバランサ８ａがバランサ軸１を中心とする全円周形状
の軸［２０に内蔵され、この軸１！２０がメタル２１を
介し軸受９ａと共通の軸支部２２に嵌合して組付けられ
る。また、バランサ８Ｌ１　、８ｂ−２、８ｃも全く同
様に構成して軸−ｇ１９ｂと共通の軸支部２４、軸受９
Ｃと共通の軸支部２５、軸受９ｄと共通の軸支部２６に
組付けられ、これによりバランサ軸１はバランサ８ａ、
　＆ｂ−１、８ｂ−２、８ｃにおける上述の構成の軸受
２３により両端及び中間で＠転自在に支持されることに
なり、これ以外に軸受を設けなくとも済む。

そして、すべてのバランサ８ａ、　８Ｌ１　、８ｂ−２
、８ｃがクランク軸１のカウンタウェイト５ｊ−１，ａ
ｆ−２゜６ご−１，６ご−２の位置からずれた軸受相当
部に配置されてそのカウンタウェイトと干渉しない構造
になっているので、バランサ軸ｌをバランサの存在を考
１することなくカウンタウェイトのみとの関係でクラン
ク軸１側に近づけた配置が可能になる。

尚、上記実施例では第２気筒相当部のバランサを２分割
したものを示したが、第２気筒相当部としてクランク軸
軸受９ｂ、　９ｃの何れか一方を選択す２１− ることにより、第１またＧ、Ｌ第３気筒相当部のバラン
サを２分割することもできる。

釣合いでエンジン振動が非常に少ない。バランサ軸７に
おいてクランク軸軸受９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄ相
当分にバランサ８ａ、　８ｂ−１、８ｂ−２、８ｃが設
けであるので、スペースの有効刊′用が図られて、バラ
ンサ取イ・ｊＵ上右利であり、バランサ軸７をクランク
軸１側に近づけることが可能になって小型化に寄与し、
更にバランサ相互の離間によりイの貿−も小さく（済む
。

また、すべてのバランサ８ａ、　８ｂ−１、８ｂ−２、
８ｃを軸受内蔵構造にしてバランサ軸１の軸受を蓋ねて
いるので、バランサ軸７に生じる曲げ七−メントが低減
することになって、バランサ軸径を細くすることが強度
上可能で信頼性も高い。バランサ軸７の軸受をクランク
軸軸受９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄの軸受相当部に設
けることは、エンジンとして剛性の高い個所であり、繰
り返し荷重貴受１〕ることによる２２− エンジンの骨性振動による不都合を未然に防止できる。

更にエンジンの搭載姿勢の関係でバランサ軸１がオイル
中に一部つかるものにおいても、バランサ８ａ、　８Ｌ
１　、８ｂ−２、８ｃが全円周形状の軸管２０内に収容
されているので、オイル攪拌による抵抗の増大、オイル
噴き等を未然に防止できる。

尚、第９図によりバランサ軸取付けの具体例について説
明すると、図のようなＲ−Ｒ方式でエンジンが荷台の下
に相付けられる場合は、エンジン本体１０が荷台１６に
より制限されて垂直の状態からかなり傾けて搭載され、
このような姿勢のエンジン本体１０の上にエアクリーナ
１１、気化器１２及び吸入！！１３の吸気系、クーラコ
ンプレッサ１４、へＣＧ１５等が配設される。従ってエ
ンジン本体１０上部は上述の各種補機により制限される
関係で、図のようにバランサ軸７を下方に取付けると、
そのバランサ軸１はクランク軸１より下方の部位になっ
て一部オイル中につかるのであり、かかる場合に上述の
本発明による効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の詳細な説明する説明図、
第７図は本発明による３気筒エンジンのバランサ装置の
一実施例を示す模式図、第８図は負部の具体例を示す断
面図、第９図は本発明を自動重用に適用した場合の具体
例を示す側面図である。 １＝’；ｐランク軸、２　、２ａ、　２ｂ、　２ｃ、　
２ａ−１、２ａ−２。 ２Ｃ−１、２ｃｍ２−、、クランク腕、６　、６ａ’−
１，ｍ−２，６σ−１゜６ピー２・・・カウンタウェイ
ト、１・・・バランサ軸、８゜８ａ、　８Ｌ１　、８ｂ
−２、８ｃｍ・・ハフ　＞　サ、２０　・・・軸管、２
１　・・・メタル、２２．２４．２５．２６・・・軸支
部、２３・・・軸受。 特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人弁理士　　小　橋　佑　淳 同　　弁理士　　　村　　井　　　　　進第６ｍ 第９１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 クランク腕が順次１２０°の等間隔に配設されるクラン
   ク軸の、第１及び第３気筒のクランク腕のクランクピン
   と反対側において第２気筒のクランク腕と直角となる位
   置に、それぞれ所定の買暴のノｊウンタウェイトを設け
   、上記クランク軸に対し同じ速度で反対方向に回転する
   １本のバランサ軸を設【ノ、該バランサ軸において第１
   ないし第３気筒のうら２つの気筒のそれぞれ１個のクラ
   ンク軸軸受相当部の２１所では所定の質量のバランｔす
   を、残りの１つの気筒の２個のクランク軸軸受相当部の
   ２個所では２分割したバランサをハーフバランスすべく
   設け、これらのバランサのすべてを軸受兼用にしたこと
   を特徴とする３気筒エンジンのバランサ装置。