JPH09151783A

JPH09151783A - 多気筒エンジン

Info

Publication number: JPH09151783A
Application number: JP33600995A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Yamashita; 典之山下; Takahiro Nagura; 孝弘名倉; Takahiro Washisu; 雄洋鷲巣
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1995-11-29
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】構成が簡単で、水ジャケットからの冷却水の
漏出がなく、燃焼室からの燃焼ガスの漏出がなく、組み
立てのし易い多気筒エンジンの提供をする。【解決手段】クランク軸５を収容してこのクランク軸
５をその軸心４回りに回転自在に支承するクランクケー
ス２と、このクランクケース２に突設されるシリンダ９
とを設ける。このシリンダ９が、複数のシリンダ孔１１
を有して一端側１４が上記クランクケース２に締結され
るシリンダブロック１０と、同上シリンダブロック１０
の他端側１６に開口した上記シリンダ孔１１の各開口を
閉じるよう上記シリンダブロック１０の他端側１６に取
り付けられるシリンダヘッド１８とを備える。上記シリ
ンダブロック１０とシリンダヘッド１８とを一体成形す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、クランクケース
と、複数のシリンダ孔を有して上記クランクケースに突
設されるシリンダブロックと、このシリンダブロックの
突出端に取り付けられるシリンダヘッドとを備えた多気
筒エンジンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】多気筒エンジンは、従来、一般に次のよ
うに構成されている。

【０００３】即ち、クランク軸を収容してこのクランク
軸をその軸心回りに回転自在に支承するクランクケース
と、このクランクケースに突設されるシリンダとが設け
られている。このシリンダは、複数のシリンダ孔を有し
てこれらシリンダ孔の軸方向における一端側が上記クラ
ンクケースに締結されるシリンダブロックと、同上軸方
向におけるシリンダブロックの他端側に開口した上記シ
リンダ孔の各開口を閉じるよう上記シリンダブロックの
他端側に取り付けられるシリンダヘッドとを備え、この
シリンダヘッドは上記シリンダブロックの他端側に、締
結具によって着脱自在に締結されている。

【０００４】上記各シリンダ孔にはそれぞれその軸方向
に摺動自在にピストンが嵌入され、これら各ピストンは
上記クランク軸にそれぞれ連接棒により連結されてい
る。上記シリンダ孔内で上記シリンダヘッドとピストン
とで挟まれた空間が燃焼室とされ、この燃焼室の気密性
を確保するため、上記シリンダブロックの他端側とシリ
ンダヘッドとの間にはガスケットが介設されている。

【０００５】上記エンジンの駆動時には、上記各燃焼室
に供給された混合気が燃焼させられる一方、この燃焼に
より生じた燃焼ガスが排気として排出させられる。そし
て、この燃焼と排気とが交互に繰り返されることによ
り、上記ピストンがシリンダ孔内を繰り返し往復動させ
られ、これに連動する上記クランク軸から動力が出力さ
れるようになっている。また、この場合、上記シリンダ
が上記燃焼で高温になることを防止するため、上記シリ
ンダブロックと、シリンダヘッドとに跨って冷却水用の
水ジャケットが形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
技術の多気筒エンジンでは、個々に設けられたシリンダ
ブロック、シリンダヘッド、これら両部材の間に介設さ
れるガスケット、およびこれらを締結させる締結具で上
記シリンダが構成されているため、部品点数が多くてエ
ンジンの構成が複雑になっている。

【０００７】また、上記シリンダブロックとシリンダヘ
ッドの両部材の間にはガスケットが介設されているが、
このガスケットの寿命等により、上記水ジャケット内の
冷却水が、上記両部材の間を通り漏出するおそれがあ
り、また、燃焼室内の燃焼ガスも同上両部材の間を通り
外部に漏出するおそれがある。

