JPS6184434A - エンジンのバランサ装置 - Google Patents
エンジンのバランサ装置Info
- Publication number
- JPS6184434A JPS6184434A JP20449284A JP20449284A JPS6184434A JP S6184434 A JPS6184434 A JP S6184434A JP 20449284 A JP20449284 A JP 20449284A JP 20449284 A JP20449284 A JP 20449284A JP S6184434 A JPS6184434 A JP S6184434A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- balancer
- bearing
- shaft
- balancer shaft
- distance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/22—Compensation of inertia forces
- F16F15/26—Compensation of inertia forces of crankshaft systems using solid masses, other than the ordinary pistons, moving with the system, i.e. masses connected through a kinematic mechanism or gear system
- F16F15/264—Rotating balancer shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明はエンジンの振動、騒音を抑えるバランサ装置に
関し、その信頼性を向上させたものである。
関し、その信頼性を向上させたものである。
〈従来の技術〉
エンジン運転中はピストンの往復運動により、各気筒ご
とにアンバランス（約９合っていない）慣性力が発生し
ている。例えば、クランクシャフトが１２０’間隔にな
っている３気筒エンジンの場合は、各気筒で発生するア
ンバランス慣性力の和は約９合っているものの、第１気
筒と第３気筒に発生する慣性力の一部が、第２気筒を中
心とするモーメントを発生し、このため撮動や騒音をひ
きおこすこととなっていた。そこで、このようなモーメ
ントを打ち消して振動や騒音を抑えるため第１図に示す
バランサ装置が使用されている。このバランサ装置は、
同図に示すように、軸心に対して２個のバランスウェイ
ト１．２が対称に偏心して取り付けられたバランサシャ
フト３の両端が軸受４，５にて支持されると共にバラン
サシャフト３の図中右端に歯車６が嵌合して構成されて
おジ、この歯車６は図示省略したクランクシャフトに噛
合している。
とにアンバランス（約９合っていない）慣性力が発生し
ている。例えば、クランクシャフトが１２０’間隔にな
っている３気筒エンジンの場合は、各気筒で発生するア
ンバランス慣性力の和は約９合っているものの、第１気
筒と第３気筒に発生する慣性力の一部が、第２気筒を中
心とするモーメントを発生し、このため撮動や騒音をひ
きおこすこととなっていた。そこで、このようなモーメ
ントを打ち消して振動や騒音を抑えるため第１図に示す
バランサ装置が使用されている。このバランサ装置は、
同図に示すように、軸心に対して２個のバランスウェイ
ト１．２が対称に偏心して取り付けられたバランサシャ
フト３の両端が軸受４，５にて支持されると共にバラン
サシャフト３の図中右端に歯車６が嵌合して構成されて
おジ、この歯車６は図示省略したクランクシャフトに噛
合している。
従って、クランクシャフトが回転すると、この回転は歯
車６を介してバランサシャフト３に伝達され、バランサ
シャフト３が回転することとなる。
車６を介してバランサシャフト３に伝達され、バランサ
シャフト３が回転することとなる。
〈発明の解決しようとする問題点〉
バランサシャフト３にはバランスウェイト１゜２が対称
に偏心して取り付けられているため、バランスウェイト
１，２に作用する遠心力Ｆにより、バランサシャフト３
にたわみが生じる（図中に、たわみ曲線をｅで示ア）。
に偏心して取り付けられているため、バランスウェイト
１，２に作用する遠心力Ｆにより、バランサシャフト３
にたわみが生じる（図中に、たわみ曲線をｅで示ア）。
このため、その一端に取り付けられた歯車６が振れ回る
現象が起き、許容限界を越えるとクランクシャフトとの
噛み合いが外れることとなっていた。歯車６に代えてス
プロケット等を用い、ベルトやチェノを介してクランク
シャフトと連結し℃いる場合には、振れ回りの許容限界
は歯車６を用いる場合に比べて大きいものの、この限界
を越えるとスプロケットとチェノ等が外れることに変わ
りはなかった。このような歯車、スプロケット等の動力
伝達手段の振れ回りを許容限界内に押えるために、従来
では次の二通りの対策が講じられている。その１つは、
バランサシャフト３の剛性をあけるものであるが、断面
積の増加が必要でイナーシャ・重量の増加をともなう不
都合がある。もう１つの方法は、ベアリング４．５０４
