(57)【要約】【課題】  クランクケース内に収容されたエンジンオイルの放熱性を高めてエンジン冷却性を向上するようにしたエンジンの冷却装置を提供する。【解決手段】  クランクケース２とシリンダ１２とシリンダヘッド１５とによりエンジン本体１０が形成されている。クランクケース２に支持されるクランク軸１に固定された駆動側スプロケット２７と、シリンダヘッド１５に支持されるカムシャフト２２に固定された従動側のスプロケット２８とに巻き掛けられるタイミングチェーン２９を収容する収容スペースとしてのチェーン室３０がエンジン本体１０内に形成されており、エンジン本体１０にはチェーン室３０内に突出して複数の冷却フィン３１が設けられている。チェーン室３０内を通過するオイルＬの熱は冷却フィン３１から外部に放出され、オイルＬはクランク室９に戻るまでに効率的に冷却される。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動側回転体を備えたクランク軸が組み込まれるクランクケース、当該クランクケースに設けられるシリンダ、および従動側回転体を備えたカムシャフトが組み込まれて前記シリンダに取り付けられるシリンダヘッドを有するエンジン本体に、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とに巻き掛けられる無端の動力伝達要素を収容する収容スペースを形成し、
前記シリンダヘッド内から前記収容スペースを介して前記クランクケース内に戻るオイルを冷却する冷却フィンを、前記収容スペースに突出させて前記エンジン本体に設けることを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの冷却装置において、前記冷却フィンを前記動力伝達要素の移動方向に沿って伸ばして設けることを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジンの冷却装置において、前記エンジン本体の外側壁に外方に突出して設けられる放熱フィンに対応させて前記冷却フィンを設けることを特徴とするエンジンの冷却装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンの冷却装置において、前記駆動側回転体および前記従動側回転体はそれぞれスプロケットであり、前記動力伝達要素はタイミングチェーンであることを特徴とするエンジンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクランクケース内に収容されたエンジンオイルの放熱性を高めてエンジンを冷却するエンジンの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
草刈機、動力噴霧器、および発電機などの動力源として用いられる汎用エンジンのクランクケース内のクランク室底部には潤滑油つまりエンジンオイルが貯留されている。このオイルはクランク軸の軸受、ピストンや動弁機構などの摺動部やシリンダヘッドなどの高温部に供給され、摺動部の潤滑や高温部の冷却を行った後に、再びクランクケース内のクランク室に戻されるようになっている。空冷の汎用エンジンは油温が上昇し易いことから、摺動部や高温部に供給されたオイルをクランク室内に戻す間に効率的に冷却して、油温の上昇に伴うエンジントラブルやオイル消費量の増加を避けることが重要となる。特許文献１には、クランクケースの内壁面上に内方に向けて突出する受熱リブを設けたりクランクケースの外壁面上に外方に向けて突出する放熱リブを設けたりすることによって、クランク室内および同室内のオイルの温度を低下させるようにした技術が開示されている。
【０００３】
汎用エンジンの動弁機構を駆動するための巻掛け伝動装置としては、無端の動力伝達要素としてタイミングチェーンを用いる場合とタイミングベルトを用いる場合とがあり、タイミングチェーンを用いる場合にはクランク軸に固定された駆動側のスプロケットと、カムシャフトに固定された従動側のスプロケットとにタイミングチェーンが巻き掛けられる。一方、タイミングベルトを用いる場合にはクランク軸に固定された駆動側のプーリと、カムシャフトに固定された従動側のプーリとにタイミングベルトが巻き掛けられる。
【０００４】
