JPS5839848A - 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、自動申出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’１ｇ鰻による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
に関するしのである。 各気筒においては往復質量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

【ノることにより全部釣合わせること
ができ、往復質量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ｋ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Ｇ、ｔ　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、申開の第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處しなければならず、これがエンジ
ンの振動に与える影−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、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
偶力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層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
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
−によるｔｌＩ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を設ける。ま
た、クランク軸１に対し同じ速洩Ｃ逆方向に回転づるバ
ランサ軸１を１本設け、往復部Ｊｉｉｌ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
。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１のバランサ８はＺ軸下
部から同じθだけ左回りに位置するように炭量プる。こ
こで、往復部分の慣性質量を−ｐ、説明を判り易くする
ため回転部分のクランクビン３にお昏プる等価の慣性質
量を一〇とすると、クランク軸側のカウンタウェイト６
の質Ｍｌは往復質量■ｐに対してはハーフバランスさせ
れば良いのぐｍｌ）／２　、回転質量−〇に対してはク
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
させることができて一〇になり、合計すると（−ｐ／２
）＋ｍｃ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―ｐ／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ｋ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ｉすると
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　　（（ａｐ／２　）＋ｍｃ）に、バランサ
軸側のバランサ合計質量は（３／２）１９となる。 次いで３気筒エンジンにノ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５− 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だけ動いた場合の、第１気筒の起
振力Ｆｐ１、第２気筒の起振７ＪＦＩ）２、第３気筒の
起振力Ｆｐ３は次のようになる。 Ｆ　１）１＝　ｓｐｒω２ｃｏｓ（θＩ２４０）Ｆｐ２
＝ａｐｒ　ω２　ｃｏｓθ Ｆｐ３＝ｍｐｒω２　ｃｏｓ　　（θ＋−１２０）モこ
で全体の慣性力は、 Ｆ　ｐ１＋　Ｆ　ｐ２＋−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りは、−膜性を持たせ
るため第１気筒から成る距離Ｓだけ離れｌこ点Ｐからみ
ることにし、各気筒のピッチをＬとづると、 Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋Ｌ）＋Ｆｐ３（Ｓ＋２１）で
示される。 即ら、 Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋Ｌ）＋Ｆｐ３（Ｓ＋２１）＝
