(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列形成された複数のシリンダを冷却するためのウォータジャケットを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックと一体的に形成されるアッパーケースとを含む上下分割型のクランクケースを備え、クランクシャフトを車体進行方向に対し横置きに配設するとともに、前記複数シリンダを車体進行方向に向かい傾斜させた４サイクル多気筒エンジンにおいて、
前記シリンダ内壁から離間させてシリンダの車体進行方向後方に連通孔を配置し、この連通孔を前記シリンダ配列方向に延設するとともに前記クランク室内に連通し、
前記連通孔を、前記クランクシャフトのクランクウェブ外端部による回転軌跡の外側近傍に形成することを特徴とする４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造。
【請求項２】
シリンダ長手方向に見て前記連通孔の上側部をピストン下死点時のピストン頂面より下方に配設することを特徴とする請求項１に記載の４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造。
【請求項３】
シリンダ長手方向に見て前記連通孔の下側部を前記シリンダ内壁のスカート部下端と略同一高さに配設することを特徴とする請求項２に記載の４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造。
【請求項４】
シリンダ長手方向に見て前記ウォータジャケットの下側部をピストン下死点時のピストン頂面と略同一高さに配設するとともに、前記連通孔の上側部を前記ウォータジャケット下側部の下方に近接させて配設することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造。
【請求項５】
シリンダ長手方向に見て前記シリンダブロックの前記連通孔下側部近傍に、各シリンダの配列方向略中央部分でシリンダ配列方向と直交する方向に前記シリンダブロックの内壁部と前記シリンダの外壁部を連結するブリッジ部を設けることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの構造に関し、特に、４サイクル多気筒エンジンにおけるシリンダブロックの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、４サイクル多気筒エンジンにおいては、エンジン運転時にピストンの上下運動に伴い、シリンダ内のクランク室側ピストン近傍の空気圧が変動する。すなわち、ピストンが下方に移動するとき、シリンダ内の空気圧が高くなり、該ピストン下側のシリンダ内の空気はクランク室側に押し出される。また、ピストンが上方に移動するときには、ピストン下側のシリンダ内の空気圧は低くなり、クランク室側の空気を吸引しようとする。
このようにして、ピストンの上下動によるシリンダ内の空気圧が変動すると、その圧力によりピストンの動作が阻害され、その圧力変動が大きいほど大きな動力損失を招くという問題があった。
【０００３】
そこで、上記のような、いわゆるピストンのポンピングロスを低減するために、第１気筒と第２気筒、または第３気筒を第４気筒の間に連通孔を設けることが知られている。（特公平２−３８７８６号公報、特公平７−７８３８１号公報）
すなわち、特公平２−３８７８６号公報によれば、下死点位置にあるピストンのクランクシャフト方向のピストン下端側に対峙する部位とクランクシャフトの軸受けボス部の上端部との間のシリンダ壁に肉抜き部を形成することにより、隣接するシリンダ内の圧力が変動しても肉抜き部より空気の流通が行われるので、変動した空気圧のバランスをとることができる。
【０００４】
