JPS5839832A - ３気筒エンジンのバランサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車用３気筒エンジンにおいて、クランク
軸自体にカウンタウェイトを設け、更にクランク軸に対
し同じ速度で逆方向に回転するバランサ軸を設けて、各
気筒の往復及び回転貿−による１次の慣性力とＸ軸回り
の１次の慣性偶力を釣合わせ、加えてクランク軸の長手
方向の１次の慣性偶力をも釣合わせたバランサ装置ｔＲ
するものである。

各気筒においては往復質量と回転質量による慣性力があ
り、回転質量による慣性ツノはクランク腕と反対側にカ
ウンタウェイトを設けることにより全部釣合わせること
ができ、往惺質饋による慣性力は回転質量による場合と
同じ位置でハーフバランスさせ、残りの部分をクランク
軸と同じ速度で逆方向に回転するバランサ軸で釣合わせ
ることができる。ところで３気鏑エンジンの場合は上述
のようにして各気ＩＩ毎の慣性力は釣合い、同時にＸ軸
回りの慣性偶力も釣合っていても、長手方向の慣性偶力
が生じ、この慣性偶力を釣合い除去するため、従来例え
ば特開昭５５−６０３５号公報の如くクランク軸のカウ
ンタウェイトを特定の分鐘構造にしたもの、または特公
昭５４−２３３３号公報の如くクランク軸系の慣性偶力
とは大きさが同じで逆方向の慣性偶力をバランサ軸に発
生させて相殺するものがある。。

以上は３気筒エンジンで一般に言われている慣性り及び
慣性偶力の釣合に関するものである。即ち３気筒の如き
奇数気筒のエンジンでは、中間の第２気筒を中心にして
その左右両側に第１及び第３気筒の慣性力が点対称的に
作用しているので、これによるクランク軸長手方向の慣
性偶力を考−しなければならず、これがエンジンの振動
に与える影響も大きい。一方、この慣性力による振れ回
りの長手偏力はバランサ軸のバランサで釣合わすことが
できるが、この場合に偶力が一定でもバランサ相互の距
離に応じてその質量を蛮えることができるので、バラン
サの取付位置を特定することにより、バランサ軸自体の
構造、設計自由度、クランク軸に対する配置関係等にお
いて非常に有利になる。

本発明はこのような事情に鑑み、クランク軸のカウンタ
ウェイトとバランサ軸のバランサにより慣性力及び慣性
偶力に対する釣合いを達成し、且つバランサ軸をクラン
ク軸側に近づけると共にその軽量小型化を図り得るよう
にした３気筒エンジンのバランサ装置を提供することを
目的とする。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を具体的に説明
する。まず第１図において１気筒当りのバランス系につ
いて説明すると、図において符号１はクランク軸、２は
順次１２０°の等間隔に配置されるクランク腕、３はク
ランクビン、４はコンロッド、５はピストンであり、ク
ランク腕２のクランクビン３と反対側延長線上に回転質
−による慣性力の全部と、往復質量による慣性力をハー
フバランスきせるカウンタウェイト６を設ける。また、
クランク軸１に対し同じ速度ぐ逆方向に回転するバラン
サ軸１を１本設け、往復質＃ｌｋよる慣性力の残りの部
分をハーフバランスさせるバランサ８を設ける。そして
図のようにクランク腕２が２軸上部からθ右回り位置し
た場合に、バランサ軸１のバランサ８はＺ軸下部から同
じθだけ左回りに位置するように設４７る。ここで、往
復部分の慣性質量を−ｐ１説明を判り易くづるため回転
部分のクランクビン３における等価の慣性質量を肛とす
ると、クランク軸側のカウンタウェイト６の質−は往復
質量−ｐに対してはハーフバランスさせれば良いので−
ｐ／２、回転質量−Ｃに対してはクランク軸１と同方向
に回転するのでその全部をバランスすることができて一
〇になり、合計すると（ｓｐ／２）＋■Ｃとなる。また
、バランサ軸側のバランサ８の質量は上記往復質量の残
りになって−１）／２となる。

