JPS5839837A - 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、自動小用３気筒↓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、巣にクランク軸に対
し同じ速度で逆方向に回転するバランサ軸を設けて、各
気筒の往複及び回転質−による１次の慣性力とＸ軸回り
の１次の慣性偶りを釣合わせ、加え【クランク軸のに手
力向の１次の慣性偶力をも釣合わせたバランサ装置に関
するものである。

各気筒にあい−（はＵ復質量と回転Ｓｔｔφによる慣ｔ
ｌｌがあり、回転ｖ４ｍによる慣性力はクランク腕と反
対側にカランタウ１イトｆ　１４Ｊることにより全部釣
合わせることができ、往ｖｉ装置による慣性力は回転質
ｉによる場合と同じ位置でバー　ツバランスさせ、残り
の部分をクランク軸と同じ速度で逆り向に回転するバラ
ンサ軸で釣合わせることが（・きる。ところで３気ＷＩ
Ｊ　エンジンの場合は１述のようにして各気筒石の慣性
力は釣合い、同時にＸ軸回りの慣性偶力ら釣合っていＣ
も、長手り向の慣性偶力が生じ、この慣性偶力を釣合い
除去づるＩこめ、従来例えば特開昭５５−６０３５号公
報の如くクランク軸のカランタウ」イトを特定の分ＩＩ
Ｉ栴造にしｋもの、または特公昭５４−２３３Ｅ公報の
如くクランク軸系の慣性偶力とは人ささが同じで逆方向
の慣性偶力をバランサ軸に発１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力及び
慣性偶力の釣合に関するものである。即も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
その左も両側に第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
性偶力を考慮しなければならず、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けること
ができるが、この場合に偶力が一定（・もバランサ相互
の距離に応じてその質量を変えることができるので、バ
ランサの取付位置を特定りることにより、バランサ軸自
体の構造、設計自由度、クランク軸に１４する配Ｉｆ関
係等において非常にｂ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Ｉ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　実施例を員体的に説明
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
量による慣性力の全部と、往復質量による慣性力をハー
フバランスさせるカウンタウェイト６を設ける。まｌζ
、クランク軸１に対し同じ速度で逆方向に回転するバラ
ンサ軸７を１本殿Ｇ）、往復質量による慣性力の残り部
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７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ける。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一〇とす
ると、クランク軸側のカウンタウェイト６の質量は往復
質量Ｉｐに対してはハーフバランスさせれば烏いので−
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Ｉ
Ｏになり、合計すると（ｇ＋ｐ／２　）＋肛となる。ま
た、バランサ軸側のバランサ８の質量は上記往慢質饋の
残りになって■ｐ／２となる。

こうすることで、往復部分及び回転部分のＺ。

Ｙ方向の慣性力はいずれも釣合うことになる。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
各質量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−は３　　（（ａＭ２　）十−Ｃ）に、バランサ軸側
のバランサ合計質−は（３／２　）■ｐ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気筒をサフィクスａないしＣで示してあり、
また第２気筒が上死点にあって、第１気筒はそれから２
４０°回転位置し、第３気筒は１２０°回転位１した状
態になっている。

５− 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Ｆρ３は次のようになる。

Ｆｐ１＝ｉｐｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋２４０）Ｆｐ
２−ｅｐｒ　ω２　ｃｏｓθ Ｆｐ３＝ｇ＋ｐｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　　（θ　＋　
１２０　）そこで全体の慣性力は、 Ｆ　ｐ１＋Ｆ　ｐ２＋Ｆ　ｐ３＝　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［とづると、 Ｆｐｌ・Ｓ＋ＦＩ）２（Ｓ＋１）＋Ｆ１１３（Ｓ＋２１
）で示される。

即ち、 Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋Ｌ）十トｐ３（Ｓ＋２１）−
−５■ｐ「ω２［ｓｉｎθ　・・・　（＋）となって、
７方向荷重である往復質量によりＹ軸周りの長手偏力が
生じる。

６一 第３図において各気ｌＩｌ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気筒がト死点
の場合が示してあり、このとき各気筒のカウンタウェイ
ト６ａ、　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
の状靜から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Ｆ　ｒｅｃｌ、ｌ：　ｒｅｃ２、
Ｆ　ｒｅｃ３が次のようになる。

