JPS6123956Y2 - - Google Patents
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- JPS6123956Y2 JPS6123956Y2 JP12976080U JP12976080U JPS6123956Y2 JP S6123956 Y2 JPS6123956 Y2 JP S6123956Y2 JP 12976080 U JP12976080 U JP 12976080U JP 12976080 U JP12976080 U JP 12976080U JP S6123956 Y2 JPS6123956 Y2 JP S6123956Y2
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は、3気筒120゜クランク配置または4
気筒90゜クランク配置の内燃機関における、1次
および2次のバランサウエイトを同軸心状に構成
したバランサ装置に関する。[Detailed explanation of the invention] Industrial application field This invention is suitable for three-cylinder 120° crank arrangement or four-cylinder 120° crank arrangement.
The present invention relates to a balancer device in which primary and secondary balance weights are coaxially arranged in an internal combustion engine with a 90° cylinder crank arrangement.
従来の技術とその問題点
往復動内燃機関では、機関の運転により発生す
る往復、および回転する運動部材の慣性力が振動
の原因となつている。この振動、つまり不釣合力
をなくすことは、高速機関にとつて特に重要とな
つている。BACKGROUND ART AND PROBLEMS In a reciprocating internal combustion engine, vibrations are caused by the reciprocation generated by engine operation and the inertial force of rotating moving members. Eliminating this vibration, or unbalanced force, is especially important for high-speed engines.
そのため、往復動内燃機関にはバランサ装置が
装着されている。該バランサ装置は往復動慣性力
に関するものでは、慣性力の1次、または2次成
分まで釣合せるため、1軸形バランサ装置、2軸
形バランサ装置および4軸形バランサ装置などが
知られている。これらのバランサ装置を内燃機関
に装着すれば、機関全体の寸法、形状および重量
などが増すこととなるものの、振動のない静かな
運転が期待できる。 For this reason, reciprocating internal combustion engines are equipped with a balancer device. Regarding the balancer device related to reciprocating inertia force, there are known uniaxial balancer devices, two-axis balancer devices, four-axis balancer devices, etc. in order to balance even the primary or secondary component of the inertia force. . If these balancer devices are installed in an internal combustion engine, quiet operation without vibration can be expected, although the overall size, shape, and weight of the engine will increase.
例えば、1般の4軸形バランサ装置を装着した
直列多気筒内燃機関では、2次バランサは1次バ
ランサの外方に異軸心に設けられるから、前記バ
ランサ装置を装着したことによる欠点の外、2次
バランサウエイトが油浴中で直接潤滑油を撹拌す
ることとなつてロス馬力が大きくなる欠点もあ
る。 For example, in an in-line multi-cylinder internal combustion engine equipped with a general four-axis balancer device, the secondary balancer is installed outside the primary balancer and on a different axis. However, since the secondary balancer weight directly stirs the lubricating oil in the oil bath, there is also the drawback that the horsepower loss increases.
そのため、1次および2次のバランサウエイト
を同軸心に回転させるバランサ装置が提唱され
(たとえば実公昭54−32144号公報、実開昭55−
54632号公報参照)、バランサ装置を装着した前記
諸欠点、殊に、機関を大型化するとか、ロス馬力
を出すとかの欠点を解消し、注目されている。 Therefore, a balancer device that rotates the primary and secondary balance weights around the same axis has been proposed (for example, Japanese Utility Model Publication No. 54-32144, Japanese Utility Model Application Publication No. 55-321).
(Refer to Publication No. 54632), it has been attracting attention because it solves the above-mentioned disadvantages of installing a balancer device, especially the disadvantages of enlarging the engine and producing loss of horsepower.
ところが、かかる提唱された公報で示された実
施例は、いずれも「往復動慣性力」を釣合すため
の4軸形バランサ装置であるため、特定の多気筒
機関、例えば3気筒120゜クランク配置の機関に
そのまま適用しようとすれば、新たにローリング
モーメントが発生し、バランサ装置の機能を全う
しない。 However, the embodiments shown in such proposed publications are all four-shaft balancer devices for balancing "reciprocating inertia force", so they cannot be used with specific multi-cylinder engines, for example, with a three-cylinder 120° crankshaft. If an attempt is made to apply it as is to the engine in which the balancer device is placed, a new rolling moment will be generated and the balancer device will not be able to perform its full function.
