JPH0227144Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の技術分野〕 本考案は、新規な多気筒内燃機関に係り、特に
各シリンダ内に配設されるピストンとコンロツド
との連結部を、クランク軸の回転に伴なつて生じ
るピストン摺動面のスラスト荷重側にオフセツト
させた気筒系と、反スラスト側にオフセツトさせ
た気筒系との２系統の気筒系によつて構成したＶ
型多気筒内燃機関に関する。

〔考案の技術的背景と問題点〕

従来、内燃機関の機関振動及びその騒音を低減
させると共にシリンダ内壁面の波状摩耗等を防止
するための有効な手段としてピストンとコンロツ
ドとを連結するピストンピンの位置をオフセツト
（偏心）させて連結する方法が知られている。

一般に、上記ピストンピンのオフセツトεは、
第１図に示すごとく、ピストン１の軸心２からク
ランク軸３の回転方向（矢印）側に、即ちクラン
ク軸３の回転に伴つてピストン摺動面４に作用す
るスラスト荷重方向側５に設定した方が効果が大
きいとされ、ピストンピン６がオフセツトεされ
た内燃機関７のほとんどはスラスト荷重側５にオ
フセツトεされているものであつた。

このため、第２図に示すごとく、各シリンダ８
が所定の角度で開き出された左右のバンク９内に
形成されたＶ型内燃機関１０にあつてもピストン
ピン１１位置はスラスト荷重側１２にオフセツト
εさせるのが一般的であつた。

上記Ｖ型内燃機関１０はシリンダ８に付属して
吸排弁等の吸排気系（図示せず）やオイルジエツ
ト１３等の潤滑系及び噴射ノズル等の給油系（図
示せず）が配設されて左右のバンク９に互いに対
称な２つの気筒系１４，１５で構成されている。

しかしながらピストン摺動面１６に作用するス
ラスト荷重は左右対称とはならずスラスト荷重面
１２はそれぞれクランク軸１７の回転方向（矢
印）側（図示例では右側面）に形成される。よつ
て、右側のバンク９の気筒系１４に使用されるピ
ストン１８と左側のバンク９の気筒系１５に使用
されるピストン１９とは非対称な形状のものとな
り、これらは共通化できないものとされて２種類
の形状を用意していた。

また、内燃機関の組立てに際しては、通常、シ
リンダの加工精度に合わせて、これに適合するピ
ストンを組み込むため、寸法の若干相違するピス
トンが数種用意されている。

従つて、上述のごとく形状の異なるピストン１
８，１９を２種用意することは、ピストンの製造
乃至管理種類が更に２倍となり大変なものであつ
た。

本考案者は、コンロツドの基端部をクランク軸
にそれぞれ単一のクランクピンに同軸上に連結す
ると共に、右側のバンク９乃至左側のバンク９の
どちらか片側の気筒系１４又は１５を、反スラス
ト側にオフセツトさせたピストンを使用して構成
すると共に、このオフセツト量を等しくできれ
ば、左右の気筒系１４，１５に使用するピストン
に互換性を持たせられることに着目し、種々の実
験を行なつた結果、機関振動及び騒音等を低減さ
せるという初期の目的を十分達成したうえで左右
のピストンを共通化させることが可能なことを得
て、本考案を創案するに致つた。

尚、関連する技術として、「内燃機関のピスト
ン」（実開昭56−103645号公報）並びに「往復動
型内燃機関」（特開昭57−35121号公報）が提案さ
れている。

〔考案の目的〕

本考案は機関の振動等を低減すると共に左右の
ピストンを共通化させることのできるＶ型多気筒
内燃機関を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段と作用〕

本考案は互いに対称な気筒系を有するＶ型多気
筒内燃機関において、互いに対となるシリンダに
嵌装されるピストンに、クランク軸にそれぞれ単
一のクランクピンに同軸上に基端部が連結された
コンロツドの一方の他端部を上記ピストンの軸心
よりスラスト荷重側に他方の他端部を上記ピスト
ンの軸心より反スラスト荷重側に同量オフセツト
させて連結したものであり、左右の全工程ストロ
ークを共通にし、且つ、振動騒音等を低減しつつ
ピストンの共通化を達成するものである。

