JP7565901B2

JP7565901B2 - Internal combustion engine

Info

Publication number: JP7565901B2
Application number: JP2021178886A
Authority: JP
Inventors: 将洋上川
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2021-11-01
Publication date: 2024-10-11
Anticipated expiration: 2041-11-01
Also published as: JP2023067536A

Description

本発明は、内燃機関に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine.

従来、四輪車などの車両に搭載された２気筒エンジン等の内燃機関は、内燃機関の振動を抑制するためにバランスシャフトが設けられている。また、バランスシャフトを不要する技術が求められている。 Conventionally, internal combustion engines such as two-cylinder engines mounted on vehicles such as four-wheeled vehicles are provided with a balance shaft to suppress vibration of the internal combustion engine. There is also a demand for technology that eliminates the need for a balance shaft.

特開２０１３－００７３３４号公報JP 2013-007334 A

しかしながら、バランスシャフトを取り除いた場合に、バランスシャフトに変わって内燃機関の振動を抑制する技術が求められる。 However, if the balance shaft is removed, a technology is needed to suppress vibrations in the internal combustion engine in place of the balance shaft.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、振動を抑制することができる内燃機関を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above, and aims to provide an internal combustion engine that can suppress vibration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、複数の気筒として、第１気筒と第２気筒とを有する、４ストロークの内燃機関であって、前記第１気筒と前記第２気筒とを有するシリンダーブロックと、前記第１気筒で往復運動を行う第１ピストンと、前記第１ピストンの往復運動における回転において、前記第１ピストンとは１８０度の間隔を空けて配置され、前記第２気筒で往復運動を行う第２ピストンと、前記第１気筒及び前記第２気筒の吸気バルブ又は排気バルブを開閉する部材であって、偏心マスを有するカムシャフトと、を備え、前記偏心マスは、前記第１気筒における混合気の膨張による前記第１ピストンの降下に伴い、前記シリンダーブロックが後方に傾く方向に力がかかる場合には、前記カムシャフトの回転により前方に遠心力を発生させ、前記第１気筒における混合気の圧縮による前記第１ピストンの上昇に伴い、前記シリンダーブロックが前方に傾く方向に力がかかる場合には、前記カムシャフトの回転により後方に遠心力を発生させる。
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, an internal combustion engine according to the present invention is a four-stroke internal combustion engine having a first cylinder and a second cylinder as a plurality of cylinders, the engine comprising: a cylinder block having the first cylinder and the second cylinder; a first piston that reciprocates in the first cylinder; a second piston that is arranged at an interval of 180 degrees from the first piston during rotation in the reciprocating motion of the first piston and that reciprocates in the second cylinder; and a camshaft that is a member that opens and closes intake valves or exhaust valves of the first cylinder and the second cylinder, the eccentric mass generating a centrifugal force forward by the rotation of the camshaft when a force is applied in a direction that tilts the cylinder block backward as the first piston descends due to expansion of the mixture in the first cylinder, and generating a centrifugal force backward by the rotation of the camshaft when a force is applied in a direction that tilts the cylinder block forward as the first piston ascends due to compression of the mixture in the first cylinder .

この構成によれば、内燃機関は、気筒における混合気の膨張又は圧縮に伴いシリンダーブロックが傾斜した場合に、反対方向に遠心力を発生させることにより、バランスシャフトが無くても振動を抑制することができる。 With this configuration, when the cylinder block tilts due to the expansion or compression of the air-fuel mixture in the cylinder, the internal combustion engine generates centrifugal force in the opposite direction, thereby suppressing vibration even without a balance shaft.

また、本発明に係る内燃機関は、前記カムシャフトの回転により、前記シリンダーブロックが傾斜する方向とは反対方向に遠心力を発生させる前記偏心マスを備える。 The internal combustion engine according to the present invention also includes an eccentric mass that generates a centrifugal force in a direction opposite to the direction in which the cylinder block tilts as the camshaft rotates.

この構成によれば、内燃機関は、バランスシャフトが無くても振動を抑制することができる。 With this configuration, the internal combustion engine can suppress vibrations even without a balance shaft.

