JPH02204632A - Ｖ型エンジン - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の気筒が共通のクランク軸を中心にして
略Ｖ型に配置された多気筒エンジンに関し、より詳しく
は、この形式のエンジンにおける気筒配列に関するもの
である。

〔従来の技術〕

ガソリンエンジンに代表される自動車用エンジンにおい
ては、エンジンの静粛性の観点、エンジンのコンパクト
化の観点などから、気筒を２列に配置した多気筒エンジ
ンが使用されている。このような多気筒エンジンの気筒
配列として最も一般的な形態は、複数の気筒を共通のク
ランク軸を中心としてＶ型になるように二列のバンクに
配置した所謂Ｖ型配列である。例えば、１２気筒エンジ
ンでは、６個づつに分けた左右のバンクが互いに６０度
或いは９０度の角度をなすようにＶ型に配置されている
。この形式のエンジンは、例えば、実開昭５９−９００
０３号公報に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記形式のＶ型エンジンの構造によれば
、左右のバンクに夫々配置された気筒配列、即ちクラン
ク軸に沿った２列の気筒配列からなる構成のため、例え
ば１２気筒エンジンの如く、比較的多くの気筒数を備え
た多気筒エンジンの場合には、エンジン全長を可成り長
く設計せざるをえない。換言すれば、上記形式のＶ型エ
ンジンでは、エンジン全長を短縮する上で構造的に限界
があり、気筒数によっては、車体に相応する所望の長さ
までエンジン全長を短縮できない場合があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、多気
筒Ｖ型エンジンにおいて、エンジン全長を短縮すること
を可能にする新規なＶ型エンジンの気筒配列を実現する
ことを目的としている。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、本発明では、エンジンを構
成する気筒が第１の気筒群及び第２の気筒群に分割され
るとともに、各気筒群が夫々、クランク軸の軸線に沿っ
て左右のバンクに配列された多気筒Ｖ型エンジンにおい
て、前記第１及び第２０気筒群の各々を、第１の気筒又
は前記クランク軸の軸線方向に整列した第１の気筒列と
、この第１の気筒又は気筒列に対し、各バンクの幅方向
にオフセットした第２の気筒又は該幅方向にオフセット
した位置に前記軸線方向に整列した第２の気筒列とから
構成し、前記第２の気筒又は第２０気筒列に属する気筒
と、これに隣接する前記第１の気筒又は第１の気筒列に
属する気筒との間隔を前記軸線方向に短縮するように構
成した。

本発明の好ましい実施形態では、前記各気筒群に属する
気筒は、前記軸線方向に沿って、第１の気筒列と第２０
気筒列とに交互に分けられており、第１の気筒列と第２
の気筒列とは、全体的にバンクの幅方向に互いにオフセ
ットした位置において、夫々前記軸線方向に整列配置さ
れている。即ち、各気筒群に属する各気筒は、前記軸線
方向に直線的に整列されることなく、交互に幅方向にオ
フセットした状態に、即ち千鳥状に、配列される。

〔発明の効果〕

本発明の上記構成によれば、Ｖ型エンジンの各バンクに
おいて、各気筒群を構成する第１の気筒又は第１の気筒
列と、第２の気筒又は第２の気筒列とがバンクの幅方向
にオフセットして配置される。従って、各気筒群に属す
る全気筒をクランク軸の軸線方向に整列させた従来の形
式のＶ型エンジンに比べ、隣接する気筒間の間隔を部分
的に軸。

線方向に短縮でき、この結果、各気筒群の全長を短縮で
きる。かくして、多気筒Ｖ型エンジンにおいて、エンジ
ンの全長を短縮することが可能となる。

〔実施例〕

以下に、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する
。

気筒配列 第１図は、本発明の一実施例を示すエンジン本体の概略
縦断面図、第２図は、エンジン本体のシリンダブロック
の配置を模式的に示す平面図、第３図は、第２図のＡ−
Ａ線における断面図である。

