JPS5839834A - 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、自動小用３気筒エンジンにおいて、クランク
軸自体にカウンタウェイトを設け、更にクランク軸に対
し同じ速度で逆方向に回転するバランサ軸を設けて、各
気筒の往復及び回転ｗＩＩによる１次の慣性力と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次の慣性偶力をも釣合わせたバランサ装置に
関するものである。

各気筒においては往復質量と回転ｖ４量による慣性力が
あり、回転質−による慣性力はクランク腕と反対側にカ
ウンタウェイトを設けることにより全部釣合わせること
ができ、往１質−による慣性力は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
軸と同じ速度で逆方向に回転するバランサ軸で釣合わせ
ることができる。ところで３気筒エンジンの場合は上述
のようにして各気筒毎の慣性力は釣合い、同時にＸ軸回
りの慣性偶力も釣合っていても、長手方向の慣性例りが
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
させて相殺するものがある。

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の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ければならず、これがエンジンの振
動に与える影響も大きい。一方、この慣性力による振れ
回りの長手偏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もバランサ相互
の距離に応じてその貿ｌ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、バランサ軸自
体の構造、設計自由度、クランク軸に対する起重関係等
において非常に有利になる。

本発明はこのような事情に１み、クランク軸のカウンタ
ウェイトとバランサ軸のバランサにより慣性力及び慣性
偶りに対する釣合いを達成し、且つバランサ軸をクラン
ク軸側に近づけると共にその軽曇小型化を図り得るよう
にした３気筒エンジンのバランサ′１Ａｌｆを提供づる
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。まず第１図において１気筒当りのバランス系に
ついて説明１歳と、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はコンロッド、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
質量による慣性力の全部と、往復質量による慣性力をハ
ーフバランスさせるカウンタウェイト６を段１ノる。ま
た、クランク軸１に対し同じ速麿で逆方向に回転するバ
ランサ軸７を１本設り、ｔｉ−復質慟による慣性力の残
りの部分をバーツバランスさせるバランサ８を設ける。

そ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７のバランサ８はＺ軸下部
から同じθだけに回りに位置するように設ける。ここｒ
　（Ｉ　１１部分の慣性質量を■ｐ、説明を判り易くす
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−Ｃとすると、クランク軸側のｈランタウ１イト６
の質量は往復質■―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−Ｃ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するこ
とができてＩＯになり、合計すると（ｓｐ／２）十−Ｃ
となる。また、バランサ軸側のバランサ８の質量は上記
往復質量の残りになって、ｓｐ／２となる。

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置にそれぞれ上記
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カウンタウェイト合計
質量は３　　（（ｍｐ／２　）−Ｚ＋Ｃ）に、バランサ
軸側のバランサ合計質量は（３／２　）　ａｐとなる。

次いで３気筒エンジンにおいて往復部分の質量による釣
合いについて第２１！Ｉに゛より説明すると、図におい
て第１ないし第３気筒をサフイクスａないしＣで示して
あり、また第２気筒が上死点にあって、第１気筒はそれ
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。

５− そこでこの状態からθだけ動いた場合の、第１気筒の起
振力Ｆｐ１、第２気筒の起振７ＪＦＤ２、第３気筒の起
振力Ｆｐ３は次のようになる。

Ｆｐ１＝　鵬ｐｒ　　ω２　ｃｏｓ　　（θ　＋２４０
　）Ｆｐ２＝　−ｐｒ　　ω２　ｃｏｓ　　θＦｐ３＝
ｌｐｒ　　ω２　（ｉｔｓ　　（θ　＋　１２０　）そ
こで全体の慣性力は、 Ｆ　ｌ）１＋Ｆ　Ｉ１２＋Ｆ　９３＝　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、−膜性を持たせ
るため第１気筒から成る距離Ｓだけ離れた点Ｐからみる
ことにし、各気筒のピッチを１とすると、 Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋Ｌ）　＋Ｆｐ３（Ｓ＋２１）
で示される。

即ち、 Ｆｐｌ・Ｓ＋ＦＤ２（Ｓ＋Ｌ）＋Ｆｌ）３（Ｓ＋２１）
＝　−ＩＮｓｐｒ　ω２’　Ｌ　ｓｉｎθ−−−（１）
となって、２方向荷重である往復質量によりＹ輪周・り
の長手偶力が生じる。

