JPH04325720A - エンジン構造 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気筒間から、クランク
シャフトの延出方向と略直交する方向に動力をとり出す
形式のエンジン構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジン及び変速機を車両に搭載する場
合の配置及び、エンジンと変速機の接続方向には、種々
のものが考えられる。これらのうち、従来から一般的に
採用されているものは、車体に対してエンジンを縦置き
、あるいは横置きに搭載し、エンジンのクランクシャフ
トの一端部にフライホイール及び出力歯車を設け、この
出力歯車から、クランクシャフトに平行に配置された変
速機に出力を取り出すものである。しかし、このように
、クランクシャフトの一端部にフライホイール及び出力
歯車を設けることは、重量物がエンジンの片側に取りつ
けられることになるので、エンジン全体のバランス上あ
まり好ましいものではない。これを解決する一つの手段
としては、エンジンの気筒間から出力を取り出す方法が
ある。

【０００３】この、エンジンの気筒間から出力を取り出
す構造の一例としては、例えば、特公昭５５−１５６２
２に開示されているものがある。この構造においては、
エンジンの動力をエンジンの中央部から取り出す様にさ
れているので、エンジンのクランクシャフト方向のバラ
ンスの向上が実現されているが、一方では、クランクシ
ャフトが中央部で分割されているために、エンジンの振
動が大きくなるという問題がある。この対策として、ク
ランクシャフトの中間部に傘歯車を設け、この傘歯車と
、これに歯合するもう一つの傘歯車により、エンジンの
気筒間から動力を取り出す様にして、クランクシャフト
を分割しない様にする構造が考えられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構造においては、クランクシャフト上に設けられた傘歯
車に対して、クランクシャフトに直交する方向に回転軸
を有する変速機側の傘歯車が歯合することになるため、
この傘歯車を収容するための気筒間の空間部の幅を、こ
の変速機側の傘歯車の直径よりも大きくする必要があり
、エンジンがクランクシャフト方向に長くなり、大型化
するという問題点がある。

【０００５】従って、本発明は、上述の課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、気筒間か
ら動力を取り出す構造を取りながら、エンジンの大型化
を招くことのないエンジン構造を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明のエンジン構造は、複数の
気筒を有し、これらの内の所定の２つの気筒の間からク
ランクシャフトの延出方向と略直交する方向に動力を取
り出す形式のエンジン構造において、前記２つの気筒の
間には、空間部が形成され、前記クランクシャフトの前
記空間部に対応する部位に設けられた、第１の歯車と、
該第１の歯車より小径で、該第１の歯車と歯合する第２
の歯車とにより、前記クランクシャフトの回転力が外部
に取り出されることを特徴としている。

【０００７】また、この発明に係わるエンジン構造にお
いて、前記第１の歯車は、前記クランクシャフトの回転
トルク変動を減衰させるフライホイールを兼ねることを
特徴としている。また、この発明に係わるエンジン構造
において、前記空間部には、前記クランクシャフトによ
り駆動されるバランスシャフトが更に設けられているこ
とを特徴としている。

【０００８】また、この発明に係わるエンジン構造にお
いて、前記クランクシャフトのカウンタウエイト部に、
前記第１の歯車を形成したことを特徴としている。

【０００９】

【作用】以上の様に、この発明に係わるエンジン構造は
構成されているので、第２の歯車の小径化により、第２
の歯車を収納するエンジンの気筒間の空間部を小さくす
ることができるので、エンジン自体の小型化を図ること
ができる。また、第１の歯車の径よりも、変速機側に接
続される第２の歯車の径を小さくすることにより、変速
機側に伝達されるトルクを小さくして、変速機を構成す
る歯車や回転軸の径を小さくすることができるので、変
速機の小型化が可能となり、エンジンと変速機を連結し
たパワープラント全体を小型化することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１
の実施例のエンジン構造を適用したパワープラントを、
側方から見た断面図である。エンジン１２は、車体１０
の前部に設けられたエンジンルーム１４内に配置されて
おり、エンジンルーム１４と車室１６とは、ダッシュパ
ネル１８により仕切られている。エンジンルーム１４内
の前部位置には、ラジエータ２０が配設されており、エ
ンジン１２および変速機２２は、このラジエータ２０と
ダッシュパネル１８により挟まれた空間に配置されてい
る。そして、詳細は後述するが、エンジン１２と、これ
の前側に位置する変速機２２とを連結して成るパワープ
ラント２３は、その前部を変速機２２の前側下部におい
て、車体１０の車幅方向の略中央部に配設されたエンジ
ンマウント１３により支持されており、その後部をエン
ジン１２の後側端部において、車幅方向の略両端部の２
か所に配設されたエンジンマウント１５Ａ，１５Ｂによ
り支持されている。従って、このパワープラント２３は
、車体１０に対して、前側１か所、後側２か所の、合計
３か所に設けられたエンジンマウント１３，１５Ａ，１
５Ｂにより支持されている（図５参照）。

