JPH09166182A - 低振動ｖ型エンジン - Google Patents
低振動ｖ型エンジンInfo
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- JPH09166182A JPH09166182A JP34811595A JP34811595A JPH09166182A JP H09166182 A JPH09166182 A JP H09166182A JP 34811595 A JP34811595 A JP 34811595A JP 34811595 A JP34811595 A JP 34811595A JP H09166182 A JPH09166182 A JP H09166182A
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- JP
- Japan
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- crankshaft
- engine
- cylinders
- cylinder
- angle
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B61/00—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing
- F02B61/02—Adaptations of engines for driving vehicles or for driving propellers; Combinations of engines with gearing for driving cycles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B2075/1804—Number of cylinders
- F02B2075/1816—Number of cylinders four
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの駆動時に生じる各種の力を打ち消
し、かつ、少なくして、エンジンの振動を低減させるよ
うにした低振動Ｖ型エンジンの提供をする。また、搭載
エンジンの振動を低減させることにより、自動二輪車の
乗り心地を向上させる。 【解決手段】 クランク軸２１を支承するクランクケー
ス１９に、上記クランク軸２１の軸心２３に沿った視線
でみて、前、後シリンダ２２，２２をＶ形状に突設した
２気筒もしくは４気筒のＶ型エンジンである。上記クラ
ンク軸２１に連動してピストン２９等の往復質量ｍの１
次慣性力Ｆ1 と、１次慣性偶力Ｍ1 とを打ち消すバラン
サ３４，３４を設ける。同上往復質量ｍの２次慣性力Ｆ
2 を最小にするよう上記前、後シリンダ２２，２２の両
軸心２６，２７の交角βと、上記クランク軸２１の軸方
向で隣り合う両シリンダ２２，２２のクランクピン３１
同士の位相角αとを設定する。
し、かつ、少なくして、エンジンの振動を低減させるよ
うにした低振動Ｖ型エンジンの提供をする。また、搭載
エンジンの振動を低減させることにより、自動二輪車の
乗り心地を向上させる。 【解決手段】 クランク軸２１を支承するクランクケー
ス１９に、上記クランク軸２１の軸心２３に沿った視線
でみて、前、後シリンダ２２，２２をＶ形状に突設した
２気筒もしくは４気筒のＶ型エンジンである。上記クラ
ンク軸２１に連動してピストン２９等の往復質量ｍの１
次慣性力Ｆ1 と、１次慣性偶力Ｍ1 とを打ち消すバラン
サ３４，３４を設ける。同上往復質量ｍの２次慣性力Ｆ
2 を最小にするよう上記前、後シリンダ２２，２２の両
軸心２６，２７の交角βと、上記クランク軸２１の軸方
向で隣り合う両シリンダ２２，２２のクランクピン３１
同士の位相角αとを設定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、往復質量の１次慣
性力と１次慣性偶力を打ち消し、かつ、２次慣性力を小
さくさせるようにした新規な低振動Ｖ型エンジンに関す
るものである。
性力と１次慣性偶力を打ち消し、かつ、２次慣性力を小
さくさせるようにした新規な低振動Ｖ型エンジンに関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｖ型エンジンは、通常、クランク軸を支
承するクランクケースに、上記クランク軸の軸心に沿っ
た視線でみて、前、後シリンダがＶ形状に突設されてい
る。
承するクランクケースに、上記クランク軸の軸心に沿っ
た視線でみて、前、後シリンダがＶ形状に突設されてい
る。
【０００３】そして、エンジンが駆動するときには、各
シリンダのシリンダ孔に供給された混合気が適宜燃焼さ
せられると共に、その燃焼ガスが適宜排出され、これに
より、各シリンダのピストンが各シリンダ内のシリンダ
孔を軸方向に往復動し、これに連接棒を介して上記クラ
ンク軸が連動して回転し、このクランク軸から動力が出
力されるようになっている。
シリンダのシリンダ孔に供給された混合気が適宜燃焼さ
せられると共に、その燃焼ガスが適宜排出され、これに
より、各シリンダのピストンが各シリンダ内のシリンダ
孔を軸方向に往復動し、これに連接棒を介して上記クラ
