(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの出力軸に連結した冷却ファンからの冷却風により、シリンダ等を冷却する空冷式エンジンにおいて、
冷却ファン(7) の外径先端部(7a)と対向するクランクケース(5) にチップクリアランス形成部(5a)を外径先端部(7a)円周に沿って一体的に形成し、冷却ファン(7) の外径先端部(7a)とチップクリアランス形成部(5a)との間に、吸込まれた冷却風の分散を防止する所定のクリアランス(L1,L2) を外径先端部(7a)円周に沿って設けた
ことを特徴とする空冷式エンジン。
【請求項２】
前記冷却ファン(7) の外径先端部(7a)とチップクリアランス形成部(5a)とのスラスト方向クリアランス(L1) を１〜２ｍｍとし、ラジアル方向クリアランス(L2) を冷却ファンの外径に対するチップクリアランス形成部の外周部の径の比率を１：(０．９〜０．９５)とした
ことを特徴とする請求項１に記載の空冷式エンジン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却ファンからの冷却風をシリンダ等に導く空冷式エンジンに係り、特に、冷却ファンの外径先端部とクランクケースとの間に所定のチップクリアランスを設けて所定の冷却風量を確保するようにした空冷式エンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の空冷式エンジンについて、図５により説明する。エンジン３０の出力軸４０に冷却ファン５０を連結しており、この冷却ファン５０を覆うファンカバー６０にはチップクリアランス形成部材７０を取付けている。ファンカバー６０は、図示しない取付手段によりクランクケース３０ａに取付けている。冷却ファン５０の外径先端部とチップクリアランス形成部材７０との間にはスラスト方向のクリアランスＬａ及びラジアル方向のクリアランスＬｂが設けられている。このクリアランスＬａ，Ｌｂを設けたことにより、冷却ファン５０による冷却風を分散させないで、所定の冷却風量を確保してエンジンを冷却するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す構造では、チップクリアランス形成部材７０をファンカバー６０とは別体で製作して組付ける必要があり、部品点数が増えてコスト高となり、また前記クリアランスＬａ，Ｌｂを精度良くするために、別体のチップクリアランス形成部材７０とファンカバー６０とを製作することが難しい。
また、ファンカバー６０及びチップクリアランス形成部材７０の２つの部品が精度良く製作できない場合は、冷却ファン５０の外径先端部とチップクリアランス形成部材７０との間の前記クリアランスＬａ，Ｌｂがばらつくことにより、所定の冷却風量が得られないという問題もある。
【０００４】
本発明は、上記の問題点に着目し、空冷式エンジンの部品点数を減らしてコスト低減及び製作を容易にするとともに、所定の冷却風量を確保できる空冷式エンジンを提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記の目的を達成するために、本発明に係る空冷式エンジンの第１の発明は、エンジンの出力軸に連結した冷却ファンからの冷却風により、シリンダ等を冷却する空冷式エンジンにおいて、冷却ファン７の外径先端部７ａと対向するクランクケース５にチップクリアランス形成部５ａを外径先端部(7a)円周に沿って一体的に形成し、冷却ファン７の外径先端部７ａとチップクリアランス形成部５ａとの間に、吸込まれた冷却風の分散を防止する所定のクリアランス(L1,L2) を外径先端部(7a)円周に沿って設けたものである。
本発明に係る空冷式エンジンの第２の発明は、第１の発明において、冷却ファン7 の外径先端部7aとチップクリアランス形成部5aとのスラスト方向クリアランスL1 を１〜２ｍｍとし、ラジアル方向クリアランスL2 を冷却ファンの外径に対するチップクリアランス形成部の外周部の径の比率を１：(０．９〜０．９５)としたものである。
上記構成によれば、図５に示す従来のように、チップクリアランス形成部材７０とファンカバー６０とを別体で製作する必要がなく、クランクケース５にチップクリアランス形成部５ａを一体的に形成することにより、製作コストを低減できる。また、クランクケース５に一体的に形成されるチップクリアランス形成部５ａと、冷却ファン７の外径先端部７ａとの間のスラスト方向のクリアランスＬ1 及びラジアル方向のクリアランスＬ2 は、ばらつきが少なく所定の冷却風量が確実に得られる。このチップクリアランス形成部５ａによる効果は、図４に示す、チップクリアランス形成部５ａの有り（実線Ａ）及び無し（一点鎖線Ｂ）のときにおける冷却風量（ｍ3 ／ｍｉｎ）とエンジン回転数との関係を測定した実験により確認している。この実験では、チップクリアランス形成部５ａと、冷却ファン７の外径先端部７ａとの間のクリアランスＬ1 の各水準の供試品により、冷却風量（ｍ3 ／ｍｉｎ）とエンジン回転数との関係を確認しており、小型の空冷式エンジンにおいては、前記スラスト方向のクリアランスＬ1 を１〜２mm、および前記ラジアル方向のクリアランスＬ2 を、冷却ファン７の外径に対するチップクリアランス形成部５ａの外周部の径の比率が１：（０．９〜０．９５）となるようにした時が、最も冷却風量が得られることが確認されている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る空冷式エンジンの実施形態について、図１乃至図４により説明する。図１は空冷式エンジンの正面断面図を示し、図２は空冷式エンジンの側面断面図を示し、図３は冷却ファンの外径先端部とクランクケースに一体的に形成されるチップクリアランス形成部とを示す図であり、図４はチップクリアランス形成部の有り、又は無しのときの冷却ファンの冷却風量とエンジン回転数との関係を示す図である。
