JPH0222201B2 - - Google Patents

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JPH0222201B2
JPH0222201B2 JP15646982A JP15646982A JPH0222201B2 JP H0222201 B2 JPH0222201 B2 JP H0222201B2 JP 15646982 A JP15646982 A JP 15646982A JP 15646982 A JP15646982 A JP 15646982A JP H0222201 B2 JPH0222201 B2 JP H0222201B2
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pistons
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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
    • F02B61/00Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
    • F02B61/02Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
    • 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
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    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一次慣性力による振動を取除くよう
にした三気筒内燃機関に関する。
従来、三気筒内燃機関において一次慣性力によ
る振動を取除くようにしたものとしては、三本の
クランクピンをクランク角上120゜の間隔をおいて
配置した、三気筒直列型のものが知られている
が、そのものはクランクピンの位相ずれのため
に、クランク軸に不釣合い偶力が発生する欠点が
ある。
本発明は、そのような不釣合い偶力を発生させ
ることなく、一次慣性力による振動を取除くよう
にした、簡単有効な三気筒内燃機関を提供するこ
とを目的とする。
そして上記目的を達成するために本発明は、ク
ランク軸に第1及び第2クランクピンとこれらの
中間位置を占める第3クランクピンとを同軸線上
に整列して設け、前記第1及び第2クランクピン
に第1及び第2ピストンを、また第3クランクピ
ンに第3ピストンをそれぞれ連接し、前記第1及
び第2ピストンを収容する第1及び第2シリンダ
ブロツクと、前記第3ピストンを収容する第3シ
リンダブロツクとを90゜のバンク角に開いてV字
状に配置し、前記第1及び第2ピストン系の往復
質量を互いに略等しくし且つその両ピストン系の
総合往復質量と前記第3ピストン系の往復質量と
を略等しくすると共に、前記第1及び第2ピスト
ン系の一次慣性力と第3ピストン系の一次慣性力
とにそれぞれ略釣合うバランスウエイトを前記ク
ランク軸に設け、前記バランスウエイトはそれら
の遠心力の合力の作用点が前記クランク軸の略中
央部に位置するように配置されることを特徴とす
る。
以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、第1図においてオートバイの車体フレ
ームFに本発明の三気筒内燃機関Eが搭載され、
この機関Eのクランク軸1及びこれに駆動される
変速機の出力軸2oは前、後輪Wf,Wrの車軸3
f,3rと平行に配置され、出力軸2oはチエン
伝動装置4を介して後輪Wrを駆動する。
第2図及び第3図に示すように、三気筒内燃機
関Eは2サイクル型に構成されており、そのクラ
ンク軸1の三本のクランクピン51,52,53
同軸線上に整列させてあり、その左右両外側位置
のクランクピン51,52を第1及び第2クランク
ピン、中央位置のクランクピン53を第3クラン
クピンという。
クランク軸1の左端部には発電機6が、また右
端部には駆動歯車7がそれぞれ取付けられ、駆動
歯車7は変速機の入力軸2i上に設けたクラツチ
9の被動歯車8と噛合する。
クランク軸1は四個のベアリング10,10…
を介してクランクケース11に支承される。四個
のベアリング10,10…は三本のクランクピン
1,52,53をそれぞれ挟むように配置され、
これらベアリングを支持する隔壁によつてクラン
