JP3591115B2

JP3591115B2 - Ｖ型４サイクルエンジン

Info

Publication number: JP3591115B2
Application number: JP05301096A
Authority: JP
Inventors: 市三栗山
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 1996-03-11
Filing date: 1996-03-11
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2016-03-11
Also published as: JPH09242510A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＶ型４サイクルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
混合気の吸入および排気ガスの排出を複数のバルブ（弁）を用いて行う４サイクルエンジンの中には、複数のシリンダアッセンブリを車両の進行方向に向かって前後または左右にＶ型に配置したものがある。
【０００３】
また、エンジンは、上述したバルブをシリンダアッセンブリの頭部に設けられるシリンダヘッドに配置し、これらのバルブをやはりシリンダヘッドに配置したカムシャフトで開閉作動させるＯＨＣ（オーバーヘッドカム）式の動弁機構を用いることが一般化してきている。
【０００４】
例えば自動二輪車には、その車幅をコンパクトにする目的で複数のシリンダアッセンブリを車両の進行方向に向かって前後に配置したＶ型エンジンを備えたものがある。このようなＶ型エンジンの動弁機構の駆動方式としては、例えば実開昭５９−３５６０３号公報に示すように、前後シリンダアッセンブリの挟み角を二分割する線上にアイドラシャフトを配置し、このアイドラシャフトを介してクランクシャフトの回転をカムチェーン等でカムシャフトに伝達するようにしたものや、実開昭５７−１７６６０５号公報に示すように、クランクシャフト上のスプロケットからカムチェーン等で直接カムシャフトを回転駆動させるもの、さらに、実開平１−１０２４０３号公報に示すように、各シリンダアッセンブリにアイドラシャフトを配置し、これらのアイドラシャフトを介してクランクシャフトの回転をカムチェーン等でカムシャフトに伝達するようにしたものがある。
【０００５】
そして、エンジンは、その運転中熱膨張を起こし、カムシャフトと、アイドラシャフトまたはクランクシャフトとの距離が延びるので、予めこの熱膨張率に合わせてカムチェーンの張りを設定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シリンダアッセンブリを車両の進行方向に向かってＶ型に前後に配置すると、前側のシリンダアッセンブリは走行風によって良好に冷却されるが、後側のシリンダアッセンブリは前側のシリンダアッセンブリによって前方を遮られ、冷却風が当たりにくくなるので、前後のシリンダアッセンブリの熱膨張率が異なってしまう。
【０００７】
そして、例えばカムチェーンの張りを前側シリンダアッセンブリの熱膨張率に合わせた場合、後側シリンダアッセンブリのカムチェーンの張りが強くなってチェーンテンショナとの摺動抵抗が増し、メカニカルロスが増大しまう。
【０００８】
逆にカムチェーンの張りを後側シリンダアッセンブリの熱膨張率に合わせた場合、エンジン高回転時において前側シリンダアッセンブリのカムチェーンの張りが緩くなり、バルブタイミングが狂って、やはりメカニカルロスが増大しまう。
【０００９】
そこで、前後のシリンダアッセンブリの熱膨張率を同等にするために例えば後側のシリンダアッセンブリの冷却性を向上させる考えがあり、例えば特開昭５７−９１３１２号公報に示すように後側シリンダアッセンブリに導風部材を設けたり、特開昭５５−５４２４号公報に示すようにダクトを用いて後側シリンダアッセンブリに走行風を導くようにしたものがあるが、いずれも外観を損なったり、レイアウト上の制約があったり、また、コストがかさむなど、好ましくない。
