JPS60195331A - Ｏ．ｈ．ｃ型多気筒内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ０発明の目的 （Ｊ）　産業上の利用分野 本発明は、ピストンを収容するシリンダを少なくとも二
本備え、且つ各シリンダの頭上に動弁用のカム軸を配設
した０、Ｉｌ、Ｃ型多気筒内燃機関に関する。

（２）従来の技術 従来、この棟多気筒内燃機関は共通一本のクランク軸を
備え、そのクランク軸と、各シリンダの頭上に配設され
るカム軸との間を調時装置を介して連動させている。

（３）発明が解決しようとする問題点 そのような多気筒内燃機関では、振動低減のために両シ
リンダを水平対向型またはｒ型に配置しようとすると、
クランク軸を中心にして両シリンダを互いに離反方向に
拡げて配置しなければならず、機関のコンパクト化が損
われる問題がある。

また、クランク軸及びカム軸の軸間距離が比較的長いた
め、それぞれ連結する調時装置が大型となり、これも機
関のコンパクト化を損う一因となっている。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、従来の
水平対向型やＶ型機間よりもコ／・くクトであり、しか
もそれらと同等の振動低減効果を発揮することができ、
その上調時装置をもコンノくりｌ・に構成し得る前記多
気筒内燃機関を提供することを目的とする。

Ｂ０発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、水平面上で互い
に離隔して平行に配設された第１及び第２クランク軸と
、これら第１及び第２クランク軸にそれぞれコンロッド
を介して連接される第１及び第２ピストンと、これら第
１及び第２ピストンをそれぞれ摺動自在に収容する第１
及び第２シリンダと、これら第１及び第２シリンダの頭
上にそれぞれ前記クランク軸と平行に配設される動弁用
の第１及び第２カム軸と、前記両クランク軸にそれらと
連動して配設される共通の出力軸とを備え、前記両シリ
ンダは前記クランク軸の軸方向に隣接して配置され、ま
た各前記クランク軸は反対系の前記カム軸に調時装置を
介して連動され、前記両カム軸及び出力軸の３軸の軸線
間を結ぶ三角形の範囲に前記両クランク軸の軸線が配置
されることを特徴とする。

（２）作　用 前記三角形の底辺、即ち両カム軸の軸線間を結ぶ直線上
に両クランク軸を配置することにより、両シリンダを水
平に配置すれば、従来の水平対向型機関のように、第１
及び第２ピストンが互いに反対方向に運動するので、第
１及び第２ピストン系の一次慣性力のみならず二次慣性
力の全部若しくはその多くを釣り合わせ、これら慣性力
に起因する振動を除去若しくは著しく低減することがで
きる。しかも、機関の全幅は従来の水平対向型機関のそ
れより略２分の１に短縮される。

前記三角形の２斜辺、即ち第１カム軸及び出力軸の軸線
間を結ぶ直線と、第２カム軸及び出力軸の軸線間を結ぶ
直線上に両クランク軸を配置し、または両クランク軸を
前記三角形の内側に配置することにより、両シリンダを
Ｘ形に配置すれば、＠（及び第２ピストンの位相を適当
に選定し、第１及び第２クランク軸の適所にバランスウ
ェイトを付設するだけで、従来のＶ型機間と同様に一次
慣性力による振動を除去若しくは著しく低減することが
できる。しかも機関の全幅はＶ型機間よりも短縮される
。

第１クランク軸と第２カム軸、並びに第２クランク軸と
第１カム軸の各軸間距離は、クランク軸の軸方向への両
シリンダの隣接配置により、同系のクランク軸とカム軸
間の軸間距離より短くなり、それだけ上記軸間を連結す
る調時装置を小型に構成することができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、自動二輪車Ｍには、その前、後
輪１Ｖｆ　、　ＩＦ　ｒ間において車体フレームに本発
明の多気筒内燃機関Ｅが搭載され、その際、該機関Ｅは
ダウンチューブ１ｄの下端部−個所ａと、センタチュー
ブ１Ｃの上下二個所す。