クケース11の内部は第1、第2、第3クランク
ピン51,52,53をそれぞれ収容する第1、第
2、第3クランク室121,122,123に区画
される。
第1、第2、第3クランクピン51,52,53
には第1、第2、第3ピストン131,132,1
3が第1、第2、第3コンロツド141,142
143及び第1、第2、第3ピストンピン151
152,153を介して第1、第2、第3ピストン
131,132,133がそれぞれ連接され、これ
らピストン131,132,133が摺合する第1、
第2、第3シリンダブロツク161,162,16
がクランクケース11に固着される。その際、
第1及び第2シリンダブロツク161,162は車
両の前方を向くように、また第3シリンダブロツ
ク163は上方を向くようにそれぞれ配置され、
かくして第1及び第2シリンダブロツク161
162と第3シリンダブロツク163とは90゜のバ
ンク角を以てV字形に配置される。
第1、第2、第3シリンダブロツク161,1
2,163の先端部外周には、第1、第2、第3
シリンダヘツド171,172,173が螺着され、
さらにこれらシリンダヘツド171,172,17
の周囲に水ジヤケツト181,182,183を形
成する第1、第2、第3ヘツドカバー191,1
2,193が装着される。第1、第2、第3シリ
ンダヘツド171,172,173には第1、第2、
第3点火栓201,202,203が螺着され、こ
れら点火栓201,202,203は、第1及び第
2シリンダヘツド171,172内の燃焼室211
212で同時爆発を生起させるように、またこれ
らの爆発時期と第3シリンダヘツド173内の燃
焼室213での爆発時期との間にクランク角で90゜
の位相差を与えるように、図示しない点火制御装
置により制御される。
第1及び第2ピストン131,132系の往復質
量は互いに等しくされ、且つこれらの往復質量の
和と第3ピストン133系の往復質量とは互いに
略等しくされる。図示例では、そのような条件を
満すために、第1及び第2ピストンピン151
152が中空に形成される一方、第3ピストンピ
ン153がそれらより大径且つ中実に形成され、
また第3コンロツド143の小端部143aは第1
及び第2コンロツド141,142の小端部14
1a,142aよりも大径に形成される。
クランク軸1は三本のクランクピン51,52
3をそれぞれ支持する各一対の第1、第2、第
3クランクウエブ221,221′;222,22
2′;223,223を有し、これらにクランク軸1
の回転中心を挟んで第1、第2、第3クランクピ
ン51,52,53と正反対側に配置される各一対
の第1、第2、第3バランスウエイト231,2
1′;232,232′;233,233が連設され、
これらバランスウエイトは、これらの回転時の遠
心力の総和が第1及び第2ピストン131,132
系の一次慣性力と第3ピストン133系一次慣性
力とにそれぞれ略釣合い、且つ質量分布が左右対
称的になるように形成される。
尚、一次慣性力の大きさはそのピストン系の往
復質量とその加速度との積によつて表わされる。
さらに、第1、第2、第3バランスウエイト2
1,231′;232,232′;233,233には第
1、第2、第3クランクピン51,52,53系の
回転質量と等しい質量が、クランク軸1の回転バ
ランスのために付加される。
各シリンダブロツク161(162,163につい
ても同様)には、同列のクランク室121に連通
する吸気ポート24と、そのクランク室121
同列の燃焼室211に連通させる左右一対の掃気
ポート25,25と、上記燃焼室211を排気管
26または27(第1図参照)に連通させる排気
ポート28とが設けられ、各吸気ポート24には
混合気の逆流を阻止するリード弁29が装着され
る。各吸気ポート24は、第1及び第2シリンダ
ブロツク161,162と第3シリンダブロツク1
3との間に形成されたV字状空間30に開口す
るように設けられ、そして各吸気ポート24に装
着される気化器31とそのエアクリーナ32とが
上記空間30に配設される。
而して、機関Eの運転時には、第1シリンダブ
ロツク161側について言えば、ピストン131
上昇行程でクランク室121が減圧されるので、
気化器31で生成された混合気が吸気ポート24
及びリード弁29を通してクランク室121に吸
入され、ピストン131の下降行程でクランク室
121は加圧されるので、ここで加圧された混合
気は掃気ポート25,25を通して燃焼室211
へ充填され、そしてピストン131の上昇行程で
