JPS5881250A - Ｖ型多気筒内燃機関におけるバランシング構造 - 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】 ゛　従来のＶ型多気筒内燃機関においては、通常、Ｖ型
に並ぶ１組の気筒に対してクランクビンを共通とするた
めに、ピストン等の往復質量の残存不平衡慣性力の１次
の項をクランクに付けたバランスウェイトで打ち消すこ
とができるように、シリンダー挟角は、Ｖ型２気筒、４
気筒ならば９００、またＶ型８気筒ならば４５°あるい
は９００と気筒数により成る決まったシリンダー挟角が
設定されていた。

しかし、シリンダー挟角を任意の値に設定し、Ｖ型に並
ぶ１組の気筒に対してクランクビン共通とすると、バラ
ンスウェイトをクランクウェイトに付設しても、往復質
量の残存不平衡慣性力の１次の項を消去することができ
ず、振動の面で難点があった。

またクランクケース圧縮の２サイクル内燃機関のように
クランク室を各気筒毎に独立させておく必要性からクラ
ンクビンを共通に使うことができない場合には、前記し
たようにシリンダー挟角を所定の値に設定しても、往復
質量の残存不平衡慣性力による振動を防止することがで
きなかった。゛本発明はこのような難点を克服したＶ型
偶数気筒内燃機関の改良に係り、その目的とする処は、
往復質量の残存不平衡慣性力を消去して振動が少なくか
つシリンダー挟角を自由に選定することができるＶ型偶
数気筒内燃機関を供する点にある。

以下、第１図を参照して、本発明の詳細な説明する。

シリンへ挟角が６の２サイクル２気筒内燃機関動方向を
同Ｘ方向から見て反時計回りにｄ回転させた方向にそれ
ぞれ指向させて考察する。

ピストンｌａ、ｌｂおよびピストンピン等の各在 慎復運動部の重量をｗＲ１重力加速度をｇ１クランク半
径をｒ１機関の角速度をω、一方のピストン１ａの摺動
方向Ｘに対する一方のクランクピン２ａの中心角をθ、
クランク中心Ｏより一方のピストンピン２ａに向うｉｏ
ｚを基準にしてクランク中心０より他方のクランクピン
２ｂに向う線Ｏ８のなす角であるクランクビン相対角を
βとすると、一方のピストン１ａおよびピストンピン等
の一方の往復運動部と他方の往復運動部が有する１次の
慣性力Ｆａ　％　Ｆｂは、複素覧平面で、ｌ２ ｙｂ　＝＝−ｒ　ｃｊ　ｔｅａｓ　（θ＋β−ｄ　）３
　ｅ’−（２）となる。

これに対してクランク３上の適当な位置に重量Ａのバラ
ンスウェイト４を一体に付設すれば、その遠心力ＦＷと
前記１次の慣性力Ｆａ、Ｆｂの和とは、＜ランスする。

即ち Ｆｗ””　　ｒＱＪ’０１″　・・・・・・・・・・・
・・・・（３）？ａ＋　Ｆｂ　””　Ｉ’Ｗ　　　・・
・・・・・・・・・・・・・（４）また上記〔〕内は、 ｃｏｓＯ＋（ＩＣＯ８（θ＋β−ｃ１）Ａθｉ′Ｌ＝ｃ
ｏｓθ＋ｆｃｏｓ（θ＋β−ｄＩｃｏｓｄ＋１′−ｉｎ
　Ｃ／）＝００８θ＋００８（θ＋β−ｃＡ）ｃｏｓ（
７＋１ｃｏｓ（θ＋β−００ｓｉｎｄとなる。

一般に、ｃｏｏθ＝　”ｆｃｅ　＋ｓ　　）、ｇｉｎθ
＝−５，（ｅ　−ｅ　　）であるため、前記（６）式は Ｇ＋ｃｏｓ（β−ｄ）・ｃｏｓｌ　−５ｉｎ（β−Ｊ）
・ａｉｎｄ−１−１ｆｃｏｓ（β−（７）ｓ　ｉｎＯ／
＋　ｅ　ｉｎ（β−ｃｌ　＞ｃ　ｏｓｃｘ１１４０　＋
ｃ　ｏ　ｓ（β−ｄ、）、ｃ’ｏａｃｉ＋５ｉｎ（β−
ｃＡ）、５ｉｎｃ＋（＋　ｉ　？　ｃ　Ｑ　８　（β−
ｄ　’）ｅ　ｉ　ｎｄ　−ｓ　ｉ　ｎ　（β−譜ａｏｓ
ｄ　−（７）となる。

前記（３）式の右辺と（５）式の右辺とが（４）式を満
足するように等しくなるためには、前記（７）式の第２
大括弧中の実数部分と虚数部分とがＯでなければならな
い。

Ｃ０８（β−ｄ）ｓｌｎ（７−ｓｉｎ（β−１）ｃｏｓ
（７＝　Ｏ・−・・（９）（８）式より １＋ｃｏｓ（β−σ−α）＝Ｏ ｃｏｓ（β−２Ｃ）り　＝　−１ β−２（＜＝−１８０°　　・・・・・・・・・・・・
・・・ＱＯまた（９）式より ８１ｎ（β−ｄ−ｄ）−。