【００１１】ここで、エンジン１２は、４気筒のレシプ
ロエンジンであり、車体１０に対しては、クランクシャ
フト２４が車軸と平行となる様に（横置き）配置されて
おり、また、変速機２２は、エンジン１２の前方で、そ
の回転軸をクランクシャフト２４と略直行する方向に沿
う様に（縦置き）エンジン１２に結合されている。また
、エンジン１２は、車体１０の水平軸に対して、各気筒
の軸線が、４５度前方に傾いた状態でマウントされてお
り、これにより、エンジン１２の全高を低くして、パワ
ープラント２３全体の重心を低くするようにされている
。

【００１２】また、エンジン１２のクランクシャフト２
４には、その回転力をクランクシャフト２４と略直行す
る方向に伝達するための、傘歯車２６が同軸に取りつけ
られている。この傘歯車２６は、クランクシャフト２４
の軸方向略中央部、すなわち第２気筒と第３気筒の間に
形成される空間部６０に対応する位置に、取りつけられ
ており、クランクシャフト２４は、傘歯車２６が取りつ
けられた両脇のジャーナル部分２４ｃ，２４ｄを、第２
気筒の隔壁２７ｃと第３気筒の隔壁２７ｄにそれぞれ取
りつけられた軸受け６４ｃ，６４ｄにより支持されてい
る（図２参照）。

【００１３】一方、傘歯車２６には、これと直交すると
ともに、車体１０の水平軸に沿う回転軸線を有する傘歯
車２８が歯合しており、この傘歯車２８に同軸に取りつ
けられている出力軸３０は、クラッチ３２を構成するサ
ポートディスク３４に接続されている。クラッチ３２は
、このサポートディスク３４と、これに対向して設けら
れたクラッチディスク３６と、このクラッチディスク３
６をサポートディスク３４に押圧するためのプレッシャ
ープレート３８とから周知のように成っている。そして
、クラッチディスク３６には、変速機２２の入力軸４０
が接続されており、従って、クラッチディスク３６が、
プレッシャープレート３８によりサポートディスク３４
に押圧されると、クランクシャフト２４の回転力、すな
わちエンジン１０の動力が、傘歯車２６，２８，出力軸
３０，クラッチ３２，および入力軸４０を順次介して変
速機２２に伝達される。

【００１４】変速機２２は、互いに平行で車体１０の水
平軸に平行に伸びる入力軸４０および、出力軸４２を有
しており、この入力軸４０，出力軸４２の間には、変速
用歯車列４４が配設されている。そして、変速器２２の
内部で、変速用歯車列４４のいずれか一組の歯車が歯合
するように選択されると、入力軸４０から入力されたエ
ンジン１０の動力は、その一組の歯車を介して出力軸４
２に伝達される。

【００１５】変速機２２の出力軸４２の一端には歯車４
６が同軸に設けられており、この歯車４６から出力され
る動力は、遊星歯車式のセンターディファレンシャル４
８により前輪用と後輪用とに分割される。そのうち前輪
用の動力は、一対の傘歯車５０，５２の歯合と車軸５３
とを順次介して傘歯車式のフロントディファレンシャル
（不図示）に伝達され、さらに、このフロントディファ
レンシャルで、左右のフロントドライブシャフトに分割
されて、左右の前輪に伝達される。また、後輪用の動力
は、一対の平歯車５４，５６の歯合およびプロペラシャ
フト５８を順次介して車体後部のリヤディファレンシャ
ル（不図示）に伝達される。なお、第１の実施例におい
ては、車軸５３の回転方向と、左右の前輪に夫々直結さ
れる左右のフロントドライブシャフトの回転方向は、同
方向であるものとする。

【００１６】次に、図２はエンジン１２を車体後方から
見たＡ−Ａ断面図である。まず、各気筒は、シリンダブ
ロック２７内で、図中左側から第１気筒６２ａ，第２気
筒６２ｂ，第３気筒６２ｃ，第４気筒６２ｄの順番で並
んでいる。前述したように、クランクシャフト２４は、
車体１０に対して横向きに配置されており、各ジャーナ
ル部２４ａ〜２４ｆを、シリンダブロック２７の各気筒
間の隔壁２７ａ〜２７ｆに設けられたジャーナル軸受け
６４ａ〜６４ｆに、夫々支持されている。シリンダブロ
ック２７の、クランクシャフト２４の軸方向略中央部、
すなわち、第２気筒の隔壁２７ｃと第３気筒の隔壁２７
ｄの間には、エンジン１２の動力を取り出すための歯車
を納める空間部６０が形成されている。そして、前述し
たように、クランクシャフト２４の、空間部６０内に位
置する部分には、傘歯車２６が同軸に設けられている。 この傘歯車２６には、空間部６０の前方からシリンダブ
ロック内に進入する傘歯車２８が直交した状態で歯合し
ており、前述したような経路に従って、変速機２２にエ
ンジン１２の動力が取り出される。