〔考案の実施例〕

以下に、本考案の好適一実施例を添付図面に従
い詳述する。

第３図及び第４図に示すごとく、シリンダブロ
ツク２１の上方には所定の角度で開き出されて略
Ｖ字形状に形成された左右２つのバンク２２，２
３が設けられる。それら各バンク２２，２３内に
は複数個のシリンダ２４室が形成される。

左右各シリンダ２４にはそれぞれピストン３
３，４０が嵌装される。これらのピストン３３，
４０にはコンロツド２７ａ，２７ｂが連結され
る。これらのコンロツド２７ａ，２７ｂはその基
端部がクランク軸２６にそれぞれ単一のクランク
ピン２６ａに同軸上に連結され、他端部が左右各
ピストン３３，４０に連結されている。したがつ
て、全工程ストロークは左右共通になる。

上記Ｖ型内燃機関２８には、図示されていない
が、各シリンダ２４毎に給排気弁等の吸排気系装
置や噴射ノズル等の給油装置及びオイルジエツト
２９等の潤滑系装置が配設されており、左右のバ
ンク２２，２３にはそれぞれ互いに対称な２つの
気筒３０，３１列が形成されている。

図示するごとく、右側のバンク２３に形成され
た第１の気筒系３２の各気筒３１が有するピスト
ン３３は、上記コンロツド２７との連結部３４が
ピストン３３の軸心３５からクランク軸２６の回
転方向側にオフセツトεされて構成され、ピスト
ンピン３６によつて連結されている。即ち、第１
の気筒系３２に使用されるピストン３３は、その
コンロツド２７との連結部３４がクランク軸２７
の回転に起因してピストン摺動面３７に作用する
スラスト荷重側３８にオフセツトされて設けられ
ている。

また、左側のバンク２２に構成される第２の気
筒系３９に使用されるピストン４０は、その連結
部４１がクランク軸２６の反回転方向側に、即
ち、反スラスト荷重側４２に上記第１の気筒系３
２に使用されるピストン３３の連結部３４のオフ
セツト量εと同量オフセツトされて設けられる。

つまり、第２の気筒系３９のピストン４０は第
１の気筒系３２のピストン３３を180゜回転させて
連結使用できるよう構成されている。

次に本実施例の作用について述べる。

第４図に示すごとく、本実施例のＶ型多気筒内
燃機関２８にあつては、右側バンク２３に形成さ
れる第１の気筒系３２側にコンロツド２７との連
結部３４がスラスト荷重側３８にオフセツトεさ
れたピストン３３が使用される。

そして、左側バンク２２に形成される第２の気
筒系３９には、コンロツド２７との連結部４１が
反スラスト側４２に同量オフセツトεされたピス
トン４０が使用される。このため、第１の気筒系
３２に用いられるピストン３３と第２の気筒系３
９に用いられるピストン４０とは、機関２８運転
時のスラスト荷重面３８，３８は互いに逆の面と
なるが形状的には全く同一なものとなる。

従つて、これらのピストン３３，４０は形状的
には互換性が生じ、共通部品として使用すること
が可能となる。

他方、内燃機関２８の機能面上から促えて、上
記ピストン３３，４０の共通化つまりオフセツト
ε量の同一化が可能であることを第５図を例示し
てこれを参考に説明する。

第５図に示すグラフにおいて縦軸は機関振動及
び騒音等の一因となるピストン摺動面のスラスト
荷重側に作用する最大圧力と最小圧力との圧力振
幅を示し、横軸はピストンとコンロツドとの連結
部のオフセツト量（mm）を示すものである。(十)側
はスラスト側へのオフセツトを示し、（−）側は
反スラスト側へのオフセツトを示している。

ボス119mm、ストローク135mm、ボア間隔146mm
の８気筒Ｖ型エンジンにおいて実線４３は機関回
転数1500rpm、破線４４は2000rpm一点鎖線４５
は2500rpm、二点鎖線４６は2700rpmをそれぞれ
示している。