Ｃの計３点でねじ止めされる。

上記機関Ｅの構造を第２図ないし第５図により説明する
と、機関Ｅは２本のクランク軸２１．２□を有しており
、両クランク軸２１　．２２は自動二輪車Ｍの長手方向
軸線から左右に等距離を存して該軸線と平行に配置され
、図示例では車両左側りのクランク軸２１を第１クラン
ク軸、右側Ｒのクランク軸２ｔを第２クランク軸と呼ぶ
ことにする。

第１及び第２クランク軸２．．２．には第１及び第２コ
ンロッド３．．３２を介して第１及び第２ピストン４．
．４．がそれぞれ連接される。これらピストン４．．４
．をそれぞれ摺動自在に収容する第１及び第２シリンダ
５．．５．は、クランク軸２．．２２の軸線方向に隣接
配置される。

そして、図示例では第２シリンダ５．が第１シリンダ５
．の車両前方Ｆ側に配置される。

機関Ｅの機関本体６は中央ブロック６Ｃと、これの左右
両端にガスケット７．７を挟んで重合され複数本のボル
ト８によりそれぞれ結着される左側及び右側ブロック６
１．６ｒとより構成される。

中央ブロック６Ｃには前記第１及び第２シリンダ５、．
５．が形成され、右側ブロック６ｒには第２ピストン４
１との間に第１燃焼室９１を画成する第１シリンダヘッ
ド１０．　と、中央ブロック６ｃと協働して第２クラン
ク軸２１を収容する第２クランクケース１１２とが一体
に形成され、左側ブロック６１には、第２ピストン４．
との間に第２燃焼室９２を画成する第２シリンダヘツド
１０２と、中央ブロック６ｃと協働して第１クランク軸
２１を収容する第１クランクケース１１．とが一体に形
成される。その際、左側及び右側ブロック６１．６ｒは
、互換性を持つように同一形状とされる。

第１クランク軸２．の支持のために、中央ブロック６Ｃ
と第１クランクケース１１．との対向面には、第１クラ
ンク軸２．の両端部に装着された一対のベアリング１２
＋　、１２ｒを挟持する各一対の半月状の軸受壁１３．
．１３１　；１４１．１４１がそれぞれ形成され、また
第２クランク軸２２の支持のために、中央ブロック６ｃ
と第２クランクケース１１．との対向面には、第２クラ
ンク軸２２０両端部に装着された一対のベアリング１２
２　。

１２２を挟持する各一対の半月状の軸受壁１３２゜１３
□　；１４□　、１４２がそれぞれ形成される。

各シリンダヘッド１貼　、１ｏ２には、対応する燃焼室
９．．９２に連なる吸気ポー）１５．。

１５□及び排気ボート１６．．１６２がイれぞれ形成さ
れる。その際、吸気及び排気の流わがクロス７０−とな
るように、吸気ポート１５．．１５２の入口は上向きに
、また排気ボート１６．．１６゜の出口は下向きに開口
される（第２図参照）。

吸気ポート１５．．１５．の入口には気化器１７．。

１７２がそれぞれ装着される。これら吸気ポート１５、
、ｉ５２及び気化器１７．．１７□は独立した二つの吸
気系１８□　、１８．を構成し、両吸気系１８．．１８
．間の空間１９を利用して始動モータ２０が、その駆動
軸２０ａをクランク軸２１＋２２と平行して配設される
。特に始動モータ２０は、両クランク軸２＋　、２ｔの
軸線間を結ぶ直線を底辺とする二等辺三角形の略頂点に
配置され、そして中央ブロック６Ｃの上面中央部に台状
に形成された設置面２１に設置され、ボルト２２により
固定される。

吸、排気ポート１５．．１５．　；１６．　．１６．を
それぞれ開閉する吸、排気弁２３．．２３．；２４１゜
２４ｖは対応するシリンダヘッド１０．．１０２に装着
され、これらの弁２３＋　、２３２　：　２４＋　−２
４、は弁ばね２５＋　、２５ｔ　：２６＋　、２６２に
よりそれぞれ閉弁方向に付勢されている。

