JPH04103209U - ４サイクルエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 新規なカム軸駆動構造によって従来のねじ歯
車を使用せずに、低コストで軽量コンパクトであり、構
造が簡単で信頼性の高い４サイクルエンジンを提供する
ことである。 【構成】 片持ちクランク軸２０を有する４サイクルエ
ンジンにおいて、片持ちクランク軸の出力軸部２１ａ
を、２箇所に設けた軸受部２４ａ，２４ｂで支持し、両
軸受部の間の１箇所に、出力軸部を２周して元の位置に
戻るような形状のガイド部を形成し、このガイド部に案
内される連動機構２８を設け、連動機構で４サイクルエ
ンジンの吸排気弁機構を開閉動作するようにしたことを
特徴とする４サイクルエンジンである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、構造が簡単な小型汎用の４サイクルエンジンに関するものである。

【０００２】

【従来技術及びその課題】

一般に小型汎用４サイクルエンジンでは低コストであること、軽量コンパクト であることが要望される。

【０００３】 斯かる要求を満足するために、従来から実開昭５８−６６１０５号の先行技術 が既に開発されている。

【０００４】 この先行技術では片持ちクランク軸を使用しているが、動弁系の駆動用のカム 軸をクランク軸と直交させて配置し、クランク軸からの動力をねじ歯車でカム軸 に伝達している。

【０００５】 しかしながら、カム軸とカム軸用の軸受が必要であり、これらを収容するため のスペースによってエンジンが大型化するという不具合がある。

【０００６】 またカム軸とねじ歯車のためにコスト高を招き、ねじ歯車の摩耗で信頼性が低 下し、更に構造が複雑になるという課題がある。

【０００７】

【考案の目的】

本考案は、新規なカム軸駆動構造によって従来のねじ歯車を使用せずに、低コ ストで軽量コンパクトであり、構造が簡単で信頼性の高い４サイクルエンジンを 提供することを目的としている。

【０００８】

【考案の構成】

本考案の４サイクルエンジンは、片持ちクランク軸を有する４サイクルエンジ ンにおいて、片持ちクランク軸の出力軸部を、２箇所に設けた軸受部で支持し、 両軸受部の間の１箇所に、出力軸部を２周して元の位置に戻るような形状のガイ ド部を形成し、このガイド部に案内される連動機構を設け、連動機構で４サイク ルエンジンの吸排気弁機構を開閉動作するようにしたことを特徴とするものであ り、更には前記ガイド部が、たすき状の溝からなり、溝の底面がカム面となって いるものである。

【０００９】

【作用】

ガイド部により連動機構が駆動され、連動機構を介して吸排気弁が開閉される 。出力軸部は２箇所の軸受部で支持されているので、軸心がクランク軸に作用す るエンジンの爆発力で偏心しないように支持される。

【００１０】

【実施例】

（１）第１実施例 本考案をオーバーヘッドバルブ型の小型汎用４サイクルエンジンに適用した場 合を示す図１において、１０はエンジンブロックである。エンジンブロック１０ にはシリンダ１２、クランクケース１４、サイドカバー１６等が一体に形成され ている。エンジンブロック１０の図中の右下端部は斜めに切断されて開口してお り、オイルパン１０ａで密封されている。

【００１１】 シリンダ１２にはピストン１８が摺動自在に設けられており、クランクケース １４には片持ちクランク軸２０が回転自在に軸支されている。ピストン１８と片 持ちクランク軸２０はコンロッド２２で連結されている。

【００１２】 片持ちクランク軸２０は出力軸部２１ａ、クランクウェブ２１ｂ、クランクピ ン２１ｃからなる一体鍛造品であり、クランクピン２１ｃにはサイドプレート２ １ｄがボルト２１ｅで取付けられている。出力軸部２１ａは所定の間隔を隔てた ２個のベアリング２４ａ、２４ｂでクランクケース１４に軸支されている。ベア リング２４ｂはベアリング２４ａより大径であり、片持ちクランク軸２０に作用 するエンジンの爆発力を大径のベアリング２４ｂで受止めるとともに、ベアリン グ２４ａ、２４ｂの着脱作業および出力軸部２１ａの圧入作業が容易になるよう に配慮してある。２４ｃはオイルシールである。

【００１３】 ベアリング２４ａとベアリング２４ｂの間の出力軸部２１ａには、吸気弁用の ガイド溝２６ａ（ガイド部）と排気弁用のガイド溝２６ｂ（ガイド部）が隣接し て形成されている。即ち、ガイド部は両ベアリング２４ａ、２４ｂ間の１箇所に 形成されている。

【００１４】 ガイド溝２６ａは片持ちクランク軸２０の出力軸部２１ａを２周して元の位置 に戻るたすき状（図４）に形成されている。またガイド溝２６ａの底面はカム面 に形成されており、出力軸部２１ａの半径方向外方に向かって張出した山部２７ ａ（図１）が１箇所に設けられている。山部２７ａの円周方向の位置は、吸気弁 の開弁時期に対応したクランク角位置に配置されている。

