JPH0148423B2 - - Google Patents
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- JPH0148423B2 JPH0148423B2 JP23943883A JP23943883A JPH0148423B2 JP H0148423 B2 JPH0148423 B2 JP H0148423B2 JP 23943883 A JP23943883 A JP 23943883A JP 23943883 A JP23943883 A JP 23943883A JP H0148423 B2 JPH0148423 B2 JP H0148423B2
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- 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
- F16F15/24—Compensation of inertia forces of crankshaft systems by particular disposition of cranks, pistons, or the like
-
- 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
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/16—Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
- F02B75/18—Multi-cylinder engines
- F02B75/22—Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
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Description
【発明の詳細な説明】
ａ 産業上の利用分野
自動二輪車の振動の中で特に不快感を与える振
動は垂直方向の振動である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION a. Field of Industrial Application Among the vibrations of motorcycles, vibrations that cause particular discomfort are vertical vibrations.
本発明はＶ型エンジンの上記鉛直方向振動を減
殺する構造に関する。 The present invention relates to a structure for reducing the above-mentioned vertical vibration of a V-type engine.
エンジン振動の発生原因の一つに、ピストンク
ランクの往復運動に伴う慣性力がある。該慣性力
の回転２次成分を減殺するために、シリンダ挾み
角とクランクピン位相角に一定の関係を与えたＶ
型エンジンの構造が提案される。 One of the causes of engine vibration is the inertial force associated with the reciprocating motion of the piston crank. In order to reduce the rotational secondary component of the inertial force, V
The structure of a type engine is proposed.
ｂ 従来技術
Ｖ型に配設した一組の気筒についてクランクピ
ンを共通にしたときの、ピストン等の往復運動を
する質量による慣性力の一次の項は、シリンダ挾
角βをπ／２にすることにより消去できることが
知られている。b Prior art When a pair of cylinders arranged in a V-shape share a common crank pin, the first-order term of the inertial force due to the reciprocating mass of the piston etc. makes the cylinder angle β to π/2. It is known that it can be erased by
またシリンダ挾角αがπ／２以下の場合に、各
気筒に対するクランクピンの位相角βを（π−
2α）とすることにより、慣性力の一次の項を消
去することができることも知られている。 In addition, when the cylinder angle α is less than π/2, the phase angle β of the crank pin for each cylinder is (π−
2α), it is also known that the first-order term of the inertial force can be eliminated.
本発明は、慣性力の一次の項を消去する従来技
術と異なり、慣性力の二次の項を消去する技術に
関する。 The present invention relates to a technique that eliminates a second-order term of inertial force, unlike the conventional technology that eliminates a first-order term of inertial force.
ｃ 発明の目的
従来技術による挾角Ｖ型エンジンにおいては、
慣性力の一次の項のみを問題としていたので、二
次の項による振動の発生は避けることができなか
つた。この二次の項による振動は水平方向と鉛直
方向の両方向に発生する。この両振動の中で運転
者の体感上特に問題になるのは鉛直方向の成分で
ある。本発明は、上記鉛直方向の振動を防止する
ために、慣性力の二次の項の鉛直方向の成分を一
組の気筒の組について相殺することができるＶ型
エンジンの構造を提供することを目的とする。c. Purpose of the invention In the conventional trapezoidal V-type engine,
Since only the first-order term of the inertial force was considered, the occurrence of vibration due to the second-order term was unavoidable. Vibrations due to this second-order term occur in both the horizontal and vertical directions. Of these vibrations, the vertical component is particularly problematic for the driver's experience. The present invention aims to provide a V-type engine structure in which the vertical component of the quadratic term of the inertial force can be canceled out for one set of cylinders in order to prevent the above-mentioned vertical vibration. purpose.
