JPS5839850A - 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ｗＪＩＩ用３気筒エンジンにおい−（、ク
ランク軸自体にカウンタウェイトを設け、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質量による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＠
ＩＩＪＩするものｒ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
Ｃき、往復質量による慣性力は回転質量による場合と１
−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ＷＪ毎の慣性カルよ釣合い、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ｌ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号公報の如くりランク軸系の慣性
偶力とは大きざ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され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変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ｍａ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、クランク軸のカラン多
つェイトとバランサ軸のバランサによりつバランサ軸を
クランク軸側に近付けると共にその＠−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
ランクピン、４はコンロッド、５はピストンであり、ク
ランク腕２のクランクピン３と反対側延反線上に回転質
量による慣性りの全部と、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に対し同じ速麿で逆方向軽回転ζるバラン
サ軸１を１本設け、往復部−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ｒ、往復部
分の慣性質量をＩｐ、説明を判り易くするため回転部分
のクランクピン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−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−Ｇ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させることができて一
〇になり、合計すると（ｓｐ／２）＋ａｃ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
部層は３　（（ｓｐ／２　）＋−Ｃ）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、５− 図において第１ないしＪｆ１３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２４０°回転位置し、第３気筒は１２
０”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Ｆｐ１、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−ｍｐｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　　（θ　＋２４
０　）Ｆｐ２＝ｌｐｒ　　ω２　　ＣＯ３θ Ｆｐ３＝ｍｐｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１２０）そこ
で全体の慣性力は、 Ｆ　ｐｌ十Ｆ　Ｄ２＋　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１ＩＩＩＩＳ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＋Ｌ）　　　・＋
−Ｆｐ３（Ｓ＋２　　　Ｌ）で示される。

即ち、 −〇− Ｆｐｌ・Ｓ＋Ｆｐ２（Ｓ＋Ｌ）＋Ｆｐ３（８＋２　１）
＝−Ｊ’１ｓｐｒ　　ｏｏ２　１　ｓｉｎ　　θ−−−
（１）となって、Ｚ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。

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ｗ４４！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
の状態からθだけ動いた場合の２方向では、各ｈランタ
ウエイト質量による力１”　ｒｅａｌ、Ｆｒｅｃ２、Ｆ
　ｒｅｃ３が次のようになる。

Ｆｒｅｃｉ＝　　（ｌａｐ／２　　）　　ｒ　　Ｏ２Ｃ
Ｏ８（θ　＋２４０　　＋　１８０　　）１’：　ｒｅ
ｃ２＝　（ａｐ／２　）　ｒ　Ｏ２ｃｏｓ　　（θ＋１
８０）Ｆ　ｒｅｃ３＝　（ａｐ／２　）　ｒ　Ｏ２ｃｏ
ｓ　　（θ＋１２０＋１８０）従って、Ｚ方向の慣性力
は、 Ｆｒｅｃｌ　Ｆｒｅｃ２＋Ｆｒｅｃ３−０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Ｆ　ｒｅ
ｃｌ　−Ｓ　＋　Ｆ　ｒｅｃ２　（Ｓ　＋　Ｌ　）　＋
　Ｆ　ｒｅｃ３　（Ｓ　十２　し） ＝　（ｊ’ｊ／２　）　ｍｐｒ　Ｏ２１ｓｔｎ　θ−−
−（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方向の力による長手方向の慣性偶力
は次のようになる。

−（ｍ／２　）　ｍｐｒ　Ｏ２１ｃｏｓθ−−−（２ｂ
）即も、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６Ｇ
により生じる長手方向の慣性偶力は、Ｚ方向によるＹ輪
周りと、Ｙ方向によるＺ輪周りに生じ、両者を合成した
ものは次のようになる、。