【００１５】 ガイド溝２６ａには吸気弁用の摺動子２８（連動機構）が連結している。摺動 子２８は図２に示すように、上下方向に長いロッド状に形成された摺動軸部２９ ａを有するとともに、エンジンブロック１０のクランクケース１４の一部を形成 する支持壁部１５ａに回動自在かつ上下方向摺動自在に支持されている。摺動子 ２８の下端部には出力軸部２１ａの略上端縁部分まで延びる横向きアーム部２９ ｂが形成されており、横向きアーム部２９ｂは摺動子２８の垂直軸心回りに摺動 子２８と一体に揺動自在になっている。

【００１６】 横向きアーム部２９ｂの先端部にはボール３０が回転自在に支承されており、 ボール３０はガイド溝２６ａに係合している。

【００１７】 摺動軸部２９ａの上端部は支持壁部１５ａの上方に突出しており、この上端部 には球状座面２９ｃが形成されている。球状座面２９ｃにはサイドカバー１６内 に配置されたプッシュロッド３２の球状端部３３ａが回動自在に嵌合している。

【００１８】 このプッシュロッド３２の上端部はシリンダ１２の上方に伸びてロッカーアー ム３４の一端部に下方から圧接している。ロッカーアーム３４はシリンダ１２の 上部に揺動自在に支持されており、ロッカーアーム３４の他端部は吸気弁３６の 弁棒３７ａに圧接して吸気弁３６を開弁するようになっている。

【００１９】 排気弁用の摺動子３１は吸気弁用の摺動子２８と同様な構造である。摺動子３ １が係合しているガイド溝２６ｂの山部２７ｂは、前記排気弁の開弁時期に対応 したクランク角位置、すなわち山部２７ａと略１８０度間隔を隔てた位置に配置 されている。

【００２０】 摺動子３１の上端部にもプッシュロッド３２と同様のプッシュロッド３８が支 持されており、プッシュロッド３８で吸気弁３６と同様に排気弁（図示せず）を 開弁するようになっている。なお図１中で４０はロッカーカバーである。

【００２１】 次に作用を説明する。片持ちクランク軸２０が回転すると、例えば吸気弁３６ 用のボール３０がガイド溝２６ａにガイドされ、片持ちクランク軸２０が２回転 する間にボール３０はガイド溝２６ａの全周にわたって摺接し、山部２７ａによ り吸気弁３６に１回のリフト動作が与えられる。また横向きアーム部２９ｂは片 持ちクランク軸２０が２回転する間に図１の位置から左右に１度づつ揺動し、摺 動子２８の摺動軸部２９ａも回動するが、プッシュロッド３２の球状端部３３ａ が球状座面２９ｃに回動自在に支持されているので、摺動子２８によるプッシュ ロッド３２の押し上げ動作が阻害される恐れはない。

【００２２】 なお排気弁用のプッシュロッド３８についても同様である。

【００２３】 エンジンブロック１０のクランクケース１４はクランクウェブ２１ｂが１個の 片持ちクランク軸２０を収容すればよいので、小型化されており、図中の右端部 を斜めに切断してオイルパン１０ａで覆うことが可能である。

【００２４】 またクランクケース１４は出力軸部２１ａを覆い、ベアリング２４ａ、２４ｂ の２箇所で出力軸部２１ａを軸支しているので、通常の形状のクランク軸より振 動が大きい片持ちクランク軸２０の出力軸部２１ａを、軸心が偏心しないように 支持している。したがって出力軸部２１ａにガイド溝２６ａ、２６ｂを形成した 場合でも、ガイド溝２６ａ、２６ｂの回転中心が変動せず、摺動子２８、プッシ ュロッド３２を介して吸気弁３６および排気弁に与えられるリフト量が正確にな る。

【００２５】 更にクランクケース１４の上方にサイドカバー１６を配置しているので、通常 デッドスペースとなるクランクケース１４の上方の空間を利用してプッシュロッ ド３２、３８を通過させる空間部を形成することができ、エンジン全体をコンパ クトにしている。

【００２６】 （２）第２実施例 図５を参照して本考案の第２実施例を説明する。なお図５において、図１と同 一符号を付した部分は同一あるいは相当部分を示す。

【００２７】 この第２実施例はサイドバルブ式エンジンに本考案を適用した場合で、図５中 の吸気弁３６と排気弁（図示せず）は紙面と垂直方向に隣接して配置されている 。

【００２８】 吸気弁３６の弁棒３７ａは支持壁部１５ａを摺動自在な状態で貫通して下方に 伸びている。弁棒３７ａの下端は詳しくは後述する連動機構４４に圧接しており 、連動機構４４は１個のガイド溝４８（ガイド部）に案内されて吸気弁３６およ び排気弁を開閉動作するようになっている。ガイド溝４８はメタル軸受４６とベ アリング２４ｂの間の出力軸部２１ａに形成されている。

