JPS6065935A - Ｖ型多気筒エンジン - 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】 この発明は、三気筒以上の気筒を有するＶ型多気筒エン
ジンに関する。

従来より、三気筒以上の気筒を有するＶ型多気筒エンジ
ンでは一次慣性力が残るという不都合がある。

この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、エンジンの一次慣性力をバランスさせることを目的
とし、その特徴とするところは、各気筒と、各気筒のク
ランクピンおよびバランスウェイトとを所定の数式に合
致するよう配置させる点にある。

以下、この発明の実施例を図に従い説明する。

第１図と第２図において、自動二輪車１にはエンジン２
が搭載され、このエンジン２は四つの気筒３を有するＶ
型多気筒エンジンとされる。各気筒３はピストン４を有
し、一方、クランクケース５内にはクランク軸６が設け
られる。そして、ピストン４とクランク軸６のクランク
ピン７とがコンロッド１０で連結される。８は車体フレ
ーム、９は前輪、１１は後輪、１２はハンドルである。

第１図から第３図において、気筒３群の最左側の気筒が
基準気筒３ａたる第１番目気筒とされ、これから右側寄
りに順次節２．３．４番目気筒とされる。ｉは第１番目
の気筒を意味し、この気筒を３ｉで示す。特に、第３図
において、クランク軸６の回転中心１６に対し基準気筒
３ａのクランクピン７と第１番目の気筒３のクランクピ
ン７とのなす角度がα五とされ、同上回転中心１６に対
し基準気筒３ａと第１番目の気筒３とのなす角度がβｌ
とされる。また、各気筒３の往復質量をそれぞれｍとす
ると共にクランク軸６に取り付けられるバランスウェイ
ト１７の質量をＷとした場合のｗ　／　ｍの値がｋとさ
れ、また、回転中心１６に対し基準気筒３ａとバランス
ウェイト１７とのなす角度がαとされる。

そして、基準気筒３ａの一次慣性力のＸ方向、Ｘ方向の
成分をＦｉＸ、Ｆｌｙとした場合の一般式は次の如くで
ある。ただし、ｒはクランクピン７の回転半径、ωはエ
ンジン回転数（ｒａｄ　／５ｅｅ）θは回転中心に対し
基準気筒３ａと同気筒３ａのクランクピンとのなす角度
である。

ＦＩＸ　＝ｍｒω２ｃｏｓ（θ＋αｉ−β１　）　ｃｏ
ｓβＩＦ１ｙ＝ｍｒω２ＣＯ８（θ＋ａ１−β１　）　
ｓｉｎβｉまた、エンジン２全体から発生する一次慣性
力のＸ方向、Ｘ方向の成分をＸ、Ｙとした場合の一般式
は次の如くである。

Ｘ＝ΣＦＩ　Ｘ　＋ｋｍｒω２ｃｏｓ　（θ＋α）ｉ＝
１ Ｃａｔ　−β１　）　ｃｏｓ　β１　＋ｋｓｉｎ　ａ〕
　ｓｉｎθ（αｌ　−β１　）　ｓｉｎ　β１　＋ｋｃ
ｏｓ　ａ〕　ｓｉｎθここで、−次慣性力をバランスさ
せるためには。

Ｘ　＝　０ Ｙ＝０ である。

これを満たすためには次の条件を満足しなければならな
い。

会・・　（１） ・・ｅ　（２） 拳　・　・　（３） 一Σ　５ｉｎ（αｌ　−β１　）　ｓｉｎ　β１　＋　
ｋｃｏｓ　ａ＝　０・　・　・　（４） ここで、式（１）一式（４）とすると また、式（２）一式（３）とすると 基準気筒３ａを基準として、α１＝Ｑ、βＩ＝０とする
と 式（５）より 式（６）より 次に、式（７）　、　（８）を満足するα１、βｌの関
係をめ、その条件下で式（１）　、　（２）を満足する
に、αの関係をめる。

式（１）　、　（２）は次のように変形できる。

Σｃｏｓ　（αＩ−β１　）　ｃｏｓβｉｉ＝２ ＋ｋｃｏｓ　αニー　１　・　φ　・　（９）＋　ｋ　
ｓｉｎα＝Ｏｓ　ｍ　＊　（１０）即ち、式（７）〜（
１０）を満足するようにαＩ、β１．ｋ、αを設定すれ
ば一次慣性力をバランスさせることができる。

次に、上記構成を具体的な数値により説明する。

第４図において、気筒数は三気筒とされ、３ｂが第２番
目の気筒、３ｃが第３番目の気筒とされる。この場合、
式（７）によれば、 ｃｏｓ　（α２−２β２　）　＋ＣＯ３（α３−２βａ
）＝−１ ｓｉｎ（α２−２β２）　＋ｓｉｎ　（α３−２β３）
＝Ｏ これを満足する条件は、 α２＝２β２＋−π±２ｎπ　・・・（１１）α３＝２
β３−一π±２ｎ’π　・・・（１２）となる。

ただし、ｎ＝ｏ、Ｉ、２，３＊＊ａ ここで、β２＝β３＝βの場合、式（１１）、（１２）
％式％（１３） （１４） ここで、α２＝０としクランクピン７の回転中心１６回
りの周方向位置を２カ所とした場合には、上記式（１３
）、（１４）は、 β＝−−±ｎπ α３＝２（β−−＋ｎπ） で示される。