【００１０】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、簡単な構造で前後のシリンダアッセンブリの熱膨張率を同等化することによりメカニカルロスの低減を図ったＶ型４サイクルエンジンを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＶ型４サイクルエンジンは、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、複数のシリンダアッセンブリを、クランクシャフトの中心軸を通る気筒軸が挟み角を有するように車両の進行方向に向かって前後にＶ型に配置すると共に、上記各シリンダアッセンブリの頭部にそれぞれ動弁機構を備え、これらの動弁機構とクランクシャフトとをチェーン等の伝達手段で作動連結したＶ型４サイクルエンジンにおいて、上記クランクシャフトに平行なアイドルシャフトを設け、上記クランクシャフト上に設けたドライブギヤに噛合するドリブンギヤを上記アイドルシャフト上に設けて作動連結し、上記アイドラシャフト上に一対のアイドラドライブスプロケットを設ける一方、上記各シリンダアッセンブリの頭部にそれぞれドリブンギヤを設け、それぞれの上記アイドラドライブスプロケットからそれぞれのドリブンギヤにチェーンを巻き掛けると共に、車両の進行方向に向かって後側に配置されたシリンダアッセンブリの上記チェーンが巻き掛けられるアイドラドライブスプロケットとドリブンギヤとの中心軸間の最短の長さを車両の進行方向に向かって前側に配置されたシリンダアッセンブリの上記チェーンが巻き掛けられるアイドラドライブスプロケットとドリブンギヤとの中心軸間の最短の長さより短くしたものである。
【００１２】
また、上述した課題を解決するために、請求項２に記載したように、上記動弁機構と上記クランクシャフトとの間に少なくとも一軸のアイドラシャフトを設け、このアイドラシャフトを、上記前後シリンダアッセンブリの上記挟み角を二分割する線より後方にその軸芯が位置するように配置したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、この発明を適用した自動二輪車の一例を示す右側面図である。図１に示すように、この自動二輪車１は車体フレーム２を有し、この車体フレーム２の前方下部にエンジン３が搭載される。また、このエンジン３の上方に燃料タンク４が、燃料タンク４の後方に運転シート５がそれぞれ設置される。この自動二輪車１は、車体前部が流線形のカウリング６で覆われており、走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダの保護とが図られている。
【００１５】
車体フレーム２の前方にはヘッドパイプ７が設けられ、このヘッドパイプ７には前輪８を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク９やハンドルバー（図示せず）等から構成されるステアリング機構１０が設けられる。
【００１６】
車体フレーム２は、例えばツインチューブ型のもので、ヘッドパイプ７の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に後方に延びる左右一対のメインフレーム２ａと、このメインフレーム２ａの中央部付近から後方に延設されるシートレール２ｂとから構成され、メインフレーム２ａの後方下部にはピボット部２ｃが設けられる。
【００１７】
ピボット部２ｃにはピボット軸１１が架設され、このピボット軸１１にスイングアーム１２がピボット軸１１廻りにスイング自在に枢着されると共に、このスイングアーム１２の後端に後輪１３が回動自在に軸支される。
【００１８】
図２は、上記エンジン３の右側面図であり、図３は、図２のＩＩＩ −ＩＩＩ線に沿う断面図である。また、図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【００１９】
図２〜図４に示すように、エンジン３は、主にクランクケース１４および、シリンダブロック１５と、シリンダヘッド１６と、シリンダヘッドカバー１７とから構成されるシリンダアッセンブリ１８で外形を構成し、複数の、本実施形態においては二本のシリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒを車両の進行方向に向かって前後にＶ型に配置したＶ型エンジンである。
【００２０】
また、このエンジン３は、シリンダヘッド１６上部に吸気バルブ１９ａおよび排気バルブ１９ｂ開閉用の二本のカムシャフト２０ａ，２０ｂをそれぞれのバルブ１９ａ，１９ｂ上方に設けて各バルブを１９ａ，１９ｂ開閉するダブルオーバーヘッドカムシャフト（ＤＯＨＣ）型の動弁機構２１を備えた４サイクルエンジンである。
【００２１】
前側シリンダアッセンブリ１８Ｆの前側および後側シリンダアッセンブリ１８Ｒの後側にはエンジン排気系２２を構成するエキゾーストパイプ２２ａおよびマフラ２２ｂが接続される。また、前側シリンダアッセンブリ１８Ｆの後側および後側シリンダアッセンブリ１８Ｒの前側には図示しないエンジン吸気系を構成するキャブレタおよびエアクリーナが接続される。
【００２２】