また、本発明に係る内燃機関は、前記カムシャフトに設けられた可変バルブ機構のケースに設けられる前記偏心マスを備える。 The internal combustion engine according to the present invention also includes the eccentric mass provided on the case of the variable valve mechanism provided on the camshaft.

また、本発明に係る内燃機関は、前記カムシャフトの先端部に設けられる前記偏心マスを備える。 The internal combustion engine according to the present invention also includes the eccentric mass provided at the tip of the camshaft.

また、本発明に係る内燃機関は、複数の前記気筒として、第１気筒と第２気筒とを有する内燃機関であって、前記第１気筒で往復運動を行う第１ピストンと、前記第１ピストンの往復運動における回転において、前記第１ピストンとは１８０度異なる位置に配置され、前記第２気筒で往復運動を行う第２ピストンと、を更に備える。 The internal combustion engine according to the present invention is an internal combustion engine having a first cylinder and a second cylinder as the plurality of cylinders, and further includes a first piston that reciprocates in the first cylinder, and a second piston that reciprocates in the second cylinder and is arranged at a position 180 degrees different from the first piston in the rotation of the reciprocating motion of the first piston.

本発明にかかる内燃機関は、振動を抑制することができるという効果を奏する。 The internal combustion engine of the present invention has the effect of suppressing vibration.

図１は、本実施形態にかかる内燃機関の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of an internal combustion engine according to this embodiment. 図２は、本実施形態にかかる内燃機関の一例を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an example of an internal combustion engine according to this embodiment. 図３は、本実施形態にかかる内燃機関の一例を示す上面図である。FIG. 3 is a top view showing an example of the internal combustion engine according to the present embodiment. 図４は、本実施形態にかかる内燃機関が有するシリンダーブロックの概略を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an outline of a cylinder block of the internal combustion engine according to this embodiment. 図５は、本実施形態にかかる内燃機関が有するシリンダーブロックの膨張状態の概略を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing an outline of an expanded state of a cylinder block of the internal combustion engine according to this embodiment. 図６は、本実施形態にかかる内燃機関が有するシリンダーブロックの圧縮状態の概略を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an outline of a compressed state of a cylinder block of the internal combustion engine according to this embodiment.

以下に、本発明にかかる内燃機関の実施形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。 Below, an example of an embodiment of an internal combustion engine according to the present invention is described in detail with reference to the drawings.

図１は、本実施形態にかかる内燃機関１の一例を示す斜視図である。図２は、本実施形態にかかる内燃機関１の一例を示す斜視図である。図３は、本実施形態にかかる内燃機関１の一例を示す上面図である。 Figure 1 is a perspective view showing an example of an internal combustion engine 1 according to this embodiment. Figure 2 is a perspective view showing an example of an internal combustion engine 1 according to this embodiment. Figure 3 is a top view showing an example of an internal combustion engine 1 according to this embodiment.

本実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸からなる直行座標系を規定する。Ｘ軸方向は、吸気用カムシャフト２０と平行な方向である。Ｙ軸方向は、内燃機関１の高さ方向である。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直行する方向である。 In this embodiment, a rectangular coordinate system is defined that is made up of an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis. The X-axis direction is parallel to the intake camshaft 20. The Y-axis direction is the height direction of the internal combustion engine 1. The Z-axis direction is perpendicular to the X-axis and Y-axis directions.

本実施形態にかかる内燃機関１は、例えば、２つの気筒１１（図４参照）を有する４ストロークエンジンである。気筒１１は、吸気バブルと排気バルブとをそれぞれ２つずつ備える。内燃機関１は、吸気バブルを開閉する吸気用カム２１を有する吸気用カムシャフト２０と、排気バブルを開閉する排気用カム３１を有する排気用カムシャフト３０とを備える。 The internal combustion engine 1 according to this embodiment is, for example, a four-stroke engine having two cylinders 11 (see FIG. 4). Each cylinder 11 has two intake valves and two exhaust valves. The internal combustion engine 1 has an intake camshaft 20 having an intake cam 21 that opens and closes the intake valve, and an exhaust camshaft 30 having an exhaust cam 31 that opens and closes the exhaust valve.