−ｆｉｌｌ）ｒ　　ω２１Ｓｉｎ　　θ−−−（１）と
なって、Ｚ方向荷重である往復質量によりＹ軸６− 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、　６ａ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７方向では、各カウンタ
ウェイト質量による力Ｆ　ｒｅｃｌ、Ｆ　ｒｅＣ２、Ｆ
　ｒｅｃ３が次のようになる。 ＦｒｅＣ１＝　　（ｌｐ／２　　）　　ｒ　　（ｉＪ２
　　（ｊＯ８（θ　＋２４０　　＋１８０　　）Ｆ　ｒ
ｅｃ２−　（■ｐ／２）ｒω２　ｃｏｓ　　（θ＋１８
０）Ｆｒｅｃ３＝　　（ｍｐ／２　　）　　ｒ　　ω２
　　ｃｏｓ　　（θ　＋１２０　　＋　１８０　　）従
って、Ｚ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、 Ｆ　ｒｅｃｌ　−Ｓ　＋Ｆ　ｒｅｃ２　（Ｓ　＋　Ｌ　
）　＋　Ｆ　ｒｅｃ３　（Ｓ　＋２Ｌ） ＝　　（ｊ”ｊ／２　　）　ｓｐｒ　ω２　１　ｓｉｎ
　　θ−−−（２ａ）となって、同様にＹ軸周りの長手
偏力を生じる。 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方向の力による長手方向の慣性偶力
は次のようになる。 −（Ｊｊ／２　　）　　鵬ｐ「　ω２　、Ｌｃｏｓ　　
θ　・　・　・　（２ｂ）即ち、Ｙ方向の力による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Ｚ軸周りに生じ、両者を合成した
ものは次のようになる。 （Ｊｊ／２　　）ｓｐｒ　　ｏｏ２　　Ｌ　ｓｉｎ　　
θ　−（Ｊｉ／２）＋＋ｐｒ×ω２１ｃｏｓθ ＝（月／２　）　　ｉｐｒω２１　（ｓｉｎθ−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
ンタウェイトば、６ｄは、（Ｊｊ／２　）　　（ｇｉｐ
／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６２ｒ、６（’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
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　ｒｅｃｌ’
　、　Ｆ　ｒｅｃ３’は、Ｆｒｅｃｌ’　　＝　　＜ｍ
／２　　）　　（ｌｐ／２　　）　　ｒ　　ω２ｘｃｏ
ｓ（θ＋２４０　＋１８０　＋３０）Ｆｒｅｃ３’　−
（ｊｊ／２　）　　（ＩＩ）／２　）　ｒ　ω２ｘｃｏ
ｓ（θ＋１２０　＋１８０−３０）となって、Ｚ方向慣
性力は、 ９− Ｆ　ｒｅｃｌ’　　＋　Ｆｒｅｃ３’　　＝　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、 Ｆｒｅｃ１’　　−Ｓ＋　Ｆｒｅｃ３’　　（Ｓ＋、２
　Ｌ）−（Ｉｊ／２　　）　　ｇｉｐｒ　　ｏｏ２　　
Ｌ　ｓｉｎ　　θ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１個ずつ設けるか、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、長手力向慣性偶ツノ、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、 −Ｊ’ｊｓｐｒ　　ω２　１−ｓｉｎ　　θ　＋−（ｆ
ｉ／２　　）　　ｓｐｒ　　ω２１０− ＸＬ（ｓｉｎ　　θ−ＣＯＳ　　θ） −−＜ｒ：Ｊ／２　　）　　ｉ＋ｐｒ　　ｏａ２　　Ｌ
　　（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７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の質層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
の下死点側の位置にあり、第１気筒相当のバランサ８ａ
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８Ｃは左回り　
１２０°の位置から更に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Ｚ方向の力Ｆｒ
ｅｃ１．　Ｆｒｅｃ２．　Ｆｒｅｃ３は、Ｆｒｅｃ１＝
　（ｓｐ／２　）　ｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋２４０
