JPS63101538A - Balance shaft driving device for engine - Google Patents

Balance shaft driving device for engine

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Publication number
JPS63101538A
JPS63101538A JP24640886A JP24640886A JPS63101538A JP S63101538 A JPS63101538 A JP S63101538A JP 24640886 A JP24640886 A JP 24640886A JP 24640886 A JP24640886 A JP 24640886A JP S63101538 A JPS63101538 A JP S63101538A
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JP
Japan
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engine
balance shaft
balance
crankshaft
drive device
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Application number
JP24640886A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Soma
相馬 直行
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS63101538A publication Critical patent/JPS63101538A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/26Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
    • F16F15/264Rotating balancer shafts
    • F16F15/265Arrangement of two or more balancer shafts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for

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Abstract

PURPOSE:To cancell rolling moment by disposing a pair of balance shafts outside an engine body, and controlling the balance shafts through a rotary driving device according to a crank angular velocity and a crank angle. CONSTITUTION:A pair of balance shafts 13, 14 on both right and left sides outside an engine body 11. A control device 21 is adapted to control the rotating speed of motors 17, 18 according to electric signals input from detecting portions 22, 23 for detecting an angular velocity and a crank angle of a crank shaft 12. Accordingly, rolling moment of an engine can be cancelled effectively.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は機関のバランスシャフト駆動装置に関し、特に
機関に生じる爆発による起振力を打ち消スハランスシャ
フトの駆動装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Field of Application) The present invention relates to a balance shaft drive device for an engine, and more particularly to a balance shaft drive device that cancels the excitation force caused by an explosion occurring in the engine.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

機関、例えば4サイクル直列3気筒機関の場合、第3図
に示すように、クランクアーム2が1200おきに等間
隔でクランクシャフト1に配置され、3個のピストン4
が連接棒3を介してクランクア−ム2に連結されている
In the case of an engine, for example a 4-cycle in-line 3-cylinder engine, as shown in FIG.
is connected to the crank arm 2 via a connecting rod 3.

機関の運転中には、ピストン、ピストンピン及び連接棒
小端部等の往復部材に作用する慣性力によって不釣り合
いなピッチングモーメント(−次慣性偶力)が第2気筒
を中心に発生する。
During operation of the engine, an unbalanced pitching moment (negative inertia couple) is generated around the second cylinder due to inertial forces acting on reciprocating members such as the piston, piston pin, and small end of the connecting rod.

このピッチングモーメントPに対しては、例えば特公昭
56−38814号公報によって開示されているように
、各気筒をハーフバランスにすることにより、クランク
シャフト系に生じる滑らかな慣性偶力を1本のバランス
シャフトによって除去するようにした3気筒機関の慣性
偶力除去装置が知られている。
To deal with this pitching moment P, for example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-38814, by half-balancing each cylinder, the smooth inertia couple generated in the crankshaft system can be reduced to a single balance. An inertia couple removal device for a three-cylinder engine is known in which the inertia couple is removed by a shaft.

この様にピッチングモーメントPが除去され、あるいは
軽減されても、爆発による起振モーメント(ローリング
モーメント)Mが振動対策上問題となる。
Even if the pitching moment P is removed or reduced in this way, the excitation moment (rolling moment) M caused by the explosion poses a problem in terms of vibration countermeasures.

この爆発による起振モーメントを除去するものとして、
例えば特開昭59−187133号公報によって開示さ
れているような3気筒機関のバランサ装置が知られてい
る。このバランサ装置では、第4図に示すように、クラ
ンクシャフト5の1.5倍の速度で回転する一対のバラ
ンスシャフト6及び7をクランクシャフト5の左右に配
置し、そのバランスシャフト6及び7に、その回転によ
り発生するモーメントM゛が爆発によるエンジンの起振
モーメントMを打ち消す方向となるようにバランスウェ
イト8及び9がそれぞれ配設されている。そしてバラン
スシャフト6及び7はクランクシャフト5とチェーン1
0等で連動して駆動されている。
In order to remove the excitation moment caused by this explosion,
For example, a balancer device for a three-cylinder engine is known as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-187133. In this balancer device, as shown in FIG. , the balance weights 8 and 9 are respectively disposed so that the moment M' generated by the rotation thereof is in a direction that cancels the oscillation moment M of the engine due to the explosion. And balance shafts 6 and 7 are crankshaft 5 and chain 1
They are driven in conjunction with 0 etc.

