JPH09144594A - ４サイクルエンジンのシリンダ組立構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンを小形、かつ、低重心にさせるよう
にし、このエンジンを自動二輪車に搭載させた場合に、
この車両のバンク角が十分に大きくとれるようにする。 【解決手段】 クランクケース１９に突設したシリンダ
本体２４の突出端にシリンダヘッド２９を締結手段３０
により締結する。吸、排気通路３８，３９を同上シリン
ダヘッド２９に形成する。上記締結手段３０を上記シリ
ンダ本体２４の突出端部に形成されるボルト挿通孔５９
と、このボルト挿通孔５９に挿通されるボルト６０と、
上記シリンダヘッド２９に形成され上記ボルト６０のね
じ部６１をねじ込み可能とさせるねじ孔６２とで構成す
る。上記ねじ孔６２を上記吸、排気通路３８，３９より
も上記シリンダ本体２４側に位置させると共に、上記ね
じ孔６２の軸心の延長線が上記吸、排気通路３８，３９
を貫通する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、４サイクルエンジ
ンにおいて、シリンダ本体の突出端にシリンダヘッドを
締結手段により締結させるようにしたシリンダ組立構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記４サイクルエンジンのシリンダ組立
構造には、従来、特開昭６３‐１４３３３２号公報で示
されるものがある。

【０００３】これによれば、シリンダ孔を有するシリン
ダ本体がクランクケースに突設され、上記シリンダ本体
の突出端に開口する上記シリンダ孔の開口を閉じるよう
同上シリンダ本体の突出端にシリンダヘッドが締結手段
により締結されている。上記シリンダ孔にはその軸方向
に摺動自在にピストンが嵌入され、同上シリンダ孔内で
上記シリンダヘッドとピストンとで挟まれた空間を上記
シリンダヘッドの外部に連通させる吸、排気通路が同上
シリンダヘッドに形成されている。

【０００４】上記締結手段は、シリンダヘッドに形成さ
れるボルト挿通孔と、このボルト挿通孔に挿通されるボ
ルトと、上記シリンダ本体に形成され上記ボルト挿通孔
に挿通されたボルトのねじ部をねじ込み可能とさせるね
じ孔とで構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術によれば、シリンダヘッドにはボルト挿通孔と吸、
排気通路がそれぞれ形成されており、これらは互いに干
渉し合わないよう、平面視でシリンダヘッドに並設され
ている。

【０００６】しかし、上記したようにボルト挿通孔と
吸、排気通路とを平面視で並設させたために、シリンダ
ヘッドの形状が大きくなって、エンジンが大形になると
いう問題がある。

【０００７】なお、前記従来の技術では、その公報の特
に第５図や第１０図で示されるように、ボルト挿通孔の
周りの肉厚の一部が吸、排気通路の内面に突出させら
れ、これにより、ボルト挿通孔と吸、排気通路とがより
接近させられた状態で並設され、これにより、上記シリ
ンダヘッドがより小形にされている。

【０００８】しかし、上記肉厚の一部を吸、排気通路の
内面に突出させると、上記通路の一部が絞られることと
なって、吸、排気の円滑な流れが阻害されることとな
る。よって、吸、排気の円滑な流れを確保しつつ、シリ
ンダヘッドを十分に小形にさせることは容易ではない。

【０００９】また、一般的に、シリンダヘッドはクラン
クケースよりも上側に設けられているため、上記シリン
ダヘッドが大形になると、エンジンの重心が高くなる。

【００１０】よって、このようなエンジンを例えば自動
二輪車に搭載すると、車両の重心が高くなって操縦性が
低下するという問題もある。

【００１１】また、特に、シリンダ本体を複数設け、ク
ランク軸の軸心に沿った視線の側面視でシリンダ（上記
シリンダ本体）が狭角のＶ形状となるようにした場合に
は、つまり、エンジンを狭角Ｖ型エンジンとした場合に
は、前記したようにシリンダヘッドが大形であると、こ
れらシリンダヘッド同士の干渉を避けるため、クランク
軸の軸方向で隣り合うシリンダ本体が互いに大きく離れ
ることとなり、これに伴ってクランクケースも大形にな
る。

