JPH0362891B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動二輪車用の並列四気筒エンジン
に関する。

［従来の技術］ この種の並列四気筒エンジンは、自動二輪車の
車体の幅方向に沿つて横置きに搭載されるが、四
気筒であるが故にクランク軸が長くなり、クラン
クケースが車体の左右方向に張り出す傾向にあ
る。

すなわち、並列四気筒エンジン用のクランク軸
は、気筒の数だけピストンのコネクテイングロツ
ドと連結されるクランクピン、およびこれらクラ
ンクピンの両端に連なるクランクアームを有する
ことから軸長が長くなるのであり、上記クランク
ケースの幅を狭めるためには、このクランク軸の
全長を極力短く抑える必要がある。

ところで、このような並列四気筒エンジンにお
いて、クランク軸に取り出された出力を後方の歯
車変速機に伝達する手段としては、従来、例えば
「実開昭54−29275号公報」に見られるように、ク
ランク軸の端部に位置する気筒のクランクアーム
とクラツチとを歯車を介して連動させたり、ある
いはチエーンを介して連動させることが行われて
いる。

一方、この並列四気筒エンジン用のクランク軸
は、クランクケースの内面の軸受壁に回転自在に
支持されるジヤーナル部を有している。このジヤ
ーナル部のうち、クランク軸の中間の二番気筒と
三番気筒の間に位置するジヤーナル部は、軸長が
他のジヤーナル部よりも長く形成されており、こ
のジヤーナル部上には、例えばカムチエーンや交
流発電機を駆動するための駆動歯車が設けられて
いる。

そして、従来、この中間のジヤーナル部は、そ
の二番気筒と三番気筒のクランクアームに隣接し
た二箇所、つまりジヤーナル部の両端においてク
ランクケース側の軸受壁に支持されていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の構成では、二番気筒
と三番気筒の間に位置する中間のジヤーナル部
を、二つの軸受壁で支持しているので、その他の
ジヤーナル部に比べて軸受壁で支持される部分の
長さが倍となつてしまい、この軸受壁の厚さ分だ
けクランク軸の全長が長くなる不具合があつた。

しかも、二番気筒と三番気筒の間に二つの軸受
壁が入り込むから、その分だけ二番気筒と三番気
筒と間隔が広がり、シリンダブロツク自体の幅が
広くなる。このため、上記クランク軸の全長が増
大することと相まつて、エンジン全体が幅広く大
きなものとなり、特に自動二輪車用エンジンのよ
うに小型軽量化の要求が強いものには、好ましく
ないものとなる。

したがつて、本発明は、クランクケースやシリ
ンダブロツクをコンパクトに形成することがで
き、しかも、中間のジヤーナル部を支持する軸受
壁を減らしたにも拘らず、クランク軸に大きな曲
げ応力が生じるのを防止できるとともに、ピスト
ンによつてクランク室内で圧縮された空気を隣接
するクランク室に円滑に逃がすことができ、ポン
ピング損失を低減できる自動二輪車用並列四気筒
エンジンの提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ そこで、本発明においては、シリンダブロツク
内に、一番から四番までの四つの気筒をクランク
軸の軸方向に並設し、これら隣接する一番気筒と
二番気筒および三番気筒と四番気筒のクランク角
位相を互いに異ならせるとともに、上記クランク
軸のジヤーナル部のうち、このクランク軸の中間
の二番気筒と三番気筒の間に位置するジヤーナル
部の軸長を、他のジヤーナル部の軸長よりも長く
形成し、このクランク軸を収容するクランクケー
ス内に、上記ジヤーナル部を支持する複数の軸受
壁を設けるとともに、これら軸受壁の間に、各気
筒に連なる四つのクランク室を区画形成し、上記
シリンダブロツクの内部には、二番気筒と三番気
筒との間に位置して、上記クランクケース内のク
ランク室に開口する通路を形成する一方、上記ク
ランクケースの後部には、上記軸受壁が連なる隔
壁によつてクランク室と仕切られたミツシヨンケ
ースを一体に形成し、このミツシヨンケース内
に、歯車変速機の変速軸を上記クランク軸と平行
に配置し、これら変速軸とクランク軸とを動力伝
達手段を介して連動させた自動二輪車用並列四気
筒エンジンにおいて、 上記動力伝達手段を二番気筒に対応した位置に
設け、この二番気筒のクランク室とミツシヨンケ
ースを仕切る隔壁に、上記動力伝達手段を通すた
めの開口部を設けるとともに、上記クランク軸の
ジヤーナル部のうち、二番気筒と三番気筒の間に
位置する軸長の長いジヤーナル部を支持する軸受
壁を一箇所とし、しかも、この軸受壁を上記二番
気筒と三番気筒の間において上記動力伝達手段側
に偏つた位置に設けることにより、上記三番気筒
に連なるクランク室を、上記シリンダブロツク内
の通路に連通させ、かつ、上記一番気筒と二番気
筒のクランク室を仕切る軸受壁と、三番気筒と四
番気筒のクランク室を仕切る軸受壁に、これら隣
り合うクランク室相互を連通させる連通孔を設け
たことを特徴としている。