β−２ｄ＝±１８００　　　・・・・・・・・・・・・
・・・（１１）（１０＞　（１１）式を同時に両立する
には２ぜ一β＝１８００　　　・−・・・・・・・・・
・・・・（１２）本発明では、特許請求の範囲の項の記
載で明らかなように前記（１２）式を満足するため、両
方の往復運動部が有する１次の慣性力’ＦｈｚＦｂはバ
ランスウェイト４の遠心力〜によりバランスする。

コノ場合、バランスウェイト４の重量Ａは、Ａ−うＷＲ
２丁Ｎ　・　　　（１３） た！し、Ｕ＝Ｉ＋ｃｏｓ（β−Ｊ）ｃｏｓ＋ｏ／−５ｉ
ｎ（β−７）ｓｉｎｏ（Ｖ＝ｃ’ｏｓ（β−ｄ）ｓｉｎ
ｄ＋ｓｊ、ｎ（β−ｃ＜）ｃｏｓｄとなり、またバラン
スウェイト４の設置角δは（７）式より ■ ｔａｎδ＝−・・・・・・（１４） となる。

以下第２図に図示された本発明の一実施例について説明
する。。

ｌａ、ｌｂはピストンで、同ピストンｌａ、ｌｂを摺動
自在に嵌装したシリンダー５　ａ　’、　’５　ｂは、
６００のシリンダー挟角でクランク室６にそれぞれ別個
に一体に取付けられ、各シリンダー５ａ、５ｂ毎に独立
したクランクケース圧縮の２サイクル２気筒内燃機関が
構成されている。

また前記ピストン１　富、１　ｂにピストンピン７ａ。

７ｂを介してコネクティングロッド８ａ、８ｂの小端が
枢着され、同コネクティングロッド８　ａ　ｓ８ｂの大
端がクランクビン２ａｓ２ｂを介してクランク３に枢着
されている。

さらにクランク中心Ｏより一方のピストンピン２ａに向
う線Ｏ２を基準にしてクランク中心Ｏより他方のクラン
クピン２ｂに向う１Ｊｏｓのなス角であるクランクビン
相対角βは前記（１２）式よりβ＝−６０°に設定され
ている。

さらにまたバランスウェイト４は、クランクピン２＆％
２ｂと同−掻上であって（１４）式によりδ−１５０°
に位置した個所でクランク３に一体にされている。

第２図に図示の実施例は前記したように構成されている
ので、一方のピストン１ａおよびピストンピン７ａの一
方の往復運動部と他方のピストン１ｂおよびピストンピ
ン７ｂの他方の往復運動部とが有する１次の慣性力Ｆａ
、Ｆｂは、Ｆ　ａ　−−！’　ｒｃｊｃ　ｏ　ｓθであ
り、またバランスウェイト４の遠心力Ｆいは、（３）式
と（１３）式とより である。

前記慣性力Ｆａ、Ｆｂの和は（５）式（６）式および（
７）式から明らかなように、 であり、その複素数３−．５１の絶対値はＰであるので
、 となり、（１５）式と（１６）式とは等しく、従って第
２図に図示の実施例では、一方の往復運動部と他方の往
復運動部とが有する１次の慣性力Ｐａ、Ｆｂはバランス
ウェイト４の遠心力１’ｗと釣合い、振動が少なくなる
。

前記実施例ではシリンダー挟角を６００としたが、シリ
ンダー挟角を６０°以外の角度に自由に設定することが
でき、（１２）式によりクランクビン相対角βが決定さ
れる。

この場合、クランクウェイト４の重量Ａおよびのシリン
ダー数と他方のシリンダー列のシリンダー数とが等しく
クランクの所定個所に所定のバランスウェイトを付設し
たＶ型偶数気筒内燃機関において、２Ｃ：ｌ−β＝１８
００とした＼め、シリンダー挟角をどのように設定して
も、往復質量の残存不平衡慣性力の１次の項をクランク
に付設したバランスウェイトで打消すことができ、振動
の少ない内燃機関を得ること力※できる。

従って本発明によれば、Ｖ型偶数気筒のシリンダー挟角
を自由に選定することができ、内燃機関を設計する際の
制限条件を少なくすることができる。

また本発明においては、クランクピンを共通に使わなく
てよいため、クランク室を各気筒毎に独立させたクラン
クケース圧縮の２サイクルエンジンの如き内燃機関に特
に適している。

以上本発明を図面に図示された実施例および図面に図示
されない実施例について詳細に説明したが、本発明はこ
のような実施例に限定されることなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲内で必要に応じて適宜自由に設計の改変
を施しうるちのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＶ型偶数気筒内燃機関の原理を説
明した説明図、第２図は本発明の一実施例を図示した概
略断面図である。 １・・・ピストン、２・・・クランクピン、３・・・ク
ランク、４・・・ツマランスウェイト、５・・・シリン
ダー、６・・・りランク室、７・・・ピストンピン、８
・・・コネクティングロッド。 代理人　弁理士　江　　原　　　　望 外１名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一方のシリンダー列のシリンダー数と他方のシリンダー
   列のシリンダー数とが等しくクランクの所定個所に所定
   のバランスウェイトを付設したＶ型偶数気筒内燃機関に
   おいて、 ２ｃｌ−β＝１８００ としたことを特徴とするＶ型偶数気筒内燃機関。