JP2003512570A - 特に携帯用作業機器に用いられるコンパクトな４サイクル内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】設計が簡単で、位置に依存しない潤滑を行うことができ、混合体の充填が良好な４サイクル内燃機関を提供する 【解決手段】本発明は、頂部においてシリンダーヘッド(１２）により区分され、底部おいてクランクケース（１）に変わるシリンダー（１２）を備えるコンパクトな4ストローク内燃機関（１００）に関する。ピストン（１１)は、シリンダ（１２）の中で上下に移動し、吸気ポート（１４）は、吸入弁（４）を、排気ポート（１５）は、排気弁（５）を備え、シリンダーヘッド（２）内に設けられる。この機関は、機関を潤滑する油、燃料、空気の混合体を生成する気化器（８）と各機関サイクルに応じて、混合体を気化器（８）からクランクケース（１）で囲まれるクランク室（１０）へ、また、クランク室（１０）から吸気ポート（１４）へ送る手段（３，６，１３）を備えている。この発明の目的は、簡単に設計でき、位置に依存しない潤滑を行い、混合体の充填に関し良好に作動する４サイクル内燃機関を提供することである。この目的のために、気化器（８）は、クランク室（１０）の外側の吸気ポート（１４）に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、内燃機関の技術分野に係り、請求項１の前文に記載のコンパクトな
４サイクル内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、油の潤滑による４サイクル内燃機関では、油は、燃料とは別に格納され
る。この油は、対応する潤滑個所に意図的に送られるか、あるいは、油溜めから
油と空気の混合体(油霧)として潤滑個所に送られる。

【０００３】 ２サイクル機関の潤滑に類似する、燃料と油と空気の混合体による４サイク
ル内燃機関の潤滑も、また、良く知られている。この混合体は、気化器によって
クランク室へ導入される。逆止弁が、この混合体が気化器に逆流するのを回避す
る。この混合体は、円筒状のダクトをわたってシリンダーヘッドに、または、圧
縮室に直接、到達する。さらに、他の逆止弁は、この混合体がクランク室に逆流
することを回避する。(例えば、EP−A１−0631040号公報を参照)

【０００４】 既知の４サイクル内燃機関の混合体潤滑においては、混合体全体は、クランク
室を通って吸気ポートへ導入される。これは、望ましくないフロー抵抗の増大を
引き起こすだけでなく、複数の異なる個所において、複雑で高価な弁の設置を必
要にする。さらなる欠点は、混合体全体がクランク室を通じて加熱され、そのた
めシリンダーの充填量が減少することである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】

本発明の目的は、混合体の充填に関して簡単な潤滑機構で、同時に位置に依存
せず、良好に作動する混合体潤滑による４サイクル内燃機関を提供することであ
る。

【０００６】 上記目的は、請求項１に記載の構成によって達成される。本発明の核心は、潤
滑のための混合体の一部分のみをクランク室を通じて案内し、他方、混合体の他
の部分は気化器から吸気ポートを通じて直接、燃焼室に供給することにある。

【０００７】

【発明の実施の形態】

本発明による機関の第一番目の好ましい実施例では、気化器（８）は、吸気ポ
ート（１４）に 直接、接続されており、かつ、上記手段は、吸気ポート（１４
）からクランクケース（１）のオーバーフロー開口部（１３）までを導通し、バ
ルブ手段（６）によって制御され、吸気ポート（１４）をクランク室（１０）に
接続するオーバーフロー管（３）を含んでいることを特徴とする。この構成によ
り気化器と吸気ポートの間の通路が短くなるため、混合体を燃焼空間に効率的に
充填することができる。

【０００８】 本発明の第二の実施例では、上記手段は、吸気ポート（１４）からクランクケ
ース（１）のオーバーフロー開口部（１３）までを導通し、バルブ手段（６）に
よって制御され、吸気ポート（１４）をクランク室（１０）に接続するオーバー
フロー管（３）を含んでいることを特徴とする。そして、気化器は、上記バルブ
手段を介してオーバーフロー管、または、オーバーフロー開口部に接続されてい
ることを特徴とする。この構成により、特に、バルブ手段を通る混合体全体の流
れの調節を可能にする。

