WO2007132876A1 - ２サイクルエンジン - Google Patents

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Yuu Sugishita
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    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
    • F02F7/0043—Arrangements of mechanical drive elements
    • F02F7/0053—Crankshaft bearings fitted in the crankcase
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/02—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for hand-held tools
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
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    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/067—Fixing them in a housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C9/00—Bearings for crankshafts or connecting-rods; Attachment of connecting-rods
    • F16C9/02—Crankshaft bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
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    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
    • F02F7/0002—Cylinder arrangements
    • F02F7/0004—Crankcases of one-cylinder engines

Definitions

  • the present invention relates to a two-cycle engine, for example, a small two-cycle engine mounted on a portable work machine such as a chain saw, a cut-off saw, a main IJ dispenser, or a blower.
  • a portable work machine such as a chain saw, a cut-off saw, a main IJ dispenser, or a blower.
  • the crankcase in a two-cycle engine mounted on a portable work machine, the crankcase may be configured in a half structure.
  • this half structure when the crankshaft is supported on both sides sandwiching the crank part, it is divided into a half body supporting one end side of the crankcase and a half body supporting the other end side.
  • the structure is known (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • one half of the split body has a stepped portion that holds the shoulder of the outer ring so that the bearing supporting the crankshaft does not come out. It is provided.
  • the shoulder of the inner ring is held inward by the step portion of the crankshaft.
  • the other half is not provided with a step like the other half due to processing restrictions, so the shoulder of the outer ring of the bearing is arranged on the outside. It will be held by holding means such as the E-ring.
  • the inner ring is held in the same way as the holding structure in one half.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 63-124863 (see FIG. 1)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 7-189704 (see FIG. 2)
  • An object of the present invention is to provide a two-cycle engine that can hold a bearing satisfactorily and can surely reduce the width of a crankcase.
  • a two-cycle engine of the present invention includes a crankshaft having shaft portions on both sides, and a crankcase that supports the shaft portions of the crankshaft via bearings, and at least one shaft portion.
  • the outer ring of the bearing receiving the flange is provided with a flange portion along the circumferential direction, and the crankcase is provided with an insertion portion for inserting the one bearing passing through the crankcase with the same diameter.
  • an engagement portion for engaging the flange portion from the inside is provided inside the insertion portion.
  • one bearing can be satisfactorily positioned in the axial direction by engaging the flange provided on the outer ring with the engaging portion of the crankcase.
  • the width of the crankcase can be reliably reduced accordingly, and the engine can be downsized.
  • the flange portion is provided at an axially inward position of the outer ring.
  • the flange portion is provided at a position inward of the outer ring, the contact area between the outer peripheral surface of the outer ring and the inner peripheral surface of the insertion portion can be increased, and the bearing can be stabilized more stably.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the main part of a two-cycle engine according to an embodiment of the present invention and the appearance (imaginary line) of a chain saw on which the engine is mounted.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the engine in the embodiment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a two-cycle engine (hereinafter simply referred to as an engine) 10 according to the present embodiment and an appearance (imaginary line) of a chain saw 1 on which the engine 10 is mounted.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the engine 10.
  • the chain saw 1 has a configuration in which the engine 10 is accommodated in the main body 2.
  • the engine 10 has a cylinder 11 at the rear side of the main body 2 and a crankcase 12 at the front. It is housed in a state of being laid down so that it faces the side.
