JPS61197838A - 内燃機関の振動消去装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は内燃機関の振動消去装置に関するものであり
、特に、４つのクランクピンを有しているクランクシャ
フトを備えた８気筒水平対向内燃機関において発生する
振動を消去する振動消去装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の水平対向内燃機関は、機関ハウジング中に回転自
在に設けられている細長いクランクシャフトを有してい
る。このクランクシレフトは、ピストン・コネクティン
グロッドを取付ける為にクランクシャフトの回転中心線
から半径方向に離間して配置されている複数のクランク
ピンを有している。

従来知られている水平対向内燃機関、特に４つのクラン
クピンを有しているクランクシャフトを備えた８気筒水
平対向内燃機関においては、機関における燃焼とピスト
ンの往復動作とによって生ずる一次娠動力については通
常は釣合いパ取られているが、クランクシャフトの回転
により発生するヨーイング偶力（ｙａｗｉｎｇ　ｃｏｕ
ｌｅ）、即ちヨーインク・モーメント（ｙａｗｉｎｇｍ
ｏｍｅｎｔ）、については釣合いが取られていない。隣
接した２対のピストンが正反対の方向に往復動すること
によりクランクシャフト上に正反対の方向に向いて負荷
されている等しい大きさの力は振動力を釣合わせている
が、これらの振動力はクランクシャフトの回転中心線に
沿った方向において相互に離間している位置に負荷され
ているのでヨーイング偶力が発生される。ヨーイング偶
力はクランクシャフトの回転中心線に対して直蓼５する
線の回りでクランクシャツ１〜を捻る力を発生させて機
関に振動を発生させる。これらのヨーイング偶力は、１
２および１６気筒水平対向内燃機関においては内的に釣
合いが取られるが、４つのクランクピンを有しているク
ランクシャフトを備えた８気筒水平対向内燃機関におい
ては内的に釣合いを取ることができない。このような機
関においては、−直線上に配置された２つのピストンが
同一のクランクピンを共有している。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は上述した事情の下でなされ、この発明の目的
は４つのクランクピンを有しているクランクシャフトを
備えた８気筒水平対向内燃機関においてヨーイング偶力
により発生される振動を消去することが出来る振動消去
装置を提供することである。

（問題点を解決する為の手段） 上述した目的を達成する為のこの発明に従った内燃機関
の振動消去装置は、ピストンおよびシリンダが所定の平
面内に配置されており、機関ハウジングに細長いクラン
クシャフトが回転自在に設けられており、クランクシャ
フトが４つのクランクピンを有している８気筒水平対向
内燃機関に使用され、ピストンの往復動によりクランク
シャフト上に負荷される一次偶力により発生する振動を
打消すものであって：クランクシャフトのクランクピン
に対して周方向に離間した所定の第１の位置に取付けら
れた第１の釣合い重りと：クランクシャフトの回転中心
線に沿った方向に第１の釣合い重りから離間していると
ともにクランクシャフトのクランクピンに対して周方向
に離間した所定の第２の位置に取付けられた第２の釣合
い重りと；第１の釣合い重りと実質的に平行な平面内で
機関ハウジングに回転自在に設けられた第１のアイドラ
部材と；第２の釣合い重りと実質的に平行な平面内で機
関ハウジングに回転自在に設けられた第２のアイドラ部
材と：第１のアイドラ部材および第２のアイドラ部材を
クランクシャフトに同期して回転させる回転駆動手段と
；を備えており：ここにおいて第１および第２のアイド
ラ部材の夫々が重、り部を有していて；これらの重り部
は、クランクシャフトの回転により第１の釣合い重りお
よび第１のアイドラ部材の重り部に発生する遠心力の合
力と第２の釣合い重りおよび第２のアイドラ部材の重り
部に発生する遠心力の合力とが上記の所定の平面内で相
互に正反対の方向を向き実質的に等しい大きさとなるよ
うに、第１および第２のアイドラ部材の夫々の回転中心
線から半径方向に所定距離離間し、また相互およびクラ
ンクシャフトのクランクピンから周方向に所定距離離間
しており：第１および第２の釣合い重りと上記の重り部
とが、上記２つの遠心力の合力により発生される偶力で
上記の一次偶力を打消すように、クランクピンに対して
周方向に離間されている；ことを特徴としている。

