JP2719385B2 - V形エンジン - Google Patents

V形エンジン

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JP2719385B2
JP2719385B2 JP1018320A JP1832089A JP2719385B2 JP 2719385 B2 JP2719385 B2 JP 2719385B2 JP 1018320 A JP1018320 A JP 1018320A JP 1832089 A JP1832089 A JP 1832089A JP 2719385 B2 JP2719385 B2 JP 2719385B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B75/22Multi-cylinder engines with cylinders in V, fan, or star arrangement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/18DOHC [Double overhead camshaft]
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、クランク軸の回転を中間軸上で減速した
後、カム軸に伝えるようにしたオーバヘッドカム形のV
形エンジンに関する。
[従来技術] 最近の乗用自動車用のエンジンは、エンジンルームの
大きさの制約からエンジン長さを短くすると同時に、エ
ンジン幅も極力狭くしたいという要望がある。このた
め、特に一対のシリンダをV形に配置し、しかも、各シ
リンダのシリンダヘッドに吸気用と排気用の二本のカム
軸を設けた、いわゆるDOHC形のV形エンジンでは、これ
ら二本のカム軸の配置間隔を極力狭くしてシリンダヘッ
ドを小形化することが望まれる。
このことから、従来、例えば「特開昭59-74312号公
報」に見られるように、カム軸とクランク軸との間に中
間軸を設け、この中間軸上に設けた減速用のプーリとク
ランク軸とをタイミングベルトを介して連動させるとと
もに、この中間軸上の駆動スプロケットとカム軸とをタ
イミングチェーンを介して連動させるようにしたV形エ
ンジンが知られている。
このV形エンジンによれば、クランク軸の回転速度が
中間軸上で一旦減速された後にカム軸に伝わるので、こ
のカム軸上のタイミングスプロケットの径を小さくする
ことができる。このため、二本のカケ軸の配置間隔を狭
くしてシリンダヘッドを小形化することができ、エンジ
ン幅を狭く抑える上で好都合となる。
[発明が解決しようとする課題] ところで、この種のV形エンジンでは、通常V形を形
作る一対のシリンダ間に、エンジン冷却水循環用のウォ
ータポンプを設けている。この場合、上述の如きカム軸
の駆動手段を有するV形エンジンにあっては、大径な減
速用のプーリが丁度シリンダの前面に位置するので、こ
のプーリとウォータポンプとが互いに隣接することにな
り、これら両者が干渉し合う虞れがあり得る。このた
め、ウォータポンプの干渉を防止するためには、ウォー
タポンプをシリンダヘッド側に大きく変位させるか、あ
るいは一対のシリンダの挾み角を広げるといった何等か
の手立てが必要となってくる。
しかしながら、ウォータポンプを変位させると、この
ウォータポンプがシリンダの上方に大きく張り出してし
まい、エンジン全高が高くなるとともに、シリンダの挾
み角を広げた場合には、エンジン幅が広がってしまい、
上記のようにカム軸の配置間隔を狭くしたメリットを充
分に生かしきれなくなるといった不具合がある。
本発明はこのような事情にもとづいてなされたもの
で、減速用の歯付き車とウォータポンプとの干渉を防止
しつつ、エンジン幅および高さ共に小さく抑えることが
でき、全体的にコンパクトなV形エンジンの提供を目的
とする。
[課題を解決するための手段] そこで、本発明においては、一対のシリンダをV形に
配置し、これらシリンダと一体のロアケースにクランク
軸を、また各シリンダのシリンダヘッドに動弁用のカム
軸を設け、これらシリンダヘッドのカム軸とクランク軸
との間に夫々中間軸を設けて、この中間軸上に設けた減