（５／２　　）　　ｇ＋ｐｒ　　ｏａ２　１　ｓｉｎ　
　θ　−（ｊ’ｉ／２）ａｐｒ×ω２Ｌｃｏｓθ ＝　（打／２　）　　１ａｐｒω２１　（ｓｉｎθ−ｃ
ｏｓθ）・・・（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
ンタウェイト値、８σは、（旧／２）　（■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６
σ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。即ら両カウンタ
ウェイトｕ、６σ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２
方向の各カウンタウェイト＊ｉｉによる力Ｆ　ｒｅｃｌ
’　、　Ｆ　ｒｅｃ３’は、Ｆｒｅｃ１’　　−（Ｉｎ
／２　　）　　（−ｐ／２　　）　　ｒ　　ω２ｘｃｏ
ｓ（θ＋２４０　＋　１８０　＋　３０）９− Ｆｒｅｃ３’　　＝　　（Ｊｊ／２　　）　　（Ｉｎ／
２　　）　　ｒ　　ｃｃ＞２ｘｃｏｓ（θ＋１２０．１
．１８０−３０）となって、Ｚ方向慣性力は、 Ｆ　ｒｅａｌ’　＋　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、 Ｆｒｅｃ１’　　−３＋　Ｆｒｅｃ３’　　（Ｓ＋２１
＞＝　（ｊ’Ｎ／２　）　ｉｐｒ　ｃｏ２１．　ｓｉｎ
θ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゜１３気筒にのみ
１個ずつ設けてし結果的に慣性力は釣合い、長手り向の
慣性偶ｔＪｓ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、長手方向慣性偶力、即ち振れ
回りについて説明したが、ここで１０− （１）弐及び（３）式の長手偏力が残ることになり、こ
れを合成すると、 一月ｓｐｒ　　ω２　　Ｌ　ｓｉｎ　　θ　＋　（旧／
２　　）　　ｓｐｒ　　ｏｏ２ｘｉ−（ｓｉｎθ−ＣＯ
Ｓθ） ＝　−（ｆｉ／２　）　ｇｉｐｒ　ｗ２　Ｌ　（ｓｉｎ
θ＋ＣＯＳθ・・・（４） 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ｌにおいても各気筒に対応したバランサ８
ａ、　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復質
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ｊＩＡ合の７方向の力
Ｆ　ｒｅｃｌ、　Ｆ　ｒｅｃ２．　Ｆ　ｒｅｃ３は、Ｆ
　ｒｅｃｌ＝　　（ｗｐ／２　　）　　ｒ　　ｗ２　　
ｃｏｓ　　（θ　＋２４０　　＋　１８０　　）Ｆｒｅ
ｃ２−　　（ｓｐ／２　　）　　ｒ　　ｏｏ２　　ｃｏ
ｓ　　（θ　＋１８０　）１−　ｒｅｃ３＝　　（ａｐ
／２　　）　ｒ　ｏａ２　　ｃｏｓ　　（θ４１２０　
　＋　１’８０　　）となって、Ｚ方向慣性力は釣合い
、このＺ方向の力によるＹ軸周りの長手偶力は、 （ｊ”ｊ／２　）　ｇｉｐｒ　ω２１−ｓｉｎθ・・・
（２ａ′）また、Ｙ方向ではクランク軸と逆り向に回る
ためｍ牲が負になるが、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　）　ｓｐｒ　ω２　Ｌｃｏｓθ−−−（２ｂ’）従
ってバランサ軸鋼のバランサ８ａないし８ｃにより生じ
る長手方向の慣性偶力も、Ｚ方向によるＹ輪周りと、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
。

（Ｊ’ｊ／２　　）−ｐｒ　　ω２　　Ｌ　　（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
ンサ蒔及び第３気筒相当のバランサビの質量は−１）／
２にＶＪ／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りの釣合い、
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１２図と同じであり、θ
だけ動いた位置での第１ないし一３気筒に働く力、Ｆｃ
ｌ、　Ｆｃ２．　ｌ”ｃ３は次のようになる。

１３− １３−Ｆｃ１＝　　ω２　　ｃｏｓ　　（θ＋２４０　
）Ｆ　Ｃ２−ｓｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　θＦｃ３＝
ｉ＋ｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　（θ＋１２０　）これ
により回転質量によるＹ輪周りの長手偏力が、−ｍ　ｇ
ｉｃｒ　　ω２　Ｌｓｉｎ　　θ　　　−＝　　−（５
ａ）Ｚ軸周りの長手偏力が、 ５−Ｃ「ω２Ｌａｏｓθ　・・・（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Ｚ輪周りに
生じることになり、合成すると次のようになる。

一４ｊｇ＋ｃｒ　ω２　Ｌ、　（ｓｉｎθ−ｃｏｓθ）
　−−−（６）次いで、この回転質−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６Ｇ
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　
ｒｏｔｌ、　Ｆ　ｒｏｔ２．　Ｆ　ｒｏｔ３は次のよう
ｋなる。

Ｆｒｏｔｌ＝ｓｃｒ　　ω２　　ｃｏｓ　　　（θ　）
　　２４０　　＋　１８０　　）ＦｒＯ１２＝ＩＣｒ　
　（ｔ）２　　Ｃ０１ｉ　　（θ　＋１８０　）Ｆｒｏ
ｔ３＝ｓｃｒ　ω２　ｃｏｓ　　（θ＋１２０　＋１８
０　）これにより、２方向によるＹ軸周りの長手偶力が
、１４− ｆｊｇ＋ｃｒ　　ω２　　Ｌｓｉｎ　　θ　　　　　−
−−（７ａ）Ｙ方向によるＺ軸周りの長手偶力が、 −５霞Ｃ「　ω２　Ｌｃｏ５　　θ　　　　　・　・　
・　（７ｂ）になり、両者を合成した振れ回りが次のよ
うになる。

