JPH05263653A

JPH05263653A - Ｖ型エンジン

Info

Publication number: JPH05263653A
Application number: JP6466192A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Morisane; 健一森実; Shohei Kumano; 昌平熊野; Eiji Nakai; 英二中井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-03-23
Filing date: 1992-03-23
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【目的】コンパクトで、剛性が高くしかも振動、騒音の
発生が少ない高性能のＶ型エンジン高回転エンジンを提
供する。【構成】ギヤトレイン１８用のギヤキャリア３１の上部
はバンク３、４に結合されており、ギヤキャリア３１の
下部は、ブラケット３３を介して各バンク３、４に取り
つけられる。エンジンの上部には、両バンクの上方を覆
うように天板３８が配置され、周辺部を各バンク３、４
の頂部に固定される。また、中央部をギヤキャリア３１
に結合され、シリンダヘッド６にも結合されている。エ
ンジンの両端部には、サイドパネル４３、４４が取付け
られ、この上端は側部天板３８ａの端部に結合される。
スカベンジングポンプ４５がバンク間空間に配置されて
バンク３、４及び天板３８、サイドパネル４３、４４に
結合される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高速低振動Ｖ型エンジン
に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速回転エンジンにおいては、通常のエ
ンジンに比べて、振動騒音の問題が顕著となるととも
に、耐久性の面から摺動部分の潤滑を十分に行う必要が
生じる。また、クランクシャフトから動弁機構への動力
伝達は、振動、騒音及び耐久性等を考慮して、タイミン
グベルトあるいは、タイミングチェーンを用いず、クラ
ンクシャフトからギヤトレインを介して行うのが普通で
ある。

【０００３】ギヤトレインを用いて、動弁機構への動力
伝達を行うようにしたエンジンは、公知であり、例え
ば、実開昭６２−６２０５８号に開示されている。この
開示された構造では、クランクシャフトの軸方向中央部
にに取付けられた駆動ギヤからＶ型エンジンの各バンク
の動弁機構に動力が伝達されるようになっている。

【０００４】さらに、Ｖ型エンジンにおいて、コンパク
ト化を図るために、Ｖ型エンジンののバンク角を比較的
大きく採って、バンク間にエンジン補機を配置すること
も知られている。

【０００５】

【解決しようとする課題】しかし、バンク角を大きくす
ると、エンジンの剛性が低下するという問題が生じる。
この問題は、高速エンジンにおいては、振動、騒音が大
きくなるという問題につながる。本発明はこのような事
情にかんがみ、コンパクトで、剛性が高くしかも振動、
騒音の発生が少ない高性能のＶ型エンジン高回転エンジ
ンを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は以下のように構成される。本発明に係るＶ型
エンジンは、バンクの両側部に両バンクを連結するよう
に取付けられる一対のサイドパネルと、各バンクの頂部
に取付けられるカムシャフトを含む動弁機構と、バンク
の気筒配列方向の中間部かつバンク間に配置され、前記
動弁機構にクランクシャフトからの動力を伝達するギヤ
トレインと、該ギヤトレインを両バンクに固定する結合
手段とを備えたことを特徴とする。

【０００７】好ましい態様では、前記結合手段は、２つ
のバンクの上部に配置され両バンクを結合する天板と、
前記ギヤトレインを支持するギヤキャリアとを有し、ギ
ヤトレインは前記ギヤキャリア及び天板を介してバンク
に固定されていることを特徴とする。さらに、好ましく
は、両バンク間に配置される補機を備えており、該補機
はサイドパネルに結合される。さらに、補機をバンクに
結合することが剛性の面から望ましい。

【０００８】

【作用】本発明の上記構成によれば、ギヤトレインは、
気筒配列方向の中央部すなわちクランクシャフトの軸方
向中央部から動力を取り出すようになっている。そし
て、ギヤトレインを介してＶ型エンジンの各バンクの上
部にある動弁機構に伝達され、吸気弁及び排気弁を駆動
する。本発明に係るＶ型エンジンのバンク角は比較的大
きくとってあり、バンク間に例えばクランク室内のオイ
ルミストを吸い出すスカベンジングポンプ、及び潤滑油
を循環するためのオイルポンプなどの補機が配置され
る。また、エンジンの気筒配列方向の両端Ｖ型エンジン
には、両バンクを連結するようにサイドパネルが取付け
られる。これによって、エンジン全体の剛性が高まる。
とくに、両バンクを引き離そうとする力に対する剛性が
高まる。さらに、エンジンの上部には、両バンクを連結
するする天板が取りつけられる。この天板も同様にエン
ジンの剛性を高める役割を果たす。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。本発明の１実施例に係るエンジンはＶ型１０
気筒エンジン１である。図１は、エンジンのシリンダブ
ロック２の平面図である。本例のエンジン１は、各バン
ク３、４に５つの気筒を備えている。図２は、クランク
シャフト５に直交する方向から見たエンジン１の断面図
でありエンジン１の中間部はシリンダブロック２であ
り、その上部は二股に分かれている。シリンダブロック
２のそれぞれの二股部の先端には、シリンダヘッド６が
取付けられ、Ｖ型エンジンの各バンク３、４を構成す
る。