各シリンダヘッド１０．．１０．には、それとの間に動
弁室２７．．２７．を画成するヘッドカバー２８．．２
８．がバッキング２９．２９を挟んで重合され、複数本
のボルト（図示せず）により結着される。

各動弁室２７＋　、２７．において、吸、排気弁２３、
．２３□　；２４．．２４．に開弁動作を与える動弁装
置３０．．３０．がそれぞれ構成される。

即ち、クランク軸２１．２２　と平行に配置されたカム
軸３１．．３１２が一対のベアリング３２．。

３２＋　；３２２　．３２２　を介してシリンダヘッド
ｉｏ、、１ｏｚ　とヘッドカバー２８．．２８ｔ　との
間に挟持され、カム軸３１．．３１．の吸気カム３１Ｌ
、３１Ｌと吸気弁２３．．２３２との間に吸気ｏツカア
ーム３３ｉ　、　３３ｉが、また排気カム３１　ｅ、３
１ｇと排気弁”Ｉ　、２４！　との間に排気ロッカアー
ム３３　ｅ　、　３３　ｅがそれぞれ架橋するように配
設される。これらロッカアーム３３Ｅ、３３ｅは対応す
るヘッドカバー２８１　。

２８、に支持されたロッカ軸３４ｔ、３４ｅに揺動自在
に支承される。ここで、第１シリンダヘツド１貼側のカ
ム軸３１．を第１カム軸、第２シリンダヘツド１０２側
のカム軸３１２を第２カム軸と呼ぶことにする。

機関本体６には、一方のヘッドカバー２８．から他方の
ヘッドカバー２８２に亘り伝動室３５が両シリンダ５．
，５２の間を通るように形成される。この伝動室３５に
おいて、両クランク軸２．。

２、は互いに同期回転し得るように同期装置３６を介し
て連動される。同期装置３６は、各クランク軸２．，２
．にそれぞれ固着された同径の第１及び第２駆動歯車３
γ、、３７．と、これら歯車３７、．３７□より大径で
その両者に噛合する被動歯車３８とより構成される。

また伝動室３５において、第２クランク軸２２と第１カ
ム軸３１．とは第１調時装置３９．を介して連動され、
さらに第１クランク軸２．と第２カム軸３１２とは第２
調時装置３９２を介して連動される。第１調時装置３９
．は前記第２駆動歯車３７２と、第１カム軸３１．に固
着されて該駆動歯車３７．に噛合する、該駆動歯車３７
２より歯数が２倍多い調時歯車４０．とより構成され、
第２調時装置３９２は前記第１駆動歯車３７１と、第２
カム軸３１．に固着されて該駆動歯車３γ１に噛合する
、該駆動歯車３７．より歯数が２倍多い調時歯車４０□
とより構成される。したがって、第１及び第２駆動歯車
３７．．３７２は同期装置３６及び第１．第２調時装置
３９．．３９２の両方の構成要素を兼ねている。

各調時装置３９．．３９２のバックラッシュを除去する
ために、各調時歯車４ｏ、、４ｏ、は僅かに相対回動し
得る２枚の歯車４０α、４０ｈに分割されると共に、こ
の両歯車４０ｃｔ、４０ｂ間にそれらの位相をずらすよ
うに弾発力を発揮する弾性部材４１が介装される。

また、同期装置３６と後述の１出力軸４３間のトルク変
動を吸収するために、被動歯車３８は規定範囲で相対回
動し得る歯部側の外輪３８αとボス側の内輪３８ｂとに
分割されると共に、この両輪３８Ｑ、３８４間に所定値
以上の回転トルクを受けると変形するトルクダ／パ部材
４２が介装される。