クランクケース１４内にはクランクシャフト２３が車両の進行方向に対して直角に配置される。このクランクシャフト２３にはコンロッド２４の大端部２４ａが連結され、また、コンロッド２４の小端部２４ｂには、ピストンピン２５を介してピストン２６が連結される。そして、このピストン２６がシリンダブロック１５内を往復し、この往復ストロークがコンロッド２４を介してクランクシャフト２３に伝達され、クランクシャフト２３を回転運動させる。
【００２３】
クランクケース１４後方に形成されたミッション室２７内には、図３に示すように一次減速装置であるトランスミッション機構２８が設けられる。このトランスミッション機構２８にはクランクシャフト２３からの駆動力がクラッチ機構２９を介して入力されるカウンターシャフト３０と、後輪に駆動力を出力する駆動軸であるドライブシャフト３１とが設けられる。カウンターシャフト３０とドライブシャフト３１とには直径の異なる複数枚のミッションギヤ３２…が設けられており、これらのミッションギヤ３２…の組合わせを変えて一次減速を行っている。
【００２４】
また、ドライブシャフト３１の一端はミッション室２７外に突出しており、この突出したドライブシャフト３１の端部にドライブスプロケット３３が設けられる。このドライブスプロケット３３はチェーン３４を介して後輪１３に設けられた図示しないドリブンスプロケットに連結されており、このチェーン３４駆動で二次減速を行ってエンジン駆動力を後輪１３に伝達している。
【００２５】
クランクシャフト２３の上方には動弁系を構成するアイドラシャフト３５がクランクシャフト２３と平行に配置される。このアイドラシャフト３５は、図４および図５に示すように、前後シリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの挟み角を二分割する線αより後方にその軸芯が位置するように配置される。
【００２６】
クランクシャフト２３上にはカムドライブギヤ３６が設けられ、また、アイドラシャフト３５上にはカムドリブンギヤ３７が設けられる。そして、カムドライブギヤ３６とカムドリブンギヤ３７とが作動連結される。
【００２７】
アイドラシャフト３５上には一対のアイドラドライブスプロケット３８が設けられる。また、このアイドラシャフト３５は冷却水ポンプ３９のシャフトを兼ねており、アイドラシャフト３５の端部にはインペラ４０が取り付けられる。
【００２８】
一方、両シリンダヘッド１６に配置された動弁系を構成するそれぞれのカムシャフト２０ａ，２０ｂの一端にはカムドリブンギヤ４１が設けられ、これらのカムドリブンギヤ４１は動弁系を構成するアイドラドリブンギヤ４２Ｆ，４２Ｒを介して作動連結される。また、各アイドラドリブンギヤ４２Ｆ，４２Ｒはそれぞれ動弁系を構成するカムチェーン４３によってアイドラシャフト３５のアイドラドライブスプロケット３８と作動連結される。そして、クランクシャフト２３の回転がアイドラシャフト３５を介してカムシャフト２０ａ，２０ｂに伝達されることにより動弁機構２１が作動する。なお、カムチェーン４３の張りはチェーンテンショナ４４により常に適切な状態に保たれている。そして、各動弁機構２１はその上部をシリンダヘッドカバー１７により覆われる。
【００２９】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００３０】
動弁系を構成するアイドラシャフト３５を前後シリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの挟み角を二分割する線αより後方にその軸芯が位置するように配置すれば、図５に示すように、アイドラシャフト３５の軸心と後側シリンダアッセンブリ１８Ｒのアイドラドリブンギヤ４２Ｒの軸心との距離、すなわち後側動弁系の長さＬ１の方がアイドラシャフト３５の軸心と前側シリンダアッセンブリ１８Ｆのアイドラドリブンギヤ４２Ｆの軸心との距離、すなわち前側動弁系の長さＬ２より短くなる。
【００３１】
後側動弁系の長さＬ１を前側動弁系の長さＬ２より短く設定することにより、例え後側シリンダアッセンブリ１８Ｒが前側のシリンダアッセンブリ１８Ｆによって前方を遮られ、冷却風が当たりにくくなっても、前後のシリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの熱膨張率は大きく異なることはなく、カムチェーン４３の張りをどちらのシリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの熱膨張率に合わせても、カムチェーン４３の張りがそれほど強くなったり、緩くなったりしないので、メカニカルロスが減少する。
【００３２】
