JP3214261B2 - 多気筒エンジンのシリンダー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多気筒エンジンのシリ
ンダーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多気筒エンジンのシリンダーを図
６ないし図８に示す。図６は、従来の多気筒エンジンの
シリンダーを各気筒の中心軸を通る面に沿って切断した
断面図、図７は、図６の多気筒エンジンのシリンダーの
底面図である。また、図８は、他の従来の多気筒エンジ
ンのシリンダーの断面図である。

【０００３】図６および図７に示す従来のシリンダーａ
は、シリンダー本体を構成するシリンダーバレルｂと、
シリンダーバレルｂとは別体に構成されて各気筒の内面
部となるスリーブｃとから主になるものである。このシ
リンダーａでは、シリンダーバレルｂを鋳造した後に、
図７に符号ｄで示した外径寸法の加工工具を気筒の並列
方向に直線的に移動させてクランクケースとの合わせ面
ｂ１を加工してから、スリーブｃをシリンダーバレルｂ
の各嵌合穴に圧入するようになっており、スリーブｃが
組み込まれた状態でのスリーブｃの下端部は、合わせ面
ｂ１よりもクランクケース側に突出し、この突出部分で
あるスカート部ｃ１によって、ピストンの摺動面の長さ
が確保されている。

【０００４】このようなスカート部ｃ１を有するシリン
ダーａに対して、図８に示すシリンダーｅは、スカート
部の無い鋳造一体型のシリンダーである。このような一
体型の場合、スカート部を一体に設けてしまうと、シリ
ンダーｅのクランクケースとの合わせ面ｅ１を加工する
際に、スカート部に接触しないように加工工具を移動さ
せる必要があるため、加工工数が多くなるという不都合
が生じる。したがって、シリンダーｅにはスカート部を
形成しないようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記圧入タ
イプのシリンダーａにおいては、その構造上、スカート
部ｃ１の径方向の寸法は、スリーブｃにおけるピストン
上死点側（シリンダーヘッド側）の径方向の寸法以上に
設定する必要があり、また、スリーブｃの肉厚は、ピス
トンの摺動面となる内面部の変形防止、および、スカー
ト部ｃ１の下端の強度確保のために下限値を有する。し
たがって、スリーブｃがあるために各気筒間のピッチを
詰めるにも限界があり、そのためにエンジンの幅寸法が
大きくなると共にエンジンの重量が増してしまうという
問題が生じる。

【０００６】一方、スカート部の無い前記シリンダーｅ
にあっては、ピストンの摺動面となるシリンダーｄの内
面部の摺動方向寸法が短いため、ピストン下死点時のピ
ストン下部をシリンダーｅの下端から突出させるように
したり、あるいは、クランクケースとの合わせ面ｅ１を
ピストン下死点時のピストン下端よりも下方に位置させ
たりすることにより、ピストンのストローク長を維持す
る必要がある。

【０００７】しかしながら、ピストン下部をシリンダー
ｅの下端から突出させる場合は、ピストンの摺動面が短
くなるために、メカニカルロスの増大やピストンの首振
り音の発生などの不都合が生じる。

【０００８】また、クランクケースとの合わせ面ｅ１を
下方に位置させることは、合わせ面ｅ１自体の位置を下
げたり、コンロッドの長さを延長してピストンの位置を
上げたりすることによって可能となるが、合わせ面ｅ１
自体を下げると、エンジンのレイアウト上の制限が多く
なるため、設計の自由度が阻害されてしまう。また、ピ
ストンの位置を上げることは、エンジンの上下方向の寸
法を大きくしてしまうため、エンジンの車体搭載上好ま
しくないと共にエンジンの重量増を招く恐れがある。