被動歯車３８の内輪３８ｂは、第５図に示すように、伝
動室３６から中央ブロック６ｃの前半部を貫通してクラ
ンク軸２．．２．と平行に延びる中空の出力軸４３の後
端にスプライン結合され、その前端には多板摩擦クラッ
チ４４０入力部材、即ちクラッチアウタ４４αがスプラ
イン結合される。こうしてクラッチ４４は機関Ｅの車両
前方最前部に配置される。したがって、クラッチ４４は
走行風を効果的に受けて冷却が良好に行われる。

出力軸４３は前端部をベアリング４５を介して中央ブロ
ック６ｃに支承され、その後端部は、その中空部に嵌合
された軸受筒４６を介して後述の変速入力軸４９に支承
される。

ここで、両クランク軸２．．２２の軸線は、両カム軸３
１．，３１□及び出力軸４３の３軸線間を結ぶ三角形Ａ
（第２図参照）の範囲に配置される。この場合、三角形
Ａの底辺α、即ち両カム軸３１、．３１２の軸線間を結
ぶ直線上に両クランク軸２１．２□を配置すれば、両シ
リンダ５．。

５２の水平配置が得られ、三角形Ａの２斜辺す。

Ｃ１即ち第２カム軸３１２及び出力１１１１４３の軸線
間を結ぶ直線すと、第１カム軸３１１及び出力軸４３の
軸線間を結ぶ直線Ｃ上に第１．第２クランク軸２．．２
□をそれぞれ配置し、または両クランク軸２．，２．を
三角形の内側に配置すれば、両シリンダ５．，５．のＸ
形装置が得られる。

中央ブロック６Ｃの下面には、これとの間に変速室４７
を画成するミッションケース４８が結着され、変速室４
７において変速機Ｔが構成される。

即ち、変速人、出力軸４９．５０がクランク軸２．。

２、と平行に配設され、この両軸４９．５０に亘り変速
比を異にする複数段の歯車列５１．．５１２・・・５１
ｎが設けられる。

図示例では、変速人力軸４９は、中央ブロック６Ｃ及び
ミッションケース４Ｂ間に前後一対のベアリング５２．
５２’を介して挟持され、変速出力軸５０はミッション
ケース４８に前後一対のベアリング５３　、５３’を介
して支持される。

変速入力軸４９は、その前端が前記出力軸４３の中空部
に嵌装された軸受筒４６を貫通して出力軸４３の前端面
より突出するように長く形成されており、その前端に前
記クラッチ４４の出力部材、即ちクラッチインナ４４ｈ
がスプライン結合される。

ミッションケース４８の後面より突出する変速出力軸５
０の後端には、自動二輪車Ｍの後輪駆動用プロペラ軸（
図示せず）を駆動する最終出力軸５４がトルクダ／バ機
構５５を介して連結される。

第５図に示すように、第１クランク軸２．の後端には、
交流発電機５６におけるロータ５７の端板５７αがテー
パ嵌合されてボルト５８により固着される。

前記端板５７ａと中央ブロック６Ｃとの間には、前記始
動モータ２０の始動トルクを第１クランク軸２□に増幅
して伝達するための始動減速装置５９が配設される。該
装置５９の出力歯車５９ａは第１クランク軸２．に相対
回転自在に嵌装されると共に、ローラ式のオーパラ／ニ
ングクラソチ６０を介して前記端板５７ａに連結される
。

第３図に示すように、中央ブロック６Ｃ及びシリンダヘ
ッド１０．．１０２には、シリンダ５．。

５２及び燃焼室９．．９２をそれぞれ囲繞する水ジャケ
ソ）６１．．６１．がそれぞれ形成されており、これら
水ジャケット６１．．６１．に冷却水を供給する水ポン
プ（図示せず）を駆動するための水ポンプ駆動歯車６３
は、第５図に示すように前記クラッチアウタ４４αに固
着される。

ミソンヨンケース４８に貯留される潤滑油を吸い上げて
機関Ｅの各運動部に供給する油ポンプ６４は、第２図に
示すようにミッションケース４８に取付けられてお９、
この油ポンプ６４を駆動するための油ポンプ駆動歯車６
５は、第５図に示すように前記被動歯車３８と隣接して
出力軸４３の後端に固着される。