’＋−１８０）Ｆ　ｒｅｃ２＝　（ｗｐ／２　）　ｒ　
ｔｏ２　ｃｏｓ　　（θ＋１８０）Ｆｒｅｃ３＝　（ａ
ｐ／２　）　ｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１２０　＋　
１８０　）となって、２方向慣性力は釣合い、このＺ方
向の力によるＹ軸周りの長手偶力は、 （旧／２　）　ｉ＋ｐｒ　ω２　Ｌ　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７輪周りの長手偶力は、（旧／２　）
　ｉ＋ｐｒ　Ｑ）２　Ｌ　ＯＯ８θ・・・（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　　）　　ｉｐｒ　　ｏｏ２　Ｌ　　（ｓｉ
ｎ　　θ　トＣＯ８θ　）・・・（４′） ところでこのバランサ軸側のバランサもクランク＠銅の
第４図同様に分離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
ンサ隘及び第３気筒相当のバランサ酊の質■は−ｐ／２
にＨＩ３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ａｔ←よる釣合い
について説明すると、その桐或は第２６１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、
Ｆｃｌ、　ｌ”ｃ２．　Ｆｃ３は次のようになる。 Ｆｃ１＝　−ｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　（θ　＋２４
０　）Ｆｃ２−ｍａｒ　ｏｏ２　ｃｏｓθ Ｆ（ｊ３＝ｌＯｒ　　（ｉ７２　　（ｊＯ８（θ　＋１
２０　）１３− これにより回転質−によるＹ輪周りの長手偶力が、−ｆ
ｆｍｃｒ　ω２１　ｓｉｎθ　・・・（５ａ）７輪周り
の長手偏力が、 Ｊ’ｊｌ（ｊｒ　　（１３２１−ｃｏｓ　　θ　　　−
−−（５ｂ）になって、同様に２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。 一５ｍｃｒ　ｏｏ２Ｌ　（ｓｉｎ　θ−ｃｏｓ　θ）　
　−’−−（６）次いで、この回転質−を各気筒毎に１
　：１でバランスさせるカウンタウェイト６ａないし６
ｃ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
　ｒｏｔｌ、　Ｆ　ｒＯｔ２．　Ｆ　ｒｏｔ３は次のよ
うになる。 Ｆ　ｒｏｔｌ＝ａｃｒ　　ω　２　　　ｃｏｓ　　’（
θ　−ト　２４０　　　＋１８０　　　）Ｆ　ｒｏｔ２
＝ｓｃｒ　　ｃｃ＞２　　ｃｏｓ　　　（θ　＋　１８
０　）Ｆｒｏｔ３＝ｍｃｒ　ａ２２　ｃｏｓ　　（θ＋
１２０　＋１８０　）これにより、Ｚ方向によるＹ軸周
りの長手偶力が、Ｈｙｒｃｒ　　ｏｏ２　１　ｓｉｎ　
　θ　　　　　−−−（７ａ）Ｙ方向によるＺ軸周りの
長手偏力が、 −ＪｊｌＣｒ　　ω２　　Ｌ−ｃｏｓ　　θ　　　　　
−−−（７ｂ）１４− になり、両者を合成した振れ回りが次のようになる。 ｍｍｃｒ　ω２１−　（ｓｉｎθ−ＣＯＳθ）　−−（
８）ところでかかる回転貿鏝による場合も第４図に示す
如く、質量をＩｃに（１５／２　）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Ｉｌｌ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想に立ｍｒｊ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量による慣性力及び偶力
が生じるものであり、且つこの２種の質量に対する釣合
いを図る場合もそれぞれ各気筒毎と、第１及び第３気筒
側に分離集中するものとがある。従ってこのような２種
の質量を一緒にまとめ且つ一種類の釣合い法で解決する
ことも可能であるが、各質量毎に分（プ且っそれぞれ異
なる釣合い法を用いるｈが好ましい場合がある。 そこで、クランク軸ＩＣはまず容気ＷＩｆＢに往復部分
の質量に対するカウンタウェイト６ａ−１と６ａ−２゜
６ｂ−１と６６−２　、６ｃｍ１と６０−２がそれぞれ
のクランク腕のクランクピンと反対側で第３図の如（設
けられる。次いで回転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６ざ−１と６イー２＋６Ｃ’−ｘと
６ｄ−２が同様に設けである。またバランサ軸１では上
述のようにクランク軸１で回転部分の質量に関しては分
離して釣合いが図られているので、不釣合いな往復部分
の質量によるもののみを釣合わすためのバランサ８ａ、
　８ｂ、　８ｃが、第５図の如く第１゜第２及び第３気
