JPH0522053B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ 発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、ピストンを収容するシリンダを少な
くとも二本備えた多気筒内燃機関に関する。

(2) 従来の技術 従来、多気筒内燃機関において、振動低減のた
めに、複数のシリンダを水平対向型またはＶ型に
配置することが知られている。

(3) 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、複数のシリンダを水平対向型ま
たはＶ型に配置しようとすると、クランク軸を中
心にして複数のシリンダを互いに離反方向に広げ
て配置しなければならず、機関のコンパクト化が
損なわれる問題がある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもの
で、従来の水平対向型やＶ型機関よりもコンパク
トであり、しかもそれらと同等の振動低減効果を
発揮することができるようにし、併せてクランク
軸から出力軸へ衝撃を伴うことなくスムーズに動
力伝達し得るようにした簡単有効な多気筒内燃機
関を提供することを目的とする。

Ｂ 発明の構成 (1) 問題点を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、互いに
離隔して水平且つ平行に配設される第１及び第２
クランク軸と、これら第１及び第２クランク軸に
それぞれコンロツドを介して連接される第１及び
第２ピストンと、これら第１及び第２ピストンを
それぞれ摺動自在に収容する第１及び第２シリン
ダとを備え、前記第１及び第２シリンダは、その
両シリンダの少なくとも一部がクランク軸の軸方
向一端側より見て互いに重なり合うように、互い
に頭部を反対側に向けて前記軸方向に隣接配置さ
れ、前記第１及び第２クランク軸をチエン式同期
装置を介して相互に同期連動させると共に、この
同期装置に出力軸を連結したことを特徴とする。

(2) 作用 上記構成によれば、第１及び第２シリンダを特
に略水平に配置した場合には、従来の水平対向型
機関と同様に、第１及び第２ピストン系の一次慣
性力のみならず二次慣性力の全部若しくはその多
くを釣り合わせ、これら慣性力に起因する振動を
除去若しくは著しく軽減することができ、その
上、両シリンダの殆ど全部を、クランク軸の軸方
向一端側より見て互いに重なり合わせることがで
きるため、機関の、クランク軸を横切る方向（第
２図で左右方向）の全幅は、従来の水平対向型機
関のそれよりも大幅に短縮される。一方、第１及
び第２シリンダをＸ型に交差させた場合には、第
１及び第２ピストンの位相の選定と、第１及び第
２クランク軸へのバランスウエイトの付設とによ
り、従来のＶ型機関と同様に一次慣性力による振
動を除去若しくは著しく軽減することができ、そ
の上、両シリンダの少なくとも一部を、クランク
軸の軸方向一端側より見て互いに重なり合わせる
ことができるため、機関の、クランク軸を横切る
方向（第２図で左右方向）の全幅は従来のＶ型機
関のそれよりも、上記両シリンダの重なり合う範
囲に応じて短縮される。

機関の運転中、両クランク軸の出力はチエン式
同期装置を介して出力軸に伝達する。その際、チ
エン式同期装置のチエンの緊張及び弛緩により両
クランク軸及び出力軸の３者間の急激なトルク変
動が吸収される。

(3) 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説
明すると、先ず第１図において、自動二輪車Ｍに
は、その前、後輪Wf，Wr間において車体フレー
ムに本発明の多気筒内燃機関Ｅが搭載され、その
際、該機関Ｅはダウンチユーブ１ｄの下端一個所
P₁と、センタチユーブ１ｃの上下二個所P₂，P₃
の計３点でねじ止めされる。

上記機関Ｅの構造を第２図ないし第５図により
説明すると、機関Ｅは２本のクランク軸２₁，２₂
を有しており、両クランク軸２₁，２₂は自動二輪
車Ｍの長手方向軸線から左右に等距離を存して該
軸線と平行に配置され、図示例では車両左側Ｌの
クランク軸２₁を第１クランク軸、右側Ｒのクラ
ンク軸２₂を第２クランク軸と呼ぶことにする。