先ず、図１，図２に示すエンジン１の上部に配設されるシリンダ２は、上下に摺動自在なピストン３を有するとともに、クランクケース５と連結している。
クランクケース５内に配設されるエンジンの出力軸４は、フライホイール６及び吸い込み式の冷却ファン７を連結している。冷却ファン７に対向するクランクケース５には、チップクリアランス形成部（凸部）５ａを一体的に形成している。このチップクリアランス形成部５ａは、図１に示すように、円周の約２／３にわたって形成されている。このチップクリアランス形成部５ａよりも内側のクランクケース５には複数の空気吸込口５ｂを穿設している。
【０００７】
図３に示す冷却ファン７の外径先端部７ａと、チップクリアランス形成部５ａとの間には、所定のクリアランスＬ1 ，Ｌ2 を設けている。このクリアランスは、各水準の供試品の実験結果によりスラスト方向のクリアランスＬ1 を１〜２mm、および前記ラジアル方向のクリアランスＬ2 を、冷却ファン７の外径に対するチップクリアランス形成部５ａの外周部の径の比率を１：（０．９〜０．９５）とした時が、最も冷却風量が得られることが確認されている。図２に示すように、空気吸込口５ｂから冷却ファン７により吸い込まれた矢印の冷却風ａは、分散せずシリンダ２の外周に効率良く流れるようになっている。
【０００８】
図４に示す、チップクリアランス形成部５ａの有り（実線Ａ）及び無し（一点鎖線Ｂ）のときにおける冷却風量（ｍ3 ／ｍｉｎ）とエンジン回転数の関係を測定した実験結果によれば、チップクリアランス形成部の有りの場合の実線Ａに示す冷却風量（ｍ3 ／ｍｉｎ）は、チップクリアランス形成部の無しの場合の一点鎖線Ｂに示す冷却風量（ｍ3 ／ｍｉｎ）に対して、エンジン回転数の全域にわたって増加することが確認されている。
【０００９】
以上の説明の通り、本発明の空冷式エンジンによれば、冷却ファン７の外径先端部７ａと対向するクランクケース５にチップクリアランス形成部５ａを一体的に形成した。これにより、冷却ファン７の外径先端部７ａとチップクリアランス形成部５ａとの間に所定のクリアランスＬ1 ，Ｌ2 を設けることができる。
したがって、図５に示す従来のように、チップクリアランス形成部材７０とファンカバー６０とを別体で製作する必要がないので、製作コストを低減でき、製作も容易となる。また、クランクケース５に一体的に形成されるチップクリアランス形成部５ａと、冷却ファン７の外径先端部７ａとの間のクリアランスＬ1,Ｌ2 は、ばらつきが少なく所定の冷却風量が確実に得られる。
【００１０】
このチップクリアランス形成部５ａによる効果は、図４に示す、チップクリアランス形成部５ａの有り（実線Ａ）及び無し（一点鎖線Ｂ）のときにおける冷却風量（ｍ3 ／ｍｉｎ）とエンジン回転数との関係を測定した実験により確認されており、その実験では、チップクリアランス形成部５ａと、冷却ファン７の外径先端部７ａとの間のクリアランスＬ1 ，Ｌ2 の各水準の供試品により、冷却風量（ｍ3 ／ｍｉｎ）とエンジン回転数との関係を確認しており、前記クリアランスＬ1 を１〜２mm、および前記ラジアル方向のクリアランスＬ2 を、冷却ファン７の外径に対するチップクリアランス形成部５ａの外周部の径の比率を１：（０．９〜０．９５）とした時が、最も冷却風量が得られることが確認されている。
尚、前記スラスト方向のクリアランスＬ1 を１〜２mm、および冷却ファン７の外径に対するチップクリアランス形成部５ａの外周部の径の比率を１：（０．９〜０．９５）が最適としたものは小型の空冷式エンジンの場合であり、これ以外の中型〜大型の空冷式エンジンに適用するときは冷却ファンの大きさ及び必要とする冷却風量も異なるので、前記スラスト方向のクリアランス及び冷却ファンの外径に対するチップクリアランス形成部の外周部の径の比率は適宜設定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空冷式エンジンの正面断面図である。
【図２】同、空冷式エンジンの側面断面図である。
【図３】同、冷却ファンの外径先端部とクランクケースに一体的に形成されるチップクリアランス形成部とを示す図である。
【図４】チップクリアランス形成部の有りと無しのときの冷却風量とエンジン回転数との関係を示す図である。
【図５】従来の冷却ファンの外径先端部とファンカバーに設けたチップクリアランス形成部材とを示す図である。
【符号の説明】
１…空冷式エンジン、２…シリンダ、３…ピストン、４…出力軸、５…クランクケース、５ａ…チップクリアランス形成部、５ｂ…空気吸込口、６…フライホイール、７…冷却ファン、７ａ…外径先端部、８…ファンカバー、ａ…冷却風、Ｌ1,Ｌ2 …クリアランス。
【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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