【０００８】しかも、前記締結具は、その締結力を所定
の範囲にする必要があるが、このためにシリンダの組み
立てが煩雑になっている。

【０００９】一方、エンジンの駆動時に、各ピストンが
シリンダ孔内を往復動するとき、上記ピストンよりもク
ランク室側のシリンダ孔内の空気は上記ピストンにより
クランク室に向って押し出され、もしくは上記シリンダ
孔内にクランク室の空気が吸引されることとなり、この
ため、上記空気は上記クランク室を通り隣り合うシリン
ダ孔同士の間で流動しようとする。

【００１０】しかし、上記従来の技術では、上記流動は
前記補強梁によって抑制されるおそれがあり、これが生
じると、上記ピストンの往復動によって上記空気が加圧
されて上記ピストンの円滑な摺動が阻害され、もって、
エンジン性能を低下させるおそれを生じる。

【００１１】本発明は、上記のような事情に注目してな
されたもので、構成が簡単で、水ジャケットからの冷却
水の漏出がなく、かつ、燃焼室からの燃焼ガスの漏出が
なく、しかも、組み立てのし易い多気筒エンジンの提供
を課題とする。

【００１２】また、クランクケースを補強するために補
強梁を設けた場合でも、この補強梁に邪魔されることな
く、ピストンの円滑な摺動が確保されるようにすること
を課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の本発明の多気筒エンジンは、次の如くである。

【００１４】請求項１の発明は、クランク軸５を収容し
てこのクランク軸５をその軸心４回りに回転自在に支承
するクランクケース２と、このクランクケース２に突設
されるシリンダ９とを設け、このシリンダ９が、複数の
シリンダ孔１１を有してこれらシリンダ孔１１の軸方向
における一端側１４が上記クランクケース２に締結され
るシリンダブロック１０と、同上軸方向におけるシリン
ダブロック１０の他端側１６に開口した上記シリンダ孔
１１の各開口を閉じるよう上記シリンダブロック１０の
他端側１６に取り付けられるシリンダヘッド１８とを備
えた場合において、上記シリンダブロック１０とシリン
ダヘッド１８とを一体成形したものである。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の発明に加え
て、クランクケース２が、クランクケース本体４６と、
このクランクケース本体４６の内部のクランク室３をシ
リンダ孔１１に連通させる開口４５と、この開口４５の
開口縁に一体的に架設される複数の補強梁４７〜４９と
を備え、上記シリンダ孔１１の軸心１２に沿った視線で
みて互いに隣り合うシリンダ孔１１の間に上記補強梁４
７〜４９をそれぞれ配設し、これら複数の補強梁４７〜
４９のうちの一部の補強梁４８にクランク軸５を支承さ
せた場合において、上記複数の補強梁４７〜４９のうち
の他部の補強梁４７，４９における上記シリンダブロッ
ク１０側の面に、隣り合うシリンダ孔１１同士を互いに
連通させる空気流通溝５１を形成したものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。

【００１７】図１〜３において、符号１はガソリンを燃
料とする４サイクルエンジン（内燃機関）であって、こ
のエンジン１は自動二輪車や自動車等の車両に搭載され
る。

【００１８】上記エンジン１はアルミ合金鋳造製のクラ
ンクケース２を有している。このクランクケース２内の
クランク室３には軸心４がほぼ水平に延びるクランク軸
５が収容され、このクランク軸５は複数の軸受６により
その軸心４回りに回転自在に支承されている。

【００１９】上記エンジン１は上記クランクケース２に
突設されるアルミ合金鋳造製の複数の第１〜第４シリン
ダ９（Ａ）〜（Ｄ）を有して、並列多気筒エンジンとさ
れている。上記第１〜第４シリンダ９（Ａ）〜（Ｄ）は
シリンダブロック１０を有し、このシリンダブロック１
０には上記各シリンダ９毎に断面円形のシリンダ孔１１
が形成され、つまり、このシリンダ孔１１は複数（４
つ）設けられている。これら各シリンダ孔１１は上記ク
ランク軸５に沿って並設され、その各軸心１２は互いに
平行で上記クランク軸５の軸受６に直交している。