こうすることで、往復部分及び回転部分の２゜Ｙ方向の
慣性力はいずれも釣合うことｋなる。従って３気筒エン
ジンにおいては各気筒相当位置にそれぞれ上記多質■の
カウンタウェイト６、バランサ８を付けるとすると、こ
の場合にクランク軸側のカウンタウェイト合計質Ｉは３
　　（（ｓｐ／２　）＋−Ｃ）に、バランサ軸側のバラ
ンサ合計質量は（３／２）Ｉｆ）となる。

次いで３気筒エンジンにおいて往復部分の質量による釣
合いについて第２図により説明すると、図において第１
ないし第３気筒をサフイクスａないしＣで示してあり、
また第２気筒が１死点にあって、第１気筒はそれから２
４０”回転位置し、第５− ３気筒は１２０°回転位置した状態になっている。

そこでこの状態からθだけ動いた場合の、第１気筒の起
振力Ｆｐｌ、第２気筒の起振力Ｆｐ２、第３気筒の起振
力Ｆｐ３は次のようになる。

Ｆｐｌ＝ｓｐｒ　ｏｏ２　ｃｏｓ　　（θ＋２４０）Ｆ
ｐ２＝ｇ＋ｐｒ　　ｏｏ２　　ｃｏｓ　　θＦｐ３＝ｉ
ｐｒ　　ω−２ｃｏｓ　　（θ−）１２０＞そこで全体
の慣性力は、 Ｆ　ｐｉ＋　Ｆ　ｐ２−１−　Ｆ　Ｉ）３＝　０で釣合
っている。

またクランク軸長手方向の慣性偶力は、−膜性を持たせ
るため第１気筒から成る距離Ｓだけ離れた点Ｐからみる
ことにし、各気筒のピッチをＬとすると、 Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋１）　＋Ｆｐ３（Ｓ＋２１−
）で示される。

即ち、 Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋１）＋Ｆｐ３（Ｓ＋２１）−
−Ｊ’ｊｓｐｒ　　ω２１ｓｉｎ　　θ−・・（１）と
なって、Ｚ方向荷重である往復質量によりＹ軸６− 周りの長手偶力が生じる。

第３図において各気筒毎にハーフバランスさせるカウン
タウェイト６ａ、　６ｂ、　６ｃの質量による釣合いに
ついて説明すると、第２図同様に第２気筒が１死点の場
合が示してあり、このとき各気筒のｈランタウエイト６
ａ、　６ｂ、　６ｃは、クランク腕２ａ、　２ｂ。

２Ｃに対し１８０°位相が進んだ位置にある。そこでこ
の状態からθだけ動いた場合の２方向では、各カウンタ
ウェイト質量による力［ｒｅｃｌ、Ｆ　ｒｅｃ２．１’
：’　ｒｅｃ３が次のようになる。

Ｆｒｅｃｌ＝　（ｍｐ／２　）　ｒ　Ｏ２ＣＯ８（θ＋
２４０　＋　１８０　）Ｆ　ｒｅｃ２−　　（−ｐ／２
　　）　　ｒ　　Ｏ２ｃｏｓ　　（θ　＋１８０　）Ｆ
ｒｅｃ３−　　（ｍｐ／２　　）　　ｒ　　Ｏ２ｃｏｓ
　　（θ　＋１２０　　＋　１８０　　）従って、２方
向の慣性力は、 Ｆ　ｒｅｃ１＋　Ｆ　ｒｅｃ２＋　Ｆ　ｒｅｃ３−０と
なって釣合う。

一方、このようなＺ方向の力による長手方向の慣性偶力
は上述と同様に求めると、 Ｆｒｅｃｌ−Ｓ＋Ｆｒｅａ２（９＋（−）　＋Ｆｒｅｃ
３（８４−２１） ７− ＝　　（ＩＴ／２　　）　　ａ＋ｐｒ　　Ｏ２１ｓｉｎ
　　θ　−−−（２ａ＞となって、同様に７輪周りの長
子偶力を生じる。

