JPS6278454A - 内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、内燃Ｉｊ！１ｌ１１１の改良に係り、詳し
くは、片持ち支持方式のクランクシャツ１〜を有覆る汎
用内燃別間の構造に関するものである。

［従来技術１ 農業（草刈機等）用汎用内燃機関や、その他作業用機器
の動力源となる汎用内燃機関は、軽量小型であることが
要求され、特開昭５８−７４８５６及び実公昭５１−３
３０２の先行技術のように、その軽量化の手段として、
クランクシレフ１〜を片側のみで支持させるようにした
片持ちクランクシャフト方式の内燃機関がある。

これら従来の片持ちクランクシャフト方式の内燃機関に
おいては、その片持ちクランクシャフトを支持するシリ
ンダ側主軸受は、該主軸受とクランクピンとの間にクラ
ンクウェア（クランクアーム及びバランスウェイト）が
回転するためのスペースが必要であることと、シリンダ
内面の削成加工作業の必要のため、第４図に示すように
、シリンダ内面より外側に配設されている。

［問題点１ 以上のように、従来の片持ちクランクシャフトのシリン
ダ側主軸受はシリンダ内面より外側に配設されているた
め、ピストン、コンロッド及びクランクピンの運動によ
り生じる慣性力の作用中心線、すなわち、シリンダ中心
線とこの慣性力を受けるシリンダ側主軸受との間隔が大
きく、そのため、クランクシャフトに大きな繰り返し曲
げモーメン１〜が発生することになり、これが、振動、
騒音の発生原因となって、機器の性能、寿命に悪影費を
及はづことはもちろｌυ、使用者に不快感を与えるなど
の問題にもなっている。

［発明の目的１ そこで、この発明の目的は、上記問題点を解決するため
にシリンダの中心線とシリンダ側主軸受部との間の距離
を短縮することにより、片持ちクランクシャフトに発生
する曲げモーメントを小さくし、もって、片持ちクラン
クシャフトを有する汎用内燃機関の振動を低減させるこ
とにある。

［問題解決手段１ この目的を達成するため、この発明は、片持ちクランク
シャフトを有する内燃機関において、クランクピンの位
置、つまり、クランク軸を主軸受からシリンダ中心線の
方向に移動配置して、このクランクピンの位置に合致す
るようにコンロッドを形成し接合するようにすることに
よって、前記片持ちクランクシャフトのシリンダ側主軸
受をシリンダ内面よりシリンダ中心線側に突出させて配
設し、もって、シリンダ中心線とシリンダ側主軸受との
間の距昭を短縮させたものである。

また、シリンダ内面の削成加工作業を容易にするために
は、シリンダヘッドを別体構造とすることによりシリン
ダ上方よりの加工作業が可能ならしめ、かつシリンダ下
端と突出したシリンダ側主軸受との間には、加工逃げ用
の凹部を設ける事で対応覆るものである。

［作用１ この発明による内燃機関は、以上の手段を講じたので、
次のような作用を奏することができる。

すなわち、片持ちクランクシャフトのシリンダ側主軸受
、つまり、支持点が、シリンダ中心線、つまり、慣性力
の作用線の方に寄ったため、力点と支点との門の距離、
すなわち、レバーが短くなり、力とレバーとの積である
曲げモーメントが小さくなるため、振動が減少する結果
をもたらす。

［実施例］ 以下この発明を図示の実施例について説明する。

第１図は第１実施例の縦断面図、第２図は第１図のシリ
ンダ側主軸受部附近の構造を示す■−■面矢視図、第３
図は第２実施例の縦断面図である。

実施例の片持ちクランクシャフトを有する汎用内燃機関
の本体であるエンジンブロック２は、シリンダ６とクラ
ンクケース８とが一体に形成されたものである。シリン
ダヘッド５は、シリンダ６の上部にボルト（図示せず）
により締着されている。

クランクケース８にはクランクシャフト２０を支持する
シリンダ側主軸受３２及び出力側主軸受３４並びにオイ
ルシール３６が設けられている。エンジンブロック２の
間口部にはオイルパン４がシールを介して油密に取付け
られており、潤滑油を溜めるようになっている。シリン
ダ６内ではビス１〜ン１０が滑動し、ピストン１０には
コンロッド１６の小端１６ｄが接合され、コンロッド１
６の大端１６ｃはクランクピン２３に回動自在に接合さ
れ、サイドプレート２４及びボルト２５が取付けられセ
ットされている。なお、クランクシャフトの出力軸部２
１には図示しない被動体が直接又は伝達機構を介して連
結される。また、符号２２はクランクウェアであり、ク
ランクピン２３側はクランクアーム、反対側（図の下方
）はバランスウェイトの機能を持たせである。

以上のような片持ちクランクシャフトを有する汎用内燃
機関においては、従来は、第４図に示すように、クラン
クシャフトのシリンダ側主軸受３２が、シリンダ内面の
線より外側に設けられていた。これは、クランクピン２
３は、その中央がシリンダ中心線の位置になるように配
置されるのが一般的な技術であり、このクランクピン２
３とシリンダ側主軸受３２との間にクランクウェブ２２
が回転するスペースが必要であること、また、シリンダ
内面の研削という加工作業上の必要によって、シリンダ
側主軸受３２はシリンダ内面の線より外側に設けられて
いたものである。

