JPS6339465Y2 - - Google Patents

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JPS6339465Y2
JPS6339465Y2 JP1983130843U JP13084383U JPS6339465Y2 JP S6339465 Y2 JPS6339465 Y2 JP S6339465Y2 JP 1983130843 U JP1983130843 U JP 1983130843U JP 13084383 U JP13084383 U JP 13084383U JP S6339465 Y2 JPS6339465 Y2 JP S6339465Y2
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crankshaft
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • 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
    • F16F15/261Compensation 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 where masses move linearly
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2173Cranks and wrist pins
    • Y10T74/2183Counterbalanced
    • Y10T74/2184Vibration dampers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、往復動内燃機関のバランサ装置に係
り、特にシリンダの真下にカウンタウエイトを設
けた構造のバランサ装置の改良に関するものであ
る。
近年、内燃機関を小型、軽量化する為、クラン
クシヤフト回転数を増大しているが、その結果と
してピストン等の往復運動量も増大し、慣性力が
慣性モーメントが大となり、そのままでは内燃機
関に激しい振動が生起して、種々の不具合が発生
する。
従来、この内燃機関の振動を防止する為に、
様々なバランサーが開発され、使用に供せられて
いる。その中で有効なものとして、ピストンの往
復動によるクランクシヤフトの回転によつて、歯
車伝動機構を介して前記クランクシヤフトと平行
に設けたバランスシヤフトのバランスウエイトを
回転する方式が挙げられるが、この方式ではクラ
ンクシヤフトとバランスシヤフト間でモーメント
が発生する。このモーメントを解消する為に、ク
ランクシヤフトを挾むように一対のバランスシヤ
フトを設け、両バランスシヤフトを歯車伝動機構
を介してクランクシヤフトと同一速度で反対方向
に回転するようになし、クランクシヤフトに装着
したクランクウエブにクランク系の往復質量の略
1/2を荷わしめ、各々のバランスウエイトに残り
の往復質量を荷わしめ且つ各々のバランスシヤフ
トとクランクシヤフトとの距離の比に反比例した
質量を分担させるようにした内燃機関の振動防止
用バランサ装置がある。(実公昭52−32802号) 然し、このバランサ装置は、クランクウエブの
両側に一対のバランサウエイトを配し、これらを
クランクケース内に収納しているのであるから、
クランクケースが大型化して重量増となり、且つ
内部構造が複雑となつてメンテナンス上不利であ
る。
一方、シリンダの真下にカウンタウエイトを設
け、このカウンタウエイトのアームをクランクシ
ヤフトに設けられている偏心ジヤーナルに、クラ
ンクシヤフトがクランクピンの垂直下方に位置し
た状態に於いて吊垂し、カウンタウエイトの中間
凹部をクランクケースの下部側壁に軸支したリン
クの先端に支承した単シリンダ・エンジン用のカ
ウンタバランスがある。(米国特許第3457804号) このカウンタバランスは、クランクケース内の
スペースを有効に利用し得てその上構造が簡素化
されているが、クランクシヤフト上の偏心ジヤー
ナルに吊垂したカウンタウエイトがリンクの先端
に軸支されているので、ピストンの上下動により
コネクテイングロツドを介してクランクシヤフト
が回転すると、カウンタウエイトはシリンダの軸
線方向と直交する方向に移動しながら上下動し、
完全にシリンダの軸線に沿つて上下動できない。
従つて、カウンタウエイトにピストン等の往復部
の質量分を超える力が発生して、往復部慣性力が
アンバランスとなつてシリンダの軸線方向ならび
にこれと直交する方向の振動を減少できず、所期