問題点を解決するための手段
そこで本考案は、従来提唱されている同軸心形
バランサウエイトを構成するバランサ装置の長所
を、特定のクランク配置の機関にも適用した、1
軸形バランサ装置と4軸形バランサ装置の中間的
メカニズムでもつて、更に、振動の少ない小形内
燃機関を提供しようとするものである。Means for Solving the Problems Therefore, the present invention applies the advantages of the balancer device constituting the conventionally proposed coaxial balance weight to an engine with a specific crank arrangement.
The present invention aims to provide a compact internal combustion engine with even less vibration by using an intermediate mechanism between the axial balancer device and the 4-axis balancer device.
本考案の実施例を添付図面に示された、1次お
よび2次の合成不釣合往復動慣性力が零である3
気筒120゜クランク配置の機関について説明すれ
ば、第1図は概観説明図、第2図は本考案実施例
の歯車列図、第3図は第2図のイ〜イ方向よりみ
た要部展開図を示す。これらの図示において、ク
ランクケース1に横架されたバランサウエイト2
を有するクランク軸(図示せず)の一端にバラン
サ駆動歯車3を楔着している。以下、このバラン
サ駆動歯車3によつて駆動されるバランサ装置を
説明する。 An embodiment of the present invention is shown in the accompanying drawings, where the primary and secondary combined unbalanced reciprocating inertia force is zero.
To explain an engine with a 120° cylinder crank arrangement, Fig. 1 is an overview diagram, Fig. 2 is a gear train diagram of an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is an exploded view of the main parts seen from directions A to A in Fig. 2. Show the diagram. In these illustrations, a balance weight 2 is mounted horizontally on a crankcase 1.
A balancer drive gear 3 is wedged to one end of a crankshaft (not shown) having a crankshaft (not shown). A balancer device driven by this balancer drive gear 3 will be explained below.
すなわち、本実施例バランサ装置は、第1図に
示すように、ピストン4の中心線Xに対し、左右
(図では上下)の位置に配置するが、便宜上、第
1図、第2図で下側のバランサウエイト側をA、
上側のものをBとし、第3図では左側をA、右側
をBとして説明する。 That is, as shown in FIG. 1, the balancer device of this embodiment is disposed at the left and right positions (up and down in the figure) with respect to the center line X of the piston 4. The balance weight side of the side is A,
The upper side will be referred to as B, and in FIG. 3, the left side will be referred to as A, and the right side will be referred to as B.
さて、第3図において、前記バランサ駆動歯車
3に噛合うAのバランサ被動歯車5はバランサ駆
動歯車3と同速で回転する。該バランサ被動歯車
5の外側に2次バランサ歯車6を設けている。該
バランサ被動歯車5はキー7にてタイミングを考
慮して1次バランサウエイト軸8に固着してい
る。該1次バランサウエイト軸8はボールベアリ
ング9を介してクランクケース1に支承され、そ
の形状は、一部の切欠10,10を有する円筒状
を形成し、該円筒外部に慣性偶力用のバランサウ
エイト11,11を一体的に設けている。該バラ
ンサウエイト11,11の大きさは、前記クラン
ク軸に設けたオーバーバランス率50%のバランサ
ウエイト2との合成で1次の往復動慣性偶力が釣
合うようなものとしている。 Now, in FIG. 3, the balancer driven gear 5 of A which meshes with the balancer drive gear 3 rotates at the same speed as the balancer drive gear 3. A secondary balancer gear 6 is provided outside the balancer driven gear 5. The balancer driven gear 5 is fixed to the primary balancer weight shaft 8 with a key 7 in consideration of timing. The primary balance weight shaft 8 is supported by the crankcase 1 via a ball bearing 9, and has a cylindrical shape with some notches 10, and a balancer for an inertial couple is installed outside the cylinder. Weights 11, 11 are provided integrally. The balance weights 11, 11 are sized so that the primary reciprocating inertia couple is balanced when combined with the balance weight 2 provided on the crankshaft and having an overbalance rate of 50%.
