JPH09329033A - 多気筒エンジンのエンジン構成部品連動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジン本体のクランク軸に連動手段を介し
てエンジン構成部品を連動連結させる場合において、こ
のエンジンの形状を、より小形にさせる。 【解決手段】 クランクケース２にクランク軸８を両端
支持させる。このクランク軸８をクランク主軸１２と、
このクランク主軸１２から径方向外方に突出するクラン
クアーム１３と、これら各クランクアーム１３の突出端
にそれぞれ支持されて各シリンダ３毎に設けられるクラ
ンクピン１４とで構成する。各シリンダ３のピストン１
７と、これに対応する上記クランクピン１４とを連結さ
せる連接棒１８を設ける。上記クランク軸８に連動手段
３３を介してエンジン構成部品１ｂを連動連結させる。
上記クランク軸８の軸方向で隣り合う両クランクピン１
４の間のクランク主軸１２の部分１２ａに、上記連動手
段３３を介して上記エンジン構成部品１ｂを連動連結さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多気筒エンジン
（内燃機関）のクランク軸に動弁機構のカム軸および／
もしくは補機等のエンジン構成部品を連動連結させるよ
うにした多気筒エンジンのエンジン構成部品連動装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多気筒エンジンは、通常、エンジン本体
と、エンジン構成部品とで構成され、上記エンジン本体
はクランクケースと、これに支持されるクランク軸を備
え、一方、上記エンジン構成部品は、動弁機構のカム軸
や、オルタネータ等の補機を備えている。

【０００３】上記エンジン構成部品は、上記エンジン本
体のクランク軸に連動手段を介し連動連結されて上記エ
ンジン本体の駆動に連動し、これにより、エンジンが運
転されるようになっている。

【０００４】上記の場合、第１の従来の技術として、上
記連動手段が上記クランク軸と同軸上でこのクランク軸
に並設される中間軸を有し、この中間軸が上記クランク
軸に連動連結されると共に、同上中間軸に上記エンジン
構成部品が連動連結されたものがある。

【０００５】また、第２の従来の技術として、上記クラ
ンク軸のクランクアームの外周面に噛合歯が形成され
て、これが歯車とされ、この歯車が上記連動手段の一部
を構成し、この歯車に上記エンジン構成部品が連動連結
されたものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記第１の
従来の技術によれば、エンジン本体のクランク軸と、連
動手段の中間軸とがその軸方向で並設されるため、この
軸方向でエンジンが長くなって大形となり、これは、エ
ンジンを車両や船等の狭い空間に設置させるときの障害
になって好ましくない。

【０００７】また、上記第２の従来の技術によれば、ク
ランクアームはクランク主軸からその径方向外方に突出
するものであることから、このクランクアームの外周面
に形成された噛合歯による歯車の外径寸法は大きくな
る。よって、これに噛合する従動側の歯車との間に所望
の減速比（例えば、１：１）を得る必要上、上記従動側
の歯車の外径寸法も大きくなるなど、連動手段が大きく
なる。

【０００８】よって、その分、エンジンが上記クランク
軸の径方向で極めて大形になるおそれがあり、これも、
前記第１の従来の技術の場合と同じように、エンジンを
車両や船等の狭い空間に設置させるときの障害になって
好ましくない。

【０００９】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、エンジン本体のクランク軸に連動手段を
介してエンジン構成部品を連動連結させる場合におい
て、このエンジンの形状を、より小形にさせることを課
題とする。

【００１０】また、上記のようにした場合でも、クラン
ク軸に対し連動させられるエンジン構成部品の配置の自
由度を向上させることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の多気筒エンジンのエンジン構成部品連動装置
は、次の如くである。

【００１２】請求項１の発明は、クランクケース２にク
ランク軸８を両端支持させ、このクランク軸８をクラン
ク主軸１２と、このクランク主軸１２から径方向外方に
突出するクランクアーム１３と、これら各クランクアー
ム１３の突出端にそれぞれ支持されて各シリンダ３毎に
設けられるクランクピン１４とで構成し、各シリンダ３
のピストン１７と、これに対応する上記クランクピン１
４とを連結させる連接棒１８を設け、上記クランク軸８
に連動手段３３を介してエンジン構成部品１ｂを連動連
結させた場合において、上記クランク軸８の軸方向で隣
り合う両クランクピン１４の間のクランク主軸１２の部
分１２ａに、上記連動手段３３を介して上記エンジン構
成部品１ｂを連動連結させたものである。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の発明に加え
て、上記連動手段３３が、上記クランクケース２に支持
されて上記クランク軸８に平行に延びる中間軸３４と、
この中間軸３４を上記クランク主軸１２の部分１２ａに
連動連結させる巻掛伝動手段３７とを備え、上記中間軸
３４に上記エンジン構成部品１ｂを連動連結させたもの
である。