【００１７】一方、クランクシャフト２４の両端部は、
シリンダブロック２７の両側に突出しており、その夫々
の先端部には、重量及び慣性モーメントが略等しい、フ
ライホイールを兼ねたプーリ６６ａ，６６ｂが、一つず
つ取りつけられている。また、シリンダブロック２７の
後方上部、すなわち各気筒を挟んで変速機と反対側には
、補機６８ａ，６８ｂが配置されており（図３参照）、
上記の夫々のプーリ６６ａ，６６ｂと、これらの補機６
８ａ，６８ｂにそれぞれ設けられたプーリ７０ａ，７０
ｂの間には、ベルト７２ａ，７２ｂが巻き渡されている
。従って、エンジン１２が始動されて、クランクシャフ
ト２４が回転すると、それに伴って補機６８ａ，６８ｂ
が駆動されるようにされている。

【００１８】ここで、例えば、エンジンを縦置きにして
、クランクシャフトの一端から変速機側に動力をとり出
すような、従来の形式のエンジンにおいては、クランク
シャフトの動力を取り出す側のみにフライホイールが設
けられている。そのため、クランクシャフトのフライホ
イールが設けられている側の端部が、そのフライホイー
ルの重量により、反対側の端部に対して、ふれ回りを起
こし、クランクシャフトおよび、エンジン全体が、好ま
しくない振動を起こすという問題がある。しかしながら
、この第１の実施例においては、上述したように、クラ
ンクシャフト２４の両側に重量が略等しく、且つ慣性モ
ーメントも略等しいフライホイールを兼ねたプーリ６６
ａ，６６ｂがそれぞれ取りつけれているので、クランク
シャフト２４の両側のバランスがとれ、ふれ回りが生じ
たとしても、２つのプーリ６６ａ，６６ｂの間の中央部
、すなわちクランクシャフト２４の軸方向の中央部を中
心にふれ回ることになる。従って、ふれ回りの振幅は、
クランクシャフト２４の両端部で略等しくなり、平均化
されるため、結果として、上記の従来の形式のエンジン
に比較して、ふれ回りの振幅が小さく抑えられるので、
クランクシャフト２４および、エンジン１２全体の振動
を抑制することができる。

【００１９】次に、エンジン１２から動力を取り出すた
めの、一対の傘歯車２６と２８の関係について述べると
、クランクシャフト２４に設けられている傘歯車２６の
歯数及びその外径は、クラッチ３２及び変速機２２側へ
動力を伝達する傘歯車２８の外径よりも大きく設定され
ている。これには、以下のような３つの理由がある。 （１）周知のように、馬力と伝達トルクと回転数の間に
は、馬力∝トルク×回転数、という関係がある。そのた
め、同じ馬力を伝達しようとした場合、変速機２２に動
力を伝達する側の傘歯車２８の歯数を、クランクシャフ
ト２４側の傘歯車２６の歯数よりも小さくして、クラン
クシャフト２４の回転数よりも、変速機２２側の回転軸
である出力軸３０の回転数を高くすることにより、エン
ジン１２から変速機２２側へ伝達されるトルクを小さく
することができる。このように伝達されるトルクが小さ
くなることにより、同じ馬力を伝達するにしても、変速
機２２の各部を構成する歯車や、回転軸径を小さくする
ことができ、変速機２２の小型化が可能になる。 （２）クランクシャフト２４側の傘歯車２６の外径を大
きくすることにより、この傘歯車２６がフライホイール
の役目を果たし、シリンダーブロック２７外部に設けら
れたプーリ６６ａ，６６ｂのフライホイール効果の不足
分を補うことができる。また、同じフライホイール効果
を得るにも、外部のプーリ６６ａ，６６ｂのみをフライ
ホイールとして用いる場合に比較して、この外部のプー
リ６６ａ，６６ｂの外径を小さくでき、エンジン１２の
周囲の空間を節約することができる。 （３）傘歯車２８の外径を小さくすることにより、第２
気筒の隔壁２７ｃと、第３気筒の隔壁２７ｄの間の空間
部６０の幅を狭くすることができるので、エンジン１２
のクランクシャフト２４の軸方向の長さを小さくできる
。

【００２０】このように、傘歯車２６の歯数及び外径を
、傘歯車２８よりも大きくすることにより、多くの点で
、エンジン１２および、変速機２２を小型化できるとい
う効果がある。次に、図３は、エンジン１２への補機類
の配置状態を示した図である。前述したように、補機６
８ａが、エンジン１２の各気筒６２ａ〜６２ｄを挟んで
、変速機２２の反対側に設けられている。そして、クラ
ンクシャフト２４の一端に設けられたフライホイールを
兼ねるプーリ６６ａと、補機６８ａに設けられたプーリ
７０ａの間には、ベルト７２ａが掛け渡されており、補
機６８ａは、クランクシャフト２４の回転に伴って、駆
動される。なお、図示されてはいないが、エンジン１２
の反対側にも、エンジン１２の左右方向の中心線に対し
て略対称位置に補機６８ｂが配置されており、この補機
６８ｂに設けられたプーリ７０ｂとクランクシャフト２
４に設けられたプーリ６６ｂの間にも同様にベルト７２
ｂが掛け渡されている。

