JP2008520907A - 内燃機関を備える車両および推進システム - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関を動力とするオートバイの提供。
【解決手段】オートバイ(20)等の車両のための内燃機関(300)が、クランクケース(380)、クランクケース(380)からV字型をなして突出した2つのシリンダ・バンク(320a、320b)、複数のプッシュロッド(364)及びクランクケース(380)に支持された複数のカムシャフト(360a、360b、360c)を備える。2つのシリンダ・バンク(320a、320b)は、クランクケース(380)から第1のシリンダ・ヘッド(340a)へと突出する第1のシリンダ・バンク及びクランクケース(380)から第2のシリンダ・ヘッド(340b)へと突出する第2のシリンダ・バンクを含む。複数のプッシュロッド(364)がクランクケース(380)と第1及び第2のシリンダ・ヘッド(340a、340b)との間を延び、複数のカムシャフトが第1、第2及び第3のカムシャフト(360a、360b、360c)のみを含む。
【選択図】図1
【解決手段】オートバイ(20)等の車両のための内燃機関(300)が、クランクケース(380)、クランクケース(380)からV字型をなして突出した2つのシリンダ・バンク(320a、320b)、複数のプッシュロッド(364)及びクランクケース(380)に支持された複数のカムシャフト(360a、360b、360c)を備える。2つのシリンダ・バンク(320a、320b)は、クランクケース(380)から第1のシリンダ・ヘッド(340a)へと突出する第1のシリンダ・バンク及びクランクケース(380)から第2のシリンダ・ヘッド(340b)へと突出する第2のシリンダ・バンクを含む。複数のプッシュロッド(364)がクランクケース(380)と第1及び第2のシリンダ・ヘッド(340a、340b)との間を延び、複数のカムシャフトが第1、第2及び第3のカムシャフト(360a、360b、360c)のみを含む。
【選択図】図1
Description
本発明は、概して、内燃機関を有する車両に関し、さらに具体的には、内燃機関を動力とするオートバイに関する。
オートバイは、エンジンによって駆動される2輪の車両である。車輪が一直線に位置しており、高速において、オートバイはジャイロ力によって直立および安定を保ち、低速においては、ライダーがハンドルを再調節することによって安定性がもたらされている。ライダーは、ハンドル棒一式に両手を位置させつつ車両をまたいで座席に座り、ハンドル棒一式が、ライダーの体重移動(両足をフレームから突出する1組の「足置き棒」または「ペグ」に載せて行われる)との組み合わせにおいて、オートバイの操舵に使用される。オートバイのシャシまたはフレームは、典型的には、支柱を溶接することによって製作され、後輪の懸架装置が設計において一体の構成部品であることが多い。
オートバイのエンジンは、典型的には、ライダーの両脚の間で燃料タンクの下方に位置している。典型的には、オートバイのエンジンは、約3立方インチ(およそ50立方センチメートル)〜140立方インチ(およそ2300立方センチメートル)の間の排気量を有し、1〜4つのシリンダを、「V字」の構成、直列の構成、または水平対向の構成に配置して有している。多くの単気筒のオートバイ用エンジンでは、シリンダが上方かつわずかに前方を向いており、点火プラグが上部に備えられている。2気筒のオートバイ用エンジンにおいて最も一般的な構成は、シリンダが横方向(すなわち、走行の方向に対して直角)に向けられたクランクシャフトを中心として「V字」を形成している「Vツイン」である。典型的には、V字の角度は90度である。2気筒のオートバイ用エンジンの他の公知の構成として、シリンダが並列に位置する「パラレル・ツイン」(すなわち、直列構成)、およびシリンダが水平方向に対向してフレームの両側から突出している「ボクサー・ツイン」(「フラット‐ツイン」とも呼ばれる)が挙げられる。4気筒のエンジンは、最も一般的には直列に構成されるが、「V字」および四角の構成も知られている。あまり一般的ではないが、3つ、6つ、8つ、および10個のシリンダを有するオートバイ用エンジンも知られている。
オートバイのエンジンは、典型的には、空気または水によって冷却される。空冷式のオートバイ用エンジンは、熱の放散を、エンジンを覆って流れる周囲の空気に依存している。このプロセスを促進するため、空冷式のオートバイ用エンジンのシリンダは、フィンを備えて設計されている。空冷式のオートバイ用エンジンは、燃焼室を囲むウォーター・ジャケットとラジエターとの間で水を循環させて、循環水によってエンジンから運ばれる熱をラジエターで放散する水冷式のオートバイ用エンジンに比べ、安価、簡潔、かつ軽量であると考えられている。
オートバイ用のエンジンの動作は、2ストロークまたは4ストロークのどちらかであってよい。2ストロークのエンジンの方が、機械的により単純であると考えられており、同等の4ストロークのエンジンよりも軽量にすることができる。しかしながら、4ストロークのエンジンは、より汚染物質を排出することなく動作し、より信頼性が高く、はるかに広い範囲のエンジン速度にわたって出力をもたらすと考えられている。
オートバイ用のエンジンの動作は、2ストロークまたは4ストロークのどちらかであってよい。2ストロークのエンジンの方が、機械的により単純であると考えられており、同等の4ストロークのエンジンよりも軽量にすることができる。しかしながら、4ストロークのエンジンは、より汚染物質を排出することなく動作し、より信頼性が高く、はるかに広い範囲のエンジン速度にわたって出力をもたらすと考えられている。
エンジンのクランクシャフトの回転は、クラッチおよび一次駆動部を介して変速機へと伝えられる。大部分のオートバイ用変速機は、5つまたは6つの前進ギアを有しており、後退ギアを装備するオートバイ用変速機はわずかである。クラッチは、典型的には、プレートを交互のやり方で積層してなる構成配置であり、1つのプレートが内側においてエンジンに噛み合わせられ、隣のプレートが外側においてエンジンの出力軸線に噛み合わせられている。湿式(エンジンオイル中で回転する)または乾式のいずれであっても、プレートは、プレートが1つのユニットとして回転して一次駆動部を介して変速機を駆動するまで、プレート間の摩擦が高まるようにばねによって一体に押し付けられている。クラッチばねを解放することで、エンジンは、エンジン出力軸線に対して自由に回転できるようになる。一次駆動部は、エンジンの出力軸線を変速機の入力軸線へと接続しており、典型的には、歯付きのベルトまたはチェーンを備えている。
オートバイの変速機から後輪までの二次駆動部すなわち最終駆動部は、典型的にはチェーンを備えているが、代案として、歯付きベルトを備えてもよく、あるいはねじり軸線を密閉し、直角駆動の歯車装置と組み合わせて備えてもよい。
オートバイの製造者は、さらに全地形型車両すなわちATVを製造していることが多い。これらは、2つ以上の後輪、通常は2つの前輪、屋根なしの運転席、およびオートバイ形式のハンドル棒を有している。車輪が4つである変種は、「クアッド」、「4輪車」、「4輪バイク」、または「4輪サイクル」とも称される。ATVは、娯楽および実用のために道路外で使用されることが多い。娯楽用のATVが、通常は小型で軽量な2輪駆動の車両である一方で、実用のATVは、通常はより大型の4輪駆動の車両であり、小さな荷物を取り付けられたラックまたは小型のダンプ・ベッドに載せて運ぶ能力を備えている。実用のATVは、小さなトレーラーを牽引することも可能である。6輪を備える実用のATVは、積載能力を高めるべく後部に追加の1組の車輪を備えており、4輪駆動(後輪のみを駆動する)であっても、6輪駆動であってもよい。
オートバイの製造者は、さらに全地形型車両すなわちATVを製造していることが多い。これらは、2つ以上の後輪、通常は2つの前輪、屋根なしの運転席、およびオートバイ形式のハンドル棒を有している。車輪が4つである変種は、「クアッド」、「4輪車」、「4輪バイク」、または「4輪サイクル」とも称される。ATVは、娯楽および実用のために道路外で使用されることが多い。娯楽用のATVが、通常は小型で軽量な2輪駆動の車両である一方で、実用のATVは、通常はより大型の4輪駆動の車両であり、小さな荷物を取り付けられたラックまたは小型のダンプ・ベッドに載せて運ぶ能力を備えている。実用のATVは、小さなトレーラーを牽引することも可能である。6輪を備える実用のATVは、積載能力を高めるべく後部に追加の1組の車輪を備えており、4輪駆動(後輪のみを駆動する)であっても、6輪駆動であってもよい。
同様のエンジン技術を使用する他の種類の車両としては、水陸両用全地形型車両、スノーモービル、ジェットスキー、および競技用軽飛行機を挙げることができる。水陸両用全地形型車両(AATV)は、典型的には4つ、6つ、または8つの車輪を有しており、滑り操舵の操向システムを使用し、乗り手はシャシの内側に着席する。AATVは、通常は水に浮くように設計され、沼地を通行できると同時に、陸地を横断することができる。スノーモービルは、1つ以上のゴム製の軌道によって進む陸上車両であり、操向のためにスキーを備えている。スノーモービルは、雪上および氷上で運転されるように設計されているが、芝生または舗装路上でも動作可能である。ジェットスキーすなわちPWCは、乗り手がボートのように内側に位置するのではなく、着座または直立する娯楽用の船舶である。典型的には、ジェットスキーは、ポンプジェットを駆動する船内エンジンを有しており、1〜4人の乗員に合わせて設計されている。競技用軽飛行機は、単座または2座の軽量であって低速で飛行する航空機であり、「ウルトラライツ(ultraligts)」が含まれる。ウルトラライツは、基本的には、エンジンによって推進するハンググライダー形式の翼であり、下方にパイロットのための3輪式のカートが吊り下げられている。ウルトラライツは、ハンググライダーのパイロットが飛行するやり方と全体的に同じやり方で、パイロットの体重を水平バーに対して移動させることによって制御される。
本発明は、クランクケース、クランクケースからV字型をなして突出している2つのシリンダ・バンク、複数のプッシュロッド、およびクランクケースに支持された複数のカムシャフトを備えている内燃機関を提供する。2つのシリンダ・バンクは、クランクケースから第1のシリンダ・ヘッドへと突出する第1のシリンダ・バンク、およびクランクケースから第2のシリンダ・ヘッドへと突出する第2のシリンダ・バンクを含んでいる。複数のプッシュロッドが、クランクケースと第1および第2のシリンダ・ヘッドとの間を延びており、複数のカムシャフトが、第1、第2、および第3のカムシャフトのみを含んでいる。
好ましくは、本発明による複数のプッシュロッドは、第1および第2の吸気バルブ用プッシュロッドならびに第1および第2の排気バルブ用プッシュロッドを含んでいる。第1の吸気バルブ用プッシュロッドおよび第1の排気バルブ用プッシュロッドが、第1のプッシュロッド平面に位置し、第2の吸気バルブ用プッシュロッドおよび第2の排気バルブ用プッシュロッドが、第2のプッシュロッド平面に位置し、第1および第2のプッシュロッド平面が平行である。
好ましくは、内燃機関が、クランクシャフトならびにそれぞれ少なくとも2つのシリンダおよびカムシャフトを備えており、カムシャフトがシリンダの数よりも1つ多く、あるいはカムシャフト‐対‐クランクシャフトの比が3:1に等しい。
好ましくは、内燃機関が、クランクシャフトならびにそれぞれ少なくとも2つのシリンダおよびカムシャフトを備えており、カムシャフトがシリンダの数よりも1つ多く、あるいはカムシャフト‐対‐クランクシャフトの比が3:1に等しい。
さらに本発明は、クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフト、クランクシャフト軸線を中心にして相対回転するようにクランクシャフトを支持するクランクケース、クランクケースから延びる複数のシリンダ、および複数のカムシャフトを備える内燃機関を提供する。複数のシリンダのそれぞれが、クランクシャフト軸線に対して放射状に延びるシリンダ中心長手軸線を備えている。第1組のシリンダ軸線が、クランクシャフト軸線と一緒に第1のシリンダ・バンク平面を定め、第2組のシリンダ軸線が、クランクシャフト軸線と一緒に第2のシリンダ・バンク平面を定め、第1および第2のバンク平面がV字の構成に広がって、V字の構成が、2つのシリンダ・バンク平面の間の内側の扇形領域を定め、外側の扇形領域を備えている。複数のカムシャフトは、クランクシャフト軸線と平行な第1のカムシャフト軸線を中心として回転する第1のカムシャフト、クランクシャフト軸線と平行な第2のカムシャフト軸線を中心として回転する第2のカムシャフト、およびクランクシャフト軸線と平行な第3のカムシャフト軸線を中心として回転する第3のカムシャフトのみを含んでいる。第1のカムシャフトが、2つのシリンダ・バンク平面の間の内側の扇形領域においてクランクケース内に配置され、第2および第3のカムシャフトが、外側の扇形領域においてクランクケース内に配置されている。
好ましくは、本発明による内側の扇形領域は、鋭角である頂角を備えている。あるいは好ましくは、複数のカムシャフトが、吸気カムシャフト、第1の排気カムシャフト、および第2の排気カムシャフトのみを含んでいる。吸気カムシャフトが、第1および第2の吸気カムローブを備え、第1の排気カムシャフトが、第1の排気カムローブを備え、第2の排気カムシャフトが、第2の排気カムローブを備えている。
さらに本発明は、V字型をなした第1および第2のシリンダ、複数のカムシャフト、ならびに複数のバルブを備える内燃機関を提供する。複数のカムシャフトは、吸気カムシャフト軸線を中心として回転する吸気カムシャフト、吸気カムシャフト軸線と平行な第1の排気軸線を中心として回転する第1の排気カムシャフト、および吸気カムシャフト軸線と平行な第2の排気軸線を中心として回転する第2の排気カムシャフトのみを含んでいる。吸気カムシャフトが、第1および第2の吸気カムローブを備え、第1の排気カムシャフトが、第1の排気カムローブを備え、第2の排気カムシャフトが、第2の排気カムローブを備えている。複数のバルブは、第1のシリンダへと吸気チャージを導き入れる第1の吸気バルブ、第1のシリンダから燃焼生成物を送り出す第1の排気バルブ、第2のシリンダへと吸気チャージを導き入れる第2の吸気バルブ、および第2のシリンダから燃焼生成物を送り出す第2の排気バルブを含んでいる。第1の吸気バルブが、第1の吸気カムローブの回転に応答して第1の吸気バルブ軸線に沿って往復運動し、第1の排気バルブが、第1の排気カムローブの回転に応答して第1の排気バルブ軸線に沿って往復運動し、第2の吸気バルブが、第2の吸気カムローブの回転に応答して第2の吸気バルブ軸線に沿って往復運動し、第2の排気バルブが、第2の排気カムローブの回転に応答して第2の排気バルブ軸線に沿って往復運動する。第1の吸気バルブ軸線および第1の排気バルブ軸線が、平行であって第1のバルブ平面を定めており、第2の吸気バルブ軸線および第2の排気バルブ軸線が、平行であって第2のバルブ平面を定めている。
さらに本発明は、クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフト、第1の中心長手軸線を備える第1のシリンダ、および第2の中心長手軸線を備える第2のシリンダを有している内燃機関を提供する。第1のシリンダ中心長手軸線とクランクシャフト軸線とが第1の平面を定めており、第2のシリンダ中心長手軸線とクランクシャフト軸線とが、第1の平面に対して鋭角に向けられた第2の平面を定めており、鋭角の範囲が、約56度〜59度の間である。
さらに本発明は、クランクシャフト軸線を中心として相対回転するようにクランクシャフトを支持するクランクケース、クランクケースと複数の燃焼室を画成しているそれぞれの第1および第2のシリンダ・ヘッドとの間に延在している第1および第2のシリンダ・バンク、ならびに複数の燃焼室の少なくとも1つへと吸気のチャージを供給する吸気システムを備える内燃機関を提供する。第1および第2のシリンダ・バンクが、50度〜60度の範囲の挟み角を定めるV字型をなしてクランクシャフト軸線から突出している。吸気システムが、第1および第2のシリンダ・バンクの間に配置された吸気マニホールド、第1および第2のシリンダ・ヘッドのそれぞれに配置された少なくとも1つの燃料インジェクタ、ならびに少なくとも1つの燃料インジェクタを動作させるエンジン制御ユニットを備えている。
さらに本発明は、クランクシャフト軸線を中心として相対回転するようにクランクシャフトを支持するクランクケース、クランクケースと複数の燃焼室を画成しているそれぞれの第1および第2のシリンダ・ヘッドとの間に延在している第1および第2のシリンダ・バンク、ならびに複数の燃焼室の少なくとも1つへと吸気のチャージを供給する吸気システムを備える内燃機関を提供する。第1および第2のシリンダ・バンクが、50度〜60度の範囲の挟み角を定めるV字型をなしてクランクシャフト軸線から突出している。吸気システムが、第1および第2のシリンダ・バンクの間に配置された吸気マニホールド、第1および第2のシリンダ・ヘッドのそれぞれに配置された少なくとも1つの燃料インジェクタ、ならびに少なくとも1つの燃料インジェクタを動作させるエンジン制御ユニットを備えている。
さらに本発明は、クランクシャフト軸線を中心として相対回転するようにクランクシャフトを支持する第1および第2の部位を備えているクランクケース、クランクケースと第1および第2のそれぞれのシリンダ・ヘッドとの間に延在する第1および第2のシリンダ・バンク、ならびにクランクケースから油を排出し、クランクシャフトならびに第1および第2のシリンダ・ヘッドへと油を供給する潤滑システムを備える内燃機関を提供する。クランクケースの第1の部位が、クランクシャフトを回転可能に支持する第1の主ベアリングを備え、クランクケースの第2の部位が、クランクシャフトを回転可能に支持する第2の主ベアリングを備え、第2の部位が油溜めを画成しるように第1の部位へと接続されている。潤滑システムは、クランクケースを貫いて延びる複数の油供給通路、ならびにハウジングおよびローターを含むポンプを備えている。複数の油供給通路の少なくとも1つが、クランクケースに鋳込まれている。ポンプのハウジングが、クランクケースの第1および第2の部位の一方へと取り付けられ、ポンプのローターが、クランクシャフト軸線の周囲に配置されてクランクシャフトによって回転させられる。
さらに本発明は、クランクケース、第1および第2のシリンダ、第1および第2のシリンダ・ヘッド、クランクケースと第1のシリンダと第1のシリンダ・ヘッドとを接続する第1組のねじ棒、ならびにクランクケースと第2のシリンダと第2のシリンダ・ヘッドとを接続する第2組のねじ棒を備えている内燃機関の外殻を提供する。
好ましくは、本発明によれば、第1組および第2組のねじ棒のそれぞれが、5本のねじ棒のみを含んでいる。
さらに本発明は、第1および第2の部位を備える内燃機関のクランクケースを提供する。クランクケースの第1の部位は、クランクシャフトの駆動側端が回転するように構成されている第1のクランクシャフト・ベアリングを備えている。クランクシャフトの第2の部位は、クランクシャフトのカム側端が回転するように構成されている第2のクランクシャフト・ベアリングと、複数のカムシャフト開口とを備えている。複数のカムシャフト開口は、第1のカムシャフトが通るように構成されている第1のカムシャフト開口、第2のカムシャフトが通るように構成されている第2のカムシャフト開口、および第3のカムシャフトが通るように構成されている第3のカムシャフト開口のみを含んでいる。
好ましくは、本発明によれば、第1組および第2組のねじ棒のそれぞれが、5本のねじ棒のみを含んでいる。
さらに本発明は、第1および第2の部位を備える内燃機関のクランクケースを提供する。クランクケースの第1の部位は、クランクシャフトの駆動側端が回転するように構成されている第1のクランクシャフト・ベアリングを備えている。クランクシャフトの第2の部位は、クランクシャフトのカム側端が回転するように構成されている第2のクランクシャフト・ベアリングと、複数のカムシャフト開口とを備えている。複数のカムシャフト開口は、第1のカムシャフトが通るように構成されている第1のカムシャフト開口、第2のカムシャフトが通るように構成されている第2のカムシャフト開口、および第3のカムシャフトが通るように構成されている第3のカムシャフト開口のみを含んでいる。
さらに本発明は、円筒体、複数のフィン、および複数の穴を備える内燃機関のシリンダを提供する。円筒体が、中心軸線に沿ってクランクケース端とシリンダ・ヘッド端との間を延びている。複数のフィンが、中心軸線に対して外向きに円筒体から突出している。複数の穴は、中心軸線と同心のただ1つのピストン穴と、クランクケース端とシリンダ・ヘッド端との間を延びている5つのねじ棒穴とを含んでいる。
さらに本発明は、燃焼室、吸気通路および排気通路、吸気バルブガイドおよび排気バルブガイド、ならびに吸気バルブ・ロッカーアーム軸線および排気バルブ・ロッカーアーム軸線を備えている内燃機関のシリンダ・ヘッドを提供する。吸気通路が、燃焼室と吸気ポートとの間を延びており、排気通路が、燃焼室と排気ポートとの間を延びている。吸気バルブガイドが、燃焼室と吸気ポートとの間の吸気通路に交差する吸気バルブ軸線に沿って延びており、排気バルブガイドが、燃焼室と排気ポートとの間の排気通路に交差する排気バルブ軸線に沿って延びている。吸気バルブ軸線および排気バルブ軸線が平行であり、バルブ平面を定めている。吸気バルブ・ロッカーアーム軸線が、バルブ平面に直交する吸気バルブ・ロッカーアームの平面に直交して延びており、吸気バルブ軸線に対して直角である。排気バルブ・ロッカーアーム軸線が、バルブ平面に直交する排気バルブ・ロッカーアームの平面に直交して延びており、排気バルブ軸線に対して直角である。吸気バルブ・ロッカーアーム軸線および排気バルブ・ロッカーアーム軸線は、同一直線上にある。
さらに本発明は、燃焼室、吸気通路および排気通路、吸気バルブガイドおよび排気バルブガイド、ならびに吸気バルブ・ロッカーアーム軸線および排気バルブ・ロッカーアーム軸線を備えている内燃機関のシリンダ・ヘッドを提供する。吸気通路が、燃焼室と吸気ポートとの間を延びており、排気通路が、燃焼室と排気ポートとの間を延びている。吸気バルブガイドが、燃焼室と吸気ポートとの間の吸気通路に交差する吸気バルブ軸線に沿って延びており、排気バルブガイドが、燃焼室と排気ポートとの間の排気通路に交差する排気バルブ軸線に沿って延びている。吸気バルブ軸線および排気バルブ軸線が平行であり、バルブ平面を定めている。吸気バルブ・ロッカーアーム軸線が、バルブ平面に直交する吸気バルブ・ロッカーアームの平面に直交して延びており、吸気バルブ軸線に対して直角である。排気バルブ・ロッカーアーム軸線が、バルブ平面に直交する排気バルブ・ロッカーアームの平面に直交して延びており、排気バルブ軸線に対して直角である。吸気バルブ・ロッカーアーム軸線および排気バルブ・ロッカーアーム軸線は、同一直線上にある。
さらに本発明は、クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフト、クランクシャフトの回転に協調して往復運動する複数のピストン、および複数のピストンをクランクシャフトへと枢動可能に接続している複数のコネクティングロッドを備えている内燃機関の往復運動システムを提供する。クランクシャフトが、複数の主ベアリングジャーナルと、ロッド用ベアリングジャーナルと、複数の主ベアリングジャーナルをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する複数のスローとを備えている。複数のコネクティングロッドのそれぞれが、ピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延びるとともに、本体、本体へと固定されるキャップ、およびキャップを本体に対して固定する固定具を備えている。本体は、ピストン端の付近にリストピン用開口を備えている。リストピン用開口が、本体を複数のピストンのうちの対応する1つへと枢動可能に接続するリストピンを受け入れる。キャップと本体とが協働し、クランクシャフト端の付近にクランクシャフト開口を定めている。クランクシャフト開口が、ロッド用ベアリングジャーナルを収容する。固定具が、長手軸線に対して斜めに向けられた固定具軸線に沿って延びている。
あるいは、複数のコネクティングロッドのそれぞれが、本体、本体へと固定されるキャップ、およびキャップを本体に対して固定する固定具を備えている。本体が、ピストン端の付近にリストピン用開口を備えるとともに、クランクシャフト端の付近に馬鹿穴を備えている。リストピン用開口が、本体を複数のピストンのうちの対応する1つへと枢動可能に接続するリストピンを受け入れる。キャップは、ねじ穴を備えている。キャップおよび本体が協働し、クランクシャフト端の付近に位置してロッド用ベアリングジャーナルを囲むクランクシャフト開口を定めている。固定具は、キャップのねじ穴に螺合するねじ山部、ねじ山部よりも大きな断面を有する頭部、およびねじ山部と頭部との間に位置してねじ山部と頭部とを接続している中間部を含んでいる。頭部が馬鹿穴の付近で本体に当接し、中間部が馬鹿穴に配置される。