【００１２】よって、このようなエンジンを例えば、自
動二輪車に搭載させて、車両の低重心化のために、クラ
ンクケース下面の地上高を低くさせると、この車両のバ
ンク角が大きくとれなくなり、操縦性が低下するという
問題を生じる。

【００１３】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、シリンダ本体の突出端にシリンダヘッド
を締結させる締結手段を設け、同上シリンダヘッドに
吸、排気通路を形成した場合に、上記シリンダヘッドを
小形にさせることにより、エンジンを小形、かつ、低重
心にさせるようにし、また、このエンジンを自動二輪車
に搭載させた場合に、この車両のバンク角が十分に大き
くとれるようにすることを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の４サイクルエンジンのシリンダ組立構造は、
次の如くである。

【００１５】請求項１の発明は、シリンダ孔２５を有す
るシリンダ本体２４をクランクケース１９に突設し、上
記シリンダ本体２４の突出端に開口する上記シリンダ孔
２５の開口を閉じるよう同上シリンダ本体２４の突出端
にシリンダヘッド２９を締結手段３０により締結し、上
記シリンダ孔２５に軸方向に摺動自在にピストン３４を
嵌入し、同上シリンダ孔２５内で上記シリンダヘッド２
９とピストン３４とで挟まれた空間を上記シリンダヘッ
ド２９の外部に連通させる吸、排気通路３８，３９を同
上シリンダヘッド２９に形成した場合において、上記締
結手段３０を上記シリンダ本体２４の突出端部に形成さ
れるボルト挿通孔５９と、このボルト挿通孔５９に挿通
されるボルト６０と、上記シリンダヘッド２９に形成さ
れ上記ボルト６０のねじ部６１をねじ込み可能とさせる
ねじ孔６２とで構成し、上記ねじ孔６２を上記吸、排気
通路３８，３９よりも上記シリンダ本体２４側に位置さ
せると共に、上記ねじ孔６２の軸心の延長線が上記吸、
排気通路３８，３９を貫通するようにしたものである。

【００１６】請求項２の発明は、請求項１の発明に加え
て、シリンダ本体２４を複数設け、クランク軸２１の軸
心に沿った視線の側面視でシリンダ２２が狭角のＶ形状
となるように互いに一体成形し、各吸気通路３８の各上
流端を上記側面視で一方向に開口させ、各排気通路３９
の各下流端を上記一方向とは反対方向に開口させたもの
である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００１８】図２、３において、符号１は車両の一例で
ある自動二輪車で、図中矢印Ｆｒはこの自動二輪車１の
前方を示している。また、下記する左右とは上記前方に
向っての車幅方向をいうものとする。

【００１９】上記自動二輪車１の車体フレーム２の前端
にはフロントフォーク３が操向自在に支承されている。
このフロントフォーク３の下端には前車輪４が回転自在
に支承され、同上フロントフォーク３の上端にはハンド
ル５が取り付けられている。一方、上記車体フレーム２
の後端部にはリヤアーム７が上下に揺動自在に枢支さ
れ、このリヤアーム７の揺動端に後車輪８が回転自在に
支承されている。そして、上記前車輪４と後車輪８とに
よって上記自動二輪車１の車体が路面９上に支持されて
いる。

【００２０】上記自動二輪車１には内燃機関であるエン
ジン１０が搭載され、このエンジン１０は車体フレーム
２に支持されている。また、同上車体フレーム２には上
記エンジン１０に燃料を供給する燃料タンク１２が支持
されている。また、同上エンジン１０に潤滑油を供給す
る油タンク１３が設けられている。上記エンジン１０に
は動力伝達装置１４が連設され、この動力伝達装置１４
の出力軸と上記後車輪８とがチェーン式の巻掛式動力伝
達手段１５で連動連結されている。また、１６はカウリ
ングである。