【００１４】

【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。

【００１５】図において、符号１は自動車に搭載される
４サイクルの直列多気筒（６気筒）のエンジン（内燃機
関）である。なお、下記する左右とは、図２に向っての
方向をいうものとする。

【００１６】上記エンジン１はエンジン本体１ａと、エ
ンジン構成部品１ｂとで構成されている。上記エンジン
本体１ａはアルミ鋳造製のクランクケース２を有してい
る。このクランクケース２の上面側で、左右に第１〜第
６シリンダ（気筒）３が並設されている。これら各シリ
ンダ３はそれぞれ上記クランクケース２に突設されたシ
リンダ本体４を有し、これらシリンダ本体４は互いに一
体化されてアルミ鋳造製のシリンダブロック５とされて
いる。また、上記シリンダ本体４の突出端にアルミ鋳造
製のシリンダヘッド７が着脱自在に締結されている。

【００１７】上記クランクケース２内にはクランク軸８
が収容されている。このクランク軸８は、その軸心９が
左右に延び、この軸心９回りに回転自在となるよう軸受
により上記クランクケース２に両端と、中途部とがそれ
ぞれ支持されている。上記クランク軸８は鍛造、機械加
工、もしくは鋳造製で、上記軸心９上に位置して上記軸
受に直接支承されるクランク主軸１２と、このクランク
主軸１２からその径方向外方に突出して各シリンダ３毎
に一対づつ設けられるクランクアーム１３と、これら各
一対のクランクアーム１３の突出端に支持されて各シリ
ンダ３毎に設けられるクランクピン１４とで構成されて
いる。上記クランクアーム１３はクランクピン１４を支
持する機能の他、カウンタウェイトとしての機能を有し
ている。

【００１８】上記各シリンダ本体４はそれぞれシリンダ
孔１６を有し、これら各シリンダ孔１６にピストン１７
がその軸方向に摺動自在に嵌入され、各シリンダ３のピ
ストン１７と、これに対応する上記クランク軸８のクラ
ンクピン１４とが連接棒１８で互いに連動連結されてい
る。

【００１９】上記シリンダ本体４、シリンダヘッド７、
およびピストン１７で囲まれた空間のシリンダヘッド７
側が燃焼室１９となっている。また、上記燃焼室１９に
放電部２０ａが臨む点火プラグ２０が設けられている。

【００２０】上記シリンダ本体４やシリンダヘッド７に
はエンジン１水冷用の冷却水を通過させる冷却水通路２
１が形成されている。

【００２１】上記シリンダヘッド７には、シリンダ３の
外部を上記燃焼室１９に連通させる吸気通路２３が形成
され、同上燃焼室１９をシリンダ３の外部に連通させる
排気通路２４が形成されている。

【００２２】上記吸気通路２３の上流端には吸気管を介
してスロットル弁２２が取り付けられ、また、同上吸気
通路２３の燃焼室１９への開口部を開閉する吸気弁２５
が上記シリンダヘッド７に支承され、この吸気弁２５は
上記開口部を閉じるようばねで付勢されている。また、
上記排気通路２４の燃焼室１９への開口部を開閉する排
気弁２６が上記シリンダヘッド７に支承され、この排気
弁２６も上記開口部を閉じるようばねで付勢されてい
る。上記シリンダヘッド７には燃料噴射弁２７が取り付
けられ、この燃料噴射弁２７は上記吸気通路２３を通し
燃焼室１９に向って燃料２８を噴射可能とする。

【００２３】前記エンジン構成部品１ｂは、上記吸気弁
２５と排気弁２６とをそれぞればねに抗して開弁動作さ
せる動弁機構２９を備え、この動弁機構２９は、上記吸
気弁２５と排気弁２６にそれぞれカム係合するカム軸３
０，３１を有している。これら各カム軸３０，３１は各
軸心が左右に延び、上記シリンダヘッド７にその軸心回
りにそれぞれ回転自在となるよう支承されている。