の目的を達成できないものである。
本考案は斯かる問題を解消すべくなされたもの
であり、シリンダの真下にカウンタウエイトを、
シリンダの軸線に沿つて垂直に上下動するように
設けて、ピストン等の往復部慣性力をバランスさ
せた往復動内燃機関のバランサ装置を提供せんと
するものである。
以下本考案による往復動内燃機関のバランサ装
置の一実施例を図によつて説明すると、1はクラ
ンクケース、2はシリンダ、3はシリンダ2内を
上下動するピストン(図示省略)とクランクシヤ
フト4のクランクピン5とを連結したコネクテイ
ングロツドである。6はクランクアームで、クラ
ンクピン5と相対する側に延長されていて、ここ
に後述するカウンタウエイト11を具備する拡大
部7が形成されている。この拡大部7はクランク
シヤフト4の中心でクランクピン5部の回転モー
メントとつり合う様に構成され、シリンダ2の軸
芯を中心に左右対称に配置されている。左右のク
ランクアーム6の外側にてクランクシヤフト4上
には偏心ジヤーナル8が装着されてピン9にてク
ランクアーム6に固定されている。この偏心ジヤ
ーナル8の軸芯はクランクシヤフト4の軸心の垂
直下方に位置してクランクピン5と相対する側に
偏心している。左右の偏心ジヤーナル8上には
夫々連結アーム10が回転可能に支持され、連結
アーム10の下端にはシリンダ2の真下の左右の
クランクアーム6の下側に配したカウンタウエイ
ト11がピン12にて吊垂されている。このカウ
ンタウエイト11は平面略方形で、上面のクラン
クピン5に対向する部分にコネクテイングロツド
3の大端部(下端部)を避ける凹部13が設けら
れ、下面中央にシリンダ1の軸芯を中心とする円
形のガイド穴14が垂直に設けられている。クラ
ンクケース1の底壁からクランクケース1内には
垂直にシリンダ1の軸芯を中心とする円形のカウ
ンタウエイトガイドピン15が突設され、このカ
ウンタウエイトガイドピン15に前記カウンタウ
エイト11のガイド穴14が嵌合されて、カウン
タウエイト11が垂直に上下動するようになつて
いる。カウンタウエイト11の一側端にはクラン
クケース1の側壁に取付けた係止プレート16が
当接されてガイドピン15を中心とするカウンタ
ウエイトの回転が防止されるようになつている。
尚図中17はクランクシヤフト4上に固着したク
ランクギヤ、18はこのクランクギヤ17に噛合
うカムシヤフト19上のタイミングギヤ、20は
カムシヤフト19上に設けたカムで、クランクシ
ヤフト4の回転によりクランクギヤ17、タイミ
ングギヤ18、カムシヤフト19を介して回転さ
れることにより図示せぬバルブが開閉されるよう
になつている。
次に上述の如く構成された本考案のバランサ装
置の作用について説明する。往復動内燃機関が駆
動されると、シリンダ2内のピストン(図示省
略)が上下動し、ピストンとクランクピン5を連
結したコネクテイングロツド3を介してクランク
シヤフト4が回転する。このクランクシヤフト4
の回転によりクランクアーム6と一体の偏心ジヤ
ーナル8が偏心回転し、該偏心ジヤーナル8上に
支持された連結アーム10がカウンタウエイト1
1をクランクケース1の底壁から突設されたカウ
ンタウエイトガイドピン15に沿つて垂直に上下
動することになる。このピストンの上下動による
カウンタウエイト11の上下動に於いて、ピスト
ンが上死点に位置した時つまりクランクピン5が
上限に来た時、偏心ジヤーナル8の軸芯がクラン
クピン5の反対側の下方に最大限遠のくので、偏
心ジヤーナル8上に支持された連結アーム10は
下限位置にあり、カウンタウエイト11も下限位
置にある。逆にピストンが下死点に位置した時つ
まりクランクピン5が下限に来た時、偏心ジヤー
ナル8の軸芯がクランクシヤフト4の軸芯の上方
に遠のくので、偏心ジヤーナル8上に支持された
連結アーム10は上限位置にあり、カウンタウエ
イト11も上限位置にある。このようにしてピス
トンが上昇すると、カウンタウエイト11がシリ
ンダ2の真下でシリンダ2の軸線に沿つて垂直に
下降し、ピストンが下降すると、カウンタウエイ
ト11がシリンダ2の真下でシリンダ2の軸線に
沿つて垂直に上昇するので、カウンタウエイト1
1はピストンの動きと180゜ずれた慣性力が生じ、
この慣性力がシリンダ2の軸線と直交する方向に
振動を生じさせることなく、ピストン等の往復部
の質量分と見合う結果、ピストン等の往復部慣性
力はバランスしたものとなる。従つてシリンダ2
の軸線方向に振動が生じることがなく、無振動の
ピストン等の往復動を実現できる。またカウンタ
ウエイト11はシリンダ2の軸線上にあり、且つ