タイミングチェーンなどの動力伝達要素は、ピストンを往復動自在に収容するシリンダボアに対してオフセットつまりクランクシャフトの長手方向にずれた位置に形成される収容スペース内を通過するようになっている。この収容スペースはクランク室とシリンダヘッドの内部のそれぞれに連通しており、スクレーパなどにより掻き上げられたクランク室内のオイルは巻掛け伝動装置によりシリンダヘッドに運ばれ動弁機構やシリンダヘッドなどの潤滑および冷却を行うとともに、潤滑および冷却を終えて高温化したオイルはその収容スペース内を通ってクランク室内に戻されるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−９８９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示される技術においては、クランク室内にオイルを戻してからクランクケースの内外に設けられる受熱リブや放熱リブによりオイルの冷却を行うようにしているため冷却効率が低く、十分に冷却される前にスクレーパなどにより摺動部や潤滑部に供給されるおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、クランクケース内に収容されたエンジンオイルの放熱性を高めてエンジン冷却性を向上するようにしたエンジンの冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のエンジンの冷却装置は、駆動側回転体を備えたクランク軸が組み込まれるクランクケース、当該クランクケースに設けられるシリンダ、および従動側回転体を備えたカムシャフトが組み込まれて前記シリンダに取り付けられるシリンダヘッドを有するエンジン本体に、前記駆動側回転体と前記従動側回転体とに巻き掛けられる無端の動力伝達要素を収容する収容スペースを形成し、前記シリンダヘッド内から前記収容スペースを介して前記クランクケース内に戻るオイルを冷却する冷却フィンを、前記収容スペースに突出させて前記エンジン本体に設けることを特徴とする。
【０００８】
本発明のエンジンの冷却装置は、前記冷却フィンを前記動力伝達要素の移動方向に沿って伸ばして設けることを特徴とする。
【０００９】
本発明のエンジンの冷却装置は、前記エンジン本体の外側壁に外方に突出して設けられる放熱フィンに対応させて前記冷却フィンを設けることを特徴とする。
【００１０】
本発明のエンジンの冷却装置は、前記駆動側回転体および前記従動側回転体はそれぞれスプロケットであり、前記動力伝達要素はタイミングチェーンであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、タイミングチェーンなどの巻掛け伝動装置によりシリンダヘッドに運ばれシリンダヘッドの冷却を終えたオイルを冷却フィンに沿ってクランク室内に戻すようにしているので、クランク室内に戻してからオイルの冷却を行っていた従来の方式に比べて冷却効率を向上させることができ、エンジントラブルを避けるとともにエンジン出力の向上を達成することができる。冷却フィンはタイミングチェーンなどの動力伝達要素が通過する収容スペース内の熱も放熱するので、収容スペース内の温度を低下させることもできる。
【００１２】
本発明によれば、冷却フィンは動力伝達要素の移動方向に沿って伸びて形成されているので、オイルのはね返りにより生成されるミストを冷却フィンにより凝集させてクランク室内に滴下させることができ、オイルの消費量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１は汎用エンジンの一例を示す概略図である。この汎用エンジンは、単気筒の４サイクルガソリンエンジンであり、クランク軸１が回転自在に装着されるクランクケース２を有している。クランク軸１にはリコイルプーリ３が回転自在に装着されるとともにエンジン冷却風を生成するための冷却ファン４が取り付けられている。このリコイルプーリ３に巻き付けられたリコイルロープ５を引き出してリコイルプーリ３を回転させると、クランク軸１に係合部材が係合して手動によりクランク軸１を回転させエンジンを始動させることができる。このような汎用エンジンを用いて発電機を駆動する場合にはクランク軸１には発電機が組み込まれることになり、動力噴霧器を駆動する場合にはクランク軸１には噴霧器のシャフトが連結されることになる。
【００１５】