６− 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６ａ、　６ｂ、　６ｃはクランク腕２ａ、　２
ｂ。

２Ｃ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
ウェイト質量による力）”　ｒｅｃｌ、Ｆｒｅｃ２、Ｆ
　ｒｅｃ３が次のようになる。

Ｆｒｅｃ１＝　（ｓｐ／２　）　ｒ　Ｃ２ｃｏｓ　　（
θ＋２４０　＋　１８０　）ＦｒｅＣ２−（ＩＥＩ／２
　　）　　ｒ　　Ｃ２Ｃ１Ｏ８（θ　＋１８０　）Ｆ　
ｒｅｃ３−　　（ｓｐ／２　　）　　ｒ　　Ｃ２ｃｏｓ
　　（θ　＋１２０　　＋１８０　　）従って、２方尚
の慣性力は、 Ｆ　ｒｅｃｌ＋　Ｆ　ｒｅｃ２＋　Ｆ　ｒｅｃ３−０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、 １”　ｒｅｃｌ　−３＋　Ｆ　ｒｅｃ２　（Ｓ　十Ｌ　
）　＋　Ｆ　ｒｅｃ３　（Ｓ＋２１） ＝　　（ｍ／２　　）　　ｇ＋ｐｒ　　Ｃ２Ｌ　ｓｉｎ
　　θ　・　−−（２ａ）となって、同様に７輪周りの
長手偶力を生じる。

また、カウンタウェイト６ａ、　６ｂ、　６ｃは２方向
のみならずＹ方向の成分も有し、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。

−（ＪＴ／２　　）　　−ｐｒ　　Ｃ２１ｃｏｓ　　θ
−−−（２ｂ）即ち、Ｙ方向の力による７輪周りの長手
偏力を生じることになる。

以上、クランク軸側のカウンタウェイト６ａないし６０
により生じる長手方向の慣性偶力は、Ｚ方向によるＹ軸
周りと、Ｙ方向による２輪周りに生じ、両者合成したも
のは次のようになる。

（Ｊ’Ｎ／２　　）ｍｐｒ　　ｏｏ２　　Ｌ　ｓｉｎ　
　θ　−１／２）ｓｐｒ×ω２１ｃｏｓθ ＝　（Ｊ’Ｎ／２　）　　ｍｐｒω２　Ｌ　（ｓｉｎθ
−ＣＯＳθ）・・・（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６ａｌ’、６（’ハ、＜５／２　）　（−
ｐ／２　）　ノ質量で、第１気筒のカウンタウェイトＵ
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６σ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６７．６ｆｆはクランク輪１
に対し１８０゜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Ｚ
方向の各カウンタウェイト質−による力Ｆ　ｒｅａｌ’
　、　Ｆ　ｒｅ０３’は、　　　“Ｆｒｅｃ１’　　−
（Ｊｊ／２　　）　　（−ｐ／２　　）　　ｒ　　Ｃ２
ｘｃｏｓ（θ＋２４０−１８０　＋３０）Ｆｒｅｃ３’
　　＝　　（Ｊ’ｊ／２　　）　　（ｓｐ／２　　）　
　ｒ　　Ｃ２ｘｃｏｓ（θ＋１２０　＋１８０−３０）
となって、Ｚｈ向向性性力、 Ｆｒｅｃ１’　＋　Ｆｒｅｃ３’　−Ｑ９− 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’　　−８＋Ｆｒｅｃ３’　　（Ｓ＋２１＞
＝　（ＪＴ／２　）　ｍｐｒ　Ｃ２Ｌ　ｓｉｎθとなっ
て、（２ａ）式と一致する。

Ｙ方向でも慣性力は釣合い、Ｙ方向の力による長手方向
慣性偶力は（２ｂ）式と７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１個ずつ設けるが、または第１゜第３気筒にのみ
１個ずつ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ウンタウェイ
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になり、これを合成すると、 一１’ｊｓｐｒ　　Ｃ２Ｌ　ｓｉｎ　　θ　＋　（Ｆ４
／２　　）　　ｉ＋ｐｒ　　ｏｏ２ｘ（−（ｓｔｎθ−
ｃｏｓθ） １０− −−（Ｒ／２　　）ｓｐｒ　　ω２　１　　（ｓｉｎ　
　θ　＋ＣＯＳ　　θ　）・　・　・（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の質量はクランク軸側往復質量
に対して園ｆ）／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
対の下死点側の位置にあり、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
°ずれた位置に、第３気筒相当のバランサ８Ｇは左回り
　１２０°の位置から更に１８０Ｉ位相が遊んだ位置に
ある。