また、同円筒内に同軸心に挿入された2次バラ
ンサウエイト軸12はニードルベアリング9′を
介して相対回転自在に支承されており、該2次バ
ランサウエイト軸12に前記2次バランサ歯車6
がキー7で固着されている。 Further, a secondary balancer weight shaft 12 coaxially inserted into the same cylinder is supported so as to be relatively rotatable via a needle bearing 9'.
is fixed with key 7.
次に、Bのバランサウエイトについて述べれ
ば、前記Aのバランサ被動歯車5と噛合い、しか
も2倍速で回転するBのバランサ被動歯車13が
Bの2次バランサウエイト軸14に、キー7にて
タイミングを考慮して固着されている。該バラン
サ被動歯車13の外側にAの2次バランサ歯車6
と噛合うBの2次バランサ歯車15が固着され、
AおよびBのバランサウエイト軸12,14は同
速で回転している。 Next, talking about the balancer weight of B, the balancer driven gear 13 of B, which meshes with the balancer driven gear 5 of A and rotates at double speed, is connected to the secondary balancer weight shaft 14 of B at the timing using the key 7. It has been fixed taking into consideration. A secondary balancer gear 6 is disposed outside the balancer driven gear 13.
The secondary balancer gear 15 of B that meshes with is fixed,
The A and B balancer weight shafts 12, 14 are rotating at the same speed.
該Bに2次バランサウエイト軸14は、ボール
ベアリング9を介してクランクケース1に支承さ
れている。 The secondary balancer weight shaft 14 is supported by the crankcase 1 via a ball bearing 9.
次に、かかる1次および2次バランサウエイト
の大きさを決める算定式について述べる。ここ
で、本実施例が3気筒120゜クランク配置機関で
あるので、往復動慣性力は4次成分まで零である
から、往復動慣性偶力のみについて考慮すればよ
い。 Next, a calculation formula for determining the sizes of the primary and secondary balance weights will be described. Here, since the present embodiment is a three-cylinder 120° crank arrangement engine, the reciprocating inertia force is zero up to the fourth order component, so it is only necessary to consider the reciprocating inertia couple.
すなわち、往復動慣性偶力Mは次の式で表され
る。 That is, the reciprocating inertia couple M is expressed by the following equation.
ここで、R:クランク半径
L:連接棒の中心間距離
λ:λ=L/R
θ:クランク回転角度
ω:クランク軸角速度
g:重力の加速度
WH:往復運動部重量(1気筒当り)
α:シリンダピツチ
(1)式より慣性偶力の1次成分を取り出すと、
M1=−WH/g・R・ω2・α・√3・cos (θ+
π/6)
このM1をバランサウエイト2(オーバーバラ
ンス率50%)と1次バランサウエイト11,11
とで均等分担釣り合わせをすると、
ここで、
WB1:1次バランサウエイト11,11の重量
RB1:WB1の重心位置半径
S1:1次バランサウエイト11,11の重心間距
離
(1)式より慣性偶力の2次成分を取り出すと、
このM2はバランスウエイト2が1次で回転し
ているのに対し、2次で回転するので、次数が異
なり、バランスウエイト2のオーバーバランス量
と分担できないので、2次バランサウエイト軸1
2,14のウエイト単独で釣り合わせる。 Here, R: Crank radius L: Distance between connecting rod centers λ: λ=L/R θ: Crank rotation angle ω: Crankshaft angular velocity g: Gravity acceleration W H : Reciprocating part weight (per cylinder) α : Cylinder pitch If we take out the first-order component of the inertia couple from equation (1), we get M 1 = -WH /g・R・ω 2・α・√3・cos (θ+π/6) This M 1 can be used as a balancer. Weight 2 (overbalance rate 50%) and primary balancer weight 11,11
When we balance the equal share with Here, W B1 : Weight of primary balancer weights 11, 11 R B1 : Position of center of gravity of W B1 Radius S 1 : Distance between centers of gravity of primary balancer weights 11, 11 From equation (1), the second-order component of the inertial couple When you take out the This M 2 rotates in the secondary while the balance weight 2 rotates in the primary, so the orders are different and cannot be shared with the overbalance amount of the balance weight 2, so the secondary balance weight shaft 1
Balance the weights 2 and 14 alone.