まず、気筒配列を中心に本例のエンジンの全体構成を説
明する。

図にふいて、本例のエンジン１が１２気筒ガソリンエン
ジンとして構成されており、エンジン１は、全体として
レフトバンク２及びライトバンク３とに分割されている
。このエンジン１には、第１気筒１１〜第１２気筒４３
からなる全１２気筒が設けられ、各バンク２．３には、
夫々６個の気筒からなる気筒群が配置されている。各バ
ンク２．３を構成する各気筒群は、概してクランク軸５
１の方向に沿ってそれぞれ配列されており、両バンク２
及び３における各気筒１１〜２３及び３１〜４３は、ク
ランク軸５１との連結関係を確保するためにクランク軸
５１の軸線方向に互いにオフセットしている。

ココニ、本例のエンジン１においては、各バンク２．３
に配置された各気筒群がそれぞれ、クランク軸５１の軸
線方向に整列した単一の気筒列として構成されることな
く、各バンクの幅方向に全体的にオフセットして配列さ
れた略２つの気筒列から構成されており、レフトバンク
２には、第１の気筒列１０及び第２の気筒列２０が配置
され、ライトバンク３には、第３の気筒列３０及び第４
の気筒列４０が配置されている（第２図）。かくして、
エンジン１は、共通のクランク軸５１を中心として放射
状に位置する略４つの気筒列１０〜４０を備えている。

第２図に示すように、これら４つの気筒列１０．２０．
３０．４０は夫々、クランク軸５１の軸線方向に、即ち
エンジン１の長さ方向に整列されている。各気筒列１０
〜４０は、３つの気筒から夫々構成されており、第１の
気筒列１０には、第１気筒１１、第５気筒１２及び第９
気筒１３の各気筒が長さ方向に等間隔に配置され、第２
の気筒列２０には、第３気筒２１、第７気筒２２及び第
１１気筒２３が、また、第３０気筒列３０には、第２気
筒３１、第６気筒３２及び第１０気筒３３が、そして第
４の気筒列４０には、第４気筒４１、第８気筒４２及び
第１２気筒４３が夫々長さ方向に等間隔に配置されてい
る。また、エンジン１における各気筒の点火順序は、第
３→４−１→２→７→８→５→６→１１→１２→９→１
０気筒の順に設定されている。

４つの気筒列のうち同一のバンクに配置された各気筒列
（例えば第１の気筒列１０と第２０気筒列２０）のなす
角度は、両バンク共、実質的に同一の角度β（第３図）
に設定されており、この角度は、結果的に各バンク２．
３の気筒群の全長を所望の長さまで短縮し得る最適な角
度に設定されている。また、エンジン１は、レフトバン
ク２とライトパンク３との隣接部分に位置する第２の気
筒列２０及び第３の気筒列３０とのなす角度α（第３図
）が角度βと略等角に設定されているが、この角度αは
角度βと異なる角度に設定しても良い。

このように、本例のエンジン１では、レフトバンク２を
構成する第１．３．５．７．９．１１の各気筒１１〜２
３が、エンジン１の長さ方向に交互に位置する気筒群に
よって第１の気筒列１０及び第２の気筒列２０をそれぞ
れ形成し、これら気筒列１０．２０はバンク２の幅方向
に角度βだけオフセットしている。即ち、レフトバンク
２の構成する各気筒１１〜２３は、エンジン１の長さ方
向に沿って交互に幅方向にオフセットした所謂千鳥状の
配列となっている。同様に、ライトパンク３を構成する
第２．４．６．８．１０．１２の各気筒３１〜４３も又
、エンジン１の長さ方向に沿って交互に幅方向にオフセ
ットした千鳥状の配列となっている。この結果、各バン
ク２．３において隣接する気筒同士（例えば、第５気筒
１２と第６気筒２２）の間隔は、これら隣接する気筒同
士をエンジン１の長さ方向に整列した場合に比べ、エン
ジン１の長さ方向に短縮されており、このため、エンジ
ン１の長さが、全体として短縮されている。