ｄ 発明の構成
第１図は本発明に係るＶ型エンジンの好ましい
実施例のクランク軸方向から見た概念的一部断面
側面図、第２図はその一部断面正面図、第３図は
クランクシヤフトの回転軸に垂直な面への第１図
の射影の概念図である。d Structure of the Invention Fig. 1 is a conceptual partial cross-sectional side view of a preferred embodiment of the V-type engine according to the present invention as seen from the crankshaft direction, Fig. 2 is a partially cross-sectional front view thereof, and Fig. 3 is a crank view. FIG. 2 is a conceptual diagram of the projection of FIG. 1 onto a plane perpendicular to the axis of rotation of the shaft;
第１図、第２図のエンジンは、共通のクランク
シヤフト１にコンロツド２，３がクランクピン
４，５を介して連結され、該コンロツド２，３の
小端にそれぞれ接続されたピストン６，７は、そ
れぞれ鉛直軸に対して対称的に傾斜したシリンダ
８，９内で往復運動をする。 In the engine shown in FIGS. 1 and 2, connecting rods 2 and 3 are connected to a common crankshaft 1 via crank pins 4 and 5, and pistons 6 and 7 are connected to the small ends of the connecting rods 2 and 3, respectively. reciprocate within cylinders 8 and 9, each inclined symmetrically with respect to the vertical axis.
ピストン６，７の往復運動に伴う慣性力に起因
する垂直方向の振動を防止するために、該シリン
ダ８，９の挾角をαとするときクランクシヤフト
１の中心軸に対するクランクピン４，５の位相角
差φ（第３図参照）が第１式を満たすように、ク
ランクピン４，５のそれぞれの中心軸がクランク
シヤフト１に配設される。 In order to prevent vertical vibrations due to inertia caused by the reciprocating motion of the pistons 6, 7, the angle of the crank pins 4, 5 with respect to the central axis of the crankshaft 1 is The respective central axes of the crank pins 4 and 5 are arranged on the crankshaft 1 so that the phase angle difference φ (see FIG. 3) satisfies the first equation.
α＋φ＝π／２ ……(1)
ｅ 作用
次に本発明に係るＶ型エンジンのシリンダ８，
９およびクランクピン４，５の配置によつて鉛直
方向の慣性力の二次の項の効果が減殺される理由
を説明する。 α+φ=π/2 ...(1) e Effect Next, the cylinder 8 of the V-type engine according to the present invention,
The reason why the effect of the second-order term of the vertical inertial force is reduced by the arrangement of the crank pins 9 and the crank pins 4 and 5 will be explained.
クランクシヤフト１の回転軸をＺ軸、Ｚ軸に垂
直な面へのシリンダ８，９の中心軸の射影をａ
軸、ｂ軸とし、またａ軸とｂ軸の二等分線をｙ軸
とする。 The axis of rotation of the crankshaft 1 is the Z axis, and the projection of the central axes of the cylinders 8 and 9 onto a plane perpendicular to the Z axis is a.
The bisector of the a-axis and the b-axis is the y-axis.
往復運動に伴う慣性力のシリンダ中心軸方向の
成分Ｆは、シリンダ中心軸方向に対するクランク
ピンの位相角をθとするとき、一般的に(2)式で近
似できることが知られている。 It is known that the component F of the inertial force accompanying the reciprocating motion in the direction of the cylinder center axis can generally be approximated by equation (2), where θ is the phase angle of the crank pin with respect to the cylinder center axis direction.
Ｆ＝mrω2（cosθ＋（１／λ）cos2θ） ……(2)
ここにおいてｍは往復運動をする質量の等価質
量、ｒはクランクピンの回転半径、ωはクランク
シヤフトの角速度、１／λは定数である。 F=mrω 2 (cosθ+(1/λ)cos2θ) ...(2) Here, m is the equivalent mass of the reciprocating mass, r is the radius of rotation of the crankpin, ω is the angular velocity of the crankshaft, and 1/λ is It is a constant.
本発明のＶ型エンジンにおいて、Ｙ軸に対する
クランクピン４の位相角ωtとすると、ａ軸に対
するクランクピン４の位相角θaと、ｂ軸に対す
るクランクピン５の位相角θbはそれぞれ(3)、(4)
式で表わされる（第３図参照）。 In the V-type engine of the present invention, if the phase angle ωt of the crank pin 4 with respect to the Y-axis is, the phase angle θa of the crank pin 4 with respect to the a-axis and the phase angle θb of the crank pin 5 with respect to the b-axis are (3), ( Four)
It is expressed by the formula (see Figure 3).