［作用］ この構成によれば、二番気筒と三番気筒の間の
軸受壁が一箇所に減ることから、この軸受壁の厚
さ分だけジヤーナル部の全長、ひいてはクランク
軸の全長を短くすることができる。それととも
に、軸受壁の数が減つた分だけ二番気筒と三番気
筒の間隔を詰めることができ、シリンダブロツク
自体の幅も縮小することができる。

したがつて、上記クランク軸の全長を短くでき
ることと相まつて、エンジン全体がコンパクトに
纒まり、エンジンの軽量化が可能となる。

また、動力伝達手段を介してクランク軸に曲げ
力が作用しても、この曲げ力の作用点に近い箇所
にて中間のジヤーナル部が支持されているから、
クランク軸に大きな曲げ応力が生じることはな
い。このため、クランク軸の軸受箇所を減らした
にも拘らず、クランク軸を確実に支持できる。

その上、クランク角位相が異なる気筒のクラン
ク室を仕切る軸受壁には、これらクランク室相互
を連通させる連通孔を設けてあるので、ピストン
が上死点から下死点に移動することによりクラン
ク室内の空気が圧縮されると、この空気は、ピス
トンが上昇に転じて負圧となつている隣のクラン
ク室に逃がされる。この際、二番気筒に対応する
クランク室は、開口部を介してミツシヨンケース
内に連なつているとともに、三番気筒に対応する
クランク室は、シリンダブロツク内の通路に連な
るので、これら二つのクランク室の容量が大きく
なる。このため、ピストンの往復動時に、クラン
ク室間に亘る空気の移動が抵抗なく円滑に行われ
ることになり、ピストンの往復動に伴う、ポンピ
ング損失を低減することができる。

［実施例］ 以下本発明を、図面に示す一実施例にもとづい
て説明する。

第１図および第２図は、自動二輪車の車体に対
し左右方向に沿つて横置きに搭載される４サイク
ル四気筒エンジンを示し、図中符号１は動力ユニ
ツトケース、２はシリンダブロツク、３はシリン
ダヘツドである。シリンダブロツク２の内部に
は、四つの気筒４ａ，４ｂ，４ｃおよび４ｄが車
体の左右方向に間隔を存して並設されており、こ
れら気筒４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ内には、夫々ピ
ストン５が収容されている。

また、動力ユニツトケース１は、クランクケー
ス６と、このクランクケース６の後部に一体に設
けられたミツシヨンケース７とからなり、これら
両ケース６，７の下部には、オイルパン８が取り
付けられている。そして、クランクケース６は、
上ケース６ａと下ケース６ｂとに分割されてお
り、これら上ケース６ａと下ケース６ｂとの合面
に、クランク軸９が車体の幅方向、つまり左右方
向に沿つて横置きにした状態で回転自在に支持さ
れている。

クランクケース６とミツシヨンケース７の内部
は、これら両ケース６，７と一体をなす隔壁１ａ
によつて仕切られており、このミツシヨンケース
７内には、歯車変速機１０が収容されている。歯
車変速機１０は、クランク軸９と平行をなして左
右方向に延びる第１の変速軸１１と第２の変速軸
１２を備えている。第１の変速軸１１の右端部に
は、クランク軸９からの動力伝達を断続するクラ
ツチ２９が設けられている。そして、第１の変速
軸１１と第２の変速軸１２上には、夫々複数の変
速歯車１３，１４が設けられており、これら変速
歯車１３，１４は、シフトペダル１５を操作する
ことにより、噛み合いの組み合わせが選択的に変
化し、第１の変速軸１１の回転を複数段に変速し
て第２の変速軸１２に伝えるようになつている。