筒のすべての気筒相当部の個所にイれぞれ設けである かかる構成において、クランク軸側の釣合いを考えるに
、回転部分の質量に対するカウンタウェイト６ご−１と
側−２，６σ−１と６（−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―Ｃに
（月／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、長手偏力に対し
ては、 ｓｃ（Ｐ３　／２　　）　　Ｘ　　２Ｌ　　　　＝旧−
ＯＬを発生させれば良い。 従って、カウンタウェイト６ａｆ−１，ｌ１Ｊ−２の合
成質量をＭＣａ′、カウンタウェイト６（！　−１、Ｗ
！−ａ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’　＝　Ｍｃ
ｃ’を保持する。 またカウンタウェイト側−１とぽ−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６σ−１
と６σ−２のＹ軸に対する合成重心位置をし＋Ｖ′　と
すると、 Ｍｃａ’　　　（Ｌ　　＋　　Ｘ’　　＋　　Ｌ＋　　
ｙ’　　　）　　−ＨｍｃＬを満たせば良いので、次の
一般式になる。 Ｍｃａ’　　　＝Ｍｃｃ’　　　＝ｊ’ｊｇｉｃＬ／　
　（２Ｌ、＋　　　ｘ’　　　＋　　ｙ’　　　）・・
・（９ａ） 次いで往復部分の質量に対するカウンタウェイ１７− ト６ａ−１と６ａ−２、６ｂ−１と６ｂ−２、６ｃｍ１
　トロｃｍ２　ｋ：　ツィテは、それぞれの合成質量を
Ｍｃａ、　Ｍｃｂ、　ＭＣＣとすると、クランク軸上の
慣性力の釣合いを考慮して、Ｍ　ｃａ＝　Ｍ　ｃｂ　−
Ｍ　ＣＯ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６ａ−１と６ａ−２の合成重心位置
をし＋Ｘ、第３気筒のカウンタウェイト６ｃｍ１と６０
−２の合成重心位置をＬ＋ｙとすると、Ｍｃａ　（Ｌ　
＋ｘ　）　＝Ｍｃｃ　（Ｌ　ｌ−ｙ　）により、ｘ　＝
　ｙを保持する。 そして、長手偏力に対してはＹ方向成分を取出して、 （Ｍｃａ（Ｌ　＋　　Ｘ）　十ＭＣＣ（Ｌ、　ｌＶ）　
）　　ｃｏｓ３０＝　（（５／２　）　ｉｐＬ を満たせば良く、次の一般式になる。 Ｍｃａ＝Ｍｃｂ＝Ｍｃｃ＝　（１／２　）　ｓｐＬ／　
（Ｌ　−＋−ｘ）・・・（９ｂ） 以上、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、いずれも合成重心位置ｘ’
、ｙ’、ｘ、ｙの値を大きくして−１８＝ 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気筒でカウンタウェイト６ａ−１と６
ａ−２、ｅａ′−１とぽ−２の合成重心位置、カウンタ
ウェイト６Ｃ−１と６ｃｍ２の合成重心位置を一致させ
、第２気筒でのカウンタウェイト６ｔＬ１と６ｂ−２の
合成重心位置を中心に一致させて、ｘ″−ｙ″−×＝ｙ
＝０とすると、回転部分の質量に対する第１及び第３気
筒の２１１所のカウンタウェイト質量は（ＨＩ３　）　
ｘｇｇｃとなり、往復部分の質−に対する第１ないし第
３気筒のカウンタウェイト質量ｉ（月／２）ｓｐとなる
。 また、第１及び第３気筒では回転及び往復部分の両装置
に対するカウンタウェイトが３０°の角度で別々に設け
られているが、実際にはこれらをベクトル合成した単一
のものになる。 次いでバランサ軸１ではエンジンの往復質量に対するも
のを各気筒相当部毎において釣合わすのであるから、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。そこでバランサ８ａ、　８ｂ、　８ｃの各
質量ヲＭｂａ、　Ｍｂｂ、　Ｍｂｃ！：　シ、中火のバ
ランサ８ｂに対りるバランサ８ａ、　８ｃの位置をＬ　
ト、ｘ″、　１　＋　　ｙ″とすると、バランサ全体の
慣性力の釣合いを考慮して、 Ｍｂａ＝Ｍｂｂ＝Ｍｂｃ　　　ｘｌｌ　＝　ｙ〃を保持
し、長手例りに対しては第１及び第３気鉤側のバランサ
゛８ａ、　８ｃのＹ方向成分をとって、（Ｍｂａ（１＋
Ｘ″）　ｌ−Ｍｂｃ（Ｌ十Ｖ”　）　）　　Ｃ０８３０
＝　　（ｊ’ｊ／２）―ρＬ の関係を満たせば良く、次の一般式になる。 Ｍｂａ＝＝Ｍｂｂ＝Ｍｂｃ＝ｍｌ）Ｌ／　２（Ｌ＋　ｘ
″）・　・　・　　（鴎 ココテ、Ｘ″＝　Ｖ”　＝０１即１５１＜う＞す８ｂ、
　８ｃの位置を各気筒の中心に一致させれば、各バラン
サ質ＩＭｂａ、　Ｍｂｂ、　Ｍｂｃが−ｐ／２トナル。 マタ、中央のバランサ８ｂは、第２気筒の中心に一致さ
せる６ｇはなく、各バランサ相互の位置を遠ざけてｘ″
の値を大きくする程バランサ質量は全体として小さくて