各気筒及びカムシャフトの構成 次にエンジン１の各気筒の構造、カムシャフトの構成及
び動弁機構について説明する。な右、レフトバンク２と
ライトパンク３とは、吸排気系及び動弁機構が実質的に
対称の構成となっており、構造的には略同様のものであ
る。従って、主にレフトバンク２を中心に説明する。

第１図に示すように、クランク軸５１と各気筒のピスト
ン５３とは、コンロッド５２によって連結されている。

また、各気筒の頭部には、吸気及び排気ボート５５．５
６が形成され、これら吸気及び排気ボート５５．５６に
は、吸気及び排気弁５７．５８が夫々配置されている。

ここに、本例のエンジン１は、ＤＯＨＣ（ツインカム）
型２バルブ方式として構成されており、これら吸気及び
排気弁５７．５８の上方には、吸気及び排気弁５７．５
８の夫々を別個に駆動するためのカム５９．６０と、こ
れらカム５９．６０を夫々支持し、長さ方向に並設され
た吸気弁用カムシャフト６１．６３及び排気弁用カムシ
ャフト６２．６４とが配置されている。

第２の気筒２１の吸気弁５７は、吸気用カムシャフト６
１に向かって延び、このカムシャフト６１に一体的に支
持されたカム５９に形成されたカム面に当接している。

また、この第２気筒２１の排気弁５８は、排気用カムシ
ャフト６２に向かって延び、カムシャフト６２に一体的
に支持されたカム６０に形成されたカム面に当接してい
る。

第２の気筒２１の前方に位置する第１０気筒１１（仮想
線で示す）の吸気弁（５７）が又、吸気用カムシャフト
６１に向かって延び、カム（５９）のカム面に当接し、
また、この第１の気筒１１の排気弁（５８）が排気用カ
ムシャフト６２に向かって延びて、カム（５９）のカム
面に当接している。従って、吸気用カムシャフト６１に
よって、第１の気筒列１０及び第２の気筒列２０の各気
筒１１〜１３．２１〜２３における吸気弁５７が開閉操
作され、また、排気用カムシャフト６２によって、第１
及び第２の気筒列１０．２０における各気筒１１〜１３
．２１〜２３の排気弁５８の開閉操作が行われる。

第４図は、エンジン１の端面を示す図面であり、この図
を参照して、エンジン１における吸排気弁のカムシャフ
ト６１〜６４の駆動機構について、更に説明を加える。

吸気弁用カムシャフト６１．６３の端部及び排気用カム
シャフト６２．６４の端部には、夫々、カムプーリ６１
ａ、６３ａ、６２ａ、６４ａが取付けである。また、エ
ンジンｌには、レフトバンク２とライトバンク３の中間
位置にウォーターポンプ８１が配置してあり、そのポン
プ入力軸の端に、ウォーターポンプブーＩＪ　８１　ａ
が固定されている。さらに、クランク軸５１の端部には
、クランクプーリ５１ａを固定してあり、このクランク
ブー’Ｊ５１ａの僅か上方には、左右対称にアイドラロ
ーラ８５．８６を回転自在に配設しである。

これら４種のプーリ又はローラ、即ちカムプーリ６１ａ
、６２ａ６３ａ、６４ａ、゛ウォーターポンププーリ８
１ａ及びアイドラローラ８５．８６０間には、図示のご
とく一本のタイミングベルト８７を架は渡しである。従
って、本例のエンジン１では、クランクプーリ５１ａの
回転がタイミングベルト８７及びカムブー！Ｊ６１ａ〜
６４ａを介して、各吸排気用カムシャフト６１．６２．
６３．６３に伝達され、かくして吸排気弁駆動力が各吸
排気弁５７．５８に伝達される。

