JPS5839840A - 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、クシンク
軸自体にカウンタウェイトを設け、更にクランク軸に対
し同じ速度で逆り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ｓｉｔ鯖による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次の慣性偶力をし釣合わせたバランサ装置
に関するものｒある。

各気筒においＣはｔｔ復ｖｉ鰻と回転質量による慣性力
があり、回転質量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４ノることにより全部釣合わせる
ことができ、ｕ伽質−による慣性力は１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丈軸で釣合
わＵることがＣきる。ところで３気１Ｐｉｌエンジンの
場合は上述のようにして合気１１ｉ５ｆｕの慣性力（よ
釣合い、同時にＸ軸回りの慣竹偶ツノも釣合っていても
Ｒｆｈ向の慣ｆ１偶りが生じ、この慣性偶力を釣合い除
ムするため、従来例えばｖ１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Ｉこしの、または特公昭５４−’！３３３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
向の慣性偶ノＪ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。即ら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Ｕ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
距離に応じてその質量を蛮えることができるので、バラ
ンサの取付位置を特定づることにより、バランサ軸自体
の構造、設計自由度、クランク軸に対する配Ｗ１＃！ｌ
Ｉ係等において非常に右利になる。

本発明はこのような事情に鑑み、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つバランサ軸を
クランク軸側に近づ番ノると共にぞの軽錫小型化を図り
得るようにした３気筒エンジンのバランサ装置を提供す
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
４る。まｆ第１図において１気筒当りのバランス系につ
いて説明すると、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はフンロッド、５はピストンであり、ク
ランク１ｉ！２のクランクビン３と反対側延長線上に回
転質−による慣性りの全部と往復質−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Ｉｔノる。ま
た、クランク軸１に対し同じ速度ぐ逆り向に回転するバ
ランサ軸１を１本設は往復質−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Ｒｋｊ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ｌのバランサ８は２軸■・部か
ら同じθだけ左回りに位置するようにｍ４ノる。ここで
、（ｌ　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ピン３における等価の慣性質
量をａＣとすると、クランク軸側のカウンタウェイト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ＩＣ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−Ｃになり、合計すると（ｇ＋ｐ／２　）＋
■Ｃ０となる。また、バランサ軸側のバランサ８の質―
は上記往復質量の残りになって−ｐ／２となる。

こうすることで、往１１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を付番ブると
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　（（■ｐ／２）→−Ｃ）に、バランサ軸側
のバランサ合ｓｔｗ鎧は（３／２　　）−ｐ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気筒をサフイクスａな５− 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１
２０°回転位置した状態になっている。

そこでこの状態からθだけ動いた場合の、第１気筒の起
振力ＦＩＩＩ、第２気筒の起振力Ｆｐ２、第３気筒の起
振力Ｆｌ）３は次のようになる。

Ｆｐｌ＝ｉｐｒ　ｏｏ２　ｃｏｓ　　（θ＋２４０＞Ｆ
ｐ２−ｓｐｒ　ｏｏ２　ｃｏｓθ ＦＩ］３−＋ａｐｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１２０）
ぞこで全体の慣性力は、 ＦＤ１＋　　Ｆｐ２＋　ＦＤ３＝０ （・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　／、ｆ　ＧＪ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。

即ら、 Ｆρ１・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ　）Ｌ）　、＋　ｒ−ｐ３（Ｓ
＋２１−、）６− ＝　　−４ｊｓｐｒ　　（１）２　　Ｌ　　ｓｉｎ　　
θ−−−（１）となって、２方向荷重である往復質−に
よりＹ軸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させるカウン
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１２気筒が１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、　２ｂ。

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′＠−によるｆ）　（：　ｒｅａｌ、Ｆｒｅｃ
２、Ｆ　ｒｅｃ３が次のようになる。

Ｆｒｅｃ１＝　（ｕ／２　）　ｒ　ｔｏ２　ｃｏｓ　　
（θ＋２４０＋１８０）Ｆ　ｒｅｃ２＝＝　（ｓｐ／２
　）　ｒ　ｗ２　ｃｏｓ　　（θ＋１８０）Ｆｒｅｃ３
＝　　（ｓｐ／２　　）　ｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋
１２０　　＋　１８０　　）従って、２方向の慣性力は
、 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、 ２Ｌ） ＝　　＜Ｈ／２　　）　ｍｐｒ　ｗ２　１　ｓｉｎ　　
θ−−−（２ａ）となって、同様にＹ軸周りの長手偶力
を生じる。