(発明が解決しようとする問題点〕 このように従来の機関のバランサ装置は機関本体内部に
設置されているので機関の設計上難点があるとともに、
クランクシャフトの駆動力をチェーン等を介してバラン
スシャフトに伝達していたので騒音の問題もあった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the balancer device of the conventional engine is installed inside the engine body, so there are difficulties in designing the engine.
Since the driving force of the crankshaft was transmitted to the balance shaft via a chain etc., there was also the problem of noise.

更に、4サイクル3気筒機関の場合には、その運転中、
前述したように往復部材に起因するピッチングモーメン
トPと、爆発に起因するローリングモーメントMが生ず
るがピッチングモーメントPについては、ハーフバラン
スしたバランスシャフトを用いれば除去できる。
Furthermore, in the case of a 4-stroke 3-cylinder engine, during its operation,
As described above, a pitching moment P caused by the reciprocating member and a rolling moment M caused by the explosion occur, but the pitching moment P can be removed by using a half-balanced balance shaft.

しかしながら、ローリングモーメントMについては、ト
ルクハーモニクスから1.5の倍数次のモーメントが生
じ、機関の低中速域においては、1゜5次成分が最も大
きく、高速域では3次成分が大きくなることが知られて
いる。そして、この3次成分はエンジン補機であるイン
ジェクションポンプ、オルタネータ等の支持部品の支持
系の固有振動と共振することになり、ブラケットの破損
や、室内こもり音の増大を起こす。
However, regarding the rolling moment M, torque harmonics generate moments that are multiples of 1.5, and in the low and medium speed range of the engine, the 1° 5th order component is the largest, and in the high speed range, the 3rd order component becomes large. It has been known. Then, this third-order component resonates with the natural vibration of the support system of support parts such as the injection pump and alternator, which are engine auxiliary equipment, causing damage to the bracket and an increase in indoor noise.

低中速域では、前述のバランサ装置(特開昭59−18
7133号公報)により除去可能であるが、高速域での
運転中には、クランクシャフトの1.5倍の速度で回転
するバランスシャフトで3次成分のモーメントを除去す
ることはできない。
In the low and medium speed range, the aforementioned balancer device (Japanese Patent Laid-Open No. 59-18
However, during high-speed operation, the third-order component moment cannot be removed by a balance shaft that rotates at 1.5 times the speed of the crankshaft.

そこで3次成分のモーメントを除去するには、バランス
シャフトをクランクシャフトの3倍の速度で回転させて
やれば除去できるが、チェーン等で駆動される場合には
、1.5倍速から3倍速に切り換えることは複雑な構造
となり、さらに、1.5倍速で回転するバランスシャフ
トの他に3倍で回転するバランスシャフトを設けること
は部品数が多くなり、高価になるばかりでなく、スペー
ス、重量の増大につながり困難である。
Therefore, in order to remove the third-order component moment, it can be removed by rotating the balance shaft at three times the speed of the crankshaft, but if it is driven by a chain etc. Switching requires a complicated structure, and providing a balance shaft that rotates at 3 times the speed in addition to the balance shaft that rotates at 1.5 times the speed increases the number of parts and costs, as well as space and weight. This is difficult because it leads to an increase in the number of cases.

またバランスシャフトをチェーン等で駆動する場合、バ
ランサスプロケットとチェーンとのかみ合い音が一層騒
音源ともなり、エンジン本体の振動による車室内騒音に
加えて問題である。
Further, when the balance shaft is driven by a chain or the like, the meshing noise between the balancer sprocket and the chain becomes a further noise source, which is a problem in addition to the noise inside the vehicle caused by the vibration of the engine body.

従って、本発明の目的は、機関のローリングモーメント
を打ち消すためのバランスシャフトを機関外に設け、こ
れを制御することのできる機関のバランサシャフト駆動
装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an engine balancer shaft drive device that is capable of providing a balance shaft outside the engine for canceling the rolling moment of the engine and controlling the balance shaft.