速用の歯付き車と上記クランク軸との間に第1の巻き掛
け伝動体を架け渡すとともに、上記歯付き車一体に回転
する他の歯付き車とカム軸との間に第2の巻き掛け伝動
体を架け渡し、上記クランク軸の回転を中間軸上で減速
した後、カム軸に伝える一方、上記V形を形作る一対の
シリンダ間の空間部分にエンジン冷却水循環用のウォー
タポンプを設けたV形エンジンにおいて、 上記夫々のシリンダの中間軸を、シリンダのボア中心
線に対して上記ウォータポンプとは反対側に偏った位置
に設けたことを特徴としている。
[作用] この構成によれば、中間軸と共に大径な歯付き車もウ
ォータポンプから遠ざかるので、この歯付き車が一対の
シリンダ間の空間部分に大きく張り出すことはなく、こ
れらシリンダ間にウォータポンプを配置するに充分なス
ペースを確保することができる。
したがって、ウォータポンプを上方に変位させたり、
シリンダの挾み角を広げる必要はなく、その分、エンジ
ン全体をコンパクトに纏めることができる。
[実施例] 以下本発明の第1実施例を、冷却式V形8気筒エンジ
ンに適用した第1図ないし第3図にもとづいて説明す
る。
図中符号1で示すシリンダブロックは、ロアケース2
と、このロアケース2の上面にV形に立設された一対の
シリンダ3a,3bを有している。シリンダ3a,3bは四つの気
筒4を並設してなるシリンダ列5と、このシリンダ列5
の上面に被嵌されたシリンダヘッド6とで構成され、シ
リンダ列5はロアケース2と一体化されている。
ロアケース2の内部には、一本のクランク軸7が気筒
4の並設方向に沿って収容されている。クランク軸7は
ロアケース2に設けた軸受壁部8に、軸受キャップ9を
介して軸支されており、このクランク軸7の各クランク
ピン7aにV形に対向し合う二つの気筒4のピストンがコ
ンロッドを介して連結されている。このため、一対のシ
リンダ3a,3bはクランク軸7の軸方向にオフセットされ
ている。
また、各シリンダ3a,3bのシリンダヘッド6には、吸
気用カム軸10と排気用カム軸11が設けられている。これ
らカム軸10,11は吸気バルブ12および排気バルブ(図示
せず)を開閉駆動するカム13を備えており、夫々のカム
軸10,11の一端部にはタイミングスプロケット14が取付
けられている。
なお、図中符号15は吸気用カム軸10や排気用カム軸11
の周囲を覆うヘッドカバーである。
上記クランク軸7の一端部は、第2図に示すようにロ
アケース2とこのロアケース2の一端面を覆うケースカ
バー17を貫通しており、このケースカバー17とロアケー
ス2との間に跨がるクランク軸7の一端部外周には、キ
ー18を介してスリーブ19が固定されている。このスリー
ブ19の外周には、一対の駆動スプロケット20a,20bが設
けられている。これら駆動スプロケット20a,20bは歯数
が同一となっており、上記シリンダ3a,3bのオフセット
量に対応した分だけクランク軸7の軸方向にずれてい
る。
さらに、ケースカバー17とロアケース2との間には、
各シリンダ3a,3b毎に中空状をなす中間軸21a,21bが架設
されている。中間軸21a,21bはカム軸10,11よりもクラン
ク軸7側に偏った位置に設けられており、その一端部が
ロアケース2側の軸受凹部22に軸支されているととも
に、他端がケースカバー17の軸受孔23に軸支されてい
る。この場合、中間軸21a,21bの他端はケースカバー17
をロアケース2に被せる際に、その軸受孔23内に挿入さ
れるので、本実施例においては、この軸受孔23と中間軸
21a,21bとの位置合わせを容易に行なえるように、軸受
孔23がケースカバー17の外面に開口しており、この開口
部分は外側からキャップ24によって液密に覆われてい
る。そして、この中間軸21a,21bの外周にはキー25を介
して減速用の歯付き車を構成する第1の中間スプロケッ
ト26が固定されている。第1の中間スプロケット26の歯
数は駆動スプロケット20a,20bの歯数よりも多くなって
おり、これら両スプロケット20a,20bと26との間に第1
の巻き掛け伝動体を構成する一次タイミングチェーン28
が掛け渡されている。したがって、第1の中間スプロケ
ット26は歯数が多い分だけ駆動スプロケット20a,20bよ