【００２１】ここで、クランクシャフト２４は、図中時
計回転方向に回転するものとする。このとき、第１気筒
６２ａのピストン６１ａが、圧縮行程から、爆発行程に
入り、クランクシャフト２４を図４に示したように時計
回転方向に回転させようとすると、クランクピン６５ａ
には、コンロッド６３ａからコンロッド６３ａの軸線方
向に沿って図示したような力Ｐが加えられる。そのため
、クランクシャフト２４には、このクランクシャフト２
４を回転させようとする分力Ｐθと、図中下方に押し下
げようとする分力Ｐｒとが衝撃的に加わり、この分力Ｐ
ｒにより、クランクシャフト２４のジャーナル部２４ａ
〜２４ｆが、ジャーナル軸受け６４ａ〜６４ｆの内面に
押圧される。これにより、ジャーナル軸受け６４ａ〜６
４ｆ内周下面は、クランクシャフト２４からの打撃力を
受け、クランクシャフト２４とジャーナル軸受け６４ａ
〜６４ｆとのメタル打音が発生すると共に、クランクシ
ャフト２４自身の振動を引き起こすことになる。

【００２２】そのため、第１の実施例においては、上述
したように、補機６８ａ、６８ｂを夫々駆動するための
ベルト７２ａ、７２ｂを、各気筒６２ａ〜６２ｄに対し
て図示した様に所定角度傾けて上方に張り、このベルト
の張力により、分力Ｐｒを打ち消す方向（クランクシャ
フト２４を引き上げる方向）に、クランクシャフト２４
を付勢する様にしている。このようにすれば、上記のメ
タル打音の発生や、クランクシャフト２４自身の振動を
緩和することができる。

【００２３】また、第１の実施例においては、エンジン
１２の前方に変速機２２を配置しているので、補機類を
取りつけない状態では、エンジン１２と変速機２２とを
連結したパワープラント２３の重心Ｇの位置は、車体前
後方向に関しては、変速機２２側（前側）にかなり寄っ
た位置にある。これに対して、補機類を各気筒６２ａ〜
６２ｄを挟んで、変速機２２と反対側に配置することに
より、パワープラント２３の重心Ｇの位置を、後ろ側に
移動させて、パワープラント２３の剛体振動を励起する
各気筒６２ａ〜６２ｄでの爆発の反力の作用点に近づけ
ることができ、これにより、パワープラント２３の斜め
方向の剛体振動を抑制することができる。このパワープ
ラント２３の斜め方向の剛体振動を抑制する作用につい
ては後述する。

【００２４】なお、前述した様に、クランクシャフト２
４は、図３において時計回転方向に回転し、車軸５３及
び、左右の前輪に夫々直結される左右のフロントドライ
ブシャフトは、前進走行モードにおいては反時計回転方
向に回転する。すなわち、クランクシャフト２４と左右
のドライブシャフトは、夫々逆方向に回転する。ここで
、クランクシャフト２４が回転すると、その反力により
、パワープラント２３は、クランクシャフト２４の回り
に、クランクシャフト２４の回転方向と逆方向の回転モ
ーメントを受ける。また、パワープラント２３は、車軸
５３を回転させるトルクの反力により、車軸５３の回り
に、車軸５３の回転方向と逆方向の回転モーメントを受
ける。従って、クランクシャフト２４の回転方向と、車
軸５３の回転方向とを同方向とした場合には、パワープ
ラント２３は、夫々の軸回りの反力により、同じ方向に
回転させようとするモーメントを受けることになる。 これに対し、第１の実施例の様に、クランクシャフト２
４の回転方向と、車軸５３の回転方向を逆にすれば、夫
々の軸回りの反力による回転モーメントが逆方向となる
ため、それぞれの回転モーメント同士が打ち消しあうよ
うになる。そのため、結果として、パワープラント２３
にかかる加振力が弱められることになり、パワープラン
ト２３の振動を抑制することができる。

【００２５】次に、図５は、パワープラント２３を上方
から見た平面図である。パワープラント２３は前述した
ように、変速機２２の下方の車幅方向略中央部の１か所
および、エンジン１２の後端部の車幅方向両端部の２か
所において、車体１０に取りつけられたエンジンマウン
ト１３，１５Ａ，１５Ｂにより支持されている（３点支
持）。また、パワープラント２３の重心Ｇの位置は、車
幅方向については、第１気筒と第４気筒の略中央部に設
定され、また、車体前後方向については、第１気筒から
第４気筒の夫々の爆発による反力の作用点を結んだ直線
上（シリンダが鉛直上向きに配置されている場合には、
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を結んだ直線ｉ上、ただし第１
の実施例においては、シリンダを前方に傾けているので
、Ｓ１′，Ｓ２′，Ｓ３′，Ｓ４′を結んだ直線ｊ上）
に、なるべく近くなるように設定されている。