（発明の作用および効果） クランクシャフトの回転中に、第１および第２の釣合い
重りは第１および第２のアイドラ部材の重り部と同様に
機関シリンダの平面内で遠心力を発生させる。さらに、
第１および第２の釣合い重りは、第１；Ｉ３よび第２の
アイドラ部材の重り部と同様に、これらが発生する遠心
力がクランクシャフトの回転により発生されるモーメン
トを打消し、ひいては機関の振動を減少させるように相
互に周方向に離間している。

もし望むのであれば、第１および第２のアイドラ部材の
夫々として１つあるいは２つのアイドラキャをａ関ハウ
ジングに回転自在に設け、°このアイドラキャをクラン
クシャフトの一端および／または他端に固定され第１お
よび第２の釣合い重りが設けられているごニオンに噛合
させることも出来る。２つのフイドラギャが２つのビニ
オンのいずれか一方あるいは両方により採用されている
場合には、アイドラギヤ上で重り部を構成している重り
の重量がクランクシャフトの回転により発生される遠心
力を打消すように調整される。

以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

（実施−） この発明の実施例の振動消去装置を備えた水平対向内燃
機関は、所定の回転中心線１４の回りで回転自在となる
ように機関ハウジング１２に設けられているクランクシ
ャフト１０を有している。

クランクシャフト１０は、８気筒水平対向内燃機関の為
の従来から良く知られている構造をしており、それ故に
回転中心線１４から半径方向に離間している４つのクラ
ンクピン１６を有している。

一対の相互に対向しているピストン１９（図には１つし
か示されていない）が夫々のクランクピン１６に機械的
に連結されており、これら１対の相互に対向しているピ
ストン１９は同一平面内に配置されている。

第１のピニオン１８がクランクシャフト１０の前端に同
軸に固定されており、従って第１のピニオン１８はクラ
ンクシャフト１０とともに回転する。また同様に第２の
ピニオン２０がクランクシャフト１０の後端に同軸に固
定されており、従って第２のピニオン２０もクランクシ
ャフト１０とともに回転する。第１および第２のピニオ
ン１８および２０の夫々は夫々の回転中心線から半径方
向に離間した位置に釣合い重り２２および２４を有して
いる。釣合い重り２２および２４は、相互に実質的に等
しい釣合いモーメントを有している。

ざらに第１図を参照すると、後側アイドラギヤ２６が機
関ハウジング１２に回転自在に設けられており、第２の
ピニオン２０と同じ平面内に配置されて第２のピニオン
２０と噛合している。後側アイドラギヤ２６は自身の回
転中心線から半径方向に離間した位置に重り部２８を有
しており、重り部２８の重量は第１のピニオン１８の釣
合い重り２２の重量と等しい。

上記の記載と同様に、１対の前側アイドラギヤ３０およ
び３２が機関ハウジング１２に回転自在に設けられてお
り、これらは第１のピニオン１８と同じ平面内に配置さ
れて第１のピニオン１８と噛合している。、１対の前側
アイドラギヤ３０および３２の夫々も自身の回転中心線
から半径方向に離間した位置に１／２重り３４および３
６を有しており、１／２重り３４および３６の夫々は第
２のピニオン２０の釣合い重り２４と比べて実質的に１
／２である釣合いモーメントを有している。

第２図には、反時計まわり方向に回転しているクランク
シャフト１０の第１および第２のピニオン１８および２
０が、後側アイドラギヤ２６および１対の前側アイドラ
ギヤ３０．３２とともに、概略的に示されている。第１
および第２のピニオン１８および２０の反時計まわり方
向への回転は、後側アイドラホヤ２６および１対の前側
アイドラギヤ３０．３２の時計まわり方向への回転を生
じさせる。ざらに、第１および第２のピニオン１８゜２
０の回転中心線、および後側アイドラギヤ２６および１
対の前側アイドラギヤ３０．３２の夫々の回転中心線は
全て同じ平面内に配置されている。