ＪＴｍｃｒ　ｗ２Ｌ　（ｓｉｎθ−ＣＯＳθ）　−−（
８）ところでかかる回転質量による場合も１４図に示す
如く、質量をＩＣに＜ｍ／２　）を乗じ、３０″位相を
進ませまたは遅らせることにより＊ｉ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）式の同様の長手偏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に、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＠の質量に対する釣合い
を図る場合もそれぞれ各気Ｉｉｌ毎と、第１及び第３気
筒側に分離集中づるものとがある。従ってこのような２
種の質−を−緒にまとめ見っ一種類の釣合い法で解決す
ることも可能であるが、各質量毎に分番プ且っそれぞれ
異なる釣合い法を用いる方が好ましい場合がある。

ぞこで、クランク軸１で番よ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゜ｅ
ｂ−１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２ｍ１１所
にカウンタウェイト側−五とｆｉｊ−２，［ｉσ−五と
６ご＝２が同様に設けである。またバランサ軸７では不
釣合いなｕｍｍ分の質量によるしのを釣合わせれば良く
、このため第５図のような技術思想に基づいており、こ
の場合に例えば第１及び第３気筒相当部としてクランク
軸１の内外側の軸受９ａ、　９ｄを選択してそれらの個
所に独立したバランサ８ａ、　８ｃが、第２気筒相当部
としてはクランク軸１の内側の２個の軸受９ｂ、　９ｃ
を選択してそれらの個所に：２分割したバランサ５ｂ−
ｉ　、　８ｔＬ２が設けである。

かかる構成において、クランク軸側の釣合いを考えるに
、回転部分の質量に対するカウンタウェイＦ６ｆ−ｘト
ｌ１ｉｉｆ−ａｎ　ｅご−１ト８（’　−ａ　ｋ：　ツ
イテｕ　、　２個所に分離集中するものであるから各気
筒側の合成買置ヲｓｉｃニ（５／２　）を乗じ、３０’
位相ＷＩＩすれば良（、各気筒のピッチを第２図同様に
Ｌとすると、長手偏力に対しては、 ５ｃ（ｆｆｉ／２　　）　　ｘ　　２Ｌ−旧−ｃｌを発
生させれば良い。

従って、カウンタウェイトｅｔｒ−ｉ、ｍ−２の合成質
■をＭＣａ′、カウンタウェイト（ｔ’　−ｔ　、　１
３ｔ１’−ａ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Ｍ　ｃａ’　−
ｐＪｉ　ｃｃ’を保持する。

またカウンタウェイトｕ−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ｅｌ　−１
と６σ−ａのＹ軸に対する合成重心位置をＬ＋Ｖ’とす
ると、 １７− Ｍｃａ’　　（Ｌ＋　　ｘ’　　＋Ｌ＋　　ｙ’　　）
＝１ｊｍｃＬを満たせば良いので、次の一般式になる。

Ｍｃａ’　＝ＭＣＣ’　＝ＪｊｓｃＬ／　（２Ｌ−＋　
ｘ’　＋　ｙ’　）・・・（９ａ） 次いで往復部分の質−に対するカウンタウェイ）−６ａ
−１と６ａ−２、６ｂ−１と６ｂ−２、６ｃｍ１と６０
−２については、それぞれの合成質量をＭｃａ、　ｒｙ
ｌｃｂ、　ＭＣＣ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＝　Ｍ　ｃｃ
を保持する。

また、第２気鉤のカウンタウェイト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６８−２の合ｌＩｃ重心位置をＬ十×、第３気
筒のカウンタウェイト６Ｃ−１と６Ｇ−２の合成重心位
置をＬ＋ｙとすると、 Ｍｃａ（Ｌ＋Ｘ　）＝Ｍｃｃ（Ｌ＋ｙ　）により、ｘ　
＝　ｙを保持する。

そして、長手偶力に対してはＹ方向成分を取出して、 （Ｍｃａ（Ｌ十ｘ）　＋Ｍｃｃ（Ｌ＋ｙ）　）　　ｃｏ
ｓ３０＝　（Ｉ５／２　）　ＩｐＬ １８− を渦たＵば良く、次の一般式になる。

Ｍｃａ＝　Ｍｃｂ−Ｍｃｃ＝　　（１／２　　）　　−
１）Ｌ／　　（Ｌ＋　　Ｘ）・・・（９ｂ） 以上、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、いずれも合成重心位置ｘｌ
　、　　ｙｌ　、ｘ、ソの値を大きくして遠ざける程質
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６ａ−１と６ａ−２，側−
１とば−ａの合成重心位置、カウンタウェイト６ｃｍ１
と６ｃｍ２．６ご−１と６ご−２の合成重心位置を中心
に一致させて、第２気筒でのカウンタウェイトｓｂ−，
と６ｂ−２の合成重心位置を中心に一致させて、ｘ’　
＝　ｙ’　＝　ｘ＝　ｙ　−０とすると、回転部分の質
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（ｍ／２　）■Ｃとなり、往復部分の質量に対
する第１ないし第３気鏑の３個所のカウンタウェイト質
量は（１／２）−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両質量
に対するカウンタウェイトが３０°の内直で設けられる
が、実際にはこれらをベクトル合成次いでバランサ軸７
ではエンジンの往復質量に対するものを各気同相当部毎
で釣合わせるのであるから、各気筒相当部においでｍｐ
／　２の質量でハーフバランスさせれば良い。そこでバ
ランサ８ａ。