圧縮された後、点火栓201の放電により着火さ
れ燃焼(爆発)してピストン131に下降力を付
与し、このピストン131の下降途中から排気ポ
ート28が開き、それから燃焼室211の排ガス
が排出される。第2及び第3シリンダブロツク1
2,163側でも同様の作用が行われる。
この間、バランスウエイト231,231′;2
2,232′;233,233群が第1及び第2シリ
ンダブロツク161,162の中心線を含む水平面
上に来たとき、それらの遠心力は第1及び第2ピ
ストン131,132系の総合一次慣性力と釣合
い、また上記バランスウエイト群が第3シリンダ
ブロツク163の中心線及びクランク軸1の軸線
を含む垂直面上に来たとき、それらの遠心力は第
3ピストン131系の一次慣性力と釣合う。
また、左右両側位置の第1及び第2ピストン1
1,132系の一次慣性力の合力はクランク軸1
の中央部に作用し、また中央位置の第3ピストン
133系の一次慣性力も同じくクランク軸1の中
央部に作用し、その作用点は常に不動であり、一
方、バランスウエイト231,231′;232,2
2′;233,233の質量分布は左右対称的であ
るから、これらによる遠心力も上記作用点に集中
し、その結果クランク軸1には偶力は発生しな
い。
第1、第2、第3シリンダブロツク161,1
2,163においてピストン131,132,133
の行程容積及び燃焼室211,212,213の圧
縮比がそれぞれ等しくしてある場合、クランク室
121,122,123の圧縮比が相違していると、
燃焼室211,212,213での混合気の爆発力
に差違を来たして好ましくない。ところが、前述
のように第1及び第2ピストン131,132系の
総合往復質量と第3ピストン133系の往復質量
とを等しくするために、第3ピストン133系の
ピストンピン153及びコンロツド小端部143a
を他の系のものより大径に形成すると、その分だ
け第3クランク室123は有効容積が他のクラン
ク室121,122より小さくなるため、第3クラ
ンク室123の圧縮比は他のクランク室121,1
2のそれより大きくなる。
このようなクランク室間の圧縮比の差を是正す
るために、第3クランク室123の横幅(軸方向
長さ)の他のクランク室121,122の各横幅よ
り長くすると共に、第3バランスウエイト233
233の総合厚さを他のバランスウエイト231
231′;232,232′の各総合厚さより厚くする
ことにより、第3クランク室123と第3バラン
スウエイト233,233との間隙容積を他のクラ
ンク室121,123と他のバランスウエイト23
,231′;232,232′との各間隙容積より大
きくすることは有効である。このようにすると、
各クランク室とバランスウエイトとの半径方向間
隙は一定でよいから加工上有利である。
またこの場合、機関Eの横幅を可及的短くする
ため、第1及び第2クランクウエブ221,22
1′;222,222′において各内側ウエブ221′,
222′を各外側ウエブ221,222より肉薄にす
ることは有効である。即ちこのようにすると、内
側ウエブ221′,222′を薄くした分だけ第1、
第2シリンダブロツク161,162間の距離を縮
めることができる。
さらにこの場合、薄肉の内側ウエブ221′,2
2′とクランクピン51,52とをそれぞれ一体に
形成し、これらクランクピン51,52の先端部を
厚肉の外側ウエブ221,222の結合孔331
332に圧入結合すれば、それらの圧入深さが充
分に得られるので、クランクピンの結合強度の高
い組立式クランク軸1を得る上で有効である。
尚、本発明は4サイクル型三気筒内燃機関にも
適用することができ、その場合は第1及び第2シ
リンダブロツク161,162間で爆発時期をクラ
ンク角上360゜ずらせる方がよい。
以上のように本発明によれば、クランク軸に第
1及び第2クランクピンとこれらの中間位置を占
める第3クランクピンとを同軸線上に整列して設
け、前記第1及び第2クランクピンに第1及び第
2ピストンを、また第3クランクピンに第3ピス
トンをそれぞれ連接し、前記第1及び第2ピスト
ンを収容する第1及び第2シリンダブロツクと、
前記第3ピストンを収容する第3シリンダブロツ
クとを90゜のバンク角に開いてV字状に配置し、
前記第1及び第2ピストン系の総合往復質量と前
記第1及び第2ピストン系の往復質量を互いに略
等しくし且つその両ピストン系の総合往復質量と
前記第3ピストン系の往復質量とを略等しくする
と共に、クランク軸に設けたバランスウエイト
を、それらの遠心力の合力の作用点がクランク軸