第１及び第２クランク軸２₁，２₂には第１及び
第２コンロツド３₁，３₂を介して第１及び第２ピ
ストン４₁，４₂がそれぞれ連接される。これらピ
ストン４₁，４₂をそれぞれ摺動自在に収容する第
１及び第２シリンダ５₁，５₂は、その両シリンダ
５₁，５₂の少なくとも一部がクランク軸２₁，２₂
の軸方向一端側より見て互いに重なり合うよう、
互いに頭部を反対方向に向けて前記軸方向に隣接
配置される。そして、図示例では第２シリンダ５
_２が第１シリンダ５₁の車両前方Ｆ側に配置され
る。

機関Ｅの機関本体６中央ブロツク６ｃと、これ
の左右両端にガスケツト７，７を挟んで重合され
複数本のボルト８によりそれぞれ結着される左側
及び右側ブロツク６ｌ，６ｒとより構成される。
中央ブロツク６ｃには前記第１及び第２シリンダ
５₁，５₂が形成され、右側ブロツク６ｒには第１
ピストン４₁との間に第１燃焼室９₁を画成する第
１シリンダヘツド１０₁と、中央ブロツク６ｃと
協働して第２クランク軸２₂を収容する第２クラ
ンクケース１１₂とが一体に形成され、左側ブロ
ツク６ｌには、第２ピストン４₂との間に第２燃
焼室９₂を画成する第２シリンダヘツド１０₂と、
中央ブロツク６ｃと協働して第１クランク軸２₁
を収容する第１クランクケース１１₁とが一体に
形成される。その際、左側及び右側ブロツク６
ｌ，６ｒは、互換性を持つように同一形状とされ
る。

第１クランク軸２₁の支持のために、中央ブロ
ツク６ｃと第１クランクケース１１₁との対向面
には、第１クランク軸２₁の両端部に装着された
一対のベアリング１２₁，１２₁を挟持する各一対
の半月状の軸受壁１３₁，１３₁，１４₁，１４₁が
それぞれ形成され、また第２クランク軸２₂の支
持のために、中央ブロツク６ｃと第２クランクケ
ース１１₂との対向面には、第２クランク軸２₂の
両端部に装着された一対のベアリング１２₂，１
２₂を挟持する各一対の半月状の軸受壁１３₂，１
３₂，１４₂，１４₂がそれぞれ形成される。

各シリンダヘツド１０₁，１０₂には、対応する
燃焼室９₁，９₂に連なる吸気ポート１５₁，１５₂
及び排気ポート１６₁，１６₂がそれぞれ形成され
る。その際、吸気及び排気の流れがクロスフロー
となるように、吸気ポート１５₁，１５₂の入口は
上向きに、また排気ポート１６₁，１６₂の出口は
下向きに開口される（第２図参照）。

吸気ポート１５₁，１５₂の入口には気化器１７
_１，１７₂がそれぞれ装着される。これら吸気ポー
ト１５₁，１５₂及び気化器１７₁，１７₂は独立し
た二つの吸気系１８₁，１８₂を構成し、両吸気系
１８₁，１８₂間の空間１９を利用して始動モータ
２０が、その駆動軸２０ａをクランク軸２₁，２₂
と平行して配設される。特に始動モータ２０は、
両クランク軸２₁，２₂の軸線間を結ぶ直線を底辺
とする二等辺三角形の略頂点に配置され、そして
中央ブロツク６ｃの上面中央部に台状に形成され
た設置面２１に設置され、ボルト２２により固定
される。

吸、排気ポート１５₁，１５₂，１６₁，１６₂を
それぞれ開閉する吸、排気弁２３₁，２３₂，２４
_１，２４₂は対応するシリンダヘツド１０₁，１０₂
に装着され、これらの弁２３₁，２３₂，２４₁，
２４₂は弁ばね２５₁，２５₂，２６₁，２６₂により
それぞれ閉弁方向に付勢されている。