【０００９】本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであって、その目的は、ピストンの摺動面が十
分に確保されると共に、各気筒間のピッチを詰めてエン
ジンの小型化・軽量化を図り、しかも、クランクケース
との合わせ面を短時間で加工できる多気筒エンジンのシ
リンダーを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、次のような構成を有する。すなわち、本発
明は、クランク軸が内部に回転自在に組み付けられたク
ランクケースと、略並列した複数の気筒を有して前記ク
ランクケースに締め付け用ボルトで締着されたシリンダ
ーとを備える多気筒エンジンであって、前記複数の気筒
には、前記クランクケースとの合わせ面から前記クラン
ク軸側に向けて突出し、かつ、前記シリンダーの鋳造時
に前記シリンダーに一体的に形成されたスカート部が設
けられた多気筒エンジンのシリンダーにおいて、前記多
気筒エンジンのシリンダーは、前記合わせ面と略同一面
上に前記締め付け用ボルトが通るボルト挿通孔のボス座
面を有し、このボス座面と前記スカート部の外周部との
間に、前記合わせ面から凹んで形成された凹み面を有
し、前記ボス座面のうち隣り合う気筒と気筒との間に位
置するボス座面は、前記凹み面側に位置する縁部を前記
ボルト挿通孔側に寄って偏在させるとともに、隣り合う
スカート部とスカート部の間における狭い谷間よりも外
側に位置させたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明によれば、前記クランクケースとの合わ
せ面を加工する際、前記スカート部の外周部の周りに凹
み面が設けられているため、スカート部から加工工具を
離した状態で前記合わせ面を加工できる。これと同時
に、前記凹み面側に位置する前記ボス座面の縁部は、前
記ボルト挿通孔側に寄って偏在しているので、隣り合う
スカート部とスカート部の間における狭い谷間よりも外
側に位置するようになる。よって、当該縁部の面の加工
に際して、加工工具の径を比較的大きくできると共に加
工工具の移動ラインの変曲点を少なくすることができ
る。

【００１２】これに対して、前記凹み面側に位置する前
記ボス座面の縁部が通常のボス座面の周縁上にある場合
は、当該縁部は、前記狭い谷間に位置するようになるた
め、スカート部の外壁を避けながら前記ボス座面を加工
するためには、加工工具の径を小さくして、前記狭い谷
間へ加工工具を挿入できるようにしたり、あるいは、加
工工具の径を小さくすると共に多くの変曲点を有するラ
イン上で加工工具を移動させたりする必要が生じる。こ
のため、合わせ面の加工に時間がかかってしまう。

【００１３】したがって、本発明によれば、スカート部
がシリンダーに一体的に形成されることで、ピストンの
摺動面が十分に確保されると共に各気筒間のピッチを詰
めてエンジンの小型化・軽量化が図れ、しかも、クラン
クケースとの合わせ面を比較的大径の加工工具を用いて
短時間で加工することができるようになる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて詳細に説明する。図１は、本実施例の多気筒エンジ
ンのシリンダーの底面図である。図２は、図１における
II−II断面図である。図３は、本実施例に係る多気筒エ
ンジンを側方から見た断面図である。また、図４は、本
発明が適用される他のシリンダーの断面図である。図５
は、本発明が適用されるさらに他のシリンダーの断面図
である。

【００１５】本実施例は、図１ないし図３に示すよう
に、クランク軸２ａが内部に回転自在に組み付けられた
クランクケース２と、略並列した四つの気筒＃１，＃
２，＃３，＃４を有してクランクケース２に締め付け用
ボルトで締着されたシリンダー６とを備える並列四気筒
エンジン（多気筒エンジンの一例）８において、各気筒
＃１〜＃４の中心を結ぶ中心線Ｃからずれた位置であっ
て隣り合う気筒と気筒の間には、締め付け用ボルトの通
るボルト挿通孔４が設けられ、各気筒＃１〜＃４には、
クランクケース２との合わせ面６ａからクランク軸２ａ
側に向けて突出し、かつ、シリンダー６の鋳造時にシリ
ンダー６に一体的に形成されたスカート部６ｂが設けら
れ、合わせ面６ａとスカート部６ｂの外周部との間に
は、合わせ面６ａから凹んで形成された凹み面６ｃが設
けられ、合わせ面６ａには、合わせ面６ａと略同一面上
に前記ボルト挿通孔４のボス座面４ａが形成されると共
に、凹み面６ｃ側に位置するボス座面４ａの縁部１０
は、ボルト挿通孔４側に寄って偏在している。

【００１６】以下、各部の構成について説明する。この
並列四気筒エンジン８は、図３に示すように、例えば自
動二輪車に用いられる４サイクルエンジンであって、そ
のシリンダー６が車両前方にやや前傾して車体に搭載さ
れている。エンジン８は、前記シリンダー６と、前記ク
ランクケース２と、シリンダー６の上端に締着され内部
に動弁装置１２ａが設けられたシリンダーヘッド１２と
を備えている。

【００１７】クランクケース２の上部には、前記シリン
ダー６の各気筒で摺動するピストン１４にコンロッド１
６を介して連結されたクランク軸２ａが回転自在に支持
されていると共に、クランクケース２の後下部には、ク
ランク軸２ａで取り出された動力を伝達し、かつ、減速
比を調整するミッション１８ａ等を内包するミッション
室１８が設けられている。なお、クランクケース２の前
面から前方に突設された符号２０で示すものは、オイル
フィルターであり、クランクケース２の下部のオイルパ
ン２２に貯留されたオイルは、オイルストレーナー２４
で濾過されると共にオイルポンプ２６でエンジン各部に
圧送される。そして、これと同時に、オイルは前記オイ
ルフィルター２０を通ることで循環しながら金属粉等が
除去されるようになっている。