また、カウンタウェイト６ａ、　６ｂ、　６ｃはＺ方向
のみならずＹ方向の成分も有し、このＹ方向については
慣性力は釣合い、Ｙ方向の力による長手方向の慣性偶力
は次のようになる。

＝（月／２）■ｐｒω２ＬｃｏｓθΦ壷彎（２ｂ）即ち
、Ｙ方向の力による２軸周りの長手偶力を生じることに
なる。

以上、クランク軸側のｈランタウエイト６ａないし６Ｇ
により生じる長手方向の慣性偶力は、２方向による７輪
周りと、Ｙ方向によるＺ輪周りに生じ、内置合成したも
のは次のようになる。

（ＩＮ／２　）　ｌｐｒ　Ｏ２Ｌ　ｓｉｎθ−（Ｆｉ／
２）ｉｐｒ×ω２　Ｌ　ｃｏｓθ ＝　（Ｊ’ｉ／２　）　　ｉｐｒω２１　（ｓｉｎθ−
ｃｏｓθ）・・・（３） ところで、上述のクランク軸側のカウンタウェイトは各
気ＷＪ毎に設ける外に、中央の第２気筒を除きその両側
の第１及び第３気筒に分離集合して設Ｇすることも可能
であり、この場合について第４図により説明する。途中
の軽過は省略して結果を述べると、第１及び第３気筒の
カウンタウェイトば、６σは、（ｍ／２　）　　（ａｐ
／２　）の質量で、第１気筒のカウンタウェイトＵは、
クランク＠２８より１８０°位相が進んだ位置より、更
に３０°位相が進んだ位置であり、第３気筒のカウンタ
ウェイト６σはクランク腕２Ｃより　１８０″′位相が
進んだ位置より３０°位相が遅れた位置に設けられる。

即ち両カウンタウェイト側、ヒはクランク軸１に対し１
８０゜反対方向で、且つ中央のクランク腕２ｂに対して
直角となる位置である。

この場合についても図の状態からθだけ動いたときのＺ
方向の各カウンタウェイト質量による力Ｆ　ｒｅｃ１’
　、　Ｆｒｅｃ３’は、Ｆｒｅｃ１’　−（Ｈ／２　）
　（ａｐ／２　）　ｒ　（Ｚ）２ｘｃｏｓ（θ＋２４０
　＋１８０　＋３０）Ｆ　ｒｅｃ３’　＝　（Ｅ／２　
）　（Ｉｆ／２　）　ｒ　（７Ｊ２ｘｃｏｓ（θ＋１２
０　＋１８０−３０）となって、２方向慣性りは、 ９− Ｆ　ｒｅｃ１’　　＋　Ｆ　ｒｅｃ３’　　＝　０とな
り、当然釣合う。

次いでこのＺ方向の力による長手方向慣性偶力は、 Ｆ　ｒｅｃ１’　　　　−３＋　　Ｆ　ｒｅｃ３’　　
　　（Ｑ−）２　　　Ｌ）＝　（’５／２　）　ｍｐｒ
　Ｏ２１ｓｉｎθとなって、（２ａ）式と一致する。

Ｙ方向でも慣性力は釣合い、Ｙ方向の力による長子方向
慣性偶力は（２ｂ）式と一致する。

このことから、クランク軸側のカウンタウェイトは各気
ｉｓ毎に１個ずつ設けるか、または第１゜第３気筒にの
み１個ずつ設けても結果的に慣性力は釣合い、長手方向
の慣竹偶りが同じになることが理解される。