【００２４】上記各カム軸３０，３１は上記クランク軸
８に連動手段３３を介し連動連結されている。この場
合、クランク軸８の軸方向で隣り合う両クランクピン１
４，１４（符号Ａを付記）の間のクランク主軸１２の部
分１２ａに、上記連動手段３３を介して上記カム軸３
０，３１が連動連結されている。

【００２５】上記連動手段３３は、クランク軸８に平行
に延びる中間軸３４を有し、この中間軸３４はその軸心
３５回りに回転自在となるよう軸受により上記クランク
ケース２に支持されている。この中間軸３４は、上記軸
心３５上でクランクケース２に直接的に支承される中間
軸本体３４ａと、この中間軸本体３４ａと同じ軸心３５
上で、この中間軸本体３４ａを圧入させてこれに固着さ
れるボス部３４ｂとを備えている。

【００２６】上記連動手段３３は、上記クランク主軸１
２の部分１２ａに中間軸３４のボス部３４ｂを連動連結
させるチェーン式の巻掛伝動手段３７を有している。こ
の巻掛伝動手段３７は、上記クランク主軸１２の部分１
２ａに形成された駆動鎖車３８と、上記中間軸３４の軸
方向の一部において上記ボス部３４ｂに形成された従動
鎖車３９と、これら駆動鎖車３８と従動鎖車３９とに巻
き掛けられたチェーン４０とで構成されている。上記駆
動鎖車３８と従動鎖車３９は各ピッチ円が互いに同径を
なしている。また、上記チェーン４０に適度の張力を与
えるチェーンテンショナー４１が設けられている。

【００２７】また、上記連動手段３３は、上記中間軸３
４と平行に設けられるジャックシャフトである連動軸４
３と、この連動軸４３を上記中間軸３４に連動連結させ
るチェーン式の他の巻掛伝動手段４２とを備えている。
上記連動軸４３はその軸心回りに回転自在となるよう前
記シリンダ３のシリンダヘッド７に支承されている。上
記他の巻掛伝動手段４２は、上記中間軸３４の軸方向の
他部において上記ボス部３４ｂに形成された駆動鎖車４
４と、上記連動軸４３の一端部に形成された従動鎖車４
５と、これら駆動鎖車４４と従動鎖車４５とに巻き掛け
られたチェーン４６とで構成されている。

【００２８】更に、同上連動手段３３は、上記連動軸４
３に前記各カム軸３０，３１を連動連結させる更に他の
巻掛伝動手段４７を備えている。この他の巻掛伝動手段
４７は、上記連動軸４３の他端部に形成された駆動鎖車
４８と、上記カム軸３０，３１にそれぞれ形成された従
動鎖車４９と、これら駆動鎖車４８と、従動鎖車４９，
４９とに巻き掛けられたチェーン５０とで構成されてい
る。

【００２９】上記の場合、各巻掛伝動手段３７，４２，
４７は、各シリンダ３の熱膨張で駆動鎖車３８，４４，
４８と、従動鎖車３９，４５，４９との間の寸法が変化
したとしても、各チェーン４０，４６，５０の撓みによ
り、上記寸法の変化を吸収して円滑に動力を伝達し、こ
れにより、騒音の発生が防止される。

【００３０】前記エンジン構成部品１ｂは、上記冷却水
通路２１に冷却水を供給する冷却水供給用の水ポンプ５
２を有している。この水ポンプ５２は上記他の巻掛伝動
手段４２のチェーン４６に連動するよう連結されてい
る。また、同上エンジン構成部品１ｂは、前記軸受や、
シリンダ孔１６とピストン１７との摺接部等のエンジン
１の被潤滑部に、潤滑油を供給する潤滑油供給用のオイ
ルポンプ５３を有し、このオイルポンプ５３は前記連動
手段３３によりクランク主軸１２の部分１２ａに連動連
結されている。即ち、上記中間軸３４のボス部３４ｂに
は駆動歯車５５が形成され、上記オイルポンプ５３の入
力部である従動歯車５６が上記駆動歯車５５にウォーム
ギヤ形式で噛合させられている。

【００３１】また、上記エンジン構成部品１ｂは、エン
ジン１の補機であるオルタネータ６０、パワーステアリ
ングポンプ６１、およびエアコンコンプレッサ６２を備
えている。これら補機は、前記連動手段３３によりクラ
ンク主軸１２の部分１２ａに連動連結されている。上記
連動手段３３は、上記各補機を上記中間軸３４に連動連
結させるベルト式の巻掛伝動手段６４を備え、この巻掛
伝動手段６４は上記中間軸３４の端部に取り付けられる
駆動回転体である駆動プーリー６５と、上記補機５９の
それぞれが有する各従動プーリーと、これら駆動プーリ
ー６５と各従動プーリーとに巻き掛けられるＶベルト６
６とで構成されている。また、上記Ｖベルト６６に適度
の張力を与えるアイドラが設けられている。