ンク軸が連動して回転し、このクランク軸から動力が出
力されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記エンジ
ンの駆動時には、ピストン等の往復質量により、１次慣
性力、１次慣性偶力、および２次慣性力が生じ、これら
の複合によって、エンジンが振動することとなる。
ンの駆動時には、ピストン等の往復質量により、１次慣
性力、１次慣性偶力、および２次慣性力が生じ、これら
の複合によって、エンジンが振動することとなる。
【０００５】そこで、上記振動を打ち消すために、従
来、種々の振動打ち消し手段が提案されているが、いず
れも十分に満足のいくものではなく、未だ改善の余地が
残されている。
来、種々の振動打ち消し手段が提案されているが、いず
れも十分に満足のいくものではなく、未だ改善の余地が
残されている。
【０００６】一方、自動二輪車では、乗り心地の向上の
ために、搭載エンジンの振動を低減させることが望まれ
ている。
ために、搭載エンジンの振動を低減させることが望まれ
ている。
【０００７】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、エンジンの駆動時に生じる各種の力を打
ち消し、かつ、少なくして、エンジンの振動を低減させ
るようにした低振動Ｖ型エンジンの提供を課題とする。
されたもので、エンジンの駆動時に生じる各種の力を打
ち消し、かつ、少なくして、エンジンの振動を低減させ
るようにした低振動Ｖ型エンジンの提供を課題とする。
【０００８】また、搭載エンジンの振動を低減させるこ
とにより、自動二輪車の乗り心地を向上させることを課
題とする。
とにより、自動二輪車の乗り心地を向上させることを課
題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の低振動Ｖ型エンジンは、次の如くである。
の本発明の低振動Ｖ型エンジンは、次の如くである。
【００１０】請求項１の発明は、クランク軸２１を支承
するクランクケース１９に、上記クランク軸２１の軸心
２３に沿った視線でみて、前、後シリンダ２２，２２を
Ｖ形状に突設した２気筒もしくは４気筒のＶ型エンジン
であって、上記クランク軸２１に連動してピストン２９
等の往復質量ｍの１次慣性力Ｆ1 と、１次慣性偶力Ｍ1
とを打ち消すバランサ３４，３４を設け、一方、同上往
復質量ｍの２次慣性力Ｆ2 を最小にするよう上記前、後
シリンダ２２，２２の両軸心２６，２７の交角βと、上
記クランク軸２１の軸方向で隣り合う両シリンダ２２，
２２のピストンピン３２同士の位相角αとを設定したも
のである。
するクランクケース１９に、上記クランク軸２１の軸心
２３に沿った視線でみて、前、後シリンダ２２，２２を
Ｖ形状に突設した２気筒もしくは４気筒のＶ型エンジン
であって、上記クランク軸２１に連動してピストン２９
等の往復質量ｍの１次慣性力Ｆ1 と、１次慣性偶力Ｍ1
とを打ち消すバランサ３４，３４を設け、一方、同上往
復質量ｍの２次慣性力Ｆ2 を最小にするよう上記前、後
シリンダ２２，２２の両軸心２６，２７の交角βと、上
記クランク軸２１の軸方向で隣り合う両シリンダ２２，
２２のピストンピン３２同士の位相角αとを設定したも
のである。
【００１１】請求項２の発明は、請求項１の発明に加え
て、交角βと位相角αとの合計をほぼ９０°としたもの
である。
て、交角βと位相角αとの合計をほぼ９０°としたもの
である。
【００１２】請求項３の発明は、請求項１、もしくは２
の発明に加えて、交角βを２０〜３０°とし、かつ、ク
ランク軸２１が車幅方向に延びるようにしてエンジン１
０を自動二輪車１に搭載したものである。
の発明に加えて、交角βを２０〜３０°とし、かつ、ク
ランク軸２１が車幅方向に延びるようにしてエンジン１
０を自動二輪車１に搭載したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
により説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。
により説明する。
【００１５】図２において、符号１は自動二輪車で、図
中矢印Ｆｒはこの自動二輪車１の前方を示している。ま
た、下記する左右とは上記前方に向っての車幅方向をい
うものとする。
中矢印Ｆｒはこの自動二輪車１の前方を示している。ま
た、下記する左右とは上記前方に向っての車幅方向をい
うものとする。
【００１６】上記自動二輪車１の車体フレーム２の前端
にはフロントフォーク３が操向自在に支承されている。
このフロントフォーク３の下端には前車輪４が回転自在
に支承され、同上フロントフォーク３の上端にはハンド
ル５が取り付けられている。一方、上記車体フレーム２
の後端部にはリヤアーム７が上下に揺動自在に枢支さ
れ、このリヤアーム７の揺動端に後車輪８が回転自在に
支承されている。そして、上記前車輪４と後車輪８とに
よって上記自動二輪車１の車体が路面９上に支持されて
いる。
にはフロントフォーク３が操向自在に支承されている。
このフロントフォーク３の下端には前車輪４が回転自在
に支承され、同上フロントフォーク３の上端にはハンド
ル５が取り付けられている。一方、上記車体フレーム２
の後端部にはリヤアーム７が上下に揺動自在に枢支さ
れ、このリヤアーム７の揺動端に後車輪８が回転自在に