【０００９】 本発明による内燃機関の他の好ましい実施例は、バルブ手段が、回転円板弁を
含むことを特徴とする。この回転円板弁は、クランク室側を流れる混合体の部分
の充填を特に、精密に調節することを可能にする。

【００１０】 本発明の好ましい他の実施例は、回転円板弁が、クランク室内のオーバーフロ
ー開口部に置かれ、周期的にこの開口部を開閉し、かつ、この回転円板弁は、テ
ーパーを有する押し上げ棒の上で吸入弁および排気弁を作動させる一体化したカ
ム軸によって駆動されることを特徴とする。上記の構成によってスペースの節減
化および回転円板弁の駆動構成の簡素化を達成できる。

【００１１】 本発明を、図示した実施例を参照して、以下に詳細に説明する。本発明の第一
の実施形態を図１を用いて説明する。図１は、内部ピストン１１を備えたシリン
ダー１２を有する４サイクル内燃機関１００の概略縦断面である。ピストン１１
は、押し棒によって、シリンダー１２の下方端部に設けられクランクケース１に
よって囲まれたクランク室１０内で回転するクランク軸に結合している。シリン
ダー１２は、シリンダーヘッド２によって上方で閉じており、ピストン１１の上
方で燃焼空間を同時に構成する。燃焼空間は、ピストン１１内にあることができ
る。あるいは、それはシリンダーヘッド２およびピストン１１に分かれる。燃焼
空間に混合体を充填するための吸気ポート1４は、燃焼ガスを吹き出すための排
気導管１５と同様に、シリンダーヘッドの内部に設けられる。吸入弁４は、吸気
ポート１４に設けられ、排気弁５は排気管１５内に設けられる。上記弁４と５は
、下方に設けられたカム軸７により連結棒９で制御される。

【００１２】 混合体を形成する気化器８は吸気ポート１４に接続される。さらに、オーバー
フロー管３は吸気ポート１４の吸入弁４と気化器８の間に接続される。このオー
バーフロー管は、クランクケース1に導かれており、オーバーフロー開口部１３
によってクランク室１０に接続している。上記オーバーフロー管３は、クランク
ケース１に一体化されるか、あるいは、図示のように、別個の管として構成され
る。オーバーフロー開口部１３は、回転円板弁６によって開閉され得る。この目
的のために、回転円板弁６はカム軸７によって駆動されるか、あるいは、カム軸
７に直接一体化される。

【００１３】 回転円板弁６は、燃料と油と空気の混合体の気化器８からクランク室１０への
流入を制御する。同様に、クランク室１０からシリンダーヘッド２への混合体の
オーバーフローを制御する。

【００１４】 排気ガス（内燃機関の排気過程における）の排出のためにピストン１１が上方
に移動している間に、回転円板弁６は気化器８からの混合体が、一定の時間、ク
ランク室１０へ流入することを可能にする。ピストン１１が、次に、下方へ移動
する間(内燃機関の充填過程において)に、混合体は気化器８から開かれた吸入弁
４を通ってシリンダー１２へ流れる。回転円板弁６の制御周期は、吸入弁４が、
まさに閉じる前のみか（再給気効果）、または、吸入弁が開かれる前に給気運動
を起こすために、吸入弁４が開かれるかなり前に、オーバーフロー開口部１３を
解放するかのいずれかの方法が選択される。

【００１５】 混合体の充填の間、吸気ポート１４の開口部は、回転円板弁６によって閉じら
れるので、クランク室１内の混合体は、ピストン１１の下方への移動によって圧
縮される。充填過程の終了間近になると、回転円板弁６は、クランクケース１か
ら吸気ポート１４への開口部を解放する。また、この圧縮された混合体は、開か
れた吸入弁２を通ってシリンダー１２に流入する。

【００１６】 駆動用部材、ベアリングおよび弁に対する潤滑は、充填された混合体を循環さ
せることにより行われる。この混合体は、最終的には、バイパス弁をわたって直
接、摩擦べアリングに供給されるか、または、押し棒のピットをわたってシリン
ダーヘッド２に入る。