吸気用カムシャフト２０は、一方の端に吸気用カムスプロケット２２を有する。吸気用カムスプロケット２２は、吸気用カムシャフト２０を回転させるタイミングチェーンと連結される歯車である。吸気用カムシャフト２０は、タイミングチェーンにより回転させられることにより吸気用カム２１が吸気バブルを開閉する。 The intake camshaft 20 has an intake cam sprocket 22 at one end. The intake cam sprocket 22 is a gear that is connected to a timing chain that rotates the intake camshaft 20. The intake camshaft 20 is rotated by the timing chain, causing the intake cam 21 to open and close the intake valve.

また、吸気用カムシャフト２０は、吸気用偏心マス２３を有する。吸気用偏心マス２３は、吸気用カムシャフト２０に設けられ、シリンダーブロック１０（図４参照）の重心をずらす錘である。吸気用偏心マス２３は、例えば、吸気用カムシャフト２０の先端部に設けられる。また、吸気用偏心マス２３は、吸気用カムスプロケット２２が設けられた側とは反対の吸気用カムシャフト２０の先端に設けられる。 The intake camshaft 20 also has an intake eccentric mass 23. The intake eccentric mass 23 is provided on the intake camshaft 20 and is a weight that shifts the center of gravity of the cylinder block 10 (see FIG. 4). The intake eccentric mass 23 is provided, for example, at the tip of the intake camshaft 20. The intake eccentric mass 23 is also provided at the tip of the intake camshaft 20 opposite the side on which the intake cam sprocket 22 is provided.

排気用カムシャフト３０は、一方の端に排気用カムスプロケット３２を有する。排気用カムスプロケット３２は、排気用カムシャフト３０を回転させるタイミングチェーンと連結される歯車である。排気用カムシャフト３０は、タイミングチェーンにより回転させられることにより排気用カム３１が排気バブルを開閉する。 The exhaust camshaft 30 has an exhaust cam sprocket 32 at one end. The exhaust cam sprocket 32 is a gear that is connected to a timing chain that rotates the exhaust camshaft 30. The exhaust camshaft 30 is rotated by the timing chain, causing the exhaust cam 31 to open and close the exhaust valve.

また、排気用カムシャフト３０は、排気用偏心マス３３を有する。排気用偏心マス３３は、排気用カムシャフト３０に設けられ、シリンダーブロック１０（図４参照）の重心をずらす錘である。排気用偏心マス３３は、例えば、排気用カムシャフト３０の先端部に設けられる。また、排気用偏心マス３３は、排気用カムスプロケット３２が設けられた側とは反対の排気用カムシャフト３０の先端に設けられる。 The exhaust camshaft 30 also has an exhaust eccentric mass 33. The exhaust eccentric mass 33 is provided on the exhaust camshaft 30 and is a weight that shifts the center of gravity of the cylinder block 10 (see FIG. 4). The exhaust eccentric mass 33 is provided, for example, at the tip of the exhaust camshaft 30. The exhaust eccentric mass 33 is also provided at the tip of the exhaust camshaft 30 opposite the side on which the exhaust cam sprocket 32 is provided.

図４は、本実施形態にかかる内燃機関１が有するシリンダーブロック１０の概略を示す断面図である。 Figure 4 is a cross-sectional view showing an outline of the cylinder block 10 of the internal combustion engine 1 according to this embodiment.

シリンダーブロック１０は、気筒１１を有する。気筒１１は、円筒形のピストン１２を内蔵している。４ストロークエンジンである内燃機関１は、吸気と、圧縮と、膨張と、排気との４つのストロークを１サイクルとして実行する。 The cylinder block 10 has a cylinder 11. The cylinder 11 houses a cylindrical piston 12. The internal combustion engine 1, which is a four-stroke engine, executes four strokes as one cycle: intake, compression, expansion, and exhaust.

吸気において、吸気用カムシャフト２０は、吸気バルブを開放する。ピストン１２は、Ｙ軸方向下方に降下する。これにより、ピストン１２は、空気と燃料とが混合気を吸気する。 During intake, the intake camshaft 20 opens the intake valve. The piston 12 descends downward in the Y-axis direction. This causes the piston 12 to draw in a mixture of air and fuel.