これに対して、この発明による汎用内燃機関では、第１
図及び第３図に示すように、クランクシャフ１へ２０全
体、または、クランクシャツｔ−２０の図の右の部分、
つまり、シリンダ側主軸受３２のジャーナル部、クラン
クウェブ２２及びクランクピン２３の位置を図の右方向
に移すことによって、シリンダ側主軸受３２がシリンダ
内面の線よりシリンダ中心側に突出して配設されたこと
が特徴となっている。

そのため、コンロッド１６の形状を図示のように、ウェ
ブ１６ａから出るリブ１６ｂの刈払を右側では大きく、
左側では小さくするか、または、リブ１６ｂが右側のみ
にある形状とすることによって、前述のように、クラン
クピン２３とこれに嵌接するコンロッド１６の大端部１
６ｃの位置を図示のように、シリンダ中心線より右方に
ずらせることを可能としたものである。

また、シリンダ側主軸受３２をシリンダ内面より中心線
側に突出させるために、そのシリンダ側主軸受３２を支
持するシリンダ側主軸受ボス９も突出させである。この
突出したシリンダ側主軸受ボス９が、シリンダ内面の削
成加工作業の邪魔にならない、ＪｌうにＪるためにシリ
ンダヘッド５を別体構造とし、シリンダ内面の下端とシ
リンダ副主軸゛受ボス９の上端との間に、図示のように
加工工具を逃がづための凹部４０を設けることによって
、シリンダ内面削成作業上の問題を解決した。なお、前
記凹部４０を設けたことによってエンジンブロック２の
強度上の心配があるとすれば、第２図に示づように、四
部４０の両側に補強リブ４２を設ければよい。

さて、片持ちクランクシャツ１へを有する内燃橢関にお
いて、運動部分の慣性力によって生じる曲げモーメント
は次のようになる。

Ｍ　　＝（Ｆ、＋Ｆ、）、Ｑｌ−Ｆ８ｊ２Ｍｘ＝ＦＲＪ
１１−ＦＢＪ）□ ただし、Ｍ７はクランク角が上死点のときに生じる曲げ
モーメント、Ｍｘはクランク角が９０度のときに生じる
曲げモーメント、Ｆ−まピストン１０とコンロッド１６
の上部の往復質量による慣性力、ＦＲはコンロッド１６
の下部、クランクピン２３等の回転質量による慣性力、
Ｆ、はバランスウェイトによる慣性力、１１はほぼシリ
ンダ中心線とシリンダ側主軸受３２との間の距離、ｆＪ
２はバランスウェイトの中心とシリンダ側主軸受３２と
の間の距離である。

この慣性力によって生じる曲げモーメン１〜の式におい
て、従来、シリンダ内面の線より外方に設けられていた
シリンダ側主軸受３２が、この発明では、シリンダ内面
の線よりシリンダ中心線側に突出して設けられたため、
Ｖ１離９１が小さくなり、前記式の曲げモーメントＭＺ
、Ｍｘが小さくなる。

これは、振動の起振力が小さくなることであり、振動の
低減をもたらす。

なお、シリンダ側主軸受３２を、従来のものより図の右
方へ移設することにともない、出力側主軸受３４の位置
を従来どおりとすれば、シリンダ側主軸受３２と出力側
主軸受３４との間の距離が大きくなるので、一般に、軸
受の支持力が小さくて湾み、強度や振動上有利である。

また、シリンダ側主軸受３２と出力側主軸受３４との間
の距離を従来どおりとずれは、出力側主軸受３４も図の
右方へ寄ることになり、機器全体をコンバク］−にする
ことができる。

なお、第１図　第３図に示す実施例では、コンロッド１
６のウェブ１６ａはシリンダ中心線に沿って形成し、リ
ブ１６ｂは大端部１６ｃ側で図の右方に広い形状にして
、大端部１６ｃの位置を右寄りに定める形状としたが、
このような形状に限らず、例えば、ウェブ１６ａを小端
部中心と大端部中心とを結ぶ線上に形成し、リブ１６ｂ
はウェブ１６ａの両側に形成する形状としてもよい。

また、クランクピンを図の右方へ寄せる限度としては、
クランクピンがシリンダ中心線から外れない範囲とする
ことが望ましい。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、片持ちクラン
クシャフトを有する内燃機関において、従来の技ｕ・ｉ
常識を打破し、クランクビンの位買をシリンダ中心線か
ら出力側ど反苅の方向に寄せるようにクランクシャフト
を移動配設し、シリンダ側主軸受をシリンダ内面よりシ
リンダ中心線側、に突出させて設けたため、ビス］−ン
等の運動部分の慣性力の作用線とシリンダ側主軸受との
間の距離が小さくなり、慣性力によって生じる曲げモー
メントが小さくなる。すなわち、エンジンの運転により
クランクシャフトに生じる周期的な曲げモーメントが小
さくなり、振動、騒音が減少する。これは、機器のか命
、性能に良い影響を及はずばかりでなく、使用者の不快
感を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例である汎用内燃機関の縦
断面図、第２図は第１図の■−■矢視図、第３図は第２
実施例の縦断面図、第４図は従来例の縦断面図である。 図において、２はエンジンブロック、６はシリンダ、８
はクランクケース、９はシリンダ側主軸受ボス、１０は
ピストン、１６はコンロッド、２０はクランクシャツ］
〜、２２はクランクウェア、２３はクランクピン、３２
はシリンダ側主軸受、４０は凹部、４２は補強リブであ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 片持ちクランクシャフトを有する内燃機関において、前
   記片持ちクランクシャフトのシリンダ側主軸受をシリン
   ダ内面よりシリンダ中心線側に突出させて配設したこと
   を特徴とする内燃機関。