あるいは、複数のコネクティングロッドのそれぞれが、本体、本体へと固定されるキャップ、およびキャップを本体に対して固定する固定具を備えている。本体が、ピストン端の付近にリストピン用開口を備えるとともに、クランクシャフト端の付近に馬鹿穴を備えている。リストピン用開口が、本体を複数のピストンのうちの対応する1つへと枢動可能に接続するリストピンを受け入れる。キャップおよび本体が協働し、クランクシャフト端の付近に位置してロッド用ベアリングジャーナルを囲むクランクシャフト開口を定める。固定具は、ねじ棒およびナットを含んでいる。ねじ棒が、キャップから本体の馬鹿穴を貫いて延びている。ねじ棒が、キャップに対する遠位端にねじ山を備えており、ナットがねじ山に螺合して、馬鹿穴の付近の本体に当接する。
あるいは、複数のコネクティングロッドのそれぞれが、本体、本体へと固定されるキャップ、およびキャップを本体に対して固定する固定具を備えている。本体が、ピストン端の付近にリストピン用開口を備えるとともに、クランクシャフト端の付近に馬鹿穴を備えている。リストピン用開口が、本体を複数のピストンのうちの対応する1つへと枢動可能に接続するリストピンを受け入れる。キャップおよび本体が協働し、クランクシャフト端の付近に位置してロッド用ベアリングジャーナルを囲むクランクシャフト開口を定める。固定具は、ねじ棒およびナットを含んでいる。ねじ棒が、キャップから本体の馬鹿穴を貫いて延びている。ねじ棒が、キャップに対する遠位端にねじ山を備えており、ナットがねじ山に螺合して、馬鹿穴の付近の本体に当接する。
好ましくは、本発明による往復運動システムは、それぞれのピストン軸線に沿って往復運動する複数のピストンを備えており、第1組のピストン軸線が、クランクシャフト軸線と一緒に第1の平面を定め、第2組のピストン軸線が、クランクシャフト軸線と一緒に第2の平面を定めている。第1および第2の平面が、2つの平面の間に鋭角を定めるV字型に広がっている。
さらに本発明は、クランクシャフト軸線に沿って離間した第1および第2の主ベアリングジャーナル、クランクシャフト軸線から半径方向に離間した少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナル、第1および第2のスロー、ならびにおもりを備える内燃機関のクランクシャフトを提供する。少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナルが、クランクシャフト軸線と平行に配置され、軸線方向において第1および第2の主ベアリングジャーナルの間に配置されている。第1のスローが、少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナルを第1の主ベアリングジャーナルへと接続し、第2のスローが、少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナルを第2の主ベアリングジャーナルへと接続している。第1のスローへと接続されたおもりが、軸線方向において少なくとも1つのロッド用ジャーナルと第1の主ベアリングジャーナルとの間に配置されている。
さらに本発明は、クランクシャフト軸線に沿って離間した第1および第2の主ベアリングジャーナル、クランクシャフト軸線から半径方向に離間した少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナル、第1および第2のスロー、ならびにおもりを備える内燃機関のクランクシャフトを提供する。少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナルが、クランクシャフト軸線と平行に配置され、軸線方向において第1および第2の主ベアリングジャーナルの間に配置されている。第1のスローが、少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナルを第1の主ベアリングジャーナルへと接続し、第2のスローが、少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナルを第2の主ベアリングジャーナルへと接続している。第1のスローへと接続されたおもりが、軸線方向において少なくとも1つのロッド用ジャーナルと第1の主ベアリングジャーナルとの間に配置されている。
好ましくは、本発明によるクランクシャフトは、慣性が調節可能なクランクシャフトである。
さらに本発明は、本体、本体へと固定されるキャップ、およびキャップを本体に対して固定する固定具を備える内燃機関のコネクティングロッドを提供する。本体が、ピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延びている。本体が、ピストン端の付近にリストピンを通すように構成されたリストピン用開口を備えている。キャップおよび本体が協働して、クランクシャフト端の付近にコネクティングロッド用ベアリングジャーナルを枢支するように構成されたクランクシャフト開口を定めている。固定具が、長手軸線に対して斜めに向けられた固定具軸線に沿って延びている。
さらに本発明は、本体、本体へと固定されるキャップ、およびキャップを本体に対して固定する固定具を備える内燃機関のコネクティングロッドを提供する。本体が、ピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延びている。本体が、ピストン端の付近にリストピンを通すように構成されたリストピン用開口を備えている。キャップおよび本体が協働して、クランクシャフト端の付近にコネクティングロッド用ベアリングジャーナルを枢支するように構成されたクランクシャフト開口を定めている。固定具が、長手軸線に対して斜めに向けられた固定具軸線に沿って延びている。
さらに本発明は、本体、本体へと固定されるキャップ、およびキャップを本体に対して固定する固定具を備える内燃機関のコネクティングロッドを提供する。本体が、ピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延びており、クランクシャフト端の付近に馬鹿穴を備えている。キャップがねじ穴を備えている。キャップおよび本体が協働して、クランクシャフト端の付近にあってコネクティングロッド用ベアリングジャーナルを枢支するクランクシャフト開口を定めている。固定具が、ねじ山部、ねじ山部よりも大きな断面を有する頭部、およびねじ山部と頭部との間に位置してねじ山部と頭部とを接続している中間部を備えている。ねじ山部が、キャップのねじ穴に螺合する。頭部が、馬鹿穴の付近で本体に当接する。中間部は、馬鹿穴に位置する。
あるいは、コネクティングロッドの固定具が、キャップから本体の馬鹿穴を貫いて延びるねじ棒を含んでいる。ねじ棒は、キャップに対して遠位端にねじ山を備えており、ナットがねじ山に螺合して、馬鹿穴の付近の本体に当接する。
さらに本発明は、クランクシャフトの駆動輪、吸気カムシャフトの被駆動輪、第1の排気カムシャフトの被駆動輪、第2の排気カムシャフトの被駆動輪、および駆動ベルトを備える内燃機関のカムシャフト駆動システムを提供する。クランクシャフトの駆動輪は、クランクシャフト軸線を中心として回転する。吸気カムシャフトの被駆動輪は、吸気カムシャフト軸線を中心として回転する。第1の排気カムシャフトの被駆動輪は、吸気カムシャフト軸線に平行な第1の排気軸線を中心として回転し、第2の排気カムシャフトの被駆動輪は、吸気カムシャフト軸線に平行な第2の排気軸線を中心として回転する。駆動ベルトが、駆動輪および被駆動輪を相互の回転のために相互接続している。
さらに本発明は、クランクシャフトの駆動輪、吸気カムシャフトの被駆動輪、第1の排気カムシャフトの被駆動輪、第2の排気カムシャフトの被駆動輪、および駆動ベルトを備える内燃機関のカムシャフト駆動システムを提供する。クランクシャフトの駆動輪は、クランクシャフト軸線を中心として回転する。吸気カムシャフトの被駆動輪は、吸気カムシャフト軸線を中心として回転する。第1の排気カムシャフトの被駆動輪は、吸気カムシャフト軸線に平行な第1の排気軸線を中心として回転し、第2の排気カムシャフトの被駆動輪は、吸気カムシャフト軸線に平行な第2の排気軸線を中心として回転する。駆動ベルトが、駆動輪および被駆動輪を相互の回転のために相互接続している。
好ましくは、本発明による駆動ベルトは、エンジンのクランクケースにおいてエンジン潤滑剤を収容している油溜めから隔てられた部屋に配置される。
さらに本発明は、シャシ、シャシによって支持された内燃機関、および内燃機関の出力をシャシの加速へと変換する推進装置を備える車両を提供する。内燃機関は、クランクケース、クランクケースからV字型をなして突出している2つのシリンダ・バンク、複数のプッシュロッド、およびクランクケースによって支持された複数のカムシャフトを備えている。2つのシリンダ・バンクは、クランクケースから第1のシリンダ・ヘッドへと突出している第1のシリンダ・バンクと、クランクケースから第2のシリンダ・ヘッドへと突出している第2のシリンダ・バンクとを含んでいる。複数のプッシュロッドは、クランクケースと第1および第2のシリンダ・ヘッドとの間を延びている。複数のカムシャフトは、第1、第2、および第3のカムシャフトのみを含んでいる。
さらに本発明は、シャシ、シャシによって支持された内燃機関、および内燃機関の出力をシャシの加速へと変換する推進装置を備える車両を提供する。内燃機関は、クランクケース、クランクケースからV字型をなして突出している2つのシリンダ・バンク、複数のプッシュロッド、およびクランクケースによって支持された複数のカムシャフトを備えている。2つのシリンダ・バンクは、クランクケースから第1のシリンダ・ヘッドへと突出している第1のシリンダ・バンクと、クランクケースから第2のシリンダ・ヘッドへと突出している第2のシリンダ・バンクとを含んでいる。複数のプッシュロッドは、クランクケースと第1および第2のシリンダ・ヘッドとの間を延びている。複数のカムシャフトは、第1、第2、および第3のカムシャフトのみを含んでいる。
好ましくは、本発明による第1および第2のシリンダ・バンクは、合計で2つのシリンダのみを備えている。
本明細書に取り入れられて本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明について現時点の好ましい実施形態を説明しており、上述の大まかな説明および後述する詳細な説明とともに、本発明の特徴を説明すべく機能する。
本明細書に取り入れられて本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明について現時点の好ましい実施形態を説明しており、上述の大まかな説明および後述する詳細な説明とともに、本発明の特徴を説明すべく機能する。
最初に図1〜3を参照すると、内燃機関300の好ましい実施形態が、1つ以上の往復ピストン310(2つが図示されている)を使用して、オットー・サイクルとして知られる4ストロークのポンピング・プロセスにしたがって動作する。好ましい実施形態によれば、往復ピストン310aおよび310bは、それぞれのシリンダ320aおよび320bに配置されている。吸気バルブ330aおよび330bが、対応するピストン310a、310bがシリンダ・ヘッド340aおよび340bから離れるように移動するときに空気(および、燃料)をそれぞれのシリンダ320a、320bへと引き込むことができるように開かれる。これが、一般的には吸入行程と称される。吸気バルブ330a、330bは、シリンダ320a、320b内の空気(および、燃料)を圧縮すべくピストン310a、310bがそれぞれのシリンダ・ヘッド340a、340bに向かって移動(すなわち、圧縮行程)する前、または移動の最中に閉じられる。空気に燃料が混ぜられていない場合には、燃料をシリンダ320a、320bへと直接噴射することができ、火花が、上死点(すなわち、ピストン310が該当のシリンダ・ヘッド340に最も近い位置に達するとき)の前、上死点、または上死点の後に導入される。空気/燃料のチャージが燃焼して、シリンダ320a、320b内の圧力を上昇させ、ピストン310a、310bをそれらのシリンダ・ヘッド340a、340bから離れさせ、仕事を生み出す(すなわち、爆発行程)。排気バルブ332aおよび332bが、下死点(すなわち、ピストン310が該当のシリンダ・ヘッド340から最も遠い点に達するとき)の前、下死点、または下死点の後に開き、燃焼ガスの一部が逃げ出すことができるようにする。次いで、ピストン310a、310bがシリンダ・ヘッド340a、340bに向かって移動し、残りの燃焼ガスの大部分を押し出す(すなわち、排気行程)。排気バルブ332a、332bは、ピストン310a、310bが上死点に達する前、達したとき、あるいは達した後に閉じられ、吸気バルブ330a、330bが、排気バルブ332a、332bが閉じられる前、あるいは閉じられた後に開かれる。このポンピング・プロセスは、ピストン310a、310bへと接続されたクランクシャフト350が2回転する毎に繰り返される。
カムシャフト360a、360b、および360cが、吸気バルブ330a、330bおよび排気バルブ332a、332bの動きを決定づける。カムシャフト360a、360b、360cがタペット362を押し、タペット362がプッシュロッド364を押し、プッシュロッド364がロッカーアーム366を押して、バルブばね368の力に逆らって吸気バルブ330a、330bおよび排気バルブ332a、332bを開く。これらの構成部品からなるこのリンク機構が、一般的にはバルブ・トレーンと称される。
シリンダ320a、320bに関するポンピング・プロセスは、クランクシャフト350が1回転する毎に1回、シリンダ320a、320bの間で交互にチャージの点火が生じるよう、互いに同期していない。
シリンダ320a、320bに関するポンピング・プロセスは、クランクシャフト350が1回転する毎に1回、シリンダ320a、320bの間で交互にチャージの点火が生じるよう、互いに同期していない。
次に、本発明の特徴を、内燃機関300の外殻、内燃機関300の動力システム、内燃機関300のバルブ・トレーン、内燃機関300のバルブ駆動系のバルブ・トレーン駆動システム、内燃機関300の吸気システム、および内燃機関300の潤滑システムの好ましい実施形態に関して説明する。
内燃機関の外殻
本明細書において使用されるとき、用語「外殻」は、内燃機関300の比較的動的な造作(例えば、クランクシャフト、カムシャフト、バルブ、ロッカーアーム、など)を支持している内燃機関300の比較的静的な造作(例えば、クランクケース、カム収容部、ヘッド、など)の組み合わせをまとめて指す。
本明細書において使用されるとき、用語「外殻」は、内燃機関300の比較的動的な造作(例えば、クランクシャフト、カムシャフト、バルブ、ロッカーアーム、など)を支持している内燃機関300の比較的静的な造作(例えば、クランクケース、カム収容部、ヘッド、など)の組み合わせをまとめて指す。
V字の構成の角度
内燃機関300のポンピング・プロセスにおいて、ピストン310aがシリンダ・ヘッド340から最も遠く位置するとき、ピストン310aとピストン310bおよびシリンダ310bのボアとのすき間の問題が存在することが多く、その逆も然りである。これは、45度の角度のV型エンジンにおいて、ピストンおよびシリンダに機械加工による逃げ部分を必要とする。V字構成の角度を大きくすることで、他方のシリンダのピストンまたはボアに対するすき間の問題を生じることなく、ピストンを自由に往復させることができる。90度の角度のV型エンジンは、45度の角度のV型エンジンに比べて振動が最小限になると考えられるが、フレーム100への搭載のためには、V型エンジンの好ましい角度は45度〜60度である。したがって、搭載および振動の両者に鑑み、V型エンジンの角度は、好ましくは60度の付近かつ60度未満である。
内燃機関300のポンピング・プロセスにおいて、ピストン310aがシリンダ・ヘッド340から最も遠く位置するとき、ピストン310aとピストン310bおよびシリンダ310bのボアとのすき間の問題が存在することが多く、その逆も然りである。これは、45度の角度のV型エンジンにおいて、ピストンおよびシリンダに機械加工による逃げ部分を必要とする。V字構成の角度を大きくすることで、他方のシリンダのピストンまたはボアに対するすき間の問題を生じることなく、ピストンを自由に往復させることができる。90度の角度のV型エンジンは、45度の角度のV型エンジンに比べて振動が最小限になると考えられるが、フレーム100への搭載のためには、V型エンジンの好ましい角度は45度〜60度である。したがって、搭載および振動の両者に鑑み、V型エンジンの角度は、好ましくは60度の付近かつ60度未満である。
この実施形態の好ましい実施形態は、2つ以上のシリンダの間に挟まれる角度が約50度〜約60度の間の範囲にあるV型エンジンに向けられている。好ましくは、この挟み角が、約56度〜約59度の間の範囲にあり、より好ましい角度は、約56度〜約57度の間の範囲にある。最も好ましくは、2つのシリンダの間の挟み角が、約56.25度である(図4を参照)。
好ましい実施形態による56.25度のV型の内燃機関300は、公知の45度および90度のV型エンジンに対し、1)長ストロークおよび大径ボアのエンジン構成においてピストンの逃げを可能にしつつ、現行のエンジン制御用電子機器およびソフトウェアの使用を可能にし、2)45度のV型エンジンよりも振動を少なくすることができ、3)シャシの高さに関して45度のV型エンジンよりも容易に搭載が可能であるとともに、シャシの長さに関して90度のV型エンジンよりも容易に搭載が可能であり、4)45度のV型エンジンよりも吸気システムの取り付けを容易にできるといったいくつかの利点を達成する。
好ましい実施形態による56.25度のV型の内燃機関300は、公知の45度および90度のV型エンジンに対し、1)長ストロークおよび大径ボアのエンジン構成においてピストンの逃げを可能にしつつ、現行のエンジン制御用電子機器およびソフトウェアの使用を可能にし、2)45度のV型エンジンよりも振動を少なくすることができ、3)シャシの高さに関して45度のV型エンジンよりも容易に搭載が可能であるとともに、シャシの長さに関して90度のV型エンジンよりも容易に搭載が可能であり、4)45度のV型エンジンよりも吸気システムの取り付けを容易にできるといったいくつかの利点を達成する。
好ましい実施形態によれば、内燃機関300の排気量は、約117立方インチ(約1900立方センチメートル)〜約121立方インチ(約2000立方センチメートル)の間である。ピストン310a、310bについて好ましいストロークは、約4.375インチ(約111ミリメートル)〜約4.25インチ(約108ミリメートル)の間であり、シリンダ320a、320bについて好ましいボアは、約4.125インチ(約105ミリメートル)〜約4.25インチ(約108ミリメートル)の間である。したがって、内燃機関300は、好ましくは「スクエア」(すなわち、ボア‐対‐ストロークの比が1に等しい)またはわすかに「アンダー・スクエア」(すなわち、ボアがストロークよりも小さい)である。しかしながら、シリンダ320a、320bのボアを大きくして、内燃機関300を「オーバー・スクエア」(すなわち、ボアがストロークよりも大きい)にしてもよい。好ましくは、ボアおよびストロークの両者の範囲は、4インチ(約101ミリメートル)〜5インチ(約127ミリメートル)の間であり、排気量の範囲は、約100立方インチ(約1640立方センチメートル)〜約196立方インチ(約3210立方センチメートル)の間である。
好ましい実施形態による56.25度のV型の内燃機関300の他の利点は、公知のエンジン制御用ソフトウェア・パッケージを組み合わせることができる点にある。とくに、56.25度というV型の角度は、歯が「32マイナス2」個である角度位置検出システムを使用する場合の角度測定の単位である11.25度の倍数である。クランクシャフト350の1回転、すなわち360度の回転の際、公知の「32マイナス2」のタイミング・ホイールにおいては、1つの歯の立ち上がり縁から隣の歯の立ち上がり縁までの角度間隔は、360/32=11.25度であり、これは好ましくは内燃機関300の56.25度のV字の正確に5分の1である。
この好ましい挟み角は、長ストロークおよび大径ボアであっても完全なピストン・スカートおよびシリンダを備えるコンパクトな全体構成をもたらす。好都合なことに、好ましい実施形態によるV型エンジンは、従来のエンジンに比べて高さおよび幅がかなり大きいわけではなく、さらにはエンジン制御用ソフトウェアに容易に適合して、エンジン制御システムの設計を容易にする。
この好ましい挟み角は、長ストロークおよび大径ボアであっても完全なピストン・スカートおよびシリンダを備えるコンパクトな全体構成をもたらす。好都合なことに、好ましい実施形態によるV型エンジンは、従来のエンジンに比べて高さおよび幅がかなり大きいわけではなく、さらにはエンジン制御用ソフトウェアに容易に適合して、エンジン制御システムの設計を容易にする。
クランクケース380は、好ましくは7本の等しい長さのボルト382によって一体に保持されるカム側部分380aおよび駆動側部分380bを備えている。クランクケース380は、内燃機関350の好ましい実施形態によれば、シリンダ320a、320bの間に約56.25度の挟み角を定めている。詳しくは、クランクケース380が、シリンダ320a、320bの端部が取り付けられる機械加工面である一対のデッキ384aおよび384bを備えている。デッキ384a、384bは、お互いに対して123.75度を向いたそれぞれの平面に位置しており、互いに対して56.25度の角度で延びるシリンダ320a、320bの中心軸線を定めている。シリンダ320a、320bを、それぞれクランクケース380とシリンダ・ヘッド340a、340bとの間に挟むことができる。
シリンダのねじ棒
それぞれのねじ棒またはボルト一式が、シリンダ320a、320b、シリンダ・ヘッド340a、340b、およびクランクケース380を固定している。図5を参照すると、好ましい実施形態は、シリンダ320aのそれぞれの穴322を貫いて延びる5本のねじ棒386からなる第1の組と、シリンダ320bのそれぞれの穴を貫いて延びる5本のねじ棒386からなる第2の組とを備えている。穴322は、対応するシリンダ320a、320bの中心軸線と平行に延びている。好ましくは、穴322は、中心軸線と同心である円形のパターンで中心軸線の周囲に配置されている。穴322を、中心軸線の周囲に等しい角度間隔で(すなわち、中心軸線の周囲に72度毎に)配置することができ、あるいは穴322を、等しい角度間隔ではないが対称形に配置することができ、あるいは穴322を、中心軸線の周囲に非対称に配置(すなわち、隣り合う穴の間の角度間隔がいずれも等しくない)することができる。内燃機関300の好ましい実施形態によれば、それぞれのシリンダ320a、320bの穴322が、等しい角度間隔ではないが対称形に、ねじ棒一式のうちの隣り合うねじ棒の間の角度間隔を65度〜80度の間の範囲にしつつ配置される。
それぞれのねじ棒またはボルト一式が、シリンダ320a、320b、シリンダ・ヘッド340a、340b、およびクランクケース380を固定している。図5を参照すると、好ましい実施形態は、シリンダ320aのそれぞれの穴322を貫いて延びる5本のねじ棒386からなる第1の組と、シリンダ320bのそれぞれの穴を貫いて延びる5本のねじ棒386からなる第2の組とを備えている。穴322は、対応するシリンダ320a、320bの中心軸線と平行に延びている。好ましくは、穴322は、中心軸線と同心である円形のパターンで中心軸線の周囲に配置されている。穴322を、中心軸線の周囲に等しい角度間隔で(すなわち、中心軸線の周囲に72度毎に)配置することができ、あるいは穴322を、等しい角度間隔ではないが対称形に配置することができ、あるいは穴322を、中心軸線の周囲に非対称に配置(すなわち、隣り合う穴の間の角度間隔がいずれも等しくない)することができる。内燃機関300の好ましい実施形態によれば、それぞれのシリンダ320a、320bの穴322が、等しい角度間隔ではないが対称形に、ねじ棒一式のうちの隣り合うねじ棒の間の角度間隔を65度〜80度の間の範囲にしつつ配置される。
好ましくは、ねじ棒386はそれぞれ、中間部386aの両端にねじ部を有する棒を含んでいる。ねじ部の直径および/またはねじピッチは、同様であっても、相違していてもよい。クランクケース380へとねじ込まれる第1のねじ部386b、およびシリンダ・ヘッド340に向かってナットがねじ込まれる第2のねじ部386cは、好ましくは異なる直径および異なるねじピッチを有している。ねじ棒386の好ましい実施形態によれば、第1のねじ部386bが、第2のねじ部386cに比べて、より大きな直径およびより粗いねじピッチを有しており、中間部386aの直径が、第2のねじ部386cの直径よりも小さい。
さらに、シリンダ320a、320bは、シリンダ・ヘッド340a、340bとクランクケース380との間で油を運ぶための通路を備えることができる。好ましくは、シリンダ320a、320bが油の通路を備えておらず、代わりに油が、シリンダ・ヘッド340a、340bとクランクケース380との間を、専用の油配管または別個のプッシュロッド筒388(吸気バルブ330a、30bまたは排気バルブ332a、332bを動作させるプッシュロッド364のための覆いも提供する)によって運ばれる。
さらに、シリンダ320a、320bは、シリンダ・ヘッド340a、340bとクランクケース380との間で油を運ぶための通路を備えることができる。好ましくは、シリンダ320a、320bが油の通路を備えておらず、代わりに油が、シリンダ・ヘッド340a、340bとクランクケース380との間を、専用の油配管または別個のプッシュロッド筒388(吸気バルブ330a、30bまたは排気バルブ332a、332bを動作させるプッシュロッド364のための覆いも提供する)によって運ばれる。
