JPS59175647A - Multicylinder engine - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To eliminate a primary imbalance couple of force in the direction of a crankshaft, by portioning out one or two cylinders situated at the central part of a V-type 3- or 4-cylindered engine and cylinders to be set up at its both sides crosswise with one another in order to make them into V-type engine configuration, while specifying a mutual phase angle for a crankpin. CONSTITUTION:Two units of the second cylinder 2II and the third cylinder 2III are set up rearward while both the first cylinder 2 I and the fourth cylinder 2IV at both sides are set up frontward whereby they are made into V-type engine configuration which sets a cylinder interposition angle down to alpha. Further, a crank phase difference between cylinders is set down to pi-2alpha. With this constitution, a primary imbalance couple of force in the direction of a crankshaft is completely eliminated, thus an excellent crankshaft balance is securable.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動二輪康に適用“して適切なエンジンに関す
るものであって、特に■型シリンダ配列とした場合のシ
リンダ配列の合理化と、ダイナミックバランスを良好な
らしめた新規なエンジンの構造に係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an engine that is suitable for application to motorcycles, and in particular, a new engine that streamlines the cylinder arrangement when using a ■-type cylinder arrangement and improves dynamic balance. This relates to the structure of the engine.

エンジンのコンパクト化が図り易く、またダイナミック
バランスがとり易いエンジン型式として、シリンダｔ″
Ｖ型配置したものが存在する。このような特徴を有する
エンジンは、コンパクト化を特に要求される自動二輪車
に搭載するのに適しているが、現行手法のままでは上記
目的を完全には達成できない。即ち現行エンジン１′は
第１１図（イ）及び（ロ）に示すように例えばシリンダ
の挾み角が９０度としたＶ型装置で第１シリンダ２／Ｉ
と第２シリンダ２／Ｉｔの組と、第３シリンター２／Ｉ
Ｉと第４シリンタ２’１７の組との間で各組ごとにクラ
ンクピン５′ヲ共有して形成し、且つそれぞれの組のシ
リンダがＶ型に配列されるとともに生産コストの面から
の配慮により第１シリンダ２／）と第３シリンダ２／Ｉ
ｌｌとの気筒間距ＭＬ１表第２シリンダ２７Ｍと第４シ
リンダ２′■との気筒間距ＨＬ２は等しく構成される。The cylinder t″
There is a V-shaped arrangement. An engine having such characteristics is suitable for being installed in a motorcycle, which particularly requires compactness, but the above objective cannot be completely achieved using current techniques. That is, the current engine 1' is a V-type device with a cylinder angle of 90 degrees, as shown in FIGS. 11(a) and 11(b), and the first cylinder 2/I
and the second cylinder 2/It, and the third cylinder 2/I
The crank pin 5' is shared between the set of I and the fourth cylinder 2' 17 for each set, and the cylinders of each set are arranged in a V-shape, and consideration is given to production costs. The first cylinder 2/) and the third cylinder 2/I
The cylinder distance ML1 between the second cylinder 27M and the fourth cylinder 2'■ is configured to be equal.