そこでこの状態からθだけ動いた場合の２方向の力Ｆ　
ｒｅａｌ、　Ｆｒｅｃ２．　Ｆ　ｒｅｃ３は、Ｆｒｅｃ
ｌ−（ｓｐ／２　）　ｒ　ω２　ｃｏｇ　（θ＋２４０
　＋　１８０　）Ｆ　ｒｅｃ２＝　（ｍｐ／２　）　ｒ
　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１８０）Ｆｒｅｃ３＝　（ｇ
＋ｐ／２　）　ｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１２０　＋
１８０　）となって、Ｚ方向−性力は釣合い、この２方
向の（ｍ／２　　）　ｓｐｒ　ｏｏ２　　Ｌ　ｓｉｎ　
　θ−−−（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２軸周りの長手偏力は、
（Ｊ’ｊ／２　　）　　ｍｐｒ　　ｗ２　１　ｃｏｓ　
　θ−−−（２ｂ’）従ってバランサ軸側のバランサ８
ａないし８Ｃにより生じる長手方向の慣性偶力も、Ｚ方
向によるＹ軸周りと、Ｙ方向によるＺ軸周りとに生じ、
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。

（ｆｆｉ／２　　）ｇ＋ｐｒ　　ω２　　Ｌ　　（ｓｉ
ｎ　　θ　＋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ｌ１ｍ集合することが可能であり、この
場合について第６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気筒相当のバランサＣの質量は−ｐ
／２に５／２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°位相が理れて位置する。これにより第５図
のものと同じ結果になって、それに冒き変えることがで
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の説明であり、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＆を第２図と同じであり、
θだけ動いた位置での第１ないし第３気筒に働く力、Ｆ
ｃｌ、　Ｆｃ２．　Ｆｃ３は次のよう（なる。

１”ｃｌ−ｍａｒ　ｔｎ２　ｃｏｓ　　（θ＋２４０）
１”ｃ２−ｓｃｒ　ω２　ｃｏｓθ Ｆｃ３−ｓｃｒω’　ｃｏｓ　（θ＋１２０）これによ
り回転質量によるＹ軸周りの長手偏力が、１３− 一１’ｌｌｊ＊ｃｒ　　ｏｏ２　１　　ｓｉｎ　　θ　
　　−−−（５ａ）２軸周りの長手偏力が、 旧−Ｃ「　ω２　　［ｃｏｓ　　θ　　　・　・　・　
（５ｂ）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。

一巧ｍｃｒ　ω２　Ｌ　（ｓｉｎθ−ｃｏｓθ）・−−
（６）次いで、−この回転質量を各気筒毎に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図の構成と同じ
であり、各カウンタウェイト質量による力、Ｆ　ｒｏｌ
ｌ、　Ｆ　ｒｏｔ２．　Ｆ　ｒｏｔ３は次のようになる
。

Ｆｒｏｔｌ＝＝ｓ＋ｃｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋２４
０　＋１８０　）Ｆｒｏｔ２＝ｍｃｒ　ω２　ｃｏｓ　
　（θ＋１８０）Ｆｒｏｔ３＝ｓｃｒ　ω２　ｃｏｓ　
　（θ＋１２０　＋１８０　）これにより、Ｚ方向によ
るＹ軸周りの長手偏力が、ｆｆｉｍｃｒ　　ω２　　Ｌ
　ｓｉｎ　　θ　　　　　−−−（７ａ）Ｙ方向による
２軸周りの長手偏力が、 −丘ｍｃｒ　ω２　Ｌ　ＣＯ８θ　　−−−（７ｂ）に
なり、両者を合成した振れ回りが次のようにな１４− る。

Ｊｊｉｃｒ　　ω２　１−　　（ｓｉｎ　　θ　−〇Ｏ
８θ　）・・（８）ところでかかる回転質鑞による場合
も第４図に示す如く、質量をＩＣに（旧／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することが可
能である。

