JPS596274Y2 - 内燃機関のバランサ−装置 - Google Patents
内燃機関のバランサ−装置Info
- Publication number
- JPS596274Y2 JPS596274Y2 JP1975161751U JP16175175U JPS596274Y2 JP S596274 Y2 JPS596274 Y2 JP S596274Y2 JP 1975161751 U JP1975161751 U JP 1975161751U JP 16175175 U JP16175175 U JP 16175175U JP S596274 Y2 JPS596274 Y2 JP S596274Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balancer
- balancer weight
- engine
- cylinder axis
- weight
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、内燃機関のバランサー装置に関し、トルク
変動による起振力を平衡させるようにしたものである。
変動による起振力を平衡させるようにしたものである。
舶用機関の場合、最近船舶のFRP化が進み、低速域で
船体共振点とエンジン回転数の関係で共振による低速振
動が問題となる場合があるが、これは機関のトルク変動
に起因する起振力(ローリング振動)による場合が多い
。
船体共振点とエンジン回転数の関係で共振による低速振
動が問題となる場合があるが、これは機関のトルク変動
に起因する起振力(ローリング振動)による場合が多い
。
従来のバランサー装置は、機関の往復動慣性力又は慣性
偶力を消すのみで、このローリング振動を消すことはで
きなかった。
偶力を消すのみで、このローリング振動を消すことはで
きなかった。
そこでこの考案は、機関の往復動慣性力は第1のバラン
サウェイトの遠心力のシリンダ軸線方向戊分によって消
去するとともに、別に設けた第2及び第3のバランサウ
ェイトと上記第1のバランサウェイトにより、機関のト
ルク変動に伴なうローリングモーメントを消去する方向
の不釣合偶力を生せしめるように構威し、これによりロ
ーリング振動を打消すようにしたものである。
サウェイトの遠心力のシリンダ軸線方向戊分によって消
去するとともに、別に設けた第2及び第3のバランサウ
ェイトと上記第1のバランサウェイトにより、機関のト
ルク変動に伴なうローリングモーメントを消去する方向
の不釣合偶力を生せしめるように構威し、これによりロ
ーリング振動を打消すようにしたものである。
以下、図面に基づいて実施例を説明する。
第1図はこの考案を4気筒機関に適用した場合の第1の
実施例を示し、1はクランク軸、2a,2bは該クラン
ク軸1上方において、シリンダ中心線上に設けられた2
個の第1のバランサウェイトであって、この遠心力のX
軸方向或分(シリンダ軸心方向或分)は機関の往復動2
次慣性力と釣り合うように重量、回転半径及び角速度等
によりバランサウェイトの大きさ (バランサウェイト
の重量と回転半径との積)、及び方向(バランサウェイ
トの回転中心を通るX軸方向線とバランサウェイトの回
転中心とバランサウェイト重心とを結んだ線とのなす角
度)が設定されている。
実施例を示し、1はクランク軸、2a,2bは該クラン
ク軸1上方において、シリンダ中心線上に設けられた2
個の第1のバランサウェイトであって、この遠心力のX
軸方向或分(シリンダ軸心方向或分)は機関の往復動2
次慣性力と釣り合うように重量、回転半径及び角速度等
によりバランサウェイトの大きさ (バランサウェイト
の重量と回転半径との積)、及び方向(バランサウェイ
トの回転中心を通るX軸方向線とバランサウェイトの回
転中心とバランサウェイト重心とを結んだ線とのなす角
度)が設定されている。
3a,3bはクランク軸1に取付けた駆動歯車、4a,
4bは上記第1のバランサウエイ}2a,2bに附設し
た被動歯車であって、第1のバランサウエイ}2a,2
bはこれらの歯車3a, 3b, 4a,4bを介
して回転せしめられる。
4bは上記第1のバランサウエイ}2a,2bに附設し
た被動歯車であって、第1のバランサウエイ}2a,2
bはこれらの歯車3a, 3b, 4a,4bを介
して回転せしめられる。
次に、6a,6bはクランク軸1下方において、シリン
ダ軸線よりy1だけずらした位置に設けられた2個の起
振力用の第2、第3のバランサウェイトであり、これら
第2、第3のバランサウエイ}6a,6bは互いの中心