また、本発明の他の目的は、バランスシャフトの回転速
度を低中速域及び高速域に対応して可変とし、バランス
シャフトの回転駆動をクランクシャフトによらない機関
のバランスシャフト駆動装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a balance shaft drive device for an engine in which the rotational speed of the balance shaft is variable in a low-medium speed range and a high-speed range, and the rotational drive of the balance shaft is not dependent on a crankshaft. There is a particular thing.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の目的を達成する手段として、本発明に係る機関の
バランスシャフト駆動装置においては、機関本体の外側
に配置されクランクシャフトと平行に配置され且つ偏心
質量を有する一対のバランスシャフトと、該バランスシ
ャフトを回転駆動する手段と、前記クランクシャフトの
角速度及びクランク角を検出する検出手段と、該検出手
段の出力により前記回転駆動手段を制御する制御手段と
、を備えている。
As a means for achieving the above object, a balance shaft drive device for an engine according to the present invention includes a pair of balance shafts arranged outside an engine main body, parallel to the crankshaft, and having an eccentric mass; , a detection means for detecting the angular velocity and crank angle of the crankshaft, and a control means for controlling the rotation drive means based on the output of the detection means.

この場合、制御手段は、バランスシャフトの角速度は低
中速域と高速域に対応して、クランクシャフトの1.5
倍と3倍とに変えられるように回転駆動手段を制御する
とか好ましい。
In this case, the control means sets the angular velocity of the balance shaft to 1.5 of the crankshaft, corresponding to the low-medium speed range and the high-speed range.
It is preferable to control the rotational drive means so that the rotation can be changed to double or triple.

〔作   用〕[For production]

本発明においては、制御手段が検出手段よりクランクシ
ャフトの角速度とクランク角を信号として入力して、ク
ランクシャフトと平行に配置され且つ偏心質量を有する
一対のバランスシャフトの回転駆動手段を制御し、クラ
ンクシャフトとバランスシャフトがローリングモーメン
トを打ち消すような所定の関係になるようにする。
In the present invention, the control means inputs the angular velocity and crank angle of the crankshaft as signals from the detection means, controls the rotation drive means of a pair of balance shafts arranged parallel to the crankshaft and having eccentric masses, and controls the rotation of the pair of balance shafts having eccentric masses. To establish a predetermined relationship between a shaft and a balance shaft so as to cancel rolling moment.

また、クランクシャフトの回転速度が設定値以上となっ
たことを検出したときには、バランスシャフトの回転速
度をクランクシャフトの回転速度の1.5倍から3倍に
制御し、低中速域におけるローリングモーメントの1.
5次成分と、高速域におけるローリングモーメントの3
次成分とを除去できるようにしている。
In addition, when it is detected that the rotation speed of the crankshaft has exceeded the set value, the rotation speed of the balance shaft is controlled to 1.5 to 3 times the rotation speed of the crankshaft, thereby reducing the rolling moment in the low and medium speed range. 1.
5th component and rolling moment in high speed range
The following components can be removed.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本願発明に係る機関のバランスシャフト駆動装置
の一実施例を説明する。
An embodiment of the balance shaft drive device for an engine according to the present invention will be described below.

第1図(a)及び(b)は本発明の実施例を示したもの
で、11は直列3気筒機関本体の一気筒部分、12はク
ランクシャフト、13及び14は機関本体11の外側左
右両側に配置された一対のバランスシャフト、15及び
16は一対のバランスシャフト13及び14それぞれに
設けられたバランスウェイト、17及び18は軸受19
及び20に回転自在に軸支されたバランスシャフト13
及び14を駆動するモーター、21は入力インターフェ
イス25、CPU26、メモリ27、出力インターフェ
イス28を含み、クランクシャフト12の角速度、及び
クランク角をそれぞれ検出する検出部22及び23から
の電気信号を入力してモーター17及び18の回転速度
を制御する制御装置である。尚、出力インターフェイス
28にはモーター17及び18を駆動するための駆動装
置(図示せず)が含まれている。
1(a) and (b) show an embodiment of the present invention, in which 11 is one cylinder part of an in-line three-cylinder engine body, 12 is a crankshaft, and 13 and 14 are both left and right sides outside of the engine body 11. A pair of balance shafts 15 and 16 are provided on the pair of balance shafts 13 and 14, respectively, and 17 and 18 are bearings 19.
and a balance shaft 13 rotatably supported by 20.
and 14, the motor 21 includes an input interface 25, a CPU 26, a memory 27, and an output interface 28, and receives electrical signals from detection units 22 and 23 that detect the angular velocity and crank angle of the crankshaft 12, respectively. This is a control device that controls the rotational speed of motors 17 and 18. Note that the output interface 28 includes a drive device (not shown) for driving the motors 17 and 18.