θa＝ωt＋α／２ ……(3)
θb＝ωt−α／２−φ ……(4)
したがつてピストン６の往復運動に伴うａ軸方
向の慣性力の二次の項Faと、ピストン７の往復
運動に伴うｂ軸方向の慣性力の二次の項Fbはそ
れぞれ(5)、(6)式で与えられる。 θa = ωt + α/2 ... (3) θb = ωt - α / 2 - φ ... (4) Therefore, the second-order term Fa of the inertia force in the a-axis direction due to the reciprocating motion of the piston 6, and the The second-order term Fb of the inertial force in the b-axis direction due to the reciprocating motion of is given by equations (5) and (6), respectively.
Fa＝（１／λ）mrω2cos2（ωt＋α／２） ……(5)
Fb＝（１／λ）mrω2cos2（ωt−α／２−φ）
……(6)
Ｖ型エンジンの慣性力の二次の項のｙ軸方向の
成分Fyは、FaとFbのｙ軸成分の和であるので、
(7)式で与えられる。 Fa=(1/λ)mrω 2 cos2(ωt+α/2) ……(5) Fb=(1/λ)mrω 2 cos2(ωt−α/2−φ)
...(6) Since the y-axis component Fy of the second-order term of the inertia force of the V-type engine is the sum of the y-axis components of Fa and Fb,
It is given by equation (7).
Fy＝Fa cos（α／２）＋Fb cos（α／２） ……(7)
本発明に係るＶ型エンジンにおいては(1)式が成
立するので、定数因子を無視すると、(7)式のFy
は次のように変形される。 Fy = Fa cos (α/2) + Fb cos (α/2) ...(7) Since formula (1) holds true in the V-type engine according to the present invention, if the constant factor is ignored, formula (7) Fy
is transformed as follows.
Fy＝cos（2ωt＋α）cos（α／２）
＋cos（2ωt−α−2φ）cos（α／２）
＝cos（2ωt＋α）cos（α／２）
＋cos（2ωt＋α−π）cos（α／２）
＝０ ……(8)
(8)式から分るように、本発明のＶ型エンジンの
慣性力の二次の項のｙ軸方向の成分はゼロとな
り、また慣性力の一次の項はバランサを使用する
等の従来技術によつてゼロとすることができるの
で、ピストンの往復運動に起因する振動のｙ軸成
分をゼロにすることができる。Fy=cos(2ωt+α)cos(α/2) +cos(2ωt−α−2φ)cos(α/2) =cos(2ωt+α)cos(α/2) +cos(2ωt+α−π)cos(α/2)= 0...(8) As can be seen from equation (8), the component in the y-axis direction of the second-order term of the inertia force of the V-type engine of the present invention is zero, and the first-order term of the inertia force is Since the y-axis component of the vibration caused by the reciprocating motion of the piston can be made zero by using a conventional technique such as using
なおｙ軸を鉛直方向に選ぶとき振動の鉛直成分
がゼロになるが、ｙ軸の方向は必ずしも鉛直方向
に限られない。すなわち振動を制御すべき方向に
ｙ軸を向けて設計することにより、その方向にお
ける振動を防止することができる。 Note that when the y-axis is selected in the vertical direction, the vertical component of vibration becomes zero, but the direction of the y-axis is not necessarily limited to the vertical direction. That is, by designing with the y-axis facing the direction in which vibration is to be controlled, vibration in that direction can be prevented.
また本発明は２気筒エンジンの実施例によつて
説明されている。しかし本発明の適用範囲はこれ
に限られず、Ｚ軸方向に垂直な面への射影が第３
図と同等である４気筒、６気筒エンジンにも適用
可能である。 The invention is also described using a two-cylinder engine embodiment. However, the scope of application of the present invention is not limited to this, and projection onto a plane perpendicular to the Z-axis direction is
It is also applicable to 4-cylinder and 6-cylinder engines similar to those shown in the figure.