以上、クランク軸におけるｕｍ＊ｉｉ及びカウンタウェ
イトによる慣性力の釣合い、長手方向慣性偶力、即ち振
れ回りについて説明したが、ここで（１）式及び（３）
式の長子偶力が残ることになり、これを合成すると、 −ｍ　ｓｐｒω２ＬＳｉｎθ十（ｊ’ｉ／２）ｓｐｒω
２１０− ＸＬ（ｓｉｎ　　θ−ＣＯＳ　　θ） ＝−（ｆｊ／２　　）　ｍｐｒ　　ω２　１　　（ｓｉ
ｎ　　θ＋ｃｏｓ　　θ）・　・　・（４） となる。そこで、このような長手偏力をバランサ軸側で
釣合わせることについて第５図により説明する。まず、
バランサ軸１においても各気筒に対応したバランサ８ａ
、　８ｂ、　８ｃで八−ツバランスさせるとすると、各
バランサ８ａないし８Ｃの質−はクランク軸側往復質量
に対してｍｐ／　２である。また、図のように第２気筒
が上死点の場合にその第２気筒相当のバランサ８ｂは反
対の下死点側の位置にあり、１１気筒相当のバランサ８
ａは、左回り２４０゜位相が進んだ位置から更に１８０
°ずれた位置に、第３気鏑相当のバランサ８０は左回り
１２０°の位置から更に１８０°位相が進んだ位置にあ
る。

そこでこの状態からθだけ動いた場合のＺ方向の力Ｆｒ
ｅＣ１，ＦｒｅＣ２，ＦｒｅＣ３ハ、・Ｆｒｅｃｌ＝　
　（−ｐ／２　　）　　ｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　（θ
　＋２４０　　＋−１８０）Ｆ　ｒｅｃ２−（ｍｐ／２
　）　ｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１８０）Ｆｒｅｃ３
−　　（ｍｐ／２　　）　　ｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　
（θ°＋　１２０　　＋　１８０　　）となって、２方
向慣性力は釣合い、このＺ方向の力による７輪周りの長
手偶力は、 （ｍ／２　）　ｍｐｒ　ｗ２１　ｓｉｎθ−−−（２ａ
’）また、Ｙ方向ではクランク軸と逆方向に回るため極
性が負になるが、同様にして慣性力は釣合い、このＹ方
向の力による２輪周りの長手偶力は、（Ｊ’ｊ／２）ｓ
ｐｒ　　ω２　Ｌｃｏｓ　　θ　・　・　・　（２ｂ’
　　）従ってバランサ軸側のバランサ８ａないし８０に
より生じる長手方向の慣性偶力す、Ｚ方向による７輪周
りと、Ｙ方向による７輪周りとに生じ、その合成したも
のは上記（２ａ’　　）式と（２ｂ’　）式により次の
ようになる。

（旧／２　　）ｉｐｒ　　ｏｏ２　１　　（ｓｉｎ　　
θ　＋ｃｏｓ　　θ　）・・・（４′　） ところでこのバランサ軸側のバランサもクランク軸側の
第４図同様に分離集合することが可能であり、この場合
について第６図により説明すると、第１気筒相当のバラ
ンサ時及び第３気筒相当のバランサどの質量は−ｏ／２
にＥ／２を乗じたものであり、第１気筒相当のものは史
に３０°位相を進めて位置し、第３気筒相当のものは逆
に３０’位相が遅れて位置する。これにより第５図のも
のと同じ結果になって、それに置き変えることができる
のである。

以上、バランサ軸側のバランサによる慣性力の釣合い、
及び長手方向の慣性偶力についての説明であり、この結
果が式（４′）である。そこで、この式（４′）を先の
式（４）と合成すると零にならこのことからクランク軸
側に生じた往復質量及びそれをハーフバランスさせるカ
ウンタウェイトの質量による長手方向の慣性偶力がバラ
ンサ軸側のバランサで釣合うことになる。

続いて３気筒エンジンの回転部分の質量による釣合いに
ついて説明すると、その構成は第２図と同じであり、θ
だけ動いた位置での第１ないし第３気筒に働く力、Ｆ　
ｃｌ、　Ｆ　ｃ２．　Ｆ　Ｃ３は次のように　・なる。