りも大径となっており、上記シリンダ列5の前面に位置
している。
また、中間軸21a,21bの外周には、第1の中間スプロ
ケット26に隣接して、他の歯付き車を構成する第2の中
間スプロケット27が固定されている。第2の中間スプロ
ケット27の歯数は駆動スプロケット20a,20b、第1の中
間スプロケット26およびタイミングスプロケット14の歯
数よりも少なくなっており、この第2の中間スプロケッ
ト27とタイミングスプロケット14との間に第2の巻き掛
け伝動体を構成する二次タイミングチェーン29が架け渡
されている。したがって、クランク軸7の回転速度は、
このクランク軸7と中間軸21a,21bおよび中間軸21a,21b
とカム軸10,11との間で二段階に亘って減速された後、
カム軸10,11に伝達されるようになっている。
ロアケース2内には、各シリンダ3a,3bの一次タイミ
ングチェーン28の張り側28aに接するチェーンガイド30
と、弛み側28bに接して一次タイミングチェーン28の張
り調整をなすテンショナー31が設けられている。また、
各シリンダ3a,3bには二次タイミングチェーン29の張り
側29aおよび弛み側29bに接するチェーンガイド32a,32b
が設けられており、この弛み側29aに接するチェーンガ
イド32bには、二次タイミングチェーン29の張り調整を
行なうテンションナー38が設けられている。この場合、
各シリンダ3a,3bの二次タイミングチェーン29は同方向
に走行するので、その張り調整をなすテンショナー33は
二次タイミングチェーン29を夫々同方向に押圧してい
る。このため、一方のシリンダ3aのテンショナー33は他
方のシリンダ3bとの対向面に位置しているのに対し、他
方のシリンダ3bのテンショナー33はシリンダ3bの幅方向
外側に面する外側面に位置している。
一方、シリンダ列5の相対向する側壁には、各気筒4
のウォータジャケット4aに連なる冷却水の主通路35が設
けられている。この主通路35はシリンダ列5の一端面に
開口されており、この開口端にはウォータポンプ40が配
置されている。ウォータポンプ40はシリンダブロック1
をクランク軸7の軸方向から見た場合に、第1図に示す
ように丁度一対のシリンダ3a,3bによって形作られるV
形の空間部分39に位置している。ウォータポンプ40の略
中心部には図示しないインペラを駆動するポンプ軸41が
設けられており、このポンプ軸41の一端端にはプーリ42
が固定されている。そして、このプーリ42と上記クラン
ク軸7の外端に取付けた駆動プーリ43との間に、一本の
Vベルト44が巻き架けられており、本実施例の場合、こ
のVベルト44はウォータポンプ40の真上に配置した交流
発電機45の駆動用プーリ46には連続して巻回されて、こ
れらウォータポンプ40および交流発電機45を一体的に駆
動している。
なお、本実施例の場合、ロアケース2内にはエンジン
潤滑油を循環させるオイルポンプ47が組み込まれてい
る。オイルポンプ47はロアケース2をクランク軸7の軸
方向から見た場合に、このクランク軸7の一側であり、
かつ一方のシリンダ3a側の第1の中間スプロケット26の
下方に位置されており、そのロータ駆動用のポンプ軸48
には従動スプロケット49が取付けられている。そして、
この従動スプロケット49には、一方のシリンダ3aの中間
軸21aを駆動する一次タイミングチェーン28が連続して
巻き架けられており、このオイルポンプ47は一次タイミ
ングチェーン28により駆動される。
ところで、このようなV形8気筒エンジンにおいて、
上記大径な第1の中間スプロケット26を備えた中間軸21
a,21bは、第1図に示されるようにエンジン全体をクラ
ンク軸7の軸方向から見た場合に、各シリンダ3a,3bの
気筒4のボア中心線X1に対して、上記ウォータポンプ40
とは反対側に偏った位置に設けられている。このため、
大径な第1の中間スプロケット26は上記シリンダ列5の
前面において、シリンダ3a,3b間の空間部分39に張り出
すことなく下方にずれて設けられており、ウォータポン
プ40から遠ざかっている。
このような本発明の第1実施例によれば、一対のシリ
ンダ3a,3bによって形作られるV形の空間部分39にウォ