(イ)は右バンク側の第１の気筒系を示し、(ロ)は左
バンク側の第２の気筒系を示す。

グラフ(イ)から明らかなごとく、右側バンクの第
１の気筒系に使用されるピストンは、機関回転数
の実用帯域1500〜2700rpmに亙つて、そのコンロ
ツドとの連結部をスラスト側に0.75mmオフセツト
させた場合４７が最良となつている。

そしてこのピストンを180゜回転させて左側バン
クの第２の気筒系に使用した場合、即ちグラフ(ロ)
においてオフセツト量を反スラスト側に0.75mmと
つた場合４８にも、グラフ(ロ)から明らかなごと
く、実用回転数帯域1500〜2700rpmで右側バンク
で使用した場合４７と同等の特性が得られてい
る。

つまりこのことは、第４図に示すように、内燃
機関２８の機能面上からも右バンク２３側の第１
の気筒系３２と左バンク２２側の第２の気筒系３
９とにピストン３３を共通化させて使用すること
が可能であることを意味している。

従つて、内燃機関２８は、機関振動及びその騒
音等を低減させるという初期の目的を十分に達成
されたうえで、第１の気筒系３２と第２の気筒系
３９とに使用されるピストンを共通化させられる
ことになり、製造及び管理部品の部品点数を削減
することができ、直接乃至間接的に内燃機関のコ
ストダウン化を促進させることができる。

なお本実施例にあつては右バンク側の気筒系を
スラスト側にオフセツトさせて設定しているが、
これに限ることはなく、左バンク側の気筒系をス
ラスト側に設定しても良いことは勿論であり、左
右各バンクに形成される気筒系のオフセツト方向
とその量は個々のエンジンの特性に合わせて最良
となるよう設定されるものである。

以上要するに本考案に依れば次のごとき優れた
効果を発揮する。

(1) Ｖ型エンジン等のような互いに対称な気筒系
を有する内燃機関において、一方の気筒系の各
シリンダ内に嵌装されるピストンとコンロツド
とをスラスト側にオフセツトさせ、他方の気筒
系の各シリンダ内に嵌装されるピストンとコン
ロツドとを反スラスト側に同量オフセツトさせ
ることにより、これら各気筒系に使用するピス
トンを共通化させることができる。

(2) 機関振動及びその騒音等を低減させるという
初期の目的を十分達成させたうえで上記ピスト
ンの共通化を計ることができる。

(3) ピストンが共通化できることにより、製造及
び管理部品の部品点数を削減でき直接乃至間接
的に大幅なコストダウンが可能となる。

(4) コンロツドの基端部をクランク軸にそれぞれ
クランクピンに同軸上に連結したので、ストロ
ーク量及び上死点のタイミングズレが小さい。

【図面の簡単な説明】

第１図はピストンとコンロツドとがオフセツト
されたエンジンを示す概略断面図、第２図はピス
トンとコンロツドとがオフセツトされた従来のＶ
型エンジンを示す概略断面図、第３図は本実施例
のＶ型エンジンを示す概略斜視図、第４図は本実
施例のＶ型エンジンを示す概略断面図、第５図
は、ピストンとコンロツドとの連結部のオフセツ
ト量と、ピストンスラスト荷重摺動面に作用する
圧力振幅との関係を示すグラフ図である。 図中、２４はシリンダ、２６はクランク軸、２
７はコンロツド、３２は第１の気筒系、３３，４
０はピストン、３７，４１はピストンとコンロツ
ドとの連結部、３９は第２の気筒系である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 互いに対称な気筒系を有するＶ型多気筒内燃機
   関において、互いに対となるシリンダに嵌装され
   るピストンに、クランク軸にそれぞれ単一のクラ
   ンクピンに同軸上に基端部が連結されたコンロツ
   ドの一方の他端部を上記ピストンの軸心よりスラ
   スト荷重側に他方の他端部を上記ピストンの軸心
   より反スラスト荷重側に同量オフセツトさせて連
   結したことを特徴とするＶ型多気筒内燃機関。