JPH0144750Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、互いに角度をなして配設される２列
のシリンダを有するＶ形多気筒エンジンに関する
もので、特に、クランクシヤフトの１個のクラン
クピンに２個のコネクテイングロツドが連結され
るＶ形多気筒エンジンに関するものである。

（従来の技術） 高出力が求められる大排気量の自動車用エンジ
ンには、全長を短くすることができ、高い剛性を
確保することのできるＶ形多気筒エンジンが用い
られることが多い。このような自動車用等のＶ形
多気筒エンジンにおいては、通常、クランクシヤ
フトの１個のクランクピンに一対のコネクテイン
グロツドの大端部が連結され、それらのコネクテ
イングロツドの小端部が、互いに角度をなして配
設された一対のシリンダ内をそれぞれ摺動するピ
ストンに連結されるようになつている。このコネ
クテイングロツドは、ピストンが受ける爆発力を
クランクシヤフトに伝えるものであるから、その
小端部はピストンの中心軸線上、すなわちシリン
ダの中心軸線上で、ピストンピンに連結される。
そして、従来は、そのコネクテイングロツドの小
端部をピストンピンの軸方向についてみたときの
小端部の幅（以下、単に「小端部の幅」という）
の中心軸線と、コネクテイングロツドの大端部を
クランクピンの軸方向についてみたときの大端部
の幅（以下、単に「大端部の幅」という）の中心
軸線とは、一致させるようにするのが普通であつ
た。したがつて、従来のＶ形多気筒エンジンにお
いては、各シリンダの中心軸線上にコネクテイン
グロツドの大端部の中心が位置するようになつて
いた。

ところで、コネクテイングロツドの大端部の幅
は、そこに設けられる軸受の負荷容量によつて、
強度上から定められるものである。そのために、
従来のＶ形多気筒エンジンにおいては、一つのク
ランクピンにコネクテイングロツドが連結される
一対のシリンダの中心軸線間の間隔は、その大端
部の幅によつて必然的に定められるものとなつて
おり、したがつて、エンジンの全長を短くするこ
とはほとんど不可能となつていた。

一方、汎用の小形エンジンにおいては、例えば
実開昭57−196224号公報、実開昭59−28634号公
報等にも示されているように、シリンダの中心軸
線をコネクテイングロツド大端部の幅の中心軸線
に対して偏心させることによつて、エンジンをコ
ンパクト化することが提案されている。そこで、
Ｖ形多気筒エンジンにおいても、同様な考え方を
適用することによつて、そのコンパクト化を図る
ことが考えられる。しかしながら、このようにシ
リンダの中心軸線、すなわちピストンの中心軸線
とコネクテイングロツド大端部の幅の中心軸線と
を偏心させると、コネクテイングロツドの小端部
がピストンから受ける力の作用方向と大端部がク
ランクピンから受ける反力の作用方向との間に距
離が生じることになるので、コネクテイングロツ
ドの両端部を結ぶロツド部には曲げ荷重が加わる
ことになる。このような曲げ荷重は、上記公報に
示されているような小出力の汎用エンジンにおい
てはあまり問題になることもないが、高出力が求
められるＶ形多気筒エンジンにおいては、コネク
テイングロツド両端部間の偏心量を大きくする
と、その曲げ荷重のためにロツド部が変形して、
コネクテイングロツドを介して効果的に爆発力を
クランクシヤフトに伝えることが困難となり、ま
た、コネクテイングロツドの両端部軸受の偏摩耗
や、ピストンのスカツフイングによるシリンダボ
ア面あるいはピストンの偏摩耗等が生じ、振動の
原因ともなつてしまう。したがつて、そのような
場合には、コネクテイングロツドのロツド部を特
に補強しなければならず、その重量が大きなもの
となつてしまう。

さらに、Ｖ形多気筒エンジンにおいては、互い
に角度をなして配設されたシリンダ内を摺動する
各ピストンが、互いに干渉することのないように
しなければならない。したがつて、それらのシリ
ンダをあまりに接近させようとすると、そのシリ
ンダ間の角度を大きくすることが必要となつてし
まい、エンジンの幅が増大することになる。

このようなことから、Ｖ形多気筒エンジンにお
いては、シリンダの中心軸線をコネクテイングロ
ツドの大端部に対して偏心させるようにする場
合、その偏心量をどの程度にするかが問題とな
る。

（考案の目的） 本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、その目的は、Ｖ形多気筒エンジンに
おいて、シリンダの中心軸線をコネクテイングロ
ツドの大端部に対して最適の範囲内で偏心させる
ことによつて、コネクテイングロツドに加わる曲
げ荷重を小さく抑え、かつエンジン幅を増大させ
ることもないようにしながら、エンジンの全長を
短くすることができるようにすることである。