このようなＶ型シリンター配置を前提とした場合、例え
ばエンジンが大型化するにつれシリンダの挾み角が９０
度の場合その前後長が大きく欧り自動二輪康ノホイール
ペースの増大は免れ得す、また重量増加その他の不都合
がこれに伴って生じてくる。し７１１）シてこのような
状況を回避するため、シリンダ挾み角は９０度以下に形
成する必要が生じてくる。このようにした場合、例えは
Ｖ型に配列されている気前間で第１０図に示すようにク
ランクビン５■、５川の位相をずらせてダイナミックバ
ランスをとる必要が生じてくるが、これはるくまでも２
気筒エンジンでは良いものの、第１１図に示すようなシ
リンダ配列のもとに互いにＶ型４気筒に構成されている
エンジンに第１θ図に示すような位相クランクを適用す
ると、軸方向における一次不均衡偶力の発生は免れ得な
い。それと同時に、一方で第１１図に示すような現行手
法のエンジンでは横置きエンジンとした場合に、後方に
おけるシリンダに冷却風が当たシにくくなるため、種々
の不都合をもたらすものである。例えば後方のシリンダ
への冷却風の導入が不十分であると、熱的な変化が大き
く機械的な騒音の発生やブローバイガスの量の悪化ある
いは燃料供給系統の調整範囲が狭くなる等の不都合を生
ずるのである。またこのような不都合を回避するために
は、冷却風の導入に格別の対策をとる必要がありコンパ
クト化を求められている自動二輪車にあっては極めて困
難な技術的な課題となる。Assuming such a V-type cylinder arrangement, for example, as the engine becomes larger, the cylinder angle will increase to 90°.
In the case of motorcycles, the front and rear lengths are large, making it possible to avoid an increase in the wheel pace of European motorcycles, and this also brings with it an increase in weight and other inconveniences. 711) In order to avoid such a situation, it becomes necessary to form the cylinder angle at 90 degrees or less. In this case, it will be necessary to shift the phase of the crank bin 5 and the 5 river to achieve dynamic balance, as shown in Fig. 10, for example, between the cylinders arranged in a V-shape. Harukuma 2
Although this is fine for a cylinder engine, if a phase crank as shown in Fig. 1θ is applied to an engine configured as a V-type 4 cylinder with a cylinder arrangement as shown in Fig. 11, a primary imbalance in the axial direction will occur. The occurrence of force couples cannot be avoided. At the same time, when the engine of the current method as shown in FIG. 11 is installed horizontally, it becomes difficult for cooling air to reach the cylinders at the rear, which causes various inconveniences. For example, if the cooling air is insufficiently introduced to the rear cylinders, there will be large thermal changes, causing mechanical noise, deteriorating the amount of blow-by gas, or narrowing the adjustment range of the fuel supply system. It occurs. In addition, in order to avoid such inconveniences, it is necessary to take special measures to introduce cooling air, which is an extremely difficult technical problem for motorcycles that are required to be more compact.

本発明け３気筒または４気筒の■型シリンダ配列をとる
エンジンを構成するにあたって、技術的問題となる上述
の点を一挙に解決せんとしたものであって、その着眼は
Ｖ型３，４気筒エンジンのシリンダ配列で生ずるクラン
ク軸方向の一次不均衡偶力を消去し、且つ各シリンダへ
の冷却風の導入を容易になし得るように、中央部に存在
する一つまたは二つのシリンダと、その両側部に設けら
れるシリンダとを互いに前後に振り分けるように■型装
置したものである。即ちその要旨は、３気筒または４気
筒のシリンダを有し、該シリンダ内をピストンが往復動
することにょシフランク軸を回転きせる内燃機関におい
て、前記シリンダは中央部のシリンダと外側の二つのシ
リンダとをシリンダ挾み角をαとした■型装置とし、且
つ互いにＶ型に配列されるシリンダ間におけるクランク
ビンの相互の位相角をπ−２αとしたことを特徴とする
ものである。The present invention aims to solve the above-mentioned technical problems all at once when constructing an engine with a 3- or 4-cylinder type cylinder arrangement, and its focus is on V-type 3 or 4-cylinder engines. In order to eliminate the primary unbalanced couple in the crankshaft direction that occurs in the cylinder arrangement of the engine and to facilitate the introduction of cooling air to each cylinder, one or two cylinders located in the center and It is a type device in which the cylinders provided on both sides are distributed forward and backward. That is, the gist is that in an internal combustion engine that has three or four cylinders and rotates a shift flank shaft by reciprocating a piston within the cylinders, the cylinders are divided into a central cylinder and two outer cylinders. The device is characterized in that it is a ■-shaped device with a cylinder angle of α, and that the mutual phase angle of the crank bins between the cylinders arranged in a V-shape is π-2α.

以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する
。第１，２図において符号Ｍは本発明のエンジンを適用
した自動二輪車の側面図及び水平断面図を示すものであ
って、本体のほぼ中央にエンジン１を搭載する。そして
第２図乃至第５図に示す実施例は、■型４気筒型式のエ
ンジンであり、また第７図乃至第９図に示すものは■型
３気筒のエンジンである。これらを構成する主要部品は
シリンダ２及びその内部において往復運動するピストン
３、コンロッド４及びコンロッド大端部に対しクランク
ピン５によ多接続されるクランク軸６、各シリンダ２（
シリンダヘッドも含んだ状態でシリンダと定義する）か
ら引き出される排気管７、及び各シリンダ２に取シ付け
られる気化器等の燃料供給装置８とを具えてなる。The present invention will be specifically described below based on illustrated embodiments. In FIGS. 1 and 2, reference numeral M indicates a side view and a horizontal sectional view of a motorcycle to which the engine of the present invention is applied, and the engine 1 is mounted approximately in the center of the main body. The embodiments shown in FIGS. 2 through 5 are type 4 four-cylinder engines, and those shown in FIGS. 7 through 9 are three-cylinder type engines. The main parts that make up these are a cylinder 2, a piston 3 that reciprocates inside the cylinder, a connecting rod 4, a crankshaft 6 connected to the large end of the connecting rod by a crank pin 5, and each cylinder 2 (
The exhaust pipe 7 is drawn out from a cylinder (including the cylinder head, which is defined as a cylinder), and a fuel supply device 8 such as a carburetor is attached to each cylinder 2.