ータポンプ40を配置するに当り、各シリンダ3a,3bの中
間軸21a,21bを、これらシリンダ3a,3bのボア中心線X1
対してウォータポンプ40とは反対側に偏った位置に設け
たので、この中間軸21a,21b上の大径な第1の中間スプ
ロケット26が上記空間部分39に大きく張り出すことはな
く、一対のシリンダ3a,3b間にウォータポンプ40を配置
するに充分なスペースを確保することができる。
このため、ウォータポンプ40と第1の中間スプロケッ
ト26およびケースカバー17とが干渉し合う虞れもなくな
るので、ウォータポンプ40を上方に変位させたり、シリ
ンダ3a,3bの挾み角を広げる必要はなく、エンジン幅お
よび高さ共に小さく抑えて、エンジン全体をコンパクト
化することができる。
なお、本発明は上記第1実施例に制約されるものでは
なく、第4図に本発明の第2実施例を示す。
この第2実施例は、他方のシリンダ3bの二次タイミン
グチェーン29の張り調整を行なうテンションナー33を、
張り側29aのチェーンガイド32aに設け、このテンショナ
ー33を一方のシリンダ3a側のテンショナー33と同様に、
シリンダ3a,3b間の空間部分39に位置させたものであ
る。
この第2実施例によれば、各シリンダ3a,3bの二次タ
イミングチェーン29のテンショナー33が夫々空間部分39
に入り込むので、テンショナー33がエンジンの幅方向に
沿う外側に突出せずに済み、エンジン幅をより狭く抑え
ることができる。
なお、上記各実施例では、クランク軸の回転速度をチ
ェーンを介して中間軸およびカム軸に伝えるようにした
が、このチェーンに変わって歯付きベルトを用いても良
い。
[発明の効果] 以上詳述した本発明によれば、中間軸上の大径な歯付
き車がV形を形作る一対のシリンダ間に大きく張り出す
ことはなく、これらシリンダ間にウォータポンプを配置
するに充分なスペースを確保することができる。
このため、ウォータポンプと歯付き車とが干渉し合う
虞れもなくなるので、ウォータポンプを上方に変位させ
たり、シリンダの挾み角を広げる必要はなく、エンジン
幅および高さ共に小さく抑えて、エンジン全体をコンパ
クト化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1ないし第3図は本発明の第1実施例を示し、第1図
はカム軸の駆動系路を一部断面した側面図、第2図はカ
ム軸の駆動系路の断面図、第3図はV形エンジンの正面
図、第4図は本発明の第2実施例を一部断面して示す側
面図である。 2……ロアケース、3a,3b……シリンダ、6……シリン
ダヘッド、7……クランク軸、10,11……カム軸(吸気
用カム軸、排気用カム軸)、21a,21b……中間軸、26,27
……歯付き車(第1の中間スプロケット、第2の中間ス
プロケット)、28……第1の巻き掛け伝動体(一次タイ
ミングチェーン)、29……第2の巻き掛け伝動体(二次
タイミングチェーン)、39……空間部分、40……ウォー
タポンプ。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対のシリンダをV形に配置し、これらシ
    リンダと一体のロアケースにクランク軸を、また各シリ
    ンダのシリンダヘッドに動弁用のカム軸を設け、これら
    シリンダヘッドのカム軸とクランク軸との間に夫々中間
    軸を設けて、この中間軸上に設けた減速用の歯付き車と
    上記クランク軸との間に第1の巻き掛け伝動体を架け渡
    すとともに、上記歯付き車と一体に回転する他の歯付き
    車とカム軸との間に第2の巻き掛け伝動体を架け渡し、
    上記クランク軸の回転を中間軸上で減速した後、カム軸
    に伝える一方、上記V形を形作る一対のシリンダ間の空
    間部分にエンジン冷却水循環用のウォータポンプを設け
    たV形エンジンにおいて、 上記夫々のシリンダの中間軸を、シリンダのボア中心線
    に対して上記ウォータポンプとは反対側に偏った位置に
    設けたことを特徴とするV形エンジン。
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