（目的を達成するための手段） この目的を達成するために、本考案では、１個
のクランクピンに連結される一対のコネクテイン
グロツドの、大端部の幅の中心軸線及び小端部の
幅の中心軸線を、それら両端部を結ぶロツド部の
外郭内部を通る範囲内で互いに偏心させ、それに
よつて、その各小端部が中心軸線上に位置する一
対のシリンダを互いに近づけるようにしている。

（作用） このようにすることによつて、ピストンからコ
ネクテイングロツドの小端部に加えられる力は、
コネクテイングロツドのロツド部内部に向けて作
用し、コネクテイングロツドの大端部が受ける反
力も、ロツド部の内部に向けて作用することにな
る。したがつて、ロツド部に加えられる曲げ荷重
は小さなものとなる。

また、このように大端部の幅の中心軸線と小端
部の幅の中心軸線との間の偏心量が制限されるこ
とによつて、互いに角度をなして配設されるシリ
ンダ間の間隔も極端に小さくなることはなくな
る。

（実施例） 以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明す
る。

図は、本考案によるＶ形多気筒エンジンの一実
施例を示すもので、第１図はそのエンジンの要部
の縦断側面図であり、第２図はそのエンジンの概
略正面図である。

これらの図から明らかなように、このエンジン
Ｅは、互いに角度をなして隣り合うシリンダ１₁，
１₂が複数対、並設されているもので、それらの
シリンダ１₁，１₁，…；１₂，１₂，…内を摺動す
るピストン２，２，…によつて、１本のクランク
シヤフト３が駆動されるようになつている。それ
らのピストン２には、クランクシヤフト３と平行
なピストンピン２ａが設けられており、そのピス
トンピン２ａに、コネクテイングロツド４の小端
部４ａが、それぞれその幅と等しい長さを有する
軸受５を介して回転自在に連結されている。この
小端部４ａの中心は、各ピストン２の中心軸線上
に位置するようになつており、したがつて、その
小端部４ａのピストンピン２ａ軸方向幅の中心軸
線Ｘは、第１図に示すようにそのエンジンＥを側
面から見たとき、各シリンダ１₁，１₂の中心軸線
O₁，O₂と一致するようになつている。コネクテ
イングロツド４の大端部４ｂは、互いに角度をな
して隣り合う一対のシリンダ１₁，１₂ごとに、ク
ランクシヤフト３の一対のクランクアーム３ａ，
３ａ間に設けられる１個のクランクピン３ｂに、
互いに隣接した状態で、それぞれ軸受６，６を介
して回転自在に連結されるようになつている。各
大端部４ｂのクランクピン３ｂ軸方向の両端面は
平面とされ、隣接する一対の大端部４ｂ，４ｂが
互いに面接触するようにされている。また、各軸
受６の軸方向長さは、大端部４ｂの幅とほぼ等し
いものとされている。

コネクテイングロツド４の小端部４ａと大端部
４ｂとを結ぶロツド部４ｃは、断面がＩ形のもの
で、その中心軸線は小端部４ａの幅の中心軸線Ｘ
と一致するようにされている。大端部４ｂの一側
には、クランクアーム３ａに向けて膨出する膨出
部４b′が設けられている。したがつて、大端部４
ｂのクランクピン３ｂ軸方向幅の中心軸線Ｙは、
第１図に示すように、小端部４ａの幅の中心軸線
Ｘよりそれぞれ偏心量ｒだけ、クランクアーム３
ａ側に偏心している。

すなわち、小端部４ａの幅の中心軸線Ｘは、大
端部４ｂの幅の中心軸線Ｙに対して、隣接するコ
ネクテイングロツド４側に向かつて偏心量ｒだけ
偏心している。言い換えると、互いに角度をなし
て隣い合うシリンダ１₁，１₂の中心軸線O₁，O₂
は、コネクテイングロツド４の大端部４ｂの幅の
中心軸線Ｙに対して、偏心量ｒをもつて互いに近
づく方向に偏心している。この偏心量ｒは２mm程
度の小さなものとされ、それによつて、大端部４
ｂの幅の中心軸線Ｙは、第１図に示すように側面
から見たときのロツド部４ｃの幅、すなわちロツ
ド部４ｃの外郭からはみ出ることのないようにさ
れている。