上記式において、ｎ＝ｏとしたとき、ｎ＝−６０６でα
３＝１２０’　となる（第５図（ａ）もしくは第５図（
ｂ）図示）。また、ｎ＝１としたとき、ｎ＝１２０”、
α３＝１２０’　となる（第５図（ｃ）もしくは第５図
（ｄ）図示）。

また、α３＝０とした場合には、上記式（１３）、％式
％） ） また、上記式（１３）、（１４）は、βニーとしたとき
、 α２＝−π±２ｎπ α３＝−±２ｎπ となる（第６図）。

また、同様に式（１３）、（１４）は、βニーとしたと
き、 α２＝−π±２ｎπ α３＝−一±２ｎπ となり、ｎ＝ｏとすれば、α２＝−π、αａ＝−一とな
る（第７図）。

上記の場合、βは任意に選択できる。

次に、前記ｗ（＝ｋｍ）とαの決定につき説明する。

れば、 α２−β＝β＋−π±２ｎπ α３−β＝β−−π±２ｎπ であり、これらを式（９）　、　（１０）に代入して整
理すると、 ｋｃｏｓ　ａ＝　−５ｉｎ２β　−−−（＋５）ｋｓｉ
ｎ　ａ＝ｓ＋ｎβＣＯ８β°−−−（１Ｂ）式（１５）
より ｔａｎ　αニ　−ｃｏｔβ α＝β±−（但しｃａｓ　α≦０）・・・（１７）？ 式（１５）、（１６）より に２＝ｓｉｎ　２β　−−−（１Ｂ） 式（１７）で決まる位置にｋｍの質量を付加すれば一次
慣性力がバランスする。

ここで、例えばβニ９０°の時には、第６図に示すよう
に基準気筒３ａのクランクピン７から１８０″の位置に
ｍの質量で付加すればよい。また、ｎ＝４５°の時には
第７図に示すように基準気筒３ａのクランクピン７から
１３５°の位置に−ｍの質量を付加すればよい。

なお、」−記の場合、基準気筒を最左側の気筒としたが
、この基準気筒は何番目の気筒であってもよい。

この発明によれば、エンジンの一次慣性力がバランスさ
れることとなり、車両においては、乗心地の向上が達成
されて有益である。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示し、第１図は自動二輪車の全
体側面図、第２図は第１図のＩＩ　−ＩＩ線矢視断面図
、第３図は気筒とクランクビンの配置関係を示す一般説
明図、第４図は三気筒の場合における呑気筒とクランク
ビンの配置関係を示す一般説明図、第５図の各図は第４
図の具体例を示す説明図、第６図と第７図はそれぞれ主
にバランスウェイトに関する具体的説明図である。 ２争・エンジン、３・・気筒、３ａ＊・基準気筒、６・
Φクランク軸、７・拳クランクビン、１６・・回転中心
、１７・φバランスウェイト。 １ 手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和５８年特許願第１７１９５０号 ２、発明の名称　Ｖ型多気筒エンジン ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　静岡県磐田市新貝２５００番地 氏名（名称）　（ＡＯ７）　ヤマハ発動機株式会社４・
代理人　〒５５０ 住所　大阪市西区新町１丁目２番１３号新町ビル　汎（
０８）５４１−５１２８■６、補正の内容 （１）　明細書第２頁第１５行に「エンジンでは」とあ
るを「エンジンでは一般に」と補正する。 （２）　同上第３頁第４行に「第１図と第２図において
、」とあるを「まず、第１図と第２図によりＶ型多気筒
エンジンの構成を説明すると、」と補正する。 （３）　同上同頁第１２行に「第１図から」とあるを「
以下三気筒Ｖ型エンジンの場合について第３図に従って
説明する。」と補正する。 （４）　同上同頁第１４行に「第２．３．４番目」とあ
るを「第２．３番目」と補正する。 （５）　同上同頁第１６行に「特に、第３図において、
」とあるを削除する。 （６）　同上第４頁第７行に「基準気筒３ａＪとあるを
「一般に１番気筒３ｔＪと補正する。 （７）　同一上第５頁第１行に「（αｌ十β五）」とあ
るを「（αＩ−β１）」と補正する。 （８）　同上第６頁第９行に「α１＝０、βｌ−０」と
あるを「α１＝０、β１＝Ｏ」と補正する。 （９）同上第９頁第１４行に「上記の場合、」とあるを
「上記のように、」と補正する。 ０７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、三気筒以上の気筒を有するエンジンの一次慣性力を
   バランスさせるべく、 ＝−１ ！０ ただし、ｉ；多気筒のうちのいずれか一つの気筒を基準
   気筒とし、これに対し第 ２．３．４・・・番目気筒と各々 選択した場合の第１番目の気筒 αＩ　；クランク軸の回転中心に対し基準気筒のクラン
   クピンと第１番目の 気筒のクランクビレとがなす角度 β１　；同上回転中心に対し基準気筒と第１番目の気筒
   とがなす角度 に；各気筒の往復質量をそれぞれｍと し、クランク軸に取り付けられる バランスウェイトの質量をＷとし た場合のｗ　／　ｍの値 α；同上回転中心に対し基準気筒のク ランクピンとバランスウェイトと がなす角 の各上式を満足するように各数値を設定したことを特徴
   とするＶ型多気筒エンジン。