JPS5847585B2 - 多気筒エンジンの振動防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、多気筒エンジンの振動防土装置に関し、特
に一次慣性モーメントによる振動の発生を、単一の軸系
からなるバランサ装置で防ぐようにしたものに関する。

エンジンにおいては、ピストン、コンロツドなどの往復
運動部材の慣性力や、回転運動部材の不釣合な回転力に
よって振動を生じる。

そのため一般には、クランクアームにバランスウェイト
を設け、これを慣性力や回転力と釣合せるようにしてい
る。

ところが多気筒エンジンでは、上記の慣性力や不釣合い
な回転力以外に、これらのつくるモーメントによっても
振動を発生する。

このような振動の発生を防止するために、クランク軸と
は別に二本のバランサ軸をつけるものがあるが、この場
合は振動防止装置の構造が複雑となり、その重量や製作
コストが増加するなどの問題点があった。

この発明は上記に鑑み提案されたもので−あって、本第
１の発明では、クランク軸に生じる一次慣性モーメント
と等値で逆向きのモーメントを、単一の軸系からなるバ
ランサ装置によって生じさせ、両モーメントが相殺し合
う事によって振動の発生を防ぐようにした点に特徴を有
する。

本第２の発明では、上記第１発明の構威に加えて、クラ
ンク軸のジャーナル中心を分割面として、クランクケー
スを本体と蓋体とに分割形威し、蓋体にバランサ軸を軸
架させる事により、構造及び加工の簡素化と、クランク
ケース本体の兼用による汎用性の拡大及び製造コストの
低減とを企図したものである。

本第３の発明では、上記第２発明の構戒に加えてオイル
パンを兼ねる蓋体のオイル貯留部とオイルの液面線下に
位置するバランスウェイトの周辺部とを、仕切壁で画威
する事により、バランスウェイトによるオイル飛散を防
虚して、動力損とオイルアップを抑屯する事を企図した
ものである。

以下、この発明の実施例を図面に基き説明する。

第１図は振動防小装置を備えた縦形２気筒エンジンの側
断面を概念的に示す説明図、第２図、第３図はそれぞれ
上記エンジンの正断面を概念的に示す動作説明図である
。

図において１はクランクケース、２はクランク軸、３は
ピストン ４はコンロツド、５はバランサ軸である。

上記クランク軸２は、そのクランクピン部２ａと反対側
のクランクアーム端のそれぞれにカウンタウェイト６を
設けている。

バランサ軸５は、クランク軸２の直下に配され、同軸２
と一対のギャ８，９を介して連動される。

この一対のギア８，９のギヤ比は１対１に設定される。

１０は上記バランサ軸５の両端軸受部の近傍に設けたバ
ランスウェイトで、これは第１及び第２の各シリンダに
対応して各々１個ずつ設けられる。

このバランスウェイト１０の一方は他方に対シて位相を
１８０度ズラして配設されるとともに、両ウェイト１０
は第１図に示すように、各カウンタウェイト６と上下両
死点でのみ位相が一致するように組込まれている。

尚、上記のカウンタウェイト６の慣性力Ｔは、各シリン
ダごとのピストン３やコンロツド４などの往復運動部材
の最大慣性力Ｆの１７２に設定される。

以上の構戊において、カウンタウェイト６とバランスウ
ェイト１０との関係を次のように定める。

ここに ｌ＝クランクピン部間のピツチ Ｗ：各バランスウェイトの慣性力 Ｌ：各バランスウェイト間のピッチ とする。

以下作用を説明する。

カウンタウェイト６の慣性力Ｔを、往復運動部材の最大
慣性力Ｆの１７２に設定すると、クランク軸２の回りに
回転不釣合が生じる。

この力は隣り合うクランクピン部２ａごとに、それぞれ
１８０度ズレた位相位置にあって、反対向きに作用する
。

このため、クランクピン部２ａ間のピツチｌをモーメン
トアームとして、それぞれ（ＴＸｌ）のモーメントが発
生し、これがクランク軸２の両端軸受部にそれぞれ反対
の向きに作用する。

ところが、カウンタウェイト１０によって（Ｗ×Ｌ）の
モーメントが発生される。

このモーメントは、前記の回転不釣合力によるモーメン
トに対して等値で反対向きに作用するので、クランク軸
２とバランサ軸５との両端各軸受部には、等価で逆転し
た位相の振動が作用する事となり、両者が相殺し合って
一次慣性モーメントによる振動の発生を防県する事がで
きる。