【００２０】図１〜７において、図示したように、上記
シリンダ孔１１の軸心１２をほぼ垂直にみたとき、上記
シリンダ孔１１の軸方向におけるシリンダブロック１０
の下端側である一端側１４は上記クランクケース２に締
結具１５により着脱自在に締結されている。同上シリン
ダ孔１１の軸方向におけるシリンダブロック１０の上端
側である他端側１６にはシリンダヘッド１８が一体成形
により、取り付けられている。このシリンダヘッド１８
は上記他端側１６のシリンダヘッド１８に開口した上記
各シリンダ孔１１の上端の各開口を閉じている。

【００２１】上記各シリンダ孔１１にはそれぞれその軸
方向に摺動自在にピストン１９が嵌入されている。これ
ら各ピストン１９は上記クランク軸５にそれぞれ連接棒
２０により連結されている。上記各シリンダ孔１１内で
上記シリンダヘッド１８と、上死点側に位置したピスト
ン１９とで挟まれた空間が燃焼室２１とされている。

【００２２】上記シリンダ９の外部を上記燃焼室２１に
連通させる吸気通路２３と排気通路２４とが上記シリン
ダヘッド１８に形成されている。これら吸気通路２３と
排気通路２４の燃焼室２１側の各開口を開閉させる吸気
弁２５と排気弁２６とが設けられ、これら吸気弁２５と
排気弁２６を開閉動作させる動弁機構２７が設けられて
いる。また、上記燃焼室２１に放電部が臨む点火プラグ
２８が設けられている。

【００２３】図１〜４において、上記各吸気通路２３に
外部の空気３０をそれぞれ案内する複数の吸気管３１が
設けられ、これら吸気管３１は互いに一体化されてこれ
がエアインテークマニホールド３２とされている。上記
各吸気管３１の下流端は上記各吸気通路２３の上流端に
連通するようシリンダヘッド１８に一体的に連結されて
いる。

【００２４】図１、２の側面視で、上記各吸気管３１は
ほぼ円環状に折り曲げられ、これら各吸気管３１で囲ま
れた空間にサージタンク３３が一体形成され、このサー
ジタンク３３内に上記各吸気管３１の上流端が連通させ
られている。

【００２５】上記サージタンク３３に上記空気３０の取
り入れ口３４が形成されている。この取り入れ口３４の
開口縁には外向きフランジ３５が一体成形され、このサ
ージタンク３３にスロットル弁３６が着脱自在に締結さ
れている。上記各外向きフランジ３５は上記シリンダヘ
ッド１８に一体成形されており、これにより、上記サー
ジタンク３３が補強されると共に、このサージタンク３
３に対するスロットル弁３６の取り付けが強固になされ
ている。

【００２６】図２、３において、上記第１、第２シリン
ダ９（Ａ）（Ｂ）の各吸気通路２３，２３はその長手方
向の中途部で合流しており、この合流部３９に単一の燃
料噴射弁４０が配設されている。この燃料噴射弁４０
は、所定時期において、上記第１、第２シリンダ９
（Ａ）（Ｂ）の各燃焼室２１，２１に同時に燃料４１を
噴射することとされている。また、上記第３、第４シリ
ンダ９（Ｃ）（Ｄ）の各吸気通路２３，２３もその長手
方向の中途部で合流しており、この合流部３９に単一の
燃料噴射弁４０が配設されている。この燃料噴射弁４０
は、所定時期において、上記第３、第４シリンダ９
（Ｃ）（Ｄ）の各燃焼室２１，２１に同時に燃料４１を
噴射することとされている。

【００２７】上記エンジン１の駆動時には、各シリンダ
９において、上記クランク軸５に連動する動弁機構２７
により吸気弁２５と排気弁２６が適宜開閉弁動作させら
れる。上記動弁機構２７に連動して吸気弁２５が吸気通
路２３を開いたとき、空気３０がスロットル弁３６、サ
ージタンク３３、および各吸気管３１を通し、吸気通路
２３に向って流動させられる。上記空気３０が吸気通路
２３を通るとき、この空気３０に対し燃料噴射弁４０に
より燃料４１が噴射され、これにより混合気が生成され
て、これが上記燃焼室２１に吸入され、この混合気は、
上記燃焼室２１で点火プラグ２８により点火、燃焼させ
られる。