を結ぶ線がシリンダ中心線と平行になるよう上下に設け
られている。
ダ軸線よりy1だけずらした位置に設けられた2個の起
振力用の第2、第3のバランサウェイトであり、これら
第2、第3のバランサウエイ}6a,6bは互いの中心
を結ぶ線がシリンダ中心線と平行になるよう上下に設け
られている。
7a,7bは、各バランサウエイ)−6a,6bを設け
たバランサ軸で、各バランサ軸7a,7bには、互いに
噛合するバランサ歯車8a,8bが取付けられるととも
に、上方のバランサ歯車8aは前記駆動歯車3aに噛合
せしめられ、これらバランサ歯車8a,8b、駆動歯車
3aを介して第2、第3のバランサウエイ}6a,6b
が回転せしめられる。
たバランサ軸で、各バランサ軸7a,7bには、互いに
噛合するバランサ歯車8a,8bが取付けられるととも
に、上方のバランサ歯車8aは前記駆動歯車3aに噛合
せしめられ、これらバランサ歯車8a,8b、駆動歯車
3aを介して第2、第3のバランサウエイ}6a,6b
が回転せしめられる。
そして、これら第2、第3のバランサウェイト6a,6
bの大きさ及び方向は、夫々のバランサウェイト6a,
6bの遠心力のシリンダ軸線方向威分が互いに釣合うよ
うに設定される。
bの大きさ及び方向は、夫々のバランサウェイト6a,
6bの遠心力のシリンダ軸線方向威分が互いに釣合うよ
うに設定される。
本実施例においては、両者の重量、回転半径及び角速度
同じ、回転方向は逆である。
同じ、回転方向は逆である。
また、第2、第3のバランサウエイ}6a,6bは、そ
れらの遠心力のy軸方向或分(シリンダ軸線直角方向或
分)の合力が、前記第1のバランサウェイト2a,2b
の遠心力のy軸方向或分とも釣合うように、大きさ、方
向が設定される。
れらの遠心力のy軸方向或分(シリンダ軸線直角方向或
分)の合力が、前記第1のバランサウェイト2a,2b
の遠心力のy軸方向或分とも釣合うように、大きさ、方
向が設定される。
以上により、機関全体としてのX軸方向とy軸方向の釣
合わせ、即ち、機関の往復動2次慣性力と第1のバラン
サウエイ}2a,2bの遠心力のX軸方向或分とが釣合
っていると共に、第2及び第3のバランサウエイ}6a
,6bのそれぞれの遠心力のX軸方向或分とが互いに釣
合って、全体としてX軸方向或分の合力がOとなるよう
釣合っており、又第1のバランサウエイ}2a,2bの
遠心力のy軸方向或分と第2及び第3のバランサウエイ
}6a,6bのそれぞれの遠心力のy軸方向或分の合力
とは互いに等しいが、これらは0となって釣合っている
のではなく、クランク軸を中心とした(Z軸回りの)偶
力のモーメントが生じるようになっていて、その分だけ
不釣合(不釣合偶力)が発生していることになる。
合わせ、即ち、機関の往復動2次慣性力と第1のバラン
サウエイ}2a,2bの遠心力のX軸方向或分とが釣合
っていると共に、第2及び第3のバランサウエイ}6a
,6bのそれぞれの遠心力のX軸方向或分とが互いに釣
合って、全体としてX軸方向或分の合力がOとなるよう
釣合っており、又第1のバランサウエイ}2a,2bの
遠心力のy軸方向或分と第2及び第3のバランサウエイ
}6a,6bのそれぞれの遠心力のy軸方向或分の合力
とは互いに等しいが、これらは0となって釣合っている
のではなく、クランク軸を中心とした(Z軸回りの)偶
力のモーメントが生じるようになっていて、その分だけ
不釣合(不釣合偶力)が発生していることになる。
しかしてこの不釣合偶力を機関のトルク変動に伴なうロ
ーリングモーメントと釣合うように設定し、該不釣合偶
力によって機関のローリングモーメントを消去するもの
である。
ーリングモーメントと釣合うように設定し、該不釣合偶
力によって機関のローリングモーメントを消去するもの
である。
以下、第2図に基づいてそれらの計算例を示す。
まず、4気筒機関の往復動2次慣性力FvI■は次の式
で表わされる。
で表わされる。
上記において、R:クランク半径、L:連接棒の中心間
距離、θ:クランク軸回転角度、ω:クランク軸角速度
、WH:往復動部重量、g:重力の加速度 また、第1のバランサウエイ}2a,2bのX軸方向の
慣性力FV’IIは次の式で表わされる。
距離、θ:クランク軸回転角度、ω:クランク軸角速度
、WH:往復動部重量、g:重力の加速度 また、第1のバランサウエイ}2a,2bのX軸方向の
慣性力FV’IIは次の式で表わされる。
上記において、WB3:バランサウェイト2a,2bの
重量、R3:バランサウェイト2a,2bの回転半径 したがって往復動2次慣性力の釣合わせはFv■■=F