【００１８】シリンダー６には、図１に示すように、前
記四つの気筒＃１〜＃４が一列に略外接した状態で並列
しており、隣合う気筒と気筒とは必要最小限の肉厚の壁
で隔てられている。また、最も端に位置する気筒＃４の
外側には、前記クランク軸２ａと前記動弁装置１２ａの
カムシャフトとの間に巻掛けられたカムチェーンの通る
カムチェーン室２８が形成されている。また、図２に示
すように、シリンダー６の内部には、シリンダー６の冷
却を行う冷却水が流れるウォータージャケット３２が設
けられている。

【００１９】前記ボルト挿通孔４は、少なくとも、隣り
合う気筒間の前後の部位、および、左右両端部に位置す
る二つの気筒＃１，気筒＃４それぞれの外側の前後の部
位に設けられており、各ボルト挿通孔４の中心は、シリ
ンダー６の前後方向の寸法ができるだけ小さくなるよう
に、シリンダー６の内側寄りに位置している。

【００２０】スカート部６ｂの外形は、クランク軸２ａ
側の端部に行くに従ってその外径寸法が漸減するような
テーパー形状を呈するものである。また、スカート部６
ｂは、その隣りの気筒のスカート部と略８の字形状に連
なるように一体成形されている。したがって、スカート
部６ｂの外周を囲むように形成された前記凹み面６ｃ
は、シリンダー底面視で８の字を縦に二つ連続させた形
状であって、さらにボルト挿通孔４のボス座面４ａを避
けた形状を呈している。前記合わせ面６ａは、シリンダ
ー６の下端面における前記凹み面６ｃ以外の面であり、
かつ、ボルト挿通孔４のボス座面４ａを含むものとなっ
ている。

【００２１】そして、各ボス座面４ａにおける凹み面６
ｃ側の縁部１０は、ボス座面４ａの他の部分の周縁より
も内側（ボルト挿通孔４の中心側）に位置している。こ
れに伴って、各気筒間における前記凹み面６ｃもボルト
挿通孔４側に向けて広がっている。なお、本実施例で
は、縁部１０を切り欠いた形状にすることでボルト挿通
孔４側に寄せて偏在させたが、ボルト挿通孔４の中心軸
に対してボス座面４ａ全体を中心線Ｃから遠ざかる方向
に偏在させることにより、縁部１０をボルト挿通孔４側
に寄せるようにしてもよい。

【００２２】以上のような構成を有する本実施例によれ
ば、合わせ面６ａを加工する際、スカート部６ｂの外周
部の周りに凹み面６ｃが設けられているため、スカート
部６ｂから加工工具を離した状態で合わせ面６ａのみを
加工することができる。これと同時に、凹み面６ｃ側に
位置するボス座面４ａの縁部１０は、ボルト挿通孔４側
に寄って偏在しているので、隣り合うスカート部６ｂと
スカート部６ｂの間における狭い谷間よりも外側に位置
する。これにより、当該縁部１０の面の加工に際して、
加工工具の径を比較的大きくできると共に加工工具の移
動ラインの変曲点を少なくすることができる。

【００２３】すなわち、合わせ面の加工時にスカート部
が無い従来のシリンダーでは、大径の加工工具を直線的
に移動させて加工することができるが、本実施例の場合
は、スカート部６ｂが鋳造時に一体的に設けられている
ため、加工の際にスカート部６ｂが邪魔になり、従来の
ようには加工できない。したがって、小径の加工工具に
てスカート部６ｂを囲むように加工工具を移動させて合
わせ面を加工することになる。このため、加工工数をで
きるだけ少なくする必要が生じ、加工工数を削減するた
めには、加工工具の移動ラインの変曲点を減らすことが
有効である。そして、変曲点を減らすには加工工具の径
が大きい方がよい。

【００２４】したがって、本実施例では、できるかぎり
加工工具の径が大きくなるように、縁部１０を前記狭い
谷間よりも外側に寄せて、加工工具の移動ラインの変曲
点が少なるようにし、例えば、図１で想像線で示すよう
な変曲点の少ないライン上で加工工具を移動させて合わ
せ面６ａの加工を行うことができるようにしている。こ
の想像線において、符号３０ｃで示す線は加工工具の中
心位置の移動ライン、符号３０ａおよび３０ｂで示す線
はそれぞれ加工工具の内側端および外側端の移動ライン
である。なお、図１に示すように、本実施例において
は、気筒＃４の周辺を加工する際に、側方に突出したカ
ムチェーン室２８の最外部も同時に加工できるように加
工工具の径を設定している。