【００２８】次に、同上動弁機構２７に連動して上記排
気弁２６が排気通路２４を開いたとき、上記燃焼により
生じた燃焼ガスが上記排気通路２４を通り排気４２とし
て排出される。

【００２９】そして、上記燃焼と排気とが繰り返される
ことにより、各シリンダ９において、上記ピストン１９
がシリンダ孔１１内を繰り返し往復動（上下動）し、こ
れに連接棒２０を介し連動する上記クランク軸５から動
力が出力され、これがクラッチ、トランスミッション等
を介して駆動車輪に伝達される。

【００３０】上記の場合、第１、第２シリンダ９（Ａ）
（Ｂ）における各吸気弁２５は各吸気通路２３を同時に
開閉させ、かつ、各排気弁２６は各排気通路２４を同時
に開閉させる。また、第３、第４シリンダ９（Ｃ）
（Ｄ）における各吸気弁２５は各吸気通路２３を同時に
開閉させ、かつ、各排気弁２６は各排気通路２４を同時
に開閉させる。この場合、上記吸気弁２５と排気弁２６
の開閉動作は、上記第１、第２シリンダ９（Ａ）（Ｂ）
と、第３、第４シリンダ９（Ｃ）（Ｄ）とではクランク
角で１８０°の位相差を有している。

【００３１】図１、２、３、６、７において、上記シリ
ンダ９が、上記混合気の燃焼で高温になることを防止す
るため、上記シリンダブロック１０と、シリンダヘッド
１８とに跨って冷却水用の水ジャケット４３が形成され
ている。この場合、前記したようにシリンダブロック１
０とシリンダヘッド１８とは一体成形されているため、
これらの結合部を通り上記冷却水が漏出することは防止
される。

【００３２】図２において、上記シリンダ９のシリンダ
ヘッド１８には排気供給路４４が形成されている。この
排気供給路４４は上記排気通路２４を上記サージタンク
３３内に連通させており、上記排気通路２４を通る排気
４２の一部が上記排気供給路４４を通って空気３０に供
給され、これにより、排気４２のＮＯｘが低減されるこ
ととされている。

【００３３】図１〜７において、上記クランクケース２
は、クランクケース本体４６と、このクランクケース本
体４６の内部のクランク室３を各シリンダ孔１１に連通
させる開口４５と、この開口４５の開口縁に一体的に架
設される複数（３つ）の補強梁４７〜４９と、クランク
ケース本体４６の下端の開口５０を閉じるオイルパンと
で構成されている。上記シリンダ孔１１の軸心１２に沿
った視線でみて、つまり、平面視で、上記各補強梁４７
〜４９が互いに隣り合うシリンダ孔１１の間にそれぞれ
配設されている。

【００３４】上記補強梁４７〜４９のうちの一部である
中央に位置する補強梁４８と、クランクケース本体４６
とに対し前記軸受６により、クランク軸５が支承されて
いる。一方、上記補強梁４７〜４９のうちの他部である
両端部側の補強梁４７，４９における上記シリンダブロ
ック１０側の面、つまり、補強梁４７，４９の上面には
それぞれ空気流通溝５１が形成されている。これら各空
気流通溝５１は、平面視で、上記隣り合うシリンダ孔１
１，１１同士を互いに連通させている。

【００３５】上記実施の形態によれば、第１に、シリン
ダ９にエアインテークマニホールド３２が一体成形され
ているため、部品点数が少なくなって、エンジン１の構
成が簡単になる。また、上記一体成形によりエアインテ
ークマニホールド３２の剛性が向上して、このエアイン
テークマニホールド３２や、このエアインテークマニホ
ールド３２に取り付けられるスロットル弁３６の振動が
低減させられる。

【００３６】また、上記サージタンク３３は騒音源であ
るが、これが複数の吸気管３１を一体化したエアインテ
ークマニホールド３２によって囲まれたため、騒音の低
減が達成される。