各シリンダヘツド１０₁，１０₂には、それとの
間に動弁室２７₁，２７₂を画成するヘツドカバー
２８₁，２８₂がパツキング２９，２９を挟んで重
合され、複数本のボルト（図示せず）により結着
される。

各動弁室２７₁，２７₂において、吸、排気弁２
３₁，２３₂，２４₁，２４₂に開弁動作を与える動
弁装置３０₁，３０₂がそれぞれ構成される。

即ち、クランク軸２₁，２₂と平行に配置された
カム軸３１₁，３１₂が一対のベアリング３２₁，
３２₁，３２₂，３２₂を介してシリンダヘツド１
０₁，１０₂とヘツドカバー２８₁，２８₂との間に
挟持され、カム軸３１₁，３１₂の吸気カム３１
ｉ，３１ｉと吸気弁２３₁，２３₂との間に吸気ロ
ツカアーム３３ｉ，３３ｉが、また排気カム３１
ｅ，３１ｅと排気弁２４₁，２４₂との間に排気ロ
ツカアーム３３ｅ，３３ｅがそれぞれ架橋するよ
うに配設される。これらロツカアーム３３ｉ，３
３ｅは対応するヘツドカバー２８₁，２８₂に支持
されたロツカ軸３４ｉ，３４ｅに揺動自在に支承
される。ここで、第１シリンダヘツド１０₁側の
カム軸３１₁を第１カム軸、第２シリンダヘツド
１０₂側のカム軸３１₂を第２カム軸と呼ぶことに
する。

機関本体６には、一方のヘツドカバー２８₁か
ら他方のヘツドカバー２８₂に亘り伝動室３５が
両シリンダ５₁，５₂の間を通るように形成され
る。この伝動室３５において、両クランク軸２₁，
２₂は互いに同期回転し得るように同期装置３６
を介して連動される。同期装置３６は、各クラン
ク軸２₁，２₂にそれぞれ固着された同径の第１及
び第２駆動歯輪３７₁，３７₂と、これら歯輪３７
_１，３７₂より大径でその両者の中間部下方に配置
される被動歯輪３８と、駆動及び被動歯輪３７₁，
３７₂の３者の懸回されるチエン６９とより、チ
エン式に構成される。

また伝動室３５において、第２クランク軸２₂
と第１カム軸３１₁とは第１調時装置３９₁を介し
て連動され、さらに第１クランク軸２₁と第２カ
ム軸３１₂とは第２調時装置３９₂を介して連動さ
れる。第１調時装置置３９₁は、前記第２歯輪３
７₂に隣接して第１クランク軸２₂に固着された小
径の調時駆動歯車７０₁と、第１カム軸３１₁に固
着されて該歯車７０₁に噛合する大径の調時被動
歯車４０₁とより構成され、第２調時装置３９₂は
前記第１駆動歯輪３７₁に隣接して第１クランク
軸２₁に固着された小径の調時駆動歯輪７０₂と、
第２カム軸３１₂に固着された該歯車７０₂に噛合
する大径の調時被動歯車４０₂とより構成される。

各調時装置３９₁，３９₂のバツクラツシユを除
去するために、各調時歯車４０₁，４０₂は僅かに
相対回動し得る２枚の歯車４０ａ，４０ｂに分割
されると共に、この両歯車４０ａ，４０ｂ間にそ
れらの位相をずらすように弾発力を発揮する弾性
部材４１が介装される。

同期装置３６の被動歯輪３８の内輪３８ｂは、
第５図に示すように、伝動室３５から中央ブロツ
ク６ｃの前半部を貫通してクランク軸２₁，２₂と
平行に延びる中空の出力軸４３の後端にスプライ
ン結合され、その前端には、多板摩擦クラツチ４
４の入力部材、即ちクラツチアウタ４４ａがスプ
ライン結合される。こうしてクラツチ４４は機関
Ｅの車両前方最前部に配置される。したがつて、
クラツチ４４は走行風を効果的に受けて冷却が良
好に行われる。

