(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に冷却ファンが設けられたエンジンクランク軸の動力をタイミングベルトでカム軸に伝達して該カム軸を駆動する汎用四サイクルエンジンの動弁構造であって、
シリンダーヘッドには、その燃焼室に連通して形成された吸気孔と排気孔をそれぞれ開閉する吸気弁と排気弁を、クランク軸方向に沿って配設すると共に、それら吸気孔と排気孔を、シリンダー軸とクランク軸とに直角方向であって互いに反対方向に向けて延設する一方、
前記タイミングベルトをカム軸の冷却ファン側端部とクランク軸のシリンダーおよび冷却ファン間位置とに掛け渡し、
前記カム軸をその中心軸が、シリンダー中心軸よりもシリンダーヘッドの吸気孔形成側方向に偏倚するように設けると共に、点火プラグをシリンダー中心軸よりもシリンダーヘッドの排気孔側に傾けて螺着し、前記冷却ファンの冷却風を前記排気孔側に導くように構成したことを特徴とする汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造。
【請求項２】
カム軸上の吸気カムおよび排気カムと吸気弁および排気弁との間にロッカーアームを設けてカムの駆動によりロッカーアームを揺動させて吸気弁及び排気弁を開閉するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、芝刈機などに使用するクランク軸縦置き小型空冷四サイクルエンジン等の汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
汎用四サイクルエンジンで、小型のものでは、クランク軸の一端に冷却ファンを取付けて、ファンカバーで覆い、シリンダーヘッド及びシリンダーに冷却風を送って、エンジンの発熱を冷却するようにしたものがある。また、シリンダーヘッドのカム軸とクランク軸をタイミングベルトで連結し、吸気弁と排気弁を開閉するようにしたものがある。
【０００３】
例えば、特開平８−１７７４４１号公報に示されたものは、横置きにしたクランク軸の一端に冷却ファンを取付けて、シリンダー及びシリンダーヘッドに向けて冷却風を送って冷却するようにしてあり、シリンダーヘッドのカム軸とクランク軸をタイミングベルトで連結して、シリンダーヘッドの吸気弁と排気弁を開閉するようにしてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造であると、タイミングベルトが、シリンダー及びシリンダーヘッドを冷却する冷却風の風下になり、シリンダー及びシリンダーヘッドは効率よく冷却することができる。しかし、タイミングベルトは、シリンダー及びシリンダーヘッドを冷却した後の熱風を受けることになり、タイミングベルトは、ゴムを主体に作られるもので、耐熱性に問題があって、タイミングベルトの劣化が早く耐久性に問題がある。
また、通常のタイミングベルトを冷却ファン側に配置すると、大径のプーリーが冷却風の流れを妨げ、冷却効率を低下させる恐れがある。
【０００５】
かかる点に鑑み、この発明は、縦置きクランク軸一端の冷却ファンで隣接のシリンダーヘッドとシリンダーを冷却するもので、シリンダーヘッドのカム軸を駆動するタイミングベルトが熱影響を受けることが少く、かつ、シリンダーヘッド及びシリンダーの冷却も効率よくできる汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次の構成を有する。
本発明は、一端部に冷却ファンが設けられたエンジンクランク軸の動力をタイミングベルトでカム軸に伝達して該カム軸を駆動する汎用四サイクルエンジンの動弁構造であって、シリンダーヘッドには、その燃焼室に連通して形成された吸気孔と排気孔をそれぞれ開閉する吸気弁と排気弁を、クランク軸方向に沿って配設すると共に、それら吸気孔と排気孔を、シリンダー軸とクランク軸とに直角方向であって互いに反対方向に向けて延設する一方、前記タイミングベルトをカム軸の冷却ファン側端部とクランク軸のシリンダーおよび冷却ファン間位置とに掛け渡し、前記カム軸をその中心軸が、シリンダー中心軸よりもシリンダーヘッドの吸気孔形成側方向に偏倚するように設けると共に、点火プラグをシリンダー中心軸よりもシリンダーヘッドの排気孔側に傾けて螺着し、前記冷却ファンの冷却風を前記排気孔側に導くように構成したことを特徴とする汎用空冷四サイクルエンジンの動弁構造である。
【０００７】
本発明において、カム軸上の吸気カムおよび排気カムと吸気弁および排気弁との間にロッカーアームを設けてカムの駆動によりロッカーアームを揺動させて吸気弁及び排気弁を開閉するようにしたことが好適である。
【０００８】
本発明によれば、カム軸は、クランク軸とタイミングベルトによって連動して回転し、ロッカーアームを介して吸気弁及び排気弁を開閉する。クランク軸一端の冷却ファンは、クランク軸と共に回転して、冷却風をシリンダー側に吹出して、シリンダー及びシリンダーヘッドの発熱を冷却する。タイミングベルトは、カム軸の冷却ファン側端部とクランク軸のシリンダーおよび冷却ファン間位置とに掛け渡しているので、シリンダーとシリンダーヘッドよりも冷却ファンに近い側にあるので、シリンダー及びシリンダーヘッドの冷却風の風上側で、熱影響を少くできて耐久性あるものにできる。
【０００９】
また、タイミングベルト取付けるシリンダーヘッドのカム軸は、シリンダーヘッドの吸気孔側で、しかもカム軸の軸芯がシリンダーヘッドの燃焼室より外側になるように偏倚させてあるので、シリンダー及びシリンダーヘッドに冷却風をよく吹付けることができる。
また、シリンダーヘッドの吸気孔側は、タイミングベルトの掛け渡されるプーリーによって、冷却風の吹付けが少くなるが、シリンダーヘッドの吸気孔側は、吸気孔を通る吸気によっても冷却されるので、冷却風の吹付けが少なくても支障がない。逆に、排気通路側が前記のプーリーであまり遮られないので効率よく冷却風が当たり冷却効率がよい。