v′■■として 次に第1のバランサウェイト2 a, 力のy軸方向の或分Fv3は 2bの遠心 ?た、第2、第3のバランサウエイ}6a,6bの遠心
力の夫々のy軸方向の或分Fv0,Fvは次の式で表わ
される。
重量、R3:バランサウェイト2a,2bの回転半径 したがって往復動2次慣性力の釣合わせはFv■■=F
v′■■として 次に第1のバランサウェイト2 a, 力のy軸方向の或分Fv3は 2bの遠心 ?た、第2、第3のバランサウエイ}6a,6bの遠心
力の夫々のy軸方向の或分Fv0,Fvは次の式で表わ
される。
?記において、WB0,WB:第2及び第3のバランサ
ウエイ}6a,6bのそれぞれの重量、R0,R2:第
2及び第3のバランサウエイ}6a,6bのそれぞれの
回転半径 y軸方向の釣り合わせは式(4X5X6)よりここで、
第2、第3のバランサウェイト6a,6bの遠心力のX
軸方向或分を釣り合わせるために とすれば式(7)から したがって式(3X8X9)から次の関係が戒立する?
たがって、この式(10)を満足するようにWB,WB
,WB3及びR1,R2,R3を決定すればよい。
ウエイ}6a,6bのそれぞれの重量、R0,R2:第
2及び第3のバランサウエイ}6a,6bのそれぞれの
回転半径 y軸方向の釣り合わせは式(4X5X6)よりここで、
第2、第3のバランサウェイト6a,6bの遠心力のX
軸方向或分を釣り合わせるために とすれば式(7)から したがって式(3X8X9)から次の関係が戒立する?
たがって、この式(10)を満足するようにWB,WB
,WB3及びR1,R2,R3を決定すればよい。
次に、第3図のベクトル線図において解るように3組の
バランサウェイトによるZ軸回りの最大ローリングモー
メントMROmaxは、1サイクルにおいてはθ=45
゜(2θ=90゜)ないしθ=135゜(2θ=270
’)のときであり、その値は、?なる。
バランサウェイトによるZ軸回りの最大ローリングモー
メントMROmaxは、1サイクルにおいてはθ=45
゜(2θ=90゜)ないしθ=135゜(2θ=270
’)のときであり、その値は、?なる。
ここで、h:クランク軸心から第1のバランサウェイト
の中心までのX軸方向距離、h2:クランク軸心から第
2及び第3のバランサウェイトのy軸方向合力の作用点
までのX軸方向距離 したがってこのh1,h2を適当に決めることにより、
最大ローリングモーメントも決定される。
の中心までのX軸方向距離、h2:クランク軸心から第
2及び第3のバランサウェイトのy軸方向合力の作用点
までのX軸方向距離 したがってこのh1,h2を適当に決めることにより、
最大ローリングモーメントも決定される。
上記の第lの実施例において、第1バランサウエイ}2
a,2bを機関のシリンダ軸線上に設けたが、機関の構
或上シリンダ軸線上に設けられない場合、もしくはシリ
ンダ軸線上に設けない方が有利な場合は、厳密な釣り合
わせを行なわせずとも実川上問題とならない範囲で、あ
る程度の誤差のある釣り合わせて充分であり、そのとき
は第1バランサウェイトを機関のシリンダ軸線上でなく
、その近辺に設けることができる。
a,2bを機関のシリンダ軸線上に設けたが、機関の構
或上シリンダ軸線上に設けられない場合、もしくはシリ
ンダ軸線上に設けない方が有利な場合は、厳密な釣り合
わせを行なわせずとも実川上問題とならない範囲で、あ
る程度の誤差のある釣り合わせて充分であり、そのとき
は第1バランサウェイトを機関のシリンダ軸線上でなく
、その近辺に設けることができる。
第2及び第3実施例の場合も同様である。
次に、第4図はこの考案の第2の実施例を示し、第1実
施例と異なって第2、第3のバランサウエイ}6a,6
bを2個づつの計4個をシリンダ軸線上に設けたもので
ある。
施例と異なって第2、第3のバランサウエイ}6a,6
bを2個づつの計4個をシリンダ軸線上に設けたもので
ある。
また、第5図は第3の実施例を示すもので、第1のバラ
ンサウェイト2はクランク軸1下方においてシリンダ軸
線上に設け、かつ、アイドル歯車10を介してこれを回
転させ、第2、第3のバランサウェイト6a,6bは、
逆にクランク軸1上方において、シリンダ軸線とy1だ
け離れた位置に2個設け、かつ、これらのバランサ軸7
a,7bに取付けた被動歯車4a,4bと駆動歯車3と
の間にアイドル歯車9を介在せしめたものである。
ンサウェイト2はクランク軸1下方においてシリンダ軸
線上に設け、かつ、アイドル歯車10を介してこれを回
転させ、第2、第3のバランサウェイト6a,6bは、
逆にクランク軸1上方において、シリンダ軸線とy1だ