出力軸４３は前端部をベアリング４５を介して
中央ブロツク６ｃに支承され、その後端部は、そ
の中空部に嵌合された軸受筒４６を介して後述の
変速入力軸４９に支承される。

ここで、両クランク軸２₁，２₂の軸線は、両カ
ム軸３１₁，３１₂及び出力軸４３の３軸線間を結
ぶ三角形Ａ（第２図参照）の範囲に配置される。
この場合、三角形Ａの底辺ａ、即ち両カム軸３１
_１，３１₂の軸線間を結ぶ直線上に両クランク軸２
_１，２₂を配置すれば、両シリンダ５₁，５₂の水平
配置が得られ、三角形Ａの２斜辺ｂ，ｃ、即ち第
２カム軸３１₂及び出力軸４３の軸線間を結ぶ直
線ｂと、第１カム軸３１₁及び出力軸４３の軸線
間を結ぶ直線ｃ上に第１，第２クランク軸２₁，
２₂をそれぞれ配置し、または両クランク軸２₁，
２₂を三角形の内側に配置すれば、両シリンダ５
_１，５₂のＸ形配置が得られる。

中央ブロツク６ｃの下面には、これとの間に変
速室４７を画成するミツシヨンケース４８が結着
され、変速室４７において変速機Ｔが構成され
る。即ち、変速入、出力軸４９，５０がクランク
軸２₁，２₂と平行に配設され、この両軸４９，５
０に亘り変速比を異にする複数段の歯車列５１₁，
５１₂…５１ｎが設けられる。

図示例では、変速入力軸４９は、中央ブロツク
６ｃ及びミツシヨンケース４８間に前後一対のベ
アリング５２，５２′を介して挟持され、変速出
力軸５０はミツシヨンケース４８に前後一対のベ
アリング５３，５３′を介して支持される。

変速入力軸４９は、その前端が前記出力軸４３
の中空部に嵌装された軸受筒４６を貫通して出力
軸４３の前端面より突出するように長く形成され
ており、その前端に前記クラツチ４４の出力部
材、即ちクラツチインナ４４ｂがスプライン結合
される。

ミツシヨンケース４８の後面より突出する変速
出力軸５０の後端には、自動二輪車Ｍの後輪駆動
用プロペラ軸（図示せず）を駆動する最終出力軸
５４がトルクダンパ機構５５を介して連結され
る。

第５図に示すように、第１クランク軸２₁の後
端には、交流発電機５６におけるロータ５７の端
板５７ａがテーパ嵌合されてボルト５８により固
着される。

前記端板５７ａと中央ブロツク６ｃとの間に
は、前記始動モータ２０の始動トルクを第１クラ
ンク軸２₁に増幅して伝達するための始動減速装
置５９が配設される。該装置５９の出力歯車５９
ａは第１クランク軸２₁に相対回転自在に嵌装さ
れると共に、ローラ式のオーバランニングクラツ
チ６０を介して前記端板５７ａに連結される。

第３図に示すように、中央ブロツク６ｃ及びシ
リンダヘツド１０₁，１０₂には、シリンダ５₁，
５₂及び燃焼室９₁，９₂をそれぞれ囲繞する水ジ
ヤケツト６１₁，６１₂がそれぞれ形成されてお
り、これら水ジヤケツト６１₁，６１₂に冷却水を
供給する水ポンプ（図示せず）を駆動するための
水ポンプ駆動歯車６３は、第５図に示すように前
記クラツチアウタ４４ａに固設される。

ミツシヨンケース４８に貯留される潤滑油を吸
い上げて機関Ｅの各運動部に供給する油ポンプ６
４は、第２図に示すように、ミツシヨンケース４
８に取付けられており、この油ポンプ６４を駆動
するための油ポンプ駆動歯車６５は、第５図に示
すように前記被動歯車３８と隣接して出力軸４３
の後端に固着される。

尚、第５図中６６ｆはクラツチ４４を覆つて中
央ブロツク６ｃの前面に固着される前部カバー、
６６ｒは始動減速装置５９、発電機５６及びトル
クダンパ５５を覆つて中央ブロツク６ｃの後面に
固着される後部カバーである。