【００１０】各気筒７は、バンク３、４内に並んで配置
され、その気筒の中心軸は所定の角度で交差する。各気
筒の中心軸に沿って、シリンダブロック２内には、ピス
トン８が往復摺動するシリンダボア９が形成される。各
気筒すなわちシリンダボア９の中心軸の交点は、クラン
クシャフト５の中心軸Ｋに一致し、クランクシャフト５
は、図２において紙面に垂直方向に延びる。

【００１１】シリンダブロック２の下部には、エンジン
１の潤滑油を貯溜するロワーブロック１０が取付けられ
る。シリンダボア９の上部とシリンダヘッド６の下部壁
とで画成される空間部は、燃焼室１１を構成する。燃焼
室１１には、シリンダヘッド６に形成される吸気ポート
１２及び排気ポート１３が連通しており、その開口部に
は、それぞれ吸気弁及び排気弁（図示せず）が取付けら
れる。

【００１２】シリンダヘッド６の上部には、該吸気弁及
び、排気弁を駆動するための動弁機構が取付けられる。
本エンジンの動弁機構は、ＤＯＨＣ式であり、各バンク
について２本のカムシャフト１４、１５がそれぞれ設け
られる。この場合、カムシャフトはカムシャフトキャリ
アロワー１６、及びカムシャフトキャリアアパー１７に
よって回転自在に支持されている。

【００１３】図１において、動弁機構は右バンクの第３
気筒目と第４気筒目の間、左バンクでは、第２気筒目と
第３気筒目の間に各バンク３、４に対してそれぞれ取付
けられる。本例のエンジン１における動弁機構は、タイ
ミングベルトあるいはタイミングチェーンなどを用い
ず、ギヤトレイン１８によってクランクシャフト５の回
転動力を吸気弁及び排気弁の駆動を行わせるようにして
いる。この場合、本例では、クランクシャフト５の軸方
向ほぼ中央部において動力取り出しが行われる。図１及
び図３を参照すると、クランクシャフト５には、動弁用
の駆動力を取り出すための動力取り出し用ギヤ１９が設
けられ、シリンダブロック２の対称軸Ｌ上の上方には、
クランクシャフト５の動力取り出し用ギヤ１９と噛み合
うセンタードライブギヤ２０が配置され、さらに対称軸
Ｌ上の上方には、センタードライブギヤ２０と噛み合う
駆動ギヤ２１が設けられる。この駆動ギヤと共通のシャ
フトであるディストリビューションギヤシャフト２２上
に一対のディストリビューションギヤ２３が配置され
る。図１に示すにようにディストリビューションギヤ２
３は、各バンク３、４のギヤトレイン１８に対してそれ
ぞれクランクシャフト５の軸方向にオフセットして設け
られる。このディストリビューションギヤ２３には、各
バンク３、４のギヤトレインのダンベル入力ギヤ２４が
噛み合う。ダンベル入力ギヤ２４は、ダンベルシャフト
２５上の一端に設けられており，ダンベル入力ギヤ２４
に伝達された動力は、ダンベルシャフト２５の他端に設
けられたダンベル出力ギヤ２６により、クランクシャフ
ト５の軸方向の動力取り出し位置に関して反対側にオフ
セットされた位置からさらに伝達される。

【００１４】ダンベル出力ギヤ２６からの動力は、２つ
のアイドルギヤ２７、２８を介して１つのカムシャフト
１４の駆動ギヤ２９に伝達され、さらにカムアイドルギ
ヤ３０を介して、他方のカムシァフト１５の駆動ギヤ３
２に伝達されるようになっている。上記ダンベルシャフ
ト２５、２つのアイドルギヤ２７、２８は、ギヤキャリ
ア３１に回転自在に一体的に支持されている。