第4図に示された従来のバランサ装置では、バランスシ
ャフト6及び7はチェーン10でクランクシャフト5と
連結し駆動されていることから、エンジン本体11内に
置かれているが、本発明のものでは、バランスシャフト
13及び14をモーター17及び1Bで駆動しているの
で、バランスシャフト13及び14をエンジン本体11
内に置く必要がなく、エンジン本体11の外側の側壁に
クランクシャフト12に対称に取り付ければよい。
In the conventional balancer device shown in FIG. 4, the balance shafts 6 and 7 are connected to and driven by the crankshaft 5 through a chain 10, and therefore are placed inside the engine body 11, but in the present invention Since the balance shafts 13 and 14 are driven by the motors 17 and 1B, the balance shafts 13 and 14 are connected to the engine body 11.
It is not necessary to place it inside the engine body 11, but it can be attached to the outside side wall of the engine body 11 symmetrically to the crankshaft 12.

バランスシャフト13及び14に設けたバランスウェイ
ト14及び15は、従来のバランサ装置と同様、その回
転により発生するモーメントが爆発による起振モーメン
トを打ち消す方向となるようにし、それぞれのバランス
シャフトの軸芯に対して重心を偏位させ、常にそれぞれ
が上方及び下方となるように相互の位相差が180°に
設けられている。そして回転方向はバランスシャフト1
3及び14、クランクシャフト12共に同じである。
The balance weights 14 and 15 provided on the balance shafts 13 and 14 are arranged so that the moment generated by their rotation cancels out the oscillation moment caused by the explosion, and the balance weights 14 and 15 are attached to the axis of each balance shaft, similar to a conventional balancer device. The centers of gravity are shifted relative to each other, and a mutual phase difference of 180° is provided so that the centers of gravity are always upward and downward, respectively. And the direction of rotation is balance shaft 1
3 and 14 and the crankshaft 12 are the same.

クランクシャフト12に対しては、図示のように一つの
気筒におけるピストンが爆発上死点を過ぎた位置、即ち
ピストンに大きな爆発圧力が作用して起振モーメントM
が最大となる位置(クランク角θ0)に来た時に、一方
のバランスシャフト(図示のように起振モーメントMが
反時計回りの方向である場合は、左方のバランスシャフ
ト)13におけるバランスウェイト15が軸芯の上方に
、他方のバランスシャフト(同じく右方のバランスシャ
フト)14におけるバランスウェイト16が下方に位置
するような位相関係に設定される。
As shown in the figure, the crankshaft 12 is located at a position where the piston in one cylinder has passed the explosion top dead center, that is, when a large explosion pressure acts on the piston, an excitation moment M is generated.
is at the maximum position (crank angle θ0), the balance weight 15 on one balance shaft (if the excitation moment M is in the counterclockwise direction as shown in the figure, the left balance shaft) 13 is located above the axis, and the balance weight 16 of the other balance shaft (also the right balance shaft) 14 is located below.

以上のように構成された直列3気筒機関のバランスシャ
フト駆動装置の制御動作を説明する。
The control operation of the balance shaft drive device for the in-line three-cylinder engine configured as described above will be explained.

直列3気筒機関における第1気筒のピストンが第1図(
a)に示す位置にあって、該第1気筒の爆発により起振
モーメントMが生じているものとする。この時、一対の
バランスウェイト15及び16はそれぞれ上方及び下方
に偏位しているから、バランスウェイト15に遠心力F
1が、そしてバランスウェイト16に遠心力F2が生じ
、これらの遠心力F、及びF2によりモーメントM’ 
 (−Fl ・J−Fオ ・1:但しlはクランクシャ
フトとバランスシャフトとの間の距離)が発生する。
The piston of the first cylinder in an in-line three-cylinder engine is shown in Figure 1 (
It is assumed that the engine is in the position shown in a), and an excitation moment M is generated due to the explosion of the first cylinder. At this time, since the pair of balance weights 15 and 16 are deviated upward and downward, respectively, centrifugal force F is applied to the balance weight 15.
1, and a centrifugal force F2 is generated on the balance weight 16, and these centrifugal forces F and F2 cause a moment M'
(-Fl ・J-F ・1: where 1 is the distance between the crankshaft and the balance shaft) occurs.