圧縮において、ピストン１２は、Ｙ軸方向上方に上昇する。これにより、ピストン１２は、吸気した混合気を圧縮する。また、圧縮において、ピストン１２により混合気が圧縮されるため、気筒１１内の圧力は、高くなる。 During compression, the piston 12 rises upward in the Y-axis direction. This causes the piston 12 to compress the intake air-fuel mixture. Also, during compression, the pressure inside the cylinder 11 increases because the mixture is compressed by the piston 12.

膨張において、点火プラグは、圧縮した混合気に点火し、混合気を膨張させる。これにより、ピストン１２は、Ｙ軸方向下方に押し下がられる。また、膨張において、混合気が膨張しているため、気筒１１内の圧力は、高くなる。 During expansion, the spark plug ignites the compressed air-fuel mixture, causing it to expand. This causes the piston 12 to be pushed downward in the Y-axis direction. Also, during expansion, the pressure inside the cylinder 11 increases because the air-fuel mixture is expanding.

排気において、排気用カムシャフト３０は、排気バルブを開放する。ピストン１２は、Ｙ軸方向上方に上昇する。これにより、気筒１１は、排気ガスを排出する。このように、内燃機関１は、吸気と、圧縮と、膨張と、排気との４つのストロークを１サイクルとして実行することによりピストン１２に往復運動を実行させる。 During exhaust, the exhaust camshaft 30 opens the exhaust valve. The piston 12 rises upward in the Y-axis direction. This causes the cylinder 11 to discharge exhaust gas. In this way, the internal combustion engine 1 causes the piston 12 to perform reciprocating motion by executing four strokes - intake, compression, expansion, and exhaust - as one cycle.

ピストン１２は、ピストン１２の往復運動をクランクシャフト４０に伝達するコンロッド１３と連結する。コンロッド１３は、クランクシャフト４０が有するクランクピン４３と連結する。 The piston 12 is connected to a connecting rod 13 that transmits the reciprocating motion of the piston 12 to the crankshaft 40. The connecting rod 13 is connected to a crank pin 43 of the crankshaft 40.

クランクシャフト４０は、クランクジャーナル４１と、クランクアーム４２と、クランクピン４３とを備える。クランクジャーナル４１は、クランクシャフト４０の回転軸である。クランクアーム４２は、クランクジャーナル４１とクランクピン４３とを連結させる。クランクピン４３は、クランクジャーナル４１を回転軸にして回転する。これにより、クランクシャフト４０は、ピストン１２の往復運動を回転運動に変える。 The crankshaft 40 includes a crank journal 41, a crank arm 42, and a crank pin 43. The crank journal 41 is the rotation axis of the crankshaft 40. The crank arm 42 connects the crank journal 41 and the crank pin 43. The crank pin 43 rotates around the crank journal 41 as the rotation axis. In this way, the crankshaft 40 converts the reciprocating motion of the piston 12 into rotational motion.

内燃機関１は、複数の気筒１１として、１番気筒と２番気筒とを有する２気筒エンジンの場合、各気筒１１のクランクピン４３が正反対の位置に配置される。更に詳しくは、１番気筒のクランクピン４３の位置が回転運動の下端の場合に、２番気筒のクランクピン４３の位置は回転運動の上端に位置するように配置される。すなわち、１番気筒のクランクピン４３と、２番気筒のクランクピン４３とは、回転運動において１８０度の間隔を空けて配置される。この場合、１番気筒のクランクピン４３と、２番気筒のクランクピン４３とが１８０度の間隔を空けて回転することによりＹ軸方向の慣性力は打ち消される。 When the internal combustion engine 1 is a two-cylinder engine having a first cylinder and a second cylinder as the multiple cylinders 11, the crank pins 43 of each cylinder 11 are arranged in opposite positions. More specifically, when the crank pin 43 of the first cylinder is at the bottom end of the rotational motion, the crank pin 43 of the second cylinder is arranged to be at the top end of the rotational motion. In other words, the crank pin 43 of the first cylinder and the crank pin 43 of the second cylinder are arranged with an interval of 180 degrees between them in the rotational motion. In this case, the inertial force in the Y-axis direction is cancelled out by the crank pin 43 of the first cylinder and the crank pin 43 of the second cylinder rotating with an interval of 180 degrees between them.