支承されている。そして、上記前車輪４と後車輪８とに
よって上記自動二輪車１の車体が路面９上に支持されて
いる。
【００１７】上記自動二輪車１には内燃機関であるエン
ジン１０が搭載され、このエンジン１０は車体フレーム
２に支持されている。また、同上車体フレーム２には上
記エンジン１０に燃料を供給する燃料タンク１２が支持
されている。また、同上エンジン１０に潤滑油を供給す
る油タンク１３が設けられている。上記エンジン１０に
は動力伝達装置１４が連設され、この動力伝達装置１４
の出力軸と上記後車輪８とがチェーン式の巻掛式動力伝
達手段１５で連動連結されている。また、１６はカウリ
ングである。
ジン１０が搭載され、このエンジン１０は車体フレーム
２に支持されている。また、同上車体フレーム２には上
記エンジン１０に燃料を供給する燃料タンク１２が支持
されている。また、同上エンジン１０に潤滑油を供給す
る油タンク１３が設けられている。上記エンジン１０に
は動力伝達装置１４が連設され、この動力伝達装置１４
の出力軸と上記後車輪８とがチェーン式の巻掛式動力伝
達手段１５で連動連結されている。また、１６はカウリ
ングである。
【００１８】そして、上記エンジン１０の駆動による動
力が上記動力伝達装置１４と巻掛式動力伝達手段１５と
を介して上記後車輪８に伝達可能とされ、これにより、
上記自動二輪車１は路面９上を走行可能とされている。
力が上記動力伝達装置１４と巻掛式動力伝達手段１５と
を介して上記後車輪８に伝達可能とされ、これにより、
上記自動二輪車１は路面９上を走行可能とされている。
【００１９】図１〜４において、上記エンジン１０はア
ルミ合金鋳造製のクランクケース１９を有している。こ
のクランクケース１９内のクランク室２０にクランク軸
２１が収容されると共に、このクランク軸２１はその軸
心２３回りに回転自在となるよう上記クランクケース１
９に支承されている。上記クランク軸２１の軸心２３は
左右方向、つまり、車幅方向に延びている。
ルミ合金鋳造製のクランクケース１９を有している。こ
のクランクケース１９内のクランク室２０にクランク軸
２１が収容されると共に、このクランク軸２１はその軸
心２３回りに回転自在となるよう上記クランクケース１
９に支承されている。上記クランク軸２１の軸心２３は
左右方向、つまり、車幅方向に延びている。
【００２０】上記クランクケース１９にはアルミ合金鋳
造製の複数（４つ）のシリンダ２２が突設されている。
これらシリンダ２２は左右に並設され、左側から右側に
向って、順次、第１シリンダ２２（Ａ）、第２シリンダ
２２（Ｂ）、第３シリンダ２２（Ｃ）、第４シリンダ２
２（Ｄ）とされている。
造製の複数（４つ）のシリンダ２２が突設されている。
これらシリンダ２２は左右に並設され、左側から右側に
向って、順次、第１シリンダ２２（Ａ）、第２シリンダ
２２（Ｂ）、第３シリンダ２２（Ｃ）、第４シリンダ２
２（Ｄ）とされている。
【００２１】上記クランク軸２１の軸心２３に沿った視
線の側面視で、上記第１、第３シリンダ２２（Ａ）
（Ｃ）は前側に、第２、第４シリンダ２２（Ｂ）（Ｄ）
は後側に、上記クランク軸２１のシリンダ２２を中心と
して互いに相対的に傾斜している。つまり、第１、第３
シリンダ２２（Ａ）（Ｃ）が前シリンダ２２とされ、第
２、第４シリンダ２２（Ｂ）（Ｄ）が後シリンダ２２と
されて、これらは上記クランクケース１９にＶ形状に突
設されている。
線の側面視で、上記第１、第３シリンダ２２（Ａ）
（Ｃ）は前側に、第２、第４シリンダ２２（Ｂ）（Ｄ）
は後側に、上記クランク軸２１のシリンダ２２を中心と
して互いに相対的に傾斜している。つまり、第１、第３
シリンダ２２（Ａ）（Ｃ）が前シリンダ２２とされ、第
２、第４シリンダ２２（Ｂ）（Ｄ）が後シリンダ２２と
されて、これらは上記クランクケース１９にＶ形状に突
設されている。
【００２２】上記第１、第３シリンダ２２（Ａ）（Ｃ）
の有するシリンダ孔２５軸心２６と、第２、第４シリン
ダ２２（Ｂ）（Ｄ）の有するシリンダ孔２５の軸心２７
とは、側面視で、上記クランク軸２１の軸心２３で交差
し、その交角βは鋭角（２０〜３０°）で、狭角をな
し、つまり、上記エンジン１０は４気筒の狭角Ｖ型エン
ジンとされている。
の有するシリンダ孔２５軸心２６と、第２、第４シリン
ダ２２（Ｂ）（Ｄ）の有するシリンダ孔２５の軸心２７
とは、側面視で、上記クランク軸２１の軸心２３で交差
し、その交角βは鋭角（２０〜３０°）で、狭角をな
し、つまり、上記エンジン１０は４気筒の狭角Ｖ型エン
ジンとされている。
【００２３】上記各シリンダ孔２５にはそれぞれその軸
心２６，２７の軸方向に摺動自在にピストン２９が嵌入
されている。このピストン２９と上記クランク軸２１と
を連動連結させる連接棒３０が設けられ、これら連接棒
３０の大端部は上記クランク軸２１のクランクピン３１
に連結され、同上連接棒３０の小端部は上記ピストン２
９にピストンピン３２を介して連結されている。
心２６，２７の軸方向に摺動自在にピストン２９が嵌入
されている。このピストン２９と上記クランク軸２１と
を連動連結させる連接棒３０が設けられ、これら連接棒
３０の大端部は上記クランク軸２１のクランクピン３１
に連結され、同上連接棒３０の小端部は上記ピストン２
９にピストンピン３２を介して連結されている。