そしてこのモーメントM°が作用する方向は起振モーメ
ントMに対し反対方向(時計回り)であるため、モーメ
ントM”の大きさを調節しておけば、モーメントM°に
よりモーメントMを打ち消すことができる。
Since the direction in which this moment M° acts is the opposite direction (clockwise) to the excitation moment M, the moment M can be canceled by the moment M° by adjusting the magnitude of the moment M''. .

第1図(a)に示した状m<クランク角θ。)を基準状
態として、クランクシャフト12が該基準状態から24
0 ”回転した時、即ち第1気筒が排気行程の途中にあ
る時、第2気筒のピストンが爆発上死点からクランク角
θ。の位置に来て第2気筒の爆発による起振モーメンl
−Mが再び生じる。
As shown in FIG. 1(a), m<crank angle θ. ) as a reference state, the crankshaft 12 is moved 24 times from the reference state.
0" rotation, that is, when the first cylinder is in the middle of the exhaust stroke, the piston of the second cylinder comes to a position of crank angle θ from the explosion top dead center, and the excitation moment l due to the explosion of the second cylinder
-M occurs again.

4サイクル直列3気筒機関では、各気筒はクランクシャ
フトの2回転(720’)毎に1回爆発することになる
から、クランクシャフト240@毎に各気筒が順次爆発
する。
In a four-stroke in-line three-cylinder engine, each cylinder explodes once every two revolutions (720') of the crankshaft, so each cylinder explodes sequentially every 240@ of the crankshaft.

一方、バランスシャフト13及び14をクランクシャフ
ト12の1.5倍の速度で回転させれば、クランクシャ
フト12が240’回転する間に、バランスシャフト1
3及び14は360°回転することになり、クランクシ
ャフト12が基準状態から240’回転して第2気筒の
爆発による起振モーメントMが機関本体11に生じた時
、バランスシャフト13及び14におけるバランスウェ
イト15及び16に作用する遠心力F、及びF2によっ
てモーメントM°が生じ、これにより第2気筒の爆発に
よる起振モーメンl−Mを打ち消すことができる。
On the other hand, if the balance shafts 13 and 14 are rotated at 1.5 times the speed of the crankshaft 12, while the crankshaft 12 rotates 240', the balance shaft 1
3 and 14 will rotate 360 degrees, and when the crankshaft 12 rotates 240' from the standard state and an excitation moment M is generated in the engine body 11 due to the explosion of the second cylinder, the balance in the balance shafts 13 and 14 will change. The centrifugal forces F and F2 acting on the weights 15 and 16 generate a moment M°, which can cancel out the excitation moment l-M caused by the explosion of the second cylinder.

従って第2図のフローチャート(メモリ27に格納され
ている)に示す如く、検出部22及び23により、クラ
ンクシャフト12の角速度及びクランク角度を検出しく
ステップSl)、ステップS2で低速域と判定されたと
きはモーター17及び18の角速度をクランクシャフト
12の1.5倍に制御し、更に、クランクシャフト12
の位相θに対してバランスシャフト13及び14の位相
を1.50になるようにモーター17及び18の位相を
制御すれば良い(ステップS3)。
Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 2 (stored in the memory 27), the detection units 22 and 23 detect the angular velocity and crank angle of the crankshaft 12 (step Sl), and in step S2 it is determined that the speed is in the low speed range. When the angular velocity of the motors 17 and 18 is controlled to be 1.5 times that of the crankshaft 12,
The phases of the motors 17 and 18 may be controlled so that the phase of the balance shafts 13 and 14 becomes 1.50 with respect to the phase θ of (step S3).