【００２９】 この連動機構４４は図６に示すように、ベルクランク５０、支軸５２から構成 されている。ベルクランク５０は出力軸部２１ａと平行な支軸５２に軸方向移動 自在かつ軸回りに揺動自在に嵌合している。ベルクランク５０の下向きアーム部 ５１ａはその下端部がボール３０を介してガイド溝４８にそれぞれ係合している 。各ベルクランク５０の横向きアーム部５１ｂの先端部は、各弁棒３７ａ、３７ ｂの下端部にそれぞれ下側から当接している。

【００３０】 ガイド溝４８は前記図４の場合と同様に、出力軸部２１ａを２周して元の位置 に戻るたすき状になっている。またガイド溝４８の底面はカム面になっており、 吸気時期と排気時期に対応するクランク角位置にそれぞれ山部４９ａ（図５）が 形成されている。

【００３１】 図５のエンジンでは、片持ちクランク軸２０が２回転する間に、各ベルクラン ク５０は山部４９ａのカム作用によりそれぞれ吸気時期と排気時期に支軸５２回 りに揺動し、吸気弁３６と排気弁にリフト動作を与える。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の４サイクルエンジンは、片持ちクランク軸を有す る４サイクルエンジンにおいて、片持ちクランク軸の出力軸部を、２箇所に設け た軸受部で支持し、両軸受部の間の１箇所に、出力軸部を２周して元の位置に戻 るような形状のガイド部を形成し、このガイド部に案内される連動機構を設け、 連動機構で４サイクルエンジンの吸排気弁機構を開閉動作するようにしたので、 片持ちクランク軸２０を有する小型汎用エンジンにおいて、次の効果を有する。

【００３３】 カム軸を廃止することができるので、大幅なコストの低減が達成でき、またエ ンジンをコンパクトにできる。

【００３４】 カム軸減速用のギャやスプロケットの加工が必要でなくなるので、加工時間を 短くできる。

【００３５】 機械騒音を低減することができる。

【００３６】 通常の両端支持型クランク軸と比較して出力軸部２１ａにエンジンの爆発力が 強く働いて出力軸部２１ａが大きく振動する片持ちクランク軸２０を使用した場 合でも、ベアリング２４ａ、２４ｂによって出力軸部２１ａの振動を防止した状 態で且つ出力軸部２１ａの回転軸心が偏心しない状態で出力軸部２１ａをクラン クケース１４に軸支することができる。従って、ベアリング２４ａとベアリング ２４ｂの間の出力軸部２１ａに、吸排気弁駆動用のガイド溝２６ａ、２６ｂを設 けても、出力軸部２１ａの軸心が偏心することがなく、吸排気弁の開弁、閉弁時 期およびリフト量を設定された特性通りに正確に発揮することができる。またデ ッドスペースとなりやすいベアリング２４ａ、２４ｂ間の軸部及び同部上方の空 間を有効に利用できるのでエンジン全体もコンパクトにすることができる。

【００３７】

【別の実施例】

（１）本考案は以上の２実施例に限定されず、バルブ配置と連動機構の組合せは 任意に選択自在である。 （２）ガイド部は実施例の場合のようなガイド溝２６ａ、２６ｂ、４８に限らず 、表面凸状のガイドレールとしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案を適用した第１実施例の４サイクルエ
ンジンを示す縦断面図である。

【図２】 摺動子を示す縦断面図である。

【図３】 図２のIII −III 断面図である。

【図４】 ガイド部の展開図である。

【図５】 本考案を適用した第２実施例の４サイクルエ
ンジンを示す縦断面図である。

【図６】 図５のVI−VI断面部分図である。

【符号の説明】

１０ エンジンブロック ２０ 片持ちクランク軸 ２１ａ 出力軸部 ２１ｂ クランクウェブ ２１ｃ クランクピン ２４ａ、２４ｂ ベアリング ２６ａ、２６ｂ ガイド溝 ２８、３１ 摺動子 ３２、３８ プッシュロッド ３６ 吸気弁 ４４ 連動機構

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 片持ちクランク軸を有する４サイクルエ
   ンジンにおいて、片持ちクランク軸の出力軸部を、２箇
   所に設けた軸受部で支持し、両軸受部の間の１箇所に、
   出力軸部を２周して元の位置に戻るような形状のガイド
   部を形成し、このガイド部に案内される連動機構を設
   け、連動機構で４サイクルエンジンの吸排気弁機構を開
   閉動作するようにしたことを特徴とする４サイクルエン
   ジン。
2. 【請求項２】 前記ガイド部は、たすき状の溝からな
   り、溝の底面はカム面となっている請求項１記載の４サ
   イクルエンジン。