シリンダのフィン
シリンダ320a、320bは、空冷を促進するためのフィン324を備えている。好ましい実施形態によれば、フィン324間の中心‐対‐中心の軸線方向における間隔が、漸進的に変化している。さらに図6を参照すると、隣接するフィン間の間隔が、シリンダ320の上部、すなわちそれぞれのシリンダ・ヘッド340の付近において、シリンダ320の下部、すなわちクランクケース380の付近よりも、好ましくは小さくなっている。上部においてフィン324の密度を増すことで、より多数のフィン324が上部、すなわち最大の熱源の位置に配置され、したがってフィン324による熱の移動の能力が向上する。さらに、この構成配置は、従来の設計よりも美的に満足できかつ特徴的である独自の外観を生み出す。
シリンダ320a、320bの好ましい実施形態によれば、それぞれのフィン324の形状が、好ましくはフープ応力を最小限にするために、シリンダ320の中心軸線に対して全体的に一様な外向きへの突出を有する環である。しかしながら、例えばシリンダ320a、320bと平行に延びるプッシュロッド筒386に接触して係合することがないようにするためなど、他の構成部品のために適切なすき間をもたらすよう、1つ以上のフィン324の一部を切り取ることが可能である。好ましくは、シリンダ320の上部のフィン324の半径方向への突出は、シリンダ320の下部のフィン324の半径方向への突出よりも大きい。好ましくは、シリンダ320の上部と下部との間に位置するフィン324の半径方向への突出は、シリンダ320の上部に近付くにつれて漸進的に増加している。やはり、上部におけるフィン324の表面積の増加は、最大の熱源の位置に最も近いため、フィン324による熱の移動の能力を改善している。
シリンダ320a、320bは、空冷を促進するためのフィン324を備えている。好ましい実施形態によれば、フィン324間の中心‐対‐中心の軸線方向における間隔が、漸進的に変化している。さらに図6を参照すると、隣接するフィン間の間隔が、シリンダ320の上部、すなわちそれぞれのシリンダ・ヘッド340の付近において、シリンダ320の下部、すなわちクランクケース380の付近よりも、好ましくは小さくなっている。上部においてフィン324の密度を増すことで、より多数のフィン324が上部、すなわち最大の熱源の位置に配置され、したがってフィン324による熱の移動の能力が向上する。さらに、この構成配置は、従来の設計よりも美的に満足できかつ特徴的である独自の外観を生み出す。
シリンダ320a、320bの好ましい実施形態によれば、それぞれのフィン324の形状が、好ましくはフープ応力を最小限にするために、シリンダ320の中心軸線に対して全体的に一様な外向きへの突出を有する環である。しかしながら、例えばシリンダ320a、320bと平行に延びるプッシュロッド筒386に接触して係合することがないようにするためなど、他の構成部品のために適切なすき間をもたらすよう、1つ以上のフィン324の一部を切り取ることが可能である。好ましくは、シリンダ320の上部のフィン324の半径方向への突出は、シリンダ320の下部のフィン324の半径方向への突出よりも大きい。好ましくは、シリンダ320の上部と下部との間に位置するフィン324の半径方向への突出は、シリンダ320の上部に近付くにつれて漸進的に増加している。やはり、上部におけるフィン324の表面積の増加は、最大の熱源の位置に最も近いため、フィン324による熱の移動の能力を改善している。
シリンダ・ヘッドのフィン
シリンダ320a、320bと同様、シリンダ・ヘッド340a、340bも、空冷を促進するためのフィン344を備えている。シリンダ・ヘッド340a、340bのフィン344の好ましい実施形態は、例えば排気ポートおよび/または他の位置など、熱の少ない位置または熱の多い位置に応じた特定の形状、大きさ、および分布を有することができる。さらに、フィン344を、排気ポート346の付近の熱の移動を向上させて冷却を改善するため、シリンダ・ヘッド340の排気ポート346の周囲に突出させることができる。
シリンダ320a、320bと同様、シリンダ・ヘッド340a、340bも、空冷を促進するためのフィン344を備えている。シリンダ・ヘッド340a、340bのフィン344の好ましい実施形態は、例えば排気ポートおよび/または他の位置など、熱の少ない位置または熱の多い位置に応じた特定の形状、大きさ、および分布を有することができる。さらに、フィン344を、排気ポート346の付近の熱の移動を向上させて冷却を改善するため、シリンダ・ヘッド340の排気ポート346の周囲に突出させることができる。
燃焼室の形状およびポートの向き
燃焼室は、1)燃焼事象の封じ込め、2)効率的な燃焼の促進、および3)効率的な気体の交換の促進など、いくつかの重要な設計上の考慮事項を有している。好ましい実施形態は、独特のバルブ・トレーンのレイアウトを、独特なくさび形状の燃焼室およびポートの向きに組み合わせている。
多くのオーバーヘッド・バルブのプッシュロッド式エンジンにおいては、バルブが互いに平行な構成で配置され、シリンダの中心軸線に対して傾けられている。得られる燃焼室形状は、典型的には「くさび」形燃焼室と称される。これら従来からのくさび形燃焼室に出入りする流れは、ロッカーアームの長手方向に全体的に平行である離間したそれぞれの平面に沿っている。この配置構成は、構造が簡潔であって製造が容易であるが、2つのバルブの流れの平面が平行に離間しているため、1)進入するチャージがくさびの後壁によって覆われることで、流れを制限する障害が生じ、出力が制限される、2)進入するチャージが、強力な縦渦運動を有しているが横渦をほとんど有しておらず、これが良好かつ清浄な燃焼の制限であると考えられる、3)2つのバルブの流れの平面が一直線上にないため、燃焼室内の燃焼生成物の除去が効率的でない、などといったいくつかの欠点を有している。
燃焼室は、1)燃焼事象の封じ込め、2)効率的な燃焼の促進、および3)効率的な気体の交換の促進など、いくつかの重要な設計上の考慮事項を有している。好ましい実施形態は、独特のバルブ・トレーンのレイアウトを、独特なくさび形状の燃焼室およびポートの向きに組み合わせている。
多くのオーバーヘッド・バルブのプッシュロッド式エンジンにおいては、バルブが互いに平行な構成で配置され、シリンダの中心軸線に対して傾けられている。得られる燃焼室形状は、典型的には「くさび」形燃焼室と称される。これら従来からのくさび形燃焼室に出入りする流れは、ロッカーアームの長手方向に全体的に平行である離間したそれぞれの平面に沿っている。この配置構成は、構造が簡潔であって製造が容易であるが、2つのバルブの流れの平面が平行に離間しているため、1)進入するチャージがくさびの後壁によって覆われることで、流れを制限する障害が生じ、出力が制限される、2)進入するチャージが、強力な縦渦運動を有しているが横渦をほとんど有しておらず、これが良好かつ清浄な燃焼の制限であると考えられる、3)2つのバルブの流れの平面が一直線上にないため、燃焼室内の燃焼生成物の除去が効率的でない、などといったいくつかの欠点を有している。
さらに図7〜15を参照すると、好ましい実施形態によれば、燃焼室400へと入る流れおよび燃焼室400から出る流れが、ロッカーアーム366の長手方向に対して全体的に横方向である。とくに、図13が、排気ポート346および排気バルブの座346aを含む流れの平面を示しており、この流れの平面が、ロッカーアーム366に対してほぼ直角である。さらに図13は、吸気ポート348および吸気バルブの座348aを含むもう1つの流れの平面を示しており、この流れの平面も、やはりロッカーアーム366に対してほぼ直角である。好ましい実施形態によれば、これら排気および吸気の流れの平面は、燃焼室400への螺旋状の流れのパターンが存在して、より良好な燃焼およびより大きな出力のために優れた混合気の準備がもたらされるよう、同一平面またはほぼ同一平面にあってよい。
好ましい実施形態による燃焼室400は、清浄かつ効率的な燃焼を促進する混合運動、ならびに良好な出力のための大きな流れを達成するとともに、平行な吸気および排気バルブ330、332の容易な製造にも適応する。これは、1)従来からのくさび形の燃焼室と比べ、進入するチャージに横渦ならびに縦渦を促進するため、流入および流出する流体の方向を変化させること、2)燃焼生成物をより良好に排出するため、より直線的に通過する排気の流れを生み出すこと、および3)進入する流れを障害(例えば燃焼室の壁面)から離れるように案内すること、によって達成される。
吸気および排気ポート346、348は、流体の流れが燃焼室400を通って導かれるように配置される。進入するチャージが、燃焼室400の後壁402へと導かれるのではなく、燃焼室400を横切るように導かれるため、とくには排気の際により制限の少ない経路がもたらされる。このように導かれる流れが、シリンダ340の中心軸線に対する並列バルブ320、322の角度と組み合わさって、横渦運動と縦渦運動との組み合わせを生み出し、これが、進入するチャージの燃料および空気の混合にきわめて効果的であり、さらには残余の気体をより全体として一様なチャージへと均一に混合する上できわめて効果的である。この一様性が、混合が不充分である場合に生じる混合物および残余の気体の種々の層化の不都合な影響を少なくし、より良好な燃焼を促進すると考えられる。
吸気および排気ポート346、348は、流体の流れが燃焼室400を通って導かれるように配置される。進入するチャージが、燃焼室400の後壁402へと導かれるのではなく、燃焼室400を横切るように導かれるため、とくには排気の際により制限の少ない経路がもたらされる。このように導かれる流れが、シリンダ340の中心軸線に対する並列バルブ320、322の角度と組み合わさって、横渦運動と縦渦運動との組み合わせを生み出し、これが、進入するチャージの燃料および空気の混合にきわめて効果的であり、さらには残余の気体をより全体として一様なチャージへと均一に混合する上できわめて効果的である。この一様性が、混合が不充分である場合に生じる混合物および残余の気体の種々の層化の不都合な影響を少なくし、より良好な燃焼を促進すると考えられる。
図9〜15は、ねじ棒386の第2のねじ部386cを収容する5つの穴342、フィン344、排気ポート346、排気バルブの座346a、吸気ポート348、吸気バルブの座348a、および燃焼室400など、シリンダ・ヘッド340の好ましい実施形態の詳細を示している。
圧入による2部品構成の主ベアリング
垂直に分割されたクランクケースを有する従来からの内燃機関は、典型的には、クランクシャフトを相対回転するように支持するためにローラー・ベアリングを使用している。図16が、2つの部品412aおよび412bへと水平方向に分割されたベアリングと、対応する主ベアリング・キャップ414とを含んでいる好ましい実施形態による複数部品構成のベアリング・アセンブリ410を示している。好ましくは、複数部品構成のベアリング・アセンブリ410が、クランクシャフト350をクランクケース380に対して回転可能に支持するため、カム側部分380aおよび駆動側部分380bのいずれかまたは両者へと圧入されている。
垂直に分割されたクランクケースを有する従来からの内燃機関は、典型的には、クランクシャフトを相対回転するように支持するためにローラー・ベアリングを使用している。図16が、2つの部品412aおよび412bへと水平方向に分割されたベアリングと、対応する主ベアリング・キャップ414とを含んでいる好ましい実施形態による複数部品構成のベアリング・アセンブリ410を示している。好ましくは、複数部品構成のベアリング・アセンブリ410が、クランクシャフト350をクランクケース380に対して回転可能に支持するため、カム側部分380aおよび駆動側部分380bのいずれかまたは両者へと圧入されている。
種々のカムのレイアウトのためのボルト付けのカム収容部
好ましい実施形態によれば、クランクシャフト380のカム側部分380aが、カムシャフト360a、360b、360cを含むさまざまなレイアウトのバルブ・トレーンを、同じ基本レイアウトのクランクシャフト350、クランクケース380、およびシリンダ340a、340bへと択一的に取り付けることができるよう、交換可能なカム収容部中間プレート422へと接続されている。これにより、内燃機関350をさまざまな顧客のニーズに適合させることが可能になる。カム、カム駆動部、およびヘッドをさまざまに変更して、たとえ内燃機関350の中核が同様なままであっても外観がきわめて異なって見えるエンジンをもたらすことができる。
好ましい実施形態によれば、クランクシャフト380のカム側部分380aが、カムシャフト360a、360b、360cを含むさまざまなレイアウトのバルブ・トレーンを、同じ基本レイアウトのクランクシャフト350、クランクケース380、およびシリンダ340a、340bへと択一的に取り付けることができるよう、交換可能なカム収容部中間プレート422へと接続されている。これにより、内燃機関350をさまざまな顧客のニーズに適合させることが可能になる。カム、カム駆動部、およびヘッドをさまざまに変更して、たとえ内燃機関350の中核が同様なままであっても外観がきわめて異なって見えるエンジンをもたらすことができる。
エンジンのフレームへの取り付け
前部のエンジン‐フレームの取り付けパターンの好ましい実施形態は、支持および強度の改善を可能にするために、公知の構成に比べて幅が広く、かつ前方へと移動された穴430aおよび430bを備えている。
内燃機関300の向きを、フレーム100に対して直立に設置することができ、あるいは内燃機関300を、クランクシャフト350の回転の軸線の周囲で後方に回転させることができる。好ましい実施形態によれば、フレーム100に設置されたときの内燃機関300の向きが、クランクシャフト350の回転の軸線の周囲で2度だけ後方に回転させられており、穴430a、430bが、3/8インチから7/16インチへと大きくされた取り付けボルトを収容すべく拡大されている。
図17aおよび17bが、好ましいエンジン‐フレームの取り付けパターンの構成配置を示している。
前部のエンジン‐フレームの取り付けパターンの好ましい実施形態は、支持および強度の改善を可能にするために、公知の構成に比べて幅が広く、かつ前方へと移動された穴430aおよび430bを備えている。
内燃機関300の向きを、フレーム100に対して直立に設置することができ、あるいは内燃機関300を、クランクシャフト350の回転の軸線の周囲で後方に回転させることができる。好ましい実施形態によれば、フレーム100に設置されたときの内燃機関300の向きが、クランクシャフト350の回転の軸線の周囲で2度だけ後方に回転させられており、穴430a、430bが、3/8インチから7/16インチへと大きくされた取り付けボルトを収容すべく拡大されている。
図17aおよび17bが、好ましいエンジン‐フレームの取り付けパターンの構成配置を示している。
エンジンの変速機への取り付け
伝統的に、変速機がエンジンに比較的近く位置する場合、公知のボルト・パターンでは、仮にアクセスが用意されていたとしても、エンジン‐変速機ボルトを容易に着脱することが不可能である。図18を参照すると、エンジン‐変速機の取り付けパターンの第1の好ましい実施形態は、取り付け境界面440を備えている。好ましくは、エンジン‐変速機取り付け境界面440の変速機側442が、エンジン‐変速機取り付け境界面440のエンジン側の少なくとも3つの領域に接触して係合する。取り付け境界面440によれば、変速機220を内燃機関300へと固定するボルトのパターンが、変速機220および/または変速機220のカバーに関するボルトすき間の改善をもたらす。エンジン‐フレームの取り付け表面を、内燃機関300がエンジン‐変速機の境界面の付近で支持されるように、クランクケース380に設けることができる。好ましくは、この取り付け表面が、エンジンの下面に位置しており、垂直の取り付け境界面440に近接している。したがって、取り付け表面が、エンジン/変速機アセンブリの中央部に支持をもたらしている。
エンジン‐変速機の取り付けパターンの第2の好ましい実施形態が、図19に示されている。カム側タブ382aが、クランクケース380のカム側部分380aの後部から延び、駆動側タブ382bが、クランクケース380の駆動側部分380aの後部から延伸びている。穴384aおよび384bが、それぞれタブ382a、382bを垂直に貫いている。
伝統的に、変速機がエンジンに比較的近く位置する場合、公知のボルト・パターンでは、仮にアクセスが用意されていたとしても、エンジン‐変速機ボルトを容易に着脱することが不可能である。図18を参照すると、エンジン‐変速機の取り付けパターンの第1の好ましい実施形態は、取り付け境界面440を備えている。好ましくは、エンジン‐変速機取り付け境界面440の変速機側442が、エンジン‐変速機取り付け境界面440のエンジン側の少なくとも3つの領域に接触して係合する。取り付け境界面440によれば、変速機220を内燃機関300へと固定するボルトのパターンが、変速機220および/または変速機220のカバーに関するボルトすき間の改善をもたらす。エンジン‐フレームの取り付け表面を、内燃機関300がエンジン‐変速機の境界面の付近で支持されるように、クランクケース380に設けることができる。好ましくは、この取り付け表面が、エンジンの下面に位置しており、垂直の取り付け境界面440に近接している。したがって、取り付け表面が、エンジン/変速機アセンブリの中央部に支持をもたらしている。
エンジン‐変速機の取り付けパターンの第2の好ましい実施形態が、図19に示されている。カム側タブ382aが、クランクケース380のカム側部分380aの後部から延び、駆動側タブ382bが、クランクケース380の駆動側部分380aの後部から延伸びている。穴384aおよび384bが、それぞれタブ382a、382bを垂直に貫いている。
エンジン‐変速機の取り付けプレート450(好ましくは、車両のシャシの一部である)が、第1組の穴452および第2組の穴456を備えている。好ましくは、第1組の穴は、それぞれ穴384aおよび384bに対応する穴452aおよび452bを備えている。固定具453(例えば、ボルトとナット、ねじ棒とナット、ボルト、など)が、対応する穴452aおよび454aならびに対応する穴452bおよび454bを貫いて延びている。固定具453としてボルトが使用される場合には、穴452aまたは454aの一方および穴452bおよび454bの一方が、ボルトと対をなして係合する雌ねじを備えている。当然ながら、他の種類の公知の固定具453も、エンジン‐変速機取り付けプレート450をクランクケース380に対して堅固に接続する手段であって、エンジン‐変速機取り付けプレート450をクランクケース380から分離させるべく容易に取り外すことができる手段をもたらす限りにおいて、使用可能である。同様に、固定具455(例えば、ボルトとナット、ねじ棒とナット、ボルト、など)が、エンジン‐変速機取り付けプレート450を変速機220に対して解放可能に固定する。固定具455のそれぞれが、第2組の穴456のうちの対応する穴を貫いて延びている。好ましい実施形態によれば、第1組の穴452には、固定具453および穴がそれぞれ2つ含まれており、第1組の穴454には、固定具455および穴がそれぞれ4つ含まれている。当然ながら、第1および第2の組452、454のそれぞれにおける穴の数および構成配置は、エンジン‐変速機取り付けプレート450をクランクケース380および変速機220へと堅固かつ解放可能に接続できる限りにおいて、さまざまであってよい。
好ましい実施形態によるエンジン‐変速機取り付けプレート450は、所与の任意の変速機ケースに合わせて内燃機関300と変速機200との間の中心‐中心距離を調節できるようにするなど、いくつかの利点をもたらす。すなわち、内燃機関300と変速機200との間の間隔、ならびに一次駆動部230の長さを、所望のとおりに選択することができる。重量および全体寸法を最小限にするため、考えられる最短の組み合わせを選択できる一方で、審美的な魅力を向上させるために、より引き延ばされた全体構成を選択することも可能である。
ボルトのパターンおよびカバーの形状
好ましい実施形態によれば、シリンダのねじ棒386、ロッカー・カバー390、カム収容部中間プレート422、およびカムシャフト駆動部収容部カバー422のボルトのパターンおよび/またはカバーの形状は、それらの構造上の要件を達成するとともに、さらに審美的な特性をもたらすように選択することができる。さまざまな外観のカバーを、ロッカー・カバー390またはカム収容部カバー422のために設けることが可能である。さらには、ボルトのパターンは、4つのボルトからなるパターン、5つのボルトからなるパターン、など、さまざまであってよい。好ましくは、クランクケース380のカム側部分380aのボルト・パターンは、4〜11本の範囲のボルト数を可能にする。カム収容部中間プレート422のボルト・パターンは、7本のボルトを使用し、カムシャフト駆動部カバー424のボルト・パターンは、4本のボルトを使用する。
好ましい実施形態によれば、シリンダのねじ棒386、ロッカー・カバー390、カム収容部中間プレート422、およびカムシャフト駆動部収容部カバー422のボルトのパターンおよび/またはカバーの形状は、それらの構造上の要件を達成するとともに、さらに審美的な特性をもたらすように選択することができる。さまざまな外観のカバーを、ロッカー・カバー390またはカム収容部カバー422のために設けることが可能である。さらには、ボルトのパターンは、4つのボルトからなるパターン、5つのボルトからなるパターン、など、さまざまであってよい。好ましくは、クランクケース380のカム側部分380aのボルト・パターンは、4〜11本の範囲のボルト数を可能にする。カム収容部中間プレート422のボルト・パターンは、7本のボルトを使用し、カムシャフト駆動部カバー424のボルト・パターンは、4本のボルトを使用する。
好ましい実施形態によれば、中央のクランクケース・ボルトを、シリンダ320a、320bのV字の角度の中央において、カム収容部の内部に配置することができる。中央のクランクケース・ボルトをカム収容部の内部に配置することで、カム収容部中間プレート422をクランクケース380のV字の上部へと延ばすことが可能である。
図53が、ただ1つの鋳物を2つ以上の異なる寸法の変速機220を得るべく種々の長さへと機械加工することができる好ましい実施形態を示している。これは、製造を簡単にするとともに、原材料の在庫を少なくすると考えられる。
図53が、ただ1つの鋳物を2つ以上の異なる寸法の変速機220を得るべく種々の長さへと機械加工することができる好ましい実施形態を示している。これは、製造を簡単にするとともに、原材料の在庫を少なくすると考えられる。
動力システム
本明細書において使用されるとき、用語「動力システム」は、熱エネルギーを回転に変換する内燃機関300の比較的動的な造作(例えば、クランクシャフト、コネクティングロッド、およびピストン)の組み合わせをまとめて指す。
多くの内燃機関においては、ピストンをクランクシャフトへと接続して、ピストンからクランクシャフトへとエネルギーを伝達するために、コネクティングロッド500が使用されている。コネクティングロッド500をクランクシャフトの周囲に固定できるよう、それぞれのコネクティングロッド500の「キャップ」すなわち下部502を分離させることができる。固定は、典型的には、1つ以上のねじ棒504および対応するねじ棒用ナット506によって実行される。典型的には、自動車のコネクティングロッドのねじ棒506は、コネクティングロッド500の下部/キャップ側から取り付けられることが多い。この変形例は、ボルトを底部/キャップ側から取り付けるとともに、コネクティングロッド500にねじ穴を持たせることである。いずれの方法も、コネクティングロッド500の下部/キャップ側へのアクセスを必要とし、エンジンのストロークが制約され、エンジンの組み立ておよび補修が複雑になっている。
本明細書において使用されるとき、用語「動力システム」は、熱エネルギーを回転に変換する内燃機関300の比較的動的な造作(例えば、クランクシャフト、コネクティングロッド、およびピストン)の組み合わせをまとめて指す。
多くの内燃機関においては、ピストンをクランクシャフトへと接続して、ピストンからクランクシャフトへとエネルギーを伝達するために、コネクティングロッド500が使用されている。コネクティングロッド500をクランクシャフトの周囲に固定できるよう、それぞれのコネクティングロッド500の「キャップ」すなわち下部502を分離させることができる。固定は、典型的には、1つ以上のねじ棒504および対応するねじ棒用ナット506によって実行される。典型的には、自動車のコネクティングロッドのねじ棒506は、コネクティングロッド500の下部/キャップ側から取り付けられることが多い。この変形例は、ボルトを底部/キャップ側から取り付けるとともに、コネクティングロッド500にねじ穴を持たせることである。いずれの方法も、コネクティングロッド500の下部/キャップ側へのアクセスを必要とし、エンジンのストロークが制約され、エンジンの組み立ておよび補修が複雑になっている。
反転させたコネクティングロッド/ボルト