ところで、クランクシャフト12の回転が低中速域にあ
る間は、起振モーメントMの1.5次成分が最大値を示
しているが、高速域に入ると3次成分が最大となるため
、バランスシャフト13及び14をクランクシャフト1
2の1.5倍の速度で回転しても起振モーメントMを打
ち消すことができなくなる。
By the way, while the rotation of the crankshaft 12 is in the low-medium speed range, the 1.5-order component of the excitation moment M shows the maximum value, but when it enters the high-speed range, the 3rd-order component becomes the maximum. balance shafts 13 and 14 to crankshaft 1
Even if it rotates at a speed 1.5 times faster than 2, the excitation moment M cannot be canceled out.

そこで、高速域での起振モーメントMの3次成分を打ち
消すために、バランスシャフト13及び14をクランク
シャフト12の3倍の角速度で、且つクランクシャフト
12の位相θに対して、バランスシャフト13及び14
の位相を30になるように、モーター17及び18を制
御すれば良い(第2図のステップS4)。
Therefore, in order to cancel the third-order component of the excitation moment M in the high-speed range, the balance shafts 13 and 14 are operated at an angular velocity three times that of the crankshaft 12, and with respect to the phase θ of the crankshaft 12. 14
The motors 17 and 18 may be controlled so that the phase of the phase becomes 30 (step S4 in FIG. 2).

低中速域と高速域の判別はクランクシャフトの角速度が
所定値以下か或いは以上かで行う(ステップS2)。即
ち検出部22の検出信号がメモリ27内に記憶された設
定値Ωより大きいかどうがで判別し、第2図で示される
フローチャートに従った手順により、制御装置21でモ
ーター17及び18を駆動すれば良い。
The low-medium speed range and the high-speed range are determined based on whether the angular velocity of the crankshaft is below or above a predetermined value (step S2). That is, it is determined whether the detection signal of the detection unit 22 is larger than the set value Ω stored in the memory 27, and the motors 17 and 18 are driven by the control device 21 according to the procedure according to the flowchart shown in FIG. Just do it.

尚、第1図(a)及び(b)に示した実施例では、クラ
ンクシャフト12の左右両側に対称に配置したが、一対
のバランスシャフト13及び14をクランクシャフト1
2又はエンジン本体11の重心を挟んで一側上方に、他
側下方に配置しても同様の効果が得られる。
In the embodiment shown in FIGS. 1(a) and 1(b), the pair of balance shafts 13 and 14 are arranged symmetrically on both the left and right sides of the crankshaft 12.
2 or the center of gravity of the engine body 11 may be placed above on one side and below on the other side, similar effects can be obtained.

また、クランクシャフトの角速度を検出して制御に用い
たが、角速度の平均値をCPLI26で演算することに
より、機関回転数を検出した場合と全く均等の制御を行
うことができる。
Furthermore, although the angular velocity of the crankshaft was detected and used for control, by calculating the average value of the angular velocity using the CPLI 26, it is possible to perform control that is completely equivalent to the case where the engine rotation speed is detected.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、機関本体の外側に一対の
バランスシャフトを設け、これをクランク角速度及びク
ランク角に応じて回転駆動装置を介して制御したので、
機関の大幅な設計変更を必要とせず既存の機関にも取り
付は可能であるから既存の機関の性能アンプにつながる
効果がある。
As described above, according to the present invention, a pair of balance shafts are provided on the outside of the engine body, and these are controlled via a rotational drive device according to the crank angular velocity and crank angle.
Since it can be installed in existing engines without requiring major design changes to the engine, it has the effect of improving the performance of existing engines.

また、クランク角速度に応じて一対のバランスシャフト
を、クランクシャフトの例えば1.5倍と3倍に可変速
度駆動することにより、各気筒の爆発による起振モーメ
ントの1.5倍数次、特に1.5次と3次の成分につい
て打ち消すことができる。
In addition, by driving a pair of balance shafts at variable speeds, for example, 1.5 times and 3 times the crankshaft, depending on the crank angular speed, the oscillation moment of 1.5 times the excitation moment due to the explosion of each cylinder, especially 1. The 5th and 3rd order components can be canceled out.

このため、低中速域のみならず、高速域での機関による
振動を大幅に低減でき、快適な連続高速走行が得られる
だけでなく、高速回転時の騒音が減少するので、実質上
騒音により制限されていた機関使用回転域が広がり、機
関の性能を充分に発揮できる効果がある。
For this reason, it is possible to significantly reduce the vibration caused by the engine not only in the low and medium speed range but also in the high speed range, which not only provides comfortable continuous high speed driving, but also reduces noise during high speed rotation, so it is virtually noiseless. This has the effect of widening the previously restricted rotational range of the engine, allowing the engine to fully demonstrate its performance.