このようなＶ形多気筒エンジンＥにおいて、ピ
ストン２が爆発力を受けると、その爆発力は、ピ
ストンピン２ａにピストン２の中心で連結された
コネクテイングロツド４を小端部４ａから、ロツ
ド部４ｃを通して大端部４ｂに伝えられる。この
とき、その爆発力は、コネクテイングロツド４に
対して、小端部４ａの幅の中心軸線Ｘの方向に作
用する。そして、その爆発力は、コネクテイング
ロツド４の大端部４ｂからクランクピン３ｂに伝
えられ、クランクシヤフト３を回転させる。この
とき、コネクテイングロツド４の大端部４ｂは、
クランクピン３ｂから大端部４ｂの幅の中心軸線
Ｙの方向に作用する反力を受ける。したがつて、
コネクテイングロツド４は、小端部４ａの幅の中
心軸線Ｘ方向の力と大端部４ｂの幅の中心軸線Ｙ
方向の力とを受けることになり、これらの中心軸
線ＸとＹとが互いに偏心しているので、コネクテ
イングロツド４には曲げモーメントが生じること
になる。しかしながら、これらの中心軸線Ｘ及び
Ｙはともにロツド部４ｃの外郭の内部を通るよう
にされているので、その曲げモーメントは剛体の
内部で働くにすぎず、コネクテイングロツド４に
加わる曲げ荷重は小さなものとなる。

そして、コネクテイングロツド４の小端部４ａ
の幅の中心軸線Ｘと大端部４ｂの幅の中心軸線Ｙ
とを偏心させることによつて、シリンダ１₁，１₂
を互いに近づけることができ、エンジンＥの全長
を短くすることができる。このようにエンジン全
長が短くなると、その設置スペースが小さくなる
ばかりでなく、エンジン本体あるいはクランク系
の剛性が向上するなど、副次的な利点が数多く得
られる。したがつて、例えばその偏心量を２mmと
して、エンジン全体を４mm短縮したとしても、大
きな効果を得ることができる。しかも、偏心量を
この程度に抑えれば、ピストン２，２が下死点付
近で互いに干渉するようなこともないので、シリ
ンダ１₁，１₂のなす角度を大きくする必要はな
く、エンジン幅が増大することも防止することが
できる。

なお、上記実施例においては、コネクテイング
ロツド４のロツド部４ｃの中心軸線を小端部４ａ
の幅の中心軸線Ｘに一致させるようにしている
が、これらを互いに偏心させるようにすることも
できる。その場合にも、小端部４ａの中心軸線Ｘ
は、ロツド部４ｃの外郭から外にはみ出ることの
ないようにする。

（考案の効果） 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、コネクテイングロツドの小端部の幅の中心軸
線と大端部の幅の中心軸線とを互いに偏心させる
ようにしているので、１個のクランクピンに連結
される一対のコネクテイングロツドの小端部、し
たがつてその小端部が中心軸線上に位置するシリ
ンダ間の間隔を小さくすることができ、Ｖ形多気
筒エンジンの全長を短くすることができる。そし
て、コネクテイングロツドの小端部の幅の中心軸
線と大端部の幅の中心軸線とがともにロツド部の
外郭内を通るようにしているので、コネクテイン
グロツドに対する曲げ荷重を最小限に抑え、爆発
力が効果的にクランクシヤフトに伝達されるよう
にするとともに、軸受やシリンダ内面あるいはピ
ストンの偏摩耗を軽減することができる。また、
コネクテイングロツドの大端部の幅は従来のもの
と同様とすることができるので、軸受容量が損な
われることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案によるＶ形多気筒エンジンの
一実施例を示す要部の縦断側面図、第２図は、そ
のエンジンの一部切り欠き概略正面図である。 １₁，１₂…シリンダ、２…ピストン、２ａ…ピ
ストンピン、３…クランクシヤフト、３ｂ…クラ
ンクピン、４…コネクテイングロツド、４ａ…小
端部、４ｂ…大端部、４ｃ…ロツド部、５，６…
軸受、O₁，O₂…シリンダ中心軸線、Ｘ…小端部
の幅の中心軸線、Ｙ…大端部の幅の中心軸線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一対のコネクテイングロツドの各小端部が、互
   いに角度をなして配設される一対のシリンダ内を
   それぞれ摺動するピストンの各ピストンピンに、
   そのシリンダの中心軸線上で連結され、そのコネ
   クテイングロツドの各大端部が、クランクシヤフ
   トの１個のクランクピンに、互いに隣接した状態
   でそれぞれ軸受を介して連結されるＶ形多気筒エ
   ンジンにおいて； 前記コネクテイングロツドの大端部が、前記ク
   ランクピンの軸方向について前記軸受とほぼ等し
   い幅を有するとともに、その両端面が平面とされ
   ており、 前記コネクテイングロツドの小端部の前記ピス
   トンピンの軸方向についての幅の中心軸線が、そ
   のコネクテイングロツドの大端部の前記クランク
   ピンの軸方向についての幅の中心軸線に対して、
   それらの各中心軸線がともに前記コネクテイング
   ロツドの小端部と大端部とを結ぶロツド部の外郭
   内部を通る範囲内で、隣接するコネクテイングロ
   ツド側に向かつて偏心配置されている、 Ｖ形多気筒エンジン。