JPS648221B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS648221B2
JPS648221B2 JP56083419A JP8341981A JPS648221B2 JP S648221 B2 JPS648221 B2 JP S648221B2 JP 56083419 A JP56083419 A JP 56083419A JP 8341981 A JP8341981 A JP 8341981A JP S648221 B2 JPS648221 B2 JP S648221B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
rotating
flywheels
rotation
reverse
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.)
Expired
Application number
JP56083419A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57200744A (en
Inventor
Michio Oota
Kazumi Aoki
Sakito Kamei
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanadevia Corp
Original Assignee
Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Shipbuilding and Engineering Co Ltd
Priority to JP56083419A priority Critical patent/JPS57200744A/ja
Priority to KR8202098A priority patent/KR870000707B1/ko
Priority to GB8214380A priority patent/GB2099512B/en
Priority to DE3218956A priority patent/DE3218956A1/de
Priority to DK240482A priority patent/DK156913C/da
Priority to CH3286/82A priority patent/CH658885A5/de
Priority to NO82821790A priority patent/NO159206C/no
Publication of JPS57200744A publication Critical patent/JPS57200744A/ja
Publication of JPS648221B2 publication Critical patent/JPS648221B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/22Compensation of inertia forces
    • F16F15/26Compensation 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
    • F16F15/264Rotating balancer shafts