【００２４】上記クランク軸２１に歯車によって連動連
結される前後一対のバランサ３４，３４が設けられ、こ
れらバランサ３４，３４は上記クランク軸２１とは逆方
向に等速回転する。
結される前後一対のバランサ３４，３４が設けられ、こ
れらバランサ３４，３４は上記クランク軸２１とは逆方
向に等速回転する。
【００２５】そして、エンジン１０が駆動するときに
は、各シリンダ孔２５に供給された混合気が適宜燃焼さ
せられると共に、その燃焼ガスが適宜排出され、これに
より、各シリンダ２２のピストン２９が各シリンダ２２
内のシリンダ孔２５を軸方向に往復動し、これに連接棒
３０を介して上記クランク軸２１が連動して回転し、こ
のクランク軸２１から動力が出力されるようになってい
る。
は、各シリンダ孔２５に供給された混合気が適宜燃焼さ
せられると共に、その燃焼ガスが適宜排出され、これに
より、各シリンダ２２のピストン２９が各シリンダ２２
内のシリンダ孔２５を軸方向に往復動し、これに連接棒
３０を介して上記クランク軸２１が連動して回転し、こ
のクランク軸２１から動力が出力されるようになってい
る。
【００２６】図１の側面視で、上記クランク軸２１の軸
心２３と交差し、かつ、上記前、後シリンダ２２の各シ
リンダ孔２５の両軸心２６，２７の中央を通る仮想線を
側面視中心線３５とし、この側面視中心線３５からクラ
ンク軸２１の回転方向前方（図１中矢印）に向って基準
クランク角θを設定したとき、この基準クランク角θか
ら第１〜第４シリンダ２２（Ａ）〜（Ｄ）の各クランク
ピン３１に至るまでの角度が回転角ψ1 〜ψ4 とされて
いる。また、上記クランク軸２１の軸方向で隣り合う第
１シリンダ２２（Ａ）と第２シリンダ２２（Ｂ）とのク
ランクピン３１同士の位相角は回転角ψ2 −回転角ψ1
で求められ、これが位相角αとされている。
心２３と交差し、かつ、上記前、後シリンダ２２の各シ
リンダ孔２５の両軸心２６，２７の中央を通る仮想線を
側面視中心線３５とし、この側面視中心線３５からクラ
ンク軸２１の回転方向前方（図１中矢印）に向って基準
クランク角θを設定したとき、この基準クランク角θか
ら第１〜第４シリンダ２２（Ａ）〜（Ｄ）の各クランク
ピン３１に至るまでの角度が回転角ψ1 〜ψ4 とされて
いる。また、上記クランク軸２１の軸方向で隣り合う第
１シリンダ２２（Ａ）と第２シリンダ２２（Ｂ）とのク
ランクピン３１同士の位相角は回転角ψ2 −回転角ψ1
で求められ、これが位相角αとされている。
【００２７】また、上記シリンダ２２毎のピストン２
９、連接棒３０、ピストンピン３２による往復質量はｍ
（図示していない）とされている。
９、連接棒３０、ピストンピン３２による往復質量はｍ
（図示していない）とされている。
【００２８】また、シリンダ２２の軸心２３回りのクラ
ンクピン３１の回転軌跡の半径がクランク半径γとされ
ている。上記各シリンダ２２の各連接棒３０の長さは互
いに同じ寸法とされ、これが連接棒長さｌとされてい
る。また、連接棒長さｌ／クランク半径γ＝λとされて
いる。また、上記クランクピン３１はクランクピン回転
角速度ωで回転することとされ、このクランクピン回転
角速度ωの単位はｒａｄ／ｓである。
ンクピン３１の回転軌跡の半径がクランク半径γとされ
ている。上記各シリンダ２２の各連接棒３０の長さは互
いに同じ寸法とされ、これが連接棒長さｌとされてい
る。また、連接棒長さｌ／クランク半径γ＝λとされて
いる。また、上記クランクピン３１はクランクピン回転
角速度ωで回転することとされ、このクランクピン回転
角速度ωの単位はｒａｄ／ｓである。
【００２９】図４の正面視で、上記第２、第３シリンダ
２２（Ｂ）（Ｃ）の中央を垂直に通る正面視中心線３７
から第１シリンダ２２（Ａ）に至る寸法がｌ2 、第２シ
リンダ２２（Ｂ）に至る寸法がｌ1 、第３シリンダ２２
（Ｃ）に至る寸法がｌ3 、第４シリンダ２２（Ｄ）に至
る寸法がｌ4 とされている。
２２（Ｂ）（Ｃ）の中央を垂直に通る正面視中心線３７
から第１シリンダ２２（Ａ）に至る寸法がｌ2 、第２シ
リンダ２２（Ｂ）に至る寸法がｌ1 、第３シリンダ２２
（Ｃ）に至る寸法がｌ3 、第４シリンダ２２（Ｄ）に至
る寸法がｌ4 とされている。
【００３０】上記各符号を用いれば、上記往復質量ｍに
より生じる１次慣性力Ｆ1 は、一般式である下記「数
１」によって、算出される。ここで、１次慣性力Ｆ1 と
は、クランク軸２１の軸心２３回りの慣性力で、上記ク
ランク軸２１の回転数に比例して発生する。また、以下
各数式中の交角β、回転角ψ1 〜ψ4 、位相角αの各単
位はいずれもラジアンである。
より生じる１次慣性力Ｆ1 は、一般式である下記「数
１」によって、算出される。ここで、１次慣性力Ｆ1 と
は、クランク軸２１の軸心２３回りの慣性力で、上記ク
ランク軸２１の回転数に比例して発生する。また、以下
各数式中の交角β、回転角ψ1 〜ψ4 、位相角αの各単
位はいずれもラジアンである。
【００３１】
【数１】
【００３２】上記往復質量ｍにより生じる１次慣性偶力
Ｍ1 は、一般式である下記「数２」によって、算出され
る。ここで、１次慣性偶力Ｍ1 とは、クランク軸２１の
正面視で、正面視中心線３７回りのモーメントの合計で
あり、上記クランク軸２１の回転数に比例して発生す
る。
Ｍ1 は、一般式である下記「数２」によって、算出され