言い換えると、内燃機関１は、第１気筒で往復運動を行う第１ピストンと、第２気筒で往復運動を行う第２ピストンと、を更に備える。第２ピストンは、第１ピストンの往復運動における回転において、第１ピストンとは１８０度異なる位置に配置される。例えば、第１ピストンが往復運動の上端に位置する場合に、第２ピストンは、往復運動の下端に位置するように配置される。そして、第１ピストンが往復運動において降下する場合に、第２ピストンは、往復運動において上昇する。Ｙ軸方向の慣性力は、第１ピストンの降下と第２ピストンの上昇とにより打ち消される。 In other words, the internal combustion engine 1 further includes a first piston that reciprocates in the first cylinder, and a second piston that reciprocates in the second cylinder. The second piston is disposed at a position 180 degrees different from the first piston in the rotation of the reciprocating motion of the first piston. For example, when the first piston is at the upper end of the reciprocating motion, the second piston is disposed so as to be at the lower end of the reciprocating motion. And, when the first piston descends in the reciprocating motion, the second piston ascends in the reciprocating motion. The inertial force in the Y-axis direction is canceled by the descending of the first piston and the ascending of the second piston.

ところが、１番気筒のクランクピン４３と、２番気筒のクランクピン４３とが１８０度の間隔を空けて回転する場合、例えば、２番気筒の膨張は、１番気筒が膨張してから、クランクピン４３が１８０度回転後に発生する。次の１番気筒の膨張は、２番気筒が膨張してから、クランクピン４３が５４０度回転後に発生する。このように、膨張は、不等間隔で発生する。言い換えると、４ストロークを１サイクルとする内燃機関１は、０．５サイクルごとに膨張する。 However, if the crank pin 43 of the first cylinder and the crank pin 43 of the second cylinder rotate with an interval of 180 degrees between them, for example, expansion in the second cylinder occurs after the crank pin 43 has rotated 180 degrees since the expansion of the first cylinder. The next expansion in the first cylinder occurs after the crank pin 43 has rotated 540 degrees since the expansion of the second cylinder. In this way, expansion occurs at irregular intervals. In other words, the internal combustion engine 1, which has a four-stroke cycle, expands every 0.5 cycles.

ここで、膨張及び圧縮においては、シリンダーブロック１０にトルクが発生する。言い換えると、膨張及び圧縮において、シリンダーブロック１０は傾斜する。Ｙ軸方向の慣性力は、１番気筒のクランクピン４３と、２番気筒のクランクピン４３との間隔を１８０度空けることで打ち消している。ところが、シリンダーブロック１０に発生するトルクは、Ｚ軸方向であるため、Ｙ軸方向の慣性力が打ち消されることとは関係なく発生する。 Here, torque is generated in the cylinder block 10 during expansion and compression. In other words, the cylinder block 10 tilts during expansion and compression. The inertial force in the Y-axis direction is canceled by creating a 180-degree gap between the crank pin 43 of the first cylinder and the crank pin 43 of the second cylinder. However, the torque generated in the cylinder block 10 is in the Z-axis direction, and is generated regardless of the cancellation of the inertial force in the Y-axis direction.

次にトルク変動によるシリンダーブロック１０による振動について説明する。 Next, we will explain the vibrations caused by the cylinder block 10 due to torque fluctuations.

図５は、本実施形態にかかる内燃機関１が有するシリンダーブロック１０の膨張状態の概略を示す断面図である。図６は、本実施形態にかかる内燃機関１が有するシリンダーブロック１０の圧縮状態の概略を示す断面図である。図５及び図６の左側が、内燃機関１を搭載した車両の後方となり、図５及び図６の右側が、内燃機関１を搭載した車両の前方となる。 Figure 5 is a cross-sectional view showing an outline of the expanded state of the cylinder block 10 of the internal combustion engine 1 according to this embodiment. Figure 6 is a cross-sectional view showing an outline of the compressed state of the cylinder block 10 of the internal combustion engine 1 according to this embodiment. The left side of Figures 5 and 6 is the rear of the vehicle equipped with the internal combustion engine 1, and the right side of Figures 5 and 6 is the front of the vehicle equipped with the internal combustion engine 1.