尚、第５図中６６はクラッチ４４を覆って中央ブロック
６Ｃの前面に固着される前部カッ＜−１６６ｒは始動減
速装置５９、発電機５６およびトルクダンパ５５を覆っ
て中央ブロック６Ｃの後面に固着される後部カバーであ
る。

次にこの実施例の作用を説明する。

前記三角形Ａの底辺α上に両クランク軸２１　。

２、を配置することにより、両シリンダ５＋　、５２を
水平に配置すれば、従来の水平対向型機関のように、第
１及び第２ピストン４１＋４２が互いに反対方向に運動
するので、従来の水平対向型機関と同様に、これだけで
第１及び第２ピストン４１゜４２系の一次慣性力のみな
らず二次慣性力の全部若しくはその多くを釣り合わせ、
これら慣性力に起因する振動を除去若しくは著しく低減
することができる。しかも、この場合は、機関Ｌ゛の左
右全幅を従来の水平対向型機関のそれより略２分の１に
短縮することができる。

前記三角形Ａの２斜辺す、ｃ上に第１．第２クランク軸
２１．２□をそれぞれ配置し、または前記三角形Δの内
側に両クランク軸２．．２ｔを配置することにより、両
シリンダ５１，５．をＸ形に配置すれば、第１及び第２
ピストン４．．４゜の位相を適当に選定し、第１及び第
２クランク軸２、．２２の適所にバランスウェイトを付
設するだけで、従来のＶ型機間と同様に一次慣性力によ
る振動を除去若しくは著しく低減することができる。こ
の場合の機関の全幅はＶ型機間よりも短縮される。また
特に、第１．第２クランク軸２１　。

２２を前記三角形Ａの２斜辺す、ｃ上にそれぞれ配置す
れば、第２カム軸３１６、第１クランク軸２１及び出力
軸４３、並びに第１カム軸３１２、第２クランク’ｔｌ
ｌＩ２　を及び出力軸４３において、隣接軸間の距離が
最小となり、調時装置３９．．３９２及び同期装置３６
のコンパクト化を図ることができる。

いま、機関Ｅを始動すべく始動モータ２０を起動させれ
ば、その駆動軸２０αの始動トルクは、始動減速装置５
９で増幅されてオーバランニングクラッチ６０及びロー
タ５７の端板５７．２を経て第１クランク軸２．に伝達
し、更に同期装置３６を介して第２クランク軸２２に伝
達し、両クランク軸２．，２．を同時にクランキングす
るので、機関Ｅを始動することができる。

機関Ｅの運転中、第１及び第２クランク軸２，１２２は
同期回転して、それぞれの駆動歯車３７．。

３７２を介し被動歯車３８を減速駆動する。この被動歯
車３８の回転トルクは出力軸４３、クラッチ４４、変速
入力軸４９へと順次伝達し、そして複数段の歯車列５１
．〜５１ルのうちの選択された１つの歯車列を経て変速
出力軸５０及び最終出力ｑｌｌ１５４に伝達し、更に図
示しないプロペラ軸を介して自動二輪車Ｍの後輪Ｗｒに
伝達し、これを駆動する。この間に生じる比較的大きい
トルク変動は、トルクダンパ機構５５の緩衝作用及び出
力ｌ１１１Ｉ４３及び変速入力軸４９の捩り作用により
吸収される。

特に、出力軸４３及び変速λカ！１ｔ１１４９は、中央
グセツク６ｃの前半分を貫通するように長く形成され、
且つ互いに嵌合されると共に前端部においてクラッチ４
４により連結されるので、実質的には、中央ブロック６
ｃの貫通区間の距離の２倍へに相当する長い伝動軸を構
成し、効果的な捩り作用を発揮することができる。