【００２１】そして、上記エンジン１０の駆動による動
力が上記動力伝達装置１４と巻掛式動力伝達手段１５と
を介して上記後車輪８に伝達可能とされ、これにより、
上記自動二輪車１は路面９上を走行可能とされている。

【００２２】全図において、上記エンジン１０はアルミ
合金鋳造製のクランクケース１９を有している。このク
ランクケース１９内のクランク室２０にクランク軸２１
が収容されると共に、このクランク軸２１はその軸心回
りに回転自在となるよう上記クランクケース１９に支承
されている。上記クランク軸２１の軸心は左右方向、つ
まり、車幅方向に延びている。

【００２３】上記クランクケース１９にはアルミ合金鋳
造製のシリンダ２２が突設されている。このシリンダ２
２は上記クランクケース１９に一体成形されて前上方に
突設される複数のシリンダ本体２４を有している。これ
ら各シリンダ本体２４にはそれぞれ断面円形のシリンダ
孔２５が形成され、これら各シリンダ孔２５の一端は上
記クランク室２０に連通し、他端は上記シリンダ本体２
４の突出端に開口している。

【００２４】上記各シリンダ本体２４は互いに一体成形
されて、これらシリンダ本体２４群によってシリンダブ
ロック２６が成形されている。上記シリンダ本体２４
（シリンダ孔２５）は４つ設けられており、そのうちの
一部である２つは前側に位置し、他部である他の２つは
後側に位置している。クランク軸２１の軸心に沿った視
線でみた側面視で、前、後シリンダ２２，２２はその各
シリンダ本体２４のシリンダ孔２５の軸心２７，２７の
交角が鋭角（２０°〜３０°）で狭角をなし、これによ
り、上記シリンダ２２，２２（シリンダ本体２４，２
４）はＶ形状をなし、つまり、上記エンジン１０は多気
筒の狭角Ｖ型エンジンとされている。

【００２５】上記各シリンダ本体２４の突出端は互いに
面一で平坦な面をなし、この突出端に開口する上記シリ
ンダ孔２５の開口を閉じるよう上記各シリンダ本体２４
の突出端にシリンダヘッド２９が締結手段３０により着
脱自在に締結されている。上記各シリンダ本体２４に対
応する各シリンダヘッド２９は互いに一体成形されてい
る。この場合、上記各シリンダ本体２４の突出端と各シ
リンダヘッド２９との互いの締結面も平坦な面となって
いる。また、上記シリンダヘッド２９の上面にシリンダ
ヘッドカバー３１が締結具３２によって着脱自在に締結
されている。

【００２６】上記各シリンダ孔２５にそれぞれその軸方
向にピストン３４が摺動自在に嵌入され、これら各ピス
トン３４と前記クランク軸２１とが連接棒３５により連
動連結されている。

【００２７】上記ピストン３４が上死点側にあるとき、
上記各シリンダ孔２５内でシリンダヘッド２９とピスト
ン３４とで挟まれた空間が燃焼室３６とされている。上
記各燃焼室３６を上記シリンダヘッド２９の外部に連通
させる吸気通路３８と排気通路３９とが同上シリンダヘ
ッド２９に形成されている。上記各吸気通路３８の上流
端は側面視で一方向（後方）に向って開口させられてお
り、各排気通路３９の下流端は上記一方向とは反対方向
（前方）に開口させられている。

【００２８】上記各吸気通路３８の上流端にはスロット
ル弁４０と気化器４１とが連設され、同上各吸気通路３
８の下流側は複数（２つ）に分岐されて、その分岐端が
それぞれ上記燃焼室３６に開口し、これら各開口４３を
開閉自在とする吸気弁４４が設けられている。上記各排
気通路３９の上流側は複数（２つ）に分岐されて、その
分岐端がそれぞれ燃焼室３６に開口し、これら各開口４
５を開閉自在とする排気弁４６が設けられている。