済み、この場合にバランサ８ａ、　８ｃをクランク軸１
の軸受９ａ、　９ｄの相当部に配置するとそのスペース
を有効利用し得る。一方、バランサ８ａ。 ８ｂ、　８ｃの全体をＦ述の条件を満たした状態で全体
的に第１気筒側に移行して軸受９ａ、　９Ｊ　９ｃ相当
部に配置したり、または第３気筒側に移行して軸受９Ｊ
　９ｃ、　９ｄ相当部に配ａすると、ずぺてのバランサ
についてスペースの有効利用が図られ、且つバランサ軸
７４をクランク軸１に近付ることが可能になる。 こうして、クランク軸１では第１及び第３気筒に（９ａ
）式の合成質層のカウンタウェイト側−１と６ａ′−２
，ｓｃ’−五と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炭量ノ、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
６ａ−２、６ｃｍ１と６０−２を各クランク腕のクラン
クピンと灰対側の位置に設ける。また、バランサ軸７（
−は各気筒相当部の中心または軸受の個所に■）式の貿
鰻質量のバランサ８ａ、　８ｂ、　８ｃを設けて、ハー
フバランスさせるのであり、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。 以上の説明から明かなように本発明によると、２１− ３気筒エンジンにおい佑力及τｆｆｉの釣合いがなされ
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且つそれぞれ異なる釣
合い法を用いているので、バランス系全体として単純明
確化する。回転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気筒にのみ相互に離して設け
ているので、各気筒毎に設けた場合に比べてカウンタウ
ェイト全体の質量が小さくて済む。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
、設計の自由度が増す。更にバランサ軸１において両側
の２個のバランサ８ａ、　８ｃをクランク軸軸受相当部
に配置すると、バランサ全体の質量が小さくて済み、す
べてのバランサ８ａ、　８ｂ。 ８Ｃを同様の軸受相当部に配置すると、そのスペースの
有効利用によりバランサ軸１をクランク軸１側に近付け
て小型化することが可能になる。 尚、第８図と第９図によりバランサ軸取付けの具体例に
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２２− リ、エンジン本体１０が略水平ＫＩ１１シて搭載されて
、１つこの］ンジン本体１０の途中のづぐ上に■アクリ
ーナ１１、気化器１２及び吸入管１３が水平に連結して
配Ｉｆされ、クーラコンプレッサ１４、ＡＣＧ１５等し
取付けられる。従って、バランサ軸１を油中に没しない
ようにＦ方に設け・ると、気化器１２、ＡＣＧ１５等と
干渉づるようになり、クランク軸１側に近付は得ること
はこのような干渉を回避】ることができて有利になる。 第９図のものはｌ−Ｆ方式であり、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おり、バランサ軸１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
１１と干渉することｋなる。従−）て、この場合もバラ
ンサ軸１をクランク軸１に近付は得るならば、触媒コン
バータ１１等との干渉が回避され、エンジン本体１０を
イ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−２，６ｂ−１，６ｂ−２，６
ｃｍ１．６ｃｍ２．　ｔｘｔ−１，ｔａ−２゜６σ−１
，６σ−２・・・カウンタウェイト、１・・・バランサ
軸、８ａ、　８ｂ、　８ｃ・・・バランサ。 特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人弁理士　　小　橋　信　淳 同　弁理士　　村　井　　　進 第８図 第９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往復及び回転
   質量に対するカウンタウェイトを、第２気筒にはエンジ
   ンの往ｌ［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じ速度で反対方向に回転する
   １本のバランサ軸を炭量）、該バランサ軸での第１．第
   ２及び第３気筒相当部の３個所に、所定の質量のバラン
   サをハーフバランスｊるように設けたことを特徴とＪる
   ３気筒エンジンのバランサ装置。