また、カウンタウェイト６ａ、　６ｂ、　６ｃはＺ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方向のカにょる長手方向の慣性偶力
は次のようになる。

−＜１５／２　　）　　ｍｐｒ　　ｏｏ２　　　Ｌ−ｃ
ｏｓ　　θ　・−−（２ｂ）即ら、Ｙ方向の力による２
軸周りの長手偏力を生じることになる。

以上、クランク軸側のカウンタウェイト６ａないし６Ｃ
により生じる長子方向のｔａ性偶ノＪｉ、Ｌ、Ｚ方向に
よるＹ輪周りと、Ｙ　方向によるＺ軸周りに生じ、両名
合成したものは次のようになる。

（Ｊ’ｊ／２　）　ＩＩｐｒ　ｏｏ２Ｌｓｉｎθ　（Ｊ
ａ／２　）　１ｌｌｒ×ω２１．ＣＯ３θ ＝　　（Ｊｊ／２　　）　　　ｉｐｒ　ω２　Ｌ　　（
ｓｉｎ　　θ　−〇〇Ｓ　　θ　）・・・（３） ところで、上述のクランク軸側のカウンタウェイ［−は
８気８＠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ｍ粂合して設合）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
カウンタウェイト蒔、６σは、（月／２　）　（ＩＥＩ
／２　）の質量で、第１気筒のカウンタウェイト側は、
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２Ｇより　１８０°位相が進
んだ佼１より３０°位相が遅れた位置に設けられる。即
ち両／Ｊウンタウェイトｅｊ、ｓｃ”はクランク軸１に
対し　１８０゜反対方向で、且つ中央のクランク腕２ｂ
ｋ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ＧＪ　ｉｌｌいた
ときのＺ方向の各カウンタウェイト買越による力Ｆ　ｒ
ｅｃｌ’　、　Ｆｒｅｃ３’　は、Ｆｒｅｃｌ’　＝　
（ｊ’ｊ／２　）　　（＠９／２　）　ｒ　ｔｏ２ｘｃ
ｏｓ（θ＋２４０　＋　１８０　＋　３０）［「ｅｃ３
’　　−（Ｉｊ／２　　）　　（ｓｐ／２　　）　　ｒ
　　ω’９− ｘｃｏｓ（θ＋１２０　　＋１８０　−３０）となって
、Ｚ方向慣性力は、 Ｆ　ｒｅａｌ’　＋　Ｆｒｅｃ３’　＝　Ｑとなり、当
然釣合う。

次いでこのＺ７７向の力による良手方向憤性偶りは、 Ｆｒｅｃｌ’　　−Ｓ＋ｌ’　ｒｃｃ３’　　（Ｓ　＋
　２１　＞＝　Ｎｊ／２　　）　ｓｐｒ　ｏｏ２Ｌｓｉ
ｎ　　θとなって、（２ａ）式と一致する。

ＹＦ３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）式と一致ダる。

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個ずつ設けるか、または第１゜第３気筒にの々
１個ずつ設けても結果的に慣性力（よ釣合い、長手り向
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Ｕ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１０− を合成すると、 −Ｊ’ｊｓｐｒ　　ω２　　Ｌ　ｓｉｎ　　θ　＋　（
ＨＩ３　　）　　ｉ＋ｐｒ　　ｏｏ２ｘＬ（ｓｉｎθ−
ｃｏｓθ） ＝　　−＜ＨＩ２　　）　　ｌｐｒ　　ω２　　Ｌ　　
（Ｓｉｎ　　θ　＋ｃｏｓ　　θ　）・・・（４） となる。そこで、このような艮゛手偶力をバランサ軸鋼
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ｌにおいても各気筒に対応したバランサ８
ａ、　８ｂ、　８Ｇ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−はクランク軸側往復質
量に対して−Ｄ／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２４ｏ。

位相が進んだ位１がら更に１８ｏ°ずれた位置に、第３
気筒相当のバランサ′８ｃは左回り　１２ｏ°の位置か
ら更に１８ｏ°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方向の力Ｆ　
ｒｅａｌ、　Ｆ　ｒｅｃ２．　Ｆ　ｒｅｃ３は、Ｆｒｅ
ｃｉ＝　（＠Ｄ／２　）　ｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋
２４０　＋　１８０　）Ｆ　ｒｅｃ２＝　　（ａｐ／２
　　）ｒ　　ｏｏ２　　ｃｏｓ　　（θ−１１８０）Ｆ
　ｒｅｃ３−（ｍｐ／２　）　ｒ　ｗ２　ｃｏｓ　　（
θ＋１２０　＋１８０　）となって、Ｚ方向慣性力は釣
合い、このＺ′ｔＪ向のｈによるＹ輪周りの長手偶力は
、 （月／２　）　ａｐｒ　ω２Ｌｓｉｎθ−−−（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ｔｌｌＩ牲力は釣合い、この
Ｙ方向の力による７０１１１周りの長手偶力は、（Ｊ’
ｊ／２　　）　　ａｐｒ　　（１）２　　Ｌ　ＣＯ５θ
−−−（２ｂ’）従ってバランサ軸側のバランサ８ａな
いし８Ｃにより生じる長手方向の慣性偶力も、２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。