図２は図１において矢印Ａ−Ａ線方向から見た断面図であり、図３は図２において矢印Ｂ−Ｂ線方向から見た断面図である。クランクケース２は、図１に示すようにケース本体６とこれに取り付けられるケースカバー７とにより構成されており、ケース本体６は図示しない台座に汎用エンジンを搭載するための固定具８が取り付けられる底壁部２ａと、底壁部２ａの両側面から上方に向けて伸びる左右の側壁部２ｂ，２ｃと、側壁部２ｂ，２ｃのそれぞれに連続して底壁部２ａの後端面から上方に向けて伸びる後壁部２ｄとを有している。後壁部２ｄの反対側は開口しておりその開口部にケースカバー７を組み付けることによってクランクケース２内部には底部にオイルＬが貯留されるクランク室９が形成されるようになっている。ケースカバー７にはクランク軸１の一端を支持する支持孔７ａが形成され、ケース本体６にはクランク軸の他端を支持する支持孔６ａが形成されている。
【００１６】
このクランクケース２の上側にはシリンダボア１１が形成されるシリンダ１２が設けられており、クランクケース２とシリンダ１２のそれぞれはアルミニウム合金などにより形成されている。シリンダボア１１には、コネクティングロッド１３を介してクランク軸１に連結されるピストン１４が往復動自在に組み込まれている。コネクティングロッド１３のキャップ１３ａにはスクレーパ１３ｂが装着されており、コネクティングロッド１３が回転駆動することによりスクレーパ１３ｂがクランク室９内に貯留されたオイルＬを掻き上げ、クランク機構や動弁機構などの摺動部やシリンダヘッド１５などの高温部に向けてオイルＬが供給されるようになっている。
【００１７】
シリンダ１２の上側にはシリンダヘッド１５が取り付けられており、ピストン１４の頂面とシリンダヘッド１５の底壁面との間には燃焼室１６が形成されている。クランクケース２とシリンダ１２とシリンダヘッド１５とによりエンジン本体１０が構成されており、シリンダ１２およびシリンダヘッド１５の外側壁には、図３に示すように、シリンダ１２やシリンダヘッド１５の熱を外部に放出するための複数枚の放熱フィン１７が外方に突出してクランク軸１にほぼ平行に伸びて設けられている。そのシリンダヘッド１５の上側には板金製若しくは合成樹脂製のロッカカバー１８が取り付けられている。
【００１８】
図４は図１において矢印Ｃ−Ｃ線方向から見た断面図である。シリンダヘッド１５には、シリンダ１２内の燃焼室１６に混合気を供給するための吸気ポート１５ａと、燃焼室１６内の燃焼排ガスを外部に排出するための排気ポート１５ｂとが形成されている。シリンダヘッド１５には吸気ポート１５ａと排気ポート１５ｂとをそれぞれ開閉するための吸気弁１９と排気弁２０とが装着されるとともに、燃焼室１６内に供給された混合気に点火するための点火プラグ２１が取り付けられている。
【００１９】
シリンダヘッド１５内には、クランク軸１と平行にカムシャフト２２が配設されており、そのカムシャフト２２には吸気弁１９と排気弁２０とを開閉するための動弁カム２３が装着されている。また、シリンダヘッド１５内にはカムシャフト２２と平行にロッカシャフト２４が配設されており、そのロッカシャフト２４には所定のタイミングで吸気弁１９を開閉駆動するロッカアーム２５と排気弁２０を開閉駆動するロッカアーム２６とがそれぞれ揺動自在に装着されている。このように、この汎用エンジンの動弁機構はＯＨＣ型となっている。
【００２０】
吸気弁１９と排気弁２０とを開閉駆動させるために、クランク軸１には駆動側回転体として駆動側のスプロケット２７が固定され、カムシャフト２２には従動側回転体として従動側のスプロケット２８が固定されており、駆動側のスプロケット２７と従動側のスプロケット２８との間には無端の動力伝達要素としてのタイミングチェーン２９が巻き掛けられている。タイミングチェーン２９は動力伝達要素としてスプロケット２７，２８のそれぞれに平行掛けされており、クランク軸１の回転に連動してカムシャフト２２が回転駆動されるようになっている。図３に示される場合には、従動側のスプロケット２８の歯数は駆動側のスプロケット２７の歯数の２倍であり、エンジンを駆動させてクランク軸１を２回転させると、これに同期してカムシャフト２２がクランク軸１の２分の１の回転数で１回転駆動されるようになっており、所定のクランク角度で吸気弁１９、排気弁２０が開閉される。このように、スプロケット２７，２８およびタイミングチェーン２９によりカムシャフト２２にクランク軸１の動力を伝達する巻掛け伝動装置が構成されている。タイミングチェーン２９には歯飛びや弛みを防止するチェーンガイド２９ａが揺動自在に取り付けられており、良好な動力伝達状態が保たれている。
【００２１】