【００２６】ここで、上記の重心Ｇの位置とパワープラ
ント２３の剛体振動との関係を明らかにするために、パ
ワープラント２３に作用する加振力について説明する。 まず、エンジン１２の低回転域においては、パワープラ
ント２３に働く加振力は、主にトルク変動成分であり、
次の２つのものに大きく分けられる。１つは、クランク
シャフト２４に設けられたフライホイールを兼ねたプー
リ６６ａ，６６ｂを回転させることにより生ずる反力か
ら来るものであり、前述した様にパワープラント２３は
、エンジン１２のクランクシャフト２４回りの回転モー
メントとしての加振力を受ける。また、もう１つは、車
軸５３の回転トルク変動の反力から来るものであり、パ
ワープラント２３は、車軸５３回りの回転モーメントと
しての加振力を受ける。そして、上記のクランクシャフ
ト２４回りの加振力、及び車軸５３回りの加振力は、エ
ンジン１２が横置きであるので、共に、パワープラント
２３を前後方向に回転振動（いわゆるピッチング振動）
させるような加振力である。従って、低回転域において
は、パワープラント２３は、上記の２種類の前後方向の
加振力を受けてピッチング振動しようとする。このピッ
チング振動を、パワープラント２３前後方向に設けられ
たエンジンマウント１３，１５Ａ，１５Ｂにより吸収す
る。また、このときのパワープラント２３の重心Ｇの前
後方向の位置は、前後のエンジンマウント１３，１５Ａ
，１５Ｂへの重量配分及び、パワープラント２３の前端
部、及び後端部の振動振幅のバランスを考慮すると、前
側のエンジンマウント１３と後側のエンジンマウント１
５Ａ，１５Ｂとの中央付近か、或は、それよりやや後方
に寄った位置が望ましいと考えられる。また、車幅方向
の重心Ｇの位置は、上記の加振力のみに関して言えば、
どこであってもそれほどの影響はないと考えられる。

【００２７】次に、高速回転時においては、ピストン６
１ａ〜６１ｄおよびコンロッド６３ａ〜６３ｄが高加速
度で上下運動を行い、また、クランクシャフト２４及び
それに付随するプーリ６６ａ，６６ｂも、高角加速度で
回転運動を行うことになる。一方、爆発行程において、
ピストン６１ａ〜６１ｄ及びコンロッド６３ａ〜６３ｄ
の持つ質量に下向きの加速度を生じさせることによる反
力及び、クランクシャフト２４とそれに付随するプーリ
６６ａ，６６ｂ等の持つ慣性モーメントに角加速度を生
じさせる反力が加えあわされた反力Ｆ１〜Ｆ４は、シリ
ンダヘッドの燃焼室の天井面に、各気筒６２ａ〜６２ｄ
の中心軸に沿って上向きに作用すると考えられる。すな
わち、図４に示した様に点Ｓ１′〜Ｓ４′に、斜め方向
に反力Ｆ１〜Ｆ４が作用する。そして、これらの反力Ｆ
１〜Ｆ４は、加速度、及び、角加速度に比例して大きく
なり、エンジン１２の回転数が高くなると、上記の様に
、ピストン６１ａ〜６１ｄの加速度、及び、クランクシ
ャフト２４の角加速度が大きくなるので、前述のトルク
変動成分に加えて、これらの反力による加振力も無視で
きないものとなる。ただし、クランクシャフト２４及び
プーリ６６ａ，６６ｂに角加速度を生じさせる反力は、
加速時あるいは、減速時に、角速度を変化させる時に生
ずるものであるため、高回転の定速走行時には、この反
力よりも、ピストン６１ａ〜６１ｄ及びコンロツド６３
ａ〜６３ｄに加速度を生じさせる反力が支配的であると
考えられる。

【００２８】上記のような加振力が作用したときの、重
心Ｇと加振力の作用点の位置関係によるパワープラント
２３の剛体振動について説明する。まず、説明を簡単に
するために、各気筒６２ａ〜６２ｄが第１の実施例のよ
うに傾いている状態ではなく、鉛直上方を向いている場
合について説明する。この場合には、各気筒６２ａ〜６
２ｄの反力の作用点は、クランクシャフト２４の真上に
あり、図中Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４で示した位置となる
。また、エンジン１２には、図中下側から、第１気筒６
２ａ，第２気筒６２ｂ，第３気筒６２ｃ，第４気筒６２
ｄの順で各気筒が並んでおり、その点火順序は、１−３
−４−２であるものとする。

【００２９】まず、第１気筒６２ａが爆発行程に入ると
、点Ｓ１で示した位置に鉛直上向き（紙面に対して垂直
手前方向）に反力Ｆ１が作用し、パワープラント２３は
、加振力の作用点Ｓ１と重心Ｇを結ぶ直線ｅ上に生ずる
瞬間中心Ｑ１の回りに、回転するように運動する。次に
、第３気筒６２ｃが爆発行程に入ると、点Ｓ３で示した
位置に鉛直上向きに反力Ｆ３が作用し、パワープラント
２３は、加振力の作用点Ｓ３と重心Ｇを結ぶ直線ｇ上に
生ずる瞬間中心Ｑ３の回りに、回転するように運動する
。以下同様に、第４気筒６２ｄの爆発時には、点Ｓ４に
反力Ｆ４が作用して、点Ｓ４と重心Ｇを結ぶ直線ｈ上に
瞬間中心Ｑ４が生じ、第２気筒６２ｂの爆発時には、点
Ｓ２に反力Ｆ２が作用して、点Ｓ２と重心Ｇを結ぶ直線
ｆ上に瞬間中心Ｑ２が生ずる。従って、パワープラント
２３は、各気筒６２ａ〜６２ｄの爆発に従って、それぞ
れ直線ｅ、ｆ、ｇ、ｈが、各直線上の瞬間中心Ｑ１〜Ｑ
４の回りに、上下方向（紙面に垂直方向）に回転する様
に振動する。すなわち、パワープラント２３は、斜め方
向に傾くように振動することになる。