ミツシヨンケース７の後端部には、駆動軸１６
が回転自在に軸支されている。この駆動軸１６
は、連動歯車１７を介して第２の変速軸１２と連
動している。また、ミツシヨンケース７の後端部
には、駆動軸１６と直交して前後方向に延びる出
力軸１８が回転自在に軸支されており、この出力
軸１８の前端と駆動軸１６の左端部とが、互いに
噛み合う傘歯車１９，２０を介して連動されてい
る。そして、出力軸１８の後端部は、ミツシヨン
ケース７を貫通して後方に導出されており、この
導出端には、図示しないドライブシヤフトを連結
するためのフランジ継手２１が取り付けられてい
る。

なお、ミツシヨンケース７の内部は、前後方向
に延びる仕切り壁５０により、クラツチ２９を収
容するクラツチ室７ａと、歯車変速機１０を収容
する変速室７ｂとに左右に仕切られている。

ところで、上記クランク軸９は、ピストン５が
コネクテイングロツド２２を介して接続される四
つのクランクピン２３と、これらクランクピン２
３の両端に連なる４組の一対のクランクアーム２
４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂ
および２７ａ，２７ｂと、これらクランクアーム
２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６
ｂ，２７ａ，２７ｂに連なるジヤーナル部２８を
備えており、本実施例のクランク軸９は、例えば
S50CS等の機械構造用炭素鋼を用いて一体に鍛造
成形されている。そして、このクランク軸９上で
互いに隣接し合うクランクピン２３は、クランク
角位相が180度づれている。このため、互いに隣
接する一番気筒４ａと二番気筒４ｂおよび三番気
筒４ｃと四番気筒４ｄとでは、そのクランク角位
相が180度づれており、第１図に示すように、一
方の気筒４ａ，４ｄのピストン５が上死点に位置
する時、他方の気筒４ｂ，４ｃのピストン５は、
下死点に位置するようになつている。

クランク軸９の中間の二番気筒４ｂと三番気筒
４ｃとの間に位置するジヤーナル部２８ａは、第
１図および第３図に示すように、その軸長が他の
ジヤーナル部２８の軸長よりも長く形成されてい
る。そして、このジヤーナル部２８ａの外周に、
カムチエーン３０を駆動するための歯部３１と、
図示しない交流発電機を駆動するための駆動歯車
３２が設けられている。歯部３１は、二番気筒４
ｂと三番気筒４ｃとの間において、シリンダブロ
ツク２およびシリンダヘツド３内に設けたカムチ
エーン通路３３に対向しており、このカムチエー
ン通路３３内にカムチエーン３０が挿通配置され
ている。

二番気筒４ｂに対応するクランクアーム２５
ａ，２５ｂのうち、クランク軸９の最端部の一番
気筒４ａ側のクランクアーム２５ａは、第４図に
示すように、真円状をなしてジヤーナル部２８に
対し同軸的に設けられており、このクランクアー
ム２５ａの外周面には、動力伝達手段としての駆
動歯部３４が一体に刻設されている。この駆動歯
部３４と対向し合う仕切り壁５０には、ミツシヨ
ンケース７のクラツチ室７ａに連なる開口部５１
が形成されている。そして、この開口部５１を通
じて、クランク軸９の駆動歯部３４がクラツチ室
７ａに臨んでおり、この駆動歯部３４は、上記ク
ラツチ２９の入力側に位置する減速歯車３５と噛
み合つている。

したがつて、クラツチ２９が繋がれると、クラ
ンク軸９の回転が歯車変速機１０の第１の変速軸
１１に伝えられるようになつている。

また、上記クランクケース６を構成する上ケー
ス６ａと下ケース６ｂには、これら両ケース６
ａ，６ｂを合わせた際に、上記クランク軸９の各
ジヤーナル部２８を回転自在に支持する軸受壁３
６が設けられている。軸受壁３６は、全てのジヤ
ーナル部２８に対して一箇所ずつ設けられてお
り、二番気筒４ｂと三番気筒４ｃの間の中間ジヤ
ーナル部２８ａを支持する軸受壁３６は、上記歯
部３１や駆動歯車３２に対して駆動歯部３４と減
速歯車３５との噛み合い部分、つまり二番気筒４
ｂ側に偏つており、この二番気筒４ｂに近い位置
でジヤーナル部２８ａを回転自在に支持してい
る。このクランク軸９上の各ジヤーナル部２８を
支持する軸受壁３６は、第１図に示すように、上
記クランクケース６とミツシヨンケース７とを仕
切る隔壁１ａに一体に連続して設けられている。