  • a sprocket 14 is pivotally supported at one end of the crankshaft 13 protruding from the crankcase 12, and a saw chain 4 is wound around the sprocket 14 and the outer periphery of the guide bar 3 and driven by the engine 10.
  • the Such a guide bar 3 is fixed to a guide bar mounting portion 15 provided integrally with the crankcase 12 by a guide pin 16 and an appropriate fixing means (not shown).
  • the sprocket 14 (FIG. 1) is pivotally supported at the tip of the upper shaft portion 17 in the figure, and this shaft portion 17 side is the high load side. is there.
  • a cooling fan (not shown) for cooling the engine 10 is attached to the tip of the lower shaft 18 in the drawing.
  • the shaft portion 18 side is a low load side.
  • the crankcase 12 includes a first half body 19 that supports the high load side of the crankshaft 13 and a second half body 20 that supports the low load side, and the guide bar mounting portion 15 described above. However, the end force of the first half 19 is extended.
  • the first half 19 is provided with a bearing 21 that receives the shaft portion 17 of the crankshaft 13.
  • the bearing 21 is inserted and arranged in an insertion portion 22 provided in the first half 19 by a mechanical carriage.
  • the outer shoulder portion of the outer ring is held by the step portion 22A, and the inner shoulder portion of the inner ring is held by the shaft portion 17 base end step portion 17A. .
  • the bearing 21 is positioned in the axial direction.
  • another insertion portion 23 is also provided by machining outside the insertion portion 22, and the insertion portion 23 having a smaller diameter than the insertion portion 22 includes a ring.
  • -Shaped bearing seal 25 is inserted. The inner edge of the bearing seal 25 contacts the shaft 17 and the crankcase This prevents the air-fuel mixture and the oil in the air-fuel mixture acting as lubricating oil from leaking out.
  • an insertion portion 24 penetrating the inside and the outside is provided by a mechanical casing.
  • the inner diameter of the insertion portion 24 is constant throughout the entire area, and is the same size as the inner diameter of the insertion portion 22 of the first half 19.
  • An engaging portion 27 having a diameter larger than that of the insertion portion 24 is continuously provided in the circumferential direction inside the insertion portion 24. The force provided by such machining of the engaging portion 27 is very small in width.
  • a bearing 26 is disposed on the inner side in the insertion portion 24 of the second half 20, and a bearing seal 28 that is in contact with the shaft portion 18 is disposed on the outer side of the bearing 26.
  • the function of the bearing seal 28 is the same as that of the bearing seal 25 described above.
  • the outer ring constituting the bearing 26 is formed with a flange 29 continuously protruding in the circumferential direction on the outer circumferential surface closer to the inner side and projecting radially outward.
  • the flange portion 29 is also engaged with the engagement portion 27 by an inward force.
  • the flange portion 29 of the outer ring is engaged with the engaging portion 27, whereby the axial positioning is performed and the bearing 26 is held so as not to be pulled outward.
  • the inner ring holding structure by the stepped portion 18A of the shaft portion 18 is the same as that of the bearing 21.
  • the axial positioning of the bearing 26 can be reliably performed only by fitting the thin flange portion 29 or the outer peripheral surface of the outer ring with the inner peripheral surface of the insertion portion 24. Further, by providing the flange 29 close to the inner side in the axial direction of the outer ring, the contact area of the fitting portion can be increased, so that the bearing 26 can be held more stably. Furthermore, by not using a conventional holding means such as an E-ring, the width dimension of the insertion portion 24 can be reduced, which can contribute to downsizing of the engine.
  • the flange portion 29 provided on the outer ring of the low load side bearing 26 is in a position close to the inner side in the axial direction, thereby inserting the outer peripheral surface of the outer ring.
  • the contact area with the inner peripheral surface of the portion 24 has been increased, the flange portion 29 may be positioned around the center position of the outer ring if the contact area is sufficient. Further, the contact area can be maximized by providing the flange portion 29 at a position flush with the inner end face of the outer ring.
  • the present invention can be suitably used for a small two-cycle engine mounted on a portable work machine such as a chain saw, a cut-off saw, a brush cutter, or a blower.
  • a portable work machine such as a chain saw, a cut-off saw, a brush cutter, or a blower.