図２に示されるように、タイミングチェーン２９は、シリンダボア１１に対してオフセットつまりクランク軸１の長手方向にずれた位置に収容スペースとして形成されるチェーン室３０内を通過するようになっている。このチェーン室３０はエンジン本体１０を構成するシリンダ１２とシリンダヘッド１５の内部に区画形成され、クランク室９に連通している。クランク室９内のオイルＬはスクレーパ１３ｂによって直接掻き上げられ、巻掛け伝動装置に取り込まれ巻掛け伝動装置の潤滑冷却を行いつつシリンダヘッド１５にも運ばれ、動弁カム２３やロッカアーム２５，２６などの摺動部やシリンダヘッド１５などの高温部の潤滑および冷却を行う。潤滑および冷却を終えて高温化したオイルＬはチェーン室３０内を通ってクランク室９内に戻される。その後、オイルＬはスクレーパ１３ｂにより再度掻き上げられることにより、摺動部や高温部の潤滑および冷却が常時行われるようになっている。
【００２２】
図２および図３に示されるように、チェーン室３０を形成するシリンダ１２の外側壁には、タイミングチェーン２９の移動方向に沿って、つまりシリンダヘッド１５からクランクケース２に向かう方向に沿って伸ばして複数の冷却フィン３１がチェーン室３０内に突出して設けられている。図示される場合にあっては、それぞれの冷却フィン３１は上述した方向に伸びる縦型フィンであり、外部とチェーン室３０とを区画形成するシリンダヘッド１５の壁体１５ｃとシリンダ１２の外側壁体１２ａの内壁面に所定の間隔おきに形成されている。また、それぞれの壁体１２ａ，１５ｃの外面には、冷却フィン３１に平行に伸びる複数の放熱フィン３２が外方に突出して形成されている。それぞれの冷却フィン３１は図２に示すように放熱フィン３２に対応させて設けられており、冷却フィン３１の熱は外部の放熱フィン３２に迅速に伝達されてオイルＬとチェーン室３０の冷却とが達成される。
【００２３】
これにより、チェーン室３０内を通過するオイルＬの熱は冷却フィン３１に伝達され放熱フィン３２により外部に放出され、摺動部や高温部の潤滑および冷却を終えて高温化したオイルＬをクランクケース２内に戻すまでの間にオイルＬを効率的に冷却することができる。冷却フィン３１はチェーン室３０の熱も放熱するので、チェーン室３０内の温度を低下させることもできる。加えて、冷却フィン３１はシリンダヘッド１５からクランクケース２に向かう方向に沿って伸びて設けられているので、オイルＬのはね返りにより生成されるミストを冷却フィン３１により凝集させクランク室９内に滴下させることにより、オイル消費量を抑制することができる。
【００２４】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、タイミングチェーン２９を取り囲むようにチェーン室３０の内壁面全体に冷却フィン３１を設けるようにしても良い。自動車用エンジンやシリンダ軸線が鉛直方向に対して傾斜して配置されるＯＨＣ型の汎用エンジンに対しても本発明を適用することができる。また、クランク軸が天地方向のバーチカルエンジン（縦軸エンジン）にも本発明を適用可能であり、この場合は、チェーン室がエンジン下部に位置しオイルで充満する部位のため、更にオイル冷却効果が高められたものとなる。また、巻掛け伝動装置の動力伝達要素としてタイミングベルトを用いる場合にも本発明を適用することができ、その場合にはクランク軸１とカムシャフト２２にはプーリが取り付けられることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】汎用エンジンの一例を示す概略図である。
【図２】図１において矢印Ａ−Ａ線方向から見た断面図である。
【図３】図２において矢印Ｂ−Ｂ線方向から見た断面図である。
【図４】図１において矢印Ｃ−Ｃ線方向から見た一部省略断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  クランク軸
２  クランクケース
９  クランク室
１０  エンジン本体
１１  シリンダボア
１２  シリンダ
１５  シリンダヘッド
１７  放熱フィン
２２  カムシャフト
２７  スプロケット（駆動側回転体）
２８  スプロケット（従動側回転体）
２９  タイミングチェーン（動力伝達要素）
３０  チェーン室（収容スペース）
３１  冷却フィン
３２  放熱フィン
【図１】
2006170145.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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