そして本発明は、多気筒エンジンであるからピストン等
各シリンダ毎に設けられる部材を各別に表示する必要が
ある場合には、前記各符号に対し第１シリンダから順次
第４シリンダに至る筐でそれぞれの部材の符号の後に■
から■の符号を添えて表示する。しかして本発明の特徴
とするところは中央寄シの一つまたは二つのシリンター
、即ち一例として４気筒の場合には第２シリンタ“２Ｌ
第３シリンダ２■の組を並べて前後いずれかに傾倒させ
、更に両側の二つのシリンダ、即ち４気筒の場合には第
１シリンダ２■及び第４シリンダ２■、また３気筒の場
合には第１シリンダ２■及び第３シリンダ２Ｍとを中央
の一つまた二つのシリンターに対し、反対の側に傾倒さ
せるものである。そして互いのＶ型装置される相互の挾
み角は第６図に示すように好ましくは９０度以下とする
のを可とするものであるが、必ずしもそれに限定される
ものではなく、９０度あるいはそれ以上の挾み角のもの
であっても適用できることはもとよシ言う１でもない。Since the present invention is a multi-cylinder engine, if it is necessary to separately display the members provided for each cylinder, such as the piston, the above-mentioned symbols are displayed in a box starting from the first cylinder and successively reaching the fourth cylinder. After the member code ■
It is displayed with a symbol from to ■. However, the feature of the present invention is that one or two cylinders in the central cylinder, for example, in the case of a four-cylinder engine, the second cylinder "2L"
The set of third cylinders 2■ is lined up and tilted either forward or backward, and then the two cylinders on both sides, i.e. the first cylinder 2■ and the fourth cylinder 2■ in the case of a four-cylinder engine, or the third cylinder 2■ in the case of a three-cylinder engine. The first cylinder 2■ and the third cylinder 2M are tilted to the opposite side with respect to the one or two cylinders in the center. The intersecting angle between the V-shaped devices is preferably 90 degrees or less, as shown in FIG. It is of course not possible to apply even if the angle is larger than that.

このような構成が本発明の基本となるものであシ、以下
各実施例ごとに詳細に説明する。This configuration is the basis of the present invention, and each embodiment will be explained in detail below.

１ず第２図乃至第４図に示す各実施例は、Ｖ型４気筒エ
ンジンであって、そのクランクの配置は第５図及び第１
０図に示す通りである。即ち第１シリンダ２Ｉに設けら
れるピストンピン５Ｉと第２構成され、更に第３シリン
ダ２■におけるピストンピン５■と第４シリンダ２Ｗに
おけるピストンのである。そしてその位相差は、詳細な
力学計算を省略するが、結論的には第１０図に示すよう
にシリンダの挾み角をαとした場合にそのクランクの位
相差はπ−２αとすることが望筐しく、且つ第１シリン
ダ２■のクランクピンを上死点に配置した際、そこから
Ｔ＋αの位置にカウンタウェイトＷを設ける。これはピ
ストンを含むクランクのことが望ましい。このような各
クランクピン５の関係全件った上で、第２図及び第３図
に示す実施例では、中央の二つの第２シリンダ２１１％
第３シリンダ２Ｎとを後方に、その両側の第１シリンタ
。1. Each of the embodiments shown in FIGS. 2 to 4 is a V-type four-cylinder engine, and the crank arrangement is as shown in FIGS. 5 and 1.
As shown in Figure 0. That is, there is a piston pin 5I provided in the first cylinder 2I, a second structure, a piston pin 5I in the third cylinder 2I, and a piston in the fourth cylinder 2W. The detailed mechanical calculation of the phase difference will be omitted, but the conclusion is that when the cylinder angle is α, the phase difference of the crank can be π-2α as shown in Fig. 10. As desired, when the crank pin of the first cylinder 2 is placed at the top dead center, a counterweight W is provided at a position T+α from there. Preferably, this is a crank that includes a piston. After considering all the relationships among the crank pins 5, in the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the central two second cylinders 211%
and the third cylinder 2N at the rear, and the first cylinders on both sides thereof.