クランクシヤフト4と直交する面を中心として左
右対称であるので、カウンタウエイト11の慣性
力はシリンダ2の軸線の周りでバランスを保つて
いて、振動の原因となる偶力が全く生じないもの
である。
以上の説明で判るように本考案による往復動内
燃機関のバランサ装置は、シリンダの真下にカウ
ンタウエイトを設け、このカウンタウエイトをピ
ストンが上昇する時シリンダの軸線に沿つて垂直
に下降するようにし、ピストンが下降する時シリ
ンダの軸線に沿つて垂直に上昇するように成され
ているので、カウンタウエイトはピストンの動き
と180゜ずれた慣性力が生じる。従つて、カウンタ
ウエイトは、ピストンの往復部の質量分と見合う
結果、ピストン等の往復部慣性力は完全にバラン
スしたものとなり、ピストンの往復動が無振動と
なつて、往復動内燃機関の振動、騒音レベルが著
しく低減され、且つ可動部材の摩耗も著しく減少
される等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案による往復動内燃機関のバラン
サ装置の一実施例を示す第2図のA−A線断面矢
視図、第2図は第1図のB−B線断面矢視図、第
3図は第1図のC−C線断面矢視図である。 1……クランクケース、2……シリンダ、3…
…コネクテイングロツド、4……クランクシヤフ
ト、5……クランクピン、6……クランクアー
ム、7……拡大部、8……偏心ジヤーナル、9…
…ピン、10……連結アーム、11……カウンタ
ウエイト、12……ピン、13……凹部、14…
…ガイド穴、15……カウンタウエイトガイドピ
ン、16……係止プレート、17……クランクギ
ヤ、18……タイミングギヤ、19……カムシヤ
フト、20……カム。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 往復動内燃機関に於いて、左右のクランクアー
    ムのクランクピンと相対する側を延長して、クラ
    ンクシヤフトの中心で前記クランクピン部の回転
    モーメントと釣り合う拡大部を形成し、左右のク
    ランクアームの外側にてクランクシヤフト上にそ
    の軸心の垂直下方に位置してクランクピンと相対
    する側に偏心させた偏心ジヤーナルを装着してピ
    ンにてクランクアームに固定し、左右の偏心ジヤ
    ーナル上には夫々連結アームを回転可能に支持
    し、左右の連結アームの下端にはシリンダの真下
    で左右のクランクアームの下側に配され下面中央
    にシリンダの軸芯を中心とするガイド穴を垂直に
    設けたカウンタウエイトをピンにて吊垂し、クラ
    ンクケース底壁からクランクケース内にカウンタ
    ウエイトガイドピンをシリンダの軸芯を中心とし
    て垂直に突設し、このカウンタウエイトガイドピ
    ンに前記カウンタウエイトのガイド穴を嵌合し
    て、カウンタウエイトをピストンが上昇する時下
    降しピストンが下降する時上昇するようにしたこ
    とを特徴とする往復動内燃機関のバランサ装置。
JP1983130843U 1983-08-24 1983-08-24 往復動内燃機関のバランサ装置 Granted JPS6037645U (ja)

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JP1983130843U JPS6037645U (ja) 1983-08-24 1983-08-24 往復動内燃機関のバランサ装置
US06/810,230 US4656981A (en) 1983-08-24 1985-12-18 Balancing mechanism for reciprocating piston engine

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JP1983130843U JPS6037645U (ja) 1983-08-24 1983-08-24 往復動内燃機関のバランサ装置

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JPS6037645U JPS6037645U (ja) 1985-03-15
JPS6339465Y2 true JPS6339465Y2 (ja) 1988-10-17

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ID=15043992

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