好ましい実施形態によれば、コネクティングロッド500が、反転させたねじ棒/ボルトを備えている。内燃機関300が、クランクケース380から分離したシリンダ320を有しているため、クランクシャフト350の上側へと比較的容易なアクセスが可能である。ねじ棒用ナット506が、底部/キャップ側に対して上部/コネクティングロッド側に設けられる場合、クランクケース380の通気穴を通ってねじ棒用ナット506へとアクセスすることが可能である。これにより、クランクシャフト350をクランクケース380に残したままでコネクティングロッド500を取り外すことが可能である。これについての変形例は、ボルトをねじ穴付きのキャップ502へとねじ込むことである。どちらの方法も、クランクケース380内のすき間を大きくし、したがってより長いストロークを可能にする。
好ましい実施形態によれば、コネクティングロッド500が、反転させたねじ棒/ボルトを備えている。内燃機関300が、クランクケース380から分離したシリンダ320を有しているため、クランクシャフト350の上側へと比較的容易なアクセスが可能である。ねじ棒用ナット506が、底部/キャップ側に対して上部/コネクティングロッド側に設けられる場合、クランクケース380の通気穴を通ってねじ棒用ナット506へとアクセスすることが可能である。これにより、クランクシャフト350をクランクケース380に残したままでコネクティングロッド500を取り外すことが可能である。これについての変形例は、ボルトをねじ穴付きのキャップ502へとねじ込むことである。どちらの方法も、クランクケース380内のすき間を大きくし、したがってより長いストロークを可能にする。
斜めのロッド・ボルト
好ましい実施形態によれば、コネクティングロッド500が、斜めのロッド・ボルト504を備えることができる。図21に示されているように、ロッド・ボルト504が、コネクティングロッド500の長手軸線508に対して角度θだけ少なくとも部分的に回転させられており、キャップ502においてお互いに向かって収束している。例として、ロッド・ボルト504のための穴を、約1度≦θ≦約45度の範囲で回転させることができる。さらに好ましくは、ボルトの穴が、約12.5度≦θ≦約17.5度の範囲で回転させられ、最も好ましくは、θ=約15度であるように回転させられる。この構成配置を、「斜め」のボルト・パターンを持つコネクティングロッドまたは「斜めのコネクティングロッド」と称することができる。ロッド・ボルト504を傾けることで、クランクケース380内のすき間が大きくなり、従来からのコネクティングロッドのレイアウトよりも長いストロークが可能になる。
好ましい実施形態によれば、コネクティングロッド500が、斜めのロッド・ボルト504を備えることができる。図21に示されているように、ロッド・ボルト504が、コネクティングロッド500の長手軸線508に対して角度θだけ少なくとも部分的に回転させられており、キャップ502においてお互いに向かって収束している。例として、ロッド・ボルト504のための穴を、約1度≦θ≦約45度の範囲で回転させることができる。さらに好ましくは、ボルトの穴が、約12.5度≦θ≦約17.5度の範囲で回転させられ、最も好ましくは、θ=約15度であるように回転させられる。この構成配置を、「斜め」のボルト・パターンを持つコネクティングロッドまたは「斜めのコネクティングロッド」と称することができる。ロッド・ボルト504を傾けることで、クランクケース380内のすき間が大きくなり、従来からのコネクティングロッドのレイアウトよりも長いストロークが可能になる。
クランクケース内でボルト付けされるフライホイール・マス
公知のVツインのオートバイ用エンジンは、エンジンの振動を減衰させるためにカウンター・バランスシャフトを使用している。カウンター・バランスシャフトは、内燃機関によって駆動され、エンジンの全体構成に複雑さおよびコストを付加している。一方で、好ましい実施形態によれば、クランクシャフト350が、内燃機関300のためのバランス構造352を備えている。詳しくは、バランス構造352の好ましい実施形態が、クランクケース380の内部に配置されてクランクシャフト350の振動を軽減する少なくとも1つのマス354を備えている。このように、バランス構造352が、例えばカウンター・バランスシャフトおよびカウンター・バランスシャフトの駆動部をクランクシャフト350から取り除き、複雑な機構を追加することなく、クランクシャフトのマスを大きくすることによって振動を軽減する。マスを追加することによって、振動の大きさを小さくすることができる。好ましくは、追加のマスは、回転の慣性の増加を最小限にするため、クランクシャフト350の回転の軸線に可能な限り近付けて追加される。回転の慣性を追加することで、変速機220、クラッチ240、ならびに/あるいは一次および二次の駆動チェーン/ベルトなどといった駆動系の他の構成部品に追加の応力を生じうるねじりの振動を軽減できる。また、回転の慣性を追加することで、エンジンの発進時の感覚を改善することができ、回転の慣性の増加ゆえ、内燃機関300の停止の恐れがさらに少なくなり、クラッチ240を解放するときにスロットルを大きく開ける必要がない。
公知のVツインのオートバイ用エンジンは、エンジンの振動を減衰させるためにカウンター・バランスシャフトを使用している。カウンター・バランスシャフトは、内燃機関によって駆動され、エンジンの全体構成に複雑さおよびコストを付加している。一方で、好ましい実施形態によれば、クランクシャフト350が、内燃機関300のためのバランス構造352を備えている。詳しくは、バランス構造352の好ましい実施形態が、クランクケース380の内部に配置されてクランクシャフト350の振動を軽減する少なくとも1つのマス354を備えている。このように、バランス構造352が、例えばカウンター・バランスシャフトおよびカウンター・バランスシャフトの駆動部をクランクシャフト350から取り除き、複雑な機構を追加することなく、クランクシャフトのマスを大きくすることによって振動を軽減する。マスを追加することによって、振動の大きさを小さくすることができる。好ましくは、追加のマスは、回転の慣性の増加を最小限にするため、クランクシャフト350の回転の軸線に可能な限り近付けて追加される。回転の慣性を追加することで、変速機220、クラッチ240、ならびに/あるいは一次および二次の駆動チェーン/ベルトなどといった駆動系の他の構成部品に追加の応力を生じうるねじりの振動を軽減できる。また、回転の慣性を追加することで、エンジンの発進時の感覚を改善することができ、回転の慣性の増加ゆえ、内燃機関300の停止の恐れがさらに少なくなり、クラッチ240を解放するときにスロットルを大きく開ける必要がない。
図20を参照すると、クランクシャフト350が、内燃機関300のバランス構造の好ましい実施形態を備えている。詳しくは、バランス構造の好ましい実施形態が、クランクシャフト350へと取り付けられてクランクケース380の内部に配置され、クランクシャフト350の振動を軽減する少なくとも1つのフライホイール・マス352を備えている。取り付け可能なフライホイール・マス352は、1つ以上の着脱可能なおもり352aおよび352bを備えることができ、これらをボルトによってクランクシャフト350と一体にしてアセンブリを形成することができる。また、着脱可能なおもり352a、352bを、異なる慣性の要件に合わせて構成することが可能である。詳しくは、所与の用途に合わせたさまざまな振動および慣性の大きさを、所望のとおりに調節することができる。異なるおもり352a、352bを使用することによって、そのような調節能力がもたらされる。図22に示されているように、バランス構造352の他の好ましい実施形態を、着脱可能なマスまたはロッドを持たない一部品からなるクランクシャフトとして製造することが可能である。
さらに、好ましい実施形態は、図20に示されているように、さまざまなおもり352a、352bをボルト付けするように構成および適合されたフライホイールのボルトのパターンおよび設計を備えることもできる。
Vツインのエンジンにおいては、エンジンの種々の構成部品から持ち込まれる振動が存在し、それらがすべて、直接的または間接的にクランクシャフトに結び付いており、さらにはエンジンでの燃焼に起因して生じる振動も存在する。クランクシャフトの慣性を増すことによって、上述の振動が減衰される。しかしながら、理想的な減衰および結果として感じられる振動は、エンジンを使用する個人の意見においてさまざまである。異なるおもり352a、352bをクランクシャフト350へと取り付けることによって、多数のレベルの減衰を生じさせることができる。これにより、顧客が、いくつかの異なるクランクシャフトを製造することなく、理想と感じる振動の量を選択することができる。また、慣性を大きくすることによって、オートバイ20に使用される場合に、発進時の感覚を改善することができる。
Vツインのエンジンにおいては、エンジンの種々の構成部品から持ち込まれる振動が存在し、それらがすべて、直接的または間接的にクランクシャフトに結び付いており、さらにはエンジンでの燃焼に起因して生じる振動も存在する。クランクシャフトの慣性を増すことによって、上述の振動が減衰される。しかしながら、理想的な減衰および結果として感じられる振動は、エンジンを使用する個人の意見においてさまざまである。異なるおもり352a、352bをクランクシャフト350へと取り付けることによって、多数のレベルの減衰を生じさせることができる。これにより、顧客が、いくつかの異なるクランクシャフトを製造することなく、理想と感じる振動の量を選択することができる。また、慣性を大きくすることによって、オートバイ20に使用される場合に、発進時の感覚を改善することができる。
おもり352a、352bは、好ましくは、適切な金属、金属合金、または複合材料から製造される。クランクシャフト350およびおもり352a、352bを、鋳造することができ、鍛造することができ、あるいは素材から機械加工することができる。クランクシャフト350について、1部品からなる設計が最良であると考えられるが、付加物352a、352bによれば、1つのクランクシャフト350をいくつかの減衰の構成に使用できる。好ましくは、クランクシャフト・アセンブリが全体として、従来のクランクシャフトよりも30%以上大きいマスを有している。
機械加工による点火タイミング・マークおよびクランク位置センサ
第1の好ましい実施形態によれば、図23に示すように、クランク位置センサ354がカム収容部中間プレート422に取り付けられ、別途にクランクシャフト/ベルト・テンショナに取り付けられるトリガ・ホイール356と協働する。あるいは、第2の好ましい実施形態は、図22に示すように、クランクケース380のカム側部分380aの内側に取り付けられて、クランクシャフト350の側面に機械加工されたトリガ・マーク358を監視するクランク位置センサ354を備えている。
第1の好ましい実施形態によれば、図23に示すように、クランク位置センサ354がカム収容部中間プレート422に取り付けられ、別途にクランクシャフト/ベルト・テンショナに取り付けられるトリガ・ホイール356と協働する。あるいは、第2の好ましい実施形態は、図22に示すように、クランクケース380のカム側部分380aの内側に取り付けられて、クランクシャフト350の側面に機械加工されたトリガ・マーク358を監視するクランク位置センサ354を備えている。
バルブ・トレーン
本明細書において使用されるとき、用語「バルブ・トレーン」は、燃焼室に対する燃焼用の成分および燃焼生成物の流れを制御する内燃機関300の比較的動的な造作(例えば、カムシャフト、タペット、プッシュロッド、ロッカーアーム、ポペットバルブ、および戻しばね)の組み合わせをまとめて指す。
本明細書において使用されるとき、用語「バルブ・トレーン」は、燃焼室に対する燃焼用の成分および燃焼生成物の流れを制御する内燃機関300の比較的動的な造作(例えば、カムシャフト、タペット、プッシュロッド、ロッカーアーム、ポペットバルブ、および戻しばね)の組み合わせをまとめて指す。
2つの排気カムおよび1つの吸気カムを備える3本カムのレイアウト
好ましい実施形態によれば、オートバイ20が、簡単な構成で優れたバルブ・トレーンの幾何学的配置をもたらす内燃機関350用の多数カムのシステムを備えている。好ましくは、少なくとも3つのカムシャフトが使用される。最も好ましくは、排気バルブ332のためのプッシュロッド364および吸気バルブ320のためのプッシュロッド364がシリンダ320a、320bの中心軸線と全体的に平行であるように、2つの排気カムシャフトおよび1つの吸気カムシャフトが使用される。
好ましい実施形態による3本のカムシャフトからなるバルブ・トレーンは、往復ピストンおよびプッシュロッドを備える内燃機関、とくにはVツインのプッシュロッド式エンジンにおいて使用するためのものである。最も具体的には、オートバイ用のVツインのプッシュロッド式エンジンである。3本のカムシャフトは、V形のエンジンに対して外側の2つのカムシャフト、および内側の1つのカムシャフトを含んでいる。これにより、外側のカムシャフトによって作動させられるプッシュロッドの角度を、シリンダ320a、320bの中心軸線に全体的に平行にすることができ、内側のカムシャフトによって作動させられるプッシュロッドの角度を、シリンダ320a、320bの中心軸線にほぼ平行にすることができる。
好ましい実施形態によれば、オートバイ20が、簡単な構成で優れたバルブ・トレーンの幾何学的配置をもたらす内燃機関350用の多数カムのシステムを備えている。好ましくは、少なくとも3つのカムシャフトが使用される。最も好ましくは、排気バルブ332のためのプッシュロッド364および吸気バルブ320のためのプッシュロッド364がシリンダ320a、320bの中心軸線と全体的に平行であるように、2つの排気カムシャフトおよび1つの吸気カムシャフトが使用される。
好ましい実施形態による3本のカムシャフトからなるバルブ・トレーンは、往復ピストンおよびプッシュロッドを備える内燃機関、とくにはVツインのプッシュロッド式エンジンにおいて使用するためのものである。最も具体的には、オートバイ用のVツインのプッシュロッド式エンジンである。3本のカムシャフトは、V形のエンジンに対して外側の2つのカムシャフト、および内側の1つのカムシャフトを含んでいる。これにより、外側のカムシャフトによって作動させられるプッシュロッドの角度を、シリンダ320a、320bの中心軸線に全体的に平行にすることができ、内側のカムシャフトによって作動させられるプッシュロッドの角度を、シリンダ320a、320bの中心軸線にほぼ平行にすることができる。
1本または2本のカムシャフトを有する従来からのVツインのオートバイ用プッシュロッド式エンジンは、内側および外側のバルブを開くために大きな力を必要とする角度でプッシュロッドを駆動する。バルブを開く際、エネルギーの一部が、シリンダ320a、320bの中心軸線に直交するベクトル成分に失われ、例えばプッシュロッド364の往復力を、軸線的にシリンダ320a、320bの中心軸線と平行に向けることが望ましい。内燃機関300の好ましい実施形態によれば、このエネルギーの損失を、V字の角度の内側のプッシュロッド364について少なくとも減らすことができ、V字の角度の外側のプッシュロッド364について最小にすることができる。
従来からの1本カムシャフトのVツインのオートバイ用プッシュロッド式エンジンのさらなる欠点は、それらの幅にあり、オートバイの乗り手に足を広げた姿勢を要求している。内燃機関300の好ましい実施形態は、それぞれのシリンダ320a、320bの吸気および排気バルブの組をクランクシャフト350の軸線に直交する平面に配置することによって、より幅の小さいエンジン・ケースを提供し、オートバイの乗り手の快適性を向上させている。4本カムシャフトのVツインのオートバイ用プッシュロッド式エンジンのさらなる欠点は、バルブ・トレーンの複雑さおよびバルブ・トレーンにおける摩擦の大きさであり、これは一部には・・・に起因すると考えられる。内燃機関300の好ましい実施形態においては、従来の4本カムシャフトのエンジンと比べ、部品の数がより少なく、摩擦が少ない。
オートバイ20のプッシュロッド式Vツイン内燃機関300において使用するための3本カムシャフトのバルブ・トレーンの好ましい実施形態によれば、2つの外側カムシャフトおよび1つの内側カムシャフトが、図24a〜24cに示されているようにV型エンジンに配置される。3本のカムシャフト360a、360b、360cがタペット362を押し、タペット362がプッシュロッド364を押し、プッシュロッド364がロッカーアーム366を押して、バルブ戻しばね368の力に逆らってバルブ320、322を押し開く。2本の外側カムシャフト360a、360bを使用することで、関連のプッシュロッド364を、対応するバルブ322を開く際のエネルギーの損失が最小限になる角度に延ばすことができる。1つの内側カムシャフトを両方のシリンダ320a、320bのために使用することで、従来からの1本または2本カムシャフトのエンジン設計と比べて内側のプッシュロッド364の角度を改善し、内側のバルブ320を開く際のエネルギーの損失を少なくすることができる。プッシュロッド364を、シリンダ320a、320bの中心軸線に直交する力のベクトル成分を最小化または低減する角度に延ばすことで、エネルギーの損失を最小化または低減することができる。内燃機関300の好ましい実施形態は、正味の出力の増加をもたらし、耐久性の向上をもたらし、より良好なバルブ・トレーンの力学をもたらすと考えられる。
最も好ましい実施形態においては、プッシュロッド式のVツインのオートバイ用エンジンにおいてシリンダがずらされており、すべてのプッシュロッドをそれらの該当するシリンダに対して平行な向きにして、該当のシリンダの中心軸線に直交するプッシュロッドの力のベクトル成分を、最小化または除去している。
好ましい実施形態によれば、タペット・カバー362aが、クランクケース380のカム側部分380aに固定され、タペット362が回転しないようにするダウエルピン362bを保持している。
好ましい実施形態によるロッカーアーム位置合わせ装置366aが、ロッカーアーム366の整列を維持するとともに、プッシュロッド364の影響によってロッカーアーム366がそれらのねじ棒366bの周囲に回転することがないようにしている。ロッカーアーム位置合わせ装置366aを隣接するロッカーアーム366の間に配置することによって、それぞれのロッカーアーム366の位置が保持される。図7および8が、ロッカーねじ棒366bによって所定の位置に保持されるロッカーアーム位置合わせ装置366aの好ましい実施形態を示している。
好ましい実施形態によれば、タペット・カバー362aが、クランクケース380のカム側部分380aに固定され、タペット362が回転しないようにするダウエルピン362bを保持している。
好ましい実施形態によるロッカーアーム位置合わせ装置366aが、ロッカーアーム366の整列を維持するとともに、プッシュロッド364の影響によってロッカーアーム366がそれらのねじ棒366bの周囲に回転することがないようにしている。ロッカーアーム位置合わせ装置366aを隣接するロッカーアーム366の間に配置することによって、それぞれのロッカーアーム366の位置が保持される。図7および8が、ロッカーねじ棒366bによって所定の位置に保持されるロッカーアーム位置合わせ装置366aの好ましい実施形態を示している。
カムシャフト駆動部
本明細書において使用されるとき、用語「カムシャフト駆動部」は、動力システムからバルブ駆動系へと回転を伝える内燃機関300の比較的動的な造作(例えば、ベルト、ベルト‐プーリまたははめ歯歯車、ならびにアイドラ)の組み合わせをまとめて指す。
従来からのVツインのオートバイ用エンジンは、カムシャフトを動作させるために歯車またはチェーンを使用している。これらの歯車またはチェーンが、かなりの望ましくない騒音を生じさせるとともに、カムシャフトからクランクシャフトへとかなりの量の高調波を伝えているが、ベルト駆動のシステムによって、前者を少なくすることができ、後者を減衰させることができる。さらに、歯車またはチェーンの駆動システムにおいては、潤滑が必要であって、システムの保守の作業のために湿潤環境を生じるが、ベルト駆動のシステムは、潤滑の必要をなくして乾燥環境での保守の実行を可能にする。
本明細書において使用されるとき、用語「カムシャフト駆動部」は、動力システムからバルブ駆動系へと回転を伝える内燃機関300の比較的動的な造作(例えば、ベルト、ベルト‐プーリまたははめ歯歯車、ならびにアイドラ)の組み合わせをまとめて指す。
従来からのVツインのオートバイ用エンジンは、カムシャフトを動作させるために歯車またはチェーンを使用している。これらの歯車またはチェーンが、かなりの望ましくない騒音を生じさせるとともに、カムシャフトからクランクシャフトへとかなりの量の高調波を伝えているが、ベルト駆動のシステムによって、前者を少なくすることができ、後者を減衰させることができる。さらに、歯車またはチェーンの駆動システムにおいては、潤滑が必要であって、システムの保守の作業のために湿潤環境を生じるが、ベルト駆動のシステムは、潤滑の必要をなくして乾燥環境での保守の実行を可能にする。
ベルト駆動の構成
好ましい実施形態による3本カムシャフト360a、360b、360cのシステムを、歯車、ベルト、チェーン、またはこれらの任意の組み合わせによって駆動することができる。さらに、ベルトおよびチェーンの駆動システムのために、種々のアイドラ・プーリおよび張力調節装置の位置が存在している。
好ましい実施形態によれば、内燃機関、とくには3本以上のカムシャフトを有しているプッシュロッド式のVツイン・エンジンなどのオートバイ用のエンジンのためのベルト駆動の構成が、低コストであり、容易に製造可能であり、生じる雑音の大きさが最小限である。
図25を参照すると、好ましい実施形態によるタイミングベルト520に、少なくとも1つのアイドラ・プーリ524(好ましくは、少なくとも2つのアイドラ・プーリが設けられる)または摩擦ブロックと、少なくとも1つの張力調節装置526とが設けられている。好ましい実施形態によるベルト駆動のシステムは、騒音が少ないなど、歯車駆動のシステムに比べていくつかの利点を有しており、中心位置の配置をあまり厳密に保持しなくてもよいため、製造も容易である。
好ましい実施形態による3本カムシャフト360a、360b、360cのシステムを、歯車、ベルト、チェーン、またはこれらの任意の組み合わせによって駆動することができる。さらに、ベルトおよびチェーンの駆動システムのために、種々のアイドラ・プーリおよび張力調節装置の位置が存在している。
好ましい実施形態によれば、内燃機関、とくには3本以上のカムシャフトを有しているプッシュロッド式のVツイン・エンジンなどのオートバイ用のエンジンのためのベルト駆動の構成が、低コストであり、容易に製造可能であり、生じる雑音の大きさが最小限である。
図25を参照すると、好ましい実施形態によるタイミングベルト520に、少なくとも1つのアイドラ・プーリ524(好ましくは、少なくとも2つのアイドラ・プーリが設けられる)または摩擦ブロックと、少なくとも1つの張力調節装置526とが設けられている。好ましい実施形態によるベルト駆動のシステムは、騒音が少ないなど、歯車駆動のシステムに比べていくつかの利点を有しており、中心位置の配置をあまり厳密に保持しなくてもよいため、製造も容易である。
カムシャフト360a、360b、360cを回転させるため、カムシャフトのタイミングベルト520およびはめ歯歯車522a、522b、522cを介し、クランクシャフト350によってトルクを供給する必要がある。さらに、1つ以上のアイドラ・プーリ524および張力調節装置526が、カムシャフトのタイミングベルト520とともに使用される。張力調節装置526は、自動的に機能することができ、あるいはカムシャフトのタイミングベルト520に固定の張力設定をもたらすことができる。
カムシャフトのタイミングベルト520は、図26に示されているとおりにプーリ・システムを巡っており、クランクシャフト350によってカムシャフト360a、360b、360cを回転させることができるようにしている。カムシャフト360a、360b、360cのお互いのレイアウトならびにクランクシャフト350のレイアウトゆえ、代案として、精密な噛み合わせの歯車を取り入れることも可能である。
カムシャフトのタイミングベルト520は、図26に示されているとおりにプーリ・システムを巡っており、クランクシャフト350によってカムシャフト360a、360b、360cを回転させることができるようにしている。カムシャフト360a、360b、360cのお互いのレイアウトならびにクランクシャフト350のレイアウトゆえ、代案として、精密な噛み合わせの歯車を取り入れることも可能である。
図27aおよび27bに示した好ましい実施形態を参照すると、ベルト駆動システムおよびカムシャフト360a、360b、360cが、アセンブリ全体をユニットとして容易に取り外すことができ、従来からの設計に比べて改善されたクランクケースへのアクセスを提供できるよう、カム収容部中間プレート422に回転可能に支持されている。
好ましい実施形態によれば、ベルト駆動システムが、タイミングベルト520、3つのカムシャフトのはめ歯歯車522a、522b、522c、2つのアイドラ・プーリ524、クランクシャフト350に固定されたピニオンはめ歯歯車522d、および張力調節装置526で構成されており、これらがすべてカム収容部中間プレート422に支持されている。タイミングベルト520は、好ましくは歯付きのベルトとして構成され、ゴム、ナイロン、ケブラー(登録商標)、カーボン、または複合化合物から作られている。はめ歯歯車522およびカム収容部中間プレート422は、好ましくは適切な金属または金属合金で構成されるが、はめ歯歯車522は、ナイロンまたは複合材料で製作してもよい。張力調節装置526は、好ましくは、ベルト駆動システムの構成部品の寸法のばらつきおよびエンジンの温度を許容すべく自動的である。好ましくは、張力調節装置526は、金属、金属合金、ナイロン、複合材料、またはこれらの任意の組み合わせで製作される。カム収容部中間プレート422は、好ましくはクランクケース380のカム側部分380aへと固定具によって直接取り付けられ、あるいはカム収容部中間プレート422をカム側部分380aとカムシャフト駆動部カバー424との間に挟むことによって取り付けられる。