また、特公平７−７８３８１号公報によれば、クランクシャフト側の各シリンダスリーブ端にそれぞれ切欠部を形成し、隣り合うシリンダスリーブの両切欠部をクランクシャフトの軸方向に沿った方向で互いに向き合うように位置させて、前記両切欠部間に貫通孔を位置させるとともに、上記シリンダスリーブの軸方向で同上両切欠部の近傍に貫通孔を位置させることにより、各ピストンが位相差をもって摺動するとき、ピストンの摺動によりシリンダ内に圧力変化が生じた場合に、空気は前記切欠部を通って隣のシリンダ内に流入することにより、圧力変動を小さく抑えることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記の提示された例のように、シリンダまたはシリンダライナーに切欠部または貫通孔を形成する場合、ケース一体型シリンダにおいては、クランクハウジングとピストン摺動部の間に機械加工にて穴を空けることが一般的である。
しかしながら、その穴加工には専用加工が必要であるため、加工工程が複雑になるとともにコストアップになるという問題があった。
また、クランクジャーナル上部に穴を空けることになるために、クランクハウジングの剛性が下がるという問題点があった。
さらに、クランクシャフトの回転に伴い、クランクホイールによって前記連通孔の一部が遮られる状態となり、空気の流通にあたり充分な開口面積を確保することが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、クランクケースやシリンダブロックの剛性を損なうことなく、空気の流路を確保してシリンダ内の圧力変動の抑制を図った４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、並列形成された複数のシリンダを冷却するためのウォータジャケットを有するシリンダブロックと、該シリンダブロックと一体的に形成されるアッパーケースとを含む上下分割型のクランクケースを備え、クランクシャフトを車体進行方向に対し横置きに配設するとともに、前記複数シリンダを車体進行方向に向かい傾斜させた４サイクル多気筒エンジンにおいて、前記シリンダ内壁から離間させてシリンダの車体進行方向後方に連通孔を配置し、この連通孔を前記シリンダ配列方向に延設するとともに前記クランク室内に連通し、前記連通孔を、前記クランクシャフトのクランクウェブ外端部による回転軌跡の外側近傍に形成することを特徴とする４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造である。
【０００８】
本発明において、シリンダ長手方向に見て前記連通孔の上側部をピストン下死点時のピストン頂面より下方に配設することが好ましい。
また、シリンダ長手方向に見て前記連通孔の下側部を前記シリンダ内壁のスカート部下端と略同一高さに配設することが好ましい。
また、シリンダ長手方向に見て前記ウォータジャケットの下側部をピストン下死点時のピストン頂面と略同一高さに配設するとともに、前記連通孔の上側部を前記ウォータジャケット下側部の下方に近接させて配設することが好ましい。
また、シリンダ長手方向に見て前記シリンダブロックの前記連通孔下側部近傍に、各シリンダの配列方向略中央部分でシリンダ配列方向と直交する方向に前記シリンダブロックの内壁部と前記シリンダの外壁部を連結するブリッジ部を設けることが好ましい。
【０００９】
本発明によれば、前記シリンダ内壁から離間させてシリンダの車体進行方向後方に連通孔を配置し、この連通孔を前記シリンダ配列方向に延設するとともに前記クランク室内に連通することにより、前記連通孔を各シリンダ内壁から離間させて配置することができるため各シリンダ内壁に開口を設けなくて済み、ピストンに作用するスラスト方向の力を受けにくい個所に通路を形成したのでシリンダブロックの剛性を確保できる。
また、前記連通孔を、前記クランクシャフトのクランクウェブ外端部による回転軌跡の外側近傍に形成することにより、クランクウェブの回転により通路が遮られることなく、したがって、効率よくシリンダ内の圧力変動を拡散することができる。
【００１１】
また、シリンダ長手方向に見て前記ウォータジャケットの下方に前記連通孔を形成することにより、燃焼ガスによって高温になるシリンダからの熱伝導の影響を受けることが少なく、連通孔内の空気が高温・高圧になりにくいので、広い範囲で連通孔を形成することができる。
【００１２】
また、シリンダ長手方向に見て前記連通孔の上側部をピストン下死点時のピストン頂面よりも下方に配設することにより燃焼時の熱を受けやすい個所を効果的に冷却することができる。