上記動弁機構によれば、各バンク２．３に配置した各気
筒群を上記の如く千鳥状に配置した場合にも、カム駆動
機構を複雑化することなく、従って、エンジン１を全体
としてコンパクトな構成に保つことができる。

吸排気系 第１図を再び参照すると、本例のエンジン１のレフトバ
ンク２及びライトパンク３における各気筒は、吸気ポー
ト５５の上流側吸気通路７２がエンジン１の中央に向か
って夫々延びており、隣接する第１及び第３の気筒列１
０．３０の間に配置された吸気マニホールド（ｉｎ）に
接続されている。

一方、各気筒における排気ポート５６からの排気通路７
１は、各バンク２．３共、エンジン１の側方に夫々延び
ており、エンジン１の各側に対称的に配置した排気マニ
ホールド（ｅｘ　−１、ｅｘ　−２）に夫々接続されて
いる。

第５図に、レフトバンク２における排気通路７１の構成
を模式化して示す。図において、第１又は第５０気筒１
１．１２の排気ポート５６の下流側に設けられた排気通
路７１ａは、第３０気筒２１の排気ポート５６の下流側
の排気通路７１ｂよりも小径断面に形成されている。換
言すれば、排気マニホールド（ｅｘ−１）からの距離の
長い排気通路７１ａの内表面積と、短いほうの排気通路
７１ｂの内表面積とは実質的に同一となるように構成さ
れている。かくして、各排気ポート５６からの排気の熱
損失が均一化され、これによって、排気通路７１の長さ
が異なることに伴う熱害を回避し得る。

なお、排気通路を小径に形成することに代えて、或いは
それと共に、排気通路７１ａに排気の熱損失を均一化す
るための断熱材、例えば、−セラミックポートライナー
等を施しても良い。

また、本例では、上記熱害を回避するために、ヘッドボ
ルト７５を比較的熱膨張の大きい排気通路？ｌａ付近に
集中的に配置している。ヘッドボルト７５を更に効果的
な配置とするために、排気通路７１ａを２分割して、分
割された各通路（図示せず）の中間にヘッドボルト７５
を配置しても良い。

他の実施形態 上記説明は、所謂ＤＯＨＣＯＨＣ型２パルブ適用した例
であるが、上記構造を所謂４バルブ方式に適用した場合
の動弁機構の例を第６Ａ図及び第６Ｂ図に模式化して示
す。

第６Ａ図に示す例では、レフトバンク２及びライトバン
ク３には夫々、３本のカムシャフト６０．６１．６５が
並行に配置されており、カムシャフト６０には、第２の
気筒列２０に属する各気筒２１〜２３の各複式排気弁５
８ａが当接するカム６２が設けられ、カムシャフト６１
には、第１０気筒列１０に属する各気筒１１〜１３の各
複式吸気弁５７ｂが当接するカム６３が設けられ、そし
てカムシャフト６５には、第１の気筒列１０の各気筒１
１〜１３の各複式排気弁５８ｂ及び第２の気筒列２０の
各気筒２１〜２３の各複式吸気弁５７ａが当接するカム
６６が設けられている。上記構成のエンジン１では、第
１の気筒列１０の各排気弁５８ｂ及び第２の気筒列２０
の吸気弁５７ａを駆動するカムシャフト６５をカムシャ
フト６１．６２の中間に備えたことによって、前述の形
式のエンジン１においてＤＯＨＣＯＨＣ型４パルブ採用
した場合にも、動弁機構のコンパクトさを確保できる。

また、第６Ｂ図に示す例では、エンジン１は、各バンク
２．３に４本のカムシャフト６１．６２．６５．６７を
夫々備え、各バンク２．３の端部に、カムプーリ６９を
夫々１つ有する。このカムプーリ６９は、これと同心状
に一体回転するギアを備えており（図示せず）、このギ
アに夫々噛み合うギア６５ａ、６７ａがカムシャフト６
５．６７に夫々取付けられている。これらギア６５ａ、
６７ａには更に、カムシャフト６２．６１に夫々取付ら
れたギア６２ａ、６１ａが噛み合っている。