（Ｆ３／２　）　ａｐｒ　＜ｎ２１　（ｓｉｎ　Ｏ＋　
ｃｏｓθ）・・・（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１１ｉ１＆合づるごとが可能であり、こ
の場合について第６図により説明づ−ると、第１気筒相
当のバランサＵ及び第３気筒相当のバランリ記の質−は
１９／　２に５／２を乗じｋ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１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−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１２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、　Ｆ　ｃ２．　’Ｆ　ｃ３は次のようになる。

Ｆｃ１−−ｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　　（θ　＋２４
０　）１３− Ｆｃ２＝ｓｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　θＦ　ｃ３＝、
　ｓｃｒ　ω２　　ｃｏｓ　　（θ　＋　１２０　　）
これにより回転質婦によるＹ軸周りのＩｆ偶力が、−ｒ
：１ｔａｃｒ　ω２１　ｓｉｎθ　−−−（５ａ）Ｚ軸
周りの艮丁偶ツノが、 Ｅｍｃｒ　　ｗ２　１　ｃｏｓ　　θ　　　−−・　（
５ｂ）になって、同様に７方向にょるＹ＠周りと、Ｙ方
向による２軸周りに生じることになり、合成すると次の
ようになる。

Ｊ”ａ＋ｃｒ　ω’　ｌ−（ｓｉｎθ−ｃｏｓθ）　−
−−（６）次いで、この回転質−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、各ノＪウンタウェイトＭｌによる力、１”ｒ
ｏ口、　Ｆ　ｒｏｔ２．　Ｆ　ｒｏｔ３は次のようｋな
る。

Ｆｒｏｔｌ＝ｓｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　　（θ　＋
　　２４０　　＋　　１８０　　）Ｆ「Ｏｔ２−ｇｌＣ
ｒω２ＣＯ３（θ＋−１８０’　）Ｆｒｏｔ３＝＝ｓｃ
ｒ　　ω２　　ＣＯ６（θ　＋　　１２０　　＋　　１
８０　　＞これにより、Ｚ７’ｌ向によるＹ軸周りの長
手偏力が、ｊ’ｊｌｃｒ　ω２Ｌｓｉｎθ　　−−・（
７ａ）１４− Ｙ方向による２軸周りの長手偶力が、 ”−５−Ｃ「ω２ＬＣＯ８θ　　・・・（７ｂ）になり
、両者を合成した振れ回り長手偶力が次のようになる。

ハ園ｃｒ　　（１）２　　Ｌ　　（ｓｉｎ　　θ　−Ｃ
ＯＳ　　θ　）　　−−（８）ところでかかる回転質−
による場合も第４図に示す如く、質量をＩＣに（月／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＜ＬＵ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、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
筒毎に往複部分と回転部分の質量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−隷にまとめて
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ツノの釣合いを図ｐ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ｉによ
るものと、バランサ軸との併用て・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、クランク輪１においてはまず各気筒毎に回転部
分の質−に対するカランタウ１イト６ａ−１と６ａ−２
，ｅｂ−１と６ｂ−２、６ｃｍ１と６ｃｍ２がイれぞれ
のクランク腕のクランクピンと反対側で第３図の如く設
置ノられる。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３３気筒の２
個所にカウンタウェイトｓａ′−，とｓａ　−２。

６Ｃ′−１と６σ−２が同様に設昏ノである。またバラ
ンサ軸７て・は不釣合いな往復部分の質量によるしのを
釣合わせれば良く、このため第５図のＪ、うな技術思想
に基づいており、この場合に第１及び第３気笥相当部と
してクランク軸１の肉界側の軸受９ａ、　９ｄを選択し
てそれらの個所に独立したバランサ８ａ。