好ましい実施形態によれば、ベルト駆動システムが、タイミングベルト520、3つのカムシャフトのはめ歯歯車522a、522b、522c、2つのアイドラ・プーリ524、クランクシャフト350に固定されたピニオンはめ歯歯車522d、および張力調節装置526で構成されており、これらがすべてカム収容部中間プレート422に支持されている。タイミングベルト520は、好ましくは歯付きのベルトとして構成され、ゴム、ナイロン、ケブラー(登録商標)、カーボン、または複合化合物から作られている。はめ歯歯車522およびカム収容部中間プレート422は、好ましくは適切な金属または金属合金で構成されるが、はめ歯歯車522は、ナイロンまたは複合材料で製作してもよい。張力調節装置526は、好ましくは、ベルト駆動システムの構成部品の寸法のばらつきおよびエンジンの温度を許容すべく自動的である。好ましくは、張力調節装置526は、金属、金属合金、ナイロン、複合材料、またはこれらの任意の組み合わせで製作される。カム収容部中間プレート422は、好ましくはクランクケース380のカム側部分380aへと固定具によって直接取り付けられ、あるいはカム収容部中間プレート422をカム側部分380aとカムシャフト駆動部カバー424との間に挟むことによって取り付けられる。
好ましい実施形態によるベルト駆動システムの利点として、1)バルブ・トレーンのより静かな動作、2)カムシャフトをユニットとして取り外すことができるようにしてクランクケース380へのアクセスの改善をもたらすカム収容部中間プレート422,および3)歯車駆動システムよりも緩やかな構成部品の公差、が挙げられる。
吸気システム
本明細書において使用されるとき、用語「吸気システム」は、燃焼成分からなるチャージを用意して内燃機関300へと供給する静的および動的な造作(例えば、吸気マニホールド、スロットルボディ、および燃料インジェクタ)の組み合わせをまとめて指す。
公知のVツインのオートバイ用エンジンは、短くて直接的な吸気マニホールドを、吸気マニホールドの上流に配置されたエアボックスとともに使用している。これは、かなりの望ましくない騒音の伝達を引き起こすが、これが好ましい実施形態によるバッフル・システムによって低減される。燃料インジェクタを装備する公知のVツインのオートバイ用エンジンは、吸気マニホールドとは別個の部品であるスロットルボディを有している。好ましい実施形態によれば、スロットルボディが、吸気マニホールドとともに1つの部品へと統合されている。
本明細書において使用されるとき、用語「吸気システム」は、燃焼成分からなるチャージを用意して内燃機関300へと供給する静的および動的な造作(例えば、吸気マニホールド、スロットルボディ、および燃料インジェクタ)の組み合わせをまとめて指す。
公知のVツインのオートバイ用エンジンは、短くて直接的な吸気マニホールドを、吸気マニホールドの上流に配置されたエアボックスとともに使用している。これは、かなりの望ましくない騒音の伝達を引き起こすが、これが好ましい実施形態によるバッフル・システムによって低減される。燃料インジェクタを装備する公知のVツインのオートバイ用エンジンは、吸気マニホールドとは別個の部品であるスロットルボディを有している。好ましい実施形態によれば、スロットルボディが、吸気マニホールドとともに1つの部品へと統合されている。
吸気システム
吸気システム540の好ましい実施形態は、内燃機関300の複数の側から空気を引き込む2つ以上の空気通路542aおよび542bを有している。詳しくは、好ましい実施形態は、Vツインの内燃機関350において、容易に全体へと組み込むことができる吸気システム540であって、吸気システム540から伝達される吸気ノイズの量を抑制してなる吸気システム540を提供する。さらに、吸気システム540は、スロットルボディ544と共通の壁を共有する空気通路542を提供することができる。また、そのような吸気システム540は、吸気マニホールド540a、空気通路542、およびスロットルボディ544を1つの部品へと組み合わせることができる。さらに、吸気システム540の好ましい実施形態は、内燃機関300の片側または両側から空気を吸い込むことができる。好ましくは、空気通路542が、雑音が吸気マニホールド540aを出る前に通過しなければならない比較的長くてまわりくどい経路を定めている。また、両側吸気を備える吸気システム540の好ましい実施形態は、最大の性能のためにスロットルボディ544への直接の経路をもたらすバタフライバルブ546を有することができる。バタフライバルブ546の好ましい実施形態を、電子的に制御することができ、あるいは吸気の真空によって制御することができる。図28は、好ましい実施形態による吸気システム540を示しており、空気が左側において進入し、スロットルボディ544を巡って通過している。他の好ましい実施形態による吸気システム540は、両側吸気を備えている。
吸気システム540の好ましい実施形態は、内燃機関300の複数の側から空気を引き込む2つ以上の空気通路542aおよび542bを有している。詳しくは、好ましい実施形態は、Vツインの内燃機関350において、容易に全体へと組み込むことができる吸気システム540であって、吸気システム540から伝達される吸気ノイズの量を抑制してなる吸気システム540を提供する。さらに、吸気システム540は、スロットルボディ544と共通の壁を共有する空気通路542を提供することができる。また、そのような吸気システム540は、吸気マニホールド540a、空気通路542、およびスロットルボディ544を1つの部品へと組み合わせることができる。さらに、吸気システム540の好ましい実施形態は、内燃機関300の片側または両側から空気を吸い込むことができる。好ましくは、空気通路542が、雑音が吸気マニホールド540aを出る前に通過しなければならない比較的長くてまわりくどい経路を定めている。また、両側吸気を備える吸気システム540の好ましい実施形態は、最大の性能のためにスロットルボディ544への直接の経路をもたらすバタフライバルブ546を有することができる。バタフライバルブ546の好ましい実施形態を、電子的に制御することができ、あるいは吸気の真空によって制御することができる。図28は、好ましい実施形態による吸気システム540を示しており、空気が左側において進入し、スロットルボディ544を巡って通過している。他の好ましい実施形態による吸気システム540は、両側吸気を備えている。
とくにはVツインのオートバイ用エンジンについて、吸気システム540の好ましい実施形態は、空気を1つ以上の位置から吸い込んでシリンダ・ヘッド340a、340bへと案内することができる吸気マニホールド540aを備えている。これにより、空気導入口548を横切る圧力低下を少なくしつつ、吸気システム540内を伝達される雑音を最小限にすることができる。好ましい実施形態による吸気マニホールド540aは、容易に全体へとまとめ上げることができ、吸気システム540によって生じる雑音の量を抑えることができる。
吸気システム540の好ましい実施形態は、内燃機関300に燃焼のための空気を供給する。典型的には、全般的には吸気システム540を通過する流れまたは空気によって引き起こされ、とくには吸気マニホールド540aを通過する流れまたは空気によって引き起こされるかなりの雑音が存在する。好ましい実施形態によれば、吸気マニホールド540a内のバッフル550が、吸気システム内の空気の流れに起因する雑音を少なくする。とくには、空気導入口548aおよび548bと対をなす表面に始まって、吸気マニホールド540aがスロットルボディ544および1つ以上のバッフル550を備えており、これらがシリンダ・ヘッド320a、320bと対をなす表面まで延びている。随意により、バッフル550を大気から密封することができる。バッフル550を大気から密封する場合、空気はただ1つの位置から吸気マニホールド540aに進入する。バッフル550を大気から密封しない場合には、第2の空気導入口548、追加のスロットルボディ544、または両者が、大気からシリンダ・ヘッド320と対をなす表面までの圧力低下の低減をもたらすことができる。後者の場合には、空気が2つ以上の位置から吸気マニホールド540aに進入する。追加のスロットルボディ544を、電子的に制御することができ、あるいは吸気の真空によって制御することができる。吸気マニホールド540aを、通常であれば露出されている内燃機関300の他のあらゆる部品へのアクセスを妨げることなく、シリンダ・ヘッド320a、320b間のV字の角度に配置されるように特に設計することができる。好ましくは、吸気マニホールド540aへと取り入れられる空気通路542が、スロットルボディ544と共通の壁を共有することができ、さらには/あるいは互いに共通の壁を共有することができる。吸気マニホールド540aは、好ましくは適切な金属、金属合金、または複合材料から構成でき、鋳造、鍛造、または素材から機械加工することができる。
とくにはVツインのオートバイ用エンジンのための吸気システム540の好ましい実施形態によれば、吸気マニホールド540aが、マニホールドの一部または別個独立の部品であるフランジを使用して、シリンダ・ヘッド320a、320bへと取り付けられる。
燃料インジェクタのシリンダ・ヘッドへの直接取り付け
好ましい実施形態は、さらに燃料インジェクタ560を、オートバイのシリンダ・ヘッドなどのシリンダ・ヘッド340a、340bのそれぞれに取り付けることができる。詳しくは、シリンダ・ヘッド320a、320bのそれぞれに、それぞれの燃料インジェクタ560が直接取り付けられる。
燃料インジェクタ560をシリンダ・ヘッド340a、340bに取り付けることで、燃料インジェクタ560の狙いをより正確にすることができるとともに、エンジンの製造における全体としての機械加工の要件を簡単にすることができると考えられる。従来のエンジンにおいては、燃料インジェクタ(設けられる場合)が、典型的には吸気マニホールドに取り付けられている。燃料インジェクタの取り付け構造を吸気マニホールド540a(燃料インジェクタの取り付け構造がなければ、機械加工が不要であるかもしれない)からシリンダ・ヘッド(もとより機械加工が必要である)へと移動させることで、追加の機械加工作業、すなわち吸気マニホールド540aへの機械加工作業を不要にでき、吸気マニホールド540aおよび内燃機関300の複雑さおよび製造コストを減らすことができる。公知の多数のシリンダ・ヘッドは、すでに複雑な機械加工を必要としているため、燃料インジェクタの取り付け構造を追加しても、シリンダ・ヘッドの製造コストを大きく増加させることにはならない。さらに、好ましい実施形態によれば、燃料インジェクタ560のための穴、ねじ穴、平坦なパッド、などであってよい取り付け構造562を、標準的なシリンダ・ヘッドの機械加工中心に位置させることができ、これがシリンダ・ヘッド340に燃料インジェクタ560のための取り付け構造を製作する最小限の追加のコストをさらに少なくする。
好ましい実施形態は、さらに燃料インジェクタ560を、オートバイのシリンダ・ヘッドなどのシリンダ・ヘッド340a、340bのそれぞれに取り付けることができる。詳しくは、シリンダ・ヘッド320a、320bのそれぞれに、それぞれの燃料インジェクタ560が直接取り付けられる。
燃料インジェクタ560をシリンダ・ヘッド340a、340bに取り付けることで、燃料インジェクタ560の狙いをより正確にすることができるとともに、エンジンの製造における全体としての機械加工の要件を簡単にすることができると考えられる。従来のエンジンにおいては、燃料インジェクタ(設けられる場合)が、典型的には吸気マニホールドに取り付けられている。燃料インジェクタの取り付け構造を吸気マニホールド540a(燃料インジェクタの取り付け構造がなければ、機械加工が不要であるかもしれない)からシリンダ・ヘッド(もとより機械加工が必要である)へと移動させることで、追加の機械加工作業、すなわち吸気マニホールド540aへの機械加工作業を不要にでき、吸気マニホールド540aおよび内燃機関300の複雑さおよび製造コストを減らすことができる。公知の多数のシリンダ・ヘッドは、すでに複雑な機械加工を必要としているため、燃料インジェクタの取り付け構造を追加しても、シリンダ・ヘッドの製造コストを大きく増加させることにはならない。さらに、好ましい実施形態によれば、燃料インジェクタ560のための穴、ねじ穴、平坦なパッド、などであってよい取り付け構造562を、標準的なシリンダ・ヘッドの機械加工中心に位置させることができ、これがシリンダ・ヘッド340に燃料インジェクタ560のための取り付け構造を製作する最小限の追加のコストをさらに少なくする。
取り付け構造562は、好ましくはシリンダ・ヘッド340の吸気ポート348に隣接して配置され、燃料インジェクタ560が取り付け構造562に固定される。好ましい実施形態によれば、燃料インジェクタ560が、吸気バルブ330へと向かいシリンダ340内へと流れる空気の流れへと燃料を送り出す。
エンジン制御ユニットの取り付け
図29を参照すると、好ましい実施形態は、エンジン制御ユニットの取り付け部570を、オートバイ20の内燃機関300の吸気マニホールド540aなど、吸気マニホールド540aに設けることを含んでいる。エンジン制御ユニット572へと情報を供給するセンサ(例えば、空気温度、スロットル開度、など)の多くは、吸気マニホールド540aの付近に位置しているため、エンジン制御ユニット572を吸気マニホールド540aに取り付けることで、オートバイ20上の配線を少なくすることができる。さらに、ECU572を吸気マニホールド540aへと取り付けることで、エンジン制御ユニット572を内燃機関の全体構成の一体の一部分とすることができ、エンジンを据え付けて面倒なく直ぐに動作させることができる。エンジン制御ユニット572を、吸気マニホールド540aの下部に取り付けることができるが、吸気マニホールド540aに対するエンジン制御ユニットの特定の位置および向きは、例えば内燃機関300の全体構成の要件に応じて、さまざまであってよい。また、吸気マニホールド540aの構造体によってエンジン制御ユニット572を吸気マニホールド540aの外部に存在する周囲条件から遮蔽することができるよう、エンジン制御ユニット572を吸気マニホールド540aの内部に取り付けることも考えられる。
図29を参照すると、好ましい実施形態は、エンジン制御ユニットの取り付け部570を、オートバイ20の内燃機関300の吸気マニホールド540aなど、吸気マニホールド540aに設けることを含んでいる。エンジン制御ユニット572へと情報を供給するセンサ(例えば、空気温度、スロットル開度、など)の多くは、吸気マニホールド540aの付近に位置しているため、エンジン制御ユニット572を吸気マニホールド540aに取り付けることで、オートバイ20上の配線を少なくすることができる。さらに、ECU572を吸気マニホールド540aへと取り付けることで、エンジン制御ユニット572を内燃機関の全体構成の一体の一部分とすることができ、エンジンを据え付けて面倒なく直ぐに動作させることができる。エンジン制御ユニット572を、吸気マニホールド540aの下部に取り付けることができるが、吸気マニホールド540aに対するエンジン制御ユニットの特定の位置および向きは、例えば内燃機関300の全体構成の要件に応じて、さまざまであってよい。また、吸気マニホールド540aの構造体によってエンジン制御ユニット572を吸気マニホールド540aの外部に存在する周囲条件から遮蔽することができるよう、エンジン制御ユニット572を吸気マニホールド540aの内部に取り付けることも考えられる。
空気導入口カバー
好ましい実施形態によれば、内燃機関300の片側または両側に配置することができる空気導入口548aおよび548bが、実質的な涙滴の形状を備えている。
あるいは、空気導入口548aを、内燃機関300の片側に配置することができ、空気導入口548aと実質的に同様の外観を有するエアボックスを、内燃機関300の他方の側に配置することができる。
好ましい実施形態によれば、内燃機関300の片側または両側に配置することができる空気導入口548aおよび548bが、実質的な涙滴の形状を備えている。
あるいは、空気導入口548aを、内燃機関300の片側に配置することができ、空気導入口548aと実質的に同様の外観を有するエアボックスを、内燃機関300の他方の側に配置することができる。
潤滑システム
本明細書において使用されるとき、用語「潤滑システム」は、内燃機関300の比較的動的な造作と比較的静的な造作との間の境界面において摩擦の低減を促進する造作(例えば、油ポンプ、油フィルタ、および油流通路)の組み合わせをまとめて指す。
本明細書において使用されるとき、用語「潤滑システム」は、内燃機関300の比較的動的な造作と比較的静的な造作との間の境界面において摩擦の低減を促進する造作(例えば、油ポンプ、油フィルタ、および油流通路)の組み合わせをまとめて指す。
油ポンプの設計および油の配送方法
好ましい実施形態によれば、油ポンプ580が、内燃機関300(とくには、オートバイ20のVツインの内燃機関)の比較的動的な造作と比較的静的な造作との間の境界面へと分散させるために、潤滑剤(例えば、油、合成油、など)を加圧する。
公知のオートバイ用エンジンは、潤滑剤に油溜めへと戻る経路を提供するため、シリンダ・ヘッドおよびクランクケースに穿孔された穴を備えている。穿孔による穴は、シリンダ・ヘッドおよびクランクケースの製造のコストおよび複雑さを増すと考えられる。したがって、油通路の改善についてニーズが存在している。
好ましい実施形態によれば、潤滑システムが、クランクシャフト350の上方に設置された油ポンプ580、油ポンプ580のハウジング580a内に配置された油通路582、ポンプ・ハウジング580aの下部に配置された排出ポート584、ならびに油ポンプ580のギアローター586および分離プレート588を備えている。
好ましい実施形態によれば、油ポンプ580が、潤滑剤を加圧して供給通路590a、590b、および590cを通じて内燃機関300の全体にわたって所望のとおりに分配し、油ポンプ580による再循環のために戻り通路592を介して潤滑剤を集める。好ましくは、供給および戻りの通路590、592は、シリンダ・ヘッド320とクランクケース380の油溜めとの間で潤滑剤を配送する。
好ましい実施形態によれば、油ポンプ580が、内燃機関300(とくには、オートバイ20のVツインの内燃機関)の比較的動的な造作と比較的静的な造作との間の境界面へと分散させるために、潤滑剤(例えば、油、合成油、など)を加圧する。
公知のオートバイ用エンジンは、潤滑剤に油溜めへと戻る経路を提供するため、シリンダ・ヘッドおよびクランクケースに穿孔された穴を備えている。穿孔による穴は、シリンダ・ヘッドおよびクランクケースの製造のコストおよび複雑さを増すと考えられる。したがって、油通路の改善についてニーズが存在している。
好ましい実施形態によれば、潤滑システムが、クランクシャフト350の上方に設置された油ポンプ580、油ポンプ580のハウジング580a内に配置された油通路582、ポンプ・ハウジング580aの下部に配置された排出ポート584、ならびに油ポンプ580のギアローター586および分離プレート588を備えている。
好ましい実施形態によれば、油ポンプ580が、潤滑剤を加圧して供給通路590a、590b、および590cを通じて内燃機関300の全体にわたって所望のとおりに分配し、油ポンプ580による再循環のために戻り通路592を介して潤滑剤を集める。好ましくは、供給および戻りの通路590、592は、シリンダ・ヘッド320とクランクケース380の油溜めとの間で潤滑剤を配送する。
好ましい実施形態によれば、供給通路590a、590b、590cが、クランクケース380へと鋳造されている。供給通路590をクランクケース380に鋳造することで、穿孔の作業を少なくし、穿孔による通路を用いる公知の潤滑システムにおいて必要な外部の栓の必要を削減または排除することができると考えられる。図32aおよび32bは、クランクケース380のカム側部分380aへと鋳造された供給通路590(好ましくは鋼である)を示している。
あるいは、3つの供給通路590a、590b、590cのすべてを鋳込む代わりに、供給通路590cを穿孔でき、他の2つの供給通路590a、590bを依然として鋳造することができる。わずかに短い距離のみを直線状に延びている供給通路590cに関しては、供給通路590cを穿孔によって設ける方が、より費用対効果が高い可能性がある。また、全長における曲げの回数を少なくすることによって、他の2つの供給通路590a、590bを簡略化することが可能である。
あるいは、3つの供給通路590a、590b、590cのすべてを鋳込む代わりに、供給通路590cを穿孔でき、他の2つの供給通路590a、590bを依然として鋳造することができる。わずかに短い距離のみを直線状に延びている供給通路590cに関しては、供給通路590cを穿孔によって設ける方が、より費用対効果が高い可能性がある。また、全長における曲げの回数を少なくすることによって、他の2つの供給通路590a、590bを簡略化することが可能である。
クランクケースへと取り付けられる油ポンプ
内燃機関300のための油ポンプ580’の他の好ましい実施形態によれば、油ポンプ580’が、クランクシャフト350のたわみが最小である位置に小さな公差の積み重ねをもたらす油ポンプ取り付け部386によって、クランクケース380に対して支持される。例えば、油ポンプ580’が、好ましくは、主ベアリング・アセンブリ410に比較的近くなるように、クランクケース380に取り付けられる。油ポンプ取り付け部386は、油ポンプ・アセンブリをカムシャフト支持プレート上に支持する公知の取り付け構造によって引き起こされる位置の公差の問題を軽減すると考えられる。油ポンプ580’を、油ポンプ取り付け部386によってクランクケース380上に支持することができる。
内燃機関300のための油ポンプ580’の他の好ましい実施形態によれば、油ポンプ580’が、クランクシャフト350のたわみが最小である位置に小さな公差の積み重ねをもたらす油ポンプ取り付け部386によって、クランクケース380に対して支持される。例えば、油ポンプ580’が、好ましくは、主ベアリング・アセンブリ410に比較的近くなるように、クランクケース380に取り付けられる。油ポンプ取り付け部386は、油ポンプ・アセンブリをカムシャフト支持プレート上に支持する公知の取り付け構造によって引き起こされる位置の公差の問題を軽減すると考えられる。油ポンプ580’を、油ポンプ取り付け部386によってクランクケース380上に支持することができる。
油圧検出ユニットおよび油フィルタの取り付け部
図33は、油圧検出ユニット594の好ましい実施形態を示しており、油フィルタ598のためのフィルタ取り付け部596またはその付近に配置されている。好ましくは、フィルタ取り付け部596が、油圧センサ594を油フィルタ598に実質的に平行な向きに配置しており、必要とされる機械加工を簡単にしている。取り付け構造562と同様、油圧検出ユニット594を収容すべくフィルタ取り付け部596に追加の機械加工を施すことは、他の部品(油圧検出ユニットを収容しないのであれば機械加工が不要であると考えられる)に機械加工を施すよりも好ましい。
好ましい実施形態によれば、油フィルタ598は、油フィルタ598を視界から実質的に隠して、内燃機関300により審美的に望ましい外観をもたらすため、内燃機関300の前面かつ前部エンジン取り付け部の下方に配置される。さらに、この位置は、前部エンジン取り付け部および/または前部エンジン取り付け部の近傍の電機部品への油の滴りを低減または防止する。公知のエンジンの油フィルタ取り付け位置と比べ、油フィルタ598の取り付け位置が下方かつ後方へと回転させられているため、前部エンジン取り付け部のボルトへのアクセスが改善されている。
図33は、油圧検出ユニット594の好ましい実施形態を示しており、油フィルタ598のためのフィルタ取り付け部596またはその付近に配置されている。好ましくは、フィルタ取り付け部596が、油圧センサ594を油フィルタ598に実質的に平行な向きに配置しており、必要とされる機械加工を簡単にしている。取り付け構造562と同様、油圧検出ユニット594を収容すべくフィルタ取り付け部596に追加の機械加工を施すことは、他の部品(油圧検出ユニットを収容しないのであれば機械加工が不要であると考えられる)に機械加工を施すよりも好ましい。
好ましい実施形態によれば、油フィルタ598は、油フィルタ598を視界から実質的に隠して、内燃機関300により審美的に望ましい外観をもたらすため、内燃機関300の前面かつ前部エンジン取り付け部の下方に配置される。さらに、この位置は、前部エンジン取り付け部および/または前部エンジン取り付け部の近傍の電機部品への油の滴りを低減または防止する。公知のエンジンの油フィルタ取り付け位置と比べ、油フィルタ598の取り付け位置が下方かつ後方へと回転させられているため、前部エンジン取り付け部のボルトへのアクセスが改善されている。
プッシュロッド筒による油戻り通路の提供