Ｆｃ１＝ｓｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　（θ　＋２４０
　）Ｆｃ２＝ｙｓｃｒ　ω２　ｃｏｓθ ＦＣ３−１１ｃｒ４）２　ｃｏｓ　　　（θ　＋１２０
　）１３− これにより回転質鐘によるＹ軸周りの長手偶力が、−ｆ
ｉｍｃｒ　ω２　Ｌｓｉｎθ　・−−（５ａ）７輪周り
の長手偶力が１ 、［ゴーＣ「　ω２１ｃｏｓ　　θ　　　・　・　・　
（５ｂ）になって、同様に２方向によるＹ軸周りと、Ｙ
方向による２軸周りに生じることになり、合成すると次
のようになる。

−ｆｉｓｃｒ’　　ω２　　Ｌ　　（ｓｉｎ　　θ　−
ｃｏｓ　　θ　）　　−−−（６）次いで、この回転質
量を各気筒毎に１　＝１でバランスさせるカウンタウェ
イト６ａないし６ｃの質量による釣合いについて説明す
ると、第３図の構成と同じであり、各カウンタウェイト
質量による力、Ｆｒｏ口、　Ｆ　ｒＯｔ２．　Ｆ　ｒｏ
ｔ３は次のようになる。

Ｆ　ｒＯｔ１＝ｌｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　　（θ　
＋　２４０　　＋　　１８０　　）Ｆｒｏｔ２−ａｃｒ
　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１８０）Ｆｒｏｔ３＝ｇａｃ
ｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１２０　＋　１８０　＞こ
れにより、Ｚ方向によるＹ軸周りの長手偶力が、ｊ’ｊ
ｌ（ｉｒ　ω２１ｓｔｎθ　　・−−（７ａ）Ｙ方向に
よる２軸周りの長手偶力が、 −１’ｊａｃｒ　ｏｏ２　Ｌ　ｃｏｓθ　　−−−（７
ｂ）１４− になり、両者を合成した振れ回りが次のようになる。

５ｍｃｒ　　ｔｏ２　　Ｌ　　（ｓｉｎ　　θ　−ｃｏ
ｓ　　θ　）　　−−（８）ところでかかる回転質量に
よる場合も第４図に示寸如く、質量を■Ｃに（ｊ’ｉｉ
／２　）を果じ、３０’位相を進ませまたは遅らせるこ
とにより第１気筒と第３気筒にカウンタウェイトを分−
集中することが可能である。

かくして回転質量に関しては（６）式のＹ軸及びＺ軸回
りの合成振れ回り長手偶力が、カウンタウェイトによる
（８）式の同様の長子偶力とで合成することにより零に
なって、２１１が釣合うことになる。

本発明はこのような技術思想に立脚するもので、第７図
によりその具体的な実施例について説明すると、上記の
説明から明かなようにエンジンについては各気筒毎に往
復部分と回転部分の質量による慣性力及び偶力が生じる
ものであって、これらの質量を一緒にまとめて釣合いを
図ることは可貌である。しかし、特に回転部分の質量に
対してはクランク軸側のカウンタウェイトのみで慣性力
及び偶力の釣合いを図ることができる点をＳａすると、
このような特性の回転部分の質量によるものと、バラン
サ軸との併用でしか釣合いを図ることのできない往復部
分の質量によるものとを分けて扱うことが好ましい。

そこで、クランク軸１においてはまず８気−ｖ４＠に回
転部分の質量に対するカウンタウェイト６ａ−１と６８
−２、ｅｂ、と６ｂ−２，６ｃｍ１と６０−２がそれぞ
れのクランク腕のクランクピンと反対側で第３図の如く
設ＧＪられる。次いで往復部分の質量に対Ｊるものとし
て、第４図の如く第２気筒を除く第１及び第３気筒の２
１所にカウンタウェイト６ａ−１と５ａ−２、ｓＣニー
Ｌと６ご−２が同様に設けである。また、バランサ軸ｌ
では上述のようにクランク軸１で回転部分の質−に関し
ては分離して釣合いが図られているので、不釣合いな往
復部分の質量によるもののみを釣合わすためのバランサ
ビ、♂が、特に第６図の如く第２気筒相当部を除き第１
及び第３気筒相当部の内外側軸受９ａ、　９ｄに相当す
る個所に設けである。