また、シリンダ長手方向に見て前記連通孔の下側部をシリンダ内壁のスカート部下端と略同一高さに配設することによりクランクウェブの回転軌跡とオーバーラップすることを避けることができる。
また、シリンダ長手方向に見て前記ウォータジャケットの下側部をピストン下死点時のピストン頂面と略同一高さに配設し、前記連通孔の上側部を前記ウォータジャケット下側部の下方に近接させて配設することによっても燃焼時の熱を受けやすい個所を効果的に冷却することができる。
また、シリンダ長手方向に見て前記シリンダブロックの前記連通孔下側部近傍に、各シリンダの配列方向略中央部分でシリンダ配列方向と直交する方向に前記シリンダブロックの内壁部と前記シリンダの外壁部を連結するブリッジ部を設けることにより、ピストン摺動時スラスト力が大きく作用する個所を補強して、シリンダブロックの剛性の向上を図ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る４サイクル多気筒エンジンが搭載された自動二輪車の構成を示す全体図、図２は前記エンジンの全体構成を示す説明図、図３は前記エンジンのシリンダブロック構造の全体を示す部分断面組立図、図４は本実施形態に係るアッパーケースの構成を示す側面図、図５は図４のＸ矢視図、図６は図４のアッパーケースのＹ矢視図、図７は図４のアッパーケースのＡ−Ａ断面矢視図、図８は図６のアッパーケースのＢ−Ｂ断面矢視図、図９は図６のアッパーケースのＣ−Ｃ断面矢視図である。
【００１４】
本実施形態は、図１、２に示すように、自動二輪車１にエンジン２を車体フレーム３の略中央部下側に、クランクシャフト４を車体進行方向に対し横置きに配設するとともに、車体進行方向前方に向かいシリンダ６を前傾した状態で懸架したものであり、前記エンジン２の上方には、車体フレーム３を介してエアクリーナボックス７が配置され、更に上側には該エアクリーナボックス７の上側を包囲するように燃料タンク８が配置されている。また、前記エンジン２の車体進行方向前方にはラジエター９が配置されている。
【００１５】
前記エンジン２は、図２〜５に示すように、並列形成された４個のシリンダ６を有する４サイクル４気筒エンジンであって、前記シリンダを冷却するためのウォータジャケット１１を有するシリンダブロック１２と、前記シリンダブロック１２を含むアッパーケース１４、ミドルケース１５、ロアケース１６に大別される上下分割型クランクケース１０を有して成り、上方よりシリンダヘッド１７、アッパーケース１４、ミドルケース１５、ロアケース１６の順に配置されている。
【００１６】
前記シリンダヘッド１７の車体進行方向前側には排気ポート１８が設けられ、車体進行方向後側には吸気ポート１９が設けられており、前記排気ポート１８及び吸気ポート１９近傍には冷却用のウォータジャケット（シリンダヘッド側）２０が形成されている。
該排気ポート１８の車体進行方向前側にはエキゾーストパイプ２１が接続されている。該エキゾーストパイプ２１は、エンジン２本体前側に沿って下方に向かい、該エンジン２下側を回り込んで車体後方に向けて延設されている。
前記吸気ポート１９の車体進行方向後側にはスロットルボディ２２が配置され、該スロットルボディ２２を介して前記エアクリーナボックス７と連通している。
前記エアクリーナボックス７は、その下側後端部に接続されるブリーザホース２４を介してミドルケース１５上部に設置されたブリーザカバー２５と連通している。
【００１７】
前記アッパーケース１４の車体進行方向後側には冷却水用のユニオン２７が配置され、ウォータホース（シリンダブロック側）２８を介して後記するウォータポンプ２９に接続されている。
前記ロアケース１６の下側にはオイルパン３０が配置されるとともに、車体進行方向前側にオイルフィルタ３１が配置され、さらに該ロアケース１６の略中央で車体幅方向左側にはウォータポンプ２９が配置されている。
前記ウォータポンプ２９は、ラジエター９側のウォータホース（ラジエター側）３３を介してラジエター９に接続されており、該ラジエター９で冷却された冷却水を該ウォータポンプ２９により前記ユニオン２７を介してシリンダブロック１２やシリンダヘッド１７内に形成される後記ウォータジャケット１１、２０に供給するようにされている。