辺にバランスウェイトを集中配置する方法であるが、ブ
ロックの構造、加工２組立てが困難で実施できない場合
が多いなどの問題がある。
現象が起き、許容限界を越えるとクランクシャフトとの
噛み合いが外れることとなっていた。歯車６に代えてス
プロケット等を用い、ベルトやチェノを介してクランク
シャフトと連結し℃いる場合には、振れ回りの許容限界
は歯車６を用いる場合に比べて大きいものの、この限界
を越えるとスプロケットとチェノ等が外れることに変わ
りはなかった。このような歯車、スプロケット等の動力
伝達手段の振れ回りを許容限界内に押えるために、従来
では次の二通りの対策が講じられている。その１つは、
バランサシャフト３の剛性をあけるものであるが、断面
積の増加が必要でイナーシャ・重量の増加をともなう不
都合がある。もう１つの方法は、ベアリング４．５０４
辺にバランスウェイトを集中配置する方法であるが、ブ
ロックの構造、加工２組立てが困難で実施できない場合
が多いなどの問題がある。
ところで、従来のバランサシャフト３においては、歯車
６等の動力伝達手段の取り付けられた一端側（以下、フ
ロント側という）におけるバランスウェイトｌと軸受５
との距離Ｘ、と他端側（以下、リア側という）における
バランスウェイト２と軸受４との距離ｘｂが等しいため
、回転中、軸受４，５に支持される点Ｒム、 ＲＢのた
わみ角１ａ ｒ ｊｂが等しかったのである。これに対
し、本発明ではｘｂ〉−ｘｌｌとすることにより、 ゛
フロント側における軸受５に支持される点８人のたわみ
角１１を小さくし、もって動力伝達手段の振れ回りを低
減することを目的とするものである。
６等の動力伝達手段の取り付けられた一端側（以下、フ
ロント側という）におけるバランスウェイトｌと軸受５
との距離Ｘ、と他端側（以下、リア側という）における
バランスウェイト２と軸受４との距離ｘｂが等しいため
、回転中、軸受４，５に支持される点Ｒム、 ＲＢのた
わみ角１ａ ｒ ｊｂが等しかったのである。これに対
し、本発明ではｘｂ〉−ｘｌｌとすることにより、 ゛
フロント側における軸受５に支持される点８人のたわみ
角１１を小さくし、もって動力伝達手段の振れ回りを低
減することを目的とするものである。
〈問題点を解決するための手段〉
斯かる目的を達成する本発明の構成は軸心に対して２個
のバランスウェイトが対称に偏心し１取り付けられたバ
ランサシャフトと、このバランサシャフトの両端を各々
支持する軸受と、このバランサシャフトの一端に取り付
けられてクランクシャフトからの動力を伝達する動力伝
達手段とからなるエンジンのバランサ装置において、上
記動力伝達手段の取り付けられたバランサシャフトの一
端側における上記軸受と上記バランサとの距離が、上記
バランサシャフトの他端側における上記軸受と上記バラ
ンサとの距離に比べて小さいことを特徴とする。
のバランスウェイトが対称に偏心し１取り付けられたバ
ランサシャフトと、このバランサシャフトの両端を各々
支持する軸受と、このバランサシャフトの一端に取り付
けられてクランクシャフトからの動力を伝達する動力伝
達手段とからなるエンジンのバランサ装置において、上
記動力伝達手段の取り付けられたバランサシャフトの一
端側における上記軸受と上記バランサとの距離が、上記
バランサシャフトの他端側における上記軸受と上記バラ
ンサとの距離に比べて小さいことを特徴とする。
く作用〉
作用を簡単に説明するため、バランサシャフトを第３図
に示すように点ＲＡ ＋ Ｒａで支持された単純はりと
して考えることとし、バランスウェイトの遠心力Ｆはそ
の重心で集中荷重とじ又働くものとする。フロント側に
おける遠心力Ｆによる点８人のたわみ角１ｍｌは下式（
１）で表され、図に現すと第４図に示すようになる。
に示すように点ＲＡ ＋ Ｒａで支持された単純はりと
して考えることとし、バランスウェイトの遠心力Ｆはそ
の重心で集中荷重とじ又働くものとする。フロント側に
おける遠心力Ｆによる点８人のたわみ角１ｍｌは下式（
１）で表され、図に現すと第４図に示すようになる。
但し、Ｅはは９の縦弾性係数、Ｉははシの断面二次モー
メントである。
メントである。
また、リア側における遠心力Ｆによる点８人のたわみ角
１ａ２は下式（２）で表される。
１ａ２は下式（２）で表される。
フロント側及びリア側における遠心力Ｆによる点ＲＡの
たわみ角１．は下式（３）に示すようにｉ、１と１１□
の和であられされ、図に現すと第５図に示すようになる
。
たわみ角１．は下式（３）に示すようにｉ、１と１１□
の和であられされ、図に現すと第５図に示すようになる
。
ｉｓ ” ｔ、、 ＋ ｆａ２・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（３）第５図におい工、破線で示すようにｘｌとＸｂと
が等しい場合にはたわみ角ｌ、は常に正であシ、このた
め、従来では動力伝達手段の振れ回りが生じていたので
ある。そこで、本発明では、Ｘｂ） ｘ、 ｆｆｐち、
第５図中に示す破線よシ下側の領域となるようにしてた
わみ角１１を小さくしたのである。ただし、ＸｂとｘＩ
Ｉの差が大きくなりすぎると１１〈０となり、逆位相の
たわみが生ずることとなるので、１．〉０の領域に限る