更に、補機ブラケットの振動が低減されるので、耐久性
の面で効果がある他に、軽量化が可能となる。
Furthermore, since the vibration of the auxiliary equipment bracket is reduced, it is not only effective in terms of durability but also allows weight reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)及び(b)は、本発明に係る機関のバラン
スシャフト駆動装置の一実施例を示し、同(a)は、バ
ランスシャフト駆動装置の正面図、同(b)は、同側面
図と制御系を示した図、第2図は、本発明の制御装置の
メモリに格納されて実行されるプログラムのフローチャ
ート図、第3図は、直列3気筒機関に生ずるモーメント
を説明する図、 第4図は、従来のバランスシャフト駆動装置を説明する
図、である。 図中、11はエンジン本体、12はクランクシャフト、
13及び14はバランスシャフト、15・及び16はバ
ランスウェイト、17及び18はバランスシャフトを駆
動するモーター、21は制御装置、22及び23は検出
部、を示す。 尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 特 許出願人  いす−′自動車株式会社代理人弁理士
  茂  泉  修  司第1図 第4図 手 続 争甫 正 書泪発) 昭和61!12月 10EI 1、事件の表示 昭和61年特許願第246408号 2、発明の名称 機関のバランスシャフト駆動装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所    東京部品用区南大井6丁目22番10号
名 称   (017)いすり自動車株式会社代表者 
飛 山 −男 4、代 理 人   郵便番号 103住 所    
東京都中央区日本橋堀留町二丁目1番3号6、補正の内
容 (1)特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 (2)明細書第6頁第9行目、同第7頁第1行目、及び
同第14頁第18行目の「機関」をそれぞれ「直列3気
筒機関」と補正する。 (3)本願添付図面第1図を別紙の通り補正する。 (別  紙) 2、特許請求の範囲 (1)獲剋ユ久互機関本体の外側に配置されクランクシ
ャフトと平行に配置され且つ偏心質量を有する一対のバ
ランスシャフトと、8亥バランスシヤフトを回転駆動す
る手段と、前記クランクシャフトの角速度及びクランク
角を検出する検出手段と、該検出手段の出力により前記
回転駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを可
変駆動する機関のバランスシャフト駆動装置。 (2)前記回転駆動手段は、前記制御手段の制御下で、
前記クランクシャフトの角速度に応じて該角速度の1.
5倍と3倍の2段階で前記バランスシャフトを可変駆動
する特許請求の範囲第1項記載の機関のバランスシャフ
ト駆動装置。 (3)前記バランスシャフトの回転駆動手段として、モ
ーターを用い、前記制御手段により該モーターの回転速
度を可変にした特許請求の範囲第1項記載の機関のバラ
ンスシャフト駆動装置。 (4)前記制御手段にマイクロコンピュータ−を用い、
前記検出手段により得られる信号に対する設定値を記t
a保持し、前記回転駆動手段の制御を行う特許請求の範
囲第1項記載の機関のバランスシャフト駆動装置。
FIGS. 1(a) and 1(b) show an embodiment of the balance shaft drive device for an engine according to the present invention; FIG. 1(a) is a front view of the balance shaft drive device, and FIG. 1(b) is a front view of the balance shaft drive device. FIG. 2 is a flowchart of a program stored in the memory of the control device of the present invention and executed, and FIG. 3 is a diagram illustrating the moment generated in the in-line three-cylinder engine. , FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional balance shaft drive device. In the figure, 11 is the engine body, 12 is the crankshaft,
13 and 14 are balance shafts, 15 and 16 are balance weights, 17 and 18 are motors that drive the balance shafts, 21 is a control device, and 22 and 23 are detection units. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. Patent Applicant: Isu-'Jidosha Co., Ltd. Representative Patent Attorney Shuuji Shige Izumi (Figure 1 Figure 4 Procedures by Sei Fu) December 1985 10EI 1. Indication of the case 1988 Patent Application No. 246408 No. 2, Name of the invention Organization's balance shaft drive device 3, Relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant address 6-22-10 Minami-Oi, Parts Ward, Tokyo Name (017) Isuri Motor Co., Ltd. representative
Tobiyama - Male 4, Agent Postal code 103 Address
2-1-3-6, Horidome-cho, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Contents of amendment (1) The scope of the claims will be amended as shown in the attached sheet. (2) "Engine" on page 6, line 9 of the specification, page 7, line 1, and page 14, line 18 of the specification are respectively corrected to "in-line three-cylinder engine." (3) Figure 1 of the drawings attached to this application is amended as shown in the attached sheet. (Attachment) 2. Claims (1) A pair of balance shafts arranged outside the main body of the engine, parallel to the crankshaft, and having an eccentric mass; A balance shaft drive device for an engine that variably drives the engine, comprising: means for detecting the angular velocity and crank angle of the crankshaft; and a control means for controlling the rotational drive means based on the output of the detection means. . (2) The rotation driving means is under the control of the control means,