【００３７】更に、上記排気供給路４４はシリンダ９に
直接形成されるため、チューブ等の他の部品が不要とな
り、この点でも、エンジン１の構成が簡単となり、か
つ、ガス漏れが防止される。

【００３８】第２に、燃料噴射弁４０は隣り合うシリン
ダ９，９の両吸気通路２３，２３に対し共用されている
ため、個別に設けることに比べて、エンジン１の構成が
簡単になる。

【００３９】第３に、軸受６を支持していない補強梁４
８に空気流通溝５１を形成したため、次の作用効果があ
る。

【００４０】即ち、エンジン１の駆動時に、各ピストン
１９がシリンダ孔１１内を往復動するとき、上記ピスト
ン１９よりもクランク室３側のシリンダ孔１１内の空気
５２は上記ピストン１９によりクランク室３に向って押
し出され、もしくは上記シリンダ孔１１内にクランク室
３の空気５２が吸引されることとなり、このため、上記
空気５２は上記クランク室３を通り隣り合うシリンダ孔
１１，１１同士の間で流動しようとする。

【００４１】このとき、上記クランク室３を通る空気５
２の一部は上記空気流通溝５１を通ることとなる。

【００４２】このため、上記ピストン１９の往復動によ
って上記空気５２が加圧されるということが防止され
る。よって、ピストン１９の円滑な摺動が確保され、こ
れは隣り合うシリンダ９，９のピストン１９，１９のク
ランク角が互いに位相差を有する場合に特に有効であ
る。

【００４３】上記の場合、空気流通溝５１はクランク軸
５を支承していない補強梁４７，４９に形成されたた
め、この補強梁４７，４９は上記クランク軸５からの外
力に対抗しないで済む分、この補強梁４７，４９によっ
てクランクケース本体４６は十分に補強される。

【００４４】しかも、シリンダ９は一体成形品であって
強度と剛性が高いため、このシリンダ９に取り付けられ
た上記クランクケース本体４６は同上シリンダ９によっ
ても補強される。このため、上記したように補強梁４
７，４９に空気流通溝５１を成形しても、クランクケー
ス２の強度と剛性は十分に確保される。

【００４５】図３、５〜７において、上記クランクケー
ス２と、シリンダブロック１０とに跨って流体通路５３
が形成されている。この流体通路５３は、クランク室３
のブローバイガスを吸気通路２３を通し燃焼室２１に戻
すための通路であり、および／もしくは、動弁機構２７
を潤滑した後の潤滑油をクランク室３の底部のオイルパ
ンに戻すための通路である。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。

【００４７】請求項１の発明によれば、クランク軸を収
容してこのクランク軸をその軸心回りに回転自在に支承
するクランクケースと、このクランクケースに突設され
るシリンダとを設け、このシリンダが、複数のシリンダ
孔を有してこれらシリンダ孔の軸方向における一端側が
上記クランクケースに締結されるシリンダブロックと、
同上軸方向におけるシリンダブロックの他端側に開口し
た上記シリンダ孔の各開口を閉じるよう上記シリンダブ
ロックの他端側に取り付けられるシリンダヘッドとを備
えた多気筒エンジンにおいて、上記シリンダブロックと
シリンダヘッドとを一体成形してある。

【００４８】即ち、シリンダが一体成形品とされたた
め、従来、個々に設けられたシリンダブロック、シリン
ダヘッド、ガスケット、およびこれらを締結させる締結
具でシリンダを構成していたことに比べて部品点数が少
なくなる。

【００４９】よって、エンジンの構成が簡単になる。

【００５０】また、上記したように、シリンダブロック
と、シリンダヘッドとを一体成形したため、これらシリ
ンダブロックと、シリンダヘッドとに跨って冷却水用の
水ジャケットを形成した場合に、この水ジャケットから
冷却水が漏出することは確実に防止される。

【００５１】また、上記したようにシリンダブロック
と、シリンダヘッドとを一体成形したため、これらで囲
まれる燃焼室は確実に密閉状態となり、よって、燃焼室
からその外部に燃焼ガスが漏出するということも確実に
防止される。