る。ここで、１次慣性偶力Ｍ1 とは、クランク軸２１の
正面視で、正面視中心線３７回りのモーメントの合計で
あり、上記クランク軸２１の回転数に比例して発生す
る。
【００３３】
【数２】
【００３４】上記往復質量ｍにより生じる２次慣性力Ｆ
2 は、一般式である下記「数３」によって、算出され
る。ここで、２次慣性力Ｆ2 とは、シリンダ２２の軸方
向に生じる振動で、この振動は上記クランク軸２１の回
転数の２倍の周期を有している。
2 は、一般式である下記「数３」によって、算出され
る。ここで、２次慣性力Ｆ2 とは、シリンダ２２の軸方
向に生じる振動で、この振動は上記クランク軸２１の回
転数の２倍の周期を有している。
【００３５】
【数３】
【００３６】上記エンジン１０において、「３６０°ク
ランク」といわれるものは、ψ1 ＝ψ3 、ψ2 ＝ψ4 、
ψ2 ＝ψ1 ＋αである。
ランク」といわれるものは、ψ1 ＝ψ3 、ψ2 ＝ψ4 、
ψ2 ＝ψ1 ＋αである。
【００３７】このとき、１次慣性力Ｆ1 は前記「数１」
により下記「数４」となる。
により下記「数４」となる。
【００３８】
【数４】
【００３９】上記「数４」の絶対値の最大値｜Ｆ1 ｜ｍ
ａｘは下記「数５」となる。
ａｘは下記「数５」となる。
【００４０】
【数５】
【００４１】また、１次慣性偶力Ｍ1 は前記「数２」に
より下記「数６」となる。
より下記「数６」となる。
【００４２】
【数６】
【００４３】上記「数６」の絶対値の最大値｜Ｍ1 ｜ｍ
ａｘは下記「数７」となる。
ａｘは下記「数７」となる。
【００４４】
【数７】
【００４５】また、２次慣性力Ｆ2 は前記「数３」によ
り下記「数８」となる。
り下記「数８」となる。
【００４６】
【数８】
【００４７】上記「数８」の絶対値の最大値｜Ｆ2 ｜ｍ
ａｘは下記「数９」となる。
ａｘは下記「数９」となる。
【００４８】
【数９】
【００４９】上記エンジン１０において、「１８０°ク
ランク」といわれるものは、ψ1 ＝ψ3 ＋π、ψ2 ＝ψ
4 ＋π、ψ2 ＝ψ1 ＋αである。
ランク」といわれるものは、ψ1 ＝ψ3 ＋π、ψ2 ＝ψ
4 ＋π、ψ2 ＝ψ1 ＋αである。
【００５０】このとき、１次慣性力Ｆ1 は前記「数１」
により０となる。
により０となる。
【００５１】また、１次慣性偶力Ｍ1 は前記「数２」に
より下記「数１０」となる。
より下記「数１０」となる。
【００５２】
【数１０】
【００５３】上記「数１０」の絶対値の最大値｜Ｍ1 ｜
ｍａｘは下記「数１１」となる。
ｍａｘは下記「数１１」となる。
【００５４】
【数１１】
【００５５】また、２次慣性力Ｆ2 は前記「数３」によ
り下記「数１２」となる。
り下記「数１２」となる。
【００５６】
【数１２】
【００５７】上記「数１２」の絶対値の最大値｜Ｆ2 ｜
ｍａｘは下記「数１３」となる。
ｍａｘは下記「数１３」となる。
【００５８】
【数１３】
【００５９】上記「３６０°クランク」と「１８０°ク
ランク」のいずれのエンジン１０においても、１次慣性
力Ｆ1 、１次慣性偶力Ｍ1 は前記両バランサ３４，３４
によって打ち消されるようになっている。この場合、前
記したように１次慣性力Ｆ1と１次慣性偶力Ｍ1 とはク
ランク軸２１の回転数に比例して発生するものである。
このため、これら１次慣性力Ｆ1 と１次慣性偶力Ｍ1 と
は、上記クランク軸２１と等速逆回転する上記各バラン
サ３４，３４によって効果的に打ち消される。
ランク」のいずれのエンジン１０においても、１次慣性
力Ｆ1 、１次慣性偶力Ｍ1 は前記両バランサ３４，３４
によって打ち消されるようになっている。この場合、前
記したように１次慣性力Ｆ1と１次慣性偶力Ｍ1 とはク
ランク軸２１の回転数に比例して発生するものである。
このため、これら１次慣性力Ｆ1 と１次慣性偶力Ｍ1 と
は、上記クランク軸２１と等速逆回転する上記各バラン
サ３４，３４によって効果的に打ち消される。
【００６０】上記各シリンダ２２は５０％バランスとさ
れている。この５０％バランスとは、クランクピン３１
の軸心で、ｍ／２の釣り合い重量をクランク軸２１に付
加した状態をいう。このとき、慣性力のベクトル分布は
クランク軸２１の軸心に沿った視線でみて、真円とな
る。つまり、クランク角毎の慣性力の大きさは等しい。
れている。この５０％バランスとは、クランクピン３１
の軸心で、ｍ／２の釣り合い重量をクランク軸２１に付
加した状態をいう。このとき、慣性力のベクトル分布は
クランク軸２１の軸心に沿った視線でみて、真円とな
る。つまり、クランク角毎の慣性力の大きさは等しい。
【００６１】一方、上記２次慣性力Ｆ2 は前記したよう
にクランク軸２１の回転数の２倍の周期を有しているた
め、上記バランサ３４，３４では打つ消しにくいが、前
記交角βと、位相角αとをある値に設定することによ
り、上記打ち消しが効果的になされるようになってい
る。
にクランク軸２１の回転数の２倍の周期を有しているた
め、上記バランサ３４，３４では打つ消しにくいが、前
記交角βと、位相角αとをある値に設定することによ
り、上記打ち消しが効果的になされるようになってい
る。
【００６２】より具体的には、上記交角βはクランク角
で２０〜３０°とされ、位相角αはクランク角で７０〜
６０°とされ、また、交角βと位相角αの合計がほぼ９