２Ｎ％第４シリンダ２Ｉｖとを前方に配置したものであ
る。係る実施例では、後方の中央二つのシリンダ２１．
２Ｎからの排気管７１．７には、左右両端の第１シリン
ダ２■と第４シリンダ２■との間に形成される十分な空
間を通って引出される。2N% fourth cylinder 2Iv is placed at the front. In such an embodiment, the rear two central cylinders 21.
The exhaust pipe 71.7 from 2N is drawn out through a sufficient space formed between the first cylinder 2■ and the fourth cylinder 2■ at both left and right ends.

このようなレイアウトによシ、第２図中矢印Ａで示す冷
却風を、特に高熱状況にさらされる排気管７１１．７１
１１に集中して導入できる点で好ましい。With such a layout, the cooling air indicated by arrow A in FIG.
This is preferable in that it can be introduced in a concentrated manner.

また第３図に示すようにライダーの股間部におけるエン
ジン幅が極めて狭いから優れたライディングポジション
をとることができ、この点でも好寸しい。一方、第４図
に示す実施例は両側の第１シリンダ２■と第４シリンダ
２■とを後方に傾倒させ、他方中央の二つの第２シリン
ダ２１［と第３シリンダ２■とを前方に傾倒させたもの
である０次に第７図乃至第９図に示す３気筒エンジンの
場合のエンジンについて説明する。まずクランクビン５
の配役は第７図に示す通りであって、このものも中央部
にある第２シリンターにおけるクランクビン５１と両側
の第１及び第３シリンダのクランクビン５■、５１［と
の位相差は第１０図に示すようなπ−２αの関係をとる
ものである。そして第８図に示す実施例は中央部の第２
シリンダ２■を前傾させ、両側の第１シリンダ２Ｉと第
３シリンター２■とを後傾させ、るように構成したもの
である。また第９図に示す実施例はその逆に中央部の第
２７リンダ２１を後傾させ、左右両端の２１と第３７リ
ンｆ２Ｍとを前傾させてなるものであるＱ本発明は以上
述べたような構成を有するものであるから例えばＶ型装
置されたシリンダの挾み角が９０度以内のものであって
も、クランク軸方向の一次不均衡偶力が完全に消去され
た状態で構成され、いわゆる優れたクランク軸バランス
が得られ、これによジエンジンの高速化が更に達成でき
るものである。また横置きエンジンの場合、後方シリン
ダへの冷却風の導入が容易に行え、各シリンダごとに均
等な冷却状態が得られるものである。Furthermore, as shown in Figure 3, the width of the engine at the rider's crotch area is extremely narrow, allowing for an excellent riding position, which is also a good size. On the other hand, the embodiment shown in FIG. An explanation will be given of a tilted zero-order three-cylinder engine shown in FIGS. 7 to 9. First, crank bin 5
The arrangement of the cylinders is as shown in FIG. The relationship is π-2α as shown in FIG. The embodiment shown in FIG.
The cylinder 2I is tilted forward, and the first cylinder 2I and the third cylinder 2I on both sides are tilted backward. In the embodiment shown in FIG. 9, on the contrary, the 27th cylinder 21 in the center is tilted backward, and the 21 and 37th cylinder f2M at both left and right ends are tilted forward. Because of this configuration, for example, even if the angle of the V-shaped cylinder is within 90 degrees, the primary unbalanced couple in the crankshaft direction is completely eliminated. , so-called excellent crankshaft balance can be obtained, which further increases the speed of the engine. Furthermore, in the case of a horizontally mounted engine, cooling air can be easily introduced into the rear cylinders, and each cylinder can be cooled uniformly.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明たる多気筒エンジンを適用する自動二輪
車の側面図、第２図は同上水平断面図、第３図は本発明
のエンジンの一実施例を示す平面図、第４図は他の実施
例を示す側面図、第５図は前記第２図乃至第４図のエン
ジンに適用するクランク軸のピストンを含んだ状態の平
面図、第６図は■減配列したシリンダの挾み角の状ｍ＋
示す骨格的縦断側面図、第７図は本発明の３気筒エンジ
ンにおける実施例に適用するクランク軸のピストンを含
んだ状態の平面図、第８図は３気筒エンジンにおける一
実施例を示す平面図、第９図は同上他の実施例を示す平
面図、第１０図はクランクビンの位相状態を示すニンジ
ンの縦断側面図、第１１図は縦来手法のシリンダ配列を
骨格的に示す平面図である。 ＩＶｉエンジン、２はシリンダ、３はピストン、４はコ