のが望ましい。従って、第５図中斜線で示す領域Ｃとな
るようにＸ＠ 、 Ｘｂを調整すると良い。
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
（３）第５図におい工、破線で示すようにｘｌとＸｂと
が等しい場合にはたわみ角ｌ、は常に正であシ、このた
め、従来では動力伝達手段の振れ回りが生じていたので
ある。そこで、本発明では、Ｘｂ） ｘ、 ｆｆｐち、
第５図中に示す破線よシ下側の領域となるようにしてた
わみ角１１を小さくしたのである。ただし、ＸｂとｘＩ
Ｉの差が大きくなりすぎると１１〈０となり、逆位相の
たわみが生ずることとなるので、１．〉０の領域に限る
のが望ましい。従って、第５図中斜線で示す領域Ｃとな
るようにＸ＠ 、 Ｘｂを調整すると良い。
尚、１１≧０となるためにはｘ、 、 ｘ、は下式（４
）を満足する必要がある。
）を満足する必要がある。
（１” （ｉ ｘａ）”）（ｌｘａ） ＜ｌ” Ｘｂ２
）Ｘｂ”？・”・’ （４）〈実施例〉 本発明のバランサ装置は第１図に示すようにフロント側
におけるバランスウェイト１と軸受５との距離Ｘ１がリ
ア側におけるバランスウェイト２と軸受４との距離ｘｂ
に比べて小さい他は、第１図の従来のものと同様とする
ことができる。
）Ｘｂ”？・”・’ （４）〈実施例〉 本発明のバランサ装置は第１図に示すようにフロント側
におけるバランスウェイト１と軸受５との距離Ｘ１がリ
ア側におけるバランスウェイト２と軸受４との距離ｘｂ
に比べて小さい他は、第１図の従来のものと同様とする
ことができる。
例えば、ｘ、／ｌ ＝ ０．１５ 、 ｘｂ／／ ＝
０．２０とすると、Ｘ−／ｌ ＝ ｘｂ／ｌ ＝ ０．
１５とした場合に比べ点ＲＡにおけるたわみ角１１を約
半分とすることができる（第５図参照）。Ｘｂ／ｌ ｔ
” ０．１５から０．２０とすると、ピッチングモーメ
ントが減少するので、これを補填するためにバランスウ
ェイト１，２を１．０７倍増量しなければならず、この
ためにたわみ角１１は７．６％増大するが、これを見込
んでも上述した効果は大きい。但し、点Ｒ＾のたわみ角
ｌ、が約１／２となる反面、点ＲＢのたわみ角１１が約
３７２倍となるが、リア側には歯車６等の動力伝達手段
が取り付けられておらず、たわみ角が軸受に及ぼす影響
にのみ注意し、許容範囲内とすればよい。尚、この許容
範囲はフロント側に比べ大きい。
０．２０とすると、Ｘ−／ｌ ＝ ｘｂ／ｌ ＝ ０．
１５とした場合に比べ点ＲＡにおけるたわみ角１１を約
半分とすることができる（第５図参照）。Ｘｂ／ｌ ｔ
” ０．１５から０．２０とすると、ピッチングモーメ
ントが減少するので、これを補填するためにバランスウ
ェイト１，２を１．０７倍増量しなければならず、この
ためにたわみ角１１は７．６％増大するが、これを見込
んでも上述した効果は大きい。但し、点Ｒ＾のたわみ角
ｌ、が約１／２となる反面、点ＲＢのたわみ角１１が約
３７２倍となるが、リア側には歯車６等の動力伝達手段
が取り付けられておらず、たわみ角が軸受に及ぼす影響
にのみ注意し、許容範囲内とすればよい。尚、この許容
範囲はフロント側に比べ大きい。
上述した実施例では、ｘ、／ｌ＝０．１５・ｘｂ／ｌ＝
０．２０としたが、これに限らず、第５図に示す斜線領
域Ｃ内となるように！、 、 ＸＩ、を調整すれば良い
。例えばｘ、／ｌ ＝ ０．１５ならば０．２５≧ｘｂ
／ｌ ＞ ０．１５ 、 ｘａ／ｌ ＝０．２０ならば
０．３２４ｚｂ／ｌ≧０．２０の範囲内となるように調
整すれば良い。
０．２０としたが、これに限らず、第５図に示す斜線領
域Ｃ内となるように！、 、 ＸＩ、を調整すれば良い
。例えばｘ、／ｌ ＝ ０．１５ならば０．２５≧ｘｂ
／ｌ ＞ ０．１５ 、 ｘａ／ｌ ＝０．２０ならば
０．３２４ｚｂ／ｌ≧０．２０の範囲内となるように調
整すれば良い。
〈発明の効果〉
以上、詳細に説明したように、本発明に係るエンジンの
バランサ装置では、フロント側におけるバランスウェイ
トと軸受との距離をリア側におけるバランスウェイトと
軸受との距離に比べて小さくしたので、フロント側にお
けるたわみ角が小さくなり、動力伝達手段の振れ回夛が
低減される。このため、クランクシャフトと動力伝達手
段との噛み合いや連結が外れることがなく、信頼性が向
上する。尚、図示例では３気筒エンジンを対象としたバ
ランサ装置を示しているが、これに限るものではなく、
４気筒以上のエンジンを対象としたバランサ装置につい
ても適用できるものである。
バランサ装置では、フロント側におけるバランスウェイ
トと軸受との距離をリア側におけるバランスウェイトと
軸受との距離に比べて小さくしたので、フロント側にお
けるたわみ角が小さくなり、動力伝達手段の振れ回夛が
低減される。このため、クランクシャフトと動力伝達手
段との噛み合いや連結が外れることがなく、信頼性が向
上する。尚、図示例では３気筒エンジンを対象としたバ
ランサ装置を示しているが、これに限るものではなく、
４気筒以上のエンジンを対象としたバランサ装置につい
ても適用できるものである。
第１図はエンジンのバランサ装置の正面図、第２図は第
１図中のＡ−Ａ線断面図、第３図はバランサシャフトと
