JPS5839845A - 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、自動中用３気筒］ンジンにおい−（、クラン
ク軸自体にカウンタウェイトを設け、史にクランク軸に
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けたバランサ装置に
関するものである。

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力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、往復質量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気筒エンジンの場合は上述の
ようにして各気筒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ｔｌｌｆ’ｌ
偶力が仕じ、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離構造にしたもの、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力及び
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せること
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麦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饅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
づる。まず第１図において１気鋺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はフンロッド、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。また、
クランク軸１に対し同Ｕ速痩で逆方向に回転するバラン
９軸１を１本設け、往復質量に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Ｚ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だけ左目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説明を判り易くするため回転部分
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―は往復質
量−〇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ｌｉｍｅ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（ｍｐ／２）＋ＩＣとなる。また
、バランサ軸側のバランサ８の質量は上記往Ｗａ量の残
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
質量は３　　（（ｓｐ／２−’）十ｍｃ）に、バランサ
軸側のバランサ合計質量は（３／２）ｓｐ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気筒が上死点にあって、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Ｆｌ）１、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＝ａｐｒ　（Ｚ）２　ＣＯ５（θ＋２４０）Ｆ　
ｐ２＝　ｍｐｒ　　ω２　　ＣＯ６θＦｐ３＝ｓｐｒ　
ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１２０）そこで全体の慣性力は Ｆ　０１＋Ｆ　（１２＋　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１よ、−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１−とすると、 Ｆｐｌ・Ｓ−トＦ　ｐ２　（Ｓ　＋Ｌ　）十トｐ３（Ｓ
＋２１−）で示される。

即ち、 Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋Ｌ）＋Ｆｐ３（Ｓ＋２１＞＝
−Ｊｊｇ＋ｐｒ　　ω２　　Ｌｓｉｎ　　θ−−−（１
）となって、２方向荷重である往復質量によりＹ軸−〇
− 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−による釣合いに
ついて説明すると、第２図同様に第２気筒が上死点の場
合が示してあり、このとき各気筒のカウンタウェイト８
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Ｚ方向では、各カウンタ
ウェイト質量による力ｆ：　ｒｅａｌ、ｆ：　ｒｅｃ２
、Ｆ　ｒｅｃ３が次のようになる。

Ｆｒｅｃｌ＝　　（ｓｐ／２　　）　　ｒ　　ω２　　
ｃｏｓ　　（θ　＋２４０　　＋　１８０　　）Ｆ　ｒ
ｅｃ２＝　　（ｍｐ／２　　）　　ｒ　　ω２　　ｃｏ
ｓ　　（θ＋１８０　）Ｆｒｅｃ３＝　（ｓｐ／２　）
　ｒ　ω２　ｃｏｇ　（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方向の力による長子方向の慣性偶力
は上述と同様に求めると、 Ｆｒｅｃｌ−ＳｉＦｒｅｃ２（ＳｉＬ）、＋Ｆｒｅｃ３
（Ｓ＋２Ｌ） ＝　（ＪＴ／２　）　ｉｐｒ　ω２Ｌｓｉｎ　θ・・・
（２ａ）となって、同様に７輪周りの長手偶力を生じる
。

また、カウンタウェイト６ａ、　６ｂ、　６Ｑ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方向のカにょる長子方向の慣性偶力
は次のようになる。

−（ｆｆ／２　）　ａｐｒ　（１３２Ｌ　ｃｏｓθ−−
−（２ｂ）即ち、Ｙ方向の力によるＺ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
により生じる長手方向の慣性偶力は、２方向によるＹ軸
周りと、Ｙ方向によるＺ軸周りに生じ、両者を合成した
ものは次のようになる。