ｆ 発明の効果
自動二輪車の運転者にとつて鉛直方向の振動が
特に不快に感じられるが、本発明のエンジンは鉛
直方向の振動が少ないので快適な運転がもたらさ
れる。f. Effects of the Invention Vertical vibrations are particularly unpleasant for the driver of a motorcycle, but the engine of the present invention has less vertical vibrations, resulting in comfortable driving.
第１図は本発明に係るＶ型エンジンの好ましい
実施例のクランク軸方向から見た概念的一部断面
側面図、第２図はその一部断面正面図、第３図は
クランクシヤフトの回転軸に垂直な面への第１図
の射影の概念図である。
１…クランクシヤフト、２，３…コンロツド、
４，５…クランクピン、６，７…ピストン、８，
９…シリンダ。
Fig. 1 is a conceptual partially sectional side view of a preferred embodiment of the V-type engine according to the present invention as seen from the crankshaft direction, Fig. 2 is a partially sectional front view thereof, and Fig. 3 is the rotating shaft of the crankshaft. FIG. 2 is a conceptual diagram of the projection of FIG. 1 onto a plane perpendicular to . 1...Crankshaft, 2,3...Conrod,
4, 5...crank pin, 6,7...piston, 8,
9...Cylinder.
Claims (1)
字形に配設されたシリンダを有するＶ型エンジン
において、第１のコンロツド２、第２のコンロツ
ド３がそれぞれ第１のクランクピン４、第２のク
ランクピン５を介してクランクシヤフト１に結合
され、第１のコンロツド２の小端に係設された第
１のピストン６が往復運動する第１のシリンダ８
の中心軸および第２のコンロツド３の小端に係設
された第２のピストン７が往復運動する第２のシ
リンダ９の中心軸の、クランク回転軸に垂直な平
面へのそれぞれの射影をａ軸、ｂ軸とし、両軸が
なす角αとするとき、第１のクランクピン４の中
心軸、第２のクランクピン５の中心軸の上記平面
への射影がクランク回転軸に対して張る位相角差
φが、和α＋φが角度π／２である関係を有する
ことを特徴とするＶ型エンジンのクランクバラン
ス構造。 ２ 第１のシリンダの中心軸と第２のシリンダの
中心軸の上記平面へのそれぞれの射影ａ軸、ｂ軸
の二等分線が鉛直方向であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のＶ型エンジンのクラン
クバランス構造。[Claims] 1. The cylinder center axis is V with respect to the crank rotation axis.
In a V-type engine having cylinders arranged in a shape, a first connecting rod 2 and a second connecting rod 3 are connected to a crankshaft 1 via a first crank pin 4 and a second crank pin 5, respectively. A first cylinder 8 in which a first piston 6 attached to the small end of the first connecting rod 2 reciprocates.
The projections of the central axis of the cylinder 9 and the central axis of the second cylinder 9 in which the second piston 7, which is attached to the small end of the second connecting rod 3, reciprocates, onto a plane perpendicular to the crank rotation axis are expressed as a. The axis, b axis, and the angle α between both axes, the phase that the projection of the central axis of the first crank pin 4 and the central axis of the second crank pin 5 onto the above plane is relative to the crank rotation axis. A crank balance structure for a V-type engine, wherein the angle difference φ has a relationship such that the sum α+φ is an angle π/2. 2. Claim 1, characterized in that the bisectors of the projection a-axis and b-axis of the central axis of the first cylinder and the central axis of the second cylinder onto the plane are vertical, respectively. Crank balance structure of the V-type engine described in section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23943883A JPS60132151A (en) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | Crank balance construction of v-type engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23943883A JPS60132151A (en) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | Crank balance construction of v-type engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60132151A JPS60132151A (en) | 1985-07-15 |
| JPH0148423B2 true JPH0148423B2 (en) | 1989-10-19 |
Family
ID=17044769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23943883A Granted JPS60132151A (en) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | Crank balance construction of v-type engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60132151A (en) |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP23943883A patent/JPS60132151A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60132151A (en) | 1985-07-15 |
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