第４図は上記実施例の更に改良された実施例を示すエン
ジンの要部縦断側面図である。

これではクランクケース１を、クランク軸２のジャーナ
ル中心を分割面として上側の本体１ａと下側の蓋体１ｂ
とに分割形成している。

蓋体１ｂはオイルパンを兼ねて、上記の分割部のみを開
口としている。

上記蓋体１ｂにはバランサ軸５が軸架される。

このバランサ軸５に装着されるバランスウェイト１０の
一方は、バランス軸ギャ９の一部を中実状に偏肉させて
同ギャ９と一体に形成される。

又他方のバランスウェイト１０は、上記バランス軸ギャ
９と同一形状に形威される。

これによれば、バランサ軸５が蓋体１ｂに装着されるの
で、本体１ａ側の構造及びその加工が簡素化される。

又本体１ａに比べより軽量の蓋体１ｂにバランサ軸５を
装着するので、その加工が容易となり、全体としてクラ
ンクケース１の加工をより簡素なものとする事ができる
。

又エンジンの使用目的に応じてバランサ装置を変更する
場合、バランサ軸５及びバランスウェイト１０が蓋体１
ｂ側に設けられるため、蓋体１ｂの変更のみで必要とす
る振動防七装置が得られる。

従ってエンジンの基本構造体となる本体１ａを何等改変
する事なく多機種のエンジンは兼用する事ができ、その
汎用性が拡大され、エンジン全体の製造コストが低減さ
れる。

もちろん蓋体１ｂは必ずしもバランサ装置を具備するも
のである必要はなく、蓋体１ｂがオイルパンの機能のみ
を有するものでも、本体１ａを兼用する事はできる。

第５図は更に改良された実施例を示すエンジンの要部縦
断側面図である。

これでは第４図で示した構或に加え、各バランスウェイ
ト１０の内側に仕切壁１１を設けた点に特徴を有する。

この仕切壁１１は蓋体１ｂの底部に貯留したオイルの最
高液位より上方に突出した状態で、同蓋体１ｂの底壁か
ら一体に突設される。

これによりバランスウェイト１０のオイル中への浸漬が
防屯され、同ウェイト１０によるオイル飛散が解消され
、動力損とオイルアップによるオイル消費の増加が防医
される。

又エンジンの傾斜等によりオイルが仕切壁１１を越え、
バランスウェイト１０周辺に溜る事があっても、そのオ
イルはバランスウェイト１０で瞬時に飛散排出される。

従って以後バランスウェイト１０がオイル中に浸漬され
る事はない。

上記各実施例以外に以下の変形実施例が考えられる。

■ カウンタウェイト６及びバランスウェイト１０を、
クランク軸２及びバランサ軸５に対して着脱可能に構威
して、両ウエイｌ−６．１０の交換又は位相変更をより
容易に行えるようにする。

これにより、エンジンの使用目的に応じた振動防止装置
をより容易に得る事ができる。

■ 第５図に示す蓋体１ｂからオイルパン部を切離し、
独立して形戊する事。

以上説明したようにこの発明では、カウンタウェイトの
慣性力を往復運動部材の慣性力の１／２に設定して、こ
の時クランク軸に生じる回転不釣合力に基くモーメント
と等値で逆向きのモーメントを、単一の軸系からなるバ
ランサ装置によって生じさせるようにしたので、両モー
メントを相殺させて一次慣性モーメントによる振動を確
実に防県する事ができるうえ、複数の軸系で構成してい
た従来のバランサに比べ、より簡単な構造で全体重量を
軽減する事ができる。

本第２発明では、更にクランクケース１をケース本体１
ａと蓋体１ｂとに分割して形威し、蓋体１ｂ側にバラン
サ軸５を軸架させるようにしたので、加えて以下の効果
を奏する。

即ちバランサ軸５を、ケース本体１ａより軽量でより単
純な構造の蓋体１ｂに軸架させるので、ケース本体１の
内部構造が簡素化されその分重量が軽減される。

しかもバランサ軸５を装着するためのカロエは軽量蓋体
１ｂに集中されるので、その加工をより容易に行う事が
でき、全体としてクランクケース１の加工をより簡単に
行う事ができる。