Ｆ　ｒｅｃ１＝　（ａｐ／２　）　ｒ　ω２　ｃｏｓ　
　（θ＋２４０　＋　１８０　）Ｆ　ｒｅｃ２＝　　（
ｕ／２　　）　　ｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　（θ　＋１
８０　）Ｆ　ｒｅｃ３＝　（ｓｐ／２　）　ｒ　ω２　
ｃｏｓ　　（θ＋１２０→１８０）従って、Ｚ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２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−３＋Ｆｒｅｃ２（Ｓ＋Ｌ）　＋ｌ：ｒｅｃ
３（Ｓ＋２Ｌ） ＝　（且／２　）　ｍｐｒ　ω２　Ｌ　ｓｉｎθ−−−
（２ａ）となって、同様にＹ軸周りの長手偏力を生じる
。

また、カウンタウェイト６ａ、　６ｂ、　６ｃは２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方向の力による長子方向の慣性偶り
は次のようになる。

−（Ｊｊ／２　）　ｉｐｒ　ｏｏ２１ｃｏｓθ−−−（
２ｂ）即ち、Ｙ方向の力による２軸周りの長手偏力を生
じることになる。

以上、クランク軸側のカウンタウェイト６ａないし６Ｃ
により生じる長子方向の慣性偶力は、Ｚ方向によるＹ輪
周りと、Ｙ方向による２軸周りに生じ、両茜を合成した
ものは次のようになる。

（Ｊ’ｊ／２　　）Ｂｒ　　ｗ２１−ｓｉｎ　　θ　−
（月／２）ｇ＋ｐｒＸω２ＬＣＯ３θ ＝　　（月／２　　）　　　ｍｐｒω２　　Ｌ　　（ｓ
ｉｎ　　θ　−ｃｏｓ　　θ　）・・・（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
気筒毎に設ける外に、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けることも可能であ
り、この場合について第４図により説明する。途中の経
過は省略しく結采を述べると、第１及び第３気筒のカウ
ンタウェイト６ざ、６σは、（ｊｊ／２　）　　（ｓｐ
／２　＞の質−で１．第１気筒のカウンタウェイト側は
、クランク腕２ａより１８０°位相が進んだ位１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、−冒に設けられ
る。即ち両カウンタウェイトｕ、６σはクランク軸１に
対し１８０゜反灯方向で、且つ中央のクランク腕２ｂに
対してｉ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−による力Ｆ　ｒｅｃ１’
　、　Ｆ　ｒｅｃ３’は、Ｆｒｅｃｌ’　＝　（ｊ’ｊ
／２　）　　（ｇｉｐ／２　）　ｒ　ω２ｘｃｏｓ（θ
＋２４０　＋　１８０　＋　３０）Ｆｒｅｃ３’　　＝
　　（Ｒ／２　　）　　（ｌｐ／２　　）　　ｒ　　ω
２ｘｃｏｓ（θ＋１２０　＋　１８０−３０）となって
、２方向慣性りは、 Ｆ　ｒｅＣ１’　＋　Ｆ　ｒｅＣ３’　＝　０９− 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、 Ｆｒｅｃｌ’　　・Ｓ＋Ｆｒｅｃ３’　　（Ｓ＋２１＞
＝　　（ｒ：３／２　　）　ｓｐｒ　　ω２　１．　ｓ
ｉｎ　　θとなって、（２ａ）式と一致する。