クランクシャフト１０の第１および第２のピニオン１８
．２０上の釣合い重り２２．２４はクランクシャフト１
０の直径方向において相互に対向する位置に配置されて
おり、相互に正反対の方向に向かう相互に同じ値の遠心
力ベクトル５０および５２を発生させる。また前側アイ
ドラギヤ３０゜３２の１／２重り３４．３６は第１のピ
ニオン１８の釣合い重り２２に対して周方向に離間して
配置されており、協働して参照符号５４で示される遠心
力ベクトルを発生させる。またさらに後側アイドラギヤ
２６上の重り部２８は、遠心力ベクトル５４とは正反対
の方向を向いていて遠心力ベクトル５４と同じ値を有し
ている遠心力ベクトル５６を発生させる。遠心力ベクト
ル５０および５４は、遠心力ベクトル５２および５６も
同様に、機関のピストン１９およびシリンダが配置され
ているのと同じ平面内（即ち第１図に点線Ｘ−Ｘで示す
平面内）において合力を発生させる。そして遠心力ベク
トル５０および５４によって発生された合力と遠心力ベ
クトル５２および５６によって発生された合力とは正反
対の方向を向いており、しかも遠心力ベクトル５０およ
び５４によって発生された合力と遠心力ベクトル５２お
よび５６によって発生された合力とはクランクシャフト
１０の回転中心線に沿った方向において離間しているの
で、上述した２つの合力はクランクシャフト１０上に偶
力を負荷する。

重り部２８．１／２重り３４，３６および釣合い重り２
２．２４は、点線Ｘ−Ｘで示す平面内でのみ力をクラン
クシャフト１０上に負荷することが出来るように相互に
周方向に１ｉ３１ｔ間しているばかりでなく、クランク
シャフト１０上に作用するピストン１９の往復動作によ
って発生される一次偶力（即ちヨーイング偶力）を打消
すことが出来るようにクランクピン１６に対して半径方
向に離間している。重り部２８．１／２重り３４，３６
゜釣合い重り２２，２４．およびクランクピン１６の相
互間の周方向における相対的な位置関係はクランクシャ
フト１０の形状に対応して変化するが、その位置関係は
当業者であれば容易に決定することが出来る。ティラー
（Ｔａｙｌｏｒ）著、「内燃機関（Ｉｎｔｅｒｎａｌ　
　Ｃｏｍｂｕｓｔｉ。

ｎ　　Ｅｎｇｉｎｅｓ）ＪのＶｏｌ、２．２５７ページ
を参照せよ。

上述した実施例では第１のピニオン１８に噛合している
１対の前側アイドラギヤ３０．３２と第２のピニオン２
０に噛合している１つの後側アイドラギヤ２６とが使用
されているが、この発明の理念に従えば一つあるいは複
数のアイドラギヤを第１および第２のピニオン１８．２
０のいずれか一方あるいは両方に使用しても良い。さら
に、クランクシャフトの一端の単一のあるいは複数のア
イドラギヤにより発生される遠心力がクランクシャフト
の他端の単一のあるいは複数のアイドラギヤにより発生
される遠心力と大きざが同じで方向が正反対であり、ア
イドラギヤ上の重り部が前述したヨーイング偶力を打消
すことが出来るようにクランクピンに対して周方向に適
当に離間していることのみが必要である。