かかる構成において、クランク軸側の釣合いを考えるに
、往復部分の質量に対するカウンタウェイｔ−ｓｒ、　
とｍ、ａ、ｅｌ−１と６（’　−ａ　ニツイテｕ、２個
所に分＠集中するものであるから各気筒側の質量を（■
ｐ／２）に（巧／２）に乗じ、３０°位相講整すれば良
く、各気吸のピッチを第２図同様にＬとすると、長手偏
力に対しては、 （＊ｐ／２　）　　（ＩＮ／２　）　ｘ２　Ｌ＝　（Ｉ
Ｎ／２　）ｓｐＬを発生させれば良い。

従って、カウンタウェイト側−、、ｍ−２の合成質量を
１ｙｌｃａ’、カウンタウェイト６σ−五、６ご−ａの
合成質量をＭ　ＣＣ’　とすると、クランク軸上の慣性
力の釣合いを考慮して、Ｍ　ｃａ’　＝　Ｍ　Ｃｏ’を
保持し、カウンタウェイト６１−１と側−２のＹ軸に対
する合成重心位置をｌ＋ｘ’、カウンタウェイト６ｄ−
１と６ご−２のＹ軸に対する合成重心位置をＬ十ｙ’　
とすると、Ｍｃａ’　　（Ｌ　＋　ｘ’　＋Ｌ　＋　Ｖ
’　）　＝　＜ｆｆｉ／２　）Ｉｔ）Ｌを渦たせば良い
ので、次の一般式になる。

Ｍｃａ’　　＝Ｍｃｃ’　　＝　　（ＪＴ／２　　）Ｉ
ｆ）Ｌ／　　（２Ｌ＋ｘ’　　　＋　　ｙ’　　　）　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　・　・　・　　
（９ａ）１７− 次いで回転部分の質量に対づるカウンタウェイト６ａ−
１と６８−２．６ｂ−、と６ｂ−２，６ｃｍ１と６ｃｍ
２については、それぞれの合成質量をＭｃａ、　Ｍｃｂ
、　Ｍｃｃとすると、クランク軸上の慣丸力の釣合いを
考慮して、Ｍ　ｃａ　＝　ｌｙｌ　ｃｂ　＝　Ｍｃｃを
保持する。また、第２気筒のカウンタウェイト６ｂ−、
と６ｂ−２の合成重心位置に対する第１気筒のカウンタ
ウェイト６ａ−１と６８−２の合成重心位置をＬ＋×、
第３気筒のカウンタウェイト６ｃｍ１と６０−２の合成
重心位置を［→ｙとするとＭｃａ（Ｌ　＋ｘ　）　−＝
Ｍｃｃ（Ｌ＋ｙ　）により、ｘ＝ｙを保持する。

そして、長手偏力に対してはＹ方向成分を取出して、 （ＭＣａ（Ｌ十Ｘ　）　十Ｍｃｃ（Ｌ＋ｙ　）　）ｃｏ
ｓ３０＝Ｉｊｉｃｌ− を満たせば良く、次の一般式になる。

Ｍｃａ＝Ｍｃｂ＝Ｍｃｃ　＝ｓｃＬ／　＜　Ｌ　＋ｘ　
）・・・（９ｂ） そのため、各カウンタウェイト質−は合成重心位置の関
係で任意に定めることができ、いずれも１８− 合成重心位置ｘ’　、ｙ’　、ｘ、ｙの値を大きくして
遠ざける程質ｍは小さくて済む。ここで解り易くするた
め、第１及び第３気筒での重心位［ト一致させ、第２気
筒での重心位置をその中心に一致させて、Ｘ’　−ｙ’
　＝ｘ　＝ｙ−０とすると、往復部分の質１１に対する
第１及び第３気筒の２個所のカウンタウェイト質量は（
ｊ’Ｎ／４）ｓｐとなり、回転部分の質量に対する第１
ないし第３気筒の３１１所のカウンタウェイト質量は一
〇となる。