ここで、WB2:2次バランサウエイトの重量
RB2:WB2の重心位置半径
S2:2次バランサウエイトの重心間
距離
したがつて、(2),(3)式より、1次および2次バ
ランサウエイトの大きさを決める。 Here, W B2 : Weight of the secondary balancer weight R B2 : Radius of the center of gravity position of W B2 S 2 : Distance between the centers of gravity of the secondary balancer weight Therefore, from equations (2) and (3), the primary and secondary Next, decide on the size of the balance weight.
なお、以上の説明は3気筒120゜クランク配置
の機関について述べたが、4気筒90゜クランク配
置の機関も、1次および2次の合成不釣合往復動
慣性力が零であつて、しかも、3気筒120゜クラ
ンク配置の機関と位相角が相違するだけであるこ
とから、発生する慣性偶力は同一思想であつて、
該機関の装着するバランサ装置のバランサウエイ
トの大きさも、前記算定と同様に算定できる。 Although the above explanation was about a 3-cylinder 120° crank arrangement engine, a 4-cylinder 90° crank arrangement engine also has a primary and secondary combined unbalanced reciprocating inertia force of zero, and a 3-cylinder engine with a 90° crank arrangement. Since the only difference is the phase angle from the cylinder 120° crank arrangement engine, the inertia couple generated is the same idea,
The size of the balancer weight of the balancer device installed in the engine can also be calculated in the same manner as the above calculation.
以上要するに本考案は、実用新案登録請求の範
囲に記載された構成を採択したので、以下の効果
を奏する。 In summary, the present invention adopts the structure described in the claims for utility model registration, and therefore has the following effects.
考案の効果
(1) 3気筒120゜クランク配置または4気筒90゜
クランク配置の機関に発生する往復動慣性偶力
を殆どなくすことができ、全体として振動の少
ない機関とすることができる。Effects of the invention (1) The reciprocating inertia couple that occurs in an engine with a three-cylinder 120° crank arrangement or a four-cylinder 90° crank arrangement can be almost eliminated, resulting in an engine with less vibration as a whole.
(2) 1次の往復動慣性偶力用の1次バランサウエ
イトを筒軸1本のみとし、2次の往復動慣性偶
力用の2次バランサウエイトを2本の軸とし、
そのうちの1本の軸を該筒軸に挿入したので、
スペースをとらず、コンパクトなバランサ装置
とすることができるのは勿論、1次の慣性偶力
の大きさに対し1/3以下の2次の慣性偶力を
も消去するための、2倍速で回転する2バラン
サウエイトの2本の軸を小径とすることから、
該2本の軸のそれぞの軸受も小さくでき、バラ
ンサ装置の重量を軽量化し、3気筒あるいは4
気筒の小形内燃機関に好適なバランサ装置とす
ることができる。しかもスペースからみて1本
の筒軸と、これより小径の1本の軸のみからな
るので、油浴によるロス馬力も生じないし、バ
ランサ駆動歯車より離れた2次のバランサウエ
イトは大径の筒軸がないことから、全体とし
て、更にコンパクトに成形することができる。(2) The primary balance weight for the primary reciprocating inertia couple has only one cylindrical shaft, and the secondary balance weight for the secondary reciprocating inertia couple has two shafts,
Since one of the shafts was inserted into the cylindrical shaft,
Not only can it be a compact balancer device that does not take up much space, but it can also eliminate secondary inertia couples, which are less than 1/3 of the size of the primary inertial couple, at twice the speed. Since the two shafts of the two rotating balance weights have small diameters,
The bearings of the two shafts can also be made smaller, reducing the weight of the balancer device and reducing the weight of the balancer.