け離れた位置に2個設け、かつ、これらのバランサ軸7
a,7bに取付けた被動歯車4a,4bと駆動歯車3と
の間にアイドル歯車9を介在せしめたものである。
これら第2実施例及び第3実施例の計算方法は第1実施
例の場合と同様にすればよい。
例の場合と同様にすればよい。
以上のようにこの考案は、機関の往復動慣性力と釣合う
第1のバランサウェイトと、他の第2及び第3のバラン
サウェイトによって、クランク中心回り (Z軸回り)
に、トルク変動に伴なうローリングモーメントを消去す
る方向の偶力のモーメント (不釣合偶力)を生ぜしめ
ているから、機関のトルク変動に起因するローリング振
動を消去し得るという顕著な効果を発揮するものである
。
第1のバランサウェイトと、他の第2及び第3のバラン
サウェイトによって、クランク中心回り (Z軸回り)
に、トルク変動に伴なうローリングモーメントを消去す
る方向の偶力のモーメント (不釣合偶力)を生ぜしめ
ているから、機関のトルク変動に起因するローリング振
動を消去し得るという顕著な効果を発揮するものである
。
第1図は本考案の第1実施例を示す概略斜視図、第2図
はそのバランサーの配置を示す概略図、第3図は第1実
施例の場合のベクトル線図、第4図は本考案の第2の実
施例を示す概略斜視図、第5図は第3の実施例を示す概
略斜視図である。 2,2a,2b・・・第1のバランサウェイト、6a・
・・第2のバランサウェイト、6b・・・第3のバラン
サウェイト。
はそのバランサーの配置を示す概略図、第3図は第1実
施例の場合のベクトル線図、第4図は本考案の第2の実
施例を示す概略斜視図、第5図は第3の実施例を示す概
略斜視図である。 2,2a,2b・・・第1のバランサウェイト、6a・
・・第2のバランサウェイト、6b・・・第3のバラン
サウェイト。
Claims (1)
- 機関のシリンダ軸線上又はその近辺で、クランク軸の上
方または下方において、該クランク軸に取着された駆動
歯車を介して回転せしめられる第1のバランサウェイト
の大きさ及び方向を、その遠心力のシリンダ軸線方向或
分が前記機関の往復動慣性力と釣合うようにし、別に前
記クランク軸に対し、前記第1バランサウェイトと反対
位置において、前記駆動歯車を介して回転せしめられる
第2及び第3のバランサウェイトの大きさ及び方向を、
夫々のバランサウェイトの遠心力の前記シリンダ軸線方
向威分が互いに釣合い、かつそれらのシリンダ軸線直角
方向或分の合力が前記第1バランサウェイトの遠心力の
該シリンダ軸線直角方向戒分と釣合うようにすると共に
、前記第1、第2及び第3のバランサウェイトにより前
記機関のトルク変動に伴なうローリングモーメントを消
去する方向の不釣合偶力を生ゼしぬたことを特徴とする
内燃機関のバランサー装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1975161751U JPS596274Y2 (ja) | 1975-11-29 | 1975-11-29 | 内燃機関のバランサ−装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1975161751U JPS596274Y2 (ja) | 1975-11-29 | 1975-11-29 | 内燃機関のバランサ−装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5273302U JPS5273302U (ja) | 1977-06-01 |
JPS596274Y2 true JPS596274Y2 (ja) | 1984-02-27 |
Family
ID=28640628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1975161751U Expired JPS596274Y2 (ja) | 1975-11-29 | 1975-11-29 | 内燃機関のバランサ−装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS596274Y2 (ja) |
-
1975
- 1975-11-29 JP JP1975161751U patent/JPS596274Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5273302U (ja) | 1977-06-01 |
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