【００２９】上記各吸気弁４４と各排気弁４６とを開閉
弁動作させる動弁機構４８が設けられている。この動弁
機構４８は、上記前、後シリンダ２２，２２の各吸気弁
４４に対応してそれぞれ設けられる前後一対のカム軸４
９，４９と、上記前、後シリンダ２２，２２の各排気弁
４６に対応して設けられる前後一対のロッカアーム５
０，５０とを有し、これら各ロッカアーム５０は上記シ
リンダヘッド２９に対し支軸５１により枢支されてい
る。

【００３０】上記カム軸４９はチェーンによる巻掛式動
力伝達手段５３を介し前記クランク軸２１に連動連結さ
れ、上記カム軸４９に上記各吸気弁４４がカム係合して
いる。また、上記各排気弁４６は上記ロッカアーム５０
を介し上記カム軸４９にカム係合している。

【００３１】特に図１において、上記排気弁４６の上端
と、上記ロッカアーム５０の回動端との間にはシム５２
が介設されている。このシム５２は摩擦係数が小さく硬
度の高い例えば機械加工されたクロム鋼、タングステン
鋼、高速度鋼のような金属製円板である。上記排気弁４
６の上端には円形の凹所が形成され、この凹所に異なる
厚さの複数のシム５２から選択された一枚のシム５２が
上記凹所に嵌脱自在に嵌入されて、上記排気弁４６の上
端に着脱自在に取り付けられるようになっている。

【００３２】そして、上記したように、所望の厚さのシ
ム５２を上記排気弁４６の上端に取り付けることによ
り、上記排気弁４６の上端とロッカアーム５０の上記回
動端とが上記シム５２を介しがたつきなく密着させら
れ、これにより、各排気弁４６が上記ロッカアーム５０
を介し上記カム軸４９に円滑にカム係合し、かつ、各排
気弁４６に所望のストロークが確保されている。

【００３３】上記構成によれば、カム軸４９に対し吸気
弁４４を直動式にカム係合させ、一方、同上カム軸４９
に対し排気弁４６をロッカアーム５０により間接的にカ
ム係合させた場合に、上記排気弁４６とロッカアーム５
０との間にがたつきが生じることが正確に防止される。

【００３４】なお、上記がたつきを防止するために、上
記ロッカアーム５０の回動端にねじ回し自在にねじを設
けて、このねじの先端を上記排気弁４６の上端に圧接さ
せ、この状態で、上記ねじをロッカアーム５０の回動端
にロックさせるというねじ調整手段を設けることが考え
られる。しかし、これによる調整作業は上記シム５２を
設ける場合に比べて、煩雑である。また、このねじ調整
手段では、エンジンの振動等に対する耐久性に問題があ
り、これらの点で、上記シム５２を設けたものが優れて
いる。

【００３５】上記各燃焼室３６に放電部が臨む点火プラ
グ５４が設けられている。

【００３６】上記エンジン１０の駆動時には、クランク
軸２１にカム軸４９が連動して、このカム軸４９にカム
係合する各吸気弁４４が適宜開閉弁動作させられる。ま
た、上記カム軸４９にロッカアーム５０を介してカム係
合する各排気弁４６が適宜開閉弁動作させられる。そし
て、上記吸気弁４４の開弁動作で開かれた各吸気通路３
８の開口４３を通り、気化器４１で生成された混合気５
５が燃焼室３６に吸入され、ここで、点火プラグ５４の
放電により着火、燃焼させられる。次に、上記排気弁４
６の開弁動作で開かれた各排気通路３９の開口４５を通
り、上記燃焼により生じた燃焼ガスが排気５６として上
記燃焼室３６からシリンダ２２の外部に排出される。

【００３７】これにより、ピストン３４がシリンダ孔２
５内を繰り返し往復摺動させられ、これに連動するクラ
ンク軸２１が動力を出力する。この動力は前記したよう
に動力伝達装置１４と巻掛式動力伝達手段１５を介し後
車輪８に伝達される。