ＹＺｊ向でも慣性りは釣合い、Ｙ方向の力による長手方
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８気
ｎ＃ｊｊに１個ずつ設置Ｊるか、または第１゜第３気筒
にのみ１個ずつ設けても結束的に慣性力は釣合い、長手
方向の慣性偶力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往ｍ＊ｉｇｉ及びカウンタウ
ェイトによる慣性力の釣合い、長手方向慣性偶ツノ、即
ら振れ回りについて説明したが、ここで（１）式及び（
３）式の長手偏力が残ることになり、これらを合成する
と、 −ｍ　ｍｐｒω２Ｌｓｉｎθ＋（月／２　）　ｉｐｒ　
ω２ｘｉ−（Ｓｉｎθ−ＣＯＳθ） １０− −−＜Ｉｉ／２　）　１９ｒ　ω２　Ｌ　（Ｓｉｎθ＋
ｃｏｓθ）・　・　・（噂 となる。そこで、このような長手偶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においても各気四に対応したバランサ８ａ
、　８ｂ、　８ｃでハーフバランスさせるとすると、各
バランサ８ａないし８Ｃの質量はクランク軸側往ＩＩｆ
ｉ量に対して−ｐ／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、第１気筒相当のバランサ
８ａは、左回り２４０゜位相が進んだ位１から更に１８
０′″ずれた位置に、１３気筒相当のバランサ８Ｃ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Ｆ　
ｒｅｃｌ、　Ｆ　ｒｅｃ２．　Ｆ　ｒｅｃ３は、Ｆｒｅ
ｃｌ＝　　（ｓｐ／２　　）　　ｒ　　ω２　　ｃｏｓ
　　（θ　＋２４０　　＋１８０　　）Ｆｒｅｃ２＝　
（ｓｐ／２　）　ｒ　（ｌＪ２　ＣＯ６（θ＋１８０）
Ｆ　ｒｅｃ３＝　（ｓｐ／２　）　ｒ　ω２　ｃｏｓ　
　（θ＋１２０　＋　１８０　＞となって、１方向慣性
力は釣合い、この２方向の力によるＹ軸周りの長手偶力
は、 ＜ｍ／２　）　Ｉｐｒ　（ｃ）２１ｓｔｎθ−−−（２
ａ’）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Ｚ軸周りの長手偏力は、（Ｊ’ｊ　／２
　　）　　ａｐｒ−ω２　　Ｌ　ＣＯ３θ−−−（２ｂ
’）従ってバランサ軸側のバランサ８ａないし８Ｃによ
り生じる長手方向の慣性偶力も、２方向によるＹ軸周り
と、Ｙ方向によるＺ軸周りとに生じ、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。

（Ｊｊ／２）ｌｐｒω２Ｌ（ｓｉｎθ＋ｃｏｓθ）・・
・（４′） ところでこのバランサ軸側のバランｔすらクランク軸側
の第４図同様に分離果合づ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
ランサ蒔及び第３気筒相当のバランサどの質量はｉｐ／
２に５／２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、それに置き蛮えもことができ
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（噂と合成すると零になり、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層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、Ｆｃ
ｌ、　Ｆｃ２．　Ｆｃ３は次のようになる。

ＦＣ１＝ｌＣｒ　ω２００８　（θ＋２４０）Ｆ　ｃ２
＝　ａｃｒω２　ＣＯ３θ Ｆ　ｃ３＝　ＩＣｒω２　ｃｏｓ　（θ＋１２０）これ
により回転質−によるＹ軸周りの長手偶力が、１３− 一巧ａｃｒ　　（１）２　　Ｌ　ｓｉｎ　　θ　　−・
　・　（５ａ）７輪周りの長手偶力が、 ｊ’ｊａｃｒ　Ｑ）２　ＬＣＯ３θ　−−−（５ｂ）に
なって、同様に７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。

−Ｊｉｓｃｒ　ω２１−　（ｓｉｎθ−ＣＯＳθ）　−
−−（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、Ｆ　ｒｏ
ｔｌ、　Ｆ　ｒｏｔ２．　Ｆ　ｒｏｔ３Ｇ、を次＋７）
ヨウに、なる。

Ｆｒｏｔｌ−ｓ＋ｃｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋２４０
　＋１８０　）Ｆｒｏｔ２＝ｓｃｒ　ｏｏ２　ｃｏｓ　
　（θ＋１８０＞Ｆｒｏｔ３＝ｌｌｃｒ　ω２　ＣＯ３
（θ）　１２０　＋１８０　）これにより、Ｚ方向によ
るＹ軸周りの長手偶力が、ＪＮｍｃｒ　ω２１　ｓｉｎ
θ　　−−−（７ａ）Ｙ方向による２軸周りの長手偶力
が、 −ｍ　ｍｃｒω２Ｌｃｏｓθ　　−・・（７ｂ）になり
、両者を合成した振れ回り長手偶力が次の１４− ようになる。

５ｍｃｒ　ｏａ２　Ｌ　（ｓｉｎθ−ＣＯＳθ）−−（
８）ところでかかる回転質■による場合も第４図に示す
如く、質−をＳＣに（ｊ’Ｎ／２　）を乗じ、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離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）式の同様の長手偶力と合成することにより零にな
って、２者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、上述の
説明から明らかなように、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■を一緒にまとめて釣
合いを図ることは勿論可能である。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
考慮すると、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においてはまず各気筒毎に回転部
分の質量に対するカウンタウェイト６ａ−１と６ａ−２
，ｅｂ−１と６ｂ−２、６Ｃ−１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
けられる。次いで往復部分の質量に対するものとして、
第４図の如く第２気筒を除く第１及び第３気筒の２個所
にカウンタウェイト６サー１と６１２゜６ご−１と６σ
−２が同様に設けである。またバランサ軸７では上述の
ようにクランク軸１で回転部分の質量に関しては分離し
て釣合いが図られているので、不釣合いな往復部分の質
−によるもののみを釣合わすためのバランサ８ａ、　８
ｂ、　８ｃが、第５図の如く第１．第２及び第３気筒の
すべての気筒相当部の個所にそれぞれ設けである 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ト側−１とり
−２，６ご−１と６σ−２については、２個所に分離集
中するものであるから各気筒側の合成質―を（■ｐ／２
）に（ｍ／２　）を乗じ、３０゛位相調整すれば良く、
各気筒のピッチを第２図同様にＬとすると、長手偶力に
対しては、 （ｍｐ／２　　）　　（旧／２　　）　　Ｘ２　　Ｌ　
　　＝　　（旧／２　　）１９１を発生させれば良い。

従って、カウンタウェイトａ；ｆ−１，ｄ−２の合成質
―をＭｃａ’　、カウンタウェイト６ご−１，６ご−２
の合成質量をＭ　ＣＣ’　とすると、クランク軸１上の
慣性力の釣合いを考慮してＭｃａ’　＝ＭＣＣ’を保持
し、カウンタウェイトａｌ−１とば−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６ご−１と
６ご−２のＹ軸に対する合成−心位胃をＬ＋ｙ’　とす
ると、Ｍｃａ’　　　（Ｌ＋　　ｘ’　　＋Ｌ＋　　ｙ
’　　）　　＝　　（ＩＮ／２　　）　　園ｐＬを満た
せば良いので、次−の一般式になる。

Ｍｃａ’　＝Ｍｃｃ’　＝　（巧／２　）　ｓｐｃ／（
２Ｌ十Ｘ’　士、ｙ’　）　　　・・・（９ａ）次いで
回転部分の質■に対するカウンタウェイト６ａ−１と６
ａ−２，６ｂ−１と６ｂ−２，６ｃｍ１と６０−２につ
いて１７− は、それぞれの合成質−をＭＣａ、　Ｍｃｂ、　Ｍ２Ｃ
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　ｃｂ＝　ｆｖｌ　ｃｃを保持する。

また、第２気筒のｈランタウ［イト６ｂ−１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６
ａ−１とｆｙａニー２の合成重心位置をＬ＋Ｘ、第３気
筒のカウンタウェイト６Ｃ−１と６０−２の合成重心位
置をＬ十ｙとすると、 Ｍｃａ（Ｌ　＋ｘ　）　＝Ｍｃｃ（１−＋ｙ　）により
、ｘ＝　ｙを保持する。

そして、長手偶力に対してはＹ方向成分を取出して、 （Ｍｃａ（Ｌ十ｘ）　＋Ｍｃｃ（Ｌ＋Ｖ））　　ｃｏｓ
３０−１’ｊｓｃｌ を満たせば良く、次の一般式になる。

Ｍｃａ＝Ｍｃｂ＝Ｍｃｃ＝ｍｃＬ／　（Ｌ＋　ｘ）・・
・（９ｂ） そのため、各カウンタウェイト質量は合成重心位置との
関係で任意に定めることができ、いずれら合成重６位１
ｆｘ’、ｙ’、ｘ、ｙの値を大きく１８− して遠ざける６質−は小さくて済む。ここで解り易くす
るため、第１及び第３気筒での重心位置を一致させ、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、往復部分の質量に
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（ＶＪ／４）−１）となり、回転部分の貿−に対す
る第１ないし第３気筒の３個所のカウンタウェイト質■
はＩＣとなる。

また、第１及び第３気筒では往復部分と回転部分の画質
−が３０°９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ではエンジンの往復質量に対するも
のを各気筒相当部毎で釣合わせるのであるから、各気筒
相当部においてＩＥＩ／　２の質量でハーフバランスす
れば良い。そこでバランサ８ａ、　８ｃの質−をＭｂａ
、Ｍｂｃとし、２分割されているバランサｓｂ、　、　
８ｂ−２の合成質■をＭｂｂとし、中央のバランサａｂ
−１，８１Ｌ２の合成重心位置に対するバランサ８ａ、
８ｃの位置をｘＬＬ　、　　ｙｌｌとすると、バランサ
軸上の慣性力の釣合いを考慮して、 Ｍｂａ−Ｍｂｂ−ＭｂＣｘ″−ｙ″ を保持する。