シリンダーブロック１０は、複数の気筒１１を有する。例えば、シリンダーブロック１０は、２つの気筒１１を有する。また、内燃機関１は、気筒１１の吸気バルブ又は排気バルブを開閉する部材であって、偏心マスを有するカムシャフトを備える。すなわち、内燃機関１は、吸気用カムシャフト２０と、排気用カムシャフト３０とを備える。吸気用カムシャフト２０は、シリンダーブロック１０の重心を変える吸気用偏心マス２３を備える。排気用カムシャフト３０は、シリンダーブロック１０の重心を変える排気用偏心マス３３を備える。 The cylinder block 10 has multiple cylinders 11. For example, the cylinder block 10 has two cylinders 11. The internal combustion engine 1 also has a camshaft that is a member that opens and closes the intake valve or exhaust valve of the cylinder 11 and has an eccentric mass. That is, the internal combustion engine 1 has an intake camshaft 20 and an exhaust camshaft 30. The intake camshaft 20 has an intake eccentric mass 23 that changes the center of gravity of the cylinder block 10. The exhaust camshaft 30 has an exhaust eccentric mass 33 that changes the center of gravity of the cylinder block 10.

図５に示すように、シリンダーブロック１０は、膨張において、混合気の膨張の反動によりシリンダーブロック１０が後方に傾く方向に力がかかる。この時に、吸気用偏心マス２３は、吸気用カムシャフト２０の回転により、シリンダーブロック１０が傾斜する方向とは反対方向に遠心力を発生させる。同様に、排気用偏心マス３３は、排気用カムシャフト３０の回転により、シリンダーブロック１０が傾斜する方向とは反対方向に遠心力を発生させる。すなわち、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３は、シリンダーブロック１０が傾斜する後方とは反対の前方に遠心力を発生させる。そして、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３が発生させる遠心力、混合気の膨張によりシリンダーブロック１０が後方に傾く方向にかかる力を打ち消す。 As shown in FIG. 5, when the cylinder block 10 expands, a force is applied in the direction in which the cylinder block 10 tilts backward due to the reaction of the expansion of the air-fuel mixture. At this time, the intake eccentric mass 23 generates a centrifugal force in the direction opposite to the direction in which the cylinder block 10 tilts due to the rotation of the intake camshaft 20. Similarly, the exhaust eccentric mass 33 generates a centrifugal force in the direction opposite to the direction in which the cylinder block 10 tilts due to the rotation of the exhaust camshaft 30. In other words, the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 generate a centrifugal force in the forward direction, opposite to the rear direction in which the cylinder block 10 tilts. The centrifugal force generated by the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 cancels out the force acting in the direction in which the cylinder block 10 tilts backward due to the expansion of the air-fuel mixture.

図６に示すように、シリンダーブロック１０は、圧縮において、混合気の圧縮の反動によりシリンダーブロック１０が前傾に傾く方向に力がかかる。この時に、吸気用偏心マス２３は、吸気用カムシャフト２０の回転により、シリンダーブロック１０が傾斜する方向とは反対方向に遠心力を発生させる。同様に、排気用偏心マス３３は、排気用カムシャフト３０の回転により、シリンダーブロック１０が傾斜する方向とは反対方向に遠心力を発生させる。すなわち、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３は、シリンダーブロック１０が傾斜する前方とは反対の後方に遠心力を発生させる。そして、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３が発生させる遠心力は、混合気の膨張によりシリンダーブロック１０が前方に傾く方向にかかる力を打ち消す。 As shown in FIG. 6, during compression, the cylinder block 10 is subjected to a force in the direction in which the cylinder block 10 tilts forward due to the reaction of the compression of the air-fuel mixture. At this time, the intake eccentric mass 23 generates a centrifugal force in the direction opposite to the direction in which the cylinder block 10 tilts due to the rotation of the intake camshaft 20. Similarly, the exhaust eccentric mass 33 generates a centrifugal force in the direction opposite to the direction in which the cylinder block 10 tilts due to the rotation of the exhaust camshaft 30. In other words, the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 generate a centrifugal force in the rear direction, opposite to the front direction in which the cylinder block 10 tilts. The centrifugal force generated by the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 cancels the force acting in the direction in which the cylinder block 10 tilts forward due to the expansion of the air-fuel mixture.