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Abstract

　２サイクルエンジン１０は、両側に軸部１７，１８を有するクランクシャフト１３と、このクランクシャフト１３の各軸部１７，１８をベアリング２１，２６を介して軸支するクランクケース１２とを備え、低負荷側の軸部１８を受けるベアリング２６の外輪には、周方向に沿った鍔部２９が設けられ、クランクケース１２には、そのベアリング２６を挿入する挿入部２４がクランクケース１２を同径のまま貫通して設けられるとともに、鍔部２９を内方から係合させる係合部２７が挿入部２４の内方に設けられている。

Description

明 細 書
2サイクルエンジン
技術分野
[0001] 本発明は、 2サイクルエンジンに係り、例えば、チェーンソーや、カットオフソー、メ IJ 払機、ブロワ一等の携帯型作業機に搭載される小型の 2サイクルエンジンに関する。 背景技術
[0002] 従来、携帯型作業機に搭載される 2サイクルエンジンでは、クランクケースを半割構 造に構成することがある。この半割構造としては、クランクシャフトがクランク部分を挟 む両側で支持される場合、クランクケースの一端側を支持する半割体と、他端側を支 持する半割体とに 2分割する構造が知られている (例えば、特許文献 1, 2)。
[0003] このような分割構造の場合、一方の半割体には、クランクシャフトを支持するべァリ ングが外方に抜けないよう、その外輪の肩部を外方力 保持する段差部が設けられ る。一方、ベアリングが内側に移動しないようにするために、内輪の肩部がクランクシ ャフトの段差部によって内方力 保持される。
[0004] これに対して、他方の半割体には、加工上の制約から一方の半割体のような段差 部が設けられないため、ベアリングの外輪の肩部は、その外方に配置された Eリング 等の保持手段で保持されることになる。内輪の保持については、一方の半割体での 保持構造と同じである。
[0005] そして、外輪の肩部を半割体の段差部で保持する方が、 Eリング等で保持するより も安定して保持できることから、クランクシャフトにおいては、一方の半割体側におい て、例えば、チェーンソーなどのソーチェーンを駆動することとし、他方に比して大き な負荷を負わせるようにして 、る。
[0006] 特許文献 1 :特開昭 63— 124863号公報 (第 1図参照）
特許文献 2：特開平 7— 189704号公報（図 2参照）
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] し力しながら、クランクシャフトの低負荷側を支持するベアリング力 Eリング等の保 持手段で保持されていると、その保持手段の分だけクランクケースの幅寸法 (クランク シャフトの軸方向に沿った寸法)が大きくなり、エンジンの小型化を阻害するという問 題がある。
[0008] 本発明の目的は、ベアリングを良好に保持でき、かつクランクケースの幅寸法を確 実に小さくできる 2サイクルエンジンを提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 本発明の 2サイクルエンジンは、両側に軸部を有するクランクシャフトと、このクランク シャフトの前記各軸部をベアリングを介して軸支するクランクケースとを備え、少なくと も一方の軸部を受けるベアリングの外輪には、周方向に沿った鍔部が設けられ、前 記クランクケースには、前記一方のベアリングを挿入する挿入部が当該クランクケー スを同径のまま貫通して設けられるとともに、前記鍔部を内方から係合させる係合部 が前記挿入部の内方に設けられていることを特徴とする。
[0010] この発明によれば、一方のベアリングを、その外輪に設けた鍔部をクランクケースの 係合部に係合させることで、軸方向に良好に位置決めさせることができる。また、従来 の Eリング等の使用を省略できるので、その分、クランクケースの幅寸法を確実に小さ くでき、エンジンの小型化を促進できる。
[0011] 本発明の 2サイクルエンジンでは、前記鍔部は、前記外輪での軸方向の内方寄りの 位置に設けられて 、ることが好まし 、。
[0012] この発明によれば、鍔部を外輪での内方に寄った位置に設けるので、外輪の外周 面と挿入部の内周面との接触面積を大きくでき、ベアリングをより安定して保持できる 図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明の一実施形態に係る 2サイクルエンジンの要部、およびエンジンが搭載 されるチェーンソ一の外観 (想像線)を示した斜視図。
[図 2]前記実施形態におけるエンジンを示す断面図。
符号の説明
[0014] 10· "2サイクルエンジン、 12· ··クランクケース、 13· ··クランクシャフト、 17, 18· ··軸 部、 21, 26· ··ベアリング、 22, 23, 24…挿入部、 27· ··係合部、 29· ··鍔部。 発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図 1は、本実施形態に係る 2サイクルエンジン (以下、単にエンジンと称する） 10の 要部、およびエンジン 10が搭載されるチェーンソー 1の外観 (想像線)を示した斜視 図である。図 2は、エンジン 10を示す断面図である。
[0016] 図 1、図 2において、チェーンソー 1は、本体ボディ 2の内部にエンジン 10を収容し た構成であり、エンジン 10は、シリンダ 11が本体ボディ 2の後方側に、クランクケース 12が前方側に向くようにして略寝かせた状態で収容されている。
[0017] クランクケース 12から突出したクランクシャフト 13の一端にはスプロケット 14が軸支 されており、このスプロケット 14とガイドバー 3の外周とにはソーチェーン 4が卷回され 、エンジン 10で駆動される。このようなガイドバー 3は、クランクケース 12に一体に設 けられたガイドバー取付部 15に、案内ピン 16および図示しない適宜な固定手段で 固定される。