【００１５】ギヤキャリア３１の上部は、図３に示すよ
うに、カムシャフト１４、１５のキャリアアパー１６及
びロワー１７に側部からバンク３、４の外方に向けて延
びるボルト３７によって固定されている。ダンベルシャ
フト２５は、ギヤキャリア３１に下部に設けられた軸受
部に回転自在に支持されている。ギヤキャリア３１の下
部は、シリンダブロック２のバンク間空間の谷部に取付
けられたブラケット３３に、ボルト３４によって取付け
られている。

【００１６】ブラケット３３は、シリンダブロック２及
びロワーブロック１０を貫通して延びる通しボルト３
５、３６によってロワーブロック１０とともに、シリン
ダブロック２に一体的に固定されている。したがって、
ギヤキャリア３１の下部は、ブラケット３３を介してシ
リンダブロック２すなわち各バンク３、４に取りつけら
れている。

【００１７】さらに、エンジンの上部には、図２、図３
において水平に延び、且つ両バンクの上方を覆うように
天板３８が配置される。天板３８は、周辺部をボルト３
９によって各バンク３、４の頂部にあるカムキャリアア
パーに固定される。また、中央部をボルト４０によって
ギヤキャリア３１に結合されているとともに、ボルト４
１によって適当な箇所でシリンダヘッド６にも結合され
ている。

【００１８】本例のエンジン１の構造では、天板３８は
クランクシャフト５の軸方向に３分割されており、それ
ぞれが両バンクを結合するように取付けられている。ギ
ヤキャリア３１がバンク３、４の頂部から突出している
ため中央の天板３８ｂは、中央部が突出した形状になっ
て、ギヤキャリア３１による突出をカバーするようにな
っている。これらの天板３８ａ、ｂはエンジン１の剛性
特に、両バンク３、４を引き離そうとする方向の作用力
に対する剛性を向上させる効果を与える。

【００１９】図１に示すようにさらに、エンジン１の気
筒配列方向すなわちクランクシャフト５の軸方向の両端
部には、サイドパネル４３、４４が取付けられる。サイ
ドパネルは、エンジンの剛性を向上させる効果を与える
とともに、内部にオイル通路形成することによってレイ
アイト上も好ましい効果を与える。さらにサイドパネル
４３、４４の上端はボルト孔４３ａ、４４ａにボルト
（図示せず）を係合させることによって、側部天板３８
ａの端部に結合される。これによってエンジン１の周辺
部の一体性を促進でき、したがってエンジン１の剛性を
高めることができる。

【００２０】さらに本例のＶ型エンジンの構造では、両
バンクの間の空間部には、エンジンのクランク室４２に
充満するオイルミストを含む空気を吸い上げ、オイルミ
ストをクランク室４２から極力削減して、クランクシャ
フト５の回転抵抗をさげる役割を果たす４つのスカベン
ジングポンプ４５が配置される。スカベンジングポンプ
４５はバンク間空間の上方からみて４隅に配置される。
スカベンジングポンプ４５は本例では、ルーツ式の容積
型ポンプであり、クランク室４２をオイルスカベンジン
グ通路４６を介して吸い上げオイルミストを吸収するよ
うになっている。また、これとは別に、潤滑油を循環さ
せるオイルポンプ（図示せず）が設けられる。

【００２１】さらに、図４を参照すると、本例のＶ型エ
ンジン１の一方の端面が示されており各バンク３、４の
頂部付近、外側には、ウオータポンプ４７がそれぞれ設
けられ、ウオータポンプ４７入口から回転軸方向に導入
した冷却水を遠心力により周方向に吐出し、水通路４８
及びサイドパネル４３、４４内に設けられた水通路４８
を介してエンジン１内部のウオータジャケット４９に冷
却水を供給するようになっている。

【００２２】以上の構造のエンジンの動作を説明する。
Ｖ型エンジン１の各気筒が所定の順序で爆発することに
よって、クランクシャフト５が回転し、この動力は、図
示しないパワー伝達経路にしたがって取り出され車輪を
駆動する。また、クランクシャフト５の回転動力は、ク
ランクシャフト５の軸方向ほぼ中央からギヤトレイン１
８を介して取り出され、各バンクの上部にある動弁機構
に伝達され、カムシャフト１４、１５を介して吸気弁及
び排気弁を駆動する。さらに、オイルポンプが駆動され
ロワーブロック１０内の潤滑油を吸い上げてオイル通路
５２、５３を介してエンジン１内の所定の潤滑部分に供
給する。また、スカベンジングポンプ４５がクランク室
４２内のオイルミストを含む空気を吸い上げ、クランク
室４２のオイルミストを除去する。