また、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３は、シリンダーブロック１０が傾斜する軸となるクランクジャーナル４１から遠い位置に設けられている。よって、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３は、少ない質量であっても振動を抑制することができる。 In addition, the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 are located far from the crank journal 41, which is the axis about which the cylinder block 10 tilts. Therefore, the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 can suppress vibration even though they have a small mass.

このように、本実施形態にかかる内燃機関１は、複数の気筒１１を有するシリンダーブロック１０を備える。また、内燃機関１は、気筒１１の吸気バルブを開閉する吸気用カムシャフト２０と、排気バルブを開閉する排気用カムシャフト３０とを備える。そして、吸気用カムシャフト２０と、排気用カムシャフト３０とは、自身の回転により、シリンダーブロック１０の重心を変える偏心マスをそれぞれ備える。 As described above, the internal combustion engine 1 according to this embodiment includes a cylinder block 10 having a plurality of cylinders 11. The internal combustion engine 1 also includes an intake camshaft 20 that opens and closes the intake valves of the cylinders 11, and an exhaust camshaft 30 that opens and closes the exhaust valves. The intake camshaft 20 and the exhaust camshaft 30 each include an eccentric mass that changes the center of gravity of the cylinder block 10 by rotating.

これにより、気筒１１の混合気の膨張においてピストン１２の降下に伴い、シリンダーブロック１０が後傾になった場合に、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３は、吸気用カムシャフト２０と、排気用カムシャフト３０との回転により前方に遠心力を発生させる。また、気筒１１の混合気の圧縮においてピストン１２の上昇に伴い、シリンダーブロック１０が前傾になった場合に、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３は、吸気用カムシャフト２０と、排気用カムシャフト３０との回転により後方に遠心力を発生させる。よって、吸気用偏心マス２３及び排気用偏心マス３３は、シリンダーブロック１０の振動を抑制することができる。言い換えると、内燃機関１は、バランスシャフトが取り除かれても、振動を抑制することができる。 As a result, when the cylinder block 10 tilts backward as the piston 12 descends during the expansion of the air-fuel mixture in the cylinder 11, the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 generate centrifugal force forward due to the rotation of the intake camshaft 20 and the exhaust camshaft 30. Also, when the cylinder block 10 tilts forward as the piston 12 ascends during the compression of the air-fuel mixture in the cylinder 11, the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 generate centrifugal force backward due to the rotation of the intake camshaft 20 and the exhaust camshaft 30. Therefore, the intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 can suppress vibration of the cylinder block 10. In other words, the internal combustion engine 1 can suppress vibration even if the balance shaft is removed.

そして、バランスシャフトが取り除かれても、振動を抑制することができるため、内燃機関１は、バイクなどの二輪車に限らず、乗用車などの四輪車に搭載することができる。 And because vibrations can be suppressed even if the balance shaft is removed, the internal combustion engine 1 can be mounted not only on two-wheeled vehicles such as motorcycles, but also on four-wheeled vehicles such as passenger cars.

また、上記実施形態において、吸気用偏心マス２３は、吸気用カムシャフト２０の先端部に設けられ、排気用偏心マス３３は、排気用カムシャフト３０の先端部に設けられると説明した。吸気用偏心マス２３と排気用偏心マス３３とは、吸気バルブ及び排気バルブを開閉するタイミングを可変とする可変バルブ機構（ＶＶＴ；Variable Valve Timing）を収納するケースに設けられてもよい。 In the above embodiment, the intake eccentric mass 23 is provided at the tip of the intake camshaft 20, and the exhaust eccentric mass 33 is provided at the tip of the exhaust camshaft 30. The intake eccentric mass 23 and the exhaust eccentric mass 33 may be provided in a case that houses a variable valve mechanism (VVT; Variable Valve Timing) that changes the timing for opening and closing the intake valve and the exhaust valve.