【００３８】図１、３、４、６において、前記締結手段
３０は、上記シリンダ本体２４の突出端部に形成される
ボルト挿通孔５９と、このボルト挿通孔５９に挿通され
るボルト６０と、上記ボルト６０の一端側のねじ部６１
をねじ込み可能とさせるねじ孔６２と、上記ボルト６０
の他端側のねじ部６３にねじ付けられるナット６４とで
構成されている。上記各ボルト挿通孔５９の軸心である
各締結手段３０の軸心は互いに平行で、これら軸心は各
シリンダ本体２４の突出端と各シリンダヘッド２９との
締結面に垂直とされている。

【００３９】上記の場合、締結手段３０は各シリンダ２
２のシリンダ孔２５の周囲に複数カ所（４カ所）設けら
れ、これらは各シリンダ孔２５の軸心２７周りで周方向
にほぼ等間隔に配置され、より具体的には上記軸心２７
の前、後方、および、左、右方向にそれぞれ設けられて
いる。

【００４０】また、上記各ねじ孔６２は上記吸気通路３
８と排気通路３９よりも上記シリンダ本体２４側（下
側）に位置させられている。このため、シリンダヘッド
２９にボルト挿通孔５９と吸、排気通路３８，３９とを
成形した場合に、これらが互いに干渉し合うことは防止
される。また、上記各ねじ孔６２の軸心の延長線は上記
吸、排気通路３８，３９を貫通している。このため、こ
れらは平面視（各シリンダ本体２４の突出端と各シリン
ダヘッド２９との平坦な締結面に垂直な線にほぼ沿った
視線）で、重なり合うこととなる。

【００４１】よって、上記シリンダヘッド２９にボルト
挿通孔５９と吸、排気通路３８，３９とを平面視で並設
していた従来に比べて、シリンダヘッド２９が小形にな
る。

【００４２】また、特に、図１において、前側のシリン
ダ２２における吸気通路３８と、後側のシリンダ２２に
おける吸気通路３８とは各シリンダ孔２５の軸方向（上
下方向）で互いに偏位させられている。

【００４３】このため、上記両吸気通路３８，３８は左
右方向で互いに干渉し合うことなく接近させることがで
き、その分、エンジン１０の左右方向での幅寸法を小さ
くできて、このエンジン１０を小形にできる。

【００４４】なお、以上は図示の例によるが、上記エン
ジン１０は自動車に搭載されるものであってもよい。ま
た、締結手段３０のボルト６０におけるねじ部６３とナ
ット６４とは一体成形してもよい。また、図４では、シ
リンダ孔２５は、シリンダ本体２４に嵌入されたシリン
ダスリーブの内孔で成形されているが、図１ではこのシ
リンダスリーブを省略して図示している。この場合、シ
リンダスリーブに代えて、シリンダ本体２４に成形した
孔の内周面に高硬度のクロム等のメッキを施して、これ
をシリンダ孔２５としてもよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明による効果は、次の如くである。

【００４６】請求項１の発明によれば、シリンダ孔を有
するシリンダ本体をクランクケースに突設し、上記シリ
ンダ本体の突出端に開口する上記シリンダ孔の開口を閉
じるよう同上シリンダ本体の突出端にシリンダヘッドを
締結手段により締結し、上記シリンダ孔に軸方向に摺動
自在にピストンを嵌入し、同上シリンダ孔内で上記シリ
ンダヘッドとピストンとで挟まれた空間を上記シリンダ
ヘッドの外部に連通させる吸、排気通路を同上シリンダ
ヘッドに形成した４サイクルエンジンのシリンダ組立構
造において、上記締結手段を上記シリンダ本体の突出端
部に形成されるボルト挿通孔と、このボルト挿通孔に挿
通されるボルトと、上記シリンダヘッドに形成され上記
ボルトのねじ部をねじ込み可能とさせるねじ孔とで構成
し、上記ねじ孔を上記吸、排気通路よりも上記シリンダ
本体側に位置させると共に、上記ねじ孔の軸心の延長線
が上記吸、排気通路を貫通するようにしてある。

【００４７】このため、シリンダヘッドにボルト挿通孔
と吸、排気通路とを成形した場合に、これらは、互いに
干渉し合うことが防止されると共に、平面視（各シリン
ダ孔の軸心にほぼ沿った視線）で、重なり合うこととな
る。