【００２５】本実施例に対して、凹み面６ｃ側に位置す
るボス座面４ａの縁部が通常のボス座面４ａの周縁上に
ある場合は、当該縁部が前記狭い谷間に位置するように
なるため、スカート部６ｂの外壁を避けながらボス座面
４ａを加工するためには、加工工具の径を小さくして、
前記狭い谷間へ加工工具を挿入できるようにしたり、あ
るいは、加工工具の径を小さくすると共に多くの変曲点
を伴いながら加工工具を移動させたりする必要が生じ
る。このため、合わせ面の加工に時間がかかってしま
う。

【００２６】例えば、図１において、ボス座面４ａが通
常の形状であると、ボス座面４ａにおいて加工工具の内
側の移動ライン３０ａよりも内側に位置する部分が一部
残ってしまう。したがって、この場合は、この加工残り
を除去するために、加工工具の径を小さくして、なおか
つ多くの変曲点を伴いながら加工工具を移動させる必要
が生じる。

【００２７】したがって、本実施例によれば、スカート
部６ｂがシリンダー６に一体的に形成されることで、ピ
ストン１４の摺動面が十分に確保されると共に各気筒間
のピッチを詰めてエンジン８の小型化・軽量化が図れ、
しかも、クランクケース２との合わせ面６ａを比較的大
径の加工工具を用いて短時間で加工することができるよ
うになる。

【００２８】なお、本実施例は、本発明の好適な実施の
態様であり、本発明の技術的範囲はこの実施例に限定さ
れない。例えば、本発明は、図４に示すように、シリン
ダー６がシリンダー本体を構成するシリンダーバレル６
Ａと、このシリンダーバレル６Ａの鋳造時に鋳込みによ
って一体的に組み込まれたスリーブ６Ｂとから構成され
るものに適用してもよいし、あるいは、図５に示すよう
なスリーブの無い鋳造一体型のものに用いてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明の通り、本発明によれば、次
の効果を得ることができる。多気筒エンジンのシリンダ
ーにおいて、ピストンの摺動面を十分に確保でき、か
つ、各気筒間のピッチを詰めてエンジンの小型化・軽量
化を図ることができる。また、加工工具の径を比較的大
きくできると共に加工工具の移動ラインの変曲点を少な
くすることができるので、クランクケースとの合わせ面
を短時間で加工できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の多気筒エンジンのシリンダーの底面
図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】本実施例に係る多気筒エンジンを側方から見た
断面図である。

【図４】本発明が適用される他のシリンダーの断面図で
ある。

【図５】本発明が適用されるさらに他のシリンダーの断
面図である。

【図６】従来の多気筒エンジンのシリンダーの断面図で
ある。

【図７】従来の多気筒エンジンのシリンダーの底面図で
ある。

【図８】他の従来の多気筒エンジンのシリンダーの断面
図である。

【符号の説明】

２ クランクケース ２ａ クランク軸 ４ ボルト挿通孔 ４ａ ボス座面 ６ シリンダー ＃１，＃２，＃３，＃４ 気筒 ６ａ 合わせ面 ６ｂ スカート部 ６ｃ 凹み面 ８ 並列四気筒エンジン（多気筒
エンジンの一例） １０ ボス座面の縁部 Ｃ 中心線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02F 1/00 - 7/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クランク軸が内部に回転自在に組み付け
   られたクランクケースと、略並列した複数の気筒を有し
   て前記クランクケースに締め付け用ボルトで締着された
   シリンダーとを備える多気筒エンジンであって、 前記複数の気筒には、前記クランクケースとの合わせ面
   から前記クランク軸側に向けて突出し、かつ、前記シリ
   ンダーの鋳造時に前記シリンダーに一体的に形成された
   スカート部が設けられた多気筒エンジンのシリンダーに
   おいて、 前記多気筒エンジンのシリンダーは、前記合わせ面と略
   同一面上に前記締め付け用ボルトが通るボルト挿通孔の
   ボス座面を有し、 このボス座面と前記スカート部の外周部との間に 、前記
   合わせ面から凹んで形成された凹み面を有し、 前記ボス座面のうち隣り合う気筒と気筒との間に位置す
   るボス座面は、前記凹み面側に位置する縁部を前記ボル
   ト挿通孔側に寄って偏在させるとともに、隣り合うスカ
   ート部とスカート部の間における狭い谷間よりも外側に
   位置させた ことを特徴とする多気筒エンジンのシリンダ
   ー。