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)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、内燃機関に発生する上下および左
右の1次不平衡モーメントを同時に補償するよう
にした内燃機関の1次不平衡モーメント補償装置
に関する。
一般に、内燃機関、たとえば、4気筒のデイー
ゼル機関には、駆動時に上下および左右の1次不
平衡モーメントが発生する。そこで従来は、機関
のシヤフトの前端および後端にカウンタウエイト
を取付けたはずみ車を装着し、はずみ車がシヤフ
トの回転に伴つて回転することにより1次不平衡
モーメントの補償を行なつている。
しかし、前述の場合、上下の1次不平衡モーメ
ントと左右の1次不平衡モーメントとの和が一定
の関係になるため、一方の1次不平衡モーメント
の補償を行ないその1次不平衡モーメントを減少
させると、他方の1次不平衡モーメントが増加
し、上下および左右の1次不平衡モーメントを同
時に補償することは不可能である。
また、従来、上下の2次不平衡モーメントを補
償し、一方向すなわち上下方向の起振力を減少す
るために、チエーンバランサや電動式消振機が使
用され、たとえば、チエーンバランサや電動消振
機を、上下および左右の1次不平衡モーメントの
補償に適用させた場合、カウンタウエイトや消振
機が非常に大きなものとなり、船舶のデイーゼル
機関などに搭載することは困難である。
この発明は、前記の点に留意し、簡単な構成
で、かつ、クランクシヤフトの軸線方向に若干容
積を要しても、前記軸線に直交する方向には容積
を要さず、全体として小形であり、内燃機関に生
ずる上下および左右の1次不平衡モーメントを同
時に補償する補償装置を提供することを目的とす
る。
前記目的を達成するために、この発明は、クラ
ンクシヤフトの両端にそれぞれ装着され前記シヤ
フトの回転方向に回転する正回転はずみ車と、前
記シヤフトの両端の外側に前記シヤフトの軸線上
の軸にそれぞれ設けられた1個ずつの逆回転はず
み車と、前記シヤフトの両端の前記正回転はずみ
車とそれぞれの前記逆回転はずみ車との間にそれ
ぞれ介在され前記正回転はずみ車に対し前記逆回
転はずみ車を逆回転させる傘歯車と、前記両正回
転はずみ車にそれぞれ取付けられた正回転用カウ
ンタウエイトと、前記両逆回転はずみ車にそれぞ
れ取付けられた前記正回転用カウンタウエイトと
異なる重量の逆回転用カウンタウエイトとを備え
たことを特徴とする内燃機関の1次不平衡モーメ
ント補償装置である。
前記のように構成されたこの発明は、両逆回転
はずみ車が、クランクシヤフトの両端に装着され
た正回転はずみ車の外側に、前記シヤフトの軸線
上の軸に設けられ、正回転はずみ車と逆回転はず
み車が傘歯車により連結されているため、クラン
クシヤフトの回転数と同一回転数で正、逆回転は
ずみ車が回転し、上下、左右の1次不平衡モーメ
ントを同時に補償し、構成が簡単であり、かつ、
クランクシヤフトの軸線方向に若干容積を要して
も、前記軸線に直交する方向の容積を要さず、全
体として小形になる。
この発明の1実施例を第1図ないし第5図を参
照して以下に説明する。
第1図ないし第3図において、1は4気筒のデ
イーゼル機関、2はデイーゼル機関1内に設けら
れたクランク、3はクランク2の回転により回転
するクランクシヤフト、4,5はシヤフト3の両
端に装着された2個の正回転はずみ車であり、シ
ヤフト3の回転によりシヤフト3と同方向に回転
する。6,7は両はずみ車4,5それぞれに設け
られた正回転歯車、8,9は両正回転はずみ車
4,5それぞれ外方にシヤフト3の軸線上の軸に
設けられた2個の逆回転はずみ車、10,11は
逆回転はずみ車8,9それぞれに設けられた逆回
転歯車、12a,12bは一方の正回転歯車6と
一方の逆回転歯車11との間に設けられた2個の
一端側傘歯車であり、一方の逆回転はずみ車8を
一方の正回転はずみ車4に対し逆方向に同一の回
転数で回転させる。13aは一端側傘歯車12
a,12bの受け台、14a,14bは他方の正
回転歯車7と他方の逆回転歯車10との間に設け
られた2個の他端側傘歯車であり、他方の逆回転
はずみ車9を他方の正回転はずみ車5に対し逆方
向に同一の回転数で回転させ、一端側傘歯車12
a,12bと同様に受け台13bに取付けられて
いる。15,16は両回転はずみ車4,5それぞ
れに取付けられた2個の正回転用カウンタウエイ
ト、17,18は両逆回転はずみ車8,9それぞ
れに取付けられた2個の逆回転用カウンタウエイ
トであり、両逆回転用カウンタウエイト17,1
8それぞれの重量が両正回転用カウンタウエイト
15,16それぞれの重量と異なる。なお、第3
図の矢印が回転方向を示す。
そして、両正回転用カウンタウエイト15,1
6の重量をWとし、両逆回転用カウンタウエイト
17,18の重量をWとし、さらにシヤフト3が
角速度ωで回転した場合、第4図に示すように、
両正回転用カウンタウエイト15,16それぞれ
を2個の正回転質量球15′,16′に置換すると
ともに、両逆回転用カウンタウエイト17,18
それぞれを逆回転質量球17′,18′に置換し、
両正回転質量球15′,16′それぞれのシヤフト
3の中心線からの距離をR1に設定するととも
に、両逆回転質量球17′,18′それぞれのシヤ
フト3の中心線からの距離をR2に設定し、さら
に、両正回転質量球15′,16′間の距離、およ
び両逆回転質量球17′,18′間の距離それぞれ
をL1,L2とすると、両正回転質量球15′,
16′および両逆回転質量球17′,18′それぞ
れのカツプリングモーメントma,mbが、つぎの
(1)式および(2)式それぞれで示され、ma+mbから
求まる上下の補償用1次不平衡モーメントが生じ
るとともに、ma−mbから求まる左右の補償用1
次不平衡モーメントが生じる。
ma=(W/g)・R1・ω2・L1 ……(1)式 mb=(W/g)・R2・ω2・L2 ……(2)式 一方、いわゆる無補償の場合の上下および左右
の1次不平衡モーメントWva,Mhbそれぞれを
簡単な数式で表わすと、つぎの(3)式および(4)式そ
れぞれのようになる。
Mva=mv・cos(θ+ε) ……(3)式 Mha=mh・sin(θ+ε) ……(4)式 なお、mv,mhが上下および左右の最大の1次
不平衡モーメントそれぞれを示し、θが回転角度
を示すとともにεが初期位相を示す。
そこで、無補償の場合の起振モーメントである
両1次不平衡モーメントMva,Mhaを両正回転
用カウンタウエイト15,16および両逆回転用
カウンタウエイト17,18により補償し、無補
償の場合の両1次不平衡モーメントMva,Mha
それぞれを、前述の両補償用1次不平衡モーメン
トそれぞれにより打ち消して補消し、補償された
上下および左右の1次不平衡モーメントMvb,
Mhbそれぞれを零にする。
ここで、補償された上下および左右の1次不平
衡モーメントMvb,Mhbは、つぎの(5)式および
(6)式で示され、mv′,mh′それぞれが両正回転用
カウンタウエイト15,16および両逆回転用カ
ウンタウエイト17,18による両補償用1次不
平衡モーメントの最大を示し、γが前述のmv′,
mh′の初期位置を示す。
Mvb=mv・cos(θ+ε) +mv′・cos(θ+γ)=0 ……(5)式 Mvb=mh・sin(θ+ε) +mh′・sin(θ+γ)=0 ……(6)式 すなわち、両正回転用カウンタウエイト15,
16の重量Wと、両逆回転用カウンタウエイト1
7,18の重量wとの調整、および各カウンタウ