好ましい実施形態によれば、戻り通路592がプッシュロッド筒388を含むことができる。供給通路590に関してすでに説明したように、プッシュロッド筒388を、クランクケース380への穿孔に組み合わせ、あるいはクランクケース380への穿孔の代案として、使用することができる。穿孔による穴を設けることなくプッシュロッド筒388が使用される場合、シリンダ・ヘッド320および/またはクランクケース380の製造のコストおよび複雑さを減らすことができる。
好ましい実施形態によれば、戻り通路592がプッシュロッド筒388を含むことができる。供給通路590に関してすでに説明したように、プッシュロッド筒388を、クランクケース380への穿孔に組み合わせ、あるいはクランクケース380への穿孔の代案として、使用することができる。穿孔による穴を設けることなくプッシュロッド筒388が使用される場合、シリンダ・ヘッド320および/またはクランクケース380の製造のコストおよび複雑さを減らすことができる。
1つ以上のプッシュロッド筒388を、従来からのプッシュロッド筒に比べて大きくすることができ、油または空気の通過のためにプッシュロッド364の周囲に追加の面積がもたらされる。図34が、油をクランクケース380の油溜めへと戻すためのプッシュロッド筒388を備えている内燃機関を示している。好ましい実施形態によれば、Oリング388aが、プッシュロッド筒388をクランクケース380およびシリンダ・ヘッド340に対して封止している。
リードバルブのフラッパーの位置、大きさ、および機能
図35は、クランクケースのリードバルブ構成600の位置および取り付けの好ましい実施形態を示しており、カム収容部420をフライホイール収容室602から隔てているリードバルブ・アセンブリ600によって生み出される空気流および圧力を使用して、フライホイール収容室602から油が取り除かれる。次いで、油は、油ポンプ580によってカム収容部420から排出される。
第1の好ましい実施形態によれば、リードバルブ・アセンブリ600が、リードケージへと取り付けられた4つのリードバルブを含んでいる。次いで、リードケージが、カム収容部420の内側でクランクケース380へと押し込まれる。リードケージをクランクケース380に対して回転しないように止めるため、ただ1つのねじを設置することができる。第2の好ましい実施形態によれば、押し込み式のリードケージおよび4つのリードバルブのうちの2つが省略される。第3の好ましい実施形態によれば、2つのリードバルブが、1つのより幅広いリードバルブへと凝縮され、2つの保持用ねじが、このただ1つのリードバルブを回転せぬように止めるために設けられる。
図35は、クランクケースのリードバルブ構成600の位置および取り付けの好ましい実施形態を示しており、カム収容部420をフライホイール収容室602から隔てているリードバルブ・アセンブリ600によって生み出される空気流および圧力を使用して、フライホイール収容室602から油が取り除かれる。次いで、油は、油ポンプ580によってカム収容部420から排出される。
第1の好ましい実施形態によれば、リードバルブ・アセンブリ600が、リードケージへと取り付けられた4つのリードバルブを含んでいる。次いで、リードケージが、カム収容部420の内側でクランクケース380へと押し込まれる。リードケージをクランクケース380に対して回転しないように止めるため、ただ1つのねじを設置することができる。第2の好ましい実施形態によれば、押し込み式のリードケージおよび4つのリードバルブのうちの2つが省略される。第3の好ましい実施形態によれば、2つのリードバルブが、1つのより幅広いリードバルブへと凝縮され、2つの保持用ねじが、このただ1つのリードバルブを回転せぬように止めるために設けられる。
好ましくは、カム収容部420の形状が、リードバルブ・アセンブリの種々の構成に合わせて変更される。例えば、内側にリードバルブが取り付けられる別個の区画を設けることができ、あるいはより小さくて対称的なカム収容部420をもたらすために、ポケットの高さをカム収容部420に関して変化させることができる。
内燃機関を備える車両
好ましい実施形態による車両1は、シャシ3および車両1を駆動するための推進システム5を備えている。好ましくは、シャシ3が、意図する環境(例えば、陸、空、水、など)に適し、運転者7を支持することができる台座を提供し、推進システム5が、内燃機関10、変速機12(例えば、1つ以上のエンジン速度変速比をもたらす)、および出力装置14を備えている。好ましい実施形態による推進システムを使用する車両の種類の例として、オートバイ、全地形万能車、多用途車、乗用芝刈り機、乗用車、貨物トラック、スノーモービル、ハーフトラック、無限軌道式の車両、水陸両用車、ジェットスキー、ボート、およびウルトラライト44などの競技用軽飛行機が挙げられる。
車両1の特定の種類としての分類は、シャシ3がどのように運転者7を受け止めるのかについての性状(例えば、運転者が上に乗る、内側に囲まれる、など)、車両1と運転者7との間の制御のインターフェイスの性状(例えば、ハンドル棒‐対‐ハンドル輪、アクセルペダル‐対‐ねじり操作、など)、および出力装置14と意図する動作環境との相互作用の性状(例えば、地面に係合する1つ以上の駆動輪、牽引ベルト、プロペラ、など)、などといった特徴にもとづいて行うことができる。
好ましい実施形態による車両1は、シャシ3および車両1を駆動するための推進システム5を備えている。好ましくは、シャシ3が、意図する環境(例えば、陸、空、水、など)に適し、運転者7を支持することができる台座を提供し、推進システム5が、内燃機関10、変速機12(例えば、1つ以上のエンジン速度変速比をもたらす)、および出力装置14を備えている。好ましい実施形態による推進システムを使用する車両の種類の例として、オートバイ、全地形万能車、多用途車、乗用芝刈り機、乗用車、貨物トラック、スノーモービル、ハーフトラック、無限軌道式の車両、水陸両用車、ジェットスキー、ボート、およびウルトラライト44などの競技用軽飛行機が挙げられる。
車両1の特定の種類としての分類は、シャシ3がどのように運転者7を受け止めるのかについての性状(例えば、運転者が上に乗る、内側に囲まれる、など)、車両1と運転者7との間の制御のインターフェイスの性状(例えば、ハンドル棒‐対‐ハンドル輪、アクセルペダル‐対‐ねじり操作、など)、および出力装置14と意図する動作環境との相互作用の性状(例えば、地面に係合する1つ以上の駆動輪、牽引ベルト、プロペラ、など)、などといった特徴にもとづいて行うことができる。
次に、図36aおよび36bを参照し、本発明の種々の特徴および利点をオートバイ20に関して説明するが、他の種類の車両1に対しても適用可能である。
オートバイ20は、好ましくは、フレーム100、前輪122を支持するフォーク120、後輪132を支持するスイングアーム130、座席140、燃料タンク150、油タンク160、および動力伝達機構200を備えている。
フォーク120は、オートバイ1の操向のため、フレーム100に対して回転可能に支持され、ハンドル棒一式124に接続されている。後輪132が、動力伝達機構200によって駆動される。座席140が、運転者7の支持を提供し、タンク150、160が、動力伝達機構200へと燃料および油を供給する。
動力伝達機構200は、変速機220の出力によって駆動される二次系統210を介して後輪132へと回転を伝える。二次系統210としては、チェーン駆動の二次系統、シャフト駆動の二次系統、またはベルト駆動の二次系統を挙げることができる。好ましくは、二次系統210は、変速機220からの出力に固定された駆動スプロケット214と後輪132に固定された被駆動スプロケット216とを接続するチェーン212を備えている。
オートバイ20は、好ましくは、フレーム100、前輪122を支持するフォーク120、後輪132を支持するスイングアーム130、座席140、燃料タンク150、油タンク160、および動力伝達機構200を備えている。
フォーク120は、オートバイ1の操向のため、フレーム100に対して回転可能に支持され、ハンドル棒一式124に接続されている。後輪132が、動力伝達機構200によって駆動される。座席140が、運転者7の支持を提供し、タンク150、160が、動力伝達機構200へと燃料および油を供給する。
動力伝達機構200は、変速機220の出力によって駆動される二次系統210を介して後輪132へと回転を伝える。二次系統210としては、チェーン駆動の二次系統、シャフト駆動の二次系統、またはベルト駆動の二次系統を挙げることができる。好ましくは、二次系統210は、変速機220からの出力に固定された駆動スプロケット214と後輪132に固定された被駆動スプロケット216とを接続するチェーン212を備えている。
内燃機関300が、一次系統230およびクラッチ240を介して変速機220へと回転を伝える。一次系統230としては、ベルト駆動の一次系統またはチェーン駆動の一次系統を挙げることができる。
以上、本発明を、特定の好ましい実施形態を参照しつつ開示したが、添付の特許請求の範囲に定められる本発明の本分および技術的範囲から離れることなく、上述の実施形態に対して多数の変更、改変、および変化が可能である。したがって、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の文言およびその均等物によって定められるすべての範囲を有する。
以上、本発明を、特定の好ましい実施形態を参照しつつ開示したが、添付の特許請求の範囲に定められる本発明の本分および技術的範囲から離れることなく、上述の実施形態に対して多数の変更、改変、および変化が可能である。したがって、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の文言およびその均等物によって定められるすべての範囲を有する。
Claims (246)
- クランクケース、
クランクケースからV字型をなして突出している2つのシリンダ・バンクであって、クランクケースから第1のシリンダ・ヘッドへと突出している第1のシリンダ・バンク、およびクランクケースから第2のシリンダ・ヘッドへと突出している第2のシリンダ・バンクを備えている2つのシリンダ・バンク、
クランクケースと第1および第2のシリンダ・ヘッドとの間を延びている複数のプッシュロッドであって、第1の吸気バルブ用プッシュロッドおよび第1の排気バルブ用プッシュロッド、ならびに第2の吸気バルブ用プッシュロッドおよび第2の排気バルブ用プッシュロッドを備えており、第1の吸気バルブ用プッシュロッドおよび第1の排気バルブ用プッシュロッドが第1のプッシュロッド平面内に位置し、第2の吸気バルブ用プッシュロッドおよび第2の排気バルブ用プッシュロッドが第1のプッシュロッド平面と平行な第2のプッシュロッド平面内に位置している複数のプッシュロッド、ならびに
クランクケースによって支持され、第1、第2、および第3のカムシャフトで構成される複数のカムシャフト
を含んでいる内燃機関。 - 第1および第2のシリンダ・ヘッドが、複数のバルブを有しており、複数のプッシュロッドが、第1のカムシャフト軸線を中心として回転している第1のカムシャフト、第2のカムシャフト軸線を中心として回転している第2のカムシャフト、および第3のカムシャフト軸線を中心として回転している第3のカムシャフトの回転に応答して複数のバルブを往復運動させる、請求項1に記載の内燃機関。
- 複数のバルブが、複数の吸気バルブおよび複数の排気バルブを含んでおり、複数のプッシュロッドが、第1のカムシャフトの回転に応答して複数の吸気バルブを往復運動させ、複数のプッシュロッドが、第2および第3のカムシャフトの回転に応答して複数の排気バルブを往復運動させる、請求項2に記載の内燃機関。
- 複数の吸気バルブが、第1および第2の吸気バルブを含んでおり、第1の吸気バルブが第1のシリンダ・ヘッドに対して往復運動し、第2の吸気バルブが第2のシリンダ・ヘッドに対して往復運動する、請求項3に記載の内燃機関。
- 複数の排気バルブが、第1および第2の排気バルブを含んでおり、第1の排気バルブが、第2のカムシャフトの回転に応答して第1のシリンダ・ヘッドに対して往復運動し、第2の排気バルブが、第3のカムシャフトの回転に応答して第2のシリンダ・ヘッドに対して往復運動する、請求項3に記載の内燃機関。
- 複数のプッシュロッドの往復運動に応答して複数のバルブを往復運動させる複数のロッカーアーム
をさらに有している、請求項2に記載の内燃機関。 - 複数のロッカーアームのそれぞれが、複数のロッカーアーム軸線のうちのそれぞれのロッカーアーム軸線を中心として回転し、複数のロッカーアーム軸線のそれぞれが、カムシャフトの軸線に直交している、請求項6に記載の内燃機関。
- 2つのシリンダ・バンクの間の角度が、50度〜60度の範囲にある、請求項1に記載の内燃機関。
- 2つのシリンダ・バンクの間の角度が、約53度〜約57度の範囲にある、請求項8に記載の内燃機関。
- 2つのシリンダ・バンクの間の角度が、約56度〜約57度の範囲にある、請求項9に記載の内燃機関。
- 角度が56.25度である、請求項10に記載の内燃機関。
- 複数のシリンダ、および
複数のカムシャフト
を有しており、複数のカムシャフトの数が、複数のシリンダの数よりも1つ多い内燃機関。 - シリンダ‐対‐カムシャフトの比が、2:3である、請求項12に記載の内燃機関。
- 複数のシリンダが、2つのシリンダで構成され、複数のカムシャフトが、3つのカムシャフトで構成されている、請求項12に記載の内燃機関。
- 3つのカムシャフトが、吸気カムシャフト、第1の排気カムシャフト、および第2の排気カムシャフトで構成されている、請求項14に記載の内燃機関。
- 複数のカムシャフトを相対回転するように支持しているクランクケースをさらに含んでいる、請求項12に記載の内燃機関。
- 複数のシリンダが、クランクケースからV字型をなして突出して間に鋭角を形成している第1および第2のシリンダで構成されている、請求項16に記載の内燃機関。
- 複数のカムシャフトが、吸気カムシャフト、第1の排気カムシャフト、および第2の排気カムシャフトで構成され、吸気カムシャフトが、第1および第2のシリンダの間の鋭角の内側に配置され、第1および第2の排気カムシャフトが、V字の外側に配置されている、請求項17に記載の内燃機関。
- 第1および第2のシリンダの間の鋭角が50度〜60度の範囲にある、請求項17に記載の内燃機関。
- 第1および第2のシリンダの間の鋭角が約53度〜約57度の範囲にある、請求項19に記載の内燃機関。
- 第1および第2のシリンダの間の鋭角が約56度〜約57度の範囲にある、請求項20に記載の内燃機関。
- 鋭角が56.25度である、請求項21に記載の内燃機関。
- クランクシャフト、および
複数のカムシャフト
を有しており、カムシャフト対クランクシャフトの比が3:1に等しい内燃機関。 - クランクシャフトが1つのクランクシャフトで構成され、複数のカムシャフトが3つのカムシャフトで構成されている、請求項23に記載の内燃機関。
- 3つのカムシャフトが、吸気カムシャフト、第1の排気カムシャフト、および第2の排気カムシャフトで構成されている、請求項24に記載の内燃機関。
- 1つのクランクシャフト、吸気カムシャフト、第1の排気カムシャフト、および第2の排気カムシャフトを相対回転するように支持しているクランクケースをさらに含んでいる、請求項25に記載の内燃機関。
- クランクケースからV字型をなして突出して間に鋭角を形成している第1および第2のシリンダをさらに含んでいる、請求項26に記載の内燃機関。
- 吸気カムシャフトが、第1および第2のシリンダの間の鋭角の内側に配置され、第1および第2の排気カムシャフトが、V字の外側に配置されている、請求項27に記載の内燃機関。
- 第1のシリンダ内を往復する第1のピストン、
第1のピストンと1つのクランクシャフトとの間を延び、第1のピストンと1つのクランクシャフトとを枢動可能に接続している第1のコネクティングロッド、
第2のシリンダ内を往復する第2のピストン、および
第2のピストンと1つのクランクシャフトとの間を延び、第2のピストンと1つのクランクシャフトとを枢動可能に接続している第2のコネクティングロッド
をさらに有している、請求項27に記載の内燃機関。 - 1つのクランクシャフトが、クランクシャフト軸線に沿って延びており、第1および第2のコネクティングロッドの間のクランクシャフト軸線に沿った第1のオフセットが、第1および第2のシリンダの間のクランクシャフト軸線に沿った第2のオフセットに等しい、請求項29に記載の内燃機関。
- 第1および第2のシリンダの間の鋭角が50度〜60度の範囲にある、請求項27に記載の内燃機関。
- 第1および第2のシリンダの間の鋭角が約53度〜約57度の範囲にある、請求項31に記載の内燃機関。
- 第1および第2のシリンダの間の鋭角が約56度〜約57度の範囲にある、請求項32に記載の内燃機関。
- 鋭角が56.25度である、請求項33に記載の内燃機関。
- クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフト、
クランクシャフトをクランクシャフト軸線を中心にして相対回転するように支持するクランクケース、
クランクケースから延びる複数のシリンダであって、それぞれがクランクシャフト軸線に対して放射状に延びるシリンダ中心長手軸線を備えており、第1組のシリンダ軸線がクランクシャフト軸線と一緒に第1のシリンダ・バンク平面を定め、第2組のシリンダ軸線がクランクシャフト軸線と一緒に第2のシリンダ・バンク平面を定め、第1および第2のバンク平面がV字の構成に広がって、1)2つのシリンダ・バンク平面の間の内側の鋭い扇形領域と、2)外側の扇形領域とを定めている複数のシリンダ、ならびに
複数のカムシャフト
を備えており、
複数のカムシャフトが、
2つのシリンダ・バンク平面の間の内側の鋭い扇形領域においてクランクケース内に配置され、クランクシャフト軸線と平行な第1のカムシャフト軸線を中心として回転する第1のカムシャフト、
外側の扇形領域においてクランクケース内に配置され、クランクシャフト軸線と平行な第2のカムシャフト軸線を中心として回転する第2のカムシャフト、および
外側の扇形領域においてクランクケース内に配置され、クランクシャフト軸線と平行な第3のカムシャフト軸線を中心として回転する第3のカムシャフト
で構成されている内燃機関。 - 第2および第3のカムシャフト軸線が、内側の鋭い扇形領域の両側に配置されている、請求項35に記載の内燃機関。
- 複数のシリンダが、第1および第2のシリンダを含んでおり、第1のシリンダが、第1のケース端と第1のヘッド端との間を第1のシリンダ軸線に沿って延び、第2のシリンダが、第2のケース端と第2のヘッド端との間を第2のシリンダ軸線に沿って延びている、請求項35に記載の内燃機関。
- 第1のシリンダ軸線が、第1のシリンダ・バンク平面に位置し、第2のシリンダ軸線が、第2のシリンダ・バンク平面に位置している、請求項37に記載の内燃機関。
- 第1のシリンダの第1のヘッド端に接続され、第1の燃焼室を少なくとも部分的に画成している第1のシリンダ・ヘッド、および
第2のシリンダの第2のヘッド端に接続され、第2の燃焼室を少なくとも部分的に画成している第2のシリンダ・ヘッド
をさらに有している、請求項37に記載の内燃機関。 - 第1のシリンダ・ヘッドに対して相対運動するように支持され、第1の燃焼室への燃焼成分の進入を可能にする第1の吸気バルブ、
第1のシリンダ・ヘッドに対して相対運動するように支持され、第1の燃焼室から燃焼生成物を解放する第1の吸気バルブ、
第2のシリンダ・ヘッドに対して相対運動するように支持され、第2の燃焼室への燃焼成分の進入を可能にする第2の吸気バルブ、および
第2のシリンダ・ヘッドに対して相対運動しるように支持され、第2の燃焼室から燃焼生成物を解放する第2の吸気バルブ
をさらに有している内燃機関。 - 第1のカムシャフトが、吸気カムシャフトを含んでおり、第2および第3のカムシャフトが、それぞれ第1および第2の排気カムシャフトを含んでいる、請求項39に記載の内燃機関。
- 吸気カムシャフトが、第1および第2の吸気カムローブで構成され、第1の排気カムシャフトが、第1の排気カムローブで構成され、第2の排気カムシャフトが、第2の排気カムローブで構成されている、請求項41に記載の内燃機関。
- 第1の吸気バルブが、第1のタペット、第1のプッシュロッド、および第1のロッカーアームを介して、第1の吸気カムローブに動作可能に接続され、
第2の吸気バルブが、第2のタペット、第2のプッシュロッド、および第2のロッカーアームを介して、第2の吸気カムローブに動作可能に接続され、
第1の排気バルブが、第3のタペット、第3のプッシュロッド、および第3のロッカーアームを介して、第1の排気カムローブに動作可能に接続され、
第2の排気バルブが、第4のタペット、第4のプッシュロッド、および第4のロッカーアームを介して、第2の排気カムローブに動作可能に接続されている、請求項42に記載の内燃機関。 - 第1、第2、第3、および第4のタペットが、第1、第2、および第3のカムシャフトの回転に応答してクランクケースに対して運動するように支持されている、請求項43に記載の内燃機関。
- 第1、第2、第3、および第4のタペットが、クランクケースに対して往復運動する、請求項44に記載の内燃機関。
- 第1、第2、第3、および第4のタペットが、クランクケースに対して枢動する、請求項44に記載の内燃機関。
- 第1および第3のプッシュロッドが、第1のシリンダ軸線に全体的に平行に延び、第2および第4のプッシュロッドが、第2のシリンダ軸線に全体的に平行に延びている、請求項43に記載の内燃機関。
- 第1、第2、第3、および第4のプッシュロッドが、第1、第2、第3、および第4のタペットのそれぞれの運動に応答して往復運動する、請求項47に記載の内燃機関。
- 第1および第3のロッカーアームが、第1および第3のプッシュロッドの運動に応答して第1のシリンダ・ヘッドに対して枢動運動するように支持されており、第2および第4のロッカーアームが、第2および第4のプッシュロッドの運動に応答して第2のシリンダ・ヘッドに対して枢動運動するように支持されている、請求項43に記載の内燃機関。
- 第1の吸気バルブを第1のシリンダ・ヘッドに対して付勢する第1の吸気バルブ戻しばね、
第1の排気バルブを第1のシリンダ・ヘッドに対して付勢する第1の排気バルブ戻しばね、
第2の吸気バルブを第2のシリンダ・ヘッドに対して付勢する第2の吸気バルブ戻しばね、および
第2の排気バルブを第2のシリンダ・ヘッドに対して付勢する第2の排気バルブ戻しばね
をさらに有している、請求項43に記載の内燃機関。 - 第1のシリンダ・ヘッド、第1のシリンダ、およびクランクケースを接続する第1組のねじ棒、ならびに
第2のシリンダ・ヘッド、第2のシリンダ、およびクランクケースを接続する第2組のねじ棒
をさらに含んでいる、請求項39に記載の内燃機関。 - 第1組のねじ棒が、少なくとも5本のねじ棒を含んでおり、第2組のねじ棒が、少なくとも5本のねじ棒を含んでいる、請求項51に記載の内燃機関。
- 第1組のねじ棒が、5本のねじ棒を含んでおり、第2組のねじ棒が、5本のねじ棒を含んでいる、請求項52に記載の内燃機関。
- 第1組のねじ棒が、第1のシリンダ軸線と同心の円形パターンに配置され、第2組のねじ棒が、第2のシリンダ軸線と同心の円形パターンに配置されている、請求項51に記載の内燃機関。
- 第1組のねじ棒が、第1のシリンダ軸線の周囲に対称に配置され、第2組のねじ棒が、第2のシリンダ軸線の周囲に対称に配置されている、請求項54に記載の内燃機関。
- 第1組のねじ棒が、第1のシリンダ軸線の周囲に等しい角度間隔で配置され、第2組のねじ棒が、第2のシリンダ軸線の周囲に等しい角度間隔で配置されている、請求項54に記載の内燃機関。
- 第1および第2の燃焼室が、それぞれくさび形の燃焼室を含んでいる、請求項39に記載の内燃機関。
- 第1のシリンダ・ヘッドに対して運動するよう、第1のロッカーアーム軸線を中心として枢動可能に支持された第1の対のロッカーアーム、および
第2のシリンダ・ヘッドに対して運動するよう、第2のロッカーアーム軸線を中心として枢動可能に支持された第2の対のロッカーアーム
をさらに含んでいる、請求項39に記載の内燃機関。 - 第1のシリンダ・ヘッドが、第1の吸気ポートおよび第1の排気ポートを含み、第1の吸気ポートが、第1のロッカーアーム軸線と全体的に平行である第1の吸気通路平面内を延びる第1の吸気通路を介して第1の燃焼室に連通するとともに、第1の排気ポートが、第1のロッカーアーム軸線と全体的に平行である第1の排気通路平面内を延びる第1の排気通路を介して第1の燃焼室に連通し、第2のシリンダ・ヘッドが、第2の吸気ポートおよび第2の排気ポートを含み、第2の吸気ポートが、第2のロッカーアーム軸線と全体的に平行である第2の吸気通路平面内を延びる第2の吸気通路を介して第2の燃焼室に連通するとともに、第2の排気ポートが、第2のロッカーアーム軸線と全体的に平行である第2の排気通路平面内を延びる第2の排気通路を介して第2の燃焼室に連通している、請求項58に記載の内燃機関。
- 第1の吸気通路平面が、第1の排気通路平面に平行であり、第2の吸気通路平面が、第2の排気通路平面に平行である、請求項59に記載の内燃機関。
- 第1の吸気通路平面が、第1の排気通路平面と同一面であり、第2の吸気通路平面が、第2の排気通路平面と同一面である、請求項60に記載の内燃機関。
- 2つのシリンダ・バンク平面の間の内側の鋭い扇形領域が、約50度〜約60度の間の範囲の頂角を含んでいる、請求項35に記載の内燃機関。
- 頂角が約56度〜約59度の間の範囲にある、請求項62に記載の内燃機関。