かくして回転質量に関しては（６）式のＹ軸及びＺ軸回
りの合成振れ回り長手偶力が、カウンタウェイトによる
（８）式の同様の長手偶力とで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想に立ｉｉａ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、上
述の説明から明らかなように、エンジンについては、各
気筒毎に往復部分と回転部分の質■による慣性力及び偶
力が生じるものであって、これらの質−を−緒にまとめ
て釣合いを図ることは勿論可能である。しかし、特に回
転部分の質量に対しては、クランク軸側のカウンタウェ
イトのみで慣性力及び偶力の釣合いを図ることができる
点を考慮すると、このような特性の回転部分の質−によ
るものと、バランサ軸との併用でしか釣合いを図ること
のできない往復部分の質量によるものとを分けて扱うこ
とが好ましい。

そこで、クランク軸１においてはまず各気筒毎に回転部
分の質量に対するカウンタウェイト６ａ−１と６ａ−２
、６ｂ−１と６ｂ−２、６ｃｍ１と６０−２がそれぞれ
のクランク鋺のクランクピンと反対側で第３図の如く設
けられる。次いで往復部分の質量に対するものとして、
第４図の如く第２気筒を除く第１及び第３気筒の２個所
にカウンタウェイトｍ−ｘと側−２゜６σ−１と６ご−
２が同様に設けである。またバランサ軸１では上述のよ
うなりランク軸１゛で回転部分の質―に関しては分離し
て釣合いが図られているので、不釣り合いな往復部分の
質量によるもののみを釣合わすバランサで良く、そのた
め第６図の技術思想に基づき中央の第２気筒相当部を除
く第１及び第３気筒側で、更に２個づつのクランク軸軸
受９ａと９ｂ、　９ｃと９ｄに相当する個所に２分割し
たバランサ蒔−１とＭ−２，淀−１とじ−２が２組設け
である。

かかる構成において、クランク軸側の釣合いを考えるに
、往復部分の質量に対するカウンタウェイト側−１と１
ｉＪ−２，６σ−五とｅ−２については、２個所に分離
集中するものであるから各気筒側の合成質―を（ｕ／２
）に（ｊｊ／２　）を乗じ、３０°位相調整すれば良く
上台気筒のピッチを第２図同様にＬとすると、長手偶力
に対しては、 （ｓｐ／２　）　　（万／２）Ｘ２Ｌ　　−（月／２）
ａｐｌをＲ生させれば良い。

従って、カウンタウェイトｅｊ−，，ｍ−２の合成質量
をＭＣａ′、カウンタウェイト６σ−１，６（’−２の
合成質量をｌｙｌｊ　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　ｃｃ
’　を保持し、カウンタウェイトｕ−１とｍ−２のＹ軸
に対する合成重心位置をｌ＋ｘ’、カウンタウェイト６
σ−１と６ご−２のＹ軸に対する合成重心位置をＬ＋Ｖ
’　とすると、Ｍｃａ’　　　（Ｌ＋　　ｘ’　　＋Ｌ
＋　　Ｖ’　　）”　　（月／２　　）ＩＩ）Ｌを満た
せば良いので、次の一般式になる。

Ｍｃａ’　−Ｍｃｃ’　−＜ｆｆｉ／２　）■Ｉ）Ｌ／
（２Ｌ＋　Ｘ’　＋　Ｖ’　　）　　　・・・（９ａ）
１７− 次いで回転部分の質−に対するカウンタウェイト６ａ−
１と６ａ−２，６ｂ−１と６ｂ−２、６ｃｍ１と６Ｃ−
２については、それぞれの合成質量をＭｃａ、　Ｍｃｂ
、　ＭＣＣとすると、クランク軸Ｅの慣性力の釣合いを
考慮して、Ｍ　ｃａ＝　Ｍ　ｃｂ＝　ｌｙｌ　ｃｃを保
持する。

また、第２気筒のカランタウ１イト６ｂ−１と一６ｂ−
２の合成重心位１に対する第１気筒のカウンタウェイト
６ａ−１と６ａ−２の合成重心位置をし十×、第３気筒
のカウンタダウエイト６Ｃ−１と６０−２の合成重心位
置を１−＋ｙとすると、 Ｍｃａ（Ｌ　＋ｘ　　）　　＝Ｍｃｃ（１−＋ｙ　　）
により、ｘ　＝　ｙを保持する。