ンロッド、５はクランクビン、６はクランク軸、７は排
気管、８は燃料供給装置、Ｍは自動二輪車である。 昭和５９年６月２２目 特許庁長官　志　賀　　　学　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第４９３４２号 ２、発明の名称 多気筒エンジン ３、補正をづる者 事件との関係　　特　許　出　願　人 （５３２）　　本田技研工業株式会社 ４、代理人 東京都千代田区鍛冶町−丁目９番１６号自発提出 ６、補正の対象 明ＩＩＩＩＩＰＪの発明の詳細な説明の欄及び図面（１
）明細書第８頁第１５行、第９頁第１行、同頁第２行か
ら第３行、同頁第３行から第４行の１ピストンピン」を
「クランクピン」と夫々訂正する。 （２）同書第１０頁第４行［排気管７１．７１ｒＪを１
排気管７Ｉ１．７ｍＪに訂正する。 （３）　　図中第６図及び第１０図を別紙添付の通り朱
書訂正寸”る。 以　　−［Fig. 1 is a side view of a motorcycle to which the multi-cylinder engine of the present invention is applied, Fig. 2 is a horizontal sectional view of the same, Fig. 3 is a plan view showing one embodiment of the engine of the present invention, and Fig. 4 is another example. FIG. 5 is a plan view of the engine including the piston of the crankshaft applied to the engine shown in FIGS. 2 to 4, and FIG. shape m+
FIG. 7 is a plan view including a piston of a crankshaft applied to an embodiment of the present invention in a three-cylinder engine, and FIG. 8 is a plan view showing an embodiment of the three-cylinder engine. , FIG. 9 is a plan view showing another embodiment of the same as above, FIG. 10 is a vertical cross-sectional side view of a carrot showing the phase state of the crank bin, and FIG. 11 is a plan view skeletally showing the cylinder arrangement of the vertical method. be. IVi engine, 2 is a cylinder, 3 is a piston, 4 is a connecting rod, 5 is a crank bin, 6 is a crankshaft, 7 is an exhaust pipe, 8 is a fuel supply device, and M is a motorcycle. Manabu Shiga, Director General of the Japan Patent Office, June 22, 19801, Indication of the case, Patent Application No. 49342, filed in 19882, Name of the invention, Multi-cylinder engine 3, Relationship with the person making the amendment case, Patent applicant (532) Honda Motor Co., Ltd. 4, Agent, 9-16 Kajicho-chome, Chiyoda-ku, Tokyo Voluntary submission 6, Detailed explanation column and drawings of the invention of Mei IIIPJ subject to amendment (1)
) "1 piston pin" on page 8, line 15, page 9, line 1, lines 2 to 3 of the same page, and lines 3 to 4 of the same page are corrected to ``crank pin.'' . (2) Same book, page 10, line 4 [exhaust pipe 71.71rJ 1
Corrected to exhaust pipe 7I1.7mJ. (3) Figures 6 and 10 have been corrected in red as attached.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １．３気筒または４気筒のシリンダを有し、該シリンダ
内をピストンが往復動することによりクランク軸を回転
させる内燃機関において、前記シリンダは、中央部のシ
リンターと外側の二つのシリンターとをシリンダ挾与角
をαとしたＶ型装置とし、且つ互いにｖ型に配列される
シリンダ間におけるクランクビンの相互の位相角をπ−
２αとしたことを特徴とする多気筒エンジン０1. In an internal combustion engine that has three or four cylinders and rotates a crankshaft by reciprocating a piston within the cylinder, the cylinder has a central cylinder and two outer cylinders. It is a V-shaped device with an interposition angle α, and the mutual phase angle of the crank bins between the cylinders arranged in a V-shape is π-
Multi-cylinder engine 0 characterized by 2α