【００１８】
前記アッパーケース１４は図３、４に示すように、上部にシリンダブロック１２を一体的に形成し、下部にクランク室上部１４ａを形成したものである。
前記シリンダブロック１２は、図３〜９に示すように、４個のシリンダ６が並設され、該シリンダ６外周には、シリンダ長手方向の略中央から上部に冷却用のウォータジャケット（シリンダ側）１１が形成されている。前記ウォータジャケット（シリンダ側）１１と略同一高さに前記ユニオン２７が配置されている。
【００１９】
前記シリンダブロック１２の上側には、図５に示すように、前記ウォータジャケット（シリンダ側）１１とシリンダヘッド１７に形成されるウォータジャケット（シリンダヘッド側）２０とを連通するための開口部１２ａが形成されている。
【００２０】
前記シリンダブロック１２の車体進行方向前側には、図３、７、８に示すように、前記ウォータジャケット（シリンダ側）１１の下方にオイル通路３５がシリンダ配列方向へシリンダブロック１２の幅方向に亘り延設されている。
前記シリンダブロック１２の車体進行方向後壁内部には、前記オイル通路３５と略同一高さであって、該ウォータジャケット（シリンダ側）１１下方に連通孔３６が形成されている。シリンダ６長手方向に見て前記連通孔３６の上側部を前記ウォータジャケット１１下側部の下方に近接させて配設する。
前記連通孔３６は、後壁内部においてシリンダ配列方向に延設されるとともに、クランクシャフト４のクランクウェブ外端部（図示省略）による回転軌跡４０の外側近傍に形成されている。また、前記シリンダブロック１２のクランク室側壁部には、該連通孔３６をクランク室内に連通する通路３８が形成されている。
前記通路３８は、図６、７に示すように、シリンダブロック１２の車体進行方向後側で各シリンダ６に対して後記する２箇所ずつ形成されており、シリンダ６長手方向に見てその上側部３８ａは前記連通孔３６の上側部３６ａと略同一位置とされ、下側はクランク室に開口している。
【００２１】
前記シリンダブロック１２の前記連通孔３６下側部近傍には、各シリンダ６の配列方向略中央部分でシリンダ配列方向と直交する方向に前記シリンダブロック１２の内壁部と前記シリンダ６の外壁部を連結してブリッジ部４４が形成されている。
【００２２】
前記ウォータジャケット（シリンダ側）１１と前記連通孔３６の位置関係は、シリンダ６長手方向に見て、前記ウォータジャケット（シリンダ側）１１が、その下側部１１ａをピストン４１下死点時のピストン頂面４１ａと略同一高さに配設され、前記連通孔３６は、その上側部３６ａをピストン４１下死点時のピストン頂面４１ａよりも下方に配設されるとともに、前記連通孔３６の下側部３６ｂをシリンダ内壁のスカート部４２下端と略同一高さに配設されている。
【００２３】
上記の構成によると、シリンダブロック１２の車体進行方向後壁内部に、前記シリンダ配列方向に連通孔３６を延設するとともに、前記シリンダブロック１２のクランク室側壁部に前記連通孔をクランク室内に連通する通路３８を形成したので、前記連通孔３６を各シリンダ内壁から離間させて配置することができるため各シリンダ内壁に開口を設けなくて済み、ピストン４１に作用するスラスト方向の力を受けにくい個所に通路３８を形成したのでシリンダブロック１２の剛性を確保できる。
また、前記連通孔３６を、前記クランクシャフト４のクランクウェブ外端部による回転軌跡４０の外側近傍に形成したので、クランクウェブの回転により通路３８が遮られることがないため、効率よくシリンダ内の圧力変動を拡散することができる。
【００２４】
また、オイルフィルタ３１をエンジン本体の車体進行方向の前面下部に配置し、オイル通路３５をシリンダブロック１２の車体進行方向前面に形成することにより、オイル通路３５をオイルフィルタ３１の近くに配置してオイル搬送ロスの低減を図ることができる。さらに、オイル通路３５を連通孔３６と略同一高さでシリンダ配列方向へ延設することにより、前記連通孔の形成場所を確保した省スペースでコンパクトなシリンダブロックを構成できる。
【００２５】