イして、長手偶力に対してはＹ方向成分を取出して、 （Ｍｃａ（Ｌ　　）　　Ｘ）　　４　　Ｍｃｃ（ｌ　　
ト　Ｖ）　　）　　　ｃｏｓ３０、−９「ゴ腸Ｃし を満たせば良く、次の一般式になる。

ＭＣａ＝　Ｍｃｂ＝　Ｍｃｃ＝　ＩｃＬ　／　（Ｌ　＋
　Ｘ）・・・（９ｂ） そのため、各カウンタウェイト質−は合成重心１８− 位置との関係で任意に定めることができ、いずれも合成
重６位ＩＦｘ’、ｙ’、ｘ、ｙの値を大きくして遠ざけ
る程質量は小さくて済む。ここで解り易くするため、第
１及び第３気筒での重心位置を一致させ、第２気筒での
重心位置をその中心に一致させて、ｘ’　−ｙ’　−ｘ
　−ｙ　−０とすると、往１１部分の質量に対する第１
及び第３気筒の２個所のカウンタウェイト質量は＜ＨＩ
３　’）鶴ｐしとなり、回転部分の質量に対する第１な
いし第３気筒の３個所のカウンタウェイト質量はＳＣと
なる。

また、第１及び第３気筒では往ａｍ分と回転部分の両質
量が３０”の角度で別々に設定しであるが、実際にはこ
れらをベクトル合成した申−のものが設けられる。

次いでバランサ軸？では上述の説明から明かなようにエ
ンジンの往復部分に関するものだけであり、第１及び第
３気筒側に分備集中する場合は上記クランク軸１におけ
る往復部分の貿−の場合と同様で、各気筒側の質量を（
ｓｐ／２　）　（月／２）とし、３０′位相調整すれば
良く、 （ＩＩ）／２　　）　　（ｊ百／２　　）　　Ｘ２　　
Ｌ　＝　　（ｒ’ｒ／２　　）　　１１１ｐＬの長手偶
力を発生させれば良いことになる。

そこで、２分割したバランサ蒔−１とａＪ−２，８（−
１と８ビー２の合成質量Ｍｂａ’　、　ＭｂＣ’　は、
同様にバランサ軸上の慣性力の釣合いを考慮して、Ｍｂ
ａ’＝Ｍ　ｂｃ’を保持させ、且つ、各組のバランサａ
ａ’−１とＭ　−ａ　、　Ｆ３ｔ！−１と８σ−２の合
成重心位置をｌ　＋　Ｘ＃　、　１４ｙ″とすると、 Ｍｂａ’　　（１＋　　ｘ″＋１．−＋ｖ”　）　＝　
（Ｊａ／２　＞ＩＩｐＬの関係を満たせば良く、次の一
般式になる。

Ｍ　ｂａ’　＝　Ｍ　ｂｃ″−（Ｐ３／２）ＩＲｐＬ／
（２Ｌ＋　ｘ″＋　ｙ″）　　　・・・　（Ｉ］）従っ
て、かかるバランサ軸７でもバランサ位置との関係でそ
の質量を任意に定めることができる。

また、バランサ８ｍ−２，８ｃ’−１に対りるバランサ
Ｍ−，。

８０′−２の方を重くする程、相互の合成重６位１１’
Ｌ＋Ｘｌ′、　Ｌ　＋　ｖＬＬの値が大きくなって、バ
ランス系全体が低減化する。

こうして、クランク軸１では第１及び第３気筒に（９ａ
）式の合成質量のカウンタウェイトｅａ−１と蒔−２，
６ご−１と６ご−２を第２気筒のクランク腕２ｂに対し
１角となる位置に設け、且つ第１ないし第３気筒に（９
ｂ）式の合成質−のカウンタウェイト６ａ−１と６ａ−
２、６ｃｍ１と６０−２を各クランク腕のクランクピン
と反対側の位置に設ける。また、バランサ軸１では第１
及び第３気筒側の両件側の軸受９ａと９ｂ。

９Ｃと９ｄ相当部に＆Ｊ）式の合成質−のバランサａ（
−１とＭ−２，８＋１／−１と８ｃ’−２を、第２気筒
が上死点の場合に上述のカウンタウェイト６ピー１とａ
ｌｌ’　−２、ｕ−１と側−２と一致するような位置に
して設けるのであり、これにより３気筒エンジンにおけ
る往１１！ｇ１分と回転部分の質量による慣性力と不釣
合いな偶力が釣合う。