次にこの実施例の作用を説明する。

前記三角形Ａの底辺ａ上の両クランク軸２₁，
２₂を配置することにより、両シリンダ５₁，５₂
を水平に配置すれば、従来の水平対向型機関のよ
うに、第１及び第２ピストン４₁，４₂が互いに反
対方向に連動するので、従来の水平対向型機関と
同様に、これだけで第１及び第２ピストン４₁，
４₂系の一次慣性力のみならず二次慣性力の全部
若しくはその多くを釣り合わせ、これら慣性力に
起因する振動を除去若しくは著しく低減すること
ができる。しかも、この場合は、機関Ｅの左右全
幅を従来の水平対向型機関のそれより略２分の１
に短縮することができる。

前記三角形Ａの２斜辺ｂ，ｃ上に第１，第２ク
ランク軸２₁，２₂をそれぞれ配置し、または前記
三角形Ａの内側に両クランク軸２₁，２₂を配置す
ることにより、両シリンダ５₁，５₂をＸ形に配置
すれば、第１及び第２ピストン４₁，４₂の位相を
適当に選定し、第１及び第２クランク軸２₁，２₂
の適所にバランスウエイトを付設するだけで、従
来のＶ型機関と同様に一次慣性力による振動を除
去若しくは著しく低減することができる。この場
合の機関の全幅はＶ型機関よりも短縮される。ま
た特に、第１，第２クランク軸２₁，２₂を前記三
角形Ａの２斜辺ｂ，ｃ上にそれぞれ配置すれば、
第２カム軸３１₂、第１クランク軸２₁及び出力軸
４３、並びに第１カム軸３１₁、第２クランク軸
２₂及び出力軸４３において、隣接軸間の距離が
最小となり、調時装置３９₁，３９₂及び同期装置
３６のコンパクト化を図ることができる。

いま、機関Ｅを始動すべく始動モータ２０を起
動させれば、その駆動軸２０ａの始動トルクは、
始動減速装置５９で増幅されてオーバランニング
クラツチ６０及びロータ５７の端板５７ａを経て
第１クランク軸２₁に伝達し、更に同期装置３６
を介して第２クランク軸２₂に伝達し、両クラン
ク軸２₁，２₂を同時にクランキングするので、機
関Ｅを始動することができる。

機関Ｅの運転中、第１及び第２クランク軸２₁，
２₂は同期装置３６を介して相互に同期回転して、
それぞれの駆動歯車３７₁，３７₂を介して被動歯
車３８を減速駆動する。この被動歯車３８の回転
トルクは出力軸４３、クラツチ４４、変速入力軸
４９へと順次伝達し、そして複数段の歯車列５１
_１〜５１ｎのうちの選択された１つの歯車列を経
て変速出力軸５０及び最終出力軸５４に伝達し、
更に図示しないプロペラ軸を介して自動二輪車Ｍ
の後輪Wrに伝達し、これを駆動する。

この間、両クランク軸２₁，２₂間、並びに各ク
ランク軸軸２₁，２₂及び出力軸４３間に生じる大
きなトルク変動は、チエン式同期装置３６のチエ
ン６９の緊張、弛緩により吸収される。

前記変速入、出力軸４９，５０及び歯車列５１
_１〜５１ｎより構成される変速機Ｔは中央ブロツ
ク６ｃの真下に配設されるので、この変速機Ｔが
重量物であつても、車載時の機関Ｅの左右バラン
スを崩すことはなく、しかも変速機Ｔは機関Ｅの
左右に張出すこともないので、自動二輪車Ｍの左
右のバンク動作を拘束することもない。

また、第１及び第２クランク軸２₁，２₂は第１
及び第２調時装置３９₁，３９₂を介して互いに反
対の系の第２及び第１カム軸３１₂，３１₁を回転
し、これにより両動弁装置３０₁，３０₂を作動し
て吸、排気弁２３₁，２４₁，２３₂，２４₂を開閉
する。