上記変速人、出力ｉ１１＋４９．５０及ヒＩｉ［ｌ’ｌ
＋５１゜〜５１１２より構成される変速ｂｓＴは中央ブ
ロック６Ｃの真下に配設されるので、この変速機７゛が
重量物であっても、車載時の機関Ｅの左右バランスを崩
すことはなく、しかも変速機Ｔは機関Ｅの左右に張出す
こともないので、自動二輪車ＡＩの左右のバンク動作を
拘束することもない。

また、第１及び第２クランク軸２１＋２２は第１及び第
２調時装置３９．，３９２を介して互いに反対の系の第
２及び第１カム軸３１２．３１゜を回転し、これにより
両動弁装置３貼　、３ｏ２を作動して吸、排気弁２３、
ｐ”＋　１２３２　。

２４２を開閉する。

ところで、調時装置３９１−３９２によりそれぞれ連動
される第１クランク軸２．と第２カム軸３１１、並びに
第２クランク軸２２と第１カム軸３１、の各軸間距離は
、前述のような両シリンダ５、．５２の配列により、同
系のクランク軸とカム軸間の軸間距離より短くなり、そ
れだけ各調時装置３９．，３９２を小型に構成し得ると
共に弁の開閉タイミングの誤差を小さくすることができ
る。

尚、図示例では同期装置３６及び調時装置３９．。

３９、を歯車式に構成したが、チェノまたはベルト式に
することもできる。また同期装置３６は、場合によって
は両クランク軸２．，２．を反対方向に回転させるよう
に構成することもある。

Ｃ゛００発明果 以上のように本発明によれば、水平面上で互いに離隔し
て平行に配設された第１及び第２クランク軸と、これら
第１及び第２クランク軸にそれぞれコンロッドを介して
連設される第１及び第２ピストンと、これら第１及び第
２ピストンをそれぞれ摺動自在に収容する第１及び第２
シリンダと、これら第１及び第２シリンダの頭上にそれ
ぞれ前記クランク軸と平行に配設される動弁用の第１及
び第２カム軸と、前記両クランク軸にそれらと連動して
配設される共通の出力軸とを備え、前記両シリンダは前
記クランク軸の軸方向に隣接して配置され、また各前記
クランク軸は反対系の前記カム軸に調時装置を介して連
動され、前記両カム軸及び出力軸の３軸の軸線間を結ぶ
三角形の範囲に前記クランク軸の軸線が配置されるので
、従来の水平対向型やＶ型機間よりもコンパクトであり
、しかもそれりと同等の振動低減効果を発揮し得る多気
筒内燃機関を提供することができる。その上、反対系の
クランク軸及びカム軸の軸間距離は非常に短いから、そ
の軸間を連結する調時装置はコンパクトに構成され、し
たがって機関の更なるコンパクト化及び軽量化を達成す
ると共に弁の開閉タイミングの狂いを極めて小さいもの
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
０．Ｉｆ、Ｃ型多気筒内燃機関を搭載した自動二輪車の
側面図、第２図は上記機関の横断背面図、第３図は第２
図の川−重線断面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ線
断面図、第５図は上記機関の縦断展開図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 水平面上で互いに離隔して平行に配設された第１及び第
   ２クランク軸と、これら第１及び第２クランク軸にそれ
   ぞれコンロッドを介して連接される第１及び第２ピスト
   ンと、これら第１及び第２ピストンをそれぞれ摺動自在
   に収容する第１及び第２シリンダと、これら第１及び第
   ２シリンダの頭上にそれぞれ前記クランク軸と平行に配
   設される動弁用の第１及び第２カム軸と、前記両クラン
   ク軸にそれらと連動して配設される共通の出力軸とを備
   え、前記両シリンダは前記クランク軸の軸方向に隣接し
   て配置され、また各前記クランク軸は反対系の前記カム
   軸に調時装置を介して連動され、前記両カム軸及び出力
   軸の３軸の軸線間を結ぶ三角形の範囲に前記両クランク
   軸の軸線が配置されることを特徴とするＱ、１１．Ｃ型
   多気筒内燃機関。