の略中央部に位置するように配置したので、第
1、第2のピストン系の一次慣性力の合力をクラ
ンク軸の軸方向略中央部に、またそれら両ピスト
ン系の中間に位置する第3ピストン系の一次慣性
力も同じくクランク軸の軸方向略中央部にそれぞ
れ作用させることができて、それらの作用点を常
にクランク軸の軸方向略中央部に集中させること
ができ、一方、バランスウエイトの遠心力の合力
の作用点も常にクランク軸の軸方向略中央部に作
用させることができ、以上の結果、クランク軸に
不釣合い偶力が発生することを効果的に防止で
き、その不釣合い偶力に起因したエンジン振動を
大幅に軽減することができる。
また前前記バランスウエイトは、前記第1及び
第2ピストン系の一次慣性力と第3ピストン系の
一次慣性力とにそれぞれ略釣合うようクランク軸
に設けられるので、上記各一次慣性力に起因した
エンジン振動をも軽減でき、従つて全体として運
転振動の極めて少ない三気筒内燃機関が得られ、
しかも従来の三気筒内燃機関に比べ格別構造が複
雑になることもない。
尚、本発明において第1及び第2ピストン系の
往復質量W1+W2と第3ピストン系の往復質量
W3とを略等しくするということは、振動防止上
許容される範囲でW1+W2とW3とが互いに近接
している場合を含むもので、具体的にはW3がW1
+W2の75〜110%の範囲に収まれば実際上差支え
ない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に基づく三気筒内燃
機関を搭載したオートバイの側面図、第2図は上
記機関の要部縦断平面図、第3図は第2図の−
線断面図である。 E…三気筒内燃機関、1…クランク軸、51
3…第1〜第3クランクピン、11…クランク
ケース、121〜123…第1〜第3クランク室、
131〜133…第1〜第3ピストン、141〜1
3…第1〜第3コンロツド、151〜153…第
1〜第3ピストンピン、161〜163…第1〜第
3シリンダブロツク、221,221′;222,2
2′;223,223…第1、第2、第3クランク
ウエブ、231,231′;232,232′;233
233…第1、第2、第3バランスウエイト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 クランク軸1に第1及び第2クランクピン5
    ,52とこれらの中間位置を占める第3クランク
    ピン53とを同軸線上に整列して設け、前記第1
    及び第2クランクピン51,52に第1及び第2ピ
    ストン131,132を、また第3クランクピン5
    に第3ピストン133をそれぞれ連接し、前記第
    1及び第2ピストン131,132を収容する第1
    及び第2シリンダブロツク161,162と、前記
    第3ピストン133を収容する第3シリンダブロ
    ツク163とを90゜のバンク角に開いてV字状に配
    置し、前記第1及び第2ピストン131,132
    の往復質量を互いに略等しくし且つその両ピスト
    ン131,132系の総合往復質量と前記第3ピス
    トン133系の往復質量とを略等しくすると共に、
    前記第1及び第2ピストン131,132系の一次
    慣性力と第3ピストン133系の一次慣性力とに
    それぞれ略釣合うバランスウエイト231,23
    1′;232,232′;233,233を前記クランク
    軸1に設け、前記バランスウエイト231,23
    1′;232,232′;233,233はそれらの遠心
    力の合力の作用点が前記クランク軸1の略中央部
    に位置するように配置されることを特徴とする、
    三気筒内燃機関。
JP15646982A 1982-09-08 1982-09-08 三気筒内燃機関 Granted JPS5947546A (ja)

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JPS5947546A JPS5947546A (ja) 1984-03-17
JPH0222201B2 true JPH0222201B2 (ja) 1990-05-17

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JPH0324948Y2 (ja) * 1984-12-22 1991-05-30

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