【００４８】よって、上記シリンダヘッドにボルト挿通
孔と吸、排気通路とを平面視で並設していた従来に比べ
て、シリンダヘッドが小形になり、つまり、エンジンが
小形になる。

【００４９】また、一般に、シリンダヘッドはクランク
ケースよりも上側にあるため、上記したようにシリンダ
ヘッドが小形になると、その分、エンジンが低重心とな
る。よって、例えば、このエンジンを自動二輪車に搭載
させた場合には、車両が低重心となって操縦性が向上す
る。

【００５０】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
に加えて、シリンダ本体を複数設け、クランク軸の軸心
に沿った視線の側面視でシリンダが狭角のＶ形状となる
ように互いに一体成形し、各吸気通路の各上流端を上記
側面視で一方向に開口させ、各排気通路の各下流端を上
記一方向とは反対方向に開口させてあり、つまり、エン
ジンを狭角Ｖ型エンジンとしてある。

【００５１】この場合、前記請求項１の発明で説明した
ように、シリンダヘッドは小形になるため、これらシリ
ンダヘッドが互いに干渉し合わない分、クランク軸の軸
方向で隣り合うシリンダ本体は互いにより接近させるこ
とができ、これに伴って、クランクケースも小形にでき
る。

【００５２】よって、このようなエンジンを例えば、自
動二輪車に搭載させてそのクランク軸が車幅方向に延び
るようにし、かつ、車両を低重心にさせるために、クラ
ンクケースの下面の地上高を低くしても、上記したよう
に、クランクケースが小形になる分、この車両のバンク
角は大きくとれることとなって、操縦性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３の部分拡大断面図である。

【図２】自動二輪車の側面図である。

【図３】図２の部分拡大図である。

【図４】後側の左右シリンダの背面断面図で、各ピスト
ンを上死点にさせた図である。

【図５】動弁機構の平面図である。

【図６】吸、排気通路に沿ってみた平面断面図である。

【符号の説明】

１０ エンジン １９ クランクケース ２１ クランク軸 ２２ シリンダ ２４ シリンダ本体 ２５ シリンダ孔 ２６ シリンダブロック ２７ 軸心 ２９ シリンダヘッド ３０ 締結手段 ３４ ピストン ３５ 連接棒 ３６ 燃焼室 ３８ 吸気通路 ３９ 排気通路 ５９ ボルト挿通孔 ６０ ボルト ６１ ねじ部 ６２ ねじ孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダ孔を有するシリンダ本体をクラ
   ンクケースに突設し、上記シリンダ本体の突出端に開口
   する上記シリンダ孔の開口を閉じるよう同上シリンダ本
   体の突出端にシリンダヘッドを締結手段により締結し、
   上記シリンダ孔に軸方向に摺動自在にピストンを嵌入
   し、同上シリンダ孔内で上記シリンダヘッドとピストン
   とで挟まれた空間を上記シリンダヘッドの外部に連通さ
   せる吸、排気通路を同上シリンダヘッドに形成した４サ
   イクルエンジンのシリンダ組立構造において、 上記締結手段を上記シリンダ本体の突出端部に形成され
   るボルト挿通孔と、このボルト挿通孔に挿通されるボル
   トと、上記シリンダヘッドに形成され上記ボルトのねじ
   部をねじ込み可能とさせるねじ孔とで構成し、上記ねじ
   孔を上記吸、排気通路よりも上記シリンダ本体側に位置
   させると共に、上記ねじ孔の軸心の延長線が上記吸、排
   気通路を貫通するようにした４サイクルエンジンのシリ
   ンダ組立構造。
2. 【請求項２】 シリンダ本体を複数設け、クランク軸の
   軸心に沿った視線の側面視でシリンダが狭角のＶ形状と
   なるように互いに一体成形し、各吸気通路の各上流端を
   上記側面視で一方向に開口させ、各排気通路の各下流端
   を上記一方向とは反対方向に開口させた請求項１に記載
   の４サイクルエンジンのシリンダ組立構造。