又、蓋体１ｂの変更を行って異なるバランサ軸５を装着
する事により、エンジンの基本構造体となるケース本体
１ａを改変する事なく、エンジンの使用目的に応じた振
動防屯装置を得る事ができ、クランクケース１の汎用性
が拡大され、エンジン全体の製造コストが低減される。

本第３発明では、第２発明の構成に力０えて、バランス
ウェイト１０の周辺を仕切壁１１で画成して、同ウェイ
ト１０が蓋体１ｂに貯留したオイル中に浸漬する事を防
屯するようにしたので、加えて以下の効果を奏する。

即ちバランスウェイト１０の貯留オイル中への浸漬が防
屯されるため、同ウェイト１０によるオイル飛散が解消
される。

これによりバランスウェイト１０がオイルを飛散させる
ためのエネルギー損、及びオイルの抵抗作用によるエネ
ルギー損が解消され、その分動力損失が低減される。

しかもオイル飛散に基くオイルアップが低減されるので
、この分オイル消費を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すエンジンの側断面を概
念的に表した説明図、第２図及び第３図はそれぞれ同エ
ンジンの正断面を概念的に示す動作説明図、第４図、第
５図はそれぞれ別の実施例を示すエンジンの要部縦断側
面図である。 １・・・クランスケース、１ａ・・・ケース本体、１ｂ
・・・蓋体、２・・・クランク軸、３・・・ピストン、
４・・・コンロツド、５・・・バランサ軸、６・・・カ
ウンタウェイト、８，９・・・歯車連動機構（ギヤ）、
１０・・・バランスウェイト、１１・・・仕切壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ カウンタウェイト６を備えたクランク軸２と、バラ
   ンスウェイト１０を備えた単一の軸系からなるバランサ
   軸５とを、回転速度が同じで回転方向が逆で、両ウエス
   ト６．１０の位相が上下両死点で一致する状態に歯車伝
   動機構８，９を介して連動連結し、カウンタウェイト６
   の質量による慣性力Ｔを往復運動部材の質量による慣性
   力Ｆの１７２に設定し、これによりクランク軸２に生じ
   る慣性モーメントと等値で逆向きのモーメントを、バラ
   ンスウェイト１０によってバランサ軸５の回りに発生さ
   せるように構成した事を特徴とする多気筒エンジンの振
   動防止装置。 ２ カウンタウェイト６を備えたクランク軸２と、バラ
   ンスウェイト１０を備えた単一の軸系からなるバランサ
   軸５とを、回転速度が同じで回転方向が逆で、両ウエイ
   ｔ−６．１０の位相が上下両死点で一致する状態に歯車
   伝動機構８，９を介して連動連結し、カウンタウェイト
   ６の質量による慣性力Ｔを往復運動部材の質量による慣
   性力Ｆの１／２に設定し、これによりクランク軸２に生
   じる慣性モーメントと等値で逆向きのモーメントを、バ
   ランスウェイト１０によってバランサ軸５の回りに発生
   させるように構成し、前記両軸２，５を支持するクラン
   クケース１を、ケース本体１ａと蓋体１ｂとに分割して
   形成し、両分割体１ａ，１ｂの接合部にクランク軸２を
   支持させ、蓋体１ｂにバランサ軸５を軸架させた事を特
   徴とする多気筒エンジンの振動防虚装置。 ３ カウンタウェイト６を備えたクランク軸２と、バラ
   ンスウェイト１０を備えた単一の軸系からなるバランサ
   軸５とを、回転速度が同じで回転方向が逆で、両ウェイ
   ト６．１０の位相が上下両死点で一致する状態に歯車伝
   動機構８，９を介して連動連結し、カウンタウェイト６
   の質量による慣性力Ｔを往復運動部材の質量による慣性
   力Ｆの１／２に設定し、これによりクランク軸２に生じ
   る慣性モーメントと等値で逆向きのモーメントを、バラ
   ンスウェイト１０によってバランサ軸５の回りに発生さ
   せるように構成し、前記両軸２，５を支持するクランク
   ケース１を、ケース本体１ａとオイルパンを兼ねる蓋体
   １ｂとに分割して形成し、両分割体１ａ，１ｂの接合部
   にクランク軸２を支持させ、蓋体にバランサ軸５を軸架
   させ、蓋体１ｂ内のオイル貯留部と貯留オイルの液面下
   に位置するバランスウェイト１０の周辺部とを、オイル
   の最高液位線より上方に突出する仕切壁１１で画或した
   事を特徴とする多気筒エンジンの振動防屯装置。