エイト15,16,17,18の各はずみ車4,
5,8,9への取付位置を調整し、mv′=ma+
mb=β・mo,mh′=ma−mb=moかつ、ε=γ
+180゜にすることにより、(5)式および(6)式がつぎ
の(7)式および(8)式それぞれに書き換えられる。な
お、β=mv′/mh′である。
Mvb=mv・cos(θ+ε)+β・mo・cos(θ+ε−180
゜) =mv・cos(θ+ε)−β・mo・cos(θ+ε)…
…(7)式 Mhb=mh・sin(θ+ε)+mo・sin(θ+ε−180゜) =mh・sin(θ+ε)−mo・sin(θ+ε)……(8
)式 さらに、(7)式および(8)式それぞれが常に零にな
り、無補償の場合に発生する1次不平衡モーメン
トMva,Mvbが零になることから、つぎの(9)式
および(10)式が成立する。
mv=β・mo=ma+mb ……(9)式 mh=mo=ma−mb ……(10)式 また、(9)式および(10)式からつぎの(11)式および(12
)
式が成立する。
ma=(1+β)・mo・(1/2) ……(11)式 mb=(1−β)・mo・(1/2) ……(12)式 そして、第5図aの実線に示す無補償の場合に
生じる上下の1次不平衡モーメントMvaに対し
て、同図aの破線に示すように、上下の補償用1
次不平衡モーメントが逆モーメントとして作用
し、無補償の場合の上下の1次不平衡モーメント
が上下の補償用1次不平衡モーメントにより打ち
消されて零になる。同様に、同図bの実線に示す
無補償の場合に生じる左右の1次不平衡モーメン
トに対して、同図bの破線に示すように、左右の
補償用1次不平衡モーメントが逆モーメントとし
て作用し、無補償の場合の左右の1次不平衡モー
メントが左右の補償用1次不平衡モーメントによ
り打ち消されて零になる。
したがつて、前記実施例によると、両正回転は
ずみ車4,5それぞれに重量Wの両正回転用カウ
ンタウエイト15,16それぞれを取付けるとと
もに、両逆回転はずみ車8,9それぞれに重量w
の両逆回転用カウンタウエイト17,18それぞ
れを取り付け、両正回転歯車6,7と両逆回転歯
車10,11と各傘歯車12a,12b,14
a,14bとからなる歯車機構を設けたことによ
り、デイーゼル機関1の駆動により発生する上下
および左右の1次不平衡モーメントを同時に零に
して補償することができる。
この発明は、以上説明したように構成されてい
るので、以下に記載する効果を奏する。
両逆回転はずみ車が、クランクシヤフトの両端
に装着された正回転はずみ車の外側に、前記シヤ
フトの軸線上の軸に設けられ、正回転はずみ車と
逆回転はずみ車が傘歯車により連結されているた
め、クランクシヤフトの回転数と同一回転数で
正、逆回転はずみ車が回転し、上下、左右の1次
不平衡モーメントを同時に補償することができ
る。
しかも、構成が簡単であり、かつ、クランクシ
ヤフトの軸線方向に若干容積を要しても、前記軸
線に直交する方向の容積を要さず、全体として小
形にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第5図はこの発明の内燃機関の1
次不平衡モーメント補償装置の1実施例を示し、
第1図aは正面図、同図bは側面図、第2図は一
部の拡大側面図、第3図は要部の斜視図、第4図
は動作説明図、第5図a,bは上下および左右の
1次不平衡モーメントの波形図、である。 3……シヤフト、4,5……正回転はずみ車、
6,7……正回転歯車、8,9……逆回転はずみ
車、10,11……逆回転歯車、12a,12
b,14a,14b……傘歯車、15,16……
正回転用カウンタウエイト、17,18……逆回
転用カウンタウエイト。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 クランクシヤフトの両端にそれぞれ装着され
    前記シヤフトの回転方向に回転する正回転はずみ
    車と、前記シヤフトの両端の外側に前記シヤフト
    の軸線上の軸にそれぞれ設けられた1個ずつの逆
    回転はずみ車と、前記シヤフトの両端の前記正回
    転はずみ車とそれぞれの前記逆回転はずみ車との
    間にそれぞれ介在され前記正回転はずみ車に対し
    前記逆回転はずみ車を逆回転させる傘歯車と、前
    記両正回転はずみ車にそれぞれ取付けられた正回
    転用カウンタウエイトと、前記両逆回転はずみ車
    にそれぞれ取付けられた前記正回転用カウンタウ
    エイトと異なる重量の逆回転用カウンタウエイト
    とを備えたことを特徴とする内燃機関の1次不平
    衡モーメント補償装置。
JP56083419A 1981-05-30 1981-05-30 Apparatus for compensating primary unbalanced moment of internal combustion engine Granted JPS57200744A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56083419A JPS57200744A (en) 1981-05-30 1981-05-30 Apparatus for compensating primary unbalanced moment of internal combustion engine
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JP56083419A JPS57200744A (en) 1981-05-30 1981-05-30 Apparatus for compensating primary unbalanced moment of internal combustion engine

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Publication Number Publication Date
JPS57200744A JPS57200744A (en) 1982-12-09
JPS648221B2 true JPS648221B2 (ja) 1989-02-13

Family

ID=13801913

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JP56083419A Granted JPS57200744A (en) 1981-05-30 1981-05-30 Apparatus for compensating primary unbalanced moment of internal combustion engine

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JP (1) JPS57200744A (ja)
KR (1) KR870000707B1 (ja)
CH (1) CH658885A5 (ja)
DE (1) DE3218956A1 (ja)
DK (1) DK156913C (ja)
GB (1) GB2099512B (ja)
NO (1) NO159206C (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
NO159206C (no) 1988-12-07
NO821790L (no) 1982-12-01
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