（ｆｆ／２　　）　　ｇ＋ｐｒ　　（１）２　　Ｌ　ｓ
ｉｎ　　θ　−（ｆｆ／２）ＢｒＸω２　Ｌｃｏｓ　　
θ ＝　（ｍ／２　）　　Ｉｆ）ｒ（ｃ１２Ｌ　（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ｓｒ、　ｅσは、（ｆｆ／２　）　　（ｓ
ｐ／２　）の質量で、第１気筒のカウンタウェイト値は
、クランク腕２ａより１８０°位相が進んだ位置より、
更に３０１位相が進んだ位置であり、第３気筒のカウン
タウェイトＣはクランク腕２Ｃより１８０°位相が遊ん
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ｔｄ、ｓｔ！はクランク軸１に対し
１８０゜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■による力Ｆｒｅｃ１’　
、　Ｆｒｅｃ３’は、 １”ｒｅｃ１’　　−（ｆｆ／２　　）　　（−ＥＩ／
２　　）　　ｒ　　ω２Ｘｃｏｓ（θ＋２４０　＋１８
０　＋３０）Ｆｒｅｃ３’　　−（ｆｆ／２　　）　　
（ｉｐ、／２　　、＞　　ｒ　　ω２ｘｃｏｓ（θ＋１
２０　＋１８０−３０）となって、２方向慣性力は、 一〇− Ｆ　ｒｅｃｌ’　　＋　Ｆ　ｒ［Ｃ３’　　＝　Ｑとな
り当然釣合う。

次いでこの２方向の力による長手方向慣性偶力は、 Ｆｒｅｃ１’　　−８＋Ｆｒｅｃ３’　　（Ｓ＋２　１
＞÷＜　５　／　２　）　ｌｐｒ、、−ω２Ｌｓｉｎθ
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各気
筒毎に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、長子方向の
慣性偶力が同じになることが硬解される。

以上、クランク軸における往復質量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ｈ１即ち振れ
回りについて説明したが、ここで（１）式及び（３）式
の長手偶力が残ることになり、これを合成すると、 −ｍｔａｐｒ　ω２　Ｌ　ｓｉｎθ＋ｌｊ／２　＞　ｍ
ｐｒ　ω２１０− ｘｌ（ｓｉｎ　　θ−ＣＯＳ　　θ） −−（Ｊｉ／２　　）　　−ｐｒ　　Ｑ）２　　Ｌ　　
（ｓｉｎ　　θ　＋ｃｏｓ　　θ　）・　・　・（４） となる。そこで、このような長手偏力をバランサ０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の質量はり一うンク軸側
往ｉ＋ｕｉｒ量に対して−ｐ／２である。また、図のよ
うに第２気崎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’位相が進んだ位置か
ら史に１８０°ずれた位置に、第３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１こてこの状態からθだけ動いた場合の２方向の力Ｆ
　ｒｅｃｌ、　Ｆ　ｒｅｃ２．　Ｆ　ｒｅｃ３は、Ｆｒ
ｅｃｌ＝　（ｓｐ／２　）　ｒ　Ｏ２ｃｏｓ　　（θ＋
２４０　＋　１８０　）Ｆ　ｒｅｃ２＝　（ｍｐ／２　
＞　ｒ　Ｏ２ｃｏｓ　　（θ＋１８０）Ｆ　ｒｅｃ３＝
　　（ｍｐ／２　　）　　ｒ　　ω２ｅｏｓ（θ　＋１
２０　　＋１８０　　）−１１−。

力によるＹ軸周りの長手偶力は、 （ＪＴ／２　　）　　蒙ｐｒ　　Ｏ２１ｓｉｎ　　θ　
＝（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軸周りの長手偶力は、（Ｊｊ／
２　　）　　ａｐｒ　　（１）２　　Ｌ　ＣＯ８θ−−
−（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２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。

＜ＪＭ／２　Ｌｉｔ）ｒω２Ｌ（ｓｉｎθ十ｃｏｓθ）
・・・（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ｌ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Ｕ及び第３気筒相当のバランサビの質量はｍｐ／　
２に５／２を乗じたものであり、第１気筒相当のものは
更に３０’位相を進め１２− 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
ランタウ１イトの質量による長手り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＜ｈ、　Ｆ
ｃ１．　Ｆｃ２．　Ｆｃ３ハ次ノヨウニなる。

Ｆｃｌ＝ｍｃｒ　Ｏ２ｃｏｓ　　（θ＋２４０）Ｆｃ２
＝　ｌｃｒω２ｃｏｓθ Ｆｃ３＝ｗｃｒ　　Ｏ２ｃｏｓ　　　（θ　＋　１２０
　）１３− これにより回転質量によるＹ軸周りの長手偶力が、−１
’ｊｍｃｒ　Ｏ２１−ｓｉｎ　θ　・−−（５ａ）／軸
周りの長手偶力が、 Ｊｊｍｃｒ　ｗ２　Ｌｃｏｓθ　−−−（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　ｏｏ２　Ｌ　（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　ｒｏｔ３は次のようにな
る。

Ｆｒｏｔｌ＝＠ｃｒ　Ｏ２ＣＯ３（θ＋２４０　＋１８
０　）Ｆｒｏｔ２＝ｓｃｒ　Ｏ２ｃｏｓ　　（θ＋１８
０）Ｆｒｏｔ３＝ｍｃｒ　Ｏ２ｃｏｓ　　（θ＋１２０
　＋１８０　）これにより、Ｚ方向によるＹ軸周りの長
手偶力が、Ｊｉｓｃｒ　　Ｏ２Ｌｓｉｎ　　θ　　　　
　−−−（７ａ）Ｙ方向による２軸周りの長手偏力が、 −Ｊｊｓｃｒ　ｏｏ２［ｃｏｓθ　　−−−（７ｂ）１
４− になり、両者を合成した振れ回りが次のようになる。

Ｊｊｓｃｒ　ω２　Ｌ　（ｓｉｎθ−ＣＯＳθ）　−−
（８）ところでかかる回転質量による場合も第４図に示
す如く、質量を一〇に（ＩＮ／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
が生じるものであり、且つこの２種の質量に対する釣合
いを図る場合もそれぞれ各気筒毎と、第１及び第３気筒
側に分離集中するものとがある。従ってこのような２種
の質量を一緒にまとめ旦つ一種類の釣合い法で解決する
ことも可能であるが、各質量毎に分れＤつそれぞれ異な
る釣合い法を用いる方が好ましい。

そこで、クランク軸１においてはまず各気筒毎に往復部
分の質量に対するカウンタウェイト６ａ−１と６ａ−２
、６ｂ−１と６ｂ−２、６ｃｍ１と６０−２がそれぞれ
のクランク腕のクランクビン１と反対側で第３図の如（
設けられる。次いで、回転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
１１所にカウンタウェイト側−１と側−２゜６σ−１と
６σ−２が同様に設けである。またバランサ軸７では上
述のようなりランク軸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、不釣合いな往後部分
の質量によるもののみを釣合わすバランサで良（、その
ため第６図の技術思想に基づき中央の第２気筒相当部を
除く第１及び第３気筒側で、更に２岬ずつのクランク軸
軸受９ａと９ｂ、　９ｃと９ｄに相当する個所に２分割
したバランサｄ−１とｄ−２，ビーｌと酊−２が２組設
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
、回転部分の質−に対するカウンタウェイト臣−□とａ
ｌ−２，ｅｃ’−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量をＩｃに
（ｔ／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、 ｍｅ（ｉ／２　　）　　Ｘ２　　Ｌ　　　　＝Ｈ■ｃｉ
−を発生させれば良い。

従って、カウンタウェイトｍ−１，ｍ−、の合成質―を
ＭＣａ′、カウンタウェイト８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’を保持する。

またカウンタウェイトｄ−４とｕ−ａのＹ軸に対゛する
合成重心位置をＬ＋Ｘ’、カウンタウェイト６σ−１と
６ご−２のＹ軸に対する合成重心位置をＬ＋Ｖ’　とす
ると、 Ｍｃａ’　　（Ｌ　＋　ｘ’　＋ｌ＋　ｙ’　）　＝Ｊ
ｉｍｃＬを満たせば良いので、次の一般式になる。