1 of the angular velocity depending on the angular velocity of the crankshaft.
The balance shaft drive device for an engine according to claim 1, wherein the balance shaft is variably driven in two stages: 5 times and 3 times. (3) The balance shaft drive device for an engine according to claim 1, wherein a motor is used as the rotation drive means for the balance shaft, and the rotation speed of the motor is made variable by the control means. (4) using a microcomputer as the control means;
Record the setting value for the signal obtained by the detection means.
The balance shaft drive device for an engine according to claim 1, wherein the balance shaft drive device for an engine according to claim 1 controls the rotation drive means.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)機関本体の外側に配置されクランクシャフトと平
行に配置され且つ偏心質量を有する一対のバランスシャ
フトと、該バランスシャフトを回転駆動する手段と、前
記クランクシャフトの角速度及びクランク角を検出する
検出手段と、該検出手段の出力により前記回転駆動手段
を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする機関
のバランスシャフト駆動装置。
(1) A pair of balance shafts arranged outside the engine body, parallel to the crankshaft, and having an eccentric mass, means for rotationally driving the balance shafts, and detection for detecting the angular velocity and crank angle of the crankshafts. 1. A balance shaft drive device for an engine, comprising: a control means for controlling the rotation drive means based on the output of the detection means.
(2)前記回転駆動手段は、前記制御手段の制御下で、
前記クランクシャフトの角速度に応じて該角速度の1.
5倍と3倍の2段階で前記バランスシャフトを可変駆動
する特許請求の範囲第1項記載の機関のバランスシャフ
ト駆動装置。
(2) The rotation driving means is under the control of the control means,
1 of the angular velocity depending on the angular velocity of the crankshaft.
The balance shaft drive device for an engine according to claim 1, wherein the balance shaft is variably driven in two stages: 5 times and 3 times.
(3)前記バランスシャフトの回転駆動手段として、モ
ーターを用い、前記制御手段により該モーターの回転速
度を可変にした特許請求の範囲第1項記載の機関のバラ
ンスシャフト駆動装置。
(3) The balance shaft drive device for an engine according to claim 1, wherein a motor is used as the rotation drive means for the balance shaft, and the rotation speed of the motor is made variable by the control means.
(4)前記制御手段にマイクロコンピューターを用い、
前記検出手段により得られる信号に対する設定値を記憶
保持し、前記回転駆動手段の制御を行う特許請求の範囲
第1項記載の機関のバランスシャフト駆動装置。
(4) using a microcomputer as the control means;
2. The balance shaft drive device for an engine according to claim 1, wherein a set value for a signal obtained by said detection means is stored and held, and said rotation drive means is controlled.
(5)前記機関が、直列3気筒機関である特許請求の範
囲第1項記載の機関のバランスシャフト駆動装置。
(5) The balance shaft drive device for an engine according to claim 1, wherein the engine is an in-line three-cylinder engine.
JP24640886A 1986-10-16 1986-10-16 Balance shaft driving device for engine Pending JPS63101538A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7070526B2 (en) * 2001-03-20 2006-07-04 Perkins Engines Company Limited Accessory drive for driving a balance shaft
JP2014240690A (en) * 2013-06-12 2014-12-25 三菱自動車工業株式会社 4-cycle engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7070526B2 (en) * 2001-03-20 2006-07-04 Perkins Engines Company Limited Accessory drive for driving a balance shaft
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