そり、Ｔ、／＜　５　＞　サＭ　−ｓ　ト８１−ａ　、
　Ｗ−１と８ｃ’　−２カイずれもクランク軸１の各気
筒におけるカウンタウェイト位置からずれた軸受９ａ、
　’ａｄ相当部に１冒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１をバラ
ンサ＆ｒ−１，Ｍ−２、Ｗ−１，８ｆｆ−２の存在を考
慮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Ｉｌｌに近づ２１− けたＲ１が可能になる。

がなされることで振動等が非常に少なくなる。往復部分
と回転部分の質量によるものを分けて扱い、特に回転質
量によるものはクランク軸各気筒のカウンタウェイトで
釣合うようにしているので、バランス系全体としてｌ１
１純明確化づる。往復質量によるカウンタウェイトをク
ランク軸１において第１及び第３気筒にのみ相互に−し
て設【Ｊているので、各気筒毎に段重）だ場合に比べて
カウンタウェイト全体の質量が小さくて澗む。カウンタ
ウェイト及びバランサの取付けに関して一般性が加味さ
れることで、設計の自由度が増ｔ。バランサ軸１におい
てパランサ藝−五とＭ−２，Ｗ−ｔと紀−２及び第３気
筒相当部で特にクランク軸軸受９ａと９ｂ、　９ｃと９
ｄの個所に相互に遠ざけてＲ１されているので、その軸
受９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄの部分のスペースの有
効利用によりバランサ軸１をクランク軸１に近づけるこ
とが可能になって小型化に寄与し、Ｄつ合成２２− −６位置との関係でバランサ質曇自体も小さくて済む。

バランサが各相で２個に分割して設けられるので、これ
らの個所のみで充分且つ容易に所定の貿−を付加するこ
とができる。

尚、第８図と第９図によりバランサ軸取付けの具体例に
プいて説明する。第８図のものはＲ−Ｒ方式でエンジン
が荷台の下に組込まれる場合であり、エンジン本体１０
が略水平に倒して搭載され、且つこのエンジン本体１０
の途中のすぐ上にエアクリーナ１１、気化器１２及び吸
入管１３が水平に連結して設置され、クーラコンプレッ
サ１４、ＡＣＧ１５等も取付けられる。従って、バラン
サ軸７を油中に没しないように上方に設けると、気化器
１２、ＡＣ０１５等と干渉するようになり、クランク軸
１側に近づけ得ることはこのような干渉を回避すること
ができて有利になる。

第９図のものはＦ−Ｆ方５式であり、エンジン本体１０
が略垂直に搭載されてエアクリーナ１１、気化器１２及
び吸入管１３が中室側に設けられ、排気管１６がフロン
トパネル側に設けられており、バランサ軸ｌをエンジン
本体１０の前方に配置すると排気管１６の触媒コンバー
タ１７と干渉することになる。従って、この場合もバラ
ンサ軸７をクランク軸１に近づけ得るならば、触媒コン
バータ１７等との干渉が回避され、エンジン本体１０を
その分フロントパネル側に寄せて車室を広くすることが
できる等の種々の効果が得られる。

【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図及び第９図は本発明を自
動車用に適用した場合の具体例を示す側面図である。 １・・・クランク軸、２ａ、　２ｂ、　２ｃ・・・クラ
ンク腕、６ａ−１、６ａ−２，ｅｂ−１，６ｂ−２，６
ｃｍ１　、６ｃｍ２．６ｃｒ−１、６ａ−２゜６ご−１
，６ご−２・・・カウンタウェイト、１・・・バランサ
軸、Ｍ−１、Ｍ−ａ　、　８ｃ’−１、８ｃ’−ａ−・
・バランサ。 ｂ−２ ２ 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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気筒にはエンジンの■復及び回転
   質量に対するカラタンウェイトを、第２気筒にはエンジ
   ンの回転質量に対するカウンタウェイトのみを設け、上
   記クランク軸に対し同し速度で反対方向に回転する１本
   のバランサ軸を設けて、該バランサ軸で゛の上記クラン
   ク軸の第１及び第３気筒側各２個の軸受相当部に、２分
   割したバランサを２組設けたことを特徴とする３気筒エ
   ンジンのバランサ装置。