[0018] 従って、図 2に示すクランクシャフト 13でいえば、図中の上側の軸部 17先端にスプ ロケット 14 (図 1)が軸支されるのであり、この軸部 17側が高負荷側である。反対に、 図中の下側の軸部 18先端には、エンジン 10冷却用の図示しない冷却ファンが取り 付けられる。本実施形態では、この軸部 18側が低負荷側である。
[0019] クランクケース 12は、クランクシャフト 13の高負荷側を支持する第 1半割体 19と、低 負荷側を支持する第 2半割体 20とで構成され、前述のガイドバー取付部 15が第 1半 割体 19の端部力 延設されている。
[0020] 第 1半割体 19には、クランクシャフト 13の軸部 17を受けるベアリング 21が設けられ ている。ベアリング 21は、第 1半割体 19に機械カ卩ェによって設けられた挿入部 22に 挿入配置されている。ベアリング 21が配置された状態では、外輪の外方側の肩部が 段差部 22Aで保持され、内輪の内方側の肩部が軸部 17基端側の段差部 17Aで保 持されている。これにより、ベアリング 21の軸方向の位置決めがなされている。
[0021] 第 1半割体 19において、挿入部 22の外方には、やはり機械加工による別の挿入部 23が設けられており、挿入部 22よりも小径なこの挿入部 23には、リング状の軸受シ ール 25が挿入されている。軸受シール 25の内縁側が軸部 17に接触し、クランクケー ス 12内から混合気や、潤滑油として作用する混合気中の油分が漏れ出すのを防い でいる。
[0022] 一方、クランクシャフト 13の軸部 18が挿通された第 2半割体 20には、内外を貫通す る挿入部 24が機械カ卩ェにより設けられている。この挿入部 24の内径寸法は、その全 域で一定であり、第 1半割体 19の挿入部 22の内径寸法と同じ大きさである。挿入部 24の内方には、挿入部 24よりも拡径された係合部 27が周方向に連続して設けられ ている。このような係合部 27も機械加工により設けられる力 その幅寸法は僅かであ る。
[0023] 第 2半割体 20の挿入部 24内には、内方側にベアリング 26が配置され、その外方側 には、軸部 18に接触する軸受シール 28が近接配置されている。軸受シール 28の機 能は、前述の軸受シール 25と同じである。
[0024] この低負荷側において、ベアリング 26を構成する外輪には、内方寄りの外周面上 カも径方向外側に突出した鍔部 29が周方向に連続して形成されている。そして、こ の鍔部 29が係合部 27に内方力も係合している。つまり、ベアリング 26では、外輪の 鍔部 29が係合部 27に係合することで、軸方向の位置決めがなされ、ベアリング 26が 外方へ抜けないように保持されている。なお、軸部 18の段差部 18Aによる内輪の保 持構造については、ベアリング 21と同じである。
[0025] この際、ベアリング 26によって支持される軸部 18には、低負荷側にあることで大き なモーメントが生じないため、これを受けるベアリング 26にはスラスト荷重が殆ど作用 しない。このため、薄手の鍔部 29や、外輪の外周面と挿入部 24の内周面との嵌め合 いだけでも、ベアリング 26の軸方向の位置決めを確実に行える。また、鍔部 29を外 輪での軸方向の内方側に寄せて設けることで、その嵌め合い部分の接触面積を大き くできるため、より安定してベアリング 26を保持できる。さらに、従来のような Eリング等 の保持手段を用いないことで、挿入部 24の幅寸法を小さくでき、エンジンの小型化 に寄与できるのである。
[0026] 本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されている 1S 本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、本発明は主に特定の実施 形態に関して特に図示され、かつ説明されている力 本発明の技術的思想および目 的の範囲力 逸脱することなぐ以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の 詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易 にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、そ れらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記 載は、本発明に含まれるものである。
[0027] 例えば、前記実施形態では、低負荷側のベアリング 26の外輪に設けられた鍔部 29 は、軸方向の内方側に寄った位置にあり、これによつて外輪の外周面と挿入部 24の 内周面との接触面積を大きくしていたが、接触面積が十分でる場合には、鍔部 29を 外輪の中央位置あたりに位置させてもよい。また、鍔部 29を外輪の内方側の端面と 面一となる位置に設けてもよぐこうすることで接触面積を最大にできる。
産業上の利用可能性
[0028] 本発明は、チェーンソーや、カットオフソー、刈払機、ブロワ一等の携帯型作業機に 搭載される小型の 2サイクルエンジンに好適に利用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 2サイクルエンジンにおいて、
両側に軸部を有するクランクシャフトと、
このクランクシャフトの前記各軸部をベアリングを介して軸支するクランクケースとを 備え、
少なくとも一方の軸部を受けるベアリングの外輪には、周方向に沿った鍔部が設け られ、
前記クランクケースには、前記一方のベアリングを挿入する挿入部が当該クランクケ ースを同径のまま貫通して設けられるとともに、前記鍔部を内方から係合させる係合 部が前記挿入部の内方に設けられている
ことを特徴とする 2サイクルエンジン。
[2] 請求項 1に記載の 2サイクルエンジンにお ヽて、
前記鍔部は、前記外輪での軸方向の内方寄りの位置に設けられている ことを特徴とする 2サイクルエンジン。
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