例えば、吸気用カムシャフト２０と排気用カムシャフト３０との両方に可変バルブ機構が設けられている場合、吸気用偏心マス２３は、吸気用カムシャフト２０の可変バルブ機構が設けられ、排気用偏心マス３３は、排気用カムシャフト３０の可変バルブ機構が設けられる。また、吸気用カムシャフト２０には可変バルブ機構が設けられているが、排気用カムシャフト３０には可変バルブ機構が無い場合、吸気用偏心マス２３は、吸気用カムシャフト２０の可変バルブ機構が設けられ、排気用偏心マス３３は、排気用カムシャフト３０の先端部に設けられる。 For example, if both the intake camshaft 20 and the exhaust camshaft 30 are provided with variable valve mechanisms, the intake eccentric mass 23 is provided with the variable valve mechanism of the intake camshaft 20, and the exhaust eccentric mass 33 is provided with the variable valve mechanism of the exhaust camshaft 30. Also, if the intake camshaft 20 is provided with a variable valve mechanism but the exhaust camshaft 30 does not have a variable valve mechanism, the intake eccentric mass 23 is provided with the variable valve mechanism of the intake camshaft 20, and the exhaust eccentric mass 33 is provided at the tip of the exhaust camshaft 30.

また、吸気用カムシャフト２０の先端部は、吸気用カムスプロケット２２であってもよい。すなわち、吸気用偏心マス２３は、吸気用カムスプロケット２２に設けられてもよい。また、排気用カムシャフト３０の先端部は、排気用カムスプロケット３２であってもよい。すなわち、排気用偏心マス３３は、排気用カムスプロケット３２に設けられてもよい。 The tip of the intake camshaft 20 may be the intake cam sprocket 22. That is, the intake eccentric mass 23 may be provided on the intake cam sprocket 22. The tip of the exhaust camshaft 30 may be the exhaust cam sprocket 32. That is, the exhaust eccentric mass 33 may be provided on the exhaust cam sprocket 32.

また、上記実施形態において、内燃機関１は、２気筒エンジンであると説明した。しかしながら、内燃機関１は、３気筒エンジンであってもよい。例えば、３気筒エンジンの場合、何れかの気筒１１を休止させることにより適用することができる。また、４気筒エンジンであっても何れかの一つの気筒１１を休止させる場合には、適用することができる。 In the above embodiment, the internal combustion engine 1 is described as a two-cylinder engine. However, the internal combustion engine 1 may be a three-cylinder engine. For example, in the case of a three-cylinder engine, the present invention can be applied by deactivating any one of the cylinders 11. Also, in the case of a four-cylinder engine, the present invention can be applied if any one of the cylinders 11 is deactivated.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.

１内燃機関
１０シリンダーブロック
１１気筒
１２ピストン
１３コンロッド
２０吸気用カムシャフト
２１吸気用カム
２２吸気用カムスプロケット
２３吸気用偏心マス
３０排気用カムシャフト
３１排気用カム
３２排気用カムスプロケット
３３排気用偏心マス
４０クランクシャフト
４１クランクジャーナル
４３クランクピン
４２クランクアーム REFERENCE SIGNS LIST 1 internal combustion engine 10 cylinder block 11 cylinder 12 piston 13 connecting rod 20 intake camshaft 21 intake cam 22 intake cam sprocket 23 intake eccentric mass 30 exhaust camshaft 31 exhaust cam 32 exhaust cam sprocket 33 exhaust eccentric mass 40 crankshaft 41 crank journal 43 crank pin 42 crank arm

Claims

A four-stroke internal combustion engine having a first cylinder and a second cylinder as a plurality of cylinders,
a cylinder block having the first cylinder and the second cylinder;
a first piston that reciprocates in the first cylinder;
a second piston that is disposed at an interval of 180 degrees from the first piston during a rotation of the first piston in a reciprocating motion and that reciprocates in the second cylinder;
a camshaft having an eccentric mass, the camshaft being a member for opening and closing an intake valve or an exhaust valve of the first cylinder and the second cylinder;
Equipped with
The eccentric mass is
When a force is applied in a direction in which the cylinder block is tilted backward due to the downward movement of the first piston caused by the expansion of the mixture in the first cylinder, a centrifugal force is generated forward by the rotation of the camshaft,
When a force is applied in a direction in which the cylinder block tilts forward due to the rise of the first piston caused by the compression of the mixture in the first cylinder, a centrifugal force is generated backward by the rotation of the camshaft .
Internal combustion engine.

The eccentric mass is provided in a case of a variable valve mechanism provided on the camshaft.
2. The internal combustion engine of claim 1.

The eccentric mass is provided at a tip end of the camshaft.
3. An internal combustion engine according to claim 1 or 2.