ところで、調時装置３９₁，３９₂によりそれぞ
れ連動される第１クランク軸２₁と第２カム軸３
１₂、並びに第２クランク軸２₂と第１カム軸３１
_１の各軸間距離は、前述のような両シリンダ５₁，
５₂の配列により、同系のクランク軸とカム軸間
の軸間距離より短くなり、それだけ各調時装置３
９₁，３９₂を小型に構成し得ると共に弁の開閉タ
イミングの誤差を小さくすることができる。

Ｃ 発明の効果 以上のように本発明によれば、互いに離隔して
平行に配設される第１及び第２クランク軸と、こ
れら第１及び第２クランク軸にそれぞれコンロツ
ドを介して連接される第１及び第２ピストンと、
これら第１及び第２ピストンのそれぞれ摺動自在
に収容する第１及び第２シリンダとを備え、前記
第１及び第２シリンダは、その両シリンダの少な
くとも一部がクランク軸の軸方向一端側より見て
互いに重なり合うように、互いに頭部を反対側に
向けて前記軸方向に隣接配置されるので、従来の
水平対向型及びＶ型機関と同様に、特殊なバラン
ス軸を設けることなく、一次慣性力に起因する振
動を除去若しくは軽減することができ、機関の軽
量化を図る上で好都合であり、しかも従来の水平
対向型及びＶ型機関よりも機関本体を、クランク
軸を横切る幅方向にコンパクトに構成することが
できる。

また、前記第１及び第２クランク軸をチエン式
同期装置を介して同期連動させると共に、この同
期装置に出力軸を連結してので、第１，第２クラ
ンク軸及び出力軸の３者間に生じるトルク変動を
チエン式同期装置のチエンの単なる緊張、弛緩に
より吸収することができ、したがつて両クランク
軸は相互に衝撃力を及ぼすことなく、また出力軸
へも衝撃力を及ぼすことなく動力伝達をスムーズ
に行うことができ、このように前記同期装置は、
それ専用のトルクダンパ機構を備える必要がない
ことから、構造が極めて簡単である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図
は本発明の多気筒内燃機関を搭載した自動二輪車
の側面図、第２図は上記機関の横断背面図、第３
図は第２図の−線断面図、第４図は第３図の
−線断面図、第５図は上記機関の縦断展開図
である。 Ｅ…内燃機関、Ｍ…自動二輪車、Ｔ…変速機、
２₁，２₂…第１，第２クランク軸、３₁，３₂…第
１，第２コンロツド、４₁，４₂…第１，第２ピス
トン、５₁，５₂…第１，第２シリンダ、６…機関
本体、６ｃ…中央ブロツク、６ｒ…右側ブロツ
ク、６ｌ…左側ブロツク、１０₁，１０₂…第１，
第２シリンダヘツド、１１₁，１１₂…第１，第２
クランクケース、３６…チエン式同期装置、４３
…出力軸、４４…クラツチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに離隔して水平且つ平行に配設される第
   １及び第２クランク軸２₁，２₂と、これら第１及
   び第２クランク軸２₁，２₂にそれぞれコンロツド
   ３₁，３₂を介して連接される第１及び第２ピスト
   ン４₁，４₂と、これら第１及び第２ピストン４₁，
   ４₂をそれぞれ摺動自在に収容する第１及び第２
   シリンダ５₁，５₂とを備え、前記第１及び第２シ
   リンダ５₁，５₂は、その両シリンダ５₁，５₂の少
   なくとも一部がクランク軸２₁，２₂の軸方向一端
   側より見て互いに重なり合うように、互い頭部を
   反対側に向けて前記軸方向に隣接配置され、前記
   第１及び第２クランク軸２₁，２₂をチエン式同期
   装置３６を介して相互に同期連動させると共に、
   この同期装置３６に出力軸４３を連結したことを
   特徴とする、多気筒内燃機関。