【００３０】しかしながら、パワープラント２３を図示
したような３点で支持する場合には、上記のような斜め
方向の振動を、積極的に励起するような加振力が作用す
ることは好ましくない。これを解決する一つの手段とし
ては、反力Ｆ１〜Ｆ４の作用点Ｓ１〜Ｓ４を結ぶ直線ｉ
上になるべく近い位置に重心Ｇを配置し、反力の作用点
Ｓ１〜Ｓ４の夫々と重心Ｇとを結ぶ直線ｅ〜ｈが、直線
ｉに対して傾かないようにする方法が考えられる。また
、このように反力の作用点Ｓ１〜Ｓ４を結ぶ直線上に、
重心Ｇの位置を近づければ、反力の作用点Ｓ１〜Ｓ４と
重心Ｇとの距離が近くなるため、反力により生ずる重心
Ｇ回りの回転モーメントも同時に小さくすることができ
、二重の振動抑制効果を生ずる。

【００３１】しかし、エンジン１２に対して変速機２２
を前方に取りつけた場合には、重心Ｇの位置をクランク
シャフト２４の真上に持ってくることは、かなり困難で
ある。そのため、第１の実施例においては各気筒６２ａ
〜６２ｄを前方に傾けて、反力の作用点を、図４に示す
様に、パワープラント２３の前方向に移動させ、重心Ｇ
の位置を、この反力の作用点Ｓ１′〜Ｓ４′を結ぶ直線
ｊに近い位置に設定している。すなわち、第１の実施例
においては、シリンダを前方に傾けることにより、パワ
ープラント２３のコンパクト化及び低重心化と、加振力
の作用点Ｓ１′〜Ｓ４′を結ぶ直線ｊ上に重心Ｇの位置
を近づけることを同時に実現している。

【００３２】次に、もう一度、シリンダが鉛直上方を向
いている場合に戻って、重心Ｇの車幅方向の位置につい
て説明する。各気筒６２ａ〜６２ｄの爆発により、上述
したような反力が、それぞれ、Ｓ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ２
に順番に作用すると、重心Ｇが例えば、直線ｉ上にあっ
た場合でも、パワープラント２３には、必ず、車体１０
に対して左右方向に振動させる（ピッチング振動）モー
メントが加わる。このモーメントは、重心Ｇと反力の作
用点Ｓ１〜Ｓ４の夫々との距離と反力の大きさの積によ
り決まる。そして、点Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に作用す
る各気筒６２ａ〜６２ｄの爆発による反力は、それぞれ
略等しいと考えられる。従って、パワープラント２３を
左右方向に振動させるモーメントは、反力の作用点と重
心Ｇとの間の距離のみにより決まることになる。そのた
め、パワープラント２３の、左右方向の両端部の振動振
幅のバランスを取るためには、重心Ｇの位置を、点Ｓ１
と点Ｓ４との中央（同時に点Ｓ２と点Ｓ３との中央でも
ある）に設定することが望ましい。従って、第１の実施
例においては、パワープラント２３の重心Ｇの左右方向
の位置を、第１気筒６２ａと第４気筒６２ｄの間の略中
央（点Ｓ１′と点Ｓ４′の中央）に設定している。

【００３３】このように、重心Ｇの位置を、車体１０の
前後方向については、反力の作用点を結ぶ直線ｊの近傍
に設定し、車幅方向については、第１気筒６２ａと第４
気筒６２ｄの間の中央に設定することにより、各気筒６
２ａ〜６２ｄにおける爆発の反力により、エンジン１２
に対して上下方向の加振力が発生した場合でも、パワー
プラント２３の左右の振動振幅を略同一にして動きのバ
ランスをとることができると共に、パワープラント２３
を斜めに傾ける振動の加振力を低減することができるの
で、結果として、パワープラント２３の支持を、図示し
たような３点支持とすることができる。

【００３４】次に、図６は、第２の実施例のエンジン構
造を適用したパワープラントを車体側方から見た断面図
であり、図７は、この第２の実施例の動力取り出し部の
部分断面図である。図６と図７に基づいて第２の実施例
の構成について説明する。第２の実施例においては、図
６、図７に示した如く、第１の実施例で、クランクシャ
フト２４の傘歯車２６が取りつけられている部位に、平
歯車９０が取りつけられている。詳しくは、クランクシ
ャフト２４の第２気筒の側壁２７ｃと、第３気筒の側壁
２７ｄの間に挟まれた部位には、平歯車９０が同軸に取
りつけられており、この平歯車９０には、中間歯車９２
が歯合している。中間歯車９２は、その中心軸９４をシ
リンダブロック２７に固定された軸受け９６により回転
可能に軸支されており、中心軸９４の一方の端部には、
傘歯車９８が同軸に取りつけられている。この傘歯車９
８には、クラッチ３２のサポートディスク３４に連結さ
れた傘歯車１００が歯合しており、従って、クランクシ
ャフト２４の回転力は、平歯車９０と中間歯車９２とに
より、中心軸９４に伝達され、この回転が更に一対の傘
歯車９８，１００の歯合により、クラッチ３２のサポー
トディスク３４に伝達される。そして、クラッチが繋が
っているときには、クランクシャフト２４の回転力が変
速機２２に伝達される。その他の構成、動作は、第１の
実施例とまったく同様である。