- 頂角が約56度〜約57度の間の範囲にある、請求項63に記載の内燃機関。
- 頂角が56.25度である、請求項64に記載の内燃機関。
- 内側の鋭い扇形領域と外側の扇形領域との合計が360度に等しい、請求項35に記載の内燃機関。
- 複数のシリンダが2つのシリンダで構成されている、請求35に記載の内燃機関。
- 第1のカムシャフトが、2つのカムローブで構成され、第2のカムシャフトが、ただ1つのカムローブで構成され、第3のカムシャフトが、ただ1つのカムローブで構成されている、請求項67に記載の内燃機関。
- 第1のカムシャフトが、吸気カムシャフトを含んでおり、第2のカムシャフトが、第1の排気カムシャフトを含んでおり、第3のカムシャフトが、第2の排気カムシャフトを含んでいる、請求項68に記載の内燃機関。
- クランクシャフトが、クランクケース内に配置された少なくとも1つのマスを含んでいる、請求項35に記載の内燃機関。
- V字型の第1および第2のシリンダ、
第1および第2の吸気カムローブを備え、吸気カムシャフト軸線を中心として回転する吸気カムシャフトと、
第1の排気カムローブを備え、吸気カムシャフト軸線と平行な第1の排気軸線を中心として回転する第1の排気カムシャフトと、
第2の排気カムローブを備え、吸気カムシャフト軸線と平行な第2の排気軸線を中心として回転する第2の排気カムシャフトと
で構成される複数のカムシャフト、ならびに
第1の吸気カムローブの回転に応答して第1の吸気バルブ軸線に沿って往復運動し、第1のシリンダへと吸気チャージを導き入れる第1の吸気バルブと、
第1の排気カムローブの回転に応答して第1の排気バルブ軸線に沿って往復運動し、第1のシリンダから燃焼生成物を送り出す第1の排気バルブと、
第2の吸気カムローブの回転に応答して第2の吸気バルブ軸線に沿って往復運動し、第2のシリンダへと吸気チャージを導き入れる第2の吸気バルブと、
第2の排気カムローブの回転に応答して第2の排気バルブ軸線に沿って往復運動し、第2のシリンダから燃焼生成物を送り出す第2の排気バルブと
を含んでおり、第1の吸気バルブ軸線および第1の排気バルブ軸線が平行であって第1のバルブ平面を定めており、第2の吸気バルブ軸線および第2の排気バルブ軸線が平行であって第2のバルブ平面を定めている複数のバルブ
を含んでいる内燃機関。 - 第2のバルブ平面が第1のバルブ平面と平行である、請求項71に記載の内燃機関。
- 第1および第2のバルブ平面の間のカムシャフトの軸線に沿ったオフセット間隔が、第1および第2のシリンダの間のカムシャフトの軸線に沿ったオフセット間隔に等しい、請求項72に記載の内燃機関。
- 第1の吸気カムローブに乗り上げる第1の吸気フォロワと、
第2の吸気カムローブに乗り上げる第2の吸気フォロワと、
第1の排気カムローブに乗り上げる第1の排気フォロワと、
第2の排気カムローブに乗り上げる第2の排気フォロワと
で構成される複数のフォロワ、
第1の吸気ロッカーアーム軸線の周囲に枢動して第1の吸気バルブを作動させる第1の吸気ロッカーアームと、
第2の吸気ロッカーアーム軸線の周囲に枢動して第2の吸気バルブを作動させる第2の吸気ロッカーアームと、
第1の排気ロッカーアーム軸線の周囲に枢動して第1の排気バルブを作動させる第1の排気ロッカーアームと、
第2の排気ロッカーアーム軸線の周囲に枢動して第2の排気バルブを作動させる第2の排気ロッカーアームと
で構成される複数のロッカーアーム、および
第1の吸気フォロワと第1の吸気ロッカーアームとの間を延びる第1の吸気プッシュロッドと、
第2の吸気フォロワと第2の吸気ロッカーアームとの間を延びる第2の吸気プッシュロッドと、
第1の排気フォロワと第1の排気ロッカーアームとの間を延びる第1の排気プッシュロッドと、
第2の排気フォロワと第2の排気ロッカーアームとの間を延びる第2の排気プッシュロッドと
で構成される複数のプッシュロッド
をさらに含んでいる、請求項71に記載の内燃機関。 - 第1の吸気フォロワ、第2の吸気フォロワ、第1の排気フォロワ、および第2の排気フォロワが共通の構成を含んでいる、請求項74に記載の内燃機関。
- 第1の吸気ロッカーアーム、第2の吸気ロッカーアーム、第1の排気ロッカーアーム、および第2の排気ロッカーアームが共通の構成を含んでいる、請求項74に記載の内燃機関。
- 第1の吸気プッシュロッド、第2の吸気プッシュロッド、第1の排気プッシュロッド、および第2の排気プッシュロッドが共通の構成を含んでいる、請求項74に記載の内燃機関。
- 第1の吸気ロッカーアーム軸線および第1の排気ロッカーアーム軸線が同軸であって第1のシリンダ・ロッカーアーム軸線を定めており、第2の吸気ロッカーアーム軸線および第2の排気ロッカーアーム軸線が同軸であって第2のシリンダ・ロッカーアーム軸線を定めている、請求項74に記載の内燃機関。
- 第1および第2のシリンダ・ロッカーアーム軸線が、カムシャフトの軸線に直交している、請求項78に記載の内燃機関。
- 第1の吸気プッシュロッドおよび第1の排気プッシュロッドが、カムシャフトの軸線に対して第1の角度に向けられた第1のプッシュロッド平面に位置するとともに、第2の吸気プッシュロッドおよび第2の排気プッシュロッドが、カムシャフトの軸線に対して第2の角度に向けられた第2のプッシュロッド平面に位置しており、第1および第2の角度の範囲が、85度〜90度の間であり、第1のプッシュロッド平面が、第2のプッシュロッド平面から離間している、請求項74に記載の内燃機関。
- 第1および第2のプッシュロッド平面が、カムシャフトの軸線に直交している、請求項80に記載の内燃機関。
- 吸気カムシャフトが、V字型をなした鋭い扇形領域の内側に配置され、第1および第2の排気カムシャフトが、V字型をなした鋭い扇形領域の外側に配置されている、請求項71に記載の内燃機関。
- 吸気カムシャフト、第1の排気カムシャフト、および第2の排気カムシャフトを相対回転するように支持するカム収容部プレートをさらに含んでおり、
カム収容部プレートが、
第1の表面および第1の表面と反対向きの第2の表面、
第1および第2の表面の間を横断して延び、吸気カムシャフトをカム収容部プレートに対して相対回転するように支持する吸気カムシャフト用ベアリングを備えている吸気カムシャフト開口、
第1および第2の表面の間を横断して延び、第1の排気カムシャフトをカム収容部プレートに対して相対回転するように支持する第1の排気カムシャフト用ベアリングを備えている第1の排気カムシャフト開口、ならびに
第1および第2の表面の間を横断して延び、第2の排気カムシャフトをカム収容部プレートに対して相対回転するように支持する第2の排気カムシャフト用ベアリングを備えている第2の排気カムシャフト開口
を含んでいる、請求項71に記載の内燃機関。 - カム収容部プレートが、第1および第2の表面の間を横断して吸気カムシャフト開口、第1の排気カムシャフト開口、および第2の排気カムシャフト開口と平行に延びるクランクシャフト開口を含んでいる、請求項83に記載の内燃機関。
- 吸気カムシャフト、第1の排気カムシャフト、および第2の排気カムシャフトを相互の回転のために相互接続する駆動システム
をさらに含んでいる、請求項83に記載の内燃機関。 - 駆動システムが、第1の表面に近接して配置され、第1および第2の吸気カムローブならびに第1および第2の排気カムローブが、第2の表面に近接して配置されている、請求項85に記載の内燃機関。
- クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフト、
第1の中心長手軸線を備える第1のシリンダ、および
第2の中心長手軸線を備える第2のシリンダ
を有しており、
第1のシリンダ中心長手軸線とクランクシャフト軸線とが第1の平面を定めており、第2のシリンダ中心長手軸線とクランクシャフト軸線とが、第1の平面に対して鋭角に向けられた第2の平面を定めており、鋭角の範囲が約56度〜59度の間である内燃機関。 - 鋭角の範囲が約56度〜約57度の間である、請求項87に記載の内燃機関。
- 鋭角が56.25度である、請求項88に記載の内燃機関。
- 第1の平面が、第3のシリンダの第3のシリンダ中心長手軸線を含んでおり、第2の平面が、第4のシリンダの第4のシリンダ中心長手軸線を含んでいる、請求項86に記載の内燃機関。
- クランクシャフトをクランクシャフト軸線を中心として相対回転するように支持するクランクケース
をさらに有しており、クランクケースが、第1のシリンダを支持する第1のデッキおよび第2のシリンダを支持する第2のデッキを備えており、第1および第2のデッキが、鋭角の余角である鈍角で互いに交差している、請求項86に記載の内燃機関。 - 第1のシリンダとクランクケースとを接続する5本のねじ棒からなる第1の組、および
第2のシリンダとクランクケースとを接続する5本のねじ棒からなる第2の組
をさらに含んでいる、請求項91に記載の内燃機関。 - 第1の組の5本のねじ棒が、第1のシリンダ軸線と同心の円形パターンに配置され、第2の組の5本のねじ棒が、第2のシリンダ軸線と同心の円形パターンに配置されている、請求項92に記載の内燃機関。
- 第1の組の5本のねじ棒が、第1のシリンダ軸線の周囲に対称に配置され、第2の組の5本のねじ棒が、第2のシリンダ軸線の周囲に対称に配置されている、請求項93に記載の内燃機関。
- 第1の組の5本のねじ棒が、第1のシリンダ軸線の周囲に等しい角度間隔で配置され、第2の組の5本のねじ棒が、第2のシリンダ軸線の周囲に等しい角度間隔で配置されている、請求項93に記載の内燃機関。
- 鋭角の範囲の内側に配置され、クランクシャフト軸線と平行な第1のカムシャフト軸線を中心として回転する第1のカムシャフト、
鋭角の範囲の外側に配置され、クランクシャフト軸線と平行な第2のカムシャフト軸線を中心として回転する第2のカムシャフト、および
鋭角の範囲の外側に配置され、クランクシャフト軸線と平行な第3のカムシャフト軸線を中心として回転する第3のカムシャフト
をさらに含んでいる、請求項86に記載の内燃機関。 - クランクシャフト、第1のカムシャフト、第2のカムシャフト、および第3のカムシャフトを支持するクランクケース
をさらに含んでいる、請求項96に記載の内燃機関。 - クランクシャフトをクランクシャフト軸線を中心として相対回転するように支持するクランクケース、
50度〜60度の範囲の挟み角を定めるV字型をなしてクランクシャフト軸線から突出し、クランクケースと複数の燃焼室を画成しているそれぞれの第1および第2のシリンダ・ヘッドとの間に延在している第1および第2のシリンダ・バンク、ならびに
複数の燃焼室の少なくとも1つへと吸気のチャージを供給する吸気システム
を含んでおり、
吸気システムが、
第1および第2のシリンダ・バンクの間に配置された吸気マニホールド、
第1および第2のシリンダ・ヘッドのそれぞれに配置された少なくとも1つの燃料インジェクタ、ならびに
少なくとも1つの燃料インジェクタを動作させるエンジン制御ユニット
を含んでいる内燃機関。 - 吸気マニホールドが、第1および第2のセグメントを含んでおり、第1のセグメントが、吸気口とエアボックスとの間を延び、第2のセグメントが、エアボックスと複数の燃焼室のうちの1つへの吸気ポートとの間を延びている、請求項98に記載の内燃機関。
- 第1および第2の表面を含むパーティションが、第1のセグメントを第2のセグメントから分割しており、第1の表面が第1のセグメントの一部を定め、第2の表面が第2のセグメントの一部を定めている、請求項99に記載の内燃機関。
- 第2のセグメントが、第1のセグメントの内側に配置されている、請求項100に記載の内燃機関。
- 第1および第2のセグメントが、吸気マニホールドの共通の外壁を共有している、請求項101に記載の内燃機関。
- 第1のセグメントが、中心長手軸線を含んでおり、第2のセグメントが、この長手軸線の周囲を同心に延び、第1のセグメントの内側に配置されている、請求項101に記載の内燃機関。
- 吸気口が、空気フィルタを含んでいる、請求項99に記載の内燃機関。
- V字の構成が、当該内燃機関の第1および第2の側面の間をクランクシャフトの軸線と平行に延在している、請求項99に記載の内燃機関。
- 吸気口が、当該内燃機関の第1の側面の付近に配置され、エアボックスが、当該内燃機関の第2の側面の付近に配置されている請求項105に記載の内燃機関。
- 吸気口およびエアボックスが、当該内燃機関の第1および第2の側面のそれぞれにおいて類似の外観を呈している、請求項106に記載の内燃機関。
- 吸気システムが、第1および第2のセグメントの少なくとも一方に配置されたスロットルボディを含んでいる、請求項99に記載の内燃機関。
- V字の構成が、当該内燃機関の第1および第2の側面の間をクランクシャフトの軸線と平行に延在しており、
吸気マニホールドが、第1および第2のセグメントを含んでおり、第1のセグメントが、当該内燃機関の第1の側面の付近に配置された第1の吸気口と、複数の第1のシリンダ・ヘッドの燃焼室のうちの1つの燃焼室への吸気ポートとの間を延び、第2のセグメントが、当該内燃機関の第2の側面の付近に配置された第2の吸気口と、複数の第2のシリンダ・ヘッドの燃焼室のうちの1つの燃焼室への吸気ポートとの間を延びている、請求項98に記載の内燃機関。 - 吸気システムが、第1および第2のセグメントにそれぞれ配置された第1および第2のスロットルボディを含んでいる、請求項109に記載の内燃機関。
- エンジン制御ユニットが、吸気マニホールドに配置されている、請求項98に記載の内燃機関。
- エンジン制御ユニットが、吸気マニホールドの内側に配置されている、請求項111に記載の内燃機関。
- クランクシャフトをクランクシャフト軸線を中心として相対回転するように支持するクランクケースであって、クランクシャフトが、
クランクシャフトを回転可能に支持するための第1の主ベアリングを備える第1の部位と、
クランクシャフトを回転可能に支持するための第2の主ベアリングを備える第2の部位と
を備えており、第2の部位が油溜めを画成しるように第1の部位へと接続されているクランクケース、
クランクケースと第1および第2のそれぞれのシリンダ・ヘッドとの間に延在する第1および第2のシリンダ・バンク、ならびに
クランクケースから油を排出し、クランクシャフトならびに第1および第2のシリンダ・ヘッドへと油を供給する潤滑システム
を有しており、
潤滑システムが、
ハウジングおよびローターを備えており、ハウジングがクランクケースの第1および第2の部位の一方へと取り付けられ、ローターがクランクシャフト軸線の周囲に配置されてクランクシャフトによって回転させられるポンプ、ならびに
クランクケースを貫いて延びる複数の油供給通路であって、少なくとも1つがクランクケースに鋳込まれている複数の油供給通路
を含んでいる内燃機関。 - ポンプのローターが、
第1のローター歯車軸線を中心として回転し、第1のローター歯車軸線から外向きに突出する第1の数の外側ローター歯車歯を有している第1のローター歯車、および
第2のローター歯車軸線を中心として回転し、第2のローター歯車軸線へと内向きに突出する第2の数の内側ローター歯車歯を有している第2のローター歯車
を有しており、
第2のローター歯車軸線が、第1のローター歯車軸線から離間しており、内側ローター歯車歯の第2の数が、外側ローター歯車場の第1の数と異なっている、請求項113に記載の内燃機関。 - 第2のローター歯車軸線が、クランクシャフト軸線と同軸であり、第1のローター歯車歯が、クランクシャフト軸線から半径方向に離間している、請求項114に記載の内燃機関。
- 複数の油供給通路の少なくとも1つが、クランクケースへと鋳込まれた筒を含んでいる、請求項113に記載の内燃機関。
- クランクケースと第1のシリンダ・ヘッドとの間を延び、第1のシリンダ・ヘッドからクランクケースの油溜めへと潤滑剤を戻す第1の管路を画成している第1のプッシュロッド筒、および
クランクケースと第2のシリンダ・ヘッドとの間を延び、第2のシリンダ・ヘッドからクランクケースの油溜めへと潤滑剤を戻す第2の管路を画成している第2のプッシュロッド筒
をさらに含んでいる請求項113に記載の内燃機関。 - 潤滑システムが、潤滑剤フィルタおよび潤滑剤圧力センサを含み、潤滑剤フィルタおよび潤滑剤圧力センサが、固定具を介してクランクケースへと接続され、固定具が、ポンプと潤滑剤フィルタおよび潤滑剤圧力センサとの間の流体の連通を提供している、請求項113に記載の内燃機関。
- 潤滑システムが、
クランクシャフトから潤滑剤を集めるスクラッパー、および
油溜めからポンプに向けて潤滑剤を案内するリードバルブ
を含んでいる、請求項113に記載の内燃機関。 - リードバルブが、クランクケースによって画成される別個の区画に配置されている、請求項119に記載の内燃機関。
- 排出される潤滑剤のすべてがリードバルブを通過する、請求項119に記載の内燃機関。
- リードバルブが少なくとも1つのリードを含んでいる、請求項119に記載の内燃機関。
- リードバルブが1〜4つのリードを含んでいる、請求項122に記載の内燃機関。
- リードバルブが、少なくとも1つのリードを支持するケージを含んでいる、請求項122に記載の内燃機関。
- ケージが、圧入および固定具の少なくとも一方によってクランクケースに取り付けられている、請求項124に記載の内燃機関。
- 潤滑剤が、複数の油通路から複数のカムフォロワおよび複数のプッシュロッドを介してシリンダ・ヘッドへと届けられる、請求項113に記載の内燃機関。
- 複数のプッシュロッドが、第1および第2のプッシュロッドを含んでおり、
第1のプッシュロッドが、第1のプッシュロッド筒の内側を延び、第1のプッシュロッド筒が、クランクケースと第1のシリンダ・ヘッドとの間を延びるとともに、第1のシリンダ・ヘッドからクランクケースの油溜めへと潤滑剤を戻す第1の管路を画成しており、
第2のプッシュロッドが、第2のプッシュロッド筒の内側を延び、第2のプッシュロッド筒が、クランクケースと第2のシリンダ・ヘッドとの間を延びるとともに、第2のシリンダ・ヘッドからクランクケースの油溜めへと潤滑剤を戻す第2の管路を画成している、請求項126に記載の内燃機関。 - 内燃機関の外殻であって、
第1および第2の部位を備えるクランクケースを含んでおり、第1の部位が、クランクシャフトの駆動側端が回転するように構成されている第1のクランクシャフト・ベアリングを備え、
第2の部位が、クランクシャフトのカム側端が回転するように構成されている第2のクランクシャフト・ベアリング、および第1のカムシャフトが通るように構成されている第1のカムシャフト開口と、第2のカムシャフトが通るように構成されている第2のカムシャフト開口と、第3のカムシャフトが通るように構成されている第3のカムシャフト開口とで構成される複数のカムシャフト開口を備えている外殻。 - 第1のシリンダ軸線に沿ってクランクケースから突出している第1のシリンダ、および
第2のシリンダ軸線に沿ってクランクケースから突出している第2のシリンダ
をさらに有しており、第1および第2のシリンダ軸線がV字型をなしている、請求項128に記載の外殻。 - 第1および第2のシリンダ軸線の間の角度が50度〜60度の範囲にある、請求項129に記載の外殻。
- 第1および第2のシリンダ軸線の間の角度が約53度〜約57度の範囲にある、請求項130に記載の外殻。
- 第1および第2のシリンダ軸線の間の角度が約56度〜約57度の範囲にある、請求項131に記載の外殻。
- 角度が56.25度である、請求項132に記載の外殻。
- 第1のシリンダに接続され、第1の燃焼室を少なくとも部分的に画成している第1のシリンダ・ヘッド、および
第2のシリンダに接続され、第2の燃焼室を少なくとも部分的に画成している第2のシリンダ・ヘッド
をさらに含んでいる、請求項129に記載の外殻。 - 第1および第2の燃焼室がそれぞれくさび形の燃焼室を含んでいる、請求項134に記載の外殻。
- 第1のシリンダ・ヘッド、第1のシリンダ、およびクランクケースを接続する第1組のねじ棒、ならびに
第2のシリンダ・ヘッド、第2のシリンダ、およびクランクケースを接続する第2組のねじ棒
をさらに含んでいる、請求項134に記載の外殻。 - 第1組のねじ棒が、少なくとも5本のねじ棒を含んでおり、第2組のねじ棒が、少なくとも5本のねじ棒を含んでいる、請求項136に記載の外殻。
- 第1組のねじ棒が、5本のねじ棒を含んでおり、第2組のねじ棒が、5本のねじ棒を含んでいる、請求項137に記載の外殻。
- 第1のシリンダ・ヘッドが、第1の吸気ポートおよび第1の排気ポートを含んでおり、第1の吸気ポートが、第1の吸気通路平面内を延びる第1の吸気通路を介して第1の燃焼室に連通するとともに、第1の排気ポートが、第1の吸気通路平面と全体的に平行である第1の排気通路平面内を延びる第1の排気通路を介して第1の燃焼室に連通し、
第2のシリンダ・ヘッドが、第2の吸気ポートおよび第2の排気ポートを含んでおり、第2の吸気ポートが、第2の吸気通路平面内を延びる第2の吸気通路を介して第2の燃焼室に連通するとともに、第2の排気ポートが、第2の吸気通路平面と全体的に平行である第2の排気通路平面内を延びる第2の排気通路を介して第2の燃焼室に連通している、請求項134に記載の外殻。 - 第1の吸気通路平面が、第1の排気通路平面と同一面であり、第2の吸気通路平面が、第2の排気通路平面と同一面である、請求項139に記載の外殻。
- 第1のシリンダが、第1のクランクケース端と第1のシリンダ・ヘッド端との間を延びる第1のピストン穴および複数の第1のねじ棒穴で構成される複数の穴を含んでいて、第1のねじ棒穴の数が第1組のねじ棒に一致しており、
第2のシリンダが、第2のクランクケース端と第2のシリンダ・ヘッド端との間を延びる第2のピストン穴および複数の第2のねじ棒穴で構成される複数の穴を含んでいて、第2のねじ棒穴の数が第2組のねじ棒に一致している、請求項129に記載の外殻。 - 第1のねじ棒穴が第1のピストン穴と平行に延び、第2のねじ棒穴が第2のピストン穴と平行に延びている、請求項141に記載の外殻。
- 第1および第2のシリンダ内のストローク長が、約4インチ〜5インチの間の範囲にあり、第1および第2のシリンダのそれぞれが、約4インチ〜約5インチの間の範囲の直径を有するボアを含んでおり、内燃機関の排気量が、約130立方インチ〜約196立方インチの範囲にある、請求項129に記載の外殻。
- 内燃機関が、アンダー・スクエア、スクエア、およびオーバー・スクエアのうちの1つのボア対ストローク比を含んでいる、請求項143に記載の外殻。
- ストローク長が、約4.375インチであり、ボアの直径が、約4.155インチであり、内燃機関の排気量が、約147立方インチである、請求項143に記載の外殻。
- 第1のシリンダが、
第1のクランクケース端と第1のシリンダ・ヘッド端との間を第1のシリンダ軸線に沿って延びる第1のピストン穴、
第1のシリンダ軸線と同心である第1の円筒体、および
第1のシリンダ軸線に対して外向きに第1の円筒体から突出している第1の複数のフィン
を有しており、
第2のシリンダが、
第2のクランクケース端と第2のシリンダ・ヘッド端との間を第2のシリンダ軸線に沿って延びる第2のピストン穴、
第2のシリンダ軸線と同心である第2の円筒体、および
第2のシリンダ軸線に対して外向きに第2の円筒体から突出している第2の複数のフィン
を含んでいる、請求項129に記載の外殻。 - 第1の複数のフィンの間の第1の横間隔が、第1のシリンダ軸線に沿って変化しており、第2の複数のフィンの間の第2の横間隔が、第2のシリンダ軸線に沿って変化している、請求項146に記載の外殻。
- 第1の複数のフィンの間の第1の横間隔が、第1のクランクケース端から第1のシリンダ・ヘッド端に向かって減少しており、第2の複数のフィンの間の第2の横間隔が、第2のクランクケース端から第2のシリンダ・ヘッド端に向かって減少している、請求項147に記載の外殻。
- 第1の複数のフィンの第1の半径方向への突出が、第1のシリンダ軸線に沿って変化しており、第2の複数のフィンの第2の半径方向への突出が、第2のシリンダ軸線に沿って変化している、請求項148に記載の外殻。
- 第1の半径方向への突出が、第1のクランクケース端から第1のシリンダ・ヘッド端に向かって大きくなっており、第2の半径方向への突出が、第2のクランクケース端から第2のシリンダ・ヘッド端に向かって大きくなっている、請求項149に記載の外殻。
- クランクケースの第2の部位に固定されたカム収容部プレートをさらに有しており、
カム収容プレートが、
カムシャフトのカム側端が通るように構成されているカムシャフト開口、および
第1のカムシャフトが回転するように構成されている第1のカムシャフト・ベアリングと、第2のカムシャフトが回転するように構成されている第2のカムシャフト・ベアリングと、第3のカムシャフトが回転するように構成されている第3のカムシャフト・ベアリングとで構成される複数のカムシャフト・ベアリング
を含んでいる、請求項128に記載の外殻。 - クランクケースの第1の部位に取り付けられたカムシャフト駆動部カバーをさらに含んでおり、カムシャフト駆動部カバーが、カム収容部プレートの上に乗せられている、請求項151に記載の外殻。
- カム収容部プレートが、クランクケースの第1の部位とカムシャフト駆動部カバーとの間に挟まれている、請求項152に記載の外殻。
- 第1および第2のクランクシャフト・ベアリングの少なくとも一方が、第1のアーチ状セグメントと第2のアーチ状セグメントとを備える分割ベアリングを含んでいる、請求項128に記載の外殻。
- 分割ベアリングが、クランクケースの第1および第2の部位の少なくとも一方に圧入されている、請求項154に記載の外殻。
- 内燃機関のクランクケースであって、