また、第１及び第３気筒では往ｖ１ｓｉ分と回転部分の
両質量が３０°の角度で別々に設定しであるが、実際に
はこれらをベクトル合成した単一のものが設けられる。

次いでバランサ軸１では上述の説明から明かなようにエ
ンジンの往復部分の質量に関するものだＧＪであり、第
１及び第３気筒側に分離集中ブる場合は上記クランク軸
１における往復部分の質−の場合と同様で、各気同相当
部の質量を（■ｐ／２）（ＪＴ／２　）とし、３０°位
相調整すれば良く、（ｓｐ／２　　）　　（旧／２　）
　×２　Ｌ　′−（丘／２　）　鴎吐の長手偶力を生じ
させれば良いことになる。

そこで、バランサジ、８σの質量Ｍｂａ’　、　Ｍｂｃ
’は、同様にバランサ軸上の慣性力の釣合いを考慮して
Ｍ　ｂａ’　＝　Ｍ　ｂｅ’　を保持させ、且つバラン
サビ。

陳の重心位置を１−＋−Ｘ　、　Ｌ＋１／　″とすると
、Ｍｂａ’　　（Ｌ＋ｘ　″＋　Ｌ＋Ｖ　″）　＝　（
Ｉｎ／２　）ＩＩＬ の関係を満たせば良く、次の一般式になる。

Ｍｂａ’　＝Ｍｂｃ’　＝　＜Ｅ／２　）　１ｐＬ−／
　（２Ｌ　＋ｘ”　＋ｙ″）　　　　　　・・・　（７
））従ってかかるバランサ軸７でもバランサ位置との関
係でその質量を任意に定めることができ、且つ豆に遠ざ
ける。ことでバランサ貿鹸は小さくて済む。この点でバ
ランサ位置四が第１及び第３気筒の中心から、外側にず
れた軸受９ａ、　９６−相当部に配置されているので、
直接バランサ質量の低減化が図られる。

こうして、クランク軸１では第１及び第３気筒に（９ａ
）式の合成質量のカウンタウェイト６ａ　−ｔ　＋６イ
ー２．６（’−１とＢσ−２を第２気筒のクランク腕２
ｂに対しム角となる位置に設け、且つ第１ないし第３気
筒に（９ｂ）式の合成質−のカウンタウェイト６ａ−１
と６ａ−２，６１）−１７！：６１）−２，６ｃｍ１ト
ロｃｍ２ヲ各クランク１１のクランクピンと反対側の位
置に設ける。また、バランサ軸１では第１及び第３気筒
側の自昇側の軸受９ａ、　９ｄ相当部に（１０）式の質
量のバランサＵ。

四を、第２気筒が上死点の場合に上述のカウンタ’）Ｉ
−（トロＣ’−ｔ　トロ（’−ａ、ｄ　−Ｉ　Ｊ＝　ｓ
ｒ　−ａ　ト一致スルヨウな位置にして設けるのであり
、これにより３気筒エンジンにおける往復部分と回転部
分の質−による慣性力と不釣合な偶力が釣合う。

そして、バランサ昭、四がいずれもクランク軸１の各気
筒におけるカウンタウェイト位置からずれた軸受９ａ、
　９ｄ相当部に配置されてそのカウンタウェイトと干渉
しない構過になっているので、バランサ軸１をバランサ
位置鉦の存在を考慮することなくカウンタウェイトのみ
との関係でクランク軸１側に近づけた配置が可能になる
。