【００３２】そして、エンジン１の運転時には、クラン
ク軸８に上記連動手段３３を介し各カム軸３０，３１が
連動し、これら各カム軸３０，３１にカム係合する吸気
弁２５と排気弁２６が所定のクランク角で開閉弁動作す
る。これにより、吸気通路２３を通して大気側の空気７
１が燃焼室１９に吸入され、この際、燃料噴射弁２７に
より噴射された燃料２８も上記燃焼室１９に吸入されて
混合気が生成される。

【００３３】次に、上記混合気が点火プラグ２０により
着火、燃焼させられて、その燃焼熱が動力に変換され、
この動力はクランク軸８を介して出力される。一方、上
記燃焼により生じた燃焼ガスは、排気７２として上記排
気通路２４からシリンダ３の外部に排出される。

【００３４】上記クランク軸８からの動力は、動力伝達
手段を介し駆動車輪に伝達され、これにより、自動車が
走行させられる。また、これと共に、前記連動手段３３
を介して上記クランク軸８に水ポンプ５２が連動し、こ
の水ポンプ５２により冷却水が冷却水通路２１に供給さ
れ、上記エンジン１が水冷されピストン１７の焼き付け
などが防止される。

【００３５】また、同上クランク軸８に同上連動手段３
３を介してオイルポンプ５３が連動し、このオイルポン
プ５３により潤滑油がエンジン１の被潤滑部に供給さ
れ、ピストン１７の焼き付けなどが防止される。

【００３６】更に、同上クランク軸８に同上連動手段３
３を介して各補機が連動させられ、これによって、各補
機が所定の作動を行うこととなる。

【００３７】上記構成によれば、クランク軸８の軸方向
で隣り合う両クランクピン１４（Ａ）の間のクランク主
軸１２の部分１２ａに、上記連動手段３３を介して上記
エンジン構成部品１ｂが連動連結されている。

【００３８】即ち、クランク軸８に連動手段３３を介し
てエンジン構成部品１ｂを連動させる場合に、上記クラ
ンク軸８の軸方向の中途部を利用したのであり、このた
め、上記連動のために上記クランク軸８にその軸方向で
連動手段の中間軸を並設していた従来に比べ、同上軸方
向において、エンジン１は、より小形になり、この結
果、一般に限られた狭い空間である自動車のエンジンル
ームに、上記エンジン１の横置き搭載ができる。

【００３９】また、上記したようにクランク軸８に連動
手段３３を介してエンジン構成部品１ｂを連動させる場
合に、上記クランク軸８においてクランクアーム１３よ
りも外径寸法の小さいクランク主軸１２を利用したので
あり、このため、外径寸法の大きいクランクアーム１３
を連動手段の構成部品としていた従来に比べて、上記連
動手段３３は小形にできる。

【００４０】よって、その分、クランク軸８の径方向に
おいて、エンジン１を、より小形にできる。また、クラ
ンクアーム１３には、従来のような噛合歯は形成されな
いため、このクランクアーム１３のカウンタウェイトと
しての機能が良好に保たれる。

【００４１】また、上記連動手段３３は、上記クランク
ケース２に支持されて上記クランク軸８に平行に延びる
中間軸３４と、この中間軸３４を上記クランク主軸１２
の部分１２ａに連動連結させる巻掛伝動手段３７とを備
え、上記中間軸３４に上記エンジン構成部品１ｂを連動
連結させてある。

【００４２】このため、上記クランク軸８の軸方向で、
エンジン構成部品１ｂをいずれの位置に配置しても、こ
のエンジン構成部品１ｂを上記中間軸３４に連動連結さ
せれば、このエンジン構成部品１ｂは連動手段３３を介
して上記クランク軸８に連動連結させることができる。

【００４３】よって、クランク軸８に対し、連動手段３
３を介し上記エンジン構成部品１ｂを連動させる場合に
おけるエンジン構成部品１ｂの配置の自由度が向上し
て、このエンジン構成部品１ｂを、より所望位置に設け
ることができる。