【００５２】しかも、上記した一体成形によって、これ
らを結合させるための締結具は存在せず、つまり、これ
のための操作は不要であることから、エンジンの組み立
てが容易にできることとなる。

【００５３】請求項２の発明によれば、クランクケース
が、クランクケース本体と、このクランクケース本体の
内部のクランク室をシリンダ孔に連通させる開口と、こ
の開口の開口縁に一体的に架設される複数の補強梁とを
備え、上記シリンダ孔の軸心に沿った視線でみて互いに
隣り合うシリンダ孔の間に上記補強梁をそれぞれ配設
し、これら複数の補強梁のうちの一部の補強梁にクラン
ク軸を支承させた多気筒エンジンにおいて、上記複数の
補強梁のうちの他部の補強梁における上記シリンダブロ
ック側の面に、隣り合うシリンダ孔同士を互いに連通さ
せる空気流通溝を形成してあり、次の効果がある。

【００５４】即ち、エンジンの駆動時に、各ピストンが
シリンダ孔内を往復動するときには、空気がクランク室
を通り隣り合うシリンダ孔同士の間で流動しようとす
る。

【００５５】このとき、上記クランク室を通る空気の一
部は上記空気流通溝を通ることとなる。

【００５６】このため、上記ピストンの往復動によって
上記空気が加圧されるということが防止される。よっ
て、ピストンの円滑な摺動が確保されてエンジン性能の
向上が達成される。

【００５７】上記の場合、空気流通溝はクランク軸を支
承していない補強梁に形成されたため、この補強梁は上
記クランク軸からの外力に対抗しないで済む分、この補
強梁によってクランクケース本体は十分に補強される。

【００５８】しかも、シリンダは一体成形品であって強
度と剛性が高いため、このシリンダに取り付けられた上
記クランクケース本体は同上シリンダによっても補強さ
れる。このため、上記したように補強梁に空気流通溝を
成形しても、クランクケースの強度と剛性は十分に確保
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの側面断面図である。

【図２】エンジンと吸気系の側面断面図である。

【図３】エンジンのシリンダの平面断面図である。

【図４】吸気系の平面断面図である。

【図５】図１の５‐５線矢視図である。

【図６】図５の６‐６線矢視断面図である。

【図７】図５の７‐７線矢視断面図である。

【符号の説明】

１エンジン２クランクケース３クランク室４軸心５クランク軸６軸受９シリンダ１０シリンダブロック１１シリンダ孔１２軸心１４一端側１５締結具１６他端側１８シリンダヘッド１９ピストン２０連接棒２１燃焼室２３吸気通路２４排気通路２５吸気弁２６排気弁２７動弁機構４５開口４６クランクケース本体４７，４８，４９補強梁５１空気流通溝５２空気

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クランク軸を収容してこのクランク軸を
その軸心回りに回転自在に支承するクランクケースと、
このクランクケースに突設されるシリンダとを設け、こ
のシリンダが、複数のシリンダ孔を有してこれらシリン
ダ孔の軸方向における一端側が上記クランクケースに締
結されるシリンダブロックと、同上軸方向におけるシリ
ンダブロックの他端側に開口した上記シリンダ孔の各開
口を閉じるよう上記シリンダブロックの他端側に取り付
けられるシリンダヘッドとを備えた多気筒エンジンにお
いて、上記シリンダブロックとシリンダヘッドとを一体成形し
た多気筒エンジン。
【請求項２】クランクケースが、クランクケース本体
と、このクランクケース本体の内部のクランク室をシリ
ンダ孔に連通させる開口と、この開口の開口縁に一体的
に架設される複数の補強梁とを備え、上記シリンダ孔の
軸心に沿った視線でみて互いに隣り合うシリンダ孔の間
に上記補強梁をそれぞれ配設し、これら複数の補強梁の
うちの一部の補強梁にクランク軸を支承させた多気筒エ
ンジンにおいて、上記複数の補強梁のうちの他部の補強梁における上記シ
リンダブロック側の面に、隣り合うシリンダ孔同士を互
いに連通させる空気流通溝を形成した請求項１に記載の
多気筒エンジン。