０°とされている。
で２０〜３０°とされ、位相角αはクランク角で７０〜
６０°とされ、また、交角βと位相角αの合計がほぼ９
０°とされている。
【００６３】上記のように交角βと位相角αの値を定め
た根拠につき、図５〜１０を参照して以下の実施例１〜
６により説明する。
た根拠につき、図５〜１０を参照して以下の実施例１〜
６により説明する。
【００６４】なお、下記する各実施例では、前記「数
４」〜「数１３」が用いられ、かつ、いずれもλ＝４で
あり、図５〜１０のグラフ中実線は１次慣性力Ｆ1 、一
点鎖線は１次慣性偶力Ｍ1 、二点鎖線は２次慣性力Ｆ2
を示している。また、＃１は第１シリンダ２２（Ａ）に
該当し、＃２は第２シリンダ２２（Ｂ）に該当してい
る。
４」〜「数１３」が用いられ、かつ、いずれもλ＝４で
あり、図５〜１０のグラフ中実線は１次慣性力Ｆ1 、一
点鎖線は１次慣性偶力Ｍ1 、二点鎖線は２次慣性力Ｆ2
を示している。また、＃１は第１シリンダ２２（Ａ）に
該当し、＃２は第２シリンダ２２（Ｂ）に該当してい
る。
【００６５】
【実施例】図５は、実施例１であり、「３６０°クラン
ク」で、交角β＝２０°である。
ク」で、交角β＝２０°である。
【００６６】この結果によれば、２次慣性力Ｆ2 を最小
とする上で、位相角α≒７０°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒２０°＋７０
°＝９０°である。
とする上で、位相角α≒７０°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒２０°＋７０
°＝９０°である。
【００６７】図６は、実施例２であり、「３６０°クラ
ンク」で、交角β＝２５°である。
ンク」で、交角β＝２５°である。
【００６８】この結果によれば、２次慣性力Ｆ2 を最小
とする上で、位相角α≒６５°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒２５°＋６５
°＝９０°である。
とする上で、位相角α≒６５°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒２５°＋６５
°＝９０°である。
【００６９】図７は、実施例３であり、「３６０°クラ
ンク」で、交角β＝３０°である。
ンク」で、交角β＝３０°である。
【００７０】この結果によれば、２次慣性力Ｆ2 を最小
とする上で、位相角α≒６０°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒３０°＋６０
°＝９０°である。
とする上で、位相角α≒６０°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒３０°＋６０
°＝９０°である。
【００７１】図８は、実施例４であり、「１８０°クラ
ンク」で、交角β＝２０°である。
ンク」で、交角β＝２０°である。
【００７２】この結果によれば、２次慣性力Ｆ2 を最小
とする上で、位相角α≒７０°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒２０°＋７０
°＝９０°である。
とする上で、位相角α≒７０°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒２０°＋７０
°＝９０°である。
【００７３】図９は、実施例５であり、「１８０°クラ
ンク」で、交角β＝２５°である。
ンク」で、交角β＝２５°である。
【００７４】この結果によれば、２次慣性力Ｆ2 を最小
とする上で、位相角α≒６５°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒２５°＋６５
°＝９０°である。
とする上で、位相角α≒６５°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒２５°＋６５
°＝９０°である。
【００７５】図１０は、実施例６であり、「１８０°ク
ランク」で、交角β＝３０°である。
ランク」で、交角β＝３０°である。
【００７６】この結果によれば、２次慣性力Ｆ2 を最小
とする上で、位相角α≒６０°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒３０°＋６０
°＝９０°である。
とする上で、位相角α≒６０°が最適であることがわか
る。また、この場合、交角β＋位相角α≒３０°＋６０
°＝９０°である。
【００７７】以上各実施例によれば、２次慣性力Ｆ2 を
最小とする上で、前記したように、位相角αは７０〜６
０°が好ましく、また、交角βと位相角αの合計がほぼ
９０°であることが好ましい。
最小とする上で、前記したように、位相角αは７０〜６
０°が好ましく、また、交角βと位相角αの合計がほぼ
９０°であることが好ましい。
【００７８】なお、以上は図示の例によるが、エンジン
１０は２気筒であってもよい。また、交角βは０〜９０
°であってもよい。
１０は２気筒であってもよい。また、交角βは０〜９０
°であってもよい。
【００７９】
【発明の効果】本発明による効果は、次の如くである。
【００８０】請求項１の発明によれば、クランク軸を支
承するクランクケースに、上記クランク軸の軸心に沿っ