【００１７】 本発明の第二の実施例について図２を用いて説明する。図１の実施例１の変形
例として、気化器８は、図２に示すように設けられる。（図２においても、図1
と同じ構成要素には同じ参照数字を使用する。）図２の実施例では、気化器８が
、回転円板弁６の前に直接、設けられる。混合体は、オーバーフロー管３をわた
って吸気ポート１４へ供給されるか、または、直接、クランク室１０へと選択的
に供給される。図２に示した配置においては、２つの作動の可能性がある。上記
回転円板弁６が、混合体の流れ全体（すなわち、気化器８から吸気ポート１４ま
での流れと同様にクランク室１０への、または、クランク室１０からの流れ、ま
たは、クランクケースの充填）を制御する場合と、または、回転円板弁６が、図
１の実施例のように、クランクケースの充填を制御するだけの場合である。上記
二つの作動モードは、回転円板弁６の構成を対応させることにより実現できる。

【００１８】

【発明の効果】

本発明は、簡単に構成され、混合体の充填を良好に行うことを特徴とする位置
に依存しない混合体潤滑による４サイクル内燃機関を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による吸気ポートと直接、結合する気化器を備えた内燃機関に係る第一
の実施例を示す。

【図２】 本発明によるバルブ手段(回転円板弁)の領域に結合した気化器を備える内燃機
関に係る第二の実施例を示す。

【符号の説明】

１ クランクケース ２ シリンダーヘッド ３ オーバーフロー管 ４ 吸入弁 ５ 排気弁 ６ 回転円板弁 ７ カム軸 ８ 気化器 ９ 押し棒 １０ クランク室 １１ ピストン １２ シリンダー １３ オーバーフロー開口部 １４ 吸気ポート １５ 排気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィッガル、エベルハルト ドイツ国、75428 イリンゲン、 ヤーン シュトラーセ41 Ｆターム(参考） 3G013 AA12 AB03 BA04 BA05 【要約の続き】 ランク室（１０）の外側の吸気ポート（１４）に接続さ れている。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 頂部において、シリンダーヘッド（２）によって閉じられ、
   下部において、クランクケース（１）に変るシリンダー（１２）と、シリンダー
   ヘッド（２）内で、上下に移動するピストン（１１）と、シリンダーヘッド（２
   ）内で、吸入弁（４）を備えた吸気ポート（１４）と排気弁（５）とを備えた排
   気導管（１５）と、内燃機関の潤滑のための油と燃料と空気の混合体を形成する
   気化器（８）と、気化器（８）からクランクケース（１）によって閉じられたク
   ランク室（１０）へ、および、クランク室（１０）から吸気ポート（１４）内へ
   各機関サイクルに応じて混合体を送る手段(３，６，１３)とを備えたコンパクト
   な４サイクル内燃機関（１００）において、気化器（８）をクランク室（１０）
   の外側で吸気ポート（１４）と接続したことを特徴とするコンパクトな４サイク
   ル内燃機関。
2. 【請求項２】 気化器（８）は、吸気ポート（１４）に 直接、接続されて
   おり、かつ、上記手段は、吸気ポート（１４）からクランクケース（１）のオー
   バーフロー開口部（１３）までを導通し、バルブ手段（６）によって制御され、
   吸気ポート（１４）をクランク室（１０）に接続するオーバーフロー管（３）を
   含んでいることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
3. 【請求項３】 上記手段は、吸気ポート（１４）からクランクケース（１）
   のオーバーフロー開口部（１３）までを導通し、バルブ手段（６）によって制御
   され、吸気ポート（１４）をクランク室（１０）に接続するオーバーフロー管（
   ３）を含み、かつ、気化器（８）はバルブ手段（６）を介してオーバーフロー管
   （３）または、オーバーフロー開口部（１３）に接続されていることを特徴とす
   る請求項１に記載のの内燃機関。
4. 【請求項４】 バルブ手段（６）が回転円板弁を含んでいることを特徴と
   する請求項１ないし３の何れかに記載の内燃機関。
5. 【請求項５】 上記回転円板弁は、オーバーフロー開口部（３）上のクラン
   クケース（１）内に設けられていて、上記開口部を周期的に開閉し、かつ、押し
   棒（９）を通して吸入弁（４）および排気弁（５）を作動させるカム軸によって
   駆動されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
6. 【請求項６】 上記回転円板弁とカム軸（７）とを一体化したことを特徴と
   する請求項５に記載の内燃機関。