して考えた単純はりの説明図、第４図はたわみ角１ｍｌ
とＸ、／ｌとの関係を示すグラフ、第５図はたわみ角１
１とＸ、／ｌとの関係を示すグラフである。 図面中、 １．２はバランスウェイと、 ３はバランサシャフと、 ４．５は軸受、 ６は歯車、 １％ ｌ ｉｂはたわみ角、 Ｆは遠心力である。
１図中のＡ−Ａ線断面図、第３図はバランサシャフトと
して考えた単純はりの説明図、第４図はたわみ角１ｍｌ
とＸ、／ｌとの関係を示すグラフ、第５図はたわみ角１
１とＸ、／ｌとの関係を示すグラフである。 図面中、 １．２はバランスウェイと、 ３はバランサシャフと、 ４．５は軸受、 ６は歯車、 １％ ｌ ｉｂはたわみ角、 Ｆは遠心力である。
Claims (1)
- 軸心に対して２個のバランスウェイトが対称に偏心して
取り付けられたバランサシャフトと、このバランサシャ
フトの両端を各々支持する軸受と、このバランサシャフ
トの一端に取り付けられてクランクシャフトからの動力
を伝達する動力伝達手段とからなるエンジンのバランサ
装置において、上記動力伝達手段の取り付けられたバラ
ンサシャフトの一端側における上記軸受と上記バランサ
との距離が、上記バランサシャフトの他端側における上
記軸受と上記バランサとの距離に比べて小さいことを特
徴とするエンジンのバランサ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20449284A JPS6184434A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | エンジンのバランサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20449284A JPS6184434A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | エンジンのバランサ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6184434A true JPS6184434A (ja) | 1986-04-30 |
| JPH0582495B2 JPH0582495B2 (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=16491422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20449284A Granted JPS6184434A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | エンジンのバランサ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6184434A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001955A3 (de) * | 1998-07-04 | 2000-03-16 | Werner Bauss | Ausgleichswelle |
| WO2006047807A3 (de) * | 2004-11-08 | 2006-07-06 | Magna Drivetrain Ag & Co Kg | Ausgleichswelle |
| CN104595028A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-05-06 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于发动机的平衡轴组件及具有其的发动机 |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP20449284A patent/JPS6184434A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001955A3 (de) * | 1998-07-04 | 2000-03-16 | Werner Bauss | Ausgleichswelle |
| WO2006047807A3 (de) * | 2004-11-08 | 2006-07-06 | Magna Drivetrain Ag & Co Kg | Ausgleichswelle |
| US7571703B2 (en) | 2004-11-08 | 2009-08-11 | Magna Drivetrain Ag & Co Kg | Balancing shaft |
| CN104595028A (zh) * | 2013-10-31 | 2015-05-06 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于发动机的平衡轴组件及具有其的发动机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582495B2 (ja) | 1993-11-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |