JP2005048708A - エンジン - Google Patents

Abstract

【課題】クランクシャフトを回転自在に支承するとともに該クランクシャフトの軸線上の分割面で相互に分割可能な軸受部を有するクランクケースと、シリンダボアを有してクランクケースに結合されるシリンダバレルと、該シリンダバレルに結合されるシリンダヘッドとを備えるエンジンにおいて、部品点数の低減および組付けメンテナンス性の向上を図るとともに、小型、軽量化を可能とする。
【解決手段】シリンダバレル１６Ｌ，１６Ｒと、該シリンダバレル１６Ｌ，１６Ｒのうち少なくともシリンダボア１８Ｌ，１８Ｒを形成する部分に一体に成形されるシリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒとを備えるシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒよびクランクケース１４が、シリンダボア１８Ｌ，１８Ｒの軸線と平行な軸線を有して少なくともシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒを貫通する複数の締結ボルト３５により、それらの締結ボルト３５の軸線に沿う方向で圧縮されつつ締結される。
【選択図】 図８

Description

本発明は、エンジンに関し、特にクランクシャフトを回転自在に支承するとともに該クランクシャフトの軸線上の分割面で相互に分割可能な軸受部を有するクランクケースと、軸線を前記分割面と直交させたシリンダボアを有してクランクケースに結合されるシリンダバレルと、該シリンダバレルに結合されるシリンダヘッドとを備えるエンジンに関する。

従来、たとえば特許文献１で開示されるエンジンでは、クランクケース、シリンダバレルおよびシリンダヘッドがそれぞれ別体に形成され、シリンダバレルがクランクケースに締結され、シリンダバレルとの間にガスケットを介在させたシリンダヘッドがシリンダバレルに締結されている。
特開２００２−２１３３０２号公報

上記従来のものでは、クランクケース、シリンダバレルおよびシリンダヘッドを締結するためのボルトの本数が多く、組付けメンテナンス性も優れているとは言い難い。しかも高温、高圧用のガスケットがシリンダバレルおよびシリンダヘッド間に介装されることに起因してシリンダバレルおよびシリンダヘッドの締結荷重を大きく設定する必要があり、シリンダバレルおよびシリンダヘッドの締結部が占めるスペースおよび重量が比較的大きくなる。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、部品点数の低減および組付けメンテナンス性の向上を図るとともに、小型、軽量化を可能としたエンジンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、クランクシャフトを回転自在に支承するとともに該クランクシャフトの軸線上の分割面で相互に分割可能な軸受部を有するクランクケースと、軸線を前記分割面と直交させたシリンダボアを有してクランクケースに結合されるシリンダバレルと、該シリンダバレルに結合されるシリンダヘッドとを備えるエンジンにおいて、前記シリンダバレルと、該シリンダバレルのうち少なくとも前記シリンダボアを形成する部分に一体に形成される前記シリンダヘッドとを備えるシリンダブロックおよび前記クランクケースが、前記シリンダボアの軸線と平行な軸線を有して少なくとも前記シリンダブロックを貫通する複数の締結ボルトにより、それらの締結ボルトの軸線に沿う方向で圧縮されつつ締結されることを特徴とする。

また請求項２記載の発明は、上記請求項１記載の発明の構成に加えて、前記クランクシャフトの軸線に沿う方向で相互にオフセットされたシリンダボアをそれぞれ備える左右一対の前記シリンダブロックと、前記軸受部を協働して形成する複数のジャーナル支持壁を有して前記両シリンダブロック間に配置されるとともに前記クランクケースを構成するようにして相互に結合される左右一対のケース半体とを有して水平対向型に構成され、前記締結ボルトが前記各ジャーナル支持壁に対応する部分に配置されることを特徴とする。

さらに請求項３記載の発明は、上記請求項２記載の発明の構成に加えて、一方の前記シリンダブロックに設けられる複数のシリンダボアが、他方の前記シリンダブロックに設けられる同一複数のシリンダボアに対して、各シリンダブロックでのシリンダボア相互間のピッチの１／２だけクランクシャフトの軸線方向にオフセットして配置されることを特徴とする。

上記請求項１記載の発明によれば、シリンダバレルのうち少なくともシリンダボアを形成する部分に一体に形成されるシリンダヘッドおよびシリンダバレルを備えるシリンダブロックと、クランクケースとが、少なくともシリンダブロックを貫通する複数の締結ボルトによって圧縮されつつ締結されるので、シリンダバレルをクランクケースと別体としてシリンダボアの加工性の向上を図りつつ、燃焼室と外部とのシールを果たすべくシリンダバレルおよびシリンダヘッド間に従来必要であった高温、高圧用のガスケットが不要とすることができる。したがってクランクケース、シリンダバレルおよびシリンダヘッドを締結するためのボルトの本数を低減することができ、組付けメンテナンス性の向上を図ることができる。また前記ガスケットが介在しないことにより締結ボルトの軸力管理を安定して行うことができ、各締結ボルトは燃焼室での燃焼に起因した引っ張り応力に耐える強度を有しておればよいので、締結ボルトの本数を比較的少なくすることが可能となるとともに、締結ボルトの軸径を比較的小さく設定することができる。しかも従来の構造では必要であったシリンダバレルおよびシリンダヘッドの締結部が不要であるので、エンジンの小型、軽量化を図る上で有利となる。

また上記請求項２記載の発明によれば、締結ボルトの配置によってエンジンが大型化することを回避しつつ、両ケース半体のジャーナル支持壁の結合を強固としてクランクシャフトを支持することができる。

さらに請求項３記載の発明によれば、各締結ボルトが貫通する部分の座標を左右のシリンダブロックで同一に設定することができ、クランクケースの左右に同一形状のシリンダブロックを配置することができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図９は本発明を４サイクルの水平対向型４気筒エンジンに適用したときの第１実施例を示すものであり、図１はエンジンの側面図、図２はエンジンの一部切欠き平面図、図３は図１の３矢視拡大正面図、図４はエンジン本体の平面図、図５はエンジン本体の底面図、図６は図３の６−６線断面図、図７は左シリンダブロックを省略した状態での図６の７−７線に沿う断面図、図８は図７の８−８線に沿うエンジン本体の断面図、図９はシリンダボアの変形を説明するための図である。

先ず図１〜図３において、４サイクルの水平対向型である４気筒のエンジンは、たとえば飛行機に搭載されるものであり、クランクシャフト１１の軸線を前後方向に沿わせるようにして飛行機の機体の前部カウル内に収容され、複数枚のプロペラを有するスピナーがクランクシャフト１１に同軸に結合される。

図４を併せて参照して、このエンジンのエンジン本体１２は、エンジンを後方側から見て左側に配置される左ケース半体１３Ｌならびにエンジンを後方側から見て右側に配置される右ケース半体１３Ｒが結合されて成るクランクケース１４と、該クランクケース１４の左右にそれぞれ配置される左および右シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒとを備える。

左シリンダブロック１５Ｌは、左シリンダバレル１６Ｌおよび左シリンダヘッド１７Ｌが一体に成形されてなり、右シリンダブロック１５Ｒは、右シリンダバレル１６Ｒおよび右シリンダヘッド１７Ｒが一体に成形されて成る。

さらに図５および図６を併せて参照して、両シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒのシリンダバレル１６Ｌ，１６Ｒには、クランクシャフト１１を両側から挟んで相互に対向するシリンダボア１８Ｌ，１８Ｌ；１８Ｒ，１８Ｒがクランクシャフト１１の軸線方向に並ぶとともに該軸線方向で相互にオフセットするようにしてそれぞれ一対ずつ設けられており、各シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…には、各シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒとの間に燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…を形成するようにしてピストン２０Ｌ…，２０Ｒ…が摺動可能に嵌合される。

両シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒは、前記シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の軸線を略水平として対向配置されるものであり、前記ピストン２０Ｌ…，２０Ｒ…にコンロッド２２Ｌ…，２２Ｒ…を介して連結されるクランクシャフト１１が、前記クランクケース１４で回転自在に支承される。

クランクケース１４の左ケース半体１３Ｌには、前記コンロッド２２Ｌ…の前後両側でクランクシャフト１１の左半部を支承する前部ジャーナル支持壁２３Ｌ、第１中間部ジャーナル支持壁２４Ｌ、第２中間部ジャーナル支持壁２５Ｌ、第３中間部ジャーナル支持壁２６Ｌおよび後部ジャーナル支持壁２７Ｌが前後方向に間隔をあけて設けられ、右ケース半体１３Ｒには、前記コンロッド２２Ｒ…の前後両側でクランクシャフト１１の右半部を支承する前部ジャーナル支持壁２３Ｒ、第１中間部ジャーナル支持壁２４Ｒ、第２中間部ジャーナル支持壁２５Ｒ、第３中間部ジャーナル支持壁２６Ｒおよび後部ジャーナル支持壁２７Ｒが前後方向に間隔をあけて設けられる。

図７および図８をさらに併せて参照して、前記各ジャーナル支持壁２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒは、クランクシャフト１１を上下から挟む一対ずつのスタッドボルト２８…およびナット２９…により締結されて、クランクシャフト１１を回転自在に支承する前部軸受部３０、第１中間軸受部３１、第２中間軸受部３２、第３中間軸受部３３および後部軸受部３４をそれぞれ構成するものであり、各軸受部３０〜３４は、前記両シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒが備えるシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の軸線と直交するとともにクランクシャフト１１の軸線上に配置される分割面でそれぞれ分割可能である。

ところで、前部ジャーナル支持壁２３Ｌ，２３Ｒおよび後部ジャーナル支持壁２７Ｌ，２７Ｒを締結するためのスタッドボルト２８…は、第１、第２および第３中間部ジャーナル支持壁２４Ｌ〜２７Ｌ；２４Ｒ〜２７Ｒを締結するためのスタッドボルト２８…よりも長く形成される。

而して、右ケース半体１４Ｒの前部ジャーナル支持壁２３Ｒに植設されて左ケース半体１４Ｌの前部ジャーナル支持壁２３Ｌに挿通されたスタッドボルト２８…に左ケース半体１４Ｌの外面に係合するナット２９…が螺合され、左ケース半体１４Ｌの後部ジャーナル支持壁２７Ｌに植設されて右ケース半体１４Ｒの後部ジャーナル支持壁２７Ｒに挿通されたスタッドボルト２８…に右ケース半体１４Ｌの外面に係合するナット２９…が螺合される。

また右ケース半体１４Ｌの第２および第３中間部ジャーナル支持壁２５Ｒ，２６Ｒに植設されて左ケース半体１４Ｌの第２および第３中間部ジャーナル支持壁２５Ｌ，２６Ｌに挿通されたスタッドボルト２８…に第２および第３中間部ジャーナル支持壁２５Ｌ，２６Ｌに係合するようにしてナット２９…が螺合され、左ケース半体１４Ｌの第１中間部ジャーナル支持壁２４Ｌに植設されて右ケース半体１４Ｒの第１中間部ジャーナル支持壁２４Ｒに挿通されたスタッドボルト２８…に第１中間部ジャーナル支持壁２４Ｒに係合するようにしてナット２９…が螺合される。

またクランクケース１４と、左および右シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒは、前記シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の軸線と平行な軸線を有して少なくともシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒを貫通する複数の締結ボルト３５…，３６…により、それらの締結ボルト３５…，３６…の軸線に沿う方向での圧縮構造で締結され、クランクケース１４と、左および右シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒとの間には、クランクケース１４側に嵌合されるオイルリング２１Ｌ，２１Ｒが介装される。

前記締結ボルト３５…は、クランクケース１４におけるケース半体１３Ｌ，１３Ｒの第１、第２および第３中間部ジャーナル支持壁２４Ｌ〜２６Ｌ，２４Ｒ〜２６Ｒに対応する部分に一対ずつ配置される貫通ボルトであり、第１、第２および第３中間部ジャーナル支持壁２４Ｌ〜２６Ｌ，２４Ｒ〜２６Ｒを相互に締結するために第１〜第３中間部ジャーナル支持壁２４Ｌ〜２６Ｌ，２４Ｒ〜２６Ｒに一対ずつ配設されている前記スタッドボルト２８…をクランクシャフト１１との間に挟むようにして、クランクケース１４および左、右シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒを貫通する。

左、右シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒのシリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒから突出した各締結ボルト３５…の両端部にはナット３７…がそれぞれ螺合されるものであり、それらのナット３３…の締めつけ時に締結ボルト３５…が回転しないようにするために、図示しない工具を係合させるためのたとえば六角形状の工具係合部３５ａ…が各ナット３７…から突出するようにして各締結ボルト３５…の両端に同軸に設けられる。

また各締結ボルト３６…はスタッドボルトであり、２組の締結ボルト３６…のうち一方の組の締結ボルト３６…は、左ケース半体１３Ｌの前部ジャーナル支持壁２３Ｌに植設されて右シリンダブロック１５Ｒを貫通し、右シリンダブロック１５Ｒのシリンダヘッド１７Ｒから突出した前記締結ボルト３６…にナット３９…が螺合される。さらに２組の締結ボルト３６…のうち他方の組の締結ボルト３６…は、右ケース半体１３Ｒの後部ジャーナル支持壁２７Ｒに植設されて左シリンダブロック１５Ｌを貫通し、左シリンダブロック１５Ｌのシリンダヘッド１７Ｌから突出した前記締結ボルト３６…にナット３９…が螺合される。

しかも前記締結ボルト３６…は、左、右ケース半体１３Ｌ，１３Ｒの前部ジャーナル支持壁２３Ｌ，２３Ｒを締結する一対のスタッドボルト２８…、ならびに左、右ケース半体１３Ｌ，１３Ｒの後部ジャーナル支持壁２７Ｌ，２７Ｒを締結する一対のスタッドボルト２８…を、クランクシャフト１１との間に挟む位置に配置されている。

また各締結ボルト３５…，３６…は、図７で示すように、それらのうち４本で各シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…を囲みつつ、シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の上下両側でクランクシャフト１１の軸線と平行な方向に並ぶようにして等ピッチで配置されるものであり、シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒの上下両側面には、シリンダバレル１６Ｌ，１６Ｒのクランクケース１４への取付け面からシリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒまで延びる複数の取付けボス４０…が前記締結ボルト３５…，３６…を挿通せしめるべく一体に設けられる。

前記取付けボス４０…の外端は、前記ナット３７…，３９…を係合せしめる平坦な座面３８…を形成するものであり、各座面３８…は、燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…の外側に配置される。

ところで、左シリンダブロック１５Ｌに設けられている一対のシリンダボア１８Ｌ，１８Ｌ間、ならびに右シリンダブロック１５Ｒに設けられている一対のシリンダボア１８Ｒ，１８Ｒ間のピッチＬ１は同一であり、左シリンダブロックのシリンダボア１８Ｌ，１８Ｌは右シリンダブロック１５Ｒのシリンダボア１８Ｒ，１８ＲのピッチＬ１の１／２のオフセット量Ｌ２で、クランクシャフト１１の軸線方向に沿って後方側にオフセットして配置されている。

クランクシャフト１１の軸線に沿う方向での各締結ボルト３５…，３６…相互の間隔Ｌ３は、クランクシャフト１１の軸線と直交する方向での各締結ボルト３５…，３６…相互の間隔Ｌ４よりも小さく（Ｌ３＜Ｌ４）設定されている。

さらに左、右シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒは、前記締結ボルト３５…，３６…と平行な複数の仮組みボルト４１…によりクランクケース１４に締結可能であり、スタッドボルト２８…およびナット２９…による左、右ケース半体１３Ｌ，１３Ｒの締結でクランクケース１４を組み立てた後に、前記仮組みボルト４１…を用いて両シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒをクランクケース１４に仮組みし、その状態で前記締結ボルト３５…，３６…の挿通作業を行うことで、クランクケース１４および左、右シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒ間のオイルリング２１Ｌ，２１Ｒの脱落を防止しつつ、各締結ボルト３５…，３６…の挿通作業を容易とし、組付けメンテナンス性の向上に寄与することができる。

クランクケース１４の前部には、左、右ケース半体１３Ｌ，１３Ｒで協働して構成される支持筒４５が前方に突出するようにして形成されており、クランクシャフト１１の前部は該支持筒４５内を同軸に貫通して支持筒４５の前端から突出され、該支持筒４５の前端からのクランクシャフト１１の突出部にリングギヤ４６が固定され、図示しないスピナーが該リングギヤ４６に同軸に取付けられる。しかも支持筒４５の前部およびクランクシャフト１１間には滑り軸受４７が介装され、該滑り軸受４７よりも前方で支持筒４５およびクランクシャフト１１間には環状のシール部材（図示せず）が介装される。

エンジンの始動時には始動装置４８によりクランクシャフト１１に回転駆動力が付与されるものであり、該始動装置４８は、クランクケース１４における左ケース半体１３Ｌの下部に支持される始動モータ４９と、該始動モータ４９の回転数が所定値以上となるのに応じてリングギヤ４６に噛合するように突出するピニオン５０とを備える従来周知のものであり、エンジンの始動後にはピニオン５０がリングギヤ４６から離脱して元の位置に戻る。

支持筒４５内でクランクシャフト１１には、複数の突起５１…が周方向に等間隔をあけて突設されており、それらの突起５１…によってクランク角を検出するための一対のクランク角センサ５２，５２が１８０度の位相を相互間にあけるようにして支持筒４５に取付けられる。

ところで、左、右シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒの上部には、各燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…に個別に対応した吸気ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…が設けられており、各吸気ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…は二股に分岐して燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…に連なるように形成される。

前記各吸気ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…には、円弧状に彎曲した吸気管５６Ｌ…，５６Ｒ…が接続されており、それらの吸気管５６Ｌ…，５６Ｒ…の中間部には吸気ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…に向けて燃料を噴射するための電磁式電磁式燃料噴射弁５７Ｌ…，５７Ｒ…がそれぞれ取付けられる。而して左シリンダブロック１５Ｌ側の電磁式燃料噴射弁５７Ｌ…は共通の燃料レール５８Ｌに接続され、右シリンダブロック１５Ｒ側の電磁式燃料噴射弁５７Ｒ…は共通の燃料レール５８Ｒに接続される。

エンジン本体１２におけるクランクケース１４の上方にはエンジン本体１２で支持されるようにして吸気チャンバ５９が配置される。しかも各吸気管５６Ｌ…，５６Ｒ…の上流端は接続管６０Ｌ…，６０Ｒ…の下流端に接続されており、各接続管６０Ｌ…，６０Ｒ…の上流端部は吸気チャンバ５９の両側から該吸気チャンバ５９内に突入され、吸気チャンバ５９内で各接続管６０Ｌ…，６０Ｒ…の上流端部はラッパ状に拡開して後方側に開口する。

吸気チャンバ５９の後部には、スロットルバルブ６１がそれぞれ軸支された左右一対のスロットルボディ６２，６２の下流端が並列して接続され，両スロットルボディ６２，６２の上流端にはエアクリーナ６３，６３が接続される。しかもエアクリーナ６３，６３は、吸気チャンバ５９に取付けられて後方に延びる支持ステー６４，６４で支持される。

左、右シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒの下部には、各燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…に個別に対応した排気ポート６５Ｌ…，６５Ｒ…が設けられており、各排気ポート６５Ｌ…，６５Ｒ…には、エンジン本体１２の下方に回り込んで後方に延出される排気管６６Ｌ…，６６Ｒ…が接続される。

ところで、左、右シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒには、略Ｈ形に構成されたヘッドカバー６７Ｌ，６７Ｒが結合されており、これらのヘッドカバー６７Ｌ，６７Ｒと、シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒとの間に、各燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…への吸気ならびに各燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…からの排気を制御するための吸気弁および排気弁を駆動するための動弁装置６８Ｌ，６８Ｒが収容される。

前記動弁装置６８Ｌ，６８Ｒのうち吸気弁側の部分は、クランクシャフト１１から伝達される動力により吸気行程で押し上げられるプッシュロッドにより開弁駆動力を得るものであり、各燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…毎の前記プッシュロッドは、クランクケース１４の左右両側でシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒの下方に配置されて左、右ケース半体１３Ｌ，１３Ｒの下部における前後方向中央部およびヘッドカバー６７Ｌ，６７Ｒ間を結ぶプッシュロッドガイド管６９Ｌ，６９Ｒに、軸方向移動可能に挿入される。

また動弁装置のうち排気弁側の部分は、クランクシャフト１１から伝達される動力により排気行程で引き下げられるプルロッドにより開弁駆動力を得るものであり、各燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…毎の前記プルロッドは、前記プッシュロッドガイド管６９Ｌ，６９Ｒよりも下方で左、右ケース半体１３Ｌ，１３Ｒの下部における前後方向中央部およびヘッドカバー６７Ｌ，６７Ｒ間を結ぶプルロッドガイド管７０Ｌ…，７０Ｒ…に、軸方向移動可能に挿入される。

各シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒには、各燃焼室１９Ｌ…，１９Ｒ…毎に一対ずつの点火プラグ７１Ｌ，７１Ｌ…，７１Ｒ，７１Ｒ…が取付けられる。また両吸気管５６Ｌ，５６Ｌ；５６Ｒ，５６Ｒ間でシリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒの上部側面には点火コイル７２Ｌ…，７２Ｒ…が、吸気チャンバ５９の両側にそれぞれ一対ずつ並ぶようにして取付けられる。

吸気チャンバ５９の前部側壁外面には電子制御ユニット７３がエンジンの運転を制御すべく取付けられており、吸気チャンバ５９内の吸気圧および吸気温を検出するための吸気圧センサ７４および吸気温センサ７５が、電子制御ユニット７３から吸気チャンバ５９の前部側壁を貫通して吸気チャンバ５９内に挿入される。

ところで電磁式燃料噴射弁５７Ｌ…，５７Ｒ…、前記点火コイル７２Ｌ…，７２Ｒ…および電子制御ユニット７３は、吸気チャンバ５９の周囲に配置されるのであるが、電磁式燃料噴射弁５７Ｌ…，５７Ｒ…、点火コイル７２Ｌ…，７２Ｒ…および電子制御ユニット７３は、吸気チャンバ５９の少なくとも一部を覆ってエンジン本体１２に取付けられるシールドカバー７６で覆われる。

次にこの第１実施例の作用について説明すると、シリンダバレル１６Ｌ，１６Ｒおよびシリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒが一体に形成されて成るシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒと、クランクケース１４とが、シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒにそれぞれ設けられたシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の軸線と平行な軸線を有して少なくともシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒを貫通する複数の締結ボルト３５…，３６…により、それらの締結ボルト３５…，３６…の軸線に沿う方向での圧縮構造で締結される。

したがってクランクケース１４、シリンダバレル１６Ｌ，１６Ｒおよびシリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒを締結するためのボルト３５…，３６…の本数を低減することができ、組付けメンテナンス性の向上を図ることができる。またシリンダバレル１６Ｌ，１７Ｒおよびシリンダヘッド１７Ｒ，１７Ｌ間に従来必要であった高温、高圧用のガスケットが不要となるので、締結ボルト３５…，３６…の軸力管理を行うことができ、各締結ボルト３５…，３６…は燃焼室１９Ｌ，１９Ｒでの燃焼に起因した引っ張り応力に耐える強度を有しておればよいので、締結ボルト３５…，３６…の本数を比較的少なくすることが可能となるとともに、締結ボルト３５…，３６…の軸径を比較的小さく設定することができる。しかも従来の構造では必要であったシリンダバレル１６Ｌ，１６Ｒおよびシリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒの締結部が不要であるので、エンジンの小型、軽量化を図る上で有利となる。

またエンジンは、クランクシャフト１１の軸線に沿う方向で相互にオフセットされたシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…をそれぞれ備える左右一対のシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒと、クランクシャフト１１を回転自在に支承する軸受部３０〜３４を協働して形成する複数のジャーナル支持壁２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒを有して両シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒ間に配置されるとともにクランクケース１４を構成するようにして相互に結合される左右一対のケース半体１３Ｌ，１３Ｒとを有して水平対向型に構成されるものであり、締結ボルト３５…，３６…が前記各ジャーナル支持壁２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒに対応する部分に配置されるので、締結ボルト３５…，３６…の配置によってエンジンが大型化することを回避しつつ、両ケース半体１３Ｌ，１３Ｒのジャーナル支持壁２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒの結合を強固としてクランクシャフト１１を支持することができる。

さらに左右のシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒのうち左シリンダブロック１５Ｌに設けられる複数のシリンダボア１８Ｌ…が、右シリンダブロック１５Ｒに設けられる同一複数のシリンダボア１８Ｒ…に対して、各シリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒでのシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…相互間のピッチＬ１の１／２だけクランクシャフト１１の軸線に沿って後方側にオフセットして配置されており、このような配置によれば、各締結ボルト３５…，３６…が貫通する部分の座標を左右のシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒで同一に設定することができ、クランクケース１４の左右に同一形状のシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒを配置することができる。

しかも前記ジャーナル支持壁２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒに対して締結ボルト３５…，３６…を一対ずつ配置しているので、締結ボルト３５…，３６…による各ジャーナル支持壁２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒ間の締結力を均一としてクランクシャフト１１の軽量化を図ることができる。

ところで、締結ボルト３５…，３６…を用いてエンジン本体１２を組付けた後のシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の真円度を高めるためには、ホーニングを含む内径加工をシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の内面に施す際に、前記締結ボルト３５…，３６…による締めつけ荷重と同等の荷重を各座面３８…にかけた状態で行うことが望ましい。その場合、シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の内径加工後に前記座面３８…にかけていた荷重を解放すると、シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…はその内径を膨らませるように微変形することになる。一方、ピストン２０Ｌ…，２０Ｒ…は、それらのピストン２０Ｌ…，２０Ｒ…が備えるスカート部をクランクシャフト１１の軸線と直交させる方向に配置して各シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…に摺動可能に嵌合されるのであるが、スカート部は、前記クランクシャフト１１の軸線と直交する方向を長径方向とした楕円形に沿う外形を有するように加工されるものであり、そのスカート部の外形形状に各シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の横断面形状が対応していないと、ピストン２０Ｌ…，２０Ｒ…のシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…への組み込みが困難となる。

しかるに各締結ボルト３５…，３６…は、それらのボルト３５…，３６…のうち４本で各シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…を囲みつつ、シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の上下両側でクランクシャフト１１の軸線と平行な方向に並ぶようにして等ピッチで配置されるものであり、図９で示すように、シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の内径加工時にシリンダボアシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の周囲における４つの圧縮荷重作用点Ｐ…は、各締結ボルト３５…，３６…の配置位置と同一であり、しかもクランクシャフト１１の軸線に沿う方向での各締結ボルト３５…，３６…相互の間隔Ｌ３は、クランクシャフト１１の軸線と直交する方向での各締結ボルト３５…，３６…相互の間隔Ｌ４よりも小さく設定されているので、クランクシャフト１１の軸線に沿う方向での圧縮荷重作用点Ｐ，Ｐ相互の間隔Ｌ３は、クランクシャフト１１の軸線と直交する方向での圧縮荷重作用点Ｐ，Ｐ相互の間隔Ｌ４よりも小さい。

したがって圧縮荷重作用点Ｐ…に荷重をかけた状態で内径加工をシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の内面に施したときには、クランクシャフト１１の軸線に直交する方向でシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の内径を縮径させる側に作用する応力が、クランクシャフト１１の軸線に沿う方向でシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の内径を縮径させる側に作用する応力よりも大きくなり、荷重作用状態で図９の実線で示すようにシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の内径加工を施した後に、各座面３８…にかけていた荷重を解放すると、図９の鎖線で示すように、シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…は、クランクシャフト１１の軸線と直交する方向を長径方向とした楕円状となるようにして内径を膨らませる側に微変形することになる。而して、そのようなシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の楕円形の横断面形状は、ピストン２０Ｌ…，２０Ｒ…のスカート部の外形形状に対応しており、ピストン２０Ｌ…，２０Ｒ…のシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…への組み込みが容易となる。

なお図９において、鎖線で示す変形後のシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の横断面形状は、分かりやすくするために誇張して描かれている。

図１０は本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例に対応する部分には同一の参照符号を付す。

このエンジンのエンジン本体１２′は、クランクケース１４と、該クランクケース１４の左右にそれぞれ配置される左および右シリンダブロック１５Ｌ′，１５Ｒ′とを備える。

左シリンダブロック１５Ｌ′は、左シリンダバレル１６Ｌ′および左シリンダヘッド１７Ｌを備え、右シリンダブロック１５Ｒ′は、右シリンダバレル１６Ｒ′および右シリンダヘッド１７Ｒを備える。

左および右シリンダバレル１６Ｌ′，１６Ｒ′は、シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…を形成するシリンダ形成体８０Ｌ，８０Ｒと、シリンダ形成体８０Ｌ，８０Ｒとの間に水冷ジャケット８２Ｌ，８２Ｒを形成するようにしてシリンダ形成体８０Ｌ，８０Ｒを囲繞する外郭体８１Ｌ，８１Ｒとで構成され、外郭体８１Ｌ，８１Ｒは、シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒとクランクケース１４との間に挟持される。

また左および右シリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒは、シリンダバレル１６Ｌ′，１６Ｒ′のうちシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…を形成する部分、すなわちシリンダ形成体８０Ｌ，８０Ｒに一体に形成される。

シリンダ体形成体８０Ｌ，８０Ｒ間には、水冷ジャケット８２Ｌ，８２Ｒをシールするために、シール部材８３Ｌ，８３Ｒと、一対のシール部材８４Ｌ，８４Ｌ；８４Ｒ，８４Ｒとが介装されるが、燃焼室１９Ｌ，１９Ｒからの漏れを防止する必要はないので、シリンダバレル１６Ｌ′，１６Ｒ′およびシリンダヘッド１７Ｌ，１７Ｒ間にガスケットを介装する必要はない。

またクランクケース１４と、左および右シリンダブロック１５Ｌ′，１５Ｒ′は、シリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の軸線と平行な軸線を有して少なくともシリンダブロック１５Ｌ，１５Ｒを貫通する複数の締結ボルト３５…，３６…（第１実施例参照）により、それらの締結ボルト３５…，３６…の軸線に沿う方向で圧縮されつつ締結されるものであり、前記締結ボルト３５…，３６…は、シリンダバレル１６Ｌ′，１６Ｒ′のうち外郭体８１Ｌ，８１Ｒを貫通する。

この第２実施例によれば、上記第１実施例と同様の効果を奏することができるとともに、シリンダバレル１６Ｌ′，１６Ｒ′のうちシリンダバレル１８Ｌ…，１８Ｒ…を形成する部分すなわちシリンダ形成体８０Ｌ，８０Ｒには圧縮荷重が作用しないので、圧縮荷重の作用によるシリンダボア１８Ｌ…，１８Ｒ…の歪みが生じるのを防止することができる。またシリンダ形成体８０Ｌ，８０Ｒおよび外郭体８１Ｌ，８１Ｒの鋳造を容易としつつシリンダバレル１６Ｌ′，１６Ｒ′に水冷ジャケット８２Ｌ，８２Ｒを形成することが可能となる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

たとえば上記実施例では、締結ボルト３６をクランクケース１４に一端を植設したスタッドボルトとしたが、該締結ボルト３６の一端をクランクケース１４から突出させた貫通ボルトとすることもできる。

第１実施例のエンジンの側面図である。 エンジンの一部切欠き平面図である。 図１の３矢視拡大正面図である。 エンジン本体の平面図である。 エンジン本体の底面図である。 図３の６−６線断面図である。 左シリンダブロックを省略した状態での図６の７−７線に沿う断面図である。 図７の８−８線に沿うエンジン本体の断面図である。 シリンダボアの変形を説明するための図である。 第２実施例の図８に対応した断面図である。

符号の説明

１１・・・クランクシャフト
１３Ｌ，１３Ｒ・・・ケース半体
１４・・・クランクケース
１５Ｌ，１５Ｌ′，１５Ｒ，１５Ｒ′・・・シリンダブロック
１６Ｌ，１６Ｌ′，１６Ｒ，１６Ｒ′・・・シリンダバレル
１７Ｌ，１７Ｒ・・・シリンダヘッド
１８Ｌ，１８Ｒ・・・シリンダボア
２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒ・・・ジャーナル支持壁
３０〜３４・・・軸受部
３５，３６・・・締結ボルト

Claims (3)

1. クランクシャフト（１１）を回転自在に支承するとともに該クランクシャフト（１１）の軸線上の分割面で相互に分割可能な軸受部（３０〜３４）を有するクランクケース（１４）と、軸線を前記分割面と直交させたシリンダボア（１８Ｌ，１８Ｒ）を有してクランクケース（１４）に結合されるシリンダバレル（１６Ｌ，１６Ｒ；１６Ｌ′，１６Ｒ′）と、該シリンダバレル（１６Ｌ，１６Ｒ；１６Ｌ′，１６Ｒ′）に結合されるシリンダヘッド（１７Ｌ，１７Ｒ）とを備えるエンジンにおいて、前記シリンダバレル（１６Ｌ，１６Ｒ；１６Ｌ′，１６Ｒ′）と、該シリンダバレル（１６Ｌ，１６Ｒ；１６Ｌ′，１６Ｒ′）のうち少なくとも前記シリンダボア（１８Ｌ，１８Ｒ）を形成する部分に一体に成形される前記シリンダヘッド（１７Ｌ，１７Ｒ）とを備えるシリンダブロック（１５Ｌ，１５Ｒ；１５Ｌ′，１５Ｒ′）および前記クランクケース（１４）が、前記シリンダボア（１８Ｌ，１８Ｒ）の軸線と平行な軸線を有して少なくとも前記シリンダブロック（１５Ｌ，１５Ｒ；１５Ｌ′，１５Ｒ′）を貫通する複数の締結ボルト（３５，３６）により、それらの締結ボルト（３５，３６）の軸線に沿う方向で圧縮されつつ締結されることを特徴とするエンジン。
2. 前記クランクシャフト（１１）の軸線に沿う方向で相互にオフセットされたシリンダボア（１８Ｌ，１８Ｒ）をそれぞれ備える左右一対の前記シリンダブロック（１５Ｌ，１５Ｒ；１５Ｌ′，１５Ｒ′）と、前記軸受部（３０〜３４）を協働して形成する複数のジャーナル支持壁（２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒ）を有して前記両シリンダブロック（１５Ｌ，１５Ｒ；１５Ｌ′，１５Ｒ′）間に配置されるとともに前記クランクケース（１４）を構成するようにして相互に結合される左右一対のケース半体（１３Ｌ，１３Ｒ）とを有して水平対向型に構成され、前記締結ボルト（３５，３６）が前記各ジャーナル支持壁（２３Ｌ〜２７Ｌ，２３Ｒ〜２７Ｒ）に対応する部分に配置されることを特徴とする請求項１記載のエンジン。
3. 一方の前記シリンダブロック（１５Ｌ，１５Ｌ′）に設けられる複数のシリンダボア（１８Ｌ）が、他方の前記シリンダブロック（１５Ｒ，１５Ｒ′）に設けられる同一複数のシリンダボア（１８Ｒ）に対して、各シリンダブロック（１５Ｌ，１５Ｒ；１５Ｌ′，１５Ｒ′）でのシリンダボア（１８Ｌ，．１８Ｒ）相互間のピッチの１／２だけクランクシャフト（１１）の軸線方向にオフセットして配置されることを特徴とする請求項２記載のエンジン。

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