【００４４】なお、以上は図示の例によるが、エンジン
１は自動二輪車や船等に搭載されるものであってもよ
く、また、２サイクルエンジンでもよい。

【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の発明は、クランクケースにクラ
ンク軸を両端支持させ、このクランク軸をクランク主軸
と、このクランク主軸から径方向外方に突出するクラン
クアームと、これら各クランクアームの突出端にそれぞ
れ支持されて各シリンダ毎に設けられるクランクピンと
で構成し、各シリンダのピストンと、これに対応する上
記クランクピンとを連結させる連接棒を設け、上記クラ
ンク軸に連動手段を介してエンジン構成部品を連動連結
させた多気筒エンジンのエンジン構成部品において、上
記クランク軸の軸方向で隣り合う両クランクピンの間の
クランク主軸の部分に、上記連動手段を介して上記エン
ジン構成部品を連動連結させてある。

【００４７】即ち、クランク軸に連動手段を介してエン
ジン構成部品を連動させる場合に、上記クランク軸の軸
方向の中途部を利用したのであり、このため、上記連動
のために上記クランク軸にその軸方向で連動手段の中間
軸を並設していた従来に比べ、同上軸方向において、エ
ンジンを、より小形にできる。

【００４８】この結果、例えば、一般に限られた狭い空
間である自動車のエンジンルームに、上記エンジンの横
置き搭載ができることとなる。

【００４９】また、上記したようにクランク軸に連動手
段を介してエンジン構成部品を連動させる場合に、上記
クランク軸においてクランクアームよりも外径寸法の小
さいクランク主軸を利用したのであり、このため、外径
寸法の大きいクランクアームを連動手段の構成部品とし
ていた従来に比べて、本発明の連動手段は小形にでき
る。

【００５０】よって、その分、クランク軸の径方向にお
いて、エンジンを、より小形にできる。また、クランク
アームには、従来のような噛合歯は形成されていないた
め、このクランクアームのカウンタウェイトとしての機
能が良好に保たれる。

【００５１】請求項２の発明は、上記連動手段が、上記
クランクケースに支持されて上記クランク軸に平行に延
びる中間軸と、この中間軸を上記クランク主軸の部分に
連動連結させる巻掛伝動手段とを備え、上記中間軸に上
記エンジン構成部品を連動連結させてある。

【００５２】このため、上記クランク軸の軸方向で、エ
ンジン構成部品をいずれの位置に配置しても、このエン
ジン構成部品を上記中間軸に連動連結させれば、このエ
ンジン構成部品は連動手段を介して上記クランク軸に連
動連結させることができる。

【００５３】よって、クランク軸に対し、連動手段を介
し上記エンジン構成部品を連動させる場合におけるエン
ジン構成部品の配置の自由度が向上して、このエンジン
構成部品を、より所望位置に設けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの側面線図である。

【図２】図１の２‐２線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ エンジン １ａ エンジン本体 １ｂ エンジン構成部品 ２ クランクケース ３ シリンダ ８ クランク軸 ９ 軸心 １２ クランク主軸 １２ａ 部分 １３ クランクアーム １４ クランクピン １７ ピストン １８ 連接棒 ３０，３１ カム軸 ３３ 連動手段 ３４ 中間軸 ３７ 巻掛伝動手段 ５２ 水ポンプ ５３ オイルポンプ ６０ オルタネータ ６１ パワーステアリングポンプ ６２ エアコンコンプレッサ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｂ 67/10 Ｆ０２Ｂ 67/10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランクケースにクランク軸を両端支持
   させ、このクランク軸をクランク主軸と、このクランク
   主軸から径方向外方に突出するクランクアームと、これ
   ら各クランクアームの突出端にそれぞれ支持されて各シ
   リンダ毎に設けられるクランクピンとで構成し、各シリ
   ンダのピストンと、これに対応する上記クランクピンと
   を連結させる連接棒を設け、上記クランク軸に連動手段
   を介してエンジン構成部品を連動連結させた多気筒エン
   ジンのエンジン構成部品において、 上記クランク軸の軸方向で隣り合う両クランクピンの間
   のクランク主軸の部分に、上記連動手段を介して上記エ
   ンジン構成部品を連動連結させた多気筒エンジンのエン
   ジン構成部品連動装置。
2. 【請求項２】 上記連動手段が、上記クランクケースに
   支持されて上記クランク軸に平行に延びる中間軸と、こ
   の中間軸を上記クランク主軸の部分に連動連結させる巻
   掛伝動手段とを備え、上記中間軸に上記エンジン構成部
   品を連動連結させた請求項１に記載の多気筒エンジンの
   エンジン構成部品連動装置。