Ｍｃａ’　　＝Ｍｃｃ’　　＝Ｊ’ｊｓｃＬ／　　（２
°　５＋　ｘｌ　　＋　　ｙ’　　　）・・・（９ａ） １７− 次いで往復部分の質−に対するカウンタウェイト６ａ−
１と６ａ−２，６ｂ−１とｓｂ、　、　６ｃｍ１　＋！
＝　６ｃｍ２　ニ’）　イｒ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
慣性力の釣合いを考癩して、Ｍ　Ｃａ＝　Ｍ　ｃｂ＝　
Ｍ　ＣＣを保持する。また、第２気筒のカウンタウェイ
ト６ｂ−ｉ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６８−１と６ａ−２の合成重心位置
をＬ十×、第３気筒のカウンタウェイト６Ｃ−１と６０
−２の合成重６位１をＬ＋ｙとすると、Ｍｃａ（Ｌ十ｘ
　）　＝Ｍｃｃ（ｌ−＋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（１＋　　Ｘ）　　＋ＭＣＣ（Ｌ　　十　　ｙ
）　　）　　　ｃｏｓ３０−（旧／２）ｉｐＬ を満たせば良く、次の一般式になる。

Ｍｃａ＝Ｍｃｂ＝Ｍｃｃ＝　（１／２　）　ｓｐｙ／　
（Ｌ＋　ｘ）・・・（９ｂ） 以上、各カウンタウェイト質−は合成重心位置との関係
で任意に定めることができ、いずれも合１８− 成重心位置ＸＩ　、　　ｙ／　、　ｘ　、　ｙの値を大
き（して遠ざける程質量は小さくて済む。ここで、解り
易くするため、第１及び第３気筒でカウンタウェイト６
ａ−１と６ａ−２，ｅｌ−１と５ｌ−２の合成重心位置
、カウンタウェイト６Ｃ−１と６ｃｍ２　、６（’−１
と６ご−２の合成−心位置を一致させ、第２気筒でのカ
ウンタウェイト６ｂ−１と６ｂ−２の合成重心位置を中
心に一致させて、ｘ’　＝　ｙ’　＝　ｘ＝　ｙ＝　Ｏ
とすると、回転部分の質―に対する第１及び第３気筒の
カウンタウェイト質量は（月／２）■Ｃとなり、往復部
分の質量に対する第１ないし第３気筒の３個所のカウン
タウェイト質量は（１／２）鵬ｐとなる。

また、第１及び第３気筒では回転及び往復部分の画質量
に対するカウンタウェイトが３０°の角度で別々に設け
られているが、実際にはこれらをベクトル合成した単一
のものになる。

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
ンジンの往復部分に関するものだけｐあり、第１及び第
３気筒側に分離集中する場合は上記クランク軸１におけ
るｔＩＩ［部分の質量の場合と同様Ｃ１各気筒側の質量
を（Ｉｔ）／２　）　　（ｆｉ／２　＞とし、３０°位
相講整すれば良く、 （ｉｐ／２　）　（Ｊ’ｊ／２　）　Ｘ２　Ｌ＝　（Ｊ
ｊ／２　）　ｌ吐の長手偶力を発生させれば良いことに
なる。

そこで、２分割したバランサｕ−１とＭ　−２、＆’　
−１と８ｃ’−２の合成質ｊＭｂａ’　、　Ｍｂｃ’　
ハ、同様ニハランサ軸上の慣性力の釣合いを考慮して、
Ｍｂ′ａ′−Ｍ　ｂｃ’を保持させ、且つ、各組のバラ
ンサ５ｊ−１と＆Ｉ’　−２、酊−１とじ−２の合成重
心位置をＬ＋Ｘ″、Ｌ＋ｙ″とすると、 Ｍｂａ’　　（Ｌ　＋　ｘ”　＋Ｌ　＋　ｙ”　）　−
（Ｊｊ／２　）ＩｌｐＬの関係を満たせば良く、次の一
般式になる。