なお、カム軸上の吸気カムおよび排気カムと吸気弁および排気弁との間にロッカーアームを設けてカムの駆動によりロッカーアームを揺動させて吸気弁及び排気弁を開閉するようにすれば、シリンダー軸とカム軸が偏倚しても確実にカムで吸気弁および排気弁を駆動できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図５によって説明する。
実施形態は、通常使用状態でクランク軸１０が上下方向に沿って位置するようにし、上端部に冷却ファン１１を回転方向に固定し、下端部が芝刈り機などの動力使用対象に連結する汎用エンジンである。
【００１１】
前記汎用エンジンでは、クランクケース２０にクランク軸１０が回転可能に軸支されており、クランク軸１０に垂直な横方向に突出してシリンダー１がクランクケース２０に設けられる。そして、シリンダー１先端部に連結するシリンダーヘッド２には、シリンダー１の内径に合わせた凹所を燃焼室３として設ける。シリンダーヘッド１には吸気孔６と排気孔７が燃焼室３に連通して形成されていて、吸気孔６と排気孔７は吸気弁４と排気弁５でそれぞれ開閉されるようになっている。吸気弁４と排気弁５はシリンダー軸方向に沿って進退駆動するようになっており、図１に示されるように、各弁４，５はクランク軸１０方向に沿って配列される。
【００１２】
前記吸気弁４と排気弁５にそれぞれ連なる吸気孔６と排気孔７は、燃焼室３からシリンダー１の中心軸にそって短い長さで延び、途中からシリンダー１軸とクランク軸１０とに直角方向であって各々反対側方向に向けて延している。そして、吸気孔６には気化器８を連結し、一方、排気孔７にはマフラ９を連結する。
【００１３】
クランク軸１０の上端には、冷却ファン１１を取付け、冷却ファン１１からシリンダーヘッド２までを含めて、上方から椀状のファンカバー１２を伏せるようにして覆っている。このファンカバー１２により、前記の冷却ファン１１の起こす冷却風を下側のシリンダー１及びシリンダーヘッド２に向けて流して吹付け、効率よく該冷却風で空冷できるようにしている。
クランク軸１０のシリンダー１および冷却ファン１１間位置にタイミングプーリー２１が配設され、シリンダーヘッド２に軸架したカム軸１３の冷却ファン１１側端部にはタイミングプーリー２２が配設されており、これらプーリー２１，２２にタイミングベルト１４を掛け渡している。これにより、タイミングベルト１４を、シリンダー１とシリンダーヘッド２の上部の冷却ファン１１に近い側を通すように配置してある。
【００１４】
カム軸１３は、その軸芯をシリンダー１中心軸よりもシリンダーヘッド２の吸気孔６形成方向に沿って偏倚させている。これにより、カム軸１３をシリンダー軸方向視で、燃焼室３より外側まで大きく偏倚させている。
また、前記カム軸１３は、ロッカーアーム１５を介して、吸気弁４、排気弁５を開閉するようになっているので、カム軸１３が吸気孔６側方向に大きく偏倚しても確実にカムの駆動をロッカーアーム１５で各弁４，５に伝達できる。
また、シリンダーヘッド２にはカム軸３やロッカーアーム１５などの動弁機構を覆ってヘッドカバー１６を被着する。
【００１５】
なお、吸気孔６に連通する気化器８上流側には、箱型のエアークリーナー２３が連通しており、エアークリーナー２３には気化器８の他、排気孔７に二次エアーを供給する通路２４がリード弁２５を介装して連通している。
また、シリンダーヘッド２のマフラ９側部分には、シリンダー１の中心軸から少し傾いて点火プラグ２６が螺着する。
【００１６】
タイミングベルト１４は、シリンダー１とシリンダーヘッド２の上部で、冷却ファン１１に近い位置に配置してあるので、タイミングベルト１４が、シリンダー１及びシリンダーヘッド２を冷却後の熱風を受けることがなく、熱影響が少くて、耐久性あるものにできる。
【００１７】
カム軸１３を吸気孔５側に大きく偏倚させることによって、タイミングベルト１４に阻害されることなく、シリンダー１と、シリンダーヘッド２の高温になる排気孔７側に、十分な冷却風を当てて冷却することができる。
タイミングベルト１４が通るカム軸１３側は、冷却風の流れが少くなるが、吸気孔６付近は、吸気孔６内を流れる吸気によって冷却されるので、支障がない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、タイミングベルトが、シリンダー及びシリンダーヘッドを冷却した後の熱風を受けることがないようにできて、熱影響を少くでき、ゴムあるいはエラストマーを主体とするタイミングベルトの耐久性を高めることができる。
そして、タイミングベルトを連結するカム軸は、吸気孔側に偏倚させることによって、シリンダーと、シリンダーヘッドの高温側の排気孔側に、十分な冷却風を吹付けることができ、シリンダーヘッドの吸気孔側は、吸気で冷却できるので冷却風が少くても支障がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る汎用エンジンの縦断面視図である。
【図２】図１の汎用エンジンの横断面図である。
【図３】図１の汎用エンジンについて、ヘッドカバーを外し一部を破断面にしたヘッドカバー側から見た側面図である。
【図４】図１の汎用エンジンのファンカバーを外した状態の平面図である。
【図５】図１の汎用エンジンをマフラ側から見た側面図である。
【符号の説明】
１  シリンダー
２  シリンダーヘッド
３  燃焼室
４  吸気弁
５  排気弁
６  吸気孔
７  排気孔
１０  クランク軸
１１  冷却ファン
１３  カム軸
１４  タイミングベルト
１５  ロッカーアーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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