The balancer device can be suitable for a small cylinder internal combustion engine. Furthermore, in terms of space, it consists of only one cylinder shaft and one shaft with a smaller diameter, so there is no loss of horsepower due to an oil bath, and the secondary balancer weight, which is further away from the balancer drive gear, has a cylinder shaft with a larger diameter. Since there are no holes, the overall structure can be made more compact.
(3) 3気筒または4気筒の各気筒のクランク軸に
均等に分配したオーバーバランス率50%の複数
のバランサウエイトに対し、1本の筒軸に設け
たバランサウエイトで釣合しているので、クラ
ンクケースの横巾内で筒軸上のバランサウエイ
トの取付を他に邪魔されることなく、自由に分
配でき、しかも、大径の筒軸にバランサウエイ
トを取付けるので、軽量のものでよい。(3) Multiple balancer weights with an overbalance rate of 50% are distributed evenly to the crankshafts of each cylinder in a 3- or 4-cylinder engine, and are balanced by a balancer weight installed on one cylinder shaft. The mounting of the balancer weight on the cylinder shaft can be freely distributed within the width of the crankcase without being obstructed by others, and since the balancer weight is mounted on the cylinder shaft with a large diameter, it can be lightweight.
第1図は概観説明図、第2図は本考案実施例の
歯車列図、第3図は第2図イ〜イ方向よりみた要
部展開図を示す。
2:バランスウエイト、4:ピストン、11:
Aのバランサウエイト、12:Aの2次バランサ
ウエイト軸、14:Bの2次バランサウエイト
軸。
FIG. 1 is an explanatory overview diagram, FIG. 2 is a gear train diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a developed view of the main parts as seen from the directions A to A in FIG. 2. 2: Balance weight, 4: Piston, 11:
Balance weight of A, 12: Secondary balance weight axis of A, 14: Secondary balance weight axis of B.
Claims (1)
ランク配置の小形内燃機関のバランサ装置におい
て、1次の往復動慣性偶力用の1次バランサウエ
イトを、各気筒のクランク軸に均等に設けたオー
バーバランス率50%のバランサウエイトと釣合う
1本のみの、クランクケースに横架され、かつバ
ランサ駆動歯車で駆動される筒軸で形成し、2次
の往復動慣性偶力用の2次バランサウエイトを、
前記筒軸より2倍速の、2本の軸で形成するとと
もに、第2次バランサウエイトの1本の軸を前記
筒軸に相対回転自在に挿入した内燃機関のバラン
サ装置。 In a balancer device for a small internal combustion engine with a 3-cylinder 120° crank arrangement or a 4-cylinder 90° crank arrangement, the primary balancer weight for the primary reciprocating inertia couple is installed evenly on the crankshaft of each cylinder. It is formed by only one cylindrical shaft that is horizontally suspended in the crankcase and is driven by the balancer drive gear, which balances the balance weight of 50%, and the secondary balance weight for the secondary reciprocating inertia couple. ,
A balancer device for an internal combustion engine, which is formed of two shafts that are twice as fast as the cylindrical shaft, and one shaft of a secondary balance weight is inserted into the cylindrical shaft so as to be relatively rotatable.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12976080U JPS6123956Y2 (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12976080U JPS6123956Y2 (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5751850U JPS5751850U (en) | 1982-03-25 |
JPS6123956Y2 true JPS6123956Y2 (en) | 1986-07-18 |
Family
ID=29490092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12976080U Expired JPS6123956Y2 (en) | 1980-09-10 | 1980-09-10 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6123956Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5186424B2 (en) * | 2009-03-27 | 2013-04-17 | 株式会社音戸工作所 | Engine balancer equipment |
-
1980
- 1980-09-10 JP JP12976080U patent/JPS6123956Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5751850U (en) | 1982-03-25 |
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