た視線でみて、前、後シリンダをＶ形状に突設した２気
筒もしくは４気筒のＶ型エンジンであって、上記クラン
ク軸に連動してピストン等の往復質量の１次慣性力と、
１次慣性偶力とを打ち消すバランサを設け、一方、同上
往復質量の２次慣性力を最小にするよう上記前、後シリ
ンダの両軸心の交角と、上記クランク軸の軸方向で隣り
合う両シリンダのクランクピン同士の位相角とを設定し
てある。
承するクランクケースに、上記クランク軸の軸心に沿っ
た視線でみて、前、後シリンダをＶ形状に突設した２気
筒もしくは４気筒のＶ型エンジンであって、上記クラン
ク軸に連動してピストン等の往復質量の１次慣性力と、
１次慣性偶力とを打ち消すバランサを設け、一方、同上
往復質量の２次慣性力を最小にするよう上記前、後シリ
ンダの両軸心の交角と、上記クランク軸の軸方向で隣り
合う両シリンダのクランクピン同士の位相角とを設定し
てある。
【００８１】このため、１次慣性力と１次慣性偶力とは
バランサによって確実に打ち消され、かつ、および２次
慣性力は少なくされる。この場合のバランサは、クラン
ク軸と等速でかつ逆回転しており、一般に、直列４気筒
で２次慣性力のバランサとしてクランク軸の２倍で回転
させているものに比べて、騒音や駆動損失の点で有利で
ある。
バランサによって確実に打ち消され、かつ、および２次
慣性力は少なくされる。この場合のバランサは、クラン
ク軸と等速でかつ逆回転しており、一般に、直列４気筒
で２次慣性力のバランサとしてクランク軸の２倍で回転
させているものに比べて、騒音や駆動損失の点で有利で
ある。
【００８２】よって、エンジンの駆動時の振動が低減さ
れ、エンジンの寿命が向上し、騒音が低減するなどの効
果が生じる。
れ、エンジンの寿命が向上し、騒音が低減するなどの効
果が生じる。
【００８３】請求項２の発明によれば、交角と位相角と
の合計をほぼ９０°としてある。
の合計をほぼ９０°としてある。
【００８４】このため、一般式に基づき算出された最適
の交角と位相角とが設定されることにより、特に、２次
慣性力が効果的に少なくされる。
の交角と位相角とが設定されることにより、特に、２次
慣性力が効果的に少なくされる。
【００８５】よって、エンジンの駆動時の振動がより効
果的に低減させられる。
果的に低減させられる。
【００８６】請求項３の発明によれば、交角を２０〜３
０°とし、かつ、クランク軸が車幅方向に延びるように
してエンジンを自動二輪車に搭載してある。
０°とし、かつ、クランク軸が車幅方向に延びるように
してエンジンを自動二輪車に搭載してある。
【００８７】このため、搭載エンジンの振動に伴う車体
の振動が低減させられて、自動二輪車への乗り心地が向
上する。
の振動が低減させられて、自動二輪車への乗り心地が向
上する。
【００８８】また、自動二輪車では特に余剰空間は狭い
が、上記エンジンは極めて狭角のＶ型であって、コンパ
クトであるため、車体にエンジンを搭載させ易いという
利点もある。
が、上記エンジンは極めて狭角のＶ型であって、コンパ
クトであるため、車体にエンジンを搭載させ易いという
利点もある。
【図１】エンジンの側面視線図である。
【図２】自動二輪車の側面図である。
【図３】エンジンの斜視線図である。
【図４】エンジンの正面視線図である。
【図５】実施例１を示すグラフ図である。
【図６】実施例２を示すグラフ図である。
【図７】実施例３を示すグラフ図である。
【図８】実施例４を示すグラフ図である。
【図９】実施例５を示すグラフ図である。
【図１０】実施例６を示すグラフ図である。
１０ エンジン １９ クランクケース ２１ クランク軸 ２２ シリンダ ２３ 軸心 ２５ シリンダ孔 ２６，２７ 軸心 ２９ ピストン ３０ 連接棒 ３１ クランクピン ３２ ピストンピン ３４ バランサ ３５ 側面視中心線 ３７ 正面視中心線 α 位相角 β 交角 ｍ 往復質量 Ｆ1 １次慣性力 Ｆ2 ２次慣性力 Ｍ1 １次慣性偶力
Claims (3)
- 【請求項１】 クランク軸を支承するクランクケース
に、上記クランク軸の軸心に沿った視線でみて、前、後
シリンダをＶ形状に突設した２気筒もしくは４気筒のＶ
型エンジンであって、上記クランク軸に連動してピスト
ン等の往復質量の１次慣性力と、１次慣性偶力とを打ち
消すバランサを設け、一方、同上往復質量の２次慣性力
を最小にするよう上記前、後シリンダの両軸心の交角
と、上記クランク軸の軸方向で隣り合う両シリンダのク
ランクピン同士の位相角とを設定した低振動Ｖ型エンジ
ン。 - 【請求項２】 交角と位相角との合計をほぼ９０°とし
た請求項１に記載の低振動Ｖ型エンジン。 - 【請求項３】 交角を２０〜３０°とし、かつ、クラン
ク軸が車幅方向に延びるようにしてエンジンを自動二輪
車に搭載した請求項１、もしくは２に記載の低振動Ｖ型
エンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34811595A JPH09166182A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 低振動ｖ型エンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34811595A JPH09166182A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 低振動ｖ型エンジン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09166182A true JPH09166182A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18394850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34811595A Pending JPH09166182A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 低振動ｖ型エンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09166182A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102678733A (zh) * | 2011-03-17 | 2012-09-19 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于v4布置的包括曲轴的发动机总成 |
| ITBO20120359A1 (it) * | 2012-06-28 | 2013-12-29 | Ferrari Spa | Motore a combustione interna con disposizione a "v" dei cilindri |
| WO2017141458A1 (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | ヤマハ発動機株式会社 | 往復スライダクランク機構を備えた機械および往復スライダクランク機構を備えた機械の設計方法 |
-
1995
- 1995-12-14 JP JP34811595A patent/JPH09166182A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102678733A (zh) * | 2011-03-17 | 2012-09-19 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于v4布置的包括曲轴的发动机总成 |
| DE102012203020B4 (de) * | 2011-03-17 | 2014-04-30 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Motorbaugruppe mit einer kurbelwelle für eine v4-anordnung |
| ITBO20120359A1 (it) * | 2012-06-28 | 2013-12-29 | Ferrari Spa | Motore a combustione interna con disposizione a "v" dei cilindri |
| EP2679782A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-01 | FERRARI S.p.A. | Internal combustion engine with 'V' configuration of the cylinders |
| US9188060B2 (en) | 2012-06-28 | 2015-11-17 | Ferrari S.P.A. | “V” configuration engine cylinders and crank with antiphase first order reciprocating inertial forces |
| WO2017141458A1 (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | ヤマハ発動機株式会社 | 往復スライダクランク機構を備えた機械および往復スライダクランク機構を備えた機械の設計方法 |
| CN107306504A (zh) * | 2016-02-19 | 2017-10-31 | 雅马哈发动机株式会社 | 具有往复式滑块曲柄机构的机器以及用于设计具有往复式滑块曲柄机构的机器的方法 |
| US10161476B2 (en) | 2016-02-19 | 2018-12-25 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Machine having reciprocating slider crank mechanism, and method for designing machine having reciprocating slider crank mechanism |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050120 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050413 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050920 |