【００３５】なお、この第２の実施例においても、第１
の実施例の場合と同様に、平歯車９０の外形を中間歯車
９２の外形よりも大きくすることにより、平歯車９０が
、クランクシャフト２４のフライホイールの役目をする
。また同時に、変速機２２に伝達される回転トルクを軽
減させることができるので、変速機２２の各部の歯車や
、回転軸の径を小さくすることができ、パワープラント
２３全体の小型化を実現することができる。また、第１
の実施例では、第２気筒の隔壁２７ｃと第３気筒の隔壁
２７ｄの間の間隔は、これらの隔壁の間の空間部６０に
傘歯車２８が進入してくるので、傘歯車２８の直径より
も大きくとる必要がある。これに対し、第２の実施例に
おいては、図７に示した如く、隔壁２７ｃ，２７ｄの間
隔は、最低、平歯車９０の厚みに加えて、多少の余裕分
の距離があればよい。従って、第２気筒と第３気筒の間
の空間部６０の間隔をせばめることができるので、エン
ジン１２のクランクシャフト２４方向の小型化を実現す
ることができる。

【００３６】次に、図８、図９は、第３の実施例を示し
た断面図である。この第３の実施例では、傘歯車が進入
する第２気筒と第３気筒の間の空間部６０を利用して、
この空間部６０に、クランクシャフト２４と平行に、２
本のバランスシャフト１０２，１０３を配置している。 詳しくは、第２気筒の隔壁２７ｃと第３気筒の隔壁２７
ｄには、軸受け１０４，１０６がそれぞれ２個ずつ配設
されており、２対の軸受け１０４，１０６の間には、バ
ランスシャフト１０２，１０３が、それぞれクランクシ
ャフト２４と平行にされた状態で、回転可能に支持され
ている。このバランスシャフト１０２，１０３には、そ
れぞれ歯車１０２ａ，１０３ａが一体に形成されており
、このうち歯車１０２ａは、中間歯車１０８，１１０の
歯合を介して、クランクシャフト２４に固定された歯車
１１２により回転駆動される。また、歯車１０３ａは、
中間歯車１１０を介して歯車１１２により回転駆動され
る。そして、歯車１１２の歯数と中間歯車１０８，１１
０の歯数は、同一であり、また、中間歯車１０８，１１
０の歯数は、歯車１０２ａ，１０３ａの歯数の２倍であ
るので、クランクシャフト２４が回転すると、バランス
シャフト１０２は、クランクシャフト２４の２倍の速度
でクランクシャフト２４と同方向に回転し、バランスシ
ャフト１０３は、クランクシャフト２４の２倍の速度で
、逆方向に回転する。バランスシャフト１０２，１０３
は、クランクシャフト２４の回転軸回りの不釣り合い量
に対応した不釣り合い量を有しているので、すでに公知
の作用により、クランクシャフト２４の２次振動を減少
させることができる。

【００３７】次に、図１０は、第４の実施例を示した断
面図であり、図１１は、図１０のＢ−Ｂ断面図である。 第４の実施例においては、クランクシャフト２４の、第
２気筒６２ｂに対応する、カウンターウエイト部６７ｂ
の外周部に傘歯車１２０を形成し、第２気筒の隔壁部２
７ｃに穴１２２をあけて、この傘歯車１２０に歯合する
傘歯車２８を進入させるようにしている。こうすること
により、第２気筒の隔壁２７ｃと第３気筒の隔壁２７ｄ
の間の間隔を狭めることができるので、エンジン１２の
クランクシャフト２４の軸方向の小型化を図ることがで
きる。

【００３８】また、第１の実施例においては、傘歯車２
６をそのままフライホイールとしているが、傘歯車２６
の歯が形成されている部分のさらに外周部にフライホイ
ールを付加してもよい。このように構成することにより
、一対の傘歯車２６，２８の歯数比に左右されることな
く、フライホイールの外径を自由に決めることができる
ので、第１の実施例よりも、フライホイール効果を大き
く取ることができると共に、フライホイール効果の大き
さを決める自由度も向上する。