各気筒４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの間に位置する
軸受壁３６は、クランクケース６内を四つのクラ
ンク室５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに仕切つ
ており、これらクランク室５２ａ，５２ｂ，５２
ｃ，５２ｄは、上記各気筒４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄに対応している。そして、一番気筒４ａと二番
気筒４ｂのクランク室５２ａ，５２ｂを仕切る軸
受壁３６と、三番気筒４ｃと四番気筒４ｄのクラ
ンク室５２ｃ，５２ｄを仕切る軸受壁３６には、
これらクランク室５２ａと５２ｂおよび５２ｃと
５２ｄを互いに連通させる連通孔５３が形成され
ている。

また、クランク軸９の中間のジヤーナル部２８
ａを支持する軸受壁３６を二番気筒４ｂ側に偏ら
せたことにより、三番気筒４ｃに対応したクラン
ク室５２ｃは、上記カムチエーン通路３３に連な
つているとともに、二番気筒４ｂに対応したクラ
ンク室５２ｂは、上記隔壁１ａの開口部５１を通
じてクラツチ室７ａに連なつている。

クランクケース６内には、オイルパン８内のオ
イルを吸い込むオイル取り入れ口４０およびこれ
に連なるオイルポンプ４１が収容されている。オ
イルポンプ４１で汲み上げられたオイルパン８内
のオイルは、第２図中鎖線で示すように、オイル
フイルタ４２を介して各変速歯車１３，１４やク
ランク軸９内のオイル通路４３および各気筒４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ等のエンジン各部に圧送さ
れるようになつている。そして、クランク軸９の
オイル通路４３は、クランクピン２３やジヤーナ
ル部２８の周面に開口するオイル孔４４に連なつ
ており、このオイル通路４３に送られたオイル
は、クランクピン２３やジヤーナル部２８の摺動
部分に導かれる。

このような構成によれば、二番気筒４ｂと三番
気筒４ｃの間に位置する中間のジヤーナル部２８
ａを、クランクケース６に対して一つの軸受壁３
６を介して軸支したので、従来に比べて一つの軸
受壁３６の厚みに相当する分だけ、ジヤーナル部
２８ａの全長を短くすることができ、クランク軸
９が短くなる。

また、このように二番気筒４ｂと三番気筒４ｃ
との間の軸受壁３６が一箇所となれば、これら両
気筒４ｂ，４ｃの間隔も詰めることができる。し
たがつて、クランク軸９の短縮化と同時にシリン
ダブロツク２自体の幅も縮小することができるか
ら、クランクケース６やシリンダブロツク２が幅
狭くコンパクトなものとなり、エンジン全体を小
型軽量化することができる。

その上、駆動歯部３４と減速歯車３５との噛み
合い部分を通じてクランク軸９に曲げ力が作用し
ても、この噛み合い部分に隣り合う中間のジヤー
ナル部２８ａは、上記曲げ力の作用点に近い二番
気筒４ｂ側に偏つた位置で支持されているから、
クランク軸９に大きな曲げ応力が生じるのを防止
できる。このため、中間のジヤーナル部２８ａの
軸受箇所を一箇所としたにも拘らず、クランク軸
９を確実に支持することができる。

さらに、上記構成においては、クランク角位相
が異なる気筒４ａ，４ｂおよび４ｃ，４ｄのクラ
ンク室５２ａ，５２ｂおよび５２ｃ，５２ｄを仕
切る軸受壁３６に、これらクランク室５２ａと５
２ｂおよび５２ｃと５２ｄを連通させる連通孔５
３を設けてあるので、ピストン５が上死点から下
死点に移動することによりクランク室５２ａ，５
２ｂ，５２ｃ，５２ｄ内の空気が圧縮されると、
この圧縮された空気は、逆にピストン５が上昇に
転じて負圧となつている隣のクランク室５２ａ，
５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに逃がされることにな
り、クランク室５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ
の圧力上昇を防止できる。

この際、二番気筒４ｂに対応するクランク室５
２ｂは、開口部５１を介してミツシヨンケース７
内のクラツチ室７ａに連なつているとともに、三
番気筒４ｃに対応するクランク室５２ｃは、シリ
ンダブロツク２内のカムチエーン通路３０に連な
つているので、これら二つのクランク室５２ｂ，
５２ｃの容量が大きくなる。したがつて、ピスト
ン５の往復動時に、クランク室５２ａ，５２ｂ，
５２ｃ，５２ｄの間に亘る空気の移動を抵抗なく
円滑に行つて、この空気の流通量を一層多くする
ことができ、ピストン５の往復動に対する抵抗、
いわゆるポンピング損失を低減することができ
る。