Ｍｂａ’　＝Ｍｂｃ’、　＝　（Ｊｊ／２　）　ＩＦＩ
Ｌ／　（２Ｌ＋　ｘ″＋　ｙ″） ・・・　（［ｌ） 従って、かかるバランサ軸７でもバランサ位置との関係
でのその質量を任意に定めることができる。また、バラ
ンサＭ−１，Ｗ！−１に対するバランサＭ　−４、ａｃ
’−２の質量割合は等分にづる必要はなく、各組の外側
のバランサ＆（−１、酊−２の方を重（する稈相互の合
成重心位置ｘ　Ｌ　、　　ｙ　／の値が大きくなって、
バランサ質量全体が低減化する。

次いで、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ｆ＝；（−ｓと側御２
．６σ−１と６ご−２を第２気筒のクランク腕２ｂに対
し直角となる位ばに設け、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、６ｂ−１と６ｂ−２，６ｃｍ１と６ｃｍ２を各ク
ランク腕のクランクピンと測成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気筒側の画体側の軸
受９ａと９ｂ、　９ｃと９ｄ相当部に＠）式の合成質量
のバラ＞４１Ｍ−１トａｒ−２、８ｄ−１ト８ｃ’−ａ
ヲ、第２気筒が１死点の場合に上述のカウンタウェイト
６ｄ−１と６ご−２゜臣−１と側−２と一致するような
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量による慣性力と不釣
合いな偶力が釣合う。

そして、バランサｍ−１とｍ　−２、８ｃ’−１と８ｃ
’−２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２１− れてそのカウンタウェイトと干渉しない構造になってい
るので、バランサ軸７をバランサＭ−ｘ、Ｍ−ａ　、　
ａｌｌ’−１、８ｃ′−２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。

がなされることで振動等が非常に少な（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、且つそれぞ
れ異なる釣合い法を用いているので、バランス系全体と
して単純明確化する。回転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
カランタウ１、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。バランサ軸７にお
いてバランサＭ−１とＭ　−２、８ｃ’−１とビー２が
第一１及び第３気筒相当部で特にクランク軸軸受９ａと
９ｂ、　９ｃと９ｄの個所に□相互に遠ざけて配置され
てい２２− るので、その軸受９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄの部分
のスペースの有効利用によりバランサ軸７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、Ｄつ
合成重心位置との関係でバランサ質量自体も小さくて済
む。バランサが各組で２個に分割して設けられるので、
これらの−所のみで充分且つ容易に所定の質量を付加す
ることができる。

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
入管１３が水平に連結しテｖＱｌｌサレ、’ｙ−ラコ＞
７しｙ＋ｊ−１４、Ａ　Ｃ０１５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、気化器１２、ＡＣＧ１５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
１７と干渉することになる。従って、２、この場合もバ
ランサ軸１をクランク軸１に近づけ得るならば、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くすること
ができる等、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−２，６ｂ−１，６ｂ−２，６
ｃｍ１．、６０Ｍ２．　ｕ−１，ｆｘｆ−２゜６ご−１
，８σ−ａ・・・カウンタウェイト、７・・・バランサ
軸、Ｍ−１，８１−２，８ｃ’−１，Ｗ−２−・・バラ
ンサ。 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気筒にはエンジンのｔｌ後及び回
   転質量に対するカウンタウェイトを、第２気筒にはエン
   ジンの往復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喰で反対方向に回転する１
   本のバランサ軸を設けて、該バランサ軸での上記クラン
   ク軸の第１及び第３気筒側各２個の軸受相当部に、２分
   割したバランサを２組段１ノたことを特徴とする３気筒
   エンジンのバランサ装置ｆ。