クランクシャフトの駆動側端が回転するように構成されている第1のクランクシャフト・ベアリングを備えている第1の部位、ならびに
クランクシャフトのカム側端が回転するように構成されている第2のクランクシャフト・ベアリング、および第1のカムシャフトが通るように構成されている第1のカムシャフト開口と、第2のカムシャフトが通るように構成されている第2のカムシャフト開口と、第3のカムシャフトが通るように構成されている第3のカムシャフト開口とで構成される複数のカムシャフト開口を備えている第2の部位
を含んでいるクランクケース。 - 第1および第2の部位が、第1および第2のシリンダ・デッキを定めており、第1のシリンダ・デッキが、第1のデッキ平面に位置し、第2のシリンダ・デッキが、第2のデッキ平面に位置しており、第2のデッキ平面が、120度〜130度の間の範囲の鈍角で第1のデッキ平面に交差している、請求項156に記載のクランクケース。
- 鈍角が121度〜124度の間の範囲にある、請求項157に記載のクランクケース。
- 鈍角が123度〜124度の間の範囲にある、請求項158に記載のクランクケース。
- 鈍角が123.75度である、請求項159に記載のクランクケース。
- 第1のシリンダ・デッキからクランクケースへと延びる第1組のねじ棒穴、および
第2のシリンダ・デッキからクランクケースへと延びる第2組のねじ棒穴
をさらに含んでいる、請求項157に記載のクランクケース。 - 第1組のねじ棒穴が、少なくとも5つのねじ棒穴を含んでおり、第2組のねじ棒穴が、少なくとも5つのねじ棒穴を含んでいる、請求項161に記載のクランクケース。
- 第1組のねじ棒穴が、5つのねじ棒穴から構成され、第2組のねじ棒穴が、5つのねじ棒穴から構成されている、請求項162に記載のクランクケース。
- 第1組のねじ棒穴が、第1のデッキ平面に直交して延び、第2組のねじ棒穴が、第2のデッキ平面に直交して延びている、請求項161に記載のクランクケース。
- 第1組のねじ棒穴が、第1のデッキ平面上に第1の円形パターンに配置され、第2組のねじ棒穴が、第2のデッキ平面上に第2の円形パターンに配置されている、請求項161に記載のクランクケース。
- 第1組のねじ棒穴が、第1の円形パターンにおいて対称に配置され、第2組のねじ棒穴が、第2の円形パターンにおいて対称に配置されている、請求項165に記載のクランクケース。
- 第1組のねじ棒穴が、第1の円形パターンにおいて等しい角度間隔で配置され、第2組のねじ棒穴が、第2の円形パターンにおいて等しい角度間隔で配置されている、請求項165に記載のクランクケース。
- 内燃機関のシリンダであって、
中心軸線に沿ってクランクケース端とシリンダ・ヘッド端との間を延びている円筒体、
中心軸線に対して外向きに円筒体から突出している複数のフィン、および
中心軸線と同心の1つのピストン穴と、クランクケース端とシリンダ・ヘッド端との間を延びている5つのねじ棒穴とで構成される複数の穴
を含んでいるシリンダ。 - 5つのねじ棒穴が、1つのピストン穴と平行に延びている、請求項168に記載のシリンダ。
- シリンダ内のストローク長が、約4インチ〜5インチの間の範囲にあり、1つの穴が、約4インチ〜約5インチの間の範囲の直径を含んでいる、請求項169に記載のシリンダ。
- ストローク長が、約4.375インチであり、1つの穴の直径が、約4.125インチである請求項170に記載のシリンダ。
- 複数のフィンの間の横間隔が、シリンダ軸線に沿って変化している、請求項168に記載のシリンダ。
- 複数のフィンの間の横間隔が、クランクケース端からシリンダ・ヘッド端に向かって減少している、請求項172に記載のシリンダ。
- 複数のフィンの半径方向への突出が、シリンダ軸線に沿って変化している、請求項173に記載のシリンダ。
- 半径方向への突出が、クランクケース端からシリンダ・ヘッド端に向かって大きくなっている、請求項174に記載のシリンダ。
- 内燃機関のシリンダ・ヘッドであって、
燃焼室、
燃焼室と吸気ポートとの間を延びる吸気通路、
燃焼室と排気ポートとの間を延びる排気通路、
吸気バルブ軸線に沿って延びる吸気バルブガイドであって、吸気バルブ軸線が、燃焼室と吸気ポートとの間の吸気通路に交差している吸気バルブガイド、
排気バルブ軸線に沿って延びる排気バルブガイドであって、排気バルブ軸線が、燃焼室と排気ポートとの間の排気通路に交差するとともに、吸気バルブ軸線と吸気バルブ軸線とが平行であって、バルブ平面を定めている排気バルブガイド、
バルブ平面に直交する吸気バルブ・ロッカーアームの平面に直交して延びており、吸気バルブ軸線に対して直角である吸気バルブ・ロッカーアーム軸線、および
バルブ平面に直交する排気バルブ・ロッカーアームの平面に直交して延びており、排気バルブ軸線に対して直角である排気バルブ・ロッカーアーム軸線
を含んでおり、排気バルブ・ロッカーアーム軸線が、吸気バルブ・ロッカーアーム軸線と同一直線上にあるシリンダ・ヘッド。 - 第1の吸気通路が、第1の吸気通路平面内を延びており、第1の排気通路が、第1の吸気通路平面に全体的に平行である第1の排気通路平面内を延びている、請求項176に記載のシリンダ・ヘッド。
- 吸気バルブ軸線に沿って往復運動し、燃焼室へと吸気チャージを導き入れる吸気バルブ、および
排気バルブ軸線に沿って往復運動し、燃焼室から燃焼生成物を送り出す排気バルブ
をさらに含んでいる、請求項176に記載のシリンダ・ヘッド。 - 吸気バルブ・ロッカーアーム軸線の周囲に枢動し、吸気バルブを動作させる吸気ロッカーアーム、および
排気バルブ・ロッカーアーム軸線の周囲に枢動し、排気バルブを動作させる排気ロッカーアーム
をさらに含んでいる、請求項178に記載のシリンダ・ヘッド。 - 熱エネルギーを回転に変換する内燃機関のための往復運動システムであって、
複数の主ベアリングジャーナルと、ロッド用ベアリングジャーナルと、複数の主ベアリングジャーナルをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する複数のスローとを備えており、クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフト、
クランクシャフトの回転に協調して往復運動する複数のピストン、および
それぞれがピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延び、複数のピストンをクランクシャフトへと枢動可能に接続している複数のコネクティングロッド
を含んでおり、
複数のコネクティングロッドのそれぞれが、
ピストン端の付近にリストピン用開口を備える本体であって、本体を複数のピストンのうちの対応する1つへと枢動可能に接続するリストピンをリストピン用開口に受け入れる本体、
本体へと固定され、本体と協働してクランクシャフト端の付近にロッド用ベアリングジャーナルを収容するクランクシャフト開口を定めるキャップ、および
キャップを本体に対して固定する固定具であって、長手軸線に対して斜めに向けられた固定具軸線に沿って延びている固定具
を備えている往復運動システム。 - 複数の主ベアリングジャーナルが、クランクシャフト軸線に沿って離間した第1および第2の主ベアリングジャーナルを含んでおり、ロッド用ベアリングジャーナルが、クランクシャフト軸線から半径方向に離間しているとともに、軸線方向において第1および第2の主ベアリングジャーナルの間に配置されており、複数のスローが、ロッド用ベアリングジャーナルを第1の主ベアリングジャーナルへと接続する第1のスローと、ロッド用ベアリングジャーナルを第2の主ベアリングジャーナルへと接続する第2のスローとを含んでいる、請求項180に記載の往復運動システム。
- 複数のピストンが、第1および第2のピストンを含んでおり、複数のコネクティングロッドが、第1のピストンをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する第1のコネクティングロッドおよび第2のピストンをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する第2のコネクティングロッドを含んでいる、請求項180に記載の往復運動システム。
- 固定具が、第1および第2の固定具を含んでおり、第1の固定具が、長手軸線に対して斜めに向けられた第1の固定具軸線に沿って延び、第2の固定具が、長手軸線に対して斜めに向けられた第2の固定具軸線に沿って延びている、請求項180に記載の往復運動システム。
- 第1の固定具軸線が、第2の固定具軸線に対して斜めに向けられている、請求項183に記載の往復運動システム。
- 第1および第2の固定具が、ボルトを含んでいる、請求項183に記載の往復運動システム。
- クランクシャフトが、複数のスローのうちの1つに接続された少なくとも1つのおもりを含んでいる、請求項180に記載の往復運動システム。
- クランクシャフトが、少なくとも1つの角度位置マークを含んでいる、請求項180に記載の往復運動システム。
- 熱エネルギーを回転に変換する内燃機関のための往復運動システムであって、
複数の主ベアリングジャーナルと、ロッド用ベアリングジャーナルと、複数の主ベアリングジャーナルをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する複数のスローとを備えており、クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフト、
クランクシャフトの回転に協調して往復運動する複数のピストン、および
それぞれがピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延び、複数のピストンをクランクシャフトへと枢動可能に接続している複数のコネクティングロッド
を含んでおり、
複数のコネクティングロッドのそれぞれが、
ピストン端の付近のリストピン用開口およびクランクシャフト端の付近の馬鹿穴を備えている本体であって、本体を複数のピストンのうちの対応する1つへと枢動可能に接続するリストピンを受け入れるようにリストピン用開口が構成されている本体、
ねじ穴を備えて本体へと固定され、本体と協働してクランクシャフト端の付近にクランクシャフト開口を定めてロッド用ベアリングジャーナルを囲むキャップ、および
キャップを本体に対して固定する固定具
を備えており、
固定具が、
キャップのねじ穴に螺合するように構成されたねじ山部、
ねじ山部よりも大きな断面を有して馬鹿穴の付近の本体に当接して係合するように構成された頭部、および
ねじ山部と頭部との間に位置してねじ山部と頭部とを接続しており、馬鹿穴に配置されるように構成されている中間部
を含んでいる往復運動システム。 - 複数のピストンが、第1および第2のピストンを含んでおり、複数のコネクティングロッドが、第1のピストンをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する第1のコネクティングロッドおよび第2のピストンをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する第2のコネクティングロッドを含んでいる、請求項188に記載の往復運動システム。
- 第1および第2のコネクティングロッドの間のクランクシャフト軸線に沿ったオフセット間隔が、第1および第2のピストンの間のクランクシャフト軸線に沿ったオフセット間隔に等しい、請求項189に記載の往復運動システム。
- 複数の固定具が、キャップを本体に対して固定している、請求項188に記載の往復運動システム。
- 固定具が、頭部端とねじ部端との間を固定具軸線に沿って延びており、固定具軸線が長手軸線に対して斜めに向けられている、請求項188に記載の往復運動システム。
- 固定具がボルトを含んでいる、請求項188に記載の往復運動システム。
- ボルトが、六角ボルトおよび六角穴付きボルトの少なくとも一方を含んでいる、請求項193に記載の往復運動システム。
- クランクシャフトが、複数のスローのうちの1つに接続された少なくとも1つのおもりを含んでいる、請求項188に記載の往復運動システム。
- クランクシャフトが、少なくとも1つの角度位置マークを含んでいる、請求項188に記載の往復運動システム。
- 熱エネルギーを回転に変換する内燃機関のための往復運動システムであって、
複数の主ベアリングジャーナルと、ロッド用ベアリングジャーナルと、複数の主ベアリングジャーナルをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する複数のスローとを備えており、クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフト、
クランクシャフトの回転に協調して往復運動する複数のピストン、および
それぞれがピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延び、複数のピストンをクランクシャフトへと枢動可能に接続している複数のコネクティングロッド
を含んでおり、
複数のコネクティングロッドのそれぞれが、
ピストン端の付近のリストピン用開口およびクランクシャフト端の付近の馬鹿穴を備えている本体であって、本体を複数のピストンのうちの対応する1つへと枢動可能に接続するリストピンを受け入れるようにリストピン用開口が構成されている本体、
本体へと固定され、本体と協働してクランクシャフト端の付近にクランクシャフト開口を定めてロッド用ベアリングジャーナルを囲むキャップ、および
キャップを本体に対して固定する固定具
を備えており、
固定具が、
キャップから本体の馬鹿穴を貫いて延び、キャップに対する遠位端にねじ山を備えているねじ棒、および
ねじ山に螺合して、馬鹿穴の付近の本体に当接して係合するように構成されたナット
を含んでいる往復運動システム。 - 複数のピストンが、第1および第2のピストンを含んでおり、複数のコネクティングロッドが、第1のピストンをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する第1のコネクティングロッドおよび第2のピストンをロッド用ベアリングジャーナルへと接続する第2のコネクティングロッドを含んでいる、請求項197に記載の往復運動システム。
- 複数の固定具が、キャップを本体に対して固定している、請求項197に記載の往復運動システム。
- クランクシャフトが、複数のスローのうちの1つに接続された少なくとも1つのおもりを含んでいる、請求項197に記載の往復運動システム。
- クランクシャフトが、少なくとも1つの角度位置マークを含んでいる、請求項197に記載の往復運動システム。
- 内燃機関のクランクシャフトであって、
クランクシャフト軸線に沿って離間した第1および第2の主ベアリングジャーナル、
クランクシャフト軸線から半径方向に離間して、クランクシャフト軸線と平行に配置され、軸線方向において第1および第2の主ベアリングジャーナルの間に配置されている少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナル、
少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナルを第1の主ベアリングジャーナルへと接続する第1のスロー、
少なくとも1つのロッド用ベアリングジャーナルを第2の主ベアリングジャーナルへと接続する第2のスロー、および
第1のスローへと接続され、軸線方向において少なくとも1つのロッド用ジャーナルと第1の主ベアリングジャーナルとの間に配置されている第1のおもり
を含んでいるクランクシャフト。 - 第2のスローへと接続され、軸線方向において少なくとも1つのロッド用ジャーナルと第2の主ベアリングジャーナルとの間に配置されている第2のおもり
をさらに含んでいる、請求項202に記載のクランクシャフト。 - 第1および第2のおもりが同じマスを含んでいる、請求項203に記載のクランクシャフト。
- 第1および第2のおもりが、クランクシャフト軸線の周囲での回転に応答する同じ角モーメントを含んでいる、請求項203に記載のクランクシャフト。
- 第1のおもりを第1のスローに取り付ける少なくとも1つの固定具
をさらに含んでいる、請求項202に記載のクランクシャフト。 - 第1のおもりが、クランクシャフト軸線の周囲に分配された複数のマス部分を含んでいる、請求項202に記載のクランクシャフト。
- 第1および第2のスローの少なくとも一方において少なくとも1つの角度位置マーク
をさらに含んでいる、請求項202に記載のクランクシャフト。 - 内燃機関のコネクティングロッドであって、
ピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延び、ピストン端の付近にリストピンを通すように構成されたリストピン用開口を備えている本体、
本体へと固定され、本体と協働してクランクシャフト端の付近にコネクティングロッド用ベアリングジャーナルを枢支するように構成されたクランクシャフト開口を定めているキャップ、および
キャップを本体に対して固定する固定具であって、長手軸線に対して斜めに向けられた固定具軸線に沿って延びている固定具
を含んでいるコネクティングロッド。 - 固定具が、第1および第2の固定具を含んでおり、第1の固定具が、長手軸線に対して斜めに向けられた第1の固定具軸線に沿って延び、第2の固定具が、長手軸線に対して斜めに向けられた第2の固定具軸線に沿って延びている、請求項209に記載のコネクティングロッド。
- 第1の固定具軸線が、第2の固定具軸線に対して斜めに向けられている、請求項210に記載のコネクティングロッド。
- 第1および第2の固定具がボルトを含んでいる、請求項210に記載のコネクティングロッド。
- 内燃機関のコネクティングロッドであって、
ピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延びており、ピストン端の付近にリストピンを通すように構成されたリストピン用開口を備え、クランクシャフト端の付近に馬鹿穴を備えている本体、
ねじ穴を備えて本体へと固定され、本体と協働してクランクシャフト端の付近にコネクティングロッド用ベアリングジャーナルを枢支するように構成されたクランクシャフト開口を定めるキャップ、および
キャップを本体に対して固定する固定具
を備えており、
固定具が、
キャップのねじ穴に螺合するように構成されたねじ山部、
ねじ山部よりも大きな断面を有して馬鹿穴の付近の本体に当接して係合するように構成された頭部、および
ねじ山部と頭部との間に位置してねじ山部と頭部とを接続しており、馬鹿穴に配置されるように構成されている中間部
を含んでいるコネクティングロッド。 - 複数の固定具が、キャップを本体に対して固定している、請求項213に記載のコネクティングロッド。
- 固定具が、頭部端とねじ部端との間を固定具軸線に沿って延びており、固定具軸線が長手軸線に対して斜めに向けられている、請求項213に記載のコネクティングロッド。
- 固定具がボルトを含んでいる、請求項213に記載のコネクティングロッド。
- ボルトが、六角ボルトおよび六角穴付きボルトの少なくとも一方を含んでいる、請求項216に記載のコネクティングロッド。
- 内燃機関のコネクティングロッドであって、
ピストン端とクランクシャフト端との間を長手軸線に沿って延びており、ピストン端の付近にリストピンを通すように構成されたリストピン用開口を備え、クランクシャフト端の付近に馬鹿穴を備えている本体、
本体へと固定され、本体と協働してクランクシャフト端の付近にコネクティングロッド用ベアリングジャーナルを枢支するように構成されたクランクシャフト開口を定めるキャップ、および
キャップを本体に対して固定する固定具
を備えており、
固定具が、
キャップから本体の馬鹿穴を貫いて延び、キャップに対する遠位端にねじ山を備えているねじ棒、および
ねじ山に螺合して、馬鹿穴の付近の本体に当接して係合するように構成されたナット
を含んでいるコネクティングロッド。 - 複数の固定具が、キャップを本体に対して固定している、請求項218に記載のコネクティングロッド。
- 第1および第2のシリンダがV字型をなしている内燃機関のカムシャフト駆動システムであって、
クランクシャフト軸線を中心として回転するクランクシャフトの駆動輪、
吸気カムシャフト軸線を中心として回転する吸気カムシャフトの被駆動輪、
吸気カムシャフト軸線に平行な第1の排気軸線を中心として回転する第1の排気カムシャフトの被駆動輪、
吸気カムシャフト軸線に平行な第2の排気軸線を中心として回転する第2の排気カムシャフトの被駆動輪、ならびに
駆動輪および被駆動輪を相互の回転のために相互接続する駆動ベルト
を含んでいるカムシャフト駆動システム。 - 駆動輪および被駆動輪が、はめ歯歯車を含み、駆動ベルトが、歯付きベルトを含んでいる、請求項220に記載のカムシャフト駆動システム。
- 駆動ベルトが、駆動面および背面を含み、駆動面が複数の歯を備えており、背面が全滝的に平滑である、請求項221に記載のカムシャフト駆動システム。
- 駆動ベルトのたるみを最小限にするテンショナをさらに含んでおり、テンショナが、駆動ベルトの背面に係合する張力調節輪を備えている、請求項222に記載のカムシャフト駆動システム。
- テンショナが、クランクシャフトの駆動輪と第1の排気カムシャフトの被駆動輪との間で駆動ベルトに係合している、請求項223に記載のカムシャフト駆動システム。
- 駆動ベルトと駆動輪および被駆動輪のうちの少なくとも1つとの間の接触を制御するアイドラをさらに含んでおり、アイドラが、駆動ベルトの背面に係合するアイドラホイールを備えている、請求項223に記載のカムシャフト駆動システム。
- アイドラが、吸気カムシャフトの被駆動輪と第1および第2の排気カムシャフトの被駆動輪の一方との間で駆動ベルトに係合している、請求項225に記載のカムシャフト駆動システム。
- 駆動ベルトと駆動輪および被駆動輪のうちの少なくとも1つとの間の接触を制御する複数のアイドラをさらに含んでおり、複数のアイドラのそれぞれが、駆動ベルトの背面に係合するアイドラホイールを備えている、請求項223に記載のカムシャフト駆動システム。
- 複数のアイドラが、第1のアイドラホイールおよび第2のアイドラホイールを含んでおり、第1のアイドラホイールが、第1の排気カムシャフトの被駆動輪と吸気カムシャフトの被駆動輪との間で駆動ベルトに係合し、第2のアイドラホイールが、吸気カムシャフトの被駆動輪と第1の排気カムシャフトの被駆動輪との間で駆動ベルトに係合している、請求項225に記載のカムシャフト駆動システム。
- 駆動ベルトのたるみを最小限にするテンショナをさらに含んでおり、テンショナが、駆動ベルトの背面に係合する張力調節輪を備えている、請求項228に記載のカムシャフト駆動システム。
- テンショナが、クランクシャフトの駆動輪と第1の排気カムシャフトの被駆動輪との間で駆動ベルトに係合している、請求項229に記載のカムシャフト駆動システム。
- シャシ、および
シャシによって支持された内燃機関
を含んでいる車両であって、
内燃機関が、
クランクケース、
クランクケースからV字の構成に突出している2つのシリンダ・バンクであって、クランクケースから第1のシリンダ・ヘッドへと突出している第1のシリンダ・バンクと、クランクケースから第2のシリンダ・ヘッドへと突出している第2のシリンダ・バンクとを含んでいる2つのシリンダ・バンク、
クランクケースと第1および第2のシリンダ・ヘッドとの間を延びる複数のプッシュロッド、ならびに
第1、第2、および第3のカムシャフトで構成され、クランクケースによって支持される複数のカムシャフト
を備えており、
内燃機関の出力をシャシの加速へと変換する推進装置
を含んでいる車両。 - シャシが、車両の運転者用の支持部と、シャシの操向および内燃機関の制御を行う車両の運転者用のインターフェイスとを含んでいる、請求項231に記載の車両。
- 車両の運転者用の支持部が、座席、足置き棒、および足置き板のうちの少なくとも1つを含んでいる、請求項232に記載の車両。
- 車両の運転者用のインターフェイスが、ハンドル棒、ハンドル握り部、ハンドル輪、足踏みペダル、およびジョイスティックのうちの少なくとも1つを含んでいる、請求項232に記載の車両。
- 2つのシリンダ・バンクの間の鋭角が50度〜60度の範囲にある、請求項231に記載の車両。
- 2つのシリンダ・バンクの間の鋭角が約53度〜約57度の範囲にある、請求項235に記載の車両。
- 2つのシリンダ・バンクの間の鋭角が約56度〜約57度の範囲にある、請求項236に記載の車両。
- 鋭角が56.25度である、請求項237に記載の車両。
- 推進装置が、地面が係合する少なくとも1つの車輪を含んでいる、請求項231に記載の車両。
- 推進装置が、地面が係合するただ1つの車輪で構成されている、請求項239に記載の車両。
- 推進装置が、地面が係合する複数の車輪を含んでいる、請求項239に記載の車両。
- シャシが、オートバイのフレーム、全地形万能車のフレーム、水陸両用全地形万能車の船体、および芝刈り機の本体のうちの少なくとも1つを含んでいる、請求項239に記載の車両。
- 推進装置が、地面が係合する無限軌道を含んでいる、請求項231に記載の車両。
- シャシが、スノーモービルの車体を含んでいる、請求項243に記載の車両。
- 推進装置が、プロペラおよびインペラの少なくとも一方を含んでいる、請求項231に記載の車両。
- シャシが、超軽量カート、ボートの船体、およびジェットスキーの船体のうちの少なくとも1つを含んでいる、請求項245に記載の車両。
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