また、長手偏力に対しては第１及び第３気筒側のバラン
サ８ａ、　８ｃのＹ方向成分をとって、（Ｍｂａ（Ｌ＋
ｘ″）　＋Ｍｂｃ（Ｌ＋　Ｖ”　）　）　　ｃｏｓ３０
＝　（Ｊｊ／２　）　ｓｐＬ の関係を満たせば良く、次の一般式になる。

Ｍｂａ＝Ｍｂｂ＝Ｍｂｃ＝ｓｐＬ／　２（Ｌ−＋　ｘ″
）・・・　（１）） ここで、ｘ″−ｙ″−０、即ちバランサ８ｂ。

８Ｃの位置を各気筒の中心に一致させれば、各バランサ
質量Ｍｂａ、　Ｍｂｂ、　Ｍｂｃがｓｐ／　２となる。

また、中央のバラン′１２′８ｂは、第２気筒の中心に
一致させる必要はなく、各バランサ相互の位置を遠ざけ
てｘ″の値を大きくする程バランサ質量は全体として小
さくて済み、この場合にバランサ８ａ、　８ｃをクラン
ク軸１の軸受９ａ、　９ｄの相当部に配置するとそのス
ペースを有効利用し得る。一方、バランサ８ａ。

８ｂ、　８ｃの全体を−Ｌ述の条件を満たした状態で全
体的に第１気筒側に移行して軸受９ａ、　９ｂ、　９ｃ
相当部に配置したり、または第３気筒側に移行して軸受
９ｂ、　９ｃ、　９ｄ相当部に配置すると、すべてのバ
ランサについてスペースの有効利用が図られ、且つバラ
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
）式の合成賃曇のカウンタウェイトＭ−ｔとｍ−２，ｓ
ピー１と６σ−２を第２気筒のクランク腕２ｂに対し直
角となる位置に設け、且つ第１ないし第３気筒に（９ｂ
）式の合成質量のカウンタウェイト６ａ−１と６ａ−２
、６ｃｍ１と６０−２を各クランク腕のクランクピンと
反対側の位置に設ける。また、バランサ軸７では各気筒
相当部の中心、または軸受の個所に■）式の質量のバラ
ンサ８ａ、　８ｂ、　８ｃを設けてハーフバランスする
のであり、これにより３気筒エンジンの往復部分と回転
部分の質量・による慣性力及び偶力が釣合う。

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回転質量
によるものはクランク軸合気筒のカウンタウェイトで釣
合うようにしているので、バランス系全体として申純明
確化する。往復質量によるカーランタウエイトをクラン
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、各気筒毎に設番プ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１において
両側の２ＷＭのバラン＃８ａ、　８ｃをクランク軸軸受
相当部に配−すると、バランサ全体の質量が小さくて済
み、すべてのバランサ８ａ、　８ｂ。

８Ｃを同様の軸うけ相当部に配置すると、そのスペース
の有効利用によりバランサ軸７をクランク５軸１側に近
付けて小型化することが可能になる。

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方式でエンジン
が荷台の下に組込まれる場合であ２２− リ、エンジン本体１０が略水平に倒して搭載されて、且
つこのエンジン本体１０の途中のすぐ土にエアクリーナ
１１、気化器１２及び吸入管１３が水平に連結して配置
され、クーラコンプレッサ１４、ＡＣＧ１５等も取付け
られる。従って、バランサ軸７を油中に没しないように
上方に設けると、気化ｌ１１２、ＡＣＧ１５等と干渉す
るようになり、クランク軸１側に近付は得ることはこの
ような干渉を回避することができて有利になる。

第９＠ｌ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７をエンジン
本体１０の前方に配置すると排気管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７をクランク軸１に近付は祷るならば、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冒の
〜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−２，６ｂ−１，６ｂ−２，６
ｃ、４．６ｃｍ２．５ｊ−１，６ご−２゜６σ−１，６
σ−２・・・カウンタウェイト、１・・・バランサ軸、
８ａ、　８ｂ、　８ｃ・・・バランサ。 特許出願人　　　富士重工業株式会社 代理人弁珊士　　小　橋　信　沖 同　弁理士　　村　井　　　進

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気筒にはエンジンの往復及び回転
   質量に対するカランタウ１−イトを、第２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度で反対り向に回転する１
   本のバランサ軸を段重ノ、該バランサ軸での第１．第２
   及び第３気筒相当部の３個所に、所定の質−のバランサ
   をハーフバランスするように段重ノたことを特徴とづる
   ３気筒エンジンのバランサ装置。