８Ｃが、第２気筒相当部としてはクランク軸１の内側の
２個の軸受９ｂ、　９ｃを選択してそれらの個所に２分
割したバランサ８ｂ−１、８ｂ−２が設けである。

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６ざ−１と
ｍ−ａ、ｓご−１と６（！−ｈについては、２個所に分
子ｉｌｌ集中するものであるから各気筒側の合成質―を
（ｓ＋ｐ／２　）に（巧／２）を乗じ、３０°位相調整
すれば良く、各気筒のピッチを第２図同様にＬとすると
、長手偶力に対しては、 （ｓｐ／２　　）　　（１百７２　　）　　ｘ２　　Ｌ
　　　＝　　（巧／２　）１吐を発’１させれば良い。

従って、カウンタウェイトｄ−１，ｍ−２の合成質―を
ＭＣａ′、カウンタウェイト６σ−１，６σ−２の合成
質−をＭ　ＣＣ’　とすると、クランク軸１土の慣性力
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ｍ−１とｕ−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ご一工と
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
’　　）　　−（ｊ’ｊ／２　　）　　蒙ｐ１１７− を満たせば良いので、次の一般式になる。

Ｍｃａ’　＝Ｍｃｃ’　−（Ｊｉ／２　）　１Ｉ）Ｉ−
／（２Ｌ＋　ｘ’　　＋ｙ’　）　　　・・・（９ａ）
次いで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６ｃｍ
２　＋、：　ライＴは、それぞれの合成質量をＭｃａ、
　Ｍｃｂ、　Ｍｃｃとすると、クランク軸［の慣性力の
釣合いを考慮して、Ｍ　ｃａ＝　Ｍ　ｃｂ＝　Ｍ　ｃｃ
を保持する。

また、第２気筒のカウンタウェイト６ｂ−１と６ｂ−２
の合成重心位置に対する第１気筒のカウンタウェイト６
ａ−１と６８−２の合成重心位置をｌ−＋　ｘ　、第３
気筒のカウンタウェイト６Ｇ−１と６０−２の合成重心
位置をＬ＋−Ｖとすると、 Ｍｏａ（１−＋ｘ　）　＝ＭｃＣ（Ｌ　＋Ｖ　）により
、ｘ＝ｙを保持する。

ぞして、長手偶力に対してはＹｈ向酸成分取出して、 ｒＭｃａ（Ｌ　＋　　ｘ）　十Ｍｃｃ（１，（ｙ）　）
　　ｃｏｓ３０・ｒ；３ｍ０Ｌ を渦たせば良く、次の一般式になる。

１８− Ｍｃａ、＝　Ｍｃｂ＝　Ｍｃｃ＝ｍｃＬ　／　　（Ｌ　
＋　　ｘ）・　・　・　（９ｂ） そのため、各カウンタウェイト質量は合成重心位置との
関係で任意に定めることができ、いずれｂ合成重心位置
ｘ’、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（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１を
その中心に一致させて、ｘ’　＝　ｙ’　＝　ｘ＝ｙ　
＝　０とすると、往復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（ＩＮ／４　）
■ｐ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−Ｃとなる。

また、第１及び第３気筒では往復部分と回転部分の画質
−が３０°の角−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単一のものが設けられる。

次いでバランサ軸１ではエンジンのｕ復質量に対するら
のを各気同相当部毎で釣合わせるのであるから、各気筒
相当部において−ｐ／２の質量でハーフバランスさせれ
ば良い。ぞこでバランサ８ａ。

８Ｇの質量をＭｂａ、Ｍｂｃとし、２分割されているバ
ランサａｂ−，、５ｂ−２の合成質量をＭｂｂとし、中
央のバランサｇｂ−ｔ　、　８ｂ−２の合成重心位置に
対するバランサ８ａ、　８ｃの位置をＬ）　　Ｘ”　、
　１＋　　ｙ”とすると、バランサ軸上の慣性力の釣合
いを＃！ｉｌＬで、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気筒側ツバラン
＋ｊ８ａ、　８ｃのＹｈ向酸成分どって、（Ｍｂａ（１
＋　ｘ”　）　＋ｆｖｌｂｃ（Ｌ　ＩＶ”　）　）　　
ｃｏｓ３０＝　（Ｆ４／２　）　ｌｌ１ｐＬ。