なお、本発明は、上記実施例に制約されない。
例えば上記実施例では、シヤフトドライブ方式の
動力伝達手段を備えたエンジンとしたが、チエー
ンドライブ式のエンジンであつても良い。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、二番気筒と三番
気筒の間のジヤーナル部を支持する軸受壁が一箇
所に減ることから、従来に比べて一つの軸受壁の
厚さ分だけクランク軸を短縮できるとともに、上
記両気筒の間隔も詰めることができ、シリンダブ
ロツク自体の幅も狭めることができる。このた
め、クランクケースやシリンダブロツクが幅狭く
コンパクトなものとなり、エンジン全体を小型軽
量化することができる。

しかも、二番気筒と三番気筒の間のジヤーナル
部は、動力伝達手段に近い箇所で支えられている
から、このクランク軸に大きな曲げ応力が生じる
のを防止するこができ、クランク軸を確実に支持
することができる。

また、ピストンが上死点から下死点に移動する
ことによりクランク室内の空気が圧縮されると、
この圧縮された空気は、逆にピストンが上昇に転
じて負圧となつている隣のクランク室に逃がされ
ることになり、クランク室の圧力上昇を防止でき
る。この際、二番気筒に対応するクランク室は、
ミツシヨンケースに連なつているとともに、三番
気筒に対応するクランク室は、シリンダブロツク
内の通路に連なつているので、これら二つのクラ
ンク室の容量が大きくなる。

したがつて、ピストンの往復動時に、クランク
室の間に亘る空気の移動を抵抗なく円滑に行つ
て、この空気の流通量を一層多くすることがで
き、ピストンの往復動に対する抵抗損失を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は、第
２図中−線に沿う断面図、第２図は、エンジ
ンを一部断面した側面図、第３図は、クランク軸
の正面図、第４図は、第３図中−線に沿う断
面図である。 １ａ……隔壁、２……シリンダブロツク、３…
…シリンダヘツド、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ……
気筒、５……ピストン、６……クランクケース、
７……ミツシヨンケース、９……クランク軸、１
０……歯車変速機、１１，１２……変速軸（第１
の変速軸、第２の変速軸）、２３……クランクピ
ン、２８，２８ａ……ジヤーナル部、３０……通
路（カムチエーン通路）、３４……動力伝達手段
（駆動歯部）、３６……軸受壁、５１……開口部、
５２，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ……クランク室、
５３……連通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シリンダブロツク内に、一番から四番までの
   四つの気筒をクランク軸の軸方向に並設し、 これら隣接する一番気筒と二番気筒および三番
   気筒と四番気筒のクランク角位相を互いに異なら
   せるとともに、 上記クランク軸のジヤーナル部のうち、このク
   ランク軸の中間の二番気筒と三番気筒の間に位置
   するジヤーナル部の軸長を、他のジヤーナル部の
   軸長よりも長く形成し、 このクランク軸を収容するクランクケース内
   に、上記ジヤーナル部を支持する複数の軸受壁を
   設けるとともに、 これら軸受壁の間に、各気筒に連なる四つのク
   ランク室を区画形成し、 上記シリンダブロツクの内部には、二番気筒と
   三番気筒との間に位置して、上記クランクケース
   内のクランク室に開口する通路を形成する一方、 上記クランクケースの後部には、上記軸受壁が
   連なる隔壁によつてクランク室と仕切られたミツ
   シヨンケースを一体に形成し、 このミツシヨンケース内に、歯車変速機の変速
   軸を上記クランク軸と平行に配置し、 これら変速軸とクランク軸とを動力伝達手段を
   介して連動させた自動二輪車用並列四気筒エンジ
   ンにおいて、 上記動力伝達手段を二番気筒に対応した位置に
   設け、 この二番気筒のクランク室とミツシヨンケース
   を仕切る隔壁に、上記動力伝達手段を通すための
   開口部を設けるとともに、 上記クランク軸のジヤーナル部のうち、二番気
   筒と三番気筒の間に位置する軸長の長いジヤーナ
   ル部を支持する軸受壁を一箇所とし、しかも、こ
   の軸受壁を上記二番気筒と三番気筒の間において
   上記動力伝達手段側に偏つた位置に設けることに
   より、上記三番気筒に連なるクランク室を、上記
   シリンダブロツク内の通路に連通させ、 かつ、上記一番気筒と二番気筒のクランク室を
   仕切る軸受壁と、三番気筒と四番気筒のクランク
   室を仕切る軸受壁に、これら隣り合うクランク室
   相互を連通させる連通孔を設けたことを特徴とす
   る自動二輪車用並列四気筒エンジン。