【００２３】さらに、ウオータポンプ４７は、軸方向に
冷却水を導入し、加圧して周方向に吐出し、エンジン内
のウオータジャケット４９内に送り出す。エンジン１の
上部は、天板３８によって左右のバンクが結合されると
とも、サイドパネル４３、４４によってエンジンの両側
部が補強される。また、動弁機構へのクランクシャフト
５からの動力伝達は高速作動に適した、ギヤトレイン１
８によって行われる。

【００２４】さらにクランク室４２内のオイルミスト
は、バンク間空間に配置された４つのスカベンジングポ
ンプ４５によってきめ細かく除去され、極力クランクシ
ャフト５の回転抵抗を軽減するようになっている。この
補機もまた、サイドパネル及びバンクに結合されてい
る。ギヤトレイン１８におけるギヤを支持するギヤキャ
リア３１が設けられこのキャリアは各バンクに固定され
ている。

【００２５】また、摺動部分の潤滑は、図示しないオイ
ルポンプによって潤滑油が供給されることによって行わ
れる。

【００２６】

【効果】以上のように、本発明によれば、天板及び、サ
イドパネルによってエンジンの周辺部の剛性が高められ
ているとともに、動弁機構への動力伝達がギヤトレイン
によってギヤを介して行われるので、振動騒音等の支障
を生じさせることなく、高速動作に十分耐えることがで
きる、。

【００２７】さらに、天板とギヤトレインのキャリアを
結合することよってさらに、剛性を高めることができ
る。また、バンク間空間に、補機たとえば、スカベンジ
ングポンプなどを配置してサイドパネルに固定したの
で、バンク間空間を有効に利用してエンジンのコンパク
ト化を促進できるとともに、サイドパネルの振動を抑え
つつ、剛性を向上することができる。また、補機うバン
クにも結合することによってさらにエンジンの一体性を
促進することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例にかかるＶ型エンジンの平面
図、

【図２】第１図のＡ−Ａ断面図、

【図３】第１図のエンジンのギヤトレインの構造を概略
的に示す断面図である。

【図４】第１図のエンジンの側面図、

【符号の説明】

１エンジン２シリンダブロック３バンク４バンク５クランクシャフト６シリンダヘッド７気筒８ピストン９シリンダボア１０ロワーブロック１１燃焼室１２吸気ポート１３排気ポート１４カムシャフト１５カムシャフト１６カムシャフトキャリアロワー１７カムシャフトキャリアアパー１８ギヤトレイン１９動力取り出しギヤ２０センタードライブギヤ２１駆動ギヤ２２ディストリビューションギヤシャフト２３ディストリビューションギヤ２４ダンベル入力ギヤ２５ダンベルシャフト２６ダンベル出力シャフト２７カムアイドルギヤ２８カムアイドルギヤ２９駆動ギヤ３０カムアイドルギヤ３１ギヤキャリア３２駆動ギヤ３３ブラケット３４ボルト３５通しボルト３６通しボルト３７ボルト３８天板３９ボルト４０ボルト４１ボルト４２クランク室４３サイドパネル４４サイドパネル４５スカベンジングポンプ４６スカベンジングオイル通路４７ウオータポンプ４８水通路４９ウオータジャケット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バンクの両側部に両バンクを連結するよう
に取付けられる一対のサイドパネルと、各バンクの上部
に取付けられるカムシャフトを含む動弁機構と、バンク
の気筒配列方向の中間部かつバンク間に配置され、前記
動弁機構にクランクシャフトからの動力を伝達するギヤ
トレインと、該ギヤトレインを両バンクに固定する結合
手段とを備えたことを特徴とするＶ型エンジン。
【請求項２】前記結合手段は、２つのバンクの上部に配
置され両バンクを結合する天板と、前記ギヤトレインを
支持するギヤキャリアとを有し、ギヤトレインは前記ギ
ヤキャリア及び天板を介してバンクに固定されているこ
とを特徴とする請求項１記載のＶ型エンジン。
【請求項３】両バンク間に配置される補機を備え、該補
機が前記補機とサイドパネルに結合されていることを特
徴とする請求項１記載のＶ型エンジン。
【請求項４】補機をバンクに結合したことを特徴とする
請求項３記載のＶ型エンジン。