以上の説明から明かなように本発明によると、３気筒エ
ンジンにお（１力及＆の釣合い２１− がなされることで振動等が非常に少なくなる。往復部分
と回転部分の質量によるものを分けて扱い、特に１転質
量によるものはクランク軸台気筒のカウンタウェイトで
釣合わせるようにしているので、バランス系全体として
単純明確化する。往復質量によるカウンタウェイトをク
ランク軸１−において第１及び第３気筒にのみ相互に離
して設けているので、各気筒毎に設けた場合に比べてカ
ウンタウェイト全体の質量が小さくて済む。カウンタウ
ェイト及びバランサの取付けに関して一般性が加味され
ることで、設計の自由度が増す。更にバランサ軸７にお
いてバランサジ、８σが第１及び第３気筒相当部で特に
クランク軸軸受９ａ、　９ｄの個所に相互に遠ざ番］で
配置されているのぐ、その軸受９ａ。

９ｄの部分のスペースの有効利用によりバランサ軸１を
クランク軸１に近づけることが可能になって小型化に寄
与し、且つバランサ貿鹸自体も小さくて済む。

尚、第８図と第９図によりバランサ軸取付けの具体例に
ついて説゛明する。第８図のものはＲ−Ｒ−２’２− 方式でエンジンが荷台の下に組込まれる場合であり、エ
ンジン本体１０が略水平に倒して搭載され、且つこのエ
ンジン本体１０の途中のすぐ上にエアクリーナ１１、気
化器１２及び吸入！１３が水平に連結して設置され、タ
ーラコンプレッサ１４、ＡＣＧ１５等も取付けられる。

従って、バランサ軸１を油中に没しないように上方に設
けると、気化！１１２、ＡＣ０１５等と干渉するように
なり、クランク軸１側に近づけ得ることはこのような干
渉を回避することができて有利になる。

第９図のものはＦ−Ｆ方式であり、エンジン本体１０が
略垂直に搭載されてエアクリーナ１１、気化器１２及び
吸入管１３が車室側に設けられ、排気管１６がフロント
パネル側に設けられており、バランサ軸１をエンジン本
体１０の前方に配ＷＩすると排気管１６の触媒コンバー
タ１１と干渉することになる。従って、この場合もバラ
ンサ軸１をクランク軸１に近フは得るならば、触媒コン
バータ１１等との干渉が回避され、エンジン本体１０を
その分フロントパネル側に寄せて車室を広（、すること
ができる等の種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の詳細な説明する説明図、
第７図は本発明による３気筒エンジンのバランサ装置の
一実施例を示す模式図、第８図及び第９図は本発明を自
動車用に適用した場合の具体例を示す側面図である。 １・・・クランク軸、２ａ、　２ｂ、　２ｃ・・・クラ
ンク腕、６ａ−１，６ａ−２，ａｂ−１，６ｂ−２，６
Ｇ−１，６ｃｍａ、　ｕ−ｘ、　Ｆｘｆ−ａ。 ６σ−ｔ、ａｌｌ／−ａ・・・カウンタウェイト、１・
・・バランサ軸、Ｍ、　ＦＫ！・・・バランサ。 特許出願人　　　富士重■栗株式会社 代理人弁理士　　小　橋　信　浮 同　弁理士　　村　井　　　進 ＼／ 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クランク腕が順次１２０°の等間隔に配設されるクラン
   ク軸の、第１及び第３気節にはエンジンの往復及び回転
   質量に対するカウンタウェイトを、１２気筒にはエンジ
   ンの回転質量に対するカウンタウェイトのみを設け、上
   記クランク軸に対し同じ速慣で反対方向に回転する１本
   のバランサ軸を設・Ｊて、該バランサ軸での上記クラン
   ク軸の第１及び第３気筒両外側の軸受相当部の２個所に
   バランサを設けたことを特徴とする３気筒エンジンのバ
   ランサ装置。