の関係を満たせば良く、次の一般式になる。

Ｍｂａ＝Ｍｂｂ＝Ｍｂｃ−ｓｌ）ｌ−／　２　（Ｌ、　
＋　ｘ″）・・・　■） 従って、クランク軸１の軸受９ａと９ｂに対する９ｃと
９ｄのピッチが異なる場合でも、中央のバランサ８ｂ−
１と８ｂ−２の合成重心位置の選択により４個のバラン
サ８ａ、　８Ｌ１　、８ｂ−２、８ｃを軸受９ａ、　９
ｂ、　９ｃ、　９ｄ相当部にすることができ、軸受側が
等しいピッチて゛あれば、バランサ８Ｌ、　、　８ｂ−
２の質−を等分づることで容易に行い得る。また、バラ
ンサ８ａ、　８ｃが第１及び第３気筒の中心から外側に
ずれているので・、ぞの中心を各気筒相当部とした場合
に比べてバランサ質−が小さくて済むことになり、すべ
てのバランサ８ａ、　ｇｂ−、、８ｂ−２，８ｃが軸受
部のスペースの有効利用を図っている。

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ニ・イトＩＪ−１とａｈ−
２，６σ−１と６σ−２を第２気筒のクランク腕２ｂに
対し直角となる位置に設け、且つ第１ないし第３気筒に
（９ｂ）式の合成質量のカウンタウェイト６ａ−１と６
ａ−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７では
バランサ８ａ、　８ｂが第１及び第３気筒の軸受９ａ。

９ｄの相当部で、２分割したバランサ８ｂ−ｘ　、　ａ
ｂ−２が第２気筒の軸受９ｂ、　９ｃの相当部で（２）
）式の貿−により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
慣性力及び偶力が釣合う。

２１− そして、すべてのバランサ８ａ、　８Ｌ４　、８ｂ−２
、８ｃがクランク軸１のカウンタウェイト位置からずれ
た軸受相当部に配置されてそのカウンタウェイトとの干
渉が凹、避された構造であるのＣ−、バランサ軸１をバ
ランサ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気錦相当部としてクランク軸
軸受９ｂ、　９ｃのいずれが１個を選択して第１または
第３気筒相当部のバランサを２分割することもできる。

がなされることで振動等が非常に少なくなる。往ｔ！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ｌ゛、バランス系全体として
単純明確化する。口慣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２２− １及び第３気筒にのみ相互に離して設番ブでいるのｌ−
各気筒毎に設けた場合に比べてカウンタウェイト全体の
質−が小さくて済む。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
演が増す。更にバランサ軸１においてすべでのバランサ
８ａ、　８Ｌ１　、８ｂ−２。

８Ｃがクランク軸軸受相当部に相互に遠ざけて配置され
ているので、その軸受部のスペースの有効利用によりバ
ランサ軸７をクランク軸１に近付けることが可能になっ
て小型化に寄与し、バランサ質―自体も小さくて済む。

尚、第８図と第９図によりバランサ軸取付Ｇノの具体例
について説明する。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１
０が略水平に倒して搭載されて、■つこのエンジン本体
１０の途中のすぐ上にエアクリープ１１、気化器１２及
び吸入管１３が水平に連結して配置され、クーラコンプ
レッサ１４、ＡＣＧ１５等も取イ］けられる。従って、
バランサ軸１を油中に没しないように上方に設けると、
気化器１２、ＡＣＧ１５等と干渉するようになり、クラ
ンク軸１側に近付番ノ得ることはこのような１渉を回避
することができて有利になる。

第９図のものは１−−Ｆ方式であり、エンジン本ｉ／＃
１０が略垂直垂直に搭載されてエアクリ−す１１、気化
器１２及び吸入管１３が車室側に設けられ、排気管１６
がフロントパネル側に設けられてＪ３す、バランサ軸７
をエンジン本体′＋０の前方に配置すると朔気管１６の
触媒コンバータ１７と干渉づることになる。

従って、この場合もバランサ軸７をクランク軸１に近付
は得るならば、触媒コンバータ１１等との１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（づることが′Ｃ（！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−２，６ｂ−１，６ｂ−２，６Ｃ
−１１６ｃｍ２．６４−ｘ、　Ｆｉ−２゜６ｃｍ１，６
σ−２・・・カウンタウェイト、１・・・バランサ軸、
８ａ、　８ｂ−４、８ｂ−２、８ｃｍ・・バランサ。 特許出願人　　　富十重工業株式会社 代珊人弁理士　　小　横　信　辱 同　弁理士　　村　井　　　進 ２５−

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往復及び回転
   質量に対するカランタウ１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
   のバランサ軸を設番ノ、該バランサ軸において第１ない
   し第３気筒のうらの２つの気筒のそれぞれ１個のクラン
   ク軸輪受相当部の２１１所には独立したバランサを、残
   りの１つの気筒の２８のクランク軸軸受相当部の２ｉ＆
   １所には２分割したバランサをハーフバランスづべく設
   けたことを特徴とする３気筒エンジンのバランサ装置。