この構成では、第１の気筒列１０の各複式吸気弁５７ｂ
及び第２の気筒列２０の各複式排気弁５８ａに夫々対応
するカムシャフト６１．６２と、第１の気筒列１０の各
複式排気弁５８ｂ及び第２の気筒列の各複式吸気弁５７
ａに夫々対応するカムシャフト６７．６５とからなる４
本のカムシャフトを備えた場合にも、エンジン１の動弁
機構をコンパクトな構成に保つことができる。

更には、このように３本又は４本のカムシャフトを各バ
ンク２．３に配置した場合に、カムプーリ又はギアの一
部をエンジン１の反対側の端部に配置しても良い。例え
ば、第６Ａ図に示す例において、カムシャフト６０．６
１を駆動するためのカムプーリをエンジン１の一方の側
の端面に配置しくこの結果、この側においては、第４図
に示すエンジンの動弁機構と同様な構成となる）、反対
側の端面において、例えば、カムシャフト６１にギアを
取付けるとともに、カムシャフト６５にこのギアと噛み
合うギアを取付ける。即ち、カムシャフト６５をカムシ
ャフト６１を介して駆動させる。このように、動弁機構
をエンジン１の両端面に分けて配置するごとにより、エ
ンジン１の一端面へのカムブーりの集中的な配置を回避
し、これによって動弁機構のコンパクトさを確保しても
良い。

以上、本発明の好ましい実施例を１２気筒Ｖ型エンジン
に関して説明したが、本発明が、他の気筒数を有するＶ
型エンジンに関しても同様に適用できることはいうまで
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるＶ型エンジンの構成を１２気筒
Ｖ型エンジンに適用した実施例を示すエンジンの縦断面
図である。 第２図は、第１図に示すエンジンの気筒配列を模式化し
て示す平面図であり、第３図は、第２図のＡ−Ａ線にお
ける縦断面図である。 第４図は、第１図に示すエンジンの動弁機構を示すエン
ジンの端面図である。 第５図は、第１図に示すエンジンの排気系を模式化して
概略的に示す部分平面図である。 第６Ａ図及び第６Ｂ図は、本発明によるＶ型エンジンの
構成をＤＯＨＣＯＨＣ型４パルブエンジンに適用した場
合の動弁機構の構成を説明するための説明図である。 １・・・・・・エンジン、 ２・・・・・・レフトバンク、 ３・・・・・・ライトパンク、 １０・・・・・・第１０気筒列、 ２０・・・・・・第２の気筒列、 ３０・・・・・・第３の気筒列、 ４０・・・・・・第４０気筒列、 １１〜１３．２１〜２３．３１〜３３．４１〜４３・・
・・・・第１〜第１２気筒、５１・・・・・・クランク
軸。 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　エンジンを構成する気筒が第１の気筒群及び第２の気
   筒群に分割されるとともに、各気筒群が夫々、クランク
   軸の軸線に沿って左右のバンクに配列された多気筒Ｖ型
   エンジンにおいて、 前記第１及び第２の気筒群の各々を、第１の気筒又は前
   記クランク軸の軸線方向に整列した第１の気筒列と、こ
   の第１の気筒又は気筒列に対し、各バンクの幅方向にオ
   フセットした第２の気筒又は該幅方向にオフセットした
   位置に前記軸線方向に整列した第２の気筒列とから構成
   し、 前記第２の気筒又は第２の気筒列に属する気筒と、これ
   に隣接する前記第１の気筒又は第１の気筒列に属する気
   筒との間隔を前記軸線方向に短縮した、ことを特徴とす
   るＶ型エンジン。