８Ｃの質量をＭｂａ、Ｍｂｃとし、２分割されているバ
ランサ８ｔＬ、　、　８ｂ−２の合成質−をＭｂｂとし
、中央のバランサａｂ−ｉ　、ａｂ−、、の合成重心位
置に対するバランサ８ａ、　８ｃの位置をＬ＋　Ｘ″、
　ｔ−＋　ｙ”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＝Ｍｂｃ　　　ｘ″＝　
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＋　　ｙ″＞　）　　ｃｏｓ
３゜＝　　（ｊ’ｊ／２　　）ｓｐＬ の関係を満たせば良く、次の一般式になる。

Ｍｂａ＝Ｍｂｂ＝Ｍｂｃ＝ｇ＋ｌ）Ｌ／　２　（Ｌ−＋
−ｘ”　）・・・　（２）） 従って、クランク軸１の軸受９ａと９ｂに対する９Ｃと
９ｄのピッチが異なる場合でも、中央のバランサａｂ、
と８ｂ−２の合成重心位置の選択により４個のバランサ
８ａ、　８Ｌ１　、８ｂ−２、８ｃを軸受９ａ、　９ｂ
、　９ｃ、　９ｄの相当部にすることができ、軸受側が
等しいピッチであれば、バランサａｂ、　、　８ｂ−２
の質−を等分することで容易に行い得る。また、バラン
サ８ａ、　８ｃが第１及び第３気筒の中心から外側にず
れているのぐ、その中心を各気筒相当部とした場合に比
べてバランサ質量が小さくて済むことｋなり、すべての
バランサ８ａ、　８Ｌ１　、８ｂ−２、８ｃが軸受部ノ
スペースの有効利用を図っている。

こうして、クランク輪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（ｄ−ｓとｄ−２，
６（’−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１に設ける。また、バランサ軸１ではバ
ランサ８ａ、　８ｂが第１及び第３気鏑の軸受９ａ。

９ｄ相当部で、２分割したバランサ８ｂ−１・、　８ｂ
−ａが第２１− ２気筒の軸受９ｂ、　９ｃ相当部で（２））式の質量に
より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。

そして、１べてのバランサ８ａ、　８ｂ−１、８ｂ−２
、８ｃがクランク軸１のカウンタウェイト位置からずれ
た軸受相当部に配置されてそのカウンタウェイトとの干
渉が回避された構造であるので、バランサ軸１をバラン
サ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側に近付【ノた配置が可能になる。

尚、上記実施例では第２気筒相当部のバランサを２分割
したものを示したが、第２気筒相当部としてクランク輪
軸受９ｂ、　９０のいずれか１個を選択して第１または
第３気筒相当部のバランサを２分割することもできる。

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ｗ量によるものを分けて扱い、２２− 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―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閤して一般
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においてすべてのバランサ８ａ、　８Ｌ４　、
６ｂ−ａ　。

８Ｃがクランク軸軸受相当部に相互に遠ざけて配置され
ているので、その軸受部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に近付けることが可能になっ
て小型化に寄与し、バランサ質量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て、且つこのエンジン本体１
０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Ｆ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銅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４ノられ、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１をクランク軸１に近付は得るならば、触媒」ン
バータ１１等との干渉が回避され、エンジン本体１０を
モ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
動準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　、６ｃｍ２．６１−ｚ、　＊−ａ。 ６σ−１，６σ−２・・・カウンタウェイト、７・・・
バランサ軸、８ａ、　８Ｌ１　、８ｂ−２、８ａ−・・
バランサ、９ａ、　９ｂ、　９ｃ、　９ｄ・・・クラン
ク軸軸受。 特許出願人　　　富士垂工栗株式会社 代理人弁理士　　小　槙　信　浮 同　弁理士　　村　井　　　進 ２５−

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し速度で反対方向に回転する１本
   のバランサ軸を設け、該バランサ軸において第１ないし
   第３気筒のうらの２つの気筒のそれぞれ１個のクランク
   軸軸受相当部の２個所には独立したバランサを、残りの
   １つの気筒の２個のクランク軸軸受相当部の２１所には
   ２分割したバランサをハーフバランスサベく設けたこと
   を特徴とする３気筒エンジンのバランサ装置。