また、前記シリンダブロック１２の上部にウォータジャケット（シリンダ側）１１を形成したので、燃焼室近傍を効率的に冷却することができ、さらに、冷却水用のユニオン２７を前記ウォータジャケット（シリンダ側）１１と略同一高さに配置したので、冷却水搬送ロスの低減を図ることができる。また、前記ウォータジャケット（シリンダ側）１１の下方に連通孔３６を形成したので、燃焼ガスによって高温になるシリンダからの熱伝導の影響を受けることが少なく、連通孔３６内の空気が高温・高圧になりにくいので、広い範囲で連通孔を形成することができる。
【００２６】
また、前記ウォータジャケット（シリンダ側）１１の下側部１１ａをピストン下死点時のピストン頂面位置４１ａと略同一高さに配設し、前記連通孔３６の上側部３６ａをピストン下死点時のピストン頂面位置４１ｂよりも下方に配設したので、燃焼時の熱を受けやすい個所を効果的に冷却することができる。さらに、前記連通孔３６の下側部３６ｂをシリンダ内壁のスカート部４２下端と略同一高さに配設したのでクランクウェブの回転軌跡４０とオーバーラップすることを避けることができる。
また、前記シリンダブロック１２の前記連通孔３６下側部近傍に、各シリンダ６の配列方向略中央部分でシリンダ配列方向と直交する方向に前記シリンダブロック１２の内壁部と前記シリンダ６の外壁部を連結するブリッジ部４４を設けたので、ピストン摺動時スラスト力が大きく作用する個所を補強でき、シリンダブロック１２の剛性の向上を図ることができる。
【００２７】
なお、本発明の４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造は、上述の図示例のみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の４サイクル多気筒エンジンのシリンダブロック構造によれば、シリンダ内壁から離間させてシリンダの車体進行方向後方に連通孔を配置し、この連通孔を前記シリンダ配列方向に延設するとともに前記クランク室内に連通することにより、エンジン駆動時のピストンの上下動によるシリンダ内の空気圧力変動を隣り合うシリンダ内部やクランク室に拡散させることできる。
したがって、簡単な構成で、しかもシリンダブロックの剛性を損なうことなく、空気の流路を確保してシリンダ内の圧力変動の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る４サイクル多気筒エンジンが搭載された自動二輪車の構成を示す全体図である。
【図２】前記エンジンの全体構成を示す説明図である。
【図３】前記エンジンのシリンダブロック構造の全体を示す部分断面組立図である。
【図４】本実施形態に係るアッパーケースの構成を示す側面図である。
【図５】図４のアッパーケースのＸ矢視図である。
【図６】図４のアッパーケースのＹ矢視図である。
【図７】図４のアッパーケースのＡ−Ａ断面矢視図である。
【図８】図６のアッパーケースのＢ−Ｂ断面矢視図である。
【図９】図６のアッパーケースのＣ−Ｃ断面矢視図である。
【符号の説明】
１  自動二輪車
２  エンジン
４  クランクシャフト
６  シリンダ
１０  クランクケース
１１  ウォータジャケット（シリンダ側）
１１ａ  下側部
１２  シリンダブロック
１２ａ  開口部
１４  アッパーケース
１４ａ  クランク室上部
１５  ミドルケース
１６  ロアケース
１７  シリンダヘッド
２０  ウォータジャケット（シリンダヘッド側）
２７  ユニオン
３１  オイルフィルタ
３５  オイル通路
３６  連通孔
３６ａ  上側部
３６ｂ  下側部
３８  通路
３８ａ  上側部
４０  回転軌跡
４１  ピストン
４１ａ  ピストン頂面位置（下死点）
４２  スカート部
４４  ブリッジ部
【図１】
0003800906.tif 000002
【図２】
0003800906.tif 000003
【図３】
0003800906.tif 000004
【図４】
0003800906.tif 000005
【図５】
0003800906.tif 000006
【図６】
0003800906.tif 000007
【図７】
0003800906.tif 000008
【図８】
0003800906.tif 000009
【図９】
0003800906.tif 000010