また、アイドラシャフト３５の位置を変更するだけなので、別部材が必要になることはなく、また、外観を大きく損なうこともない。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＶ型４サイクルエンジンによれば、複数のシリンダアッセンブリを、クランクシャフトの中心軸を通る気筒軸が挟み角を有するように車両の進行方向に向かって前後にＶ型に配置すると共に、上記各シリンダアッセンブリの頭部にそれぞれ動弁機構を備え、これらの動弁機構とクランクシャフトとをチェーン等の伝達手段で作動連結したＶ型４サイクルエンジンにおいて、上記クランクシャフトに平行なアイドルシャフトを設け、上記クランクシャフト上に設けたドライブギヤに噛合するドリブンギヤを上記アイドルシャフト上に設けて作動連結し、上記アイドラシャフト上に一対のアイドラドライブスプロケットを設ける一方、上記各シリンダアッセンブリの頭部にそれぞれドリブンギヤを設け、それぞれの上記アイドラドライブスプロケットからそれぞれのドリブンギヤにチェーンを巻き掛けると共に、車両の進行方向に向かって後側に配置されたシリンダアッセンブリの上記チェーンが巻き掛けられるアイドラドライブスプロケットとドリブンギヤとの中心軸間の最短の長さを車両の進行方向に向かって前側に配置されたシリンダアッセンブリの上記チェーンが巻き掛けられるアイドラドライブスプロケットとドリブンギヤとの中心軸間の最短の長さより短くしたため、前後のシリンダアッセンブリの熱膨張率が同等化され、メカニカルロスが低減する。
【００３４】
また、上記動弁機構と上記クランクシャフトとの間に少なくとも一軸のアイドラシャフトを設け、このアイドラシャフトを、上記前後シリンダアッセンブリの上記挟み角を二分割する線より後方にその軸芯が位置するように配置したため、簡単な構造で容易に上記動弁系の長さの設定ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＶ型４サイクルエンジンの一実施形態を示す自動二輪車の右側面図。
【図２】図１に示すＶ型４サイクルエンジンの右側面図。
【図３】図２のＩＩＩ −ＩＩＩ線に沿う断面図。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図。
【図５】動弁系の配置レイアウトを示す概略図。
【符号の説明】
１自動二輪車
２車体フレーム
３Ｖ型４サイクルエンジン
１５シリンダブロック（シリンダアッセンブリ）
１６シリンダヘッド（シリンダアッセンブリ）
１７シリンダヘッドカバー（シリンダアッセンブリ）
１８Ｆ前側シリンダアッセンブリ
１８Ｒ後側シリンダアッセンブリ
２０ａ，２０ｂカムシャフト（動弁系）
２１動弁機構
２３クランクシャフト
３５アイドラシャフト（動弁系）
３８アイドラドライブギヤ（動弁系）
４２Ｆ，４２Ｒアイドラドリブンギヤ（動弁系）
４３カムチェーン（伝達手段、動弁系）
α 前後シリンダアッセンブリの挟み角を二分割する線
Ｌ１後側動弁系の長さ
Ｌ２前側動弁系の長さ

Claims

複数のシリンダアッセンブリを、クランクシャフトの中心軸を通る気筒軸が挟み角を有するように車両の進行方向に向かって前後にＶ型に配置すると共に、上記各シリンダアッセンブリの頭部にそれぞれ動弁機構を備え、これらの動弁機構とクランクシャフトとをチェーン等の伝達手段で作動連結したＶ型４サイクルエンジンにおいて、上記クランクシャフト２３に平行なアイドルシャフト３５を設け、上記クランクシャフト２３上に設けたドライブギヤ３６に噛合するドリブンギヤ３７を上記アイドルシャフト３５上に設けて作動連結し、上記アイドラシャフト３５上に一対のアイドラドライブスプロケット３８，３８を設ける一方、上記各シリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの頭部にそれぞれドリブンギヤ４２Ｆ，４２Ｒを設け、それぞれの上記アイドラドライブスプロケット３８，３８からそれぞれのドリブンギヤ４２Ｆ，４２Ｒにチェーン４３と共に、車両の進行方向に向かって後側に配置されたシリンダアッセンブリ１８Ｒの上記チェーン４３が巻き掛けられるアイドラドライブスプロケット３８とドリブンギヤ４２Ｒとの中心軸間の最短の長さＬ１を車両の進行方向に向かって前側に配置されたシリンダアッセンブリ１８Ｆの上記チェーン４３が巻き掛けられるアイドラドライブスプロケット３８とドリブンギヤ４２Ｆとの中心軸間の最短の長さＬ２より短くしたことを特徴とするＶ型４サイクルエンジン。
上記動弁機構２１と上記クランクシャフト２３との間に少なくとも一軸のアイドラシャフト３５を設け、このアイドラシャフト３５を、上記前後シリンダアッセンブリ１８Ｆ，１８Ｒの上記挟み角を二分割する線αより後方にその軸芯が位置するように配置した請求項１記載のＶ型４サイクルエンジン。