【００３９】また、上記の実施例においては、第２気筒
の隔壁２７ｃと第３気筒の隔壁２７ｄの間に、必ず空間
部６０ができることになるが、この空間部６０に、吸気
系のサージタンクを配設するようにしてもよい。このよ
うにすれば、従来、エンジンのブロックの外部に配設さ
れていたサージタンクを、シリンダブロック２７の内部
に収納することができる。そのため、第２気筒と第３気
筒の間にできる空間部６０により、エンジン２４がクラ
ンクシャフト２４方向にやや長くなっても、エンジン１
２の外部のサージタンクのための空間を逆に減らせるこ
とになるので、トータルとして、エンジン１２のスペー
スが大きくなることを防止できる。

【００４０】また、上記と同じ理由により、空間部６０
に、オイルポンプを配置するようにしてもよい。また吸
気管には、通常吸気管内での空気の共鳴による音を減衰
させるために、レゾネータが設けられているが、このレ
ゾネータを変速機２２と気筒の間の空間を利用して配置
するようにしてもよい。

【００４１】また、上記の実施例では、補機駆動のため
に、クランクシャフト２４に固定された２つのプーリ６
６ａ、６６ｂと、補機６８ａ、６８ｂに設けられたプー
リ７２ａ、７２ｂとをベルトで連結するようにしたが、
クランクシャフト２４に、プーリ７２ａ、７２ｂの代わ
りに歯車を設けるとともに、これに歯合する歯車を補機
６８ａ，６８ｂに設け、駆動力を歯車で伝達するように
してもよい。このようにすれば、クランクシャフト２４
側の歯車の径を大きくすることができるので、プーリを
用いるよりも、フライホイールとしての効果をより高め
ることができる。

【００４２】なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
で、上記実施例を、修正または変形したものに適用可能
である。例えば、上記の実施例においては、４気筒のエ
ンジンについて説明したが、気筒数のもっと多いエンジ
ンに適用してもよいことは言うまでもない。また、図１
２に示した様に、エンジン１２を縦置きとし、変速機２
２を横置きとしてエンジンマウント１３０，１３２Ａ，
１３２Ｂで、パワープラントを支持する様にしてもよい
。このように配置すれば、パワープラントの重心Ｇの位
置が車軸５３の後方となるので、走行安定性が向上する
。なお、１３４はフロントディファレンシャルである。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明のエンジン構
造によれば、第２の歯車の小径化により、第２の歯車を
収納するエンジンの気筒間の空間部を小さくすることが
できるので、エンジン自体の小型化を図ることができる
という効果がある。また、第１の歯車の径よりも、変速
機を含む変速機側に接続される第２の歯車の径を小さく
することにより、変速機側に伝達されるトルクを小さく
して、変速機を構成する歯車や回転軸の径を小さくする
ことができるので、変速機の小型化が可能となり、エン
ジンと変速機を連結したパワープラント全体を小型化す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のエンジン構造を適用し
たエンジンを、側方から見た断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】エンジンへの補機類の配置状態を示した図であ
る。

【図４】クランクシャフトにかかる力を示した図である
。

【図５】パワープラントを上方から見た平面図である。

【図６】第２の実施例のエンジン構造を適用したエンジ
ンを車体側方から見た断面図である。

【図７】第２の実施例の出力取り出し部の部分断面図で
ある。

【図８】第３の実施例を示した断面図である。

【図９】第３の実施例を示した断面図である。

【図１０】第４の実施例を示した断面図である。

【図１１】図１０のＢ−Ｂ断面図である。

【図１２】エンジンを縦置きに配置する変形例を示した
図である。

【符号の説明】

１０　　　　　　　　　　　　車体 １２　　　　　　　　　　　　エンジン１３　　　　　
　　　　　　　エンジンマウント１５Ａ、１５Ｂ　　エ
ンジンマウント １８　　　　　　　　　　　　ダッシュパネル２０　　
　　　　　　　　　　ラジエータ２２　　　　　　　　
　　　　変速機 ２３　　　　　　　　　　　　パワープラント２４　　
　　　　　　　　　　クランクシャフト３２　　　　　
　　　　　　　クラッチ５３　　　　　　　　　　　　
車軸 ６６ａ、６６ｂ　　プーリ ６８ａ、６８ｂ　　補機 １０２、１０３　　バランスシャフト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の気筒を有し、これらの内の所定
   の２つの気筒の間からクランクシャフトの延出方向と略
   直交する方向に動力を取り出す形式のエンジン構造にお
   いて、前記２つの気筒の間には、空間部が形成され、前
   記クランクシャフトの前記空間部に対応する部位に設け
   られた、第１の歯車と、該第１の歯車より小径で、該第
   １の歯車と歯合する第２の歯車とにより、前記クランク
   シャフトの回転力が外部に取り出されることを特徴とす
   るエンジン構造。
2. 【請求項２】　　前記第１の歯車は、前記クランクシャ
   フトの回転トルク変動を減衰させるフライホイールを兼
   ねることを特徴とする請求項１に記載のエンジン構造。
3. 【請求項３】　　前記空間部には、前記クランクシャフ
   トにより駆動されるバランスシャフトが更に設けられて
   いることを特徴とする請求項１に記載のエンジン構造。
4. 【請求項４】　　前記クランクシャフトのカウンタウエ
   イト部に、前記第１の歯車を形成したことを特徴とする
   請求項１に記載のエンジン構造。