また、上述した実施例ではピニオンとアイドラギヤとの
２つの組み合せがクランクシャフトの両端に設けられて
いたが、ピニオンとアイドラギヤとの一方の組み合せが
クランクシャフトの回転中心線に沿った方向において他
方のピニオンとアイドラギヤとの組み合せから離間して
さえいれば、上記２つの組み合せは回転中心線に沿った
方向におけるクランクシャフトの中間領域に設けられて
いても良いし、回転中心線に沿った方向においてクラン
クシャフトの両端から離間して設けられていても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の実施例の振動消去装置を備えた８
気筒水平対向内燃機関の４つのクランクピンを有してい
るクランクシャフトを示す概略的な斜視図： 第２図は、この発明の実施例の振動消去装置の作用を説
明する為の概略的な図である。 １０・・・クランクシャフト、１２・・・機関ハウジン
グ、１４・・・回転中心線、１６・・・クランクピン、
１８・・・第１のピニオン、１９・・・ピストン、２ｏ
・・・第２のピニオン、２２．２４・・・釣合い重り、
２６・・・後側アイドラギヤ、２８・・・重り部、３０
，３２・・・前側アイドラギヤ、３４，３６・・・１／
２重り。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ピストンおよびシリンダが所定の平面内に配置され
   ており、機関ハウジングに細長いクランクシャフトが回
   転自在に設けられており、クランクシャフトが４つのク
   ランクピンを有している８気筒水平対向内燃機関に使用
   され、ピストンの往復動によりクランクシャフト上に負
   荷される一次偶力により発生する振動を打消すものであ
   って：クランクシャフトのクランクピンに対し て周方向に離間した所定の第１の位置に取付けられた第
   １の釣合い重りと； クランクシャフトの回転中心線に沿った 方向に第１の釣合い重りから離間しているとともにクラ
   ンクシャフトのクランクピンに対して周方向に離間した
   所定の第２の位置に取付けられた第２の釣合い重りと； 第１の釣合い重りと実質的に平行な平面 内で機関ハウジングに回転自在に設けられた第１のアイ
   ドラ部材と； 第２の釣合い重りと実質的に平行な平面 内で機関ハウジングに回転自在に設けられた第２のアイ
   ドラ部材と； 第１のアイドラ部材および第２のアイド ラ部材をクランクシャフトに同期して回転させる回転駆
   動手段と； を備えており； ここにおいて第１および第２のアイドラ 部材の夫々が重り部を有していて； これらの重り部は、クランクシャフトの 回転により第１の釣合い重りおよび第１のアイドラ部材
   の重り部に発生する遠心力の合力と第２の釣合い重りお
   よび第２のアイドラ部材の重り部に発生する遠心力の合
   力とが上記の所定の平面内で相互に正反対の方向を向き
   実質的に等しい大きさとなるように、第１および第２の
   アイドラ部材の夫々の回転中心線から半径方向に所定距
   離離間し、また相互およびクランクシャフトのクランク
   ピンから周方向に所定距離離間しており； 第１および第２の釣合い重りと上記の重 り部とが、上記２つの遠心力の合力により発生される偶
   力で上記の一次偶力を打消すように、クランクピンに対
   して周方向に離間されている；ことを特徴とする内燃機
   関の振動消去装 置。 ２、第１および第２の釣合い重りがピニオンを備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内燃
   機関の振動消去装置。 ３、第１および第２のアイドラ部材の夫々が夫々の対応
   する第１および第２の釣合い重りと噛合するギヤを備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   内燃機関の振動消去装置。 ４、第１および第２の釣合い重りが回転中心線に沿った
   方向におけるクランクシャフトの両端に固定されている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の内燃機
   関の振動消去装置。 ５、回転駆動手段が第１および第２のアイドラ部材を第
   １および第２の釣合い重りの回転方向とは正反対の方向
   に回転させる正反対回転手段を備えていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の振動消去
   装置。 ６、第１および第２の釣合い重りが実質的に１８０°だ
   け周方向に相互に離間していることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の内燃機関の振動消去装置。 ７、第１および第２のアイドラ部材の重り部が実質的に
   １８０°だけ周方向に相互に離間していることを特徴と
   する特許請求の範囲第６項に記載の内燃機関の振動消去
   装置。 ８、第１のアイドラ部材が一対の回転部材を有しており
   、１対の回転部材の夫々が上記重り部の釣合いモーメン
   トの実質的に１／２である重りを有していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の内燃機関の振動消
   去装置。 ９、第１および第２の釣合い重りの回転中心線と第１お
   よび第２のアイドラ部材の回転中心線との全てが上記の
   所定の平面内に配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の内燃機関の振動消去装置。